JPS6039328A - 無停電電源装置 - Google Patents

無停電電源装置

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JPS6039328A
JPS6039328A JP58146854A JP14685483A JPS6039328A JP S6039328 A JPS6039328 A JP S6039328A JP 58146854 A JP58146854 A JP 58146854A JP 14685483 A JP14685483 A JP 14685483A JP S6039328 A JPS6039328 A JP S6039328A
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JP
Japan
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battery
power
intermediate circuit
voltage
power supply
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JP58146854A
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English (en)
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仁 浜中
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20End-user application control systems

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  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、交流電源が停電のときにバッテリーからの
電力により定電圧定周波数の交流電力を無停電で供給で
きる無停電電源装置に関する。
〔従来技術とその問題点〕
定電圧定周波数の交流電力を無停電で供給できる無停電
電源装置は、交流電源に接続されて直流電力を出力する
整流器と、この整流器出力を定電圧定周波数の交流電力
に変換するインバータと、整流器とインバータの中間に
ある直流中間回路に接続されるバッテリーとが構成の基
本になっているが、このバッテリーの接続に浮動充電方
式とバッテリースイッチ方式の2種類がある。前者の浮
動充電方式は、バッテリーが常時直流中間回路に接続さ
れているので、交流電源が停電のときは直ちにバッテリ
ーからの給電に自動的に切替えられる利点はあるが、直
流中間回路の電圧を常時このバッテリー電圧に合わぜる
ように制御しなければならない。それ故交流電源に接続
する整流器は直流出力電圧を制御できるもの、たとえば
→ノ=イリスタ整流器を使用することになる。このサイ
リスタ整流器により電圧制御をするため、交流入力の力
率が悪くなり、整流器用変圧器の容量が増大する欠点が
ある。
後者のバッテリースイッチ方式の場合の主回路接続図を
第1図に示す。第1図において交流電源からの交流電力
は1なる変圧器で絶縁・変圧され、2なるダイオード整
流器で直流電力に変換され、3なるダイオード整流器用
平滑7777号一により平滑される。この平滑された直
流電力(まトランジスタインバータ4により定電圧定周
波数の交流電力に変換される。一方変圧器1θ)交流電
源を」友ユ山の電源とする第2変圧器11により絶縁・
変圧された交流電力はサイリスク整流器12により直f
t電力に変換され、サイリスタ整流器用平滑コンデンサ
13で平滑された後ノイ゛ンテリー5を充電する。
すなわちサイリスク整流器12(・まその直流出力電圧
をバッテリー5の電圧に合わせるようfftlJ御して
、充電器としての役割りを果たす。直流中間回路とバッ
テリー5との間には/<ツテリースイ゛ソチ用としてサ
イリスクスイッチ14が挿入されており、このサイリス
クスイッチ14は常時(まオフであるが、交流電源が停
電すると、その停′鑞信号を受けてオンとなり、直流中
間回路を](゛ソテIJ−5カ)p電力で充電する。し
かしこのノ<′ンテ1J−スイ゛ンチ方式も変圧器や整
流器が2重に必要なことや、停電を検出して直ちにバッ
テリーを直流中間回路に接続するようにサイリスクスイ
ッチ14を制御せねばならないので、部品も多く回路が
複雑になる欠点を有する。
〔発明の目的〕
この発明は交流入力の力率が悪くなるサイリスク整流器
や回路が複雑になるバッテリースイッチを使用せず、交
流電源が停電のときのバッテリーへの電源切替えが円滑
でかつ回路が簡単な無停電電源装置を提供することを目
的とする。
〔発明の要点〕
この発明は直流中間回路の電圧を降圧してバッテリーを
充電するよう構成し、当該バッテリーの出力方向を順方
向とする極性の阻止ダイオードを介してバッテリーを直
流中間回路に接続する。さらにこのダイオードとバッテ
リーの間またはインバータの前段に外圧チョッパを設置
することにより、交流電源が停電のとき電力供給源を当
該バッテリーに自動的に切替えようとするものである。
〔発明の実施例〕
第2図は本発明の実施例を示す主回路接続図であり、こ
の第2図により以下に本発明の詳細な説明する。
第2図において、交流電源からの交流電力は1なる変圧
器で適当な電圧に変圧・絶縁されてダイオード整流器2
に印加される。このダイオード整流器2は交流電力を直
流電力に変換するが、この直流電力に含まれるリップル
はダイオード整流器用平滑コンデンサ3により除去され
て平滑な直流電力となる。ダイオード整流器2の直流側
がいわゆる直流中間回路であって、この直流中間回路を
電源とする降圧充電器21が、この直61シ中間回路′
亀圧をバッテリー5を充電するのに最適な′d圧に降圧
してバッテリー5に充′亀電力を供給する。22は降圧
充電器用平滑コンデンサであって、ノくソテリー5に印
加される直す毘′亀力を平滑にする役割りを有する。こ
の降圧充電器21は本実施例においてはトランジスタで
なる降圧チョッパで示されており、該降圧充電器21の
出力1社圧は図示されていない制御装[置によりバッテ
リー5の充電状態に対応した電圧になるように制御され
、バッテリー5は常に完全充電状態にあるようにしてお
(。
このバッテリー5と直流中間回路との間には阻止ダイオ
ード23が接続されてバッテリースイッチの役目を果た
している。すなわち交流電源から交流電力が供給されて
いるとき、直流中間回路電圧の方がバッテリー5の電圧
よりも高いので、バッテリー5の電力は直流中間回路に
流出することはできない。しかし交流電源が停電すれば
、このバッテリー5からの電力が自動的に直流中間回路
を充電する。
24は直流中間回路電圧を昇圧して尋うンジスタインバ
ータ4に直流電力を与えるためのトランジスタでなる昇
圧チョッパ・であり、25は該昇圧チョッパ24の出力
直流を平滑するための昇圧チョッパ用平滑コンデンサで
あり、トランジスタインバータ4は該昇圧チョッパ24
からの直流電力を定電圧定周波数の交流電力に変換して
図示されていない負荷に給電する。
交流電源からの交流電力は常時はダイオード整流器2で
直流電力に変換され、この直流電力は昇圧チョッパ24
を介してトランジスタインノく−ク4に印加されるよう
になっている。昇H′:、チョ゛ンノ々24が不動作の
ときはダイオード整流器Q2の1Jj)j電圧すなわち
直流中間回路の′直圧がそのままトランジスタインバー
タ4に印加されるのであるカベ、昇圧チョッパ24を作
動させてトランジスタインバータ4に印加寺る電圧を直
流中間回路の直圧よりも高くすれば、トランジスタイン
ノく−24(ま電圧が高(なった割合で電流容量を減ら
しても出力の容量は減少しないから、装置を小形化し、
コートを低減することができる。
交流電源が停電すると、直流中間回路の電圧(ま整流器
2の出力電圧からバッテリー5のM直圧に低下する。そ
れに従ってトランジスタインノく−ク4の入力電圧を低
下するが、トランジスタでなる昇圧チョッパはきわめて
応答速度が速し)から、その出力電圧を素早〈従来と同
じ値に戻すし、タ゛イオード整流器用平滑コンデンサ3
と昇圧チョ゛ンノ々用平滑コンデンサ25も直流中間回
路電圧を従米通りに維持するのに役立つので、交流負荷
の電圧変動はほとんどない。
第3図は本発明の第2の実施例を示す主回路接続図であ
る。この第3図において、交流電源からの交流電力は変
圧器1により絶縁・変圧されてダイオード整流器2に印
加され、直流電力に変換される。このダイオード整流器
2の直流出力側回路いわゆる直流中間回路には降圧チョ
ッパでなる降圧充電器21が接続されて直流中間回路の
電圧を降圧するのであるが、降圧充電器用平滑コンデン
サ22により当該降圧充電器21の出力直流は平滑され
てバッテリー5に印加される。
このバッテリー5にはトランジスタでなる昇圧チョッパ
26が接続されており、との昇圧チョッパ26の出力側
はダイオード整流器用平滑コンデンサ3を経て直流中間
回路に接続されているので、交流電源から交流′成力が
供給されているときも、交流電源が停電して昇圧チョッ
パ26が動作するときも、トランジスタインバータ4に
印加する直流中間回路の直流電力は、前述のダイオード
整流器用平滑コンデンサ3により平滑される。
交流電源から交流電力が供給されているとき、昇圧チョ
ッパ26はその運転を停止してバッテリー5と同じ電圧
を出力するか、あるいは直流中間回路電圧よりも僅かに
低い電圧を出力するように作動させておく。このように
しておけば昇圧チョッパ26の出力側にあるダイオード
が第2図における阻止ダイオード23と同じ役割りを果
たすことから、直流中間回路から電力が逆流することな
く、また直流中間回路電圧の方が高いから当該昇圧チョ
ッパ26は電力を出力しない。ここで交流電源が停電す
れば直ちにバッテリー5の電力は昇圧チョッパ26で昇
圧されたのちトランジスタインバータ4により定電圧定
周波数の交流電力に変換されて交流負荷に給電されるの
であるが、昇圧チョッパ26が常時直流中間回路電圧よ
りも僅かに低い電圧を出すように作動しているならば、
トランジスタチョッパの応答性の素早やさもあって、交
流負荷の電圧は変動することなく交流電源から円滑にバ
ッテリー5に切替わることができる。
〔発明の効果〕
この発明によればダイオード整流器により交流電力を直
流電力に変換し、この直流電力を降圧充電器をとおして
バッテリーを充電するように構成している。バッテリー
充電のための電圧制御は降圧充電器により行なわれるの
で、交流入力の力率を低下させる畷イリスタ整流器など
を使用する必要がなくなる。
さらにバッテリー電圧を直流中間回路電圧よりも低くな
るように構成しているので、バッテリーから電力が出力
する方向を順方向とする阻止ダイオードを介してバッテ
リーを直流中間回路に接続することにより、交流電源が
確立しているときはこの交流電源が電力供給源であって
、交流電源が停電すればこの阻止ダイオードを介して電
力供給源は自動的にバッテリーに切替わるから、制御を
必要とするバッテリースイッチたとえばサイリスタスイ
ッチを使用しなくてもよいので、部品点数が削減され、
回路が簡単になる。
さらに応答性の良好な昇圧チョッパをインバータの前段
に設置してインバータ印加電圧を高くすれば、当該イン
バータの電流容量を低減できるので小形化できるし、ま
た前記昇圧チョッパを直流中間回路とバッテリーの間に
挿入すれば、バッテリースイッチとしての阻止ダイオー
ドの役割りは昇圧チョッパ出力側ダイオードで兼用でき
るし、直流中間回路に設ける平滑コンデンサがこの昇圧
チョッパ出力側の平滑コンデンサを兼用できるのでここ
でも部品点数が削減できる。
かくして交流入力の力率を低下させることがなく、部品
点数が削減されて回路構成が簡単であり、しかも交流電
源が停電のときはその電源をバッテリーに円滑に切替え
ることができる無停電電源装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の無停電電源装置の例を示す主回路接続図
であり、第2図は本発明の実施例を示す主回路接続図、
第3図は本発明の第2の実施例を示す主回路接続図であ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)交流電源が供給する交流電力を直流電力に変換する
    整流器と、該直流電力を交流負荷に供給する交流電力に
    変換するインバータと、前記整流器とインバータとの中
    間にある直流′中間回路に接続されるバッテリーとでな
    る無停電電源装置において、前記直流中間回路と前記バ
    ッテリーとの間に挿入され、該直流中間回路の電圧を該
    バッテリーの充電に適する電圧に降圧して該バッテリー
    に充電電力を供給する降圧充電器と、前記バッチIJ−
    と直流中間回路との間に挿入されて、交流電源が停電の
    ときに該バッテリーの電力を直流中間回路へ送出するス
    イッチ手段と、該スイッチ手段とバッテリーとの間また
    は該スイッチ手段と前記インバータとの間に挿入されて
    、バッテリー電圧を直流中間回路電圧と同じ値またはそ
    れ以上に昇圧する昇圧手段とを備えてなることを特徴と
    する無停電電源装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の無停電電源装置におい
    て、前記スイッチ手段は7N+ツテリーから直流中間回
    路への電力方向を順方向とする極性に接続される阻止ダ
    イオードでなり、前記昇圧手段は前記インバータの前段
    に設置される昇圧チョッパでなることを特番とする無停
    電電源装置。 3)特許請求の範囲第1項記載の無停電電源装置におい
    て、前記スイッチ手段と昇圧手段は直流中間回路とバッ
    テリーとの間に接続されて、その出力側に出力方向を順
    方向とするダイオードを備える昇圧チョッパでなること
    を特徴とする無停電電源装置。
JP58146854A 1983-08-11 1983-08-11 無停電電源装置 Pending JPS6039328A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0265634A (ja) * 1988-08-29 1990-03-06 Yuasa Battery Co Ltd 無停電電源装置
JP2003339127A (ja) * 2002-05-21 2003-11-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無停電電源装置
US7011708B2 (en) 2000-09-28 2006-03-14 Kansai Chemical Engineering Co. Ltd. Heat transfer device

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