JPS62100132A - 無停電電源装置 - Google Patents

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、２組の電力変換器の直流側同士を結合して
いる直流中間回路にバッテリーを備えている無停電電源
装置に関する。

（従来技術とその問題点） 第３図は無停電電源装置の従来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２からの交流電力
は第１電力変換器としての整流器３により直流電力に変
換されるのであるが、この直流電力は平滑コンデンサ５
によりその脈動分が除去されたのち、第２電力変換器と
してのトランジスタインバータ６に与えられ、このトラ
ンジスタインバータ６は入力直流電力を再び交流電力に
変換して負荷７にこの電力を供給する。

整流器３の直流側とトランジスタインバータ６の直流側
とを結合している、いわゆる直流中間回路にはサイリス
タを使用したバッテリースイッチ１１を介してバッテリ
ー１ｏが接続されている。

交流電源ａから交流電力が供給されている期間は、バッ
テリースイッチ１１はオフされているのであるが、事故
などにより交流電源２が停電すると、この停電を検出し
てバッテリースイッチ１１は即時にオンとなり、直流中
間回路へは交流電源２の代りにバッテリー１０から直流
電力が供給されるので、トランジスタインバータ６は運
転を継続できる。よって負荷７には中断することなく電
力を供給することができる。

ところでバッテリー１０は、規格上あるいは安全上の制
約からその電圧に制限がある。一方整流器３やトランジ
スタインバータ６は、その素子の耐圧が許容される範囲
で極力その電圧を高くする方が通電電流が少なくてすむ
ことから小形になりコストも低下できる。しかしバッテ
リー１０の電圧に制約されてこれら整流器３やトランジ
スタインバータ６の電圧は任意の値を選定できないので
小形・安価にすることができないという不都合がある。

（発明の目的） この発明は、バッテリー電圧に関係なく最適な直流中間
回路電圧を選択することができる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、第１電力変換器の直流側と第２電力変換器
の直流側とを結合している直流中間回路とバッテリーと
をＤＣ−ＤＣコンバータを介して接続し、交流電源が電
力を供給しているときは停止しているこのＤＣ−ＤＣコ
ンバータによす直流中間回路とバッテリーとの間の導通
を遮断し、交流電源が停電すればこのＤＣ−ＤＣコンパ
−タカ直ちに動作することによりバッテリー電圧を直流
中間回路電圧に等しくして交流電源の代りにこのバッテ
リーが電力を供給しようとするものである。

（発明の実施例） 第１図は本発明の実施例を示す主回路接続図である。こ
の第１図において、交流電源２からの交流電力は第１を
力変換器としての整流器３により直流電力に変換される
のであるが、この直流電力に含まれているリップル分は
平滑コンデンサ５により除去されるので、第２電力変換
器としてのトランジスタインバータ６にはこの平滑され
た直流電力が入力されて負荷７に供給すべき交流電力が
変換されて出力される。

整流器３の直流側とトランジスタインバータ６の直流側
とを結合しているいわゆる直流中間回路の電圧は本発明
においてはバッテリー１０の電圧とは無関係に自由に選
定できるので、一般には整流器３やトランジスタ６のコ
ストが最小となるように、極力高い電圧が選定されるの
に対して、バッテリー電圧はこれよりも低いことが多い
。そこでバッテリー１０をＤＣ−ＤＣコンバータとして
の昇圧チョッパ２０を介して直流中間回路に接続する。

この昇圧チョッパ２０はサイリスタ２１とダイオードｚ
２とリアクトル２３とで構成されているので、交流電源
２が正常に運転しているときは、直流中間回路からバッ
テリー１０へ流入する電流はダイオード２２により阻止
されるし、交流電源２の停電が検出されれば直ちにサイ
リスタ２１をオン・オフ動作させることにより、バッテ
リー電圧を所望の値まで上昇させることができるので、
トランジスタインバータ６は交流電源２が停電する以前
とほぼ同じ電圧の直流電力を受取るので、負荷７に供給
する交流電力は中断されることがない。

第１図に示す実施例では、バッテリー電圧よりも直流中
間回路電圧の方が高いものとしているので、昇圧チョッ
パ２０によりバッテリー電圧を上昇させるようにしてい
るが、直流中間回路電圧の方が低い場合には、降圧チョ
ッパを使用してバッテリー電圧を降下させるようにすれ
ばよい。なおバッテリー１０は交流電源２の停電に備え
、適当な手段により常に充電されているべきであるが、
この充電手段は本発明とは直接の関係がないので、その
図示は省略している。

第２図は本発明の第２の実施例を示すブロック図である
。この第２図において、交流電源２．整流器３．平滑コ
ンデンサ５．トランジスタインバータ６および負荷７の
名称・用途−機能は第１図に示す実施例の場合と同じで
あるから、これらの説明は省略する。

第２図に示す第２の実施例においても、平滑コンデンサ
５が設置されている直流中間回路電圧とバッテリーｌＯ
の電圧とは同じ値ではないので、バッテリー１ｏはＤＣ
−ＤＣコンバータ３０を介して直流中間回路に接続され
る。このＤＣ−Ｄ。

コンバータ３０はインバータ３１と変圧器３２とダイオ
ード３３とで構成されているので、負荷７へ供給する電
力が交流電源２から与えられているとき、直流中間回路
からＤＣ−ＤＣコンバータ３０への逆流はダイオード３
３により阻止されているが、交流電源２が停電すれば直
ちにこのＤＣ−Ｄ。

コンバータ３０が起動される。すなわちコンデンサとス
イッチング素子としてのトランジスタとでブリッジ回路
を形成しているインバータ３１によリパッチＩＪ−１０
からの直流電力は交流電力に変換され、この交流電力を
絶縁と変圧とを兼ねた変圧器３２を経てダイオード３３
に与え、このダイオード３３により整流された直流電力
が直流中間回路に与えられるので、負荷７は無停電で運
転を継続できる。

第２図に示すようなりｏ−ＤＣコンバータ３０の場合は
、バッテリー１０と直流中間回路とを絶縁することがで
きるし、バッテリー電圧の上昇または下降を自由に行う
ことができる。なおこの第２図に示すＤＣ−ＤＣコンバ
ータを構成しているインバータ３１はスイッチング素子
の純ブリツジ回路で構成し、あるいはダイオード３３を
ブリッジ接続したものであっても差支えないのは勿論で
あり、バッテリー１０は交流電源２の停電に備えて適当
な手段により常に充電されているものとするが、この充
電手段は本発明とは直接の関係はないので、その図示は
省略している。

（発明の効果） この発明によれば、交流電源から第１電力変換器と第２
を力変換器とを介して負荷に電力を供給する装置の交流
電源が停電した場合に、バッテリーからＤＣ−ＤＣコン
バータを介して直流中間回路に電力を供給できるように
しているので、直流中間回路電圧をバッテリー電圧とは
無関係に自由な値に選定できる利点を有する。それ故第
１１を力変換器と第２１１Ｌ力変換器は極力°その電圧
を高くして電流を減らすことにより装置を小形かつ安価
にできる効果もあわせて有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す主回路接続図、第２図は
本発明の第２の実施例を示す主回路接続図である。第３
図は無停電電源装置の従来例を示す主回路接続図である
。 ２：交流電源、３：第１電力変換器としての整流器、５
：平滑コンデンサ、６：第２電力変換器としてのトラン
ジスタインバータ、７：負荷、１０：バッテリー、１１
：バッテリースイッチ、２０　：　　ＤＣ−ＤＣコンバ
ータとしての昇圧チョッパ、２１：サイリスタ、２２：
ダイオード、２３：リアクトル、３０　：　　ＤＣ−Ｄ
ＣＣコンパル、３１：インバータ、３２：変圧器、３３
：ダイオード。 第１図 第２図 第３ｒｌＡ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）交流電源に接続されて直流電力を出力する第１の電
   力変換器と、この第１電力変換器が出力する直流電力を
   交流電力に変換して負荷に供給する第２の電力変換器と
   、バッテリーと、前記両電力変換器の直流側同士を結合
   している直流中間回路と前記バッテリーとの間に介在し
   てバッテリー電圧と直流中間回路電圧とを一致させるＤ
   Ｃ−ＤＣコンバータとで構成されている無停電電源装置
   。 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ＤＣ−ＤＣコンバータは前記交流電源が停電す
   ればバッテリーからの直流電力を直流中間回路に供給す
   るＤＣ−ＤＣコンバータであることを特徴とする無停電
   電源装置。