JPWO2013038496A1 - Power system - Google Patents

Power system Download PDF

Info

Publication number
JPWO2013038496A1
JPWO2013038496A1 JP2013533376A JP2013533376A JPWO2013038496A1 JP WO2013038496 A1 JPWO2013038496 A1 JP WO2013038496A1 JP 2013533376 A JP2013533376 A JP 2013533376A JP 2013533376 A JP2013533376 A JP 2013533376A JP WO2013038496 A1 JPWO2013038496 A1 JP WO2013038496A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
phase
voltage
load
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013533376A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
雅博 木下
雅博 木下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp filed Critical Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority to JP2013533376A priority Critical patent/JPWO2013038496A1/en
Publication of JPWO2013038496A1 publication Critical patent/JPWO2013038496A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

電源システム(100)は、負荷に電力を供給する無停電電源装置(5)と、負荷にバイパス電源(1)を接続するスイッチ(6)と、無停電電源装置(5)の停止時にスイッチ(6)をオンする切換回路(7)とを備える。無停電電源装置(5)が停止した場合、切換回路(6)は、バイパス電源(1)の出力電圧の位相が無停電電源装置(5)の停止時の出力電圧の位相に等しいときにスイッチ(6)をオンする。The power supply system (100) includes an uninterruptible power supply (5) for supplying power to a load, a switch (6) for connecting a bypass power supply (1) to the load, and a switch ( And 6) a switching circuit (7) for turning on. When the uninterruptible power supply (5) stops, the switching circuit (6) switches when the phase of the output voltage of the bypass power supply (1) is equal to the phase of the output voltage when the uninterruptible power supply (5) is stopped. Turn on (6).

Description

本発明は電源システムに関し、特に、無停電電源装置(UPS)に用いられる電源切換回路に関する。  The present invention relates to a power supply system, and more particularly to a power supply switching circuit used for an uninterruptible power supply (UPS).

無停電電源装置(UPS)は、負荷に電力を継続的に供給するように構成される。UPSの故障あるいは保守によってUPSが停止することがある。このような場合に備えるため、バイパス電源がUPSと並列に設けられる。  An uninterruptible power supply (UPS) is configured to continuously supply power to a load. UPS may stop due to UPS failure or maintenance. In order to prepare for such a case, a bypass power supply is provided in parallel with the UPS.

一般にUPSはインバータを有する。そのインバータが故障した場合には、バイパス電源が負荷に電力を供給する。バイパス電源の電圧がUPSの出力電圧と同期していない場合には、大きな励磁突入電流が負荷トランスに流れるという問題が発生する。  Generally, a UPS has an inverter. If the inverter fails, the bypass power supply supplies power to the load. When the voltage of the bypass power supply is not synchronized with the output voltage of the UPS, there arises a problem that a large magnetizing inrush current flows to the load transformer.

バイパス電源が負荷に電力を供給するときにはUPSの出力スイッチがオフされる。しかしながら、出力スイッチが完全にオフするために、ある程度の時間を要する。このため、負荷トランスだけでなくUPSの内部の絶縁トランスにも励磁突入電流が流れる可能性がある。  When the bypass power supply supplies power to the load, the UPS output switch is turned off. However, a certain amount of time is required for the output switch to be completely turned off. For this reason, there is a possibility that the magnetizing inrush current flows not only in the load transformer but also in the insulating transformer inside the UPS.

特開平8−256431号公報(特許文献1)は、変圧器励磁突入電流を抑制するための静止型突入電流抑制装置を開示する。この装置は、変圧器一次側に接続されたサイリスタと、サイリスタの一次側に接続された計器用変圧器と、計器用変圧器の二次側に接続されたピーク電圧検出回路と、ピーク電圧検出回路がピーク電圧を検出したタイミングでサイリスタをオンさせるサイリスタゲート出力回路とを備える。変圧器は、ピーク電圧によって励磁される。これにより変圧器励磁突入電流を抑制することができる。  Japanese Patent Laid-Open No. 8-256431 (Patent Document 1) discloses a static inrush current suppressing device for suppressing a transformer excitation inrush current. This device comprises a thyristor connected to the primary side of the transformer, an instrument transformer connected to the primary side of the thyristor, a peak voltage detection circuit connected to the secondary side of the instrument transformer, and a peak voltage detection And a thyristor gate output circuit that turns on the thyristor at a timing when the circuit detects the peak voltage. The transformer is excited by the peak voltage. Thereby, a transformer excitation inrush current can be suppressed.

特開平8−256431号公報JP-A-8-256431

UPSが停止した場合にも電力を途切れることなく負荷に供給するためには、電源を切換えるための時間をできるだけ短くすることが求められる。さらに、バイパス電源の電圧がUPSの出力電圧と同期することも要求される。  In order to supply power to the load without interruption even when the UPS is stopped, it is required to shorten the time for switching the power source as much as possible. Furthermore, it is required that the voltage of the bypass power supply is synchronized with the output voltage of the UPS.

本発明の目的は、電源の切換時間を短くすることが可能であるとともに励磁突入電流を抑制することが可能な電源システムを提供することである。  An object of the present invention is to provide a power supply system that can shorten the switching time of the power supply and suppress the magnetizing inrush current.

本発明の一局面に係る電源システムは、負荷に電力を供給する無停電電源装置と、負荷にバイパス電源を接続するスイッチと、無停電電源装置の停止時に、スイッチをオンする切換回路とを備える。無停電電源装置が停止した場合、切換回路は、バイパス電源の出力電圧の位相が無停電電源装置の停止時の出力電圧の位相に等しいときにスイッチをオンする。  A power supply system according to one aspect of the present invention includes an uninterruptible power supply that supplies power to a load, a switch that connects a bypass power supply to the load, and a switching circuit that turns on the switch when the uninterruptible power supply stops. . When the uninterruptible power supply stops, the switching circuit turns on the switch when the phase of the output voltage of the bypass power supply is equal to the phase of the output voltage when the uninterruptible power supply stops.

本発明によれば、無停電電源装置とバイパス電源との間で電源を切換えるための時間を短くすることができる。さらに本発明によれば励磁突入電流を抑制することができる。  ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the time for switching a power supply between an uninterruptible power supply and a bypass power supply can be shortened. Furthermore, according to the present invention, the magnetizing inrush current can be suppressed.

本発明の一実施形態に係る電源システムの構成図である。It is a block diagram of the power supply system which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示した切換回路の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the switching circuit shown in FIG. 本発明の一実施形態に係る電源システムの動作を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating operation | movement of the power supply system which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る電源システムの別の動作を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating another operation | movement of the power supply system which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る電源システムの比較例の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the comparative example of the power supply system which concerns on embodiment of this invention. 図5に示した電源システムの動作を説明するための波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the operation of the power supply system shown in FIG. 5.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図1は、本発明の一実施形態に係る電源システムの構成図である。図1を参照して、電源システム100は、バイパス電源1または入力電源2から供給される電力を負荷3に供給する。バイパス電源1および入力電源2は交流電源である。図1ではバイパス電源1および入力電源2を三相交流電源として示してある。しかし、これらの電源は単相電源でもよい。バイパス電源1および入力電源2の種類は特に限定されるものではない。  FIG. 1 is a configuration diagram of a power supply system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, power supply system 100 supplies power supplied from bypass power supply 1 or input power supply 2 to load 3. The bypass power supply 1 and the input power supply 2 are AC power supplies. In FIG. 1, the bypass power source 1 and the input power source 2 are shown as a three-phase AC power source. However, these power supplies may be single-phase power supplies. The types of bypass power supply 1 and input power supply 2 are not particularly limited.

電源システム100は、無停電電源装置(UPS)5と、サイリスタスイッチ6と、切換回路7とを含む。UPS5は、コンバータ11と、バッテリ12と、インバータ13と、絶縁トランス14と、出力スイッチ15と、コンデンサ16と、同期回路17とを備える。負荷トランス4は負荷3に並列に設けられる。  The power supply system 100 includes an uninterruptible power supply (UPS) 5, a thyristor switch 6, and a switching circuit 7. The UPS 5 includes a converter 11, a battery 12, an inverter 13, an insulation transformer 14, an output switch 15, a capacitor 16, and a synchronization circuit 17. The load transformer 4 is provided in parallel with the load 3.

コンバータ11は、入力電源2からの交流電力を直流電力に変換する。コンバータ11からの直流電力はバッテリ12およびインバータ13に供給される。コンバータ11の動作時には、バッテリ12はコンバータ11からの直流電力を蓄える。コンバータ11の停止時には、バッテリ12はインバータ13に直流電力を供給する。コンデンサ16は、インバータ13に入力される直流電力を平滑化する。  Converter 11 converts AC power from input power supply 2 into DC power. DC power from the converter 11 is supplied to the battery 12 and the inverter 13. When the converter 11 is operating, the battery 12 stores DC power from the converter 11. The battery 12 supplies DC power to the inverter 13 when the converter 11 is stopped. The capacitor 16 smoothes the DC power input to the inverter 13.

インバータ13は、直流電力を交流電力(たとえば三相交流)に変換する。出力スイッチ15は、インバータ13からの交流電力を負荷3に出力するか否かを切換える。たとえば出力スイッチ15は機械スイッチ(たとえばコンタクタ)によって実現される。出力スイッチ15がオン状態である場合、インバータ13からの交流電力は絶縁トランス14を介して負荷3および負荷トランス4へと供給される。この場合、サイリスタスイッチ6はオフ状態である。  Inverter 13 converts DC power into AC power (for example, three-phase AC). The output switch 15 switches whether to output the AC power from the inverter 13 to the load 3. For example, the output switch 15 is realized by a mechanical switch (for example, a contactor). When the output switch 15 is in the ON state, AC power from the inverter 13 is supplied to the load 3 and the load transformer 4 via the insulating transformer 14. In this case, the thyristor switch 6 is in an off state.

同期回路17は、電圧Vinvの位相を電圧Vbypの位相と同期させる。電圧Vinvは絶縁トランス14を介してインバータ13から出力される電圧である。電圧Vbypはバイパス電源1の出力電圧である。たとえば同期回路17はPLL(Phase Lock Loop)回路によって実現される。出力スイッチ15がオン状態である場合、負荷3および負荷トランス4に入力される電圧VoはVinvに等しい。  The synchronization circuit 17 synchronizes the phase of the voltage Vinv with the phase of the voltage Vbyp. The voltage Vinv is a voltage output from the inverter 13 via the insulating transformer 14. The voltage Vbyp is the output voltage of the bypass power supply 1. For example, the synchronization circuit 17 is realized by a PLL (Phase Lock Loop) circuit. When the output switch 15 is in the ON state, the voltage Vo input to the load 3 and the load transformer 4 is equal to Vinv.

切換回路7は、電圧Vinvをモニタする。たとえば、インバータ13の故障によって電圧Vinvの供給が停止された場合、切換回路7は、サイリスタスイッチ6をオンする。さらに、出力スイッチ15がオフされる。たとえば切換回路7が出力スイッチ15をオフする。別の回路が出力スイッチ15をオフしてもよい。  The switching circuit 7 monitors the voltage Vinv. For example, when the supply of the voltage Vinv is stopped due to the failure of the inverter 13, the switching circuit 7 turns on the thyristor switch 6. Further, the output switch 15 is turned off. For example, the switching circuit 7 turns off the output switch 15. Another circuit may turn off the output switch 15.

サイリスタスイッチ6がオンすると、バイパス電源1が負荷3および負荷トランス4に接続される。したがって、バイパス電源1からの電力が負荷3および負荷トランス4に供給される。この場合には、電圧VoはVbypに等しい。  When the thyristor switch 6 is turned on, the bypass power supply 1 is connected to the load 3 and the load transformer 4. Therefore, power from the bypass power supply 1 is supplied to the load 3 and the load transformer 4. In this case, the voltage Vo is equal to Vbyp.

本発明の一実施形態によれば、切換回路7は、UPS5が負荷3への電力の供給を停止したときの電圧Vinvの位相を記憶する。さらに切換回路7は、電圧Vbypをモニタする。切換回路7は、電圧Vbypの位相が電圧invの記憶された位相と一致するときにサイリスタスイッチ6をオンする。  According to one embodiment of the present invention, the switching circuit 7 stores the phase of the voltage Vinv when the UPS 5 stops supplying power to the load 3. Furthermore, the switching circuit 7 monitors the voltage Vbyp. The switching circuit 7 turns on the thyristor switch 6 when the phase of the voltage Vbyp matches the stored phase of the voltage inv.

この実施形態によれば、負荷3への電力の供給が停止される期間の長さを交流の1サイクル(たとえば1/50秒あるいは1/60秒)以内にすることができる。すなわちこの実施の形態によれば負荷3への電力供給が停止する期間を短くすることができる。  According to this embodiment, the length of the period during which the supply of power to the load 3 is stopped can be made within one AC cycle (for example, 1/50 second or 1/60 second). That is, according to this embodiment, the period during which power supply to the load 3 is stopped can be shortened.

さらに、この実施の形態によれば、電圧Voが電圧Vinvから電圧Vbypに切り換わるときに電圧Voの位相を保つことができる。したがって電圧Voが電圧Vinvから電圧Vbypに切り換わる前後において、電圧Voの位相が連続的に変化する。これにより負荷3および負荷トランス4に流れる励磁突入電流を抑制することができる。  Furthermore, according to this embodiment, the phase of the voltage Vo can be maintained when the voltage Vo switches from the voltage Vinv to the voltage Vbyp. Therefore, the phase of the voltage Vo changes continuously before and after the voltage Vo switches from the voltage Vinv to the voltage Vbyp. Thereby, the magnetizing inrush current flowing through the load 3 and the load transformer 4 can be suppressed.

図2は、図1に示した切換回路の機能ブロック図である。図2を参照して、切換回路7は、位相検出部21,23と、記憶部22と、スイッチ制御部24とを含む。  FIG. 2 is a functional block diagram of the switching circuit shown in FIG. Referring to FIG. 2, switching circuit 7 includes phase detection units 21 and 23, storage unit 22, and switch control unit 24.

位相検出部21は、UPS5の電圧Vinvの位相を検出する。たとえば位相検出部21は、電圧Vinvの値を測定することによって電圧Vinvの位相を検出する。具体的には、電圧Vinvの振幅および周期を取得することにより、電圧Vinvの電圧値に基づいて電圧Vinvの位相を決定できる。電圧Vinvの振幅および周期は位相検出部21に予め与えられてもよいし、UPS5の動作時に位相検出部21が取得してもよい。  The phase detector 21 detects the phase of the voltage Vinv of the UPS 5. For example, the phase detector 21 detects the phase of the voltage Vinv by measuring the value of the voltage Vinv. Specifically, by acquiring the amplitude and period of the voltage Vinv, the phase of the voltage Vinv can be determined based on the voltage value of the voltage Vinv. The amplitude and period of the voltage Vinv may be given in advance to the phase detector 21, or may be acquired by the phase detector 21 during the operation of the UPS 5.

記憶部22は、UPS5の停止時における電圧Vinvの位相を記憶する。たとえば位相検出部21は、電圧Vinvの位相が変化しない場合に、その位相の値を記憶部22に格納する。代わりに、位相検出部21は、記憶部22に記憶された値を、電圧Vinvの位相の検出値で更新してもよい。電圧Vinvの位相が変化しない場合には、記憶部22に記憶された値は変化しない。したがって、記憶部22は、UPS5の停止時における電圧Vinvの位相を記憶することができる。  The storage unit 22 stores the phase of the voltage Vinv when the UPS 5 is stopped. For example, when the phase of the voltage Vinv does not change, the phase detection unit 21 stores the value of the phase in the storage unit 22. Instead, the phase detection unit 21 may update the value stored in the storage unit 22 with the detected value of the phase of the voltage Vinv. When the phase of the voltage Vinv does not change, the value stored in the storage unit 22 does not change. Therefore, the storage unit 22 can store the phase of the voltage Vinv when the UPS 5 is stopped.

位相検出部23は、バイパス電源1の電圧Vbypの位相を検出する。位相検出部23は、たとえば位相検出部21による検出方式と同じ方式を用いて、電圧Vbypの位相を検出する。  The phase detector 23 detects the phase of the voltage Vbyp of the bypass power supply 1. The phase detection unit 23 detects the phase of the voltage Vbyp, for example, using the same method as the detection method by the phase detection unit 21.

スイッチ制御部24は、記憶部22に記憶された電圧Vinvの位相と、電圧Vbypの位相とを比較する。電圧Vbypの位相が電圧Vinvの位相に一致した場合に、スイッチ制御部24はサイリスタスイッチ6をオンする。  The switch control unit 24 compares the phase of the voltage Vinv stored in the storage unit 22 with the phase of the voltage Vbyp. When the phase of the voltage Vbyp matches the phase of the voltage Vinv, the switch control unit 24 turns on the thyristor switch 6.

UPS5が復旧した場合、サイリスタスイッチ6がオフされる。サイリスタスイッチ6をオフするための制御方法は特に限定されない。一形態では、位相検出部21で検出されたVinvの位相が時間的に変化し、かつ、その位相が電圧Vbypの位相と一致する場合に、スイッチ制御部24はサイリスタスイッチ6をオフする。スイッチ制御部24はさらに出力スイッチ15をオンしてもよい。このような制御によって、負荷3および負荷トランス4に供給される電圧Voの位相を連続にすることができる。  When the UPS 5 is restored, the thyristor switch 6 is turned off. A control method for turning off the thyristor switch 6 is not particularly limited. In one form, the switch control unit 24 turns off the thyristor switch 6 when the phase of Vinv detected by the phase detection unit 21 changes with time and the phase matches the phase of the voltage Vbyp. The switch control unit 24 may further turn on the output switch 15. By such control, the phase of the voltage Vo supplied to the load 3 and the load transformer 4 can be made continuous.

スイッチ制御部24は、記憶部22に記憶された値を定期的に取得することにより、UPS5が動作あるいは停止しているかを判断できる。上記のように位相検出部21が、電圧Vinvの位相の検出値を用いて、記憶部22に記憶された値を更新する。記憶部22に記憶された値が変化しないことにより、スイッチ制御部24は、UPS5が停止していると判断できる。  The switch control unit 24 can determine whether the UPS 5 is operating or stopped by periodically acquiring the value stored in the storage unit 22. As described above, the phase detection unit 21 updates the value stored in the storage unit 22 using the detected value of the phase of the voltage Vinv. Since the value stored in the storage unit 22 does not change, the switch control unit 24 can determine that the UPS 5 is stopped.

一方、記憶部22に記憶された値が変化することにより、スイッチ制御部24は、UPS5が動作していると判断できる。この場合には、スイッチ制御部24はサイリスタスイッチ6をオンしない。サイリスタスイッチ6をオフするための制御も上記の方式に従って実現できる。一形態では、電圧Vinvの位相が電圧Vbypの位相と一致する場合に、スイッチ制御部24はサイリスタスイッチ6をオフする。  On the other hand, when the value stored in the storage unit 22 changes, the switch control unit 24 can determine that the UPS 5 is operating. In this case, the switch control unit 24 does not turn on the thyristor switch 6. Control for turning off the thyristor switch 6 can also be realized according to the above method. In one form, the switch control unit 24 turns off the thyristor switch 6 when the phase of the voltage Vinv matches the phase of the voltage Vbyp.

図3は、本発明の一実施形態に係る電源システムの動作を説明するための波形図である。図1および図3を参照して、時刻t1においてインバータ13が停止する。時刻t1における電圧Vinvの位相および電圧Voの位相はともにaである。一方、時刻t1における電圧Vbypの位相はcである。位相cは位相aと異なる。  FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of the power supply system according to the embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 1 and 3, inverter 13 stops at time t1. The phase of voltage Vinv and the phase of voltage Vo at time t1 are both a. On the other hand, the phase of the voltage Vbyp at time t1 is c. Phase c is different from phase a.

時刻t2において電圧Vbypの位相がaに等しくなる。したがって切換回路7はサイリスタスイッチ6をオンする。時刻t2から負荷3および負荷トランス4への給電が再開される。時刻t1から時刻t2までの期間は1周期T以内の期間である。時刻t1からある程度の時間(たとえば50ms)が経過した後に出力スイッチ15が完全にオフする(時刻t3)。しかし、本実施の形態によれば、時刻t3以前に負荷への電力の供給が復帰する。  At time t2, the phase of the voltage Vbyp becomes equal to a. Therefore, the switching circuit 7 turns on the thyristor switch 6. Power supply to the load 3 and the load transformer 4 is resumed from time t2. The period from time t1 to time t2 is a period within one cycle T. After a certain amount of time (for example, 50 ms) has elapsed from time t1, the output switch 15 is completely turned off (time t3). However, according to the present embodiment, the supply of power to the load is restored before time t3.

図4は、本発明の一実施形態に係る電源システムの別の動作を説明するための波形図である。図4を参照して、時刻t1,t3は、図3に示した時刻t1,t3にそれぞれ対応する。図4に示した形態では、電圧Vbypと電圧Vinvとが同期している。すなわち、電圧Vbypの位相と電圧Vinvの位相とが互いに等しい。  FIG. 4 is a waveform diagram for explaining another operation of the power supply system according to the embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, times t1 and t3 correspond to times t1 and t3 shown in FIG. 3, respectively. In the form shown in FIG. 4, the voltage Vbyp and the voltage Vinv are synchronized. That is, the phase of the voltage Vbyp and the phase of the voltage Vinv are equal to each other.

図4によれば、インバータ13が停止したタイミングと実質的に同じタイミングでサイリスタスイッチ6をオンすることができる。したがって負荷3(および負荷トランス4)への電力の供給が停止される期間をより一層短くすることができる。  According to FIG. 4, the thyristor switch 6 can be turned on at substantially the same timing as when the inverter 13 is stopped. Therefore, the period during which the supply of power to the load 3 (and the load transformer 4) is stopped can be further shortened.

図5は、本実施の形態に係る電源システムの比較例の構成を示した図である。図1および図5を参照して、電源システム101は、切換回路7に代えて切換回路7Aを含む点において電源システム100と異なる。電源システム101の他の部分の構成は電源システム100の対応する部分の構成と同様であるので以後の説明は繰り返さない。  FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a comparative example of the power supply system according to the present embodiment. Referring to FIGS. 1 and 5, power supply system 101 is different from power supply system 100 in that it includes a switching circuit 7 </ b> A instead of switching circuit 7. Since the configuration of other parts of power supply system 101 is the same as the configuration of the corresponding part of power supply system 100, the following description will not be repeated.

UPS5が停止した場合に、切換回路7Aはサイリスタスイッチ6をオンする。具体的には、切換回路7Aは、出力スイッチ15が完全にオフしてから所定の時間が経過した後にサイリスタスイッチ6をオフする。  When the UPS 5 is stopped, the switching circuit 7A turns on the thyristor switch 6. Specifically, the switching circuit 7A turns off the thyristor switch 6 after a predetermined time has elapsed after the output switch 15 is completely turned off.

バイパス電源1の周波数が変動した場合、電圧Vinvは電圧Vbypにすぐには同期できない。電圧Vinvが電圧Vbypに同期できない場合には、インバータ113は、固定された自走周波数で動作する。  When the frequency of the bypass power supply 1 fluctuates, the voltage Vinv cannot be immediately synchronized with the voltage Vbyp. When the voltage Vinv cannot be synchronized with the voltage Vbyp, the inverter 113 operates at a fixed free-running frequency.

図6は、図5に示した電源システムの動作を説明するための波形図である。図5および図6を参照して、電圧Vinvの位相と電圧Vbypの位相とは互いにずれている。この状態でUPS5が停止する場合には、入力電源2からバイパス電源1へと電源を切換える必要があるだけでなく、絶縁トランス114への励磁突入電流を抑制する必要もある。このため、図5に示された構成によれば、出力スイッチ15がオフした後にサイリスタスイッチ6がオンされる。  FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the operation of the power supply system shown in FIG. Referring to FIGS. 5 and 6, the phase of voltage Vinv and the phase of voltage Vbyp are shifted from each other. When the UPS 5 is stopped in this state, it is necessary not only to switch the power source from the input power source 2 to the bypass power source 1 but also to suppress the magnetizing inrush current to the insulating transformer 114. For this reason, according to the configuration shown in FIG. 5, the thyristor switch 6 is turned on after the output switch 15 is turned off.

時刻t11においてインバータ13が停止する。上記のように、インバータ13が停止してから出力スイッチ15が完全にオフするまでには、ある程度の時間を要する。時刻t12において出力スイッチ15が完全にオフする。  The inverter 13 stops at time t11. As described above, a certain amount of time is required until the output switch 15 is completely turned off after the inverter 13 is stopped. At time t12, the output switch 15 is completely turned off.

サイリスタスイッチ6は、出力スイッチ15が完全にオフしてから、固定された遅延時間が経過した後にオンする(時刻t13)。時刻t11から時刻t13までの間には、負荷3への電力の供給が途絶える(Vo=0)。このため負荷3の動作が停止する可能性がある。  The thyristor switch 6 is turned on after a fixed delay time has elapsed after the output switch 15 is completely turned off (time t13). Between time t11 and time t13, the supply of power to the load 3 is interrupted (Vo = 0). For this reason, the operation of the load 3 may stop.

時刻t11における電圧Voの位相は、電圧Vinvの位相aに等しい。一方、時刻t13における電圧Voの位相は、電圧Vbypの位相bに等しい。位相bは位相aと異なる。位相が不連続に変化するため、大きな励磁突入電流が負荷トランス4に流れるという問題が発生する。  The phase of the voltage Vo at time t11 is equal to the phase a of the voltage Vinv. On the other hand, the phase of voltage Vo at time t13 is equal to phase b of voltage Vbyp. Phase b is different from phase a. Since the phase changes discontinuously, there arises a problem that a large magnetizing inrush current flows to the load transformer 4.

これに対して、図3および図4に示されるように、本発明の実施の形態によれば、負荷への電力の供給が停止される期間は、交流の1周期以内の期間である。したがって負荷が停止する可能性が小さくなる。  In contrast, as shown in FIGS. 3 and 4, according to the embodiment of the present invention, the period during which the supply of power to the load is stopped is a period within one AC cycle. Therefore, the possibility that the load stops is reduced.

さらに本実施の形態によれば、負荷3への電力の供給が停止したときの位相状態を保ちながら負荷3への電力の供給を再開することができる。これによって、負荷3および負荷トランス4への励磁突入電流を抑制することができる。  Furthermore, according to the present embodiment, it is possible to resume the supply of power to the load 3 while maintaining the phase state when the supply of power to the load 3 is stopped. Thereby, the magnetizing inrush current to the load 3 and the load transformer 4 can be suppressed.

本発明は、UPSの停止時にバイパス電源が負荷に電力を供給する構成に適用できる。したがって、UPSが停止される理由は、UPSの故障に限定されず、たとえばUPSの保守を含みうる。  The present invention can be applied to a configuration in which a bypass power supply supplies power to a load when the UPS is stopped. Therefore, the reason why the UPS is stopped is not limited to a UPS failure, and may include, for example, UPS maintenance.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。  The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

1 バイパス電源、2 入力電源、3 負荷、4 負荷トランス、5 無停電電源装置、6 サイリスタスイッチ、7,7A 切換回路、11 コンバータ、12 バッテリ、13 インバータ、14 絶縁トランス、15 出力スイッチ、16 コンデンサ、17
同期回路、21,23 位相検出部、22 記憶部、24 スイッチ制御部、100,101 電源システム。
1 bypass power supply, 2 input power supply, 3 load, 4 load transformer, 5 uninterruptible power supply, 6 thyristor switch, 7, 7A switching circuit, 11 converter, 12 battery, 13 inverter, 14 isolation transformer, 15 output switch, 16 capacitor , 17
Synchronous circuit, 21, 23 Phase detection unit, 22 storage unit, 24 switch control unit, 100, 101 power supply system.

Claims (3)

負荷に電力を供給する無停電電源装置(5)と、
前記負荷にバイパス電源(1)を接続する第1のスイッチ(6)と、
前記無停電電源装置(5)の停止時に、前記第1のスイッチ(6)をオンする切換回路(7)とを備え、
前記無停電電源装置(5)が停止した場合、前記切換回路(7)は、前記バイパス電源(1)の出力電圧の位相が前記無停電電源装置(5)の停止時の出力電圧の位相に等しいときに前記第1のスイッチ(6)をオンする、電源システム。
An uninterruptible power supply (5) for supplying power to the load;
A first switch (6) for connecting a bypass power supply (1) to the load;
A switching circuit (7) for turning on the first switch (6) when the uninterruptible power supply (5) is stopped;
When the uninterruptible power supply (5) stops, the switching circuit (7) causes the phase of the output voltage of the bypass power supply (1) to be the phase of the output voltage when the uninterruptible power supply (5) is stopped. A power supply system that turns on the first switch (6) when equal.
前記無停電電源装置(5)は、
前記無停電電源装置(5)の出力電圧を前記バイパス電源(1)の出力電圧に同期させるための同期回路(17)を含む、請求項1に記載の電源システム。
The uninterruptible power supply (5)
The power supply system according to claim 1, comprising a synchronization circuit (17) for synchronizing the output voltage of the uninterruptible power supply (5) with the output voltage of the bypass power supply (1).
前記無停電電源装置(5)は、
前記無停電電源装置(5)の停止時に前記無停電電源装置(5)を前記負荷から切り離す第2のスイッチ(15)をさらに含み、
前記無停電電源装置(5)の復帰後、前記無停電電源装置(5)の出力電圧の位相が前記バイパス電源(1)の電圧の位相に同期したときに、前記切換回路(7)は前記第1のスイッチ(6)をオフするともに前記第2のスイッチ(15)をオンする、請求項2に記載の電源システム。
The uninterruptible power supply (5)
A second switch (15) for disconnecting the uninterruptible power supply (5) from the load when the uninterruptible power supply (5) is stopped;
After the uninterruptible power supply (5) is restored, when the phase of the output voltage of the uninterruptible power supply (5) is synchronized with the phase of the voltage of the bypass power supply (1), the switching circuit (7) The power supply system according to claim 2, wherein the first switch (6) is turned off and the second switch (15) is turned on.
JP2013533376A 2011-09-13 2011-09-13 Power system Pending JPWO2013038496A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013533376A JPWO2013038496A1 (en) 2011-09-13 2011-09-13 Power system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013533376A JPWO2013038496A1 (en) 2011-09-13 2011-09-13 Power system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2013038496A1 true JPWO2013038496A1 (en) 2015-03-23

Family

ID=52821153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013533376A Pending JPWO2013038496A1 (en) 2011-09-13 2011-09-13 Power system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPWO2013038496A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112421754A (en) * 2020-10-23 2021-02-26 科华恒盛股份有限公司 Excitation control circuit and UPS

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005328656A (en) * 2004-05-14 2005-11-24 Mitsubishi Electric Corp Power supply system
JP2009171771A (en) * 2008-01-17 2009-07-30 Hitachi Ltd Power converter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005328656A (en) * 2004-05-14 2005-11-24 Mitsubishi Electric Corp Power supply system
JP2009171771A (en) * 2008-01-17 2009-07-30 Hitachi Ltd Power converter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112421754A (en) * 2020-10-23 2021-02-26 科华恒盛股份有限公司 Excitation control circuit and UPS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013038496A1 (en) Power supply system
JP6190059B2 (en) Uninterruptible power system
JP6224831B2 (en) Uninterruptible power system
US9362781B2 (en) Uninterruptible power supply system with fast transfer for undervoltage source line failures
JP6418109B2 (en) Uninterruptible power supply system
JP4462230B2 (en) Uninterruptible power supply system
KR101617346B1 (en) Uninterruptible power supply and method for controlling thereof
JP5347415B2 (en) Uninterruptible power supply system
TWI496386B (en) Method for generating a clock signal for an oscillator of a switched mode power supply
KR20140075472A (en) Grid connected off line ac ups
JP5810665B2 (en) Switching method of uninterruptible power supply
JP2011130603A (en) Land power supply device for ship
KR20160100586A (en) Three-Phase Line-Interactive Uninterruptible Power Supply System with multi load transformer
JPWO2013038496A1 (en) Power system
JP5444774B2 (en) Uninterruptible power supply system
JP7136541B2 (en) Uninterruptible power supply and control method for uninterruptible power supply
JP2019149897A (en) Uninterruptible power supply device and control method therefor
JP2005051961A (en) Parallel operation control unit of ac power supplies
KR20160049274A (en) On-line uninterruptible power supply device for reducing inrush current and Controlling device in the on-line uninterruptible power supply device
JPH01103130A (en) Uninterruptible power source output synchronizing system
JP2011151976A (en) Power converter and control method therefor
JPH04117144A (en) Uninterruptible power supply

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150121

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20150303

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150513

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20150521

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20150731

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160401