WO2016103379A1 - 無停電電源装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、この発明の実施の形態1による無停電電源装置1の構成を示すブロック図である。図1において、この無停電電源装置1は、交流入力端子T1、バイパス入力端子T2、バッテリ端子T3、交流出力端子T4,操作部2、および電力変換装置3,4を備える。
図8は、この発明の実施の形態2による無停電電源装置に含まれる電力変換装置40の構成を示す回路ブロック図であって、図4と対比される図である。図8を参照して、この電力変換装置40が図4の電力変換装置4と異なる点は、電源ノードN12に電気二重層コンデンサ41が接続されている点である。
図9は、この発明の実施の形態3による無停電電源装置に含まれる電力変換装置50の構成を示す回路ブロック図であって、図4と対比される図である。図9を参照して、この電力変換装置50が図4の電力変換装置4と異なる点は、電磁接触器51,53および半導体スイッチ52が追加されている点である。
図10は、この発明の実施の形態4による無停電電源装置に含まれる電力変換装置55の構成を示す回路ブロック図であって、図4と対比される図である。図10を参照して、この電力変換装置55が図4の電力変換装置4と異なる点は、コンバータ32および制御装置38がそれぞれコンバータ56および制御装置57と置換されている点である。
Claims (19)
- 第1および第2の電力変換装置を備え、
前記第1の電力変換装置は、
第1の交流電源からの交流電力を直流電力に変換する第1のコンバータと、
直流電力を交流電力に変換する第1のインバータと、
前記第1の電力変換装置の出力電圧が交流電圧になるように前記第1のコンバータおよび前記第1のインバータを制御する第1の制御装置とを含み、
前記第1の交流電源から交流電力が供給される場合は、前記第1のコンバータで生成された直流電力が電力蓄積装置に蓄えられるとともに前記第1のインバータに供給され、前記第1の交流電源からの交流電力の供給が停止された場合は、前記電力蓄積装置の直流電力が前記第1のインバータに供給され、
前記第2の電力変換装置は、
第2の交流電源からの交流電力を直流電力に変換する第2のコンバータと、
前記第2のコンバータで生成された直流電力を交流電力に変換する第2のインバータと、
前記第2のインバータに与えられる直流電圧が予め定められた第1の電圧よりも高い第1の場合は、前記第2の電力変換装置の出力電圧が正弦波状で負荷の許容入力電圧範囲内の交流電圧になり、前記第2のインバータに与えられる直流電圧が前記予め定められた第1の電圧よりも低い第2の場合は、前記第2の電力変換装置の出力電圧が前記負荷にとって許容範囲内の波形歪を有し、かつ前記負荷の許容入力電圧範囲内の交流電圧となるように、前記第2のコンバータおよび前記第2のインバータのうちの少なくとも前記第2のインバータを制御する第2の制御装置とを含み、
前記第1および第2のインバータのうちのいずれか一方のインバータから前記負荷に交流電力が供給され、当該一方のインバータが故障した場合は他方のインバータから前記負荷に交流電力が供給される、無停電電源装置。 - 前記予め定められた第1の電圧は、前記第2の電力変換装置が前記負荷の許容入力電圧範囲の下限値の交流電圧を出力するために最低限必要とされる電圧である、請求項1に記載の無停電電源装置。
- 前記波形歪を有する交流電圧の波形は台形波状である、請求項1に記載の無停電電源装置。
- 前記第2の制御装置は、
前記第1の場合は、前記第2のインバータに与えられる直流電圧の2分の1よりも小さな振幅の正弦波状の交流電圧を出力するように前記第2のインバータを制御し、
前記第2の場合は、前記第2のインバータに与えられる直流電圧の2分の1よりも大きな振幅の正弦波状の交流電圧を出力するように前記第2のインバータを制御する、請求項1に記載の無停電電源装置。 - 前記第2の制御装置は、前記第2の場合における前記第2のインバータのスイッチング周波数を前記第1の場合における前記第2のインバータのスイッチング周波数よりも低下させる、請求項4に記載の無停電電源装置。
- 前記第2のコンバータは前記第2の交流電源から供給される交流電圧を整流する整流器を含み、
前記第2の制御装置は前記第2のインバータを制御する、請求項1に記載の無停電電源装置。 - 前記第2のコンバータは前記第2の交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換する複数のスイッチング素子を含み、
前記第2の制御装置は前記第2のコンバータおよび前記第2のインバータを制御する、請求項1に記載の無停電電源装置。 - 前記第2の電力変換装置は、さらに、前記第2のコンバータによって生成された直流電力を蓄える電気二重層コンデンサを含み、
前記第2の交流電源から交流電力が供給される場合は、前記第2のコンバータで生成された直流電力が前記電気二重層コンデンサに蓄えられるとともに前記第2のインバータに供給され、前記第2の交流電源からの交流電力の供給が停止された場合は、前記電気二重層コンデンサの直流電力が前記第2のインバータに供給される、請求項1に記載の無停電電源装置。 - 前記第2の制御装置は、前記第2の電力変換装置の出力電圧の位相が前記第1の電力変換装置の出力電圧の位相に一致するように前記第2のインバータを制御する、請求項1に記載の無停電電源装置。
- 前記第1のインバータから前記負荷に交流電力が供給され、前記第1のインバータが故障した場合は前記第2のインバータから前記負荷に交流電力が供給される、請求項1に記載の無停電電源装置。
- 前記第2の電力変換装置は、さらに、前記第2の交流電源から供給される交流電力と前記第2のインバータで生成された交流電力とを受け、前記第2のインバータが正常である場合は前記第2のインバータで生成された交流電力を前記負荷に与え、前記第2のインバータが故障した場合は前記第2の交流電源から供給される交流電力を前記負荷に与える切換回路を含む、請求項10に記載の無停電電源装置。
- 前記第2のインバータから前記負荷に交流電力が供給され、前記第2のインバータが故障した場合は前記第1のインバータから前記負荷に交流電力が供給される、請求項1に記載の無停電電源装置。
- 前記第2の交流電源から交流電力が供給されている場合は前記第2のインバータから前記負荷に交流電力が供給され、前記第2の交流電源からの交流電力の供給が停止された場合は前記第1のインバータから前記負荷に交流電力が供給される、請求項1に記載の無停電電源装置。
- 前記第1のインバータから前記負荷に交流電力を供給し、前記第1のインバータが故障した場合は前記第2のインバータから前記負荷に交流電力を供給する第1のモードと、前記第2のインバータから前記負荷に交流電力を供給し、前記第2のインバータが故障した場合または前記第2の交流電源からの交流電力の供給が停止された場合は前記第1のインバータから前記負荷に交流電力を供給する第2のモードとのうちの選択された方のモードが実行される、請求項1に記載の無停電電源装置。
- 前記第1の制御装置は、前記第1の電力変換装置の出力電圧が正弦波状で定格電圧になるように、前記第1のコンバータおよび前記第1のインバータを制御する、請求項1に記載の無停電電源装置。
- 前記第1の制御装置は、前記第1のインバータに与えられる直流電圧が予め定められた第2の電圧よりも高い場合は、前記第1の電力変換装置の出力電圧が正弦波状で定格電圧になり、前記第1のインバータに与えられる直流電圧が前記第2の電圧よりも低い場合は、前記第1の電力変換装置の出力電圧が前記負荷にとって許容範囲内の波形歪を有し、かつ前記負荷の許容入力電圧範囲内の交流電圧となるように、前記第1のコンバータおよび前記第1のインバータを制御する、請求項1に記載の無停電電源装置。
- 前記予め定められた第2の電圧は、前記第1の電力変換装置が前記負荷の許容入力電圧範囲の下限値の交流電圧を出力するために最低限必要とされる電圧である、請求項16に記載の無停電電源装置。
- 前記第1の制御装置は、前記第1のインバータに与えられる直流電圧が予め定められた第2の電圧よりも高い場合は、前記第1の電力変換装置の出力電圧が正弦波状で前記負荷の許容入力電圧範囲内の交流電圧となり、前記第1のインバータに与えられる直流電圧が前記第2の電圧よりも低い場合は、前記第1の電力変換装置の出力電圧が前記負荷にとって許容範囲内の波形歪を有し、かつ前記負荷の許容入力電圧範囲内の交流電圧となるように、前記第1のコンバータおよび前記第1のインバータを制御する、請求項1に記載の無停電電源装置。
- 前記予め定められた第2の電圧は、前記第1の電力変換装置が前記負荷の許容入力電圧範囲の下限値の交流電圧を出力するために最低限必要とされる電圧である、請求項18に記載の無停電電源装置。
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