CN101714761B - 不间断电源装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不间断电源装置，其能够减少电力变换器发生异常时用于与共同驱动控制部之间的信息传递的信号线，并且以目视能可靠地确认异常的电力变换器。本发明的不间断电源装置包括：并联连接且向负载(4)供给电力的多个电力变换器(11)；和以共用的信号驱动控制多个电力变换器(11)的共同驱动控制部(9)，多个电力变换器(11)分别包括异常检测处理部(12)。各异常检测处理部(12)至少包括：异常检测部(121)，其检测自身的电力变换器(11)的异常；和显示部(123)，其在异常检测部(121)检测到异常时，显示自身的电力变换器(11)为异常的情况。

Description

不间断电源装置

技术领域

本发明涉及电源装置，尤其涉及即使发生停电等也能对负载连续供给规定品质的电力的不间断电源装置。

背景技术

在现有技术中，例如专利文献1所公开的那样，组合多个相同电源容量的电源单元，以便能得到任意的电源容量，这种电源装置为人们所公知。多个电源单元使得通信单元能连接，通过该通信单元的内置微型计算机，能根据与外部的通信内容，进行电源控制。

另外，作为不间断电源装置，根据与专利文献1的装置类似的考虑方法，能够考虑例如图3所示装置。

图3的不间断电源装置设有并联连接的多个电力变换器1以及以共用的控制信号驱动控制多个电力变换器1的共同驱动控制部2。各电力变换器1设有将交流电力变换为直流电力的顺变换器(converter)，将直流电力变换为交流电力的逆变换器(inverter)，和蓄电池等。从交流电源3向各电力变换器1供给交流电力。多个电力变换器1将所希望的电力供向负载4。

各电力变换器1在检测到停电的情况下对负载4连续供给电力，实现不间断供电。为了实现该不间断供电，一般，各电力变换器1利用逆变换器将蓄积在上述蓄电池中的电力变换成所希望的电压、电流，继续向负载供电。另外，各电力变换器1由从共同驱动控制部2通过驱动信号线5传送的共用信号进行驱动控制。

图3的不间断电源装置在希望增加装置整体的输出容量情况下，只要增加电力变换器的并联连接的个数即可，不需要电路的再设计或并联冗余方式那样复杂的控制。

在此，在图3的不间断电源装置中，多个电力变换器1各自具有检测自身的异常的功能，以及在检测到异常的情况下，通过信息信号线6向共同驱动控制部2通知该异常的功能。

另外，共同驱动控制部2在被通知从异常的电力变换器1检测出异常的情况下，根据被通知的异常检测，将其异常内容显示在显示器上，且将其异常内容存储在共同驱动控制部2内部的存储器中。

在图3的不间断电源装置中，当电力变换器1发生异常时，为了防止被害扩大，共同驱动控制部2需要迅速执行使异常的电力变换器1的动作停止等的保护。但是，共同驱动控制部2在保护异常的电力变换器1之前，需要与电力变换器1之间高速进行信息传递。换言之，需要迅速或短时间地进行信息传递。

其理由是，作为电力变换器1的保护动作，若停止异常的电力变换器1的动作，则有时会丧失对于信息传递来说必需的控制电源，若这样丧失控制电源，则此后不能传递信息。尤其，在向共同驱动控制部2传递的信息多的情况下，在传递全部信息前，因丧失控制电源而不能传递信息。不能传递的信息随着并联连接的电力变换器1的个数增加而变多，存储在共同驱动控制部2的信息越增加越变多。

在这种背景下，为了在共同驱动控制部2和多个电力变换器1之间高速地进行信息传递，考虑以下方法：

第一种方法是增加信息信号线6的根数，第二种方法是提高用于信号传递的时钟的频率，第三种方法是对各电力变换器1设置后备用的控制电源。

但是，增加信号线根数会引起装置内的配线的复杂化以及制作费用的增加。此外，时钟频率的高速化存在因噪声而增加信号传递时的误动作的可能性的问题。此外，追加新的后备电源，导致费用增加，以及设置空间增加。另外，认为，这些制约也成为能并联连接的电力变换器的个数的制约。

专利文献1：日本特开2002-58246号公报

发明内容

于是，本发明的目的在于，提供能减少电力变换器异常时用于与共同驱动控制部之间的信息传递的信号线，且以目视能可靠地确认异常的电力变换器的不间断电源装置。

为了解决上述问题，实现本发明的目的，本发明按以下技术方案构成：

本发明的不间断电源装置包括：并联连接，向负载供给电力的多个电力变换器；和以共用的信号驱动控制多个电力变换器的驱动控制部，多个电力变换器分别包括异常检测处理部。各异常检测处理部包括：对自身的电力变换器的异常进行检测的异常检测装置；和显示装置，其在异常检测装置检测到异常时，显示自身的电力变换器为异常。

另外，作为本发明的方式，能够列举如下方式。

作为第一方式，各异常检测处理部还包括：存储装置，其在异常检测装置检测到异常时，至少存储检测到的异常内容；和通信装置，其在异常检测装置检测到异常时，与驱动控制部之间进行关于异常检测的通信。

作为第二方式，当异常检测装置检测到异常时，通信装置立刻向驱动控制部传送为了保护异常的电力变换器所必需的最小限度的信息；在传送最小限度的信息后，对异常的电力变换器的保护结束后，通信装置向驱动控制部传送存储在存储装置中的包含异常内容的详细信息。

作为第三方式，驱动控制部在最小限度的信息或详细信息从通信装置被传送时，显示该被传送的最小限度的信息或详细信息。

作为第四方式，显示装置在异常显示被进行的情况下，在有解除显示的指示之前，继续进行该异常显示。

作为第五方式，各异常检测处理部的电源能够使用各电力变换器的各自的电源和驱动控制部的电源双方。

下面说明本发明的效果。

按照本发明，能够减少当电力变换器发生异常时用于与共同驱动控制部之间进行信息传递的信号线，且能够以目视可靠地确认异常的电力变换器。

另外，按照本发明，当电力变换器发生异常时，也可以与共同驱动控制部之间不进行高速信息传递，因此，能够减少因噪声侵入信号线而引起误检测的发生。

进一步，按照本发明，当电力变换器发生异常时，共同驱动控制部能在短时间内识别异常的电力变换器，进行其保护，且共同驱动控制部能可靠地取得关于异常的详细信息。

另外，按照本发明，当电力变换器发生异常时，通过共同驱动控制部进行异常的电力变换器的保护动作，即使异常状态被解除，也能通过目视可靠地确定异常的电力变换器。

附图说明

图1是表示本发明的不间断电源装置的实施方式的结构的框图。

图2是表示图1所示的异常检测处理部的具体的结构的框图。

图3是表示现有技术的不间断电源装置的结构的框图。

符号说明如下：

3      交流电源

4      负载

5      驱动信号线

6      信息信号线

8      电力变换器单元

9      共同驱动控制部

11     电力变换器

12     异常检测处理部

13、15 控制电源

14、17 二极管

16     电源线

121    异常检测部

122    保持部

123    显示部

124    履历存储部

125    通信部

具体实施方式

本发明的其它的目的及特征，根据参照附图的下文的实施方式的说明，将变得明确。

下面参照附图详细说明本发明的实施方式。在以下的实施方式中，虽然对构成要素，种类，组合，形状，相对安装等作了各种限定，但是，这些仅仅是例举，本发明并不局限于此。

图1是表示本发明的不间断电源装置的实施方式的整体结构的框图。

该实施方式的不间断电源装置如图1所示，设有多个电力变换器单元8和共同驱动控制部9。

多个电力变换器单元8的各个设有电力变换器11和异常检测处理部12。各电力变换器11与图3相同地设有将交流电力变换为直流电力的顺变换器(converter)，将直流电力变换为交流电力的逆变换器(inverter)，以及蓄电池等。多个电力变换器单元8的各电力变换器11利用来自各电力变换器11分别具有的控制电源13(图1未图示，参照图2)的电力进行动作。

另外，多个电力变换器单元8的各异常检测处理部12通过二极管14与自身的电力变换器11的各自的控制电源13连接，且通过电源线16及二极管17与共同驱动控制部9的控制电源15连接(参照图1和图2)。因此，各异常检测处理部12能使用各电力变换器11的各自的控制电源13及共同驱动控制部9的控制电源15双方，即使在各自的控制电源13丧失的情况下，也能从共同驱动控制部9的控制电源15供给电力。

共同驱动控制部9通过驱动信号线5与各电力变换器11连接。并且，共同驱动控制部9利用通过驱动信号线5传送的共用的驱动信号、共用的控制信号，驱动、控制多个电力变换器11。

各电力变换器11并联连接。从交流电源3向多个电力变换器11的各个供给交流电力，多个电力变换器11向负载4供给所希望的电力。

进一步，在检测到停电的情况下，各电力变换器11对负载4连续供给所希望的电力，实现不间断供电。为了该不间断供电，一般，各电力变换器11在检测到停电时，利用逆变换器将蓄积在上述蓄电池中的电力变换成所希望的电压、电流，继续向负载供电。

多个电力变换器单元8的各异常检测处理部12至少具有以下四个功能：

(1)在自身的电力变换器11发生异常时，对该异常进行检测，在检测到异常的情况下，显示自身的电力变换器11异常的趣旨。

(2)在检测到异常的情况下，将该检测到的异常内容与异常发生时刻相关联地制作关于异常的履历信息，存储该制作成的关于异常的履历信息。

(3)在检测到异常的情况下，使用信息信号线6对共同驱动控制部9仅通知自身的电力变换器11发生异常的趣旨的最小限度的信息(例如异常信号)，在该通知的规定时间后，通知上述的被制作且被存储的异常内容、发生时刻等详细的履历信息。

(4)上述的自身的电力变换器11发生异常的趣旨的显示，在操作者解除显示前，继续进行该趣旨的显示。

共同驱动控制部9若从各异常检测处理部12被通知电力变换器11异常的趣旨，则进行涉及异常的电力变换器11的保护动作。另外，共同驱动控制部9若从异常检测处理部12被通知电力变换器11异常的趣旨和关于异常的履历信息，则将这些信息显示在显示器(没有图示)上。

下面，参照图2说明图1所示的异常检测处理部12的具体结构。

异常检测处理部12如图2所示，设有异常检测部121，保持部122，显示部123，履历存储部124，和通信部125。

在此，异常检测处理部12与自身的电力变换器11的各自的控制电源13，以及共同驱动控制部9的控制电源15连接，通过这两个电源进行动作。因此，即使自身的电力变换器11因保护而停止动作，控制电源13不能使用，异常检测处理部12也能通过共同驱动控制部9的控制电源15确保动作。

异常检测部121检测自身的电力变换器11的异常，具体而言，检测电力变换器11的各部分的电压、电流等。电力变换器11如上所述包括顺变换器和逆变换器，因此，作为异常信息，对顺变换器和逆变换器各自的输出电压、输出电流等进行检测。

当异常检测部121检测到自身的电力变换器11的异常时，保持部122将该检测到的异常内容暂时保持，在操作者发出解除保持的指示前，持续保持。因此，保持部122使用能暂时存储异常内容、操作者能任意地清除该存储内容的寄存器等。

当异常检测部121检测到自身的电力变换器11的异常时，显示部123根据保持部122保持的异常内容，显示自身的电力变换器11为异常的趣旨。该显示的目的在于，能够用目视确认发生故障的电力变换器，因此，使用发光二极管(LED)等作为显示部123的显示器。

在此，保持部122暂时保持异常检测部121检测到的异常内容，该保持一直持续到操作者发出解除保持的指示。因此，若显示部123一旦显示，则在操作者解除该保持前持续显示。

当异常检测部121检测到自身的电力变换器11的异常时，履历存储部124将保持部122保持的异常内容与异常发生时刻相关联地制作关于异常的履历信息，并存储该制作成的履历信息。因此，履历存储部124包括能存储该履历信息的存储器等。

当异常检测部121检测到自身的电力变换器11的异常时，通信部125若接收到该趣旨的通知，则立刻向共同驱动控制部9传送表示自身的电力变换器11异常的信息(异常信号)。该传送以利用信息信号线6的串行通信传送。另外，令所传送的信息为，对于被检测到异常的电力变换器11，共同驱动控制部9为了进行保护动作所必需的最小限度的信息。

另外，通信部125在传送上述必需的最小限度的信息后，在共同驱动控制部9进行的对异常的电力变换器11的保护动作结束后，传送以下的详细信息。即，详细信息是存储在履历存储部124的履历信息。换言之，是被检测到异常的电力变换器11的异常内容以及该异常的发生时刻等的信息。

下面，参照图1及图2说明本发明的实施方式的不间断电源装置的动作例。

例如，若包括在多个电力变换器单元8中的一个内的电力变换器11发生异常，则由图2所示的异常检测部121检测电力变换器11的异常。异常检测部121检测到的异常内容被保持在保持部122，并被通知通信部125。

通信部125若由异常检测部121通知检测到电力变换器11的异常的趣旨，则立刻向共同驱动控制部9传送表示自身的电力变换器11异常的信息。所传送的信息仅是相对于被检测到异常的电力变换器11，共同驱动控制部9为了进行保护动作所必需的最小限度的信息。因此，在异常检测部121检测到异常状态时，通信部125即使进行串行传送，也能在极短时间内传送进行保护动作所必需的最小限度的信息。

如上所述，若保持部122保持异常内容，则显示部123根据该保持显示自身的电力变换器11发生异常的趣旨。通过显示部123的显示，人们能用目视确认发生故障的电力变换器11。

若共同驱动控制部9接收到来自通信部125的最小限度的信息，则进行发生故障的电力变换器11的保护动作。由此，成为保护对象的电力变换器11停止动作。此时，停止动作的电力变换器11的各自的控制电源13不能使用，但异常检测处理部12的各部分能够利用共同驱动控制部9的控制电源15确保动作(参照图2)。

保持部122暂时保持异常检测部121检测到的异常内容，在操作者发出解除保持的指示前，继续进行该保持。因此，若显示部123一旦进行显示，则在操作者解除保持部122的保持前的期间，持续显示。由此，即使发生故障的电力变换器的动作停止后，也能用目视可靠地确认发生故障的电力变换器11。

履历存储部124根据保持部122保持的异常内容，将该异常内容与异常发生时刻相关联地制作关于异常的履历信息，并存储该制作成的履历信息。

在传送上述必需的最小限度的信息后，共同驱动控制部9的对异常的电力变换器11的保护动作结束，装置成为稳定状态后，通信部125传送详细信息。该详细信息是存储在履历存储部124的履历信息等。该履历信息是被检测到异常的电力变换器11的异常内容以及该异常的发生时刻等的信息，是量比较大的信息。但是，因为通信部125通过共同驱动控制部9的控制电源15能够确保动作，所以即使是量较大的信息，也能确保对于传送而言充足的时间，能可靠地进行传送。因此，能够应用比较低速的串行传送。

对于从通信部125传送来的、电力变换器11异常的趣旨的信息以及关于该异常的履历信息，共同驱动控制部9将所述信息显示在显示器上。

如上所述，按照本实施方式，当电力变换器发生异常时，通过显示部123的显示，能用目视确认发生故障的电力变换器。

此外，按照本实施方式，当电力变换器发生异常时，也可以与共同驱动控制部之间不进行高速信息传递，因此，能减少因噪声侵入信息信号线6而引起误检测的发生。

进一步，按照本实施方式，当电力变换器发生异常时，共同驱动控制部9能在短时间内识别异常的电力变换器并进行其保护，此后，共同驱动控制部9能可靠地取得关于异常的详细信息。

另外，按照本实施方式，当电力变换器发生异常时，通过共同驱动控制部9进行异常的电力变换器的保护动作，即使异常状态被解除，也能通过目视可靠地确定异常的电力变换器。

上述实施例仅是适合于实施本发明的具体化的示例，而非据此来对本发明的技术上的范围进行限定性的解释。即，在不脱离本发明的精神或主旨的情况下，本发明能够以各种各样的其它方式来实施。

Claims (4)

1.一种不间断电源装置，其特征在于，包括：

并联连接且向负载供给电力的多个电力变换器；和

利用共用的信号对所述多个电力变换器进行驱动控制的驱动控制部，

所述多个电力变换器分别各自具有异常检测处理部，

所述各异常检测处理部包括：

检测自身的电力变换器的异常的异常检测装置；和

当所述异常检测装置检测到所述异常时，显示自身的电力变换器为异常的情况的显示装置，

所述各异常检测处理部还包括：

当所述异常检测装置检测到异常时，至少存储检测到的异常内容的存储装置；和

当所述异常检测装置检测到异常时，与所述驱动控制部之间进行关于异常检测的通信的通信装置，

当所述异常检测装置检测到异常时，所述通信装置立刻向所述驱动控制部传送为了保护异常的电力变换器所必需的最小限度的信息；

在传送所述最小限度的信息后，且在异常的电力变换器的保护结束后，所述通信装置向所述驱动控制部传送存储在所述存储装置中的包含所述异常内容的详细信息。

2.根据权利要求1所述的不间断电源装置，其特征在于：

所述驱动控制部在从所述通信装置传送所述最小限度的信息或所述详细信息时，显示该被传送的最小限度的信息或详细信息。

3.根据权利要求1或2所述的不间断电源装置，其特征在于：

所述显示装置在所述异常被显示的情况下，继续进行该异常的显示直至有解除显示的指示。

4.根据权利要求1或2所述的不间断电源装置，其特征在于：

所述各异常检测处理部的电源能够使用所述各电力变换器的各自电源和所述驱动控制部的电源双方。

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