JP3763387B2 - Control method and apparatus for DC uninterruptible power supply - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄電池が過放電状態においてもDC−DCコンバータが停止と再起動を繰返さない直流無停電電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術としては、たとえば特許第2535222号に開示されているものがある。
このDC−DCコンバータ回路構成図の概要を図5に示す。
【0003】
交流電力を直流電力に変換する整流器11の出力端子12,13間に負荷15が接続され、一方の出力端子12に蓄電池14の一端が接続され、蓄電池14の両端にDC−DCコンバータ17の入力側が接続され、DC−DCコンバータ17の出力側の一端は蓄電池14の他端に接続され、出力側の他端は整流器11の他方の出力端子13に接続され、DC−DCコンバータ17の出力側の両端間にバイパスダイオード16が接続され、バイパスダイオード16は蓄電池14に対して順方向とされ、蓄電池14の両端に、交流電力を整流して蓄電池14を充電する充電器19が接続される。
【0004】
商用電源と整流器11が正常である場合は、整流器11は負荷に直流電力を供給する。また、充電器19は蓄電池14を充電する。この状態ではDC−DCコンバータ17は動作していない。
【0005】
この状態で商用電源が停電し整流器11と充電器19が停止し、整流器11と充電器19の出力がなくなると、蓄電池14が直ちにバイパスダイオード16を通して放電し、無瞬断で負荷15に直流電力を供給する。蓄電池14の電圧は放電とともに低下していく。蓄電池14の電圧からバイパスダイオード16の電圧降下を差し引いた電圧が、負荷15が必要とする電圧以下になる前にDC−DCコンバータ17を動作させる。
【0006】
DC−DCコンバータ17が動作を始めると、バイパスダイオード16は逆バイアスとなり、蓄電池14はDC−DCコンバータ17を通して負荷15に直流電力を供給する。負荷15の電圧は蓄電池14の電圧とDC−DCコンバータ17の出力電圧の和になる。即ち蓄電池14の電圧低下分をΔVとし、DC−DCコンバータ17の出力電圧をΔVとすれば負荷15の電圧は一定になる。従って蓄電池14の電圧が負荷15の許容下限値以下になった場合でも、DC−DCコンバータ17の出力電圧が加算されるので負荷15は正常に動作を続けることが可能となる。
【0007】
商用電源が回復し整流器11の出力が正常になり、蓄電池14が充電器19により充電されてその電圧が設定電圧以上、例えば約43V以上になった場合にDC−DCコンバータ17の動作を停止させれば良い。
【0008】
なお、上記従来例には開示されていないが、負荷15とDC−DCコンバータ17にはそれぞれ運転制御を正常に行うための入力許容下限電圧Va、Vbが設けられ、入力下限電圧より低下すると入力電圧監視回路によりそれぞれの運転を遮断する機能を有しており、負荷15の入力許容下限電圧VaはDC−DCコンバータ17の入力許容下限電圧Vbよりも高い電圧に設定するのが一般的である。
【0009】
負荷15とDC−DCコンバータ17は入力許容下限電圧Va、Vbよりもそれぞれ高い入力復帰電圧Va’、Vb’を超えた電圧が検出されるとそれぞれの入力電圧監視回路によりそれぞれ運転を再開する。
【0010】
これらDC−DCコンバータ17の入力許容下限電圧Vb、入力復帰電圧Vb’を与えるのは、図4で示す回路であり、図中のA、B、Cの接続点はそれぞれ図5のA、B、Cの各端子に接続されている。
【0011】
図4で示すように、DC−DCコンバータ17の入力電圧端であるBとCには直列に抵抗器R1と抵抗器R2が接続され、抵抗器R1と抵抗器R2との接続点はコンパレータIC1に接続され、DC−DCコンバータ17の入力電圧が入力許容下限電圧Vb(例えば約31V)より低下すると、抵抗器1にかかる電圧が入力許容下限基準電圧源E1よりも低下し一端子Aへ遮断信号が送出され、DC−DCコンバータ17は運転を停止する。この端子Aへの遮断信号は継続して送出され続ける。
【0012】
蓄電池14の電圧が上昇すると、抵抗器R1にかかる電圧が、コンパレータIC1に接続された抵抗器R3などで作られるヒステリシスで決まる電圧、つまりDC−DCコンバータ17の入力電圧が入力復帰電圧Vb’(例えば約33V)まで上昇すると、遮断信号の送出のラッチが解除され一端子Aへの遮断信号がなくなり、DC−DCコンバータ17は運転を再開する。
【0013】
また、商用電源の停電が長期化して蓄電池過放電状態に至ると、蓄電池14の電圧とDC−DCコンバータ17の出力電圧の和である負荷15の入力電圧が負荷15が必要とする電圧以下に低下し、定電力負荷である負荷15の電流つまりDC−DCコンバータ17の出力電流が過電流となる。DC−DCコンバータ17は運転を継続しながら垂下機能により出力電圧を低下させて自身を保護する機能を有しており、負荷15が遮断されないときは最終的には、負荷15の入力電圧は蓄電池14の電圧にほぼ等しくなるまで低下する。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、停電の長期化などにより蓄電池が過放電状態または負荷の入力電圧が下限許容電圧値Va以下に低下した場合においては、DC−DCコンバータと負荷が交互に運転と停止を繰返し、負荷に悪影響を与える問題がある。
【0015】
第一の事例として、複数の並列のDC−DCコンバータに各々備えられた入力電圧監視回路21が特性のバラツキにより働くものと働かないものとがある場合を図5を用いて説明する。
蓄電池14の放電状態が長期化し、蓄電池14の電圧が並列運転中のDC−DCコンバータ17の入力電圧監視回路21の入力許容下限電圧Vb(例えば約31V)まで低下すると、複数のDC−DCコンバータ17で構成された回路の場合、DC−DCコンバータ17に各々備えられた入力電圧監視回路21の特性のバラツキにより、DC−DCコンバータ17と負荷15が垂下動作と運転再開を繰返す不具合が生じる場合がある。
【0016】
この現象について詳述する。
蓄電池14の電圧がDC−DCコンバータ17の入力許容下限電圧Vbまで低下すると、複数の入力電圧監視回路21の特性のバラツキにより1台または複数台のDC−DCコンバータ17の入力電圧監視回路21がまず働き、そのDC−DCコンバータ17は運転を遮断する。これにより、残りの運転中のDC−DCコンバータ17は停止したDC−DCコンバータ17の出力電流分も担うようになるため出力過電流となり、垂下機能が働いて出力電圧を低下させる。これにより、負荷15の入力電圧はほぼ蓄電池14の電圧まで低下してしまい、負荷15に入力される電圧は負荷15の入力下限電圧Vaよりも低くなるので運転を遮断する。
【0017】
これに伴い、負荷15に負荷電流が流れなくなるため、それまで出力過電流防止の垂下動作を行っていたDC−DCコンバータ17は図3の定格電流値Kを超えた垂下領域のある動作点Zを脱して無負荷時の点Yに至るため、出力電圧が回復する。この動作により、再び負荷15の入力復帰電圧Va’値を超えた電圧が負荷15へ入力されるため負荷15は運転を再開する。
【0018】
しかし、負荷電流が流れると、前記出力電圧を回復したDC−DCコンバータ17は再び出力過電流となり、垂下動作により出力電圧を低下させるため、負荷15に入力される電圧は入力許容下限電圧Vaよりも低くなり、したがって負荷15は運転を再び遮断する。このような状態が繰返し継続される。
【0019】
第二の事例として、DC−DCコンバータ17の入力電圧監視回路21が一斉に働いた場合を図5で説明する。
蓄電池14の放電状態が長期化し、蓄電池14の電圧が1台または複数台並列運転中のDC−DCコンバータ17の入力電圧監視回路21の入力許容下限電圧Vb(例えば約31V)まで低下すると、DC−DCコンバータ17の入力電圧監視回路21が働き運転を遮断する。すると、負荷15の入力電圧はほぼ蓄電池14の電圧まで低下してしまい、負荷15は入力許容下限電圧(例えば約35V)以下となり運転を停止する。
【0020】
ところが、負荷15の運転が遮断されると無負荷となるため、蓄電池14自身の電圧ドロップがゼロとなり蓄電池14の電圧が急上昇し、DC−DCコンバータ17の入力電圧監視回路21の入力復帰電圧Vb’の設定値(例えば約33V)まで上昇すると、DC−DCコンバータ17は運転を再開する。DC−DCコンバータ17の出力電圧が回復し、負荷15の電圧が入力復帰電圧Va’を超えた電圧値となり、負荷15は運転を再開する。
【0021】
しかし、再び負荷電流が流れると蓄電池14の電圧は先程の入力許容下限電圧Vbの設定値(例えば約31V)まで急速に低下するため、再びDC−DCコンバータ17の入力電圧監視回路21の入力許容下限電圧Vb(例えば約31V)以下となり運転を遮断する。このような状態が繰返し継続される。
【0022】
いずれの事例であれ、負荷15は電話交換機や伝送装置などの重要通信機器に接続されており、負荷15の運転と停止の繰返しはそれらの装置に故障や不具合を発生させる恐れが有るので、このような不安定な動作をなくすことを課題とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】
第一の発明は、交流電力を直流電力に変換し、その出力側の両端が負荷の両端に接続される整流器と、その整流器の一方の出力端子にこれと同極性の一端が接続された蓄電池と、その蓄電池の両端に入力側の両端が接続され、出力側の一端が上記蓄電池の他端に接続され、出力側の他端が上記整流器の他方の出力端子に接続されたDC−DCコンバータと、それらDC−DCコンバータの出力側の両端間にその出力に対し逆方向になるように接続され、上記蓄電池に対して順方向になるように接続されたバイパスダイオードと、上記蓄電池の両端に出力側が接続された充電器と、負荷と上記DC−DCコンバータそれぞれの入力許容下限電圧よりもそれぞれの入力電圧が低下するときに上記負荷と上記DC−DCコンバータの運転を遮断し、かつ上記それぞれの入力許容下限電圧よりも高く設定されているそれぞれの入力復帰電圧よりもそれぞれの前記入力電圧が高くなるときに上記負荷と上記DC−DCコンバータの運転を再開させる入力電圧監視回路と、を具備する直流無停電電源装置において、商用電源の停電時に、上記DC−DCコンバータの出力電圧と上記蓄電池の電圧とを加えた電圧(上記負荷の電圧)が、上記DC−DCコンバータの上記入力許容下限電圧よりも高く設定されている出力遮断電圧以下に低下するときに、上記DC−DCコンバータは運転を遮断し、停電の回復に伴って負荷電圧が上記出力遮断電圧よりも大きな起動判定電圧以上に回復するときに、上記DC−DCコンバータが再起動することを特徴とする直流無停電電源の制御方法を提案する。これにより、DC−DCコンバータ17と負荷15が停止と運転再開を繰返す不具合をなくすことができる。
【0024】
第二の発明は、交流電力を直流電力に変換し、その出力側の両端が負荷の両端に接続される整流器と、その整流器の一方の出力端子にこれと同極性の一端が接続された蓄電池と、その蓄電池の両端に入力側の両端が接続され、出力側の一端が上記蓄電池の他端に互いに逆極性で接続され、出力側の他端が上記整流器の他方の出力端子に互いに同極性で接続されたDC−DCコンバータと、そのDC−DCコンバータの出力側の両端側にその出力に対し逆方向になるように接続され、上記蓄電池に対して順方向になるように接続されたバイパスダイオードと、上記蓄電池の両端に出力側が接続された充電器と、負荷と上記DC−DCコンバータそれぞれの入力許容下限電圧よりもそれぞれの入力電圧が低下するときに上記負荷と上記DC−DCコンバータの運転を遮断し、かつ上記それぞれの入力許容下限電圧よりも高く設定されているそれぞれの入力復帰電圧よりもそれぞれの前記入力電圧が高くなるときに上記負荷と上記DC−DCコンバータの運転を再開させる入力電圧監視回路と、を具備する直流無停電電源装置において、商用電源の停電時に、上記DC−DCコンバータの出力電圧と上記蓄電池の電圧とを加えた電圧(上記負荷の電圧)が出力遮断電圧以下に低下するときに、上記DC−DCコンバータの運転を遮断すると共に、停電の回復に伴って負荷電圧が上記出力遮断電圧値よりも大きな起動判定電圧以上に回復するまでは上記遮断を継続する遮断・起動判定回路を備えていることを特徴とする直流無停電電源装置を提案する。これにより、DC−DCコンバータ17と負荷15が停止と運転再開を繰返す不具合をなくすことができる。
【0025】
【発明を実施するための形態及び実施例】
図1に、本発明に係る実施例を示す。
この発明の特徴は、負荷15に入力される電圧が遮断判定電圧Voの設定値(例えば約38V)以下に低下した場合にはDC−DCコンバータ17に運転の遮断信号を与える一方で、負荷15に入力される電圧が起動判定電圧Vo’の設定値(例えば約42V)以上に回復するまではDC−DCコンバータ17を再起動させないための遮断・起動判定回路22をDC−DCコンバータ17に備えることである。
【0026】
本発明の実施例について詳述する。
交流電力を直流電力に変換する整流器11の出力端子12,13間に負荷15が接続され、一方の出力端子12に蓄電池14の一端が接続され、蓄電池14の両端に1台又は複数台並列接続されたDC−DCコンバータ17の入力側が接続され、DC−DCコンバータ17の出力側の一端は蓄電池14の他端に接続され、出力側の他端は整流器11の他方の出力端子13に接続され、DC−DCコンバータ17の出力側の両端間にバイパスダイオード16が接続され、バイパスダイオード16は蓄電池14に対して順方向とされ、蓄電池14の両端に、交流電力を整流して蓄電池14を充電する充電器19が接続される。
【0027】
商用電源と整流器11が正常である場合は、整流器11は負荷15に直流電力を供給する。また、充電器19は蓄電池14を充電する。この状態ではDC−DCコンバータ17は動作していない。
【0028】
この状態で商用電源が停電し整流器11と充電器19が停止し、整流器11と充電器19の出力がなくなると、蓄電池14が直ちにバイパスダイオード16を通して放電し、無瞬断で負荷15に直流電力を供給する。蓄電池14の電圧は放電とともに低下していく。蓄電池14の電圧からバイパスダイオード16の電圧降下を差し引いた電圧が、負荷15が必要とする電圧以下になる前にDC−DCコンバータ17を動作させる。
【0029】
DC−DCコンバータ17が動作を始めると、バイパスダイオード16は逆バイアスとなり、蓄電池14はDC−DCコンバータ17を通して負荷15に直流電力を供給する。負荷15の電圧は蓄電池14の電圧とDC−DCコンバータ17の出力電圧の和になる。即ち蓄電池14の電圧低下分をΔVとし、DC−DCコンバータ17の出力電圧をΔVとすれば、負荷15の電圧は一定になる。従って、蓄電池14の電圧が負荷15の許容下限値以下になった場合でも、DC−DCコンバータ17の出力電圧が加算されるので負荷15は正常に動作を続けることが可能となる。
【0030】
負荷15とDC−DCコンバータ17は、それぞれの入力電圧が運転制御を正常に行うための入力許容下限電圧Va、Vbよりも低下するとそれぞれの運転を遮断する入力電圧監視回路を有している。負荷15の入力許容下限電圧VaはDC−DCコンバータ17の入力許容下限電圧Vb(例えば約31V)より高い電圧値に設定するのが一般的である。
【0031】
負荷15とDC−DCコンバータ17は入力許容下限電圧Va、Vbよりもそれぞれ高い入力復帰電圧Va’、Vb’を超えている状態では、入力電圧監視回路21によりそれぞれ運転を続ける。
【0032】
そして、負荷15の電圧が遮断判定電圧Voの設定値(例えば約38V)以下に低下した場合には、DC−DCコンバータ17の駆動・制御回路に運転の遮断信号を与える一方で、停電が回復して負荷15に入力される電圧が遮断判定電圧Voより高い起動判定電圧Vo’の設定値(例えば約42V)以上になるまではDC−DCコンバータ17を再起動させないための遮断・起動判定回路22が備えられている。
【0033】
これらDC−DCコンバータ17の入力許容下限電圧Vb、入力復帰電圧Vb’、遮断判定電圧Vo及び起動判定電圧Vo’を与えるのは、図2で示す回路であり、図中のA、B、C、D、Eの接続点はそれぞれ図1のA、B、C、D、Eの各端子に接続されている。
【0034】
図2で示すように、DC−DCコンバータ17の入力電圧端であるBとCには直列に抵抗器R1と抵抗器R2が接続され、抵抗器R1と抵抗器R2との接続点はコンパレータIC1に接続され、DC−DCコンバータ17の入力電圧が入力許容下限電圧Vb(例えば約31V)より低下すると、抵抗器1にかかる電圧が入力許容下限基準電圧源E1よりも低下し一端子Aへ遮断信号が送出され、DC−DCコンバータ17は運転を停止する。この端子Aへの遮断信号は継続して送出され続ける。
【0035】
停電の回復によって充電器19により蓄電池14が充電され、蓄電池14の電圧が上昇することにより、抵抗器R1にかかる電圧がコンパレータIC1に接続された抵抗器R3などで作られるヒステリシスで決まる電圧、つまりDC−DCコンバータ17の入力電圧が入力復帰電圧Vb’(例えば約33V)まで上昇すると、入力電圧監視回路21による遮断信号の送出のラッチが解除され一端子Aへの遮断信号がなくなり、DC−DCコンバータ17は運転を再開する。
【0036】
また、負荷15の電圧端であるDとEには直列に抵抗器R4と抵抗器R5が接続され、抵抗器R4と抵抗器R5との接続点はコンパレータIC2に接続され、負荷15の電圧が遮断判定電圧Vo(例えば約38V)より低下すると、抵抗器R4にかかる電圧が遮断判定基準電圧源E2より低下し、ホトカプラPCの出力が導通することにより抵抗器1が短絡され、抵抗器R1にかかる電圧が入力許容下限基準電圧源E1より低下し一端子Aへ遮断信号が送出され、DC−DCコンバータ17は運転を停止する。この端子Aへの遮断信号は継続して送出され続ける。
【0037】
なお、停電が回復して整流器11が給電を開始することにより負荷15の電圧が上昇し、抵抗器R4にかかる電圧が、コンパレータIC2に接続された抵抗器R6などで作られるヒステリシスで決まる電圧、つまり起動判定電圧Vo’(例えば約42V)に対応する電圧まで上昇すると、遮断・起動判定回路22による送出信号のラッチが解除され一端子Aへの遮断信号がなくなる。
【0038】
次に、商用電源の停電が長期化して蓄電池過放電状態に至り、蓄電池14の電圧とDC−DCコンバータ17の出力電圧の和である負荷15の電圧が負荷15が必要とする電圧以下に低下すると、定電力負荷である負荷15の電流、つまりDC−DCコンバータ17の出力電流が過電流となる。DC−DCコンバータ17は垂下動作により出力電圧を低下させて自身を保護する機能を有しており、負荷15が遮断されないときは最終的には、負荷15の電圧は蓄電池14の電圧にほぼ等しくなるまで低下する。
【0039】
停電の時間経過と共に、蓄電池14の出力電圧が低下して、その出力電圧とDC−DCコンバータ17の出力電圧との和の電圧が、遮断・起動判定回路22の出力遮断電圧Vo(例えば約38V)に達すると、遮断・起動判定回路22は停止信号を送出し、一台又は複数台並列接続されたすべてのDC−DCコンバータ17は運転を遮断する。
【0040】
ここで、すべてのDC−DCコンバータ17がその入力電圧監視回路21が働いて停止するまでの過程では、前述のように各DC−DCコンバータ17の特性にバラツキがあるため、停止動作に入るのが遅いDC−DCコンバータ17はいったん垂下領域で動作し、その出力電圧が低下する。そして、この時の負荷15の電圧は急激にほぼ蓄電池14(例えば約31V)の電圧まで低下する。この電圧はもちろん遮断・起動判定回路22の遮断判定電圧Voの設定値(例えば約38V)よりもかなり低いので、各DC−DCコンバータ17の特性にバラツキがあってもすべてのDC−DCコンバータ17の遮断・起動判定回路22が働いて、すべてのDC−DCコンバータ17は運転を遮断し、停止動作モードにラッチする。
【0041】
したがって、従来のようにDC−DCコンバータ17と負荷15が停止と運転再開を繰返すことはない。
【0042】
また、負荷15の運転が遮断されると無負荷となるため、蓄電池自身の電圧ドロップがゼロとなり蓄電池の電圧が数V急上昇する事例に対しても、すべてのDC−DCコンバータ17が運転遮断状態にあるので、負荷15の電圧はほぼ蓄電池14の電圧(例えば約31V)まで低下しており、蓄電池の電圧が数V上昇しても遮断・起動判定回路22の起動判定電圧Vo’の設定値(例えば約42V)には達しないためすべてのDC−DCコンバータ17は停止を継続する。
【0043】
したがって、この場合も従来のようにDC−DCコンバータ17と負荷15が停止と運転再開を繰返すことはない。
【0044】
なお、上記の実施例では商用電源の停電が長期化して蓄電池が過放電状態に至り、DC−DCコンバータ17が垂下運転となり、出力電圧が規定値以下となる事例を説明したが、蓄電池過放電状態に至らなくとも並列運転中のDC−DCコンバータ17の何台かが故障等により停止して残りのDC−DCコンバータが垂下運転となる場合も遮断・起動判定回路22が働き、上記実施例と同様な動作を行うから、従来のようにDC−DCコンバータ17と負荷15が停止と運転再開を繰返すことはない。
【0045】
【発明の効果】
本発明は以上述べたような特徴を有しており、商用電源の停電や整流器等の故障により蓄電池が過放電状態に至ったときも、DC−DCコンバータ17と負荷15が停止と運転再開を繰返す不具合は生じない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る実施例を示す。
【図2】 本発明に係るDC−DCコンバータの入力電圧監視回路、遮断・起動判定回路を示す。
【図3】 DC−DCコンバータの垂下特性を示す。
【図4】 従来のDC−DCコンバータの入力電圧監視回路を示す。
【図5】 従来の実施例を示す。
【符号の説明】
11・・・整流器、12・・・出力端子(+),13・・・出力端子(−)、
14・・・蓄電池、15・・・負荷、
16・・・バイパスダイオード、17−1〜17−N(N:並列台数)・・・DC−DCコンバータ、19・・・充電器、21・・・入力電圧監視回路、
22・・・遮断・起動判定回路、
A・・・駆動・制御回路への運転遮断信号、B・・・入力電圧(−)、C・・・入力電圧(+)、D・・・負荷電圧(−)、
E・・・負荷電圧(+)、PC・・・ホトカプラ、D1〜3・・・ダイオード、E1・・・入力許容下限基準電圧源、
E2・・・遮断判定基準電圧源、IC1,2・・・コンパレータ、
R1〜6・・・抵抗器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a DC uninterruptible power supply device in which a DC-DC converter does not repeatedly stop and restart even when a storage battery is in an overdischarged state.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technique, for example, there is one disclosed in Japanese Patent No. 2535222.
An outline of this DC-DC converter circuit configuration diagram is shown in FIG.
[0003]
A
[0004]
When the commercial power supply and the
[0005]
In this state, when the commercial power supply is interrupted, the
[0006]
When the DC-
[0007]
The output of the commercial power supply is restored
[0008]
Although not disclosed in the above conventional example, the
[0009]
The
[0010]
The circuit shown in FIG. 4 provides the input allowable lower limit voltage Vb and the input return voltage Vb ′ of the DC-
[0011]
As shown in FIG. 4, a resistor R1 and a resistor R2 are connected in series to B and C, which are input voltage terminals of the DC-
[0012]
When the voltage of the
[0013]
Further, when the power failure of the commercial power source is prolonged and the storage battery is overdischarged, the input voltage of the
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the storage battery is overdischarged due to prolonged power failure or the input voltage of the load drops below the lower limit allowable voltage value Va, the DC-DC converter and the load are repeatedly operated and stopped alternately, adversely affecting the load. There is a problem that gives.
[0015]
As a first example, a case where the input
When the discharge state of the
[0016]
This phenomenon will be described in detail.
When the voltage of the
[0017]
As a result, the load current does not flow to the
[0018]
However, when the load current flows, the DC-
[0019]
As a second example, the case where the input
When the discharge state of the
[0020]
However, when the operation of the
[0021]
However, when the load current flows again, the voltage of the
[0022]
In any case, the
[0023]
[Means for Solving the Problems]
1st invention converts the alternating current power into direct current power, the rectifier which the both ends of the output side are connected to the both ends of load, and the storage battery by which one end of the same polarity was connected to one output terminal of the rectifier A DC-DC converter in which both ends of the input side are connected to both ends of the storage battery, one end on the output side is connected to the other end of the storage battery, and the other end on the output side is connected to the other output terminal of the rectifier And a bypass diode connected between both ends on the output side of the DC-DC converter so as to be in the reverse direction with respect to the output, and connected to the both ends of the storage battery, in a forward direction with respect to the storage battery. blocking the charger output side is connected, the load and operation of the DC-DC converter when the load and the respective input voltages than the DC-DC converter each input allowable lower limit voltage is lowered, An input voltage monitoring circuit for resuming the operation of the load and the DC-DC converter when the input voltage becomes higher than the input return voltage set higher than the input allowable lower limit voltage. In the DC uninterruptible power supply apparatus comprising the above, when the commercial power supply is interrupted, the voltage (the load voltage) obtained by adding the output voltage of the DC-DC converter and the voltage of the storage battery is the above-mentioned of the DC-DC converter. The DC-DC converter shuts down when it falls below the output cutoff voltage that is set higher than the input allowable lower limit voltage, and the start-up judgment that the load voltage is larger than the output cutoff voltage as the power failure recovers when recovering over voltage, it proposes a control method of a DC uninterruptible power, characterized in that the DC-DC converter is restarted. Thereby, the malfunction which the DC-
[0024]
The second invention is a rectifier in which AC power is converted to DC power, both ends on the output side are connected to both ends of the load, and a storage battery in which one end of the same polarity is connected to one output terminal of the rectifier And both ends of the storage battery are connected to both ends of the input side, one end on the output side is connected to the other end of the storage battery with opposite polarities, and the other end on the output side is connected to the other output terminal of the rectifier. And a bypass connected to both ends of the output side of the DC-DC converter so as to be in the reverse direction with respect to the output and to be connected in the forward direction with respect to the storage battery. diode, and a charger output side connected to both ends of the battery, load and the load and the DC-DC when said DC-DC converter than the respective allowable input lower limit voltage, respectively of the input voltage drops The load and the DC-DC converter are operated when the input voltage becomes higher than the input return voltage set higher than the input allowable lower limit voltage. In a DC uninterruptible power supply comprising an input voltage monitoring circuit to be resumed, a voltage (the voltage of the load) obtained by adding the output voltage of the DC-DC converter and the voltage of the storage battery is output when a commercial power supply fails when drops below cut-off voltage, thereby blocking the operation of the DC-DC converter, the load voltage with the recovery of the power failure to the blocking until restored to more significant start determining voltage than the output cutoff voltage value Suggest DC uninterruptible power supply, characterized in that it comprises a blocking-activation determination circuit to continue. Thereby, the malfunction which the DC-
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows an embodiment according to the present invention.
A feature of the present invention is that, when the voltage input to the
[0026]
Examples of the present invention will be described in detail.
A
[0027]
When the commercial power supply and the
[0028]
In this state, when the commercial power supply is interrupted, the
[0029]
When the DC-
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
And when the voltage of the
[0033]
The circuit shown in FIG. 2 gives the input allowable lower limit voltage Vb, the input return voltage Vb ′, the cutoff determination voltage Vo, and the start determination voltage Vo ′ of the DC-
[0034]
As shown in FIG. 2, a resistor R1 and a resistor R2 are connected in series to B and C which are input voltage terminals of the DC-
[0035]
When the
[0036]
In addition, resistors R4 and R5 are connected in series to the voltage terminals D and E of the
[0037]
Note that when the power failure is restored and the
[0038]
Next, the power failure of the commercial power source is prolonged and the storage battery is overdischarged, and the voltage of the
[0039]
The output voltage of the
[0040]
Here, in the process until all the DC-
[0041]
Therefore, the DC-
[0042]
Further, since no load is applied when the operation of the
[0043]
Therefore, also in this case, the DC-
[0044]
In the above-mentioned embodiment, the case where the power failure of the commercial power source is prolonged and the storage battery is overdischarged, the DC-
[0045]
【The invention's effect】
The present invention has the features as described above, and the DC-
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an embodiment according to the present invention.
FIG. 2 shows an input voltage monitoring circuit and a cutoff / startup determination circuit of a DC-DC converter according to the present invention.
FIG. 3 shows drooping characteristics of a DC-DC converter.
FIG. 4 shows an input voltage monitoring circuit of a conventional DC-DC converter.
FIG. 5 shows a conventional example.
[Explanation of symbols]
11 ... Rectifier, 12 ... Output terminal (+), 13 ... Output terminal (-),
14 ... storage battery, 15 ... load,
16 ... Bypass diode, 17-1 to 17-N (N: number of units in parallel) ... DC-DC converter, 19 ... charger, 21 ... input voltage monitoring circuit,
22 .. shut-off / start determination circuit,
A: Operation cut-off signal to drive / control circuit, B: Input voltage (-), C: Input voltage (+), D: Load voltage (-),
E ... Load voltage (+), PC ... Photocoupler, D1-3 ... Diode, E1 ... Input allowable lower limit reference voltage source,
E2 ... Cutoff determination reference voltage source, IC1, 2 ... Comparator,
R1-6 ... resistors
Claims (2)
商用電源の停電時に、上記DC−DCコンバータの出力電圧と上記蓄電池の電圧とを加えた電圧(上記負荷の電圧)が、上記DC−DCコンバータの上記入力許容下限電圧よりも高く設定されている出力遮断電圧以下に低下するときに、上記DC−DCコンバータは運転を遮断し、停電の回復に伴って負荷電圧が上記出力遮断電圧よりも大きな起動判定電圧以上に回復するときに、上記DC−DCコンバータが再起動することを特徴とする直流無停電電源の制御方法。A rectifier that converts AC power into DC power and whose both ends on the output side are connected to both ends of the load, a storage battery in which one end of the same polarity is connected to one output terminal of the rectifier, and both ends of the storage battery A DC-DC converter in which both ends on the input side are connected, one end on the output side is connected to the other end of the storage battery, and the other end on the output side is connected to the other output terminal of the rectifier, and the DC-DC A bypass diode connected between the opposite ends of the output side of the converter so as to be in the reverse direction with respect to the output, and a charge connected with the output side connected to both ends of the storage battery. and vessels, shut off the operation of the load and the DC-DC converter when the respective input voltages than the load and the DC-DC converter each input allowable lower limit voltage is lowered, and the it Anda input voltage monitoring circuit to resume the operation of the load and the DC-DC converter when the each of the input voltage becomes higher than the respective input return voltage being set higher than the input allowable lower limit voltage In the DC uninterruptible power supply
At the time of a power failure of the commercial power supply, a voltage (the load voltage) obtained by adding the output voltage of the DC-DC converter and the voltage of the storage battery is set to be higher than the input allowable lower limit voltage of the DC-DC converter. when lowering the output cut-off voltage or less, when the DC-DC converter blocks the operation, the load voltage with the recovery of the power failure is restored to more significant start determining voltage than the output cut-off voltage, the DC- A method for controlling a DC uninterruptible power supply , characterized in that the DC converter is restarted.
商用電源の停電時に、上記DC−DCコンバータの出力電圧と上記蓄電池の電圧とを加えた電圧(上記負荷の電圧)が出力遮断電圧以下に低下するときに、上記DC−DCコンバータの運転を遮断すると共に、停電の回復に伴って負荷電圧が上記出力遮断電圧値よりも大きな起動判定電圧以上に回復するまでは上記遮断を継続する遮断・起動判定回路を備えていることを特徴とする直流無停電電源装置。A rectifier that converts AC power into DC power and whose both ends on the output side are connected to both ends of the load, a storage battery in which one end of the same polarity is connected to one output terminal of the rectifier, and both ends of the storage battery Both ends of the input side are connected to each other, one end on the output side is connected to the other end of the storage battery with opposite polarities, and the other end on the output side is connected to the other output terminal of the rectifier with the same polarity. A DC converter, a bypass diode connected to both ends of the output side of the DC-DC converter so as to be in the reverse direction with respect to the output, and connected in a forward direction with respect to the storage battery, and the storage battery a charger output side connected across the load and the load and luck of the DC-DC converter when the DC-DC converter respective input voltages than the respective allowable input lower limit voltage is lowered And an input for resuming the operation of the load and the DC-DC converter when the input voltage becomes higher than the input return voltage set higher than the input allowable lower limit voltage. In a DC uninterruptible power supply comprising a voltage monitoring circuit ,
When the commercial power supply fails, the operation of the DC-DC converter is shut down when the output voltage of the DC-DC converter and the voltage of the storage battery (the voltage of the load) drop below the output cutoff voltage. In addition, there is provided a DC / OFF judgment circuit that includes a shutoff / startup judgment circuit that continues the shutoff until the load voltage recovers to a start judgment voltage greater than the output shutoff voltage value with the recovery of the power failure. Power failure power supply.
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