JPH0321185Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の属する技術分野〕 この考案は、２組の電力変換器の直流側同士を
結合している回路にバツテリーを接続して、電源
が停電しても負荷に連続して電力を供給できる無
停電電源装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

たとえばコンピユータのような負荷は、供給さ
れる交流電力の電圧と周波数とが常に安定して一
定であることはもちろん、ごく僅かな時間といえ
ども停電することが許されない。そこでこのよう
な負荷に対しては、電力系統から直接給電するこ
とはせずに、定電圧・定周波数で無停電の交流電
力を出力できる無停電電源装置を介して交流電力
を供給するのが一般的である。

第２図は無停電電源装置の従来例を示す単線系
統図であつて、交流電源２から供給される交流電
力は第１電力変換器としての整流器３により一旦
直流電力に変換され、この直流電力を第２電力変
換器としてのインバータ５により再び交流電力に
変換して交流負荷６に給電するようにしているの
であるが、交流電源２が何かの原因で停電すれ
ば、整流器３の直流側とインバータ５の直流側と
を結合している、いわゆる直流中間回路に接続さ
れているバツテリー４が整流器３の代りにインバ
ータ５に直流電力を供給するので、インバータ５
からは中断されることなく交流電力を出力し続け
ることができる。

交流電源２が電力を供給しているときは、整流
器３が出力する直流電力によりバツテリー４はい
わゆる浮動充電により常時充電されていて停電に
備えるようになつている。そこで交流電源２の電
圧変動にも拘らず適正な直流電圧でバツテリー４
を充電できるように、整流器３はトランジスタや
サイリスタなどの半導体スイツチ素子で構成され
ていて、その直流出力電圧が制御できるようにな
つていることが多い。またインバータ５はその構
成要素であるトランジスタやサイリスタなどの半
導体スイツチ素子を適正なタイミングでオン・オ
フ動作させることにより直流→交流の変換を行つ
ている。それ故、これら整流器３、インバータ５
には制御回路８が備えられており、この制御回路
８を適正に動作させるための制御用電源７にも上
述のバツテリー４から電力が供給されるようにな
つている。

第２図に示す無停電電源装置では、交流電源２
が停電しても、バツテリー４からインバータ５に
電力が供給されて、交流負荷６は停電することが
なく運転を継続できることは既に述べたが、バツ
テリー４の容量には限度があるので、交流電源２
の停電が長時間になると、バツテリー４の電圧は
次第に低下して遂に放電終止電圧に到達する。こ
の放電終止電圧まで電圧低下したバツテリー４の
使用をさらに継続するといわゆる過放電となり、
当該バツテリー４は破損して使用不能となる。そ
こでそのような状態になるのを避けるために、バ
ツテリー電圧がこの放電終止電圧またはこれの近
くに定められた所定電圧まで低下したことを検出
すると、制御回路８からインバータ５に運転停止
を指令するなどにより交流負荷６への電力供給を
遮断してバツテリー４が過放電にならないように
している。

しかしながら、交流電源２が停電から回復すれ
ば直ちに整流器３とインバータ５を経由して交流
負荷６に電力を再供給するとともに、バツテリー
４を充電開始できるように、制御回路８は常に待
機状態にあつて整流器３とインバータ５の運転再
開に備えなければならず、そのために交流負荷６
への電力供給が中断されているときであつても制
御用電源７へはバツテリー４から電力供給を継続
しなければならない。

制御用電源７が必要とする電力は僅かである
が、停電が長時間になれば、バツテリー４はやは
り過放電により破損してしまうという不具合があ
る。

〔考案の目的〕

この考案は、電源の停電が長時間継続した場合
でも、バツテリーが過放電になるのを防ぐことが
できる無停電電源装置を提供することを目的とす
る。

〔考案の要点〕 この考案は、電源停電時にバツテリーから負荷
へ電力を供給するために、バツテリー電圧が放電
終止電圧またはその近傍まで低下して負荷へ電力
供給を停止したのち、ある一定時間を経過すれ
ば、このバツテリーから制御用電源への電力供給
を自動的に停止するようにして、当該バツテリー
が過放状態になるのを防ごうとするものである。

〔考案の実施例〕

第１図は本考案の実施例を示す単線系統図であ
る。この第１図において、通常は交流電源２から
の交流電力を第１電力変換器としての整流器３に
より所望電圧の直流電力に変換して、これを第２
電力変換器としてのインバータ５に供給するとと
もに、バツテリー４を浮動充電する。またインバ
ータ５は直流電力を定電圧定周波数の交流電力に
変換して交流負荷６に供給する。もしも交流電源
２が停電すればバツテリー４が電源となつて交流
負荷６への電力供給が中断されることなく継続
し、整流器３とインバータ５を適正に動作させる
ための制御回路８と、この制御回路８の動作電源
として制御用電源７とが備えられているのは、第
２図に示す従来例回路とまつたく同じである。

本考案にあつては、運転スイツチ１１、制御電
源リレー１２、タイマ１３、放電終止電圧検出リ
レー１４が備えられており、これらの動作を以下
に説明する。

第１図に示す実施例回路においては、当該無停
電電源装置を動作させるにあたつて、まず運転ス
イツチ１１を操作するのであるが、このときバツ
テリー４は十分に充電されているので制御用電源
７を経て制御回路８の動作用の電力が供給される
ので、整流器３とインバータ５とは動作を開始
し、交流負荷６に電力を供給する。

これと同時に制御電源リレー１２が動作して常
時開となる接点１２Ａが閉路する。さらに放電終
止電圧検出リレー１４が励磁されて（なぜならば
このときのバツテリー電圧は放電終止電圧よりも
十分に高いから）タイマ１３を励磁するので、こ
のタイマ１３の常時開なる遅延釈放接点１３Ａも
閉路する。よつて運転スイツチ１１が自動復帰し
てその接点が開路していても、直列接続されてい
る接点１２Ａと接点１３Ａとによりこの運転スイ
ツチ１１は短絡されて運転信号が継続して発せら
れる。

交流電源２の停電によりバツテリー４からの電
力供給が継続してその電圧が放電終止電圧に到達
すると、放電終止電圧検出リレー１４が釈放され
るのでタイマ１３を無励磁となる。それ故このタ
イマ１３の接点１３Ａは無励磁になつてから一定
時間経過後に開路して、バツテリー４から制御用
電源７への電力供給を遮断して、当該バツテリー
４が過放電状態になるのを防止する。

なお制御電源リレー１２が釈放される電圧は、
放電終止電圧検出リレー１４が釈放される電圧よ
りも低くなるようにしておくことはもちろんであ
る。

〔考案の効果〕

この考案によれば、バツテリー電圧が放電終止
電圧まで低下したために、負荷への電力供給を停
止すると同時にタイマが時限のカウントを開始
し、このタイマが設定している一定時限が経過す
るまでに電源の停電が複旧していなければ、制御
用電源への電力供給も停止させるようにしている
ので、電源の停電が長時間のものであつてもバツ
テリーが過放電状態になることがなく、再充電に
より再び使用できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す単線系統図であ
り、第２図は無停電電源装置の従来例を示す単線
系統図である。 ２……交流電源、３……第１電力変換器として
の整流器、４……バツテリー、５……第２電力変
換器としてのインバータ、６……交流負荷、７…
…制御用電源、８……制御回路、１１……運転ス
イツチ、１２……制御電源リレー、１２Ａ……接
点、１３……タイマ、１３Ａ……接点、１４……
放電終止電圧検出リレー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
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、直流電力を所望の電圧と周波数
   の交流電力に変換する第２の電力変換器と、これ
   ら両電力変換器の直流側同士を結合している回路
   に接続されて前記交流電源の停電時に前記第２電
   力変換器に電力を供給するバツテリーとで構成さ
   れている無停電電源装置において、前記交流電源
   の停電時にバツテリー電圧が設定以下になると前
   記第２電力変換器が出力する交流電力を零にする
   手段と、この交流出力零後に所定時間経過しても
   交流電源の停電が復旧しないときに前記第１電力
   変換器または第２電力変換器の制御回路へ前記バ
   ツテリーから供給する電力を遮断する手段とを備
   えていることを特徴とする無停電電源装置。