JPH08172734A - 無停電電源装置の制御方法 - Google Patents
無停電電源装置の制御方法Info
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- JPH08172734A JPH08172734A JP6316166A JP31616694A JPH08172734A JP H08172734 A JPH08172734 A JP H08172734A JP 6316166 A JP6316166 A JP 6316166A JP 31616694 A JP31616694 A JP 31616694A JP H08172734 A JPH08172734 A JP H08172734A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】常時商用給電の半導体スイッチが故障時、バイ
パスコンタクタからの商用給電に無瞬断で切り換え、負
荷への電力供給の信頼性を確保する。 【構成】商用電源21から電力供給を受け, 商用電力の供
給／遮断を行う半導体スイッチ３と、商用電力健全時は
整流器として, 停電時はバッテリー22から給電を受けイ
ンバータとして働く多機能インバータ５と、半導体スイ
ッチ故障検出手段31と、半導体スイッチ３に並列に接続
されるバイパスコンタクタ４と、切換え制御回路６とを
備え、商用電源21からの給電時に半導体スイッチ３が故
障したとき、半導体スイッチ故障検出手段31は、半導体
スイッチ３の故障信号61を検出し、切換え制御回路６
は、この故障信号61により無瞬断にて多機能インバータ
５からの給電に切換え、さらにバイパスコンタクタ４を
投入し、バイパスコンタクタ４を介した商用電源21から
の給電に復帰させる。
パスコンタクタからの商用給電に無瞬断で切り換え、負
荷への電力供給の信頼性を確保する。 【構成】商用電源21から電力供給を受け, 商用電力の供
給／遮断を行う半導体スイッチ３と、商用電力健全時は
整流器として, 停電時はバッテリー22から給電を受けイ
ンバータとして働く多機能インバータ５と、半導体スイ
ッチ故障検出手段31と、半導体スイッチ３に並列に接続
されるバイパスコンタクタ４と、切換え制御回路６とを
備え、商用電源21からの給電時に半導体スイッチ３が故
障したとき、半導体スイッチ故障検出手段31は、半導体
スイッチ３の故障信号61を検出し、切換え制御回路６
は、この故障信号61により無瞬断にて多機能インバータ
５からの給電に切換え、さらにバイパスコンタクタ４を
投入し、バイパスコンタクタ４を介した商用電源21から
の給電に復帰させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、常時は商用電源から電
力供給を受け、負荷へ給電を行う無停電電源装置に係わ
り、特に、商用電力の供給／遮断を行う半導体スイッチ
の故障時も負荷への電力を瞬断することなく供給できる
無停電電源装置の制御方法に関する。また、無停電電源
装置を起動するときの商用電源からの突入電流の防止
や、商用給電時の一時的な過負荷状態における過負荷耐
量の増加を図る無停電電源装置の制御方法に関する。
力供給を受け、負荷へ給電を行う無停電電源装置に係わ
り、特に、商用電力の供給／遮断を行う半導体スイッチ
の故障時も負荷への電力を瞬断することなく供給できる
無停電電源装置の制御方法に関する。また、無停電電源
装置を起動するときの商用電源からの突入電流の防止
や、商用給電時の一時的な過負荷状態における過負荷耐
量の増加を図る無停電電源装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４、図５は従来技術における無停電電
源装置の制御方法を説明するブロック線図を示す。図４
において、無停電電源装置１は、商用電源21から電力供
給を受け商用電力の供給／遮断を行い，半導体スイッチ
保護手段34を有する半導体スイッチ３と、商用電力健全
時は整流器として動作しバッテリ22への充電動作を行
い，停電時はバッテリ22から給電を受けインバータとし
て働く多機能インバータ５と、半導体スイッチ３に並列
に接続されるバイパスコンタクタ４と、停電検出手段32
と、を備えて構成される。
源装置の制御方法を説明するブロック線図を示す。図４
において、無停電電源装置１は、商用電源21から電力供
給を受け商用電力の供給／遮断を行い，半導体スイッチ
保護手段34を有する半導体スイッチ３と、商用電力健全
時は整流器として動作しバッテリ22への充電動作を行
い，停電時はバッテリ22から給電を受けインバータとし
て働く多機能インバータ５と、半導体スイッチ３に並列
に接続されるバイパスコンタクタ４と、停電検出手段32
と、を備えて構成される。
【０００３】かかる構成において、従来技術では、無停
電電源装置１は、常時、商用電源21から電力供給を受
け、半導体スイッチ３を介して負荷23へ給電を行う。半
導体スイッチ３の一部に故障が発生すると、無停電電源
装置１は、多機能インバータ５をインバータモードの運
転とし、負荷23への給電をインバータ給電に切り換え
る。その後、バッテリ22の電力が無くなると多機能イン
バータ５は運転を停止していた。
電電源装置１は、常時、商用電源21から電力供給を受
け、半導体スイッチ３を介して負荷23へ給電を行う。半
導体スイッチ３の一部に故障が発生すると、無停電電源
装置１は、多機能インバータ５をインバータモードの運
転とし、負荷23への給電をインバータ給電に切り換え
る。その後、バッテリ22の電力が無くなると多機能イン
バータ５は運転を停止していた。
【０００４】また、図５は図４で説明した無停電電源装
置１の起動時の商用電源からの突入電流を抑制するた
め、従来技術で行われているブロック線図を示す。突入
電流抑制のため図４と異なる点を中心に説明する。図５
において、無停電電源装置１は、同装置１を起動する起
動スイッチ25と、多機能インバータ５と負荷23との間に
接続される第１コンタクタ51と、バッテリ22と多機能イ
ンバータ５との間に接続される第２コンタクタ52と、こ
の第２コンタクタ52と多機能インバータ５の接続点に接
続される容量53と、第１コンタクタ51に並列に接続され
る第３コンタクタ54と抵抗55の直列回路と、を備えて構
成される。
置１の起動時の商用電源からの突入電流を抑制するた
め、従来技術で行われているブロック線図を示す。突入
電流抑制のため図４と異なる点を中心に説明する。図５
において、無停電電源装置１は、同装置１を起動する起
動スイッチ25と、多機能インバータ５と負荷23との間に
接続される第１コンタクタ51と、バッテリ22と多機能イ
ンバータ５との間に接続される第２コンタクタ52と、こ
の第２コンタクタ52と多機能インバータ５の接続点に接
続される容量53と、第１コンタクタ51に並列に接続され
る第３コンタクタ54と抵抗55の直列回路と、を備えて構
成される。
【０００５】かかる構成において、従来技術で無停電電
源装置を起動するとき、起動スイッチ25により、まず、
第３コンタクタ54を閉路とし、第１コンタクタ51および
第２コンタクタ52を開路とし、多機能インバータ５を整
流器として動作させ、上記第３コンタクタ54と抵抗55の
直列回路から容量53への初期充電電流を抵抗55で制限し
て、数秒間、初期充電を行っている。次に、容量53の充
電電圧が所定の電圧、例えば、バッテリ22の電圧に近い
値まで充電し、第１コンタクタ51および第２コンタクタ
52を閉路する。
源装置を起動するとき、起動スイッチ25により、まず、
第３コンタクタ54を閉路とし、第１コンタクタ51および
第２コンタクタ52を開路とし、多機能インバータ５を整
流器として動作させ、上記第３コンタクタ54と抵抗55の
直列回路から容量53への初期充電電流を抵抗55で制限し
て、数秒間、初期充電を行っている。次に、容量53の充
電電圧が所定の電圧、例えば、バッテリ22の電圧に近い
値まで充電し、第１コンタクタ51および第２コンタクタ
52を閉路する。
【０００６】また、商用電源21から電力供給を受け、モ
ータ負荷などの突入電流が一時的に流れる過負荷状態に
なる負荷などでは、従来の技術では、半導体スイッチ３
に過負荷耐量をもたせ、大きめの素子を用いていた。
又、それ以上の過負荷になった場合は、保護ヒューズが
溶断するか、あるいは、半導体スイッチの温度異常とな
り負荷23への電力給電が停止していた。
ータ負荷などの突入電流が一時的に流れる過負荷状態に
なる負荷などでは、従来の技術では、半導体スイッチ３
に過負荷耐量をもたせ、大きめの素子を用いていた。
又、それ以上の過負荷になった場合は、保護ヒューズが
溶断するか、あるいは、半導体スイッチの温度異常とな
り負荷23への電力給電が停止していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術では、
常時商用電源から負荷への給電を行う無停電電源装置
は、停電時などではバッテリから給電を受けインバータ
として働く多機能インバータを備えており、バッテリの
電池容量が負荷に給電可能時間範囲までは、多機能イン
バータから負荷に給電することが可能であるが、長時間
的には、半導体スイッチの故障が負荷への給電停止とな
るため、半導体スイッチの信頼度＝装置の信頼度と見做
すことができる。
常時商用電源から負荷への給電を行う無停電電源装置
は、停電時などではバッテリから給電を受けインバータ
として働く多機能インバータを備えており、バッテリの
電池容量が負荷に給電可能時間範囲までは、多機能イン
バータから負荷に給電することが可能であるが、長時間
的には、半導体スイッチの故障が負荷への給電停止とな
るため、半導体スイッチの信頼度＝装置の信頼度と見做
すことができる。
【０００８】この発明の課題は、 (1) 常時商用電源から負荷へ給電を行う無停電電源装置
が、無瞬断にて負荷装置に給電しつづけることを可能と
し、信頼度を向上することにある。 (2) また、従来技術に設けていた初期充電回路を不用と
し、 (3) また、一時的な過負荷状態に対して、半導体スイッ
チに過剰な過負荷耐量をもたせることなく、負荷への給
電停止に至ることを防ぎ、負荷への電力供給の信頼性確
保とともに、コストダウンを図ることにある。
が、無瞬断にて負荷装置に給電しつづけることを可能と
し、信頼度を向上することにある。 (2) また、従来技術に設けていた初期充電回路を不用と
し、 (3) また、一時的な過負荷状態に対して、半導体スイッ
チに過剰な過負荷耐量をもたせることなく、負荷への給
電停止に至ることを防ぎ、負荷への電力供給の信頼性確
保とともに、コストダウンを図ることにある。
【０００９】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
のであり、その目的は前記した課題を解決して、常時は
商用電源から給電し、商用電源の異常時は多機能インバ
ータのバックアップを得て無瞬断で供給電力系統を商用
電源からバックアップバッテリに切り換え、半導体スイ
ッチが故障したときはバイパスコンタクタからの商用給
電を無瞬断で受け、また、一時的な過負荷状態に対して
は負荷への給電停止に至ることを防ぎ、負荷への電力供
給の信頼性確保とともにコストダウンを図る無停電電源
装置の制御方法を提供することにある。
のであり、その目的は前記した課題を解決して、常時は
商用電源から給電し、商用電源の異常時は多機能インバ
ータのバックアップを得て無瞬断で供給電力系統を商用
電源からバックアップバッテリに切り換え、半導体スイ
ッチが故障したときはバイパスコンタクタからの商用給
電を無瞬断で受け、また、一時的な過負荷状態に対して
は負荷への給電停止に至ることを防ぎ、負荷への電力供
給の信頼性確保とともにコストダウンを図る無停電電源
装置の制御方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明では、商用電源から電力供給を受け，商
用電力の供給／遮断を行う半導体スイッチと、商用電力
健全時は整流器としてバッテリを充電し，停電時はバッ
テリから給電を受けインバータとして働く多機能インバ
ータと、を備えてなり、常時は商用電源から半導体スイ
ッチを介して負荷に給電し、停電時は多機能インバータ
から負荷に給電する無停電電源装置の制御方法におい
て、半導体スイッチ故障検出手段と、半導体スイッチに
並列に接続されるバイパスコンタクタと、切換え制御回
路と、を備えるものとする。
に、第１の発明では、商用電源から電力供給を受け，商
用電力の供給／遮断を行う半導体スイッチと、商用電力
健全時は整流器としてバッテリを充電し，停電時はバッ
テリから給電を受けインバータとして働く多機能インバ
ータと、を備えてなり、常時は商用電源から半導体スイ
ッチを介して負荷に給電し、停電時は多機能インバータ
から負荷に給電する無停電電源装置の制御方法におい
て、半導体スイッチ故障検出手段と、半導体スイッチに
並列に接続されるバイパスコンタクタと、切換え制御回
路と、を備えるものとする。
【００１１】また、第２の発明では、商用電源から電力
供給を受け，商用電力の供給／遮断を行う半導体スイッ
チと、商用電力健全時は整流器としてバッテリを充電
し，停電時はバッテリから給電を受けインバータとして
働く多機能インバータと、を備えてなり、常時は商用電
源から半導体スイッチを介して負荷に給電し、停電時は
多機能インバータから負荷に給電する無停電電源装置の
制御方法において、無停電電源装置を起動する起動スイ
ッチと、半導体スイッチの位相角制御を行う位相角制御
回路と、起動スイッチによって作動し，多機能インバー
タと負荷との間に接続される第１コンタクタと、バッテ
リと多機能インバータとの間に接続される第２コンタク
タと、この第２コンタクタと多機能インバータの接続点
に接続される容量と、を備えるものとする。
供給を受け，商用電力の供給／遮断を行う半導体スイッ
チと、商用電力健全時は整流器としてバッテリを充電
し，停電時はバッテリから給電を受けインバータとして
働く多機能インバータと、を備えてなり、常時は商用電
源から半導体スイッチを介して負荷に給電し、停電時は
多機能インバータから負荷に給電する無停電電源装置の
制御方法において、無停電電源装置を起動する起動スイ
ッチと、半導体スイッチの位相角制御を行う位相角制御
回路と、起動スイッチによって作動し，多機能インバー
タと負荷との間に接続される第１コンタクタと、バッテ
リと多機能インバータとの間に接続される第２コンタク
タと、この第２コンタクタと多機能インバータの接続点
に接続される容量と、を備えるものとする。
【００１２】また、第３の発明では、商用電源から電力
供給を受け，商用電力の供給／遮断を行う半導体スイッ
チと、商用電力健全時は整流器としてバッテリを充電
し，停電時はバッテリから給電を受けインバータとして
働く多機能インバータと、を備えてなり、常時は商用電
源から半導体スイッチを介して負荷に給電し、停電時は
多機能インバータから負荷に給電する無停電電源装置の
制御方法において、半導体スイッチは、過電流検出手段
と、半導体スイッチに並列に接続されるバイパスコンタ
クタと、を備えるものとする。
供給を受け，商用電力の供給／遮断を行う半導体スイッ
チと、商用電力健全時は整流器としてバッテリを充電
し，停電時はバッテリから給電を受けインバータとして
働く多機能インバータと、を備えてなり、常時は商用電
源から半導体スイッチを介して負荷に給電し、停電時は
多機能インバータから負荷に給電する無停電電源装置の
制御方法において、半導体スイッチは、過電流検出手段
と、半導体スイッチに並列に接続されるバイパスコンタ
クタと、を備えるものとする。
【００１３】
【作用】上記構成により、第１の発明では、商用電源か
らの給電時に半導体スイッチに故障が発生したとき、半
導体スイッチ故障検出手段は、半導体スイッチの故障を
検出し、切換え制御回路は、この半導体スイッチの故障
信号により無瞬断にて多機能インバータからの給電に切
換え、さらに、商用電力の有無を判断し、バイパスコン
タクタを投入し、バイパスコンタクタを介した商用電源
からの給電に復帰させる。
らの給電時に半導体スイッチに故障が発生したとき、半
導体スイッチ故障検出手段は、半導体スイッチの故障を
検出し、切換え制御回路は、この半導体スイッチの故障
信号により無瞬断にて多機能インバータからの給電に切
換え、さらに、商用電力の有無を判断し、バイパスコン
タクタを投入し、バイパスコンタクタを介した商用電源
からの給電に復帰させる。
【００１４】また、第２の発明では、起動スイッチによ
り無停電電源装置を起動するとき、起動スイッチにより
第１コンタクタを閉路し、第２コンタクタを開路し、多
機能インバータを整流器として動作させ、位相角制御回
路は、半導体スイッチの入力側の電圧波形を検出し、半
導体スイッチの位相角制御を行い、無停電電源装置起動
時には徐々に電圧が出力されるようにして、容量に初期
充電を行う。
り無停電電源装置を起動するとき、起動スイッチにより
第１コンタクタを閉路し、第２コンタクタを開路し、多
機能インバータを整流器として動作させ、位相角制御回
路は、半導体スイッチの入力側の電圧波形を検出し、半
導体スイッチの位相角制御を行い、無停電電源装置起動
時には徐々に電圧が出力されるようにして、容量に初期
充電を行う。
【００１５】また、第３の発明では、商用電源からの給
電時に過負荷となったとき、過電流検出手段は、過負荷
状態を検出し、バイパスコンタクタを投入する。また、
商用電源からの給電時に過負荷となりバイパスコンタク
タを投入し商用電源からの給電状態に移行した後、過負
荷状態から復帰したとき、過電流検出手段は、負荷電流
が予め定められた復帰電流値以下の状態を一定時間継続
することにより、バイパスコンタクタを遮断する。
電時に過負荷となったとき、過電流検出手段は、過負荷
状態を検出し、バイパスコンタクタを投入する。また、
商用電源からの給電時に過負荷となりバイパスコンタク
タを投入し商用電源からの給電状態に移行した後、過負
荷状態から復帰したとき、過電流検出手段は、負荷電流
が予め定められた復帰電流値以下の状態を一定時間継続
することにより、バイパスコンタクタを遮断する。
【００１６】
【実施例】図１は本発明の第１の発明に相当する一実施
例の無停電電源装置の制御方法を説明するブロック線
図、図２は第２の発明に相当する他の実施例のブロック
線図、図３は第３の発明に相当する他の実施例のブロッ
ク線図であり、図４、図５に対応する同一機能部材には
同じ符号が付してある。
例の無停電電源装置の制御方法を説明するブロック線
図、図２は第２の発明に相当する他の実施例のブロック
線図、図３は第３の発明に相当する他の実施例のブロッ
ク線図であり、図４、図５に対応する同一機能部材には
同じ符号が付してある。
【００１７】実施例１ 図１は半導体スイッチ３が故障したときも、なお、負荷
23への電力供給を継続できる無停電電源装置の制御方法
を説明するブロック線図である。図１において、無停電
電源装置１は、商用電源21から電力供給を受け商用電力
の供給／遮断を行う半導体スイッチ３と、商用電力健全
時は整流器として動作しバッテリ22への充電動作を行
い，停電時はバッテリー22から給電を受けインバータと
して働く多機能インバータ５と、半導体スイッチ故障検
出手段31と、停電検出手段32と、半導体スイッチ３に並
列に接続されるバイパスコンタクタ４と、切換え制御回
路６と、を備えて構成される。
23への電力供給を継続できる無停電電源装置の制御方法
を説明するブロック線図である。図１において、無停電
電源装置１は、商用電源21から電力供給を受け商用電力
の供給／遮断を行う半導体スイッチ３と、商用電力健全
時は整流器として動作しバッテリ22への充電動作を行
い，停電時はバッテリー22から給電を受けインバータと
して働く多機能インバータ５と、半導体スイッチ故障検
出手段31と、停電検出手段32と、半導体スイッチ３に並
列に接続されるバイパスコンタクタ４と、切換え制御回
路６と、を備えて構成される。
【００１８】かかる構成において、無停電電源装置１
は、常時は、商用電源21から半導体スイッチ３を介して
負荷23に電力を供給し、同時に、多機能インバータ５は
コンバータとして動作し、商用電源21からバッテリー22
へ充電を行う。停電時は、停電検出手段32からの停電検
出信号62により、多機能インバータ５の動作モードを切
り換える切換え制御回路６を制御し、この制御回路６の
制御信号64により、多機能インバータ５をコンバータモ
ードからインバータモードに切り換え、この多機能イン
バータ５から負荷23に電力を供給する。
は、常時は、商用電源21から半導体スイッチ３を介して
負荷23に電力を供給し、同時に、多機能インバータ５は
コンバータとして動作し、商用電源21からバッテリー22
へ充電を行う。停電時は、停電検出手段32からの停電検
出信号62により、多機能インバータ５の動作モードを切
り換える切換え制御回路６を制御し、この制御回路６の
制御信号64により、多機能インバータ５をコンバータモ
ードからインバータモードに切り換え、この多機能イン
バータ５から負荷23に電力を供給する。
【００１９】商用電源21から負荷23への給電時に半導体
スイッチ３に故障が発生したとき、上記半導体スイッチ
故障検出手段31は、半導体スイッチ３の故障を検出し、
故障信号61を出力する。切換え制御回路６は、上記停電
検出信号62とこの故障信号61との論理和をとり、上記制
御信号64を出力し、多機能インバータ５をコンバータモ
ードからインバータモードに切り換え、無瞬断にて商用
電源21による給電から、多機能インバータ５によるバッ
テリ22からの電力を負荷23に供給する。その後、バッテ
リ22が放電終止電圧63に近づくと、切換え制御回路６
は、商用電源21の商用電圧の有無を判断し、この電圧が
有の場合には、制御信号65を出力し、バイパスコンタク
タ４を投入し、多機能インバータ５からのインバータ電
圧とバイパスコンタクタ４を介した商用電源21からの電
圧とをオーバラップさせた後、制御信号64により多機能
インバータ５を停止し、バイパスコンタクタ４を介した
商用電源21からの給電に復帰させる。尚、バイパスコン
タクタ４を介した商用電源21からの給電に復帰させる方
法は、切換え制御回路６の内部にタイマを備え、このタ
イマが一定時間経過後、制御信号65を出力し、上述の様
に無瞬断で切り換える方法もある。
スイッチ３に故障が発生したとき、上記半導体スイッチ
故障検出手段31は、半導体スイッチ３の故障を検出し、
故障信号61を出力する。切換え制御回路６は、上記停電
検出信号62とこの故障信号61との論理和をとり、上記制
御信号64を出力し、多機能インバータ５をコンバータモ
ードからインバータモードに切り換え、無瞬断にて商用
電源21による給電から、多機能インバータ５によるバッ
テリ22からの電力を負荷23に供給する。その後、バッテ
リ22が放電終止電圧63に近づくと、切換え制御回路６
は、商用電源21の商用電圧の有無を判断し、この電圧が
有の場合には、制御信号65を出力し、バイパスコンタク
タ４を投入し、多機能インバータ５からのインバータ電
圧とバイパスコンタクタ４を介した商用電源21からの電
圧とをオーバラップさせた後、制御信号64により多機能
インバータ５を停止し、バイパスコンタクタ４を介した
商用電源21からの給電に復帰させる。尚、バイパスコン
タクタ４を介した商用電源21からの給電に復帰させる方
法は、切換え制御回路６の内部にタイマを備え、このタ
イマが一定時間経過後、制御信号65を出力し、上述の様
に無瞬断で切り換える方法もある。
【００２０】上記半導体スイッチ故障検出手段31は、例
えば、半導体スイッチ３に直列に過電流で高速動作する
警報接点付きフューズＦと、半導体スイッチ３の冷却フ
ィンに設けられた温度センサ出力との接点信号の論理和
から、半導体スイッチ３の短絡モード（含む過負荷電
流）の故障を検知し、また、停電検出手段32により半導
体スイッチ３の出力側の電圧を監視することにより、半
導体スイッチ３の開放モードの故障および上記フューズ
Ｆの溶断を検出することができる。
えば、半導体スイッチ３に直列に過電流で高速動作する
警報接点付きフューズＦと、半導体スイッチ３の冷却フ
ィンに設けられた温度センサ出力との接点信号の論理和
から、半導体スイッチ３の短絡モード（含む過負荷電
流）の故障を検知し、また、停電検出手段32により半導
体スイッチ３の出力側の電圧を監視することにより、半
導体スイッチ３の開放モードの故障および上記フューズ
Ｆの溶断を検出することができる。
【００２１】かかる構成により、無停電電源装置１は、
負荷23に想定される短時間過負荷特性より半導体スイッ
チ３の過負荷耐量を求め、適合する半導体スイッチ３を
選択することにより、半導体スイッチ３そのものの信頼
性確保とともに、負荷への電力供給の信頼性確保や、コ
ストダウンを図ることができる。 実施例２ 図２は第２の発明に相当する他の実施例のブロック線図
であり、無停電電源装置１を起動するときの商用電源21
側に発生する突入電流を抑制するものである。図２にお
いて、無停電電源装置１は、商用電源21から電力供給を
受け，商用電力の供給／遮断を行う半導体スイッチ３
と、商用電力健全時は整流器としてバッテリ22を充電
し，停電時はバッテリ22から給電を受けインバータとし
て働く多機能インバータ５と、この無停電電源装置１を
起動する起動スイッチ25と、半導体スイッチ３の位相角
制御を行う位相角制御回路33と、起動スイッチ25によっ
て作動し，多機能インバータ５と負荷23との間に接続さ
れる第１コンタクタ51と、バッテリ22と多機能インバー
タ５との間に接続される第２コンタクタ52と、この第２
コンタクタ52と多機能インバータ５の接続点に接続され
る容量53と、を備えて構成される。
負荷23に想定される短時間過負荷特性より半導体スイッ
チ３の過負荷耐量を求め、適合する半導体スイッチ３を
選択することにより、半導体スイッチ３そのものの信頼
性確保とともに、負荷への電力供給の信頼性確保や、コ
ストダウンを図ることができる。 実施例２ 図２は第２の発明に相当する他の実施例のブロック線図
であり、無停電電源装置１を起動するときの商用電源21
側に発生する突入電流を抑制するものである。図２にお
いて、無停電電源装置１は、商用電源21から電力供給を
受け，商用電力の供給／遮断を行う半導体スイッチ３
と、商用電力健全時は整流器としてバッテリ22を充電
し，停電時はバッテリ22から給電を受けインバータとし
て働く多機能インバータ５と、この無停電電源装置１を
起動する起動スイッチ25と、半導体スイッチ３の位相角
制御を行う位相角制御回路33と、起動スイッチ25によっ
て作動し，多機能インバータ５と負荷23との間に接続さ
れる第１コンタクタ51と、バッテリ22と多機能インバー
タ５との間に接続される第２コンタクタ52と、この第２
コンタクタ52と多機能インバータ５の接続点に接続され
る容量53と、を備えて構成される。
【００２２】かかる構成において、実施例１と同様に、
無停電電源装置１は、常時は、商用電源21から半導体ス
イッチ３を介して負荷23に電力を供給し、同時に、多機
能インバータ５はコンバータモードとして動作し、商用
電源21からバッテリ22へ充電を行う。停電時は、図示省
略されている停電検出手段32からの停電検出信号61によ
り、多機能インバータ５の動作モードをコンバータモー
ドからインバータモードに切り換え、この多機能インバ
ータ５から負荷23に電力を供給する。
無停電電源装置１は、常時は、商用電源21から半導体ス
イッチ３を介して負荷23に電力を供給し、同時に、多機
能インバータ５はコンバータモードとして動作し、商用
電源21からバッテリ22へ充電を行う。停電時は、図示省
略されている停電検出手段32からの停電検出信号61によ
り、多機能インバータ５の動作モードをコンバータモー
ドからインバータモードに切り換え、この多機能インバ
ータ５から負荷23に電力を供給する。
【００２３】無停電電源装置１を起動するときは、先
ず、起動スイッチ25を押すことにより第１コンタクタ51
を直ちに投入・閉路し、第２コンタクタ52は開路したま
まにし、多機能インバータ５を整流器として動作させ、
第１コンタクタ51が作動したことのアンサーバックを確
認後、位相角制御回路33により半導体スイッチ３の位相
角制御を行い、零出力より徐々に出力電圧を増加してい
く。この出力電圧は、多機能インバータ部の制御素子モ
ジュールにてダイオード整流されて容量53に初期充電を
行う。この初期充電が終了すると、多機能インバータ５
は、昇圧動作を行い直流電圧をバッテリ22の電圧よりも
少し上の値にまで昇圧する。その後、第２コンタクタ52
を投入・閉路する。
ず、起動スイッチ25を押すことにより第１コンタクタ51
を直ちに投入・閉路し、第２コンタクタ52は開路したま
まにし、多機能インバータ５を整流器として動作させ、
第１コンタクタ51が作動したことのアンサーバックを確
認後、位相角制御回路33により半導体スイッチ３の位相
角制御を行い、零出力より徐々に出力電圧を増加してい
く。この出力電圧は、多機能インバータ部の制御素子モ
ジュールにてダイオード整流されて容量53に初期充電を
行う。この初期充電が終了すると、多機能インバータ５
は、昇圧動作を行い直流電圧をバッテリ22の電圧よりも
少し上の値にまで昇圧する。その後、第２コンタクタ52
を投入・閉路する。
【００２４】実施例３ 図３は第３の発明に相当する他の実施例のブロック線図
であり、モータ負荷などの突入電流が一時的に流れ、一
時的な過負荷状態になることに対して、半導体スイッチ
に過剰な過負荷耐量をもたせることなく、負荷への給電
停止に至ることを防ぎ、負荷への電力供給の信頼性確保
とともに、コストダウンを図るものである。
であり、モータ負荷などの突入電流が一時的に流れ、一
時的な過負荷状態になることに対して、半導体スイッチ
に過剰な過負荷耐量をもたせることなく、負荷への給電
停止に至ることを防ぎ、負荷への電力供給の信頼性確保
とともに、コストダウンを図るものである。
【００２５】図３において、無停電電源装置１は、商用
電源21から電力供給を受け，商用電力の供給／遮断を行
う半導体スイッチ３と、商用電力健全時は整流器とし
て，停電時はバッテリ22から給電を受けインバータとし
て働く多機能インバータ５と、過電流検出手段35と、半
導体スイッチ３に並列に接続されるバイパスコンタクタ
４と、を備え、過電流検出手段35は、図３に図示された
一実施例では、過電流検出器36と、この過電流検出器36
で検出された過電流値を比較しバイパスコンタクタ４に
作動指令を与えるコンパレータ37と、過電流値を比較し
バイパスコンタクタ４に復帰指令を与えるコンパレータ
38と、確認時限タイマ39と、を備えて構成される。
電源21から電力供給を受け，商用電力の供給／遮断を行
う半導体スイッチ３と、商用電力健全時は整流器とし
て，停電時はバッテリ22から給電を受けインバータとし
て働く多機能インバータ５と、過電流検出手段35と、半
導体スイッチ３に並列に接続されるバイパスコンタクタ
４と、を備え、過電流検出手段35は、図３に図示された
一実施例では、過電流検出器36と、この過電流検出器36
で検出された過電流値を比較しバイパスコンタクタ４に
作動指令を与えるコンパレータ37と、過電流値を比較し
バイパスコンタクタ４に復帰指令を与えるコンパレータ
38と、確認時限タイマ39と、を備えて構成される。
【００２６】かかる構成において、無停電電源装置１と
しての主な動作は、実施例１、２で説明したものと同じ
であるので、ここでは負荷の一時的な過負荷状態に対す
る半導体スイッチの保護方式を中心に説明する。一時的
な過負荷状態は、例えば、負荷としてモータなどを使用
しモータの起動時や加速時など、あるいは、複数の電子
装置が負荷として接続されこの電子装置の電源投入時な
どにおいて、一時的な突入電流が負荷電流として流れ
る。
しての主な動作は、実施例１、２で説明したものと同じ
であるので、ここでは負荷の一時的な過負荷状態に対す
る半導体スイッチの保護方式を中心に説明する。一時的
な過負荷状態は、例えば、負荷としてモータなどを使用
しモータの起動時や加速時など、あるいは、複数の電子
装置が負荷として接続されこの電子装置の電源投入時な
どにおいて、一時的な突入電流が負荷電流として流れ
る。
【００２７】商用電源21から負荷23へ電力を供給中に負
荷23の負荷電流が増大し、定格電流を超えた場合は、過
電流検出器36が過電流値を検出し、コンパレータ37で過
電流設定と比較し、検出した過電流値がこの過電流設定
値より大きいとき、バイパスコンタクタ４の投入信号を
出力し、バイパスコンタクタ４を投入し、過負荷電流を
このバイパスコンタクタ４を介して分流させる。次に、
一時的な過負荷状態がおさまり、負荷電流が逓減する
と、コンパレータ38は、検出した過電流値と復帰設定値
と比較し、検出した過電流値がこの復帰設定値より小さ
い状態がある一定時間継続したことを確認時限タイマ39
で確認することにより、先に作動させたバイパスコンタ
クタ４を遮断する。
荷23の負荷電流が増大し、定格電流を超えた場合は、過
電流検出器36が過電流値を検出し、コンパレータ37で過
電流設定と比較し、検出した過電流値がこの過電流設定
値より大きいとき、バイパスコンタクタ４の投入信号を
出力し、バイパスコンタクタ４を投入し、過負荷電流を
このバイパスコンタクタ４を介して分流させる。次に、
一時的な過負荷状態がおさまり、負荷電流が逓減する
と、コンパレータ38は、検出した過電流値と復帰設定値
と比較し、検出した過電流値がこの復帰設定値より小さ
い状態がある一定時間継続したことを確認時限タイマ39
で確認することにより、先に作動させたバイパスコンタ
クタ４を遮断する。
【００２８】負荷が一時的な過負荷状態に入り、バイパ
スコンタクタ４が投入されるまでは、半導体スイッチ３
は過負荷状態に入る。このときの半導体スイッチ３の過
負荷耐量は、想定される過負荷電流値とその時限特性よ
り選定し、最大時限は過電流を検出しバイパスコンタク
タ４が作動するまでの時間である。従来の技術では、半
導体スイッチ３の過負荷耐量は容量の大きめの素子を選
択し、選択した素子の過負荷耐量よりも過負荷電流が大
きいときは保護ヒューズの溶断かあるいは半導体スイッ
チ３の温度異常で給電を停止してたが、バイパスコンタ
クタ４を作動させることにより、比較的短時間定格であ
る半導体スイッチ素子の過負荷耐量よりは長いが一時的
な過負荷状態に対して、負荷への電力供給を有効に持続
させることができる。
スコンタクタ４が投入されるまでは、半導体スイッチ３
は過負荷状態に入る。このときの半導体スイッチ３の過
負荷耐量は、想定される過負荷電流値とその時限特性よ
り選定し、最大時限は過電流を検出しバイパスコンタク
タ４が作動するまでの時間である。従来の技術では、半
導体スイッチ３の過負荷耐量は容量の大きめの素子を選
択し、選択した素子の過負荷耐量よりも過負荷電流が大
きいときは保護ヒューズの溶断かあるいは半導体スイッ
チ３の温度異常で給電を停止してたが、バイパスコンタ
クタ４を作動させることにより、比較的短時間定格であ
る半導体スイッチ素子の過負荷耐量よりは長いが一時的
な過負荷状態に対して、負荷への電力供給を有効に持続
させることができる。
【００２９】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、 (1) 常時商用電源から給電を行う無停電電源装置が負荷
に給電する電力が瞬断するまでの時間という尺度でみた
信頼度（アベィラビリティ）が、従来技術では、（半導
体スイッチの信頼度）のみから決まっていたものが、
（半導体スイッチの信頼度＋バッテリの保償時間＋次の
停電が発生するまでの時間）とすることができる。 (2) また、電源投入時に半導体スイッチの位相角制御を
行わせることにより、従来技術では、初期充電のために
必要であった抵抗とコンタクタの回路を不用にすること
ができる。 (3) また、一時的な過負荷電流を検出し、この過負荷電
流をバイパスコンタクタに分流することにより、半導体
スイッチに過剰な過負荷耐量をもたせることなく、負荷
への給電停止に至ることを防ぎ、負荷への電力供給の信
頼性確保とともに、コストダウンを図ることができる。
に給電する電力が瞬断するまでの時間という尺度でみた
信頼度（アベィラビリティ）が、従来技術では、（半導
体スイッチの信頼度）のみから決まっていたものが、
（半導体スイッチの信頼度＋バッテリの保償時間＋次の
停電が発生するまでの時間）とすることができる。 (2) また、電源投入時に半導体スイッチの位相角制御を
行わせることにより、従来技術では、初期充電のために
必要であった抵抗とコンタクタの回路を不用にすること
ができる。 (3) また、一時的な過負荷電流を検出し、この過負荷電
流をバイパスコンタクタに分流することにより、半導体
スイッチに過剰な過負荷耐量をもたせることなく、負荷
への給電停止に至ることを防ぎ、負荷への電力供給の信
頼性確保とともに、コストダウンを図ることができる。
【図１】第１の発明に相当する一実施例の無停電電源装
置の制御方法を説明するブロック線図
置の制御方法を説明するブロック線図
【図２】第２の発明に相当する他の実施例のブロック線
図
図
【図３】第３の発明に相当する他の実施例のブロック線
図
図
【図４】従来技術の無停電電源装置の一例を説明するブ
ロック線図
ロック線図
【図５】従来技術の無停電電源装置の他の例を説明する
ブロック線図
ブロック線図
１ 無停電電源装置 21 商用電源 22 バッテリ 23 負荷 ３ 半導体スイッチ 31 半導体スイッチ故障検出手段 32 停電検出手段 33 位相角制御回路 35 過電流検出手段 36 過電流検出器 37、38 コンパレータ 39 確認時限タイマ ４ バイパスコンタクタ ５ 多機能インバータ 51、52、54 コンタクタ 53 容量 55 抵抗 ６ 切換え制御回路 61 故障信号 62 停電検出信号 63 放電終止電圧 64、65 制御信号
Claims (4)
- 【請求項１】商用電源から電力供給を受け，商用電力の
供給／遮断を行う半導体スイッチと、商用電力健全時は
整流器としてバッテリを充電し，停電時はバッテリから
給電を受けインバータとして働く多機能インバータと、
を備えてなり、常時は前記商用電源から前記半導体スイ
ッチを介して負荷に給電し、停電時は前記多機能インバ
ータから負荷に給電する無停電電源装置の制御方法にお
いて、 半導体スイッチ故障検出手段と、前記半導体スイッチに
並列に接続されるバイパスコンタクタと、切換え制御回
路と、を備え、 商用電源からの給電時に前記半導体スイッチに故障が発
生したとき、前記半導体スイッチ故障検出手段は、半導
体スイッチの故障を検出し、前記切換え制御回路は、こ
の故障信号により無瞬断にて前記多機能インバータによ
る前記バッテリからの給電に切換え、さらに前記バイパ
スコンタクタを投入し、バイパスコンタクタを介した商
用電源からの給電に復帰させる、 ことを特徴とする無停電電源装置の制御方法。 - 【請求項２】商用電源から電力供給を受け，商用電力の
供給／遮断を行う半導体スイッチと、商用電力健全時は
整流器としてバッテリを充電し，停電時はバッテリから
給電を受けインバータとして働く多機能インバータと、
を備えてなり、常時は前記商用電源から前記半導体スイ
ッチを介して負荷に給電し、停電時は前記多機能インバ
ータから負荷に給電する無停電電源装置の制御方法にお
いて、無停電電源装置を起動する起動スイッチと、半導
体スイッチの位相角制御を行う位相角制御回路と、前記
起動スイッチによって作動し，前記多機能インバータと
負荷との間に接続される第１コンタクタと、前記バッテ
リと前記多機能インバータとの間に接続される第２コン
タクタと、この第２コンタクタと前記多機能インバータ
の接続点に接続される容量と、を備え、 前記起動スイッチにより無停電電源装置を起動すると
き、 前記起動スイッチにより前記第１コンタクタを閉路と
し、前記第２コンタクタを開路とし、前記多機能インバ
ータを整流器として動作させ、前記制御回路により半導
体スイッチの位相角制御を行い、前記容量に初期充電を
行う、 ことを特徴とする無停電電源装置の制御方法。 - 【請求項３】商用電源から電力供給を受け，商用電力の
供給／遮断を行う半導体スイッチと、商用電力健全時は
整流器としてバッテリを充電し，停電時はバッテリから
給電を受けインバータとして働く多機能インバータと、
を備えてなり、常時は前記商用電源から前記半導体スイ
ッチを介して負荷に給電し、停電時は前記多機能インバ
ータから負荷に給電する無停電電源装置の制御方法にお
いて、 前記半導体スイッチは、過電流検出手段と、前記半導体
スイッチに並列に接続されるバイパスコンタクタと、を
備え、 商用電源からの給電時に過負荷となったとき、前記過電
流検出手段は、過負荷状態を検出し、前記バイパスコン
タクタを投入する、 ことを特徴とする無停電電源装置の制御方法。 - 【請求項４】請求項３に記載の無停電電源装置の制御方
法において、商用電源からの給電時に過負荷となりバイ
パスコンタクタを投入し商用電源からの給電状態に移行
した後、過負荷状態から復帰したとき、過電流検出手段
は、負荷電流が予め定められた復帰電流値以下の状態を
一定時間継続することにより、前記バイパスコンタクタ
を遮断する、ことを特徴とする無停電電源装置の制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6316166A JPH08172734A (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | 無停電電源装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6316166A JPH08172734A (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | 無停電電源装置の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08172734A true JPH08172734A (ja) | 1996-07-02 |
Family
ID=18074026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6316166A Pending JPH08172734A (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | 無停電電源装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08172734A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008295160A (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 無停電電源装置 |
| JP2011139553A (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Fuji Electric Co Ltd | 瞬低対策装置 |
| JP2012239249A (ja) * | 2011-05-10 | 2012-12-06 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 無停電電源システム |
| KR20150022480A (ko) * | 2013-08-23 | 2015-03-04 | 주식회사 엘지화학 | 전기 커넥터 접촉 유지회로 |
| JP2015208146A (ja) * | 2014-04-22 | 2015-11-19 | リンナイ株式会社 | 電源切替システム |
| EP3349547A1 (en) * | 2017-01-17 | 2018-07-18 | Leedarson Lighting Co., Ltd. | Wireless single hot wire smart switch |
| WO2024111083A1 (ja) * | 2022-11-24 | 2024-05-30 | 株式会社Tmeic | 電源装置 |
-
1994
- 1994-12-20 JP JP6316166A patent/JPH08172734A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008295160A (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 無停電電源装置 |
| JP2011139553A (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Fuji Electric Co Ltd | 瞬低対策装置 |
| JP2012239249A (ja) * | 2011-05-10 | 2012-12-06 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 無停電電源システム |
| KR20150022480A (ko) * | 2013-08-23 | 2015-03-04 | 주식회사 엘지화학 | 전기 커넥터 접촉 유지회로 |
| JP2015208146A (ja) * | 2014-04-22 | 2015-11-19 | リンナイ株式会社 | 電源切替システム |
| EP3349547A1 (en) * | 2017-01-17 | 2018-07-18 | Leedarson Lighting Co., Ltd. | Wireless single hot wire smart switch |
| US20180204696A1 (en) * | 2017-01-17 | 2018-07-19 | Xiamen Eco Lighting Co. Ltd. | Wireless switch |
| US10319546B2 (en) * | 2017-01-17 | 2019-06-11 | Xiamen Eco Lighting Co. Ltd. | Wireless switch |
| WO2024111083A1 (ja) * | 2022-11-24 | 2024-05-30 | 株式会社Tmeic | 電源装置 |
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