JPH09163633A - 無停電交流給電装置 - Google Patents
無停電交流給電装置Info
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- JPH09163633A JPH09163633A JP7345586A JP34558695A JPH09163633A JP H09163633 A JPH09163633 A JP H09163633A JP 7345586 A JP7345586 A JP 7345586A JP 34558695 A JP34558695 A JP 34558695A JP H09163633 A JPH09163633 A JP H09163633A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の負荷に給電する無停電交流給電装置の
信頼性を経済的に向上させる。 【解決手段】 交流から直流への順電力変換の機能と直
流から交流への逆電力変換の機能を合わせもつ順逆変換
装置を単位装置とし、複数台の装置を選択スイッチを介
して順変換にも逆変換にも稼働させられるよう結線し、
また冗長構成をとって無停電交流給電装置を構成した。
信頼性を経済的に向上させる。 【解決手段】 交流から直流への順電力変換の機能と直
流から交流への逆電力変換の機能を合わせもつ順逆変換
装置を単位装置とし、複数台の装置を選択スイッチを介
して順変換にも逆変換にも稼働させられるよう結線し、
また冗長構成をとって無停電交流給電装置を構成した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は複数の負荷に給電す
る無停電交流電源装置のシステム構成に関わるものであ
る。詳しくは、電力変換装置およびこれを複数台使った
無停電交流給電装置の構成に関するものである。
る無停電交流電源装置のシステム構成に関わるものであ
る。詳しくは、電力変換装置およびこれを複数台使った
無停電交流給電装置の構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】日常の社会生活においてコンピュータと
の関わりがますます増加している。コンピュータは重要
なシステムに使われるほど瞬時のサービス停止も許され
ない場合が多くなり、また予告無しの停電があるとソフ
トウエアに損傷が生じる場合もある。これらのことから
コンピュータには商用電源の停電の影響をなくすため
に、一般に無停電電源装置(一般にUPSと言われてい
る)を設けて給電する方法がとられる。また、UPSは
その使命からして信頼性の高いことが求められる。
の関わりがますます増加している。コンピュータは重要
なシステムに使われるほど瞬時のサービス停止も許され
ない場合が多くなり、また予告無しの停電があるとソフ
トウエアに損傷が生じる場合もある。これらのことから
コンピュータには商用電源の停電の影響をなくすため
に、一般に無停電電源装置(一般にUPSと言われてい
る)を設けて給電する方法がとられる。また、UPSは
その使命からして信頼性の高いことが求められる。
【0003】以下、従来使われているUPSについて説
明する。まず、単独で使われるUPSについて説明す
る。UPSの構成を図5に示す。UPSの入力部には変
換器Aを置く。変換器Aは商用交流電力を受けて、これ
を直流電力に変換する順変換器であり、いわゆる整流器
としての機能を持つ。単なる交流から直流への電力変換
だけなら安価なサイリスタ整流回路でもよいが、この例
では入力の力率を1に近くまで高め、かつ入力電流に高
調波成分を含まないように制御する機能をもたせるため
に、機能の高いブリッジ回路が使われている。UPSの
出力部に変換器Bを置く。変換器Bは直流電力を所望の
周波数、定電圧の交流電圧に変換するいわゆるインバー
タとしての機能を持つ。直流部にバッテリBTを置く。
負荷は選択スイッチSを介してUPSの出力かあるいは
交流電源に接続される。なお、UPSは三相の装置の例
を示しているがUPSの外部の結線は簡略化して単線結
線図で示してある。常時は、UPSは商用交流電源から
電力を受けてこれを変換器A(順変換器あるいは整流器
に同じ)で直流に変換し、バッテリBTを充電するとと
もに変換器B(逆変換器あるいはインバータに同じ)に
給電する。変換器Bは定周波数、定電圧の交流電力を出
力する。商用電源の停電時には、バッテリBTの放電電
力を変換器Bに給電し、UPSからは停電なしで負荷へ
の給電を続ける。また、UPSの故障時には、選択スイ
ッチSを切り換えることによって負荷へは交流電源から
給電する。UPSに組み込まれている2組の変換器Aお
よびBは同一の構成でもよい。制御装置は変換器A用と
変換器B用で異なる。入力部の制御装置Aは交流電流の
波形を正弦波状に整形し、入力率を1にする信号を生成
して変換器Aに送る。一方、出力部の制御装置BはUP
S出力の電圧および周波数を制御する信号を生成して変
換器Bに送る。
明する。まず、単独で使われるUPSについて説明す
る。UPSの構成を図5に示す。UPSの入力部には変
換器Aを置く。変換器Aは商用交流電力を受けて、これ
を直流電力に変換する順変換器であり、いわゆる整流器
としての機能を持つ。単なる交流から直流への電力変換
だけなら安価なサイリスタ整流回路でもよいが、この例
では入力の力率を1に近くまで高め、かつ入力電流に高
調波成分を含まないように制御する機能をもたせるため
に、機能の高いブリッジ回路が使われている。UPSの
出力部に変換器Bを置く。変換器Bは直流電力を所望の
周波数、定電圧の交流電圧に変換するいわゆるインバー
タとしての機能を持つ。直流部にバッテリBTを置く。
負荷は選択スイッチSを介してUPSの出力かあるいは
交流電源に接続される。なお、UPSは三相の装置の例
を示しているがUPSの外部の結線は簡略化して単線結
線図で示してある。常時は、UPSは商用交流電源から
電力を受けてこれを変換器A(順変換器あるいは整流器
に同じ)で直流に変換し、バッテリBTを充電するとと
もに変換器B(逆変換器あるいはインバータに同じ)に
給電する。変換器Bは定周波数、定電圧の交流電力を出
力する。商用電源の停電時には、バッテリBTの放電電
力を変換器Bに給電し、UPSからは停電なしで負荷へ
の給電を続ける。また、UPSの故障時には、選択スイ
ッチSを切り換えることによって負荷へは交流電源から
給電する。UPSに組み込まれている2組の変換器Aお
よびBは同一の構成でもよい。制御装置は変換器A用と
変換器B用で異なる。入力部の制御装置Aは交流電流の
波形を正弦波状に整形し、入力率を1にする信号を生成
して変換器Aに送る。一方、出力部の制御装置BはUP
S出力の電圧および周波数を制御する信号を生成して変
換器Bに送る。
【0004】USPを単体で使ったときには、UPSの
一部に故障が生じれば、修理・復旧するまでの期間は選
択スイッチSを切り換えて交流電源から給電する。この
交流電源から給電している期間に停電があると給電はと
まる。無停電電源に一段と高い信頼性が求められる場合
にはUPSを2台使った冗長並列運転システムが構成さ
れる。UPSの故障頻度は交流電源の停電頻度より十分
に低いので無停電電源としての信頼性は予備系として交
流電源を使った図5の例にくらべて向上する。この冗長
並列運転システムを図6に示す。2台のUPSの内の1
台は予備である。たとえば1台が故障して切り離されて
も、残りのUPSで負荷の必要とする電力は給電でき
る。また、負荷に給電したまま、システムから1台のU
PSを切り離して保守点検ができるという長所もある。
UPSの投入・切り離しは入力側はスイッチSa1,2
の開閉により、また出力側はスイッチSb1,2の開閉
によって行う。スイッチは電磁スイッチのようなメカニ
カルなものも、またサイリスタのような半導体スイッチ
も使われる。また、スイッチSa1,2、Sb1,2は
UPSの内部に実装される場合もある。
一部に故障が生じれば、修理・復旧するまでの期間は選
択スイッチSを切り換えて交流電源から給電する。この
交流電源から給電している期間に停電があると給電はと
まる。無停電電源に一段と高い信頼性が求められる場合
にはUPSを2台使った冗長並列運転システムが構成さ
れる。UPSの故障頻度は交流電源の停電頻度より十分
に低いので無停電電源としての信頼性は予備系として交
流電源を使った図5の例にくらべて向上する。この冗長
並列運転システムを図6に示す。2台のUPSの内の1
台は予備である。たとえば1台が故障して切り離されて
も、残りのUPSで負荷の必要とする電力は給電でき
る。また、負荷に給電したまま、システムから1台のU
PSを切り離して保守点検ができるという長所もある。
UPSの投入・切り離しは入力側はスイッチSa1,2
の開閉により、また出力側はスイッチSb1,2の開閉
によって行う。スイッチは電磁スイッチのようなメカニ
カルなものも、またサイリスタのような半導体スイッチ
も使われる。また、スイッチSa1,2、Sb1,2は
UPSの内部に実装される場合もある。
【0005】負荷が2系統に分かれていて、信頼性を高
めるためそれぞれ別の電源から給電を受ける場合の給電
システムの構成例を図7,8に示す。このような負荷の
例はコンピュータが無停止運転を強いられるような高信
頼度システムの場合にみられる。信頼性を高めるため
に、コンピュータシステムを0系と1系の全く同じ2組
で構成し、同時に同じコンピュータ処理業務を進める。
一方が故障あるいは点検で停止しても、他方が継続して
稼働するように運用されている。これら高信頼度コンピ
ュータシステムでは一部が給電停止に至ってもコンピュ
ータ業務を続けられるように電源設備も2系統を設備す
る。図7,8はこれら2系統の負荷1,2に給電する電
源システムの構成例である。図7は図5に示した交流電
源を予備系にもったUPSを2系統使った例である。括
弧内に示した数字は相対的な電力容量の大きさを示す。
1つの負荷の消費電力量を100とすると、給電するU
PSの出力電力容量は100あればよい。しかしUPS
内部では変換器AとBに100の電力変換容量を必要と
するので、UPS1台では合計200の電力変換処理を
する。無停電電源システムとしては負荷1,2の要求す
る合計200に対して合計400(100×4)の電力
を変換処理することになる。図8は図6のUPSの冗長
並列運転システムを2系統使った例である。負荷の消費
電力200に対して無停電電源システムで変換処理する
全電力容量は800(100×8)となる。図7は電力
変換の処理量は小さく、したがって、電源の設備のコス
トは相対的に低いがUPSが停止中の商用電源停電のリ
スクが大きい。一方、図8は電力変換処理量は800と
極めて高いが給電システムの信頼性も高い。
めるためそれぞれ別の電源から給電を受ける場合の給電
システムの構成例を図7,8に示す。このような負荷の
例はコンピュータが無停止運転を強いられるような高信
頼度システムの場合にみられる。信頼性を高めるため
に、コンピュータシステムを0系と1系の全く同じ2組
で構成し、同時に同じコンピュータ処理業務を進める。
一方が故障あるいは点検で停止しても、他方が継続して
稼働するように運用されている。これら高信頼度コンピ
ュータシステムでは一部が給電停止に至ってもコンピュ
ータ業務を続けられるように電源設備も2系統を設備す
る。図7,8はこれら2系統の負荷1,2に給電する電
源システムの構成例である。図7は図5に示した交流電
源を予備系にもったUPSを2系統使った例である。括
弧内に示した数字は相対的な電力容量の大きさを示す。
1つの負荷の消費電力量を100とすると、給電するU
PSの出力電力容量は100あればよい。しかしUPS
内部では変換器AとBに100の電力変換容量を必要と
するので、UPS1台では合計200の電力変換処理を
する。無停電電源システムとしては負荷1,2の要求す
る合計200に対して合計400(100×4)の電力
を変換処理することになる。図8は図6のUPSの冗長
並列運転システムを2系統使った例である。負荷の消費
電力200に対して無停電電源システムで変換処理する
全電力容量は800(100×8)となる。図7は電力
変換の処理量は小さく、したがって、電源の設備のコス
トは相対的に低いがUPSが停止中の商用電源停電のリ
スクが大きい。一方、図8は電力変換処理量は800と
極めて高いが給電システムの信頼性も高い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】1台のUPSで給電す
る場合には、安い設備費で給電システムが構築できる。
しかし、このUPSが故障すると修理・復旧するまでの
期間は交流電源から給電することになる。交流電源とし
て一般に使われる商用電源は停電の頻度が高いので、こ
の交流電源を予備電源として使うと信頼性を確保できな
い(そもそも商用電源の信頼性が低いがためにUPSが
使われる)。一方、UPSを冗長並列運転される場合に
は、給電システムの信頼性は高くなるが、予備の装置を
設けておく必要があり、設備のコストが大幅に上がる。
負荷が複数ある場合には、このコスト高は深刻な問題に
なる。
る場合には、安い設備費で給電システムが構築できる。
しかし、このUPSが故障すると修理・復旧するまでの
期間は交流電源から給電することになる。交流電源とし
て一般に使われる商用電源は停電の頻度が高いので、こ
の交流電源を予備電源として使うと信頼性を確保できな
い(そもそも商用電源の信頼性が低いがためにUPSが
使われる)。一方、UPSを冗長並列運転される場合に
は、給電システムの信頼性は高くなるが、予備の装置を
設けておく必要があり、設備のコストが大幅に上がる。
負荷が複数ある場合には、このコスト高は深刻な問題に
なる。
【0007】冗長並列運転しているUPSのいづれかが
故障すると修理点検のために故障UPSを並列運転シス
テムから切り離して作業することになる。したがって、
故障UPSの修理点検が完了するまでの期間は、健全な
回路(たとえば、変換器Aが故障した場合には変換器B
は健全でありながら給電システムから切り離されてい
る)は活用されないで眠っている。切り離されているU
PSのバッテリも同じく商用電源の停電があっても給電
サービスに供し得ないで眠っている。健全な部分は可能
な限り給電システムの信頼性向上のために活用したい。
UPSを構成する変換器Aは出力用の変換器Bには使え
ず、また、変換器Bは入力用の変換器Aには使えない。
両回路に融通性がないために保守点検修理の作業性が悪
く、また予備の回路・部品もそれぞれ別個に備えておく
必要があり無駄がでる。改善が望まれる。
故障すると修理点検のために故障UPSを並列運転シス
テムから切り離して作業することになる。したがって、
故障UPSの修理点検が完了するまでの期間は、健全な
回路(たとえば、変換器Aが故障した場合には変換器B
は健全でありながら給電システムから切り離されてい
る)は活用されないで眠っている。切り離されているU
PSのバッテリも同じく商用電源の停電があっても給電
サービスに供し得ないで眠っている。健全な部分は可能
な限り給電システムの信頼性向上のために活用したい。
UPSを構成する変換器Aは出力用の変換器Bには使え
ず、また、変換器Bは入力用の変換器Aには使えない。
両回路に融通性がないために保守点検修理の作業性が悪
く、また予備の回路・部品もそれぞれ別個に備えておく
必要があり無駄がでる。改善が望まれる。
【0008】
【課題を解決するための手段】課題を解決するために本
発明は、半導体スイッチを用いたブリッジ回路とフィル
タで構成した順逆変換装置を複数台有し、この順逆変換
装置は交流から直流への順電力変換と直流から交流への
逆電力変換とのいづれにも選択して動作させられるもの
であり、前記順逆変換装置の交流端に選択スイッチを設
け、前記選択スイッチを介して前記順逆変換装置のすべ
ては複数の負荷のうちの少なくても1つに接続され、前
記選択スイッチを介して前記順逆変換装置の一部は交流
電源および予備給電ラインに接続され、前記順逆変換装
置のすべての直流端を相互に接続すると共にバッテリに
接続し、複数の負荷に給電することを特徴とする無停電
交流給電装置を発明の要旨とする。
発明は、半導体スイッチを用いたブリッジ回路とフィル
タで構成した順逆変換装置を複数台有し、この順逆変換
装置は交流から直流への順電力変換と直流から交流への
逆電力変換とのいづれにも選択して動作させられるもの
であり、前記順逆変換装置の交流端に選択スイッチを設
け、前記選択スイッチを介して前記順逆変換装置のすべ
ては複数の負荷のうちの少なくても1つに接続され、前
記選択スイッチを介して前記順逆変換装置の一部は交流
電源および予備給電ラインに接続され、前記順逆変換装
置のすべての直流端を相互に接続すると共にバッテリに
接続し、複数の負荷に給電することを特徴とする無停電
交流給電装置を発明の要旨とする。
【0009】さらに本発明は、半導体スイッチを用いた
ブリッジ回路とフィルタで構成した順逆変換装置を複数
台有し、この順逆変換装置は交流から直流への順電力変
換と直流から交流への逆電力変換とのいづれにも選択し
て動作させられるものであり、前記順逆変換装置の交流
端に選択スイッチを設け、前記選択スイッチを介して前
記順逆変換装置のすべては複数の負荷のうちの少なくて
も1つに接続され、前記選択スイッチを介して前記順逆
変換装置のすべては交流電源に接続され、前記選択スイ
ッチを介して前記順逆変換装置の一部は予備給電ライン
に接続され、前記順逆変換装置のすべての直流端を相互
に接続すると共にバッテリに接続し、複数の負荷に給電
することを特徴とする無停電交流給電装置を発明の要旨
とする。
ブリッジ回路とフィルタで構成した順逆変換装置を複数
台有し、この順逆変換装置は交流から直流への順電力変
換と直流から交流への逆電力変換とのいづれにも選択し
て動作させられるものであり、前記順逆変換装置の交流
端に選択スイッチを設け、前記選択スイッチを介して前
記順逆変換装置のすべては複数の負荷のうちの少なくて
も1つに接続され、前記選択スイッチを介して前記順逆
変換装置のすべては交流電源に接続され、前記選択スイ
ッチを介して前記順逆変換装置の一部は予備給電ライン
に接続され、前記順逆変換装置のすべての直流端を相互
に接続すると共にバッテリに接続し、複数の負荷に給電
することを特徴とする無停電交流給電装置を発明の要旨
とする。
【0010】さらに本発明は、交流入力電流を制御する
信号を生成する機能と交流出力電圧を制御する信号を生
成する機能を備え、この両機能のいずれかを選択してブ
リッジ回路の半導体素子に制御信号を送出することを特
徴とする請求項1または2の無停電交流給電装置に適用
する制御装置を発明の要旨とする。
信号を生成する機能と交流出力電圧を制御する信号を生
成する機能を備え、この両機能のいずれかを選択してブ
リッジ回路の半導体素子に制御信号を送出することを特
徴とする請求項1または2の無停電交流給電装置に適用
する制御装置を発明の要旨とする。
【0011】さらに本発明は、バッテリを複数の群に分
けてそれらをそれぞれスイッチを介して並列に接続した
ことを特徴とする請求項1および2の無停電交流給電装
置を発明の要旨とする。
けてそれらをそれぞれスイッチを介して並列に接続した
ことを特徴とする請求項1および2の無停電交流給電装
置を発明の要旨とする。
【0012】変換器Aと変換器Bを内蔵した従来のUP
S装置を構成単位として使うのをやめて、代わりに、U
PS装置の変換器Aと変換器Bを分離しそれぞれ独立さ
せた。これによって構成単位が小さくなり、故障の確率
が小さくなった。つまり、信頼性が高くなる。信頼性の
向上に寄与するように、変換器A部の装置が故障しても
変換器B部には影響しない、また、変換器B部が故障し
ても変換器A部には影響しない結線をした。これによっ
て、故障が生じても故障装置のみを切り離せばよく、残
りのすべての変換器部(本発明の順逆変換装置)を給電
サービスに供することができる。保守用の部品、ユニッ
ト等の種類を少なくし、保守の作業性を高められるよう
に、同じ構成の順逆変換装置を順変換装置と逆変換装置
に共通した。また順逆変換装置は相互に互換性を持たせ
るように結線した。修理点検の作業性を上げるため、故
障が生じたときには故障した順逆変換装置のみを切り離
して修理点検できる、整流容量に不足ができれば、予備
給電ラインに接続されている予備用の順逆変換装置を入
力ライン側に切り換えて容量を増す。また、出力用の順
逆変換装置が故障したときには予備給電ラインに接続さ
れている順逆変換装置から給電されるので、故障した順
逆変換装置のみを切り離して修理点検できる。順逆変換
装置の運転台数によらず、全てのバッテリはサービスに
供することができ、利用率の向上が図れる。
S装置を構成単位として使うのをやめて、代わりに、U
PS装置の変換器Aと変換器Bを分離しそれぞれ独立さ
せた。これによって構成単位が小さくなり、故障の確率
が小さくなった。つまり、信頼性が高くなる。信頼性の
向上に寄与するように、変換器A部の装置が故障しても
変換器B部には影響しない、また、変換器B部が故障し
ても変換器A部には影響しない結線をした。これによっ
て、故障が生じても故障装置のみを切り離せばよく、残
りのすべての変換器部(本発明の順逆変換装置)を給電
サービスに供することができる。保守用の部品、ユニッ
ト等の種類を少なくし、保守の作業性を高められるよう
に、同じ構成の順逆変換装置を順変換装置と逆変換装置
に共通した。また順逆変換装置は相互に互換性を持たせ
るように結線した。修理点検の作業性を上げるため、故
障が生じたときには故障した順逆変換装置のみを切り離
して修理点検できる、整流容量に不足ができれば、予備
給電ラインに接続されている予備用の順逆変換装置を入
力ライン側に切り換えて容量を増す。また、出力用の順
逆変換装置が故障したときには予備給電ラインに接続さ
れている順逆変換装置から給電されるので、故障した順
逆変換装置のみを切り離して修理点検できる。順逆変換
装置の運転台数によらず、全てのバッテリはサービスに
供することができ、利用率の向上が図れる。
【0013】
【発明の実施の形態】交流から直流への順電力変換の機
能と直流から交流への逆電力変換の機能を合わせもつ順
逆変換装置を単位装置とし、複数台の装置を選択スイッ
チを介して順変換にも逆変換にも稼働させられるよう結
線し、また冗長構成をとって無停電交流給電装置を特徴
とする。
能と直流から交流への逆電力変換の機能を合わせもつ順
逆変換装置を単位装置とし、複数台の装置を選択スイッ
チを介して順変換にも逆変換にも稼働させられるよう結
線し、また冗長構成をとって無停電交流給電装置を特徴
とする。
【0014】
実施例1 図1に本発明の第1の実施例を示す。図において1は交
流電源であり、一般には商用電源が使われる。また、予
備電源としてエンジン・発電機が備えられている場合に
は、商用電源の停電時には、このエンジン・発電機が交
流電源として使われる。21〜25は順逆変換装置で、
実施例では合計5台が使われている。31,32は負荷
で2組ある例を示してある。4は交流入力ラインで交流
電源1と接続されている。5は予備給電ラインである。
6は直流ラインで順逆変換装置21〜25の直流端を相
互接続させ、またバッテリBT1,BT2とをそれぞれ
スイッチSBT1あるいはSBT2を介して接続してい
る。順逆変換装置21〜23の交流端はそれぞれ選択ス
イッチSA1〜SA3を介して交流入力ライン4あるい
は予備給電ライン5に接続されている。順逆変換装置2
4,25の交流端が負荷31,32にそれぞれ選択スイ
ッチSB1,SB2を介して接続されている。また予備
給電ライン5も同じ切り替えスイッチを介して負荷3
1,32に接続されている。予備スイッチSSは交流入
力ライン4と予備給電ライン5を接続する。
流電源であり、一般には商用電源が使われる。また、予
備電源としてエンジン・発電機が備えられている場合に
は、商用電源の停電時には、このエンジン・発電機が交
流電源として使われる。21〜25は順逆変換装置で、
実施例では合計5台が使われている。31,32は負荷
で2組ある例を示してある。4は交流入力ラインで交流
電源1と接続されている。5は予備給電ラインである。
6は直流ラインで順逆変換装置21〜25の直流端を相
互接続させ、またバッテリBT1,BT2とをそれぞれ
スイッチSBT1あるいはSBT2を介して接続してい
る。順逆変換装置21〜23の交流端はそれぞれ選択ス
イッチSA1〜SA3を介して交流入力ライン4あるい
は予備給電ライン5に接続されている。順逆変換装置2
4,25の交流端が負荷31,32にそれぞれ選択スイ
ッチSB1,SB2を介して接続されている。また予備
給電ライン5も同じ切り替えスイッチを介して負荷3
1,32に接続されている。予備スイッチSSは交流入
力ライン4と予備給電ライン5を接続する。
【0015】次に図1の実施例の運転について説明す
る。 (常時運転モード)順逆変換装置21〜25のすべてが
稼働状態にある運転モードである。予備スイッチSSは
開放とする。順逆変換装置21,22は順変換装置とし
て稼働する。交流電源1の交流電力を直流電力に変換し
て順逆変換装置23〜25に給電するとともにバッテリ
BT1、BT2を充電する。順逆変換装置23は逆変換
装置として動作して、交流電圧を予備給電ラインに出力
している。つまり、順逆変換装置24あるいは25の故
障に備えて予備装置として待機運転している。順逆変換
装置21〜23は結線上の互換性があり、どの装置を逆
変換装置として使ってもよい。順逆変換装置24,25
は逆変換装置として稼働し、それぞれ選択スイッチSB
1〜SB2を介して割り当てられた負荷31,32に交
流電力を給電する。
る。 (常時運転モード)順逆変換装置21〜25のすべてが
稼働状態にある運転モードである。予備スイッチSSは
開放とする。順逆変換装置21,22は順変換装置とし
て稼働する。交流電源1の交流電力を直流電力に変換し
て順逆変換装置23〜25に給電するとともにバッテリ
BT1、BT2を充電する。順逆変換装置23は逆変換
装置として動作して、交流電圧を予備給電ラインに出力
している。つまり、順逆変換装置24あるいは25の故
障に備えて予備装置として待機運転している。順逆変換
装置21〜23は結線上の互換性があり、どの装置を逆
変換装置として使ってもよい。順逆変換装置24,25
は逆変換装置として稼働し、それぞれ選択スイッチSB
1〜SB2を介して割り当てられた負荷31,32に交
流電力を給電する。
【0016】(停電時運転モード)交流電源1が停電し
てバッテリBT1,BT2の放電電力で給電する運転モ
ードである。交流電源1が停電すると順逆変換装置2
1,22は停止し、順逆変換装置24,25はバッテリ
BT1,BT2の放電による直流電力を交流電力に変換
してそれぞれの負荷31,32に給電する。順逆変換装
置23は予備給電ライン上で無負荷状態で待機運転して
いる。
てバッテリBT1,BT2の放電電力で給電する運転モ
ードである。交流電源1が停電すると順逆変換装置2
1,22は停止し、順逆変換装置24,25はバッテリ
BT1,BT2の放電による直流電力を交流電力に変換
してそれぞれの負荷31,32に給電する。順逆変換装
置23は予備給電ライン上で無負荷状態で待機運転して
いる。
【0017】(逆変換運転装置故障時運転モード)負荷
に給電している順逆変換装置の1台が故障したときの運
転モードである。順逆変換装置、たとえば24が故障す
ると選択スイッチSB1を予備給電ライン側に切り替え
て、それまで待機運転していた順逆変換装置23から負
荷31に給電させる。順逆変換装置24を修理復旧させ
て選択スイッチSB1を再び順逆変換装置24側に切り
替えると常時の運転モードに戻る。
に給電している順逆変換装置の1台が故障したときの運
転モードである。順逆変換装置、たとえば24が故障す
ると選択スイッチSB1を予備給電ライン側に切り替え
て、それまで待機運転していた順逆変換装置23から負
荷31に給電させる。順逆変換装置24を修理復旧させ
て選択スイッチSB1を再び順逆変換装置24側に切り
替えると常時の運転モードに戻る。
【0018】(順変換運転装置故障時運転モード)交流
電源から受電している順逆変換装置の1台が故障したと
きの運転モードである。順逆変換装置21,22の何れ
か、たとえば21が故障すると選択スイッチSA1を開
いてこれを交流入力ラインから切り離す。選択スイッチ
SA3を予備給電ライン側から交流入力ライン側に切り
替えて、それまで待機運転していた順逆変換装置23に
順変換動作をさせる。順逆変換装置23が稼働し始める
までのわずかの期間は順逆変換装置22のみが稼働して
いるので交流電源1からの電力は不足することになる
が、この不足分はバッテリBTB1,TB2の放電によ
ってまかなうので負荷への給電には支障をきたさない。
故障した順逆変換装置21は修理点検後再運転させ、選
択スイッチSB1を投入する。また順逆変換装置23を
逆変換運転させて出力端を予備給電ライン側に切り換え
させて常時運転状態に戻す。
電源から受電している順逆変換装置の1台が故障したと
きの運転モードである。順逆変換装置21,22の何れ
か、たとえば21が故障すると選択スイッチSA1を開
いてこれを交流入力ラインから切り離す。選択スイッチ
SA3を予備給電ライン側から交流入力ライン側に切り
替えて、それまで待機運転していた順逆変換装置23に
順変換動作をさせる。順逆変換装置23が稼働し始める
までのわずかの期間は順逆変換装置22のみが稼働して
いるので交流電源1からの電力は不足することになる
が、この不足分はバッテリBTB1,TB2の放電によ
ってまかなうので負荷への給電には支障をきたさない。
故障した順逆変換装置21は修理点検後再運転させ、選
択スイッチSB1を投入する。また順逆変換装置23を
逆変換運転させて出力端を予備給電ライン側に切り換え
させて常時運転状態に戻す。
【0019】(複数の故障発生時運転モード1)順変換
運転している装置の1台たとえば21と、逆変換運転し
ている装置1台、たとえば24が故障した時の運転モー
ドである。予備として待機運転していた順逆変換装置2
3から負荷31に給電し、順変換運転は順逆変換装置2
2のみで稼働させる。この運転モードは給電能力が小さ
くなっているので負荷が重い場合には存在しないが、コ
ンピュータ負荷の場合には次のように軽負荷の場合が一
般的であり、このモードも存在する。コンピュータが負
荷である場合、始動時には大きな突入電流(トランスの
励磁突入電流、電解コンデンサの充電突入電流等)があ
り、必要な電力容量は大きくなるが、定常運転に入ると
必要電力量は半減する。したがって、無停電交流給電装
置の入力電力も減少するので稼働には1台の順逆変換装
置があれば足りる場合がある。
運転している装置の1台たとえば21と、逆変換運転し
ている装置1台、たとえば24が故障した時の運転モー
ドである。予備として待機運転していた順逆変換装置2
3から負荷31に給電し、順変換運転は順逆変換装置2
2のみで稼働させる。この運転モードは給電能力が小さ
くなっているので負荷が重い場合には存在しないが、コ
ンピュータ負荷の場合には次のように軽負荷の場合が一
般的であり、このモードも存在する。コンピュータが負
荷である場合、始動時には大きな突入電流(トランスの
励磁突入電流、電解コンデンサの充電突入電流等)があ
り、必要な電力容量は大きくなるが、定常運転に入ると
必要電力量は半減する。したがって、無停電交流給電装
置の入力電力も減少するので稼働には1台の順逆変換装
置があれば足りる場合がある。
【0020】(複数の故障発生時運転モード2)2台の
逆変換運転している装置24,25が共に故障した場合
の運転モードである。負荷31,32は共に予備給電ラ
インから給電を受ける。順変換運転している装置の1
台、たとえば22を逆変換運転に切り替え、予備給電ラ
インに投入して待機運転していた順逆変換装置23と並
列運転させる。このモードも順変換運転する装置は1台
になるが前記軽負荷時には存在する。
逆変換運転している装置24,25が共に故障した場合
の運転モードである。負荷31,32は共に予備給電ラ
インから給電を受ける。順変換運転している装置の1
台、たとえば22を逆変換運転に切り替え、予備給電ラ
インに投入して待機運転していた順逆変換装置23と並
列運転させる。このモードも順変換運転する装置は1台
になるが前記軽負荷時には存在する。
【0021】(複数の故障発生時運転モード)3台以上
の順逆変換装置が故障して給電電力容量が不足する場合
には、予備スイッチSSを交流電源側に切り換えて、負
荷31,32には予備給電ラインを介して交流電源から
給電する。
の順逆変換装置が故障して給電電力容量が不足する場合
には、予備スイッチSSを交流電源側に切り換えて、負
荷31,32には予備給電ラインを介して交流電源から
給電する。
【0022】バッテリは定期的に容量テストを行ない蓄
電能力が正常化か否かのチェックが必要である。また寿
命が短いために、通常5年程度で新品と交換する必要が
ある。これらの作業時にはバッテリスイッチSBT1,
2で部分的に切り離して処置すればよく、作業性がよ
い。また、残りのバッテリをサービスに供したままの状
態で作業が進められるので商用電源の停電があってもバ
ッテリの一部は常に接続されているので給電サービスの
心配はない。
電能力が正常化か否かのチェックが必要である。また寿
命が短いために、通常5年程度で新品と交換する必要が
ある。これらの作業時にはバッテリスイッチSBT1,
2で部分的に切り離して処置すればよく、作業性がよ
い。また、残りのバッテリをサービスに供したままの状
態で作業が進められるので商用電源の停電があってもバ
ッテリの一部は常に接続されているので給電サービスの
心配はない。
【0023】負荷の電力需要と順逆変換装置の電力変換
容量との関係を次に示す。図1の括弧内の数字は相対的
な電力容量である。負荷の需要を1台当たり100とす
ると合計200になる。順逆変換装置は5台使われてい
るので電力変換処理の総量は500である。
容量との関係を次に示す。図1の括弧内の数字は相対的
な電力容量である。負荷の需要を1台当たり100とす
ると合計200になる。順逆変換装置は5台使われてい
るので電力変換処理の総量は500である。
【0024】本発明の構成要素である順逆変換装置を説
明する。順逆変換装置の構成を図2に示す。Q1〜Q6
は半導体スイッチ素子である。半導体スイッチ素子Qと
ダイオードDの逆並列回路である半導体スイッチを6組
使って三相ブリッジインバータ回路を構成している。ブ
リッジの交流点AU,AV,AWからリアクタL1〜L
3、コンデンサC1〜C3で構成したフィルタを介して
交流端に接続する。この順逆変換装置を交流電源に接続
した場合には交流端は入力端子になり、負荷に接続した
場合には交流端は出力端になる。ブリッジの直流点P,
Nを直流端に出す。電解コンデンサCDCをブリッジの
直流点間にまたがって設ける。制御装置は順逆変換装置
を構成する半導体スイッチ素子Q1〜Q6の動作を制御
する信号を生成する装置であり、順逆変換装置を交流か
ら直流に変換される場合の信号生成と直流を交流に変換
させる場合の信号生成の2通りの機能を合わせ持ち、何
れかを選択して使う。順逆変換装置を交流から直流へ電
力変換する順変換装置、いわゆる整流器として使う場合
には、制御装置は交流の入力電流と出力の直流電圧をセ
ンシング情報として使う。入力電流の位相を交流電源電
圧の位相に合わせるように、つまり、入力の力率を1に
近づけるように制御し、同時に、高調波電流の発生を抑
制するために、入力電流の波形を正弦波状に整形する。
また、直流電圧のレベルが所望の値になるように交流入
力電流のレベルを制御する。これらの制御情報をもった
信号を生成させてそれぞれの半導体スイッチに与える。
(例えば特開平7−59354号、特開平7−7534
2号公報参照) 順逆変換装置を直流から交流への逆変換に使う場合に
は、制御装置は交流の出力電圧をセンシング情報として
使う。出力電圧の周波数が所望の値になるように、また
電圧のレベルが所望の値になるように制御し、場合によ
っては電圧波形が正弦波状になるように整形する。この
ような制御情報をもった信号を生成させて半導体スイッ
チQ1〜Q6に与える。
明する。順逆変換装置の構成を図2に示す。Q1〜Q6
は半導体スイッチ素子である。半導体スイッチ素子Qと
ダイオードDの逆並列回路である半導体スイッチを6組
使って三相ブリッジインバータ回路を構成している。ブ
リッジの交流点AU,AV,AWからリアクタL1〜L
3、コンデンサC1〜C3で構成したフィルタを介して
交流端に接続する。この順逆変換装置を交流電源に接続
した場合には交流端は入力端子になり、負荷に接続した
場合には交流端は出力端になる。ブリッジの直流点P,
Nを直流端に出す。電解コンデンサCDCをブリッジの
直流点間にまたがって設ける。制御装置は順逆変換装置
を構成する半導体スイッチ素子Q1〜Q6の動作を制御
する信号を生成する装置であり、順逆変換装置を交流か
ら直流に変換される場合の信号生成と直流を交流に変換
させる場合の信号生成の2通りの機能を合わせ持ち、何
れかを選択して使う。順逆変換装置を交流から直流へ電
力変換する順変換装置、いわゆる整流器として使う場合
には、制御装置は交流の入力電流と出力の直流電圧をセ
ンシング情報として使う。入力電流の位相を交流電源電
圧の位相に合わせるように、つまり、入力の力率を1に
近づけるように制御し、同時に、高調波電流の発生を抑
制するために、入力電流の波形を正弦波状に整形する。
また、直流電圧のレベルが所望の値になるように交流入
力電流のレベルを制御する。これらの制御情報をもった
信号を生成させてそれぞれの半導体スイッチに与える。
(例えば特開平7−59354号、特開平7−7534
2号公報参照) 順逆変換装置を直流から交流への逆変換に使う場合に
は、制御装置は交流の出力電圧をセンシング情報として
使う。出力電圧の周波数が所望の値になるように、また
電圧のレベルが所望の値になるように制御し、場合によ
っては電圧波形が正弦波状になるように整形する。この
ような制御情報をもった信号を生成させて半導体スイッ
チQ1〜Q6に与える。
【0025】図2では制御装置を順逆変換装置の装置内
に実装させているが、各順逆変換装置の制御装置をまと
めて独立した装置に実装してもよい。このようにすると
順変換装置を同期させて運転させる場合などの制御装置
間の信号のやりとりが容易になる。
に実装させているが、各順逆変換装置の制御装置をまと
めて独立した装置に実装してもよい。このようにすると
順変換装置を同期させて運転させる場合などの制御装置
間の信号のやりとりが容易になる。
【0026】図1において順逆変換装置の交流側に設け
ている選択スイッチSA1〜SA3、およびSB1,S
B2をそれぞれ図2の順逆変換装置の内部に実装しても
よい。また、選択スイッチSA1〜SA3、SB1,S
B2には電磁スイッチのようなメカニカルなものでけで
なく、従来使われているような半導体スイッチも適用で
きる。図3に半導体素子としてサイリスタを使った選択
スイッチの1相分について構成例を示す。電流を流した
いルートのサイリスタ対に信号を与えてこれをオン状態
にする。三相のスイッチの場合には、このスイッチを
U,V,Wの各相に使う。
ている選択スイッチSA1〜SA3、およびSB1,S
B2をそれぞれ図2の順逆変換装置の内部に実装しても
よい。また、選択スイッチSA1〜SA3、SB1,S
B2には電磁スイッチのようなメカニカルなものでけで
なく、従来使われているような半導体スイッチも適用で
きる。図3に半導体素子としてサイリスタを使った選択
スイッチの1相分について構成例を示す。電流を流した
いルートのサイリスタ対に信号を与えてこれをオン状態
にする。三相のスイッチの場合には、このスイッチを
U,V,Wの各相に使う。
【0027】電解コンデンサCDCは従来例図5のよう
に直流バス側に移設してもよい。図2では半導体スイッ
チ素子としてバイポーラ・トランジスタを使った例を示
してあるが、他に、GTO(ゲート・ターンオフ・サイ
リスタ)、IGBT等も使われる。順逆変換装置の回路
例として従来から使われている三相のブリッジ回路を示
したが、他に単相の従来回路も同じように使われる。
に直流バス側に移設してもよい。図2では半導体スイッ
チ素子としてバイポーラ・トランジスタを使った例を示
してあるが、他に、GTO(ゲート・ターンオフ・サイ
リスタ)、IGBT等も使われる。順逆変換装置の回路
例として従来から使われている三相のブリッジ回路を示
したが、他に単相の従来回路も同じように使われる。
【0028】実施例2 図4に本発明の第2の実施例を示す。図1の第1の実施
例では負荷31,32はそれぞれ対応した順逆変換装置
24,25から給電する例である。順逆変換装置24,
25は順変換には使わない結線となっている。これに対
して図4の実施例はすべての順逆変換装置が順変換にも
逆変換にも使える結線としたものである。以下、これを
説明する。順逆変換装置21,22はそれぞれの選択ス
イッチAS1,SA2を介して交流入力ライン4に接続
されている。順逆変換装置28は選択スイッチAS3を
介して予備給電ライン5に接続されている。順逆変換装
置24,25は選択スイッチSB1,SB2を介してそ
れぞれ負荷31,32に接続されている。
例では負荷31,32はそれぞれ対応した順逆変換装置
24,25から給電する例である。順逆変換装置24,
25は順変換には使わない結線となっている。これに対
して図4の実施例はすべての順逆変換装置が順変換にも
逆変換にも使える結線としたものである。以下、これを
説明する。順逆変換装置21,22はそれぞれの選択ス
イッチAS1,SA2を介して交流入力ライン4に接続
されている。順逆変換装置28は選択スイッチAS3を
介して予備給電ライン5に接続されている。順逆変換装
置24,25は選択スイッチSB1,SB2を介してそ
れぞれ負荷31,32に接続されている。
【0029】次に図4の実施例の運転について説明す
る。 (常時運転モード)順逆変換装置21〜25のすべてが
動作している運転モードである。予備スイッチSSは開
放とする。順逆変換装置21,22は順変換装置として
稼働する。交流電源1の交流電力を直流電力に順変換し
て順逆変換装置23〜25に給電するとともにバッテリ
BT1、BT2を充電する。順逆変換装置23は逆変換
装置として動作して、交流電圧を予備給電ライン5に出
力している。つまり、順逆変換装置24あるいは25の
故障に備えて予備装置として待機運転している。順逆変
換装置21〜23は結線上の互換性があり、どの装置を
逆変換装置として使ってもよい。順逆変換装置24,2
5は逆変換装置として稼働し、それぞれ選択スイッチS
B1,2を介して専用の負荷31,32に交流電力を給
電する。
る。 (常時運転モード)順逆変換装置21〜25のすべてが
動作している運転モードである。予備スイッチSSは開
放とする。順逆変換装置21,22は順変換装置として
稼働する。交流電源1の交流電力を直流電力に順変換し
て順逆変換装置23〜25に給電するとともにバッテリ
BT1、BT2を充電する。順逆変換装置23は逆変換
装置として動作して、交流電圧を予備給電ライン5に出
力している。つまり、順逆変換装置24あるいは25の
故障に備えて予備装置として待機運転している。順逆変
換装置21〜23は結線上の互換性があり、どの装置を
逆変換装置として使ってもよい。順逆変換装置24,2
5は逆変換装置として稼働し、それぞれ選択スイッチS
B1,2を介して専用の負荷31,32に交流電力を給
電する。
【0030】(停電時運転モード)交流電源1が停電し
てバッテリBT1,BT2の放電電力で給電する運転モ
ードである。交流電源1が停電すると順逆変換装置2
1,22は停止し、他の順逆変換装置24,25はバッ
テリBT1,BT2の放電による直流電力を交流電力に
変換して負荷に給電する。順逆変換装置23は予備給電
ライン5上で無負荷状態で待機運転している。
てバッテリBT1,BT2の放電電力で給電する運転モ
ードである。交流電源1が停電すると順逆変換装置2
1,22は停止し、他の順逆変換装置24,25はバッ
テリBT1,BT2の放電による直流電力を交流電力に
変換して負荷に給電する。順逆変換装置23は予備給電
ライン5上で無負荷状態で待機運転している。
【0031】(逆変換運転装置故障時運転モード)負荷
に給電している順逆変換装置の1台が故障したときの運
転モードである。順逆変換装置、たとえば24が故障す
ると選択スイッチSB1を予備給電ライン側に切り替え
て、それまで待機運転していた順逆変換装置23から負
荷31に給電させる。順逆変換装置24を修理復旧させ
て選択スイッチSB1を再び順逆変換装置24側に切り
替えると常時の運転モードに戻る。
に給電している順逆変換装置の1台が故障したときの運
転モードである。順逆変換装置、たとえば24が故障す
ると選択スイッチSB1を予備給電ライン側に切り替え
て、それまで待機運転していた順逆変換装置23から負
荷31に給電させる。順逆変換装置24を修理復旧させ
て選択スイッチSB1を再び順逆変換装置24側に切り
替えると常時の運転モードに戻る。
【0032】(順変換運転装置故障時運転モード)交流
電源から受電している順逆変換装置の1台が故障したと
きの運転モードである。順逆変換装置21,22の何れ
か、たとえば21が故障すると選択スイッチSA1を開
いてこれを交流入力ラインから切り離す。選択スイッチ
SA3を予備給電ライン側から交流入力ライン側に切り
替えて、それまで待機運転していた順逆変換装置23に
順変換動作をさせる。順逆変換装置23が稼働し始める
までのわずかの期間は交流電源1からの電力は不足する
ことになるが、この不足分はバッテリBTB1,TB2
の放電によってまかなうので負荷への給電には支障をき
たさない。故障した順逆変換装置21は修理点検後再稼
働させ、選択スイッチSB1を投入する。また順逆変換
装置23を逆変換運転させて出力端を予備給電ライン側
に切り換えさせて常時運転状態に戻す。
電源から受電している順逆変換装置の1台が故障したと
きの運転モードである。順逆変換装置21,22の何れ
か、たとえば21が故障すると選択スイッチSA1を開
いてこれを交流入力ラインから切り離す。選択スイッチ
SA3を予備給電ライン側から交流入力ライン側に切り
替えて、それまで待機運転していた順逆変換装置23に
順変換動作をさせる。順逆変換装置23が稼働し始める
までのわずかの期間は交流電源1からの電力は不足する
ことになるが、この不足分はバッテリBTB1,TB2
の放電によってまかなうので負荷への給電には支障をき
たさない。故障した順逆変換装置21は修理点検後再稼
働させ、選択スイッチSB1を投入する。また順逆変換
装置23を逆変換運転させて出力端を予備給電ライン側
に切り換えさせて常時運転状態に戻す。
【0033】(複数の故障発生時運転モード1)順変換
運転している装置の1台たとえば21と、逆変換運転し
ている装置1台、たとえば24が故障した時の運転モー
ドである。予備として待機運転していた順逆変換装置2
3から負荷31に給電し、順変換運転は順逆変換装置2
2のみで稼働させる。この運転モードは負荷が重い場合
には存在しないが、軽負荷で順変換動作する装置が1台
で電力容量がまかなえる場合に成り立つ。
運転している装置の1台たとえば21と、逆変換運転し
ている装置1台、たとえば24が故障した時の運転モー
ドである。予備として待機運転していた順逆変換装置2
3から負荷31に給電し、順変換運転は順逆変換装置2
2のみで稼働させる。この運転モードは負荷が重い場合
には存在しないが、軽負荷で順変換動作する装置が1台
で電力容量がまかなえる場合に成り立つ。
【0034】(複数の故障発生時運転モード2)2台の
逆変換運転している装置24,25が共に故障した場合
の運転モードである。順変換運転している装置の1台、
たとえば22を逆変換運転に切り替え、予備給電ライン
に投入して待機運転していた順逆変換装置23と並列運
転させる。負荷31,32は共に予備給電ラインから給
電を受ける。このモードも順変換運転する装置は1台に
なるが前記のような軽負荷時には存在する。
逆変換運転している装置24,25が共に故障した場合
の運転モードである。順変換運転している装置の1台、
たとえば22を逆変換運転に切り替え、予備給電ライン
に投入して待機運転していた順逆変換装置23と並列運
転させる。負荷31,32は共に予備給電ラインから給
電を受ける。このモードも順変換運転する装置は1台に
なるが前記のような軽負荷時には存在する。
【0035】(複数の故障発生時運転モード)3台以上
の順逆変換装置が故障して給電電力容量が不足する場合
には、予備スイッチSを交流電源側に切り換えて、負荷
31,32には予備給電ラインを介して交流電源から給
電する。
の順逆変換装置が故障して給電電力容量が不足する場合
には、予備スイッチSを交流電源側に切り換えて、負荷
31,32には予備給電ラインを介して交流電源から給
電する。
【0036】図1および図4の実施例では予備の順逆変
換装置として1台を設けた例について説明したが、複数
台の予備を設けて置くことによりさらに無停電交流給電
装置としての信頼性は向上する。
換装置として1台を設けた例について説明したが、複数
台の予備を設けて置くことによりさらに無停電交流給電
装置としての信頼性は向上する。
【0037】実施例では負荷を2系統として説明した
が、3系統以上でも拡張して同じ効果が得られる。
が、3系統以上でも拡張して同じ効果が得られる。
【0038】
・従来のUPS装置を構成している入力側の整流部と出
力側のインバータ部を分離し、2つの独立した装置とし
た。これによって装置は規模が小さくなり、部品数が減
少したことから信頼性が向上する。 ・給電システムを構成した場合、従来の給電システムに
比較して少ない電力容量の装置を使って同等以上の信頼
性が確保できる。したがって、本発明の給電システムの
設備は経済性の面から優位である。 例えば、図1の実施例では負荷の電力需要200に対し
て、電力変換装置側の総電力変換容量は500となる。
これに対して従来例図8では800必要になり、同等の
信頼性を本発明の方が経済的に実現できると言える。 ・整流器部やインバータ部の機能部分を同じ順逆変換装
置で実現した。これによって共用が可能となった。すな
わち、入力側に使う順逆変換装置と出力側に使う順逆変
換装置とを共通にしているために互換性があり、かつ、
負荷容量見合いで両方へ振り分ける順逆変換装置の台数
を任意にきめられるので給電システムの融通性が高く、
設備の運用が容易になる。 ・順逆変換装置の何れかが故障した場合、その装置だけ
切り離して修理・点検すればよく、他の健全な順逆変換
装置はすべてサービスに供することが出来るので装置の
稼働率が高い。 ・順逆変換装置がすべて共通な構成であるために、部品
が標準化されやすく製造コストの低減効果が大きい。 ・部品が標準化されているので故障修理・定期交換等で
準備しておく部品の種類が少なくてよく、また、メンテ
ナンスの作業性もよい。 ・バッテリの定期点検、容量テスト(劣化判定テスト)
が部分的に切り離し、一部は稼働させたままで作業でき
るので給電システムの信頼性を低下させることなく、か
つ作業性もよくできる。 ・高層ビル、大形ビル等に交流入力ライン、交流出力ラ
イン、直流ライン等の給電ラインを敷設しておくと、順
逆変換装置や負荷のコンピュータを分散させて配置でき
るので融通性が高く、また、増設も容易になる。複数の
順逆変換装置が故障した場合にも対応できるように予備
系が多重に構成されるので、これも信頼性向上に寄与す
る。
力側のインバータ部を分離し、2つの独立した装置とし
た。これによって装置は規模が小さくなり、部品数が減
少したことから信頼性が向上する。 ・給電システムを構成した場合、従来の給電システムに
比較して少ない電力容量の装置を使って同等以上の信頼
性が確保できる。したがって、本発明の給電システムの
設備は経済性の面から優位である。 例えば、図1の実施例では負荷の電力需要200に対し
て、電力変換装置側の総電力変換容量は500となる。
これに対して従来例図8では800必要になり、同等の
信頼性を本発明の方が経済的に実現できると言える。 ・整流器部やインバータ部の機能部分を同じ順逆変換装
置で実現した。これによって共用が可能となった。すな
わち、入力側に使う順逆変換装置と出力側に使う順逆変
換装置とを共通にしているために互換性があり、かつ、
負荷容量見合いで両方へ振り分ける順逆変換装置の台数
を任意にきめられるので給電システムの融通性が高く、
設備の運用が容易になる。 ・順逆変換装置の何れかが故障した場合、その装置だけ
切り離して修理・点検すればよく、他の健全な順逆変換
装置はすべてサービスに供することが出来るので装置の
稼働率が高い。 ・順逆変換装置がすべて共通な構成であるために、部品
が標準化されやすく製造コストの低減効果が大きい。 ・部品が標準化されているので故障修理・定期交換等で
準備しておく部品の種類が少なくてよく、また、メンテ
ナンスの作業性もよい。 ・バッテリの定期点検、容量テスト(劣化判定テスト)
が部分的に切り離し、一部は稼働させたままで作業でき
るので給電システムの信頼性を低下させることなく、か
つ作業性もよくできる。 ・高層ビル、大形ビル等に交流入力ライン、交流出力ラ
イン、直流ライン等の給電ラインを敷設しておくと、順
逆変換装置や負荷のコンピュータを分散させて配置でき
るので融通性が高く、また、増設も容易になる。複数の
順逆変換装置が故障した場合にも対応できるように予備
系が多重に構成されるので、これも信頼性向上に寄与す
る。
【図1】本発明の第1の実施例を示す。
【図2】本発明に使う順逆変換装置の構成例を示す。
【図3】本発明に使う選択スイッチの構成例を示す。
【図4】本発明の第2の実施例を示す。
【図5】単独で使われるUPSの従来例を示す。
【図6】複数のUPSを冗長並列運転させた無停電給電
装置の従来例を示す。
装置の従来例を示す。
【図7】図5のUPSを使って独立した2つの負荷に給
電する従来の無停電電源の例を示す。
電する従来の無停電電源の例を示す。
【図8】図6のUPSを使って独立した2つの負荷に給
電する従来の無停電電源の例を示す。
電する従来の無停電電源の例を示す。
1 交流電源 4 交流入力ライン 5 予備給電ライン 6 直流ライン
Claims (4)
- 【請求項1】 半導体スイッチを用いたブリッジ回路と
フィルタで構成した順逆変換装置を複数台有し、この順
逆変換装置は交流から直流への順電力変換と直流から交
流への逆電力変換とのいづれにも選択して動作させられ
るものであり、 前記順逆変換装置の交流端に選択スイッチを設け、 前記選択スイッチを介して前記順逆変換装置のすべては
複数の負荷のうちの少なくても1つに接続され、 前記選択スイッチを介して前記順逆変換装置の一部は交
流電源および予備給電ラインに接続され、 前記順逆変換装置のすべての直流端を相互に接続すると
共にバッテリに接続し、複数の負荷に給電することを特
徴とする無停電交流給電装置。 - 【請求項2】 半導体スイッチを用いたブリッジ回路と
フィルタで構成した順逆変換装置を複数台有し、この順
逆変換装置は交流から直流への順電力変換と直流から交
流への逆電力変換とのいづれにも選択して動作させられ
るものであり、前記順逆変換装置の交流端に選択スイッ
チを設け、 前記選択スイッチを介して前記順逆変換装置のすべては
複数の負荷のうちの少なくても1つに接続され、 前記選択スイッチを介して前記順逆変換装置のすべては
交流電源に接続され、 前記選択スイッチを介して前記順逆変換装置の一部は予
備給電ラインに接続され、 前記順逆変換装置のすべての直流端を相互に接続すると
共にバッテリに接続し、複数の負荷に給電することを特
徴とする無停電交流給電装置。 - 【請求項3】 交流入力電流を制御する信号を生成する
機能と交流出力電圧を制御する信号を生成する機能を備
え、この両機能のいずれかを選択してブリッジ回路の半
導体素子に制御信号を送出することを特徴とする請求項
1または2の無停電交流給電装置に適用する制御装置。 - 【請求項4】 バッテリを複数の群に分けてそれらをそ
れぞれスイッチを介して並列に接続したことを特徴とす
る請求項1または2の無停電交流給電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7345586A JPH09163633A (ja) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | 無停電交流給電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7345586A JPH09163633A (ja) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | 無停電交流給電装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09163633A true JPH09163633A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18377602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7345586A Pending JPH09163633A (ja) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | 無停電交流給電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09163633A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10174202A (ja) * | 1996-12-11 | 1998-06-26 | Mitsubishi Electric Corp | バックアップ給電システム |
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-
1995
- 1995-12-07 JP JP7345586A patent/JPH09163633A/ja active Pending
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