JPH09224381A - 無停電電源装置 - Google Patents
無停電電源装置Info
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- JPH09224381A JPH09224381A JP8029514A JP2951496A JPH09224381A JP H09224381 A JPH09224381 A JP H09224381A JP 8029514 A JP8029514 A JP 8029514A JP 2951496 A JP2951496 A JP 2951496A JP H09224381 A JPH09224381 A JP H09224381A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 直流変換するコンバ−タと、交流変換するイ
ンバ−タと、コンバ−タに並列に接続され、コンバ−タ
の直流電力の出力が低下したとき、インバ−タに直流電
力を供給する蓄電池充放電回路から構成される無停電電
源装置であって、特にインバ−タで発生するリップル電
圧による交流リップル電流の蓄電池への流入を防ぎ、蓄
電池の発熱を低減して寿命低下を防止し、さらに蓄電池
からの電力供給の際は電圧低下の少ない蓄電池充放電回
路を有する無停電電源装置を得る。 【解決手段】 コンバ−タに並列に接続される蓄電池充
放電回路を、直流リアクトルとダイオ−ドとの並列回路
に蓄電池を直列に接続して構成し、前記直流リアクトル
によって蓄電池への充電経路を、前記ダイオ−ドによっ
て蓄電池の放電経路をそれぞれ形成した。またダイオ−
ドに代えて、商用交流電源の停電を条件に動作するスイ
ッチング素子を使用して蓄電池の放電経路を形成するよ
うにした。
ンバ−タと、コンバ−タに並列に接続され、コンバ−タ
の直流電力の出力が低下したとき、インバ−タに直流電
力を供給する蓄電池充放電回路から構成される無停電電
源装置であって、特にインバ−タで発生するリップル電
圧による交流リップル電流の蓄電池への流入を防ぎ、蓄
電池の発熱を低減して寿命低下を防止し、さらに蓄電池
からの電力供給の際は電圧低下の少ない蓄電池充放電回
路を有する無停電電源装置を得る。 【解決手段】 コンバ−タに並列に接続される蓄電池充
放電回路を、直流リアクトルとダイオ−ドとの並列回路
に蓄電池を直列に接続して構成し、前記直流リアクトル
によって蓄電池への充電経路を、前記ダイオ−ドによっ
て蓄電池の放電経路をそれぞれ形成した。またダイオ−
ドに代えて、商用交流電源の停電を条件に動作するスイ
ッチング素子を使用して蓄電池の放電経路を形成するよ
うにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、無停電電源装置
に関し、特にその蓄電池充放電回路に関する。
に関し、特にその蓄電池充放電回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】無停電電源装置は、図３に示すような回
路構成が一般に採られている。すなわち、商用交流電源
電力はコンバ−タ２１により直流電力に変換出力され、
この変換された直流電力はインバ−タ２２により必要と
される所定の周波数及び電圧の交流電力に変換され負荷
に供給される。そして、商用交流電源の停電によりコン
バ−タ２１が出力停止した場合には、コンバ−タ２１に
並列に設けられている蓄電池２３が直ちに放電して、イ
ンバ−タ２２を介して所定の周波数及び電圧の交流電力
が負荷に供給されるよう構成されている。
路構成が一般に採られている。すなわち、商用交流電源
電力はコンバ−タ２１により直流電力に変換出力され、
この変換された直流電力はインバ−タ２２により必要と
される所定の周波数及び電圧の交流電力に変換され負荷
に供給される。そして、商用交流電源の停電によりコン
バ−タ２１が出力停止した場合には、コンバ−タ２１に
並列に設けられている蓄電池２３が直ちに放電して、イ
ンバ−タ２２を介して所定の周波数及び電圧の交流電力
が負荷に供給されるよう構成されている。
【０００３】このような構成をとる無停電電源装置にお
いて、商用交流電源の停電によりコンバ−タ２１の出力
が停止し、蓄電池２４から電力が供給され続けると蓄電
池２４の充電量が低下するようになる。このような状況
で、商用交流電源の停電が解消され復電するとコンバ−
タ２１の運転が再開され、コンバ−タ２１は、蓄電池２
４の充電量低下を補うための電力供給とインバ−タへの
電力供給との両方の制御を行なうことになる。
いて、商用交流電源の停電によりコンバ−タ２１の出力
が停止し、蓄電池２４から電力が供給され続けると蓄電
池２４の充電量が低下するようになる。このような状況
で、商用交流電源の停電が解消され復電するとコンバ−
タ２１の運転が再開され、コンバ−タ２１は、蓄電池２
４の充電量低下を補うための電力供給とインバ−タへの
電力供給との両方の制御を行なうことになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような構成をと
る無停電電源装置のコンバ−タ並びにインバ−タは、コ
ンバ−タ、インバ−タを構成するスイッチング素子のス
イッチング動作により直流電力変換並びに交流電力変換
を行なっている。このスイッチング動作は、コンバ−タ
並びにインバ−タの入出力側にリップル電圧の発生を誘
発する。特にインバ−タにおいて、入力側に対してのリ
ップル電圧が大きく、インバ−タの負荷が大きくなった
場合にはその傾向がさらに顕著になる。このとき、コン
バ−タに並列に接続されている蓄電池は、そのインピ−
ダンスがコンバ−タに比較して小さいので、その影響を
大きく受ける。このため、蓄電池にはコンバ−タから供
給される直流充電電流の他に、先のリップル電圧に基づ
く交流リップル電流が流れることになり、その値は直流
充電電流の数倍の値に達することがある。その結果、蓄
電池内部では、この交流リップル電流と蓄電池の内部抵
抗によって発熱の増大を起こし、この発熱によって蓄電
池が本来有している寿命を著しく損なうという問題があ
った。
る無停電電源装置のコンバ−タ並びにインバ−タは、コ
ンバ−タ、インバ−タを構成するスイッチング素子のス
イッチング動作により直流電力変換並びに交流電力変換
を行なっている。このスイッチング動作は、コンバ−タ
並びにインバ−タの入出力側にリップル電圧の発生を誘
発する。特にインバ−タにおいて、入力側に対してのリ
ップル電圧が大きく、インバ−タの負荷が大きくなった
場合にはその傾向がさらに顕著になる。このとき、コン
バ−タに並列に接続されている蓄電池は、そのインピ−
ダンスがコンバ−タに比較して小さいので、その影響を
大きく受ける。このため、蓄電池にはコンバ−タから供
給される直流充電電流の他に、先のリップル電圧に基づ
く交流リップル電流が流れることになり、その値は直流
充電電流の数倍の値に達することがある。その結果、蓄
電池内部では、この交流リップル電流と蓄電池の内部抵
抗によって発熱の増大を起こし、この発熱によって蓄電
池が本来有している寿命を著しく損なうという問題があ
った。
【０００５】そこでこの発明は、コンバ−タあるいはイ
ンバ−タで発生するリップル電圧による蓄電池へ流入す
る交流リップル電流を抑制し、蓄電池の寿命を損ねるこ
とがなく、さらに蓄電池からの電力供給の際には供給電
圧の低下が極小の蓄電池充放電回路を有する無停電電源
装置を提供することを目的としたものである。
ンバ−タで発生するリップル電圧による蓄電池へ流入す
る交流リップル電流を抑制し、蓄電池の寿命を損ねるこ
とがなく、さらに蓄電池からの電力供給の際には供給電
圧の低下が極小の蓄電池充放電回路を有する無停電電源
装置を提供することを目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、この発明のうちで請求項１記載の発明は、交流
電源電力を直流電力に変換出力するコンバ−タと、この
直流電力を交流電力に変換出力し負荷に供給するインバ
−タと、前記コンバ−タに並列に接続される蓄電池充放
電回路から構成される無停電電源装置において、前記蓄
電池回路は、直流リアクトルとダイオ−ドの並列回路
と、この並列回路と直列に接続される蓄電池により構成
し、この直流リアクトルとダイオ−ドによって蓄電池の
充電経路と放電経路をそれぞれ形成したことを特徴とし
たものである。
ために、この発明のうちで請求項１記載の発明は、交流
電源電力を直流電力に変換出力するコンバ−タと、この
直流電力を交流電力に変換出力し負荷に供給するインバ
−タと、前記コンバ−タに並列に接続される蓄電池充放
電回路から構成される無停電電源装置において、前記蓄
電池回路は、直流リアクトルとダイオ−ドの並列回路
と、この並列回路と直列に接続される蓄電池により構成
し、この直流リアクトルとダイオ−ドによって蓄電池の
充電経路と放電経路をそれぞれ形成したことを特徴とし
たものである。
【０００７】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明の構成のうち、ダイオ−ドを商用交流電源の停
電をもって導通するスイッチング素子に代えて並列回路
を構成したことを特徴とする。
載の発明の構成のうち、ダイオ−ドを商用交流電源の停
電をもって導通するスイッチング素子に代えて並列回路
を構成したことを特徴とする。
【０００８】ここで、商用交流電源の停電をもって導通
するとは、商用交流電源の停電が検出され、この検出に
より出力されるゲ−ト信号によって、商用交流電源が停
電している間導通している状態をいう。
するとは、商用交流電源の停電が検出され、この検出に
より出力されるゲ−ト信号によって、商用交流電源が停
電している間導通している状態をいう。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、この発明にかかる実施の
形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１
の実施の形態を示す無停電電源装置の蓄電池充放電回路
であり、同図において、１はコンバ−タで、商用交流電
源よりの交流電力を直流電力に変換出力する順変換器、
２はインバ−タで、コンバ−タ１から出力される直流電
力を必要とする所定の周波数と電圧の交流電力に変換出
力し負荷に交流電力を供給する逆変換器。４は蓄電池
で、商用交流電源が停電し、コンバ−タ１の出力が停止
した時に、コンバ−タ１に代って直流電力をインバ−タ
２に供給する。５は直流リアクトルで、６はダイオ−ド
である。また、Ｃは電解コンデンサである。直流リアク
トル５とダイオ−ド６は並列に接続され並列回路７を構
成し、この並列回路７と蓄電池４とが直列に接続され蓄
電池充放電回路３を構成する。蓄電池充放電回路３は、
コンバ−タ１に並設され、蓄電池４の充電量が不足して
充電電圧が低下しているときには、直流リアクトル５を
介してコンバ−タ１から蓄電池４に充電する充電経路
と、停電によりコンバ−タ１が出力停止しているときに
ダイオ−ド６を介してインバ−タ２に対して放電する放
電経路を形成する。また、ダイオ−ドの接続極性は蓄電
池からの放電経路を可能とする向きに選ばれる。
形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１
の実施の形態を示す無停電電源装置の蓄電池充放電回路
であり、同図において、１はコンバ−タで、商用交流電
源よりの交流電力を直流電力に変換出力する順変換器、
２はインバ−タで、コンバ−タ１から出力される直流電
力を必要とする所定の周波数と電圧の交流電力に変換出
力し負荷に交流電力を供給する逆変換器。４は蓄電池
で、商用交流電源が停電し、コンバ−タ１の出力が停止
した時に、コンバ−タ１に代って直流電力をインバ−タ
２に供給する。５は直流リアクトルで、６はダイオ−ド
である。また、Ｃは電解コンデンサである。直流リアク
トル５とダイオ−ド６は並列に接続され並列回路７を構
成し、この並列回路７と蓄電池４とが直列に接続され蓄
電池充放電回路３を構成する。蓄電池充放電回路３は、
コンバ−タ１に並設され、蓄電池４の充電量が不足して
充電電圧が低下しているときには、直流リアクトル５を
介してコンバ−タ１から蓄電池４に充電する充電経路
と、停電によりコンバ−タ１が出力停止しているときに
ダイオ−ド６を介してインバ−タ２に対して放電する放
電経路を形成する。また、ダイオ−ドの接続極性は蓄電
池からの放電経路を可能とする向きに選ばれる。
【００１０】このような蓄電池充放電回路３を構成する
ことによって、主にインバ−タ２で発生するリップル電
圧による蓄電池４へ流入する交流リップル電流は直流リ
アクトル５によって抑制され、前記リップル電圧も電解
コンデンサＣに充電吸収される。このため、蓄電池４で
は、交流リップル電流による発熱が抑えられ、蓄電池本
来の寿命を損なうことがなくなる。さらに、コンバ−タ
１の出力停止時には蓄電池４より直流電力がダイオ−ド
６を経由してインバ−タ２に供給される。この際、蓄電
池４の放電電流によるダイオ−ド６の電圧降下分は極め
て小さいのでそれによって負荷に供給される交流電圧の
変動は殆どない。
ことによって、主にインバ−タ２で発生するリップル電
圧による蓄電池４へ流入する交流リップル電流は直流リ
アクトル５によって抑制され、前記リップル電圧も電解
コンデンサＣに充電吸収される。このため、蓄電池４で
は、交流リップル電流による発熱が抑えられ、蓄電池本
来の寿命を損なうことがなくなる。さらに、コンバ−タ
１の出力停止時には蓄電池４より直流電力がダイオ−ド
６を経由してインバ−タ２に供給される。この際、蓄電
池４の放電電流によるダイオ−ド６の電圧降下分は極め
て小さいのでそれによって負荷に供給される交流電圧の
変動は殆どない。
【００１１】図２は、本発明の第２の実施例の形態を示
すものであるが、第１の実施例の形態と共通するものに
ついては説明が既になされているので同一の符号を付し
説明を省略する。同図において、８はスイッチング素子
で、ゲ−ト９のゲ−ト信号ａをもって導通する。直流リ
アクトル５とこのスイッチング素子８により並列回路７
を構成する。この並列回路７と蓄電池４が直列接続され
蓄電池充放電回路３が構成され、コンバ−タ１に並列に
接続される。このように構成された蓄電池充放電回路３
のスイッチング素子８を駆動する回路の一例を同図に示
しているが、以下にその駆動回路部分について説明す
る。１１は交流電流検出器で、商用交流電源が停電して
いるかどうかを検出し、停電の際は出力が０となる。１
２はゲ−ト信号制御回路で、交流電流検出器１１の出力
が０になったことを条件にスイッチング素子８のゲ−ト
９にゲ−ト信号ａを出力する。ゲ−ト信号制御回路１２
は商用交流電源と蓄電池４の両者を電源として運転され
る。このように構成されたスイッチング素子８の駆動回
路により、商用交流電源が停電した場合には、交流電流
検出器１１の出力が０になるためにゲ−ト信号制御回路
１２によりゲ−ト信号ａがゲ−ト９に出力され、スイッ
チング素子８が導通状態になる。これにより、蓄電池４
より直流電力がインバ−タ２に供給されるようになる。
商用交流電源の停電が回復し、交流電流検出器１１から
の出力が０でなくなると、ゲ−ト信号制御回路１２はゲ
−ト信号ａの出力を停止するためスイッチング素子８は
遮断され、蓄電池８からの直流電力の供給も停止され
る。
すものであるが、第１の実施例の形態と共通するものに
ついては説明が既になされているので同一の符号を付し
説明を省略する。同図において、８はスイッチング素子
で、ゲ−ト９のゲ−ト信号ａをもって導通する。直流リ
アクトル５とこのスイッチング素子８により並列回路７
を構成する。この並列回路７と蓄電池４が直列接続され
蓄電池充放電回路３が構成され、コンバ−タ１に並列に
接続される。このように構成された蓄電池充放電回路３
のスイッチング素子８を駆動する回路の一例を同図に示
しているが、以下にその駆動回路部分について説明す
る。１１は交流電流検出器で、商用交流電源が停電して
いるかどうかを検出し、停電の際は出力が０となる。１
２はゲ−ト信号制御回路で、交流電流検出器１１の出力
が０になったことを条件にスイッチング素子８のゲ−ト
９にゲ−ト信号ａを出力する。ゲ−ト信号制御回路１２
は商用交流電源と蓄電池４の両者を電源として運転され
る。このように構成されたスイッチング素子８の駆動回
路により、商用交流電源が停電した場合には、交流電流
検出器１１の出力が０になるためにゲ−ト信号制御回路
１２によりゲ−ト信号ａがゲ−ト９に出力され、スイッ
チング素子８が導通状態になる。これにより、蓄電池４
より直流電力がインバ−タ２に供給されるようになる。
商用交流電源の停電が回復し、交流電流検出器１１から
の出力が０でなくなると、ゲ−ト信号制御回路１２はゲ
−ト信号ａの出力を停止するためスイッチング素子８は
遮断され、蓄電池８からの直流電力の供給も停止され
る。
【００１２】
【発明の効果】以上のように無停電電源装置の蓄電池充
放電回路を構成することによって、特にインバ−タから
発生されるリップル電圧による蓄電池へ流入する交流リ
ップル電流が抑制されるので、交流リップル電流による
発熱を防止することができ蓄電池の寿命を損なうことが
なく、また、蓄電池からインバ−タに直流電力を供給す
る際には電圧低下の極めて少ない直流電力を供給するこ
とができるため、負荷に供給される交流電圧の低下は殆
どない。
放電回路を構成することによって、特にインバ−タから
発生されるリップル電圧による蓄電池へ流入する交流リ
ップル電流が抑制されるので、交流リップル電流による
発熱を防止することができ蓄電池の寿命を損なうことが
なく、また、蓄電池からインバ−タに直流電力を供給す
る際には電圧低下の極めて少ない直流電力を供給するこ
とができるため、負荷に供給される交流電圧の低下は殆
どない。
【図１】本発明の第１の実施例の形態を示す回路図。
【図２】本発明の第２の実施例の形態を示す回路図。
【図３】従来技術を示す回路図。
１ コンバ−タ ２ インバ−タ ４ 蓄電池 ５ 直流リアクトル ６ ダイオ−ド ８ スイッチング素子
Claims (2)
- 【請求項１】 交流電源電力を直流電力に変換出力する
コンバ−タと、この直流電力を交流電力に変換出力し負
荷に供給するインバ−タと、前記コンバ−タに並列に接
続され前記直流電力の出力が低下したとき、前記コンバ
−タに代って前記インバ−タに直流電力を供給する蓄電
池充放電回路から構成される無停電電源装置において、
前記蓄電池回路は、直流リアクトルとダイオ−ドの並列
回路と、この並列回路と直列に接続される蓄電池により
構成し、前記直流リアクトルによって蓄電池の充電経路
を、前記ダイオ−ドによって蓄電池の放電経路をそれぞ
れ形成したことを特徴とする無停電電源装置。 - 【請求項２】 前記ダイオ−ドに代えて、商用交流電源
の停電をもって導通するスイッチング素子によって前記
並列回路を構成したことを特徴とする請求項１記載の無
停電電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8029514A JPH09224381A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 無停電電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8029514A JPH09224381A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 無停電電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09224381A true JPH09224381A (ja) | 1997-08-26 |
Family
ID=12278215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8029514A Pending JPH09224381A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 無停電電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09224381A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010272395A (ja) * | 2009-05-22 | 2010-12-02 | Nissan Motor Co Ltd | 電動車両のモータ制御装置 |
| JP2016135035A (ja) * | 2015-01-21 | 2016-07-25 | 株式会社指月電機製作所 | 電力制御装置 |
| CN108599353A (zh) * | 2018-04-05 | 2018-09-28 | 宁波兆科新能源科技有限公司 | 一种高压锂电池储能柜并联扩容*** |
-
1996
- 1996-02-16 JP JP8029514A patent/JPH09224381A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010272395A (ja) * | 2009-05-22 | 2010-12-02 | Nissan Motor Co Ltd | 電動車両のモータ制御装置 |
| JP2016135035A (ja) * | 2015-01-21 | 2016-07-25 | 株式会社指月電機製作所 | 電力制御装置 |
| CN108599353A (zh) * | 2018-04-05 | 2018-09-28 | 宁波兆科新能源科技有限公司 | 一种高压锂电池储能柜并联扩容*** |
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