JPH11113191A - 無停電電源装置及びその充電制御方法 - Google Patents
無停電電源装置及びその充電制御方法Info
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- JPH11113191A JPH11113191A JP22555098A JP22555098A JPH11113191A JP H11113191 A JPH11113191 A JP H11113191A JP 22555098 A JP22555098 A JP 22555098A JP 22555098 A JP22555098 A JP 22555098A JP H11113191 A JPH11113191 A JP H11113191A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の無停電電源装置における充電器を省略
した無停電電源装置及びその充電制御方法を提供する。 【解決手段】 蓄電装置３と、交流／直流変換装置１
と、直流／直流変換装置４との間に応用され、蓄電装置
３の電力の降下に応じて、交流／直流変換装置１から直
流／直流変換装置４に入力される直流電力を用いて直流
／直流変換装置４により蓄電装置３を充電し、直流／直
流変換装置４が蓄電装置３を充電する際、蓄電装置３の
電位の状況に基づいて交流／直流変換装置１から直流／
直流変換装置４に入力される直流電力を調整する。
した無停電電源装置及びその充電制御方法を提供する。 【解決手段】 蓄電装置３と、交流／直流変換装置１
と、直流／直流変換装置４との間に応用され、蓄電装置
３の電力の降下に応じて、交流／直流変換装置１から直
流／直流変換装置４に入力される直流電力を用いて直流
／直流変換装置４により蓄電装置３を充電し、直流／直
流変換装置４が蓄電装置３を充電する際、蓄電装置３の
電位の状況に基づいて交流／直流変換装置１から直流／
直流変換装置４に入力される直流電力を調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無停電電源装置及
びその充電制御方法に関するものである。
びその充電制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】今日、無停電電源装置は、種々の分野に
使用され、特に安定な電源を必要とするシステム、例え
ば、コンピュータルームでは、無停電電源装置が重要視
されている。これは、電源がオフされると、システムで
実行中のタスクが停止し、それまでの処理が無駄になる
からである。コンピュータプログラムを例にとると、も
しタスクがランした直後であれば、たとえ電源がオフさ
れても、新たにタスクをランすればよいため、影響は少
ない。しかしながら、長時間を要して結果を出す重いタ
スクの場合、ランしている最中に電源がオフされると、
取り返しのつかない状態になりかねない。このことか
ら、無停電電源装置の重要性が増してきている。
使用され、特に安定な電源を必要とするシステム、例え
ば、コンピュータルームでは、無停電電源装置が重要視
されている。これは、電源がオフされると、システムで
実行中のタスクが停止し、それまでの処理が無駄になる
からである。コンピュータプログラムを例にとると、も
しタスクがランした直後であれば、たとえ電源がオフさ
れても、新たにタスクをランすればよいため、影響は少
ない。しかしながら、長時間を要して結果を出す重いタ
スクの場合、ランしている最中に電源がオフされると、
取り返しのつかない状態になりかねない。このことか
ら、無停電電源装置の重要性が増してきている。
【０００３】従来の無停電電源装置では、図２４に示す
ように、交流／直流（ＡＣ／ＤＣ）変換装置１及び直流
／交流（ＤＣ／ＡＣ）変換装置２が、それぞれ直流電力
及び交流電力を出力するとともに、充電器５により蓄電
装置３が充電される。ここで、一旦、無停電電源装置に
問題が発生すると、蓄電装置３は、直ちに放電動作を行
い、直流／直流（ＤＣ／ＤＣ）変換装置４及び直流／交
流変換装置２を介してそれぞれ直流電力及び交流電力を
供給するように構成されている。
ように、交流／直流（ＡＣ／ＤＣ）変換装置１及び直流
／交流（ＤＣ／ＡＣ）変換装置２が、それぞれ直流電力
及び交流電力を出力するとともに、充電器５により蓄電
装置３が充電される。ここで、一旦、無停電電源装置に
問題が発生すると、蓄電装置３は、直ちに放電動作を行
い、直流／直流（ＤＣ／ＤＣ）変換装置４及び直流／交
流変換装置２を介してそれぞれ直流電力及び交流電力を
供給するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
無停電電源装置には、以下のような問題があった。ま
ず、蓄電装置３を充電するための充電器５が必要になる
が、一般に充電器のコストは、他の変換装置と同等であ
り、無停電電源装置のコストが上昇する。また、充電器
は、内部に多くのスイッチ回路を備えているので、この
スイッチ回路が動作すると、多くの調波を発生し、電源
の品質、例えば力率に大きく影響を与える。このため、
力率補償器を追加する必要があり、さらにコストが上昇
する。
無停電電源装置には、以下のような問題があった。ま
ず、蓄電装置３を充電するための充電器５が必要になる
が、一般に充電器のコストは、他の変換装置と同等であ
り、無停電電源装置のコストが上昇する。また、充電器
は、内部に多くのスイッチ回路を備えているので、この
スイッチ回路が動作すると、多くの調波を発生し、電源
の品質、例えば力率に大きく影響を与える。このため、
力率補償器を追加する必要があり、さらにコストが上昇
する。
【０００５】また、無停電電源装置の容量が大きいほど
充電器も大きくなり、相対的にコストが上昇する。さら
に、入力端と出力端との間の電気的分離（galvanic iso
lation）がないという安全面に関する問題もあった。
充電器も大きくなり、相対的にコストが上昇する。さら
に、入力端と出力端との間の電気的分離（galvanic iso
lation）がないという安全面に関する問題もあった。
【０００６】上記の説明から充電器によりもたらされる
問題は、無視できるものではなく、このような問題を伴
う充電器を省略してもなお本来の作用効果を維持できれ
ば、上記の問題を解決できるという観点から、充電器の
省略についての研究がなされた。この例として、例え
ば、図２４の無停電電源装置から充電器を省略しても、
直流／直流変換装置４を経由して蓄電装置３に到達でき
ることを本発明者らは見いだした。従来の直流／直流変
換装置４の目的は、蓄電装置３の放電用として用いられ
ているが、事実上、通常の給電状態では、交流／直流変
換装置１の出力端１１には、元々電圧が存在し、出力端
１１の電圧は、本来、直流／交流変換装置２にだけ用い
られるように設計されていたに過ぎない。従って、出力
端１１から蓄電装置３に充電用の電圧を供給することが
できれば、充電器５を省略することができる。
問題は、無視できるものではなく、このような問題を伴
う充電器を省略してもなお本来の作用効果を維持できれ
ば、上記の問題を解決できるという観点から、充電器の
省略についての研究がなされた。この例として、例え
ば、図２４の無停電電源装置から充電器を省略しても、
直流／直流変換装置４を経由して蓄電装置３に到達でき
ることを本発明者らは見いだした。従来の直流／直流変
換装置４の目的は、蓄電装置３の放電用として用いられ
ているが、事実上、通常の給電状態では、交流／直流変
換装置１の出力端１１には、元々電圧が存在し、出力端
１１の電圧は、本来、直流／交流変換装置２にだけ用い
られるように設計されていたに過ぎない。従って、出力
端１１から蓄電装置３に充電用の電圧を供給することが
できれば、充電器５を省略することができる。
【０００７】本発明者らは、上記観点から鋭意試験及び
研究を重ねた結果、本願発明を案出し、上記課題を解決
したのである。
研究を重ねた結果、本願発明を案出し、上記課題を解決
したのである。
【０００８】すなわち、本発明の主たる目的は、従来の
無停電電源装置における充電器を省略した無停電電源装
置及びその充電制御方法を提供することである。
無停電電源装置における充電器を省略した無停電電源装
置及びその充電制御方法を提供することである。
【０００９】本発明の他の目的は、定電流で充電する第
一の段階及び定電圧で充電する第二の段階からなる二段
式充電により、蓄電装置を６０ボルトよりも小さい安全
な電圧で操作し、システムをシャットダウンしないでシ
ステム内の電気部品及び装置等を交換するオンライン・
リプレース（on-line replacement）の利便性を得るこ
とができる無停電電源装置及びその充電制御方法を提供
することである。
一の段階及び定電圧で充電する第二の段階からなる二段
式充電により、蓄電装置を６０ボルトよりも小さい安全
な電圧で操作し、システムをシャットダウンしないでシ
ステム内の電気部品及び装置等を交換するオンライン・
リプレース（on-line replacement）の利便性を得るこ
とができる無停電電源装置及びその充電制御方法を提供
することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の充電制御方法は、蓄電装置と、交流／直流
変換装置と、直流／直流変換装置との間に応用される充
電制御方法であって、（ａ）前記蓄電装置の電力の降下
に応じて、前記交流／直流変換装置から前記直流／直流
変換装置に入力される直流電力を用いて前記直流／直流
変換装置により前記蓄電装置を充電するステップと、
（ｂ）前記直流／直流変換装置が前記蓄電装置を充電す
る際、前記蓄電装置の電位の状況に基づいて前記交流／
直流変換装置から前記直流／直流変換装置に入力される
前記直流電力を調整するステップとを含むことを特徴と
するものである。
め、本発明の充電制御方法は、蓄電装置と、交流／直流
変換装置と、直流／直流変換装置との間に応用される充
電制御方法であって、（ａ）前記蓄電装置の電力の降下
に応じて、前記交流／直流変換装置から前記直流／直流
変換装置に入力される直流電力を用いて前記直流／直流
変換装置により前記蓄電装置を充電するステップと、
（ｂ）前記直流／直流変換装置が前記蓄電装置を充電す
る際、前記蓄電装置の電位の状況に基づいて前記交流／
直流変換装置から前記直流／直流変換装置に入力される
前記直流電力を調整するステップとを含むことを特徴と
するものである。
【００１１】また、本発明の無停電電源装置は、交流電
力を入力され、直流電力を出力する無停電電源装置であ
って、電力を蓄積し、入力された交流電力の電位の降下
に応じて直流電力を出力する蓄電装置と、前記交流電力
を入力されて過渡直流電力を出力する交流／直流変換装
置と、前記交流／直流変換装置及び前記蓄電装置に電気
的に接続され、前記交流／直流変換装置により出力され
た過渡直流電力を直流電力に変換して出力するととも
に、前記蓄電装置の電位の降下に応じて前記蓄電装置を
充電する直流／直流変換装置と、前記交流／直流変換装
置及び前記蓄電装置に電気的に接続され、前記蓄電装置
の電位の降下に応じて前記直流／直流変換装置により前
記蓄電装置を充電するとともに、前記蓄電装置の電位の
状況に基づいて前記交流／直流変換装置から前記直流／
直流変換装置に入力される前記過渡直流電力を調整して
前記直流／直流変換装置により前記蓄電装置を充電する
ように制御する充電制御装置とを備えることを特徴とす
るものである。
力を入力され、直流電力を出力する無停電電源装置であ
って、電力を蓄積し、入力された交流電力の電位の降下
に応じて直流電力を出力する蓄電装置と、前記交流電力
を入力されて過渡直流電力を出力する交流／直流変換装
置と、前記交流／直流変換装置及び前記蓄電装置に電気
的に接続され、前記交流／直流変換装置により出力され
た過渡直流電力を直流電力に変換して出力するととも
に、前記蓄電装置の電位の降下に応じて前記蓄電装置を
充電する直流／直流変換装置と、前記交流／直流変換装
置及び前記蓄電装置に電気的に接続され、前記蓄電装置
の電位の降下に応じて前記直流／直流変換装置により前
記蓄電装置を充電するとともに、前記蓄電装置の電位の
状況に基づいて前記交流／直流変換装置から前記直流／
直流変換装置に入力される前記過渡直流電力を調整して
前記直流／直流変換装置により前記蓄電装置を充電する
ように制御する充電制御装置とを備えることを特徴とす
るものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明に適用される交流／直流変
換装置及び蓄電装置は、いずれも従来公知の技術であ
り、この分野の技術に熟知している者であれば、容易に
実施できることから、これらに関する詳細な説明は省略
し、直流／直流変換装置の構造及び充電制御回路の動作
原理について詳細に説明する。
換装置及び蓄電装置は、いずれも従来公知の技術であ
り、この分野の技術に熟知している者であれば、容易に
実施できることから、これらに関する詳細な説明は省略
し、直流／直流変換装置の構造及び充電制御回路の動作
原理について詳細に説明する。
【００１３】なお、以下の実施の形態は、説明のために
挙げたものに過ぎず、本発明の実施の形態は、これに限
定されるものでないことはいうまでもなく、特許請求の
範囲を逸脱しない限り、種々の設計変更が可能である。
挙げたものに過ぎず、本発明の実施の形態は、これに限
定されるものでないことはいうまでもなく、特許請求の
範囲を逸脱しない限り、種々の設計変更が可能である。
【００１４】以下、添付図面を参照して本発明の一実施
の形態の無停電電源装置について説明する。図１は、本
発明の一実施の形態の無停電電源装置の構成を示すブロ
ック図である。
の形態の無停電電源装置について説明する。図１は、本
発明の一実施の形態の無停電電源装置の構成を示すブロ
ック図である。
【００１５】図１に示すように、無停電電源装置は、交
流／直流変換装置１と、従来の放電機能の他にさらに従
来の充電器に代わって充電機能をも備えている直流／直
流変換装置４と、直流／直流変換装置４と電気的に接続
され、直流／直流変換装置４から出力された直流電力を
交流電力に変換する直流／交流変換装置２と、蓄電装置
３と、通常状態において直流／交流変換装置２に切り替
え（実線で示す）、無停電電源装置が故障した場合に商
用電源に切り替える（破線で示す）スイッチ９とを備え
る。
流／直流変換装置１と、従来の放電機能の他にさらに従
来の充電器に代わって充電機能をも備えている直流／直
流変換装置４と、直流／直流変換装置４と電気的に接続
され、直流／直流変換装置４から出力された直流電力を
交流電力に変換する直流／交流変換装置２と、蓄電装置
３と、通常状態において直流／交流変換装置２に切り替
え（実線で示す）、無停電電源装置が故障した場合に商
用電源に切り替える（破線で示す）スイッチ９とを備え
る。
【００１６】図２は、図１に示す蓄電装置３及び直流／
直流変換装置４に応用される充電制御の回路図である。
図２に示すように、蓄電装置３及び直流／直流変換装置
４による充電制御方法は、以下のようにして行われる。
すなわち、蓄電装置３の電力の降下に応じて直流／直流
変換装置４の入力電圧Ｖ2により蓄電装置３に対して充
電を行い、この充電期間において、蓄電装置３の電位の
状況に基づき、直流／直流変換装置４の入力電圧Ｖ2す
なわち交流／直流変換装置１の出力電圧を調整する。
直流変換装置４に応用される充電制御の回路図である。
図２に示すように、蓄電装置３及び直流／直流変換装置
４による充電制御方法は、以下のようにして行われる。
すなわち、蓄電装置３の電力の降下に応じて直流／直流
変換装置４の入力電圧Ｖ2により蓄電装置３に対して充
電を行い、この充電期間において、蓄電装置３の電位の
状況に基づき、直流／直流変換装置４の入力電圧Ｖ2す
なわち交流／直流変換装置１の出力電圧を調整する。
【００１７】全体的な構成について説明すると、無停電
電源装置は、交流電力Ｖacを入力され、直流電力Ｖdcを
出力するものであり、電力を蓄積し、入力された交流電
力Ｖacの電位の降下に応じて直流電力Ｖdcを出力する蓄
電装置３と、交流電力Ｖacを入力されて過渡直流電力Ｖ
2を出力する交流／直流変換装置１と、交流／直流変換
装置１及び蓄電装置３に電気的に接続され、交流／直流
変換装置１から出力された過渡直流電力Ｖ2を直流電力
Ｖdcに変換して出力し、蓄電装置３の電位の降下に応じ
て蓄電装置３を充電する直流／直流変換装置４と、交流
／直流変換装置１及び蓄電装置３に電気的に接続され、
蓄電装置３の電位の降下に応じて蓄電装置３を充電する
とともに、蓄電装置３の電位の状態に基づいて直流／直
流変換装置４の入力電圧Ｖ2、すなわち過渡直流電力を
調整し、直流／直流変換装置４により蓄電装置３を充電
するように制御する充電制御装置７とを備えている。
電源装置は、交流電力Ｖacを入力され、直流電力Ｖdcを
出力するものであり、電力を蓄積し、入力された交流電
力Ｖacの電位の降下に応じて直流電力Ｖdcを出力する蓄
電装置３と、交流電力Ｖacを入力されて過渡直流電力Ｖ
2を出力する交流／直流変換装置１と、交流／直流変換
装置１及び蓄電装置３に電気的に接続され、交流／直流
変換装置１から出力された過渡直流電力Ｖ2を直流電力
Ｖdcに変換して出力し、蓄電装置３の電位の降下に応じ
て蓄電装置３を充電する直流／直流変換装置４と、交流
／直流変換装置１及び蓄電装置３に電気的に接続され、
蓄電装置３の電位の降下に応じて蓄電装置３を充電する
とともに、蓄電装置３の電位の状態に基づいて直流／直
流変換装置４の入力電圧Ｖ2、すなわち過渡直流電力を
調整し、直流／直流変換装置４により蓄電装置３を充電
するように制御する充電制御装置７とを備えている。
【００１８】直流／直流変換装置４による入力電圧Ｖ2
を用いた蓄電装置３への充電は、二段階で行われ、蓄電
装置３の電位が蓄電装置３の浮動充電電圧（floating v
oltage）より小さいとき、蓄電装置３に定電流の充電を
行い、一方、蓄電装置３の電位が蓄電装置３の浮動充電
圧のエッジを越えようとするとき、蓄電装置３に定電圧
の充電を行う。この充電は、蓄電装置３の使用時間が延
長されるように浮動充電電圧まで充電される。ここで、
１２ボルトの蓄電装置の場合の浮動充電電圧は、約１
３．６〜１３．８ボルトである。
を用いた蓄電装置３への充電は、二段階で行われ、蓄電
装置３の電位が蓄電装置３の浮動充電電圧（floating v
oltage）より小さいとき、蓄電装置３に定電流の充電を
行い、一方、蓄電装置３の電位が蓄電装置３の浮動充電
圧のエッジを越えようとするとき、蓄電装置３に定電圧
の充電を行う。この充電は、蓄電装置３の使用時間が延
長されるように浮動充電電圧まで充電される。ここで、
１２ボルトの蓄電装置の場合の浮動充電電圧は、約１
３．６〜１３．８ボルトである。
【００１９】上記の定電流の充電は、電流帰還制御器７
１により蓄電装置３の電流の状況を交流／直流変換装置
１に伝送してその出力電圧Ｖ2を調整することにより達
成される。つまり、蓄電装置３の電流が大きすぎ、変流
器ＣＴにより測定された電流が整流器７１３〜７１６に
より電流を表す電圧信号Ｖibになったとき、この電圧信
号Ｖibが設定電流を表す基準電圧Ｖib(ref)より高けれ
ば、力率制御器１１に帰還して電圧信号を上昇させ、そ
の出力された駆動信号１３のデューティサイクルの幅を
狭くする。そして、駆動信号１３のデューティサイクル
の幅が狭くなると、力率改善用交流／直流変換器１２か
ら出力された過渡直流電力Ｖ2が降下する。そして、出
力された過渡直流電力Ｖ2が降下すると、蓄電装置３の
充電電流が設定値まで降下する。この定電流の設定値
は、電流を表す基準電圧Ｖib(ref)により決定されるの
で、定電流の充電の目的が達成される。そして、蓄電装
置３の電流が設定値より小さくなると、フォトトランジ
スタＯＰＴ１はターンオフされる。
１により蓄電装置３の電流の状況を交流／直流変換装置
１に伝送してその出力電圧Ｖ2を調整することにより達
成される。つまり、蓄電装置３の電流が大きすぎ、変流
器ＣＴにより測定された電流が整流器７１３〜７１６に
より電流を表す電圧信号Ｖibになったとき、この電圧信
号Ｖibが設定電流を表す基準電圧Ｖib(ref)より高けれ
ば、力率制御器１１に帰還して電圧信号を上昇させ、そ
の出力された駆動信号１３のデューティサイクルの幅を
狭くする。そして、駆動信号１３のデューティサイクル
の幅が狭くなると、力率改善用交流／直流変換器１２か
ら出力された過渡直流電力Ｖ2が降下する。そして、出
力された過渡直流電力Ｖ2が降下すると、蓄電装置３の
充電電流が設定値まで降下する。この定電流の設定値
は、電流を表す基準電圧Ｖib(ref)により決定されるの
で、定電流の充電の目的が達成される。そして、蓄電装
置３の電流が設定値より小さくなると、フォトトランジ
スタＯＰＴ１はターンオフされる。
【００２０】引き続き、浮動充電電圧制御器７２により
蓄電装置３の電圧の状況を交流／直流変換装置１に伝送
してその出力電圧Ｖ2を調整することにより、定電圧で
充電される。つまり、蓄電装置３の電位がＶb(max)より
高いとき、フォトトランジスタＯＰＴ２が導通（ターン
オン）し、力率制御器１１により出力された駆動信号１
３のデューティサイクルを狭くして、力率改善用交流／
直流変換器１２により出力された過渡直流電力Ｖ2を降
下させ、蓄電装置３の電位を浮動充電電圧以下に固定さ
せて充電する。このように、蓄電装置３の電圧が浮動充
電電圧制御器７２により抑えられているので、その最大
電圧を安全な電圧以下に抑えることができる。たとえ、
オンラインリプレースの利便性を考慮しても、６０ボル
ト以下であるので、取り替え時に大きな電力による電撃
を受けるおそれがない。
蓄電装置３の電圧の状況を交流／直流変換装置１に伝送
してその出力電圧Ｖ2を調整することにより、定電圧で
充電される。つまり、蓄電装置３の電位がＶb(max)より
高いとき、フォトトランジスタＯＰＴ２が導通（ターン
オン）し、力率制御器１１により出力された駆動信号１
３のデューティサイクルを狭くして、力率改善用交流／
直流変換器１２により出力された過渡直流電力Ｖ2を降
下させ、蓄電装置３の電位を浮動充電電圧以下に固定さ
せて充電する。このように、蓄電装置３の電圧が浮動充
電電圧制御器７２により抑えられているので、その最大
電圧を安全な電圧以下に抑えることができる。たとえ、
オンラインリプレースの利便性を考慮しても、６０ボル
ト以下であるので、取り替え時に大きな電力による電撃
を受けるおそれがない。
【００２１】充電しない場合、抵抗Ｒ１の帰還は、過渡
直流電力Ｖ2を安定させる機能を有する。もし、過渡直
流電力Ｖ2の電位が設定値Ｖrefより低ければ、力率制御
器１１は、パルス幅変調の技術を利用して、駆動信号１
３のデューティサイクルの幅を拡大し、力率改善用交流
／直流変換器１２から出力された過渡直流電力Ｖ2を上
昇させる。逆に、過渡直流電力の電位が設定値Ｖrefよ
り高ければ、力率制御器１１により再度駆動信号１３の
デューティサイクルの幅を縮小し、力率改善用交流／直
流変換器１２から出力された過渡直流電力Ｖ2を降下さ
せる。
直流電力Ｖ2を安定させる機能を有する。もし、過渡直
流電力Ｖ2の電位が設定値Ｖrefより低ければ、力率制御
器１１は、パルス幅変調の技術を利用して、駆動信号１
３のデューティサイクルの幅を拡大し、力率改善用交流
／直流変換器１２から出力された過渡直流電力Ｖ2を上
昇させる。逆に、過渡直流電力の電位が設定値Ｖrefよ
り高ければ、力率制御器１１により再度駆動信号１３の
デューティサイクルの幅を縮小し、力率改善用交流／直
流変換器１２から出力された過渡直流電力Ｖ2を降下さ
せる。
【００２２】図２において、直流／交流変換装置４は、
直流／直流変換器４２と、直流／直流変換器４２を駆動
するパルス幅変調制御器４１とを備える。パルス幅変調
制御器４１には、型番ＵＣ３５２５又はこれと同様の機
能を有する集積回路が使用される。
直流／直流変換器４２と、直流／直流変換器４２を駆動
するパルス幅変調制御器４１とを備える。パルス幅変調
制御器４１には、型番ＵＣ３５２５又はこれと同様の機
能を有する集積回路が使用される。
【００２３】図３は、パルス幅変調制御器４１の動作及
び直流／直流変換器４２のスイッチング動作を示すタイ
ミングチャートであり、図４は、直流／直流変換器の第
一の例の構成を示す回路図であり、図５乃至図８は、図
４に示す直流／直流変換器の通常の状態における第一乃
至第四の状態を示す図であり、図９乃至図１２は、図４
に示す直流／直流変換器の放電の状態における第一乃至
第四の状態を示す図であり、図１３乃至図２３は、直流
／直流変換器の第二乃至第十二の例の構成を示す回路図
である。
び直流／直流変換器４２のスイッチング動作を示すタイ
ミングチャートであり、図４は、直流／直流変換器の第
一の例の構成を示す回路図であり、図５乃至図８は、図
４に示す直流／直流変換器の通常の状態における第一乃
至第四の状態を示す図であり、図９乃至図１２は、図４
に示す直流／直流変換器の放電の状態における第一乃至
第四の状態を示す図であり、図１３乃至図２３は、直流
／直流変換器の第二乃至第十二の例の構成を示す回路図
である。
【００２４】図４には、第一の例の直流／直流変換器が
示され、直流／直流変換器は、巻数がそれぞれＮp、
Ｎb、Ｎsの三つの巻き線Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を有する変圧
器Ｔｒと、過渡直流電力Ｖ2及び変圧器Ｔｒに電気的に
接続された第１のスイッチ回路４２３と、蓄電装置３及
び変圧器Ｔｒに電気的に接続された第２のスイッチ回路
４２４と、変圧器Ｔｒの第３の巻き線Ｗ３に電気的に接
続され、交流／直流変換を行って直流電力Ｖdcを出力す
る整流回路４２１とを備える。
示され、直流／直流変換器は、巻数がそれぞれＮp、
Ｎb、Ｎsの三つの巻き線Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を有する変圧
器Ｔｒと、過渡直流電力Ｖ2及び変圧器Ｔｒに電気的に
接続された第１のスイッチ回路４２３と、蓄電装置３及
び変圧器Ｔｒに電気的に接続された第２のスイッチ回路
４２４と、変圧器Ｔｒの第３の巻き線Ｗ３に電気的に接
続され、交流／直流変換を行って直流電力Ｖdcを出力す
る整流回路４２１とを備える。
【００２５】第１のスイッチ回路４２３は、変圧器Ｔｒ
の第１の巻き線Ｗ１の電位が第２の巻き線Ｗ２の電位に
ａ（＝Ｎp／Ｎb）を掛けたものより大きいとき、過渡直
流電力Ｖ2を第１の巻き線Ｗ１へ伝送される交流源に変
換し、逆に、変圧器Ｔｒの第１の巻き線Ｗ１の電位が第
２の巻き線Ｗ２の電位にａを掛けたものより小さいと
き、第１の巻き線Ｗ１の交流源を過渡直流電力Ｖ2に伝
送される直流源に整流する。
の第１の巻き線Ｗ１の電位が第２の巻き線Ｗ２の電位に
ａ（＝Ｎp／Ｎb）を掛けたものより大きいとき、過渡直
流電力Ｖ2を第１の巻き線Ｗ１へ伝送される交流源に変
換し、逆に、変圧器Ｔｒの第１の巻き線Ｗ１の電位が第
２の巻き線Ｗ２の電位にａを掛けたものより小さいと
き、第１の巻き線Ｗ１の交流源を過渡直流電力Ｖ2に伝
送される直流源に整流する。
【００２６】これに対し、第２のスイッチ回路４２４
は、変圧器Ｔｒの第１の巻き線Ｗ１の電位が第２の巻き
線Ｗ２の電位にａを掛けたものより大きいとき、第２の
巻き線Ｗ２の交流源を直流源に整流して蓄電装置３を充
電し、逆に、変圧器Ｔｒの第１の巻き線Ｗ１の電位が第
２の巻き線Ｗ２の電位にａを掛けたものより小さいと
き、蓄電装置３の直流源を第２の巻き線Ｗ２へ伝送され
る交流源に変換する。なお、上記のａは、第１の巻き線
Ｗ１の巻数Ｎpと第２の巻き線Ｗ１の巻数Ｎbとの比であ
る。
は、変圧器Ｔｒの第１の巻き線Ｗ１の電位が第２の巻き
線Ｗ２の電位にａを掛けたものより大きいとき、第２の
巻き線Ｗ２の交流源を直流源に整流して蓄電装置３を充
電し、逆に、変圧器Ｔｒの第１の巻き線Ｗ１の電位が第
２の巻き線Ｗ２の電位にａを掛けたものより小さいと
き、蓄電装置３の直流源を第２の巻き線Ｗ２へ伝送され
る交流源に変換する。なお、上記のａは、第１の巻き線
Ｗ１の巻数Ｎpと第２の巻き線Ｗ１の巻数Ｎbとの比であ
る。
【００２７】図４〜図２３に示される直流／直流変換器
４２の動作原理は、いずれも同様であるため、ここで
は、図３に示すタイミングチャートを参照して、図４に
示す第一の例の直流／直流変換器のスイッチング動作に
例にとって説明する。
４２の動作原理は、いずれも同様であるため、ここで
は、図３に示すタイミングチャートを参照して、図４に
示す第一の例の直流／直流変換器のスイッチング動作に
例にとって説明する。
【００２８】図３に示すパルスＰＷＭは、トランジスタ
スイッチＳ1〜Ｓ8の駆動信号の基準クロックとして使用
される。トランジスタスイッチＳ1、Ｓ2、Ｓ5、Ｓ6は、
同時にオン又はオフされ、トランジスタスイッチＳ3、
Ｓ4、Ｓ7、Ｓ8は、別のタイミングで同時にオン又はオ
フされる。図３に示す駆動信号を用いて、図４に示す直
流／直流変換器は、以下のように動作する。
スイッチＳ1〜Ｓ8の駆動信号の基準クロックとして使用
される。トランジスタスイッチＳ1、Ｓ2、Ｓ5、Ｓ6は、
同時にオン又はオフされ、トランジスタスイッチＳ3、
Ｓ4、Ｓ7、Ｓ8は、別のタイミングで同時にオン又はオ
フされる。図３に示す駆動信号を用いて、図４に示す直
流／直流変換器は、以下のように動作する。
【００２９】（１）入力電圧が通常の状態にある場合 図５に示すように、期間ｔ1において、トランジスタス
イッチＳ1、Ｓ2、Ｓ5、Ｓ6は、同時にオンになり、入力
エネルギーは、変圧器Ｔｒ、整流回路４２１及び出力フ
ィルタ回路４２２を介して出力端へ伝送されるととも
に、変圧器Ｔｒ、ダイオードＳ5（Ｄ5）及びダイオード
Ｓ6（Ｄ6）を介して蓄電装置３を充電する。
イッチＳ1、Ｓ2、Ｓ5、Ｓ6は、同時にオンになり、入力
エネルギーは、変圧器Ｔｒ、整流回路４２１及び出力フ
ィルタ回路４２２を介して出力端へ伝送されるととも
に、変圧器Ｔｒ、ダイオードＳ5（Ｄ5）及びダイオード
Ｓ6（Ｄ6）を介して蓄電装置３を充電する。
【００３０】次に、図６に示すように、期間ｔ2におい
て、トランジスタスイッチＳ1、Ｓ2、Ｓ5、Ｓ6は、いず
れもオフになり、出力インダクタＬは、慣性的な動作の
ため、整流回路４２１を十分に導通させ、変圧器Ｔｒに
対して短絡現象を形成する。この結果、第１の巻き線Ｗ
１における既存の漏れインダクタンスエネルギーは、ダ
イオードＤ3、Ｄ4により入力電圧Ｖ2へフィードバック
されるとともに、第２の巻き線Ｗ２における漏れインダ
クタンスエネルギーは、ダイオードＤ5、Ｄ6により蓄電
装置３へフィードバックされる。
て、トランジスタスイッチＳ1、Ｓ2、Ｓ5、Ｓ6は、いず
れもオフになり、出力インダクタＬは、慣性的な動作の
ため、整流回路４２１を十分に導通させ、変圧器Ｔｒに
対して短絡現象を形成する。この結果、第１の巻き線Ｗ
１における既存の漏れインダクタンスエネルギーは、ダ
イオードＤ3、Ｄ4により入力電圧Ｖ2へフィードバック
されるとともに、第２の巻き線Ｗ２における漏れインダ
クタンスエネルギーは、ダイオードＤ5、Ｄ6により蓄電
装置３へフィードバックされる。
【００３１】次に、図７に示すように、期間ｔ3におい
て、トランジスタスイッチＳ3、Ｓ4、Ｓ7、Ｓ8は、同時
にオンになり、入力エネルギーは、変圧器Ｔｒ、整流回
路４２１及び出力フィルタ回路４２２を介して出力端へ
伝送されるとともに、変圧器Ｔｒ、ダイオードＤ7、Ｄ8
を介して蓄電装置３を充電する。
て、トランジスタスイッチＳ3、Ｓ4、Ｓ7、Ｓ8は、同時
にオンになり、入力エネルギーは、変圧器Ｔｒ、整流回
路４２１及び出力フィルタ回路４２２を介して出力端へ
伝送されるとともに、変圧器Ｔｒ、ダイオードＤ7、Ｄ8
を介して蓄電装置３を充電する。
【００３２】次に、図８に示すように、期間ｔ4におい
て、トランジスタスイッチＳ3、Ｓ4、Ｓ7、Ｓ8は、いず
れもオフになり、出力インダクタＬは、慣性的な動作の
ため、整流回路４２１を十分に導通させ、変圧器Ｔｒに
対して短絡現象を形成する。この結果、第１の巻き線Ｗ
１における既存の漏れインダクタンスエネルギーは、ダ
イオードＤ1、Ｄ2により入力電圧Ｖ2へフィードバック
されるとともに、第２の巻き線Ｗ２における漏れインダ
クタンスエネルギーは、ダイオードＤ7、Ｄ8により蓄電
装置３へフィードバックされる。
て、トランジスタスイッチＳ3、Ｓ4、Ｓ7、Ｓ8は、いず
れもオフになり、出力インダクタＬは、慣性的な動作の
ため、整流回路４２１を十分に導通させ、変圧器Ｔｒに
対して短絡現象を形成する。この結果、第１の巻き線Ｗ
１における既存の漏れインダクタンスエネルギーは、ダ
イオードＤ1、Ｄ2により入力電圧Ｖ2へフィードバック
されるとともに、第２の巻き線Ｗ２における漏れインダ
クタンスエネルギーは、ダイオードＤ7、Ｄ8により蓄電
装置３へフィードバックされる。
【００３３】（２）放電の実行すなわち停電又は異常に
より入力電圧Ｖ2が（Ｎp／Ｎb）ＶBより低い場合 図９に示すように、期間ｔ1において、トランジスタス
イッチＳ1、Ｓ2、Ｓ5、Ｓ6は、まだオン状態にあり、こ
のときの出力エネルギーは、蓄電装置の電圧ＶBに巻数
比Ｎp／Ｎbを乗算した（Ｎp／Ｎb）ＶBが入力電圧Ｖ2よ
り高いため、蓄電装置３により送出され、出力電圧Ｖdc
には停電の影響が現れていないため、その後に受けた直
流／交流変換装置２の出力も中断することがない。
より入力電圧Ｖ2が（Ｎp／Ｎb）ＶBより低い場合 図９に示すように、期間ｔ1において、トランジスタス
イッチＳ1、Ｓ2、Ｓ5、Ｓ6は、まだオン状態にあり、こ
のときの出力エネルギーは、蓄電装置の電圧ＶBに巻数
比Ｎp／Ｎbを乗算した（Ｎp／Ｎb）ＶBが入力電圧Ｖ2よ
り高いため、蓄電装置３により送出され、出力電圧Ｖdc
には停電の影響が現れていないため、その後に受けた直
流／交流変換装置２の出力も中断することがない。
【００３４】次に、図１０に示すように、期間ｔ2にお
いて、トランジスタスイッチＳ1、Ｓ2、Ｓ5、Ｓ6は、い
ずれもオフ状態にあり、出力インダクタＬは、慣性的な
動作のため、整流回路４２１を十分に導通させ、変圧器
Ｔｒの第３の巻き線Ｗ３に対して短絡現象を形成する。
この結果、第１の巻き線Ｗ１における既存の漏れインダ
クタンスエネルギーは、ダイオードＤ1、Ｄ2により入力
側のキャパシタＣへフィードバックされるとともに、第
２の巻き線Ｗ２における漏れインダクタンスエネルギー
は、ダイオードＤ7、Ｄ8により蓄電装置３へフィードバ
ックされる。
いて、トランジスタスイッチＳ1、Ｓ2、Ｓ5、Ｓ6は、い
ずれもオフ状態にあり、出力インダクタＬは、慣性的な
動作のため、整流回路４２１を十分に導通させ、変圧器
Ｔｒの第３の巻き線Ｗ３に対して短絡現象を形成する。
この結果、第１の巻き線Ｗ１における既存の漏れインダ
クタンスエネルギーは、ダイオードＤ1、Ｄ2により入力
側のキャパシタＣへフィードバックされるとともに、第
２の巻き線Ｗ２における漏れインダクタンスエネルギー
は、ダイオードＤ7、Ｄ8により蓄電装置３へフィードバ
ックされる。
【００３５】次に、図１１に示すように、期間ｔ3にお
いて、トランジスタスイッチＳ3、Ｓ4、Ｓ7、Ｓ8は、ま
だオン状態にあり、このときの出力エネルギーは、（Ｎ
p／Ｎb）ＶBが入力電圧Ｖ2より高いため、蓄電装置３に
より送出され、出力電圧Ｖdcには停電の影響が現れてい
ないため、その後に受けた直流／交流変換装置２の出力
も中断することがない。
いて、トランジスタスイッチＳ3、Ｓ4、Ｓ7、Ｓ8は、ま
だオン状態にあり、このときの出力エネルギーは、（Ｎ
p／Ｎb）ＶBが入力電圧Ｖ2より高いため、蓄電装置３に
より送出され、出力電圧Ｖdcには停電の影響が現れてい
ないため、その後に受けた直流／交流変換装置２の出力
も中断することがない。
【００３６】次に、図１２に示すように、期間ｔ4にお
いて、トランジスタスイッチＳ3、Ｓ 4、Ｓ7、Ｓ8は、い
ずれもオフになり、出力インダクタＬは、慣性的な動作
のため、整流回路４２１を十分に導通させ、変圧器Ｔｒ
の第３の巻き線Ｗ３に対して短絡現象を形成する。この
結果、第１の巻き線Ｗ１における漏れインダクタンスエ
ネルギーは、ダイオードＤ3、Ｄ4により入力側のキャパ
シタＣへ送られるとともに、第２の巻き線Ｗ２における
漏れインダクタンスエネルギーは、ダイオードＤ5、Ｄ6
により蓄電装置３へフィードバックされる。
いて、トランジスタスイッチＳ3、Ｓ 4、Ｓ7、Ｓ8は、い
ずれもオフになり、出力インダクタＬは、慣性的な動作
のため、整流回路４２１を十分に導通させ、変圧器Ｔｒ
の第３の巻き線Ｗ３に対して短絡現象を形成する。この
結果、第１の巻き線Ｗ１における漏れインダクタンスエ
ネルギーは、ダイオードＤ3、Ｄ4により入力側のキャパ
シタＣへ送られるとともに、第２の巻き線Ｗ２における
漏れインダクタンスエネルギーは、ダイオードＤ5、Ｄ6
により蓄電装置３へフィードバックされる。
【００３７】図１３〜図２３に示す他の例の直流／直流
変換器の動作は、上記の動作と同様であるので詳細な説
明を省略し、各回路の異なる点のみを以下に説明する。
変換器の動作は、上記の動作と同様であるので詳細な説
明を省略し、各回路の異なる点のみを以下に説明する。
【００３８】図１３〜図２３に示す第１及び第２のスイ
ッチ回路は、以下の５種類の類型に要約される。
ッチ回路は、以下の５種類の類型に要約される。
【００３９】第１の類型は、図４、図１３及び図１４の
第１のスイッチ回路４２３及び図４、図１５及び図１８
の第２のスイッチ回路４２４に示すように、４個のトラ
ンジスタ及び４個のダイオードからなる。
第１のスイッチ回路４２３及び図４、図１５及び図１８
の第２のスイッチ回路４２４に示すように、４個のトラ
ンジスタ及び４個のダイオードからなる。
【００４０】第２の類型は、図１５、図１６及び図１７
の第１のスイッチ回路４２３及び図１４、図１７及び図
２０の第２のスイッチ回路４２４に示すように、２個の
トランジスタ及び２個のダイオードからなる。
の第１のスイッチ回路４２３及び図１４、図１７及び図
２０の第２のスイッチ回路４２４に示すように、２個の
トランジスタ及び２個のダイオードからなる。
【００４１】第３の類型は、図１８、図１９及び図２０
の第１のスイッチ回路４２３及び図１３、図１６及び図
１９の第２のスイッチ回路４２４に示すように、２個の
トランジスタ、２個のダイオード及び２個のキャパシタ
からなる。
の第１のスイッチ回路４２３及び図１３、図１６及び図
１９の第２のスイッチ回路４２４に示すように、２個の
トランジスタ、２個のダイオード及び２個のキャパシタ
からなる。
【００４２】第４の類型は、図２１及び図２２の第１の
スイッチ回路４２３及び図２１及び図２３の第２のスイ
ッチ回路４２４に示すように、２個のトランジスタ及び
４個のダイオードからなる。
スイッチ回路４２３及び図２１及び図２３の第２のスイ
ッチ回路４２４に示すように、２個のトランジスタ及び
４個のダイオードからなる。
【００４３】第５の類型は、図２３の第１のスイッチ回
路４２３及び図２２の第２のスイッチ回路４２４に示す
ように、１個のトランジスタ及び１個のダイオードから
なる。
路４２３及び図２２の第２のスイッチ回路４２４に示す
ように、１個のトランジスタ及び１個のダイオードから
なる。
【００４４】上記のように、異なる要求に応じて第１の
スイッチ回路４２３及び第２のスイッチ回路４２４とし
て、５種類の基本的な類型があるが、図４〜図２３を用
いて説明した各回路は、比較的一般的なものであり、本
発明は、これらの回路に限定されるものではない。
スイッチ回路４２３及び第２のスイッチ回路４２４とし
て、５種類の基本的な類型があるが、図４〜図２３を用
いて説明した各回路は、比較的一般的なものであり、本
発明は、これらの回路に限定されるものではない。
【００４５】
【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
の無停電電源装置及びその充電制御方法により、従来の
無停電電源装置における蓄電装置専用の充電器が不要と
なり、コストダウンを図ることができるとともに、二段
階の充電により、充電装置の操作を６０ボルトよりも小
さい安全な電圧下で行うことができ、オンライン・リプ
レースの利便性を図ることができる。
の無停電電源装置及びその充電制御方法により、従来の
無停電電源装置における蓄電装置専用の充電器が不要と
なり、コストダウンを図ることができるとともに、二段
階の充電により、充電装置の操作を６０ボルトよりも小
さい安全な電圧下で行うことができ、オンライン・リプ
レースの利便性を図ることができる。
【図１】本発明の一実施の形態の無停電電源装置の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】図１に示す無停電電源装置の充電制御方法を説
明するための回路図である。
明するための回路図である。
【図３】図１に示す無停電電源装置の直流／直流変換装
置のスイッチング動作を示すタイミングチャートであ
る。
置のスイッチング動作を示すタイミングチャートであ
る。
【図４】本発明の一実施の形態の無停電電源装置の直流
／直流変換器の第一の例の構成を示す回路図である。
／直流変換器の第一の例の構成を示す回路図である。
【図５】図４に示す直流／直流変換器の通常の状態にお
ける第一の状態を示す図である。
ける第一の状態を示す図である。
【図６】図４に示す直流／直流変換器の通常の状態にお
ける第二の状態を示す図である。
ける第二の状態を示す図である。
【図７】図４に示す直流／直流変換器の通常の状態にお
ける第三の状態を示す図である。
ける第三の状態を示す図である。
【図８】図４に示す直流／直流変換器の通常の状態にお
ける第四の状態を示す図である。
ける第四の状態を示す図である。
【図９】図４に示す直流／直流変換器の放電の状態にお
ける第一の状態を示す図である。
ける第一の状態を示す図である。
【図１０】図４に示す直流／直流変換器の放電の状態に
おける第二の状態を示す図である。
おける第二の状態を示す図である。
【図１１】図４に示す直流／直流変換器の放電の状態に
おける第三の状態を示す図である。
おける第三の状態を示す図である。
【図１２】図４に示す直流／直流変換器の放電の状態に
おける第四の状態を示す図である。
おける第四の状態を示す図である。
【図１３】本発明の一実施の形態の無停電電源装置の直
流／直流変換器の第二の例の構成を示す回路図である。
流／直流変換器の第二の例の構成を示す回路図である。
【図１４】本発明の一実施の形態の無停電電源装置の直
流／直流変換器の第三の例の構成を示す回路図である。
流／直流変換器の第三の例の構成を示す回路図である。
【図１５】本発明の一実施の形態の無停電電源装置の直
流／直流変換器の第四の例の構成を示す回路図である。
流／直流変換器の第四の例の構成を示す回路図である。
【図１６】本発明の一実施の形態の無停電電源装置の直
流／直流変換器の第五の例の構成を示す回路図である。
流／直流変換器の第五の例の構成を示す回路図である。
【図１７】本発明の一実施の形態の無停電電源装置の直
流／直流変換器の第六の例の構成を示す回路図である。
流／直流変換器の第六の例の構成を示す回路図である。
【図１８】本発明の一実施の形態の無停電電源装置の直
流／直流変換器の第七の例の構成を示す回路図である。
流／直流変換器の第七の例の構成を示す回路図である。
【図１９】本発明の一実施の形態の無停電電源装置の直
流／直流変換器の第八の例の構成を示す回路図である。
流／直流変換器の第八の例の構成を示す回路図である。
【図２０】本発明の一実施の形態の無停電電源装置の直
流／直流変換器の第九の例の構成を示す回路図である。
流／直流変換器の第九の例の構成を示す回路図である。
【図２１】本発明の一実施の形態の無停電電源装置の直
流／直流変換器の第十の例の構成を示す回路図である。
流／直流変換器の第十の例の構成を示す回路図である。
【図２２】本発明の一実施の形態の無停電電源装置の直
流／直流変換器の第十一の例の構成を示す回路図であ
る。
流／直流変換器の第十一の例の構成を示す回路図であ
る。
【図２３】本発明の一実施の形態の無停電電源装置の直
流／直流変換器の第十二の例の構成を示す回路図であ
る。
流／直流変換器の第十二の例の構成を示す回路図であ
る。
【図２４】従来の無停電電源装置の構成を示すブロック
図である。
図である。
１ 交流／直流変換装置 ２ 直流／交流変換装置 ３ 蓄電装置 ４ 直流／直流変換装置 ７ 充電制御装置 ９ スイッチ １１ 力率制御器 １２ 力率改善用交流／直流変換器 ４１ パルス幅変調制御器 ４２ 直流／直流変換器 ７１ 電流帰還制御器 ７２ 浮動充電電圧制御器
Claims (7)
- 【請求項１】 蓄電装置と、交流／直流変換装置と、直
流／直流変換装置との間に応用される充電制御方法であ
って、（ａ）前記蓄電装置の電力の降下に応じて、前記
交流／直流変換装置から前記直流／直流変換装置に入力
される直流電力を用いて前記直流／直流変換装置により
前記蓄電装置を充電するステップと、（ｂ）前記直流／
直流変換装置が前記蓄電装置を充電する際、前記蓄電装
置の電位の状況に基づいて前記交流／直流変換装置から
前記直流／直流変換装置に入力される前記直流電力を調
整するステップとを含む充電制御方法。 - 【請求項２】 前記直流電力を用いた前記直流／直流変
換装置による前記蓄電装置への充電は、前記蓄電装置の
電位が前記蓄電装置の所定電圧より小さいとき、前記蓄
電装置に対して定電流の充電を行い、前記蓄電装置の電
位が前記蓄電装置の浮動充電電圧以上のとき、前記蓄電
装置に対して定電圧の充電を行う２段階の充電であり、 前記定電流の充電は、電流帰還制御器により前記蓄電装
置の電流の状況を前記交流／直流変換装置へ伝送してそ
の出力電圧を調整することにより行われ、 前記定電圧の充電は、浮動充電電圧制御器により前記蓄
電装置の電圧の状況を前記交流／直流変換装置へ伝送し
てその出力電圧を調整することにより行われる請求項１
記載の充電制御方法。 - 【請求項３】 交流電力を入力され、直流電力を出力す
る無停電電源装置であって、 電力を蓄積し、入力された交流電力の電位の降下に応じ
て直流電力を出力する蓄電装置と、 前記交流電力を入力されて過渡直流電力を出力する交流
／直流変換装置と、 前記交流／直流変換装置及び前記蓄電装置に電気的に接
続され、前記交流／直流変換装置により出力された過渡
直流電力を直流電力に変換して出力するとともに、前記
蓄電装置の電位の降下に応じて前記蓄電装置を充電する
直流／直流変換装置と、 前記交流／直流変換装置及び前記蓄電装置に電気的に接
続され、前記蓄電装置の電位の降下に応じて前記直流／
直流変換装置により前記蓄電装置を充電するとともに、
前記蓄電装置の電位の状況に基づいて前記交流／直流変
換装置から前記直流／直流変換装置に入力される前記過
渡直流電力を調整して前記直流／直流変換装置により前
記蓄電装置を充電するように制御する充電制御装置とを
備える無停電電源装置。 - 【請求項４】 前記蓄電装置への充電モードは、定電流
モードに続いて定電圧モードが行われる二つのモードが
あり、前記蓄電装置の電位が前記蓄電装置の所定電圧よ
り小さいとき、定電流モードの充電を行い、前記蓄電装
置の電位が前記蓄電装置の浮動充電電圧以上のとき、定
電圧モードの充電を行い、 前記浮動充電電圧は、前記蓄電装置の定格電圧より大き
く設定される請求項３記載の無停電電源装置。 - 【請求項５】 前記交流／直流変換装置は、 前記交流電力を前記過渡直流電力に変換して出力する力
率改善用交流／直流変換器と、 前記力率改善用交流／直流変換器及び前記充電制御装置
に電気的に接続され、前記充電制御装置の帰還信号を受
信して前記力率改善用交流／直流変換器に必要な駆動信
号を出力し、前記充電制御装置の帰還信号及び前記過渡
直流電力の変化に応じて前記駆動信号のデューティサイ
クルの幅を調整する力率制御器とを備える請求項３記載
の無停電電源装置。 - 【請求項６】 前記直流／直流変換装置は、 直流／直流変換器と、 前記直流／直流変換器を駆動するパルス幅変調制御器と
を備え、 前記直流／直流変換器は、 前記過渡直流電力及び変圧器に電気的に接続され、前記
変圧器における第１の巻き線の電位が第２の巻き線の電
位に第１の巻き線の巻数と第２の巻き線の巻数との比で
ある巻数比を掛けたものより大きいときは、前記過渡直
流電力を前記第１の巻き線へ伝送される交流源に切り替
え、そして、前記変圧器における第１の巻き線の電位が
第２の巻き線の電位に前記巻数比を掛けたものより小さ
いときは、前記第１の巻き線の交流源を前記過渡直流電
力へ伝送される直流源に切り替える第１のスイッチ回路
と、 前記蓄電装置及び前記変圧器に電気的に接続され、前記
変圧器における第１の巻き線の電位が前記第２の巻き線
の電位に前記巻数比を掛けたものより大きいときは、前
記第２の巻き線の交流源を直流源に切り替えて前記蓄電
装置を充電し、前記変圧器における第１の巻き線の電位
が第２の巻き線の電位に前記巻数比を掛けたものより小
さいときは、前記蓄電装置の直流源を前記第２の巻き線
へ伝送される交流源に切り替える第２のスイッチ回路
と、 前記変圧器における第３の巻き線及び直流電力に電気的
に接続され、交流／直流の切り替え回路として作用する
整流回路とを備える請求項３記載の無停電電源装置。 - 【請求項７】 前記充電制御装置は、 一端が前記蓄電装置に、他端が前記交流／直流変換装置
にそれぞれ電気的に接続され、前記蓄電装置の電位が前
記蓄電装置の浮動充電電圧より小さいときは、前記蓄電
装置の電流の状況を前記交流／直流変換装置に伝送し、
前記交流／直流変換装置から出力される前記過渡直流電
力の電位を下げて前記蓄電装置を充電して前記蓄電装置
の電位が上昇すると、前記過渡直流電力の電位を上昇さ
せるように前記交流／直流変換装置を制御する電流帰還
制御器と、 一端が前記蓄電装置に、他端が前記交流／直流変換装置
にそれぞれ電気的に接続され、前記蓄電装置の電位が浮
動充電電圧以上のときは、前記蓄電装置の電圧の状況を
前記交流／直流変換装置に伝送し、前記過渡直流電力を
調整して前記充電装置を充電し、このとき、前記過渡直
流電力が自動的に所定の設定電位に戻るように前記交流
／直流変換装置を制御する浮動充電電圧制御器とを備
え、 前記無停電電源装置は、交流電力の出力に応ずるため
に、前記直流／直流変換装置と電気的に接続され、前記
直流／直流変換装置により出力された直流電力を交流電
力に変換する直流／交流変換装置をさらに備える請求項
３記載の無停電電源装置。
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