JPS5920261B2 - 無停電電源装置 - Google Patents

無停電電源装置

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JPS5920261B2
JPS5920261B2 JP55060189A JP6018980A JPS5920261B2 JP S5920261 B2 JPS5920261 B2 JP S5920261B2 JP 55060189 A JP55060189 A JP 55060189A JP 6018980 A JP6018980 A JP 6018980A JP S5920261 B2 JPS5920261 B2 JP S5920261B2
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    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/062—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、無停電にて交流を給電する無停電電源装置に
関するものである。
第１図は、従来の無停電電源装置の一例を示すブロック
図である。
第１図において１、１０は商用電源、２は整流器用トラ
ンス、３はダイオードにて構成される整流器、４は平滑
リアクトル、５は平滑コンデンサ、６はインバータ、Ｔ
及び８は前記インバータの交流出力波形を改善する交流
フィルタリアクトル及びコンデンサ、９は蓄電池、１１
は充電器用トランス、１２はサイリスタ整流器から成る
充電器、１３は平滑リアクトル、１４は商用電源１が停
電の際に蓄電池９にて給電を継続するために点弧される
蓄電池接続サイリスタスイッチである。しかるに、第１
図の如き構成においては、充電器用トランス１１、充電
器１２、平滑リアクトル１３から成る専用の充電装置が
必要であるため、大容量の装置の場合でなければ経済性
に問題がある。
そこで、小容量の装置に対しては従来より第２図の如き
蓄電池直結方式と称される構成が広く用いられている。
第２図において、第１図と同一符号を付したものは同一
のものを表わレ ２１は整流器用トランス、２２はサイ
リスタにて構成され蓄電池９の充電器も兼ねる整流器、
２３及び２４は平滑リアクトル及び平滑コンデンサであ
る。整流器２２は、その出力を定電圧制御あるいは定電
流制御すべくサイリスタの点弧角ｄを図示しない制御回
路にて変えることによち、蓄電池９の充電状態に応じて
定電圧充電あるいは定電流充電する機能を備えている。
すなわち、第２図の如き構成においては、第１図の如き
構成に比し専用の充電装置が不要ゆえシステムを構成す
る要素が少ない。
しかるに、蓄電池は数ケ月毎に通常の充電電圧（浮動電
圧）よりも１０−１５％程度高い電圧いわゆる均等電圧
で充電することを必要とするため、第２図の如き構成に
おいて整流器用トランス２１、及び整流器２２を均等充
電電圧を出し得るように設計すると、通常運転時の出力
電圧は浮動電圧ゆえサイリスタの点弧角ｄはかなれ大き
な値となるので通常運転時の入カカ率はかなＤ低下レ整
流器用トランス２１の容量及び必要な入力容量が第′−
１図の構成に比し大きくなる。
また、整流器２２の出力リップルも多いので平滑リアク
トル２３及び平滑コンデンサ２４の容量も大きくする必
要が【−ある。
したがつて、第２図の如き構成にあつてはシステムを構
成する要素が少ないとはいえ必ずしも経済性の点で優利
とは言えず、その適用範囲は限定される。本発明は上記
の点に鑑みて為されたもので、簡単でかつ経済性の高い
充電回路を具備する無停電電源装置を提供することを目
的とする。
以下、第３図を参照して本発明の一実施例を説明する。
同図において、第１図と同一符号を付したものは同一の
ものを表わすのでその説明は省略する。図に訃いて、３
１は商用電源、３２は充電用トランス、３３は充電用制
御整流器、３４は平滑リアクトルである。充電用制御整
流器３３の具体的な構成例は第４図に示されるような三
相サイリスタ整流器であり１サイリスタの点弧角αを変
えることにより順変換領域から逆変換領域動隈すなわち
他励インバータ動作が可能なものである。本発明は整流
器３の出力を利用して、この出力と充電用制御整流器３
３の出力とを加算または減算した電圧にて蓄電池９を充
電するものである。すなわち、整流器３の出力電圧Ｅ１
と蓄電池９の端子電圧ＥＢとの大小関係がＥ１くＥＢで
ある場合、充電用制御整流器３３の点弧角αをｄく９０
るすなわち、順変換領域にて動作させ、その出力電圧Ｅ
２をＥ２〉０としてＥＢ＝Ｅ１＋Ｅ２なる関係にして図
示しない制御回路により定電圧制御して蓄電池９を定電
圧充電する。一方、蓄電池９の充電モードとして、初期
充電、終止電圧まで放電後の充亀浮動充電から均等充電
への切換直後の充電に対しては定電流充電特性が要求さ
れる。この定電流充電動炸は、整流器３の出力電圧Ｅ１
と蓄電池電圧ＥＢとの大小関係がＥ１くＥＢの場合、前
述の定電圧充電の場合と同様に充電用制御整流器３３を
順変換領域にて動作させて、図示しない制御回路により
定電流制御すべくサイリスタの点弧角ｄ（Ｃｔく９０流
）を制御して達成されるか、Ｅ１〉ＥＢの場合充電用制
御整流器の点弧角をｄ〉９０〉、すなわち逆変換領域に
て動作させてＥ２くＯとしてＥＢ＝Ｅ１＋Ｅ２（ＥＢ＜
Ｅ１）なる関係にて定電流充電を行う。整流器３の出力
電圧Ｅ１の変動範囲は、商用電源１の変動範囲に対応し
て通常土１０％程度であ択蓄電池の端子電圧ＥＢの変動
範囲は放電終止電圧から均等充電電圧までの変動範囲を
考慮しても土２０％程度であるので、充電用制フｊ 御整流器３３の出力電圧Ｅ２の制御範囲としては土０．
３Ｅ１程度に選定すれば、定電圧充電及び定電流充電は
十分可能である。
したがつて商用電源３１、充電用トランス３２、充電用
制御整流器３３、平滑リアクトル３４から成る充電回路
は、第１図の構成における充電装置に比し３０％程度の
容量とすることが出来、更に平滑リアクトル３４のイン
ダクタンスは小さくて済むので充電用トランス３２のｑ
ｌ）ＩＸを少々大きくすることにより平滑リアクトル３
４を省略することも可能である。
すなわち、第１図の従来例における整流器１２の制御範
囲は１００％ＸＥＢｍａｘ（ＥＢｍａｘ；蓄電池最高電
圧）であるのに対レ第３図の構成に訃ける充電用制御整
流器３３の制御範囲は±２００Ｊ）ＸＥＢｍａｘ位にと
ればよい。つま勺第３図における充電用制御整流器３３
の容量は第１図における整流器１２の２０ｑ６程度のも
のですむことになる。このように、本発明の場合、充電
に要する電力はほとんど整流器３が供給することになＤ
１全体的に制御整流器の容量が低減でき、小形化および
経済性の点で有利になる。また、第２図の如き構成にみ
られるような入カ力率の低下というような問題もない。
このようにして、ダイオードにて構成される整流器３の
出力を利用して、整流器の出力と順変換動作あるいは他
励インバータ動作をする充電用制御整流器の出力とを加
算した電圧にて蓄電池の充電をする本発明の如き構成に
よれば、経済的な無停電電源装置が実現出来、入カカ率
低下というような特性上の問題もないので、その適用範
囲は第１図あるいは第２図の従来装置のように大容量の
みあるいは小容量のみというような制限は受けず広く適
用することが可能である。
第３図の実施例に｝いて、充電用制御整流器３３は整流
器３の出力と直列に接続されている力ζ平滑された出力
である平滑コンデンサ５の出力と直列に接続しても勿論
同様な効果が得られる。
また充電用制御整流器３３は、第４図の如き構成に限定
されず他励インバータ動作が可能な構成であればよく、
例えば単相サイリスタ純ブリツジ回路でもよい。
【図面の簡単な説明】 第１図は従来の無停電電源装置の一例を示すプロツク図
、第２図は従来の無停電電源装置の他の構成例である蓄
電池直結方式の装置を示すプロツク図、第３図は本発明
に゛よる無停電電源装置の一実施例を示すプロツク図、
第４図は第３図の実施例に用いられる充電用制御整流器
の一構成例を示す回路図である。 １，１０，３１・・・・・・商用電源、２・・・・・・
整流器用トランス、３・・・・・・整流器、４・・・・
・・平滑リアクトル、５・・・・・・平滑コンデンサ、
６・・・・・・インバータ、７・・・・・・交流フイル
タリアクトル、８・・・・・・交流フイルタコンデンサ
、９・・・・・・蓄電池、１１・・・・・・充電器用ト
ランス、１２・・・・・・充電器、１３・・・・・・平
滑リアクトル、１４・・・・・・蓄電池接続サイリスタ
スイツチ、２１・・・・・・整流器用トランス、２２・
・・・・・整流器、２３・・・・・・平滑リアクトル、
２４・・・・・・平滑リアクトル、２４・・・・・・平
滑コンデンサ、３２・・・・・・充電用トランス、３３
・・・・・・充電用制御整流器、３４・・・・・・平滑
リアクトル、３３１，３３２，３３３，３３４，３３５
，３３６・・・・・・サイリスタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 交流入力を直流に変換する整流器、該整流器の直流
    を交流に変換するインバータ、前記交流入力停電時に蓄
    電池を前記インバータの入力に接続する蓄電池接続サイ
    リスタスイッチから成る無停電電源装置において、前記
    蓄電池接続サイリスタと逆並列接続となるように順変換
    動作あるいは他励インバータ動作可能な充電用制御整流
    器を設け、前記整流器の出力と前記充電用制御整流器の
    出力とを加算した電圧にて前記蓄電池を充電することを
    特徴とする無停電電源装置。
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US06/258,927 US4340823A (en) 1980-05-07 1981-04-30 Uninterruptible power supply
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