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発明の名称 無停電電源装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−69820
公開日 平成11年(1999)3月9日
出願番号 特願平9−214534
出願日 平成9年(1997)8月8日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 武彦 (外6名)
発明者 松岡 一正
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータと、当該コンバータにより変換された直流電力を交流電力に変換して負荷へ供給するインバータと、当該インバータの入力側に接続された蓄電池と、前記負荷への電力供給を前記商用電源側またはインバータ側のいずれかに切り換える切換回路とを備えて、前記商用電源に異常が発生してコンバータが停止し、前記蓄電池を介してインバータから負荷へ電力を供給している状態から、前記商用電源が回復して再度コンバータを起動させるように主回路を構成し、前記コンバータの出力電圧を検出する電圧検出器と、当該電圧検出器から出力される検出信号を入力とし、当該検出信号に基づいて前記コンバータの入力電流振幅基準を発生する直流電圧制御回路と、前記商用電源から供給される交流電力の電圧位相を検出するPLL回路と、当該PLL回路により検出された電圧位相と前記直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準とに基づいて、当該電圧位相および入力電流振幅基準から構成される入力電流指令に、前記コンバータの入力電流を検出する電流検出器から出力される検出信号が一致するように前記コンバータの入力電圧指令を作成する入力電流制御回路と、当該入力電流制御回路からの入力電圧指令に基づいて、前記コンバータのスイッチング素子のゲートを制御するゲート制御回路とからなるコンバータ制御回路を備えた無停電電源装置において、前記電圧検出器に故障/異常が発生したことを判定すると、前記直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準を一定期間調整する手段を備えて成ることを特徴とする無停電電源装置。
【請求項2】 商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータと、当該コンバータにより変換された直流電力を交流電力に変換して負荷へ供給するインバータと、当該インバータの入力側に接続された蓄電池と、前記負荷への電力供給を前記商用電源側またはインバータ側のいずれかに切り換える切換回路とを備えて、前記商用電源に異常が発生してコンバータが停止し、前記蓄電池を介してインバータから負荷へ電力を供給している状態から、前記商用電源が回復して再度コンバータを起動させるように主回路を構成し、前記コンバータの出力電圧を検出する電圧検出器と、当該電圧検出器から出力される検出信号を入力とし、当該検出信号に基づいて前記コンバータの入力電流振幅基準を発生する直流電圧制御回路と、前記商用電源から供給される交流電力の電圧位相を検出するPLL回路と、当該PLL回路により検出された電圧位相と前記直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準とに基づいて、当該電圧位相および入力電流振幅基準から構成される入力電流指令に、前記コンバータの入力電流を検出する電流検出器から出力される検出信号が一致するように前記コンバータの入力電圧指令を作成する入力電流制御回路と、当該入力電流制御回路からの入力電圧指令に基づいて、前記コンバータのスイッチング素子のゲートを制御するゲート制御回路とからなるコンバータ制御回路を備えた無停電電源装置において、前記直流電圧制御回路に入力される前記電圧検出器からの検出信号と直流電圧基準との偏差が所定の偏差以上であることにより、前記電圧検出器が故障/異常であると判定する判定手段と、前記判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されると、前記直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準を一定期間“0”に切り換える第1の切換手段と、前記判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されてから前記一定期間経過した後に、前記コンバータのゲートをブロックする第2の切換手段と、を備えて成ることを特徴とする無停電電源装置。
【請求項3】 商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータと、当該コンバータにより変換された直流電力を交流電力に変換して負荷へ供給するインバータと、当該インバータの入力側に接続された蓄電池と、前記負荷への電力供給を前記商用電源側またはインバータ側のいずれかに切り換える切換回路とを備えて、前記商用電源に異常が発生してコンバータが停止し、前記蓄電池を介してインバータから負荷へ電力を供給している状態から、前記商用電源が回復して再度コンバータを起動させるように主回路を構成し、前記コンバータの出力電圧を検出する電圧検出器と、当該電圧検出器から出力される検出信号を入力とし、当該検出信号に基づいて前記コンバータの入力電流振幅基準を発生する直流電圧制御回路と、前記商用電源から供給される交流電力の電圧位相を検出するPLL回路と、当該PLL回路により検出された電圧位相と前記直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準とに基づいて、当該電圧位相および入力電流振幅基準から構成される入力電流指令に、前記コンバータの入力電流を検出する電流検出器から出力される検出信号が一致するように前記コンバータの入力電圧指令を作成する入力電流制御回路と、当該入力電流制御回路からの入力電圧指令に基づいて、前記コンバータのスイッチング素子のゲートを制御するゲート制御回路とからなるコンバータ制御回路を備えた無停電電源装置において、前記インバータの出力電力を検出する電力検出手段と、前記直流電圧制御回路に入力される前記電圧検出器からの検出信号と直流電圧基準との偏差が所定の偏差以上であることにより、前記電圧検出器が故障/異常であると判定する判定手段と、前記判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されると、前記直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準を一定期間、前記電力検出手段から出力される検出信号によって得られた出力電力に相当する入力電流振幅基準に切り換える第1の切換手段と、前記判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されてから前記一定期間経過した後に、前記コンバータのゲートをブロックする第2の切換手段と、を備えて成ることを特徴とする無停電電源装置。
【請求項4】 商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータと、当該コンバータにより変換された直流電力を交流電力に変換して負荷へ供給するインバータと、当該インバータの入力側に接続された蓄電池と、前記負荷への電力供給を前記商用電源側またはインバータ側のいずれかに切り換える切換回路とを備えて、前記商用電源に異常が発生してコンバータが停止し、前記蓄電池を介してインバータから負荷へ電力を供給している状態から、前記商用電源が回復して再度コンバータを起動させるように主回路を構成し、前記コンバータの出力電圧を検出する電圧検出器と、当該電圧検出器から出力される検出信号を入力とし、当該検出信号に基づいて前記コンバータの入力電流振幅基準を発生する直流電圧制御回路と、前記商用電源から供給される交流電力の電圧位相を検出するPLL回路と、当該PLL回路により検出された電圧位相と前記直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準とに基づいて、当該電圧位相および入力電流振幅基準から構成される入力電流指令に、前記コンバータの入力電流を検出する電流検出器から出力される検出信号が一致するように前記コンバータの入力電圧指令を作成する入力電流制御回路と、当該入力電流制御回路からの入力電圧指令に基づいて、前記コンバータのスイッチング素子のゲートを制御するゲート制御回路とからなるコンバータ制御回路を備えた無停電電源装置において、前記直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準が所定の大きさ以上であることにより、前記電圧検出器が故障/異常であると判定する判定手段と、前記判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されると、前記直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準を一定期間“0”に切り換える第1の切換手段と、前記判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されてから前記一定期間経過した後に、前記コンバータのゲートをブロックする第2の切換手段と、を備えて成ることを特徴とする無停電電源装置。
【請求項5】 商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータと、当該コンバータにより変換された直流電力を交流電力に変換して負荷へ供給するインバータと、当該インバータの入力側に接続された蓄電池と、前記負荷への電力供給を前記商用電源側またはインバータ側のいずれかに切り換える切換回路とを備えて、前記商用電源に異常が発生してコンバータが停止し、前記蓄電池を介してインバータから負荷へ電力を供給している状態から、前記商用電源が回復して再度コンバータを起動させるように主回路を構成し、前記コンバータの出力電圧を検出する電圧検出器と、当該電圧検出器から出力される検出信号を入力とし、当該検出信号に基づいて前記コンバータの入力電流振幅基準を発生する直流電圧制御回路と、前記商用電源から供給される交流電力の電圧位相を検出するPLL回路と、当該PLL回路により検出された電圧位相と前記直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準とに基づいて、当該電圧位相および入力電流振幅基準から構成される入力電流指令に、前記コンバータの入力電流を検出する電流検出器から出力される検出信号が一致するように前記コンバータの入力電圧指令を作成する入力電流制御回路と、当該入力電流制御回路からの入力電圧指令に基づいて、前記コンバータのスイッチング素子のゲートを制御するゲート制御回路とからなるコンバータ制御回路を備えた無停電電源装置において、前記インバータの出力電力を検出する電力検出手段と、前記直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準が所定の大きさ以上であることにより、前記電圧検出器が故障/異常であると判定する判定手段と、前記判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されると、前記直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準を一定期間、前記電力検出手段から出力される検出信号によって得られた出力電力に相当する入力電流振幅基準に切り換える第1の切換手段と、前記判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されてから前記一定期間経過した後に、前記コンバータのゲートをブロックする第2の切換手段と、を備えて成ることを特徴とする無停電電源装置。
【請求項6】 商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータと、当該コンバータにより変換された直流電力を交流電力に変換して負荷へ供給するインバータと、当該インバータの入力側に接続された蓄電池と、前記負荷への電力供給を前記商用電源側またはインバータ側のいずれかに切り換える切換回路とを備えて、前記商用電源に異常が発生してコンバータが停止し、前記蓄電池を介してインバータから負荷へ電力を供給している状態から、前記商用電源が回復して再度コンバータを起動させるように主回路を構成し、前記コンバータの出力電圧を検出する電圧検出器と、当該電圧検出器から出力される検出信号を入力とし、当該検出信号に基づいて前記コンバータの入力電流振幅基準を発生する直流電圧制御回路と、前記商用電源から供給される交流電力の電圧位相を検出するPLL回路と、当該PLL回路により検出された電圧位相と前記直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準とに基づいて、当該電圧位相および入力電流振幅基準から構成される入力電流指令に、前記コンバータの入力電流を検出する電流検出器から出力される検出信号が一致するように前記コンバータの入力電圧指令を作成する入力電流制御回路と、当該入力電流制御回路からの入力電圧指令に基づいて、前記コンバータのスイッチング素子のゲートを制御するゲート制御回路とからなるコンバータ制御回路を備えた無停電電源装置において、前記蓄電池の電流を検出する電流検出手段と、前記直流電圧制御回路に入力される前記電圧検出器からの検出信号と直流電圧基準との偏差が所定の偏差以上であることにより、前記電圧検出器が故障/異常であると判定する判定手段と、前記判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されると、前記直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準を一定期間、前記電流検出手段から出力される検出信号によって得られた蓄電池電流フィードバックに相当する入力電流振幅基準に切り換える第1の切換手段と、前記判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されてから前記一定期間経過した後に、前記コンバータのゲートをブロックする第2の切換手段と、を備えて成ることを特徴とする無停電電源装置。
【請求項7】 商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータと、当該コンバータにより変換された直流電力を交流電力に変換して負荷へ供給するインバータと、当該インバータの入力側に接続された蓄電池と、前記負荷への電力供給を前記商用電源側またはインバータ側のいずれかに切り換える切換回路とを備えて、前記商用電源に異常が発生してコンバータが停止し、前記蓄電池を介してインバータから負荷へ電力を供給している状態から、前記商用電源が回復して再度コンバータを起動させるように主回路を構成し、前記コンバータの出力電圧を検出する電圧検出器と、当該電圧検出器から出力される検出信号を入力とし、当該検出信号に基づいて前記コンバータの入力電流振幅基準を発生する直流電圧制御回路と、前記商用電源から供給される交流電力の電圧位相を検出するPLL回路と、当該PLL回路により検出された電圧位相と前記直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準とに基づいて、当該電圧位相および入力電流振幅基準から構成される入力電流指令に、前記コンバータの入力電流を検出する電流検出器から出力される検出信号が一致するように前記コンバータの入力電圧指令を作成する入力電流制御回路と、当該入力電流制御回路からの入力電圧指令に基づいて、前記コンバータのスイッチング素子のゲートを制御するゲート制御回路とからなるコンバータ制御回路を備えた無停電電源装置において、前記蓄電池の電流を検出する電流検出手段と、前記直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準が所定の大きさ以上であることにより、前記電圧検出器が故障/異常であると判定する判定手段と、前記判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されると、前記直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準を一定期間、前記電流検出手段から出力される検出信号によって得られた蓄電池電流フィードバックに相当する入力電流振幅基準に切り換える第1の切換手段と、前記判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されてから前記一定期間経過した後に、前記コンバータのゲートをブロックする第2の切換手段と、を備えて成ることを特徴とする無停電電源装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンバータ、インバータ、および切換回路で主回路が構成され、商用電源との切り換えを行なうことが可能な無停電電源装置に係り、特に直流電圧を測定する電圧検出器が故障/異常になった場合でも、装置を構成する主回路へのストレスを抑制して装置の信頼性を向上できるようにした無停電電源装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近、電源装置の一つとして、商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータと、このコンバータにより変換された直流電力を交流電力に変換して負荷へ供給するインバータと、このインバータの入力側に接続された蓄電池と、負荷への電力供給を商用電源側またはインバータ側のいずれかに切り換える切換回路とを備えて、商用電源に異常が発生してコンバータが停止し、蓄電池を介してインバータから負荷へ電力を供給している状態から、商用電源が回復して再度コンバータを起動させるように主回路を構成した無停電電源装置が用いられてきている。
【0003】図11は、この種の従来の無停電電源装置の構成例を示すブロック図である。。
【0004】図11において、インバータ1の出力側は、インバータトランス2の一方の巻線に接続している。
【0005】また、インバータトランス2のもう一方の巻線は、本無停電電源装置の出力側となり、切換回路3に接続している。
【0006】さらに、切換回路3は、接触器4と半導体スイッチ5とから構成されており、負荷6への電力供給を、インバータ1側(無停電電源装置)または商用電源7側のいずれかに切り換えるために用いる。
【0007】なお、切換回路3は、接触器4と半導体スイッチ5とから構成されているが、いずれか一方のみであっても構わない。
【0008】この切換回路3は、常時は、商用電源7からの交流電圧が、コンバータ8によって所望の直流電圧源に変換され、この直流電圧源を入力とするインバータ1が所望の交流電圧を出力することによって、無停電電源装置から負荷6へ電力を供給する。
【0009】一方、交流入力停電時等の交流入力異常時には、それが電圧検出器9により検出されて停電検出回路10が動作し、コンバータ8を停止させ、蓄電池11のような直流電圧源を構成できるものからインバータ1へ電力供給を継続することによって、無停電電源装置から負荷6への電力供給を継続する。
【0010】一方、直流コンデンサ12等の直流電圧を測定する電圧検出器13の出力は、コンバータ制御回路14に入力され、コンバータ制御回路14内の直流電圧制御回路15に直流電圧フィードバック16として入力する。
【0011】また、直流電圧制御回路15の出力は、入力電流振幅基準17として入力電流制御回路10に入力する。
【0012】さらに、コンバータ制御回路14のPLL回路19の出力は、電圧位相20として入力電流制御回路18に入力する。
【0013】また、コンバータ8の入力電流を測定する電流検出器21の出力は、入力電流フィードバック22として入力電流制御回路10に入力する。
【0014】さらに、電圧検出器9の出力は、入力電圧フィードバック23として入力電流制御回路18に入力する。
【0015】一方、入力電流制御回路18の出力は、入力電圧指令24としてゲート制御回路25に入力する。
【0016】また、ゲート制御回路25の出力は、ゲート信号26としてコンバータ8に入力する。
【0017】なお、交流フィルタ27は、コンバータ8で発生する高調波を商用電源7に回生させないために設けている。
【0018】図12は、上記コンバータ制御回路14の構成例を示すブロック図である。
【0019】図12において、直流電圧制御回路15は、無停電電源装置が本来出力すべき電圧相当の出力をインバータ8が出力できるように、入力電流振幅基準17を出力する。
【0020】また、入力電流制御回路18は、電流検出器20によって検出された入力電流のフィードバック22が入力電圧振幅基準17と等しくなるように、およびPLL回路19によって検出された電圧位相20と等しくなるように制御を行ない、入力電圧指令24を出力する。
【0021】さらに、ゲート制御回路23は、コンバータ8の出力が入力電圧指令24に一致するように、ゲー卜信号26を出力する。
【0022】なお、コンバータ8には、蓄電池11を充電するための充電制御回路が設けられているが、ここではその説明を省略する。
【0023】また、インバータ1についても、実際にはインバータ制御回路が設けられているが、ここではその説明を省略する。
【0024】図13は、上記コンバータ8の構成例を示すブロック図である。
【0025】図13において、正極Pは、スイッチング素子31a,31c,31eのコレクタにそれぞれ接続している。
【0026】また、これらのスイッチング素子31a,31c,31eには、それぞれ逆並列にダイオード32a,32c,32eを接続している。そして、これらは直流電圧部のP側として、コンバータ出力34としている。
【0027】一方、スイッチング素子31b,31d,31fのエミッタは、直流コンデンサ12のもう一つの端子に接続している。
【0028】また、これらのスイッチング素子31b,31d,31fには、それぞれ逆並列にダイオード32b,32d,32fを接続している。そして、これらは直流電圧部のN側として、コンバータ出力34としている。
【0029】なお、各スイッチング素子31a,31b,31c,31d,31e,31fには、個別にまたは一括して、スイッチング時のサージ電圧抑制用のスナバ回路が設けられているが、ここではその説明を簡単にするために省略している。
【0030】一方、ゲート駆動回路33には、ゲート信号26を入力している。
【0031】このゲート信号26に対し、ゲート駆動回路33は、上下直列に接続されたスイッチング素子、例えば31a,31b等が同時にオンすることを防止する(デッドタイム)を生成したり、各スナバ回路の充放電の期間を確保したりする。
【0032】以上により、コンバータ8は、パルス幅変調(PWM)によって直流電圧を制御する。
【0033】図14は、上記コンバータ制御回路14内の直流電圧制御回路15の構成例を示すブロック図である。
【0034】図14において、直流電圧基準35の出力としては、一定の直流電圧を出力する。
【0035】また、ソフトスタート信号36は、コンバータ8起動時に直流電圧を、コンバータ8を構成するスイッチング素子31a〜31fに逆接続されたダイオード32a〜32fによって発生する直流電圧から所望の出力電圧基準まで徐々に立ち上げる信号であり、コンバータ8起動期間中、ランプ関数等の暫時増加関数であり、起動完了後は1等の一定値となる。
【0036】本回路により、無停電電源装置の起動時直流電圧を徐々に増加させることができる。これは、一般的にソフトスタートと言われる手法である。
【0037】このソフトスタート信号36と直流電圧基準35とを乗算器37で乗算したものと、直流電圧フィードバック16との差分を、PI制御回路38の入力としている。
【0038】なお、本例では電圧制御としてPI制御を用いた例としているが、PID制御やI−P制御その他の一般的な制御手法や現代制御理論などを用いた制御回路でもかまわないPI制御回路38の出力は入力電流基準17となる。
【0039】図15は、上記コンバータ制御回路14内の入力電流制御回路18の構成例を示すブロック図である。
【0040】図15において、入力電流振幅基準17と、PLL回路19からの出力である電圧位相20とは、乗算器41a〜41cにそれぞれ入力する。この乗算器41a〜41cの出力は、U相、V相、W相の交流入力電流基準となる。
【0041】コンバータ8起動時の入力電流基準については、上記直流電圧制御基準で述べたソフトスタート手法を用いている。
【0042】この交流入力電流基準は、入力電流フィードバック22との差分をそれぞれとり、P制御回路42a〜42cにそれぞれ入力する。
【0043】このP制御回路42a〜42cは、入力電流フィードバック22が入力電流基準に追従するように制御を行なう。
【0044】なお、本例では、電圧制御としてP制御を用いる例としているが、PID制御やI−P制御、その他の一般的な制御手法や現代制御理論等を用いた制御回路であっても構わない。
【0045】特に、高速化や安定化を図る意味で入力電流の後段または前段あるいは並列に、入力電圧などのオフセットを付加することがあってもかまわない。ここでは、後段に入力電圧フィードバック23を各相毎に加算して、入力電圧指令24としている。
【0046】また、本構成例は、1相毎に個別に制御を行なう構成としているが、公知のd−q軸理論を用いて、3相の電流、電圧を振幅成分と位相成分とに分けて制御を行なう構成としても構わない。
【0047】図16は、上記コンバータ制御回路14内のゲート制御回路25の構成例を示すブロック図である。
【0048】図16において、入力電圧指令24は、キャリア発生回路43からの出力との差分をそれぞれとり、コンパレータ44a〜44cに入力する。
【0049】また、コンパレータ44a〜44cの出力は、ゲート生成回路45a〜45cに入力する。
【0050】さらに、ゲート生成回路45a〜45cの出力は、ゲート信号26となる。
【0051】なお、本構成例は、一般的に言われる三角波比較方式を示した一例である。
【0052】また、ゲートパルスの発生手法は、特に限定しない。
【0053】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の無停電電源装置においては、以下のような問題点がある。
【0054】すなわち、図11において、電圧検出器13が故障あるいはオープン等による異常により、定格直流電圧に対して著しく異なる直流電圧フィードバック16が得られた場合、直流電圧制御回路15は、直流電圧基準35と直流電圧フィードバック16(直流電圧検出値)との偏差が“0”となるように、PI制御等を行なう。
【0055】このため、直流電圧制御回路15からの出力である入力電流振幅基準17が大きく変動して、本入力電流振幅基準17の変動に見合うゲート信号26がコンバータ8に出力されることから、制御量である直流電圧が装置の定格に対して過大な出力が発生する。
【0056】そして、この過大に出力されたエネルギーは、インバータ1側で必要とされるエネルギーに対して過大であるため、直流回路内のエネルギー蓄積要素である直流コンデンサ12にエネルギーが吸収されてしまう。
【0057】この結果、直流回路は直流過電圧の状態になるが、前記したように、電圧検出器13の故障/異常によって検出が不可能であるため、本故障検出による保護連動が行なわれず、無停電電源装置の主回路等の構成部品の保護である直流ヒューズ断やコンバータヒューズ断を検出して、無停電電源装置が停止するという問題がある。
【0058】本発明の目的は、直流電圧を測定する電圧検出器が故障/異常になった場合でも、装置を構成する主回路へのストレスを抑制して装置の信頼性を向上させることが可能な無停電電源装置を提供することにある。
【0059】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータと、当該コンバータにより変換された直流電力を交流電力に変換して負荷へ供給するインバータと、当該インバータの入力側に接続された蓄電池と、負荷への電力供給を商用電源側またはインバータ側のいずれかに切り換える切換回路とを備えて、商用電源に異常が発生してコンバータが停止し、蓄電池を介してインバータから負荷へ電力を供給している状態から、商用電源が回復して再度コンバータを起動させるように主回路を構成し、コンバータの出力電圧を検出する電圧検出器と、当該電圧検出器から出力される検出信号を入力とし、当該検出信号に基づいてコンバータの入力電流振幅基準を発生する直流電圧制御回路と、商用電源から供給される交流電力の電圧位相を検出するPLL回路と、当該PLL回路により検出された電圧位相と直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準とに基づいて、当該電圧位相および入力電流振幅基準から構成される入力電流指令に、コンバータの入力電流を検出する電流検出器から出力される検出信号が一致するようにコンバータの入力電圧指令を作成する入力電流制御回路と、当該入力電流制御回路からの入力電圧指令に基づいて、コンバータのスイッチング素子のゲートを制御するゲート制御回路とからなるコンバータ制御回路を備えた無停電電源装置において、請求項1の発明では、電圧検出器に故障/異常が発生したことを判定すると、直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準を一定期間調整する手段を備えている。
【0060】従って、請求項1の発明の無停電電源装置においては、電圧検出器の故障/異常に対して、直流電圧制御回路の出力である入力電流振幅基準を一定期間調整することにより、コンバータのゲート信号を絞って、装置を構成する主回路へのストレスを抑制することが可能となるため、無停電電源装置の信頼性を向上することができる。
【0061】一方、請求項2の発明では、直流電圧制御回路に入力される電圧検出器からの検出信号と直流電圧基準との偏差が所定の偏差以上であることにより、電圧検出器が故障/異常であると判定する判定手段と、判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されると、直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準を一定期間“0”に切り換える第1の切換手段と、判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されてから一定期間経過した後に、コンバータのゲートをブロックする第2の切換手段とを備えている。
【0062】従って、請求項2の発明の無停電電源装置においては、電圧検出器の故障/異常に対して、直流電圧制御回路の出力である入力電流振幅基準を一定期間“0”(停止)に切り換え、さらに一定期間経過後にコンバータのゲートをブロックすることにより、コンバータのゲート信号を絞ってコンバータ制御を停止させ、装置を構成する主回路へのストレスを抑制することが可能となるため、無停電電源装置の信頼性を向上することができる。
【0063】また、請求項3の発明では、インバータの出力電力を検出する電力検出手段と、直流電圧制御回路に入力される電圧検出器からの検出信号と直流電圧基準との偏差が所定の偏差以上であることにより、電圧検出器が故障/異常であると判定する判定手段と、判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されると、直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準を一定期間、電力検出手段から出力される検出信号によって得られた出力電力に相当する入力電流振幅基準に切り換える第1の切換手段と、判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されてから一定期間経過した後に、コンバータのゲートをブロックする第2の切換手段とを備えている。
【0064】従って、請求項3の発明の無停電電源装置においては、電圧検出器の故障/異常に対して、直流電圧制御回路の出力である入力電流振幅基準を一定期間インバータの出力電力に相当する入力電流振幅基準に切り換え、さらに一定期間経過後にコンバータのゲートをブロックすることにより、コンバータのゲート信号を絞って、装置を構成する主回路へのストレスを抑制することが可能となるため、無停電電源装置の信頼性を向上することができる。
【0065】また、この場合、直流電圧制御回路の出力である入力電流振幅基準をインバータの出力電力に相当する入力電流振幅基準に切り換えることにより、直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準を一定期間“0”に切り換える場合に比べて、電圧検出器の故障/異常の発生時の入力電流振幅基準の切り換えを、より一層スムーズに行なうことができる。
【0066】さらに、請求項4の発明では、直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準が所定の大きさ以上であることにより、電圧検出器が故障/異常であると判定する判定手段と、判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されると、直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準を一定期間“0”に切り換える第1の切換手段と、判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されてから一定期間経過した後に、コンバータのゲートをブロックする第2の切換手段とを備えている。
【0067】従って、請求項4の発明の無停電電源装置においては、電圧検出器の故障/異常に対して、直流電圧制御回路の出力である入力電流振幅基準を一定期間“0”(停止)に切り換え、さらに一定期間経過後にコンバータのゲートをブロックすることにより、コンバータのゲート信号を絞ってコンバータ制御を停止させ、装置を構成する主回路へのストレスを抑制することが可能となるため、無停電電源装置の信頼性を向上することができる。
【0068】また、この場合、直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準が所定の大きさ以上であることで、電圧検出器が故障/異常であると判定することにより、電圧検出器からの検出信号と直流電圧基準との偏差が所定の偏差以上であることで、電圧検出器が故障/異常であると判定する場合に比べて、電圧検出器の故障/異常の発生をより一層的確に検出することができる。
【0069】一方、請求項5の発明では、インバータの出力電力を検出する電力検出手段と、直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準が所定の大きさ以上であることにより、電圧検出器が故障/異常であると判定する判定手段と、判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されると、直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準を一定期間、電力検出手段から出力される検出信号によって得られた出力電力に相当する入力電流振幅基準に切り換える第1の切換手段と、判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されてから一定期間経過した後に、コンバータのゲートをブロックする第2の切換手段とを備えている。
【0070】従って、請求項5の発明の無停電電源装置においては、電圧検出器の故障/異常に対して、直流電圧制御回路の出力である入力電流振幅基準を一定期間インバータの出力電力に相当する入力電流振幅基準に切り換え、さらに一定期間経過後にコンバータのゲートをブロックすることにより、コンバータのゲート信号を絞って、装置を構成する主回路へのストレスを抑制することが可能となるため、無停電電源装置の信頼性を向上することができる。
【0071】また、この場合、直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準が所定の大きさ以上であることで、電圧検出器が故障/異常であると判定することにより、電圧検出器からの検出信号と直流電圧基準との偏差が所定の偏差以上であることで、電圧検出器が故障/異常であると判定する場合に比べて、電圧検出器の故障/異常の発生をより一層的確に検出することができる。
【0072】さらに、この場合、直流電圧制御回路の出力である入力電流振幅基準をインバータの出力電力に相当する入力電流振幅基準に切り換えることにより、直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準を一定期間“0”に切り換える場合に比べて、電圧検出器の故障/異常の発生時の入力電流振幅基準の切り換えを、より一層スムーズに行なうことができる。
【0073】また、請求項6の発明では、蓄電池の電流を検出する電流検出手段と、直流電圧制御回路に入力される電圧検出器からの検出信号と直流電圧基準との偏差が所定の偏差以上であることにより、電圧検出器が故障/異常であると判定する判定手段と、判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されると、直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準を一定期間、電流検出手段から出力される検出信号によって得られた蓄電池電流フィードバックに相当する入力電流振幅基準に切り換える第1の切換手段と、判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されてから一定期間経過した後に、コンバータのゲートをブロックする第2の切換手段とを備えている。
【0074】従って、請求項6の発明の無停電電源装置においては、電圧検出器の故障/異常に対して、直流電圧制御回路の出力である入力電流振幅基準を一定期間蓄電池電流フィードバックに相当する入力電流振幅基準に切り換え、さらに一定期間経過後にコンバータのゲートをブロックすることにより、コンバータのゲート信号を絞って、装置を構成する主回路へのストレスを抑制することが可能となるため、無停電電源装置の信頼性を向上することができる。
【0075】また、この場合、直流電圧制御回路の出力である入力電流振幅基準を蓄電池電流フィードバックに相当する入力電流振幅基準に切り換えることにより、直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準を一定期間“0”に切り換える場合に比べて、電圧検出器の故障/異常の発生時の入力電流振幅基準の切り換えを、より一層スムーズに行なうことができると共に、装置構成の簡略化を図ることができる。
【0076】さらに、請求項7の発明では、蓄電池の電流を検出する電流検出手段と、直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準が所定の大きさ以上であることにより、電圧検出器が故障/異常であると判定する判定手段と、判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されると、直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準を一定期間、電流検出手段から出力される検出信号によって得られた蓄電池電流フィードバックに相当する入力電流振幅基準に切り換える第1の切換手段と、判定手段により電圧検出器の故障/異常が判定されてから一定期間経過した後に、前記コンバータのゲートをブロックする第2の切換手段とを備えている。
【0077】従って、請求項7の発明の無停電電源装置においては、電圧検出器の故障/異常に対して、直流電圧制御回路の出力である入力電流振幅基準を一定期間蓄電池電流フィードバックに相当する入力電流振幅基準に切り換え、さらに一定期間経過後にコンバータのゲートをブロックすることにより、コンバータのゲート信号を絞って、装置を構成する主回路へのストレスを抑制することが可能となるため、無停電電源装置の信頼性を向上することができる。
【0078】また、この場合、直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準が所定の大きさ以上であることで、電圧検出器が故障/異常であると判定することにより、電圧検出器からの検出信号と直流電圧基準との偏差が所定の偏差以上であることで、電圧検出器が故障/異常であると判定する場合に比べて、電圧検出器の故障/異常の発生をより一層的確に検出することができる。
【0079】さらに、この場合、直流電圧制御回路の出力である入力電流振幅基準を蓄電池電流フィードバックに相当する入力電流振幅基準に切り換えることにより、直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準を一定期間“0”に切り換える場合に比べて、電圧検出器の故障/異常の発生時の入力電流振幅基準の切り換えを、より一層スムーズに行なうことができると共に、装置構成の簡略化を図ることができる。
【0080】
【発明の実施の形態】本発明では、前述した無停電電源装置において、電圧検出器に故障/異常が発生したことを判定した場合に、直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準を一定期間調整する(停止または他の指令に切り換える)ことにより、コンバータのゲート信号を絞って、無停電電源装置を構成する主回路へのストレスを抑制することを特徴とする。
【0081】以下、上記のような考え方に基づく本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0082】(第1の実施の形態:請求項1および請求項2に対応)図1は、本実施の形態による無停電電源装置におけるコンバータ制御回路14内の直流電圧制御回路15の構成例を示すブロック図であり、前述した図14と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0083】本実施の形態の直流電圧制御回路15は、図1に示すように、判定回路51、および切換回路53を、図14に付加した構成としている。
【0084】すなわち、図1において、直流電圧基準35とソフトスタート信号36とを乗算器37で乗算した信号と、直流電圧フィードバック16との差分(偏差)を、PI制御回路38、および判定回路51のそれぞれ入力としている。
【0085】判定回路51は、入力した差分(偏差)が所定の偏差以上であることにより、前記電圧検出器13が故障/異常であると判定する。
【0086】そして、この判定回路51の一つの出力を、切換信号52として切換回路53に入力し、また判定回路のもう一つの出力を、ゲートブロック信号54として前記ゲート制御回路25に入力している。
【0087】切換回路53は、常時は、PI制御回路38からの出力を入力電流振幅基準17として出力し、判定回路51からの切換信号52の入力により、“0”指令を入力電流振幅基準17として出力するようにしている。
【0088】図2は、本実施の形態による無停電電源装置におけるコンバータ制御回路14内の直流電圧制御回路15内の判定回路51の構成例を示すブロック図である。図2において、直流電圧基準35とソフトスタート信号36とを乗算器37で乗算した信号と直流電圧フィードバック16との差分(偏差)と異常検出レベルとを比較する比較器55の出力を、S−Rフリップフロップ56aのSET入力とし、S−Rフリップフロップ56aからの出力を、タイマ57の入力としている。
【0089】また、タイマ57からの出力を、S−Rフリップフロップ56bのSET入力、切換信号52の出力、S−Rフリップフロップ56aのRESET入力とそれぞれし、S−Rフリップフロップ56bからの出力を、ゲートブロック信号54としている。
【0090】判定回路51からの出力である切換信号52は、タイマ57で生成される波形を出力し、もう一つの出力であるゲートブロック信号54は、タイマ57で生成される時間後に、出力“1”に固定するようにしている。
【0091】さらに、S−Rフリップフロップ56bのRESET入力は、外部からの故障復旧の信号としている。
【0092】図3は、本実施の形態による無停電電源装置におけるコンバータ制御回路14内のゲート制御回路25の構成例を示すブロック図であり、前述した図16と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0093】図3において、コンパレータ44a〜44cの出力を、切換回路53a〜53cに入力している。
【0094】この切換回路53a〜53cのもう一つの端子は、“0”指令を入力するようにしている。
【0095】また、判定回路51からの出力である切換信号52は、常時は、コンパレータ44a〜44c側を接続する指令を出力しており、異常検出時(切換信号52による切換指令有りの時)のみ、“0”指令端子側に接続するようにしている。
【0096】次に、以上のように構成した本実施の形態の無停電電源装置の作用について説明する。
【0097】なお、前述した従来の無停電電源装置と同一部分の作用についてはその説明を省略し、ここでは異なる部分の作用についてのみ述べる。
【0098】図1の直流電圧制御回路15において、電圧検出器13が故障またはオープンにより、著しく異なる検出値を示した場合には、判定回路51によって異常が判定され、出力される切換信号52により、切換回路53を“0”指令側に一定時間接続して、入力電流振幅基準17を“0”にする。
【0099】これにより、入力電流制御回路18は、コンバータ8のゲート信号26を絞るような入力電圧指令24を生成する。
【0100】すなわち、図2の判定回路51において、常時、異常検出レベルと直流電圧基準35と直流電圧フィードバック16との差分(偏差)とを比較し、電圧検出器13が故障またはオープンにより、著しく異なる検出値を示した場合には、比較器55からの出力が“1”となり、S−Rフリップフロップ56aをSETする。そして、この信号をトリガとして、タイマ57で作成される時間分切換信号52を出力する。
【0101】また、タイマ57で作成された時間(一定時間)経過した後、直ちにゲートブロック信号54を出力する。
【0102】これにより、電圧検出器13の異常時、コンバータ制御指令を一定時間“0”にした後に、コンバータ8のゲートをブロックする。
【0103】一方、図3のゲート制御回路25において、上記ゲートブロック信号54を入力し、切換回路53a〜53cを“0”指令端子側に接続する。
【0104】これにより、コンバータ8のゲート信号26を“0”(停止)にする。
【0105】そして、コンバータ8の停止後は、蓄電池11により負荷6への給電を行なうことになる。
【0106】上述したように、本実施の形態の無停電電源装置では、直流電圧制御回路15に入力される電圧検出器13からの直流電圧フィードバック16と、直流電圧基準35とソフトスタート信号36との乗算信号との偏差が所定の偏差以上であることにより、電圧検出器13が故障/異常であると判定し、この電圧検出器13の故障/異常が判定された場合に、直流電圧制御回路15からの出力である入力電流振幅基準17を一定期間“0”に切り換え、さらにこの一定期間経過後に、コンバータ8のゲートをブロックするようにしているので、電圧検出器13の故障/異常に対して、コンバータ8のゲート信号26を絞ってコンバータ制御のみ速やかに停止させ、装置を構成する主回路へのストレスを抑制することができるため、無停電電源装置の信頼性を向上することが可能となる。
【0107】(第2の実施の形態:請求項1および請求項3に対応)図4は、本実施の形態による無停電電源装置におけるコンバータ制御回路14の構成例を示すブロック図であり、前述した図11と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0108】本実施の形態のコンバータ制御回路14は、図4に示すように、電圧検出器58、電流検出器59、および電力検出回路60を、図11に付加した構成としている。
【0109】すなわち、図4において、インバータ1の出力電圧を検出する電圧検出器58からの出力と、インバータ1の出力電流を検出する電流検出器59からの出力とを、電力検出回路60に入力している。
【0110】電力検出回路60は、これら2つの入力を乗算器61に入力し、さらに乗算器61からの出力を割算器62の入力として、もう一つの入力である定格電圧の値で割算し、電力検出信号63として出力する。
【0111】そして、この電力検出信号63を、前記直流電圧制御回路15に入力するようにしている。
【0112】図5は、本実施の形態による無停電電源装置におけるコンバータ制御回路14内の直流電圧制御回路15の構成例を示すブロック図であり、前述した図1と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0113】すなわち、本実施の形態の直流電圧制御回路15は、図5に示すように、図1における“0”指令を省略し、これに代えて、上記電力検出回路60からの出力である電力検出信号63を、前記切換回路53に入力する構成としている。
【0114】次に、以上のように構成した本実施の形態の無停電電源装置の作用について説明する。
【0115】なお、前述した第1の実施の形態の無停電電源装置と同一部分の作用についてはその説明を省略し、ここでは異なる部分の作用についてのみ述べる。
【0116】図4の電力検出回路60において、電圧検出器58の出力と電流検出器59の出力とから、インバータ1の出力電力を演算し、さらにインバータ1が必要とする電流量を求め、これを電力検出信号63として直流電圧制御回路15に入力する。
【0117】一方、図5の直流電圧制御回路15において、電圧検出器13が故障またはオープンにより、著しく異なる検出値を示した場合には、判定回路51によって異常が判定され、出力される切換信号52により、切換回路53を電力検出信号63側に一定時間接続して、入力電流振幅基準17をインバータ1の出力電力に相当する入力電流振幅基準とする。
【0118】これにより、入力電流制御回路18は、コンバータ8のゲート信号26を絞るような入力電圧指令24、すなわちインバータ1が必要とする電流分の指令を生成する。
【0119】これ以降の作用については、前述した第1の実施の形態の場合と同様である。上述したように、本実施の形態の無停電電源装置では、直流電圧制御回路15に入力される電圧検出器13からの直流電圧フィードバック16と、直流電圧基準35とソフトスタート信号36との乗算信号との偏差が所定の偏差以上であることにより、電圧検出器13が故障/異常であると判定し、この電圧検出器13の故障/異常が判定された場合に、直流電圧制御回路15からの出力である入力電流振幅基準17を一定期間、電力検出回路60からの電力検出信号63によって得られたインバータ1の出力電力に相当する入力電流振幅基準に切り換え、さらにこの一定期間経過後に、コンバータ8のゲートをブロックするようにしているので、電圧検出器13の故障/異常に対して、コンバータ8のゲート信号26を絞ってコンバータ制御のみ速やかに停止させ、装置を構成する主回路へのストレスを抑制することができるため、無停電電源装置の信頼性を向上することが可能となる。
【0120】また、直流電圧制御回路15の出力である入力電流振幅基準17をインバータ1の出力電力に相当する入力電流振幅基準17に切り換えるようにしているので、電圧検出器13の故障/異常の発生時の入力電流振幅基準17の切り換えを、より一層スムーズに行なうことが可能となる。
【0121】(第3の実施の形態:請求項1および請求項4に対応)図6は、本実施の形態による無停電電源装置におけるコンバータ制御回路14内の直流電圧制御回路15の構成例を示すブロック図であり、前述した図1と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0122】すなわち、本実施の形態の直流電圧制御回路15は、図6に示すように、図1における直流電圧基準35とソフトスタート信号36とを乗算器37で乗算した信号と、直流電圧フィードバック16との差分(偏差)を、前記判定回路51に入力するのに代えて、PI制御回路38からの出力を、判定回路51に入力する構成としている。
【0123】次に、以上のように構成した本実施の形態の無停電電源装置の作用について説明する。
【0124】なお、前述した第1の実施の形態の無停電電源装置と同一部分の作用についてはその説明を省略し、ここでは異なる部分の作用についてのみ述べる。
【0125】図6の直流電圧制御回路15において、電圧検出器13が故障またはオープンにより、著しく異なる検出値を示した場合には、判定回路51によって異常を判定する。
【0126】すなわち、PI制御回路38からの出力が判定回路51の入力となっており、判定回路51では、あらかじめ設定したPI制御の応答時間内に制御量が安定しない場合に異常であると判定され、出力される切換信号52により、切換回路53を“0”指令側に一定時間接続して、入力電流振幅基準17を“0”にする。これにより、入力電流制御回路18は、コンバータ8のゲート信号26を絞るような入力電圧指令24を生成する。
【0127】これ以降の作用については、前述した第1の実施の形態の場合と同様である。上述したように、本実施の形態の無停電電源装置では、PI制御回路38からの出力、すなわち直流電圧制御回路15からの出力である入力電流振幅基準17が所定の大きさ以上であることにより、電圧検出器13が故障/異常であると判定し、この電圧検出器13の故障/異常が判定された場合に、直流電圧制御回路15からの出力である入力電流振幅基準17を一定期間“0”に切り換え、さらにるこの一定期間経過後に、コンバータ8のゲートをブロックするようにしているので、電圧検出器13の故障/異常に対して、コンバータ8のゲート信号26を絞ってコンバータ制御のみ速やかに停止させ、装置を構成する主回路へのストレスを抑制することができるため、無停電電源装置の信頼性を向上することが可能となる。
【0128】また、直流電圧制御回路15からの出力である入力電流振幅基準17が所定の大きさ以上であることで、電圧検出器13が故障/異常であると判定するようにしているので、電圧検出器13の故障/異常の発生をより一層的確に検出することが可能となる。
【0129】(第4の実施の形態:請求項1および請求項5に対応)図7は、本実施の形態による無停電電源装置におけるコンバータ制御回路14内の直流電圧制御回路15の構成例を示すブロック図であり、前述した図5と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0130】すなわち、本実施の形態の直流電圧制御回路15は、図7に示すように、図5における直流電圧基準35とソフトスタート信号36とを乗算器37で乗算した信号と、直流電圧フィードバック16との差分(偏差)を、前記判定回路51に入力するのに代えて、PI制御回路38からの出力を、判定回路51に入力する構成としている。
【0131】次に、以上のように構成した本実施の形態の無停電電源装置の作用について説明する。
【0132】なお、前述した第2の実施の形態の無停電電源装置と同一部分の作用についてはその説明を省略し、ここでは異なる部分の作用についてのみ述べる。
【0133】図7の直流電圧制御回路15において、電圧検出器13が故障またはオープンにより、著しく異なる検出値を示した場合には、判定回路51によって異常を判定する。
【0134】すなわち、PI制御回路38からの出力が判定回路51の入力となっており、判定回路51では、あらかじめ設定したPI制御の応答時間内に制御量が安定しない場合に異常であると判定され、出力される切換信号52により、切換回路53を“0”指令側に一定時間接続して、入力電流振幅基準17を“0”にする。これにより、入力電流制御回路18は、コンバータ8のゲート信号26を絞るような入力電圧指令24を生成する。
【0135】これ以降の作用については、前述した第2の実施の形態の場合と同様である。上述したように、本実施の形態の無停電電源装置では、PI制御回路38からの出力、すなわち直流電圧制御回路15からの出力である入力電流振幅基準17が所定の大きさ以上であることにより、電圧検出器13が故障/異常であると判定し、この電圧検出器13の故障/異常が判定された場合に、直流電圧制御回路15からの出力である入力電流振幅基準17を一定期間、電力検出回路60からの電力検出信号63によって得られたインバータ1の出力電力に相当する入力電流振幅基準に切り換え、さらにこの一定期間経過後に、コンバータ8のゲートをブロックするようにしているので、電圧検出器13の故障/異常に対して、コンバータ8のゲート信号26を絞ってコンバータ制御のみ速やかに停止させ、装置を構成する主回路へのストレスを抑制することができるため、無停電電源装置の信頼性を向上することが可能となる。
【0136】また、直流電圧制御回路15からの出力である入力電流振幅基準17が所定の大きさ以上であることで、電圧検出器13が故障/異常であると判定するようにしているので、電圧検出器13の故障/異常の発生をより一層的確に検出することが可能となる。
【0137】さらに、直流電圧制御回路15の出力である入力電流振幅基準17をインバータ1の出力電力に相当する入力電流振幅基準17に切り換えるようにしているので、電圧検出器13の故障/異常の発生時の入力電流振幅基準17の切り換えを、より一層スムーズに行なうことが可能となる。
【0138】(第5の実施の形態:請求項1および請求項6に対応)図8は、本実施の形態による無停電電源装置におけるコンバータ制御回路14の構成例を示すブロック図であり、前述した図11と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0139】本実施の形態のコンバータ制御回路14は、図8に示すように、電流検出器64を、図11に付加した構成としている。
【0140】すなわち、図8において、蓄電池11の電流を検出する電流検出器64からの出力である蓄電池電流フィードバック65を、前記直流電圧制御回路15に入力するようにしている。
【0141】図9は、本実施の形態による無停電電源装置におけるコンバータ制御回路14内の直流電圧制御回路15の構成例を示すブロック図であり、前述した図1と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0142】すなわち、本実施の形態の直流電圧制御回路15は、図9に示すように、図1における“0”指令を省略し、これに代えて、上記電流検出器64からの出力である蓄電池電流フィードバック65を、前記切換回路53に入力する構成としている。
【0143】次に、以上のように構成した本実施の形態の無停電電源装置の作用について説明する。
【0144】なお、前述した第1の実施の形態の無停電電源装置と同一部分の作用についてはその説明を省略し、ここでは異なる部分の作用についてのみ述べる。
【0145】図8の電流検出器64において、蓄電池11の電流を検出し、これを蓄電池電流フィードバック65として直流電圧制御回路15に入力する。
【0146】一方、図9の直流電圧制御回路15において、電圧検出器13が故障またはオープンにより、著しく異なる検出値を示した場合には、判定回路51によって異常が判定され、出力される切換信号52により、切換回路53を蓄電池電流フィードバック65側に一定時間接続して、入力電流振幅基準17を蓄電池電流フィードバック65に相当する入力電流振幅基準とする。
【0147】これにより、入力電流制御回路18は、コンバータ8のゲート信号26を絞るような入力電圧指令24を生成する。
【0148】これ以降の作用については、前述した第1の実施の形態の場合と同様である。上述したように、本実施の形態の無停電電源装置では、直流電圧制御回路15に入力される電圧検出器13からの直流電圧フィードバック16と、直流電圧基準35とソフトスタート信号36との乗算信号との偏差が所定の偏差以上であることにより、電圧検出器13が故障/異常であると判定し、この電圧検出器13の故障/異常が判定された場合に、直流電圧制御回路15からの出力である入力電流振幅基準17を一定期間、電流検出器64から出力される検出信号によって得られた蓄電池電流フィードバック65に相当する入力電流振幅基準に切り換え、さらにこの一定期間経過後に、コンバータ8のゲートをブロックするようにしているので、電圧検出器13の故障/異常に対して、コンバータ8のゲート信号26を絞ってコンバータ制御のみ速やかに停止させ、装置を構成する主回路へのストレスを抑制することができるため、無停電電源装置の信頼性を向上することが可能となる。
【0149】また、直流電圧制御回路15の出力である入力電流振幅基準17を蓄電池電流フィードバック65に相当する入力電流振幅基準17に切り換えるようにしているので、装置構成の簡略化を図ることが可能となる。
【0150】(第6の実施の形態:請求項1および請求項7に対応)図10は、本実施の形態による無停電電源装置におけるコンバータ制御回路14内の直流電圧制御回路15の構成例を示すブロック図であり、前述した図9と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0151】すなわち、本実施の形態の直流電圧制御回路15は、図10に示すように、図1における直流電圧基準35とソフトスタート信号36とを乗算器37で乗算した信号と、直流電圧フィードバック16との差分(偏差)を、前記判定回路51に入力するのに代えて、PI制御回路38からの出力を、判定回路51に入力する構成としている。
【0152】次に、以上のように構成した本実施の形態の無停電電源装置の作用について説明する。
【0153】なお、前述した第5の実施の形態の無停電電源装置と同一部分の作用についてはその説明を省略し、ここでは異なる部分の作用についてのみ述べる。
【0154】図10の直流電圧制御回路15において、電圧検出器13が故障またはオープンにより、著しく異なる検出値を示した場合には、判定回路51によって異常を判定する。
【0155】すなわち、PI制御回路38からの出力が判定回路51の入力となっており、判定回路51では、あらかじめ設定したPI制御の応答時間内に制御量が安定しない場合に異常であると判定され、出力される切換信号52により、切換回路53を蓄電池電流フィードバック65側に一定時間接続して、入力電流振幅基準17を蓄電池電流フィードバック65に相当する入力電流振幅基準とする。
【0156】これにより、入力電流制御回路18は、コンバータ8のゲート信号26を絞るような入力電圧指令24を生成する。
【0157】これ以降の作用については、前述した第5の実施の形態の場合と同様である。上述したように、本実施の形態の無停電電源装置では、PI制御回路38からの出力、すなわち直流電圧制御回路15からの出力である入力電流振幅基準17が所定の大きさ以上であることにより、電圧検出器13が故障/異常であると判定し、この電圧検出器13の故障/異常が判定された場合に、直流電圧制御回路15からの出力である入力電流振幅基準17を一定期間、電流検出器64から出力される検出信号によって得られた蓄電池電流フィードバック65に相当する入力電流振幅基準に切り換え、さらにこの一定期間経過後に、コンバータ8のゲートをブロックするようにしているので、電圧検出器13の故障/異常に対して、コンバータ8のゲート信号26を絞ってコンバータ制御のみ速やかに停止させ、装置を構成する主回路へのストレスを抑制することができるため、無停電電源装置の信頼性を向上することが可能となる。
【0158】また、直流電圧制御回路15からの出力である入力電流振幅基準17が所定の大きさ以上であることで、電圧検出器13が故障/異常であると判定するようにしているので、電圧検出器13の故障/異常の発生をより一層的確に検出することが可能となる。
【0159】さらに、直流電圧制御回路15の出力である入力電流振幅基準17を蓄電池電流フィードバック65に相当する入力電流振幅基準17に切り換えるようにしているので、装置構成の簡略化を図ることが可能となる。
【0160】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の無停電電源装置によれば、電圧検出器に故障/異常が発生したことを判定すると、直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準を一定期間調整するようにしているので、直流電圧を測定する電圧検出器が故障/異常になった場合でも、装置を構成する主回路へのストレスを抑制して、装置の信頼性を向上させることが可能となる。
【0161】また、直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準が所定の大きさ以上であることで、電圧検出器が故障/異常であると判定するようにしているので、電圧検出器からの検出信号と直流電圧基準との偏差が所定の偏差以上であることで、電圧検出器が故障/異常であると判定する場合に比べて、電圧検出器の故障/異常の発生をより一層的確に検出することが可能となる。
【0162】さらに、直流電圧制御回路の出力である入力電流振幅基準をインバータの出力電力に相当する入力電流振幅基準に切り換えるようにしているので、直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準を一定期間“0”に切り換える場合に比べて、電圧検出器の故障/異常の発生時の入力電流振幅基準の切り換えを、より一層スムーズに行なうことが可能となる。
【0163】さらにまた、この場合、直流電圧制御回路の出力である入力電流振幅基準を蓄電池電流フィードバックに相当する入力電流振幅基準に切り換えるようにしているので、直流電圧制御回路からの出力である入力電流振幅基準を一定期間“0”に切り換える場合に比べて、電圧検出器の故障/異常の発生時の入力電流振幅基準の切り換えを、より一層スムーズに行なうことが可能となると共に、装置構成の簡略化を図ることが可能となる。




 

 


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