JPH0635637Y2 - 無停電電源装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案は、浮動充電方式のCVCFを使用する無停電電源装
置に関し、特に、複数台のCVCFを並列に構成し、バッテ
リを共通とする無停電電源装置に関する。

CVCF（Constant Voltage Constant Freguency Power Su
pply）は、交流の入力変動や出力負荷に関係なく、出力
の電圧及び周波数を一定に保つ交流定電圧定周波電源装
置として知られていて、モータゼネレータを使用する回
転式とサイリスタインバータを使用する静止形とに分類
れさる。一般的には、静止形の方が圧倒的なシェアを占
め、バッテリと組合せて無停電電源装置として使用され
ることが多い。

B.考案の概要 本考案は、複数台のCVCFを並列に構成し、バッテリを共
通とする無停電電源装置において、直列に接続されたダ
イオード及びヒューズとそれらに逆並列に接続されたサ
イリスタとで成る直流スイッチを各CVCFの順変換部とバ
ッテリとの接続回線上で、且つサイリスタのアノード側
をバッテリに接続して介設することにより、直流回路部
分の事故発生時にも、複数のCVCF毎の直流回路部分の独
立性を維持でき、システムの信頼性を向上させる技術を
開示するものである。

C.従来の技術 浮動充電方式の技術として一般に知られているCVCFは、
商用交流電源を一旦直流に順変換したのち、それをもう
一度交流に逆変換することによって安定化電源を実現す
るもので、通常、その順変換部には、直流電圧を制御可
能なサイリスタコンバータなどが使用されている。

第２図は、そのような浮動充電方式CVCFの基本的な一例
を示す回路図である。図において、CVCFは、交流入力と
負荷出力との間に、順変換部としてのコンバータ１と、
逆変換部としてのインバータ２とを直列に接続し、それ
らの中間点にバッテリ３への回線を接続して、インバー
タ２に電力を供給すると同時にバッテリ３を充電するよ
うに概略構成されている。尚、図中４は、出力フィルタ
である。

D.考案が解決しようとする問題点 CVCFは、システムの信頼性を向上するために、装置を２
台以上並列に配設して冗長性を持たせるように構成する
ことがある。この場合でも、２台以上のバッテリを用意
することは多くなく、殆どの場合、バッテリだけは共通
である。

第３図は、そのようなCVCF並列構成の一例を示す回路図
である。第３図に示す如く、第１のCVCFはコンバータ1a
とインバータ2aとを直列に接続し、第２のCVCFはコンバ
ータ1bとインバータ2bとを直列に接続して、それぞれ独
立に構成されているが、図で明らかなように、バッテリ
３が共通であるために、バッテリを含む直流回路部分
は、装置が並列構成であるにも拘わらず、システムとし
ては共通部分となってしまう。そのために、一方の直流
回路部分に例えば地絡等の事故が発生した場合には、他
方のコンバータ出力側からも電流が流れ込みシステムダ
ウンとなる可能性があり、信頼性に欠ける構成といえ
る。

本考案は、このような問題点に鑑みて創案されたもの
で、直流回路部分の事故発生時にも、複数のCVCF毎の直
流回路部分の独立性を維持可能で、システムの信頼性を
向上する無停電電源装置を提供することを目的とする。

E.問題点を解決するための手段 本考案において、上記の問題点を解決するための手段
は、直流電圧の制御可能な順変換部をインバータとバッ
テリとに接続するCVCFを複数台並列に配設し、共通のバ
ッテリに接続した浮動充電方式の無停電電源装置におい
て、直列に接続されたダイオード及びヒューズと、それ
らに逆並列に接続されたサイリスタとで成る直流スイッ
チを各CVCFの順変換部とバッテリとの接続回線上で、且
つサイリスタのアノード側をハッテリに接続して介設し
た無停電電源装置とするものである。

F.作用 本考案では、複数台のCVCFを並列構成し、バッテリを共
通とした場合、直流回路部分の共通化による信頼性の低
下を避け、一方のCVCFの直流回路部分で事故が発生して
も、他方のCVCFは何等影響を受けることなく運転を継続
し、負荷に電力を供給し続ける。

G.実施例 以下、図面を参照して、本考案の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は、本考案を実施した無停電電源装置の一例を示
す回路図である。同図において、無停電電源装置は、２
本のCVCFを交流入力及び負荷出力に対して並列に配設
し、それぞれのCVCFが順変換部としてのコンバータ1a,1
bと、逆変換部としてのインバータ2a,2bと、出力フィル
タ4a,4bとを直列に接続し、コンバータとインバータと
の中間点にバッテリ３への回線を接続して、インバータ
2a,2bとバッテリ３の両者に電力を供給するように構成
されている。バッテリ３は２本のCVCFに共通で、この構
成は第３図の構成とほぼ同様であるが、各CVCFの順変換
部とバッテリ３との接続回線上には直流スイッチ5a及び
5bが介設されている。

この構成で、通常時は逆変換された交流を負荷出力する
と共に、順変換された直流でバッテリ３を充電し、交流
入力に事故が発生した場合には、直流スイッチ5a,5bの
サイリスタ53a,53bがオンしてバッテリ３の電力がコン
バータ1a,1bの出力に替りその電力をインバータ2a,2bで
逆変換して交流を負荷出力することにより、無停電電源
を実現するものである。

直流スイッチ5a,5bは、ダイオード51a,51bと、ヒューズ
52a,52bと、それらに逆並列に接続されたサイリスタ53
a,53bとで構成されている。サイリスタ53a,53bは自然転
流であり、そのアノード側をバッテリ３に接続され、ダ
イオード51a,51bとヒューズ52a,52bは直列に接続されて
いる。サイリスタ53a,53bは通常時はオフになっていて
両方向共に電流を通さず、またダイオード51a,51bは逆
方向に電流を通さないので、例えば、一方のCVCFのコン
バータ1aとインバータ2a間の直流回路部分に地絡事故等
が発生した場合、他方のCVCFのコンバータ1b側からの電
流は、直流スイッチ5aで阻止され流入することはない。

また上記の例で、事故が直流スイッチ5aのサイリスタ53
aがオンしてバッテリ３からの電力で運転している状態
のとき発生した場合は、コンバータ1bからの電流が直流
スイッチ5bのヒューズ52bおよびダイオード51bを通して
流入するが、過大な電流が流れる場合にはヒューズ52b
が溶断して電流の流出を遮断する結果となり、直流回路
が共通になることはなく、並列時のシステムの信頼性が
維持される。

尚、ヒューズ52a,52bは、ダイオード側に入れることで
充電電流のみを考慮したヒューズにすればよいので、装
置容量に比して小さいものですむ。

このように、本考案では、直流回路部の事故時に、CVCF
毎の直流回路部の独立を維持できるので、システムの信
頼性が向上する。

H.考案の効果 以上、説明したとおり、本考案によれば、直流回路部分
の事故発生時にも、複数のCVCF毎の直流回路部分の独立
性を維持可能で、システムの信頼性を向上する無停電電
源装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の回路図、第２図は一般的な
浮動充電方式CVCFの回路図、第３図は従来例の回路図で
ある。 1,1a,1b……順変換部のコンバータ、2,2a,2b……逆変換
部のインバータ、３……バッテリ、4,4a,4b……出力フ
ィルタ、5a,5b……直流スイッチ、51a,51b……ダイオー
ド、52a,52b……ヒューズ、53a,53b……サイリスタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】直流電圧の制御可能な順変換部をインバー
   タとバッテリとに接続するCVCFを複数台並列に配設し、
   共通のバッテリに接続した浮動充電方式の無停電電源装
   置において、直列に接続されたダイオード及びヒューズ
   とそれらに逆並列に接続されたサイリスタとで成る直流
   スイッチを各CVCFの順変換部とバッテリとの接続回路上
   で且つサイリスタのアノード側をバッテリに接続して介
   設し、このサイリスタをオンしたときにバッテリの直流
   電力をインバータに供給するようにしたことを特徴とす
   る無停電電源装置。