JPH0965586A - 無停電電源システム及びその制御方法 - Google Patents
無停電電源システム及びその制御方法Info
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- JPH0965586A JPH0965586A JP7219076A JP21907695A JPH0965586A JP H0965586 A JPH0965586 A JP H0965586A JP 7219076 A JP7219076 A JP 7219076A JP 21907695 A JP21907695 A JP 21907695A JP H0965586 A JPH0965586 A JP H0965586A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、直流電源、蓄電池、負荷を高周波変
圧器により絶縁することにより、無停電電源システムの
小形、軽量化を達成し得る無停電電源システム及びその
制御方法を提供することを目的とする。 【解決手段】本発明は、１次側巻線１１−１にスイッチ
ング素子１２を介して第１の直流電源１が接続され、２
次側巻線１１−２にスイッチング素子１３を介して第２
の直流電源２が接続され、３次側巻線１１−３にダイオ
ード１７及びインバータ５を介して負荷７が接続され、
４次側巻線１１−４にダイオード１８及びスイッチング
素子１５を介して蓄電池４が接続された高周波変圧器１
１により、第１の直流電源１、第２の直流電源２、蓄電
池４、負荷７を絶縁する。
圧器により絶縁することにより、無停電電源システムの
小形、軽量化を達成し得る無停電電源システム及びその
制御方法を提供することを目的とする。 【解決手段】本発明は、１次側巻線１１−１にスイッチ
ング素子１２を介して第１の直流電源１が接続され、２
次側巻線１１−２にスイッチング素子１３を介して第２
の直流電源２が接続され、３次側巻線１１−３にダイオ
ード１７及びインバータ５を介して負荷７が接続され、
４次側巻線１１−４にダイオード１８及びスイッチング
素子１５を介して蓄電池４が接続された高周波変圧器１
１により、第１の直流電源１、第２の直流電源２、蓄電
池４、負荷７を絶縁する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は直流電源、蓄電池、
インバータなどから構成される無停電電源システムに係
り、特に直流電源、蓄電池、負荷が高周波変圧器により
絶縁された無停電電源システム及びその制御方法に関す
るものである。
インバータなどから構成される無停電電源システムに係
り、特に直流電源、蓄電池、負荷が高周波変圧器により
絶縁された無停電電源システム及びその制御方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来からある無停電電源システム
を示すブロック図である。図中、１は第１の直流電源、
２は第２の直流電源、３は２入力ＤＣ−ＤＣコンバー
タ、４は蓄電池、５はインバータ、６は変圧器、７は負
荷である。
を示すブロック図である。図中、１は第１の直流電源、
２は第２の直流電源、３は２入力ＤＣ−ＤＣコンバー
タ、４は蓄電池、５はインバータ、６は変圧器、７は負
荷である。
【０００３】従来の無停電電源システムの動作を、図面
を参照しながら以下に説明する。第１の直流電源１のみ
で負荷７側へ電力を十分に供給できる場合は、第１の直
流電源１の電力が２入力ＤＣ−ＤＣコンバータ３に入力
される。２入力ＤＣ−ＤＣコンバータ３は直流電圧を蓄
電池４の充電に必要な直流電圧に変換して蓄電池４を充
電すると同時にインバータ５へ直流電力を供給する。イ
ンバータ５は直流電力を交流電力に変換し、蓄電池４と
負荷７を絶縁するため、すなわち入出力を絶縁するため
の変圧器６を介して負荷７へ交流電力を供給する。この
場合、第２の直流電源２からは２入力ＤＣ−ＤＣコンバ
ータ３へ電力を供給しない。
を参照しながら以下に説明する。第１の直流電源１のみ
で負荷７側へ電力を十分に供給できる場合は、第１の直
流電源１の電力が２入力ＤＣ−ＤＣコンバータ３に入力
される。２入力ＤＣ−ＤＣコンバータ３は直流電圧を蓄
電池４の充電に必要な直流電圧に変換して蓄電池４を充
電すると同時にインバータ５へ直流電力を供給する。イ
ンバータ５は直流電力を交流電力に変換し、蓄電池４と
負荷７を絶縁するため、すなわち入出力を絶縁するため
の変圧器６を介して負荷７へ交流電力を供給する。この
場合、第２の直流電源２からは２入力ＤＣ−ＤＣコンバ
ータ３へ電力を供給しない。
【０００４】第１の直流電源１の電力だけでは負荷７側
へ電力を十分に供給できない場合は、第１の直流電源１
と第２の直流電源２の電力が２入力ＤＣ−ＤＣコンバー
タ３へ入力される。２入力ＤＣ−ＤＣコンバータ３は蓄
電池４を充電すると同時にインバータ５へ電力を供給
し、インバータ５が直流電力を交流電力に変換し、変圧
器６を介して負荷７へ交流電力を供給する。
へ電力を十分に供給できない場合は、第１の直流電源１
と第２の直流電源２の電力が２入力ＤＣ−ＤＣコンバー
タ３へ入力される。２入力ＤＣ−ＤＣコンバータ３は蓄
電池４を充電すると同時にインバータ５へ電力を供給
し、インバータ５が直流電力を交流電力に変換し、変圧
器６を介して負荷７へ交流電力を供給する。
【０００５】第１の直流電源１が電力を供給できない場
合は、第２の直流電源２の電力のみが２入力ＤＣ−ＤＣ
コンバータ３へ入力されて、蓄電池４を充電すると同時
にインバータ５に直流電力が供給され、インバータ５が
直流電力を交流電力に変換し、変圧器６を介して負荷７
へ交流電力を供給する。
合は、第２の直流電源２の電力のみが２入力ＤＣ−ＤＣ
コンバータ３へ入力されて、蓄電池４を充電すると同時
にインバータ５に直流電力が供給され、インバータ５が
直流電力を交流電力に変換し、変圧器６を介して負荷７
へ交流電力を供給する。
【０００６】第１の直流電源１および第２の直流電源２
が電力を供給できない場合は、蓄電池４が放電してイン
バータ５へ直流電力を供給し、インバータ５が直流電力
を交流電力に変換し、変圧器６を介して負荷７へ交流電
力を供給する。以上説明したように、負荷７へ交流電力
を無停電で供給することができる。
が電力を供給できない場合は、蓄電池４が放電してイン
バータ５へ直流電力を供給し、インバータ５が直流電力
を交流電力に変換し、変圧器６を介して負荷７へ交流電
力を供給する。以上説明したように、負荷７へ交流電力
を無停電で供給することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の無停電電源シス
テムでは、上記で示したようにインバータの出力に入出
力を絶縁するための変圧器が接続されており、この変圧
器は商用周波数の５０Ｈｚまたは６０Ｈｚで動作するた
めに体積が大きく、重い。そのためシステム全体が大き
く、重いと言う問題があった。
テムでは、上記で示したようにインバータの出力に入出
力を絶縁するための変圧器が接続されており、この変圧
器は商用周波数の５０Ｈｚまたは６０Ｈｚで動作するた
めに体積が大きく、重い。そのためシステム全体が大き
く、重いと言う問題があった。
【０００８】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、直流電源、蓄電池、負荷を高周波変圧器により絶縁
することにより、無停電電源システムの小形、軽量化を
達成し得る無停電電源システム及びその制御方法を提供
することを目的とする。
で、直流電源、蓄電池、負荷を高周波変圧器により絶縁
することにより、無停電電源システムの小形、軽量化を
達成し得る無停電電源システム及びその制御方法を提供
することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の無停電電源システムは、第１の直流電源を第
１のスイッチング素子を介して高周波変圧器の１次側巻
線に接続し、第２の直流電源を第２のスイッチング素子
を介して前記高周波変圧器の２次側巻線に接続し、前記
高周波変圧器の３次側巻線に第１のダイオードを介して
コンデンサとインバータと負荷を並列に接続し、さら
に、前記高周波変圧器の４次側巻線の一方に第２のダイ
オードを介してコンデンサと蓄電池を並列に接続した回
路の蓄電池の正極端子を接続し、前記高周波変圧器の４
次側巻線の残りの一方に第３のスイッチング素子を介し
て前記コンデンサと蓄電池を並列に接続した回路の蓄電
池の負極端子を接続し、さらに、前記第２のダイオード
のアノードと前記蓄電池の負極端子を第４のスイッチン
グ素子を介して接続して、第２のダイオードのカソード
と前記蓄電池の負極端子に接続された前記高周波変圧器
の４次側巻線の端子を第５のスイッチング素子を介して
接続したことを特徴とするものである。
に本発明の無停電電源システムは、第１の直流電源を第
１のスイッチング素子を介して高周波変圧器の１次側巻
線に接続し、第２の直流電源を第２のスイッチング素子
を介して前記高周波変圧器の２次側巻線に接続し、前記
高周波変圧器の３次側巻線に第１のダイオードを介して
コンデンサとインバータと負荷を並列に接続し、さら
に、前記高周波変圧器の４次側巻線の一方に第２のダイ
オードを介してコンデンサと蓄電池を並列に接続した回
路の蓄電池の正極端子を接続し、前記高周波変圧器の４
次側巻線の残りの一方に第３のスイッチング素子を介し
て前記コンデンサと蓄電池を並列に接続した回路の蓄電
池の負極端子を接続し、さらに、前記第２のダイオード
のアノードと前記蓄電池の負極端子を第４のスイッチン
グ素子を介して接続して、第２のダイオードのカソード
と前記蓄電池の負極端子に接続された前記高周波変圧器
の４次側巻線の端子を第５のスイッチング素子を介して
接続したことを特徴とするものである。
【００１０】また本発明の無停電電源システムの制御方
法は、上記無停電電源システムにおいて、第１の直流電
源のみからインバータへ電力を供給する時は、第２のス
イッチング素子及び第４のスイッチング素子及び第５の
スイッチング素子をオフ、第３のスイッチング素子をオ
ン、第１のスイッチング素子をオン、オフ動作させ、第
１の直流電源と第２の直流電源からインバータへ電力を
供給する時は、第４のスイッチング素子及び第５のスイ
ッチング素子をオフ、第３のスイッチング素子をオン、
第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子を
オン、オフ動作させ、第２の直流電源のみからインバー
タへ電力を供給する時は、第１のスイッチング素子及び
第４のスイッチング素子及び第５のスイッチング素子を
オフ、第３のスイッチング素子をオン、第２のスイッチ
ング素子をオン、オフ動作させ、蓄電池からインバータ
へ電力を供給する時は、第１のスイッチング素子及び第
２のスイッチング素子及び第３のスイッチング素子をオ
フ、第５のスイッチング素子をオン、第４のスイッチン
グ素子をオン、オフ動作させることを特徴とするもので
ある。
法は、上記無停電電源システムにおいて、第１の直流電
源のみからインバータへ電力を供給する時は、第２のス
イッチング素子及び第４のスイッチング素子及び第５の
スイッチング素子をオフ、第３のスイッチング素子をオ
ン、第１のスイッチング素子をオン、オフ動作させ、第
１の直流電源と第２の直流電源からインバータへ電力を
供給する時は、第４のスイッチング素子及び第５のスイ
ッチング素子をオフ、第３のスイッチング素子をオン、
第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子を
オン、オフ動作させ、第２の直流電源のみからインバー
タへ電力を供給する時は、第１のスイッチング素子及び
第４のスイッチング素子及び第５のスイッチング素子を
オフ、第３のスイッチング素子をオン、第２のスイッチ
ング素子をオン、オフ動作させ、蓄電池からインバータ
へ電力を供給する時は、第１のスイッチング素子及び第
２のスイッチング素子及び第３のスイッチング素子をオ
フ、第５のスイッチング素子をオン、第４のスイッチン
グ素子をオン、オフ動作させることを特徴とするもので
ある。
【００１１】上記手段により本発明は、高周波変圧器に
より第１の直流電源、第２の直流電源、蓄電池、負荷を
絶縁することができ、商用周波数で動作する変圧器を必
要としない。
より第１の直流電源、第２の直流電源、蓄電池、負荷を
絶縁することができ、商用周波数で動作する変圧器を必
要としない。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態例を詳細に説明する。図１は本実施形態例の構成
を示すブロック図である。図中、１１は高周波変圧器、
１１−１は高周波変圧器の１次側巻線、１１−２は高周
波変圧器の２次側巻線、１１−３は高周波変圧器の３次
側巻線、１１−４は高周波変圧器の４次側巻線、１２は
第１のスイッチング素子、１３は第２のスイッチング素
子、１４は第４のスイッチング素子、１５は第３のスイ
ッチング素子、１６は第５のスイッチング素子、１７は
第１のダイオード、１８は第２のダイオード、１９、２
０はコンデンサである。スイッチング素子はＭＯＳ Ｆ
ＥＴやトランジスタで構成する。その他前記従来例と同
一回路には、同一の符号を使用し重複説明を省略する。
の形態例を詳細に説明する。図１は本実施形態例の構成
を示すブロック図である。図中、１１は高周波変圧器、
１１−１は高周波変圧器の１次側巻線、１１−２は高周
波変圧器の２次側巻線、１１−３は高周波変圧器の３次
側巻線、１１−４は高周波変圧器の４次側巻線、１２は
第１のスイッチング素子、１３は第２のスイッチング素
子、１４は第４のスイッチング素子、１５は第３のスイ
ッチング素子、１６は第５のスイッチング素子、１７は
第１のダイオード、１８は第２のダイオード、１９、２
０はコンデンサである。スイッチング素子はＭＯＳ Ｆ
ＥＴやトランジスタで構成する。その他前記従来例と同
一回路には、同一の符号を使用し重複説明を省略する。
【００１３】即ち、第１の直流電源１を第１のスイッチ
ング素子１２を介して高周波変圧器の１次側巻線１１−
１に接続し、第２の直流電源２を第２のスイッチング素
子１３を介して高周波変圧器の２次側巻線１１−２に接
続し、高周波変圧器の３次側巻線１１−３に第１のダイ
オード１７を介してコンデンサ１９とインバータ５と負
荷７を並列に接続し、さらに、高周波変圧器の４次側巻
線１１−４の一方に第２のダイオード１８を介してコン
デンサ２０と蓄電池４を並列に接続した回路の蓄電池４
の正極端子を接続し、前記高周波変圧器の４次側巻線１
１−４の残りの一方に第３のスイッチング素子１５を介
して前記コンデンサ２０と蓄電池４を並列に接続した回
路の蓄電池４の負極端子を接続し、さらに、前記第２の
ダイオード１８のアノードと前記蓄電池４の負極端子を
第４のスイッチング素子１４を介して接続して、第２の
ダイオード１８のカソードと前記蓄電池４の負極端子に
接続された前記高周波変圧器の４次側巻線１１−４の端
子を第５のスイッチング素子１６を介して接続する。
ング素子１２を介して高周波変圧器の１次側巻線１１−
１に接続し、第２の直流電源２を第２のスイッチング素
子１３を介して高周波変圧器の２次側巻線１１−２に接
続し、高周波変圧器の３次側巻線１１−３に第１のダイ
オード１７を介してコンデンサ１９とインバータ５と負
荷７を並列に接続し、さらに、高周波変圧器の４次側巻
線１１−４の一方に第２のダイオード１８を介してコン
デンサ２０と蓄電池４を並列に接続した回路の蓄電池４
の正極端子を接続し、前記高周波変圧器の４次側巻線１
１−４の残りの一方に第３のスイッチング素子１５を介
して前記コンデンサ２０と蓄電池４を並列に接続した回
路の蓄電池４の負極端子を接続し、さらに、前記第２の
ダイオード１８のアノードと前記蓄電池４の負極端子を
第４のスイッチング素子１４を介して接続して、第２の
ダイオード１８のカソードと前記蓄電池４の負極端子に
接続された前記高周波変圧器の４次側巻線１１−４の端
子を第５のスイッチング素子１６を介して接続する。
【００１４】図２及び図３は本発明の無停電電源システ
ムの各制御状態における等価回路図である。図１〜図３
を参照しながら、実施形態例を説明する。説明を解り易
くするため、システムの状態を第１の直流電源１の電力
のみで負荷７へ電力を供給する場合、第１の直流電源１
と第２の直流電源２の両方から負荷７へ電力を供給する
場合、第２の直流電源２のみから負荷７へ電力を供給す
る場合、蓄電池４から負荷７へ電力を供給する場合に分
けて説明する。
ムの各制御状態における等価回路図である。図１〜図３
を参照しながら、実施形態例を説明する。説明を解り易
くするため、システムの状態を第１の直流電源１の電力
のみで負荷７へ電力を供給する場合、第１の直流電源１
と第２の直流電源２の両方から負荷７へ電力を供給する
場合、第２の直流電源２のみから負荷７へ電力を供給す
る場合、蓄電池４から負荷７へ電力を供給する場合に分
けて説明する。
【００１５】（Ａ） 第１の直流電源１の電力のみで負
荷７へ電力を供給する場合 第１の直流電源１から供給できる電力が十分あり、負荷
７へ電力を供給できる場合は、第１の直流電源１のみか
ら電力を負荷７側へ供給する。
荷７へ電力を供給する場合 第１の直流電源１から供給できる電力が十分あり、負荷
７へ電力を供給できる場合は、第１の直流電源１のみか
ら電力を負荷７側へ供給する。
【００１６】第２のスイッチング素子１３、第４のスイ
ッチング素子１４、第５のスイッチング素子１６をオ
フ、第３のスイッチング素子１５をオンさせることによ
り、システムの等価回路は図２（ａ）となる。第１のス
イッチング素子１２を繰り返しオン・オフ動作させるこ
とにより、第１の直流電源１の直流電力は高周波交流電
力に変換されて高周波変圧器の１次側巻線１１−１に入
力される。高周波変圧器の３次側巻線１１−３の高周波
交流電力は第１のダイオード１７により整流されて直流
電力になり、コンデンサ１９に入力される。コンデンサ
１９では、第１のスイッチング素子１２を繰り返しオン
・オフ動作させることにより発生するスイッチングリプ
ルなどの電圧変動を平滑し、インバータ５へ出力する。
インバータ５では直流電力を交流電力に変換し、負荷７
へ交流電力を供給する。高周波変圧器の４次側巻線１１
−４の高周波交流電力は第２のダイオード１８により整
流されて直流電力になり、コンデンサ２０を介して蓄電
池４を充電する。
ッチング素子１４、第５のスイッチング素子１６をオ
フ、第３のスイッチング素子１５をオンさせることによ
り、システムの等価回路は図２（ａ）となる。第１のス
イッチング素子１２を繰り返しオン・オフ動作させるこ
とにより、第１の直流電源１の直流電力は高周波交流電
力に変換されて高周波変圧器の１次側巻線１１−１に入
力される。高周波変圧器の３次側巻線１１−３の高周波
交流電力は第１のダイオード１７により整流されて直流
電力になり、コンデンサ１９に入力される。コンデンサ
１９では、第１のスイッチング素子１２を繰り返しオン
・オフ動作させることにより発生するスイッチングリプ
ルなどの電圧変動を平滑し、インバータ５へ出力する。
インバータ５では直流電力を交流電力に変換し、負荷７
へ交流電力を供給する。高周波変圧器の４次側巻線１１
−４の高周波交流電力は第２のダイオード１８により整
流されて直流電力になり、コンデンサ２０を介して蓄電
池４を充電する。
【００１７】（Ｂ） 第１の直流電源１と第２の直流電
源２の両方から負荷７へ電力を供給する場合 第１の直流電源１の負荷７へ供給できる電力が不十分で
ある時は、第１の直流電源１と第２の直流電源２の両方
により負荷７へ電力を供給する。
源２の両方から負荷７へ電力を供給する場合 第１の直流電源１の負荷７へ供給できる電力が不十分で
ある時は、第１の直流電源１と第２の直流電源２の両方
により負荷７へ電力を供給する。
【００１８】第４のスイッチング素子１４、第５のスイ
ッチング素子１６をオフ、第３のスイッチング素子１５
をオンさせることにより、システムの等価回路は図２
（ｂ）となる。第１のスイッチング素子１２をオン、オ
フ動作させ、次に第２のスイッチング素子１３をオン、
オフ動作させる動作を繰り返すことにより、第１の直流
電源１および第２の直流電源２の直流電力を高周波交流
電力に変換する。高周波変圧器の３次側巻線１１−３の
高周波交流電力は第１のダイオード１７により整流され
て直流電力になり、コンデンサ１９に入力される。コン
デンサ１９では、スイッチング素子１２、１３を繰り返
しオン・オフ動作させることにより発生するスイッチン
グリプルなどの電圧変動を平滑し、インバータ５へ出力
する。インバータ５では直流電力を交流電力に変換し、
負荷７へ交流電力を供給する。高周波変圧器の４次側巻
線１１−４の高周波交流電力は第２のダイオード１８に
より整流されて直流電力になり、コンデンサ２０を介し
て蓄電池４を充電する。
ッチング素子１６をオフ、第３のスイッチング素子１５
をオンさせることにより、システムの等価回路は図２
（ｂ）となる。第１のスイッチング素子１２をオン、オ
フ動作させ、次に第２のスイッチング素子１３をオン、
オフ動作させる動作を繰り返すことにより、第１の直流
電源１および第２の直流電源２の直流電力を高周波交流
電力に変換する。高周波変圧器の３次側巻線１１−３の
高周波交流電力は第１のダイオード１７により整流され
て直流電力になり、コンデンサ１９に入力される。コン
デンサ１９では、スイッチング素子１２、１３を繰り返
しオン・オフ動作させることにより発生するスイッチン
グリプルなどの電圧変動を平滑し、インバータ５へ出力
する。インバータ５では直流電力を交流電力に変換し、
負荷７へ交流電力を供給する。高周波変圧器の４次側巻
線１１−４の高周波交流電力は第２のダイオード１８に
より整流されて直流電力になり、コンデンサ２０を介し
て蓄電池４を充電する。
【００１９】（Ｃ） 第２の直流電源２のみから負荷７
へ電力を供給する場合 第１の直流電源１が故障などの理由で負荷７へ電力を供
給できない時は、第２の直流電源２のみから負荷７へ電
力を供給する。
へ電力を供給する場合 第１の直流電源１が故障などの理由で負荷７へ電力を供
給できない時は、第２の直流電源２のみから負荷７へ電
力を供給する。
【００２０】第１のスイッチング素子１２、第４のスイ
ッチング素子１４、第５のスイッチング素子１６をオ
フ、第３のスイッチング素子１５をオンさせることによ
り、システムの等価回路は図３（ａ）となる。第２の直
流電源２からの直流電力は第２のスイッチング素子１３
を繰り返しオン・オフ動作させることにより高周波交流
電力に変換されて高周波変圧器の２次側巻線１１−２に
入力される。高周波変圧器の３次側巻線１１−３の高周
波交流電力は第１のダイオード１７により整流されて直
流電力になり、コンデンサ１９に入力される。コンデン
サ１９では、第２のスイッチング素子１３を繰り返しオ
ン・オフ動作させることにより発生するスイッチングリ
プルなどの電圧変動を平滑し、インバータ５へ出力す
る。インバータ５では直流電力を交流電力に変換し、負
荷７へ電力を供給する。高周波変圧器の４次側巻線１１
−４の高周波交流電力は第２のダイオード１８により整
流されて直流電力になり、コンデンサ２０を介して蓄電
池４を充電する。
ッチング素子１４、第５のスイッチング素子１６をオ
フ、第３のスイッチング素子１５をオンさせることによ
り、システムの等価回路は図３（ａ）となる。第２の直
流電源２からの直流電力は第２のスイッチング素子１３
を繰り返しオン・オフ動作させることにより高周波交流
電力に変換されて高周波変圧器の２次側巻線１１−２に
入力される。高周波変圧器の３次側巻線１１−３の高周
波交流電力は第１のダイオード１７により整流されて直
流電力になり、コンデンサ１９に入力される。コンデン
サ１９では、第２のスイッチング素子１３を繰り返しオ
ン・オフ動作させることにより発生するスイッチングリ
プルなどの電圧変動を平滑し、インバータ５へ出力す
る。インバータ５では直流電力を交流電力に変換し、負
荷７へ電力を供給する。高周波変圧器の４次側巻線１１
−４の高周波交流電力は第２のダイオード１８により整
流されて直流電力になり、コンデンサ２０を介して蓄電
池４を充電する。
【００２１】（Ｄ） 蓄電池４から負荷７へ電力を供給
する場合 第１の直流電源１および第２の直流電源２が故障などの
理由で電力を負荷７へ供給できない場合は、蓄電池４よ
り負荷７へ電力を供給する。
する場合 第１の直流電源１および第２の直流電源２が故障などの
理由で電力を負荷７へ供給できない場合は、蓄電池４よ
り負荷７へ電力を供給する。
【００２２】第１のスイッチング素子１２、第２のスイ
ッチング素子１３、第３のスイッチング素子１５をオ
フ、第５のスイッチング素子１６をオンさせることによ
り、システムの等価回路は図３（ｂ）となる。蓄電池４
からの直流電力は第４のスイッチング素子１４を繰り返
しオン・オフすることにより高周波交流電力に変換され
て高周波変圧器の４次側巻線１１−４に入力される。高
周波変圧器の３次側巻線１１−３の高周波交流電力は第
１のダイオード１７により整流されて直流電力になり、
コンデンサ１９に入力される。コンデンサ１９では、第
４のスイッチング素子１４を繰り返しオン・オフ動作さ
せることにより発生するスイッチングリプルなどの電圧
変動を平滑し、インバータ５へ出力する。インバータ５
では直流電力を交流電力に変換し、負荷７へ交流電力が
供給される。
ッチング素子１３、第３のスイッチング素子１５をオ
フ、第５のスイッチング素子１６をオンさせることによ
り、システムの等価回路は図３（ｂ）となる。蓄電池４
からの直流電力は第４のスイッチング素子１４を繰り返
しオン・オフすることにより高周波交流電力に変換され
て高周波変圧器の４次側巻線１１−４に入力される。高
周波変圧器の３次側巻線１１−３の高周波交流電力は第
１のダイオード１７により整流されて直流電力になり、
コンデンサ１９に入力される。コンデンサ１９では、第
４のスイッチング素子１４を繰り返しオン・オフ動作さ
せることにより発生するスイッチングリプルなどの電圧
変動を平滑し、インバータ５へ出力する。インバータ５
では直流電力を交流電力に変換し、負荷７へ交流電力が
供給される。
【００２３】なお、第１の直流電源１に太陽電池や燃料
電池などを用い、第２の直流電源２に整流器などを用い
ることで、本システムが地球環境に優しいクリーンな無
停電電源システムとして利用できることは言うまでもな
い。以上説明したように、本発明のシステムは負荷へ無
停電で交流電力を供給することができる。
電池などを用い、第２の直流電源２に整流器などを用い
ることで、本システムが地球環境に優しいクリーンな無
停電電源システムとして利用できることは言うまでもな
い。以上説明したように、本発明のシステムは負荷へ無
停電で交流電力を供給することができる。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、直流
電源、蓄電池、負荷を高周波変圧器により絶縁すること
ができるため、無停電電源システムの小形、軽量化が達
成できる。また、スッチング素子のスイッチング周波数
を２０ｋＨｚ以上にして高周波変圧器の動作周波数を２
０ｋＨｚ以上にすれば、システムの無騒音化が達成でき
る。
電源、蓄電池、負荷を高周波変圧器により絶縁すること
ができるため、無停電電源システムの小形、軽量化が達
成できる。また、スッチング素子のスイッチング周波数
を２０ｋＨｚ以上にして高周波変圧器の動作周波数を２
０ｋＨｚ以上にすれば、システムの無騒音化が達成でき
る。
【図１】本発明の一実施形態例を示す回路ブロック図で
ある。
ある。
【図２】図１の無停電電源システムの各制御状態におけ
る等価回路図である。
る等価回路図である。
【図３】図１の無停電電源システムの各制御状態におけ
る等価回路図である。
る等価回路図である。
【図４】従来の無停電電源システムを示すブロック図で
ある。
ある。
１…第１の直流電源、 ２…第２の直流電源、 ３…２入力ＤＣ−ＤＣコンバータ、 ４…蓄電池、 ５…インバータ、 ６…変圧器、 ７…負荷、 １１…高周波変圧器、 １１−１…高周波変圧器の１次側巻線、 １１−２…高周波変圧器の２次側巻線、 １１−３…高周波変圧器の３次側巻線、 １１−４…高周波変圧器の４次側巻線、 １２…第１のスイッチング素子、 １３…第２のスイッチング素子、 １４…第４のスイッチング素子、 １５…第３のスイッチング素子、 １６…第５のスイッチング素子、 １７…第１のダイオード、 １８…第２のダイオード、 １９、２０…コンデンサ。
Claims (2)
- 【請求項１】 第１の直流電源を第１のスイッチング素
子を介して高周波変圧器の１次側巻線に接続し、第２の
直流電源を第２のスイッチング素子を介して前記高周波
変圧器の２次側巻線に接続し、前記高周波変圧器の３次
側巻線に第１のダイオードを介してコンデンサとインバ
ータと負荷を並列に接続し、 さらに、前記高周波変圧器の４次側巻線の一方に第２の
ダイオードを介してコンデンサと蓄電池を並列に接続し
た回路の蓄電池の正極端子を接続し、前記高周波変圧器
の４次側巻線の残りの一方に第３のスイッチング素子を
介して前記コンデンサと蓄電池を並列に接続した回路の
蓄電池の負極端子を接続し、 さらに、前記第２のダイオードのアノードと前記蓄電池
の負極端子を第４のスイッチング素子を介して接続し
て、第２のダイオードのカソードと前記蓄電池の負極端
子に接続された前記高周波変圧器の４次側巻線の端子を
第５のスイッチング素子を介して接続したことを特徴と
する無停電電源システム。 - 【請求項２】 請求項１記載の無停電電源システムにお
いて、第１の直流電源のみからインバータへ電力を供給
する時は、第２のスイッチング素子及び第４のスイッチ
ング素子及び第５のスイッチング素子をオフ、第３のス
イッチング素子をオン、第１のスイッチング素子をオ
ン、オフ動作させ、 第１の直流電源と第２の直流電源からインバータへ電力
を供給する時は、第４のスイッチング素子及び第５のス
イッチング素子をオフ、第３のスイッチング素子をオ
ン、第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素
子をオン、オフ動作させ、 第２の直流電源のみからインバータへ電力を供給する時
は、第１のスイッチング素子及び第４のスイッチング素
子及び第５のスイッチング素子をオフ、第３のスイッチ
ング素子をオン、第２のスイッチング素子をオン、オフ
動作させ、 蓄電池からインバータへ電力を供給する時は、第１のス
イッチング素子及び第２のスイッチング素子及び第３の
スイッチング素子をオフ、第５のスイッチング素子をオ
ン、第４のスイッチング素子をオン、オフ動作させるこ
とを特徴とする無停電電源システムの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7219076A JPH0965586A (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 無停電電源システム及びその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7219076A JPH0965586A (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 無停電電源システム及びその制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0965586A true JPH0965586A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=16729891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7219076A Pending JPH0965586A (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 無停電電源システム及びその制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0965586A (ja) |
-
1995
- 1995-08-28 JP JP7219076A patent/JPH0965586A/ja active Pending
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