JPH10257692A - 無停電電源装置 - Google Patents

無停電電源装置

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JPH10257692A
JPH10257692A JP9053324A JP5332497A JPH10257692A JP H10257692 A JPH10257692 A JP H10257692A JP 9053324 A JP9053324 A JP 9053324A JP 5332497 A JP5332497 A JP 5332497A JP H10257692 A JPH10257692 A JP H10257692A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】無停電電源装置本体の起動時には勿論のこと、
商用交流電源に停電が生じた後の復電時にも、交流入力
電圧並びに交流入力電流共にソフトスタートすることが
でき、復電時においても交流入力の系統に対する影響を
抑制すること。 【解決手段】無停電電源装置1における順変換器側制御
回路9に、無停電電源装置1本体の起動時には、順変換
器電圧を第1の電圧立ち上げ時間をかけてソフトスター
トで立ち上げるように順変換器4を制御するソフトスタ
ート制御手段と、商用交流電源に停電が生じた後の復電
時には、順変換器電圧を第1の電圧立ち上げ時間をかけ
てソフトスタートで立ち上げ、順変換器電圧が予め設定
された電圧まで立ち上がった時点で、順変換器電圧を第
1の電圧立ち上げ時間よりも遅い第2の電圧立ち上げ時
間に切り換えて規定の電圧値まで立ち上げるように順変
換器4を制御するオープンループ制御手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば順変換器と
逆変換器と蓄電池等のエネルギー蓄積部とを備えて構成
される無停電電源装置に係り、特に商用交流電源に停電
が生じた後の復電時に、交流入力の系統に対し影響を与
えないように交流入力電流をソフトスタートできるよう
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】従来から、瞬間的な停電も許されない、
例えばコンピュータ等の重要負荷の電源として、無停電
電源装置(以下、単にUPSと称する)1が多く使用さ
れてきている。
【0003】図9は、この種の一般的なUPS1の基本
的な構成例を示すブロック図である。図9において、商
用交流電源から入力される交流入力2は、遮断器3を介
して順変換器4で直流に変換され、さらに逆変換器5で
再び交流に逆変換されて、遮断器6を介して交流出力1
1が得られる。
【0004】その一方で、順変換器4は、遮断器7を介
してエネルギー蓄積部8に直流エネルギーを蓄えるため
の役割に供される。なお、ここでは、エネルギー蓄積部
8は、蓄電池からなるものとする。
【0005】また、商用交流電源に停電が生じる(交流
入力2が停電する)と、エネルギー蓄積部8の直流電力
が逆変換器5に供給され、UPS1の交流出力11を連
続して供給することができる。
【0006】さらに、順変換器4および逆変換器5は、
順変換器側および逆変換器側の各制御回路9および10
によりそれぞれ制御される。この場合、UPS1は、交
流入力2に対し電圧降下等の問題から急激な変化を避け
るために、UPS1の順変換器4は、順変換器側制御回
路9により、所定の電圧立ち上げ時間(dv1 /dt)
をかけてソフトスタートで立ち上げるように、ソフトス
タート制御機能により制御される。
【0007】図10は、UPS1の起動時における順変
換器4の電圧4Aの立ち上がりと交流入力電流2Aとの
関係の一例を示す図である。図10から明らかなよう
に、従来のUPS1においては、UPS1の起動時に
は、UPS1の順変換器電圧(交流入力電圧)4Aはソ
フトスタートで立ち上がり、これにより交流入力電流2
Aも徐々に立ち上がるため、その結果交流入力2には、
急激な変化を与えないようにすることができる。
【0008】ところで、UPS1が商用交流電源(交流
入力2)に接続されるケースとしては、下記のような2
つのケースがある。 (1)UPS1の起動時 (2)商用交流電源に停電が生じた後の復電時 この場合、従来のUPS1では、上述したように、
(1)のUPS1の起動時については、順変換器4の電
圧4Aのソフトスタート制御機能により、結果的に交流
入力電流2Aも徐々に立ち上がる。
【0009】しかしながら、(2)の商用交流電源の復
電時については、UPS1の蓄電池8が、遮断器7を介
してUPS1の順変換器4の二次側に直接接続されてい
ることから、順変換器4の電圧4Aはソフトスタートで
立ち上がるものの、交流入力電流2Aは順変換器4の二
次電圧4Aが蓄電池8の電圧8Aよりも高くなった時点
で流れる。
【0010】図11は、上記商用交流電源復電時の順変
換器4の電圧4AとUPS1の交流入力電流2Aとの関
係の一例を示す図である。このため、交流入力電流2A
は、UPS1の起動時とは異なって、復電時にはソフト
スタートとはならないという問題が生じることになる。
【0011】特に、商用交流電源復電時の電源が発電機
の場合には、発電機側から見た場合の負荷変動が電圧変
動につながることになるため、復電時においてUPS1
の交流入力電流をソフトスタートできないことによる問
題は大きい。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
無停電電源装置においては、商用交流電源に停電が生じ
た後の復電時に、交流入力電流をソフトスタートするこ
とができず、交流入力の系統に対する影響を与えてしま
うという問題があった。
【0013】本発明の目的は、無停電電源装置本体の起
動時にはもちろんのこと、商用交流電源に停電が生じた
後の復電時にも、交流入力電圧並びに交流入力電流共に
ソフトスタートすることができ、復電時においても交流
入力の系統に対する影響を抑制することが可能な無停電
電源装置を提供することにある。
【0014】
【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、商用交流電源から入力される交流を直流に変換し
て出力する順変換器と、順変換器からの直流出力を入力
とし、直流を再び交流に変換して出力する逆変換器と、
商用交流電源の停電時に逆変換器に直流電力を供給する
蓄電池等のエネルギー蓄積部と、順変換器および逆変換
器を制御する順変換器側および逆変換器側の各制御回路
とを備えて構成される無停電電源装置において、請求項
1の発明では、上記順変換器側制御回路に、無停電電源
装置本体の起動時には、順変換器電圧を第1の電圧立ち
上げ時間(dv1 /dt)をかけてソフトスタートで立
ち上げるように順変換器を制御するソフトスタート制御
手段と、商用交流電源に停電が生じた後の復電時には、
順変換器電圧を第1の電圧立ち上げ時間をかけてソフト
スタートで立ち上げ、順変換器電圧があらかじめ設定さ
れた電圧まで立ち上がった時点で、順変換器電圧を第1
の電圧立ち上げ時間よりも遅い第2の電圧立ち上げ時間
(dv2 /dt)に切り換えて規定の電圧値まで立ち上
げるように順変換器を制御するオープンループ制御手段
とを備えている。
【0015】従って、請求項1の発明の無停電電源装置
においては、商用交流電源に停電が生じた後の復電時
に、順変換器電圧の電圧立ち上げ時間を、順変換器電圧
があらかじめ設定された電圧まで立ち上がった時点で緩
やかな値に切り換えて順変換器を制御することにより、
商用交流電源に停電が生じた後の復電時にも、交流入力
電流をソフトスタートすることができる。
【0016】また、請求項2の発明では、上記順変換器
側制御回路に、無停電電源装置本体の起動時には、順変
換器電圧を所定の電圧立ち上げ時間(dv/dt)をか
けてソフトスタートで立ち上げるように順変換器を制御
するソフトスタート制御手段と、商用交流電源に停電が
生じた後の復電時には、エネルギー蓄積部の放電電流リ
ミット値を入力信号とし、当該入力信号を条件としてエ
ネルギー蓄積部の放電電流徐々に小さくするように順変
換器を制御するクローズループ制御手段とを備えてい
る。
【0017】従って、請求項2の発明の無停電電源装置
においては、商用交流電源に停電が生じた後の復電時
に、エネルギー蓄積部の放電電流リミット値に基づい
て、エネルギー蓄積部の放電電流を徐々に小さくするよ
うに順変換器を制御することにより、商用交流電源に停
電が生じた後の復電時にも、交流入力電流をソフトスタ
ートすることができる。
【0018】さらに、請求項3の発明では、上記順変換
器側制御回路に、無停電電源装置本体の起動時には、順
変換器電圧を所定の電圧立ち上げ時間(dv/dt)を
かけてソフトスタートで立ち上げるように順変換器を制
御するソフトスタート制御手段と、商用交流電源に停電
が生じた後の復電時には、無停電電源装置本体の交流入
力電流リミット値を入力信号とし、当該入力信号を条件
として順変換器の交流入力電流を徐々に大きくするよう
に順変換器を制御するクローズループ制御手段とを備え
ている。
【0019】従って、請求項3の発明の無停電電源装置
においては、商用交流電源に停電が生じた後の復電時
に、無停電電源装置本体の交流入力電流リミット値に基
づいて、順変換器の交流入力電流を徐々に大きくするよ
うに順変換器を制御することにより、商用交流電源に停
電が生じた後の復電時にも、交流入力電流をソフトスタ
ートすることができる。
【0020】一方、請求項4の発明では、上記請求項1
乃至請求項3のいずれか1項の発明の無停電電源装置に
おいて、上記順変換器側制御回路に、商用交流電源に停
電が生じた後の復電時には、エネルギー蓄積部の放電電
流値を入力信号とし、当該入力信号を条件としてエネル
ギー蓄積部の放電電流が規定値まで低下した時点で、順
変換器電圧を第2の電圧立ち上げ時間よりも早い第3の
電圧立ち上げ時間(dv3 /dt)に切り換えて規定の
電圧値まで立ち上げるように順変換器を制御するクロー
ズループ制御手段を付加している。
【0021】従って、請求項4の発明の無停電電源装置
においては、上記請求項1乃至請求項3のいずれか1項
の発明の無停電電源装置において、商用交流電源に停電
が生じた後の復電時に、エネルギー蓄積部の放電電流値
が規定値まで低下した時点で、順変換器電圧を第2の電
圧立ち上げ時間よりも早い第3の電圧立ち上げ時間(d
v3 /dt)に切り換えて規定の電圧値まで立ち上げる
ように順変換器を制御することにより、商用交流電源に
停電が生じた後の復電時にも、交流入力電流をソフトス
タートすることができ、さらに上記請求項1乃至請求項
3のいずれか1項の発明の場合よりも、順変換器4の電
圧が規定の電圧まで立ち上がる時間を短くすることがで
きる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、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。 (第1の実施の形態)図1は、本実施の形態によるUP
Sにおける順変換器側制御回路の構成例を示すブロック
図である。
【0023】すなわち、本実施の形態の順変換器側制御
回路は、図1に示すように、前述した従来の順変換器側
制御回路100に、制御回路101を付加した構成とし
ている。
【0024】制御回路101は、前記商用交流電源に停
電が生じた後の復電時に、順変換器電圧を、あらかじめ
設定された前記UPS1起動時と同じ電圧立ち上げ時間
(以下、第1の電圧立ち上げ時間と称する)(dv1 /
dt)指令103Aによってソフトスタートで立ち上
げ、順変換器電圧があらかじめ設定された電圧まで立ち
上がった時点で、順変換器電圧を第1の電圧立ち上げ時
間(dv1 /dt)よりも遅いあらかじめ設定された第
2の電圧立ち上げ時間(dv2 /dt)指令103Bに
切り換えて規定の電圧値まで立ち上げるように、順変換
器電圧指令102を順変換器4に出力するオープンルー
プ制御回路である。
【0025】ここで、あらかじめ設定された電圧として
は、例えばエネルギー蓄積部8の蓄電池終止電圧近傍の
値、すなわち例えば蓄電池終止電圧よりも若干低い値に
設定することが好ましい。
【0026】次に、以上のように構成した本実施の形態
のUPS1における順変換器側制御回路の動作について
説明する。なお、UPS1の起動時、および商用交流電
源の停電発生時の動作については、前述した従来のUP
S1の場合と同様であるのでその説明を省略し、ここで
は商用交流電源に停電が生じた後の復電時の動作のみに
ついて、図2を用いて述べる。
【0027】なお、図2は、本実施の形態による順変換
器4の電圧4AおよびUPS1の交流入力電流2Aの時
間的変化の関係の一例を示す図である。図1において、
商用交流電源に停電が生じた後の復電時には、順変換器
4は、順変換器側制御回路により次のように制御され
る。
【0028】すなわち、当初は、順変換器4の電圧4A
は、前述したUPS1の起動時の場合と同様に、第1の
電圧立ち上げ時間(dv1 /dt)指令103Aによっ
てソフトスタートで立ち上げられる。
【0029】次に、順変換器電圧4Aがあらかじめ設定
された電圧8B、すなわちエネルギー蓄積部8の蓄電池
終止電圧8A近傍値(蓄電池電圧より若干低い値)まで
立ち上がった時点で、電圧の立ち上がり指令が、第1の
電圧立ち上げ時間(dv1 /dt)よりも遅い第2の電
圧立ち上げ時間(dv2 /dt)指令103B(緩やか
な値)に切り換えられて、順変換器電圧4Aが規定の電
圧値まで立ち上げられる。
【0030】このようにして、順変換器4の電圧4Aの
立ち上げ時間を、あらかじめ決められた電圧値8Bで非
常に緩やかな値に切り換えることにより、UPS1の交
流入力電流2Aをソフトスタートすることができる。
【0031】上述したように、本実施の形態のUPS1
では、商用交流電源に停電が生じた後の復電時に、順変
換器電圧4Aの電圧立ち上げ時間を、順変換器電圧4A
があらかじめ設定された電圧8Bまで立ち上がった時点
で、緩やかな値に切り換えて順変換器4を制御するよう
にしたものである。
【0032】従って、UPS1本体の起動時にはもちろ
んのこと、商用交流電源に停電が生じた後の復電時に
も、交流入力電圧2A並びに交流入力電流2A共にソフ
トスタートすることができ、この結果復電時においても
交流入力2の系統に対する影響を抑制することが可能
(共通の効果)となる。
【0033】特に、前述したように、商用交流電源復電
時の電源が発電機の場合には、発電機側から見た場合の
負荷変動が電圧変動につながることから、復電時におい
てもUPS1の交流入力電流2Aをソフトスタートでき
ることによる効果は極めて大きい。
【0034】(第2の実施の形態)図3は、本実施の形
態によるUPSにおける順変換器側制御回路の構成例を
示すブロック図であり、図1と同一要素には同一符号を
付して示している。
【0035】すなわち、本実施の形態の順変換器側制御
回路は、図3に示すように、前述した従来の順変換器側
制御回路100に、制御回路101を付加した構成とし
ている。
【0036】制御回路101は、前記商用交流電源に停
電が生じた後の復電時に、エネルギー蓄積部8の蓄電池
放電電流リミット値107を入力信号とし、この入力信
号107を条件として直流電圧制御回路106からの交
流入力電流指令に基づいて、エネルギー蓄積部8の放電
電流を徐々に小さくするように、蓄電池放電電流指令1
05をエネルギー蓄積部8の出力可変部に出力すると共
に、UPS1の交流入力電流を徐々に大きくするよう
に、最終的な交流入力電流指令104を順変換器4に出
力するクローズループ制御回路である。
【0037】次に、以上のように構成した本実施の形態
のUPS1における順変換器側制御回路の動作について
説明する。なお、UPS1の起動時、および商用交流電
源の停電発生時の動作については、前述した従来のUP
S1の場合と同様であるのでその説明を省略し、ここで
は商用交流電源に停電が生じた後の復電時の動作のみに
ついて、図4を用いて述べる。
【0038】なお、図4は、本実施の形態によるUPS
1の交流入力電流2Aおよび蓄電池放電電流8BとUP
S1の負荷電流11Aの時間的変化の関係の一例を示す
図である。
【0039】図3において、商用交流電源に停電が生じ
た後の復電時には、順変換器4は、順変換器側制御回路
により次のように制御される。すなわち、蓄電池放電電
流リミット値107を入力し、この蓄電池放電電流リミ
ット値107が直流電圧制御回路106からの交流入力
電流指令に加減算されて、蓄電池放電電流8Bを徐々に
小さくするように、蓄電池放電電流指令105がエネル
ギー蓄積部8の出力可変部に与えられると共に、UPS
1の交流入力電流2Aを徐々に大きくするように、最終
的な交流入力電流指令104が順変換器4に与えられ
る。
【0040】このようにして、蓄電池放電電流リミット
値107を信号として入力し、この入力信号を条件に蓄
電池放電電流8Bを徐々に小さくするように、またUP
S1の交流入力電流2Aを徐々に大きくするように、蓄
電池放電電流指令105および順変換器4の交流入力電
流指令104を制御することにより、UPS1の交流入
力電流2Aをソフトスタートすることができる。
【0041】上述したように、本実施の形態のUPS1
では、商用交流電源に停電が生じた後の復電時に、エネ
ルギー蓄積部8の放電電流リミット値107に基づい
て、基本的にはエネルギー蓄積部8の放電電流を徐々に
小さくするように、順変換器4を制御するようにしたも
のである。
【0042】従って、UPS1本体の起動時にはもちろ
んのこと、商用交流電源に停電が生じた後の復電時に
も、交流入力電圧2A並びに交流入力電流2A共にソフ
トスタートすることができ、この結果復電時においても
交流入力2の系統に対する影響を抑制することが可能
(共通の効果)となる。
【0043】特に、前述したように、商用交流電源復電
時の電源が発電機の場合には、発電機側から見た場合の
負荷変動が電圧変動につながることから、復電時におい
てもUPS1の交流入力電流2Aをソフトスタートでき
ることによる効果は極めて大きい。
【0044】(第3の実施の形態)図5は、本実施の形
態によるUPSにおける順変換器側制御回路の構成例を
示すブロック図であり、図1および図3と同一要素には
同一符号を付して示している。
【0045】すなわち、本実施の形態の順変換器側制御
回路は、図5に示すように、前述した従来の順変換器側
制御回路100に、制御回路101を付加した構成とし
ている。
【0046】制御回路101は、前記商用交流電源に停
電が生じた後の復電時に、交流入力電流リミット値10
8を入力信号とし、この入力信号108を条件として直
流電圧制御回路106からの交流入力電流指令に基づい
て、順変換器4の交流入力電流を徐々に大きくするよう
に、最終的な交流入力電流指令104を順変換器4に出
力すると共に、エネルギー蓄積部8の放電電流を徐々に
小さくするように、蓄電池放電電流指令105をエネル
ギー蓄積部8の出力可変部に出力するクローズループ制
御回路である。
【0047】次に、以上のように構成した本実施の形態
のUPS1における順変換器側制御回路の動作について
説明する。なお、UPS1の起動時、および商用交流電
源の停電発生時の動作については、前述した従来のUP
S1の場合と同様であるのでその説明を省略し、ここで
は商用交流電源に停電が生じた後の復電時の動作のみに
ついて、図6を用いて述べる。
【0048】なお、図6は、本実施の形態によるUPS
1の交流入力電流2Aおよび順変換器4の電圧4Aと蓄
電池電圧8Aの時間的変化の関係の一例を示す図であ
る。図5において、商用交流電源に停電が生じた後の復
電時には、順変換器4は、順変換器側制御回路により次
のように制御される。
【0049】すなわち、UPS1の交流入力電流リミッ
ト値107を入力し、この交流入力電流リミット値10
7が直流電圧制御回路106からの交流入力電流指令に
加減算されて、UPS1の交流入力電流2Aを徐々に大
きくするように、最終的な交流入力電流指令104が順
変換器4に与えられると共に、蓄電池放電電流8Bを徐
々に小さくするように、蓄電池放電電流指令105がエ
ネルギー蓄積部8の出力可変部に与えられる。
【0050】このようにして、UPS1の交流入力電流
リミット値108を信号として入力し、この入力信号を
条件にUPS1の交流入力電流2Aを徐々に大きくする
ように、また蓄電池放電電流8Bを徐々に小さくするよ
うに、蓄電池放電電流指令105および順変換器4の交
流入力電流指令104を制御することにより、UPS1
の交流入力電流2Aをソフトスタートすることができ
る。
【0051】上述したように、本実施の形態のUPS1
では、商用交流電源に停電が生じた後の復電時に、UP
S1の交流入力電流リミット値108に基づいて、基本
的には順変換器4の交流入力電流を徐々に大きくするよ
うに、順変換器4を制御するようにしたものである。
【0052】従って、UPS1本体の起動時にはもちろ
んのこと、商用交流電源に停電が生じた後の復電時に
も、交流入力電圧2A並びに交流入力電流2A共にソフ
トスタートすることができ、この結果復電時においても
交流入力2の系統に対する影響を抑制することが可能
(共通の効果)となる。
【0053】特に、前述したように、商用交流電源復電
時の電源が発電機の場合には、発電機側から見た場合の
負荷変動が電圧変動につながることから、復電時におい
てもUPS1の交流入力電流2Aをソフトスタートでき
ることによる効果は極めて大きい。
【0054】(第4の実施の形態)図7は、本実施の形
態によるUPSにおける順変換器側制御回路の構成例を
示すブロック図であり、図1と同一要素には同一符号を
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。
【0055】すなわち、本実施の形態の順変換器側制御
回路は、図7に示すように、前述した従来の順変換器側
制御回路100に、制御回路101を付加した構成とし
ている。
【0056】制御回路101は、前記商用交流電源に停
電が生じた後の復電時に、蓄電池放電電流値109を入
力信号とし、この入力信号を条件として蓄電池放電電流
値109が規定値まで低下した時点で、順変換器電圧を
前記第2の電圧立ち上げ時間(dv2 /dt)指令10
3Bよりも早い第3の電圧立ち上げ時間(dv3 /d
t)に切り換えて規定の電圧値まで立ち上げるように、
順変換器電圧指令102を順変換器4に出力するクロー
ズループ制御回路を、前述した図1の制御回路101に
付加したものである。
【0057】次に、以上のように構成した本実施の形態
のUPS1における順変換器側制御回路の動作について
説明する。なお、UPS1の起動時、および商用交流電
源の停電発生時の動作については、前述した従来のUP
S1の場合と同様であるのでその説明を省略し、ここで
は商用交流電源に停電が生じた後の復電時の動作のみに
ついて、図8を用いて述べる。
【0058】なお、図8は、本実施の形態によるUPS
1の交流入力電流2Aおよび順変換器4の電圧4Aと蓄
電池放電電流8Bの時間的変化の関係の一例を示す図で
ある。
【0059】図7において、商用交流電源に停電が生じ
た後の復電時には、順変換器4は、順変換器側制御回路
により次のように制御される。すなわち、当初は、順変
換器4の電圧4Aは、前述したUPS1の起動時の場合
と同様に、第1の電圧立ち上げ時間(dv1 /dt)指
令103Aによってソフトスタートで立ち上げられる。
【0060】次に、順変換器電圧4Aが前述したあらか
じめ設定された電圧8B、すなわちエネルギー蓄積部8
の蓄電池終止電圧8A近傍値(蓄電池電圧より若干低い
値)まで立ち上がった時点で、電圧の立ち上がり指令
が、第1の電圧立ち上げ時間(dv1 /dt)よりも遅
い第2の電圧立ち上げ時間(dv2 /dt)指令103
B(緩やかな値)に切り換えられる。
【0061】次に、蓄電池放電電流値109を入力し、
この入力信号を条件として蓄電池放電電流値109が規
定値まで低下した時点で、電圧の立ち上がり指令が、第
2の電圧立ち上げ時間(dv2 /dt)指令103Bよ
りも早い第3の電圧立ち上げ時間(dv3 /dt)に切
り換えられて、順変換器電圧4Aが規定の電圧値まで立
ち上げられる。
【0062】このようにして、蓄電池放電電流値109
を信号として入力し、その入力信号を条件に順変換器4
の電圧立ち上げ時間を制御することにより、UPS1の
交流入力電流2Aをソフトスタートすることができ、し
かも前述した第1の実施の形態のUPS1に比べて、順
変換器4が規定の電圧値まで立ち上がる時間を短くする
ことができる。
【0063】上述したように、本実施の形態のUPS1
では、前述した第1の実施の形態において、商用交流電
源に停電が生じた後の復電時に、蓄電池放電電流値10
9が規定値まで低下した時点で、順変換器電圧4Aを第
2の電圧立ち上げ時間よりも早い第3の電圧立ち上げ時
間に切り換えて、順変換器4を制御するようにしたもの
である。
【0064】従って、UPS1本体の起動時にはもちろ
んのこと、商用交流電源に停電が生じた後の復電時に
も、交流入力電圧2A並びに交流入力電流2A共にソフ
トスタートすることができ、さらに前記第1の実施の形
態の場合よりも、順変換器4の電圧が規定の電圧まで立
ち上がる時間を短くすることができ、この結果復電時に
おいても交流入力2の系統に対する影響をより一層効果
的に抑制することが可能(共通の効果)となる。
【0065】特に、前述したように、商用交流電源復電
時の電源が発電機の場合には、発電機側から見た場合の
負荷変動が電圧変動につながることから、復電時におい
てもUPS1の交流入力電流2Aをソフトスタートでき
ることによる効果は極めて大きい。
【0066】(他の実施の形態)前記第4の実施の形態
では、商用交流電源に停電が生じた後の復電時に、蓄電
池放電電流値109を入力信号とし、この入力信号を条
件として蓄電池放電電流値109が規定値まで低下した
時点で、順変換器電圧を第2の電圧立ち上げ時間(dv
2 /dt)指令103Bよりも早い第3の電圧立ち上げ
時間(dv3 /dt)に切り換えて規定の電圧値まで立
ち上げるように、順変換器電圧指令102を順変換器4
に出力するクローズループ制御回路を、前記第1の実施
の形態における制御回路101に付加する場合について
説明したが、これに限らず、同クローズループ制御回路
を、前記第2または第3の実施の形態における制御回路
101に付加する場合についても、前述の場合と同様に
実施して同様の作用効果を得ることが可能である。
【0067】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、商
用交流電源に停電が生じた後の復電時に、(a)順変換
器電圧を第1の電圧立ち上げ時間をかけてソフトスター
トで立ち上げ、順変換器電圧があらかじめ設定された電
圧まで立ち上がった時点で、順変換器電圧を第1の電圧
立ち上げ時間よりも遅い第2の電圧立ち上げ時間に切り
換えて規定の電圧値まで立ち上げるように順変換器を制
御するか、(b)エネルギー蓄積部の放電電流リミット
値を条件としてエネルギー蓄積部の放電電流徐々に小さ
くするように順変換器を制御するか、(c)無停電電源
装置本体の交流入力電流リミット値を条件として順変換
器の交流入力電流を徐々に大きくするように順変換器を
制御し、さらに必要に応じて、エネルギー蓄積部の放電
電流値を条件としてエネルギー蓄積部の放電電流が規定
値まで低下した時点で、順変換器電圧を第2の電圧立ち
上げ時間よりも早い第3の電圧立ち上げ時間に切り換え
て規定の電圧値まで立ち上げるように順変換器を制御す
るようにしたので、無停電電源装置本体の起動時にはも
ちろんのこと、商用交流電源に停電が生じた後の復電時
にも、交流入力電圧並びに交流入力電流共にソフトスタ
ートすることができ、復電時においても交流入力の系統
に対する影響を抑制することが可能な無停電電源装置が
提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるUPSにおける順変換器側制御回
路の第1の実施の形態を示すブロック図。
【図2】同第1の実施の形態によるUPSにおける順変
換器の電圧および交流入力電流の時間的変化の関係の一
例を示す図。
【図3】本発明によるUPSにおける順変換器側制御回
路の第2の実施の形態を示すブロック図。
【図4】同第2の実施の形態によるUPSにおける交流
入力電流および蓄電池放電電流とUPSの負荷電流の時
間的変化の関係の一例を示す図。
【図5】本発明によるUPSにおける順変換器側制御回
路の第3の実施の形態を示すブロック図。
【図6】同第3の実施の形態によるUPSにおける交流
入力電流および順変換器の電圧と蓄電池電圧の時間的変
化の関係の一例を示す図。
【図7】本発明によるUPSにおける順変換器側制御回
路の第4の実施の形態を示すブロック図。
【図8】同第4の実施の形態によるUPSにおける交流
入力電流および順変換器の電圧と蓄電池放電電流の時間
的変化の関係の一例を示す図。
【図9】一般的なUPSの基本的な構成例を示すブロッ
ク図。
【図10】図9のUPSにおける起動時の交流入力電流
および順変換器の電圧の時間的変化の関係の一例を示す
図。
【図11】図9のUPSにおける商用交流電源に停電が
生じた後の復電時の交流入力電流および順変換器の電圧
と蓄電池電圧の時間的変化の関係の一例を示す図。
【符号の説明】
1…UPS、 2…交流入力、 3…遮断器、 4…順変換器、 5…逆変換器、 6…遮断器、 7…遮断器、 8…エネルギー蓄積部(蓄電池)、 9…順変換器側制御回路、 10…逆変換器側制御回路、 11…交流出力、 2A…交流入力電流、 4A…順変換器電圧、 8A…蓄電池電圧、 8B…蓄電池放電電流、 11A…負荷電流、 100…従来の制御回路、 101…付加回路、 102…順変換器電圧指令、 103A…第1の電圧立ち上げ時間(dv1 /dt)指
令、 103B…第2の電圧立ち上げ時間(dv2 /dt)指
令、 103C…第3の電圧立ち上げ時間(dv3 /dt)指
令、 104…交流入力電流指令、 105…蓄電池放電電流指令、 106…直流電圧制御回路、 107…蓄電池放電電流リミット値、 108…交流入力電流リミット値。 109…蓄電池放電電流値。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 商用交流電源から入力される交流を直流
    に変換して出力する順変換器と、前記順変換器からの直
    流出力を入力とし、直流を再び交流に変換して出力する
    逆変換器と、前記商用交流電源の停電時に前記逆変換器
    に直流電力を供給する蓄電池等のエネルギー蓄積部と、
    前記順変換器および逆変換器を制御する順変換器側およ
    び逆変換器側の各制御回路とを備えて構成される無停電
    電源装置において、 前記順変換器側制御回路に、 前記無停電電源装置本体の起動時には、順変換器電圧を
    第1の電圧立ち上げ時間(dv1 /dt)をかけてソフ
    トスタートで立ち上げるように前記順変換器を制御する
    ソフトスタート制御手段と、 前記商用交流電源に停電が生じた後の復電時には、順変
    換器電圧を前記第1の電圧立ち上げ時間をかけてソフト
    スタートで立ち上げ、前記順変換器電圧があらかじめ設
    定された電圧まで立ち上がった時点で、順変換器電圧を
    前記第1の電圧立ち上げ時間よりも遅い第2の電圧立ち
    上げ時間(dv2 /dt)に切り換えて規定の電圧値ま
    で立ち上げるように前記順変換器を制御するオープンル
    ープ制御手段と、 を備えて成ることを特徴とする無停電電源装置。
  2. 【請求項2】 商用交流電源から入力される交流を直流
    に変換して出力する順変換器と、前記順変換器からの直
    流出力を入力とし、直流を再び交流に変換して出力する
    逆変換器と、前記商用交流電源の停電時に前記逆変換器
    に直流電力を供給する蓄電池等のエネルギー蓄積部と、
    前記順変換器および逆変換器を制御する順変換器側およ
    び逆変換器側の各制御回路とを備えて構成される無停電
    電源装置において、 前記順変換器側制御回路に、 前記無停電電源装置本体の起動時には、順変換器電圧を
    所定の電圧立ち上げ時間(dv/dt)をかけてソフト
    スタートで立ち上げるように前記順変換器を制御するソ
    フトスタート制御手段と、 前記商用交流電源に停電が生じた後の復電時には、前記
    エネルギー蓄積部の放電電流リミット値を入力信号と
    し、当該入力信号を条件として前記エネルギー蓄積部の
    放電電流徐々に小さくするように前記順変換器を制御す
    るクローズループ制御手段と、 を備えて成ることを特徴とする無停電電源装置。
  3. 【請求項3】 商用交流電源から入力される交流を直流
    に変換して出力する順変換器と、前記順変換器からの直
    流出力を入力とし、直流を再び交流に変換して出力する
    逆変換器と、前記商用交流電源の停電時に前記逆変換器
    に直流電力を供給する蓄電池等のエネルギー蓄積部と、
    前記順変換器および逆変換器を制御する順変換器側およ
    び逆変換器側の各制御回路とを備えて構成される無停電
    電源装置において、 前記順変換器側制御回路に、 前記無停電電源装置本体の起動時には、順変換器電圧を
    所定の電圧立ち上げ時間(dv/dt)をかけてソフト
    スタートで立ち上げるように前記順変換器を制御するソ
    フトスタート制御手段と、 前記商用交流電源に停電が生じた後の復電時には、前記
    無停電電源装置本体の交流入力電流リミット値を入力信
    号とし、当該入力信号を条件として前記順変換器の交流
    入力電流を徐々に大きくするように前記順変換器を制御
    するクローズループ制御手段と、 を備えて成ることを特徴とする無停電電源装置。
  4. 【請求項4】 前記請求項1乃至請求項3のいずれか1
    項に記載の無停電電源装置において、 前記順変換器側制御回路に、 前記商用交流電源に停電が生じた後の復電時には、前記
    エネルギー蓄積部の放電電流値を入力信号とし、当該入
    力信号を条件として前記エネルギー蓄積部の放電電流が
    規定値まで低下した時点で、順変換器電圧を前記第2の
    電圧立ち上げ時間よりも早い第3の電圧立ち上げ時間
    (dv3 /dt)に切り換えて規定の電圧値まで立ち上
    げるように前記順変換器を制御するクローズループ制御
    手段を付加して成ることを特徴とする無停電電源装置。
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