JPH11289691A - 無停電電源装置 - Google Patents

無停電電源装置

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JPH11289691A
JPH11289691A JP10086730A JP8673098A JPH11289691A JP H11289691 A JPH11289691 A JP H11289691A JP 10086730 A JP10086730 A JP 10086730A JP 8673098 A JP8673098 A JP 8673098A JP H11289691 A JPH11289691 A JP H11289691A
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JP
Japan
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power supply
voltage
inverter
commercial power
load
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JP10086730A
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English (en)
Inventor
Katsuharu Masaki
克治 正木
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Resonac Corp
Original Assignee
Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】常時商用給電方式の無停電電源装置において、
鉛蓄電池5の充放電回数を低減することにより鉛蓄電池
5を長寿命化する。 【解決手段】商用電源の電圧が許容範囲を下回った場合
には商用電源の電圧を昇圧して負荷に電力を供給し、商
用電源の電圧が許容範囲を上回った場合には商用電源の
電圧を降圧して負荷に電力を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、常時商用給電方式
による無停電電源装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来使用されていた常時商用給電方式の
無停電電源装置は、図8に示す状況で作動していた。す
なわち、商用電源から無停電電源装置への入力電圧が9
0〜110Vの範囲(図8、領域(B))では、商用電
源の電圧をそのまま出力して負荷に給電し、商用電源か
らの入力電圧が90V以下(図8、領域(A))または
110V以上(図8、領域(C))の場合には、商用電
源からの給電を停止し、鉛蓄電池を電源とするインバー
タ運転により負荷に給電する方式であった。すなわち、
従来の常時商用給電方式の無停電電源装置では、商用電
源の電圧が90〜110Vの範囲にない場合には、鉛蓄
電池を放電させて負荷に電力を供給していた。前記した
従来の方式では商用電源電圧の変動により鉛蓄電池が放
電し、その放電の頻度が多いため、鉛蓄電池の寿命が短
くなるという問題点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、常時
商用給電方式の無停電電源装置の改良し、鉛蓄電池の充
放電の頻度を低減することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は商用電源からの交流電力を直流電力に変換
するコンバータ、直流電力を交流電力に変換するインバ
ータ、インバータに直流電力を供給する鉛蓄電池及びイ
ンバータによる給電と商用電源による給電とを切り換え
るスイッチ回路等により構成された無停電電源装置にお
いて、前記商用電源の電圧監視回路と前記インバータの
起動及び停止、スイッチ回路の切り換え等を行う制御回
路部を備えており、以下に示すような特徴を有する。
【0005】第一の発明では、前記制御回路部は、前記
商用電源の電圧が許容範囲内の場合には、該商用電源の
電圧を負荷へ給電するように制御し、前記商用電源の電
圧が許容電圧範囲を下回った場合には商用電源の電圧に
応じて、前記インバータを作動させて、インバータの出
力電圧を昇圧して負荷へ給電するように制御、または、
前記インバータを作動させて、インバータの出力電圧と
前記商用電源からの電圧とを重畳させて昇圧して負荷に
給電するように制御することを特徴としている。
【0006】第二の発明では、前記インバータとスイッ
チ回路の間にトランスを設け、前記商用電源の電圧が許
容電圧範囲を下回った場合には、前記制御回路部は、前
記インバータを作動させるとともにスイッチ回路を切り
換えて、インバータの出力電圧と前記商用電源からの電
圧とを、前記トランスを用いて重畳させて昇圧して負荷
へ給電するように制御することを特徴としている。
【0007】第三の発明では、前記制御回路部は、前記
商用電源の電圧が許容範囲内の場合には該商用電源の電
圧を負荷へ給電するように制御し、前記商用電源の電圧
が許容範囲を上回った場合には商用電源の電圧に応じ
て、前記インバータを作動させて、インバータの出力電
圧を昇圧して負荷へ給電するように制御、または、前記
商用電源の電圧を降圧して負荷へ給電するように制御す
ることを特徴としている。
【0008】第四の発明では、前記インバータとスイッ
チ回路の間にトランスを設け、前記商用電源の電圧が許
容電圧範囲を上回った場合には、前記制御回路部はスイ
ッチ回路を切り換えて、商用電源の電圧を前記トランス
を用いて降圧して負荷へ給電するように制御することを
特徴としている。
【0009】第五の発明では、前記制御回路部は、前記
商用電源の電圧が許容範囲内の場合には該商用電源の電
圧を負荷へ給電するように制御し、前記商用電源の電圧
が許容電圧範囲を下回った場合には商用電源の電圧に応
じて、前記インバータを作動させて、インバータの出力
電圧を昇圧して負荷へ給電するように制御、または、前
記インバータを作動させてその出力電圧と前記商用電源
からの電圧とを重畳させて昇圧して出力して負荷に給電
するように制御し、前記商用電源の電圧が許容範囲を上
回った場合には商用電源の電圧に応じて、前記インバー
タを作動させて、インバータの出力電圧を昇圧して出力
して負荷へ給電するように制御、または、前記商用電源
の電圧を降圧して負荷へ給電するように制御することを
特徴としている。
【0010】第六の発明では、前記インバータとスイッ
チ回路の間にトランスを設け、前記商用電源の電圧が許
容電圧範囲を下回った場合には、前記制御回路部は、前
記インバータを作動させるとともにスイッチ回路を切り
換えて、インバータの出力電圧と前記商用電源からの電
圧とを、前記トランスを用いて重畳させて昇圧して負荷
へ給電し、前記商用電源の電圧が許容電圧範囲を上回っ
た場合には、前記制御回路部は、スイッチ回路を切り換
えて、前記トランスを用いて商用電源の電圧を降圧して
負荷へ給電するように制御することを特徴としている。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明による常時商用給電方式の
一実施例である無停電電源装置のブロック図を図1に示
す。この装置は、商用電源1からの交流電力を直流電力
に変換するコンバータ2、直流電力を交流電力に変換す
るインバータ3、インバータ3に直流電力を供給する鉛
蓄電池5、鉛蓄電池5の充電器4、ダイオード6、トラ
ンス7、スイッチ回路8、商用電源1の電圧監視回路1
0、インバータ及びスイッチ回路制御部11、制御回路
部12で構成されている。なおスイッチ回路8は、後述
するように商用電源1の交流電圧に応じて、a)商用電
源1からの電圧をそのまま負荷9へ出力する、b)鉛蓄
電池を放電させてインバータ7に電力を供給し、インバ
ータ7の出力電圧をトランス7を介して昇圧して負荷9
へ出力する、c)商用電源1からの電圧を降圧して負荷
9へ出力する、またはd)商用電源1の電圧にインバー
タ7の出力電圧を重畳させて負荷9へ出力する、などの
場合において、その切り換えをする回路である。制御回
路部12は、商用電源1の電圧を監視する電圧監視回路
10とインバータ及びスイッチ回路制御部11より構成
される。
【0012】本発明による常時商用給電方式の無停電電
源装置は図2に示す作動をする。すなわち、商用電源の
電圧が93〜110Vの範囲(領域(3))では、商用
電源からの電圧をバイパスしてそのまま負荷9に出力す
る。商用電源の電圧が80V以下(領域(1))及び1
25V以上(領域(5))の場合には、鉛蓄電池5を電
源として用いてインバータ3を運転し、インバータ3の
出力電圧をトランスにより昇圧して負荷9に出力する。
商用電源の電圧が80〜93V(領域(2))の場合に
は、商用電源の電圧と商用電源を用いてインバータ3を
運転し、その出力電圧と商用電源の電圧とをトランス7
を用いて重畳させる昇圧運転をして負荷9に出力する。
また、商用電源の電圧が110〜125V(領域
(4))の場合には、商用電源の電圧をトランス7で降
圧して負荷9に出力する。
【0013】本発明を用いると、鉛蓄電池5を放電させ
て電力を供給するのは、商用電源1の電圧が80V以下
の場合(領域(1))及び125V以上(領域(5))
の場合とすることができる。したがって、現実の使用上
においては商用電源1の電圧が80V以下や125V以
上になる場合はきわめて少ないため、図8に示した従来
の方法に比べて鉛蓄電池5の放電回数を少なくでき、そ
の結果、鉛蓄電池5の交換時期を長くすることができ
る。以下に、本発明の一実施例を詳細に示す
【0014】
【実施例】図1に示した本発明の無停電電源装置は、商
用電源1の電圧に依存して動作することを特徴としてい
る。そこで、それぞれの商用電源1の電圧に応じた動作
状態について図3〜6を用いて解説する。なお、図3〜
図6の動作回路では説明の便宜上、スイッチ回路8で切
り替えられた後の部分のみを示す。
【0015】・商用電源1の電圧:93〜110Vの範
囲(図3) 商用電源1の電圧が93〜110Vの範囲ではスイッチ
回路8を切り換えて、商用電源1の電力をそのままバイ
パスして負荷9に供給する。
【0016】・商用電源1の電圧:80V以下又は12
5V以上の範囲(図4) 商用電源の電圧が80V以下又は125V以上の範囲で
は、商用電源1からコンバータへの入力をOFFとし、
鉛蓄電池5を電源としてインバータ3を介してトランス
7の巻線(1)に電力を供給し、巻線(2)と巻線
(3)を直列に接続して昇圧して100Vの交流を負荷
9に供給する。
【0017】・商用電源1の電圧:80〜93Vの範囲
(図5) 商用電源の電圧が80〜93Vの範囲では図5に示すよ
うに、昇圧運転をする。すなわち、80〜93Vの商用
電源1は巻線(2)とコンバータ2に供給する。コンバ
ータ2ではこの交流電力を直流電力に変換し、その直流
電力をインバータ3に出力する。そして、インバータ3
では13〜0Vの交流に変換してトランス7の巻線
(1)に供給する。一方、巻線(2)には商用電源1か
らの80〜93Vの電力を供給する。巻線(2)では商
用電源1からの電圧と、巻線(1)に供給されたインバ
ータ3からの電圧とが重畳され、93Vの交流電圧を負
荷9に供給する。なお、この入力電圧範囲において鉛蓄
電池5は放電しない。
【0018】・商用電源1の電圧:110〜125Vの
範囲 商用電源1の電圧が110〜125Vの範囲では図6に
示すように、降圧運転をする。すなわち、商用電源1か
らの電圧をトランス7の巻線(2)と巻線(3)を直列
に接続したものに供給し、巻線(3)から95〜108
Vの交流を取り出し負荷9に出力する。なお、この入力
電圧範囲において鉛蓄電池5は放電しない。
【0019】従来の無停電電源装置では商用電源の電圧
が90〜110Vの範囲のみ、商用電源の電圧をそのま
ま出力し、商用電源の電圧が90V以下及び110V以
上の範囲では、鉛蓄電池を電源として用いたインバータ
給電によるものであった。これに対して、本発明品では
商用電源の電圧が80V以下及び125Vの以上の範囲
のみが、鉛蓄電池5を用いたインバータ給電となるた
め、鉛蓄電池の放電頻度が少なくできる。なお、本実施
例では、非常用電源として鉛蓄電池5を用いたが、ニッ
ケルカドミウム電池やニッケル水素電池など他の蓄電池
でも同様な効果が認められる。
【0020】
【発明の効果】上述したように、本発明に係る無停電電
源装置は、従来の常時商用給電方式の無停電電源装置に
比べて蓄電池の放電頻度が少ないため、蓄電池を長寿命
化でき、使用時のコスト低減が可能になる点で優れてい
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の無停電電源装置のブロック図である。
【図2】本発明の無停電電源装置の入力電圧と出力電圧
の関係図である。
【図3】商用電源1の電圧が93〜110Vでの動作回
路の概略図である。
【図4】商用電源1の電圧が80V以下または125V
以上での動作回路の概略図である。
【図5】商用電源1の電圧が80〜93Vでの動作回路
の概略図である。
【図6】商用電源1の電圧が110〜125Vでの動作
回路の概略図である。
【図7】本発明に使用したトランス7の構造である。
【図8】従来の無停電電源装置の入力電圧と出力電圧の
関係図である。
【符号の説明】
1:商用電源、 2:コンバータ、 3:インバータ、
4:充電器、5:鉛蓄電池、 6:ダイオード、
7:トランス、 8:スイッチ回路、9:負荷、 1
0:電圧監視回路、 11:インバータ及びスイッチ回
路制御部 12:制御回路部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】商用電源からの交流電力を直流電力に変換
    するコンバータ、直流電力を交流電力に変換するインバ
    ータ、インバータに直流電力を供給する蓄電池及び負荷
    への給電方式を切り換えるスイッチ回路を有する無停電
    電源装置において、前記商用電源の電圧監視回路と前記
    インバータの起動及び停止、スイッチ回路の切り換え行
    う制御回路部を備えており、該制御回路部は、前記商用
    電源の電圧が許容範囲内の場合には該商用電源の電圧を
    負荷へ給電するように制御し、前記商用電源の電圧が許
    容電圧範囲を下回った場合には商用電源の電圧に応じ
    て、前記インバータを作動させて、インバータの出力電
    圧を昇圧して負荷へ給電するように制御、または、前記
    インバータを作動させて、インバータの出力電圧と前記
    商用電源からの電圧とを重畳させて昇圧して負荷に給電
    するように制御するものであることを特徴とする無停電
    電源装置。
  2. 【請求項2】前記インバータとスイッチ回路の間にトラ
    ンスを設け、前記商用電源の電圧が許容電圧範囲を下回
    った場合には、前記制御回路部は、前記インバータを作
    動させるとともにスイッチ回路を切り換えて、インバー
    タの出力電圧と前記商用電源からの電圧とを、前記トラ
    ンスを用いて重畳させて昇圧して負荷へ給電するように
    制御するものであることを特徴とする請求項1記載の無
    停電電源装置。
  3. 【請求項3】商用電源からの交流電力を直流電力に変換
    するコンバータ、直流電力を交流電力に変換するインバ
    ータ、インバータに直流電力を供給する蓄電池及び負荷
    への給電方式を切り換えるスイッチ回路を有する無停電
    電源装置において、前記商用電源の電圧監視回路と前記
    インバータの起動及び停止、スイッチ回路の切り換え行
    う制御回路部を備えており、該制御回路部は、前記商用
    電源の電圧が許容範囲内の場合には該商用電源の電圧を
    負荷へ給電するように制御し、前記商用電源の電圧が許
    容範囲を上回った場合には商用電源の電圧に応じて、前
    記インバータを作動させて、インバータの出力電圧を昇
    圧して負荷へ給電するように制御、または、前記商用電
    源の電圧を降圧して負荷へ給電するように制御するもの
    であることを特徴とする無停電電源装置。
  4. 【請求項4】前記インバータとスイッチ回路の間にトラ
    ンスを設け、前記商用電源の電圧が許容電圧範囲を上回
    った場合には、前記制御回路部はスイッチ回路を切り換
    えて、商用電源の電圧を前記トランスを用いて降圧して
    負荷へ給電するように制御するものであることを特徴と
    する請求項3記載の無停電電源装置。
  5. 【請求項5】商用電源からの交流電力を直流電力に変換
    するコンバータ、直流電力を交流電力に変換するインバ
    ータ、インバータに直流電力を供給する蓄電池及び負荷
    への給電方式を切り換えるスイッチ回路を有する無停電
    電源装置において、前記商用電源の電圧監視回路と前記
    インバータの起動及び停止、スイッチ回路の切り換え行
    う制御回路部を備えており、該制御回路部は、前記商用
    電源の電圧が許容範囲内の場合には該商用電源の電圧を
    負荷へ給電するように制御し、前記商用電源の電圧が許
    容電圧範囲を下回った場合には商用電源の電圧に応じ
    て、前記インバータを作動させて、インバータの出力電
    圧を昇圧して負荷へ給電するように制御、または、前記
    インバータを作動させてその出力電圧と前記商用電源か
    らの電圧とを重畳させて昇圧して出力して負荷に給電す
    るように制御し、前記商用電源の電圧が許容範囲を上回
    った場合には商用電源の電圧に応じて、前記インバータ
    を作動させて、インバータの出力電圧を昇圧して出力し
    て負荷へ給電するように制御、または、前記商用電源の
    電圧を降圧して負荷へ給電するように制御するものであ
    ることを特徴とする無停電電源装置。
  6. 【請求項6】前記インバータとスイッチ回路の間にトラ
    ンスを設け、前記商用電源の電圧が許容電圧範囲を下回
    った場合には、前記制御回路部は、前記インバータを作
    動させるとともにスイッチ回路を切り換えて、インバー
    タの出力電圧と前記商用電源からの電圧とを、前記トラ
    ンスを用いて重畳させて昇圧して負荷へ給電し、前記商
    用電源の電圧が許容電圧範囲を上回った場合には、前記
    制御回路部は、スイッチ回路を切り換えて、前記トラン
    スを用いて商用電源の電圧を降圧して負荷へ給電するよ
    うに制御するものであることを特徴とする請求項5記載
    の無停電電源装置。
JP10086730A 1998-03-31 1998-03-31 無停電電源装置 Abandoned JPH11289691A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113946199A (zh) * 2020-07-15 2022-01-18 台达电子企业管理(上海)有限公司 供电系统
US11966264B2 (en) 2018-02-01 2024-04-23 Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd System of providing power to chip on mainboard

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