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JP4789376B2 - Power switching device - Google Patents
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JP4789376B2 - Power switching device - Google Patents

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JP4789376B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、2つの異なる交流電源系統を切り換えることが可能な電源切換装置に係り、特に負荷側が短絡状態となり過電流を検出した場合に、給電切換操作をインターロックして、もう一方の健全な電源系統に影響を及ぼさないようにすることにより、負荷側の短絡等の不具合が解消した後に、直ちにもう一方の健全な電源系統から負荷給電復旧を行なえるようにした電源切換装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図7は、従来の無停電電源装置の一構成例を示すブロック回路図である。
【0003】
図7において、インバータ1の出力は、インバータトランス2の一方の巻線に接続されている。
【0004】
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となり、切換回路3の出力に接続されている。
【0005】
この切換回路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と商用電源7のいずれ側から行なうかを切り換えるために用いる。
【0006】
なお、接触器4は双頭式として記載しているが、電源系統を切り換えることが可能であれば、単頭式の接触器を、インバータ1と商用電源7とにそれぞれ取り付けても構わない。
【0007】
また、直流電源9は、直流電圧源を構成できるものであれば、コンバータ、および蓄電池等でも構わない。
【0008】
一方、インバータトランス2のもう一方の巻線には、電圧検出器8aが接続されている。
【0009】
この電圧検出器8aの出力は、インバータ制御回路11に入力され、インバータ制御回路11内の出力電圧制御回路22に、出力電圧フィードバック31として入力されている。
【0010】
また、インバータ制御回路11内の基準発生回路21の出力は、出力電圧基準32として出力電圧制御回路22に入力されている。
【0011】
さらに、インバータ出力電圧を商用電源に同期させて運転するために、電圧検出器8bの出力はPLL回路23に入力され、PLL回路23の出力は出力電圧位相33として出力電圧制御回路22に入力されている。
【0012】
また、出力電圧制御回路22の出力は、出力電圧指令34としてゲート制御回路24に入力されている。
【0013】
さらに、ゲート制御回路24の出力は、ゲート信号35としてインバータ1に入力されている。
【0014】
図7において、基準発生回路21は、無停電電源装置が本来出力すべき電圧相当の出力電圧基準32を出力する。
【0015】
出力電圧制御回路22は、電圧検出器8aによって検出された出力電圧のフィードバック31が出力電圧基準32と等しくなるように制御を行ない、出力電圧指令34を出力する。
【0016】
ゲート制御回路24は、インバータ1の出力が出力電圧指令34に一致するようにゲート信号35を出力する。
【0017】
インバータ1は、ゲート信号35に応じた出力36を行ない、インバータトランス2の巻線構成、巻線比等により変換された出力が、無停電電源装置の出力となる。
【0018】
図8は、インバータ1の一構成例を示す回路図である。
【0019】
図8において、直流電源9の正極Pは、直流コンデンサ41の一端子に接続されている。
【0020】
また、直流電源9の正極Pは、スイッチング素子42a、42c、42eのコレクタにそれぞれ接続されている。
【0021】
さらに、これらは、それぞれ各々U相、V相、W相としてインバータ出力36となっている。
【0022】
また、スイッチング素子42b、42d、42fのエミッタは、直流コンデンサ41のもう一つの端子に接続され、さらに直流電源9の負極Nに接続されている。
【0023】
さらに、ゲート駆動回路43には、ゲート信号35が入力されている。
【0024】
なお、各スイッチング素子42b、42d、42fには個別にまたは一括に、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、ここでは説明を簡単にするために、その図示を省略している。
【0025】
ゲート信号35に対し、ゲート駆動回路43は、上下直列に接続されたスイッチング素子、`例えば42a、42b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。
【0026】
インバータ1は、パルス幅変調(PWM)により出力電圧を制御する。
【0027】
図9は、インバータ制御回路11内の基準発生回路21の一構成例を示すブロック図である。
【0028】
図9において、電圧基準信号51a〜51cの出力は、それぞれ乗算器53a〜53cに入力されている。
【0029】
これら各乗算器53a〜53cの出力は、基準発生回路出力32となる。
【0030】
図9は、U相、V相、W相の3相で構成した場合の一例であり、一定の正弦波電圧を出力する例を示している。
【0031】
電圧基準が時間と共に変化する(例えばVVVF…可変電圧可変周波数電源)場合でも構わない。
【0032】
ソフトスタート信号52は、インバータ1の起動時に出力電圧をゼロから徐々に立ち上げる信号であり、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。
【0033】
本回路により、無停電無源装置は、起動時に出力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いわれる手法である。
【0034】
図10は、インバータ制御回路11内の出力電圧制御回路22の一構成例を示すブロック図である。
【0035】
図10において、出力電圧基準32は出力電圧フィードバック31との差分がそれぞれとられ、PI制御回路54a〜54cにそれぞれ入力される。
【0036】
なお、本例では、電圧制御としてP1制御を用いた例を示しているが、PID制御やI−P制御等の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も構わない。
【0037】
図10において、PI制御回路54a〜54cは、出力電圧フィードバック31が出力電圧基準32に追従するように制御を行なう。
【0038】
特に、高速化や安定化を図る意味で、出力電圧の後段または前段あるいは並列に、出力電流等の電流制御回路を付加するようにしても構わない。ここでは、説明を簡単にするために省略している。
【0039】
図11は、インバータ制御回路11内のゲート制御回路24の一構成例を示すブロック図である。
【0040】
図11において、出力電圧指令34は、キャリア発生回路55との差分がそれぞれとられた後、コンパレータ56a〜56cに入力される。
【0041】
コンパレータ56a〜56cの出力は、ゲート制御回路57a〜57cに入力される。
【0042】
ゲート制御回路57a〜57cの出力は、ゲート信号35となる。
【0043】
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。ゲートパルスの発生手法は、特に限定されない。
【0044】
図12は、従来の電源切換装置の一構成例を示すブロック回路図である。
【0045】
図12において、電源切換装置は、前記無停電電源装置61aおよび61bの給電系統の入力電源としている。
【0046】
切換回路3は、接触器4と半導体スイッチ5aおよび5bとから構成されており、負荷6への電力供給を、上記一方の無停電電源装置(A系)61aともう一方の無停電電源装置(B系)61bのいずれかに給電を切り換えるように操作するために用いる。
【0047】
なお、電源系統間に流れる電流を抑制するために、半導体スイッチ5aおよび5bと直列にリアクトルを負荷することがあるが、ここでは説明を簡単にするために省略している。
【0048】
切換制御回路60は、無停電電源装置(A系)61aから負荷6へ給電を行なっている場合に、電圧検出器8aの出力を入力とする停電検出回路62aが、電圧低下を検出すると停電検出信号63aを出力し、信号保持回路64bのセット信号として入力される。
【0049】
ここで、信号保持回路64bは、R-Sフリップフロップ回路にて構成しており、前記入力された信号によって出力のセット(“1”)、リセット(“0”)を行なう。
【0050】
また、信号保持回路64bの入力はリセット信号を優先とし、双方同時にセット(S)入力、リセット(R)入力があった場合に、リセット信号を優先するようにしている。
【0051】
信号信号保持回路64bの出力は、切換制御信号65bとなり、B系側に給電を切り換えるため、前記切換回路3内の接触器4と半導体スイッチ5aおよび5bを操作する。
【0052】
切換制御信号65aは、無停電電源装置(A系)61a側の切換操作を行ない、切換信号65bは、無停電電源装置(B系)61b側の切換操作を行なう。
【0053】
また、手動操作回路66bの出力は、前記停電信号63aと同様の動作となるため、本手動操作信号を入力することにより、無停電電源装置(B系)61bからの負荷6への給電切換を行なうことができる。
【0054】
さらに、その説明をしていない停電検出信号63bおよび手動操作回路66aの出力は、無停電電源装置(A系)6の給電切換信号となる
【0055】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような従来の電源切換装置においては、負荷6側で短絡が発生して過電流が発生した場合、給電系統が電圧低下状態となり、もう一方の健全な電源系統へ給電を切り換えることになる。
【0056】
そして、この時負荷6側の短絡が継続することにより、もう一方の健全であった電源系統も給電が不可能な状態となり、システム停止にいたってしまう。
【0057】
また、負荷6側の短絡が解消後に、電源系統側の点検および再立上げ操作が必要となり、負荷給電復旧に長い時間を要することになる。
【0058】
本発明の目的は、負荷側が短絡状態となり過電流を検出した場合に、給電切換操作をインターロックして、もう一方の健全な電源系統に影響を及ぼさないようにすることにより、負荷側の短絡等の不具合が解消した後に、直ちにもう一方の健全な電源系統から負荷給電復旧を行なうことが可能な電源切換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、本発明に係る電源切換装置は、負荷に電力を供給する第1の電源と、前記負荷に電力を供給する第2の電源と、前記負荷に供給する電力として、前記第1の電源による電力と前記第2の電源による電力とを相互に切り換える切換手段と、前記第1の電源の電圧低下を検出する第1の電圧低下検出手段と、前記第1の電圧低下検出手段による電圧低下を検出した場合、前記切換手段により、前記負荷に供給する電力を前記第1の電源による電力から前記第2の電源による電力に切り換える切換操作をするための第1の切換指令を出力する第1の切換操作手段と、前記第2の電源の電圧低下を検出する第2の電圧低下検出手段と、前記第2の電圧低下検出手段による電圧低下を検出した場合、前記切換手段により、前記負荷に供給する電力を前記第2の電源による電力から前記第1の電源による電力に切り換える切換操作をするための第2の切換指令を出力する第2の切換操作手段と、前記負荷に流れる電流の過電流を検出する過電流検出手段と、前記過電流検出手段により過電流を検出した場合、前記第1の電源又は前記第2の電源から前記負荷に電力供給を継続させた状態で、前記第1の切換操作手段による前記第1の切換指令及び前記第2の切換操作手段による前記第2の切換指令の出力を共にロックするロック手段とを備えている。
【0072】
【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。
【0073】
(第1の実施の形態)
図1は、本実施の形態による電源切換装置の構成例を示すブロック回路図であり、図12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。
【0074】
すなわち、本実施の形態による電源切換装置は、図1に示すように、電流検出手段である電流検出器71と、過電流判定手段である過電流検出回路72と、ロック手段であるホールド回路73aおよび73bとを、前記図12に付加した構成としている。
【0075】
電流検出器71は、電源切換装置本体の出力電流を検出する。
【0076】
過電流検出回路72は、電流検出器71からの出力が所定の一定レベル以上にあること、すなわち例えば電源切換装置本体の定格電流の2倍よりも大きいをこと判定すると、過電流検出出力を所定の時間生ずる。
【0077】
ホールド回路73aおよび73bは、過電流検出回路72からの過電流検出出力が入力されると、当該入力により切換回路3の給電切換操作をロックする、すなわち切換制御信号65aおよび65bをホールドする。
【0078】
なお、本例では、過電流検出出力の出力をワンショットパルス構成としているが、これに限らず、例えば信号保持回路等で構成して、過電流検出出力の出力をラッチするようにしても構わない。
【0079】
次に、以上のように構成した本実施の形態による電源切換装置の作用について説明する。
【0080】
図1において、電源切換装置本体の出力電流を電流検出器71により検出し、この電流検出値が所定の設定値以上であれば、過電流検出回路72により過電流であると判定することができる。
【0081】
そして、このような過電流検出状態になると、過電流検出回路72は一定時間もしくはラッチした信号を出力して、ホールド回路73aおよび73bにより切換回路3の切換制御信号65aおよび65bをホールドさせる。
【0082】
これにより、負荷短絡等による過電流が発生して、一方の電源系統が電圧低下を検出した場合でも、もう一方の健全な電源系統を維持することができる。
【0083】
上述したように、本実施の形態による電源切換装置では、負荷側の短絡等による異常発生に対して、電源切換装置本体のインターロック回路を動作させるようにしているので、もう一方の健全な電源系統を保護することができ、かつ負荷側の異常が解消した後には負荷給電復旧を容易に行なうことができるため、負荷給電信頼性を向上させることが可能となる。
【0084】
すなわち、例えば負荷側のトランス投入やモータ起動によるラッシュ電流により、一時的な過電流状態、すなわち一時的な負荷側の短絡状態となった場合でも、電源切換装置はもう一方の健全な電源系統に給電切換操作を行なうことなく給電を継続するため、負荷給電のための復旧操作が不要となり、給電信頼性を向上させることが可能となる。
【0085】
(第2の実施の形態)
図2は、本実施の形態による電源切換装置の構成例を示すブロック回路図であり、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。
【0086】
すなわち、本実施の形態による電源切換装置は、図2に示すように、前記図1における接触器4を省略して、半導体スイッチ5aおよび5bのみで切換回路3を構成したものとしている。
【0087】
次に、以上のように構成した本実施の形態による電源切換装置の作用について説明する。
【0088】
図2において、電源切換装置本体の出力電流を電流検出器71により検出し、この電流検出値が所定の設定値以上であれば、過電流検出回路72により過電流であると判定することができる。
【0089】
そして、このような過電流検出状態になると、過電流検出回路72は一定時間もしくはラッチした信号を出力して、ホールド回路73aおよび73bにより切換回路3の切換制御信号65aおよび65bをホールドさせる。
【0090】
これにより、負荷短絡等による過電流が発生して、一方の電源系統が電圧低下を検出した場合でも、もう一方の健全な電源系統を維持することができる。
【0091】
上述したように、本実施の形態による電源切換装置でも、前述した第1の実施の形態による電源切換装置と同様の効果を得ることが可能となる。
【0092】
(第3の実施の形態)
図3は、本実施の形態による電源切換装置の構成例を示すブロック回路図であり、図12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】
すなわち、本実施の形態による電源切換装置は、図3に示すように、手動操作手段であるスイッチ回路74と、ロック手段であるホールド回路73aおよび73bとを、前記図12に付加した構成としている。
【0094】
スイッチ回路74は、手動操作により信号の入力を促す。
【0095】
ホールド回路73aおよび73bは、スイッチ回路74から手動操作による信号が入力されると、当該入力信号により当該入力信号の入力中、切換回路3の給電切換操作をロックする、すなわち切換制御信号65aおよび65bをホールドする。
【0096】
次に、以上のように構成した本実施の形態による電源切換装置の作用について説明する。
【0097】
図3において、スイッチ回路74から手動操作による信号が入力されると、この入力信号により当該入力信号の入力中、ホールド回路73aおよび73bにより切換回路3の切換制御信号65aおよび65bをホールドさせる。
【0098】
これにより、負荷短絡等による過電流が発生して、一方の電源系統が電圧低下を検出した場合でも、もう一方の健全な電源系統を維持することができる。
【0099】
上述したように、本実施の形態による電源切換装置では、負荷側の予期せぬ短絡とは別に、あらかじめ過電流が発生して電源系統が電圧低下を検出することが予想できるケース、例えば負荷側のトランス投入によるラッシュ電流やモーター起動による起動時過電流および負荷側設備の点検の際の誤操作による負荷短絡等では、前記負荷設備操作時間帯のみ電源切換装置本体の切換制御信号65aおよび65bをホールドするようにしているので、もう一方の健全な電源系統に悪影響を及ぼさないようにすることができ、かつ負荷側が解消した後には負荷給電復旧を容易に行なうことが可能となる。
【0100】
(第4の実施の形態)
図4は、本実施の形態による電源切換装置の構成例を示すブロック回路図であり、図3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。
【0101】
すなわち、本実施の形態による電源切換装置は、図4に示すように、前記図3における接触器4を省略して、半導体スイッチ5aおよび5bのみで切換回路3を構成したものとしている。
【0102】
次に、以上のように構成した本実施の形態による電源切換装置の作用について説明する。
【0103】
図4において、スイッチ回路74から手動操作による信号が入力されると、この入力信号により当該入力信号の入力中、ホールド回路73aおよび73bにより切換回路3の切換制御信号65aおよび65bをホールドさせる。
【0104】
これにより、負荷短絡等による過電流が発生して、一方の電源系統が電圧低下を検出した場合でも、もう一方の健全な電源系統を維持することができる。
【0105】
上述したように、本実施の形態による電源切換装置でも、前述した第3の実施の形態による電源切換装置と同様の効果を得ることが可能となる。
【0106】
(第5の実施の形態)
図5は、本実施の形態による電源切換装置の構成例を示すブロック回路図であり、図12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。
【0107】
すなわち、本実施の形態による電源切換装置は、図5に示すように、電流検出手段である電流検出器71と、過電流判定手段である過電流検出回路72と、手動操作手段であるスイッチ回路74と、論理和(オア)回路75と、ロック手段であるホールド回路73aおよび73bとを、前記図12に付加した構成としている。
【0108】
電流検出器71は、電源切換装置本体の出力電流を検出する。
【0109】
過電流検出回路72は、電流検出器71からの出力が所定の一定レベル以上にあること、すなわち例えば電源切換装置本体の定格電流の2倍よりも大きいをこと判定すると、過電流検出出力を所定の時間生ずる。
【0110】
スイッチ回路74は、手動操作により信号の入力を促す。
【0111】
論理和(オア)回路75は、過電流検出回路72からの過電流検出出力と、スイッチ回路74から手動操作による信号とを入力とし、両者の論理和信号を出力する。
【0112】
ホールド回路73aおよび73bは、論理和(オア)回路75からの論理和信号が入力されると、当該入力により切換回路3の給電切換操作をロックする、すなわち切換制御信号65aおよび65bをホールドする。
【0113】
なお、本例では、過電流検出出力の出力をワンショットパルス構成としているが、これに限らず、例えば信号保持回路等で構成して、過電流検出出力の出力をラッチするようにしても構わない。
【0114】
次に、以上のように構成した本実施の形態による電源切換装置の作用について説明する。
【0115】
図5において、電源切換装置本体の出力電流を電流検出器71により検出し、この電流検出値が所定の設定値以上であれば、過電流検出回路72により過電流であると判定することができる。
【0116】
そして、このような過電流検出状態になると、過電流検出回路72は一定時間もしくはラッチした信号を、論理和(オア)回路75を介して出力して、ホールド回路73aおよび73bにより切換回路3の切換制御信号65aおよび65bをホールドさせる。
【0117】
一方、スイッチ回路74から手動操作による信号が入力されると、この入力信号により当該入力信号の入力中、論理和(オア)回路75を介して、ホールド回路73aおよび73bにより切換回路3の切換制御信号65aおよび65bをホールドさせる。
【0118】
上述したように、本実施の形態による電源切換装置では、負荷側の短絡等による異常発生に対して、電源切換装置本体のインターロック回路を動作させるようにしているので、もう一方の健全な電源系統を保護することができ、かつ負荷側の異常が解消した後には負荷給電復旧を容易に行なうことができるため、負荷給電信頼性を向上させることが可能となる。
【0119】
すなわち、例えば負荷側のトランス投入やモータ起動によるラッシュ電流により、一時的な過電流状態、すなわち一時的な負荷側の短絡状態となった場合でも、電源切換装置はもう一方の健全な電源系統に給電切換操作を行なうことなく給電を継続するため、負荷給電のための復旧操作が不要となり、給電信頼性を向上させることが可能となる。
【0120】
また、負荷側の予期せぬ短絡とは別に、あらかじめ過電流が発生して電源系統が電圧低下を検出することが予想できるケース、例えば負荷側のトランス投入によるラッシュ電流やモーター起動による起動時過電流および負荷側設備の点検の際の誤操作による負荷短絡等では、前記負荷設備操作時間帯のみ電源切換装置本体の切換制御信号65aおよび65bをホールドするようにしているので、もう一方の健全な電源系統に悪影響を及ぼさないようにすることができ、かつ負荷側が解消した後には負荷給電復旧を容易に行なうことが可能となる。
【0121】
(第6の実施の形態)
図6は、本実施の形態による電源切換装置の構成例を示すブロック回路図であり、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。
【0122】
すなわち、本実施の形態による電源切換装置は、図6に示すように、前記図5における接触器4を省略して、半導体スイッチ5aおよび5bのみで切換回路3を構成したものとしている。
【0123】
次に、以上のように構成した本実施の形態による電源切換装置の作用について説明する。
【0124】
図6において、電源切換装置本体の出力電流を電流検出器71により検出し、この電流検出値が所定の設定値以上であれば、過電流検出回路72により過電流であると判定することができる。
【0125】
そして、このような過電流検出状態になると、過電流検出回路72は一定時間もしくはラッチした信号を、論理和(オア)回路75を介して出力して、ホールド回路73aおよび73bにより切換回路3の切換制御信号65aおよび65bをホールドさせる。
【0126】
一方、スイッチ回路74から手動操作による信号が入力されると、この入力信号により当該入力信号の入力中、論理和(オア)回路75を介して、ホールド回路73aおよび73bにより切換回路3の切換制御信号65aおよび65bをホールドさせる。
【0127】
上述したように、本実施の形態による電源切換装置でも、前述した第5の実施の形態による電源切換装置と同様の効果を得ることが可能となる。
【0128】
(その他の実施の形態)
尚、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で、種々に変形して実施することが可能である。
また、各実施の形態は可能な限り適宜組合わせて実施してもよく、その場合には組合わせた作用効果を得ることができる。
さらに、上記各実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合わせにより、種々の発明を抽出することができる。
例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題(の少なくとも一つ)が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果(の少なくとも一つ)が得られる場合には、この構成要件が削除された構成を発明として抽出することができる。
【0129】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電源切換装置によれば、負荷での短絡等で過電流が発生し、電源系統が電圧低下を検出した場合、過電流検出等により給電切換操作をインターロックするようにしているので、健全な電源系統を保護し、負荷側の異常が解消した後は、速やかに負荷給電を再開させることができ、上位系統への短絡事故拡大を防止することができるため、負荷給電信頼性を向上することが可能となる。
【0130】
また、負荷側の予期せぬ短絡とは別に、あらかじめ過電流が発生し電源系統が電圧低下を検出することが予想できるケース、例えば負荷側のトランス投入によるラッシュ電流やモーター起動による起動時過電流、および負荷側設備の点検の際の誤操作による負荷短絡等では、上記負荷設備操作時間帯のみ給電切換制御信号をホールドするようにしているので、健全な電源系統に悪影響を及ぼさないようにすることができ、かつ負荷側の異常が解消した後は負荷給電復旧を容易に行なうことができ、上位系統への短絡事故拡大を防止することができるため、負荷給電信頼性を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電源切換装置の第1の実施の形態を示すブロック回路図。
【図2】本発明による電源切換装置の第2の実施の形態を示すブロック回路図。
【図3】本発明による電源切換装置の第3の実施の形態を示すブロック回路図。
【図4】本発明による電源切換装置の第4の実施の形態を示すブロック回路図。
【図5】本発明による電源切換装置の第5の実施の形態を示すブロック回路図。
【図6】本発明による電源切換装置の第6の実施の形態を示すブロック回路図。
【図7】従来の無停電電源装置の一構成例を示すブロック回路図。
【図8】従来の無停電電源装置のインバータの一構成例を示す回路図。
【図9】従来の無停電電源装置に用いるインバータ制御回路内の基準生成回路の一構成例を示すブロック図。
【図10】従来の無停電電源装置に用いるインバータ制御回路内の出力電圧制御回路の一構成例を示すブロック図。
【図11】従来の無停電電源装置に用いるインバータ制御回路内のゲート制御回路の一構成例を示すブロック図。
【図12】従来の電源切換装置の一構成例を示すブロック回路図。
【符号の説明】
1…インバータ
2…インバータトランス
3…切換回路
4…接触器
5…半導体スイッチ
6…負荷
7…商用電源
8…電圧検出器
9…直流電源
11…インバータ制御回路
21…基準発生回路
22…出力電圧制御回路
23…PLL回路
24…ゲート制御回路
31…出力電圧フィードバック
32…出力電圧基準
33…出力電圧位相基準指令
34…出力電圧指令
35…ゲート信号
36…インバータ出力電圧
41…直流コンデンサ
42…スイッチング素子
43…ゲート駆動回路
51…電圧基準信号
52…ソフトスタート信号
53…乗算器
54…P1制御回路
55…キャリア発生回路
56…コンパレータ
57…ゲート信号出力回路
60…切換制御回路
61…無停電電源装置
62…停電検出回路
63…停電検出信号
64…信号保持回路
65…切換制御回路
66…手動操作回路
71…電流検出回路
72…過電流検出回路
73…ホールド回路
74…スイッチ回路。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply switching device capable of switching between two different AC power supply systems, and particularly when the load side is short-circuited and an overcurrent is detected, the power supply switching operation is interlocked, The present invention relates to a power supply switching device that can immediately restore the load power supply from the other healthy power supply system after the trouble such as a short circuit on the load side is solved by not affecting the power supply system. .
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 is a block circuit diagram showing a configuration example of a conventional uninterruptible power supply.
[0003]
In FIG. 7, the output of the inverter 1 is connected to one winding of the inverter transformer 2.
[0004]
The other winding of the inverter transformer 2 is an output of the uninterruptible power supply and is connected to the output of the switching circuit 3.
[0005]
The switching circuit 3 includes a contactor 4 and a semiconductor switch 5, and is used to switch the power supply to the load 6 from the inverter 1 or the commercial power source 7.
[0006]
Although the contactor 4 is described as a double-headed type, a single-headed contactor may be attached to the inverter 1 and the commercial power source 7 as long as the power supply system can be switched.
[0007]
The DC power source 9 may be a converter, a storage battery, or the like as long as it can constitute a DC voltage source.
[0008]
On the other hand, a voltage detector 8 a is connected to the other winding of the inverter transformer 2.
[0009]
The output of the voltage detector 8 a is input to the inverter control circuit 11 and input to the output voltage control circuit 22 in the inverter control circuit 11 as the output voltage feedback 31.
[0010]
The output of the reference generation circuit 21 in the inverter control circuit 11 is input to the output voltage control circuit 22 as the output voltage reference 32.
[0011]
Further, in order to operate the inverter output voltage in synchronization with the commercial power supply, the output of the voltage detector 8b is input to the PLL circuit 23, and the output of the PLL circuit 23 is input to the output voltage control circuit 22 as the output voltage phase 33. ing.
[0012]
The output of the output voltage control circuit 22 is input to the gate control circuit 24 as an output voltage command 34.
[0013]
Further, the output of the gate control circuit 24 is input to the inverter 1 as a gate signal 35.
[0014]
In FIG. 7, the reference generation circuit 21 outputs an output voltage reference 32 corresponding to the voltage that the uninterruptible power supply should output.
[0015]
The output voltage control circuit 22 performs control so that the output voltage feedback 31 detected by the voltage detector 8a is equal to the output voltage reference 32, and outputs an output voltage command 34.
[0016]
The gate control circuit 24 outputs a gate signal 35 so that the output of the inverter 1 matches the output voltage command 34.
[0017]
The inverter 1 performs an output 36 corresponding to the gate signal 35, and the output converted by the winding configuration, winding ratio, etc. of the inverter transformer 2 becomes the output of the uninterruptible power supply.
[0018]
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration example of the inverter 1.
[0019]
In FIG. 8, the positive electrode P of the DC power supply 9 is connected to one terminal of the DC capacitor 41.
[0020]
Further, the positive electrode P of the DC power supply 9 is connected to the collectors of the switching elements 42a, 42c, and 42e, respectively.
[0021]
Furthermore, these are the inverter outputs 36 as U phase, V phase and W phase, respectively.
[0022]
The emitters of the switching elements 42 b, 42 d, 42 f are connected to the other terminal of the DC capacitor 41 and further connected to the negative electrode N of the DC power supply 9.
[0023]
Further, the gate signal 35 is input to the gate drive circuit 43.
[0024]
Note that each switching element 42b, 42d, 42f is provided with a snubber circuit for suppressing surge voltage during switching individually or collectively, but the illustration thereof is omitted here for the sake of simplicity. ing.
[0025]
In response to the gate signal 35, the gate drive circuit 43 generates a dead time that prevents the switching elements connected in series vertically, for example, 42a, 42b, etc., from being turned on at the same time, and the charge / discharge period of each snubber circuit Or to secure.
[0026]
The inverter 1 controls the output voltage by pulse width modulation (PWM).
[0027]
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the reference generation circuit 21 in the inverter control circuit 11.
[0028]
In FIG. 9, the outputs of the voltage reference signals 51a to 51c are input to the multipliers 53a to 53c, respectively.
[0029]
The outputs of the multipliers 53a to 53c become the reference generation circuit output 32.
[0030]
FIG. 9 is an example of a case in which three phases of U phase, V phase, and W phase are configured, and shows an example of outputting a constant sine wave voltage.
[0031]
There may be a case where the voltage reference changes with time (for example, VVVF... Variable voltage variable frequency power supply).
[0032]
The soft start signal 52 is a signal that gradually increases the output voltage from zero when the inverter 1 is started, and is a temporary increase function such as a ramp function during the start-up period, and becomes a constant value such as 1 after the start-up is completed.
[0033]
With this circuit, the uninterruptible power source can gradually increase the output voltage at the time of startup. This is a technique generally called soft start.
[0034]
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration example of the output voltage control circuit 22 in the inverter control circuit 11.
[0035]
In FIG. 10, the output voltage reference 32 has a difference from the output voltage feedback 31, and is input to the PI control circuits 54a to 54c.
[0036]
In this example, an example is shown in which P1 control is used as voltage control, but other general control methods such as PID control and I-P control, and control circuits using modern control theory may be used. .
[0037]
In FIG. 10, PI control circuits 54 a to 54 c perform control so that the output voltage feedback 31 follows the output voltage reference 32.
[0038]
In particular, a current control circuit such as an output current may be added after the output voltage, before the output voltage, or in parallel in order to increase the speed and stability. Here, it is omitted for the sake of simplicity.
[0039]
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of the gate control circuit 24 in the inverter control circuit 11.
[0040]
In FIG. 11, the output voltage command 34 is input to the comparators 56a to 56c after the difference from the carrier generation circuit 55 is obtained.
[0041]
Outputs of the comparators 56a to 56c are input to the gate control circuits 57a to 57c.
[0042]
The outputs of the gate control circuits 57a to 57c are the gate signal 35.
[0043]
This configuration example is an example showing a generally-known triangular wave comparison method. The method for generating the gate pulse is not particularly limited.
[0044]
FIG. 12 is a block circuit diagram showing a configuration example of a conventional power supply switching device.
[0045]
In FIG. 12, the power supply switching device is used as an input power source for the power supply system of the uninterruptible power supply devices 61a and 61b.
[0046]
The switching circuit 3 includes a contactor 4 and semiconductor switches 5a and 5b, and supplies power to the load 6 by supplying the one uninterruptible power supply (system A) 61a and the other uninterruptible power supply ( B system) Used to operate to switch power supply to any of 61b.
[0047]
In order to suppress the current flowing between the power supply systems, a reactor may be loaded in series with the semiconductor switches 5a and 5b, but this is omitted here for the sake of simplicity.
[0048]
When the uninterruptible power supply (system A) 61a supplies power to the load 6, the switching control circuit 60 detects a power failure when the power failure detection circuit 62a that receives the output of the voltage detector 8a detects a voltage drop. The signal 63a is output and input as a set signal of the signal holding circuit 64b.
[0049]
Here, the signal holding circuit 64b is composed of an RS flip-flop circuit, and performs output setting (“1”) and resetting (“0”) according to the input signal.
[0050]
The input of the signal holding circuit 64b is given priority to the reset signal, and when both the set (S) input and reset (R) input are simultaneously given, the reset signal is given priority.
[0051]
The output of the signal signal holding circuit 64b becomes the switching control signal 65b, and the contactor 4 and the semiconductor switches 5a and 5b in the switching circuit 3 are operated in order to switch the power supply to the B system side.
[0052]
The switching control signal 65a performs a switching operation on the uninterruptible power supply (A system) 61a side, and the switching signal 65b performs a switching operation on the uninterruptible power supply (B system) 61b side.
[0053]
Since the output of the manual operation circuit 66b is the same as that of the power failure signal 63a, the power supply switching from the uninterruptible power supply (B system) 61b to the load 6 can be switched by inputting this manual operation signal. Can be done.
[0054]
Further, the power failure detection signal 63b and the output of the manual operation circuit 66a, which have not been described, serve as a power supply switching signal for the uninterruptible power supply (system A) 6.
[0055]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional power supply switching apparatus as described above, when a short circuit occurs on the load 6 side and an overcurrent occurs, the power supply system is in a voltage drop state, and the power supply is switched to the other healthy power supply system. become.
[0056]
At this time, when the short circuit on the load 6 side continues, the other healthy power supply system cannot be fed and the system is stopped.
[0057]
In addition, after the short circuit on the load 6 side is resolved, inspection and restarting operation on the power system side are required, and it takes a long time to restore the load power supply.
[0058]
The object of the present invention is to short-circuit the load side by interlocking the power feeding switching operation so that the other healthy power system is not affected when the load side is short-circuited and an overcurrent is detected. An object of the present invention is to provide a power supply switching device capable of immediately recovering load power supply from another healthy power supply system after such problems as above are resolved.
[0059]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a power supply switching device according to the present invention includes a first power supply for supplying power to a load, a second power supply for supplying power to the load, and power supplied to the load. Switching means for switching between the power from the first power source and the power from the second power source; first voltage drop detecting means for detecting a voltage drop of the first power source; and the first voltage. When a voltage drop is detected by the drop detecting means, a first switching operation is performed by the switching means to switch the power supplied to the load from the power supplied from the first power supply to the power supplied from the second power supply. A first switching operation means for outputting a command; a second voltage drop detecting means for detecting a voltage drop of the second power supply; and a voltage drop detected by the second voltage drop detecting means. By means A second switching operation means for outputting a second switching command for switching the power supplied to the load from the power from the second power source to the power from the first power source; When overcurrent is detected by the overcurrent detection means for detecting an overcurrent of the current and the overcurrent detection means, In a state where power supply is continued from the first power source or the second power source to the load, Lock means for locking both the output of the first switching command by the first switching operation means and the output of the second switching command by the second switching operation means.
[0072]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0073]
(First embodiment)
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a configuration example of a power supply switching device according to the present embodiment. The same parts as those in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Only different parts will be described here.
[0074]
That is, as shown in FIG. 1, the power supply switching apparatus according to the present embodiment includes a current detector 71 as current detection means, an overcurrent detection circuit 72 as overcurrent determination means, and a hold circuit 73a as lock means. And 73b are added to FIG.
[0075]
The current detector 71 detects the output current of the power supply switching device main body.
[0076]
When the overcurrent detection circuit 72 determines that the output from the current detector 71 is equal to or higher than a predetermined constant level, that is, for example, greater than twice the rated current of the power supply switching device body, the overcurrent detection output is set to a predetermined value. Occurs.
[0077]
When the overcurrent detection output from the overcurrent detection circuit 72 is input, the hold circuits 73a and 73b lock the power supply switching operation of the switching circuit 3 by the input, that is, hold the switching control signals 65a and 65b.
[0078]
In this example, the output of the overcurrent detection output has a one-shot pulse configuration. However, the present invention is not limited to this. For example, the output of the overcurrent detection output may be latched by a signal holding circuit or the like. Absent.
[0079]
Next, the operation of the power supply switching device according to the present embodiment configured as described above will be described.
[0080]
In FIG. 1, the output current of the power supply switching device main body is detected by a current detector 71, and if this current detection value is equal to or greater than a predetermined set value, the overcurrent detection circuit 72 can determine that it is an overcurrent. .
[0081]
In such an overcurrent detection state, the overcurrent detection circuit 72 outputs a signal that has been latched for a certain period of time, and holds the switching control signals 65a and 65b of the switching circuit 3 by the hold circuits 73a and 73b.
[0082]
Thereby, even when an overcurrent due to a load short circuit or the like occurs and one power supply system detects a voltage drop, the other healthy power supply system can be maintained.
[0083]
As described above, in the power supply switching device according to the present embodiment, the interlock circuit of the power supply switching device body is operated in response to the occurrence of an abnormality due to a load-side short circuit or the like. Since the system can be protected and the load-side power supply can be easily restored after the load-side abnormality is resolved, the load-power-supply reliability can be improved.
[0084]
That is, for example, even when a transient overcurrent state, that is, a temporary short circuit state on the load side, is caused by a rush current caused by turning on the transformer on the load side or starting the motor, the power supply switching device is switched to the other healthy power system. Since power supply is continued without performing a power supply switching operation, a restoration operation for load power supply becomes unnecessary, and power supply reliability can be improved.
[0085]
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a block circuit diagram showing a configuration example of the power supply switching device according to the present embodiment. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. Only different parts will be described here.
[0086]
That is, in the power supply switching device according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, the contactor 4 in FIG. 1 is omitted, and the switching circuit 3 is configured only by the semiconductor switches 5a and 5b.
[0087]
Next, the operation of the power supply switching device according to the present embodiment configured as described above will be described.
[0088]
In FIG. 2, the output current of the power supply switching device main body is detected by the current detector 71, and if this current detection value is equal to or greater than a predetermined set value, the overcurrent detection circuit 72 can determine that it is an overcurrent. .
[0089]
In such an overcurrent detection state, the overcurrent detection circuit 72 outputs a signal that has been latched for a certain period of time, and holds the switching control signals 65a and 65b of the switching circuit 3 by the hold circuits 73a and 73b.
[0090]
Thereby, even when an overcurrent due to a load short circuit or the like occurs and one power supply system detects a voltage drop, the other healthy power supply system can be maintained.
[0091]
As described above, the power switching device according to the present embodiment can achieve the same effects as those of the power switching device according to the first embodiment described above.
[0092]
(Third embodiment)
FIG. 3 is a block circuit diagram showing a configuration example of the power supply switching apparatus according to the present embodiment. The same parts as those in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Only different parts will be described here.
[0093]
In other words, as shown in FIG. 3, the power supply switching apparatus according to the present embodiment has a configuration in which a switch circuit 74 as manual operation means and hold circuits 73a and 73b as lock means are added to FIG. .
[0094]
The switch circuit 74 prompts input of a signal by manual operation.
[0095]
When a signal by a manual operation is input from the switch circuit 74, the hold circuits 73a and 73b lock the power feeding switching operation of the switching circuit 3 during the input of the input signal by the input signal, that is, the switching control signals 65a and 65b. Hold.
[0096]
Next, the operation of the power supply switching device according to the present embodiment configured as described above will be described.
[0097]
In FIG. 3, when a signal by manual operation is input from the switch circuit 74, the hold control signals 65a and 65b of the switching circuit 3 are held by the hold circuits 73a and 73b by the input signal while the input signal is being input.
[0098]
Thereby, even when an overcurrent due to a load short circuit or the like occurs and one power supply system detects a voltage drop, the other healthy power supply system can be maintained.
[0099]
As described above, in the power supply switching device according to the present embodiment, in addition to an unexpected short circuit on the load side, a case where an overcurrent is generated in advance and the power supply system can be expected to detect a voltage drop, for example, the load side In the case of rush current due to turning on the transformer, overcurrent at start-up due to motor start-up and load short-circuit due to erroneous operation when checking the load side equipment, the switching control signals 65a and 65b of the power source switching device main body are held only during the load equipment operation time zone. As a result, the other healthy power supply system can be prevented from being adversely affected, and the load power supply can be easily restored after the load side is eliminated.
[0100]
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is a block circuit diagram showing a configuration example of the power supply switching device according to the present embodiment. The same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted, and only different parts are described here.
[0101]
That is, in the power supply switching device according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, the contactor 4 in FIG. 3 is omitted, and the switching circuit 3 is configured only by the semiconductor switches 5a and 5b.
[0102]
Next, the operation of the power supply switching device according to the present embodiment configured as described above will be described.
[0103]
In FIG. 4, when a signal by manual operation is input from the switch circuit 74, the hold control signals 65a and 65b of the switching circuit 3 are held by the hold circuits 73a and 73b by the input signal while the input signal is being input.
[0104]
Thereby, even when an overcurrent due to a load short circuit or the like occurs and one power supply system detects a voltage drop, the other healthy power supply system can be maintained.
[0105]
As described above, the power switching device according to the present embodiment can obtain the same effects as those of the power switching device according to the third embodiment described above.
[0106]
(Fifth embodiment)
FIG. 5 is a block circuit diagram showing a configuration example of the power supply switching device according to the present embodiment. The same parts as those in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted, and only different parts are described here.
[0107]
That is, as shown in FIG. 5, the power supply switching apparatus according to the present embodiment includes a current detector 71 as current detection means, an overcurrent detection circuit 72 as overcurrent determination means, and a switch circuit as manual operation means. 74, a logical sum (OR) circuit 75, and hold circuits 73a and 73b as lock means are added to FIG.
[0108]
The current detector 71 detects the output current of the power supply switching device main body.
[0109]
When the overcurrent detection circuit 72 determines that the output from the current detector 71 is equal to or higher than a predetermined constant level, that is, for example, greater than twice the rated current of the power supply switching device body, the overcurrent detection output is set to a predetermined value. Of time.
[0110]
The switch circuit 74 prompts input of a signal by manual operation.
[0111]
A logical sum (OR) circuit 75 receives an overcurrent detection output from the overcurrent detection circuit 72 and a signal by manual operation from the switch circuit 74, and outputs a logical sum signal of both.
[0112]
When the logical sum signal from the logical sum (OR) circuit 75 is input, the hold circuits 73a and 73b lock the power supply switching operation of the switching circuit 3 by the input, that is, hold the switching control signals 65a and 65b.
[0113]
In this example, the output of the overcurrent detection output has a one-shot pulse configuration. However, the present invention is not limited to this. For example, the output of the overcurrent detection output may be latched by a signal holding circuit or the like. Absent.
[0114]
Next, the operation of the power supply switching device according to the present embodiment configured as described above will be described.
[0115]
In FIG. 5, the output current of the power supply switching device main body is detected by the current detector 71, and if this current detection value is equal to or greater than a predetermined set value, the overcurrent detection circuit 72 can determine that it is an overcurrent. .
[0116]
In such an overcurrent detection state, the overcurrent detection circuit 72 outputs a signal that has been latched for a certain period of time or via the OR circuit 75, and the hold circuits 73a and 73b cause the switching circuit 3 to The switching control signals 65a and 65b are held.
[0117]
On the other hand, when a signal by manual operation is input from the switch circuit 74, the switching control of the switching circuit 3 is performed by the hold circuits 73a and 73b via the OR circuit 75 while the input signal is being input by this input signal. The signals 65a and 65b are held.
[0118]
As described above, in the power supply switching device according to the present embodiment, the interlock circuit of the power supply switching device body is operated in response to the occurrence of an abnormality due to a load-side short circuit or the like. Since the system can be protected and the load-side power supply can be easily restored after the load-side abnormality is resolved, the load-power-supply reliability can be improved.
[0119]
That is, for example, even when a transient overcurrent state, that is, a temporary short circuit state on the load side, is caused by a rush current caused by turning on the transformer on the load side or starting the motor, Since power supply is continued without performing a power supply switching operation, a restoration operation for load power supply becomes unnecessary, and power supply reliability can be improved.
[0120]
In addition to unexpected short-circuits on the load side, a case where an overcurrent occurs in advance and the power supply system can be expected to detect a voltage drop, for example, a rush current due to turning on the load-side transformer or an excessive start-up due to motor startup. In the case of a load short circuit due to an erroneous operation during inspection of the current and load side equipment, the switching control signals 65a and 65b of the power supply switching device main body are held only during the load equipment operation time period. It is possible to prevent adverse effects on the system, and it is possible to easily restore the load power supply after the load side is eliminated.
[0121]
(Sixth embodiment)
FIG. 6 is a block circuit diagram showing a configuration example of the power supply switching device according to the present embodiment. The same parts as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Only different parts will be described here.
[0122]
That is, in the power supply switching apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG. 6, the contactor 4 in FIG. 5 is omitted, and the switching circuit 3 is configured only by the semiconductor switches 5a and 5b.
[0123]
Next, the operation of the power supply switching device according to the present embodiment configured as described above will be described.
[0124]
In FIG. 6, the output current of the power supply switching device main body is detected by the current detector 71, and if this current detection value is equal to or greater than a predetermined set value, the overcurrent detection circuit 72 can determine that it is an overcurrent. .
[0125]
In such an overcurrent detection state, the overcurrent detection circuit 72 outputs a signal that has been latched for a certain period of time or via the OR circuit 75, and the hold circuits 73a and 73b cause the switching circuit 3 to The switching control signals 65a and 65b are held.
[0126]
On the other hand, when a signal by manual operation is input from the switch circuit 74, the switching control of the switching circuit 3 is performed by the hold circuits 73a and 73b via the OR circuit 75 while the input signal is being input by this input signal. The signals 65a and 65b are held.
[0127]
As described above, the power switching device according to the present embodiment can achieve the same effects as those of the power switching device according to the fifth embodiment described above.
[0128]
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention at the stage of implementation.
In addition, the embodiments may be implemented in appropriate combinations as much as possible, and in that case, combined effects can be obtained.
Further, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements.
For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem (at least one) described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect of the invention can be solved. When (at least one of) the effects described in the column can be obtained, a configuration in which this configuration requirement is deleted can be extracted as an invention.
[0129]
【The invention's effect】
As described above, according to the power supply switching device of the present invention, when an overcurrent occurs due to a short circuit in the load and the power supply system detects a voltage drop, the power supply switching operation is interlocked by overcurrent detection or the like. So, because it protects a healthy power supply system and the load-side abnormality is resolved, load power supply can be resumed quickly, and the expansion of short-circuit accidents to the upper system can be prevented. It is possible to improve load power supply reliability.
[0130]
In addition to unexpected short-circuits on the load side, overcurrent can occur in advance and the power supply system can be expected to detect a voltage drop.For example, a rush current due to turning on the load-side transformer or an overcurrent at start-up due to motor startup In the case of load short-circuiting due to incorrect operation when checking the load-side equipment, the power supply switching control signal is held only during the load equipment operation time period, so that it does not adversely affect a healthy power system. It is possible to recover load power supply after the abnormalities on the load side have been resolved and to prevent the occurrence of a short-circuit accident to the host system, thereby improving load power supply reliability. Become.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a first embodiment of a power supply switching device according to the present invention.
FIG. 2 is a block circuit diagram showing a second embodiment of a power supply switching device according to the present invention.
FIG. 3 is a block circuit diagram showing a third embodiment of a power supply switching device according to the present invention.
FIG. 4 is a block circuit diagram showing a fourth embodiment of a power supply switching device according to the present invention.
FIG. 5 is a block circuit diagram showing a fifth embodiment of a power supply switching device according to the present invention.
FIG. 6 is a block circuit diagram showing a sixth embodiment of a power supply switching device according to the present invention.
FIG. 7 is a block circuit diagram showing a configuration example of a conventional uninterruptible power supply.
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration example of an inverter of a conventional uninterruptible power supply.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of a reference generation circuit in an inverter control circuit used in a conventional uninterruptible power supply device.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of an output voltage control circuit in an inverter control circuit used in a conventional uninterruptible power supply device.
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration example of a gate control circuit in an inverter control circuit used in a conventional uninterruptible power supply device.
FIG. 12 is a block circuit diagram showing a configuration example of a conventional power supply switching device.
[Explanation of symbols]
1 ... Inverter
2 ... Inverter transformer
3. Switching circuit
4 ... Contactor
5 ... Semiconductor switch
6 ... Load
7. Commercial power supply
8 ... Voltage detector
9 ... DC power supply
11 ... Inverter control circuit
21. Reference generation circuit
22 ... Output voltage control circuit
23 ... PLL circuit
24. Gate control circuit
31 ... Output voltage feedback
32 ... Output voltage reference
33 ... Output voltage phase reference command
34 ... Output voltage command
35 ... Gate signal
36 ... Inverter output voltage
41 ... DC capacitor
42. Switching element
43. Gate drive circuit
51 ... Voltage reference signal
52 ... Soft start signal
53 ... Multiplier
54 ... P1 control circuit
55. Carrier generation circuit
56 ... Comparator
57. Gate signal output circuit
60. Switching control circuit
61 ... Uninterruptible power supply
62 ... Power failure detection circuit
63 ... Power failure detection signal
64... Signal holding circuit
65. Switching control circuit
66 ... Manual operation circuit
71 ... Current detection circuit
72. Overcurrent detection circuit
73. Hold circuit
74: Switch circuit.

Claims (5)

負荷に電力を供給する第1の電源と、
前記負荷に電力を供給する第2の電源と、
前記負荷に供給する電力として、前記第1の電源による電力と前記第2の電源による電力とを相互に切り換える切換手段と、
前記第1の電源の電圧低下を検出する第1の電圧低下検出手段と、
前記第1の電圧低下検出手段による電圧低下を検出した場合、前記切換手段により、前記負荷に供給する電力を前記第1の電源による電力から前記第2の電源による電力に切り換える切換操作をするための第1の切換指令を出力する第1の切換操作手段と、
前記第2の電源の電圧低下を検出する第2の電圧低下検出手段と、
前記第2の電圧低下検出手段による電圧低下を検出した場合、前記切換手段により、前記負荷に供給する電力を前記第2の電源による電力から前記第1の電源による電力に切り換える切換操作をするための第2の切換指令を出力する第2の切換操作手段と、
前記負荷に流れる電流の過電流を検出する過電流検出手段と、
前記過電流検出手段により過電流を検出した場合、前記第1の電源又は前記第2の電源から前記負荷に電力供給を継続させた状態で、前記第1の切換操作手段による前記第1の切換指令及び前記第2の切換操作手段による前記第2の切換指令の出力を共にロックするロック手段と
を備えたことを特徴とする電源切換装置。
A first power source for supplying power to the load;
A second power source for supplying power to the load;
Switching means for switching between power from the first power source and power from the second power source as power supplied to the load;
First voltage drop detection means for detecting a voltage drop of the first power supply;
When the voltage drop by the first voltage drop detection means is detected, the switching means performs a switching operation for switching the power supplied to the load from the power from the first power supply to the power from the second power supply. First switching operation means for outputting the first switching command;
Second voltage drop detection means for detecting a voltage drop of the second power supply;
When a voltage drop is detected by the second voltage drop detection means, the switching means performs a switching operation for switching the power supplied to the load from the power supplied by the second power supply to the power supplied by the first power supply. Second switching operation means for outputting a second switching command of:
Overcurrent detection means for detecting an overcurrent of the current flowing through the load;
When overcurrent is detected by the overcurrent detection means , the first switching operation means by the first switching operation means in a state in which power supply is continued from the first power supply or the second power supply to the load. A power supply switching device comprising: a lock unit that locks both the command and the output of the second switching command by the second switching operation unit.
手動により、前記第1の切換操作手段による第1の切換指令及び前記第2の切換操作手段による第2の切換指令の出力を共にロックする手動ロック手段と
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の電源切換装置。
And a manual lock means for manually locking both the output of the first switching command by the first switching operation means and the second switching command by the second switching operation means. The power supply switching device according to 1.
負荷に電力を供給する第1の電源と、
前記負荷に電力を供給する第2の電源と、
前記負荷に供給する電力として、前記第1の電源による電力と前記第2の電源による電力とを相互に切り換える切換手段と、
前記第1の電源の電圧低下を検出する第1の電圧低下検出手段と、
前記第1の電圧低下検出手段による電圧低下を検出した場合、前記切換手段により、前記負荷に供給する電力を前記第1の電源による電力から前記第2の電源による電力に切り換える切換操作をするための第1の切換指令を出力する第1の切換操作手段と、
前記第2の電源の電圧低下を検出する第2の電圧低下検出手段と、
前記第2の電圧低下検出手段による電圧低下を検出した場合、前記切換手段により、前記負荷に供給する電力を前記第2の電源による電力から前記第1の電源による電力に切り換える切換操作をするための第2の切換指令を出力する第2の切換操作手段と、
手動により、前記第1の電源又は前記第2の電源から前記負荷に電力供給を継続させた状態で、前記第1の切換操作手段による前記第1の切換指令及び前記第2の切換操作手段による前記第2の切換指令の出力を共にロックする手動ロック手段と
を備えたことを特徴とする電源切換装置。
A first power source for supplying power to the load;
A second power source for supplying power to the load;
Switching means for switching between power from the first power source and power from the second power source as power supplied to the load;
First voltage drop detection means for detecting a voltage drop of the first power supply;
When the voltage drop by the first voltage drop detection means is detected, the switching means performs a switching operation for switching the power supplied to the load from the power from the first power supply to the power from the second power supply. First switching operation means for outputting the first switching command;
Second voltage drop detection means for detecting a voltage drop of the second power supply;
When a voltage drop is detected by the second voltage drop detection means, the switching means performs a switching operation for switching the power supplied to the load from the power supplied by the second power supply to the power supplied by the first power supply. Second switching operation means for outputting a second switching command of:
In the state where power supply is continued from the first power supply or the second power supply to the load manually, the first switching command by the first switching operation means and the second switching operation means. A power supply switching device comprising: manual locking means for locking together the outputs of the second switching command.
前記切換手段は、
前記第1の電源から前記負荷に供給される電力の供給及び停止を行う第1の半導体スイッチと、
前記第2の電源から前記負荷に供給される電力の供給及び停止を行う第2の半導体スイッチと
を備えたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電源切換装置。
The switching means is
A first semiconductor switch for supplying and stopping power supplied from the first power source to the load;
4. The power supply switching according to claim 1, further comprising: a second semiconductor switch that supplies and stops power supplied from the second power supply to the load. 5. apparatus.
前記切換手段は、前記負荷に供給する電力として、前記第1の電源による電力と前記第2の電源による電力とを相互に切り換える接触器と
を備えたことを特徴とする請求項4に記載の電源切換装置。
The said switching means is provided with the contactor which switches the electric power by the said 1st power supply, and the electric power by the said 2nd power supply mutually as electric power supplied to the said load. Power supply switching device.
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