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JP7743365B2 - Uninterruptible Power Supply System - Google Patents
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JP7743365B2 - Uninterruptible Power Supply System - Google Patents

Uninterruptible Power Supply System

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JP7743365B2 JP2022076620A JP2022076620A JP7743365B2 JP 7743365 B2 JP7743365 B2 JP 7743365B2 JP 2022076620 A JP2022076620 A JP 2022076620A JP 2022076620 A JP2022076620 A JP 2022076620A JP 7743365 B2 JP7743365 B2 JP 7743365B2
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Description

本開示は、複数の無停電電源装置を備えた無停電電源システムに関する。 This disclosure relates to an uninterruptible power supply system equipped with multiple uninterruptible power supply devices.

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)が用いられている。 Uninterruptible power supplies (hereafter simply referred to as UPS) have traditionally been used as power sources for critical loads such as computers, which cannot tolerate even momentary power outages.

365日24時間通常の運用並びに点検時にも、UPS電源による給電の継続が求められる。 Continual power supply from a UPS power source is required during normal operation 24 hours a day, 365 days a year, as well as during inspections.

この点で、2台の無停電電源装置を並列に設けた共通予備無停電電源システムが開示されている(特許文献1参照)。 In this regard, a common standby uninterruptible power supply system has been disclosed in which two uninterruptible power supply units are arranged in parallel (see Patent Document 1).

当該構成により、一台の無停電電源装置に故障が発生した場合や点検する場合にも他方の無停電電源装置を用いて給電の継続が可能である。(特許文献1参照)。 With this configuration, even if one uninterruptible power supply unit fails or is undergoing inspection, the other uninterruptible power supply unit can continue to supply power. (See Patent Document 1.)

特開2008-312371号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-312371

一方で、無停電電源装置に接続される蓄電装置の充電方式は固定されており、さらに効率の改善が必要であるという課題がある。 However, the charging method for the storage device connected to the uninterruptible power supply is fixed, and there is a need for further efficiency improvements.

本開示の目的は、上記の課題を解決するためのものであって、蓄電装置に対する効率的な充電が可能な無停電電源システムを実現する。 The purpose of this disclosure is to solve the above-mentioned problems and realize an uninterruptible power supply system that can efficiently charge a power storage device.

ある実施形態に従えば、無停電電源システムは、交流負荷に並列に接続された第1および第2の無停電電源装置を備える。各第1および第2の無停電電源装置は、交流電源からの電力を変換する電力変換回路と、電力変換回路と並列に設けられ、バイパス入力電源からの電力を供給するバイパス回路とを含む。第1および第2の無停電電源装置の電力変換回路に共通に設けられ、交流電源の停電時に交流負荷に電力を供給する蓄電装置をさらに備える。蓄電装置は、高速充電もしくは低速充電が可能に設けられる。第1および第2の無停電電源装置の一方の電力変換回路から交流負荷に電力が供給される場合には、第1および第2の無停電電源装置の一方の電力変換回路から蓄電装置に対して充電を停止し、第1および第2の他方の無停電電源装置の電力変換回路から蓄電装置に対して高速充電される。 According to one embodiment, the uninterruptible power supply system includes first and second uninterruptible power supplies connected in parallel to an AC load. Each of the first and second uninterruptible power supplies includes a power conversion circuit that converts power from an AC power source and a bypass circuit that is connected in parallel to the power conversion circuit and supplies power from a bypass input power source. The uninterruptible power supply system further includes a power storage device that is connected in common to the power conversion circuits of the first and second uninterruptible power supplies and supplies power to the AC load in the event of a power outage in the AC power source. The power storage device is configured to be capable of fast or slow charging. When power is supplied to the AC load from the power conversion circuit of one of the first and second uninterruptible power supplies, charging of the power storage device from the power conversion circuit of one of the first and second uninterruptible power supplies is stopped, and the power storage device is fast charged from the power conversion circuit of the other of the first and second uninterruptible power supplies.

好ましくは、第1および第2の無停電電源装置の一方の電力変換回路から交流負荷に電力が供給される場合に、第1および第2の無停電電源装置の他方の電力変換回路が故障した場合には、第1および第2の無停電電源装置の一方の電力変換回路から蓄電装置に対して低速充電される。 Preferably, when power is supplied to an AC load from the power conversion circuit of one of the first and second uninterruptible power supplies, if the power conversion circuit of the other of the first and second uninterruptible power supplies fails, the power storage device is slowly charged from the power conversion circuit of one of the first and second uninterruptible power supplies.

好ましくは、電力変換回路は、交流電源と接続され、交流電源の電圧を直流電圧に変換するインバータと、インバータと接続され、直流電圧を交流電圧に変換するコンバータと、インバータと並列にコンバータと接続されるとともに、蓄電装置に供給する直流電圧の電圧レベルを調整するチョッパ回路とを含む。第1および第2の無停電電源装置の一方の電力変換回路から交流負荷に電力が供給される場合には、第1および第2の無停電電源装置の一方の電力変換回路のチョッパ回路から蓄電装置への直流電圧の供給を停止し、第1および第2の無停電電源装置の一方の電力変換回路から交流負荷に電力が供給される場合には、第1および第2の無停電電源装置の他方の電力変換回路のチョッパ回路から蓄電装置への第1の直流電圧を供給する。 Preferably, the power conversion circuit includes an inverter connected to an AC power source and converting the voltage of the AC power source into DC voltage; a converter connected to the inverter and converting the DC voltage into AC voltage; and a chopper circuit connected in parallel with the inverter and the converter and adjusting the voltage level of the DC voltage supplied to the power storage device. When power is supplied to an AC load from one of the power conversion circuits of the first and second uninterruptible power supplies, the supply of DC voltage from the chopper circuit of one of the power conversion circuits of the first and second uninterruptible power supplies to the power storage device is stopped; and when power is supplied to an AC load from one of the power conversion circuits of the first and second uninterruptible power supplies, the first DC voltage is supplied to the power storage device from the chopper circuit of the other of the power conversion circuits of the first and second uninterruptible power supplies.

別の実施形態に従えば、無停電電源システムは、交流負荷に電力を供給する無停電電源装置と、無停電電源装置が故障した場合に利用する無停電予備電源装置とを備える。無停電電源装置は、交流電源からの電力を変換する電力変換回路と、電力変換回路と並列に設けられ、無停電予備電源装置からの電力を供給する第1のバイパス回路とを含む。無停電予備電源装置は、交流電源からの電力を変換する予備電力変換回路と、予備電力変換回路と並列に設けられ、バイパス入力電源からの電力を供給する予備バイパス回路とを含む。電力変換回路と、予備電力変換回路と共通に設けられ、交流電源の停電時に交流負荷に電力を供給する蓄電装置をさらに備える。蓄電装置は、高速充電もしくは低速充電が可能に設けられる。電力変換回路から交流負荷に電力が供給される場合には、予備電力変換回路から蓄電装置に対して高速充電される。第1のバイパス回路から交流負荷に電力が供給される場合には、予備電力変換回路から蓄電装置に対して低速充電される。 According to another embodiment, an uninterruptible power supply system includes an uninterruptible power supply that supplies power to an AC load and an uninterruptible backup power supply that is utilized in the event of a failure of the uninterruptible power supply. The uninterruptible power supply includes a power conversion circuit that converts power from an AC power source and a first bypass circuit that is provided in parallel with the power conversion circuit and supplies power from the uninterruptible backup power supply. The uninterruptible backup power supply includes a backup power conversion circuit that converts power from the AC power source and a backup bypass circuit that is provided in parallel with the backup power conversion circuit and supplies power from a bypass input power source. The uninterruptible power supply system further includes a power storage device that is provided in common with the power conversion circuit and the backup power conversion circuit and supplies power to the AC load in the event of a power outage of the AC power source. The power storage device is configured to be capable of fast or slow charging. When power is supplied to the AC load from the power conversion circuit, the power storage device is fast charged from the backup power conversion circuit. When power is supplied to the AC load from the first bypass circuit, the power storage device is slow charged from the backup power conversion circuit.

好ましくは、電力変換回路は、交流電源と接続され、交流電源の電圧を直流電圧に変換する第1のインバータと、第1のインバータと接続され、直流電圧を交流電圧に変換する第1のコンバータと、第1のインバータと並列に第1のコンバータと接続されるとともに、蓄電装置に供給する直流電圧の電圧レベルを調整する第1のチョッパ回路とを含む。予備電力変換回路は、交流電源と接続され、交流電源の電圧を直流電圧に変換する第2のインバータと、第2のインバータと接続され、直流電圧を交流電圧に変換する第2のコンバータと、第1のインバータと並列に第1のコンバータと接続されるとともに、蓄電装置に供給する直流電圧の電圧レベルを調整する第2のチョッパ回路とを含む。電力変換回路から交流負荷に電力が供給される場合には、予備電力変換回路の第2のチョッパ回路から第1の電圧が蓄電装置に供給され、第1のバイパス回路から交流負荷に電力が供給される場合には、予備電力変換回路の第2のチョッパ回路から第1の電圧よりも低い第2の電圧が蓄電装置に対して供給される。 Preferably, the power conversion circuit includes a first inverter connected to the AC power source and converting the voltage of the AC power source into a DC voltage, a first converter connected to the first inverter and converting the DC voltage into an AC voltage, and a first chopper circuit connected in parallel with the first inverter to the first converter and adjusting the voltage level of the DC voltage supplied to the power storage device. The standby power conversion circuit includes a second inverter connected to the AC power source and converting the voltage of the AC power source into a DC voltage, a second converter connected to the second inverter and converting the DC voltage into an AC voltage, and a second chopper circuit connected in parallel with the first inverter to the first converter and adjusting the voltage level of the DC voltage supplied to the power storage device. When power is supplied from the power conversion circuit to the AC load, a first voltage is supplied from the second chopper circuit of the standby power conversion circuit to the power storage device, and when power is supplied from the first bypass circuit to the AC load, a second voltage lower than the first voltage is supplied from the second chopper circuit of the standby power conversion circuit to the power storage device.

好ましくは、電力変換回路から交流負荷に電力が供給される場合には、第1のチョッパ回路は、蓄電装置への充電停止状態に設定される。 Preferably, when power is supplied from the power conversion circuit to the AC load, the first chopper circuit is set to a state in which charging to the power storage device is stopped.

本開示の無停電電源システムは、蓄電装置に対する効率的な充電が可能である。 The uninterruptible power supply system disclosed herein is capable of efficiently charging a power storage device.

実施形態1に基づく無停電電源常用予備システムの回路構成を説明する図である。1 is a diagram illustrating a circuit configuration of an uninterruptible power supply standby system according to a first embodiment. 実施形態1に基づく制御回路の充電指令について説明するテーブル図である。FIG. 4 is a table illustrating a charge command of a control circuit based on the first embodiment. 実施形態1に基づく無停電電源常用予備システムの充電状態(その1)を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a charging state (part 1) of the uninterruptible power supply standby system according to the first embodiment. 実施形態1に基づく無停電電源常用予備システムの充電状態(その2)を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a charging state (part 2) of the uninterruptible power supply standby system according to the first embodiment. 実施形態1に基づく無停電電源常用予備システムの充電状態(その3)を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a charging state (part 3) of the uninterruptible power supply standby system according to the first embodiment. 実施形態2に基づく無停電電源待機並列システムの回路構成を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the circuit configuration of an uninterruptible power supply standby parallel system according to a second embodiment. 実施形態2に基づく制御回路の充電指令について説明するテーブル図である。FIG. 10 is a table illustrating a charge command of a control circuit according to the second embodiment. 実施形態2に基づく無停電電源待機並列システムの充電状態(その1)を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a charging state (part 1) of the uninterruptible power supply standby parallel system according to the second embodiment. 実施形態2に基づく無停電電源待機並列システムの充電状態(その2)を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a charging state (part 2) of the uninterruptible power supply standby parallel system according to the second embodiment. 実施形態2に基づく無停電電源待機並列システムの充電状態(その3)を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a charging state (part 3) of the uninterruptible power supply standby parallel system according to the second embodiment.

以下、実施形態について図に基づいて説明する。本例においては、一例として電力供給システムとして、無停電電源システム(以降、UPS(Uninterruptible Power Supply))について説明する。 The following describes an embodiment with reference to the accompanying drawings. In this example, an uninterruptible power supply system (hereinafter referred to as UPS) will be used as an example of a power supply system.

(実施形態1)
実施形態1においては、無停電電源システムの構成として複数台の無停電電源装置のうち一台を予備用の無停電電源装置として用いる無停電電源常用予備システムの構成について説明する。
(Embodiment 1)
In the first embodiment, a configuration of an uninterruptible power supply system in a continuous standby state in which one of a plurality of uninterruptible power supply units is used as a standby uninterruptible power supply unit will be described.

図1は、実施形態1に基づく無停電電源常用予備システムの回路構成を説明する図である。図1に示されるように、無停電電源常用予備システムは、負荷に電力を供給する無停電電源装置1Bと、無停電電源装置1Bが故障した場合に利用するための無停電予備電源装置1Aと、無停電予備電源装置1Aおよび無停電電源装置1Bに対応して設けられ、エネルギー蓄積部である蓄電装置10Bを含む。 Figure 1 is a diagram illustrating the circuit configuration of an uninterruptible power supply standby system based on embodiment 1. As shown in Figure 1, the uninterruptible power supply standby system includes an uninterruptible power supply 1B that supplies power to a load, an uninterruptible backup power supply 1A that is used in the event of a failure of uninterruptible power supply 1B, and a power storage device 10B that is provided in correspondence with uninterruptible backup power supply 1A and uninterruptible power supply 1B and serves as an energy storage unit.

なお、本例においては、無停電電源装置1Bの予備(バックアップ)として無停電予備電源装置1Aを設ける場合について説明するが、特に1つに限られず、複数個の無停電電源装置に対して無停電予備電源装置1Aを設ける構成としてもよい。 In this example, we will explain the case where uninterruptible power supply unit 1A is provided as a backup for uninterruptible power supply unit 1B, but this is not limited to one, and a configuration in which uninterruptible power supply unit 1A is provided for multiple uninterruptible power supplies may also be used.

無停電予備電源装置1Aおよび無停電電源装置1Bの構成は、基本的に同一の構成である。 The configurations of uninterruptible backup power supply 1A and uninterruptible power supply 1B are basically the same.

無停電予備電源装置1Aおよび無停電電源装置1Bは、交流入力を直流入力に変換する順変換器3A,3Bと、直流入力を交流入力に変換する逆変換器4A,4Bと、直流入力遮断器7A,7Bと、順変換器3A,3Bと並列に逆変換器4A,4Bと接続されるチョッパ回路5A,5Bと、それぞれ内部を制御する制御回路9A,9Bとを含む。制御回路9A,9Bからの指示に従って電力変換回路よびスイッチ等の動作を制御する。 Uninterruptible standby power supply 1A and uninterruptible power supply 1B include rectifiers 3A and 3B that convert AC input to DC input, inverters 4A and 4B that convert DC input to AC input, DC input circuit breakers 7A and 7B, chopper circuits 5A and 5B connected to inverters 4A and 4B in parallel with rectifiers 3A and 3B, and control circuits 9A and 9B that control the internal components, respectively. They control the operation of the power conversion circuits, switches, etc. according to instructions from control circuits 9A and 9B.

直流入力遮断器7Aは、チョッパ回路5Aと蓄電装置10Bとの間に設けられる。直流入力遮断器7Bは、チョッパ回路5Bと蓄電装置10Bとの間に設けられる。 The DC input circuit breaker 7A is provided between the chopper circuit 5A and the power storage device 10B. The DC input circuit breaker 7B is provided between the chopper circuit 5B and the power storage device 10B.

蓄電装置10Bは、無停電電源装置1Bおよび無停電予備電源装置1Aの電力変換回路に共通に設けられる。蓄電装置10Bは、蓄電池12Bを含む。 The power storage device 10B is provided in common with the power conversion circuits of the uninterruptible power supply 1B and the uninterruptible backup power supply 1A. The power storage device 10B includes a storage battery 12B.

無停電予備電源装置1Aおよび無停電電源装置1Bは、順変換器3A,3Bおよび逆変換器4A,4Bで構成される電力変換回路に故障が発生した場合にも負荷に対して継続したUPS出力を得るために当該電力変換回路と並列に設けられるバイパス回路を含む。 Uninterruptible standby power supply 1A and uninterruptible power supply 1B include a bypass circuit arranged in parallel with the power conversion circuit, which is made up of rectifiers 3A and 3B and inverters 4A and 4B, to ensure continuous UPS output to the load even if a failure occurs in the power conversion circuit.

無停電予備電源装置1Aおよび無停電電源装置1Bは、サイリスタとコンタクタから成るバイパス側スイッチ8A,8Bを有し、当該バイパス側スイッチ8A,8Bをオンすることにより無瞬断で切り換えが可能である。 Uninterruptible backup power supply 1A and uninterruptible power supply 1B have bypass-side switches 8A and 8B, each consisting of a thyristor and a contactor, and switching can be performed without interruption by turning on bypass-side switches 8A and 8B.

無停電電源装置1Bは、商用電源16Bからの交流入力を受ける。交流入力は、順変換器3Aで直流に変換され、逆変換器4Bで再び交流に逆変換される。逆変換器4Bは、常に安定したUPS出力を負荷に供給する。チョッパ回路5Bは、直流入力遮断器7Bを介して順変換器3Bと並列に接続される。商用電源16Bに停電が生じると、直流入力遮断器7Bおよびチョッパ回路5Bを介して、エネルギー蓄積部である蓄電装置10Bの直流エネルギーが逆変換器4Bに供給される。これにより、無停電電源装置1BのUPS出力は負荷に継続して供給することができる。 Uninterruptible power supply 1B receives AC input from commercial power supply 16B. The AC input is converted to DC by rectifier 3A and then converted back to AC by inverter 4B. Inverter 4B always supplies a stable UPS output to the load. Chopper circuit 5B is connected in parallel with rectifier 3B via DC input circuit breaker 7B. When a power outage occurs in commercial power supply 16B, DC energy from storage device 10B, which serves as the energy storage unit, is supplied to inverter 4B via DC input circuit breaker 7B and chopper circuit 5B. This allows the UPS output of uninterruptible power supply 1B to be continuously supplied to the load.

無停電電源装置1Bのバイパス回路への電力は、無停電予備電源装置1Aから供給される。 Power to the bypass circuit of uninterruptible power supply 1B is supplied from uninterruptible backup power supply 1A.

無停電予備電源装置1Aは、商用電源16Aからの交流入力を受ける。
交流入力は、順変換器3Aで直流に変換され、逆変換器4Aで再び交流に逆変換されて常に安定したUPS出力を供給することが可能である。エネルギー蓄積部である蓄電装置10Bは、直流入力遮断器7Aおよびチョッパ回路5Aを介して順変換器3Aと並列に接続される。また、直流入力遮断器7Aは、蓄電装置10Bと接続される。
The uninterruptible standby power supply 1A receives AC input from a commercial power supply 16A.
The AC input is converted to DC by the rectifier 3A and then converted back to AC by the inverter 4A, making it possible to supply a constantly stable UPS output. The energy storage unit, a power storage device 10B, is connected in parallel to the rectifier 3A via a DC input circuit breaker 7A and a chopper circuit 5A. The DC input circuit breaker 7A is also connected to the power storage device 10B.

商用電源16Aに停電が生じると、直流入力遮断器7Bおよびチョッパ回路5Bを介して、エネルギー蓄積部である蓄電装置10Bの直流エネルギーが逆変換器4Aに供給される。これにより、無停電予備電源装置1AのUPS出力は無停電電源装置1Bのバイパス回路に継続して供給することができる。 When a power outage occurs in commercial power supply 16A, DC energy from energy storage device 10B, which serves as the energy storage unit, is supplied to inverter 4A via DC input circuit breaker 7B and chopper circuit 5B. This allows the UPS output of uninterruptible standby power supply 1A to continue being supplied to the bypass circuit of uninterruptible power supply 1B.

順変換器3Aならびに逆変換器4Aに故障が発生した場合にも継続したUPS出力を得るために商用電源16Aとは別に並列に設けられ、バイパス入力電源15Aを入力として電力を供給するバイパス回路が設けられる。バイパス回路は、サイリスタとコンタクタから成るバイパス側スイッチ8Aを有し、当該バイパス側スイッチ8Aをオンすることにより無瞬断で切り換える。バイパス入力電源15Aは、通常交流入力と同様に商用電源である。 To ensure continuous UPS output even in the event of a failure in the rectifier 3A or inverter 4A, a bypass circuit is provided in parallel with the commercial power supply 16A, which supplies power using the bypass input power supply 15A as input. The bypass circuit has a bypass-side switch 8A consisting of a thyristor and contactor, and switching is performed without interruption by turning on the bypass-side switch 8A. The bypass input power supply 15A is a commercial power supply, just like the normal AC input.

制御回路9Aおよび制御回路9Bは、インバータ給電信号に関する情報を常に授受するとともに、常用機設定信号と、予備機設定信号との入力を受ける。 Control circuits 9A and 9B constantly exchange information regarding the inverter power supply signal, and also receive inputs of a regular unit setting signal and a standby unit setting signal.

一例として、制御回路9Bに対して常用機設定信号が入力され、制御回路9Aに予備機設定信号が入力される。当該状態により、無停電電源装置1Bが常用機として動作し、無停電予備電源装置1Aが予備機として動作する。 As an example, a regular unit setting signal is input to control circuit 9B, and a backup unit setting signal is input to control circuit 9A. In this state, uninterruptible power supply 1B operates as the regular unit, and uninterruptible backup power supply 1A operates as the backup unit.

従来の構成においては、例えば、蓄電装置10Bへの充電としては、常用機として動作する無停電電源装置1Bからチョッパ回路5Bおよび直流入力遮断器7Bを介して充電が実行されていた。 In the conventional configuration, for example, charging of the power storage device 10B was performed from the uninterruptible power supply 1B operating as a regular device via the chopper circuit 5B and the DC input circuit breaker 7B.

当該状態の場合には、負荷に対する電力の供給もあるため蓄電装置10Bに対しては、低レートでの充電が実行されていた。 In this state, power was also being supplied to the load, so the storage device 10B was being charged at a low rate.

しかしながら、無停電予備電源装置1Aは、予備機として待機しており、蓄電装置10Bへの充電に関してさらに効率的に改善することが可能である。 However, the uninterruptible power supply 1A is on standby as a backup device, making it possible to further improve the efficiency of charging the storage battery 10B.

図2は、実施形態1に基づく制御回路の充電指令について説明するテーブル図である。
図2を参照して、制御回路9A,9Bは、所定の条件が成立した場合に充電指令をチョッパ回路5A,5Bに出力する。
FIG. 2 is a table illustrating a charge command from the control circuit based on the first embodiment.
Referring to FIG. 2, control circuits 9A and 9B output charge commands to chopper circuits 5A and 5B when predetermined conditions are met.

具体的には、制御回路9A,9Bは、予備機設定信号を受けるとともに、常用機インバータ設定である場合に、高レート充電指令をチョッパ回路5A,5Bに出力する。 Specifically, the control circuits 9A and 9B receive a standby inverter setting signal and, if the inverter is set to the regular inverter mode, output a high-rate charging command to the chopper circuits 5A and 5B.

一例として、制御回路9Aは、予備機設定信号を受けるとともに、インバータ給電信号として常用機インバータ設定信号の入力を受ける。これにより、制御回路9Aは、チョッパ回路5Aに高レート充電指令を出力する。チョッパ回路5Aは、高レート充電指令に基づいて直流電圧を第1の電圧(>第2の電圧)に設定して蓄電装置10Bへの充電を実行する。これにより、蓄電装置10Bへの急速充電が可能となる。 As an example, the control circuit 9A receives a standby unit setting signal and also receives a regular unit inverter setting signal as an inverter power supply signal. This causes the control circuit 9A to output a high-rate charging command to the chopper circuit 5A. Based on the high-rate charging command, the chopper circuit 5A sets the DC voltage to the first voltage (> the second voltage) and charges the storage device 10B. This enables rapid charging of the storage device 10B.

一方で、制御回路9Bは、常用機設定信号を受けるとともに、インバータ給電信号として常用機インバータ設定信号の入力を受ける。これにより、制御回路9Bは、チョッパ回路5Bに充電停止指令を出力する。インバータ給電信号は、一例として同じであり互いに授受して、他方の機器からの信号の入力が無い場合には当該機器の故障であると判断することが可能である。 Meanwhile, the control circuit 9B receives the normal machine setting signal and also receives the normal machine inverter setting signal as an inverter power supply signal. This causes the control circuit 9B to output a charging stop command to the chopper circuit 5B. The inverter power supply signals are, for example, the same and are exchanged between the two devices. If there is no signal input from the other device, it can be determined that the device in question is faulty.

別の例として、制御回路9Aは、予備機設定信号を受けるとともに、インバータ給電信号として予備機インバータ設定信号の入力を受ける。これにより、制御回路9Aは、チョッパ回路5Aに低レート充電指令を出力する。チョッパ回路5Aは、低レート充電指令に基づいて直流電圧を第2の電圧に設定して蓄電装置10Bへの充電を実行する。 As another example, the control circuit 9A receives a standby unit setting signal and also receives a standby unit inverter setting signal as an inverter power supply signal. This causes the control circuit 9A to output a low-rate charging command to the chopper circuit 5A. Based on the low-rate charging command, the chopper circuit 5A sets the DC voltage to a second voltage and charges the storage device 10B.

別の例として、制御回路9Aは、予備機設定信号を受けるとともに、常用機からのインバータ設定信号の入力が無い場合には、制御回路9Aは、チョッパ回路5Aに低レート充電指令を出力する。チョッパ回路5Aは、低レート充電指令に基づいて直流電圧を第2の電圧に設定して蓄電装置10Bへの充電を実行する。 As another example, when the control circuit 9A receives a standby unit setting signal and there is no inverter setting signal input from the regular unit, the control circuit 9A outputs a low-rate charging command to the chopper circuit 5A. Based on the low-rate charging command, the chopper circuit 5A sets the DC voltage to a second voltage and charges the storage device 10B.

さらに別の例として、制御回路9Bは、常用機設定信号を受けるとともに、予備機からのインバータ設定信号の入力が無い場合には、制御回路9Bは、チョッパ回路5Bに低レート充電指令を出力する。 As another example, when the control circuit 9B receives a regular unit setting signal and no inverter setting signal is input from the backup unit, the control circuit 9B outputs a low-rate charging command to the chopper circuit 5B.

図3は、実施形態1に基づく無停電電源常用予備システムの充電状態(その1)を説明する図である。図3に示されるように、制御回路9Aは、予備機設定信号を受けるとともに、インバータ給電信号として常用機インバータ設定信号の入力を受ける。これにより、制御回路9Aは、チョッパ回路5Aに高レート充電指令を出力する。チョッパ回路5Aは、高レート充電指令に基づいて直流電圧を第1の電圧(>第2の電圧)に設定して蓄電装置10Bへの充電を実行する。これにより、蓄電装置10Bへの急速充電が可能となる。 Figure 3 is a diagram illustrating the charging state (part 1) of the uninterruptible power supply regular standby system based on embodiment 1. As shown in Figure 3, control circuit 9A receives a standby unit setting signal and also receives a regular unit inverter setting signal as an inverter power supply signal. This causes control circuit 9A to output a high-rate charging command to chopper circuit 5A. Based on the high-rate charging command, chopper circuit 5A sets the DC voltage to a first voltage (> second voltage) and charges power storage device 10B. This enables rapid charging of power storage device 10B.

一方で、制御回路9Bは、常用機設定信号を受けるとともに、インバータ給電信号として常用機インバータ設定信号の入力を受ける。これにより、制御回路9Bは、チョッパ回路5Bに充電停止指令を出力する。チョッパ回路5Aに対して高レート充電指令が出力されることにより、無停電予備電源装置1Aから蓄電装置10Bへの急速充電が実行される。一方、チョッパ回路5Bに対して充電停止指令が出力されることにより、無停電電源装置1Bは、蓄電装置10Bの充電を実行せず、負荷に対して安定した電力を供給することが可能である。 Meanwhile, control circuit 9B receives the normal unit setting signal and also receives the normal unit inverter setting signal as an inverter power supply signal. This causes control circuit 9B to output a charge stop command to chopper circuit 5B. By outputting a high-rate charge command to chopper circuit 5A, rapid charging is performed from uninterruptible standby power supply 1A to power storage device 10B. On the other hand, by outputting a charge stop command to chopper circuit 5B, uninterruptible power supply 1B does not charge power storage device 10B, allowing it to supply stable power to the load.

図4は、実施形態1に基づく無停電電源常用予備システムの充電状態(その2)を説明する図である。図4に示されるように、無停電電源装置1Bに異常が生じた場合には、無停電予備電源装置1Aからバイパス回路を介して負荷に電力が供給される。 Figure 4 is a diagram illustrating the charging state (part 2) of the uninterruptible power supply standby system based on embodiment 1. As shown in Figure 4, if an abnormality occurs in uninterruptible power supply unit 1B, power is supplied to the load from uninterruptible power supply unit 1A via the bypass circuit.

一例として、無停電電源装置1Bに異常が生じた場合には、制御回路9Bは、インバータ給電信号として常用機インバータ設定信号から予備機インバータ設定信号に切り替える。制御回路9Aは、予備機設定信号を受けるとともに、インバータ給電信号として予備機インバータ設定信号の入力を受ける。これにより、制御回路9Aは、チョッパ回路5Aに低レート充電指令を出力する。チョッパ回路5Aは、低レート充電指令に基づいて直流電圧を第2の電圧(<第1の電圧)に設定して蓄電装置10Bへの充電を実行する。これにより、蓄電装置10Bに対して低速充電が実行される。 As an example, if an abnormality occurs in uninterruptible power supply 1B, control circuit 9B switches the inverter power supply signal from the normal inverter setting signal to the standby inverter setting signal. Control circuit 9A receives the standby inverter setting signal and also receives the standby inverter setting signal as the inverter power supply signal. This causes control circuit 9A to output a low-rate charging command to chopper circuit 5A. Based on the low-rate charging command, chopper circuit 5A sets the DC voltage to a second voltage (<first voltage) and charges power storage device 10B. This allows slow charging of power storage device 10B.

一方で、制御回路9Bは、常用機設定信号を受けるとともに、インバータ給電信号として予備機インバータ設定信号の入力を受ける。これにより、制御回路9Bは、チョッパ回路5Bに充電停止指令を出力する。 Meanwhile, the control circuit 9B receives the regular inverter setting signal and also receives the standby inverter setting signal as an inverter power supply signal. This causes the control circuit 9B to output a charging stop command to the chopper circuit 5B.

チョッパ回路5Aに対して低レート充電指令が出力されることにより、無停電予備電源装置1Aから蓄電装置10Bへの低速充電が実行される。 A low-rate charging command is output to the chopper circuit 5A, causing the uninterruptible power supply 1A to slowly charge the storage battery 10B.

あるいは、無停電電源装置1Bに故障が生じた場合には、無停電予備電源装置1Bの制御回路9Bから制御回路9Aへのインバータ給電信号が停止する可能性もある。 Alternatively, if a failure occurs in uninterruptible power supply 1B, the inverter power supply signal from control circuit 9B to control circuit 9A of uninterruptible backup power supply 1B may stop.

制御回路9Aは、インバータ給電信号として制御回路9Bからのインバータ給電信号の入力が無いことにより無停電電源装置1Bの故障を判断する。これにより、制御回路9Aは、チョッパ回路5Aに低レート充電指令を出力する。チョッパ回路5Aは、低レート充電指令に基づいて直流電圧を第2の電圧(<第1の電圧)に設定して蓄電装置10Bへの充電を実行する。これにより、蓄電装置10Bに対して低速充電が実行される。 Control circuit 9A determines that uninterruptible power supply 1B has failed when control circuit 9B does not input an inverter power supply signal as an inverter power supply signal. This causes control circuit 9A to output a low-rate charging command to chopper circuit 5A. Based on the low-rate charging command, chopper circuit 5A sets the DC voltage to a second voltage (<first voltage) and charges power storage device 10B. This causes power storage device 10B to be slowly charged.

チョッパ回路5Aに対して低レート充電指令が出力されることにより、無停電予備電源装置1Aから蓄電装置10Bへの低速充電が実行される。 A low-rate charging command is output to the chopper circuit 5A, causing the uninterruptible power supply 1A to slowly charge the storage battery 10B.

図5は、実施形態1に基づく無停電電源常用予備システムの充電状態(その3)を説明する図である。図5に示されるように、無停電予備電源装置1Aに故障が生じた場合には、無停電電源装置1Bから負荷に対して電力を供給するとともに、蓄電装置10Bに対して低速充電が実行される。 Figure 5 is a diagram illustrating the charging state (part 3) of the uninterruptible power supply continuous standby system based on embodiment 1. As shown in Figure 5, when a failure occurs in uninterruptible standby power supply unit 1A, power is supplied to the load from uninterruptible power supply unit 1B, and slow charging is performed on power storage unit 10B.

一例として、制御回路9Bは、常用機設定信号を受けるとともに、インバータ給電信号として常用機インバータ設定信号の入力を受ける。 As an example, the control circuit 9B receives a regular machine setting signal and also receives input of a regular machine inverter setting signal as an inverter power supply signal.

無停電電源装置1Aに故障が生じた場合には、無停電予備電源装置1Aの制御回路9Aから制御回路9Bへのインバータ給電信号が停止する可能性もある。 If a failure occurs in the uninterruptible power supply 1A, the inverter power supply signal from the control circuit 9A to the control circuit 9B of the uninterruptible backup power supply 1A may stop.

制御回路9Bは、インバータ給電信号として制御回路9Aからのインバータ給電信号の入力が無いことにより無停電電源装置1Aの故障を判断する。これにより、制御回路9Bは、チョッパ回路5Bに低レート充電指令を出力する。チョッパ回路5Bは、低レート充電指令に基づいて直流電圧を第2の電圧(<第1の電圧)に設定して蓄電装置10Bへの充電を実行する。これにより、蓄電装置10Bに対して低速充電が実行される。 Control circuit 9B determines that uninterruptible power supply 1A has failed when control circuit 9A does not input an inverter power supply signal as an inverter power supply signal. This causes control circuit 9B to output a low-rate charging command to chopper circuit 5B. Based on the low-rate charging command, chopper circuit 5B sets the DC voltage to a second voltage (<first voltage) and charges power storage device 10B. This causes power storage device 10B to be slowly charged.

チョッパ回路5Bに対して低レート充電指令が出力されることにより、無停電電源装置1Bから蓄電装置10Bへの低速充電が実行される。 A low-rate charging command is output to chopper circuit 5B, causing uninterruptible power supply 1B to slowly charge power storage device 10B.

上記方式により、常用機として無停電電源装置1Bが正常動作している場合には、予備機である無停電予備電源装置1Aを用いて蓄電装置10Bを急速に充電することが可能であり、蓄電装置10Bに対する効率的な充電が可能となる。一方で、無停電電源装置1Bに異常あるいは故障が生じた場合には、予備機である無停電予備電源装置1Aを用いて蓄電装置10Bを低速に充電することが可能であり、停電時における蓄電装置10Bからの放電電力を確保することが可能となる。さらに、無停電予備電源装置1Aが故障した場合には、常用機である無停電電源装置1Bを用いて蓄電装置10Bを低速に充電することが可能であり、停電時における蓄電装置10Bからの放電電力を確保することが可能となる。 With the above method, when uninterruptible power supply 1B, the regular device, is operating normally, it is possible to rapidly charge power storage device 10B using uninterruptible backup power supply 1A, the backup device, allowing for efficient charging of power storage device 10B. On the other hand, if an abnormality or failure occurs in uninterruptible power supply 1B, it is possible to slowly charge power storage device 10B using uninterruptible backup power supply 1A, the backup device, making it possible to ensure discharge power from power storage device 10B in the event of a power outage. Furthermore, if uninterruptible backup power supply 1A fails, it is possible to slowly charge power storage device 10B using uninterruptible power supply 1B, the regular device, making it possible to ensure discharge power from power storage device 10B in the event of a power outage.

(実施形態2)
実施形態2においては、無停電電源システムの構成として複数台の無停電電源装置を並列に接続する無停電電源待機並列システムの構成について説明する。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, a configuration of an uninterruptible power supply standby parallel system in which a plurality of uninterruptible power supply devices are connected in parallel will be described as the configuration of the uninterruptible power supply system.

図6は、実施形態2に基づく無停電電源待機並列システムの回路構成を説明する図である。図6に示されるように、無停電電源待機並列システムは、負荷に対して電力を供給する並列に接続された無停電電源装置1C,1Dと、無停電電源装置1Cおよび無停電電源装置1Dに対応して設けられ、エネルギー蓄積部である蓄電装置10Dを含む。 Figure 6 is a diagram illustrating the circuit configuration of an uninterruptible power supply standby parallel system based on embodiment 2. As shown in Figure 6, the uninterruptible power supply standby parallel system includes uninterruptible power supply units 1C and 1D connected in parallel to supply power to a load, and a power storage device 10D that serves as an energy storage unit and is provided corresponding to uninterruptible power supply unit 1C and uninterruptible power supply unit 1D.

なお、本例においては、2台の無停電電源装置1C,1Dを設ける場合について説明するが、特に2つに限られず、さらに複数個の無停電電源装置を並列に設ける構成としてもよい。 In this example, we will explain the case where two uninterruptible power supplies 1C and 1D are installed, but this is not limited to two, and multiple uninterruptible power supplies may be installed in parallel.

無停電電源装置1Cおよび無停電電源装置1Dの構成は、基本的に同一の構成である。
無停電電源装置1Cおよび無停電電源装置1Dは、交流入力を直流入力に変換する順変換器3C,3Dと、直流入力を交流入力に変換する逆変換器4C,4Dと、直流入力遮断器7C,7Dと、順変換器3C,3Dと並列に逆変換器4C,4Dと接続されるチョッパ回路5C,5Dと、それぞれ内部を制御する制御回路9C,9Dとを含む。制御回路9C,9Dからの指示に従って電力変換回路よびスイッチ等の動作を制御する。
The uninterruptible power supply 1C and the uninterruptible power supply 1D have basically the same configuration.
Uninterruptible power supplies 1C and 1D each include a rectifier 3C, 3D that converts AC input to DC input, an inverter 4C, 4D that converts DC input to AC input, a DC input breaker 7C, 7D, a chopper circuit 5C, 5D connected to the inverter 4C, 4D in parallel with the rectifier 3C, 3D, and a control circuit 9C, 9D that controls the internal operation of the power conversion circuit, switches, etc. according to instructions from the control circuit 9C, 9D.

直流入力遮断器7Cは、チョッパ回路5Cと蓄電装置10Dとの間に設けられる。直流入力遮断器7Dは、チョッパ回路5Dと蓄電装置10Dとの間に設けられる。 The DC input circuit breaker 7C is provided between the chopper circuit 5C and the power storage device 10D. The DC input circuit breaker 7D is provided between the chopper circuit 5D and the power storage device 10D.

蓄電装置10Dは、無停電電源装置1Cおよび無停電電源装置1Dの電力変換回路に共通に設けられる。蓄電装置10Dは、蓄電池12Dを含む。 The power storage device 10D is provided in common with the power conversion circuits of the uninterruptible power supply 1C and the uninterruptible power supply 1D. The power storage device 10D includes a storage battery 12D.

無停電電源装置1Cおよび無停電電源装置1Dは、順変換器3C,3Dおよび逆変換器4C,4Dで構成される電力変換回路に故障が発生した場合にも負荷に対して継続したUPS出力を得るために当該電力変換回路と並列に設けられるバイパス回路を含む。 Uninterruptible power supply units 1C and 1D include a bypass circuit arranged in parallel with the power conversion circuit, which is made up of rectifiers 3C and 3D and inverters 4C and 4D, to ensure continuous UPS output to the load even if a failure occurs in the power conversion circuit.

無停電電源装置1Cおよび無停電電源装置1Dは、サイリスタとコンタクタから成るバイパス側スイッチ8C,8Dを有し、当該バイパス側スイッチ8C,8Dをオンすることにより無瞬断で切り換えが可能である。 Uninterruptible power supply 1C and uninterruptible power supply 1D have bypass-side switches 8C and 8D, each consisting of a thyristor and a contactor, and switching can be performed without interruption by turning on bypass-side switches 8C and 8D.

無停電電源装置1Cは、商用電源16Cからの交流入力を受ける。交流入力は、順変換器3Cで直流に変換され、逆変換器4Cで再び交流に逆変換される。逆変換器4Cは、常に安定したUPS出力を負荷に供給する。チョッパ回路5Cは、直流入力遮断器7Cを介して順変換器3Cと並列に接続される。商用電源16Cに停電が生じると、直流入力遮断器7Cおよびチョッパ回路5Cを介して、エネルギー蓄積部である蓄電装置10Dの直流エネルギーが逆変換器4Cに供給される。これにより、無停電電源装置1CのUPS出力は負荷に継続して供給することができる。 Uninterruptible power supply 1C receives AC input from commercial power supply 16C. The AC input is converted to DC by rectifier 3C and then converted back to AC by inverter 4C. Inverter 4C always supplies a stable UPS output to the load. Chopper circuit 5C is connected in parallel with rectifier 3C via DC input circuit breaker 7C. When a power outage occurs in commercial power supply 16C, DC energy from storage device 10D, which serves as the energy storage unit, is supplied to inverter 4C via DC input circuit breaker 7C and chopper circuit 5C. This allows the UPS output of uninterruptible power supply 1C to be continuously supplied to the load.

無停電電源装置1Dは、商用電源16Dからの交流入力を受ける。交流入力は、順変換器3Dで直流に変換され、逆変換器4Dで再び交流に逆変換される。逆変換器4Dは、常に安定したUPS出力を負荷に供給する。チョッパ回路5Dは、直流入力遮断器7Dを介して順変換器3Dと並列に接続される。商用電源16Dに停電が生じると、直流入力遮断器7Dおよびチョッパ回路5Dを介して、エネルギー蓄積部である蓄電装置10Dの直流エネルギーが逆変換器4Dに供給される。これにより、無停電電源装置1DのUPS出力は負荷に継続して供給することができる。 Uninterruptible power supply 1D receives AC input from commercial power supply 16D. The AC input is converted to DC by rectifier 3D and then converted back to AC by inverter 4D. Inverter 4D always supplies a stable UPS output to the load. Chopper circuit 5D is connected in parallel with rectifier 3D via DC input circuit breaker 7D. When a power outage occurs in commercial power supply 16D, DC energy from storage device 10D, which serves as an energy storage unit, is supplied to inverter 4D via DC input circuit breaker 7D and chopper circuit 5D. This allows the UPS output of uninterruptible power supply 1D to be continuously supplied to the load.

制御回路9Cおよび制御回路9Dは、インバータ給電信号に関する情報を常に授受するとともに、マスタ機設定信号と、スレーブ機設定信号との入力を受ける。 Control circuits 9C and 9D constantly exchange information regarding the inverter power supply signal, and also receive inputs of master unit setting signals and slave unit setting signals.

一例として、制御回路9Cに対してマスタ機設定信号が入力され、制御回路9Dにスレーブ機設定信号が入力される。当該状態により、無停電電源装置1Cがマスタ機として動作し、無停電電源装置1Dがスレーブ機として動作する。 As an example, a master device setting signal is input to control circuit 9C, and a slave device setting signal is input to control circuit 9D. In this state, uninterruptible power supply 1C operates as the master device, and uninterruptible power supply 1D operates as the slave device.

従来の構成においては、例えば、蓄電装置10Dへの充電としては、マスタ機として動作する無停電電源装置1Cからチョッパ回路5Cおよび直流入力遮断器7Cを介して充電が実行されていた。 In the conventional configuration, for example, charging of the power storage device 10D was performed from the uninterruptible power supply 1C operating as the master device via the chopper circuit 5C and the DC input circuit breaker 7C.

当該状態の場合には、負荷に対する電力の供給もあるため蓄電装置10Dに対しては、低レートでの充電が実行されていた。 In this state, power was also being supplied to the load, so the power storage device 10D was being charged at a low rate.

しかしながら、無停電電源装置1Dは、スレーブ機として待機しており、蓄電装置10Dへの充電に関してさらに効率的に改善することが可能である。 However, the uninterruptible power supply 1D is on standby as a slave device, making it possible to further improve the efficiency of charging the power storage device 10D.

図7は、実施形態2に基づく制御回路の充電指令について説明するテーブル図である。
図7を参照して、制御回路9C,9Dは、所定の条件が成立した場合に充電指令をチョッパ回路5C,5Dに出力する。
FIG. 7 is a table illustrating a charge command from the control circuit according to the second embodiment.
Referring to FIG. 7, control circuits 9C and 9D output charge commands to chopper circuits 5C and 5D when a predetermined condition is met.

具体的には、制御回路9C,9Dは、スレーブ機設定信号を受けるとともに、マスタ機インバータ設定かつスレーブ機が正常である場合に、高レート充電指令をチョッパ回路5C,5Dに出力する。 Specifically, the control circuits 9C and 9D receive the slave unit setting signal and, if the master unit inverter is set and the slave unit is normal, output a high-rate charging command to the chopper circuits 5C and 5D.

一例として、制御回路9Dは、スレーブ機設定信号を受けるとともに、インバータ給電信号としてマスタ機インバータ設定信号の入力を受ける。これにより、制御回路9Dは、チョッパ回路5Dに高レート充電指令を出力する。チョッパ回路5Dは、高レート充電指令に基づいて直流電圧を第1の電圧(>第2の電圧)に設定して蓄電装置10Dへの充電を実行する。これにより、蓄電装置10Dへの急速充電が可能となる。 As an example, the control circuit 9D receives a slave device setting signal and also receives a master device inverter setting signal as an inverter power supply signal. This causes the control circuit 9D to output a high-rate charging command to the chopper circuit 5D. Based on the high-rate charging command, the chopper circuit 5D sets the DC voltage to the first voltage (> second voltage) and charges the power storage device 10D. This enables rapid charging of the power storage device 10D.

一方で、制御回路9Cは、マスタ機設定信号を受けるとともに、マスタ機インバータ設定信号の入力を受ける。これにより、制御回路9Cは、チョッパ回路5Cに充電停止指令を出力する。 Meanwhile, the control circuit 9C receives the master unit setting signal and the master unit inverter setting signal. This causes the control circuit 9C to output a charging stop command to the chopper circuit 5C.

別の例として、制御回路9Cは、マスタ機設定信号を受けるとともに、スレーブ機からのインバータ設定信号の入力が無い場合には、制御回路9Cは、チョッパ回路5Cに低レート充電指令を出力する。チョッパ回路5Cは、低レート充電指令に基づいて直流電圧を第2の電圧に設定して蓄電装置10Dへの充電を実行する。 As another example, when the control circuit 9C receives a master device setting signal and no inverter setting signal is input from the slave device, the control circuit 9C outputs a low-rate charging command to the chopper circuit 5C. Based on the low-rate charging command, the chopper circuit 5C sets the DC voltage to a second voltage and charges the power storage device 10D.

別の例として、制御回路9Dは、スレーブ機設定信号を受けるとともに、インバータ給電信号としてスレーブ機インバータ設定信号の入力を受ける。これにより、制御回路9Dは、チョッパ回路5Dに低レート充電指令を出力する。チョッパ回路5Dは、低レート充電指令に基づいて直流電圧を第2の電圧に設定して蓄電装置10Dへの充電を実行する。 As another example, the control circuit 9D receives a slave device setting signal and also receives an input of the slave device inverter setting signal as an inverter power supply signal. This causes the control circuit 9D to output a low-rate charging command to the chopper circuit 5D. The chopper circuit 5D sets the DC voltage to a second voltage based on the low-rate charging command and charges the power storage device 10D.

さらに別の例として、制御回路9Dは、スレーブ機設定信号を受けるとともに、マスタ機からのインバータ設定信号の入力が無い場合には、制御回路9Dは、チョッパ回路5Dに低レート充電指令を出力する。 As yet another example, when the control circuit 9D receives a slave unit setting signal and no inverter setting signal is input from the master unit, the control circuit 9D outputs a low-rate charging command to the chopper circuit 5D.

図8は、実施形態2に基づく無停電電源待機並列システムの充電状態(その1)を説明する図である。図8に示されるように、制御回路9Dは、スレーブ機設定信号を受けるとともに、インバータ給電信号としてマスタ機インバータ設定信号の入力を受ける。これにより、制御回路9Dは、チョッパ回路5Dに高レート充電指令を出力する。チョッパ回路5Dは、高レート充電指令に基づいて直流電圧を第1の電圧(>第2の電圧)に設定して蓄電装置10Dへの充電を実行する。これにより、蓄電装置10Dへの急速充電が可能となる。 Figure 8 is a diagram illustrating the charging state (part 1) of the uninterruptible power supply standby parallel system based on embodiment 2. As shown in Figure 8, the control circuit 9D receives a slave device setting signal and also receives a master device inverter setting signal as an inverter power supply signal. This causes the control circuit 9D to output a high-rate charging command to the chopper circuit 5D. Based on the high-rate charging command, the chopper circuit 5D sets the DC voltage to the first voltage (> second voltage) and charges the power storage device 10D. This enables rapid charging of the power storage device 10D.

一方で、制御回路9Cは、マスタ機設定信号を受けるとともに、マスタ機インバータ設定信号の入力を受ける。これにより、制御回路9Cは、チョッパ回路5Cに充電停止指令を出力する。チョッパ回路5Dに対して高レート充電指令が出力されることにより、無停電電源装置1Dから蓄電装置10Dへの急速充電が実行される。一方、チョッパ回路5Cに対して充電停止指令が出力されることにより、無停電電源装置1Cは、蓄電装置10Dの充電を実行せず、負荷に対して安定した電力を供給することが可能である。 Meanwhile, the control circuit 9C receives a master unit setting signal and also receives a master unit inverter setting signal. This causes the control circuit 9C to output a charge stop command to the chopper circuit 5C. A high-rate charge command is output to the chopper circuit 5D, causing rapid charging from the uninterruptible power supply 1D to the power storage device 10D. On the other hand, by outputting a charge stop command to the chopper circuit 5C, the uninterruptible power supply 1C does not charge the power storage device 10D, allowing it to supply stable power to the load.

図9は、実施形態2に基づく無停電電源待機並列システムの充電状態(その2)を説明する図である。図9に示されるように、無停電電源装置1Dに異常が生じた場合には、制御回路9Dは、チョッパ回路5Dに対して充電停止指令を出力する。また、制御回路9Dは、無停電電源装置1Dに異常あるいは故障が生じた場合には、無停電電源装置1Dの制御回路9Dから無停電電源装置1Cの制御回路9Cへのインバータ給電信号が停止する可能性がある。 Figure 9 is a diagram illustrating the charging state (part 2) of the uninterruptible power supply standby parallel system based on embodiment 2. As shown in Figure 9, if an abnormality occurs in uninterruptible power supply 1D, control circuit 9D outputs a charging stop command to chopper circuit 5D. Furthermore, if an abnormality or failure occurs in uninterruptible power supply 1D, control circuit 9D may stop the inverter power supply signal from uninterruptible power supply 1D's control circuit 9D to uninterruptible power supply 1C's control circuit 9C.

制御回路9Cは、インバータ給電信号として制御回路9Dからのインバータ給電信号の入力が無いことにより無停電電源装置1Dの異常あるいは故障を判断する。これにより、制御回路9Cは、マスタ機設定信号を受けるとともに、スレーブ機からのインバータ設定信号の入力がない場合に、スレーブ機の異常あるいは故障を判断し、チョッパ回路5Cに低レート充電指令を出力する。チョッパ回路5Cは、低レート充電指令に基づいて直流電圧を第2の電圧(<第1の電圧)に設定して蓄電装置10Dへの充電を実行する。これにより、蓄電装置10Dに対して低速充電が実行される。 The control circuit 9C determines an abnormality or failure of the uninterruptible power supply 1D when there is no inverter power supply signal input from the control circuit 9D. As a result, the control circuit 9C receives the master unit setting signal, and when there is no inverter setting signal input from the slave unit, it determines that there is an abnormality or failure of the slave unit and outputs a low-rate charging command to the chopper circuit 5C. Based on the low-rate charging command, the chopper circuit 5C sets the DC voltage to a second voltage (<first voltage) and charges the power storage device 10D. As a result, slow charging is performed on the power storage device 10D.

チョッパ回路5Cに対して低レート充電指令が出力されることにより、無停電電源装置1Cから蓄電装置10Dへの低速充電が実行される。 A low-rate charging command is output to the chopper circuit 5C, causing the uninterruptible power supply 1C to slowly charge the power storage device 10D.

図10は、実施形態2に基づく無停電電源待機並列システムの充電状態(その3)を説明する図である。図10に示されるように、無停電電源装置1Cに異常が生じた場合には、制御回路9Cは、インバータ給電信号としてマスタ機インバータ設定信号からスレーブ機インバータ設定信号に切り替える。制御回路9Dは、スレーブ機設定信号を受けるとともに、インバータ給電信号としてスレーブ機インバータ設定信号の入力を受ける。これにより、制御回路9Dは、チョッパ回路5Dに低レート充電指令を出力する。チョッパ回路5Dは、低レート充電指令に基づいて直流電圧を第2の電圧に設定して蓄電装置10Dへの充電を実行する。これにより、蓄電装置10Dに対して低速充電が実行される。 Figure 10 is a diagram illustrating the charging state (part 3) of the uninterruptible power supply standby parallel system based on embodiment 2. As shown in Figure 10, if an abnormality occurs in uninterruptible power supply 1C, control circuit 9C switches the inverter power supply signal from the master inverter setting signal to the slave inverter setting signal. Control circuit 9D receives the slave inverter setting signal and also receives the slave inverter setting signal as the inverter power supply signal. This causes control circuit 9D to output a low-rate charging command to chopper circuit 5D. Chopper circuit 5D sets the DC voltage to a second voltage based on the low-rate charging command and charges power storage device 10D. This causes slow charging of power storage device 10D.

あるいは、無停電電源装置1Cに故障が生じた場合には、無停電予備電源装置1Cの制御回路9Cから制御回路9Dへのインバータ給電信号が停止する可能性もある。 Alternatively, if a failure occurs in the uninterruptible power supply 1C, the inverter power supply signal from the control circuit 9C to the control circuit 9D of the uninterruptible backup power supply 1C may stop.

制御回路9Dは、インバータ給電信号として制御回路9Cからのインバータ給電信号の入力が無いことにより無停電電源装置1Cの故障を判断する。これにより、制御回路9Dは、チョッパ回路5Dに低レート充電指令を出力する。チョッパ回路5Dは、低レート充電指令に基づいて直流電圧を第2の電圧(<第1の電圧)に設定して蓄電装置10Dへの充電を実行する。これにより、蓄電装置10Dに対して低速充電が実行される。 The control circuit 9D determines that the uninterruptible power supply 1C has failed when the inverter power supply signal from the control circuit 9C is not input as an inverter power supply signal. This causes the control circuit 9D to output a low-rate charging command to the chopper circuit 5D. Based on the low-rate charging command, the chopper circuit 5D sets the DC voltage to the second voltage (< the first voltage) and charges the power storage device 10D. This causes the power storage device 10D to be slowly charged.

チョッパ回路5Dに対して低レート充電指令が出力されることにより、無停電電源装置1Dから蓄電装置10Dへの低速充電が実行される。 A low-rate charging command is output to the chopper circuit 5D, causing the uninterruptible power supply 1D to slowly charge the power storage device 10D.

上記方式により、マスタ機として無停電電源装置1Cが正常動作している場合には、スレーブ機である無停電電源装置1Dを用いて蓄電装置10Dを急速に充電することが可能であり、蓄電装置10Dに対する効率的な充電が可能となる。一方で、無停電電源装置1Dに異常あるいは故障が生じた場合には、マスタ機である無停電電源装置1Cを用いて蓄電装置10Dを低速に充電することが可能であり、停電時における蓄電装置10Dからの放電電力を確保することが可能となる。あるいは、無停電電源装置1Cに異常あるいは故障が生じた場合には、スレーブ機である無停電電源装置1Dを用いて蓄電装置10Dを低速に充電することが可能であり、停電時における蓄電装置10Dからの放電電力を確保することが可能となる。 With the above method, when uninterruptible power supply 1C is operating normally as the master device, it is possible to rapidly charge power storage device 10D using uninterruptible power supply 1D as the slave device, allowing for efficient charging of power storage device 10D. On the other hand, if an abnormality or failure occurs in uninterruptible power supply 1D, it is possible to slowly charge power storage device 10D using uninterruptible power supply 1C as the master device, making it possible to ensure discharge power from power storage device 10D in the event of a power outage. Alternatively, if an abnormality or failure occurs in uninterruptible power supply 1C, it is possible to slowly charge power storage device 10D using uninterruptible power supply 1D as the slave device, making it possible to ensure discharge power from power storage device 10D in the event of a power outage.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed herein should be considered in all respects to be illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims, not the above description, and is intended to include all modifications that are equivalent in meaning to and within the scope of the claims.

1A 無停電予備電源装置、1B,1C,1D 無停電電源装置、3A,3B,3C,3D 順変換器、4A,4B,4C,4D 逆変換器、5A,5B,5C,5D チョッパ回路、7A,7B,7C,7D 直流入力遮断器、8A,8B,8C,8D バイパス側スイッチ、9A,9B,9C,9D 制御回路、10B,10D 蓄電装置、12B,12D 蓄電池、15A バイパス入力電源、16A,16B,16C,16D 商用電源。 1A Uninterruptible standby power supply, 1B, 1C, 1D Uninterruptible power supply, 3A, 3B, 3C, 3D Forward converter, 4A, 4B, 4C, 4D Inverse converter, 5A, 5B, 5C, 5D Chopper circuit, 7A, 7B, 7C, 7D DC input breaker, 8A, 8B, 8C, 8D Bypass switch, 9A, 9B, 9C, 9D Control circuit, 10B, 10D power storage device, 12B, 12D storage battery, 15A bypass input power supply, 16A, 16B, 16C, 16D commercial power supply.

Claims (4)

交流負荷に並列に接続された第1および第2の無停電電源装置を備え、
各前記第1および第2の無停電電源装置は、
交流電源からの電力を変換する電力変換回路と、
前記電力変換回路と並列に設けられ、バイパス入力電源からの電力を供給するバイパス回路とを含み、
前記第1および第2の無停電電源装置の電力変換回路に共通に設けられ、前記交流電源の停電時に前記交流負荷に電力を供給する蓄電装置をさらに備え、
前記蓄電装置は、高速充電もしくは低速充電が可能に設けられ、
前記第1および第2の無停電電源装置の一方の電力変換回路から前記交流負荷に電力が供給される場合には、前記第1および第2の無停電電源装置の一方の電力変換回路から前記蓄電装置に対して充電を停止し、前記第1および第2の他方の無停電電源装置の電力変換回路から前記蓄電装置に対して高速充電され、
前記電力変換回路は、
前記交流電源と接続され、前記交流電源の電圧を直流電圧に変換するインバータと、
前記インバータと接続され、前記直流電圧を交流電圧に変換するコンバータと、
前記インバータと並列に前記コンバータと接続されるとともに、前記蓄電装置に供給する直流電圧の電圧レベルを調整するチョッパ回路とを含み、
前記第1および第2の無停電電源装置の一方の電力変換回路から前記交流負荷に電力が供給される場合には、前記第1および第2の無停電電源装置の一方の電力変換回路のチョッパ回路から前記蓄電装置への直流電圧の供給を停止し、
前記第1および第2の無停電電源装置の一方の電力変換回路から前記交流負荷に電力が供給される場合には、前記第1および第2の無停電電源装置の他方の電力変換回路のチョッパ回路から前記蓄電装置への第1の直流電圧を供給する、無停電電源システム。
a first uninterruptible power supply and a second uninterruptible power supply connected in parallel to an AC load;
Each of the first and second uninterruptible power supplies is
a power conversion circuit that converts power from an AC power source;
a bypass circuit provided in parallel with the power conversion circuit and supplying power from a bypass input power source;
a power storage device provided in common to the power conversion circuits of the first and second uninterruptible power supplies, the power storage device supplying power to the AC load when the AC power supply is interrupted;
The power storage device is provided so as to be capable of being charged at high speed or at low speed,
when power is supplied to the AC load from the power conversion circuit of one of the first and second uninterruptible power supplies, charging of the power storage device from the power conversion circuit of one of the first and second uninterruptible power supplies is stopped, and high-speed charging of the power storage device is performed from the power conversion circuit of the other of the first and second uninterruptible power supplies ,
The power conversion circuit includes:
an inverter connected to the AC power supply and converting a voltage of the AC power supply into a DC voltage;
a converter connected to the inverter and converting the DC voltage into an AC voltage;
a chopper circuit connected to the converter in parallel with the inverter and adjusting a voltage level of a DC voltage supplied to the power storage device,
when power is supplied to the AC load from a power conversion circuit of one of the first and second uninterruptible power supplies, stopping the supply of DC voltage from a chopper circuit of the power conversion circuit of one of the first and second uninterruptible power supplies to the power storage device;
an uninterruptible power supply system in which, when power is supplied to the AC load from the power conversion circuit of one of the first and second uninterruptible power supplies, a first DC voltage is supplied to the storage device from a chopper circuit of the other power conversion circuit of the first and second uninterruptible power supplies.
前記第1および第2の無停電電源装置の一方の電力変換回路から前記交流負荷に電力が供給される場合に、前記第1および第2の無停電電源装置の他方の電力変換回路に異常あるいは故障が生じた場合には、前記第1および第2の無停電電源装置の一方の電力変換回路から前記蓄電装置に対して低速充電される、請求項1記載の無停電電源システム。 The uninterruptible power supply system of claim 1, wherein, when power is supplied to the AC load from the power conversion circuit of one of the first and second uninterruptible power supplies, if an abnormality or failure occurs in the power conversion circuit of the other of the first and second uninterruptible power supplies, the power storage device is slowly charged from the power conversion circuit of one of the first and second uninterruptible power supplies. 交流負荷に電力を供給する無停電電源装置と、
前記無停電電源装置に異常あるいは故障が生じた場合に利用する無停電予備電源装置とを備え、
前記無停電電源装置は、
交流電源からの電力を変換する電力変換回路と、
前記電力変換回路と並列に設けられ、前記無停電予備電源装置からの電力を供給する第1のバイパス回路とを含み、
前記無停電予備電源装置は、
前記交流電源からの電力を変換する予備電力変換回路と、
前記予備電力変換回路と並列に設けられ、バイパス入力電源からの電力を供給する予備バイパス回路とを含み、
前記電力変換回路と、前記予備電力変換回路と共通に設けられ、前記交流電源の停電時に前記交流負荷に電力を供給する蓄電装置をさらに備え、
前記蓄電装置は、高速充電もしくは低速充電が可能に設けられ、
前記電力変換回路から前記交流負荷に電力が供給される場合には、前記予備電力変換回路から前記蓄電装置に対して高速充電され、
前記第1のバイパス回路から前記交流負荷に電力が供給される場合には、前記予備電力変換回路から前記蓄電装置に対して低速充電され、
前記電力変換回路は、
前記交流電源と接続され、前記交流電源の電圧を直流電圧に変換する第1のインバータと、
前記第1のインバータと接続され、前記直流電圧を交流電圧に変換する第1のコンバータと、
前記第1のインバータと並列に前記第1のコンバータと接続されるとともに、前記蓄電装置に供給する直流電圧の電圧レベルを調整する第1のチョッパ回路とを含み、
前記予備電力変換回路は、
前記交流電源と接続され、前記交流電源の電圧を直流電圧に変換する第2のインバータと、
前記第2のインバータと接続され、前記直流電圧を交流電圧に変換する第2のコンバータと、
前記第1のインバータと並列に前記第1のコンバータと接続されるとともに、前記蓄電装置に供給する直流電圧の電圧レベルを調整する第2のチョッパ回路とを含み、
前記電力変換回路から前記交流負荷に電力が供給される場合には、前記予備電力変換回路の前記第2のチョッパ回路から第1の電圧が前記蓄電装置に供給され、
前記第1のバイパス回路から前記交流負荷に電力が供給される場合には、前記予備電力変換回路の前記第2のチョッパ回路から前記第1の電圧よりも低い第2の電圧が前記蓄電装置に対して供給される、無停電電源システム。
an uninterruptible power supply for supplying power to an AC load;
an uninterruptible backup power supply that is used in the event of an abnormality or failure in the uninterruptible power supply;
The uninterruptible power supply is
a power conversion circuit that converts power from an AC power source;
a first bypass circuit provided in parallel with the power conversion circuit and supplying power from the uninterruptible standby power supply;
The uninterruptible standby power supply device is
a standby power conversion circuit that converts power from the AC power source;
a standby bypass circuit provided in parallel with the standby power conversion circuit and supplying power from a bypass input power source;
a power storage device provided in common with the power conversion circuit and the standby power conversion circuit, the power storage device supplying power to the AC load when the AC power supply is powered down;
The power storage device is provided so as to be capable of being charged at high speed or at low speed,
When power is supplied from the power conversion circuit to the AC load, the power storage device is charged at high speed from the standby power conversion circuit,
When power is supplied to the AC load from the first bypass circuit, the power storage device is charged at a low rate from the standby power conversion circuit,
The power conversion circuit includes:
a first inverter connected to the AC power supply and configured to convert a voltage of the AC power supply into a DC voltage;
a first converter connected to the first inverter and configured to convert the DC voltage into an AC voltage;
a first chopper circuit connected to the first converter in parallel with the first inverter and configured to adjust a voltage level of a DC voltage to be supplied to the power storage device;
The auxiliary power conversion circuit includes:
a second inverter connected to the AC power supply and configured to convert a voltage of the AC power supply into a DC voltage;
a second converter connected to the second inverter and configured to convert the DC voltage into an AC voltage;
a second chopper circuit connected to the first converter in parallel with the first inverter and configured to adjust a voltage level of a DC voltage to be supplied to the power storage device;
When power is supplied from the power conversion circuit to the AC load, a first voltage is supplied from the second chopper circuit of the standby power conversion circuit to the power storage device;
an uninterruptible power supply system, wherein when power is supplied to the AC load from the first bypass circuit, a second voltage lower than the first voltage is supplied to the power storage device from the second chopper circuit of the standby power conversion circuit .
前記電力変換回路から前記交流負荷に電力が供給される場合には、前記第1のチョッパ回路は、前記蓄電装置への充電停止状態に設定される、請求項3記載の無停電電源システム。 4. The uninterruptible power supply system according to claim 3, wherein when power is supplied from said power conversion circuit to said AC load, said first chopper circuit is set to a state in which charging of said power storage device is stopped .
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