JPH01218334A - Uninterruptible power system - Google Patents

Uninterruptible power system

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JPH01218334A
JPH01218334A JP63041941A JP4194188A JPH01218334A JP H01218334 A JPH01218334 A JP H01218334A JP 63041941 A JP63041941 A JP 63041941A JP 4194188 A JP4194188 A JP 4194188A JP H01218334 A JPH01218334 A JP H01218334A
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JP
Japan
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power
voltage
battery
circuit
power supply
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Application number
JP63041941A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Sagawa
佐川 一男
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Takaoka Toko Co Ltd
Original Assignee
Takaoka Electric Mfg Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To reduce the size and the cost of an uninterruptible power system, by feeding voltage boosted through a booster type DC converter to an inverter circuit. CONSTITUTION:When a commercial power source 10 is normal, AC commercial source voltage is rectified through a diode bridge 20 and a booster type DC converter 60 is controlled such that the input signal is sinusoidal, then DC voltage is boosted to a predetermined level with input higher harmonics being reduced. DC current is fed to the load 50 of an inverter circuit 30 in the form of AC power. Furthermore, a battery 40 is charged through a charger 70. Upon interruption of the commercial power source 10, a DC switch 45 is turned ON to feed power from the battery 40, and the voltage is boosted to a predetermined level through the booster type DC converter 60. The DC power is inverted through the inverter circuit 30 into AC power and fed to the load 50. Upon recovery of power, the DC switch 45 is turned OFF to separate the battery 40.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、バッテリーより電力供給される無停電電源装
置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to an uninterruptible power supply device supplied with power from a battery.

「従来の技術」 従来より無停電電源装置の整流回路は、ダイオード素子
もしくはサイリスタ素子のいずれか一方からなるか、ま
た両者の組合せからなるか、どちらかの構成のブリッジ
回路及び直流出力平滑用LCフィルタよりなる整流回路
が用いられている。
"Prior Art" Conventionally, the rectifier circuit of an uninterruptible power supply has been composed of either a diode element or a thyristor element, or a combination of both, or a bridge circuit and a DC output smoothing LC. A rectifier circuit consisting of a filter is used.

第6図が、従来からの整流回路を用いた無停電電源装置
の例である0図において、10は商用電源、20はダイ
オード・ブリッジ、21は平滑用リアクトル、22は平
滑用コンデンサ、25は充電器、30はインバータ回路
、31は出力段フィルタ用リアクトル、32は出力段フ
ィルタ用コンデンサ、40はバッテリー、45はDCス
イッチ、50は負荷である。
FIG. 6 is an example of an uninterruptible power supply using a conventional rectifier circuit, in which 10 is a commercial power supply, 20 is a diode bridge, 21 is a smoothing reactor, 22 is a smoothing capacitor, and 25 is a A charger, 30 an inverter circuit, 31 a reactor for an output stage filter, 32 a capacitor for an output stage filter, 40 a battery, 45 a DC switch, and 50 a load.

商用電源10が正常時には、該交流電源交流電力をダイ
オード・ブリッジ20、平滑用リアクトル21及び平滑
用コンデンサ32からなる整流回路により平滑直流に変
換され、その直流電力をインバータ回路30により交流
電力に変換し、該交流電力に含まれる高調波成分を出力
段フィルタ31.32により除去し、低ひずみの正弦波
交流電源として、負荷50へ供給する。また、充電器2
5により常時バッテリー40が充電されている。
When the commercial power supply 10 is normal, the AC power source AC power is converted into smooth DC power by a rectifier circuit consisting of a diode bridge 20, a smoothing reactor 21, and a smoothing capacitor 32, and the DC power is converted into AC power by an inverter circuit 30. Then, harmonic components contained in the AC power are removed by output stage filters 31 and 32, and the AC power is supplied to the load 50 as a low distortion sine wave AC power. Also, charger 2
5, the battery 40 is constantly charged.

商用電源1Gが停電時には、DCスイッチ45をオンさ
せバッテリー40よりインバータ回路30へ直流電力を
供給することにより、負荷50へ交流電力を供給し、無
停電化が図られている。
When the commercial power supply 1G is out of power, the DC switch 45 is turned on to supply DC power from the battery 40 to the inverter circuit 30, thereby supplying AC power to the load 50, thereby achieving uninterrupted operation.

第7図は従来の構成方式により、入力高調波低減をはか
った無停電電源装置である0図において、10は商用電
源、20はダイオード・ブリッジ、25は充電器、30
はインバータ回路、31は出力段フィルタ用リアクトル
、32は出力段フィルタ用コンデンサ、40はバッテリ
ー、45はDCスイッチ、50は負荷、60は昇圧形直
流変換回路である。
Figure 7 shows an uninterruptible power supply device designed to reduce input harmonics using a conventional configuration method.In Figure 0, 10 is a commercial power supply, 20 is a diode bridge, 25 is a charger,
3 is an inverter circuit, 31 is an output stage filter reactor, 32 is an output stage filter capacitor, 40 is a battery, 45 is a DC switch, 50 is a load, and 60 is a step-up DC conversion circuit.

商用電源10が正常時には、該交流電源交流電力がダイ
オード・ブリッジ20により全波整流され、昇圧形直流
変換装置60に供給される。該昇圧形直流変換回路は、
ダイオード・ブリッジ20の入力電流波形が正弦波形と
°なるように制御され、かつ該変換回路の出力電圧の定
電圧化を図っている。該変換回路の出力電圧はインバー
タ回路30に′て交流電力に変換して、負荷50へ供給
する。また、充電器25より常時バッテリーが充電され
る。
When the commercial power supply 10 is normal, the AC power from the AC power source is full-wave rectified by the diode bridge 20 and supplied to the step-up DC converter 60 . The step-up DC conversion circuit is
The input current waveform of the diode bridge 20 is controlled to be a sine waveform, and the output voltage of the conversion circuit is made constant. The output voltage of the conversion circuit is converted into AC power by an inverter circuit 30 and supplied to a load 50. Further, the battery is constantly charged by the charger 25.

商用電源10が停電時には、バッテリー40により電力
供給を行い、インバータ回路30により交流電力に変換
し負荷50へ供給し、無停電化を実現している。
When the commercial power supply 10 is out of power, the battery 40 supplies power, which is converted to AC power by the inverter circuit 30 and supplied to the load 50, thereby achieving uninterrupted power.

「発明が解決しようとする課題」 第6図に示した従来の整流回路を用いた無停電電源装置
における入力電圧、電流波形は第8図のごとくになる0
図において、(a)は入力電圧、(b)は平滑リアクト
ル21が十分大きい場合、(C)は平滑リアクトルが小
さな値の場合の入力電流波形である。第8図に示す従来
の整流回路の入力電流には、多くの高調波が含まれてい
る。これらの高調波は商用電源系統へ流れ、他の機器へ
悪影響を与える。この整流回路の問題点を解決する手段
として、従来から整流器の多重化、PWMコンバータ等
が用いられているが、装置の大型化及びコスト増は避け
られない。
"Problem to be solved by the invention" The input voltage and current waveforms in the uninterruptible power supply using the conventional rectifier circuit shown in Fig. 6 are as shown in Fig. 8.
In the figure, (a) shows the input voltage, (b) shows the input current waveform when the smoothing reactor 21 is sufficiently large, and (C) shows the input current waveform when the smoothing reactor 21 has a small value. The input current of the conventional rectifier circuit shown in FIG. 8 contains many harmonics. These harmonics flow into the commercial power system and adversely affect other equipment. As a means to solve this problem in the rectifier circuit, multiplexing of rectifiers, a PWM converter, etc. have been used, but this inevitably increases the size and cost of the device.

また、第7図のごとく入力電流高調波低減をはかった無
停電電源装置を構成した場合、次のような問題を生ずる
Further, when an uninterruptible power supply device designed to reduce input current harmonics is constructed as shown in FIG. 7, the following problem occurs.

直流電圧が昇圧された分、バッテリーの全電圧もそれに
見合うだけ増加し、バッテリーのセル数が増ず、バッテ
リー電圧が上昇した分、充電器も昇圧形をmいらなけれ
ばならなくなる。そのため従来より用いられている充電
器より、回路及び制御が複雑となる。
As the DC voltage increases, the total voltage of the battery increases accordingly, the number of battery cells does not increase, and the battery voltage increases, making it necessary to use a step-up charger. Therefore, the circuit and control are more complex than conventional chargers.

このため、第6図に示す従来の回路方式に比べ入力高調
波の低減をはかった分、装置の大型化及びコスト増を招
くこととなる。また、従来整流回路による装置(第6図
)と従来構成による入力高調波低減形の装置(第7図)
とも、バッテリー電圧が低下した場合インバータ回路に
よりその変動分を補償する必要が生じ、その分インバー
タ定格に裕度をとらなければならず、また、出力段フィ
ルタも設計が複雑となり、大型化する。
Therefore, compared to the conventional circuit system shown in FIG. 6, the reduction in input harmonics results in an increase in the size and cost of the device. Also, a device using a conventional rectifier circuit (Figure 6) and an input harmonic reduction type device with a conventional configuration (Figure 7)
In both cases, when the battery voltage decreases, it becomes necessary to compensate for the variation with the inverter circuit, and a margin must be provided for the inverter rating accordingly, and the design of the output stage filter becomes complicated and large.

以上の点から、第7図のごとき従来方式による入力高調
波低減形の無停電電源装置では、装置の大型化及びコス
ト増、制御方式の複雑化はさけられない。
From the above points, in the conventional uninterruptible power supply device of input harmonic reduction type as shown in FIG. 7, it is inevitable that the device becomes larger, the cost increases, and the control method becomes more complicated.

「課題を解決する為の手段」 本発明による入力電流高調波低減形無停電電源装置の基
本構成例を第1図に示す0図において10は商用電源、
11.12、は入力段フィルタ用リアクトル、コンデン
サ、20はダイオード・ブリッジ、30はインバータ回
路、31.32は出力段フィルタ用リアクトル、コンデ
ンサ、40はバッテリー、45はDCスイッチ、50は
負荷、60は昇圧形直流変換回路、70は充電器である
。商用電源10は入力段フィルタ用リアクトル11、コ
ンデンサ12を介してダイオード・ブリッジ20に接続
され、該ダイオード・ブリッジ20の出力端は昇圧形直
流変換回路60を介して、インバータ回路3Gに入力さ
れ、該インバータ回路30の出力端は出力段フィルタ用
リアクトル31及びコンデンサ32を介して負荷50へ
接続されている。一方、バッテリー40g、tDCスイ
ッチ45を介してダイオード・ブリッジ20の出力段に
接続されるとともに、充電器70を介してインバータ回
路30の入力段にあるいは出力段に接続される。
"Means for Solving the Problems" An example of the basic configuration of the input current harmonic reduction type uninterruptible power supply according to the present invention is shown in FIG.
11.12 is a reactor and capacitor for the input stage filter, 20 is a diode bridge, 30 is an inverter circuit, 31.32 is a reactor and capacitor for the output stage filter, 40 is a battery, 45 is a DC switch, 50 is a load, 60 70 is a step-up DC converter circuit, and 70 is a charger. The commercial power supply 10 is connected to a diode bridge 20 via an input stage filter reactor 11 and a capacitor 12, and the output end of the diode bridge 20 is input to an inverter circuit 3G via a step-up DC conversion circuit 60. The output end of the inverter circuit 30 is connected to a load 50 via an output stage filter reactor 31 and a capacitor 32. On the other hand, the battery 40g is connected to the output stage of the diode bridge 20 via the tDC switch 45, and is also connected to the input stage or output stage of the inverter circuit 30 via the charger 70.

本発明による昇圧形直流変換回路の制御回路構成例を第
2図に示す、150は電流検出器、160a、160b
はそれぞれ該変換回路の入力及び出力の電圧検出器、1
00は基準電圧発生器、110は差分器、120はPI
補償器、130は乗算器、14Gは比較器、180は昇
圧形直流変換回路に応じて個々のスイッチング素子に信
号を与えるための分配回路である。
An example of the control circuit configuration of the step-up DC converter circuit according to the present invention is shown in FIG. 2, 150 is a current detector, 160a, 160b
are the input and output voltage detectors of the conversion circuit, respectively;
00 is the reference voltage generator, 110 is the difference device, 120 is the PI
130 is a multiplier, 14G is a comparator, and 180 is a distribution circuit for providing a signal to each switching element according to the step-up DC conversion circuit.

出力電圧は電圧検出器160bにより検出され、該検出
器出力と基準電圧発生器の出力は差分器110に接続さ
れ、該差分器110の出力はPI補償器を介して乗算器
130の一方の入力端子に接続されている。他方の入力
端子には入力電圧を検出する電圧検出器160aの出力
が接続されている。該乗算器13Gの出力は比較器14
0の一方の入力端子に接続されており、他方の入力端子
には電流検出器150の出力が接続されている。該比較
器14Gの出力は、昇圧形直流変換回路の駆動信号とし
て、必要に応じて分配回路180を介して該回路スイッ
チング素子へ接続されている。
The output voltage is detected by a voltage detector 160b, and the output of the detector and the output of the reference voltage generator are connected to a differentiator 110, and the output of the differentiator 110 is connected to one input of the multiplier 130 via a PI compensator. connected to the terminal. The output of a voltage detector 160a that detects input voltage is connected to the other input terminal. The output of the multiplier 13G is sent to the comparator 14
0, and the output of the current detector 150 is connected to the other input terminal. The output of the comparator 14G is connected to the circuit switching element via the distribution circuit 180 as required as a drive signal for the step-up DC conversion circuit.

「作 用」 本発明による構成の無停電電源装置の動作について、第
1図を用いて説明する。
"Operation" The operation of the uninterruptible power supply configured according to the present invention will be explained using FIG. 1.

商用電源10が正常時、該商用電源交流電力をダイオー
ド・ブリッジ20により整流し、昇圧形直流変換回路6
0を入力電流が正弦波状になるように制御し、入力高調
波低減をはかりながら、所定の直流電圧まで昇圧する。
When the commercial power supply 10 is normal, the commercial power supply AC power is rectified by the diode bridge 20 and the step-up DC conversion circuit 6
0 so that the input current becomes a sine wave, and boosts the voltage to a predetermined DC voltage while reducing input harmonics.

この直流電流をインバータ回路30により負荷50へ交
流電力として供給する。
This DC current is supplied by the inverter circuit 30 to the load 50 as AC power.

また充電器70によりバッテリー40を充電する。Also, the battery 40 is charged by the charger 70.

商用電源10が停電時は、DCスイッチ45をオンさせ
バッテリーにより電力を供給し、昇圧形直流変換回路6
0により、所定電圧まで昇圧する。この直流電力を商用
正常時と同様にインバータ回路30により負荷50へ交
流電力に変換し供給する。復電時はDCスイッチ45を
オフすることでバッテリー40を切り離す、また充電器
70は停電時オフ、復電時オンとなるよう動作させる。
When the commercial power supply 10 is out of power, the DC switch 45 is turned on to supply power from the battery, and the step-up DC conversion circuit 6
0, the voltage is increased to a predetermined voltage. This DC power is converted into AC power by the inverter circuit 30 and supplied to the load 50 in the same way as during normal commercial operation. When the power is restored, the battery 40 is disconnected by turning off the DC switch 45, and the charger 70 is operated so that it is turned off at the time of a power outage and turned on when the power is restored.

一方、制御回路においては、インバータ回路30の制御
は従来と変わらない、昇圧形直流変換回路60の制御に
ついて第2図より説明する。
On the other hand, regarding the control circuit, the control of the inverter circuit 30 is the same as the conventional one, and the control of the step-up DC converter circuit 60 will be explained with reference to FIG.

商用電源10が正常時及び停電時のいずれの場合におい
ても同様の動作となる。昇圧形直流変換回路60の入出
力電圧をそれぞれ入力電圧検出器160aおよび出力電
圧検出器160bにより検出している。該入力電圧検出
回路160aの出力信号は、商用電源10が正常時にお
いては、全波整流波形であり、停電時において直流波形
となる。出力電圧検出回路160bにより検出された値
が基準電圧発生器10Gの指示値と差分器110により
誤差検出され、該差分器110の出力値はPI補償器1
20を介して乗算器130の一人力となる。一方、乗算
器130の他方の入力は、入力電力電圧検出器160a
の出力であることから、昇圧形直流変換装置の出力電圧
の誤差に比例した入力電圧波形が乗算器13Gの出力と
なり、商用電源10正常時には全波整流波形、一方停電
時には直流波形となる。該乗算器130の出力は、比較
器140の一人力へ接続され、出力電圧の誤差に応じた
基準波形となる。該基準波形と電流検出器150により
検出される昇圧形直流変換回路の入力電波波形を比較器
14Gにより比較した信号を必要に応じて分配回路18
0を介して出力することにより、昇圧形直流変換回路を
制御する。
The same operation occurs whether the commercial power supply 10 is normal or during a power outage. The input and output voltages of the step-up DC conversion circuit 60 are detected by an input voltage detector 160a and an output voltage detector 160b, respectively. The output signal of the input voltage detection circuit 160a has a full-wave rectified waveform when the commercial power supply 10 is normal, and has a DC waveform during a power outage. The difference between the value detected by the output voltage detection circuit 160b and the indicated value of the reference voltage generator 10G is detected by the differentiator 110, and the output value of the differentiator 110 is detected by the PI compensator 1.
20, it becomes the sole power of the multiplier 130. On the other hand, the other input of the multiplier 130 is input to the input power voltage detector 160a.
Therefore, the input voltage waveform proportional to the error in the output voltage of the step-up DC converter becomes the output of the multiplier 13G, and when the commercial power supply 10 is normal, it becomes a full-wave rectified waveform, while during a power outage, it becomes a DC waveform. The output of the multiplier 130 is connected to one output of the comparator 140, and becomes a reference waveform according to the error in the output voltage. A signal obtained by comparing the reference waveform and the input radio waveform of the step-up DC converter circuit detected by the current detector 150 by the comparator 14G is sent to the distribution circuit 18 as necessary.
By outputting through 0, the step-up DC converter circuit is controlled.

以上の動作により、商用電源10が正常時にはダイオー
ド・ブリッジの入力電流波形は正弦波となり、インバー
タ回路30の入力電圧は昇圧された安定した直流電圧と
なる。一方、停電においてはバッテリー40の電圧値を
インバータ回路30の所定の入力電圧となる様昇圧し安
定化が図られる。
With the above operation, when the commercial power supply 10 is normal, the input current waveform of the diode bridge becomes a sine wave, and the input voltage of the inverter circuit 30 becomes a boosted and stable DC voltage. On the other hand, in the event of a power outage, the voltage value of the battery 40 is boosted to a predetermined input voltage of the inverter circuit 30 and stabilized.

「実施例」 本発明による一実施例を第3図に示す、10は商用電源
、11.12は入力側フィルタのりアクドル、コンデン
サ、20はダイオード・ブリッジ、30はインバータ回
路、31.32はインバータ出力段フィルタ用リアクト
ル、コンデンサ、45はサイリスタ、40はバッテリー
、50は負荷、60は昇圧チョッパ回路、61は昇圧チ
ョッパ用直流リアクトル、62は昇圧チョッパ用SW、
63は電圧分離用ダイオード、63は昇圧チョッパ出力
段コンデンサ、70は充電用DC/DCコンバータ、8
0は停電検出回路、100は基準電圧発生器、110は
差分器、120はPI補償器、130は乗算器、140
は比較器(ヒステリシス形)、150は電流検出器、1
60a、bは分圧器、170はドライバー回路である。
``Embodiment'' An embodiment of the present invention is shown in FIG. 3. 10 is a commercial power supply, 11.12 is an input filter handle, a capacitor, 20 is a diode bridge, 30 is an inverter circuit, 31.32 is an inverter. Reactor and capacitor for the output stage filter, 45 is a thyristor, 40 is a battery, 50 is a load, 60 is a boost chopper circuit, 61 is a DC reactor for the boost chopper, 62 is a SW for the boost chopper,
63 is a voltage separation diode, 63 is a step-up chopper output stage capacitor, 70 is a charging DC/DC converter, 8
0 is a power failure detection circuit, 100 is a reference voltage generator, 110 is a differentiator, 120 is a PI compensator, 130 is a multiplier, 140
is a comparator (hysteresis type), 150 is a current detector, 1
60a and 60b are voltage dividers, and 170 is a driver circuit.

商用電源10正常時には、該交流電源交流電力をダイオ
ード・ブリッジ20により整流させ、昇圧チョッパ回路
60により入力電流を正弦波化しかつ所定の電圧まで昇
圧する。前記制御方式を次に説明する。昇圧チョッパ出
力段の電圧を分圧器160bにより分圧し、基準電圧と
の差を差分器110により検出する。差分器110によ
り検出された出力電圧の誤差はPI補償器120により
制御補償される。
When the commercial power supply 10 is normal, the AC power source AC power is rectified by the diode bridge 20, and the boost chopper circuit 60 converts the input current into a sine wave and boosts the input current to a predetermined voltage. The control method will be explained next. The voltage at the output stage of the boost chopper is divided by the voltage divider 160b, and the difference from the reference voltage is detected by the difference device 110. The error in the output voltage detected by the difference device 110 is controlled and compensated by the PI compensator 120.

一方入力電圧が分圧器160aによって分圧され、前記
制御補償された誤差と乗算される。この人力。
On the other hand, the input voltage is divided by a voltage divider 160a and multiplied by the control compensated error. This human power.

電圧の分圧した波形に誤差電圧を乗算した波形は、入力
電圧波形と同様に正弦波半波であり、それが出力電圧の
誤差に比例して増減することとなる。
The waveform obtained by multiplying the divided voltage waveform by the error voltage is a half-sine wave like the input voltage waveform, and it increases or decreases in proportion to the error in the output voltage.

この出力電圧の誤差が乗じられた正弦半波の基準信号と
昇圧チョッパ用リアクトル61に流れる電流をヒステリ
シス形比較器で比較する。上記リアクトル61に流れる
電流は、昇圧チョッパ用SWのオン、オフにより上昇、
下降するので、基準信号のある上限値までオン状態を鱈
持し、電流が上限値を越えたときオフ状態へ移行する。
A hysteresis comparator compares the half-sine reference signal multiplied by the output voltage error with the current flowing through the boost chopper reactor 61. The current flowing through the reactor 61 increases as the boost chopper SW is turned on and off.
Since the current decreases, the on state is maintained until a certain upper limit value of the reference signal is reached, and when the current exceeds the upper limit value, the current is shifted to the off state.

電流が下降し基準値のある下限値までオフ状態が維持さ
れるが、その下限値を下回った場合にまた、オン状態へ
移行する0以上の動作が繰えされ、前記リアクトルに流
れる電流が基準波に追従して正弦波状となる。
The current decreases and the off state is maintained up to a certain lower limit of the reference value, but when it falls below that lower limit, the operation of shifting to the on state is repeated, and the current flowing through the reactor becomes the reference value. It follows the wave and becomes a sine wave.

これにより入力高調波低減がはかられる。また、所定の
電圧値に出力電圧が一致するように基準信号波の大きさ
が変化し、ある昇圧された所定電圧が出力される。この
直流出力電圧をインバータ回路30により、負荷50へ
交流電力を供給する。また、充電用DC/DCコンバー
タ70によりバッテリー40を充電する。この時バッテ
リーは商用電源電圧ピーク値以下で充電される。
This reduces input harmonics. Further, the magnitude of the reference signal wave is changed so that the output voltage matches a predetermined voltage value, and a certain boosted predetermined voltage is output. The inverter circuit 30 supplies this DC output voltage to the load 50 as AC power. Further, the battery 40 is charged by the charging DC/DC converter 70. At this time, the battery is charged below the commercial power supply voltage peak value.

商用電源10が停電時、停電検出回路80により停電が
検出され、サイリスタ45をオン、充電用DC/DCコ
ンバータをオフする。サイリスタ45は、バッテリー電
圧が商用電源電圧値以上ならば、オン状態を維持しバッ
テリー40と昇圧チョッパ60が接続され、バッテリー
より電力が供給される。前記商用正常時の基準信号波形
が正弦半波から直流と変化するのみで、昇圧動作を行い
所定の電圧を出力する。この際バッテリー電圧が低下し
た場合においてもインバータ入力電圧は一定となり、イ
ンバータ素子の利用率向上、出力電圧の高調波含有率一
定となりフィルタ設計が容易となる。
When the commercial power supply 10 is out of power, the power outage detection circuit 80 detects the power outage, turns on the thyristor 45, and turns off the charging DC/DC converter. If the battery voltage is equal to or higher than the commercial power supply voltage value, the thyristor 45 maintains the on state, the battery 40 and the boost chopper 60 are connected, and power is supplied from the battery. The reference signal waveform during normal commercial operation only changes from a sine half wave to a direct current, and a step-up operation is performed to output a predetermined voltage. At this time, even when the battery voltage decreases, the inverter input voltage remains constant, improving the utilization rate of the inverter elements, and making the harmonic content of the output voltage constant, which facilitates filter design.

商用電源10が復電時には、バッテリー電圧以上の商用
電源電圧になったとき、サイリスタが自然にオフする。
When the commercial power supply 10 is restored, the thyristor automatically turns off when the commercial power supply voltage becomes higher than the battery voltage.

また充電用DC/DCコンバータ70はオンしバッテリ
ーを充電し始める。
Further, the charging DC/DC converter 70 is turned on and starts charging the battery.

本実施例の装置による昇圧チョッパ部動作波形は第4図
と第5図のごとくである。第4図は商用電源10正常時
の(a)入力電圧、(b)基準信号波形と実際のりアク
ドル電流値、(C)は出力電圧である。また第5図は商
用電源10停電時の第4図にそれぞれ対応する波形であ
る。
The operational waveforms of the boost chopper section of the device of this embodiment are as shown in FIGS. 4 and 5. FIG. 4 shows (a) the input voltage when the commercial power supply 10 is normal, (b) the reference signal waveform and actual accelerator current value, and (C) the output voltage. Further, FIG. 5 shows waveforms corresponding to FIG. 4 when the commercial power supply 10 is out of power.

[発明の効果」 本発明による無停電電源装置によって入力高調波低減が
簡便に実現でき、かつ従来方式で入力高調波低減を施し
たものに比べ、バッテリー電圧が減少し、かつ充電器を
簡単な構成のものを用いることができる。また、バッテ
リー電圧低下時にも、インバータ入力電圧が一定となる
ため、インバータ素子の利用率向上、フィルタ設計の容
易さが図られる。一方、入力高調波低減を実現する昇圧
チョッパ回路において、絶縁形を用い高周波動作させ、
充電器等も絶縁形を用いることで、インバータ回路に含
まれる絶縁用インバータ・変圧器を省略可能となり、簡
単に高周波リンク形無停電電源装置を実現できる。
[Effects of the Invention] The uninterruptible power supply according to the present invention can easily reduce input harmonics, and compared to the conventional method of reducing input harmonics, the battery voltage is reduced, and the charger can be easily installed. configuration can be used. Furthermore, even when the battery voltage drops, the inverter input voltage remains constant, which improves the utilization rate of the inverter elements and facilitates filter design. On the other hand, in a boost chopper circuit that achieves input harmonic reduction, an isolated type is used to operate at high frequency,
By using an insulated charger, etc., the insulating inverter and transformer included in the inverter circuit can be omitted, and a high-frequency link type uninterruptible power supply can be easily realized.

総じて、本発明の無停電電源装置により、より簡便に、
かつ小型及び低コストで入力高調波低減形無停電電源装
置を実現できる。
Overall, with the uninterruptible power supply of the present invention, it is easier to
Moreover, it is possible to realize an input harmonic reduction type uninterruptible power supply device that is small and low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による無停電電源装置の基本構成例、第
2図は本発明による昇圧形直流変換回路制御構成例、第
3図は本発明の一実施例、第4図は商用正常時の本発明
一実施例の昇圧チョッパ部動作波形例、第5図は商用停
電時の該チョッパ部動作波形例、第6図は従来の整流回
路による無停電電源装ZS成図、第7図は入力高調波低
減をはかった従来構成による無停電電源装置構成図、第
8図は従来の整流回路の入力電圧、電流波形である。 図面中、 10・・・・・・商用電源、 20・・・・・・ダイオード・ブリッジ、30・・・・
・・インバータ、 40・・・・・・バッテリー45・
・・・・・DCスイッチ、50・・・・・・負荷、60
・・・・・・直流変換回路、70・旧・・充電器である
Figure 1 is an example of the basic configuration of an uninterruptible power supply according to the present invention, Figure 2 is an example of the control configuration of a step-up DC converter circuit according to the present invention, Figure 3 is an example of an embodiment of the present invention, and Figure 4 is during normal commercial operation. 5 is an example of the operating waveforms of the chopper section in an embodiment of the present invention, FIG. 5 is an example of the operating waveforms of the chopper section during a commercial power outage, FIG. 6 is an uninterruptible power supply ZS diagram using a conventional rectifier circuit, and FIG. FIG. 8, a block diagram of an uninterruptible power supply with a conventional configuration designed to reduce input harmonics, shows the input voltage and current waveforms of a conventional rectifier circuit. In the drawing, 10... commercial power supply, 20... diode bridge, 30...
...Inverter, 40...Battery 45.
...DC switch, 50...Load, 60
・・・・・・DC conversion circuit, 70・old charger.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ダイオードをブリッジ接続し、商用電源交流電力を直流
電力へ変換する全波整流回路と、バッテリーと、該バッ
テリーと前記全波整流回路とを接続するDCスイッチと
、前記商用電源正常時には、前記全波整流回路を通じ前
記商用電源から電力供給を受け、その電流波形が正弦波
状となるように動作し、停電時には前記DCスイッチを
介して、前記バッテリー直流電圧を昇圧し、前記商用電
源正常時、停電時の区別なく出力電圧を一定とする昇圧
形直流変換回路と、該昇圧形直流変換回路出力直流電力
を交流電力へ逆変換するインバータ回路と、前記昇圧形
直流変換回路の出力電圧あるいは、インバータ回路30
の出力電圧から、前記バッテリーを充電する充電器と、
停電、復電を検出すす手段を備え、前記DCスイッチを
停電時オン、復電時オフさせ、前記充電器を停電時オフ
、復電時オンさせる停電検出回路を備えることを特徴と
した無停電電源装置。
A full-wave rectifier circuit that connects diodes in a bridge to convert commercial AC power into DC power; a battery; a DC switch that connects the battery and the full-wave rectifier circuit; It receives power from the commercial power supply through a rectifier circuit, operates so that the current waveform becomes a sine wave, and boosts the battery DC voltage via the DC switch during a power outage, when the commercial power supply is normal and during a power outage. A step-up DC converter circuit that maintains a constant output voltage regardless of the voltage, an inverter circuit that inversely converts the output DC power of the step-up DC converter circuit to AC power, and an output voltage of the step-up DC converter circuit or the inverter circuit 30.
a charger for charging the battery from an output voltage of the battery;
An uninterruptible device comprising means for detecting a power outage and power restoration, and a power outage detection circuit that turns the DC switch on at the time of a power outage and off at the time of power restoration, and turns the charger off at the time of a power outage and turns on at the time of power restoration. power supply.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2068423A1 (en) 2000-01-28 2009-06-10 Cummins Generator Technologies Limited An AC power generation system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01122329A (en) * 1987-10-30 1989-05-15 Mitsubishi Electric Corp Power converting device

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