(57)【要約】【課題】  無停電電源装置の１台が解列されたとき、運転を継続する残りの無停電電源装置の蓄電池のうち最も早く許容最低電圧に達する蓄電池に、解列された無停電電源装置の蓄電池を接続することにより、並列運転時間を最大限延ばすことを可能とした複数台並列冗長運転する無停電電源システムを提供する。【解決手段】  無停電電源装置１が解列されている状態で、入力停電が発生すると、無停電電源装置２，３が蓄電池運転となり、予め定められた時間が経過すると接点１Ｆが閉となる。蓄電池６より蓄電池５の電圧が低い場合は、駆動装置７Ｃが駆動されて、接続装置７が閉となる。このように、並列解列された無停電電源装置の蓄電池を、並列運転中の無停電電源装置の蓄電池のなかで最も電圧低下時間が早い蓄電池に並列接続することにより、並列運転時間を最大限延ばすことができる。【選択図】  図２
2006115582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流を直流に変換する交流−直流変換装置と、その変換した直流を交流に変換する直流−交流変換装置を有し、その直流部分に蓄電池が接続された無停電電源装置を複数台並列冗長運転する無停電電源システムにおいて、停電時に、各蓄電池が電力を供給する場合に、並列冗長を構成する無停電電源装置の１台が解列されたとき、運転を継続する残りの無停電電源装置の蓄電池のうち最も電圧低下が大きい蓄電池を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に基づき、解列された無停電電源装置の蓄電池を、最も電圧低下が大きい蓄電池に接続する接続手段とを備えたことを特徴とする無停電電源システム。
【請求項２】
交流を直流に変換する交流−直流変換装置と、その変換した直流を交流に変換する直流−交流変換装置を有し、その直流部分に蓄電池が接続された無停電電源装置を２台並列冗長運転する無停電電源システムにおいて、停電時に、各蓄電池が電力を供給する場合に、並列冗長を構成する無停電電源装置の１台が解列されたとき、解列された無停電電源装置の蓄電池をもう１台の無停電電源装置の蓄電池に接続する接続手段を備えたことを特徴とする無停電電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、交流電力停電時に負荷に無瞬断で電力供給を続ける無停電電源装置を複数台並列冗長運転する無停電電源システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、交流を直流に変換する交流−直流変換装置と、その変換した直流を交流に変換する直流−交流変換装置を有し、その直流部分に蓄電池が接続された無停電電源装置を複数台並列運転する無停電電源システムにおいて、蓄電池を共通にする場合は、各無停電電源装置の交流入力に個別に絶縁変圧器を設置するか、又は３相入力の３線の各電流の減算が０になる制御が必要であった。
【０００３】
そこで、複数台の無停電電源装置を並列運転する場合、各無停電電源装置にそれぞれ蓄電池を設けている（例えば、非特許文献１、非特許文献２参照）。
【非特許文献１】松崎，「ＵＰＳの技術動向」，雑誌ＯＨＭ，オーム社，                      ２００２年８月号，ｐ４０−４２
【非特許文献２】籾井，外３名，「大規模ＵＰＳシステム」，三菱電機技報，                      三菱電機株式会社，１９９４年，第６８巻，第９号，                       ｐ７６８−７７３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、無停電電源装置と蓄電池が１対１で構成される従来の無停電電源システムにおいて、その各々の無停電電源装置を並列冗長運転して負荷に電力を供給し、かつ各無停電電源装置が均等に負荷分担をする場合、並列冗長を構成する任意の１台が解列されると、最も早く許容最低電圧に達する蓄電池が接続された無停電電源装置の停止と同時に、他の並列運転する各無停電電源装置も停止に至る問題点があった。
【０００５】
また、解列時に蓄電池を共通にするためには、各無停電電源装置の交流入力に個別に絶縁変圧器を設置するか、又は３相入力の３線の各電流の減算が０になる制御が必要であり、絶縁変圧器の場合は高価で余分なスペースが必要であり、３線減算制御の場合は、制御が複雑で部品点数も増え高価且つＭＴＢＦが低下するなどの問題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、無停電電源装置の１台が解列されたとき、運転を継続する残りの無停電電源装置の蓄電池のうち最も早く許容最低電圧に達する蓄電池に、解列された無停電電源装置の蓄電池を接続することにより、並列運転時間を最大限延ばすことを可能とした複数台並列冗長運転する無停電電源システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、交流を直流に変換する交流−直流変換装置と、その変換した直流を交流に変換する直流−交流変換装置を有し、その直流部分に蓄電池が接続された無停電電源装置を複数台並列冗長運転する無停電電源システムにおいて、停電時に、各蓄電池が電力を供給する場合に、並列冗長を構成する無停電電源装置の１台が解列されたとき、運転を継続する残りの無停電電源装置の蓄電池のうち最も電圧低下が大きい蓄電池を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に基づき、解列された無停電電源装置の蓄電池を、最も電圧低下が大きい蓄電池に接続する接続手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、この発明は、交流を直流に変換する交流−直流変換装置と、その変換した直流を交流に変換する直流−交流変換装置を有し、その直流部分に蓄電池が接続された無停電電源装置を２台並列冗長運転する無停電電源システムにおいて、停電時に、各蓄電池が電力を供給する場合に、並列冗長を構成する無停電電源装置の１台が解列されたとき、解列された無停電電源装置の蓄電池をもう１台の無停電電源装置の蓄電池に接続する接続手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、簡単な検出手段及び接続手段、または簡単な接続手段により、安価に、並列運転時間を最大限延ばすことができるという目的を達成することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
以下、この発明の第１の実施形態を図１に基づいて説明する。図１において、１，２，３は、それぞれ交流を直流に変換する交流−直流変換装置と、その変換した直流を交流に変換する直流−交流変換装置を有し、並列冗長システムを構成する無停電電源装置、４，５，６は各無停電電源装置に設けられた交流入力停電時のバックアップ用の蓄電池、７，８，９は蓄電池相互接続用の接続装置である。１０，１１，１２は各蓄電池の電圧を検出して、一定時間内で最も蓄電池電圧の低下が大きい蓄電池を検出する電圧検出装置で、それぞれが、２つの蓄電池の電圧差を検出する比較器で構成されている。
【００１２】
１Ｆ，２Ｆ，３Ｆは、並列冗長を構成する任意の無停電電源装置が並列解列して、且つ各無停電電源装置が蓄電池運転になって予め定められた時間が経過した場合に、閉となる接点を示す。接点１Ｆは無停電電源装置１に、接点２Ｆは無停電電源装置２に、そして接点３Ｆは無停電電源装置３に対応する。７Ｃ，８Ｃ，９Ｃはそれぞれ前記接続装置７，８，９を閉とするための駆動装置を示す。なお、駆動装置７Ｃ，８Ｃ，９Ｃは、２つの入力のいずれかに「Ｈ」の信号が入力された場合に駆動され、対応する接続装置を閉とする動作を行う。駆動装置７Ｃは接続装置７に、駆動装置８Ｃは接続装置８に、そして駆動装置９Ｃは接続装置９に対応する。また、１３，１４，１５はノット回路である。
【００１３】
次に、図２を用いて、この実施形態の動作について説明する。図２で、無停電電源装置１が解列されている状態で、入力停電が発生すると、無停電電源装置２，３が蓄電池運転となり、予め定められた時間が経過すると接点１Ｆが閉となる。この状態で蓄電池５と蓄電池６の電圧に差が発生し、蓄電池５の電圧が低い場合は比較器１１の出力信号は「Ｌ」となり、ノット回路１５の出力信号「Ｈ」が駆動装置７Ｃに入力され、駆動装置７Ｃが駆動されて、接続装置７が閉となり蓄電池４と蓄電池５が並列接続され、無停電電源装置２は、蓄電池４と蓄電池５を電源として運転される。逆に、蓄電池６が低い場合は比較器１１の出力信号は「Ｈ」となり、駆動装置９Ｃが駆動されて、接続装置９が閉となる。
【００１４】
なお、蓄電池５の電圧が低く接続装置７が閉となり、無停電電源装置２が蓄電池４と蓄電池５を電源として運転されてある時間経過後、蓄電池６の方の電圧低下が進んだ場合は、接続装置９が閉（接続装置７は開）となって無停電電源装置３が蓄電池４と蓄電池６を電源として運転される。
【００１５】
これにより、冗長状態を喪失した無停電電源装置の並列運転システムにあっても、最も劣化の進んだ蓄電池（最も早く許容最低電圧に達する蓄電池）による、システム停止を避けることが可能となり、並列運転時間を最大限延ばすことができる。
【００１６】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態の図１では、３台並列冗長構成であったが、この第２の実施形態は図３に示すように４台並列冗長構成の場合である。
【００１７】
図３において、２１，２２，２３，２４は並列冗長システムを構成する無停電電源装置、２５，２６，２７，２８は各無停電電源装置に設けられた交流入力停電時のバックアップ用の蓄電池、２９は各蓄電池の電圧が入力され、解列された無停電電源装置の蓄電池以外の各蓄電池の電圧を出力する選択回路、３０は入力された各蓄電池の電圧を検出して、一定時間内で最も蓄電池電圧の低下が大きい蓄電池を検出する最小電圧検出装置である。３１，３２，３３，３４，３５，３６は相互接続用の接続装置、３１Ｃ，３２Ｃ，３３Ｃ，３４Ｃ，３５Ｃ，３６Ｃはそれぞれ接続装置３１，３２，３３，３４，３５，３６を閉とするための駆動装置を示す。
【００１８】
次に、この実施形態の動作について説明する。図３で、例えば無停電電源装置２４が解列されている状態で、入力停電が発生すると、無停電電源装置２１，２２，２３が蓄電池運転となり、予め定められた時間が経過すると選択回路２９は解列された無停電電源装置２４の蓄電池２８以外の各蓄電池２５，２６，２７の電圧を最小電圧検出装置３０に出力する。この状態で各蓄電池２５，２６，２７の電圧に差が発生し、例えば蓄電池２７の電圧が最も低い場合は駆動装置３１Ｃに駆動信号を出力し、駆動装置３１Ｃが駆動されて、接続装置３１が閉となり、蓄電池２７と蓄電池２８が並列接続され、無停電電源装置２３は、蓄電池２７と蓄電池２８を電源として運転される。このように、最小電圧検出装置３０は、電圧が最も低い蓄電池と解列された蓄電池とを接続する接続装置に対応した駆動装置に駆動信号を出力する。
【００１９】
従って、この実施形態においても、最も劣化の進んだ蓄電池による、システム停止を避けることが可能となり、並列運転時間を最大限延ばすことができる。
【００２０】
なお、５台以上の並列冗長構成の場合についても、同様にして実施することが出来る。
【００２１】
（第３の実施形態）
上記第１の実施形態の図１では３台並列冗長構成、また上記第２の実施形態の図３では４台並列冗長構成であったが、この第３の実施形態は、図４に示すように２台並列冗長構成の場合である。
【００２２】
図４で、４１，４２は並列冗長システムを構成する無停電電源装置、４３，４４は各無停電電源装置に設けられた交流入力停電時のバックアップ用の蓄電池、４５は蓄電池相互接続用の接続装置、４５Ｃは接続装置７を閉とするための駆動装置である。また４１ＦＸは無停電電源装置４１が並列冗長から解列され、無停電電源装置４２が蓄電池運転になって予め定められた時間が経過した場合に閉となる接点、４２ＦＸは無停電電源装置４２が並列冗長から解列され、無停電電源装置４１が蓄電池運転になって予め定められた時間が経過した場合に閉となる接点を示す。
【００２３】
図４において、何れかの無停電電源装置が解列され、且つ無停電電源装置が蓄電池運転になって予め定められた時間が経過した時点で、接点４１ＦＸ又は接点４２ＦＸが閉となり、駆動装置４５Ｃが駆動されて接続装置４５が閉となることで、蓄電池４３と蓄電池４４を電源として運転され、長時間の蓄電池運転を簡単に達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施形態の基本構成を示す回路図。
【図２】本発明の第１の実施形態の動作を説明するための図。
【図３】本発明の第２の実施形態の基本構成を示す回路図。
【図４】本発明の第３の実施形態の基本構成を示す回路図。
【符号の説明】
【００２５】
１，２，３，２１，２２，２３，２４，４１，４２…無停電電源装置
４，５，６，２５，２６．２７，２８，４３，４４…蓄電池
７，８，９，３１，３２，３３，３４，３５，３６，４５…接続装置
１０，１１，１２…電圧検出装置
１Ｆ，２Ｆ，３Ｆ，４１ＦＸ，４２ＦＸ…接点
７Ｃ，８Ｃ，９Ｃ，３１Ｃ，３２Ｃ，３３Ｃ，３４Ｃ，３５Ｃ，３６Ｃ，４５Ｃ…駆動装置
１３，１４，１５…ノット回路
２９…選択回路
３０…最小電圧検出装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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