(57)【要約】【課題】複数台の常時商用型無停電電源装置の並列運転が要求されている。【解決手段】複数台の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２を並列接続する。常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２に交流スイッチ５、５′と交流スイッチ制御回路６、６′と双方向電力変換回路７、７′と双方向電力変換制御回路８、８′とを設ける。双方向電力変換制御回路８、８′に交流―直流変換制御回路と直流―交流変換制御回路を設ける。交流―直流変換制御回路に電流分担制御手段を設ける。直流―交流変換制御回路に電流分担制御手段を設ける。双方向電力変換回路７、７′から蓄電池９に電力を供給する時に交流スイッチ５、５′を流れる電流をバランスさせる。【選択図】図１
2008092734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに並列接続された複数の常時商用型無停電電源装置を有する交流電源装置において、
前記複数の常時商用型無停電電源装置に対して共通の蓄電池が設けられ、
前記複数の常時商用型無停電電源装置のそれぞれは、
交流入力端子と、
交流出力端子と、
前記交流入力端子と前記交流出力端子との間に接続され且つ前記交流入力端子から前記交流出力端子に供給する電圧が所定値よりも低下又は上昇した時にオフになる機能を有している交流スイッチと、
前記交流スイッチを介して前記交流入力端子に接続されていると共に前記交流出力端子にも接続されている交流端子と前記蓄電池に接続されている直流端子とを有し且つ交流−直流変換機能及び直流−交流変換機能を有している双方向電力変換回路と、
前記双方向電力変換回路に接続され、且つ前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されている時に前記双方向電力変換回路を交流−直流変換動作させるための交流−直流変換制御信号を形成し、前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されていない時に前記双方向電力変換回路を直流−交流変換動作させるための直流−交流変換制御信号を形成する機能を有し、且つ前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されている時に前記複数の常時商用型無停電電源装置の前記交流スイッチを流れる電流の均一化を図るように前記双方向電力変換回路の電流分担を制御する電流分担制御手段を有している双方向電力変換制御回路と
を備えていることを特徴とする交流電源装置。
【請求項２】
前記双方向電力変換制御回路は、更に、前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されていない時に前記複数の常時商用型無停電電源装置の前記双方向電力変換回路を流れる電流の均一化を図るように双方向電力変換回路の電流分担を制御する電流分担制御手段を有していることを特徴とする請求項１記載の交流電源装置。
【請求項３】
互いに並列接続された複数の常時商用型無停電電源装置を有する交流電源装置において、
前記複数の常時商用型無停電電源装置に対して共通の蓄電池が設けられ、
前記複数の常時商用型無停電電源装置のそれぞれは、
交流入力端子と、
交流出力端子と、
前記交流入力端子と前記交流出力端子との間に接続され且つ前記交流入力端子から前記交流出力端子に供給する電圧が所定値よりも低下又は上昇した時にオフになる機能を有している交流スイッチと、
前記交流スイッチを介して前記交流入力端子に接続されていると共に前記交流出力端子にも接続されている交流端子と前記蓄電池に接続されている直流端子とを有し且つ交流−直流変換機能及び直流−交流変換機能を有している双方向電力変換回路と、
前記双方向電力変換回路に接続され、且つ前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されている時に前記双方向電力変換回路を交流−直流変換動作させるための交流−直流変換制御信号を形成し、前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されていない時に前記双方向電力変換回路を直流−交流変換動作させるための直流−交流変換制御信号を形成する機能を有し、且つ前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されていない時に前記複数の常時商用型無停電電源装置の前記双方向電力変換回路を流れる電流の均一化を図るように前記双方向電力変換回路の電流分担を制御する電流分担制御手段を有している双方向電力変換制御回路と
を備えていることを特徴とする交流電源装置。
【請求項４】
互いに並列接続された複数の常時商用型無停電電源装置を有する交流電源装置において、
前記複数の常時商用型無停電電源装置のそれぞれは、
交流入力端子と、
交流出力端子と、
蓄電池と、
前記交流入力端子と前記交流出力端子との間に接続され且つ前記交流入力端子から前記交流出力端子に供給する電圧が所定値よりも低下又は上昇した時にオフになる機能を有している交流スイッチと、
前記交流スイッチを介して前記交流入力端子に接続されていると共に前記交流出力端子にも接続されている交流端子と前記蓄電池に接続されている直流端子とを有し且つ交流−直流変換機能及び直流−交流変換機能を有している双方向電力変換回路と、
前記双方向電力変換回路に接続され、且つ前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されている時に前記双方向電力変換回路を交流−直流変換動作させるための交流−直流変換制御信号を形成し、前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されていない時に前記双方向電力変換回路を直流−交流変換動作させるための直流−交流変換制御信号を形成する機能を有し、且つ前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されている時に前記複数の常時商用型無停電電源装置の前記交流スイッチを流れる電流の均一化を図るように前記双方向電力変換回路の電流分担を制御する電流分担制御手段を有している双方向電力変換制御回路と
を備えていることを特徴とする交流電源装置。
【請求項５】
前記双方向電力変換制御回路は、更に、前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されていない時に前記複数の常時商用型無停電電源装置の前記双方向電力変換回路を流れる電流の均一化を図るように双方向電力変換回路の電流分担を制御する電流分担制御手段を有していることを特徴とする請求項４記載の交流電源装置。
【請求項６】
互いに並列接続された複数の常時商用型無停電電源装置を有する交流電源装置において、
前記複数の常時商用型無停電電源装置のそれぞれは、
交流入力端子と、
交流出力端子と、
蓄電池と、
前記交流入力端子と前記交流出力端子との間に接続され且つ前記交流入力端子から前記交流出力端子に供給する電圧が所定値よりも低下又は上昇した時オフになる機能を有している交流スイッチと、
前記交流スイッチを介して前記交流入力端子に接続されていると共に前記交流出力端子にも接続されている交流端子と前記蓄電池に接続されている直流端子とを有し且つ交流−直流変換機能及び直流−交流変換機能を有している双方向電力変換回路と、
前記双方向電力変換回路に接続され、且つ前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されている時に前記双方向電力変換回路を交流−直流変換動作させるための交流−直流変換制御信号を形成し、前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されていない時に前記双方向電力変換回路を直流−交流変換動作させるための直流−交流変換制御信号を形成する機能を有し、且つ前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されていない時に前記複数の常時商用型無停電電源装置の前記双方向電力変換回路を流れる電流の均一化を図るように前記双方向電力変換回路の電流分担を制御する電流分担制御手段を有している双方向電力変換制御回路と
を備えていることを特徴とする交流電源装置。
【請求項７】
前記双方向電力変換制御回路は、前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されている時に前記交流入力端子を介して流れる電流の波形を改善する機能を有していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の交流電源装置。
【請求項８】
前記双方向電力変換制御回路は前記双方向電力変換回路をＰＷＭ制御するためのＰＷＭ制御信号を形成するＰＷＭ制御信号形成手段を有し、
前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されている時に前記双方向電力変換回路の電流分担を制御する電流分担制御手段は、
交流電源から前記複数の常時商用型無停電電源装置の前記交流入力端子に供給される電源電流を検出する電源電流検出手段と、
前記交流入力端子を流れる交流入力電流を検出する交流入力電流検出手段と、
前記電源電流検出手段で検出された電源電流検出値を複数の常時商用型無停電電源装置の台数で除算して分担電流値を得る分担値決定手段と、
前記分担値決定手段から得られた前記分担電流値と前記交流入力電流検出手段から得られた交流入力電流値との差を示す信号を形成する差信号形成手段と、
前記双方向電力変換回路の所望の電流分担が得られるように前記差信号形成手段の出力でＰＷＭ制御信号形成手段を制御する手段と
を備えていることを特徴とする請求項１又は２又は４又は５記載の交流電源装置。
【請求項９】
前記双方向電力変換制御回路は前記双方向電力変換回路をＰＷＭ制御するためのＰＷＭ制御信号を形成するＰＷＭ制御信号形成手段を有し、
前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されていない時に前記双方向電力変換回路の電流分担を制御する電流分担制御手段は、
並列接続された複数の常時商用型無停電電源装置から交流電力の供給を受ける共通の負荷の電流を検出する負荷電流検出手段と、
前記双方向電力変換回路の交流出力電流を検出する交流出力電流検出手段と、
前記負荷電流検出手段で検出された負荷電流検出値を並列接続された複数の常時商用型無停電電源装置の台数で除算して分担電流値を得る分担値決定手段と、
前記分担値決定手段から得られた前記分担電流値と前記交流出力電流検出手段から得られた交流出力電流値との差を示す信号を形成する差信号形成手段と、
前記双方向電力変換回路の所望の電流分担が得られるように前記差信号形成手段の出力でＰＷＭ制御信号形成手段を制御する手段と
を備えていることを特徴とする請求項２又は３又は５又は６記載の交流電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の常時商用型無停電電源装置（ＵＰＳ）が並列接続された交流電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無停電電源装置として、常時インバータ給電方式の無停電電源装置と、常時商用給電方式の無停電電源装置（以下、常時商用型無停電電源装置と言う。）とが存在する。常時商用型無停電電源装置は、例えば、特開２００５−２７８３０４号公報（特許文献１）等に開示されているように、商用交流電圧が入力する交流入力端子と、負荷を接続する交流出力端子と、交流入力端子と交流出力端子との間に接続された交流スイッチと、交流スイッチを介して交流入力端子に接続されていると共に交流出力端子にも接続されている交流端子及び蓄電池に接続された直流端子を有する双方向電力変換回路とを備えており、商用電源が正常の時に双方向電力変換回路を介さずに交流入力端子から負荷に交流電力を供給し、停電時に蓄電池の直流電圧を双方向電力変換回路で交流電圧に変換して交流電圧を負荷に供給する。
【０００３】
ところで、１台の無停電電源装置（ＵＰＳ）で負荷が要求する電力を供給できない時には、複数台の無停電電源装置が並列接続される。常時インバータ給電方式の無停電電源装置を並列接続することは例えば特開２００４−３５７４６７号公報（特許文献２）等公知であるが、常時商用型無停電電源装置を並列接続し、これ等の電流バランスをとることはまだ行われていない。もし、複数台の常時商用型無停電電源装置を並列接続した場合、複数台の常時商用型無停電電源装置の交流入力電流は必ずしもバランスしていない。交流スイッチの定格容量を低く抑えるためには交流入力電流のバランスが良いことが望ましい。
【０００４】
複数台の常時商用型無停電電源装置を並列接続する場合に、並列接続装置の小型化、低コスト化が要求される。複数台の常時商用型無停電電源装置が蓄電池をそれぞれ独立に有すると、複数の蓄電池が別々に配置されるために交流電源装置が大型になるおそれがある。また、複数の蓄電池が別々に配置されると、蓄電池の設置コストが高くなる。
【特許文献１】特開２００５−２７８３０４号公報
【特許文献２】特開２００４−３５７４６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明が解決しようとする課題は、複数の常時商用型無停電電源装置（ＵＰＳ）が並列接続された交流電源装置のコストの低減又は小型化又は高性能化が要求されていることであり、本発明の目的は上記要求に応えることができる交流電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明は、互いに並列接続された複数の常時商用型無停電電源装置を有する交流電源装置において、
前記複数の常時商用型無停電電源装置に対して共通の蓄電池が設けられ、
前記複数の常時商用型無停電電源装置のそれぞれは、
交流入力端子と、
交流出力端子と、
前記交流入力端子と前記交流出力端子との間に接続され且つ前記交流入力端子から前記交流出力端子に供給する電圧が所定値よりも低下又は上昇した時にオフになる機能を有している交流スイッチと、
前記交流スイッチを介して前記交流入力端子に接続されていると共に前記交流出力端子にも接続されている交流端子と前記蓄電池に接続されている直流端子とを有し且つ交流−直流変換機能及び直流−交流変換機能を有している双方向電力変換回路と、
前記双方向電力変換回路に接続され、且つ前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されている時に前記双方向電力変換回路を交流−直流変換動作させるための交流−直流変換制御信号を形成し、前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されていない時に前記双方向電力変換回路を直流−交流変換動作させるための直流−交流変換制御信号を形成する機能を有し、且つ前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されている時に前記複数の常時商用型無停電電源装置の前記交流スイッチを流れる電流の均一化を図るように前記双方向電力変換回路の電流分担を制御する電流分担制御手段を有している双方向電力変換制御回路と
を備えていることを特徴とする交流電源装置に係わるものである。
【０００７】
なお、請求項２に示すように、更に、前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されていない時に前記複数の常時商用型無停電電源装置の前記双方向電力変換回路を流れる電流の均一化を図るように双方向電力変換回路の電流分担を制御する電流分担制御手段を設けることが望ましい。
また、請求項３に示すように、請求項１の前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されている時に前記複数の常時商用型無停電電源装置の前記交流スイッチを流れる電流の均一化を図るように前記双方向電力変換回路の電流分担を制御する電流分担制御手段の代わりに、前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されていない時に前記複数の常時商用型無停電電源装置の双方向電力変換回路を流れる電流の均一化を図るように双方向電力変換回路の電流分担を制御する電流分担制御手段を設けることができる。
また、請求項４〜６に示すように、請求項１〜３の共通の蓄電池の代わりに、複数の常時商用型無停電電源装置に個別に蓄電池を設けることができる。
また、請求項７に示すように、前記双方向電力変換制御回路は、前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されている時に前記交流入力端子を介して流れる電流の波形を改善する機能を有していることが望ましい。
また、請求項８に示すように、前記双方向電力変換制御回路は前記双方向電力変換回路をＰＷＭ制御するためのＰＷＭ制御信号を形成するＰＷＭ制御信号形成手段を有し、前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されている時に前記双方向電力変換回路の電流分担を制御する電流分担制御手段は、交流電源から前記複数の常時商用型無停電電源装置の前記交流入力端子に供給される電源電流を検出する電源電流検出手段と、前記交流入力端子を流れる交流入力電流を検出する交流入力電流検出手段と、前記電源電流検出手段で検出された電源電流検出値を複数の常時商用型無停電電源装置の台数で除算して分担電流値を得る分担値決定手段と、、前記分担値決定手段から得られた前記分担電流値と前記交流入力電流検出手段から得られた交流入力電流値との差を示す信号を形成する差信号形成手段と、前記双方向電力変換回路の所望の電流分担が得られるように前記差信号形成手段の出力でＰＷＭ制御信号形成手段を制御する手段とを備えていることが望ましい。
また、請求項９に示すように、前記双方向電力変換制御回路は前記双方向電力変換回路をＰＷＭ制御するためのＰＷＭ制御信号を形成するＰＷＭ制御信号形成手段を有し、前記交流入力端子から前記交流出力端子に前記交流スイッチを介して交流電圧が供給されていない時に前記双方向電力変換回路の電流分担を制御する電流分担制御手段は、並列接続された複数の常時商用型無停電電源装置から交流電力の供給を受ける共通の負荷の電流を検出する負荷電流検出手段と、前記双方向電力変換回路の交流出力電流を検出する交流出力電流検出手段と、前記負荷電流検出手段で検出された負荷電流検出値を並列接続された複数の常時商用型無停電電源装置の台数で除算して分担電流値を得る分担値決定手段と、前記分担値決定手段から得られた前記分担電流値と前記交流出力電流検出手段から得られた交流出力電流値との差を示す信号を形成する差信号形成手段と、前記双方向電力変換回路の所望の電流分担が得られるように前記差信号形成手段の出力でＰＷＭ制御信号形成手段を制御する手段とを備えていることが望ましい。
上記本発明において、負荷に対して実質的な影響を与えない範囲の瞬時停止（例えば０．００５秒以下の停電）を含む場合も無停電と定義する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、商用電源が正常の時に、並列接続された複数の常時商用型無停電電源装置の各交流スイッチの電流分担を良好に保つこと、又は商用電源が異常の時に、並列接続された複数の常時商用型無停電電源装置の各双方向電力変換回路の電流分担を良好に保つこと、又はこれ等の両方が可能であるので、商用電源が正常時と異常時とのいずれか一方又両方において、電流分担が良好に保たれた複数の常時商用型無停電電源装置の並列運転が可能になる。
また、複数の常時商用型無停電電源装置の並列接続による大容量化、及び並列冗長による信頼性向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、図１〜図９を参照して本発明の実施形態を説明する。
【実施例１】
【００１０】
本発明の実施例１に従う交流電源装置は図１のブロック図に示すように、第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２の並列接続回路から成る。図１では２台の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２が並列接続されているが、勿論３台以上にすることもできる。第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２は互いに同一に構成されている。従って、第１の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１を詳しく説明し、第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−２の詳しい説明を省略する。なお、図１において互いに同一の部分に同一の参照符号が付され、第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２を区別するために、第２の常時商用型無停電電源装置の各部の参照符号にダッシュが付されている。
【００１１】
例えば５０Ｈｚの商用交流電圧を供給する共通の交流電源１に対して第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２の交流入力端子２、２′がそれぞれ接続されている。また、共通の負荷３に対して第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２の交流出力端子４、４′がそれぞれ接続されている。
【００１２】
第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２は、交流入力端子２、２′と交流出力端子４、４′との他に、交流スイッチ５、５′と、交流スイッチ制御回路６、６′と、双方向電力変換回路７、７′と、双方向電力変換制御回路８、８′とを有し、双方向電力変換回路７、７′の直流端子は共通の蓄電池９に接続されている。なお、双方向電力変換制御回路８、８′の働きを助けるために双方向電力変換回路入力電流検出器１０，１０′と負荷電流検出器１１と交流スイッチ電流検出器１２，１２′と交流電源電流検出器１３と交流出力電流検出器１４，１４′とを有している。
【００１３】
交流スイッチ５、５′は例えば制御可能な回路遮断器又は半導体スイッチから成り、交流入力端子２、２′と交流出力端子４、４′との間に接続されている。交流スイッチ制御回路６、６′は負荷３に交流電源１から交流電力を供給する時に交流スイッチ５、５′をオン制御し、交流電源１の電圧が所定値よりも低い時及び高い時にオフ制御するものであって、交流入力端子２、２′と交流スイッチ５、５′の制御端子との間に接続されている。この交流スイッチ制御回路６、６′は交流入力端子２、２′の交流入力電圧が所定値よりも低いか及び高いかを判定する手段を含み、低いことを示す判定結果及び高いことを示す判定結果によって交流スイッチ５、５′をオフ制御する。なお、交流スイッチ制御回路６、６′を、交流入力電圧が所定値よりも低い時にのみ交流スイッチ５、５′をオフ制御するように変形すること、又は交流入力電圧が所定値よりも高い時にのみ交流スイッチ５、５′をオフ制御するように変形することもできる。
【００１４】
双方向電力変換回路７、７′の交流端子は交流スイッチ５，５′と交流出力端子４、４′との間のライン１５、１５′の分岐点P1、P1′にライン１６、１６′によって接続されている。即ち、双方向電力変換回路７、７′の交流端子は交流スイッチ５，５′を介して交流入力端子２、２′に接続されていると共に交流出力端子４、４′にも接続されている。双方向電力変換回路７、７′の直流端子は蓄電池９に接続されている。この双方向電力変換回路７、７′は、交流入力端子２、２′から交流出力端子４、４′に交流スイッチ５，５′を介して交流電圧が供給されている時に交流−直流変換動作（コンバータ動作又は充電動作）し、交流入力端子２、２′から交流出力端子４、４′に交流スイッチ５，５′を介して交流電圧が供給されていない時に直流−交流変換動作（インバータ動作）する。なお、双方向電力変換回路７、７′は、交流−直流変換動作（コンバータ動作又は充電動作）時に交流入力端子２、２′を流れる電流の波形を正弦波に近似させる機能、即ち波形改善及び力率改善機能を有する。
【００１５】
図２に単相構成の双方向電力変換回路７の１例が示されている。図２の双方向電力変換器７はＩＧＢＴ即ち絶縁ゲートバイポーラトランジスタから成る第１、第２、第３及び第４のスイッチＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 、Ｑ4 と、第１、第２、第３及び第４のダイオードＤ1 、Ｄ2 、Ｄ3 、Ｄ4 と、平滑コンデンサCoと,フィルタFとから成る。第１及び第２のスイッチＱ1 、Ｑ2 の直列回路及び第３及び第４のスイッチＱ3 、Ｑ4 の直列回路は対の直流端子７３，７４間に接続されている。第１、第２、第３及び第４のダイオードＤ1 、Ｄ2 、Ｄ3 、Ｄ4 は第１、第２、第３及び第４のスイッチＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 、Ｑ4 に逆方向並列に接続されている。第１及び第２のスイッチＱ1 、Ｑ2 の相互接続点及び第３及び第４のスイッチＱ3 、Ｑ4 の相互接続点はフィルタFを介して対の交流端子７１，７２に接続されている。対の交流端子７１，７２は図１のライン１６に接続される。平滑コンデンサCoは対の直流端子７３，７４間に接続されている。対の直流端子７３，７４は図１の蓄電池９に接続される。フィルタFはリアクトル（インダクタンス素子）Ｌ1 とコンデンサＣ1 とから成り、第１〜第４のスイッチＱ1 〜Ｑ4 を交流電源１の周波数（例えば５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）よりも十分に高い繰返し周波数（例えば２０ｋＨｚ）でオン・オフすることによって生じる高調波成分を除去する。なお、リアクトルＬ1は波形改善及び力率改善用のリアクトルとしても機能する。図１の第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−２の双方向電力変換回路７′は図２の第１の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１の双方向電力変換回路７と同様に構成されている。
【００１６】
双方向電力変換制御回路８、８′は、交流入力端子２、２′から交流出力端子４、４′に交流スイッチ５，５′を介して交流電圧が供給されている時に双方向電力変換回路７、７′を交流−直流変換動作（コンバータ動作又は充電動作）させるためのPWM制御信号を形成し、交流入力端子２、２′から交流出力端子４、４′に交流スイッチ５，５′を介して交流電圧が供給されていない時に双方向電力変換回路７、７′を直流−交流変換動作（インバータ動作）させるためのPWM制御信号を形成する機能を有し、且つ交流−直流変換動作（コンバータ動作又は充電動作）時に交流入力端子２、２′を流れる電流の波形を正弦波に近似させる機能、即ち波形改善及び力率改善機能を有し、更に、交流−直流変換動作（コンバータ動作又は充電動作）時に第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２の交流入力端子２、２′を流れる電流をバランスさせる機能を有し、更に、直流−交流変換動作（インバータ動作）に第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２の交流出力端子４、４′を流れる電流をバランスさせる機能を有する。上記所望の機能を得るために、双方向電力変換制御回路８、８′は、制御バス１７，１７′によって双方向電力変換回路７、７′に接続され、またライン１８，１８′によって交流スイッチ制御回路６，６′に接続され、またライン１９，１９′によって双方向電力変換回路７、７′の直流端子即ち蓄電池９に接続され、またライン２０，２０′によって交流出力端子４、４′に接続され、またライン２１，２１′によって負荷電流検出器１１に接続され、またライン２２，２２′によって双方向電力変換回路入力電流検出器１０、１０′に接続され、またライン２３，２３′によって交流スイッチ電流検出器１２、１２′に接続され、またライン２４，２４′によって交流入力端子２，２′に接続され、またライン２５，２５′によって電源電流検出器１３、１３′に接続され、またライン２６，２６′によって交流出力電流検出器１４、１４′に接続されている。また２つの双方向電力変換制御回路８、８′は同期化ライン２７によって相互に接続されている。
【００１７】
図２に図１の双方向電力変換制御回路８が概略的に示されている。この双方向電力変換制御回路８は、大別して交流―直流変換制御回路３１と直流―交流変換制御回路３２と切換回路３３とから成る。交流―直流変換制御回路３１は、ライン１９，２２，２３、２４、２５，２７に接続され、交流−直流変換動作（コンバータ動作又は充電動作）させるためのPWM制御信号を形成してライン３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄに送出するものであり、本発明に従う電流分担制御手段３５を含む。この交流―直流変換制御回路３１の詳細は後述する。直流―交流変換制御回路３２はライン２１，２４、２６，２７に接続され、直流−交流変換動作（インバータ動作）させるためのPWM制御信号を形成してライン３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄに送出するものであり、本発明に従う電流分担制御手段３７を含む。この直流―交流変換制御回路３２の詳細は後述する。
【００１８】
切換回路３３は４つの交流―直流変換制御信号選択スイッチ３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄと４つの直流―交流変換制御信号選択スイッチ３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄとから成る。交流―直流変換制御信号選択スイッチ３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄは、図１の交流スイッチ制御回路６の出力ライン１８が電源正常状態を示している時にオンになって交流―直流変換制御回路３１の４つの出力ライン３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄの信号を選択し、この信号を第１、第２、第３及び第４のスイッチＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 、Ｑ4 の制御端子に制御バス１７を構成するライン１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを介して供給する。直流―交流変換制御信号選択スイッチ３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄは交流スイッチ制御回路６の出力ライン１８が電源異常状態（停電）を示している時にオンになって直流―交流変換制御回路３２の４つの出力ライン３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄの信号を選択し、この信号を第１、第２、第３及び第４のスイッチＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 、Ｑ4 の制御端子に制御バス１７を構成するライン１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを介して供給する。なお、図１の第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−２の双方向電力変換制御回路８´は図２の第１の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１の双方向電力変換制御回路８と同様に構成されている。
【００１９】
図２の交流―直流変換制御回路３１の詳細を図３を参照して説明する。この交流―直流変換制御回路３１は、ＰＷＭ形式の交流―直流変換制御信号形成回路に本発明に従う電流分担制御手段３５を追加したものであって、電流分担制御手段３５を構成する電流分担制御信号形成回路４１とこの出力によって電流分担を補正するための電流分担補正演算器４２の他に、基準正弦波発生器４３と、乗算器４４と、基準電圧源４５と、第１の減算器４６と、比例積分回路４７と、第２の減算器４８と、第３の減算器４９と、比較器５０と、三角波発生器５１と、ＮＯＴ回路５２と、第１及び第２の波形整形回路５３，５４とを有している。
【００２０】
基準正弦波発生器４３は交流入力電圧検出回路と呼ぶことができるものであって、交流入力電圧を検出するためのライン２４によって図１の交流入力端子２に接続されており、交流電源１の正弦波交流電圧に同期して図７に示す所定振幅の基準正弦波電圧Ｅ０を発生し、これを乗算器４４に送る。なお、この実施例の基準正弦波発生器４３はライン２４に交流入力電圧検出用トランス接続することによって構成されているが、この代りに基準正弦波を発生することが可能なメモリ等で構成することもできる。
【００２１】
基準電圧源４５は、図１の蓄電池９の目標電圧に相当する基準電圧を発生する。第１の減算器４６は基準電圧源４５と直流電圧検出ライン１９とに接続され、基準電圧源４５の基準電圧と図１の蓄電池９に接続された直流電圧検出ライン１９から得られた直流検出電圧との差の信号即ち誤差出力を発生する。なお、直流電圧検出ライン１９に周知の分圧回路を介在させることもできる。
【００２２】
第１の減算器４６に接続された比例積分回路４７は、オペアンプ４７ａと３つの抵抗４７ｂ、４７ｃ、４７ｄとコンデンサ４７ｅとから成り、第１の減算器４６の出力に所定のゲインを乗算し且つ積分し、蓄電池９の電圧を一定に制御するための電圧制御信号を発生する。なお、この比例積分回路４７は交流電源１の周波数（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）以下の周波数に応答するように構成されている。従って、比例積分回路４７から出力する電圧制御信号は緩慢に変化する信号であって、スイッチＱ1 〜Ｑ4 のオン・オフに基づく高調波成分を含まない。
【００２３】
乗算器４４は、図７に示す基準正弦波電圧Ｅ０ に比例積分回路４７から得られた電圧制御信号を乗算して図７に示す電圧Ｅ1 を出力する。即ち、乗算器４４は、基準正弦波電圧Ｅ0 の振幅を電圧制御信号で変調するものであり、直流電圧の制御情報と基準正弦波情報との両方を有する正弦波電圧Ｅ1 を発生する。この正弦波電圧Ｅ1は本発明に従う電流分担制御手段３５でその振幅が調整された後に第２の減算器４８の一方の入力端子に送られる。電流分担制御手段３５の詳細は後述する。
【００２４】
第２の減算器４８の一方の入力端子は電流分担制御手段３５の電流分担補正演算器４２を介して乗算器４４に接続され、この他方の入力端子はライン２６によって図１の交流出力電流検出器１４に接続されている。説明を容易にするために電流分担制御手段３５による正弦波電圧Ｅ1の調整が無いとすれば、第２の減算器４８は、乗算器４４から得られた正弦波電圧Ｅ1 から交流出力電流検出器１４から得られた交流出力電流に対応する図７の信号Ｅ2 を減算して図７に示す補償指令信号Ｅ3 を出力する。図７では負荷３に流れる電流の波形に対応する検出信号Ｅ2 が一例として説明的に方形波電圧で示されているので、第２の減算器４８から得られる補償指令信号Ｅ3 は正弦波のピーク及びこの近傍に凹状部を有する電圧波形となる。なお、交流出力電流検出信号Ｅ2 が図７の方形波以外の波形になった場合、又は、交流出力電流検出信号Ｅ2 と基準正弦波との間に位相差が生じた場合においても図７と同様な補償動作が生じる。
【００２５】
第３の減算器４９の一方の入力端子は第２の減算器４８の出力端子に接続され、他方の入力端子はライン２２によって双方向電力変換入力電流検出器１０に接続されている。従って、この第３の減算器４９は第２の減算器４８から得られた補償指令信号Ｅ3 と双方向電力変換入力電流検出器１０から得られた実際の補償電流を示す検出信号Ｅ4 との差を示す信号Ｅ5 を出力する。今、補償指令信号Ｅ3 に近い補償が実行されていると仮定すれば、図７に示すように補償電流検出信号Ｅ4 は補償指令信号Ｅ3 に近い波形を有する電圧となる。
【００２６】
比較器５０は第３の減算器４９から得られた誤差信号Ｅ5 と三角波発生器５１から得られた三角波電圧Ｅ6 とを比較して図７に示す２値の出力電圧Ｅ7 を発生する。三角波発生器５１は交流電源１の電圧の周波数（例えば５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）よりも十分に高い繰返し周波数（例えば２０ｋＨｚ）で三角波電圧Ｅ6 を発生する。なお、図７では三角波電圧Ｅ6 が低い繰返し周波数で説明的に示されている。誤差信号Ｅ5 と三角波電圧Ｅ6 との比較は両波形の中心値を一致させた状態で行われ、比較器５０の出力Ｅ7 は図７に示す２値信号となる。この実施例では、比較器５０の出力Ｅ7 は第１の波形整形回路５３を介してライン３４ａ、３４ｄに送られ、第１及び第４のスイッチＱ1 、Ｑ4 の制御信号として使用され、比較器５０の出力Ｅ7 の反転信号を形成するＮＯＴ回路５２の出力Ｅ8 は第２の波形整形回路５４を介してライン３４ｂ、３４ｃに送られ、第２及び第３のスイッチＱ2 、Ｑ3 の制御信号として使用される。従って、以下の説明において、Ｅ7 、Ｅ8 を制御信号と呼ぶこともある。第１の波形整形回路５３は比較器５０の出力Ｅ7 のパルス幅を僅かに狭くするものであり、第２の波形整形回路５４はＮＯＴ回路５２の出力Ｅ8 のパルス幅を僅かに狭くするものである。第１及び第２の波形整形回路５３、５４は、第１及び第２のスイッチＱ1 、Ｑ2 、並びに第３及び第４のスイッチＱ3 、Ｑ4 がキャリアの蓄積（ストレージ）作用によって同時にオンになることを防ぐための働きを有する。
【００２７】
次に補償動作及び充電動作を説明する。 図２の切換回路３３のスイッチ３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄがオン状態の時には、図７に示す比較器５０の出力Ｅ7 とＮＯＴ回路５２の出力Ｅ8 とに基づいて図２の第１〜第４のスイッチＱ1 〜Ｑ4 がオン・オフ動作する。双方向電力変換回路７の第１〜第４のスイッチＱ1 〜Ｑ4 が交流―直流変換制御回路３１の出力に基づいて制御されている時には、双方向電力変換回路７の交流端子側ライン１６に負荷３の電流の無効成分Ｉr を除去するための電流Ｉr ′と負荷３の電流の高調波成分Ｉh を除去する電流Ｉh ′と平滑コンデンサＣｏ及び蓄電池９を充電するための有効電流Ｉ0 とが流れる。これを更に詳しく説明すると、出力電流Ｉ1即ち分担負荷電流は有効電流成分Ｉe と無効電流成分Ｉr との合成Ｉ1 ＝Ｉe ＋Ｉr で示される。また、出力電流Ｉ1 は基本波成分Ｉf と高調波成分Ｉh との合成Ｉ1 ＝Ｉf ＋Ｉh で示される。図１の交流電源１と双方向電力変換回路７の接続点Ｐ1との間に流れる電流を有効電流成分Ｉe 及び基本波成分Ｉf のみにする時には、出力電流Ｉ1 の無効電流成分Ｉr を打ち消すための無効分補償電流Ｉr ′と出力電流Ｉ1 の高調波成分Ｉh を打ち消すための高調波補償電流Ｉh ′を双方向電力変換回路７から供給する。
図７に示す補償電流検出信号Ｅ4 に相当する補償電流を双方向電力変換回路７から交流電源ラインに供給すると、負荷３に供給される出力電流Ｉ1 の無効電流成分Ｉr 及び高調波電流成分Ｉh を除去することができる。従って、交流電源１と接続点Ｐ1 との間の電流は、実質的に有効電流及び基本波電流のみとなり、力率改善、及び電流の波形改善が達成され、電力損失及び高調波ノイズが少なくなる。
【００２８】
次に、交流―直流変換制御回路３１に含まれている電流分担制御手段３５を説明する。電流分担制御手段３５は電流分担制御信号形成回路４１と電流分担補正演算器４２とから成り、交流スイッチ５を流れる電流の分担量を補正するための電流分担制御信号を形成し、この電流分担制御信号によって乗算器４４から得られた正弦波電圧Ｅ1 の振幅を補正するものである。乗算器で示されている電流分担補正演算器４２の一方の入力端子は乗算器４４に接続され、他方の入力端子は電流分担制御信号形成回路４１接続されている。この電流分担補正演算器４２は、もし交流スイッチ５を流れる電流が目標電流値よりも低い時には乗算器４４から得られた正弦波電圧Ｅ1 の振幅を高めるように補正し、逆に交流スイッチ５を流れる電流が目標電流値よりも高い時には乗算器４４から得られた正弦波電圧Ｅ1 の振幅を低めるように補正する。例えば、第１の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１の交流入力端子２を流れる有効電流の割合が５５パーセント、第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−２の交流入力端子２´を流れる有効電流の割合が４５パーセントであるとすれば、第１の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１の双方向電力変換回路７から交流スイッチ５の方向に５パーセントの有効電流（補償電流）を供給し、第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−２の双方向電力変換回路７′によって交流スイッチ５´から双方向電力変換回路７′の方向に５パーセントの有効電流（補償電流）を供給する。これにより、第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２の交流スイッチ５、５´の有効電流をバランスさせることができる。
なお、電流分担補正演算器４２を基準正弦波発生器４３と乗算器４４との間、又は比例積分回路４７と乗算器４４との間、又は乗算器４４と比較器５０との間、又はライン２２，２６に移すことができる。要するに、交流―直流変換制御回路３１の中の電流分担を制御可能な任意位置に電流分担制御手段３５を配置することができる。また、電流分担補正演算器４２を減算器又は加算器等で構成することもできる。
【００２９】
電流分担制御手段３５の電流分担制御信号形成回路４１は、例えば図５に示すように分担値決定手段４１ａと差信号形成演算器４１ｂとPI回路即ち比例積分回路４１ｃとで構成される。分担値決定手段４１ａはライン２５によって電源電流検出器１３に接続された除算回路から成る。分担値決定手段４１ａはライン２５から得られた電源電流Ｉｉｎを整数ｎで除算した値を出力する。ここで、整数ｎは交流電源装置を構成する常時商用型無停電電源装置の台数を示す。この実施例では第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２から成る２台で交流電源装置が構成されているので、整数ｎは２であり、分担値決定手段４１ａから目標分担値としてIin／２が得られる。差信号形成演算器４１ｂの一方の入力端子は分担値決定手段４１ａに接続され、他方の入力端子はライン２３を介して交流スイッチ電流検出器１２に接続されている。従って、差信号形成演算器４１ｂから目標分担値Iin／２と交流スイッチ電流検出値Iacとの差を示す信号が得られる。差信号形成演算器４１ｂに接続された比例積分回路４１ｃは差信号形成演算器４１ｂから得られた差を示す信号に周知の比例積分処理を施して電流分担制御信号を形成し、これを図３の電流分担補正演算器４２に送る。なお、差信号形成演算器４１ｂと比例積分回路４１ｃとを一体に構成することもできる。また、電源電流検出器１３及び交流スイッチ電流検出器１２に整流平滑回路をそれぞれ内蔵させ直流の電流検出信号を得るように構成することもできる。この場合には電流分担制御信号形成回路４１から比例積分回路４１ｃを省くこともできる。
【００３０】
次に、図４を参照して直流―交流変換制御回路３２を詳しく説明する。直流―交流変換制御回路３２は、周知のＰＷＭ制御信号を形成するための基準正弦波発生器６０、減算器６１、比較器６２、三角波発生器６３、ＮＯＴ回路６４、及び２つの波形整形回路６５，６６を備え、更に本発明に従う電流分担制御手段３７を備えている。図４において電流分担制御手段３７は電流分担制御信号形成回路６７とこの出力によって電流分担を補正するための電流分担補正演算器６８とで示されている。
【００３１】
基準正弦波発生器６０はライン２４を介して図１の交流入力端子２に接続されており、交流電源１が正常の時にはこの交流電圧に同期した基準正弦波電圧を発生し、交流電源１が異常状態になった時には正常時の基準正弦波電圧に対して連続的に配置された基準正弦波電圧Ｅ10を図８に示すように発生する。即ち、異常発生前に交流電源１から交流入力端子２に供給していた電圧と異常発生後に双方向電力変換回路７から交流出力端子４に供給する電圧との間に位相の段差が生じないように基準正弦波電圧Ｅ10を連続的に発生させる。この基準正弦波発生器６０は例えば正弦波データが格納されたメモリで構成することができる。第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２の双方向電力変換回路７、７´を同期運転するために第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２の双方向電力変換制御回路８、８´が同期化ライン２７によって相互に接続され、この同期化ライン２７が基準正弦波発生器６０に接続されている。なお、基準正弦波発生器６０は自走発振器を含み、所望の周期で同期信号を発生し、この同期信号に基づいて基準正弦波を発生する。
【００３２】
減算器６１の一方の入力端子は基準正弦波発生器６０に接続され、この他方の入力端子はライン２０を介して図１の交流出力端子４に接続されている。従って、この減算器６１は基準正弦波発生器６０の基準正弦波電圧Ｅ0 とライン２６の交流出力検出電圧Ｅ11との誤差電圧Ｅ12を図８に示すように発生する。
【００３３】
比較器６２の一方の入力端子は電流分担制御手段３７の電流分担補正演算器６８を介して減算器６１に接続され、この他方の入力端子は三角波発生器６３に接続されており、電流分担制御手段３７による補正を無視すると、減算器６１から得られた誤差電圧Ｅ12と三角波発生器６３から得られた三角波電圧Ｅ13とを比較して図８に示す２値の出力電圧Ｅ14即ちＰＷＭ（パルス幅変調）波形を発生する。三角波発生器６３は図３の三角波発生器５１と同様に交流電源１の電圧及び基準正弦波電圧Ｅ0 の周波数（例えば５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）よりも十分に高い繰返し周波数（例えば２０ｋＨｚ）で三角波電圧Ｅ13を発生する。図８から明らかなように誤差電圧Ｅ12の中心レベルと三角波電圧Ｅ13の中心レベルとは一致している。比較器６２の出力Ｅ14は波形整形回路６５を介してライン３６ａ、３６ｄに送出され、双方向電力変換回路７の第１及び第４のスイッチＱ1 、Ｑ4 の制御に使用される。比較器６２に接続されたＮＯＴ回路６４は比較器６２の出力Ｅ14を反転した出力Ｅ15を図８に示すように発生する。このＮＯＴ回路６４の出力電圧Ｅ15は波形整形回路６６を介してライン３６ｂ、３６ｃに送出され、第２及び第３のスイッチＱ2 、Ｑ3 の制御に使用される。波形整形回路６５は比較器６２の出力Ｅ14のパルスの幅を僅かに狭くするものであり、また波形整形回路６６はＮＯＴ回路６４の出力Ｅ15のパルスの幅を僅かに狭くするものである。即ち、図４の波形整形回路６５，６６は図３の波形整形回路５３，５４と同一の目的で設けられている。なお、比較器６２の出力Ｅ14及びＮＯＴ回路６４の出力Ｅ15を以後スイッチ制御信号と呼ぶ場合もある。
【００３４】
交流電源１が停電状態又は電圧が所定値よりも低下又は上昇した異常状態になると、図１の交流スイッチ５がオフに制御されると共に、図２のスイッチ３８ａ〜３８dもオフに制御され、スイッチ３９ａ〜３９ｄがオンに制御される。これにより、直流―交流変換制御回路３２のスイッチ制御信号がスイッチ３９ａ〜３９ｄとライン１７ａ〜１７ｄを介して双方向電力変換回路７の第１〜第４のスイッチＱ1 〜Ｑ4 の制御端子に供給される。
【００３５】
停電等の異常時に双方向電力変換回路７の第１〜第４のスイッチＱ1 〜Ｑ4 が図８に示す制御信号Ｅ14、Ｅ15に従ってオン・オフ動作すると、双方向電力変換回路７はコンデンサＣｏ及び蓄電池９の直流電圧を交流電源１の周波数と同一の周波数の交流電圧に変換して負荷３に供給する。直流―交流変換制御回路３２は出力電圧Ｅ11を一定に保つように第１〜第４のスイッチＱ1 〜Ｑ4 を帰還制御しているので、異常時においても負荷３に交流電圧を安定的に供給することができる。 交流電源１の停電状態又は電圧低下等の異常状態から正常状態に戻ると、交流電源１に同期後に交流スイッチ５がオンになり、且つ双方向電力変換回路７が補償電流供給機能を伴った交流―直流変換動作に戻る。
【００３６】
次に、直流―交流変換制御回路３２に含まれている電流分担制御手段３７を説明する。図４に示すように電流分担制御手段３７は電流分担制御信号形成回路６７と電流分担補正演算器６８とから成り、双方向電力変換回路７から交流出力端子４に流れる電流（インバータ出力電流）の分担量を補正するための電流分担制御信号を形成し、この電流分担制御信号によって減算器６１から得られた正弦波電圧Ｅ1２ の振幅を補正するものである。乗算器で示されている電流分担補正演算器６８の一方の入力端子は減算器６１に接続され、他方の入力端子は電流分担制御信号形成回路６７接続されている。この電流分担補正演算器６８は、もしインバータ動作時に交流出力端子４を流れる電流が目標電流値よりも低い時には減算器６１から得られた正弦波電圧Ｅ1２ の振幅を高めるように補正し、逆に交流出力端子４を流れる電流が目標電流値よりも高い時には減算器６１から得られた正弦波電圧Ｅ1２ の振幅を低めるように補正する。
なお、電流分担補正演算器６８を基準正弦波発生器６０と減算器６１との間、又はライン２０に移すこともできる。要するに、直流―交流変換制御回路３２の中の電流分担を制御可能な任意位置に電流分担制御手段３７を配置することができる。また、電流分担補正演算器６８を減算器又は加算器等で構成することもできる。
【００３７】
電流分担制御手段３７の電流分担制御信号形成回路６７は、例えば図６に示すように分担値決定手段６７ａと差信号形成演算器６７ｂとPI回路即ち比例積分回路６７ｃとで構成される。分担値決定手段６７ａはライン２１によって負荷電流検出器１１に接続された除算回路から成る。分担値決定手段６７ａはライン２１から得られた負荷電流Ioutを整数ｎで除算した値を出力する。ここで、整数ｎは交流電源装置を構成する常時商用型無停電電源装置の台数を示す。この実施例では第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２から成る２台で交流電源装置が構成されているので、整数ｎは２であり、分担値決定手段６７ａから目標分担値としてIout／２が得られる。差信号形成演算器６７ｂの一方の入力端子は分担値決定手段６７ａに接続され、他方の入力端子はライン２６を介して交流出力電流検出器１４に接続されている。従って、差信号形成演算器６７ｂから目標分担値 Iout／２と交流出力電流検出値I１との差を示す信号が得られる。差信号形成演算器６７ｂに接続された比例積分回路６７ｃは差信号形成演算器６７ｂから得られた差を示す信号に周知の比例積分処理を施して電流分担制御信号を形成し、これを図４の電流分担補正演算器６８に送る。なお、差信号形成演算器６７ｂと比例積分回路６７ｃとを一体に構成することもできる。また、負荷電流検出器１１及び交流出力電流検出器１４に整流平滑回路をそれぞれ内蔵させ直流の電流検出信号を得るように構成することもできる。この場合には電流分担制御信号形成回路６７から比例積分回路６７ｃを省くこともできる。
【００３８】
第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−２は第１の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１と同一に構成されているので、第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２が並列運転されている時に、第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−２においても第１の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１と同一の動作が生じ、電流分担が良好に保たれる。
【００３９】
第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２と同一構成の別の常時商用型無停電電源装置を第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２に対して並列接続することができる。この時には図５及び図６に示す分担値決定手段４１ａ、６７ａの整数ｎの値を変更する。
【００４０】
図１〜図８に示す交流電源装置は次の効果を有する。
（１）  第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２を、電源正常時と停電時との両方において電流分担を良好に保って並列運転することができる。即ち、商用電源が正常の時に、並列接続された第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２の各交流スイッチ５，５′の電流分担を良好に保つことが可能であり、且つ商用電源が異常の時に、並列接続された第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２の各双方向電力変換回路７，７′の電流分担を良好に保つことが可能であるので、商用電源の正常時と異常時とのいずれにおいても電流分担を良好に保って第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２を並列運転することができる。
（２）  分担値決定手段４１ａ、６７ａの設定変更によって常時商用型無停電電源装置の増設を容易に達成するきとができる。
（３）  第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２に対して共通の蓄電池９が設けられているので、蓄電池の構成が容易になり、且つ電源装置の小型化又は低コスト化が可能になる。
（４）  第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２に対して共通の蓄電池９が設けられているにも拘わらず、交流スイッチ５、５´の電流バランスを良好に保つことができる。
（５）  第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２の双方向電力変換回路７、７′が力率改善及び波形改善機能を有しているので、高効率且つ低ノイズの電力供給が可能になる。
（６）第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２、必要に応じて更に別の常時商用型無停電電源装置の並列接続による大容量化、及び並列冗長による信頼性向上を図ることができる。
【実施例２】
【００４１】
次に、図９を参照して実施例２の交流電源装置を説明する。但し、図９において、図１と実質的に同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。  実施例２の交流電源装置は、図１の実施例１の共通の蓄電池９の代わりに第１及び第２の交流無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２に個別の蓄電池９ａ，９ｂを設け、この他は図１と同一に構成したものである。図９に示すように第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２の双方向電力変換回路７、７′に個別に蓄電池９ａ，９ｂを接続しても図１と同様に並列運転することができ、実施例１の上記（１）（２）（４）（５）と実質的に同一の効果を得ることができる。
【００４２】
本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば次の変形が可能なものである。
（１）本発明を三相の常時商用型無停電電源装置の複数台の並列運転にも適用することができる。
（２）  第１〜第４のスイッチＱ1 〜Ｑ４をＩＧＢＴ以外の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）等の別の制御可能な半導体スイッチとすることができる。
（３）  第１〜第４のダイオードＤ1 〜Ｄ４を第１〜第４のスイッチＱ1 〜Ｑ４の内蔵ダイオード即ち寄生ダイオードとすることができる。
（４）  双方向電力変換制御回路８、８′の一部又は全部をデジタル回路で構成することができる。
（５）  交流―直流変換制御回路３１の一部を直流―交流変換制御回路３２で兼用するように交流―直流変換制御回路３１及び直流―交流変換制御回路３２を変形することができる。例えば、２つの三角波発生器５１、６３を１つに減らして共用すること、又は２つの基準正弦波発生器４３、６０を１つに減らして共用することができる。また、 図３の交流―直流変換制御回路３１の比較器５０、ＮＯＴ回路５２、及び波形整形回路５３，５４の一部又は全部を図４の直流―交流変換制御回路３２で兼用することができる。
（６）第１及び第２の常時商用型無停電電源装置ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２の双方向電力変換回路７、７′のインバータ動作時の並列運転に特開２００４−１５９２３号公報、又は特開平０１−１９４８７０号公報等の技術を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施例１に従う並列接続された第１及び第２の常時商用型無停電電源装置から成る交流電源装置を単線結線で概略的に示すブロック図である。
【図２】図１の第１の常時商用型無停電電源装置の双方向電力変換回路及び双方向電力変換制御回路を詳しく示す回路図である。
【図３】図２の交流―直流変換制御回路を詳しく示す回路図である。
【図４】図２の直流―交流変換制御回路を詳しく示す回路図である。
【図５】図３の電流分担制御手段を詳しく示すブロック図である。
【図６】図４の電流分担制御手段を詳しく示すブロック図である。
【図７】図３の各部の状態を原理的に示す波形図である。
【図８】図４の各部の状態を原理的に示す波形図である。
【図９】実施例２の交流電電源装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４４】
ＵＰＳ−１、ＵＰＳ−２  第１及び第２の常時商用型無停電電源装置
２、２′  交流入力端子
３        負荷
４、４′  交流出力端子
５、５′  交流スイッチ
６、６′  交流スイッチ制御回路
７、７′  双方向電力変換回路
８、８′  双方向電力変換制御回路
９，９ａ，９ｂ  蓄電池
３１      交流―直流変換制御回路
３２      直流―交流変換制御回路
３５，３７  電流分担制御手段
４３，６０  基準正弦波発生器
４１，６７  電流分担制御信号形成回路
５０，６２  比較器
５１，６３  三角波発生器
５３，５４，６５，６６  波形整形回路
４１ａ，６７ａ  分担値決定手段
４１ｃ、６７ｃ  ＰＩ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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