(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータにより給電を行うインバータ給電と、インバータが停止した際に交流スイッチを介して交流電力を直送するバイパス給電との二つの給電モードを持つ無停電電源装置の自号機と他号機を並列運転する無停電電源装置の並列運転システムにおいて、
上記自号機の交流スイッチの駆動指令を、上記自号機と他号機の何れか一方がインバータ給電している場合は開とし、上記自号機と他号機のインバータが共に停止した場合に閉とする駆動指令出力手段と、
上記他号機からの同期検出信号と上記自号機の同期検出信号との論理和により、上記自号機の同期検出信号の切り換えを決定する同期検出信号切り換え手段と、を備え、
上記自号機の同期検出信号に異常が発生した時に、上記同期検出信号切り換え手段から出力される上記他号機の同期検出信号により、上記自号機の交流スイッチを開動作させることを特徴とする無停電電源装置の並列運転システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インバータにより給電を行うインバータ給電と、インバータが停止した際に交流スイッチを介して交流電力を直送するバイパス給電との二つの給電モードを持つ無停電電源装置の並列運転システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インバータにより給電を行うインバータ給電と、インバータが停止した際に交流スイッチを介して交流電力を直送するバイパス給電との二つの給電モードを持つ無停電電源装置の並列運転システムとして、バイパス回路を内蔵すると共に、並列運転される無停電電源装置の自号機と他号機の給電モードが異なって負荷に給電されないようにする無停電電源装置の並列運転システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。  
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１０５２７号公報（段落０００９、第１図及び図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この特許文献１に開示された技術によれば、他号機のインバータ給電信号を自号機の交流スイッチの投入をインターロックする信号にすることにより、バイパス回路を内蔵した無停電電源装置の並列運転システムにて自号機と他号機それぞれの給電モードが異ならないようにすることができる。  
【０００５】
しかし、並列運転する無停電電源装置の自号機と他号機間において、バイパス電圧とインバータ出力電圧の同期状態を検出する同期検出手段が必要であって、自号機又は他号機の一方の装置の同期検出手段に異常が発生した状態で、過負荷等が発生した場合、同期検出手段に異常が発生した装置は、正常な装置と切換動作が一致せず、バイパス回路の冗長化が図れなくなるという問題がある。  
【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、並列運転される自号機と他号機の一方の装置の同期検出手段に異常が発生した状態で、過負荷等が発生した場合であっても、バイパス切換回路の冗長化を保つことのできる無停電電源装置の並列運転システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る無停電電源装置の並列運転システムは、インバータにより給電を行うインバータ給電と、インバータが停止した際に交流スイッチを介して交流電力を直送するバイパス給電との二つの給電モードを持つ無停電電源装置の自号機と他号機を並列運転する無停電電源装置の並列運転システムにおいて、上記自号機の交流スイッチの駆動指令を、上記自号機と他号機の何れか一方がインバータ給電している場合は開とし、上記自号機と他号機のインバータが共に停止した場合に閉とする駆動指令出力手段と、上記他号機からの同期検出信号と上記自号機の同期検出信号との論理和により、上記自号機の同期検出信号の切り換えを決定する同期検出信号切り換え手段と、を備え、上記自号機の同期検出信号に異常が発生した時に、上記同期検出信号切り換え手段から出力される上記他号機の同期検出信号により、上記自号機の交流スイッチを開動作させるものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、並列運転される自号機の同期検出信号と他号機からの同期検出信号の論理和により、上記自号機の切り換え動作を決定するので、自号機の同期検出手段が異常になった状態で、過負荷等が発生した場合においても、バイパス切換回路の冗長化を保つことができる効果があります。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながらこの発明に係る無停電電源装置の並列運転システムの好適な実施の形態を説明する。  
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る無停電電源装置の並列運転システムを説明するもので、同図において、無停電電源装置１００は主回路ブレーカー（以下、ＭＣＣＢ）１０１を介して入力電源１に接続されており、無停電電源装置２００はＭＣＣＢ２０１を介して入力電源２に接続されている。  
【００１１】
無停電電源装置１００は開閉器１０，１１，１２、交流電力を直流電力に変換するコンバータ１３、バッテリ１４、直流電力を交流電力に変換するインバータ１５、及びバイパス給電時に投入される交流スイッチ１６から構成されている。また、無停電電源装置２００も無停電電源装置１００と同様に、開閉器２０，２１，２２、交流電力を直流電力に変換するコンバータ２３、バッテリ２４、直流電力を交流電力に変換するインバータ２５、及びバイパス給電時に投入される交流スイッチ２６から構成されている。  
【００１２】
上記のように構成された無停電電源装置１００はＭＣＣＢ１０２を介して並列母線３００に接続され、また、無停電電源装置２００はＭＣＣＢ２０２を介して並列母線３００に接続されている。交流スイッチ１６はＭＣＣＢ１０３を介してバイパス電源３０１に接続され、また、交流スイッチ２６はＭＣＣＢ２０３を介してバイパス電源３０１に接続されている。即ち、無停電電源装置１００及び無停電電源装置２００は並列接続されており、無停電電源装置の並列運転システムを構成している。  
【００１３】
図２は、無停電電源装置１００と無停電電源装置２００の並列運転システムを説明する図で、特に、無停電電源装置１００及び無停電電源装置２００に内蔵され、バイパス給電時に投入される交流スイッチ１６，２６の駆動部の詳細を示すブロック図である。  
【００１４】
交流スイッチ１６は、シーケンス制御回路１０００、ＡＮＤ回路１００１、反転回路１００２，１００３、同期検出回路１００４、交流スイッチ１６の駆動回路１００５、及びＯＲ回路１００６から構成される駆動部により駆動される。また、交流スイッチ２６も、交流スイッチ１６と同様に、シーケンス制御回路２０００、ＡＮＤ回路２００１、反転回路２００２，２００３、同期検出回路２００４、交流スイッチ２６の駆動回路２００５、及びＯＲ回路２００６から構成される駆動部により駆動される。なお、ＯＲ回路１００６とＯＲ回路２００６とは並列的に接続されている。
【００１５】
なお、図３は、無停電電源装置１００の単独運転時における交流スイッチ１６の駆動を説明する構成図で、この構成は、無停電電源装置２００の単独運転時の交流スイッチ２６を駆動する場合についても同様である。  
【００１６】
実施の形態１に係る無停電電源装置の並列運転システムは上記のように構成されており、次にその動作について図１及び図２を用いて説明する。  
先ず、無停電電源装置１００の単独運転時の動作について説明する。入力電源１が正常な場合は、コンバータ１３がＭＣＣＢ１０１、開閉器１０を介して交流電力を直流電力に変換し、開閉器１１ を介してバッテリ１４を充電しながら、インバータ１５ へ直流電力を供給する。インバータ１５は開閉器１２を介して交流電力を出力する。この場合がインバータ給電の給電モードである。  
【００１７】
ここで、入力電源１が停電した場合には、コンバータ１３が停止し、インバータ１５はバッテリ１４の電力を用いて交流電力を出力する。交流スイッチ１６は、インバータ１５が通常停止、過負荷停止、故障停止した際などに投入され、負荷にバイパス電源を接続するように動作する。なお、図３に示すように、交流スイッチ１６は無停電電源装置１００に内蔵されるシーケンス制御回路１０００のインバータ給電停止信号をスイッチ駆動回路１００５に入力することにより、インバータ給電が停止すると交流スイッチ１６が投入されるように構成されている。これより、インバータ１５が故障した際も、負荷に連続して給電することができるものであり、この動作は無停電電源装置２００の単独運転時の動作についても同様である。  
【００１８】
次に、無停電電源装置１００と無停電電源装置２００の並列運転システムについて、その動作を説明する。  
無停電電源装置１００（以下、自号機）内の交流スイッチ１６は、前述のように単独運転時にはインバータ１５が停止または開閉器１２がオフして、負荷へのインバータ給電が停止されたときに投入されなければならない。しかし、並列冗長運転時は、自号機１００のインバータ給電が停止しても、無停電電源装置２００（以下、他号機）によりインバータ給電がされている場合は交流スイッチ１６をオフにし、他号機２００もインバータ給電が停止されている場合のみ交流スイッチ１６を投入すればよい。  
【００１９】
これを実現する回路として、図２に示すように、ＡＮＤ回路１００１に自号機１００のインバータ給電停止の信号である「Ｎｏ．１ＩＮＶ給電停止」の信号をシーケンス制御回路１０００より入力し、他号機２００のインバータ給電の信号である「Ｎｏ．２ＩＮＶ給電」の信号を他号機２００のシーケンス制御回路２０００より反転回路２００３を介して、自号機１００の反転回路１００２に入力し、この反転回路１００２の出力をＡＮＤ回路１００１に入力すればよい。これより、他号機２００の「Ｎｏ．２ＩＮＶ給電」の信号を自号機１００の交流スイッチ１６の投入をインターロックする信号とすることができる。
【００２０】
過負荷等が発生してインバータ給電が継続できない状態になると、同期検出回路１００４，２００４は、バイパス電圧とインバータ出力電圧の同期状態を検出し、もしバイパス電圧とインバータ出力電圧の位相が同期状態であれば、同期検出回路１００４，２００４が同期信号を出力し、シーケンス制御回路１０００，２０００に入力される。シーケンス制御回路１０００，２０００は、インバータ給電が停止されると同時にバイパス側の交流スイッチ１６，２６を瞬時に投入させる信号を出力することにより、無瞬断でのバイパス給電切り換え動作を行うことが出来る。  
【００２１】
また、バイパス電圧とインバータ出力電圧の位相が非同期状態であれば、同期検出回路１００４，２００４は同期信号の出力を不動作とし、その出力がシーケンス制御回路１０００，２０００に入力される。シーケンス制御回路１０００，２０００は、負荷に対して逆位相の電圧印加を避けるため、インバータ給電が停止され出力電圧の変動が収まってからバイパス側の交流スイッチ１６を投入させる信号を出力することにより、瞬断でのバイパス給電切り換え動作を行う。  
【００２２】
ここで、自号機１００あるいは他号機２００のいずれか一方の同期検出回路１００４，２００４に異常が発生した状態で、過負荷等が発生した場合、同期検出回路１００４，２００４に異常が発生した装置、例えば自号機１００は、正常な装置、例えば他号機２００と切換動作が一致せず、バイパス回路の冗長化が図れなくなることがある。このため、他号機２００からの同期検出信号と自号機１００の同期検出信号をＯＲ回路１００６，２００６により同期状態で論理和を検出し、シーケンス制御回路１０００，２０００に入力する。例えば、もし自号機１００の同期検出回路１００４に異常が発生しても、他号機２００の同期検出回路２００４が正常であれば、自号機１００のシーケンス制御回路１０００には、他号機２００で検出された正常な同期判定信号が入力される。この状態で過負荷等のインバータ給電が継続できない状態が発生しても、自号機１００および他号機２００は、一致した切換動作をすることができるので、一方の装置の同期検出回路に異常が発生してもバイパス回路の冗長化が図れる。  
【００２３】
以上のように、実施の形態１によれば、他号機の同期信号と自号機の同期信号との論理和をとって自号機の同期信号とすることにより、バイパス回路を内蔵した無停電電源装置の並列運転システムにて、それぞれの切換動作が異ならないようにすることができる。  
【産業上の利用可能性】
【００２４】
この発明に係る無停電電源装置の並列運転システムは、並列運転する一方の装置の同期検出回路に異常が発生した状態で、過負荷等が発生した場合であっても、同期検出回路に異常が発生した装置は、正常な装置と切換動作が一致し、バイパス回路の冗長化を図ることができるものであり、産業上の利用可能性は大きいものがある。  
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の実施の形態１に係る無停電電源装置の並列運転システムを説明するものである。
【図２】この発明の実施の形態１に係る無停電電源装置に内蔵されているバイパス給電時にオンする交流スイッチを駆動する駆動部のブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る無停電電源装置の単独運転時における交流スイッチの駆動を説明する構成図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０，１１，１２，２０，２１，２２  開閉器      
１３，２３  コンバータ      
１４，２４  バッテリ      
１５，２５  インバータ      
１６，２６  交流スイッチ      
１００，２００  無停電電源装置      
１０１，１０２，１０３，２０１，２０２，２０３  主回路ブレーカー      
３００  並列母線      
３０１  バイパス電源      
１０００，２０００  シーケンス制御回路      
１００１，２００１  ＡＮＤ回路      
１００２，１００３，２００２，２００３  反転回路      
１００４，２００４  同期検出回路      
１００５，２００５  駆動回路      
１００６，２００６  ＯＲ回路
【図１】
0004644104.tif 000002
【図２】
0004644104.tif 000003
【図３】
0004644104.tif 000004