(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源の交流電力を直流電力に変換するコンバータ及び前記変換された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータを備えた電力変換装置と、
前記電力変換装置に対して並列接続されたバイパス回路と、
前記インバータの直流側に接続され前記インバータに直流電力を供給して交流電力に変換して前記負荷に供給する直流電源を備え、
前記交流電源が正常なとき前記電力変換装置により電力変換して前記負荷に電力を供給し、前記電力変換装置が異常なとき前記バイパス回路から前記負荷に交流電力を供給し、前記交流電源が異常なとき前記直流電源の直流電力を前記インバータにより変換して前記負荷に供給可能にしたものにおいて、
前記電力変換装置の故障が一過性故障を判断し、前記一過性故障の場合は前記直流電源から前記インバータへ電力供給して前記負荷へ電力を供給可能にする電力供給手段を具備したことを特徴とする無停電電源装置。
【請求項２】
交流電源の交流電力を直流電力に変換するコンバータ及び前記変換された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータを備えた電力変換装置と、
前記電力変換装置に対して並列接続されたバイパス回路と、
前記インバータの直流側に接続され前記インバータに直流電力を供給して交流電力に変換して前記負荷に供給する直流電源を備え、
前記交流電源が正常なとき前記電力変換装置により電力変換して前記負荷に電力を供給し、前記電力変換装置が異常なとき前記バイパス回路から前記負荷に交流電力を供給し、前記交流電源が異常なとき前記直流電源の直流電力を前記インバータにより変換して前記負荷に供給可能にしたものにおいて、
前記電力変換装置の故障が一過性故障か、恒久故障かを判断し、前記一過性故障の場合は前記直流電源から前記インバータへ電力供給して前記負荷へ電力を供給可能にし、前記判断が恒久故障の場合のみ前記電力変換装置の運転を停止して前記負荷への電力供給を停止させる電力供給手段を具備したことを特徴とする無停電電源装置。
【請求項３】
交流電源の交流電力を直流電力に変換するコンバータ及び前記変換された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータを備えた電力変換装置と、
前記電力変換装置に対して並列接続されたバイパス回路と、
前記インバータの直流側に接続され前記インバータに直流電力を供給して交流電力に変換して前記負荷に供給する直流電源を備え、
前記交流電源が正常なとき前記電力変換装置により電力変換して前記負荷に電力を供給し、前記電力変換装置が異常なとき前記バイパス回路から前記負荷に交流電力を供給し、前記交流電源が異常なとき前記直流電源の直流電力を前記インバータにより変換して前記負荷に供給可能にした無停電電源装置において、
前記交流電源からの交流過電流が検出されたとき、予め定めた判断期間、前記コンバータの運転を停止するとともに、前記コンバータと前記インバータの間の直流電圧の瞬時値が予め定めた所定の範囲内にあるかどうかを判断し、前記所定の範囲内にあると判断したとき一過性故障と判断し、前記コンバータの運転を再開して前記インバータへの電力供給を前記直流電源側に切り替える手段を備えたことを特徴とする無停電電源装置。
【請求項４】
交流電源の交流電力を直流電力に変換するコンバータ及び前記変換された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータを備えた電力変換装置と、
前記電力変換装置に対して並列接続されたバイパス回路と、
前記インバータの直流側に接続され前記インバータに直流電力を供給して交流電力に変換して前記負荷に供給する直流電源を備え、
前記交流電源が正常なとき前記電力変換装置により電力変換して前記負荷に電力を供給し、前記電力変換装置が異常なとき前記バイパス回路から前記負荷に交流電力を供給し、前記交流電源が異常なとき前記直流電源の直流電力を前記インバータにより変換して前記負荷に供給可能にした無停電電源装置において、
前記交流電源からの交流過電流が検出されたとき、予め定めた判断期間、前記コンバータの運転を停止するとともに、前記コンバータと前記インバータの間の直流電圧の瞬時値が予め定めた所定の範囲内にあるかどうかを判断し、前記所定の範囲内になく、かつこれが前記判断期間より長い保持期間の間まで継続するとき恒久故障と判断し、前記インバータ及び前記コンバータの運転を停止させる手段を備えたことを特徴とする無停電電源装置。
【請求項５】
交流電源からの交流電力を直流電力に変換するコンバータと、
前記コンバータで変換された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータと、
前記交流電源が異常なとき前記インバータに直流電力を供給する直流電源と、
前記交流電源と前記コンバータとの間の電路を開閉する交流開閉器と、
前記コンバータと前記インバータに対して並列に接続されたバイパス回路と、
前記バイパス回路の電路を開閉するバイパス開閉器と、
前記交流電源の交流電圧を検出する交流電圧検出器と、
前記コンバータに入力される交流電流を検出する交流電流検出器と、
前記コンバータの直流電圧を検出する直流電圧検出器と、
前記負荷に供給される電圧を検出する負荷電圧検出器と、
前記交流電圧検出器で検出された交流電圧検出信号に基づき前記交流電源の停電を検出する停電検出手段と、
前記交流電流検出器で検出された交流電流検出信号が予め定めた判断期間の間、過電流のとき交流過電流検出信号を出力する交流過電流検出手段と、
前記直流電圧検出器で検出された直流電圧検出信号が直流電圧検出基準信号より低下したとき直流電圧低下判定信号を出力する直流電圧判定手段と、
前記交流過電流検出手段で検出された前記交流過電流検出信号を入力したとき予め定めた判断期間の間、前記コンバータの運転を停止するとともに、前記直流電圧判定手段の出力を判定し、前記判断期間を継続しても前記直流電圧判定手段の出力の異常を判定しなかった場合、一過性故障と判定し、故障判定信号をラッチするラッチ回路とを備えた故障判定手段と、
前記ラッチ回路の出力により前記インバータに対して運転を継続するインバータ制御手段と、
前記ラッチ回路の出力により前記コンバータに対して運転再開をするコンバータ制御手段と、
を備えたことを特徴とする無停電電源装置。
【請求項６】
交流電源からの交流電力を直流電力に変換するコンバータと、
前記コンバータで変換された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータと、
前記交流電源が異常なとき前記インバータに直流電力を供給する直流電源と、
前記交流電源と前記コンバータとの間の電路を開閉する交流開閉器と、
前記コンバータと前記インバータに対して並列に接続されたバイパス回路と、
前記バイパス回路の電路を開閉するバイパス開閉器と、
前記交流電源の交流電圧を検出する交流電圧検出器と、
前記コンバータに入力される交流電流を検出する交流電流検出器と、
前記コンバータの直流電圧を検出する直流電圧検出器と、
前記負荷に供給される電圧を検出する負荷電圧検出器と、
前記交流電圧検出器で検出された交流電圧検出信号に基づき前記交流電源の停電を検出する停電検出手段と、
前記交流電流検出器で検出された交流電流検出信号が過電流のとき交流過電流検出信号を出力する交流過電流検出手段と、
前記直流電圧検出器で検出された直流電圧検出信号が直流電圧検出基準信号より低下したとき直流電圧低下判定信号を出力する直流電圧判定手段と、
前記交流過電流検出手段で検出された前記交流過電流検出信号を入力したとき予め定めた判断期間の間、出力する第１の定時間基準発生回路と、前記交流過電流検出手段で検出された前記交流過電流検出信号を入力したとき前記判断期間より長い保持期間の間、出力する第２の定時間基準発生回路と、前記第２の定時間基準発生回路の出力及び前記直流電圧判定手段の出力を入力し両者の出力があるとき信号を出力する第１の論理回路と、前記第１の論理回路の出力をラッチするラッチ回路と、前記第１の定時間基準発生回路からの出力及び前記ラッチ回路からの出力を入力し、この出力のうちの少なくとも一方が存在するとき前記コンバータにゲート停止信号を出力する第２の論理回路とを備え、前記故障が一過性故障か又は恒久故障かを判定する故障判定手段と、
を具備したことを特徴とする無停電電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、無停電電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無停電電源装置の一例として、商用交流電源の電力を直流電力に変換するコンバータ及び該変換された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータからなる電力変換装置と、電力変換装置に対して並列接続され電力変換装置が故障したとき生かすバイパス回路と、インバータの直流側に接続されインバータに直流電力を供給して交流電力に変換して負荷に供給する直流電源を備え、交流電源が正常なとき電力変換装置により電力変換して負荷に電力を供給し、電力変換装置が異常なときバイパス回路から負荷に交流電力を供給し、交流電源が異常なとき直流電源の直流電力をインバータにより変換して負荷に供給可能に構成されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１７１６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の無停電電源装置は負荷給電の信頼性の面から考えると、インバータの運転を如何に長く継続することが重要となる。従来の無停電電源装置では、交流電源の交流電流検出信号が過大になったとき、無停電電源装置本体に故障が発生したものとみなし、インバータのゲート制御手段およびコンバータのゲート制御手段からの運転信号を停止させ、バイパス開閉器の閉操作信号によりバイパス開閉器を閉路することで負荷への給電を継続するが、交流電源に電圧低下などの異常が発生した場合には、負荷への給電が不可能となる危険性が生ずる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
代表的な実施形態は、交流電源の電力を直流電力に変換するコンバータ及び前記変換された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータからなる電力変換装置と、前記電力変換装置に対して並列接続されたバイパス回路と、前記インバータの直流側に接続され前記インバータに直流電力を供給して交流電力に変換して前記負荷に供給する直流電源を備え、前記交流電源が正常なとき電力変換装置により電力変換して前記負荷に電力を供給し、前記電力変換装置が異常なとき前記バイパス回路から負荷に交流電力を供給し、交流電源７が異常なとき直流電源の直流電力をインバータにより変換して負荷に供給可能にしたものにおいて、電力変換装置の故障が一過性故障か、恒久故障かを判断し、一過性故障の場合は直流電源からインバータへ電力供給して負荷へ電力を供給可能にする電力供給手段を具備している。
【０００６】
代表的な実施形態によれば、交流過電流が発生した後に、直流電圧による故障判断期間と故障判定手段を追加することにより一過性故障か恒久故障かを判定することが可能となる無停電電源装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態の無停電電源装置の概略構成を示す図。
【図２】図１の制御回路を説明するためのブロック図。
【図３】図１の無停電電源装置においてインバータの運転継続の場合の動作を説明するためのタイムチャート。
【図４】図１の無停電電源装置においてインバータの運転停止の場合の動作を説明するためのタイムチャート。
【図５】図２の直流電圧判定手段を説明するための概略構成図。
【図６】図２の故障判定手段を説明するための概略構成図。
【図７】図１のコンバータの一例を説明するための概略構成図。
【図８】図１のコンバータの他例を説明するための概略構成図。
【図９】図１のインバータの一を説明するための概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態について図面を参照して説明する。代表的な実施形態は、図１において、交流電源７の電力を直流電力に変換するコンバータ２及び前記変換された直流電力を交流電力に変換して負荷６に供給するインバータ１からなる電力変換装置と、電力変換装置に対して並列接続されたバイパス回路１２と、インバータ１の直流側に接続されインバータ１に直流電力を供給して交流電力に変換して負荷に供給する直流電源４を備え、交流電源７が正常なとき電力変換装置により電力変換して負荷６に電力を供給し、電力変換装置が異常なときバイパス回路１２から負荷６に交流電力を供給し、交流電源７が異常なとき直流電源４の直流電力をインバータ１により変換して負荷６に供給可能にしたものにおいて、電力変換装置の故障が一過性故障を判断し、一過性故障の場合は直流電源４からインバータ１へ電力供給して負荷６へ電力を供給可能にする電力供給手段を具備したものである。
【０００９】
また、電力変換装置の故障が一過性故障か恒久故障かを判断し、一過性故障の場合は直流電源４からインバータ１へ電力供給して負荷６へ電力を供給可能にし、恒久故障の場合は電力変換装置の運転を停止して負荷への電力供給を停止させる電力供給手段を具備したものである。
【００１０】
以下、図１によって具体的な実施形態について説明する。交流電源７は交流開閉器（交流スイッチ）５に接続され、交流スイッチ５のもう一方はコンバータ（順変換器）２の入力とバイパス開閉器（バイパススイッチ）３の一方に接続されている。コンバータ２は直流電源４と接続され、それらの直流出力はインバータ１の入力となる。インバータ１の出力はバイパススイッチ３の一方に接続され本無停電電源装置の出力となり負荷６と接続されている。
【００１１】
さらに、後述する無停電電源装置の制御回路８０を有し、インバータ１およびコンバータ２はインバータ運転信号２１およびコンバータ運転信号２２により制御される。バイパススイッチ３および交流スイッチ５もそれぞれバイパススイッチ操作信号２３および交流スイッチ操作信号２７により操作される。
【００１２】
一方、交流電流検出器８は交流電源７により無停電電源装置に流れる交流電流を検出し交流電流検出信号２４を出力する。交流電圧検出器９ａは無停電電源装置に供給される交流電圧を検出し、交流電圧検出信号２６を出力する。直流電圧検出器９ｂは電力変換装置、具体的にはコンバータ２とインバータ１の間の直流回路の電圧を検出し、直流電圧検出信号２５を出力する。負荷電圧検出器９ｃは電力変換装置の負荷６に供給される交流電圧を検出し、負荷電圧検出信号２８を出力する。
【００１３】
図７はコンバータ２の一例であり、図８はコンバータ２の他例である。これらはリアクトル４２、ダイオード４３、４４、４５と、リアクトル４６と、ＩＧＢＴなどの半導体スイッチ４７、４８、５３、５４と、ダイオード４９、５０と、コンデンサ５１、５２から構成されている。
【００１４】
図９はインバータ１の一例であり、半導体スイッチ５５、５６、リアクトル５７から構成されている。
【００１５】
図２は無停電電源装置の制御回路８０の構成例である。比較器などで構成される交流過電流検出手段３２と、比較器などから構成される停電検出手段３３と、比較器などから構成される極性判定手段３４と、後述する故障判定手段３５と、ＰＷＭ制御回路やゲート駆動回路などから構成されるインバータゲート制御手段３６およびコンバータゲート制御手段３９と、リレーなどから構成されるバイパススイッチ制御手段３７および交流スイッチ制御手段３８から構成される。直流電源４の端子電圧は、コンデンサ５１（Ｐ−Ｃ間）とコンデンサ５２（Ｃ−Ｎ間）の両端電圧より高い任意の電圧とする。
【００１６】
故障判定手段３５は、図６に示すように交流過電流検出手段３２で検出された交流過電流検出信号６２を入力したとき予め定めた判断期間ｔ1（図３、図４）に示す間、出力する第１の定時間基準発生回路（Ａ）７３と、交流過電流検出手段３２で検出された交流過電流検出信号６２を入力したとき判断期間ｔ1より長い保持期間ｔ２の間、出力する第２の定時間基準発生回路（Ｂ）７４と、第２の定時間基準発生回路（Ｂ）７４の出力及び直流電圧判定手段３１の出力６１を入力し両者の出力があるとき信号を出力する第１の論理回路例７６例えば論理積回路と、論理回路７６の出力をラッチするラッチ回路７７と、定時間基準発生回路（Ａ）７３からの出力及びラッチ回路７７からの出力を入力し、この出力のうちの少なくとも一方が存在するときコンバータ２にゲート停止信号を備える第２の論理回路７５例えば論理和回路とを備え、前記故障が一過性故障か又は恒久故障かを判定するものである。
【００１７】
上記コンバータ２の動作を説明する。交流電源７の電圧が正常、例えば定格電圧の６０％以上の時、交流スイッチ５をオンし、コンバータ２に交流電源７を接続する。この時、交流電圧検出器９ａにより検出した交流電圧検出信号２６を用いて、極性判定手段３４で交流電源７の極性を判定する。極性が正であった場合、半導体スイッチ４７をスイッチングし、極性が負の場合は半導体スイッチ４８をスイッチングする。
【００１８】
交流電源７の極性が正で、コンバータ運転信号２２ａにより半導体スイッチ４７をオンすると、交流電源７→リアクトル４２→ダイオード４３→半導体スイッチ４７→交流電源７の経路で電流が流れ、リアクトル４２に流れる電流は増加し磁気エネルギーとして充電される。半導体スイッチ４７をオフすると、交流電源７→リアクトル４２→ダイオード４３→ダイオード４９→コンデンサ５１→交流電源７の経路で電流が流れ、コンデンサ５１が充電される。
【００１９】
交流電源７の極性が負で、コンバータ運転信号２２ｂにより半導体スイッチ４８をオンすると、交流電源７→半導体スイッチ４８→ダイオード４４→リアクトル４２→交流電源７の経路で電流が流れる。半導体スイッチ４８をオフすると、交流電源７→コンデンサ５２→ダイオード５０→ダイオード４４→リアクトル４２→交流電源７の経路で電流が流れ、コンデンサ５２が充電される。
【００２０】
半導体スイッチ４７および半導体スイッチ４８のスイッチングの時比率を変化させることにより、コンデンサ５１とコンデンサ５２のそれぞれを交流電源７のピーク値より高い任意の電圧に制御することができる。
【００２１】
交流電圧検出器９ａの交流電圧検出信号２６に基づいて停電検出手段３３により、交流電源７の停電を検出した場合、交流スイッチ制御手段３８の出力２７により交流スイッチ５をオフして、交流電源７を切り離す。コンバータゲート制御手段３９は停電検出手段３３の停電検出信号６３により直流電源４からの直流電力によって直流電圧を供給する動作に切り替わる。交流電源７が停電している間は、極性判定手段３４は内部のタイマーなどにより、インバータ１から負荷６に供給される出力電圧周波数の１／２サイクル毎にその出力６４を例えば１と０とに変化させる。極性判定手段３４の出力６４が１の時に、半導体スイッチ４８をスイッチングし、その出力が０の時に半導体スイッチ４７をスイッチングする。
【００２２】
半導体スイッチ４８をオンすると、直流電源４→リアクトル４６→ダイオード４５→ダイオード４９→コンデンサ５１→半導体スイッチ４８→直流電源４の経路で電流が流れ、コンデンサ５１が充電される。
【００２３】
半導体スイッチ４７をオンすると、直流電源４→リアクトル４６→ダイオード４５→半導体スイッチ４７→コンデンサ５２→ダイオード５０→直流電源４の経路で電流が流れ、コンデンサ５２が充電される。
【００２４】
半導体スイッチ４７および半導体スイッチ４８のスイッチングの時比率を変化させることにより、コンデンサ５１とコンデンサ５２のそれぞれを直流電源４の電圧より低い任意の電圧に制御することができる。
【００２５】
停電検出手段３３の出力に基づいて交流電源７が健全であれば、主にコンバータ２の出力より供給される直流電力を入力とするインバータ１が所望の交流電圧を出力することによってインバータ１から負荷６へ電力を供給する。交流電源７が健全であれば、バイパス回路１２を介して負荷６に交流電源７からの交流電力を直接供給することもできる。交流電源７に瞬時停電または瞬時電圧低下などの異常が発生した場合には、交流スイッチ５をオフにして交流電源側回路を切り離し、直流電源４から供給される直流電力をインバータ１の入力とすることでインバータ１の運転を継続し、負荷６への給電を無停電化することができる。
【００２６】
さらに、本実施形態に係る無停電電源装置では、交流過電流が発生した後に、直流電圧判定手段３１の出力を故障判定手段３５が判断期間の間、判定することで一過性故障か恒久故障かを判定でき、一過性故障の場合はインバータ１からの給電を継続させることで、無停電電源装置の給電信頼性を向上させることができる。
【００２７】
本実施形態の無停電電源装置は、交流電源７からの交流電力を、直流電力に変換する順変換器（コンバータ）２及び前記変換された直流電力を交流電力に変換して負荷６に供給するする逆変換器（インバータ）１からなる電力変換装置と、前記電力変換装置に対して並列接続であって、その回路に直列に接続されたバイパススイッチ３を含み負荷６に直接交流電力を供給するバイパス回路１２と、インバータ１の直流回路側に接続され、前記インバータ１に直流電力を供給して交流電力に変換して前記負荷6に供給する直流電源４とを備え、交流電源７が正常なとき前記電力変換装置により電力変換して負荷６に電力を供給し、また前記電力変換装置が異常なときバイパス回路１２から負荷６に交流電力を供給し、さらに交流電源７が異常なとき直流電源４の直流電力をインバータ１により交流電力に変換して負荷６に供給可能にしたものにおいて、前記電力変換装置の故障が一過性故障か、恒久故障かを判断し、一過性故障の場合はインバータ１への直流電力供給は交流電源からではなく直流電源４から供給して負荷６へ電力を供給可能にし、また恒久故障の場合のみ前記電力変換装置の運転を停止して負荷６への電力供給を停止させる電力供給手段を具備したことを特徴とするものである。
【００２８】
（実施例の構成）
図２は図１の制御回路８０の内部構成を示すブロック図であり、従来の無停電電源装置に新たに追加された構成は、交流過電流検出信号６２を交流スイッチ制御手段３８へ入力している点、直流電源電圧を電圧検出器９ｂにより、直流電圧検出信号２５を直流判定手段３１へ入力している点、および故障判定手段３５による故障判定結果を故障判定信号６５としてインバータゲート制御手段３６とバイパススイッチ制御手段３７に入力、コンバータゲート停止信号６６をコンバータ制御手段３９に入力している点である。
【００２９】
直流電圧判定手段３１は図５に示すように直流電圧検出器９ｂで検出された直流電圧検出信号２５が設定器７１からの直流電圧検出基準信号より低下したとき直流電圧低下判定信号６１を出力するものである。具体的には、直流電圧検出基準信号を設定する直流電圧検出基準信号設定器７１と、減算器とオペアンプからなり、直流電圧検出基準信号と直流電圧検出信号２５とを比較するパレータ７２からなっている。
【００３０】
図５の構成において、直流電圧検出信号２５を予め定めた直流電圧検出基準信号７１とコンパレータ７２により比較し、直流電圧検出信号２５が直流電圧検出基準信号７１より低い場合に、直流電圧低下判定信号６１を出力する。
【００３１】
故障判定手段３５は、以下の構成を備えたものである。具体的には、図６に示すように交流過電流検出手段３２で検出された交流過電流検出信号６２を入力したとき予め定めた判断期間（定時間基準）ｔ１の間出力する第１の定時間基準発生回路（Ａ）７３と、交流過電流検出手段３２で検出された交流過電流検出信号６２を入力したとき保持期間（第２の定時間基準）ｔ２の間出力する第２の定時間基準発生回路（Ｂ）７４と、定時間基準発生回路（Ｂ）７４からの保持期間ｔ２の間出力される信号と直流電圧判定手段３１からの直流電圧低下判定信号６１が共に存在したとき故障判定信号を出力する第２の論理回路７６例えば論理積回路と、論理回路７６の出力をラッチするラッチ回路７７と、ラッチ回路７７と定時間基準発生回路（Ａ）７３のいずれか一方から信号があるときにコンバータ２に動作停止信号６６を出力する第２の論理回路７５例えば論理和回路からなるものである。
【００３２】
図６において、交流過電流検出信号６２が入力されると、第１の定時間基準発生回路（Ａ）７３で設定される判断時間ｔ１の間、コンバータゲート停止信号６６が出力され、コンバータ２が停止する。第２の定時間基準発生回路（Ｂ）７４も保持期間ｔ２の間信号を出力するが、この間に直流電圧判定信号６１の入力が無ければ、コンバータゲート停止信号６６が解除されコンバータ２の運転が再開される。この時、交流スイッチ制御手段３８により交流スイッチ５をオフし、直流電源４からの直流電力によりコンバータ２を運転する動作に切り替える（ＤＣ→ＤＣ）。コンバータ２が停止していた間はコンデンサ５１およびコンデンサ５２に充電されていた直流電力がインバータ１によって消費されるため直流電圧が低下しているため、直流電圧が充電されるまでこの動作を継続する。直流電圧の充電が完了した後に交流電源７からの電力でコンバータ２が直流電力を供給する動作（ＡＣ→ＤＣ）を切替え、通常動作に戻る。本動作によりインバータ１が停止することなく負荷６へ電力供給を継続できる。
【００３３】
定時間基準発生回路（Ｂ）７４が出力されている間に直流電圧判定信号６１の入力があった場合、無停電電源装置に故障が発生していると判断し、故障状態であることをラッチ回路７７にラッチすると共に、故障判定信号６５およびコンバータゲート停止信号６６の両方が出力される。故障判定信号６５が出力されると、インバータゲート制御手段３６はインバータ１の運転を停止し、バイパススイッチ制御手段３７の出力であるバイパススイッチ操作信号２３によりバイパススイッチ３がオンになる。コンバータゲート停止信号６６によりコンバータ制御手段３９はコンバータ２の運転を停止する。
【００３４】
（実施形態の作用効果）
以上述べた無停電電源装置の運転で、交流過電流が発生した際に、故障判断期間と故障判定手段３５により、一過性故障か恒久故障かを判断できる。この結果、恒久故障と判断したときのみインバータ１を停止させることができる。このことからインバータ１を必要以上に停止させることがなくなるため負荷６への給電信頼性を向上させることができる。
【００３５】
以上述べた実施形態の無停電電源装置において、交流過電流検出手段３２において交流過電流が検出された場合、故障判定手段３５は、予め定めた判断期間の間、直流電圧判定手段３１により直流電圧の瞬時値が予め定めた所定の範囲内にあるかどうかを示す出力を用いて一過性故障または恒久故障を判定する。その判定結果が一過性故障であればインバータ１への電力供給を直流電源４へ切り替えることを特徴とするものである。
【００３６】
この動作の概念を、インバータ１の運転が継続できる場合は図３、インバータ１の運転が停止する場合は図４を参照して説明する。Ａ点で交流過電流検出手段３２が交流過電流故障を検出した場合、コンバータゲート停止信号６６によりコンバータゲート制御手段３９は半導体スイッチ４７および半導体スイッチ４８を停止させる。
【００３７】
故障判定手段３５は、予め定めた判断期間ｔ１の間、直流電圧判定手段３１の出力を判定する。判断期間ｔ１は、交流電源７の１／２サイクル（５０Ｈｚであれば１０ｍｓ）程度で良い。判断期間ｔ１を経過しても直流電圧判定手段３１が異常を検出しなかった場合、故障判定手段３５は一過性故障と判定し故障判定信号６５を変化させず、コンバータ２の運転を再開する（Ｂ点）。この時、直流電源４からの直流電力を用いてコンデンサ５１とコンデンサ５２を充電するようにコンバータゲート制御手段３９から半導体スイッチ４７および半導体スイッチ４８をスイッチングする。直流電圧の充電が完了した後に交流電源７からの電力で無停電電源装置が動作するようにコンバータ２の動作を切替え、通常動作に戻る（Ｃ点）。本動作により、入力過電流を検出した場合でもインバータ１を停止することなく、負荷６への電力供給が可能となる。
【００３８】
定時間基準発生回路（Ｂ）７４は、交流過電流故障を検出した後、予め定めた保持期間ｔ２の間、交流過電流故障を検出したことを保持する。保持期間ｔ２は、コンデンサ５１およびコンデンサ５２に、故障発生前に充電されていた直流電力をインバータ１が消費する時間を念頭に決定するが、例えば１０〜３０秒程度で良い。故障判定手段３５の出力である故障判定信号６５に変化がなく、コンバータ２が運転を開始した後に、保持期間ｔ２の期間内に直流電圧判定手段３１の出力が異常を示した場合、半導体スイッチなどの故障が疑われるため、故障判定手段３５は恒久故障と判定し、故障判定信号６５を出力する。この時、インバータ装置１およびコンバータ２は停止し、バイパススイッチ３がオンすることで、バイパス回路１２を通して交流電源７の交流電力を負荷６に供給する（Ｄ点）。本動作により負荷６の無停電化が可能となり、また無停電電源装置の恒久故障を判定することが可能となる。
【００３９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００４０】
前述の直流電源４は直流電圧源が構成できるものであれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ及び蓄電池等でも構わない。また、同図に示す入力分岐点１０からバイパススイッチ３を通り、出力接続点１１までの回路をバイパス回路１２と称する。バイパススイッチ３の構成は問わないが、半導体、機械スイッチもしくはそれらの両方から構成される例がある。
【００４１】
前述の電力供給手段は、主として前述の直流電圧判定手段３１と、交流過電流検出手段３２と、故障判定手段３５と、インバータゲート制御手段３６と、バイパススイッチ制御手段３７と交流スイッチ制御手段３８と、コンバータゲート制御手段３９で構成してもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１…インバータ、２…コンバータ、３…バイパススイッチ、４…直流電源、５…交流スイッチ、６…負荷、７…交流電源、８…交流電流検出器、９ａ…交流電圧検出器、９ｂ…直流電圧検出器、９ｃ…負荷電圧検出器、１０…入力分岐点、１１…出力分岐点、１２…バイパス回路、２１…インバータ運転信号、２２…コンバータ運転信号、２３…バイパススイッチ操作信号、２４…交流電流検出信号、２５…直流電圧検出信号、２６…交流電圧検出信号、２７…交流スイッチ操作信号、２８…負荷電圧検出信号、３１…直流電圧判定手段、３２…交流過電流検出手段、３３…停電検出手段、３４…極性判定手段、３５…故障判定手段、３６…インバータゲート制御手段、３７…バイパススイッチ制御手段、３８…交流スイッチ制御手段、３９…コンバータゲート制御手段、４１…コンデンサ、４２…リアクトル、４３…ダイオード、４４…ダイオード、４５…ダイオード、４６…リアクトル、４７…半導体スイッチ、４８…半導体スイッチ、４９…ダイオード、５０…ダイオード、５１…コンデンサ、５２…コンデンサ、５３…半導体スイッチ、５４…半導体スイッチ、５５…半導体スイッチ、５６…半導体スイッチ、５７…リアクトル、５８…コンデンサ、６１…直流電圧低下判定信号、６２…交流過電流検出信号、６３…停電検出信号、６４…極性判定信号、６５…故障判定信号、６６…コンバータゲート停止信号、７１…直流電圧検出基準信号設定器、７２…コンパレータ、７３…定時間基準発生回路（Ａ）、７４…定時間基準発生回路（Ｂ）、７５…論理和回路、７６…論理積回路、７７…ラッチ回路、８０…制御回路。
【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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