(57)【要約】【課題】メンテナンスが容易な無停電電源装置が要求されている。【解決手段】  無停電電源装置は複数台のAC−DC−AC変換器ユニット４a、４ｂ、４ｃと共通の制御ニット９とで構成されている。各ユニット４a、４ｂ、４cは正常動作か否かを示す動作状態信号発生手段を有し且つ第１及び第２の主コネクタ２２、２３を介して交流入力端子１a、１ｂ、１ｃ及び交流出力端子２a、２ｂ、２ｃに接続されている。制御ユニット９は各ユニット４a、４b、４ｃの正常を示す動作状態信号を計数する計数手段、及び計数手段の出力で入力電流制限値を切換えるリミッタ回路を有し、更に、計数手段の出力で出力電流制限値を切換えるクリップ回路を有する。故障又はメンテナンス対象のユニットは無停電電源装置から取り外された時に、残りのユニットが過電流状態になることがリミッタ回路及びクリップ回路で制限される。【選択図】図１
2007143326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧を入力するための交流入力端子と、
交流電圧を出力するための交流出力端子と、
直流電力を蓄え且つ直流電力を出力するための蓄電手段と、
前記交流入力端子と前記蓄電手段との間に接続され且つ複数の交流―直流変換スイッチを含んでいる交流―直流変換回路、前記蓄電手段と前記交流出力端子との間に接続され且つ複数の直流―交流変換スイッチを含んでいる直流―交流変換回路、及び前記交流―直流変換回路と前記直流―交流変換回路との少なくとも一方が正常動作状態か否かを示す動作状態信号を発生する動作状態信号発生手段をそれぞれ備えている複数の交流−直流―交流変換器ユニットと、
各交流―直流−交流変換器ユニットの前記動作状態信号発生手段にそれぞれ接続され且つ前記正常動作を示している前記動作状態信号の数を計数する計数手段と、
前記交流入力端子を通って流れる入力電流を所望値に制御するための電流制御信号を形成する電流制御信号形成手段、前記交流入力端子の交流電圧よりも高い周波数を有する比較波を供給するための第１の比較波供給手段、各交流―直流−交流変換器ユニットの前記交流―直流変換スイッチをオン・オフ制御するための交流―直流変換制御信号を形成するためのものであって、前記電流制御信号形成手段に接続された一方の入力端子と前記第１の比較波供給手段に接続された他方の入力端子と各交流―直流−交流変換器ユニットにそれぞれ接続された出力端子とを有している交流−直流変換用比較手段、及び前記計数手段から得られた計数値に対して比例的に前記入力電流の振幅を制限するために前記電流制御信号の振幅を制御するためのものであって、前記電流制御信号形成手段及び前記計数手段に接続されている入力電流制限手段を含んでいる交流―直流変換制御回路と、
前記交流出力端子の出力電圧を所望値に制御するための電圧制御信号を形成する電圧制御信号形成手段、前記交流出力電圧よりも高い周波数を有する比較波を供給するための第２の比較波供給手段、及び各交流―直流−交流変換器ユニットの前記直流―交流変換スイッチをオン・オフ制御するための直流―交流変換制御信号を形成するためのものであって、前記電圧制御信号形成手段に接続された一方の入力端子と前記第２の比較波供給手段に接続された他方の入力端子と各交流―直流−交流変換器ユニットにそれぞれ接続された出力端子とを有している直流−交流変換用比較手段を含んでいる直流―交流変換制御回路と
を備えていることを特徴とする無停電電源装置。
【請求項２】
前記直流―交流変換制御回路は、更に、前記計数手段から得られた計数値に対して比例的に前記交流出力端子を流れる出力電流の振幅を制限するために前記電圧制御信号の振幅を制限するためのものであって、前記電圧制御信号形成手段及び前記計数手段に接続されている出力電流制限手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の無停電電源装置。
【請求項３】
交流電圧を入力するための交流入力端子と、
交流電圧を出力するための交流出力端子と、
直流電力を蓄え且つ直流電力を出力するための蓄電手段と、
前記交流入力端子と前記蓄電手段との間に接続され且つ複数の交流―直流変換スイッチを含んでいる交流―直流変換回路、前記蓄電手段と前記交流出力端子との間に接続され且つ複数の直流―交流変換スイッチを含んでいる直流―交流変換回路、及び前記交流―直流変換回路と前記直流―交流変換回路との少なくとも一方が正常動作状態か否かを示す動作状態信号を発生する動作状態信号発生手段をそれぞれ備えている複数の交流−直流―交流変換器ユニットと、
各交流―直流−交流変換器ユニットの前記動作状態信号発生手段にそれぞれ接続され且つ前記正常動作を示している前記動作状態信号の数を計数する計数手段と、
前記交流入力端子を通って流れる入力電流を所望値に制御するための電流制御信号を形成する電流制御信号形成手段、前記交流入力端子の交流電圧よりも高い周波数を有する比較波を供給するための第１の比較波供給手段、及び各交流―直流−交流変換器ユニットの前記交流―直流変換スイッチをオン・オフ制御するための交流―直流変換制御信号を形成するためのものであって、前記電流制御信号形成手段に接続された一方の入力端子と前記第１の比較波供給手段に接続された他方の入力端子と各交流―直流−交流変換器ユニットにそれぞれ接続された出力端子とを有している交流−直流変換用比較手段を含んでいる交流―直流変換制御回路と、
前記交流出力端子の出力電圧を所望値に制御するための電圧制御信号を形成する電圧制御信号形成手段、前記交流出力電圧よりも高い周波数を有する比較波を供給するための第２の比較波供給手段、及び各交流―直流−交流変換器ユニットの前記直流―交流変換スイッチをオン・オフ制御するための直流―交流変換制御信号を形成するためのものであって、前記電圧制御信号形成手段に接続された一方の入力端子と前記第２の比較波供給手段に接続された他方の入力端子と各交流―直流−交流変換器ユニットにそれぞれ接続された出力端子とを有している直流−交流変換用比較手段、及び前記計数手段から得られた計数値に対して比例的に前記交流出力端子を流れる出力電流の振幅を制限するために前記電圧制御信号の振幅を制限するためのものであって、前記電圧制御信号形成手段及び前記計数手段に接続されている出力電流制限手段を含んでいる直流―交流変換制御回路と
を備えていることを特徴とする無停電電源装置。
【請求項４】
交流電圧を入力するための交流入力端子と、
交流電圧を出力するための交流出力端子と、
直流電力を蓄え且つ直流電力を出力するための蓄電手段と、
前記交流入力端子と前記蓄電手段との間に接続され且つ複数の交流―直流変換スイッチを含んでいる交流―直流変換回路、及び前記交流―直流変換回路が正常動作状態か否かを示す動作状態信号を発生する交流−直流変換器ユニット動作状態信号発生手段をそれぞれ備えている複数の交流−直流変換器ユニットと、
前記蓄電手段と前記交流出力端子との間に接続され且つ複数の直流―交流変換スイッチを含んでいる直流―交流変換回路をそれぞれ有している複数の直流―交流変換器ユニットと、
各交流―直流変換器ユニットの前記交流−直流変換器ユニット動作状態信号発生手段にそれぞれ接続され且つ前記正常動作を示している前記動作状態信号の数を計数する計数手段と、
前記交流入力端子を通って流れる入力電流を所望値に制御するための電流制御信号を形成する電流制御信号形成手段、前記交流入力端子の交流電圧よりも高い周波数を有する比較波を供給するための第１の比較波供給手段、各交流―直流変換器ユニットの前記交流―直流変換スイッチをオン・オフ制御するための交流―直流変換制御信号を形成するためのものであって、前記電流制御信号形成手段に接続された一方の入力端子と前記第１の比較波供給手段に接続された他方の入力端子と各交流―直流変換器ユニットにそれぞれ接続された出力端子とを有している交流−直流変換用比較手段、及び前記計数手段から得られた計数値に対して比例的に前記入力電流の振幅を制限するために前記電流制御信号の振幅を制御するためのものであって、前記電流制御信号形成手段及び前記計数手段に接続されている入力電流制限手段を含んでいる交流―直流変換制御回路と、
前記交流出力端子の出力電圧を所望値に制御するための電圧制御信号を形成する電圧制御信号形成手段、前記交流出力電圧よりも高い周波数を有する比較波を供給するための第２の比較波供給手段、及び各直流−交流変換器ユニットの前記直流―交流変換スイッチをオン・オフ制御するための直流―交流変換制御信号を形成するためのものであって、前記電圧制御信号形成手段に接続された一方の入力端子と前記第２の比較波供給手段に接続された他方の入力端子と各直流−交流変換器ユニットにそれぞれ接続された出力端子とを有している直流−交流変換用比較手段を含んでいる直流―交流変換制御回路と
を備えていることを特徴とする無停電電源装置。
【請求項５】
前記直流―交流変換制御回路は、更に、前記計数手段から得られた計数値に対して比例的に前記交流出力端子を流れる出力電流の振幅を制限するために前記電圧制御信号の振幅を制限するためのものであって、前記電圧制御信号形成手段及び前記計数手段に接続されている出力電流制限手段を備えていることを特徴とする請求項４記載の無停電電源装置。
【請求項６】
交流電圧を入力するための交流入力端子と、
交流電圧を出力するための交流出力端子と、
直流電力を蓄え且つ直流電力を出力するための蓄電手段と、
前記交流入力端子と前記蓄電手段との間に接続され且つ複数の交流―直流変換スイッチを含んでいる交流―直流変換回路をそれぞれ有している複数の交流−直流変換器ユニットと、
前記蓄電手段と前記交流出力端子との間に接続され且つ複数の直流―交流変換スイッチを含んでいる直流―交流変換回路、及び前記直流―交流変換回路が正常動作状態か否かを示す動作状態信号を発生する直流−交流変換器ユニット動作状態信号発生手段をそれぞれ備えている複数の直流―交流変換器ユニットと、
各直流―交流変換器ユニットの前記直流−交流変換器ユニット動作状態信号発生手段にそれぞれ接続され且つ前記正常動作を示している前記動作状態信号の数を計数する計数手段と、
前記交流入力端子を通って流れる入力電流を所望値に制御するための電流制御信号を形成する電流制御信号形成手段、前記交流入力端子の交流電圧よりも高い周波数を有する比較波を供給するための第１の比較波供給手段、及び各交流―直流変換器ユニットの前記交流―直流変換スイッチをオン・オフ制御するための交流―直流変換制御信号を形成するためのものであって、前記電流制御信号形成手段に接続された一方の入力端子と前記第１の比較波供給手段に接続された他方の入力端子と各交流―直流変換器ユニットにそれぞれ接続された出力端子とを有している交流−直流変換用比較手段を含んでいる交流―直流変換制御回路と、
前記交流出力端子の出力電圧を所望値に制御するための電圧制御信号を形成する電圧制御信号形成手段、前記交流出力電圧よりも高い周波数を有する比較波を供給するための第２の比較波供給手段、各直流−交流変換器ユニットの前記直流―交流変換スイッチをオン・オフ制御するための直流―交流変換制御信号を形成するためのものであって、前記電圧制御信号形成手段に接続された一方の入力端子と前記第２の比較波供給手段に接続された他方の入力端子と各直流−交流変換器ユニットにそれぞれ接続された出力端子とを有している直流−交流変換用比較手段、及び前記計数手段から得られた計数値に対して比例的に前記交流出力端子を流れる出力電流の振幅を制限するために前記電圧制御信号の振幅を制限するためのものであって、前記電圧制御信号形成手段及び前記計数手段に接続されている出力電流制限手段を含んでいる直流―交流変換制御回路と
を備えていることを特徴とする無停電電源装置。
【請求項７】
前記電流制御信号形成手段は、前記交流入力端子を流れる入力電流の目標値を発生する入力電流目標値発生手段と、前記入力電流を検出する入力電流検出手段と、前記入力電流目標値発生手段と前記入力電流検出手段とに接続されており且つ前記入力電流の検出値と前記入力電流の目標値との差を示す偏差信号を形成し、これを電流制御信号として出力する偏差信号形成手段とから成り、
前記入力電流制限手段は前記入力電流目標値発生手段に接続されていることを特徴とする請求項１又は２又は４又は５記載の無停電電源装置。
【請求項８】
前記出力電流制限手段は、
前記出力電流を検出する出力電流検出手段と、
前記出力電流検出手段と前記計数手段とに接続され且つ前記計数手段の計数値に比例的に変化するクリップ値を有するクリップ回路と、
前記電圧制御信号形成手段に接続された一方の入力端子と前記クリップ回路に接続された他方の入力端子と前記比較手段に接続された出力端子とを有し、前記電圧制御信号から前記クリップ回路の出力を減算した値を出力する演算手段と
から成ることを特徴とする請求項２又は３又は５又は６記載の無停電電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータ、病院、空港等の交流電源装置として好適な無停電電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的な無停電電源装置は、例えば、後記特許文献１に記載されているように交流（ＡＣ）−直流（ＤＣ）変換器即ちコンバータと蓄電池と直流（ＤＣ）―交流（ＡＣ）変換器即ちインバータとから成り、歪みの少ない交流電圧を負荷に対して安定的に供給するように構成されている。また、無停電電源装置は、交流入力電流の波形を正弦波に近似させると共に高い力率（例えば１）の電力供給を可能にするように構成されている。
【０００３】
無停電電源装置を使用した給電方式として常時インバータ給電方式と常時商用給電方式とがある。前者の常時インバータ給電方式は、商用交流電源が正常異常に関係なくインバータを介して負荷に交流電圧を供給する方式であるので、商用交流電源の電圧低下、周波数変動、瞬時過電圧などが発生しても負荷に対して電圧振幅が一定で且つ周波数が一定の交流電圧を供給できるという特長を有する。
コンバータとインバータとを含む無停電電源装置の標準ユニット化が進んでおり、複数個の標準ユニットによって大容量の無停電電源を構成することがある。複数個の標準ユニットを使用することにより、万一に１つの標準ユニットが破損した時には、この破損した標準ユニットを切離し、残った標準ユニットを継続運転することで、負荷に対して良質な電力を供給し続けることができる。
上記の場合、搭載している標準ユニットの台数に応じて装置の電力容量を増減させる必要がある。各標準ユニットに対して制御装置を具備させ、標準ユニット毎に過負荷検出を行うことでシステム全体の装置容量を管理することが可能であるが、この構成にすると、各標準ユニットに電圧検出器、電流検出器、マイクロプロセッサ等の制御器を設けることが必要になり、必然的にシステムが高値になる。
【特許文献１】特開平９−２５２５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明が解決しようとする課題は無停電電源装置のコストの低減が要求されていることであり、本発明の目的は低コストであるにも拘わらず無停電電源装置を介しての連続的な給電が可能な無停電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】
【０００５】
上記課題を解決し、上記目的を達成するための本発明は、            
交流電圧を入力するための交流入力端子と、
交流電圧を出力するための交流出力端子と、
直流電力を蓄え且つ直流電力を出力するための蓄電手段と、
前記交流入力端子と前記蓄電手段との間に接続され且つ複数の交流―直流変換スイッチを含んでいる交流―直流変換回路、前記蓄電手段と前記交流出力端子との間に接続され且つ複数の直流―交流変換スイッチを含んでいる直流―交流変換回路、及び前記交流―直流変換回路と前記直流―交流変換回路との少なくとも一方が正常動作状態か否かを示す動作状態信号を発生する動作状態信号発生手段をそれぞれ備えている複数の交流−直流―交流変換器ユニットと、
各交流―直流−交流変換器ユニットの前記動作状態信号発生手段にそれぞれ接続され且つ前記正常動作を示している前記動作状態信号の数を計数する計数手段と、
前記交流入力端子を通って流れる入力電流を所望値に制御するための電流制御信号を形成する電流制御信号形成手段、前記交流入力端子の交流電圧よりも高い周波数を有する比較波を供給するための第１の比較波供給手段、各交流―直流−交流変換器ユニットの前記交流―直流変換スイッチをオン・オフ制御するための交流―直流変換制御信号を形成するためのものであって、前記電流制御信号形成手段に接続された一方の入力端子と前記第１の比較波供給手段に接続された他方の入力端子と各交流―直流−交流変換器ユニットにそれぞれ接続された出力端子とを有している交流−直流変換用比較手段、及び前記計数手段に接続されていると共に前記電流制御信号のレベルを変えるために前記電流制御信号形成手段の所定箇所に接続され且つ前記入力電流の最大値を前記計数手段から得られた計数値に比例的に変える機能を有している入力電流制限手段を含んでいる交流―直流変換制御回路と、
前記交流出力端子の出力電圧を所望値に制御するための電圧制御信号を形成する電圧制御信号形成手段、前記交流出力電圧よりも高い周波数を有する比較波を供給するための第２の比較波供給手段、及び各交流―直流−交流変換器ユニットの前記直流―交流変換スイッチをオン・オフ制御するための直流―交流変換制御信号を形成するためのものであって、前記電圧制御信号形成手段に接続された一方の入力端子と前記第２の比較波供給手段に接続された他方の入力端子と各交流―直流−交流変換器ユニットにそれぞれ接続された出力端子とを有している直流−交流変換用比較手段を含んでいる直流―交流変換制御回路と
を備えていることを特徴とする無停電電源装置に係わるものである。
【０００６】
なお、請求項２に示すように、前記直流―交流変換制御回路に、更に、前記計数手段に接続されていると共に前記電圧制御信号のレベルを変えるために前記電圧制御信号形成手段の所定箇所に接続され且つ前記交流出力端子を流れる出力電流の最大値を前記計数手段から得られた計数値に比例的に変える機能を有している出力電流制限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、前記交流―直流変換制御回路には前記入力電流制限手段を設けないで、前記直流―交流変換制御回路に出力電流制限手段を設けることができる。
また、請求項３〜６に示すように、前記複数の交流−直流―交流変換器ユニットを、複数の交流−直流変換器ユニットと複数の直流―交流変換器ユニットとの組み合わせで構成することができる。
また、請求項７に示すように、前記電流制御信号形成手段は、前記交流入力端子を流れる入力電流の目標値を発生する入力電流目標値発生手段と、前記入力電流を検出する入力電流検出手段と、前記入力電流目標値発生手段と前記入力電流検出手段とに接続されており且つ前記入力電流の検出値と前記入力電流の目標値との差を示す偏差信号を形成し、これを電流制御信号として出力する偏差信号形成手段とから成り、前記入力電流制限手段は前記入力電流目標値発生手段に接続されていることが望ましい。
また、請求項８に示すように、前記出力電流制限手段は、前記出力電流を検出する出力電流検出手段と、前記出力電流検出手段と前記計数手段とに接続され且つ前記計数手段の計数値に比例的に変化するクリップ値を有するクリップ回路と、前記電圧制御信号形成手段に接続された一方の入力端子と前記クリップ回路に接続された他方の入力端子と前記比較手段に接続された出力端子とを有し、前記電圧制御信号から前記クリップ回路の出力を減算した値を出力する演算手段とから成ることが望ましい。
また、前記入力電流制限手段は、前記入力電流目標値発生手段の中に設けられたリミッタ回路であることが望ましい。
また、前記直流―交流変換制御回路の電圧制御信号形成手段は、前記交流出力端子の出力電圧の目標値を発生する出力電圧目標値発生手段と、前記交流出力端子の出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、前記出力電圧の目標値と前記出力電圧を検出値との差を示す偏差信号を形成し、これを電圧制御信号として出力する偏差信号形成手段とから成ることが望ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明によれば、複数の交流―直流―交流変換器ユニット、又は複数の交流―直流変換器ユニットと複数の直流―交流変換器ユニットとの組み合わせに対して共通の交流―直流変換制御回路及び直流―交流変換制御回路が設けられている。従って、従来の交流―直流―交流変換器ユニット毎に交流―直流変換制御回路及び直流―交流変換制御回路を設ける場合に比べて本発明の無停電電源装置の構成は簡略化され、無停電電源装置のコストの低減を図ることができる。
また、請求項１の発明によれば、複数の交流―直流―交流変換器ユニットの中で正常動作が不可能なもの又は未接続のものが生じると、計数手段から出力される計数値が小さくなり、入力電流の制限値も計数値に対応して低い値に自動的に切り換えられる。これにより無停電電源装置を過電流から自動的に保護することができる。
また、請求項３の発明によれば、複数の交流―直流―交流変換器ユニットの中で正常動作が不可能なもの又は未接続のものが生じると、計数手段から出力される計数値が小さくなり、出力電流の制限値も計数値に対応して低い値に自動的に切り換えられる。これにより無停電電源装置を過電流から自動的に保護することができる。
また、請求項４〜６の発明のように、複数の交流−直流変換器ユニットと複数の直流―交流変換器ユニットとを設ける場合においても、入力電流又は出力電流又はこれ等の両方の制限値を計数値に対応して自動的に切り換え、無停電電源装置を過電流から自動的に保護することができる。
また、請求項７の発明によれば、入力電流の制限を容易に達成することができる。
また、請求項８の発明によれば、出力電流の制限を容易に達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１に示す実施例１に従う３相無停電電源装置は、大別して３相交流入力電圧Ｖr 、Ｖs 、Ｖt を供給するための第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃと、３相交流出力電圧Ｖu 、Ｖv 、Ｖw を送出するための第１、第２及び第３の交流出力端子２ａ、２ｂ、２ｃと、蓄電手段としての蓄電池３と、複数台（例えば３台）のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ（交流−直流−交流）変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃと、第１、第２及び第３の入力電流検出器５ａ、５ｂ、５ｃと、第１、第２及び第３の出力電流検出器６ａ、６ｂ、６ｃと、電流検出回路７と、電圧検出回路８と、制御ユニット９と、入力交流フィルタ１０と、出力交流フィルタ１１と、ＭＣＣＢ（Molded Case Circuit Breaker ）から成る入力過電流保護回路遮断器１２と、ＭＣＣＢから成る出力過電流保護回路遮断器１３と、バイパススイッチ１４とから成る。以下、これ等を詳しく説明する。
【００１０】
図示されていない商用交流電源から３相交流電力が供給される第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃには交流入力バス１５の第１、第２及び第３の交流入力電源ライン１５ａ、１５ｂ、１５ｃが接続されている。図示されていない負荷に３相交流電力を供給するための第１、第２及び第３の交流出力端子２ａ、２ｂ、２ｃには交流出力バス１６の第１、第２及び第３の交流出力電源ライン１６ａ、１６ｂ、１６ｃが接続されている。充放電可能な蓄電手段としての蓄電池３には直流バス１７の第１及び第２の直流電源ライン１７ａ、１７ｂが接続されている。
【００１１】
３台のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃは、互いに同一に形成され、第１、第２及び第３の入力導体１８ａ、１８ｂ、１８ｃを介して第１、第２及び第３の入力電源ライン１５ａ、１５ｂ、１５ｃにそれぞれ接続され、第１、第２及び第３の出力導体１９ａ、１９ｂ、１９ｃを介して第１、第２及び第３の出力電源ライン１６ａ、１６ｂ、１６ｃにそれぞれ接続され、第１及び第２の直流導体２０、２１を介して第１及び第２の直流ライン１７ａ、１７ｂにそれぞれ接続されている。各ＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃのための第１、第２及び第３の入力導体１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、第１、第２及び第３の出力導体１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、及び第１及び第２の直流導体２０、２１は雄型即ち凸型の第１の主コネクタ２２を介してＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃ側の雌型即ち凹型の第２の主コネクタ２３にそれぞれ着脱可能に接続されている。
【００１２】
第１の主コネクタ２２は、図２に示すように第１、第２及び第３の入力導体１８ａ、１８ｂ、１８ｃに接続された第１、第２及び第３の雄型端子Ｔr 、Ｔs 、Ｔt と、第１、第２及び第３の出力導体１９ａ、１９ｂ、１９ｃに接続された第４、第５及び第６の雄型端子Ｔu 、Ｔv 、Ｔw と、第１及び第２の直流導体２０、２１に接続された第７及び第８の雄型端子Ｔp 、Ｔn とを有する。
ＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃ側の第２の主コネクタ２３は、第１の主コネクタ２２の第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７及び第８の雄型端子Ｔr 、Ｔs 、Ｔt 、Ｔu 、Ｔv 、Ｔw 、Ｔp 、Ｔn を受け入れるための第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７及び第８の雌型端子Ｔr ′、Ｔs ′、Ｔt ′、Ｔu ′、Ｔv ′、Ｔw ′、Ｔp ′、Ｔn ′を有する。なお、第１の主コネクタ２２を雌型に変形し、第２の主コネクタ２３を雄型に変形することも可能である。また、第１及び第２の主コネクタ２２、２３は、雄型と雌型との組み合せ構造に限定されるものでなく、着脱可能であればどのような構造のものであってもよい。
【００１３】
制御ユニット９を各ＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃに着脱可能に接続するために雄型の第１の制御コネクタ２４と、雌型の第２の制御コネクタ２５とが設けられている。制御ユニット９側の第１の制御コネクタ２４は第１、第２、第３、第４、第５、第６及び第７の雄型制御端子Ｔcr、Ｔcs、Ｔct、Ｔcu、Ｔcv、Ｔcw、Ｔcxを有する。ＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃ側の第２の制御コネクタ２５は、第１、第２、第３、第４、第５、第６及び第７の雄型制御端子Ｔcr、Ｔcs、Ｔct、Ｔcu、Ｔcv、Ｔcw、Ｔcxを受け入れるための第１、第２、第３、第４、第５、第６及び第７の雌型制御端子Ｔcr′、Ｔcs′、Ｔct′、Ｔcu′、Ｔcv′、Ｔcw′、Ｔcx′を有する。なお、第１の制御コネクタ２４を雌型に変形し、第２の制御コネクタ２５を雄型に変形することもできる。また、第１及び第２の制御コネクタ２４、２５は雄型と雌型との組み合せ構造に限定されるものでなく、着脱可能な構造であればどのようなものでもよい。
【００１４】
各ＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃは図３に示すように、前述した第２の主コネクタ２３、第２の制御コネクタ２５の他に、交流−直流変換即ちＡＣ−ＤＣ変換回路３１と、直流−交流変換即ちＤＣ−ＡＣ変換回路３２と、動作状態信号発生手段３３と、特公平３−１１０５３号公報、特開昭６０−１００３３２号公報等で周知のＭＣＣＢから成る過電流保護可能な回路遮断器３４と、直流コンデンサ３５と、入力交流フィルタ３６と、出力交流フィルタ３７と、駆動電源３８と、第１、第２、第３、第４、第５及び第６の駆動回路３９、４０、４１、４２、４３、４４とを有している。
【００１５】
ＡＣ−ＤＣ変換回路３１の第１、第２及び第３の交流入力導体４５、４６、４７は、入力交流フィルタ３６と回路遮断器３４のスイッチＳr 、Ｓs 、Ｓt とを介して第２の主コネクタ２３の第１、第２及び第３の雌型端子Ｔr ′Ｔs ′、Ｔt ′に接続されている。ＡＣ−ＤＣ変換回路３１の第１及び第２の直流出力導体４８、４９は、回路遮断器３４のスイッチＳp 、Ｓn を介して第２の主コネクタ２３の第７及び第８の雌型端子Ｔp′、Ｔn′に接続されている。従って、ＡＣ−ＤＣ変換回路３１は、第２の主コネクタ２３の第１、第２及び第３の雌型端子Ｔr ′Ｔs ′、Ｔt ′から供給された３相交流電圧Ｖr 、Ｖs 、Ｖt を直流電圧に変換して第２の主コネクタ２３の第７及び第８の雌型端子Ｔp ′、Ｔn ′に出力する。
【００１６】
ＡＣ−ＤＣ変換回路３１は、３相ブリッジ接続された第１、第２、第３、第４、第５及び第６のダイオードＤ1 、Ｄ2 、Ｄ3 、Ｄ4 、Ｄ5 、Ｄ6 と、第１〜第６のダイオードＤ1 〜Ｄ6 にそれぞれ並列接続されたＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）から成る第１、第２、第３、第４、第５及び第６の交流−直流変換スイッチＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 、Ｑ4 、Ｑ5 、Ｑ6 とから成る。
本実施例では第１〜第６の交流−直流変換スイッチＱ1 〜Ｑ6 としてＩＧＢＴが使用されているが、第１〜第６の交流−直流変換スイッチＱ1 〜Ｑ6 をＩＧＢＴ以外のトランジスタ、ＦＥＴ等の別の半導体スイッチで構成すること、また、第１〜第６のダイオードＤ1 〜Ｄ6 を第１〜第６の交流−直流変換スイッチＱ1 、Ｑ6 の内蔵即ち寄生ダイオードとすることができる。
第１、第３及び第５のダイオードＤ1 、Ｄ3 、Ｄ5 のアノードは第１、第２及び第３の交流入力導体４５、４６、４７に接続され、これ等のカソードは第１の直流出力導体４８に接続されている。第２、第４及び第６のダイオードＤ2 、Ｄ4 、Ｄ6 のアノードは第２の直流出力導体４９に接続され、これ等のカソードは第１、第２及び第３の交流入力導体４５、４６、４７に接続されている。
【００１７】
ＤＣ−ＡＣ変換回路３２の第１及び第２の直流入力導体５０、５１は、回路遮断器３４のスイッチＳp 、Ｓn を介して第２の主コネクタ２３の第７及び第８の雌型端子Ｔp ′、Ｔn ′に接続されている。従って、ＤＣ−ＡＣ変換回路３２は、第２の主コネクタ２３の第７及び第８の雌型端子Ｔp ′Ｔn ′から供給された直流電圧を３相交流電圧Ｖu 、Ｖv 、Ｖw に変換して第２の主コネクタ２３の第４、第５及び第６の雌型端子Ｔu ′、Ｔv ′、Ｔw ′に出力する。
【００１８】
ＤＣ−ＡＣ変換回路３２は、３相ブリッジ接続されたＩＧＢＴから成る第１、第２、第３、第４、第５及び第６の直流−交流変換スイッチＱa 、Ｑb 、Ｑc 、Ｑd 、Ｑe 、Ｑf とこれ等に並列に接続された第１、第２、第３、第４、第５及び第６の帰還ダイオードＤa 、Ｄb 、Ｄc 、Ｄｄ、Ｄe 、Ｄf とから成る。なお、第１〜第６の直流−交流変換スイッチＱa 〜Ｑf をＩＧＢＴ以外のトランジスタ、ＦＥＴ等の別の半導体スイッチで構成すること、また、第１〜第６の帰還ダイオードＤa 〜Ｄf を第１〜第６の直流−交流変換スイッチＱa 〜Ｑf の内蔵ダイオードとすることができる。
第１、第３及び第５の直流−交流変換スイッチＱa 、Ｑc 、Ｑe の一方の主端子（コレクタ）は第１の直流入力導体５０に接続され、これ等の他方の主端子（エミッタ）は第１、第２及び第３の交流出力導体５２、５３、５４に接続されている。第２、第４及び第６の直流−交流変換スイッチＱb 、Ｑd 、Ｑf の一方の主端子（コレクタ）は第１、第２及び第３の交流出力導体５２、５３、５４に接続され、これ等の他方の主端子（エミッタ）は第２の直流入力端子５１に接続されている。
【００１９】
第１〜第６の交流−直流変換スイッチＱ1 〜Ｑ6 と第１〜第６の直流−交流変換スイッチＱa 〜Ｑf をオン・オフ制御するための第１、第２、第３、第４、第５及び第６の駆動回路３９、４０、４１、４２、４３、４４は、第２の制御コネクタ２５の第１、第２、第３、第４、第５及び第６の雌型端子Ｔcr′、Ｔcs′、Ｔct′、Ｔcu′、Ｔcv′、Ｔcw′に接続され、更に駆動電源３８にもそれぞれ接続されている。更に詳しく説明すると、第１の駆動回路３９は、第１及び第２の交流−直流変換スイッチＱ1 、Ｑ2 のゲート・エミッタ間に接続され、第１の雌型制御端子Ｔcr′が第１の電圧レベル（論理の１）の時に第１の交流−直流変換スイッチＱ1 をオン制御し且つ第２の交流−直流変換スイッチＱ2 をオフ制御し、また、反対に第２の電圧レベル（論理の０）の時に第２の交流−直流変換スイッチＱ2 をオン制御し且つ第１の交流−直流変換スイッチＱ1 をオフ制御する。第２の駆動回路４０は、第３及び第４の交流−直流変換スイッチＱ3 、Ｑ4 のゲート・エミッタ間に接続され、第２の雌型制御端子Ｔcs′が第１の電圧レベル（論理の１）の時に第３の交流−直流変換スイッチＱ3 をオン制御し且つ第４の交流−直流変換スイッチＱ4 をオフ制御し、また、反対に第２の電圧レベル（論理の０）の時に第４の交流−直流変換スイッチＱ4 をオン制御し且つ第３の交流−直流変換スイッチＱ3 をオフ制御する。第３の駆動回路４１は、第５及び第６の交流−直流変換スイッチＱ5 、Ｑ6 のゲート・エミッタ間に接続され、第３の雌型制御端子Ｔct′が第１の電圧レベル（論理の１）の時に第５の交流−直流変換スイッチＱ5 をオン制御し且つ第６の交流−直流変換スイッチＱ6 をオフ制御し、また、反対に第２の電圧レベル（論理の０）の時に第６の交流−直流変換スイッチＱ6 をオン制御し且つ第５の交流−直流変換スイッチＱ5 をオフ制御する。第４の駆動回路４２は、第１及び第２の直流−交流変換スイッチＱa 、Ｑb のゲート・エミッタ間に接続され、第４の雌型制御端子Ｔcu′が第１の電圧レベル（論理の１）の時に第１の直流−交流変換スイッチＱa をオン制御し且つ第２の直流−交流変換スイッチＱb をオフ制御し、また、反対に第２の電圧レベル（論理の０）の時に第２の直流−交流変換スイッチＱb をオン制御し且つ第１の直流−交流変換スイッチＱa をオフ制御する。第５の駆動回路４３は、第３及び第４の直流−交流変換スイッチＱc 、Ｑd のゲート・エミッタ間に接続され、第５の雌型制御端子Ｔcv′が第１の電圧レベル（論理の１）の時に第３の直流−交流変換スイッチＱc をオン制御し且つ第４の直流−交流変換スイッチＱd をオフ制御し、また、反対に第２の電圧レベル（論理の０）の時に第４の直流−交流変換スイッチＱd をオン制御し且つ第３の直流−交流変換スイッチＱc をオフ制御する。第６の駆動回路４４は、第５及び第６の直流−交流変換スイッチＱe 、Ｑf のゲート・エミッタ間に接続され、第６の雌型制御端子Ｔcw′が第１の電圧レベル（論理の１）の時に第５の直流−交流変換スイッチＱe をオン制御し且つ第６の直流−交流変換スイッチＱf をオフ制御し、また、反対に第２の電圧レベル（論理の０）の時に第６の直流−交流変換スイッチＱf をオン制御し且つ第５の直流−交流変換スイッチＱe をオフ制御���る。
なお、第１〜第６の駆動回路３９〜４４は、第１、第３及び第５の交流−直流変換スイッチＱ1 、Ｑ3 、Ｑ5 及び第１、第３及び第５の直流−交流変換スイッチＱa 、Ｑc 、Ｑe の駆動状態と、第２、第４及び第６の交流−直流変換スイッチＱ2 、Ｑ4 、Ｑ6 及び第２、第４及び第６の直流−交流変換スイッチＱb 、Ｑd 、Ｑf の駆動状態とを互いに反対にするために、周知の非反転駆動回路と反転駆動回路とをそれぞれ含む。非反転駆動回路及び反転駆動回路の電源電圧は駆動電源３８から供給される。
【００２０】
駆動電源３８は、周知のＤＣ−ＤＣ変換器から成り、この一方の入力端子は回路遮断器３４のスイッチＳp を介して第２の主コネクタ２３の第１の直流端子Ｔp ′に接続され、この他方の入力端子は回路遮断器３４のスイッチＳn を介して第２の主コネクタ２３の第２の直流端子Ｔn ′に接続されている。また、電圧安定用の直流コンデンサ３５は、回路遮断器３４のスイッチＳp 、Ｓn を介して第２の主コネクタ２３の第１及び第２の直流端子Ｔp ′、Ｔn ′間に接続されている。
【００２１】
本発明に従って設けられた図３の動作状態信号発生手段３３は、各ＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃが正常動作状態にあるか否かを示す動作状態信号を図１の制御ユニット９に送るものであって、第２の制御コネクタ２５の第７の雌型端子Ｔcx′に接続された出力ライン５７を有する。ＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃの動作状態を第１及び第２の直流入力導体５０、５１間の電圧で判定するために、第１及び第２の直流入力導体５０、５１が動作状態信号発生手段３３に接続されている。なお、動作状態信号は各ＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃの正常動作可能を示す信号であるので、これをレディ（Ready ）信号と呼ぶこともできる。
【００２２】
図３の動作状態信号発生手段３３は、第１及び第２の直流入力導体５０、５１間に所定値以上の電圧があるか否かを判定し、この判定結果を動作状態信号とするものであって、電圧比較器５５と基準電圧源５６とから成る。電圧比較器５５の正入力端子は第１の直流入力導体５０に接続されている。基準電圧源５６は電圧比較器５５の負入力端子と第２の直流入力導体５１との間に接続されている。この基準電圧源５６の基準電圧は、第１及び第２の直流入力導体５０、５１間の許容電圧範囲の最低値に設定されている。電圧比較器５５の出力端子は動作状態信号ライン５７を介して第２の制御コネクタ２５の第７の雌型端子Ｔcx′に接続されている。動作状態信号発生手段３３の電圧比較器５５は、第１及び第２の直流入力導体５０、５１間の直流電圧が基準電圧よりも高い時にＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ又は４ｃが正常動作中であると判断して高レベル即ち論理の１の動作状態信号を出力し、第１及び第２の直流入力導体５０、５１間の直流電圧が基準電圧よりも低い時にＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ又は４ｃが異常であることを示す低レベル即ち論理の０を出力する。また、ＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ又は４ｃが図１の交流入力バス１５、交流出力バス１６及び直流バス１７に未接続の時には、図３の第２の制御コネクタ２５は、図２に示した第１の制御コネクタ２４に接続されないので、第２の制御コネクタ２５の第７の雌型端子Ｔcx′に対応する第１の制御コネクタ２４の第７の雄型端子Ｔcxに正常動作を示す論理の１の動作状態信号が与えられない。
【００２３】
図３の動作状態信号発生手段３３は、過電流保護機能を有する回路遮断器３４がオフになった時に異常を示す論理の０を出力する。また、動作状態信号発生手段３３は、交流−直流変換回路３１、直流−交流変換回路３２、駆動電源３８、及び第１〜第６の駆動回路３９〜４４の内の少なくとも１つの異常で所望の直流電圧を第１及び第２の直流入力導体５０、５１間に得ることができない時にも異常を示す論理の０を出力する。
【００２４】
図３では第１及び第２の直流入力導体５０、５１間の電圧を動作状態信号発生手段３３の電圧比較器５５に直接に入力させているが、勿論降圧手段を介して入力させてもよい。また、動作状態信号発生手段３３において第１及び第２の直流入力導体５０、５１間の電圧を使用して正常動作か否かを判断する代りに、第１及び第２の直流出力導体４８、４９間の電圧、又は第１、第２及び第３の交流入力導体４５、４６、４７間の電圧、又は第１、第２及び第３の交流出力導体５２、５３、５４間の電圧、又は駆動電源３８の電圧、又は直流コンデンサ３５の電圧が所定値よりも高いか否かを判定して正常動作状態か否かを示す信号を作成することができる。また、第１〜第６の駆動回路３９〜４４から第１〜第６の交流−直流変換スイッチＱ1 〜Ｑ6 、及び第１〜第６の直流−交流変換スイッチＱa 〜Ｑf に正常に制御信号が供給されているか否かを第１〜第６の駆動回路３９〜４４の入力又は出力に基づいて判定し、これによって図３の電圧比較器５５の出力と同様な動作状態信号を形成することもできる。また、ＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃの各部の電圧の代りに、図示が省かれている温度センサの出力又は冷却用ファンの駆動状態に基づいてＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃの正常又は異常を判断し、この結果を第２の制御コネクタ２５の第７の雌型端子Ｔcx′に送ることもできる。
【００２５】
図３の入力交流フィルタ３６は第１、第２及び第３の交流入力導体４５、４６、４７の相互間にそれぞれ接続された交流コンデンサＣ1 ′、Ｃ2 ′、Ｃ3 ′と、第１、第２及び第３の交流入力導体４５、４６、４７にそれぞれ直列に接続されたインダクタＬ1 ′、Ｌ2 ′、Ｌ3 ′とから成る。この実施例では図１の交流入力バス１５に入力交流フィルタ１０が設けられているので、図３の入力交流フィルタ３６を省くこともできる。
【００２６】
図３の出力交流フィルタ３７は、第１、第２及び第３の交流出力導体５２、５３、５４の相互間にそれぞれ接続された交流コンデンサＣ4 ′、Ｃ5 ′、Ｃ6 ′と、第１、第２及び第３の交流出力導体５２、５３、５４にそれぞれ直列に接続されたインダクタＬ4 ′、Ｌ5 ′、Ｌ6 ′とから成る。この実施例では、図１の交流出力バス１６に出力交流フィルタ１１が設けられているので、図３の出力交流フィルタ３７を省くこともできる。
【００２７】
再び図１を説明する。図１の第１、第２及び第３の入力電流検出器５ａ、５ｂ、５ｃは、電流トランスからそれぞれ成り、第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃを通って流れる第１、第２及び第３相入力電流Ｉr 、Ｉs 、Ｉt を検出するために、第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃとＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃとの間において第１、第２及び第３の入力電源ライン１５ａ、１５ｂ、１５ｃに電磁結合されている。この第１、第２及び第３の入力電流検出器５ａ、５ｂ、５ｃを、ホール素子等の磁電変換素子で構成することもできる。
【００２８】
第１、第２及び第３の出力電流検出器６ａ、６ｂ、６ｃは、電流トランスからそれぞれ成り、第１、第２及び第３の交流出力端子２ａ、２ｂ、２ｃを通って流れる第１、第２及び第３相出力電流Ｉu 、Ｉv 、Ｉw を検出するために、ＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃと第１、第２及び第３の交流出力端子２ａ、２ｂ、２ｃとの間において第１、第２及び第３の出力電源ライン１６ａ、１６ｂ、１６ｃに電磁結合されている。
【００２９】
第１、第２及び第３の入力電流検出器５ａ、５ｂ、５ｃと第１、第２及び第３の出力電流検出器６ａ、６ｂ、６ｃとに接続された電流検出回路７は、第１、第２及び第３の入力電流検出器５ａ、５ｂ、５ｃの出力Ｉr 、Ｉs 、Ｉt に対応する第１、第２及び第３相入力電流検出値Ｉr 、Ｉs 、Ｉt を第１、第２及び第３の入力電流検出ライン７ｒ、７ｓ、７ｔに送出し、第１、第２及び第３の出力電流検出器６ａ、６ｂ、６ｃの出力Ｉu 、Ｉv 、Ｉw に対応する第１、第２及び第３相出力電流検出値Ｉu 、Ｉv 、Ｉw を第１、第２及び第３の出力電流検出ライン７ｕ、７ｖ、７ｗに出力する。
なお、ここでは説明を容易にするために、第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃを流れる電流、第１、第２及び第３の入力電流検出器５ａ、５ｂ、５ｃの出力、及び電流検出回路７の出力段の第１、第２及び第３の入力電流検出ライン７ｒ、７ｓ、７ｔの電流検出値は互いに同一又は比例の関係を有するので、これ等を同一のＩr 、Ｉs 、Ｉt で示すことにする。また、第１、第２及び第３の交流出力端子２ａ、２ｂ、２ｃを流れる電流、第１、第２及び第３の出力電流検出器６ａ、６ｂ、６ｃの出力、及び電流検出回路７の第１、第２及び第３の出力電流検出ライン７ｕ、７ｖ、７ｗの検出値は互いに同一又は比例の関係を有するので、これ等を同一のＩu 、Ｉv 、Iw で示すことにする。
もし、第１、第２及び第３の入力電流検出器５ａ、５ｂ、５ｃ並びに第１、第２及び第３の出力電流検出器６ａ、６ｂ、６ｃが要求されている電流検出値を出力する場合には、電流検出回路７を省いて第１、第２及び第３の入力電流検出器５ａ、５ｂ、５ｃ並びに第１、第２及び第３の出力電流検出器６ａ、６ｂ、６ｃを制御ユニット９に直接に接続することができる。
【００３０】
電圧検出回路８は、第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃと第１、第２及び第３の交流出力端子２ａ、２ｂ、２ｃと蓄電池３とに接続されている。この電圧検出回路８の第１、第２及び第３の入力交流電圧検出ライン８ｒ、８ｓ、８ｔには、第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃの第１、第２及び第３相入力電圧Ｖr 、Ｖs 、Ｖt に比例する値を有する電圧検出値が得られ、第１、第２及び第３の出力交流電圧検出ライン８ｕ、８ｖ、８ｗには第１、第２及び第３の交流出力端子２ａ、２ｂ、２ｃの第１、第２及び第３相出力電圧Ｖu 、Ｖv 、Ｖw に比例する値を有する電圧検出値が得られ、直流電圧検出ライン８dcには蓄電池３の電圧Ｖdcに比例する値を有する電圧検出値が得られる。
なお、ここでは説明を容易にするために第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃの第１、第２及び第３相入力電圧と電圧検出回路８の第１、第２及び第３の入力交流電圧検出ライン８ｒ、８ｓ、８ｔの第１、第２及び第３相入力電圧検出値とを同一のＶr 、Ｖs 、Ｖt で示し、第１、第２及び第３の交流出力端子２ａ、２ｂ、２ｃの第１、第２及び第３相出力電圧と電圧検出回路８の出力交流電圧検出ライン８ｕ、８ｖ、８ｗの第１、第２及び第３相出力電圧検出値とを同一のＶu 、Ｖv 、Ｖw で示し、また蓄電池３の電圧と電圧検出回路８の直流電圧検出ライン８dcの電圧検出値との両方を同一のＶdcで示すことにする。
【００３１】
制御ユニット９は、電流検出回路７の第１、第２及び第３の入力交流電流検出ライン７ｒ、７ｓ、７ｔと、第１、第２及び第３の出力交流電流検出ライン７ｕ、７ｖ、７ｗと、電圧検出回路８の第１、第２及び第３の入力交流電圧検出ライン８ｒ、８ｓ、８ｔと、第１、第２及び第３の出力交流電圧検出ライン８ｕ、８ｖ、８ｗと、直流電圧検出ライン８dcとに接続されている。この制御ユニット９は、第１及び第２の制御回路９ａ、９ｂを含み、第１、第２及び第３のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃを制御するための交流−直流変換制御信号及び直流−交流変換制御信号を形成し、これを３個のケーブル２６及び第１の主コネクタ２４を介して第１、第２及び第３のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃに送る。なお、ケーブル２６には図２に示すように第１、第２及び第３の交流−直流変換制御導体２７ｒ、２７ｓ、２７ｔと第１、第２及び第３の直流−交流変換制御導体２８ｕ、２８ｖ、２８ｗと、動作状態信号伝送導体２９とが含まれ、これ等が第１の制御コネクタ２４の図２に示す第１、第２、第３、第４、第５、第６及び第７の雄型制御端子Ｔcr、Ｔcs、Ｔct、Ｔcu、Ｔcv、Ｔcw、Ｔcxに接続されている。
【００３２】
制御ユニット９の第１の制御回路９ａは交流−直流変換制御回路と呼ぶことができるものであって、図３に示されている第１〜第６の交流−直流変換スイッチＱ1 〜Ｑ6 をオン・オフ制御するための第１、第２及び第３の交流−直流変換制御信号Ｇr 、Ｇs 、Ｇt を形成し、これ等を３個のケーブル２６にそれぞれ含まれている第１、第２及び第３の交流−直流変換制御導体２７ｒ、２７ｓ、２７ｔに送出する。
【００３３】
この第１の制御回路９ａは、図４から明らかなように大別して図１の第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃを流れる第１、第２及び第３相入力電流Ｉr 、Ｉs 、Ｉt を所望値に制御するための第１、第２及び第３相電流制御信号ｄR 、ｄS 、ｄT を形成する電流制御信号形成手段６１と、第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃの第１、第２及び第３相交流入力電圧Ｖr 、Ｖs 、Ｖt の周波数（例えば５０Hz）よりも高い周波数（例えば１０〜１００kHz ）を有する三角波は鋸波等の周期性波形から成る比較波Ｖ6２を発生する比較波発生手段６２と、電流制御信号形成手段６１と比較波発生手段６２とに接続された交流−直流変換制御信号形成手段６３と、第１、第２及び第３のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃの中で正常動作しているものの数を計数するための計数手段６４とから成る。以下、これ等を更に詳しく説明する。
【００３４】
電流制御信号形成手段６１は、大別して第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃを流れる第１、第２及び第３相入力電流Ｉr 、Ｉs 、Ｉt の目標値Ｉar、Ｉas、Ｉatを発生する入力電流目標値発生手段６５と、この入力電流目標値発生手段６５から得られた目標値Ｉar、Ｉas、Ｉatと第１、第２及び第３の入力交流電流検出ライン７ｒ、７ｓ、７ｔの第１、第２及び第３相電流検出値Ｉr 、Ｉs 、Ｉt との差を示す偏差信号を形成し、これを第１、第２及び第３相電流制御信号ｄR 、ｄS 、ｄT として出力する偏差信号形成手段６６とから成る。
【００３５】
入力電流目標値発生手段６５は、基準電圧源６７と減算器６８と比例積分回路（ＰＩ）６９と入力電流制限手段としてのリミッタ回路７０と第１、第２及び第３相乗算器７１ａ、７１ｂ、７１ｃとを有する。なお、この実施例では入力電流制限手段としてのリミッタ回路７０が入力電流目標値発生手段６５の中に示めされている。
【００３６】
基準電圧源６７は、蓄電池３の電圧Ｖdcの基準値を示す基準電圧Ｖrdc を発生する。減算器６８は、直流電圧検出ライン８dcと基準電圧源６７とに接続され、基準電圧Ｖrdc と直流電圧検出値Ｖdcとの差Ｖrdc −Ｖdcを示す偏差信号を出力する。減算器６８に接続された比例積分回路６９は、前記差Ｖrdc −Ｖdcを比例積分する。比例積分回路６９の出力は、蓄電池３の電圧を目標値にするための電圧振幅指令であると共に蓄電池３の電圧を目標値にするために要求される充電電流及び入力電流Ｉr 、Ｉs 、Ｉt の電流振幅指令である。従って、ここでは比例積分回路６９の電圧出力を電流振幅指令Ｉa と呼ぶことにする。なお、減算器６８と比例積分回路６９との代りにこれ等と同等の機能を有する誤差増幅器を設け、ここから電流振幅指令Ｉa を得ることもできる。また、減算器６８の代りに加算器を設け、ここにライン８dcの直流電圧検出値Ｖdc又は基準電圧Ｖrdc の極性反転信号を入力させることもできる。
【００３７】
比例積分回路６９に接続されたリミッタ回路７０は入力電流制限手段又は過電流保護手段と呼ぶこともできるものであって、比例積分回路６９から得られた電流振幅指令Ｉaを補正して補正電流振幅指令Ｉa´を出力する。このリミッタ回路７０による電流振幅指令Ｉaの補正は、第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃを流れる第１、第２及び第３相入力電流Ｉr 、Ｉs 、Ｉt の振幅を所定制限値よりも低い値に制限することに対応する。この実施例ではリミッタ回路７０における制限レベル即ち過電流保護レベルが固定されておらず、複数段階に切換可能である。この制限レベルの切換を実行するためにリミッタ回路７０に計数手段６４が接続されている。リミッタ回路７０の詳細は後述する。
【００３８】
計数手段６４は、図１の第１、第２及び第３のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃのそれぞれに設けられている図３の動作状態信号発生手段３３に対してそれぞれの第１及び第２の制御コネクタ２４、２５を介して接続されている。更に詳細には、第１、第２及び第３のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃの動作状態信号発生手段３３が第２の制御コネクタ２５の第７の雌型制御端子Ｔcx′と第１の制御コネクタ２４の第７の雄型制御端子Ｔcxと動作状態信号伝送導体２９とを介して計数手段６４にそれぞれ接続されている。この実施例では第１、第２及び第３のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃに対応して３本の動作状態信号伝送導体２９が計数手段６４に接続されている。もし、第１、第２及び第３のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃの３台全部が正常動作中であれば、計数手段６４の出力は３を示す値になり、また、第１、第２及び第３のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃのいずれか１台が未接続又は異常動作中であり、残りの２台が正常動作中であれば、計数手段６４の出力は２を示す値になり、また、第１、第２及び第３のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃのいずれか２台が未接続又は異常動作中であり、残りの１台が正常動作中であれば、計数手段６４の出力は１を示す値になり、また、第１、第２及び第３のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃの全部が未接続又は異常動作中であれば計数手段６４の出力は０を示す値になる。
【００３９】
リミッタ回路７０は、計数手段６４から得られる計数値に応答して制限レベルが変化する可変リミッタであって、例えば、図６に原理的に示すように、入力端子７５と出力端子７６との間に接続された抵抗Ｒ1 と、出力端子７６とグランドとの間にダイオードＤ10を介して接続された４つの電源Ｅ0 、Ｅ1 、Ｅ2 、Ｅ3 と４つのスイッチＳ0 、Ｓ１，Ｓ2 、Ｓ3 とから成る。なお、ここでは説明を容易にするために電源Ｅ0 〜Ｅ3 とその電圧値（制限値）を同一符号で示す。４つのスイッチＳ1 、Ｓ2 、Ｓ3 、Ｓ4 は計数値伝送ライン６４ａの計数値０，１，２，３に応答して図７に示すように順次にオンになり、制限値Ｅ0 、Ｅ1 、Ｅ2 、Ｅ3が順次に変化する。これにより、入力端子７５の電圧信号から成る電流振幅指令Ｉa はスイッチＳ0 、Ｓ1 、Ｓ2 又はＳ3 で選択された電源Ｅ0 、Ｅ1 、Ｅ2 又はＥ3 の制限値で制限され、出力端子７６から制限後の出力Ｉa ′が得られる。なお、制限値Ｅ0 、Ｅ1 、Ｅ2 、Ｅ3 は第１、第２及び第３相入力電流Ｉr 、Ｉs 、Ｉt の過電流保護レベルを示している。リミッタ回路７０は図６の回路に限定されるものでなく、ツェナーダイオード、トランジスタ等を使用した別のリミッタ回路であってもよい。
【００４０】
図８は計数値が２の時における、リミッタ回路７０の入力端子７５から入力する電流振幅指令Ｉa とリミッタ回路７０の出力Ｉa ′との関係を示す。図８（Ａ）に示す電流振幅指令Ｉa が制限値Ｅ2 よりも高くなると、図８（Ｂ）に示すようにリミッタ回路７０の出力の最大値はＥ2 に制限される。電流振幅指令値Ｉa が制限値以下の場合は、リミッタ回路７０の出力Ｉa ′は入力される電流振幅指令値Ｉa と同一である。このように電流振幅指令Ｉaが制限されると、入力電流Ｉr 、Ｉs 、Ｉt も同様に制限される。
【００４１】
第１、第２及び第３相乗算器７１ａ、７１ｂ、７１ｃは、第１、第２及び第３の入力電圧検出ライン８ｒ、８ｓ、８ｔに接続された一方の入力端子とリミッタ回路７０の出力端子７６にそれぞれ接続された他方の入力端子とを有し、第１、第２及び第３の入力電圧検出ライン８ｒ、８ｓ、８ｔの電圧Ｖr 、Ｖs 、Ｖt にリミッタ回路７０の出力Ｉa ′を乗算した値から成る第１、第２及び第３相入力電流目標値Ｉar、Ｉas、Ｉatを出力する。
第１、第２及び第３の入力交流電圧検出ライン８ｒ、８ｓ、８ｔの第１、第２及び第３相入力電圧検出値Ｖr 、Ｖs 、Ｖt は、第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃを流れる第１、第２及び第３相入力電流Ｉr 、Ｉs 、Ｉt を第１、第２及び第３相入力電圧Ｖr 、Ｖs 、Ｖt に同期させ且つ正弦波に近似させるための基準波形として使用されており、互いに１２０度の位相差を有する正弦波である。
第１、第２及び第３相乗算器７１ａ、７１ｂ、７１ｃから出力される第１、第２及び第３相入力電流目標値Ｉar、Ｉas、Ｉatは、正弦波の第１、第２及び第３相電圧Ｖr 、Ｖs 、Ｖt の振幅をリミッタ回路７０の出力Ｉa ′で変調したものに相当する。なお、第１、第２及び第３相乗算器７１ａ、７１ｂ、７１ｃをこれと同様な機能を有する除算器に置き換えることができる。
【００４２】
偏差信号形成手段６６は、第１、第２及び第３相減算器７２ａ、７２ｂ、７２ｃと第１、第２及び第３相比例積分回路（ＰＩ）７３ａ、７３ｂ、７３ｃとから成る。第１、第２及び第３相減算器７２ａ、７２ｂ、７２ｃは、第１、第２及び第３相乗算器７１ａ、７１ｂ、７１ｃに接続された一方の入力端子と第１、第２及び第３の入力電流検出ライン７ｒ、７ｓ、７ｔに接続された他方の入力端子とをそれぞれ有し、第１、第２及び第３相入力電流目標値Ｉar、Ｉas、Ｉatと第１、第２及び第３相入力電流検出値Ｉr 、Ｉs 、Ｉt との差を示す信号を出力する。第１、第２及び第３相減算器７２ａ、７２ｂ、７２ｃに接続された第１、第２及び第３相比例積分回路（ＰＩ）７３ａ、７３ｂ、７３ｃは第１、第２及び第３相減算器７２ａ、７２ｂ、７２ｃの出力に周知の比例積分処理を施して第１、第２及び第３相入力電流制御信号ｄR 、ｄS 、ｄT を出力する。この第１、第２及び第３相入力電流制御信号ｄR 、ｄS 、ｄT は、第１〜第６の交流−直流変換スイッチＱ1 〜Ｑ6 のオン・オフ制御におけるパルス幅の情報をそれぞれ含むので第１、第２及び第３相パルス幅指令信号と呼ぶこともできる。なお、図４で分けて示されている第１、第２及び第３相減算器７２ａ、７２ｂ、７２ｃと第１、第２及び第３相比例積分回路７３ａ、７３ｂ、７３ｃの代りに、これ等を一体化したものに等価な第１、第２及び第３相誤差増幅器を設け、これ等から第１、第２及び第３相電流制御信号ｄR 、ｄS 、ｄT を得ることもできる。また、第１、第２及び第３相減算器７２ａ、７２ｂ、７２ｃの代りに３つの加算器を設け、これ等に第１、第２及び第３相入力電流検出ライン７ｒ、７ｓ、７ｔの第１、第２及び第３相入力電流検出値Ｉr 、Ｉs 、Ｉt の極性反転信号を入力させることもできる。
【００４３】
比較波発生手段６２は、比較波供給手段と呼ぶこともできる出力ライン６２ａにＰＷＭパルスの形成に使用するための周知の比較波Ｖ62を発生する。比較波Ｖ62は一般に搬送波と呼ばれている三角波又は鋸波等から成る周期性信号であって、交流入力電圧Ｖr 、Ｖs 、Ｖt よりも十分に高い周波数を有する。
【００４４】
交流−直流変換制御信号形成手段６３は比較手段と呼ぶこともできるものであって、第１、第２及び第３相比較器７４ａ、７４ｂ、７４ｃから成る。第１、第２及び第３相比較器７４ａ、７４ｂ、７４ｃは第１、第２及び第３相比例積分回路７３ａ、７３ｂ、７３ｃに接続された一方の入力端子と比較波発生手段６２の出力ライン６２ａに接続された他方の入力端子とを有し、周知の方法で比較波Ｖ62と第１、第２及び第３相電流制御信号ｄR 、ｄS 、ｄT とを比較してＰＷＭ（パルス幅変調）パルスから成る第１、第２及び第３相交流−直流変換制御信号Ｇr 、Ｇs 、Ｇt を形成し、これを第１、第２及び第３の交流−直流変換制御導体２７ｒ、２７ｓ、２７ｔに出力する。第１、第２及び第３相交流−直流変換制御信号Ｇr 、Ｇs 、Ｇt は、図１の第１、第２及び第３のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃにおける第１、第２及び第３の駆動回路３９、４０、４１に送られる。既に説明したようにＰＷＭパルス列から成る第１、第２及び第３相交流−直流変換制御信号Ｇr 、Ｇs 、Ｇt が高レベル（論理の１）の時に、第１、第３及び第５の交流−直流変換スイッチＱ1 、Ｑ3 、Ｑ5 がオン状態となり、逆に低レベル（論理の０）の時にオフ状態になる。第２、第４及び第６の交流−直流変換スイッチＱ2 、Ｑ4 、Ｑ6 は第１、第３及び第５の交流−直流変換スイッチＱ1 、Ｑ3 、Ｑ5 と逆にオン・オフ動作する。
【００４５】
第１〜第６の交流−直流変換スイッチＱ1 〜Ｑ6 がオン・オフ制御されると、蓄電池３を所定電圧に充電することができると共に交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃを流れる第１、第２及び第３相入力電流Ｉr 、Ｉs 、Ｉt を正弦波又はこの近似波にすること及び第１、第２及び第３相入力電圧Ｖr 、Ｖs 、Ｖt と同相にすることができる。これにより、第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃから力率が１（１００％）の電力を供給することができる。
【００４６】
制御ユニット９に含まれている第２の制御回路９ｂは、直流−交流変換制御回路と呼ぶことができるものであって、図３に示されている第１〜第６の直流−交流変換スイッチＱa 〜Ｑf をオン・オフ制御するための第１、第２及び第３の直流−交流変換制御信号Ｇu 、Ｇv 、Ｇw を形成し、これ等を３個のケーブル２６にそれぞれ含まれている第１、第２及び第３の直流−交流変換制御導体２８ｕ、２８ｖ、２８ｗに送出する。
【００４７】
図５に詳しく示されている第２の制御回路９ｂは、大別して図１の第１、第２及び第３の交流出力端子２ａ、２ｂ、２ｃの第１、第２及び第３相出力電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを所望値に制御するための第１、第２及び第３相電圧制御信号ｄｕ、ｄｖ、ｄｗを形成する電圧制御信号形成手段８１と、第１、第２及び第３の交流出力端子２ａ、２ｂ、２ｃの第１、第２及び第３の交流出力電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗの周波数（例えば５０Hz）よりも高い周波数（例えば１０〜１００ｋＨｚ）を有する三角波は鋸波等の周期性を有する比較波Ｖ８２を発生する比較波発生手段８２と、電圧制御信号形成手段８１と比較器発生手段８２とに接続された直流―交流変換制御信号形成手段８３と、第１、第２及び第３のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換ユニット４ａ、４ｂ、４ｃの中で正常動作しているものの数を示す計数値を伝送する計数値伝送ライン８４とから成る。以下、これ等を更に詳しく説明する。
【００４８】
電圧制御信号形成手段８１は、大別して第１、第２及び第３の交流出力端子２ａ、２ｂ、２ｃの第１、第２及び第３相出力電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗの目標値Ｖａｒ、Ｖａｓ、Ｖａｔを発生する出力電圧目標値発生手段８５と、第１、第２及び第３相出力交流電圧検出ライン８ｕ、８ｖ、８ｗの第１、第２及び第３相出力電圧検出値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗと第１、第２及び第３相出力電圧の目標値Ｖａｒ、Ｖａｓ、Ｖａｔとの差を示す偏差信号を形成し、これを第１、第２及び第３相電圧制御信号ｄＵ、ｄＶ、ｄＷとして出力する偏差信号形成手段８６と、第１、第２及び第３の交流出力端子２ａ、２ｂ、２ｃを流れる第１、第２及び第３相出力電流Iu、Iv、Iwを制限して第１、第２及び第３のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換ユニット４ａ、４ｂ、４ｃを保護するための出力電流制限手段８７とから成る。
【００４９】
出力電圧目標値発生手段８５は、基準正弦波発生器８８と、これを制御するための位相指令回路８９と、基準電圧源９０と、第１、第２及び第３相乗算器９１ａ、９１ｂ、９１ｃとから成る。
【００５０】
基準正弦波発生器８８は、第１、第２及び第３相基準正弦波電圧Ｖｒ1、Ｖｒ2、Ｖｒ3を示すデータが格納されたメモリから成る。この基準正弦波発生器８８から所定のタイミングで第１、第２及び第３相基準電圧正弦波電圧Ｖｒ1、Ｖｒ2、Ｖｒ3を読み出すために位相指令回路８９が基準正弦波発生器８８に接続されている。位相指令回路８９は、直流―交流変換回路３２を第１、第２及び第３相入力電圧Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔに同期して駆動するためにライン９２ａ、９２ｂ、９２ｃによって図４の第１、第２及び第３の入力交流電圧検出ライン８ｒ、８ｓ、８ｔに接続され、第１、第２及び第３相入力電圧Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔの位相を示す信号θを基準正弦波発生器８８に供給する。
【００５１】
基準電圧源９０は、第１、第２及び第３の交流出力端子２a、２b、２cの第１、第２及び第３相出力電圧Vu、Vｖ、Vｗの基準振幅を示す基準電圧Vracを出力する。
【００５２】
第１、第２及び第３相乗算器９１a、９１ｂ、９１ｃは、基準正弦波発生器８８の第１、第２及び第３相出力ライン８８a、８８b、８８cに接続された一方の入力端子と基準電圧源９０に接続された他方の入力端子とを有し、第１、第２及び第３相出力ライン８８a、８８b、８８cの互に１２０度の位相差を有する第１、第２及び第３相基準正弦波電圧Vr1、Vr2、Vr3に基準電圧Vracを乗算した値に相当する第１、第２及び第３相目標出力電圧Vau、Vav、Vawを出力する。第１、第２及び第３相乗算器９１a、９１ｂ、９１ｃから出力される第１、第２及び第３相出力電圧目標値Vau、Vav、Vawは、第１、第２及び第３相基準正弦波電圧Vr1、Vr2、Vr3の振幅を基準電圧Vracで変調したものに相当する。なお、第１第２及び第３相乗算器９１a、９１b、９１cをこれと同様な機能を有する除算器に置き換えることもできる。
【００５３】
偏差信号形成手段８６は、第１、第２及び第３相減算器９２a、９２b、９２cと第１、第２及び第３相比例積分回路９３a、９３ｂ、９３cとから成る。第１、第２及び第３相減算器９２a、９２b、９２cは、第１、第２及び第３相乗算器９１a、９１b、９１cに接続された一方の入力端子と第１、第２及び第３相出力電圧検出ライン８u、８v、８ｗに接続された他方の入力端子とをそれぞれ有し、第１、第２及び第３相出力電圧目標値Vau、Vav、Vawと第１、第２及び第３相出力電圧検出値Vu、Vｖ、Vｗとの差を示す信号を出力する。第１、第２及び第３相減算器９２a、９２b、９２cに接続された第１、第２及び第３相比例積分回路（PI）９３a、９３b、９３cは、第１、第２及び第３相減算器９２a、９２b、９２cの出力に周知の比例積分処理を施して第１、第２及び第３相出力電圧制御信号ｄＵ、ｄＶ、ｄＷを出力する。この第１、第２及び第３相出力電圧制御信号ｄＵ、ｄＶ、ｄＷは第１〜第６の直流―交流変換スイッチＱａ〜Ｑｆのオン・オフ制御におけるパルス幅の情報をそれぞれ含むので第１、第２及び第３相パルス幅指令信号と呼ぶこともできる。なお、図５で分けて示されている第１、第２及び第３相減算器９２ａ、９２ｂ、９２ｃと第１、第２及び第３相比例積分回路９３ａ、９３ｂ、９３ｃの代わりにこれ等を一体化したものに等価な第１、第２及び第３相誤差増幅器を設け、これ等から第１、第２及び第３相電圧制御信号ｄＵ、ｄＶ、ｄＷを得ることもできる。また、第１、第２及び第３相減算器９２ａ、９２ｂ、９２ｃの代わりに３つの加算器を設け、これ等に第１、第２及び第３相出力電圧検出ライン８ｕ、８ｖ、８ｗの第１、第２及び第３相出力電圧検出値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗの極性反転信号を入力させることもできる。
【００５４】
もし、第１、第２及び第３のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃの全部が正常動作していれば、第１、第２及び第３相比例積分回路９３ａ、９３ｂ、９３ｃの出力段の第１、第２及び第３相電圧制御信号ｄＵ、ｄＶ、ｄＷをそのまま直流―交流変換制御信号形成手段８３に送ることができる。しかし、図１の無停電電源装置では、第１、第２及び第３のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃの内の少なくとも１台か未接続又は非動作状態になることがある。この様な時には、第１、第２及び第３の交流出力端子２ａ、２ｂ、２ｃを流れる第１、第２及び第３相出力電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗの最大値を制限してＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換ユニット４ａ、４ｂ、４ｃを過電流から保護することが望ましい。この保護を達成するために、図５において偏差信号形成手段８６と直流―交流変換制御信号形成手段８３との間に出力電流制限手段８７が接続されている。
【００５５】
出力電流制限手段８７は、過電流保護手段と呼ぶことができるものであって、第１、第２及び第３相制限用減算器９４ａ、９４ｂ、９４ｃと、第１、第２及び第３相クリップ回路９５ａ、９５ｂ、９５ｃとから成り、第１、第２及び第３相電圧制御信号ｄＵ、ｄＶ、ｄＷに対して必要に応じて過電流防止のための制限処理を施して補正後の第１、第２及び第３相電圧制御信号ｄＵ´、ｄＶ´、ｄＷ´を出力する。
【００５６】
第１、第２及び第３相クリップ回路９５ａ、９５ｂ、９５ｃは第１、第２及び第３の出力検出ライン７ｕ、７ｖ、７ｗに接続される入力端子９６と第１、第２及び第３相制限用減算器９４ａ、９４ｂ、９４ｃに接続される出力端子９７とをそれぞれ有し、且つクリップレベルを切換えるために計数値伝送ライン８４を介して図４に示した計数手段６４に接続されている。なお、この実施例では、計数手段６４が図４の第１の制御回路９ａと図５の第２の制御回路９ｂとで兼用されているが、図５の第２の制御回路９ｂに破線で示すように第２の係数手段６４´を設け、この第２の計数手段６４´によって図４の計数手段６４と同様な計数値を得てこれを第１、第２及び第３相クリップ回路９５ａ、９５ｂ、９５ｃに送ることもできる。
【００５７】
互いに同一に構成された第１、第２及び第３相クリップ回路９５ａ、９５ｂ、９５ｃは、図９に原理的に示すように、入力端子９６と出力端子９７との間に互いに逆の方向性を有して並列に接続された２つのダイオードＤ11、Ｄ12と、出力端子９７とグランドとの間に接続された抵抗Ｒ2と、ダイオードＤ11と出力端子９７との間にスイッチＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを介してそれぞれ接続された正側クリップ電源＋Ｖｃｏ、＋Ｖｃ1、＋Ｖｃ2、＋Ｖｃ3と、ダイオードＤ1２と出力端子９７との間にスイッチＳａ´、Ｓｂ´、Ｓｃ´、Ｓｄ´を介してそれぞれ接続された負側クリップ電源−Ｖｃｏ、−Ｖｃ1、−Ｖｃ2、−Ｖｃ3とから成る。なお、ここでは説明を容易にするために各クリップ電源＋Ｖｃｏ、＋Ｖｃ1、＋Ｖｃ2、＋Ｖｃ3、−Ｖｃｏ、−Ｖｃ1、−Ｖｃ2、−Ｖｃ3とその電圧値即ちクリップ値とを同一の符号で示す。
【００５８】
正側クリップ値＋Ｖｃｏ、＋Ｖｃ1、＋Ｖｃ2、＋Ｖｃ3及び負側クリップ値
−Ｖｃｏ、―Ｖｃ1、−Ｖｃ2、―Ｖｃ3の絶対値は、この順番で段階的に高くなっている。図９のスイッチＳａ〜Ｓｄ、Ｓａ´〜Ｓｄ´は計数値伝送ライン８４の計数値に応答してオン制御される。スイッチＳａ、Ｓａ´は計数値０の時にオンになり、スイッチＳｂ、Ｓｂ´は計数値１の時にオンになり、スイッチＳｃ、Ｓｃ´は計数値２の時にオンになり、スイッチＳｄ、Ｓｄ´は計数値３の時にオンになる。これにより、クリップ値は計数値の変化に応じて図１０に示すように切換えられる。なお、第１、第２及び第３相クリップ回路９５ａ、９５ｂ、９５ｃは、図９に示す回路に限定されるものでなく、ツェナーダイオード、トランジスタ等を使用した別の構成のクリップ回路であってもよい。
【００５９】
図１１は第１相クリップ回路９５ａの入出力及び第１相制限用減算器９４ａの入出力をクリップ値の変化を伴なって示す。即ち第１相クリップ回路９５ａのクリップ値が＋Ｖｃ3、−Ｖｃ3の時のＩｕ、Ｉｕ1、ｄｕ、ｄｕ´がｔｏ〜ｔ2区間に示され、クリップ値が＋Ｖｃ2、−Ｖｃ2の時のＩｕ、Ｉｕ1、ｄｕ、ｄｕ´がｔ3〜ｔ8区間に示されている。
【００６０】
図１１（Ａ）のｔｏ〜ｔ２の区間に示すようにクリップ値が比較的高い＋Ｖｃ3、−Ｖｃ3であり且つクリップ回路９５ａの入力即ち第１相出力電流検出値Ｉｕがクリップ値＋Ｖｃ3、−Ｖｃ3を横切っていない時には、図１１（Ａ）のＩｕの全部が切り取られて図１１（Ｂ）に示すように第１相クリップ回路９５ａの出力Ｉｕ1は零になる。これに対し、図１１（Ａ）のｔ3〜ｔ8に示すようにクリップ値が比較的低い＋Ｖｃ2、−Ｖｃ２であり且つ第1相の出力電流検出値Ｉｕがクリップ値＋Ｖｃ2、−Ｖｃ2を横切っている時には、ｔ3〜ｔ4、ｔ5〜ｔ6、ｔ7〜ｔ8区間でＩｕの全部が切り取られて出力Ｉｕ1は図11（Ｂ）に示すように零になる。ｔ4〜ｔ5区間及びｔ6〜ｔ7区間では、＋Ｖｃ2及びーＶｃ2から突出した部分のみが残され＋Ｖｃ2とーＶｃ2との間の部分が切り取られる。この結果、第1相クリップ回路９５ａの出力Ｉｕ´は図11（Ｂ）に示すように図１１（Ａ）のＩｕのピーク部分を抽出した波形を有する。
第2及び第3相クリップ回路９５ｂ、９５ｃも第１相クリップ回路９５ａと同様に動作する。
【００６１】
第1、第2及び第3相制限用乗算器９４ａ、９４ｂ、９４ｃは、互いに同一に構成されており、第1、第2及び第3相比積分回路９３ａ、９３ｂ、９３ｃに接続された一方の入力端子と第1、第2及び第3相クリップ回路９５ａ、９５ｂ、９５ｃに接続された他方の入力端子とを有し、第1、第2及び第3相電圧制御信号ｄＵ、ｄＶ、ｄＷと第1、第2及び第3相クリップ回路９５ａ、９５ｂ、９５ｃの出力Ｉｕ1、Ｉｖ1、Ｉｗ1との差ｄＵ−Ｉｕ1、ｄＶ−Ｉｖ1、ｄＷ−Ｉｗ1を示す出力ｄＵ´、ｄＶ´、ｄＷ´を出力する。なお、第1、第2及び第3相制限用減算器９４ａ、９４ｂ、９４ｃを加算器にそれぞれ置き換え、第1、第2及び第3相クリップ回路９５ａ、９５ｂ、９５ｃの出力Ｉｕ1、Ｉｖ1、Ｉｗ1の極性反転させて加算器に入力させることもできる。
【００６２】
図１１（Ｃ）は第1相制限用減算器９４ａの入力即ち第1相電圧制御信号ｄＵを示し、図１１（Ｄ）は第1相制限用減算器９４ａの出力ｄＵ´を示す。図１１のｔｏ〜ｔ2区間に示すように第1相クリップ回路９５ａの出力Ｉｕ1が零の時には、ｄＵ＝ｄＵ´の関係になり、第１相制限用減算器９４ａの出力は入力と同一になる。従って、第１のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換ユニット４ａの交流出力電圧Ｖｕ及び交流出力電流Ｉｕが制限されない。
【００６３】
これに対し、図１１のt３〜ｔ８区間に示すように第１相クリップ回路９５aの出力Iu1がｔ4〜ｔ7で零にならない時には、図１１（C）に示す第１相電圧制御信号dＵから図１１（B）に示すクリップ回路９５aの出力Iu１が減算され、第１相制限用減算器９４aから図１１（D）のｔ3〜ｔ8に示す出力dＵ´が得られる。この図１１（D）のt３〜t８区間の波形は、図１１（C）の第１相電圧制御信号dＵのピーク部を低めたものに相当する。第１相制限用減算器９４aの出力dＵ´は、電圧制御信号としての機能を有するので、この出力dＵ´のピークが低くなると、交流出力端子２a、２b、２cにおける第１相出力電圧Vu及び第１相出力電流Iuのピーク値が低くなり、AC―DC―AC変換ユニット４a、４b、４ｃの過電流保護が達成される。
【００６４】
比較波発生手段８２は、比較波供給手段と呼ぶこともできる出力ライン８２aにPWMパルスの形成に使用するための周知の比較波V82を発生する。比較波V82は一般に搬送波と呼ばれている三角波又は鋸波等から周期性信号であって、交流出力電圧Vu、Vv、Vwよりも十分高い周波数を有する。なお、第１及第２の制御回路９a、９bに比較波発生手段６２、８２を別々に設ける代わりに、いずれか一方のみを設け、第１及び第２の制御回路９a、９ｂで共用することもできる。
【００６５】
直流―交流変換制御信号形成手段８３は比較手段と呼ぶこともできるものであって、第１、第２及び第３相比較器９８a、９８ｂ、９８cから成る。第１、第２及び第３相比較器９８a、９８b、９８cは第１、第２及び第３相制限用減算器９４a、９４b、９４cに接続された一方の入力端子と比較波発生手段８２の出力ライン８２aに接続された他方の入力端子とを有し、周知の方法で比較波V82と第１、第２及び第３相制限用減算器９４a、９４ｂ、９４ｃの出力dＵ´、ｄＶ´、ｄＷ´とを比較してPWMパルスから成る第１、第２及び第３相直流―交流変換制御信号Gu、Gv、Gwを形成し、これを第１、第２及び第３の直流―交流変換制御導体２８u、２８ｖ、２８ｗに出力する。
【００６６】
図１２には第１、第２及び第３相制限用減算器９４a、９４ｂ、９４ｃの入力dＵ、ｄＶ、ｄＷと出力dＵ´、ｄＶ´、ｄＷ´とが同一の場合における第１、第２及び第３相比較器９８a、９８ｂ、９８ｃの入力と出力とが示されている。図１２（A）に示す比較波V82と第１、第２及び第３相制限用減算器９４a、９４ｂ、９４ｃの出力dＵ´、ｄＶ´、ｄＷ´との比較によって、図１２（B）（C）(D)に示す論理の１と０との繰返しのPWMパルス列から成る第１、第２及び第３相直流―交流変換制御信号Gu、Gv、Gwが得られる。
【００６７】
第１、第２及び第３相直流―交流変換制御信号Gｒ、Gs、Gtは、図１の第１、第２及び第３のAC−DC−AC変換ユニット４a、４ｂ、４cにおける第４、第５及び第６の駆動回路４２，４３、４４に送られる。既に説明したように、PWMパルス列から成る第１、第２及び第３相直流―交流変換制御信号Gu、Gv、Gwが高レベル（論理の１）の時に、第１、第３及び第５の直流―交流変換スイッチQa、Qc、Qeがオン状態となり、逆に低レベル（論理の０）の時にオフ状態になる。第２、第４及び第６の直流―交流変換スイッチQb、Qd、Qfは第１、第２及び第３の直流―交流変換スイッチQa、Qc、Qeと逆にオン・オフ動作する。
【００６８】
第１〜第６の直流―交流変換スイッチQa〜Qfがオン・オフ制御されると、蓄電池３の直流電圧Vdcが３相交流電圧に変換され、第１、第２及び第３の交流出力端子２a、２ｂ、２ｃに第１、第２及び第３相交流出力電圧Vu、Vv、Vwが得られる。第１、第２及び第３の交流出力端子２a、２b、２ｃに接続される負荷（図示せず）に流れる電流の振幅は第１、第２及び第３の交流出力端子２a、２ｂ、２cにおける第１、第２及び第３相交流出力電圧Vu、Vv、Vwの振幅に比例する。第１、第２及び第３相交流出力電圧Vu、Vv、Vwの振幅は、第１、第２及び第３相制限用減算器９４a、９４ｂ、９４ｃの出力dＵ´、ｄＶ´、dＷ´の振幅に比例する。従って、第１、第２及び第３相制限用減算器９４a、９４ｂ、９４ｃの出力dＵ´、ｄＶ´、dＷ´の振幅が第１、第２及び第３のクリップ回路９５a、９５ｂ、９５ｃの出力Iu1、Iv1、Iw1によって低減されると、第１、第２及び第３相交流出力電流Iu、Iv、Iwの振幅も低減し、過電流保護が達成される。
【００６９】
再び図１を説明する。入力交流フィルタ１０は第１、第２及び第３の交流入力電源ライン１５a、１５b、１５cの相互間に接続された第１、第２及び第３のコンデンサと第１、第２及び第３の交流入力電源ライン１５a、１５ｂ、１５cに直列接続された第１、第２及び第３のインダクタL1、L2、L3とから成り、高周波成分を除去する機能を有する。出力交流フィルタ１１は、第１、第２及び第３の交流出力電源ライン１６a、１６ｂ、１６ｃの相互間に接続された第４、第５及び第６のコンデンサC4、C5、C6と第１、第２及び第３の交流出力電源ライン１６a、１６b、１６cに直列に接続された第４、第５及び第６のインダクタL4、L5、L6とから成り、高周波成分を除去する機能を有する。
なお、第１、第２及び第３のAC―DC―AC変換器ユニット４a、４b、４cが入力交流フィルタ３６と出力フィルタ３７とを有するので、入力交流バス１５の入力交流フィルタ１０及び出力交流バス１６の出力交流フィルタ１１を省くこともできる
【００７０】
入力過電流保護回路遮断器１２は、第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃと第１、第２及び第３のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃとの間に接続され、図３の回路遮断器３４と同様に所定値以上の電流が流れた時にオフになるように構成されている。
【００７１】
出力過電流保護回路遮断器１３は、第１、第２及び第３のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃと第１、第２及び第３の交流出力端子２ａ、２ｂ、２ｃとの間に接続され、図３の回路遮断器３４と同様に所定値以上の電流が流れた時にオフになるように構成されている。
【００７２】
バイパススイッチ１４は、ＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃのバイパス回路を形成するためのものであって、第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃと第１、第２及び第３の交流出力端子２ａ、２ｂ、２ｃとの間に接続され、ＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃを介して負荷に電力を供給することが不可能な時にオン制御される。なお、この実施例では着脱可能な複数のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換ユニット４ａ、４ｂ、４ｃを有するので、これ等の中から選択されたもののみを停止又は切り離してメンテナンスを行うことができる。従って、バイパススイッチ１４を介した電力供給の回数は従来よりも少ない。しかし制御ユニット９の故障、蓄電池３の電圧以下等で第１、第２及び第３のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃによる電力供給が不可能になった時には、バイパススイッチ１４をオンにし、負荷にAC−DC−AC変換器ユニット４a、４ｂ、４ｃを介さないで電力を供給する。
【００７３】
実施例１は次の利点を有する。
（１）  第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃと第１、第２及び第３の交流出力端子２ａ、２ｂ、２ｃとの間に、複数台のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニットが接続されているので、メンテナンス等のためにこれ等の内の１台又は２台を停止又は取り外しても、残りの２台又は１台で電力供給を継続することができる。これにより、もし入力端子１ａ、１ｂ、１ｃに対する電力供給が停止しても蓄電池３の直流電圧を交流電圧に変換し、これを負荷に供給することができる。なお、ＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換ユニット４ａ、４ｂ又は４ｃのメンテナンス等の時にバイパススイッチ１４を介して供給することが考えられるが、既に説明したようにバイパススイッチ１４のオン期間中に第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃに接続された交流電源が停電すると、負荷に対する電力供給が完全に停止する。これに対して、本実施例では、メンテナンス時等において第１、第２及び第３のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換ユニット４ａ、４ｂ、４ｃのいずれかの動作を継続させることができる。従って、もし停電が生じても蓄電池３によって負荷への電力供給を継続させることができる。
（２）  各ＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃに動作状態信号発生手段３３が設けられ、制御ユニット９に正常動作を示す動作状態信号の数を計数する計数手段６４が設けられ、この計数値によってリミッタ回路７０のリミッタ値が切換えられるので、ＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃのいずれかが異常又は未接続になった時に、交流入力電流Ｉｒ、Ｉｓ、Ｉｔの過電流制限値を適切な値に自動的に切換えることができる。また、無停電電源装置で供給することができる最大電力を適切な値に自動的に切換えることができる。この結果、ＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃの内で正常なものによって負荷への電力供給を継続することができる。
（３）  計数手段６４の計数値によってクリップ回路９５ａ、９５ｂ、９５ｃのクリップ値を自動的に切換えるので、ＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃのいずれかが異常又は未接続になった時に、交流出力電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを適切な値に自動的に切換えることができる。
（４）  第１、第２及び第３のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃに対して共通の制御ユニット９を設けるので、ＡＣ−ＤＣ変換制御回路及びＤＣ−ＡＣ変換制御回路を簡略化でき、無停電電源装置の低コスト化を図ることができる。
（５）  各ＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃは第１及び第２の主コネクタ２２、２３と第１及び第２の制御コネクタ２４、２５とによって着脱可能に接続されているので、故障又はメンテナンス時の切離し又は交換を容易に行うことができる。
【実施例２】
【００７４】
次に、図１３〜図１５を参照して実施例２の無停電電源装置を説明する。但し実施例２の無停電電源装置は、図１の実施例１の第１、第２及び第３のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃを変形したAC−DC−AC変換器ユニット４ａ´、４ｂ´、４ｃ´を設け、且つ図１の制御ユニット９を少し変形した他は、実施例１の無停電電源装置と同一に構成されているので、図１３〜図１５において図１〜図１２と共通する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。また、実施例２の説明においても必要に応じて図１〜図１２を参照する。
【００７５】
図１３から明らかなように実施例２の第１、第２、及び第３のＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換ユニット４ａ´、４ｂ´、４ｃ´は、ＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ1、４ｂ1、４ｃ1とＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ2、４ｂ2、４ｃ2との組合せから成る。各ＡＣ−ＤＣ変換ユニット４ａ1、４ｂ1、４ｃ1は、第１のＡＣ−ＤＣ変換用の主コネクタ２２ａと第１、第２及び第３の入力導体１８ａ、１８ｂ、１８ｃとを介して第１、第２及び第３の入力電源ライン１５ａ、５ｂ、１５ｃに接続され且つ第１の主コネクタ２２ａと第１及び第２の直流導体２０ａ、２１ａとを介して第１及び第２の直流ライン１７ａ、１７ｂに接続され且つ第１のＡＣ−ＤＣ変換用制御コネクタ２４ａとＡＣ−ＤＣ変換器用ケーブル２６ａとを介して図１の制御ユニット９に相当するものに接続されている。
【００７６】
図１４に示す各ＡＣ−ＤＣ変換器ユニット４ａ1、４ｂ1、４ｃ1は図３の実施例１の各ＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃからＤＣ−ＡＣ変換部を除き、その他は図３と実質的に同一に構成したものに相当し、ＡＣ−ＤＣ変換回路３１と、第１、第２、及び第３の駆動回路３９、４０、４１と、ＡＣ−ＤＣ変換用駆動電源３８ａと、第２のＡＣ−ＤＣ変換用主コネクタ２３ａと、第２のＡＣ−ＤＣ変換制御コネクタ２５ａと、ＡＣ−ＤＣ変換用回路遮断器３４ａと、入力交流フィルタ３６と、ＡＣ−ＤＣ変換器ユニット動作状態信号発生手段３３ａとを有する。
【００７７】
第２のＡＣ−ＤＣ変換用主コネクタ２３ａは、図３の第２の主コレクタ２３から第４、第５及び第６の雌型端子Ｔｕ´、Ｔｖ´、Ｔｗ´を除外したものに相当する。但し、ここでは図３の第７及び第８の雌型端子Ｔｐ´、Ｔｎ´に相当するものを第１及び第２のＡＣ−ＤＣ変換用直流端子Ｔｐ1´、Ｔｎ1´と呼ぶことにする。この第１及び第２のＡＣ−ＤＣ変換用直流端子Ｔｐ1´、Ｔｎ1´は図１３の第１のＡＣ−ＤＣ変換用主コネクタ２２aを介して第１及び第２のAC−DC変換用直流導体２０ａ、２１ａに接続される。また、図１３の第１のＡＣ−ＤＣ変換用主コネクタ２２ａは、図１４の第１のＡＣ−ＤＣ変換用主コネクタ２３ａの各雌型端子に対応する雄型端子を有し、第２のＡＣ−ＤＣ変換用主コネクタ２３ａに着脱自在に結合される。
【００７８】
図１４のＡＣ−ＤＣ変換回路遮断器３４ａは、図３の回路遮断器３４からスイッチＳｕ、Ｓｖ、Ｓｗを省いたものに相当する。但し、図１４において図３のスイッチＳｐ、Ｓｎに相当するものを第１及び第２のＡＣ−ＤＣ変換器ユニット直流スイッチＳｐ1、Ｓｎ1と呼ぶことにする。
【００７９】
図１４のＡＣ−ＤＣ変換用駆動電源３８ａは、図３の駆動電源３８に相当するものである。ＡＣ−ＤＣ変換器ユニット動作状態信号発生手段３３ａは、図３の動作状態信号発生手段３３と同様な機能を有するものであって、比較器５５ａと基準電圧源５６ａとから成る。比較器５５ａの正の入力端子は、第１の直流出力導体４８に接続されている。基準電圧源５６ａは、比較器５５ａの負入力端子と第２の直流出力導体４８との間に接続されている。従って、ＡＣ−ＤＣ変換回路３１が正常に動作している時には、比較器５５ａの出力ライン５７ａに論理の１を示す高レベル電圧が得られ、異常時に論理の０を示す低レベル電圧が得られる。
【００８０】
第２のＡＣ−ＤＣ変換用制御コネクタ２５ａは、図３の第２の制御コネクタ２５から第４、第５及び第６の雌型制御端子Tcu ´、Ｔcv´、Ｔcw´を除いたものに相当する。但し、図１４において図３の第７の雌型制御端子Ｔcx´に相当するものをAC―DC変換器動作信号雌型端子Tcx1´と呼ぶことにする。図１４の第１、第２及び第３の雌型制御端子Tcr´、Tcs´、Tct´は、図１３の第１のAC−DC変換制御コネクタ２４aを介して図４の第１、第２及び第３の交流−直流変換制御導体２７r、２７ｓ、２７tに相当するものに接続される。図４のＡＣ−ＤＣ変換器動作状態信号雌型端子Tcx1´は、図１３の第1のAC−DC変換制御コネクタ２４aを介して図4の計数手段６４に相当するものに接続される。
【００８１】
図１５に示す各DＣ−AＣ変換器ユニット４ａ2、４ｂ2、４ｃ2は図３の実施例１の各ＡＣ−ＤＣ−ＡＣ変換器ユニット４ａ、４ｂ、４ｃからAＣ−DＣ変換部を除き、その他は図３と実質的に同一に構成したものに構成したものに相当し、DＣ−AＣ変換回路３２と、第４、第５、及び第６の駆動回路４２、４３、４４とDＣ−AＣ変換用駆動電源３８bと、第２のDＣ−AＣ変換用主コネクタ２３bと、第２のDＣ−AＣ変換用制御コネクタ２５ｂと、DＣ−AＣ変換用回路遮断器３４bと、出力交流フィルタ３７と、DＣ−AＣ変換器ユニット動作状態信号発生手段３３bとを有する。
【００８２】
第２のDＣ−AＣ変換用主コネクタ２３bは、図３の第２の主コレクタ２３から第1、第2及び第3の雌型端子Ｔｒ´、Ｔs´、Ｔt´を除外したものに相当する。但し、ここでは図３の第７及び第８の雌型端子Ｔｐ´、Ｔｎ´に相当するものを第１及び第２のDＣ−AＣ変換用直流端子Ｔｐ2´、Ｔｎ2´と呼ぶことにする。この第１及び第２のDＣ−AＣ変換用直流端子Ｔｐ2´、Ｔｎ2´は図１３の第１のDＣ−AＣ変換用主コネクタ２２bを介して第１及び第２のDC−AC変換用直流導体２０b、２１ｂに接続される。また、図１３の第１のDＣ−ＤAＣ変換用主コネクタ２２ｂは、図１５の第１のDＣ−AＣ変換用主コネクタ２３bの各雌型端子に対応する雄型端子を有し、第２のDＣ−AＣ変換用主コネクタ２３ｂに着脱自在に結合される。
【００８３】
図１５のＡＣ−ＤＣ変換回路遮断器３４bは、図３の回路遮断器３４からスイッチＳｒ、Ｓｓ、Ｓｔを省いたものに相当する。但し、図１５において図３のスイッチＳｐ、Ｓｎに相当するものを第１及び第２のDＣ−AＣ変換器ユニット直流スイッチＳｐ2、Ｓｎ2と呼ぶことにする。
【００８４】
図１５のＡＣ−ＤＣ変換用駆動電源３８bは、図３の駆動電源３８に相当するものである。ＡＣ−ＤＣ変換器ユニット動作状態信号発生手段３３ｂは、図３の動作状態信号発生手段３３と同様な機能を有するものであって、比較器５５bと基準電圧源５６ｂとから成る。比較器５５bの正の入力端子は、第１の直流入力導体５０に接続されている。基準電圧源５６bは、比較器５５ｂの負の入力端子と第２の直流入力導体５１との間に接続されている。従って、DＣ−AＣ変換回路３２が正常に動作している時には、比較器５５bの出力ライン５７ｂに論理の１を示す高レベル電圧が得られ、異常時に論理の０を示す低レベル電圧が得られる。
【００８５】
第２のDC−AC変換用制御コネクタ２５bは、図３の第２の制御コネクタ２５から第１、第２及び第３の雌型制御端子Tcr´、Tcs´、Tct´を除いたものに相当する。但し、図１５において図３の第７の雌型制御端子Tcx´に相当するものをDC―AC変換器動作状態信号雌型端子Tcx2´と呼ことにする。図15の第4、第5及び第6の雌型制御端子Tcu´、Tcv´、Tcw´は、図13の第1のＤC―AＣ変換制御コネクタ２４bを介して図4の第1、第2及び第3の直流―交流変換制御導体２７u、２７ｖ、２７wに相当するものに接続される。図１５のDC−AC変換器動作状態信号雌型端子Tcx2´は、図13の第1のDC−AC変換制御コネクタ２４bを介して図5の破線で示す計数手段６４´に相当するものに接続される。
【００８６】
図13の実施例2のAC _DC変換器ユニット４a1、４b1、４c1とDC_AC変換器ユニット４a2、４ｂ2、４ｃ2とがAC_DC変換用ケーブル２６aとDC−AC変換用ケーブル含むケーブル２６bとを含むケーブル２６´を介して図1の制御ユニット9に相当するものに接続される。実施例2の図1の制御ユニット9に相当するものは、実施例1の制御ユニット9と実質的に同一に構成されている。即ち、実施例２に従う制御ユニットも図4の第1の制御回路9a 及び図5の第2の制御回路９bに相当するものを含む。但し、実施例2の第2の制御回路は、図5で破線で示された計数手段64´を独立に有し、DC _AC変換器ユニット４a2、４ｂ2、４ｃ2のＡＣ−ＤＣ変換器ユニット動作状態信号発生手段３３ｂから得られる正常を示す動作状態信号を計数する。
【００８７】
実施例２の無停電電源装置は、実施例１のAC−DC−AC変換器ユニット４a、４b、４ｃをAC−DC変換器ユニット４a1、４ｂ1、４ｃ1とDC−AC変換器ユニット４a2、４ｂ2、４ｃ2に分けた他は実施例１と実質的に同一であるので、実施例１と同一の効果を有し、更に、AC−DC変換器ユニット４a1、４ｂ1、４ｃ1の動作状態とDC−AC変換器ユニット４a2、４b2、４ｃ2の動作状態とを分けて判定し、分けて制御することができるという効果も有する。
【実施例３】
【００８８】
図１６は実施例３に従う変形された第１、第２及び第３相クリップ回路９５ａ´、９５ｂ´、９５ｃ´を示す。変形された第１、第２及び第３相クリップ回路９５ａ´、９５ｂ´、９５ｃ´は、図９と同様に構成された入力端子９６と、出力端子９７と、第１及び第２ダイオードＤ11、Ｄ12と、出力端子９７とグランドとの間に接続された抵抗Ｒ2と、第１、第２、第３及び第４のスイッチＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄと、第１、第２、第３及び第４のクリップ電源＋Ｖｃｏ、＋Ｖｃ1、＋Ｖｃ2、＋Ｖｃ3とを有し、更に第３及び第４ダイオードＤ1３、Ｄ1４を有する。しかし、図１６の第１、第２及び第３相クリップ回路９５ａ´、９５ｂ´、９５ｃ´は図９の第１、第２及び第３相クリップ回路９５ａ、９５ｂ、９５ｃと異なる回路構成を有する。
第１〜第４のダイオードＤ11〜Ｄ14はブリッジ接続されている。第１及び第２のダイオードD11、Ｄ12の相互接続点Ｐ1に入力端子９６が接続され、第３及び第４のダイオードＤ13、Ｄ14の相互接続点Ｐ2に出力端子９７が接続されている。第１〜第４のスイッチＳａ〜Ｓｄと第１〜第４のクリップ電源＋Ｖco、＋Vc1、＋Vc2、＋Ｖc3との直列回路は、第1及び第3のダイオードD11、D13の相互接続点P3と第2及び第4のダイオードD12、D14の相互接続点P4との間にそれぞれ接続されている。
【００８９】
図１６のクリップ回路によっても図９のクリップ回路と同様に図１０に示すクリップが可能である。
【００９０】
本発明は上記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）  動作状態信号発生手段３３、３３a、３３bを直流電圧の検出回路で形成する代わりに、AC−DC−AC変換器ユニット４a、４ｂ、４ｃ、又はAC―DC変換ユニット４a1、４b1、４c1、又はDC−AC変換器ユニット４a2、４b2、４ｃ2に温度センサを設け、温度センサで検出された温度が所定値以下か否かを判定する手段を設け、所定値以下の時に正常動作を示す論理の１の動作状態信号を送出し、所定値よりも高い時に異常動作を示す論理の０の動作状態信号を送出することができる。また、各ユニット４a、４b、４c、又は４a1、４b1、４ｃ1、又は４a2、４ｂ2、４ｃ2に冷却用ファンを設け、この駆動の有無によって動作状態信号を作成することができる。また、過電流保護回路遮断器３４、３４a、３４bのオン・オフ状態に基づいて動作状態信号を作成することもできる。また、複数の動作状態信号の組合せ（例えば論理積）によって目的とする動作状態信号を作成することもできる。
（２）  図４の入力電流制限手段としてのリミッタ回路７０と図５の出力電流制限手段８７とのいずれか一方を省くことができる。また、図１４のＡＣ−ＤＣ変換器ユニット動作状態信号発生手段３３ａと図１５のＤＣ−ＡＣ変換器ユニット動作状態信号発生手段３３ｂとのいずれか一方を省くことができる。また、実施例２において、図４のリミッタ回路７０に相当するものと図５の出力電流制限手段８７に相当するものとのいずれか一方を省くことができる。
（３）  第１及び第２の制御回路９a、９ｂは、これに限定されるものでなく、交流―直流変換回路３１、直流―交流変換回路３２を制御することができれば、どのような回路でもよい。
（４）単相の無停電電源装置にも本発明を適用することができる。
（５）  AC−DC−AC変換器ユニット、又はAC―DC変換ユニット、又はDC−AC変換器ユニットの数を２台にすること、又は３台よりも多くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明に従う実施例１の無停電電源装置を示す回路図である。
【図２】図１の第１及び第２の主コネクタ及び第１及び第２の制御コネクタを詳しく示す回路図である。
【図３】図１のAC―DC−AC変換器ユニットを詳しく示す回路図である。
【図４】図１の第１の制御回路を詳しく示す回路図である。
【図５】図１の第２の制御回路を詳しく示す回路図である。
【図６】図４のリミッタ回路の１例を詳しく示す回路図である。
【図７】図４のリミッタ回路の計数値と制限値との関係を示す図である。
【図８】図４のリミッタ回路の入力と出力との関係を示す図である。
【図９】図５のクリップ回路の１例を詳しく示す回路図である。
【図１０】図５のクリップ回路の計数値とクリップ値との関係を示す図である。
【図１１】図５のクリップ回路の入出力及び制限用減算器の入出力を示す波形図である。
【図１２】図５の第１、第２及び第３相比較器の入出力を示す波形図である。
【図１３】本発明に従う実施例２の無停電電源装置の主要部分を示す回路図である。
【図１４】図１３のAC−DC変換器ユニットを詳しく示す回路図である。
【図１５】図１３のDC−AC変換器ユニットを詳しく示す回路図である。
【図１６】本発明の実施例３のクリップ回路を示す回路図である。
【符号の説明】
【００９２】
４a、４ｂ、４ｃ  AC−DC−AC変換器ユニット
９  制御ユニット
２１、２２  第１及び第２の主コネクタ
２４、２５  第１及び第２の制御コネクタ
３３  動作状態信号発生手段
６４  計数手段
７０  リミッタ回路
９５a、９５ｂ、９５ｃ  クリップ回路
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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