(57)【要約】【課題】無停電電源装置の並列システムにおいて、新たな回路を追加することなく、また装置間の横流を増大させることなく、ケーブル電圧降下の補償を自動的に行うことができる無停電電源装置を得る。【解決手段】直流電力を交流に変換するインバータを備えた複数の無停電電源装置１Ａ〜１Ｃを並列で使用する並列システムにおいて、各無停電電源装置にインバータ１１の出力電圧基準を発生する電圧基準発生手段２０と、各無停電電源装置が平衡して負荷へ流すべき負荷平均電流を演算する負荷平均電流演算手段２３と、負荷平均電流によって、インバータの出力電圧を補正する出力電圧補正回路２４とを備える。【選択図】図１
2007151213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電力を交流に変換するインバータを備えた複数の無停電電源装置を並列で使用する無停電電源装置の並列システムにおいて、
各無停電電源装置にインバータの出力電圧基準を発生する電圧基準発生手段と、
各無停電電源装置が平衡して負荷へ流すべき負荷平均電流を演算する負荷平均電流演算手段と、
前記負荷平均電流によって、インバータの出力電圧を補正する出力電圧補正回路と、
を具備したことを特徴とする無停電電源装置。
【請求項２】
直流電力を交流に変換するインバータを備えた複数の無停電電源装置を並列で使用する無停電電源装置の並列システムにおいて、
各無停電電源装置にインバータの出力電圧基準を発生する電圧基準発生手段と、
各無停電電源装置の横流量により各無停電電源装置が平衡して負荷へ流すべき負荷平均電流を演算する負荷平均電流演算手段と、
前記負荷平均電流によって、インバータの出力電圧を補正する出力電圧補正回路と、
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】
この発明は、直流電力を交流に変換するインバータを備えた無停電電源装置を並列冗長
システムとした無停電電源システムに係わるものであって、特に負荷端でのケーブル電圧降下を自動補償する制御回路を備えた無停電電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無停電電源装置は負荷への供給電圧を安定かつ一定に出力する装置であり、その制御対象は装置端の電圧であるが、無停電電源装置と負荷装置にはケーブルが存在し、その配線長が長い場合はケーブルのインピーダンスドロップによる電圧降下が生じ、この影響を無視出来ないケースがある。このケーブルの電圧降下を自動補償する回路を備えた従来の無停電電源装置として、負荷端での電圧降下を自動補償する制御回路が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
図５は、特許文献１の図４を簡略化したものである。図５において、１はケーブルの電圧降下を自動補償する回路を備えた従来の無停電電源装置で、コンバータ１０とインバータ１１で主回路を構成する。２は無停電電源装置１に供給する商用電源、３は負荷装置、４は無停電電源装置１と負荷３の間を接続するケーブルであって、このケーブル４と負荷電流によって生じる電圧降下を補償することを目的としている。
次に、動作について説明する。無停電電源装置１はあらかじめ決められた出力電圧基準１２０を出力電圧基準発生回路２０によって生成し、出力電圧補正回路２１に入力する。１３は負荷装置３へ流れる出力（負荷）電流を検出する電流検出器であって、これにより得られた出力（負荷）電流フィードバック値１１３を出力電圧補正回路２１に入力する。出力電圧補正回路２１では、ケーブル４のインピーダンスが既知であれば、出力（負荷）電流フィードバック値１１３とケーブルインピーダンスを積算することにより得られるケーブル４の電圧降下量を算出し、この降下量を出力電圧基準１２０に加算して得られる電圧値を無停電電源装置１の端子電圧基準１２１として出力電圧制御回路２２へ入力する。出力電圧制御回路２２では、端子電圧が端子電圧基準１２１となるように端子電圧１２をフィードバック制御し、これによりゲートパルス１２２を生成しインバータ１１に与える。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３３６８５６号公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無停電電源装置の負荷端での電圧安定化は、従来例で示された無停電電源システム
が単一の場合のみならず、無停電電源装置を複数並列で使用する並列システムの場合
も同様である。上述した自動補償回路を備えた従来の無停電電源装置では、単一シス
テムの場合は問題がないが、今から述べる並列システムに対しては問題が多い。すな
わち、並列システムにおいては、各無停電電源装置の負荷電流を均一にすることが必
要であり、そのために装置間のアンバランス電流である横流を抑制するように無停電
電源装置の出力端子電圧を自動補正する横流抑制の自動制御回路が備えられている。
例えば、特定の無停電電源装置の端子電圧が並列接続される他の無停電電源装置の端
子電圧に対し高い場合は、負荷への供給電流も他の装置に対し大きくなるが、横流抑
制の自動制御回路により、この横流分を抑制する方向、すなわち負荷電流を本来各無
停電電源装置が流すべき負荷平均電流まで減るように、無停電電源装置の端子電圧を
下げる方向に動作する。一方、負荷平均電流に対し負荷電流が低い場合は、出力端子
電圧が増加する方向に横流抑制回路は作用する。しかしながら、従来のケーブル電圧
降下の自動補償回路は、負荷電流が大きくなるほど出力端子電圧を上げる方向、すな
わち自動抑制回路とは電圧補償方向が逆動作となり、装置間の横流を助長する方向に
作用するため、並列システムにおいて、従来の電圧降下の自動補償回路と横流抑制の
自動制御回路を併用することが困難である。
【０００５】
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、無停電電源装置の並列システムにおいて、新たな回路を追加することなく、また装置間の横流を増大させることなく、ケーブル電圧降下の補償を自動的に行うことができる無停電電源装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る無停電電源装置においては、直流電力を交流に変換するインバータを備えた複数の無停電電源装置を並列で使用する無停電電源装置の並列システムにおいて、各無停電電源装置にインバータの出力電圧基準を発生する電圧基準発生手段と、各無停電電源装置が平衡して負荷へ流すべき負荷平均電流を演算する負荷平均電流演算手段と、負荷平均電流によって、インバータの出力電圧を補正する出力電圧補正回路とを具備したものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、負荷電流を無停電電源装置の台数で除した平均電流でケーブルの電圧降下を補償するように自動補正回路を構成することにより、装置間の横流抑制回路に影響を与えることがなく、また並列システムを構成する無停電電源装置には、装置間の横流や負荷平均電流を検出する回路を備えていることが一般的であるので、新たな検出器等を設ける必要性がなく実現が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における無停電電源装置の並列システムを示すシステム構成図である。
図１に示すこの発明を適用した負荷端子電圧を安定化するケーブル電圧降下の自動補正回路を備えた無停電電源装置の並列システムは、無停電電源装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃの３台並列を例にしている。無停電電源装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、コンバータ１０とインバータ１１で主回路を構成する。２は無停電電源装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃに供給する商用電源、３は負荷装置、４は無停電電源装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃと負荷３の間を接続するケーブルである。５は負荷電流検出器であり、並列間の横流制御のため負荷電流フィードバック信号１１５を各無停電電源装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃにインターフェースしている。図１では、説明を簡単にするために負荷電流検出器５を設けた回路としているが、横流抑制のため、装置間の横流フィードバック値あるいは負荷へ各々の無停電電源装置が供給すべき平均負荷電流フィードバック値いずれかを各々の無停電電源装置が情報量として持つ構成であれば、この発明を適用する上での問題はない。
【０００９】
次に、この発明の動作について無停電電源装置１Ａについて説明するが、他の無停電電源装置１Ｂ、１Ｃも同一の構成を備えている。図１において、１２は端子電圧、１３は負荷へ流れる出力電流を検出する電流検出器、２０は出力電圧基準１２０を生成する出力電圧基準発生回路、２２は出力電圧制御回路、２３はこの発明に係わる負荷平均電流演算回路であり、２４は出力電圧補正回路である。図２に負荷平均電流演算回路を示す。図２において、負荷電流検出器５から得られる負荷電流フィードバック値１１５（ＩＬ）と負荷給電している無停電電源装置並列台数情報（図１の例ではｎ＝３）を基に、このｎ台数で除して得られる負荷へ供給すべき負荷平均電流１２３（ＩＬ／ｎ）を導出し、出力電圧補正回路２４に入力する。次に、出力電圧補正回路２４について図３で説明する。図３において、負荷平均電流１２３（ＩＬ／ｎ）に対し、補正回路が過渡に応答しないようにフィルタ回路を通し、この電流に対しケーブルのインピーダンス相当のゲインＫを積算し、過補償とならないようリミッタ回路に通し補正電圧ΔＶを求める。この補正電圧ΔＶを出力電圧基準１２０に加算した結果を、端子電圧基準１２１として出力電圧制御回路２２に入力する。
【００１０】
以上、この発明の実施の形態１によれば、負荷電流を無停電電源装置の台数で除した平均電流でケーブルの電圧降下を補償するように自動補正回路を構成することにより、装置間の横流抑制回路に影響を与えることがなく、また並列システムを構成する無停電電源装置には、装置間の横流や負荷平均電流を検出する回路を備えていることが一般的であり、新たな検出器等を設ける必要性がない。
【００１１】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２における無停電電源装置の並列システムの負荷平均電流演算回路を示す図である。
この発明の実施の形態２について図４を参照して説明する。並列システム間の横流抑制のため、装置間の横流フィードバック値、すなわち負荷電流平均値ＩＬ／ｎと出力電流ＩＬＡの偏差電流を検出する無停電電源システムであっては、この横流フィードバック値（負荷電流平均値ＩＬ／ｎ−出力電流ＩＬＡ）と出力電流１１３（ＩＬＡ）を加算することにより、負荷平均電流値１２３（ＩＬ／ｎ）を求めることができ、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１における無停電電源装置の並列システムを示すシステム構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１における無停電電源装置の並列システムの負荷平均電流演算回路を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１における無停電電源装置の並列システムの出力電圧補正回路を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２における無停電電源装置の並列システムの負荷平均電流演算回路を示す図である。
【図５】従来の無停電電源装置を示すシステム構成図である。
【符号の説明】
【００１３】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  無停電電源装置
２  商用電源
３  負荷装置
４  ケーブル
５  負荷電流検出器
１１５  負荷電流フィードバック値
１０  コンバータ
１１  インバータ
１２  端子電圧
１３  電流検出器
１１３  出力（負荷）電流フィードバック値
２０  出力電圧基準発生回路
１２０  出力電圧基準値
２１、２４  出力電圧補正回路
１２１  端子電圧基準値
２２  出力電圧制御回路
２３  負荷平均電流演算回路
１２３  負荷平均電流
【図１】
2007151213.tif 000003
【図２】
2007151213.tif 000004
【図３】
2007151213.tif 000005
【図４】
2007151213.tif 000006
【図５】
2007151213.tif 000007