(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電力を受電中はその商用電力を負荷へ供給すると共に充電器で蓄電池に充電し、
停電になると、上記蓄電池の電力を昇圧回路で昇圧し、その昇圧出力をインバータで交流電力に変換し、その交流電力を上記負荷へ供給する無停電電源装置において、
商用電力受電中に、上記昇圧回路の出力側を、上記蓄電池の電圧より高い電圧に保持する手段が設けられ、
上記昇圧回路の出力側を高い電圧に保持する手段は、上記充電器のトランスを用いた補助昇圧回路で構成されていることを特徴とする無停電電源装置。
【請求項２】
商用電力を受電中はその商用電力を負荷へ供給すると共に充電器で蓄電池に充電し、
停電になると、上記蓄電池の電力を昇圧回路で昇圧し、その昇圧出力をインバータで交流電力に変換し、その交流電力を上記負荷へ供給する無停電電源装置において、
商用電力受電中に、上記昇圧回路の出力側を、上記蓄電池の電圧より高い電圧に保持する手段が設けられ、
上記昇圧回路の出力側を高い電圧に保持する手段は、上記昇圧回路の出力電圧を検知する手段と、その検出電圧が第１基準電圧値以下になると上記昇圧回路の駆動回路を起動し、上記検知電圧が上記第１基準電圧より高い第２基準電圧以上になると上記駆動回路の駆動を停止する手段とよりなることを特徴とする無停電電源装置。
【請求項３】
商用電力を受電中はその商用電力を負荷へ供給すると共に充電器で蓄電池に充電し、
停電になると、上記蓄電池の電力を昇圧回路で昇圧し、その昇圧出力をインバータで交流電力に変換し、その交流電力を上記負荷へ供給する無停電電源装置において、
商用電力受電中に、上記昇圧回路の出力側を、上記蓄電池の電圧より高い電圧に保持する手段が設けられ、
上記昇圧回路の出力側を高い電圧に保持する手段は、上記昇圧回路を周期的に動作させる手段であることを特徴とする無停電電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は商用電力を受電中はその商用電力を負荷へ供給すると共に充電器で蓄電池に充電し、停電になると、蓄電池の電力を昇圧回路で昇圧し、その昇圧出力をインバータで交流電力に変換し、その交流電力を負荷へ供給する無停電電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に従来の無停電電源装置を示す。商用電源１１からの商用電力は出力切替リレー１２を介して負荷１３へ供給される。また充電器１４により商用電力が蓄電池１５に対し充電している。
停電になると、停電検出制御部１６で停電を検出し、出力切替リレー１２をインバータ１７側に切替え、また昇圧回路１８、インバータ１７を起動する。蓄電池１５よりの例えば３６〜６０Ｖの電力が昇圧回路１８で例えば１６５Ｖに昇圧され、その１６５Ｖの直流電力がインバータ１７で１００Ｖの交流電力に変換され、その交流電力が出力切替リレー１２を通じて負荷１３へ供給される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
停電になった時に、切替リレー１２が切替られるのは４〜８ミリ秒程度で行われる。一方、蓄電池１５の電圧は３６〜６０Ｖ程度であり、商用電力が負荷１３に供給されている状態では、昇圧回路１８の出力側の電圧は蓄電池１５の出力電圧と同程度になっている。停電になって昇圧回路１８、インバータ１７が起動され、負荷１３に１００Ｖの交流電力を供給するには、昇圧回路１８の出力電圧が１６５Ｖ程度になる必要がある。つまり、昇圧回路１８の出力電圧は３６〜６０Ｖから１６５Ｖに高められる必要があるが、図６Ａの破線で示すようにこの昇圧に８ミリ秒以上の時間がかかった。このため従来は停電になり、インバータ１７の出力が負荷１３へ供給されるようになった当初は図６Ｂの破線で示すように、１００Ｖ以下の交流電力が負荷１３に供給されるという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば商用電力受電中に、昇圧回路の出力側を、蓄電池の電圧よりも高い電圧に保持する手段が設けられる。
この構成により、停電になった時に、昇圧回路の出力電圧が、従来よりも短時間で所定の電圧になり、停電時に、インバータ出力電圧として、切替え当初から所要のものが得られる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１にこの発明の第１実施例を示し、図５と対応する部分に同一符号を付けてある。充電器１４において、商用電力は整流器２０で整流されてコンデンサ２１に充電され、その充電電力はトランス２２、スイッチングトランジスタ２３、整流用ダイオード２４、コンデンサ２５により、所定の直流電圧に変換され、その直流電圧で蓄電池１５に対する充電が行われる。スイッチングトランジスタ２３は充電制御部２６によりスイッチング制御が行われる。
【０００６】
昇圧回路１８では蓄電池１５の出力がコンデンサ２８に充電され、コンデンサ２８と並列に、インダクタ２９とスイッチングトランジスタ３１の直列回路が接続され、スイッチングトランジスタ３１と並列に、整流用ダイオード３２を通じてコンデンサ３３が接続され、トランジスタ３１は駆動回路３４によりスイッチング制御される。コンデンサ２８の電力が昇圧されてコンデンサ３３に充電される。昇圧回路１８はＤＣ−ＤＣコンバータである。
【０００７】
昇圧回路１８のコンデンサ３３の両端間の電力は、インバータ１７へ供給される。インバータ１７は駆動回路３５により各スイッチング素子が制御される。商用電力は停電検出回路１６ａに分岐供給され、停電が検出されると、その検出出力が制御部１６ｂへ供給され、また出力切替リレー１２へ供給され、その切替えが制御される。制御部１６ｂは駆動回路３４，３５に対し、起動指令を出す。図に示していないが、停電中に昇圧回路１８の出力電圧を、またインバータ１７の出力電圧をそれぞれ一定値に保持する制御手段が設けられている。
【０００８】
この実施例では充電器１４のトランス２２の２次巻線に、３次巻線４１が巻き上げられ、その３次巻線４１の巻き上げ端が整流用ダイオード４２を通じて、ダイオード３２とコンデンサ３３の接続点に接続される。トランス２２の３次巻線４１と整流用ダイオード４２によって補助昇圧回路が構成される。
この構成により、商用電力を受電中は、ダイオード４２を通じて、コンデンサ３３に対する充電が行われ、コンデンサ３３は、蓄電池１５の出力電圧、つまり例えば３０〜６０Ｖより高い、例えば１３０Ｖに保持される。
【０００９】
この状態で停電になると、昇圧回路１８の出力は１３０Ｖから上昇を開始するため、図６Ａの実線に示すように、短時間で規格値１６５Ｖになる。従って、負荷１３がインバータ１７側に切替わった時には、図６Ｂに実線で示すように、負荷１３には１００Ｖの交流電力が供給される。なお昇圧回路１８が昇圧動作中において、ダイオード４２により、コンデンサ３３の負荷が充電器１４側に流れるおそれはない。この実施例では補助昇圧回路の３次巻線４１としてトランス２２の２次巻線に直接接続されたものを用いたが、２次巻線に直接接続されない３次巻線（補助巻線）４１を用いても良い。
【００１０】
この発明の第２の実施例では図２に図１と対応する部分に同一符号を付けて示すように昇圧回路１８の出力電圧が、間欠制御部４３へ分圧回路４４を通じて分岐印加される。間欠制御部４３では非停電中において、昇圧回路１８の出力電圧が例えば前記１３０Ｖ（第１基準電圧値）以下になると、これを検出して駆動回路３４を起動し、昇圧回路１８を動作させ、昇圧回路１８の出力電圧が規格値、前記例では１６５Ｖ（第２基準電圧値）を超えると、これを検出して、駆動回路３４の動作を停止し、昇圧回路１８の動作を停止する。
【００１１】
この構成により、商用電力を受電中は、昇圧回路１８の出力は１３０〜１６５Ｖに保持される。従って、停電になった時に、従来よりも短時間で昇圧回路１８の出力電圧は規格値になり、負荷１３がインバータ１７側に切替わった当初から、１００Ｖの交流電力が負荷１３に供給される。
図３にこの発明の第３の実施例を示す。この図では図２中の間欠制御部４３と分圧回路４４を省略して、周期的制御部４５を設けた場合である。つまり、昇圧回路１８の出力低下（１６５Ｖ→１３０Ｖ）に要する時間と、昇圧回路１８の起動により出力が回復する（１３０Ｖ→１６５Ｖ）時間とが分かっていれば、それらを休止時間、起動時間として設定したタイマー回路を有する周期的制御部４５により昇圧回路１８を周期的に駆動させたのがこの第３の実施例である。
【００１２】
また、第１の実施例と第２の実施例又は第３の実施例を合成して使用することも可能であり、その前者の例を図４に図１、図２と対応する部分に同一符号を付けて示し、説明は省略する。
【００１３】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、商用電力を受電中に、昇圧回路１８の出力側が、蓄電池１５の電圧より高い電圧、つまり昇圧回路１８の出力電圧の規格値例えば１６５Ｖに比較的近い電圧になっているため、停電になり、負荷１３がインバータ１７側に切替わる短時間の間に、昇圧回路１８の出力電圧が規格値となり、１００Ｖの交流電力がインバータ１７から負荷１３に、切替わった初めから供給される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例を示す図。
【図２】この発明の第２の実施例を示す図。
【図３】この発明の第３の実施例を示す図。
【図４】この発明の更に他の実施例を示す図。
【図５】従来の無停電電源装置の概要を示すブロック図。
【図６】商用電力受電中から停電になった場合における昇圧回路１８の出力電圧、負荷１３に供給される電圧を示す図。
【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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