(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電力と直流電力との順・逆変換を行う電力変換器にバッテリーを接続し、当該電力変換器を商用電源と並列に接続し、この並列接続点と前記商用電源との間に主回路開閉器を挿入した構成の常時商用給電方式無停電電源装置において、
前記主回路開閉器の電源側に接続した第１ダイオードと前記主回路開閉器の負荷側に接続した第２ダイオードとを突き合わせて結合し、この結合点にコンデンサを接続し、該コンデンサと前記主回路開閉器の操作器との間に、前記商用電源の電圧が確立しているときにオンで商用電源が停電すればオフとなる制御用接点を挿入することを特徴とする常時商用給電方式無停電電源装置の商用電源ラッチ回路。
【請求項２】
交流電力と直流電力との順・逆変換を行う電力変換器にバッテリーを接続し、当該電力変換器を商用電源と並列に接続し、この並列接続点と前記商用電源との間に主回路開閉器を挿入した構成の常時商用給電方式無停電電源装置において、
前記主回路開閉器の電源側に接続した第１ダイオードと前記主回路開閉器の負荷側に接続した第２ダイオードとを突き合わせて結合し、この結合点にコンデンサを接続し、該コンデンサと前記主回路開閉器の操作器との間に、前記商用電源の電圧が確立しているときにオンで商用電源が停電すればオフとなる制御用接点と，人為的に回路をオン・オフできるスイッチとの直列接続回路を挿入することを特徴とする常時商用給電方式無停電電源装置の商用電源ラッチ回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、バックアップ用電源が故障していても商用電源の電圧が確立しているならば電力の供給を継続できる常時商用給電方式無停電電源装置の商用電源ラッチ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は常時商用給電方式無停電電源装置の従来例を示した回路図である。この従来例回路において、商用電源１からの交流電力は、主回路開閉器２を介して負荷３へ供給されるのであるが、これと同時に電力変換器４を介してバッテリー５を充電する。このような主回路構成の常時商用給電方式無停電電源装置は、常時は商用電源１が主回路開閉器２を介して負荷３へ交流電力を供給するのであるが、このとき商用電源１は、電力変換器４を介して停電バックアップ用のバッテリー５へも充電電力を供給している。ここで商用電源１が停電すれば、バッテリー５に蓄積していたエネルギーを電力変換器４を介して負荷３へ供給することにより、負荷３は停電することなくそのまま運転を継続することができるのであるが、このとき主回路開閉器２を開路させることで、バッテリー５からの電力が商用電源１側へ流出するのを防いでいる。
【０００３】
前述したように商用電源１が負荷３へ交流電力を供給しているときは、電力変換器４はこの交流電力を直流電力に変換してバッテリー５を充電するし、商用電源１が停電すれば電力変換器４はバッテリー５の放電により得られる直流電力を所定の電圧と周波数の交流電力に変換して負荷３へ供給する必要があることから、図５に図示の従来例回路では、この電力変換器４をDC／AC変換器４ＡとDC／DC変換器４Ｂおよび平滑コンデンサ４Ｃで構成しているが、前述した機能を満足できるならば、電力変換器４の構成を図示とは異なるものにしても差し支えないのは勿論である。
【０００４】
ところで電力変換器４に所定の動作をさせる制御回路（図示は省略）を作動させたり主回路開閉器２作動させるための電源として、制御電源６が設置されている。この制御電源６へはバッテリー５が電力を供給するならば、停電することが無いから好都合であが、その分だけバッテリー容量を増加させなければならないので、装置全体が大形化し重量も増大する不具合をもたらすし、装置全体の価格も上昇してしまう。そこで交流主回路を制御電源６の電力供給源にするのであるが、これへの電力供給が中断することが無いように、主回路開閉器２の電源側（すなわち商用電源１）と主回路開閉器２の負荷側（すなわち電力変換器４）の両方から電力の供給を受けることができるようにしている。このような回路構成にすることで、当該常時商用給電方式無停電電源装置が運転を開始するときには主回路開閉器２が開路していても、商用電源１の電圧が確立しているから電力の供給が受けられるし、商用電源１が停電してもバッテリー５と電力変換器４が負荷３へ電力を供給しているから、その電力を制御電源６へ送ることができる。すなわち制御電源６への電力供給は中断されない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図５に図示の従来例回路では、商用電源１が停電した場合は主回路開閉器２が開路するが、前述したようにバッテリー５と電力変換器４による交流電力が、主回路開閉器２の負荷側から制御電源６へ送られて、制御電源６への供給電力が中断されてしまうのを回避することができる。あるいは、商用電源１が負荷３へ交流電力を供給中であっても、制御電源６が故障すると主回路開閉器２はその動作電源を喪失するので、主回路開閉器２は開路してしまうこともあり、このときも負荷３は電力供給が中断される不具合を生じる。すなわち、商用電源１が電圧を確立しいるときでも、制御電源６が故障すれば負荷３の運転ができなくなってしまう不都合を生じることになる。
【０００６】
そこでこの発明の目的は、商用電源が健全であるにもかかわらず、制御電源の故障が原因で負荷への電力供給が中断となるような不都合を、バッテリー容量を増加させずに回避できるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、この発明の常時商用給電方式無停電電源装置の商用電源ラッチ回路は、
交流電力と直流電力との順・逆変換を行う電力変換器にバッテリーを接続し、当該電力変換器を商用電源と並列に接続し、この並列接続点と前記商用電源との間に主回路開閉器を挿入した構成の常時商用給電方式無停電電源装置において、前記主回路開閉器の電源側に接続した第１ダイオードと前記主回路開閉器の負荷側に接続した第２ダイオードとを突き合わせて結合し、この結合点にコンデンサを接続し、該コンデンサと前記主回路開閉器の操作器との間に、前記商用電源の電圧が確立しているときにオンで商用電源が停電すればオフとなる制御用接点を挿入する。
【０００８】
または、交流電力と直流電力との順・逆変換を行う電力変換器にバッテリーを接続し、当該電力変換器を商用電源と並列に接続し、この並列接続点と前記商用電源との間に主回路開閉器を挿入した構成の常時商用給電方式無停電電源装置において、前記主回路開閉器の電源側に接続した第１ダイオードと前記主回路開閉器の負荷側に接続した第２ダイオードとを突き合わせて結合し、この結合点にコンデンサを接続し、該コンデンサと前記主回路開閉器の操作器との間に、前記商用電源の電圧が確立しているときにオンで商用電源が停電すればオフとなる制御用接点と，人為的に回路をオン・オフできるスイッチとの直列接続回路を挿入する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１実施例を表した回路図であるが、この図１に図示の回路は、主回路開閉器２を操作する動作電源１１が別途に設置されていることが図５で既述の従来例回路との相違点であり、これ以外はすべて図５に図示の従来例回路と同じであるから、同じ部分の説明は省略する。
【００１１】
図１の第１実施例回路において、制御電源６は電力変換器４を制御するのに必要とする電力を供給するためであって、主回路開閉器２を動作させる動作電源１１は、これとは別途に設置されている。この動作電源１１は主回路開閉器２の電源側と負荷側の両方に接続されていて、これらのどちら側から電力の供給を受けるかを選択する動作電力供給回路が内蔵されている。よって当該常時商用給電方式無停電電源装置を始動するにあたって、商用電源１の電圧が確立しているときは、動作電源１１は商用電源１側から電力を受けて主回路開閉器２を閉路させるから、負荷３は商用電源１に接続されて電力の供給を受ける。商用電源１が停電すれば、バッテリー５→電力変換器４→負荷３の経路で負荷３へ電力が送られるが、このとき動作電源１１は負荷３側から電力の供給を受けて主回路開閉器２を開路させ、商用電源１を装置から切り離す。
【００１２】
常時商用給電方式無停電電源装置が前述の状態で運転中に制御電源６が故障した場合に、商用電源１の電圧が回復しているならば、動作電源１１は主回路開閉器２を閉路させることができるし、主回路開閉器２の閉路により商用電源１は負荷３への電力供給を継続できる。すなわち制御電源６の故障時でも、当該無停電電源装置はその役割を果たすことができる。
【００１３】
なお主回路開閉器２は接点式で図示しているが、半導体スイッチ素子を使用した無接点方式であっても差し支えないのは勿論である。
図２は本発明の第２実施例を表した回路図であるが、図２に図示の商用電源１，負荷３，電力変換器４，バッテリー５および制御電源６の名称・用途・機能は、図１で既述の第１実施例回路の場合と同じであるから、同じ部分の説明は省略する。
【００１４】
図２の第２実施例回路では、商用電源１と負荷３との間には主回路開閉器としての電磁接触器２１と、動作電源としてのコンデンサ２５と、動作電力供給回路としての第１ダイオード２３と第２ダイオード２４とを備える。コンデンサ２５は第１ダイオード２３を介して商用電源１の電力を蓄え、制御用接点２２を閉にすれば、コンデンサ２５に並列している電磁接触器２１のコイルが励磁されて電磁接触器２１の主接点は閉路し、商用電源１から負荷３へ交流電力が供給される。この状態のときに制御電源６が故障しても、商用電源１の電圧が確立しているならば、第１ダイオード２３または第２ダイオード２４を介して電磁接触器２１のコイルは励磁されるから、商用電源１は負荷３へ交流電力を供給し続けることができる。
【００１５】
図３は本発明の第３実施例を表した回路図であって、図２で既述の第２実施例回路と異なるのは、制御用接点２２の代わりに補助リレー３１を使用することであり、この補助リレー３１は制御電源６からの電力で動作するが、これ以外は図２の第２実施例回路と同じであるから、同じ部分の説明は省略する。
商用電源１の電圧が確立している状態では、制御電源６を介して補助リレー３１のコイルが励磁されてそのａ接点がオンになり、商用電源１→第１ダイオード２３→コンデンサ２５の経路で電流が流れ、コンデンサ２５を充電する。次いで補助リレー３１のコイルを無励磁にすると、ａ接点がオフしてｂ接点がオンとなり、コンデンサ２５に蓄えられた電荷が電磁接触器２１のコイルを介して放電し、電磁接触器２１の主接点を閉路させ、商用電源１から負荷３へ交流電力が供給されるが、これと同時に電力変換器４を介してバッテリー５を充電する。このときコンデンサ２５は、第１ダイオード２３または第２ダイオード２４のいずれかから充電されるから、電磁接触器２１のコイルは励磁され続ける。ここで商用電源１が停電すれば、制御電源６からの指令で電力変換器４はバッテリー５からの直流電力を交流電力に変換して負荷３へ供給すると共に、補助リレー３１のコイルを励磁するからそのｂ接点はオフとなり、電磁接触器２１のコイルは無励磁となってその主接点は開路する。すなわち商用電源１は電力変換器４から切り離される。
【００１６】
ここで制御電源６に故障が発生して電力変換器４が停止した場合に、補助リレー３１のコイルも無励磁になるからそのｂ接点は再びオンになるが、このときコンデンサ２５は既に充電されているから、電磁接触器２１のコイルが励磁されて商用電源１からの交流電力を負荷３へ供給することができる。
図４は本発明の第４実施例を表した回路図であって、図３で既述の第３実施例回路に図示の補助リレー３１のａ接点と電磁接触器２１のコイルとの直列回路に更に解除スイッチ３２を直列に挿入した構成である。この解除スイッチ３２は通常はオンであり、これがオンのときは図３で既述の第３実施例回路とまったく同じ動作となるが、この解除スイッチ３２をオフにすることで、商用電源１の電圧が確立しているときでも、商用電源１からの電力供給を中断することができる。すなわち、商用電源１からの電力供給を人為的に中断させることができる。
【００１７】
【発明の効果】
従来の常時商用給電方式無停電電源装置では、商用電源が電圧を確立していて負荷へ交流電力を供給できる場合でも、当該無停電電源装置の制御電源が故障した場合は、主回路開閉器が開路して商用電源を切り離してしまうので、負荷へ交流電力を供給することができなかった。すなわち電源が健全であるのに無停電電源装置がその役割を果たせない不都合があった。これに対して本発明では、商用電源と負荷との間を開閉する主回路開閉器の操作電源を別電源にすることで、あるいは別電源にしなくても回路構成の工夫により、制御電源の故障が原因で前記主回路開閉器が動作できなくなって負荷への電力供給が中断される不具合を回避できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を表した回路図
【図２】本発明の第２実施例を表した回路図
【図３】本発明の第３実施例を表した回路図
【図４】本発明の第４実施例を表した回路図
【図５】常時商用給電方式無停電電源装置の従来例を示した回路図
【符号の説明】
１    商用電源
２    主回路開閉器
３    負荷
４    電力変換器
５    バッテリー
６    制御電源
１１    動作電源
２１    主回路開閉器としての電磁接触器
２２    制御用接点
２３    第１ダイオード
２４    第２ダイオード
２５    コンデンサ
３１    補助リレー
３２    解除スイッチ
【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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