(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次側に商用交流電源及びインバータからの電源を接続し、２次側から負荷に電源を供給する電源トランスと、前記商用交流電源と前記電源トランス間に商用交流電源を遮断する電源遮断手段と、前記商用交流電源の入力電圧の大きさを検出する入力電圧検出手段と、負荷側の出力電圧の大きさを検出する出力電圧検出手段と、前記入力電圧検出手段及び前記出力電圧検出手段からの信号により前記インバータの出力を制御する制御手段とを備え、商用交流電源の電圧低下もしくは停電時に、バッテリーからの電源をインバータにより負荷に電力を供給する無停電電源装置であって、
前記制御手段は、前記入力電圧検出手段からの入力電圧の大きさを検出するステップと、前記入力電圧の大きさにより入力電圧の異常を検知するステップと、前記入力電圧の異常を検知後に前記電源遮断手段により前記商用交流電源の入力を遮断するステップと、前記電源遮断手段による前記商用交流電源の入力の遮断後に、前記出力電圧検出手段からの負荷側の出力電圧の大きさを検出するステップと、負荷側の出力電圧の大きさから前記電源遮断手段により商用交流電源の遮断が行われたことを確認するステップと、前記電源遮断手段により商用交流電源の遮断が行われた後に前記インバータを起動するステップとを有することを特徴とする無停電電源装置。
【請求項２】
１次側に商用交流電源及びインバータからの電源を接続し、２次側から負荷に電源を供給する電源トランスと、前記商用交流電源と前記電源トランス間に商用交流電源を遮断する電源遮断手段と、商用交流電源の入力電圧の大きさを検出する入力電圧検出手段と、前記商用交流電源の交流の半周期ごとの電圧の方向を検出する電圧方向検出手段と、負荷側の出力電圧の大きさを検出する出力電圧検出手段と、前記入力電圧検出手段及び前記電圧方向検出手段並びに前記出力電圧検出手段からの信号により前記インバータの出力を制御する制御手段とを備え、商用交流電源の電圧低下もしくは停電時に、バッテリーからの電源をインバータにより負荷に電力を供給する無停電電源装置であって、
前記制御手段は、前記入力電圧検出手段からの入力電圧の大きさを検出するステップと、前記入力電圧の大きさにより入力電圧の異常を検知するステップと、前記電圧方向検出手段からの電圧の方向を記憶するステップと、前記入力電圧の異常を検知後に前記電源遮断手段により前記商用交流電源の入力を遮断するステップと、前記電源遮断手段による前記商用交流電源の入力の遮断後に、前記出力電圧検出手段からの負荷側の出力電圧の大きさを検出するステップと、負荷側の出力電圧の大きさから前記電源遮断手段により商用交流電源の遮断が行われたことを確認するステップと、前記電源遮断手段により商用交流電源の遮断が行われた後に前記インバータを前記電圧方向検出手段からの電圧の方向と反対方向の電圧で起動するステップとを有す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】
本発明は、オフライン方式の無停電電源装置に関し、特に、停電検出時のインバータからの電力を安定して供給することが可能な無停電電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、従来の無停電電源装置の構成を示すブロック図である。図７に示すように、従来の無停電電源装置は、外部の商用交流電源２より交流が入力される電源トランス３と、商用交流電源２の電源トランス３への電源供給を遮断する入力リレー４と、直流を蓄電するバッテリー５と、バッテリー５を充電する充電器２３と、バッテリー５からの直流を交流に変換して電源トランス３に供給するインバータ２０と、商用交流電源２の停電等を検出する停電検出部２１と、停電検出時にインバータ２０の制御を行う制御回路２２とで構成されている。
【０００３】
無停電電源装置の停電検出部２１は、商用交流電源２の電圧の大きさを基準電圧と比較して、商用交流電源２の電圧の大きさが基準電圧以下の時には、停電信号を制御回路２２に出力するようになっている。制御回路２２は、停電検出部２１からの停電信号が入力されると、入力リレー４を動作させて商用交流電源２と電源トランス３との切断を行う。また、制御回路２２は、インバータ２０に起動信号を出力して、インバータ２０からの電力を電源トランス３に供給する。これにより、停電時にバッテリー５からの直流をインバータ２０により交流に変換して、変換された交流が電源トランス３から負荷に供給される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の無停電電源装置での商用交流電源２と電源トランス３との遮断を行う入力リレー４は電磁式リレーであるため、リレーの接点の応答時間が変動してしまう。このため、インバータ２０からの交流電源を供給した時点で、入力リレー４の接点が商用交流電源２から開放されていない場合があり、商用交流電源２とインバータ２０からの交流電源とが電源トランス３を介して短絡するおそれがある。商用交流電源２とインバータ２０とが短絡する場合には、インバータ２０に過電流が流れてインバータ２０内部の過電流検出器が作動して、無停電電源装置の動作が停止してしまう。
【０００５】
従って、商用交流電源２とインバータ２０からの交流電源との短絡を防止するために、インバータ２０からの交流電源の出力を遅らせている。インバータ２０からの交流電源の出力を遅らせることにより、短絡を防ぐことができるが、停電検出時に商用交流電源２からインバータ２０への切替時間が長くなり、無停電電源装置の性能が低下する。このため、停電時のインバータ２０への切替時に商用交流電源２と短絡することなく、また、短時間でインバータ２０の交流電源に切り替える必要がある。
【０００６】
また、商用交流電源２が停電した時の電圧の方向とインバータ起動時の電圧の方向が一致する場合には、電源トランス３が残留磁束により磁化力が飽和してしまう。電源トランス３が飽和する場合には、インバータ２０に励磁突入電流が流れて、無停電電源装置の動作が停止したり、インバータ２０の劣化を招くおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、停電時のインバータへの切替を商用交流電源と短絡することなく、短時間で切り替えることができ、また、インバータの励磁突入電流を防止することが可能な無停電電源装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による無停電電源装置は、１次側に商用交流電源及びインバータからの電源を接続し、２次側から負荷に電源を供給する電源トランスと、前記商用交流電源と前記電源トランス間に商用交流電源を遮断する電源遮断手段と、前記商用交流電源の入力電圧の大きさを検出する入力電圧検出手段と、負荷側の出力電圧の大きさを検出する出力電圧検出手段と、前記入力電圧検出手段及び前記出力電圧検出手段からの信号により前記インバータの出力を制御する制御手段とを備え、商用交流電源の電圧低下もしくは停電時に、バッテリーからの電源をインバータにより負荷に電力を供給する無停電電源装置であって、 前記制御手段は、前記入力電圧検出手段からの入力電圧の大きさを検出するステップと、前記入力電圧の大きさにより入力電圧の異常を検知するステップと、前記入力電圧の異常を検知後に前記電源遮断手段により前記商用交流電源の入力を遮断するステップと、前記電源遮断手段による前記商用交流電源の入力の遮断後に、前記出力電圧検出手段からの負荷側の出力電圧の大きさを検出するステップと、負荷側の出力電圧の大きさから前記電源遮断手段により商用交流電源の遮断が行われたことを確認するステップと、前記電源遮断手段により商用交流電源の遮断が行われた後に前記インバータを起動するステップとを有するものである。
【０００９】
また、本発明による無停電電源装置は、１次側に商用交流電源及びインバータからの電源を接続し、２次側から負荷に電源を供給する電源トランスと、前記商用交流電源と前記電源トランス間に商用交流電源を遮断する電源遮断手段と、商用交流電源の入力電圧の大きさを検出する入力電圧検出手段と、前記商用交流電源の交流の半周期ごとの電圧の方向を検出する電圧方向検出手段と、負荷側の出力電圧の大きさを検出する出力電圧検出手段と、前記入力電圧検出手段及び前記電圧方向検出手段並びに前記出力電圧検出手段からの信号により前記インバータの出力を制御する制御手段とを備え、商用交流電源の電圧低下もしくは停電時に、バッテリーからの電源をインバータにより負荷に電力を供給する無停電電源装置であって、前記制御手段は、前記入力電圧検出手段からの入力電圧の大きさを検出するステップと、前記入力電圧の大きさにより入力電圧の異常を検知するステップと、前記電圧方向検出手段からの電圧の方向を記憶するステップと、前記入力電圧の異常を検知後に前記電源遮断手段により前記商用交流電源の入力を遮断するステップと、前記電源遮断手段による前記商用交流電源の入力の遮断後に、前記出力電圧検出手段からの負荷側の出力電圧の大きさを検出するステップと、負荷側の出力電圧の大きさから前記電源遮断手段により商用交流電源の遮断が行われたことを確認するステップと、前記電源遮断手段により商用交流電源の遮断が行われた後に前記インバータを前記電圧方向検出手段からの電圧の方向と反対方向の電圧で起動するステップとを有するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明による無停電電源装置について説明する。図１は、無停電電源装置（ＵＰＳ）の構成を示すブロック図、図２は、蓄電器としての双方向インバータの動作を説明する図、図３は、停電時の双方向インバータの動作を説明する図、図４は、無停電電源装置の停電検出制御のタイミングチャートを示す図、図５は、制御部に於ける停電検出時の制御のフローチャートを示す図、図６は、停電状態から商用交流電源が復帰した時の制御のフローチャートを示す図である。
【００１４】
図１に示すように、無停電電源装置１は、外部の商用交流電源２より交流が入力される電源トランス３と、商用交流電源２の電源トランス３への電源供給を遮断する入力リレー４と、直流を蓄電するバッテリー５と、バッテリー５からの直流を交流に変換して電源トランス３に供給する双方向インバータ７と、商用交流電源２の電圧の大きさを検出する入力電圧検出手段としての入力電圧検出部８と、商用交流電源２の交流の半周期ごとの電圧の方向を検出する電圧方向検出手段としての電圧方向検出部９と、電源トランス３からの負荷側の出力電圧の大きさを検出する出力電圧検出手段としての出力電圧検出部１０と、入力電圧検出手部８及び電圧方向検出部９並びに出力電圧検出部１０からの信号により双方向インバータ７の出力を制御する制御手段としての制御部１５より構成されている。
【００１５】
図１に示すように、電源トランス３は、一次側に商用交流電源２からの交流電源が入力されて、二次側より負荷１７に電力を供給する。また、電源トランス３には双方向インバータ７が接続されており、通常時は、電源トランス３は二次側として双方向インバータ７に電力を供給するようになっている。停電時は、電源トランス３は一次側として、双方向インバータ７から電力を供給されるように構成されている。
【００１６】
図１に示す双方向インバータ７は、商用交流電源２が正常に通電された状態ではバッテリー５の充電を行う蓄電器として、また、商用交流電源２の電圧低下もしくは停電時にバッテリー５からの直流を交流に変換して負荷１７に電力を供給するインバータとして動作するように構成されている。すなわち、双方向インバータ７は、蓄電器及びインバータとして動作可能な双方向機能を備えている。
【００１７】
以下に、図２及び図３を参照して双方向インバータ７の動作を詳述する。図２及び図３に示すように、双方向インバータ７は、高周波成分を遮断するローパスフィルタ７ａと、スイッチング素子としてのＦＥＴ（図２及び図３に示すＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４）からなるブリッジ回路とで構成されている。
【００１８】
商用交流電源２を使用している場合は、負荷１７に電力を供給しつつ、双方向インバータ７には電源トランス３から電力が供給される。電源トランス３からの電力は、ローパスフィルタ７ａを通って、ＦＥＴ（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４）からなるバッテリー５が接続されているブリッジ回路に供給される。ブリッジ回路の各ＦＥＴのゲートは制御部１５に接続されており、制御部１５は各ＦＥＴをスイッチングする信号を出力する。各ＦＥＴをスイッチングすることにより、双方向インバータ７は蓄電器として動作する。
【００１９】
双方向インバータ７が蓄電器として動作する場合は、図２に示すように、ＦＥＴ（Ｑ１），ＦＥＴ（Ｑ２）をオフ状態に設定する。ローパスフィルタ７ａからの電流は、ＦＥＴ（Ｑ１），ＦＥＴ（Ｑ２）の内部ダイオード（図２に示すＤ１，Ｄ２）を通り、制御部１５でＦＥＴ（Ｑ３），ＦＥＴ（Ｑ４）をスイッチングすることにより、図２に示す電流経路ａ、ｂに電流が流れてバッテリー５を充電する。尚、図２の１点鎖線で示す電流経路ａは、電源トランス３からの交流電圧の方向がプラスの場合を示し、図２の２点鎖線で示す電流経路ｂは、電源トランス３からの交流電圧の方向がマイナスの場合を示している。
【００２０】
また、商用交流電源２が停電した場合は、双方向インバータ７はインバータとして動作する。交流電圧の方向がプラスの正弦波を生成する場合には、図３に示すＦＥＴ（Ｑ２）とＦＥＴ（Ｑ３）をオフ状態に設定して、ＦＥＴ（Ｑ１）とＦＥＴ（Ｑ４）のゲートにＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を入力する。これによりバッテリー５の直流が方形波となりローパスフィルタ７ａから正弦波が出力される。交流電圧の方向がマイナスの正弦波を生成する場合は、ＦＥＴ（Ｑ１）とＦＥＴ（Ｑ４）をオフ状態に設定して、ＦＥＴ（Ｑ２）とＦＥＴ（Ｑ３）のゲートにＰＷＭ信号を入力することによりローパスフィルタ７ａから正弦波が出力される。尚、図３の１点鎖線で示す電流経路ｃは、交流電圧の方向がプラスの正弦波を生成する場合を示し、図３の２点鎖線で示す電流経路ｄは、交流電圧の方向がマイナスの正弦波を生成する場合をそれぞれ示している。生成された正弦波は、電源トランス３を経由して負荷１７に供給される。
【００２１】
図１に示す入力電圧検出部８は、商用交流電源２の入力電圧を降圧する第１検出トランス８ａと、第１検出トランス８ａからの出力電圧を全波整流する第１整流器８ｂから構成される。入力電圧検出部８は、商用交流電源２の電圧を全波整流して制御部１５へ出力するようになっている。
【００２２】
図１に示す電圧方向検出部９は、商用交流電源２の交流の半周期ごとの電圧の方向を検出するものであり、比較器で構成されている。電圧方向検出部９は、第１検出トランス８ａの２次側の電圧を入力信号として、基準値をゼロボルトとして、入力信号が基準値以上の時にハイレベル信号を出力し、入力信号が基準値未満の時にはローレベル信号を出力する。電圧方向検出部９の出力信号は、制御部１５に入力するようになっている。電圧方向検出部９は、商用交流電源２の電圧方向がプラスの時はハイレベル信号を出力し、商用交流電源２の電圧方向がマイナスの時はローレベル信号を出力するため、制御部１５は、商用交流電源２の電圧方向をチェックすることができる。
【００２３】
図１に示す出力電圧検出部１０は、電源トランス３の２次側の出力電圧を降圧する第２検出トランス１０ａと、第２検出トランス１０ａからの出力電圧を全波整流する第２整流器１０ｂから構成される。出力電圧検出部１０は、電源トランス３の出力電圧を全波整流して制御部１５へ出力するようになっている。
【００２４】
図１に示す制御部１５は、ＣＰＵ（中央処理装置）を内蔵したマイクロコンピュータ（図示せず）を中心に構成されており、マイクロコンピュータの入出力部により外部からの信号の読み込み及び外部への信号を出力するようになっている。入力電圧検出部８及び出力電圧検出部１０から出力される信号はアナログ信号であるため、マイクロコンピュータの入出力部で、アナログ信号をＡ／Ｄコンバータでデジタル値に変換するように構成されている。マイクロコンピュータ上の記憶装置（メモリ）は、無停電電源装置１の停電の検出、双方向インバータ７の出力制御等を行う制御用のプログラムを記憶している。また、制御部１５は、バッテリー５より電源が常時供給されているため、停電時でも動作するようになっている。
【００２５】
図１に示す入力リレー４は、制御部１５からの信号により、接点を開閉して、商用交流電源２の電源トランス３への電源の遮断及び供給を行うようになっている。
【００２６】
次に、上記構成よりなる無停電電源装置１の停電検出制御のタイミングを図４に示すタイミングチャートを用いて説明する。
【００２７】
図４（ａ）に示すように、商用交流電源２に時間ｔ１で停電が発生すると、商用交流電源２の入力電圧が低下する。商用交流電源２の入力電圧は、入力電圧検出部８からの信号により制御部１５で監視されており、商用交流電源２の入力電圧が４０（Ｖ）以下の状態が連続して３ｍｓｅｃ以上続いた場合に、制御部１５は停電と判断する。制御部１５は、停電と判断した場合に、電圧方向検出部９からの商用交流電源２の電圧の方向を記憶する。図４（ａ）に示す例では電圧の方向をマイナスとして記憶する。
【００２８】
また、制御部１５は、図４（ｂ）に示すように、入力リレー４に対して“ＯＦＦ”信号を出力して、商用交流電源２からの電源トランス３への電源の供給を遮断する。入力リレー４は、制御部１５からの“ＯＦＦ”信号に対して、接点を開放するが、入力リレー４の応答時間がばらつくため、図４（ｃ）に示すばらつき時間Ｔｂが発生する。
【００２９】
次に、制御部１５は、負荷１７への出力電圧を検出する出力電圧検出部１０から出力電圧の大きさを読み込み、出力電圧がゼロボルトであることをチェックする。出力電圧がゼロボルトの場合は、入力リレー４の接点が開放されて、商用交流電源２と電源トランス３とが切断されたと判断する。制御部１５は、出力電圧がゼロボルトであることを確認後、双方向インバータ７に対して電圧方向の設定を行う。この時の電圧方向は、電圧方向検出部９で検出した電圧方向と反対方向の電圧を設定する。図４（ｄ）に示す例では、プラス方向の電圧が設定される。電圧方向の設定後、制御部１５は双方向インバータ７に電力を供給するための起動信号を出力する。制御部１５からの起動信号により、図４（ｄ）に示すように、双方向インバータ７は所定の電圧方向から電圧を出力する。双方向インバータ７からの電力は電源トランス３に入力されて、電源トランス３から負荷１７に供給される。図４（ｅ）は、負荷に供給される出力電圧の波形を示している。
【００３０】
以上述べたように、商用交流電源２が電源トランス３と完全に切断されたことを確認後に、双方向インバータ７から電源を供給しているため、電源トランス３による商用交流電源２と双方向インバータ７との短絡を防止することが出来る。
【００３１】
次に、停電検出時の無停電電源装置１の制御部１５に内蔵したマイクロコンピュータの制御の処理手順を図５に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３２】
図５示すように、最初にマイクロコンピュータのＣＰＵは、ソフトウェア処理上で使用する記憶装置に割り当てられた停電検出用フラッグ（Ｆｄ）に“０（ゼロ）”を書き込み初期化する（ステップＳ１）。次に、入力電圧検出部８からの商用交流電源２の入力電圧（Ｖ）の読み込みを行う（ステップＳ２）。読み込んだ入力電圧（Ｖ）と前もって設定した基準電圧（Ｖｓ）との比較を行って、入力電圧（Ｖ）が基準電圧（Ｖｓ）よりも小さいかを判断する（ステップＳ３）。入力電圧（Ｖ）が基準電圧（Ｖｓ）よりも大きい場合は、ステップＳ１からの動作を繰り返す。入力電圧（Ｖ）が基準電圧（Ｖｓ）よりも小さい場合は、記憶装置より停電検出用フラッグ（Ｆｄ）のデータを読み出して、読み出したデータが“１”であるかをチェックする（ステップＳ４）。読み出したデータが“１”の場合は、ステップＳ７に移行する。読み出したデータが“１”でない場合は、記憶装置上の停電検出用フラッグ（Ｆｄ）に“１”を書き込む（ステップＳ５）。次に、マイクロコンピュータに内蔵したタイマを起動する（ステップＳ６）。尚、タイマは、入力電圧（Ｖ）が連続して基準電圧（Ｖｓ）以下の時の、商用交流電源２の停電を検出するための時間を計時するものである。
【００３３】
次に、タイマから計時したタイマ時間（Ｔ）を読み出す（ステップＳ７）。読み出したタイマ時間（Ｔ）と前もって設定した基準時間（Ｔｓ）との比較を行って、タイマ時間（Ｔ）が基準時間（Ｔｓ）より短い場合は、ステップＳ２に移行する。タイマ時間（Ｔ）が基準時間（Ｔｓ）より長い場合は、無停電電源装置１に停電が発生したと判断して、電圧方向検出部９からの商用交流電源２の電圧方向を読み込み、読み込んだ電圧方向を記憶装置に記憶する（ステップＳ９）。また、入力リレー４に商用交流電源２の電源トランス３への入力を遮断するための“ＯＦＦ”信号を出力する（ステップＳ１０）。次に、出力電圧検出部１０からの出力電圧を読み込む（ステップＳ１１）。読み込んだ出力電圧がゼロボルトであるかをチェックして（ステップＳ１２）、出力電圧がゼロボルトでない場合は、ステップＳ１１に移行して出力電圧の読み込みを行う。出力電圧がゼロボルトの場合は、ステップＳ９で記憶した入力電圧と反対の方向の電圧を双方向インバータ７に設定する（ステップＳ１３）。
【００３４】
次に、双方向インバータ７の起動信号を出力して、双方向インバータ７が電源トランス３に電力を供給するようにする（ステップＳ１４）。尚、双方向インバータ７は、ステップＳ１３で設定された電圧方向に基づいて起動し、電源トランス３に電力を供給する。
【００３５】
次に、停電状態から商用交流電源２が復帰した場合の無停電電源装置１の制御部１５に内蔵したマイクロコンピュータの制御の処理手順を図６に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３６】
図６に示すように、最初にマイクロコンピュータのＣＰＵは、ソフトウェア処理上で使用する記憶装置に割り当てられた電源復帰検出用フラッグ（Ｆｇ）に“０（ゼロ）”を書き込み初期化する（ステップＳ２０）。次に、入力電圧検出部８からの商用交流電源２の入力電圧（Ｖ）の読み込みを行う（ステップＳ２１）。読み込んだ入力電圧（Ｖ）と前もって設定した基準電圧（Ｖｕ）との比較を行って、入力電圧（Ｖ）が基準電圧（Ｖｕ）よりも大きいかを判断する（ステップＳ２２）。入力電圧（Ｖ）が基準電圧（Ｖｕ）よりも小さい場合は、ステップＳ２０からの動作を繰り返す。入力電圧（Ｖ）が基準電圧（Ｖｕ）よりも大きい場合は、記憶装置より電源復帰検出用フラッグ（Ｆｇ）のデータを読み出して、読み出したデータが“１”であるかをチェックする（ステップＳ２３）。読み出したデータが“１”の場合は、ステップＳ２６に移行する。読み出したデータが“１”でない場合は、マイクロコンピュータの記憶装置上の電源復帰検出用フラッグ（Ｆｇ）に“１”を書き込む（ステップＳ２４）。
【００３７】
次に、マイクロコンピュータに内蔵したタイマを起動する（ステップＳ２５）。尚、タイマは、入力電圧（Ｖ）が連続して基準電圧（Ｖｕ）以上の時の、商用交流電源２の電源復帰を検出するための時間を計時するものである。タイマから計時したタイマ時間（Ｔ）を読み出す（ステップＳ２６）。読み出したタイマ時間（Ｔ）と前もって設定した基準時間（Ｔｕ）との比較を行って、タイマ時間（Ｔ）が基準時間（Ｔｕ）より短い場合は、ステップＳ２１に移行する。タイマ時間（Ｔ）が基準時間（Ｔｕ）より長い場合は、商用交流電源２より通電が開始されたと判断して、双方向インバータ７の出力を“ＯＦＦ”になるように制御する（ステップＳ２８）。次に出力電圧検出部１０からの出力電圧を読み込む（ステップＳ２９）。読み込んだ出力電圧がゼロボルトであるかをチェックする（ステップＳ３０）。出力電圧がゼロボルトでない場合は、ステップＳ２９に移行して出力電圧の読み込みを行う。出力電圧がゼロボルトの場合は、双方向インバータ７からの出力が遮断されたと判断して、入力リレー４を“ＯＮ”するように信号を出力する（ステップＳ３１）。
【００３８】
以上述べたように、制御部１５のマイクロコンピュータの処理により、停電状態より商用交流電源２から通電が開始された場合にも、双方向インバータ７と商用交流電源２とが電源トランス３上で短絡することなく、負荷１７に電力を供給することができる。
【００３９】
また、本発明の無停電電源装置１は、商用交流電源２の電圧低下もしくは停電時の処理について述べたが、例えば、入力電圧が上昇したときにも、判定の電圧基準値を変えることにより、容易に電圧異常を検出することができるため、常に、負荷に安定した電力を供給することが可能となる。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による無停電電源装置によれば、商用交流電源の電圧低下もしくは停電を検出する入力電圧検出部と、商用交流電源の半周期ごとの電圧の方向を検出する電圧方向検出部と、負荷側の出力電圧の大きさを検出する出力電圧検出部とを設けて、入力電圧検出部及び電圧方向検出部並びに出力電圧検出部からの信号により双方向インバータの出力を制御することにより、停電時の双方向インバータへの切替を商用交流電源と短絡することなく、短時間で行うことができ、また、双方向インバータの励磁突入電流を防止することができる。
【００４１】
また、本発明による無停電電源装置によれば、双方向インバータにより通常時にバッテリーの充電を行い、商用交流電源の電圧低下もしくは停電時にバッテリーからの出力を交流に変換して負荷側に電力の供給を行うことできるため、専用の蓄電器を設ける必要がないため、部品数を減らすことができ、回路構成を簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】無停電電源装置（ＵＰＳ）の構成を示すブロック図である。
【図２】蓄電器としての双方向インバータの動作を説明する図である。
【図３】停電時の双方向インバータの動作を説明する図
【図４】停電電源装置の停電検出制御のタイミングチャートを示す図であり、（ａ）は、商用交流電源の入力電圧の波形、（ｂ）は、入力リレーに入力する“ＯＦＦ”信号の波形、（ｃ）は、入力リレーの動作波形、（ｄ）は、双方向インバータの出力電圧の波形、（ｅ）は、負荷に印加される出力電圧の波形を示す。
【図５】制御部に於ける停電検出時の制御のフローチャートを示す図である。
【図６】停電状態から商用交流電源が復帰した時の制御のフローチャートを示す図である。
【図７】従来の無停電電源装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１      無停電電源装置（ＵＰＳ）
２      商用交流電源
３      電源トランス
４      入力リレー
５      バッテリー
７      双方向インバータ
７ａ    ローパスフィルタ
８      入力電圧検出部
８ａ    第１検出トランス
８ｂ    第１整流器
９      電圧方向検出部
１０    出力電圧検出部
１０ａ  第２検出トランス
１０ｂ  第２整流器
１５    制御部
１７    負荷
２０    インバータ
２１    停電検出部
２２    制御回路
２３    充電器
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４  ＦＥＴ
【図１】
0003769490.tif 000002
【図２】
0003769490.tif 000003
【図３】
0003769490.tif 000004
【図４】
0003769490.tif 000005
【図５】
0003769490.tif 000006
【図６】
0003769490.tif 000007
【図７】
0003769490.tif 000008