"第1の電極が交流電源に接続され、第2の電極が負荷に接続された半導体スイッチと、前記半導体スイッチの第2の電極と蓄電装置との間に接続され、前記交流電源からの交流電力を直流電力に変換して前記蓄電装置に供給するとともに、前記蓄電装置からの直流電力を交流電力に変換して前記負荷に供給する双方向電力変換器と、前記半導体スイッチに流れる電流と前記負荷に流れる無効電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器の検出結果に基いて前記半導体スイッチおよび前記双方向電力変換器を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記交流電源から交流電力が供給されている通常動作時は、前記半導体スイッチを導通させるとともに前記双方向電力変換器から前記蓄電装置に直流電力を供給させ、前記通常動作時において前記半導体スイッチに流れる電流が前記半導体スイッチの定格電流値を超えた場合は、前記双方向電力変換器から前記負荷に前記無効電流を供給させ、前記交流電源からの交流電力の供給が停止された停電時は、前記半導体スイッチを非導通にするとともに、前記双方向電力変換器から前記負荷に交流電力を供給させる、無停電電源装置。前記制御部は、前記双方向電力変換器から前記負荷に前記無効電流を供給させても前記半導体スイッチに流れる電流が前記定格電流値を超えている場合は、前記双方向電力変換器から前記蓄電装置に供給される直流電力を減少させる、請求項1に記載の無停電電源装置。前記制御部は、前記双方向電力変換器から前記負荷に前記無効電流を供給させても前記半導体スイッチに流れる電流が前記定格電流値を超えている場合は、前記定格電流値を超える分の有効電流を前記双方向電力変換器から前記負荷に供給させる、請求項1または請求項2に記載の無停電電源装置。さらに、第1の電極が交流電源に接続され、第2の電極が前記半導体スイッチの第2の電極に接続されたバイパススイッチを備え、前記制御部は、前記通常動作時において前記半導体スイッチに流れる電流が前記定格電流値を超えている時間が予め定められた時間を超えた場合は前記バイパススイッチを導通させ、前記通常動作時において前記半導体スイッチに流れる電流が前記定格電流値よりも大きな過電流値を超えた場合は前記半導体スイッチを非導通にし、前記停電時は前記バイパススイッチを非導通にする、請求項1から請求項3までのいずれかに記載の無停電電源装置。しかし、従来の無停電電源装置では、半導体スイッチに流れる電流が定格電流値を超えた場合、有効電流を負荷に供給するので、蓄電装置の端子間電圧が速く低下すると言う問題があった。蓄電装置の端子間電圧が放電終始電圧まで低下すると、双方向電力変換器の運転が停止し、双方向電力変換器から負荷への電力供給が停止してしまう。また、蓄電装置の端子間電圧が放電終始電圧まで低下する前に、半導体スイッチに流れる電流が定格電流以下になった場合でも、蓄電装置の再充電が必要となる。それゆえに、この発明の主たる目的は、蓄電装置の端子間電圧の低下を抑制しながら、半導体スイッチに流れる電流を定格電流値以下に低下させることが可能な無停電電源装置を提供することである。この発明に係る無停電電源装置は、第1の電極が交流電源に接続され、第2の電極が負荷に接続された半導体スイッチと、半導体スイッチの第2の電極と蓄電装置との間に接続され、交流電源からの交流電力を直流電力に変換して蓄電装置に供給するとともに、蓄電装置からの直流電力を交流電力に変換して負荷に供給する双方向電力変換器と、半導体スイッチに流れる電流と負荷に流れる無効電流を検出する電流検出器と、電流検出器の検出結果に基いて半導体スイッチおよび双方向電力変換器を制御する制御部とを備えたものである。制御部は、交流電源から交流電力が供給されている通常動作時は、半導体スイッチを導通させるとともに双方向電力変換器から蓄電装置に直流電力を供給させ、通常動作時において半導体スイッチに流れる電流が半導体スイッチの定格電流値を超えた場合は、双方向電力変換器から負荷に無効電流を供給させ、交流電源からの交流電力の供給が停止された停電時は、半導体スイッチを非導通にするとともに、双方向電力変換器から負荷に交流電力を供給させる。好ましくは、制御部は、双方向電力変換器から負荷に無効電流を供給させても半導体スイッチに流れる電流が定格電流値を超えている場合は、双方向電力変換器から蓄電装置に供給される直流電力を減少させる。また好ましくは、制御部は、双方向電力変換器から負荷に無効電流を供給させても半導体スイッチに流れる電流が定格電流値を超えている場合は、定格電流値を超える分の有効電流を双方向電力変換器から負荷に供給させる。また好ましくは、さらに、第1の電極が交流電源に接続され、第2の電極が半導体スイッチの第2の電極に接続されたバイパススイッチを備える。制御部は、通常動作時において半導体スイッチに流れる電流が定格電流値を超えている時間が予め定められた時間を超えた場合はバイパススイッチを導通させ、通常動作時において半導体スイッチに流れる電流が定格電流値よりも大きな過電流値を超えた場合は半導体スイッチを非導通にし、停電時はバイパススイッチを非導通にする。この発明に係る無停電電源装置では、半導体スイッチに流れる電流と負荷に流れる無効電流を検出し、半導体スイッチに流れる電流が定格電流値を超えた場合は、負荷の無効電流を双方向電力変換器から供給する。したがって、蓄電装置の端子間電圧の低下を抑制しながら、半導体スイッチに流れる電流を定格電流値以下に低下させることができる。本願発明の一実施の形態による無停電電源装置は、図1に示すように、商用交流電源1に接続される入力端子T1、負荷2に接続される出力端子T2、半導体スイッチ3、およびバイパススイッチ4を備える。商用交流電源1は、三相交流電源でもよいし、単相交流電源でもよい。図1では、図面および説明の簡単化を図るため、三相のうちの一相に関連する部分のみが示されている。半導体スイッチ3は、入力端子T1と出力端子T2の間に接続される。半導体スイッチ3は、オン/オフの制御が可能な半導体素子であり、たとえば、IGBT、サイリスタなどで構成される。バイパススイッチ4の一方電極は入力端子T1と半導体スイッチ3の間のノードN1に接続され、その他方電極は半導体スイッチ3と出力端子T2の間のノードN2に接続される。バイパススイッチ4は、オン/オフの制御が可能な機械スイッチであり、たとえば継電器リレーで構成される。バイパススイッチ4の定格電流は、半導体スイッチ3の定格電流よりも十分に大きい。また、この無停電電源装置は、直流電力を蓄える蓄電装置5と、蓄電装置5とノードN2との間に接続された双方向電力変換器6とを備える。蓄電装置5は、たとえば、蓄電池、コンデンサなどで構成される。双方向電力変換器6は、制御信号CNTによって制御され、蓄電装置5の直流電力を交流電力に変換して負荷2に供給するとともに、商用交流電源1から半導体スイッチ3を介して供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電装置5に供給する。また、この無停電電源装置は、交流電圧検出器10、電流検出器11~13、および直流電圧検出器14を備える。交流電圧検出器10は、入力端子T1に接続され、商用交流電源1からの交流電圧VACの瞬時値を検出する。ただし、交流電圧VACは、入力端子T1と出力端子T2の間のいずれの位置で検出してもよい。電流検出器11は、ノードN1と半導体スイッチ3との間に設けられ、半導体スイッチ3に流れる電流ISの瞬時値を検出する。ただし、電流ISは、半導体スイッチ3とノードN2の間で検出してもよい。電流検出器12は、ノードN2と出力端子T2との間に設けられ、負荷電流ILの瞬時値を検出する。電流検出器13は、ノードN2と双方向電力変換器6との間に設けられ、双方向電力変換器6に流入する電流ICの瞬時値を検出する。直流電圧検出器14は、蓄電装置5に接続され、蓄電装置5の端子間電圧VDCを検出する。なお、IS=ILICであるので、3つの電流検出器11~13のうちの2つの電流検出器を設ければ、演算により3つの電流IS,IL,ICが得られる。また、この無停電電源装置は、半導体スイッチ制御回路20、減算器22、リミッタ23、およびバイパススイッチ制御回路24を備える。半導体スイッチ制御回路20は、電流検出器11によって検出された電流ISと予め定められた過電流値とを比較するコンパレータ21を含み、電流ISが過電流値よりも大きい場合は半導体スイッチ3をオフさせる。なお、過電流値は、半導体スイッチ3の定格電流値よりも十分に大きな値である。減算器22は、電流検出器11によって検出された電流ISから半導体スイッチ3の定格電流値を減算する。したがって、半導体スイッチ3に流れる電流ISが定格電流値を超えると、減算器22の出力が正になる。リミッタ23は、最小0のリミッタであり、減算器22の出力が0以下である場合、すなわち半導体スイッチ3を流れる電流ISが定格電流値以下である場合は0を出力し、電流ISが定格電流値を超えた場合は超えた分の電流値を出力する。バイパススイッチ制御回路24は、リミッタ23の出力電流値に応答して、その出力電流値に応じた遅延時間の経過後にバイパススイッチ4をオンさせる。たとえば、リミッタ23の出力電流値が定格電流値の10になったときは、その時刻から60秒の遅延時間の経過後にバイパススイッチ4がオンされる。また、リミッタ23の出力電流値が定格電流値の20になったときは、その時刻から10秒の遅延時間の経過後にバイパススイッチ4がオンされる。遅延時間の経過前にリミッタ23の出力電流値が0になった場合は、バイパススイッチ4はオンされない。バイパススイッチ4がオンされると、バイパススイッチ4のインピーダンスは半導体スイッチ3のインピーダンスよりも小さいのでバイパススイッチ4に流れる電流が半導体スイッチ3に流れる電流ISよりも大きくなり、電流ISが定格電流値以下になる。また、商用交流電源1からの交流電力の供給が停止した停電時は、停電検出器図示せずから停電検出信号が出力される。半導体スイッチ制御回路20は停電検出信号に応答して半導体スイッチ3をオフさせ、バイパススイッチ制御回路24は停電検出信号に応答してバイパススイッチ4をオフさせる。また、この無停電電源装置は、位相検出回路30、有効電流/無効電流演算回路31、変換器供給分演算回路32、直流電圧制御回路33、加算器34、および変換器制御回路35を備える。位相検出回路30は、交流電圧検出器10によって検出される交流電圧VACの瞬時値に基いて、交流電圧VACの位相角度θを求める。有効電流/無効電流演算回路31は、位相検出回路30および電流検出器11~13の検出結果に基いて、電流IS,IL,ICの有効成分ISd,ILd,ICdおよび無効成分ISq,ILq,ICqを求める。変換器供給分演算回路32は、有効電流/無効電流演算回路31の演算結果に基いて、双方向電力変換器6から負荷2に供給すべき電流値を求め、その電流値を加算器34に与える。具体的には、変換器供給分演算回路32は、半導体スイッチ3に流れる電流ISが半導体スイッチ3の定格電流値を超えた場合、負荷電流ILの無効成分ILqが双方向電力変換器6側から供給されるように、電流値を求めて加算器34に与える。それでも半導体スイッチ3に流れる電流ISが半導体スイッチ3の定格電流値を超えている場合、変換器供給分演算回路32は、超過分の有効電流も双方向電力変換器6側から負荷2に供給されるように、電流値を求めて加算器34に与える。また、変換器供給分演算回路32は、蓄電装置5への充電電流ICを低減する必要がある場合は、直流電圧制御回路33に充電電流低減指令を出力する。変換機供給分演算回路32の動作については、後で詳述する。直流電圧制御回路33は、直流電圧検出器14によって検出された蓄電装置5の端子間電圧VDCと定格電圧値とを比較し、比較結果に基いて、双方向電力変換器6から蓄電装置5に供給すべき電流値を求め、その電流値を加算器34に与える。変換器供給分演算回路32から上記の充電電流低減指令が出力されている場合、直流電圧制御回路33は、その電流値を低減させる。変換器制御回路35は、加算器34の出力電流値と電流検出器13の検出値とに基いて、双方向電力変換器6を制御する。また、変換器制御回路35は、商用交流電源1が停電した場合、停電検出器図示せずからの停電検出信号に応答して、双方向電力変換器6側から負荷2に交流電力が供給されるように、双方向電力変換器6を制御する。次に、この無停電電源装置の動作について説明する。通常動作時は、バイパススイッチ4がオフされるとともに半導体スイッチ3がオンされ、商用交流電源1からの交流電力が半導体スイッチ3を介して負荷2に供給される。また、商用交流電源1からの交流電力が双方向電力変換器6によって直流電力に変換されて蓄電装置5に供給される。また、通常動作時において、負荷電流ILが増大して半導体スイッチ3に流れる電流ISが定格電流値を超えた場合は、蓄電装置5からの直流電力が双方向電力変換器6によって交流電力に変換され、定格電流値を超える分の交流電流が双方向電力変換器6側から負荷2に供給される。このとき、双方向電力変換器6は、負荷電流ILのうちの無効成分ILqを優先的に負荷2に供給する。これにより、蓄電装置5の端子間電圧VDCの低下を抑制しながら、半導体スイッチ3に流れる電流ISを定格電流値以下に低減することができる。半導体スイッチ3に流れる電流ISが定格電流値を超える時間が所定時間を超えた場合は、バイパススイッチ制御回路24によってバイパススイッチ4がオンされる。このとき半導体スイッチ3よりもバイパススイッチ4の方が低インピーダンスであるので、バイパススイッチ4に電流が流れ、半導体スイッチ3の電流ISは低減される。また、負荷電流ILが増大して半導体スイッチ3に流れる電流ISが過電流値を超えた場合は、半導体スイッチ制御回路20によって半導体スイッチ3がオフされる。したがって、半導体スイッチ3が過電流によって破壊されるのを防止することができる。また、商用交流電源1の停電時は、制御回路20,24によってバイパススイッチ4および半導体スイッチ3がオフされ、蓄電装置5からの直流電力が双方向電力変換器6によって交流電力に変換されて負荷2に供給される。したがって、停電時でも所定時間は、負荷2の運転を継続することができる。次に、本願の特徴となる双方向電力変換器6の制御方法について詳細に説明する。この無停電電源装置では、図2に示すように、商用交流電源1から供給される交流電圧VACの瞬時値と、半導体スイッチ3に流れる電流ISの瞬時値と、負荷電流ILの瞬時値と、双方向電力変換器6に供給される電流ICの瞬時値とを交流電圧検出器10および電流検出器11~13によって検出する。また、図3に示すように、交流電圧検出器10によって交流電圧VACの瞬時値を検出し、その検出値に基き、位相検出回路30によって交流電圧VACの位相角度θを検出する。一方、電流検出器12によって負荷電流ILの瞬時値を検出し、その検出値と位相角度θに基き、dq変換部31Lによって負荷電流ILの有効成分ILdおよび無効成分ILqを求める。dq変換部31Lは、図1の有効電流/無効電流演算回路31に含まれる。有効電流/無効電流演算回路31は、同様に、半導体スイッチ3に流れる電流ISの有効成分ISdおよび無効成分ISqと、双方向電力変換器6に供給される電流ICの有効成分ICdおよび無効成分ICqとを演算する。図4は、有効電流/無効電流演算回路31の演算結果を例示する図である。図4において、点線で示される円の半径は、半導体スイッチ3の定格電流値IRを示している。図4では、半導体スイッチ3に定格電流値IRの電流ISが流れ、その電流ISが負荷2と双方向電力変換器6に分流されている。負荷電流ILの有効成分ILdおよび無効成分ILqと、双方向電力変換器6に供給される電流ICの有効成分ICdとの和が、半導体スイッチ3に流れる電流ISとなっている。変換器供給分演算回路32は、有効電流/無効電流演算回路31の演算結果に基いて、双方向電力変換器6側から負荷2に供給すべき電流を演算し、その演算結果を変換器制御回路35に与える。図4の状態では、双方向電力変換器6側から負荷2に電流は供給されず、双方向電力変換器6に電流ICdが供給されて蓄電装置5が充電されている。図5aでは、図4の状態から負荷電流ILの有効成分ILdが増加し、半導体スイッチ3に流れる電流ISが定格電流値IRを超えた状態が示されている。この場合、変換器供給分演算回路32は、負荷電流ILの無効成分ILqを双方向電力変換器6側から負荷2に供給すべきであると判別し、ICq=-ILqとする。この演算結果ICq=-ILqは、加算器34を介して変換器制御回路35に与えられる。変換器制御回路35は、加算器34を介して与えられた演算結果に基いて双方向電力変換器6を制御する。これにより図5bに示すように、負荷電流ILの無効成分ILqが双方向電力変換器6側から供給され、IS=ILdICdとなる。また、電流ISが減少し、図5bではIS=IRとなっている。また、図6abに示すように、ICdが比較的大きい場合において、ICq=-ILqとしてもIS>IRとなるときは、さらにICdを低減させてIS=IRとする。また、図7abに示すように、ICd=0である場合において、ICq=-ILqとしてもIS>IRとなるときは、さらに双方向電力変換器6側から負荷2に有効電流ICqを供給してIS=IRとする。図8abは、本実施の形態の比較例を示す図であって、図7abと対比される図である。図8abにおいて、負荷電流ILが増大して半導体スイッチ3に流れる電流ISが定格電流値IRを超えた場合、電流ISの超過分の有効成分および無効成分を双方向電力変換器6側から供給する。この比較例では、双方向電力変換器6から負荷2に有効電流ICdおよび無効電流ICqが供給され、蓄電装置5の端子間電圧VDCが速く低下してしまう。これに対して本願発明では、図5ab~図7abに示すように、双方向電力変換器6から負荷2に無効電流ICqを優先的に供給するので、蓄電装置5の端子間電圧VDCの低下を最小限に抑制することができる。今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。"