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公開番号2025172310
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-26
出願番号2024077729
出願日2024-05-13
発明の名称無停電電源システム
出願人株式会社TMEIC
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類H02J 9/06 20060101AFI20251118BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】交流電源から受ける交流電力の低減化の要請に応えることが可能な無停電電源システムを提供する。
【解決手段】この無停電電源システムでは、無停電電源装置U1は、通常動作モード時には、交流電源2からの交流電力を直流電力に変換してバッテリB1に蓄え、回生動作モード時には、バッテリB1の直流電力を交流電力に変換して無停電電源装置U2に供給する。無停電電源装置U2は、交流電源2および無停電電源装置U1から供給される交流電力を用いて負荷3を駆動させる。したがって、無停電電源装置U1に回生動作モードを実行させることにより、交流電源2から受ける交流電力の低減化の要請に応えることができる。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
第１の入力端子および第１の出力端子を含む第１の無停電電源装置と、
第２の入力端子および第２の出力端子を含む第２の無停電電源装置とを備え、
前記第１および第２の入力端子は、互いに接続されて交流電源から交流電力を受け、
前記第２の出力端子は負荷に接続され、
前記第１の無停電電源装置は、
前記交流電源の健全時には、前記第１の入力端子が受ける交流電力を直流電力に変換し、その直流電力を用いて第１の電力貯蔵装置を充電するとともに交流電力を生成して前記第１の出力端子に出力する通常動作モードと、前記第１の電力貯蔵装置の直流電力を交流電力に変換して前記第１の入力端子に出力する回生動作モードとのうちの選択された動作モードを実行し、
前記交流電源の停電時には、前記第１の電力貯蔵装置の直流電力を交流電力に変換して前記第１の出力端子に出力し、
前記第２の無停電電源装置は、
前記交流電源の健全時には、前記交流電源および前記第１の無停電電源装置から前記第２の入力端子が受ける交流電力を直流電力に変換し、その直流電力を用いて第２の電力貯蔵装置を充電するとともに交流電力を生成して前記第２の出力端子に出力し、
前記交流電源の停電時には、前記第２の電力貯蔵装置の直流電力を交流電力に変換して前記第２の出力端子に出力する、無停電電源システム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記第１の無停電電源装置は、前記回生動作モード時に、前記負荷の消費電力に応じた値の交流電力を前記第１の入力端子に出力する、請求項１に記載の無停電電源システム。
【請求項３】
前記交流電源の健全時において前記第１の無停電電源装置は、
前記通常動作モードを実行し、
回生指令信号に応答して前記回生動作モードを実行し、
前記回生動作モードの終了後に、前記第１の入力端子が受ける交流電力を直流電力に変換し、その直流電力を交流電力に変換して前記第１の出力端子に出力し、前記第１の電力貯蔵装置を充電しない充電停止モードを実行し、
前記充電停止モードの終了後に前記通常動作モードを再開する、請求項１に記載の無停電電源システム。
【請求項４】
前記第２の無停電電源装置は、
前記第１の出力端子に接続されるバイパス端子と、
直流電力を交流電力に変換するインバータと、
前記インバータが正常である場合には前記インバータによって生成される交流電力を前記第２の出力端子に与え、前記インバータが故障した場合には前記バイパス端子を前記第２の出力端子に接続する切換回路とを含む、請求項１に記載の無停電電源システム。
【請求項５】
前記第１の出力端子は、前記第２の出力端子とともに前記負荷に接続される、請求項１に記載の無停電電源システム。
【請求項６】
前記通常動作モード時において前記第１および第２の無停電電源装置は、互いに同じ値の交流電力を前記負荷に供給する、請求項５に記載の無停電電源システム。
【請求項７】
前記第１の無停電電源装置は、第１のコンバータ、第１の直流ライン、第１の双方向チョッパ、および第１のインバータを含み、
前記第１のコンバータは、前記通常動作モード時には、前記第１の入力端子が受ける交流電力を直流電力に変換して前記第１の直流ラインに出力し、前記回生動作モード時には、前記第１の直流ラインから受ける直流電力を交流電力に変換して前記第１の入力端子に出力し、前記交流電源の停電時には、その運転が停止され、
前記第１の双方向チョッパは、前記通常動作モード時には、前記第１の直流ラインが受ける直流電力を前記第１の電力貯蔵装置に供給し、前記回生動作モード時および前記交流電源の停電時には、前記第１の電力貯蔵装置の直流電力を前記第１の直流ラインに出力し、
前記第１のインバータは、前記通常動作モード時および前記交流電源の停電時には、前記直流ラインから受ける直流電力を交流電力に変換して前記第１の出力端子に出力し、前記回生動作モード時には、その運転が停止され、
前記第２の無停電電源装置は、第２のコンバータ、第２の直流ライン、第２の双方向チョッパ、および第２のインバータを含み、
前記第２のコンバータは、前記交流電源の健全時には、前記第２の入力端子が受ける交流電力を直流電力に変換して前記第２の直流ラインに出力し、前記交流電源の停電時には、その運転が停止され、
前記第２の双方向チョッパは、前記交流電源の健全時には、前記第２の直流ラインが受ける直流電力を前記第２の電力貯蔵装置に供給し、前記交流電源の停電時には、前記第２の電力貯蔵装置の直流電力を前記第２の直流ラインに出力し、
前記第２のインバータは、前記第２の直流ラインから受ける直流電力を交流電力に変換して前記第２の出力端子に出力する、請求項１に記載の無停電電源システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、無停電電源システムに関し、特に、複数の無停電電源装置を備える無停電電源システムに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
たとえば特開２０２０－５４１０号公報（特許文献１）には、複数の無停電電源装置を備える無停電電源システムが開示されている。複数の無停電電源装置は、交流電源と負荷との間に並列接続される。負荷電流を供給するために必要な適正運転台数が求められ、複数の無停電電源装置のうちの適正運転台数の無停電電源装置が運転状態にされて負荷電流を供給し、残りの無停電電源装置は待機状態にされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－５４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の無停電電源システムでは、負荷の消費電力に相当する交流電力を交流電源から常時受ける必要があり、交流電源から受ける交流電力の低減化（たとえば、ピークカット）の要請があった場合でも、その要請に応えることができないという問題があった。
【０００５】
それゆえに、本開示の主たる目的は、交流電源から受ける交流電力の低減化の要請に応えることが可能な無停電電源システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る無停電電源システムは、第１の入力端子および第１の出力端子を含む第１の無停電電源装置と、第２の入力端子および第２の出力端子を含む第２の無停電電源装置とを備えたものである。第１および第２の入力端子は、互いに接続されて交流電源から交流電力を受け、第２の出力端子は負荷に接続される。
【０００７】
第１の無停電電源装置は、交流電源の健全時には、第１の入力端子が受ける交流電力を直流電力に変換し、その直流電力を用いて第１の電力貯蔵装置を充電するとともに交流電力を生成して第１の出力端子に出力する通常動作モードと、第１の電力貯蔵装置の直流電力を交流電力に変換して第１の入力端子に出力する回生動作モードとのうちの選択された動作モードを実行する。また、第１の無停電電源装置は、交流電源の停電時には、第１の電力貯蔵装置の直流電力を交流電力に変換して第１の出力端子に出力する。
【０００８】
第２の無停電電源装置は、交流電源の健全時には、交流電源および第１の無停電電源装置から第２の入力端子が受ける交流電力を直流電力に変換し、その直流電力を用いて第２の電力貯蔵装置を充電するとともに交流電力を生成して第２の出力端子に出力する。また、第２の無停電電源装置は、交流電源の停電時には、第２の電力貯蔵装置の直流電力を交流電力に変換して第２の出力端子に出力する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示に係る無停電電源システムでは、第１の無停電電源装置は、通常動作モード時には、交流電源からの交流電力を直流電力に変換して第１の電力貯蔵装置に蓄え、回生動作モード時には、第１の電力貯蔵装置の直流電力を交流電力に変換して第２の無停電電源装置に供給する。第２の無停電電源装置は、交流電源および第１の無停電電源装置から供給される交流電力を用いて負荷を駆動させる。したがって、第１の無停電電源装置に回生動作モードを行なわせることにより、交流電源から受ける交流電力の低減化の要請に応えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の実施の形態１に従う無停電電源システムの全体構成を示す回路ブロック図である。
図１に示す無停電電源装置の構成を示す回路ブロック図である。
図２に示す制御装置の構成を示すブロック図である。
図３に示す制御回路のうちのコンバータの制御に関連する部分の構成を示すブロック図である。
図３に示す制御回路のうちの双方向チョッパの制御に関連する部分の構成を示すブロック図である。
図３に示す制御回路のうちのインバータの制御に関連する部分の構成を示すブロック図である。
図３に示す制御回路のうちのスイッチの制御に関連する部分の構成を示すブロック図である。
図１～図７に示す無停電電源システムの動作を示す回路ブロック図である。
図１～図７に示す無停電電源システムの他の動作を示す回路ブロック図である。
図１～図７に示す無停電電源システムのさらに他の動作を示す回路ブロック図である。
図１～図７に示す無停電電源システムのさらに他の動作を示す回路ブロック図である。
図２に示す無停電電源装置Ｕの動作を示す波形図である。
図１～図１２で示す無停電電源システムの効果を説明するためのタイムチャートである。
本開示の実施の形態２に従う無停電電源システムの要部を示す回路ブロック図である。
本開示の実施の形態３に従う無停電電源システムの全体構成を示す回路ブロック図である。
図１５に示す無停電電源装置の要部を示すブロック図である。
図１５および図１６に示す無停電電源システムの動作を示す回路ブロック図である。
図１５および図１６に示す無停電電源システムの他の動作を示す回路ブロック図である。
図１５および図１６に示す無停電電源システムのさらに他の動作を示す回路ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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