無停電電源システム
【課題】運転効率が高く、信頼性が高い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、各無停電電源装置Ｕの制御回路３は、負荷電流を供給するために必要な無停電電源装置Ｕの適正台数を求める演算部１５と、複数の無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３が待機状態になる優先順位を記憶した記憶部１７と、適正台数と現在の運転台数と優先順位とに基いて、対応の無停電電源装置Ｕを待機状態にさせるか運転状態にさせるかを判別する指令部１６とを含む。したがって、１台の無停電電源装置Ｕの制御回路３が故障した場合でも、運転を継続できる。
【解決手段】この無停電電源システムでは、各無停電電源装置Ｕの制御回路３は、負荷電流を供給するために必要な無停電電源装置Ｕの適正台数を求める演算部１５と、複数の無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３が待機状態になる優先順位を記憶した記憶部１７と、適正台数と現在の運転台数と優先順位とに基いて、対応の無停電電源装置Ｕを待機状態にさせるか運転状態にさせるかを判別する指令部１６とを含む。したがって、１台の無停電電源装置Ｕの制御回路３が故障した場合でも、運転を継続できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は無停電電源システムに関し、特に、負荷に対して並列接続される複数の無停電電源装置を備えた無停電電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無停電電源システムとしては、負荷に対して並列接続された複数の無停電電源装置と、それぞれ複数の無停電電源装置の出力電流を検出する複数の電流検出器と、複数の電流検出器の検出結果に基いて負荷電流を求め、その負荷電流を供給するために必要な無停電電源装置の適正台数を求め、適正台数の無停電電源装置だけを運転させる制御回路とを備えたものがある。このシステムでは、適正台数の無停電電源装置だけを運転させるので、効率の向上を図ることができる（たとえば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１２４２２８号公報
【特許文献２】特開平２−３０３３２７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、複数の無停電電源装置に対して共通に１つの制御回路が設けられていたので、制御回路が故障した場合はシステム全体が故障してしまい、信頼性が低いという問題があった。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、適正台数を運転させることにより、システムの運転効率を向上させることが可能で、かつ信頼性が高い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】
この発明に係る無停電電源システムは、負荷に対して並列接続される複数の無停電電源装置を備えた無停電電源システムであって、各無停電電源装置は、交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータと、交流電源から交流電力が供給される通常時は、コンバータによって生成された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給し、交流電源からの交流電力の供給が停止された停電時は、電力貯蔵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インバータと、インバータの出力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コンバータおよびインバータを制御する制御回路とを備えたものである。複数の制御回路は通信回線によって互いに結合されている。各制御回路は、複数の電流検出器の検出結果に基いて負荷電流を求め、その負荷電流を供給するために必要な無停電電源装置の適正台数を求める演算部と、複数の無停電電源装置が待機状態になる優先順位を記憶した記憶部と、演算部によって求められた適正台数と現在の運転台数とを比較し、その比較結果と記憶部に記憶された優先順位とに基いて、対応の無停電電源装置を待機状態にさせるか運転状態にさせるかを判別し、待機状態にさせる場合は対応のコンバータおよびインバータの運転を停止させ、運転状態にさせる場合は対応のコンバータおよびインバータを運転させる指令部とを含む。
【０００７】
好ましくは、各制御回路は、さらに、指令部によって対応のコンバータおよびインバータが停止されている時間を計測し、計測した時間が予め定められた時間に到達した場合に起動信号を出力するタイマを含む。指令部は、対応のタイマから起動信号が出力されたことに応じて対応のコンバータおよびインバータを起動させ、対応の無停電電源装置が待機状態になる優先順位を最下位にするとともに、他の各無停電電源装置の優先順位を１つ繰り上げる。各無停電電源装置の記憶部は、指令部によって変更された優先順位を記憶する。
【０００８】
また好ましくは、各無停電電源装置は、さらに、対応の無停電電源装置の故障の有無を検出する故障検出器を備える。指令部は、対応の故障検出器によって対応の無停電電源装置の故障が検出された場合、対応の無停電電源装置を並列運転から解列させるか、または対応のコンバータおよびインバータを停止させ、対応の無停電電源装置を優先順位から除外し、他の各無停電電源装置が待機状態になる優先順位を１つ繰り上げる。各無停電電源装置の記憶部は、指令部によって変更された優先順位を記憶する。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る無停電電源システムでは、各無停電電源装置の制御回路は、負荷電流を供給するために必要な無停電電源装置の適正台数を求め、その適正台数と現在の運転台数とを比較し、その比較結果と予め定められた優先順位とに基いて、対応の無停電電源装置を待機状態にさせるか運転状態にさせるかを判別し、待機状態にさせる場合は対応のコンバータおよびインバータの運転を停止させ、運転状態にさせる場合は対応のコンバータおよびインバータを運転させる。したがって、各無停電電源装置の制御回路が対応の無停電電源装置を待機状態または運転状態にさせるので、従来よりも信頼性が高くなる。
【００１０】
好ましくは、各制御回路は、さらに、指令部によって対応のコンバータおよびインバータが停止されている時間を計測し、計測した時間が予め定められた時間に到達した場合は対応のコンバータおよびインバータを起動させ、対応の無停電電源装置が待機状態になる優先順位を最下位にする。この場合は、複数の無停電電源装置の運転時間を等しくすることができる。
【００１１】
また好ましくは、指令部は、対応の無停電電源装置の故障が検出された場合、対応の無停電電源装置を並列運転から解列させるか、または対応のコンバータおよびインバータを停止させ、対応の無停電電源装置を優先順位から除外する。この場合は、１台の無停電電源装置が故障した場合でも、他の無停電電源装置の運転を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１による無停電電源システムの構成を示す回路ブロック図である。
【図２】図１に示した無停電電源装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示した無停電電源装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２による無停電電源システムに含まれる無停電電源装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示した無停電電源装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態３による無停電電源システムに含まれる無停電電源装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示した無停電電源装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［実施の形態１］
本発明の実施の形態１による無停電電源システムは、図１に示すように、複数（図では３つ）の無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３、複数のバッテリＢ１〜Ｂ３、および複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷ３を備える。無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の各々は、コンバータ１、インバータ２、スイッチＳＷ０、および制御回路３を含む。
【００１４】
コンバータ１は、商用交流電源４から商用周波数の交流電力を受け、制御回路３によって制御される。コンバータ１は、商用交流電源４から交流電力が供給される通常時は、活性化状態にされて交流電力を直流電力に変換し、商用交流電源４からの交流電力の供給が停止された停電時は、非活性化状態にされる。
【００１５】
バッテリＢは、対応のコンバータ１の出力ノードと対応のインバータ２の入力ノードに接続される。バッテリＢは、通常時はコンバータ１によって生成された直流電力を貯蔵し、停電時はインバータ２に直流電力を供給する。
【００１６】
インバータ２は、対応のコンバータ１の出力ノードに接続され、制御回路３によって制御される。インバータ２は、通常時は、対応のコンバータ１によって生成された直流電力を商用周波数の交流電力に変換し、停電時は、対応のバッテリＢからの直流電力を商用周波数の交流電力に変換する。
【００１７】
スイッチＳＷ０は、インバータ２の出力ノードと無停電電源装置Ｕの出力ノードとの間に接続され、制御回路３によって制御される。商用交流電源４からバイパススイッチ（図示せず）を介して負荷６に交流電力を供給するバイパス給電モード時には、スイッチＳＷ０はオフされる。インバータ２によって生成された交流電力を負荷６に供給するインバータ給電モード時には、スイッチＳＷ０はオンされる。また、無停電電源装置（たとえばＵ１）が故障した場合、無停電電源装置（この場合はＵ１）のスイッチＳＷ０はオフされる。
【００１８】
制御回路３は、通常時は、コンバータ１およびインバータ２を制御して交流電力を生成させ、停電時は、コンバータ１を停止させるとともにインバータ２を制御して交流電力を生成させる。
【００１９】
また、制御回路３は、他の各無停電電源装置Ｕの制御回路３と通信ケーブル５によって互いに接続され、通信ケーブル５を介して他の各無停電電源装置Ｕと情報の授受を行なう。制御回路３は、複数の無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の分担電流が等しくなるように、コンバータ１およびインバータ２を制御する。
【００２０】
また、制御回路３は、複数のインバータ２の出力電流の和の電流すなわち負荷電流を求め、その負荷電流を供給するために必要な無停電電源装置の適正台数を求める。さらに制御回路３は、求めた適正台数と現在の運転台数とを比較し、その比較結果と待機の優先順位とに基いて、対応の無停電電源装置Ｕを待機状態にさせるか運転状態にさせるかを判別する。さらに制御回路３は、対応の無停電電源装置Ｕを待機状態にさせる場合は対応のコンバータ１およびインバータ２の運転を停止させ、対応の無停電電源装置Ｕを運転状態にさせる場合は対応のコンバータ１およびインバータ２の運転を継続させる。
【００２１】
スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の一方電極はそれぞれ無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の出力ノードに接続され、それらの他方電極はともに負荷６に接続される。スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、常時オンされ、たとえば、それぞれ無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３のメンテナンス時にオフされる。
【００２２】
図２は、無停電電源装置Ｕのより詳細な構成を示すブロック図である。図２において、無停電電源装置Ｕは、コンバータ１、インバータ２、スイッチＳＷ０、および制御回路３の他、入力端子Ｔ１、バッテリ端子Ｔ２、出力端子Ｔ３、通信端子Ｔ４，Ｔ５、電圧検出器１０，１１、電流検出器１２、操作部２０、および制御電源２１を備える。また、制御回路３は、演算部１５、指令部１６、記憶部１７を含む。
【００２３】
入力端子Ｔ１は、商用交流電源４からの交流電力を受けるとともに、コンバータ１の入力ノードに接続される。バッテリ端子Ｔ２は、コンバータ１の出力ノードおよびインバータ２の入力ノードに接続されるとともに、対応のバッテリＢに接続される。出力端子Ｔ３は、スイッチＳＷ０を介してインバータ２の出力ノードに接続されるとともに、対応のスイッチＳＷ１，ＳＷ２，またはＳＷ３を介して負荷６に接続される。
【００２４】
通信端子Ｔ４は、演算部１５および指令部１６に接続されるとともに、通信ケーブル５を介して他の無停電電源装置Ｕの演算部１５および指令部１６に接続される。通信端子Ｔ５は、演算部１５および指令部１６に接続されるとともに、通信ケーブル５を介してさらに他の無停電電源装置Ｕの演算部１５および指令部１６に接続される。
【００２５】
電圧検出器１０は、入力端子Ｔ１の交流電圧ＶＡＣ１を検出し、その検出値を示す信号を指令部１６に与える。電圧検出器１１は、出力端子Ｔ３の交流電圧ＶＡＣ２を検出し、その検出値を示す信号を演算部１５に与える。電流検出器１２は、インバータ２の出力電流を検出し、その検出値を示す信号を演算部１５に与える。
【００２６】
演算部１５は、電圧検出器１１および電流検出器１２の検出結果を通信端子Ｔ４，Ｔ５を介して他の２つの無停電電源装置の演算部１５に送信するとともに、他の２つの無停電電源装置Ｕの電圧検出器１１および電流検出器１２の検出結果を通信端子Ｔ４，Ｔ５を介して受信する。
【００２７】
また演算部１５は、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の電圧検出器１１および電流検出器１２の検出結果に基いて、複数の無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の分担電流が等しくなるように、指令部１６を介してコンバータ１およびインバータ２を制御する。
【００２８】
また演算部１５は、複数のインバータ２の出力電流の和の電流、すなわち無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３から負荷６に供給される負荷電流を求め、その負荷電流を供給するために必要な無停電電源装置Ｕの適正台数を求め、求めた適正台数を指令部１６に与える。
【００２９】
記憶部１７には、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３が待機状態になる優先順位が格納されている。優先順位は、たとえば、無停電電源装置Ｕの番号順に設定される。この場合、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の優先順位は、それぞれ第１位、第２位、第３位である。
【００３０】
指令部１６は、電圧検出器１０からの信号に基いて、商用交流電源４から交流電力が供給されているか否かを判別する。指令部１６は、通常時は、コンバータ１およびインバータ２を制御して交流電力を生成させ、停電時は、コンバータ１を停止させるとともにインバータ２を制御して交流電力を生成させる。また、指令部１６は、スイッチＳＷ１０を制御する。
【００３１】
また、指令部１６は、演算部１５によって求められた適正台数と現在の運転台数とを比較し、その比較結果と待機の優先順位とに基いて、対応の無停電電源装置Ｕを待機状態にさせるか運転状態にさせるかを判別する。
【００３２】
たとえば、適正台数が２台であり、現在の運転台数が３台である場合、指令部１６は、運転台数を減少させるべきであると判別する。また、指令部１６は、対応の無停電電源装置Ｕの優先順位に基いて、対応の無停電電源装置Ｕを待機状態にさせるか運転状態にさせるかを判別し、待機状態にさせる場合は対応のコンバータ１およびインバータ２を停止させ、運転状態にさせる場合は対応のコンバータ１およびインバータ２の運転を継続させる。
【００３３】
たとえば、無停電電源装置Ｕ１の指令部１６は、対応の無停電電源装置Ｕ１の優先順位が第１位であるので、対応の無停電電源装置Ｕ１を待機状態にさせるべきであると判別し、対応のコンバータ１およびインバータ２を停止させる。また、指令部１６は、対応のコンバータ１およびインバータ２を停止させた場合は、その旨を他の無停電電源装置Ｕ２，Ｕ３の指令部１６に伝える。
【００３４】
無停電電源装置Ｕ２，Ｕ３の各々の指令部１６は、対応の無停電電源装置（この場合はＵ２，Ｕ３）の優先順位がそれぞれ第２位および第３位であるので、対応の無停電電源装置Ｕを運転状態にさせるべきであると判別し、対応のコンバータ１およびインバータ２の運転を継続させる。
【００３５】
逆に、適正台数が３台であり、現在の運転台数が２台である場合、指令部１６は、運転台数を増加させるべきであると判別する。また、指令部１６は、対応の無停電電源装置Ｕが待機状態である場合、対応の無停電電源装置Ｕを運転状態にさせる。
【００３６】
たとえば、無停電電源装置Ｕ１の指令部１６は、対応の無停電電源装置Ｕ１が待機状態であるので、対応の無停電電源装置Ｕ１を運転状態にさせるべきであると判別し、対応のコンバータ１およびインバータ２を運転させる。また、指令部１６は、対応のコンバータ１およびインバータ２を運転させた場合は、その旨を他の無停電電源装置Ｕ２，Ｕ３の指令部１６に伝える。
【００３７】
操作部２０は、たとえば操作ボタンを含む。システムの使用者は、操作部２０を操作することにより、無停電電源装置Ｕを手動で運転したり、自動的に運転させることができる。また、システムの使用者は、操作部２０を操作することにより、無停電電源装置Ｕの番号、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３が待機状態になる優先順位などを記憶部１７に書込むことができる。１台の無停電電源装置Ｕの操作部２０を用いて優先順位を記憶部１７に書込むと、その優先順位は指令部１６によって全ての無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の記憶部１７に書き込まれる。なお、無停電電源装置Ｕの番号は、その無停電電源装置Ｕが設置された位置、順番などにより自動的に設定されるようになっていてもよい。
【００３８】
制御電源２１は、制御回路３に電源電圧を供給する。コンバータ１およびインバータ２が待機状態にされている場合でも、制御回路３は制御電源２１からの電源電圧によって駆動され続ける。
【００３９】
図３は、図２に示した無停電電源装置Ｕ１の動作を示すフローチャートである。図３のステップＳ１において、無停電電源装置Ｕ１の指令部１６は、対応のコンバータ１およびインバータ２を運転させる。ステップＳ２において、電流検出器１２は対応のインバータ２の出力電流を検出する。インバータ２の出力電流の検出値は、他の無停電電源装置Ｕ２，Ｕ３の演算部１５に与えられる。逆に他の無停電電源装置Ｕ２，Ｕ３のインバータ２の出力電流の検出値が無停電電源装置Ｕ１の演算部１５に与えられる。
【００４０】
ステップＳ３において演算部１５は、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３のインバータ２の出力電流の検出値を加算して、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３から負荷６に供給されている負荷電流を検出する。ステップＳ４において演算部１５は、ステップＳ３で求めた負荷電流に基いて、負荷６を運転するために必要な無停電電源装置Ｕの適正台数を求める。たとえば、無停電電源装置Ｕの定格電流がＩｒであり、負荷電流がＩｒの１．５倍である場合は無停電電源装置Ｕの適正台数は２台である。
【００４１】
ステップＳ５において指令部１６は、ステップＳ４で求められた適正台数と現在の運転台数とを比較し、その比較結果に基いて、冗長性（並列冗長運転）を確保しつつ無停電電源装置Ｕの運転台数を増加させるか、減少させるか、維持するかを判別する。ステップＳ５において運転台数を増加させると判別した場合、ステップＳ６において停止中の他の無停電電源装置Ｕが起動される。
【００４２】
ステップＳ５において運転台数を減少させると判別した場合、ステップＳ７において指令部１６は、記憶部１７に記憶された優先順位に基いて、自装置を停止させるか、自装置の運転を継続するかを判別する。ステップＳ７において自装置を停止させると判別した場合、ステップＳ８において自装置のコンバータ１およびインバータ２を停止させる。ステップＳ７において自装置の運転を継続すると判別した場合、ステップＳ１に戻る。
【００４３】
この実施の形態１では、各無停電電源装置Ｕの制御回路３は、負荷電流を供給するために必要な無停電電源装置Ｕの適正台数を求め、その適正台数と現在の運転台数とを比較し、その比較結果と予め定められた優先順位とに基いて、対応の無停電電源装置Ｕを待機状態にさせるか運転状態にさせるかを判別する。したがって、各無停電電源装置Ｕの制御回路３が対応の無停電電源装置Ｕを待機状態または運転状態にさせるので、１つの制御回路３が故障した場合でも台数決定動作を継続できる。したがって、複数の無停電電源装置に１台の運転台数決定部が共通に設けられていた従来に比べ、信頼性が高くなる。
【００４４】
なお、この実施の形態１では、本願発明が３台の無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３を備えた無停電電源システムに適用された場合について説明したが、これに限るものではなく、本願発明は４台以上の無停電電源装置Ｕを備えた無停電電源システムにも適用可能であることは言うまでもない。
【００４５】
［実施の形態２］
図４は、この発明の実施の形態２による無停電電源システムに含まれる無停電電源装置Ｕの構成を示すブロック図であって、図２と対比される図である。図４を参照して、この実施の形態２では、各無停電電源装置Ｕの制御回路３内にタイマ１８が設けられる。
【００４６】
タイマ１８は、対応の無停電電源装置Ｕが待機状態にされた時間を計測し、計測した時間が所定時間に到達したことに応じて起動信号を出力する。指令部１６は、対応のコンバータ１およびインバータ２を停止させた後、起動信号に応答してコンバータ１およびインバータ２を起動させる。
【００４７】
また、指令部１６は、タイマ１８からの起動信号に応答して、記憶部１７に格納された優先順位を更新し、対応の無停電電源装置Ｕの優先順位を最下位にし、他の２つの無停電電源装置Ｕの優勢順位を１つずつ繰り上げる。
【００４８】
たとえば、無停電電源装置Ｕ１の指令部１６は、タイマ１８からの起動信号に応答して、記憶部１７に格納された優先順位を更新し、対応の無停電電源装置Ｕ１の優先順位を最下位にし、他の無停電電源装置Ｕ２，Ｕ３の優勢順位を１つずつ繰り上げる。すなわち、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３が待機状態にされる優先順位は、それぞれ第３位、第１位、第２位に更新される。
【００４９】
この状態で運転台数を１台減少させる場合は、無停電電源装置Ｕ２が待機状態にされ、所定時間経過後に無停電電源装置Ｕ２が運転状態にされ、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３が待機状態にされる優先順位は、それぞれ第２位、第３位、第１位に更新される。
【００５０】
この状態で運転台数を１台減少させる場合は、無停電電源装置Ｕ３が待機状態にされ、所定時間経過後に無停電電源装置Ｕ３が運転状態にされ、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３が待機状態にされる優先順位は、それぞれ第１位、第２位、第３位に更新される。つまり、１台だけ待機状態にさせる場合は、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３が１台ずつ順次待機状態にされ、待機状態にされる無停電電源装置Ｕが自動的にローテーションされる。
【００５１】
また、システムの使用者は、操作部２０を操作することにより、無停電電源装置Ｕの自動ローテンションを設定するか解除することが可能となっている。自動ローテーションを解除すると、この無停電電源システムは実施の形態１の無停電電源システムと同じになる。
【００５２】
図５は、図４に示した無停電電源装置Ｕの動作を示すフローチャートであって、図３と対比される図である。図５のフローチャートは、図３のフローチャートのステップＳ８をステップＳ１０〜Ｓ１４で置換したものである。ステップＳ１〜Ｓ７は、図３で説明した通りである。
【００５３】
ステップＳ７において自装置を停止すると判別した場合、ステップＳ１０において指令部１６は、操作部２０によって自動ローテーションが設定されているか否かを判別する。自動ローテーションが設定されていない場合、ステップＳ１１において指令部１６は、自装置のコンバータ１およびインバータ２を停止させる。
【００５４】
自動ローテーションが設定されている場合、ステップＳ１２において指令部１６は、自装置のコンバータ１およびインバータ２を停止させるとともに、タイマ１８をスタートさせる。ステップＳ１３においてタイマ１８はスタートしてから所定時間経過後に起動信号を出力し、指令部１６は起動信号に応答して自装置のコンバータ１およびインバータ２を起動させる。ステップＳ１４において指令部１６は、各無停電電源装置Ｕの記憶部１７に格納された優先順位を更新し、ステップＳ２に戻る。
【００５５】
この実施の形態２では、たとえば１台の無停電電源装置Ｕを待機状態にする場合、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３を１台ずつ順次、待機状態にする。したがって、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の運転時間を均等化することができるので、待機状態にされる無停電電源装置Ｕが決められていた従来に比べ、各無停電電源装置Ｕの故障の発生を遅らせることができる。
【００５６】
［実施の形態３］
図６は、この発明の実施の形態３による無停電電源システムに含まれる無停電電源装置Ｕの構成を示すブロック図であって、図４と対比される図である。図６を参照して、この実施の形態３では、各無停電電源装置Ｕに故障検出器２０が追加される。
【００５７】
故障検出器２０は、対応の無停電電源装置Ｕの故障の有無を検出し、対応の無停電電源装置Ｕが故障した場合は故障検出信号を出力する。指令部１６は、対応の故障検出器２０から故障検出信号が出力された場合、スイッチＳＷ０をオフさせて対応の無停電電源装置を並列運転から解列させるか、または対応のコンバータ１およびインバータ２を停止させる。
【００５８】
また、指令部１６は、対応の無停電電源装置Ｕを優先順位から除外し、他の各無停電電源装置Ｕが待機状態になる優先順位を１つ繰り上げる。たとえば、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の優先順位がそれぞれ第１位〜第３位である場合において無停電電源装置Ｕ１が故障したとき、無停電電源装置Ｕ１が優先順位から除外され、無停電電源装置Ｕ２，Ｕ３の優先順位がそれぞれ第１位および第２位にされる。
【００５９】
図７は、図６に示した無停電電源装置Ｕ１の動作を示すフローチャートであって、図５と対比される図である。図７のフローチャートは、図５のフローチャートにステップＳ１Ａ〜Ｓ１Ｃを追加したものである。ステップＳ１Ａは、ステップＳ１とＳ２の間で行なわれる。
【００６０】
ステップＳ１Ａにおいて故障検出器２０は対応の無停電電源装置Ｕ（すなわち自装置Ｕ）が故障しているか否かを検出し、故障していない場合はステップＳ２に進む。自装置Ｕが故障している場合は、ステップＳ１Ｂにおいて指令部１６はスイッチＳＷ０をオフさせて自装置Ｕを並列運転から解列させるか、または自装置Ｕのコンバータ１およびインバータ２を停止させ、ステップＳ１Ｃにおいて指令部１６は自装置Ｕを優先順位から除外して優先順位を更新する。
【００６１】
この実施の形態３では、実施の形態１，２と同じ効果が得られる他、故障した無停電電源装置Ｕをローテーションから除外することができる。
【００６２】
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。
【符号の説明】
【００６３】
１ コンバータ、２ インバータ、３ 制御回路、４ 商用交流電源、５ 通信ケーブル、６ 負荷、１０，１１ 電圧検出器、１２ 電流検出器、１５ 演算部、１６ 指令部、１７ 記憶部、１８ タイマ、２０ 操作部、２１ 制御電源、２２ 故障検出器、Ｂ バッテリ、ＳＷ スイッチ、Ｔ１ 入力端子、Ｔ２ バッテリ端子、Ｔ３ 出力端子、Ｔ４，Ｔ５ 通信端子、Ｕ 無停電電源装置。
【技術分野】
【０００１】
この発明は無停電電源システムに関し、特に、負荷に対して並列接続される複数の無停電電源装置を備えた無停電電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無停電電源システムとしては、負荷に対して並列接続された複数の無停電電源装置と、それぞれ複数の無停電電源装置の出力電流を検出する複数の電流検出器と、複数の電流検出器の検出結果に基いて負荷電流を求め、その負荷電流を供給するために必要な無停電電源装置の適正台数を求め、適正台数の無停電電源装置だけを運転させる制御回路とを備えたものがある。このシステムでは、適正台数の無停電電源装置だけを運転させるので、効率の向上を図ることができる（たとえば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１２４２２８号公報
【特許文献２】特開平２−３０３３２７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、複数の無停電電源装置に対して共通に１つの制御回路が設けられていたので、制御回路が故障した場合はシステム全体が故障してしまい、信頼性が低いという問題があった。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、適正台数を運転させることにより、システムの運転効率を向上させることが可能で、かつ信頼性が高い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】
この発明に係る無停電電源システムは、負荷に対して並列接続される複数の無停電電源装置を備えた無停電電源システムであって、各無停電電源装置は、交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータと、交流電源から交流電力が供給される通常時は、コンバータによって生成された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給し、交流電源からの交流電力の供給が停止された停電時は、電力貯蔵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インバータと、インバータの出力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コンバータおよびインバータを制御する制御回路とを備えたものである。複数の制御回路は通信回線によって互いに結合されている。各制御回路は、複数の電流検出器の検出結果に基いて負荷電流を求め、その負荷電流を供給するために必要な無停電電源装置の適正台数を求める演算部と、複数の無停電電源装置が待機状態になる優先順位を記憶した記憶部と、演算部によって求められた適正台数と現在の運転台数とを比較し、その比較結果と記憶部に記憶された優先順位とに基いて、対応の無停電電源装置を待機状態にさせるか運転状態にさせるかを判別し、待機状態にさせる場合は対応のコンバータおよびインバータの運転を停止させ、運転状態にさせる場合は対応のコンバータおよびインバータを運転させる指令部とを含む。
【０００７】
好ましくは、各制御回路は、さらに、指令部によって対応のコンバータおよびインバータが停止されている時間を計測し、計測した時間が予め定められた時間に到達した場合に起動信号を出力するタイマを含む。指令部は、対応のタイマから起動信号が出力されたことに応じて対応のコンバータおよびインバータを起動させ、対応の無停電電源装置が待機状態になる優先順位を最下位にするとともに、他の各無停電電源装置の優先順位を１つ繰り上げる。各無停電電源装置の記憶部は、指令部によって変更された優先順位を記憶する。
【０００８】
また好ましくは、各無停電電源装置は、さらに、対応の無停電電源装置の故障の有無を検出する故障検出器を備える。指令部は、対応の故障検出器によって対応の無停電電源装置の故障が検出された場合、対応の無停電電源装置を並列運転から解列させるか、または対応のコンバータおよびインバータを停止させ、対応の無停電電源装置を優先順位から除外し、他の各無停電電源装置が待機状態になる優先順位を１つ繰り上げる。各無停電電源装置の記憶部は、指令部によって変更された優先順位を記憶する。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る無停電電源システムでは、各無停電電源装置の制御回路は、負荷電流を供給するために必要な無停電電源装置の適正台数を求め、その適正台数と現在の運転台数とを比較し、その比較結果と予め定められた優先順位とに基いて、対応の無停電電源装置を待機状態にさせるか運転状態にさせるかを判別し、待機状態にさせる場合は対応のコンバータおよびインバータの運転を停止させ、運転状態にさせる場合は対応のコンバータおよびインバータを運転させる。したがって、各無停電電源装置の制御回路が対応の無停電電源装置を待機状態または運転状態にさせるので、従来よりも信頼性が高くなる。
【００１０】
好ましくは、各制御回路は、さらに、指令部によって対応のコンバータおよびインバータが停止されている時間を計測し、計測した時間が予め定められた時間に到達した場合は対応のコンバータおよびインバータを起動させ、対応の無停電電源装置が待機状態になる優先順位を最下位にする。この場合は、複数の無停電電源装置の運転時間を等しくすることができる。
【００１１】
また好ましくは、指令部は、対応の無停電電源装置の故障が検出された場合、対応の無停電電源装置を並列運転から解列させるか、または対応のコンバータおよびインバータを停止させ、対応の無停電電源装置を優先順位から除外する。この場合は、１台の無停電電源装置が故障した場合でも、他の無停電電源装置の運転を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１による無停電電源システムの構成を示す回路ブロック図である。
【図２】図１に示した無停電電源装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示した無停電電源装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２による無停電電源システムに含まれる無停電電源装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示した無停電電源装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態３による無停電電源システムに含まれる無停電電源装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示した無停電電源装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［実施の形態１］
本発明の実施の形態１による無停電電源システムは、図１に示すように、複数（図では３つ）の無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３、複数のバッテリＢ１〜Ｂ３、および複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷ３を備える。無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の各々は、コンバータ１、インバータ２、スイッチＳＷ０、および制御回路３を含む。
【００１４】
コンバータ１は、商用交流電源４から商用周波数の交流電力を受け、制御回路３によって制御される。コンバータ１は、商用交流電源４から交流電力が供給される通常時は、活性化状態にされて交流電力を直流電力に変換し、商用交流電源４からの交流電力の供給が停止された停電時は、非活性化状態にされる。
【００１５】
バッテリＢは、対応のコンバータ１の出力ノードと対応のインバータ２の入力ノードに接続される。バッテリＢは、通常時はコンバータ１によって生成された直流電力を貯蔵し、停電時はインバータ２に直流電力を供給する。
【００１６】
インバータ２は、対応のコンバータ１の出力ノードに接続され、制御回路３によって制御される。インバータ２は、通常時は、対応のコンバータ１によって生成された直流電力を商用周波数の交流電力に変換し、停電時は、対応のバッテリＢからの直流電力を商用周波数の交流電力に変換する。
【００１７】
スイッチＳＷ０は、インバータ２の出力ノードと無停電電源装置Ｕの出力ノードとの間に接続され、制御回路３によって制御される。商用交流電源４からバイパススイッチ（図示せず）を介して負荷６に交流電力を供給するバイパス給電モード時には、スイッチＳＷ０はオフされる。インバータ２によって生成された交流電力を負荷６に供給するインバータ給電モード時には、スイッチＳＷ０はオンされる。また、無停電電源装置（たとえばＵ１）が故障した場合、無停電電源装置（この場合はＵ１）のスイッチＳＷ０はオフされる。
【００１８】
制御回路３は、通常時は、コンバータ１およびインバータ２を制御して交流電力を生成させ、停電時は、コンバータ１を停止させるとともにインバータ２を制御して交流電力を生成させる。
【００１９】
また、制御回路３は、他の各無停電電源装置Ｕの制御回路３と通信ケーブル５によって互いに接続され、通信ケーブル５を介して他の各無停電電源装置Ｕと情報の授受を行なう。制御回路３は、複数の無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の分担電流が等しくなるように、コンバータ１およびインバータ２を制御する。
【００２０】
また、制御回路３は、複数のインバータ２の出力電流の和の電流すなわち負荷電流を求め、その負荷電流を供給するために必要な無停電電源装置の適正台数を求める。さらに制御回路３は、求めた適正台数と現在の運転台数とを比較し、その比較結果と待機の優先順位とに基いて、対応の無停電電源装置Ｕを待機状態にさせるか運転状態にさせるかを判別する。さらに制御回路３は、対応の無停電電源装置Ｕを待機状態にさせる場合は対応のコンバータ１およびインバータ２の運転を停止させ、対応の無停電電源装置Ｕを運転状態にさせる場合は対応のコンバータ１およびインバータ２の運転を継続させる。
【００２１】
スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の一方電極はそれぞれ無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の出力ノードに接続され、それらの他方電極はともに負荷６に接続される。スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、常時オンされ、たとえば、それぞれ無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３のメンテナンス時にオフされる。
【００２２】
図２は、無停電電源装置Ｕのより詳細な構成を示すブロック図である。図２において、無停電電源装置Ｕは、コンバータ１、インバータ２、スイッチＳＷ０、および制御回路３の他、入力端子Ｔ１、バッテリ端子Ｔ２、出力端子Ｔ３、通信端子Ｔ４，Ｔ５、電圧検出器１０，１１、電流検出器１２、操作部２０、および制御電源２１を備える。また、制御回路３は、演算部１５、指令部１６、記憶部１７を含む。
【００２３】
入力端子Ｔ１は、商用交流電源４からの交流電力を受けるとともに、コンバータ１の入力ノードに接続される。バッテリ端子Ｔ２は、コンバータ１の出力ノードおよびインバータ２の入力ノードに接続されるとともに、対応のバッテリＢに接続される。出力端子Ｔ３は、スイッチＳＷ０を介してインバータ２の出力ノードに接続されるとともに、対応のスイッチＳＷ１，ＳＷ２，またはＳＷ３を介して負荷６に接続される。
【００２４】
通信端子Ｔ４は、演算部１５および指令部１６に接続されるとともに、通信ケーブル５を介して他の無停電電源装置Ｕの演算部１５および指令部１６に接続される。通信端子Ｔ５は、演算部１５および指令部１６に接続されるとともに、通信ケーブル５を介してさらに他の無停電電源装置Ｕの演算部１５および指令部１６に接続される。
【００２５】
電圧検出器１０は、入力端子Ｔ１の交流電圧ＶＡＣ１を検出し、その検出値を示す信号を指令部１６に与える。電圧検出器１１は、出力端子Ｔ３の交流電圧ＶＡＣ２を検出し、その検出値を示す信号を演算部１５に与える。電流検出器１２は、インバータ２の出力電流を検出し、その検出値を示す信号を演算部１５に与える。
【００２６】
演算部１５は、電圧検出器１１および電流検出器１２の検出結果を通信端子Ｔ４，Ｔ５を介して他の２つの無停電電源装置の演算部１５に送信するとともに、他の２つの無停電電源装置Ｕの電圧検出器１１および電流検出器１２の検出結果を通信端子Ｔ４，Ｔ５を介して受信する。
【００２７】
また演算部１５は、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の電圧検出器１１および電流検出器１２の検出結果に基いて、複数の無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の分担電流が等しくなるように、指令部１６を介してコンバータ１およびインバータ２を制御する。
【００２８】
また演算部１５は、複数のインバータ２の出力電流の和の電流、すなわち無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３から負荷６に供給される負荷電流を求め、その負荷電流を供給するために必要な無停電電源装置Ｕの適正台数を求め、求めた適正台数を指令部１６に与える。
【００２９】
記憶部１７には、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３が待機状態になる優先順位が格納されている。優先順位は、たとえば、無停電電源装置Ｕの番号順に設定される。この場合、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の優先順位は、それぞれ第１位、第２位、第３位である。
【００３０】
指令部１６は、電圧検出器１０からの信号に基いて、商用交流電源４から交流電力が供給されているか否かを判別する。指令部１６は、通常時は、コンバータ１およびインバータ２を制御して交流電力を生成させ、停電時は、コンバータ１を停止させるとともにインバータ２を制御して交流電力を生成させる。また、指令部１６は、スイッチＳＷ１０を制御する。
【００３１】
また、指令部１６は、演算部１５によって求められた適正台数と現在の運転台数とを比較し、その比較結果と待機の優先順位とに基いて、対応の無停電電源装置Ｕを待機状態にさせるか運転状態にさせるかを判別する。
【００３２】
たとえば、適正台数が２台であり、現在の運転台数が３台である場合、指令部１６は、運転台数を減少させるべきであると判別する。また、指令部１６は、対応の無停電電源装置Ｕの優先順位に基いて、対応の無停電電源装置Ｕを待機状態にさせるか運転状態にさせるかを判別し、待機状態にさせる場合は対応のコンバータ１およびインバータ２を停止させ、運転状態にさせる場合は対応のコンバータ１およびインバータ２の運転を継続させる。
【００３３】
たとえば、無停電電源装置Ｕ１の指令部１６は、対応の無停電電源装置Ｕ１の優先順位が第１位であるので、対応の無停電電源装置Ｕ１を待機状態にさせるべきであると判別し、対応のコンバータ１およびインバータ２を停止させる。また、指令部１６は、対応のコンバータ１およびインバータ２を停止させた場合は、その旨を他の無停電電源装置Ｕ２，Ｕ３の指令部１６に伝える。
【００３４】
無停電電源装置Ｕ２，Ｕ３の各々の指令部１６は、対応の無停電電源装置（この場合はＵ２，Ｕ３）の優先順位がそれぞれ第２位および第３位であるので、対応の無停電電源装置Ｕを運転状態にさせるべきであると判別し、対応のコンバータ１およびインバータ２の運転を継続させる。
【００３５】
逆に、適正台数が３台であり、現在の運転台数が２台である場合、指令部１６は、運転台数を増加させるべきであると判別する。また、指令部１６は、対応の無停電電源装置Ｕが待機状態である場合、対応の無停電電源装置Ｕを運転状態にさせる。
【００３６】
たとえば、無停電電源装置Ｕ１の指令部１６は、対応の無停電電源装置Ｕ１が待機状態であるので、対応の無停電電源装置Ｕ１を運転状態にさせるべきであると判別し、対応のコンバータ１およびインバータ２を運転させる。また、指令部１６は、対応のコンバータ１およびインバータ２を運転させた場合は、その旨を他の無停電電源装置Ｕ２，Ｕ３の指令部１６に伝える。
【００３７】
操作部２０は、たとえば操作ボタンを含む。システムの使用者は、操作部２０を操作することにより、無停電電源装置Ｕを手動で運転したり、自動的に運転させることができる。また、システムの使用者は、操作部２０を操作することにより、無停電電源装置Ｕの番号、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３が待機状態になる優先順位などを記憶部１７に書込むことができる。１台の無停電電源装置Ｕの操作部２０を用いて優先順位を記憶部１７に書込むと、その優先順位は指令部１６によって全ての無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の記憶部１７に書き込まれる。なお、無停電電源装置Ｕの番号は、その無停電電源装置Ｕが設置された位置、順番などにより自動的に設定されるようになっていてもよい。
【００３８】
制御電源２１は、制御回路３に電源電圧を供給する。コンバータ１およびインバータ２が待機状態にされている場合でも、制御回路３は制御電源２１からの電源電圧によって駆動され続ける。
【００３９】
図３は、図２に示した無停電電源装置Ｕ１の動作を示すフローチャートである。図３のステップＳ１において、無停電電源装置Ｕ１の指令部１６は、対応のコンバータ１およびインバータ２を運転させる。ステップＳ２において、電流検出器１２は対応のインバータ２の出力電流を検出する。インバータ２の出力電流の検出値は、他の無停電電源装置Ｕ２，Ｕ３の演算部１５に与えられる。逆に他の無停電電源装置Ｕ２，Ｕ３のインバータ２の出力電流の検出値が無停電電源装置Ｕ１の演算部１５に与えられる。
【００４０】
ステップＳ３において演算部１５は、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３のインバータ２の出力電流の検出値を加算して、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３から負荷６に供給されている負荷電流を検出する。ステップＳ４において演算部１５は、ステップＳ３で求めた負荷電流に基いて、負荷６を運転するために必要な無停電電源装置Ｕの適正台数を求める。たとえば、無停電電源装置Ｕの定格電流がＩｒであり、負荷電流がＩｒの１．５倍である場合は無停電電源装置Ｕの適正台数は２台である。
【００４１】
ステップＳ５において指令部１６は、ステップＳ４で求められた適正台数と現在の運転台数とを比較し、その比較結果に基いて、冗長性（並列冗長運転）を確保しつつ無停電電源装置Ｕの運転台数を増加させるか、減少させるか、維持するかを判別する。ステップＳ５において運転台数を増加させると判別した場合、ステップＳ６において停止中の他の無停電電源装置Ｕが起動される。
【００４２】
ステップＳ５において運転台数を減少させると判別した場合、ステップＳ７において指令部１６は、記憶部１７に記憶された優先順位に基いて、自装置を停止させるか、自装置の運転を継続するかを判別する。ステップＳ７において自装置を停止させると判別した場合、ステップＳ８において自装置のコンバータ１およびインバータ２を停止させる。ステップＳ７において自装置の運転を継続すると判別した場合、ステップＳ１に戻る。
【００４３】
この実施の形態１では、各無停電電源装置Ｕの制御回路３は、負荷電流を供給するために必要な無停電電源装置Ｕの適正台数を求め、その適正台数と現在の運転台数とを比較し、その比較結果と予め定められた優先順位とに基いて、対応の無停電電源装置Ｕを待機状態にさせるか運転状態にさせるかを判別する。したがって、各無停電電源装置Ｕの制御回路３が対応の無停電電源装置Ｕを待機状態または運転状態にさせるので、１つの制御回路３が故障した場合でも台数決定動作を継続できる。したがって、複数の無停電電源装置に１台の運転台数決定部が共通に設けられていた従来に比べ、信頼性が高くなる。
【００４４】
なお、この実施の形態１では、本願発明が３台の無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３を備えた無停電電源システムに適用された場合について説明したが、これに限るものではなく、本願発明は４台以上の無停電電源装置Ｕを備えた無停電電源システムにも適用可能であることは言うまでもない。
【００４５】
［実施の形態２］
図４は、この発明の実施の形態２による無停電電源システムに含まれる無停電電源装置Ｕの構成を示すブロック図であって、図２と対比される図である。図４を参照して、この実施の形態２では、各無停電電源装置Ｕの制御回路３内にタイマ１８が設けられる。
【００４６】
タイマ１８は、対応の無停電電源装置Ｕが待機状態にされた時間を計測し、計測した時間が所定時間に到達したことに応じて起動信号を出力する。指令部１６は、対応のコンバータ１およびインバータ２を停止させた後、起動信号に応答してコンバータ１およびインバータ２を起動させる。
【００４７】
また、指令部１６は、タイマ１８からの起動信号に応答して、記憶部１７に格納された優先順位を更新し、対応の無停電電源装置Ｕの優先順位を最下位にし、他の２つの無停電電源装置Ｕの優勢順位を１つずつ繰り上げる。
【００４８】
たとえば、無停電電源装置Ｕ１の指令部１６は、タイマ１８からの起動信号に応答して、記憶部１７に格納された優先順位を更新し、対応の無停電電源装置Ｕ１の優先順位を最下位にし、他の無停電電源装置Ｕ２，Ｕ３の優勢順位を１つずつ繰り上げる。すなわち、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３が待機状態にされる優先順位は、それぞれ第３位、第１位、第２位に更新される。
【００４９】
この状態で運転台数を１台減少させる場合は、無停電電源装置Ｕ２が待機状態にされ、所定時間経過後に無停電電源装置Ｕ２が運転状態にされ、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３が待機状態にされる優先順位は、それぞれ第２位、第３位、第１位に更新される。
【００５０】
この状態で運転台数を１台減少させる場合は、無停電電源装置Ｕ３が待機状態にされ、所定時間経過後に無停電電源装置Ｕ３が運転状態にされ、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３が待機状態にされる優先順位は、それぞれ第１位、第２位、第３位に更新される。つまり、１台だけ待機状態にさせる場合は、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３が１台ずつ順次待機状態にされ、待機状態にされる無停電電源装置Ｕが自動的にローテーションされる。
【００５１】
また、システムの使用者は、操作部２０を操作することにより、無停電電源装置Ｕの自動ローテンションを設定するか解除することが可能となっている。自動ローテーションを解除すると、この無停電電源システムは実施の形態１の無停電電源システムと同じになる。
【００５２】
図５は、図４に示した無停電電源装置Ｕの動作を示すフローチャートであって、図３と対比される図である。図５のフローチャートは、図３のフローチャートのステップＳ８をステップＳ１０〜Ｓ１４で置換したものである。ステップＳ１〜Ｓ７は、図３で説明した通りである。
【００５３】
ステップＳ７において自装置を停止すると判別した場合、ステップＳ１０において指令部１６は、操作部２０によって自動ローテーションが設定されているか否かを判別する。自動ローテーションが設定されていない場合、ステップＳ１１において指令部１６は、自装置のコンバータ１およびインバータ２を停止させる。
【００５４】
自動ローテーションが設定されている場合、ステップＳ１２において指令部１６は、自装置のコンバータ１およびインバータ２を停止させるとともに、タイマ１８をスタートさせる。ステップＳ１３においてタイマ１８はスタートしてから所定時間経過後に起動信号を出力し、指令部１６は起動信号に応答して自装置のコンバータ１およびインバータ２を起動させる。ステップＳ１４において指令部１６は、各無停電電源装置Ｕの記憶部１７に格納された優先順位を更新し、ステップＳ２に戻る。
【００５５】
この実施の形態２では、たとえば１台の無停電電源装置Ｕを待機状態にする場合、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３を１台ずつ順次、待機状態にする。したがって、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の運転時間を均等化することができるので、待機状態にされる無停電電源装置Ｕが決められていた従来に比べ、各無停電電源装置Ｕの故障の発生を遅らせることができる。
【００５６】
［実施の形態３］
図６は、この発明の実施の形態３による無停電電源システムに含まれる無停電電源装置Ｕの構成を示すブロック図であって、図４と対比される図である。図６を参照して、この実施の形態３では、各無停電電源装置Ｕに故障検出器２０が追加される。
【００５７】
故障検出器２０は、対応の無停電電源装置Ｕの故障の有無を検出し、対応の無停電電源装置Ｕが故障した場合は故障検出信号を出力する。指令部１６は、対応の故障検出器２０から故障検出信号が出力された場合、スイッチＳＷ０をオフさせて対応の無停電電源装置を並列運転から解列させるか、または対応のコンバータ１およびインバータ２を停止させる。
【００５８】
また、指令部１６は、対応の無停電電源装置Ｕを優先順位から除外し、他の各無停電電源装置Ｕが待機状態になる優先順位を１つ繰り上げる。たとえば、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の優先順位がそれぞれ第１位〜第３位である場合において無停電電源装置Ｕ１が故障したとき、無停電電源装置Ｕ１が優先順位から除外され、無停電電源装置Ｕ２，Ｕ３の優先順位がそれぞれ第１位および第２位にされる。
【００５９】
図７は、図６に示した無停電電源装置Ｕ１の動作を示すフローチャートであって、図５と対比される図である。図７のフローチャートは、図５のフローチャートにステップＳ１Ａ〜Ｓ１Ｃを追加したものである。ステップＳ１Ａは、ステップＳ１とＳ２の間で行なわれる。
【００６０】
ステップＳ１Ａにおいて故障検出器２０は対応の無停電電源装置Ｕ（すなわち自装置Ｕ）が故障しているか否かを検出し、故障していない場合はステップＳ２に進む。自装置Ｕが故障している場合は、ステップＳ１Ｂにおいて指令部１６はスイッチＳＷ０をオフさせて自装置Ｕを並列運転から解列させるか、または自装置Ｕのコンバータ１およびインバータ２を停止させ、ステップＳ１Ｃにおいて指令部１６は自装置Ｕを優先順位から除外して優先順位を更新する。
【００６１】
この実施の形態３では、実施の形態１，２と同じ効果が得られる他、故障した無停電電源装置Ｕをローテーションから除外することができる。
【００６２】
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。
【符号の説明】
【００６３】
１ コンバータ、２ インバータ、３ 制御回路、４ 商用交流電源、５ 通信ケーブル、６ 負荷、１０，１１ 電圧検出器、１２ 電流検出器、１５ 演算部、１６ 指令部、１７ 記憶部、１８ タイマ、２０ 操作部、２１ 制御電源、２２ 故障検出器、Ｂ バッテリ、ＳＷ スイッチ、Ｔ１ 入力端子、Ｔ２ バッテリ端子、Ｔ３ 出力端子、Ｔ４，Ｔ５ 通信端子、Ｕ 無停電電源装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に対して並列接続される複数の無停電電源装置を備えた無停電電源システムであって、
各無停電電源装置は、
交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータと、
前記交流電源から交流電力が供給される通常時は、前記コンバータによって生成された直流電力を交流電力に変換して前記負荷に供給し、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、電力貯蔵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インバータと、
前記インバータの出力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コンバータおよび前記インバータを制御する制御回路とを備え、
複数の前記制御回路は通信回線によって互いに結合され、
各前記制御回路は、
複数の前記電流検出器の検出結果に基いて負荷電流を求め、その負荷電流を供給するために必要な無停電電源装置の適正台数を求める演算部と、
前記複数の無停電電源装置が待機状態になる優先順位を記憶した記憶部と、
前記演算部によって求められた適正台数と現在の運転台数とを比較し、その比較結果と前記記憶部に記憶された前記優先順位とに基いて、対応の無停電電源装置を待機状態にさせるか運転状態にさせるかを判別し、待機状態にさせる場合は対応のコンバータおよびインバータの運転を停止させ、運転状態にさせる場合は対応のコンバータおよびインバータを運転させる指令部とを含む、無停電電源システム。
【請求項２】
各前記制御回路は、さらに、前記指令部によって対応のコンバータおよびインバータが停止されている時間を計測し、計測した時間が予め定められた時間に到達した場合に起動信号を出力するタイマを含み、
前記指令部は、対応のタイマから前記起動信号が出力されたことに応じて対応のコンバータおよびインバータを起動させ、対応の無停電電源装置が待機状態になる優先順位を最下位にするとともに、他の各無停電電源装置の優先順位を１つ繰り上げ、
各無停電電源装置の前記記憶部は、前記指令部によって変更された前記優先順位を記憶する、請求項１に記載の無停電電源システム。
【請求項３】
各無停電電源装置は、さらに、対応の無停電電源装置の故障の有無を検出する故障検出器を備え、
前記指令部は、対応の故障検出器によって対応の無停電電源装置の故障が検出された場合、対応の無停電電源装置を並列運転から解列させるか、または対応のコンバータおよびインバータを停止させ、対応の無停電電源装置を前記優先順位から除外し、他の各無停電電源装置が待機状態になる優先順位を１つ繰り上げ、
各無停電電源装置の前記記憶部は、前記指令部によって変更された前記優先順位を記憶する、請求項１または請求項２に記載の無停電電源システム。
【請求項１】
負荷に対して並列接続される複数の無停電電源装置を備えた無停電電源システムであって、
各無停電電源装置は、
交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータと、
前記交流電源から交流電力が供給される通常時は、前記コンバータによって生成された直流電力を交流電力に変換して前記負荷に供給し、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、電力貯蔵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インバータと、
前記インバータの出力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コンバータおよび前記インバータを制御する制御回路とを備え、
複数の前記制御回路は通信回線によって互いに結合され、
各前記制御回路は、
複数の前記電流検出器の検出結果に基いて負荷電流を求め、その負荷電流を供給するために必要な無停電電源装置の適正台数を求める演算部と、
前記複数の無停電電源装置が待機状態になる優先順位を記憶した記憶部と、
前記演算部によって求められた適正台数と現在の運転台数とを比較し、その比較結果と前記記憶部に記憶された前記優先順位とに基いて、対応の無停電電源装置を待機状態にさせるか運転状態にさせるかを判別し、待機状態にさせる場合は対応のコンバータおよびインバータの運転を停止させ、運転状態にさせる場合は対応のコンバータおよびインバータを運転させる指令部とを含む、無停電電源システム。
【請求項２】
各前記制御回路は、さらに、前記指令部によって対応のコンバータおよびインバータが停止されている時間を計測し、計測した時間が予め定められた時間に到達した場合に起動信号を出力するタイマを含み、
前記指令部は、対応のタイマから前記起動信号が出力されたことに応じて対応のコンバータおよびインバータを起動させ、対応の無停電電源装置が待機状態になる優先順位を最下位にするとともに、他の各無停電電源装置の優先順位を１つ繰り上げ、
各無停電電源装置の前記記憶部は、前記指令部によって変更された前記優先順位を記憶する、請求項１に記載の無停電電源システム。
【請求項３】
各無停電電源装置は、さらに、対応の無停電電源装置の故障の有無を検出する故障検出器を備え、
前記指令部は、対応の故障検出器によって対応の無停電電源装置の故障が検出された場合、対応の無停電電源装置を並列運転から解列させるか、または対応のコンバータおよびインバータを停止させ、対応の無停電電源装置を前記優先順位から除外し、他の各無停電電源装置が待機状態になる優先順位を１つ繰り上げ、
各無停電電源装置の前記記憶部は、前記指令部によって変更された前記優先順位を記憶する、請求項１または請求項２に記載の無停電電源システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−３１３２５（Ｐ２０１３−３１３２５Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６６８３１（Ｐ２０１１−１６６８３１）
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（５０１１３７６３６）東芝三菱電機産業システム株式会社 (904)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（５０１１３７６３６）東芝三菱電機産業システム株式会社 (904)
【Ｆターム（参考）】
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