[發明專利]不間斷電源裝置、不間斷電源裝置的控制方法

有效

• 申請號: 201310193519.1
• 申請日: 2013-05-23
• 公開（公告）號: CN103427474A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 中山靖章;伊藤智道;園部薫;市川智教
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: H02J9/04
• 分類號: H02J9/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張靖琳

技術領域

本發明涉及具備三級變換電路的UPS（不間斷電源裝置）。

背景技術

三級變換電路是能夠輸出三級的直流電壓的變流器。三級變換電路在直流部分的上臂和下臂分別具備電容器（正極側電容器和負極側電容器）。如果各電容器的兩端電壓不相等，則發生在輸出電壓中包含高頻電壓等問題，所以進行控制使各兩端電壓相等。

但是，由于三級變換電路的動作原理、或者開關元件的特性紊亂等要因，有時會發生各兩端電壓不相等的狀態。將其稱為中性點電位變動。中性點電位變動能夠通過控制中性點電流來抑制。中性點電流在三級變換電路授受電力時流過。

下述專利文獻1示出了無論是在發動還是在回生的情況下，都能恰當地抑制中性點電位變動的方法。

現有技術文獻

專利文獻1：日本特開2006－191743號公報

發明內容

在上述專利文獻1所記載的技術中認為，如果輸入電流和輸出電流變小，則三級變換電路授受的電力也變小，所以作為結果，中性點電流也變小，抑制中性點電位變動的效果與此同時也變低。

例如，在采用了三級變換電路的UPS中，有種是：通過連接作為三級變換電路而構成的整流器以及逆變器的直流部分，將從電源系統供給的交流電力變換為一次性直流，進而將其變換為交流。這樣的UPS在來自電源系統的電力供給停止時從蓄電池向負載供給電力，但如果這時的負載輕，則三級變換電路授受的電力變小，將發生于上述相同的問題。

本發明是鑒于上述的課題完成的，其目的在于，在使用三級變換電路的UPS中，即使在輸入電流和輸出電流小的情況下，也能夠抑制中性點電位變動。

本發明的不間斷電源裝置，在不從電源系統供給電力的期間，在發生中性點不平衡的情況下，暫時停止整流器的動作，切斷電源系統，從蓄電池向逆變器開始供電后，再次開始整流器的動作。

根據本發明的不間斷電源裝置，即使在輸入電流和輸出電流變小的情況下，也能有效地抑制中性點電位變動。

附圖說明

圖1是示出實施方式1的UPS200的電路構成的圖。

圖2是整流器202的電路圖。

圖3是說明控制裝置210控制整流器202的動作的框圖。

圖4是說明脈沖輸出判定器516的詳情的框圖。

圖5是說明切換SW524的詳情的框圖。

圖6是示出整流器202的另一構成例的電路圖。

圖7是示出整流器202的另一構成例的電路圖。

符號說明

100：電源系統；200：UPS（不間斷電源裝置）；202：整流器；204：逆變器；206：負載；208：升降壓斬波器；210：控制裝置；212：蓄電池；214：直流電路；220：正極側電容器；222：負極側電容器；230、232：電壓傳感器；300、302、304：斷路器；400：濾波電抗器；402：濾波電容器；404u、404v、404w：電流傳感器

具體實施方式

＜實施方式1：裝置構成＞

圖1示出本發明的實施方式1的UPS200的電路結構的圖。為了便于記載，將多相交流電路用單線連線圖來示出。UPS200具備整流器202、逆變器204、控制裝置210、直流電路214。適宜說明其它詳細結構。UPS200的整流器202側經由斷路器300以及輸入用變壓器102與電源系統100連接。UPS200的逆變器204側經由斷路器302與負載206連接。

整流器202與逆變器204經由直流電路214而連接。直流電路214具有P、M、N這3個端子，在P－M間連接正極側電容器220（正極側電容器），在M－N間連接負極側電容器222（負極側電容器）。在P－N間經由升降壓斬波器208和斷路器304連接有蓄電池212。升降壓斬波器208具有將P－N間電壓控制為一定的功能。

在電源系統100正常的情況下，負載206消耗的電力從電源系統100供給。整流器202通過控制整流器電流Icnv，來控制充電正極側電容器220和負極側電容器222的電流量，將P－N間的電壓控制為一定，進而取得P－M間電壓（正極側電壓）與M－N間電壓（負極側電壓）的平衡。

逆變器204利用蓄積于正極側電容器220和負極側電容器222中的電荷，向與交流側連接的負載206供給電力。這時，逆變器204輸出與電源系統100同步的交流電壓。

控制裝置210輸出分別驅動控制具備整流器202、逆變器204、升降壓斬波器208的半導體開關元件的脈沖信號Pc、Pi、P3。