不間斷電源系統的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的不間斷電源系統（100）包括：多個不間斷電源裝置（10、20、30），該多個不間斷電源裝置（10、20、30）相對于負載并聯連接，并根據電源的狀況對向負載供電的電源進行切換；控制部（3），該控制部（3）控制對不間斷電源裝置（10、20、30）的電源進行切換的動作；以及蓄電池（5），該蓄電池（5）公共地與多個不間斷電源裝置（10、20、30）相連接。不間斷電源裝置（10、20、30）具有：整流器（15、25、35），該整流器（15、25、35）將交流電源的交流電正轉換為直流電；接觸器（41、42、43），該接觸器（41、42、43）對由整流器（15、25、35）進行了轉換的直流電和從蓄電池（5）輸入的直流電進行切換；以及逆變器（17、27、37），該逆變器（17、27、37）將直流電逆轉換為交流電并向負載供電?？刂撇浚?）使多個整流器（15、25、35）中、沒有對提供負載所需的功率作出貢獻的整流器（15、25、35）停止。
【專利說明】不間斷電源系統
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種將多個不間斷電源裝置并聯連接的不間斷電源系統，該不間斷電源裝置將交流電正轉換為直流電，并將正轉換后的直流電或蓄電池的直流電逆轉換為交流電，從而向負載供電。
【背景技術】
[0002]日本專利特開2011-72068號公報(專利文獻I)所公開的不間斷電源系統包括多個不間斷電源裝置、在不間斷電源裝置發(fā)生故障時瞬間切斷并切換到旁路電源的切換電路、以及對切換電路的輸出進行開關控制的開關。并且，專利文獻I所公開的不間斷電源系統能利用開關來選擇切換電路與負載的連接，從而能選擇與一臺不間斷電源裝置相連的結構、或者將多臺不間斷電源裝置并聯連接的結構。
[0003]因此，對于專利文獻I所公開的不間斷電源系統，即使有一臺不間斷電源裝置發(fā)生故障，也能在短時間內進行供電，從而能降低修理不間斷電源裝置所需時間內因旁通電源的停電而造成負載停止的危險。
現有技術文獻 專利文獻
[0004]專利文獻1:日本專利特開2011 - 72068號公報

【發(fā)明內容】

發(fā)明所要解決的技術問題
[0005]由于現有的不間斷停電系統需要提高可靠性，因此將多個不間斷電源裝置并聯連接，并利用公共的蓄電池進行并行運行。此外，在現有的不間斷電源系統中，若不間斷電源裝置的總功率小于總總額定功率，則啟動所有臺數的不間斷電源裝置，而不考慮負載所需的電能(實際電能)。因此，現有的不間斷電源系統具有如下問題，即并聯連接的多個不間斷電源裝置的使用效率較差。
[0006]此外，不間斷電源裝置包括將交流電轉換為直流電的整流器(正轉換部)以及將直流電轉換為交流電的逆變器(逆轉換部)，只要不間斷電源裝置啟動，就會在構成整流器和逆變器的半導體元件上產生電損耗。因此，現有的不間斷電源系統具有因不間斷電源裝置上的電損耗而無法降低功耗的問題。
[0007]另外，在現有的不間斷電源系統中，當并聯連接的多個不間斷電源裝置的某一個裝置停止時，構成停止的不間斷電源裝置的、包含整流器和逆變器在內的所有電路均停止。因此，在現有的不間斷電源系統中，若為了提供負載所需的功率而使停止的不間斷電源裝置再啟動，則需要依次啟動所有電路，使得停止的不間斷電源裝置的啟動時間變長。
[0008]因此，本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種不間斷電源系統，其并聯連接的多個不間斷電源裝置的使用效率較高，并能降低功耗。
解決技術問題所采用的技術方案[0009]為了解決上述問題，本發(fā)明的不間斷電源系統包括:多個不間斷電源裝置，該多個不間斷電源裝置相對于負載并聯連接，并根據電源的狀況對向負載供電的電源進行切換；控制部，該控制部對切換不間斷電源裝置的電源的動作進行控制；以及蓄電池，該蓄電池公共地與多個不間斷電源裝置連接。不間斷電源裝置具有:正轉換部，該正轉換部將交流電源的交流電正轉換為直流電；切換部，該切換部對由正轉換部進行了轉換的直流電、和從蓄電池輸入的直流電進行切換；以及逆轉換部，該逆轉換部將由正轉換部進行了正轉換的直流電、或從蓄電池輸入的直流電逆轉換為交流電，并向負載供電?？刂撇渴苟鄠€正轉換部中、沒有對提供負載所需的功率作出貢獻的正轉換部停止。
發(fā)明效果
[0010]根據本發(fā)明所涉及的不間斷電源系統，當負載所需的功率比已啟動的不間斷電源裝置(正轉換部)所輸出的總額定功率要少(低負載)時，控制部使多個正轉換部中、沒有對提供負載所需的功率作出貢獻的正轉換部停止，因此能提高并聯連接的多個不間斷電源裝置的使用效率。此外，由于本發(fā)明所涉及的不間斷電源系統使沒有對提供負載所需的功率作出貢獻的正轉換部停止，因此抑制了已停止的正轉換部的電損耗，從而能降低功耗。而且，由于本發(fā)明所涉及的不間斷電源系統僅使正轉換部停止，因此，與使不間斷電源裝置的所有電路停止的情況相比，能縮短已停止的不間斷電源裝置的啟動時間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是表示本發(fā)明實施方式I所涉及的不間斷電源系統的結構的示意圖。
圖2是表示本發(fā)明實施方式I所涉及的不間斷電源系統的整流器的結構的電路圖。
圖3是用于對IGBT的開關損耗進行說明的時序圖。
圖4是用于說明本發(fā)明實施方式I所涉及的不間斷電源系統的動作的流程圖。
圖5是用于說明本發(fā)明實施方式2所涉及的不間斷電源系統的動作的流程圖。
圖6是用于說明本發(fā)明實施方式3所涉及的不間斷電源系統的動作的流程圖。
【具體實施方式】
[0012]以下，參照附圖，對本發(fā)明所涉及的實施方式進行說明。
(實施方式I)
圖1是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的不間斷電源系統的結構的示意圖。圖1所示的不間斷電源系統100包含:交流輸入部1、輸入輸出切換部2、控制部3、直流分叉部4、蓄電池5、輸出部6、交流輸出部7、8、不間斷電源裝置10、20、30。
[0013]交流輸入部I與未圖示的交流電源相連，從而向不間斷電源裝置10、20、30供電。這里，與交流輸入部I相連的交流電源是商用電源或家用發(fā)電機等交流電源。
[0014]交流輸出部7、8與未圖示的負載(計算機、通信設備等)相連，來從不間斷電源裝置
10、20、30向負載供電。這里，交流輸出部7、8在例如不間斷電源裝置10、20、30所提供的電力為三相交流電的情況下，利用三相三線式配電線來與負載連接。
[0015]輸入輸出切換部2對交流輸入部I與不間斷電源裝置10、20、30的連接、以及不間斷電源裝置10、20、30與交流輸出部7、8的連接進行切換，向負載供電。另外，輸入輸出切換部2包含維修旁路配線，該維修旁路配線在對不間斷電源裝置10、20、30進行維修作業(yè)時使交流輸入部I與交流輸出部7、8相連。維修旁路配線中包含斷路器71、變壓器72、開關73、晶閘管開關74以及接觸器75。斷路器71是將急劇流入到維修旁路配線的大功率切斷的開關。變壓器72是對交流輸入部I的交流電壓進行轉換的絕緣用變壓器。開關73是將變壓器72和晶閘管開關74進行連接的開關。晶閘管開關74是與輸出部6的接觸器61?63相比、能更高速地切換不間斷電源裝置10、20、30的輸出電力的半導體開關。接觸器75是用于經由維修旁路配線將交流輸入部I的交流電輸出到交流輸出部7、8的開關。
[0016]輸入輸出切換部2在交流輸入部I與不間斷電源裝置10之間包含用于將急劇流入的大功率切斷的斷路器U。同樣，輸入輸出切換部2在交流輸入部I與不間斷電源裝置20之間包含斷路器21，在交流輸入部I與不間斷電源裝置30之間包含斷路器31。
[0017]此外,輸入輸出切換部2在交流輸入部I與不間斷電源裝置10之間包含對交流輸入部I的交流電壓進行轉換的變壓器12。同樣，輸入輸出切換部2在交流輸入部I與不間斷電源裝置20之間包含變壓器22，在交流輸入部I與不間斷電源裝置30之間包含變壓器32。
[0018]此外，輸入輸出切換部2還包含將維修旁路配線和交流輸出部7、8進行連接的開關76、以及將不間斷電源裝置10、20、30和交流輸出部7、8進行連接的開關77?79。
[0019]不間斷電源裝置10包含接觸器13、交流電抗器14、整流器15、電解電容器16、逆變器17、變壓器18以及電容器19。接觸器13是用于將由變壓器12對電壓進行變壓后的交流電輸入到不間斷電源裝置10的開關。交流電抗器14是用于對輸入到不間斷電源裝置10的交流電的波形進行整形的濾波器。整流器15是將由交流電抗器14對波形進行了整形的交流電正轉換為直流電的正轉換部。
[0020]圖2是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的不間斷電源系統100的整流器15的結構的電路圖。圖2所示的整流器15包含:并聯連接在電源正側與負載之間的三個I G BT (Insulated Gate Bipolar Transistor:絕緣柵雙極晶體管)151、并聯連接在電源負側和負載之間的三個IGBT152、以及分別與IGBT151、152并聯連接的F WD (Free WheelingDiode:續(xù)流二極管)153。
[0021]整流器15能通過在適當的時刻對各個IGBT151、152進行驅動，從而將交流電正轉換為直流電。因驅動IGBT151、152而產生的損耗包括使電流通過IGBT151、152而產生的穩(wěn)態(tài)損耗、以及因對IGBT151、152進行開關而產生的開關損耗。
[0022]圖3是用于對IGBT151、152的開關損耗進行說明的時序圖。圖3所示的波形分別示出了施加在IGBT151、152的柵極電極上的電壓V的波形、以及在IGBT151、152的集電極電極與發(fā)射極電極之間流過的電流I的波形。IGBT151U52在施加于柵極電極上的電壓V下降的時刻變?yōu)閷顟B(tài)，從而在集電極電極與發(fā)射極電極之間開始有電流I流過。若將施加在柵極電極上的電壓V下降后、直到流過集電極電極與發(fā)射極電極之間的電流I達到穩(wěn)定狀態(tài)為止的時間設為開關時間t，則IGBT151U52的開關損耗P s w為開關時間t與IGBT151、152所消耗的功率(電壓VX電流I)的積。即，開關損耗P s w =電壓V X電流I X開關時間t。因此，當負載所需的功率比已啟動的多個整流器所輸出的總總額定功率要小(低負載)時，即使是沒有對提供負載所需的功率作出貢獻的整流器，只要沒有停止，則每當IGBT進行開關時，都會產生開關損耗P s w。
[0023]由于整流器15使用了 IGBT151、152，因此開關時間t達到0.25 μ m的高速。然而，整流器15是半導體開關即可，并不限于I GBT 151、152，可以使用雙極型或晶閘管等。另夕卜，在使用雙極型的情況下，開關時間t為2.5μ m，與使用IGBT的情況相比變慢。
[0024]此外，圖3所示的電壓V的波形即使下降也不會變?yōu)镺 (零)V，這是因為IGBT151、152上產生了穩(wěn)態(tài)損耗P。。因此，當負載所需的功率比已啟動的多個整流器所輸出的總總額定功率要小(低負載)時，即使是沒有對提供負載所需的功率作出貢獻的整流器，只要沒有停止，IGBT就會產生穩(wěn)態(tài)損耗P。。
[0025]因此，本發(fā)明實施方式I所涉及的不間斷電源系統100如后述那樣，在負載所需的功率較少(低負載)的情況下，通過使沒有對提供負載所需功率作出貢獻的整流器停止，來抑制開關損耗P s w以及穩(wěn)態(tài)損耗P。，從而降低功耗。
[0026]回到圖1，電解電容器16是用于對經整流器15進行了正轉換的直流電進行平滑的平滑電容器。逆變器17是將由電解電容器16進行了平滑的直流電、或從蓄電池5輸入的直流電逆轉換為交流電的逆轉換部。整流器15與逆變器17的區(qū)別僅在于是將交流電正轉換為直流電還是將直流電逆轉換為交流電，因此其電路結構相同。因此，逆變器17的結構也如圖2所示，包含:并聯連接在電源正側與負載之間的三個IGBT151、并聯連接在電源負側和負載之間的三個IGBT152、以及分別與IGBT151、152并聯連接的F WD 153。
[0027]變壓器18對由逆變器17進行了逆轉換的交流電的電壓進行變壓。電容器19是對由變壓器18進行了變壓的交流電的波形進行整形的濾波器。從不間斷電源裝置10輸出由電容器19對波形進行了整形的交流電。從不間斷電源裝置10輸出的交流電經由輸出部6的接觸器61而從交流輸出部7、8輸出。
[0028]輸出部6包含接觸器61?63。輸出部6通過切換接觸器61?63來將不間斷電源裝置10、20、30與交流輸出部7、8進行連接，從而將從不間斷電源裝置10、20、30輸出的交流電提供給負載。
[0029]不間斷電源裝置20包含:接觸器23、交流電抗器24、整流器25、電解電容器26、逆變器27、變壓器28以及電容器29。不間斷電源裝置30包含:接觸器33、交流電抗器34、整流器35、電解電容器36、逆變器37、變壓器38以及電容器39。由于不間斷電源裝置20、30的結構與不間斷電源裝置10的結構相同，因此不再重復進行詳細的說明。
[0030]控制部3包含:整流器控制部300、整流器運行指令電路301?303、逆變器運行指令電路304?306、以及信號產生電路307?309。另外，控制部3也控制對不間斷電源裝置10、20、30的電源(與交流輸入部I相連的交流電源或蓄電池的直流電源)進行切換的動作。
[0031]整流器控制部300從各個整流器15、25、35接收整流器負載電流的反饋值的輸入，并通過對所輸入的反饋值進行求和來對為了提供負載所需的功率而由整流器15、25、35輸出的總功率進行計算。而且，整流器控制部300將計算出的總功率、與使已啟動的整流器15、25、35中的至少一臺整流器停止時、剩余的整流器所輸出的總總額定功率進行比較，并向各個整流器15、25、35的整流器運行指令電路301?303輸出整流器15、25、35的臺數選擇指令信號。
[0032]信號產生電路307?309從未圖示的輸入部接受使整流器15、25、35、逆變器17、27、37啟動以及停止的指示，并向整流器運行指令電路301?303、逆變器運行指令電路304?306輸出指示信號。[0033]整流器運行指令電路301~303基于整流器控制部300所輸出的臺數選擇指令信號以及信號產生電路307~309所輸出的指示信號，向各個整流器15、25、35輸出指示進行啟動以及停止的指令信號。
[0034]逆變器運行指令電路304~306基于信號產生電路307~309所輸出的指示信號，向各個逆變器17、27、37輸出指示進行啟動以及停止的指令信號。
[0035]直流分叉部4包含斷路器44~48。斷路器44、45、46是將急劇流入到各不間斷電源裝置10、20、30的大功率切斷的開關。斷路器47、48是將急劇流入到蓄電池5的大功率切斷的開關。另外，不間斷電源裝置10、20、30包含接觸器41、42、43。接觸器41、42、43是用于將不間斷電源裝置10、20、30和蓄電池5進行連接的開關，并且是對由整流器15、25、35進行了轉換的直流電和從蓄電池5輸入的直流電進行切換的切換部。
[0036]蓄電池5與不間斷電源裝置10、20、30公共連接。蓄電池5由兩個電池51、52構成。另外，蓄電池5并不限于由兩個電池51、52構成的情況，可以是由單個電池構成，也可以由三個以上的電池構成。
[0037]接著，對本發(fā)明實施方式I所涉及的不間斷電源系統100的動作進行說明。圖4是用于說明本發(fā)明實施方式I所涉及的不間斷電源系統100的動作的流程圖。首先，整流器控制部300啟動所有不間斷電源裝置10、20、30的整流器15、25、35 (步驟S41)。具體而言，整流器控制部300向各個整流器15、25、35的整流器運行指令電路301~303輸出對所有整流器15、25、35進行選擇的臺數選擇指令信號，信號產生電路307~309向整流器運行指令電路301~303輸出啟動整流器15、25、35的指示信號。
[0038]整流器運行指令電路301~303基于整流器控制部300所輸出的臺數選擇指令信號以及信號產生電路307~309所輸出的指示信號，向各個整流器15、25、35輸出指示進行啟動的指令信號。各個整流器15、25、35基于整流器運行指令電路301~303所輸出的指令?目號而啟動。
[0039]接著，整流器控制部300對為了提供負載所需的功率而由整流器15、25、35輸出的總功率、與使已啟動的整流器15、25、35中的至少一臺整流器停止時剩余的整流器所輸出的總總額定功率進行比較，并判斷總功率是否小于總總額定功率(步驟S42)。
[0040]在整流器控制部300判斷總功率小于總額定功率時(步驟S42:是)，使已啟動的整流器15、25、35中的至少一臺整流器停止(步驟S43)。例如，在設各個整流器15、25、35所輸出的額定功率為IkWh時，若總功率為1.8kWh，則整流器控制部300判斷總功率小于使已啟動的整流器15、25、35中的一臺整流器停止時剩余的整流器所輸出的總額定功率(I k Wh X2 臺=2 kWh)。
[0041]即，若總功率為1.8kWh，則即使整流器控制部300使一臺整流器35停止，總功率也比已啟動的整流器15、25所輸出的總額定功率(I kWh X2臺=2 kWh)要小。因此，整流器控制部300通過向整流器35的整流器運行指令電路303輸出“關閉”的臺數選擇指令信號來使整流器35停止。
[0042]在整流器控制部300判斷總功率在總額定功率以上時(步驟S42:否)，為了對總功率的變化進行監(jiān)視，使處理返回到步驟S42。此外，在整流器控制部300使已啟動的整流器15、25、35中的至少一 臺整流器停止(步驟S43)后，為了對總功率的變化進行監(jiān)視，使處理返回到步驟S42。[0043]另外，整流器控制部300可以以一臺為單位使整流器15、25、35停止，也可以以兩臺以上為單位來使其停止。當整流器控制部300以一臺為單位使整流器15、25、35停止時，將總功率、與使已啟動的整流器15、25、35中的一臺整流器停止時剩余的整流器所輸出的總額定功率進行比較。另外，當整流器控制部300以兩臺為單位使整流器15、25、35停止時，將總功率、與使已啟動的整流器15、25、35中的兩臺整流器停止時剩余的整流器所輸出的總額定功率進行比較。
[0044]如上所述，根據本發(fā)明實施方式I所涉及的不間斷電源系統100，當負載所需的功率比已啟動的整流器15、25、35所輸出的總額定功率要少(低負載)時，整流器控制部300使整流器15、25、35中、沒有對提供負載所需的功率作出貢獻的整流器停止，因此，能提高并聯連接的多個不間斷電源裝置10、20、30的使用效率。此外，由于本發(fā)明實施方式I所涉及的不間斷電源系統100使沒有對提供負載所需的功率作出貢獻的整流器15、25、35停止，因此，抑制了已停止的逆變器上的開關損耗P s w以及穩(wěn)態(tài)損耗P。，從而能降低功耗。而且，由于本發(fā)明的實施方式I所涉及的不間斷電源系統100僅使整流器15、25、35停止，因此，與使不間斷電源裝置10、20、30的所有電路停止的情況相比，能縮短已停止的不間斷電源裝置10、20、30的啟動時間。
[0045]例如，當總功率在所有整流器15、25、35所輸出的總額定功率的1/3以上，不足2/3的情況下，整流器控制部300向整流器15、25的整流器運行指令電路301、302輸出“打開”的臺數選擇指令信號，向整流器35的整流器運行指令電路303輸出“關閉”的臺數選擇指令信號，由此來使整流器35停止。此外，當總功率不足所有整流器15、25、35所輸出的總額定功率的1/3的情況下，整流器控制部300向整流器15的整流器運行指令電路301輸出“打開”的臺數選擇指令信號，向整流器25、35的整流器運行指令電路302、303輸出“關閉”的臺數選擇指令信號，由此來使整流器25、35停止。
[0046]另外，當負載增加、使得總功率比已啟動的整流器15、25、35所輸出的總額定功率要大時，整流器控制部300能通過啟動已停止的整流器來穩(wěn)定地向負載供電。
[0047](實施方式2)
本發(fā)明的實施方式2所涉及的不間斷電源系統與實施方式I所涉及的不間斷電源系統100相同，包含:交流輸入部1、輸入輸出切換部2、控制部3、直流分叉部4、蓄電池5、輸出部6、交流輸出部7、8、以及不間斷電源裝置10、20、30。因此，本發(fā)明實施方式2所涉及的不間斷電源系統對與實施方式I所涉及的不間斷電源系統100相同的結構要素使用相同的標號，并不再重復進行詳細說明。
[0048]接著，對本發(fā)明實施方式2所涉及的不間斷電源系統的動作進行說明。圖5是用于說明本發(fā)明實施方式2所涉及的不間斷電源系統的動作的流程圖。首先，整流器控制部300啟動不間斷電源裝置10、20、30的整流器15、25、35中規(guī)定臺數的整流器(步驟S51 )。整流器控制部300使啟動整流器的規(guī)定臺數為不間斷電源裝置所具有的整流器的臺數的一半。例如，當不間斷電源裝置所具有的整流器的臺數為四臺時，整流器控制部300使啟動整流器的規(guī)定臺數為兩臺。另外，當不間斷電源裝置所具有的整流器的臺數為奇數時，整流器控制部300以將啟動整流器的規(guī)定臺數向上取整后的臺數為規(guī)定臺數。
[0049]具體而言，整流器控制部300在不間斷電源裝置10、20、30所具有的整流器15、25、35的臺數為三臺時，向各個整流器15、25的整流器運行指令電路301、302輸出選擇整流器15、25這兩臺的臺數選擇指令信號，信號產生電路307、308向整流器運行指令電路301、302輸出啟動整流器15、25的指示信號。
[0050]整流器運行指令電路301、302基于整流器控制部300所輸出的臺數選擇指令信號以及信號產生電路307、308所輸出的指示信號，向各個整流器15、25輸出指示進行啟動的指令信號。各個整流器15、25基于整流器運行指令電路301、302所輸出的指令信號而啟動。
[0051]接著，整流器控制部300對為了向負載提供所需的功率而由整流器15、25輸出的總功率、與已啟動的整流器15、25所輸出的第一總額定功率進行比較，判斷總功率是否在第一總額定功率以上(步驟S52)。
[0052]在整流器控制部300判斷總功率在第一總額定功率以上時(步驟S52:是)，使已停止的整流器35啟動(步驟S53)。例如，在使各個整流器15、25、35所輸出的額定功率為IkWh時，若總功率為2.8kWh，則整流器控制部300判斷總功率在已啟動的整流器15、25所輸出的總額定功率(I kWh X2臺=2 kWh)以上。
[0053]整流器控制部300能夠通過啟動整流器35來使總功率(2.8kffh)小于整流器15、25、35所輸出的總額定功率(I kWh X3臺=3 k W h )，因而能避免過載運行。整流器控制部300通過向整流器35的整流器運行指令電路303輸出“打開”的臺數選擇指令信號來啟動整流器35。
[0054]另外，整流器控制部300在啟動已停止的整流器35 (步驟S53)后，為了對總功率的變化進行監(jiān)視，而使處理返回到步驟S52。
[0055]整流器控制部300在判斷總功率小于第一總額定功率時(步驟S52:否)，將總功率、與使已啟動的整流器15、25中的至少一臺整流器停止時剩余的整流器所輸出的第二總額定功率進行比較，判斷總功率是否小于第二總額定功率(步驟S54)。
[0056]整流器控制部300在判斷總功率小于第二總額定功率時(步驟S54:是)，使已啟動的整流器15、25中的至少一臺整流器停止(步驟S55)。例如，在設各個整流器15、25、35的額定功率為IkWh時，若總功率為0.8kWh，則整流器控制部300判斷總功率小于使已啟動的整流器15、25中的至少一臺整流器停止時剩余的整流器所輸出的總額定功率(I kWh Xl臺=I kWh)。
[0057]即，若總功率為0.8kffh,則即使整流器控制部300使一臺整流器25停止，總功率也比已啟動的整流器15所輸出的總額定功率(I kWh父1臺=1 kWh)要小。因此，整流器控制部300通過分別向整流器25的整流器運行指令電路302輸出“關閉”的臺數選擇指令信號來使整流器25停止。
[0058]在整流器控制部300判斷總功率在第二總額定功率以上時(步驟S54:否)，為了對總功率的變化進行監(jiān)視，使處理返回到步驟S52。此外，在整流器控制部300使已啟動的整流器15、25中的至少一臺整流器停止(步驟S55)后，為了對總功率的變化進行監(jiān)視，使處理返回到步驟S52。
[0059]另外，若如上述那樣、已啟動的整流器15、25為兩臺，則整流器控制部300使已啟動的整流器15、25中的一臺整流器停止，但如果已啟動的整流器為三臺以上，則使已啟動的整流器中的至少一臺整流器停止即可。
[0060]如上所述，根據本發(fā)明實施方式2所涉及的不間斷電源系統，當負載所需的功率比已啟動的整流器15、25所輸出的總額定功率要少(低負載)時，整流器控制部300使已啟動的整流器15、25中的至少一臺整流器停止，因此，能提高并聯連接的多個不間斷電源裝置10、20、30的使用效率。此外，在本發(fā)明實施方式2所涉及的不間斷電源系統中，當負載所需的功率大于已啟動的整流器15、25所輸出的總額定功率(過載)時，啟動已停止的整流器35，因此能避免過載運行，從而能延長不間斷電源裝置10、20、30、蓄電池5等的壽命。
[0061](實施方式3)
本發(fā)明的實施方式3所涉及的不間斷電源系統與實施方式I所涉及的不間斷電源系統100相同，包含:交流輸入部1、輸入輸出切換部2、控制部3、直流分叉部4、蓄電池5、輸出部6、交流輸出部7、8、以及不間斷電源裝置10、20、30。因此，本發(fā)明實施方式3所涉及的不間斷電源系統對與實施方式I所涉及的不間斷電源系統100相同的結構要素使用相同的標號，并不再重復進行詳細說明。
[0062]接著，對本發(fā)明實施方式3所涉及的不間斷電源系統的動作進行說明。圖6是用于說明本發(fā)明實施方式3所涉及的不間斷電源系統的動作的流程圖。首先，整流器控制部300啟動不間斷電源裝置10、20、30的整流器15、25、35中的一臺整流器(步驟S61)。
[0063]具體而言，整流器控制部300在不間斷電源裝置10、20、30所具有的整流器15、25、35的臺數為三臺時，向整流器15的整流器運行指令電路301輸出選擇整流器15這一臺的臺數選擇指令信號，信號產生電路307向整流器運行指令電路301輸出啟動整流器15的指不信號。
[0064]整流器運行指令電路301基于整流器控制部300所輸出的臺數選擇指令信號以及信號產生電路307所輸出的指示信號，向整流器15輸出指示進行啟動的指令信號。整流器15基于整流器運行指令電路301所輸出的指令信號而啟動。
[0065]接著，整流器控制部300對為了向負載提供所需的功率而由整流器15輸出的總功率、與已啟動的整流器15所輸出的第一總額定功率進行比較，判斷總功率是否在第一總額定功率以上(步驟S62)。
[0066]在整流器控制部300判斷總功率在第一總額定功率以上時(步驟S62:是)，使已停止的整流器25、35中的一臺整流器25啟動(步驟S63)。例如，在使各個整流器15、25、35所輸出的額定功率量為IkWh時，若總功率為1.8kWh，則整流器控制部300判斷總功率在已啟動的整流器15所輸出的總額定功率(I kWh父1臺=1 kWh)以上。
[0067]整流器控制部300能夠通過啟動整流器25來使總功率(1.8kffh)小于整流器15、25所輸出的總額定功率(I kWh X2臺=2 k W h)，因而能避免過載運行。整流器控制部300通過向整流器25的整流器運行指令電路302輸出“打開”的臺數選擇指令信號來啟動整流器25。
[0068]另外，整流器控制部300在啟動已停止的整流器25 (步驟S63)后，為了對總功率的變化進行監(jiān)視，使處理返回到步驟S62。
[0069]整流器控制部300在判斷總功率小于第一總額定功率時(步驟S62:否)，將總功率、與使已啟動的整流器中的一臺整流器停止時剩余的整流器所輸出的第二總額定功率進行比較，判斷總功率是否小于第二總額定功率(步驟S64)。另外，僅在已啟動的整流器為兩臺以上時執(zhí)行步驟S64的處理。因此，當已啟動的整流器為一臺時，跳過步驟S64的處理。下面，以啟動了兩臺整流器15、25的情況為例進行說明。
[0070]整流器控制部300在判斷總功率小于第二總額定功率時(步驟S64:是)，使已啟動的整流器15、25中的一臺停止(步驟S65)。例如，在設各個整流器15、25、35的額定功率為IkWh時，若總功率為0.8kWh，則整流器控制部300判斷總功率小于使已啟動的整流器15、25中的一臺整流器停止時剩余的整流器所輸出的總額定功率(I kWh父1臺=1 kWh)。[0071 ] 即，若總功率為0.8kffh,則即使整流器控制部300使一臺整流器25停止，總功率也比已啟動的整流器15所輸出的總額定功率(I kWh父1臺=1 kWh)要小。因此，整流器控制部300通過分別向整流器25的整流器運行指令電路302輸出“關閉”的臺數選擇指令信號來使整流器25停止。
[0072]在整流器控制部300判斷總功率在第二總額定功率以上時(步驟S64:否)，為了對總功率的變化進行監(jiān)視，使處理返回到步驟S62。此外，在整流器控制部300使已啟動的整流器15、25中的一臺停止(步驟S64)后，為了對總功率的變化進行監(jiān)視，使處理返回到步驟S62。
[0073]如上所述，根據本發(fā)明實施方式3所涉及的不間斷電源系統，當負載所需的功率比已啟動的整流器15、25所輸出的總額定功率要少(低負載)時，整流器控制部300使已啟動的整流器15、25中的一臺停止，因此，能提高并聯連接的多個不間斷電源裝置10、20、30的使用效率。此外，在本發(fā)明實施方式3所涉及的不間斷電源系統中，當負載所需的功率大于已啟動的整流器15所輸出的總額定功率(過載)時，啟動已停止的整流器25、35中的一臺，因此能避免過載運行，從而能延長不間斷電源裝置10、20、30、蓄電池5等的壽命。
[0074]另外，由于本發(fā)明實施方式3所涉及的不間斷電源系統使整流器逐臺啟動或停止，因此，不會無用地啟動整流器15、25、35 (不間斷電源裝置10、20、30)，能進一步降低功耗。
[0075]在此公開的實施方式的所有內容應當認為是例示而非用于進行限制。本發(fā)明的范圍由權利要求的范圍來表示，而并非由上述說明來表示，此外，本發(fā)明的范圍還包括與權利要求的范圍等同的意思及范圍內的所有變更。
標號說明
[0076]I交流輸入部 2切換部
3控制部 4直流分叉部 5蓄電池 6輸出部
7、8交流輸出部
10、20、30不間斷電源裝置
11、21、31、44?48、71 斷路器
12、18、22、28、32、38、72變壓器
13、23、33、41?43、61 ?63、75 接觸器
14、24、34交流電抗器
15、25、35整流器
16、26、36電解電容器
17、27、37逆變器19、29、39 電容器
51,52 電池
73、76?79 開關
74晶閘管開關
100不間斷電源系統
300整流器控制部
301?303整流器運行指令電路
304?306逆變器運行指令電路
307?309信號產生電路
【權利要求】
1.一種不間斷電源系統，其特征在于，包括: 多個不間斷電源裝置(10、20、30)，該多個不間斷電源裝置(10、20、30)相對于負載并聯連接，并根據電源的狀況對向所述負載供電的所述電源進行切換； 控制部(3)，該控制部(3)控制對所述不間斷電源裝置(10、20、30)的所述電源進行切換的動作；以及 蓄電池(5 )，該蓄電池(5 )公共地與多個所述不間斷電源裝置(10、20、30 )相連接， 所述不間斷電源裝置(10、20、30)具有: 正轉換部(15、25、35)，該正轉換部(15、25、35)將交流電源的交流電正轉換為直流電；切換部，該切換部對由所述正轉換部(15、25、35)進行了轉換的直流電、和從所述蓄電池(5)輸入的直流電進行切換；以及 逆轉換部(17、27、37)，該逆轉換部(17、27、37)將由所述正轉換部(15、25、35)進行了正轉換的直流電、或從所述蓄電池(5)輸入的直流電逆轉換為交流電，并向所述負載供電，所述控制部(3)使多個所述正轉換部(15、25、35)中、沒有對提供所述負載所需的功率作出貢獻的所述正轉換部(15、25、35)停止。
2.如權利要求1所述的不間斷電源系統，其特征在于， 對于所述控制部(3)， 在啟動所有所述正轉換 部(15、25、35)后，對為了向所述負載提供所需的功率而由多個所述正轉換部(15、25、35)輸出的總功率、與使已啟動的多個所述正轉換部(15、25、35)中的至少一臺所述正轉換部(15、25、35)停止時剩余的所述正轉換部(15、25、35)所輸出的總額定功率進行比較， 當所述總功率變?yōu)樾∮谒隹傤~定功率時，使已啟動的多個所述正轉換部(15、25、35)中的至少一臺所述正轉換部(15、25、35)停止。
3.如權利要求1所述的不間斷電源系統，其特征在于， 對于所述控制部(3)， 在啟動兩臺以上規(guī)定臺數的所述正轉換部(15、25、35)后，對為了向所述負載提供所需的功率而由多個所述正轉換部(15、25、35)輸出的總功率、與已啟動的多個所述正轉換部(15、25、35)所輸出的第一總額定功率進行比較， 當所述總功率在所述第一總額定功率以上時，啟動已停止的所述正轉換部(15、25、35)，直到所述總功率變?yōu)樾∮谒龅谝豢傤~定功率為止， 當所述總功率小于所述第一總額定功率時，將所述總功率、與使已啟動的多個所述正轉換部(15、25、35)中的至少一臺所述正轉換部(15、25、35)停止時剩余的所述正轉換部(15、25、35)所輸出的第二總額定功率進行比較， 當所述總功率變?yōu)樾∮谒龅诙傤~定功率時，使已啟動的多個所述正轉換部(15、25,35)中的至少一臺所述正轉換部(15、25、35)停止。
4.如權利要求3所述的不間斷電源系統，其特征在于， 所述控制部(3)使啟動所述正轉換部(15、25、35)的所述規(guī)定臺數為多個所述不間斷電源裝置(10、20、30)所具有的所述正轉換部(15、25、35)的臺數的一半。
5.如權利要求1所述的不間斷電源系統，其特征在于， 對于所述控制部(3)，在啟動一臺所述正轉換部(15、25、35)后，對為了向所述負載提供所需的功率而由多個所述正轉換部(15、25、35)輸出的總功率、與已啟動的多個所述正轉換部(15、25、35)所輸出的第一總額定功率進行比較， 當所述總功率在所述第一總額定功率以上時，逐臺啟動已停止的所述正轉換部(15、`25、35)，直到所述總功率小于所述第一總額定功率為止， 當所述總功率小于所述第一總額定功率時，將所述總功率、與使已啟動的多個所述正轉換部(15、25、35)中的一臺所述正轉換部(15、25、35)停止時剩余的所述正轉換部(15、`25.35)所輸出的第二總額定功率進行比較， 當所述總功率變?yōu)樾∮谒龅诙傤~定功率時，使已啟動的多個所述正轉換部(15、`25.35)中的一臺所述正轉換部`(15、25、35)停止。
【文檔編號】H02J1/10GK103608996SQ201180071486
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2011年6月9日 優(yōu)先權日:2011年6月9日
【發(fā)明者】豐田勝 申請人:東芝三菱電機產業(yè)系統株式會社