(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-07
(45)【発行日】2024-06-17
(54)【発明の名称】無停電電源システム
(51)【国際特許分類】
H02J 9/06 20060101AFI20240610BHJP
【ＦＩ】
H02J9/06 120
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2021018941
(22)【出願日】2021-02-09
(65)【公開番号】P2022121939
(43)【公開日】2022-08-22
【審査請求日】2023-03-08
(73)【特許権者】
【識別番号】501137636
【氏名又は名称】株式会社ＴＭＥＩＣ
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】清田 一樹
【審査官】栗栖 正和
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－３１２３７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０６－０８４７５９（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平０８－２０５４２７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｊ ９／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
交流負荷に電力を供給する無停電電源装置と、前記無停電電源装置が故障した場合に利用する無停電予備電源装置とを備え、
前記無停電電源装置は、
交流電源からの電力を変換する電力変換回路と、
前記電力変換回路と並列に設けられ、前記無停電予備電源装置からの電力を供給する第１のバイパス回路とを含み、
前記無停電予備電源装置は、
前記交流電源からの電力を変換する予備電力変換回路と、
前記予備電力変換回路と並列に設けられ、バイパス入力電源からの電力を供給する予備バイパス回路とを含み、
前記電力変換回路と接続され、前記交流電源の停電時に前記交流負荷に電力を供給する第１の蓄電装置と、
前記予備電力変換回路と接続され、前記交流電源の停電時に前記交流負荷に電力を供給する第２の蓄電装置と、
前記無停電電源装置が故障した場合に、前記第１の蓄電装置と前記電力変換回路との接続を前記第１の蓄電装置と前記予備電力変換回路との接続に切り替える切替回路とをさらに備え、
前記切替回路は、
前記第１の蓄電装置と前記電力変換回路との間に設けられた第１のスイッチ部と、
前記第１のスイッチ部と並列に前記第１の蓄電装置と前記予備電力変換回路との間に設けられた第２のスイッチ部とを含み、
通常時において、前記第１のスイッチ部は導通状態、前記第２のスイッチ部は非導通状態に設定され、
前記無停電電源装置が故障した場合に、前記第１のスイッチ部は非導通状態、前記第２のスイッチ部は導通状態に設定され、
前記第２のスイッチ部は、
メインスイッチと、
前記メインスイッチと並列に設けられたサブスイッチとを含み、
前記無停電電源装置が故障した場合に、前記メインスイッチと、前記サブスイッチとのいずれか一方を導通状態に設定して前記予備電力変換回路からの電力を供給して前記第１の蓄電装置を充電するための充電制御回路をさらに備える、無停電電源システム。
【請求項2】
前記第２のスイッチ部は、逆流防止ダイオードを含む、請求項１記載の無停電電源システム。
【請求項3】
前記第２のスイッチ部は、抵抗器をさらに含み、
前記抵抗器は、前記メインスイッチと並列に接続され、前記サブスイッチと直列に接続される、請求項１記載の無停電電源システム。
【請求項4】
前記充電制御回路は、前記第１および第２の蓄電装置の蓄電状態に基づいて前記メインスイッチと前記サブスイッチの導通状態を設定する、請求項１記載の無停電電源システム。
【請求項5】
前記サブスイッチは、半導体スイッチに相当し、
前記充電制御回路は、前記半導体スイッチのゲートを制御するゲート制御回路を含む、請求項１～４のいずれか１項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、常時負荷に給電する複数台の常用の無停電電源装置と故障や点検が発生した場合のバックアップとして構成された予備用無停電電源装置とから成る無停電電源システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、瞬間的な停電も許されない例えばコンピュータ等の重要負荷の電源として無停電電源装置（以下単にＵＰＳと称する）が用いられている。
【0003】
３６５日２４時間通常の運用並びに点検時にも、ＵＰＳ電源による給電の継続が求められる。
【0004】
具体的には、常時負荷に給電する複数台の常用ＵＰＳと、常用ＵＰＳに故障が発生した場合や点検する場合にも負荷に対してＵＰＳ電源を供給するために構成された予備用ＵＰＳとで構成される無停電電源システムが設けられる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００８－３１２３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
一方で、常用ＵＰＳが故障した場合には、すぐに予備用ＵＰＳに切り替えて給電を継続するが、予備用ＵＰＳに切り替えた場合には常用ＵＰＳ側に設けられた蓄電池は有効に用いられないという課題がある。
【0007】
本開示の目的は、上記の課題を解決するためのものであって、予備用ＵＰＳに切り替えた場合に効率的に常用ＵＰＳ側に設けられた蓄電池を用いることが可能な無停電電源システムを実現する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
ある実施形態に従えば、無停電電源システムは、交流負荷に電力を供給する無停電電源装置と、無停電電源装置が故障した場合に利用する無停電予備電源装置とを備える。無停電電源装置は、交流電源からの電力を変換する電力変換回路と、電力変換回路と並列に設けられ、無停電予備電源装置からの電力を供給する第１のバイパス回路とを含む。無停電予備電源装置は、交流電源からの電力を変換する予備電力変換回路と、予備電力変換回路と並列に設けられ、バイパス入力電源からの電力を供給する予備バイパス回路とを含む。無停電電源システムは、電力変換回路と接続され、交流電源の停電時に交流負荷に電力を供給する第１の蓄電装置と、予備電力変換回路と接続され、交流電源の停電時に交流負荷に電力を供給する第２の蓄電装置と、無停電電源装置が故障した場合に、第１の蓄電装置と電力変換回路との接続を予備電力変換回路との接続に切り替える切替回路とをさらに備える。
【0009】
好ましくは、切替回路は、第１の蓄電装置と電力変換回路との間に設けられた第１のスイッチ部と、第１のスイッチ部と並列に第１の蓄電装置と予備電力変換回路との間に設けられた第２のスイッチ部とを含む。通常時において、第１のスイッチ部は導通状態、第２のスイッチ部は非導通状態に設定され、無停電電源装置が故障した場合に、第１のスイッチ部は非導通状態、第２のスイッチ部は導通状態に設定される。
【0010】
好ましくは、第２のスイッチ部は、逆流防止ダイオードを含む。
【0011】
好ましくは、第２のスイッチ部は、メインスイッチと、メインスイッチと並列に設けられたサブスイッチとを含む。無停電電源システムは、無停電電源装置が故障した場合に、メインスイッチと、サブスイッチとのいずれか一方を導通状態に設定して予備電力変換回路からの電力を供給して第１の蓄電装置を充電するための充電制御回路をさらに備える。
【0012】
好ましくは、第２のスイッチ部は、抵抗器をさらに含む。抵抗器は、メインスイッチと並列に接続され、サブスイッチと直列に接続される。
【0013】
好ましくは、充電制御回路は、第１および第２の蓄電装置の蓄電状態に基づいてメインスイッチとサブスイッチの導通状態を設定する。
【0014】
好ましくは、サブスイッチは、半導体スイッチに相当する。充電制御回路は、半導体スイッチのゲートを制御するゲート制御回路を含む。
【発明の効果】
【0015】
本開示の無停電電源システムは、予備用ＵＰＳに切り替えた場合に効率的に常用ＵＰＳ側に設けられた蓄電池を用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】実施形態に基づく無停電電源システムの回路構成を説明する図である。
【図2】実施形態の変形例１に従う無停電電源システムの回路構成を説明する図である。
【図3】実施形態の変形例１に従うスイッチ部３１および充電制御回路３０の回路構成について説明する図である。
【図4】実施形態の変形例２に従うスイッチ部３１＃および充電制御回路３０＃の回路構成について説明する図である。
【図5】実施形態の変形例２に従うゲート信号について説明する図である。
【図6】実施形態の変形例３に従うスイッチ部３１＃Ａおよび充電制御回路３０＃の回路構成について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、実施形態について図に基づいて説明する。本例においては、一例として電力供給システムとして、無停電電源システム(以降、ＵＰＳ（Uninterruptible Power Supply）)について説明する。
【0018】
図１は、実施形態に基づく無停電電源システムの回路構成を説明する図である。図１に示されるように、無停電電源システムは、負荷に電力を供給する無停電電源装置１Ｂと、無停電電源装置１Ｂが故障した場合に利用するための無停電予備電源装置１Ａと、無停電予備電源装置１Ａおよび無停電電源装置１Ｂにそれぞれ対応して設けられ、エネルギー蓄積部である蓄電装置１０Ａおよび１０Ｂを含む。また、実施形態に基づく無停電電源システムは、蓄電装置１０Ｂの供給経路を切り替える切替回路１Ｃを含む。切替回路１Ｃの詳細については後述する。
【0019】
なお、本例においては、無停電電源装置１Ｂのバックアップとして無停電予備電源装置１Ａを設ける場合について説明するが、特に１つに限られず、複数個の無停電電源装置に対して無停電予備電源装置１Ａを設ける構成としてもよい。
【0020】
無停電予備電源装置１Ａおよび無停電電源装置１Ｂの構成は、基本的に同一の構成である。
【0021】
無停電予備電源装置１Ａおよび無停電電源装置１Ｂは、交流入力を直流入力に変換する順変換器３Ａ，３Ｂと、直流入力を交流入力に変換する逆変換器４Ａ，４Ｂと、直流入力遮断器７Ａ，７Ｂと、それぞれ内部を制御する制御回路９Ａ，９Ｂとを含む。制御回路９Ａ，９Ｂからの指示に従って電力変換回路よびスイッチ等の動作を制御する。
【0022】
無停電予備電源装置１Ａおよび無停電電源装置１Ｂは、順変換器３Ａ，３Ｂおよび逆変換器４Ａ，４Ｂで構成される電力変換回路に故障が発生した場合にも負荷に対して継続したＵＰＳ出力を得るために当該電力変換回路と並列に設けられるバイパス回路を含む。
【0023】
無停電予備電源装置１Ａおよび無停電電源装置１Ｂは、サイリスタとコンタクタから成るバイパス側スイッチ８Ａ，８Ｂを有し、当該バイパス側スイッチ８Ａ，８Ｂをオンすることにより無瞬断で切り換えが可能である。
【0024】
無停電電源装置１Ｂは、商用電源１６Ｂからの交流入力を受ける。交流入力は、順変換器３Ａで直流に変換され、逆変換器４Ｂで再び交流に逆変換される。逆変換器４Ｂは、常に安定したＵＰＳ出力を負荷に供給する。直流入力遮断器７Ｂは、順変換器３Ａと並列に接続される。商用電源１６Ｂに停電が生じると、直流入力遮断器７Ｂを介して、エネルギー蓄積部である蓄電装置１０Ｂの直流エネルギーが逆変換器４Ｂに供給される。これにより、無停電電源装置１ＢのＵＰＳ出力は負荷に継続して供給することができる。
【0025】
無停電電源装置１Ｂのバイパス回路への電力は、無停電予備電源装置１Ａから供給される。
【0026】
無停電予備電源装置１Ａは、商用電源１６Ａからの交流入力を受ける。
【0027】
交流入力は、順変換器３Ａで直流に変換され、逆変換器４Ａで再び交流に逆変換されて常に安定したＵＰＳ出力を供給することが可能である。エネルギー蓄積部である蓄電装置１０Ａは、直流入力遮断器７Ａを介して順変換器３Ａと並列に接続される。また、直流入力遮断器７Ａは、蓄電装置１０Ａと並列に切替回路１Ｃを介して蓄電装置１０Ｂと接続される。
【0028】
順変換器３Ａならびに逆変換器４Ａに故障が発生した場合にも継続したＵＰＳ出力を得るために商用電源１６Ａとは別に並列に設けられ、バイパス入力電源１５Ａを入力として電力を供給するバイパス回路が設けられる。バイパス回路は、サイリスタとコンタクタから成るバイパス側スイッチ８Ａを有し、当該バイパス側スイッチ８Ａをオンすることにより無瞬断で切り換える。バイパス入力電源１５Ａは、通常交流入力と同様に商用電源である。
【0029】
蓄電装置１０Ａ，１０Ｂは、蓄電池１２Ａ，１２Ｂと、スイッチ１１Ａ，１１Ｂと、蓄電装置１０Ａ，１０Ｂを制御する制御ユニット１３Ａ，１３Ｂとを含む。
【0030】
次に、切替回路１Ｃの構成について説明する。
【0031】
切替回路１Ｃは、スイッチ２１，２３と、逆流防止ダイオード２２とを含む。
【0032】
スイッチ２３は、無停電電源装置１Ｂの直流入力遮断器７Ｂと、蓄電装置１０Ｂとの間に設けられる。スイッチ２１および逆流防止ダイオード２２は、スイッチ２３と並列に接続され、無停電予備電源装置１Ａの直流入力遮断器７Ａと、蓄電装置１０Ｂとの間に設けられる。
【0033】
逆流防止ダイオード２２は、スイッチ２１と直接に接続され、無停電予備電源装置１Ａ側から蓄電装置１０Ｂ側への電力の供給を遮断する。逆流防止ダイオード２２は、蓄電装置１０Ａの蓄電容量と蓄電装置１０Ｂの蓄電容量との差が大きい場合に、電圧差により過電流が蓄電装置１０Ｂ側に流れるのを防止するために設けられている。
【0034】
切替回路１Ｃは、通常時においては、スイッチ２１は非導通状態（オフ）であり、スイッチ２３は導通状態（オン）である。したがって、蓄電装置１０Ｂと無停電電源装置１Ｂとが電気的に接続され、蓄電装置１０Ｂと無停電予備電源装置１Ａとは電気的に遮断された状態である。
【0035】
無停電電源装置１Ｂは、通常時には直流入力遮断器７Ｂをオンしている。順変換器３Ａで変換された直流入力は、直流入力遮断器７Ｂおよびスイッチ２３を介して蓄電装置１０Ｂに供給されて蓄電池１２Ｂに充電可能な状態となっている。
【0036】
商用電源１６Ｂに停電が生じると、直流入力遮断器７Ｂおよびスイッチ２３を介して蓄電装置１０Ｂの直流エネルギーが逆変換器４Ｂに供給される。
【0037】
上記したように、無停電電源装置１Ｂの順変換器３Ｂおよび逆変換器４Ｂで構成される電力変換回路に故障が発生した場合に、電力変換回路の動作を停止してバイパス側スイッチ８Ｂがオンする。無停電予備電源装置１Ａは、無停電電源装置１Ｂのバイパス回路を介して電力を負荷に供給する。
【0038】
従来の構成においては、当該状態の場合には無停電電源装置１Ｂの電力変換回路は、動作を停止しているため、当該電力変換回路と接続されている蓄電装置を有効に用いることができない。
【0039】
実施形態に従う無停電電源システムの切替回路１Ｃは、無停電電源装置１Ｂが故障した場合に、蓄電装置１０Ｂと無停電電源装置１Ｂの電力変換回路との接続を無停電予備電源装置１Ａの電力変換回路との接続に切り替える。
【0040】
具体的には、無停電電源装置１Ｂの制御回路９Ｂは、無停電電源装置１Ｂの順変換器３Ｂおよび逆変換器４Ｂで構成される電力変換回路に故障が発生した場合に、切替回路１Ｃに対して切替指令を出力する。具体的には、切替回路１Ｃのスイッチ２１を導通状態（オン（ＯＮ））に設定し、スイッチ２３を非導通状態（オフ（ＯＦＦ））に設定する。これにより、蓄電装置１０Ｂと無停電電源装置１Ｂの電力変換回路との接続は、無停電予備電源装置１Ａの電力変換回路との接続に切り替えられる。
【0041】
したがって、実施形態に従う無停電電源システムは、無停電電源装置１Ｂの順変換器３Ｂおよび逆変換器４Ｂで構成される電力変換回路に故障が発生した場合に、無停電予備電源装置１Ａの電力変換回路との接続に切り替えられるため蓄電装置１０Ｂを有効に用いることが可能である。
【0042】
具体的には、商用電源１６Ａに停電が生じると、直流入力遮断器７Ａを介して蓄電装置１０Ａの直流エネルギーが逆変換器４Ａに供給されるとともに、スイッチ２１を介して蓄電装置１０Ｂの直流エネルギーが逆変換器４Ｂに供給される。
【0043】
それゆえ、停電時における電力供給の補償期間を長く確保することが可能である。また、蓄電装置１０Ｂが無停電予備電源装置１Ａの電力変換回路との接続に切替可能な構成であるため無停電予備電源装置１Ａ側の蓄電装置１０Ａの蓄電池１２Ａの蓄電容量を低減することも可能である。これにより無停電電源システムのコストを低減することも可能である。
【0044】
また、本例においては、無停電電源装置１Ｂの制御回路９Ｂは、無停電電源装置１Ｂの順変換器３Ｂおよび逆変換器４Ｂで構成される電力変換回路に故障が発生した場合に、切替回路１Ｃに対して切替指令を出力する場合について説明したが、これに限られず、無停電予備電源装置１Ａの制御回路９Ａが切替指令を出力しても良いし、蓄電装置１０Ｂの制御ユニット１３Ｂが切替指令を出力するようにしてもよい。
【0045】
（変形例１）
【0046】
図２は、実施形態の変形例１に従う無停電電源システムの回路構成を説明する図である。図２に示されるように、無停電電源システムは、図１で説明した無停電電源システムと比較して切替回路１Ｃを切替回路１Ｄに置換した点が異なる。
【0047】
上記の実施形態の切替回路１Ｃは、逆流防止ダイオード２２を設けて、無停電予備電源装置１Ａ側から蓄電装置１０Ｂ側への電力の供給を遮断する構成であった。すなわち、無停電予備電源装置１Ａ側から蓄電装置１０Ｂ側に充電できない構成であった。
【0048】
切替回路１Ｄは、無停電予備電源装置１Ａ側から蓄電装置１０Ｂ側に充電可能な構成としている。
【0049】
切替回路１Ｄは、充電制御回路３０と、スイッチ部３１と、スイッチ２３と、電圧差分検出回路３６とを含む。
【0050】
スイッチ２３は、無停電電源装置１Ｂの直流入力遮断器７Ｂと、蓄電装置１０Ｂとの間に設けられる。スイッチ部３１は、スイッチ２３と並列に接続され、無停電予備電源装置１Ａの直流入力遮断器７Ａと、蓄電装置１０Ｂとの間に設けられる。電圧差分検出回路３６は、蓄電装置１０Ｂ側のノードの電圧と、蓄電装置１０Ａ側のノードの電圧との差分を検出する。電圧差分検出回路３６は、電圧差を充電制御回路３０に出力する。
【0051】
充電制御回路３０は、制御回路９Ｂからの切替指令の入力および電圧差分検出回路３６からの電圧差の入力とを受けて、スイッチ部３１およびスイッチ２３を制御する。
【0052】
図３は、実施形態の変形例１に従うスイッチ部３１および充電制御回路３０の回路構成について説明する図である。図３に示されるように、スイッチ部３１は、メインスイッチ３２と、サブスイッチ３３と、抵抗３４とを含む。サブスイッチ３３は、抵抗３４と直列に接続される。サブスイッチ３３および抵抗３４は、メインスイッチ３２と並列に接続される。本例においては、メインスイッチ３２がオンしている場合には、サブスイッチ３３はオフしている。一方、サブスイッチ３３がオンしている場合には、メインスイッチ３２はオフしている。
【0053】
具体的には、蓄電装置１０Ｂ側のノードの電圧と、蓄電装置１０Ａ側のノードの電圧との差分が大きい場合には、メインスイッチ３２はオフし、サブスイッチ３３はオンする。この場合には、サブスイッチ３３および抵抗３４を介した電流経路が形成される。したがって、電圧差が大きい場合でも抵抗３４が設けられているため電流量を抑えることが可能である。
【0054】
一方で、電圧差が小さい場合には、メインスイッチ３２はオンし、サブスイッチ３３はオフする。この場合には電圧差が小さいため電流量を抑える必要がない。
【0055】
充電制御回路３０は、インバータ４３と、判定回路４０と、ＡＮＤ回路４１，４２とを含む。
【0056】
一例として、無停電電源装置１Ｂの制御回路９Ｂは、無停電電源装置１Ｂの順変換器３Ｂおよび逆変換器４Ｂで構成される電力変換回路に故障が発生した場合に、切替回路１Ｄに対して切替指令（「Ｈ」レベル）を出力する。
【0057】
インバータ４３は、切替指令が「Ｌ」レベルの場合には、「Ｈ」レベルをスイッチ２３に出力する。この場合、スイッチ２３はオンする。一方、インバータ４３は、切替指令が「Ｈ」レベルの場合には、「Ｌ」レベルをスイッチ２３に出力する。この場合、スイッチ２３はオフする。
【0058】
判定回路４０は、電圧差Ｘと、基準値Ｙとを比較して、比較結果を出力する。具体的には、電圧差Ｘが基準値Ｙよりも大きい場合には、比較結果（「Ｈ」レベル）を出力する。判定回路４０は、電圧差Ｘが基準値Ｙ以下である場合には、比較結果（「Ｌ」レベル）を出力する。基準値Ｙは、任意の値に設定することが可能である。
【0059】
ＡＮＤ回路４２は、判定回路４０の比較結果に基づく信号と、切替指令とに基づくＡＮＤ論理演算結果をサブスイッチ３３に出力する。
【0060】
ＡＮＤ回路４１は、判定回路４０の比較結果に基づく信号の反転信号と、切替指令とに基づくＡＮＤ論理演算結果をメインスイッチ３２に出力する。
【0061】
ＡＮＤ回路４２は、比較結果（「Ｈ」レベル）と、切替指令（「Ｈ」レベル）とに基づいて「Ｈ」レベルを出力する。
【0062】
ＡＮＤ回路４１は、比較結果（「Ｌ」レベル）の反転信号と、切替指令（「Ｈ」レベル）とに基づいて「Ｈ」レベルを出力する。
【0063】
したがって、切替指令（「Ｈ」レベル）が入力される場合に電圧差が大きい場合には、サブスイッチ３３がオンし、メインスイッチ３２はオフする。切替指令（「Ｈ」レベル）が入力される場合に電圧差が小さい場合には、サブスイッチ３３がオフし、メインスイッチ３２はオンする。
【0064】
当該構成により、切替回路１Ｄは、無停電予備電源装置１Ａ側から蓄電装置１０Ｂ側に過大な電流が流れることを抑制しつつ、充電可能な構成としている。
【0065】
（変形例２）
【0066】
図４は、実施形態の変形例２に従うスイッチ部３１＃および充電制御回路３０＃の回路構成について説明する図である。図４に示されるように、本例においては、充電制御回路３０を充電制御回路３０＃に置換した点が異なる。
【0067】
スイッチ部３１＃は、メインスイッチ３２と、半導体スイッチ３５とを含む。半導体スイッチ３５は、ゲートを有し、ゲートに与える電圧を制御する。
【0068】
半導体スイッチ３５は、メインスイッチ３２と並列に接続される。本例においては、メインスイッチ３２がオンしている場合には、半導体スイッチ３５は動作しない。一方、半導体スイッチ３５が動作している場合には、メインスイッチ３２はオフしている。
【0069】
具体的には、蓄電装置１０Ｂ側のノードの電圧と、蓄電装置１０Ａ側のノードの電圧との差分が大きい場合には、メインスイッチ３２はオフし、半導体スイッチ３５が動作する。この場合には、半導体スイッチ３５は、スイッチング動作する。したがって、電圧差が大きい場合でも半導体スイッチ３５がスイッチング動作するため電流量を抑えることが可能である。
【0070】
一方で、電圧差が小さい場合には、メインスイッチ３２はオンし、半導体スイッチ３５は動作しない。この場合には電圧差が小さいため電流量を抑える必要がない。
【0071】
充電制御回路３０＃は、充電制御回路３０と比較して、パルス制御回路５１と、三角波発生回路５２とをさらに含む。
【0072】
ＡＮＤ回路４２は、パルス制御回路５１を駆動する信号を出力する。
【0073】
判定回路４０は、電圧差Ｘが基準値Ｙよりも大きい場合には、比較結果（「Ｈ」レベル）を出力する。
【0074】
パルス制御回路５１は、ＡＮＤ回路４２の出力信号（「Ｈ」レベル）に従って動作する。ＡＮＤ回路４２の出力信号（「Ｌ」レベル）の場合には動作しない。
【0075】
三角波発生回路５２は、三角波を生成する。パルス制御回路５１は、三角波発生回路５２の三角波と、電圧差の信号とに基づいて半導体スイッチ３５のゲートを制御するゲート信号を出力する。
【0076】
図５は、実施形態の変形例２に従うゲート信号について説明する図である。図５に示されるように、パルス制御回路５１は、電圧差と、三角波との比較に基づいてゲート信号を出力する。具体的には、電圧差が三角波よりも大きい場合には、「Ｌ」レベルの信号を出力し、電圧差が三角波よりも小さい場合には「Ｈ」レベルの信号を出力する。
【0077】
したがって、パルス制御回路５１は、「Ｈ」レベルと、「Ｌ」レベルとを繰り返すパルス信号を出力する。電圧差が小さい場合には、三角波が電圧差よりも上の期間が長くなるためゲート信号（「Ｈ」レベル）の期間が長くなる。一方、電圧差が大きい場合には、三角波が電圧差よりも上の期間が短くなるためゲート信号（「Ｈ」レベル）の期間が短くなる。すなわち、半導体スイッチ３５のゲートのオン／オフの期間を調整することが可能であり、電流量を効率的に抑制することが可能である。
【0078】
（変形例３）
【0079】
図６は、実施形態の変形例３に従うスイッチ部３１＃Ａおよび充電制御回路３０＃の回路構成について説明する図である。図６に示されるように、図４の構成と比較して、スイッチ部３１＃をスイッチ部３１＃Ａに置換した点が異なる。スイッチ部３１＃Ａは、抵抗３４をさらに設けた点が異なる。具体的には、半導体スイッチ３５と抵抗３４とが直列に接続される。メインスイッチ３２と、並列に半導体スイッチ３５および抵抗３４が接続される。
【0080】
当該構成により、半導体スイッチ３５がオンする場合において、抵抗３４が設けられているため電流量をさらに抑えることが可能である。
【0081】
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、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】
【0082】
１Ａ 無停電予備電源装置、１Ｂ 無停電電源装置、１Ｃ，１Ｄ 切替回路、３Ａ，３Ｂ 順変換器、４Ａ，４Ｂ 逆変換器、７Ａ，７Ｂ 直流入力遮断器、８Ａ，８Ｂ バイパス側スイッチ、９Ａ，９Ｂ 制御回路、１０Ａ，１０Ｂ 蓄電装置、１２Ａ，１２Ｂ 蓄電池、１３Ａ，１３Ｂ 制御ユニット、１５Ａ バイパス入力電源、１６Ａ，１６Ｂ 商用電源、２２ 逆流防止ダイオード、３０，３０＃ 充電制御回路、３２ メインスイッチ、３３ サブスイッチ、３４ 抵抗、３５ 半導体スイッチ、３６ 電圧差分検出回路、４０ 判定回路、４１，４２ ＡＮＤ回路、４３ インバータ、５１ パルス制御回路、５２ 三角波発生回路。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】