电源装置的制作方法

1.本发明涉及一种电源装置，特别涉及一种在交流电源正常时将从交流电源供给的交流电力供给到负载、在交流电源停电时将从直流电源供给的直流电力转换为交流电力后供给到负载的电源装置。


背景技术：

2.例如在日本特开2009-136099号公报(专利文献1)中公开了一种电源装置，该电源装置具有：输入端子，其接收从交流电源供给的交流电力；输出端子，其与负载连接；旁通电路，其连接于输入端子与输出端子之间，在交流电源正常时接通，在交流电源停电时断开；以及电力转换器，其在交流电源停电时将从直流电源供给的直流电力转换为交流电力而输出到输出端子。
3.另外，例如在日本特开2017-70046号公报(专利文献2)公开了一种电源装置，该电源装置具有：输入端子，其接收从交流电源供给的交流电力；输出端子，其与负载连接；串联连接于输入端子与输出端子之间的机械开关和旁通电路；控制装置，其在交流电源正常时使机械开关和旁通电路均接通，在交流电源停电时使旁通电路断开，并计算输入端子的交流电压低于下限值的次数，在规定时间内的计数值超过规定值的情况下，判断为旁通电路发生短路故障并使机械开关断开；以及电力转换器，其在交流电源停电时，将从直流电源供给的直流电力转换为交流电力而供给到负载。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2009-136099号公报
7.专利文献2：日本特开2017-70046号公报


技术实现要素：

8.发明要解决的问题
9.但是，在专利文献1中，利用彼此反向并联连接的一对晶闸管来构成旁通电路，在流过晶闸管的电流变为0a之前晶闸管不会断开，因此存在以下问题：在交流电源发生停电的情况下，将交流电源与负载之间切断要耗费时间。
10.作为其对策，可以想到通过包括igbt(insulated gate bipolar transistor，绝缘栅双极型晶体管)和二极管的半导体开关来构成旁通电路。该半导体开关比晶闸管更高速地进行动作，因此在交流电源发生停电的情况下，能够将交流电源与负载之间迅速地切断。
11.但是，该半导体开关易受浪涌电压的影响，因此需要对半导体开关并联连接用于抑制在使半导体开关断开时产生的浪涌电压的缓冲电路。缓冲电路例如包括串联连接的电阻元件和电容器，传递交流电压。
12.因此，在交流电源停电时，电力转换器的交流输出电压经由缓冲电路传递到输入
端子，误判断为交流电源已恢复供电。如果检测到交流电源恢复供电，则来自电力转换器的交流电力的输出停止，再次判断为交流电源发生了停电，来自电力转换器的交流电力的输出重新开始。因而，会重复从电力转换器输出交流电力和停止从电力转换器输出交流电力，从而产生电源装置的误动作。
13.因此，可以想到以下方法：在输入端子与输出端子之间串联连接机械开关和旁通电路，在交流电源停电时，使机械开关和旁通电路断开。根据该方法，能够防止在交流电源停电时电力转换器的交流输出电压经由缓冲电路传递到输入端子，能够防止电源装置的误动作。
14.由于如果使用高速的机械开关会使成本变高，因此期望将廉价的真空断路器用作机械开关。但是，为了使断开状态的真空断路器接通，需要由蓄能马达等进行的弹簧的势能蓄积完成，因此无法使真空断路器在短时间内重复接通和断开。因此，当将真空断路器用作机械开关时，存在以下问题：若交流电源在短时间内重复进行停电和恢复供电，则无法正常地进行动作。
15.因此，本发明的主要目的在于提供一种高速且稳定地进行动作的低价的电源装置。
16.用于解决问题的方案
17.本发明所涉及的电源装置具有：输入端子，其接收从交流电源供给的交流电力；输出端子，其与负载连接；串联连接于输入端子与输出端子之间的多个机械开关和旁通电路；控制装置，其在交流电源正常时，使多个机械开关和旁通电路均接通，在交流电源停电时，使多个机械开关中的与上一次停电时断开过的机械开关不同的机械开关断开并且使旁通电路断开；以及电力转换器，其在交流电源停电时，将从直流电源供给的直流电力转换为交流电力而输出到输出端子。
18.发明的效果
19.对于本发明所涉及的电源装置，在输入端子与旁通电路的一个端子之间串联连接多个机械开关，在交流电源正常时使多个机械开关均接通，在交流电源停电时使多个机械开关中的与上一次停电时断开过的机械开关不同的机械开关断开。
20.因而，即使在使用并联连接的半导体开关和缓冲电路来构成旁通电路的情况下，也能够防止在交流电源停电时电力转换器的交流输出电压经由旁通电路而出现在输入端子处，从而防止电源装置的误动作。
21.另外，即使在将廉价的真空断路器用作机械开关的情况下，也可以使与在上一次停电和恢复供电时进行过断开和接通的真空断路器不同的、弹簧已经蓄积了势能的真空断路器断开，因此能够在交流电源已恢复供电的情况下使多个机械开关迅速地接通。因此，能够实现高速且稳定地进行动作的低价的电源装置。
附图说明
22.图1是表示本发明的一个实施方式的不间断电源装置的结构的电路框图。
23.图2是表示图1所示的真空断路器的结构的框图。
24.图3是用于说明图2所示的真空断路器的问题的时序图。
25.图4是用于说明本技术发明的效果的时序图。
26.图5是表示图1所示的旁通电路的结构的框图。
27.图6是表示图5所示的交流开关的结构的电路图。
28.图7是表示图1所示的控制装置的结构的框图。
29.图8是表示图7所示的控制装置的动作的时序图。
30.图9是表示实施方式的变更例的电路图。
具体实施方式
31.图1是表示本发明的一个实施方式的不间断电源装置的结构的电路框图。在图1中，该不间断电源装置具有输入端子t1、输出端子t2、电池端子t3、多个(在图1中为2个)真空断路器(机械开关)s1、s2、旁通电路1、电力转换器2以及控制装置3。
32.输入端子t1接收从商用交流电源4供给的商用频率的交流电压vi。交流电压vi的瞬时值由控制装置3检测。控制装置3基于交流电压vi的检测值来检测商用交流电源4的停电和恢复供电。
33.输出端子t2与负载5连接。负载5由从不间断电源装置的输出端子t2供给的交流电压vo来驱动。交流电压vo的瞬时值由控制装置3检测。
34.电池端子t3与电池6(直流电源、电力储存装置)连接。电池6蓄积直流电力。也可以连接电容器来代替连接电池6。电池端子t3的直流电压vb(电池6的端子间电压)的瞬时值由控制装置3检测。
35.真空断路器s1、s2串联连接于输入端子t1与旁通电路1的一个端子1a之间。真空断路器s1、s2分别由控制装置3控制。在从商用交流电源4供给的交流电压vi处于正常范围内的情况下(商用交流电源4正常时)，真空断路器s1、s2均接通。
36.在从商用交流电源4供给的交流电压vi不处于正常范围内的情况下(商用交流电源4停电时)，真空断路器s1、s2中的并非在上一次停电和恢复供电时进行过断开和接通动作的真空断路器(例如s1)的另一真空断路器(在该情况下为s2)断开。该原因在后面详细说明。
37.旁通电路1的另一个端子1b与输出端子t2连接。旁通电路1由控制装置3控制。在商用交流电源4正常时，旁通电路1接通。在商用交流电源4停电时，旁通电路1断开。
38.电力转换器2的交流端子2a与输出端子t2连接，电力转换器2的直流端子2b与电池端子t3连接。电力转换器2由控制装置3控制。在商用交流电源4正常时，电力转换器2将从商用交流电源4经由真空断路器s1、s2和旁通电路1供给的交流电力转换为直流电力后蓄积到电池6。此时控制装置3以使电池6的端子间电压vb变为参照电压vbr的方式控制电力转换器2。
39.在商用交流电源4停电时，电力转换器2将电池6的直流电力转换为商用频率的交流电力后供给到负载5。此时控制装置3以使输出端子t2的交流电压vo变为参照交流电压vor的方式控制电力转换器2。另外，控制装置3在电池6的端子间电压vb已达到下限电压的情况下，使电力转换器2的运转停止。
40.接着，简单说明该不间断电源装置的动作。在商用交流电源4正常时，真空断路器s1、s2和旁通电路1均接通，从商用交流电源4经由真空断路器s1、s2和旁通电路1向负载5供给交流电力，使负载5运转。
41.另外，从商用交流电源4经由真空断路器s1、s2和旁通电路1向电力转换器2供给交流电力，通过电力转换器2将交流电力转换为直流电力蓄积到电池6。
42.如果商用交流电源4发生停电，则与上一次停电时断开过的真空断路器(例如s2)不同的真空断路器(在该情况下s1)断开，并且旁通电路1断开，商用交流电源4与负载5之间断路。电池6的直流电力被电力转换器2转换为交流电力而供给到负载5，负载5继续运转。
43.如果商用交流电源4恢复供电，则真空断路器s1、s2和旁通电路1均接通，从商用交流电源4经由真空断路器s1、s2和旁通电路1向负载5供给交流电力，负载5运转。
44.另外，从商用交流电源4经由真空断路器s1、s2和旁通电路1向电力转换器2供给交流电力，通过电力转换器2将交流电力转换为直流电力而蓄积到电池6。
45.如果商用交流电源4再次发生停电，则与上一次停电时断开过的真空断路器s1不同的真空断路器s2断开，并且旁通电路1断开，商用交流电源4与负载5之间断路。电池6的直流电力被电力转换器2转换为交流电力而供给到负载5，负载5继续运转。
46.接着，详细说明将2个真空断路器s1、s2串联连接并在商用交流电源4发生停电的情况下使与上一次停电时断开过的真空断路器不同的真空断路器断开的原因。
47.图2是表示真空断路器s1的结构的框图。在图2中，该真空断路器s1具有真空阀10、导体13、14、外部端子15、16、操作杆17、操作机构部18、弹簧19以及驱动部20。
48.真空阀10包括一对电极11、12。电极11、12的前端部设置于真空阀10内且彼此相向地配置。电极11、12的后端部露出到真空阀10的外部。电极11固定于真空阀10的上端部，电极12以能够沿上下方向移动的方式支承于真空阀10的下端部。
49.电极11的后端部经由导体13与外部端子15连接。电极12的后端部经由导体14与外部端子16连接，并且经由操作杆17与操作机构部18结合。操作杆17由绝缘材料形成。
50.驱动部20包括蓄能马达、凸轮等，使弹簧19蓄积势能。操作机构部18响应于来自控制装置3的断开指令信号s1off来使操作杆17向下方移动。当操作杆17向下方移动时，电极12向下方移动，电极11、12的前端部彼此离开，外部端子15、16间成为非导通状态，真空断路器s1断开。
51.另外，在弹簧19蓄积了势能的情况下，操作机构部18响应于来自控制装置3的接通指令信号s1on来使弹簧19释放，使用弹簧19的释放力来使操作杆17向上方移动。当操作杆17向上方移动时，电极12向上方移动，电极11、12的前端部彼此接触，外部端子15、16间成为导通状态，真空断路器s1接通。如果弹簧19释放，则驱动部20立即使弹簧19蓄积势能。
52.图3是例示在输入端子t1与旁通电路1的一个端子1a之间仅连接有1个真空断路器s1的情况下的真空断路器s1的动作的时序图。在图3中，(a)示出了从商用交流电源4供给的交流电压vi的有效值，(b)示出了真空断路器s1的接通和断开状态，(c)示出了弹簧19的能量e1。
53.在此，为了简化附图和说明，设为电力转换器2的交流端子2a从输出端子t2切断。因而，在商用交流电源4停电时，电力转换器2的交流输出电压vo不会出现在旁通电路1的一个端子1a处。
54.在图3中，示出了商用交流电源4重复进行停电和恢复供电的情况。在商用交流电源4正常时交流电压vi为高值，在商用交流电源4停电时交流电压vi变为低值。
55.设为在初始状态下，商用交流电源4正常，真空断路器s1接通，弹簧19的势能蓄积
完成，弹簧19的能量e1维持为高值。在使真空断路器s1断开的情况下(时刻t1、t3、
…
)，弹簧19未被使用，弹簧19的能量e1不变化。在使真空断路器s1接通的情况下(时刻t2、t5、
…
)，弹簧19释放，弹簧19的能量e1从高值减少为低值。
56.如果弹簧19释放，则立即通过驱动部20(图2)使弹簧19蓄积势能。如果开始使弹簧19蓄积势能，则弹簧19的能量e1逐渐增大。为了使弹簧19的能量e1从低值增大至高值，需要规定的时间tc。
57.如图3所示，在从恢复供电起发生停电、直到再次恢复供电为止的时间比规定时间tc长的情况下(例如时刻t2～t5)，在恢复供电时刻t5弹簧19的势能蓄积已完成，因此能够在恢复供电时刻t5使真空断路器s1接通。
58.但是，在从恢复供电起发生停电、直到再次恢复供电为止的时间比规定时间tc短的情况下(例如时刻t7～t9)，在恢复供电时刻t9弹簧19的势能蓄积尚未完成，因此在恢复供电时刻t9无法使真空断路器s1接通。
59.因而，在输入端子t1与旁通电路1的一个端子1a之间仅连接了1个真空断路器s1的情况下，无法在商用交流电源4在短时间内重复进行停电和恢复供电时进行应对。
60.接着，图4是例示在输入端子t1与旁通电路1的一个端子1a之间连接有2个真空断路器s1、s2的情况下的真空断路器s1、s1的动作的时序图。在图4中，(a)示出了从商用交流电源4供给的交流电压vi的有效值，(b)示出了真空断路器s1的接通和断开状态，(c)示出了真空断路器s1的弹簧19的能量e1，(d)示出了真空断路器s2的接通和断开状态，(e)示出了真空断路器s2的弹簧19的能量e2，(f)示出了由串联连接的2个真空断路器s1、s2构成的1个机械开关s3的接通和断开状态。
61.与图3同样地，为了简化附图和说明，设为电力转换器2的交流端子2a从输出端子t2切断。因而，在商用交流电源4停电时，电力转换器2的交流输出电压vo不会出现在旁通电路1的一个端子1a处。
62.在图4中，示出了商用交流电源4在与图3相同的定时重复进行停电和恢复供电的情况。在商用交流电源4正常时交流电压vi为高值，在商用交流电源4停电时交流电压vi变为低值。
63.设为在初始状态下，商用交流电源4正常，真空断路器s1、s2均接通，真空断路器s1、s2的弹簧19的能量e1、e2为高值，机械开关s3接通。
64.如果在某个时刻t1商用交流电源4发生停电，则真空断路器s1、s2中的与上一次断开过的真空断路器s2不同的真空断路器s1断开，机械开关s3断开。
65.如果在时刻t2商用交流电源4恢复供电，则真空断路器s1的弹簧19释放从而真空断路器s1接通，机械开关s3接通。如果真空断路器s1的弹簧19释放，则立即开始使该弹簧19蓄积势能，该弹簧19的能量e1逐渐增大。在从时刻t2起经过了规定时间tc后的时刻t4，弹簧19的能量e1变为高值，真空断路器s1的弹簧19的势能蓄积完成。
66.如果在时刻t3商用交流电源4再次发生停电，则真空断路器s1、s2中的与上一次断开过的真空断路器s1不同的真空断路器s2断开，机械开关s3断开。
67.如果在时刻t5商用交流电源4再次恢复供电，则真空断路器s2的弹簧19释放从而真空断路器s2接通，机械开关s3接通。如果真空断路器s2的弹簧19释放，则立即开始使该弹簧19蓄积势能，该弹簧19的能量e2逐渐增大。在从时刻t5起经过了规定时间tc后的时刻t7，
弹簧19的能量e2变为高值，真空断路器s2的弹簧19的势能蓄积完成。
68.如图4所示，在本实施方式中，在使一个真空断路器(例如s1)断开和接通而该真空断路器s1的弹簧19正在蓄积势能的期间，使另一个真空断路器(在该情况下为s2)断开和接通(例如时刻t6～t10)。因而，即使在从恢复供电起停电、直到再次恢复供电为止的时间比规定时间tc短的情况下(例如时刻t7～t9)，也能够在恢复供电时刻t9使真空断路器s2接通。
69.因此，如图4所示，即使在商用交流电源4在短时间内重复进行停电和恢复供电的情况下，也能够在停电时使机械开关s3断开并在恢复供电时使机械开关s3接通，从而能够使机械开关s3(即真空断路器s1、s2)正常地动作。
70.图5是表示旁通电路1的结构的框图。在图5中，旁通电路1包括串联连接于一个端子1a与另一个端子1b之间的多级的交流开关21。第1级的交流开关21的一个端子21a与旁通电路1的一个端子1a连接。第2级以后的各交流开关21的一个端子21a与前一级的交流开关21的另一个端子12b连接，第2级以后的各交流开关21的另一个端子21b与后一级的交流开关21的一个端子12a连接。最终级的交流开关21的另一个端子21b与旁通电路1的另一个端子1b即输出端子t2(图1)连接。
71.多个交流开关21由控制装置3控制。在商用交流电源4正常时，多个交流开关21均接通，旁通电路1接通。在商用交流电源4停电时，多个交流开关21均断开，旁通电路1断开。
72.图6是表示交流开关21的结构的电路图。在图6中，交流开关21包括并联连接于一个端子21a与另一个端子21b之间的半导体开关22、缓冲电路23以及可变电阻26。
73.半导体开关22包括igbt q1、q2和二极管d1、d2。igbt q1、q2的集电极彼此连接，igbt q1、q2的发射极分别与端子21a、21b连接。二极管d1、d2分别与igbt q1、q2反向并联连接。igbt q1、q2各自的接通和断开由控制装置3控制。
74.在商用交流电源4正常时，在从商用交流电源4供给的交流电压vi是正电压的期间，igbt q1、q2的栅极分别为“l”电平和“h”电平。由此，igbt q1、q2分别成为断开状态和接通状态，电流从一个端子21a经由二极管d1和igbt q2流向另一个端子21b。
75.另外，在商用交流电源4正常时，在从商用交流电源4供给的交流电压vi是负电压的期间，igbt q1、q2的栅极分别为“h”电平和“l”电平。由此，igbt q1、q2分别成为接通状态和断开状态，电流从另一个端子21b经由二极管d2和igbt q1流向一个端子21a。因而，在商用交流电源4正常时，半导体开关22接通。
76.另外，在商用交流电源4停电时，igbt q1、q2的栅极均为“l”电平，igbt q1、q2均断开。因而，在商用交流电源4停电时，半导体开关22断开。
77.如专利文献1所记载的那样，还存在利用彼此反向并联连接的一对晶闸管来构成旁通电路的方法。但是，在该方法中，在流过晶闸管的电流变为0a之前晶闸管不会断开，因此旁通电路的切断时间变长。
78.与此相对，在本实施方式中，使用包括igbt q1、q2和二极管d1、d2的半导体开关22来构成旁通电路1，因此能够使旁通电路1的切断时间变短。但是，该半导体开关22与晶闸管相比具有易受浪涌电压的影响的缺点。因此，在本实施方式中，对半导体开关22分别并联连接缓冲电路23和可变电阻26。
79.缓冲电路23包括串联连接于端子21a、21b之间的电阻元件24和电容器25。如果在
半导体开关22中正在流通电流的情况下使半导体开关22突然断开，则由于自感而在端子21a、21b间产生浪涌电压。缓冲电路23通过抑制这种浪涌电压来保护半导体开关22。
80.可变电阻26连接于端子21a、21b间。在端子21a、21b间的电压比阈值电压低的情况下，可变电阻26的电阻值为高值。如果端子21a、21b间的电压超过阈值电压，则可变电阻26的电阻值成为低值。因而，能够防止端子21a、21b间的电压超过阈值电压，从而防止半导体开关22被浪涌电压损坏。
81.因而，在本实施方式中，由于使用包括igbt q1、q2和二极管d1、d2的半导体开关22来构成旁通电路1，因此与通过一对晶闸管来构成旁通电路的情况相比，能够在商用交流电源4发生停电的情况下使旁通电路1迅速断开，在短时间内将商用交流电源4与负载5之间切断。另外，由于对半导体开关22分别并联连接了缓冲电路23和可变电阻26，因此能够防止半导体开关22被浪涌电压损坏。
82.但是，包括串联连接的电阻元件24和电容器25的缓冲电路23传递交流电压。因而，在商用交流电源4停电时，即使在已使半导体开关22断开的情况下，通过电力转换器2(图1)生成的交流电压vo也经由多级的缓冲电路23传递到旁通电路1的一个端子1a。
83.另外，真空断路器s1、s2的切断时间比半导体开关22的切断时间长，因此在真空断路器s1或s2尚未断开的情况下，通过电力转换器2生成的交流电压vo经由多级的缓冲电路23和真空断路器s1、s2传递到输入端子t1。
84.在该情况下，存在以下担忧：虽然实际上商用交流电源4停电，但是基于输入端子t1的交流电压vi判断为商用交流电源4已恢复，真空断路器s1、s2和旁通电路1接通，电力转换器2的直流-交流转换动作停止。如果电力转换器2的直流-交流转换动作停止，则停止从电力转换器2输出交流电压vo，从而再次判断为商用交流电源4发生了停电。
85.因而，会重复来自电力转换器2的交流电压vo的输出和停止，负载5不能正常地运转。因此，在本实施方式中，控制装置3在商用交流电源4发生停电起经过了规定时间td之后判断商用交流电源4是否已恢复供电。规定时间td设定为比使真空断路器s1、s2的各个断开所需的切断时间长的时间。接着，说明实现这种恢复供电检测方法的结构。
86.图7是表示控制装置3的结构的框图。在图7中，控制装置3包括电压检测器30～32、停电检测器33、恢复供电检测器34以及控制部35。电压检测器30检测输入端子t1的交流电压vi的瞬时值，输出表示其检测值的信号φ30。电压检测器31检测输出端子t2的交流电压vo的瞬时值，输出表示其检测值的信号φ31。电压检测器32检测电池端子t3的直流电压vb的瞬时值，输出表示其检测值的信号φ32。
87.停电检测器33比较电压检测器30的输出信号φ30所表示的交流电压vi的有效值与下限值之间的高低，基于比较结果来输出停电检测信号φ33。在交流电压vi的有效值比下限值高的情况下，停电检测信号φ33设为非激活化电平的“h”电平。在交流电压vi的有效值下降为比下限值低的情况下，停电检测信号φ33设为激活化电平的“l”电平。
88.恢复供电检测器34在停电检测信号φ33从“h”电平下降为“l”电平起经过规定时间td之后比较电压检测器30的输出信号φ30所表示的交流电压vi的有效值与下限值之间的高低，基于比较结果来输出恢复供电检测信号φ34。在交流电压vi的有效值比下限值低的情况下，恢复供电检测信号φ34设为非激活化电平的“l”电平。在交流电压vi的有效值上升为比下限值高的情况下，恢复供电检测信号φ34设为激活化电平的“h”电平。
89.控制部35基于电压检测器30～32的输出信号φ30～φ32、停电检测信号φ33、以及恢复供电检测信号φ34来控制真空断路器s1、s2、旁通电路1、以及电力转换器2。
90.图8是表示图7所示的控制装置3的动作的时序图。在图8中，(a)示出了输入端子t1的交流电压vi的有效值，(b)示出了输出端子t2的交流电压vo的有效值，(c)示出了停电检测信号φ33的波形，(d)示出了恢复供电检测信号φ34的波形，(e)示出了真空断路器s1的接通和断开状态，(f)示出了真空断路器s2的接通和断开状态。
91.在图8中，设为在初始状态下，商用交流电源4正常，真空断路器s1、s2和旁通电路1均接通。此时，交流电压vi从商用交流电源4经由真空断路器s1、s2和旁通电路1供给到输出端子t2，交流电压vi、vo均为高值。另外，停电检测信号φ33是非激活化电平的“h”电平，恢复供电检测信号φ34是激活化电平的“h”电平。
92.如果在某个时刻t1商用交流电源4发生停电，则交流电压vi、vo下降为低值，停电检测信号φ33成为激活化电平的“l”电平，并且恢复供电检测信号φ34成为非激活化电平的“l”电平。
93.如果停电检测信号φ33成为激活化电平的“l”电平，则控制部35使旁通电路1的各半导体开关22断开，并向与上一次断开过的真空断路器(假设为s2)不同的真空断路器s1输出断开指令信号s1off(图2)，使电力转换器2执行直流-交流转换动作。真空断路器s1响应于断开指令信号s1off来开始切断动作，在经过切断时间后的时刻t2断开。
94.电力转换器2按照来自控制部35的指令，将电池6的直流电压vb转换为交流电压vo而输出到输出端子t2。该交流电压vo供给到负载5，另一方面，该交流电压vo经由旁通电路1所包括的多个缓冲电路23(图6)和真空断路器s1、s2传递到输入端子t1，作为交流电压vi而被电压检测器30检测，停电检测信号φ33成为非激活化电平的“h”电平(时刻t1～t2)。
95.如果在该期间(时刻t1～t2)内恢复供电检测器34基于电压检测器30的输出信号φ30来判断商用交流电源4是否已恢复供电，则会导致虽然实际上电源尚未恢复供电但是误认为电源已恢复供电。因此，本实施方式的恢复供电检测器34在从停电起经过规定时间td为止的期间(时刻t1～t3)停止电源是否已恢复供电的判断，在从停电(时刻1)起经过了规定时间td后的时刻t3开始电源是否已恢复供电的判断。该规定时间td比真空断路器s1的切断时间长，因此在时刻t3真空断路器s1断开。
96.如果真空断路器s1断开(时刻t2)，则电力转换器2的交流输出电压vo不再传递至输入端子t1，交流电压vi减少为低值，停电检测信号φ33成为激活化电平的“l”电平。在时刻t3，重新开始恢复供电检测器34对电源是否已恢复的判断，恢复供电检测信号φ34维持非激活化电平的“l”电平。
97.如果在时刻t4商用交流电源4恢复供电，则从商用交流电源4供给的交流电压vi上升为高值。如果交流电压vi上升为高值，则停电检测信号φ33成为非激活化电平的“h”电平，恢复供电检测信号φ34成为激活化电平的“h”电平。
98.如果恢复供电检测信号φ34成为“h”电平，则控制部35以使交流电压vo的相位与交流电压vi的相位一致的方式控制电力转换器2。如果交流电压vo、vi的相位一致，则控制部35使旁通电路1接通，并且向真空断路器s1输出接通指令信号s1on(图2)。如果真空断路器s1接通(时刻t5)，则从商用交流电源4经由真空断路器s1、s2和旁通电路1向负载5供给交流电力。控制部35使电力转换器2执行交流-直流转换动作。
99.如以上那样，在本实施方式中，使用包括igbt q1、q2和二极管d1、d2的半导体开关22来构成旁通电路1，因此与使用一对晶闸管来构成旁通电路的情况相比，能够在商用交流电源4发生停电时将旁通电路1迅速切断，从而将商用交流电源4与负载5迅速切断。
100.另外，在输入端子t1与旁通电路1的一个端子1a之间串联连接2个真空断路器s1、s2，在商用交流电源4正常时，使2个真空断路器s1、s2均接通，在商用交流电源4停电时，使与上一次停电时断开过的真空断路器(例如s1)不同的真空断路器(在该情况下为s2)断开。因而，能够防止在商用交流电源4停电时电力转换器2的交流输出电压经由旁通电路1而出现在输入端子t1，从而防止不间断电源装置的误动作。
101.而且，由于从商用交流电源4发生停电起经过规定时间td(图8)之后判断是否已恢复供电，因此能够防止检测到从电力转换器2经由旁通电路1和真空断路器s2、s1供给的交流电压而误判断为已恢复供电。
102.另外，由于使与在上一次停电和恢复供电时进行过断开和接通动作的真空断路器(例如s1)不同的、弹簧19已经蓄积了势能的真空断路器(在该情况下为s2)断开，因此能够在商用交流电源4已恢复供电的情况下使真空断路器s1、s2迅速接通。另外，由于不使用昂贵的高速机械开关而使用廉价的真空断路器s1、s2，因此能够实现装置的低成本化。因而，能够实现高速且稳定地进行动作的低价的不间断电源装置。
103.此外，在本实施方式中，在输入端子t1与旁通电路1的一个端子1a之间串联连接了2个真空断路器s1、s2，但是不限于此，也可以在输入端子t1与旁通电路1的一个端子1a之间串联连接n个(n为3以上的整数)真空断路器。在该情况下，在发生了n次停电和恢复供电的情况下，只要使n个真空断路器逐个地依次断开和接通即可。
104.图9是表示实施方式的变更例的电路图，是与图6对比的图。参照图9，本变更例与实施方式的不同点在于，半导体开关22被置换为半导体开关22a。半导体开关22a包括igbt q1、q2和二极管d1、d2。igbt q1、q2的发射极彼此连接，igbt q1、q2的集电极分别与端子21a、21b连接。二极管d1、d2分别与igbt q1、q2反向并联连接。igbt q1、q2各自的接通和断开由控制装置3控制。
105.在商用交流电源4正常时，在从商用交流电源4供给的交流电压vi是正电压的期间，igbt q1、q2的栅极分别为“h”电平和“l”电平。由此，igbt q1、q2分别成为接通状态和断开状态，电流从一个端子21a经由igbt q1和二极管d2流向另一个端子21b。
106.另外，在商用交流电源4正常时，在从商用交流电源4供给的交流电压vi是负电压的期间，igbt q1、q2的栅极分别为“l”电平和“h”电平。由此，igbt q1、q2分别成为断开状态和接通状态，电流从另一个端子21b经由igbt q2和二极管d1流向一个端子21a。因而，在商用交流电源4正常时，半导体开关22a接通。
107.另外，在商用交流电源4停电时，igbt q1、q2的栅极均为“l”电平，igbt q1、q2均断开。因而，在商用交流电源4停电时，半导体开关22a断开。
108.在该变更例中，也得到与实施方式相同的效果。其它结构和动作与实施方式相同，因此不重复其说明。
109.应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示性的而不是限制性的。本发明是由权利要求书表示，而不是由上述的说明表示，意图包括与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。
110.附图标记说明
111.t1：输入端子；t2：输出端子；t3：电池端子；s1、s2：真空断路器；1：旁通电路；2：电力转换器；3：控制装置；4：商用交流电源；5：负载；6：电池；10：真空阀；11、12：电极；13、14：导体；15、16：外部端子；17：操作杆；18：操作机构部；19：弹簧；20：驱动部；21：交流开关；22、22a：半导体开关；23：缓冲电路；24：电阻元件；25：电容器；26：可变电阻；q1、q2：igbt；d1、d2：二极管；30～32：电压检测器；33：停电检测器；34：恢复供电检测器；35：控制部。