技術分野
例えばデータセンターに設備されて、マルチノードサーバを構成する複数台のサーバ(負荷機器)に電力を供給する電源システムを省スペースで構築することのできる無停電電源装置
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
しかしながら図13に示す高電圧直流給電システムにおいては、前記電源分配器2における遮断器2aとして高電圧直流電力を遮断する上で大型のものが必要である。即ち、一般的には機械式接点の遮断器による直流の高電圧・大電流の遮断は困難であり、同じ定格の交流の電圧・電流を遮断する機械式接点の遮断器に比較して前記遮断器2aが大幅に大型化する。これ故、設備コスト増大の要因となる。その上、メンテナンス頻度の高い前記サーバラック内に前記高電圧直流電力を引き込むためには、その直流電圧(DC400V)に対する感電対策も必要となる。
この点、図14に示す直流給電システムにおいては、前記サーバラック内に引き込む直流電力の電圧がDC48Vと低いので、該直流電圧(48V)に対する感電の影響は少ない。しかしこの直流給電システムでは低電圧の直流大電流を取り扱うので、配電線等の導体における損失や発熱を低減する為の配慮が必要である。更には前述した遮断器2aについても大電流に対応し得る大型のものが必要となる。この為、その設備コストの増大を招来することが否めない。
また前記データセンターにおいては、通常、数百kW以上の大容量で大型の無停電電源装置1を集中配置し、前述したように系統電源に介装している。この為、前記データセンターにおける前記無停電電源装置1の設置に要するスペースが大きな割合を占める。しかも前記無停電電源装置1に不具合が生じた際の影響が前記全てのサーバ(負荷装置)4に普及することが否めず、信頼性低下の要因ともなっている。また前述した特許文献2,3にそれぞれ開示される技術では、バッテリを並列接続してその容量を増設するには複数の無停電電源装置を並列に用いることが必要であり、そのシステム構成が大掛かりになると言う不具合がある。
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、例えば複数台のサーバからなる負荷機器に電力を供給する電源システムを省スペースでコンパクトに、しかも要求される電力容量に応じて簡易に構築することのできる無停電電源装置を提供することにある。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
上述した目的を達成するべく本発明に係る無停電電源装置は、
交流電力を変換して負荷機器に給電する直流電圧を生成する電源回路部を所定寸法の筐体に収納した電源ユニットと、
この電源ユニットに並べて設けられて直流電力を蓄電すると共に、蓄電した直流電力を放電させて前記負荷機器に給電する直流電圧を生成するバッテリ回路部を前記電源ユニットと同一寸法の筐体に収納したバッテリユニットと、
前記電源・・・ 続きを
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【発明の効果】
上述した構成の無停電電源装置によれば、電源ユニットとバッテリユニットとを個別に構成し、これらの電源ユニットおよびバッテリユニットをそれぞれラックに収納して電源回路部とバッテリ回路部とを並列に接続するだけなので拡張性に富み、負荷の仕様に応じた電源システムを容易に構築することができる。しかも電源ユニットに並列接続するバッテリユニットを容易に増設して、その電力容量を高めることも容易である。
また無停電電源装置を構成する前記電源ユニットとバッテリユニットとを、例えば複数台の負荷装置(サーバ)を収納するラックの空きスペースを利用して設備することが可能である。従って大容量の無停電電源装置を系統電源に集中配置する従来の電源システムのように、データセンターに前記無停電電源装置を設置する為の専用スペースを確保する必要がなく、コンパクトに電源システムを構築することができる。更には前記電源回路部および前記バッテリ回路部をそれぞれ個別に同一寸法の筐体に収納して前記電源ユニットおよび前記バッテリユニットをそれぞれ構成するので、前記電源ユニットおよび前記バッテリユニットをそれぞれ所定の、電力容量を有するユニットとして安価に構築することができる。従って無停電電源装置としても、全体的に安価に構築することが可能となる。
また複数の無停電電源装置間において、例えば負荷状況に応じて前記バッテリユニットを運用して前記電源ユニットの変換効率を高めたり、前記交流電力量の低下を補償すること等も可能となる。更には前記電源ユニットおよび前記バッテリユニットを個々に交換したり、また個々にメンテンスすることも可能となるので、その保守管理が簡単である等の利点もある。故に本発明によれば電源システム全体の高効率化と省スペース化を図ると共に、その設備コストを抑えることができる等の効果を奏し得る無停電電源装置を提供することができる。
この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】 本発明の一無停電電源装置を備えて構築される電源システムの概略構成図。
【図2】 図1に示す無停電電源装置のサーバラックへの装着形態の例を示す図。
【図3】 三相交流電力を入力する場合の無停電電源装置のサーバラックへの装着形態の例を示す図。
【図4】 単相交流を入力する無停電電源装置の拡張例を示す図。
【図5】 三相交流を入力する無停電電源装置の拡張例を示す図。
【図6】 サーバラックに設けられる接続構造体の概略的な構成例を示す図。
【図7】 コネクタにおける電源系端子構造の一例を示す図。
【図8】 太陽光発電装置にて得られる直流電力を蓄電する補助バッテリユニットの構成例を示す図。
【図9】 風力発電装置にて得られる直流電力を蓄電する補助バッテリユニットの構成例を示す図。
【図10】 補助バッテリユニットに設けられる交流電力出力回路の構成例を示す図。
【図11】 電源ユニットおよびバ ッテリユニットにそれぞれ設けられるファン装置と管理ユニットの構成例を示す図。
【図12】 複数のサーバを備えたデータセンターにおける従来一般的な電源システムの概略構成図。
【図13】 高電圧の直流給電系を構築した従来の電源システムの要部概略構成図。
【図14】 低電圧の直流給電系を構築した従来の電源システムの要部概略構成図。
10 無停電電源装置
20 電源ユニット
21 電源回路部
22 AC/DC変換器
23 DC/DC変換器
28 ファン装置
30 バッテリユニット
31 バッテリ回路部
32 バッテリ
33,35 DC/DC変換器
34 AC/DC変換器
38 ファン装置
40 サーバラック
41 接続構造体
42 交流電源ライン
43 直流電力ライン
44 コネクタ
45 端子部
50 管理ユニット
60,70 補助バッテリユニット
61,71 バッテリ
62,63,64,73,74,75 DC/DC変換器
72 AC/DC変換器
65,76 DC/AC変換器
100 電源システム
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