(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-01-11
(54)【発明の名称】ＵＰＳモジュール及びそのＵＰＳモジュールの制御方法
(51)【国際特許分類】
H02J 9/06 20060101AFI20221228BHJP
【ＦＩ】
H02J9/06 120
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022527179
(86)(22)【出願日】2020-03-18
(85)【翻訳文提出日】2022-05-11
(86)【国際出願番号】 KR2020003677
(87)【国際公開番号】W WO2021095999
(87)【国際公開日】2021-05-20
(31)【優先権主張番号】10-2019-0145256
(32)【優先日】2019-11-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】593121379
【氏名又は名称】エルエス、エレクトリック、カンパニー、リミテッド
【氏名又は名称原語表記】ＬＳ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】１２７，ＬＳ－ｒｏ，Ｄｏｎｇａｎ－ｇｕ，Ａｎｙａｎｇ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】100140822
【弁理士】
【氏名又は名称】今村 光広
(72)【発明者】
【氏名】イ，ユンミン
【テーマコード（参考）】
5G015
【Ｆターム（参考）】
5G015FA02
5G015GB03
5G015GB06
5G015JA52
5G015JA60
(57)【要約】
本発明は、商用電源の電流を変換する交流－直流コンバータと、バッテリの電流を変換する直流－直流コンバータと、前記交流－直流コンバータの出力端と前記直流－直流コンバータの出力端が、所定のバス電圧を有するリンクコンデンサを介して接続される共通出力端と、前記共通出力端と負荷間の電路を開路又は閉路する第１遮断部と、前記商用電源と前記交流－直流コンバータ間の電路を開路又は閉路する第２遮断部と、前記バッテリと前記直流－直流コンバータ間の電路を開路又は閉路する第３遮断部と、ＵＰＳモジュールの起動時に前記共通出力端と負荷を接続し、前記リンクコンデンサを充電し、前記バス電圧が形成されると、前記第２遮断部及び前記第３遮断部を順次閉路する制御部とを含むことを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ＵＰＳ（Uninterruptible Power Supply）モジュールであって、商用電源の交流電流を直流電流に変換する交流－直流コンバータと、
バッテリの直流電流を異なる電圧の直流電流に変換する直流－直流コンバータと、
前記交流－直流コンバータの出力端と前記直流－直流コンバータの出力端が、所定のバス電圧を有するリンクコンデンサを介して接続される共通出力端と、
前記共通出力端と負荷間に形成され、前記共通出力端と負荷間の電路を開路又は閉路する第１遮断部と、
前記商用電源と前記交流－直流コンバータ間の電路を開路又は閉路する第２遮断部と、
前記バッテリと前記直流－直流コンバータ間の電路を開路又は閉路する第３遮断部と、
前記リンクコンデンサを充電する初期充電部と、
前記ＵＰＳモジュールの起動時に前記第１遮断部を閉路して前記共通出力端と負荷を接続し、前記初期充電部を制御して前記リンクコンデンサを充電し、前記リンクコンデンサの充電により前記バス電圧が形成されると、前記第２遮断部及び前記第３遮断部を順次閉路する制御部とを含むことを特徴とするＵＰＳモジュール。
【請求項2】
前記初期充電部は、交流電流が入力されて前記リンクコンデンサを充電する第１充電部と、
直流電流が入力されて前記リンクコンデンサを充電する第２充電部とを含むことを特徴とする、請求項１に記載のＵＰＳモジュール。
【請求項3】
前記第１充電部は、前記商用電源から供給される多相の交流電流のいずれか１相の電流が入力されて前記リンクコンデンサを充電するように形成され、
前記第２充電部は、
前記負荷に接続される前記ＵＰＳモジュールの出力端のうち正極電流が入力されて前記リンクコンデンサを充電するように形成されることを特徴とする、請求項２に記載のＵＰＳモジュール。
【請求項4】
前記制御部は、前記ＵＰＳモジュールの起動時に、負荷に供給される直流電流がある状態であるか否かによって異なる充電部により前記リンクコンデンサが充電されるように前記初期充電部を制御することを特徴とする、請求項２に記載のＵＰＳモジュール。
【請求項5】
前記制御部は、前記ＵＰＳモジュールの起動時に、
他のＵＰＳモジュールから前記負荷に供給される電流がない場合は、前記第１充電部により前記リンクコンデンサが充電されるように前記初期充電部を制御し、
他のＵＰＳモジュールから前記負荷に供給される電流がある場合は、前記第２充電部により前記リンクコンデンサが充電されるように前記初期充電部を制御することを特徴とする、請求項４に記載のＵＰＳモジュール。
【請求項6】
前記制御部は、前記第２遮断部が閉路されて前記商用電源と前記交流－直流コンバータ間の電路が接続されると、前記第３遮断部が閉路される前に前記初期充電部をオフ(off)にしてリンクコンデンサの電流供給を中断し、
前記初期充電部がオフになると、前記第３遮断部を閉路して前記バッテリと前記直流－直流コンバータ間の電路を接続することを特徴とする、請求項１に記載のＵＰＳモジュール。
【請求項7】
前記制御部は、前記第１遮断部と前記第２遮断部が両方とも閉路された場合、前記直流－直流コンバータを待機状態に駆動し、
前記第１遮断部が閉路された状態で前記第２遮断部が開路された場合、前記バッテリの直流電流を変換して前記バス電圧を有する直流電流にするように前記直流－直流コンバータを制御することを特徴とする、請求項１に記載のＵＰＳモジュール。
【請求項8】
前記リンクコンデンサの充電電圧を放電する放電部をさらに含み、前記制御部は、
前記第１遮断部～前記第３遮断部が全て開路されると、前記放電部を前記リンクコンデンサに接続して前記リンクコンデンサに充電された電流を放電させることを特徴とする、請求項１に記載のＵＰＳモジュール。
【請求項9】
ＵＰＳモジュールの制御方法であって、前記ＵＰＳモジュールの起動時に、前記ＵＰＳモジュールの出力端と負荷間に形成される第１遮断部を制御し、前記ＵＰＳモジュールの出力端と前記負荷を接続するステップと、
リンクコンデンサを充電する初期充電部を制御し、前記リンクコンデンサを所定のバス電圧まで充電するステップと、
前記リンクコンデンサが前記バス電圧まで充電されると、商用電源と前記商用電源から入力される交流電流を直流電流に変換する交流－直流コンバータ間に形成される第２遮断部を制御し、前記商用電源と前記交流－直流コンバータを接続するステップと、
前記商用電源と前記交流－直流コンバータが接続されると、前記初期充電部をオフにし、前記リンクコンデンサへの電流供給を中断するステップと、
前記交流－直流コンバータを制御し、前記商用電源の交流電流を変換して前記バス電圧に相当する電圧を有する直流電流にするステップと、
バッテリと前記バッテリから入力される直流電流を変換して前記バス電圧に相当する電圧を有する直流電流にする直流－直流コンバータ間に形成される第３遮断部を制御し、前記バッテリと前記直流－直流コンバータを接続するステップと、
前記直流－直流コンバータと前記バッテリが接続されると、前記直流－直流コンバータを待機状態に駆動するステップとを含むことを特徴とするＵＰＳモジュール制御方法。
【請求項10】
前記リンクコンデンサを所定のバス電圧まで充電するステップは、負荷に供給される直流電流があるか否かを判断するステップと、
前記判断の結果、前記負荷に供給される直流電流がある場合、前記負荷に供給される直流電流から前記リンクコンデンサを充電するように前記初期充電部を制御し、前記負荷に供給される直流電流がない場合、前記商用電源から供給される交流電流から前記リンクコンデンサを充電するように前記初期充電部を制御するステップとを含むことを特徴とする、請求項９に記載のＵＰＳモジュール制御方法。
【請求項11】
前記第２遮断部が開路されて前記商用電源が遮断されると、前記バッテリの直流電流を変換して前記バス電圧を有する直流電流にするように前記直流－直流コンバータを制御するステップと、前記直流－直流コンバータによりバッテリの電流が異なる電圧の直流電流に変換されると、前記商用電源が復旧したか否かをさらに検出するステップと、
前記商用電源が復旧すると、前記第１遮断部を閉路して前記商用電源と前記交流－直流コンバータを接続するステップと、
前記直流－直流コンバータを待機状態に復元するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載のＵＰＳモジュール制御方法。
【請求項12】
前記商用電源が復旧したか否かをさらに検出するステップは、前記バッテリの放電状態をさらに検出するステップと、
前記バッテリの放電状態に応じて前記第１遮断部を開路し、前記ＵＰＳモジュールの出力端を前記負荷から遮断するステップと、
前記第１遮断部が開路されると、前記第３遮断部を開路し、前記バッテリを前記直流－直流コンバータから遮断するステップと、
前記第３遮断部が開路されると、少なくとも１つの抵抗又は接地を有する放電部を前記リンクコンデンサに接続し、前記リンクコンデンサに充電された電圧を放電させるステップとを含むことを特徴とする、請求項１１に記載のＵＰＳモジュール制御方法。
【請求項13】
前記商用電源と前記交流－直流コンバータを接続するステップは、前記商用電源が復旧すると、前記初期充電部を制御し、前記リンクコンデンサを所定のバス電圧まで充電するステップと、
前記リンクコンデンサが前記バス電圧まで充電されると、前記第２遮断部を制御し、前記商用電源と前記交流－直流コンバータを接続するステップとを含むことを特徴とする、請求項１１に記載のＵＰＳモジュール制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無停電電源供給モジュール（UPS(Uninterruptible Power Supply) Module）及びその無停電電源供給モジュールの制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
現在は、技術の発達につれて産業システムが高度化する傾向にあり、そのような高度化した産業システムに応じて自動化及び高速化した産業機器が運用されている。
【0003】
このような産業機器の自動化及び高速化により、前記産業機器の電力を供給する電力系統に問題が生じると、停電による莫大な被害が発生する。また、前記電力系統の問題は電力が供給される産業機器自体の損傷をもたらすことがあるので、その被害はさらに大きくなる。
【0004】
よって、このような突然の停電や異常電流などの電力系統の問題が生じた場合に、所定量の電流が充電されたバッテリを用いて、負荷、すなわち産業機器に代替電力を供給するＵＰＳモジュールを導入することにより、商用電源の電力系統に異常が発生しても安定した電力を供給することができる。
【0005】
通常、このようなＵＰＳモジュールにおいては、商用電源に接続されて商用電源から供給される電流を負荷に供給する商用電源モジュールと、バッテリ電源に接続されてバッテリから供給される電流を負荷に供給するバッテリモジュールの二元化された構造を有するのが一般的である。このように二元化された構造を有するＵＰＳモジュールにおいて、商用電源モジュールとバッテリモジュールは、それぞれ独立した制御部により制御される。
【0006】
しかし、このように二元化されたモジュールが統合された形態で制御される場合、ＵＰＳモジュールの構造及び制御が複雑になるという問題がある。また、このように複雑な構造及び制御は、商用電源に問題が生じると、ＵＰＳモジュールが代替電源（バッテリ）に接続されるのに要する時間の遅延を誘発し、無瞬断電源供給を阻害する要素になるという問題がある。
【0007】
上記問題を解決するために、ＵＰＳモジュールを一元化してＵＰＳモジュールの構造及び制御を単純化する研究が現在盛んに行われている。
【0008】
一方、１つのＵＰＳモジュールを用いる場合、１つのＵＰＳモジュールが負荷に供給する電流を全て負担するので、電流負荷が高くなる。それだけでなく、１つのＵＰＳモジュールのみを用いる場合、ＵＰＳモジュールの整備又は故障時にはＵＰＳ機能を維持できないという問題がある。
【0009】
よって、電流負荷を低くし、いずれかのＵＰＳモジュールの故障又は整備時にもＵＰＳ機能が実現されるように、複数のＵＰＳモジュールが共に接続されるようにする研究が現在盛んに行われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明は、商用電源モジュールとバッテリモジュールが一元化されたＵＰＳモジュール、及びそのＵＰＳモジュールの制御方法を提供することを目的とする。
【0011】
また、本発明は、負荷に他のＵＰＳと共に接続されるＵＰＳモジュール、及びそのＵＰＳが他のＵＰＳに接続されるようにする、ＵＰＳモジュールの制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記目的又は他の目的を達成するための本発明の一態様によれば、本発明の実施形態によるＵＰＳモジュールは、商用電源の交流（AC: Alternating Current）電流を直流電流に変換する交流－直流コンバータと、バッテリの直流電流を異なる電圧の直流電流に変換する直流－直流コンバータと、前記交流－直流コンバータの出力端と前記直流－直流コンバータの出力端が、所定のバス電圧を有するリンクコンデンサを介して接続される共通出力端と、前記共通出力端と負荷間に形成され、前記共通出力端と負荷間の電路を開路又は閉路する第１遮断部と、前記商用電源と前記交流－直流コンバータ間の電路を開路又は閉路する第２遮断部と、前記バッテリと前記直流－直流コンバータ間の電路を開路又は閉路する第３遮断部と、前記リンクコンデンサを充電する初期充電部と、前記ＵＰＳモジュールの起動時に前記第１遮断部を閉路して前記共通出力端と負荷を接続し、前記初期充電部を制御して前記リンクコンデンサを充電し、前記リンクコンデンサの充電により前記バス電圧が形成されると、前記第２遮断部及び前記第３遮断部を順次閉路する制御部とを含むことを特徴とする。
【0013】
一実施形態において、前記初期充電部は、交流電流が入力されて前記リンクコンデンサを充電する第１充電部と、直流電流が入力されて前記リンクコンデンサを充電する第２充電部とを含むことを特徴とする。
【0014】
一実施形態において、前記第１充電部は、前記商用電源から供給される多相の交流電流のいずれか１相の電流が入力されて前記リンクコンデンサを充電するように形成され、前記第２充電部は、前記負荷に接続される前記ＵＰＳモジュールの出力端のうち正極電流が入力されて前記リンクコンデンサを充電するように形成されることを特徴とする。
【0015】
一実施形態において、前記制御部は、前記ＵＰＳモジュールの起動時に、負荷に供給される直流電流がある状態であるか否かによって異なる充電部により前記リンクコンデンサが充電されるように前記初期充電部を制御することを特徴とする。
【0016】
一実施形態において、前記制御部は、前記ＵＰＳモジュールの起動時に、他のＵＰＳモジュールから前記負荷に供給される電流がない場合は、前記第１充電部により前記リンクコンデンサが充電されるように前記初期充電部を制御し、他のＵＰＳモジュールから前記負荷に供給される電流がある場合は、前記第２充電部により前記リンクコンデンサが充電されるように前記初期充電部を制御することを特徴とする。
【0017】
一実施形態において、前記制御部は、前記第２遮断部が閉路されて前記商用電源と前記交流－直流コンバータ間の電路が接続されると、前記第３遮断部が閉路される前に前記初期充電部をオフ（off）にしてリンクコンデンサの電流供給を中断し、前記初期充電部がオフになると、前記第３遮断部を閉路して前記バッテリと前記直流－直流コンバータ間の電路を接続することを特徴とする。
【0018】
一実施形態において、前記制御部は、前記第１遮断部と前記第２遮断部が両方とも閉路された場合、前記直流－直流コンバータを待機（Stand by）状態に駆動し、前記第１遮断部が閉路された状態で前記第２遮断部が開路された場合、前記バッテリの直流電流を変換して前記バス電圧を有する直流電流にするように前記直流－直流コンバータを制御することを特徴とする。
【0019】
一実施形態において、前記リンクコンデンサの充電電圧を放電する放電部をさらに含み、前記制御部は、前記第１遮断部～前記第３遮断部が全て開路されると、前記放電部を前記リンクコンデンサに接続して前記リンクコンデンサに充電された電流を放電させることを特徴とする。
【0020】
上記目的又は他の目的を達成するための本発明の一態様によれば、本発明の実施形態によるＵＰＳモジュールの制御方法は、前記ＵＰＳモジュールの起動時に、前記ＵＰＳモジュールの出力端と負荷間に形成される第１遮断部を制御し、前記ＵＰＳモジュールの出力端と前記負荷を接続する第１ステップと、リンクコンデンサを充電する初期充電部を制御し、前記リンクコンデンサを所定のバス電圧まで充電する第２ステップと、前記リンクコンデンサが前記バス電圧まで充電されると、商用電源と前記商用電源から入力される交流電流を直流電流に変換する交流－直流コンバータ間に形成される第２遮断部を制御し、前記商用電源と前記交流－直流コンバータを接続する第３ステップと、前記商用電源と前記交流－直流コンバータが接続されると、前記初期充電部をオフにし、前記リンクコンデンサへの電流供給を中断する第４ステップと、前記交流－直流コンバータを制御し、前記商用電源の交流電流を変換して前記バス電圧に相当する電圧を有する直流電流にする第５ステップと、バッテリと前記バッテリから入力される直流電流を変換して前記バス電圧に相当する電圧を有する直流電流にする直流－直流コンバータ間に形成される第３遮断部を制御し、前記バッテリと前記直流－直流コンバータを接続する第６ステップと、前記直流－直流コンバータと前記バッテリが接続されると、前記直流－直流コンバータを待機状態に駆動する第７ステップとを含むことを特徴とする。
【0021】
一実施形態において、前記第２ステップは、負荷に供給される直流電流があるか否かを判断する第２－１ステップと、前記判断の結果、前記負荷に供給される直流電流がある場合、前記負荷に供給される直流電流から前記リンクコンデンサを充電するように前記初期充電部を制御し、前記負荷に供給される直流電流がない場合、前記商用電源から供給される交流電流から前記リンクコンデンサを充電するように前記初期充電部を制御する第２－２ステップとを含むことを特徴とする。
【0022】
一実施形態において、前記第２遮断部が開路されて前記商用電源が遮断されると、前記バッテリの直流電流を変換して前記バス電圧を有する直流電流にするように前記直流－直流コンバータを制御する第８ステップと、前記直流－直流コンバータによりバッテリの電流が異なる電圧の直流電流に変換されると、前記商用電源が復旧したか否かをさらに検出する第９ステップと、前記商用電源が復旧すると、前記第１遮断部を閉路して前記商用電源と前記交流－直流コンバータを接続する第１０ステップと、前記直流－直流コンバータを待機状態に復元する第１１ステップとをさらに含むことを特徴とする。
【0023】
一実施形態において、前記第９ステップは、前記バッテリの放電状態をさらに検出する第９－１ステップと、前記バッテリの放電状態に応じて前記第１遮断部を開路し、前記ＵＰＳモジュールの出力端を前記負荷から遮断する第９－２ステップと、前記第１遮断部が開路されると、前記第３遮断部を開路し、前記バッテリを前記直流－直流コンバータから遮断する第９－３ステップと、前記第３遮断部が開路されると、少なくとも１つの抵抗又は接地を有する放電部を前記リンクコンデンサに接続し、前記リンクコンデンサに充電された電圧を放電させる第９－４ステップとを含むことを特徴とする。
【0024】
一実施形態において、前記第１０ステップは、前記商用電源が復旧すると、前記初期充電部を制御し、前記リンクコンデンサを所定のバス電圧まで充電する第１０－１ステップと、前記リンクコンデンサが前記バス電圧まで充電されると、前記第２遮断部を制御し、前記商用電源と前記交流－直流コンバータを接続する第１０－２ステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0025】
以下、本発明によるＵＰＳモジュール及びそのＵＰＳモジュールの制御方法の効果について説明する。
【0026】
本発明の実施形態の少なくとも１つによれば、本発明は、１つの制御部により負荷が商用電源又はバッテリに接続されるように制御されるので、ＵＰＳモジュールの構造が単純になり、制御が容易になるという効果がある。
【0027】
また、本発明の実施形態の少なくとも１つによれば、本発明は、複数のＵＰＳモジュールが負荷に接続されるようにし、ＵＰＳモジュールが容易に着脱されるようにするので、いずれかのＵＰＳモジュールの故障又は整備時にもＵＰＳ機能が実現されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明の実施形態によるＵＰＳモジュールの各構成について説明するためのブロック図である。
【図3】本発明の実施形態によるＵＰＳモジュールにおいて初期起動が行われる動作過程を示すフローチャートである。
【図4】本発明の実施形態によるＵＰＳモジュールにおいて商用電源が遮断される場合の動作過程を示すフローチャートである。
【図5】本発明の実施形態による複数のＵＰＳモジュールが負荷に共に接続される回路構造を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、添付図面を参照して、本明細書に開示される実施形態について詳細に説明するが、同一又は類似の構成要素には同一又は類似の符号を付し、その説明は省略する。以下の説明で用いる構成要素の接尾辞である「モジュール」及び「部」は、明細書の作成を容易にするために付与又は混用されるものであり、それ自体が有意性や有用性を有するものではない。また、本明細書に開示される実施形態について説明するにあたり、関連する公知技術についての具体的な説明が本明細書に開示される実施形態の要旨を不明にする恐れがあると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。なお、添付図面は本明細書に開示される実施形態を容易に理解できるようにするためのものにすぎず、添付図面により本明細書に開示される技術的思想が限定されるものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変更、均等物又は代替物が本発明に含まれるものと理解されるべきである。
【0030】
第１、第２などのように序数を含む用語は、様々な構成要素を説明するために用いられるが、前記構成要素を限定するものではない。上記用語は一構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられる。
【0031】
ある構成要素が他の構成要素に「連結されている」又は「接続されている」と言及される場合、他の構成要素に直接連結又は接続されていることもあり、中間にさらに他の構成要素が存在することもあるものと解すべきである。それに対して、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されている」又は「直接接続されている」と言及される場合、中間にさらに他の構成要素が存在しないものと解すべきである。
【0032】
単数表現には、特に断らない限り複数表現が含まれる。
【0033】
本発明における「含む」、「有する」などは、明細書に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はそれらの組み合わせが存在することを示すものであり、１つ又はそれ以上の他の特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はそれらの組み合わせの存在又は付加可能性を予め排除するものではない。
【0034】
まず、図１は、本発明の実施形態によるＵＰＳモジュールの各構成について説明するためのブロック図である。
【0035】
図１に示すように、本発明の実施形態によるＵＰＳモジュール１０は、制御部１００と、制御部１００に接続され、制御部１００により制御されるＤＣ遮断部１１０と、ＡＣ遮断部１２０と、バッテリ遮断部１３０と、初期充電部１４０と、放電部１５０と、ＡＣ－ＤＣコンバータ１６０と、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７０とを含む。
【0036】
まず、ＤＣ遮断部１１０は、本発明の実施形態によるＵＰＳモジュール１０から負荷にＤＣ（Direct Current）電流が出力される出力端に形成される遮断部である。ＤＣ遮断部１１０は、ＵＰＳモジュールに異常が発生した場合に、その異常が発生したＵＰＳモジュールを負荷から遮断して負荷及び内部回路を保護するための直流遮断器を少なくとも１つ含む。
【0037】
一方、ＡＣ遮断部１２０は、商用電源から入力される交流電流（三相（Ｒ，Ｓ，Ｔ）の交流電流）に短絡などの異常状態が発生した場合に、前記商用電源を遮断して過電流やアークなどから内部回路を保護するための交流遮断器を少なくとも１つ含む。
【0038】
一方、バッテリ遮断部１３０は、バッテリに異常状態が発生した場合に、前記バッテリを遮断して過電流やアークなどから内部回路を保護するための直流遮断器を少なくとも１つ含む。
【0039】
一方、ＤＣ遮断部１１０、ＡＣ遮断部１２０又はバッテリ遮断部１３０に含まれる交流又は直流電流遮断器は、ＭＣＣＢ（Molded CirCuit Breaker）又はＡＣＢ（Air Circuit Breaker）を少なくとも１つ含む。また、以下の説明において、各遮断部は、オン（on）になると電路を閉路して電路を接続し、オフになると電路を開路して電路を短絡又は遮断するものとする。
【0040】
一方、ＡＣ－ＤＣコンバータ１６０は、商用電源に接続され、商用電源から入力される三相の交流電流を直流電流に変換するコンバータである。ＡＣ－ＤＣコンバータ１６０は、整流素子が複数接続されるブリッジ（bridge）整流回路を含む。前記整流素子は、ダイオード（diode）又はシリコン制御整流素子（SCR: Silicon Controlled Rectifier）である。以下の説明では、説明の便宜上、前記整流素子がダイオードであると仮定して説明する。
【0041】
また、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７０は、バッテリに接続され、バッテリから入力される１次電圧の直流電流を２次電圧の直流電流に変換するコンバータである。前記２次電圧は、１次電圧より高い電圧であり、ＡＣ－ＤＣコンバータ１６０から出力される直流電圧と同じ電圧である。この場合、ＡＣ－ＤＣコンバータ１６０の出力端電圧は、所定のバスリンク電圧であり、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７０は、バッテリから出力される高電圧電流を前記バスリンク電圧の電流に変換することにより、ＡＣ－ＤＣコンバータ１６０の出力端とＤＣ－ＤＣコンバータ１７０の出力端が互いに接続されるように形成される。
【0042】
一方、前記バスリンク電圧によりＡＣ－ＤＣコンバータ１６０の出力端とＤＣ－ＤＣコンバータ１７０の出力端が互いに接続されるように、本発明の実施形態によるＵＰＳモジュールは、ＤＣリンクコンデンサを含む。
【0043】
前記ＤＣリンクコンデンサの充電のために、本発明の実施形態によるＵＰＳモジュール１０は、初期充電部１４０を備える。初期充電部１４０は、コンデンサの安全な充電のために少なくとも１つの抵抗を含み、前記少なくとも１つの抵抗により前記ＤＣリンクコンデンサが充電される速度を調節し、前記コンデンサが安全に充電されるようにする。
【0044】
また、放電部１５０は、前述したように充電されたＤＣリンクコンデンサの電流を放電する。放電部１５０は、制御部１００の制御に応じる少なくとも１つの抵抗又は接地を含み、前記抵抗又は接地により前記ＤＣリンクコンデンサに充電された電流を安全に放電させる。
【0045】
一方、制御部１００は、接続される各構成部を順次制御してＵＰＳモジュール１０が負荷に接続されるようにし、商用電源及びバッテリを接続し、接続した商用電源又はバッテリから入力される交流電流又は直流電流を特定電圧の直流電流に変換して負荷に出力させる。
【0046】
このために、制御部１００は、初期充電部１４０を制御し、特定電圧に達するまで備えられるＤＣリンクコンデンサを充電し、前記ＤＣリンクコンデンサに充電された電圧に基づいてバッテリと商用電源が共に負荷に接続されるように、ＡＣ遮断部１２０及びＤＣ遮断部１１０、並びにＡＣ－ＤＣコンバータ１６０及びＤＣ－ＤＣコンバータ１７０を制御する。
【0047】
【0048】
図２に示すように、本発明の実施形態によるＵＰＳモジュール１０は、ＤＣ出力端ＤＣ＋、ＤＣ－を介して、負荷又は前記負荷に接続される電力変換部に、商用電源２００又はバッテリ２０１から供給される直流電流を供給する。また、供給された直流電流は、前記負荷に入力されるか、又は前記負荷に接続される電力変換部を介して再び交流電流に変換され、前記負荷の駆動源となる。
【0049】
前記負荷の駆動源となる直流電流を供給するために、ＵＰＳモジュール１０は、商用電源２００と、商用電源２００から入力される三相（Ｒ相，Ｓ相，Ｔ相）の交流電流を所定の電圧の直流電流に変換するＡＣ－ＤＣコンバータ１６０とを含む。また、ＡＣ－ＤＣコンバータ１６０と商用電源２００間には、商用電源２００の異常時にＡＣ－ＤＣコンバータ１６０及び内部回路を保護するＡＣ遮断部１２０を含む。
【0050】
ＡＣ遮断部１２０は、商用電源２００とＡＣ－ＤＣコンバータ１６０間の電路を閉路して商用電源２００とＡＣ－ＤＣコンバータ１６０を接続したり、開路して商用電源２００とＡＣ－ＤＣコンバータ１６０間の接続を遮断する。
【0051】
一方、ＡＣ－ＤＣコンバータ１６０の出力端には、少なくとも１つのＤＣリンクコンデンサ２１０が形成される。ここで、ＤＣリンクコンデンサ２１０は、初期充電部１４０に接続され、初期充電部１４０から供給される電流により特定電圧に達するまで充電される。
【0052】
一方、初期充電部１４０には、商用電源２００の三相交流電流のいずれか１相の電流（第１相の電流，例：Ｒ相電流）が入力される。また、前記第１相の電流をＤＣリンクコンデンサ２１０に供給してＤＣリンクコンデンサ２１０を充電する。
【0053】
より詳細には、初期充電部１４０は、スイッチと、少なくとも１つの整流素子（例：ダイオード）とを含み、前記商用電源（第１相）とＤＣリンクコンデンサ２１０間の電路を制御部１００の制御に応じて閉路又は開路することにより、前記整流素子により整流された前記第１相の電流をＤＣリンクコンデンサ２１０に供給するか、又は前記第１相電流がＤＣリンクコンデンサ２１０に供給されるのを遮断する。
【0054】
ここで、ＤＣリンクコンデンサ２１０は、放電部１５０をさらに含む。放電部１５０は、ＤＣリンクコンデンサ２１０に接続され、少なくとも１つの抵抗又は接地を含む。また、制御部１００の制御に応じてＤＣリンクコンデンサ２１０と前記抵抗又は接地間の電路を閉路し、ＤＣリンクコンデンサ２１０と前記抵抗又は接地を接続すると、ＤＣリンクコンデンサ２１０に充電された電流を前記抵抗又は接地により放電する。
【0055】
さらに、本発明の実施形態によるＵＰＳモジュール１０は、バッテリ２０１と、バッテリ２０１から入力される第１電圧の直流電流を所定の第２電圧の直流電流に変換するＤＣ－ＤＣコンバータ１７０とを含む。さらに、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７０とバッテリ２０１間には、バッテリ２０１の異常時にＤＣ－ＤＣコンバータ１７０及び内部回路を保護するバッテリ遮断部１３０を含む。
【0056】
バッテリ遮断部１３０は、バッテリ２０１とＤＣ－ＤＣコンバータ１７０間の電路を閉路してバッテリ２０１とＤＣ－ＤＣコンバータ１７０を接続したり、開路してバッテリ２０１とＤＣ－ＤＣコンバータ１７０間の接続を遮断する。
【0057】
一方、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７０の出力端は、ＤＣリンクコンデンサ２１０（又は放電部１５０が備えられるＤＣリンクコンデンサ２１０）が形成されるＡＣ－ＤＣコンバータ１６０の出力端に接続され、共通出力端を形成する。
【0058】
一方、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７０の出力電圧である前記第２電圧は、初期充電部１４０により充電が行われるＤＣリンクコンデンサ２１０の充電電圧と同じ電圧である。この場合、ＤＣリンクコンデンサ２１０の充電電圧がＤＣバス電圧となり、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７０の出力電圧が前記ＤＣバス電圧に達すると、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７０の出力端とＡＣ－ＤＣコンバータ１６０の出力端が互いに接続される。よって、共通出力端を介して商用電源２００とバッテリ２０１が負荷に同時に接続される。
【0059】
一方、前記共通出力端とＤＣ出力端ＤＣ＋、ＤＣ－間には、ＤＣ遮断部１１０が備えられる。ＤＣ遮断部１１０は、ＵＰＳモジュール１０の異常時に、ＵＰＳモジュール１０の出力端（ＤＣ出力端：ＤＣ＋，ＤＣ－）と負荷間を遮断し、負荷及び内部回路を保護する。
【0060】
ＤＣ遮断部１１０は、共通出力端とＤＣ出力端ＤＣ＋、ＤＣ－間の電路を閉路して前記共通出力端とＤＣ出力端ＤＣ＋、ＤＣ－を接続したり、開路して前記共通出力端とＤＣ出力端ＤＣ＋、ＤＣ－間の接続を遮断する。
【0061】
【0062】
図３に示すように、本発明の実施形態によるＵＰＳモジュール１０の制御部１００は、商用電源２００とバッテリ２０１がどちらも負荷から分離された状態で、まずＤＣ遮断部１１０をオンにする。そうすると、ＤＣリンクコンデンサ２１０が形成されるＡＣ－ＤＣコンバータ１６０の出力端とＤＣ－ＤＣコンバータ１７０の出力端が接続される共通出力端が、負荷又は前記負荷の電力変換部に接続されるＤＣ出力端ＤＣ＋、ＤＣ－に接続される（Ｓ３００）。
【0063】
一方、ステップＳ３００により共通出力端が前記ＤＣ出力端に接続されると、制御部１００は、まず初期充電部１４０をオンにし、商用電源２００（第１相）とＤＣリンクコンデンサ２１０間の電路を接続する。そうすると、前記第１相の電流がＤＣリンクコンデンサ２１０に供給され、ＤＣリンクコンデンサ２１０が充電される（Ｓ３０１）。
【0064】
そして、ＤＣリンクコンデンサ２１０の充電電圧が所定の電圧、すなわちＤＣリンクバス電圧に達すると、制御部１００は、まずＡＣ遮断部１２０をオンにする（Ｓ３０２）。そうすると、ＡＣ遮断部１２０により商用電源２００とＡＣ－ＤＣコンバータ１６０が互いに接続されるので、商用電源２００の電流、すなわち三相の交流電流がＡＣ－ＤＣコンバータ１６０に供給される。
【0065】
そして、ＡＣ－ＤＣコンバータ１６０に商用電源２００の電流が供給されると、制御部１００は、初期充電部１４０をオフにし、ＤＣリンクコンデンサ２１０と商用電源２００（第１相）間の接続を遮断する。そうすると、ＤＣリンクコンデンサ２１０への電流供給が中断される。
【0066】
そして、制御部１００は、ＡＣ－ＤＣコンバータ１６０を制御し、商用電源２００から入力される電流を所定の電圧の直流電流に変換する（Ｓ３０３）。ここで、前記所定の電圧は前記ＤＣリンクバス電圧であり、この場合、ＤＣリンクコンデンサ２１０を介して前記ＤＣリンクバス電圧と同じ電圧を有する直流電流が出力される。そして、ＡＣ－ＤＣコンバータ１６０から出力されるＤＣリンクバス電圧の電流は、ＤＣ遮断部１１０を介してＤＣ出力端ＤＣ＋、ＤＣ－に導通する。そして、ＤＣ出力端ＤＣ＋、ＤＣ－を介して負荷又は負荷の電力変換部に供給される。
【0067】
一方、ＡＣ－ＤＣコンバータ１６０が駆動されると、制御部１００は、バッテリ遮断部１３０をオンにする（Ｓ３０４）。そうすると、バッテリ遮断部１３０を介してバッテリ２０１とＤＣ－ＤＣコンバータ１７０が互いに接続されるので、バッテリ２０１の直流電流がＤＣ－ＤＣコンバータ１７０に供給される。
【0068】
そうすると、制御部１００は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７０が待機状態に駆動されるように、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７０を制御する（Ｓ３０５）。そして、制御部１００は、商用電源２００からの電流供給が遮断されているか否かに応じて、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７０が電流変換を行うように制御する。
【0069】
すなわち、制御部１００は、商用電源２００から異常なく電流が供給されている場合は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７０を待機状態に駆動し、商用電源２００の異常や障害などにより商用電源２００からの電流供給が遮断されている場合は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７０を駆動し、バッテリ２０１の電流（１次電圧を有する電流）を変換して前記ＤＣリンクバス電圧を有する電流にする。
【0070】
そうすると、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７０で変換された直流電流は、共通出力端及びＤＣ遮断部１１０を介してＤＣ出力端ＤＣ＋、ＤＣ－に導通し、ＤＣ出力端ＤＣ＋、ＤＣ－を介して負荷又は負荷の電力変換部に供給される。
【0071】
【0072】
例えば、過電流などの電力異常が発生したり、商用電源２００の系統に障害が発生した場合、ＡＣ遮断部１２０は、オフになり、商用電源２００とＡＣ－ＤＣコンバータ１６０間の接続を遮断する。そうすると、制御部１００は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７０を駆動し、バッテリ２０１から供給される直流電流をＤＣリンクバス電圧の電流に変換する（Ｓ４００）。そうすると、前述したように、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７０で変換された直流電流は、ＤＣ遮断部１１０を介して負荷又は負荷の電力変換部に供給される。
【0073】
このように、負荷に供給される電流がバッテリ２０１から供給される場合、制御部１００は、バッテリ２０１の残余電力を検出する。例えば、制御部１００は、バッテリ２０１の電圧を測定し、測定した電圧に基づいてバッテリ２０１の放電状態を判断する（Ｓ４０１）。
【0074】
ステップＳ４０１の判断の結果、バッテリ２０１の残余電圧が所定のレベルを超えると、制御部１００は、バッテリ２０１から供給される電流が負荷に供給されている状態で、商用電源２００が復旧したか否かを検出する（Ｓ４０２）。例えば、制御部１００は、ＡＣ遮断部１２０の入力端に備えられる電流センサにより商用電源２００から入力される電流を検出し、その検出した電流に基づいて商用電源２００が復旧したか否かを判断する。
【0075】
一方、ステップＳ４０２の検出の結果、商用電源２００が復旧していない場合（商用電源２００が遮断された状態の場合）、制御部１００は、ステップＳ４００からステップＳ４０２までを繰り返す。よって、バッテリ２０１の電流が負荷に供給されている状態が続けて維持される。
【0076】
それに対して、ステップＳ４０２の判断の結果、商用電源２００が復旧した状態であれば、制御部１００は、ＡＣ遮断部１２０をオンにして商用電源２００を接続する（Ｓ４０３）。例えば、制御部１００は、前記電流センサにより商用電源２００から入力される電流があると判断されると、ＡＣ遮断部１２０をまずオンにして商用電源２００を接続する。この場合、商用電源２００から供給される電流が正常電流であれば、ＡＣ遮断部１２０がオン状態を維持するので、商用電源２００がＡＣ－ＤＣコンバータ１６０に接続される。しかし、商用電源２００から供給される電流に問題があれば（例：過電流）、ＡＣ遮断部１２０が再びオフになり、この場合、商用電源２００が再び遮断される。
【0077】
一方、ＡＣ遮断部１２０がオンになると、商用電源２００とＡＣ－ＤＣコンバータ１６０が再び接続される。そうすると、制御部１００は、ＡＣ－ＤＣコンバータ１６０を制御し、商用電源２００から供給される三相の交流電流がＤＣリンクバス電圧に相当する電圧の直流電流に変換されるようにＡＣ－ＤＣコンバータ１６０を駆動する（Ｓ４０４）。そうすると、ＡＣ－ＤＣコンバータ１６０から出力される直流電流がＤＣ遮断部１１０を介して負荷又は負荷の電力変換部に供給される。
【0078】
そして、制御部１００は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７０を再び待機状態に切り替える（Ｓ４０５）。よって、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７０は、バッテリ２０１からの電流の変換を中止するので、バッテリ２０１の電力消費が中断される。
【0079】
一方、上記説明においては、ＤＣリンクコンデンサ２１０が充電された状態をそのまま維持すると仮定して説明したが、商用電源２００が遮断されると、ＤＣリンクコンデンサ２１０に充電された電圧の少なくとも一部が放電されることは言うまでもない。よって、制御部１００は、ステップＳ４０３でＡＣ遮断部１２０をオンにする前に、ＤＣリンクコンデンサ２１０を先に充電する過程を行ってもよい。
【0080】
この場合、ステップＳ４０３は、ステップＳ４０２で商用電源２００が復旧すると、まず初期充電部１４０をオンにしてＤＣリンクコンデンサ２１０を充電する過程を含んでもよい。そして、ＤＣリンクコンデンサ２１０が所定の電圧、すなわちＤＣリンクバス電圧まで充電されると、ＡＣ遮断部１２０をオンにして商用電源２００とＡＣ－ＤＣコンバータ１６０を接続し、ＡＣ遮断部１２０がオンになってから初期充電部１４０をオフにし、商用電源２００とＤＣリンクコンデンサ２１０間の接続を遮断する過程をさらに含んでもよい。
【0081】
一方、ステップＳ４０１の検出の結果、バッテリ２０１の残余電圧が所定のレベル以下であれば、制御部１００は、ＤＣ遮断部１１０をオフにしてＵＰＳモジュール１０を負荷から遮断する（Ｓ４１０）。よって、商用電源２００に異常が発生して負荷又は負荷に接続される電力変換部への電流供給が遮断された状態で、バッテリ２０１の放電によりＵＰＳモジュール１０からそれ以上の電流供給が不可能な場合、他の電源（例えば、予備電源）に接続される電源供給モジュールから負荷に電流が供給される。
【0082】
一方、ステップＳ４１０でＤＣ遮断部１１０によりＵＰＳモジュール１０が負荷から遮断された場合、制御部１００は、バッテリ遮断部１３０をオフにし、放電されたバッテリ２０１とＤＣ－ＤＣコンバータ１７０間の接続を遮断する（Ｓ４１１）。
【0083】
そして、制御部１００は、放電部１５０をオンにし、ＤＣリンクコンデンサ２１０と放電部１５０に含まれる少なくとも１つの抵抗又は接地を接続させる（Ｓ４１２）。よって、ＤＣリンクコンデンサ２１０に充電された電流が順次放電されるので、ＤＣリンクコンデンサ２１０の充電電圧も低くなる。
【0084】
一方、ＤＣリンクコンデンサ２１０の放電によりＤＣリンクコンデンサ２１０の電圧が所定の安全電圧（例：０Ｖ又は０Ｖに近い電圧）まで放電されると、制御部１００は、放電部１５０をオフにする（Ｓ４１３）。よって、放電部１５０とＤＣリンクコンデンサ２１０間は短絡する。
【0085】
このように、本発明の実施形態によるＵＰＳモジュール１０は、ＵＰＳモジュール１０の駆動が停止する際にＤＣリンクコンデンサ２１０に充電された高電圧を放電させることにより、ＤＣリンクコンデンサ２１０の高電圧による損傷又は事故を未然に防止することができる。
【0086】
一方、図１～図４においては、本発明の実施形態による１つのＵＰＳモジュール１０が負荷又は負荷の電力変換部に接続される構成を示したが、それとは異なり、本発明の実施形態による複数のＵＰＳモジュールが負荷に共に接続されてもよいことは言うまでもない。
【0087】
図５は、この場合に本発明の実施形態による複数のＵＰＳモジュールが負荷に共に接続される回路構造を示す回路図である。
【0088】
図５には、１つのＤＣ出力端ＤＣ＋、ＤＣ－に接続される複数のＵＰＳモジュールの一部５００、５０１の例を示しており、各ＵＰＳモジュールの共通出力端は、各ＵＰＳモジュール５００、５０１に形成されるＤＣ遮断部５１２、５５２を介して接続されている。ここで、前記共通出力端は、各ＵＰＳモジュールにおいてＡＣ－ＤＣコンバータの出力端とＤＣ－ＤＣコンバータの出力端が互いに接続されて形成されるものである。
【0089】
このように、複数のＵＰＳモジュールが共に負荷に接続される場合、前記負荷から要求される電流、すなわち電流負荷は、前記複数のＵＰＳモジュールに分担される。よって、複数のＵＰＳモジュールが共に駆動されると、電流負荷を低くし、より安定した電源を供給することができる。
【0090】
一方、このように複数のＵＰＳモジュールが駆動される場合、少なくとも１つのＵＰＳモジュールの故障又は整備の際に、そのためにその接続を解除する。
【0091】
例えば、図５に示すように、第１モジュール５００と第２モジュール５０１が共通してＤＣ出力端ＤＣ＋、ＤＣ－に接続された状態で、第１モジュール５００の整備又は故障の際に、そのために接続が解除される場合、まず第１ＡＣ遮断部５１８及びバッテリ遮断部５２２が順次オフになり、商用電源５１０及びバッテリ５１１からの電流供給が中断される。
【0092】
そうすると、第１モジュール５００の制御部（図示せず）は、図４のステップＳ４１０からステップＳ４１３までの過程と同様に、まず第１ＤＣ遮断部５１２をオフにし、第１モジュール５００をＤＣ出力端ＤＣ＋、ＤＣ－から遮断する。そうすると、第１モジュール５００を除く他のＵＰＳモジュール、すなわち第２モジュール５０１をはじめとする他のＵＰＳモジュールにより負荷に電流が供給される。
【0093】
一方、第１モジュール５００の制御部（図示せず）は、第１ＤＣ遮断部５１２がオフになると、放電部５２６をオンにし、放電部５２６に備えられる少なくとも１つの抵抗又は接地を第１モジュール５００の第１ＤＣリンクコンデンサ５１６に接続させる。そうすると、第１ＤＣリンクコンデンサ５１６に充電された電流が放電される。
【0094】
その後、第１モジュール５００の点検又は整備が完了すると、第１モジュール５００は、第１ＤＣ遮断部５１２をオンにし、第１モジュール５００の出力端とＤＣ出力端ＤＣ＋、ＤＣ－を再び接続する。
【0095】
しかし、前述したように、本発明の実施形態によるＵＰＳモジュールは、ＤＣリンクコンデンサを介して形成されるＤＣリンクバス電圧に応じてバッテリの出力電流と商用電源の出力電流が互いに接続される。よって、ＤＣリンクコンデンサによりＤＣリンクバス電圧が形成されていない状態で商用電源の交流電流が入力されると、ＡＣ－ＤＣコンバータを介してＤＣリンクバス電圧に達していない電圧が出力される。
【0096】
よって、前記ＤＣリンクバス電圧に達していない電圧を有する直流電流が出力されるのを防止するためには、商用電源が接続される前に、ＤＣリンクコンデンサの充電が先に行われなければならない。
【0097】
このために、第１モジュール５００は、負荷に接続されるＤＣ出力端ＤＣ＋、ＤＣ－の正極端ＤＣ＋に接続される初期充電部の構成をさらに含む。この場合、商用電源５１０の交流電流のいずれかの相電流（第１相交流電流）が供給される初期充電部は、第１モジュール５００の制御部（図示せず）の制御により、前記第１相交流電流を整流して第１ＤＣリンクコンデンサ５１６に供給し、ＤＣ出力端ＤＣ＋、ＤＣ－の正極端ＤＣ＋に接続される他の初期充電部は、第１モジュール５００の制御部（図示せず）の制御により、前記正極端の直流電流を第１ＤＣリンクコンデンサ５１６に供給する。
【0098】
以下、商用電源５１０の交流電流を第１ＤＣリンクコンデンサ５１６に供給する初期充電部５１４をＡＣ初期充電部といい、ＤＣ出力端ＤＣ＋、ＤＣ－の正極端ＤＣ＋の直流電流を第１ＤＣリンクコンデンサ５１６に供給する初期充電部５１５をＤＣ初期充電部という。
【0099】
このように、本発明の実施形態によるＵＰＳモジュール５００、５０１の初期充電部は、ＡＣ初期充電部５１４だけでなく、ＤＣ初期充電部５１５を含む構成を有する。この場合、前述したように、点検又は整備のために第１モジュール５００と負荷の接続が解除され、その後再び接続されると、第１ＡＣ遮断部５１８及びバッテリ遮断部５２２がオフになった状態であるので、ＤＣ出力端ＤＣ＋、ＤＣ－の方が電圧が高くなる。
【0100】
この場合、第１モジュール５００の制御部は、ＤＣ初期充電部５１５をオンにし、ＤＣ出力端ＤＣ＋、ＤＣ－の正極端ＤＣ＋と第１ＤＣリンクコンデンサ５１６間の電路を閉路する。そうすると、正極端ＤＣ＋と第１ＤＣリンクコンデンサ５１６が接続され、正極端ＤＣ＋から直流電圧が第１ＤＣリンクコンデンサ５１６に供給される。
【0101】
一方、第１ＤＣリンクコンデンサ５１６が所定のＤＣリンクバス電圧まで充電されると、第１モジュール５００の制御部は、第１ＡＣ遮断部５１８をオンにし、商用電源５１０をＡＣ－ＤＣコンバータ５２０に接続する。そうすると、ＡＣ－ＤＣコンバータ５２０は、第１ＤＣリンクコンデンサ５１６を介して前記ＤＣリンクバス電圧を有する直流電流になるように、商用電源５１０から入力される交流電流を変換して出力する。
【0102】
一方、第１ＡＣ遮断部５１８がオンになると、第１モジュール５００の制御部は、ＤＣ初期充電部５１５をオフにする。そして、第１バッテリ遮断部１３０をオンにし、バッテリ５１１の電流が第１ＤＣ－ＤＣコンバータ５２４に入力されるようにし、第１ＤＣ－ＤＣコンバータ５２４を待機状態に駆動する。そうすると、再び第１モジュール５００を含む複数のＵＰＳモジュールが、負荷から要求される電流、すなわち電流負荷を分担する。
【0103】
このように、本発明の実施形態によるＵＰＳモジュールは、ＤＣリンクコンデンサを介して形成されるＤＣリンクバス電圧に応じてバッテリの出力電流と商用電源の出力電流が互いに接続されるようにすることにより、前記ＵＰＳモジュールの内部構造を一元化することができる。一方、このような一元化された構造のために、本発明の実施形態によるＵＰＳモジュールは、商用電源が接続される前に、前記ＤＣリンクコンデンサが先に充電される。
【0104】
一方、前記ＤＣリンクコンデンサは、前記ＤＣリンクコンデンサに電流を供給する初期充電部を介して充電され、前記初期充電部は、ＵＰＳモジュールが、負荷に供給される電流がない状態で行われる初期起動であるか、他のＵＰＳモジュールが負荷に接続された状態、すなわち負荷に供給される直流電流がある状態で行われる再起動であるかに応じて、異なる電流供給源から電流が供給されて前記ＤＣリンクコンデンサを充電する。例えば、ＵＰＳモジュールの制御部は、負荷に接続される他のＵＰＳモジュールから供給されるフィードバック信号、又はＤＣ出力端ＤＣ＋、ＤＣ－に形成される電流センサなどにより、前記負荷に電流を供給する他のＵＰＳがあるか否か、すなわち負荷に供給される電流があるか否かを判断する。
【0105】
より詳細には、本発明の実施形態によるＵＰＳモジュールは、前記初期起動時には、商用電源から電流が供給されて前記ＤＣリンクコンデンサを充電し、前記再起動時には、前記負荷に入力される電流が供給されて前記ＤＣリンクコンデンサを充電する。このために、前記初期充電部は、前記商用電源の交流電流を整流する少なくとも１つの整流素子を備え、前記ＤＣリンクコンデンサを充電する充電部（ＡＣ初期充電部）と、前記負荷に入力される電流が供給され、前記ＤＣリンクコンデンサを充電する充電部（ＤＣ初期充電部）とを含む構成を有する。
【0106】
前述した本発明は、プログラム記録媒体にコンピュータ可読コードで実現することができる。コンピュータ可読媒体には、コンピュータシステムにより読み取り可能なデータが記録されるあらゆる種類の記憶装置が含まれる。コンピュータ可読媒体には、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Disk）、ＳＤＤ（Silicon Disk Drive）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ－ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピーディスク、光データ記憶装置などが含まれ、かつ搬送波（例えば、インターネットによる送信）状に実現されるものも含まれる。
【0107】
さらに、前記コンピュータは、制御部１００を含んでもよい。よって、前述した詳細な説明はあらゆる面で制限的に解釈されてはならず、例示的なものとして考慮されるべきである。本発明の範囲は請求の範囲の合理的解釈により定められるべきであり、本発明の等価的範囲内でのあらゆる変更が本発明に含まれる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【国際調査報告】