(57)【要約】【課題】  小型で低コストの直流バックアップ電源装置やディスクアレイ装置等の情報処理装置を提供する。【解決手段】  ニッケル水素電池を内蔵する直流バックアップ電源１１１〜１１Ｎを、ディスクアレイ装置１００の底面部へ複数台立てて収納し、上下方向に冷却風を通す通気孔１０１１を設けて冷却するとともに、上方に搭載したＡＣ／ＤＣコンバータ１２１，１２２の出力側とバックボード１５１で接続し、バックアップ電源を構成する。【効果】  無停電機能を内蔵した超小型なディスクアレイ装置等を実現できる。【選択図】  図１
2006079751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仕切り部材により上下方向を複数の収納部に仕切られたラックと、このラックの底部の収納部に収納され、二次電池部及び充放電制御部とを有する直流バックアップ電源と、この直流バックアップ電源よりも上方の収納部に収納され、ハードディスクドライブ等を有する情報処理機器部とを備えた情報処理装置において、前記底部の収納部よりも上方の収納部に配置され、下方から上方への通気を行う第１のファンと、前記直流バックアップ電源を収納した前記底部の収納部の直近の前記仕切り部材に設けた通気孔とを備えたことを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
請求項１において、前記二次電池部は、複数の二次電池を収容した直方体の電池パックを備え、前記直方体の最短辺が上下端に位置するように前記電池パックを立てて配置したことを特徴とする情報処理装置。
【請求項３】
請求項１において、前記直流バックアップ電源は、前記二次電池部及び充放電制御部を収納する筐体と、この筐体の上下面に設けた通気孔を備えたことを特徴とする情報処理装置。
【請求項４】
請求項１において、前記直流バックアップ電源は、前記充放電制御部の回路部品を搭載する回路基板をほぼ垂直に立てて配置したことを特徴とする情報処理装置。
【請求項５】
請求項１において、前記第１のファンを、前記情報処理機器部よりも上側に配置したことを特徴とする情報処理装置。
【請求項６】
請求項１において、前記直流バックアップ電源を収納した前記底部の収納部の直近の前記仕切り部材の上側に配置され、下方から上方への通気を行う第２のファンを備えたことを特徴とする情報処理装置。
【請求項７】
請求項１において、前記第１のファンを前記ラックの最上部の収納部に配置するとともに、前記底部の収納部の上側の収納部に配置され、商用電源からの交流を直流に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、このＡＣ／ＤＣコンバータに隣接して配置されるとともに、このＡＣ／ＤＣコンバータによって給電され、下方から上方への通気を行う第２のファンとを備え、前記商用電源の健全時には、前記ＡＣ／ＤＣコンバータから前記第１及び第２のファンに給電し、前記商用電源の停電時には、前記バックアップ電源から前記第１のファンに給電するように構成したことを特徴とする情報処理装置。
【請求項８】
請求項１において、商用交流電源に接続されたＡＣ／ＤＣコンバータを備え、前記直流バックアップ電源は、前記ＡＣ／ＤＣコンバータと前記ラック内の負荷機器との間の直流パワーラインに前記直流バックアップ電源を接続する第１のバックアップ手段と、特定の負荷機器に前記直流バックアップ電源を接続する第２のバックアップ手段を備えたことを特徴とする情報処理装置。
【請求項９】
請求項１において、前記直流バックアップ電源の前面に配置され、表示用ＬＥＤやスイッチなどを搭載した外部インタフェース基板と、前記直流バックアップ電源の後方に収納され、前記充放電制御部を搭載する制御基板と、複数のニッケル水素電池セルを含む電池パックの側面を通して、前記インタフェース基板と前記制御基板とを接続するフラットケーブルとを備えたことを特徴とする情報処理装置。
【請求項１０】
請求項１において、前記二次電池部は、複数の二次電池をモールドした電池パックを備えたことを特徴とする情報処理装置。
【請求項１１】
請求項１において、前記二次電池部は、複数の二次電池をモールドして電池パックを構成し、このモールド材として、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・ｋ以上で、かつ体積抵抗率が１０ｅ１６Ωｃｍ以上の樹脂を備えたことを特徴とする情報処理装置。
【請求項１２】
請求項１において、前記二次電池部は、複数の二次電池をモールドするとともに、金属筐体面に接するモールド樹脂を備えたことを特徴とする情報処理装置。
【請求項１３】
仕切り部材により上下方向を複数の収納部に仕切られたラックと、このラックの底部の収納部に収納され、二次電池部及び充放電制御部とを有する直流バックアップ電源と、この直流バックアップ電源よりも上方の収納部に収納され、ハードディスクドライブ等を有する情報処理機器部とを備えた情報処理装置において、前記底部の収納部よりも上方の収納部に配置され、下方から上方への通気を行う第１のファンと、前記底部の収納部よりも上方の収納部に配置され、商用交流電源に接続されたＡＣ／ＤＣコンバータと、前記直流バックアップ電源を収納した前記底部の収納部の直近の前記仕切り部材に設けた通気孔と、前記ＡＣ／ＤＣコンバータと前記ラック内の負荷機器との間の直流パワーラインに前記直流バックアップ電源を接続するバックボードを備えたことを特徴とする情報処理装置。
【請求項１４】
請求項１３において、前記ラックの底部の収納部には、複数の筐体収納スペースを備え、これら複数の収納スペースに複数の前記直流バックアップ電源が収納されたとき、前記バックボードにより、複数の前記直流バックアップ電源を並列接続するように構成したことを特徴とする情報処理装置。
【請求項１５】
二次電池部及び充放電制御部とを有する直流バックアップ電源装置において、前記二次電池部は、複数の二次電池を収容した直方体の電池パックを備え、前記直方体の最短辺が上下端に位置するように前記電池パックを立てて配置するとともに、この電池パックと前記充放電制御部とを内蔵する直方体形状の筐体と、この筐体の上面及び下面に設けた通気孔とを備えたことを特徴とする直流バックアップ電源装置。
【請求項１６】
請求項１５において、前記充放電制御部の回路部品を搭載する回路基板を、ほぼ垂直に立てて配置したことを特徴とする直流バックアップ電源装置。
【請求項１７】
請求項１５において、前記筐体の背面に、前記直流バックアップ電源の出力を外部と接続するコネクタを備えたことを特徴とする直流バックアップ電源装置。
【請求項１８】
請求項１５において、前記筐体の前面に配置され、表示用ＬＥＤやスイッチなどを搭載した外部インタフェース基板と、前記筐体内の後方に収納され、前記充放電制御部を搭載する制御基板と、複数の二次電池セルを含む電池パックの側面を通して、前記インタフェース基板と前記制御基板とを接続するフラットケーブルとを備えたことを特徴とする直流バックアップ電源装置。
【請求項１９】
請求項１５において、前記二次電池部は、複数の二次電池をモールドして電池パックを構成し、このモールド材として、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・ｋ以上で、かつ体積抵抗率が１０ｅ１６Ωｃｍ以上の樹脂を備えたことを特徴とする直流バックアップ電源装置。
【請求項２０】
仕切り部材により上下方向を複数の収納部に仕切られたラックと、このラックの底部の収納部に配置され、二次電池部及び充放電制御部とを有する直流バックアップ電源を備えたバッテリユニットと、このバッテリユニットよりも上方の収納部に収納され、ハードディスクドライブ等を有するディスクユニットとを備えた情報処理装置において、前記ディスクユニット以上の位置に配置され下方から上方への通気を行う第１のファンと、前記バッテリユニットの直近上部の収納部に配置されたＡＣ／ＤＣコンバータと、このＡＣ／ＤＣコンバータに付設され下方から上方への通気を行う第２のファンと、前記バッテリユニットと前記ＡＣ／ＤＣコンバータとの間の仕切り部材に設けた通気孔と、前記バッテリユニットに配置され、それぞれが独立した直方体の筐体を形成する複数の直流バックアップ電源と、これらの筐体内に、複数のニッケル水素二次電池を収容した直方体の電池パックとを備え、それぞれの前記直方体の最短辺が上下端に位置するように前記直流バックアップ電源及び前記電池パックを立てて配置したことを特徴とする情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流バックアップ電源装置を搭載するディスクアレイ装置等の情報処理装置及びニッケル水素電池やリチウム電池等の各種二次電池の直流電力により負荷への電力供給をバックアップする直流バックアップ電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータの外部記憶装置として用いられるディスクアレイ装置等の情報処理装置には、停電に備えてＵＰＳ（無停電電源装置）を設置したり、キャッシュメモリ等の重要負荷をバックアップする蓄電池を補助エネルギー源として搭載している。
【０００３】
最近、商用電源の瞬停や停電などの電源トラブル時に、負荷に対して直流電力を供給する直流給電方式のＵＰＳすなわち直流バックアップ電源装置が注目されている。例えば、ラックマウントタイプの直流バックアップ電源装置について、特許文献１に開示された技術が知られている。この文献には、直流バックアップ電源をスリム化（薄型化）し、ラックの１ユニットサイズの高さ（約４５ｍｍ）に寝かせて実装する技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３０９９３５号公報（全体）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記文献の直流バックアップ電源装置においては、エネルギー密度の高いニッケル水素電池の採用により、大幅な体積低減を図り、ディスクアレイ装置等の情報処理装置ラックへの実装を可能にしている。しかしながら、ニッケル水素電池は、従来の鉛蓄電池に比べて単位時間当たり放電能力が高いことなどから、直流バックアップ電源装置は、放熱設計が難しくなる。このため、上記文献では、直流バックアップ電源装置にファンを搭載し、二次電池や電気回路部品の冷却を行っているが、その分だけ実装スペースが大きくなる。特に、ディスクアレイ（情報処理）装置の大容量化に伴って、放熱対策は益々困難となり、装置の小型化の妨げとなってきており、また、コスト上昇を招いている。
【０００６】
本発明の目的は、小型で経済的なディスクアレイ装置等の情報処理装置を提供することである。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、小型で経済的な直流バックアップ電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明はその一面において、ラックの底部に直流バックアップ電源を収納し、上方にハードディスクドライブ等を収納した情報処理装置において、下方から上方への通気を行う第１のファンを上方の収納部に配置するとともに、直流バックアップ電源を収納した底部の収納部の直近のラックの仕切り部材に通気孔を設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は他の一面において、直流バックアップ電源の二次電池部として、複数の二次電池を収容した直方体の電池パックを備え、この直方体の最短辺が上下端に位置するように、電池パックを立てて配置したことを特徴とする。ここで、二次電池には、高いエネルギー密度を有するニッケル水素二次電池を用いることが望ましい。
【００１０】
また、本発明は他の一面において、二次電池部及び充放電制御部を収納する直流バックアップ電源装置の筐体の上下面に通気孔を設けたことを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明は他の一面において、直流バックアップ電源装置の後面に接続用コネクタを設け、直流バックアップ電源装置を情報処理装置のラックに差し込んだとき、この直流バックアップ電源装置と、情報処理装置の被バックアップシステム部とをバックボードにて接続することを特徴とする。
【００１２】
本発明の望ましい実施態様においては、直流バックアップ電源の上方に、第２のファンを底面実装したＡＣ／ＤＣコンバータを配置し、通常は前記第１、第２のファンにより直流バックアップ電源の冷却を行い、停電時は、第１のファンによって直流バックアップ電源の冷却を行うように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の望ましい実施態様によれば、小型で経済的なディスクアレイ装置等の情報処理装置を実現できる。
【００１４】
また、本発明の他の望ましい実施態様によれば、小型で経済的な直流バックアップ電源装置を実現できる。
【００１５】
本発明によるその他の目的と特徴は、以下に述べる実施例の中で明らかにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施例による直流バックアップ電源装置（以下、バックアップ電源と略称する）を搭載した情報処理装置の一例として、ディスクアレイ装置の概略構成を示す斜視図である。ディスクアレイ装置１００は、ラック構造であり、そのラックを複数の仕切り１０１，１０２，１０３により、上下方向に複数段の収納スペースに分割している。この実施例では、これらの収納スペースは４段であり、下から順に、バッテリユニット１１０、電源ユニット１２０、ディスクユニット１３０、並びにファンユニット１４０を形成している。底部のバッテリユニット１１０には、Ｎ個の直流バックアップ電源装置１１１，１１２，…１１Ｎが配置されている。その直ぐ上の収納スペースの電源ユニット１２０には、２つのＡＣ／ＤＣコンバータ１２１，１２２が配置されている。そして、その上のディスクユニット１３０に、複数のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やコントローラなどからなるディスク部１３１が配置されている。最上部の収納スペースのファンユニット１４０には、４つのファン１４１〜１４４が搭載されている。
【００１７】
このディスクアレイ（情報処理）装置１００は、ディスク部１３１に実装されるＨＤＤやコントローラ、ファンユニット１４０内のファンは、予定のラック内収納スペースの枠内で、必要に応じて増設できる。
【００１８】
バックアップ電源１１１〜１１Ｎは、この電源の負荷となるディスクユニット１３０とファンユニット１４０内の被バックアップ電気機器の必要容量に応じて台数Ｎを増減できる。バックアップ電源１１１〜１１Ｎの１台当たりの容量は、望ましくは、装置最小構成時の負荷容量、すなわち、負荷容量が最小となるような装置構成時にバックアップ可能なように設計する。そして、負荷容量の増加に応じて、バックアップ電源の台数Ｎを増やすように構成する。バッテリユニット１１０のスペースは、装置の最大構成時の負荷容量、すなわち、負荷容量が最大となるような装置構成時にバックアップできるような台数Ｎのバックアップ電源１１１〜１１Ｎを収納可能なように設計している。また、詳細については後述するが、バックアップ電源は、バッテリユニット１１０内に立てて配置している。
【００１９】
電源ユニット１２０については、２台のＡＣ／ＤＣコンバータ１２１，１２２を実装されている状態を図示したが、必ずしも２台である必要はない。信頼性向上のために、ＡＣ／ＤＣコンバータの二重化を行ったり、負荷容量の増加に伴ってコンバータの容量を増やしたい場合など、必要に応じた台数のコンバータが電源ユニット１２０内に実装される。
【００２０】
ファンユニット１４０に配置される複数のファン１４１〜１４４は、上述した各ユニット内へ実装される部品で発生する熱を、下方より吸い上げ装置上面へ排気し、各部品の温度上昇を抑制する。本実施例では、ラックの最上部にファンユニット１４０を配置しているが、ファンユニットは、ディスクアレイ装置内の複数個所に配置することもできる。例えば、電源ユニット１２０とディスクユニット１３０との間や、ディスクユニット１３０の中間部位など、いろんな位置に設けて各部品の冷却効果を上げることが望ましい。
【００２１】
ここで、ラックの上下方向を分割する仕切り１０１〜１０３には、それぞれ通気孔１０１１〜１０３１を設けている。従来、電池ユニット１１０は、上部の電源ユニット１２０やディスクユニット１３０とは熱的に分離させることが多い。しかし、この実施例では、仕切り１０１にも通気孔１０１１を設け、上部に配置されたファンユニット１４０等による通風を積極的に活用して電池ユニット１１０内の二次電池や関連機器を冷却する。このために、各バックアップ電源１１１〜１１Ｎは立てて実装する。すなわち、図１に示すように、各バックアップ電源１１１〜１１Ｎを直方体に形成し、その直方体の最短辺が上下端に位置するように、立てて並べて配置するのである。この結果、最下部から、これらの直方体の各バックアップ電源１１１〜１１Ｎを通り、前記仕切り１０１の通気孔１０１１を抜ける通気により、バックアップ電源１１１〜１１Ｎの効果的な冷却を実現している。
【００２２】
図２は、本発明を適用できる情報処理装置１００内の一例電気回路ブロック構成図である。商用交流電源２０１からの交流を、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２１で直流に変換し、情報処理装置１００内のディスク部１３１やファン１４１〜１４４等で代表される負荷２０２へパワーライン２０３を通して供給している。バックアップ電源１１１〜１１Ｎは、ニッケル水素電池２０４と、この電池の充放電制御を行う制御回路２０５を備え、その入出力ライン２０６は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２１の出力であるＤＣパワーライン２０３へ接続される。制御回路２０５は、商用電源２０１の健全時には、電池残容量に応じて、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２１、ＤＣパワーライン２０３及びバックアップ電源の入出力ライン２０６を通して二次電池２０４への充電を制御することができる。また、商用電源２０１の停電時には、二次電池２０４から制御回路２０５、入出力ライン２０６を通して、ＤＣパワーライン２０３をバックアップし、負荷２０２へ給電することができる。なお、二次電池２０４としては、ニッケル水素電池のほか、リチウム電池や燃料電池などの各種二次電池や、電気二重層コンデンサなどの適用も考えられる。
【００２３】
図３は、本発明を適用できる情報処理装置の他の電気回路ブロック構成図であり、キャッシュメモリなどの特定の重要負荷のみを長時間バックアップする場合である。一般の負荷３０１と特定の負荷３０２を含む負荷全体２０２へのＤＣパワーライン２０３をバックアップするための入出力ライン２０６以外に、特定負荷３０２に専用のバックアップ出力ライン３０３を設けている。一般の負荷３０１は、ＨＤＤやファン、その他であり、一方、特定の負荷３０２は、例えばキャッシュメモリである。ニッケル水素電池２０４は、キャッシュメモリ３０２のバックアップ容量分を見込んだ設計となっている。停電時、制御回路２０５は、初めに入出力ライン２０６からＤＣパワーライン２０３をバックアップして負荷全体２０２へ電力を供給し、所定時間経過の後、入出力ライン２０６への出力を停止し、特定負荷専用の出力ライン３０３からキャッシュメモリ３０２だけに対して電力の供給を行う。キャッシュメモリ３０２のバックアップ時間は、全体負荷２０２のバックアップ時間よりも長時間であり、例えば、１０〜４０時間といったバックアップ時間が現実的である。なお、バックアップ電源１１１〜１１Ｎに、特定負荷専用のバックアップ出力ライン３０３を設けた場合、電池容量アップに伴いバックアップ電源のサイズが大きくなり、特定負荷３０２への配線も若干増えるが、ディスクアレイ装置１００の実装形態に変化はない。
【００２４】
図４及び図５は、本発明の第１の実施例によるバックアップ電源装置の実装イメージを示す斜視図であり、図４は斜め前方から見た斜視図、図５は斜め後方から見た斜視図を示している。バックアップ電源１１１は、金属筐体４０１内に、二次電池部４０２と制御回路部４０３を実装している。二次電池部４０２は、複数のニッケル水素電池セルを直列接続して収容した電池パックからなり、制御回路部４０３は、この二次電池の充放電制御を受け持つ電気機器である。金属筐体４１０は、直方体のケースであり、図１で説明し、図４，５に示すように、その直方体の４つの最短辺４１１〜４１４が上下端に位置するように、立てた状態で実装配置している。そして、その上下両面には、通気用の多数のスリット（通気孔）４０４を設け、上下方向の通気性を確保している。二次電池部４０２は、詳細を後述するように、多数のニッケル水素電池セルを立てて積層し、図示するような直方体の電池パック４０２を形成している。そして、やはり直方体の電池パック４０２を立てた状態で実装している。
【００２５】
一方、制御回路部４０３は、制御回路基板４５０をほぼ垂直に立てて金属筐体４１０内に取り付け、この基板に、パワー素子や抵抗、コンデンサ、ＣＰＵや各種ＩＣなどを実装している。このため、二次電池部４０２と制御回路部４０３は、ともに上下方向の通気によって効果的に冷却できる構成であることが分かる。したがって、バックアップ電源１１１の筐体４１０の上下面に設けた通気用の多数のスリット４０４により、制御回路部４０３内のパワー系部品や、電池部４０２の効率良い冷却を実現している。このため、図１のバッテリユニット１１０内のバックアップ電源１１１〜１１Ｎとしては、特に冷却用のファンを設ける必要がなく、実装面積の削減とコスト低減を図ることが可能である。
【００２６】
バックアップ電源１１１の筐体前面には、バックアップ電源１１１をラックへの抜き差しする際に把手として用いるハンドル４０５、窓４０６及び通気孔４０７が設けられている。窓４０６から、表示用ＬＥＤ４０８が見え、バックアップ電源の状態を外部へ通知する。すなわち、ＬＥＤ４０８の点灯・点滅パターンにより、バックアップ電源１１１の正常・異常や、充電・放電状態、バッテリ寿命など、様々な情報を外部に通知することができる。また、外部から、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４０９を操作することができる。
【００２７】
バックアップ電源１１１の後面には、インタフェース基板５０１上に接続用コネクタ５０２を実装している。この接続用コネクタ５０２は、ディスクアレイ（情報処理）装置１００のディスクユニット１３０や電源ユニット１２０等の必要なパワーライン及び信号ラインとの接続を行う。まず、パワーラインとして、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２１の出力であるＤＣパワーライン２０３と、特定負荷専用のバックアップライン３０３との接続がある。次に、制御回路部４０３（図２，３の２０５）とディスクユニット１３０内のコントローラ（図示せず）の信号ラインとの接続を行う。図では、信号ライン接続用コネクタ５０３、パワーライン接続用コネクタ５０４を示している。
【００２８】
二次電池部４０２と制御回路部４０３は、電池部４０２から引き出したパワーライン用のコネクタ５０５と、電池セルの温度や電圧のセンシング信号用のコネクタ５０６を、制御回路基板４５０上に設けた対応するコネクタに接続する。
【００２９】
図６は、本発明の第１の実施例による直流バックアップ電源装置内の二次電池部（電池パック）４０２へのニッケル水素電池セルの実装イメージ図である。２つの電池セル６０１と６０２を立てて直列接続するように配置し、このようなセル直列接続体を多数並べて実装して電池パック４０２を形成した場合について示してある。パックの内部では、電池セルの電極間を金属板やケーブル等で接続し、パック４０２の外へプラス側ケーブル６１３及びマイナス側ケーブル６１４として引き出す。こうすることで、任意数の直並列の電池構成が可能となる。パワーラインコネクタ５０５は、図５を参照して説明したように、プラスとマイナスのケーブルを制御回路部４０３へ接続するためのものである。
【００３０】
ここで、電池パック４０２は、図示のＸ軸が上下方向、Ｚ軸が幅方向、Ｙ軸が奥行き方向となるように、バックアップ電源１１１〜１１Ｎ内に実装される。この結果、比較的幅が狭く、高さがあって奥行きが長い、図示するイメージの外形を持つ電池パック４０２を形成でき、上下方向の通気によって効果的に冷却できる構造となる。
【００３１】
図６では、各々２個の電池セルを並べた場合について述べたが、電池セルのサイズや、バックアップ必要容量、或いはバックアップ電源の実装上の制約などに応じて、その個数を自由に変更して対応すれば良い。また、全ての電池セルのプラス電極を上向きに配置した場合について図示したが、必要に応じて向きを変えることも可能である。さらに、幅方向に２列実装する例を示したが、実装効率と冷却性能に応じて、適宜、並列数を変更すべきことは言うまでもない。
【００３２】
図７は、本発明の第１の実施例によるバックアップ電源から電池部を取り去った側面図である。制御回路部４０３の基板４５０と、表示用ＬＥＤやＯＮ／ＯＦＦスイッチが実装される外部インタフェース基板７０１には、部品が実装されていない状態について示している。ハンドル４０５を備えた前面の外部インタフェース基板７０１と、接続用コネクタ５０２を備えた後面の制御回路部基板４５０は、フラットケーブル７０２、コネクタ７０３及び７０４で接続される。制御回路部基板４５０に実装されるＣＰＵから、外部インタフェース基板７０１へ、ＬＥＤ制御用の信号がフラットケーブル７０２が伝播し、他方、インタフェース基板７０１から制御回路部基板４５０へ、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４０９のＯＮ／ＯＦＦ信号が伝播する。
【００３３】
このように、電池部４０２の側面に敷設したフラットケーブル７０２により両基板を接続することにより、配線スペースをほぼゼロに近づけることができ、バックアップ電源１１１〜１１Ｎの小型化に寄与することができる。
【００３４】
図８は、本発明の第２の実施例によるバックアップ電源を搭載した情報処理装置として、ディスクアレイ装置の一部の概略構成を示す斜視図である。図１と同一符号は相当物を示し、重複説明は避ける。ディスクアレイ装置１００の、電池ユニット１１０と電源ユニット８２０の概要のみを示している。装置全体の冷却システムは、下面吸気、上面排気システムであり、ＡＣ／ＤＣコンバータ８２１には、第２のファン８２２が併せて実装されており、このファン８２２は、下方から上方へ通風することで、コンバータ８２１の内部のパワー半導体素子などを冷却する。バッテリユニット１１０と電源ユニット８２０の境界の仕切り８０１には、バックアップ電源１１１，１１２等を、ファン８２２を使って冷却できるように、十分な大きさの開口部８０１１を設けてある。バッテリユニット１１０の底面部には、収納用レール８０２が複数列設けられ、これらのレールに沿って、バックアップ電源１１１，１１２，…を立てた状態で、複数台並べて収納できるようになっている。これら複数のバックアップ電源１１１，１１２，…の上下両面に多数のスリット４０４１，４０４２を設け、ファン８２２による冷却風が、バックアップ電源１１１，１１２，…内の電池部４０２や制御回路部４０３を通り易くしている。また、バッテリユニット１１０の底面部とバックアップ電源１１１，１１２，…の下面のスリット４０４２との間には、吸気用スペースを確保している。したがって、ファン８２２によって、ラック１００の下端から、バックアップ電源１１１，１１２，…の両スリット４０４１，４０４２を抜けて上方への通風路が形成され、バックアップ電源内の電池や制御回路を効果的に冷却することができる。
【００３５】
図９は、図８の実施例を適用できる情報処理装置の一例電気回路ブロック構成図である。図２と同一符号は相当物を示し、重複説明は避ける。電源ユニット８２０には、ＡＣ／ＤＣコンバータ８２１の出力を直接供給する形で、第２のファン８２２が接続されている。このファン８２２は、下方から上方へ冷却風９０１を通風することで、コンバータ８２１の内部のパワー半導体素子などを冷却する。停電時には、ＡＣ／ＤＣコンバータ８２１は停止してしまい、逆流阻止ダイオード９０２の作用で、バックアップ電源１１１〜１１Ｎのバックアップは受けられず、コンバータ内に実装されたファン８２２はストップしてしまう。しかし、上述したように、電源ユニット８２０の更に上方に設けられた第１のファン１４１〜１４４等をバックアップ電源１１１〜１１Ｎがバックアップしており、距離的には遠くなるものの、バックアップ電源の冷却は維持される。したがって、電池ユニット１１０内のバックアップ電源１１１〜１１Ｎには、特に専用のファンを実装する必要がなく、省スペース化と低コスト化を図ることが可能となる。
【００３６】
以上の実施例を要約すると次の通りである。まず、仕切り部材１０１〜１０３により上下方向を複数の収納部１１０〜１４０に仕切られたラック構造のディスクアレイ装置等の情報処理装置１００を対象としている。この情報処理装置１００は、ラックの底部に、二次電池部４０２及び充放電制御部４０３とを有する直流バックアップ電源１１１〜１１Ｎを備えたバッテリユニット１１０を備えている。このバッテリユニット１１０よりも上方には、ハードディスクドライブ等を有するディスクユニット１３０が収納されている。ここで、前記ディスクユニット１３０よりも上方に、ラックの下方から上方への通気を行う第１のファン１４１〜１４４が配置される。また、前記バッテリユニット１１０の直近上部の収納部１２０には、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２１，１２２と、下方から上方への通気を行う第２のファン８２２が付設されている。前記バッテリユニット１１０と前記ＡＣ／ＤＣコンバータ１２１，１２２との間の仕切り部材１０１には、通気孔１０１１が設けられる。前記バッテリユニット１１０には、それぞれが独立した直方体の筐体４１０を形成する複数の直流バックアップ電源１１１〜１１Ｎが実装され、これら筐体内に、複数のニッケル水素二次電池６０１〜６０６を収容した電池パック４０２が実装されている。そして、これらの直方体の最短辺４１１〜４１４が上下端に位置するように、直方体の筐体４１０を立てて配置するとともに、上下面には通気孔４０４が設けられる。
【００３７】
このような構成により、直流バックアップ電源１１１〜１１Ｎには冷却用のファン等を設けることなく、上方のファンを活用して、直流バックアップ電源を効果的に冷却し、小型で経済的な情報処理装置を実現することができる。
【００３８】
図１０は、本発明の第１の実施例によるバックアップ電源とＡＣ／ＤＣコンバータとの接続の様子を示す側面イメージ図である。ディスクアレイ装置１００のバッテリユニット１１０のバックアップ電源１１１と、電源ユニット１２０のＡＣ／ＤＣコンバータ１２１に着目し、側面から見た接続イメージについて、両者の奥行き長さがほぼ等しい場合を想定して示している。最大のポイントは、両者がバックボード１５１によって接続できるようにしたことである。バックアップ電源１１１の後部に設けたコネクタ５０２と、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２１の後部に設けたコネクタ１２３が、バックボード１５１上に設けた夫々のコネクタ１５２と１５３へ接続される。これによって、配線ケーブルをなくすことができ、省スペース化を図ることができる。また、信号ラインやパワーラインなどの複数のコネクタケーブルがあった場合の、誤った抜き差しを防止することができ、信頼性を向上することができる。
【００３９】
図１１は、本発明の他の実施例によるバックアップ電源とＡＣ／ＤＣコンバータとの接続の様子を示す側面イメージ図である。基本的には図１０と同様であるが、バックアップ電源１１１とＡＣ／ＤＣコンバータ１２１の長さが異なる場合の接続について示したものである。バックアップ電源１１１の長さが、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２１の長さよりも長い場合について示してある。この場合、両者に夫々専用のバックボード１５４と１５５を設け、それぞれコネクタ部１５６と１５７で接続するとともに、互いに共通なパワーラインを金属板１５８によって接続する。これにより、省スペース化、信頼性向上といった前記実施例同様の効果が期待できる。
【００４０】
図１２は、本発明による二次電池パックの他の実施例を示す水平断面図で、図１３は、その斜視図である。二次電池セル６０３〜６０６を、高放熱性の絶縁樹脂１２０２を用いてモールドし、二次電池パック１２０１としたものである。図中、ハッチング部が絶縁樹脂１２０２を表している。図６で述べた電池パックは、複数の電池セル６０１や６０２を、直方体形状にパック構造化した例であったが、本実施例における二次電池パック１２０１は、複数の電池セル６０３〜６０６を高放熱性の絶縁樹脂１２０２を用いて図のようにパック構造化し、バックアップ電源の金属筐体の側壁面４１５に接して配置している。ニッケル水素電池の充放電時に発生する熱を効率良く放熱させるために、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・ｋ以上で、且つ体積抵抗率が１０ｅ１６Ωｃｍ以上の高放熱性と絶縁性を両立する樹脂１２０２でモールドする。円筒形状の電池セル６０３〜６０６をモールドすることにより、図示するように、電池パック１２０１の上下に隙間が形成される。この隙間を風路として利用することにより、電池パック１２０１の放熱性を高めることが可能となる。図１３を見て分かる通り、電池部全体が絶縁樹脂１２０２で覆われているが、図６の説明でも述べたように、パワーラインやセンシングラインを引き出すための開口部は任意の場所に設けることができる。
【００４１】
図１４は、本発明による二次電池パックのさらに他の実施例を示す水平断面図で、図１５は、その斜視図である。図１２と同様に、二次電池セル６０３〜６０６を、高放熱性の絶縁樹脂１４０２を用いてモールドし、二次電池パック１４０１としたものである。図中、ハッチング部が絶縁樹脂１４０２を表している。複数の電池セル６０３〜６０６を、高放熱性の絶縁樹脂１４０２を用いて図のようにパック構造化し、バックアップ電源の金属筐体の側壁面４１５に接して配置している。図示のように、電池パック１４０１の側壁面とバックアップ電源金属筐体の壁面４１５とが接する面積を大きく取れるように、かまぼこ形状にパック構造化している。こうすることで、電池パック１４０１の一面の隙間は失われず、風路として利用でき、他の面は金属筐体の壁面４１５をヒートシンクの代わりとして、放熱性を高めることができる。この実施例においても、前記同様、パワーラインやセンシングラインを引き出すための開口部が任意の場所に設けられているものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施例による情報処理装置の概略構成を示す斜視図。
【図２】本発明を適用できる情報処理装置の一例電気回路ブロック構成図。
【図３】本発明を適用できる情報処理装置の他の電気回路ブロック構成図。
【図４】本発明の第１実施例によるバックアップ電源装置の実装を示す前方斜視図。
【図５】本発明の第１実施例によるバックアップ電源装置の実装を示す後方斜視図。
【図６】本発明の第１の実施例の直流バックアップ電源装置内の二次電池部（電池パック）へのニッケル水素電池セルの実装イメージ図。
【図７】本発明の第１実施例によるバックアップ電源から電池部を省いた側面図。
【図８】本発明の第２の実施例による情報処理装置の一部の概略構成を示す斜視図。
【図９】図８の実施例における情報処理装置の電気回路ブロック構成図。
【図１０】本発明の第１の実施例によるバックアップ電源とＡＣ／ＤＣコンバータとの接続の様子を示す側面イメージ図。
【図１１】本発明の他の実施例によるバックアップ電源とＡＣ／ＤＣコンバータとの接続の様子を示す側面イメージ図。
【図１２】本発明による二次電池パックの他の実施例を示す水平断面図。
【図１３】図１２の二次電池パックの概要構造を示す斜視図。
【図１４】本発明のさらに他の実施例による二次電池パックの水平断面図。
【図１５】図１４の二次電池パックの概要構造を示す斜視図。
【符号の説明】
【００４３】
１００…情報処理（ディスクアレイ）装置、１０１〜１０３…仕切り部材、１０１１〜１０３１，８０１１…通気孔、１１０…バッテリユニット、１１１〜１１Ｎ…直流バックアップ電源装置、１２０…電源ユニット、１２１，１２２，８２１…ＡＣ／ＤＣコンバータ、１３０…ディスクユニット、１３１…ディスク部、１４０…ファンユニット、１４１〜１４４…第１のファン、２０１…商用電源、２０２…負荷、２０３…ＤＣパワーライン、２０４…二次電池、２０５…制御回路、２０６…バックアップ電源入出力ライン、３０２…キャッシュメモリ、３０３…特定負荷専用バックアップ出力ライン、４０２…二次電池部（二次電池パック）、４０３…制御回路部（充放電制御部）、４１０…金属筐体、４１１〜４１４…直方体の最短辺、４０４…スリット（通気孔、開口部）、４５０…制御回路基板、６０１〜６０６…ニッケル水素電池セル、７０２…フラットケーブル、８２２…第２のファン、１５１…バックボード。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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