(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
停電時の電源補償をおこなう補償用デバイスを有する電源装置を制御対象とする電源制御装置であって、
通常時において前記補償用デバイスからの電源補償を制限し、
前記電源装置の停電を検出、かつ前記電源装置とともに冗長構成された他の電源装置の停電を検出した場合に、前記補償用デバイスからの電源補償の制限を解除する、制御部を
備える電源制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記電源補償を制限する制限部に対して前記電源補償を制限する制限信号を入力して前記電源補償を制限し、
前記制限部に対して前記電源補償の制限を解除する解除信号を入力して前記電源補償の制限を解除する、
請求項１記載の電源制御装置。
【請求項３】
前記制限部は、前記解除信号の入力と、前記他の電源装置を制御対象とする電源制御装置が出力する解除信号の入力とにより、前記電源補償の制限を解除する、
請求項２記載の電源制御装置。
【請求項４】
前記補償用デバイスは、ダイオードを介して前記電源装置の出力部と接続し、
前記制限部は、前記補償用デバイスからの出力電圧を前記電源装置からの出力電圧より低い電圧に抑制することで、前記補償用デバイスからの電源補償を制限する、
請求項２または請求項３に記載の電源制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記電源装置が生成する直流電圧を監視し、前記直流電圧が第１閾値より低下した場合に、前記停電を検出する、
請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の電源制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記直流電圧が前記第１閾値より低い第２閾値より低下した場合に、負荷装置に対して異常を報知する、
請求項５記載の電源制御装置。
【請求項７】
所定電圧の電源を出力する電源装置であって、
停電時の電源補償をおこなう補償用デバイスと、
前記電源補償を制限する制限部と、
通常時において前記制限部に対して前記電源補償を制限する制限信号を入力して前記電源補償を制限し、
当該電源装置の停電を検出、かつ当該電源装置とともに冗長構成された他の電源装置の停電を検出した場合に、前記制限部に対して前記電源補償の制限を解除する解除信号を入力して前記電源補償の制限を解除する、制御部と、
を備える電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源制御装置、および電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
経済成長が目覚ましい一部の国や地域は、経済発展の規模に見合うインフラ整備が追い付かず、停電や瞬時電圧低下(瞬低)を頻繁に発生する不安定な電力環境下にある場合がある。また、すでに整備された電力環境を有する地域であっても、近年の自然エネルギーの大規模な導入が電力環境を不安定化させるとされている。
【０００３】
一方、データセンタでのＩＴ機器集約に伴い、機器の消費電力や設置面積は増加の一途を辿っている。そのため、機器の省電力化や小型化のニーズが高まっており、電源ユニットの電力効率の改善、高電力密度化が求められている。
【０００４】
しかしながら、電源ユニットの高電力密度化を妨げている要因の一つとして上述した瞬低があげられる。瞬低は、数ミリ秒（ｍｓ）から数秒（ｓ）間、電力の供給を停止する。電源装置は、瞬低が発生しても機器の動作が停止しないように、補償用のコンデンサを搭載している。補償用のコンデンサは、通常時にエネルギーを蓄え、瞬低が発生した際にエネルギーを放出することで機器を継続稼動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−７９０６９号公報
【特許文献２】特開２００８−５５６５号公報
【特許文献３】特開２００１−１７８１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電源装置に高い信頼性を要求すると、電源装置は大容量の補償用のコンデンサを必要とする。このような大容量の補償用コンデンサは、電源装置内部で多く（たとえば、２０％程度）の実装エリアを必要とし、電源装置が大型化する。
【０００７】
１つの側面では、本発明は、電源装置を小型化しながら、長時間の瞬時電圧低下を補償できる電源制御装置、および電源装置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】
【０００８】
上記目的を達成するために、以下に示すような、電源制御装置が提供される。電源制御装置は、停電時の電源補償をおこなう補償用デバイスを有する電源装置を制御対象とする。電源制御装置は、通常時において補償用デバイスからの電源補償を制限し、電源装置の停電を検出、かつ電源装置とともに冗長構成された他の電源装置の停電を検出した場合に、補償用デバイスからの電源補償の制限を解除する、制御部を備える。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、以下に示すような、所定電圧の電源を出力する電源装置が提供される。電源装置は、補償用デバイスと、制限部と、制御部と、を備える。補償用デバイスは、停電時の電源補償をおこなう。制限部は、電源補償を制限する。制御部は、通常時において制限部に対して電源補償を制限する制限信号を入力して電源補償を制限し、電源装置の停電を検出、かつ電源装置とともに冗長構成された他の電源装置の停電を検出した場合に、制限部に対して電源補償の制限を解除する解除信号を入力して電源補償の制限を解除する。
【発明の効果】
【００１０】
１態様によれば、電源制御装置、および電源装置において、電源装置を小型化しながら、長時間の瞬時電圧低下を補償できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態の電源システムの一例を示す図である。
【図２】第２の実施形態の電源システムの一例を示す図である。
【図３】第２の実施形態の電源ユニットの一例を示す図である。
【図４】第２の実施形態の制御回路の一例を示す図である。
【図５】第２の実施形態の電源監視処理のフローチャートを示す図である。
【図６】第２の実施形態の電源システムの通常状態における電源ユニットの動作状態の一例を示す図である。
【図７】第２の実施形態の電源システムのＡＣ＃０停電状態における電源ユニットの動作状態の一例を示す図である。
【図８】第２の実施形態の電源システムのＡＣ＃０停電状態およびＡＣ＃１停電状態における電源ユニットの動作状態の一例を示す図である。
【図９】第２の実施形態の電源システムのタイミングチャートの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
［第１の実施形態］
まず、第１の実施形態の電源システムについて図１を用いて説明する。図１は、第１の実施形態の電源システムの一例を示す図である。
【００１３】
電源システム１は、２系統の電源装置２，３で冗長化された電力を、電源供給線５を通じて負荷装置４に供給する。電源装置２は、交流電源ＡＣ（Alternating Current）＃０を入力して所定電圧の直流電源を出力する。電源装置３は、交流電源ＡＣ＃１を入力して所定電圧の直流電源を出力する。電源装置２と電源装置３は、電源装置２，３の停電検出に伴う信号を相互に入出力可能に接続する。なお、停電は、数ミリ秒（ｍｓ）から数秒（ｓ）間の瞬時電圧低下や瞬時電圧停止を含む。
【００１４】
電源装置２は、電源制御装置２ａと、補償用デバイス２ｃを含む。電源制御装置２ａは、電源装置２を制御対象とする。電源制御装置２ａは、制御部２ｂを含む。補償用デバイス２ｃは、交流電源ＡＣ＃０の停電時の電源補償をおこなう。補償用デバイス２ｃは、たとえば、二次電池や蓄電デバイスなどである。
【００１５】
電源装置３は、電源装置２と同様の構成を有し、電源制御装置３ａと、補償用デバイス３ｃを含む。電源制御装置３ａは、電源装置３を制御対象とする。電源制御装置３ａは、制御部３ｂを含む。補償用デバイス３ｃは、交流電源ＡＣ＃０の停電時の電源補償をおこなう。補償用デバイス３ｃは、たとえば、二次電池や蓄電デバイスなどである。
【００１６】
制御部２ｂは、通常時において補償用デバイス２ｃからの電源補償を制限する。たとえば、電源装置２が補償用デバイス２ｃからの電源補償を制限する制限部（図示なし）を備え、制御部２ｂは、制限部に制限信号を入力することで補償用デバイス２ｃからの電源補償を制限する。なお、通常時とは、電源装置２が交流電源ＡＣ＃０を入力して所定電圧の直流電源を出力する状態にあるときである。
【００１７】
また、制御部２ｂは、電源装置２の停電を検出、かつ電源装置２とともに冗長構成された電源装置３の停電を検出した場合に、補償用デバイス２ｃからの電源補償の制限を解除する。たとえば、制御部２ｂは、電源装置２の出力電圧を監視して、電源装置２の停電を検出する。また、制御部２ｂは、電源装置３の停電検出に伴う信号（解除信号）を、電源装置３（電源制御装置３ａを含む）から入力されて電源装置３の停電を検出する。制御部２ｂは、電源装置２の停電検出に伴う解除信号と電源装置３の停電検出に伴う解除信号とを制限部に入力することで補償用デバイス２ｃからの電源補償の制限を解除する。
【００１８】
このように、補償用デバイス２ｃは、電源装置２の停電検出により直ちに電源補償が制限され、電源装置２と電源装置３とがともに停電状態にあるときに電源補償の制限が解除される。
【００１９】
これにより、補償用デバイス２ｃは、電源装置２の停電が検出されていても、電源装置３の停電検出を待って電源補償をおこなうことができる。また、制御部３ｂが制御部２ｂと同様に補償用デバイス３ｃを制御する場合、補償用デバイス２ｃと補償用デバイス３ｃとは、同じタイミングで電源補償の制限を解除することができる。
【００２０】
したがって、電源システム１は、補償用デバイス２ｃと補償用デバイス３ｃとが協働して電源補償をおこなうため、単体での瞬時電圧低下補償時間に比較して長時間の瞬時電圧低下を補償できる。このような電源装置２，３は、補償用デバイス２ｃ，３ｃのそれぞれのエネルギー蓄積容量を抑制して補償用デバイス２ｃ，３ｃの小型化、すなわち電源装置２，３の小型化を図ることができる。
【００２１】
よって、電源システム１は、電源装置２，３を小型化しながら、長時間の瞬時電圧低下を補償できる。
［第２の実施形態］
まず、第２の実施形態の電源システムについて図２を用いて説明する。図２は、第２の実施形態の電源システムの一例を示す図である。
【００２２】
電源システム１０は、交流電源から直流１２Ｖ電源を生成する２つの電源ユニット１１（１１ａ，１１ｂ）と、システムユニット１３とを含む。電源ユニット１１は、電源装置であり、交流１００Ｖを入力して直流１２Ｖを電源ライン１２に出力する。電源ライン１２は、システムユニット１３への電源供給線となっていて、システムユニット１３は、電源ユニット１１に対する負荷装置である。システムユニット１３は、たとえば、ストレージシステムにおけるＣＭ（Controller Module）ユニットやＤＥ（Disk Enclosure）ユニットなどがある。
【００２３】
電源ユニット１１ａは、交流電源ＡＣ＃０を入力し、電源ユニット１１ｂは、交流電源ＡＣ＃１を入力する。交流電源ＡＣ＃０と交流電源ＡＣ＃１とは異なる電源である。たとえば、交流電源ＡＣ＃０がＡ電力会社によって供給される電源であるとき、交流電源ＡＣ＃１は、Ａ電力会社と異なるＢ電力会社が供給する電源、あるいはＵＰＳ（Uninterruptible Power System）が供給する電源である。
【００２４】
また、システムユニット１３が必要とする電力は、電源ユニット１１ａまたは電源ユニット１１ｂのいずれか一方により供給可能であり、電源ユニット１１ａと電源ユニット１１ｂとは、電源システム１０において電源構成を冗長化する。なお、図示する電源構成は、「１＋１」構成であるが、必要とされる電力量に応じて、交流電源ＡＣ＃０を入力する電源ユニット１１をｎ台、交流電源ＡＣ＃１を入力する電源ユニット１１をｎ台とする「ｎ＋ｎ」構成であってもよい。
【００２５】
電源ユニット１１ａは、電力線Ｌ１１により直流１２Ｖを電源ライン１２に出力し、電力線Ｌ１２により電源ライン１２から直流１２Ｖを入力する。電源ユニット１１ａは、電力線Ｌ１２を通じて入力する直流１２Ｖから後述する補償用コンデンサを充電する。
【００２６】
電源ユニット１１ｂは、電力線Ｌ２１により直流１２Ｖを電源ライン１２に出力し、電力線Ｌ２２により電源ライン１２から直流１２Ｖを入力する。電源ユニット１１ｂは、電力線Ｌ２２を通じて入力する直流１２Ｖから後述する補償用コンデンサを充電する。
【００２７】
電源ユニット１１ａは、信号線Ｌ１３から制限信号または解除信号を出力し、信号線Ｌ２３から電源ユニット１１ｂの制限信号または解除信号を入力する。電源ユニット１１ｂは、信号線Ｌ２３から制限信号または解除信号を出力し、信号線Ｌ１３から電源ユニット１１ａの制限信号または解除信号を入力する。制限信号と解除信号については、後で説明する。
【００２８】
電源ユニット１１ａは、所定の監視電圧が閾値以下になった場合に停電を検出して、信号線Ｌ１４を通じてシステムユニット１３に停電通知信号を出力する。電源ユニット１１ｂは、所定の監視電圧が閾値以下になった場合に停電を検出して、信号線Ｌ２４を通じてシステムユニット１３に停電通知信号を出力する。
【００２９】
システムユニット１３は、電力線Ｌ３１により直流１２Ｖを電源ライン１２から入力し、電源ユニット１１ａの停電通知信号を信号線Ｌ１４から入力し、電源ユニット１１ｂの停電通知信号を信号線Ｌ２４から入力する。
【００３０】
次に、第２の実施形態の電源ユニットについて図３を用いて説明する。図３は、第２の実施形態の電源ユニットの一例を示す図である。
電源ユニット１１は、入力端子Ｃ１を備え、入力端子Ｃ１から交流電源を入力する。電源ユニット１１は、入力端子Ｃ１の後段にＥＭＩフィルタ回路（Electro Magnetic Interference Filter Circuit）２０を備え、交流電源に含まれる雑音を除去する。電源ユニット１１は、ＥＭＩフィルタ回路２０の後段に突入電流制限回路（In Rush Current Limit Circuit）２１を備え、突入電流を制限する。電源ユニット１１は、突入電流制限回路２１の後段に力率改善回路（Power Factor Correction Circuit）２２を備え、交流電源の整流と力率改善とをおこなう。力率改善回路２２は、たとえば、３８０Ｖの直流電圧を出力する。
【００３１】
電源ユニット１１は、力率改善回路２２の後段に平滑用コンデンサ（Bulk Capacitor）２３を備え、脈流を平滑化する。電源ユニット１１は、力率改善回路２２と平滑用コンデンサ２３の後段に直流電圧変換器（DC（Direct Current）/DC Converter）２４を備え、入力電圧を出力電圧に変換する。たとえば、直流電圧変換器２４は、３８０Ｖの直流電圧を入力して１２Ｖの直流電圧を出力する。
【００３２】
電源ユニット１１は、直流電圧変換器２４の後段にフィルタ用コンデンサ（Filter Capacitor）２５を備え、直流電圧変換器２４の直流出力に含まれる雑音を除去する。電源ユニット１１は、直流電圧変換器２４とフィルタ用コンデンサ２５の後段にダイオードＤ１を備え、電源ライン１２から電源ユニット１１への逆流を防止する。電源ユニット１１は、ダイオードＤ１の後段に出力端子Ｃ２を備え、出力端子Ｃ２から直流１２Ｖを出力する。また、電源ユニット１１は、直流電圧変換器２４とフィルタ用コンデンサ２５の後段、かつダイオードＤ１の前段にファン（FAN）２６を備え、電源ユニット１１の内部で発生した熱を外部に放熱し、電源ユニット１１の内部を冷却する。電源ユニット１１は、以上のような構成により入力した交流電源から目的電圧の直流電源を生成できる。
【００３３】
電源ユニット１１は、入力端子Ｃ３を備え、入力端子Ｃ３から直流電源を入力する。電源ユニット１１は、スロースタート回路（Hot Swap Circuit）２７を入力端子Ｃ３の後段に備え、電源ユニット１１への突入電流を制限する。電源ユニット１１は、スロースタート回路２７の後段に充電回路２８と補償用コンデンサ（Electric Double-Layer Capacitor：電気二重層コンデンサ）２９を備え、充電回路２８は、補償用コンデンサ２９を充電する。なお、補償用コンデンサ２９は、蓄電デバイスであればよく、たとえばリチウムイオンキャパシタなどの他、２次電池などであってもよい。
【００３４】
電源ユニット１１は、補償用コンデンサ２９の後段に電圧制限回路３０（Voltage Limit Circuit）を備える。電圧制限回路３０は、補償用コンデンサ２９からの放電電圧を電源ユニット１１の出力電圧よりも低い電圧（たとえば、１１Ｖ）に制限可能である。電圧制限回路３０は、制御回路３２から入力する制限信号、または他の電源ユニット１１から入力端子Ｃ５を介して入力する制限信号により、補償用コンデンサ２９からの放電電圧を制限する。また、電圧制限回路３０は、制御回路３２から入力する解除信号、および他の電源ユニット１１から入力端子Ｃ５を介して入力する解除信号の２つが揃うことにより、補償用コンデンサ２９からの放電電圧の制限を解除する。
【００３５】
電源ユニット１１は、直流電圧変換器２４の後段に逆流防止用のダイオードＤ２を介して電圧制限回路３０からの出力を接続する。電源ユニット１１は、ダイオードＤ２により、通常時における補償用コンデンサ２９の放電を制限する。また、電源ユニット１１は、ダイオードＤ１により、電源ユニット１１の停電時、かつ他の電源ユニット１１の非停電時における補償用コンデンサ２９の放電を制限し、全交流電源の停電時に補償用コンデンサ２９による電源補償をおこなうことができる。
【００３６】
電源ユニット１１は、直流電圧変換器３１と制御回路３２を備え、制御回路３２は、直流電圧変換器３１からの出力を入力して動作する。直流電圧変換器３１は、力率改善回路２２の出力を入力して直流電圧を変換する。たとえば、直流電圧変換器２４は、３８０Ｖの直流電圧を入力して５Ｖの直流電圧を出力する。
【００３７】
また、直流電圧変換器３１は、逆流防止用のダイオードＤ３を介して電圧制限回路３０からの出力を入力して直流電圧を変換する。たとえば、直流電圧変換器３１は、１１Ｖの直流電圧を入力して１２Ｖの直流電圧を出力する。これにより、制御回路３２は、交流電源が停電した場合に電圧制限回路３０を介して補償用コンデンサ２９から電力供給を受けて動作することができる。
【００３８】
制御回路３２は、交流電源の停電検出をおこなう。制御回路３２は、交流電源の停電を検出しない場合に制限信号を出力し、交流電源の停電を検出した場合に解除信号を出力する。たとえば、制御回路３２は、平滑用コンデンサ２３の接続点Ｐ１の電圧を監視することにより、交流電源の停電を検出できる。
【００３９】
制御回路３２は、電圧制限回路３０と信号線で接続し、制限信号または解除信号を電圧制限回路３０に通知することができる。また、制御回路３２は、入力端子Ｃ４を介して他の電源ユニット１１に制限信号または解除信号を通知することができる。また、制御回路３２は、交流電源の停電を検出した場合にシステムユニット１３に停電通知信号を出力する。なお、停電通知信号を出力する場合の停電検出と、解除信号を出力する場合の停電検出とは、同じに限らない。たとえば、停電通知信号を出力する場合は、接続点Ｐ１における閾値Ｖａまでの電圧低下を停電として検出し、解除信号を出力する場合は、接続点Ｐ１における閾値Ｖｂ（＜Ｖａ）までの電圧低下を停電として検出する。
【００４０】
次に、制御回路３２の構成について図４を用いて説明する。図４は、第２の実施形態の制御回路の一例を示す図である。
制御回路３２は、プロセッサ１０１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０３と、入出力インタフェース１０４と、バス１０５を含む。
【００４１】
制御回路３２は、プロセッサ１０１によって装置全体が制御されている。プロセッサ１０１には、バス１０５を介してＲＡＭ１０２とＲＯＭ１０３、入出力インタフェース１０４が接続されている。プロセッサ１０１は、２以上のプロセッサからなるマルチコアプロセッサであってもよい。
【００４２】
プロセッサ１０１は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、またはＰＬＤ（Programmable Logic Device）である。
【００４３】
ＲＡＭ１０２は、制御回路３２の主記憶装置として使用される。ＲＡＭ１０２には、プロセッサ１０１に実行させるＯＳ（Operating System）のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時格納される。また、ＲＡＭ１０２には、プロセッサ１０１による処理に必要な各種データが格納される。また、ＲＡＭ１０２は、プロセッサ１０１のキャッシュメモリとして機能する。
【００４４】
ＲＯＭ１０３は、制御回路３２の補助記憶装置として使用される。ＲＯＭ１０３には、ＯＳのプログラム、アプリケーションプログラム、および各種データが格納される。なお、補助記憶装置としては、フラッシュメモリなどの半導体記憶装置を使用することができる。
【００４５】
入出力インタフェース１０４は、制御回路３２に周辺機器を接続するための通信インタフェースである。たとえば入出力インタフェース１０４は、電圧制限回路３０または他の電源ユニット１１に、制限信号または解除信号を出力することができる。また、入出力インタフェース１０４には、図示しないメモリ装置やメモリリーダライタを接続することができる。メモリ装置は、入出力インタフェース１０４との通信機能を搭載した記録媒体である。メモリリーダライタは、メモリカードへのデータの書き込み、またはメモリカードからのデータの読み出しをおこなう装置である。メモリカードは、たとえば、カード型の記録媒体である。
【００４６】
また、入出力インタフェース１０４には、図示しないモニタを接続してもよい。その場合、入出力インタフェース１０４は、プロセッサ１０１からの命令にしたがって、画像をモニタの画面に表示させるグラフィック処理機能を有する。
【００４７】
また、入出力インタフェース１０４は、図示しないキーボードやマウスを接続してもよい。その場合、入出力インタフェース１０４は、キーボードやマウスから送られてくる信号をプロセッサ１０１に送信する。なお、マウスは、ポインティングデバイスの一例であり、他のポインティングデバイスを使用することもできる。他のポインティングデバイスとしては、タッチパネル、タブレット、タッチパッド、トラックボールなどがある。
【００４８】
また、入出力インタフェース１０４は、図示しない光学ドライブ装置を接続してもよい。光学ドライブ装置は、レーザ光などを利用して、光ディスクに記録されたデータの読み取りをおこなう。光ディスクは、光の反射によって読み取り可能なようにデータが記録された可搬型の記録媒体である。光ディスクには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）などがある。
【００４９】
以上のようなハードウェア構成によって、第２の実施形態の制御回路３２の処理機能を実現することができる。なお、第１の実施形態に示した電源制御装置２ａ，３ａも、図４に示した制御回路３２と同様のハードウェアにより実現することができる。
【００５０】
制御回路３２は、たとえば、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムを実行することにより、第２の実施形態の処理機能を実現する。制御回路３２に実行させる処理内容を記述したプログラムは、様々な記録媒体に記録しておくことができる。たとえば、制御回路３２に実行させるプログラムをＲＯＭ１０３に格納しておくことができる。プロセッサ１０１は、ＲＯＭ１０３内のプログラムの少なくとも一部をＲＡＭ１０２にロードし、プログラムを実行する。また、制御回路３２に実行させるプログラムを、光ディスク、メモリ装置、メモリカードなどの可搬型記録媒体に記録しておくこともできる。可搬型記録媒体に格納されたプログラムは、たとえばプロセッサ１０１からの制御により、ＲＯＭ１０３にインストールされた後、実行可能となる。またプロセッサ１０１が、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み出して実行することもできる。
【００５１】
なお、制御回路３２は、電源ユニット１１の制御部として機能するものであり、電源ユニット１１に内蔵される場合に限らず、外部に設けられるものであってもよい。制御部としての機能が電源ユニット１１の外部に設けられる場合、電源ユニット１１と接続する情報処理装置が制御部としての機能を有する。
【００５２】
次に、電源監視処理について図５を用いて説明する。図５は、第２の実施形態の電源監視処理のフローチャートを示す図である。
電源監視処理は、電源の状態を監視して、電源の状態に応じて各種信号出力をおこなう処理である。電源監視処理は、電源ユニット１１の起動により、制御部が実行する処理である。
【００５３】
［ステップＳ１１］制御部は、出力制限解除信号をリセットする。出力制限解除信号をリセットした状態は、制御回路３２が制限信号を出力する状態である。
［ステップＳ１２］制御部は、監視電圧が閾値電圧Ｖａ以上であるか否かを判定する。制御部は、監視電圧が閾値電圧Ｖａ以上でない場合にステップＳ１３にすすみ、監視電圧が閾値電圧Ｖａ以上である場合に監視電圧の監視を継続する。監視電圧は、交流電源の停電を検出可能な位置の電圧であり、たとえば接続点Ｐ１における電圧である。
【００５４】
［ステップＳ１３］制御部は、出力制限解除信号をセットする。出力制限解除信号をセットした状態は、制御回路３２が解除信号を出力する状態である。
［ステップＳ１４］制御部は、監視電圧が閾値電圧Ｖａ以上であるか否かを判定する。制御部は、監視電圧が閾値電圧Ｖａ以上でない場合にステップＳ１５にすすみ、監視電圧が閾値電圧Ｖａ以上である場合にステップＳ１１にすすむ。
【００５５】
［ステップＳ１５］制御部は、監視電圧が閾値電圧Ｖｂ以上であるか否かを判定する。制御部は、監視電圧が閾値電圧Ｖｂ以上でない場合にステップＳ１６にすすみ、監視電圧が閾値電圧Ｖｂ以上である場合にステップＳ１４にすすむ。なお、閾値電圧Ｖｂは、閾値電圧Ｖａより低い電圧値である。
【００５６】
［ステップＳ１６］制御部は、電源異常通知信号をセットする。電源異常通知信号をセットした状態は、制御回路３２が停電通知信号を出力する状態である。
［ステップＳ１７］制御部は、監視電圧が閾値電圧Ｖｂ以上であるか否かを判定する。制御部は、監視電圧が閾値電圧Ｖｂ以上である場合にステップＳ１８にすすみ、監視電圧が閾値電圧Ｖｂ以上でない場合に監視電圧の監視を継続する。
【００５７】
［ステップＳ１８］制御部は、電源異常通知信号をリセットする。電源異常通知信号をリセットした状態は、制御回路３２が停電通知信号を出力しない状態である。
これにより、電源ユニット１１は、監視電圧が閾値電圧Ｖａ以上である場合に制限信号を出力し、監視電圧が閾値電圧Ｖａ未満である場合に解除信号を出力できる。また、電源ユニット１１は、監視電圧が閾値電圧Ｖｂ未満である場合に停電通知信号を出力できる。
【００５８】
次に、電源ユニット１１の停電検出時動作について図６から図８を用いて説明する。まず、電源システム１０の通常状態における電源ユニット１１ａ，１１ｂの動作状態について図６を用いて説明する。図６は、第２の実施形態の電源システムの通常状態における電源ユニットの動作状態の一例を示す図である。なお、図６に示す電源ユニット１１ａ，１１ｂについては、説明を簡単にするために一部構成の図示を省略する（図７および図８についても同様）。
【００５９】
電源システム１０ａは、電源ユニット１１ａおよび電源ユニット１１ｂに交流電源が入力されている状態を示す。電源ユニット１１ａは、交流電源ＡＣ＃０を入力し、直流１２Ｖを出力し、電源ユニット１１ｂは、交流電源ＡＣ＃１を入力し、電源ライン１２に直流１２Ｖを出力する。システムユニット１３は、電源ユニット１１ａおよび電源ユニット１１ｂから電力供給を受けている状態である。
【００６０】
補償用コンデンサ２９ａ，２９ｂは、電源ライン１２から直流１２Ｖを入力して充電している状態である。制御回路３２ａは、平滑用コンデンサ２３ａの電圧を監視し、監視電圧が閾値Ｖａ以上であることから電圧制限回路３０ａと電源ユニット１１ｂとに制限指示をおこなっている状態である。制御回路３２ａは、制限信号を出力することにより、電圧制限回路３０ａと電源ユニット１１ｂへの制限指示をおこなう。なお、電源ユニット１１ａは、監視電圧が閾値Ｖｂ以上であることから、システムユニット１３に停電通知信号を出力していない状態である。
【００６１】
制御回路３２ｂは、平滑用コンデンサ２３ｂの電圧を監視し、監視電圧が閾値Ｖａ以上であることから電圧制限回路３０ｂと電源ユニット１１ａとに制限指示をおこなっている状態である。制御回路３２ｂは、制限信号を出力することにより、電圧制限回路３０ｂと電源ユニット１１ａへの制限指示をおこなう。なお、電源ユニット１１ｂは、監視電圧が閾値Ｖｂ以上であることから、システムユニット１３に停電通知信号を出力していない状態である。
【００６２】
電圧制限回路３０ａは、制御回路３２ａと電源ユニット１１ｂとから制限指示を受けている状態である。電圧制限回路３０ａは、補償用コンデンサ２９ａの出力電圧を制限する。補償用コンデンサ２９ａは、電圧制限回路３０ａにより出力電圧が制限されるため蓄積した電荷を保持する。
【００６３】
電圧制限回路３０ｂは、制御回路３２ｂと電源ユニット１１ａとから制限指示を受けている状態である。電圧制限回路３０ｂは、補償用コンデンサ２９ｂの出力電圧を制限する。補償用コンデンサ２９ｂは、電圧制限回路３０ｂにより出力電圧が制限されるため蓄積した電荷を保持する。
【００６４】
次に、電源ユニット１１ａの停電状態における電源ユニット１１ａ，１１ｂの動作状態について図７を用いて説明する。図７は、第２の実施形態の電源システムのＡＣ＃０停電状態における電源ユニットの動作状態の一例を示す図である。
【００６５】
電源システム１０ｂは、電源ユニット１１ｂに交流電源が入力され、電源ユニット１１ａの交流電源が停電している状態を示す。電源ユニット１１ａは、直流１２Ｖの出力を停止する。電源ユニット１１ｂは、交流電源ＡＣ＃１を入力し、電源ライン１２に直流１２Ｖを出力する。システムユニット１３は、電源ユニット１１ｂから電力供給を受けている状態である。
【００６６】
補償用コンデンサ２９ａ，２９ｂは、電源ライン１２から直流１２Ｖを入力して充電している状態である。制御回路３２ａは、平滑用コンデンサ２３ａの電圧を監視し、監視電圧が閾値Ｖａ未満であることから電圧制限回路３０ａと電源ユニット１１ｂとに解除指示をおこなっている状態である。制御回路３２ａは、解除信号を出力することにより、電圧制限回路３０ａと電源ユニット１１ｂへの解除指示をおこなう。なお、電源ユニット１１ａは、監視電圧が閾値Ｖｂ以上であればシステムユニット１３に停電通知信号を出力してないが、監視電圧が閾値Ｖｂ未満であればシステムユニット１３に停電通知信号を出力している状態である。
【００６７】
制御回路３２ｂは、平滑用コンデンサ２３ｂの電圧を監視し、監視電圧が閾値Ｖａ以上であることから電圧制限回路３０ｂと電源ユニット１１ａとに制限指示をおこなっている状態である。なお、電源ユニット１１ｂは、監視電圧が閾値Ｖｂ以上であることから、システムユニット１３に停電通知信号を出力していない状態である。
【００６８】
電圧制限回路３０ａは、制御回路３２ａから解除指示を受け、電源ユニット１１ｂから制限指示を受けている状態である。電圧制限回路３０ａは、制御回路３２ａと電源ユニット１１ｂとから解除指示を受けていないので、補償用コンデンサ２９ａの出力電圧の制限を継続する。補償用コンデンサ２９ａは、電圧制限回路３０ａにより出力電圧が制限されるため蓄積した電荷を保持する。
【００６９】
電圧制限回路３０ｂは、制御回路３２ｂから制限指示を受け、電源ユニット１１ａから解除指示を受けている状態である。電圧制限回路３０ｂは、制御回路３２ｂと電源ユニット１１ａとから解除指示を受けていないので、補償用コンデンサ２９ｂの出力電圧の制限を継続する。補償用コンデンサ２９ｂは、電圧制限回路３０ｂにより出力電圧が制限されるため蓄積した電荷を保持する。
【００７０】
次に、電源ユニット１１ａ，１１ｂの停電状態における電源ユニット１１ａ，１１ｂの動作状態について図８を用いて説明する。図８は、第２の実施形態の電源システムのＡＣ＃０停電状態およびＡＣ＃１停電状態における電源ユニットの動作状態の一例を示す図である。
【００７１】
電源システム１０ｃは、電源ユニット１１ａの交流電源が停電し、電源ユニット１１ｂの交流電源が停電している状態を示す。電源ユニット１１ａおよび電源ユニット１１ｂは、直流１２Ｖの出力を停止する。
【００７２】
制御回路３２ａは、平滑用コンデンサ２３ａの電圧を監視し、監視電圧が閾値Ｖａ未満であることから電圧制限回路３０ａと電源ユニット１１ｂとに解除指示をおこなっている状態である。なお、電源ユニット１１ａは、監視電圧が閾値Ｖｂ以上であればシステムユニット１３に停電通知信号を出力してないが、監視電圧が閾値Ｖｂ未満であればシステムユニット１３に停電通知信号を出力している状態である。
【００７３】
制御回路３２ｂは、平滑用コンデンサ２３ｂの電圧を監視し、監視電圧が閾値Ｖａ未満であることから電圧制限回路３０ｂと電源ユニット１１ａとに解除指示をおこなっている状態である。なお、電源ユニット１１ｂは、監視電圧が閾値Ｖｂ以上であればシステムユニット１３に停電通知信号を出力してないが、監視電圧が閾値Ｖｂ未満であればシステムユニット１３に停電通知信号を出力している状態である。
【００７４】
電圧制限回路３０ａは、制御回路３２ａと電源ユニット１１ｂとから解除指示を受けている状態である。電圧制限回路３０ａは、補償用コンデンサ２９ａの出力電圧の制限を解除する。補償用コンデンサ２９ａは、電圧制限回路３０ａによる制限が解除され、蓄積した電荷を放電する。これにより、電源ユニット１１ａは、電源ライン１２に直流１２Ｖの電源補償をおこなう。
【００７５】
電圧制限回路３０ｂは、制御回路３２ｂと電源ユニット１１ａとから解除指示を受けている状態である。電圧制限回路３０ｂは、補償用コンデンサ２９ｂの出力電圧の制限を解除する。補償用コンデンサ２９ｂは、電圧制限回路３０ｂによる制限が解除され、蓄積した電荷を放電する。これにより、電源ユニット１１ｂは、電源ライン１２に直流１２Ｖの電源補償をおこなう。
【００７６】
このように、電源ユニット１１ａと電源ユニット１１ｂとがタイミングを揃えて補償用コンデンサ２９からの電源補償をおこなうので、電源ユニット１１ａと電源ユニット１１ｂとが別個に電源補償をおこなう場合に比較して、長時間の電源補償を可能にする。また、電源ユニット１１ａと電源ユニット１１ｂは、協働して長時間の電源補償をおこなうことができることから、補償用コンデンサ２９の小型化を図ることができる。また、電源ユニット１１は、補償用コンデンサ２９の小型化に伴い補償用コンデンサ２９の収容空間を節減して、電源ユニット１１の小型化をも図ることができる。
【００７７】
次に、電源システム１０における停電発生時の各種信号出力について図９を用いて説明する。図９は、第２の実施形態の電源システムのタイミングチャートの一例を示す図である。
【００７８】
なお、「１２Ｖ  ＤＣ ＯＵＴ」は、電源ライン１２の電圧を示し、「ＥＤＬＣ ＯＵＴ」は、補償用コンデンサ２９の出力電圧を示す。また、「ＰＳＵ（Power Supply Unit）＃０」は、電源ユニット１１ａを示し、「ＰＳＵ＃１」は、電源ユニット１１ｂを示す。「ＡＣ＃０」は、「ＰＳＵ＃０」に入力する交流電源を示し、「ＡＣ＃１」は、「ＰＳＵ＃１」に入力する交流電源を示す。「Ｂｕｌｋ Ｃａｐ」は、平滑用コンデンサ２３の電圧を示す。「Ｎ＿ＡＣＯＫ」は、停電通知信号を示し、「ＥＣ＿ＯＮ」は、自装置向けの制限信号または解除信号を示し、「ＯＴ＿ＥＣ＿ＯＮ」は、他装置向けの制限信号または解除信号を示す。すなわち、「ＰＳＵ＃０」の「ＥＣ＿ＯＮ」は、「ＰＳＵ＃０」向けの制限信号または解除信号を示し、「ＰＳＵ＃０」の「ＯＴ＿ＥＣ＿ＯＮ」は、「ＰＳＵ＃１」向けの制限信号または解除信号を示す。「ＥＣ＿ＯＮ」および「ＯＴ＿ＥＣ＿ＯＮ」は、Ｌｏのときに制限信号を示し、Ｈｉのときに解除信号を示す。
【００７９】
以下、時系列に各種信号出力の変化について説明する。
「タイミングＴ１」電源ユニット１１ａに入力する交流電源「ＡＣ＃０」で停電が発生する。これにより、平滑用コンデンサ２３ａは、徐々に電圧が低下する。
【００８０】
「タイミングＴ２」電源ユニット１１ａの制御部は、平滑用コンデンサ２３ａの電圧が閾値Ｖａまで低下したことを検出し、電圧制限回路３０ａと電源ユニット１１ｂに出力していた制限信号を解除信号に切り替える。
【００８１】
「タイミングＴ３」電源ユニット１１ａの制御部は、平滑用コンデンサ２３ａの電圧が閾値Ｖｂまで低下したことを検出し、停電通知信号を出力する。
この状態において、システムユニット１３は、電源ユニット１１ｂから電力供給を受けている状態である。補償用コンデンサ２９ａは、電圧制限回路３０ａにより出力電圧が制限されるため蓄積した電荷を保持する。補償用コンデンサ２９ｂは、電圧制限回路３０ｂにより出力電圧が制限されるため蓄積した電荷を保持する。
【００８２】
「タイミングＴ４」電源ユニット１１ｂに入力する交流電源「ＡＣ＃１」で停電が発生する。これにより、平滑用コンデンサ２３ｂは、徐々に電圧が低下する。
「タイミングＴ５」電源ユニット１１ｂの制御部は、平滑用コンデンサ２３ｂの電圧が閾値Ｖａまで低下したことを検出し、電圧制限回路３０ｂと電源ユニット１１ａに出力していた制限信号を解除信号に切り替える。これにより、電圧制限回路３０ａは、電源ユニット１１ａ，１１ｂの解除信号が揃うことにより、補償用コンデンサ２９ａの出力電圧の制限を解除する。また、電圧制限回路３０ｂは、電源ユニット１１ａ，１１ｂの解除信号が揃うことにより、補償用コンデンサ２９ｂの出力電圧の制限を解除する。補償用コンデンサ２９（２９ａ，２９ｂ）は、出力電圧の制限が解除されることにより、電源ライン１２の補償用電源として機能する。平滑用コンデンサ２３ａの電圧は、補償用コンデンサ２９の放電により維持される。
【００８３】
「タイミングＴ６」補償用コンデンサ２９が蓄積していた電荷の枯渇により、平滑用コンデンサ２３ａの電圧がさらに低下する。
「タイミングＴ７」電源ユニット１１ａの制御部は、平滑用コンデンサ２３ａの電圧が閾値Ｖｂまで低下したことを検出し、停電通知信号を出力する。
【００８４】
この状態において、システムユニット１３は、電源ユニット１１ａ，１１ｂの双方から停電通知信号を受けたことでバックアップ動作などの退避動作をおこなう。
「タイミングＴ８」平滑用コンデンサ２３ａの電圧は、Ｖｃまで低下する。平滑用コンデンサ２３ａの電圧がＶｂからＶｃまで低下するまでに確保した４ｍｓ程度で、システムユニット１３は、退避動作をおこなう。
【００８５】
電源システム１０は、タイミングＴ４からタイミングＴ７までを１００ｍｓ程度とすることで、これより短い瞬時電圧停止や瞬時電圧低下があってもシステムユニット１３が退避動作に入ることを抑制できる。
【００８６】
このように、電源ユニット１１ａと電源ユニット１１ｂとがタイミングを揃えて補償用コンデンサ２９からの電源補償をおこなうので、電源ユニット１１ａと電源ユニット１１ｂとが別個に電源補償をおこなう場合に比較して、長時間の電源補償を可能にする。また、電源ユニット１１ａと電源ユニット１１ｂは、協働して長時間の電源補償をおこなうことができることから、補償用コンデンサ２９の小型化を図ることができる。また、電源ユニット１１は、補償用コンデンサ２９の小型化に伴い補償用コンデンサ２９の収容空間を節減して、電源ユニット１１の小型化をも図ることができる。
【００８７】
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、電源制御装置２ａ，３ａ、電源ユニット１１および制御回路３２が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記憶装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープなどがある。光ディスクには、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ／ＲＷなどがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto-Optical disk）などがある。
【００８８】
プログラムを流通させる場合には、たとえば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
【００８９】
プログラムを実行するコンピュータは、たとえば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムにしたがった処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムにしたがった処理を実行することもできる。また、コンピュータは、ネットワークを介して接続されたサーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムにしたがった処理を実行することもできる。
【００９０】
また、上記の処理機能の少なくとも一部を、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤなどの電子回路で実現することもできる。
【符号の説明】
【００９１】
１，１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ  電源システム
２，３  電源装置
２ａ，３ａ  電源制御装置
２ｂ，３ｂ  制御部
２ｃ，３ｃ  補償用デバイス
４  負荷装置
５  電源供給線
１１，１１ａ，１１ｂ  電源ユニット
１２  電源ライン
１３  システムユニット
２０  ＥＭＩフィルタ回路
２１  突入電流制限回路
２２  力率改善回路
２３，２３ａ，２３ｂ  平滑用コンデンサ
２４，３１  直流電圧変換器
２５  フィルタ用コンデンサ
２６  ファン
２７  スロースタート回路
２８  充電回路
２９，２９ａ，２９ｂ  補償用コンデンサ
３０，３０ａ，３０ｂ  電圧制限回路
３２，３２ａ，３２ｂ  制御回路
１０１  プロセッサ
１０２  ＲＡＭ
１０３  ＲＯＭ
１０４  入出力インタフェース
１０５  バス
【図１】
0006413456.tif 000002
【図２】
0006413456.tif 000003
【図３】
0006413456.tif 000004
【図４】
0006413456.tif 000005
【図５】
0006413456.tif 000006
【図６】
0006413456.tif 000007
【図７】
0006413456.tif 000008
【図８】
0006413456.tif 000009
【図９】
0006413456.tif 000010