(57)【要約】      （修正有）【課題】取り付けのための外部空間を別途必要としない活線挿抜型無停電電源モジュール及びそのシステムを提供する。【解決手段】複数の活線挿抜型無停電電源モジュール１１と、複数の従来型電源供給装置１４とからなる。活線挿抜型無停電電源モジュールは、電池モジュール１２と、制御装置モジュール１３とからなる。従来型電源供給装置は、外部の交流電源２０と接続して電子システム１５に電力を提供し、必要に応じて活線挿抜型無停電電源モジュールを充電する。従来型電源供給装置や外部の交流電源がない時、電池モジュールは電子システムの給電に必要なエネルギーを保つ。制御装置モジュールは、電池モジュールの充電と放電、活線挿抜型無停電電源モジュールの切換や待機を制御するとともに、故障状態を測定する。外部の交流電源が停止し、且つ全ての従来型電源供給装置が取り外された電子システムに、活線挿抜型無停電電源モジュールは電力を提供する。【選択図】図１
0003188501.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
一つの電子システムと接続して前記電子システムの動作に必要なエネルギーを提供する、活線挿抜型無停電電源モジュールであって、
前記活線挿抜型無停電電源モジュールは、一つの電池モジュールと、一つの制御装置モジュールとからなり、
前記電池モジュールは、前記電子システムの動作に必要なエネルギーを提供し、
前記制御装置モジュールは、前記電池モジュールにおける充電及び放電動作を制御するとともに、前記電池モジュールの電力を測定制御し、且つ電力停止を測定し、
前記制御装置モジュールは、更に前記電子システム及び前記電池モジュールと電気的に接続されることを特徴とする、活線挿抜型無停電電源モジュール。
【請求項２】
前記電池モジュールは、充電式電池を有することを特徴とする、請求項１に記載の活線挿抜型無停電電源モジュール。
【請求項３】
複数の活線挿抜型無停電電源モジュールと、複数の従来型電源供給ユニットとからなる活線挿抜型無停電電源モジュールを使用したシステムであって、
前記従来型電源供給ユニットの少なくとも一つは、一つの電子システム及び一つの外部の交流電源と電気的に接続されるとともに、前記外部の交流電源の交流電圧を直流電圧に変換して前記電子システムに電力を提供し、
少なくとも一つの前記活線挿抜型無停電電源モジュールは、一つの電池モジュールと、一つの制御装置モジュールとからなり、
前記電池モジュールは、前記電子システムの動作に必要なエネルギーを提供し、
前記制御装置モジュールは、前記電池モジュールにおける充電及び放電動作を制御するとともに、前記電池モジュールの電力を測定制御し、且つ電力停止を測定し、
前記制御装置モジュールは、更に前記電子システム及び前記電池モジュールと電気的に接続されることを特徴とする、活線挿抜型無停電電源モジュールを使用したシステム。
【請求項４】
少なくとも一つの前記従来型電源供給ユニットは、前記電池モジュールと電気的に接続されるとともに、その直流電圧が変換されて直接前記電池モジュールに充電されることを特徴とする、請求項３に記載の活線挿抜型無停電電源モジュールを使用したシステム。
【請求項５】
前記電池モジュールは、充電式電池を有することを特徴とする、請求項３に記載の活線挿抜型無停電電源モジュールを使用したシステム。
【請求項６】
前記活線挿抜型無停電電源モジュールは、取り付け或いは取り外しの時、いずれも前記電子システムの給電が続けられて動作が影響されないことを特徴とする、請求項４に記載の活線挿抜型無停電電源モジュールを使用したシステム。
【請求項７】
前記従来型電源供給ユニットは、取り付け或いは取り外しの時、いずれも前記電子システムの給電が続けられて動作に影響されないことを特徴とする、請求項４に記載の活線挿抜型無停電電源モジュールを使用したシステム。
【請求項８】
前記制御装置モジュールは、前記従来型電源供給ユニットと接続して一つ一つの活線挿抜の状態を測定し、
前記制御装置モジュールは、更に前記活線挿抜型無停電電源モジュールと接続して一つ一つの活線挿抜の状態を測定することを特徴とする、請求項４に記載の活線挿抜型無停電電源モジュールを使用したシステム。
【請求項９】
前記電池モジュールは、前記従来型電源供給ユニットと双方向インターフェースバスによって電気的に接続されるとともに、充電及び放電が前記双方向インターフェースバスを共用することを特徴とする、請求項４に記載の活線挿抜型無停電電源モジュールを使用したシステム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、無停電電源モジュールに関し、特に、活線挿抜型無停電電源モジュール、及び前記活線挿抜型無停電電源モジュールを使用したシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のコンピューターサーバーの動力供給源は、外から接続される交流（ＡＣ）電源である。交流（ＡＣ）電源は、何らかの原因で停電したり、或いは電源供給が不足したりした時、コンピューターサーバーの動作が影響を受けて、予期せぬシステムシャットダウン、或いはサービス停止を招く可能性がある。停電を避けるための解決方法の一つは、外接型の無停電電源装置（ＵＰＳ）を使用することである。ＵＰＳの使用には、ＵＰＳを取り付けるための外部空間が別途必要なこと、取り付け或いはメンテナンスの期間はコンピューターサーバーを停止させる必要があること、及びＵＰＳが必要とする電力と電圧変換によりエネルギー効率の低下を招くこと、といった欠点がある。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の欠点に対し、本考案は、連続して電力を供給するとともに、必要に応じて電子システムへの給電を続けることができる、活線挿抜型無停電電源モジュール（ＨＳＵＰＳ）、及び前記活線挿抜型無停電電源モジュール（ＨＳＵＰＳ）を使用したシステム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】
【０００４】
上述の目的を達成するため、本考案の活線挿抜型無停電電源モジュール（ＨＳＵＰＳ）は、電池モジュールと、制御装置モジュールとからなる。前記電池モジュールは、前記制御装置モジュールと電気的に接続されるとともに、前記電子システムの動作に必要なエネルギーを提供する。前記制御装置モジュールは、前記電子システム及び前記電池モジュールと電気的に接続されて、前記電池モジュールの充電及び放電の動作を制御する。前記制御装置モジュールは、更に前記電池モジュールの電力を測定且つ制御するとともに、電力停止を測定する能力を備える。前記電池モジュールは、例えばリチウムイオン電池といった充電式電池を有することが望ましい。
【０００５】
活線挿抜型無停電電源モジュールを使用したシステムは、主に複数の活線挿抜型無停電電源モジュールと、複数の従来型電源供給ユニットとからなる。前記従来型電源供給ユニットの少なくとも一つは、一つの電子システム及び一つの外部の交流電源と電気的に接続されるとともに、前記外部の交流電源の交流電圧を直流電圧に変換して前記電子システムに電力を提供する。前記活線挿抜型無停電電源モジュールの少なくとも一つは、一つの電池モジュールと、一つの制御装置モジュールとからなる。前記電池モジュールは、前記電子システムの動作に必要なエネルギーを提供することができる。前記制御装置モジュールは、前記電池モジュールにおける充電及び放電動作を制御するとともに、前記電池モジュールの電力を測定制御し、且つ電力停止の測定ができる。前記制御装置モジュールは、更に前記電子システム及び前記電池モジュールと電気的に接続される。前記従来型電源供給ユニットにおける少なくとも一つの直流電圧は、変換されて直接前記電池モジュールを充電する。前記電池モジュールは、充電式電池を有する。いずれの活線挿抜型無停電電源モジュールの取り付け或いは取り外しも、前記電子システムの動作に影響しない。いずれの従来型電源供給ユニットの取り付け或いは取り外しも、前記電子システムの動作に影響しない。前記制御装置モジュールは、前記従来型電源供給ユニット、及び前記活線挿抜型無停電電源モジュールにおける一つ一つの活線挿抜の状態を測定且つ検査する。前述の充電及び放電は、同一の双方向インターフェースバスを使用する。
【０００６】
使用時の動作は以下のとおりである。従来型電源供給装置は、外部の交流（ＡＣ）電源と接続して交流電圧を直流（ＤＣ）電圧に変換することにより、前記電子システムに電力を提供する。これと同時に、或いはその代わりに、必要に応じて活線挿抜型無停電電源モジュールを充電することができる。従来型電源供給装置や外部の交流電源が存在しない状態において、活線挿抜型無停電電源モジュールの電池モジュールは、前記電子システムの給電に必要なエネルギーを保つことができる。活線挿抜型無停電電源モジュールの制御装置モジュールは、活線挿抜型無停電電源モジュールの動作を制御して、電池モジュールの充電或いは放電の切換、或いは待機するかどうかを決定することができる。制御装置モジュールは、信号を受信する機能を備えることにより、外部の交流電源の損失、従来型電源供給装置の欠損及び故障を測定することができる。制御装置モジュールは、適切な放電機能により必要に応じて電子システムを充電することができる。また、制御装置モジュールは、電池モジュールの充電に必要な電圧準位或いは電子システムの放電及び給電に必要な電圧準位を調整・制御することができる。前述の充電及び放電は、双方向インターフェースによって行われ、その電力伝送は同一のインターフェース及びチャンネルを経由する。活線挿抜型無停電電源モジュールは、電子システム、その他に接続された活線挿抜型無停電電源モジュール及び従来型電源供給装置のいずれに対しても、停止させたり、影響を与えたりせずに、取り付け・取り外し・メンテナンスすることができる。
【０００７】
前記活線挿抜型無停電電源モジュールは、複数の活線挿抜型無停電電源モジュールと協働することにより、電池モジュールのエネルギーを上昇させるとともに、バックアップを提供することが望ましい。
【考案の効果】
【０００８】
本考案は、以下の有益な効果を有する。本考案の活線挿抜型無停電電源モジュール及びそのシステムは、外部電源の停止或いは故障時、或いは従来型電源供給装置の故障或いは欠損時において、活線挿抜型無停電電源モジュールが電子システムに給電を続けることができる。また、活線挿抜型無停電電源モジュールは、活線挿抜機能を備えることにより、その他に接続された活線挿抜型無停電電源モジュール及び従来型電源供給装置、或いは電子システムのいずれの動作にも影響を与えずに、取り付け・取り外し・メンテナンスすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本考案の活線挿抜型無停電電源モジュールを使用したシステムの実施例を示したブロック図である。
【図２】図１のシステムにおける活線挿抜型無停電電源モジュールの制御と動作を示したフローチャートである。
【図３】本考案の活線挿抜型無停電電源モジュールにおける充電モードを示したフローチャートである。
【図４】本考案の活線挿抜型無停電電源モジュールにおける放電モードを示したフローチャートである。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
まず図１を参照する。本考案の実施例において、活線挿抜型無停電電源モジュールを使用したシステム１０は、複数の活線挿抜型無停電電源モジュール（ＨＳＵＰＳ）１１及び１１ａと、複数の従来型電源供給ユニット１４及び１４ａとからなる。活線挿抜型無停電電源モジュール１１及び１１ａと、従来型電源供給ユニット１４及び１４ａは、電気的に接続される。
【００１１】
少なくとも一つの活線挿抜型無停電電源モジュール１１及び１１ａと、少なくとも一つの従来型電源供給ユニット１４及び１４ａは、一つの電子システム１５（例えば、マザーボード、コンピューター装置等）と電気的に接続される。従来型電源供給ユニット１４及び１４ａは、それぞれ一つの外部の交流（ＡＣ）電源２０に接続して、交流電圧を直流電圧に変換することにより、電子システム１５に電力を提供するとともに、必要に応じて、充電された電気エネルギーを活線挿抜型無停電電源モジュール１１及び１１ａに提供することができる。
【００１２】
活線挿抜型無停電電源モジュール１１及び１１ａは、それぞれ一つの電池モジュール１２と、一つの制御装置モジュール１３を有する。電池モジュール１２は、例えばリチウムイオン電池といった充電式電池を備えることが望ましい。制御装置モジュール１３は、電子回路を備えることにより、電池モジュール１２の充電及び放電作用を制御することが望ましい。
【００１３】
制御装置モジュール１３は、電子回路と、ＩＣチップ素子とからなるとともに、活線挿抜型無停電電源モジュール１１における電池モジュール１２の充電と放電の切換、或いは待機するかどうかを決定することができる。制御装置モジュール１３は、従来型電源供給ユニット１４及び１４ａからの信号を受信することにより、外部の交流電源２０の損失、従来型電源供給ユニット１４及び１４ａの不足或いは故障を測定することができる。この機能により、制御装置モジュール１３は、適切に放電して電子システム１５を動作させて、システム１０の動作の中断を防止することができる。また、制御装置モジュール１３は、電池モジュール１２の充電に必要な電圧準位或いは電子システム１５への放電に必要な電圧準位を調整・制御することができる。複数の活線挿抜型無停電電源モジュール１１及び１１ａは、同一のシステム１０内に取り付けられることにより、電池の充電能力を増加させるとともに、ハードディスクのバックアップを提供することができる。複数の従来型電源供給ユニット１４及び１４ａは、システム１０内に取り付けられることにより、ハードディスクのバックアップの提供や、電子システム１５の電力出力能力を増加させることができる。活線挿抜型無停電電源モジュール１１の少なくとも一つ、或いは従来型電源供給ユニットの少なくとも一つは、システム１０内に取り付けられなければならず、これによりシステムの作動を保持することができる。
【００１４】
図１、図２を参照する。図２は、制御装置モジュール１３における動作モードの決定について示したフローチャートである。実施において、制御装置モジュール１３はスタート時に電子システムと接続した開／閉信号を測定する。電子システムが閉状態の時、活線挿抜型無停電電源モジュールは閉状態になり、出力・充電或いは放電の動作が一時停止される。電子システムが開状態の時、活線挿抜型無停電電源モジュールはまず待機モードになり、充電、放電を行うか、或いは待機モードを維持するかについての決定を開始する。放電モードの適切さを最優先のプログラムとして、必要に応じて即時適切な放電が行われることにより、電子システム１５に対する無停電電源の供給が保証される。適切な放電モードは、少なくとも以下の三つの条件のいずれか一つを満たす必要がある。１）全ての従来型電源供給ユニット１４及び１４ａは、外部の交流電源２０から供給される交流電力を失っている。２）全ての従来型電源供給ユニット１４及び１４ａは、システム１０から取り外されている。３）全ての従来型電源供給ユニット１４及び１４ａは、電子システム１５へ適切な出力を提供することができなくなっている。活線挿抜型無停電電源モジュール１１及び１１ａが放電しておらず、且つ電池モジュール１２に貯蔵されたエネルギー準位が臨界値よりも低い時（例えば８５％）、制御装置モジュールは充電モードを開始することを決定する。
【００１５】
図１、図２、図３を参照する。図３は、活線挿抜型無停電電源モジュール１１及び１１ａにおける充電モード中の動作について示したフローチャートである。制御装置モジュール１３は、まず従来型電源供給ユニット１４及び１４ａが供給する直流電圧が臨界値（例えば１１．４Ｖ）よりも高いことを確認する。制御装置モジュール１３は、電路を制御して降圧変換装置を迂回させるとともに、昇圧変換装置に従来型電源供給ユニット１４及び１４ａの供給電圧を上昇させることにより、電池モジュール１２の充電を行う。制御装置モジュール１３は、電池モジュール１２の充電状態を監視制御するとともに、電池モジュール１２の電力が満たされるか或いは貯蔵エネルギー準位の臨界値に達した時、充電を一時停止させる。
【００１６】
図１、図２、図４を参照する。図４は、活線挿抜型無停電電源モジュール１１及び１１ａにおける放電モード中の動作について示したフローチャートである。制御装置モジュール１３は、まず電路を制御して昇圧変換装置を迂回させるとともに、降圧変換装置に電池モジュール１２に貯蔵されたエネルギーを直流電圧に変換させて、この直流電圧により電子システム１５に電力を提供する。電池モジュール１２に貯蔵された全てのエネルギーが使い果たされた時、或いは従来型電源供給ユニット１４及び１４ａのいずれか一つが既に外部の交流電源２０の電力を回復して適切な電力を電子システム１５に供給している時、放電は一時停止される。活線挿抜型無停電電源モジュールが従来型電源供給ユニット１４及び１４ａの故障によって放電を開始した場合、従来型電源供給ユニット１４及び１４ａの取り換えと電力回復によって、放電は一時停止される。
【符号の説明】
【００１７】
１０   活線挿抜型無停電電源モジュールを使用したシステム
１１   活線挿抜型無停電電源モジュール
１１ａ 活線挿抜型無停電電源モジュール
１２   電池モジュール
１３   制御装置モジュール
１４   従来型電源供給ユニット
１４ａ 従来型電源供給ユニット
１５   電子システム
２０   外部の交流（ＡＣ）電源
【図１】
0003188501.tif 000003
【図２】
0003188501.tif 000004
【図３】
0003188501.tif 000005
【図４】
0003188501.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成25年11月20日(2013.11.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
一つの電子システムと接続して前記電子システムの動作に必要なエネルギーを提供する、活線挿抜型無停電電源モジュールであって、
前記活線挿抜型無停電電源モジュールは、一つの電池モジュールと、一つの制御装置モジュールとからなり、
前記電池モジュールは、前記電子システムの動作に必要なエネルギーを提供し、
前記制御装置モジュールは、前記電池モジュールにおける充電及び放電動作を制御するとともに、前記電池モジュールの電力を測定制御し、且つ電力停止を測定し、
前記制御装置モジュールは、更に前記電子システム及び前記電池モジュールと電気的に接続されることを特徴とする、活線挿抜型無停電電源モジュール。
【請求項２】
前記電池モジュールは、充電式電池を有することを特徴とする、請求項１に記載の活線挿抜型無停電電源モジュール。
【請求項３】
複数の活線挿抜型無停電電源モジュールと、複数の従来型電源供給ユニットとからなる活線挿抜型無停電電源モジュールを使用したシステムであって、
前記従来型電源供給ユニットの少なくとも一つは、一つの電子システム及び一つの外部の交流電源と電気的に接続されるとともに、前記外部の交流電源の交流電圧を直流電圧に変換して前記電子システムに電力を提供し、
少なくとも一つの前記活線挿抜型無停電電源モジュールは、一つの電池モジュールと、一つの制御装置モジュールとからなり、
前記電池モジュールは、前記電子システムの動作に必要なエネルギーを提供し、
前記制御装置モジュールは、前記電池モジュールにおける充電及び放電動作を制御するとともに、前記電池モジュールの電力を測定制御し、且つ電力停止を測定し、
前記制御装置モジュールは、更に前記電子システム及び前記電池モジュールと電気的に接続されることを特徴とする、活線挿抜型無停電電源モジュールを使用したシステム。
【請求項４】
少なくとも一つの前記従来型電源供給ユニットは、前記電池モジュールと電気的に接続されるとともに、その直流電圧が変換されて直接前記電池モジュールに充電されることを特徴とする、請求項３に記載の活線挿抜型無停電電源モジュールを使用したシステム。
【請求項５】
前記電池モジュールは、充電式電池を有することを特徴とする、請求項３に記載の活線挿抜型無停電電源モジュールを使用したシステム。
【請求項６】
前記制御装置モジュールは、前記従来型電源供給ユニットと接続して一つ一つの活線挿抜の状態を測定し、
前記制御装置モジュールは、更に前記活線挿抜型無停電電源モジュールと接続して一つ一つの活線挿抜の状態を測定することを特徴とする、請求項４に記載の活線挿抜型無停電電源モジュールを使用したシステム。
【請求項７】
前記電池モジュールは、前記従来型電源供給ユニットと双方向インターフェースバスによって電気的に接続されるとともに、充電及び放電が前記双方向インターフェースバスを共用することを特徴とする、請求項４に記載の活線挿抜型無停電電源モジュールを使用したシステム。