CN107111348A - 电源装置以及具备该电源装置的服务器系统 - Google Patents
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Abstract
提供一种将收纳于服务器机架的电力变换单元在收纳它们的搁架内相互连接并易于在服务器机架内与直流母线进行连接的电源系统。将用于将交流电力变换为直流电力的电源单元以及用于将电池中充入的电力变换为直流电力后输出的电池单元共同收纳于一个搁架来构成不间断电源装置，在所述搁架内，利用在内部保持有连接导体的连接导体模块来将电源单元的直流输出端子与电池单元的直流输出端子并联连接。该连接导体模块包括利用绝缘材料形成的模块壳体以及收纳于该模块壳体内的连接导体。
Description
技术领域
本发明涉及一种向例如设置于数据中心的服务器系统供给直流电力的电源装置以及具备该电源装置的服务器系统。
背景技术
图19用于表示专利文献1所示的以往的一般的服务器系统用电源系统的概要结构。
该电源系统具备：不间断电源装置1，其与交流400V的系统电源3连接；以及变压器2，其将从该不间断电源装置1输出的交流电力的电压进行绝缘并变换。
不间断电源装置1具备电池1a、AC/DC变换器1b、DC/AC变换器1c。通过将来自系统电源3的交流电力变换为直流电力的AC/DC变换器1b对该电池1a进行充电。而且，从AC/DC变换器1b输出的直流电力或者从电池1a放出的直流电力被DC/AC变换器1c变换为交流400V的交流电力。
从DC/AC变换器1c输出的400V的交流电力被变压器2变换为200V或100V的交流电力。并且，变换后的交流电力被服务器系统4内的电力变换器5变换为低电压(12V)的直流电力。电力变换器5包括AC/DC变换器5a与DC/DC变换器5b的串联电路。该12V的直流电力被供给到作为负载的多台服务器4a～4n。服务器系统内的个体的服务器4a～4n利用12V的直流电力来进行动作。
多台服务器4a～4n以每规定数量的服务器收纳于服务器机架的方式来构成服务器系统。与各服务器系统对应地设置电力变换器5。而且，电力变换器5一体地收纳于收纳有各服务器的服务器机架。
然而，这种电源系统通过AC/DC变换器1b、5a、DC/DC变换器5b等很多变换器来进行电力变换，因此电力变换级数变多。因此，整体的电力变换效率下降。因此，提出了如图20和图21所示的用于直流电力供给的电源系统。
图20所示的电源系统将从不间断电源装置1的AC/DC变换器1b输出的高电压(400V)的直流电力经由直流用配电设备2a供给到服务器系统4。然后，该高电压(400V)的直流电力被服务器系统4内的DC/DC变换器5d变换为12V的低电压的直流电力。该电源系统被称作高电压直流供电系统(HVDC)。
另外，在图21所示的电源系统中，不间断电源装置1还具备DC/DC变换器1d。从AC/DC变换器1b输出的高电压(400V)的直流电力被DC/DC变换器1d变换为低电压(48V)的直流电力。该低电压(48V)的直流电力经由直流用配电设备2a被供给到服务器系统4。该低电压(48V)的直流电力进一步被服务器系统4内的DC/DC变换器5e变换为低电压(12V)的直流电力。该电源系统被称作低电压直流供电系统。
在这种进行直流供电的电源系统中，电力变换的级数少，因此能够提高电力变换效率。
但是，在图20所示的进行高电压直流供电的电源系统中，需要用于切断高电压的直流电力的切断器来作为直流配电用切断器2a。能够切断高电压的直流电力的切断器不仅体型大，而且还需要采取针对直流高电压(DC400V)配电的触电对策。
另一方面，图21的电源系统处理低电压的直流大电流，因此存在配电线等导体处的损耗、发热变大的问题。
另外，在图19所示的电源系统中，将数百kW以上的大容量且大体型的不间断电源装置1集中配置于数据中心。因此，设置于数据中心的不间断电源装置的设置空间变大。而且，在不间断电源装置1发生故障时，全部服务器都会停止，从而存在系统整体的可靠性下降的问题。
为了解决这种以往的电源系统所具有的问题，专利文献1提出了图22所示的电源系统。
图22所示的电源系统用于将从交流的系统电源供给的200V的交流电力供给到服务器系统4。服务器系统4的服务器机架40中收纳有不间断电源装置10和多个服务器4a～4n。不间断电源装置10包括电源单元20和电池单元30。电源单元20的电源电路部21具备将从系统电源3供给的交流电力变换为直流电力的AC/DC变换器22以及将该AC/DC变换器22的输出的直流电力变换为12V的直流电力的DC/DC变换器23。从DC/DC变换器23输出的12V的直流电力被供给到服务器4a～4n。
另外，电池单元30的电池电路部31具备充入直流电力的电池32以及双向地流通直流电流的DC/DC变换器33。电池32经由双向的DC/DC变换器33来与电源电路部21的输出并联连接。通过双向的DC/DC变换器33并利用电源电路部21的直流输出来对电池32进行充电，并且，电池32将所充入的直流电力经由DC/DC变换器33来供给到服务器4a～4n。
而且，这样构成的电源单元20和电池单元30如图23的(a)、(b)所示那样收纳于共同的搁架50，构成不间断电源装置10。引出到电源单元20和电池单元30各自的背面侧的输出端子经由连接器44来与服务器机架40内的电力母线42、43连接。电力母线42、43与此处未图示的服务器(负载)4的电源输入端子连接。
专利文献1：国际公开第2014/141486号
发明内容
发明要解决的问题
当像这样将电源单元及电池单元与服务器一起收纳于服务器机架时，与另外设置不间断电源装置的情况相比能够减少其设置空间。并且在不间断电源装置发生故障的情况下，其影响仅限定于收纳于该服务器机架的服务器，不会影响到其它服务器机架的服务器。因而，能够提高服务器系统的可靠性。
但是，在这种以往的不间断电源装置中，需要在电源单元和电池单元的背面利用连接器将各单元与服务器机架内的直流母线进行连接。存在以下问题：不仅该连接器的数量与电源单元及电池单元的数量相应从而需要大量的连接器，而且它们的连接需要劳力和时间。
本发明的课题在于提供一种将电源单元与电池单元在收纳壳体内相互连接并易于在服务器机架内与直流母线进行连接的电源系统。
用于解决问题的方案
为了解决所述的问题，本发明是一种供给直流电力的电源装置，该电源装置的特征在于，所述电源装置具备：输出所述直流电力的多个电力变换单元；用于将所述多个电力变换单元的输出端子并联连接的连接导体模块；收纳所述多个电力变换单元和所述连接导体模块的搁架(shelf)，所述连接导体模块包括利用绝缘材料形成的模块壳体以及收纳于所述模块壳体内的连接导体。
在本发明中，所述模块壳体在与所述多个电力变换单元相向的面具有开口部，所述连接导体具备用于与所述多个电力变换单元的输出端子相嵌合的端子，所述连接导体的所述端子在所述开口部处与所述多个电力变换单元的输出端子嵌合结合。
另外，在本发明中，所述模块壳体包括第一壳体和第二壳体，通过所述第一壳体与第二壳体相嵌合，所述连接导体被固定保持于所述模块壳体内。
而且，所述连接导体被安装固定于在所述第一壳体或所述第二壳体处设置的保持槽。
并且，在本发明中，所述连接导体模块具备用于与设置于所述搁架的侧壁和底壁中的至少任一个壁的嵌合部相嵌合的嵌合部。
另外，所述连接导体与所述搁架在所述连接导体模块的上表面、底面以及两侧面处通过所述模块壳体而被绝缘。
并且，在本发明中，输出所述直流电力的多个电力变换单元是将交流电源的电力变换为直流电力后输出的电源单元或者将电池的电力变换为直流电力后输出的电池单元。
并且，在本发明中，所述连接导体在所述电源装置的左右两侧具备用于将所述直流电力引出到外部的正极性和负极性的端子对。
能够利用本发明的电源装置来构成服务器用电源系统。在该情况下，可以将电源装置收纳于容纳有服务器的服务器机架。
发明的效果
根据本发明，电源装置具备电源单元、电池单元以及连接导体模块。模块壳体以能够装卸的方式安装于收纳有所述电源单元和电池单元的搁架。而且，电源单元和电池单元被插入到电源装置的搁架，由此各自的输出端子与连接导体模块的连接导体在电性上并联连接。连接导体被利用绝缘材料形成的模块壳体所保持。能够通过将该连接导体模块的连接端子与电源单元及电池单元的输出端子嵌合结合来简单地进行电源装置内的多个单元的并联连接。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的服务器系统的概要结构的图。图1的(a)是主视截面图，图1的(b)是侧视截面图。
图2是本发明所涉及的不间断电源装置的主视图。图2的(a)是表示在搁架的各收纳室中未收纳单元的状态的主视图。图2的(b)是表示在搁架的各收纳室中收纳有单元的状态的主视图。
图3是表示将电源单元和电池单元收纳到不间断电源装置的搁架的中途的状态的立体图。
图4是表示已将电源单元和电池单元收纳到不间断电源装置的搁架的状态的立体图。
图5是表示图4中的连接导体模块的插入工序的局部放大立体图。
图6是表示不间断电源装置的组装的完成状态的立体图。
图7是表示连接导体模块的结构的分解立体图。
图8是从与图7相反的方向观察连接导体模块的结构的立体图。
图9是表示连接导体模块的组装过程中的结构的主视图。
图10是表示已组装连接导体模块的状态的立体图。
图11是表示不间断电源装置的外观的立体图。
图12的(a)是放大表示不间断电源装置的连接端子部的俯视图。图12的(b)是进一步放大表示(a)中的A部的俯视图。
图13是表示拆下了不间断电源装置的一部分盖板的状态的立体图。
图14是表示不间断电源装置的连接导体模块的输出端子与引出导体的连接构造的立体图。
图15是表示电池单元收纳于搁架的收纳室的收纳状态的纵截面图，(a)表示从收纳室抽出电池单元的状态，(b)表示电池单元被插入到挡板的跟前的状态，(c)表示电池单元已到达挡板的位置的状态的图。
图16是放大表示图15的(c)的A部的图。
图17是表示搁架的收纳室中的挡板关闭的状态的图，(a)是其俯视图，(b)是截取一部分来表示的立体图。
图18是表示搁架的收纳室中的挡板打开的状态的图，(a)是其俯视图，(b)是截取一部分来表示的立体图。
图19是表示以往的服务器系统用电源系统的结构的结构框图。
图20是表示以往的服务器系统用电源系统的其它结构的结构框图。
图21是表示以往的服务器系统用电源系统的其它结构的结构框图。
图22是表示以往的服务器系统用电源系统的其它结构的结构框图。
图23是表示图22所示的服务器系统用电源系统的概要结构的立体图，(a)是从正面观察的立体图、(b)是从背面观察的立体图。
具体实施方式
下面，参照图1～图18来说明作为本发明的实施方式的不间断电源装置和电源系统。下面说明的电源系统的概要电路结构与图22所示的电源系统的概要电路结构相同。在图1～图18中，对与使用图19至图23说明的以往的服务器系统相同或等效的要素标注相同的标记。
图1是表示收纳于服务器机架40内的服务器系统的概要结构的图。在服务器机架40内，收纳有叠摞成多层的多个服务器单元4a～4n和不间断电源装置10。图1的(a)是为了示出服务器机架内部的结构而截取一部分来表示的主视图。图1的(b)是为了示出服务器机架内部的结构而截取一部分来表示的侧视图。
服务器机架40例如是根据EIA(美国电子工业协会)而标准化的19英寸机架。
不间断电源装置10包括金属制的搁架11以及收纳于该搁架11的电源单元20、电池单元30以及后述的连接导体模块6等。
图2的(a)是从正面观察不间断电源装置10的搁架11的图。搁架11中设置有在宽度方向上进行4等分来形成的多个收纳室。左侧的2列收纳室进一步被分割为上下2层。因而，搁架11中形成有4个小收纳室12a～12d和2个大收纳室13a、13b。
如图2的(b)所示，在4个小收纳室12a～12d中以能够放入和拿出的方式收纳有电源单元20a～20d。另外，在大收纳室13a、13b中以能够放入和拿出的方式收纳有电池单元30a、30b。
与图22所示的以往装置同样地，电源单元20包括AC/DC变换器22和DC/DC变换器23。AC/DC变换器22将从商用的系统电源3供给的交流电力变换为直流电力。DC/DC变换器23将作为AC/DC变换器22的输出的直流电力变换为用于供给到服务器单元4a～4n的电压(例如12V)的直流电力后输出该直流电力。电池单元30包括电池32和双向的DC/DC变换器33。在电源单元20进行动作时，DC/DC变换器33将从电源单元20输出的直流电力充入到电池32。另一方面，在电源单元20变得不能输出时，DC/DC变换器33放出电池32中充入的直流电力来供给到负载的服务器4。电源单元20的直流输出部与电池单元30的直流输出部电连接。
在此处示出的实施例中，在搁架11的收纳室12中最多收纳4个电源单元20，在收纳室13中最多收纳2个电池单元30。各收纳个数由所需的服务器的电源容量来决定。
在服务器机架40内，除了设置有服务器单元4和不间断电源装置10以外，还设置有包括正极棒状导体45和负极棒状导体46的直流母线。不间断电源装置10的输出部与该直流母线电连接。从不间断电源装置10输出的直流电力经由该直流母线被供给到各服务器单元4a～4n。在服务器机架40内也可以收纳有多个不间断电源装置10。在该情况下，各不间断电源装置10各自的输出部并联地连接于直流母线。
使用图3至图6来说明作为本发明的一个实施方式的不间断电源装置10。
图3至图6按组装工序顺序示出了不间断电源装置10的结构。
图3示出了将4个电源单元20a～20d和2个电池单元30a、30b插入到搁架11的中途的状态。图4示出了完成各单元向搁架11的插入的状态。
图5是表示拆下搁架11的后部的上表面罩16并抽出了连接导体模块6的状态的图。
如后所述，连接导体模块6安装于搁架11内。连接导体模块6包括利用绝缘材料形成的模块壳体61以及具有导电性的连接导体部。连接导体部包括连接端子62P、62N、连接端子63P、63N、引出端子64P、65N以及连接导体64、65。
在连接导体模块6的前表面侧开口部，具备用于与各电源单元20的输出端子连接的连接端子62P、62N以及用于与电池单元30的输出端子连接的连接端子63P、63N。另外，在连接导体模块6的背面侧具备用于将电力输出到外部的引出端子64P、65N。连接端子62P和连接端子63P是正电位侧的连接端子，与正极连接导体64连接。连接端子62N和连接端子63N是负电位侧的连接端子，与负极连接导体65连接。
在电源单元20和电池单元30的背面具备输出端子。各输出端子与连接导体模块6的连接端子62P、62N及连接端子63P、63N相嵌合。
从引出端子64P、64N和65P、65N将电源单元20和电池单元30的输出电力取出到外部。
图6是搁架11和连接导体模块6的插入部分的放大图。连接导体模块6以不使用螺丝的方式固定于搁架11。即，在搁架11中，在两侧壁设置有嵌合槽11m，并且在底壁设置有多个嵌合突起11n。另外，在连接导体模块6中，在两侧壁设置有与嵌合槽11m相嵌合的嵌合片61m，并且在底壁部设置有与嵌合突起11n相嵌合的嵌合孔61n(未图示)。
当连接导体模块6被插入到搁架11时，连接导体模块6的嵌合片61m与搁架11的嵌合槽11m相嵌合，连接导体模块6的嵌合孔61n与搁架11的嵌合突起11n相嵌合。由此，不使用螺丝而将插入到搁架11的连接导体模块6坚固地固定于搁架11。而且，在插入有连接导体模块6的搁架11的上部开口处覆盖有上表面罩16。上表面罩16利用螺丝固定于搁架11，因此连接导体模块6不会脱离于搁架11。
连接导体模块6以不使用螺丝的方式固定于搁架11，由此能够提高连接导体模块6内的连接导体部与搁架11之间的绝缘性能。同时，能够提高连接导体模块6内的正电位导体部与负电位导体部之间的绝缘性能。
接着，使用图7至图10来说明连接导体模块6的组装工序。
首先，图7中示出了将连接导体模块6的所有部件进行了分解的状态。
连接导体模块6包括由绝缘树脂等绝缘材料构成的模块壳体61以及具有导电性的连接导体部。模块壳体61构成为分割成前部壳体61a和后部壳体61b。前部壳体61a和后部壳体61b的前面和后面被开口，前部壳体61a和后部壳体61b形成矩形的筒状体，在内部具备被分隔壁分隔而形成的多个端子室。后部壳体61b的一部分被插入到前部壳体61a内，两个壳体嵌合结合为一体。前部壳体61a与后部壳体61b的固定是以不依赖于螺丝的方式进行的。为此，前部壳体61a在上表面的前端部具备多个设置有嵌合孔61d的弹性结合片61c。另外，后部壳体61b在上表面具备与该嵌合孔61d对应并与该嵌合孔61d相嵌合的多个嵌合突起61e。
由模块壳体61保持的正极连接导体64和负极连接导体65是由铜平板等构成的棒状导电体。在该连接导体64、65的宽度方向两端部或两端部附近，一体地各形成有一对用于将直流电力取出到外部的引出端子64P、65N。由此，从不间断电源装置10的左右任意侧都能够取出直流电力。
2个连接端子62P、63P分别通过固定螺丝64k紧固固定于正极连接导体64(参照图8)。连接端子62P是与电源单元20的正极输出端子连接的端子。连接端子63P是与电池单元30的正极输出端子连接的端子。
2个连接端子62N、63N分别通过固定螺丝65k紧固固定于负极连接导体65(参照图8)。连接端子62N是与电源单元20的负极输出端子连接的端子。连接端子63N是与电池单元30的负极输出端子连接的端子。
在连接端子62P、62N处，分别与配置成2层、2列的电源单元20a～20d的各输出端子对应地各设置有4个连接端子片62h和62d。另一方面，在连接端子63P、63N处，分别与配置成2列的电池单元30a、30b的各输出端子对应地各设置有2个连接端子片63n、63f。
在前部壳体61a中，与形成于搁架11的收纳室12a～12d、13a、13b对应地形成有多个端子室62a～62d、63a、63b。在这些端子室62a～62d、63a、63b中，以使连接端子片62d、62h、63f、63n的顶端向前部壳体61a的前表面侧突出的方式收纳连接端子62P、62N、63P、63N。
图8中示出了像这样将连接端子62P、62N、63P、63N分别与连接导体64、65一体地固定的状态。此外，图8是从与图7相反的方向观察的立体图。
在连接导体64、65被插入到前部壳体61a时，与连接导体64、65结合固定的连接端子62P、62N、63P、63N的侧边被嵌入到设置于前部壳体61a的底壁部的保持槽61g、61h。通过连接端子62P、62N、63P、63N的侧边与设置于前部壳体61a的底壁部的保持槽61g、61h相嵌合，连接导体64、65被保持于前部壳体61a内的规定位置。
在将连接导体64、65插入到前部壳体61a之后，后部壳体61b被插入嵌合到前部壳体61a。此时，后部壳体61b的嵌合突起61e使前部壳体61a的上表面的弹性结合片61c弹性变形来将该弹性结合片61c顶起，该嵌合突起61e进入到弹性结合片61c的下侧。后部壳体61b的嵌合突起61e当到达在前部壳体61a的弹性结合片61c处设置的嵌合孔61d的位置时，与嵌合孔61d相嵌合。通过嵌合孔61d与嵌合突起61e相嵌合，前部壳体61a与后部壳体61b被结合固定，形成一体的模块壳体61。由此，通过后部壳体61b来从后面侧压住被装入到前部壳体61a的连接导体64、65，连接导体64、65被模块壳体61固定地保持。
图9中示出了连接导体64、65被插入到前部壳体61a的状态。在该图9中，以密度高的阴影线来表示正极连接导体64以及与其结合的连接端子62P、63P。然后，用密度低的阴影线来表示负极连接导体65以及与其结合的连接端子62N、63N。
如图9所示，在模块壳体61的宽度方向上交替地配置正极的连接端子62P、63P和负极的连接端子62N、63N。
图10中示出了连接导体模块6的外观。模块壳体61是后部壳体61b的一部分被嵌入到前部壳体61a来构成的。因而，从外观上，几乎无法看到将前部壳体61a与后部壳体61b结合的痕迹(分割线)，模块壳体61呈现几乎一体式的外观。
图11中示出了电源单元20的外观。
电源单元20在单元壳体24内收纳有AC/DC变换器22、DC/DC变换器23。在电源单元20的背面具备2组用于输出直流电力的正极输出端子21P和负极输出端子21N。具备2组正极输出端子21P和负极输出端子21N是为了：降低向每个端子流通的电流；降低与连接导体模块6电连接的电连接部的接触电阻。
输出端子21P、21N形成为夹持型的雌端子。与输出端子21P、21N连接的连接导体模块6的连接端子片62d、62h、63f、63n如图10所示那样形成为平板的雄型端子。另外，虽未进行图示，但是电池单元30的输出端子31P、31N也形成为与电源单元20的输出端子21P及21N相同形状的夹持型的雌端子。
图12的(a)、(b)中示出了连接导体模块6被插入、固定到不间断电源装置10的搁架11的状态。连接导体模块6的连接端子片62d、62h被插入到电源单元20的输出端子21P、21N的间隙来被输出端子21P、21N所夹持。由此，在模块壳体61的前表面开口部处进行电源单元20与连接导体模块6之间的电连接。虽未进行图示，但是连接导体模块6的连接端子片63f、63n同样地被插入到电池单元30的输出端子31P、31N的间隙来被输出端子31P、31N所夹持。由此，进行电池单元30与连接导体模块6之间的电连接。
接着，参照图13和图14来说明连接导体模块6与不间断电源装置10之间的连接构造。如上所述，不间断电源装置10在搁架11内收纳电源单元20、电池单元30、连接导体模块6。
在不间断电源装置10的搁架11的背面具备外部输出端子11P、11N。外部输出端子11P、11N通过连接线12来与连接导体模块6的外部引出端子64P、65N连接。由此，不间断电源装置10的外部输出端子11P、11N经由连接线12和连接导体模块6来与搁架11内的电源单元20、电池单元30的输出端子连接。为了使外部输出端子11P、11N与连接导体模块6的外部引出端子64P、65N的连接作业变得容易，可以使用具有挠性的绝缘电线来作为连接线12。
不间断电源装置10输出低电压且大电流的直流电力。因而，连接线12如图13所示那样包括2条正极侧连接线12a、12b和2条负极侧连接线12c、12d。当像这样将2条连接线并联连接来构成连接线12时，电阻减半，因此能够降低连接线12的电阻损耗。由此，能够提高不间断电源装置10整体的效率。
图14是表示作为本发明的一个实施方式的不间断电源装置10所具备的端子构造的图。该图示出了用于将2条连接线12a、12b并联连接于连接导体模块6的引出端子64P的端子构造的实施例。
连接线12a、12b的一端与形成为方形的连接端子13a、13b连接。2个连接端子13a、13b并排地配置在形成为方形的引出端子64P上。并且，在连接端子13a、13b之上配置有与引出端子64P大致相同大小的形成为方形的压板14。利用紧固螺栓15a、15b以均等的压力来紧固将连接端子13a、13b夹在其间的引出端子64P和压板14。由此，以均等的压力将连接端子13a、13b固定于引出端子64P。
压板14由机械刚性高且导热性高的长方形的铁板形成，表面被实施了镀锡。
通过设为这种结构，能够使2个连接端子13a、13b的接触面整体以大致均等的压力与引出端子64P接触。因此，能够降低2个连接端子13a、13b与引出端子64P的接触部分的接触电阻。其结果，能够抑制流过2个连接端子13a、13b的电流的偏差，并且能够降低由于端子部的接触电阻而产生的损耗。
同样地，连接线12c、12d的一端与方形的连接端子13c、13d连接。利用紧固螺栓15a、15b以均等的压力来紧固将该连接端子13c、13d夹在其间的引出端子65N和压板14。由此，以均等的压力将连接端子13c、13d固定于引出端子65N。
因而，能够使2个连接端子13c、13d的接触面整体以大致均等的压力与引出端子65N接触。因此，能够降低2个连接端子13c、13d与引出端子64P的接触部分的接触电阻。其结果，能够抑制流过2个连接端子13c、13d的电流的偏差，并且能够降低由于端子部的接触电阻而产生的损耗。
压板14只要机械刚性高且导热性高即可，也可以由铁板以外的其它材料、例如不锈钢形成。并且，在压板14处形成有将外侧边的一部分进行直角弯折来立起数mm的立起片14a。该立起片14a起到以下作用：提高压板14的刚性，并且扩大表面积来提高散热效果。由此，端子连接部分的散热效果提高，能够抑制该部分的温度上升。
接着，参照图15～图18来说明作为本发明的一个实施方式的不间断电源装置10为了防止发生触电事故和短路事故而具备的机构。在此说明的不间断电源装置10与上述的不间断电源装置10同样地，构成为在搁架11中收纳有电源单元20、电池单元30、连接导体模块6。在进行该不间断电源装置10的维护/检查时，一般会产生从不间断电源装置10的搁架11抽出一部分电源单元20或电池单元30的作业。
如图2所示，收纳电池单元30的收纳室13的截面积比收纳电源单元20的收纳室12的截面积大。因此，易于将人的手或工具插入到抽出电池单元30后的收纳室13。
另外，收纳电源单元20的收纳室12的截面积小，因此不易将人的手插入到此处。但是，如螺丝刀那样的细棒状的工具能够比较容易地插入。
当从搁架11抽出电源单元20或电池单元30时，在收纳室12、13的深部，连接导体模块6的连接端子62P、62N、63P、63N暴露。当在像这样连接导体模块6的连接端子62P、62N、63P、63N暴露的状态下从搁架11的前表面将人的手插入到收纳室12、13时，存在人的手与这些端子接触从而发生触电事故的危险。另外，当将工具等插入到抽出电源单元20或电池单元30后的收纳室12、13时，存在工具等与连接端子62P、62N、63P、63N接触从而发生直流电源的短路事故的危险。
为了防止这种危险，在图15的(a)所示的不间断电源装置10中，在收纳室13的插入口与连接导体模块6的前表面之间的位置设置有使用了挡板机构17的收纳室遮蔽机构。挡板机构17包括挡板17a和闩板18。
如图17、18中详细地示出的那样，挡板17a是平板状，在其上部两端具有向外侧突出地形成的1对支承突起17b、17b。该支承突起17b、17b被插入到在收纳室13的两侧壁的上部处设置的轴承孔13a，由此挡板17a以转动自如的方式支承于收纳室13内。
当如图15的(a)所示那样从收纳室13抽出电池单元30时，挡板17a由于重力而垂直地下垂，挡住连接导体模块6的前表面。
而且，不间断电源装置10具备闩板18，该闩板18用于使得即使人的手等插入到收纳室13，挡板17a也在该位置处不转动。通过该挡板机构71，能够防止插入到收纳室13内的人的手等与连接导体模块6的连接端子62P、62N、63P、63N接触。
图17用于表示挡板机构17的详细结构，(a)是放大表示挡板机构17部分的俯视截面图，(b)是将该部分局部地截取来进一步放大表示的立体图。
如这些图所示，挡板17a为垂直地下垂的状态，挡住连接导体模块6的前表面。此时，挡板17a被闩板18锁住，使得不会被外力推开。
该闩板18由弹簧材料构成，在顶端具备钩状的闩片18a，配置于收纳室13的外侧。该闩板18的与设置有闩片18a的顶端相反的一侧的基端部被固定于收纳室13的外侧壁、即搁架11的外侧壁。另外，闩板18除了在顶端具备闩片18a，还在中间部具备向收纳室13侧突出的2个按压突起18b、18c。
在从收纳室13抽出电池单元20而挡板17a垂直地下垂时，闩板18被自身的弹簧力推向收纳室13的外侧壁。因此，设置于顶端的闩片18a和设置于中间部的按压突起18b、18c穿过设置于收纳室13的外侧壁的贯通孔而进入收纳室13内。
进入收纳室13内的闩片18a按压垂直的挡板17a的背面，从背面侧卡定挡板17a。因此，即使对挡板17a的前表面侧施加如箭头所示的推力P，挡板17a的转动也会被阻止。
即，挡板17a垂直地下垂来挡住连接导体模块6的前表面，因此即使将人的手、工具等插入到收纳室13，也能够可靠地防止人的手、工具等与连接导体模块6的暴露的连接端子误接触。
图15的(b)是将电池单元30插入到收纳室13的中途的图。该图示出了设置于电池单元30的上部的突起31r正好到达了挡板17a的设置位置时。在该状态下，如图18的(a)所示，设置于电池单元30的侧壁的按压体31s与进入收纳室13内的闩板18的按压突起18c接触。
通过按压体31s与按压突起18c接触，闩板18发生弹性变形，按压突起18c和闩片18a被推出到收纳室13的外侧。当闩片18a被推出到收纳室13的外侧时，挡板17a的卡定被解除，因此挡板17a变得能够转动。
在此，当将电池单元30进一步推向收纳室13的深处时，如图15的(c)所示，电池单元30的突起31r与挡板17a接触。为了使该状态更明确，在图16中放大表示包含突起31r的部分。
当进一步推入电池单元30时，挡板17a被突起31r推开而向上方转动。转动后的挡板17a如图18的(a)、(b)所示那样在收纳室13的上部成为水平状态。由此，成为收纳室13内完全打开的状态。通过从此起进一步推入电池单元30，电池单元30的输出端子31P、31N与连接导体模块6的连接端子片62P、62N、63P、63N接合来电连接。
当从收纳室13抽出电池单元30时，电池单元30的顶端的突起31r离开挡板17a。这样一来，挡板17a失去来自下方的支承，由于自重而向下方转动，垂直地下垂。随着电池单元30的抽出，电池单元30的按压体31s对闩板18的按压也被解除。这样一来，闩板18由于自身的弹簧力而返回到与搁架11的外壁接触的位置。由此，闩片18a进入搁架11的收纳室13内。进入搁架11的收纳室13内的闩片18a卡定挡板17a的下端，阻止挡板17a的转动。通过这样，在能够进行电池单元30的插入的同时，能够可靠地防止从收纳室13的插入口插入的人的手、工具等与连接导体模块6的连接端子接触。
此外，收纳电源单元20的收纳室12虽然截面积小，但是能够插入如螺丝刀那样的棒状的工具。因而，为了防止这种工具的接触事故，在收纳电源单元20的收纳室12中也能够设置与电池单元30的收纳室13同样的使用了挡板机构17的收纳室遮蔽机构。
附图标记说明
10：不间断电源装置；11：搁架；12a、12b、12c、12d：连接线；13a、13b、13c、13d：连接端子；14：压板；14a：立起片；15a、15b：紧固螺栓；16：上表面罩；20a、20b、20c、20d：电源单元；30a、30b：电池单元；40：服务器机架；4a～4n：服务器单元；6：连接导体模块；61：模块壳体；62P、62N、63P、63N：连接端子；64P、65N：引出端子。
Claims (10)
1.一种电源装置，供给直流电力，该电源装置的特征在于，
所述电源装置具备：输出所述直流电力的多个电力变换单元；用于将所述多个电力变换单元的输出端子并联连接的连接导体模块；收纳所述多个电力变换单元和所述连接导体模块的搁架，
所述连接导体模块包括利用绝缘材料形成的模块壳体以及收纳于所述模块壳体内的连接导体。
2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
所述模块壳体在与所述多个电力变换单元相向的面具有开口部，
所述连接导体具备用于与所述多个电力变换单元的输出端子相嵌合的端子，
所述连接导体的所述端子在所述开口部处与所述多个电力变换单元的输出端子嵌合结合。
3.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
所述模块壳体包括第一壳体和第二壳体，
通过所述第一壳体与第二壳体相嵌合，所述连接导体被固定保持于所述模块壳体内。
4.根据权利要求3所述的电源装置，其特征在于，
所述连接导体被安装固定于在所述第一壳体或所述第二壳体处设置的保持槽。
5.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
所述连接导体模块具备用于与设置于所述搁架的侧壁和底壁中的至少任一个壁的嵌合部相嵌合的嵌合部。
6.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
所述连接导体与所述搁架在所述连接导体模块的上表面、底面以及两侧面处通过所述模块壳体而被绝缘。
7.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
输出所述直流电力的多个电力变换单元是将交流电源的电力变换为直流电力后输出的电源单元或者将电池的电力变换为直流电力后输出的电池单元。
8.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
所述连接导体在所述电源装置的左右两侧具备用于将所述直流电力引出到外部的正极性和负极性的端子对。
9.一种服务器用电源系统，其特征在于，
具备根据权利要求1至权利要求8所述的电源装置。
10.一种服务器系统，其特征在于，
根据权利要求1至权利要求8所述的电源装置收纳于容纳有服务器的服务器机架。
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