JP2017005833A

JP2017005833A - 無停電電源装置及び該装置におけるバックアップ電力供給時間保障方法

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Publication number: JP2017005833A
Application number: JP2015116054A
Authority: JP
Inventors: 茂渡部; Shigeru Watabe
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2015-06-08
Filing date: 2015-06-08
Publication date: 2017-01-05

Abstract

【課題】設定されたバックアップ時間を保障することができる無停電電源装置を提供する。
【解決手段】商用電源と電子機器との間に接続され、商用電源の異常時には内蔵するバッテリに充電されている電力を電子機器へ供給する無停電電源装置であって、商用電源からの電力を電子機器へ供給するとともに、商用電源からの電力をバッテリへ供給する電源制御ユニット１０と、電源制御ユニットからの電力をバッテリに充電するとともに、商用電源の異常時にはバッテリに充電されている電力を電子機器へ供給するバッテリユニット１１と、商用電源に異常が発生した際、あらかじめ設定された電子機器へのバックアップ電力供給時間が保障されるか否かを判断し、保障されない場合には、電子機器の消費電力を低減させるメッセージを電子機器へ送信する制御部１２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、商用電源の異常時に電力を供給する無停電電源装置に関する。

従来から、商用電源に異常（例えば、停電など）が発生すると、商用電源から内蔵するバッテリへ切り替えて、接続されたサーバやスイッチングハブなどの電子機器（以下、電子機器とも言う）へ電力を供給する無停電電源装置がある。無停電電源装置は、一般的に、商用電源と電子機器との間に接続されている。無停電電源装置は、商用電源が正常に機能しているとき（正常時）には、商用電源からの電力を内蔵するバッテリに充電するとともに、商用電源からの電力を電子機器へ供給する。一方、無停電電源装置は、商用電源が停電などで正常に機能しないとき（異常時）には、商用電源からの電力が供給されないため、電力を充電した内蔵するバッテリから電子機器へ電力を供給する。このような機能を有する無停電電源装置の一例が下記の特許文献１に開示されている。通常、異常時における内蔵するバッテリからの電子機器への電力供給は、あらかじめ設定されたバックアップ電力供給時間の間、保障（確保）される。

特開２００９−１４０５０７号公報

しかし、電子機器側、すなわち負荷側の消費電力が高い場合もあり、このような場合、バックアップ電力供給時間を保障するためのバッテリ出力可能容量が不足する場合がある。電子機器側の消費電力が高くなる場合としては、例えば、サーバへのアクセス数の増加によりＣＰＵやデータストレージの負荷が増大する場合や、導入後のメモリやハードディスクなどの周辺機器の増設によりサーバの負荷が増大する場合などがある。また、バッテリの劣化などにより、本来バッテリが出力可能である容量を出力できずに想定する出力容量を下回り、電子機器側に対してバックアップ電力供給時間を保障することができなくなってしまうことがある。

本発明は、上記課題に鑑み、設定されたバックアップ電力供給時間を保障することができる無停電電源装置などを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の無停電電源装置は、商用電源と電子機器との間に接続され、前記商用電源の異常時には内蔵するバッテリに充電されている電力を前記電子機器へ供給する無停電電源装置であって、前記商用電源からの電力を前記電子機器へ供給するとともに、前記商用電源からの電力を前記バッテリへ供給する電源制御ユニットと、前記電源制御ユニットからの前記電力を前記バッテリに充電するとともに、前記商用電源の異常時には前記バッテリに充電されている電力を前記電子機器へ供給するバッテリユニットと、前記商用電源に異常が発生した際、あらかじめ設定された前記電子機器へのバックアップ電力供給時間が保障されるか否かを判断し、保障されない場合には、前記電子機器の消費電力を低減させるメッセージを前記電子機器へ送信する制御部とを備える。ここで、制御部は、後述する情報統合管理ユニットに相当する。

また、本発明の無停電電源装置において、前記制御部が、前記電源制御ユニットから前記電子機器の消費電力の情報、前記バッテリユニットからバッテリの出力可能容量をそれぞれ取得し、取得した前記消費電力の情報と前記出力可能容量に基づいて、前記バックアップ電力供給時間が保障されるか否かを判断することは好ましい態様である。

また、本発明の無停電電源装置において、前記電源制御ユニット及び前記バッテリユニットを、それぞれ複数設け、前記制御部が、各電源制御ユニットから前記電子機器の消費電力の情報、各バッテリユニットからバッテリの出力可能容量をそれぞれ取得し、取得した前記消費電力の情報と前記出力可能容量とに基づいて、前記バックアップ電力供給時間が保障されるか否かを判断することは好ましい態様である。

また、本発明の無停電電源装置において、前記制御部が、前記電子機器が複数存在する場合には、消費電力の多い電子機器から順に前記メッセージを送信することは好ましい態様である。

また、本発明の無停電電源装置は、商用電源と電子機器との間に接続され、前記商用電源の異常時には内蔵するバッテリに充電されている電力を前記電子機器へ供給する無停電電源装置であって、前記商用電源からの電力を前記電子機器へ供給するとともに、前記商用電源からの電力をバッテリへ供給する電源制御ユニットと、前記電源制御ユニットからの前記電力を前記バッテリに充電するとともに、前記商用電源の異常時には前記バッテリに充電されている電力を前記電子機器へ供給する複数のバッテリユニットと、前記商用電源に異常が発生した際、あらかじめ設定された前記電子機器へのバックアップ電力供給時間が保障されるか否かを判断し、保障されない場合には、前記バッテリユニットごとに前記バッテリの電力を前記電子機器へ供給させるとともに、電力供給余力がなくなったバッテリユニットの交換又はバッテリユニットへの充電を促すための処理を行う制御部とを備える。

また、本発明の無停電電源装置において、前記制御部が、前記電源制御ユニットから前記電子機器の消費電力の情報、各バッテリユニットからバッテリの出力可能容量をそれぞれ取得し、取得した前記消費電力の情報と前記出力可能容量に基づいて、前記バックアップ電力供給時間が保障されるか否かを判断することは好ましい態様である。

また、本発明の無停電電源装置において、前記制御部が、前記バックアップ電力供給時間が保障されない場合には、前記電子機器の消費電力を低減させるメッセージを前記電子機器へ送信することは好ましい態様である。

また、本発明の無停電電源装置は、商用電源と電子機器との間に接続され、前記商用電源の異常時には内蔵するバッテリに充電されている電力を前記電子機器へ供給する無停電電源装置であって、前記商用電源からの電力を前記電子機器へ供給するとともに、前記商用電源からの電力をバッテリへ供給する電源制御ユニットと、前記電源制御ユニットからの前記電力を前記バッテリに充電するとともに、前記商用電源の異常時には前記バッテリに充電されている電力を前記電子機器へ供給するバッテリユニットと、前記商用電源に異常が発生した際、あらかじめ設定された前記電子機器へのバックアップ電力供給時間が保障されるか否かを判断し、保障されない場合には、前記バッテリユニットの予備としての予備バッテリユニットを前記電子機器への電力供給源として設定する制御部とを備える。

また、本発明の無停電電源装置におけるバックアップ電力供給時間保障方法は、商用電源からの電力を電子機器へ供給するとともに、前記商用電源からの電力をバッテリへ供給する電源制御ユニットと、前記電源制御ユニットからの前記電力を前記バッテリに充電するとともに、前記商用電源の異常時には前記バッテリに充電されている電力を前記電子機器へ供給するバッテリユニットと、前記電子機器への電力供給を制御する制御部とを備える無停電電源装置におけるバックアップ電力供給時間保障方法であって、前記制御部が、前記商用電源に異常が発生した際、あらかじめ設定された前記電子機器へのバックアップ電力供給時間が保障されるか否かを判断するステップと、保障されない場合には、前記電子機器の消費電力を低減させるメッセージを前記電子機器へ送信するステップとを含み、設定されたバックアップ電力供給時間を保障する。

また、本発明の無停電電源装置におけるバックアップ電力供給時間保障方法は、商用電源からの電力を電子機器へ供給するとともに、前記商用電源からの電力をバッテリへ供給する電源制御ユニットと、前記電源制御ユニットからの前記電力を前記バッテリに充電するとともに、前記商用電源の異常時には前記バッテリに充電されている電力を前記電子機器へ供給する複数のバッテリユニットと、前記電子機器への電力供給を制御する制御部とを備える無停電電源装置におけるバックアップ電力供給時間保障方法であって、前記制御部が、前記商用電源に異常が発生した際、あらかじめ設定された前記電子機器へのバックアップ電力供給時間が保障されるか否かを判断するステップと、保障されない場合には、前記バッテリユニットごとに前記バッテリの電力を前記電子機器へ供給させるとともに、電力供給余力がなくなったバッテリユニットの交換又はバッテリユニットへの充電を促すための処理を行うステップとを含み、設定されたバックアップ電力供給時間を保障する。

また、本発明の無停電電源装置におけるバックアップ電力供給時間保障方法は、商用電源からの電力を電子機器へ供給するとともに、前記商用電源からの電力をバッテリへ供給する電源制御ユニットと、前記電源制御ユニットからの前記電力を前記バッテリに充電するとともに、前記商用電源の異常時には前記バッテリに充電されている電力を前記電子機器へ供給するバッテリユニットと、前記電子機器への電力供給を制御する制御部とを備える無停電電源装置におけるバックアップ電力供給時間保障方法であって、前記制御部が、前記商用電源に異常が発生した際、あらかじめ設定された前記電子機器へのバックアップ電力供給時間が保障されるか否かを判断するステップと、保障されない場合には、前記バッテリユニットの予備としての予備バッテリユニットを前記電子機器への電力供給源として設定するステップとを含み、設定されたバックアップ電力供給時間を保障する。

本発明によれば、設定されたバックアップ電力供給時間を保障することができる。

第１、第２の実施の形態における無停電電源システムの構成の一例を示す構成図である。第１乃至第３の実施の形態に係る無停電電源装置を実現するハードウェア構成の一例を示す構成図である。第１乃至第３の実施の形態における無停電電源システムの状態を示す状態情報の表示画面の一例を示す図である。第１乃至第３の実施の形態における各サーバの消費電力を示すテーブルの一例を示す図である。第１の実施の形態における商用電源の異常時における無停電電源装置の動作フローの一例を示すフローチャートである。第２の実施の形態における商用電源の異常時における無停電電源装置の動作フローの一例を示すフローチャートである。第３の実施の形態における無停電電源システムの構成の一例を示す構成図である。第３の実施の形態における商用電源の異常時における無停電電源装置の動作フローの一例を示すフローチャートである。

＜第１の実施の形態＞
以下、第１の実施の形態について図面を参照して説明する。図１には、第１の実施の形態に係る無停電電源装置１０１を含む無停電電源システム１００の構成の一例を示す構成図が示されている。無停電電源システム１００は、無停電電源装置１０１以外に、電子機器１０２を含んでいる。無停電電源システム１００では、商用電源１０４から供給される電力を無停電電源装置１０１が受け、電力伝送線を用いて電源制御ユニット１０ａないし１０ｃを通じて、受けた電力を電子機器１０２や、無停電電源装置１０１内のバッテリユニット１１ａないし１１ｄへ供給している。

無停電電源装置１０１は、電源制御ユニット１０ａないし１０ｃ、バッテリユニット１１ａないし１１ｄ、情報統合管理ユニット１２から構成されている。なお、無停電電源装置１０１の構成は一例であり、電源制御ユニットの数及びバッテリユニットの数はこれに限られるものではなく、また他の構成要素を含むような構成であってもよい。

電源制御ユニット１０ａないし１０ｃは、商用電源１０４から供給される電力を受け、電力伝送線を介して、バッテリユニット１１ａないし１１ｄ及び電子機器１０２へ電力を供給するものである。電源制御ユニット１０ａないし１０ｃは、例えば、不図示の整流器及びインバータを含むものである。整流器は、商用電源１０４から受けた交流電力を直流電力に変換し、変換された直流電力をインバータへ出力する又はバッテリユニット１１ａないし１１ｄのバッテリへ充電させるものである。インバータは、整流器又はバッテリユニット１１ａないし１１ｄからの直流電力を交流電力に変換して、電子機器１０２へ出力するものである。これにより、高品質の電力出力が可能となる。

バッテリユニット１１ａないし１１ｄは、それぞれが不図示のバッテリを有し、電源制御ユニット１０ａないし１０ｃから供給される電力をそれぞれのバッテリに充電するとともに、商用電源１０４の異常時には、あらかじめ設定されたバックアップ電力供給時間（以下、単に「バックアップ時間」とも呼ぶ。）を保障するために、バッテリに充電された電力を電子機器１０２へ供給するものである。

上記バックアップ時間とは、あらかじめパソコン（管理用）１０３などによって情報統合管理ユニット１２に設定されるバックアップ時間であり、商用電源１０４の異常時にバッテリユニット１１ａないし１１ｄのバッテリ電力で電子機器１０２（ここでの説明では、サーバ１（負荷）ないしサーバ３（負荷）とする）を運転する時間、すなわち異常時における電子機器１０２への電力供給時間である。このバックアップ時間は、バッテリユニット１１ａないし１１ｄの総定格出力容量（ＶＡ）と総定格出力容量（Ｗ）から決められるか、又はサーバ１ないし３の消費電力（Ｗ）から決められる。また、バックアップ時間を保障するとは、設定されたバックアップ時間の間は無停電電源装置１０１から電力供給が行われることを言う。なお、バックアップ時間の情報は、例えば、後述するＲＡＭ２２やＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）などに格納されている。

情報統合管理ユニット１２は、無停電電源装置１０１の動作全体の制御を行うものであり、電源制御ユニット１０ａないし１０ｃ及びバッテリユニット１１ａないし１１ｄと電源用ネットワークを介して接続されている。情報統合管理ユニット１２の詳細な動作については後述する。

電子機器１０２は、サーバ１（負荷）、サーバ２（負荷）、サーバ３（負荷）、スイッチングハブ４から構成されており、無停電電源装置１０１との間では、例えばシリアル通信方式によってデータ通信を行っている。なお、以下では、サーバ１（負荷）をサーバ１、サーバ２（負荷）をサーバ２、サーバ３（負荷）をサーバ３とそれぞれ呼ぶ。サーバ１ないし３は、スイッチングハブ４を介して接続される端末５と情報の送受信を行い、所望の処理を実現するものであり、商用電源１０４の異常時には無停電電源装置１０１から電力供給を受けて処理を維持することができるよう構成されている。スイッチングハブ４は、サーバ１ないし３と端末５との間に配置され、各サーバと端末との間の通信接続を切り替えるものである。

端末５は、スイッチングハブ４を介してそれぞれのサーバに接続し、情報の送受信を行い、所望の処理を行うものであり、例えばインターネットなどを介して接続されたエンドユーザ用のパソコンなどである。具体的には、端末５は、無停電電源装置１０１の状態をメール受信したり、受信した無停電電源装置１０１の状態を端末５の表示部（ディスプレイなど）に表示したりする。

なお、サーバの数、スイッチングハブの数、端末の数は、上述したものに限られるものではなく、異なる数であっても実施可能である。
パソコン（管理用）１０３は、無停電電源装置１０１に接続可能であって、無停電電源装置１０１に対して所定の指示を送信したり、無停電電源装置１０１から所定の情報を受信し、パソコン（管理用）１０３の表示部（ディスプレイなど）に受信した情報を表示したりするものである。

ここで、商用電源１０４の正常時と異常時における無停電電源装置１０１の動作について説明する。なお、後述する第２及び第３の実施の形態においても同様である。
無停電電源装置１０１は、商用電源１０４の正常時、バッテリユニット１１ａないし１１ｄのバッテリがフル充電でない場合には、商用電源１０４からの電力を電子機器１０２及びバッテリユニット１１ａないし１１ｄへ供給し、バッテリユニット１１ａないし１１ｄのバッテリがフル充電の場合には、商用電源１０４からの電力を電子機器１０２へ供給する。バッテリユニット１１ａないし１１ｄのバッテリへの正常時の充電、及び後述する正常時へ回復した際の充電は、無停電電源装置１０１の電源制御ユニット１０ａないし１０ｃが、例えばバッテリユニットのユニット番号の小さい順に行う。フル充電になると、無停電電源装置１０１の電源制御ユニット１０ａないし１０ｃは、次のバッテリユニットのバッテリの充電を行う。

一方、商用電源１０４の異常時には、無停電電源装置１０１は、商用電源１０４からの電力が供給されなくなるため、商用電源１０４からバッテリユニット１１ａないし１１ｄのバッテリ電源に切り替えて、バッテリユニット１１ａないし１１ｄから電子機器１０２へ電力を供給する。具体的には、無停電電源装置１０１は、商用電源１０４の異常を検知すると、商用電源１０４からバッテリユニット１１ａないし１１ｄのバッテリ電源へ切り替えたことを示す切換メッセージなどを電子機器１０２へ送信し、バッテリユニット１１ａないし１１ｄから電子機器１０２へ電力供給を開始する。このときの切換メッセージは、例えば情報統合管理ユニット１２がサーバ側へ送信する。バッテリユニット１１ａないし１１ｄのバッテリ出力可能容量では、バックアップ時間の保障ができない場合には、後述する実施の形態ごとの情報統合管理ユニット１２による処理が開始される。

無停電電源装置１０１は、商用電源１０４が異常状態から正常状態に回復すると、バッテリユニット１１ａないし１１ｄのバッテリがフル充電でない場合には、商用電源１０４からの電力を電子機器１０２及びバッテリユニット１１ａないし１１ｄへ供給し、バッテリユニット１１aないし１１ｄのバッテリがフル充電の場合には、商用電源１０４からの電力を電子機器１０２へ供給する。

次に、無停電電源装置１０１を実現するハードウェア構成の一例について図２を用いて説明する。なお、後述する第２及び第３の実施の形態に係る無停電電源装置のハードウェア構成についても同様である。図２に示すハードウェア構成は、例えば、ＣＰＵ（Central Processor Unit）２１、ＲＡＭ（Random Access Memory）２２、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）２３、通信インタフェース２４、バス２５、電源制御ユニット２６、バッテリユニット２７を備えている。ＣＰＵ２１、ＲＡＭ２２、ＨＤＤ２３、通信インタフェース２４、電源制御ユニット２６、バッテリユニット２７は、例えば、バス２５を介して互いに接続されている。

ＣＰＵ２１は、バス２５を介して、ＨＤＤ２３などに格納される無停電電源装置１０１の各種処理を行うためのプログラムを読み込み、読み込んだプログラムをＲＡＭ２２に一時的に格納し、そのプログラムにしたがって各種処理を行うものであり、主として上述した情報統合管理ユニット１２（後述する情報統合管理ユニット７３）として機能する。

ＲＡＭ２２には、ＣＰＵ２１に実行させるためのＯＳ（Operating System）プログラムやアプリケーションプログラムの一部が一時的に格納される。また、ＲＡＭ２２には、ＣＰＵ２１による処理に必要な各種データが格納される。ＨＤＤ２３には、無停電電源装置１０１の各種処理を行うためのアプリケーションプログラムや、無停電電源装置１０１の処理に必要なデータなどが格納される。

通信インタフェース２４は、外部（電子機器１０２やパソコン（管理用）１０３）とデータの送受信を行うものである。バス２５は、各装置間の制御信号、データ信号などの授受を媒介する通信路である。電源制御ユニット２６、バッテリユニット２７は、それぞれ電源制御ユニット１０ａから１０ｃ、バッテリユニット１１ａないし１１ｄに対応するものであり、バス２５を介してＣＰＵ２１からの指示を受け、指示に対応する処理、例えば後述する処理であって、各サーバの消費電力の情報や、バッテリユニットのバッテリ出力可能容量の情報を情報統合管理ユニット１２へ送る処理を行う。

次に、無停電電源装置１０１の情報統合管理ユニット１２の詳細な動作について説明する。情報統合管理ユニット１２は、商用電源１０４の状態を監視し、商用電源１０４に異常が発生していないかを確認するとともに、定期的に、各電源制御ユニットから各サーバの消費電力の情報と、各バッテリユニットからバッテリ出力可能容量の情報とを取得する。

ここで、各電源制御ユニットには、電力を供給するサーバがあらかじめ割り振られていてもよい。例えば、電源制御ユニット１０ａはサーバ１へ電力を供給し、電源制御ユニット１０ｂはサーバ２へ電力を供給し、電源制御ユニット１０ｃはサーバ３へ電力を供給すると割り振られていてもよい。これにより、各電源制御ユニットは、割り振られたサーバへ供給している電力（サーバの消費電力）を情報統合管理ユニット１２へ送信し、情報統合管理ユニット１２は各サーバの消費電力の情報を取得することができる。

または、上述のように、電力供給をするサーバが各電源制御ユニットに割り振られているのではなく、各電力制御ユニットがそれぞれのサーバに電力を供給するようにしてもよい。例えば、電力制御ユニット１０ａは、サーバ１へ１００ｗ、サーバ２へ１３０ｗ、サーバ３へ１８０ｗの電力を供給し、電力制御ユニット１０ｂは、サーバ１へ２００ｗ、サーバ２へ１００ｗ、サーバ３へ６０ｗの電力を供給し、電力制御ユニット１０ｃは、サーバ１へ３００ｗ、サーバ２へ３０ｗ、サーバ３へ１００ｗの電力を供給するようにしてもよい。これにより、各電源制御ユニットは、各サーバへ供給している電力（サーバの消費電力）を情報統合管理ユニット１２へ送信し、情報統合管理ユニット１２は各サーバの消費電力の情報を取得することができる。

情報統合管理ユニット１２は、例えばＰＭＢuｓ（Power Management Bus）インタフェースを用いて、電源制御ユニット１０ａないし１０ｃや、バッテリユニット１１ａないし１１ｄと通信を行っており、このインタフェースを通じて上記各情報を取得する。

情報統合管理ユニット１２は、商用電源１０４に異常が発生していない場合、図３に示すような無停電電源システム１００の状態を示す情報を、パソコン（管理用）１０３や端末５のディスプレイなどの表示部に表示させることも可能である。図３に示すバックアップ時間には、上述した設定するバックアップ時間が示され、この場合、１８０秒のバックアップ時間となっている。また、図３に示す消費電力容量には、取得されたサーバ１ないし３の消費電力の総和が示され、バッテリ出力可能容量には、取得されたバッテリユニット１１ａないし１１ｄのバッテリ出力可能容量の総和が示される。また、図３に示す運転状態は、各電源制御ユニット及び各バッテリユニットが正常に運転しており、無停電電源システム１００の運転に異常がないことから、正常と示されている。

一方、情報統合管理ユニット１２は、商用電源１０４に異常が発生したと判断した場合、取得したサーバ１ないし３の消費電力と、バッテリユニット１１ａないし１１ｄのバッテリ出力可能容量とに基づいて、現状況下におけるバックアップ可能時間を算出する。ここで、現状況下におけるバックアップ可能時間とは、商用電源１０４に異常が発生したときに、取得したバッテリユニット１１ａないし１１ｄのバッテリ出力可能容量で、サーバ１ないし３を稼働させることが可能な時間を言う。具体的には、現状況下におけるバックアップ可能時間は、下記の式（１）で算出される。

バックアップ可能時間（分）＝皮相電力量（ＶＡｈ）／皮相電力（ＶＡ）×（無停電電源装置の電力変換効率）×６０（分）・・・（１）
皮相電力量は各バッテリユニットから取得したバッテリ出力可能容量の総和であり、皮相電力は各電源制御ユニットから取得した各サーバの消費電力量の総和であり、電力変換効率は入出力される電力が変換される効率を値で表したものである。

情報統合管理ユニット１２は、算出したバックアップ可能時間と、あらかじめ設定されたバックアップ時間とを比較し、設定されたバックアップ時間が保障できるか否かを判断する。

情報統合管理ユニット１２は、設定されたバックアップ時間が保障されないと判断した場合、例えば、消費電力の大きいサーバ順に、サーバの消費電力を低減させる低減指示をサーバ側へ送信してもよい。各サーバの消費電力が図４に示すような場合、情報統合管理ユニット１２は、消費電力の大きいサーバ順、すなわちサーバ２、サーバ３、サーバ１の順に消費電力を低減させる低減指示を送信する。これにより、サーバの消費電力を低減させることができ、設定されたバックアップ時間を保障することができる。この場合、消費電力の大きいサーバ順に消費電力を低減させる低減指示を送信し、設定されたバックアップ時間が保障されるまで、低減指示を順に送信し続けるが、すべてのサーバ又は所定の複数のサーバに一斉に低減指示を送信するようにしてもよい。これにより、一度に複数のサーバの消費電力を低減させることができるため、設定されたバックアップ時間の保障を素早く実現することができる。

次に、商用電源１０４の異常時における無停電電源装置１０１の動作フローの一例について図５を用いて説明する。図５に示すように、情報統合管理ユニット１２は、定期的に、各電源制御ユニットからサーバ１ないし３の消費電力の情報と、各バッテリユニットからバッテリ出力可能容量の情報とを取得する（ステップＳ５０１）とともに、商用電源１０４の状態を監視し、商用電源１０４に異常が発生していないかを確認する（ステップＳ５０２）。商用電源１０４に異常が発生している（ステップＳ５０２のＹＥＳ）と判断すると、情報統合管理ユニット１２は、取得したサーバ１ないし３の消費電力と、バッテリユニット１１ａないし１１ｄのバッテリ出力可能容量とに基づいて、現状況下におけるバックアップ可能時間を算出する（ステップＳ５０３）。

情報統合管理ユニット１２は、算出したバックアップ可能時間と、あらかじめ設定されたバックアップ時間とを比較し、算出されたバックアップ可能時間が設定されたバックアップ時間を上回るか否かを判断する（ステップＳ５０４）。下回る場合（ステップＳ５０４のＹＥＳ）、すなわち設定されたバックアップ時間を保障できない場合、情報統合管理ユニット１２は、サーバ１ないし３の消費電力を低減させるための低減指示を、例えば消費電力の大きいサーバ順にサーバ側に対して送信する（ステップＳ５０５）。このとき、情報統合管理ユニット１２は、例えば、低減指示として、サーバ１ないし３における消費電力の上限値を上述したシリアル通信方式によって送信するようにしてもよい。これにより、サーバ１ないし３は、消費電力の上限値に収まるような処理、例えば、サーバ１ないし３のＣＰＵクロックの制限やハードディスクなどの周辺機器のアクセスの制限を行う。なお、情報統合管理ユニット１２は、サーバ１ないし３の消費電力を低減させるための低減指示をサーバ１ないし３に対して送信するようにしているが、低減指示の代わりに、例えば、サーバの重要度などに応じて、一時停止しても支障のない又は支障の少ないサーバを選択して、停止させる指示を選択されたサーバのみに送信するようにしてもよい。

一方、算出されたバックアップ可能時間が設定されたバックアップ時間を上回る場合（ステップＳ５０４のＮＯ）、設定されたバックアップ時間の保障ができるため、情報統合管理ユニット１２は処理を終了する。また、ステップＳ５０２において、商用電源１０４に異常が発生していないと判断すると（ステップＳ５０２のＮＯ）、ステップＳ５０１に戻り、情報統合管理ユニット１２は、ステップＳ５０１以降の処理を行う。

＜第２の実施の形態＞
以下、第２の実施の形態について図面を参照して説明する。第２の実施の形態に係る無停電電源装置を含む無停電電源システムの構成は、第１の実施の形態に係る無停電電源装置を含む無停電電源システムの構成と同様であるため、第２の実施の形態の説明は図１を用いて行う。なお、以下で説明する情報統合管理ユニット以外の図１に記載の構成（電子機器１０２、各電源制御ユニット、各バッテリユニット）については、第１の実施の形態のものと基本的に同様であるため、説明を省略する。

ここで、第２の実施の形態における情報統合管理ユニットの詳細な動作について説明する。情報統合管理ユニット１２は、第１の実施の形態のように、算出したバックアップ可能時間と設定されたバックアップ時間とを比較し、設定されたバックアップ時間が保障できるか否かを判断する。情報統合管理ユニット１２は、設定されたバックアップ時間が保障されないと判断した場合、バッテリユニット１１ａないし１１ｄのうち、例えばユニット番号の小さい順にサーバ側へ電力を出力させ、バッテリユニットの電力出力が困難になった場合、すなわちバッテリユニットの電力供給余力がなくなった場合、次のバッテリユニットから電力を出力させる指示を出す。このとき、情報統合管理ユニット１２は、電力供給余力がなくなったバッテリユニットの交換又はバッテリユニットへの充電を促すための処理、例えば電力供給余力がなくなったバッテリユニットのユニット番号などをパソコン（管理用）１０３や端末５のディスプレイなどの表示部に表示させる指示などを行う。これにより、電力出力が困難になったバッテリユニットの交換や、電力出力が困難になったバッテリユニットへの充電（電力補充）を促すことができる。

次に、商用電源１０４の異常時における無停電電源装置１０１の動作フローの一例について図６を用いて説明する。図６に示すように、情報統合管理ユニット１２は、定期的に、各電源制御ユニットからサーバ１ないし３の消費電力の情報と、各バッテリユニットからバッテリ出力可能容量の情報とを取得する（ステップＳ６０１）とともに、商用電源１０４の状態を監視し、商用電源１０４に異常が発生していないかを確認する（ステップＳ６０２）。商用電源１０４に異常が発生していると判断すると（ステップＳ６０２のＹＥＳ）、情報統合管理ユニット１２は、取得したサーバ１ないし３の消費電力と、バッテリユニット１１ａないし１１ｄのバッテリ出力可能容量とに基づいて、現状況下におけるバックアップ可能時間を算出する（ステップＳ６０３）。

情報統合管理ユニット１２は、算出したバックアップ可能時間と、あらかじめ設定されたバックアップ時間とを比較し、算出されたバックアップ可能時間が設定されたバックアップ時間を下回るか否かを判断する（ステップＳ６０４）。下回る場合（ステップＳ６０４のＹＥＳ）、すなわち設定されたバックアップ時間を保障できない場合、情報統合管理ユニット１２は、サーバ１ないし３の消費電力を低減させるための低減指示をサーバ１ないし３に対して送信する（ステップＳ６０５）。このとき、情報統合管理ユニット１２は、第１の実施の形態と同様、低減指示として、サーバ１ないし３における消費電力の上限値を上述したシリアル通信方式によって送信するようにしてもよい。

情報統合管理ユニット１２は、バッテリユニット１１ａないし１１ｄのうち、例えばユニット番号の小さい順に電力を出力させるよう、ユニット番号の最も小さいバッテリユニットへ電力出力の指示を出す（ステップＳ６０６）。情報統合管理ユニット１２は、電力出力の指示を出したバッテリユニットのバッテリの電力出力容量があるか否かを判断し（ステップＳ６０７）、電力出力容量がない場合（ステップＳ６０７のＹＥＳ）には、次のバッテリユニットへ電力出力の指示を出す（ステップＳ６０８）。

情報統合管理ユニット１２は、電力出力余力がないバッテリユニットのユニット番号をパソコン（管理用）１０３や端末５のディスプレイなどの表示部に表示させる指示を出す（ステップＳ６０９）。これにより、電力出力余力がなくなったバッテリユニットの交換や、電力出力余力がなくなったバッテリユニットへの充電（電力補充）が促される。その後、情報統合管理ユニット１２は、各バッテリユニットからバッテリ出力可能容量を取得する（ステップＳ６１０）。情報統合管理ユニット１２は、取得したバッテリ出力可能容量と、ステップＳ６０１で取得したサーバ１ないし３の消費電力とに基づいて、現状況下におけるバックアップ可能時間を算出する（ステップＳ６１１）。情報統合管理ユニット１２は、算出されたバックアップ可能時間が設定されたバックアップ時間を下回るか否かを判断し（ステップＳ６１２）、上回る場合（ステップＳ６１２のＮＯ）、設定されたバックアップ時間の保障ができるため、各サーバの消費電力を元に戻す旨の指示をサーバ側へ送信する（ステップＳ６１３）。

なお、ステップＳ６０２において、商用電源１０４に異常が発生していないと判断すると（ステップＳ６０２のＮＯ）、情報統合管理ユニット１２は、ステップＳ６０１に戻り、ステップＳ６０１以降の処理を行う。また、ステップＳ６０４において、算出されたバックアップ可能時間が設定されたバックアップ時間を上回る場合（ステップＳ６０４のＮＯ）、設定されたバックアップ時間を保障できるため、情報統合管理ユニット１２は、サーバ側へ消費電力の低減指示を出している場合にはステップＳ６１３へ進み、低減指示を出していない場合には処理を終了する。また、ステップＳ６０７において、バッテリユニットの電力出力容量がある場合（ステップＳ６０７のＮＯ）には、情報統合管理ユニット１２は、ステップＳ６０７に戻り、ステップＳ６０７以降の処理を行う。また、ステップＳ６１２において、算出されたバックアップ可能時間が設定されたバックアップ時間を下回る場合（ステップＳ６１２のＹＥＳ）、設定されたバックアップ時間を保障できないため、情報統合管理ユニット１２は、ステップＳ６０７に戻り、ステップＳ６０７以降の処理を行う。

＜第３の実施の形態＞
以下、第３の実施の形態について図面を参照して説明する。図７には、第３の実施の形態に係る無停電電源装置７０１を含む無停電電源システム７００の構成の一例を示す構成図が示されている。第３の実施の形態の無停電電源システム７００は、第１の実施の形態の無停電電源システム１００と比較して、無停電電源装置の構成が異なるのみで、他の構成要素である電子機器１０２については同様である。また、パソコン（管理用）１０３、商用電源１０４、端末５についても第１の実施の形態と同様である。そのため、第１の実施の形態と同様のものについては同一の符号を付し、その説明については省略する。

無停電電源装置７０１は、電源制御ユニット７０ａないし７０ｃ、バッテリユニット７１ａないし７１ｄ、予備バッテリユニット７２、情報統合管理ユニット７３から構成されている。電源制御ユニット７０ａないし７０ｃは、第１の実施の形態における電源制御ユニット１０ａないし１０ｃと基本的な機能については同様であるが、予備バッテリユニット７２に対して、電力伝送線を介して商用電源１０４からの電力を供給することが可能となっている。

また、バッテリユニット７１ａないし７１ｄは、第１の実施の形態におけるバッテリユニット１１ａないし１１ｄと基本的な機能については同様であるが、第１の実施の形態と違って、予備バッテリユニット７２と電力伝送線を介して接続されている。

予備バッテリユニット７２は、バッテリユニット７１ａないし７１ｄによる電力出力余力がなくなった（終了した）際に、あらかじめ設定されたバックアップ時間を保障するために用いられる予備としてのバッテリ機能を有するものである。

無停電電源装置７０１の情報統合管理ユニット７３の詳細な動作について説明する。情報統合管理ユニット７３は、第２の実施の形態と同様、算出したバックアップ可能時間と設定されたバックアップ時間とを比較し、設定されたバックアップ時間が保障できるか否かを判断する。情報統合管理ユニット７３は、設定されたバックアップ時間が保障されないと判断した場合、バッテリユニット７１ａないし７１ｄのうち、例えばバッテリユニットのユニット番号の小さい順にサーバ側へ電力を出力させ、バッテリユニットの電力出力余力がなくなった場合、次のバッテリユニットから電力を出力させる指示を出す。このとき、情報統合管理ユニット７３は、電力出力余力がなくなったバッテリユニットのユニット番号をパソコン（管理用）１０３や端末５のディスプレイなどの表示部に表示させる指示を出すようにしてもよい。

情報統合管理ユニット７３は、バッテリユニット７１ａないし７１ｄから電力出力余力がなくなると、電子機器１０２への電力供給を継続させるために、電力供給源として予備バッテリユニット７２を電力供給できるように設定する。これにより、各サーバへ電力供給が引き続き行われ、設定されたバックアップ時間が保障される。なお、情報統合管理ユニット７３は、予備バッテリユニット７２が動作した場合、バッテリユニット７１ａないし７１ｄが劣化したと判断し、パソコン（管理用）１０３や端末５へバッテリユニット７１ａないし７１ｄの入れ替えを通知するようにしてもよい。

次に、商用電源１０４の異常時における無停電電源装置７０１の動作フローの一例について図８を用いて説明する。ステップＳ８０１ないしＳ８０８までは、第２の実施の形態に係る無停電電源装置１０１の商用電源１０４の異常時における動作フローを示す図６のステップＳ６０１ないしＳ６０８までの処理と同様であるため、説明を省略する。

ステップＳ８０８の後、情報統合管理ユニット７３は、バッテリユニット７１ａないし７１ｄのすべてのバッテリユニットの電力出力余力がないか否かを判断し（ステップＳ８０９）、すべてのバッテリユニットの電力出力余力がない場合（ステップＳ８０９のＹＥＳ）、電子機器１０２へ電力供給が継続されるように、予備バッテリユニット７２を電力供給源として設定する（ステップＳ８１０）。このときに、情報統合管理ユニット７３は、予備バッテリユニット７２が動作することにより、バッテリユニット７１ａないし７１ｄが劣化したと判断し、パソコン（管理用）１０３や端末５へバッテリユニット７１ａないし７１ｄの入れ替えを通知するようにしてもよい。

一方、すべてのバッテリユニットの電力出力余力がなくなっていない場合（ステップＳ８０９のＮＯ）、又はステップＳ８１０の処理の後に、情報統合管理ユニット７３は、バッテリの電力出力余力がなくなったバッテリユニットのユニット番号などの情報を、パソコン（管理用）１０３や端末５のディスプレイなどの表示部に表示させる指示を送信する（ステップＳ８１１）。

情報統合管理ユニット７３は、各バッテリユニットからバッテリ出力可能容量を取得する（ステップＳ８１２）。情報統合管理ユニット７３は、取得したバッテリ出力可能容量と、ステップＳ８０１で取得したサーバ１ないし３の消費電力とに基づいて、現状況下におけるバックアップ可能時間を算出する（ステップＳ８１３）。情報統合管理ユニット７３は、算出されたバックアップ可能時間が設定されたバックアップ時間を下回るか否かを判断し（ステップＳ８１４）、上回る場合（ステップＳ８１４のＮＯ）、設定されたバックアップ時間の保障ができるため、各サーバの消費電力を元に戻す旨の指示をサーバ側へ送信する（ステップＳ８１５）。

なお、ステップＳ８０２において、商用電源１０４に異常が発生していない場合には（ステップＳ８０２のＮＯ）、情報統合管理ユニット７３は、ステップＳ８０１に戻り、ステップＳ８０１以降の処理を行う。また、ステップＳ８０４において、算出されたバックアップ可能時間が設定されたバックアップ時間を上回る場合（ステップＳ８０４のＮＯ）、設定されたバックアップ時間を保障できるため、情報統合管理ユニット７３は、サーバ側へ消費電力の低減指示を出している場合にはステップＳ８１５へ進み、低減指示を出していない場合には処理を終了する。また、ステップＳ８０７において、バッテリユニットの電力出力容量がある場合（ステップＳ８０７のＮＯ）には、情報統合管理ユニット７３は、ステップＳ８０７に戻り、ステップＳ８０７の処理を行う。また、ステップＳ８１４において、算出されたバックアップ可能時間が設定されたバックアップ時間を下回る場合（ステップＳ８１４のＹＥＳ）、設定されたバックアップ時間を保障できないため、情報統合管理ユニット７３は、ステップＳ８０７に戻り、ステップＳ８０７以降の処理を行う。

なお、上述した各実施の形態では、無停電電源装置の主な処理をＣＰＵによるソフトウェア処理によって実行するものとして説明したが、この処理の全部又は一部をハードウェアやファームウェアによって実現するようにしてもよい。

また、上述した各実施の形態は、上述したものに限定されるものではなく、各実施の形態の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。

１、２、３サーバ
４スイッチングハブ
５端末
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、２６、７０ａ、７０ｂ、７０ｃ電源制御ユニット
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、２７、７１ａ、７１ｂ、７１ｃバッテリユニット
１２、７３情報統合管理ユニット
１００、７００無停電電源システム
１０１、７０１無停電電源装置
１０２電子機器
１０３パソコン（管理用）
１０４商用電源
２１ＣＰＵ
２２ＲＡＭ
２３ＨＤＤ
２４通信インタフェース
２５バス
７２予備バッテリユニット

Claims

商用電源と電子機器との間に接続され、前記商用電源の異常時には内蔵するバッテリに充電されている電力を前記電子機器へ供給する無停電電源装置であって、
前記商用電源からの電力を前記電子機器へ供給するとともに、前記商用電源からの電力を前記バッテリへ供給する電源制御ユニットと、
前記電源制御ユニットからの前記電力を前記バッテリに充電するとともに、前記商用電源の異常時には前記バッテリに充電されている電力を前記電子機器へ供給するバッテリユニットと、
前記商用電源に異常が発生した際、あらかじめ設定された前記電子機器へのバックアップ電力供給時間が保障されるか否かを判断し、保障されない場合には、前記電子機器の消費電力を低減させるメッセージを前記電子機器へ送信する制御部と、
を備えることを特徴とする無停電電源装置。
前記制御部は、前記電源制御ユニットから前記電子機器の消費電力の情報、前記バッテリユニットからバッテリの出力可能容量をそれぞれ取得し、取得した前記消費電力の情報と前記出力可能容量に基づいて、前記バックアップ電力供給時間が保障されるか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の無停電電源装置。
前記電源制御ユニット及び前記バッテリユニットを、それぞれ複数設け、
前記制御部は、各電源制御ユニットから前記電子機器の消費電力の情報、各バッテリユニットからバッテリの出力可能容量をそれぞれ取得し、取得した前記消費電力の情報と前記出力可能容量とに基づいて、前記バックアップ電力供給時間が保障されるか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の無停電電源装置。
前記制御部は、前記電子機器が複数存在する場合には、消費電力の多い電子機器から順に前記メッセージを送信することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の無停電電源装置。
商用電源と電子機器との間に接続され、前記商用電源の異常時には内蔵するバッテリに充電されている電力を前記電子機器へ供給する無停電電源装置であって、
前記商用電源からの電力を前記電子機器へ供給するとともに、前記商用電源からの電力をバッテリへ供給する電源制御ユニットと、
前記電源制御ユニットからの前記電力を前記バッテリに充電するとともに、前記商用電源の異常時には前記バッテリに充電されている電力を前記電子機器へ供給する複数のバッテリユニットと、
前記商用電源に異常が発生した際、あらかじめ設定された前記電子機器へのバックアップ電力供給時間が保障されるか否かを判断し、保障されない場合には、前記バッテリユニットごとに前記バッテリの電力を前記電子機器へ供給させるとともに、電力供給余力がなくなったバッテリユニットの交換又はバッテリユニットへの充電を促すための処理を行う制御部と、
を備えることを特徴とする無停電電源装置。
前記制御部は、前記電源制御ユニットから前記電子機器の消費電力の情報、各バッテリユニットからバッテリの出力可能容量をそれぞれ取得し、取得した前記消費電力の情報と前記出力可能容量に基づいて、前記バックアップ電力供給時間が保障されるか否かを判断することを特徴とする請求項５に記載の無停電電源装置。
前記制御部は、前記バックアップ電力供給時間が保障されない場合には、前記電子機器の消費電力を低減させるメッセージを前記電子機器へ送信することを特徴とする請求項５又は６に記載の無停電電源装置。
商用電源と電子機器との間に接続され、前記商用電源の異常時には内蔵するバッテリに充電されている電力を前記電子機器へ供給する無停電電源装置であって、
前記商用電源からの電力を前記電子機器へ供給するとともに、前記商用電源からの電力をバッテリへ供給する電源制御ユニットと、
前記電源制御ユニットからの前記電力を前記バッテリに充電するとともに、前記商用電源の異常時には前記バッテリに充電されている電力を前記電子機器へ供給するバッテリユニットと、
前記商用電源に異常が発生した際、あらかじめ設定された前記電子機器へのバックアップ電力供給時間が保障されるか否かを判断し、保障されない場合には、前記バッテリユニットの予備としての予備バッテリユニットを前記電子機器への電力供給源として設定する制御部と、
を備えることを特徴とする無停電電源装置。
前記制御部は、前記電源制御ユニットから前記電子機器の消費電力の情報、前記バッテリユニットからバッテリの出力可能容量をそれぞれ取得し、取得した前記消費電力の情報と前記出力可能容量に基づいて、前記バックアップ電力供給時間が保障されるか否かを判断することを特徴とする請求項８に記載の無停電電源装置。
前記制御部は、前記バックアップ電力供給時間が保障されない場合には、前記電子機器の消費電力を低減させるメッセージを前記電子機器へ送信することを特徴とする請求項８又は９に記載の無停電電源装置。
商用電源からの電力を電子機器へ供給するとともに、前記商用電源からの電力をバッテリへ供給する電源制御ユニットと、
前記電源制御ユニットからの前記電力を前記バッテリに充電するとともに、前記商用電源の異常時には前記バッテリに充電されている電力を前記電子機器へ供給するバッテリユニットと、
前記電子機器への電力供給を制御する制御部とを備える無停電電源装置におけるバックアップ電力供給時間保障方法であって、
前記制御部は、
前記商用電源に異常が発生した際、あらかじめ設定された前記電子機器へのバックアップ電力供給時間が保障されるか否かを判断するステップと、
保障されない場合には、前記電子機器の消費電力を低減させるメッセージを前記電子機器へ送信するステップとを含み、
設定されたバックアップ電力供給時間を保障することを特徴とする無停電電源装置におけるバックアップ電力供給時間保障方法。
商用電源からの電力を電子機器へ供給するとともに、前記商用電源からの電力をバッテリへ供給する電源制御ユニットと、
前記電源制御ユニットからの前記電力を前記バッテリに充電するとともに、前記商用電源の異常時には前記バッテリに充電されている電力を前記電子機器へ供給する複数のバッテリユニットと、
前記電子機器への電力供給を制御する制御部とを備える無停電電源装置におけるバックアップ電力供給時間保障方法であって、
前記制御部は、
前記商用電源に異常が発生した際、あらかじめ設定された前記電子機器へのバックアップ電力供給時間が保障されるか否かを判断するステップと、
保障されない場合には、前記バッテリユニットごとに前記バッテリの電力を前記電子機器へ供給させるとともに、電力供給余力がなくなったバッテリユニットの交換又はバッテリユニットへの充電を促すための処理を行うステップとを含み、
設定されたバックアップ電力供給時間を保障することを特徴とする無停電電源装置におけるバックアップ電力供給時間保障方法。
商用電源からの電力を電子機器へ供給するとともに、前記商用電源からの電力をバッテリへ供給する電源制御ユニットと、
前記電源制御ユニットからの前記電力を前記バッテリに充電するとともに、前記商用電源の異常時には前記バッテリに充電されている電力を前記電子機器へ供給するバッテリユニットと、
前記電子機器への電力供給を制御する制御部とを備える無停電電源装置におけるバックアップ電力供給時間保障方法であって、
前記制御部は、
前記商用電源に異常が発生した際、あらかじめ設定された前記電子機器へのバックアップ電力供給時間が保障されるか否かを判断するステップと、
保障されない場合には、前記バッテリユニットの予備としての予備バッテリユニットを前記電子機器への電力供給源として設定するステップとを含み、
設定されたバックアップ電力供給時間を保障することを特徴とする無停電電源装置におけるバックアップ電力供給時間保障方法。