JP2023101349A - 無停電電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】負荷に対する電力の供給を継続しながら無停電電源モジュール全体の交換を行うことが可能な無停電電源装置を提供する。【解決手段】この無停電電源装置１００は、電力変換部１１を内部に収容する筐体１２を含む無停電電源モジュール１０と、無停電電源モジュール１０の筐体１２の外部に設けられ、無停電電源モジュール１０に電力の入出力を行うための母線部材と、無停電電源モジュール１０と母線部材との間において、無停電電源モジュール１０を母線部材から無停電電源モジュール１０ごと電気的に切り離す遮断器５１～５３と、導通を切り替える切替回路３１を有し、無停電電源モジュール１０を介さずに交流電源１０１からの交流電力を負荷１０２に供給するバイパス回路部３０と、を備える。【選択図】図１

Description

この発明は、無停電電源装置に関し、特に、無停電電源モジュールを備える無停電電源装置に関する。

従来、無停電電源モジュールを備える無停電電源装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に記載の無停電電源装置は、入出力モジュールと複数の無停電電源モジュールとを備える。複数の無停電電源モジュールは左右方向に隣接して配置されている。また、入出力モジュールは、無停電電源モジュールの左右方向に隣接して配置されている。そして、この無停電電源装置では、複数の無停電電源モジュールと入出力モジュールとが、入力母線および出力母線を連結部材として互いに連結されている。入力母線および出力母線は、それぞれ、入出力モジュールの上面に設けられた開口部を介して交流電源および負荷に接続されている。そして、入力母線および出力母線は、複数の無停電電源モジュールおよび入出力モジュールに渡って配置されている。また、無停電電源モジュールは、入力スイッチ、出力スイッチ、および、電力変換部を含む。そして、無停電電源モジュールでは、交流電源から入出力モジュールに入力された交流電力が、入力母線を介して入力スイッチに入力されて電力変換部により変換される。そして、変換された電力が、出力スイッチから出力母線に出力され、入出力モジュールを介して負荷に供給される。また、入出力モジュールは、直送回路を備えている。この直送回路は、サイリスタスイッチおよび機械式スイッチを含み、電力変換部を介さずに、交流電源と負荷側とを接続する。

特許第６１９１７４５号公報

しかしながら、上記特許文献１では、入力母線および出力母線が、複数の無停電電源モジュールおよび入出力モジュールに渡って接続されているため、入出力モジュールの直送回路を用いて、電力変換部を介さずに交流電源からの電力を負荷に直接的に供給する場合にも、無停電電源モジュール内部の入力母線および出力母線には電力が供給された状態となる。そのため、無停電電源モジュール内部の入力スイッチおよび出力スイッチをオフにしたとしても、無停電電源モジュールの内部に渡って配置されている入力母線および出力母線には交流電源からの電力が供給された状態のままとなるため、無停電電源モジュールの内部を完全に無電圧とすることができない。したがって、無停電電源モジュール全体を交換する場合には、無停電電源モジュールの内部の全体を無電圧とするために交流電源からの電力の供給を停止させる必要があるので、負荷に対する電力の供給を停止させる必要がある。そのため、負荷に対する電力の供給を継続しながら無停電電源モジュール全体の交換を行うことが可能な無停電電源装置が望まれている。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は負荷に対する電力の供給を継続しながら無停電電源モジュール全体の交換を行うことが可能な無停電電源装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による無停電電源装置は、装置外部の交流電源から供給される交流電力を変換するとともに、変換された交流電力を装置外部の負荷に対して供給する電力変換部と、電力変換部を内部に収容する電力変換筐体と、を含む無停電電源モジュールと、無停電電源モジュールの電力変換筐体の外部に設けられ、無停電電源モジュールに電力の入出力を行うための母線部材と、無停電電源モジュールと母線部材との間において、無停電電源モジュールを母線部材から無停電電源モジュールごと電気的に切り離すモジュール用遮断器と、導通を切り替える切替回路を有し、無停電電源モジュールを介さずにバイパス用交流電源からの交流電力を負荷に供給するバイパス回路部と、を備える。

上記一の局面による無停電電源装置は、無停電電源モジュールと母線部材との間において、無停電電源モジュールを母線部材から無停電電源モジュールごと電気的に切り離すモジュール用遮断器と、導通を切り替える切替回路を有し、無停電電源モジュールを介さずにバイパス用交流電源からの交流電力を負荷に供給するバイパス回路部と、を備える。これにより、バイパス回路部により負荷に電力を供給している状態において、モジュール用遮断器により、母線部材から無停電電源モジュールの全体を電気的に切り離すことができるので、負荷に対する電力の供給を停止することなく、無停電電源モジュールの内部の全体を無電圧とすることができる。その結果、負荷に対する電力の供給を継続しながら無停電電源モジュール全体の交換を行うことができる。

上記一の局面による無停電電源装置において、好ましくは、無停電電源モジュールが交換可能に内部に収容され、母線部材およびモジュール用遮断器が設けられている筐体収容部をさらに備える。このように構成すれば、母線部材およびモジュール用遮断器が、無停電電源モジュールを交換可能に収容する筐体収容部に設けられているため、無停電電源モジュールの外部において、母線部材と負荷との接続が維持されている状態のまま、無停電電源モジュールを容易に交換することができる。そのため、無停電電源モジュールを交換する場合に、無停電電源モジュールの外部において、負荷に対する電力の供給を確実に継続することができる。

この場合、好ましくは、バイパス回路部は、筐体収容部に設けられており、バイパス回路部の切替回路は、無停電電源モジュールからの交流電力を負荷に対して供給することと、無停電電源モジュールを介さずにバイパス用交流電源からの交流電力を負荷に供給することとを、負荷に供給される電力の瞬断を抑制しながら切り替える無瞬断切替回路を含む。このように構成すれば、バイパス回路部が無瞬断切替回路を含むため、電力変換部により負荷に対して電力を供給している状態において電力変換部に異常が生じた場合に、負荷に供給される電力の瞬断を抑制しながらバイパス用交流電源からの交流電力を負荷に対して供給することができる。そして、バイパス回路部の無瞬断切替回路が無停電電源モジュールの外部の筐体収容部に設けられているため、バイパス回路部が無停電電源モジュールの内部に設けられている場合と異なり、筐体収容部に保守点検用のバイパス回路を新たに設けることなく、負荷に対する電力の供給を継続しながら無停電電源モジュールの交換を行うことができる。その結果、負荷に対する電力の供給を継続しながら無停電電源モジュールの交換を行うために回路構成が複雑化することを抑制することができる。

上記バイパス回路部が筐体収容部に設けられている無停電電源装置において、好ましくは、筐体収容部は、切替回路をバイパス回路部から電気的に切り離すための切替回路用遮断器を含み、切替回路は、切替回路用遮断器によって電気的に切り離された状態で交換可能に構成されている。このように構成すれば、無停電電源モジュールの電力変換部からの交流電力を負荷に対して供給している場合に、筐体収容部においてバイパス回路部の切替回路を切替回路用遮断器により電気的に切り離すことができる。そのため、電力変換部から負荷に対する交流電力の供給を継続しながら、切替回路の交換を行うことができる。

この場合、好ましくは、バイパス回路部は、複数の切替回路を有し、複数の切替回路の各々を電気的に切り離すための複数の切替回路用遮断器を有する。このように構成すれば、バイパス回路部に複数の切替回路が設けられているため、複数の切替回路のうちの一の切替回路に異常が発生した場合にも、異常が発生していない他の切替回路を用いることによって、無停電電源モジュールからの交流電力を負荷に対して供給することと、無停電電源モジュールを介さずにバイパス用交流電源からの交流電力を負荷に供給することとを、負荷に供給される電力の瞬断を抑制しながら切り替えることができる。そのため、バイパス回路部において複数の切替回路を設けることによって、装置をより安定して動作させることができる。

上記筐体収容部を備える無停電電源装置において、好ましくは、無停電電源モジュールは、複数設けられており、複数の無停電電源モジュールは、筐体収容部において左右方向に並べて配置されており、モジュール用遮断器は，複数の無停電電源モジュールの各々に対応するように複数設けられている。このように構成すれば、複数の無停電電源モジュールが設けられているため、複数の無停電電源モジュールのうちの一の無停電電源モジュールに異常が発生した場合にも、異常が発生していない他の無停電電源モジュールを用いて、電力変換動作を行うことによって負荷に交流電力を供給することができる。また、バイパス回路部を介してバイパス用交流電源からの交流電力を負荷に供給しながら、負荷により発生する無効電流と高調波電流とを抑制するアクティブフィルタとして無停電電源モジュールの電力変換部を動作させる場合がある。この場合にも、無停電電源モジュールが複数設けられているため、複数の無停電電源モジュールのうちの一の無停電電源モジュールのみを電気的に切り離すことによって、切り離されていない他の無停電電源モジュールによりアクティブフィルタ動作を継続しながら、切り離された無停電電源モジュールの交換を行うことができる。そのため、アクティブフィルタ動作を継続しながら無停電電源モジュールの交換を行うことができるので、負荷に対する電力の供給を継続することのみならず、出力される交流電力のエネルギー効率の低下を抑制しながら、無停電電源モジュールの交換を行うことができる。

上記筐体収容部を備える無停電電源装置において、好ましくは、母線部材は、交流電源からの交流電力が入力される交流入力用母線部材と、無停電電源モジュールの電力変換部からの交流電力が出力される交流出力用母線部材とを含み、交流入力用母線部材と交流出力用母線部材とは、筐体収容部において無停電電源モジュールの背面側に配置されており、モジュール用遮断器は、無停電電源モジュールを、交流入力用母線部材および交流出力用母線部材から無停電電源モジュールごと電気的に切り離す。このように構成すれば、交流入力用母線部材と交流出力用母線部材とが無停電電源モジュールの背面側に配置されているので、背面側から電気的に切り離された状態の無停電電源モジュールに対して、正面側から容易にアクセスして保守点検を行うことができる。

この場合、好ましくは、バイパス回路部は、筐体収容部に設けられており、交流入力用母線部材と交流出力用母線部材とは、筐体収容部において、無停電電源モジュールの背面側の上方側に配置されており、バイパス回路部の切替回路は、筐体収容部において、無停電電源モジュールの背面側の下方側に配置されている。このように構成すれば、筐体収容部において、交流入力用母線部材および交流出力用母線部材と、バイパス回路部とが、上下に分かれるように配置されているので、筐体収容部の正面側から背面側に向かう奥行方向の長さが大きくなることを抑制することができる。

上記交流入力用母線部材と交流出力用母線部材とが無停電電源モジュールの背面側に配置されている無停電電源装置において、好ましくは、無停電電源モジュールは、電力変換筐体の左右方向の一方側において、交流入力用母線部材および交流出力用母線部材に対して電気的に接続されるモジュール側接続部を有し、モジュール側接続部は、無停電電源モジュールの前面側から背面側に向かって延びる接続導体部材を介して交流入力用母線部材および交流出力用母線部材と電気的に接続され、モジュール用遮断器は、交流入力用母線部材および交流出力用母線部材と接続導体部材とを電気的に切り離すことによって、無停電電源モジュールを、交流入力用母線部材および交流出力用母線部材から無停電電源モジュールごと電気的に切り離す。このように構成すれば、電力変換筐体の左右方向の一方側にモジュール側接続部が設けられているため、モジュール側接続部が背面側に設けられている場合に比べて、無停電電源モジュールの正面側からモジュール側接続部に容易にアクセスすることができる。そのため、モジュール用遮断器によって、無停電電源モジュールを電気的に切り離すとともに、モジュール側接続部において、筐体収容部に対する無停電電源モジュールの機械的な接続をも容易に切り離すことができる。その結果、無停電電源モジュールの交換作業に要する手間をより抑制することができる。

上記交流入力用母線部材と交流出力用母線部材とが無停電電源モジュールの背面側に配置されている無停電電源装置において、好ましくは、無停電電源モジュールは、筐体収容部に設けられた交流入力用母線部材に電気的に接続されるモジュール側交流入力部材と、筐体収容部に設けられた交流出力用母線部材に電気的に接続されるモジュール側交流出力部材とを含み、モジュール側交流入力部材とモジュール側交流出力部材とは、電力変換筐体の内部において左右方向に沿って延びるように配置されている。このように構成すれば、左右方向から電力の入出力を行うように構成されている無停電電源モジュールに対して、交流入力用母線部材および交流出力用母線部材を電気的に接続することができる。そのため、無停電電源モジュールが左右方向から電力の入出力を行うように構成されている場合にも、負荷に対する電力の供給を継続しながら、無停電電源モジュールの交換を行うことができる。

上記筐体収容部を備える無停電電源装置において、好ましくは、無停電電源モジュールの電力変換部は、装置外部のバッテリから供給される直流電力を交流電力に変換するとともに、変換された交流電力を装置外部の負荷に対して供給するように構成されており、母線部材は、バッテリからの直流電力が入力される直流入力用母線部材を含み、直流入力用母線部材は、筐体収容部において無停電電源モジュールの背面側に配置されており、モジュール用遮断器は、無停電電源モジュールを、直流入力用母線部材から無停電電源モジュールごと電気的に切り離す。このように構成すれば、電力変換部に対してバッテリからの直流電力を入力するための直流入力用母線部材が、無停電電源モジュールの背面側に配置されているため、無停電電源モジュールに対して、正面側から容易にアクセスして保守点検を行うことができる。

上記筐体収容部を備える無停電電源装置において、好ましくは、筐体収容部は、無停電電源モジュールの電力変換部における電力変換動作の制御を行う制御部を含み、制御部は、筐体収容部において無停電電源モジュールの背面側に配置されている。このように構成すれば、筐体収容部に電力変換動作の制御を行う制御部が配置されているので、無停電電源モジュールの外部において制御部による制御動作を行うことができる。そのため、制御部による制御動作によって負荷に対する出力を継続しながら、無停電電源モジュールを交換することができる。

上記筐体収容部を備える無停電電源装置において、好ましくは、バイパス回路部は、筐体収容部に設けられており、筐体収容部は、バイパス回路部の切替回路を冷却するための冷却ファンを含む。このように構成すれば、筐体収容部に設けられている切替回路を冷却ファンにより冷却することができるので、切替回路の温度が上昇しすぎることを抑制することができる。そのため、温度上昇に起因する切替回路の不具合を抑制することができるので、無停電電源モジュールを交換可能に収容する筐体収容部にバイパス回路部が設けられている場合に、バイパス回路部における切替動作を安定して行うことができる。

上記筐体収容部を備える無停電電源装置において、好ましくは、筐体収容部は、無停電電源モジュールを、前面側に引き出すことにより交換可能に内部に収容する。このように構成すれば、筐体収容部に収容されている無停電電源モジュールを前面側に引き出すことにより、無停電電源モジュールを交換することができるので、無停電電源モジュールの交換作業に要する手間を軽減することができる。

上記一の局面による無停電電源装置において、好ましくは、無停電電源モジュールは、電力変換筐体の載置面と当接しながら回転することによって、電力変換筐体を移動可能に支持するキャスタ部を含む。このように構成すれば、無停電電源モジュールを交換する場合に、キャスタ部を回転させることによって無停電電源モジュールを容易に移動させることができる。その結果、無停電電源モジュールの交換作業に要する手間を軽減することができる。

本発明によれば、上記のように、負荷に対する電力の供給を継続しながら無停電電源モジュール全体の交換を行うことが可能な無停電電源装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態による無停電電源装置の構成を示した回路図である。 本発明の第１実施形態による無停電電源装置を示した斜視図である。 無停電電源装置の天面側から見た配置を模式的に示した図である。 無停電電源装置の正面側から見た配置を模式的に示した図である。 第１実施形態による無停電電源装置の背面側から見た配置を模式的に示した図である。 無停電電源モジュールの交換を説明するための図である。 バイパス回路部の切替回路の交換を説明するための斜視図である。 本発明の第２実施形態による無停電電源装置の構成を示した回路図である。 第２実施形態による無停電電源装置の背面側から見た配置を模式的に示した図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１～図７を参照して、本発明の第１実施形態による無停電電源装置１００（ＵＰＳ：Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ）の構成を説明する。なお、無停電電源装置１００は、交流電源１０１から三相４線式の交流電力が供給されるように構成されている。図１～図７では、三相４線（Ｕ相、Ｖ相、および、Ｗ相と、中性線のＮ相）に対応する４つの導体を１つの線として図示している。また、図１～図７では、直流電力の正極側と負極側とに対応する２つの導体を、同様に１つの線として図示している。

（第１実施形態による無停電電源装置の構成）
図１および図２に示すように、無停電電源装置１００は、サーバ装置などが配置されているデータセンタにおいて、サーバ装置などの負荷１０２に電力を供給するために配置される。具体的には、無停電電源装置１００は、装置外部の交流電源１０１からの交流電力を負荷１０２に供給するとともに、交流電源１０１の異常時（停電時）には、装置外部のバッテリ１０３からの直流電力を交流電力に変換して負荷１０２に供給する。なお、交流電源１０１は、特許請求の範囲における「交流電源」の一例であるとともに、「バイパス用交流電源」の一例を兼ねる。

第１実施形態では、無停電電源装置１００は、複数（４つ）の無停電電源モジュール１０と、筐体収容部２０とを備える。複数の無停電電源モジュール１０は、筐体収容部２０の内部において左右方向（Ｘ方向）に並んで配置されている。第１実施形態では、複数の無停電電源モジュール１０は、互いに共通する（同様の）構造を有している。以下の説明では、複数の無停電電源モジュール１０のうちの一の無停電電源モジュール１０の構成を説明するとともに、他の無停電電源モジュール１０については、同様の符号を付すとともに説明を省略する。

図１に示すように、第１実施形態では、無停電電源モジュール１０は、電力変換部１１を含む。電力変換部１１は、装置外部の交流電源１０１からの交流電力を変換するとともに、変換された交流電力を装置外部の負荷１０２に対して供給する。また、電力変換部１１は、装置外部のバッテリ１０３から供給される直流電力を交流電力に変換するとともに、変換された交流電力を装置外部の負荷１０２に対して供給するように構成されている。

具体的には、電力変換部１１は、整流回路１１ａと、チョッパ回路１１ｂと、インバータ回路１１ｃとを含む。整流回路１１ａは、電力変換部１１に入力される交流電力を直流電力に変換する。チョッパ回路１１ｂは、たとえば、３レベルチョッパ回路として構成されている。チョッパ回路１１ｂは、バッテリ１０３から入力された直流電力の電圧を変圧して出力する。バッテリ１０３から入力された直流電力は、図示しないコンダクタ、コンデンサ、および、直流リアクトルを介して、チョッパ回路１１ｂに入力されている。また、インバータ回路１１ｃは、整流回路１１ａおよびチョッパ回路１１ｂから入力される直流電力を交流電力に変換する。

そして、図２～図４に示すように、無停電電源モジュール１０は、筐体１２を含む。筐体１２は、内部に電力変換部１１を収容する。筐体１２は、略直方体形状を有する。筐体１２は、前面側（Ｙ１方向側）に開閉可能な扉が設けられており、扉を開放することによって内部の電力変換部１１などにアクセス可能に構成されている。また、筐体１２の内部の背面側（Ｙ２方向側）には、ファン１３が複数設けられている。ファン１３は、Ｚ１方向に向かって送風することによって、電力変換部１１を冷却する。また、筐体１２の天面（Ｚ１方向側の面）には、開口部が設けられている。ファン１３による排気が筐体１２の天面の開口部を介して筐体１２の外部へと排出される。また、筐体収容部２０の天面（Ｚ１方向側の面）にも、同様に、ファン１３からの排気が排出されるように開口部が設けられている。なお、筐体１２は、特許請求の範囲における「電力変換筐体」の一例である。

〈無停電電源モジュールと筐体収容部との接続〉
図１および図２に示すように、筐体収容部２０は、略直方体形状を有している箱状である。また、第１実施形態では、筐体収容部２０は、複数の無停電電源モジュール１０が内部に収容されるように構成されているとともに、複数の無停電電源モジュール１０の各々に対して電力の入出力を行うための複数の母線部材が設けられている。複数の母線部材は、母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄを含む。なお、母線Ｉは、特許請求の範囲における「交流入力用母線部材」の一例である。また、母線Ｏは、特許請求の範囲における「交流出力用母線部材」の一例である。また、母線Ｄは、特許請求の範囲における「直流入力用母線部材」の一例である。

母線Ｉは、交流電源１０１からの交流電力が入力される。母線Ｉは、交流電源１０１と電気的に接続されている。そして、無停電電源装置１００では、入力された交流電力は、母線Ｉを介して、複数の無停電電源モジュール１０の各々に入力される。交流電源１０１は、たとえば、筐体収容部２０の天面（Ｚ１方向側の面）に設けられた図示しない接続部を介して母線Ｉに電気的に接続される。

母線Ｏは、無停電電源モジュール１０の電力変換部１１からの交流電力が出力される。また、母線Ｏは、負荷１０２と電気的に接続されている。具体的には、無停電電源装置１００では、複数の無停電電源モジュール１０の各々からの出力が筐体収容部２０に設けられた母線Ｏを介して負荷１０２に出力される。また、負荷１０２は、たとえば、筐体収容部２０の天面（Ｚ１方向側の面）に設けられた図示しない接続部を介して母線Ｏに電気的に接続される。

母線Ｄは、バッテリ１０３からの直流電力が入力される。母線Ｄは、バッテリ１０３と電気的に接続されている。そして、無停電電源装置１００では、バッテリ１０３から入力された直流電力が、母線Ｄを介して複数の無停電電源モジュール１０の各々に入力される。交流電源１０１と同様に、バッテリ１０３は、たとえば、筐体収容部２０の天面（Ｚ１方向側の面）に設けられた図示しない接続部を介して母線Ｄに電気的に接続される。

また、図３および図５に示すように、複数の母線部材（母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄ）は、筐体収容部２０において、無停電電源モジュール１０の筐体１２の外部に設けられている。具体的には、母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄは、無停電電源モジュール１０の背面側（Ｙ２方向側）の上方側（天面側、Ｚ１方向側）に配置されている。また、母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄは、たとえば、板状の導体であるブスバーによって構成されている。そして、母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄは、それぞれ筐体収容部２０の背面側（Ｙ２方向側）において、左右方向（Ｘ方向）に沿って延びるように配置されている。なお、母線Ｉおよび母線Ｏは、三相４線の交流電力が供給されるように４つの導体により構成されている。そして、母線Ｄは、直流電力が供給されるように２つの導体により構成されている。

また、図１および図５に示すように、筐体収容部２０は、遮断器４１、遮断器４２、および、遮断器４３を含む。遮断器４１は、母線Ｉの入力側（交流電源１０１側）に設けられている。遮断器４２は、母線Ｄの入力側（バッテリ１０３側）に設けられている。また、遮断器４３は、母線Ｏの出力側（負荷１０２側）に設けられている。遮断器４１～４３は、たとえば、ＭＣＣＢ（Ｍｏｌｄｅｄ Ｃａｓｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｒｅａｋｅｒ：配線用遮断器）である。なお、遮断器４１～４３は、たとえば、過電流が検出された場合に導通を遮断するように構成されている。そして、遮断器４１～４３は、筐体収容部２０において、無停電電源モジュール１０の背面側（Ｙ２方向側）に設けられている。

そして、図３および図４に示すように、第１実施形態では、無停電電源モジュール１０は、接続部１４を備える。接続部１４は、筐体１２の左右方向の一方側（Ｘ１方向側）において、母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄに対して電気的に接続される。接続部１４は、無停電電源モジュール１０の前面側（Ｙ１方向側）から背面側（Ｙ２方向側）に向かって延びる導体Ｃを介して母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄと電気的に接続されている。なお、接続部１４は、特許請求の範囲における「モジュール側接続部」の一例である。また、導体Ｃは、特許請求の範囲における「接続導体部材」の一例である。

導体Ｃは、母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄの各相の導体とそれぞれ接続されている。また、導体Ｃは、複数の無停電電源モジュール１０の各々の筐体１２のＸ１方向側において、前面側（Ｙ１方向側）から背面側（Ｙ２方向側）に向かって延びるように設けられている。また、接続部１４は、母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄの各相に対応するように、導体Ｃの各々と接続されるように構成されている。すなわち、三相４線式の交流電力が入力される母線Ｉおよび母線Ｏと、直流電力が入力される母線Ｄとの各々に対応するように、導体Ｃは、１０本の導体を含む。導体Ｃは、たとえば、板状の導体であるブスバーによって構成されている。

そして、図４に示すように、無停電電源モジュール１０は、母線Ｉａ、母線Ｏａ、および、母線Ｄａを含む。母線Ｉａは、筐体収容部２０に設けられた母線Ｉに電気的に接続される。具体的には、母線Ｉａは、接続部１４を介して導体Ｃに接続されることにより、母線Ｉと電気的に接続されている。そして、母線Ｉａは、電力変換部１１の整流回路１１ａの入力側に接続されている。すなわち、母線Ｉａは、交流電源１０１から供給された交流電力を電力変換部１１へと入力するために設けられている。また、三相４線式の交流電力が入力される母線Ｉに対応するように、母線Ｉａは、４本の導体を含む。なお、母線Ｉａは、特許請求の範囲における「モジュール側交流入力部材」の一例である。

母線Ｏａは、筐体収容部２０に設けられた母線Ｏに電気的に接続される。具体的には、母線Ｏａは、接続部１４を介して導体Ｃに接続されることにより、母線Ｏと電気的に接続されている。母線Ｏａは、電力変換部１１のインバータ回路１１ｃの出力側に接続されている。すなわち、母線Ｏａは、電力変換部１１により変換された交流電力が出力される。また、三相４線式の交流電力が入力される母線Ｏに対応するように、母線Ｏａは、４本の導体を含む。なお、母線Ｏａは、特許請求の範囲における「モジュール側交流出力部材」の一例である。

母線Ｄａは、筐体収容部２０に設けられた母線Ｄに電気的に接続される。具体的には、母線Ｄａは、接続部１４を介して導体Ｃに接続されることにより、母線Ｄと電気的に接続されている。母線Ｏａは、電力変換部１１のチョッパ回路１１ｂの入力側に接続されている。すなわち、母線Ｄａは、バッテリ１０３からの直流電力を電力変換部１１に入力するために設けられている。また、直流電力が入力される母線Ｄに対応するように、母線Ｄａは、２本の導体を含む。

そして、母線Ｉａ、母線Ｏａ、および、母線Ｄａは、筐体１２の内部において、左右方向（Ｘ方向）に沿って延びるように配置されている。母線Ｉａ、母線Ｏａ、および、母線Ｄａは、たとえば、板状の導体であるブスバーによって構成されている。具体的には、母線Ｉａ、母線Ｏａ、および、母線Ｄａは、筐体１２の内部において、Ｘ１方向側の側面からＸ２方向側の側面に渡って延びるように配置されている。そして、母線Ｉａ、母線Ｏａ、および、母線Ｄａは、筐体１２のＸ１方向側の側面において、接続部１４を介して導体Ｃに接続されている。なお、母線Ｉａおよび母線Ｏａは、筐体１２の天面側（Ｚ１方向側）に配置されている。また、母線Ｄａは、筐体１２の底面側（Ｚ２方向側）に配置されている。したがって、母線Ｄａと母線Ｄとを接続する導体Ｃは、筐体収容部２０の背面側の上方に配置されている母線Ｄと接続するように、Ｘ方向に延びるとともにＺ方向へと延びるようにＬ字に折り曲げられた形状を有している。

〈バイパス回路部〉
また、図１に示すように、第１実施形態では、筐体収容部２０には、バイパス回路部３０が設けられている。バイパス回路部３０は、無停電電源モジュール１０を介さずに交流電源１０１からの交流電力を負荷１０２に供給するために設けられている。そして、バイパス回路部３０は、筐体収容部２０に設けられている。

バイパス回路部３０は、導通を切り替える切替回路３１を有する。切替回路３１は、互いに逆極性となるように並列に接続された一対のサイリスタにより構成されたサイリスタユニットを有する。このサイリスタユニットは、バイパス回路部３０に交流電源１０１から入力される交流電力の各相に対応するように、各相ごとに１つずつ設けられている。

そして、切替回路３１は、後述する制御部６０（図３参照）からの制御信号に基づいて、オンオフの切替動作を行う。第１実施形態では、切替回路３１は、オンオフの切替動作を行うことによって、無停電電源モジュール１０からの交流電力を負荷１０２に対して供給することと、無停電電源モジュール１０を介さずに交流電源１０１からの交流電力を負荷１０２に供給することとを、負荷１０２に供給される電力の瞬断を抑制しながら切り替える無瞬断切替回路である。

そして、図３および図５に示すように、切替回路３１（サイリスタユニット）は、筐体収容部２０の背面側（Ｙ２方向側）の下方側（Ｚ２方向側）に設けられている。すなわち、筐体収容部２０の背面側において、母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄと、切替回路３１とが上下方向に分かれて配置されている。

また、図１および図５に示すように、バイパス回路部３０は、母線Ｂを含む。母線Ｂは、筐体収容部２０の背面側に設けられている。母線Ｂは、交流電源１０１と負荷１０２とを切替回路３１を介して電気的に接続する。具体的には、母線Ｂは、母線Ｉと切替回路３１とを電気的に接続するとともに、切替回路３１と母線Ｏとを電気的に接続する。切替回路３１の切替動作がオンにされることにより、交流電源１０１からの交流電力が、母線Ｂを介して母線Ｏから直接的に負荷１０２に供給される。母線Ｂは、たとえば、板状の導体であるブスバーによって構成されている。また、母線Ｂは、母線Ｉおよび母線Ｏと同様に、三相４線の交流電力が供給されるように、切替回路３１の入力側と出力側とにおいてそれぞれ４つの導体により構成されている。

また、バイパス回路部３０は、遮断器３２、および、遮断器３３を含む。第１実施形態では、遮断器３２および遮断器３３は、切替回路３１をバイパス回路部３０から電気的に切り離すために設けられている。遮断器３２は、交流電源１０１から切替回路３１に入力される交流電力を遮断するように構成されている。具体的には、遮断器３２は、母線Ｉ側の母線Ｂと切替回路３１との間に設けられている。また、遮断器３３は、切替回路３１から負荷１０２側に出力される交流電力を遮断するように構成されている。具体的には、遮断器３３は、母線Ｏ側の母線Ｂと切替回路３１との間に設けられている。遮断器３２および３３は、たとえば、ＭＣＣＢ（配線用遮断器）である。

また、第１実施形態では、筐体収容部２０は、冷却ファン３４を含む。冷却ファン３４は、バイパス回路部３０の切替回路３１を冷却する。具体的には、冷却ファン３４は、天面側（Ｚ１方向側）に向かって送風することにより、切替回路３１からの熱を筐体収容部２０の外部へと排出する。筐体収容部２０は、天面（Ｚ１方向側の面）に、冷却ファン３４からの排熱を外部へと排出する開口部を有する。

〈制御部〉
図３および図５に示すように、筐体収容部２０は制御部６０を含む。制御部６０は、無停電電源装置１００の制御を行う。具体的には、制御部６０は、無停電電源モジュール１０の電力変換部１１における電力変換動作の制御を行う。そして、制御部６０は、バイパス回路部３０の切替回路３１のオンオフの切替動作を制御する。また、制御部６０は、遮断器３２および３３の開閉を制御する。また、制御部６０は、無停電電源装置１００に接続される交流電源１０１、負荷１０２、および、バッテリ１０３などの接続先に応じた制御を行う。

また、制御部６０は、複数の制御基板を含む。制御基板は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）またはＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などが搭載された回路基板を含む。また、制御部６０は、筐体収容部２０において、無停電電源モジュール１０の背面側（Ｙ２方向側）の下方側（底面側、Ｚ２方向側）に配置されている。

なお、無停電電源装置１００は、インバータ給電モードと商用給電モードとの２つの運転モードを選択可能に構成されている。制御部６０は、図示しない操作部に対する入力操作に基づいて、２つの運転モードを選択して実行する。

無停電電源装置１００は、インバータ給電モードでは、装置外部の交流電源１０１からの交流電力を電力変換部１１により変換するとともに負荷１０２に供給する。具体的には、インバータ給電モードでは、交流電源１０１から入力された交流電力が、母線Ｉを介して複数の無停電電源モジュール１０の各々に入力される。そして、複数の無停電電源モジュール１０の各々の電力変換部１１によって変換された交流電力が母線Ｏを介して負荷１０２に供給される。この時に、交流電源１０１に停電などの異常が生じた場合には、バッテリ１０３からの直流電力が、電力変換部１１により交流電力に変換されて、母線Ｏを介して負荷１０２に供給される。

また、無停電電源装置１００は、商用給電モードでは、交流電源１０１からの交流電力を変換せずに直接的に負荷１０２に供給する。具体的には、装置外部の交流電源１０１からの交流電力が、バイパス回路部３０を介して負荷１０２に直接的に供給される。この時に、交流電源１０１に停電などの異常が生じた場合には、切替回路３１によりバイパス回路部３０の導通が遮断されるとともに、電力変換部１１を動作させることにより、バッテリ１０３からの直流電力が、電力変換部１１により交流電力に変換されて、母線Ｏを介して負荷１０２に供給される。

また、無停電電源装置１００では、商用給電モードにおいて、電力変換部１１をアクティブフィルタとして動作させる。具体的には、商用給電モードにおいて、電力変換部１１は、バイパス回路部３０を介して交流電源１０１からの交流電力を負荷１０２に供給しながら、負荷１０２により発生する無効電流と高調波電流とを抑制するアクティブフィルタ動作を行うように構成されている。アクティブフィルタ動作では、高調波電流を相殺するように電力変換部１１からの出力を制御することにより、力率が改善されて無停電電源装置１００の出力効率が向上される。

（無停電電源モジュールの解列）
ここで、第１実施形態では、無停電電源モジュール１０は、筐体収容部２０に交換可能に収容されている。たとえば、複数の無停電電源モジュール１０のうちの一つに異常が生じた場合には、無停電電源モジュール１０が、筐体収容部２０から電気的に切り離されて交換される。

具体的には、図１、図２、および、図５に示すように、筐体収容部２０は、遮断器５１、遮断器５２、および、遮断器５３を含む。遮断器５１～５３は、４つの無停電電源モジュール１０の各々に対応するように、それぞれ、４つずつ設けられている。また、遮断器５１～５３は、たとえば、ＭＣＣＢ（配線用遮断器）である。なお、遮断器５１～５３は、特許請求の範囲における「モジュール用遮断器」の一例である。

第１実施形態では、遮断器５１～５３は、複数の無停電電源モジュール１０の各々と母線部材（母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄ）との間において、複数の無停電電源モジュール１０を、母線部材から無停電電源モジュール１０ごと電気的に切り離す。具体的には、遮断器５１～５３は、母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄと、導体Ｃとを電気的に切り離すことによって、複数の無停電電源モジュール１０の各々を、母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄから無停電電源モジュール１０ごと電気的に切り離す。

詳細には、遮断器５１は、制御部６０からの制御信号によって、電力変換部１１の交流電力の入力側（整流回路１１ａ）と母線Ｉとを電気的に切り離す。すなわち、遮断器５１は、筐体収容部２０において、母線Ｉと導体Ｃとを電気的に切り離す。遮断器５１が導通を遮断することによって、無停電電源モジュール１０は、交流電源１０１と電気的に切り離された状態となる。また、遮断器５１は、筐体収容部２０の背面側（Ｙ２方向側）に設けられている。

また、遮断器５２は、制御部６０からの制御信号によって、電力変換部１１の直流電力の入力側（チョッパ回路１１ｂ）と母線Ｄとを電気的に切り離す。すなわち、遮断器５２は、筐体収容部２０において、母線Ｄと導体Ｃとを電気的に切り離す。遮断器５２が導通を遮断することによって、無停電電源モジュール１０は、バッテリ１０３と電気的に切り離された状態となる。また、遮断器５２は、遮断器５１と同様に、筐体収容部２０の背面側（Ｙ２方向側）に設けられている。

また、遮断器５３は、制御部６０からの制御信号によって、電力変換部１１の出力側（インバータ回路１１ｃ）と母線Ｏとを電気的に切り離す。すなわち、遮断器５３は、筐体収容部２０において、母線Ｏと導体Ｃとを電気的に切り離す。遮断器５３が導通を遮断することによって、無停電電源モジュール１０は、負荷１０２と電気的に切り離された状態となる。また、遮断器５３は、遮断器５１および遮断器５２と同様に、筐体収容部２０の背面側（Ｙ２方向側）に設けられている。

また、図６に示すように、第１実施形態では、無停電電源モジュール１０は、移動可能（引き出し可能）に構成されている。具体的には、筐体収容部２０は、複数の無停電電源モジュール１０を、前面側に引き出すことにより交換可能に内部に収容している。そして、無停電電源モジュール１０は、キャスタ部１５を含む。キャスタ部１５は、筐体１２の載置面（筐体１２が載置される床面）と当接しながら回転することによって、筐体１２を移動可能に支持する。キャスタ部１５は、たとえば、筐体１２の底面（Ｚ２方向側の面）の四隅の各々に１つずつ設けられている。

無停電電源モジュール１０の交換を含む保守点検が行われる場合には、まず、図示しない操作部に対する入力操作に基づいて、無停電電源モジュール１０は、遮断器５１～５３によって、母線部材（母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄ）から電気的に切り離される。そして、無停電電源モジュール１０が交換される場合には、無停電電源モジュール１０は、電気的に切り離された状態（電圧が印加されていない状態）で、接続部１４において、導体Ｃとの機械的な接続が解除される。すなわち、接続部１４と導体Ｃとが物理的に切り離される。接続部１４と導体Ｃとは、たとえば、ボルトなどの締結部材により締結されている。そして、無停電電源モジュール１０は、筐体１２ごと前面側（Ｙ１方向側）に引き出されて交換される。

たとえば、筐体収容部２０の前面側（Ｙ１方向側）には、扉２０ａが設けられている。扉２０ａは、無停電電源モジュール１０を交換する際に、交換作業を行う作業者により開閉可能に構成されている。また、筐体収容部２０の内部には、複数の無停電電源モジュール１０同士を区画する隔壁が設けられている。また、筐体収容部２０の内部の載置面（床面）には、キャスタ部１５の移動を案内するガイドレールが設けられていてもよい。

なお、交換を含む保守点検のために、複数の無停電電源モジュール１０のうちの一つを母線部材（母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄ）から電気的に切り離す場合には、制御部６０により、無停電電源装置１００は、商用給電モードによって動作する。すなわち、無停電電源装置１００は、バイパス回路部３０を介して交流電源１０１からの交流電力を負荷１０２に直接的に供給している状態において、遮断器５１～５３を用いて、無停電電源モジュール１０を電気的に切り離すように構成されている。

（切替回路の交換）
また、バイパス回路部３０の切替回路３１は、無停電電源モジュール１０と同様に交換可能に構成されている。具体的には、第１実施形態では、切替回路３１は、遮断器３２および３３によってバイパス回路部３０（母線Ｂ）から電気的に切り離された状態で交換可能に構成されている。

詳細には、図７に示すように、筐体収容部２０の背面側（Ｙ２方向側）には、切替回路３１にアクセス可能なように扉２０ｂが設けられている。作業者は、扉２０ｂを開放することによって、切替回路３１の保守点検（交換）を行う。なお、遮断器３２および３３によって、切替回路３１が電気的に切り離される場合には、無停電電源装置１００は、インバータ給電モードによって動作する。

［第１実施形態の効果］
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、無停電電源装置１００は、無停電電源モジュール１０と母線部材（母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄ）との間において、無停電電源モジュール１０を母線部材から無停電電源モジュール１０ごと電気的に切り離す遮断器５１～５３（モジュール用遮断器）を備える。また、無停電電源装置１００は、導通を切り替える切替回路３１を有し、無停電電源モジュール１０を介さずに交流電源１０１（バイパス用交流電源）からの交流電力を負荷１０２に供給するバイパス回路部３０を備える。これにより、バイパス回路部３０により負荷１０２に電力を供給している状態において、遮断器５１～５３により、母線部材から無停電電源モジュール１０の全体を電気的に切り離すことができるので、負荷１０２に対する電力の供給を停止することなく、無停電電源モジュール１０の内部の全体を無電圧とすることができる。その結果、負荷１０２に対する電力の供給を継続しながら無停電電源モジュール１０全体の交換を行うことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、無停電電源装置１００は、無停電電源モジュール１０が交換可能に内部に収容され、母線部材（母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄ）および遮断器５１～５３（モジュール用遮断器）が設けられている筐体収容部２０を備える。これにより、母線部材および遮断器５１～５３（モジュール用遮断器）が、無停電電源モジュール１０を交換可能に収容する筐体収容部２０に設けられているため、無停電電源モジュール１０の外部において、母線部材と負荷１０２との接続が維持されている状態のまま、無停電電源モジュール１０を容易に交換することができる。そのため、無停電電源モジュール１０を交換する場合に、無停電電源モジュール１０の外部において、負荷１０２に対する電力の供給を確実に継続することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、バイパス回路部３０は、筐体収容部２０に設けられている。そして、バイパス回路部３０の切替回路３１は、無停電電源モジュール１０からの交流電力を負荷１０２に対して供給することと、無停電電源モジュール１０を介さずに交流電源１０１（バイパス用交流電源）からの交流電力を負荷１０２に供給することとを、負荷１０２に供給される電力の瞬断を抑制しながら切り替える無瞬断切替回路を含む。これにより、バイパス回路部３０が無瞬断切替回路を含むため、電力変換部１１により負荷１０２に対して電力を供給している状態において電力変換部１１に異常が生じた場合に、負荷１０２に供給される電力の瞬断を抑制しながら交流電源１０１からの交流電力を負荷１０２に対して供給することができる。そして、バイパス回路部３０の無瞬断切替回路が無停電電源モジュール１０の外部の筐体収容部２０に設けられているため、バイパス回路部３０が無停電電源モジュール１０の内部に設けられている場合と異なり、筐体収容部２０に保守点検用のバイパス回路を新たに設けることなく、負荷１０２に対する電力の供給を継続しながら無停電電源モジュール１０の交換を行うことができる。その結果、負荷１０２に対する電力の供給を継続しながら無停電電源モジュール１０の交換を行うために回路構成が複雑化することを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、筐体収容部２０は、切替回路３１をバイパス回路部３０から電気的に切り離すための遮断器３２および３３（切替回路用遮断器）を含み、切替回路３１は、遮断器３２および３３によって電気的に切り離された状態で交換可能に構成されている。これにより、無停電電源モジュール１０の電力変換部１１からの交流電力を負荷１０２に対して供給している場合に、筐体収容部２０においてバイパス回路部３０の切替回路３１を遮断器３２および３３により電気的に切り離すことができる。そのため、電力変換部１１から負荷１０２に対する交流電力の供給を継続しながら、切替回路３１の交換を行うことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、無停電電源モジュール１０は、複数（４つ）設けられており、複数の無停電電源モジュール１０は、筐体収容部２０において左右方向（Ｘ方向）に並べて配置されており、遮断器５１～５３（モジュール用遮断器）は，複数の無停電電源モジュール１０の各々に対応するように複数（４つずつ）設けられている。これにより、複数の無停電電源モジュール１０が設けられているため、複数の無停電電源モジュール１０のうちの一の無停電電源モジュール１０に異常が発生した場合にも、異常が発生していない他の無停電電源モジュール１０を用いて、電力変換動作を行うことによって負荷１０２に交流電力を供給することができる。また、バイパス回路部３０を介して交流電源１０１（バイパス用交流電源）からの交流電力を負荷１０２に供給しながら、負荷１０２により発生する無効電流と高調波電流とを抑制するアクティブフィルタとして無停電電源モジュール１０の電力変換部１１を動作させる場合がある。この場合にも、無停電電源モジュール１０が複数設けられているため、複数の無停電電源モジュール１０のうちの一の無停電電源モジュール１０のみを電気的に切り離すことによって、切り離されていない他の無停電電源モジュール１０によりアクティブフィルタ動作を継続しながら、切り離された無停電電源モジュール１０の交換を行うことができる。そのため、アクティブフィルタ動作を継続しながら無停電電源モジュール１０の交換を行うことができるので、負荷１０２に対する電力の供給を継続することのみならず、出力される交流電力のエネルギー効率の低下を抑制しながら、無停電電源モジュール１０の交換を行うことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、母線部材は、交流電源１０１からの交流電力が入力される母線Ｉ（交流入力用母線部材）と、無停電電源モジュール１０の電力変換部１１からの交流電力が出力される母線Ｏ（交流出力用母線部材）とを含み、母線Ｉと母線Ｏとは、筐体収容部２０において無停電電源モジュール１０の背面側（Ｙ２方向側）に配置されており、遮断器５１～５３（モジュール用遮断器）は、無停電電源モジュール１０を、母線Ｉおよび母線Ｏから無停電電源モジュール１０ごと電気的に切り離す。これにより、母線Ｉと母線Ｏとが無停電電源モジュール１０の背面側に配置されているので、背面側から電気的に切り離された状態の無停電電源モジュール１０に対して、正面側（Ｙ１方向側）から容易にアクセスして保守点検を行うことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、母線Ｉ（交流入力用母線部材）と母線Ｏ（交流出力用母線部材）とは、筐体収容部２０において、無停電電源モジュール１０の背面側（Ｙ２方向側）の上方側（Ｚ１方向側）に配置されており、バイパス回路部３０の切替回路３１は、筐体収容部２０において、無停電電源モジュール１０の背面側の下方側（Ｚ２方向側）に配置されている。これにより、筐体収容部２０において、母線Ｉおよび母線Ｏと、バイパス回路部３０とが、上下に分かれるように配置されているので、筐体収容部２０の正面側から背面側に向かう奥行方向（Ｙ方向）の長さが大きくなることを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、無停電電源モジュール１０は、筐体１２（電力変換筐体）の左右方向の一方側において、母線Ｉ（交流入力用母線部材）および母線Ｏ（交流出力用母線部材）に対して電気的に接続される接続部１４（モジュール側接続部）を有し、接続部１４は、無停電電源モジュール１０の前面側（Ｙ１方向側）から背面側（Ｙ２方向側）に向かって延びる導体Ｃ（接続導体部材）を介して母線Ｉおよび母線Ｏと電気的に接続され、遮断器５１～５３（モジュール用遮断器）は、母線Ｉおよび母線Ｏと導体Ｃとを電気的に切り離すことによって、無停電電源モジュール１０を、母線Ｉおよび母線Ｏから無停電電源モジュール１０ごと電気的に切り離す。これにより、筐体１２（電力変換筐体）の左右方向の一方側に接続部１４が設けられているため、接続部１４が背面側に設けられている場合に比べて、無停電電源モジュール１０の正面側から接続部１４に容易にアクセスすることができる。そのため、遮断器５１～５３によって、無停電電源モジュール１０を電気的に切り離すとともに、接続部１４において、筐体収容部２０に対する無停電電源モジュール１０の機械的な接続をも容易に切り離すことができる。その結果、無停電電源モジュール１０の交換作業に要する手間をより抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、無停電電源モジュール１０は、筐体収容部２０に設けられた母線Ｉ（交流入力用母線部材）に電気的に接続される母線Ｉａ（モジュール側交流入力部材）と、筐体収容部２０に設けられた母線Ｏ（交流出力用母線部材）に電気的に接続される母線Ｏａ（モジュール側交流出力部材）とを含み、母線Ｉａと母線Ｏａとは、筐体１２（電力変換筐体）の内部において左右方向に沿って延びるように配置されている。これにより、左右方向から電力の入出力を行うように構成されている無停電電源モジュール１０に対して、母線Ｉおよび母線Ｏを電気的に接続することができる。そのため、無停電電源モジュール１０が左右方向から電力の入出力を行うように構成されている場合にも、負荷１０２に対する電力の供給を継続しながら、無停電電源モジュール１０の交換を行うことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、無停電電源モジュール１０の電力変換部１１は、装置外部のバッテリ１０３から供給される直流電力を交流電力に変換するとともに、変換された交流電力を装置外部の負荷１０２に対して供給するように構成されており、母線部材は、バッテリ１０３からの直流電力が入力される母線Ｄ（直流入力用母線部材）を含み、母線Ｄは、筐体収容部２０において無停電電源モジュール１０の背面側（Ｙ２方向側）に配置されており、遮断器５１～５３（モジュール用遮断器）は、無停電電源モジュール１０を、母線Ｄから無停電電源モジュール１０ごと電気的に切り離す。これにより、電力変換部１１に対してバッテリ１０３からの直流電力を入力するための母線Ｄが、無停電電源モジュール１０の背面側に配置されているため、無停電電源モジュール１０に対して、正面側（Ｙ１方向側）から容易にアクセスして保守点検を行うことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、筐体収容部２０は、無停電電源モジュール１０の電力変換部１１における電力変換動作の制御を行う制御部６０を含み、制御部６０は、筐体収容部２０において無停電電源モジュール１０の背面側（Ｙ２方向側）に配置されている。これにより、筐体収容部２０に電力変換動作の制御を行う制御部６０が配置されているので、無停電電源モジュール１０の外部において制御部６０による制御動作を行うことができる。そのため、制御部６０による制御動作によって負荷１０２に対する出力を継続しながら、無停電電源モジュール１０を交換することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、筐体収容部２０は、バイパス回路部３０の切替回路３１を冷却するための冷却ファン３４を含む。これにより、筐体収容部２０に設けられている切替回路３１を冷却ファン３４により冷却することができるので、切替回路３１の温度が上昇しすぎることを抑制することができる。そのため、温度上昇に起因する切替回路３１の不具合を抑制することができるので、無停電電源モジュール１０を交換可能に収容する筐体収容部２０にバイパス回路部３０が設けられている場合に、バイパス回路部３０における切替動作を安定して行うことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、筐体収容部２０は、無停電電源モジュール１０を、前面側（Ｙ１方向側）に引き出すことにより交換可能に内部に収容する。これにより、筐体収容部２０に収容されている無停電電源モジュール１０を前面側に引き出すことにより、無停電電源モジュール１０を交換することができるので、無停電電源モジュール１０の交換作業に要する手間を軽減することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、無停電電源モジュール１０は、筐体１２（電力変換筐体）の載置面と当接しながら回転することによって、筐体１２（電力変換筐体）を移動可能に支持するキャスタ部１５を含む。これにより、無停電電源モジュール１０を交換する場合に、キャスタ部１５を回転させることによって無停電電源モジュール１０を容易に移動させることができる。その結果、無停電電源モジュール１０の交換作業に要する手間を軽減することができる。

［第２実施形態］
次に、図８および図９を参照して、第２実施形態による無停電電源装置２００の構成について説明する。バイパス回路部３０において１つの切替回路３１を有するように構成されていた第１実施形態とは異なり、第２実施形態では、バイパス回路部２３０を、複数の切替回路２３１を有するように構成する。なお、上記第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、説明を省略する。

（第２実施形態による無停電電源装置の構成）
図８に示すように、第２実施形態では、無停電電源装置２００は、筐体収容部２２０を備える。筐体収容部２２０は、第１実施形態による筐体収容部２０と同様に、複数（４つ）の無停電電源モジュール１０を交換可能に内部に収容する。そして、第１実施形態と同様に、筐体収容部２２０には、母線部材（母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄ）と、遮断器５１～５３とが設けられている。なお、無停電電源装置２００では、交流電源１０１およびバッテリ１０３と、負荷１０２とが接続される領域が、筐体収容部２２０の左右方向のそれぞれに設けられている。

そして、第２実施形態では、バイパス回路部２３０が筐体収容部２２０に設けられている。バイパス回路部２３０は、複数（４つ）の切替回路２３１を有する。バイパス回路部２３０は、第１実施形態のバイパス回路部３０と同様に、無停電電源モジュール１０を介さずに交流電源１０１からの交流電力を負荷１０２に供給するために設けられている。１つの切替回路２３１の構成は、第１実施形態の切替回路３１と同様である。

また、バイパス回路部２３０は、複数の遮断器２３２および遮断器２３３を有する。遮断器２３２および遮断器２３３は、それぞれ、４つの切替回路２３１の各々に対応するように、４つずつ設けられている。遮断器２３２および遮断器２３３は、第１実施形態の遮断器３２および遮断器３３と同様に、複数の切替回路２３１の各々をバイパス回路部２３０（母線Ｂ）から電気的に切り離す。

第２実施形態では、複数の切替回路２３１は、互いに並列に接続されている。すなわち、母線Ｂの入力側（母線Ｉ側）と出力側（母線Ｏ側）との間において、４つの切替回路２３１が互いに並列に接続されている。そして、４つの切替回路２３１の各々の入力側と出力側とに、それぞれ、遮断器２３２と遮断器２３３とが設けられている。なお、遮断器２３２および遮断器２３３は、特許請求の範囲における「切替回路用遮断器」の一例である。

また、図９に示すように、第２実施形態では、筐体収容部２２０には、４つの制御部２６０が設けられている。そして、４つの切替回路２３１と制御部２６０とは、筐体収容部２２０において、４つの無停電電源モジュール１０の各々の背面側（Ｙ２方向側）の下方側（Ｚ２方向側）に配置されている。

制御部２６０は、第１実施形態の制御部６０と同様に、無停電電源モジュール１０の電力変換部１１における電力変換動作の制御を行う。そして、制御部２６０は、バイパス回路部２３０の切替回路２３１のオンオフの切替動作を制御する。たとえば、４つの制御部２６０は、４つの無停電電源モジュール１０の各々の動作を、それぞれ制御するように構成されている。そして、４つの制御部２６０は、４つの切替回路２３１の各々の切替動作をそれぞれ制御するように構成されている。また、制御部２６０は、遮断器２３２および２３３の開閉を制御する。そして、４つの制御部２６０は、互い通信可能に構成されている。また、制御部２６０は、第１実施形態の制御部６０と同様に複数の制御基板を含む。制御部２６０による各々の無停電電源モジュール１０および切替回路２３１の制御動作は、第１実施形態と同様である。

そして、切替回路２３１は、第１実施形態の切替回路３１と同様に、遮断器２３２および２３３によって電気的に切り離された状態において交換可能に構成されている。なお、交換を含む保守点検のために、切替回路２３１を電気的に切り離す場合には、無停電電源装置２００は、インバータ給電モードにより動作するようにしてもよいし、複数の切替回路２３１のうちの切り離されていない切替回路２３１を用いることによって商用給電モードにより動作するようにしてもよい。

また、第２実施形態によるその他の構成は、第１実施形態と同様である

［第２実施形態の効果］
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のようにバイパス回路部２３０は、複数（４つ）の切替回路２３１を有し、複数の切替回路２３１の各々を電気的に切り離すための複数（４つずつ）の遮断器２３２および２３３（切替回路用遮断器）を有する。これにより、バイパス回路部２３０に複数の切替回路２３１が設けられているため、複数の切替回路２３１のうちの一の切替回路２３１に異常が発生した場合にも、異常が発生していない他の切替回路２３１を用いることによって、無停電電源モジュール１０からの交流電力を負荷１０２に対して供給することと、無停電電源モジュール１０を介さずに交流電源１０１（バイパス用交流電源）からの交流電力を負荷１０２に供給することとを、負荷１０２に供給される電力の瞬断を抑制しながら切り替えることができる。そのため、バイパス回路部２３０において複数の切替回路２３１を設けることによって、無停電電源装置２００をより安定して動作させることができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、第１実施形態と同様である。

［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、無停電電源モジュール１０が内部に収容される筐体収容部２０（２２０）に、母線部材（母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄ）と、バイパス回路部３０（２３０）と、遮断器５１～５３（モジュール用遮断器）とが設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、無停電電源モジュール１０を内部に収容しない母線配置部に母線部材およびバイパス回路部３０（２３０）と、遮断器５１～５３（モジュール用遮断器）とを設けるようにしてもよい。すなわち、無停電電源モジュール１０が、箱状の筐体に覆われるように内部に収容されずに、無停電電源モジュール１０の背面側に配置されている母線部材と接続されるように構成されていてもよい。たとえば、筐体収容部２０（２２０）の天面側および側面側の板状の部材を設けないようにしてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、筐体収容部２０（２２０）にバイパス回路部３０（２３０）が設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、無停電電源モジュール１０にバイパス回路部３０（２３０）が設けられていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、バイパス回路部３０（２３０）の切替回路３１（２３１）が、遮断器３２（２３２）および遮断器３３（２３３）により電気的に切り離された状態で交換可能に構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、切替回路３１（２３１）は、遮断器３２（２３２）および遮断器３３（２３３）により電気的に切り離されるように構成されていなくてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、４つの無停電電源モジュール１０が設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、無停電電源モジュール１０は、３つ以下でもよいし、５つ以上でもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、筐体収容部２０（２２０）において、無停電電源モジュール１０の背面側に母線部材（母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄ）が配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、母線部材（母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄ）は、無停電電源モジュール１０の上面側（天面側）に配置されていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、筐体収容部２０（２２０）において、無停電電源モジュール１０の背面側の上方側に母線部材（母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄ）が配置され、下方側にバイパス回路部３０（２３０）の切替回路３１（２３１）が配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、無停電電源モジュール１０の背面側の上方側にバイパス回路部３０（２３０）の切替回路３１（２３１）が配置され、下方側に母線部材（母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄ）が配置されていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、無停電電源モジュール１０の左右方向の一方において、接続部１４（モジュール側接続部）と導体Ｃ（接続導体部材）とが接続されることによって、母線部材（母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄ）と無停電電源モジュール１０とが電気的に接続される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、無停電電源モジュール１０の背面側に接続部１４を設けるようにしてもよい。その場合、母線部材（母線Ｉ、母線Ｏ、および、母線Ｄ）と直接的に接続部１４が接続されるように構成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、無停電電源モジュール１０において、母線Ｉａ（モジュール側交流入力部材）、母線Ｏａ（モジュール側交流出力部材）、および、母線Ｄａが、筐体１２（電力変換筐体）の内部において、左右方向に沿って延びるように配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、母線Ｉａ、母線Ｏａ、および、母線Ｄａを、筐体１２の内部において、上下方向に沿って延びるように配置してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、筐体収容部２０（２２０）において、無停電電源モジュール１０の背面側に、切替回路３１および制御部６０（２６０）が配置される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、切替回路３１および制御部６０（２６０）は、無停電電源モジュール１０の上面側（天面側）に配置されてもよい。

また、上記第２実施形態では、４つの無停電電源モジュール１０に対して、４つの切替回路２３１と、４つの制御部２６０が設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。切替回路２３１の個数は、無停電電源モジュール１０の個数と異なる数であってもよい。また、切替回路２３１が複数設けられている場合にも、１つの制御部２６０によって、複数の切替回路２３１の切替動作を制御するようにしてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、無停電電源装置１００（２００）は、サーバ装置などが配置されているデータセンタにおいて、サーバ装置などに電力を供給するために設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、無停電電源装置１００（２００）は、ＰＣＳ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）に用いられてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、無停電電源装置１００（２００）が三相４線式の交流電力が供給されるように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、無停電電源装置１００（２００）を、三相３線の交流電力が供給されるように構成してもよい。また、無停電電源装置１００（２００）を、単相の交流電力が供給されるように構成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、バイパス回路部３０（２３０）には、互いに逆極性となるように並列に接続された一対のサイリスタユニットを有する切替回路３１（２３１）が設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、切替回路３１（２３１）は、互いに逆極性となるように並列に接続された一対のサイリスタユニットに加えて、機械式スイッチを直列または並列に接続するようにしてもよい。また、サイリスタの替わりに、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのスイッチング素子を用いるようにしてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、無停電電源モジュール１０からの交流電力を負荷１０２に対して供給する場合（インバータ給電モード）と、無停電電源モジュール１０を介さずに交流電力を負荷１０２に供給する場合（商用給電モード）とにおいて、共通の交流電源１０１から交流電力が入力されるように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、無停電電源モジュール１０を介さずに交流電力を負荷１０２に供給する場合には、交流電源１０１とは別個に設けられたバイパス用交流電源から入力された交流電力を負荷１０２に供給するように構成してもよい。すなわち、交流電源１０１とは異なるバイパス用交流電源からの交流電力がバイパス回路部３０（２３０）に入力されるように構成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、無停電電源モジュール１０を電気的に切り離す場合に、無停電電源装置１００（２００）を商用給電モードによって動作させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、無停電電源モジュール１０が複数設けられている場合には、１つの無停電電源モジュール１０を交換する場合に、他の無停電電源モジュール１０を用いて無停電電源装置１００（２００）をインバータ給電モードによって動作させるように構成してもよい。

１０ 無停電電源モジュール
１１ 電力変換部
１２ 筐体（電力変換筐体）
１４ 接続部（モジュール側接続部）
１５ キャスタ部
２０、２２０ 筐体収容部
３０、２３０ バイパス回路部
３１、２３１ 切替回路
３２、３３、２３２、２３３ 遮断器（切替回路用遮断器）
３４ 冷却ファン
５１、５２、５３ 遮断器（モジュール用遮断器）
６０、２６０ 制御部
１００、２００ 無停電電源装置
１０１ 交流電源（バイパス用交流電源）
１０２ 負荷
１０３ バッテリ

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による無停電電源装置は、装置外部の交流電源から供給される交流電力を変換するとともに、変換された交流電力を装置外部の負荷に対して供給する電力変換部と、電力変換部を内部に収容する電力変換筐体と、を含む無停電電源モジュールと、無停電電源モジュールの電力変換筐体の外部に設けられ、無停電電源モジュールに電力の入出力を行うための母線部材と、無停電電源モジュールと母線部材との間において、無停電電源モジュールを母線部材から無停電電源モジュールごと電気的に切り離すモジュール用遮断器と、バイパス用交流電源と負荷との間の導通のオンオフを切り替える切替回路を有し、無停電電源モジュールを介さずにバイパス用交流電源からの交流電力を負荷に供給するバイパス回路部と、を備え、無停電電源モジュールは、電力変換筐体の左右方向の一方側において、母線部材に対して電気的に接続されるモジュール側接続部を有し、モジュール側接続部は、電力変換筐体の前面側から背面側に向かって延びる接続導体部材を介して母線部材と電気的に接続されている。

上記交流入力用母線部材と交流出力用母線部材とが無停電電源モジュールの背面側に配置されている無停電電源装置において、好ましくは、モジュール側接続部は、無停電電源モジュールの前面側から背面側に向かって延びる接続導体部材を介して交流入力用母線部材および交流出力用母線部材と電気的に接続され、モジュール用遮断器は、交流入力用母線部材および交流出力用母線部材と接続導体部材とを電気的に切り離すことによって、無停電電源モジュールを、交流入力用母線部材および交流出力用母線部材から無停電電源モジュールごと電気的に切り離す。このように構成すれば、電力変換筐体の左右方向の一方側にモジュール側接続部が設けられているため、モジュール側接続部が背面側に設けられている場合に比べて、無停電電源モジュールの正面側からモジュール側接続部に容易にアクセスすることができる。そのため、モジュール用遮断器によって、無停電電源モジュールを電気的に切り離すとともに、モジュール側接続部において、筐体収容部に対する無停電電源モジュールの機械的な接続をも容易に切り離すことができる。その結果、無停電電源モジュールの交換作業に要する手間をより抑制することができる。

Claims (15)

1. 装置外部の交流電源から供給される交流電力を変換するとともに、変換された交流電力を装置外部の負荷に対して供給する電力変換部と、前記電力変換部を内部に収容する電力変換筐体と、を含む無停電電源モジュールと、
   前記無停電電源モジュールの前記電力変換筐体の外部に設けられ、前記無停電電源モジュールに電力の入出力を行うための母線部材と、
   前記無停電電源モジュールと前記母線部材との間において、前記無停電電源モジュールを前記母線部材から前記無停電電源モジュールごと電気的に切り離すモジュール用遮断器と、
   導通を切り替える切替回路を有し、前記無停電電源モジュールを介さずにバイパス用交流電源からの交流電力を前記負荷に供給するバイパス回路部と、を備える、無停電電源装置。
2. 前記無停電電源モジュールが交換可能に内部に収容され、前記母線部材および前記モジュール用遮断器が設けられている筐体収容部をさらに備える、請求項１に記載の無停電電源装置。
3. 前記バイパス回路部は、前記筐体収容部に設けられており、
   前記バイパス回路部の前記切替回路は、前記無停電電源モジュールからの交流電力を前記負荷に対して供給することと、前記無停電電源モジュールを介さずに前記バイパス用交流電源からの交流電力を前記負荷に供給することとを、前記負荷に供給される電力の瞬断を抑制しながら切り替える無瞬断切替回路を含む、請求項２に記載の無停電電源装置。
4. 前記筐体収容部は、前記切替回路を前記バイパス回路部から電気的に切り離すための切替回路用遮断器を含み、
   前記切替回路は、前記切替回路用遮断器によって電気的に切り離された状態で交換可能に構成されている、請求項３に記載の無停電電源装置。
5. 前記バイパス回路部は、複数の前記切替回路を有し、前記複数の切替回路の各々を電気的に切り離すための複数の前記切替回路用遮断器を有する、請求項４に記載の無停電電源装置。
6. 前記無停電電源モジュールは、複数設けられており、
   複数の前記無停電電源モジュールは、前記筐体収容部において左右方向に並べて配置されており、
   前記モジュール用遮断器は，前記複数の無停電電源モジュールの各々に対応するように複数設けられている、請求項２～５のいずれか１項に記載の無停電電源装置。
7. 前記母線部材は、前記交流電源からの交流電力が入力される交流入力用母線部材と、前記無停電電源モジュールの前記電力変換部からの交流電力が出力される交流出力用母線部材とを含み、
   前記交流入力用母線部材と前記交流出力用母線部材とは、前記筐体収容部において前記無停電電源モジュールの背面側に配置されており、
   前記モジュール用遮断器は、前記無停電電源モジュールを、前記交流入力用母線部材および前記交流出力用母線部材から前記無停電電源モジュールごと電気的に切り離す、請求項２～６のいずれか１項に記載の無停電電源装置。
8. 前記バイパス回路部は、前記筐体収容部に設けられており、
   前記交流入力用母線部材と前記交流出力用母線部材とは、前記筐体収容部において、前記無停電電源モジュールの背面側の上方側に配置されており、
   前記バイパス回路部の前記切替回路は、前記筐体収容部において、前記無停電電源モジュールの背面側の下方側に配置されている、請求項７に記載の無停電電源装置。
9. 前記無停電電源モジュールは、前記電力変換筐体の左右方向の一方側において、前記交流入力用母線部材および前記交流出力用母線部材に対して電気的に接続されるモジュール側接続部を有し、
   前記モジュール側接続部は、前記無停電電源モジュールの前面側から背面側に向かって延びる接続導体部材を介して前記交流入力用母線部材および前記交流出力用母線部材と電気的に接続され、
   前記モジュール用遮断器は、前記交流入力用母線部材および前記交流出力用母線部材と前記接続導体部材とを電気的に切り離すことによって、前記無停電電源モジュールを、前記交流入力用母線部材および前記交流出力用母線部材から前記無停電電源モジュールごと電気的に切り離す、請求項７または８に記載の無停電電源装置。
10. 前記無停電電源モジュールは、前記筐体収容部に設けられた前記交流入力用母線部材に電気的に接続されるモジュール側交流入力部材と、前記筐体収容部に設けられた前記交流出力用母線部材に電気的に接続されるモジュール側交流出力部材とを含み、
    前記モジュール側交流入力部材と前記モジュール側交流出力部材とは、前記電力変換筐体の内部において左右方向に沿って延びるように配置されている、請求項７～９のいずれか１項に記載の無停電電源装置。
11. 前記無停電電源モジュールの前記電力変換部は、装置外部のバッテリから供給される直流電力を交流電力に変換するとともに、変換された交流電力を装置外部の前記負荷に対して供給するように構成されており、
    前記母線部材は、前記バッテリからの直流電力が入力される直流入力用母線部材を含み、
    前記直流入力用母線部材は、前記筐体収容部において前記無停電電源モジュールの背面側に配置されており、
    前記モジュール用遮断器は、前記無停電電源モジュールを、前記直流入力用母線部材から前記無停電電源モジュールごと電気的に切り離す、請求項２～１０のいずれか１項に記載の無停電電源装置。
12. 前記筐体収容部は、前記無停電電源モジュールの前記電力変換部における電力変換動作の制御を行う制御部を含み、
    前記制御部は、前記筐体収容部において前記無停電電源モジュールの背面側に配置されている、請求項２～１１のいずれか１項に記載の無停電電源装置。
13. 前記バイパス回路部は、前記筐体収容部に設けられており、
    前記筐体収容部は、前記バイパス回路部の前記切替回路を冷却するための冷却ファンを含む、請求項２～１２のいずれか１項に記載の無停電電源装置。
14. 前記筐体収容部は、前記無停電電源モジュールを、前面側に引き出すことにより交換可能に内部に収容する、請求項２～１３のいずれか１項に記載の無停電電源装置。
15. 前記無停電電源モジュールは、前記電力変換筐体の載置面と当接しながら回転することによって、前記電力変換筐体を移動可能に支持するキャスタ部を含む、請求項１～１４のいずれか１項に記載の無停電電源装置。

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