JP4775717B2

JP4775717B2 - 電源システム、内部回路駆動方法、及びそのプログラム

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Publication number: JP4775717B2
Application number: JP2007247802A
Authority: JP
Inventors: 信吾渡邊
Original assignee: NEC Computertechno Ltd
Current assignee: NEC Computertechno Ltd
Priority date: 2007-09-25
Filing date: 2007-09-25
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2027-09-25
Also published as: JP2009081914A

Description

本発明は、複数の電源装置の制御電源系統を並列接続した電源システム、複数の電源装置における制御電源系統の並列接続方法、及び複数の電源装置における制御電源系統の並列接続方法をコンピュータに実行させるプログラムに関する。

情報処理装置などの制御電源は、瞬時停電（瞬停）が許されないことか、一般的には無停電電源システムが構築されている。このような無停電電源システムの一例として、複数の電源装置の制御電源系統を並列接続した並列冗長運転方式の電源システムが知られている。
図４に、複数の電源装置１０１，１０２，……１０ｎを備え、制御電源系統を並列接続した一般的な並列冗長運転方式の電源システム１００を示す。
この図４において、電源装置１０２乃至電源装置１０Ｎの各内部構成は、電源装置１０１と同一に構成されている。このため、電源装置１０１について、その内部構成を説明する。

図４に示すように、電源装置１０１の電源系統は、制御回路用電源（以下、スタンバイ電源１２という）から出力される制御電源系統と、メイン電源（以下、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４という）から出力されるメイン電源系統とによって構成されている。電源装置１０２乃至電源装置１０Ｎについても同様の構成となっている。

電源システム１００は、電源装置１０１、電源装置１０２乃至電源装置１０Ｎのそれぞれのスタンバイ電源１１２の制御電源系統が各ダイオード１１８を介して出力側で並列接続された構成となっており、情報処理装置などの上位制御装置２０に接続されている。また、電源装置１０１乃至１０Ｎは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１４を備えており、それから出力されるメイン電源系統はそれぞれの電源装置１０１乃至１０Ｎで独立した構成となっている。

電源装置１０１は、スタンバイ電源１１２の制御電源系統から安定化した電力を出力している。同様にして、電源装置１０２，…１０Ｎもそれぞれの制御電源系統から安定化
した電力を出力している。そして、これらの制御電源系統からの制御用電力は、各ダイオード１８の出力側で並列合成されて上位制御装置２００に供給されている。
従って、並列冗長運転中の電源システム１００は、１台の電源装置（例えば、電源装置１０１）が故障などでダウンしても、他の電源装置（電源装置１０２，……，１０Ｎ）によって上位制御装置２００に安定した制御電力を供給し続けることができる構成となっている。

上位制御装置２００は、各電源装置１０１、１０２、…１０ｎのメイン電源系統のオン／オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）制御や各種インタフェースの制御を行う情報処理装置であり、図４のようにスタンバイ電源１１２の制御電源系統を並列冗長にすることにより、その上位制御装置２００に対して安定した無停電電圧（以下、スタンバイ電圧という）を供給することができる。尚、それぞれの電源装置１０１、１０２、……１０Ｎのスタンバイ電源１１２の電源容量は、並列運転中に１台のスタンバイ電源がダウンしても過負荷にならない大きさの容量に予め設定されている。

また、電源装置１０１には外部インタフェース回路１１５が実装されている。この外部インタフェース回路１１５は、データ線とクロック線からなる２線式のシリアルインタフェースであるＩ^２Ｃ（Inter IC Control）バス等の外部インタフェースにより、電源装置１０１自身のＯＮ／ＯＦＦ制御信号や故障情報などを外部に送信して、電源装置１０１の装置状態情報を外部に報知している。このような外部機器（Ｉ^２Ｃバス等）とのインタフェースである外部インタフェース回路１１５への給電は、電源が常時ＯＮしている必要性から、スタンバイ電源１１２の出力側の制御電源系統から安定した電源供給が行われている。

また、電源装置１０２，……，１０ｎについても、電源装置１０１と同様の外部インタフェース回路１１５を備えていて、自己の電源装置のＯＮ／ＯＦＦ制御信号や故障情報を外部インタフェース回路１１５から外部に送信して、自己の装置状態情報を外部に報知しているので、それぞれの電源装置１０２，……１０Ｎの制御電源系統から安定した電源供給を行っている。尚、図４では、Ｎ台の電源装置によって並列冗長システムを構成しているが、最低限２台の電源装置によって並列冗長システムを構成することができる。

このような並列冗長方式の電源システムは、１台のマスタ電源装置に対して複数台のスレーブ電源装置を並列運転することによっても実現することができる（例えば、特許文献１参照）。この技術では、並列運転中の全てのスレーブ電源装置にＬＥＤ点灯コマンドを送信し、ＬＥＤが点灯しないスレーブ電源装置を、停止又は故障している電源装置として特定している。或いは、全てのスレーブ電源装置にＬＥＤ点灯コマンドを送信した後に、それぞれのスレーブ電源装置の装置アドレスを指定して全てのスレーブ電源装置にＬＥＤ消灯コマンドを送信している。これによって、ＬＥＤが点灯し続けるスレーブ電源装置は、故障が発生して装置アドレスを正しく読み出せなかったスレーブ電源装置であると特定することができる。
特開２０００−３３９０５２号公報

上記図４に示すような電源システム１００においては、１台の電源装置（例えば、電源装置１０１）が故障してダウンしても、並列冗長運転中の他の電源装置１０２，……，１０Ｎのスタンバイ電源１１２から上位制御装置２００へ安定した電力を供給し続けることができる。

しかしながら、電源装置１０１のスタンバイ電源１１２が故障した場合は、その電源装置１０１の外部インタフェース回路１１５は無電圧状態となるので、電源装置１０１の故障情報やＯＮ／ＯＦＦ制御信号などの装置状態情報を外部へ送信することができない。特に、複数の電源装置（電源装置１０１、１０２、…１０Ｎ）の制御電源系統が並列冗長運転を行っている電源システム１００においては、一台の電源装置（例えば、電源装置１０
１）が故障して停止しても、他の電源装置１０２，……，１０Ｎが運転しているため、電源システム１００としては停止しないことから、上位制御装置２００に対しては故障した電源装置１０１の故障情報などの装置状態の情報を報知する必要である。

一方、電源装置１０１の故障箇所がスタンバイ電源１１２である場合は、外部インタフェース回路１５への電源供給が停止されるため、その電源装置１０１の装置状態情報を外部インタフェース回路１１５から外部機器へ報知することができない。このため、電源装置１０１の運転／停止状態を目視で確認したり、外部インタフェース回路１１５が正常に動作しないことを確認したりすることによって、その電源装置１０１の装置状態を判断する必要がある。従って、故障した電源装置１０１を発見したり、故障箇所を特定したりするまでには、かなりの時間や手間がかかるという不都合があった。

また、特許文献１に開示された技術では、何れかのスレーブ電源装置の故障発生時に直ちに故障報告を行うことができず、各スレーブ電源装置にＬＥＤ点灯コマンド又はＬＥＤ消灯コマンドを送信するという第２次操作を行ったときに初めて故障状態を検出することができる。従って、該当するスレーブ電源装置の故障報告を行うまでにはかなりの時間がかかってしまう。または、各スレーブ電源装置にＬＥＤ点灯コマンド又はＬＥＤ消灯コマンドを送信しなかった場合は、故障したスレーブ電源装置を特定することができないなどの不具合が発生する。

（発明の目的）
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、個々の電源装置の内部で故障が発生した場合に、該当する電源装置の故障報告を速やかに行って、故障部位の特定や故障から部品交換までの時間を短縮することができる電源システム、内部回路駆動方法、及びそのプログラムを提供することを、その目的とする。

上記目的を達成するため、本発明にかかる電源システムは、上位制御装置用のスタンバイ電源を備えた複数の電源装置と、この電源装置の各制御回路用電源ラインを各出力側で並列に接続した並列冗長方式の電源システムであって、前記複数の各電源装置は、それぞれ自己の装置状態にかかる情報を外部へ送信する外部インタフェース回路を備えている。そして、この外部インタフェース回路の制御用電源導入側を、前記制御回路用電源ラインに対しては第１の逆流阻止回路を介して接続すると共に、前記制御回路用電源ラインが並列に接続された並列出力ラインに対しては第２の逆流阻止回路を介して接続したことを特徴とする。

また、上記目的を達成するため、本発明にかかる内部回路駆動方法は、上位制御装置用のスタンバイ電源に付勢されて作動し主電源系のＤＣ／ＤＣコンバータを駆動制御するＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路と、自己の装置状態の情報を外部へ送信する外部インタフェース回路とを備えた複数の電源装置を備え、前記各スタンバイ電源の制御回路用電源ラインを各出力側で並列接続されて成る並列出力ラインを備えた並列冗長方式の電源システムにあって、前記スタンバイ電源の制御回路用電源ラインへの出力低下の有無を監視する出力監視工程と、前記スタンバイ電源の出力低下が生じた場合に、その原因が故障によるものか否かを一定の基準に従って判断する故障判断工程と、前記スタンバイ電源の故障が明らかとなった場合に当該故障情報を前記上位制御装置へ伝送する故障情報伝送工程とを備えている。
更に、前記故障判断工程の実行に並行して稼働し、前記外部インタフェース回路に前記並列出力ラインを介して他の電力装置から前記外部インタフェース回路へ稼働用電力を供給する制御電力供給工程を設けたことを特徴とする。

更に、上記目的を達成するため、本発明にかかる内部回路駆動用プログラムは、上位制御装置用のスタンバイ電源に付勢されて作動し主電源系のＤＣ／ＤＣコンバータを駆動制御するＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路と、自己の装置状態の情報を外部へ送信する外部インタフェース回路とを備えた複数の電源装置を備え、前記各スタンバイ電源の制御回路用電源ラインを各出力側で並列接続されて成る並列出力ラインを備えた並列冗長方式の電源システムにあって、前記スタンバイ電源の制御回路用電源ラインへの出力低下の有無を監視する出力監視機能、前記スタンバイ電源の出力低下が生じた場合に、その原因が故障によるものか否かを一定の基準に従って判定する故障判定処理機能、前記スタンバイ電源の故障が明らかとなった場合に当該故障情報を前記上位制御装置へ伝送する故障情報伝送処理機能、及び、前記故障判定処理機能の実行と共に稼働し、前記外部インタフェース回路に前記並列出力ラインを介して他の電力装置から前記外部インタフェース回路へ稼働用電力が供給されるのを許容し保持する電力供給許容機能、を備え、これらを前記故障にかかる電源装置に予め装備された制御用コンピュータに実行させるようにしたことを特徴とする。

本発明は、以上のように構成されているので、これによると、並列運転中の電源装置の故障情報などを外部へ送信する外部インタフェース回路に電源供給を行う制御回路用電源（スタンバイ電源）が故障しても、並列運転中の他の電源装置の並列合成電圧（スタンバイ電圧）が、故障した電源装置の外部インタフェース回路に給電されるので、スタンバイ電源が故障したときでも、外部インタフェース回路を正常に動作させることができ、これがため、外部インタフェース回路と上位制御装置との間で正常な通信が可能となり、故障した電源装置の故障情報を正確に上位制御装置へ報告することができる。
更に、電源装置のスタンバイ電源が故障したときでも、その電源装置の故障箇所を迅速かつ的確に報告できることで、電源装置の故障箇所の発見までの遅延を防ぎ、故障時の部品交換までの時間短縮を図ることが可能となる。

以下、この図面に基づき説明する。本発明の実施形態を図１乃至図２に基づいて説明する。
最初に、本実施形態における電源システムの基本的な内容について説明する。
図１において、本電源システム１０は、情報処理装置の制御回路等に電力を供給する無停電電源装置のように、複数の電源装置１，２，……，Ｎの各制御電源系統が並列運転を実施している電源システムにあって、それぞれの電源回路部が故障したときでも、その電源装置の故障情報等の装置状態情報を確実に外部へ送信できるようにしたものである。

この内容を実現するために、本実施形態では、それぞれの電源装置１，２，……，Ｎが備えている外部インタフェース回路１５の電源，即ち装置状態情報を外部へ送信するための外部インタフェース回路１５の電源を、自己の電源装置（特にスタンバイ電源１２）が故障したときに外部から確保できるように構成した。この場合、外部インタフェース回路１５の電源は、自己の電源装置に存在する無停止型の制御回路用電源（スタンバイ電源１２）から確保すると共に、並列運転している他の電源装置２，３，……，Ｎの出力合成電圧である無停電電圧（スタンバイ電圧Ｖｓ）を自己の電源装置の内部に取り込んで確保する回路構成とした。

即ち、本電源システム１０では、上位制御装置２０用のスタンバイ電源１２を備えた複数の電源装置１，２，……，Ｎと、この電源装置１，２，……，Ｎの各制御回路用電源ラインを各出力側で並列に接続した並列冗長方式の電源システムであり、前述した複数の各電源装置１，２，……，Ｎが、それぞれ自己の装置状態にかかる情報を外部へ送信する外部インタフェース回路１５を備えている。
そして、この外部インタフェース回路１５の制御用電源導入側は、前記制御回路用電源ラインには第１の逆流阻止回路としての第１のダイオード１６を介して接続され、前記制御回路用電源ラインが並列に接続された並列出力ライン１０Ａに対しては第２の逆流阻止回路としての第２のダイオード１７を介して接続されている。

ここで、前記各スタンバイ電源１２の制御回路用電源ラインの前記スタンバイ電源１２の出力側には、前記並列出力ライン１０Ａ側からの外部入力（逆流）を阻止する外部入力阻止回路としてのダイオード１８が装備されている。そして、このダイオード（外部入力阻止回路）１８の前記スタンバイ電源１２側と前記外部インタフェース回路１５との間に前記第１のダイオード（第１の逆流阻止回路）１６が、また前記ダイオード（外部入力阻止回路）１８出力側と前記外部インタフェース回路１５との間に前述した第２のダイオード（第２の逆流阻止回路）１７が、それぞれ接続されている。

又、前述した各電源装置１，２，……，Ｎは、図１に示すように、それぞれ前記外部インタフェース回路１５に並列接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路１３を備え、このＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路１３によって主電源系のＤＣ／ＤＣコンバータ１４が駆動制御される構成となっている。

前述した外部インタフェース回路１５は、スタンバイ電源１２の制御回路用電源ライン（制御電流系統）への出力低下の有無を監視する出力監視機能と、スタンバイ電源１２の出力低下が生じた場合に、その原因が故障によるものか否かを判定する故障判定機能と、スタンバイ電源の故障が明らかとなった場合に当該故障情報を前記上位制御装置２０へ伝送する故障情報伝送機能とを備えて構成されている。
更に、前述した第２のダイオード（第２の逆流阻止回路）１７が、外部インタフェース回路１５が備えている故障判定機能の実行に並行して機能し、外部インタフェース回路に対して前述した並列出力ライン１０Ａを介して他の電源装置（例えば２，……，Ｎ）から稼働用制御電力を取り込む（導入する）制御電力導入機能を備えている。

これにより、外部インタフェース回路１５は、並列運転中の電源装置（例えば電源装置１）の制御回路用電源（スタンバイ電源１２）が故障した場合でも、並列運転中の並列合成電圧（スタンバイ電圧Ｖｓ）によって電源を確保することができる。
従って、並列運転中に或る電源装置１，２，……，Ｎが故障しても、故障した電源装置の故障情報は自己の外部インタフェース回路１５から上位制御装置２０などへ確実に送信することが可能となる。

以下、これを更に具体的に説明する。
図１において、電源システム１０は、上述したように、電源装置１，電源装置２，…電源装置Ｎの各スタンバイ電源（制御回路用電源）１２の出力側の制御電源系統が、逆流阻止回路（ダイオード）８を介して並列に接続され、スタンバイ電圧（並列合成電圧）Ｖｓを上位制御装置２０へ供給するように構成されている。

上位制御装置２０は、各電源装置１，２，３，……，ＮにおけるＤＣ／ＤＣコンバータ（メイン電源）１４の出力側のメイン電源系統１４ＡのＯＮ／ＯＦＦ制御や、各種インタフェースの制御を行う装置であり、安定した無停電電源であることが必要である。尚、スタンバイ電源１２は、電源装置１，２，…，Ｎのそれぞれの内部を制御するための無停止型の制御回路用電源であり、スタンバイ電圧Ｖｓは並列運転中の電源装置１，２，…，Ｎの並列合成電圧である無停電電圧である。

また、各電源装置１，２，……，Ｎにおけるスタンバイ電源２の出力側の制御電源系統は、各電源装置の内部の逆流阻止回路（ダイオード）１８のカソード側で並列に接続されていて、各電源装置１，２，……，Ｎのスタンバイ電源１２の出力電圧がアンバランスになったり、何れかのスタンバイ電源１２が故障したりしても、相互の電源装置のスタンバイ電源１２の間に逆流の流れ込みがないように防止している。

ここで、既に前述したように、各電源装置１，２，……，Ｎの内部構成はそれぞれ同一に構成されているので、以降は電源装置１について説明する。

前述したように、逆流防止用の前述したダイオード１８のカソード側は並列に接続されて、上位制御装置２０に接続されている。また、このダイオード１８のアノード側はスタンバイ電圧Ｖｓを出力するスタンバイ電源１２の出力側に接続されている。更に、スタンバイ電源１２の出力側は、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路１３の制御電源ラインに、また、第１のダイオード１６のアノード側に、それぞれ接続されている。この第１のダイオード１６のカソード側は、電源装置１の装置状態情報を上位制御装置２０などへ送信するための外部インタフェース回路１５の電源ラインに接続されている。

更に、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路１３からＤＣ／ＤＣコンバータ（主出力電源）１４へ制御信号のラインが接続されＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路１３の制御信号によって、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４がメイン電源系統１４Ａを介して安定化された電力を出力するように制御を行っている。

また、逆流防止用のダイオード１８のカソード側から第２のダイオード１７のアノード側に接続され、更に、当該第２のダイオード１７のカソード側から外部インタフェース回路１５の電源ラインに接続されている。
即ち、図１に示す実施形態における電源システム１０の特徴は、外部インタフェース回路１５の制御電源ラインが第１のダイオード１６と第２のダイオード１７のオア回路で接続され、外部インタフェース回路１５の電源は、スタンバイ電源１２の出力側の電圧Ｖａ、又は各電源装置１，２，……，Ｎにおける各スタンバイ電源１２の並列側のスタンバイ電圧Ｖｓの何れかから供給できるようになっている点である。

次に、図１に示す電源システム１の動作を、図２に基づいて説明する。
上述したように、本実施形態の特徴である何れかの電源装置（例えば、電源装置１）が故障しても、その電源装置１の外部インタフェース回路１５の制御用電源が前述したように無停電状態で確保されるが、ここでは、その外部インタフェース回路１５から電源装置１の装置状態にかかる情報を外部へ送信する動作について説明する。

図１において、スタンバイ電源１２は、メイン電源系統１４Ａに電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ１４が起動する前の状態から電力が出力されている安定化された無停止型の電源である。かかる無停止型の電源は、その安定化された電力出力状態（即ち、制御回路用電源ラインへの出力低下の有無）が、外部インタフェース回路１５の出力監視機能によって監視されている（ステップＳ１０１：出力監視工程）。

この電源装置１におけるスタンバイ電源１２の出力側の制御電源系統は、ダイオード１８を介して、他の電源装置２，３，……Ｎにおける各スタンバイ電源１２の制御電源系統とダイオード１６，１７から成るダイオードオア回路で並列に接続され、無停電電圧であるスタンバイ電圧Ｖｓを出力している。そして、このスタンバイ電圧Ｖｓを上位制御装置２０に供給している。このスタンバイ電圧Ｖｓは、各電源装置１，２，……ＮのＤＣ／ＤＣコンバータ１４のメイン電源系統のＯＮ／ＯＦＦ操作や各種インタフェースを制御するための上位制御装置２０の電源となっている。

また、スタンバイ電源１２は、電源装置１の内部において、その電源装置１のメイン電源系統１４Ａに電力を供給するためのＤＣ／ＤＣコンバータ１４を制御するＤＣコンバータ制御回路１３に制御用電力を給電している。

更に、外部インタフェース回路１５は、Ｉ^２Ｃバスやその他の外部機器とのインタフェースによって、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４の出力のメイン電源系統１４ＡをＯＮ／ＯＦＦするための制御信号や、電源装置１の故障情報などの装置状態情報を外部へ報知するための回路である。電源装置１のスタンバイ電源１２が正常に動作しているときは、外部インタフェース回路１５の電源は自己のスタンバイ電源１２からダイオード１６を介して供給される。

このとき、第２のダイオード１７は、自己のスタンバイ電源１２から外部インタフェース回路１５へ供給された電源の電流が、外部インタフェース回路１５を経由して並列接続側のスタンバイ電圧Ｖｓの方へ流出しないように防止している。

前述した電源装置１のスタンバイ電源１２が故障又は停止したときは、外部インタフェース回路１５の制御用電源は、他の電源装置２，３，……Ｎの各スタンバイ電源１２から出力されているスタンバイ電圧Ｖｓが第２のダイオード１７を介して供給される。
この場合、スタンバイ電源１２の故障又は停止に先立って、当該スタンバイ電源１２の出力低下が生じる。この段階で、本実施形態にあっては前述した外部インタフェース回路１５の出力監視機能が稼働して、当該出力低下を確認する（ステップＳ１０２：出力監視工程）。

この出力低下の確認後に前述した故障判定機能が稼働して当該出力低下が単なる変動か否かを判定する（ステップＳ１０３）。この場合の判定基準は、例えば、出力電圧が５％程度の低下であれば単なる変動と判定して放置し、これを越えて短時間の復帰が成されない場合には、スタンバイ電源１２の停止につながる故障と判定する（ステップＳ１０４：故障判定工程）。
このスタンバイ電源１２の故障情報は、直ちに前述した外部インタフェース回路１５の故障情報伝送機能により、前述した上位制御装置へ伝送される（ステップＳ１０５、故障情報伝送工程）。

更に、本実施形態では、前述した外部インタフェース回路１５による故障判定機能の実行に並行して、直ちに前述した第２のダイオード（第２の逆流阻止回路）１７の制御電力導入機能が稼働し、前記外部インタフェース回路１５に対して、前述した並列出力ライン１０Ａを介して他の電源装置から稼働用制御電力を導入する（ステップＳ１０３Ａ：制御電力導入工程）。これにより、外部インタフェース回路１５の正常動作が保証され、その動作状態が前述した上位制御装置によって確認されるようになっている。又、他の電源装置によるかかる正常動作の保証は、当然のことながら外部インタフェース回路１５はこれを許容する電力導入許容機能を備えて構成されている。

ここで、上述した電源装置１のスタンバイ電源１２が突発的に故障又は停止したときにも、外部インタフェース回路１５の制御用の電源は、各電源装置２，……Ｎの並列接続側のスタンバイ電圧Ｖｓが印加され、必要とする所定の電力が供給される。このとき、第１のダイオード１６は、他の電源装置２，３，……，Ｎのスタンバイ電圧Ｖｓに影響を及ぼさないように、故障した電源装置１のスタンバイ電源１２への逆流の流れ込み防止を行っている。

このようにして、本実施形態の電源システム１０では、外部インタフェース回路１５に給電している電源装置（例えば、電源装置１）のスタンバイ電源１２が故障したときでも、他の電源装置２，３，……，Ｎのスタンバイ電源１２の出力側のスタンバイ電圧Ｖｓを外部インタフェース回路１５に取り込んで給電し、かつ、故障した電源装置１のスタンバイ電源１２に逆流が流れ込まないようにしている。これによって、例えば、電源装置１のスタンバイ電源１２が故障しても、その電源装置１の故障箇所を自己の外部インタフェース１５から上位制御装置２０に報告することが可能となる。

即ち、本実施形態の電源システム１０では、各電源装置１，２，……Ｎのそれぞれの制御回路用電源であるスタンバイ電源１２は、出力側で並列に接続されて上位制御装置２０へ無停電電源を供給している。

ここで、スタンバイ電源１２が正常に動作しているときは、スタンバイ電源１２から第１のダイオード１６を介して外部インタフェース回路１５へ電源を供給している。また、スタンバイ電源１２が故障などでダウンしたときは、各電源装置１，２，……Ｎのスタンバイ電源１２が並列接続された並列合成電圧（スタンバイ電圧Ｖｓ）からダイオード１７を介して外部インタフェース回路１５へ電源を供給する。

これにより、外部インタフェース回路１５へは無停電化された電源が供給されるので、電源装置１が故障しても、外部インタフェース回路１５から外部へ電源装置１の装置状態情報を確実に送信することができる。
その他、各電源装置１，２，……Ｎのスタンバイ電源１２が並列運転を行い、無停電電圧のスタンバイ電圧を上位制御装置２０へ供給する並列冗長の動作については、前述した図４の背景技術における関連技術と同一となっている。

次に、他の実施形態を図３に基づいて説明する。
ここで、前述した図１の実施形態と同一の構成部材については同一の符号を用いることとする。

この図３に示す他の実施形態では、前述した図１に開示した電源システムにあって、各電源装置１に組み込まれた第１のダイオード（第１の逆流阻止回路）１６の電源入力側を、前記スタンバイ電源１２の制御回路用電源ライン１２Ａ側に代えて当該スタンバイ電源１２の外部電力入力ライン３１Ａに接続すると共に、この外部電力入力ライン３１Ａと前記第１の逆流阻止回路１６との間に印加電圧調整用の制御電源回路３１を介装した。又、前述した並列出力ライン１０Ａ側と第２のダイオード（第２の逆流阻止回路）１７との間に印加電圧調整用のフィードバック電源回路３２を介装し、これによって電源装置１Ａを構成した点に特徴を有する。
ここで、前述した制御電源回路３１及びフィードバック電源回路３２の各変換出力は、前記外部インタフェース回路１５の駆動電圧として予め同一レベルに設定されている。

これを更に詳述する。
前述した図１に開示した電源システム１０では、外部インタフェース回路１５の電源は、電源装置１の制御回路用電源と上位制御装置２０の電源とを兼ねたスタンバイ電源１２、及び並列合成電圧であるスタンバイ電圧Ｖｓからダイオード１６，１７を介して択一的に供給されている。
これに対し、この図３に示す他の実施形態では、外部インタフェース回路１５の制御用電源は、スタンバイ電源１２とは別に設けた専用の制御電源回路３１、又はスタンバイ電圧Ｖｓを制御電源回路３１の出力電圧Ｖｂと同一レベルの電圧に調整するフィードバック電源回路３２から、ダイオード１６又は１７を介して択一的に供給されるように構成されている。

即ち、この図３にあって、電源システム１０ａの基本構成は、前述した図１に開示した電源システム１０と同じであるが、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路１３及び外部インタフェース回路１５の制御用電源ラインは、スタンバイ電源１２から接続されるのではなく別に設けた制御電源回路３１から接続され、かつ外部インタフェース回路１５の電源ラインは、並列接続された並列合成電圧（スタンバイ電圧Ｖｓ）にフィードバック電源回路３２を介して接続されている点が、図１の電源システムの場合と異なる。

この電源装置１Ａは、上述したように、スタンバイ電源１２とは別に制御電源回路３１を備え、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路１３の制御用電源ラインは、スタンバイ電源１２ではなく、この制御電源回路３１からダイレクトに接続されている。また、外部インタフェース回路１５の制御電源ラインは、この制御電源回路３１から第１のダイオード１６を介して接続されている。
更に、この電源装置１Ａは前述したようにフィードバック電源回路３２を備え、各電源装置１Ａ，２Ａ、……，ＮＡの内部制御用の電源である各スタンバイ電源１２の並列出力側のコモン点（スタンバイ電圧Ｖｓ）がフィードバック電源回路３２に接続され、さらに、フィードバック電源回路３２から第２のダイオード１７を介して外部インタフェース回路１５に接続されている。
その他の構成は前述した図１の実施形態の場合と同一となっている。

この図３に示す他の実施形態では、制御電源回路３１は図３に示すように外部電力入力ライン３１Ａから直接入力するように構成したので、スタンバイ電源３が故障した場合でも正常に動作することから、この制御電源回路３１から外部インタフェース回路１５へ電源供給が行われるため、外部インタフェース回路１５は正常な動作を行われる。

これに対し、制御電源回路３１が故障した場合は、前述した図１の実施形態の場合と同様に外部インタフェース回路１５の電源が停止する。そこで、フィードバック電源回路３２を備えることにより、スタンバイ電源１２の出力電圧（つまり、並列出力ライン１０Ａのスタンバイ電圧Ｖｓ）と制御電源回路３１の出力電圧Ｖｂが異なる場合でも、フィードバック電源回路３２によってスタンバイ電圧Ｖｓを制御電源回路３１の出力電圧Ｖｂと同じ電圧に電圧変換して、第２のダイオード１７を経由して外部インタフェース回路１５へ電源供給を行うことができる。

これによって、スタンバイ電源１２及び制御電源回路３１が故障した場合でも、外部インタフェース回路１５は無停電で電源が供給されることになるので、例えば、電源装置１Ａが故障しても、その電源装置１Ａの故障状態を外部インタフェース回路１５から外部へ送信することができる。

以上のように、本実施形態における電源システムは、複数の電源装置の各制御回路用電源を出力側で並列に接続した並列冗長方式の電源システムであって、複数の各電源装置１，２，３，……，Ｎは、それぞれ、自己の装置状態情報を外部へ送信する外部インタフェース回路１５を備え、この外部インタフェース回路１５の電源ラインは、制御回路用電源の出力ライン１２Ａその制御回路用電源が並列に接続された並列出力ライン１０Ａに、択一的に接続されるように回路構成されている。

このような構成によれば、それぞれの電源装置１，２，３，……，Ｎの外部インタフェース回路１５は、電源装置自体が故障したり、電源装置の内部の制御回路用電源が故障しても、複数の電源装置が並列接続された並列出力ラインから電源が供給される。従って、ある電源装置が故障しても、その電源装置の外部インタフェース回路１５は、電源装置１，２，３，……，Ｎの故障情報などの装置状態情報を確実に外部へ送信することができる。

本実施形態における電源システムは、外部インタフェース回路１５の電源ラインは、制御回路用電源の出力ライン１２Ａから外部インタフェース回路１５の電源ラインの方向へのみ電流を流す第１のダイオード１６と、並列出力ライン１０Ａから外部インタフェース回路１５の電源ラインの方向へのみ電流を流す第２のダイオード１７とに接続された構成を採っている。

即ち、本実施形態における電源システムは、制御回路用電源の出力ライン１２Ａと複数の電源装置１，２，３，……，Ｎの並列出力ライン１０Ａとを、ダイオードオアの回路で外部インタフェース回路１５の電源ラインに接続しているので、外部インタフェース回路１５の電源を無停電状態で確保することができる。従って、従来の電源システムに対して２個のダイオードを追加するだけで、外部インタフェース回路の電源を無停電化することができるので、電源システムのコストパフォーマンスを更に高めることが可能になる。

本発明にかかる電源システムは、複数の電源装置を並列冗長運転しているときに何れかの電源装置が故障した場合でも、故障した電源装置の故障情報を遅滞なく外部へ送信することができるので、種々の情報処理装置などの制御用電源として有効に利用することができる。

本発明の一実施形態にかかる電源システムの構成を示すブロック図である。図１に開示した実施形態の一部の動作を示すフローチャートである。他の実施形態にかかる電源システムの構成を示すブロック図である。関連技術の例を示すブロック図である。

１，２，……，Ｎ電源装置
１Ａ，２Ａ，……，ＮＡ電源装置
１０，１０ａ電源システム
１２スタンバイ電源
１３ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路
１４ＤＣ／ＤＣコンバータ
１５外部インタフェース回路
１６第１のダイオード（第１の逆流阻止回路）
１７第２のダイオード（第２の逆流阻止回路）
１８ダイオード
２０上位制御装置
３１制御電源回路
３２フィードバック電源回路

Claims

上位制御装置用のスタンバイ電源を備えた複数の電源装置を含み、これらの電源装置の各制御回路用電源ラインを各出力側で並列に接続した並列冗長方式の電源システムであって、
前記複数の各電源装置は、それぞれ自己の装置状態にかかる情報を外部へ送信する外部インタフェース回路を備え、
この外部インタフェース回路の制御用電源導入側を、前記制御回路用電源ラインに対しては第１の逆流阻止回路を介して接続すると共に、前記制御回路用電源ラインが並列に接続された並列出力ラインに対しては第２の逆流阻止回路を介して接続し、
前記各スタンバイ電源の制御回路用電源ラインの前記スタンバイ電源側には、前記並列出力ライン側からの外部入力を阻止する外部入力阻止回路を備え、
前記スタンバイ電源の外部電力入力ラインと前記外部インタフェース回路との間に前記第１の逆流阻止回路を、また前記外部入力阻止回路の前記並列出力ライン側と前記外部インタフェース回路との間に前記第２の逆流阻止回路を、それぞれ接続し、
前記外部電力入力ラインと前記第１の逆流阻止回路との間に印加電圧調整用の制御電源回路を介装し、
前記並列出力ライン側と前記第２の逆流阻止回路との間に印加電圧調整用のフィードバック電源回路を介装したことを特徴とする電源システム。
前記請求項１に記載の電源システムにおいて、
前記制御電源回路および前記フィードバック電源回路の各変換出力は、前記外部インタフェース回路の駆動電圧として予め同一レベルに設定されていることを特徴とした電源システム。
前記請求項２に記載の電源システムにおいて、
前記各電源装置は、前記外部インタフェース回路に並列接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路を備え、このＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路により主電源系のＤＣ／ＤＣコンバータが駆動制御される構成としたことを特徴とする電源システム。
上位制御装置用のスタンバイ電源を備えた複数の電源装置を含み、これらの電源装置の各制御回路用電源ラインを各出力側で並列に接続した並列冗長方式の電源システムであって、
前記複数の各電源装置は、それぞれ自己の装置状態にかかる情報を外部へ送信する外部インタフェース回路を備え、
この外部インタフェース回路の制御用電源導入側を、前記制御回路用電源ラインに対しては第１の逆流阻止回路を介して接続すると共に、前記制御回路用電源ラインが並列に接続された並列出力ラインに対しては第２の逆流阻止回路を介して接続し、
前記外部インタフェース回路が、
前記スタンバイ電源の制御回路用電源ラインへの出力低下の有無を監視する出力監視機能と、前記スタンバイ電源の出力低下が生じた場合に、その原因が故障によるものか否かを判定する故障判定機能と、前記スタンバイ電源の故障が明らかとなった場合に当該故障情報を前記上位制御装置へ伝送する故障情報伝送機能とを備え、
前記第２の逆流阻止回路が、前記故障判定機能の実行に並行して機能し前記外部インタフェース回路に前記並列出力ラインを介して他の電源装置から稼働用制御電力を導入する制御電力導入機能を備えていることを特徴とする電源システム。
上位制御装置用のスタンバイ電源に付勢されて作動し主電源系のＤＣ／ＤＣコンバータを駆動制御するＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路と、自己の装置状態の情報を外部へ送信する外部インタフェース回路とを備えた複数の電源装置を備え、前記各スタンバイ電源の制御回路用電源ラインを各出力側で並列接続されて成る並列出力ラインを備えた並列冗長方式の電源システムにあって、
前記スタンバイ電源の制御回路用電源ラインへの出力低下の有無を監視する出力監視工程と、
前記スタンバイ電源の出力低下が生じた場合に、その原因が故障によるものか否かを一定の基準に従って判定する故障判定工程と、
前記スタンバイ電源の故障が明らかとなった場合に当該故障情報を前記上位制御装置へ伝送する故障情報伝送工程とを備え、
前記故障判定工程の実行に並行して実行され、前記外部インタフェース回路に前記並列出力ラインを介して他の電力装置から前記外部インタフェース回路へ稼働用電力を供給する並列出力電力供給工程を設けたことを特徴とする内部回路駆動方法。
上位制御装置用のスタンバイ電源に付勢されて作動し主電源系のＤＣ／ＤＣコンバータを駆動制御するＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路と、自己の装置状態の情報を外部へ送信する外部インタフェース回路とを備えた複数の電源装置を備え、前記各スタンバイ電源の制御回路用電源ラインを各出力側で並列接続されて成る並列出力ラインを備えた並列冗長方式の電源システムにあって、
前記スタンバイ電源の制御回路用電源ラインへの出力低下の有無を監視する出力監視機能、
前記スタンバイ電源の出力低下が生じた場合に、その原因が故障によるものか否かを一定の基準に従って判断する故障判定処理機能、
前記スタンバイ電源の故障が明らかとなった場合に当該故障情報を前記上位制御装置へ伝送する故障情報伝送処理機能、
及び、前記故障判定処理機能の実行と共に稼働し、前記外部インタフェース回路に前記並列出力ラインを介して他の電力装置から前記外部インタフェース回路へ稼働用電力が供給されるのを許容する電力導入許容機能、
を備え、これらを前記故障にかかる電源装置に予め装備された制御用コンピュータに実行させるようにしたことを特徴とする内部回路用駆動プログラム。