JPH0698482A - 電力供給装置 - Google Patents
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- JPH0698482A JPH0698482A JP12592193A JP12592193A JPH0698482A JP H0698482 A JPH0698482 A JP H0698482A JP 12592193 A JP12592193 A JP 12592193A JP 12592193 A JP12592193 A JP 12592193A JP H0698482 A JPH0698482 A JP H0698482A
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
- H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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- G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
- G06F1/30—Means for acting in the event of power-supply failure or interruption, e.g. power-supply fluctuations
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- H02J9/062—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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- H02M3/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 事業用電力の歪みに対する電力の保護を行う
ためのアーキテクチャ、モジュ−ルセット及びプラット
フォームの提供。 【構成】 本発明による電力供給装置は、プラットフォ
ームに収容した事業用AC入力のための電力バス、バッ
テリーDC入力及び調整済AC出力を基礎とし、モジュ
−ル化AC又はDC接続線電力係数補正コンバータと、
プラットフォームに収容されるか或いはコンピュ−タの
ような精密負荷のためのフロントエンド電力供給装置と
して統合されたバッテリー・充電器とを、利用するもの
である。
ためのアーキテクチャ、モジュ−ルセット及びプラット
フォームの提供。 【構成】 本発明による電力供給装置は、プラットフォ
ームに収容した事業用AC入力のための電力バス、バッ
テリーDC入力及び調整済AC出力を基礎とし、モジュ
−ル化AC又はDC接続線電力係数補正コンバータと、
プラットフォームに収容されるか或いはコンピュ−タの
ような精密負荷のためのフロントエンド電力供給装置と
して統合されたバッテリー・充電器とを、利用するもの
である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一般的には電子機器への
電力の供給の分野に関するものであり、特に電力保護回
路と“無停電”電力供給に関するものである。
電力の供給の分野に関するものであり、特に電力保護回
路と“無停電”電力供給に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子計算機には、一般的に、一様でない
事業用電力即ち送電線の電力に対して保護するように制
御された電力供給が必要である。しばしば、コンピュー
タのような精密な負荷には無停電の電力供給が要求され
る。
事業用電力即ち送電線の電力に対して保護するように制
御された電力供給が必要である。しばしば、コンピュー
タのような精密な負荷には無停電の電力供給が要求され
る。
【0003】現在の技術の状態で“最先端”のコンピュ
ータ電力システムが図1に示されており、ブロック50で
示されたAC−DC入力電力調整機能、DCバス40、及
び1あるいはそれ以上のDC−DCコンバータ・レギュ
レータ30を具えている。整流器・倍電圧器10は事業用電
力5 (単相又は3相)を高電圧のDC(160-425 VDC)
に変換する。エネルギー蓄積装置・リップルフィルタ20
は、電力低下に対して有限の保護を行い、更に高電圧D
Cバス40のどのようなAC成分をも濾波する。シャント
キャパシタ(図示せず)は、エネルギー蓄積装置・リッ
プルフィルタ回路の簡単な実例である。
ータ電力システムが図1に示されており、ブロック50で
示されたAC−DC入力電力調整機能、DCバス40、及
び1あるいはそれ以上のDC−DCコンバータ・レギュ
レータ30を具えている。整流器・倍電圧器10は事業用電
力5 (単相又は3相)を高電圧のDC(160-425 VDC)
に変換する。エネルギー蓄積装置・リップルフィルタ20
は、電力低下に対して有限の保護を行い、更に高電圧D
Cバス40のどのようなAC成分をも濾波する。シャント
キャパシタ(図示せず)は、エネルギー蓄積装置・リッ
プルフィルタ回路の簡単な実例である。
【0004】前記の実例では、AC入力電圧5 が濾波さ
れたDC出力電圧40以上に上がったときのみ、事業用電
力からエネルギーを引き出すシステムとなっている。こ
のように、大きなスパイク状の電流が事業用電力から引
き出される。この大きな電流スパイクは、決められてい
るボルト−アンペア積よりも高くなってしまう。高いボ
ルト−アンペア積は電力係数(PF)を低下させる。電
力係数は、ワット/(ボルト×アンペア)の式で与えら
れる。電力係数が低いことは事業者にとって好ましくな
いことと考えられ、電力係数が或る水準以下に落ちたと
きには往々、利用者が追加料金を徴収されることがあ
る。
れたDC出力電圧40以上に上がったときのみ、事業用電
力からエネルギーを引き出すシステムとなっている。こ
のように、大きなスパイク状の電流が事業用電力から引
き出される。この大きな電流スパイクは、決められてい
るボルト−アンペア積よりも高くなってしまう。高いボ
ルト−アンペア積は電力係数(PF)を低下させる。電
力係数は、ワット/(ボルト×アンペア)の式で与えら
れる。電力係数が低いことは事業者にとって好ましくな
いことと考えられ、電力係数が或る水準以下に落ちたと
きには往々、利用者が追加料金を徴収されることがあ
る。
【0005】電流スパイクは又事業用電力入力5 で高調
波歪みを引き起こす。多くの国々で、事業用電力に起き
得る高調波歪みの量に厳しい制限を設けている。直列の
インダクタとシャントキャパシタ(図示せず)とを具え
たエネルギー蓄積装置・リップルフィルタ20の装置で
は、出力電圧の浪費と発熱としてのエネルギーロスの点
で、電力係数の補正の改善と高調波歪みの減少を示して
いる。大電力の場合には、これらの部材は大きく重くな
り、そして特別な冷却システムが必要になる。
波歪みを引き起こす。多くの国々で、事業用電力に起き
得る高調波歪みの量に厳しい制限を設けている。直列の
インダクタとシャントキャパシタ(図示せず)とを具え
たエネルギー蓄積装置・リップルフィルタ20の装置で
は、出力電圧の浪費と発熱としてのエネルギーロスの点
で、電力係数の補正の改善と高調波歪みの減少を示して
いる。大電力の場合には、これらの部材は大きく重くな
り、そして特別な冷却システムが必要になる。
【0006】DC−DCコンバータ・レギュレータ30
は、バス40上の未制御の高電圧(通常160-425 V)を、
コンピュ−タの論理回路に使用できるような、電力に敏
感な電子部品に適する高度に制御された電圧に変換す
る。分離され、制御され、そして電流制限されたこの電
圧(普通5VDC 又はそれ以下)は、低電圧バス35に印加
される。ブロック30' 及び30" は、高電圧DCバス40に
付加されるような他のコンバータを表している。
は、バス40上の未制御の高電圧(通常160-425 V)を、
コンピュ−タの論理回路に使用できるような、電力に敏
感な電子部品に適する高度に制御された電圧に変換す
る。分離され、制御され、そして電流制限されたこの電
圧(普通5VDC 又はそれ以下)は、低電圧バス35に印加
される。ブロック30' 及び30" は、高電圧DCバス40に
付加されるような他のコンバータを表している。
【0007】特にコンピュ−タメモリーシステムを含む
応用について、図1の電力供給装置は更に適用される。
例えば図2は、電力低下又は停電が起きたときにメモリ
ーシステムにエネルギーを供給できるように、図1のシ
ステムにバッテリーサブシステム60を付加した図であ
る。AC−DC入力調整器50は図1のブロック10及び20
と同等である。ダイオード70は電圧バス40及びメモリー
レギュレータシステム90と直列に挿入されている。メモ
リーレギュレータ90はコンピュ−タのメモリーシステム
に電力を供給する。
応用について、図1の電力供給装置は更に適用される。
例えば図2は、電力低下又は停電が起きたときにメモリ
ーシステムにエネルギーを供給できるように、図1のシ
ステムにバッテリーサブシステム60を付加した図であ
る。AC−DC入力調整器50は図1のブロック10及び20
と同等である。ダイオード70は電圧バス40及びメモリー
レギュレータシステム90と直列に挿入されている。メモ
リーレギュレータ90はコンピュ−タのメモリーシステム
に電力を供給する。
【0008】事業用電圧が低下するか停電の間、バッテ
リーサブシステム60が適切なDC電圧を供給する。こ
の“バッテリーバックアップ”電圧はダイオード80をと
おして高電圧DCバス40に接続される。バッテリーサブ
システム60は、バッテリー充電器61、バッテリー62(通
常48又は96 VDC)及びDC−DC昇圧コンバータ63(通
常凡そ160VDC)を有している。
リーサブシステム60が適切なDC電圧を供給する。こ
の“バッテリーバックアップ”電圧はダイオード80をと
おして高電圧DCバス40に接続される。バッテリーサブ
システム60は、バッテリー充電器61、バッテリー62(通
常48又は96 VDC)及びDC−DC昇圧コンバータ63(通
常凡そ160VDC)を有している。
【0009】図2に示されているシステムは、事業用電
圧が低下するか停電の間全てのコンピュ−タに対して電
力を供給するわけではなく、メモリー或いはメモリーの
一部分に供給するだけである。たとえ、電力は、データ
処理の現在の状態を保持するためにメモリーシステムに
対して供給されたとしても、コンピュ−タのオペレータ
ーは自分のコンピュ−タ資源の損失を経験することにな
る。この条件は多くのコンピュ−タ環境で受け入れられ
るものではない。
圧が低下するか停電の間全てのコンピュ−タに対して電
力を供給するわけではなく、メモリー或いはメモリーの
一部分に供給するだけである。たとえ、電力は、データ
処理の現在の状態を保持するためにメモリーシステムに
対して供給されたとしても、コンピュ−タのオペレータ
ーは自分のコンピュ−タ資源の損失を経験することにな
る。この条件は多くのコンピュ−タ環境で受け入れられ
るものではない。
【0010】もしコンピュ−タ環境が電圧が低下するか
停電の間無停電であることを必要とするならば、“連
続”の電力供給装置(“UPS”)を付加しなければな
らない。図3はこのようなシステムの利用を示してい
る。UPS100 は事業用電力5 及びコンピュ−タ又はそ
の他の精密な負荷120 と直列に挿入されている。UPS
は事業用電圧が低下するか停電を察知したときはいつで
も負荷にAC電力を供給する。
停電の間無停電であることを必要とするならば、“連
続”の電力供給装置(“UPS”)を付加しなければな
らない。図3はこのようなシステムの利用を示してい
る。UPS100 は事業用電力5 及びコンピュ−タ又はそ
の他の精密な負荷120 と直列に挿入されている。UPS
は事業用電圧が低下するか停電を察知したときはいつで
も負荷にAC電力を供給する。
【0011】図4は代表的なUPSのブロック図であ
る。整流ブロック130 は、3相ブリッジ又は単相倍電圧
器を含む場合があり、図1に示したと同様の方法で未調
整DC電圧をバス140 に供給する。エネルギー蓄積及び
瀘波は、図1の20と同様の方法で、ブロック170 (キャ
パシタのようなエネルギー蓄積装置であってもよい)で
行われる。DC−ACインバータ180 は、バス140 上の
DC電圧を、代表的な国内の60Hz、120VAC又は欧州の
50Hz、240VACで、コンピュ−タ又はその他の精密な負
荷に供給できるAC電圧に変換する。最近の技術では、
特に3相環境で動くシステムでは、変圧器182 (これは
又絶縁変圧器として機能する)に接続されたインバータ
181 を用いてAC出力電圧を生成している。高調波フィ
ルタ190 は、システムの他の部分から高調波成分を除去
するために出力電圧を瀘波する。バッテリースタック16
0 は事業用電圧が低下するか停電が起きたときはいつで
もダイオード220 をとおしてバス140 にDC電圧(一般
的には凡そ400VDC)を供給する。充電器150 はバッテリ
ースタック160 のエネルギーを回復させる手段を提供す
る。
る。整流ブロック130 は、3相ブリッジ又は単相倍電圧
器を含む場合があり、図1に示したと同様の方法で未調
整DC電圧をバス140 に供給する。エネルギー蓄積及び
瀘波は、図1の20と同様の方法で、ブロック170 (キャ
パシタのようなエネルギー蓄積装置であってもよい)で
行われる。DC−ACインバータ180 は、バス140 上の
DC電圧を、代表的な国内の60Hz、120VAC又は欧州の
50Hz、240VACで、コンピュ−タ又はその他の精密な負
荷に供給できるAC電圧に変換する。最近の技術では、
特に3相環境で動くシステムでは、変圧器182 (これは
又絶縁変圧器として機能する)に接続されたインバータ
181 を用いてAC出力電圧を生成している。高調波フィ
ルタ190 は、システムの他の部分から高調波成分を除去
するために出力電圧を瀘波する。バッテリースタック16
0 は事業用電圧が低下するか停電が起きたときはいつで
もダイオード220 をとおしてバス140 にDC電圧(一般
的には凡そ400VDC)を供給する。充電器150 はバッテリ
ースタック160 のエネルギーを回復させる手段を提供す
る。
【0012】現在のUPSは20KVA 出力のものが得ら
れるので、多くのミニコンピュ−タ或いはメインフレー
ムコンピュ−タを、又はコンピュ−タ室或いはコンピュ
−タオフィス環境全体を稼働するのに充分である。これ
は、図4に示した構成により、非常に大きなキャパシタ
又はインダクタのような、前記の電力を操作するために
設計された部品を通る1つの経路に約20KWの電力を供
給することによって達成される。前記のようなUPSに
おける絶縁変圧器182 は100 ポンドを優に超える重さの
場合もある。バッテリー160 が2次冷却器サイズのキャ
ビネットに他の部品と分けて収納されるようになってお
り、且つ整流器130 、インバータ181 、バイパス用静的
スイッチ200 等のような若干の部品は、修理のために交
換できるようになっているが、大きなキャパシタ及びイ
ンダクタは容易に接近できず、UPSがラインから切り
離されるときでさえ危険が残されている。それに加え
て、現在のUPSは故障の許容性がなく、もしインバー
タ181 が故障したとするとUPSをラインから切り離さ
なければならず、もしスタック160 の中のバッテリーが
故障した場合は、UPSは必要なときにも電力のバック
アップをしないこともある。
れるので、多くのミニコンピュ−タ或いはメインフレー
ムコンピュ−タを、又はコンピュ−タ室或いはコンピュ
−タオフィス環境全体を稼働するのに充分である。これ
は、図4に示した構成により、非常に大きなキャパシタ
又はインダクタのような、前記の電力を操作するために
設計された部品を通る1つの経路に約20KWの電力を供
給することによって達成される。前記のようなUPSに
おける絶縁変圧器182 は100 ポンドを優に超える重さの
場合もある。バッテリー160 が2次冷却器サイズのキャ
ビネットに他の部品と分けて収納されるようになってお
り、且つ整流器130 、インバータ181 、バイパス用静的
スイッチ200 等のような若干の部品は、修理のために交
換できるようになっているが、大きなキャパシタ及びイ
ンダクタは容易に接近できず、UPSがラインから切り
離されるときでさえ危険が残されている。それに加え
て、現在のUPSは故障の許容性がなく、もしインバー
タ181 が故障したとするとUPSをラインから切り離さ
なければならず、もしスタック160 の中のバッテリーが
故障した場合は、UPSは必要なときにも電力のバック
アップをしないこともある。
【0013】コンピュ−タ120 又は同様の装置(図3)
に電力を供給するためのUPSの最近の利用は、不必要
な冗長を招いている。図5から明らかなように、図4に
示された代表的な現在のUPSは、ブロック100 に簡略
化されており、図1に示された代表的なコンピュ−タの
“最新”の電力供給装置は、ブロック120 に簡略化され
ている。容易に分かるように、事業用ACは 230でDC
に変換され、 250でACに再変換され、 300でDCに再
変換されるため、後の2段は冗長であるばかりでなく、
AC出力段260 とAC入力段290 も又冗長である。
に電力を供給するためのUPSの最近の利用は、不必要
な冗長を招いている。図5から明らかなように、図4に
示された代表的な現在のUPSは、ブロック100 に簡略
化されており、図1に示された代表的なコンピュ−タの
“最新”の電力供給装置は、ブロック120 に簡略化され
ている。容易に分かるように、事業用ACは 230でDC
に変換され、 250でACに再変換され、 300でDCに再
変換されるため、後の2段は冗長であるばかりでなく、
AC出力段260 とAC入力段290 も又冗長である。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】現在の技術はそれぞれ
の電力供給の問題(レギュレーション、“連続性”、電
力レベル、入力位相、ライン電圧、その他)を独特のハ
ードウェアセットで解決しようとしている。このような
アプローチは、非能率的で、コスト高で、冗長で、且つ
ユーザーにとって実現困難である。
の電力供給の問題(レギュレーション、“連続性”、電
力レベル、入力位相、ライン電圧、その他)を独特のハ
ードウェアセットで解決しようとしている。このような
アプローチは、非能率的で、コスト高で、冗長で、且つ
ユーザーにとって実現困難である。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、広くは請求項
1に記載された電力供給装置である。
1に記載された電力供給装置である。
【0016】以下に述べる装置は、種々の電力保護の問
題に対して、機能的にモジュ−ル化されたアーキテクチ
ャ、モジュ−ル群及びプラットフォームをとおして得ら
れる共通の解法を提供するものである。該モジュ−ル及
びプラットフォームを用いれば、種々の高度に制御さ
れ、連続した電力供給が達成され、且つ事業用電力にお
けるあらゆるタイプの妨害、即ち電圧スパイク、過電圧
状態、電圧降下及び停電等に対する保護が可能である。
本発明を用いる電力システムは、更に入力電流の高調波
歪みを減少させる手段及び事業用電力についての電力係
数を改善する手段を含んでいる。
題に対して、機能的にモジュ−ル化されたアーキテクチ
ャ、モジュ−ル群及びプラットフォームをとおして得ら
れる共通の解法を提供するものである。該モジュ−ル及
びプラットフォームを用いれば、種々の高度に制御さ
れ、連続した電力供給が達成され、且つ事業用電力にお
けるあらゆるタイプの妨害、即ち電圧スパイク、過電圧
状態、電圧降下及び停電等に対する保護が可能である。
本発明を用いる電力システムは、更に入力電流の高調波
歪みを減少させる手段及び事業用電力についての電力係
数を改善する手段を含んでいる。
【0017】本発明は、請求項8に記載された連続電力
供給装置を含んでいる。
供給装置を含んでいる。
【0018】以後に述べるようなモジュ−ル及びプラッ
トフォームを結合すれば、独立のUPSとし、通常のコ
ンピュ−タその他の精密な負荷に電力を供給でき、或い
はコンピュ−タその他の精密な負荷のフロントエンド電
力システムの代替とすることもできる。本発明のモジュ
−ルを選択し組上げることによって、電力供給システム
のユーザーは通常のハードウェアで起きる特殊な問題を
解決でき、更にコンピュ−タその他の精密な負荷の製造
者は、通常は個別のUPSを利用せざるを得ない電力保
護装置を、自己の製品に組み込むことができる。
トフォームを結合すれば、独立のUPSとし、通常のコ
ンピュ−タその他の精密な負荷に電力を供給でき、或い
はコンピュ−タその他の精密な負荷のフロントエンド電
力システムの代替とすることもできる。本発明のモジュ
−ルを選択し組上げることによって、電力供給システム
のユーザーは通常のハードウェアで起きる特殊な問題を
解決でき、更にコンピュ−タその他の精密な負荷の製造
者は、通常は個別のUPSを利用せざるを得ない電力保
護装置を、自己の製品に組み込むことができる。
【0019】前記の装置は、まず複数の同一のAC接続
線モジュ−ル又はDC接続線モジュ−ル(ここでは“ト
ランスバータ”という)及び同一のバッテリー・充電器
モジュ−ルを具えることである。これらのモジュ−ル
は、故障許容冗長性を具えた1つのキャビネットに組み
込まれ、1つの大型冷蔵庫サイズのプラットフォームの
前面から容易且つ安全に移動し且つ置き換えられ、これ
によって例えば20KVAまでの高度に調整された連続電
力を供給する。
線モジュ−ル又はDC接続線モジュ−ル(ここでは“ト
ランスバータ”という)及び同一のバッテリー・充電器
モジュ−ルを具えることである。これらのモジュ−ル
は、故障許容冗長性を具えた1つのキャビネットに組み
込まれ、1つの大型冷蔵庫サイズのプラットフォームの
前面から容易且つ安全に移動し且つ置き換えられ、これ
によって例えば20KVAまでの高度に調整された連続電
力を供給する。
【0020】独立UPSの中で、それぞれのAC接続線
トランスバータはAC電力の1つの相をDCに変換し、
バッテリー電力の割り込みを許容し、そしてDCを“ク
リーン”なACに再変換する。大量の電力を変換するた
めには、独立UPSで複数のトランスバータが並列に使
用されるので、個々のトランスバータモジュ−ルは比較
的小さい。高周波成分を用いてAC出力信号を作ること
によって、重いインダクタのコアは除かれ、3.33KVA の
ユニットの重さが40ポンド(1キログラム=2.2ポ
ンド)である。このようなトランスバータユニットは、
大きなミニコンピュ−タ及びメインフレームコンピュ−
タのためのフロントエンド電力システムを置き換えるた
めに用いることができる。独立のUPSモードにおいて
は、2つのトランスバータが20KVA の3つの相のそれ
ぞれに対して用いられ、残りの相に対する第3のトラン
スバータはキャビネットに収められ、電力を分力し、ト
ランスバータの1つが故障したときに備えた冗長の1レ
ベルを提供する。
トランスバータはAC電力の1つの相をDCに変換し、
バッテリー電力の割り込みを許容し、そしてDCを“ク
リーン”なACに再変換する。大量の電力を変換するた
めには、独立UPSで複数のトランスバータが並列に使
用されるので、個々のトランスバータモジュ−ルは比較
的小さい。高周波成分を用いてAC出力信号を作ること
によって、重いインダクタのコアは除かれ、3.33KVA の
ユニットの重さが40ポンド(1キログラム=2.2ポ
ンド)である。このようなトランスバータユニットは、
大きなミニコンピュ−タ及びメインフレームコンピュ−
タのためのフロントエンド電力システムを置き換えるた
めに用いることができる。独立のUPSモードにおいて
は、2つのトランスバータが20KVA の3つの相のそれ
ぞれに対して用いられ、残りの相に対する第3のトラン
スバータはキャビネットに収められ、電力を分力し、ト
ランスバータの1つが故障したときに備えた冗長の1レ
ベルを提供する。
【0021】それぞれが約200 ポンドの重さのバッテリ
ー・充電器モジュ−ルは、車輪上に乗せられ、1人で安
全に扱うことができる。それぞれが8個の12ボルトバ
ッテリーを含み、最適には4個が直列(48V)で充電
され、すべてが直列に接続された場合は1モジュ−ル当
たり合計96Vで充電される。プラットフォームでは3
つのモジュ−ルが直列に接続され、20KVA のUPSに
おいて7分間までのための割り込みバッテリーとなって
いる。プラットフォームは、第1のセットと並列に接続
された第2のセットのバッテリーのためのスペースを持
ち、故障許容冗長性即ち合計15分間のバッテリー電力
を具えることができる。
ー・充電器モジュ−ルは、車輪上に乗せられ、1人で安
全に扱うことができる。それぞれが8個の12ボルトバ
ッテリーを含み、最適には4個が直列(48V)で充電
され、すべてが直列に接続された場合は1モジュ−ル当
たり合計96Vで充電される。プラットフォームでは3
つのモジュ−ルが直列に接続され、20KVA のUPSに
おいて7分間までのための割り込みバッテリーとなって
いる。プラットフォームは、第1のセットと並列に接続
された第2のセットのバッテリーのためのスペースを持
ち、故障許容冗長性即ち合計15分間のバッテリー電力
を具えることができる。
【0022】大型冷蔵庫サイズのプラットフォームは、
トランスバータモジュ−ルを9つと前記の実例のような
20KVA のバッテリー・充電器モジュ−ルを6つ収める
ためのスペースを持っている。それぞれのトランスバー
タはプラットフォームの背面で制御信号、アーキテクチ
ャで決まる3つの電力バス、事業用AC入力バス、バッ
テリー入力バス及び調整されたAC出力バスに結線され
ている。1か2か3のトランスバータが、各相につい
て、バスバー上で多相ACライン入力の1つの相を受け
入れ、そしてバスバー上に単相AC出力を出力するよう
に構成されている。各トランスバータは、バスバー上
で、3つのバッテリー・充電器モジュ−ルのバッテリー
スタック又は6つのバッテリー・充電器モジュ−ルの並
列スタックの負又は正の 288VDC を受ける。各トランス
バータは、背面の結線上で、DC割り込み及びインバー
タ機能のための制御信号を受ける。
トランスバータモジュ−ルを9つと前記の実例のような
20KVA のバッテリー・充電器モジュ−ルを6つ収める
ためのスペースを持っている。それぞれのトランスバー
タはプラットフォームの背面で制御信号、アーキテクチ
ャで決まる3つの電力バス、事業用AC入力バス、バッ
テリー入力バス及び調整されたAC出力バスに結線され
ている。1か2か3のトランスバータが、各相につい
て、バスバー上で多相ACライン入力の1つの相を受け
入れ、そしてバスバー上に単相AC出力を出力するよう
に構成されている。各トランスバータは、バスバー上
で、3つのバッテリー・充電器モジュ−ルのバッテリー
スタック又は6つのバッテリー・充電器モジュ−ルの並
列スタックの負又は正の 288VDC を受ける。各トランス
バータは、背面の結線上で、DC割り込み及びインバー
タ機能のための制御信号を受ける。
【0023】アーキテクチャは、これまで得られなかっ
た機能上の柔軟性と故障許容冗長性を提供する。モジュ
−ル化によりサービスは簡略になる。トランスバータ、
バッテリー・充電器モジュ−ル及び制御回路の標準化に
よって、キャビネットの中の予備以外の予備をストック
しておくことが可能になり、極めて高レベルの有用性を
UPSに与える。UPSは、単相又は3相で稼働するよ
うに且つ10KVA 又は20KVA で稼働するように構成で
き、7分間又は15分間のバックアップ可能に構成で
き、米国の又は欧州のライン電圧に対応して構成でき
る。
た機能上の柔軟性と故障許容冗長性を提供する。モジュ
−ル化によりサービスは簡略になる。トランスバータ、
バッテリー・充電器モジュ−ル及び制御回路の標準化に
よって、キャビネットの中の予備以外の予備をストック
しておくことが可能になり、極めて高レベルの有用性を
UPSに与える。UPSは、単相又は3相で稼働するよ
うに且つ10KVA 又は20KVA で稼働するように構成で
き、7分間又は15分間のバックアップ可能に構成で
き、米国の又は欧州のライン電圧に対応して構成でき
る。
【0024】アーキテクチャは、共通のインターフェイ
スを定め、サブアセンブリを標準化することによってコ
ンピュ−タその他の精密な負荷における全体の電力保護
の統合を可能にする。例えば、コンピュ−タその他の精
密な負荷のフロントエンド電力システムをトランスバー
タのDC接続線バージョンに置き換え、バッテリーを追
加して機能的にUPSを提供する統合化電力システムを
形成することもできる。バッテリーは、独立のUPSの
実施例に用いられたバッテリー・充電器モジュ−ルと同
じもので且つ同じキャビネットに収められてもよい。
スを定め、サブアセンブリを標準化することによってコ
ンピュ−タその他の精密な負荷における全体の電力保護
の統合を可能にする。例えば、コンピュ−タその他の精
密な負荷のフロントエンド電力システムをトランスバー
タのDC接続線バージョンに置き換え、バッテリーを追
加して機能的にUPSを提供する統合化電力システムを
形成することもできる。バッテリーは、独立のUPSの
実施例に用いられたバッテリー・充電器モジュ−ルと同
じもので且つ同じキャビネットに収められてもよい。
【0025】
【実施例】図6は本発明のDC接続線トランスバータモ
ジュ−ルが、機能ブロック250 、260 、290 及び300 を
除くためにコンピュ−タその他の精密な負荷でどのよう
に用いられるかを示している。前記のようなアーキテク
チャでは、図5の整流器230 及び300 と同様ではある
が、整流器235 は更にバッテリースタック240 の割り込
み電力の回路及び電力係数補正回路を含んでいる。DC
出力は、通常 300VDCのような高電圧であって、ブロッ
ク320 なしで負荷に電力を供給するために用いられ、従
って整流器235 はトランスバータモジュ−ルである。一
方、整流器235からの出力は、特定の機能に合わせて、
“バク”と呼ばれる本質的には図5のコンバータ310 と
同一のDC−DCコンバータ320 を用いて、段階的に4
8VDC (分布電力構成で)、24VDC に下げられ、又は
論理用電力の5VDC 或いはそれ以下に下げられる。従っ
て、DC接続線トランスバータは整流器235 及びDC−
DCコンバータ320 を含むことになる。
ジュ−ルが、機能ブロック250 、260 、290 及び300 を
除くためにコンピュ−タその他の精密な負荷でどのよう
に用いられるかを示している。前記のようなアーキテク
チャでは、図5の整流器230 及び300 と同様ではある
が、整流器235 は更にバッテリースタック240 の割り込
み電力の回路及び電力係数補正回路を含んでいる。DC
出力は、通常 300VDCのような高電圧であって、ブロッ
ク320 なしで負荷に電力を供給するために用いられ、従
って整流器235 はトランスバータモジュ−ルである。一
方、整流器235からの出力は、特定の機能に合わせて、
“バク”と呼ばれる本質的には図5のコンバータ310 と
同一のDC−DCコンバータ320 を用いて、段階的に4
8VDC (分布電力構成で)、24VDC に下げられ、又は
論理用電力の5VDC 或いはそれ以下に下げられる。従っ
て、DC接続線トランスバータは整流器235 及びDC−
DCコンバータ320 を含むことになる。
【0026】DC接続線トランスバータ235(及び320)の
目的は、(a) 事業用電力に対する電力係数を極めて高く
すること、(b) バッテリーに蓄えられたエネルギーを利
用する手段を提供すること、(c) トランスバータの入力
と出力との間を直流的に絶縁すること、及び(d) 精密な
負荷に電力供給可能な調整されたDC出力を提供するこ
とである。
目的は、(a) 事業用電力に対する電力係数を極めて高く
すること、(b) バッテリーに蓄えられたエネルギーを利
用する手段を提供すること、(c) トランスバータの入力
と出力との間を直流的に絶縁すること、及び(d) 精密な
負荷に電力供給可能な調整されたDC出力を提供するこ
とである。
【0027】図7は、AC接続線トランスバータモジュ
−ル400 の機能ブロック図である。このAC接続線トラ
ンスバータモジュ−ルは、調整されたAC出力を精密な
負荷に電力供給することを除いてDC接続線トランスバ
ータについて前記したと同様の目的を持つ。AC接続線
トランスバータは、次の3つの部分、(1) AC−DC電
力係数補正バッテリー昇圧コンバータ430 、(2) DC−
DC絶縁コンバータ450 、(3) DC−ACインバータ48
0 に分けられる。整流器・昇圧コンバータ430は、図6
の整流器235 と同じものでもよい。
−ル400 の機能ブロック図である。このAC接続線トラ
ンスバータモジュ−ルは、調整されたAC出力を精密な
負荷に電力供給することを除いてDC接続線トランスバ
ータについて前記したと同様の目的を持つ。AC接続線
トランスバータは、次の3つの部分、(1) AC−DC電
力係数補正バッテリー昇圧コンバータ430 、(2) DC−
DC絶縁コンバータ450 、(3) DC−ACインバータ48
0 に分けられる。整流器・昇圧コンバータ430は、図6
の整流器235 と同じものでもよい。
【0028】AC電力は、図5及び6のブロック220 の
ようにAC入力に結線されたACバスから、又は図8に
ブロック500 で示された独立UPSのフロントエンドか
ら、ライン410 をとおして受け取られる。AC入力ブロ
ックは、(1) 伝導電磁放射を最小にすること、(2) 高電
圧過渡電流の伝播に対する保護、(3) 激しい過負荷に対
する保護等の入力電力の調整を行う。DC電力は、ライ
ン電圧が不充分のときは、ライン421 に受け取られた制
御信号によって高電圧DCバスからライン420上に取り
出される。制御信号は又、ライン470 上に受け取られ
て、インバータ480 によるライン460 上のDC電力をト
ランスバータ400 からの出力のためのAC信号に変換す
る変換を制御する。独立UPSの実例中のAC接続線ト
ランスバータ400 のAC出力は、AC入力ブロックにお
けるそれと同様に引き続き調整することが必要である。
ようにAC入力に結線されたACバスから、又は図8に
ブロック500 で示された独立UPSのフロントエンドか
ら、ライン410 をとおして受け取られる。AC入力ブロ
ックは、(1) 伝導電磁放射を最小にすること、(2) 高電
圧過渡電流の伝播に対する保護、(3) 激しい過負荷に対
する保護等の入力電力の調整を行う。DC電力は、ライ
ン電圧が不充分のときは、ライン421 に受け取られた制
御信号によって高電圧DCバスからライン420上に取り
出される。制御信号は又、ライン470 上に受け取られ
て、インバータ480 によるライン460 上のDC電力をト
ランスバータ400 からの出力のためのAC信号に変換す
る変換を制御する。独立UPSの実例中のAC接続線ト
ランスバータ400 のAC出力は、AC入力ブロックにお
けるそれと同様に引き続き調整することが必要である。
【0029】本発明のアーキテクチャに用いるに適した
トランスバータは、厳しく調整され、速い動的特性を持
ち、AC入力から絶縁されている200-400 VDC (又は利
用装置によってはより低い電圧)でDC電力3500ワット
を供給するものであり、或いは50又は60Hzで 120VA
C 又は 240VAC の3500ワットを供給するものである。A
C出力は、極めて高い周波数(100-200kHz)でスイッチ
ングして得られた、高品質で、低歪みの高速応答正弦波
であり、インダクタのためのより軽いコアの使用を可能
にするものである。前記のトランスバータは、図7に40
0 (又は図8の520 )として機能ブロックの形で示さ
れ、図12には、ハンドル801 、AC入力接点803 、バ
ッテリー入力接点802 、出力接点804 、及び制御接点80
5 を具えた1つのモジュ−ルとして示されており、凡そ
40ポンド(1キログラム=2.2ポンド)の重さであ
る。
トランスバータは、厳しく調整され、速い動的特性を持
ち、AC入力から絶縁されている200-400 VDC (又は利
用装置によってはより低い電圧)でDC電力3500ワット
を供給するものであり、或いは50又は60Hzで 120VA
C 又は 240VAC の3500ワットを供給するものである。A
C出力は、極めて高い周波数(100-200kHz)でスイッチ
ングして得られた、高品質で、低歪みの高速応答正弦波
であり、インダクタのためのより軽いコアの使用を可能
にするものである。前記のトランスバータは、図7に40
0 (又は図8の520 )として機能ブロックの形で示さ
れ、図12には、ハンドル801 、AC入力接点803 、バ
ッテリー入力接点802 、出力接点804 、及び制御接点80
5 を具えた1つのモジュ−ルとして示されており、凡そ
40ポンド(1キログラム=2.2ポンド)の重さであ
る。
【0030】トランスバータのこれ以上の詳細及び本発
明のアーキテクチャにおける他の部品並びにアセンブリ
のディスカッションは、以下の独立UPSの記述の中で
検討される。
明のアーキテクチャにおける他の部品並びにアセンブリ
のディスカッションは、以下の独立UPSの記述の中で
検討される。
【0031】図8は、本発明の実施例である独立の20
KVA のUPSの概略図であり、これは、トランスバータ
520-522 、530-532 及び540-542 と、バッテリー・充電
器550 、551 、560 、561 、570 及び571 との両者にお
いて冗長性を持つ3相用のものである。単相システム
は、例えばトランスバータ530-532 及び540-542 を除く
ことによって作ることができる。
KVA のUPSの概略図であり、これは、トランスバータ
520-522 、530-532 及び540-542 と、バッテリー・充電
器550 、551 、560 、561 、570 及び571 との両者にお
いて冗長性を持つ3相用のものである。単相システム
は、例えばトランスバータ530-532 及び540-542 を除く
ことによって作ることができる。
【0032】AC入力サブアセンブリ500 は、AC入力
分配バス510 にAC電力を供給する。他の部品の間で、
サーキットブレーカ、接触器、サージサプレッサ、電磁
障害フィルタ、電圧電流モニター能力及び適合するAC
入力コネクタを含む、20KVA AC入力ボックスが、本
発明のアーキテクチャにおいて標準化されている。
分配バス510 にAC電力を供給する。他の部品の間で、
サーキットブレーカ、接触器、サージサプレッサ、電磁
障害フィルタ、電圧電流モニター能力及び適合するAC
入力コネクタを含む、20KVA AC入力ボックスが、本
発明のアーキテクチャにおいて標準化されている。
【0033】AC入力分配バス510 は、図10に前面図
が示されているキャビネットの後部に、垂直バスバー71
1-713 、721-723 及び731-733 を設けた実施例として図
11に示されている。これらのバスバーはそれぞれ、位
相に合わせて構成された並列のトランスバータセット54
0-542 、530-532 及び520-522 のそれぞれに電力を分配
する。それらは、図12に示された雄プラグコネクタ80
3 で例示されているプラグをとおしてトランスバータモ
ジュ−ルに電気的に接続されている。
が示されているキャビネットの後部に、垂直バスバー71
1-713 、721-723 及び731-733 を設けた実施例として図
11に示されている。これらのバスバーはそれぞれ、位
相に合わせて構成された並列のトランスバータセット54
0-542 、530-532 及び520-522 のそれぞれに電力を分配
する。それらは、図12に示された雄プラグコネクタ80
3 で例示されているプラグをとおしてトランスバータモ
ジュ−ルに電気的に接続されている。
【0034】実施例では、各トランスバータが3つのA
C入力接点(図12の803 参照)を持つものが示されて
いる。各トランスバータは、中点或いは接地(接点は図
11にバスバー711 、721 及び731 で示されている)と
AC入力ボックス500 からの2つの位相の出力とに接続
されている。事業用電力の入力構成としては、これらの
接点のうち2つだけを使えばよい。
C入力接点(図12の803 参照)を持つものが示されて
いる。各トランスバータは、中点或いは接地(接点は図
11にバスバー711 、721 及び731 で示されている)と
AC入力ボックス500 からの2つの位相の出力とに接続
されている。事業用電力の入力構成としては、これらの
接点のうち2つだけを使えばよい。
【0035】例えば図11において、トランスバータ52
0-522 はそれぞれ、3相入力の2つの位相に対応してい
るバスバー732 及び733 に接続されている。これは米国
及び欧州の事業用電力即ちそれぞれ 120VAC 及び 240VA
C の供給電力に対して、トランスバータが1つの構成を
とることを可能にしている。3相事業用電力において
“Y字形”(位相から中点へ)のヨークを横切って 120
VAC をトランスバータに入力する代わりに、“デルタ”
結線のヨーク又は位相間の凡そ 210VAC の電圧をトラン
スバータが受け取る。この値は欧州の事業用電力の 240
VAC に近く、両ライン電圧に同じ部品を使うことがで
き、従ってトランスバータの1つのバージョンか両マー
ケットで使用できる(欧州では1つの位相のみが各トラ
ンスバータに接続される)。
0-522 はそれぞれ、3相入力の2つの位相に対応してい
るバスバー732 及び733 に接続されている。これは米国
及び欧州の事業用電力即ちそれぞれ 120VAC 及び 240VA
C の供給電力に対して、トランスバータが1つの構成を
とることを可能にしている。3相事業用電力において
“Y字形”(位相から中点へ)のヨークを横切って 120
VAC をトランスバータに入力する代わりに、“デルタ”
結線のヨーク又は位相間の凡そ 210VAC の電圧をトラン
スバータが受け取る。この値は欧州の事業用電力の 240
VAC に近く、両ライン電圧に同じ部品を使うことがで
き、従ってトランスバータの1つのバージョンか両マー
ケットで使用できる(欧州では1つの位相のみが各トラ
ンスバータに接続される)。
【0036】トランスバータの出力は、3相で出力分配
バス587 (図11の中点バスバー716 、726 並びに736
及びバスバー717 、727 並びに737 の位相出力を含む)
上にある。従って、各トランスバータは2つのAC出力
接点804 (図12)を有する。
バス587 (図11の中点バスバー716 、726 並びに736
及びバスバー717 、727 並びに737 の位相出力を含む)
上にある。従って、各トランスバータは2つのAC出力
接点804 (図12)を有する。
【0037】バッテリーバス511 は、各トランスバータ
(図12の802 参照)に設置されている2次電力入力に
高電圧(200-300VDC)を供給する。トランスバータは、
制御回路585 がAC入力分配バス510 に電圧降下又は停
電が起きたことを検知したときには、このバスからの電
力を利用する。3つのバッテリー・充電器モジュ−ル55
0 、560 及び570 (それぞれ96VDC )は、バッテリー
転送ボックス580 の入力に凡そ 288VDC を供給するため
に直列に接続され、得られた電力は、トランスバータが
制御ボックス585 の指示により制御ライン586 上でバッ
テリー電力に割り込むときに、トランスバータに供給さ
れる。付加された3つのバッテリー・充電器モジュ−ル
551 、561 及び571 (それぞれ96VDC )は、これも直
列に接続されてバッテリーの主セットと並列に 288VDC
をバッテリー転送ボックス580 に供給し、故障許容冗長
即ち代替電力の二重化を行うようにしてもよい。
(図12の802 参照)に設置されている2次電力入力に
高電圧(200-300VDC)を供給する。トランスバータは、
制御回路585 がAC入力分配バス510 に電圧降下又は停
電が起きたことを検知したときには、このバスからの電
力を利用する。3つのバッテリー・充電器モジュ−ル55
0 、560 及び570 (それぞれ96VDC )は、バッテリー
転送ボックス580 の入力に凡そ 288VDC を供給するため
に直列に接続され、得られた電力は、トランスバータが
制御ボックス585 の指示により制御ライン586 上でバッ
テリー電力に割り込むときに、トランスバータに供給さ
れる。付加された3つのバッテリー・充電器モジュ−ル
551 、561 及び571 (それぞれ96VDC )は、これも直
列に接続されてバッテリーの主セットと並列に 288VDC
をバッテリー転送ボックス580 に供給し、故障許容冗長
即ち代替電力の二重化を行うようにしてもよい。
【0038】各バッテリー・充電器550 、551 、560 、
561 、570 及び571 は、直列に接続された8つのメンテ
ナンスフリーの12ボルト25アンペア時のバッテリー
を含むアーキテクチャにおいて標準化されている。それ
ぞれは、4直列バッテリーの2つの組を充電する電力係
数補正充電器と適当なモニタインターフェイス回路を有
する。3モジュ−ルが1組のバッテリーサポートを形成
する。バッテリーサポートの各組は、エネルギーを、2
0KVA UPSには凡そ7分間、又は10KVA UPSには
15分間供給する。実施例では、2組のバッテリーサポ
ートが、20KVA UPSに15分間までエネルギーを供
給できる。
561 、570 及び571 は、直列に接続された8つのメンテ
ナンスフリーの12ボルト25アンペア時のバッテリー
を含むアーキテクチャにおいて標準化されている。それ
ぞれは、4直列バッテリーの2つの組を充電する電力係
数補正充電器と適当なモニタインターフェイス回路を有
する。3モジュ−ルが1組のバッテリーサポートを形成
する。バッテリーサポートの各組は、エネルギーを、2
0KVA UPSには凡そ7分間、又は10KVA UPSには
15分間供給する。実施例では、2組のバッテリーサポ
ートが、20KVA UPSに15分間までエネルギーを供
給できる。
【0039】図示はされていないが、バッテリー転送ボ
ックス580 は、外部装置、例えば精密負荷のフロントエ
ンドとして設けられたトランスバータにDCを供給する
ための2次ポートを具えていてもよい。本発明における
アーキテクチャに対して標準化されておれば、バッテリ
ー転送ボックスは、システム構成内(図8及び9に図
示)で2組までのバッテリーを結合し、外部バッテリー
拡張キャビネット(図示せず)には、更に2組までのバ
ッテリーを結合できる。バッテリー転送ボックス580
は、フィルタ、サーキットブレーカ及び若干の装置を具
えていてもよく、制御回路585 からの制御信号によって
バッテリー電力に割り込むためのスイッチを具えていて
もよい。図10に示されているように、バッテリー転送
ボックス500は、プラットフォーム600 のUPSの前面
から取り外し可能にしてもよい。
ックス580 は、外部装置、例えば精密負荷のフロントエ
ンドとして設けられたトランスバータにDCを供給する
ための2次ポートを具えていてもよい。本発明における
アーキテクチャに対して標準化されておれば、バッテリ
ー転送ボックスは、システム構成内(図8及び9に図
示)で2組までのバッテリーを結合し、外部バッテリー
拡張キャビネット(図示せず)には、更に2組までのバ
ッテリーを結合できる。バッテリー転送ボックス580
は、フィルタ、サーキットブレーカ及び若干の装置を具
えていてもよく、制御回路585 からの制御信号によって
バッテリー電力に割り込むためのスイッチを具えていて
もよい。図10に示されているように、バッテリー転送
ボックス500は、プラットフォーム600 のUPSの前面
から取り外し可能にしてもよい。
【0040】メンテナンス用バイパススイッチ512 は、
サービス作業の間、手動でトランスバータをバイパスし
てAC入力500 をAC出力590 に接続する手段を具えて
いる。静的スイッチボックス513 は、過負荷状態が存在
するとき又はトランスバータに故障が生じたときに、ト
ランスバータアセンブリをバイパスするために用いられ
る。実施例では、静的スイッチボックス513 は6つのS
CR(代替として3つのSCRでもよい)で実現されて
おり、図10に示されているように、代替品との交換の
ためにUPSのプラットフォーム600 の前面から取り外
すことが可能である。
サービス作業の間、手動でトランスバータをバイパスし
てAC入力500 をAC出力590 に接続する手段を具えて
いる。静的スイッチボックス513 は、過負荷状態が存在
するとき又はトランスバータに故障が生じたときに、ト
ランスバータアセンブリをバイパスするために用いられ
る。実施例では、静的スイッチボックス513 は6つのS
CR(代替として3つのSCRでもよい)で実現されて
おり、図10に示されているように、代替品との交換の
ためにUPSのプラットフォーム600 の前面から取り外
すことが可能である。
【0041】図8に示された実施例では、制御ボックス
585 は、モニタ機能及びプリント回路ボードに搭載され
たモトローラ6800マイクロプロセッサを含むアナログ及
びディジタル回路を含めた制御装置を具えている。ボー
ドは、システム状態制御及びトランスバータアナログ制
御回路を含む。ボードは更に、どのサブアセンブリボッ
クスが故障したかを表示する診断回路を含む。電圧及び
電流をモニタし、報知し、計算する回路及びバッテリー
状態を決める回路も含んでいる。バイアスアセンブリ60
1 は、制御ボックス585 と組み合わせられており(図9
及び10)、バイアスモジュ−ルを含み、該バイアスモ
ジュ−ルはモニタ及び制御回路と相互接続・バイアスフ
ィルタモジュ−ルのための電圧を供給し、該相互接続・
バイアスフィルタモジュ−ルは1つの制御・モニタ接続
点及び付加バイアス供給フィルタとなっている。
585 は、モニタ機能及びプリント回路ボードに搭載され
たモトローラ6800マイクロプロセッサを含むアナログ及
びディジタル回路を含めた制御装置を具えている。ボー
ドは、システム状態制御及びトランスバータアナログ制
御回路を含む。ボードは更に、どのサブアセンブリボッ
クスが故障したかを表示する診断回路を含む。電圧及び
電流をモニタし、報知し、計算する回路及びバッテリー
状態を決める回路も含んでいる。バイアスアセンブリ60
1 は、制御ボックス585 と組み合わせられており(図9
及び10)、バイアスモジュ−ルを含み、該バイアスモ
ジュ−ルはモニタ及び制御回路と相互接続・バイアスフ
ィルタモジュ−ルのための電圧を供給し、該相互接続・
バイアスフィルタモジュ−ルは1つの制御・モニタ接続
点及び付加バイアス供給フィルタとなっている。
【0042】実際に図9のプラットフォーム即ちキャビ
ネットのドアの上に602 で示されているように、オペレ
ータ制御パネルは、取り外し可能のオン−オフスイッ
チ、EPOボタン、データを入力し且つ呼び出すための
キーパッド及び40文字8行のLCDディスプレイを含
む。
ネットのドアの上に602 で示されているように、オペレ
ータ制御パネルは、取り外し可能のオン−オフスイッ
チ、EPOボタン、データを入力し且つ呼び出すための
キーパッド及び40文字8行のLCDディスプレイを含
む。
【0043】独立UPSプラットフォームは、図9及び
10に示されている。プラットフォーム600 は、大型冷
蔵庫の大きさであり、キャビネットは幅1m、高さ1.7
m、奥行き0.87mである。キャビネットの上面は、シス
テム制御モジュ−ル585 及びバイアス供給装置601 のた
めのスペースである。オペレータ制御パネル602 のため
のスペースは、前面ドアのこの部分の直ぐ下に位置して
いる。前記のように、プラットフォームは、9つのトラ
ンスバータ520-522 、530-532 及び540-542 、6つのバ
ッテリー・充電器アセンブリ550 、551 、560 、561 、
570 及び571 、AC入力ボックス500 、静的スイッチボ
ックス513 、AC出力ボックス590 、及びバッテリー転
送ボックス580 を収容している。プラットフォームの背
面の電力バス構造の1実例は図11に示されている。
10に示されている。プラットフォーム600 は、大型冷
蔵庫の大きさであり、キャビネットは幅1m、高さ1.7
m、奥行き0.87mである。キャビネットの上面は、シス
テム制御モジュ−ル585 及びバイアス供給装置601 のた
めのスペースである。オペレータ制御パネル602 のため
のスペースは、前面ドアのこの部分の直ぐ下に位置して
いる。前記のように、プラットフォームは、9つのトラ
ンスバータ520-522 、530-532 及び540-542 、6つのバ
ッテリー・充電器アセンブリ550 、551 、560 、561 、
570 及び571 、AC入力ボックス500 、静的スイッチボ
ックス513 、AC出力ボックス590 、及びバッテリー転
送ボックス580 を収容している。プラットフォームの背
面の電力バス構造の1実例は図11に示されている。
【0044】前記のように、該プラットフォームは、こ
のアーキテクチャのモジュ−ルを適当に組み合わせて、
20KVA 3相UPS又は10KVA 3相UPSに、トラン
スバータ手段に冗長性を持たせ又は持たせずに、バッテ
リー冗長性即ちバッテリーを2倍にし又はせずに、利用
できる。該プラットフォームは単相UPSを提供するた
めにも利用できる。UPSの全ての機能が必要ではない
場合には、静的スイッチ513 は除外されてもよい。最初
に述べたように、もしDC接続線トランスバータモジュ
−ルが、コンピュ−タ又は他の精密負荷のためのフロン
トエンド電力供給装置に取って代わるとすれば、プラッ
トフォームは、バッテリー・充電器アセンブリ550 、55
1 、560 、561 、570 及び571 及びバッテリー転送ボッ
クス580のような他の適当なモジュ−ルを収容して利用
できる。
のアーキテクチャのモジュ−ルを適当に組み合わせて、
20KVA 3相UPS又は10KVA 3相UPSに、トラン
スバータ手段に冗長性を持たせ又は持たせずに、バッテ
リー冗長性即ちバッテリーを2倍にし又はせずに、利用
できる。該プラットフォームは単相UPSを提供するた
めにも利用できる。UPSの全ての機能が必要ではない
場合には、静的スイッチ513 は除外されてもよい。最初
に述べたように、もしDC接続線トランスバータモジュ
−ルが、コンピュ−タ又は他の精密負荷のためのフロン
トエンド電力供給装置に取って代わるとすれば、プラッ
トフォームは、バッテリー・充電器アセンブリ550 、55
1 、560 、561 、570 及び571 及びバッテリー転送ボッ
クス580のような他の適当なモジュ−ルを収容して利用
できる。
【0045】これまでの記述では、本発明の特別の実施
例に限られていた。しかしながら、本発明の利点の全て
或いは一部を達成しつつ、本発明に変形又は修飾を施し
得ることは明らかである。従って、このような全ての変
形又は修飾は、本発明の対象である。
例に限られていた。しかしながら、本発明の利点の全て
或いは一部を達成しつつ、本発明に変形又は修飾を施し
得ることは明らかである。従って、このような全ての変
形又は修飾は、本発明の対象である。
【図1】図1は、フロントエンドコンピュ−タ電力シス
テムの従来例を示す図である。
テムの従来例を示す図である。
【図2】図2は、メモリーシステムに対してバッテリー
バックアップを付加したフロントエンドコンピュ−タ電
力システムの従来例を示す図である。
バックアップを付加したフロントエンドコンピュ−タ電
力システムの従来例を示す図である。
【図3】図3は、コンピュ−タ負荷と共にUPSを示す
図である。
図である。
【図4】図4は、UPSの従来例を示す図である。
【図5】図5は、フロントエンドコンピュ−タ電力供給
装置の従来例と共にUPSの従来例を示す図である。
装置の従来例と共にUPSの従来例を示す図である。
【図6】図6は、フロントエンドコンピュ−タ電力供給
装置に用いられた本発明によるDC接続線の実施例を示
す図である。
装置に用いられた本発明によるDC接続線の実施例を示
す図である。
【図7】図7は、AC接続線トランスバータを機能的に
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図8】図8は、故障許容冗長性を持つ3相UPSとし
ての本発明の実施例を示すブロック図である。
ての本発明の実施例を示すブロック図である。
【図9】図9は、1つのキャビネットに構成したモジュ
−ルとしての本発明による3相UPSの実施例を示す図
である。
−ルとしての本発明による3相UPSの実施例を示す図
である。
【図10】図10は、1つのキャビネットに構成した本
発明による3相UPSの実施例を示す図である。
発明による3相UPSの実施例を示す図である。
【図11】図11は、1つのキャビネットにおける本発
明の3相UPSの実施例における電力バス構造を示す図
である。
明の3相UPSの実施例における電力バス構造を示す図
である。
【図12】図12は、トランスバータを示す図である。
120 コンピュ−タ又は精密負荷 235 整流器 240 バッテリースタック 320 DC−DCコンバータ 400 AC接続線トランスバータモジュ−ル 430 昇圧コンバータ 450 DC−DC絶縁コンバータ 480 DC−ACインバータ 500 AC入力サブアセンブリ 510 AC入力分配バス 511 バッテリーバス 512 メンテナンスバイパススイッチ 523 静的スイッチボックス 520、521、522、530、531、532、5
40、541、542トランスバータ 550、551、560、561、570、571 バ
ッテリー・充電器 580 バッテリー転送ボックス 585 制御回路 587 出力分配バス 590 AC出力 601 バイアスアセンブリ 602 オペレータ制御パネル 711、712、713、721、722、723、7
31、732、733垂直バスバー 716、726、736 中点バスバー 717、727、737 バスバー 802 バッテリー入力接点 803 AC入力接点 804 出力接点 805 制御接点
40、541、542トランスバータ 550、551、560、561、570、571 バ
ッテリー・充電器 580 バッテリー転送ボックス 585 制御回路 587 出力分配バス 590 AC出力 601 バイアスアセンブリ 602 オペレータ制御パネル 711、712、713、721、722、723、7
31、732、733垂直バスバー 716、726、736 中点バスバー 717、727、737 バスバー 802 バッテリー入力接点 803 AC入力接点 804 出力接点 805 制御接点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドン エル ドリンクウォーター アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 01741 カーライル フィスク ストリー ト 235
Claims (8)
- 【請求項1】 電力供給装置であって、 a)AC入力電力バス、DC入力電力バス及びDC出力
電力バス、 b)1又はそれ以上の実質的に同一の変換モジュ−ルで
あって、該モジュ−ルは入力及び出力端子を有し、(i)
ラックにスライド可能に搭載できるモジュ−ルハウジン
グを有し、該モジュ−ルハウジングは(ii)AC入力電力
バスに供給されるAC入力電力か又はDC入力電力バス
に供給されるDC入力電力のいずれかからDC出力電力
に変換する回路を含み、(iii) 該AC及びDC電力バス
にプラグで接続可能な変換モジュ−ル、 c)該変換モジュ−ルの1又はそれ以上にプラグで接続
可能な該AC入力電力バス及びDC入力電力バス、及び
該変換モジュ−ルの1又はそれ以上にプラグで接続可能
な該DC出力電力バス、 d)AC入力電力バスと該DC入力電力バスの両者が始
動したときは、該入力AC電力バスに優先選択的に接続
するように該変換モジュ−ルの各々を制御する手段、及
び e)該変換モジュ−ルの1又はそれ以上を収容するため
のラック手段を具備することを特徴とする電力供給装
置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の電力供給装置におい
て、該変換モジュ−ルは更に、該AC入力電力又は該D
C入力電力から変換された該DC電力をAC出力電力に
転換し、且つAC出力電力バスを具備することを特徴と
する電力供給装置。 - 【請求項3】 請求項1に記載の電力供給装置におい
て、該DC入力電力バスは、凡そ 200VDC より大きいバ
ッテリー電力によって供給され、更に変換モジュ−ル
は、それぞれ、該AC入力電力を調整するための電力係
数補正回路を具備することを特徴とする電力供給装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載の電力供給装置におい
て、該電力供給装置はハウジングを含み、且つ該DC入
力電力バスはバッテリー電力で供給され、更に該DC入
力電力バスは、 a)バッテリー電力を該DC入力電力バスに供給するた
めの1又はそれ以上の実質的に同一のバッテリーモジュ
−ルであって、それぞれのバッテリーモジュ−ルは、
(i) ラックにスライド可能に搭載できるバッテリーモジ
ュ−ルハウジングを有し、該バッテリーモジュ−ルハウ
ジングは(ii)1又はそれ以上のバッテリーを含み、更に
(iii) 該AC入力電力バスに供給されるAC電力を用い
て該バッテリーを充電するための回路を有するバッテリ
ーモジュ−ル、及び b)該バッテリーモジュ−ルの1又はそれ以上を収容す
るためのラック手段を具備することを特徴とする電力供
給装置。 - 【請求項5】 請求項4に記載の電力供給装置におい
て、 a)該AC入力電力がしきい値以下に下がったときはい
つでもDC入力電力を該バッテリーモジュ−ルから該D
C入力電力バスに移すためのバッテリー転送回路、及び b)該AC入力電力バスに供給される事業用AC電力を
調整するためのAC入力回路を具備することを特徴とす
る電力供給装置。 - 【請求項6】 請求項5に記載の電力供給装置におい
て、 a)過負荷状態又は変換モジュ−ルの故障が検知された
ときは、該変換モジュ−ルをバイパスするための静的な
スイッチ回路、及び b)サービスの際に該変換モジュ−ルを手動でバイパス
することができるメンテナンス用バイパススイッチ回路
を具備することを特徴とする電力供給装置。 - 【請求項7】 電力供給装置であって、 a)キャビネット、 b)各モジュ−ルがそのモジュ−ルに供給されるAC入
力電力かDC入力電力かいずれかをDC電力の1つのレ
ベルに変換し得る、実質的に同一の複数のモジュ−ルを
該キャビネットに搭載して接続する手段、 c)該キャビネットに搭載され接続された少なくとも1
つの該モジュ−ル、及び d)AC入力電力がしきい値以下に下がったときは、該
キャビネットに搭載され接続された該モジュ−ルが、該
レベルが1000ワット以上であるDC入力電力を選択する
ようにするための手段を具備することを特徴とする電力
供給装置。 - 【請求項8】 1つのキャビネットに収容された無停電
電力供給装置であって、 a)1又はそれ以上の実質的に同一の変換モジュ−ルで
あって、該モジュ−ルは、(i) ラックにスライド可能に
搭載できるモジュ−ルハウジングを有し、該モジュ−ル
ハウジングは(ii)AC入力電力バスに供給されるAC入
力電力か又はDC入力電力バスに供給されるDC入力電
力のいずれかをDC出力電力に変換する回路を含み、(i
ii) 該AC及びDC電力バスにプラグで接続可能な変換
モジュ−ル、 b)複数の該変換モジュ−ルにプラグで接続可能なAC
入力電力バス、 c)複数の該変換モジュ−ルにプラグで接続可能なDC
入力電力バス、 d)複数の該変換モジュ−ルを収容するためのラック手
段、 e)バッテリー電力を該DC入力電力バスに供給するた
めの1又はそれ以上の実質的に同一のバッテリーモジュ
−ルであって、それぞれのバッテリーモジュ−ルは、
(i) ラックにスライド可能に搭載できるバッテリーモジ
ュ−ルハウジングを有し、該バッテリーモジュ−ルハウ
ジングは(ii)1又はそれ以上のバッテリーを含み、更に
(iii) 該AC入力電力バスに供給されるAC電力を用い
て該バッテリーを充電するための回路を有するバッテリ
ーモジュ−ル、 f)複数の該バッテリーモジュ−ルを収容するためのラ
ック手段、 g)該AC入力電力がしきい値以下に下がったときはい
つでもDC入力電力を該バッテリーモジュ−ルから該D
C入力電力バスに移すためのバッテリー転送回路、 h)該AC入力電力バスに供給される事業用AC電力を
調整するためのAC入力回路、 i)過負荷状態又は変換モジュ−ルの故障が検知された
ときは、該変換モジュ−ルをバイパスするための静的な
スイッチング回路、 j)サービスの際に該変換モジュ−ルを手動でバイパス
することができるメンテナンス用バイパススイッチ回
路、及び k)該バッテリー転送回路及び該変換モジュ−ルを制御
するための制御回路を具備することを特徴とする電力供
給装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US89626092A | 1992-06-10 | 1992-06-10 | |
US07/896260 | 1992-06-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0698482A true JPH0698482A (ja) | 1994-04-08 |
Family
ID=25405906
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JP (1) | JPH0698482A (ja) |
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