JPWO2011135712A1 - 無停電電源装置とその使用方法、及びサーバシステム - Google Patents

無停電電源装置とその使用方法、及びサーバシステム Download PDF

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Abstract

【課題】無停電電源装置とその使用方法、及びサーバシステムにおいて、無停電電源装置の高性能化を図ること。【解決手段】第１の電極５３ａと第２の電極５３ｂとを備えた蓄電池５３と、バックアップの対象となる外部の電源線６０に蓄電池５３の放電電流Ieを出力する出力ケーブル３５と、第１の電極５３ａの電圧を外部に取り出す第１の接続部６１とを有する無停電電源装置１１による。【選択図】図２

Description

本発明は、無停電電源装置とその使用方法、及びサーバシステムに関する。
近年の情報通信技術の発展に伴い、インターネット接続やストレージに使用されるサーバシステムの役割がしだいに大きくなりつつある。
サーバシステムは、一つのラック内に電源ユニットとブレードサーバとを搭載してなる。このうち、電源ユニットは、データセンタの構内配線から電力の供給を受け、その電力をブレードサーバに供給するのに使用されるものであるが、データセンタにおいて停電が発生するとブレードサーバに電力を供給することができなくなる。
そのため、サーバシステムのラック内には、上記の電源ユニットの他に、UPS(Uninterruptible Power Supply )等の無停電電源装置が搭載されることがある。
無停電電源装置はバックアップ用の蓄電池を備えており、上記のようにデータセンタにおいて停電が発生してもその蓄電池から発生した電力がブレードサーバに供給され、停電が原因でブレードサーバの動作が停止するのを防止できる。
このように、無停電電源装置は、サーバシステムの電力をバックアップするように機能するものであるため、その性能を高めるのが好ましい。
特開平８−２０５５４号公報 特開２００７−２０２２４１号公報
無停電電源装置とその使用方法、及びサーバシステムにおいて、無停電電源装置の高性能化を図ることを目的とする。
以下の開示の一観点によれば、第１の電極と第２の電極とを備えた蓄電池と、バックアップの対象となる外部の電源線に前記蓄電池の放電電流を出力する出力部と、前記第１の電極の電圧を外部に取り出す第１の接続部とを有する無停電電源装置が提供される。
また、その開示の別の観点によれば、電源線と、前記電源線に電気的に接続されたサーバと、第１の電極と第２の電極とを備えた蓄電池と、前記電源線に前記蓄電池の放電電流を出力する出力部と、前記第１の電極に電気的に接続された第１の接続部とを備えた複数の無停電電源装置とを有し、複数の前記無停電電源装置の各々の前記第１の接続部同士を互いに電気的に接続したサーバシステムが提供される。
更に、その開示の他の観点によれば、バックアップの対象となる電源線に、第１の無停電電源装置の第１の蓄電池と第２の無停電電源装置の第２の蓄電池とを電気的に接続すると共に、前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池を電気的に並列に接続する無停電電源装置の使用方法が提供される。
図１は、第１実施形態に係るサーバシステムの外観図である。 図２は、第１実施形態に係る無停電電源装置の機能ブロック図である。 図３は、第１実施形態における無停電電源装置、電源ユニット、及びブレードサーバの接続例を示す模式図である。 図４（ａ）は第１実施形態に係る無停電電源装置を前面側から見た外観図であり、図４（ｂ）は第１実施形態に係る無停電電源装置を背面側から見た外観図である。 図５は、第１実施形態に係るサーバシステムのラックの内部構造を示す模式図である。 図６は、第１実施形態に係るサーバシステムのラックを前面側から見た模式図である。 図７は、第１実施形態に係るサーバシステムのラックに無停電電源装置を収容するときの上面図である。 図８は、第１実施形態に係るサーバシステムのラックの背面図である。 図９は、第１実施形態に係るサーバシステムで得られる利点について説明するための模式図である。 図１０は、第２実施形態に係る無停電電源装置とスイッチング制御部の機能ブロック図である。 図１１は、第２実施形態において、サーバシステムに無停電電源装置を新たに追加する場合の無停電電源装置の使用方法について示すフローチャートである。 図１２は、第２実施形態において、サーバシステムから無停電電源装置を取り外す場合の無停電電源装置の使用方法について示すフローチャートである。
（１）第１実施形態
図１は、本実施形態に係るサーバシステムの外観図である。
図１に示されるように、サーバシステム１はラック２を備えており、そのラック２内には複数の電源ユニット３とブレードサーバ５のほか、サーバシステム１内の電源をバックアップするための第１〜第１６の無停電電源装置１１〜１６が収容される。
各無停電電源装置１１〜１６には、LANケーブル１９を介してスイッチング制御部２０が接続される。スイッチング制御部２０は特に限定されない。本実施形態では、スイッチング制御部２０としてPC(Personal Computer)を使用する。
図２は、各無停電電源装置１１〜１６の機能ブロック図である。
各無停電電源装置１１〜１６は、降圧DC-DCコンバータ５１と、充放電コントローラ５２と、蓄電池５３と、昇圧DC-DCコンバータ５４とを備える。
このうち、降圧DC-DCコンバータ５１は、入力ケーブル３４を介して取り込まれたラック２内の直流電源線６０の電源電圧V0を降圧し、蓄電池５３の充電に適した第１の電圧V1を出力する。
電源電圧V0は特に限定されないが、本実施形態では電源電圧V0を約４００Vとする。
そして、昇圧DC-DCコンバータ５４は、蓄電池５３の第１の電圧V1を昇圧して、出力ケーブル３５を介して直流電源線６０に電源電圧V0を出力する。
蓄電池５３は、例えば、所定の電力量を供給するために複数のリチウムイオン電池を直列又は並列に接続したモジュールである。このモジュールの正極端子として機能する第１の電極５３ａの第１の電圧V1は、特に限定されないが、例えば３６V〜４９．２V程度である。この電圧は、電圧値が３V〜４．１Vの電池を１２個直列に接続した場合の電圧である。
なお、蓄電池５３の負極として機能する第２の電極５３ｂは、本実施形態では接地電位とするため、当該第２の電極５３ｂの電圧である第２の電圧V2は常に０Vである。
上記した第１の電極５３ａと第２の電極５３ｂの各々には、上記の第１の電圧V1と第２の電圧V2のそれぞれを無停電電源装置１１〜１６の外部に取り出すための第１の接続部６１と第２の接続部６２が設けられる。
各接続部６１、６２の形態は特に限定されない。本実施形態では、これらの接続部６１、６２としてコネクタを採用する。なお、図２は、各要素の接続関係を示す機能ブロック図であって見易さを優先しているため、後述のように実際には各接続部６１、６２は図２とは異なる位置に設けられる。
更に、第１の電極５３ａと第１の接続部６１との間には第１のスイッチ５５が設けられ、第２の電極５３ｂと第２の接続部６２との間には第２のスイッチ５６が設けられる。
スイッチ５５、５６の開閉動作は、LANケーブル１９を介してスイッチング制御部２０によって行われる。
各無停電電源装置１１〜１６が動作中のときは、スイッチング制御部２０の制御下においてこれらのスイッチ５５、５６は常にオン状態となる。これにより、第１の端子５３ａと第１の接続部６１とが第１のスイッチ５５により電気的に接続されると共に、第２の接続端子５３ｂと第２の接続部６２とが第２のスイッチ５６により電気的に接続される。
なお、各スイッチ５５、５６は、交換のために各無停電電源装置１１〜１６をサーバシステム１から取り外したり、サーバシステム１に新規の無停電電源装置を追加したりするときにオフ状態となるが、これについては第２実施形態で説明する。
充放電コントローラ５２は、電源電圧監視部６３、電流制御部６４、演算・通信部６５、及び電池電圧監視部６６を備える。
このうち、電流制御部６４は、その機能により充電制御部６４ａと放電制御部６４ｂとに分けることができる。
充電制御部６４ａは、第１の電極５３ａに入る蓄電池５３の充電電流Icを流すように機能する。そして、放電制御部６４ｂは、第１の電極５３ａから出た蓄電池５３の放電電流Ieを流すように機能する。
実使用下においては、電流制御部６４は、充電電流Icのみを選択的に流す充電モードと、放電電流Ieのみを選択的に流す充電モードのいずれか一方の状態にある。
このうち、充電モードでは、直流電源線６０から蓄電池５３に充電電流Icが供給され、これにより蓄電池５３が充電される。
また、放電モードでは、蓄電池５３で発生した放電電流Ieが、出力部として供される出力ケーブル３５に供給される。そして、その出力ケーブル３５から直流電源線６０に放電電流Ieが供給され、直流電源線６０の電力を蓄電池５３でバックアップすることができる。
一方、電源電圧監視部６３は、演算・通信部６５に対して、直流電源線６０の電圧V0の電圧値を含む電源電圧情報SEを出力する。そして、電池電圧監視部６６は、演算・通信部６５に対して、蓄電池５３の第１の電圧V1の電圧値を含む電池電圧情報SVを出力する。
演算・通信部６５は、これらの情報SE、SVを受けて、電流制御部６４に対して、既述の充電モードと放電モードのどちらで運転すべきかを制御信号SSにより命令する。
例えば、電源電圧情報SEによって直流電源線６０の電源電圧V0が基準電圧VT以下に低下したことが判明したときは、演算・通信部６５は、直流電源線６０をバックアップする必要があると判断し、電流制御部６４に対して放電モードで運転するよう命令する。
なお、バックアップをするか否かの判断の基準となる直流電源線６０の基準電圧VTは、例えば３８０Vである。
一方、電源電圧情報SEによって直流電源線６０の電源電圧V0が基準電圧VTを回復したことが判明したときは、演算・通信部６５は、直流電源線６０をバックアップする必要がないと判断し、電流制御部６４に対して充電モードで運転するよう命令する。
充電池５３がリチウムイオン電池の場合、充電モード時における充電電流Icの大きさは充電制御部６４ａによって充電に適した０．２Ｃ程度（Ｃは放電率）の定電流に設定される。
また、充電モードにおいては、充電制御部６４ａが電池電圧監視部６６を介して第１の電圧V1を監視している。そして、第１の電圧V1がリチウムイオン電池の充電上限電圧である４９．２Vとなっていることを充電制御部６４ａが検出したとき、充電制御部６４ａの出力電圧は４９．２Vの定電圧に設定される。この状態で予め定められた定電圧充電時間、例えば１時間が経過したとき、充電制御部６４ａは蓄電池５３の充電を終了する。
更に、演算・通信部６５は、上記のLANケーブル１９を介してスイッチング制御部２０電気的に接続される。スイッチング制御部２０と演算・通信部６５との通信内容や、演算部２０の作業内容については、後述の第２実施形態で説明する。
図３は、サーバシステム１における無停電電源装置１１〜１６、電源ユニット３、及びブレードサーバ５の接続例を示す模式図である。なお、図３では、図の簡略化のために、直流電源線６０に接続された第３〜第６の無停電電源装置１３〜１６は省略してある。
図３に示すように、サーバシステム１は、データセンタの構内の交流電源ACに接続されて動作する。交流電源ACの定格周波数は、例えば５０Hz又は６０Hzであり、その電圧値は１００V又は２００Vである。
電源ユニット３は、上記の交流電源ACの交流電圧を直流電圧に変換するためのAC-DCコンバータ７１と、電力合成部７２と、降圧DC-DCコンバータ７３とを有する。
電力合成部７２は、AC-DCコンバータ７１から出力される出力電力を調節することにより、直流電源線６０の電圧を電源電圧V0に維持するように機能する。
また、降圧DC-DCコンバータ７３は、電源電圧V0を１２V程度の第３の電圧V3に降圧し、それをブレードサーバ５に駆動電圧として供給する。
一つのブレードサーバ５は、二つの電源ユニット３から第３の電圧V3の供給を受け、演算やストレージ等の所定の作業を実行する。
なお、電源ユニット３は、二つが対となって使用され、それら二つで６個のブレードサーバ５に第３の電圧V3を供給することができる。
また、サーバシステム１には、第１の配線４１と第２の配線４２が設けられる。
このうち、第１の配線４１は、各無停電電源装置１１〜１６の各々の第１の接続部６１に電気的に接続される。そして、第２の配線４１は、第１及び第２の無停電電源装置１１、１２の各々の第２の接続部６２に電気的に接続される。
このように各配線４１、４２を設けることで、本実施形態では、各スイッチ５５、５６がオン状態のときに複数の無停電電源装置１１〜１６の各々の蓄電池５３が電気的に並列に接続されることになる。
図４（ａ）は、各無停電電源装置１１〜１６を前面側から見た外観図である。
各無停電電源装置１１〜１６の前面には、冷却用のエアーが引き込まれる吸気孔２３と、各無停電電源装置１１〜１６の動作状態を示す情報表示部２４とが設けられる。
一方、図４（ｂ）は、各無停電電源装置１１〜１６を背面側から見た外観図である。
各無停電電源装置１１〜１６の背面には、冷却に使用したエアーが排気される排気孔２６と、LANケーブル１９（図１参照）の差込口２７とが設けられる。
更に、その背面には、電源電圧V0を取り込むための入力ケーブル３４と、電源電圧V0をバックアップするための電圧を出力する出力部として供せられる出力ケーブル３５の他に、上記した第１及び第２の接続部６１、６２が突出して設けられる。
図５は、ラック２の内部構造を示す模式図である。
図５に示されるように、ラック２の内壁には、柱４３に支持されて水平方向に延在する金属性の複数のガイドレール２９と、鉛直方向に延在する第１の配線４１及び第２の配線４２とが設けられる。
各無停電電源装置１１〜１６は、ラック２への収容時に手動でガイドレール２９上を摺動し、ガイドレール２９によってラック２の内側に案内される。
一方、第１の配線４１と第２の配線４２は、図３を参照して説明したように、各無停電電源装置１１〜１６内の蓄電池５３を並列に接続するのに使用される。
図６は、ラック２を前面側から見た模式図である。
図６に示されるように、第１の配線４１には、上記した各無停電電源装置１１〜１６の各々の第１の接続部６１（図４（ｂ）参照）に嵌合する複数の第１の嵌合部４１ａが設けられる。同様に、第２の配線４２には、各無停電電源装置１１〜１６の各々の第２の接続部６２に嵌合する複数の第２の嵌合部４２ａが設けられる。
各嵌合部４１ａ、４２ａの形態は特に限定されないが、本実施形態ではこれらの嵌合部４１ａ、４１ｂとしてコネクタ受容孔を採用する。
図７は、ラック２に各無停電電源装置１１〜１６を収容するときの上面図である。
図７に示すように、ガイドレール２９に沿って各無停電電源装置１１〜１６をラック２に収容すると、最終的には第１及び第２の接続部６１、６２が第１及び第２の嵌合部４１ａ、４２ａの各々に嵌合する。
これにより、第１及び第２の接続部６１、６２がそれぞれ第１及び第２の嵌合部４１ａ、４２ａと電気的に接続され、図３のように複数の無停電電源装置１１〜１６の各々の蓄電池５３を配線４１、４２によって並列に接続することができる。
図８は、ラック２の背面図である。
図８に示すように、第３の無停電電源装置１３の入力ケーブル３４と出力ケーブル３５は電源ユニット３に接続される。なお、図が煩雑になるので図８では省略しているが、残りの無停電電源装置１１、１２、１４〜１６の各ケーブル３４、３５も電源ユニット３に接続される。
これにより、各無停電電源装置１１〜１６と電源ユニット３とを図３に説明したような態様で接続することができ、各無停電電源装置１１〜１６によりラック２内の直流電源線６０のバックアップを行うことができる。
上記した本実施形態によれば、図３を参照して説明したように、第１の無停電電源装置１１、１２の各々の蓄電池５３が配線４１、４２を介して互いに並列に接続される。
図９は、これにより得られる利点について説明するための模式図である。
図９に示されるように、本実施形態では、バックアップの対象となる直流電源線６０に複数の無停電電源装置１１、１２を設けることにより当該直流電源線６０の冗長化を図る。
このとき、第１の無停電電源装置１１の充放電コントローラ５２が正常であれば、その充放電コントローラ５２を介して第１の無停電電源装置１１の蓄電池５３の放電電流Ieを直流電源線６０に供給することができる。
しかし、第１の無停電電源装置１１の充放電コントローラ５２が故障した場合には、第１の無停電電源装置１１の蓄電池５３が正常であっても、その蓄電池５３の放電電流Ieを第１の無停電電源装置１１の充放電コントローラ５２を通じて取り出せなくなる。
このような場合であっても、本実施形態では複数の蓄電池５３を並列に接続するので、第１の無停電電源装置１１の蓄電池５３の放電電流Ieが、第１の配線４１を介して故障していない第２の無停電電源装置１２に供給される。そして、その第２の無停電電源装置１２の正常な充放電コントローラ５２を介して、直流電源線６０に第１の無停電電源装置１１の蓄電池の放電電流Ieを供給することができる。
これにより、複数の無停電電源装置１１〜１６のいずれかの充放電コントローラ５２が故障しても、故障していない蓄電池５３の電力供給能力を活かして、十分な電力で直流電源線６０のバックアップを行うことができる。
（２）第２実施形態
本実施形態では、第１実施形態で説明した無停電電源装置のサーバシステムへの脱着方法について説明する。
脱着に際しては、脱着の対象となる無停電電源装置の各スイッチ５５、５６を、スイッチング制御部２０により以下のように制御する。
図１０は、各無停電電源装置１１〜１６とスイッチング制御部２０の機能ブロック図である。なお、これらの図において、第１実施形態で説明したのと同じ要素には第１実施形態と同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
スイッチング制御部２０は、通信部８１とCPU(Central Processing Unit)等の演算部７９とを有する。このうち、演算部７９は、その機能によりスイッチ指示部８２と電圧比較部８３とに分けることができる。
通信部８１は、LANケーブル１９（図１参照）を介して、各無停電電源装置１１〜１６の演算・通信部６５と通信を行う。通信に際して、演算・通信部６５は、電池電圧監視部６６（図２参照）から受けた電池電圧情報SVを通信部８１に出力する。第１実施形態で説明したように、電池電圧情報SVには、各無停電電源装置１１〜１６が備える蓄電池５３の第１の電圧V1の電圧値が含まれる。
なお、電池電圧情報SVには、それが複数の無停電電源装置１１〜１６のどれから出力されたものかを識別するための装置識別情報も含まれており、その装置識別情報に基づいて通信部８１は電池電圧情報SVの出所を特定することができる。
電圧比較部８３は、電池電圧情報SVに含まれる第１の電圧V1の電圧値に基づいて、任意の二つの無停電電源装置における第１の電圧V1同士を比較することにより、これら二つの無停電電源装置の各々の蓄電池５３の電圧差ΔVを算出する。
例えば、第１の無停電電源装置１１と第２の無停電電源装置１２の各々の第１の電圧V1同士が比較され、これらの電圧V1の差で定義される電圧差ΔVが算出される。
なお、第１の電圧V1の比較の対象となる装置は第１の無停電電源装置１１と第２の無停電電源装置１２に限定されない。
例えば、第３〜第６の無停電電源装置１３〜１６のいずれか一つと第１の無停電電源装置１１において第１の電圧V1を比較してもよい。更に、第２〜第６の無停電電源装置１２〜１６の各々の第１の電圧V1の平均値を、第１の無停電電源装置１１の第１の電圧V1と比較してもよい。
そして、このような比較結果に基づいて、電圧比較部８３は、任意の二つの無停電電源装置の蓄電池５３の電圧差ΔVを含む電圧比較情報SCをスイッチ指示部８２に通知する。
スイッチ指示部８２は、電圧比較情報SCに基づいて、第１のスイッチ５５と第２のスイッチ５６のスイッチング信号SWを通信部８１に出力する。
そのスイッチング信号SWは、通信部８１を介して各無停電電源装置１１〜１６に出力され、これにより各無停電電源装置１１〜１６のスイッチ５５、５６の開閉が制御される。
なお、本例では、スイッチング制御部２０としてPCを用いたが、複数のブレードサーバ５のいずれかにこのようなスイッチング制御部２０の機能を持たせてもよい。
次に、スイッチング信号SWを利用した各スイッチ５５、５６の開閉動作について、サーバシステム１に新しく無停電電源装置を増設する場合と、サーバシステム１から無停電電源装置を取り外す場合に分けて説明する。
（ｉ）サーバシステム１に無停電電源装置を新たに追加する場合
図１１は、サーバシステム１に無停電電源装置を新たに追加する場合の無停電電源装置の使用方法について示すフローチャートである。
本例は、サーバシステム１から故障した無停電電源装置を取り外した後に、新しい無停電電源装置を追加する場合に有用である。
以下では、複数の無停電電源装置１１〜１６のうち、第１の無停電電源装置１１を追加する場合について説明するが、残りの無停電電源装置１２〜１６を追加する場合についても同様の方法が採用される。
最初のステップＰ１では、第１の無停電電源装置１１の各スイッチ５５、５６が開いた状態で、第１の無停電電源装置１１の入力ケーブル３４と出力ケーブル３５を電源ユニット３（図１参照）に接続する。
これにより、サーバシステム１の内部において、各ケーブル３４、３５を介して直流電源線６０に第１の無停電電源装置１１が電気的に接続される。
なお、この段階では、各スイッチ５５、５６は開いた状態なので、第１の無停電電源装置１１と第２の無停電電源装置１２の各々の蓄電池５３は互いに電気的に分離した状態となっている。
また、これと共に、第１の無停電電源装置１１の背面にLANケーブル１９（図１参照）を差し込む。これにより、スイッチング制御部２０（図１０参照）は、LANケーブル１９を介して第１の無停電電源装置１１の電池電圧情報SVを取得することができる。
次いで、ステップＰ２に移り、スイッチング制御部２０の電圧比較部８３が、第１の無停電電源装置１１と第２の無停電電源装置１２のそれぞれの蓄電池５３の電圧差ΔVを算出し、その電圧差ΔVが所定値VTHよりも小さいかどうかを判断する。
なお、本例における電圧差ΔVは、第２の無停電電源装置１２における第１の電圧V1から第１の無停電電源装置１１における第１の電圧V1を引いた値を言う。第２の無停電電源装置１２における第１の電圧V1は第１の無停電電源装置１１の第１の接続部６１に印加されているので、上記の電圧差ΔVは、第１の無停電電源装置１１の第１の接続部６１と充電池５３の正極との電圧差に等しい。
ここで、蓄電池５３の電圧差ΔVが上記の所定値VTHよりも大きいと判断されたときは、第１の無停電電源装置１１における蓄電池５３が、第２の無停電電源装置１２における蓄電池５３と比較して充電不足であるということになる。
そのため、この状態で第１の無停電電源装置１１の各スイッチ５５、５６をオン状態にすると、第２の無停電電源装置１２の蓄電池５３から電圧の低い第１の無停電電源装置１１の蓄電池５３に電流が過剰に供給されてしまう。こうなると、過剰な電流によって第１の無停電電源装置１１の蓄電池５３や充放電コントローラ５２が発熱し、これらが破損する危険性が高まる。
そこで、ステップＰ２において電圧差ΔVが上記の所定値VTH以上であると判断された場合には、ステップＰ６に移り、スイッチ指示部８２の制御下で各スイッチ５５、５６をオフ状態にしたまま、第１の無停電電源装置１１の蓄電池５３を充電する。
この充電は、充放電コントローラ５２を充電モードにし、直流電源線６０から第１の無停電電源装置１１の蓄電池５３に充電電流Icを供給することにより行われる。
そして、所定時間が経過した後に再びステップＰ２を行い、当該ステップＰ２において上記の電圧差ΔVが所定値VTHよりも小さいと判断したらステップＰ３に移行し、第１の無停電電源装置１１の蓄電池５３の充電を終了する。
なお、上記の所定値VTHは特に限定されないが、例えば数１０mV程度である。また、場合によっては、ステップＰ２において、上記の所定値VTHを用いるのではなく、各無停電電源装置１１、１２の各々の蓄電池５３の第１の電圧V1が等しいときにステップＰ３に移り、そうでないときにステップＰ６に移るようにしてもよい。
次に、ステップＰ４に移り、スイッチング制御部２０が第１の無停電電源装置１１に対してスイッチング信号SWを出力することにより、第１の無停電電源装置１１の各スイッチ５５、５６をオン状態にする。
このように各スイッチ５５、５６をオン状態にしても、ステップＰ２、Ｐ６を経たことで第１の無停電電源装置１１の蓄電池５３の充電不足が解消されているので、当該蓄電池５３に第２の無停電電源装置１２の蓄電池５３から過剰な電流が供給されることがない。
また、各スイッチ５５、５６がオン状態になることで、第１の無停電電源装置１１と第２の無停電電源装置１２の各々の蓄電池５３が、第１の配線４１と第２の配線４２を介して並列に接続されることになる。
次いで、ステップＰ５に移り、第１の無停電電源装置１１の充放電コントローラ５２を放電モードにする。これにより、第１の無停電電源装置１１の蓄電池５３から直流電源線６０に放電電流Ieが供給され、第１の無停電電源装置１１による直流電源線６０のバックアップが開始される。
以上により、本例に係る無停電電源装置の使用方法の基本ステップを終了する。
この例では、新しく取り付ける第１の無停電電源装置１１の蓄電池５３が充電不足のとき、ステップＰ６においてその蓄電池５３を充電した後に、ステップＰ４において第１の無停電電源装置１１と第２の無停電電源装置１２の各々の充電池５３を並列接続する。
よって、第１の無停電電源装置１１の充電不足の蓄電池５３に、第２の無停電電源装置１２の蓄電池５３から過大な電流が供給されるのを防ぐことができ、過大電流によって第１の無停電電源装置１１の蓄電池５３が故障する危険性を低減できる。
（ｉｉ）サーバシステム１から無停電電源装置を取り外す場合
図１２は、サーバシステム１から無停電電源装置を取り外す場合の無停電電源装置の使用方法について示すフローチャートである。
本例は、サーバシステム１から故障した無停電電源装置を交換のために取り外す場合に有用である。
以下では、複数の無停電電源装置１１〜１６のうち、第１の無停電電源装置１１を取り外す場合について説明するが、残りの無停電電源装置１２〜１６を取り外す場合についても同様の方法が採用される。
まず、図１２のステップＰ１０において、取り外しの対象となる第１の無停電電源装置１１の第１のスイッチ５５と第２のスイッチ５６をオフ状態にする。本ステップは、既述のスイッチング制御部２０（図１０参照）が第１の無停電電源装置１１に対してスイッチング信号SWを出力することにより行われる。
これにより、第１の無停電電源装置１１の蓄電池５３が、第２の無停電電源装置１２の蓄電池５３から電気的に分離されることになる。
次に、ステップＰ１１において、作業者が電源ユニット３（図１参照）から入力ケーブル３４と出力ケーブル３５とを引き抜いて直流電源線６０と第１の無停電電源装置１１との電気的な接続を解消する。
その後、ガイドレール２９（図５参照）に沿って第１の無停電電源装置１１をラック２の外に移動させることにより、図７に示した各接続部６１、６２と嵌合部４１ａ、４２ａとの接続状態を解消して、サーバシステム１から第１の無停電電源装置１１を取り外す。
以上により、第１の無停電電源装置１１の取り外し作業が終了する。
本例によれば、該第１の無停電電源装置１１の蓄電池５３を第２の無停電電源装置１２の蓄電池５３から電気的に分離させるだけで、第１の無停電電源装置１１の取り外しを簡単に行うことができる。

Claims (20)

  1. 第１の電極と第２の電極とを備えた蓄電池と、
    バックアップの対象となる外部の電源線に前記蓄電池の放電電流を出力する出力部と、
    前記第１の電極の電圧を外部に取り出す第１の接続部と、
    を有することを特徴とする無停電電源装置。
  2. 前記第１の電極と前記第１の接続部との間に第１のスイッチが設けられ、
    前記第１のスイッチが、前記第１の接続部と前記第１の電極との電圧差が所定値以上のときにオフ状態となり、前記電圧差が所定値よりも小さいときにオン状態になることを特徴とする請求項１に記載の無停電電源装置。
  3. 前記第１の電極を出入りする充電電流と前記放電電流のいずれか一方を選択的に流すと共に、前記出力部に前記放電電流を供給する電流制御部を更に有し、
    前記第１のスイッチがオフ状態のとき、前記電流制御部が前記充電電流を流すことにより、前記蓄電池が充電されることを特徴とする請求項２に記載の無停電電源装置。
  4. 前記蓄電池の前記第２の電極に電気的に接続され、該第２の電極の電圧を外部に取り出す第２の接続部が更に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の無停電電源装置。
  5. 前記第２の電極と前記第２の接続部との間に第２のスイッチが設けられ、
    前記第２のスイッチが、前記第１の接続部と前記第１の電極との電圧差が所定値以上のときにオフ状態となり、前記電圧差が所定値よりも小さいときにオン状態になることを特徴とする請求項１に記載の無停電電源装置。
  6. 前記第１の電極は前記蓄電池の正極であり、
    前記第２の電極は前記蓄電池の負極であることを特徴とする請求項１に記載の無停電電源装置。
  7. 電源線と、
    前記電源線に電気的に接続されたサーバと、
    第１の電極と第２の電極とを備えた蓄電池と、前記電源線に前記蓄電池の放電電流を出力する出力部と、前記第１の電極に電気的に接続された第１の接続部とを備えた複数の無停電電源装置とを有し、
    複数の前記無停電電源装置の各々の前記第１の接続部同士を互いに電気的に接続したことを特徴とするサーバシステム。
  8. 前記電源線、前記サーバ、及び複数の前記無停電電源装置を収容するラックを更に有し、
    前記ラックの内壁に、複数の前記無停電電源装置の前記第１の接続部の各々に電気的に接続された第１の配線が設けられたことを特徴とする請求項７に記載のサーバシステム。
  9. 前記第１の配線に、前記第１の接続部が嵌合する第１の嵌合部が設けられ、
    前記第１の接続部と前記第１の嵌合部とが嵌合することにより、前記第１の接続部と前記第１の配線とが電気的に接続することを特徴とする請求項８に記載のサーバシステム。
  10. 前記ラックの内壁に、前記無停電電源装置を前記ラックの内側に案内するガイドが設けられ、
    前記ガイドに沿って前記ラックの内側に前記無停電電源装置を収容するときに、前記第１の接続部と前記第１の嵌合部とが嵌合することを特徴とする請求項９に記載のサーバシステム。
  11. 複数の前記無停電電源装置の各々の内部に、前記第１の電極と前記第１の接続部とを電気的に接続する第１のスイッチが設けられ、
    前記第１のスイッチが、前記第１の接続部と前記第１の電極との電圧差が所定値以上のときにオフ状態となり、前記電圧差が所定値よりも小さいときにオン状態になることを特徴とする請求項７に記載のサーバシステム。
  12. 複数の前記無停電電源装置の各々の内部に、前記第１の電極を出入りする充電電流と前記放電電流のいずれか一方を選択的に流すと共に、前記出力部に前記放電電流を供給する電流制御部が設けられ、
    前記第１のスイッチがオフ状態のとき、前記電流制御部が前記充電電流を流すことにより、前記蓄電池が充電されることを特徴とする請求項１１に記載のサーバシステム。
  13. 前記第１のスイッチの開閉を制御するスイッチング制御部を更に有することを特徴とする請求項１１に記載のサーバシステム。
  14. 複数の前記無停電電源装置の各々に、前記蓄電池の前記第２の電極に電気的に接続された第２の接続部が設けられ、
    複数の前記無停電電源装置の各々の前記第２の接続部同士を互いに電気的に接続したことを特徴とする請求項７に記載のサーバシステム。
  15. 前記電源線、前記サーバ、及び複数の前記無停電電源装置を収容するラックを更に有し、
    前記ラックの内壁に、複数の前記無停電電源装置の前記第２の接続部の各々に電気的に接続された第２の配線が設けられたことを特徴とする請求項１４に記載のサーバシステム。
  16. 前記第２の配線に、前記第２の接続部が嵌合する第２の嵌合部が設けられ、
    前記第２の接続部と前記第２の嵌合部とが嵌合することにより、前記第２の接続部と前記第２の配線とが電気的に接続することを特徴とする請求項１５に記載のサーバシステム。
  17. バックアップの対象となる電源線に、第１の無停電電源装置の第１の蓄電池と第２の無停電電源装置の第２の蓄電池とを電気的に接続すると共に、前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池を電気的に並列に接続することを特徴とする無停電電源装置の使用方法。
  18. 前記電源線に前記第１の無停電電源装置を電気的に接続するとき、
    前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池が電気的に分離した状態で、前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池との電圧差が所定値よりも小さいかどうかを判断し、
    前記電圧差が前記所定値以上であると判断した場合、前記電源線から前記第１の蓄電池に充電電流を供給することにより該第１の蓄電池を充電し、
    前記充電によって前記電圧差が前記所定値よりも小さくなったときに、前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池を電気的に並列に接続することを特徴とする請求項１７に記載の無停電電源装置の使用方法。
  19. 前記電源線から前記第１の無停電電源装置を取り外すとき、該取り外しに先立って前記第１の蓄電池を前記第２の蓄電池から電気的に分離させることを特徴とする請求項１７に記載の無停電電源装置の使用方法。
  20. 前記電源線と前記第１の蓄電池との間に、該第１の充電池を出入りする充電電流と放電電流のいずれか一方を選択的に流すと共に、前記電源線に前記放電電流を供給する電流制御部を設けることを特徴とする請求項１７に記載の無停電電源装置の使用方法。
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