TW201716915A - 電源裝置 - Google Patents
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Abstract
提供一種電源裝置,其係可以進行保護以使在從收納電源單元(20)或電池單元(30)之收納室拔出該些單元之狀態下,即使人手或工具等插入至該收納室,該些也不會誤觸其深處之連接導體單元的端子。一種供電直流電力之電源裝置,具備:收容構成該電源裝置之電源單元或電池單元的架子;為了在該架子內以能夠插拔的方式收納上述電源單元或電池單元而被區隔岀的收納室;在上述收納室之背面,以能與設置在收納於該收納室中之上述電源單元或電池單元之輸出端子電性連接之方式與該輸出端子相對向配置的導體部,上述收納室具備因應上述電源單元或電池單元之插拔而開關上述收納室的收納室遮蔽機構。
Description
該發明係關於構成對設置在例如資料中心的伺服器系統供給直流電力之無停電電源裝置等之電源裝置。
圖19係表示專利文獻1所示之以往的一般伺服器系統用電源系統的概略構成。
該電源系統具備被連接於交流400V之系統電源3之無停電電源裝置1,和使從該無停電電源裝置1被輸出之交流電力之電壓絕緣而進行轉換的變壓器2。
無停電電源裝置1具備電池1a、AC/DC轉換器1b、DC/AC轉換器1c。該電池1a係藉由將來自系統電源3之交流電力轉換成直流電力之AC/DC轉換器1b而被充電。而且,從AC/DC轉換器1b被輸出之直流電力,或從電池1a被放電之直流電力藉由DC/AC轉換器1c被轉換成交流400V之交流電力而被輸出。
從DC/AC轉換器1c被輸出之400V之交流電力藉由變壓器2被轉換成200V或是100V之交流電力。
而且,被轉換成200V或100V之交流電力的交流電力藉由以伺服器系統4內之AC/DC轉換器5a和DC/DC轉換器5b所構成之電源裝置5被轉換成低電壓(12V)之直流電力。該12V之直流電力被供給至成為負載之複數台的伺服器4a~4n。伺服器系統內之個別的伺服器4a~4n以12V之直流電力進行動作。
複數台之伺服器4a~4n以規定數量被收納在各伺服器機櫃而形成伺服器系統。電源裝置5對應於各伺服器系統而被設置。而且,電力轉換器5被一體收納於收納有各伺服器之伺服器機櫃。
但是,在如此之電源系統中,藉由AC/DC轉換器1b、DC/AC轉換器1C、AC/DC轉換器5a、DC/DC轉換器5b等之多段的轉換器,進行電力轉換。因此,全體之電力轉換效率下降。於是,提案有如圖20及圖21所示之直流電力供給用之電源系統。
如圖20所示之電源系統係將從無停電電源裝置1之AC/DC轉換器1b被輸出之高壓電(400V)之直流電力經由直流用配電機器2a供電至伺服器系統4。而且,該高電壓(400V)之直流電力藉由伺服器系統4內之DC/DC轉換器5d被轉換至12V之低電壓之直流電力。該電源系統被稱為高電壓直流供電系統(HVDC)。
再者,在圖21所示之電源系統中,無停電電源裝置1更具備有DC/DC轉換器1d。從AC/DC轉換器1b被輸出之高電壓(400V)之直流電力藉由DC/DC轉換
器1d被轉換成低電壓(48V)之直流電力。該低電壓(48V)之直流電力經由直流用配電機器2a被供電至伺服器系統4。該低電壓(48V)之直流電力藉由伺服器系統4內之DC/DC轉換器5e,轉換成更低電壓(12V)之直流電力而被供電至伺服器4a~4n。該電源系統被稱為低電壓直流供電系統。
如此的圖20及圖21之進行直流供電的電源系統因電力轉換段數少,故可以提高電力轉換效率。
但是,在進行圖20所示之高電壓直流供電之電源系統中,需要用以斷路高電壓之直流電力的斷路器以作為直流配電用斷路器2a。能夠斷路高電壓之直流電力的斷路器不僅大形,也必須有對直流高電壓(DC400V)配電的觸電對策。
另外,圖21之電源系統因處理低電壓之直流大電流,故在配電線等之導體有損失或發熱變大之問題。
再者,在圖19所示之電源系統中,於資料中心集中配置數百kW以上之大容量且大形之無停電電源裝置1。因此,設置在資料中心之無停電電源裝置之設置空間變大。而且,當在無停電電源裝置1產生故障時,所有之伺服器停止,有系統全體之可靠性下降之問題。
為了解決如此以往之電源系統所具有之問題點,在專利文獻1提案有圖22所示之電源系統。
圖22所示之電源系統係將從交流之系統電源3所供給之200V之交流電力直接供給至伺服器系統4
者。在各伺服器系統4之伺服器機櫃40收納有無停電電源裝置10和複數之伺服器4a~4n。無停電電源裝置10係藉由電源單元20和電池單元30而被構成。電源單元20之電源電路部21具備將從系統電源3所供給之交流電力轉換成直流電力之AC/DC轉換器22,和將該AC/DC轉換器22之輸出的略200V之直流電力轉換成12V之直流電力的DC/DC轉換器23。從DC/DC轉換器23被輸出之12V之直流電力被供給至伺服器4a~4n。
再者,電池單元30之電池電路部31具備充電直流電力之電池32,和進行雙方向之直流電流流通的DC/DC轉換器33。電池32係經由雙方向之DC/DC轉換器33而並聯連接於電源電路部21之輸出。電池32係通過雙方向之DC/DC轉換器33而藉由電源電路部21之直流輸出而被充電,並且將充電後之直流電力經由DC/DC轉換器33而供給至伺服器4a~4n。
而且,構成如此之電源單元20和電池單元30如圖23(a)、(b)所示般,被收納於共通之架子50,構成無停電電源裝置10。被拉出至電源單元20和電池單元30之各背面側的輸出端子,經由連接器44而連接於伺服器機櫃40內之電力母線42、43。電力母線42、43在此被連接於無圖示之伺服器(負載)4之電源輸入端子。
如此一來,當電源單元和電池單元與伺服器同時收納於伺服器機櫃時,比起另外設置無停電電源裝置之時,可以降低其設置空間。而且,於無停電電源裝置故
障時,其影響僅限定於被收納於其伺服器機櫃的伺服器,不會影響至其他伺服器機櫃的伺服器。因此,可以提高伺服器系統之可靠性。
但是,在如此之以往之無停電電源裝置中,於電源單元和電池單元之背面,必須藉由連接器連接各單元和伺服器機櫃內之直流母線。該連接器之數量不僅有因應電源單元和電池單元之數量而成為需要多數,亦有該些連接需耗時的問題。
為了解決如此之問題,如圖5所示般,被收納在伺服器機櫃內,將輸出對伺服器供電直流電力之電源裝置的直流電力的複數電源單元20a~20d,及複數之電池單元30a、30b收納於架子而構成。而且,進行在該架子11之上述各單元之輸出端子側,插入具備有連接導體之連接導體模組6,且藉由該連接導體模組6,並聯連接電源單元20a~20d或具備電池之複數電池單元30a、30b之輸出端子。
在如此之電源裝置中,電源裝置10之架子11拉出電源單元20及電池單元30,進行電源裝置10之保養、檢查。如圖2所示般,收納電池單元30之收納室13之剖面積大於電源單元20之收納室12之剖面積。因此,容易從插入電池單元30之收納室13之插入口插入人手或工具。再者,電源單元20之收納室12因小於收納室13,故難以插入人手,能夠插入工具。
當人手或工具被插入至電源單元20及電池單
元30被拉出的收納室12、13時,人手或工具接觸於被配置在收納室之深處的連接導體模組6之連接端子62P、62N、63P、63N,有產生觸電事故或直流電源之短路事故的危險。
〔專利文獻1〕國際公開第2014/141486號
該發明之課題係為了回避上述般之危險,提供一種在架子收納電源單元20或電池單元30而構成的電源裝置,該電源裝置可以被保護成在從收納電源單元20或電池單元30之收納室,拉出該些單元之狀態下,即使人手或工具等插入該收納室,該些也不會誤觸其深處之連接導體單元之端子。
為了解決上述課題,該發明係一種供給直流電力的電源裝置,其特徵在於,具備:收容構成該電源裝置之電源單元或電池單元的架子;
為了在該架子內以能夠插拔的方式收納電源單元或電池單元而被區隔岀的收納室;及在上述收納室之背面,以能與設置在收納於該收納室中之上述電源單元或電池單元之輸出端子電性連接之方式與該輸出端子相對向配置的導體部,上述收納室具備因應上述電源單元或電池單元之插拔而開關上述收納室的收納室遮蔽機構。
在該發明中,上述收納室遮蔽機構具備板狀之擋板,和從背面側與上述擋板卡止的閂鎖部構成之擋板機構。
而且,上述閂鎖部具備彈簧材,再者,以設成被設置在上述收納室之側面為佳。
上述擋板可以因應上述電源單元或電池單元之插拔,以上述收納室上部之安裝部為軸進行轉動。
在上述電源單元或電池單元設置有用以將上述擋板上推至該電源單元或該電池單元之上部的突起。
再者,在該發明中,上述擋板機構被設置在設於上述收納室之前面的插入口,和位於上述收納室之背面的上述導體部之間。
而且,上述擋板之卡止係在上述電源單元或上述電池單元被插入上述收納室之過程中被解除。
而且,藉由該發明之電源伺服器用電源系統可以具備上述各構成之電源裝置,而且將該電源裝置收納在伺服器機櫃即可。
若藉由發明,由於電源裝置具備架子,且具備被區隔岀該架子以能夠插拔之方式收納電源單元或電池單元之收納室,和在該收納室之背面,以與配置在收納於該收納室中之上述電源單元或電池單元之輸出端子電性連接之方式與該輸出端子相對向的連接導體部,並且因上述收納室具備因應上述電源單元或是電池單元之插拔而開關上述收納室之擋板機構,故為了保養、檢查等,當從上述架子之收納室拔岀電源單元或是電池單元之時,可以藉由擋板關閉收納室。
因此,即使人手或工具插入拔岀電源單元或電池單元之收納室,亦可以藉由關閉之擋板阻止該收納室之深處之連接導體部之端子,故可以防止觸電事故或電源之短路事故。
10‧‧‧無停電電源裝置
11‧‧‧架子
12(a、b、c、d)‧‧‧連接線
13(a、b、c、d)‧‧‧連接端子
14‧‧‧推壓板
14a‧‧‧豎立片
15(a、b)‧‧‧締結螺栓
16‧‧‧上面蓋
20(a、b、c、d)‧‧‧電源單元
30(a、b)‧‧‧電池單元
40‧‧‧伺服器機櫃
4(a~n)‧‧‧伺服器單元
6‧‧‧連接導體模組
61‧‧‧模組殼
62(P、N)、63(P、N)‧‧‧連接端子
64P、65N‧‧‧拉出端子
圖1為表示與該發明有關之伺服器系統之概略構成的圖示。圖1(a)為正面剖面圖,圖1(b)為側面剖面圖。
圖2為與該發明有關之無停電電源裝置之前視圖。圖2(a)為表示在架子之各收納室無收納單元之狀態的前視圖。圖2(b)為表示在架子之各收納室收納單元之狀態的前視圖。
圖3為表示在無停電電源裝置之架子收納電源單元及電池單元之途中之狀態的斜視圖。
圖4為表示在無停電電源裝置之架子收納電源單元及電池單元之途中之狀態的斜視圖。
圖5為表示圖4中之連接導體模組之插入工程的部分放大斜視圖。
圖6為表示無停電電源裝置之組裝之完成狀態的斜視圖。
圖7為連接導體模組之構成的分解斜視圖。
圖8為從與圖7相反方向觀看連接導體模組之構成的斜視圖。
圖9為表示連接導體模組之組裝中之構成的前視圖。
圖10為表示組裝連接導體模組之狀態的斜視圖。
第11圖為表示無停電電源裝置之外觀的斜視圖。
圖12(a)為放大表示無停電電源裝置之連接端子部的俯視圖。(b)為更放大表示(a)中之A部的俯視圖。
圖13為表示無停電電源裝置之一部分之蓋板之狀態的斜視圖。
圖14為表示無停電電源裝置之連接導體模組之輸出端子和引岀導體之連接構造的斜視圖。
圖15為表示電池單元收納至架子之收納室的收納狀態的縱剖面圖,(a)表示從收納室拉岀電池單元的狀態,(b)表示電池單元被插入至擋板之正前方之狀態,(c)表示電池單元到達至擋板之位置之狀態的圖示。
圖16為放大表示圖15(c)之A部的圖示。
圖17為表示在架子之收納室的擋板關閉之狀態的圖示,(a)為其俯視圖,(b)為切斷一部分而表示的斜視圖。
圖18為表示在架子之收納室的擋板開啟之狀態的圖示,(a)為其俯視圖,(b)為切斷一部分而表示的斜視圖。
圖19為表示以往之伺服器系統用電源系統之構成的方塊構成圖。
圖20為表示以往之伺服器系統用電源系統之其他構成的方塊構成圖。
圖21為表示以往之伺服器系統用電源系統之其他構成的方塊構成圖。
圖22為表示以往之伺服器系統用電源系統之其他構成的方塊構成圖。
圖23為表示圖22所示之伺服器系統用電源系統之概略構成的斜視圖,(a)為從正面觀看之斜視圖,(b)為從背面觀看之斜視圖。
以下,參照圖1~圖18,針對作為該發明之一實施型態的電源系統進行說明。在以下說明之電源系統之概略電路構成與圖22所示之以往之電源系統之概略電路構成相同。在圖1~圖18中,對與使用圖19~圖23說
明之以往之伺服器系統相同或等效之要素,賦予相同符號。
圖1為表示被收納在伺服器機櫃40內之伺服器系統之概略構成之圖示。在伺服器機櫃40內收納有多層重疊被插入之複數伺服器單元4(a~n)和無停電電源裝置10。圖1(a)係為了表示伺服器機櫃內部之構成切斷一部分而表示之前視圖。圖1(b)係為了表示伺服器機櫃內部之構成切斷一部分而表示之側面圖。
伺服器機櫃40係藉由例如EIA(美國電子工業會)而被規格化之19吋機櫃。
無停電電源裝置10係如圖2所示般,藉由金屬製之架子11和被收納在該架子11內之電源單元20,和電池單元30及後述之連接導體模組6等而構成。
圖2(a)係從正面觀看無停電電源裝置10之架子11的圖示。在架子11設置有將寬度方向分成4等份而形成的複數收納室。左邊之2列之收納室更被分割成上下2層。因此,在架子11形成有4個小收納室12(a~d)和2個之大收納室13(a、b)。
4個小收納室12(a~d)如圖2(b)所示般,以能取放之方式收納電源單元20(a~d)。再者,在大收納室13(a、b)以可取放之方式收納電池單元30(a、b)。
電源單元20與圖22所示之以往裝置相同由AC/DC轉換器22及DC/DC轉換器23構成。AC/DC轉換
器22係將從商業用之系統電源3被供電之交流電力轉換成直流電力。DC/DC轉換器23係將作為AC/DC轉換器22之輸出的直流電力轉換成用以供給至伺服器單元4(a~n)之電壓(例如,12V)之直流電力而予以輸出。電池單元30也與圖22所示之以往裝置相同,由電池32和雙方向之DC/DC轉換器33構成。當電源單元20動作時,DC/DC轉換器33對電池32充電從電源單元20被輸出之直流電力。另外,當電源單元20無法輸出時,DC/DC轉換器33放電被充電至電池32之直流電力。電源單元20之直流輸出部和電池單元30之直流輸出部被電性連接而連接於負載。
在此所示之實施例中,在架子11之收納室12收納最多4個電源單元20,在收納室12收納最多2個電池單元30。各個的收納個數藉由所需之伺服器之電源電容而被決定。
在伺服器機櫃40內除伺服器單元4和無停電電源裝置10之外,設置有由正極棒導體45及負極棒導體46所構成之直流母線。該直流母線電性連接有無停電電源裝置10之輸出部(參照圖1(b))。
從無停電電源裝置10被輸出之直流電力經該直流母線而被供電至各伺服器單元4(a~n)。即使在伺服器機櫃40內收納複數無停電電源裝置10亦可。此時,各無停電電源裝置10之各個的輸出部與直流母線並聯連接。
針對作為該發明之一實施型態的無停電電源
裝置10,使用圖3~圖6進行說明。
圖3~圖6係以組裝工程順序表示無停電電源裝置10之構成。
圖3為表示將4個電源單元20(a~d)及2個電池單元30(a、b)插入至架子11之途中的狀態。圖4表示結束對架子11插入各單元之狀態。
圖5為表示拆下架子11之後部上面蓋16,而將連接導體模組6安裝在架子11之前一刻的狀態之圖示。
連接導體模組6如同後述般,被安裝在架子11內。連接導體模組6之詳細如同圖7、圖8所示般,由以絕緣材所形成之模組殼61和具有導電性之連接導體部所構成。連接導體部係由連接端子62(P、N)、連接端子63(P、N)、拉出端子64P、65N及連接導體64、65構成。
在連接導體模組6之前面側開口部,具備用以與各電源單元20之輸出端子連接之連接端子62(P、N),及用以與電池單元30之輸出端子連接之連接端子63(P、N)。再者,在連接導體模組6之背面側,具備用以將電力輸出至外部之拉出端子64P、65N。連接端子62P和連接端子63P為正電位側之連接端子,與正極連接導體64連接。連接端子62N和連接端子63N為負電位側之連接端子,與負極連接導體65連接。
在電源單元20和電池單元30之背面具備輸
出端子。各個的輸出端子與連接導體模組6之連接端子62(P、N)及連接端子63(P、N)嵌合。
電源單元20及電池單元30之輸出電力從連接導體模組6之拉出端子64P、64N及65P、65N被取出至外部。
圖6為架子11和連接導體模組6之插入部分的放大圖。連接導體模組6不使用螺桿被固定在架子11上。即是,在架子11於兩側壁設置有嵌合溝11m,在底壁設置有複數之嵌合突起11n。再者,在連接導體模組6,於兩側壁設置有與嵌合溝11m嵌合之嵌合片61m,並且在底壁部設置有與嵌合突起11n嵌合之嵌合孔61n(無圖示)。
當連接導體模組6被插入至架子11時,連接導體模組6之嵌合片61m與架子11之嵌合溝11m嵌合,連接導體模組6之嵌合孔61n與架子11之嵌合突起11n嵌合。依此,被插入至架子11之連接導體模組6不使用螺桿,牢固地被固定在架子11。而且,在插入連接導體模組6之架子11之上部開口覆蓋上面蓋16。而且,因上面蓋16藉由螺桿被固定在架子11,故連接導體模組6不會從架子11拔出。
連接導體模組6藉由不使用螺桿,而被固定在架子11,可以提高連接導體模組6內之連接導體部和架子11間之絕緣性能。同時,可以提高連接導體模組6內之正電位導體部和負電位導體部之間的絕緣性能。
接著,使用圖7至圖10說明連接導體模組6之組裝工程。
首先,圖7表示連接導體模組6之全零件被分解的狀態。
連接導體模組6係由絕緣樹脂等之絕緣材所構成之模組殼61,和具有導電性之連接導體部形成。模組殼61之前部殼61a和後部殼61b於前、後面被設為開口,成為矩形狀之筒狀體,在內部具備藉由區隔壁被區隔而形成的複數端子室。在前部殼61a內被插入後部殼61b之一部分,兩殼體被一體嵌合結合。前部殼61a和後部殼61b之固定不藉由螺桿而被執行。因此,前部殼61a在上面之前端部具備複數設置有嵌合孔61d之彈性結合片61c。再者,後部殼61b在上面具備與該嵌合孔61d對應而嵌合於此的複數嵌合突起61e。
藉由模組殼61被保持之正極連接導體64及負極連接導體65係以銅平板等所構成之棒狀導電體。在該連接導體64、65之寬度方向之兩端部或兩端部附近,分別以一對一體形成用以將直流電力取出至外部的拉岀端子64P、65N。依此,亦能夠從無停電電源裝置10之左右之任一側取出直流電力。
藉由固定螺桿64k在正極連接導體64分別鎖緊固定兩個連接端子62P、63P(參照圖8)。連接端子62P係被連接於電源單元20之正極輸出端子的端子。連接端子63P係被連接於電池單元30之正極輸出端子的端
子。
藉由固定螺桿65k在負極連接導體65分別鎖緊固定兩個連接端子62N、63N(參照圖8)。連接端子62N係被連接於電源單元20之負極輸出端子的端子。連接端子63N係被連接於電池單元30之負極輸出端子的端子。
對應於被配置成2層、2列之電源單元20a~20d之各輸出端子,在連接端子62P、62N分別設置4個連接端子片62h及62d。另外,與配置成2列之電池單元30a、30b之各輸出端子,在連接端子63P、63N分別設置2個連接端子片63n、63f。
與被形成在架子11之收納室12(a~d)、13(a、b)對應,在前部殼61a形成有複數端子室62(a~d)、63(a、b)。在該些端子室62(a~d)、63(a、b),以連接端子片62(d、h)、63(f、n)之前端突出至前部殼61a之前面側之方式,收納有連接端子62(P、N)、63(P、N)。
如此一來,圖8表示連接端子62P、62N、63P、63N分別一體性地被結合固定在連接導體64、65之狀態。並且,圖8係從與圖7相反方向觀看之斜視圖。
當連接導體64、65被插入至前部殼61a時,被結合固定在連接導體64、65之連接端子62P、62N、63P、63N之側邊被嵌入設置在前部殼61a之底壁部之保持溝61g、61h。藉由連接端子62P、62N、63P、63N之側邊與被設置在前部殼61a之底壁部的保持溝61g、61h嵌
合,連接導體64、65被保持在前部殼61a內之規定位置。
於連接導體64、65被插入至前部殼61a之後,後部殼61b被插入嵌合至前部殼61a。此時,後部殼61b之嵌合突起61e一面使前部殼61a之上面之彈性結合片61c彈性變形而被上推,一面進入彈性結合片61c之下側。後部殼61b之嵌合突起61e當到達至被設置在前部殼61a之彈性結合片61c的嵌合孔61d之位置時,與嵌合孔61d嵌合。藉由嵌合孔61d和嵌合突起61e嵌合,前部殼61a和後部殼61b結合固定,形成一體的模組殼61。依此,被組裝於前部殼61a之連接導體64、65從後面側藉由後部殼61b被抑制,連接導體64、65藉由模組殼61被固定性保持。
圖9表示連接導體64、65被插入至前部殼61a之狀態。在該圖9中,正極連接導體64及與此結合之連接端子62P、63P以密度高之影線表示。而且,負極連接導體65及與此結合之連接端子62N、63N以密度低之影線表示。
如圖9所示般,正極之連接端子62P、63P和負極之連接端子62N、63N在模組殼61之寬度方向被交互配置。
圖10表示組裝完成之連接導體模組6之外觀。模組殼61之前部殼61a被嵌入後部殼61b而結合。因此,從外觀幾乎無法觀看到結合前部殼61a和後部殼
61b之形跡(分割線),模組殼61表示大致一體性的外觀。
圖11表示電源單元20之外觀。
電源單元20在單元殼24內收納有AC/DC轉換器22、DC/DC轉換器23。在電源單元20之背面具備2組用以輸出直流電力之正極輸出端子21P和負極輸出端子21N。具備2組正極輸出端子21P和負極輸出端子21N係為了降低對每1端子通電的電流,和為了降低與連接導體模組6之電性連接部的接觸電阻之故。
輸出端子21P、21N形成挾持型之母端子。與輸出端子21P、21N連接之連接導體模組6之連接端子片62(d、h)、63(f、n)係如圖10所示般,形成平板之公型端子。再者,雖然無圖示,但是電池單元30之輸出端子31P、31N也被形成與電源單元20之輸出端子21P及21N相同之挾持型之母端子。
圖12(a)、(b)表示連接導體模組6被插入、固定至無停電電源裝置10之架子11的狀態。連接導體模組6之連接端子片62(d、h)被插入電源單元20之輸出端子21P、21N之間隙而藉由輸出端子21P、21N被挾持。依此,電源單元20和連接導體模組6之間之電性連接在模組殼61之前面開口部進行。雖然無圖示,但是連接導體模組6之連接端子片63(f、n)同樣被插入電池單元30之輸出端子31P、31N之間隙而藉由輸出端子31P、31N被挾持。依此,進行電池單元30和連接導體模
組6之間的電性連接。
接著,針對連接導體模組6和無停電電源裝置10之間的連接構造,參照圖13及圖14進行說明。無停電電源裝置10如同上述般,在架子11內收納電源單元20、電池單元30、連接導體模組6
在無停電電源裝置10之架子11之背面具備外部輸出端子11P、11N。外部輸出端子11P、11N係藉由連接線12與連接導體模組6之外部拉岀端子64P、65N連接。依此,無停電電源裝置10之外部輸出端子11P、11N經由連接線12、連接導體模組6而與架子11內之電源單元20、電池單元30之輸出端子連接。為了使外部輸出端子11P、11N和連接導體模組6之外部拉岀端子64P、65N之連接作業變得容易,連接線12使用具有可撓性之絕緣電線即可。
無停電電源裝置10輸出低電壓且大電流之直流電力。因此,連接線12如圖13所示般,由兩條正極側連接線12a、12b和兩條負極側連接線12c、12d所構成。如此一來由於當將連接線12與兩條連接線並聯連接而構成時,電阻減半,故可以降低連接線12之電阻損失。依此,可以提高無停電電源裝置10全體之效率。
圖14為表示本發明之一實施型態的無停電電源裝置10所具備的端子構造之圖示。該圖係放大表示在連接導體模組6之拉出端子64P並聯連接兩條連接線12a、12b之A部分的構造。
在連接線12a、12b之一端連接有被形成方形狀的連接端子13a、13b。兩個連接端子13a、13b被排列配置在形成方形狀之拉出端子64P上。而且,在連接端子13a、13b上,配置被形成與拉岀端子64P大致相同大小之方形狀的推壓板14。挾住連接端子13a、13b之拉出端子64P和推壓板14藉由締結螺栓15a、15b以均等壓力被締結。依此,連接端子13a、13b以均等壓力被固定在拉岀端子64P。
推壓板14係由機械性剛性高且熱傳導性高之方形狀之鐵板形成,在表面施予鍍錫。
當成為如此之構成時,可以使兩個連接端子13a、13b之接觸面全體以大致均等之壓力接觸於拉岀端子64P。因此,可以降低兩個連接端子13a、13b和拉岀端子64P之接觸部分之接觸電阻。其結果,經由兩個連接端子13a、13b流至連接線12a、12b的電流不均被抑制,同時能夠降低藉由端子部之接觸電阻而產生的損失。
同樣,在連接線12c、12d之一端連接有方形狀之連接端子13c、13d。挾住該連接端子13c、13d之拉出端子65N和推壓板14藉由締結螺栓15a、15b以均等壓力被締結。依此,連接端子13c、13d以均等壓力被固定在拉岀端子65N。
因此,可以使兩個連接端子13c、13d之接觸面全體以大致均等之壓力接觸於拉岀端子65N。因此,可以降低兩個連接端子13c、13d和拉岀端子64P之接觸部分之接
觸電阻。其結果,流至兩個連接端子13c、13d的電流不均被抑制,同時能夠降低藉由端子部之接觸電阻而產生的損失。
推壓板14若機械性剛性高且熱傳導性高時,即使以鐵板以外之其他材料,例如不鏽鋼形成亦可。而且,在推壓板14形成有將外側邊之一部分折彎成直角而形成數mm豎立之豎立片14a。該豎立片14a提高推壓板14之剛性,同時發揮放大表面積而提高散熱效果之作用。藉由推壓板14之散熱效果提高,可以提高端子連接部分之散熱效果,且抑制該部分之溫度上升。
接著,為了防止觸電事故及短路事故之產生,參照圖15~圖18說明該發明之一實施型態的無停電電源裝置10所具備的機構。在此所說明之無停電電源裝置10與上述無停電電源裝置10相同,在架子11收納電源單元20、電池單元30、連接導體模組6而構成。於該無停電電源裝置10之保養、檢查時,一般產生從無停電電源裝置10之架子11拔岀一部分之電源單元20或電池單元30的作業。
如圖2所示般,收納電池單元30之收納室13之剖面積大於電源單元20之收納室12之剖面積。因此,在拔出電池單元30之收納室13,容易插入人手或工具。
再者,由於收納電源單元20之收納室12之剖面積小,故人手要插入此並不容易。但是,如螺絲起子般之細棒狀的工具可以比較容易地插入。
當從架子11拔去電源單元20或電池單元30時,在收納室12、13之深處露出連接導體模組6之連接端子62P、62N、63P、63N。如此一來,在連接導體模組6之連接端子62P、62N、63P、63N露出之狀態下,當人手從架子11之前面插入至收納室12、13時,人手與該些端子接觸有產生觸電事故之危險。再者,當工具等插入電源單元20或電池單元30被拔去的收納室12、13時,工具等與連接端子62P、62N、63P、63N接觸,有產生直流電源之短路事故的危險。
為了防止如此之危險,在圖15(a)所示之無停電電源裝置10中,在收納室13之插入口和連接導體模組6之前面之間的位置,設置有使用擋板機構17之收納室遮蔽機構。擋板機構17係由擋板17a和閂鎖板18構成。
擋板17a如圖17、18詳細表示般,為平板狀,在其上部兩端具有朝外側突出而形成的一對支撐突起17b、17b。藉由該支撐突起17b、17b被插入設置在收納室13之兩側壁之上部的軸承孔13a,擋板17a在收納室13內轉動自動自如地被支撐。
如圖15(a)所示般,當電池單元30從收納室13被拔去時,擋板17a藉由重力垂直垂下,封閉連接導體模組6之前面。
而且,無停電電源裝置10具備使成為即使人手插入收納室13,導板17a在該位置也不會轉動之閂鎖板18。
藉由該擋板機構71,可以防止被插入至收納室13內之人手等與連接導體模組6之連接端子62P、62N、63P、63N接觸。
圖17係表示擋板機構17之詳細構成,(a)係放大表示擋板機構17部分的平面剖面圖,(b)係部分性地擷取相同部分而進一步放大表示的斜視圖。
如該些圖所示般,擋板17a成為垂直垂下之狀態,封閉連接導體模組6之前面。此時,擋板17a藉由閂鎖板18閂鎖成不會藉由外力被推開。
該閂鎖板18係由彈簧材構成,在前端具備鉤狀之閂鎖片18a,被配置在收納室13之外側。該閂鎖板18係與設置有閂鎖片18a之前端相反側之基端部被固定在收納室13之外側壁,即是架子11之外側壁上。再者,閂鎖板18除了在前端具備閂鎖片18a之外,在中間部具備突出至收納室13側的兩個推壓突起18b、18c。
從收納室13拔去電池單元20,擋板17a垂直垂下之時,閂鎖板18藉由本身之彈簧力被推壓至收納室13之外側壁。因此,被設置在前端之閂鎖片18a和被設置在中間部之推壓突起18b、18c通過設置在收納室13之外側壁的貫通孔,而侵入至收納室13內。
侵入至收納室13內之閂鎖片18a推壓垂直之擋板17a之背面,而從背面側卡止擋板17a。因此,即使對擋板17a之前面側施加以箭頭表示之推壓力P,擋板17a之轉動亦被阻止。
即是,因擋板17a垂直垂下而封閉連接導體模組6之前面,故即使人手或工具等插入至收納室13,亦可以確實地防止該些誤觸連接導體模組6之露出的連接端子之情形。
圖15(b)係電池單元30被插入至收納室13之途中的圖示。該圖係表示被設置在電池單元30之上部的突起31r正到達至擋板17a之設置位置的情形。該狀態下,如圖18(a)所示般,被設置在電池單元30之側壁的推壓體31s,與侵入至收納室13內之閂鎖板18的推壓突起18c接觸。藉由推壓體31s與推壓突起18c接觸,閂鎖板18彈性變形,推壓突起18c和閂鎖片18a被推壓至收納室13之外側。當閂鎖片18a被推壓至收納室13之外側時,由於擋板17a之卡止被解除,故擋板17a能夠轉動。
在此,當將電池單元30推壓至收納室13之深處時,如圖15(c)所示般,電池單元30之突起31r與擋板17a接觸。為了使該狀態更為明確,圖16放大表示包含突起31r之部分。
當更進一步推壓電池單元30時,擋板17a被推至突起31r而朝上方轉動。轉動的擋板17a如圖18(a)、(b)所示般在收納室13之上部成為水平狀態。依此,成為收納室13內完全開啟之狀態。藉由自此更進一步推壓電池單元30,電池單元30之輸出端子31P、31N與連接導體模組6之連接端子片62P、62N、63P、
63N接合,且被電性連接。
當電池單元30從收納室13被拔去時,電池單元30之前端之突起31r從擋板17a被拆下。如此一來,擋板17a從下方的支撐消失,以自重朝下方轉動,且垂直下垂。隨著電池單元30之拔去,藉由電池單元30之推壓體31s的閂鎖板18之推壓也被解除。如此一來,閂鎖板18藉由本身之彈簧力返回至與架子11之外壁接觸的位置。依此,閂鎖片18a進入至架子11之收納室13內。進入架子11之收納室13內的閂鎖片18a卡止擋板17a之下端,阻止擋板17a之轉動。如此一來,能夠進行電池單元30之插入,且可以確實防止從收納室13之插入口被插入之人手或工具等與連接導體模組6之連接端子接觸之情形。
而且,收納電源單元20之收納室12雖然剖面積小,但是能夠插入螺絲起子般之棒狀工具。因此,為了防止如此之工具所致的接觸事故,在收納電源單元20之收納室12也可以設置使用與電池單元30之收納室13相同之擋板機構17的收納室遮蔽機構。
11‧‧‧架子
13‧‧‧連接端子
17‧‧‧擋板機構
17a‧‧‧擋板
18‧‧‧閂鎖板
18a‧‧‧閂鎖片
18b‧‧‧推壓突起
18c‧‧‧推壓突起
30‧‧‧電池單元
31r‧‧‧突起
6‧‧‧連接導體模組
62(P、N)、63(P、N)‧‧‧連接端子
Claims (10)
- 一種電源裝置,其係供給直流電力的電源裝置,其特徵在於具備:收容該電源裝置的架子;為了在該架子內以能夠插拔的方式收納電源單元或電池單元而被區隔岀的收納室;及在上述收納室之背面,以能與設置在收納於該收納室中之上述電源單元或電池單元之輸出端子電性連接之方式與該輸出端子相對向配置的連接導體部,上述收納室具備因應上述電源單元或電池單元之插拔而開關上述收納室的收納室遮蔽機構。
- 如請求項1之電源裝置,其中上述收納室遮蔽機構具備由板狀之擋板,和從背面側與上述擋板卡止的閂鎖部構成之擋板機構。
- 如請求項2之電源裝置,其中上述閂鎖部具備彈簧材。
- 如請求項2之電源裝置,其中上述閂鎖部被設置在上述收納室之側面。
- 如請求項2之電源裝置,其中上述擋板係因應上述電源單元或電池單元之插拔,以上述收納室上部之安裝部為軸進行轉動。
- 如請求項5之電源裝置,其中在上述電源單元或電池單元設置有用以將上述擋板上推至該電源單元或該電 池單元之上部的突起。
- 如請求項1之電源裝置,其中上述擋板機構被設置在設於上述收納室之前面的插入口,和位於上述收納室之背面的上述導體部之間。
- 如請求項2之電源裝置,其中上述擋板之卡止係在上述電源單元或上述電池單元被插入上述收納室之過程中被解除。
- 一種伺服器用電源系統,其特徵在於:具備如請求項1至8中任一項之電源裝置。
- 一種伺服器系統,其特徵在於:如請求項1至8中任一項之電源裝置被收納在伺服器機櫃。
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