JPH1098839A - 無停電電源装置およびその連動運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 他の複数の無停電電源装置と連動した運転が
可能な無停電電源装置およびその連動運転方法を提供す
る。 【解決手段】 ＵＰＳ１１−１〜１１−３は、それぞ
れ、ＷＳ１２、ディスクアレイ１３およびレーザプリン
タ１４に交流電力を供給すると共に、停電時には、それ
ぞれ内蔵のバッテリによって各機器の電源バックアップ
を行う。各ＵＰＳ１１−１〜１１−３の各間を、制御信
号ケーブル２１によって並列に接続し、連動運転を行
う。いずれか１つのＵＰＳに何らかの異常等が発生する
と、システム全体がそれに対処した動作を行い、あたか
も１台のＵＰＳによって複数の機器（ＷＳ１２等）への
電源供給が行われているかのように動作する。 【効果】 小容量のＵＰＳを用いた電源分散化により大
容量のＵＰＳが不要となるため、特別の電源工事や設置
工事を必要とせず、簡便かつ自由なシステム構築が可能
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電源状態異常時
に、接続された電気機器への電源供給をバックアップす
る機能を有する無停電電源装置およびその連動運転方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】停電等の電源状態異常時に商用電源から
内蔵バッテリへの電源切り換えを自動的に行い、接続さ
れた電気機器への電源供給バックアップを可能にした無
停電電源装置（以下、ＵＰＳ(Uninteruptible Power Su
pply) という。）が知られている。特に、ワークステー
ション（以下、ＷＳという。）やパーソナルコンピュー
タ（以下、ＰＣという。）等の情報処理装置および外部
記憶装置等の周辺機器を含む情報処理システムにおいて
は、データの喪失やシステムクラッシュ等を防止するに
は電源の瞬断さえも許されないので、このＵＰＳが必要
不可欠になってきている。

【０００３】従来、このようなＵＰＳを用いて情報処理
システムの電源環境を構築する場合には、情報処理装置
本体およびハードディスク装置その他の周辺機器の電源
ケーブルを１台のＵＰＳに接続し、このＵＰＳによって
各機器への電源供給をバックアップするという方法が一
般的であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、デー
タセキュリティ等の観点から、外部記憶装置として、単
独のハードディスク装置に代えて、複数のハードディス
クドライブを並列接続して構成したディスクアレイ装置
（ＲＡＩＤ）が採用されるケースが増え、また、プリン
タとしてレーザプリンタ等の高性能プリンタが採用され
るケースが増えてきている。しかし、これらの周辺機器
は、一般に比較的電力消費量が大きいことから、ＷＳや
ＰＣのほかにこれらの周辺機器をも１台のＵＰＳからの
電源供給によって賄うためには、相当大容量のＵＰＳが
必要となり、その重量およびサイズが大型化する。この
ため、特別の電源工事や設置スペース確保のための工事
が必要となり、簡便かつ自由なシステム構築ができない
という問題があった。

【０００５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その課題は、特別の電源工事や設置スペース確保
のための工事を必要とせず、簡便かつ自由なシステム構
築を可能とする無停電電源装置およびその連動運転方法
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の無停電電
源装置は、電源状態異常時に、それぞれに接続された電
気機器への電源供給をバックアップする機能を備えた無
停電電源装置であって、上記の機能を司る制御部と他の
無停電電源装置の制御部との間を並列に接続するための
並列接続手段を備え、この並列接続手段を介して各種の
制御信号の入出力を行うようにしたものである。

【０００７】請求項２記載の無停電電源装置の連動運転
方法は、電源状態異常時に、それぞれに接続された電気
機器への電源供給をバックアップする機能を備えた複数
の無停電電源装置の運転方法であって、上記の機能を司
る各種の制御信号を各無停電電源装置に並列に接続し、
各無停電電源装置が連動して動作するようにしたもので
ある。

【０００８】請求項１記載の無停電電源装置または請求
項２記載の無停電電源装置の連動運転方法では、複数の
無停電電源装置の連動運転が可能であり、複数の無停電
電源装置があたかも１台の無停電電源装置として動作し
ているかのように動作させることが可能となる。

【０００９】請求項３記載の無停電電源装置は、請求項
１記載の無停電電源装置において、上記の制御信号が、
無停電電源装置自体の運転または停止を制御する運転制
御信号であることを特徴とするものである。

【００１０】請求項４記載の無停電電源装置の連動運転
方法は、請求項２記載の無停電電源装置の連動運転方法
において、上記の制御信号が、無停電電源装置自体の運
転または停止を制御する運転制御信号であることを特徴
とするものである。

【００１１】請求項５記載の無停電電源装置は、請求項
１記載の無停電電源装置において、上記の制御信号が、
それぞれに接続された電気機器への電源供給の停止また
は開始を制御する出力制御信号であることを特徴とする
ものである。

【００１２】請求項６記載の無停電電源装置の連動運転
方法は、請求項２記載の無停電電源装置の連動運転方法
において、上記の制御信号が、それぞれに接続された電
気機器への電源供給の停止または開始を制御する出力制
御信号であることを特徴とするものである。

【００１３】請求項７記載の無停電電源装置は、請求項
１記載の無停電電源装置において、上記の制御信号が、
入力電源電圧の異常を知らせる電源異常信号であること
を特徴とするものである。

【００１４】請求項８記載の無停電電源装置の連動運転
方法は、請求項２記載の無停電電源装置の連動運転方法
において、上記の制御信号は、入力電源電圧の異常を知
らせる電源異常信号であることを特徴とするものであ
る。

【００１５】請求項９記載の無停電電源装置は、請求項
１記載の無停電電源装置において、上記の制御信号が、
無停電電源装置自体の動作異常を知らせる装置異常信号
であることを特徴とするものである。

【００１６】請求項１０記載の無停電電源装置の連動運
転方法は、請求項２記載の無停電電源装置の連動運転方
法において、上記の制御信号が、無停電電源装置自体の
動作異常を知らせる装置異常信号であることを特徴とす
るものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照して詳細に説明する。

【００１８】図１は本発明の一実施の形態に係るＵＰＳ
を利用して構築したＵＰＳ運転システムを含む情報処理
システムの概略構成を表すものである。このシステム
は、３台のＵＰＳ１１−１〜１１−３と、ワークステー
ション（ＷＳ）１２と、複数のハードディスクドライブ
を含んで構成されたディスクアレイ１３と、レーザプリ
ンタ１４と、ＵＰＳ１１−１〜１１−３の運転管理を行
う運転管理装置１５とを含んで構成されている。ＷＳ１
２、ディスクアレイ１３およびレーザプリンタ１４は、
それぞれ、電源ケーブル１６−１〜１６−３によってＵ
ＰＳ１１−１〜１１−３の交流電圧出力端子（図１では
図示せず）に接続され、これを介して交流電力の供給を
受けるようになっている。ＷＳ１２は信号ケーブル１７
−１，１７−２によってそれぞれディスクアレイ１３お
よびレーザプリンタ１４に接続されている。

【００１９】ＵＰＳ１１−１〜１１−３は、それぞれ、
電源ケーブル１８−１〜１８−３によって商用電源（図
示せず）に接続されている。なお、商用電源は、単一系
統とは限らず、複数系統の場合もあり得る。ＵＰＳ１１
−１は、商用電源から供給される交流電力を内蔵のバッ
テリ（図１では図示せず）に蓄積すると共に、ＷＳ１２
に交流電力を供給し、同様に、ＵＰＳ１１−２，１１−
３は、それぞれ、ディスクアレイ１３およびレーザプリ
ンタ１４に交流電力を供給するようになっている。

【００２０】ＵＰＳ１１−１〜１１−３のコントローラ
（図１では図示せず）は、各種の制御信号を伝送するた
めの制御信号ケーブル１９によって相互に並列に（すな
わち、ワイアードオアの形態で）接続されている。この
制御信号ケーブル１９は運転管理装置１５にも接続され
ている。この運転管理装置１５は、例えばＲＳ２３２Ｃ
等のシリアル通信路やディジタル入出力ライン等からな
る制御信号ケーブル２１によってＷＳ１２に接続されて
いる。なお、運転管理装置１５は、ＷＳやＰＣ等の汎用
装置であってもよいし、あるいは特別に用意した専用装
置であってもよい。

【００２１】図２は、図１におけるＵＰＳ１１−１の概
略内部構成を表すものである。この装置は、入力端が電
源ケーブル１８−１に接続された整流器３１と、一端側
が整流器３１の出力端に接続されたＤＣ／ＤＣコンバー
タ３２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２の他端側に接続さ
れたバッテリ３３と、入力端側がＤＣ／ＤＣコンバータ
３２に接続され、出力端が切換スイッチ３５の一方の切
換端子に接続されたインバータ３４とを備えている。切
換スイッチ３５の他の切換端子は電源ケーブル１８−１
に直接接続されている。切換スイッチ３５の共通端子
は、交流出力端子Ｐ₁ に接続されると共に、出力開閉ス
イッチ３６を介して交流出力端子Ｐ₂ に接続されてい
る。

【００２２】整流器３１は、図示しない商用電源から入
力された交流電圧を整流して直流電圧にするためのもの
である。この整流器３１に入力される交流電圧は、コン
トローラ３７によって監視される。ＤＣ／ＤＣコンバー
タ３２は、整流器３１からの出力電圧を所定の電圧に変
換してバッテリ３３に入力する一方、バッテリ３３から
の出力電圧レベルを逆変換してインバータ３４に入力す
るようになっている。インバータ３４は、直流電圧を交
流電圧に変換する。なお、バッテリ３３からＤＣ／ＤＣ
コンバータ３２に入力される直流電圧はコントローラ３
７によって監視されるようになっている。

【００２３】そして、以上の各部の動作はコントローラ
３７によって制御される。このコントローラ３７には運
転スイッチ３８が接続され、この運転スイッチ３８を手
動操作することによってＵＰＳ１１−１の運転・停止が
可能となっている。コントローラ３７にはまた、制御信
号ケーブル１９が、接続部３９によって他のＵＰＳ１１
−２，１１−３と並列に接続されている。

【００２４】制御信号ケーブル１９は、各ＵＰＳに対し
て運転開始を指示するための運転開始信号を伝送する信
号ラインと、運転停止を指示するための運転停止信号を
伝送する信号ラインと、出力開閉スイッチ３６の開閉を
制御するための出力オンオフ信号を伝送する信号ライン
と、停電が検知されたときに出力される停電信号を伝送
する信号ラインと、バッテリ３３の出力電圧の異常が検
知されたときに出力されるバッテリ電圧異常信号を伝送
する信号ラインと、各ＵＰＳ自体に障害が発生したとき
に出力されるＵＰＳアラーム信号を伝送する信号ライン
とを含んで構成されている。これらの各信号は、例え
ば、“Ｈ”または“Ｌ”のレベル信号として定義され
る。これらの信号のうち、運転開始信号および運転停止
信号は本発明における運転制御信号に対応し、出力オン
オフ信号は本発明における出力制御信号に対応し、停電
信号は電源異常信号に対応し、ＵＰＳアラーム信号は装
置異常信号に対応している。

【００２５】なお、本発明はこれらの信号に限定され
ず、他の制御信号（例えばＵＰＳ内部の各種パラメータ
を設定するための設定信号等）に置き換えたり、あるい
は他の制御信号をも加えて構成するようにしてもよく、
逆に、上記の６種類の信号の一部のみを用いるようにし
てもよい。

【００２６】図３は、図２における接続部３９の一例を
表すものである。この図に示したように、接続部３９
は、ＵＰＳ１１−１の外パネル１１−１ａに固設された
コネクタ３９ａと、このコネクタ３９ａに脱着可能なコ
ネクタ３９ｂと、このコネクタ３９ｂに重ねて脱着可能
なコネクタ３９ｃとを含んで構成されている。コネクタ
３９ｂは接点ｂ₁ 〜ｂ₁₂を備え、このうち内部側の接点
ｂ₁ 〜ｂ₆ は、それぞれ、外部側の各接点ｂ₇ 〜ｂ₁₂と
接続されると共に、制御信号ケーブル１９ａの各信号ラ
インに接続されている。そして、コネクタ３９ｂがコネ
クタ３９ａに装着されることによって、制御信号ケーブ
ル１９ａの各信号ラインは、それぞれ、コネクタ３９ａ
の各接点ａ₁ 〜ａ₆ を介してコントローラ３７の入力部
に接続されるようになっている。

【００２７】同様に、コネクタ３９ｃは接点ｃ₁ 〜ｃ₁₂
を備え、このうち内部側の接点ｃ₁〜ｃ₆ は、それぞ
れ、外部側の各接点ｃ₇ 〜ｃ₁₂と接続されると共に、制
御信号ケーブル１９ｂの各信号ラインに接続されてい
る。そして、コネクタ３９ｃがコネクタ３９ｂに装着さ
れることによって、制御信号ケーブル１９ｂの各信号ラ
インは、それぞれ、コネクタ３９ｃの接点ｃ₁ 〜ｃ₆ 、
コネクタ３９ｂの接点ｂ₇〜ｂ₁₂、接点ｂ₁ 〜ｂ₆ 、お
よびコネクタ３９ａの接点ａ₁ 〜ａ₆ を介してコントロ
ーラ３７の入力部に接続されるようになっている。

【００２８】このように、接続部３９の構成をスタック
形式のコネクタ接続とすることにより、各ＵＰＳ間を自
在に接続することが可能となるが、その接続方法は図３
に限定されるものではなく、各ＵＰＳ間をワイアードオ
ア接続できるものであればその他の接続方法であっても
よい。

【００２９】なお、以上の構成（図２、図３）はＵＰＳ
１１−２，１１−３においても同様であるので説明を省
略する。

【００３０】次に、以上のような構成の情報処理システ
ムにおけるＵＰＳの運転動作を説明する。

【００３１】まず、運転管理装置１５から制御信号ケー
ブル１９上に運転開始信号を送出すると、この運転開始
信号はＵＰＳ１１−１〜１１−３の各コントローラ３７
に同時に入力され、ＵＰＳ１１−１〜１１−３が同時に
運転を開始する。逆に、運転管理装置１５から制御信号
ケーブル１９上に運転停止信号を送出すると、この運転
停止信号はＵＰＳ１１−１〜１１−３の各コントローラ
３７に同時に入力され、ＵＰＳ１１−１〜１１−３が同
時に運転を停止する。

【００３２】ＵＰＳ１１−１〜１１−３が正常運転状態
のとき、各ＵＰＳ１１−１〜１１−３の切換スイッチ３
５はすべて電源ケーブル１８−１側になっており、商用
電源から供給される交流電圧が交流出力端子Ｐ₁ ，Ｐ₂
からそれぞれ出力される。これと同時に、商用電源から
供給される交流電圧は整流器３１で直流電圧に変換さ
れ、さらにＤＣ／ＤＣコンバータ３２によって所定の直
流電圧に変換されてバッテリ３３に蓄積される。各コン
トローラ３７は整流器３１からの信号を監視し、入力電
圧が既定値以下となると、これを停電と判断し、切換ス
イッチ３５をインバータ３４側に切り換える。これによ
り、バッテリ３３から出力された直流電圧がＤＣ／ＤＣ
コンバータ３２を介してインバータ３４で交流電圧に変
換され、切換スイッチ３５を介して交流出力端子Ｐ₁ ，
Ｐ₂ から出力されることとなる。これと同時にコントロ
ーラ３７は制御信号ケーブル１９上に停電信号を送出す
る。この停電信号は、制御信号ケーブル１９を介して運
転管理装置１５に伝送される。

【００３３】運転管理装置１５は、停電信号を受信する
と、直ちに、ＷＳ１２のシャットダウンを行うための一
連の処理を行う。すなわち、運転管理装置１５は、ま
ず、制御信号ケーブル２１を介してＷＳ１２にシャット
ダウン命令を送出する。そして、ＷＳ１２からシャット
ダウン完了信号を受けると、運転管理装置１５は制御信
号ケーブル１９上に出力オフ信号を送出する。この出力
オフ信号はＵＰＳ１１−１〜１１−３の各コントローラ
３７に入力される。これを受けた各ＵＰＳ１１−１〜１
１−３では、各コントローラ３７の制御によって出力開
閉スイッチ３６がオフされ、交流出力端子Ｐ₂ からの交
流出力が遮断される。これにより、ＷＳ１２、ディスク
アレイ１３およびレーザプリンタ１４が同時に停止す
る。

【００３４】ＵＰＳ１１−１〜１１−３の各コントロー
ラ３７はまた、バッテリ３３の出力電圧を監視し、その
異常を検知すると、バッテリ電圧異常信号を制御信号ケ
ーブル１９上に送出する。また、各ＵＰＳ自体に障害が
発生したときには、コントローラ３７は制御信号ケーブ
ル１９上にＵＰＳアラーム信号を出力する。運転管理装
置１５はこれらの信号を受信すると、それぞれに対応し
た所定の処理を行う。例えば、バッテリ電圧異常信号に
対しては、これ以上の各機器への電源供給は不能のた
め、ＷＳ１２にシャットダウン命令を送出するという処
理を行い、また、ＵＰＳアラーム信号に対しては、表示
器およびアラーム音（ブザー音等）により管理者に異常
を通知するという処理を行う。

【００３５】このように、本実施の形態では、各ＵＰＳ
１１−１〜１１−３に対して各種制御信号を並列接続す
るようにしたので、ＵＰＳ１１−１〜１１−３の連動運
転が可能となる。また、いずれか１つのＵＰＳに何らか
の異常等が発生した場合にもシステム全体がそれに対処
した動作を行うようにすることができ、あたかも、１台
のＵＰＳによって複数の機器（ＷＳ１２等）への電源供
給を行っているかのように動作させることができる。こ
のため、例えば、商用電源が複数系統あり、その一部に
電源障害が発生して、この系統から電源供給を受けてい
るＵＰＳ（例えばＵＰＳ１１−２）のみがバッテリ駆動
に切り換わった場合でも、システム全体の停電として処
理が行われることとなり、情報処理システム全体として
のセキュリティの万全を期すことができる。

【００３６】以上、いくつかの実施の形態を挙げて本発
明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態のみには
限定されず、その均等の範囲で種々変形可能である。例
えば、上記の各実施の形態では、運転管理装置１５を別
体として設けるようにしたが、この運転管理装置１５の
機能をいずれかのＵＰＳ（例えば、ＵＰＳ１１）に内蔵
させ、これをメインＵＰＳとして上記と同様の動作をさ
せるようにしてもよい。

【００３７】また、本実施の形態では、３台のＵＰＳを
連動運転する場合について説明したが、２台あるいは４
台以上のＵＰＳの場合にも本発明を適用できるのはいう
までもない。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の無停電電源装置を用い、これらに対して制御信号
を並列に接続するようにしたので、複数の無停電電源装
置の連動運転を行うことができ、複数の無停電電源装置
を、ユーザからみてあたかも１台の無停電電源装置とし
て動作しているかのように動作させることが可能とな
る。したがって、従来のように、相互に関連した動作を
行う複数の電気機器を含むシステムを構築する場合に、
これらの電気機器を１台の無停電電源装置に接続すると
いう従来方式をとる必要がなくなり、大容量の無停電電
源装置が不要となる。すなわち、小容量の無停電電源装
置を用いた電源分散化が可能となり、特別の電源工事や
設置スペース確保のための工事を必要としない簡便かつ
自由なシステム構築が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る無停電電源装置を
利用して構築したＵＰＳ運転システムを含む情報処理シ
ステムの概略構成を表すブロック図である。

【図２】図１における無停電電源装置の内部構成を表す
ブロック図である。

【図３】図２における接続部３９の一構成例を表す図で
ある。

【符号の説明】

１１−１〜１１−３ ＵＰＳ（無停電電源装置） １２ ＷＳ（ワークステーション） １３ ディスクアレイ １４ レーザプリンタ １５ 運転管理装置 １６−１〜１６−３，１８−１〜１８−３ 電源ケーブ
ル １９，１９ａ，１９ｂ 制御信号ケーブル ２１ 制御信号ケーブル ３１ 整流器 ３２ ＤＣ／ＤＣコンバータ ３３ バッテリ ３４ インバータ ３５ 切換スイッチ ３６ 出力開閉スイッチ ３７ コントローラ ３８ 運転スイッチ ３９ 接続部（並列接続手段） ３９ａ，３９ｂ，３９ｃ コネクタ Ｐ₁ ，Ｐ₂ 交流出力端子

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源状態異常時に、それぞれに接続され
   た電気機器への電源供給をバックアップする機能を備え
   た無停電電源装置であって、 前記機能を司る制御部と他の無停電電源装置の制御部と
   の間を並列に接続するための並列接続手段を備え、この
   並列接続手段を介して各種の制御信号の入出力を行うよ
   うにしたことを特徴とする無停電電源装置。
2. 【請求項２】 電源状態異常時に、それぞれに接続され
   た電気機器への電源供給をバックアップする機能を備え
   た複数の無停電電源装置の運転方法であって、 前記機能を司る各種の制御信号を各無停電電源装置に並
   列に接続し、各無停電電源装置が連動して動作するよう
   にしたことを特徴とする無停電電源装置の連動運転方
   法。
3. 【請求項３】 前記制御信号は、無停電電源装置自体の
   運転または停止を制御する運転制御信号であることを特
   徴とする請求項１記載の無停電電源装置。
4. 【請求項４】 前記制御信号は、無停電電源装置自体の
   運転または停止を制御する運転制御信号であることを特
   徴とする請求項２記載の無停電電源装置の連動運転方
   法。
5. 【請求項５】 前記制御信号は、それぞれに接続された
   電気機器への電源供給の停止または開始を制御する出力
   制御信号であることを特徴とする請求項１記載の無停電
   電源装置。
6. 【請求項６】 前記制御信号は、それぞれに接続された
   電気機器への電源供給の停止または開始を制御する出力
   制御信号であることを特徴とする請求項２記載の無停電
   電源装置の連動運転方法。
7. 【請求項７】 前記制御信号は、入力電源電圧の異常を
   知らせる電源異常信号であることを特徴とする請求項１
   記載の無停電電源装置。
8. 【請求項８】 前記制御信号は、入力電源電圧の異常を
   知らせる電源異常信号であることを特徴とする請求項２
   記載の無停電電源装置の連動運転方法。
9. 【請求項９】 前記制御信号は、無停電電源装置自体の
   動作異常を知らせる装置異常信号であることを特徴とす
   る請求項１記載の無停電電源装置。
10. 【請求項１０】 前記制御信号は、無停電電源装置自体
    の動作異常を知らせる装置異常信号であることを特徴と
    する請求項２記載の無停電電源装置の連動運転方法。