JP4702445B2 - 無停電電源管理装置およびプログラム - Google Patents

Description

この発明は、停電時に電子機器を保護する停電対策としての無停電電源管理装置およびプログラムに関する。

一般に、無停電電源管理装置（Uninterrupted Power System：ＵＰＳ）は、ＡＣ電源と電子機器（例えば、パーソナルコンピュータ等）との間に接続されており、ＡＣ電源が正常の場合には、ＡＣ電源からの電力を電子機器へ供給すると共に、ＡＣ電源からの電力を内部バッテリに充電するが、ＡＣ電源が異常の場合には、内部バッテリに蓄えられている電力を電子機器へ供給するようにしている。この場合、内部バッテリの残量低下に伴って電子機器へのバッテリ電力の供給を停止する際には、それに先立って電子機器の稼動を停止させるようにしている。

ところで、構内（例えば、会社全体、１フロア、１部屋等）に多数の電子機器が存在し、かつ、各電子機器にＵＰＳが１対１に対応付けられている構内環境において、ＡＣ電源が異常状態から正常状態に回復すると、各ＵＰＳはバッテリ充電を同時に開始すると共に、複数台の電子機器は一斉に稼動状態となる。このようにＡＣ回復時におけるイニシャライズ処理時には、瞬間的に消費電力が極めて高くなるため、ラッシュ電流によって消費電力が許容量をオーバーし、ブレーカの作動によって再び停電するおそれがあった。
そこで、従来においては、例えば、複数の電子機器を統合管理するための停電対策として、ＡＣ復帰後におけるＡＣ電力の供給を電子機器毎に順次遅延させることによってラッシュ電流を抑えるようにした停電対策システムが知られている（特許文献１参照）。
特開平４−３６１３５号公報

しかしながら、この種の停電対策システムにあっては、複数台の電子機器を統合管理するものであるため、電源切換用スイッチ数等のハードウェア上の規制によって対象機器の接続台数も限られてしまい、機器の追加、削除等に対処することも困難となる等、柔軟性に欠けるという問題が残っていた。

本発明の課題は、複数台の無停電電源管理装置が存在している構内環境において、各無停電電源管理装置の間において電力を融通し合うことで、構内全体の効果的な電力バックアップを実現できるようにすることである。

本発明の無停電電源装置は、商用電源と電子機器との間に接続され、商用電源が正常の場合には、商用電源からの電力を電子機器へ供給すると共に商用電源からの電力を内部バッテリに充電し、商用電源が異常の場合には、前記バッテリに蓄えられている電力を電子機器へ供給する無停電電源装置であって、 他の無停電電源装置に対して電力供給を要求したり、他の無停電電源装置への電力供給を許可する条件を設定する設定手段と、前記条件が成立した場合に、他の無停電電源装置との間で電力伝送を開始させる電力伝送手段と、を具備したことを特徴とする。

本発明によれば、各無停電電源管理装置のバッテリの残量が違っていたり、各電子機器に対して要求されている信頼性などが違っている場合であっても、各無停電電源管理装置の間で自動的に電力の移動を行うことで、常に必要な機器に対して必要なバックアップ時間を確保した状態を維持することができる。

（実施例１）
以下、図１〜図１２を参照して本発明の第１実施例を説明する。
図１は、この実施例における無停電電源管理機能を備えた構内システムの全体構成の概要を示したブロック図である。
この構内システムは、構内（例えば、会社全体、１フロア、１部屋等）に複数台のサーバシステム（サーバ機能を持ったデータ処理システム：電子機器）１−１、１−２、‥‥が存在し、かつ、各電子機器１−１、１−２、‥‥には、無停電電源管理装置（Uninterrupted Power System：ＵＰＳ）２−１、２−２、‥‥が１対１に対応付けて接続されているシステム環境となっている。

この電子機器１−１には、専用のＵＰＳ２−１が接続され、また、電子機器１−２には、専用のＵＰＳ２−２が接続され、各ＵＰＳ２−１、２−２は、互いに独立して動作し、ＵＰＳ２−１は電子機器１−１に対して作用し、ＵＰＳ２−２は電子機器１−２に対して作用する。この場合、ＵＰＳ２−１、２−２は、ネットワーク３を介して接続されており、互いにその存在を認識し合うようになっている。
なお、各電子機器１−１、１−２、‥‥は、機能的には同一であり、それらを特に区別する必要がない場合には、各電子機器を総称して電子機器１と呼び、また、各ＵＰＳ２−１、２−２、‥‥も機能的には同一であり、それらを特に区別する必要がない場合には、ＵＰＳを総称してＵＰＳ２と呼ぶものとする。

ＵＰＳ２は、ＡＣ電源４と電子機器１との間に接続されており、ＡＣ電源４が正常の場合には、ＡＣ電源４からの電力を対応する電子機器１へ供給すると共に、ＡＣ電源４からの電力を内部バッテリに充電するが、ＡＣ電源４が異常（停電等）の場合には、このバッテリに蓄えられている電力を対応する電子機器１へ供給するようにしている。この場合、このバッテリ残量が低下してその電力供給を停止する場合には、それに先立って電子機器１の稼動を強制的に停止させるシャットダウン処理を行うようにしている。
ＵＰＳ２は、停電等によってＡＣ電源の異常を検出した際には、ＡＣ電源からバッテリ電力に切り換えたことを示すためのAC_Fail信号を電子機器１に対して通知し、また、バッテリ残量が低下（例えば、１０%程度）した際には、電子機器１の稼動停止を指示するためのshutdown/LowBattery信号を電子機器１に通知する。なお、電子機器１とＵＰＳ２との間でのデータ通信は、シリアル伝送方式のスマートタイプを採用し、また、各ＵＰＳ２を接続するネットワーク３は、例えば、ＬＡＮ、２３２C、４２２、１２C（ＳＭＢｕｓ）、ダラス・１ワイヤなどのシリアルケーブルを採用している。

図２は、ＵＰＳ２の基本的構成要素を示したブロック図である。
ＣＰＵ２１は、記憶装置２２内のオペレーティングシステムや各種アプリケーションソフトにしたがってこのＵＰＳ２の全体動作を制御する中央演算処理装置である。記憶装置２２は、プログラム記憶領域２２−１とデータ記憶領域２２−２とを有し、磁気的／光学的メモリや半導体メモリ等の他、その駆動系を有する構成となっている。この記憶装置２２内のプログラム記憶領域２２−１には、後述する図１１および図１２に示す動作手順にしたがって本実施例を実現する為のアプリケーションプログラムが格納され、また、記憶装置２２内のデータ記憶領域２２−２には、後述する図１０に示すデータ（優先順位管理情報）が格納されている。なお、記録装置２２は、ハードディスク等の固定的なメモリの他、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の着脱自在な記憶媒体であってもよい。この記憶装置２２内のプログラムやデータは、必要に応じてＲＡＭ（例えば、スタティックＲＡＭ）２３にロードされたり、このＲＡＭ２３内のデータが記憶装置２２内にセーブされる。なお、ＲＡＭ２３は、プログラム実行領域２３−１と作業領域２３−２とを有している。

更に、ＣＰＵ２１には、その入出力周辺デバイスであるネットワークインターフェイス２４、シリアルインターフェイス２５、バッテリ充放電制御部２６、ＡＣ切換制御部２７、入力装置２８、表示装置２９がバスラインを介して接続されており、入出力プログラムにしたがってＣＰＵ２１は、これらの入出力デバイスの動作制御を行う。
ネットワークインターフェイス２４は、ネットワーク３を介して接続されている他のＵＰＳ２との間において、ＵＰＳ２の状況／台数、優先順位情報などの取得および決定のためのデータを送受信する。シリアルインターフェイス２５は、バッテリ残量、ＡＣフェイルの原因情報を電子機器１へ送信したり、電子機器１からのシャットダウン処理終了通知などを受信する。

バッテリ充放電制御部２６は、内部バッテリの電圧検出を行ったり、その充放電を制御するもので、バッテリ残量の低下を検出した際に、電子機器１の稼動停止を指示するshutdown/LowBattery信号を電子機器１へ送信する。ＡＣ切換制御部２７は、ＡＣ電源を監視してＡＣ電源の異常を検出し、ＡＣ電源の異常時にはＡＣ電源からバッテリへの切り換えてAC_Fail信号を電子機器１に送信し、ＡＣ電源が正常復帰した時には、バッテリからＡＣ電源への切換えを制御する。入力装置２８は、キーボードやタッチパネルあるいはマウスやタッチ入力ペン等のポインティングデバイスを構成する操作部であり、文字列データや各種コマンドの入力を行うもので、この実施例では、優先順位情報などのデータを入力する。

図３は、バッテリ充放電制御部２６、ＡＣ切換制御部２７を中心とした電力系接続図を示している。
ここで、バッテリ充放電制御部２６は、内部バッテリＢＴに接続され、ＡＣ切換制御部２７は、ＡＣ入力側およびＡＣ出力側に接続されており、ＣＰＵ２１からの指示にしたがってバッテリ充放電制御部２６、ＡＣ切換制御部２７は、図４〜図９に示すように、ＡＣ入力側、ＡＣ出力側、バッテリＢＴとの間における電力の供給を制御する。この場合、ＣＰＵ２１は、停電が回復した直後において、ＡＣ電源からの電力を電子機器１に供給することを抑制したり、バッテリＢＴへの充電を抑制するための抑制指示をバッテリ充放電制御部２６、ＡＣ切換制御部２７へ行うことができる。この際、電子機器１へのＡＣ電力供給抑制（ＡＣ出力抑制）と、バッテリＢＴへのＡＣ充電抑制（バッテリ充電抑制）の両方を同時に指示したり、その何れか一方を指示することもできる。

図４は、通常運転時における電力の供給状態を示したもので、ＡＣ電源からの電力は電子機器１へ供給されるが、この例では、内部バッテリＢＴはフル充電（ＦＵＬＬ）の状態にあるため、内部バッテリＢＴへの電力供給は行われない。図５は、停電時における電力の供給状態を示したもので、内部バッテリＢＴからの電力は電子機器１へ切り換え供給される。これによって電子機器１はバッテリ電力によってバックアップされる。図６は、停電回復時（ＡＣ出力抑制およびバッテリ充電抑制無し：電流抑制無し）における電力の供給状態を示したもので、ＡＣ電源からの電力は、電子機器１へ供給されると共に、空状態（ＥＭＰＴＹ）のバッテリＢＴへ供給される。

図７は、停電回復時（ＡＣ出力抑制中およびバッテリ充電抑制中：電流抑制中）における電力の供給状態を示したもので、電子機器１およびバッテリＢＴへのＡＣ電力の供給は禁止される。図８は、停電回復時（ＡＣ出力抑制中）における電力の供給状態を示したもので、電子機器１へのＡＣ電力の供給が禁止され、バッテリＢＴへの供給のみが行われる。図９は、停電回復時（バッテリ充電抑制中）における電力の供給状態を示したもので、バッテリＢＴへのＡＣ電力の供給は禁止され、電子機器１への供給のみが行われる。

図１０は、各ＵＰＳ２に設定されている優先順位管理情報ＰＭを説明する為の図である。
この優先順位管理情報ＰＭは、ＡＣ電源が正常状態に復帰したことが検出された際に、電子機器１に対してＡＣ電力を供給する開始タイミングとバッテリＢＴに対してＡＣ電力を供給する開始タイミングとを各ＵＰＳ２毎に時間的にずらすために設定された優先順位の管理情報であり、「機器立ち上げの優先順位」、「バッテリ充電の優先順位」、「変更許可フラグ」の各項目を有する構成となっている。

「機器立ち上げの優先順位」は、ＡＣ電源の復帰後において電子機器１に対してＡＣ電力を供給する開始タイミングを各ＵＰＳ２毎に時間的にずらすために設定された優先順位である。「バッテリ充電の優先順位」は、ＡＣ電源の復帰後にバッテリＢＹに対してＡＣ電力を供給して充電を開始する開始タイミングを各ＵＰＳ２毎に時間的にずらすために設定された優先順位である。ここで、優先順位が“１番”のＵＰＳ２がマスタＵＰＳとして機能し、マスタＵＰＳ２は、他の各ＵＰＳ２に割り当てられている優先順位管理情報ＰＭを記憶管理するようにしている。

この「機器立ち上げの優先順位」、「バッテリ充電の優先順位」は、予め利用者が各ＵＰＳ２に対して固定的に入力設定したものであってもよく、また、各ＵＰＳ２間でデータ通信を行うことによって各優先順位を自動的に決定するようにしてもよいが、この実施例では、利用者による入力設定およびデータ通信による自動設定の何れも実行可能としている。ここで、データ通信によって自動設定を行う場合、各ＵＰＳ２に割り当てる優先順位をランダムに決定するようにしている。また、優先順位の自動設定を定期的に実行することによって各ＵＰＳ２に割り当て設定されている優先順位を定期的に変更するようにしている。
「変更許可フラグ」は、利用者が入力設定した優先順位に対しては、上述した優先順位の自動変更を禁止させるために設けられたもので、利用者が入力設定した優先順位に対応する「変更許可フラグ」に“不可”を設定しておくことによって優先順位の自動変更は禁止される。

次に、この第１実施例における各ＵＰＳ２の動作概念を図１１および図１２に示すフローチャートを参照して説明する。ここで、これらのフローチャートに記述されている各機能は、読み取り可能なプログラムコードの形態で格納されており、このプログラムコードにしたがった動作が逐次実行される。また、伝送媒体を介して伝送されてきた上述のプログラムコードにしたがった動作を逐次実行することもできる。このことは後述する他の実施例においても同様であり、記録媒体の他に、伝送媒体を介して外部供給されたプログラム／データを利用してこの実施例特有の動作を実行することもできる。

図１１は、各ＵＰＳ２が実行する優先順位設定処理を示したフローチャートである。
先ず、ＵＰＳ２は、自己の優先順位管理情報ＰＭを参照し、少なくとも、その「機器立ち上げの優先順位」、「バッテリ充電の優先順位」の何れか一方が“１番”か、つまり、自己はマスタとして機能するＵＰＳか否かを調べる（ステップＡ１）。ここで、マスタとして機能するＵＰＳ２でなければ、ステップＡ２に進み、自己の優先順位の変更が利用者から指示されたか否かを調べ、優先順位の変更指示を受けた場合には、利用者から入力された新たな優先順位を取り込んだ後（ステップＡ３）、マスタＵＰＳ２に対して優先順位の変更割り当てを要求すると共に、入力された新たな優先順位をマスタＵＰＳ２に対して送信する処理を行う（ステップＡ４）。また、利用者から優先順位の変更指示が無ければ（ステップＡ２でＮＯ）、既に優先順位が割り当て設定されているか否かをチェックし（ステップＡ５）、未設定であれば（ステップＡ５でＮＯ）、マスタＵＰＳに対して優先順位の新規割り当てを要求する（ステップＡ４）。

一方、自己がマスタであることを「機器立ち上げの優先順位」、「バッテリ充電の優先順位」に基づいて認識したマスタＵＰＳ２は（ステップＡ１ＥＳ）、他のＵＰＳ２から送信されて来る優先順位の新規要求／変更要求の受信有無をチェックし（ステップＡ８）、他のＵＰＳ２から変更要求を受け取った場合には、ステップＡ９に移り、このＵＰＳ２から送信されて来た新たな優先順位を当該ＵＰＳ２に対応付けて記憶管理すると共に、その「変更許可フラグ」に“不許可”を設定する。更に、各ＵＰＳ２に割り当てられている現在の優先順位を参照し、今回新たに設定した優先順位と同一の優先順位が他のＵＰＳ２に設定されているか否か調べ、同一の優先順位が重複設定されている場合には、その優先順位を変更した後に変更後の優先順位を当該ＵＰＳ２へ送信するようにしている。

また、マスタＵＰＳ２は、他のＵＰＳ２から優先順位の新規割り当の要求を受け取った場合には（ステップＡ８）、同一優先順位の重複設定を避けるために、各ＵＰＳ２に割り当てられている現在の優先順位を参照することによって、新たな優先順位を生成し、この新たな優先順位を今回要求されたＵＰＳ２に対応付けて記憶管理すると共に、当該ＵＰＳ２に対して送信する処理を行う（ステップＡ９）。

マスタＵＰＳ２は、他のＵＰＳ２から優先順位の新規要求および変更要求の何れも無ければ（ステップＡ８でＮＯ）、優先順位を定期的に変更するための処理に移る（ステップＡ１０、Ａ１１）。すなわち、マスタＵＰＳ２は、各ＵＰＳ２に対応して設定されている現在の優先順位を定期的に変更するために、前回の変更時から所定時間が経過したか否か、つまり、定期変更のタイミングに達したか否かを調べる（ステップＡ１０）。ここで、定期変更のタイミングに達していなければ、ステップＡ１に戻るが、定期変更のタイミングに達した際には、ステップＡ１１に移る。ここでは、各ＵＰＳ２に割り当てられている現在の優先順位を参照することによって、「変更許可フラグ」に“可”が設定されているＵＰＳ２を変更対象として決定した後に、この各ＵＰＳ２毎にその各優先順位をランダムに生成して記憶管理すると共に、新たに生成した優先順位を対応する各ＵＰＳ２へ送信する処理を行う。

他方、マスタ以外の他の各ＵＰＳ２においては、自己の優先順位が既に割り当てられている状態において（ステップＡ５）、マスタＵＰＳ２から優先順位が送信されて来た場合には（ステップＡ６）、この優先順位を取得して優先順位の書き換えを行う（ステップＡ７）。なお、図示省略したが、優先順位の新規割り当の要求を行ったＵＰＳ２は、マスタＵＰＳ２によって生成された新たな優先順位が送信されて来た場合に、この優先順位を受信取得してその新規設定を行う。

図１２は、各ＵＰＳ２において実行される電力制御に関する全体処理を示したフローチャートである。
先ず、各ＵＰＳ２は、自己の優先順位が設定されている状態において、ＡＣ出力側に電力を供給中か否かを調べる（ステップＢ１）。通常は、ＡＣ電力の供給中であるため、そのＡＣ電圧を検出して異常発生の有無をチェックする（ステップＢ２）。ここで、停電等によってＡＣ電圧に異常が発生した際には、ＡＣ電源からバッテリＢＴへの切換えを行ってバッテリ電力の供給を開始すると共に（ステップＢ３）、AC_Fail信号を出力する（ステップＢ４）。

ここで、再びＡＣ電圧を検出して異常状態から回復したか否かをチェックするが（ステップＢ５）、いま、異常状態のままであれば、バッテリ容量が所定値以下（例えば、１０％以下）に減少したか否かをチェックする（ステップＢ７）。最初は、バッテリ残量は十分にあるので、ステップＢ１に戻るが、いま、ＡＣ出力側ではバッテリ電力の供給中であるため、ＡＣ電源が正常復帰するまでバッテリ容量を監視しながらバッテリ電力を供給し続ける。
一方、ＡＣ電源が正常状態に回復した場合には（ステップＢ５でＹＥＳ）、バッテリ電力の供給を終了させてＡＣ電力の供給に切り換える（ステップＢ６）。

ここで、ＡＣ電源が正常状態に復帰しないままバッテリ容量が所定値以下に減少した場合には（ステップＢ７でＹＥＳ）、shutdown/LowBattery信号を出力した後（ステップＢ８）、電子機器１からシャットダウン処理の終了通知が返信されて来るまで待機する（ステップＢ９）。ここで、シャットダウン処理の終了通知を受信した場合には、電子機器１側が停止するのに要する所定時間分待った後に（ステップＢ１０）、バッテリＢＴからの電力供給を終了させると共に（ステップＢ１１）、ＡＣ出力側への電力供給を遮断する（ステップＢ１２）。その後、最初のステップＢ１に戻るが、この場合、ＡＣ出力側は遮断状態となっているため、ステップＢ１３に移り、ＡＣ電圧を検出して異常状態からの回復か否かをチェックする。ここで、ＡＣ電源が異常状態のままであればステップＢ１に戻って正常復帰するまでの間、待機状態となる。

いま、ＡＣ電源が正常復帰した場合には（ステップＢ１３でＹＥＳ）、未処理の復帰処理が有るか否かを調べる（ステップＢ１４）。すなわち、ＡＣ電源が正常復帰した場合に、自己の優先順位管理情報ＰＭ内に設定されている「機器立ち上げの優先順位」、「バッテリ充電の優先順位」にしたがって電子機器１やバッテリＢＴに電力を供給する各復帰処理を実行するが、この各復帰処理のうち、未処理の復帰処理が残っているかを調べる。ここで、ＡＣ電源の復帰直後においては、全ての復帰処理が未処理状態となっているため、ステップＢ１５に移り、“１番”の優先順位が自己に有るかを調べる。

ここで、自己の優先順位が１番（マスタＵＰＳ２）であれば、ステップＢ１８に移り、その優先順位は、「機器立ち上げの優先順位」であるか、「バッテリ充電の優先順位」であるかをチェックする。いま、「機器立ち上げの優先順位」が“１番”であれば、ＡＣ出力側への電力供給を開始させて（ステップＢ２０）、正常復帰したＡＣ電力を電子機器１に供給する。また、「バッテリ充電の優先順位」が“１番”であれば、バッテリＢＴへの充電を開始させる（ステップＢ１９）。そして、所定時間待った後（ステップＢ２１）、復帰処理が終了したことを他の全てのＵＰＳ２に対して通知すると共に、その優先順位を他の全てのＵＰＳ２に対して送信する（ステップＢ２２）。
以下、ステップＢ１４に戻り、未処理の復帰処理が他に有るか否かを調べるが、いま、機器立ち上げに関する復帰処理が終了し、バッテリ充電に関する復帰処理が残っている場合あるいはバッテリ充電に関する復帰処理が終了し、機器立ち上げに関する復帰処理が残っている場合であれば、この未処理分の復帰処理が完了するまでステップＢ１４以降のループが繰り返される状態となる。

一方、自己の優先順位が“１番”ではない各ＵＰＳ２においては（ステップＢ１５でＮＯ）、他のＵＰＳ２から復帰終了通知を受け取るまで待機状態となっているが（ステップＢ１６）、何れかのＵＰＳ２から送信されて来た復帰終了通知を受信すると、その終了通知に付加されている優先順位と自己の優先順位とを比較し、次の優先順位は自己であるかを調べる（ステップＢ１７）。ここで、例えば、終了通知に付加されている優先順位が「１」であり、自己の優先順位が「３」であれば、次の優先順位は自己ではないと認識し、ステップＢ１６に戻るが、終了通知に付加されている優先順位が「１」であり、自己の優先順位が「２」であれば、次の優先順位は自己であると認識する。

ここで、次の優先順位が自己であれば、その優先順位は、「機器立ち上げの優先順位」であるか、「バッテリ充電の優先順位」であるかをチェックし（ステップＢ１８）、それが「機器立ち上げの優先順位」であれば、ＡＣ出力側への電力供給を開始させるが（ステップＢ２０）、「バッテリ充電の優先順位」であれば、バッテリＢＴへの充電を開始される（ステップＢ１９）。そして、所定時間待った後（ステップＢ２１）、復帰処理が終了したことを他の全てのＵＰＳ２に対して通知すると共に、その優先順位を他の全てのＵＰＳ２に対して送信する（ステップＢ２２）。
このようにして機器立ち上げに関する復帰処理およびバッテリ充電に関する復帰処理が完了すると（ステップＢ１４でＮＯ）、最初のステップＢ１に戻る。

以上のように、この第１実施例におけるＵＰＳ２は、他のＵＰＳ２に設定されている「機器立ち上げの優先順位」との間に時間差が生じるように自己に対する「機器立ち上げの優先順位」が設定されている状態において、電子機器１への電力供給が停止されてその稼動が停止状態にある時にＡＣ電源が正常状態に回復した際、自己の優先順位に達したか否かを判別し、自己の優先順位に達するまで電子機器１への電力供給を一時的に禁止するようにしたから、複数のＵＰＳ２が電子機器１に電力を供給するタイミングを時間的にずらすことができ、ＡＣ電源が正常に回復した際におけるラッシュ電流による再停電の防止が可能となると共に、新たな電子機器１が何台も追加されたとしても、この追加機器を含めて、電源回復時の再停電を防止できる。この場合、電子機器１毎に設けられている既存のＵＰＳの構造自体を変更せず、簡単なソフトウェアを既存のＵＰＳに組み込むだけで容易に実現することが可能となり、コスト的にも有利なものとなる。

この場合、マスタＵＰＳ２は、他のＵＰＳ２とデータ通信を行うことによって当該他のＵＰＳ２との間で優先順位を決定し、決定された自己の優先順位が他のＵＰＳ２の優先順位よりも高い場合には、電子機器１への電力供給を開始した後に当該他のＵＰＳ２に対して復帰処理の終了通知を送信し、自己の優先順位が他のＵＰＳ２の優先順位よりも低い場合には、当該他のＵＰＳ２から復帰処理の終了通知が送信されて来るまで電子機器１への電力供給を一時禁止するようにしたから、各ＵＰＳ２毎に優先順位の設定を自動的に行うことができると共に、設定通りの電力供給制御を実現することが可能となる。

マスタＵＰＳ２は、電子機器１への電力供給を開始する優先順位と、バッテリＢＴへの充電を開始する開始優先順位を決定するようにしたから、電子機器１への電力供給とバッテリＢＴへの充電を時間的にずらすことができ、ラッシュ電流による再停電防止策として更に有効なものとなる。
マスタＵＰＳ２は、優先順位を定期的に自動変更するようにしたから、優先順位の固定化を防ぐことができ、ラッシュ電流による再停電防止策に対する平等性を確保することが可能となる。この場合、利用者が入力設定した優先順位に対しては、その優先順位の自動変更を禁止することができる。

各ＵＰＳ２は、ＡＣ電源が正常状態に回復したことが検出された際に、バッテリＢＴへの充電を開始する優先順位に達したか否かを判別し、自己の優先順位に達するまでバッテリＢＴへの充電を一時的に禁止するようにしたから、電子機器１への電力供給とバッテリＢＴへの充電を時間的にずらすことができ、ラッシュ電流による再停電防止策として更に有効なものとなる。

なお、上述した第１実施例においては、電子機器１とＵＰＳ２とを１対１に対応付けた場合を例示したが、保護対象としての複数台の電子機器がＵＰＳ２に接続されている場合であっても同様に適用可能である。
また、優先順位の設定は、利用者が各ＵＰＳ２毎に行ってもく、更に、各ＵＰＳ２毎に電力供給の開始タイミングとして、例えば、１０秒毎のように時間間隔を設定するようにしてもよい。この場合、例えば、１台目のＵＰＳ２には「０秒」、２台目のＵＰＳ２には「１０秒」、３台目のＵＰＳ２には「２０秒」、‥‥Ｎ台目のＵＰＳ２には「１０秒×（Ｎ−１）秒」を設定すればよい。

また、上述した第１実施例においては、利用者が入力設定した優先順位に対しては、その優先順位の自動変更を禁止するようにしたが、利用者が任意に指定したＵＰＳ２に対しては、その優先順位の自動変更を禁止するようにしてもよい。これによって、特定の電子機器（例えば、重要な処理を担当している電子機器）を任意に指定することによってその電力供給を最優先させることも可能となる。

一方、コンピュータに対して、上述した各手段を実行させるためのプログラムコードをそれぞれ記録した記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピィデスク、ＲＡＭカード等）を提供するようにしてもよい。すなわち、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードを有する記録媒体であって、商用電源が正常の場合には、商用電源からの電力を電子機器へ供給すると共に商用電源からの電力を内部バッテリに充電し、商用電源が異常の場合には、前記バッテリに蓄えられている電力を電子機器へ供給し、当該バッテリ電力の供給を停止する場合には、電子機器の稼動を停止させる機能と、前記電子機器への電力供給が停止されてその稼動が停止状態にある時に商用電源が正常状態に回復したか否かを監視する機能と、商用電源の正常回復が検出された際に、電子機器に対して電力を供給する開始タイミングに達したか否かを判別し、予め設定されている開始タイミングに達するまで電子機器への電力供給を一時的に禁止する機能と、他の無停電電源装置に設定されている開始タイミングとの間に時間差が生じるように自己に対する開始タイミングを設定する機能とを実現させるためのプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体を提供するようにしてもよい。

（実施例２）
以下、この発明の第２実施例について図１３〜図１７を参照して説明する。
この第２実施例においては、複数台のＵＰＳ２が存在している構内環境において、各ＵＰＳ２の間において電力を融通し合うことで、構内全体の効果的な電力バックアップを実現するようにしたものである。すなわち、ＡＣ電源の異常時においてバッテリ容量が十分残っているＵＰＳがバッテリ容量不足の他のＵＰＳへバッテリ電力を供給したり、ＡＣ電源の復帰時においてバッテリ容量が十分残っているＵＰＳがバッテリ容量不足の他のＵＰＳへバッテリ電力を供給するようにしたものである。
ここで、両実施例において基本的あるいは名称的に同一のものは、同一符号を付して示し、その説明を省略すると共に、以下、第２実施例の特徴部分を中心に説明するものとする。

図１３は、第２実施例における構内システムの全体構成の概要を示したブロック図である。
この構内システムは、構内（例えば、会社全体、１フロア、１部屋等）に複数台のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１１−１、１１−２、‥‥１１−ｎが存在し、かつ、各ＰＣ１１−１、１１−２、‥‥には、ＵＰＳ１２−１、１２−２、‥‥１２−ｎが１対１に対応付けて接続されているシステム環境となっている。
なお、各ＰＣ１１−１１、１１−２、‥‥は、機能的には同一であり、それらを特に区別する必要がない場合には、各ＰＣを総称してサーバシステム１１と呼び、また、各ＵＰＳ１２−１、１２−２、‥‥は機能的には同一であり、それらを特に区別する必要がない場合には、各ＵＰＳを総称してＵＰＳ１２と呼ぶものとする。

各ＵＰＳ１２には、外部商用電力供給用ＡＣラインがそれぞれ接続されている。また、ＵＰＳ１２とＰＣ１１とは、ＵＰＳ−ＰＣ間電力供給用ラインによって接続されていると共に、ＵＰＳ−ＰＣ間制御信号ラインによって接続されている。ここで、上述の同様に、各ＵＰＳ１２は、ＡＣ電源が正常の場合に、ＡＣ電源からの電力を対応するＰＣ１１へ供給すると共にＡＣ電源からの電力を内部バッテリに充電し、ＡＣ電源が異常（停電等）の場合に、このバッテリに蓄えられている電力を対応するＰＣ１１へ供給する構成となっている。また、各ＵＰＳ１２同士は、ＵＰＳ間電力供給用ラインによって接続されていると共に、ＵＰＳ間制御信号ラインによって接続されている。
なお、ＵＰＳ間電力供給用ラインは、ローカル接続されている機器の台数や最大距離に応じて、例えば、距離が長い場合には抵抗成分による電力ロスを少なくするために交流信号による電力伝送を行ってもよいし、距離が短い場合には、回路を簡素化するために直流信号による電力伝送を行ってもよい。

図１４は、各ＵＰＳ１２の基本的構成要素を示したブロック図である。
このＵＰＳ１２は、上述した第１実施例のＵＰＳと基本的には同様の構成で、ＣＰＵ、記憶装置、ＲＡＭ、ネットワークインターフェイス、シリアルインターフェイス、入力装置、表示装置、バッテリＢＴ、バッテリ充放電制御部２６、ＡＣ切換制御部２７の他、電力伝送制御部１２３を有している。電力伝送制御部１２１は、ＣＰＵからの指示にしたがって図１５に示すように、複数のＵＰＳ１２間においてバッテリ電力を融通し合うための電力供給を制御するものである。

図１５は、複数のＵＰＳ１２間での電力系接続図を示した図である。
この例は、自己のバッテリ容量が十分残っているＵＰＳ１２−１がバッテリ容量不足の他のＵＰＳ１２−３へバッテリ電力が供給される場合を示している。この場合、ＵＰＳ１２−１の電力伝送制御部１２１は、自己のバッテリ電力をＵＰＳ間電力供給用ラインに供給する。この際、他の各ＵＰＳ１２のうち、ＵＰＳ１２−３側の電力伝送制御部１２１は、ＵＰＳ間電力供給用ライン上の電力を取り込み可能な状態にセットされ、他のＵＰＳ１２−２などは、ＵＰＳ間電力供給用ライン上の電力を取り込み不可能な状態にセットされている。この状態においては、ＵＰＳ１２−１からのバッテリ電力は、ＵＰＳ１２−３のみに供給されることになる。

図１６は、各ＵＰＳ１２に設定されている電力制御条件管理情報ＰＣを説明する為の図である。
この電力制御条件管理情報ＰＣは、ＡＣ電源の異常時あるいはＡＣ電源の復帰時においてバッテリ容量に余裕があるＵＰＳ１２がバッテリ容量不足の他のＵＰＳ１２へバッテリ電力を供給するための条件と、バッテリ容量不足のＵＰＳ１２がバッテリ容量に余裕があるＵＰＳ１２にバッテリ電力の供給を要求するための条件などを管理するための条件管理情報である。すなわち、この電力制御条件管理情報ＰＣは、ＡＣ異常時とＡＣ正常時（回復時）に対応して各種の条件を記憶管理するもので、ＡＣ異常時に対応する各条件は、「シャットダウン処理を開始するバッテリ残量条件」、「他のＵＰＳからの電力伝送を要求するバッテリ残量条件」、「他のＵＰＳへの電力伝送を許可するバッテリ残量条件」の各項目を有している。

「シャットダウン処理を開始するバッテリ残量条件」は、バッテリ電力の低下に伴ってＰＣ１１を停止状態とするシャットダウン処理を開始する際の条件であるバッテリ残量を示し、図示の例では、ＵＰＳ１２−１には「５％以下」、ＵＰＳ１２−２には「１０％以下」、‥‥が設定されている。
「他のＵＰＳからの電力伝送を要求するバッテリ残量条件」は、バッテリ容量不足のＵＰＳ１２がバッテリ容量に余裕があるＵＰＳ１２にバッテリ電力の供給を要求する際の条件であるバッテリ残量を示し、図示の例では、ＵＰＳ１２−１には「２０％以下」、ＵＰＳ１２−２には「１５％以下」、‥‥が設定されている。
「他のＵＰＳへの電力伝送を許可するバッテリ残量条件」は、バッテリ容量に余裕があるＵＰＳ１２がバッテリ容量不足の他のＵＰＳ１２へバッテリ電力を供給する際の条件であるバッテリ残量を示し、図示の例では、ＵＰＳ１２−１には「８０%以上」、ＵＰＳ１２−２には「３０％以上」、‥‥が設定されている。

また、ＡＣ正常時（回復時）対応する各条件は、「再起動処理を開始するバッテリ残量条件」、「他のＵＰＳからの電力伝送を要求するバッテリ残量条件」、「他のＵＰＳへの電力伝送を許可するバッテリ残量条件」の各項目を有している。
「再起動処理を開始するバッテリ残量条件」は、ＡＣ回復時においてＰＣ１１が再起動を開始する際の条件であるバッテリ残量を示し、図示の例では、ＵＰＳ１２−１には「０%以上」、ＵＰＳ１２−２には「３０％以上」、‥‥が設定されている。

「他のＵＰＳからの電力伝送を要求するバッテリ残量条件」、「他のＵＰＳへの電力伝送を許可するバッテリ残量条件」は、上述の場合と同様のバッテリ残量を示している。図示の例において、「他のＵＰＳからの電力伝送を要求するバッテリ残量条件」として、ＵＰＳ１２−１および１２−２には「１５％以下」、‥‥が設定され、「他のＵＰＳへの電力伝送を許可するバッテリ残量条件」として、ＵＰＳ１２−１には「７０%以上」、ＵＰＳ１２−２には「６０％以上」、‥‥が設定されている。

ここで、図示の設定例では、ＵＰＳ１２−１は、常時稼動することが要望されているＰＣ１１を保護するためのＵＰＳであり、バッテリ残量の低下時でも、ぎりぎりまで動作可能となるような条件を設定した場合である。また、ＵＰＳ１２−２は、高い信頼性が要望されているＰＣ１１を保護するためのＵＰＳであり、連続して停電などが発生した場合のトラブルを防ぐために、バッテリ残量が低下している間は、起動しないような条件を設定した場合である。

図１７は、各ＵＰＳ１２の全体動作を示したフローチャートである。
各ＵＰＳ１２は、ＡＣ電圧の異常有無を常時監視しており、停電等によってＡＣ電圧の異常を検出すると（ステップＣ１）、ＡＣ異常時に応じた制御を行う。
先ず、ＵＰＳ１２は、バッテリＢＴの残量を検出すると共に、電力制御条件管理情報ＰＣをアクセスし、現在のバッテリ残量と「電力伝送を要求するバッテリ残量条件」とを比較することによって、電力伝送に関する要求条件の成立有無をチェックする（ステップＣ２）。ここで、自己のバッテリ残量が不足し、その要求条件の成立が検出された場合には、ＵＰＳ間電力供給用ライン上の電力を取り込み可能な状態にセットすると共に、このＵＰＳ間電力供給用ライン上の電力を自己のバッテリＢＴへ供給してその充電を開始した後に（ステップＣ３）、最初のステップＣ１に戻る。これによって、例えば、ＵＰＳ１２−１側のバッテリ残量が２０%以下となった場合、ＵＰＳ１２−１は、バッテリ残量が２０%を超えるまでＵＰＳ間電力供給用ライン上の電力を充電し続ける。

一方、ＵＰＳ１２は、現在のバッテリ残量と「他のＵＰＳへの電力伝送を許可するバッテリ残量条件」とを比較することによって、電力伝送に関する許可条件の成立有無をチェックする（ステップＣ４）。ここで、自己のバッテリ残量に余裕があり、他のＵＰＳ１２への電力伝送を許可する許可条件の成立が検出された場合には、自己のバッテリ電力をＵＰＳ間電力供給用ライン上に供給した後に（ステップＣ５）、最初のステップＣ１に戻る。これによって、例えば、ＵＰＳ１２−１側のバッテリ容量が８０%以上も残っている場合、ＵＰＳ１２−１は、バッテリ残量が８０%未満となるまでＵＰＳ間電力供給用ライン上の電力を供給し続ける。

ＵＰＳ１２は、ＡＣ電圧の異常時において、ＡＣ出力側（ＰＣ１１側）へバッテリ電力を供給中であるか否かを調べ（ステップＣ６）、バッテリ電力の供給中でなければ、ステップＣ１に戻るが、バッテリ電力の供給中であれば、現在のバッテリ残量と「シャットダウン処理を開始するバッテリ残量条件」とを比較することによって、シャットダウン処理の開始条件の成立有無をチェックする（ステップＣ７）。ここで、その開始条件の成立が検出された場合（例えば、ＵＰＳ１２−１側のバッテリ残量が５%以下となった場合）には、上述した第１実施例と同様のシャットダウン処理を行う（ステップＣ８）。

他方、ＡＣ電圧の異常から正常状態に回復した場合には、ステップＣ１でそのことが検出されて、ＡＣ正常時（復帰時）に応じた制御を行う。
先ず、ＵＰＳ１２は、バッテリＢＴの残量を検出すると共に、電力制御条件管理情報ＰＣをアクセスし、現在のバッテリ残量と「電力伝送を要求するバッテリ残量条件」とを比較することによって、電力伝送に関する要求条件の成立有無をチェックする（ステップＣ９）。ここで、自己のバッテリ残量が不足し、その要求条件の成立が検出された場合には、ＵＰＳ間電力供給用ライン上の電力を取り込み可能な状態にセットした後に、このＵＰＳ間電力供給用ライン上の電力を自己のバッテリＢＴへ供給してその充電を開始する（ステップＣ３）。

また、ＡＣ復帰時においてＵＰＳ１２は、現在のバッテリ残量と「他のＵＰＳへの電力伝送を許可するバッテリ残量条件」とを比較することによって、電力伝送に関する許可条件の成立有無をチェックする（ステップＣ１０）。ここで、自己のバッテリ残量に余裕があり、他のＵＰＳ１２への電力伝送を許可する場合には、バッテリＢＴからの電力をＵＰＳ間電力供給用ライン上に供給する（ステップＣ５）。また、ＡＣ復帰時においてＵＰＳ１２は、ＡＣ出力側（ＰＣ１１側）へ電力を供給中であるか否かを調べ（ステップＣ１１）、電力の供給中でなければ、ステップＣ１に戻るが、電力の供給中であれば、現在のバッテリ残量と「再起動処理を開始するバッテリ残量条件」とを比較することによって、再起動処理の開始条件の成立有無をチェックする（ステップＣ１２）。ここで、再起動処理の開始条件が成立した場合には、ＰＣ１１に対して電力供給を開始する再起動処理を行うが（ステップＣ１３）、バッテリ残量が不足し、その開始条件が不成立の場合には、ステップＣ１に戻り、開始条件が成立するまでＰＣ１１への電力供給を一時禁止する。

以上のように、この第２実施例において各ＵＰＳ１２は、ＵＰＳ間電力供給用ラインを介して接続されており、他のＵＰＳ１２に対して電力供給を要求したり、他のＵＰＳ１２への電力供給を許可する条件が設定されている状態において、当該条件の成立を検出した場合に、他のＵＰＳ１２との間で電力伝送を開始するようにしたから、各ＵＰＳ１２のバッテリの残量が違っていたり、各ＰＣ１１に対して要求されている信頼性などが違っている場合であっても、各ＵＰＳ１２の間で自動的に電力の移動を行うことで、常に必要な機器に対して必要なバックアップ時間を確保した状態を維持することができる。

この場合、複数台のＵＰＳ１２が存在している構内環境において、ＡＣ電源の異常に伴ってＰＣ１１をバックアップしている最中に各ＵＰＳ１２の間でバッテリ電力を融通し合うことができるため、構内全体の効果的なバックアップを実現することが可能となる。
また、ＡＣ電源が正常状態に回復した後にＰＣ１１に対して電力供給を開始する条件をバッテリ残量の値によって指定するようにしたから、バッテリの残量が極端に少なくなっている場合には、再停電時に備えて、バッテリの残量が所定値に達するまでＰＣ１１への電力供給を一時的に抑制することができる。

なお、上述した第２実施例においては、電力制御条件管理情報ＰＣの設定については、言及しなかったが、利用者が任意に入力設定する場合の他、例えば、ＰＣ１１毎に予め決められている重要度や信頼性などを参照することによって電力制御条件管理情報ＰＣを自動設定するようにしてもよい。更には、デフォルト設定されている電力制御条件管理情報ＰＣの内容を利用者が任意に変更するようにしてもよい。

一方、コンピュータに対して、上述した各手段を実行させるためのプログラムコードをそれぞれ記録した記録媒体を提供するようにしてもよい。すなわち、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードを有する記録媒体であって、商用電源が正常の場合には、商用電源からの電力を電子機器へ供給すると共に商用電源からの電力を内部バッテリに充電し、商用電源が異常の場合には、前記バッテリに蓄えられている電力を電子機器へ供給する機能と、他の無停電電源装置に対して電力供給を要求したり、他の無停電電源装置への電力供給を許可する条件を設定する機能と、前記条件が成立した場合に、他の無停電電源装置との間で電力伝送を開始する機能とを実現させるためのプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体を提供するようにしてもよい。

無停電電源管理機能を備えた構内システムの全体構成の概要を示したブロック図。 ＵＰＳ２の基本的構成要素を示したブロック図。 バッテリ充放電制御部２６、ＡＣ切換制御部２７を中心とした電力系接続図。 通常運転時における電力の供給状態を示した図。 停電時における電力の供給状態を示した図。 停電回復時（ＡＣ出力抑制およびバッテリ充電抑制無し：電流抑制無し）における電力の供給状態を示した図。 停電回復時（ＡＣ出力抑制中およびバッテリ充電抑制中：電流抑制中）における電力の供給状態を示した図。 停電回復時（ＡＣ出力抑制中）における電力の供給状態を示した図。 停電回復時（バッテリ充電抑制中）における電力の供給状態を示した図。 各ＵＰＳ２に設定されている優先順位管理情報ＰＭを説明する為の図。 各ＵＰＳ２が実行する優先順位設定処理を示したフローチャート。 各ＵＰＳ２において実行される電力制御に関する全体処理を示したフローチャート。 第２実施例における構内システムの全体構成の概要を示したブロック図。 各ＵＰＳ１２の基本的構成要素を示したブロック図。 複数のＵＰＳ１２間での電力系接続図を示した図。 各ＵＰＳ１２に設定されている電力制御条件管理情報ＰＣを説明する為の図。 各ＵＰＳ１２の全体動作を示したフローチャート。

符号の説明

１ 電子機器（サーバシステム）
２、１２ ＵＰＳ
３ ネットワーク
４ ＡＣ電源
１１ ＰＣ
２１ ＣＰＵ
２２ 記憶装置
２４ ネットワークインターフェイス
２５ シリアルインターフェイス
２６ バッテリ充放電制御部
２７ ＡＣ切換制御部
１２１ 電力伝送制御部
ＢＴ バッテリ
ＰＭ 優先順位管理情報
ＰＣ 電力制御条件管理情報

Claims (3)

1. 商用電源と電子機器との間に接続され、商用電源が正常の場合には、商用電源からの電力を電子機器へ供給すると共に商用電源からの電力を内部バッテリに充電し、商用電源が異常の場合には、前記バッテリに蓄えられている電力を電子機器へ供給する無停電電源装置であって、
   他の無停電電源装置に対して電力供給を要求したり、他の無停電電源装置への電力供給を許可する条件を設定する設定手段と、
   前記条件が成立した場合に、他の無停電電源装置との間で電力伝送を開始させる電力伝送手段と、
   を具備したことを特徴とする無停電電源装置。
2. 他の無停電電源装置に対して電力供給を要求したり、他の無停電電源装置への電力供給を許可する条件をバッテリ残量の値によって指定する、
   ようにしたことを特徴とする請求項１記載の無停電電源装置。
3. コンピュータに対して、
   商用電源が正常の場合には、商用電源からの電力を電子機器へ供給すると共に商用電源からの電力を内部バッテリに充電し、商用電源が異常の場合には、前記バッテリに蓄えられている電力を電子機器へ供給する機能と、
   他の無停電電源装置に対して電力供給を要求したり、他の無停電電源装置への電力供給を許可する条件を設定する機能と、前記条件が成立した場合に、他の無停電電源装置との間で電力伝送を開始する機能と、
   を実現させるためのプログラム。

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