電気装置に電力を供給するシステム及び方法

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【発明の名称】	電気装置に電力を供給するシステム及び方法
【発明者】	【氏名】ロバート・バーネット・スミス【氏名】ブラッドリー・ディ・ウィニック【氏名】エドワード・エー・クロス
【要約】	【課題】無停電電源を導入して、無停電電源が単一故障箇所にならないようにするやり方で、二重電源システムを管理することができるようなシステム及び方法を提供する。【解決手段】電気装置１０６へ電力を供給するように第２の電源１０４を選択することになる第１の電源異常状態と、電気装置１０６へ電力を供給するように第１の電源１０２を選択することになり、第１の検知回路１２８が第１の電源１０２における以後の電源異常状態を検知することになっても、無停電電源１１０が依然として電力供給に利用可能な状態にある第２の電源異常状態と、電気装置１０６が規則正しいシャットダウンを進める間に、無停電電源１１０が電気装置１０６に電力を供給することになる二重電源異常状態とを含む。

【特許請求の範囲】
【請求項１】通常動作状態において、第１の電源及び第２の電源とのコンタクトを確立するために用いられる電源結合部が装備された電気装置に、電力を供給するのに使用されるシステムであって、（ａ）前記第２の電源と前記電気装置との間のライン内に挿入配置される一方、前記第１の電源と前記電気装置との間のライン内には挿入配置されない無停電電源装置と、（ｂ）前記電気装置が、前記第１の電源，前記第２の電源，及びそれらの組合せから成るグループのメンバから電力を消費することを可能にするためのスイッチと、（ｃ）前記第１の電源における電源異常状態を識別するための第１の検知回路と、（ｄ）前記第２の電源における電源異常状態を識別するための第２の検知回路と、（ｅ）複数の動作状態に関する機械語命令を、検知された電源異常状態に基づいて実施するのに用いられる制御回路要素及び論理によって構成されたコントローラと、を備え、前記検知された電源異常状態は、（ｆ）前記第１の検知回路が前記第１の電源における電源異常状態を検知し、かつ、前記第２の検知回路が前記第２の電源における電源異常状態を検知しない場合に生じ、その結果、前記スイッチが、前記電気装置へ電力を供給するように前記第２の電源を選択することになる第１の電源異常状態と、（ｇ）前記第２の検知回路が前記第２の電源における電源異常状態を検知し、かつ、前記第１の検知回路が前記第１の電源における電源異常状態を検知しない場合に生じ、その結果、前記スイッチが、前記電気装置へ電力を供給するように前記第１の電源を選択することになり、前記第１の検知回路が前記第１の電源における以後の電源異常状態を検知することになっても、前記無停電電源装置が依然として電力供給に利用可能な状態にある第２の電源異常状態と、（ｈ）前記第１の検知回路が前記第１の電源における電源異常状態を検知し、かつ、前記第２の検知回路が前記第２の電源における電源異常状態を検知する場合に生じ、その結果、前記電気装置が規則正しいシャットダウンを進める間に、前記無停電電源装置が前記電気装置に電力を供給することになる二重電源異常状態と、を含むことを特徴とするシステム。
【請求項２】前記コントローラに、前記電源異常状態が検知されない通常動作状態にシステムを戻すための論理を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】前記コントローラに、前記無停電電源装置及び前記電気装置に存在する分散制御回路要素及び論理を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】前記無停電電源装置に、第２の電源異常状態中に、電力枯渇状態が生じるときには、前記コントローラに対して前記無停電電源装置における電力枯渇状態を知らせる信号を送り出すための回路要素を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】前記コントローラに、前記信号に応答して前記電気装置の所定のシャットダウンを実施するための手段を含むことを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】通常動作状態において、第１の電源及び第２の電源とのコンタクトを確立するのに用いられる電源結合部が装備された電気装置に対する電力供給に利用されるシステムを適応させるのに用いられるコンピュータ可読フォームであって、前記システムの構成は、（ａ）前記第２の電源と前記電気装置の間のライン内に挿入位置され、かつ、前記第１の電源と前記電気装置の間のライン内には挿入位置されない無停電電源装置と、（ｂ）前記電気装置が、前記第１の電源，前記第２の電源，及びそれらの組合せから構成されるグループのメンバから電力を消費することを可能にするスイッチと、（ｃ）前記第１の電源における電源異常状態を識別するための第１の検知回路と、（ｄ）前記第２の電源における電源異常状態を識別するための第２の検知回路と、（ｅ）コントローラと、（ｆ）前記コンピュータ可読フォームに、検知された電源異常状態に基づいて、複数の動作状態を生じさせるための機械命令と、を含み、前記検知された異常状態に、（ｇ）前記第１の検知回路が前記第１の電源における電源異常状態を検知し、かつ、前記第２の検知回路が前記第２の電源における電源異常状態を検知しない場合に生じ、その結果、前記スイッチが、前記電気装置への電力供給に前記第２の電源を選択することになる第１の電源異常状態と、（ｈ）前記第２の検知回路が前記第２の電源における電源異常状態を検知し、かつ、前記第１の検知回路が前記第１の電源における電源異常状態を検知しない場合に生じ、その結果、前記スイッチが、前記電気装置への電力供給に前記第１の電源を選択することになり、前記第１の検知回路が前記第１の電源における以後の電源異常状態を検知することになっても、前記無停電電源装置が依然として電力供給に利用可能な状態にある第２の電源異常状態と、（ｉ）前記第１の検知回路が前記第１の電源における電源異常状態を検知しかつ、前記第２の検知回路が前記第２の電源における電源異常状態を検知する場合に生じ、その結果、前記電気装置が規則正しいシャットダウンを進める間に、前記無停電電源装置が前記電気装置に電力を供給することになる二重電源異常状態と、を含むことを特徴とするコンピュータ可読フォーム。
【請求項７】前記電源異常状態が検知されない通常動作状態にシステムを戻すための命令を含むことを特徴とする請求項６に記載のコンピュータ可読フォーム。
【請求項８】前記無停電電源装置及び前記電気装置の両方に存在する制御回路要素及び論理で実施される分散処理に関する命令を含むことを特徴とする請求項６に記載のコンピュータ可読フォーム。
【請求項９】前記第２の電源異常状態中に電力枯渇状態が生じるときには、前記コントローラに対して前記無停電電源装置における電力枯渇状態を知らせる信号を送り出すための命令を含むことを特徴とする請求項６に記載のコンピュータ可読フォーム。
【請求項１０】前記信号に応答して、前記電気装置の規則正しいシャットダウンを実施するための命令を含むことを特徴とする請求項９に記載のコンピュータ可読フォーム。
【請求項１１】（ａ）第１の電源と電気装置との間のライン内に挿入配置されずに、第２の電源と前記電気装置との間のライン内に挿入配置される無停電電源装置と、（ｂ) 前記電気装置が、前記第１の電源，前記第２の電源，及びそれらの組合せから構成されるグループのメンバから電力を消費することを可能にするためのスイッチと、（ｃ）前記第１の電源における電源異常状態を識別するための第１の検知回路と、（ｄ）前記第２の電源における電源異常状態を識別するための第２の検知回路と、（ｅ）コントローラと、を含み、システムを、検知された電源異常状態に基づいて、複数の動作状態で動作させる方法であって、（ｆ）前記第１の検知回路が前記第１の電源における電源異常状態を検知し、かつ、前記第２の検知回路が前記第２の電源における電源異常状態を検知しない場合に生じ、その結果、前記スイッチが、前記電気装置への電力供給に前記第２の電源を選択することになる、第１の電源異常状態において動作させるステップと、（ｇ）前記第２の検知回路が前記第２の電源における電源異常状態を検知しかつ、前記第１の検知回路が前記第１の電源における電源異常状態を検知しない場合に生じ、その結果、前記スイッチが、前記電気装置への電力供給に前記第１の電源を選択することになり、前記第１の検知回路が前記第１の電源における以後の電源異常状態を検知することになっても、前記無停電電源装置が依然として電力供給に利用可能な状態にある、第２の電源異常状態において動作せるステップと、（ｈ）前記第１の検知回路が前記第１の電源における電源異常状態を検知しかつ、前記第２の検知回路が前記第２の電源における電源異常状態を検知する場合に生じ、その結果、前記電気装置が規則正しいシャットダウンを進める間に、前記無停電電源装置が前記電気装置に電力を供給することになる、二重電源異常状態において動作させるステップと、を含むことを特徴とする方法。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一次電源システムが故障の場合に、電気装置に引き続き電力を供給するのに用いられる無停電電源（ＵＰＳ；Uninterruptible Power Supply）の分野に関係するものであり、特に、無停電電源に加えて２つの一次電源を備えるシステムに用いるのに適した無停電電源に関するものである。また、本発明は、無停電電源装置の負荷制限（loadshedding）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】無停電電源（ＵＰＳ）装置は、引き込み電源の異常による、電気装置における望ましくない故障を阻止するのに有用である。例えば、ある州又は市町村の電力会社は、化石燃料によるエネルギを電力に変換するための大規模な産業設備を有している可能性がある。結果として生成される電気は、最終利用地点に達するまで、送電線で送られる。最終利用地点への送電は、例えば、送電線に損傷を加える波状停電又は気象条件によって妨害されることが多い。
【０００３】電源の中断は、クリティカルな電子装置の動作に連続電源が必要とされる場合や、電源の中断が悪影響を及ぼす可能性の高いような状況下においては、電源の中断は、許容され得ない。例えば、救急医療状況で用いられる遠隔通信サーバに対する電力が中断されると、人命を失うことになる可能性がある。多くのビジネスは、コンピュータ・システムが動作状態になければ、機能することが不可能である。突然の電源異常のために、クリティカルなデータが、取り返しのつかないほど損なわれる可能性がある。
【０００４】当該技術においては、様々な無停電電源が知られている。単純な無停電電源装置は、一般に、単一電源から検知された電力損失によって作動し、システム・シャットダウンが実施される間のごく限られた時間にわたって、バッテリ又はコンデンサ蓄電装置から電力を供給することが可能である。例えば、米国特許第５，７０１，２４４号には、パーソナル・コンピュータ専用の交流（ＡＣ）レセプタクルに差し込むことが可能な無停電電源が記載されている。また、米国特許第６，１７８，５１５号には、主電源からの給電が中断されると、汎用オペレーティング・システムのノーマル・シャットダウンを自動的に実施するマルチプロセッサ装置が記載されている。無停電電源装置は、ロードアイランド州ウェストキングストンのアメリカン・パワー・コンバージョン（American Power Conversion）のような様々な商業供給元から購入することが可能である。
【０００５】単一の電力ラインに専用の無停電電源を利用しても、必ずしも、システム・シャットダウンが阻止されるとは限らない。無停電電源装置は、ただ単に、無停電電源がその蓄積した電力を放電する限られた期間又は過渡期間に亘って機能することを意図したものに過ぎない。例えば、パーソナル・コンピュータに取り付けられた無停電電源は、電源異常状態を診断し、迅速にスイッチングして、バッテリによるバックアップ電源が得られるようにし、パーソナル・コンピュータに対して、クリティカルなデータの損失を阻止するために、所定のシャットダウン手順を開始するように知らせることが可能である。
【０００６】従って、クリティカルな電子システムには、複数の電力供給線を設けることが可能である。例えば、市全域に及ぶ電力供給網は、一次電源として機能することが可能であり、補助発電システムは、二次電源として機能することが可能である。少なくとも２つの主電源が設けられている場合には、米国特許第６，１９１，５００号に記載のように、各電源毎に、専用の無停電電源を配備することが可能である。この二重配備は、重複し、従って、コストが高い。どちらかの電源又はどちらかの無停電電源が故障した場合には、もう一方の電源又は無停電電源が損なわれておらずに使用可能状態があっても、無停電電源装置の一方が電源異常状態であると診断されると、無停電電源装置が取付けられている電気装置がシャットダウンされてしまう可能性がある。
【０００７】二重電源環境に関する更にもう１つの代替の無停電電源配置においては、単一の無停電電源を引き込み電力ラインの２つ以上に結合することが可能である。無停電電源は、停電の検知に基づいて、電源間のスイッチングを実施できるように構成することが可能である。例えば、米国特許第５，９２０，１２９号には、主電源の中断によって生じる電圧逆転を検知したときに、一次電源と二次電源との間でスイッチングを行うことによって直流（ＤＣ）電力の定電源を供給するために使用されるソリッドステート切換スイッチを備えた無停電電源が開示されている。米国特許第６，１８４，５９３号には、主電源の故障時に、主電源と補助発電システムのスイッチングに用いられる無停電電源が記載されている。米国特許第６，１７５，５１０号には、二次電源がオンライン状態（接続状態）になるまでの間に、電力を供給するために利用可能な直接変換式の無停電電源が開示されている。この無停電電源には、検知された電力状態の変化に基づいて、コントローラによる制御を受ける少なくとも４つの双方向スイッチが含まれている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】単一の無停電電源を２つの電源に接続することに関する主たる問題は、無停電電源が単一故障箇所になるという点である。従って、無停電電源が故障すると、回避しようとする停電を生じさせる可能性がある。
【０００９】無停電電源を導入して、無停電電源が単一故障箇所にならないようにするやり方で、二重電源システムを管理するのは、依然として問題を残したままである。
【００１０】本発明は、このような問題を克服するためになされたものであって、その目的は、無停電電源を導入して、無停電電源が単一故障箇所にならないようにするやり方で、二重電源システムを管理することができるようなシステム及び方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、無停電電源、並びに、無停電電源が単一故障箇所にならないようにするやり方で二重電源システムを管理するための関連技法を提供することによって、上記で概略を説明した問題を克服する。これらの改善によって、単一故障箇所を回避するように設計される二重電源システムに、重複（二重）の無停電電源装置を設ける費用がなくなる。
【００１２】本明細書に開示の好ましい実施態様及び方法によるシステムは、通常動作状態にある第１の電源及び第２の電源との接触を確立するために用いられる電源結合部が装備された電気装置に電力を供給する。このシステムには、第２の電源と電気装置との間において直列をなす無停電電源が含まれるが、この無停電電源は、第１の電源と電気装置との間においては直列をなすように配置されることを必要とされない。これに関して、無停電電源は、第１の電源に対する電源バックアップの働きを実施するように構成されていない限り、第１の電源が無停電電源に結合されていても、直列をなすとはみなされない。望ましくはオプションで電気装置に配置されるスイッチによって、電気装置は、第１の電源からの電力消費，第２の電源からの電力消費，又は第１及び第２の電源からの同時電力消費といった、その組み合わせからの電力消費が可能になる。
【００１３】第１の検知回路要素を用いて、第１の電源における電源異常（故障）が識別される。第２の検知回路要素を用いて、第２の電源における電源異常が識別される。検知された電源異常状態に基づいて、複数の動作状態に関する機械語命令を実施するのに用いられる制御回路要素及び論理によって、コントローラが構成されている。これらの動作状態には：第１の検知回路が第１の電源における電源異常状態を検知し、かつ、第２の検知回路が第２の電源における電源異常状態を検知しない場合に生じ、その結果、スイッチが、電気装置へ電力を供給ために第２の電源を選択することになるような、第１の電源異常状態、第２の検知回路が第２の電源における電源異常状態を検知し、かつ、第１の検知回路が第１の電源における電源異常状態を検知しない場合に生じ、その結果、スイッチが、電気装置の電力を供給するために第１の電源を選択することになり、第１の検知回路が、第１の電源において今後に電源異常状態を検知することになっても、無停電電源が依然として電力供給に利用可能な状態にあるような、第２の電源異常状態、及び、第１の検知回路が第１の電源における電源異常状態を検知し、かつ、第２の検知回路が第２の電源における電源異常状態を検知する場合に生じ、その結果、電気装置が所定のシャットダウンを進める間に、無停電電源が電気装置に電力を供給することになるような、二重電源異常状態、が含まれる。
【００１４】コントローラの、望ましいが、オプションの形態によれば、例えば、電源異常状態が検知されない通常動作状態にシステムを戻すことが可能である。コントローラには、無停電電源及び電気装置の両方に設けられる分散制御回路要素又は論理を含むことも可能である。
【００１５】無停電電源の、望ましいが、オプションの形態によれば、第２の電源異常状態中に、電力枯渇状態が生じるときには、必ず、コントローラに対して無停電電源における電力枯渇状態を知らせる信号を送り出すように構成される。コントローラは、この信号に応答して、電気装置の所定のシャットダウンを実施する。
【００１６】そのハードウェア・コンポーネントに関して、現存する市販のコンポーネントを結合して、基本システムを形成することができるのが、このシステムのとりわけ望ましい特徴である。コンピュータ可読のフォーム（形式；様式）を利用して、コントローラに、それぞれの動作状態を実施するようにプログラムすることによって、市販のコンポーネントを適応又は改良することが可能である。
【００１７】このシステムのもう１つの態様は、システムを動作させる方法に関するものである。この方法のステップには、第１の検知回路が第１の電源における電源異常状態を検知し、かつ、第２の検知回路が第２の電源における電源異常状態を検知しない場合に生じ、その結果、スイッチが、電気装置へ電力を供給ために第２の電源を選択することになるような第１の電源異常状態の下において動作させるステップと、第２の検知回路が第２の電源における電源異常状態を検知し、かつ、第１の検知回路が第１の電源における電源異常状態を検知しない場合に生じ、その結果、スイッチが、電気装置へ電力を供給するために第１の電源を選択することになり、第１の検知回路が第１の電源において今後電源異常状態を検知することになっても、無停電電源装置が依然として電力供給に利用可能な状態にあるような第２の電源異常状態の下において動作せるステップと、第１の検知回路が第１の電源における電源異常状態を検知し、かつ、第２の検知回路が第２の電源における電源異常状態を検知する場合に生じ、その結果、電気装置が所定のシャットダウンを進める間に、無停電電源装置が電気装置に電力を供給することになるような二重電源異常状態の下において動作させるステップと、が含まれている。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１には、二重電源システム１００のブロック図が示されている。電源“Ａ”としても表示されている第１の電源１０２は、任意の電源とすることが可能であるが、発電会社から生じる電力を伝送する送電線のような一次電源であるのが望ましい。電源“Ｂ”としても表示されている第２の電源１０４は、やはり、任意の電源とすることが可能であるが、補助発電機又は交流発電機のようなバックアップ電源であるのが望ましい。第１又は第２の電源１０２，１０４として利用することが可能な他のタイプの電源としては、例えば、太陽電池パネル，風力充電システム，バッテリ，及び燃料電池などが含まれる。第１の電源１０２及び第２の電源１０４の何れか単独で、任意の複数電源システムにおける任意の電気装置とすることが可能な電気装置１０６を動作させるのに十分な電力を供給することが可能である。電気装置１０６のカテゴリには、例えば、遠隔通信サーバ，コンピュータ・ネットワーク，ネットワーク・サーバ，計算装置，産業用制御システム，プロセス計器，及び兵器システムなどが含まれる。第１及び第２の電源１０２，１０４は、電気装置１０６の要求に従って、ＤＣ又はＡＣ電源とすることが可能である。
【００１９】第１の電源１０２は、例えば、コンピュータ・ネットワークの個別コンポーネントにつながる複数の送電線である、オプションの第１の電力供給網１０５に給電する。第２の電源１０４は、第１の電力供給網１０８にも結合された、電気装置１０６のような電気装置の少なくとも一部に供給するのが望ましい、オプションの第２の電力供給網１０８に給電する。
【００２０】無停電電源１１０は、第２の電源１０４と電気装置１０６との間に延びる電力ライン１１２の任意の位置においてその電力ライン１１２内に挿入配置される。本明細書において用いられる限りにおいて、「無停電電源装置」及び「ＵＰＳ」という用語は、ここでは、電源から電力供給を受け、電力を蓄積するか、又は、電力を発生することが可能であり、電源において検知された電源異常に基づいて要求されると、蓄積された電力をリリース（解放若しくは放出）するように構成された任意の装置を含むものと定義される。無停電電源のこの概念には、従来の検知回路要素を含む無停電電源装置、並びに、他の検知回路要素に依存して、電源異常を検知する無停電電源装置が包含される。
【００２１】無停電電源１１０の特に望ましい実施形態では、無停電電源１１０の状況を伝達する、例えばＲＳ２３２プロトコルに従った信号を伝送することが可能である。状況信号には、無停電電源１１０が電源１０４における電源異常を検知したか否か、無停電電源１１０がその蓄積電力容量（storage power capacity）をほぼ使い果たしたか否か、こうした枯渇が生じるまでの残余時間，或いは無停電電源１１０がその蓄積した電力を使い果たそうとしているか否かを含むことが可能である。無停電電源１１０の特に望ましい形態では、例えば、無停電電源１１０の制御論理にこの操作を制御させるのではなく、無停電電源１１０にその蓄積された電力の放電を開始させることによって、無停電電源１１０の動作状態を構成する制御信号を受信することも可能である。
【００２２】無停電電源１１０を第１の電源１０２の電源ライン１１４に配置する必要がなく、そして無停電電源１１０は電力ライン１１４に電力を送出することに直接的な働きをしないのが、特に望ましい本発明の特徴である。図１に示すように、無停電電源１１０は、第２の電力供給網１０８の全体に給電することが可能なように第２の電力供給網の上流側に配置することが可能であるが、第２の電力供給網１０８の下流側の位置１１６に配置することも可能である。無停電電源１１０には、電力の上流側への流れに起因する電力損失を阻止する従来の回路要素を設けるのが望ましい。
【００２３】本明細書に開示の概念は、様々な市販のハードウェア・コンポーネントを利用して実施することが可能である。本発明の一般的な概念を制限しなければ、市販の無停電電源装置の特定の例には、例えば、ウィスコンシン州アンチゴのＴＳｉＰｏｗｅｒＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ；ロードアイランド州ウェストキングストンのＡｍｅｒｉｃａｎＰｏｗｅｒＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎ；及び、カリフォルニア州サンディエゴのＩ－Ｂｕｓ／ＰｈｏｅｎｉｘＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓのものが含まれる。電気装置１０６は、複数の内部コンポーネントを備えているのが望ましいが、これらのコンポーネントは、無停電電源１１０に分散することもできるし、或いは、独立型コンポーネントとして機能することも可能である。これらの内部コンポーネントには、それぞれ、電気装置１０６と対応する電源１０２又は１０４を結合する電源結合部１１８，１２０が含まれる。
【００２４】様々な手段により、システム１００には、カードとして設けるか、或いは、電源切り換え式電源（不図示）に組み込むことが可能な、検知及びスイッチ回路要素１２２（検知／スイッチ回路）が設けられることが、システム１００の好ましい特徴である。これらの仕様による従来の回路は、例えば、フロリダ州ボーカラトーンのＳｅｌｅｓｔｉｃａｏｒＡｒｔｅｓｙｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓのようなメーカ又は供給業者から取り引き注文によって入手することが可能である。特定のフォームの検知及びスイッチ回路は、動作のより一般的な原理にとって重要ではないが、電力ライン１２４、及び、オプションにより電力ライン１２６の電圧又は電流をモニタする働きをする。検知／スイッチ回路１２２は、共通コンポーネントを共用することができるが、概念上は、電力供給網１０５及びライン１１４専用の第１の部分１２８と、電力供給網１０８及び電力ライン１１２専用の第２のオプション部分１３０に割り振ることが可能である。電力ライン１２４又は１２６において、電圧降下又は電流減少が検出されると、検知／スイッチ回路１２２は、例えば、電力ライン１１６における電源異常が無停電電源１１０の故障（異常）を示す電源異常状態をコントローラ１３２に知らせる信号を送り出す。
【００２５】コントローラ１３２は、検知／スイッチ回路要素１２２から信号を受信すると、検知された電源異常に対応した動作状態にシステム１００を構成するように、適切な措置を命じる。この対処は、検知／スイッチ回路要素１２２に対して、電気装置１０６への電力供給に、第１の電源１０２及び第２の電源１０４のうちの一方を選択するように命じることによって行われる。さらに、コントローラ１３２は、無停電電源１１０にも命じて、それ自体をシステム１００の動作状態を補完する動作状態にさせるか、或いは、無停電電源１１０がそれ自体を相補性動作状態にできるようにする。
【００２６】無停電電源１１０，検知／スイッチ回路１２２，及びコントローラ１３２の間における信号の送受信を容易にするために、オプションで、通信カード１３４が利用される。市販のシステム・コンポーネントは、一般に、これらの信号の伝送にＲＳ２３２プロトコルを利用している。
【００２７】次に、検知された電源異常状態に基づいて、システム１００を複数の動作状態にする機械語命令と共に、コントローラ１３２、又は、オプションにより、無停電電源１１０のプログラミングに用いられる制御論理を明らかにするダイヤグラムが示される。
【００２８】第１の電源異常状態は、検知／スイッチ回路要素１２２の第１の部分１２８が第１の電源１０２における電力異常状態を検知し、かつ、検知／スイッチ回路要素１２２の第２の部分１３０（又は無停電電源１１０）が第２の電源１０４における電力異常状態を検知しない場合に生じ、その結果、検知／スイッチ回路要素１２２が、電気装置１０６への電力供給に第２の電源１０４を選択することになる。
【００２９】第２の電源異常状態は、検知／スイッチ回路要素１２２の第２の部分１３０が第２の電源１０４における電源異常状態を検知し、かつ、検知／スイッチ回路要素１２２の第１の部分１２８が第１の電源１０２における電源異常状態を検知しない場合に生じ、その結果、検知／スイッチ回路要素１２２が、電気装置１０６へ電力を供給するために第１の電源１０２を選択することになり、検知／スイッチ回路要素の第１の部分１２８が、第１の電源１０２における以後の電源異常状態を検知することになっても、無停電電源が依然として電力供給に利用可能な状態にある。
【００３０】二重電源異常状態は、検知／スイッチ回路要素１２２の第１の部分１２８が第１の電源１０２における電源異常状態を検知し、かつ、検知／スイッチ回路要素１２２の第２の部分１３０（又は無停電電源１１０）が第２の電源１０４における電源異常状態を検知する場合に生じ、その結果、電気装置１０６が所定のシャットダウンを進める間に、無停電電源１１０が電気装置に電力を供給することになる。
【００３１】図２には、前述の動作状態に従って、図１に示すシステムを動作させるのに用いられる制御論理プロセスを実施するファームウェアでコントローラ１３２及び／又は無停電電源１１０をプログラミングすることによって実施されるプロセス２００のダイヤグラムが示されている。
【００３２】ステップ２０２では、電気装置１０６及びシステム１００が通常の設計パラメータ内において機能している通常動作モードが要求される。この場合、第１の電源１０２にも、第２の電源１０４にも異常がなく、電気装置１０６が呈する負荷は、システム設計のオプションに従って、何れか一方の電源からの電力、或いは、両方の電源からの電力を同時に消費する。
【００３３】ステップ２０４において、コントローラ１３２は、電力供給網１０５又は電力ライン１１４に電力異常が生じたことを示す、検知／スイッチ回路要素１２２の第１の部分１２８からの信号の有無を判定する。
【００３４】ステップ２０４の結果、電力供給網１０５又は電力ライン１１４に電力異常が生じたということになると、ステップ２０６において、コントローラ１３２は、検知／スイッチ回路要素１２２に第２の電源１０４からの電力を選択するように命じることによって、第１の電源異常状態を開始する。例えば、第２の電源１０４によって表された補助発電システムが稼動するようになる間に、無停電電源１１０に一時的な電力供給を要求することが可能となる。ステップ２０６の第１の電源異常状態が実施可能状態にある間に、ステップ２０８において、検知／スイッチ回路要素１２２の第２の部分１３０（又は無停電電源１１０）が、電力供給網１０８又は電力ライン１１２にもう１つの電源異常があると判定すると、コントローラ１３２は、ステップ２１０において、無停電電源１１０によって電力が供給されている状況の下で電気装置１０６の規則正しいシャットダウンを開始することによって、二重電源異常状態を誘起する。ステップ２０８において電源異常と診断されなければ、ステップ２１２において、コントローラ１３２は、検知／スイッチ回路要素１２２によって、電力供給網１０５又は電力ライン１１４に対する電力の回復が検知されるか否かを判定する。検知されない場合には、第１の電源１０２からの電力が回復する時点まで、ステップ２０６の動作状態が継続され、その回復時点で、システム１００は、ステップ２０２によって表された通常動作状態に復帰する。
【００３５】ステップ２０４において、ステップ２０２における通常動作状態中に電力供給網１０５又は電力ライン１１４に電源異常がなければ、ステップ２１４において、コントローラ１３２は、無停電電源１１０（又は、無停電電源１１０が故障の場合には、検知／スイッチ回路要素１２２の第２の部分１３０）から、電力供給網１０８又は電力ライン１１２における電源異常の有無を判定する。異常がなければ、ステップ２０２における通常動作状態が続行される。コントローラ１３２は、ステップ２１４において電源異常があると判定すると、ステップ２１６において、ステップ２０２における通常動作状態の条件によって一時的給電が必要とされる場合には、オプションとして、無停電電源１１０から電気装置１０６に一時的に電力を供給させる。無停電電源１１０は、また、電力供給網１０８及び電力ライン１１２において電源異常を検知すると、ステップ２１８において、電源異常を示す信号をコントローラ１３２に供給する。
【００３６】電力供給網１０８及び電力ライン１１２における電源異常を示す信号をコントローラ１３２が受信すると、コントローラ１３２は、ステップ２２０において、電気装置１０６（負荷）を電源１０２に依存せしめるために、検知／スイッチ回路要素１２２を起動して電気装置１０６での電源１０４からの負荷依存を遮断するようにスイッチングすることによって、第２の電源異常状態を開始する。
【００３７】ステップ２２０には、ステップ２２２が後続し、コントローラ１３２が、検知／スイッチ回路要素１２２からの検知信号を利用して、“Ａ”電力供給網１０５における電源異常の有無を判定する。もしこうした電源異常が電力供給網１０５に生じると、制御はステップ２０６に受け渡され、電力供給網１０８における電力が回復していない場合には、ステップ２１０において、対応するシャットダウンが生じる。電力供給網１０５に電源異常が生じていなければ、制御はステップ２２４に移行する。
【００３８】無停電電源１１０は、無停電電源１１０が電力待機状態におかれる第２の電源異常状態において、いつまでも動作することは不可能である。従って、無停電電源１１０における最小限の負荷によって、最終的には、無停電電源１１０に蓄積された電力が枯渇するが、一般に、無停電電源１１０は、数日の期間にわたる待機に耐え抜くことが可能である。待機間隔中、コントローラ１３２は、ステップ２２４において、引き続き、検知信号に基づいて、電力供給網１０８又は電力ライン１１２への電力が回復したか否かを判定する。回復していれば、システム１００は、ステップ２２６において、まず、“Ｂ”電力供給網１０８の通常負荷を復帰させた後、ステップ２０２の通常動作状態に復帰する。回復していなければ、ステップ２２８において、無停電電源１１０が、その蓄積電力がほぼ枯渇したことを示す信号を送り出す時点まで、ステップ２２０の第２の電源異常状態が続行され、その時点に達すると、コントローラ３１２は、ステップ２３０において、ステップ２１０と同じ所定のシャットダウン手順を実施する。
【００３９】以上を要約すると、次の通りである。すなわち、二重電源システム１００は、第１の電源１０２と、電気装置１０６に動作可能に結合された第２の電源１０４と、これら第１及び第２の電源１０２，１０４を選択することができるスイッチング機構（スイッチ回路要素）１２２を含んでいる。無停電電源１１０は、電気装置１０６につながる第１及び第２の電源１０２，１０４の一方を電源ライン内に置く。検知回路１２８，１３０は、第１又は第２の電源１０２又は１０４の何れか一方における電力異常状態を識別することができる。第１の電源１０２と第２の電源１０４との間で選択的に切換えるために、検知回路１２８，１３０からの信号を利用すると共に、第１及び第２の電源１０２，１０４における電力異常の如何なる組合せであっても、動作電力を電気装置１０６に適応する複数の動作状態を提供するような仕方で無停電電源を構成する。
【００４０】当業者には明らかなように、以上の解説における様々なコンポーネントに直接帰属する機能は、他のシステム・コンポーネントによって実施することも可能である。例えば、検知／スイッチ回路要素１２２の第２の部分１３０に帰属する働きは、全体又は部分的に無停電電源１１０に分散することが可能である。同様に、コントローラ１３２に帰属する働きは、検知／スイッチ回路要素１２２に埋め込まれたコマンドによって、又は、無停電電源１１０によって実施することが可能である。
【００４１】以上の解説は、例えば、望ましい実施態様及び方法を強調して、本発明の概念を例証することを意図したものである。従って、開示の実施態様及び方法は、本発明の開示の原理を実施するための全てのオプション又はやり方を網羅したものではない。発明者は、これによって、同等物の原則に依存して、本発明の完全な範囲及び精神を保護する意図を表明するものである。

【出願人】	【識別番号】３９８０３８５８０【氏名又は名称】ヒューレット・パッカード・カンパニー【氏名又は名称原語表記】ＨＥＷＬＥＴＴ－ＰＡＣＫＡＲＤＣＯＭＰＡＮＹ
【出願日】	平成１４年７月３０日（２００２．７．３０）
【代理人】	【識別番号】１０００９９６２３【弁理士】【氏名又は名称】奥山尚一（外２名）
【公開番号】	特開２００３－９２８４５（Ｐ２００３－９２８４５Ａ）
【公開日】	平成１５年３月２８日（２００３．３．２８）
【出願番号】	特願２００２－２２０９２６（Ｐ２００２－２２０９２６）