本發(fā)明涉及一種向例如設(shè)置于數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器系統(tǒng)供給直流電力的電源裝置以及具備該電源裝置的服務(wù)器系統(tǒng)。
背景技術(shù):
圖19用于表示專利文獻(xiàn)1所示的以往的一般的服務(wù)器系統(tǒng)用電源系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)。
該電源系統(tǒng)具備:不間斷電源裝置1,其與交流400v的系統(tǒng)電源3連接;以及變壓器2,其將從該不間斷電源裝置1輸出的交流電力的電壓進(jìn)行絕緣并變換。
不間斷電源裝置1具備電池1a、ac/dc變換器1b、dc/ac變換器1c。通過將來自系統(tǒng)電源3的交流電力變換為直流電力的ac/dc變換器1b對該電池1a進(jìn)行充電。而且,從ac/dc變換器1b輸出的直流電力或者從電池1a放出的直流電力被dc/ac變換器1c變換為交流400v的交流電力。
從dc/ac變換器1c輸出的400v的交流電力被變壓器2變換為200v或100v的交流電力。并且,變換后的交流電力被服務(wù)器系統(tǒng)4內(nèi)的電力變換器5變換為低電壓(12v)的直流電力。電力變換器5包括ac/dc變換器5a與dc/dc變換器5b的串聯(lián)電路。該12v的直流電力被供給到作為負(fù)載的多臺服務(wù)器4a~4n。服務(wù)器系統(tǒng)內(nèi)的個體的服務(wù)器4a~4n利用12v的直流電力來進(jìn)行動作。
多臺服務(wù)器4a~4n以每規(guī)定數(shù)量的服務(wù)器收納于服務(wù)器機架的方式來構(gòu)成服務(wù)器系統(tǒng)。與各服務(wù)器系統(tǒng)對應(yīng)地設(shè)置電力變換器5。而且,電力變換器5一體地收納于收納有各服務(wù)器的服務(wù)器機架。
然而,這種電源系統(tǒng)通過ac/dc變換器1b、5a、dc/dc變換器5b等很多變換器來進(jìn)行電力變換,因此電力變換級數(shù)變多。因此,整體的電力變換效率下降。因此,提出了如圖20和圖21所示的用于直流電力供給的電源系統(tǒng)。
圖20所示的電源系統(tǒng)將從不間斷電源裝置1的ac/dc變換器1b輸出的高電壓(400v)的直流電力經(jīng)由直流用配電設(shè)備2a供給到服務(wù)器系統(tǒng)4。然后,該高電壓(400v)的直流電力被服務(wù)器系統(tǒng)4內(nèi)的dc/dc變換器5d變換為12v的低電壓的直流電力。該電源系統(tǒng)被稱作高電壓直流供電系統(tǒng)(hvdc)。
另外,在圖21所示的電源系統(tǒng)中,不間斷電源裝置1還具備dc/dc變換器1d。從ac/dc變換器1b輸出的高電壓(400v)的直流電力被dc/dc變換器1d變換為低電壓(48v)的直流電力。該低電壓(48v)的直流電力經(jīng)由直流用配電設(shè)備2a被供給到服務(wù)器系統(tǒng)4。該低電壓(48v)的直流電力進(jìn)一步被服務(wù)器系統(tǒng)4內(nèi)的dc/dc變換器5e變換為低電壓(12v)的直流電力。該電源系統(tǒng)被稱作低電壓直流供電系統(tǒng)。
在這種進(jìn)行直流供電的電源系統(tǒng)中,電力變換的級數(shù)少,因此能夠提高電力變換效率。
但是,在圖20所示的進(jìn)行高電壓直流供電的電源系統(tǒng)中,需要用于切斷高電壓的直流電力的切斷器來作為直流配電用切斷器2a。能夠切斷高電壓的直流電力的切斷器不僅體型大,而且還需要采取針對直流高電壓(dc400v)配電的觸電對策。
另一方面,圖21的電源系統(tǒng)處理低電壓的直流大電流,因此存在配電線等導(dǎo)體處的損耗、發(fā)熱變大的問題。
另外,在圖19所示的電源系統(tǒng)中,將數(shù)百kw以上的大容量且大體型的不間斷電源裝置1集中配置于數(shù)據(jù)中心。因此,設(shè)置于數(shù)據(jù)中心的不間斷電源裝置的設(shè)置空間變大。而且,在不間斷電源裝置1發(fā)生故障時,全部服務(wù)器都會停止,從而存在系統(tǒng)整體的可靠性下降的問題。
為了解決這種以往的電源系統(tǒng)所具有的問題,專利文獻(xiàn)1提出了圖22所示的電源系統(tǒng)。
圖22所示的電源系統(tǒng)用于將從交流的系統(tǒng)電源供給的200v的交流電力供給到服務(wù)器系統(tǒng)4。服務(wù)器系統(tǒng)4的服務(wù)器機架40中收納有不間斷電源裝置10和多個服務(wù)器4a~4n。不間斷電源裝置10包括電源單元20和電池單元30。電源單元20的電源電路部21具備將從系統(tǒng)電源3供給的交流電力變換為直流電力的ac/dc變換器22以及將該ac/dc變換器22的輸出的直流電力變換為12v的直流電力的dc/dc變換器23。從dc/dc變換器23輸出的12v的直流電力被供給到服務(wù)器4a~4n。
另外,電池單元30的電池電路部31具備充入直流電力的電池32以及雙向地流通直流電流的dc/dc變換器33。電池32經(jīng)由雙向的dc/dc變換器33來與電源電路部21的輸出并聯(lián)連接。通過雙向的dc/dc變換器33并利用電源電路部21的直流輸出來對電池32進(jìn)行充電,并且,電池32將所充入的直流電力經(jīng)由dc/dc變換器33來供給到服務(wù)器4a~4n。
而且,這樣構(gòu)成的電源單元20和電池單元30如圖23的(a)、(b)所示那樣收納于共同的擱架50,構(gòu)成不間斷電源裝置10。引出到電源單元20和電池單元30各自的背面?zhèn)鹊妮敵龆俗咏?jīng)由連接器44來與服務(wù)器機架40內(nèi)的電力母線42、43連接。電力母線42、43與此處未圖示的服務(wù)器(負(fù)載)4的電源輸入端子連接。
專利文獻(xiàn)1:國際公開第2014/141486號
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
當(dāng)像這樣將電源單元及電池單元與服務(wù)器一起收納于服務(wù)器機架時,與另外設(shè)置不間斷電源裝置的情況相比能夠減少其設(shè)置空間。并且在不間斷電源裝置發(fā)生故障的情況下,其影響僅限定于收納于該服務(wù)器機架的服務(wù)器,不會影響到其它服務(wù)器機架的服務(wù)器。因而,能夠提高服務(wù)器系統(tǒng)的可靠性。
但是,在這種以往的不間斷電源裝置中,需要在電源單元和電池單元的背面利用連接器將各單元與服務(wù)器機架內(nèi)的直流母線進(jìn)行連接。存在以下問題:不僅該連接器的數(shù)量與電源單元及電池單元的數(shù)量相應(yīng)從而需要大量的連接器,而且它們的連接需要勞力和時間。
本發(fā)明的課題在于提供一種將電源單元與電池單元在收納殼體內(nèi)相互連接并易于在服務(wù)器機架內(nèi)與直流母線進(jìn)行連接的電源系統(tǒng)。
用于解決問題的方案
為了解決所述的問題,本發(fā)明是一種供給直流電力的電源裝置,該電源裝置的特征在于,所述電源裝置具備:輸出所述直流電力的多個電力變換單元;用于將所述多個電力變換單元的輸出端子并聯(lián)連接的連接導(dǎo)體模塊;收納所述多個電力變換單元和所述連接導(dǎo)體模塊的擱架(shelf),所述連接導(dǎo)體模塊包括利用絕緣材料形成的模塊殼體以及收納于所述模塊殼體內(nèi)的連接導(dǎo)體。
在本發(fā)明中,所述模塊殼體在與所述多個電力變換單元相向的面具有開口部,所述連接導(dǎo)體具備用于與所述多個電力變換單元的輸出端子相嵌合的端子,所述連接導(dǎo)體的所述端子在所述開口部處與所述多個電力變換單元的輸出端子嵌合結(jié)合。
另外,在本發(fā)明中,所述模塊殼體包括第一殼體和第二殼體,通過所述第一殼體與第二殼體相嵌合,所述連接導(dǎo)體被固定保持于所述模塊殼體內(nèi)。
而且,所述連接導(dǎo)體被安裝固定于在所述第一殼體或所述第二殼體處設(shè)置的保持槽。
并且,在本發(fā)明中,所述連接導(dǎo)體模塊具備用于與設(shè)置于所述擱架的側(cè)壁和底壁中的至少任一個壁的嵌合部相嵌合的嵌合部。
另外,所述連接導(dǎo)體與所述擱架在所述連接導(dǎo)體模塊的上表面、底面以及兩側(cè)面處通過所述模塊殼體而被絕緣。
并且,在本發(fā)明中,輸出所述直流電力的多個電力變換單元是將交流電源的電力變換為直流電力后輸出的電源單元或者將電池的電力變換為直流電力后輸出的電池單元。
并且,在本發(fā)明中,所述連接導(dǎo)體在所述電源裝置的左右兩側(cè)具備用于將所述直流電力引出到外部的正極性和負(fù)極性的端子對。
能夠利用本發(fā)明的電源裝置來構(gòu)成服務(wù)器用電源系統(tǒng)。在該情況下,可以將電源裝置收納于容納有服務(wù)器的服務(wù)器機架。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,電源裝置具備電源單元、電池單元以及連接導(dǎo)體模塊。模塊殼體以能夠裝卸的方式安裝于收納有所述電源單元和電池單元的擱架。而且,電源單元和電池單元被插入到電源裝置的擱架,由此各自的輸出端子與連接導(dǎo)體模塊的連接導(dǎo)體在電性上并聯(lián)連接。連接導(dǎo)體被利用絕緣材料形成的模塊殼體所保持。能夠通過將該連接導(dǎo)體模塊的連接端子與電源單元及電池單元的輸出端子嵌合結(jié)合來簡單地進(jìn)行電源裝置內(nèi)的多個單元的并聯(lián)連接。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明所涉及的服務(wù)器系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)的圖。圖1的(a)是主視截面圖,圖1的(b)是側(cè)視截面圖。
圖2是本發(fā)明所涉及的不間斷電源裝置的主視圖。圖2的(a)是表示在擱架的各收納室中未收納單元的狀態(tài)的主視圖。圖2的(b)是表示在擱架的各收納室中收納有單元的狀態(tài)的主視圖。
圖3是表示將電源單元和電池單元收納到不間斷電源裝置的擱架的中途的狀態(tài)的立體圖。
圖4是表示已將電源單元和電池單元收納到不間斷電源裝置的擱架的狀態(tài)的立體圖。
圖5是表示圖4中的連接導(dǎo)體模塊的插入工序的局部放大立體圖。
圖6是表示不間斷電源裝置的組裝的完成狀態(tài)的立體圖。
圖7是表示連接導(dǎo)體模塊的結(jié)構(gòu)的分解立體圖。
圖8是從與圖7相反的方向觀察連接導(dǎo)體模塊的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖9是表示連接導(dǎo)體模塊的組裝過程中的結(jié)構(gòu)的主視圖。
圖10是表示已組裝連接導(dǎo)體模塊的狀態(tài)的立體圖。
圖11是表示不間斷電源裝置的外觀的立體圖。
圖12的(a)是放大表示不間斷電源裝置的連接端子部的俯視圖。圖12的(b)是進(jìn)一步放大表示(a)中的a部的俯視圖。
圖13是表示拆下了不間斷電源裝置的一部分蓋板的狀態(tài)的立體圖。
圖14是表示不間斷電源裝置的連接導(dǎo)體模塊的輸出端子與引出導(dǎo)體的連接構(gòu)造的立體圖。
圖15是表示電池單元收納于擱架的收納室的收納狀態(tài)的縱截面圖,(a)表示從收納室抽出電池單元的狀態(tài),(b)表示電池單元被插入到擋板的跟前的狀態(tài),(c)表示電池單元已到達(dá)擋板的位置的狀態(tài)的圖。
圖16是放大表示圖15的(c)的a部的圖。
圖17是表示擱架的收納室中的擋板關(guān)閉的狀態(tài)的圖,(a)是其俯視圖,(b)是截取一部分來表示的立體圖。
圖18是表示擱架的收納室中的擋板打開的狀態(tài)的圖,(a)是其俯視圖,(b)是截取一部分來表示的立體圖。
圖19是表示以往的服務(wù)器系統(tǒng)用電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖20是表示以往的服務(wù)器系統(tǒng)用電源系統(tǒng)的其它結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖21是表示以往的服務(wù)器系統(tǒng)用電源系統(tǒng)的其它結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖22是表示以往的服務(wù)器系統(tǒng)用電源系統(tǒng)的其它結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖23是表示圖22所示的服務(wù)器系統(tǒng)用電源系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)的立體圖,(a)是從正面觀察的立體圖、(b)是從背面觀察的立體圖。
具體實施方式
下面,參照圖1~圖18來說明作為本發(fā)明的實施方式的不間斷電源裝置和電源系統(tǒng)。下面說明的電源系統(tǒng)的概要電路結(jié)構(gòu)與圖22所示的電源系統(tǒng)的概要電路結(jié)構(gòu)相同。在圖1~圖18中,對與使用圖19至圖23說明的以往的服務(wù)器系統(tǒng)相同或等效的要素標(biāo)注相同的標(biāo)記。
圖1是表示收納于服務(wù)器機架40內(nèi)的服務(wù)器系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)的圖。在服務(wù)器機架40內(nèi),收納有疊摞成多層的多個服務(wù)器單元4a~4n和不間斷電源裝置10。圖1的(a)是為了示出服務(wù)器機架內(nèi)部的結(jié)構(gòu)而截取一部分來表示的主視圖。圖1的(b)是為了示出服務(wù)器機架內(nèi)部的結(jié)構(gòu)而截取一部分來表示的側(cè)視圖。
服務(wù)器機架40例如是根據(jù)eia(美國電子工業(yè)協(xié)會)而標(biāo)準(zhǔn)化的19英寸機架。
不間斷電源裝置10包括金屬制的擱架11以及收納于該擱架11的電源單元20、電池單元30以及后述的連接導(dǎo)體模塊6等。
圖2的(a)是從正面觀察不間斷電源裝置10的擱架11的圖。擱架11中設(shè)置有在寬度方向上進(jìn)行4等分來形成的多個收納室。左側(cè)的2列收納室進(jìn)一步被分割為上下2層。因而,擱架11中形成有4個小收納室12a~12d和2個大收納室13a、13b。
如圖2的(b)所示,在4個小收納室12a~12d中以能夠放入和拿出的方式收納有電源單元20a~20d。另外,在大收納室13a、13b中以能夠放入和拿出的方式收納有電池單元30a、30b。
與圖22所示的以往裝置同樣地,電源單元20包括ac/dc變換器22和dc/dc變換器23。ac/dc變換器22將從商用的系統(tǒng)電源3供給的交流電力變換為直流電力。dc/dc變換器23將作為ac/dc變換器22的輸出的直流電力變換為用于供給到服務(wù)器單元4a~4n的電壓(例如12v)的直流電力后輸出該直流電力。電池單元30包括電池32和雙向的dc/dc變換器33。在電源單元20進(jìn)行動作時,dc/dc變換器33將從電源單元20輸出的直流電力充入到電池32。另一方面,在電源單元20變得不能輸出時,dc/dc變換器33放出電池32中充入的直流電力來供給到負(fù)載的服務(wù)器4。電源單元20的直流輸出部與電池單元30的直流輸出部電連接。
在此處示出的實施例中,在擱架11的收納室12中最多收納4個電源單元20,在收納室13中最多收納2個電池單元30。各收納個數(shù)由所需的服務(wù)器的電源容量來決定。
在服務(wù)器機架40內(nèi),除了設(shè)置有服務(wù)器單元4和不間斷電源裝置10以外,還設(shè)置有包括正極棒狀導(dǎo)體45和負(fù)極棒狀導(dǎo)體46的直流母線。不間斷電源裝置10的輸出部與該直流母線電連接。從不間斷電源裝置10輸出的直流電力經(jīng)由該直流母線被供給到各服務(wù)器單元4a~4n。在服務(wù)器機架40內(nèi)也可以收納有多個不間斷電源裝置10。在該情況下,各不間斷電源裝置10各自的輸出部并聯(lián)地連接于直流母線。
使用圖3至圖6來說明作為本發(fā)明的一個實施方式的不間斷電源裝置10。
圖3至圖6按組裝工序順序示出了不間斷電源裝置10的結(jié)構(gòu)。
圖3示出了將4個電源單元20a~20d和2個電池單元30a、30b插入到擱架11的中途的狀態(tài)。圖4示出了完成各單元向擱架11的插入的狀態(tài)。
圖5是表示拆下擱架11的后部的上表面罩16并抽出了連接導(dǎo)體模塊6的狀態(tài)的圖。
如后所述,連接導(dǎo)體模塊6安裝于擱架11內(nèi)。連接導(dǎo)體模塊6包括利用絕緣材料形成的模塊殼體61以及具有導(dǎo)電性的連接導(dǎo)體部。連接導(dǎo)體部包括連接端子62p、62n、連接端子63p、63n、引出端子64p、65n以及連接導(dǎo)體64、65。
在連接導(dǎo)體模塊6的前表面?zhèn)乳_口部,具備用于與各電源單元20的輸出端子連接的連接端子62p、62n以及用于與電池單元30的輸出端子連接的連接端子63p、63n。另外,在連接導(dǎo)體模塊6的背面?zhèn)染邆溆糜趯㈦娏敵龅酵獠康囊龆俗?4p、65n。連接端子62p和連接端子63p是正電位側(cè)的連接端子,與正極連接導(dǎo)體64連接。連接端子62n和連接端子63n是負(fù)電位側(cè)的連接端子,與負(fù)極連接導(dǎo)體65連接。
在電源單元20和電池單元30的背面具備輸出端子。各輸出端子與連接導(dǎo)體模塊6的連接端子62p、62n及連接端子63p、63n相嵌合。
從引出端子64p、64n和65p、65n將電源單元20和電池單元30的輸出電力取出到外部。
圖6是擱架11和連接導(dǎo)體模塊6的插入部分的放大圖。連接導(dǎo)體模塊6以不使用螺絲的方式固定于擱架11。即,在擱架11中,在兩側(cè)壁設(shè)置有嵌合槽11m,并且在底壁設(shè)置有多個嵌合突起11n。另外,在連接導(dǎo)體模塊6中,在兩側(cè)壁設(shè)置有與嵌合槽11m相嵌合的嵌合片61m,并且在底壁部設(shè)置有與嵌合突起11n相嵌合的嵌合孔61n(未圖示)。
當(dāng)連接導(dǎo)體模塊6被插入到擱架11時,連接導(dǎo)體模塊6的嵌合片61m與擱架11的嵌合槽11m相嵌合,連接導(dǎo)體模塊6的嵌合孔61n與擱架11的嵌合突起11n相嵌合。由此,不使用螺絲而將插入到擱架11的連接導(dǎo)體模塊6堅固地固定于擱架11。而且,在插入有連接導(dǎo)體模塊6的擱架11的上部開口處覆蓋有上表面罩16。上表面罩16利用螺絲固定于擱架11,因此連接導(dǎo)體模塊6不會脫離于擱架11。
連接導(dǎo)體模塊6以不使用螺絲的方式固定于擱架11,由此能夠提高連接導(dǎo)體模塊6內(nèi)的連接導(dǎo)體部與擱架11之間的絕緣性能。同時,能夠提高連接導(dǎo)體模塊6內(nèi)的正電位導(dǎo)體部與負(fù)電位導(dǎo)體部之間的絕緣性能。
接著,使用圖7至圖10來說明連接導(dǎo)體模塊6的組裝工序。
首先,圖7中示出了將連接導(dǎo)體模塊6的所有部件進(jìn)行了分解的狀態(tài)。
連接導(dǎo)體模塊6包括由絕緣樹脂等絕緣材料構(gòu)成的模塊殼體61以及具有導(dǎo)電性的連接導(dǎo)體部。模塊殼體61構(gòu)成為分割成前部殼體61a和后部殼體61b。前部殼體61a和后部殼體61b的前面和后面被開口,前部殼體61a和后部殼體61b形成矩形的筒狀體,在內(nèi)部具備被分隔壁分隔而形成的多個端子室。后部殼體61b的一部分被插入到前部殼體61a內(nèi),兩個殼體嵌合結(jié)合為一體。前部殼體61a與后部殼體61b的固定是以不依賴于螺絲的方式進(jìn)行的。為此,前部殼體61a在上表面的前端部具備多個設(shè)置有嵌合孔61d的彈性結(jié)合片61c。另外,后部殼體61b在上表面具備與該嵌合孔61d對應(yīng)并與該嵌合孔61d相嵌合的多個嵌合突起61e。
由模塊殼體61保持的正極連接導(dǎo)體64和負(fù)極連接導(dǎo)體65是由銅平板等構(gòu)成的棒狀導(dǎo)電體。在該連接導(dǎo)體64、65的寬度方向兩端部或兩端部附近,一體地各形成有一對用于將直流電力取出到外部的引出端子64p、65n。由此,從不間斷電源裝置10的左右任意側(cè)都能夠取出直流電力。
2個連接端子62p、63p分別通過固定螺絲64k緊固固定于正極連接導(dǎo)體64(參照圖8)。連接端子62p是與電源單元20的正極輸出端子連接的端子。連接端子63p是與電池單元30的正極輸出端子連接的端子。
2個連接端子62n、63n分別通過固定螺絲65k緊固固定于負(fù)極連接導(dǎo)體65(參照圖8)。連接端子62n是與電源單元20的負(fù)極輸出端子連接的端子。連接端子63n是與電池單元30的負(fù)極輸出端子連接的端子。
在連接端子62p、62n處,分別與配置成2層、2列的電源單元20a~20d的各輸出端子對應(yīng)地各設(shè)置有4個連接端子片62h和62d。另一方面,在連接端子63p、63n處,分別與配置成2列的電池單元30a、30b的各輸出端子對應(yīng)地各設(shè)置有2個連接端子片63n、63f。
在前部殼體61a中,與形成于擱架11的收納室12a~12d、13a、13b對應(yīng)地形成有多個端子室62a~62d、63a、63b。在這些端子室62a~62d、63a、63b中,以使連接端子片62d、62h、63f、63n的頂端向前部殼體61a的前表面?zhèn)韧怀龅姆绞绞占{連接端子62p、62n、63p、63n。
圖8中示出了像這樣將連接端子62p、62n、63p、63n分別與連接導(dǎo)體64、65一體地固定的狀態(tài)。此外,圖8是從與圖7相反的方向觀察的立體圖。
在連接導(dǎo)體64、65被插入到前部殼體61a時,與連接導(dǎo)體64、65結(jié)合固定的連接端子62p、62n、63p、63n的側(cè)邊被嵌入到設(shè)置于前部殼體61a的底壁部的保持槽61g、61h。通過連接端子62p、62n、63p、63n的側(cè)邊與設(shè)置于前部殼體61a的底壁部的保持槽61g、61h相嵌合,連接導(dǎo)體64、65被保持于前部殼體61a內(nèi)的規(guī)定位置。
在將連接導(dǎo)體64、65插入到前部殼體61a之后,后部殼體61b被插入嵌合到前部殼體61a。此時,后部殼體61b的嵌合突起61e使前部殼體61a的上表面的彈性結(jié)合片61c彈性變形來將該彈性結(jié)合片61c頂起,該嵌合突起61e進(jìn)入到彈性結(jié)合片61c的下側(cè)。后部殼體61b的嵌合突起61e當(dāng)?shù)竭_(dá)在前部殼體61a的彈性結(jié)合片61c處設(shè)置的嵌合孔61d的位置時,與嵌合孔61d相嵌合。通過嵌合孔61d與嵌合突起61e相嵌合,前部殼體61a與后部殼體61b被結(jié)合固定,形成一體的模塊殼體61。由此,通過后部殼體61b來從后面?zhèn)葔鹤”谎b入到前部殼體61a的連接導(dǎo)體64、65,連接導(dǎo)體64、65被模塊殼體61固定地保持。
圖9中示出了連接導(dǎo)體64、65被插入到前部殼體61a的狀態(tài)。在該圖9中,以密度高的陰影線來表示正極連接導(dǎo)體64以及與其結(jié)合的連接端子62p、63p。然后,用密度低的陰影線來表示負(fù)極連接導(dǎo)體65以及與其結(jié)合的連接端子62n、63n。
如圖9所示,在模塊殼體61的寬度方向上交替地配置正極的連接端子62p、63p和負(fù)極的連接端子62n、63n。
圖10中示出了連接導(dǎo)體模塊6的外觀。模塊殼體61是后部殼體61b的一部分被嵌入到前部殼體61a來構(gòu)成的。因而,從外觀上,幾乎無法看到將前部殼體61a與后部殼體61b結(jié)合的痕跡(分割線),模塊殼體61呈現(xiàn)幾乎一體式的外觀。
圖11中示出了電源單元20的外觀。
電源單元20在單元殼體24內(nèi)收納有ac/dc變換器22、dc/dc變換器23。在電源單元20的背面具備2組用于輸出直流電力的正極輸出端子21p和負(fù)極輸出端子21n。具備2組正極輸出端子21p和負(fù)極輸出端子21n是為了:降低向每個端子流通的電流;降低與連接導(dǎo)體模塊6電連接的電連接部的接觸電阻。
輸出端子21p、21n形成為夾持型的雌端子。與輸出端子21p、21n連接的連接導(dǎo)體模塊6的連接端子片62d、62h、63f、63n如圖10所示那樣形成為平板的雄型端子。另外,雖未進(jìn)行圖示,但是電池單元30的輸出端子31p、31n也形成為與電源單元20的輸出端子21p及21n相同形狀的夾持型的雌端子。
圖12的(a)、(b)中示出了連接導(dǎo)體模塊6被插入、固定到不間斷電源裝置10的擱架11的狀態(tài)。連接導(dǎo)體模塊6的連接端子片62d、62h被插入到電源單元20的輸出端子21p、21n的間隙來被輸出端子21p、21n所夾持。由此,在模塊殼體61的前表面開口部處進(jìn)行電源單元20與連接導(dǎo)體模塊6之間的電連接。雖未進(jìn)行圖示,但是連接導(dǎo)體模塊6的連接端子片63f、63n同樣地被插入到電池單元30的輸出端子31p、31n的間隙來被輸出端子31p、31n所夾持。由此,進(jìn)行電池單元30與連接導(dǎo)體模塊6之間的電連接。
接著,參照圖13和圖14來說明連接導(dǎo)體模塊6與不間斷電源裝置10之間的連接構(gòu)造。如上所述,不間斷電源裝置10在擱架11內(nèi)收納電源單元20、電池單元30、連接導(dǎo)體模塊6。
在不間斷電源裝置10的擱架11的背面具備外部輸出端子11p、11n。外部輸出端子11p、11n通過連接線12來與連接導(dǎo)體模塊6的外部引出端子64p、65n連接。由此,不間斷電源裝置10的外部輸出端子11p、11n經(jīng)由連接線12和連接導(dǎo)體模塊6來與擱架11內(nèi)的電源單元20、電池單元30的輸出端子連接。為了使外部輸出端子11p、11n與連接導(dǎo)體模塊6的外部引出端子64p、65n的連接作業(yè)變得容易,可以使用具有撓性的絕緣電線來作為連接線12。
不間斷電源裝置10輸出低電壓且大電流的直流電力。因而,連接線12如圖13所示那樣包括2條正極側(cè)連接線12a、12b和2條負(fù)極側(cè)連接線12c、12d。當(dāng)像這樣將2條連接線并聯(lián)連接來構(gòu)成連接線12時,電阻減半,因此能夠降低連接線12的電阻損耗。由此,能夠提高不間斷電源裝置10整體的效率。
圖14是表示作為本發(fā)明的一個實施方式的不間斷電源裝置10所具備的端子構(gòu)造的圖。該圖示出了用于將2條連接線12a、12b并聯(lián)連接于連接導(dǎo)體模塊6的引出端子64p的端子構(gòu)造的實施例。
連接線12a、12b的一端與形成為方形的連接端子13a、13b連接。2個連接端子13a、13b并排地配置在形成為方形的引出端子64p上。并且,在連接端子13a、13b之上配置有與引出端子64p大致相同大小的形成為方形的壓板14。利用緊固螺栓15a、15b以均等的壓力來緊固將連接端子13a、13b夾在其間的引出端子64p和壓板14。由此,以均等的壓力將連接端子13a、13b固定于引出端子64p。
壓板14由機械剛性高且導(dǎo)熱性高的長方形的鐵板形成,表面被實施了鍍錫。
通過設(shè)為這種結(jié)構(gòu),能夠使2個連接端子13a、13b的接觸面整體以大致均等的壓力與引出端子64p接觸。因此,能夠降低2個連接端子13a、13b與引出端子64p的接觸部分的接觸電阻。其結(jié)果,能夠抑制流過2個連接端子13a、13b的電流的偏差,并且能夠降低由于端子部的接觸電阻而產(chǎn)生的損耗。
同樣地,連接線12c、12d的一端與方形的連接端子13c、13d連接。利用緊固螺栓15a、15b以均等的壓力來緊固將該連接端子13c、13d夾在其間的引出端子65n和壓板14。由此,以均等的壓力將連接端子13c、13d固定于引出端子65n。
因而,能夠使2個連接端子13c、13d的接觸面整體以大致均等的壓力與引出端子65n接觸。因此,能夠降低2個連接端子13c、13d與引出端子64p的接觸部分的接觸電阻。其結(jié)果,能夠抑制流過2個連接端子13c、13d的電流的偏差,并且能夠降低由于端子部的接觸電阻而產(chǎn)生的損耗。
壓板14只要機械剛性高且導(dǎo)熱性高即可,也可以由鐵板以外的其它材料、例如不銹鋼形成。并且,在壓板14處形成有將外側(cè)邊的一部分進(jìn)行直角彎折來立起數(shù)mm的立起片14a。該立起片14a起到以下作用:提高壓板14的剛性,并且擴大表面積來提高散熱效果。由此,端子連接部分的散熱效果提高,能夠抑制該部分的溫度上升。
接著,參照圖15~圖18來說明作為本發(fā)明的一個實施方式的不間斷電源裝置10為了防止發(fā)生觸電事故和短路事故而具備的機構(gòu)。在此說明的不間斷電源裝置10與上述的不間斷電源裝置10同樣地,構(gòu)成為在擱架11中收納有電源單元20、電池單元30、連接導(dǎo)體模塊6。在進(jìn)行該不間斷電源裝置10的維護(hù)/檢查時,一般會產(chǎn)生從不間斷電源裝置10的擱架11抽出一部分電源單元20或電池單元30的作業(yè)。
如圖2所示,收納電池單元30的收納室13的截面積比收納電源單元20的收納室12的截面積大。因此,易于將人的手或工具插入到抽出電池單元30后的收納室13。
另外,收納電源單元20的收納室12的截面積小,因此不易將人的手插入到此處。但是,如螺絲刀那樣的細(xì)棒狀的工具能夠比較容易地插入。
當(dāng)從擱架11抽出電源單元20或電池單元30時,在收納室12、13的深部,連接導(dǎo)體模塊6的連接端子62p、62n、63p、63n暴露。當(dāng)在像這樣連接導(dǎo)體模塊6的連接端子62p、62n、63p、63n暴露的狀態(tài)下從擱架11的前表面將人的手插入到收納室12、13時,存在人的手與這些端子接觸從而發(fā)生觸電事故的危險。另外,當(dāng)將工具等插入到抽出電源單元20或電池單元30后的收納室12、13時,存在工具等與連接端子62p、62n、63p、63n接觸從而發(fā)生直流電源的短路事故的危險。
為了防止這種危險,在圖15的(a)所示的不間斷電源裝置10中,在收納室13的插入口與連接導(dǎo)體模塊6的前表面之間的位置設(shè)置有使用了擋板機構(gòu)17的收納室遮蔽機構(gòu)。擋板機構(gòu)17包括擋板17a和閂板18。
如圖17、18中詳細(xì)地示出的那樣,擋板17a是平板狀,在其上部兩端具有向外側(cè)突出地形成的1對支承突起17b、17b。該支承突起17b、17b被插入到在收納室13的兩側(cè)壁的上部處設(shè)置的軸承孔13a,由此擋板17a以轉(zhuǎn)動自如的方式支承于收納室13內(nèi)。
當(dāng)如圖15的(a)所示那樣從收納室13抽出電池單元30時,擋板17a由于重力而垂直地下垂,擋住連接導(dǎo)體模塊6的前表面。
而且,不間斷電源裝置10具備閂板18,該閂板18用于使得即使人的手等插入到收納室13,擋板17a也在該位置處不轉(zhuǎn)動。通過該擋板機構(gòu)71,能夠防止插入到收納室13內(nèi)的人的手等與連接導(dǎo)體模塊6的連接端子62p、62n、63p、63n接觸。
圖17用于表示擋板機構(gòu)17的詳細(xì)結(jié)構(gòu),(a)是放大表示擋板機構(gòu)17部分的俯視截面圖,(b)是將該部分局部地截取來進(jìn)一步放大表示的立體圖。
如這些圖所示,擋板17a為垂直地下垂的狀態(tài),擋住連接導(dǎo)體模塊6的前表面。此時,擋板17a被閂板18鎖住,使得不會被外力推開。
該閂板18由彈簧材料構(gòu)成,在頂端具備鉤狀的閂片18a,配置于收納室13的外側(cè)。該閂板18的與設(shè)置有閂片18a的頂端相反的一側(cè)的基端部被固定于收納室13的外側(cè)壁、即擱架11的外側(cè)壁。另外,閂板18除了在頂端具備閂片18a,還在中間部具備向收納室13側(cè)突出的2個按壓突起18b、18c。
在從收納室13抽出電池單元20而擋板17a垂直地下垂時,閂板18被自身的彈簧力推向收納室13的外側(cè)壁。因此,設(shè)置于頂端的閂片18a和設(shè)置于中間部的按壓突起18b、18c穿過設(shè)置于收納室13的外側(cè)壁的貫通孔而進(jìn)入收納室13內(nèi)。
進(jìn)入收納室13內(nèi)的閂片18a按壓垂直的擋板17a的背面,從背面?zhèn)瓤ǘ〒醢?7a。因此,即使對擋板17a的前表面?zhèn)仁┘尤缂^所示的推力p,擋板17a的轉(zhuǎn)動也會被阻止。
即,擋板17a垂直地下垂來擋住連接導(dǎo)體模塊6的前表面,因此即使將人的手、工具等插入到收納室13,也能夠可靠地防止人的手、工具等與連接導(dǎo)體模塊6的暴露的連接端子誤接觸。
圖15的(b)是將電池單元30插入到收納室13的中途的圖。該圖示出了設(shè)置于電池單元30的上部的突起31r正好到達(dá)了擋板17a的設(shè)置位置時。在該狀態(tài)下,如圖18的(a)所示,設(shè)置于電池單元30的側(cè)壁的按壓體31s與進(jìn)入收納室13內(nèi)的閂板18的按壓突起18c接觸。
通過按壓體31s與按壓突起18c接觸,閂板18發(fā)生彈性變形,按壓突起18c和閂片18a被推出到收納室13的外側(cè)。當(dāng)閂片18a被推出到收納室13的外側(cè)時,擋板17a的卡定被解除,因此擋板17a變得能夠轉(zhuǎn)動。
在此,當(dāng)將電池單元30進(jìn)一步推向收納室13的深處時,如圖15的(c)所示,電池單元30的突起31r與擋板17a接觸。為了使該狀態(tài)更明確,在圖16中放大表示包含突起31r的部分。
當(dāng)進(jìn)一步推入電池單元30時,擋板17a被突起31r推開而向上方轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動后的擋板17a如圖18的(a)、(b)所示那樣在收納室13的上部成為水平狀態(tài)。由此,成為收納室13內(nèi)完全打開的狀態(tài)。通過從此起進(jìn)一步推入電池單元30,電池單元30的輸出端子31p、31n與連接導(dǎo)體模塊6的連接端子片62p、62n、63p、63n接合來電連接。
當(dāng)從收納室13抽出電池單元30時,電池單元30的頂端的突起31r離開擋板17a。這樣一來,擋板17a失去來自下方的支承,由于自重而向下方轉(zhuǎn)動,垂直地下垂。隨著電池單元30的抽出,電池單元30的按壓體31s對閂板18的按壓也被解除。這樣一來,閂板18由于自身的彈簧力而返回到與擱架11的外壁接觸的位置。由此,閂片18a進(jìn)入擱架11的收納室13內(nèi)。進(jìn)入擱架11的收納室13內(nèi)的閂片18a卡定擋板17a的下端,阻止擋板17a的轉(zhuǎn)動。通過這樣,在能夠進(jìn)行電池單元30的插入的同時,能夠可靠地防止從收納室13的插入口插入的人的手、工具等與連接導(dǎo)體模塊6的連接端子接觸。
此外,收納電源單元20的收納室12雖然截面積小,但是能夠插入如螺絲刀那樣的棒狀的工具。因而,為了防止這種工具的接觸事故,在收納電源單元20的收納室12中也能夠設(shè)置與電池單元30的收納室13同樣的使用了擋板機構(gòu)17的收納室遮蔽機構(gòu)。
附圖標(biāo)記說明
10:不間斷電源裝置;11:擱架;12a、12b、12c、12d:連接線;13a、13b、13c、13d:連接端子;14:壓板;14a:立起片;15a、15b:緊固螺栓;16:上表面罩;20a、20b、20c、20d:電源單元;30a、30b:電池單元;40:服務(wù)器機架;4a~4n:服務(wù)器單元;6:連接導(dǎo)體模塊;61:模塊殼體;62p、62n、63p、63n:連接端子;64p、65n:引出端子。