JP2018025926A - 電源監視装置および電源監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電源装置の測定対象値の測定結果に対する信頼性を向上する電源監視装置および電源監視方法を提供する。
【解決手段】電源監視装置１００は、電源装置２から入力された電圧信号の測定対象値を測定する測定部１１１、１１２と、測定対象値の基準信号を測定部に出力する基準信号出力部１２０と、測定部の入力端を電源装置の出力端と基準信号出力部の出力端のいずれかに接続する第１リレー接点１３１ａと、第１リレー接点を制御する第１リレー１３１ｂとを有する切替器１３０と、第１リレーに、第１リレー接点の接続状態を切り替えさせる信号を出力する接点信号出力部１４０と、第１リレー接点の接続状態に応じて電源装置から入力された電圧信号の測定対象値と基準信号の測定対象値とをデータ送受信装置１２に出力する入出力コントローラ１５０と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明による実施形態は、電源監視装置および電源監視方法に関する。

原子力発電所で使用される電源装置には、据付時および約１、２年毎の定期点検時に、電源の健全性を確認するために、出力電圧およびリップルの測定と、出力電圧の調整とが実施される。そして、出力電圧が規定内に収まらず調整が不可能な場合や、リップルが大きい場合には、電源装置が寿命に達したと判断している。従来は、据付および点検時に作業員が測定器を持込んで電源装置の測定を行っていた。しかし、電源装置は多数存在するため、点検毎に測定を行うには作業工数がかかり過ぎていた。また、放射線管理区域の場合には、測定器の持込みや持出しの手間もかかっていた。さらに、従来は、一度測定を行うと、次の定期点検時まで測定を行わなかったため、電源装置の寿命の兆候をとらえる前に電源装置が故障する可能性もあった。

このような人作業による測定の問題点を解消するため、電源の電圧値およびリップル値を自動的に測定する測定器と、測定器で測定された電圧値およびリップル値を入力してデータ受信装置にデータ伝送するコントローラとを備えた電源監視装置が提案されている。この電源監視装置では、電源装置が設置されている現場に赴かずとも、測定器で自動的に測定された電圧値およびリップル値をコントローラから取得することで、データ受信装置側で電圧値およびリップル値を監視することができる。

このような従来の電源監視装置では、人作業の場合のように較正された測定器を用いるのではなく、コントローラの入力基板を用いて電圧値とリップル値とを測定していた。しかし、コントローラの入力基板は較正されていないため、コントローラに入力された電圧値とリップル値が正しい測定値である保証がなかった。このため、従来の電源監視装置によって電源装置を監視してその健全性を判断するにはリスクがあった。

したがって、電源装置の健全性を正確に評価するために、電源装置の測定対象値の測定結果に対する信頼性を向上させることができる電源監視装置が望まれる。

特開２００３−２４８５１５号公報

本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、電源装置の測定対象値の測定結果に対する信頼性を向上させることができる電源監視装置および電源監視方法を提供することを目的とする。

本実施形態による電源監視装置は、
負荷装置に電力を供給する電源装置から前記電力に応じた電圧信号を入力可能であり、入力された前記電圧信号の測定対象値を測定する測定部と、
前記測定対象値の基準値を有する基準信号を前記測定部に出力可能な基準信号出力部と、
前記測定部の入力端を前記電源装置の出力端および前記基準信号出力部の出力端のいずれか一方に接続する第１リレー接点と、前記第１リレー接点の接続状態を制御する第１リレーと、を有する切替器と、
前記第１リレーに、前記第１リレー接点の接続状態を切り替えさせる第１接点信号を出力する接点信号出力部と、
前記測定部の入力端が前記電源装置の出力端に接続されている場合に、前記測定部で測定された前記測定対象値を入力し、入力された前記測定対象値を上位装置に出力する入出力コントローラと、を備え、
前記入出力コントローラは、前記第１接点信号に応じて前記測定部の入力端が前記基準信号出力部の出力端に接続された場合に、前記測定部で測定された前記基準値を入力し、入力された前記基準値を前記上位装置に出力する。

また、本実施形態による電源監視方法は、
負荷装置に電力を供給する電源装置から前記電力に応じた電圧信号を入力可能であり、入力された前記電圧信号の測定対象値を測定する測定部と、
前記測定対象値の基準値を有する基準信号を前記測定部に出力可能な基準信号出力部と、
前記測定部の入力端を前記電源装置の出力端および前記基準信号出力部の出力端のいずれか一方に接続する第１リレー接点と、前記第１リレー接点の接続状態を制御する第１リレーと、を有する切替器と、
前記第１リレーに、前記第１リレー接点の接続状態を切り替えさせる第１接点信号を出力する接点信号出力部と、
前記測定部の入力端が前記電源装置の出力端に接続されている場合に、前記測定部で測定された前記測定対象値を入力し、入力された前記測定対象値を上位装置に出力する入出力コントローラと、を備える電源監視装置を用いて前記電源装置を監視し、
前記電源装置の監視において、
前記接点信号出力部は、前記第１リレーに前記第１接点信号を出力し、
前記第１リレーは、前記第１接点信号の出力に応じて、前記第１リレー接点に前記測定部の入力端を前記基準信号出力部の出力端に接続させ、
前記基準信号出力部は、その出力端に前記測定部の入力端が接続された状態において、前記測定部に前記基準信号を出力し、
前記測定部は、前記基準信号出力部から出力された前記基準信号の基準値を測定し、
前記入出力コントローラは、前記測定部で測定された前記基準値を入力し、入力された前記基準値を前記上位装置に出力する、電源監視方法。

本発明によれば、電源装置の測定対象値の測定結果に対する信頼性を向上させることができる。

第１の実施形態の電源監視システムを示すブロック図である。 第１の実施形態の電源監視装置を示すブロック図である。 第１の実施形態の電源監視装置の動作例を示すフローチャートである。 第２の実施形態の電源監視装置を示すブロック図である。 第２の実施形態の電源監視装置の動作例を示すフローチャートである。 第３の実施形態の電源監視装置を示すブロック図である。 第３の実施形態の電源監視装置の動作例を示す第１のタイムチャートである。 第３の実施形態の電源監視装置の動作例を示す第２のタイムチャートである。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。また、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を付して重複した説明は省略する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の電源監視システム１を示すブロック図である。電源監視システム１は、例えば、原子力発電プラントの電源装置２を監視するために用いることができる。

図１に示すように、電源監視システム１は、電源監視装置１００と、上位装置の一例であるデータ送受信装置１２とを備える。これら電源監視装置１００とデータ送受信装置１２とは、ネットワーク１０を通じて接続されている。図示されている例において、ネットワーク１０は、有線ネットワークである。ネットワーク１０は、その少なくとも一部が無線ネットワークで構成されていてもよい。

電源監視システム１は、操作端４を制御する負荷装置３に電力を供給する電源装置２を監視するシステムである。電源監視装置１００は、電源装置２から負荷装置３に供給される電力に応じた電圧信号を入力し、入力された電圧信号の測定対象値を測定する。そして、電源監視装置１００は、測定対象値の測定結果をデータ送受信装置１２に送信する。データ送受信装置１２は、電源監視装置１００から送信された測定対象値の測定結果を、モニタに表示するなどして電源装置２の健全性の評価に用いる。データ送受信装置１２は、例えば、演算処理装置、記憶装置、表示装置および通信装置などのハードウェア（例えば、コンピュータ）である。

図２は、第１の実施形態の電源監視装置１００を示すブロック図である。図２に示すように、電源監視装置１００は、電圧測定部１１１と、リップル測定部１１２と、基準信号出力部１２０と、切替器１３０と、接点信号出力部１４０と、入出力コントローラ１５０とを備える。図示されている例において、電源監視装置１００は、その全ての構成部が基板などの態様で１つの機器すなわち筐体内に搭載されたコンパクトな構成となっている。電源監視装置１００は、その一部の構成部が、他の構成部との間で外部ネットワークを通じて通信可能な装置（例えばクラウド上のサーバやデータベース）上にあってもよい。

（電圧測定部１１１）
電圧測定部１１１には、負荷装置３に電力を供給する電源装置２から電力に応じた直流の電圧信号ＳＩＧ＿ｖが入力可能である。電圧測定部１１１は、測定対象値の一例として、入力された電圧信号ＳＩＧ＿ｖの電圧値Ｖｐを測定する。電圧測定部１１１は、入力された電圧信号ＳＩＧ＿ｖをアナログ−デジタル変換することで電圧値Ｖｐを測定してもよい。

（リップル測定部１１２）
リップル測定部１１２は、電圧測定部１１１に並列接続されている。リップル測定部１１２にも、電源装置２から電圧信号ＳＩＧ＿ｖが入力可能である。リップル測定部１１２は、測定対象値の一例として、入力された電圧信号ＳＩＧ＿ｖのリップル値Ｒｐを測定する。リップル測定部１１２は、入力された電圧信号ＳＩＧ＿ｖに対して、アナログ−デジタル変換と直流成分の除去とを行うことでリップル値Ｒｐを測定してもよい。

（基準信号出力部１２０）
基準信号出力部１２０は、電圧値の基準値（以下、電圧基準値ともいう）Ｖｒを有する第１基準信号ＳＩＧ＿ｒ１を電圧測定部１１１に出力可能である。第１基準信号ＳＩＧ＿ｒ１が出力された場合、電圧測定部１１１は、第１基準信号ＳＩＧ＿ｒ１に基づいて電圧基準値Ｖｒを測定する。

また、基準信号出力部１２０は、リップル値の基準値（以下、リップル基準値ともいう）Ｒｒを有する第２基準信号ＳＩＧ＿ｒ２をリップル測定部１１２に出力可能である。第２基準信号ＳＩＧ＿ｒ２中のリップルは、意図せずに混入しているノイズではなく、実際のリップルを意図的に模擬したものである。第２基準信号ＳＩＧ＿ｒ２が出力された場合、リップル測定部１１２は、第２基準信号ＳＩＧ＿ｒ２に基づいてリップル基準値Ｒｒを測定する。

なお、基準信号出力部１２０から出力される第１基準信号ＳＩＧ＿ｒ１および第２基準信号ＳＩＧ＿ｒ２は、較正された測定器によって出力値が調整されていることが望ましい。

（切替器１３０）
切替器１３０は、第１リレー接点１３１ａと、第１リレー１３１ｂとを有する。第１リレー接点１３１ａは、電圧測定部１１１およびリップル測定部１１２の入力端（以下、測定部入力端とも呼ぶ）を、電源装置２の出力端および基準信号出力部１２０の出力端のいずれか一方に接続する。

本実施形態の第１リレー１３１ｂは、接点信号出力部１４０に電気的に接続されたコイルと、第１リレー接点１３１ａに機械的に接続された接極子とを有するメカニカルリレーである。第１リレー１３１ｂは、コイルへの通電によって発生した電磁力を用いて接極子を移動（例えば、回動）させ、接極子の移動にともなって第１リレー接点１３１ａの接続状態を、コイルの非通電時における接続状態から機械的に切り替える。

本実施形態において、非通電時における第１リレー接点１３１ａの接続状態は、測定部入力端を電源装置２の出力端に接続した状態である。非通電時における接続状態から第１リレー接点１３１ａの接続状態を切り替えることで、測定部入力端は、基準信号出力部１２０の出力端に接続される。すなわち、第１リレー１３１ｂは、第１接点信号ＳＩＧ＿ｃ１が出力されていない場合に測定部入力端を電源装置２の出力端に接続させ、第１接点信号ＳＩＧ＿ｃ１が出力されている場合に測定部入力端を基準信号出力部１２０の出力端に接続させる。これにより、通常は電源装置２の電圧値Ｖｐおよびリップル値Ｐｐを測定し、所望のタイミングで電圧基準値Ｖｒまたはリップル基準値Ｒｒの測定に簡便に切り替えることができる。

（接点信号出力部１４０）
接点信号出力部１４０は、第１リレー１３１ｂに、第１リレー接点１３１ａの接続状態を切り替えさせる第１接点信号ＳＩＧ＿ｃ１を出力する。本実施形態において、接点信号出力部１４０から出力される各種の接点信号は、リレーのコイルに通電される電流すなわち電気信号である。

第１接点信号ＳＩＧ＿ｃ１が出力されることで、第１リレー１３１ｂは、測定部入力端の接続先を電源装置２の出力端から基準信号出力部１２０の出力端へと切り替える。すなわち、第１リレー１３１ｂは、第１接点信号ＳＩＧ＿ｃ１が出力されていない非通電時に、測定部入力端を電源装置２の出力端に接続させ、第１接点信号ＳＩＧ＿ｃ１が出力されている通電時に、測定部入力端を基準信号出力部１２０の出力端に接続させる。

（入出力コントローラ１５０）
入出力コントローラ１５０は、測定部入力端が電源装置２の出力端に接続されている場合に、電圧測定部１１１で測定された電圧値Ｖｐまたはリップル測定部１１２で測定されたリップル値Ｒｐを入力する。そして、入出力コントローラ１５０は、入力された電圧値Ｖｐまたはリップル値Ｒｐをデータ伝送によってデータ送受信装置１２に出力する。

また、入出力コントローラ１５０は、第１接点信号ＳＩＧ＿ｃ１に応じて測定部入力端の接続先が基準信号出力部１２０の出力端に切り替わった場合に、電圧測定部１１１で測定された電圧基準値Ｖｒまたはリップル測定部１１２で測定されたリップル基準値Ｒｒを入力する。そして、入出力コントローラ１５０は、入力された電圧基準値Ｖｒまたはリップル基準値Ｒｒをデータ送受信装置１２に出力する。

また、入出力コントローラ１５０は、データ送受信装置１２から測定部１１１、１１２の健全性の確認を指令する指令信号ＣＳを入力可能である。また、入出力コントローラ１５０は、データ送受信装置１２から第１基準信号ＳＩＧ＿ｒ１および第２基準信号ＳＩＧ＿ｒ２のいずれかを選択する第１選択信号ＳＥＬ１を入力可能である。

接点信号出力部１４０は、指令信号ＣＳが入力された場合に第１接点信号ＳＩＧ＿ｃ１を出力する。

基準信号出力部１２０は、第１選択信号ＳＥＬ１が入力された場合に、第１基準信号ＳＩＧ＿ｒ１および第２基準信号ＳＩＧ＿ｒ２のうち第１選択信号ＳＥＬ１で選択された信号を出力する。基準信号出力部１２０は、デジタル−アナログ変換によって、第１基準信号ＳＩＧ＿ｒ１を選択する第１選択信号ＳＥＬ１を第１基準信号ＳＩＧ＿ｒ１に変換し、または、第２基準信号ＳＩＧ＿ｒ２を選択する第１選択信号ＳＥＬ１を第２基準信号ＳＩＧ＿ｒ２に変換してもよい。

なお、図１の電源監視装置１００は、測定部として電圧測定部１１１とリップル測定部１１２とを備えているが、いずれか一方を省略してもよい。

（動作例）
次に、図１の電源監視装置１００の動作例について説明する。図３は、第１の実施形態の電源監視装置１００の動作例を示すフローチャートである。

図３の初期状態において、第１リレー１３１ｂには、第１接点信号ＳＩＧ＿ｃ１が出力されておらず、第１リレー１３１ｂは、測定部入力端を電源装置２の出力端に接続している。

したがって、図３の初期状態では、電圧測定部１１１によって電圧値Ｖｐが測定され、測定された電圧値Ｖｐが入出力コントローラ１５０によってデータ送受信装置１２に出力されている。また、図３の初期状態では、リップル測定部１１２によってリップル値Ｒｐが測定され、測定されたリップル値Ｒｐが入出力コントローラ１５０によってデータ送受信装置１２に出力されている。

そして、データ送受信装置１２は、電源監視装置１００から出力された電圧値Ｖｐおよびリップル値Ｒｐをモニタに表示することで、監視者が電圧値Ｖｐおよびリップル値Ｒｐを監視可能な状態にする。監視者は、モニタに表示された電圧値Ｖｐとリップル値Ｒｐとに基づいて、電源装置２の健全性を評価する。

もし、このような電源装置２の測定値Ｖｐ、Ｒｐだけを取得する場合、測定値Ｖｐ、Ｒｐの正確性を保障できず、測定部１１１、１１２の故障を検知できない。

これに対して、第１の実施形態では、図３の手順にしたがって測定部１１１、１１２の健全性を確認することで、電源装置２の測定値Ｖｐ、Ｒｐの正確性を確保する。

具体的には、先ず、入出力コントローラ１５０は、データ送受信装置１２から測定部１１１、１１２の健全性確認の指令信号ＣＳを入力する（ステップＳ１）。

指令信号ＣＳが入力されると、接点信号出力部１４０は、第１リレー１３１ｂに第１接点信号ＳＩＧ＿ｃ１を出力する（ステップＳ２）。

第１接点信号ＳＩＧ＿ｃ１の出力に応じて、第１リレー１３１ｂは、第１リレー接点１３１ａに、測定部入力端を基準信号出力部１２０の出力端に接続させる（ステップＳ３）。

測定部入力端が基準信号出力部１２０の出力端に接続された後、入出力コントローラ１５０は、データ送受信装置１２から第１選択信号ＳＥＬ１を入力する（ステップＳ４）。

第１選択信号ＳＥＬ１が入力されると、基準信号出力部１２０は、第１基準信号ＳＩＧ＿ｒ１および第２基準信号ＳＩＧ＿ｒ２のうち第１選択信号ＳＥＬ１で選択された信号を出力する（ステップＳ５）。

第１基準信号ＳＩＧ＿ｒ１が出力された場合、電圧測定部１１１は、第１基準信号ＳＩＧ＿ｒ１に基づいて電圧基準値Ｖｒを測定する（ステップＳ６）。一方、第２基準信号ＳＩＧ＿ｒ２が出力された場合、リップル測定部１１２は、第２基準信号ＳＩＧ＿ｒ２に基づいてリップル基準値Ｒｒを測定する（ステップＳ６）。

電圧基準値Ｖｒまたはリップル基準値Ｒｒが測定された後、入出力コントローラ１５０は、測定された基準値Ｖｒ、Ｒｒを入力し、入力された基準値Ｖｒ、Ｒｒをデータ送受信装置１２に出力する（ステップＳ７）。

データ送受信装置１２は、第１基準信号ＳＩＧ＿ｒ１が有する電圧基準値Ｖｒすなわち正規の電圧基準値Ｖｒと、第２基準信号ＳＩＧ＿ｒ２が有するリップル基準値Ｒｒすなわち正規のリップル基準値Ｒｒとを予め把握している。

データ送受信装置１２側では、例えば、モニタへの表示によって、電圧測定部１１１による電圧基準値Ｖｒの測定値が、正規の電圧基準値Ｖｒに対して許容誤差範囲内であることを確認することで、電圧測定部１１１が健全であると評価できる。同様に、リップル測定部１１２によるリップル基準値Ｒｒの測定値が正規のリップル基準値Ｒｒに対して許容誤差範囲内であることを確認することで、リップル測定部１１２が健全であると評価できる。

したがって、第１の実施形態によれば、電圧測定部１１１によって基準信号出力部１２０から出力された第１基準信号ＳＩＧ＿ｒ１の電圧基準値Ｖｒを測定することで、電圧基準値Ｖｒの測定結果に基づいて電圧測定部１１１の健全性を評価できる。また、リップル測定部１１２によって第２基準信号ＳＩＧ＿ｒ２のリップル基準値Ｒｒを測定することで、リップル基準値Ｒｒの測定結果に基づいてリップル測定部１１２の健全性を評価できる。これにより、電源装置２の測定値Ｖｐ、Ｒｐが健全な測定部１１１、１１２で測定されたことを把握できるので、電源装置２の測定値Ｖｐ、Ｒｐに対する信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態では、基準信号出力部１２０の出力が、電圧測定部１１１による電圧基準値Ｖｒの測定値およびリップル測定部１１２によるリップル基準値Ｒｒの測定値としてフィードバックされる。したがって、電圧基準値Ｖｒの測定値およびリップル基準値Ｒｒの測定値が許容誤差範囲内の値である場合には、電圧測定部１１１およびリップル測定部１１２だけでなく基準信号出力部１２０も健全であると推定できる。このように、電圧測定部１１１およびリップル測定部１１２の測定結果に基づいて基準信号出力部１２０の健全性を推定できるので、基準信号出力部１２０の頻繁な点検作業を回避できる。一方、経年劣化等によって基準信号出力部１２０の特性が変化した場合には、これを電圧測定部１１１およびリップル測定部１１２の測定値を介して間接的に検知することができる。

以上述べたように、第１の実施形態によれば、電源装置２の測定対象値の測定結果に対する信頼性を向上させることができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態として、突合せ電源装置の健全性を評価するのに好適な実施形態について説明する。図４は、第２の実施形態の電源監視装置１００を示すブロック図である。

図４に示すように、第２の実施形態の電源監視装置１００は、電源装置として、第１電源装置２１と、第２電源装置２２とを有している。第２の実施形態の電源装置は、第１の電源装置２１の出力端と第２の電源装置２２の出力端とを負荷装置３への共通の出力ノードＮｏｕｔにおいて接続した突合せ電源すなわち二重化電源である。

切替器１３０は、図１の構成に加えて、更に、第２リレー接点１３２ａと、第２リレー１３２ｂと、第３リレー接点１３３ａと、第３リレー１３３ｂと、第４リレー接点１３４ａと、第４リレー１３４ｂと、を有する。

第２リレー接点１３２ａは、第１電源装置２１の出力端と第１リレー接点１３１ａとの間であって、第２電源装置２２の出力端と第１リレー接点１３１ａとの間に接続されている。第２リレー接点１３２ａは、測定部１１１、１１２の入力端を、第１電源装置２１の出力端および第２電源装置２２の出力端のいずれか一方に接続する。第２リレー１３２ｂは、第２リレー接点１３２ａの接続状態を制御するメカニカルリレーである。

第３リレー接点１３３ａは、第１電源装置２１と第２リレー接点１３２ａとの間の第１ノードＮ１と、負荷装置３すなわち出力ノードＮｏｕｔとの間に接続されている。なお、第１ノードＮ１と第３リレー接点１３３ａとの間には、ダイオード等の逆流防止用の整流素子１６１が順方向接続されている。第３リレー接点１３３ａは、第１電源装置２１と負荷装置３とを接続または切断する。第３リレー１３３ｂは、第３リレー接点１３３ａの接続状態を制御するメカニカルリレーである。第２の実施形態において、第３リレー接点１３３ａは、第３リレー１３３ｂのコイルへの非通電時にオン状態となるノーマリオンのＢ接点である。

第４リレー接点１３４ａは、第２電源装置２２の出力端と第２リレー接点１３２ａとの間の第２ノードＮ２と、負荷装置３すなわち出力ノードＮｏｕｔとの間に接続されている。なお、第２ノードＮ２と第４リレー接点１３４ａとの間には、ダイオード等の逆流防止用の整流素子１６２が順方向接続されている。第４リレー接点１３４ａは、第２電源装置２２と負荷装置３とを接続または切断する。第４リレー１３４ｂは、第４リレー接点１３４ａの接続状態を制御するメカニカルリレーである。第２の実施形態において、第４リレー接点１３４ａは、第４リレー１３４ｂのコイルへの非通電時にオン状態となるＢ接点である。

入出力コントローラ１５０は、データ送受信装置１２から、第１電源装置２１および第２電源装置２２のいずれか一方を選択する第２選択信号ＳＥＬ２を入力可能である。

接点信号出力部１４０は、第２リレー１３２ｂに、測定部１１１、１１２の入力端を第２選択信号ＳＥＬ２で選択された電源装置２１、２２の出力端に接続させる第２接点信号ＳＩＧ＿ｃ２を出力する。

測定部１１１、１１２は、第２選択信号ＳＥＬ２で第１電源装置２１が選択された場合に、第１電源装置２１から入力された電圧信号の電圧値Ｖｐ１およびリップル値Ｒｐ１をそれぞれ測定する。一方、測定部１１１、１１２は、第２選択信号ＳＥＬ２で第２電源装置２２が選択された場合に、第２電源装置２２から入力された電圧信号の電圧値Ｖｐ２およびリップル値Ｒｐ２をそれぞれ測定する。

また、接点信号出力部１４０は、第２選択信号ＳＥＬ２で第２電源装置２２が選択された場合に、第２電源装置２２と負荷装置３とが接続された状態で、第３リレー１３３ｂに、第１電源装置２１と負荷装置３とを切断させる第３接点信号ＳＩＧ＿ｃ３を出力する。

一方、接点信号出力部１４０は、第２選択信号ＳＥＬ２で第１電源装置２１が選択された場合に、第１電源装置２１と負荷装置３とが接続された状態で、第４リレー１３４ｂに、第２電源装置２２と負荷装置３とを切断させる第４接点信号ＳＩＧ＿ｃ４を出力する。

（動作例）
次に、第２の実施形態の電源監視装置１００の動作例について説明する。なお、第２の実施形態の電源監視装置１００は、図３で説明したような第１の実施形態の電源監視装置１００と同様の動作を実行し得る。以下では、このような第１の実施形態の電源監視装置１００と同様の動作例の説明は省略して、第２の実施形態に特有の動作例を説明する。

図５は、第２の実施形態の電源監視装置１００の動作例を示すフローチャートである。第２の実施形態において、先ず、入出力コントローラ１５０は、データ送受信装置１２から第２選択信号ＳＥＬ２を入力する（ステップＳ２１）。

第２選択信号ＳＥＬ２を入力した後、接点信号出力部１４０は、第２リレー１３２ｂに第２接点信号ＳＩＧ＿ｃ２を出力する（ステップＳ２２）。また、このとき、接点信号出力部１４０は、第２選択信号ＳＥＬ２で第１電源装置２１が選択されている場合には、第４接点信号ＳＩＧ＿ｃ４を出力し、第２選択信号ＳＥＬ２で第２電源装置２２が選択されている場合には、第３接点信号ＳＩＧ＿ｃ３を出力する（ステップＳ２２）。

第２接点信号ＳＩＧ＿ｃ２が出力された後、第２リレー１３２ｂは、測定部入力端を、第２選択信号ＳＥＬ２で選択された電源装置２１、２２の出力端に接続させる（ステップＳ２３）。また、このとき第４接点信号ＳＩＧ＿ｃ４の出力に応じて第４リレー接点１３４ａをオフし、または、第３接点信号ＳＩＧ＿ｃ３の出力に応じて第３リレー接点１３３ａをオフすることで、第２選択信号ＳＥＬ２で選択されなかった電源装置２１、２２と負荷装置３とを切断する（ステップ２３）。

選択された電源装置２１、２２の出力端に測定部入力端が接続された後、電圧測定部１１１は、選択された電源装置２１、２２の電圧値Ｖｐ１、Ｖｐ２を測定する（ステップＳ２４）。また、リップル測定部１１２は、選択された電源装置２１、２２のリップル値Ｒｐ１、Ｒｐ２を測定する（ステップＳ２４）。

選択された電源装置２１、２２の電圧値Ｖｐ１、Ｖｐ２およびリップル値Ｒｐ１、Ｒｐ２が測定された後、入出力コントローラ１５０は、測定された電圧値Ｖｐ１、Ｖｐ２およびリップル値Ｒｐ１、Ｒｐ２をデータ送受信装置１２に出力する（ステップＳ２５）。

第２の実施形態によれば、第１電源装置２１の電圧値Ｖｐ１およびリップル値Ｒｐ１を測定する際には、第１ノードＮ１において、第２電源装置２２との突合せ前の第１電源装置２１の電圧信号を取り出して電圧値Ｖｐ１およびリップル値Ｒｐ１の測定に用いることができる。また、このとき、第２電源装置２２と負荷装置３とを切断し、第１電源装置２１と負荷装置３のみが接続された状態にすることができる。もし、第２電源装置２２と負荷装置３とを切断しない場合、第２電源装置２２側の出力電圧が高く、第１電源装置２１側の出力電圧が低いときに、殆ど第２電源装置２２側からのみ負荷装置３に電源が供給され、第１電源装置２１側は負荷電流が殆ど流れない場合がある。この場合、第１電源装置２１のリップル値Ｒｐ１が小さくなり過ぎることで、正確な測定値を得ることができなくなる。これに対して、第２の実施形態では、第２電源装置２２と負荷装置３とを切断することで、第２電源装置２２の出力電圧が第１電源装置２１の出力電圧よりも高い場合であっても、第１電源装置２１の電圧信号に影響を与えないようにすることができる。これにより、第１電源装置２１の測定対象値の測定結果に対する信頼性を向上させることができる。

同様に、第２の実施形態によれば、第２電源装置２２の電圧値Ｖｐ２およびリップル値Ｒｐ２を測定する際には、第２ノードＮ２において、第１電源装置２１との突合せ前の第２電源装置２２の電圧信号を取り出して電圧値Ｖｐ２およびリップル値Ｒｐ２の測定に用いることができる。また、このとき、第１電源装置２１と負荷装置３とを切断し、第２電源装置２２と負荷装置３のみが接続された状態にすることができる。これにより、第１電源装置２１の出力電圧が第２電源装置２２の出力電圧よりも高い場合であっても、第２電源装置２２の電圧信号に影響を与えないようにすることができる。これにより、第２電源装置２２の測定対象値の測定結果に対する信頼性を向上させることができる。

以上述べたように、第２の実施形態によれば、突合せ電源の測定対象値の測定結果に対する信頼性を向上させることができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態として、選択された電源装置２１、２２による負荷装置３への電源供給を確保するのに好適な実施形態について説明する。図６は、第３の実施形態の電源監視装置１００を示すブロック図である。

切替器１３０は、図４の構成に加えて、更に、第５リレー接点１３５ａと、第６リレー接点１３６ａとを備えている。

第５リレー接点１３５ａは、第１ノードＮ１と負荷装置３すなわち出力ノードＮｏｕｔとの間において第３リレー接点１３３ａに並列接続されている。第５リレー接点１３５ａは、第１電源装置２１と負荷装置３とを接続または切断する。第４リレー１３４ｂは、第４接点信号ＳＩＧ＿ｃ４が出力された場合に、第１電源装置２１と負荷装置３とを接続するように第５リレー接点１３５ａの接続状態を制御する。すなわち、第５リレー接点１３５ａは、第４リレー１３４ｂのコイルへの通電時にオン状態となるノーマリオフのＡ接点である。

第６リレー接点１３６ａは、第２ノードＮ２と負荷装置３すなわち出力ノードＮｏｕｔとの間において第４リレー接点１３４ａに並列接続されている。第６リレー接点１３６ａは、第２電源装置２２と負荷装置３とを接続または切断する。第６リレー接点１３６ａは、第３接点信号ＳＩＧ＿ｃ３が出力された場合に第２電源装置２２と負荷装置３とを接続するように第６リレー接点１３６ａの接続状態を制御する。すなわち、第６リレー接点１３６ａは、第３リレー１３３ｂのコイルへの通電時にオン状態となるＡ接点である。

図７は、第３の実施形態の電源監視装置１００の動作例を示す第１のタイムチャートである。図７には、第３接点信号ＳＩＧ＿ｃ３の出力状態と、第３リレー接点１３３ａのオン／オフ状態と、第６リレー接点１３６ａのオン／オフ状態との対応関係が示されている。また、図８は、第３の実施形態の電源監視装置１００の動作例を示す第２のタイムチャートである。図８には、第４接点信号ＳＩＧ＿ｃ４の出力状態と、第４リレー接点１３４ａのオン／オフ状態と、第５リレー接点１３５ａのオン／オフ状態との対応関係が示されている。

図７に示すように、第３の実施形態によれば、第３接点信号ＳＩＧ＿ｃ３を出力する、すなわち、図７のハイレベルＨにすることで、第３リレー接点１３３ａをオフするとともに第６リレー接点１３６ａをオンすることができる。すなわち、第３リレー接点１３３ａをオフして第１電源装置２１と負荷装置３とを切断するときに、第６リレー接点１３６ａをオンして第２電源装置２２と負荷装置３とを接続することができる。

また、図８に示すように、第３の実施形態によれば、第４接点信号ＳＩＧ＿ｃ４を出力する、すなわち、図８のハイレベルＨにすることで、第４リレー接点１３４ａをオフするとともに第５リレー接点１３５ａをオンすることができる。すなわち、第４リレー接点１３４ａをオフして第２電源装置２２と負荷装置３とを切断するときに、第５リレー接点１３５ａをオンして第１電源装置２１と負荷装置３とを接続することができる。

第２の実施形態で説明したように、第３接点信号ＳＩＧ＿ｃ３が出力されたときには、第２選択信号ＳＥＬ２で第２電源装置２２が選択されているため、本来、第２電源装置２２と負荷装置３とを接続する第４リレー接点１３４ａはオンしている。しかし、接点信号出力部１４０の故障等によって第４リレー接点１３４ａがオフする場合には、第１電源装置２１および第２電源装置２２の双方が負荷装置３から切断された状態となり、負荷装置３による操作端４の制御に支障を来す虞がある。これに対して、第３の実施形態によれば、第３接点信号ＳＩＧ＿ｃ３が出力されたときには、第４リレー接点１３４ａだけでなく第６リレー接点１３６ａもオンすることができる。これにより、第４リレー接点１３４ａが意図しないオフ状態となった場合においても、第６リレー接点１３６ａがオンしていることで、第２電源装置２２から負荷装置３に電力を供給できる。

また、第２の実施形態で説明したように、第４接点信号ＳＩＧ＿ｃ４が出力されたときには、第２選択信号ＳＥＬ２で第１電源装置２１が選択されているため、本来、第１電源装置２１と負荷装置３とを接続する第３リレー接点１３３ａはオンしている。しかし、接点信号出力部１４０の故障等によって第３リレー接点１３３ａがオフする場合には、第１電源装置２１および第２電源装置２２の双方が負荷装置３から切断された状態となる。これに対して、第３の実施形態によれば、第４接点信号ＳＩＧ＿ｃ４が出力されたときには、第３リレー接点１３３ａだけでなく第５リレー接点１３５ａもオンすることができる。これにより、第３リレー接点１３３ａが意図しないオフ状態となった場合においても、第５リレー接点１３５ａがオンしていることで、第１電源装置２１から負荷装置３に電力を供給できる。

したがって、第３の実施形態によれば、負荷装置３への電力の供給が遮断されることを有効に抑制することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１００ 電源監視装置、１１１ 電圧測定部、１１２ リップル測定部、１２０ 基準信号出力部、１３０ 切替器、１４０ 接点信号出力部、１５０ 入出力コントローラ

Claims (8)

1. 負荷装置に電力を供給する電源装置から前記電力に応じた電圧信号を入力可能であり、入力された前記電圧信号の測定対象値を測定する測定部と、
   前記測定対象値の基準値を有する基準信号を前記測定部に出力可能な基準信号出力部と、
   前記測定部の入力端を前記電源装置の出力端および前記基準信号出力部の出力端のいずれか一方に接続する第１リレー接点と、前記第１リレー接点の接続状態を制御する第１リレーと、を有する切替器と、
   前記第１リレーに、前記第１リレー接点の接続状態を切り替えさせる第１接点信号を出力する接点信号出力部と、
   前記測定部の入力端が前記電源装置の出力端に接続されている場合に、前記測定部で測定された前記測定対象値を入力し、入力された前記測定対象値を上位装置に出力する入出力コントローラと、を備え、
   前記入出力コントローラは、前記第１接点信号に応じて前記測定部の入力端が前記基準信号出力部の出力端に接続された場合に、前記測定部で測定された前記基準値を入力し、入力された前記基準値を前記上位装置に出力する電源監視装置。
2. 前記第１リレーは、前記第１接点信号が出力されていない場合に前記測定部の入力端を前記電源装置の出力端に接続させ、前記第１接点信号が出力されている場合に前記測定部の入力端を前記基準信号出力部の出力端に接続させる請求項１に記載の電源監視装置。
3. 前記入出力コントローラは、前記上位装置から前記測定部の健全性の確認を指令する指令信号を入力可能であり、
   前記接点信号出力部は、前記指令信号が入力された場合に前記第１接点信号を出力し、
   前記基準信号出力部は、前記指令信号が入力された場合に前記基準信号を出力する請求項２に記載の電源監視装置。
4. 前記測定部は、
   前記測定対象値として電圧値を測定する電圧測定部と、
   前記測定対象値としてリップル値を測定するリップル測定部と、を有し、
   前記入出力コントローラは、前記上位装置から、前記電圧値の基準値を有する第１基準信号および前記リップル値の基準値を有する第２基準信号のいずれかを選択する第１選択信号を入力可能であり、
   前記基準信号出力部は、前記基準信号として、前記第１選択信号で選択された前記第１基準信号または前記第２基準信号を出力する請求項１〜３のいずれか１項に記載の電源監視装置。
5. 前記電源装置として、第１電源装置と第２電源装置とを有し、
   前記切替器は、
   前記第１リレー接点に接続され、前記測定部の入力端を前記第１電源装置の出力端および前記第２電源装置の出力端のいずれか一方に接続する第２リレー接点と、
   前記第２リレー接点の接続状態を制御する第２リレーと、を有し、
   前記入出力コントローラは、前記上位装置から前記第１電源装置および前記第２電源装置のいずれか一方を選択する第２選択信号を入力可能であり、
   前記接点信号出力部は、第２リレーに、前記測定部の入力端を前記第２選択信号で選択された電源装置の出力端に接続させる第２接点信号を出力し、
   前記測定部は、前記第２選択信号で選択された電源装置から入力された電圧信号の測定対象値を測定する請求項１〜４のいずれか１項に記載の電源監視装置。
6. 前記切替器は、
   前記第１電源装置の出力端と前記第２リレー接点との間の第１ノードと、前記負荷装置との間に配置され、前記第１電源装置と前記負荷装置とを接続または切断する第３リレー接点と、
   前記第３リレー接点の接続状態を制御する第３リレーと、
   前記第２電源装置の出力端と前記第２リレー接点との間の第２ノードと、前記負荷装置との間に配置され、前記第２電源装置と前記負荷装置とを接続または切断する第４リレー接点と、
   前記第４リレー接点の接続状態を制御する第４リレーと、を備え、
   前記接点信号出力部は、
   前記第２選択信号で前記第２電源装置が選択された場合に、前記第３リレーに、前記第１電源装置と前記負荷装置とを切断させる第３接点信号を出力し、
   前記第２選択信号で前記第１電源装置が選択された場合に、前記第４リレーに、前記第２電源装置と前記負荷装置とを切断させる第４接点信号を出力する請求項５に記載の電源監視装置。
7. 前記切替器は、
   前記第１ノードと前記負荷装置との間において前記第３リレー接点に並列接続され、前記第１電源装置と前記負荷装置とを接続または切断する第５リレー接点と、
   前記第２ノードと前記負荷装置との間において前記第４リレー接点に並列接続され、前記第２電源装置と前記負荷装置とを接続または切断する第６リレー接点と、を備え、
   前記第３リレーは、前記第３接点信号が出力された場合に、前記第２電源装置と前記負荷装置とを接続するように前記第６リレー接点の接続状態を制御し、
   前記第４リレーは、前記第４接点信号が出力された場合に、前記第１電源装置と前記負荷装置とを接続するように前記第５リレー接点の接続状態を制御する請求項６に記載の電源監視装置。
8. 負荷装置に電力を供給する電源装置から前記電力に応じた電圧信号を入力可能であり、入力された前記電圧信号の測定対象値を測定する測定部と、
   前記測定対象値の基準値を有する基準信号を前記測定部に出力可能な基準信号出力部と、
   前記測定部の入力端を前記電源装置の出力端および前記基準信号出力部の出力端のいずれか一方に接続する第１リレー接点と、前記第１リレー接点の接続状態を制御する第１リレーと、を有する切替器と、
   前記第１リレーに、前記第１リレー接点の接続状態を切り替えさせる第１接点信号を出力する接点信号出力部と、
   前記測定部の入力端が前記電源装置の出力端に接続されている場合に、前記測定部で測定された前記測定対象値を入力し、入力された前記測定対象値を上位装置に出力する入出力コントローラと、を備える電源監視装置を用いて前記電源装置を監視し、
   前記電源装置の監視において、
   前記接点信号出力部は、前記第１リレーに前記第１接点信号を出力し、
   前記第１リレーは、前記第１接点信号の出力に応じて、前記第１リレー接点に前記測定部の入力端を前記基準信号出力部の出力端に接続させ、
   前記基準信号出力部は、その出力端に前記測定部の入力端が接続された状態において、前記測定部に前記基準信号を出力し、
   前記測定部は、前記基準信号出力部から出力された前記基準信号の基準値を測定し、
   前記入出力コントローラは、前記測定部で測定された前記基準値を入力し、入力された前記基準値を前記上位装置に出力する、電源監視方法。

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