JP2022118340A - 無停電電源装置、および、無停電電源装置用ファンの動作制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】バッテリの寿命を考慮した冷却を行うことによって、バッテリの寿命が短くなることを抑制することが可能な無停電電源装置、および、無停電電源装置用ファンの動作制御方法を提供する。【解決手段】この無停電電源装置100は、直流電力を出力するバックアップ用のバッテリ2と、バッテリ2からの直流電力を交流電力に変換して出力する電力変換部3と、バッテリ2を冷却するファン6と、ファン6の動作を制御する制御部7と、を備える。そして、制御部7は、装置外部の交流電源101からの交流電力を変換せずに装置外部の負荷102に出力する通常動作時におけるバッテリ2の出力電圧を取得するとともに、取得されたバッテリ2の出力電圧に基づいて、通常動作時におけるファン6の駆動量(デューティ比)を変更するように構成されている。【選択図】図1
Description
この発明は、無停電電源装置、および、無停電電源装置用ファンの動作制御方法に関する。
従来、無停電電源装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
上記特許文献1に記載の無停電電源装置は、交流電源からの交流電力を変換して負荷に供給する。この無停電電源装置は、交流電源からの交流電力の供給が停止される停電時には、バッテリからの直流電力を交流電力に変換して負荷に供給する。また、この無停電電源装置は、筐体内を冷却する冷却ファンを備えている。冷却ファンの回転数は、負荷に供給する負荷電流に基づいて制御される。
ここで、上記特許文献1には記載されていないが、バックアップ用のバッテリの寿命は、交流電源が正常である通常動作時における装置内部(筐体内部)のバッテリの周囲温度に依存する。すなわち、通常動作時における装置内部の温度が高い場合には、バッテリの寿命が短くなる。したがって、上記特許文献1に記載の無停電電源装置のように、負荷電流に基づいてファン(冷却ファン)の駆動量(回転数)を制御した場合には、バッテリの寿命を考慮した冷却が行われないため、装置内の冷却が不十分であることに起因してバックアップ用のバッテリの寿命が短くなるという問題点がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、バッテリの寿命を考慮した冷却を行うことによって、バッテリの寿命が短くなることを抑制することが可能な無停電電源装置、および、無停電電源装置用ファンの動作制御方法を提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の第1の局面による無停電電源装置は、直流電力を出力するバックアップ用のバッテリと、バッテリからの直流電力を交流電力に変換して出力する電力変換部と、バッテリを冷却するファンと、ファンの動作を制御する制御部と、を備え、制御部は、装置外部の交流電源からの交流電力を変換せずに装置外部の負荷に出力する通常動作時におけるバッテリの出力電圧を取得するとともに、取得されたバッテリの出力電圧に基づいて、通常動作時におけるファンの駆動量を変更するように構成されている。
この発明の第1の局面による無停電電源装置では、上記のように、制御部は、装置外部の交流電源からの交流電力を変換せずに装置外部の負荷に出力する通常動作時におけるバッテリの出力電圧を取得するように構成されている。そして、制御部は、取得されたバッテリの出力電圧に基づいて、通常動作時におけるファンの駆動量を変更するように構成されている。ここで、バッテリの出力電圧は、バッテリの劣化に伴って徐々に低下する。そして、バッテリの周囲温度が高い場合には、バッテリの劣化の進行が早くなるため、装置の稼働時間に対するバッテリの出力電圧の低下が比較的大きくなる。この場合には、バッテリの周囲温度に起因してバッテリの寿命が短くなる。これに対して、本発明では、制御部を、装置外部の交流電源からの交流電力を変換せずに装置外部の負荷に出力する通常動作時におけるバッテリの出力電圧を取得するとともに、取得されたバッテリの出力電圧に基づいて、通常動作時におけるファンの駆動量を変更するように構成する。これにより、取得されたバッテリの出力電圧に基づいて、バッテリ(装置内部)の冷却が十分であるか否かを判断することができる。そのため、バッテリの周囲の冷却が十分ではない場合には、ファンの駆動量を変更してバッテリを十分に冷却することができる。その結果、バッテリの寿命を考慮した冷却を行うことによって、バッテリの寿命が短くなることを抑制することができる。
上記第1の局面による無停電電源装置において、好ましくは、制御部は、通常動作時におけるバッテリの出力電圧が比較的小さい場合に、ファンの駆動量を大きくするように構成されている。ここで、バッテリの出力電圧が比較的小さい場合には、バッテリの周囲温度が高いことに起因してバッテリの劣化が比較的早く進行していると考えられる。そのため、通常動作時におけるバッテリの出力電圧が比較的小さい場合に、ファンの駆動量を大きくすることによって、バッテリの周囲を十分に冷却することができる。その結果、バッテリの劣化を遅らせることができるので、バッテリの寿命が短くなることを抑制することができる。また、取得されたバッテリの出力電圧が十分に大きい場合には、通常動作時におけるバッテリの劣化の進行が正常な範囲内であると考えられる。そのため、冷却が十分であると考えられるためファンの駆動量を大きくしないことによってファンによる騒音が不必要に大きくなることを抑制することができるので、通常動作時における静音性を確保することができる。
上記第1の局面による無停電電源装置において、好ましくは、制御部は、予めバッテリの寿命に基づいて装置の稼働時間に伴って徐々に小さくなるように設定された第1判定値よりも、取得されたバッテリの出力電圧が小さい場合に、ファンの駆動量を大きくするように構成されている。このように構成すれば、徐々に小さくなるように設定された第1判定値とバッテリの出力電圧とを比較することによってファンの駆動量を変更することができるので、バッテリの出力電圧が第1判定値よりも小さい場合に、バッテリの周囲温度が高いことに起因する通常よりも早いバッテリの劣化によって出力電圧が低下していると判断することができる。そのため、バッテリの出力電圧が第1判定値よりも小さい場合に、ファンの駆動量を大きくすることによって、バッテリの寿命が短くなることを抑制することができる。
この場合、好ましくは、制御部は、取得されたバッテリの出力電圧が、第1判定値よりも小さい場合には、ファンの駆動量を比較的大きい第1駆動量に設定し、第1判定値よりも大きいとともに予めバッテリの寿命に基づいて設定された第2判定値よりも大きい場合には、ファンの駆動量を第1駆動量よりも小さい第2駆動量に設定するように構成されている。このように構成すれば、バッテリの出力電圧が第2判定値よりも大きい場合に、ファンの駆動量を小さくすることができるので、バッテリの周囲が十分に冷却された場合にファンの駆動量を小さくすることができる。そのため、バッテリの周囲が十分に冷却されているにも関わらず、ファンの駆動量を比較的大きくしたままにすることを抑制することができるので、静音性をより確保することができる。
この場合に、好ましくは、制御部は、取得された出力電圧が、第1判定値以上、かつ、第2判定値以下の場合には、ファンの駆動量を変更しないように構成されている。このように構成すれば、取得された出力電圧が第1判定値より小さくファンの駆動量を大きくした場合には、取得された出力電圧が第2判定値よりも大きくなるまでファンの駆動量を大きくした状態で稼働させ続けることができる。そのため、ファンの駆動量が頻繁に変更されることを抑制して、バッテリの周囲温度を十分に低下させることができる。また、出力電圧が第2判定値より大きくファンの駆動量を小さくした場合にも、取得された出力電圧が第1判定値より小さくなるまでファンの駆動量を小さくした状態で稼働させ続けることができる。そのため、ファンの駆動量が頻繁に変更されることを抑制して、装置の静音性を確保することができる。これらの結果、ファンの駆動量が頻繁に変更されることを抑制することによって、静音性をより効果的に確保することができるとともに、バッテリの寿命が短くなることをより抑制することができる。
上記出力電圧が第1判定値よりも小さい場合にはファンの駆動量を第1駆動量に設定し、出力電圧が第2判定値よりも大きい場合にはファンの駆動量を第2駆動量に設定するように構成されている無停電電源装置において、好ましくは、第2判定値は、常温におけるバッテリの寿命に基づいて設定され、第1判定値は、第2判定値に対する所定の割合に基づいて設定される。このように構成すれば、第2判定値が常温におけるバッテリの寿命に基づいて設定されるため、バッテリを常温で稼働させた場合における正常な範囲での出力電圧の低下に対応するように第2判定値を設定することができる。すなわち、取得された出力電圧が第2判定値より大きい場合には、正常な範囲におけるバッテリの劣化であると判断することができる。また、第2判定値に対する所定の割合に基づいて第1判定値を設定するため、常温より高い温度におけるバッテリの寿命を新しく設定することなく、設定された第2判定値に基づいて第1判定値を容易に設定することができる。そのため、出力電圧が第1判定値よりも小さい場合に、バッテリの出力電圧が正常な範囲を超えて低下していると容易に判断することができる。これらの結果、正常な範囲におけるバッテリの劣化であるか否かを容易に判断することができるので、バッテリの出力電圧が正常な範囲を超えて低下している場合にファンの駆動量を大きくすることによって、バッテリの寿命が短くなることを効果的に抑制することができる。
上記出力電圧が第1判定値よりも小さい場合にはファンの駆動量を第1駆動量に設定し、出力電圧が第2判定値よりも大きい場合にはファンの駆動量を第2駆動量に設定するように構成されている無停電電源装置において、好ましくは、第2判定値は、常温におけるバッテリの寿命に基づいて設定され、第1判定値は、常温よりも高い所定の温度におけるバッテリの寿命に基づいて設定される。このように構成すれば、第1判定値が常温よりも高い所定の温度に基づいて設定されているため、バッテリの出力電圧が第1判定値よりも小さい場合には、バッテリの周囲温度が所定の温度よりも高い状態においてバッテリが稼働していると判断することができる。その結果、バッテリの出力電圧が第1判定値よりも小さい場合にファンの駆動量を大きくすることによって、バッテリの周囲の温度を所定の温度より低くすることができるので、バッテリの寿命が短くなることを抑制することができる。
この場合、好ましくは、第1判定値は、常温よりも高い複数の所定の温度の各々におけるバッテリの寿命に基づいて予め設定された複数の第1判定値を含み、制御部は、ファンの駆動量が第2駆動量から第1駆動量に変更させられるごとに、現在の第1判定値から、複数の第1判定値のうちの現在の第1判定値よりも大きい異なる第1判定値に更新するように構成されている。このように構成すれば、ファンの駆動量が比較的大きい第1駆動量に変更されるたびに第1判定値をより大きい値に更新することができるので、バッテリの劣化の進行に伴ってより早期にバッテリの劣化を検知してファンの駆動量を変更することができる。そのため、バッテリの劣化が比較的進行していない場合には、静音性を重視してファンの駆動量を小さくすることができるとともに、バッテリの劣化が比較的進行している場合には、冷却を重視してファンの駆動量を大きくすることができる。その結果、静音性をより効果的に確保することができるとともに、バッテリの寿命が短くなることをより効果的に抑制することができる。
上記第1の局面による無停電電源装置において、好ましくは、制御部は、通常動作時に定期的にバッテリの出力電圧を取得するとともに、取得された出力電圧に基づいて、通常動作時におけるファンの駆動量を変更するように構成されている。このように構成すれば、制御部によって定期的にバッテリの出力電圧を取得することによって、通常動作時におけるファンの駆動量を自動的に変更することができる。そのため、バッテリの寿命が短くなることを抑制するために、バッテリの出力電圧に基づいてファンの駆動量を定期的に変更する作業の作業負担が発生することを抑制することができる。その結果、バッテリの寿命が短くなることを容易に抑制することができる。
上記第1の局面による無停電電源装置において、好ましくは、制御部は、取得されたバッテリの出力電圧に基づいて、通常動作時におけるファンの回転数とデューティ比との少なくとも一方を含む駆動量を変更するように構成されている。このように構成すれば、ファンの回転数とファンのデューティ比との少なくとも一方を変更することによって、ファンの駆動量を容易に変更することができる。そのため、通常動作時における静音性を容易に確保することができるとともに、バッテリの寿命が短くなることを容易に抑制することができる。
この発明の第2の局面による無停電電源装置用ファンの動作制御方法は、直流電力を出力するバックアップ用のバッテリと、バッテリからの直流電力を交流電力に変換して出力する電力変換部と、バッテリを冷却するファンとを備える無停電電源装置における無停電電源装置用ファンの動作制御方法であって、装置外部の交流電源からの交流電力を変換せずに装置外部の負荷に出力する通常動作時におけるバッテリの出力電圧を取得するステップと、取得されたバッテリの出力電圧に基づいて、通常動作時におけるファンの駆動量を変更するステップと、を備える。
この発明の第2の局面による無停電電源装置用ファンの動作制御方法では、上記のように、装置外部の交流電源からの交流電力を変換せずに装置外部の負荷に出力する通常動作時におけるバッテリの出力電圧を取得する。そして、取得されたバッテリの出力電圧に基づいて、通常動作時におけるファンの駆動量を変更する。ここで、バッテリの出力電圧は、バッテリの劣化に伴って徐々に低下する。そして、バッテリの周囲温度が高い場合には、バッテリの劣化の進行が早くなるため、装置の稼働時間に対するバッテリの出力電圧の低下が比較的大きくなる。この場合には、バッテリの周囲温度に起因してバッテリの寿命が短くなる。これに対して、本発明では、装置外部の交流電源からの交流電力を変換せずに装置外部の負荷に出力する通常動作時におけるバッテリの出力電圧を取得するとともに、取得されたバッテリの出力電圧に基づいて、通常動作時におけるファンの駆動量を変更する。これにより、取得されたバッテリの出力電圧に基づいて、バッテリ(装置内部)の冷却が十分であるか否かを判断することができる。そのため、バッテリの周囲の冷却が十分ではない場合には、ファンの駆動量を変更してバッテリを十分に冷却することができる。その結果、バッテリの寿命を考慮した冷却を行うことによって、バッテリの寿命が短くなることを抑制することが可能な無停電電源装置用ファンの動作制御方法を提供することができる。
本発明によれば、上記のように、バッテリの寿命を考慮した冷却を行うことによって、バッテリの寿命が短くなることを抑制することができる。
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
図1~図6を参照して、第1実施形態による無停電電源装置100の構成について説明する。
図1~図6を参照して、第1実施形態による無停電電源装置100の構成について説明する。
(無停電電源装置の構成)
図1に示すように、第1実施形態による無停電電源装置100は、筐体1、バッテリ2、電力変換部3、電圧検出部4、スイッチ5、ファン6、および、制御部7を備える。無停電電源装置100は、装置外部の交流電源101からの交流電力が正常に供給されている正常動作時において、装置外部の交流電源101からの交流電力を変換せずに装置外部の負荷102に出力するように構成されている。そして、無停電電源装置100は、停電などの交流電源101の異常時(バックアップ時)には、バックアップ用のバッテリ2からの直流電力を電力変換部3によって交流電力に変換して負荷102に出力するように構成されている。すなわち、無停電電源装置100は、常時商用給電方式の無停電電源装置(Standby Type UPS、または、Standby Power System:SPS)である。
図1に示すように、第1実施形態による無停電電源装置100は、筐体1、バッテリ2、電力変換部3、電圧検出部4、スイッチ5、ファン6、および、制御部7を備える。無停電電源装置100は、装置外部の交流電源101からの交流電力が正常に供給されている正常動作時において、装置外部の交流電源101からの交流電力を変換せずに装置外部の負荷102に出力するように構成されている。そして、無停電電源装置100は、停電などの交流電源101の異常時(バックアップ時)には、バックアップ用のバッテリ2からの直流電力を電力変換部3によって交流電力に変換して負荷102に出力するように構成されている。すなわち、無停電電源装置100は、常時商用給電方式の無停電電源装置(Standby Type UPS、または、Standby Power System:SPS)である。
図2に示すように、筐体1は、略直方体状の形状を有する。そして、筐体1の内部には、バッテリ2、電力変換部3、電圧検出部4、スイッチ5、ファン6、および、制御部7が配置される。なお、図2では、筐体1の内部においてバッテリ2およびファン6のみを図示し、電力変換部3、電圧検出部4、スイッチ5、および、制御部7の図示を省略している。筐体1は、Y1方向側に正面11を有し、Y2方向側に背面12を有する。正面11には、吸気口11aが設けられている。そして、背面12には、排気口12aが設けられている。筐体1は、吸気口11aから外気を取り込み、排気口12aから内部の空気を排出することによって、筐体1の内部に配置されているバッテリ2および電力変換部3を冷却可能に構成されている。
バッテリ2は、直流電力を出力する。そして、バッテリ2は、停電時のバックアップ用に用いられる。すなわち、バッテリ2は直流電力を蓄えるように(充電可能なように)構成されており、交流電源101の異常時に、充電した直流電力を出力するように構成されている。また、バッテリ2は、後述する制御部7の制御によって、通常動作時に、定期的にバッテリチェックを行うために直流電力を制御部7に対して出力する。バッテリチェックの詳細については、後述する。
図3に示すように、電力変換部3は、入力された電力を変換して出力するように構成されている。第1実施形態では、バックアップ時において、電力変換部3は、バッテリ2からの直流電力を交流電力に変換して負荷102に出力する。また、電力変換部3は、交流電源101からの交流電力を直流電力に変換してバッテリ2に出力する。電力変換部3は、たとえば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などのスイッチング素子Swを有するチョッパ回路31およびインバータ回路32を含む。そして、電力変換部3は、制御部7からの制御信号(ゲート信号)に基づいて、スイッチング素子Swのスイッチング動作を行い入力された電力を変換して出力するように構成されている。また、電力変換部3は、バッテリチェック時にバッテリ2からの直流電力を制御部7に出力するように構成されている。
図1に示すように、電圧検出部4は、バッテリ2の出力電圧を検出するように構成されている。また、電圧検出部4は、検出したバッテリ2の出力電圧を制御部7に出力する。
スイッチ5は、制御部7による制御に基づいて電路の開閉を行う。スイッチ5は、たとえば、電磁接触器である。スイッチ5は、通常動作時では閉じられて(ONになって)おり交流電源101から負荷102への電路を導通させる。そして、スイッチ5は、交流電源101の異常時(バックアップ時)には電路が開かれて(OFFになって)、交流電源101からの導通を遮断する。
図2に示すように、ファン6は、バッテリ2および電力変換部3を冷却する。具体的には、ファン6は、筐体1の背面12に設けられた排気口12aに配置されている。ファン6は、筐体1の内部の空気を筐体1の外部に排出(排気)する。筐体1の排気口12aには、たとえば、2つのファン6が配置されている。2つのファン6は、制御部7による制御によって同様の動作(駆動)を行う。また、ファン6は制御部7からの給電により動作するように構成されている。そして、ファン6は、制御部7からのPWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)信号によって、回転数を変更可能に構成されている。制御部7によるファン6の制御の詳細は後述する。
制御部7は、無停電電源装置100の各部の動作を制御する。すなわち、制御部7は、バッテリ2、電力変換部3、スイッチ5、および、ファン6の動作を制御する。制御部7は、たとえば、CPU(Central Processing Unit:中央処理装置)およびフラッシュメモリを含むマイコン(マイクロコントローラ)である。また、通常動作時において、制御部7には、図示しない整流回路によって交流電源101の交流電力を変換した直流電力が供給される。そして、制御部7は、通常動作時におけるバッテリチェック時に、電圧検出部4の検出結果に基づいて、バッテリ2の出力電圧を取得するように構成されている。
(ファンの動作制御)
図4に示すように、制御部7は、ファン6を駆動(回転)させるために出力する直流電力のデューティ比(駆動量)を変更させて、ファン6の回転数を変更する。ここで、常時商用給電方式の無停電電源装置100は、通常動作時には、電力変換部3を動作させないために筐体1の内部における発熱が少ない。また、バックアップ時には、バッテリ2からの直流電力を電力変換部3によって変換して出力するために筐体1の内部における発熱が大きい。そこで、制御部7は、通常動作時とバックアップ時とにおいて、ファン6の回転数を変更させる。たとえば、制御部7は、通常動作時には、デューティ比を0.2(20%)に設定してファン6の駆動を制御する。具体的には、ファン6は、制御部7からの信号に基づいて、1.6ms(ミリ秒)の周期において、0.32msのONと、1.28msのOFFとを交互に繰り返しながら駆動する。また、制御部7は、バックアップ時には、デューティ比を1.0(100%)に設定してファン6を駆動させる。このように、無停電電源装置100は、通常動作時にはファン6の回転数を低下させて静音性を確保し、バックアップ時には、ファン6の回転数を大きくして十分な冷却を行うように構成されている。なお、デューティ比は、特許請求の範囲における「駆動量」の一例である。
図4に示すように、制御部7は、ファン6を駆動(回転)させるために出力する直流電力のデューティ比(駆動量)を変更させて、ファン6の回転数を変更する。ここで、常時商用給電方式の無停電電源装置100は、通常動作時には、電力変換部3を動作させないために筐体1の内部における発熱が少ない。また、バックアップ時には、バッテリ2からの直流電力を電力変換部3によって変換して出力するために筐体1の内部における発熱が大きい。そこで、制御部7は、通常動作時とバックアップ時とにおいて、ファン6の回転数を変更させる。たとえば、制御部7は、通常動作時には、デューティ比を0.2(20%)に設定してファン6の駆動を制御する。具体的には、ファン6は、制御部7からの信号に基づいて、1.6ms(ミリ秒)の周期において、0.32msのONと、1.28msのOFFとを交互に繰り返しながら駆動する。また、制御部7は、バックアップ時には、デューティ比を1.0(100%)に設定してファン6を駆動させる。このように、無停電電源装置100は、通常動作時にはファン6の回転数を低下させて静音性を確保し、バックアップ時には、ファン6の回転数を大きくして十分な冷却を行うように構成されている。なお、デューティ比は、特許請求の範囲における「駆動量」の一例である。
〈バッテリチェック〉
ここで、無停電電源装置100のバッテリ2は、通常動作時において直流電力を出力しないが、稼働時間の経過に伴って劣化する。すなわち、バッテリ2の出力電圧は、稼働時間の経過に伴って徐々に低下する。また、バッテリ2の周辺温度(筐体1の内部の温度)が比較的高い場合には、バッテリ2の劣化の進行が早くなる。このため、無停電電源装置100は、定期的(たとえば、1ヶ月に1回)に通常動作時におけるバッテリ2の劣化を判定するバッテリチェック動作を行う。
ここで、無停電電源装置100のバッテリ2は、通常動作時において直流電力を出力しないが、稼働時間の経過に伴って劣化する。すなわち、バッテリ2の出力電圧は、稼働時間の経過に伴って徐々に低下する。また、バッテリ2の周辺温度(筐体1の内部の温度)が比較的高い場合には、バッテリ2の劣化の進行が早くなる。このため、無停電電源装置100は、定期的(たとえば、1ヶ月に1回)に通常動作時におけるバッテリ2の劣化を判定するバッテリチェック動作を行う。
図5に示すように、制御部7は、通常動作時に定期的にバッテリ2に直流電力を出力(放電)させ、バッテリ2の出力電圧を取得するバッテリチェックを行う。具体的には、バッテリチェック時におけるバッテリ2からの直流電力は、電力変換部3を介して制御部7に供給される。すなわち、バッテリチェック時において、バッテリ2は、直流電力を制御部7に出力することによって、負荷を受ける状態となる。負荷のある状態でのバッテリ2の出力電圧は、バッテリ2の劣化が進行するにつれて徐々に低下する。制御部7は、この制御部7に対して電力供給している状態(負荷のある状態)のバッテリ2の出力電圧に基づいて、バッテリ2の劣化具合を判定する。
〈出力電圧に基づくファンの駆動量の変更〉
無停電電源装置100は、バッテリ2の劣化が通常(正常な範囲)よりも進行している(早い)場合には、通常動作時のファン6の駆動量を大きくして、バッテリ2の周辺温度を低下させるように構成されている。そして、無停電電源装置100は、バッテリ2の劣化が通常(正常の範囲内)である場合には、通常動作時のファン6の駆動量を小さくして、静音性を保つように構成されている。
無停電電源装置100は、バッテリ2の劣化が通常(正常な範囲)よりも進行している(早い)場合には、通常動作時のファン6の駆動量を大きくして、バッテリ2の周辺温度を低下させるように構成されている。そして、無停電電源装置100は、バッテリ2の劣化が通常(正常の範囲内)である場合には、通常動作時のファン6の駆動量を小さくして、静音性を保つように構成されている。
具体的には、図6に示すように、第1実施形態では、制御部7は、バッテリチェックを実行することによって、取得されたバッテリ2の出力電圧に基づいて、通常動作時におけるファン6のデューティ比(駆動量)を第1駆動量D1と第2駆動量D2とに変更するように構成されている。制御部7は、通常動作時におけるバッテリ2の出力電圧が比較的小さい場合に、ファン6の駆動量を大きくする(第1駆動量D1に設定する)ように構成されている。そして、制御部7は、通常動作時におけるバッテリ2の出力電圧が比較的大きい場合に、ファン6の駆動量を小さくする(第2駆動量D2に設定する)。第1駆動量D1は、たとえば、デューティ比が0.4(40%)でありファン6の回転数が大きい。そして、第2駆動量D2は、第1駆動量D1よりも小さく、たとえば、デューティ比が0.2(20%)でありファン6の回転数が小さい。また、図6の時点t0は、無停電電源装置100の稼働が開始されたタイミングを示している。そして、図6の時点t1~t10、t50は、無停電電源装置100による1ヶ月ごとのバッテリチェックのタイミングを示している。
制御部7は、取得されたバッテリ2の出力電圧と、予めバッテリ2の寿命に基づいて設定された第1判定値P1および第2判定値P2とを比較することによって、ファン6の駆動量を制御する。第1判定値P1および第2判定値P2は、装置の稼働時間に伴って徐々に小さくなるように設定される。また、第2判定値P2は、第1判定値P1よりも大きい。
第1実施形態では、第2判定値P2は、常温におけるバッテリ2の寿命と、寿命とされる出力電圧である寿命電圧値とに基づいて設定される。たとえば、バッテリ2の新品時の出力電圧が120Vであって、バッテリ2の寿命電圧値が100Vである場合に、常温でのバッテリ2の寿命が50ヶ月であるとする。その場合には、50ヶ月かけて120Vから100Vまで出力電圧が低下するため、1ヶ月あたりの平均の出力電圧の低下は、0.4Vとなる。したがって、第2判定値P2は、新品時点が120Vであって、1ヶ月経過するごとに0.4Vずつ徐々に(線形に)低下するように設定される。たとえば、図6の時点t1、時点t2、時点t3・・・の1ヶ月ごとの第2判定値P2は、それぞれ、119.6V、119.2V、118.8Vとなる。そして、50ヶ月経過した時点t50(寿命)における第2判定値P2の大きさは、寿命電圧値とされる100Vとなるように設定される。
また、第1実施形態では、第1判定値P1は、第2判定値P2に対する所定の割合に基づいて設定される。たとえば、第1判定値P1は、第2判定値P2と寿命電圧値との差の0.8倍(80%)の大きさ分、寿命電圧値から大きい値となるように設定される。すなわち、式(1)に表すように、第1判定値P1は、第2判定値P2と比べて、寿命電圧値との差が80%となるように設定される。
(第1判定値P1)=(第2判定値P2-寿命電圧値)×0.8+(寿命電圧値)・・・(1)
たとえば、図6のt0時点(新品時)の第1判定値P1は、(120V-100V)×0.8+100Vとなり116Vとなる。そして、図6の時点t1、時点t2、時点t3・・・の1ヶ月ごとの第1判定値P1は、それぞれ、115.68V、115.36V、115.04Vとなる。そして、50ヶ月経過した時点t50(寿命)における第1判定値P1の大きさは、第2判定値P2と同様に、寿命電圧値とされる100Vとなるように設定される。
(第1判定値P1)=(第2判定値P2-寿命電圧値)×0.8+(寿命電圧値)・・・(1)
たとえば、図6のt0時点(新品時)の第1判定値P1は、(120V-100V)×0.8+100Vとなり116Vとなる。そして、図6の時点t1、時点t2、時点t3・・・の1ヶ月ごとの第1判定値P1は、それぞれ、115.68V、115.36V、115.04Vとなる。そして、50ヶ月経過した時点t50(寿命)における第1判定値P1の大きさは、第2判定値P2と同様に、寿命電圧値とされる100Vとなるように設定される。
そして、第1実施形態では、制御部7は、取得されたバッテリ2の出力電圧が第1判定値P1よりも小さい場合にファン6の駆動量を大きくするように構成されている。また、制御部7は、取得されたバッテリ2の出力電圧が第2判定値P2よりも大きい場合にファン6の駆動量を小さくするように構成されている。具体的には、制御部7は、取得されたバッテリ2の出力電圧が、第1判定値P1よりも小さい場合には、ファン6の駆動量を比較的大きい第1駆動量D1(デューティ比:0.4)に設定する。また、制御部7は、取得されたバッテリ2の出力電圧が第2判定値P2よりも大きい場合には、ファン6の駆動量を第2駆動量D2(デューティ比:0.2)に設定するように構成されている。そして、制御部7は、取得された出力電圧が、第1判定値P1以上、かつ、第2判定値P2以下の場合には、ファン6の駆動量を変更しないように構成されている。
具体的には、図6の時点t0において、無停電電源装置100の稼働が開始される。新品時点では、制御部7は、ファン6の駆動量を、比較的小さい駆動量である第2駆動量D2(デューティ比:0.2)に設定する。そして、時点t0からt1までの1ヶ月間において、通常動作時におけるファン6の駆動量が第2駆動量D2に設定された状態で、無停電電源装置100は稼働する。そして、時点t0から1ヶ月後の時点t1において、バッテリチェックが行われる。制御部7は、時点t1において取得された出力電圧が、第1判定値P1よりも小さいことに基づいて、ファン6の駆動量を第1駆動量D1(デューティ比:0.4)に変更する。その後、制御部7は、時点t2、t3、t4、・・・のそれぞれにおいて、1ヶ月ごとにバッテリチェックを実行する。たとえば、制御部7は、時点t2~t7まで、出力電圧が、第1判定値P1以上、かつ、第2判定値P2以下であることに基づいて、ファン6の駆動量を第2駆動量D2から変更しない。そして、制御部7は、時点t8において、バッテリ2の出力電圧が第2判定値P2よりも大きいことに基づいて、ファン6の駆動量を第1駆動量D1から第2駆動量D2に変更する。制御部7は、時点t8から時点t9までの1ヶ月間第2駆動量D2でファン6を駆動させる。その後、制御部7は、時点t9において、取得された出力電圧が第1判定値P1よりも小さいことに基づいて、ファン6の駆動量を第2駆動量D2から第1駆動量D1に変更させる。時点t10では、取得された出力電圧が第1判定値P1よりも小さいため、時点t9と同様に、ファン6の駆動量は変更されず第1駆動量D1のままとなる。このように、バッテリ2の寿命である時点t50まで、第1判定値P1および第2判定値P2に基づいて、ファン6の駆動量がバッテリチェックごとに変更される。
(第1実施形態の無停電電源装置による無停電電源装置用ファンの動作制御方法)
次に、図7を参照して、第1実施形態の無停電電源装置100による無停電電源装置用ファンの動作制御方法に関する制御処理フローについて説明する。また、この無停電電源装置用ファンの動作制御方法に関する制御は、制御部7により実行される。
次に、図7を参照して、第1実施形態の無停電電源装置100による無停電電源装置用ファンの動作制御方法に関する制御処理フローについて説明する。また、この無停電電源装置用ファンの動作制御方法に関する制御は、制御部7により実行される。
まず、ステップ301において、通常動作時におけるバッテリ2の出力電圧が取得される。
次に、ステップ302において、取得されたバッテリ2の出力電圧が、第1判定値P1より小さいか否かが判断される。出力電圧が第1判定値P1よりも小さいと判断された場合は、ステップ303に進む。出力電圧が第1判定値P1よりも小さいと判断されなかった場合は、ステップ304に進む。
ステップ303では、ファン6のデューティ比(駆動量)が変更されて第1駆動量D1に設定される。なお、すでにファン6のデューティ比が第1駆動量D1に設定されている場合には、デューティ比は、第1駆動量D1に設定された状態で変更されない。
ステップ304では、取得されたバッテリ2の出力電圧が、第2判定値P2よりも大きいか否かが判断される。出力電圧が第2判定値P2よりも大きいと判断された場合は、ステップ305に進む。出力電圧が第2判定値P2よりも大きいと判断されなかった場合は、ステップ306に進む。
ステップ305では、ファン6のデューティ比(駆動量)が変更されて第2駆動量D2に設定される。なお、すでにファン6のデューティ比が第2駆動量D2に設定されている場合には、デューティ比は、第2駆動量D2に設定された状態で変更されない。
ステップ306では、出力電圧は、第1判定値P1以上、かつ、第2判定値P2以下であると判断され、ファン6の駆動量(デューティ比)は変更されない。すなわち、ファン6のデューティ比が第1駆動量D1に設定されている場合には、デューティ比が第1駆動量D1のままの駆動量に設定される。そして、ファン6のデューティ比が第2駆動量D2に設定されている場合には、デューティ比が第2駆動量D2のままの駆動量に設定される。
このように、ステップ302~306において、取得されたバッテリ2の出力電圧に基づいて、通常動作時におけるファン6の駆動量が変更される。なお、ステップ302におけるバッテリ2の出力電圧が第1判定値P1より小さいか否かを判断するステップと、ステップ304におけるバッテリ2の出力電圧が第2判定値P2より大きいか否かを判断するステップとは、いずれのステップを先に実行してもよい。
[第1実施形態の効果]
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第1実施形態では、上記のように、制御部7は、装置外部の交流電源101からの交流電力を変換せずに装置外部の負荷102に出力する通常動作時におけるバッテリ2の出力電圧を取得するように構成されている。そして、制御部7は、取得されたバッテリ2の出力電圧に基づいて、通常動作時におけるファン6の駆動量(デューティ比)を変更するように構成されている。ここで、バッテリ2の出力電圧は、バッテリ2の劣化に伴って徐々に低下する。そして、バッテリ2の周囲温度が高い場合には、バッテリ2の劣化の進行が早くなるため、装置の稼働時間に対するバッテリ2の出力電圧の低下が比較的大きくなる。この場合には、バッテリ2の周囲温度に起因してバッテリ2の寿命が短くなる。これに対して、第1実施形態では、制御部7を、装置外部の交流電源101からの交流電力を変換せずに装置外部の負荷102に出力する通常動作時におけるバッテリ2の出力電圧を取得するとともに、取得されたバッテリ2の出力電圧に基づいて、通常動作時におけるファン6の駆動量を変更するように構成する。これにより、取得されたバッテリ2の出力電圧に基づいて、バッテリ2(装置内部)の冷却が十分であるか否かを判断することができる。そのため、バッテリ2の周囲の冷却が十分ではない場合には、ファン6の駆動量を変更してバッテリ2を十分に冷却することができる。その結果、バッテリ2の出力電圧に基づいて通常動作時におけるファン6の駆動量を変更することによって、バッテリ2の寿命を考慮した冷却を行うことによって、バッテリ2の寿命が短くなることを抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、制御部7は、通常動作時におけるバッテリ2の出力電圧が比較的小さい場合に、ファン6の駆動量を大きくするように構成されている。ここで、バッテリ2の出力電圧が比較的小さい場合には、バッテリ2の周囲温度が高いことに起因してバッテリ2の劣化が比較的早く進行していると考えられる。そのため、通常動作時におけるバッテリ2の出力電圧が比較的小さい場合に、ファン6の駆動量を大きくすることによって、バッテリ2の周囲を十分に冷却することができる。その結果、バッテリ2の劣化を遅らせることができるので、バッテリ2の寿命が短くなることを抑制することができる。また、取得されたバッテリ2の出力電圧が十分に大きい場合には、通常動作時におけるバッテリ2の劣化の進行が正常な範囲内であると考えられる。そのため、冷却が十分であると考えられるためファン6の駆動量を大きくしないことによってファン6による騒音が不必要に大きくなることを抑制することができるので、通常動作時における静音性を確保することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、制御部7は、予めバッテリ2の寿命に基づいて装置の稼働時間に伴って徐々に小さくなるように設定された第1判定値P1よりも、取得されたバッテリ2の出力電圧が小さい場合に、ファン6の駆動量を大きくするように構成されている。これにより、徐々に小さくなるように設定された第1判定値P1とバッテリ2の出力電圧とを比較することによってファン6の駆動量を変更することができるので、バッテリ2の出力電圧が第1判定値P1よりも小さい場合に、バッテリ2の周囲温度が高いことに起因する通常よりも早いバッテリ2の劣化によって出力電圧が低下していると判断することができる。そのため、バッテリ2の出力電圧が第1判定値P1よりも小さい場合に、ファン6の駆動量を大きくすることによって、バッテリ2の寿命が短くなることを抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、制御部7は、取得されたバッテリ2の出力電圧が、第1判定値P1よりも小さい場合には、ファン6の駆動量を比較的大きい第1駆動量D1に設定し、第1判定値P1よりも大きいとともに予めバッテリ2の寿命に基づいて設定された第2判定値P2よりも大きい場合には、ファン6の駆動量を第1駆動量D1よりも小さい第2駆動量D2に設定するように構成されている。これにより、バッテリ2の出力電圧が第2判定値P2よりも大きい場合に、ファン6の駆動量を小さくすることができるので、バッテリ2の周囲が十分に冷却された場合にファン6の駆動量を小さくすることができる。そのため、バッテリ2の周囲が十分に冷却されているにも関わらず、ファン6の駆動量を比較的大きくしたままにすることを抑制することができるので、静音性をより確保することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、制御部7は、取得された出力電圧が、第1判定値P1以上、かつ、第2判定値P2以下の場合には、ファン6の駆動量を変更しないように構成されている。これにより、取得された出力電圧が第1判定値P1より小さくファン6の駆動量を大きくした場合には、取得された出力電圧が第2判定値P2よりも大きくなるまでファン6の駆動量を大きくした状態で稼働させ続けることができる。そのため、ファン6の駆動量が頻繁に変更されることを抑制して、バッテリ2の周囲温度を十分に低下させることができる。また、出力電圧が第2判定値P2より大きくファン6の駆動量を小さくした場合にも、取得された出力電圧が第1判定値P1より小さくなるまでファン6の駆動量を小さくした状態で稼働させ続けることができる。そのため、ファン6の駆動量が頻繁に変更されることを抑制して、装置の静音性を確保することができる。これらの結果、ファン6の駆動量が頻繁に変更されることを抑制することによって、静音性をより効果的に確保することができるとともに、バッテリ2の寿命が短くなることをより抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、第2判定値P2は、常温におけるバッテリ2の寿命に基づいて設定され、第1判定値P1は、第2判定値P2に対する所定の割合に基づいて設定される。これにより、第2判定値P2が常温におけるバッテリ2の寿命に基づいて設定されるため、バッテリ2を常温で稼働させた場合における正常な範囲での出力電圧の低下に対応するように第2判定値P2を設定することができる。すなわち、取得された出力電圧が第2判定値P2より大きい場合には、正常な範囲におけるバッテリ2の劣化であると判断することができる。また、第2判定値P2に対する所定の割合に基づいて第1判定値P1を設定するため、常温より高い温度におけるバッテリ2の寿命を新しく設定することなく、設定された第2判定値P2に基づいて第1判定値P1を容易に設定することができる。そのため、出力電圧が第1判定値P1よりも小さい場合に、バッテリ2の出力電圧が正常な範囲を超えて低下していると容易に判断することができる。これらの結果、正常な範囲におけるバッテリ2の劣化であるか否かを容易に判断することができるので、バッテリ2の出力電圧が正常な範囲を超えて低下している場合にファン6の駆動量を大きくすることによって、バッテリ2の寿命が短くなることを効果的に抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、制御部7は、通常動作時に定期的にバッテリ2の出力電圧を取得するとともに、取得された出力電圧に基づいて、通常動作時におけるファン6の駆動量を変更するように構成されている。これにより、制御部7によって定期的にバッテリ2の出力電圧を取得することによって、通常動作時におけるファン6の駆動量を自動的に変更することができる。そのため、バッテリ2の寿命が短くなることを抑制するために、バッテリ2の出力電圧に基づいてファン6の駆動量を定期的に変更する作業の作業負担が発生することを抑制することができる。その結果、バッテリ2の寿命が短くなることを容易に抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、制御部7は、取得されたバッテリ2の出力電圧に基づいて、通常動作時におけるファン6のデューティ比を含む駆動量を変更するように構成されている。このように構成すれば、ファン6のデューティ比を変更することによって、ファン6の駆動量を容易に変更することができる。そのため、通常動作時における静音性を容易に確保することができるとともに、バッテリ2の寿命が短くなることを容易に抑制することができる。
(第1実施形態の無停電電源装置による無停電電源装置用ファンの動作制御方法の効果)
第1実施形態の無停電電源装置100による無停電電源装置用ファンの動作制御方法では、以下のような効果を得ることができる。
第1実施形態の無停電電源装置100による無停電電源装置用ファンの動作制御方法では、以下のような効果を得ることができる。
第1実施形態の無停電電源装置100による無停電電源装置用ファンの動作制御方法では、上記のように、装置外部の交流電源101からの交流電力を変換せずに装置外部の負荷102に出力する通常動作時におけるバッテリ2の出力電圧を取得する。そして、取得されたバッテリ2の出力電圧に基づいて、通常動作時におけるファン6の駆動量を変更する。ここで、バッテリ2の出力電圧は、バッテリ2の劣化に伴って徐々に低下する。そして、バッテリ2の周囲温度が高い場合には、バッテリ2の劣化の進行が早くなるため、装置の稼働時間に対するバッテリ2の出力電圧の低下が比較的大きくなる。この場合には、バッテリ2の周囲温度に起因してバッテリ2の寿命が短くなる。これに対して、第1実施形態では、装置外部の交流電源101からの交流電力を変換せずに装置外部の負荷102に出力する通常動作時におけるバッテリ2の出力電圧を取得するとともに、取得されたバッテリ2の出力電圧に基づいて、通常動作時におけるファン6の駆動量を変更する。これにより、取得されたバッテリ2の出力電圧に基づいて、バッテリ2(装置内部)の冷却が十分であるか否かを判断することができる。そのため、バッテリ2の周囲の冷却が十分ではない場合には、ファン6の駆動量を変更してバッテリ2を十分に冷却することができる。その結果、バッテリ2の出力電圧に基づいて通常動作時におけるファン6の駆動量を変更することによって、バッテリ2の寿命を考慮した冷却を行うことによって、バッテリ2の寿命が短くなることを抑制することが可能な無停電電源装置用ファンの動作制御方法を提供することができる。
[第2実施形態]
次に、図8および図9を参照して、第2実施形態による無停電電源装置200の構成について説明する。第1判定値P1が、第2判定値P2に対する所定の割合に基づいて設定されるように構成された第1実施形態とは異なり、第2実施形態では、第1判定値P201が、常温よりも高い所定の温度におけるバッテリ2の寿命に基づいて設定されるように構成される。なお、第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、説明を省略する。
次に、図8および図9を参照して、第2実施形態による無停電電源装置200の構成について説明する。第1判定値P1が、第2判定値P2に対する所定の割合に基づいて設定されるように構成された第1実施形態とは異なり、第2実施形態では、第1判定値P201が、常温よりも高い所定の温度におけるバッテリ2の寿命に基づいて設定されるように構成される。なお、第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、説明を省略する。
(第2実施形態による無停電電源装置の構成)
図8に示すように、第2実施形態による無停電電源装置200は、制御部207を備える。制御部207は、第1実施形態における制御部7と同様に、無停電電源装置200の各部の動作を制御する。すなわち、制御部207は、第1実施形態の制御部7と同様に、ファン6を駆動(回転)させるために出力する直流電力のデューティ比(駆動量)を変更させて、ファン6の回転数を変更する。そして、第2実施形態では、制御部207は、取得されたバッテリ2の出力電圧と、予めバッテリ2の寿命に基づいて設定された第1判定値P201および第2判定値P2とを比較することによって、ファン6の駆動量を制御する。
図8に示すように、第2実施形態による無停電電源装置200は、制御部207を備える。制御部207は、第1実施形態における制御部7と同様に、無停電電源装置200の各部の動作を制御する。すなわち、制御部207は、第1実施形態の制御部7と同様に、ファン6を駆動(回転)させるために出力する直流電力のデューティ比(駆動量)を変更させて、ファン6の回転数を変更する。そして、第2実施形態では、制御部207は、取得されたバッテリ2の出力電圧と、予めバッテリ2の寿命に基づいて設定された第1判定値P201および第2判定値P2とを比較することによって、ファン6の駆動量を制御する。
図9に示すように、第2判定値P2は、第1実施形態と同様に、常温におけるバッテリ2の寿命と、寿命とされる出力電圧である寿命電圧値とに基づいて設定される。そして、第2実施形態では、第1判定値P201は、常温よりも高い所定の温度におけるバッテリ2の寿命に基づいて設定される。また、第1判定値P201は、常温よりも高い複数の所定の温度の各々におけるバッテリ2の寿命に基づいて予め設定された複数の第1判定値P201を含む。たとえば、複数の第1判定値P201は、第1判定値P201a、P201b、P201cの3つの第1判定値P201である。
たとえば、第2実施形態では、制御部207は、2ヶ月ごとにバッテリチェックを実行する。すなわち、図9の時点t201~時点t225は、それぞれ、2ヶ月ごとのバッテリチェックのタイミングを示す。また、時点t200は、無停電電源装置200の稼働が開始されたタイミングを示す。また、常温(25℃)におけるバッテリ2の寿命は、50ヶ月である。そして、バッテリ2の新品時の出力電圧が120Vであって、バッテリ2の寿命電圧値が100Vである。したがって、第2判定値P2は、第1実施形態と同様に、新品時(時点t200)において120Vに設定される。そして、第2判定値P2は、50ヶ月目である時点t225において100Vとなるように、2ヶ月ごとに0.4Vずつ徐々に(線形に)低下するように設定される。
また、複数の第1判定値P201のうちの第1判定値P201aは、たとえば、装置の最大動作温度(たとえば、40℃)におけるバッテリ2の寿命に基づいて設定される。また、バッテリ2の周囲温度が40℃である場合に、バッテリ2の寿命は、たとえば、20ヶ月であると設定される。この場合には、第1判定値P201aは、20ヶ月目である時点t210において寿命電圧値である100Vとなるように、2ヶ月ごとに120Vから2Vずつ徐々に低下するように設定される。具体的には、図9の時点t201、時点t202、時点t203、・・・における第1判定値P201aは、それぞれ、118V、116V、114V、・・・となる。
また、第1判定値P201bは、バッテリ2の周囲温度が35℃の場合におけるバッテリ2の寿命に基づいて設定される。たとえば、35℃におけるバッテリ2の寿命は、30ヶ月であると設定される。したがって、第1判定値P201bは、30ヶ月目である時点t215において寿命電圧値である100Vとなるように、2ヶ月ごとに120Vからおよそ1.3Vずつ徐々に低下するように設定される。また、第1判定値P201cは、バッテリ2の周囲温度が30度の場合におけるバッテリ2の寿命に基づいて設定される。たとえば、バッテリ2の30℃における寿命は、40ヶ月であると設定される。したがって、第1判定値P201cは、同様に、40ヶ月目である時点t220において寿命電圧値である100Vとなるように設定される。
また、第2実施形態では、制御部207は、ファン6の駆動量(デューティ比)が第2駆動量D2から第1駆動量D1に変更させられるごとに、現在の第1判定値P201から、複数の第1判定値P201のうちの現在の第1判定値P201よりも大きい異なる第1判定値P201に更新するように構成されている。具体的には、制御部207は、無停電電源装置200の稼働が開始された時点t200では、第1判定値P201を第1判定値P201aに設定する。そして、時点t201において、ファン6の駆動量が第2駆動量D2から第1駆動量D1に変更される。したがって、時点t201において、制御部207は、第1判定値P201を、第1判定値P201aから第1判定値P201bに変更する。同様に、時点t206においてファン6の駆動量が第2駆動量D2から第1駆動量D1に変更される。したがって、制御部207は、時点t206において、第1判定値P201を、第1判定値P201bから第1判定値P201cに変更する。
また、第2実施形態によるその他の構成は、第1実施形態と同様である。
[第2実施形態の効果]
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第2実施形態では、上記のように、第2判定値P2は、常温におけるバッテリ2の寿命に基づいて設定され、第1判定値P201は、常温よりも高い所定の温度におけるバッテリ2の寿命に基づいて設定される。これにより、第1判定値P201が常温よりも高い所定の温度に基づいて設定されているため、バッテリ2の出力電圧が第1判定値P201よりも小さい場合には、バッテリ2の周囲温度が所定の温度よりも高い状態においてバッテリ2が稼働していると判断することができる。その結果、バッテリ2の出力電圧が第1判定値P201よりも小さい場合にファン6の駆動量を大きくすることによって、バッテリ2の周囲の温度を所定の温度より低くすることができるので、バッテリ2の寿命が短くなることを抑制することができる。
また、第2実施形態では、上記のように、第1判定値P201は、常温よりも高い複数の所定の温度の各々におけるバッテリ2の寿命に基づいて予め設定された複数の第1判定値P201を含み、制御部207は、ファン6の駆動量が第2駆動量D2から第1駆動量D1に変更させられるごとに、現在の第1判定値P201から、複数の第1判定値P201のうちの現在の第1判定値P201よりも大きい異なる第1判定値P201に更新するように構成されている。これにより、ファン6の駆動量が比較的大きい第1駆動量D1に変更されるたびに第1判定値P201をより大きい値に更新することができるので、バッテリ2の劣化の進行に伴ってより早期にバッテリ2の劣化を検知してファン6の駆動量を変更することができる。そのため、バッテリ2の劣化が比較的進行していない場合には、静音性を重視してファン6の駆動量を小さくすることができるとともに、バッテリ2の劣化が比較的進行している場合には、冷却を重視してファン6の駆動量を大きくすることができる。その結果、静音性をより効果的に確保することができるとともに、バッテリ2の寿命が短くなることをより効果的に抑制することができる。
また、第2実施形態によるその他の効果は、第1実施形態と同様である。
[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
また、上記第1および第2実施形態では、制御部7(207)は、取得されたバッテリ2の出力電圧が、第1判定値P1(P201)よりも小さい場合には、ファン6の駆動量を比較的大きい第1駆動量D1に設定し、第2判定値P2よりも大きい場合には、ファン6の駆動量を第1駆動量D1よりも小さい第2駆動量D2に設定するように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部7(207)を、1つの判定値を設定するように構成するとともに、バッテリ2の出力電圧が設定された1つの判定値よりも大きい場合にファン6の駆動量を小さくし、出力電圧が設定された1つの判定値よりも小さい場合にファン6の駆動量を大きくするように構成してもよい。また、制御部7(207)を、3つ以上の判定値を設定するように構成してもよい。すなわち、制御部7(制御部207)を、3つ以上の判定値に基づいて、ファン6の駆動量を3種類以上の大きさに変更させるように構成してもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、制御部7(207)は、取得された出力電圧が、第1判定値P1(P201)以上、かつ、第2判定値P2以下の場合には、ファン6の駆動量を変更しないように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、取得された出力電圧が、第1判定値P1(P201)以上、かつ、第2判定値P2以下の場合には、ファン6の駆動量を第1駆動量D1から第2駆動量D2までの間の大きさに段階的に変更させるようにしてもよい。
また、上記第1実施形態では、第1判定値P1は、第2判定値P2に対する所定の割合に基づいて設定される例を示し、上記第2実施形態では、第1判定値P201は、常温よりも高い所定の温度におけるバッテリ2の寿命に基づいて設定される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第1判定値を、第2判定値P2から一定の大きさだけ小さい値とするように設定してもよい。すなわち、稼働時間に対する第2判定値P2の線形な減少と、同様の傾きで線形に減少するように第1判定値を設定してもよい。また、第1実施形態における第1判定値P1と第2実施形態における第1判定値P201とを組み合わせた複数の第1判定値に基づいて、ファン6の駆動量を変更するようにしてもよい。
また、上記第2実施形態では、制御部207は、ファン6の駆動量が第2駆動量D2から第1駆動量D1に変更させられるごとに、現在の第1判定値P201から、複数の第1判定値P201のうちの現在の第1判定値P201よりも大きい異なる第1判定値P201に更新するように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、予め設定された所定の時間の経過ごとに第1判定値P201を更新するように構成してもよい。また、複数の第1判定値P201の各々に対応する複数の異なる第1駆動量D1が予め設定されるように構成してもよい。すなわち、常温時における寿命に基づく第2判定値P2に対して、出力電圧がより大きく低下している場合に、ファン6の駆動量がより大きくなるように複数の段階の駆動量を設定するように構成してもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、制御部7(207)は、通常動作時に1ヶ月または2ヶ月ごとに定期的にバッテリ2の出力電圧を取得する(バッテリチェックを行う)ように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、3ヶ月ごとにバッテリチェックを実行してファン6の駆動量を変更するようにしてもよい。また、1週間ごと、または、2週間ごとにバッテリチェックを実行するようにしてもよい。また、図示しない操作部に対する入力操作に基づいて、バッテリチェックを実行するように構成してもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、制御部7(207)は、取得されたバッテリ2の出力電圧に基づいて、通常動作時におけるファン6のデューティ比を変更することによって、ファン6の駆動量を変更するように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、交流電力によって駆動するファンに対して、ファンを駆動させるために出力する交流電力の周波数を変更することによって、ファンの回転数を変更させてファンの駆動量を変更するように構成されていてもよい。また、複数のファンのうちの動作させるファンの個数を変更することによって、ファンの駆動量を変更するように構成してもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、電力変換部3がバッテリ2からの直流電力を交流電力に変換して出力するとともに、交流電源101からの交流電力を直流電力に変換する双方向インバータである例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、バッテリ2を充電するために交流電源101からの交流電力を直流電力に変換する整流回路(充電器回路)と、バッテリ2からの直流電力を負荷102に供給するために交流電力に変換するインバータ回路とを、それぞれ別個に備えるように構成してもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、第1判定値P1(P201)および第2判定値P2が、稼働時間の経過に伴って直線状(線形)に徐々に減少するように設定される例を示したが本発明はこれに限られない。たとえば、第1判定値P1(P201)および第2判定値P2を稼働時間の経過に伴って段階的(階段状)に減少させるように設定してもよい。また、第1判定値P1(P201)および第2判定値P2を、曲線状に減少させるように設定してもよい。
2 バッテリ
3 電力変換部
6 ファン
7、207 制御部
100、200 無停電電源装置
101 交流電源
102 負荷
3 電力変換部
6 ファン
7、207 制御部
100、200 無停電電源装置
101 交流電源
102 負荷
Claims (11)
- 直流電力を出力するバックアップ用のバッテリと、
前記バッテリからの直流電力を交流電力に変換して出力する電力変換部と、
前記バッテリを冷却するファンと、
前記ファンの動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、装置外部の交流電源からの交流電力を変換せずに装置外部の負荷に出力する通常動作時における前記バッテリの出力電圧を取得するとともに、取得された前記バッテリの前記出力電圧に基づいて、前記通常動作時における前記ファンの駆動量を変更するように構成されている、無停電電源装置。 - 前記制御部は、前記通常動作時における前記バッテリの前記出力電圧が比較的小さい場合に、前記ファンの前記駆動量を大きくするように構成されている、請求項1に記載の無停電電源装置。
- 前記制御部は、予め前記バッテリの寿命に基づいて装置の稼働時間に伴って徐々に小さくなるように設定された第1判定値よりも、取得された前記バッテリの前記出力電圧が小さい場合に、前記ファンの前記駆動量を大きくするように構成されている、請求項1または2に記載の無停電電源装置。
- 前記制御部は、取得された前記バッテリの前記出力電圧が、前記第1判定値よりも小さい場合には、前記ファンの前記駆動量を比較的大きい第1駆動量に設定し、前記第1判定値よりも大きいとともに予め前記バッテリの寿命に基づいて設定された第2判定値よりも大きい場合には、前記ファンの前記駆動量を前記第1駆動量よりも小さい第2駆動量に設定するように構成されている、請求項3に記載の無停電電源装置。
- 前記制御部は、取得された前記出力電圧が、前記第1判定値以上、かつ、前記第2判定値以下の場合には、前記ファンの前記駆動量を変更しないように構成されている、請求項4に記載の無停電電源装置。
- 前記第2判定値は、常温における前記バッテリの寿命に基づいて設定され、
前記第1判定値は、前記第2判定値に対する所定の割合に基づいて設定される、請求項4または5に記載の無停電電源装置。 - 前記第2判定値は、常温における前記バッテリの寿命に基づいて設定され、
前記第1判定値は、常温よりも高い所定の温度における前記バッテリの寿命に基づいて設定される、請求項4~6のいずれか1項に記載の無停電電源装置。 - 前記第1判定値は、常温よりも高い複数の前記所定の温度の各々における前記バッテリの寿命に基づいて予め設定された複数の前記第1判定値を含み、
前記制御部は、前記ファンの前記駆動量が前記第2駆動量から前記第1駆動量に変更させられるごとに、現在の前記第1判定値から、前記複数の第1判定値のうちの現在の前記第1判定値よりも大きい異なる前記第1判定値に更新するように構成されている、請求項7に記載の無停電電源装置。 - 前記制御部は、前記通常動作時に定期的に前記バッテリの前記出力電圧を取得するとともに、取得された前記出力電圧に基づいて、前記通常動作時における前記ファンの前記駆動量を変更するように構成されている、請求項1~8のいずれか1項に記載の無停電電源装置。
- 前記制御部は、取得された前記バッテリの前記出力電圧に基づいて、前記通常動作時における前記ファンの回転数とデューティ比との少なくとも一方を含む前記駆動量を変更するように構成されている、請求項1~9のいずれか1項に記載の無停電電源装置。
- 直流電力を出力するバックアップ用のバッテリと、前記バッテリからの直流電力を交流電力に変換して出力する電力変換部と、前記バッテリを冷却するファンとを備える無停電電源装置における無停電電源装置用ファンの動作制御方法であって、
装置外部の交流電源からの交流電力を変換せずに装置外部の負荷に出力する通常動作時における前記バッテリの出力電圧を取得するステップと、
取得された前記バッテリの前記出力電圧に基づいて、前記通常動作時における前記ファンの駆動量を変更するステップと、を備える、無停電電源装置用ファンの動作制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021014779A JP2022118340A (ja) | 2021-02-02 | 2021-02-02 | 無停電電源装置、および、無停電電源装置用ファンの動作制御方法 |
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JP2021014779A Pending JP2022118340A (ja) | 2021-02-02 | 2021-02-02 | 無停電電源装置、および、無停電電源装置用ファンの動作制御方法 |
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2021
- 2021-02-02 JP JP2021014779A patent/JP2022118340A/ja active Pending
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