JP2022172621A - 電源装置管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】電源システムでは、実負荷と定格負荷との乖離が大きく、待機整流器を含め多数の整流器が低負荷で稼働されている実情に鑑みて、整流器を高効率で稼働するよう制御して台数の削減を図る電源装置管理システムを提供する。【解決手段】電源装置管理システムにおいて、整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎの稼働状態とこれら整流器の出力容量Ｂ１、サーバ１０の負荷容量Ｂ２、蓄電池５０の充電容量Ｂ３をＰＬＣ２に供給し、負荷容量Ｂ２を供給できる出力容量Ｂ１を確保するのに十分な台数の整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎを稼働させる。【効果】実負荷に対して必要十分な台数の整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎを稼働させることで、整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎの稼働台数を減じることができると共に、高効率で稼働させることができ、輪番稼働させるための待機整流器の台数も減じられ、無負荷損失を減じることができる。【選択図】図１

Description

この発明は、サーバー（通信装置）等の機器装置の定格負荷に対して適正な容量の電源装置（整流器）で稼働を行えるように電源装置を管理する電源装置管理システムに関する。

電源装置の整流器の容量と台数設計との関係を考察すると、サーバー等の負荷側の定格負荷に基づいて電源装置の容量が決定されている。例えば、定格負荷が２４ｋＷであれば、電源装置は６ｋＷのものを４台と常用予備機を１～２台設置しており、この場合、合計電源容量は３０～３６ｋＷとしてある。すなわち、電源装置は非常時にも安定した電源を確保する信頼性の観点から、定格負荷に要する台数Ｎに対して１～２台の台数が設置されている。

例えば特許文献１には、整流装置の給電制御を行う直流電力供給装置として、冗長方式で運転される個々の整流装置の出力電流を検出して、整流装置の総合出力電流に相当する出力電流総合電圧信号を形成し、それぞれの整流器が前記出力電流総合電圧信号を予め決められた態様に従って処理して、自己が給電再開すべきか、あるいは給電停止をすべきかについて自己判断機能を有するものとすることが開示されている。

また、特許文献２には、冗長分の交流入力容量を必要とすることなく冗長分を含めたすべての電源を常時動作させることのできる冗長方式電源装置および電源用入力制限回路が開示されている。
すなわち、（Ｎ＋Ｍ）台の電源（Ｎ、Ｍは１以上の整数）を並列接続した電源部と、前記電源部への交流入力容量を検出する検出手段と、前記検出手段の検出する交流入力容量がＮ台の電源が定格出力した場合に必要な前記電源部への交流入力容量になるように前記各電源の出力容量を制限する出力制限手段とを有する、構成とされたものである。

特開２００７－３１８９４９号公報 特開２００５－２８７１７７号公報

上述した特許文献１と特許文献２とに開示された電源装置は、いずれも定格負荷に対して冗長分を含めて電源容量が決定されているものである。

ところで、サーバー等の定格負荷と運転時の実負荷とを比較すると、大きな乖離のあることが実計測調査により判明した。
特許文献１や特許文献２に開示された電源装置の場合、電源装置の信頼性を確保するため、冗長方式が採用されると共に、電源装置の許容容量が大きくされている。
一方、電源装置の損失は、一般的に、負荷がかからない場合でも一定の電力を消費している無負荷損失（待機電力）と負荷率により設計されている負荷損失とからなっており、電源装置は、負荷率が高い場合に高効率となるように設計されている。

前述したように、定格負荷と実負荷との間の乖離が大きく、電源装置の稼働時における負荷側の負荷率が小さいため、電源装置は効率が低い状態で運転されている。このため、例えば、１台の電源装置を９０％の電力で運転する場合の方が、運転効率が高く有利であるにも拘わらず、３０％の電力で３台の電源装置を運転するようになされている。

しかも、上述した特許文献１と特許文献２に開示された電源装置では、予め設定された態様に基づいて運転されるものであるため、実負荷が小さい状態での運転となって、電源装置の効率が劣っている。

そこで、この発明は、実負荷とサーバー等の定格負荷との乖離をなくして、電源装置（整流器）を高効率で運転して、電源装置（整流器）の設置台数を減じることができようにする電源装置管理システムを提供することを目的としている。

前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る電源装置管理システムは、並列に接続された複数台の整流器と、これら整流器の出力により充電される蓄電池とからなる電源装置を制御する電源装置管理システムであって、前記複数台の整流器のそれぞれの稼働状態についての情報と、前記複数台の整流器から出力される出力容量と、負荷側の装置を動作させる負荷容量と、前記複数台の整流器のそれぞれに供給される電流の導通・非導通とを切り替える開閉器の状態と、前記蓄電池の充電容量とを、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ（Programmable Logic Controller））に入力して、前記負荷容量に基づいて、整流器の稼働台数を調整して、整流器を高効率で行うように稼働台数を制御し、必要に応じて蓄電池への充電と放電とを行わせることを特徴としている。

作動される装置の実負荷の容量に応じた出力容量で整流器を稼働させることで、整流器が高効率で稼働される。このため、前述したように、９０％の電力で１台の整流器を運転することで、従来３０％の電力で運転される３台の整流器のうちの２台を減じることができる。
また、低負荷時には整流器が停止されることになり、無負荷損失が存しなくなる。
また、待機する整流器を配することで、整流器の故障が検出された場合には、当該整流器を切り離し、待機している整流器を投入することで負荷の変動に対して安定した運転を継続させることができる。

また、前記電源装置管理システムであって、ネットワークを介して前記ＰＬＣを集中管理センターに接続させ、該ＰＬＣから送られる計測値に基づいて、該集中管理センターにおいて管理して、ＰＬＣに対して整流器の制御信号を送出し、ＰＬＣはこの制御信号に基づいて整流器の運転台数を制御することができる。

例えば、点在する複数のデーターセンターの電源管理を、一カ所の集中管理センターにおいて管理できるものである。

また、この発明に係る電源装置管理システムは、並列に接続された複数台の整流器と、これら整流器の出力により充電される蓄電池とからなる電源装置とからなる直流電源装置ユニットを組み合わせ、前記複数の直流電源装置ユニットをバス配線により接続させ、それぞれの直流電源装置ユニットに関して、前記複数台の整流器に入力される交流電源の電力と、前記複数台の整流器のそれぞれの稼働状態についての情報と、前記複数台の整流器から出力される出力容量と、負荷側の装置を動作させる負荷容量と、前記複数台の整流器のそれぞれに供給される電流の導通・非導通を切り替える開閉器の状態と、前記蓄電池の充電容量とを、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）に入力して、前記負荷容量に基づいて、直流電源装置ユニットの間同士における整流器の稼働台数を直流電源装置ユニットの間で調整して、整流器を高効率で行うように稼働台数を制御し、必要に応じて蓄電池への充電と放電とを行わせることを特徴としている。

複数の直流電源装置ユニットの間で電力の融通を行えるようにしたものである。このため、複数の直流電源装置ユニットからなる設備全体の整流器の稼働効率を高くすることができ、当該設備全体の整流器の台数制御を効率的に行えると共に、無負荷損失の削減を行える。

また、前述の電源装置管理システムであって、前記直流電源装置ユニットのそれぞれのＰＬＣを、ネットワークを介して集中管理センターに接続させ、それぞれのＰＬＣから送られる情報に基づいて、該集中管理センターにおいて管理して、それぞれのＰＬＣに対して整流器の制御信号を送出し、ＰＬＣはこの制御信号に基づいて整流器の稼働台数を制御することができる。

この発明に係る電源装置管理システムによれば、整流器の運転状態を適切に制御することにより、整流器を負荷容量に応じた容量のものとすることができる。このため、整流器を効率よく運転することで、整流器の台数を減じられると共に、無負荷損失を削減することができる。

この発明に係る電源装置管理システムを説明する構成図である。 この電源管理システムにより電源の管理を説明する概略のフローチャートであり、整流器の故障時・輪番時における整流器投入制御を説明する図である。 この電源管理システムにより電源の管理を説明する概略のフローチャートであり、停電復帰時や負荷急増時等における整流器台数制御を説明する図である。 複数の直流電源装置ユニットを連繋させて整流器台数の制御を行う構成を説明する図である。

以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係る電源装置管理システムを具体的に説明する。

図１に、この発明に係る電源装置管理システムの構成が示してある。負荷として複数台のサーバ（通信設備）１０が、並列に接続されて設置されている。これらサーバ１０ａ、１０ｂ、……、１０ｎを作動させる直流電力を供給する電源装置である複数台の整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎが設置されている。これら整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎは並列に接続されて、それぞれ、電磁開閉器３１ａ、３１ｂ、……、３１ｎと遮断器３２ａ、３２ｂ、……３２ｎと、電流計測器３３ａ、３３ｂ、……３３ｎとを介して主開閉器盤３５に接続され、この主開閉器盤３５が交流電源１に接続されて、整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎに交流電力が供給されている。整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎで整流されて出力される直流電力は、サーバ１０ａ、１０ｂ、……、１０ｎに電路４０を介して入力されている。また、電路４０には整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎと並列に蓄電池５０が接続されている。
また、上述した電流計測器３３ａ、３３ｂ、……３３ｎは、電磁開閉器３１ａ、３１ｂ、……、３１ｎと遮断器３２ａ、３２ｂ、……３２ｎと共に一体的に組み込まれた遮断器一体型電流計測装置であっても、あるいは遮断器分離型電流計測装置であっても構わない。なお、これら電磁開閉器３１ａ、３１ｂ、……、３１ｎと遮断器３２ａ、３２ｂ、……３２ｎ、電流計測器３３ａ、３３ｂ、……３３ｎとは、開閉器盤３０に収容されている。

上述した電流計測器３３ａ、３３ｂ、……３３ｎと電磁開閉器３１ａ、３１ｂ、……、３１ｎ、遮断器３２ａ、３２ｂ、……３２ｎとは、ＰＬＣ２に接続されており、電流計測器３３ａ、３３ｂ、……３３ｎで計測された電流値がＰＬＣ２に供給され、電磁開閉器３１ａ、３１ｂ、……、３１ｎの開閉状態に関する情報がＰＬＣ２に供給され、また、電磁開閉器３１ａ、３１ｂ、……、３１ｎの開閉動作の指令がＰＬＣ２から送出される。
なお、前記整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎへ供給される交流電力は、稼働中の整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎについて電流計測器３３ａ、３３ｂ、……３３ｎで計測された交流電流による合計値であり、主開閉器盤３５内の電流計測装置３５ａによって計測される。すなわち、電流計測装置３５ａによる計測値ΣＡは、電流計測器３３ａ、３３ｂ、……３３ｎによる計測値Ａ１、Ａ２、……、ＡＮの合計となる。

また、前記整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎに接続されている電路４０の前記蓄電池５０に分岐する電路の上流側に電流計測装置２１が、下流側に電流計測装置２２が、分岐から蓄電池５０に至る電路に電流計測装置２３が、それぞれ配されている。すなわち、電流計測装置２１で整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎから出力される直流電流が計測され、電流計測装置２２でサーバ１０ａ、１０ｂ、……、１０ｎへの供給される直流電流が計測される。また、蓄電池５０の充電時あるいは放電時の容量が電流計測装置２３で計測される。
すなわち、電流計測装置２２で計測される電流は、サーバ１０ａ、１０ｂ、……、１０ｎの作動により消費される負荷容量Ｂ２である。また、電流計測装置２１で計測される電流は、整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎから出力される出力容量Ｂ１である。また、電流計測装置２３で計測される電流は、出力容量Ｂ１と負荷容量Ｂ２との差であり、サーバ１０ａ、１０ｂ、……、１０ｎを作動させる容量が不足する場合には、蓄電池５０から放電されて、不足の容量を補う。反対に、整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎからの出力容量Ｂ１が余剰の場合には、この余剰容量で蓄電池５０の充電が行われる。
すなわち、整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎから出力される総容量ΣＢは、整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎの１台当たりの容量Ｃと稼働している整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎの台数ｉとの積（ΣＢ＝Ｃ×ｉ）となる。このΣＢが電流計測装置２１により計測される直流電流による出力容量Ｂ１であり、サーバ１０ａ、１０ｂ、……、１０ｎに供給される。一方、サーバ１０ａ、１０ｂ、……、１０ｎが必要とする負荷容量Ｂ２が、出力容量Ｂ１よりも大きい場合には、サーバ１０ａ、１０ｂ、……、１０ｎの負荷容量Ｂ２が不足することになる。このため、この差（Ｂ２－Ｂ１）を補うよう、蓄電池５０から充電容量Ｂ３を放電する。他方、サーバ１０ａ、１０ｂ、……、１０ｎの負荷容量Ｂ２が出力容量Ｂ１よりも小さい場合には、出力容量Ｂ１に余剰が生じることになり、この余剰分を蓄電池５０の充電に供する充電容量Ｂ３となる。

そして、整流器盤２０に配されている、前記電流計測装置２１と電流計測装置２２、電流計測装置２３との計測値がＰＬＣ２に供給されている。また、整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎの稼働状態に関する情報がＰＬＣ２との間で交換されている。なお、整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎの稼働と停止は、前記電磁開閉器３１ａ、３１ｂ、……、３１ｎの開閉によって行うこととするが、整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎに開閉器が内蔵されている場合には、この内蔵されている開閉器によって行うことができる。この場合には、ＰＬＣ２からは、整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎに内蔵された開閉器を作動させる開閉信号が送出される。

そして、ＰＬＣ２はネットワーク３を介して管理センター等の制御・管理を行うための管理装置４に接続されて、管理装置４とＰＬＣ２との間で情報が交換されている。

以上により構成された電源装置管理システムでは、ＰＬＣ２に提供される情報により整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎの稼働の状態を監視する。
前記電流計測器３３ａ、３３ｂ、……３３ｎにより計測された電流により整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎのうちのいずれが稼働状態にあるか、あるいはいずれが停止状態にあるかが検出される。稼働状態にある整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎの出力容量Ｂ１は、電流計測装置２１によって計測される。また、サーバ１０ａ、１０ｂ、……、１０ｎを作動させる負荷容量Ｂ２は、電流計測装置２２によって計測され、これらの計測値がＰＬＣ２に送出される。ＰＬＣ２では、これらの計測値に基づいて、出力容量Ｂ１と負荷容量Ｂ２との差を求める。また、負荷容量Ｂ２を供給するのに必要であり、しかも高効率で整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎを稼働させることができるよう、出力容量Ｂ１を得るのに必要な整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎの稼働台数を調整する。すなわち、サーバ１０ａ、１０ｂ、……、１０ｎの負荷容量Ｂ２を確保して、整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎが高効率で稼働するように必要な稼働台数をＰＬＣ２で求める。この求められた台数の整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎを稼働させることで、整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎを効率よく稼働させることができる。
すなわち、従来、サーバ１０ａ、１０ｂ、……、１０ｎの定格負荷を基準に設置されて稼働している整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎを、実負荷に基づいて、稼働する整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎの台数を減じることができ、稼働する整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎを高効率で稼働させることができる。このため、予め設置すべき整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎの台数を減じて設備コストを削減でき、しかも、エネルギー効率の向上を図ることができる。
例えば、前述したように、３台の整流器２０がそれぞれ３０％の電力で稼働されている場合、これを１台の整流器２０が９０％の電力で稼働するようにすれば、稼働される整流器２０を高効率で稼働でき、消費電力が削減される。
また、整流器２０の稼働台数を減じることで、無負荷時の電力量の損失を小さくできる。

また、ＰＬＣ２により整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎの稼働状態を監視しているから、整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎのいずれかが故障した場合に、故障に係る整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎを迅速に把握することができる。
また、電流計測器３３ａ、３３ｂ、……３３ｎの測定値から、停電が発生したことを迅速に把握できて、蓄電池５０からの放電を行うことでサーバ１０ａ、１０ｂ、……、１０ｎの作動を継続できる。
また、サーバ１０ａ、１０ｂ、……、１０ｎの作動が過負荷となった場合には、蓄電池５０から放電すると共に、必要に応じて停止している整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎを稼働させて電源に投入する。

図２と図３とには、ＰＬＣ２の監視により、整流器の故障時や停電時、稼働させる整流器を一定時間毎に変更して輪番稼働させる場合について概略のフローチャートが示してある。
なお、図１における電磁開閉器３１ａ、３１ｂ、……、３１ｎのうちの斜線を施してある電磁開閉器３１ｃ、３１ｎが開放されて電流が遮断されている状態で、これら電磁開閉器３１ｃ、３１ｎに接続されている整流器２０ｃ、２０ｎは稼働していない状態で、投入されるのに待機している。
ＰＬＣ２では、図２に示す故障時・輪番時整流器投入制御（ステップ２０１）と、図３に示す整流器台数制御（ステップ３０１）とが実行されている。なお、整流器台数制御の条件として、停電復帰等と整流器故障時、蓄電池充電時、負荷急増時を想定する。また、故障時・輪番時整流投入制御（ステップ２０１）と整流器台数制御（ステップ３０１）とは連繋しており、実行されている制御の内容についての情報が相互に交換されている。

故障時・輪番時における整流器投入制御（ステップ２０１）では、整流器の故障の有無を監視している（ステップ２０２）。この整流器の故障は、当該時に稼働しているべき整流器（図１における整流器２０ａ、２０ｂ、２０ｄ）について監視を行って、稼働すべき整流器２０ａ、２０ｂ、２０ｄが稼働していないと判断される場合には（ステップ２０２／ＹＥＳ）、当該故障整流器が切り離され、当該故障整流器に替えて停止中の整流器（図１における整流器２０ｃ、２０ｎ）が投入される（ステップ２０３）。その後、ＰＬＣ２は故障情報を管理センター等に通知する（ステップ２０４）。監視に係る整流器が稼働している場合には（ステップ２０２／ＮＯ）、当該整流器の稼働時間が設定された時間を経過したか否かを判断する（ステップ２０５）。稼働時間が設定時間を経過していない場合には（ステップ２０５／ＮＯ）、ステップ２０２に戻って整流器の故障を監視する。一方、稼働時間が設定時間を経過している場合（ステップ２０５／ＹＥＳ）には、停止中の整流器２０ｃ、２０ｎのうちのそれまでの稼働時間が小さい整流器を投入する（ステップ２０６）。すなわち、一定時間毎に稼働させる整流器を交換する輪番制御が行われる。
ステップ２０３で故障した整流器に替えて投入された整流器に対して、ステップ２０５にて、稼働時間の経過が判断されて、稼働時間が一定時間を経過していない場合にはステップ２０２にて故障の判断が実行される。
また、ステップ２０３で切り離された整流器に対しては、修理され、あるいは、新たな整流器と交換される。

図３に示す整流器台数制御（ステップ３０１）では、蓄電池５０へ充電する場合と、蓄電池５０から放電する場合を示している。

蓄電池５０への充電が行われる場合は、負荷容量Ｂ２よりも出力容量Ｂ１を大きくする必要があり、すなわち、
整流器出力容量Ｂ１≧負荷容量Ｂ２＋蓄電池充電容量Ｂ３ （式１）
となるよう制御する。すなわち、電流計測装置２２における負荷容量Ｂ２と電流計測装置２３における充電容量Ｂ３との合計よりも電流計測装置２１における出力容量Ｂ１が大きくなるように、整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎを稼働させる制御を行う。
稼働中（ステップ３１１）の整流器（図１における整流器２０ａ、２０ｂ、２０ｄ）により、蓄電池５０への充電を開始する。この充電時間が１Ｃを超えたか否かを判断する（ステップ３１２）。この「１Ｃ」は、１時間での充電を行うことを示し、この時間は、例えば、０１～１．０の範囲等で任意に設定できるようにすることが好ましい。充電時間が１Ｃを超えている場合には（ステップ３１２／ＹＥＳ）、充電時間１Ｃを超えても（式１）が満たされていないことになり、出力容量Ｂ１に蓄電池５０を充電するための余剰容量が十分ではないためである。このため、停止中の１台目の整流器（例えば、図１における整流器２０ｃ）を投入する（ステップ３１３）と共に、蓄電池５０の充電を開始して充電時間を監視し、充電時間が１Ｃを超えたか否かを判断する（ステップ３１４）。
充電時間が１Ｃを超えている場合には（ステップ３１４／ＹＥＳ）、（式１）が満たされないため、２台目の整流器（例えば、図１における整流器２０ｎ）を投入する（ステップ３１５）と共に、充電を開始して充電時間を監視し、充電時間が１Ｃを超えたか否かを判断する（ステップ３１６）。
充電時間が１Ｃを超えている場合には（ステップ３１６／ＹＥＳ）、（式１）が満たされないため、３台目の整流器（例えば、整流器２０ｎ＋１）を投入する（ステップ３１７）と共に、充電を開始して充電時間を監視し、充電時間が１Ｃを超えたか否かを判断する（ステップ３１８）。
充電時間が１Ｃを超えている場合には（ステップ３１８／ＹＥＳ）、（式１）が満たされないため、Ｎ台目の整流器（例えば、整流器２０ｎ＋ｉ）を投入して（ステップ３１９）、充電状態を監視する。
この整流器の投入台数を順次増加させて充電時間が１Ｃを超えたか否かを監視して、（式１）を満たすように制御する。（式１）が満たされた場合には、ステップ２１３、３１４、３１６、３１８における判断が「ＮＯ」となる。すなわち、この時点で充電時間が１Ｃを超えない時点で（式１）が満たされたと認められる。なお、この「ＮＯ」と判断される場合は、上述のように、整流器の投入台数が少ない場合から順に判断され、「ＮＯ」と判断された場合には、新たな整流器の投入は行われない。
この状態で蓄電池５０が十分に充電された状態となり、この蓄電池５０から放電が必要となる場合に迅速に対応することができることとなる。

前記（式１）が満たされたならば、蓄電池５０が所定の容量となって充電が完了したのであるから、整流器の稼働状態や稼働時間、故障情報等を監視する（ステップ３３０）。そして、この整流器の稼働状態等の監視により、前述した故障時等の制御（ステップ２０１）が実行されることになる。

停電や整流器の故障、負荷の急増時等には、蓄電池５０から放電して十分な負荷容量Ｂ２を確保することを要するため、蓄電池５０の放電が行われる。蓄電池５０の放電は一時的なものとして用いて、停止している整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎを稼働させ、整流器の出力容量Ｂ１を負荷容量Ｂ２よりも大きくして、負荷容量の急増等に対応する。すなわち、
整流器出力容量≧負荷容量 （式２）
となるように制御する。
稼働中（ステップ３２１）の整流器に対して、蓄電池５０の放電を開始し、放電の有無を判断する（ステップ３２２）。このとき、蓄電池５０から放電されたならば（ステップ３２２／ＹＥＳ）、（式２）が満たされていないのであるから、すなわち蓄電池５０の放電がなければ負荷容量を確保できないのであるから、停止中の１台目の整流器（例えば、図１における整流器２０ｃ）を投入する（ステップ３２３）と共に、蓄電池５０の放電を開始し、放電の有無を判断する（ステップ３２４）。
放電が継続されている場合には（ステップ３２４／ＹＥＳ）、負荷容量Ｂ２が出力容量Ｂ１よりも大きく、（式２）が満たされていないのであるから、２台目の整流器（例えば、図１における整流器２０ｎ）を投入する（ステップ３２５）と共に、蓄電池５０の放電を開始し、放電の有無を判断する（ステップ３２６）。
放電が継続されている場合には（ステップ３２６／ＹＥＳ）、３台目の整流器（例えば、整流器２０ｎ＋１）を投入する（ステップ３２７）と共に、蓄電池５０の放電を開始し、放電の有無を判断する（ステップ３２８）。
放電が継続されている場合には（ステップ３２８／ＹＥＳ）、（式２）が満たされていないのであるから、Ｎ台目の整流器（例えば、整流器２０ｎ＋ｉ）を投入して（ステップ３２９）、蓄電池５０の放電を開始する。
この整流器の投入台数を順次増加することで蓄電池５０からの放電がない状態となるよう、すなわち（式２）が満たされた場合には、ステップ３２２、３２４、３２６、３２８における判断が「ＮＯ」となる。すなわち、蓄電池５０からの放電がなく、（式２）が満たされたと認められる。

前記（式２）が満たされたならば、整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎの出力容量Ｂ１がサーバ１０ａ、１０ｂ、……、１０ｎの負荷容量Ｂ２よりも大きくなったのであるから、整流器の稼働状態や稼働時間、故障情報等を監視する（ステップ３３０）。そして、この整流器の稼働状態等の監視により、前述した故障時等の制御（ステップ２０１）が実行されることになる。

図４には、図１に示すサーバ１０ａ、１０ｂ、……、１０ｎと整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎ、蓄電池５０とからなる直流電源装置が複数組の直流電源装置ユニット６０ａ、６０ｂ、……、６０ｎとして設置されているシステムが示してある。直流電源装置ユニット６０ａ、６０ｂ、……、６０ｎのそれぞれには、サーバ１０（１０ａ、１０ｂ、……、１０ｎ）と整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎ、開閉器盤３０、蓄電池５０とが備えられている。なお、開閉器盤３０にＡＣ電源から給電される。また、これら直流電源装置ユニット６０ａ、６０ｂ、……、６０ｎのそれぞれには、図１に示す実施形態と同様に、ＰＬＣ２が配されており、開閉器盤３０における電磁開閉器３１ａ、３１ｂ、……、３１ｎの開閉状態や整流器盤２０の整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎの稼働と停止、蓄電池５０の充電容量等の情報がＰＬＣ２との間で交換されている。また、このＰＬＣ２は、それぞれネットワーク３（図１参照）を介して管理センター等の管理装置４（図１参照）に接続されている。
そして、直流電源装置ユニット６０ａ、６０ｂ、……、６０ｎのそれぞれの電路４０は直流バス４２に接続されている。

直流電源装置ユニット６０ａ、６０ｂ、……、６０ｎのそれぞれについて測定されてＰＬＣ２に供された測定値は管理装置４に供される。管理装置４では、直流電源装置ユニット６０ａ、６０ｂ、……、６０ｎのそれぞれの稼働状態から直流電源装置ユニット６０ａ、６０ｂ、……、６０ｎの整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎの稼働状態を監視し、すべての直流電源装置ユニット６０ａ、６０ｂ、……、６０ｎの整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎが高効率で稼働されるように、整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎの動作台数を調整する。このとき、直流電源装置ユニット６０ａ、６０ｂ、……、６０ｎのすべての整流器２０２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎについて高効率で稼働されるように、直流バス４２を介して直流電源装置ユニット６０ａ、６０ｂ、……、６０ｎ間で電力を融通しあう。
これにより、直流電源装置ユニット６０ａ、６０ｂ、……、６０ｎのいずれについても、負荷容量に対して適宜な台数で整流器２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎを稼働して、電力消費量を適宜な状態とすることができる。

以上に説明したとおり、この発明に係る電源装置管理システムによれば、稼働時の負荷に応じて整流器の台数を適宜なものとすることにより、整流器を高効率で稼働でき、電力消費量の削減に寄与できる。

１ 交流電源
２ ＰＬＣ
３ ネットワーク
４ 管理装置
１０ａ、１０ｂ、……、１０ｎ サーバ
２０ 整流器盤
２０ａ、２０ｂ、……、２０ｎ 整流器
２１ 電流計測装置
２２ 電流計測装置
２３ 電流計測装置
３０ 開閉器盤
３１ａ、３１ｂ、……、３１ｎ 電磁開閉器
３３ａ、３３ｂ、……３３ｎ 電流計測器
３５ 主開閉器盤
４０ 電路
４２ 直流バス
５０ 蓄電池
６０ａ、６０ｂ、……、６０ｎ 直流電源装置ユニット

Claims (4)

1. 並列に接続された複数台の整流器と、これら整流器の出力により充電される蓄電池とからなる電源装置を制御する電源装置管理システムであって、
   前記複数台の整流器のそれぞれの稼働状態についての情報と、
   前記複数台の整流器から出力される出力容量と、
   負荷側の装置を動作させる負荷容量と、
   前記複数台の整流器のそれぞれに供給される電流の導通・非導通を切り替える開閉器の状態と、
   前記蓄電池の充電容量とを、
   プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）に入力して、前記負荷容量に基づいて、整流器の稼働台数を調整して、整流器を高効率で行うように稼働台数を制御し、
   必要に応じて蓄電池への充電と放電とを行わせることを特徴とする電源装置管理システム。
2. 請求項１に記載の電源装置管理システムであって、
   ネットワークを介して前記ＰＬＣを集中管理センターに接続させ、該ＰＬＣから送られる計測値に基づいて、該集中管理センターにおいて管理して、ＰＬＣに対して整流器の制御信号を送出し、ＰＬＣはこの制御信号に基づいて整流器の稼働台数を制御することを特徴とする電源装置管理システム。
3. 並列に接続された複数台の整流器と、これら整流器の出力により充電される蓄電池とからなる電源装置とからなる直流電源装置ユニットを組み合わせ、
   前記複数の直流電源装置ユニットをバス配線により接続させ、
   それぞれの直流電源装置ユニットに関して、
   前記複数台の整流器に入力される交流電源の電力と、
   前記複数台の整流器のそれぞれの稼働状態についての情報と、
   前記複数台の整流器から出力される出力容量と、
   負荷側の装置を動作させる負荷容量と、
   前記複数台の整流器のそれぞれに供給される電流の導通・非導通を切り替える開閉器の状態と、
   前記蓄電池の充電容量とを、
   プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）に入力して、前記負荷容量に基づいて、直流電源装置ユニットの間同士における整流器の稼働台数を直流電源装置ユニットの間で調整して、整流器を高効率で行うように稼働台数を制御し、
   必要に応じて蓄電池への充電と放電とを行わせることを特徴とする電源装置管理システム。
4. 請求項３に記載の電源装置管理システムであって、
   前記直流電源装置ユニットのそれぞれのＰＬＣを、ネットワークを介して集中管理センターに接続させ、それぞれのＰＬＣから送られる情報に基づいて、該集中管理センターにおいて管理して、それぞれのＰＬＣに対して整流器の制御信号を送出し、ＰＬＣはこの制御信号に基づいて整流器の稼働台数を制御することを特徴とする電源装置管理システム。

Images