JP2024001659A - 電力変換装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のファンの各々の累積稼働時間のバラツキを抑制し、累積稼働時間の記憶に用いるメモリの容量を低減できる電力変換装置及び制御方法を提供する。【解決手段】複数のファンと、複数のファンを収容する筐体と、複数のファンの各々の稼働状態を制御する制御部と、複数のファンの稼働時間の累積値を記憶するメモリとを含む電力変換装置であって、制御部は、筐体の内部の温度、電力変換装置による電力変換動作時の電力及び、電力変換動作時の電流のうちの少なくとも１つの変数値に基づき、複数のファンのうち稼働させるファンの数を表す稼働個数を決定し、予め定められた複数のフェーズ及び稼働個数に基づいて稼働させるファンを決定し、予め定められた切替順序に従ってフェーズを切替え、制御部は、累積値が第１所定値を超えないように、演算部により演算された後の累積値に基づいてフェーズを切替えるタイミングを決定する。【選択図】図２

Description

本開示は、電力変換装置及び制御方法に関する。

商用の電力系統に接続され、電力系統の停電時に自立運転を行い、蓄電池に蓄えた電力を、電力変換装置を介して特定の負荷に供給する蓄電システムが知られている。また、太陽光発電システムに接続され、負荷に供給される電力を超えた発電電力（即ち余剰電力）を蓄電池に蓄える蓄電システムも知られている。太陽光発電システムに接続された蓄電システムは、太陽光発電システムの発電状態に応じて、発電された電力を、電力変換装置を介して商用電力系統に供給する等、系統連系が可能である。

電力変換装置による電力変換機能は、スイッチング素子により構成されるコンバータ（例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ及びＤＣ／ＡＣコンバータ）により実現される。電力変換装置は、スイッチング素子の動作による発熱により電力変換装置の内部の温度上昇を抑制するために、ファンを備えている。複数のファンを備える場合、電力変換装置の稼働状態等に応じて、稼働させるファンの数を変化させることが行われる。例えば、特許文献１には、温度又は負荷電流のいずれか一方を検出して、複数のファンの稼働数を制御する屋内設置変圧器用冷却装置のファン制御方法が開示されている。この制御方法は、ファンそれぞれの累積運転時間をカウントし、稼働させるファンの台数を増やす場合にはファンの累積運転時間が小さい順に稼働させ、稼働ファンの台数を減らす場合にはファンの累積運転時間が大きい順に停止させる。また、ファンの稼働台数に変化がない時間が長時間続いて稼働時間に大きな偏りが発生することがないように、一定時間毎にファンの台数制御をリセットすることが開示されている。その際、各ファンの累積運転時間は維持される。

特開２００６－１９３４９号公報

特許文献１に開示された構成では、複数のファンの稼働時間を均等にするために各ファンの累積稼働時間を保持する必要がある。累積稼働時間をメモリに記憶する場合、オーバーフローが生じないようにし、且つ、データ型の上限を超えないようにするためには、より大きいメモリ容量が必要になる。メンテナンス等、装置自体が稼働停止した場合にも累積稼働時間は保持されることが必要であり、そのためは不揮発性メモリ（例えばフラッシュメモリ等）が用いられる。不揮発性メモリはデータの書込み回数に制限があり故障が生じ易い。これに対応するに、不揮発性メモリへの書込みアドレス、即ち書込み場所を定期的に変更することが考えられるが、そのためには、記憶されるデータサイズよりも大きいメモリ容量を確保する必要がある。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性メモリに累積稼働時間を記憶し、定期的に累積稼働時間を不揮発性メモリに書き込むことも可能であるが、装置が緊急停止した場合、ファンの最新の累積稼働時間（即ち、正確な累積稼働時間）が消失してしまう問題がある。不揮発メモリに保持されている累積稼働時間を使用することはできるが、緊急停止の回数が増えると、累積稼働時間の偏りが大きくなる可能性がある。

また、蓄電システム及び太陽光発電システム等に用いられる電力変換装置においては、負荷に応じた出力電力の調整及び系統連系等の制御、並びに、システムの稼働に関する情報の保持のために多くの不揮発性メモリが利用される。ファン等の部品単位の稼働時間を保持すると、メモリ容量が過大となる。

したがって、本開示は、複数のファンの各々の累積稼働時間のバラツキを抑制し、累積稼働時間の記憶に用いるメモリの容量を低減できる電力変換装置及び制御方法を提供することを目的とする。

本開示のある局面に係る電力変換装置は、複数のファンと、複数のファンを収容する筐体と、複数のファンの各々の稼働状態を制御する制御部と、複数のファンの稼働時間の累積値を記憶するメモリとを含む電力変換装置であって、制御部は、筐体の内部の温度、電力変換装置による電力変換動作時の電力、及び、電力変換動作時の電流のうちの少なくとも１つの変数値に基づき、複数のファンのうち稼働させるファンの数を表す稼働個数を決定し、予め定められた複数のフェーズのうちの１つのフェーズ及び稼働個数に基づいて複数のファンのうち稼働させるファンを決定し、予め定められた切替順序に従ってフェーズを切替え、複数のフェーズの各々により、稼働個数毎に、複数のファンのうち稼働させるファンの組合せが特定され、累積値は、複数のファンの各々の稼働時間、及び、フェーズ毎の稼働時間の少なくとも一方を累積した値を含み、制御部は、累積値が第１所定値を超えないように累積値を演算する演算部を含み、演算部により演算された後の累積値に基づいてフェーズを切替えるタイミングを決定する。

本開示の別の局面に係る制御方法は、複数のファンと複数のファンを収容する筐体とを含む電力変換装置の制御方法であって、複数のファンの各々の稼働状態を制御する制御ステップと、複数のファンの稼働時間の累積値を記憶する記憶ステップとを含み、制御ステップは、筐体の内部の温度、電力変換装置による電力変換動作時の電力、及び、電力変換動作時の電流のうちの少なくとも１つの変数値に基づき、複数のファンのうち稼働させるファンの数を表す稼働個数を決定するステップと、予め定められた複数のフェーズのうちの１つのフェーズ及び稼働個数に基づいて複数のファンのうち稼働させるファンを決定するステップと、予め定められた切替順序に従ってフェーズを切替える切替ステップとを含み、複数のフェーズの各々により、稼働個数毎に、複数のファンのうち稼働させるファンの組合せが特定され、累積値は、複数のファンの各々の稼働時間、及び、フェーズ毎の稼働時間の少なくとも一方を累積した値を含み、切替ステップは、累積値が第１所定値を超えないように累積値を演算する演算ステップと、演算ステップにより演算された後の累積値に基づいてフェーズを切替えるタイミングを決定するステップとを含む。

本開示によれば、複数のファンの各々の累積稼働時間のバラツキを抑制し、累積稼働時間の記憶に用いるメモリの容量を低減できる電力変換装置及び制御方法を提供できる。

図１は、本開示の実施形態に係る電力変換装置の構成を示すブロック図である。 図２は、図１に示した電力変換装置の動作を示すフローチャートである。 図３は、図２に示した稼働ファン特定処理を示すフローチャートである。 図４は、３個のファンのうちの１個だけを稼働させる場合における各ファンのカウンタの変化をテーブル形式により示す図である。 図５は、図４に示した各ファンのカウンタの変化を示すタイミングチャートである。 図６は、３個のファンのうちの２個のファンを稼働させる場合における各ファンのカウンタの変化をテーブル形式により示す図である。 図７は、図６に示した各ファンのカウンタの変化を示すタイミングチャートである。 図８は、ファンの稼働個数が変化する場合における各ファンのカウンタの変化をテーブル形式により示す図である。 図９は、図８に示した各ファンのカウンタの変化を示すタイミングチャートである。 図１０は、フェーズ稼働時間に基づいてフェーズを切替えるファンの制御方法の一例を示す図である。 図１１は、温度保護制御を示すフローチャートである。 図１２は、複数のファンを順次起動する処理を示すフローチャートである。

［本開示の実施形態の説明］
最初に、本開示の実施の形態の内容を列記して説明する。以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組合せてもよい。

（１）本開示の第１の局面に係る電力変換装置は、複数のファンと、複数のファンを収容する筐体と、複数のファンの各々の稼働状態を制御する制御部と、複数のファンの稼働時間の累積値を記憶するメモリとを含む電力変換装置であって、制御部は、筐体の内部の温度、電力変換装置による電力変換動作時の電力、及び、電力変換動作時の電流のうちの少なくとも１つの変数値に基づき、複数のファンのうち稼働させるファンの数を表す稼働個数を決定し、予め定められた複数のフェーズのうちの１つのフェーズ及び稼働個数に基づいて複数のファンのうち稼働させるファンを決定し、予め定められた切替順序に従ってフェーズを切替え、複数のフェーズの各々により、稼働個数毎に、複数のファンのうち稼働させるファンの組合せが特定され、累積値は、複数のファンの各々の稼働時間、及び、フェーズ毎の稼働時間の少なくとも一方を累積した値を含み、制御部は、累積値が第１所定値を超えないように累積値を演算する演算部を含み、演算部により演算された後の累積値に基づいてフェーズを切替えるタイミングを決定する。これにより、累積稼働時間の記憶に用いるメモリの容量を低減でき、複数のファンの各々の累積稼働時間のバラツキを抑制できる。

（２）上記（１）において、フェーズの数は、複数のファンの数以上であることができ、累積値は、複数のファンの各々の稼働時間を累積した値を含むことができる。これにより、複数のファンの各々累積稼働時間のバラツキを、より抑制できる。したがって、特定のファンだけが長時間稼働して故障することを回避できる。

（３）上記（１）又は（２）において、複数のフェーズは、同じ稼働個数に対応して決定される組合せにおいて、複数のファンの各々が同じ回数稼働されるように定められていてもよい。これにより、複数のファンの各々の累積稼働時間のバラツキを、さらに抑制できる。

（４）上記（１）から（３）のいずれか１つにおいて、制御部は、演算部により演算された後の累積値が、第１所定値よりも小さい第１しきい値以上になったことを受けて、フェーズを切替えてもよい。これにより、稼働するファンが変更され得るので、複数のファンの各々の累積稼働時間のバラツキを抑制できる。

（５）上記（４）において、演算部は、演算を実行した回数をメモリに記憶させてもよい。これにより、演算を実行した回数と、フェーズを切替えるための第１しきい値（例えば６０分間）との積として、ファンの概ねの累積稼働時間を把握できる。ファンの故障発生時に、ファンの寿命によるものか、ファンが不良品であったのかを判別でき、故障解析に活用できる。

（６）上記（１）から（５）のいずれか１つにおいて、累積値は、複数のファンの各々の稼働時間を累積した値をカウント値として含んでいてもよく、演算部は、複数のファンの各々のカウント値の全てが第１しきい値以上になったことを受けて、全てのカウント値の各々から第２所定値を減算して新たなカウント値とすることにより累積値を演算してもよく、制御部はさらに、稼働中の稼働個数のファンのうち、実行中のフェーズに対応するファンのカウント値が第１しきい値以上になったことを受けて、切替順序に従ってフェーズを切替えてもよい。これにより、累積稼働時間の記憶に用いるメモリの容量を低減でき、複数のファンの各々の累積稼働時間のバラツキを抑制できる。

（７）上記（１）から（６）のいずれか１つにおいて、制御部は、変数値に基づき決定された稼働個数が、稼働中のファンの数と異なることを受けて、所定時間が経過した後に、当該稼働個数のファンを稼働させてもよい。これにより、短時間の間に頻繁にファンの稼働と停止とが切り替わることを抑制でき、ファンの故障を抑制できる。

（８）上記（１）から（７）のいずれか１つにおいて、制御部は、変数値が第２しきい値未満から第２しきい値以上になったことを受けて、稼働個数を増大させ、変数値が、第２しきい値より小さい第３しきい値より大きい状態から第３しきい値以下になったことを受けて、稼働個数を減少させてもよい。これにより、短時間の間に頻繁にファンの稼働と停止とが切り替わることを抑制でき、ファンの故障を抑制できる。

（９）上記（１）から（８）のいずれか１つにおいて、制御部は、変数値に基づき決定された稼働個数が、稼働中のファンの数よりも２以上大きいことを受けて、稼働するファンの数が決定された稼働個数になるまで、停止しているファンを１個ずつ稼働させてもよい。これにより、２個以上のファンを停止状態から稼働させるときに大きい突入電流が発生することを回避できる。

（１０）上記（１）から（９）のいずれか１つにおいて、電力変換装置は、筐体内の温度を検出する温度検出部と、温度検出部により検出された温度が、第４しきい値よりも大きいか否かを判定する判定部とをさらに含んでいてもよく、制御部は、判定部により、温度が第４しきい値よりも大きいと判定されたことを受けて、稼働させている複数のファンの個数を増大させてもよい。これにより、電力変換装置の温度保護を実現できる。

（１１）本開示の第２の局面に係る制御方法は、複数のファンと複数のファンを収容する筐体とを含む電力変換装置の制御方法であって、複数のファンの各々の稼働状態を制御する制御ステップと、複数のファンの稼働時間の累積値を記憶する記憶ステップとを含み、制御ステップは、筐体の内部の温度、電力変換装置による電力変換動作時の電力、及び、電力変換動作時の電流のうちの少なくとも１つの変数値に基づき、複数のファンのうち稼働させるファンの数を表す稼働個数を決定するステップと、予め定められた複数のフェーズのうちの１つのフェーズ及び稼働個数に基づいて複数のファンのうち稼働させるファンを決定するステップと、予め定められた切替順序に従ってフェーズを切替える切替ステップとを含み、複数のフェーズの各々により、稼働個数毎に、複数のファンのうち稼働させるファンの組合せが特定され、累積値は、複数のファンの各々の稼働時間、及び、フェーズ毎の稼働時間の少なくとも一方を累積した値を含み、切替ステップは、累積値が第１所定値を超えないように累積値を演算する演算ステップと、演算ステップにより演算された後の累積値に基づいてフェーズを切替えるタイミングを決定するステップとを含む。これにより、累積稼働時間の記憶に用いるメモリの容量を低減でき、複数のファンの各々の累積稼働時間のバラツキを抑制できる。

［本開示の実施形態の詳細］
以下の実施の形態では、同一の部品には同一の参照番号を付してある。それらの名称及び機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本開示の第１実施形態に係る電力変換装置１００は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４、ＤＣ／ＡＣコンバータ１０６、制御部１０８、メモリ１１０、第１ファン１１２、第２ファン１１４、第３ファン１１６及び温度センサ１１８を含む。これらの構成要素は、筐体（図示せず）に収容されている。電力変換装置１００は、ＰＶ（Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ）パネル２００及び蓄電池２０２に接続されており、ＰＶパネル２００及び蓄電池２０２と共に電力供給システムを構成する。電力変換装置１００は、負荷２０４及び系統２０６にも接続される。ＰＶパネル２００は、直列接続された複数の太陽電池セルが平面に配置され、強化ガラス等が用いられて封止された太陽光発電パネルである。蓄電池２０２は、リチウムイオン二次電池等の充放電可能な蓄電池である。電力変換装置１００は、電力変換装置１００に接続される負荷２０４及び系統２０６に適宜電力を供給する。負荷２０４は、例えば、電気機器（例えば家電製品）である。系統２０６は、商用電力系統である。

第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２は、制御部１０８による制御を受けて、ＰＶパネル２００から出力される直流電圧を昇圧してＤＣ／ＡＣコンバータ１０６に出力する。第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４は、制御部１０８による制御を受けて、蓄電池２０２から出力される直流電圧を昇圧してＤＣ／ＡＣコンバータ１０６に出力する。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４の出力は並列に接続されている。第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４は、双方向に電力変換可能であり、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２から出力される余剰電力を変換し、蓄電池２０２を充電する。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４は、例えば、半導体スイッチング素子（ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等）を用いたブリッジ回路等により実現されている。

ＤＣ／ＡＣコンバータ１０６は、制御部１０８による制御を受けて、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４から出力される直流電圧を交流電圧に変換して出力する。ＤＣ／ＡＣコンバータ１０６の出力電力は、適宜負荷２０４及び系統２０６に供給される。ＤＣ／ＡＣコンバータ１０６は、例えば半導体スイッチング素子を用いたブリッジ回路等により実現されている。

第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６の各々は、吸気口と排気口とを含み、排気口は電力変換装置１００（即ち筐体）の壁面に形成された開口部に配置されている。第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６は、電力変換装置１００の内部（即ち筐体内部）を冷却するためのものである。第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６は、制御部１０８の制御を受けて稼働し、電力変換装置１００の内部の高温の空気を、開口部を介して電力変換装置１００の外部に排出する。温度センサ１１８は、温度を検出する。温度センサ１１８により検出された温度（具体的には、温度に対応する電気信号）は、制御部１０８に入力される。

制御部１０８は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４及びＤＣ／ＡＣコンバータ１０６の各々を構成するスイッチング素子（例えばＦＥＴ）の制御信号（例えばゲート信号）を出力することにより、各々の電力変換機能、即ち入出力の電圧及び電流を制御する。電力変換装置１００は、各部の電圧及び電流を測定するセンサ（図示せず）を有しており、制御部１０８は、センサにより検出された電流及び電圧に基づき、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４及びＤＣ／ＡＣコンバータ１０６を制御する。また、制御部１０８は、温度センサ１１８により検出された温度と、電力変換装置１００の電力に応じて、第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６の稼働状態（具体的には、稼働させるファンの個数）を制御する。

制御部１０８は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。メモリ１１０は、制御部１０８が実行するプログラム及びパラメータ等を記憶している。メモリ１１０は、例えば不揮発性メモリ（例えばフラッシュメモリ等）である。制御部１０８の機能は、メモリ１１０に記憶されているプログラムを実行することにより実現される。例えば、筐体内部の温度が高温（例えば、所定値以上の温度）になれば、稼働させるファンの個数を増大させる。即ち、制御部１０８は、第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６のうち停止しているファンを稼働させる。筐体内部の温度が低温（例えば、所定値未満の温度）になれば、稼働させるファンの個数を減少させる。即ち、制御部１０８は、第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６のうち稼働しているファンを停止させる。これにより、全てのファンを連続運転することによる無駄な消費電力を抑制しつつ、電力変換装置１００の内部（即ち筐体内部）を効率的に冷却できる。

（ファンの制御動作）
図２及び図３を参照して、制御部１０８による第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６の制御動作に関して説明する。ここでは、制御部１０８は、例えば表１に示すように、稼働させるファンの個数を制御するとする。メモリ１１０には、表１に対応するテーブルが記憶されているとする。表１において、電力Ｐは電力変換装置１００の運転電力を表し、温度Ｔは電力変換装置１００内部の温度を表し、個数は稼働させるファンの個数を表す。また、メモリ１１０には、後述するように、第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６のファンの累積稼働時間を記憶する領域（以下、カウンタという）が設けられている。カウンタに記憶された値（以下、カウント値という）は、ファンの累積稼働時間を表す。カウント値は、例えば分単位で記憶される。

ステップ３００において、制御部１０８は、温度センサ１１８から電力変換装置１００の筐体内部の温度Ｔ及び電力変換装置１００の運転電力Ｐを取得する。その後、制御はステップ３０２に移行する。制御部１０８は、温度センサ１１８により温度Ｔを取得する。制御部１０８は、電力変換装置１００内部に配置された電流センサ及び電圧センサから例えば第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４及びＤＣ／ＡＣコンバータ１０６の電力を算出し、算出された複数の電力のうちの最大値を運転電力Ｐとする。なお、算出された複数の電力の合計値を運転電力Ｐとしてもよい。

ステップ３０２において、制御部１０８は、ステップ３００により取得された電力Ｐが、Ｐ１以上Ｐ３未満であるか否かを判定する。Ｐ１≦Ｐ＜Ｐ３であると判定された場合、制御はステップ３１０に移行する。そうでなければ、制御はステップ３０４に移行する。

ステップ３０４において、制御部１０８は、ステップ３００により取得された電力Ｐが、Ｐ１未満であるか否かを判定する。Ｐ＜Ｐ１であると判定された場合、制御はステップ３０８に移行する。そうでなければ、制御はステップ３０６に移行する。

ステップ３０６において、制御部１０８は、第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６の全てを稼働させる。その後、制御はステップ３１２に移行する。ファンが稼働すると、メモリ１１０の所定領域に設けられた対応するカウンタが時間経過に伴いカウントアップされる。

ステップ３０８において、制御部１０８は、第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６の全てを停止させる。その後、制御はステップ３２２に移行する。第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６の全てが停止していれば、その状態が維持される。なお、ファンが停止していれば、時間が経過しても、メモリ１１０の所定領域に設けられた対応するカウンタはカウントアップされず、カウント値が維持される。

ステップ３１０において、制御部１０８は、稼働させるファンを特定する処理（以下、稼働ファン特定処理という）を実行する。ステップ３０６は、Ｐ１≦Ｐ＜Ｐ３である場合に実行され、表１に示されているように、温度Ｔ及び電力Ｐに応じて稼働させるファンの個数を決定し、さらにフェーズを決定する。具体的には、制御部１０８は、図４に示すフローチャートを実行する。

図４を参照して、ステップ３３０において、制御部１０８は、ステップ３００により取得された温度Ｔ及び電力Ｐを用いて、メモリ１１０に記憶された表１を参照して稼働させるファンの個数を決定する。その後、制御はステップ３３２に移行する。具体的には、Ｔ＜Ｔ１且つＰ１≦Ｐ＜Ｐ２であれば、稼働させるファンの個数は１個に決定される。Ｔ＜Ｔ１且つＰ２≦Ｐ＜Ｐ３、又は、Ｔ≧Ｔ１且つＰ１≦Ｐ＜Ｐ２であれば、稼働させるファンの個数は２個に決定される。Ｔ≧Ｔ１且つＰ２≦Ｐ＜Ｐ３であれば、稼働させるファンの個数は３個に決定される。

ステップ３３２において、制御部１０８は、ステップ３３０により決定された個数が、前回ステップ３３０が実行されて決定された個数から変更されたか否かを判定する。具体的には、制御部１０８は、ステップ３３０により決定された個数が、メモリ１１０に記憶されている稼働させるファンの個数と異なるか否かを判定する。メモリ１１０には、稼働させるファンの個数の初期値として０を設定しておく。変更されたと判定された場合、制御部１０８はステップ３３０により決定された個数をメモリ１１０に記憶し、制御はステップ３３４に移行する。そうでなければ、制御はステップ３４２に移行する。

ステップ３３４において、制御部１０８は、ファンの稼働個数を減少させるか否かを判定する。即ち、ステップ３３２により判定された変更が個数の減少であるか否かを判定する。減少であると判定された場合、制御はステップ３３８に移行する。そうでなければ、制御はステップ３３６に移行する。

ステップ３３６において、制御部１０８は、ファンの稼働個数を増大させる。即ち、制御部１０８は、ステップ３３０で決定された個数を、ファンの稼働個数とする。その後、制御はステップ３４２に移行する。

ステップ３３８において、制御部１０８は、電力ＰがＰｉ－Ｐｄ以下であるか否かを判定する。ここでＰｉには、表１に示した現在の電力Ｐが属する範囲の下側の境界値Ｐ１、Ｐ２又はＰ３を意味する。Ｐｄは所定値である。即ち、制御部１０８は、現在の電力Ｐが、下側境界値Ｐｉよりも少し小さい値（Ｐｉ－Ｐｄ）以下であるか否かを判定する。Ｐ≦Ｐｉ－Ｐｄであると判定された場合、制御はステップ３４０に移行する。そうでなければ、制御部１０８は、稼働させるファンの個数を変更せず（具体的には減少せず）、制御はステップ３４２に移行する。ステップ３３８は、稼働させるファンの増減にヒステリシスを持たせ、稼働状態が維持される傾向を持たせるためのものである。これにより、短い時間でファンが稼働停止を繰返すことを抑制し、ファンの故障を抑制できる。

ステップ３４０において、制御部１０８は、ファンの稼働個数を減少させる。即ち、ステップ３３０で決定された個数を、ファンの稼働個数とする。その後、制御はステップ３４２に移行する。

ステップ３４２において、制御部１０８は、フェーズを特定し、第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６を制御する。各ファンの制御は、例えば表２により決定される。表２はメモリ１１０に記憶されている。表２において、ＯＮ及びＯＦＦは、第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６の各々の稼働及び停止を表す。表２は、ファンの稼働数（即ち、稼働させるファンの個数）及びフェーズの組合せ毎に、各ファンの稼働又は停止を特定するためのものである。

具体的には、制御部１０８は、現在のフェーズと、現在のファンの個数、又は、ステップ３３６若しくはステップ３４０により変更されたファンの個数とを用いて、メモリ１１０に記憶された表２を参照して、稼働させるファン及び停止させるファンを決定する。後述するように、現在のフェーズはメモリ１１０に記憶されており、制御部１０８はメモリ１１０を参照して、現在のフェーズを取得する。なお、メモリ１１０には、現在のフェーズの初期値として第１フェーズＰｈ１を表すデータが記憶されているとする。したがって、制御部１０８は、ステップ３４２を最初に実行されるとき、第１フェーズＰｈ１を取得する。制御部１０８は決定したファンを稼働させる。その後、図２のフローチャートに戻り、制御はステップ３１２に移行する。なお、ファンが稼働すると、メモリ１１０の所定領域に設けられた対応するカウンタが時間経過に伴いカウントアップされる。ファンが停止すると、時間が経過しても、メモリ１１０の所定領域に設けられた対応するカウンタはカウントアップされず、カウント値が維持される。

ステップ３１２において、制御部１０８は、現在のフェーズに対応するファンのカウント値がしきい値Ｔｈ以上であるか否かを判定する。カウント値≧しきい値Ｔｈであると判定された場合、制御はステップ３１４に移行する。そうでなければ、制御はステップ３１６に移行する。フェーズに対応するファンは、第１フェーズＰｈ１が実行されていれば第１ファン１１２であり、第２フェーズＰｈ２が実行されていれば第２ファン１１４であり、第３フェーズＰｈ３が実行されていれば第３ファン１１６である。しきい値は、例えば６０（分単位）である。

ステップ３１４において、制御部１０８は、フェーズを切替える。その後、制御はステップ３１６に移行する。具体的には、制御部１０８は、メモリ１１０から現在のフェーズを読出し、次のフェーズを特定し、次のフェーズを用いてメモリ１１０の現在のフェーズを上書きする。フェーズは、表２に示した第１フェーズＰｈ１、第２フェーズＰｈ２及び第３フェーズＰｈ３の順に循環的に切替えられる。即ち、現在第３フェーズＰｈ３であれば、第１フェーズＰｈ１に切替えられる。

ステップ３１６において、制御部１０８は、全てのファンのカウント値がしきい値Ｔｈ以上であるか否かを判定する。全てのカウント値に関して、カウント値≧しきい値Ｔｈであると判定された場合、制御はステップ３１８に移行する。そうでなければ、制御はステップ３２０に移行する。

ステップ３１８において、制御部１０８は、第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６のカウント値を減少させる。その後、制御はステップ３２０に移行する。具体的には、制御部１０８は、メモリ１１０に記憶された各ファンのカウント値から所定値を減算する。所定値は例えば、６０（分単位）である。

ステップ３２０において、制御部１０８は、ステップ３１２と同様に、現在のフェーズに対応するファンのカウント値がしきい値Ｔｈ以上であるか否かを判定する。カウント値≧しきい値Ｔｈであると判定された場合、制御はステップ３１４に戻り、再度フェーズが切替えられる。そうでなければ、制御はステップ３２２に移行する。ステップ３１２と同様のステップ３２０が実行されることにより、フェーズが切替えられた後、又は、カウント値を減少させた後にも、フェーズを切替えるか否かの判定に用いるファンのカウント値がしきい値Ｔｈよりも大きければ、フェーズは再度切替えられる。これにより、カウント値がしきい値を超えているファンが連続して稼働されることを抑制できる。

ステップ３２２において、制御部１０８は、終了が指示されたか否かを判定する。例えば、電力変換装置１００がオフされた場合、制御部１０８は終了の指示を受けたと判定する。終了の指示を受けたと判定された場合、本プログラムは終了する。そうでなければ、制御はステップ３００に戻り、上記した処理が繰返される。

以上により、制御部１０８は、温度Ｔ及び電力Ｐに応じて決定された稼働ファンの個数と、フェーズとに基づいて、稼働させるファン及び停止させるファンを特定できる。このとき、複数のフェーズを順次切替えることにより、稼働させるファン（即ち、停止させるファン）が変更されるので、複数のファンの累積稼働時間のバラツキを抑制できる。また、各ファンのカウント値が全て所定値以上になると、カウント値を減少させることにより、カウント値がカウンタに割当てたメモリ容量を超えることを防止できる。したがって、ファンの累積稼働時間を記憶するためにメモリ容量をより小さくできる。

（ファン１個の制御動作）
図２及び図３に示した処理により、電力変換装置１００において、第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６がどのように制御されるかに関して、具体的に説明する。図４及び図５を参照して、第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６のうちの１個だけが稼働する場合を説明する。

図４は、例えば表１において、Ｔ＜Ｔ１且つＰ１≦Ｐ＜Ｐ２が維持されている状態を表す。図４において、矢印を用いた１段の表記は、その上方に示されたフェーズが、そのフェーズの下に示した時間維持されることにより、カウント値が左の値から右の値まで変化することを示している。矢印を用いた２段の表記のうち、下段の表記も同様である。矢印を用いた２段の表記のうち、上段の表記は、下段の表記のようにカウント値が変化又は維持される前に、カウント値が減算されることを示している。矢印を伴わない数値は、その上方に示されたフェーズが、そのフェーズの下に示した時間維持される間、カウント値がカウントアップされず、その数値が維持されることを示している。しきい値Ｔｈは６０（分単位）とし、時刻ｔ０において、最初に第１ファン１１２が第１フェーズＰｈ１により稼働するとしている。

図５は、第１ファン１１２の第１カウント値ＣＮＴ１、第２ファン１１４の第２カウント値ＣＮＴ２、及び第３ファン１１６の第３カウント値ＣＮＴ３の時間変化を表す。図５を参照して、時刻ｔ０から第１ファン１１２が稼働を開始することにより、第１カウント値ＣＮＴ１は増大する。６０分間経過すると、時刻ｔ１において、第１カウント値ＣＮＴ１はしきい値Ｔｈ（即ち６０）に到達する（点Ａ参照）。したがって、図２のステップ３１２の判定結果がＹＥＳとなり、ステップ３１４により、第１フェーズＰｈ１から第２フェーズＰｈ２に切替る。なお、ステップ３２０の判定結果はＮＯである。これにより、第２ファン１１４が稼働を開始する。稼働していた第１ファン１１２は停止するので、第１カウント値ＣＮＴ１は６０に維持される。

時刻ｔ１において第２ファン１１４が稼働を開始してから６０分間経過すると、時刻ｔ２において、第２カウント値ＣＮＴ２はしきい値Ｔｈに到達する（点Ｂ参照）。したがって、図２のステップ３１２の判定結果がＹＥＳとなり、ステップ３１４により、第２フェーズＰｈ２から第３フェーズＰｈ３に切替る。ステップ３２０の判定結果はＮＯである。これにより、第３ファン１１６が稼働を開始する。稼働していた第２ファン１１４は停止するので、第２カウント値ＣＮＴ２は６０に維持される。

時刻ｔ２において第３ファン１１６が稼働を開始してから６０分間経過すると、時刻ｔ３において、第３カウント値ＣＮＴ３はしきい値Ｔｈに到達する（点Ｃ参照）。したがって、図２のステップ３１２の判定結果がＹＥＳとなり、ステップ３１４により、第３フェーズＰｈ３から第１フェーズＰｈ１に切替る。このとき、第１カウント値ＣＮＴ１、第２カウント値ＣＮＴ２及び第３カウント値ＣＮＴ３が全てしきい値Ｔｈ以上になっているので、図２のステップ３１６の判定結果がＹＥＳとなり、ステップ３１８により、各カウント値から６０が減算される。その後、ステップ３２０が実行されるが、切替えられた後のフェーズである第１フェーズＰｈ１に関して、第１ファン１１２の第１カウント値ＣＮＴ１はしきい値未満であるので、第１フェーズＰｈ１が維持され、第１ファン１１２が稼働を開始する。稼働していた第３ファン１１６は停止し、第２カウント値ＣＮＴ２及び第３カウント値ＣＮＴ３は減算された後の値である０に維持される。

その後、上記と同様の処理が繰返され、６０分間が経過する度にフェーズが切替えられ、稼働するファンが変更される。したがって、第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６の累積稼働時間のバラツキを抑制できる。全てのファンのカウント値がしきい値以上になれば、各カウント値は減算される。したがって、カウント値を記憶するためのメモリ容量をより小さくできる。図５においては、各カウント値の上限は、しきい値Ｔｈと等しい。

（ファン２個の制御動作）
図６及び図７を参照して、第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６のうちの２個が稼働（即ち、１個だけが停止）する場合を説明する。図６は、例えば表１において、Ｔ＜Ｔ１且つＰ２≦Ｐ＜Ｐ３が維持されている状態を表す。図６の表記は図４と同様である。但し、図６においては、２段の表記を採用せず、カウント値の減算を個別に表記している。後述するように、変更後のフェーズが実行されずに、再度フェーズが変更されることを明確に示すためである。また、図７は、図５と同様に、第１ファン１１２の第１カウント値ＣＮＴ１、第２ファン１１４の第２カウント値ＣＮＴ２、及び第３ファン１１６の第３カウント値ＣＮＴ３の時間変化を表す。しきい値Ｔｈは６０（分単位）とし、時刻ｔ０において、最初に第１ファン１１２及び第２ファン１１４が第１フェーズＰｈ１により稼働するとする。

図７を参照して、時刻ｔ０から第１ファン１１２及び第２ファン１１４が稼働を開始することにより、第１カウント値ＣＮＴ１及び第２カウント値ＣＮＴ２は増大する。６０分間経過すると、時刻ｔ１において、第１カウント値ＣＮＴ１はしきい値Ｔｈ（即ち６０）に到達する（点Ａ１参照）。したがって、図２のステップ３１２の判定結果がＹＥＳとなり、ステップ３１４により、第１フェーズＰｈ１から第２フェーズＰｈ２に切替る。このとき、第２フェーズＰｈ２の切替を判定する第２ファン１１４の第２カウント値ＣＮＴ２はしきい値Ｔｈに到達しているので（点Ｂ１参照）、ステップ３２０の判定結果がＹＥＳとなり、再度ステップ３１４が実行されてフェーズが第３フェーズＰｈ３に切替る。即ち、図６に示したように、第２フェーズＰｈ２の期間は０分間である。これにより、第２ファン１１４が停止し、第３ファン１１６が稼働を開始する。稼働していた第１ファン１１２は稼働を維持する。第２カウント値ＣＮＴ２は６０に維持される。

時刻ｔ１から６０分間が経過すると、時刻ｔ２において、第３カウント値ＣＮＴ３はしきい値Ｔｈに到達する（点Ｃ１参照）。したがって、図２のステップ３１２の判定結果がＹＥＳとなり、ステップ３１４により、第３フェーズＰｈ３から第１フェーズＰｈ１に切替る。このとき、第１カウント値ＣＮＴ１、第２カウント値ＣＮＴ２及び第３カウント値ＣＮＴ３が全てしきい値Ｔｈ以上になっているので、図２のステップ３１６の判定結果がＹＥＳとなり、ステップ３１８により、各カウント値から６０が減算される。これにより、第１カウント値ＣＮＴ１、第２カウント値ＣＮＴ２及び第３カウント値ＣＮＴ３はそれぞれ、６０、０、０になる。その後、ステップ３２０が実行される。第１フェーズＰｈ１の切替を判定する第１ファン１１２の第１カウント値ＣＮＴ１はしきい値Ｔｈに到達しているので（点Ａ２参照）、ステップ３２０の判定結果がＹＥＳとなり、再度ステップ３１４が実行されてフェーズが第２フェーズＰｈ２に切替る。即ち、図６に示したように、カウント値が減算された後の第１フェーズＰｈ１の期間は０分間である。これにより、第１ファン１１２が停止し、第２ファン１１４が稼働を開始する。稼働していた第３ファン１１６は稼働を維持する。第１カウント値ＣＮＴ１は６０に維持される。

時刻ｔ２から６０分間が経過すると、時刻ｔ３において、第２カウント値ＣＮＴ２はしきい値Ｔｈに到達する（点Ｂ２参照）。したがって、図２のステップ３１２の判定結果がＹＥＳとなり、ステップ３１４により、第２フェーズＰｈ２から第３フェーズＰｈ３に切替る。このとき、第１カウント値ＣＮＴ１、第２カウント値ＣＮＴ２及び第３カウント値ＣＮＴ３が全てしきい値Ｔｈ以上になっているので、図２のステップ３１６の判定結果がＹＥＳとなり、ステップ３１８により、各カウント値から６０が減算される。これにより、第１カウント値ＣＮＴ１、第２カウント値ＣＮＴ２及び第３カウント値ＣＮＴ３は全て０になる。第３フェーズＰｈ３が実行されるので、第２ファン１１４が停止し、第１ファン１１２が稼働を開始する。稼働していた第３ファン１１６は稼働を維持する。第２カウント値ＣＮＴ２は０に維持される。

その後、上記と同様の処理が繰返され、図６及び図７に示したように、時刻ｔ４において、フェーズが第２フェーズＰｈ２に切替わり（第１フェーズＰｈは０分間）、時刻ｔ５においてカウント値の減算が実行された後、フェーズが第１フェーズＰｈ１に切替わる。したがって、第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６の累積稼働時間のバラツキを抑制できる。また、全てのファンのカウント値がしきい値以上になれば、各カウント値は減算されるので、カウント値を記憶するためのメモリ容量をより小さくできる。図７においては、各カウント値の上限は、しきい値Ｔｈの２倍である。

（ファンの稼働個数が変化する場合）
図８及び図９を参照して、第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６の稼働個数が変化する場合に関して説明する。ここでは、（ａ）から（ｅ）のようにファンの稼働個数が変化したとする。なお、括弧を付して記載した時刻は、図９に示した時刻である。
（ａ）第１ファン１１２だけが第１フェーズＰｈ１により稼働を開始する（時刻ｔ０）。
（ｂ）３０分間経過したとき（時刻ｔ１）、ファンの稼働個数が２になる。
（ｃ）稼働個数が２になった後、７０分間経過したとき（時刻ｔ４）、ファンの稼働個数が３になる。
（ｄ）稼働個数が３になった後、６０分間経過したとき（時刻ｔ７）、ファンの稼働個数が２に減少する。
（ｅ）稼働個数が２に減少した後、３０分間経過したとき（時刻ｔ９）、ファンの稼働個数が１に減少する。

これにより、第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６の稼働状態は、図８及び図９に示したように変化する。図８は、図４及び図６と同様に表記されている。但し、図８においては、ファンの稼働個数を表記している。図９は、図５及び図７と同様に、第１ファン１１２の第１カウント値ＣＮＴ１、第２ファン１１４の第２カウント値ＣＮＴ２、及び第３ファン１１６の第３カウント値ＣＮＴ３の時間変化を表す。しきい値Ｔｈは６０（分単位）とし、時刻ｔ０において、上記したように最初に第１ファン１１２が第１フェーズＰｈ１により稼働するとする。

図９を参照して、時刻ｔ０から第１ファン１１２が第１フェーズにより稼働を開始することにより、第１カウント値ＣＮＴ１は増大する。時刻ｔ０から３０分間経過した時刻ｔ１において、上記したように、ファンの稼働個数が２になる。このときフェーズは第１フェーズＰｈ１であるので、第２ファン１１４が稼働を開始する（表２参照）。

時刻ｔ１から３０分間が経過すると、第１カウント値ＣＮＴ１はしきい値Ｔｈ（即ち６０）に到達する。したがって、図２のステップ３１２の判定結果がＹＥＳとなり、ステップ３１４により、第１フェーズＰｈ１から第２フェーズＰｈ２に切替る。なお、ステップ３２０の判定結果はＮＯである。これにより、第３ファン１１６が稼働を開始する。第２ファン１１４は稼働を維持する。稼働していた第１ファン１１２は停止するので、第１カウント値ＣＮＴ１は６０に維持される。

時刻ｔ２において第３ファン１１６が稼働を開始してから３０分間経過すると、時刻ｔ３において、第２カウント値ＣＮＴ２はしきい値Ｔｈに到達する。したがって、図２のステップ３１２の判定結果がＹＥＳとなり、ステップ３１４により、第２フェーズＰｈ２から第３フェーズＰｈ３に切替る。ステップ３２０の判定結果はＮＯである。これにより、第１ファン１１２が稼働を開始する。第３ファン１１６は稼働を維持する。稼働していた第２ファン１１４は停止するので、第２カウント値ＣＮＴ２は６０に維持される。

その後、１０分間経過したとき、上記したように、時刻ｔ４において、ファンの稼働個数が３になる。これにより、停止していた第２ファン１１４は稼働を開始する。フェーズは第３フェーズＰｈ３に維持される。時刻ｔ４から２０分間経過（即ち、時刻ｔ２から６０分間経過）した時刻ｔ５において、第３カウント値ＣＮＴ３がしきい値Ｔｈに到達する。したがって、図２のステップ３１２の判定結果がＹＥＳとなり、ステップ３１４により、第３フェーズＰｈ３から第１フェーズＰｈ１に切替る。このとき、第１カウント値ＣＮＴ１、第２カウント値ＣＮＴ２及び第３カウント値ＣＮＴ３が全てしきい値Ｔｈ以上になっているので、図２のステップ３１６の判定結果がＹＥＳとなり、ステップ３１８により、各カウント値から６０が減算される。その結果、第１カウント値ＣＮＴ１、第２カウント値ＣＮＴ２及び第３カウント値ＣＮＴ３はそれぞれ、３０、２０及び０になる（図８参照）。

その後、３０分経過すると、時刻ｔ６において、第１カウント値ＣＮＴ１はしきい値Ｔｈ（即ち６０）に到達する。したがって、第１フェーズＰｈ１から第２フェーズＰｈ２に切替る。フェーズが切替るだけで、第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６は稼働を維持する。

その後、１０分経過した時刻ｔ７において、第２カウント値ＣＮＴ２はしきい値Ｔｈ（即ち６０）に到達する。したがって、第２フェーズＰｈ２から第３フェーズＰｈ３に切替る。また、時刻ｔ７においては、上記したように、ファンの稼働個数が２になるので、第２ファン１１４は停止する（表２参照）。第２カウント値ＣＮＴ２は６０に維持される。第１ファン１１２及び第３ファン１１６は稼働を維持する。

その後、２０分間経過した時刻ｔ８において、第３カウント値ＣＮＴ３はしきい値Ｔｈ（即ち６０）に到達する。したがって、第３フェーズＰｈ３から第１フェーズＰｈ１に切替り、第１ファン１１２は稼働を維持したまま、第３ファン１１６が停止し、第２ファン１１４が稼働を開始する。このとき、第１カウント値ＣＮＴ１、第２カウント値ＣＮＴ２及び第３カウント値ＣＮＴ３が全てしきい値Ｔｈ以上になっているので、各カウント値から６０が減算される。その結果、第１カウント値ＣＮＴ１、第２カウント値ＣＮＴ２及び第３カウント値ＣＮＴ３はそれぞれ、３０、０及び０になる（図８参照）。この状態から、上記したように第１ファン１１２及び第２ファン１１４が稼働し、第１カウント値ＣＮＴ１及び第２カウント値ＣＮＴ２がカウントアップされる。第３カウント値ＣＮＴ３は０に維持される。

その後、時刻ｔ８から１０分間経過（即ち、時刻ｔ７から３０分間経過）した時刻ｔ９において、上記したようにファンの稼働個数が１になる。このときのフェーズは第１フェーズＰｈ１であるので、第１ファン１１２は稼働を維持し、第２ファン１１４は停止する。第３ファン１１６は停止したままである。

その後、時刻ｔ９から２０分間（時刻ｔ８から３０分間）経過した時刻ｔ１０において、第１カウント値ＣＮＴ１はしきい値Ｔｈ（即ち６０）に到達する。したがって、第１フェーズＰｈ１から第２フェーズＰｈ２に切替り、第１ファン１１２は停止し、第２ファン１１４が稼働を開始する。第３ファン１１６は停止したままである。

したがって、第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６の累積稼働時間のバラツキを抑制できる。また、全てのファンのカウント値がしきい値以上になれば、各カウント値は減算されるので、カウント値を記憶するためのメモリ容量をより小さくできる。図９においては、カウント値の上限は、しきい値Ｔｈの１．５倍である。

上記したように、フェーズの切替えを判定するしきい値Ｔｈは、各ファンのカウント値の最大値よりも小さい。例えば、図７においては、カウント値の最大値はしきい値Ｔｈの２倍である。また、図９においては、カウント値の最大値はしきい値の１．５倍である。そして、カウント値がしきい値Ｔｈ以上になれば、フェーズを切替える。これにより、稼働するファンが変更され得るので、複数のファンの各々の累積稼働時間のバラツキを抑制できる。

上記においては、カウント値の変化を分単位により示したが、カウンタをカウントアップするタイミングは分単位に限らず任意である。例えば、カウンタを秒単位によりカウントアップしてもよい。

カウント値の減算処理を実行した回数を記憶してもよい。例えば、メモリ１１０に、初期値を０として減算回数を記憶する領域を設け、制御部１０８は、図２に示したステップ３１８を実行する度に、メモリ１１０の減算回数に１を加算してもよい。これにより、カウント値から減算する値（例えば、６０分間）と減算回数との積から、ファンの概ねの累積稼働時間を求めることができる。したがって、ファンの故障発生時に、ファンの寿命によるものか、ファンが不良品であったのかを判別でき、故障解析に活用できる。

上記においては、表２のように、ファンの稼働個数及びフェーズに対して稼働ファンの組合せが指定されている場合を説明したが、これに限定されない。例えば、表３に示すように、ファンの稼働個数及びフェーズに対する稼働ファンの組合せが指定されていてもよい。表３において、ファン稼働数が２個に関するＯＮ、ＯＦＦの設定は表２と異なる。表３において、その他の設定は表２と同じである。表３を用いた場合にも、第ｎフェーズ（ｎ＝１、２、３）において、第ｎファンが稼働するので、第ｎフェーズを切替えるか否かの判定には、第ｎカウント値ＣＮＴｎとしきい値Ｔｈとを比較すればよい。

上記においては、ファンの個数が３である場合を説明したが、これに限定されない。２個のファンを用いても、４個以上のファンを用いてもよい。４個のファンを用いる場合、例えば、表４に示すように、ファンの稼働個数及びフェーズに対する稼働ファンの組合せを指定すればよい。表４を用いた場合にも、第ｎフェーズ（ｎ＝１、２、３、４）において、第ｎファンが稼働するので、第ｎフェーズを切替えるか否かの判定には、第ｎカウント値ＣＮＴｎとしきい値Ｔｈとを比較すればよい。

表２、表３及び表４に示したように、複数のフェーズは、同じ稼働個数に対応して決定される稼働させるファンの組合せにおいて、複数のファンの各々が同じ回数稼働されるように定められている。例えば、表４において、ファンの稼働数が２個の場合、各ファンは２回（即ち２つのフェーズにおいて）稼働される。即ち、第１ファンは、第１フェーズ及び第４フェーズにおいて稼働される。第２ファンは、第１フェーズ及び第２フェーズにおいて稼働される。第３ファンは、第２フェーズ及び第３フェーズにおいて稼働される。第４ファンは、第３フェーズ及び第４フェーズにおいて稼働される。これにより、複数のファンの各々の累積稼働時間のバラツキを、さらに抑制できる。

上記においては、全てのカウント値がしきい値Ｔｈ以上になったときに、各カウント値の減算処理を実行する場合を説明したが、これに限定されない。例えば、最後のフェーズ（例えば、表２及び表３の場合第３フェーズ、表４の場合第４フェーズ）が終了したときに、各カウント値の減算処理を実行してもよい。例えば、ファンの総数が３であり、上記した（ａ）～（ｅ）のようにファンの稼働個数が変化する場合、第３フェーズが終了したときに各カウント値の減算処理を実行することにより、各カウント値の変化は、図９に示したようになる。図９においては、時刻ｔ５及び時刻ｔ８において、第３フェーズＰｈ３が終了したときに減算処理が実行されている。これにより、図２のフローチャートにおいて、ステップ３１２が実行された後、必ず実行されるステップ３１６（即ち、全カウント値がしきい値以上であるか否かを判定する処理）が不要となり、制御部１０８の負荷を低減できる。制御部１０８は、フェーズを切替えるステップ３１４が実行されたときにのみ、切替え後のフェーズが最後のフェーズであるか否かを判定し、最後のフェーズであれば、カウンタ値の減算処理を実行すればよい。なお、最後のフェーズが選択される前に全てのカウント値がしきい値Ｔｈを超えた状態になり、いずれのフェーズをも選択できなくなることがあり得る。その場合には、強制的に最後のフェーズを選択するようにすればよい。

（変形例）
上記においては、各ファンの累積稼働時間に対応するカウント値に基づいてフェーズを切替える場合を説明したが、これに限定されない。各フェーズが維持される時間（即ち、フェーズ毎の稼働時間）に基づいて、フェーズを切替えてもよい。即ち、図１に示した電力変換装置１００において、制御部１０８がフェーズ毎の稼働時間に基づいて、フェーズを切替えてもよい。

制御部１０８は、上記と同様に、表１に基づいて、温度Ｔ及び電力Ｐからファンの稼働個数を決定し、表２に基づいてフェーズに対応する稼働ファンの組合せを決定する。制御部１０８は、各フェーズが維持されている時間がしきい値Ｔｈに達すると、フェーズを切替える。メモリ１１０には、第１フェーズＰｈ１、第２フェーズＰｈ２及び第３フェーズＰｈ３の各々の稼働時間が記憶されているとする。即ち、制御部１０８は、第１フェーズＰｈ１により３個のファンを制御しているとき、第１フェーズＰｈ１の稼働時間がしきい値Ｔｈに達すると、第１フェーズＰｈ１から第２フェーズＰｈ２に切替える。制御部１０８は、第２フェーズＰｈ２により３個のファンを制御しているとき、第２フェーズＰｈ２の稼働時間がしきい値Ｔｈに達すると、第２フェーズＰｈ２から第３フェーズＰｈ３に切替える。制御部１０８は、第３フェーズＰｈ３により３個のファンを制御しているとき、第３フェーズＰｈ３の稼働時間がしきい値Ｔｈに達すると、第３フェーズＰｈ３から第１フェーズＰｈ１に切替える。以降、同様に循環的に切替える。

図１０を参照して、具体的に説明する。しきい値Ｔｈは６０（分単位）とする。図１０は、最初に第１ファン１１２が第１フェーズＰｈ１により稼働し、３０分間経過したときに、ファンの稼働個数が２になり、さらにその後、１００分間経過したとき、ファンの稼働個数が３になるときの状態変化を示している。

第１ファン１１２が稼働を開始してから３０分間は、メモリ１１０の第１フェーズ稼働時間がカウントアップされる。ファンの稼働数が２になると、第１ファン１１２が稼働を維持したまま、第２ファン１１４が稼働を開始する。第１フェーズ稼働時間がしきい値Ｔｈ（即ち６０）になるまでは、メモリ１１０の第１フェーズ稼働時間だけがカウントアップされ、第２フェーズ稼働時間及び第３フェーズ稼働時間は、各々の値が維持されている。

第１フェーズ稼働時間がしきい値Ｔｈ（即ち６０）になると、第２フェーズＰｈ２に切替り、第１ファン１１２が停止し、第２ファン１１４は稼働を維持したまま、第３ファン１１６が稼働を開始する。第１フェーズ稼働時間のカウントアップが停止し、第２フェーズ稼働時間のカウントアップが開始する。

第２フェーズ稼働時間がしきい値Ｔｈになると、第３フェーズＰｈ３に切替り、第２ファン１１４が停止し、第３ファン１１６は稼働を維持したまま、第１ファン１１２が稼働を開始する。第２フェーズ稼働時間のカウントアップが停止し、第３フェーズ稼働時間のカウントアップが開始する。

第３フェーズＰｈ３が開始されてから１０分間経過すると、上記したようにファンの稼働個数が３になる。したがって、第３フェーズＰｈ３が維持されたまま、停止していた第２ファン１１４が稼働を開始する。その後、５０分間が経過すると、第３フェーズ稼働時間がしきい値Ｔｈになるので、第１フェーズＰｈ１に切替る。このとき、第１フェーズ稼働時間、第２フェーズ稼働時間及び第３フェーズ稼働時間は、全てしきい値Ｔｈに到達しているのでリセットされる。即ち、第１フェーズ稼働時間、第２フェーズ稼働時間及び第３フェーズ稼働時間は全て０になり、第１フェーズ稼働時間のカウントアップが開始し、第２フェーズ稼働時間及び第３フェーズ稼働時間は０に維持される。

したがって、フェーズが切替えられることにより、第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６のうち稼働させるファンの組合せが変わるので、それらのファンの累積稼働時間のバラツキを抑制できる。また、累積稼働時間のバラツキを抑制するためのメモリ容量をより小さくできる。即ち、図１０に示したように、各フェーズ稼働時間の上限はしきい値Ｔｈと同じである。

（温度保護）
また、蓄電システムの電力変換装置においては、その内部温度を計測し、内部温度が高温になれば保護動作を行う。即ち、内部温度が所定温度を超えたときには、運転を停止する温度保護停止機能、又は、定格よりも小さい電力に制限する温度保護制御運転機能を有する。これにより、電力変換装置の内部の部品等が高温になり破損することを防止できる。図１に示した電力変換装置１００においても、保護動作が実行されてもよい。例えば、電力変換装置１００の制御部１０８は、図１１に示す制御を行う。

図１１に示した処理は、制御部１０８が電力変換装置１００から所定のプログラムを読出して実行することにより実現される。図１１に示した処理を実行するプログラムと並行に、図２及び図３に示した処理を実行するプログラムが実行される。

ステップ４００において、制御部１０８は、電力変換装置１００の筐体の内部温度Ｔを検出する。具体的には、制御部１０８は温度センサ１１８から温度Ｔを取得する。その後、制御はステップ４０２に移行する。

ステップ４０２において、制御部１０８は、ステップ４００により取得した温度Ｔが所定値Ｔ３より大きいか否かを判定する。Ｔ＞Ｔ３であると判定された場合、制御はステップ４０４に移行する。そうでなければ、制御はステップ４０６に移行する。所定値Ｔ３は、温度保護制御の実行が必要となる温度を表す。

ステップ４０４において、制御部１０８は、温度保護制御を実行する。具体的には、制御部１０８は、第１ファン１１２、第２ファン１１４及び第３ファン１１６のうち停止しているファンがあれば、そのファンを稼働させる。即ち、１０８は、稼働させるファンの個数を増大させる。例えば、制御部１０８は、並行して実行している図２及び図３に示した処理において、表１に代えて、表５を用いて稼働させるファンの個数を制御する。表５においては、電力Ｐの範囲が表１と同じであっても（例えば、Ｐ＜Ｐ１及びＰ１≦Ｐ＜Ｐ２）、稼働ファンの個数が多くなっている。

既に全てのファンが稼働していれば、制御部１０８は、電力変換装置１００の運転を停止させる、又は、稼働電力を低減する。その後、制御はステップ４０６に移行する。

ステップ４０６において、制御部１０８は、ステップ４００により取得した温度Ｔが所定値Ｔ４より小さいか否かを判定する。Ｔ＜Ｔ４であると判定された場合、制御はステップ４０８に移行する。そうでなければ、制御はステップ４１０に移行する。所定値Ｔ４は、温度保護制御を実行する必要がない温度を表す。所定値Ｔ３及び所定値Ｔ４には、Ｔ３＞Ｔ４となる値が設定される。

ステップ４０８において、制御部１０８は、温度保護制御を解除する。具体的には、制御部１０８は、並行して実行している図２及び図３に示した処理において、表５に代えて、表１を用いて稼働させるファンの個数を制御する。ステップ４０４において実行された温度保護制御が、電力変換装置１００の運転停止であれば、制御部１０８は電力変換装置１００の運転を再開する。ステップ４０４において実行された温度保護制御が、電力変換装置１００の稼働電力の低減であれば、電力変換装置１００の稼働状態を温度保護制御が実行される前の状態に戻す。その後、制御はステップ４１０に移行する。

ステップ４１０において、制御部１０８は、終了が指示されたか否かを判定する。例えば、電力変換装置１００がオフされた場合、制御部１０８は終了の指示を受けたと判定する。終了の指示を受けたと判定された場合、本プログラムは終了する。そうでなければ、制御はステップ４００に戻り、上記した処理が繰返される。

これにより、電力変換装置１００の複数のファンの累積稼働時間のバラツキを抑制しつつ、電力変換装置１００の温度保護を実行できる。したがって、電力変換装置１００の内部の部品等が高温になり破損することを防止できる。

（ファンの順次起動）
ファンの起動時には短時間に大きい電流（即ち突入電流）が流れる。したがって、複数のファンを稼働させる場合、ファンの稼働電力を供給する電源への負担を軽減するために、１つずつファンを起動させることが好ましい。例えば、図１２に示すように、ファンを順次起動させることができる。例えば、制御部１０８は、図２のステップ３０６又は図３のステップ３４２において、複数のファンを起動させる場合、図１２の処理を実行する。

図１２を参照して、ステップ４３０において、制御部１０８は、起動させる複数のファンのうち、１つのファンを選択して起動させ、待機カウンタＣＮＴをリセットする。例えば、メモリ１１０に記憶されたカウンタＣＮＴの値が０になり、カウンタＣＮＴのカウントアップが開始される。その後、制御はステップ４３２に移行する。

ステップ４３２において、制御部１０８は、起動すべきファンが全て起動したか否かを判定する。全て起動したと判定された場合、本プログラムは終了する。そうでなければ、制御はステップ４３４に移行する。

ステップ４３４において、制御部１０８は、待機カウンタＣＮＴの値が所定値ΔＴより大きいか否かを判定する。ＣＮＴ＞ΔＴであると判定された場合、制御はステップ４３０に戻り、制御部１０８は、起動対象のファンのうち、停止しているファンを１つ起動させる。そうでなければ（即ちＣＮＴ≦ΔＴ）、ステップ４３４が繰返される。

以上により、図２のステップ３０６又は図３のステップ３４２において、複数のファンを起動させる場合、同時に複数のファンが起動されることを防止できる。したがって、ファンの稼働電力を供給する電源への負担を軽減できる。

また、稼働ファンの個数を変更する場合、所定時間の変更禁止期間を設けてもよい。即ち、所定時間が経過した後にファンの個数を変更してもよい。これにより、短時間の間に頻繁にファンの稼働と停止とが切り替わることを抑制でき、ファンの故障を抑制できる。

上記においては、ファンの数とフェーズの数とが同じである場合を説明したが、これに限定されない。フェーズの数がファンの数より大きくてもよい。例えば、４個のファンを制御する場合、２個のファンを稼働させるときのファンの組合せは、表４に示した組合せ以外のものがある。したがって、その組合せに異なるフェーズ（例えば、第５フェーズ）を割当てることができる。その場合にも、上記と同様に制御することにより、複数のファンの累積稼働時間のバラツキをより一層抑制できる。

上記においては、電力変換装置の動作時の電力Ｐ及び筐体内部の温度Ｔに基づいて稼働させるファンの個数を決定する場合を説明したが、これに限定されない。電力変換装置の動作時の電力Ｐ及び筐体内部の温度Ｔのどちらか一方に基づいて、稼働させるファンの個数を決定してもよい。電力変換装置の動作時の電流値も、筐体内部の温度と関連する。したがって、電力変換装置の動作時の電流値に基づいて、稼働させるファンの個数を決定してもよい。また、電力変換装置の動作時の電力Ｐ、筐体内部の温度Ｔ及び電流値のうち少なくとも１つに基づいて、稼働させるファンの個数を決定してもよい。

以上、実施の形態を説明することにより本発明を説明したが、上記した実施の形態は例示であって、本発明は上記した実施の形態のみに制限されるわけではない。本発明の範囲は、発明の詳細な説明の記載を参酌した上で、特許請求の範囲の各請求項によって示され、そこに記載された文言と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含む。

１００ 電力変換装置
１０２ 第１ＤＣ／ＤＣコンバータ
１０４ 第２ＤＣ／ＤＣコンバータ
１０６ ＤＣ／ＡＣコンバータ
１０８ 制御部
１１０ メモリ
１１２ 第１ファン
１１４ 第２ファン
１１６ 第３ファン
１１８ 温度センサ
２００ ＰＶパネル
２０２ 蓄電池
２０４ 負荷
２０６ 系統
３００、３０２、３０４、３０６、３０８、３１０、３１２、３１４、３１６、３１８、３２０、３２２、３３０、３３２、３３４、３３６、３３８、３４０、３４２、４００、４０２、４０４、４０６、４０８、４１０、４３０、４３２、４３４ ステップ
Ａ、Ａ１、Ａ２、Ｂ、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ、Ｃ１、Ｃ２ 点
ＣＮＴ１ 第１カウント値
ＣＮＴ２ 第２カウント値
ＣＮＴ３ 第３カウント値
Ｐｈ１ 第１フェーズ
Ｐｈ２ 第２フェーズ
Ｐｈ３ 第３フェーズ
Ｔｈ しきい値
ｔ０、ｔ１，ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６、ｔ７、ｔ８、ｔ９、ｔ１０ 時刻

Claims (11)

1. 複数のファンと、
   前記複数のファンを収容する筐体と、
   前記複数のファンの各々の稼働状態を制御する制御部と、
   前記複数のファンの稼働時間の累積値を記憶するメモリとを含む電力変換装置であって、
   前記制御部は、
   前記筐体の内部の温度、前記電力変換装置による電力変換動作時の電力、及び、前記電力変換動作時の電流のうちの少なくとも１つの変数値に基づき、前記複数のファンのうち稼働させるファンの数を表す稼働個数を決定し、
   予め定められた複数のフェーズのうちの１つの前記フェーズ及び前記稼働個数に基づいて前記複数のファンのうち稼働させるファンを決定し、
   予め定められた切替順序に従って前記フェーズを切替え、
   前記複数のフェーズの各々により、前記稼働個数毎に、前記複数のファンのうち稼働させるファンの組合せが特定され、
   前記累積値は、前記複数のファンの各々の稼働時間、及び、前記フェーズ毎の稼働時間の少なくとも一方を累積した値を含み、
   前記制御部は、
   前記累積値が第１所定値を超えないように前記累積値を演算する演算部を含み、
   前記演算部により演算された後の前記累積値に基づいて前記フェーズを切替えるタイミングを決定する、電力変換装置。
2. 前記フェーズの数は、前記複数のファンの数以上であり、
   前記累積値は、前記複数のファンの各々の稼働時間を累積した値を含む、請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記複数のフェーズは、同じ前記稼働個数に対応して決定される前記組合せにおいて、前記複数のファンの各々が同じ回数稼働されるように定められている、請求項１又は請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記制御部は、前記演算部により演算された後の前記累積値が、前記第１所定値よりも小さい第１しきい値以上になったことを受けて、前記フェーズを切替える、請求項１又は請求項２に記載の電力変換装置。
5. 前記演算部は、前記演算を実行した回数を前記メモリに記憶する、請求項４に記載の電力変換装置。
6. 前記累積値は、前記複数のファンの各々の稼働時間を累積した値をカウント値として含み、
   前記演算部は、前記複数のファンの各々の前記カウント値の全てが前記第１しきい値以上になったことを受けて、全ての前記カウント値の各々から第２所定値を減算して新たなカウント値とすることにより前記累積値を演算し、
   前記制御部はさらに、稼働中の前記稼働個数のファンのうち、実行中の前記フェーズに対応する前記ファンの前記カウント値が前記第１しきい値以上になったことを受けて、前記切替順序に従って前記フェーズを切替える、請求項５に記載の電力変換装置。
7. 前記制御部は、前記変数値に基づき決定された前記稼働個数が、稼働中の前記ファンの数と異なることを受けて、所定時間が経過した後に、当該稼働個数の前記ファンを稼働させる、請求項１又は請求項２に記載の電力変換装置。
8. 前記制御部は、
   前記変数値が第２しきい値未満から前記第２しきい値以上になったことを受けて、前記稼働個数を増大させ、
   前記変数値が、前記第２しきい値より小さい第３しきい値より大きい状態から前記第３しきい値以下になったことを受けて、前記稼働個数を減少させる、請求項１又は請求項２に記載の電力変換装置。
9. 前記制御部は、前記変数値に基づき決定された前記稼働個数が、稼働中の前記ファンの数よりも２以上大きいことを受けて、稼働する前記ファンの数が決定された前記稼働個数になるまで、停止している前記ファンを１個ずつ稼働させる、請求項１又は請求項２に記載の電力変換装置。
10. 前記筐体内の温度を検出する温度検出部と、
    前記温度検出部により検出された前記温度が、第４しきい値よりも大きいか否かを判定する判定部とをさらに含み、
    前記制御部は、前記判定部により、前記温度が前記第４しきい値よりも大きいと判定されたことを受けて、稼働させている前記複数のファンの個数を増大させる、請求項１又は請求項２に記載の電力変換装置。
11. 複数のファンと前記複数のファンを収容する筐体とを含む電力変換装置の制御方法であって、
    前記複数のファンの各々の稼働状態を制御する制御ステップと、
    前記複数のファンの稼働時間の累積値を記憶する記憶ステップとを含み、
    前記制御ステップは、
    前記筐体の内部の温度、前記電力変換装置による電力変換動作時の電力、及び、前記電力変換動作時の電流のうちの少なくとも１つの変数値に基づき、前記複数のファンのうち稼働させるファンの数を表す稼働個数を決定するステップと、
    予め定められた複数のフェーズのうちの１つの前記フェーズ及び前記稼働個数に基づいて前記複数のファンのうち稼働させるファンを決定するステップと、
    予め定められた切替順序に従って前記フェーズを切替える切替ステップとを含み、
    前記複数のフェーズの各々により、前記稼働個数毎に、前記複数のファンのうち稼働させるファンの組合せが特定され、
    前記累積値は、前記複数のファンの各々の稼働時間、及び、前記フェーズ毎の稼働時間の少なくとも一方を累積した値を含み、
    前記切替ステップは、
    前記累積値が第１所定値を超えないように前記累積値を演算する演算ステップと、
    前記演算ステップにより演算された後の前記累積値に基づいて前記フェーズを切替えるタイミングを決定するステップとを含む、制御方法。

Images