JP3466172B2 - 電源管理ユニット - Google Patents

電源管理ユニット

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JP3466172B2 JP2001206204A JP2001206204A JP3466172B2 JP 3466172 B2 JP3466172 B2 JP 3466172B2 JP 2001206204 A JP2001206204 A JP 2001206204A JP 2001206204 A JP2001206204 A JP 2001206204A JP 3466172 B2 JP3466172 B2 JP 3466172B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電源部の稼働時間
を管理し、これにより交換時期を通知することが可能な
電源管理ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、電子機器において、内部で使用
される半導体デバイス等の電子部品に比べて、電源部の
寿命の方が短く、これが電子機器全体の寿命を決定する
要因となっている。従来、電源の故障により、そのシス
テムに障害が発生することを回避する手段として、その
電子機器において、電源部を独立させた交換可能な構造
とし、故障が発生する前に、予め決められた交換周期に
よって電源部の部品を新品と交換したり、電源部を二つ
備えて、片方が故障しても他方がバックアップを行い、
この間に故障した部品を交換する方法が取られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の方
法においては、故障前に新しい電源と交換する場合に、
その電源ユニットの実稼働時間を管理する事は、非常に
煩雑であり、実際には、停止している時間も含めて予め
設定された一定期間毎に新品と交換する必要があった。
【0004】また、電源ユニットの周囲温度も管理が難
しく、実際には、寿命の短くなる高温環境を基準にして
設定された交換周期で、高温環境で動作している電源ユ
ニットも、比較的低温環境で動作している電源ユニット
も交換をする必要があった。さらに、バックアップの電
源を備える方法でも、通常は両方の2台の電源を並列で
運転させるために、片方が故障した場合、周期的に他方
も、ほぼ同時に故障してしまうことが多く、信頼性の面
から見ても十分な方法とは言えなかった。
【0005】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、電源の故障に対して、電源自体が、電源がオン
になっている実稼働時間の累積や、周囲温度などの稼働
環境を監視する機能を持たせることによって、その交換
時期を使用者に通知し、故障が発生する前の適切な時期
に交換をすることが可能な電源ユニットを提供すること
を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
ある装置に搭載されて、AC/DC変換及びDC/DC
変換のうちの少なくとも一方を行って該装置内の各部に
電力を供給する、交換可能な電源管理ユニットであっ
て、該電源管理ユニットは、電力の供給あるいは変換を
行う電源部と、外部より読み書き可能な不揮発性の記憶
部と、上記電源部より、そのオン・オフ状態を示す第1
のデータを供給され、また、上記記憶部よりその内容に
記憶された、上記電源部の稼働時間を示す第2のデータ
を供給され、これらの第1および第2のデータを用い
て、上記電源部の稼働時間を一定周期で再計算し、その
結果を上記記憶部に再書き込みし、かつ、その結果に応
じて上記電源部の稼働時間に関する表示データを作成す
る管理部と、上記管理部より上記表示データを供給され
て、そのデータを表示する表示部とを備えることを特徴
とする電源管理ユニットである。請求項2記載の発明
は、請求項1記載の電源管理ユニットにおいて、さら
に、前記電源管理ユニットの周囲温度を測定する温度測
定部を備え、上記管理部は、上記温度測定部より、測定
された温度を示す第3のデータをさらに供給され、該第
3のデータを加えて、上記電源部の稼働時間を一定周期
で再計算し、その結果を上記記憶部に再書き込みし、か
つ、その結果に応じて上記電源部の稼働時間に関する表
示データを作成することを特徴としている。請求項3記
載の発明は、請求項1あるいは2記載の電源管理ユニッ
トにおいて、上記電源部よりの出力電流の値を測定する
電流測定部をさらに備え、上記管理部は、この電流値も
用いて、上記電源部の稼働時間の計算を行うことを特徴
としている。請求項4記載の発明は、請求項1あるいは
2あるいは3記載の電源管理ユニットにおいて、上記管
理部は、端末が接続されたネットワークに接続されて、
上記表示部に供給する表示データと同様のデータを上記
ネットワークに出力し、それによって、上記端末上に上
記表示データと同様のデータを表示することが可能であ
ることを特徴としている。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1実施形態によ
る電源ユニットを図面を参照しつつ説明する。図1は、
本発明の同実施形態による電源ユニットの構成例を示す
ブロック図である。この図において、符号10は、ある
装置に組み入れられている、本発明の対象となる電源ユ
ニットを示している。符号11は、電源部であり、ここ
で生成される電力は、電源ユニット10およびこの電源
ユニットの搭載される装置全体に対して単一に供給され
る。符号12は、温度センサであり、電源ユニット10
内において使用中の周囲温度を測定し、その温度データ
を下記管理部に送る。
【0008】符号13は、表示部であり、下記管理部1
5より供給されたデータにより、電源ユニット10の残
余寿命の表示や寿命時間到達のメッセージ等の表示を行
う。符号15は、管理部であって、前記電源部11から
の電源オン・オフ等のデータや、前記温度センサ12か
らの温度データに基づいて電源ユニット10の稼働時間
および寿命を計算し、その結果から表示メッセージを前
記表示部13に送る。符号14は、不揮発性メモリであ
り、前記管理部15との間で、電源ユニット10の稼働
時間のデータを書込み、また、読み出す。
【0009】続いて、本発明の第1実施形態の動作につ
いて説明する。図2は、本発明の同実施形態による電源
ユニットの動作を示すフローチャートである。最初に、
電源部11がオンされて、電源ユニット10の搭載され
る装置全体および電源ユニット10内の各部に電力の供
給が開始されると、ステップS100において、管理部
15は、ある所定の一定周期毎の時刻に、以下の測定お
よび処理を行うために、現在の時刻が測定時刻であるか
どうかを調べる。測定時刻になると、ステップS200
に進み、ここで、管理部15は、不揮発性メモリ14に
格納されている、積算稼働時間のデータを読み出す。ま
た、ステップS300において、管理部15は、温度セ
ンサ12から、測定された温度データを受け取る。
【0010】次に、ステップS400において、管理部
15は、前記ステップS200において不揮発性メモリ
14から読み出した積算稼働時間のデータと、前記ステ
ップS300において取得した温度データとから、電源
ユニットの積算稼働時間を計算して更新する。具体的に
は、測定時刻のサイクルである前記一定周期の時間に対
して、前記温度データによって稼働時間に重み付けを行
う。この背景には、一般に周囲温度が10℃上昇する
と、電源の寿命は1/2になるため、実際の稼働時間だ
けでは、寿命の予測が正確でないことがある。例えば、
周囲温度が40℃の時、24時間毎に稼働時間を1単位
時間として積算すると仮定すると、周囲温度が50℃の
時は、12時間毎に1単位時間として積算する。こうし
て重み付けによる補正を行った稼働時間を、管理部15
は、前記ステップS200で読み出した積算稼働時間の
データに加算し、この最終データおよび温度測定時刻等
の測定および計算に使用したデータをステップS500
において、不揮発性メモリ14に格納する。
【0011】そしてステップS600において、管理部
15は、ステップS500において格納したデータか
ら、電源ユニットの使用可能残り時間を計算し、表示部
13にそのデータを送り、表示させる。この使用可能残
り時間は、電源ユニット10に対して定められた所定の
総稼働時間から、前記の重み付けによる補正を行った後
の積算稼働時間を減算したものである。ここでの積算稼
働時間は、ステップS500において不揮発性メモリ1
4に格納されたデータと同一値である。また、前記の所
定の総稼働時間は、電源ユニットが置かれる一般的な環
境における、稼働時間の基準値を想定してある。
【0012】次にステップS700において、管理部1
5は、前記の積算稼働時間と前記の所定の総稼働時間と
を比較して、もし前記積算稼働時間が前記所定総稼働時
間に達していなければ、ステップS100の処理に戻
る。また、もし前記積算稼働時間が前記所定総稼働時間
に達していれば、次のステップS800に進んで、管理
部15は、表示部13に対して、アラームを表示させ、
使用者に電源ユニットの寿命が来たので、交換するよう
に促し、以上で一連の処理を終了する。
【0013】以上のように、電源ユニットと、電源ユニ
ットが搭載される装置の両方が同一の電源部11から電
力の供給を受けているので、前記装置の使用時には、電
源部11がオンになっていると同時に電源ユニット10
内の管理部15も動作しており、常に電源部11の稼働
時間の監視をしていることになる。
【0014】また、もし前記装置の使用中に正常あるい
は異常に電源スイッチが切られ、電源部11からの電源
の供給が途絶えた場合にも、補正済みの稼働時間データ
は、その最終データが不揮発性メモリ14内に保存され
ているので、再度電源がオンして、処理が再開した場合
にも、最終データから引き続いて、稼働時間の積算が行
われることになる。
【0015】以上の第1実施形態の構成において、不揮
発性メモリ14は、ハードディスクやMO等の他の種類
の記憶媒体によって置き換えが可能である。また、管理
部15は、固定された処理のための固有の回路でも良
く、あるいは、マイクロプロセッサのような、ソフトウ
ェアの書き換えによって処理内容や所定データを可変な
ものでも良い。マイクロプロセッサを管理部15に用い
る場合には、そのための必要な周辺デバイスも電源ユニ
ット10上に搭載するものとする。
【0016】次に、本発明の第2実施形態について説明
する。第2実施形態では、第1実施形態の構成を踏襲し
た上に、第1実施形態における表示部13での表示だけ
でなく、管理部15からの出力を、図1に図示されない
LANのネットワークを搭載して、SNMP(Single N
etwork Management Protocol:LAN機器のネットワー
ク管理で一般に使用されるプロトコル)を用いて電源稼
働時間の積算値を前記ネットワーク上に接続される管理
端末に通知したり、表示させたりすることを行う。この
第2実施形態によって、本発明の電源ユニットの搭載さ
れる装置から遠隔の場所に置いても、ネットワークに端
末を接続することにより、電源の使用状態を監視するこ
とが可能となる。
【0017】次に、本発明の第3実施形態について説明
する。ここでも、第1実施形態の構成を踏襲した上に、
それに加えて電源部11からの出力電流値を測定する電
流測定部を付加し、ここで測定した電流値を、管理部1
5において、温度データに加えて稼働時間の計算の際の
重み付けに使用する。一般に出力電流が大きいほど、電
源の寿命は短くなるので、この電流測定部を備えた第3
実施形態では、電源部の寿命予測の精度をさらに向上さ
せることが可能となる。
【0018】上記の本発明の様々な実施形態は、AC/
DC変換あるいはDC/DC変換をする、交換可能な様
々な電源ユニットに対して適用が可能である。
【0019】また、上記各実施形態において共通であっ
た、温度センサ12を外して、温度の重み付けによる補
正を行わない例も可能である。このような例では、使用
環境として、温度管理が徹底されている場所が考えられ
る。このような場合には、温度は年間を通して一定であ
り、温度の重み付けによる補正が不要であり、一定の温
度を初期値として与えることで正確な寿命予測が可能に
なる。このような温度センサが無い例においては、その
装備にかかる費用、空間等が軽減でき、データ管理のソ
フトウェアの負荷も軽くなり、信頼性も上がるという効
果が期待できる。
【0020】なお、本発明の電源ユニット以外への応用
例として、レーザなどの光デバイスへの適用がある。レ
ーザが発光している時間を積算し、その周囲温度等を加
味して精度の高い寿命予測を行うことのできるものであ
る。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による電
源ユニットによれば、下記の効果を得ることができる。 1.電源の稼働時間を、その電源を搭載する電源ユニッ
ト内で管理しているために、電源のオン・オフとその稼
働時間の管理とが、確実に行える。 2.また、正確な稼働時間の管理によって、電源寿命の
予測および通知が可能となる。 3.電源寿命の予測によって、早めの電源交換を行うこ
とにより、電源の故障により重大な障害が発生する危険
のあるシステムには、より効果がある。 4.電源の周囲温度を測定し稼働時間の補正に使用する
ことにより、電源寿命の精度を向上させることが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による一実施形態による電源ユニット
の構成例を示すブロック図である。
【図2】 本発明の一実施形態による電源ユニットの動
作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10…電源ユニット 11…電源部 12…温度センサ 13…表示部 14…不揮発性メモリ 15…管理部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−326108(JP,A) 特開2000−48861(JP,A) 特開2000−308251(JP,A) 特開 平5−217091(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 23/00 - 23/02 G06F 1/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ある装置に搭載されて、AC/DC変換
    及びDC/DC変換のうちの少なくとも一方を行って
    装置内の各部に電力を供給する、交換可能な電源管理ユ
    ニットであって、該電源管理ユニットは、 電力の供給あるいは変換を行う電源部と、 外部より読み書き可能な不揮発性の記憶部と、 上記電源部より、そのオン・オフ状態を示す第1のデー
    タを供給され、また、上記記憶部よりその内容に記憶さ
    れた、上記電源部の稼働時間を示す第2のデータを供給
    され、これらの第1および第2のデータを用いて、上記
    電源部の稼働時間を一定周期で再計算し、その結果を上
    記記憶部に再書き込みし、かつ、その結果に応じて上記
    電源部の稼働時間に関する表示データを作成する管理部
    と、 上記管理部より上記表示データを供給されて、そのデー
    タを表示する表示部とを備えることを特徴とする電源管
    理ユニット。
  2. 【請求項2】 さらに、 前記電源管理ユニットの周囲温度を測定する温度測定部
    を備え、 上記管理部は、上記温度測定部より、測定された温度を
    示す第3のデータをさらに供給され、該第3のデータを
    加えて、上記電源部の稼働時間を一定周期で再計算し、
    その結果を上記記憶部に再書き込みし、かつ、その結果
    に応じて上記電源部の稼働時間に関する表示データを作
    成することを特徴とする請求項1に記載の電源管理ユニ
    ット。
  3. 【請求項3】 上記電源部より出力される電流の値を測
    定する電流測定部をさらに備え、上記管理部は、この電
    流値も用いて、上記電源部の稼働時間の計算を行うこと
    を特徴とする請求項1あるいは2に記載の電源管理ユニ
    ット。
  4. 【請求項4】 上記管理部は、端末が接続されたネット
    ワークに接続されて、上記表示部に供給する表示データ
    と同様のデータを上記ネットワークに出力し、それによ
    って、上記端末上に上記表示データと同様のデータを表
    示することが可能であることを特徴とする請求項1ある
    いは2あるいは3に記載の電源管理ユニット。
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