JP3555884B2 - バッテリ寿命判断方法及び装置 - Google Patents
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- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータなどの停電を許容しない装置にバックアップ電源を供給する無停電電源装置のバッテリ寿命判断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無停電電源装置は停電時に商用電源に代わり対象装置に電源を供給する機能を有する。停電時にどれだけの時間のバックアップ電源の供給を要求するかはユーザにより異なる。ユーザは自身の要求条件から無停電電源装置を選択する。
【０００３】
無停電電源装置の内部には、直流エネルギー源としてバッテリが備えられている。このバッテリの容量によって無停電電源装置の電源供給能力が決まる。バッテリは充放電を繰り返すことなどにより徐々に劣化し、放電電圧が低下したり、所定の電圧以上の放電を維持できる時間が短くなったりする。そして、バッテリはいずれその機能を充分に果たせなくなる。無停電電源装置が充分に機能を果たせなくなったとき或いはその前に、ユーザは無停電電源装置を交換する必要がある。
【０００４】
無停電電源装置には推奨交換日数が定められており、一般的にユーザはその期間を参考にして交換時期を決めている。即ち、ユーザは無停電電源装置の製造年月日に推奨交換日数を足して交換時期を判断している。
【０００５】
しかし、バッテリの寿命は使用環境や放電回数などにより大きく異なるため、推奨交換日数は必ずしも本来のバッテリの寿命と一致しない。推奨交換日数は、通常、ある程度厳しい使用環境等を想定して定められるので実際の寿命よりも短い場合が多い。また、更に厳しい環境等で使用されれば、推奨交換日数よりも早く寿命が来ることも考えられる。
【０００６】
これらのことから無停電電源装置の寿命を的確に判断することが望まれている。
【０００７】
特開２０００−３５０３８４号公報には、エネルギー蓄積部の放電開始時の電圧と予め設定された値（電圧異常値）とを比較することで交換時期にきている否かを判断する無停電電源装置が記載されている。放電開始時の電圧が電圧異常値以下であれば、無停電電源装置は交換時期が近いと判断し、警告を発する。また、予め設定された蓄電池放電電圧特性曲線に基づいて、無停電電源装置は放電中に放電電圧が所定値に下がると電圧不足の予告やトリップ停止をする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
特開２０００−３５０３８４号公報に記載された無停電電源装置は、放電開始時の電圧のみから交換時期が近いことを判断する。
【０００９】
しかし、各ユーザにより無停電電源装置に要求するバックアップ時間は異なる。無停電電源装置自身が交換時期にきていると判断しても、ユーザが必要としているバックアップ時間をまだ満足できる場合がある。即ち、この従来例では無停電電源装置自身が交換時期にきていると判断しても、ユーザによっては、まだ無停電電源装置を交換する必要が無い場合がある。
【００１０】
本発明の目的は、無停電電源装置のバッテリの寿命を的確に判断するバッテリ寿命判断方法及び装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のバッテリ寿命判断方法は、無停電電源装置の電源供給用バッテリの寿命を判断するためのバッテリ寿命判断方法であって、
前記電源供給用バッテリと同じ方式で小容量の寿命判断用バッテリを予め前記電源供給用バッテリと同一環境下に設けておき、
通常時には前記寿命判断用バッテリを前記電源供給用バッテリに合わせて充電及び放電し、
停電時に、前記電源供給用バッテリと同時に前記寿命判断用バッテリの放電を開始し、停電が復旧して前記電源供給用バッテリの再充電が開始されても、前記寿命判断用バッテリの放電をその放電電圧が所定の電圧しきい値となるまで継続し、
放電開始から前記放電電圧が前記電圧しきい値となるまでの放電時間を測定し、
前記放電時間が所定の放電時間しきい値より短い場合に前記電源供給用バッテリが交換時期にきていると判断する。
【００１２】
したがって、放電時間しきい値により交換時期が判断されるので、放電時間しきい値を選択することにより、無停電電源装置でバックアップしたい時間に合った適切な交換時期を求める。
【００１３】
本発明の実施態様によれば、前記放電時間が前記放電時間しきい値以上の場合に、前記無停電電源装置と同等の環境で過去に使用した無停電電源装置において測定した放電時間のデータから交換時期を予測し、
現在使用中の前記無停電電源装置において測定した前記放電時間と、過去に使用した前記無停電電源装置において測定した前記データとから、前記電源供給用バッテリの残りの寿命を予測する。
【００１４】
したがって、電源供給用バッテリと同じ方式であり、同一の使用条件下におかれた寿命判断用バッテリの電源供給能力の変化を、同一条件で過去に使用した無停電電源装置のデータと比較することで電源供給用バッテリの寿命を予測する。
【００１５】
本発明の他の実施態様によれば、前記放電時間が前記放電時間しきい値以上の場合に、これまでに測定した前記放電時間の変化から交換時期及び残りの寿命を予測する。
【００１６】
本発明の更に他の実施態様によれば、前記放電時間が前記放電時間しきい値以上の場合に、前記無停電電源装置と同等の環境で過去に使用した無停電電源装置において測定した放電時間のデータがあれば、該データから交換時期を予測し、該データと現在使用中の前記無停電電源装置において測定した前記放電時間とから前記電源供給用バッテリの残りの寿命を予測し、
前記データがなければ、現在使用中の前記無停電電源装置においてこれまでに測定した前記放電時間の変化から交換時期及び残りの寿命を予測する。
【００１７】
本発明の実施態様によれば、前記電圧しきい値がユーザにより設定可能である。
【００１８】
本発明の実施態様によれば、前記放電時間しきい値がユーザにより設定可能である。
【００１９】
本発明のバッテリ寿命判断装置は、無停電電源装置の電源供給用バッテリの寿命を判断するバッテリ寿命判断装置であって、
前記電源供給用バッテリと同じ方式であり、同一環境下に設けられ、通常時には前記電源供給用バッテリに合わせて充電及び放電し、停電時には前記電源供給用バッテリと同時に放電を開始し、停電が復旧して前記電源供給用バッテリの再充電が開始されても、放電電圧が所定の電圧しきい値となるまで放電を継続する小容量の寿命判断用バッテリと、
前記寿命判断用バッテリの放電開始から前記放電電圧が前記電圧しきい値となるまでの放電時間を測定するロジック部と、
前記放電時間が所定の放電時間しきい値より短い場合に前記電源供給用バッテリが交換時期にきていると判断する寿命判断部を有している。
【００２０】
本発明の実施態様によれば、前記寿命判断部は、前記放電時間が前記放電時間しきい値以上の場合に、前記無停電電源装置と同等の環境で過去に使用した無停電電源装置において測定した放電時間のデータから交換時期を予測し、現在使用中の前記無停電電源装置において測定した前記放電時間と、過去に使用した前記無停電電源装置において測定した前記データとから、前記電源供給用バッテリの残りの寿命を予測する。
【００２１】
本発明の他の実施態様によれば、前記寿命判断部は、前記放電時間が前記放電時間しきい値以上の場合に、これまでに測定した前記放電時間の変化から交換時期及び残りの寿命を予測する。
【００２２】
本発明の更に他の実施態様によれば、前記寿命判断部は、前記放電時間が前記放電時間しきい値以上の場合に、前記無停電電源装置と同等の環境で過去に使用した無停電電源装置において測定した放電時間のデータがあれば、該データから交換時期を予測し、該データと現在使用中の前記無停電電源装置において測定した前記放電時間とから前記電源供給用バッテリの残りの寿命を予測し、前記データがなければ、現在使用中の前記無停電電源装置においてこれまでに測定した前記放電時間の変化から交換時期及び残りの寿命を予測する。
【００２３】
本発明の実施態様によれば、バッテリ寿命判断装置において、前記電圧しきい値がユーザにより設定可能である。
【００２４】
本発明の実施態様によれば、バッテリ寿命判断装置において、前記放電時間しきい値がユーザにより設定可能である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態の無停電電源システムの構成を示すブロック図である。
【００２７】
図１を参照すると、本実施形態の無停電電源システムは、無停電電源装置１、処理装置２及び表示装置３を有している。
【００２８】
無停電電源装置１は、電源供給用バッテリ４、寿命判断用バッテリ５及びロジック部６を有している。
【００２９】
電源供給用バッテリ４は、バックアップ電源を対象装置（不図示）に供給する所定容量のバッテリである。
【００３０】
寿命判断用バッテリ５は、電源供給用バッテリ４の寿命を判断するためのバッテリであり、電源供給用バッテリ４と同じ方式の小容量のバッテリである。寿命判断用バッテリ５は、電源供給用バッテリ４と同じ環境とするために無停電電源装置１内にあり、通常時には電源供給用バッテリ４と共に充電及び放電が行われる。
【００３１】
また、停電の際、寿命判断用バッテリ５は、電源供給用バッテリ４に合わせて放電を開始し、停電が復旧して電源供給用バッテリ４の再充電が開始された後も、放電電圧が所定の電圧になるまで放電を継続する。この所定の電圧とは、電源供給する対象装置が動作できる最低電圧（以下、電圧しきい値と称す）である。寿命判断用バッテリ５は、放電電圧がこの所定の電圧を下回った後に再充電を行う。
【００３２】
ロジック部６は、寿命判断用バッテリ５の放電電圧と、放電開始から放電電圧が電圧しきい値以下となるまでの時間（以下、放電時間と称す）を測定する。電圧しきい値は、ユーザによりロジック部６に設定可能である。
【００３３】
処理装置２は、寿命判断部７、しきい値記憶部８、測定データ記憶部９及び過去データ記憶部１０を有している。
【００３４】
しきい値記憶部８は、放電時間の所定のしきい値（以下、放電時間しきい値と称す）を記憶している。放電時間しきい値はユーザにより設定可能な値であり、無停電電源装置１の交換時期を判断するためのしきい値である。寿命判断用バッテリ５の放電時間が放電時間しきい値より短かったら、無停電電源装置１は交換時期にきていると判断される。ユーザは、無停電電源装置１から対象装置への電源供給を所望する時間を設定する。
【００３５】
測定データ記憶部９は、無停電電源装置１のロジック部６で測定した放電電圧及び放電時間のデータ（以下、測定データと称す）を記憶する。また、測定データ記憶部９は、無停電電源装置１の製造年月日及び推奨交換日数を測定データに含めて記憶する。
【００３６】
過去データ記憶部１０は、過去に同じ環境で使用されていた無停電電源装置で測定された放電電圧及び放電時間のデータ（以下、過去データと称す）を記憶している。過去データは、ユーザにより入力可能である。また、ユーザは、過去データが存在しなければ入力しなくてもよく、その場合には過去データが無い旨を設定する。なお、過去データには、その過去データを測定した無停電電源装置の製造年月日及び推奨交換日数が含まれている。
【００３７】
寿命判断部７は、ロジック部６で測定されたデータを測定データ記憶部９に記録する。また、寿命判断部７は、ロジック部６で測定されたデータと、しきい値記憶部８に記憶された放電時間しきい値とから交換時期であるか否か判断する。更に、寿命判断部７は、過去データ記憶部１０に記憶されたデータを基に無停電電源装置１の寿命を予測し、推奨交換日を決定する。また、寿命判断部７は、過去データが無い場合には、現在使用中の無停電電源装置１の測定データから推奨交換日を決定する。
【００３８】
表示装置３は、寿命判定部７の指示により管理画面１１を表示する。管理画面１１とは、ユーザが無停電電源装置１の寿命管理を行うために表示される画面である。
【００３９】
本実施形態の無停電電源システムの動作について説明する。図２は、本実施形態の無停電電源システムの動作を示すフローチャートである。
【００４０】
無停電電源装置１を使用する前に、ユーザは予め電源供給用バッテリ４と寿命判断用バッテリ５を充電しておく。その際、各バッテリはフルに充電されていることが望ましい。
【００４１】
図２を参照すると、先ず、各基礎データがユーザにより設定される（ステップ１０１）。即ち、ロジック部６に電圧しきい値が設定され、しきい値記憶部８に放電時間しきい値が設定される。過去データがあれば、過去データ記憶部１０に記録される。また、測定データ記憶部９に無停電電源装置１の製造年月日や推奨交換日数が設定される。
【００４２】
ここで停電があると、放電時間がロジック部６により測定され、寿命判断部７に通知される（ステップ１０２）。
【００４３】
寿命判断部７に通知された放電時間は、寿命判断部７により測定データ記憶部８に記録される（ステップ１０３）。
【００４４】
次に、寿命判断部７にて、放電時間が放電時間しきい値と比較される（ステップ１０４）。
【００４５】
放電時間が放電時間しきい値より短い場合、それは既に交換時期を過ぎていることを意味するので、寿命判断部７の指示により表示装置３の管理画面１１に交換指示が表示され（ステップ１０５）、ステップ１０２に戻る。
【００４６】
放電時間が放電時間しきい値以上ある場合、過去データ記憶部１０に過去データがあるか否か寿命判断部７により判定される（ステップ１０６）。
【００４７】
過去データ記憶部１０に過去データが無い場合、寿命判断部７で測定データより求められた交換予測日が管理画面１１に表示され（ステップ１０７）、ステップ１０２に戻る。交換予測日とは、交換時期と予測される日である。
【００４８】
測定データから交換予測日を求める際に、測定データ記憶部９に複数の測定結果があれば、放電時間の推移を示すグラフから求められた交換予測日が表示される。測定データ記憶部９に複数の測定結果が無ければ、予め設定された製造年月日に推奨交換日数が加算された交換予測日が表示される。
【００４９】
過去データ記憶部１０に過去データがある場合、測定データ及び過去データより寿命判断部７で求められた交換予測日が管理画面１１に表示され（ステップ１０８）、ステップ１０２に戻る。このとき、寿命判断部７では、過去データから交換予測日が求められ、また、放電時間の最新の測定結果が過去データのどの時点に対応するかから残りの寿命が分かる。
【００５０】
なお、本実施形態の無停電電源システムは、過去データがあるか否かに関わらず、寿命判断部７で測定データより交換予測日を求めることとしてもよい。この場合には、過去データは不要である。
【００５１】
また、本実施形態の無停電電源システムは必ず過去データ或いはそれに相当するデータを有するものとし、測定データ及び過去データ等より寿命判断部７で交換予測日を求めることとしてもよい。
【００５２】
複数の測定結果から交換予測日を求める方法の一例について詳細に説明する。
【００５３】
図３は、本実施形態の無停電電源システムにおいて、複数の測定結果から交換予測日を求める方法を説明するための図である。図３において、縦軸は測定された放電時間ｔ１（分）であり、横軸は使用開始から現在までの使用期間ｔ２（日）である。測定点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは測定データとして記録された測定結果を示す点である。測定点Ｄが最新の測定結果を示す。また、放電時間しきい値を直線ｔ１＝Ｙで示す。
【００５４】
図３の直線ＣＤを延長して直線ｔ１＝Ｙと交わった点の使用期間ｔ２を無停電電源装置１の交換予測日とする。即ち、交換予測日までの残り寿命は図３中の期間Ｘである。
【００５５】
なお、他の方法として、直線ＡＢ、直線ＢＣ及び直線ＣＤの包絡線を求め、その包絡線と直線ｔ１＝Ｙとの交点を交換予測日としてもよい。
【００５６】
過去データ及び測定データから交換予測日を求める方法の一例について詳細に説明する。
【００５７】
図４は、過去データ及び測定データから交換予測日を求める方法について説明するための図である。図４において、縦軸は測定された放電時間ｔ１（分）であり、横軸は使用開始から現在までの使用期間ｔ２（日）である。測定点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは過去データとして記録された測定結果を示す点である。また、放電時間しきい値を直線ｔ１＝Ｙで示す。現在使用中の無停電電源装置１の最新の測定結果は放電時間ｙ１である。
【００５８】
測定点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを通る過去データの折れ線と、直線ｔ１＝ｙ１との交点を求める。交点を含む直線を延長して直線ｔ１＝Ｙと交わった点の使用期間ｔ２を無停電電源装置１の交換予測日とする。図４では、直線ｔ１＝ｙ１は直線ＢＣと交わるので、直線ＢＣを延長して直線ｔ１＝Ｙと交わった点の使用期間ｔ２が交換予測日である。即ち、交換予測日までの残り寿命は図４中の期間Ｘである。
【００５９】
なお、他の方法として、直線ＡＢ、直線ＢＣ及び直線ＣＤの包絡線を求め、その包絡線と直線ｔ１＝Ｙとの交点の使用期間ｔ２を交換予測日としてもよい。
【００６０】
本実施形態によれば、ユーザにより設定可能な放電時間しきい値により交換時期が判断されるので、国内外の様々な電源事情を考慮したユーザ毎の無停電電源装置でバックアップしたい時間に合わせて、適切な無停電電源装置の交換時期を知ることができる。電源事情が悪く無停電電源装置で比較的長時間のバックアップが必要な場合や、瞬断または主電源切り替え時に生じるノイズの影響を無くすなどの比較的短時間のバックアップが必要な場合など様々な使用目的に応じて交換時期を判断できる。
【００６１】
また、電源供給用バッテリ４と同じ方式であり、同一の使用条件下におかれた寿命判断用バッテリ５の電源供給能力の変化を、同一条件で過去に使用した無停電電源装置のデータと比較することで無停電電源装置１の交換時期を予測するので、使用環境により大きく異なる無停電電源装置の交換時期を適切に予測することができる。
【００６２】
なお、過去データが複数ある場合にはそれらの平均を用いてもよい。これによれば、突発的な状況の変化による放電時間の変動要素を排除することが可能となり、より正確な交換予想日を求めることができる。
【００６３】
また、温度等の使用環境が季節により大きく変動する場所で無停電電源装置を使用する場合には、使用された月日の近い過去データを用いてもよい。これによれば、現在とできるだけ近い使用環境で測定された過去データにより、交換予測日の算出がより正確になる。
【００６４】
また、本実施形態の処理装置２は、寿命判断部７の処理を有するアプリケーションプログラムをプロセッサで実行する情報処理装置であってもよい。
【００６５】
また、本実施形態の処理装置２及び表示装置３を無停電電源装置１内に設けてもよい。この場合、表示装置３の表示はＬＣＤ画面等の簡易的なものが適すると考えられる。これはアプリケーションプログラムを予めインストールしておくのに適する構成であり、立ち上げ時の作業を簡略化することができる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、放電時間しきい値により交換時期が判断されるので、放電時間しきい値を選択することにより、無停電電源装置でバックアップしたい時間に合わせて、適切な交換時期を知ることができる。電源事情が悪く無停電電源装置で比較的長時間のバックアップが必要な場合や、瞬断または主電源切り替え時に生じるノイズの影響を無くすなどの比較的短時間のバックアップが必要な場合など様々な使用目的に応じて交換時期を判断できる。
【００６７】
また、電源供給用バッテリと同じ方式であり、同一の使用条件下におかれた寿命判断用バッテリの電源供給能力の変化を、同一条件で過去に使用した無停電電源装置のデータと比較することで電源供給用バッテリの寿命を予測するので、使用環境により大きく異なる交換時期を適切に予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の無停電電源システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の無停電電源システムの動作を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態の無停電電源システムにおいて、複数の測定結果から交換予測日を求める方法を説明するための図である。
【図４】過去データ及び測定データから交換予測日を求める方法について説明するための図である。
【符号の説明】
１ 無停電電源装置
２ 処理装置
３ 表示装置
４ 電源供給用バッテリ
５ 寿命判断用バッテリ
６ ロジック部
７ 寿命判断部
８ しきい値記憶部
９ 測定データ記憶部
１０ 過去データ記憶部
１１ 管理画面
１０１〜１０８ ステップ
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータなどの停電を許容しない装置にバックアップ電源を供給する無停電電源装置のバッテリ寿命判断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無停電電源装置は停電時に商用電源に代わり対象装置に電源を供給する機能を有する。停電時にどれだけの時間のバックアップ電源の供給を要求するかはユーザにより異なる。ユーザは自身の要求条件から無停電電源装置を選択する。
【０００３】
無停電電源装置の内部には、直流エネルギー源としてバッテリが備えられている。このバッテリの容量によって無停電電源装置の電源供給能力が決まる。バッテリは充放電を繰り返すことなどにより徐々に劣化し、放電電圧が低下したり、所定の電圧以上の放電を維持できる時間が短くなったりする。そして、バッテリはいずれその機能を充分に果たせなくなる。無停電電源装置が充分に機能を果たせなくなったとき或いはその前に、ユーザは無停電電源装置を交換する必要がある。
【０００４】
無停電電源装置には推奨交換日数が定められており、一般的にユーザはその期間を参考にして交換時期を決めている。即ち、ユーザは無停電電源装置の製造年月日に推奨交換日数を足して交換時期を判断している。
【０００５】
しかし、バッテリの寿命は使用環境や放電回数などにより大きく異なるため、推奨交換日数は必ずしも本来のバッテリの寿命と一致しない。推奨交換日数は、通常、ある程度厳しい使用環境等を想定して定められるので実際の寿命よりも短い場合が多い。また、更に厳しい環境等で使用されれば、推奨交換日数よりも早く寿命が来ることも考えられる。
【０００６】
これらのことから無停電電源装置の寿命を的確に判断することが望まれている。
【０００７】
特開２０００−３５０３８４号公報には、エネルギー蓄積部の放電開始時の電圧と予め設定された値（電圧異常値）とを比較することで交換時期にきている否かを判断する無停電電源装置が記載されている。放電開始時の電圧が電圧異常値以下であれば、無停電電源装置は交換時期が近いと判断し、警告を発する。また、予め設定された蓄電池放電電圧特性曲線に基づいて、無停電電源装置は放電中に放電電圧が所定値に下がると電圧不足の予告やトリップ停止をする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
特開２０００−３５０３８４号公報に記載された無停電電源装置は、放電開始時の電圧のみから交換時期が近いことを判断する。
【０００９】
しかし、各ユーザにより無停電電源装置に要求するバックアップ時間は異なる。無停電電源装置自身が交換時期にきていると判断しても、ユーザが必要としているバックアップ時間をまだ満足できる場合がある。即ち、この従来例では無停電電源装置自身が交換時期にきていると判断しても、ユーザによっては、まだ無停電電源装置を交換する必要が無い場合がある。
【００１０】
本発明の目的は、無停電電源装置のバッテリの寿命を的確に判断するバッテリ寿命判断方法及び装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のバッテリ寿命判断方法は、無停電電源装置の電源供給用バッテリの寿命を判断するためのバッテリ寿命判断方法であって、
前記電源供給用バッテリと同じ方式で小容量の寿命判断用バッテリを予め前記電源供給用バッテリと同一環境下に設けておき、
通常時には前記寿命判断用バッテリを前記電源供給用バッテリに合わせて充電及び放電し、
停電時に、前記電源供給用バッテリと同時に前記寿命判断用バッテリの放電を開始し、停電が復旧して前記電源供給用バッテリの再充電が開始されても、前記寿命判断用バッテリの放電をその放電電圧が所定の電圧しきい値となるまで継続し、
放電開始から前記放電電圧が前記電圧しきい値となるまでの放電時間を測定し、
前記放電時間が所定の放電時間しきい値より短い場合に前記電源供給用バッテリが交換時期にきていると判断する。
【００１２】
したがって、放電時間しきい値により交換時期が判断されるので、放電時間しきい値を選択することにより、無停電電源装置でバックアップしたい時間に合った適切な交換時期を求める。
【００１３】
本発明の実施態様によれば、前記放電時間が前記放電時間しきい値以上の場合に、前記無停電電源装置と同等の環境で過去に使用した無停電電源装置において測定した放電時間のデータから交換時期を予測し、
現在使用中の前記無停電電源装置において測定した前記放電時間と、過去に使用した前記無停電電源装置において測定した前記データとから、前記電源供給用バッテリの残りの寿命を予測する。
【００１４】
したがって、電源供給用バッテリと同じ方式であり、同一の使用条件下におかれた寿命判断用バッテリの電源供給能力の変化を、同一条件で過去に使用した無停電電源装置のデータと比較することで電源供給用バッテリの寿命を予測する。
【００１５】
本発明の他の実施態様によれば、前記放電時間が前記放電時間しきい値以上の場合に、これまでに測定した前記放電時間の変化から交換時期及び残りの寿命を予測する。
【００１６】
本発明の更に他の実施態様によれば、前記放電時間が前記放電時間しきい値以上の場合に、前記無停電電源装置と同等の環境で過去に使用した無停電電源装置において測定した放電時間のデータがあれば、該データから交換時期を予測し、該データと現在使用中の前記無停電電源装置において測定した前記放電時間とから前記電源供給用バッテリの残りの寿命を予測し、
前記データがなければ、現在使用中の前記無停電電源装置においてこれまでに測定した前記放電時間の変化から交換時期及び残りの寿命を予測する。
【００１７】
本発明の実施態様によれば、前記電圧しきい値がユーザにより設定可能である。
【００１８】
本発明の実施態様によれば、前記放電時間しきい値がユーザにより設定可能である。
【００１９】
本発明のバッテリ寿命判断装置は、無停電電源装置の電源供給用バッテリの寿命を判断するバッテリ寿命判断装置であって、
前記電源供給用バッテリと同じ方式であり、同一環境下に設けられ、通常時には前記電源供給用バッテリに合わせて充電及び放電し、停電時には前記電源供給用バッテリと同時に放電を開始し、停電が復旧して前記電源供給用バッテリの再充電が開始されても、放電電圧が所定の電圧しきい値となるまで放電を継続する小容量の寿命判断用バッテリと、
前記寿命判断用バッテリの放電開始から前記放電電圧が前記電圧しきい値となるまでの放電時間を測定するロジック部と、
前記放電時間が所定の放電時間しきい値より短い場合に前記電源供給用バッテリが交換時期にきていると判断する寿命判断部を有している。
【００２０】
本発明の実施態様によれば、前記寿命判断部は、前記放電時間が前記放電時間しきい値以上の場合に、前記無停電電源装置と同等の環境で過去に使用した無停電電源装置において測定した放電時間のデータから交換時期を予測し、現在使用中の前記無停電電源装置において測定した前記放電時間と、過去に使用した前記無停電電源装置において測定した前記データとから、前記電源供給用バッテリの残りの寿命を予測する。
【００２１】
本発明の他の実施態様によれば、前記寿命判断部は、前記放電時間が前記放電時間しきい値以上の場合に、これまでに測定した前記放電時間の変化から交換時期及び残りの寿命を予測する。
【００２２】
本発明の更に他の実施態様によれば、前記寿命判断部は、前記放電時間が前記放電時間しきい値以上の場合に、前記無停電電源装置と同等の環境で過去に使用した無停電電源装置において測定した放電時間のデータがあれば、該データから交換時期を予測し、該データと現在使用中の前記無停電電源装置において測定した前記放電時間とから前記電源供給用バッテリの残りの寿命を予測し、前記データがなければ、現在使用中の前記無停電電源装置においてこれまでに測定した前記放電時間の変化から交換時期及び残りの寿命を予測する。
【００２３】
本発明の実施態様によれば、バッテリ寿命判断装置において、前記電圧しきい値がユーザにより設定可能である。
【００２４】
本発明の実施態様によれば、バッテリ寿命判断装置において、前記放電時間しきい値がユーザにより設定可能である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態の無停電電源システムの構成を示すブロック図である。
【００２７】
図１を参照すると、本実施形態の無停電電源システムは、無停電電源装置１、処理装置２及び表示装置３を有している。
【００２８】
無停電電源装置１は、電源供給用バッテリ４、寿命判断用バッテリ５及びロジック部６を有している。
【００２９】
電源供給用バッテリ４は、バックアップ電源を対象装置（不図示）に供給する所定容量のバッテリである。
【００３０】
寿命判断用バッテリ５は、電源供給用バッテリ４の寿命を判断するためのバッテリであり、電源供給用バッテリ４と同じ方式の小容量のバッテリである。寿命判断用バッテリ５は、電源供給用バッテリ４と同じ環境とするために無停電電源装置１内にあり、通常時には電源供給用バッテリ４と共に充電及び放電が行われる。
【００３１】
また、停電の際、寿命判断用バッテリ５は、電源供給用バッテリ４に合わせて放電を開始し、停電が復旧して電源供給用バッテリ４の再充電が開始された後も、放電電圧が所定の電圧になるまで放電を継続する。この所定の電圧とは、電源供給する対象装置が動作できる最低電圧（以下、電圧しきい値と称す）である。寿命判断用バッテリ５は、放電電圧がこの所定の電圧を下回った後に再充電を行う。
【００３２】
ロジック部６は、寿命判断用バッテリ５の放電電圧と、放電開始から放電電圧が電圧しきい値以下となるまでの時間（以下、放電時間と称す）を測定する。電圧しきい値は、ユーザによりロジック部６に設定可能である。
【００３３】
処理装置２は、寿命判断部７、しきい値記憶部８、測定データ記憶部９及び過去データ記憶部１０を有している。
【００３４】
しきい値記憶部８は、放電時間の所定のしきい値（以下、放電時間しきい値と称す）を記憶している。放電時間しきい値はユーザにより設定可能な値であり、無停電電源装置１の交換時期を判断するためのしきい値である。寿命判断用バッテリ５の放電時間が放電時間しきい値より短かったら、無停電電源装置１は交換時期にきていると判断される。ユーザは、無停電電源装置１から対象装置への電源供給を所望する時間を設定する。
【００３５】
測定データ記憶部９は、無停電電源装置１のロジック部６で測定した放電電圧及び放電時間のデータ（以下、測定データと称す）を記憶する。また、測定データ記憶部９は、無停電電源装置１の製造年月日及び推奨交換日数を測定データに含めて記憶する。
【００３６】
過去データ記憶部１０は、過去に同じ環境で使用されていた無停電電源装置で測定された放電電圧及び放電時間のデータ（以下、過去データと称す）を記憶している。過去データは、ユーザにより入力可能である。また、ユーザは、過去データが存在しなければ入力しなくてもよく、その場合には過去データが無い旨を設定する。なお、過去データには、その過去データを測定した無停電電源装置の製造年月日及び推奨交換日数が含まれている。
【００３７】
寿命判断部７は、ロジック部６で測定されたデータを測定データ記憶部９に記録する。また、寿命判断部７は、ロジック部６で測定されたデータと、しきい値記憶部８に記憶された放電時間しきい値とから交換時期であるか否か判断する。更に、寿命判断部７は、過去データ記憶部１０に記憶されたデータを基に無停電電源装置１の寿命を予測し、推奨交換日を決定する。また、寿命判断部７は、過去データが無い場合には、現在使用中の無停電電源装置１の測定データから推奨交換日を決定する。
【００３８】
表示装置３は、寿命判定部７の指示により管理画面１１を表示する。管理画面１１とは、ユーザが無停電電源装置１の寿命管理を行うために表示される画面である。
【００３９】
本実施形態の無停電電源システムの動作について説明する。図２は、本実施形態の無停電電源システムの動作を示すフローチャートである。
【００４０】
無停電電源装置１を使用する前に、ユーザは予め電源供給用バッテリ４と寿命判断用バッテリ５を充電しておく。その際、各バッテリはフルに充電されていることが望ましい。
【００４１】
図２を参照すると、先ず、各基礎データがユーザにより設定される（ステップ１０１）。即ち、ロジック部６に電圧しきい値が設定され、しきい値記憶部８に放電時間しきい値が設定される。過去データがあれば、過去データ記憶部１０に記録される。また、測定データ記憶部９に無停電電源装置１の製造年月日や推奨交換日数が設定される。
【００４２】
ここで停電があると、放電時間がロジック部６により測定され、寿命判断部７に通知される（ステップ１０２）。
【００４３】
寿命判断部７に通知された放電時間は、寿命判断部７により測定データ記憶部８に記録される（ステップ１０３）。
【００４４】
次に、寿命判断部７にて、放電時間が放電時間しきい値と比較される（ステップ１０４）。
【００４５】
放電時間が放電時間しきい値より短い場合、それは既に交換時期を過ぎていることを意味するので、寿命判断部７の指示により表示装置３の管理画面１１に交換指示が表示され（ステップ１０５）、ステップ１０２に戻る。
【００４６】
放電時間が放電時間しきい値以上ある場合、過去データ記憶部１０に過去データがあるか否か寿命判断部７により判定される（ステップ１０６）。
【００４７】
過去データ記憶部１０に過去データが無い場合、寿命判断部７で測定データより求められた交換予測日が管理画面１１に表示され（ステップ１０７）、ステップ１０２に戻る。交換予測日とは、交換時期と予測される日である。
【００４８】
測定データから交換予測日を求める際に、測定データ記憶部９に複数の測定結果があれば、放電時間の推移を示すグラフから求められた交換予測日が表示される。測定データ記憶部９に複数の測定結果が無ければ、予め設定された製造年月日に推奨交換日数が加算された交換予測日が表示される。
【００４９】
過去データ記憶部１０に過去データがある場合、測定データ及び過去データより寿命判断部７で求められた交換予測日が管理画面１１に表示され（ステップ１０８）、ステップ１０２に戻る。このとき、寿命判断部７では、過去データから交換予測日が求められ、また、放電時間の最新の測定結果が過去データのどの時点に対応するかから残りの寿命が分かる。
【００５０】
なお、本実施形態の無停電電源システムは、過去データがあるか否かに関わらず、寿命判断部７で測定データより交換予測日を求めることとしてもよい。この場合には、過去データは不要である。
【００５１】
また、本実施形態の無停電電源システムは必ず過去データ或いはそれに相当するデータを有するものとし、測定データ及び過去データ等より寿命判断部７で交換予測日を求めることとしてもよい。
【００５２】
複数の測定結果から交換予測日を求める方法の一例について詳細に説明する。
【００５３】
図３は、本実施形態の無停電電源システムにおいて、複数の測定結果から交換予測日を求める方法を説明するための図である。図３において、縦軸は測定された放電時間ｔ１（分）であり、横軸は使用開始から現在までの使用期間ｔ２（日）である。測定点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは測定データとして記録された測定結果を示す点である。測定点Ｄが最新の測定結果を示す。また、放電時間しきい値を直線ｔ１＝Ｙで示す。
【００５４】
図３の直線ＣＤを延長して直線ｔ１＝Ｙと交わった点の使用期間ｔ２を無停電電源装置１の交換予測日とする。即ち、交換予測日までの残り寿命は図３中の期間Ｘである。
【００５５】
なお、他の方法として、直線ＡＢ、直線ＢＣ及び直線ＣＤの包絡線を求め、その包絡線と直線ｔ１＝Ｙとの交点を交換予測日としてもよい。
【００５６】
過去データ及び測定データから交換予測日を求める方法の一例について詳細に説明する。
【００５７】
図４は、過去データ及び測定データから交換予測日を求める方法について説明するための図である。図４において、縦軸は測定された放電時間ｔ１（分）であり、横軸は使用開始から現在までの使用期間ｔ２（日）である。測定点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは過去データとして記録された測定結果を示す点である。また、放電時間しきい値を直線ｔ１＝Ｙで示す。現在使用中の無停電電源装置１の最新の測定結果は放電時間ｙ１である。
【００５８】
測定点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを通る過去データの折れ線と、直線ｔ１＝ｙ１との交点を求める。交点を含む直線を延長して直線ｔ１＝Ｙと交わった点の使用期間ｔ２を無停電電源装置１の交換予測日とする。図４では、直線ｔ１＝ｙ１は直線ＢＣと交わるので、直線ＢＣを延長して直線ｔ１＝Ｙと交わった点の使用期間ｔ２が交換予測日である。即ち、交換予測日までの残り寿命は図４中の期間Ｘである。
【００５９】
なお、他の方法として、直線ＡＢ、直線ＢＣ及び直線ＣＤの包絡線を求め、その包絡線と直線ｔ１＝Ｙとの交点の使用期間ｔ２を交換予測日としてもよい。
【００６０】
本実施形態によれば、ユーザにより設定可能な放電時間しきい値により交換時期が判断されるので、国内外の様々な電源事情を考慮したユーザ毎の無停電電源装置でバックアップしたい時間に合わせて、適切な無停電電源装置の交換時期を知ることができる。電源事情が悪く無停電電源装置で比較的長時間のバックアップが必要な場合や、瞬断または主電源切り替え時に生じるノイズの影響を無くすなどの比較的短時間のバックアップが必要な場合など様々な使用目的に応じて交換時期を判断できる。
【００６１】
また、電源供給用バッテリ４と同じ方式であり、同一の使用条件下におかれた寿命判断用バッテリ５の電源供給能力の変化を、同一条件で過去に使用した無停電電源装置のデータと比較することで無停電電源装置１の交換時期を予測するので、使用環境により大きく異なる無停電電源装置の交換時期を適切に予測することができる。
【００６２】
なお、過去データが複数ある場合にはそれらの平均を用いてもよい。これによれば、突発的な状況の変化による放電時間の変動要素を排除することが可能となり、より正確な交換予想日を求めることができる。
【００６３】
また、温度等の使用環境が季節により大きく変動する場所で無停電電源装置を使用する場合には、使用された月日の近い過去データを用いてもよい。これによれば、現在とできるだけ近い使用環境で測定された過去データにより、交換予測日の算出がより正確になる。
【００６４】
また、本実施形態の処理装置２は、寿命判断部７の処理を有するアプリケーションプログラムをプロセッサで実行する情報処理装置であってもよい。
【００６５】
また、本実施形態の処理装置２及び表示装置３を無停電電源装置１内に設けてもよい。この場合、表示装置３の表示はＬＣＤ画面等の簡易的なものが適すると考えられる。これはアプリケーションプログラムを予めインストールしておくのに適する構成であり、立ち上げ時の作業を簡略化することができる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、放電時間しきい値により交換時期が判断されるので、放電時間しきい値を選択することにより、無停電電源装置でバックアップしたい時間に合わせて、適切な交換時期を知ることができる。電源事情が悪く無停電電源装置で比較的長時間のバックアップが必要な場合や、瞬断または主電源切り替え時に生じるノイズの影響を無くすなどの比較的短時間のバックアップが必要な場合など様々な使用目的に応じて交換時期を判断できる。
【００６７】
また、電源供給用バッテリと同じ方式であり、同一の使用条件下におかれた寿命判断用バッテリの電源供給能力の変化を、同一条件で過去に使用した無停電電源装置のデータと比較することで電源供給用バッテリの寿命を予測するので、使用環境により大きく異なる交換時期を適切に予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の無停電電源システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の無停電電源システムの動作を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態の無停電電源システムにおいて、複数の測定結果から交換予測日を求める方法を説明するための図である。
【図４】過去データ及び測定データから交換予測日を求める方法について説明するための図である。
【符号の説明】
１ 無停電電源装置
２ 処理装置
３ 表示装置
４ 電源供給用バッテリ
５ 寿命判断用バッテリ
６ ロジック部
７ 寿命判断部
８ しきい値記憶部
９ 測定データ記憶部
１０ 過去データ記憶部
１１ 管理画面
１０１〜１０８ ステップ
Claims (12)
- 無停電電源装置の電源供給用バッテリの寿命を判断するためのバッテリ寿命判断方法であって、
前記電源供給用バッテリと同じ方式で小容量の寿命判断用バッテリを予め前記電源供給用バッテリと同一環境下に設けておき、
通常時には前記寿命判断用バッテリを前記電源供給用バッテリに合わせて充電及び放電し、
停電時に、前記電源供給用バッテリと同時に前記寿命判断用バッテリの放電を開始し、停電が復旧して前記電源供給用バッテリの再充電が開始されても、前記寿命判断用バッテリの放電をその放電電圧が所定の電圧しきい値となるまで継続し、
放電開始から前記放電電圧が前記電圧しきい値となるまでの放電時間を測定し、
前記放電時間が所定の放電時間しきい値より短い場合に前記電源供給用バッテリが交換時期にきていると判断する、バッテリ寿命判断方法。 - 前記放電時間が前記放電時間しきい値以上の場合に、前記無停電電源装置と同等の環境で過去に使用した無停電電源装置において測定した放電時間のデータから交換時期を予測し、
現在使用中の前記無停電電源装置において測定した前記放電時間と、過去に使用した前記無停電電源装置において測定した前記データとから、前記電源供給用バッテリの残りの寿命を予測する、請求項１記載のバッテリ寿命判断方法。 - 前記放電時間が前記放電時間しきい値以上の場合に、これまでに測定した前記放電時間の変化から交換時期及び残りの寿命を予測する、請求項１記載のバッテリ寿命判断方法。
- 前記放電時間が前記放電時間しきい値以上の場合に、前記無停電電源装置と同等の環境で過去に使用した無停電電源装置において測定した放電時間のデータがあれば、該データから交換時期を予測し、該データと現在使用中の前記無停電電源装置において測定した前記放電時間とから前記電源供給用バッテリの残りの寿命を予測し、
前記データがなければ、現在使用中の前記無停電電源装置においてこれまでに測定した前記放電時間の変化から交換時期及び残りの寿命を予測する、請求項１記載のバッテリ寿命判断方法。 - 前記電圧しきい値がユーザにより設定可能である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバッテリ寿命判断方法。
- 前記放電時間しきい値がユーザにより設定可能である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のバッテリ寿命判断方法。
- 無停電電源装置の電源供給用バッテリの寿命を判断するバッテリ寿命判断装置であって、
前記電源供給用バッテリと同じ方式であり、同一環境下に設けられ、通常時には前記電源供給用バッテリに合わせて充電及び放電し、停電時には前記電源供給用バッテリと同時に放電を開始し、停電が復旧して前記電源供給用バッテリの再充電が開始されても、放電電圧が所定の電圧しきい値となるまで放電を継続する小容量の寿命判断用バッテリと、
前記寿命判断用バッテリの放電開始から前記放電電圧が前記電圧しきい値となるまでの放電時間を測定するロジック部と、
前記放電時間が所定の放電時間しきい値より短い場合に前記電源供給用バッテリが交換時期にきていると判断する寿命判断部を有するバッテリ寿命判断装置。 - 前記寿命判断部は、前記放電時間が前記放電時間しきい値以上の場合に、前記無停電電源装置と同等の環境で過去に使用した無停電電源装置において測定した放電時間のデータから交換時期を予測し、現在使用中の前記無停電電源装置において測定した前記放電時間と、過去に使用した前記無停電電源装置において測定した前記データとから、前記電源供給用バッテリの残りの寿命を予測する、請求項７記載のバッテリ寿命判断装置。
- 前記寿命判断部は、前記放電時間が前記放電時間しきい値以上の場合に、これまでに測定した前記放電時間の変化から交換時期及び残りの寿命を予測する、請求項７記載のバッテリ寿命判断装置。
- 前記寿命判断部は、前記放電時間が前記放電時間しきい値以上の場合に、前記無停電電源装置と同等の環境で過去に使用した無停電電源装置において測定した放電時間のデータがあれば、該データから交換時期を予測し、該データと現在使用中の前記無停電電源装置において測定した前記放電時間とから前記電源供給用バッテリの残りの寿命を予測し、前記データがなければ、現在使用中の前記無停電電源装置においてこれまでに測定した前記放電時間の変化から交換時期及び残りの寿命を予測する、請求項７記載のバッテリ寿命判断装置。
- 前記電圧しきい値がユーザにより設定可能である、請求項７〜１０のいずれか１項に記載のバッテリ寿命判断装置。
- 前記放電時間しきい値がユーザにより設定可能である、請求項７〜１１のいずれか１項に記載のバッテリ寿命判断装置。
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