JP4710059B2 - 電源管理システム、無停電電源装置、電源管理方法、電源トレンド予測方法及び電源トレンド予測プログラム - Google Patents

Description

本発明は、電源管理システム、無停電電源装置、電源管理方法、電源トレンド予測方法及び電源トレンド予測プログラムに関する。

近年、情報処理装置に関する技術の進歩が進んでいる。また、多くの企業では、これらの情報処理装置を用いることにより、企業内のネットワークを構築している。

そこで、このような情報処理装置を使用する際に、停電や電圧の変化による障害を防止する電源管理装置を設け、情報処理装置を安定的かつ継続的に使用する無停電電源装置（以下、これをＵＰＳ（Uninterruptible Power Supply）とも言う。）が普及している。

このような無停電電源装置として、例えば、ノードに対して直流電流を供給する電源供給装置と、電流計測装置と、システムを制御するシステム制御装置とを備えたコンピュータシステムに関するものが、特許文献１に記載されている。

また、複数の出力手段を有する無停電電源装置と通信を行い、その無停電電源装置の状態を監視するとともに複数の出力手段を個別に制御する情報処理装置に関するものが、特許文献２に記載されている。

特開２００７−２３３８９４号公報 特開２００５−０７０９７３号公報

しかしながら、上記文献記載に関するものは、以下の点で改善の余地を有していた。

特許文献１又は２に記載されたものは、停電発生時に、情報処理装置に対してシャットダウン命令を出した後、一定時間を経過すると情報処理装置への電源供給を停止していた。

ここで、停電発生時に用いられる一定時間の値とは、情報処理装置を導入した際に設定したシャットダウン処理完了までの待ち時間である。

本来であれば、情報処理装置のデータ量が増加する点と、無停電電源装置が有するバッテリの経年変化によって、次の４つの値が変動する為、シャットダウン処理完了までの待ち時間の値について、定期的な見直しが必要である。
（１）情報処理装置内の記憶領域の拡張によるデータ取扱量の増加
（２）磁気記憶装置の拡張によるデータ取扱量の増加
（３）シャットダウン処理時に、情報処理装置の記憶領域から磁気記憶装置に書き出すデータ量の増加
（４）経年変化による無停電電源装置のバッテリ容量・シャットダウン処理完了まで電圧補償可能な最大時間値の減少

しかしながら、シャットダウン処理完了までの待ち時間の値は、一般的には情報処理装置の導入時に設定された値がそのまま使用され、導入後は見直しが行われることがほとんど無かった。

従って、停電が発生した際に、情報処理装置がシャットダウン処理を行っている最中に、無停電電源装置が電源を切ってしまうケース（これを、ダーティシャットダウンという。）が発生する、という問題があった。

このため、無停電電源装置として役目を果たさず、本末転倒になってしまうことがあった。特に、落雷等による停電があまり発生しない地域にあっては、停電によるシャットダウン処理がほとんど行われない為、ダーティシャットダウンの発生する可能性が高くなっていた。

また、特許文献１や２に記載されたものでは、停電が発生した場合、ノード側である情報処理装置側で停電したことを検知して、シャットダウン処理が完了するように機能させているため、シャットダウン処理による負荷情報を取得することができない、という問題があった。

そして、ノード側である情報処理装置は、電源供給装置に比べて回路規模が大きい為、故障しやすく、落雷等による過電圧が発生した場合には、電源供給装置の過電圧補償回路では防ぎきれず、情報処理装置がストールするケースもあり、その際、過電圧から情報処理装置が二度と起動しなくなる、という問題があった。

さらに、電流計測装置によって測定されたデータを、ノード側の情報処理装置において記録していると、測定されたデータが消滅する可能性がある、という問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、無停電電源装置が有するバッテリの寿命を高精度に予測し、情報処理装置を適切に保護することができる電源管理システム、無停電電源装置、電源管理方法、電源トレンド予測方法及び電源トレンド予測プログラムを提供することにある。

本発明によれば、停電時にバッテリによる電源供給可能な無停電電源装置と、前記無停電電源装置から前記バッテリによる電源供給を受ける情報処理装置とを備えた電源管理システムであって、
前記情報処理装置は、
稼働中の処理を停止させ、当該情報処理装置の使用を終了させるシャットダウン手段を備え、
前記無停電電源装置は、
前記情報処理装置の前記シャットダウン手段が前記情報処理装置をシャットダウンするまでに要した時間であるシャットダウン時間を複数のタイミングで測定し、前記シャットダウン時間の経時変化を示すシャットダウン時間変化データを生成するシャットダウン時間算出手段と、
前記無停電電源装置に前記情報処理装置による負荷が加わり続けた場合における前記無停電装置の駆動可能時間であるバッテリ猶予時間を複数のタイミングで算出し、当該バッテリ猶予時間の経時変化を示すバッテリ猶予時間変化データを生成するバッテリ猶予時間算出手段と、
前記シャットダウン時間変化データ及び前記バッテリ猶予時間変化データに基づいて、前記シャットダウン時間と前記バッテリ猶予時間とが一致すると予想されるタイミングを算出するバッテリ寿命予測手段と、
を備える電源管理システムが提供される。

本発明によれば、停電時にバッテリによる電源供給可能な無停電電源装置であって、
当該無停電電源装置に接続された情報処理装置のシャットダウン手段が前記情報処理装置をシャットダウンするまでに要した時間であるシャットダウン時間を複数のタイミングで測定し、前記シャットダウン時間の経時変化を示すシャットダウン時間変化データを生成するシャットダウン時間算出手段と、
前記無停電電源装置に前記情報処理装置による負荷が加わり続けた場合における前記無停電装置の駆動可能時間であるバッテリ猶予時間を複数のタイミングで算出し、当該バッテリ猶予時間の経時変化を示すバッテリ猶予時間変化データを生成するバッテリ猶予時間算出手段と、
前記シャットダウン時間変化データ及び前記バッテリ猶予時間変化データに基づいて、前記シャットダウン時間と前記バッテリ猶予時間とが一致すると予想されるタイミングを算出するバッテリ寿命予測手段と、
を備える無停電電源装置が提供される。

本発明によれば、停電時にバッテリによる電源供給可能な無停電電源装置と、前記無停電電源装置から前記バッテリによる電源供給を受ける情報処理装置とを備えた電源管理システムにおける電源管理方法であって、
前記情報処理装置は、稼働中の処理を停止させ、当該情報処理装置の使用を終了させるシャットダウン処理を実行し、
前記無停電電源装置が、
前記情報処理装置の前記シャットダウン手段が前記情報処理装置をシャットダウンするまでに要した時間であるシャットダウン時間を複数のタイミングで測定し、前記シャットダウン時間の経時変化を示すシャットダウン時間変化データを生成するシャットダウン時間算出ステップと、
前記無停電電源装置に前記情報処理装置による負荷が加わり続けた場合における前記無停電装置の駆動可能時間であるバッテリ猶予時間を複数のタイミングで算出し、当該バッテリ猶予時間の経時変化を示すバッテリ猶予時間変化データを生成するバッテリ猶予時間算出ステップと、
前記シャットダウン時間変化データ及び前記バッテリ猶予時間変化データに基づいて、前記シャットダウン時間と前記バッテリ猶予時間とが一致すると予想されるタイミングを算出するバッテリ寿命予測ステップと、
を行う電源管理方法が提供される。

本発明によれば、停電時にバッテリによる電源供給可能な無停電電源装置における電源トレンド予測方法であって、
コンピュータが、前記無停電電源装置に接続された情報処理装置のシャットダウン手段が前記情報処理装置をシャットダウンするまでに要した時間であるシャットダウン時間を複数のタイミングで測定し、前記シャットダウン時間の経時変化を示すシャットダウン時間変化データを生成し、
前記コンピュータが、前記無停電電源装置に前記情報処理装置による負荷が加わり続けた場合における前記無停電装置の駆動可能時間であるバッテリ猶予時間を複数のタイミングで算出し、当該バッテリ猶予時間の経時変化を示すバッテリ猶予時間変化データを生成し、
前記コンピュータが、前記シャットダウン時間変化データ及び前記バッテリ猶予時間変化データに基づいて、前記シャットダウン時間と前記バッテリ猶予時間とが一致すると予想されるタイミングを算出する電源トレンド予測方法が提供される。

本発明によれば、コンピュータを、無停電電源装置を管理する装置として機能させるためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記無停電電源装置に接続された情報処理装置のシャットダウン手段が前記情報処理装置をシャットダウンするまでに要した時間であるシャットダウン時間を複数のタイミングで測定し、前記シャットダウン時間の経時変化を示すシャットダウン時間変化データを生成する機能と、
前記無停電電源装置に前記情報処理装置による負荷が加わり続けた場合における前記無停電装置の駆動可能時間であるバッテリ猶予時間を複数のタイミングで算出し、当該バッテリ猶予時間の経時変化を示すバッテリ猶予時間変化データを生成する機能と、
前記シャットダウン時間変化データ及び前記バッテリ猶予時間変化データに基づいて、前記シャットダウン時間と前記バッテリ猶予時間とが一致すると予想されるタイミングを算出する機能と、
を実現させるプログラムが提供される。

本発明によれば、無停電電源装置が有するバッテリの寿命を高精度に予測し、情報処理装置を適切に保護することができる電源管理システム、無停電電源装置、電源管理方法、電源トレンド予測方法及び電源トレンド予測プログラムが提供される。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１は、本実施の形態に係る無停電電源システム（電源管理システム）１を示したものである。

図１に示す無停電電源システム１は、電流・電圧源２と、停電時にバッテリ７による電源供給可能な無停電電源装置３と、無停電電源装置３からバッテリ７による電源供給を受ける情報処理装置（基本処理装置）４とを備えている。

図１に示す無停電電源装置３は、全体を統括制御する無停電電源装置制御部８を始め、ＡＣ−ＤＣコンバータ５と、ＤＣ−ＡＣインバータ６と、バッテリ７と、仮想負荷部９と、負荷計測機構部２１と、不揮発性記憶部２４と、トレンド予測部２５と、タイマー部２６とを備えている。

無停電電源装置制御部８は、無停電電源装置３の全体を統括制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、適宜、各種プログラムによって各機能を制御している。

ＡＣ−ＤＣコンバータ５は、電流・電圧源２から取得する交流電流を、直流電流に変換する変換器である。

ＤＣ−ＡＣインバータ６は、バッテリ７に充電された直流電流から、交流電流を作る電源回路である。

バッテリ７は、充電することにより、繰り返し利用することができる二次電池である。

仮想負荷部９は、後述するトレンド予測部２５によってトレンド予測を実行する際の仮想負荷であり、基本処理装置４に見立てた仮想の負荷を有している。なお、仮想負荷部９は、固定値に限定されるものではなく、連続使用時間や継続使用年数によって変動するように設定しても良い。なお、仮想負荷部９は、後述する仮想負荷寿命予測部３３にも相当する。

負荷計測機構部２１は、電力計測を行う電力量計測回路を形成しており、停電が発生した際のシャットダウン処理において消費した電力・電力量の計測や、仮想負荷部９を用いたトレンド予測の実施の際に計測を行う計測回路である。また、基本処理装置４の負荷値も電源部２０から計測している。なお、負荷計測機構部２１は、後述する電力負荷計測部３１にも相当する。

不揮発性記憶部２４は、電源を切っても記憶内容を保持することができる半導体メモリによって形成されている。なお、不揮発性記憶部２４は、後述する電力値記録部３２にも相当する。

トレンド予測部２５は、負荷計測機構部２１によって計測された電力値や負荷値から、バッテリ７の寿命を予測する機能を有しており、後述するトレンド予測として機能する。

タイマー部２６は、無停電電源装置３が基本処理装置４に電源供給を断つまでの時間を測定する回路であり、シャットダウン設定時間として電源供給を断つ時間が設定された場合に、電源供給を断つまでのシャットダウン設定時間を計測する。

また、図１に示す基本処理装置４は、全体を統括制御する基本処理装置制御部１０を始め、記憶部１１と、第１拡張記憶部１２と、第２拡張記憶部１３と、第１磁気記憶部１４と、第２磁気記憶部１５と、第３磁気記憶部１６と、不揮発性記憶部１７と、基本処理装置監視部１８と、基本処理装置制御部一次電池１９と、電源部２０と、刻時部２２と、表示部２３と、を備えている。

基本処理装置制御部１０は、基本処理装置４の全体を統括制御するＣＰＵであり、適宜、各種プログラムによって各機能を制御している。

記憶部１１は、半導体素子を利用した記憶部であり、ＲＡＭ（Random Access Memory）などによって形成されている。

第１拡張記憶部１２と第２拡張記憶部１３は、拡張メモリであり、ユーザによって増設されたものである。

第１磁気記憶部１４は、ハードディスクなどの磁気記憶装置によって形成されている。

第２磁気記憶部１５と第３磁気記憶部１６は、ハードディスクなどの磁気記憶装置によって形成されている。

不揮発性記憶部１７は、電源を切っても記憶内容を保持することができる半導体メモリによって形成されている。

基本処理装置監視部１８は、基本処理装置４の処理動作を監視する監視部である。

基本処理装置制御部一次電池１９は、基本処理装置制御部１０に直流電力を放電する一次電池である。

電源部２０は、必要とされる出力電力を入力電力から生成する電力回路であり、基本処理装置４に供給する電力を生成する電力変換器として形成されている。

刻時部２２は、基本処理装置４がスケジュールシャットダウンを実行する際に、時間情報を基本処理装置制御部１０に提供する機能を有している。

表示部２３は、ユーザに知覚可能に表示する液晶ディスプレイやモニタである。

なお、基本処理装置４に内蔵された第１拡張記憶部１２及び第２拡張記憶部１３と、第２磁気記憶部１５及び第３磁気記憶部１６は、システム導入時には接続されておらず、基本処理装置４が取り扱うデータ量の増加に伴って、ユーザによって順次増設されたものを想定している。

また、無停電電源装置３は、無停電電源装置制御部８がハードウェアと各種プログラムによって動作するようになっており、そのときの機能の構成について、図２に示す。

図２は、無停電電源装置３の機能ブロック図を示したものである。

図２に示す無停電電源装置３は、基本処理装置４の基本処理装置制御部１０によって、基本処理装置４の稼働中の処理を停止させ、基本処理装置４の使用を終了させるまで、基本処理装置４に供給する電力値と基本処理装置４の負荷値とを計測する電力負荷計測部３１と、電力負荷計測部３１によって計測された基本処理装置４の電力値を記録する電力値記録部３２と、電力値記録部３２によって記録された電力値と、電力負荷計測部３１によって計測された負荷値から、バッテリ７の使用可能な猶予時間を予測するトレンド予測部２５と、仮想負荷部９に相当する仮想負荷寿命予測部３３と、を備えている。

また、図１に示す基本処理装置４は、基本処理装置制御部（シャットダウン手段）１０が、稼働中の処理を停止させ、基本処理装置４の使用を終了させるシャットダウン機能を有している。

次に、本実施の形態に係る無停電電源システム１の全体動作について、詳細に説明する。

図３は、無停電電源システム１の全体動作を示すシーケンス図である。

図３に示すシーケンス図において、電流・電圧源２から電源供給を受けた無停電電源装置３は、ＡＣ−ＤＣコンバータ５を介して、バッテリ７に充電動作を開始し（ステップＳ０１）、無停電電源装置制御部８に電源供給を開始する（ステップＳ０３）。

無停電電源装置制御部８は、設定時間若しくは停電復旧を検出すると、ＤＣ−ＡＣインバータ６及び負荷計測機構部２１を介して、電源部２０に電源供給を開始する（ステップＳ０５）。

電源部２０に電源供給を受けた基本処理装置制御部１０は、基本処理装置制御部１０と基本処理装置監視部１８の各種レジスタ及び記憶部１１の初期化動作を行う（ステップＳ０７）。このとき、第１拡張記憶部１２又は第２拡張記憶部１３が存在していた場合には、第１拡張記憶部１２又は第２拡張記憶部１３の初期化動作についても実施する。なお、初期化動作とは、本実施の形態では、基本処理装置制御部１０のレジスタ値の設定や電源確認、又は基本処理装置４を機能させるための前処理のことを指すこととする。

そして、無停電電源装置制御部８は、停電を検出すると（ステップＳ０９）、ＤＣ−ＡＣインバータ６及び負荷計測機構部２１を介して、バッテリ７から電源部２０に対してバッテリ運転を開始する（ステップＳ１１）。

また、無停電電源装置制御部８は、基本処理装置制御部１０にシリアル通信により停電を通知（以下、これを停電通知という。）をした後（ステップＳ１３）、基本処理装置４がシャットダウン処理を開始してから完了するまで、負荷計測機構部２１による電力負荷計測動作を行う（ステップＳ１７）。

なお、電力負荷計測動作とは、本実施の形態では、電力値若しくは電力量値の少なくとも何れか一方の計測と、基本処理装置４の負荷値とを計測することを言う。また、負荷計測機構部２１は、基本処理装置４がシャットダウンするまでの時間を計測する。

そして、無停電電源装置制御部８は、負荷計測機構部２１によって計測された電力値若しくは電力量値を、不揮発性記憶部２４に記録する（ステップＳ１９）。

なお、不揮発性記憶部２４の記録情報は、バッテリ７によってバックアップされている為、停電解消後においても記録情報が失われることはない。

一方、基本処理装置制御部１０は、ステップＳ１３によって停電通知を受けると、基本処理装置４をシャットダウンするシャットダウン処理を実行する（ステップＳ１５）。

このシャットダウン処理は、第１拡張記憶部１２又は第２拡張記憶部１３が存在していた場合には、それぞれ接続されている第２磁気記憶部１５又は第３磁気記憶部１６にデータを書き出すデータ書き出し処理が行われ、また、書き出せていないデータがまだ残っている場合にも、データ書き出し処理を行う。

そして、基本処理装置制御部１０は、基本処理装置４のシャットダウン処理が完了すると、無停電電源装置３に対してシャットダウン処理が完了した旨の通知（以下、これをシャットダウン処理完了通知という。）を行う（ステップＳ２１）。

これにより、無停電電源装置制御部８は、ステップＳ２１によってシャットダウン処理完了通知を受信すると、バッテリ７による電源供給を断つ（ステップＳ２３）。

また、基本処理装置４は、スケジュールシャットダウンという処理を有しており、刻時部２２の時間情報によって一定の時間又は一定の期間が経過したときに、シャットダウン処理を開始することができる。

この場合の動作について、シーケンス図を用いて説明する。

図４は、基本処理装置４がスケジュールシャットダウンの通知（以下、これをスケジュールシャットダウン通知という。）により、無停電電源装置３にシャットダウン処理を行う旨の通知を示したシーケンス図である。

なお、図４において、図３と同一の処理を行うステップには同一のステップ番号を付し、説明を省略するものとする。

図４におけるシーケンス図と図３におけるシーケンス図との違いは、図４に示すシーケンス図では、ステップＳ３１及びステップＳ３３を有している点である。

基本処理装置４は、スケジュールシャットダウン判定ステップ（ステップＳ３１）を有しており、基本処理装置制御部１０が随時、刻時部２２から時間情報を取得し、スケジュールシャットダウン時間を超過していないか判定動作を行い、スケジュールシャットダウン時間になると、基本処理装置制御部１０は、無停電電源装置制御部８にシリアル通信でスケジュールシャットダウン通知を行う（ステップＳ３３）。

また、基本処理装置制御部１０は、スケジュールシャットダウン時間になると、ステップＳ１５のシャットダウン処理を行い、上述のデータ書き出し処理を行う。

この場合も上述と同様に、ステップＳ１９において、シャットダウン処理が完了するまで、負荷計測機構部２１による電力負荷計測動作を行い、不揮発性記憶部２４に記録する。なお、スケジュールシャットダウン通知には、シャットダウン設定時間を含ませることができ、ステップＳ３３においてシャットダウン設定時間を通知した場合には、その時間経過後に、ステップＳ２３の電源供給を断つように設定することができる。

以上、本実施の形態における無停電電源システム１の全体動作について説明したが、無停電電源装置３における単独動作について、以下に説明する。

図５は、本実施の形態に係る無停電電源システム１の無停電電源装置３の単独動作を示したフローチャートである。

図５に示した無停電電源装置３のフローチャートは、ステップＳ０９の表示方法が異なるものの、図３と同一の処理を表しており、停電を検出すると、バッテリ７によるバッテリ運転を開始するようになっている。

次に、基本処理装置４における単独動作について、以下に説明する。

図６は、本実施の形態に係る無停電電源システム１の基本処理装置４の単独動作を示したフローチャートである。

図６に示した基本処理装置４のフローチャートは、図３と同一の処理を表しており、ステップＳ１３において停電通知を受信すると、基本処理装置４は、シャットダウン処理を開始することを示している（ステップＳ１５）。

また、本実施の形態に係る無停電電源システム１は、上述の実施の形態に加え、無停電電源装置３のバッテリ７の寿命予測を行うトレンド予測部２５を備えている。

次に、トレンド予測部２５が行うバッテリ７の寿命予測について、この寿命予測をトレンド予測として、以下に動作を説明する。

図７は、トレンド予測部２５がトレンド予測を行うときの処理を示したシーケンス図である。

まず、無停電電源装置制御部８は、バッテリ７の定期診断をまだ実施していない場合や前回のシャットダウン処理の実施から一定日数超過した場合に、バッテリ定期診断の必要性を判断する（ステップＳ４１）。

そして、本実施の形態では、基本処理装置４がシャットダウン処理を一定期間実施していない場合に、仮想負荷を用いたバッテリ定期診断の対象としている。

なお、一定期間とは、２ヶ月や３ヶ月の期間や、或いは１年や２年であっても良く、この期間に限定されるものではない。

そして、無停電電源装置制御部８は、バッテリの定期診断を行う必要がある場合には、以下のようなバッテリ定期診断（ステップＳ４３）を行う。

まず、無停電電源装置制御部８は、仮想負荷部９に通電し、電流値・電圧降下値を計測し、バッテリ寿命予測データを生成する。そして、前回のシャットダウン処理の動作時に取得した、負荷計測機構部２１による電力負荷計測によって得た負荷値と、生成されたバッテリ寿命予測データとから、停電時の猶予時間予測データを算出する。

そして、無停電電源装置制御部８は、バッテリ寿命予測データと停電時の猶予時間予測データとを不揮発性記憶部２４に記録する（ステップＳ４５）。

また、トレンド予測部２５は、一定期間おきに、不揮発性記憶部２４に記録されたバッテリ寿命予測データと停電時の猶予時間予測データとから、トレンド予測を実施する（ステップＳ４７）。

なお、このトレンド予測部２５によるバッテリ７のトレンド予測については、グラフを用いて詳細を後述する。

そして、トレンド予測によって得られたトレンド予測値を不揮発性記憶部２４に更新しながら記録する（ステップＳ４９）。なお、ここで記録するデータは、トレンド予測値に限定されず、後述するトレンド予測値を含むトレンド予測データを記録することとする。また、トレンド予測値を補正した場合には、補正後のトレンド予測値も記録することとする。

そして、無停電電源装置制御部８は、基本処理装置制御部１０からトレンド予測値の問い合わせ等の通信があった場合には、その通信に対してトレンド予測値の回答を行うようになっている。

これに対し、基本処理装置４は、後述する無停電電源装置制御ソフト（ＵＰＳ制御ソフトともいう。）が起動されると、基本処理装置制御部１０が、無停電電源装置制御部８にトレンド予測データ要求を送信する（ステップＳ５３）。

無停電電源装置制御部８は、基本処理装置制御部１０からトレンド予測データ要求を取得すると、不揮発性記憶部２４に記録されているトレンド予測値を含む各種データをトレンド予測値データとして送信し（ステップＳ５５）、基本処理装置制御部１０は、この各種データを取得する。

これにより、基本処理装置制御部１０は、取得したトレンド予測値にＮＧデータがある場合には、表示部２３に警告ポップアップ及び対処方法を表示することができ、ユーザに警告等の表示を行うことができる（ステップＳ５７）。

なお、この無停電電源装置制御ソフト（即ち、ＵＰＳ制御ソフト）に関しては、以下にフローチャートを用いて説明する。

図８は、ＵＰＳ制御ソフトを起動した場合のフローチャートである。

まず、基本処理装置制御部１０は、ＵＰＳ制御ソフトを起動する（ステップＳ７１）。

そして、基本処理装置制御部１０は、無停電電源装置３の無停電電源装置制御部８からトレンド予測値を含む各種データを取得する（ステップＳ７３）。

そして、基本処理装置制御部１０は、トレンド予測値にＮＧデータがあるか否か判定を行い（ステップＳ７５）、ＮＧデータがある場合には（ステップＳ７５のＹＥＳ）、警告ポップアップ・対処方法などによりＮＧデータを表示する（ステップＳ７７）。

一方、トレンド予測値にＮＧデータがない場合には（ステップＳ７５のＮＯ）、ステップＳ７９に進む。

次に、基本処理装置制御部１０は、トレンド予測値を表示する表示要求があるか否かを判定しており（ステップＳ７９）、トレンド予測値の表示要求がある場合には（ステップＳ７９のＹＥＳ）、トレンド予測値を表示する（ステップＳ８１）。

一方、トレンド予測値を表示する表示要求がない場合には（ステップＳ７９のＮＯ）、ステップＳ８３へ進む。

また、基本処理装置制御部１０は、無停電電源装置３の状態表示要求又は操作要求がある場合には（ステップＳ８３のＹＥＳ）、トレンド予測値を含む各種データをＵＰＳ状態表示として表示したり、オペレーションの操作を受け付けて、シリアル通信を介して無停電電源装置制御部８にトレンド予測値を補正する操作を受け付ける（ステップＳ８５）。

一方、無停電電源装置３の状態表示要求又は操作要求がない場合には（ステップＳ８３のＮＯ）、ステップＳ８７へ進む。

ステップＳ８７では、基本処理装置制御部１０はユーザによる終了操作を待ち受けており、操作ボタンやマウスの操作などにより終了する場合には（ステップＳ８７のＹＥＳ）、終了となる。

一方、まだ終了しない場合には（ステップＳ８７のＮＯ）、ユーザが基本処理装置制御部１０に操作する意志があると判定し、ステップＳ７３に戻る。

なお、ステップＳ８５において、ユーザがトレンド予測データに基づいて手動で補正を行った場合には、図７に示したステップＳ４９における予測情報の更新として記録される。

次に、図７に示したステップＳ４７におけるトレンド予測について、グラフを用いて詳述する。

図９は、トレンド予測部２５がトレンド予測を行った結果、そのトレンド予測が各種条件を満たした場合のグラフである。ここで、トレンド予測値から各種条件を満たすバッテリ寿命予測値を設定する処理について説明する。

まず、トレンド予測部２５は、負荷計測機構部２１によって計測した電力値からバッテリ７の寿命を寿命予測として算出する。そして算出されたバッテリ７の寿命予測と、負荷計測機構部２１によって計測された負荷値から、停電時のバッテリ猶予時間予測データを算出する。

また、トレンド予測部２５は、負荷計測機構部２１が、基本処理装置４をシャットダウンするまでに要した時間から、時間実測データを生成する。

そして、バッテリ猶予時間予測データの経年挙動である下降予測ラインと、シャットダウンに要した時間実測データの経年挙動の上昇予測ラインとの交点から、バッテリ７の略寿命時間をＴＧＯＯＤ１として予測する。なお、稼働時間がＴＧＯＯＤ１の時のシャットダウン時間をｔｇｏｏｄ１とする。

この場合、バッテリ寿命予測値が、ＴＧＯＯＤ１以下の稼働時間であって、シャットダウン時間に要した時間実測データと、バッテリ猶予時間予測データとの間を満たすように設定されていれば、このトレンド予測では問題なしと判定される。

例えば、現在のバッテリ寿命予測値である点Ｂは、ＴＧＯＯＤ１より短い稼働時間であって、点Ｆと点Ｄの間に収まっていることにより、バッテリ猶予時間予測データと時間実測データとを満たしており、問題なしと判断される。

また、本実施の形態では、バッテリ寿命予測値を、適宜、補正することができ、バッテリ猶予時間予測データの経年挙動の下降予測ラインと、シャットダウンに要した時間実測データの経年挙動の上昇予測ラインからバッテリ７の略寿命時間を定期的に算出し、バッテリ寿命予測値を補正し設定することができる。

なお、この場合、バッテリ寿命予測値を補正する処理は、自動であっても手動であってもよく、バッテリ寿命予測値が、時間実測データの経年挙動と、バッテリ猶予時間予測データの経年挙動とから予測される算出される上記条件を満たすように設定すれば良い。

また、この問題なしと判定される状態は、図９のグラフから、線分ＡＢと線分ＣＤは交わらず、線分ＡＢと線分ＥＦも交わらない点Ｂが設定された状態である、と言い換えることもできる。

そして、このトレンド予測によって問題なしと判定された場合には、基本処理装置制御部１０を介して第１磁気記憶部１４に、次の各種時間を保存する。

（１）ｔｇｏｏｄ２：バッテリ寿命時におけるシャットダウン処理に要する予測時間（すなわち点Ｄのシャットダウン時間である。）
（２）ＴＧＯＯＤ：停電時のバッテリ猶予時間予測データが、現在のシャットダウン時間設定値となる点における稼働時間（すなわち点Ｆの稼働時間である。）
（３）ＴＧＯＯＤ１及びｔｇｏｏｄ１：シャットダウンに要した時間実測データの上昇ラインと停電時のバッテリ猶予時間予測データ下降予測ラインが交差する交点における稼働時間及びシャットダウン処理に要する時間（上述の略寿命時間である。）

次に、トレンド予測を行った結果、バッテリ７の劣化が進行した場合の状態について説明する。

図１０は、トレンド予測部２５がトレンド予測を行った結果、バッテリ７の劣化が進行していることを示すグラフである。ここで、バッテリ７の劣化を判定する条件式を次式に示す。

ＴＮＧ１０ ＜ バッテリ寿命予測値 ・・・（１）

図１０は、停電時のバッテリ猶予時間予測データの右下下がりが強くなり、バッテリ７のシャットダウン時間が早くなっていることを示している。

そこで、この場合の暫定対応としては、シャットダウン時間の値を、現在の設定値からｔｎｇ１１に変更する補正を行うことにより、稼働時間がＴＮＧ１１になるまでは回避することが可能となる。

従って、ＴＮＧ１１になるまでに、バッテリ７の交換や無停電電源装置３を点検することにより、バッテリ７の劣化に対応することが推奨される。

また、バッテリ７の劣化が進行していると判定される状態は、図１０のグラフから、線分ＧＨと線分ＫＬが交わる点の稼働時間（ＴＮＧ１０）が、バッテリ寿命予測値よりも短い稼働時間である、と言い換えることもできる。

そして、トレンド予測によってバッテリ７の劣化が進行していると判定された場合には、基本処理装置制御部１０を介して第１磁気記憶部１４に、次の各種時間を保存する。

（１）ＴＮＧ１０：停電時のバッテリ猶予時間予測データが現在のシャットダウン時間設定値となる点における稼働時間
（２）ｔｎｇ１２：バッテリ寿命時におけるシャットダウン処理に要する予測時間（すなわち、点Ｊのシャットダウン時間である。）
（３）ＴＮＧ１１及びｔｎｇ１１：シャットダウンに要する時間実測データの上昇予測ラインと停電時のバッテリ猶予時間予測データ下降予測ラインが交差する点における稼働時間及びシャットダウン処理に要する時間（上述の略寿命時間である。）

次に、トレンド予測を行った結果、シャットダウン時間が急増した場合について説明する。

図１１は、トレンド予測部２５がトレンド予測を行った結果、シャットダウン時間が急増していることを示すグラフである。ここで、シャットダウン時間の急増を判定する条件式を次式に示す。

ｔｎｇ２２ ＞ 現在の設定値 ・・・（２）

これは、シャットダウンに要した時間実測データの右上上がりが強くなり、基本処理装置４のシャットダウン時間が通常より長くなっていることを示している。

そこで、この場合の暫定対応しては、シャットダウン時間を現在の設定値からｔｎｇ２１に変更する補正を行うことにより、稼働時間がＴＮＧ２１になるまでは回避することが可能となる。

従って、ＴＮＧ２１になるまでに、不要なサービスの停止・他の処理情報装置への負荷分散を行う等の対応することが推奨される。

また、シャットダウン時間が急増していると判定される状態は、図１１のグラフから、線分ＭＮと線分ＰＱが交わる点の稼働時間（ＴＮＧ２１）が、バッテリ寿命予測値よりも短い稼働時間である、と言い換えることができる。

そして、トレンド予測によってシャットダウン時間が急増していると判定された場合には、基本処理装置制御部１０を介して第１磁気記憶部１４に、次の各種時間を保存する。

（１）ＴＮＧ２０：シャットダウンに要した時間実測データが現在のシャットダウン時間設定値となる点における稼働時間
（２）ｔｎｇ２２：バッテリ寿命時におけるシャットダウン処理に要する予測時間（すなわち、点Ｑのシャットダウン時間である。）
（３）ＴＮＧ２１及びｔｎｇ２１：シャットダウンに要する時間実測データの上昇予測ラインと停電時のバッテリ猶予時間予測データ下降予測ラインが交差する点における稼働時間及びシャットダウン処理に要する時間（上述の略寿命時間である。）

なお、図９、図１０及び図１１では、線形予測を用いたトレンド予測を行うモデルを対象として記述しているが、本実施の形態はこれに限らず、急激なデータ量の変化や温度上昇に伴いバッテリ劣化が加速度的に進行した場合のことを考慮して、非線形のトレンド予測を適用しても良い。

その場合、各実測値が一様に上昇若しくは下降する場合（すなわちトレンド予測が単調関数である場合）においても、本発明の趣旨が損なわれないことは明白である。

以上説明したように本実施の形態によれば、無停電電源システム１は、負荷計測機構部２１によって負荷計測を行うことにより、無停電電源装置３が有するバッテリ７の寿命を高精度に予測し、基本処理装置４を適切に保護することができる。

また、本実施の形態によれば、基本処理装置４のシャットダウン処理時に負荷計測を行うだけでなく、一定期間経過後に仮想負荷を用いてバッテリ７の寿命予測を行うことができるので、経年挙動による予測精度が向上する。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

例えば、無停電電源システム１は、無停電電源装置３にタイマー部２６を含んで構成されているので、タイマー部２６によってシャットダウン時間を設定し、自動的にシャットダウン時間を増減させるようにしても良い。

この場合、図３のステップＳ１３において、設定したシャットダウン時間を通知することにより実現することができ、無停電電源装置制御部８が、設定したシャットダウン設定時間が経過すると、基本処理装置４への電源供給を断つようにすれば良い。

これにより、無停電電源装置３は、基本処理装置４の処理負荷に依存しないで、シャットダウン設定時間を設定することができる。

また、無停電電源装置制御部８が基本処理装置４への電源供給を断つ際に、電力値がある一定の値（基本処理装置の待機電力値）を超えているか否か判定し記録する機能を設けるようにしても良い。

そして、シャットダウン処理中であったか否かを判定する処理を追加することにより、ＯＳ（Operating System）のプログラム破壊によってサーバ起動不可となった場合にあっても、後から無停電電源装置のログを参照することにより、原因究明することが可能となる。

本実施の形態に係る無停電電源システムの構成を示したブロック図である。 本実施の形態に係る無停電電源装置の機能ブロック図である。 本実施の形態に係る無停電電源システムの全体動作を示したシーケンス図である。 本実施の形態に係る無停電電源システムのスケジュールシャットダウンの動作を示したシーケンス図である。 本実施の形態に係る無停電電源装置の単独動作を示したフローチャートである。 本実施の形態に係る基本処理装置の単独動作を示したフローチャートである。 本実施の形態に係るトレンド予測部が行うトレンド予測の動作を示したシーケンス図である。 本実施の形態に係るＵＰＳ制御ソフトを起動したときのフローチャートである。 本実施の形態に係るトレンド予測部が行うトレンド予測をおこなった場合のグラフを示した図である。 本実施の形態に係るトレンド予測部がトレンド予測を行い、バッテリの劣化が進行した動作のグラフを示した図である。 本実施の形態に係るトレンド予測部がトレンド予測を行い、シャットダウン時間が急増している場合のグラフを示した図である。

符号の説明

１ 無停電電源システム
２ 電流・電圧源
３ 無停電電源装置
４ 基本処理装置
５ ＡＣ−ＤＣコンバータ
６ ＤＣ−ＡＣインバータ
７ バッテリ
８ 無停電電源装置制御部
９ 仮想負荷部
１０ 基本処理装置制御部
１１ 記憶部
１２ 第１拡張記憶部
１３ 第２拡張記憶部
１４ 第１磁気記憶部
１５ 第２磁気記憶部
１６ 第３磁気記憶部
１７ 不揮発性記憶部
１８ 基本処理装置監視部
１９ 基本処理装置制御部一次電池
２０ 電源部
２１ 負荷計測機構部
２２ 刻時部
２３ 表示部
２４ 不揮発性記憶部
２５ トレンド予測部
２６ タイマー部
３１ 電力負荷計測部
３２ 電力値記録部
３３ 仮想負荷寿命予測部

Claims (11)

1. 停電時にバッテリによる電源供給可能な無停電電源装置と、前記無停電電源装置から前記バッテリによる電源供給を受ける情報処理装置とを備えた電源管理システムであって、
   前記情報処理装置は、
   稼働中の処理を停止させ、当該情報処理装置の使用を終了させるシャットダウン手段を備え、
   前記無停電電源装置は、
   前記情報処理装置の前記シャットダウン手段が前記情報処理装置をシャットダウンするまでに要した時間であるシャットダウン時間を複数のタイミングで測定し、前記シャットダウン時間の経時変化を示すシャットダウン時間変化データを生成するシャットダウン時間算出手段と、
   前記無停電電源装置に前記情報処理装置による負荷が加わり続けた場合における前記無停電装置の駆動可能時間であるバッテリ猶予時間を複数のタイミングで算出し、当該バッテリ猶予時間の経時変化を示すバッテリ猶予時間変化データを生成するバッテリ猶予時間算出手段と、
   前記シャットダウン時間変化データ及び前記バッテリ猶予時間変化データに基づいて、前記シャットダウン時間と前記バッテリ猶予時間とが一致すると予想されるタイミングを算出するバッテリ寿命予測手段と、
   を備える電源管理システム。
2. 請求項１に記載の電源管理システムにおいて、
   前記無停電電源装置は、
   前記情報処理装置に見立てた負荷である仮想負荷手段と、
   前記仮想負荷手段に通電したときの電流値・電圧降下値を測定し、この測定結果から前記バッテリ猶予時間を算出する電源管理システム。
3. 請求項１又は２に記載の電源管理システムにおいて、
   前記バッテリ寿命予測手段が算出したタイミングが、現在設定されている前記無停電電源装置の予想寿命タイミング早いと判断したとき、前記予想寿命タイミングを前記バッテリ寿命予測手段が算出したタイミングに更新する寿命更新手段をさらに備える電源管理システム。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の電源管理システムにおいて、
   前記無停電電源装置には、前記情報処理装置への電力供給を開始してから終了するまでの時間である電力供給時間が設定されており、
   前記シャットダウン時間変化データに基づいて、前記予想寿命タイミングにおけるシャットダウン時間の予想値である第１の予想値を算出する予想値算出手段と、
   前記第１の予想値が予め定められた時間より長いときに、前記シャットダウン時間変化データに基づいて、前記予想寿命タイミングにおける前記シャットダウン時間の予想値である第２の予想値を算出し、前記電力供給時間を前記第２の予想値に更新する供給時間更新手段と、
   を備える電源管理システム。
5. 停電時にバッテリによる電源供給可能な無停電電源装置であって、
   当該無停電電源装置に接続された情報処理装置のシャットダウン手段が前記情報処理装置をシャットダウンするまでに要した時間であるシャットダウン時間を複数のタイミングで測定し、前記シャットダウン時間の経時変化を示すシャットダウン時間変化データを生成するシャットダウン時間算出手段と、
   前記無停電電源装置に前記情報処理装置による負荷が加わり続けた場合における前記無停電装置の駆動可能時間であるバッテリ猶予時間を複数のタイミングで算出し、当該バッテリ猶予時間の経時変化を示すバッテリ猶予時間変化データを生成するバッテリ猶予時間算出手段と、
   前記シャットダウン時間変化データ及び前記バッテリ猶予時間変化データに基づいて、前記シャットダウン時間と前記バッテリ猶予時間とが一致すると予想されるタイミングを算出するバッテリ寿命予測手段と、
   を備える無停電電源装置。
6. 停電時にバッテリによる電源供給可能な無停電電源装置と、前記無停電電源装置から前記バッテリによる電源供給を受ける情報処理装置とを備えた電源管理システムにおける電源管理方法であって、
   前記情報処理装置は、稼働中の処理を停止させ、当該情報処理装置の使用を終了させるシャットダウン処理を実行し、
   前記無停電電源装置が、
   前記情報処理装置の前記シャットダウン手段が前記情報処理装置をシャットダウンするまでに要した時間であるシャットダウン時間を複数のタイミングで測定し、前記シャットダウン時間の経時変化を示すシャットダウン時間変化データを生成するシャットダウン時間算出ステップと、
   前記無停電電源装置に前記情報処理装置による負荷が加わり続けた場合における前記無停電装置の駆動可能時間であるバッテリ猶予時間を複数のタイミングで算出し、当該バッテリ猶予時間の経時変化を示すバッテリ猶予時間変化データを生成するバッテリ猶予時間算出ステップと、
   前記シャットダウン時間変化データ及び前記バッテリ猶予時間変化データに基づいて、前記シャットダウン時間と前記バッテリ猶予時間とが一致すると予想されるタイミングを算出するバッテリ寿命予測ステップと、
   を行う電源管理方法。
7. 請求項６に記載の電源管理方法において、
   前記無停電電源装置は、前記情報処理装置に見立てた負荷である仮想負荷手段に通電したときの電流値・電圧降下値を測定し、この測定結果から前記バッテリ猶予時間を算出する電源管理方法。
8. 請求項６又は７に記載の電源管理方法において、
   前記無停電電源装置は、前記バッテリ寿命予測手段が算出したタイミングが、現在設定されている前記無停電電源装置の予想寿命タイミング早いと判断したとき、前記予想寿命タイミングを前記バッテリ寿命予測手段が算出したタイミングに更新する電源管理方法。
9. 請求項６〜８のいずれか一項に記載の電源管理方法において、
   前記無停電電源装置には、前記情報処理装置への電力供給を開始してから終了するまでの時間である電力供給時間が設定されており、
   前記無停電電源装置は、
   前記シャットダウン時間変化データに基づいて、前記予想寿命タイミングにおけるシャットダウン時間の予想値である第１の予想値を算出し、算出した前記第１の予想値が予め定められた時間より長いときに、前記シャットダウン時間変化データに基づいて、前記予想寿命タイミングにおける前記シャットダウン時間の予想値である第２の予想値を算出し、前記電力供給時間を前記第２の予想値に更新する電源管理方法。
10. 停電時にバッテリによる電源供給可能な無停電電源装置における電源トレンド予測方法であって、
    コンピュータが、前記無停電電源装置に接続された情報処理装置のシャットダウン手段が前記情報処理装置をシャットダウンするまでに要した時間であるシャットダウン時間を複数のタイミングで測定し、前記シャットダウン時間の経時変化を示すシャットダウン時間変化データを生成し、
    前記コンピュータが、前記無停電電源装置に前記情報処理装置による負荷が加わり続けた場合における前記無停電装置の駆動可能時間であるバッテリ猶予時間を複数のタイミングで算出し、当該バッテリ猶予時間の経時変化を示すバッテリ猶予時間変化データを生成し、
    前記コンピュータが、前記シャットダウン時間変化データ及び前記バッテリ猶予時間変化データに基づいて、前記シャットダウン時間と前記バッテリ猶予時間とが一致すると予想されるタイミングを算出する電源トレンド予測方法。
11. コンピュータを、無停電電源装置を管理する装置として機能させるためのプログラムであって、
    前記コンピュータに、
    前記無停電電源装置に接続された情報処理装置のシャットダウン手段が前記情報処理装置をシャットダウンするまでに要した時間であるシャットダウン時間を複数のタイミングで測定し、前記シャットダウン時間の経時変化を示すシャットダウン時間変化データを生成する機能と、
    前記無停電電源装置に前記情報処理装置による負荷が加わり続けた場合における前記無停電装置の駆動可能時間であるバッテリ猶予時間を複数のタイミングで算出し、当該バッテリ猶予時間の経時変化を示すバッテリ猶予時間変化データを生成する機能と、
    前記シャットダウン時間変化データ及び前記バッテリ猶予時間変化データに基づいて、前記シャットダウン時間と前記バッテリ猶予時間とが一致すると予想されるタイミングを算出する機能と、
    を実現させるプログラム。

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