JP5860640B2 - 給電システム及び負荷遮断制御装置 - Google Patents
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Description
このような図12に示す直流電力を供給する給電システムの構成の場合、商用電力の停電や直流電源RFの故障が発生すると、直流電源RFから負荷L1、L2及びL3に対して供給する直流電力の電力量が低下する。
特に、負荷L1、L2及びL3が情報通信(ICT)装置の場合、より給電システムの信頼性を向上させる必要性があるため、バッテリBATの容量を大きくする必要がある。
また、給電システムの信頼性を向上させるため、負荷L1、L2及びL3の各々の短絡及び過負荷保護を行うヒューズ回路FU1、FU2及びFU3とを有している。
この場合においても、図2の構成では、ヒューズ回路FU1、FU2及びFU3を介して、負荷L1、L2、L3が常に接続されているため、負荷L1、L2及びL3のすべてに対し、処理の中断が行えない負荷と同様のレベルの信頼性を与える構成となり、バッテリBATの容量を大きくするなどの対策により、給電システム全体が高価なものとなる。
前記スイッチ部を識別するスイッチ識別情報と、当該スイッチ部の前記遮断電圧とを対応付けた遮断テーブルが記憶された記憶部を有し、前記スイッチ制御部が、前記合計負荷容量が前記出力容量を超えていることを示す監視結果を前記電源監視部から得ると、前記遮断テーブルから、前記直流電源の出力する前記電圧を超える前記遮断電圧を検出し、当該遮断電圧に対応して記憶されているスイッチ識別情報の示す前記スイッチ部を非接続状態とすることを特徴とする。
このため、本発明によれば、信頼性を有しかつ安価な構成により、直流電源が出力する直流電力が低下した場合に、処理の中断が行えない負荷に対して、従来に比較してより長い時間、バッテリで負荷を駆動することが可能となる。
このため、完全にスイッチ部で負荷に対する電力を遮断するため、負荷を駆動させない場合の待機電力も消費されず、給電システムはより省電力を実現することができる。
以下、図面を参照して、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、この発明の一実施形態による給電システムの構成例を示す概略ブロック図である。
第1の実施形態による給電システムは、負荷遮断制御部1、直流電源2、バッテリ3、スイッチ部SW1、SW2、SW3、負荷L1、L2、L3を備えている。ここで、負荷遮断制御部1と直流電源2とは、有線あるいは無線により、インターネットを含むネットワークを介して接続されている。
直流電源2は、商用交流電源100から供給される交流電力を直流電力に変換し、負荷L1、L2及びL3に供給する。
図2に示すように、直流電源2は、複数の整流器ユニット、例えば整流器ユニット2_1、2_2、…、2_N(Nは1以上の整数)から構成されている。
直流電力の電力容量がPPWである場合、整流器ユニット2_1、2_2、…、2_Nの各々は、PPW/Nの直流電力を出力する。
整流器ユニット2_1は、出力がダイオードD1のアノードに接続されており、出力がこのダイオードD1を介して直流電源2の出力端子に接続されている。
ダイオードD1は、カソードが直流電源2の出力端子に接続されている。
整流器ユニット2_2は、出力がダイオードD2のアノードに接続されており、出力がこのダイオードD2を介して直流電源2の出力端子に接続されている。
ダイオードD2は、カソードが直流電源2の出力端子に接続されている。
整流器ユニット2_Nは、出力がダイオードDNのアノードに接続されており、出力がこのダイオードDNを介して直流電源2の出力端子に接続されている。
ダイオードDNは、カソードが直流電源2の出力端子に接続されている。
また、制御部20は、商用交流電源100が停電などで交流電力が供給されず、直流電力の出力が不可能な場合にも、全ての整流器ユニットが故障している状態と判定し、負荷遮断制御部1に対して、稼動している整流器ユニットの数を0として稼動情報を出力する。
例えば、直流電源2が4台ずつの整流器ユニットから構成されているとする。直流電源2の最大出力電力が100kWであると、整流器ユニット1台当たりの出力電力の容量が25kWとなる。そして、直流電源2における整流器ユニットが1台故障したとすると、直流電源2の出力電力は100kWの3/4の75kWとなる。
バッテリ3は、直流電源2が負荷L1、L2及びL3の負荷容量の合計を超える容量の直流電力を出力している場合、直流電源2の出力する直流電力による充電状態となり、一方、直流電源2が負荷L1、L2及びL3の負荷容量の合計未満の容量を直流電源2が出力している場合、不足の電力量を補うために放電状態となる。
また、スイッチ部SW1は、負荷L1の電源入力端子の電圧値V1と電流値I1とを測定し、負荷遮断制御部1に対して出力する。
スイッチ部SW2は、直流電源2と負荷L2との配線S2に介挿されており、直流電源2と負荷L2とを電気的に接続状態あるいは非接続状態とするスイッチ機能を有する。
また、スイッチ部SW2は、負荷L2の電源入力端子の電圧値V2と電流値I2とを測定し、負荷遮断制御部1に対して出力する。
スイッチ部SW3は、直流電源2と負荷L3との配線S3に介挿されており、直流電源2と負荷L3とを電気的に接続状態あるいは非接続状態とするスイッチ機能を有する。
また、スイッチ部SW3は、負荷L3の電源入力端子の電圧値V3と電流値I3とを測定し、負荷遮断制御部1に対して出力する。
この負荷遮断制御部1は、電源監視部11、スイッチ制御部12及び記憶部13を備えている。
電源監視部11は、直流電源2が出力する、直流電源2自身の稼動状態を示す稼動情報を読み込み、この読み込んだ稼動情報から、直流電源2における整流器ユニットの稼動数を抽出し、稼働数に応じた直流電源2の現在の直流電力の容量である電源出力容量を算出する。また、電源監視部11は、内部に記憶部を有している。この内部の記憶部には、直流電源2の整流器ユニット数と、整流器ユニット1個当たりの出力容量とが書き込まれて記憶されている。
また、電源監視部11は、電流値I1と電圧値V1とを乗算して負荷L1の負荷容量PW1を算出し、電流値I2と電圧値V2とを乗算して負荷L2の負荷容量PW2を算出し、電流値I3と電圧値V3とを乗算して負荷L3の負荷容量PW3を算出する。
また、電源監視部11は、負荷容量PW1、PW2及びPW3を加算して、加算結果を合計負荷容量とし、直流電源2の電源出力容量と、この合計負荷容量を比較し、合計負荷容量が電源出力容量を超えている場合、超えたことを示す制御信号をスイッチ制御部12に対して出力する。
また、遮断フラグは、スイッチ部SW1、SW2、SW3の各々が遮断されているか否かを示すフラグであり、「○」が遮断されていることを示し、「×」が遮断されていないことを示す。給電システムが稼動した際に、この遮断テーブルの遮断フラグは、電源監視部11により初期化され、全遮断フラグが「×」とされる。
ここで、スイッチ制御部12は、直流電源2の電源出力容量と合計負荷容量との比較結果が電源監視部11から供給される毎に、スイッチ部SW1、SW2及びSW3のオン状態及びオフ状態の制御を行う。
すなわち、スイッチ制御部12は、合計負荷容量が直流電源2の電源出力容量を超えた場合に、遮断テーブルの遮断優先順位の順番にスイッチ部を遮断し、合計負荷容量が直流電源2の電源出力容量未満の場合に、遮断テーブルの遮断優先順位と逆の順番にスイッチ部をオン状態とする。
また、本実施形態による給電システムは、バッテリ3の電力で動作させる必要が有る場合、同一の時間駆動させるために必要なバッテリ3の容量を、従来に比較して低減することが可能となり、給電システム全体のコストを低くすることができる。
この仮想化あるいはクラウド化した構成の場合、点在するICT装置のうちのいずれかを機能させる運用形態となるため、必ずしも点在しているすべてのICT装置を使用する必要がなくなる。
すなわち、仮想化あるいはクラウド化した構成の場合、商用電力の停電や直流電源の故障などにより、直流電源の出力する電力容量が低下してしまい、負荷L1、L2及びL3全てに対して直流電力が供給できなくなった際、直流電力が供給できなくなった直流電源に接続されたICT装置の処理を、他の設置場所にある直流電力が供給可能な直流電源と接続されたICT装置に移行させることができる。
しかしながら、本実施形態によれば、直流電源2の電源出力容量が低下した場合、他の直流電源に接続されているサーバ(負荷)に処理が移行できるものは優先度を低くし、他に同様な処理を行うサーバがないものは遮断を行わないようにし、直流電源2の電源出力容量が低下した際、他に処理を移行したサーバのスイッチ部をオフ状態とすることにより、遮断できない負荷に対して電力を安定的に供給することができる。
ステップS1:
電源監視部11は、直流電源2から供給される稼動情報から整流器ユニットの稼働数を抽出し、抽出した稼働数と、予め内部の記憶部に設定されている整流器ユニット数とを比較し、直流電源2が故障(商用交流電源100の故障も含む)したか否かの判定を行う。
すなわち、電源監視部11は、稼働数が整流器ユニット数未満である場合、直流電源2が故障していると判定して処理をステップS2へ進め、一方、稼働数と整流器ユニット数とが一致している場合、処理をステップS1へ進める(ステップS1の処理を繰り返す)。
次に、電源監視部11は、稼動情報から抽出した稼働数に対して、内部記憶部に記憶されている整流器ユニット容量を乗算し、直流電源2の電源出力容量を算出する。
電源出力容量を算出した後、電源監視部11は、内部記憶部に稼働数を書き込んで記憶させて、処理をステップS3へ進める。
そして、電源監視部11は、スイッチ部SW1から負荷L1の電源入力端子における電流値I1及び電圧値V1を読み込み、スイッチ部SW2から負荷L2の電源入力端子における電流値I2及び電圧値V2を読み込み、また、スイッチ部SW3から負荷L3の電源入力端子における電流値I3及び電圧値V3を読み込む。
スイッチ部SW1、SW2、SW3の各々から負荷L1、L2及びL3の電流値及び電圧値を読み込んだ後、電源監視部11は、処理をステップS4へ進める。
そして、電源監視部11は、以下の計算式により合計負荷容量を算出する。
合計負荷容量=I1×V1+I2×V2+I3×V3
合計負荷容量を計算した後、電源監視部11は、処理をステップS5へ進める。
次に、電源監視部11は、直流電源2の電源出力容量と、負荷L1、L2及びL3の合計負荷容量とを比較し、合計負荷容量が電源出力容量を超えている場合、スイッチ制御部12に対して、合計負荷容量が電源出力容量を超えたことを示す制御信号を出力し、処理をステップS6へ進める。
一方、電源監視部11は、合計負荷容量が電源出力容量以下の場合、処理をステップS9へ進める。ここで、電源監視部11は、負荷L1、L2及びL3の全てに電力を供給できる能力の有無を検出している。
そして、スイッチ制御部12は、合計負荷容量が電源出力容量を超えたことを示す制御信号が電源監視部11から供給されると、記憶部13に記憶されている遮断テーブルの参照を行う。すなわち、スイッチ制御部12は、遮断フラグが「×」である遮断されていない最も遮断優先順位の高いスイッチ部を検出し、スイッチ部名(スイッチ識別情報、本実施形態においてはSW1などの符号)を、遮断テーブルから読み込む。
スイッチ識別情報を読み込んだ後、スイッチ制御部12は、処理をステップS7へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、遮断テーブルから読み込んだスイッチ部名のスイッチ部をオフ状態とし(解列制御し)、負荷に対する電力の供給を遮断する。
そして、スイッチ制御部12は、記憶部13に記憶されている遮断テーブルにおいて、遮断したスイッチ部の遮断フラグを「×」から「○」に書き換える。
遮断有線順位に対応して、1個のスイッチ部をオフ状態とした後、スイッチ制御部12は、処理をステップS8へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、記憶部13の遮断テーブルを参照し、遮断優先順位が付加されたスイッチ部において、遮断フラグが×であるスイッチ部の有無を検出し、遮断可能なスイッチ部が存在していないか(0か)否かの判定を行う。
そして、スイッチ制御部12は、遮断フラグが×である遮断制御可能なスイッチ部が存在する場合、処理をステップS6へ進め、一方、遮断フラグが×である遮断制御可能なスイッチ部が存在しない場合、処理をステップS11へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、遮断制御を行わなずに、スイッチ部SW1、SW2をオン状態に現状維持し、処理をステップS10へ進める。
次に、電源監視部11は、直流電源2から稼動情報を読み込み、稼動情報から整流器ユニットの稼働数を抽出し、この稼働数と内部記憶部に記憶されている稼働数とを比較し、稼働数が変化した(稼働数が増加した、あるいは稼動数が減少した)か否かの判定を行う。
このとき、電源監視部11は、稼働数が変化しない場合、処理をステップS9へ進め、一方、整流器ユニットの稼働数が変化した場合、処理をステップS1へ進める。
このとき、電源監視部11は、直流電源2から供給される稼動情報における稼働数が、ステップS2において電源出力容量を算出した際の稼働数より小さい場合、負荷を解列する必要がある。
また、電源監視部11は、直流電源2における整流器ユニットの稼働数が増加した場合、直流電源2が故障か否かの判定を再度行う必要がある。
次に、電源監視部11は、直流電源2から稼動情報を読み込み、稼動情報から整流器ユニットの稼働数を抽出し、この抽出した稼働数と内部記憶部に記憶されている稼働数とを比較し、稼働数が内部記憶部に記憶されている稼働数と一致したか否かの判定を行う。
このとき、電源監視部11は、抽出した稼働数が内部記憶部に記憶されている稼働数とを比較し、直流電源2の故障が復旧したか否かの判定を行う。
すなわち、電源監視部11は、抽出した稼働数と、内部記憶部に記憶されている稼働数とが一致した場合、直流電源2の故障が復旧したとして処理をステップS12へ進める。
一方、電源監視部11は、抽出した稼働数と、内部記憶部に記憶されている稼働数とが一致しない場合、直流電源2の故障が復旧していないとして処理をステップS11へ進める(ステップS11の処理を繰り返す)。
電源監視部11が直流電源2の故障が復旧したと判定すると、記憶部13に記憶されている遮断テーブルの参照を行う。すなわち、スイッチ制御部12は、遮断フラグが「○」である遮断されている最も遮断優先順位の低いスイッチ部を検出し、スイッチ部名を遮断テーブルから読み込む。
スイッチ識別情報を読み込んだ後、スイッチ制御部12は、処理をステップS13へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、遮断テーブルから読み込んだスイッチ部名のスイッチ部をオン状態とし(投入制御し)、負荷に対する電力の供給を再開する。
そして、スイッチ制御部12は、記憶部13の遮断テーブルにおいて、オン状態としたスイッチ部のスイッチ部名の遮断フラグを「○」から「×」に変更する。
遮断有線順位の逆の順番に対応して、1個のスイッチ部をオン状態とした後、スイッチ制御部12は、処理をステップS14へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、記憶部13の遮断テーブルを参照し、遮断優先順位が付加されたスイッチ部において、遮断フラグが○であるスイッチ部の有無を検出し、投入制御が可能なスイッチ部が存在していないか(0か)否かの判定を行う。
そして、スイッチ制御部12は、投入制御可能なスイッチ部が存在する場合、処理をステップS6へ進め、一方、投入制御可能なスイッチ部が存在しない場合、処理をステップS1へ進める。
以下、図面を参照して、本発明の第2の実施形態について説明する。図5は、この発明の一実施形態による給電システムの構成例を示す概略ブロック図である。図5の第2の実施形態は、図1の第1の実施形態と同様の構成について同一の符号を付し、その説明を省略する。以下、第1の実施形態と異なる点について、第2の実施形態の給電システムの説明を行う。第2の実施形態は、負荷遮断制御部1が第1の実施形態における電源監視部11、スイッチ制御部12及び記憶部13に加え、タイマー部14が負荷されている。
タイマー部14は、電源監視部11が所定時間の経過をカウントするための構成である。
また、スイッチ制御部12は、全負荷容量が電源出力容量を超えている制御情報が供給されると、スイッチ部を1個遮断し、次の全負荷容量が電源出力容量を超えている制御情報が供給されるまで、スイッチ部の遮断を行わない。
さらに、本実施形態による給電システムは、直流電源2の電源出力容量に対応した数の負荷のスイッチ部を動作させることができ、直流電源2の電源出力容量が低下した場合に、許可されている全ての負荷の電力を遮断する構成に比較して、細かな負荷の駆動制御を行うことができる。
ステップS1からステップS5までの処理は、第1の実施形態と同様のため、説明を省略する。また、ステップS5において、電源監視部11は、合計負荷容量が電源出力容量を超えている場合、処理をステップS21へ進め、一方、合計負荷容量が電源出力容量以下の場合、処理をステップS9へ進める
スイッチ制御部12は、内部レジスタの優先順位番号#Nの初期化、すなわち#Nを1とし、処理をステップS6へ進める。
そして、スイッチ制御部12は、合計負荷容量が電源出力容量を超えたことを示す制御信号が電源監視部11から供給されると、記憶部13に記憶されている遮断テーブルの参照を行う。すなわち、スイッチ制御部12は、優先順位番号#Nのスイッチ部を検出し、スイッチ部名を、遮断テーブルから読み込む。ここで、遮断テーブルにおいて、図3に示すように、遮断してはいけないと定義されている負荷のスイッチ部には遮断優先順位を示す優先順位番号を付加しない。
スイッチ識別情報を読み込んだ後、スイッチ制御部12は、処理をステップS22へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、遮断テーブルから読み込んだスイッチ部名のスイッチ部をオフ状態とし(解列制御し)、すなわち、優先順位番号#Nにより優先順位番号の順番に負荷に対する電力の供給を遮断する。
そして、スイッチ制御部12は、記憶部13に記憶されている遮断テーブルにおいて、遮断したスイッチ部の遮断フラグを「×」から「○」に書き換える。
遮断優先順位に対応して、1個のスイッチ部をオフ状態とした後、スイッチ制御部12は、処理をステップS23へ進める。
次に、電源監視部11は、記憶部13の遮断テーブルから遮断フラグが「×」のスイッチ部と、遮断されない(遮断しては行けないと定義された)スイッチ部のスイッチ部名を読み出し、スイッチ部名に対応する負荷の負荷容量を求める。ここで、スイッチ部名と負荷との対応テーブルは、記憶部13に記憶されているとする。また、この対応テーブルには、ステップS3で読み込んだ各負荷の電流値及び電圧値が、測定した負荷と対応して記憶されている。
この結果、電源監視部11は、この記憶部13に記憶されている対応テーブルから、遮断フラグが「×」のスイッチ部と、遮断されないスイッチ部とのスイッチ部名に対応する負荷毎の電流値と電圧値との組を読み出し、それぞれの組の電流値と電圧値とを乗算する。
そして、電源監視部11は、遮断優先順位の順番に、1個ずつスイッチ部を遮断する毎に、その遮断した後の合計負荷容量を計算することになる。
次に、電源監視部11は、直流電源2の電源出力容量と、スイッチ部を遮断した後の合計負荷容量とを比較し、電源出力容量を合計負荷容量が超えているか否かの判定を行う。
このとき、電源監視部11は、合計負荷容量が電源出力容量を超えている場合、処理をステップS24へ進め、合計負荷容量が電源出力容量以下の場合、処理をステップS26へ進める。
スイッチ制御部12は、内部レジスタの優先順位番号#Nをインクリメント、すなわち#Nに記憶されている数値に1を加算し、新たな優先順位番号#Nとし、処理をステップS25へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、現在の優先順位番号#Nと、遮断しても良いとして有線順位番号が付加されている負荷の数とを比較し、遮断しても良いとされた負荷全てのスイッチ部を遮断したか否かの判定を行う。
このとき、スイッチ制御部12は、現在の優先順位番号#Nが遮断しても良い負荷の数を超えている場合、遮断しても良いとされている負荷全てのスイッチ部を遮断しているため、処理をステップS30へ進める。
一方、スイッチ制御部12は、現在の優先順位番号#Nが遮断しても良い負荷の数以下の場合、遮断しても良いとされている負荷全てのスイッチ部を遮断していないため、処理をステップS6へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、遮断制御を行わなずに、遮断したスイッチ部以外、他のスイッチ部の遮断の制御を行わず、直流電源2の電源出力容量に対応した負荷に対して電力を供給する状態にて現状維持し、処理をステップS27進める。
電源監視部11は、全負荷容量が電源出力容量以下であることを検出した後、タイマー部14を初期化して、カウントを開始させる。
そして、電源監視部11は、タイマー部14のカウントした計数値が、予め設定した設定値を超えたことを検出すると、処理をステップS28へ進める。
次に、電源監視部11は、直流電源2から稼動情報を読み込み、読み込んだ稼動情報から整流器ユニットの稼働数を抽出する。
そして、電源監視部11は、この抽出した稼働数と、内部記憶部に記憶されている整流器ユニット数とを比較して、直流電源2が復旧したか否かの判定を行う。
このとき、電源監視部11は、抽出した稼働数と内部記憶部に記憶されている整流器ユニット数とが一致している場合、直流電源2の故障が復旧したとして、処理をステップS31へ進める。
一方、電源監視部11は、抽出した稼働数と内部記憶部に記憶されている整流器ユニット数とが一致しない場合、直流電源2の故障が復旧していないとして、処理をステップS29へ進める。
次に、電源監視部11は、記憶部13の遮断テーブルから遮断フラグが「×」のスイッチ部と、遮断されないスイッチ部のスイッチ部名を読み出し、スイッチ部名に対応する負荷の負荷容量を求める。ここで、電源監視部11は、記憶部13の対応テーブルから、遮断フラグが「×」のスイッチ部と、遮断されないスイッチ部とのスイッチ部名に対応する負荷毎の電流値と電圧値との組を読み出し、それぞれの組の電流値と電圧値とを乗算して、各負荷の負荷容量を求める。
そして、電源監視部11は、遮断フラグが「×」のスイッチ部に対応する負荷と、遮断されないスイッチ部に対応する負荷との負荷容量を加算し、合計負荷容量を計算する。
また、電源監視部11は、抽出した稼働数と整流器ユニット容量とを乗算し、現在の電源出力容量を算出する。
次に、電源監視部11は、直流電源2の現在の電源出力容量と、スイッチ部を遮断した後の合計負荷容量とを比較し、電源出力容量を合計負荷容量が超えているか否かの判定を行う。
このとき、電源監視部11は、合計負荷容量が電源出力容量を超えている場合、処理をステップS24へ進め、合計負荷容量が電源出力容量以下の場合、処理をステップS26へ進める。
次に、電源監視部11は、直流電源2から稼動情報を読み込み、読み込んだ稼動情報から整流器ユニットの稼働数を抽出する。
そして、電源監視部11は、この抽出した稼働数と、内部記憶部に記憶されている整流器ユニット数とを比較して、直流電源2が復旧したか否かの判定を行う。
このとき、電源監視部11は、抽出した稼働数と内部記憶部に記憶されている整流器ユニット数とが一致している場合、直流電源2の故障が復旧したとして、処理をステップS31へ進める。
一方、電源監視部11は、抽出した稼働数と内部記憶部に記憶されている整流器ユニット数とが一致しない場合、直流電源2の故障が復旧していないとして、処理をステップS30へ進める(ステップS30の処理を繰り返す)。
スイッチ制御部12は、内部レジスタの優先順位番号#Nの初期化、すなわち#Nを1とし、処理をステップS32へ進める。
次に、電源監視部11は、抽出した稼働数と整流器ユニット容量とを乗算し、現在の電源出力容量、すなわち復旧した直流電源2の電源出力容量を算出し、処理をステップS33へ進める。
スイッチ制御部12は、遮断における優先順位の逆の順番でスイッチ部を投入するため、内部レジスタの優先順位番号#Mの初期化、すなわち#Mを電力を遮断して良いとする負荷の数とし、処理をステップS34へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、記憶部13に記憶されている遮断テーブルから、優先順位番号#Mに対応するスイッチ部名を読み出し、処理をステップS35へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、遮断テーブルから読み出したスイッチ部の投入制御を行う。
このとき、スイッチ制御部12は、記憶部13に記憶されている遮断テーブルにおいて、投入した(オン状態とした)スイッチ部の遮断フラグを「○」から「×」に書き換える。
遮断優先順位の逆の順番に対応して、1個のスイッチ部をオン状態とした後、スイッチ制御部12は、処理をステップS36へ進める。
次に、電源監視部11は、記憶部13の遮断テーブルから遮断フラグが「×」のスイッチ部と、遮断されないスイッチ部のスイッチ部名を読み出し、スイッチ部名に対応する負荷の負荷容量を求める。ここで、電源監視部11は、記憶部13の対応テーブルから、遮断フラグが「×」のスイッチ部と、遮断されないスイッチ部とのスイッチ部名に対応する負荷毎の電流値と電圧値との組を読み出し、それぞれの組の電流値と電圧値とを乗算して、各負荷の負荷容量を求める。
そして、電源監視部11は、遮断フラグが「×」のスイッチ部に対応する負荷と、遮断されないスイッチ部に対応する負荷との負荷容量を加算し、合計負荷容量を計算する。
次に、電源監視部11は、直流電源2の現在の電源出力容量と、スイッチ部を投入した後の合計負荷容量とを比較し、電源出力容量を合計負荷容量が超えているか否かの判定を行う。
このとき、電源監視部11は、合計負荷容量が電源出力容量を超えている場合、処理をステップS40へ進め、合計負荷容量が電源出力容量以下の場合、処理をステップS37へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、内部レジスタの優先順位番号#Mをデクリメント、すなわち#Mに記憶されている数値から1を減算し、新たな優先順位番号#Mとし、処理をステップS38へ進める。
そして、スイッチ制御部12は、#Mが0か否かの検出を行い、スイッチ部全ての投入が終了したか否かの判定を行う。
このとき、スイッチ制御部12は、#Mが0の場合、スイッチ部全ての投入が終了したとして、処理をステップS39へ進め、一方、#Mが0でない場合、スイッチ部全ての投入が終了していないとして、処理をステップS34へ進める。
スイッチ制御部12は、内部レジスタの優先順位番号#Mの初期化、すなわち#Mを電力を遮断して良いとする負荷の数とし、処理をステップS1へ進める。
スイッチ制御部12は、合計負荷容量が電源出力容量を超えているため、新たなスイッチを遮断するため、優先順位番号#Nに対して、優先順位番号#Mの数値を代入し、処理をステップS6へ進める。
以下、図面を参照して、本発明の第3の実施形態について説明する。第3の実施形態による給電システムの構成は、第2の実施形態の図5と同様である。
動作については、第1の実施形態と処理は同様であるが、第1の実施形態におけるスイッチ部の遮断の優先順位付けが、第3の実施形態においては、遮断の動作が決定してから、遮断されるまでの時間に変更されている。
また、スイッチ制御部12は、遮断テーブルから遮断しても良いと定義されているスイッチ部の遮断時間を読み込み、タイマー部14の出力する時間(合計負荷容量が電源出力容量を超えたことを示す制御情報が電源監視部11から供給されてからの経過時間)と、各スイッチ部の遮断時間とを比較し、経過時間以下の遮断時間に対応して記憶されているスイッチ識別情報の示すスイッチ部をオフ状態とし、負荷に対する電力の供給を遮断する。
また、スイッチ制御部12は、電源監視部11から直流電源2の故障が復旧したことを示す制御信号が供給されると、遮断優先順位の低い順番(すなわち、遮断時間が大きい順番に)に順次、スイッチ部をオン状態とし、負荷に対して電力の投入を行う(供給を再開する)。
ステップS1からステップS5まで、ステップS9及びステップS10、ステップS11からステップS14の処理は、第1の実施形態と同様のため、説明を省略する。また、ステップS5において、電源監視部11は、合計負荷容量が電源出力容量を超えている場合、処理をステップS41へ進め、一方、合計負荷容量が電源出力容量以下の場合、処理をステップS9へ進める
次に、スイッチ制御部12は、電源監視部11から、負荷の合計負荷容量が直流電源2の電源出力容量を超えたことを示す制御信号が供給されると、タイマー部14に対して経過時間のカウント動作を開始させる。
そして、スイッチ制御部12は、タイマー部14のカウント動作を開始した後、処理をステップS42へ進める。
そして、スイッチ制御部12は、記憶部13に記憶されている遮断テーブルの参照を行う。すなわち、スイッチ制御部12は、遮断フラグが「×」である遮断されていない最も遮断優先順位の高いスイッチ部を検出し、すなわち遮断フラグが「×」のスイッチ部の中から遮断時間が最も短いスイッチ部名(スイッチ識別情報、本実施形態においてはSW1などの符号)とこのスイッチ部の遮断時間とを、遮断テーブルから読み込む。
スイッチ識別情報とその遮断時間を読み込んだ後、スイッチ制御部12は、処理をステップS43へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、遮断テーブルから読み込んだスイッチ部名のスイッチ部を、タイマー部14のカウントする時間が遮断時間に一致した時点においてオフ状態とし(解列制御し)、負荷に対する電力の供給を遮断する。
そして、スイッチ制御部12は、記憶部13に記憶されている遮断テーブルにおいて、遮断したスイッチ部の遮断フラグを「×」から「○」に書き換える。
遮断時間として示される遮断有線順位に対応して、1個のスイッチ部をオフ状態とした後、スイッチ制御部12は、処理をステップS44へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、記憶部13の遮断テーブルを参照し、遮断優先順位として遮断時間が付加されたスイッチ部において、遮断フラグが×であるスイッチ部の有無を検出し、遮断可能なスイッチ部が存在していないか(0か)否かの判定を行う。
そして、スイッチ制御部12は、遮断フラグが×である遮断制御可能なスイッチ部が存在する場合、処理をステップS42へ進め、一方、遮断フラグが×である遮断制御可能なスイッチ部が存在しない場合、処理をステップS45へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、タイマー部14のカウント動作を停止させ、カウント値を「0」にリセットし、処理をステップS11へ進める。
さらに、本実施形態による給電システムは、仮想化あるいはクラウド化により、他の直流電源に接続されている同様の処理を行うサーバに処理を移行するために必要な時間、また停止までにバックアップに必要な時間、また停止までに必要な処理を行う時間など、負荷の停止までにかかる時間を、予め遮断時間として設定することにより、負荷の停止における特性に対応して遮断機能の運用を行うことができる。
以下、図面を参照して、本発明の第4の実施形態について説明する。第4の実施形態による給電システムの構成は、第2の実施形態の図5と同様である。
動作については、第2の実施形態と処理は同様であるが、第2の実施形態におけるスイッチ部の遮断の優先順位付けが、第4の実施形態においては、第3の実施形態と同様に、図7の遮断テーブルにより遮断の動作が決定してから、遮断されるまでの時間に変更されている。
また、スイッチ制御部12は、全負荷容量が電源出力容量を超えている制御情報が供給されると、スイッチ部を1個遮断し、次の全負荷容量が電源出力容量を超えている制御情報が供給されるまで、スイッチ部の遮断を行わない。
さらに、本実施形態による給電システムは、仮想化あるいはクラウド化により、他の直流電源に接続されている同様の処理を行うサーバに処理を移行するために必要な時間、また停止までにバックアップに必要な時間、また停止までに必要な処理を行う時間など、負荷の停止までにかかる時間を、予め遮断時間として設定することにより、負荷の停止における特性に対応して遮断機能の運用を行うことができる。
ステップS1からステップS5まで、ステップS9及びステップS10の処理は、第1の実施形態と同様のため、説明を省略する。また、ステップS5において、電源監視部11は、合計負荷容量が電源出力容量を超えている場合、処理をステップS51へ進め、一方、合計負荷容量が電源出力容量以下の場合、処理をステップS9へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、電源監視部11から、負荷の合計負荷容量が直流電源2の電源出力容量を超えたことを示す制御信号が供給されると、タイマー部14のカウント動作を開始する。
そして、スイッチ制御部12は、タイマー部14のカウント動作を開始した後、処理をステップS52へ進める。
そして、スイッチ制御部12は、記憶部13に記憶されている遮断テーブルの参照を行う。すなわち、スイッチ制御部12は、遮断フラグが「×」である遮断されていない最も遮断優先順位の高いスイッチ部を検出し、すなわち遮断フラグが「×」のスイッチ部の中から遮断時間が最も短いスイッチ部名(スイッチ識別情報、本実施形態においてはSW1などの符号)とこのスイッチ部の遮断時間とを、遮断テーブルから読み込む。
スイッチ識別情報とその遮断時間を読み込んだ後、スイッチ制御部12は、処理をステップS53へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、遮断テーブルから読み込んだスイッチ部名のスイッチ部を、タイマー部14のカウントする時間が遮断時間に一致した時点においてオフ状態とし(解列制御し)、負荷に対する電力の供給を遮断する。
そして、スイッチ制御部12は、記憶部13に記憶されている遮断テーブルにおいて、遮断したスイッチ部の遮断フラグを「×」から「○」に書き換える。
遮断時間として示される遮断有線順位に対応して、1個のスイッチ部をオフ状態とした後、スイッチ制御部12は、処理をステップS54へ進める。
次に、電源監視部11は、記憶部13の遮断テーブルから遮断フラグが「×」のスイッチ部と、遮断されない(遮断しては行けないと定義された)スイッチ部のスイッチ部名を読み出し、スイッチ部名に対応する負荷の負荷容量を求める。ここで、第2の実施形態と同様に、スイッチ部名と負荷との対応テーブルは、記憶部13に記憶されているとする。また、この対応テーブルには、ステップS3で読み込んだ各負荷の電流値及び電圧値が、測定した負荷と対応して記憶されている。
この結果、電源監視部11は、この記憶部13に記憶されている対応テーブルから、遮断フラグが「×」のスイッチ部と、遮断されないスイッチ部とのスイッチ部名に対応する負荷毎の電流値と電圧値との組を読み出し、それぞれの組の電流値と電圧値とを乗算する。
そして、電源監視部11は、遮断優先順位の順番に、1個ずつスイッチ部を遮断する毎に、その遮断した後の合計負荷容量を計算することになる。
次に、電源監視部11は、直流電源2の電源出力容量と、スイッチ部を遮断した後の合計負荷容量とを比較し、電源出力容量を合計負荷容量が超えているか否かの判定を行う。
このとき、電源監視部11は、合計負荷容量が電源出力容量を超えている場合、処理をステップS55へ進め、合計負荷容量が電源出力容量以下の場合、処理をステップS56へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、記憶部13の遮断テーブルを参照し、遮断優先順位として遮断時間が付加されたスイッチ部において、遮断フラグが×であるスイッチ部の有無を検出し、遮断可能なスイッチ部が存在していないか(0か)否かの判定を行う。
そして、スイッチ制御部12は、遮断フラグが×である遮断制御可能なスイッチ部が存在する場合、処理をステップS52へ進め、一方、遮断制御可能なスイッチ部が存在しない場合、処理をステップS60へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、タイマー部14のカウント動作を、一旦停止させ、処理をステップS57へ進める。
そして、電源監視部11は、全負荷容量が電源出力容量以下であることを検出した後、自身の内部タイマーを初期化して、カウントを開始させる。
内部タイマーのカウントを開始後、電源監視部11は、内部タイマーのカウントした計数値が、予め設定した設定値を超えたことを検出すると、処理をステップS58へ進める。
次に、電源監視部11は、直流電源2から稼動情報を読み込み、読み込んだ稼動情報から整流器ユニットの稼働数を抽出する。
そして、電源監視部11は、この抽出した稼働数と、内部記憶部に記憶されている整流器ユニット数とを比較して、直流電源2が復旧したか否かの判定を行う。
このとき、電源監視部11は、抽出した稼働数と内部記憶部に記憶されている整流器ユニット数とが一致している場合、直流電源2の故障が復旧したとして、処理をステップS61へ進める。
一方、電源監視部11は、抽出した稼働数と内部記憶部に記憶されている整流器ユニット数とが一致しない場合、直流電源2の故障が復旧していないとして、処理をステップS59へ進める。
次に、電源監視部11は、記憶部13の遮断テーブルから遮断フラグが「×」のスイッチ部と、遮断されないスイッチ部のスイッチ部名を読み出し、スイッチ部名に対応する負荷の負荷容量を求める。ここで、電源監視部11は、記憶部13の対応テーブルから、遮断フラグが「×」のスイッチ部と、遮断されないスイッチ部とのスイッチ部名に対応する負荷毎の電流値と電圧値との組を読み出し、それぞれの組の電流値と電圧値とを乗算して、各負荷の負荷容量を求める。
そして、電源監視部11は、遮断フラグが「×」のスイッチ部に対応する負荷と、遮断されないスイッチ部に対応する負荷との負荷容量を加算し、合計負荷容量を計算する。
また、電源監視部11は、抽出した稼働数と整流器ユニット容量とを乗算し、現在の電源出力容量を算出する。
次に、電源監視部11は、直流電源2の現在の電源出力容量と、スイッチ部を遮断した後の合計負荷容量とを比較し、電源出力容量を合計負荷容量が超えているか否かの判定を行う。
このとき、電源監視部11は、合計負荷容量が電源出力容量を超えている場合、処理をステップS68へ進め、合計負荷容量が電源出力容量以下の場合、処理をステップS56へ進める。
次に、電源監視部11は、直流電源2から稼動情報を読み込み、読み込んだ稼動情報から整流器ユニットの稼働数を抽出する。
そして、電源監視部11は、この抽出した稼働数と、内部記憶部に記憶されている整流器ユニット数とを比較して、直流電源2が復旧したか否かの判定を行う。
このとき、電源監視部11は、抽出した稼働数と内部記憶部に記憶されている整流器ユニット数とが一致している場合、直流電源2の故障が復旧したとして、処理をステップS61へ進める。
一方、電源監視部11は、抽出した稼働数と内部記憶部に記憶されている整流器ユニット数とが一致しない場合、直流電源2の故障が復旧していないとして、処理をステップS60へ進める(ステップS60の処理を繰り返す)。
次に、スイッチ制御部12は、タイマー部14のカウント動作を停止させ、カウント値を「0」にリセットし、処理をステップS62へ進める。
次に、電源監視部11は、抽出した稼働数と整流器ユニット容量とを乗算し、現在の電源出力容量、すなわち復旧した直流電源2の電源出力容量を算出し、処理をステップS63へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、記憶部13に記憶されている遮断テーブル(図7)から、最も遮断優先順位の低い、すなわち遮断フラグに「○」が付加されているスイッチ部の中から、最も遮断時間の長いスイッチ部名を読み出し、処理をステップS64へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、遮断テーブルから読み込んだスイッチ部名に対応するスイッチ部をオン状態とし(投入制御し)、負荷に対する電力の供給を再開する。
そして、スイッチ制御部12は、記憶部13の遮断テーブルにおいて、オン状態としたスイッチ部のスイッチ部名の遮断フラグを「○」から「×」に変更する。
遮断有線順位の逆の順番に対応して、1個のスイッチ部をオン状態とした後、スイッチ制御部12は、処理をステップS65へ進める。
次に、電源監視部11は、記憶部13の遮断テーブルから遮断フラグが「×」のスイッチ部と、遮断されないスイッチ部のスイッチ部名を読み出し、スイッチ部名に対応する負荷の負荷容量を求める。ここで、電源監視部11は、記憶部13の対応テーブルから、遮断フラグが「×」のスイッチ部と、遮断されないスイッチ部とのスイッチ部名に対応する負荷毎の電流値と電圧値との組を読み出し、それぞれの組の電流値と電圧値とを乗算して、各負荷の負荷容量を求める。
そして、電源監視部11は、遮断フラグが「×」のスイッチ部に対応する負荷と、遮断されないスイッチ部に対応する負荷との負荷容量を加算し、合計負荷容量を計算する。
次に、電源監視部11は、直流電源2の現在の電源出力容量と、スイッチ部を投入した後の合計負荷容量とを比較し、電源出力容量を合計負荷容量が超えているか否かの判定を行う。
このとき、電源監視部11は、合計負荷容量が電源出力容量を超えている場合、処理をステップS67へ進め、合計負荷容量が電源出力容量以下の場合、処理をステップS66へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、記憶部13の遮断テーブルを参照し、遮断優先順位として遮断時間が付加されたスイッチ部において、遮断フラグが×であるスイッチ部の有無を検出し、遮断可能なスイッチ部が存在していないか(0か)否かの判定を行う。
そして、スイッチ制御部12は、遮断フラグが×である遮断制御可能なスイッチ部が存在する場合、処理をステップS63へ進め、一方、遮断制御可能なスイッチ部が存在しない場合、処理をステップS1へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、電源監視部11から、負荷の合計負荷容量が直流電源2の電源出力容量を超えたことを示す制御信号が供給されると、タイマー部14のカウント動作を開始する。
そして、スイッチ制御部12は、タイマー部14のカウント動作を開始した後、処理をステップS52へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、電源監視部11から、負荷の合計負荷容量が直流電源2の電源出力容量を超えたことを示す制御信号が供給されると、一旦停止していたタイマー部14のカウント動作を再開する(再びカウント動作を行わせる)。
そして、スイッチ制御部12は、タイマー部14のカウント動作を再開した後、処理をステップS55へ進める。
以下、図面を参照して、本発明の第5の実施形態について説明する。第5の実施形態による給電システムの構成は、第1の実施形態の図1と同様である。
以下、第5の実施形態による給電システムについて、第1の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
動作については、第1の実施形態と処理は同様であるが、第1の実施形態におけるスイッチ部の遮断の優先順位付けが、第3の実施形態においては、各負荷の電力入力端子の電圧値の大きさに変更されている。
そして、スイッチ制御部12は、このスイッチ部名のスイッチ部の電圧値を読み込み、この読み込んだ電圧値が、遮断テーブルから読み込んだ遮断電圧値以下である場合に、このスイッチ部名のスイッチ部をオフ状態とする。
また、スイッチ制御部12は、電源監視部11から、直流電源2の故障が復旧したことを示す制御信号が供給されると、遮断優先順位の低いスイッチ部、すなわち遮断電圧値が低いスイッチ部から順番(オフ状態としだ順番と逆の順番)に、順次スイッチ部をオン状態とする。
ステップS101:
電源監視部11は、直流電源2から供給される稼動情報から整流器ユニットの稼働数を抽出し、抽出した稼働数と、予め内部の記憶部に設定されている整流器ユニット数とを比較し、直流電源2が故障(商用交流電源100の故障も含む)したか否かの判定を行う。
すなわち、電源監視部11は、稼働数が整流器ユニット数未満である場合、直流電源2が故障していると判定して処理をステップS102へ進め、一方、稼働数と整流器ユニット数とが一致している場合、処理をステップS101へ進める(ステップS101の処理を繰り返す)。
スイッチ制御部12は、内部レジスタのスイッチ番号#N(SW1、SW2、SW3の順番を示す番号、SW1が順番1、SW2が順番2、SWが順番3)の初期化、すなわち#Nを1とし、処理をステップS103へ進める。
そして、電源監視部11は、スイッチ番号#Nのスイッチ部から、このスイッチ部に接続された負荷の電力入力端子の電圧値Vを読み込み、処理をステップS104へ進める。
そして、スイッチ制御部12は、合計負荷容量が電源出力容量を超えたことを示す制御信号が電源監視部11から供給されると、記憶部13に記憶されている遮断テーブルの参照を行う。すなわち、スイッチ制御部12は、遮断テーブルから、スイッチ番号#Nのスイッチ部名と、このスイッチ部の遮断電圧値とを読み込む。
スイッチ番号#Nのスイッチ部名と、このスイッチ部の遮断電圧値とを読み込んだ後、スイッチ制御部12は、処理をステップS105へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、スイッチ番号#Nのスイッチ部から読み込んだ電圧値Vと、遮断テーブルから読み込んだスイッチ番号#Nの遮断電圧値(設定値)との比較を行い、電圧値Vが遮断電圧以下であるか否かの判定を行う。
このとき、スイッチ制御部12は、電圧値Vが遮断電圧値以下である場合、処理をステップS106へ進め、一方、電圧値Vが遮断電圧値を超えている場合、処理をステップS111へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、スイッチ番号#Nのスイッチ部をオフ状態とし、番号#Nの負荷の解列制御(遮断制御)を行う。
そして、スイッチ制御部12は、記憶部13の遮断テーブルにおいて、スイッチ番号#Nの遮断フラグを「×」から「○」に書き換え、処理をステップS107へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、内部レジスタのスイッチ番号#Nの数値をインクリメント、すなわち数値に1を加算して新たなスイッチ番号#Nの数値とし、処理をステップS108へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、現在のスイッチ番号#Nと、遮断しても良いとして優先順位番号が付加されている負荷の数とを比較し、遮断しても良いとされた負荷全てのスイッチ部のスイッチ制御の処理を行ったか否かの判定を行う。
このとき、スイッチ制御部12は、現在のスイッチ番号#Nが遮断しても良い負荷の数を超えている場合、遮断しても良いとされている負荷全てのスイッチ部に対するスイッチ制御の処理が完了しているため、処理をステップS109へ進める。
一方、スイッチ制御部12は、現在の優先順位番号#Nが遮断しても良い負荷の数以下の場合、遮断しても良いとされている負荷全てのスイッチ部に対するスイッチ制御の処理が完了していないため、処理をステップS103へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、内部レジスタの優先順位番号#Nの初期化、すなわち#Nを1とし、処理をステップS110へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、記憶部13の遮断テーブルを参照し、遮断優先順位として遮断電圧値が付加されたスイッチ部において、遮断フラグが×であるスイッチ部の有無を検出し、遮断可能なスイッチ部が存在していないか(0か)否かの判定を行う。
そして、スイッチ制御部12は、遮断フラグが×である遮断制御可能なスイッチ部が存在する場合、処理をステップS103へ進め、一方、遮断制御可能なスイッチ部が存在しない場合、処理をステップS112へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、スイッチ番号#Nのスイッチ部がオン状態の場合、現状維持でそのままオン状態とし、一方、スイッチ番号#Nのスイッチ部がオフ状態の場合、このスイッチ番号#Nのスイッチ部をオン状態とする。
ここで、スイッチ制御部12は、スイッチ部をオフ状態からオン状態に変更した場合、記憶部13における遮断テーブルにおいて、スイッチ番号#Nの遮断フラグを、「○」から「×」に書き換える。
そして、スイッチ制御部12は、処理をステップS107へ進める。
次に、電源監視部11は、直流電源2から稼動情報を読み込み、読み込んだ稼動情報から整流器ユニットの稼働数を抽出する。
そして、電源監視部11は、この抽出した稼働数と、内部記憶部に記憶されている整流器ユニット数とを比較して、直流電源2が復旧したか否かの判定を行う。
このとき、電源監視部11は、抽出した稼働数と内部記憶部に記憶されている整流器ユニット数とが一致している場合、直流電源2の故障が復旧したとして、処理をステップS113へ進める。
一方、電源監視部11は、抽出した稼働数と内部記憶部に記憶されている整流器ユニット数とが一致しない場合、直流電源2の故障が復旧していないとして、処理をステップS112へ進める(ステップS112の処理を繰り返す)。
次に、スイッチ制御部12は、内部レジスタのスイッチ番号#Nの初期化、すなわち#Nを1とし、処理をステップS114へ進める。
そして、電源監視部11は、スイッチ番号#Nのスイッチ部から、このスイッチ部に接続された負荷の電力入力端子の電圧値Vを読み込み、処理をステップS115へ進める。
そして、スイッチ制御部12は、合計負荷容量が電源出力容量を超えたことを示す制御信号が電源監視部11から供給されると、記憶部13に記憶されている遮断テーブルの参照を行う。すなわち、スイッチ制御部12は、遮断テーブルから、スイッチ番号#Nのスイッチ部名と、このスイッチ部の遮断電圧値とを読み込む。
スイッチ番号#Nのスイッチ部名と、このスイッチ部の遮断電圧値とを読み込んだ後、スイッチ制御部12は、処理をステップS116へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、スイッチ番号#Nのスイッチ部から読み込んだ電圧値Vと、遮断テーブルから読み込んだスイッチ番号#Nの遮断電圧値との比較を行い、電圧値Vが遮断電圧以下であるか否かの判定を行う。
このとき、スイッチ制御部12は、電圧値Vが遮断電圧値以下である場合、処理をステップS117へ進め、一方、電圧値Vが遮断電圧値を超えている場合、処理をステップS122へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、スイッチ番号#Nのスイッチ部がオフ状態の場合、現状維持でそのままオフ状態とし、一方、スイッチ番号#Nのスイッチ部がオン状態の場合、このスイッチ番号#Nのスイッチ部をオフ状態とする。
ここで、スイッチ制御部12は、スイッチ部をオフ状態からオフ状態に変更した場合、記憶部13における遮断テーブルにおいて、スイッチ番号#Nの遮断フラグを、「×」から「○」に書き換える。
そして、スイッチ制御部12は、処理をステップS118へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、内部レジスタのスイッチ番号#Nの数値をインクリメント、すなわち数値に1を加算して新たなスイッチ番号#Nの数値とし、処理をステップS109へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、現在のスイッチ番号#Nと、遮断しても良いとして優先順位番号が付加されている負荷の数とを比較し、遮断しても良いとされた負荷全てのスイッチ部に対してスイッチ制御の処理をしたか否かの判定を行う。
このとき、スイッチ制御部12は、現在のスイッチ番号#Nが遮断しても良い負荷の数を超えている場合、遮断しても良いとされている負荷全てのスイッチ部に対するスイッチ制御の処理が完了しているため、処理をステップS120へ進める。
一方、スイッチ制御部12は、現在の優先順位番号#Nが遮断しても良い負荷の数以下の場合、遮断しても良いとされている負荷全てのスイッチ部に対するスイッチ制御の処理が完了していないため、処理をステップS114へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、内部レジスタの優先順位番号#Nの初期化、すなわち#Nを1とし、処理をステップS121へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、記憶部13の遮断テーブルを参照し、遮断優先順位として遮断電圧値が付加されたスイッチ部において、遮断フラグが「○」であるスイッチ部の有無を検出し、投入制御可能なスイッチ部が存在していないか(0か)否かの判定を行う。
そして、スイッチ制御部12は、遮断フラグが「○」である投入制御可能なスイッチ部が存在する場合、処理をステップS113へ進め、一方、投入制御可能なスイッチ部が存在しない場合、処理をステップS101へ進める。
次に、スイッチ制御部12は、スイッチ番号#Nのスイッチ部がオフ状態の場合、このスイッチ番号#Nのスイッチ部をオン状態とする。
ここで、スイッチ制御部12は、スイッチ部をオフ状態からオン状態に変更すると、記憶部13における遮断テーブルにおいて、スイッチ番号#Nの遮断フラグを、「○」から「×」に書き換える。
そして、スイッチ制御部12は、処理をステップS118へ進める。
さらに、本実施形態による給電システムは、遮断優先順位が高い負荷に接続されているスイッチ部を早くオフ状態とするため、電源出力電力を供給する電圧値をそれぞれ遮断優先順位の順番に高く設定し、すなわち優先順位の高い負荷ほど、電源出力電力を供給する電圧値が高く設定されている。このため、本実施形態による給電システムは、遮断優先順位の高い負荷への電力の供給を遮断することで、電源出力電力を供給する電圧値が上昇するため、遮断する必要のない負荷への電力の遮断が行われることは無くなり、設定する遮断電圧値を任意に変えることにより、負荷の停止における特性に対応して遮断機能の運用を行うことができる。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
2…直流電源
3…バッテリ
11…電源監視部
12…スイッチ制御部
13…記憶部
14…タイマー部
20…制御部20
2_1,2_2,2−n…整流器ユニット
100…商用交流電源
D1、D2,DN…ダイオード
L1,L2,L3…負荷
S1,S2,S3…配線
SW1,SW2,SW3…スイッチ部
Claims (7)
- 複数の負荷に電力を供給するとともに、自身の稼動状態を示す稼動情報を出力する直流電源と、
前記負荷の各々と前記直流電源との間に設けられ、前記負荷と前記直流電源との間を接続状態または非接続状態に切り換えるとともに、接続状態において前記負荷に供給される電流及び電圧として電力情報を検出するスイッチ部と、
前記電力情報により前記負荷毎の負荷容量を算出し、前記スイッチ部により前記直流電源に接続されている前記負荷全ての負荷容量を加算した合計負荷容量を算出し、当該合計負荷容量が前記稼動情報から求められる前記直流電源の出力する電力の出力容量を超えたか否かを監視する電源監視部と、
前記電源監視部の監視結果により、前記合計負荷容量が前記出力容量を超えている場合、予め設定された遮断順序に従い、前記負荷の前記スイッチ部を非接続状態とするスイッチ制御部と
を備え、
遮断時間の短い負荷の遮断処理を行う優先順位が高く、前記遮断順序が、前記優先順位の順番に従って設定されている
ことを特徴とする給電システム。 - 前記電源監視部が、
前記スイッチ部が前記遮断順序に従い非接続状態とされる毎に、前記直流電源に接続されている前記負荷全ての負荷容量を加算して合計負荷容量を算出し、当該合計負荷容量が前記稼動情報から得られる前記出力容量を超えているか否かを監視し、
前記スイッチ制御部が、
前記監視の結果により合計負荷容量が前記直流電源の出力容量を超えていないことを示す場合、前記遮断順序における以降の前記スイッチ部を非接続状態とする処理を終了する
ことを特徴とする請求項1に記載の給電システム。 - 前記遮断順序が前記スイッチ部を非接続状態とする順番を示す遮断優先順位であり、
前記スイッチ部を識別するスイッチ識別情報と、当該スイッチ識別情報の示す前記スイッチ部の前記遮断優先順位とを対応付けた遮断テーブルが記憶された記憶部を有し、
前記スイッチ制御部が、前記合計負荷容量が前記出力容量を超えていることを示す監視結果を前記電源監視部から得ると、前記遮断優先順位に従い前記スイッチ識別情報を読み込み、当該スイッチ識別情報の示す前記スイッチ部を非接続状態とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の給電システム。 - 前記遮断順序が前記電源監視部から前記合計負荷容量が前記出力容量を超えていることを示す監視結果が入力されてからの経過時間である遮断時間で定められており、
前記スイッチ部を識別するスイッチ識別情報と、当該スイッチ識別情報の前記遮断時間とが対応付けられた遮断テーブルが記憶された記憶部と、
前記電源監視部が前記合計負荷容量が前記出力容量を超えたことを判定してからの経過時間をカウントするタイマーと
を有し、
前記スイッチ制御部が、前記合計負荷容量が前記出力容量を超えていることを示す監視結果を前記電源監視部から得ると、前記遮断テーブルから前記経過時間以下の前記遮断時間を検出し、当該遮断時間に対応して記憶されている前記スイッチ識別情報の示す前記スイッチ部を非接続状態とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の給電システム。 - 前記遮断順序が前記直流電源の出力する電圧値の大きさとして設定されており、前記スイッチ部を切断状態とする当該電圧値の大きさを遮断電圧とし、
前記スイッチ部を識別するスイッチ識別情報と、当該スイッチ部の前記遮断電圧とを対応付けた遮断テーブルが記憶された記憶部を有し、
前記スイッチ制御部が、前記合計負荷容量が前記出力容量を超えていることを示す監視結果を前記電源監視部から得ると、前記遮断テーブルから、前記直流電源の出力する前記電圧を超える前記遮断電圧を検出し、当該遮断電圧に対応して記憶されているスイッチ識別情報の示す前記スイッチ部を非接続状態とすることを特徴とする請求項1に記載の給電システム。 - 前記直流電源が複数の整流器ユニットから構成されており、
前記電源監視部が、前記稼動情報に含まれる前記整流器ユニットの稼動している稼働数に対し、前記整流器ユニットの単位出力電力を乗算して、前記直流電源の前記出力容量を求めることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の給電システム。 - 直流電源から複数の負荷に対して直流電力を供給する給電システムを制御する負荷遮断制御装置であり、
前記負荷の各々と前記直流電源との間に設けられ、前記負荷と前記直流電源との間を接続状態または非接続状態に切り換えるとともに、接続状態において前記負荷に供給される電流及び電圧として電力情報を検出するスイッチ部と、
前記電力情報により前記負荷毎の負荷容量を算出し、前記スイッチ部により前記直流電源に接続されている前記負荷全ての負荷容量を加算した合計負荷容量を算出し、前記直流電源が出力する自身の稼動状態を示す稼動情報を読み込み、当該合計負荷容量が前記稼動情報から求められる前記直流電源の出力する電力の出力容量を超えたか否かを監視する電源監視部と、
前記電源監視部の監視結果により、前記合計負荷容量が前記直流電源の出力容量を超えている場合、予め設定された遮断順序に従い、前記負荷の前記スイッチ部を非接続状態とするスイッチ制御部と
を備え、
遮断時間の短い負荷の遮断処理を行う優先順位が高く、前記遮断順序が、前記優先順位の順番に従って設定されている
ことを特徴とする負荷遮断制御装置。
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