JP5943114B1

JP5943114B1 - 制御装置

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Abstract

【課題】情報処理装置の性能低下とピークアシスト機能の設備が無駄となること。【解決手段】本発明の制御装置１３０は、電源装置１２１と電力貯蔵装置１２２とによる情報処理装置１１０への電力の供給を制御する制御手段１３２と、情報処理装置１１０の消費電力量を検出する検出手段１３１と、を備える。上記制御手段１３２は、電源装置１２１からの電力の供給量の特性を表す値を予め設定された電源装置上限値を超えないよう制御すると共に、検出手段１３１にて検出された過去の消費電力量に基づいて過去の電力貯蔵装置１２２に対する電力の充放電量の実績を表す充放電量実績値を算出し、当該充放電量実績値に基づいて新たな電源装置上限値を設定する。【選択図】図８

Description

本発明は、制御装置にかかり、特に、電源装置及び電力貯蔵装置から情報処理装置に供給される電力を制御する制御装置に関する。また、電力供給システム、プログラム、電力制御方法に関する。

近年、様々なシステムに情報処理装置が利用されている。ところが、情報処理装置では、処理負荷の要求が変動したり、アプリケーションにピークタイムがあるといった処理状況により、使用電力が変動する。このため、安定した稼働を実現するためには、情報処理装置における電力制御が重要となる。特に、常時稼働が求められるサーバ装置といった情報処理装置では、電力の供給不足によるサーバダウンを避けることが要求される。

上述した状況に応じて、情報処理装置の電力を制御する技術として、例えば、特許文献１に示すような電力ピークアシスト機能といった技術が知られている。このような電力ピークアシスト機能を実現するためには、まず、電源モジュールとして電源装置とバッテリとを備える。そして、情報処理装置に対して電源装置から電力を供給することに加え、電力ピークアシスト機能により、情報処理装置の使用電力をバッテリからの電力供給にて補助している。

ここで、さらに電力ピークアシスト機能の一例を具体的に説明する。まず、電力ピークアシスト機能を実現するために、上述した電源モジュールに加え、情報処理装置に対する電源装置とバッテリとによる電力供給量を制御するピークアシスト制御装置を備える。そして、ピークアシスト制御装置は、電源モジュールからバッテリの残量を採取し、その情報をもとに情報処理装置に対して許容できる使用電力を指示する。これにより、情報処理装置は、指示された使用電力の範囲で稼働することができ、かかる使用電力値まで電源装置とバッテリから電力が供給されることとなる。さらに、ピークアシスト制御装置は、バッテリ残量が不足する状況となった場合には、情報処理装置が電源装置のみから供給可能な電力値以内で動作するよう制御する。

特開２００３−１５０２８１号公報

ここで、上述したピークアシスト機能では、電源装置のみから供給可能な電力の上限値である電源装置上限値が固定的に設定されている。ところが、この電源装置上限値が低い値に設定されていると、電源装置からの電力供給量だけでは足りず、情報処理装置に対してバッテリから電力が供給される機会が多くなる。すると、バッテリの電力残量の減少が著しくなり、バッテリ不足による情報処理装置のダウンや電力キャッピングが発生することによる性能低下という問題が生じる。一方で、電源装置上限値が高い値に設定されている場合には、バッテリによる電力供給機会が減少し、ピークアシスト機能が生かされず、設備の無駄が生じる、という問題が生じる。

このため、本発明の目的は、ピークアシスト機能を有するシステムにおいて、設備の無駄と性能低下という問題を解決する、ことにある。

本発明の一形態である制御装置は、
電源装置と電力貯蔵装置とによる情報処理装置への電力の供給を制御する制御手段と、
前記情報処理装置の消費電力量を検出する検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記電源装置からの電力の供給量の特性を表す値を予め設定された電源装置上限値を超えないよう制御すると共に、前記検出手段にて検出された過去の前記消費電力量に基づいて過去の前記電力貯蔵装置に対する電力の充放電量の実績を表す実績充放電量を算出し、当該実績充放電量に基づいて新たな前記電源装置上限値を設定する、
という構成をとる。

また、本発明の一形態である電力供給システムは、
電源装置及び電力貯蔵装置を有する電源モジュールと、
前記電源モジュールから情報処理装置への電力の供給を制御する制御手段を有する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記情報処理装置の消費電力量を検出する検出手段を備え、
前記制御装置が有する前記制御手段は、前記電源装置からの電力の供給量の特性を表す値を予め設定された電源装置上限値を超えないよう制御すると共に、前記検出手段にて検出された過去の前記消費電力量に基づいて過去の前記電力貯蔵装置に対する電力の充放電量の実績を表す実績充放電量を算出し、当該実績充放電量に基づいて新たな前記電源装置上限値を設定する、
という構成をとる。

また、本発明の一形態であるプログラムは、
制御装置に、
電源装置と電力貯蔵装置とによる情報処理装置への電力の供給を制御する制御手段と、
前記情報処理装置の消費電力量を検出する検出手段と、を実現させると共に、
前記制御手段は、前記電源装置からの電力の供給量の特性を表す値を予め設定された電源装置上限値を超えないよう制御すると共に、前記検出手段にて検出された過去の前記消費電力量に基づいて過去の前記電力貯蔵装置に対する電力の充放電量の実績を表す実績充放電量を算出し、当該実績充放電量に基づいて新たな前記電源装置上限値を設定する、
という構成をとる。

また、本発明の一形態である電力制御方法は、
電源装置と電力貯蔵装置とによる情報処理装置への電力の供給を制御する電力制御方法であって、
前記電源装置からの電力の供給量の特性を表す値を予め設定された電源装置上限値を超えないよう制御すると共に、
前記情報処理装置の消費電力量を検出し、
検出された過去の前記消費電力量に基づいて過去の前記電力貯蔵装置に対する電力の充放電量の実績を表す実績充放電量を算出し、当該実績充放電量に基づいて新たな前記電源装置上限値を設定する、
という構成をとる。

本発明は、以上のように構成することにより、ピークアシスト機能を有するシステムにおいて、設備の無駄を無くし、性能の向上を図ることができる。

本発明の第１の実施形態における情報処理システムの構成を示すブロック図である。図１に開示したサーバの消費電力量とＰＬ値との変位の一例を示す図である。図２で説明したＰＬ値の設定方法を説明するための図である。図１に開示したピークアシスト制御装置によるＰＬ値の設定動作を説明するフローチャートである。本発明の第２の実施形態に関連する情報処理システムにおけるサーバの消費電力量とＰＬ値との変位の一例を示す図である。本発明の第２の実施形態におけるに情報処理システムにおけるサーバの消費電力量とＰＬ値との変位の一例を示す図である。本発明の第２の実施形態における情報処理システムにおけるＰＬ値の設定動作を説明するフローチャートである。本発明の第３から第５の実施形態における情報処理システムの構成を示すブロック図である。本発明の第３の実施形態における情報処理システムの動作を示すフローチャートである。本発明の第３の実施形態における情報処理システムの動作を示すフローチャートである。本発明の第４の実施形態における情報処理システムの動作を示すフローチャートである。本発明の第５の実施形態における情報処理システムの動作を示すフローチャートである。

＜実施形態１＞
本発明の第１の実施形態を、図１乃至図４を参照して説明する。図１は、実施形態１における情報処理システムの構成を説明するための図である。図２は、消費電力やＰＬ値の変化の一例を示す図である。図３は、ＰＬ値の設定方法を説明するための図である。図４は、ピークアシスト制御装置の動作を説明するための図である。

本実施形態における情報処理システムは、図１に示すように、演算装置や記憶装置を備えた情報処理装置であるサーバ１０と、当該サーバ１０に電力Ｐを供給する電源モジュール２０と、電源モジュール２０よるサーバ１０への電力の供給を制御するピークアシスト制御装置３０と、を備えている。

例えば、上記情報処理システムは、ラックサーバの形態で構成されている。つまり、情報処理システム１は、複数の棚を有するラックの各棚に、当該情報処理システムを構成する各装置が収容されて形成されている。一例を挙げると、サーバーラックの各棚を単位とする各ユニットに、複数のサーバ１０からなるサーバ群と、電源モジュール２０と、ピークアシスト制御装置３０を含むラックマネージャと、を搭載して構成されている。ただし、情報処理システムは、ラックサーバの形態で構成されていることに限定されない。

上記サーバ１０は、電源モジュール２０から電力を供給されて作動する。そして、電源モジュール２０は、図１に示すように、交流電源からの電力を直流に変換してサーバ１０に供給する電源装置２１と、電力を蓄電すると共に当該電力をサーバ１０に供給するバッテリ２２（電力貯蔵装置）と、を備えている。電源モジュール２０は、電源装置２１とバッテリ２２とが協働して、サーバ１０が必要とする電力を供給する。なお、バッテリ２２は、キャパシタなど、電力を貯蔵可能であり、当該貯蔵している電力をサーバモジュール４０に供給可能な装置であればいかなる装置であってもよい。

上記電源モジュール２０により、サーバ１０が、電源装置２１が供給可能な電力より大きい電力を必要としている場合には、電源装置２１のみならずバッテリ２２からも電力が供給される。このとき、バッテリ２２に蓄積されている電力の残量は低下することとなる。また、サーバ１０が、電源装置２１が供給可能な電力以下の電力を必要としている場合には、電源装置２１のみから電力が供給される。このとき、電源装置２１から供給可能な残余の電力は、バッテリ２２に蓄電されることとなる。このような電力供給状態は、ピークアシスト制御装置３０に搭載されたピークアシスト機能が作動することで実現される。

ここで、電源モジュール２１には、電源装置２１からサーバ１０に供給される電力量の上限値であるＰＬ値（電源装置上限値）が設定されている。このため、電源装置２１は、設定されたＰＬ値を超えない電力量をサーバ１０に供給するよう作動する。なお、ＰＬ値は、後述するようにピークアシスト制御装置３０に設定されるため、当該ピークアシスト制御装置３０により、電源装置２１からの電力の供給量がＰＬ値を超えないよう制御されていることとなる。換言すると、ピークアシスト制御装置３０は、サーバ１０の消費電力量がＰＬ値を超えると、電源装置２１のみならず、バッテリ２２からもサーバ１０に電力を供給するよう制御することとなる。

上記ピークアシスト制御装置３０（制御装置）は、演算装置と記憶装置とを有する情報処理装置にて構成されている。そして、ピークアシスト制御装置３０は、装備されている演算装置にプログラムが組み込まれることに構築された、電力採取部３１、供給上限値計算部３２、供給上限値設定部３３、キャッピング値計算部３４、キャッピング値設定部３５、を備えている。また、ピークアシスト制御装置３０は、図示していないが、基本機能として、サーバ１０への電力供給状態を制御する上述したピークアシスト機能を有する。

上記電力採取部３１（検出手段）は、サーバ１０による消費電力量を定期的に検出する。本実施形態では、電力採取部３１は、電源モジュール２０から供給される電力量を、サーバ１０による消費電力量として検出する。そして、電力採取部３１は、消費電力量を供給上限値計算部３２とキャッピング値計算部３４とにそれぞれ通知する。なお、電力採取部３１は、バッテリ２２の電力残量も検出して、消費電力量を供給上限値計算部３２とキャッピング値計算部３４とにそれぞれ通知する。

上記キャッピング値計算部３４は、電力採取部３１から通知されたバッテリ２２の電力残量に応じて、サーバ１０の消費電力の上限値（キャッピング値）を計算する。例えば、バッテリ２２の電力残量が閾値よりも低くなった場合には、電源装置２１のみから供給可能な電力量をキャッピング値として計算する。そして、キャッピング値設定部３５は、計算したキャッピング値をサーバ１０に設定する。これにより、サーバ１０は、キャッピング値以下の電力で稼働することとなるため、処理性能は低下するものの、サーバダウンを抑制することができる。

ここで、以下に説明する供給上限値計算部３２及び供給上限値設定部３３（制御手段）は、サーバ１０に上述した電力キャッピングが生じないよう、バッテリ２２の電力残量を所定量に維持しつつ、当該バッテリ２２によるピークアシスト機能を有効に活用するための機能を有する。

上記供給上限値計算部３２は、予め設定された更新期間が経過するごとに、電源装置２１からサーバ１０に供給される電力量の上限値であるＰＬ値（電源装置上限値）を計算する。ここで、供給上限値計算部３２によるＰＬ値の算出方法について、図２乃至図４を参照して説明する。

まず、供給上限値計算部３２は、電力採取部３１にて検出された消費電力量を受け取って記憶し（図４のステップＳ１）、更新期間が経過することを待つ（図４のステップ２）。このとき、図２で示すような波線の消費電力量Ｅが検出されたとし、現在の時間はｔ５とｔ６の間であるとする。そして、上述した更新期間とは、ＰＬ値を更新する間隔であり、図２に示す各時間（ｔ０，ｔ１，ｔ２，・・・）の間の一定期間である。なお、図２において、符号ＰＬで示す太い横線は、期間ごとに設定されたＰＬ値である。また、時間ｔ６以降の消費電力量Ｅは予想で記載したものである。

そして、供給上限値計算部３２は、更新期間が経過、ここでは、時間ｔ６となり、図３に示す更新期間Ｔ５が経過すると（図４のステップＳ２でＹｅｓ）、まず、バッテリ２２に対する過去の充放電量の実績Ｃ（実績充放電量）を算出する（図４のステップＳ３）。バッテリ２２の充放電量の実績Ｃは、過去に検出されたサーバ１０の消費電力量Ｅから算出する。具体的には、まず、更新期間ごとに、過去に設定されたＰＬ値に対する過去に検出された消費電力量の差から、バッテリ２２に対する充電量と放電量との実績を算出する。そして、直前期間まで（ｔ０からｔ６まで）である全体期間ＴＡの充電量の総和から放電量の総和を差し引いた値を、充放電量の実績Ｃとする。

図３の例を参照して説明すると、更新間隔ごとに設定されたＰＬ値よりも消費電力量Ｅが大きい区間では（ａ１，ａ２，ａ３，ａ５）、ＰＬ値を超過した電力がバッテリ２２からサーバ１０に供給されることとなり、かかる超過電力が放電量となる。一方で、更新間隔ごとに設定されたＰＬ値よりも消費電力量Ｅが小さい区間では（ｂ１，ｂ２，ｂ４，ｂ５，ｂ６）、ＰＬ値に満たない電力が電源装置２１からバッテリ２２に蓄電されることとなり、かかる蓄電電力が充電量となる。つまり、全期間ＴＡの充放電量の実績Ｃは、「（ｂ１＋ｂ２＋ｂ４＋ｂ５＋ｂ６）−（ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ５）」で算出できる。なお、各期間の充電量、放電量は、ＰＬ値を考慮して、消費電力量Ｅを積分することで算出することができる。

続いて、供給上限値計算部３２は、以後の更新期間におけるバッテリ２２の充放電量の予測値（予測充放電量）を算出する（図４のステップＳ４）。このとき、バッテリ２２の充放電量の予測値は、直前の更新期間の消費電力量を、直後の更新期間の消費電力量として予測して、当該消費電力量を用いて算出する。

図３の例を参照して説明すると、時間ｔ６が経過した現時点では、まず、直前の更新期間Ｔ５で検出された消費電力量の波形を、そのまま予測対象となる期間である直後の更新期間Ｔ６の消費電力量として用いる。そして、更新期間Ｔ６で設定される新たなＰＬ値（Ｘ）を仮に設定し、当該ＰＬ値（Ｘ）を超過する電力量を放電量Ｓａとし、ＰＬ値（Ｘ）に満たない電力量を充電量Ｓｂとし、充電量Ｓｂと放電量Ｓａとの差（Ｓｂ−Ｓａ）を予測値として算出する。

そして、供給上限値計算部３２は、上記のようにして算出した、過去の全体期間ＴＡにおける充放電量の実績Ｃと、直後の期間Ｔ６における充放電量の予測値（Ｓｂ−Ｓａ）と、に基づいて、直後の期間Ｔ６のＰＬ値（Ｘ）を算出する（図４のステップＳ５）。具体的には、上記実績Ｃと予測値（Ｓｂ−Ｓａ）との和が「０」、つまり、「Ｃ＋（Ｓｂ−Ｓａ）＝０」となるようなＰＬ値（Ｘ）を算出する。例えば、Ｃ＝０の場合には、Ｓｂ＝ＳａとなるようなＰＬ値（Ｘ）を算出する。また、Ｃ＞０の場合にはＳｂ＜Ｓａとなり、Ｃ＜０の場合にはＳｂ＞ＳａとなるようなＰＬ値（Ｘ）を算出する。その後、供給上限値計算部３２は、算出したＰＬ値（Ｘ）を供給上限設定部３３に通知する。

供給上限設定部３３は、上述したように算出されたＰＬ値（Ｘ）を、更新期間Ｔ６のＰＬ値（Ｘ）として電源モジュール２０に設定する（図４のステップＳ６）。これにより、電源装置２１は、更新期間Ｔ６の間、設定されたＰＬ値を上限とした電力量をサーバ１０に供給するよう作動する。つまり、供給上限設定部３３が、電源装置２１の電力の供給量がＰＬ値を超えないよう制御することとなる。このとき、電源装置２１の電力の供給量がＰＬ値そのものの値を超えないよう制御してもよく、安全値としてＰＬ値よりも所定値だけ低い値を超えないよう制御してもよい。なお、電源装置２１は、サーバ１０に供給する電力の供給量を制御する際に、供給する電力量の値（Ｗ）や電流の値（Ａ）といった、電力の供給量の特性を表す値で制御してもよい。また、これに応じて、ＰＬ値も、電力量の値（Ｗ）や電流の値（Ａ）といった、電力の供給量の特性を表す値で設定されていてもよい。なお、電力の供給量の特性を表す値は、電力量や電流の値に限定されず、他の値であってもよい。

その後は、次の更新期間が経過するまでサーバ１０の消費電力の検出を行って記録し、次の更新期限が経過すると、上述したように直後の更新期間のＰＬ値を算出して設定する。そして、更新期間が経過する度に、上述したように直後の更新期間のＰＬ値を算出して設定することを繰り返す。

以上のように、本発明では、サーバ１０の消費電力量から、バッテリ２２の過去の充放電量の実績と、以後の充放電量の予測値と、を用いて、新たなＰＬ値を算出して設定する。これにより、サーバ１０の過去の実際の稼働状況に応じた適切なＰＬ値を設定することができ、バッテリ２２の電力残量の過度の減少を抑制しつつ、バッテリ２２の稼働によるピークアシスト機能を有効に活用することができる。その結果、設備を無駄なく効率よく利用することができ、ピークアシスト機能の性能の向上を図ることができる。

ここで、本発明では、過去の充放電量の実績Ｃと、以後の充放電量の予測値（Ｓｂ−Ｓａ）と、に基づいて、具体的には、「Ｃ＋（Ｓｂ−Ｓａ）＝０」となるよう、ＰＬ値を算出している。但し、本発明では、上述したＰＬ値の算出方法は一例であって、他の方法でＰＬ値を算出してもよい。例えば、実績Ｃと予測値（Ｓｂ−Ｓａ）との和が０に一致する場合だけでなく、０に近づくようＰＬ値を算出してもよい。さらにいうと、バッテリ２２自体の充放電量が均衡するよう、つまり、過去（実績）の充放電量と今後（予測）の充放電量、あるいは、今後（予測）の充電量と放電量、が均衡するよう、ＰＬ値を算出してもよい。また、実績Ｃと予測値（Ｓｂ−Ｓａ）を用いて他の式でＰＬ値を算出してもよい。さらには、過去の充放電量の実績Ｃ、または、以後の充放電量の予測値（Ｓｂ−Ｓａ）、のいずれか一方のみに基づいて、ＰＬ値を算出してもよい。

例えば、過去の充放電量の実績Ｃのみを用いる場合には、実績Ｃの値の正負や大きさに応じて、以後のＰＬ値を設定してもよい。一例としては、実績Ｃが負の値である場合には、ＰＬ値を比較的大きいと規定された値に設定して、以後の期間ではバッテリ２２に充電が行われる確率が高くなるようにする。また、以後の充放電量の予測値のみを用いる場合には、例えば、ＳｂとＳａとが等しくなるようＰＬ値を設定してもよい。

＜実施形態２＞
次に、本発明の第２の実施形態を、図５乃至図７を参照して説明する。図５は、実施形態２に関連する消費電力やＰＬ値の変化の一例を示す図である。図６は、実施形態２における消費電力やＰＬ値の変化の一例を示す図である。図７は、ピークアシスト制御装置の動作を説明するための図である。

本実施形態における情報処理システムは、上述した実施形態１のものとほぼ同様の構成を取っている。つまり、本実施形態の情報処理システムは、図１に示す構成を取っている。但し、本実施形態では、ピークアシスト制御装置３０が備える電力採取部３１、供給上限値計算部３２の機能が、実施形態１とは異なる。以下では、主に実施形態１と異なる点について説明する。

まず、電力採取部３１（検出手段）は、電源モジュール１０から供給される電力量を、サーバ１０による消費電力量として検出して記憶する。また、電力採取部３１は、後述するように、更新期間が経過して新たなＰＬ値を算出する際に、バッテリ２２の電力残量も検出する。そして、電力採取部３１は、検出したサーバ１０の消費電力量とバッテリ２２の電力残量を供給上限値計算部３２に通知する。

また、供給上限値計算部３２（制御手段）は、予め設定された更新期間が経過するごとに、電源装置２１からサーバ１０に供給される電力量の上限値であるＰＬ値（電源装置上限値）を計算する。ここで、供給上限値計算部３２によるＰＬ値の算出方法について、図５乃至図７を参照して説明する。

まず、供給上限値計算部３２が実施形態１と同様の方法でＰＬ値を算出することで、図５に示すような消費電力量ＥやＰＬ値（ＰＬ）、及び、バッテリ残量Ｂになったことを想定する。この例では、バッテリ残量Ｂが１００％の状態から開始されている。そして、時間Ｌ以降に着目すると、時間Ｌから時間ｔ６では、ＰＬ値（ＰＬ）に対して消費電力量Ｅが低くなるため、バッテリ２２への充電がなされるはずである。しかしながら、この例では、すでにバッテリ残量Ｂが１００％であるため、これ以上の充電はできない。すると、時間ｔ８となると、充放電量の実績Ｃ＝０であるにもかかわらず、バッテリ２２の電力残量Ｂが当初の１００％よりも低い値になってしまっている。つまり、充放電量の実績Ｃと実際のバッテリ２２の電力残量Ｂとに乖離が生じてしまう。このような事態を解決するために、本実施形態における供給上限値計算部３２は、以下の方法でＰＬ値を算出する。

まず、供給上限値計算部３２は、電力採取部３１にて検出された消費電力量を受け取って記憶し（図７のステップＳ１１）、更新期間が経過することを待つ（図７のステップ１２）。このとき、現在の時間はｔ７とｔ８の間であるとする。そして、更新期間が経過、ここでは、時間ｔ８となると（図４のステップＳ１２でＹｅｓ）、バッテリ２２に対する過去の充放電量の実績Ｃ（実績充放電量）を算出する（図７のステップＳ１３）。

続いて、供給上限値計算部３２は、電力採取部３１にて検出されたバッテリ２２の電力残量Ｂを取得し（図７のステップＳ１４）、当該バッテリ２２の電力残量Ｂが予め設定された閾値Ｄ以上であるか否かを調べる（図７のステップＳ１５）。なお、ここでは、電力残量Ｂと閾値Ｄとの比較を、バッテリ２２の容量に対する電力残量の割合で判断することとし、閾値Ｄ＝９０％であるとする。

このとき、バッテリ２２の電力残量Ｂが閾値Ｄ以上である場合には（図７のステップＳ１５でＮｏ）、実施形態１と同様の方法でＰＬ値を算出する（図７のステップＳ１７，Ｓ１８，Ｓ１９）。一方、バッテリ２２の電力残量Ｂが閾値Ｄ未満、ここでは、電力残量Ｂが９０％未満である場合には（図７のステップＳ１５でＹｅｓ）、以下の方法でＰＬ値を算出する。

バッテリ２２の電力残量Ｂが閾値Ｄ未満つまり９０％未満である場合には、まず、上述したように算出したバッテリ２２の充放電量の実績Ｃを補正する（図７のステップＳ１６）。ここでは、バッテリ２２の充電量が増加するようなＰＬ値を算出できるよう、充放電量の実績Ｃを補正する。例えば、直後の期間で、「（１００％−閾値（９０％））」つまり「１０％」だけ、バッテリ２２の充電量を回復できるＰＬ値を算出可能なよう、充放電量の実績Ｃを補正する補正値Ｃｄを算出する。

続いて、供給上限値計算部３２は、以後の更新期間におけるバッテリ２２の充放電量の予測値（予測充放電量）を算出する（図７のステップＳ１７）。このとき、バッテリ２２の充放電量の予測値は、直前の更新期間の消費電力量を、直後の更新期間の消費電力量として予測して、当該消費電力量を用いて算出する。

そして、供給上限値計算部３２は、上記のようにして算出した、充放電量の実績Ｃ及び補正値Ｃｄと、直後の期間における充放電量の予測値（Ｓｂ−Ｓａ）と、に基づいて、直後の期間のＰＬ値を算出する（図４のステップＳ１８）。具体的には、上記実績Ｃ及び補正値Ｃｄと予測値（Ｓｂ−Ｓａ）との和が「０」（「（Ｃ＋Ｃｄ）＋（Ｓｂ−Ｓａ）＝０」）となるようなＰＬ値を算出する。このとき、実績Ｃの補正値Ｃｄは、算出されるＰＬ値を新たに設定することで、以後の期間ｔ８−ｔ９でバッテリ２２の充電量を増加させることができるような値に設定している。例えば、図６の例では、実績Ｃの値を減少させる補正値Ｃｄ（この例ではＣｄ＜０）を用いている。このため、図６に示すように、算出されるＰＬ値（ＰＬ１）は、補正値Ｃｄを用いずに算出された図５の場合のＰＬ値（ＰＬ０）と比較して、高い値となる。

その後、供給上限値計算部３２は、算出したＰＬ値（ＰＬ１）を供給上限設定部３３に通知することで、期間ｔ８−ｔ９のＰＬ値（ＰＬ１）が電源モジュール２０に設定される（図７のステップＳ１９）。これにより、図６に示すように、期間ｔ８−ｔ９でバッテリ２２の電力残量Ｂが増加することとなる。

以上のように、本発明では、サーバ１０の消費電力量とバッテリ２２の電力残量とに基づいて、新たなＰＬ値を算出して設定している。具体的には、バッテリ２２の電力残量が閾値以下の場合に、消費電力量に基づく値であるバッテリ２２の過去の充放電量の実績Ｃを補正して、当該実績Ｃ及び補正値Ｃｄと、以後の充放電量の予測値（Ｓｂ−Ｓａ）と、を用いて、新たなＰＬ値を算出して設定している。これにより、算出した充放電量の実績が実際のバッテリ２２の電力残量と異なることによる充電量の低下を改善することができる。このため、サーバ１０の過去の実際の稼働状況に応じた適切なＰＬ値を設定することができ、バッテリ２２の電力残量の過度の減少を抑制しつつ、バッテリ２２の稼働によるピークアシスト機能を有効に活用することができる。その結果、設備を無駄なく効率よく利用することができ、ピークアシスト機能の性能の向上を図ることができる。

ここで、本発明では、過去の充放電量の実績Ｃ及び補正値Ｃｄと、以後の充放電量の予測値（Ｓｂ−Ｓａ）と、を用いてＰＬ値を算出しているが、上述したＰＬ値の算出方法は一例であって、他の方法でＰＬ値を算出してもよい。例えば、実績Ｃ及び補正値Ｃｄと予測値（Ｓｂ−Ｓａ）との和が０に一致する場合だけでなく、０に近づくようＰＬ値を算出してもよい。さらにいうと、バッテリ２２の補正した過去の充放電量と今後の充放電量とが均衡するよう、ＰＬ値を算出してもよい。また、他の式でＰＬ値を算出してもよく、過去の充放電量の実績Ｃとその補正値Ｃｄのみを用いて、ＰＬ値を算出してもよい。例えば、過去の充放電量の実績Ｃ及び補正値Ｃｄのみを用いる場合には、これらの値の正負や大きさに応じて、以後のＰＬ値を設定してもよい。さらに、本発明では、上述した補正値Ｃｄの算出方法も、上述した方法に限定されない。

＜実施形態３＞
次に、本発明の第３の実施形態を、図８乃至図１０を参照して説明する。図８は、本発明における情報処理システムの構成を示すブロック図であり、図９乃至図１０は、制御装置の動作を示すフローチャートである。

図８に示すように、情報処理システムは、情報処理装置１１０と、電源装置１２１と、電力貯蔵装置１２２と、制御装置１３０と、を備えている。制御装置１３０は、装備された演算装置にプログラムが実行されることで構築された、検出手段１３１と、制御手段１３２と、を備えている。この制御手段１３２は、基本的な機能として、電源装置１２１と電力貯蔵装置１２２とによる情報処理装置１１０への電力Ｐの供給を制御する機能を有する。

上記検出手段１３１は、情報処理装置の消費電力量を検出する（図９のステップＳ１０１，図１０のステップＳ１１１）。例えば、電源装置１２１及び電力貯蔵装置１２２から実際に情報処理装置１１０に供給された電力Ｐを計測することで、消費電力を検出する。

上記制御手段１３２は、上記検出手段１３１にて検出された過去の消費電力量に基づいて、電源装置１２１から情報処理装置１１０に供給される電力量の上限値である電源装置上限値を新たに算出する（図９のステップＳ１０２）。このとき、制御手段１３２は、検出した過去の消費電力量に基づいて、以後の消費電力量を予測し、当該予測した消費電力量に基づいて新たな電源装置上限値を算出してもよい（図１０のステップＳ１１２，Ｓ１１３）。

そして、制御手段１３２は、算出した新たな電源装置上限値を電源装置１２１に設定して（図９のステップＳ１０３，図１０のステップＳ１１４）、当該電源装置１２１からの電力の供給量の特性を表す値（例えば、供給する電力量の値（Ｗ）や電流の値（Ａ））が電源装置上限値を超えないよう制御する。

これにより、上記情報処理システムでは、過去の消費電力量の変化に応じて電源装置上限値が設定されるため、情報処理装置１１０の稼働状況に応じて電力貯蔵装置１２２の貯蔵電力量が増減することとなる。その結果、電力貯蔵装置１２２の貯蔵電力量の過度の減少を抑制し、電力貯蔵装置１２２を有効に活用することができ、設備の無駄を抑制し、ピークアシスト機能の性能の向上を図ることができる。

＜実施形態４＞
次に、本発明の第４の実施形態を、図８及び図１１を参照して説明する。図８は、本発明における情報処理システムの構成を示すブロック図であり、図１１は、制御装置の動作を示すフローチャートである。

上記検出手段１３１は、情報処理装置の消費電力量を検出する（図１１のステップＳ１２１）。例えば、電源装置１２１及び電力貯蔵装置１２２から実際に情報処理装置１１０に供給された電力Ｐを計測することで、消費電力を検出する。

上記制御手段１３２は、上記検出手段１３１にて検出された過去の消費電力量に基づいて、過去の電力貯蔵装置１２２に対する電力の充放電量の実績を表す実績充放電量を算出する（図１１のステップＳ１２２）。そして、制御手段１３２は、この算出した実績充放電量に基づいて、電源装置１２１から情報処理装置１１０に供給される電力量の上限値である電源装置上限値を新たに算出する（図１１のステップＳ１２３）。

そして、制御手段１３２は、算出した新たな電源装置上限値を電源装置１２１に設定して（図１１のステップＳ１２４）、当該電源装置１２１からの電力の供給量の特性を表す値が電源装置上限値を超えないよう制御する。

＜実施形態５＞
次に、本発明の第５の実施形態を、図８及び図１２を参照して説明する。図８は、本発明における情報処理システムの構成を示すブロック図であり、図１１は、制御装置の動作を示すフローチャートである。

上記検出手段１３１は、情報処理装置１１０の消費電力量と、電力貯蔵装置１２２の貯蔵電力量と、を検出する（図１２のステップＳ１３１）。消費電力量は、例えば、電源装置１２１及び電力貯蔵装置１２２から実際に情報処理装置１１０に供給された電力Ｐを計測することで検出する。

上記制御手段１３２は、上記検出手段１３１にて検出された消費電力量と貯蔵電力量に基づいて、電源装置１２１から情報処理装置１１０に供給される電力量の上限値である電源装置上限値を新たに算出する（図１２のステップＳ１３２）。例えば、貯蔵電力量が閾値以下の場合に、消費電力に基づく値を補正し、当該補正した値に基づいて新たな電源装置上限値を算出する。

そして、制御手段１３２は、算出した新たな電源装置上限値を電源装置１２１に設定して（図１２のステップＳ１３３）、当該電源装置１２１からの電力の供給量の特性を表す値が電源装置上限値を超えないよう制御する。

これにより、上記情報処理システムでは、消費電力量と貯蔵電力量の変化に応じて電源装置上限値が設定されるため、情報処理装置１１０の稼働状況に応じて電力貯蔵装置１２２の貯蔵電力量が増減することとなる。その結果、電力貯蔵装置１２２の貯蔵電力量の過度の減少を抑制し、電力貯蔵装置１２２を有効に活用することができ、設備の無駄を抑制し、ピークアシスト機能の性能の向上を図ることができる。

＜付記＞
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。以下、本発明における制御装置、プログラム、電力制御方法の構成の概略を説明する。但し、本発明は、以下の構成に限定されない。

（付記１）
電源装置と電力貯蔵装置とによる情報処理装置への電力の供給を制御する制御手段と、
前記情報処理装置の消費電力量を検出する検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記電源装置からの電力の供給量の特性を表す値を予め設定された電源装置上限値を超えないよう制御すると共に、前記検出手段にて検出された過去の前記消費電力量に基づいて過去の前記電力貯蔵装置に対する電力の充放電量の実績を表す実績充放電量を算出し、当該実績充放電量に基づいて新たな前記電源装置上限値を設定する、
制御装置。

上記発明によると、制御装置は、電源装置と電力貯蔵装置から電力が供給される情報処理装置において、まず、過去の消費電力量から電力の電力貯蔵装置の充放電量の実績を表す実績充放電量を算出する。そして、制御装置は、この実績充放電量に応じて、電源装置からの電力の供給量の上限値である電源装置上限値を設定し、電源装置からの電力供給量が電源装置上限値を超えないよう制御する。このように、過去の消費電力量に基づく実績充放電量の変化に応じて電源装置上限値を設定するため、情報処理装置の稼働状況に応じて電力貯蔵装置の貯蔵電力量が増減することとなる。その結果、電力貯蔵装置の貯蔵電力量の過度の減少を抑制し、電力貯蔵装置を有効に活用することができ、設備の無駄を抑制して、ピークアシスト機能の性能の向上を図ることができる。

（付記２）
付記１に記載の制御装置であって、
前記制御手段は、過去に設定された前記電源装置上限値に対する前記検出手段にて検出された過去の前記消費電力量に基づいて前記実績充放電量を算出し、当該実績充放電量に基づいて新たな前記電源装置上限値を設定する、
制御装置。

（付記３）
付記２に記載の制御装置であって、
前記制御手段は、過去に設定された前記電源装置上限値に対する前記検出手段にて検出された過去の前記消費電力量の値の差に基づいて、過去の前記電力貯蔵装置に対する電力の充電量と放電量の実績の差を表す前記実績充放電量を算出し、当該実績充放電量に基づいて新たな前記電源装置上限値を設定する、
制御装置。

上記発明によると、制御装置は、実績充放電量を、設定された電源装置上限値と検出された消費電力量とに基づいて算出して、これに応じて電源装置上限値を設定する。このため、実績充放電量をより高精度に算出でき、過去の実績充放電量の変化に応じて電源装置上限値を適切に設定することができる。その結果、電力貯蔵装置の貯蔵電力量の過度の減少を抑制し、電力貯蔵装置を有効に活用することができ、設備の無駄を抑制して、ピークアシスト機能の性能の向上を図ることができる。

（付記４）
付記１乃至３のいずれかに記載の制御装置であって、
前記制御手段は、前記検出手段にて検出された過去の前記消費電力量に基づいて、以後の前記電力貯蔵装置に対する電力の充放電量を予測した予測充放電量を算出し、当該予測充放電量と前記実績充放電量とに基づいて新たな前記電源装置上限値を設定する、
制御装置。

（付記５）
付記４に記載の制御装置であって、
前記制御手段は、前記予測充放電量と前記実績充放電量とが均衡するよう、新たな前記電源装置上限値を設定する、
制御装置。

上記発明によると、まず、制御装置は、情報処理装置の過去の消費電力量に応じて、以後の電力貯蔵装置の充放電量の予測値である予測充放電量を算出する。そして、予測充放電量と実績充放電量とに応じて電源装置上限値を設定する。このように、過去の充放電量の実績値だけでなく、以後の充放電量の予測値も用いることで、情報処理装置の稼働状況に応じた適切な電源装置上限値を設定することができる。その結果、電力貯蔵装置の貯蔵電力量の過度の減少を抑制し、電力貯蔵装置を有効に活用することができ、設備の無駄を抑制して、ピークアシスト機能の性能の向上を図ることができる。

（付記６）
付記４又は５に記載の制御装置であって、
前記制御手段は、予め設定された期間が経過するごとに、直前の期間における前記検出手段にて検出された前記消費電力量から直後の期間における前記予測充放電量を算出すると共に、直前の期間よりも所定期間だけ前の期間から当該直前の期間までにおける前記電力貯蔵装置に対する電力の充放電量の実績を表す前記実績充放電量を算出し、前記予測充放電量と前記実績充放電量とに基づいて新たな前記電源装置上限値を設定する、
制御装置。

上記発明によると、まず、予測充放電量は、直前の所定期間の消費電力量から算出し、また、実績充放電量は、直前の期間までの過去の期間の消費電力量から算出する。そして、制御装置は、これらの値から新たな電源装置上限値を設定する。このようにすることで、予測充放電量に対して実際の消費電力量に基づく充放電量が異なった場合であっても、かかる予測充放電量に対する実際の充放電量は、後の期間では実績充放電量として算出される。このため、情報処理装置の稼働状況に応じた適切な電源装置上限値を設定することができる。その結果、電力貯蔵装置の貯蔵電力量の過度の減少を抑制したり、電力貯蔵装置を有効に活用することができ、設備の無駄を抑制して、ピークアシスト機能の性能の向上を図ることができる。

（付記７）
電源装置及び電力貯蔵装置を有する電源モジュールと、
前記電源モジュールから情報処理装置への電力の供給を制御する制御手段を有する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記情報処理装置の消費電力量を検出する検出手段を備え、
前記制御装置が有する前記制御手段は、前記電源装置からの電力の供給量の特性を表す値を予め設定された電源装置上限値を超えないよう制御すると共に、前記検出手段にて検出された過去の前記消費電力量に基づいて過去の前記電力貯蔵装置に対する電力の充放電量の実績を表す実績充放電量を算出し、当該実績充放電量に基づいて新たな前記電源装置上限値を設定する、
電力供給システム。

（付記８）
制御装置に、
電源装置と電力貯蔵装置とによる情報処理装置への電力の供給を制御する制御手段と、
前記情報処理装置の消費電力量を検出する検出手段と、を実現させると共に、
前記制御手段は、前記電源装置からの電力の供給量の特性を表す値を予め設定された電源装置上限値を超えないよう制御すると共に、前記検出手段にて検出された過去の前記消費電力量に基づいて過去の前記電力貯蔵装置に対する電力の充放電量の実績を表す実績充放電量を算出し、当該実績充放電量に基づいて新たな前記電源装置上限値を設定する、
プログラム。

（付記９）
電源装置と電力貯蔵装置とによる情報処理装置への電力の供給を制御する電力制御方法であって、
前記電源装置からの電力の供給量の特性を表す値を予め設定された電源装置上限値を超えないよう制御すると共に、
前記情報処理装置の消費電力量を検出し、
検出された過去の前記消費電力量に基づいて過去の前記電力貯蔵装置に対する電力の充放電量の実績を表す実績充放電量を算出し、当該実績充放電量に基づいて新たな前記電源装置上限値を設定する、
電力制御方法。

なお、上述したプログラムは、記憶装置に記憶されていたり、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されている。例えば、記録媒体は、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、及び、半導体メモリ等の可搬性を有する媒体である。

以上、上記実施形態等を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。

１０サーバ
２０電源モジュール
２１電源装置
２２バッテリ
３０ピークアシスト制御装置
３１電力採取部
３２供給上限値計算部
３３供給上限値設定部
３４キャッピング値計算部
３５キャッピング値設定部
１１０情報処理装置
１２１電源装置
１２２電力貯蔵装置
１３０制御装置
１３１検出手段
１３２制御手段

Claims

電源装置と電力貯蔵装置とによる情報処理装置への電力の供給を制御する制御手段と、
前記情報処理装置の消費電力を検出する検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記電源装置からの電力の供給量の特性を表す値を予め設定された電源装置上限値を超えないよう制御すると共に、前記検出手段にて検出された過去の前記消費電力に基づいて過去の前記電力貯蔵装置に対する電力の充放電量の実績を表す実績充放電量と、前記検出手段にて検出された過去の前記消費電力に基づいて、以後の前記電力貯蔵装置に対する電力の充放電量を予測した予測充放電量と、を算出し、当該予測充放電量と前記実績充放電量とに基づいて新たな前記電源装置上限値を設定する、
制御装置。
請求項１に記載の制御装置であって、
前記制御手段は、過去に設定された前記電源装置上限値に対する前記検出手段にて検出された過去の前記消費電力に基づいて前記実績充放電量を算出し、当該実績充放電量と前記予測充放電量とに基づいて新たな前記電源装置上限値を設定する、
制御装置。
請求項２に記載の制御装置であって、
前記制御手段は、過去に設定された前記電源装置上限値に対する前記検出手段にて検出された過去の前記消費電力の値の差に基づいて、過去の前記電力貯蔵装置に対する電力の充電量と放電量の実績の差を表す前記実績充放電量を算出し、当該実績充放電量と前記予測充放電量とに基づいて新たな前記電源装置上限値を設定する、
制御装置。
請求項１乃至３のいずれかに記載の制御装置であって、
前記制御手段は、前記予測充放電量と前記実績充放電量とが均衡するよう、新たな前記電源装置上限値を設定する、
制御装置。
請求項１乃至４のいずれかに記載の制御装置であって、
前記制御手段は、予め設定された期間が経過するごとに、直前の期間における前記検出手段にて検出された前記消費電力から直後の期間における前記予測充放電量を算出すると共に、直前の期間よりも所定期間だけ前の期間から当該直前の期間までにおける前記電力貯蔵装置に対する電力の充放電量の実績を表す前記実績充放電量を算出し、前記予測充放電量と前記実績充放電量とに基づいて新たな前記電源装置上限値を設定する、
制御装置。
電源装置及び電力貯蔵装置を有する電源モジュールと、
前記電源モジュールから情報処理装置への電力の供給を制御する制御手段を有する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記情報処理装置の消費電力を検出する検出手段を備え、
前記制御装置が有する前記制御手段は、前記電源装置からの電力の供給量の特性を表す値を予め設定された電源装置上限値を超えないよう制御すると共に、前記検出手段にて検出された過去の前記消費電力に基づいて過去の前記電力貯蔵装置に対する電力の充放電量の実績を表す実績充放電量と、前記検出手段にて検出された過去の前記消費電力に基づいて、以後の前記電力貯蔵装置に対する電力の充放電量を予測した予測充放電量と、を算出し、当該予測充放電量と前記実績充放電量とに基づいて新たな前記電源装置上限値を設定する、
電力供給システム。
制御装置に、
電源装置と電力貯蔵装置とによる情報処理装置への電力の供給を制御する制御手段と、
前記情報処理装置の消費電力を検出する検出手段と、を実現させると共に、
前記制御手段は、前記電源装置からの電力の供給量の特性を表す値を予め設定された電源装置上限値を超えないよう制御すると共に、前記検出手段にて検出された過去の前記消費電力に基づいて過去の前記電力貯蔵装置に対する電力の充放電量の実績を表す実績充放電量と、前記検出手段にて検出された過去の前記消費電力に基づいて、以後の前記電力貯蔵装置に対する電力の充放電量を予測した予測充放電量と、を算出し、当該予測充放電量と前記実績充放電量とに基づいて新たな前記電源装置上限値を設定する、
プログラム。
電源装置と電力貯蔵装置とによる情報処理装置への電力の供給を制御する電力制御方法であって、
前記電源装置からの電力の供給量の特性を表す値を予め設定された電源装置上限値を超えないよう制御すると共に、
前記情報処理装置の消費電力を検出し、
検出された過去の前記消費電力に基づいて過去の前記電力貯蔵装置に対する電力の充放電量の実績を表す実績充放電量と、検出された過去の前記消費電力に基づいて、以後の前記電力貯蔵装置に対する電力の充放電量を予測した予測充放電量と、を算出し、当該予測充放電量と前記実績充放電量とに基づいて新たな前記電源装置上限値を設定する、
電力制御方法。