JP5981874B2 - 電源装置の等価運転時間算定方法および電源装置の等価運転時間算定装置 - Google Patents

Description

本発明は、情報通信装置に電源供給する電源装置の等価運転時間算定方法および電源装置の等価運転時間算定装置に関する。

近年、情報化社会の進展に伴い、多くの一般住宅およびオフィスには、１台または複数台の情報通信装置が設置されている。情報通信装置とは、例えば、ＯＮＵ（Optical Network Unit：光回線終端装置）、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line：非対称デジタル加入者線）モデムをいう。

一般家庭や小規模なオフィスに設置される情報通信装置は、交流を直流に変換し、または交流を交流に変換する電力変換装置を含む電源装置（例えば、ＡＣアダプタ）に適用され接続される。電源装置の寿命は電源装置の構成部品の劣化状態や寿命に左右される。よって電源装置の構成部品の劣化状況や寿命が正確に捉えにくく、電源装置の劣化状況や寿命も明確にわかりにくい。

電源装置の構成部品は例えば、整流用の電解コンデンサで構成され、電解コンデンサの劣化が、電源装置の劣化に直接関係している。電解コンデンサの劣化は、電解コンデンサが製造された時点から始まる。また電解コンデンサの劣化は、含浸された電解液が封口ゴムを透過し、時間とともに内部の電解液の蒸発が進むことで生じる。電解コンデンサは劣化すると静電容量が低下し損失角の正接の増大が生じる（非特許文献１を参照）。

電源装置であるＡＣアダプタの期待寿命は、主に電解コンデンサの期待寿命に左右され、電解コンデンサの期待寿命Lxは、以下の式によって導き出される。
Lx=L₀×f(T)×f(I)×f(U) （式１)
f(T)=2^（T₀-Tx）/10 （式２)
f(I)=2^α（ΔT-ΔTx）/β （式３)

（式１)において、Lｘは電解コンデンサの期待寿命（上限値は15年）を表し、L₀は、カテゴリ上限温度で定格リプル電流を流し、ピーク値が定格電圧と同じ時の規定寿命を表す。カテゴリ上限温度とは、各電解コンデンサ製品を連続的に使用できる最高周囲温度をいい、カテゴリ上限温度より高い周囲温度で電解コンデンサを使用すれば、より劣化し易くなる。電解コンデンサの周囲温度とは、電解コンデンサの表面に触れる外気の温度である。またf(T) は、電解コンデンサの周囲温度による係数を表し、f(I) は、電解コンデンサに流れるリプル電流による係数を表し、f(U) は、電解コンデンサの定格電圧に対する印加電圧（電解コンデンサに実際に印加される実使用電圧）の割合による係数（通常は1〜1.1程度に設定）を表す。（式２)において、T₀ は、電解コンデンサ定格上限温度を表す。電解コンデンサ定格上限温度T₀ は、電解コンデンサを連続的に使用できる最高周囲温度であり、電解コンデンサ定格上限温度より高い周囲温度で電解コンデンサを使用すれば、より劣化し易くなる。Tx は、電解コンデンサの周囲温度を表す。（式３)において、α は、電解コンデンサの仕様・形状・大きさ及び定格電圧による係数を表し、β は、温度による加速性係数を表す。ΔT₀は定格リプル電流を流したときの温度上昇を表し、ΔTxは、実際の自己発熱による温度上昇を表す。

電解コンデンサの期待寿命を推定する方法として、電解コンデンサの期待寿命は周囲温度40℃を基準値として基準値との差分から（式１）、（式２）、（式３）で推定されることが既に知られている。一般に、定数α、βは部品やメーカ毎で差異があり、また、周囲温度によって構成部品の特性がドリフトするため、期待寿命算定にはメーカノウハウが不可欠である。

情報通信装置及び電源装置は、ＩＳＰ（Internet Service Provider：インターネットサービスプロバイダー）からユーザにレンタルされる場合が多く、レンタルバックされた後に利活用される。しかし、従来は、電源装置がどのような使用状態であったかは判断する情報がなく、電源装置の製造年月日のみで利活用判断がされていた。よって、良好な使用状態であり再利用・利活用に十分耐える電源装置であっても、利活用判断がされるまでの電源装置の使用状態が分からないため廃棄処分されていた。また、電源装置の使用条件によっては規定寿命や期待寿命よりも早く部品が劣化してしまい、電源装置の寿命が早く訪れ電力が正常に情報通信装置に供給できなくなる結果、情報通信装置が運転停止し、サービス断に至る場合があった。

特開平０５−０５６６２９号公報 特開平０８−２２３９０４号公報 特許第３６６６６８０号公報

"テクニカルノート アルミ電解コンデンサの上手な使い方"、日本ケミコン株式会社、http://www.chemi-con.co.jp/catalog/pdf/al-j/al-sepa-j/001-guide /al-technote-j-130101.pdf

そこで、例えば特許文献１では、電源装置の構成部品の周囲温度や電源装置の出力電流などの運転状態を示す信号で構成部品の期待寿命を補正する期待寿命設定回路と、各構成部品の運転時間を時間積分する時間積算回路と、補正後の構成部品の期待寿命と構成部品の運転時間の積分値を比較する回路と、および構成部品の交換毎に時間積算回路の積分値を零にリセットするリセット回路とを設け、構成部品の運転時間の積分値が、構成部品の運転状態を示す信号で補正された構成部品の期待寿命を超えた場合に、構成部品の交換を促す信号を電源装置の情報表示器に出力する部品劣化検出回路が提案されている。

特許文献１に記載の従来技術は、電源装置の運転状態で各構成部品の運転時間を時間積分し、運転時間の積分値が期待寿命を超えた場合、部品の交換を促す仕組みである。しかし、ＵＰＳ（Uninterruptible Power Supply：無停電電源装置）などの数百W〜数百kWの中大容量機器に対して適用する大型の装置であったため、実装スペースを大きく取るという問題があった。また、装置１つあたりのコストが多くかかり、ＡＣアダプタなどのコンパクトで低廉な電源装置に適用することは現実的ではないという問題があった。

一方、特許文献２および特許文献３では、電力変換装置の構成部品の劣化を左右させる要因を検出する手段が、運転による電力変換装置自身および電力変換装置の構成部品の劣化を左右させる要因になる物理量を検出し、実質的な劣化量を算定する手段が、検出された劣化を左右させる要因になる物理量に基づいて電力変換装置の実質的な劣化量を算定し、総実質劣化量を算定する手段が、算定された実質的な劣化量を積算して総実質劣化量を算定し、保守管理情報を記憶する手段には、少なくとも電力変換装置および電力変換装置の構成部品ごとの期待寿命が記憶され、比較手段が、総実質劣化量を期待寿命と比較し、表示手段が、総実質劣化量が期待寿命を上回ると、電力変換装置および電力変換装置の構成部品の寿命を電力変換装置の使用者に通知する電力変換装置が提案されている。

しかし、特許文献２および特許文献３に記載の従来技術においては１時間単位で電力変換装置および電力変換装置の構成部品の寿命を積算しているため、精度よく電力変換装置の期待寿命を算出することができないという問題があった。

また特許文献２および特許文献３に記載の従来技術では、電源装置において電解コンデンサなどの部品の実質劣化量に着目し、電解コンデンサの劣化量を算定する仕組みである。しかし、精度向上には電解コンデンサの静電容量の計測が必要であるため、実質劣化量算定の精度を向上させるには大きなコストがかかる可能性があるという問題があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、電源装置および電源装置の構成部品の等価運転時間や余寿命を算定し、かつ簡易な温度検出方法を採用して省スペースおよび省コストを実現する電源装置の等価運転時間算定方法および電源装置の等価運転時間算定装置を提供する。

上記課題を解決するための手段として、電源装置（ＡＣアダプタ）内の寿命に影響を及ぼす部品の周囲の温度を検出する手段と、得られた温度データから等価運転時間（詳細は後述する）を算定する手段と、算定された等価運転時間を、ＮＷ（network）を介してセンタ装置に送信する手段と、等価運転時間と寿命時間（規定寿命または期待寿命をいう、詳細は後述する）を比較する手段と、等価運転時間が寿命時間を上回ったときに使用者またはサービスプロバイダに出力する手段を提供する。加えて、複数の構成部品に複数の温度計測手段を実装することにより、通常使用状態における標準的な温度差をセンタ装置で記録しておき、記録した値の範囲から逸脱する場合（電源装置内部のヒートバランスが設計値から異なる状況になった場合）、構成部品の故障と判定できることを特徴とする。

また、本発明の一実施形態は、実際の電解コンデンサの周囲温度推移データから規定寿命に対する等価運転時間を算定し、ＡＣアダプタの使用温度上限で運転した場合の等価運転時間に換算し直して、後述する規定寿命残時間を算定する。連続に電解コンデンサの温度を計測することで、負荷率および温度ドリフトも一括して計測できるため、規定寿命残時間を精度よく推定できることを特徴とする。

さらに本発明の一実施形態では、ＡＣアダプタの使用状態の変化による等価運転時間と期待寿命への影響を、連続的に電解コンデンサの温度計測をすることによって、所定の計算式（詳細は後述する）により算定される値を精度よく等価運転時間算定値および期待寿命の推定値に反映できることを特徴とする。算定される値を精度よく反映できることにより、メーカノウハウに依存せずＡＣアダプタの等価運転時間を算定し、等価運転時間と推定された期待寿命との比較ができることを特徴とする。

また、本発明の一実施形態は、計測したデータを、ＮＷを介してセンタ装置に伝送し、計測したデータに基づいて等価運転時間を算定して期待寿命を推定することで、ＡＣアダプタの容積増加を抑制しつつＡＣアダプタの使用可否の判断を可能とすることを特徴する。

本発明の一実施形態は、期待寿命などの基準値からの減算処理および使用者またはサービスオペレータへの通知を、ネットワークを介して行うことを特徴とする。電子部品からの連続的な信号（インピーダンスなどのアナログ信号）をＡＤＣ（Analog-to-digital converter：アナログデジタル変換器）を介して連続的に処理をし、期待寿命などの基準値からの減算処理を行うことを特徴とする。

また、本発明の一実施形態は、情報通信装置および通信ネットワークを経由してセンタ装置にて情報処理し、寿命判定することで、電源装置をコンパクトかつ経済的に機能を実現することを特徴とする。

本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、電源装置と、該電源装置へ電気的に接続された情報通信装置と、該情報通信装置へ接続され、前記情報通信装置の状況を監視する通信装置と、を備える電源装置の等価運転時間算定方法であって、前記電源装置は、前記電源装置を構成する部品の周囲温度を検出し、前記検出された周囲温度に基づいて算出された係数を実際の運転時間に乗算して等価運転時間を算定し、前記算定された等価運転時間および前記情報通信装置のＩＤを前記通信装置に転送し、前記通信装置は、前記転送された等価運転時間を積算し、前記転送された前記情報通信装置のＩＤに対応する所定の寿命時間を記憶部から抽出し、前記抽出した所定の寿命時間と前記積算された等価運転時間とを比較し、比較結果を生成し、前記比較結果を表示することを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電源装置の等価運転時間算定方法であって、前記電源装置は、前記検出された周囲温度および前記情報通信装置のＩＤを前記通信装置に転送し、前記通信装置は、前記転送された前記情報通信装置のＩＤに対応する所定の構成部品温度を前記記憶部から抽出し、前記抽出した所定の構成部品温度と前記検出された周囲温度とを比較し、比較結果を生成することを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、電源装置および電源装置の構成部品の等価運転時間や余寿命を算定し、かつ簡易な温度検出方法を採用して省スペースおよび省コストを実現することが可能となる。

本発明の一実施形態にかかる、電源装置の等価運転時間算定装置を示すブロック図である。 本発明の一実施形態にかかる、ＡＣアダプタの温度検出部の構成を示す図である。 ＮＴＣサーミスタにおける抵抗温度特性を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる、ＡＣアダプタを構成するコンデンサの周囲温度と、実際の運転時間と、等価運転時間との関係を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる、電源装置の等価運転時間算定方法を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。

（構成）
図１に本発明の一実施形態にかかる電源装置の等価運転時間算定装置を示すブロック図を示す。ＡＣ電力入力から情報通信装置２にＡＣ電力を供給するＡＣアダプタ１は、情報通信装置２に接続されている。情報通信装置２は、通信線を介して通信ＮＷ３に接続され、通信ＮＷ３は、通信線を介してセンタ装置（通信装置）４と接続されている。

ＡＣアダプタ１は、スイッチング電源構成となっており、整流部１０１および第１のコンデンサ１０２は、供給されるＡＣ電力を整流し、ＳＷ（Switch）部１０３は、整流された電力をＯＮ／ＯＦＦ制御する。ドライバ１０４は、ＳＷ部１０３を駆動し、トランス部１０５は、ＯＮ／ＯＦＦ制御された電力を変圧する。そして、整流器１０６および第２のコンデンサ１０７は、変圧された電力をＤＣ電力に変換する。第１のコンデンサ１０２、第２のコンデンサ１０７には、電解コンデンサが使用されうる。

情報通信装置２において、電源回路２０１は、電力を供給するＡＣアダプタ１に接続されている。通信ＮＷ３は、情報通信装置２とセンタ装置４との間を通信線で接続されている。センタ装置４において、通信制御部４０１は、情報通信装置２から送信された情報を受信する。

本発明の一実施形態にかかる電源装置の等価運転時間算定装置は、ＡＣアダプタ１の第１のコンデンサ１０２、ＳＷ部１０３、第２のコンデンサ１０７の周囲温度から等価運転時間を算定する算定部１１と、算出された等価運転時間と所定の寿命時間とを比較して情報通信装置２の劣化状況を判定する判定部４１と、判定された結果を受信して表示する警告表示部２１とを含む。

図１では、ＡＣアダプタ１が算定部１１をさらに備え、情報通信装置２が警告表示部２１をさらに備え、センタ装置４が判定部４１をさらに備えた構成になっている。

算定部１１は、第１のコンデンサ１０２の周囲温度を検出し、検出した周囲温度をアナログ信号である電圧信号に変換してＡＤＣ部（後述する）によりインピーダンスを計算してデジタル信号（Nビットデジタル出力）へ変換し、変換したデジタル信号を等価運転時間部１１４へ送信する第１の温度検出部１１１と、ＳＷ部１０３の周囲温度を検出し、検出した周囲温度をアナログ信号である電圧信号に変換してＡＤＣ部（後述する）によりインピーダンスを計算してデジタル信号へ変換し、変換したデジタル信号を等価運転時間部１１４へ送信する第２の温度検出部１１２と、第２のコンデンサ１０７の周囲温度を検出し、検出した周囲温度をアナログ信号である電圧信号に変換してＡＤＣ部（後述する）によりインピーダンスを計算してデジタル信号へ変換し、変換したデジタル信号を等価運転時間部１１４へ送信する第３の温度検出部１１３と、第１乃至第３の温度検出部１１１、１１２、１１３から出力されたデジタル信号、および、情報通信装置２が接続されたＡＣアダプタ出力端から出力される電圧信号を受信して、等価運転時間を算定する等価運転時間算定部１１４と、算定された等価運転時間の情報および情報通信装置２のＩＤ（例えば、シリアルナンバー）を、情報通信装置２を介してセンタ装置４へ転送する情報転送部１１５とを含む。

警告表示部２１は、ＡＣアダプタ１における等価運転時間算定部１１４で算出された等価運転時間の情報および情報通信装置２のＩＤなどを含む信号（以下、運転時間情報信号とする）が給電線を介して送信される場合、給電される電力と運転時間情報信号を分離する情報分離部２１１と、運転時間情報信号を受信する制御部２１２であって、センタ装置４において生成された、情報通信装置２の劣化状況にかかる警告を受信する制御部２１２と、情報通信装置２の劣化状況にかかる警告を表示する第１の表示部２１３とを含む。

判定部４１は、運転時間情報信号を受信し等価運転時間を積算する積算部４１１と、受信された情報通信装置２のＩＤに対応するＡＣアダプタ１の所定の規定寿命または推定された期待寿命が格納される設定部４１３と、格納された所定の規定寿命または推定された期待寿命と積算された等価運転時間とを比較する比較部４１２と、比較部４１２における比較結果に基づき警告を表示する第２の表示部４１４と、比較結果を格納するＤＢ（database）４１５を含む。推定された期待寿命とは、例えば、第１乃至第３の温度検出部１１１、１１２、１１３で検出されたコンデンサの周囲温度およびコンデンサの規定寿命から算出され推定されたコンデンサの寿命をいう。推定方法については、後述する。

なお、ＡＣアダプタ１の情報転送部１１５は、運転時間情報信号を、i) ＡＣアダプタ１と情報通信装置２との間を電気的に接続した給電線、ii)給電線とは別に配線された通信線、またはiii)無線、により情報通信装置２の制御部２１２に送出する。給電線を通信経路として使用する場合、情報通信装置２に給電される電力信号に、情報転送部１１５によって情報信号を重畳し、重畳された信号を情報分離部２１１で分離しうる。

また、運転時間情報信号には、ＡＣアダプタ１の構成部品の周囲温度情報を含んでもよい。

（コンデンサの規定寿命による判定）
図２に本発明の一実施形態にかかる、ＡＣアダプタ１の第１乃至第３の温度検出部１１１、１１２、１１３の構成を示す。電圧源１１０４には抵抗１１０２の一方が接続され、抵抗１１０２の他方には、ＮＴＣサーミスタ１１０１の一方が接続されている。ＮＴＣサーミスタ１１０１の他方は、接地がされている。そして、抵抗１１０２とＮＴＣサーミスタ１１０１との接続点にＡＤＣ部１１０３の入力端子が接続されている。よって、電解コンデンサの周囲温度Ｔ_Ｘの変化によりＮＴＣサーミスタ１１０１の抵抗値が変化し、抵抗１１０２とＮＴＣサーミスタ１１０１との接続点における電圧値Ｖ_ＴＨが変化する。変化した電圧値Ｖ_ＴＨは、アナログ信号としてＡＤＣ部１１０３へ入力される。ＡＤＣ部１１０３は、変化した電圧値Ｖ_ＴＨ、電圧源１１０４の電圧値Ｖ_Ｐ、抵抗１１０２の抵抗値Ｒ_ＰからＮＴＣサーミスタ１１０１の抵抗値Ｒ_ＴＨを計算する。ＡＤＣ部１１０３は、計算結果をデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号を、等価運転時間算定部１１４に送信する。等価運転時間算定部１１４は、ＮＴＣサーミスタ１１０１の抵抗値Ｒ_ＴＨを含むデジタル信号を受信し、ＮＴＣサーミスタ１１０１の抵抗値Ｒ_ＴＨから以下の式を用いて、電解コンデンサの周囲温度Ｔ_Ｘを導出する。

R_TH[Ω]は、電解コンデンサの周囲温度Txにおけるサーミスタ抵抗値を表し、B[K]は、B定数を表し、R_ref[Ω] は、T_refにおけるサーミスタの基準抵抗値を表し、T_ref[K] は、基準温度を表し、Tx [K] は、サーミスタが検出した電解コンデンサの周囲温度を表す。

図３にＮＴＣサーミスタにおける抵抗温度特性を示す。抵抗温度特性はR_TH／R_refで表される。図３のグラフにおいて、横軸に温度を、縦軸に抵抗温度特性をとり、B定数がそれぞれ、B＝3450、3900、4100のときの抵抗温度特性の曲線を示す。図３において基準温度T_ref[K]は、298.15[K]（摂氏25℃）とする。

等価運転時間算定部１１４は、導出した電解コンデンサの周囲温度Txおよび運転時間Δhxから以下の式を用いて等価運転時間Hxを導出する。
Ax＝2^（（Tx-T₀）/10） （式５）
Hx＝Ax・Δhx （式６）

Axは、等価運転時間係数を表す。運転時間Δhとは、等価運転時間算定部１１４がＡＣアダプタ１の出力端子から一定以上の出力電圧信号を受信したときから受信しなくなったときまでの実測時間Δhをいう。

等価運転時間Hxは、電解コンデンサの寿命の計算上必要な運転時間であり、電解コンデンサの運転環境によって伸び縮みする運転時間である。電解コンデンサの周囲温度が比較的低い30℃である場合、（式６）で計算した等価運転時間Hｘは、実際の運転時間Δhよりも短くなる。

導出した等価運転時間Hxは、情報転送部１１５によって情報通信装置２へ転送される。制御部２１２は、等価運転時間HxおよびＩＤを通信制御部４０１へ送信する。通信制御部４０１は、送信された等価運転時間HxおよびＩＤを積算部４１１へ入力する。

積算部４１１は、等価運転時間Hxを積算する。積算された等価運転時間Leは、次の式で表す。
Le＝A₁・Δh₁+A₂・Δh₂+・・・・+An・Δhn （式７）
比較部４１２は、
L_ｒ＝L₀−Le （式８）
の式により、電解コンデンサ定格ベースでの最大15年の規定寿命残時間L_ｒを計算し、L_ｒ≦0の場合、警告を発する。

別の実施形態としては、比較部４１２は、ＡＣアダプタ使用温度上限ベースの場合、
Ｌ_{ｒ−ａｄｐ}＝AN・（L₀−Le） （式９）
の式により、ＡＣアダプタ使用温度上限ベースでの規定寿命残時間Ｌ_{ｒ−ａｄｐ}を計算し、Ｌ_{ｒ−ａｄｐ}≦0の場合、警告を発する。ANは、ＡＣアダプタ１の使用温度上限での等価運転時間係数を表す。

（コンデンサの推定された期待寿命の判定）
等価運転時間算定部１１４は、
L’x=L₀×2^（T₀-Tx）/10 （式１０）
の式によって、期待寿命L’xを算定し、期待寿命L’xを、情報転送部１１５によって情報通信装置２へ転送する。期待寿命L’xは、最大15年である。

制御部２１２は、期待寿命L’xを通信制御部４０１へ送信し、通信制御部４０１は、期待寿命L’xを、積算部４１１を介して比較部４１２へ送信する。

比較部４１２は、
L’ _ｒ＝L’x−Le （式１１）
により、電解コンデンサ定格ベースでの最大15年の期待寿命残時間L’ _ｒを計算し、L’ _ｒ≦0の場合、警告を発する。

別の実施形態としては、比較部４１２は、ＡＣアダプタ使用温度上限ベースの場合、
Ｌ’_{ｒ−ａｄｐ}＝AN・（L’x−Le） （式１２）
により、ＡＣアダプタ使用温度上限ベースでの期待寿命残時間Ｌ’_{ｒ−ａｄｐ}を計算し、Ｌ’_{ｒ−ａｄｐ}≦0の場合、警告を発する。

図４に電解コンデンサの推定された期待寿命Ｌ’xが7年（70,000h）の時の例を示し、本発明の一実施形態にかかる、ＡＣアダプタ１の電解コンデンサの周囲温度Txと、電解コンデンサの運転時間Δhとの関係を示す。電解コンデンサの周囲温度別に予め設定された電解コンデンサの寿命と、実際の電解コンデンサの周囲温度Txから算定する等価運転時間積算値Leとの関連付けを示している。

図４は、左の縦軸に電解コンデンサの周囲温度Txをとり、横軸に電解コンデンサの運転時間Δhをとり、右の縦軸に電解コンデンサの等価運転時間積算値Leをとる。

図４の点線グラフ（Ａ）は、電解コンデンサの周囲温度Txを40℃としたときの電解コンデンサの運転時間Δhと等価運転時間積算値Leとの関係を示す。ここで電解コンデンサ定格上限温度T_０を40℃としたとき、（式５）から電解コンデンサの規定寿命Ｌ_０と電解コンデンサの推定された期待寿命Ｌ’xが等しくなるため、図４では、電解コンデンサの運転時間Δhと等価運転時間積算値Leとが同値になっている。

（式５）はアレーニウス則に従い、電解コンデンサの周囲温度が10℃下がると寿命が２倍伸びる。したがって、電解コンデンサの周囲温度30℃における電解コンデンサの寿命（Ｂ）は、電解コンデンサの周囲温度40℃における電解コンデンサの寿命（Ａ）に比べ２倍になっている。また電解コンデンサの周囲温度20℃における電解コンデンサの寿命（Ｃ）は、電解コンデンサの周囲温度30℃における電解コンデンサの寿命（Ｂ）に比べ２倍になっている。

図４に示す一点鎖線グラフ（Ｄ）は、電解コンデンサの実際の周囲温度Txを示す。等価運転時間算定部１１４は、電解コンデンサの周囲温度Txから等価運転時間Hxを算定して、積算部４１１は、等価運転時間Hxを積算し等価運転時間積算値Leを生成する（Ｆ）。図４に示すＥは、等価運転時間積算値Leを示す。設定部４１３は、電解コンデンサの周囲温度Txから電解コンデンサの期待寿命残時間L’ _ｒを推定する（Ｇ）。

（動作）
図５に、本発明の一実施形態にかかる、電源装置の等価運転時間算定方法を示すフローチャートを表す。判定部４１は、情報通信装置２のＩＤに基づいてＡＣアダプタ１の構成部品が出荷後１５年経過しているか判定する（Ｓ１０１）。出荷後１５年経過している場合、ＡＣアダプタ１の構成部品は、寿命であると判定され、ＡＣアダプタ１の利用は不可能と判定される。

出荷後１５年経過していない場合、第１乃至第３の温度検出部１１１、１１２、１１３は、ＡＣアダプタ１のコンデンサの周囲温度を検出しインピーダンスに変換する。また、第１乃至第３の温度検出部１１１、１１２、１１３は、変換したインピーダンスであるアナログ信号を、デジタル信号に変換し等価運転時間算定部１１４に送信する。第１乃至第３の温度検出部１１１、１１２、１１３は、運転によるＡＣアダプタ１のコンデンサの劣化を左右させる要因である温度をインピーダンスとして検出する。複数点の温度をインピーダンスとして検出する場合もある。

等価運転時間算定部１１４は、ＡＣアダプタ１の出力端から出力電圧信号を受信した場合、受信したデジタル信号に基づいて等価運転時間を算定する（Ｓ１０２）。等価運転時間算定部１１４は、インピーダンス情報を含んだデジタル信号に基づいて、温度情報に変換する。また、等価運転時間算定部１１４は、出力電圧の情報もＡＣアダプタ１の出力端から受信し、出力電圧がある場合のみ等価運転時間を算定する。さらに等価運転時間算定部１１４は、算定した等価運転時間を一定量蓄積する。

情報転送部１１５は、蓄積された等価運転時間を情報通信装置２に転送する。情報通信装置２は、受信した等価運転時間を通信ＮＷ３を介してセンタ装置４に転送する。通信制御部４０１は、受信した等価運転時間を積算部４１１に入力する。積算部４１１は、入力された等価運転時間を積算する。設定部４１３は期待寿命などの目標とする時間を設定し、設定した時間データを格納する。比較部４１２は、積算された等価運転時間と予め設定された時間との差を計算する（Ｓ１０３）。比較部４１２は、計算結果をＤＢ４１５に格納する。計算の結果（Ｓ１０４）、残時間がない場合、ＡＣアダプタ１のコンデンサは、寿命であると判定され、ＡＣアダプタ１の利用は不可能と判定される。計算の結果（Ｓ１０４）、残時間がない場合、比較部４１２は、第２の表示部４１４および通信制御部４０１に判定結果を送信する。第２の表示部４１４は、比較部４１２から受信した情報を表示する。通信制御部４０１は、比較部４１２から受信した情報を通信ＮＷ３を介して情報通信装置２の制御部２１２に送信する。制御部２１２は受信した情報を第１の表示部２１３に送信する。第１の表示部２１３は受信した情報を表示する。

計算の結果（Ｓ１０４）、残時間がある場合、情報転送部１１５は、等価運転時間算定部１１４で生成された、ＡＣアダプタ１の構成部品の検出した周囲温度の情報を情報通信装置２、通信ＮＷ３、センタ装置４の通信制御部４０１、積算部４１１を経由して、比較部４１２へ送信する。

比較部４１２は、検出された構成部品の実際の周囲温度と予め設定された所定の構成部品温度との差を算出する（Ｓ１０５）。計算の結果（Ｓ１０６）、温度差が設定値以内ではない場合、ＡＣアダプタ１は、部品故障の可能性があると判定され（Ｓ１０７）、ＡＣアダプタ１の利用は不可能と判定される。計算の結果（Ｓ１０６）、温度差が設定値以内ではない場合、比較部４１２は、第２の表示部４１４および通信制御部４０１に判定結果を送信する。第２の表示部４１４は、比較部４１２から受信した情報を表示する。通信制御部４０１は、比較部４１２から受信した情報を通信ＮＷ３を介して情報通信装置２の制御部２１２に送信する。制御部２１２は受信した情報を第１の表示部２１３に送信する。第１の表示部２１３は受信した情報を表示する。

計算の結果（Ｓ１０６）、温度差が設定値以内である場合、ＡＣアダプタ１の利用の継続が可能となる。

以下に本発明の一実施形態にかかる、電源装置の等価運転時間算定方法の概要を示す。
（１）ＡＣアダプタ１の第１のコンデンサ１０２、第２のコンデンサ１０７近傍にＮＴＣサーミスタ１１０１を配置して温度情報をインピーダンスに変換する。
（２）変換したインピーダンスをＡＤＣ部１１０３によってデジタル信号にし、等価運転時間算定部１１４に送出する。
（３）等価運転時間算定部１１４では、出力電圧を検出して運転中であることを認識し、インピーダンスから温度情報に変換して寿命算定の演算を行い、運転時間と掛け合わせて等価運転時間を算出する。
（４）算定された等価運転時間は定期的に情報転送部１１５を介して情報通信装置２に送られ、センタ装置４に転送される。
（５）センタ装置４では、受信した等価運転時間を積算して所定の寿命時間と比較してデータベース４１５に格納するともに、等価運転時間積算値が所定の寿命時間を超えた場合、第２の表示部４１４に警告を表示する。
（６）警告はネットワークを介して情報通信装置２に転送され、情報通信装置２の第１の表示部２１３で表示される。
（７）ＡＣアダプタ１内に複数のＮＴＣサーミスタがある場合において、各ＮＴＣサーミスタの温度上昇傾向に大きな差がある場合、内部故障の可能性があるという警告もできる。

本発明の一実施形態によれば、電源装置および電源装置の構成部品の等価運転時間や余寿命を算定し、かつ簡易な温度検出方法を採用して省スペースおよび省コストを実現することが可能となる。

１ ＡＣアダプタ
２ 情報通信装置
３ 通信ＮＷ
４ センタ装置
１１ 算定部
２１ 警告表示部
４１ 判定部
１０１ 整流部
１０２ 第１のコンデンサ
１０３ ＳＷ部
１０４ ドライバ
１０５ トランス部
１０６ 整流器
１０７ 第２のコンデンサ
１１１ 第１の温度検出部
１１２ 第２の温度検出部
１１３ 第３の温度検出部
１１４ 等価運転時間算定部
１１５ 情報転送部
２０１ 電源回路
２１１ 情報分離部
２１２ 制御部
２１３ 第１の表示部
４０１ 通信制御部
４１１ 積算部
４１２ 比較部
４１３ 設定部
４１４ 第２の表示部
４１５ ＤＢ
１１０１ サーミスタ
１１０２ 抵抗
１１０３ ＡＤＣ部
１１０４ 電圧源

Claims (4)

1. 電源装置と、該電源装置へ電気的に接続された情報通信装置と、該情報通信装置へ接続され、前記情報通信装置の状況を監視する通信装置と、を備える電源装置の等価運転時間算定方法であって、
   前記電源装置は、
   前記電源装置を構成する部品の周囲温度を検出し、
   前記検出された周囲温度に基づいて算出された係数を実際の運転時間に乗算して等価運転時間を算定し、
   前記算定された等価運転時間および前記情報通信装置のＩＤを前記通信装置に転送し、
   前記通信装置は、
   前記転送された等価運転時間を積算し、
   前記転送された前記情報通信装置のＩＤに対応する所定の寿命時間を記憶部から抽出し、前記抽出した所定の寿命時間と前記積算された等価運転時間とを比較し、比較結果を生成し、前記比較結果を表示することを特徴とする電源装置の等価運転時間算定方法。
2. 前記電源装置は、
   前記検出された周囲温度および前記情報通信装置のＩＤを前記通信装置に転送し、
   前記通信装置は、
   前記転送された前記情報通信装置のＩＤに対応する所定の構成部品温度を前記記憶部から抽出し、前記抽出した所定の構成部品温度と前記検出された周囲温度とを比較し、比較結果を生成することを特徴とする請求項１に記載の電源装置の等価運転時間算定方法。
3. 電源装置と、該電源装置へ電気的に接続された情報通信装置と、該情報通信装置へ接続され、前記情報通信装置の状況を監視する通信装置と、を備えた電源装置の等価運転時間算定装置であって、
   前記電源装置は、
   前記電源装置を構成する部品の周囲温度を検出する温度検出部と、
   前記検出された周囲温度に基づいて算出された係数を実際の運転時間に乗算して等価運転時間を算定する算定部と、
   前記算定された等価運転時間および前記情報通信装置のＩＤを前記通信装置に転送する情報転送部とを備え、
   前記通信装置は、
   前記転送された等価運転時間を積算する積算部と、
   前記転送された前記情報通信装置のＩＤに対応する所定の寿命時間を記憶部から抽出し、前記抽出した所定の寿命時間と前記積算された等価運転時間とを比較し、比較結果を生成する比較部と、
   前記比較結果を表示する第２の表示部と
   を備えたことを特徴とする電源装置の等価運転時間算定装置。
4. 前記電源装置は、
   複数の前記温度検出部と、
   前記検出された周囲温度および前記情報通信装置のＩＤを前記通信装置に転送する前記情報転送部とをさらに備え、
   前記通信装置は、
   前記転送された前記情報通信装置のＩＤに対応する所定の構成部品温度を前記記憶部から抽出し、前記抽出した所定の構成部品温度と前記検出された周囲温度とを比較し、比較結果を生成する比較部と
   をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の電源装置の等価運転時間算定装置。

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