JP6037423B2 - 電力制御システム、電源ユニット装置、電力制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、電力供給先装置に対する電力供給を制御する電力制御システム、電源ユニット装置、電力制御方法に関する。

情報処理システムを構成する情報処理装置においては、情報処理システムの処理量が増大すると、内部で使用されているＣＰＵやＨＤＤ等のデバイスの消費電力が増大する。これにより、情報システム全体の消費電力も増大する。ところで情報システムを構成する複数の情報処理装置それぞれで消費電力が増大すると、それら情報処理装置へ電力を供給する電源ユニットが外部から入力する電力量および各情報処理装置へ供給する電力量の総和も増大する。従って、このような情報処理量の一時的な増大による電源ユニットの負荷を軽減する必要がある。ここで、バッテリユニット装置を情報処理システム内に設け、一時的な情報処理装置における消費電力の増大に備える仕組みが用いられている。

例えば、特許文献１には、主電源部とＵＰＳ電源部とを備え、それらの電源部から負荷に供給する電力を所定の比率に制御する技術が記載されている。
また、特許文献２には、電力を蓄電する電池を備え、一時的に電池から電力を供給する技術が記載されている。

特開平９−３２２４３３号公報 特開平１１−３３７１４８号公報

しかしながら、上述の特許文献１や特許文献２の技術では、情報処理システムのような負荷の消費電力が増大するような場合に負荷となる情報処理装置に対して電源ユニットが供給する電力を閾値以下に保つ制御を行うことはできなかった。

そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる電力制御システム、電源ユニット装置、電力制御方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、入力した電力を用いて電力供給先装置に対して電力供給した電力量を検出する供給電力量検出部と、前記電力供給先装置に対して電力供給した電力量が所定の閾値を超えた場合にバッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対する電力供給の開始を制御する電力制御部と、を備えた電源ユニット装置を有し、前記電源ユニット装置の前記電力制御部が、前記電力供給先装置に対して電力供給した電力量が所定の閾値を超えないよう、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とを制御し、また前記電力供給先装置に対して供給する電力量が所定の閾値を超える度に前記供給する電力量を増加して、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とが、それぞれ前記電力供給する電力量を増加した後の電力量の半分の電力量となるよう、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とを制御することを特徴とする電力制御システムである。

また本発明は、入力した電力を用いて電力供給先装置に対して電力供給した電力量を検出する供給電力量検出部と、前記電力供給先装置に対して電力供給した電力量が所定の閾値を超えた場合にバッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対する電力供給の開始を制御する電力制御部と、を備え、前記電力制御部は、前記電力供給先装置に対して電力供給した電力量が所定の閾値を超えないよう、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とを制御し、また前記電力供給先装置に対して供給する電力量が所定の閾値を超える度に前記供給する電力量を増加して、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とが、それぞれ前記電力供給する電力量を増加した後の電力量の半分の電力量となるよう、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とを制御することを特徴とする電源ユニット装置である。

また本発明は、電力制御システムの電力制御方法であって、入力した電力を用いて電力供給先装置に対して電力供給した電力量を検出し、前記電力供給先装置に対して電力供給した電力量が所定の閾値を超えた場合にバッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対する電力供給の開始を制御し、前記電力供給先装置に対して電力供給した電力量が所定の閾値を超えないよう、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とを制御し、また前記電力供給先装置に対して供給する電力量が所定の閾値を超える度に前記供給する電力量を増加して、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とが、それぞれ前記電力供給する電力量を増加した後の電力量の半分の電力量となるよう、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とを制御することを特徴とする電力制御方法である。

本発明によれば、電力供給先装置に対して電源ユニット装置から供給する電力を閾値以下に保つ制御を行うことができる。

電力制御システムの構成を示す第１の図である。 電力制御システムの構成を示す第２の図である。 電力制御システムの処理フローを示す図である。

以下、本発明の一実施形態による電力制御システムを図面を参照して説明する。
図１は同実施形態による電力制御システムの構成を示す第１の図である。
この図で示すように、電力制御システムは、電源ユニット装置１、電力供給先装置である情報処理装置２、バッテリユニット装置３によって構成される。
また、電源ユニット装置１は、入力した電力を用いて情報処理装置２に対して電力供給した電力量を検出する供給電力量検出部１１と、情報処理装置２に対して電力供給した電力量が所定の閾値を超えた場合にバッテリユニット装置３から情報処理装置２に対する電力供給を開始するよう制御する電力制御部１２とを備えている。なお電源ユニット装置１は、入力電力を情報処理装置２に必要な出力電力に変換する機能を備えているものとする。

このような電力制御システムにおいて、電源ユニット装置１の電力制御部１２は、情報処理装置２に対して電力供給した電力量が所定の閾値を超えないよう、自装置から情報処理装置２に対して供給する電力量と、バッテリユニット装置３から電力供給先装置に対して供給する電力量とを制御する。
このような制御によって、本実施形態による電力制御システムは、負荷となる情報処理装置２に対して電源ユニット装置１から供給する電力を閾値以下に保つ制御を行う。

図２は同実施形態による電力制御システムの構成を示す第２の図である。
次に、電力制御システムの詳細について説明する。
図２に示すように電力制御システムを構成する電源ユニット装置１は、図１で説明した供給電力量検出部１１と電力制御部１２に加え、電流検出回路１３と電圧検出回路１４を備えている。電流検出回路１３は、電源ユニット装置１と情報処理装置２とを繋ぐ電力線を流れる電流の値を検出する。また電流検出回路１３は、検出した電流の値を供給電力量検出部１１に出力する。電圧検出回路１４は、電源ユニット装置１と情報処理装置２とを繋ぐ電力線の電圧の値を検出する。また電圧検出回路１４は、検出した電圧の値を供給電力量検出部１１に出力する。

また情報処理装置２は、制御部２１と情報処理部２２とを備えている。制御部２１は情報処理装置２を制御する処理部であり、当該制御部２１によって情報処理部２２が制御される。情報処理部２２は情報処理装置２の主要な処理を行う処理部であって、例えば情報処理装置２が情報システムを構成するルータであれば当該ルータとしての機能を実現するための処理を行う。また情報処理装置２が情報システムを構成するウェブサーバであれば当該ウェブサーバとしての機能を実現するための処理を行う。

またバッテリユニット装置３は、バッテリ制御部３０、充電量検出部３１、充電量下限到達通知部３２、バッテリ３３を備えている。
バッテリ制御部３０はバッテリ３３の電力出力を制御する。バッテリ３３は商用電源から供給を受けた電力を蓄積する蓄電池によって構成される。また充電量検出部３１はバッテリ３３の充電量を検出する。充電量下限到達通知部３２は、充電量検出部３１から検出された充電量の値を入力し、充電量が下限値に到達した場合には、当該充電量が下限に達したことを示す充電量下限到達信号を情報処理装置２へ送信する。

なお、図２において実線の矢印は電力の流れを示しており、また、破線の矢印は、制御信号の流れを示している。

図３は電力制御システムの処理フローを示す図である。
次に、電力制御システムの処理の詳細について順を追って説明する。
まず電源ユニット装置１は、商用電源から得た電力を情報処理装置２へ供給する。これにより情報処理装置２は所定の情報処理を行っている。このような状況において電源ユニット装置１の電流検出回路１３は、電源ユニット装置１と情報処理装置２とを繋ぐ電力線を流れる電流の値を検出し、供給電力量検出部１１へ出力する。また電源ユニット装置１の電圧検出回路１４は、電源ユニット装置１と情報処理装置２とを繋ぐ電力線の電圧の値を検出し、供給電力量検出部１１へ出力する。

供給電力量検出部１１は、電流の値と電圧の値とを入力し、それらの積により電力値を算出する。そして供給電力量検出部１１は、電力値の算出を所定のタイミングで繰り返し行い、単位時間におけるその積分によって、単位時間当たりに情報処理装置２へ供給する電力量を算出する（ステップＳ１０１）。そして供給電力量検出部１１は、算出した単位時間当たりの電力量を電力制御部１２へ出力する。電力制御部１２は、情報処理装置２に供給する単位時間当たりの電力量を入力すると、当該電力量が閾値を超えたかどうかを判定する（ステップＳ１０２）。そして、供給する単位時間当たりの電力量が閾値を超えたと判定した場合、電力制御部１２は、バッテリユニット装置３が出力すべき単位時間あたりの電力量を決定する（ステップＳ１０３）。次に電力制御部１２は、バッテリユニット装置３に対して電力を出力することを指示する信号であるとともに、バッテリユニット装置３が出力すべき単位時間あたりの電力量を示す電力供給開始信号を、バッテリユニット装置３へ出力する（ステップＳ１０４）。なお、ステップＳ１０２において単位時間あたりに供給する電力量が閾値を超えていない場合には、ステップＳ１０１の処理を繰り返す。

ここで、上述のステップＳ１０３において電力制御部１２は、供給する単位時間当たりの電力量が閾値を超えたことを最初に検出した場合には、例えば、閾値が示す電力量＋αの電力量の５０％を単位時間当たりに電源ユニット装置１が情報処理装置２へ供給すると決定する。そして、電力制御部１２は、閾値の電力量＋αの電力量の５０％を単位時間当たりに情報処理装置２へ供給するための制御を行う。つまり電力制御部１２は、ステップＳ１０４において、閾値の電力量＋αの電力量の５０％を単位時間当たりに情報処理装置２へ供給するよう指示する電力供給開始信号をバッテリユニット装置３へ出力する。

なお、上記αの値は、供給電力量検出部１１の検出した単位時間当たりの電力量が閾値を超えたと判定する度に、大きな値となるように設定される。これにより、供給電力量検出部１１の検出した単位時間当たりの電力量が閾値を超える度に、電源ユニット装置１の供給する電力と、バッテリユニット装置３の供給する単位時間当たりの電力量の合計を増加することができる。ここで、電力制御部１２は、αが示す電力量のみを供給するよう指示する電力供給開始信号をバッテリユニット装置３へ出力するようにしてもよい。つまり、電力制御部１２は、電源ユニット装置１が情報処理装置２へ供給する単位時間当たりの電力量が閾値を越えないよう、電源ユニット装置１とバッテリユニット装置３のそれぞれの供給する電力を決定する。

次にバッテリユニット装置３においてはバッテリ制御部３０が電力供給開始信号を入力する。そしてバッテリ制御部３０はバッテリ３３からの電力供給を制御するスイッチをＯＮして、情報処理装置２への電力供給を開始する（ステップＳ１０５）。このときバッテリ制御部３０は、電力供給開始信号が示す単位時間あたりの電力量で、情報処理装置２へ電力を供給する。情報処理装置２への電力供給を開始後、バッテリ制御部３０は、電力供給停止信号を入力したかを判定し（ステップＳ１０６）、入力していなければ次の処理に移行する。

そして、バッテリユニット装置３の充電量検出部３１は、バッテリ３３の充電量を検出し、充電量下限到達通知部３２へ出力する。充電量下限到達通知部３２は、充電量検出部３１より入力する充電量が下限に到達したかを判定する（ステップＳ１０７）。そして充電量下限到達通知部３２は、バッテリ３３の充電量が下限に到達した場合には、充電量下限到達信号を情報処理装置２へ送信する（ステップＳ１０８）。またバッテリ制御部３０は、バッテリ３３からの電力供給を制御するスイッチをＯＦＦして、情報処理装置２への電力供給を停止する（ステップＳ１０９）。

次に情報処理装置２においては、制御部２１が充電量下限到達信号の入力を検出する。すると制御部２１は、情報処理装置２の消費電力を下げる処理を行う。または電源ユニット装置１へ閾値の増加を指示する信号を出力するようにしてもよい。なお、情報処理装置２の消費電力を下げる処理とは、例えば、所定の機能を停止させる設定変更処理である。

制御部２１による情報処理装置２の消費電力を下げる処理や、電源ユニット装置１へ閾値の増加を指示する信号を出力する処理は、情報処理装置２の単位時間当たりの消費電力が落ちず、かつ、バッテリユニット装置３の充電量が下限に到達した場合の最終的な手段である。つまり、バッテリユニット装置３の充電量が下限に到達しない前に、電源ユニット装置１の供給する単位時間当たりの電力量が閾値を下回った場合には、バッテリユニット装置３からの電力供給は停止し、バッテリ３３の充電量が増加する。このような処理を行うにあたり、電源ユニット装置１の電力制御部１２は、電力供給開始信号を出力した後、情報処理装置２へ供給する単位時間当たりの電力量が閾値を下回ったかを判定する（ステップＳ１１０）。そして情報処理装置２へ供給する単位時間当たりの電力量が閾値を下回った場合、電力制御部１２は、電力供給停止信号をバッテリユニット装置３へ出力する（ステップＳ１１１）。するとバッテリ制御部３０はバッテリ３３からの電力供給を制御するスイッチをＯＦＦして、情報処理装置２への電力供給を停止する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上述の電力制御システムによれば、負荷となる情報処理装置２に対して電源ユニット装置１から供給する電力を閾値以下に保つ制御を行うことができる。

なお、上述の電源ユニット装置１、情報処理装置２、バッテリユニット装置３、の各装置は内部に、コンピュータシステムを有してよい。そして、上述した各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われてよい。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

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い。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、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

上記の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るが、以下には限られない。

（付記１）入力した電力を用いて電力供給先装置に対して電力供給した電力量を検出する供給電力量検出部と、
前記電力供給先装置に対して電力供給した電力量が所定の閾値を超えた場合にバッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対する電力供給の開始を制御する電力制御部と、を備えた電源ユニット装置を有し、
前記電源ユニット装置の前記電力制御部が、前記電力供給先装置に対して電力供給した電力量が所定の閾値を超えないよう、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とを制御する
ことを特徴とする電力制御システム。

（付記２）前記バッテリユニット装置は、
充電量が下限に達した場合に、充電量が下限に達したことを示す充電量下限到達信号を前記電力供給先装置に送信する充電量下限到達通知部と、
を備えることを特徴とする付記１に記載の電力制御システム。

（付記３）前記バッテリユニット装置の電力制御部は、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とが同じ電力量となるよう、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とを制御する
ことを特徴とする付記１または付記２に記載の電力制御システム。

（付記４）入力した電力を用いて電力供給先装置に対して電力供給した電力量を検出する供給電力量検出部と、
前記電力供給先装置に対して電力供給した電力量が所定の閾値を超えた場合にバッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対する電力供給の開始を制御する電力制御部と、を備え、
前記電力制御部は、前記電力供給先装置に対して電力供給した電力量が所定の閾値を超えないよう、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とを制御する
ことを特徴とする電源ユニット装置。

（付記５）前記電力制御部は、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とが同じ電力量となるよう、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とを制御する
ことを特徴とする付記４に記載の電源ユニット装置。

（付記６）電力制御システムの電力制御方法であって、
入力した電力を用いて電力供給先装置に対して電力供給した電力量を検出し、
前記電力供給先装置に対して電力供給した電力量が所定の閾値を超えた場合にバッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対する電力供給の開始を制御し、
前記電力供給先装置に対して電力供給した電力量が所定の閾値を超えないよう、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とを制御する
ことを特徴とする制御方法。

（付記７）自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とが同じ電力量となるよう、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とを制御する
ことを特徴とする付記６に記載の電力制御方法。

１・・・電源ユニット装置
１１・・・供給電力量検出部
１２・・・電力制御部
２・・・情報処理装置
２１・・・制御部
２２・・・情報処理部
３・・・バッテリユニット装置
３０・・・バッテリ制御部
３１・・・充電量検出部
３２・・・充電量下限到達通知部
３３・・・バッテリ

Claims (4)

1. 入力した電力を用いて電力供給先装置に対して電力供給した電力量を検出する供給電力量検出部と、
   前記電力供給先装置に対して電力供給した電力量が所定の閾値を超えた場合にバッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対する電力供給の開始を制御する電力制御部と、を備えた電源ユニット装置を有し、
   前記電源ユニット装置の前記電力制御部が、前記電力供給先装置に対して電力供給した電力量が所定の閾値を超えないよう、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とを制御し、また前記電力供給先装置に対して供給する電力量が所定の閾値を超える度に前記供給する電力量を増加して、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とが、それぞれ前記電力供給する電力量を増加した後の電力量の半分の電力量となるよう、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とを制御する
   ことを特徴とする電力制御システム。
2. 前記バッテリユニット装置は、
   充電量が下限に達した場合に、充電量が下限に達したことを示す充電量下限到達信号を前記電力供給先装置に送信する充電量下限到達通知部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の電力制御システム。
3. 入力した電力を用いて電力供給先装置に対して電力供給した電力量を検出する供給電力量検出部と、
   前記電力供給先装置に対して電力供給した電力量が所定の閾値を超えた場合にバッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対する電力供給の開始を制御する電力制御部と、を備え、
   前記電力制御部は、前記電力供給先装置に対して電力供給した電力量が所定の閾値を超えないよう、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とを制御し、また前記電力供給先装置に対して供給する電力量が所定の閾値を超える度に前記供給する電力量を増加して、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とが、それぞれ前記電力供給する電力量を増加した後の電力量の半分の電力量となるよう、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とを制御する
   ことを特徴とする電源ユニット装置。
4. 電力制御システムの電力制御方法であって、
   入力した電力を用いて電力供給先装置に対して電力供給した電力量を検出し、
   前記電力供給先装置に対して電力供給した電力量が所定の閾値を超えた場合にバッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対する電力供給の開始を制御し、
   前記電力供給先装置に対して電力供給した電力量が所定の閾値を超えないよう、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とを制御し、また前記電力供給先装置に対して供給する電力量が所定の閾値を超える度に前記供給する電力量を増加して、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とが、それぞれ前記電力供給する電力量を増加した後の電力量の半分の電力量となるよう、自装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量と、前記バッテリユニット装置から前記電力供給先装置に対して供給する電力量とを制御する
   ことを特徴とする電力制御方法。

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