JP6933097B2 - 電源システム、電源装置の動作状態表示法、およびプログラム - Google Patents
電源システム、電源装置の動作状態表示法、およびプログラム Download PDFInfo
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Description
まず、図1を参照して、本発明の適用例について説明する。図1は、本発明の実施形態に係る電源システムの構成を説明するための概略図である。図1に示す電源システムでは、制御盤内に設置された電源装置100と、電源装置100に接続されたPC200(情報処理装置)とで構成されている。電源装置100は、内部温度(内部測定情報)に基づき周辺温度を推測することが可能である。
以下では、PC200(情報処理装置)の説明を行なう。なお、電源装置100の動作状態を表示する手段としてPC200を用いる例について説明するが、これに限られず携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、モバイルPCなどの様々な種類の表示手段で電源装置100の動作状態を表示できるようにしてもよい。
本発明の実施形態に係る電源装置の構成について図面を用いて説明する。図3は、本発明の実施形態に係る電源装置の構成を説明するためのブロック図である。図3に示す電源装置100は、スイッチング電源装置であり電源部10と、制御部20と、温度センサ28とを備えている。
温度センサ28は、電源部10の残寿命時間を算出するために電源装置100の内部温度を測定しているだけでなく、電源装置100の周辺温度を推測するために測定を行っている。具体的に、演算回路22は、温度センサ28で測定した電源装置100の内部温度と、電源部10の負荷状況とに基づいて周辺温度を推測する。演算回路22は、周辺温度を推測するために、記憶回路27に記憶してある内部温度と負荷状況とに基づく周辺温度の対応表を用いている。図5は、本発明の実施形態に係る電源装置において用いる周辺温度の対応表の一例を示す図である。図5に示す周辺温度の対応表では、左欄に負荷状況として出力電流(単位%、最大出力電流を100%とする)が記載され、当該出力電流と温度センサ28で測定した内部温度(単位℃)とで特定される下欄の値に周辺温度(単位℃)が示されている。例えば、電源装置100の出力電流が50%で、温度センサ28で測定した内部温度が45℃の場合、対応表の下欄の値が20となっているので、電源装置100の周辺温度が20℃であると推測することができる。
演算回路22は、温度センサ28で測定した電源装置100の内部温度(電解コンデンサの温度)に基づき、残寿命時間を算出して、電源部10の寿命に関する情報を演算している。電源装置100の平滑回路15などに使用される電解コンデンサは、製造された時点から、含浸された電解液が封止ゴムを透過し、時間とともに内部の電解液の蒸発が進み、静電容量の減少をはじめとする特性の劣化が生じる。この電解コンデンサの寿命が電源部10の寿命に大きく依存している。そこで、演算回路22は、温度センサ28で測定した電源装置100の内部温度に基づいて電源部10の残寿命時間を算出している。
演算回路22は、計時回路21で計時した時間を積算して積算稼働時間を算出して、電源部10の寿命に関する情報を演算している。演算回路22は、電源部10で直流出力電源を発生している時間のみ積算稼働時間を積算することで、実稼働時間を算出することができる。なお、電源部10の寿命に関する情報は、図1に示すスイッチ24を押下することで切り替えて表示回路23に表示することができ、電源部10の残寿命時間と、積算稼働時間とを表示回路23に表示することができる。
次に、PC200において、電源装置100で推定した周辺温度を用いて電源装置100の動作状態をモニタ207に表示する。図6は、本発明の実施形態に係る電源システムの電源装置100の動作状態を表示した一例を示す概略図である。図6に示す表示では、横軸に電源装置100の周辺温度、縦軸に負荷率がそれぞれ設定され、電源装置100の使用条件としてディレーティング曲線70が表示されている。ここで、ディレーティング曲線とは、電源装置100の各仕様を保証できる使用条件であり、装置を使用する「周辺温度」と装置の「負荷率」とから規定したものである。なお、ディレーティング曲線70は、内部部品の温度上昇や温度環境に起因する内部回路の動作特性を考慮して機種ごとに規定される。また、負荷率とは、電源装置100に負荷が接続されたときの負荷電流の定格電流定格に対する比率(%)である。
電源装置100は、演算回路22において、記憶回路27に記憶した対応表から、測定した内部温度と負荷状況とに対応する周辺温度を推測すると説明した。しかし、これに限定されるものではなく、電源装置100は、演算回路22において、対応表を用いずに周辺温度を推測してもよい。例えば、電源装置100は、演算回路22は、負荷状況に基づき電源10部の内部の温度上昇を算出し、温度上昇と内部温度との差分に基づき周辺温度を推測する。そのため、電源装置100は、対応表を記憶回路27に記憶させておく必要がなく、記憶回路27自体を設ける必要がない。
Claims (14)
- 内部測定情報に基づき周辺温度を推測することが可能な電源装置と、
前記電源装置で推測した前記周辺温度における前記電源装置の負荷率により特定される前記電源装置の動作状態を求める演算処理装置とを備え、
前記演算処理装置は、求めた前記電源装置の動作状態を前記周辺温度と前記電源装置の負荷率とで規定される使用条件と対比して表示部に表示する、電源システム。 - 前記使用条件は、前記周辺温度と前記電源装置の負荷率とで規定されるディレーティング曲線である、請求項1に記載の電源システム。
- 前記演算処理装置は、前記電源装置の動作状態における時系列の変化も併せて前記表示部に表示する、請求項1または請求項2に記載の電源システム。
- 前記演算処理装置は、仕様が異なる電源装置について予め測定してあるデータに基づいて、動作中の前記電源装置を前記仕様が異なる電源装置に入れ替えたときの電源装置の動作状態の変化を前記表示部に表示する、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電源システム。
- 前記演算処理装置は、前記周辺温度が変化した場合における前記電源装置の動作状態の変化を前記表示部に表示する、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電源システム。
- 前記演算処理装置は、使用年数が変化した場合における前記電源装置の動作状態の変化を前記表示部に表示する、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の電源システム。
- 前記演算処理装置は、前記電源装置の動作状態が前記使用条件から外れた場合に、報知を行う、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の電源システム。
- 前記電源装置は、
電源部と、
前記電源部の内部温度を前記内部測定情報として測定する測定部と、
前記測定部で測定した前記内部温度と、前記電源部の負荷状況とに基づいて前記周辺温度を推測する演算部と、
前記演算部で推測した前記周辺温度を前記演算処理装置に出力する出力部とを含む、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の電源システム。 - 前記内部温度と前記負荷状況とに基づく前記周辺温度の対応表を記憶する記憶部をさらに含み、
前記演算部は、前記記憶部に記憶した前記対応表から、測定した前記内部温度と前記負荷状況とに対応する前記周辺温度を推測する、請求項8に記載の電源システム。 - 前記負荷状況は、前記電源部の出力電流および出力電圧の少なくとも一方に関連する値である、請求項8または請求項9に記載の電源システム。
- 前記演算部は、前記負荷状況に基づき前記電源部の内部の温度上昇を算出し、前記温度上昇と前記内部温度との差分に基づき前記周辺温度を推測する、請求項8に記載の電源システム。
- 前記測定部は、前記電源部を構成する部品の温度を検出する温度センサの値を前記内部温度として測定する、請求項8〜請求項11のいずれか1項に記載の電源システム。
- 電源装置の動作状態を表示部に表示させる動作状態表示法であって、
内部測定情報に基づき前記電源装置で推測した周辺温度における前記電源装置の負荷率により特定される前記電源装置の動作状態を演算処理装置により求めるステップと、
前記演算処理装置で求めた前記電源装置の動作状態を、前記周辺温度と前記電源装置の負荷率とで規定される使用条件と対比させて前記表示部に表示させるステップとを備える、電源装置の動作状態表示法。 - 電源装置の動作状態を表示部に表示させる演算処理装置を制御するためのプログラムであって、
内部測定情報に基づき前記電源装置で推測した周辺温度における前記電源装置の負荷率により特定される前記電源装置の動作状態を求めるステップと、
求めた前記電源装置の動作状態を、前記周辺温度と前記電源装置の負荷率とで規定される使用条件と対比させて前記表示部に表示させるステップとを備える、プログラム。
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