JP7014121B2 - 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
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Description
上述の開示において、電源システムは、内部温度と負荷状況とに基づく周辺温度の対応表を記憶する記憶部をさらに含む。演算部は、記憶部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。
本開示の一例によれば、電源装置の動作状態表示法は、内部測定情報に基づき電源装置で推測した周辺温度における、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、演算処理装置で求めた電源装置の動作状態に基づく電源装置の残寿命と、動作状態を変化させた場合の電源装置の残寿命とを推測するステップと、電源装置の動作状態と、推測された残寿命とを併せて表示部に表示させるステップとを備える。
まず、図1を参照して、本発明が適用される場面の一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、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、電源装置100が測定したデータ(出力電圧、出力電流、内部温度)により周辺温度を推測することが可能である。電源装置100は、たとえば制御盤(図示せず)の中に設置されている。
(A.PCの構成)
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。
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部10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。
以上のように、本実施の形態は以下のような開示を含む。
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(100)と、
前記電源装置(100)で推測した前記周辺温度における前記電源装置(100)の動作状態(71)を求める演算処理装置(200)とを備え、
前記演算処理装置(200)は、求めた前記電源装置(100)の前記動作状態(71)に基づく前記電源装置(100)の残寿命と、前記動作状態(71)を変化させた場合の前記電源装置(100)の前記残寿命とを推測して、前記電源装置(100)の前記動作状態(71)と、推測された前記残寿命とを併せて表示部(207)に表示させる、電源システム。
前記演算処理装置(200)は、前記周辺温度と前記電源装置(100)の負荷率とで規定されるディレーティング曲線(70)と、前記ディレーティング曲線(70)に関連付けられた残寿命とを、前記電源装置(100)の前記動作状態(71)とともに前記表示部(207)に表示させる、構成1に記載の電源システム。
前記演算処理装置(200)は、前記周辺温度の軸と前記負荷率の軸と前記ディレーティング曲線(70)によって囲まれる領域が、前記残寿命に応じた複数の領域に分割されるように、前記ディレーティング曲線(70)に関連付けられた前記残寿命を前記表示部(207)に表示させる、構成2に記載の電源システム。
前記演算処理装置(200)は、前記表示部(207)に、前記周辺温度の軸と前記負荷率の軸と前記ディレーティング曲線(70)によって囲まれる領域を、前記残寿命に応じた色グラデーションで表示させる、構成2に記載の電源システム。
前記電源装置(100)は、
電源部(10)と、
前記電源部(10)の内部温度を前記内部測定情報として測定する測定部(28)と、
前記測定部(28)で測定した前記内部温度と、前記電源部(10)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(22)と、
前記演算部(22)で推測した前記周辺温度を前記演算処理装置(200)に出力する出力部(25)とを含む、構成1~構成4のいずれか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(27)をさらに含み、
前記演算部(22)は、前記記憶部(27)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、構成5に記載の電源システム。
内部測定情報に基づき電源装置(100)で推測した周辺温度における、前記電源装置(100)の動作状態(71)を演算処理装置(200)により求めるステップと、
前記演算処理装置(200)で求めた前記電源装置(100)の前記動作状態(71)に基づく前記電源装置(100)の残寿命と、前記動作状態(71)を変化させた場合の前記電源装置(100)の前記残寿命とを推測するステップと、
前記電源装置(100)の前記動作状態(71)と、推測された前記残寿命とを併せて表示部(207)に表示させるステップとを備える、電源装置(100)の動作状態表示法。
電源装置(100)の動作状態(71)を表示部(207)に表示させる演算処理装置(200)を制御するためのプログラムであって、前記演算処理装置(200)に、
内部測定情報に基づき前記電源装置(100)で推測した周辺温度における、前記電源装置(100)の前記動作状態(71)を求めるステップと、
前記電源装置(100)の前記動作状態(71)に基づく前記電源装置(100)の残寿命と、前記動作状態(71)を変化させた場合の前記電源装置(100)の前記残寿命とを推測するステップと、
前記電源装置(100)の前記動作状態(71)と、推測された前記残寿命とを併せて前記表示部(207)に表示させるステップとを実行させる、プログラム。
Claims (8)
- 電源装置であって、前記電源装置の内部測定情報に基づき前記電源装置の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動作状態を求める演算処理装置とを備え、前記電源装置の前記動作状態は、前記電源装置の前記周辺温度および前記電源装置の負荷率によって表わされ、
前記演算処理装置は、求めた前記電源装置の前記動作状態に基づく前記電源装置の残寿命と、前記動作状態を変化させた場合の前記電源装置の前記残寿命とを推測して、前記電源装置の前記動作状態と、推測された前記残寿命とを併せて表示部に表示させる、電源システム。 - 前記演算処理装置は、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と、前記ディレーティング曲線に関連付けられた残寿命とを、前記電源装置の前記動作状態とともに前記表示部に表示させる、請求項1に記載の電源システム。
- 前記演算処理装置は、前記周辺温度の軸と前記負荷率の軸と前記ディレーティング曲線によって囲まれる領域が、前記残寿命に応じた複数の領域に分割されるように、前記ディレーティング曲線に関連付けられた前記残寿命を前記表示部に表示させる、請求項2に記載の電源システム。
- 前記演算処理装置は、前記表示部に、前記周辺温度の軸と前記負荷率の軸と前記ディレーティング曲線によって囲まれる領域を、前記残寿命に応じた色グラデーションで表示させる、請求項2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4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5に記載の電源システム。 - 電源装置の内部測定情報に基づき前記電源装置で推測した前記電源装置の周辺温度における、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を備え、前記電源装置の前記動作状態は、前記電源装置の前記周辺温度および前記電源装置の負荷率によって表わされ、さらに、
前記演算処理装置で求めた前記電源装置の前記動作状態に基づく前記電源装置の残寿命と、前記動作状態を変化させた場合の前記電源装置の前記残寿命とを推測するステップと、
前記電源装置の前記動作状態と、推測された前記残寿命とを併せて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、前記電源装置の前記動作状態は、前記電源装置の周辺温度および前記電源装置の負荷率によって表わされ、前記プログラムは、前記演算処理装置に、
前記電源装置の内部測定情報に基づき前記電源装置で推測した前記電源装置の周辺温度における、前記電源装置の前記動作状態を求めるステップと、
前記電源装置の前記動作状態に基づく前記電源装置の残寿命と、前記動作状態を変化させた場合の前記電源装置の前記残寿命とを推測するステップと、
前記電源装置の前記動作状態と、推測された前記残寿命とを併せて前記表示部に表示させるステップとを実行させる、プログラム。
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