JP7299135B2 - 制御装置、及び、劣化度推定方法 - Google Patents
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Description
[電源装置の構成]
図1は電源装置10のブロック図である。電源装置10は、商用電源12の交流を、所定電圧の直流に変換して制御装置14に供給する。制御装置14は、例えば、工作機械の数値制御装置であるが、特に限定されない。
商用電源12が遮断されると、制御装置14は、コンデンサ20に蓄電された電力を用いてバックアップ処理を行う。電圧低下信号発信器24は、コンデンサ20の電圧(以下、コンデンサ電圧)が第1電圧V1より大きいときにはHi信号を出力し、コンデンサ電圧が第1電圧V1以下のときにはLo信号を出力する。制御装置14は、電圧低下信号発信器24から出力される信号がHiからLoに切り替わったことをトリガとしてデータのバックアップ処理を開始する。バックアップされるデータは、制御装置14において制御対象の装置の制御中に用いられるパラメータ等である。バックアップ処理により、これらのデータは不揮発性のストレージ等に退避される。
本実施形態の制御装置14では、電源装置10の劣化度を推定する。本実施形態の制御装置14では、電源装置10を構成する部品の内、コンデンサ20の経過年数を電源装置10の劣化度として用いる。
図5は、制御装置14において行われる時系列データ取得処理の流れを示すフローチャートである。時系列データ取得処理は、所定周期で実行される。
図6は、制御装置14において行われる劣化度推定処理の流れを示すフローチャートである。例えば、ユーザが、制御装置14の図示しない入力装置を用いて劣化度推定処理を実行することを指令したときに、劣化度推定処理が実行される。
電源装置10は、長時間稼働により故障率が上昇するため、使用開始から所定時間経過した電源装置10についてはオーバホールを行う必要がある。しかし、電源装置10によって使用環境、使用頻度、稼働時間等が異なるのに対して、使用開始からの時間経過に対する一律の基準によってオーバホールの要否を判断することについて、電源装置10のユーザの納得感を得られないことがある。
図7は制御装置14の構成を示すブロック図である。本実施形態の制御装置14は、出力電圧取得部32が、電源装置10内の出力電圧検出器66が検出した電源装置10の出力電圧を取得しない点で、第1実施形態の制御装置14と相違する。制御装置14の他の構成は、第1実施形態の制御装置14の構成と同一である。
図8は、制御装置14において行われる時系列データ取得処理の流れを示すフローチャートである。時系列データ取得処理は、所定周期で実行される。
本実施形態の制御装置14では、出力電圧取得部32において、出力保持時間における出力電圧を予め決められた一定電圧として取得する。これにより、制御装置14のプロセッサにおける処理負荷を抑制することができる。
図9は制御装置14の構成を示すブロック図である。本実施形態の制御装置14は、出力電圧取得部32が、出力電圧検出器66が検出した電源装置10の出力電圧を取得しない点で、第1実施形態の制御装置14と相違する。さらに、本実施形態の制御装置14は、出力電流取得部34が、出力電流検出器68が検出した電源装置10の出力電流を取得しない点で、第1実施形態の制御装置14と相違する。またさらに、本実施形態の制御装置14は、電源装置10の周辺温度を取得する周辺温度取得部36を有している。制御装置14の他の構成は、第1実施形態の制御装置14の構成と同一である。
図10は、制御装置14において行われる時系列データ取得処理の流れを示すフローチャートである。時系列データ取得処理は、所定周期で実行される。
本実施形態の制御装置14では、出力電流取得部34において、出力保持時間における出力電流を、バックアップ処理の負荷、及び、電源装置10の周辺温度から求める。これにより、電源装置10内への出力電流検出器68の設置を省くことができる。
第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態では、制御装置14においてコンデンサ20の経過年数を求め、コンデンサ20の経過年数を電源装置10の劣化度として取得するようにした。制御装置14に接続する他の装置においてコンデンサ20の経過年数を求め、コンデンサ20の経過年数を電源装置10の劣化度として取得するようにしてもよい。この場合、他の装置が、時系列データ取得部48、減少率取得部50、マップ取得部52、マップ記憶部54及び劣化度取得部56を有するようにすればよい。
上記実施形態から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。
20…コンデンサ 26…バックアップ処理部
32…出力電圧取得部 34…出力電流取得部
36…周辺温度取得部 42…電力量取得部
44…時系列データ記憶処理部 46…時系列データ記憶部(記憶部)
50…減少率取得部 52…マップ取得部
56…劣化度取得部 62…周辺温度取得部
Claims (8)
- 電源装置から供給される電力により駆動する制御装置であって、
前記電源装置が有するコンデンサから出力されるコンデンサ電圧が第1電圧となってから前記第1電圧よりも小さい第2電圧となるまでの期間において前記電源装置から出力された電力量を取得する電力量取得部と、
取得された前記電力量を時系列データとして記憶部に記憶させる時系列データ記憶処理部と、
前記記憶部に記憶されている前記時系列データから、第1の時点における前記電力量に対する前記第1の時点より後の第2の時点における前記電力量の減少率を取得する減少率取得部と、
前記コンデンサの静電容量に対する前記コンデンサの劣化度を示すマップを取得するマップ取得部と、
前記第1の時点における前記静電容量と、前記減少率とに基づいて、前記マップから前記劣化度を取得する劣化度取得部と、
を有する、制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置であって、
前記コンデンサ電圧が前記第1電圧となってから前記第2電圧となるまでの期間において前記電源装置から出力される出力電圧を取得する出力電圧取得部と、
前記コンデンサ電圧が前記第1電圧となってから前記第2電圧となるまでの期間において前記電源装置から出力される出力電流を取得する出力電流取得部と、
を有し、
前記電力量取得部は、前記出力電圧と前記出力電流の積の積分値に基づいて、前記電源装置から出力された電力量を取得する、制御装置。 - 請求項2に記載の制御装置であって、
前記出力電圧取得部は、前記コンデンサ電圧が前記第1電圧となってから前記第2電圧となるまでの期間における前記出力電圧を予め決められた一定電圧として取得する、制御装置。 - 請求項2又は3に記載の制御装置であって、
前記コンデンサ電圧が前記第1電圧になった場合に、データのバックアップ処理を行うバックアップ処理部と、
前記電源装置の周辺温度を取得する周辺温度取得部と、
を有し、
前記出力電流取得部は、前記コンデンサ電圧が前記第1電圧となってから前記第2電圧となるまでの期間における前記バックアップ処理の負荷、及び、前記周辺温度に基づいて、前記電源装置から出力された電流を取得する、制御装置。 - 制御装置に電力を供給する電源装置が有するコンデンサの劣化度を推定する劣化度推定方法であって、
前記コンデンサから出力されるコンデンサ電圧が第1電圧となってから前記第1電圧よりも小さい第2電圧となるまでの期間において前記電源装置から出力された電力量を取得する電力量取得ステップと、
取得された前記電力量を時系列データとして記憶部に記憶させる時系列データ記憶ステップと、
前記記憶部に記憶されている前記時系列データから、第1の時点における前記電力量に対する前記第1の時点より後の第2の時点における前記電力量の減少率を取得する減少率取得ステップと、
前記コンデンサの静電容量に対する前記コンデンサの前記劣化度を示すマップを取得するマップ取得ステップと、
前記第1の時点における前記コンデンサの静電容量と、前記減少率とに基づいて、前記マップから前記劣化度を取得する劣化度取得ステップと、
を有する、劣化度推定方法。 - 請求項5に記載の劣化度推定方法であって、
前記コンデンサ電圧が前記第1電圧となってから前記第2電圧となるまでの期間において前記電源装置から出力される出力電圧を取得する出力電圧取得ステップと、
前記コンデンサ電圧が前記第1電圧となってから前記第2電圧となるまでの期間において前記電源装置から出力される出力電流を取得する出力電流取得ステップと、
を有し、
前記電力量取得ステップは、前記出力電圧と前記出力電流の積の積分値に基づいて、前記電源装置から出力された電力量を取得する、劣化度推定方法。 - 請求項6に記載の劣化度推定方法であって、
前記出力電圧取得ステップは、前記コンデンサ電圧が前記第1電圧となってから前記第2電圧となるまでの期間における前記出力電圧を予め決められた一定電圧として取得する、劣化度推定方法。 - 請求項6又は7に記載の劣化度推定方法であって、
前記電源装置の周辺温度を取得する温度取得ステップを有し、
前記制御装置は、前記コンデンサが出力する電圧が前記第1電圧になった場合に、データのバックアップ処理を行い、
前記出力電流取得ステップは、前記コンデンサ電圧が前記第1電圧となってから前記第2電圧となるまでの期間における前記バックアップ処理の負荷、及び、前記周辺温度に基づいて、前記電源装置から出力された電流を取得する、劣化度推定方法。
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JP2011010511A (ja) | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置 |
JP2012205392A (ja) | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Toshiba Schneider Inverter Corp | インバータ装置及び電解コンデンサの寿命時間推定方法 |
JP2017020887A (ja) | 2015-07-10 | 2017-01-26 | セイコーエプソン株式会社 | 電源装置、印刷装置、静電容量評価方法 |
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