JPH1118295A - 並列運転電源制御方式 - Google Patents

並列運転電源制御方式

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JPH1118295A
JPH1118295A JP9172391A JP17239197A JPH1118295A JP H1118295 A JPH1118295 A JP H1118295A JP 9172391 A JP9172391 A JP 9172391A JP 17239197 A JP17239197 A JP 17239197A JP H1118295 A JPH1118295 A JP H1118295A
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Motoi Tanabe
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Abstract

(57)【要約】 【課題】負荷電力が残存電源の供給電力量を越えるとシ
ステムダウンする。 【解決手段】並列運転制御されている電源1−1,・
・,1−(n+1)の故障発生時、故障信号5(5−
1,・・,5−(n+1))が電源制御部2に送信さ
れ、電源制御部において、受信した故障信号から故障台
数を判定し、故障台数に対応した故障台数判定信号6
(6−1,・・,6−(n−1))を負荷制御部3に送
信し、負荷制御部において、受信した故障台数判定信号
に応じて、負荷4の電力の上限値を、残存正常運転電源
が供給可能な電力量となるように、電力制御信号8を負
荷4に送信し、負荷の電力を低減制御し、また負荷電力
が残存電源の供給電力量を越える場合は過負荷状態を検
出し、過負荷アラーム信号7(7−1,・・,7−(n
+1))が電源制御部に送信され、電源制御部より残存
電源に電源ON/OFF制御信号9が送信され、残存電
源の運転を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は並列運転電源制御方
式に関し、特に並列冗長運転制御される電源の制御で、
故障発生時の並列運転電源制御方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の並列運転電源制御方式は、一般に
システムの信頼度向上を目的とするn+1台構成の並列
冗長運転電源システムにおいて、電源が2台以上故障し
た時、負荷が軽く正常運転可能な残存電源のみで充分電
力供給可能な場合でも、電源の運転を停止させる制御を
おこなう。
【0003】従来技術では、電源システムにおいて複数
台の故障が発生した時、負荷が軽く、正常運転可能な残
存電源にて電力供給可能ならば、その限度まで電源の運
転を継続させ、負荷への電力供給が不能になった場合、
予備電源を備えていれば、それに切り替える制御を行っ
ている。
【0004】図3は従来の並列運転電源制御方式を示す
ブロック図である。
【0005】負荷34への電流量を検出する総合出力電
流検出回路33と、並列運転電源を形成し負荷34へ電
力を供給している各電源31−1,電源31−2,・・
・,電源31−nからのそれぞれの故障信号36−1,
故障信号36−2,・・・,36−nにより、予備電源
同期切替制御回路32において、残存電源による負荷3
4への電力供給が可能かどうか判断する。
【0006】残存電源にて負荷34への電力供給が可能
ならば、そのまま運転を継続する。運転継続後、負荷3
4の電力が増加し、残存電源にて電力供給が不能となっ
た場合、予備電源同期切替制御回路32から通電線路切
替用スイッチ35にスイッチ切替の指示がなされ、予備
電源37に切り換わる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の並列運転電源制
御方式の問題点は、複数台の電源の故障が発生した時、
負荷が軽く、残存電源にて継続運転した後に、負荷電力
が残存電源による供給可能な電力量を越えた場合、予備
電源を備えた電源システムにおいては予備電源への切り
替えがなされるが、予備電源を備えていない電源システ
ムでは、電力供給不能となり、システムダウンとなって
しまう。
【0008】本発明の目的は、予備電源を備えてないn
+1台並列冗長運転制御された電源システムにおいて、
複数台の電源の故障が発生した時、残存電源にて電力供
給が可能な限り運転を継続し、それと同時に負荷電力の
上限値が残存電源台数から1台削減した台数によって供
給可能な電力量となるよう負荷の論理素子の稼働率を低
減し、故障発生後においても冗長機能を維持する事で、
残存電源による継続運転後の負荷電力の増加によるシス
テムダウンを回避し、かつ故障発生後における残存電源
の冗長機能の維持によるシステムの信頼性向上を計る並
列運転電源制御方式を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の並列運転電源制
御方式は、負荷に電力を供給する並列運転制御される複
数の電源と、前記電源の故障発生時、前記電源から送信
される故障信号を受信し、受信した故障信号から前記電
源の故障台数を判定する電源制御部と、前記電源制御部
がら送信される故障台数に対応した故障台数判定信号を
受信し、受信した故障台数判定信号に応じて、残存正常
運転電源から供給される総合電力量より少なくなるよう
に、負荷の消費電力量を低減制御する負荷制御部とを備
える。また電源の複数台故障時に前記電源の過負荷状態
を検出し、負荷の消費電力量が残存正常運転電源の供給
可能な電力量以下ならば運転を継続させ、前記負荷の消
費電力量が前記残存正常運転電源の供給可能な電力量を
越える場合は、前記残存正常運転電源の運転を停止させ
るように構成されている。
【0010】[作用]並列運転電源制御方式において、
電源が複数台故障しても残存電源にて負荷への電力供給
が可能な時は、残存電源にて電力供給を継続し、同時に
負荷電力上限値を低減制御することで、電源の故障発生
後も冗長機能を維持することが可能となり、システムの
信頼性が向上する。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0012】図1は本発明の並列運転電源制御方式の一
実施の形態を示すブロック図である。
【0013】図1を参照すると、本発明はn+1台並列
冗長運転制御された電源システムであり、電源1−1,
電源1−2,・・・,電源1−n,電源1−(n+1)
は並列運転制御されており、負荷4に電力を供給する。
各電源1−1,電源1−2,・・・,電源1−n,電源
1−(n+1)より故障発生時、故障信号5(5−1,
5−2,・・・,5−n,5−(n+1))が電源制御
部2に送信される。
【0014】電源制御部2において、受信した故障信号
5(5−1,5−2,・・・,5−n,5−(n+
1))から論理回路により故障台数を判定し、故障台数
に対応した故障台数判定信号6(6−1,6−2,・・
・,6−(n−1))を負荷制御部3に送信する。
【0015】負荷制御部3において、受信した故障台数
判定信号6(6−1,6−2,・・・,6−(n−
1))に応じて、負荷4の電力の上限値を、電源1−
1,電源1−2,・・・,電源1−n,電源1−(n+
1)の正常運転可能な残存電源台数より1台削減した台
数において供給可能な電力量となるように、電力制御信
号8を負荷4に送信し、負荷4の電力を低減制御する。
【0016】ただし、残存電源台数が1台となった時は
負荷4の電力制御は行わない。(残存電源数が2台とな
った時点で負荷4の電力は、冗長機能を維持するため電
源1−1,電源1−2,・・・,電源1−n,電源1−
(n+1)の1台分の電力量に低減されているため) また、電源1−1,電源1−2,・・・,電源1−n,
電源1−(n+1)は、内部に過負荷状態を検出する回
路を有しており、電源1−1,電源1−2,・・・,電
源1−n,電源1−(n+1)のいずれかが過負荷状態
になった時、電源制御部2に過負荷アラーム信号7(7
−1,7−2,・・・,7−n,7−(n+1))を送
信する。
【0017】電源制御部2は、過負荷アラーム信号7
(7−1,7−2,・・・,7−n,7−(n+1))
を受信したとき、電源1−1,電源1−2,・・・,電
源1−n,電源1−(n+1)のうち正常運転可能な残
存電源の運転を停止させる。
【0018】具体的には、電源1−1,電源1−2,・
・・,電源1−n,電源1−(n+1)が複数台故障し
た時、負荷4の電力が、電源1−1,電源1−2,・・
・,電源1−n,電源1−(n+1)のうち正常運転可
能な残存電源の供給可能な電力量以下ならば運転を継続
させるが、負荷4の電力が残存電源の供給可能な電力量
を越えてしまう場合は電源1−1,電源1−2,・・
・,電源1−n,電源1−(n+1)のいずれかが過負
荷状態を検出し、過負荷アラーム信号7(7−1,7−
2,・・・,7−n,7−(n+1))が電源制御部2
に送信され、電源制御部2より残存電源に電源ON/O
FF制御信号9が送信され、残存電源の運転を停止させ
る。
【0019】次に、本発明の実施の形態の動作につい
て、図2を参照して詳細に説明する。
【0020】図2は本発明の並列運転電源制御方式の実
施の形態の動作を示す説明図である。
【0021】説明を簡素にするために、図2において、
並列冗長運転する電源台数が4台の場合の一実施例を示
す。
【0022】並列冗長運転している電源1−1,電源1
−2,電源1−3,電源1−4から故障信号5−1,5
−2,5−3,5−4が電源制御部部2に送信される。
故障信号5−1,5−2,5−3,5−4は、電源1−
1,電源1−2,電源1−3,電源1−4が正常運転し
ている時は”H”レベル、故障した時は”L”レベルと
なる。
【0023】電源制御部2において、論理回路により故
障台数信号6−1,6−2を作り、負荷制御部3に送信
する。故障台数信号6−1,6−2は、それぞれ1台,
2台電源故障が発生した時に”L”レベルとなる。負荷
制御部3において、故障台数信号6−1,6−2は電力
制御マイコン10に入力される。
【0024】電力制御マイコン10において受信する故
障台数信号6−1,6−2は故障台数が多い順に優先順
位があり、故障信号6−1(1台故障)を受信した後に
故障信号6−2(2台故障)を受信すると、故障信号6
−2が有効となり、故障台数が2台の時の負荷電力制御
を行う。
【0025】故障発生後も冗長機能を維持可能にするた
めの負荷4の電力上限値は、下記式(1)により表され
る。
【0026】ここで WL :冗長機能維持可能な負荷
電力上限値 N:並列運転電源台数(冗長電源を含んだ台数) a:故障電源台数 WLMAX:論理素子稼働率:100%時の負荷電力 上記式(1)は下記に示す関係から導き引き出される。
【0027】故障台数、電源供給可能電力、および冗長
機能維持可能な負荷電力の関係は表1に示す通りであ
り、
【0028】
【表1】
【0029】ここで、負荷電力最大値WLMAXは、WLMAX
=(N−1)・WP に設定される。
【0030】∴WP =WLMAX/(N−1) よって冗長機能維持可能な負荷電力上限値:WL の式
(1)が算出される。
【0031】電力制御マイコン10における具体的な制
御方法として、負荷4に供給されるクロック周期を制御
する方法がある。
【0032】一般にクロック周期を遅くすると、負荷の
論理素子の稼働率が低下し、負荷電力が低減される。
【0033】図2に示す4台並列構成において、2台故
障発生時、冗長機能を維持するため負荷電力上限値WL
は式(1)から下記式(2)のように現わされる。
【0034】負荷電力上限値WL は式(2)のように制
御しなければならないが、そのために負荷4に供給され
るクロック周期を、WLMAXの時のクロック周期の3倍遅
くなるように制御すればよい。電力制御マイコン10よ
り、クロック周期制御信号である電力制御信号8を負荷
4に送信し、クロック周期を制御する。
【0035】また電源1−1,電源1−2,電源1−
3,電源1−4が複数台故障した時、負荷4の電力が、
電源1−1,電源1−2,電源1−3,電源1−4のう
ち正常運転可能な残存電源の供給可能な電力量を越えて
しまう場合は電源1−1,電源1−2,電源1−3,電
源1−4のいずれかが過負荷状態を検出し、過負荷アラ
ーム信号7−1,7−2,7−3,7−4が電源制御部
2に送信される。
【0036】過負荷状態検出時、過負荷アラーム信号7
−1,7−2,7−3,7−4は”L”レベルとなる。
電源制御部2において、過負荷アラーム信号7−1,7
−2,7−3,7−4のいずれかが”L”レベルになっ
た時、電源ON/OFF制御部11より残存電源に対し
て電源ON/OFF制御信号9が送信され、運転を停止
させる。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の並列運転
電源制御方式の効果は、並列冗長運転している電源に故
障が発生しても、並列冗長機能を維持し、システムダウ
ン率を低下させることである。その理由は、電源の故障
台数に応じて、負荷の論理素子の稼働率を低減制御し、
負荷電力の上限値を残存電源台数より1台少ない構成に
おける供給可能な電力に抑えるからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の並列運転電源制御方式の一実施の形態
を示すブロック図である。
【図2】本発明の並列運転電源制御方式の実施の形態の
動作を示す説明図である。
【図3】従来の並列運転電源制御方式を示すブロック図
である。
【符号の説明】
1−1,1−2,・・・,1−n,1−(n+1)
電源 2 電源制御部 3 負荷制御部 4 負荷 5,5−1,5−2,・・・,5−n,5−(n+1)
故障信号 6,6−1,6−2,・・・,6−(n−1) 故障
台数判定信号 7,7−1,7−2,・・・,7−n,7−(n+1)
過負荷アラーム信号 8 電力制御信号 9 電源ON/OFF制御信号 10 電力制御マイコン 11 電源ON/OFF制御部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 負荷に電力を供給する並列運転制御され
    る複数の電源と、前記電源の故障発生時、前記電源から
    送信される故障信号を受信し、受信した故障信号から前
    記電源の故障台数を判定する電源制御部と、前記電源制
    御部がら送信される故障台数に対応した故障台数判定信
    号を受信し、受信した故障台数判定信号に応じて、残存
    正常運転電源から供給される総合電力量より少なくなる
    ように、負荷の消費電力量を低減制御する負荷制御部と
    を備えることを特徴とする並列運転電源制御方式。
  2. 【請求項2】 電源の複数台故障時に前記電源の過負荷
    状態を検出し、負荷の消費電力量が残存正常運転電源の
    供給可能な電力量以下ならば運転を継続させ、前記負荷
    の消費電力量が前記残存正常運転電源の供給可能な電力
    量を越える場合は、前記残存正常運転電源の運転を停止
    させることを特徴とする請求項1記載の並列運転電源制
    御方式。
  3. 【請求項3】 残存正常運転電源台数より1台削減した
    台数において供給可能な電力量となるように負荷の消費
    電力量を低減制御するようにしたことを特徴とする請求
    項1記載の並列運転電源制御方式。
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