KR20210092799A

KR20210092799A - 전력 제어 장치 및 전력 제어 방법

Info

Publication number: KR20210092799A
Application number: KR1020217018745A
Authority: KR
Inventors: 노리카즈 유루기; 테츠야 무라타
Original assignee: 리카고교가부시키가이샤
Priority date: 2018-12-25
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2021-07-26
Also published as: WO2020136702A1; CN113243140B; JP7109728B2; US20220086958A1; KR102521337B1; WO2020136958A1; JPWO2020136958A1; CN113243140A

Abstract

복수의 부하(1~4)에 흐르는 전류가 합성된 합성 전류값을 측정하는 전류 검출기(31)와, 부하(1~4)의 각각에 대한 조작 출력값과 부하(1~4)의 각각의 정격 전류값의 각각의 곱의 합계치를 전류 검출기(31)에 의해 얻어지는 합성 전류값으로 제산한 값인 보정값을 산출하고, 부하(1~4)의 각각에 대한 조작 출력값과 상기 보정값의 곱인 보정 조작 출력값에 근거해 부하(1~4)의 각각에 대한 전력 공급 제어를 실시하는 출력 연산부(11)를 갖춤으로써, 워크를 복수의 부하에 의해 가열 또는 냉각하는 시스템에서, 부하 특성의 변동의 영향을 저감시킨 가열 제어 또는 냉각 제어를 실시할 수 있는 전력 제어 장치(100).

Description

전력 제어 장치 및 전력 제어 방법

본 발명은, 워크를 복수의 부하에 의해 가열 또는 냉각하는 시스템에서, 상기 복수의 부하의 각각에 대한 전력 공급의 제어를 실시하는 전력 제어 장치 및 전력 제어 방법에 관한 것이다.

히터 등의 가열용 부하나 펠티에(Peltier) 소자 등의 냉각용 부하를 이용하여, 각종 워크의 가열이나 냉각이 실시되고 있다. 부하를 이용한 가열 또는 냉각을 보다 정확하게 실시하기 위한 요소의 하나로서, 부하 특성 등의 변동에 대한 대응이 있다. 즉, 부하 특성 등이 변동한 경우에 있어서도, 정확한 출력이 얻어지도록, 부하 특성 등의 변동의 영향을 제거 혹은 저감하는 것이 요망되고 있다.

이에 관련한 기술로서, 취반기(rice cooker)에 있어서, 히터의 격차나 전원 전압의 격차에 따른 발열량의 변화에 의해, 취반량의 오판정을 개선하는 기술이, 특허문헌 1에 의해 개시되고 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허공개 2013-255542호 공보

시스템에 의해, 가열 또는 냉각을 위한 부하가 복수 설치되어 있는 것이 있다. 이러한 시스템에서, 특허문헌 1과 같은 종래 기술에 의해 부하 특성의 변동에 대한 대응을 하려고 한 경우, 각 부하의 전류값을 측정하기 위해 전류 검출기를 복수 마련할 필요가 있고, 또, 제어 처리로 해도 복잡하게 된 것이었다.

본 발명은, 상기의 점을 감안하여, 워크를 복수의 부하에 의해 가열 또는 냉각하는 시스템에 있어서, 부하 특성의 변동의 영향을 저감시킨 출력 조작을 비교적 간소한 구성에 의해 실현 가능한 전력 제어 장치 및 전력 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

(구성 1)

워크를 복수의 부하에 의해 가열 또는 냉각하는 시스템에서, 상기 복수의 부하의 각각에 대한 전력 공급의 제어를 실시하는 전력 제어 장치에 있어서, 상기 복수의 부하에 흐르는 전류가 합성된 합성 전류값을 측정하는 전류 검출기와, 상기 부하의 각각에 대한 조작 출력값과 상기 부하의 각각의 정격 전류값의 각각의 곱(積)의 합계치를 상기 전류 검출기에 의해 얻어지는 합성 전류값으로 제산(除算)한 값인 보정값을 산출하고, 상기 부하의 각각에 대한 조작 출력값과 상기 보정값의 곱인 보정 조작 출력값에 근거해, 상기 부하의 각각에 대한 전력 공급 제어를 실시하는 출력 연산부를 갖추는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.

(구성 2)

소정 사이클 마다, 해당 사이클 보다 전(前) 사이클의 상기 보정값과, 소정의 값과의 곱에 의해, 상기 보정값을 갱신하는 갱신 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 전력 제어 장치.

(구성 3)

상기 소정의 값이, 상기 부하의 각각에 대한 조작 출력값과 상기 부하의 각각의 정격 전류값의 각각의 곱의 합계치를 상기 전류 검출기에 의해 얻어지는 합성 전류값으로 제산한 값인 것을 특징으로 하는 구성 2에 기재된 전력 제어 장치.

(구성 4)

상기 소정의 값이, 상기 보정값의 증가감 분의 비율과 조정 계수와의 곱에, 1을 가산한 값인 것을 특징으로 하는 구성 2에 기재된 전력 제어 장치.

(구성 5)

상기 소정의 값이, 상기 부하의 각각에 대한 조작 출력값과 상기 부하의 각각의 정격 전류값의 각각의 곱의 합계치를 상기 전류 검출기에 의해 얻어지는 합성 전류값으로 제산한 값에 조정 계수를 승산한 값과, 상기 조정 계수에 대한 보수(補數)와의 합(和)인 것을 특징으로 하는 구성 2에 기재된 전력 제어 장치.

(구성 6)

상기 합성 전류값의 변동량이, 소정치를 넘는 경우에는, 상기 보정값의 갱신을 실시하지 않는 것을 특징으로 하는 구성 2 내지 5 중 어느 하나에 기재된 전력 제어 장치.

(구성 7)

상기 갱신 처리에 의해 산출된 보정값이, 소정 범위 내에 없는 경우에는, 상기 보정값의 갱신을 실시하지 않거나 혹은 상기 보정값에 제한을 마련하는 것을 특징으로 하는 구성 2 내지 6 중 어느 하나에 기재된 전력 제어 장치.

(구성 8)

과거 사이클의 복수의 상기 보정값을 사용해 이동 평균을 산출하고, 상기 산출된 값을 해당 사이클의 보정값으로 하는 것을 특징으로 하는 구성 2 내지 7 중 어느 하나에 기재된 전력 제어 장치.

(구성 9)

워크를 복수의 부하에 의해 가열 또는 냉각하는 시스템에서, 상기 복수의 부하의 각각에 대한 전력 공급의 제어를 실시하는 전력 제어 방법에 있어서, 상기 복수의 부하에 흐르는 전류가 합성된 합성 전류값을 측정하는 단계와, 상기 부하의 각각에 대한 조작 출력값과 상기 부하의 각각의 정격 전류값의 각각의 곱의 합계치를 상기 합성 전류값으로 제산한 값인 보정값을 산출하는 단계와, 상기 부하의 각각에 대한 조작 출력값과 상기 보정값의 곱인 보정 조작 출력값에 근거해 상기 부하의 각각에 대한 전력 공급 제어를 실시하는 단계를 갖추는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.

본 발명의 전력 제어 장치에 의하면, 워크를 복수의 부하에 의해 가열 또는 냉각하는 시스템에 있어서, 부하 특성의 변동의 영향을 저감시킨 출력 조작을, 비교적 간소한 구성에 의해 실현할 수 있다.

[도 1] 본 발명에 따른 실시 형태의 가열 시스템의 본 발명에 관한 구성의 개략을 나타내는 블록도.
[도 2] 실시 형태의 전력 제어 장치의 처리 동작의 개략을 나타내는 플로우 차트.
[도 3] 실시 형태의 전력 제어 장치에 관한 보정 처리 기능을 오프로 한 실험 결과를 나타내는 도.
[도 4] 실시 형태의 전력 제어 장치에 관한 보정 처리 기능을 온으로 한 실험 결과를 나타내는 도.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다. 덧붙여, 이하의 실시 형태는, 본 발명을 구체화할 때의 일 형태이며, 본 발명을 그 범위 내로 한정하는 것은 아니다.

<실시 형태 1>

도 1은, 본 실시 형태의 시스템의 본 발명에 관한 구성의 개략을 나타내는 블록도이다.

본 실시 형태의 시스템은, 플레이트(21)에 적재되는 워크(특별히 도시하지 않음)의 가열을 실시하는 것이며, 플레이트(21)에 대해서 4개의 히터(부하(1)~부하(4))가 내장된 구성으로 되어 있다. 즉, 플레이트에 적재되는 워크를 복수의 히터에 의해 가열하는 시스템이다. 플레이트(21)는 열 전도율이 높은 소재로 형성되어 있고, 부하(1)~부하(4)는 열적으로 접속되어 있다.

본 실시 형태의 시스템은, 부하(1)~부하(4)가 내장된 플레이트(21)와, 각 부하로 전력을 공급하는 직류 전원(P)과, 각 부하로의 전력 공급을 온/오프 하는 스위칭 소자(SW1~SW4)와, 직류 전원(P)으로부터 각 부하로의 전력 공급로 상에 설치되는 전류 검출기(31)와, 각 스위칭 소자의 온/오프 제어에 의해 각 부하로의 전력 공급을 제어하는 전력 제어 장치(100)를 갖추고 있다.

각 부하는 직류 전원(P)에 대해서 병렬로 접속되어 있고, 전류 검출용 저항기인 전류 검출기(31)는, 직류 전원(P)과 각 부하의 병렬 접속 회로와의 사이의 전력 공급로 상에 설치된다. 따라서, 전류 검출기(31)는, 모든 부하(1)~부하(4)에 흐르는 전류가 합성된 합성 전류값을 측정하는 전류 검출기이다.

전력 제어 장치(100)는, 온도 조절기 등의 다른 장치로부터 조작 출력값(MV)의 입력을 받고, 상기 조작 출력값(MV)에 근거한 PWM 제어에 의해, 스위칭 소자(SW1~SW4)의 온/오프 제어를 실시하는 것이며, PWM 제어 등의 각종 연산 처리를 실시하는 출력 연산부(11)와, 전류 검출기(31)로부터 부하(1)~부하(4)에 흐르는 전류가 합성된 합성 전류값(i)을 얻는 전류 검출부(12)와, 온도 조절기 등의 다른 장치와의 사이의 정보의 송수신을 실시하는 통신부(13)를 갖춘다.

이하, 부하(1)~부하(4)의 구별을 "채널"로 칭하고, 채널(1)에 대응하는 조작 출력값을 MV(1), 채널(ch)에 대응하는 조작 출력값을 MV(ch) 등으로 표기한다.

본 실시 형태의 시스템은, 플레이트(21)에 적재되는 워크의 가열을 실시하는 것이지만, 히터인 부하(1)~부하(4)는, 그 저항값이 온도 의존성을 가지고 있고, 온도가 높아짐에 따라 저항값이 상승한다. 이에 따라, 예를 들면, 조작 출력값(MV(ch))이 80%로 일정했다고 해도, 온도가 낮은 경우에 비해, 온도가 높은 경우는, 실제로 출력되는 전력이 저하해 버린다. 저항값의 상승에 의해, 전류값이 저하하기 때문이다. 즉, 온도가 높아지면, 예를 들어, 본래 80%의 전력을 출력하려고 했지만, 실제로는 80%의 출력을 얻을 수 없는 상황이 된다.

이러한 문제에 대해, 본 실시 형태의 전력 제어 장치(100)에서는, 각 조작 출력값(MV(ch))과 각 부하의 정격 전류값(I(ch))의 각각의 곱의 합계치를, 전류 검출기(31)에 의해 얻어지는 합성 전류값(i)으로 제산한 값인 보정값(mc)을 산출하고(수학식 1), 각 조작 출력값(MV(ch))과 보정값(mc)의 곱인 보정 조작 출력값에 근거해 각 채널의 전력 공급 제어를 실시하는 것을 기본으로 하고, 이에 따라, 각 부하의 저항값의 변화에 의해 생기는 출력 전력의 편차가, 적정한 값에 가까워지도록 보정된다.

상기의 수학식 1의 분자에 나타난 각 조작 출력값(MV(ch))과 각 정격 전류값(I(ch))의 각각의 곱의 합계치는, 출력을 제어해 각 부하에 의도적으로 흐르게 하려고 하는 전류의 합성값, 즉, 목표로 하는 합성 전류값에 해당한다.

이에 대해서, 수학식 1의 분모 i는 실제로 측정된 합성 전류값이다.

즉, 보정값(mc)은, 목표로 하는 합성 전류값과, 실제로 측정된 합성 전류값의 비이다.

본 실시 형태의 전력 제어 장치(100)에서는, 제어 사이클 마다, 합성 전류값(i)을 전류 검출기(31)로부터 취득해, 다음 사이클에서 사용할 보정값의 산출과 갱신을 실시한다. 다음 사이클에서 사용할 보정값(MC_n+1)은, 상기 기본 개념을 이용한 상태에서, 수학식 2에 도시한 것처럼, 현재 사이클에서의 각 조작 출력값(MV(ch)_n)과 각 정격 전류값(I(ch))의 각각의 곱의 합계치를 전류 검출기(31)에 의해 얻어지는 합성 전류값(i_n)으로 제산한 값과, 현재 사이클에서 사용하고 있는 보정값(MC_n)과의 곱으로부터 산출한다. 즉, 다음 사이클의 보정값(MC_n+1)은, 현재 사이클의 보정값(MC_n)에, 새롭게 산출한 보정값(mc)을 곱한 것이다.

덧붙여, 수학식 2에서는, 제어 사이클 마다의 데이터의 구별을, 첨자 n이나 n+1로 표기하고 있다. 이후도 마찬가지의 표기를 이용한다.

다음에, 본 실시 형태의 전력 제어 장치(100)의 본 발명에 관한 부분의 처리 동작의 개략을, 도 2를 참조하면서 설명한다.

초기화 처리로서, 출력 연산부(11)에서, n에 0을 대입한 다음에 스텝(201)에서 보정값(MC_n)(즉, MC₀)에 1을 대입한다.

이어지는 스텝(202)에서는, 출력 연산부(11)가, 통신부(13)로부터 각 조작 출력값(MV(ch)_n)을 취득하는 처리를 실시한다. 온도 조절기 등의 다른 장치로부터 각 부하에 대응하는 각 조작 출력값(MV(ch)_n)을 취득하는 것이다.

스텝(203)에서는, 출력 연산부(11)에 의해, 각 조작 출력값(MV(ch)_n)과 보정값(MC_n)의 곱(보정 조작 출력값)에 비례하는 PWM 신호를 산출하고, 상기 PWM 신호에 의해 각 스위칭 소자(SW(ch))의 온/오프 제어를 실시한다. 사이클 n=0인 경우에는, MC₀=1이기 때문에, 통신부(13)로부터 얻어진 각 조작 출력값의 초기치(MV(ch)₀)가 그대로 사용되는 결과가 된다.

스텝(204, 205)에서는, 출력 연산부(11)가, 전류 검출부(12)에 전류의 측정 처리를 실시하게 하고, 이에 따라 합성 전류값(i_n)을 취득하는 처리를 실시한다.

이어지는 스텝(206)에서는, 출력 연산부(11)에서, 상술한 수학식 2에 근거한 연산을 실시해, 다음 사이클의 보정값(MC_n+1)을 산출한다. 덧붙여, 각 부하의 정격 전류값(I(ch))은, 장치의 출하 시에 설정되어 있거나 혹은 유저에 의해 입력되는 등에 의해, 장치에 미리 설정되어 있는 것이다.

스텝(206)에서의 보정값(MC_n+1)의 산출 후에는, n을 인크리먼트(increment)한 다음에 스텝(202)으로 돌아가서, 상기 처리를 반복한다.

도 3, 도 4에는, 본 실시 형태의 전력 제어 장치(100)에서, 상기 설명한 보정값(MC)을 이용한 조작 출력값(MV)에 대한 보정 처리 기능을, 오프로 한 경우와 온으로 한 경우의 비교 실험 결과를 나타냈다.

상기 실험은, 전력 제어 장치(100)에서, 조작 출력값(MV(ch))을 이하와 같이 설정해서 실시한 것이다.

MV(1): 10%과 90%를 약 10초 마다 변경

MV(2): 20% 고정

MV(3): 50% 고정

MV(4): 20% 고정

도 3은 보정 처리 기능을 오프로 한 경우, 도 4는 보정 처리 기능을 온으로 한 경우의 결과를 나타내는 그래프이다.

도 3, 4의 (a)의 그래프는, 상기 실험에서 플레이트(21)의 중앙 부근에 설치한 온도 센서로부터 얻어진 측정 온도(T1)를 나타낸 그래프이다.

도 3, 4의 (b)의 그래프는, 실제로 산출된 보정값(MC_n)의 변화 상태를 나타내는 그래프이다. 보정 처리 기능 오프인 경우는, 도 3의 (b)에 도시한 것처럼, 보정값이 항상 1(100%)인 것과 같은 뜻이다.

도 3, 4의 (c)의 그래프는, 전류 검출기(31)에 의해 측정된 합성 전류값을 나타내는 그래프이다.

도 3, 4의 (d)의 그래프는, 도 3, 4의 (c)의 그래프의 860mA 부근(전류값의 최대치 부근)을 확대한 도이다.

도 3, 4의 (e)의 그래프는, 도 3, 4의 (c)의 그래프의 480mA 부근(전류값의 최소치 부근)을 확대한 도이다.

도 3, 도 4로부터 이해되는 바와 같이, 보정 처리 기능을 오프로 한 경우(도 3의 (c)~(e))에는, 경과 시간과 함께 전류값이 저하되고 있다. 즉, 시간 경과에 수반해 온도가 상승하고, 각 부하의 저항값이 커지는 것에 의해 전류값이 저하되고 있는 것이 나타나고 있다.

이에 대해, 보정 처리 기능을 온으로 한 경우(도 4의 (c)~(e))에는, 보정 처리 기능이 오프인 경우에 보여지는 전류값의 떨어짐은 없고, 따라서, 출력하려고 의도한 대로의 출력이 유지되고 있는 것이 나타나고 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태의 전력 제어 장치(100)에 의하면, 워크를 복수의 부하에 의해 가열하는 시스템에 있어서, 온도 변동에 따라 부하 특성이 변동한 경우에 있어서도, 이것이 출력에 영향을 받지 않도록 할 수 있다. 또, 해당 기능을 간소한 구성에 의해 실현할 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 의하면, 복수의 부하를 갖추고 있는 경우에 있어서도 전류 검출기는 1개로 무방하고, 간소한 구성에 의해 실현할 수 있다. 전류 검출기(31)나 전류 검출부(12) 등의 구성은, 단선 검지 등의 다른 목적을 위해 원래 장치에 구비되어 있는 것을 이용할 수 있고, 따라서 본 기능을 저비용으로 실현할 수 있다.

<실시 형태 2>

실시 형태 2로서, 실시 형태 1의 시스템에서의 보정 강도를 변경 가능하게 하는 방법에 대해서 설명한다.

기본적인 개념은 실시 형태 1과 마찬가지이기 때문에, 중복되는 설명은 생략하고, 주로 실시 형태 1과 다른 점에 대해서 이하 설명한다.

실시 형태 1의 전력 제어 장치에서는, 목표로 하는 합성 전류값과, 실제로 측정된 합성 전류값의 비(수학식 1에 나타낸 보정값(mc)) 만으로 보정이 실시된다. 이에 대해서, 보정값(mc)과 함께 조정 계수를 사용하여, 보정 강도를 변경할 수 있도록 한 것이 본 실시 형태의 전력 제어 장치이다. 덧붙여, 전력 제어 장치의 구성은 실시 형태 1의 전력 제어 장치(100)와 마찬가지이기 때문에, 여기서의 설명을 생략한다.

본 실시 형태의 전력 제어 장치에서는, 조정 계수 α를 사용한 하기 수학식 3에 의해, 보정값(MC)을 산출, 갱신하는 처리를 실시한다. 즉, 도 2의 스텝(206)의 처리에서, 수학식 2 대신에 수학식 3에 근거해 보정값(MC_n+1)을 산출한다.

덧붙여, 조정 계수 α는 0부터 1 사이의 값을 취하고, 장치의 출하 시에 설정되어 있거나 혹은 유저에 의해 입력되는 등에 의해, 장치에 설정되어 있는 것이다.

예를 들면, mc(수학식 1)가 10/9였을 경우, 실시 형태 1의 수학식 2에서는, 보정값(MC_n+1)은 보정값(MC_n)의 1.111배가 된다. 한편, 수학식 3에서는, {1+(0.111)α}배가 된다. 즉, 보정값의 증가감의 비율(상기 예에서는 0.111 증가)과, 0부터 1 사이의 값을 취하는 조정 계수 α에 의해, 보정 강도를 임의로 설정할 수 있다.

제어 사이클 마다의 보정량을 억제하려는 경우 등에 있어서 유용하다.

덧붙여, α가 1인 경우는 실시 형태 1과 마찬가지의 결과가 되고, α가 0인 경우에는 보정 동작은 실시되지 않는다.

수학식 3은, 보정값(MC_n)과 "소정의 값"과의 곱을, 다음 사이클의 보정값(MC_n+1)으로 하는 처리에 있어서, "소정의 값"이 「상기 보정값의 증가감 분의 비율과 조정 계수와의 곱에 1을 가산한 값」인 것이다.

덧붙여, 수학식 3을 변형하면, 하기 수학식 4가 된다.

조정 계수 α는 0부터 1 사이의 값을 취하기 때문에, (1-α)는 조정 계수 α에 대한 보수이다.

따라서, 수학식 4(즉, 수학식 3)는, 보정값(MC_n)과 "소정의 값"과의 곱을, 다음 사이클의 보정값(MC_n+1)으로 하는 처리에 있어서, "소정의 값"이 「 각 조작 출력값(MV(ch))과 각 부하의 정격 전류값(I(ch))의 각각의 곱의 합계치를, 전류 검출기(31)에 의해 얻어지는 합성 전류값(i)으로 제산한 값에 조정 계수 α를 곱한 값과, 조정 계수 α에 대한 보수와의 합」이다.

덧붙여, 여기에서는 수학식 3(및 이를 변형한 수학식 4)을 일례로 하고 있지만, 본 발명을 이것으로 한정하지 않고, 「보정값(mc)에 의한 보정 강도를 변경 가능하게 하는 조정 계수를 사용해, 보정값(MC)을 갱신한다」는 것이면 된다.

각 실시 형태에서는, 부하가 히터이며, 기본적으로 승온 제어를 실시하는 것을 예로 하였지만, 냉각 소자를 이용해 냉각 제어를 실시하는 것 등이어도 상관없다.

덧붙여, 펠티에 소자 등의 반도체 소자에서는, 온도 상승에 수반해 전류값이 증가하는 특성을 나타내지만, 개념으로서는 각 실시 형태에서 설명한 것을 그대로 적용할 수 있다.

또, 각 실시 형태에서는, 전원이 직류 전원인 것을 예로 하고 있지만, 교류 전원에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다.

각 실시 형태에서는, 보정값의 갱신 처리를, 전력 공급 제어의 제어 사이클 마다 매회 실시하는 것을 예로 하고 있지만, 본 발명을 이것으로 한정하지 않고, 보정값의 갱신 처리는 임의의 타이밍에 실시하는 것이어도 무방하다. 다만, 부하의 온도 변화가 빠른 경우에는, 갱신 사이클 또는 갱신 타이밍의 간격을 짧게 하는 편이 바람직하다.

또, 소정의 조건 하에서는 보정값의 갱신을 실시하지 않는 것으로 해도 무방하다. 그 일례로서, 산출된 보정값의 변동량(MC_n+1과 MC_n의 차)이나 합성 전류값의 변동량(예를 들면, i_n과 i_n-1의 차)이 소정치를 넘는 경우에는, 보정값의 갱신을 실시하지 않도록 해도 무방하다.

또, 부하의 온도 특성을 고려한 상태에서, 보정값의 적용 범위에 제한(예를 들면, 0.8~1.2)을 마련해도 무방하다.

또, 필요 이상으로 보정값이 변동하지 않도록, 산출된 복수의 사이클의 보정값(MC)(예를 들면, 직근(直近)의 5사이클 분의 보정값(MC_n-3~MC_n+1))을 이용하여, 이들의 이동 평균값을 산출하고, 이를 최신의 보정값(MC_n+1)으로서 사용하는 것이어도 무방하다. 이때, 이동 평균값을 최신의 보정값(MC_n+1)으로서 치환하도록 해도 되고, 보정값(MC_n+1) 자체는 그대로 하고, 이동 평균값을 조작 출력값에 곱한 보정 조작 출력값에 의해 부하에 대한 전력 공급 제어를 실시하도록 해도 무방하다.

덧붙여, 단순한 이동 평균이 아니라, 직근(直近)의 사이클 일수록 가중치가 부여되는 가중 평균 등으로 해도 되고, 각종 산출 방법에 의해 평균치를 산출해도 무방하다.

각 실시 형태의 시스템에서는, 플레이트 또는 워크의 온도 변화가 비교적 완만한 것이기 때문에, 급격한 온도 변화는 생기기 어렵고, 따라서 정상적인 처리 하에서는 보정값이 급격하게 변화하지 않는다. 이러한 처리에 의해, 노이즈 등의 영향에 대해서, 보정값의 과민한 반응을 억제할 수 있다.

상기에 있어서, 보정값의 변동량이 큰 상태나, 보정값이 소정 범위 내에 없는 상태가, 소정 횟수 또는 소정 기간 이상 계속되는 경우에는, 경보 정보를 출력해, 부하로의 전력 출력 동작을 정지하도록 해도 무방하다.

또, 조작 출력값이 소정치 이하일 때나, 전류 검출기에 의해 얻어지는 합성 전류값이 소정치 이하일 때는, 보정값으로서 초기치를 사용하거나, 혹은 보정 처리 기능을 자동적으로 오프하도록 해도 무방하다. 이에 따라, 합성 전류값(i_n)의 측정 분해능이 낮은 경우에, 보정값이 과대한 반응을 해 버리는 문제를 저감시킬 수 있다. 또, 보정값의 초기치는 1(100%)이 아니라, 0.8이나 1.2 등의 임의의 값이나, 유저에 의해 입력할 수 있는 설정치로 해도 무방하다.

각 실시 형태에서는, 각 부하의 정격 전류값(I(ch))이 장치에 미리 설정되어 있는 것을 예로 하고 있지만, 각 부하의 정격 저항값(R(ch)) 및 전원의 정격 전압값(V)이, 장치의 출하 시에 설정되어 있거나 혹은 유저에 의해 입력되는 등에 의해 장치에 미리 설정되어 있고, 정격 전압값(V)을 정격 저항값(R(ch))으로 제산함으로써 정격 전류값(I(ch))을 산출해, 이를 사용하는 것이어도 무방하다. 또, 마이크로컴퓨터 등의 동작에 필요한 메모리를 삭감하기 위해, 정격 전류값(I(ch))이나 정격 저항값(R(ch))을, 모든 채널에서 공통화한 값(예를 들면, 정격 전류값(I), 정격 저항값(R))으로 해도 무방하다.

각 실시 형태에서는, 전력 제어 장치가, 출력 연산부(11)와, 전류 검출부(12)와, 통신부(13)를 갖추는 것으로 설명했지만, 각 기능부가 하드웨어적으로 개별로 구성되는 것으로 한정하지 않고, 예를 들면, 마이크로컴퓨터 등의 1개의 디바이스 상에서 모든 기능이 소프트웨어적으로 실장되는 것 등이어도 무방하다. 반대로, 각 기능부의 어느 하나 혹은 전부를 하드웨어적으로(전용 회로 등에 의해) 실장하는 것이어도 무방하고, 각 실시 형태에서 출력 연산부(11) 상에서 소프트웨어적으로 실행되는 처리로서 설명한 기능의 일부 혹은 전부를 하드웨어적으로 실장하는 것이어도 무방하다.

각 실시 형태에서는, 사이클(_n)에서 사용한 보정값(MC_n)과, 사이클(_n)에서 새롭게 산출한 보정값(mc)(및 조정 계수 α)에 근거해, 다음 사이클인 사이클(_n+1)의 보정값(MC_n+1)을 산출하는 것을 예로 하고 있지만, 본 발명을 이것으로 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 사이클(_n)에서 사용하는 보정값(MC_n)을, 전 사이클의 보정값(MC_n-1)과 사이클(_n)에서 새롭게 산출한 보정값(mc)(및 조정 계수 α)에 근거해 산출하는 것 등이어도 무방하고, 사이클 전후의 편차 등은, 개념으로서의 차이를 주지 않는다.

또, 실시 형태에서는, 해당 사이클의 보정값의 산출에 있어서, 직근의 사이클의 보정값을 이용하는 것을 예로 하고 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 2사이클 전의 보정값(MC_n-2)과 사이클(_n)에서 새롭게 산출한 보정값(mc)(및 조정 계수 α)에 근거해 해당 사이클의 보정값을 산출하는 것 등이어도, 충분한 효과를 얻을 수 있다.

덧붙여, "해당 사이클"이란, 갱신된 보정값이 사용되는 사이클을 나타내는 것이다. 즉, 「소정 사이클 마다, 해당 사이클 보다 전 사이클의 상기 보정값과, 소정의 값과의 곱에 의해, 상기 보정값을 갱신하는 갱신 처리를 실시한다」란, 소정 사이클 마다(사이클 간격은 임의), 해당 사이클(갱신된 보정값이 사용되는 사이클)보다 전 사이클(무슨 사이클 전인지도 임의)의 보정값과, "소정의 값(상기 실시예에서 설명한 값 등)"의 곱에 의해, 보정값을 갱신하는 것이다.

100...전력 제어 장치
11...출력 연산부
12...전류 검출부
13...통신부
21...플레이트
31...전류 검출기
1~4...부하(히터)

Claims

워크를 복수의 부하에 의해 가열 또는 냉각하는 시스템에서, 상기 복수의 부하의 각각에 대한 전력 공급의 제어를 실시하는 전력 제어 장치에 있어서,
상기 복수의 부하에 흐르는 전류가 합성된 합성 전류값을 측정하는 전류 검출기와,
상기 부하의 각각에 대한 조작 출력값과 상기 부하의 각각의 정격 전류값의 각각의 곱의 합계치를 상기 전류 검출기에 의해 얻어지는 합성 전류값으로 제산한 값인 보정값을 산출하고, 상기 부하의 각각에 대한 조작 출력값과 상기 보정값의 곱인 보정 조작 출력값에 근거해, 상기 부하의 각각에 대한 전력 공급 제어를 실시하는 출력 연산부
를 갖추는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
제1항에 있어서,
소정 사이클 마다, 해당 사이클 보다 전 사이클의 상기 보정값과, 소정의 값과의 곱에 의해, 상기 보정값을 갱신하는 갱신 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
제2항에 있어서,
상기 소정의 값이, 상기 부하의 각각에 대한 조작 출력값과 상기 부하의 각각의 정격 전류값의 각각의 곱의 합계치를 상기 전류 검출기에 의해 얻어지는 합성 전류값으로 제산한 값인 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
제2항에 있어서,
상기 소정의 값이, 상기 보정값의 증가감 분의 비율과 조정 계수와의 곱에, 1을 가산한 값인 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
제2항에 있어서,
상기 소정의 값이, 상기 부하의 각각에 대한 조작 출력값과 상기 부하의 각각의 정격 전류값의 각각의 곱의 합계치를 상기 전류 검출기에 의해 얻어지는 합성 전류값으로 제산한 값에 조정 계수를 승산한 값과, 상기 조정 계수에 대한 보수와의 합인 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
워크를 복수의 부하에 의해 가열 또는 냉각하는 시스템에서, 상기 복수의 부하의 각각에 대한 전력 공급의 제어를 실시하는 전력 제어 방법에 있어서,
상기 복수의 부하에 흐르는 전류가 합성된 합성 전류값을 측정하는 단계와,
상기 부하의 각각에 대한 조작 출력값과 상기 부하의 각각의 정격 전류값의 각각의 곱의 합계치를 상기 합성 전류값으로 제산한 값인 보정값을 산출하는 단계와,
상기 부하의 각각에 대한 조작 출력값과 상기 보정값의 곱인 보정 조작 출력값에 근거해, 상기 부하의 각각에 대한 전력 공급 제어를 실시하는 단계
를 갖추는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.