WO2022190696A1 - 電源装置の制御方法、無停電電源装置、電源装置、電源システム、及び組み込み系ソフトウェアプログラム - Google Patents

電源装置の制御方法、無停電電源装置、電源装置、電源システム、及び組み込み系ソフトウェアプログラム Download PDF

Info

Publication number
WO2022190696A1
WO2022190696A1 PCT/JP2022/003192 JP2022003192W WO2022190696A1 WO 2022190696 A1 WO2022190696 A1 WO 2022190696A1 JP 2022003192 W JP2022003192 W JP 2022003192W WO 2022190696 A1 WO2022190696 A1 WO 2022190696A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
power supply
power
firmware
storage medium
update data
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/003192
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
貴浩 中島
俊之 竹原
Original Assignee
株式会社Gsユアサ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Gsユアサ filed Critical 株式会社Gsユアサ
Publication of WO2022190696A1 publication Critical patent/WO2022190696A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F8/00Arrangements for software engineering
    • G06F8/60Software deployment
    • G06F8/65Updates
    • G06F8/656Updates while running

Definitions

  • the present invention relates to technology for updating built-in software programs (hereinafter also referred to as firmware) of power supply devices.
  • Patent Document 1 discloses a method for reprogramming a control program of a vehicle control device.
  • Various power supply devices such as uninterruptible power supplies, power conditioners, and electric vehicle chargers are used as social infrastructure.
  • the power supply is controlled by firmware stored in an internal storage unit. Updating the firmware of the power supply is conventionally performed with the power supply turned off at a time when the impact is expected to be small.
  • An object of the present invention is to provide a power supply control method, an uninterruptible power supply, a power supply, a power supply system, and an embedded software program that appropriately execute firmware update.
  • a method for controlling a power supply device continues at least one of power output and power input by continuing operation of a power converter provided in the power supply device, and updating firmware of the power supply device.
  • at least one of the power output and power input of the power supply device is continuously acquired and stored in a non-temporary storage medium provided in the power supply device, and after the completion of storing the update data in the non-temporary storage medium , causing the control unit included in the power supply to start processing based on the updated firmware.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a firmware update processing procedure by a control unit; 4 is a timing chart of states of the power supply. It is a block diagram which shows the structure of the power supply device which concerns on 2nd Embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart showing another example of a firmware update processing procedure by a control unit;
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a system provided with multiple power supplies;
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a system provided with multiple power supplies;
  • the control method of the power supply device continues at least one of power output and power input by continuing the operation of a power converter provided in the power supply device, and updating firmware update data of the power supply device to the power of the power supply device. At least one of output and power input is continuously acquired and stored in a non-temporary storage medium provided in the power supply, and after completion of storing the update data in the non-temporary storage medium, control provided in the power supply section to start processing based on the updated firmware.
  • the power supply may be an uninterruptible power supply (hereinafter referred to as UPS), a power conditioner (hereinafter referred to as PCS), or a power storage device mounted on an electric vehicle or the like. It may be a charger (or charger/discharger).
  • the power supply device is not limited to these.
  • the power converter may be a so-called converter that converts AC power into DC power, or a so-called inverter that converts DC power into AC power.
  • the power converter may be a converter that converts DC power to DC power of different voltage values.
  • a power supply may include multiple power converters (eg, a converter and an inverter).
  • the non-temporary storage medium may be part of the controller.
  • the power supply may acquire the data of the firmware divided into a plurality of times.
  • a non-temporary storage medium in which firmware update data is stored in the power supply may be a storage medium built into a computer (eg, a microcomputer) or an external storage medium.
  • the CPU of the restarted computer accesses the area where the updated firmware code to be executed first is stored. This corresponds to the process of making the updated firmware executable.
  • the operation of the power converter (converter and/or inverter) is continued, and the firmware update data is acquired and stored in the non-temporary storage medium of the power supply device.
  • the firmware update data is acquired and stored in the non-temporary storage medium of the power supply device.
  • power output and/or power input of the power supply can continue. This reduces the possibility that the power input/output of the power supply device is stopped for a long period of time.
  • Power supplies such as UPS and PCS are used as infrastructure, and it is not desirable to suspend the power input/output of the power supply for a long period of time to update the firmware. If a power failure occurs during a firmware update, a conventional UPS cannot provide backup power to electrical loads and cannot perform its expected functions. Conventional PCS cannot perform power conversion and power input/output during firmware update, resulting in opportunity loss (for example, power generated by solar cells cannot be sold or stored, and opportunities to respond to demand response are lost. ).
  • the power supply device continues power input/output during the update data acquisition process that takes a relatively long time (for example, several minutes to several hours) in the entire period required for updating the firmware.
  • the process of making the updated firmware executable after the completion of data acquisition can be performed in a relatively short time (for example, one second to several tens of seconds). Therefore, it is possible to reduce the possibility that the power input/output of the power supply device is stopped for a long period of time.
  • the updated firmware in the plurality of power supply apparatuses is summarized. can be made executable.
  • a system is configured by connecting a plurality of power supply devices in parallel.
  • Firmware update must be performed on each of the plurality of power supplies.
  • a plurality of power supply devices sequentially receive firmware update data from a higher-level control device (for example, a network interface card) by communication, it takes a long time to complete acquisition and storage in all of the plurality of power supply devices.
  • a higher-level control device for example, a network interface card
  • the update data may be stored in a storage area of the non-temporary storage medium different from the area in which the firmware is stored.
  • the control unit sets the storage area in which the update data is stored as the operation area.
  • the controller may copy at least a portion of the firmware to a temporary storage medium in order to continue operation (power output and/or power input) of the power converter.
  • the update data may be stored in the non-temporary storage medium during control based on the firmware on the temporary storage medium by the control unit.
  • the UPS includes a power converter, a non-temporary storage medium, and a control unit that executes control based on firmware, the control unit continuing the operation of the power converter to continue power output, and the firmware is stored in the non-temporary storage medium while continuing the power output, and after the storage of the update data in the non-temporary storage medium is completed, the power supply is switched to bypass power supply, and based on the updated firmware Start processing.
  • the non-temporary storage medium may be part of the controller.
  • a constant inverter power supply type UPS uses a converter to convert AC power supplied from a system power supply such as a commercial power supply into DC power.
  • the converter supplies the DC power to a power storage element such as a storage battery (to charge the storage battery) and to the inverter.
  • the inverter converts DC power into AC power, rectifies it, and supplies it to an electrical load.
  • the UPS may alternatively be of the parallel processing type or of the full time mains power type. According to the UPS with the above configuration, the power converter continues to operate during the update data acquisition process, which takes a relatively long time in the entire period required for updating the firmware. can be supplied to the electrical load. Therefore, the functions expected of the UPS can be fulfilled.
  • a power supply device includes a power converter, a non-temporary storage medium, and a control section that executes control based on firmware, and the control section continues the operation of the power converter to control power output and power input. continuing at least one of them, acquiring firmware update data while continuing at least one of power output and power input, and storing the update data in a non-temporary storage medium; After completion, processing based on the updated firmware is started.
  • the non-temporary storage medium may be part of the controller.
  • a power supply system is configured by connecting a plurality of the power supply devices. The multiple power supplies may be electrically connected in parallel or electrically in series for power input and/or power output.
  • the embedded software program causes a control unit included in the power supply to continue the operation of the power converter included in the power supply, obtain update data for the firmware of the power supply, store it in a non-temporary storage medium, and perform the update. After the data is completely stored in the non-temporary storage medium, processing based on the updated firmware is started.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the power supply device 1. As shown in FIG.
  • the power supply device 1 includes a control unit 10 , an electricity storage unit 11 , a charge/discharge circuit 12 , and a communication unit 13 .
  • the control unit 10 is a microcontroller.
  • the control unit 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 100 , ROM (Read Only Memory) 101 , RAM (Random Access Memory) 102 and I/O (input/output) 103 .
  • CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • I/O input/output
  • the CPU 100 is an execution unit that sequentially reads the firmware stored in the ROM 101 and executes control processing according to the control procedure defined by the firmware.
  • the ROM 101 is, in principle, a read-only non-temporary memory for the CPU 100 .
  • the operating area of the ROM 101 is rewritable.
  • the ROM 101 has a temporary storage area outside the operating area.
  • the ROM 101 is used in a read mode in which only reading is permitted, and an erase/rewrite mode in which rewriting is possible but reading is not possible.
  • ROM 101 is, for example, a flash memory.
  • the ROM 101 stores firmware read by the CPU 100 as described above.
  • Firmware read by the CPU 100 is stored in an operation area in the ROM 101 .
  • the ROM 101 stores control firmware 2P for charge/discharge control and rewriting firmware 1P for executing update processing described below while the power supply device 1 is operating.
  • the RAM 102 is a temporary memory used by the CPU 100 for calculation.
  • the CPU 100 advances the processing while writing and reading the result of the calculation in the RAM 102 .
  • the data stored in the RAM 102 volatilizes when the controller 10 is restarted.
  • the power storage unit 11 includes a power storage element.
  • the power storage unit 11 is connected to the system power supply E directly or via the charging/discharging circuit 12 .
  • Control unit 10 may receive power supply from power storage unit 11 .
  • the charge/discharge circuit 12 includes an inverter and/or converter.
  • the charging/discharging circuit 12 is connected with an electric load.
  • the charging/discharging circuit 12 executes power supply from the system power source E to the electric load, charging from the system power source E to the storage element, or power supply from the storage element to the electric load in response to a command from the control unit 10. .
  • the charge/discharge circuit 12 has a different configuration depending on the type of the power supply 1 (UPS, PCS, or DC power supply).
  • the communication unit 13 is a communication device for communication with the host device 2 or an external storage medium (eg, USB memory) not shown.
  • the communication unit 13 may be, for example, a network interface card, or may be configured to accept an external storage medium.
  • the control unit 10 receives instructions from the host device 2 via the communication unit 13 .
  • the control unit 10 receives firmware update data via the communication unit 13 .
  • the host device 2 may be a maintenance terminal device that transmits update data of the control firmware 2P to the power supply device 1 via a local network, or may be a network interface card connected to a plurality of power supply devices 1. good.
  • the host device 2 may be a server device that gives instructions to the power supply device 1 or collects data from the power supply device 1 via a communication network including the Internet.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of a firmware update processing procedure by the control unit 10.
  • the CPU 100 of the control unit 10 copies part of the rewriting firmware 1P and the control firmware 2P to the RAM 102, and executes the following processing.
  • the part of the control firmware 2P to be copied to the RAM 102 is the part corresponding to the minimum functions such as control of the charging/discharging circuit 12 and power failure/abnormality detection.
  • the CPU 100 determines whether firmware update data has been received by the communication unit 13 (step S101). If it is determined that firmware update data has not been received (S101: NO), the CPU 100 returns to step S101 and repeats the process until it determines that it has been received. In this case, the control unit 10 continues the charge/discharge control by the control firmware 2P of the ROM 101 . ROM 101 is in read mode.
  • the CPU 100 analyzes the received data (step S102). The CPU 100 determines whether or not the received data has reached the prescribed number of bytes (step S103). When determining that the received data does not reach the specified number of bytes (S103: NO), the CPU 100 returns the process to step S101. When it is determined that the received data has reached the prescribed number of bytes (S103: YES), the CPU 100 switches the ROM 101 to the erase/rewrite mode (step S104), and directly writes the received update data to the ROM 101 (step S105). . During this time, the CPU 100 continues charge/discharge control on the RAM 102, for example, to maintain power supply to the electric load. After the writing is completed, the CPU 100 switches the ROM 101 to read mode (step S106).
  • step S ⁇ b>105 the CPU 100 may store the firmware update data in the temporary storage area of the ROM 101 .
  • the data of the control firmware 2P before update remains in the operation area of the ROM 101, even if an error occurs during writing, the operation by the control firmware 2P before update can be started.
  • CPU 100 continues charge/discharge control on RAM 102, for example, to maintain power supply to an electrical load.
  • the CPU 100 determines whether or not data reception has been completed (step S107). When determining that the data reception is not completed (S107: NO), the CPU 100 returns the process to step S101 and continues the reception and writing process.
  • step S107 If it is determined in step S107 that data reception has been completed (S107: YES), the CPU 100 temporarily stops the operation of the charging/discharging circuit 12 (step S108).
  • the CPU 100 switches the method of supplying power to the electric load to bypass power supply.
  • the CPU 100 restarts the power supply 1 using an internal reset or the like (step S109). By restarting, the update process is reset, and the power supply 1 starts normal operation. Rebooting also resets part of the rewriting firmware and the control firmware copied to the RAM 102 .
  • the CPU 100 suspends the operation of the charging/discharging circuit 12 in step S108, and then restarts in step S109 to restore the updated control firmware 2P.
  • data is moved to the operating area of the ROM 101 .
  • the movement of the data of the control firmware 2P is completed in less than 1 second or about 1 second.
  • the functions of the power supply 1 can be continued even during the reception and storage of firmware update data, which takes a long time. It may take several minutes to several hours to receive the firmware update data.
  • the power supply device 1 stops its function (power input/output) only during the restart period, including the period during which the updated control firmware 2P is copied (moved) from the temporary storage area of the ROM 101 to the operating area. It is several tens of seconds at the longest.
  • FIG. 3 is a timing chart of the state of the power supply 1.
  • FIG. FIG. 3 shows that time elapses from the top to the bottom of the vertical axis.
  • the progress of the state is shown separately for the case where the power supply device 1 is a UPS and the case where it is a PCS.
  • the power supply device 1 is a UPS of the constant inverter power supply method
  • the power supply from the inverter to the electric load is maintained until the update data of the control firmware 2P is received.
  • the UPS maintains bypass power supply while stopping the charging/discharging circuit 12 (inverter).
  • the UPS can start controlling the charging/discharging circuit 12 including the inverter and start supplying power from the inverter. In this way, the time during which the UPS inverter power supply is stopped can be minimized.
  • the power supply device 1 is a PCS
  • the PCS can continue to operate until the update data for the control firmware 2P is completely received.
  • the PCS promptly restarts including data migration. During this time, the PCS suspends its functions, but the suspension time is short compared to the conventional update method.
  • the firmware cannot be read from the ROM 101 at the timing of receiving the update request (update data), and the operation of the UPS or PCS stops. After receiving the firmware update data and copying it to the operating area of the ROM 101, the UPS or PCS resumes operation. If it takes minutes to hours to receive data, the UPS or PCS cannot perform its expected functions during that time.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the power supply device 1 according to the second embodiment.
  • the control unit 10 includes a plurality of (two) ROMs 101 readable by the CPU 100 .
  • the configuration of the power supply device 1 is the same as the configuration of the power supply device 1 of the first embodiment, except for the number of ROMs 101 and the following processing procedure.
  • the same reference numerals are assigned to common configurations, and detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 5 is a flowchart showing another example of the firmware update processing procedure by the control unit 10 .
  • procedures common to those in FIG. 2 are given the same step numbers, and detailed descriptions thereof are omitted.
  • the other ROM 101 which is different from the one used in the read mode as an operation area, is set to the erase/rewrite mode (Ste S124) and data is written (step S125).
  • the CPU 100 determines whether or not data reception has been completed (S107), and if it is determined that data reception has not been completed (S107: NO), the CPU 100 returns the process to step S101 to continue receiving and writing.
  • the CPU 100 When it is determined that data reception has been completed (S107: YES), the CPU 100 temporarily stops the operation of the charging/discharging circuit 12 (S108), and restarts using an internal reset or the like (step S109). By restarting, the ROM 101 storing the updated control firmware 2P becomes the operating area of the CPU 100, and the used ROM 101 becomes the update target of the control firmware 2P next.
  • the power supply device 1 of the second embodiment Due to the configuration of the power supply device 1 of the second embodiment, it is possible to continue the operation of the charging/discharging circuit 12 even during the reception and storage of firmware update data, which takes a long time. Also in the second embodiment, the function as the power supply device 1 is stopped only during the restart period.
  • the electric load of the entire system including the power supply 1 can be reduced as described below. power outage time can be minimized.
  • FIG. 6 and 7 are schematic diagrams of systems 200 and 300 in which a plurality of power supply devices 1 are provided.
  • the system 200 of FIG. 6 includes multiple UPS1. A plurality of UPS1 are connected in parallel.
  • System 200 includes a router 3 of local network LN.
  • a maintenance terminal device (higher-level device) 2 carried by a maintenance person is connected to the router 3, and causes a plurality of UPSs 1 to perform update processing via the router 3.
  • the host device 2 stores the update data of the control firmware 2P in the UPS 1 one by one. Receiving and storing update data requires several minutes to several hours per unit.
  • each UPS 1 can continue to supply power to electrical loads while receiving and storing update data in each UPS 1 .
  • the updated firmware in the plurality of UPSs 1 is collectively made executable.
  • a system 300 in FIG. 7 includes a plurality of PCS1 connected for serial communication.
  • the system 300 includes a router 3 connecting a local network LN and an external network.
  • the PCS 1 is capable of communication connection with the power server 4 via the public communication network N by means of the communication unit 13 (see FIGS. 1 and 4).
  • the communication unit 13 of a specific PCS 1 among the plurality of PCS 1 is connected via the router 3 to the maintenance terminal device (upper device) 2 carried by the maintenance staff.
  • Another PCS 1 is communicably connected via a serial communication cable.
  • the higher-level device 2 sequentially transmits update data for the control firmware 2P to each of the PCS1.
  • the firmware update method of the first embodiment or the second embodiment after the storage of the update data in each PCS 1 is completed, the updated firmware in the plurality of UPSs 1 is collectively made executable.
  • the power supply device 1 may be equipped with a plurality of control units 10 (CPU 100).
  • the host device 2 may request each control unit 10 to update the firmware, or may request the update of the firmware for all of the plurality of control units 10, and the update may be performed in parallel. .
  • control unit 100 CPU (execution unit) 101 ROM (non-temporary storage medium) 102 RAM (temporary storage medium) 1P Firmware for rewriting 2P Control firmware 12 Charging/discharging circuit 13 Communication unit 2 Host device

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Stored Programmes (AREA)

Abstract

電源装置1の制御方法は、電源装置1が備える充放電回路12の運転を継続させることで電力出力及び電力入力の少なくともいずれかを継続し、電源装置1のファームウェアの更新データを、電源装置1の電力出力及び電力入力の少なくともいずれかを継続しつつ取得して電源装置1が備えるROM101に記憶させ、更新データのROM101への記憶の完了後に、電源装置1が備える制御部10に、更新後のファームウェアに基づく処理を開始させる。

Description

電源装置の制御方法、無停電電源装置、電源装置、電源システム、及び組み込み系ソフトウェアプログラム
 本発明は、電源装置の組み込み系ソフトウェアプログラム(以下、ファームウェアともいう)の更新技術に関する。
 特許文献1は、車両制御装置の制御プログラムのリプログラミングを行なうための方法を開示している。
特開2020-052960号公報
 無停電電源装置、パワーコンディショナ、電気自動車充電器といった種々の電源装置が、社会的インフラストラクチャーとして利用されている。電源装置は、内蔵する記憶部に記憶されたファームウェアによって制御される。電源装置のファームウェアの更新は従来、影響が少ないと予想される時間に、電源装置を停止して実施されている。
 電源装置の使用目的を鑑みれば、ファームウェアの更新のために、電源装置の電力入出力を長期間停止することは好ましくない。
 本発明は、ファームウェア更新を適切に実行する電源装置の制御方法、無停電電源装置、電源装置、電源システム、及び組み込み系ソフトウェアプログラムを提供することを目的とする。
 本発明の一態様に係る電源装置の制御方法は、前記電源装置が備える電力変換器の運転を継続させることで電力出力及び電力入力の少なくともいずれかを継続し、前記電源装置のファームウェアの更新データを、前記電源装置の電力出力及び電力入力の少なくともいずれかを継続しつつ取得して前記電源装置が備える非一時記憶媒体に記憶させ、前記更新データの前記非一時記憶媒体への記憶の完了後に、前記電源装置が備える制御部に、更新後のファームウェアに基づく処理を開始させる。
電源装置の構成を示すブロック図である。 制御部によるファームウェアの更新処理手順の一例を示すフローチャートである。 電源装置の状態のタイミングチャートである。 第2実施形態に係る電源装置の構成を示すブロック図である。 制御部によるファームウェアの更新処理手順の他の一例を示すフローチャートである。 複数の電源装置が備えられるシステムの概要図である。 複数の電源装置が備えられるシステムの概要図である。
 電源装置の制御方法は、前記電源装置が備える電力変換器の運転を継続させることで電力出力及び電力入力の少なくともいずれかを継続し、前記電源装置のファームウェアの更新データを、前記電源装置の電力出力及び電力入力の少なくともいずれかを継続しつつ取得して前記電源装置が備える非一時記憶媒体に記憶させ、前記更新データの前記非一時記憶媒体への記憶の完了後に、前記電源装置が備える制御部に、更新後のファームウェアに基づく処理を開始させる。
 ここで、電源装置は、無停電電源装置(以下、UPSという)であってもよいし、パワーコンディショナ(以下、PCSという)であってもよいし、電気自動車等に搭載された蓄電素子に対する充電器(又は充放電器)であってもよい。電源装置は、これらに限定されない。
 電力変換器は、交流電力を直流電力に変換する所謂コンバータであってもよいし、直流電力を交流電力に変換する所謂インバータであってもよい。電力変換器は、直流電力を異なる電圧値の直流電力へ変換するコンバータであってもよい。電源装置は、複数の電力変換器(例えば、コンバータと、インバータ)を備えていてもよい。
 非一時記憶媒体は、制御部の一部であってもよい。
 電源装置は、ファームウェアの更新データを取得するに際し、複数に分割されたファームウェアのデータを複数回に分けて取得してもよい。
 電源装置にてファームウェアの更新データが記憶される非一時的記憶媒体は、コンピュータ(例えば、マイクロコンピュータ)に組み込まれた記憶媒体であってもよいし、外付けの記憶媒体であってもよい。
 更新後のファームウェアに基づく処理を開始する際は、例えば、再起動したコンピュータのCPUが、更新されたファームウェアの最初に実行すべきコードが記憶された領域にアクセスする。これは、更新後のファームウェアを実行可能にする処理に相当する。
 上記構成の電源装置の制御方法によれば、電力変換器(コンバータ及び/又はインバータ)の運転を継続させて、ファームウェアの更新データを取得して電源装置の非一時的記憶媒体に記憶させている間、電源装置の電力出力及び/又は電力入力を継続できる。これにより、電源装置の電力入出力が長期間停止される可能性を低減できる。
 UPSやPCSといった電源装置は、インフラストラクチャーとして用いられており、ファームウェアの更新のために、電源装置の電力入出力を長期間停止することは好ましくない。従来のUPSは、ファームウェアの更新中に停電が生じた場合、電気負荷に対するバックアップ電力供給を行なえず、期待されている機能を果たせない。従来のPCSは、ファームウェアの更新中は電力変換・電力入出力を行なえず、機会損失が生じる(例えば、太陽電池で発電された電力を売電又は蓄電できなかったり、デマンドレスポンスに応じる機会を逸したりする)。
 上記構成の電源装置の制御方法により、ファームウェアの更新に要する全期間の内、比較的長時間(例えば数分~数時間)を要する更新データの取得処理中は、電源装置が電力入出力を継続できる。データの取得完了後に更新後のファームウェアを実行可能にする処理は、比較的短時間(例えば1秒~数十秒)で行なえる。そのため、電源装置の電力入出力が長期間停止される可能性を低減できる。
 電源装置の制御方法では、システムに含まれる複数の電源装置にて前記ファームウェアの更新データの取得及び前記非一時記憶媒体への記憶が完了した後、それら複数の電源装置における更新後のファームウェアをまとめて実行可能にしてもよい。
 例えば、大容量(高VA)の電力出力が求められる状況では、複数の電源装置を並列接続してシステムが構成される。ファームウェアの更新は、複数の電源装置それぞれで行なう必要がある。複数の電源装置が順次、上位の制御装置(例えば、ネットワークインターフェースカード)から通信でファームウェア更新データを受信する場合、複数の電源装置すべてにおいて取得及び記憶が完了するまでに長時間を要する。
 上記構成の電源装置の制御方法によれば、長時間を要する複数の電源装置におけるデータの取得及び記憶処理中は、それぞれの電源装置の電力入出力を継続させる。これにより、電力入出力の停止期間を必要最小限にとどめられる。
 電源装置にて、前記更新データは、前記ファームウェアが記憶されている領域と異なる、前記非一時記憶媒体の記憶領域に記憶されてもよい。更新データの前記非一時記憶媒体への記憶の完了後、前記制御部は、前記更新データが記憶された記憶領域を動作領域とする。
 これにより、電力入出力の停止期間を必要最小限にとどめつつ、更新データの記憶完了後に、電源装置は更新されたファームウェアでの動作が可能である。
 前記制御部は、電力変換器の運転を(電力出力及び電力入力の少なくともいずれかを)継続するため、前記ファームウェアの少なくとも一部を一時記憶媒体に複製してもよい。前記制御部による一時記憶媒体上のファームウェアに基づく制御中に、非一時記憶媒体への更新データの記憶が行なわれてもよい。
 上記構成により、非一時記憶媒体の記憶容量が、更新データ分と実行中のファームウェア分との両方を同時に非一時記憶媒体に記憶できるほど潤沢に利用できない場合であっても、電源装置の電力入出力を継続できる。ファームウェアの内の電力入出力のための最低限のコードを一時記憶媒体に記憶して一時的に動作領域とすることで、電源装置は、電力入出力を継続できる。
 UPSは、電力変換器と、非一時記憶媒体と、ファームウェアに基づく制御を実行する制御部と、を備え、前記制御部は、前記電力変換器の運転を継続させて電力出力を継続し、ファームウェアの更新データを、電力出力を継続しつつ取得して前記非一時記憶媒体に記憶させ、前記更新データの前記非一時記憶媒体への記憶の完了後に、バイパス給電に切り換え、更新後のファームウェアに基づく処理を開始する。非一時記憶媒体は、制御部の一部であってもよい。
 例えば、常時インバータ給電方式のUPSは、商用電源などの系統電源から供給される交流電力をコンバータで直流電力に変換する。コンバータは、直流電力を、蓄電池等の蓄電素子へ供給する(蓄電池を充電する)とともに、インバータへ供給する。インバータは、直流電力を交流電力に変換し、整流して電気負荷へ供給する。UPSは、代替的に、パラレルプロセッシング方式であってもよいし、常時商用給電方式であってもよい。
 上記構成のUPSによれば、ファームウェアの更新に要する全期間の内、比較的長時間を要する更新データの取得処理中は、電力変換器の運転が継続され、停電が生じてもUPSがバックアップ電力を電気負荷に供給できる。そのため、UPSに期待されている機能を果たすことができる。
 電源装置は、電力変換器と、非一時記憶媒体と、ファームウェアに基づく制御を実行する制御部と、を備え、前記制御部は、前記電力変換器の運転を継続させて電力出力及び電力入力の少なくともいずれかを継続し、ファームウェアの更新データを、電力出力及び電力入力の少なくともいずれかを継続しつつ取得して非一時記憶媒体に記憶させ、前記更新データの前記非一時記憶媒体への記憶の完了後に更新後のファームウェアに基づく処理を開始する。非一時記憶媒体は、制御部の一部であってもよい。
 電源システムは、上記電源装置を複数接続して構成される。複数の電源装置は、電力入力及び/又は電力出力のために、電気的に並列に接続されてもよいし、電気的に直列に接続されてもよい。
 組み込み系ソフトウェアプログラムは、電源装置が備える制御部に、前記電源装置が備える電力変換器の運転を継続し、前記電源装置のファームウェアの更新データを取得して非一時記憶媒体に記憶させ、前記更新データの前記非一時記憶媒体への記憶の完了後に更新後のファームウェアに基づく処理を開始する、処理を実行させる。
 本発明をその実施形態を示す図面を参照して具体的に説明する。
 (第1実施形態)
 図1は、電源装置1の構成を示すブロック図である。電源装置1は、制御部10、蓄電部11、充放電回路12、及び通信部13を備える。
 制御部10は、マイクロコントローラである。制御部10は、CPU(Central Processing Unit )100、ROM(Read Only Memory)101、RAM(Random Access Memory)102及びI/O(入出力)103を含む。
 CPU100は、実行部であり、ROM101に記憶されているファームウェアを逐次読み出してファームウェアで定義されている制御手順で制御処理を実行する。ROM101は、CPU100からは原則として読み出し専用の非一時的なメモリである。ROM101の動作領域は、書き換え可能である。ROM101は動作領域外に、一時保存領域を有する。ROM101は、読み出しのみが許可される読み出しモードと、書き換えが可能だが読出しができない消去書き換えモードとで使用される。ROM101は例えばフラッシュメモリである。ROM101は上述の通り、CPU100が読み出すファームウェアを記憶する。CPU100が読み出すファームウェアは、ROM101内の動作領域に記憶される。ROM101には、充放電制御用の制御ファームウェア2Pと、以下に説明する更新処理を、電源装置1動作中に実行するための書き換え用ファームウェア1Pとが記憶されている。
 RAM102は、CPU100が演算に用いる一時的なメモリである。CPU100は、RAM102に演算の結果を書き込み、読み出しながら処理を進める。RAM102に記憶されるデータは、制御部10の再起動で揮発する。
 蓄電部11は、蓄電素子を含む。蓄電部11は、系統電源Eと直接、又は充放電回路12を介して接続されている。制御部10は、蓄電部11からの電力供給を受けてもよい。
 充放電回路12は、インバータ及び/又はコンバータを含む。充放電回路12は、電気負荷と接続される。充放電回路12は、制御部10からの指令に応じて、系統電源Eから電気負荷への電力供給、系統電源Eから蓄電素子への充電、又は蓄電素子から電気負荷への電力供給を実行する。充放電回路12は、電源装置1の種類(UPS、PCS、又は直流電源装置)によって構成が異なる。
 通信部13は、上位装置2、又は図示しない外部記憶媒体(例えば、USBメモリ)との通信のための通信デバイスである。通信部13は例えば、ネットワークインターフェースカードであってもよいし、外部記憶媒体を装着可能な構成であってもよい。例えば制御部10は、通信部13を介して上位装置2からの指示を受信する。制御部10は、通信部13を介してファームウェアの更新データを受信する。上位装置2は、ローカルネットワークを介して電源装置1へ制御ファームウェア2Pの更新データを送信する保守用端末装置であってもよいし、複数の電源装置1に接続されたネットワークインターフェースカードであってもよい。上位装置2は、インターネットを含む通信網経由で電源装置1に指示を与えるか、又は電源装置1からデータを収集するサーバ装置であってもよい。
 図2は、制御部10によるファームウェアの更新処理手順の一例を示すフローチャートである。制御部10のCPU100は、書き換え用ファームウェア1P及び制御ファームウェア2Pの一部をRAM102にコピーし、以下の処理を実行する。RAM102にコピーする制御ファームウェア2Pの一部とは、充放電回路12の制御、停電・異常検出等の最低限の機能に対応する部分である。
 CPU100は、通信部13によってファームウェアの更新データを受信したか否かを判断する(ステップS101)。ファームウェアの更新データを受信していないと判断した場合(S101:NO)、CPU100は、ステップS101に戻り、受信したと判断するまで処理を繰り返す。この場合制御部10は、ROM101の制御ファームウェア2Pによる充放電制御を続行する。ROM101は読み出しモードである。
 ファームウェアの更新データを受信したと判断した場合(S101:YES)、CPU100は、受信したデータを解析する(ステップS102)。CPU100は、受信したデータが規定のバイト数に到達したか否かを判断する(ステップS103)。受信したデータが規定のバイト数に到達しないと判断した場合(S103:NO)、CPU100は処理をステップS101へ戻す。受信したデータが規定のバイト数に到達したと判断した場合(S103:YES)、CPU100はROM101を消去書き換えモードに切り替え(ステップS104)、受信した更新データをROM101に直接的に書き込む(ステップS105)。この間CPU100はRAM102上で、例えば電気負荷への電力供給を維持するための充放電制御を続行する。書き込みが完了した後、CPU100はROM101を読み出しモードへ切り替える(ステップS106)。
 ステップS105においてCPU100は、ファームウェアの更新データをROM101の一時保存領域に記憶してもよい。この場合、更新前の制御ファームウェア2PのデータがROM101の動作領域に残っているため、仮に書き込み中にエラーが発生した場合であっても、更新前の制御ファームウェア2Pによる動作を開始できる。
 書き込みが実行される間、CPU100はRAM102上で、例えば電気負荷への電力供給を維持するための充放電制御を続行する。
 CPU100は、データ受信が完了したか否かを判断する(ステップS107)。データ受信が完了していないと判断した場合(S107:NO)、CPU100は、処理をステップS101へ戻し、受信及び書き込みの処理を続行する。
 ステップS107でデータ受信が完了したと判断した場合(S107:YES)、CPU100は、充放電回路12の動作を一旦停止させる(ステップS108)。電源装置1がUPSである場合、CPU100は電気負荷への給電方法を、バイパス給電へ切り替える。
 CPU100は、内部リセットなどを用いて電源装置1を再起動する(ステップS109)。再起動によって、更新処理はリセットされ、電源装置1は、通常動作を開始する。再起動によって、RAM102にコピーされていた書き換え用ファームウェア及び制御ファームウェアの一部もリセットされる。
 CPU100は、ROM101の一時保存領域に制御ファームウェア2Pのデータを記憶している場合、ステップS108で充放電回路12の動作を一旦停止させた後、ステップS109の再起動により、更新後の制御ファームウェア2Pのデータを、ROM101の動作領域へ移動する。制御ファームウェア2Pのデータの移動は1秒未満ないし1秒程度で終了する。
 これにより、長時間を要するファームウェア更新データの受信及び記憶中も、電源装置1としての機能を継続させることができる。ファームウェア更新データの受信には、数分~数時間を要する場合がある。電源装置1がその機能(電力入出力)を停止するのは、ROM101の一時保存領域から動作領域へ更新後の制御ファームウェア2Pをコピー(移動)する間を含む、再起動の期間のみであり、長くても数十秒である。
 図3は、電源装置1の状態のタイミングチャートである。図3は、縦軸の上部から下部に向けて時間が経過することを示す。図3では、電源装置1がUPSである場合と、PCSである場合とに分けて、状態の経過を示す。
 電源装置1が常時インバータ給電方式のUPSである場合、更新要求(更新データ)を上位装置2から受信した後、制御ファームウェア2Pの更新データの受信完了まではインバータから電気負荷への給電を維持する。制御ファームウェア2Pの更新データの受信完了後、UPSは充放電回路12(インバータ)を停止させる間、バイパス給電を維持する。更新後の制御ファームウェア2Pのデータの動作領域へのコピーが完了した後、UPSは、インバータを含む充放電回路12の制御を開始し、インバータからの給電を開始できる。このように、UPSのインバータ給電を停止する時間を最小限に抑えることができる。
 電源装置1がPCSである場合、更新要求(更新データ)を上位装置2から受信した後、停止時間を最小限に抑えることができる。PCSは、制御ファームウェア2Pの更新データの受信完了までは運転を維持できる。制御ファームウェア2Pの更新データの受信完了後、PCSは速やかに、データの移動を含む再起動を実行する。この間、PCSはその機能を停止するが、従来の更新方法に比べて、停止時間は短時間で済む。
 図3に示す従来の更新方法では、更新要求(更新データ)を受信したタイミングでROM101からファームウェアが読み出し不可能となり、UPS又はPCSの動作は停止する。ファームウェアの更新データの受信及びROM101の動作領域へのコピーが完了後、UPS又はPCSは動作を再開する。データの受信に数分~数時間かかる場合、その間UPS又はPCSは、期待されている機能を発揮できない。
 これに対し、図2の処理手順で電源装置1が制御ファームウェア2Pを更新すると、電源装置1の機能が停止する時間を最小限に抑制できる。
 (第2実施形態)
 図4は、第2実施形態における電源装置1の構成を示すブロック図である。制御部10は、CPU100から読み出し可能なROM101を複数(2個)備える。電源装置1の構成は、ROM101の数及び以下の処理手順以外、第1実施形態の電源装置1の構成と同様である。共通する構成については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
 図5は、制御部10によるファームウェアの更新処理手順の他の一例を示すフローチャートである。図5に示す処理手順の内、図2と共通する手順については同一のステップ番号を付して詳細な説明を省略する。
 CPU100は、受信した更新データが規定のバイト数に到達したと判断した場合(S103:YES)、動作領域として読み出しモードで使用している一方のROM101と異なる、他方のROM101を消去書き換えモードとし(ステップS124)、データを書き込む(ステップS125)。
 CPU100は、データ受信が完了したか否かを判断し(S107)、完了していないと判断した場合(S107:NO)、CPU100は処理をステップS101へ戻して受信及び書き込みを続行する。
 データ受信が完了したと判断した場合(S107:YES)、CPU100は、充放電回路12の動作を一旦停止し(S108)、内部リセットなどを用いて再起動する(ステップS109)。再起動によって、更新後の制御ファームウェア2Pを記憶したROM101がCPU100の動作領域となり、使用されていたROM101は次に制御ファームウェア2Pの更新対象となる。
 第2実施形態の電源装置1の構成により、長時間を要するファームウェアの更新データの受信及び記憶中も、充放電回路12の動作を継続させることができる。第2実施形態においても、電源装置1としての機能を停止するのは、再起動の期間のみである。
 電源装置1が、第1実施形態又は第2実施形態に示したような処理手順で制御ファームウェア2Pを更新することで、以下に説明するように、電源装置1を含むシステム全体での、電気負荷への電力供給の停止時間を最小限に抑えることができる。
 図6及び図7は、複数の電源装置1が備えられるシステム200,300の概要図である。図6のシステム200は、UPS1を複数含む。複数のUPS1は、並列で接続される。システム200は、ローカルネットワークLNのルータ3を含む。システム200では、保守担当者が携帯する保守端末装置(上位装置)2がルータ3に接続し、ルータ3経由で複数のUPS1に更新処理を実施させる。上位装置2は、1台ずつ、UPS1に制御ファームウェア2Pの更新データを記憶させる。更新データの受信及び記憶には、1台当たり、数分から数時間必要である。各UPS1における更新データの受信及び記憶の間、第1実施形態又は第2実施形態のファームウェア更新方法を用いることによって、各UPS1は電気負荷への電力供給を継続できる。複数のUPS1においてROM101(図1及び図4参照)への更新データの記憶が完了した後、それら複数のUPS1における更新後のファームウェアをまとめて実行可能にする。
 図7のシステム300は、シリアル通信接続された複数のPCS1を含む。システム300は、ローカルネットワークLNと外部ネットワークとを接続するルータ3を含む。PCS1は通信部13(図1及び図4参照)により、公衆通信網Nを介して電力サーバ4と通信接続が可能である。システム300では、複数のPCS1の内、特定のPCS1の通信部13が、ルータ3を介して保守担当者が携帯する保守端末装置(上位装置)2と接続する。他のPCS1は、シリアル通信ケーブルを介して通信可能に接続される。上位装置2は、PCS1それぞれに対し順に、制御ファームウェア2Pの更新データを送信する。第1実施形態又は第2実施形態のファームウェア更新方法によって、各PCS1への更新データの記憶が完了した後、それら複数のUPS1における更新後のファームウェアをまとめて実行可能にする。
 図示しないが、電源装置1は複数の制御部10(CPU100)を搭載してもよい。この場合、上位装置2は、各制御部10に対してファームウェア更新を要求してもよいし、複数の制御部10全てを対象としてファームウェア更新を要求し、平行的に更新が実施されてもよい。
 上述のように開示された実施形態は全ての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。
 1 電源装置
 10 制御部
 100 CPU(実行部)
 101 ROM(非一時記憶媒体)
 102 RAM(一時記憶媒体)
 1P 書き換え用ファームウェア
 2P 制御ファームウェア
 12 充放電回路
 13 通信部
 2 上位装置

Claims (8)

  1.  電源装置が備える電力変換器の運転を継続させることで電力出力及び電力入力の少なくともいずれかを継続し、
     前記電源装置のファームウェアの更新データを、前記電源装置の電力出力及び電力入力の少なくともいずれかを継続しつつ取得して前記電源装置が備える非一時記憶媒体に記憶させ、
     前記更新データの前記非一時記憶媒体への記憶の完了後に、前記電源装置が備える制御部に、更新後のファームウェアに基づく処理を開始させる、
     電源装置の制御方法。
  2.  システムに含まれる複数の前記電源装置にて前記ファームウェアの更新データの取得及び前記非一時記憶媒体への記憶が完了した後、
     複数の前記電源装置における更新後のファームウェアをまとめて実行可能にする
     請求項1に記載の電源装置の制御方法。
  3.  前記ファームウェアが記憶されている領域と異なる、前記非一時記憶媒体における記憶領域に、前記更新データを記憶させ、
     前記更新データの前記非一時記憶媒体への記憶が完了した後、
     前記制御部は、前記更新データが記憶された記憶領域を動作領域とする
     請求項1又は請求項2に記載の電源装置の制御方法。
  4.  前記制御部は、前記電力変換器の運転を継続するため、前記ファームウェアの少なくとも一部を一時記憶媒体に複製し実行する
     請求項1~請求項3のいずれかに記載の電源装置の制御方法。
  5.  電力変換器と、
     非一時記憶媒体と、
     ファームウェアに基づく制御を実行する制御部と、を備え、
     前記制御部は、
     前記電力変換器の運転を継続させることで電力出力を継続し、
     前記ファームウェアの更新データを、電力出力を継続しつつ取得して前記非一時記憶媒体に記憶させ、
     前記更新データの前記非一時記憶媒体への記憶の完了後に、バイパス給電に切り換え、
     更新後のファームウェアに基づく処理を開始する、
     無停電電源装置。
  6.  電力変換器と、
     非一時記憶媒体と、
     ファームウェアに基づく制御を実行する制御部と、を備え、
     前記制御部は、
     前記電力変換器の運転を継続させることで電力出力及び電力入力の少なくともいずれかを継続し、
     前記ファームウェアの更新データを、電力出力及び電力入力の少なくともいずれかを継続しつつ取得して前記非一時記憶媒体に記憶させ、
     前記更新データの前記非一時記憶媒体への記憶の完了後に更新後のファームウェアに基づく処理を開始する、
     電源装置。
  7.  請求項6に記載の電源装置を複数接続した、電源システム。
  8.  電源装置が備える制御部に、
     前記電源装置の組み込み系ソフトウェアプログラムの更新データを、前記電源装置の電力出力及び電力入力の少なくともいずれかを継続しつつ取得して非一時記憶媒体に記憶させ、
     更新後の組み込み系ソフトウェアプログラムに基づく処理を開始させる、
     処理を実行させる組み込み系ソフトウェアプログラム。
PCT/JP2022/003192 2021-03-10 2022-01-28 電源装置の制御方法、無停電電源装置、電源装置、電源システム、及び組み込み系ソフトウェアプログラム WO2022190696A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021038530A JP2022138575A (ja) 2021-03-10 2021-03-10 電源装置の制御方法、無停電電源装置、電源装置、電源システム、及び組み込み系ソフトウェアプログラム
JP2021-038530 2021-03-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022190696A1 true WO2022190696A1 (ja) 2022-09-15

Family

ID=83226745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/003192 WO2022190696A1 (ja) 2021-03-10 2022-01-28 電源装置の制御方法、無停電電源装置、電源装置、電源システム、及び組み込み系ソフトウェアプログラム

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2022138575A (ja)
WO (1) WO2022190696A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007172200A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 Fuji Electric Holdings Co Ltd ソフトウェア更新システム
JP2007189861A (ja) * 2006-01-16 2007-07-26 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 無停電電源システム
JP2010231489A (ja) * 2009-03-27 2010-10-14 Nec Corp マイクロコード書き換え方法
JP2018139082A (ja) * 2017-02-24 2018-09-06 京セラ株式会社 電源システム及び電源システムの制御方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007172200A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 Fuji Electric Holdings Co Ltd ソフトウェア更新システム
JP2007189861A (ja) * 2006-01-16 2007-07-26 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 無停電電源システム
JP2010231489A (ja) * 2009-03-27 2010-10-14 Nec Corp マイクロコード書き換え方法
JP2018139082A (ja) * 2017-02-24 2018-09-06 京セラ株式会社 電源システム及び電源システムの制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022138575A (ja) 2022-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8667331B2 (en) Storage system and control method for storing write data requested by a host computer
US8775779B2 (en) Controlling access to a power supply memory
EP2084591B1 (en) Updating a power supply microcontroller
JP5964506B2 (ja) 電力制御装置、電力制御方法、及び電力制御システム
JP2011103763A (ja) モバイル電子デバイスおよびそのバッテリモジュールの電力管理方法
US7024571B1 (en) Conversion card and method to convert a general purpose personal computer into a dedicated mass storage appliance
CN109634781A (zh) 一种基于嵌入式程序双区备份映像系统及启动方法
WO2022190696A1 (ja) 電源装置の制御方法、無停電電源装置、電源装置、電源システム、及び組み込み系ソフトウェアプログラム
JP7261543B2 (ja) 制御装置、および制御方法
CN112925548B (zh) 在线程序更新方法
CN113867807A (zh) 一种缩短服务器上电时间的方法、装置、设备和存储介质
JP2023091473A (ja) 電源装置の制御方法、無停電電源装置、電源装置、電源システム、及び組み込み系ソフトウェアプログラム
CN112130912B (zh) 一种待刷新设备的防刷新失败方法及装置
JP2004348641A (ja) コンピュータおよびその電源バックアップ方法
JP2017021498A (ja) 制御システム、その制御装置
JP2024067454A (ja) 電源装置の制御方法、電源システム、及びコンピュータプログラム
KR20240064262A (ko) 배터리 관리 장치 및 방법, 그리고 이를 포함하는 배터리 시스템
JP6217302B2 (ja) ストレージ管理装置、情報処理システムおよびストレージ管理プログラム
WO2023176953A1 (ja) 管理システム
JP2024095192A (ja) マルチノードシステム及び電源制御方法
KR20240080785A (ko) 디바이스 관리 시스템 및 이의 프로그램 관리 방법
JP2005078336A (ja) 画像形成装置と画像形成装置のプログラム書換方法
JP2023176150A (ja) 蓄電システム
CN118199246A (zh) 一种设备电源及其供电控制方法
CN113391822A (zh) 一种自动升级双bios固件的方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22766663

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22766663

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1