(57)【要約】【課題】  予備系電源の電圧値及び電流値を現用系電源のものに、高速且つ精度良く一致させることができる技術を提供することを目的とする。【解決手段】  海底伝送システムの中継器に給電する現用電源と現用電源の予備用電源とを有し、現用電源を予備用電源に、及び予備用電源を現用電源に切り替える切替部を備える給電装置であって、予備用電源に接続され、切替部による切り替えにあたり、予備用電源が出力する電圧及び電流の値を現用電源が出力する電圧及び電流の値と一致するように調整する調整部と、調整部による調整及び調整後に切替部による切り替えを指示する制御部と、を備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海底伝送システムの中継器に給電する現用電源と前記現用電源の予備用電源とを有し、前記現用電源を前記予備用電源に、及び前記予備用電源を前記現用電源に切り替える切替部を備える給電装置であって、
前記予備用電源に接続され、前記切替部による切り替えにあたり、前記予備用電源が出力する電圧及び電流の値を前記現用電源が出力する電圧及び電流の値と一致するように調整する調整部と、
前記調整部による調整及び前記調整後に前記切替部による切り替えを指示する制御部と、
を備えることを特徴とする給電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の給電装置において、
前記調整部は、定抵抗の電子負荷であることを特徴とする給電装置。
【請求項３】
請求項１に記載の給電装置において、
前記調整部は、定電圧の電子負荷であることを特徴とする給電装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の給電装置において、
前記調整部は、複数の前記電子負荷を直列接続して構成されることを特徴とする給電装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の給電装置において、
前記調整部に直列接続され、前記予備用電源から供給される電圧の一部を担うことにより前記調整部にかかる電圧を低減する抵抗素子をさらに備える
ことを特徴とする給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底伝送システムの中継器に給電する給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、海底伝送システムの中継器に給電する給電装置は、いかなる条件であっても給電停止が許されない。そこで、例えば、非特許文献１は、現用系電源と予備系電源との２つの電源を設けることにより、たとえ現用系電源を保守点検等によって停止させる場合、予め予備系電源が出力する電流値及び電圧値を現用系電源のものに一致させてから、現用系電源を予備系電源に、予備系電源を現用系電源に切り替える技術を開示している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】「海底光伝送システム用給電装置」，FUJITSU DENSO REVIEW，Vol.9， No.1，1999（http://jp.fujitsu.com/group/ftn/downloads/review/no14/r05.pdf）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非特許文献１のような従来技術では、予備系電源が出力する電圧値及び電流値を現用系電源のものに一致させるにあたり、予備系電源に接続された摺動抵抗器を用いて、ユーザがその抵抗値を変えながら調整作業を行う。つまり、ユーザの手によってその電圧値及び電流値の調整作業が行われることから、現用系電源から予備系電源に切り替わるまでの時間がかかるという問題がある。
【０００５】
上記従来技術が有する問題に鑑み、本発明の目的は、予備系電源の電圧値及び電流値を現用系電源のものに、高速且つ精度良く一致させることができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の給電装置は、海底伝送システムの中継器に給電する現用電源と現用電源の予備用電源とを有し、現用電源を予備用電源に、及び予備用電源を現用電源に切り替える切替部を備える給電装置であって、予備用電源に接続され、切替部による切り替えにあたり、予備用電源が出力する電圧及び電流の値を現用電源が出力する電圧及び電流の値と一致するように調整する調整部と、調整部による調整及び調整後に切替部による切り替えを指示する制御部と、を備える。
【０００７】
また、調整部は、定抵抗の電子負荷であっても良い。
【０００８】
また、調整部は、定電圧の電子負荷であっても良い。
【０００９】
また、調整部は、複数の電子負荷を直列接続して構成されても良い。
【００１０】
また、調整部に直列接続され、予備用電源から供給される電圧の一部を担うことにより調整部にかかる電圧を低減する抵抗素子をさらに備えても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、予備系電源の電圧値及び電流値を現用系電源のものに、高速且つ精度良く合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一の実施形態に係る給電装置１０の構成を示す図
【図２】電子負荷５の回路構成の一例を示す図
【図３】制御部６の構成を示す図
【図４】一の実施形態に係る給電装置１０の制御手順を示すフローチャート
【図５】電子負荷５の回路構成の他の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、海底伝送システム１００の中継器２０に給電する本発明の一の実施形態に係る給電装置１０の構成を示す。
【００１４】
本実施形態に係る給電装置１０は、電源１ａ及び１ｂ、電圧計２ａ及び２ｂ、電流計３ａ及び３ｂ、切替部４、電子負荷５及び制御部６から構成される。
【００１５】
電源１ａ及び１ｂは、直流電源であり、海底伝送システムの中継器２０に給電するにあたり、電源１ａ及び１ｂの出力電圧及び給電電流は、一般的に±７０００〜±８０００Ｖ及び±１Ａである。
【００１６】
電圧計２ａ及び２ｂと、電流計３ａ及び３ｂとは、電源１ａ及び１ｂの電圧値及び電流値をそれぞれ測定し、後述する制御部６に測定した値を送信する。電圧計２ａ及び２ｂ、及び電流計３ａ及び３ｂには、一般的な直流用の電圧計及び電流計を適宜選択して用いることができる。
【００１７】
切替部４は、４つのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４がブリッジ状に接続され、電源１ａ及び１ｂの一方を中継器２０に給電する現用系電源に、他方を予備系電源として切り替える。なお、切替部４による切り替え動作は、制御部６の指示に従って行われる。４つのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４には、ＯＮ／ＯＦＦ動作時にサージ等が発生しにくい真空リレースイッチ等を適宜選択して用いることが好ましい。
【００１８】
電子負荷５は、予備系電源に接続され、切替部４によって現用系電源と予備系電源とが互いに切り替わるにあたり、予備系電源が出力する電圧値及び電流値を現用系電源のものに一致させるために、後述する制御部６に基づいて、自身を摺動抵抗器のように動作し抵抗値を変化させる。具体的には、図２に示すように、電子負荷５は、本実施形態において、定抵抗の電子負荷である。そして、電子負荷５は、除算器３０、基準電圧源３１、ＯＰアンプ３２、アクティブ素子３３及び抵抗素子Ｒ１から構成される。除算器３０は、アクティブ素子３３を介した、予備系電源からの入力電圧と出力電圧との除算を行い、その除算結果に応じた電圧を出力するロジック回路である。基準電圧源３１は、制御部６からの指示に基づいて設定される、基準電圧となる電圧を出力する。ＯＰアンプ３２は、除算器３０の出力電圧と基準電圧源３１の基準電圧とに応じた差動動作することにより、アクティブ素子３３、例えば、トランジスタならベース電流でコレクタ電流を、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）ならゲート電圧でドレイン電流を制御する。これにより、アクティブ素子３３における抵抗値を変えることができ、電子負荷５を摺動抵抗器のように動作させることができる。
【００１９】
制御部６は、図３に示すコンピュータである。制御部６は、ＣＰＵ６１、記憶部６２、入出力インタフェース（入出力Ｉ／Ｆ）６３及びバス６４から構成され、ＣＰＵ６１、記憶部６２及び入出力Ｉ／Ｆ６３は、バス６４を介して情報伝達可能に接続される。また、制御部６には、入出力Ｉ／Ｆ６３を介して、給電装置１０の動作状態等を表示する出力装置６５、ユーザからの入力を受け付ける入力装置６６がそれぞれ接続される。出力装置６５には、一般的な液晶モニタやプリンタ等を用いることができ、入力装置６６には、キーボードやマウス等をそれぞれ適宜選択して用いることができる。
【００２０】
ＣＰＵ６１は、入力装置６６で受け付けたユーザからの指示に基づいて、記憶部６２に記憶されている給電装置１０の制御プログラムを読み込み、その制御プログラムに基づいて、電圧計２ａ及び２ｂと電流計３ａ及び３ｂとによる電圧及び電流の測定値を入出力Ｉ／Ｆ６３を介して取得する。そして、ＣＰＵ６１は、その測定値に基づいて、切替部４のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４の切り替え及び電子負荷５の抵抗値設定のための制御信号を入出力Ｉ／Ｆ６３を介して出力する。ＣＰＵ６１には、一般的な中央演算装置を用いることができ、記憶部６２には、一般的なハードディスク装置、光磁気ディスク装置等の記憶装置を選択して用いることができる。
【００２１】
次に、本実施形態に係る給電装置１０の制御手順について、図４のフローチャートを参照しながら説明する。なお、この制御手順は、中継器２０に給電する給電装置１０の現用系電源の保守点検等を行うために、現用系電源を予備系電源に、予備系電源を現用系電源に切り替える場合ものであるとする。したがって、給電装置１０は、次の状態に予め設定され、中継器２０に給電しているものとする。
【００２２】
１）電源１ａ及び１ｂは、定電流電源（例えば、±１Ａ）であるとし、電源１ａは中継器２０に給電する現用系電源で、電源１ｂは予備系電源であるとする。したがって、図１に示すように、切替部４のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４のそれぞれは、スイッチＳＷ１及びＳＷ３はＯＮ状態に、スイッチＳＷ２及びＳＷ４はＯＦＦ状態にそれぞれ設定されているとする。
【００２３】
２）制御部６は、ユーザにより、入力装置６６を介して、制御プログラムのコマンドを入力、又は、そのプログラムのアイコンをダブルクリックによる起動指令を受信して、制御プログラムを起動し、出力装置６５に現在の給電装置１０の状態を表示させるものとする。
【００２４】
上記のような状況において、現用系電源である電源１ａの保守点検等を行うために、ユーザによって、電源１ａを予備系電源に、予備系電源である電源１ｂを現用系電源に切り替えるための指令が、入力装置６６を介して、制御部６のＣＰＵ６１に送信される。ＣＰＵ６１は、切り替え指令を受信して、図４のステップＳ１０からの処理を開始する。
【００２５】
ステップＳ１０：制御部６のＣＰＵ６１は、電源１ａ及び１ｂの電圧値及び電流値を、電圧計２ａ及び２ｂと電流計３ａ及び３ｂとから入出力Ｉ／Ｆ６３を介して取得する。
【００２６】
ステップＳ１１：ＣＰＵ６１は、取得した電源１ａ及び１ｂの電圧値及び電流値が互いに一致するか否かを判定する。この判定を行う理由は、各電源の出力電圧が非常に高いため、現用系電源と予備系電源とを互いに切り替える際に、それらの電圧値及び電流値が少しでも違いがあると、給電される中継器２０が誤作動を起こしたり故障したりするからである。ＣＰＵ６１は、電源１ａ及び１ｂの電圧値及び電流値が、所定の誤差範囲内（例えば、電圧の場合は±１０Ｖ以下で、電流の場合は±０．２％以下）で、互いに一致しない場合、ステップＳ１２（ＮＯ側）へ移行する。一方、一致する場合、ＣＰＵ６１は、ステップＳ１３（ＹＥＳ側）へ移行する。
【００２７】
ステップＳ１２：ＣＰＵ６１は、ステップＳ１０において取得した、電源１ａの電圧値及び電流値に基づいて、電子負荷５が有すべき抵抗値を算出する。ＣＰＵ６１は、電子負荷５に算出された抵抗値を設定するために、電子負荷５の基準電圧源３１に設定すべき基準電圧の値を求める。ＣＰＵ６１は、求めた基準電圧を、入出力Ｉ／Ｆ６３を介して電子負荷５の基準電圧源３１に設定する。そして、ＣＰＵ６１は、ステップＳ１０へ移行して、ステップＳ１０及びステップＳ１１の処理を、電源１ａ及び１ｂの電圧値及び電流値が互いに一致するまで行う。
【００２８】
ステップＳ１３：ＣＰＵ６１は、電源１ａ及び１ｂの電圧値及び電流値が互いに一致することから、電源１ａを予備系電源に、電源１ｂを現用系電源に切り替えるために、切替部４に対して、ＯＦＦ状態になっているスイッチＳＷ２及びＳＷ４をＯＮ状態にする指令を送信する。切替部４は、受信した指令に基づいて、スイッチＳＷ２及びＳＷ４をＯＮ状態にする
ステップＳ１４：ＣＰＵ６１は、切替部４にスイッチＳＷ１及びＳＷ３をＯＦＦ状態にする指令を送信する。切替部４は、スイッチＳＷ１及びＳＷ３をＯＦＦ状態にすることにより、電源１ａを予備系電源に、電源１ｂを現用系電源に切り替える。ＣＰＵ６１は、給電装置１０の切り替え制御を終了する。これにより、予備系電源となった電源１ａに対して保守点検等が行われ、電源１ｂは、次の保守点検等が行われるまで現用系電源として動作する。
【００２９】
このように、本実施形態では、電子負荷５の抵抗値が、現用系電源の電圧値及び電流値に基づいて調整されることから、高速且つ精度良く現用系電源と予備系電源との電圧値及び電流値を一致させることができる。
【００３０】
また、海底伝送システムの中継器２０への給電停止が許されない状況下での切り替え動作が、制御部６による制御指示に基づいて行われることにより、人為的ミスによる事故を減らすことができ、海底伝送システムの信頼性向上を図ることができる。
≪実施形態の補足事項≫
本実施形態では、電子負荷５として、図２に示す定抵抗の電子負荷を用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図５（ａ）に示すような定電圧の電子負荷であっても良い。なお、図５（ａ）の電子負荷５は、予備系電源からの入力電圧を抵抗素子Ｒ２及びＲ３によって分圧（抵抗分割）する。そして、その分圧点における電圧と基準電圧源３１の基準電圧とに応じたＯＰアンプ３２の差動動作によって、アクティブ素子３３の抵抗値を調整する。
【００３１】
また、図５（ｂ）に示すように、電子負荷５として、図２の定抵抗の電子負荷又は図５（ａ）の定電圧の電子負荷に抵抗素子Ｒ４を接続したものでも良い。これにより、電子負荷５にかかる電圧を減少させることができ、電子負荷５を構成する電子部品において耐高電圧性を有したものを用いる必要が無く、電子負荷５のコストを低減することができる。
【００３２】
また、図５（ｃ）に示すように、電子負荷５として、図２の定抵抗の電子負荷又は図５（ａ）の定電圧の電子負荷を複数直列に接続しても良い。これにより、各電子負荷５にかかる電圧を小さくすることができ、全体として耐高電圧性を持たせることができる。さらに、電子負荷５を構成する電子部品において耐高電圧性を有したものを用いる必要が無く、電子負荷５のコストを低減することができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、電源１ａ及び１ｂは、定電流電源であるとしたが、本発明はこれに限定されず、定電圧電源であっても良い。
【００３４】
なお、本発明は、その精神又はその主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。そのため、上述した実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈されてはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内である。
【符号の説明】
【００３５】
１ａ、１ｂ  電源、２ａ、２ｂ  電圧計、３ａ、３ｂ  電流計、４  切替部、５  電子負荷、６  制御部、１０  給電装置、２０  中継器、１００  海底伝送システム、ＳＷ１〜ＳＷ４  スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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