(57)【要約】【課題】電源装置、電子装置において、装置の障害の再現、分析、修理を容易かつ迅速に行いたい。あるいは、障害の原因が電源装置内にあるのか、電源装置外か、電子装置内か外か、などの切り分けを行いたい。あるいは、装置の動作の状態を把握して、予防措置などを実施する判断を行いたい。特に、電源が停止した場合には、回路の状態が消失するが、それでも上記の切り分けを実現したい。【解決手段】電源装置１内に入力電圧、電流、出力電圧、電流を測定する測定器２１、２２を設ける。その測定値は、記憶装置２４に記録する。記録した測定値はインターフェイス回路２５を通して、読み出せるようにする。この測定値により、上記の課題を実現することができる【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源回路と、この電源回路の入力に接続された第１の測定器と、前記電源回路の出力に接続された第２の測定器と、前記第１の測定器と前記第２の測定器に接続された制御回路と、この制御回路に接続された記憶素子とからなる電子装置において、
前記制御回路は、前記第１の測定器が測定した前記電源回路の入力電圧または入力電流と、前記第２の測定器が測定した前記電源回路の出力電圧または出力電流と、時刻とを対応付けて、予め定めた間隔で前記記憶素子に記録することを特徴とする電子装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子装置であって、
前記制御回路に接続されたインターフェイス回路を更に含み、
前記制御回路は、前記インターフェイス回路を介して、前記第１の測定器が測定した前記電源回路の入力電圧または入力電流とを、出力することを特徴とする電子装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電子装置であって、
前記制御回路は、前記入力電圧、前記入力電流、前記出力電圧、前記出力電流のいずれかが、予め定めた範囲から予め定めた時間外れたとき、前記インターフェイス回路介して、異常報告を送信することを特徴とする電子装置。
【請求項４】
複数の電源装置と、これらの電源装置を監視する２次制御回路と、この２次制御回路に接続されたインターフェイス回路とからなる電子装置であって、
前記電源装置は、電源回路と、この電源回路の入力に接続された第１の測定器と、前記電源回路の出力に接続された第２の測定器と、前記第１の測定器と前記第２の測定器に接続された制御回路と、この制御回路に接続された記憶素子とからなり、
前記制御回路は、前記第１の測定器が測定した前記電源回路の入力電圧または入力電流と、前記第２の測定器が測定した前記電源回路の出力電圧または出力電流と、時刻とを対応付けて、予め定めた間隔で前記記憶素子に記録し、前記入力電圧、前記入力電流、前記出力電圧、前記出力電流のいずれかが、予め定めた範囲から予め定めた時間外れたとき、前記２次制御回路に異常報告を送信し、
前記２次制御回路は、前記制御回路から受信した前記異常報告を、前記インターフェイス回路を介して送信することを特徴とする電子装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電子装置であって、
前記２次制御回路は、複数の前記電源装置の前記入力電圧と前記入力電流と前記出力電圧と前記出力電流とを監視し、アンバランスを検出したとき、異常報告を前記インターフェイス回路を介して送信することを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子装置に係り、特に電源部の予防保全が可能な電子装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電源装置および電子装置は、電源入力電圧を許容範囲の内で動作させることが必要で、装置に入力される電圧を検出し、異常が検出された場合には装置を保護するために適切な処理が行なわれる。また同様に、出力電圧や電流も異常が検出された場合には装置を保護するために適切な処理が行なわれる。一般には、電源装置や電子装置に入力される電源電圧や出力電圧、電流を監視する回路を備え、許容範囲の外になった場合は、電源を遮断する、警報を発する、などの処置が施される。このような検知機能について次のような提案がなされている。
【０００３】
特許文献１には、入力電源の電圧低下時に負荷である電子装置を破損や誤動作から保護することを目的として、入力電源の電圧と電流を監視する電源監視装置が記載されている。特許文献２には、電源装置の交流入力電圧を監視し、電圧異常や瞬時停電、停電等が検出された場合は、検出された内容に応じた各種の異常情報を出力することで警報等を発生させる技術が開示されている。
【０００４】
特許文献３には、停電検出までの遅延設定などの処理設定が可能な無停電電源装置が記載されている。特許文献４には、内部の電池の電源電圧を監視してサンプリングタイムを制御するデータ収集装置が記載されている。特許文献５には、時間領域反射測定検査技術を適用して、システムインターフェースからケーブル等を取り外すことなく障害を隔離することができる障害隔離検査装置が記載されている。
【０００５】
特許文献６には、携帯型端末の障害切り分けのため、端末内部の電池等の監視を行う障害の切り分け装置が記載されている。特許文献７には、パラメータの一つとして電源電圧、電流の監視を行う構成可変電子制御装置が記載されている。特許文献８には、充放電条件の変更に対して容易に対応可能な電池充放電装置が記載されている。また、特許文献９には、車載バッテリから供給される電圧に異常が生じたとき、電源を遮断する電子制御装置が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平０９−０９１０４５号公報
【特許文献２】特開平１１−２０２００５号公報
【特許文献３】特開平０４−１５０７３７号公報
【特許文献４】特開平０８−２０２７４０号公報
【特許文献５】特開平０９−５０６４４８号公報
【特許文献６】特開平１１−１９１０２６号公報
【特許文献７】特開２００１−３１４６９０号公報
【特許文献８】特開２００２−３７４６３１号公報
【特許文献９】特開２００３−１４０７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１および特許文献８等においては、装置に入力される電源の電圧の上昇、電圧低下、瞬時停電、低迷、瞬時上昇などの異常な波形となり、装置の動作が正常に行われなくなった場合に、入力電圧監視回路にて検出し、装置の切離しを実施することで装置の破損を防止している。しかし、このとき装置が停止した原因が装置自身にあるのか、もしくは原因が電源設備側にあって、その現象が、電圧が高くなったことによるものか、低くなったことによるものか、異常な波形になったことによるものかなどの原因を判断する情報がなく、障害の原因が切り分けできない場合がある。
【０００８】
また、装置の電源が停止すると、警報等が出力されない、中断するなどの場合もある。この場合、もし電源設備側に問題があるならば、装置を交換、修理しても、同様の故障が再発するから、この修理は抜本解決にならない。また、その場合は交換した装置を調査したとしても障害は再現しないから、詳細な原因の調査が困難であり、原因判明に相当の時間を要する。
【０００９】
本発明での課題は、障害が発生したときの原因の切り分けが可能なまたは事前に障害予知が可能な電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、電源回路と、この電源回路の入力に接続された第１の測定器と、電源回路の出力に接続された第２の測定器と、第１の測定器と第２の測定器に接続された制御回路と、この制御回路に接続された記憶素子とからなり、制御回路は、第１の測定器が測定した電源回路の入力電圧または入力電流と、第２の測定器が測定した電源回路の出力電圧または出力電流と、時刻とを対応付けて、予め定めた間隔で記憶素子に記録する電子装置により、達成できる。
【００１１】
また、複数の電源装置と、これらの電源装置を監視する２次制御回路と、この２次制御回路に接続されたインターフェイス回路とからなり、電源装置は、電源回路と、この電源回路の入力に接続された第１の測定器と、電源回路の出力に接続された第２の測定器と、第１の測定器と第２の測定器に接続された制御回路と、この制御回路に接続された記憶素子とからなり、制御回路は、第１の測定器が測定した電源回路の入力電圧または入力電流と、第２の測定器が測定した電源回路の出力電圧または出力電流と、時刻とを対応付けて、予め定めた間隔で記憶素子に記録し、入力電圧、入力電流、出力電圧、出力電流のいずれかが、予め定めた範囲から予め定めた時間外れたとき、２次制御回路に異常報告を送信し、２次制御回路は、制御回路から受信した異常報告を、インターフェイス回路を介して送信する電子装置により、達成できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、障害が発生したときの原因の切り分けが可能な、または事前に障害予知が可能な電子装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について実施例を用い図面を参照しながら説明する。なお、同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。
【実施例１】
【００１４】
実施例１について、図１ないし図３を用いて説明する。ここで、図１は電源装置の要部ブロック図である。図２は測定手順を説明するフロー図である。図３は測定値テーブル、ピーク測定値テーブルを説明する図である。
【００１５】
図１において、電源装置１は、電源設備２からＡＣ１００Ｖの供給を受け、安定なＤＣ４８Ｖを出力する電源回路２０と、電源回路２０の入力を測定する交流用測定器２１と、電源回路２０の出力を測定する直流用測定器２２と、測定器２１、２２と接続された制御回路２３と、制御回路２３に接続された記憶素子２４と、制御回路２３と記憶素子２４と接続されたインターフェイス（Ｉ/Ｆ）回路２５とから構成される。
【００１６】
一般に電源装置は、入力電圧の許容範囲、瞬時低下等の耐量などが決められており、それらの値は装置毎に異なる。電源装置１の測定器２１は、電源装置１に入力される電圧および電流を測定する。測定器２２は、同様に出力電圧および電流を測定する。これらの測定器は、プローブからのアナログ電圧についてＡＤコンバータを使用して詳細なディジタル値として測定する。これらの測定値を、制御回路２３は、記憶素子２４に記録する。制御回路２３は、記憶素子２４とインターフェイス回路２５を制御して、図示しない上位装置に報告する。また、逆に、上位装置から読み出すことができる。
【００１７】
制御回路２３は、測定器２１、２２で測定した電圧値、電流値と、予め定めたそれらの値の閾値とを比較し、規定時間以上閾値以上（または以下）を継続したとき、異常と判定して、その結果を上位装置に対してインターフェイス回路２５を通して報告する。なお、ここでの異常とは、故障とは異なり、故障の予兆のことである。逆に、故障の閾値を更に設け、故障を判定しても良い。
【００１８】
図２において、制御回路２３は、まず測定器２１、２２から測定値を収集する（Ｓ１１）。制御回路２３は、収集した測定値に時刻データと測定箇所データとを加えて、記憶素子２４に記録する（Ｓ１２）。制御回路２３は、１０ｍｓｅｃのディレイ（Ｓ１３）後、再びステップ１１に戻る。ここで、ステップ１３のディレイは、サイクルタイムを２０ｍｓｅｃに調整するためである。
【００１９】
図３において、制御回路２３は、記憶素子２４に測定値テーブル８０とピーク測定値テーブル９０を保持する。測定値テーブル８０は、時刻８１、測定箇所８２、値８３から構成された、２０ｍｓｅｃ毎の連続データである。一方、ピーク測定値テーブル９０は、日時９１、測定箇所９２、値９３から構成され、測定箇所、測定箇所毎のピーク値およびボトム値を記録するデータである。
【００２０】
記憶素子２４は、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ等の不揮発性の素子を用いて、電源装置が停止しても記憶した測定値を保持する。記憶素子２４の容量は、２ＧＢｙｔｅ程度あればサイクルタイム２０ｍｓｅｃの連続測定で１ヶ月間程度の１６Ｂｙｔｅデータを保持できる。１ヶ月以上の連続データは不要なので、古いデータを１日単位で削除することが好ましい。また、古いデータを削除せず、単に上書きしても良い。
【００２１】
インターフェイス回路２５は、シリアル出力のＩ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）が好適であるが、ピン出力(Ｈｉ、Ｌｏ信号)、パラレル出力、シリアル出力(ＲＳ２３２Ｃ、Ｅｔｈｅｒなど)を任意に使用することが出来る。
なお、測定器が測定する値は、電圧値と電流値の両者でなくとも構わない。この場合、電圧値を測定/記録することがより好ましい。
【００２２】
測定器、ＡＤコンバータの分解能については必要に応じて適宜、決定する。また、ＡＤコンバータでは無く、電圧または電流比較器群として、複数のしきい値を持つことにより、ある分解能、ある範囲での値を知るようにすることでも、測定の目的が十分に達成される。例えば、入力電圧の測定の分解能を５つの範囲に分けてコード化するなどしても、それは測定値と言える。具体例を挙げると、過電圧異常の電圧範囲、動作可能だが限界に近い高電圧の範囲、正常な電圧範囲、動作可能だが限界に近い低電圧の範囲、過剰に電圧が低い範囲などの５つのコードに分けた場合、その５つのコードは測定値と言える。正常、異常の状態を示すコードでなく、より細かい範囲を表現する値であるからであり、後に平均値などの値としての処理が可能で、分解能すなわち測定誤差が大きいか小さいかの問題にすぎず、設計者が適宜決めれば良い事項である。
【００２３】
また、ここで単純に電圧、電流の測定だけでなく、測定値と時間の組合せを記録することもできる。例えば、測定値とその継続していた時間の記録でも良いし、時間と電圧の複数組の値により波形を記録しても良いし、ピーク値を記録しても良いし、平均値を記録しても良い。
【００２４】
本実施例に拠れば、電源装置から読み出した測定値は、電源系統に障害が発生した場合の原因の切り分けや分析に利用することができる。具体的には、電源装置内部に原因があるのか、電源設備に原因があるのかの切り分けをして、分析や修理の的確な手配が可能になる。これによって、正確・迅速で抜本的な対策を行うことなどができる。
【００２５】
また、測定値から、装置の許容範囲ぎりぎりである、または少しずつ変化しているなど、装置の動作に支障をきたすことが予想される場合は、装置管理者に報告を発することにより、電源装置を計画的に停止し、電源設備側の故障の原因を調査することが出来る。
【００２６】
さらに、測定値は、不揮発性の記憶素子２４に記録することにより、後から記録されたデータを読み出すことが可能である。これは、故障または装置停止となった後に受電環境を調査することが可能であることを意味する。
以上のように、本実施例では、故障原因の切り分けが容易に可能となる。本実施例の電源装置によれば、電源装置の入力および出力の電圧または電流を、遡って調査することができる。なお、電源装置は、電子装置でもある。
【実施例２】
【００２７】
実施例２について、図４を用いて説明する。ここで、図４は電子装置の要部ブロック図である。
図４において、電子装置４Ａは、電源装置１Ａと、制御回路２３と、記憶素子２４と、インターフェイス（Ｉ/Ｆ）回路２５とから構成される。また、電源装置１Ａは、外部の電源設備６と接続され、電源回路２６と、測定器２２−１、２２−２とから構成される。電源回路２６は、ＤＣ−ＤＣコンバータであり、入力されたＤＣ４８ＶをＤＣ１２Ｖに変換し、電子装置４Ａに供給する。測定器２２−１は、電源回路２６の入力側の電圧と電流を測定する。同様に、測定器２２−１は、電源回路２６の出力側の電圧と電流を測定する。測定器２２は、プローブからのアナログ電圧についてＡＤコンバータを使用して詳細なディジタル値として測定する。これらの測定値を、制御回路２３は、記憶素子２４に記録する。制御回路２３は、記憶素子２４とインターフェイス回路２５を制御して、図示しない上位装置に報告する。また、逆に、上位装置は、記憶素子２４から読み出すことができる。
【００２８】
制御回路２３は、測定器２２で測定した電圧値、電流値と、予め定めたそれらの値の閾値とを比較し、規定時間以上閾値以上（または以下）を継続したとき、異常と判定して、その結果を上位装置に対してインターフェイス回路２５を通して報告する。
【００２９】
実施例１の図１との対比から明らかなように、実施例２は、電源装置の入力がＤＣ４８Ｖであること、記憶素子、制御回路、インターフェイス回路を、電源装置ではなく、電子装置に実装したことのみの違いである。この結果、実施例２は、実施例１で説明したと同様な効果を奏する。
【実施例３】
【００３０】
実施例３について、図５を用いて説明する。ここで、図５は電子装置の要部ブロック図である。
【００３１】
図５において、電子装置４Ｂは、電源装置１Ｂと、２次制御回路３６Ａと、記憶素子２４と、インターフェイス（Ｉ/Ｆ）回路２５とから構成される。また、電源装置１Ｂは、外部の電源設備２と接続され、電源回路２０と、測定器２１、２２と、制御回路２３と、記憶素子３８から構成される。電源回路２６は、入力されたＡＣ１００ＶをＤＣ４８Ｖに変換し、電子装置４Ｂに供給する。測定器２１は、電源回路２０の入力側の電圧と電流を測定する。同様に、測定器２２は、電源回路２０の出力側の電圧と電流を測定する。測定器２１、２２は、プローブからのアナログ電圧についてＡＤコンバータを使用して詳細なディジタル値として測定する。これらの測定値を、制御回路２３は、記憶素子３８に記録し、また２次制御回路３６Ａに送信する。
【００３２】
２次制御回路３６Ａは、受信した測定値を記憶素子２４に記録し、インターフェイス回路２５を制御して、図示しない上位装置に報告する。また、逆に、上位装置は、２次制御装置３６Ａから読み出すことができる。
【００３３】
制御回路２３は、測定器２２で測定した電圧値、電流値と、予め定めたそれらの値の閾値とを比較し、規定時間以上閾値以上（または以下）を継続したとき、異常と判定して、その結果を上位装置に対してインターフェイス回路２５を通して報告する。
【００３４】
実施例１の図１および実施例２の図４との対比から明らかなように、実施例３では、制御回路の機能を分割し、測定値データを電源装置と電源装置の両者に置く。このように構成することで、実施例３は、実施例１で説明したと同様な効果を奏すると同時に、電源装置単体での障害調査を容易にしている。
【実施例４】
【００３５】
実施例４について、図６および図７を用いて説明する。ここで、図６は電子装置の要部ブロック図である。図７はサーバ装置の要部ブロック図である。
図６において、電子装置４Ｃは、実施例３で説明した電源装置１Ｂ ４台からなる電源装置群１１と、２次制御回路３６Ｂと、記憶素子２４Ａと、インターフェイス回路２５とから構成される。２次制御回路３６Ｂは、電源装置１Ｂ−１〜１Ｂ−４から時分割で受信した測定値を、記憶素子２４Ａに記録し、インターフェイス回路２５を制御して、図示しない上位装置に報告する。また、逆に、上位装置は、２次制御回路３６Ａから読み出すことができる。
【００３６】
２次制御回路３６Ｂは、電源装置１Ｂにアクセスして、測定値を得ても良い。また、異常判定は電源装置１Ｂ自体で実施し、２次制御回路３６Ｂは、電源装置１Ｂ間の測定値の差を監視することが、好適である。
【００３７】
図７を参照して、電子装置であるサーバ装置への適用を説明する。図７にいて、サーバ装置１００は、バックプレーン４０に図示しないコネクタを介して接続された３台のサーバモジュール５０と、３台のサービスプロセッサ６０と、Ｉ/Ｏモジュール５５と、２台のシステムマネージメントモジュール７０と、３台の冷却モジュール６５と、３台の電源モジュール１Ｃとから構成されている。サーバモジュール５０は、並列的に演算処理等を行う処理装置である。サービスプロセッサ６０は、サーバモジュール５０の制御装置である。Ｉ/Ｏモジュール５５は、サーバ装置１００の入出力を制御する。システムマネージメントモジュール７０は、システム（サーバ装置）全体のマネージメントを行う。また、システムマネージメントモジュール７０は、図示を省いたが実施例３（図６）の記憶素子２４Ａ、２次制御回路３６Ｂ、Ｉ/Ｆ回路２５を実装する。冷却モジュール６５は、各モジュールを冷却する。電源モジュール１Ｃは、実施例２の電源装置１Ｂを２出力（１２Ｖ、４８Ｖ）とした電源装置であり、冷却モジュール６５にＤＣ１２Ｖを、他の各モジュールにＤＣ４８Ｖを供給する。システムマネージメントモジュール７０は、さらに制御線７５を介して各電源モジュールの電源異常を監視し、電圧値、電流値データを収集する。システムマネージメントモジュール７０は、また制御線８５を介して冷却モジュールの冷却ファン異常を監視する。
【００３８】
３台の冷却モジュール６５と３台の電源モジュールは、冗長構成され、システムマネージメントモジュール７０による監視制御により、稼動/不稼動を制御される。また、システムマネージメントモジュール７０自身も、冗長構成されている。サーバモジュール５０もｎ＋１（この場合ｎ＝２）の冗長構成としても良い。
【００３９】
本実施例に拠れば、さらに、複数の電源装置の測定値を比較できるので、電流のアンバランスなどを検出することも可能である。アンバランスを検出した場合も、異常電圧、異常電流を検出したときと同様に上位装置に報告し、故障前の異常の段階で電源装置を計画的に停止し、障害の原因を調査することが出来る。
【００４０】
以上、実施例を用いて詳細に説明したが、本実施例の技術による実施の形態は他にも多数考えられる。記憶素子とインターフェイス回路とは、同一の集積回路に納めることができる。測定回路と記憶素子、また、インターフェイス回路を同一の集積回路に納めることも可能である。制御回路をことさら必要としない場合もある。
【００４１】
記憶素子には幾多の形態も考えることができる。また、技術の進歩とともに新しい素子も出現すると考えられる。これらの手段は、各時代のものを各都合に合わせて使用すればよく、測定回路と記憶素子とが具備されていれば、良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】電源装置の要部ブロック図である。
【図２】測定手順を説明するフロー図である。
【図３】測定値テーブル、ピーク測定値テーブルを説明する図である。
【図４】電子装置の要部ブロック図である（その１）。
【図５】電子装置の要部ブロック図である（その２）。
【図６】電子装置の要部ブロック図である（その３）。
【図７】サーバ装置の要部ブロック図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…電源装置（電源モジュール）、２…電源設備、４…電子装置、６…電源設備、１１…電源装置群、２０…電源回路、２１…測定器、２２…測定器、２３…制御回路、２４…記憶素子、２５…インターフェイス回路、２６…電源回路、３６…２次制御回路、３８…記憶素子、４０…バックプレーン、５０…サーバモジュール、５５…Ｉ/Ｏモジュール、６０…サービスプロセッサ、６５…冷却モジュール、７０…システムマネージメントモジュール、７５…制御線、８０…測定値テーブル、８５…制御線、９０…ピーク測定値テーブル、１００…サーバ装置。
【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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【図６】
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【図７】
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