(57)【要約】【課題】従来の部品の劣化状態や寿命を診断する方法では接触式温度測定手段を設置した点だけの温度測定になるため、測定していない部品が温度上昇し、電源装置の異常が起こることがある。また電源装置の異常発生の兆候を察知し、遠隔地から、もしくは現場において測定箇所を変更したい場合においても接触式温度測定手段では接触式温度測定手段を設置した箇所しか温度測定できないという課題があった。その他、定期的な部品の温度確認にも現場を巡回する必要があった。【解決手段】前記従来の課題を解決するために、本発明の電源装置および遠隔監視システムは温度測定手段として非接触式温度測定手段を有し、電源装置を構成する部品の温度を広範囲において測定する。また、本発明の電源装置および遠隔監視システムは、遠隔地から測定した電源装置の温度情報を取得する。【選択図】図１
2007236106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構成部品の温度を測定する温度測定手段を備え、前記温度測定手段で測定された前記構成部品の温度により前記構成部品の異常または劣化状態を判定する電源装置において、
前記温度測定手段として非接触式温度測定手段を用いて複数の部品の温度を測定することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
構成部品の温度を測定する温度測定手段を備え、前記温度測定手段で測定された前記構成部品の温度により前記構成部品の異常または劣化状態を判定する電源装置において、
前記温度測定手段として非接触式温度測定手段および前記非接触式温度測定手段を可動させる可動部から構成された可動式温度測定手段を用いて複数の部品の温度を測定することを特徴とする電源装置。
【請求項３】
非接触式温度測定手段として、サーモグラフィーを用いたことを特徴とする請求項１または２記載の電源装置。
【請求項４】
非接触式温度測定手段として、放射温度計を用いたことを特徴とする請求項１または２記載の電源装置。
【請求項５】
構成部品の温度を測定する温度測定手段を備え、前記温度測定手段で測定された前記構成部品の温度により前記構成部品の異常または劣化状態を判定する電源装置の遠隔監視システムにおいて、
前記温度測定手段は非接触式温度測定手段を用いて複数の部品の温度を測定するとともに、
この電源装置を遠隔から監視する機能または遠隔から制御する機能を有する監視制御手段とを備えたことを特徴とする電源装置の遠隔監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度検出方法に非接触式温度測定手段を用いた電源装置および前記電源装置を遠隔から監視または制御する遠隔監視システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電源装置を構成している部品の劣化状態や寿命を診断するための部品温度の測定方法を図４を用いて説明する。図４において、電源装置１０は電源装置１０を制御する制御回路１１と制御回路１１により制御され引込み線４０から供給される電力を所望の状態に変換し構内配線４１に出力する電源回路１２と電源回路１２に接続され電気エネルギーを蓄積する電池１３から構成されている。電池１３は複数の単電池から構成され、単電池のうち設計上温度上昇が大きい第１の単電池１４と第２の単電池１５にそれぞれ第１の接触式温度測定手段１６および第２の接触式温度測定手段１７が取り付けられており、第１の接触式温度測定手段１６および第２の接触式温度測定手段１７は制御回路１１に接続されている。第１の接触式温度測定手段１６または第２の接触式温度測定手段１７で測定した温度が所定の値を超えた場合は、電源装置１０が異常と判定し、制御回路１１により電源装置１０の動作を停止させる。接触式温度測定手段とは、例えばバイメタルを用いたものやサーミスタを用いたものがある。
【０００３】
また、装置の遠隔監視方法としては、たとえば特許文献１に記載されているようなものがある。図５は特許文献１に記載されている従来の遠隔監視システムを示している。図５において、工場１００に設置されている監視対象物１０４を遠隔で監視するため、室温を測定する温度測定手段１０２や、測定対象物１０４の外観上に異常がないかを監視するための撮像手段１０３が工場内に設置されている。温度測定手段１０２や撮像手段１０３の情報は、監視装置１０１から公衆回路網３０および通信線３１を介し、遠隔地の事務室２０内の遠隔監視部１０５で得ることができるため、監視のため検査員が現場まで出向く必要がなく、検査員の巡回の負担を軽くすることができる。
【特許文献１】特開２００１−２５１４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の電源装置における部品温度の測定方法では、接触式温度測定手段を取り付けた部品しか温度測定できないため、測定していない部品が温度上昇した場合に、その兆候が検知できず、電源装置の異常が進行することがあった。
【０００５】
例えば、正常動作状態では第１の単電池１４の温度上昇が大きいとすると、第１の単電池１４の温度を測定していれば電池１３全体の劣化状態や寿命が推定できるが、電源装置の使用環境により、室温、風の流れが変わる場合には、第１の電池１４よりも他の単電池のほうが温度上昇する場合があった。この場合、第１の単電池１４の測定だけでは不十分である。すべての電池に接触式温度測定手段を取り付けるためには、数多くの接触式温度測定手段とそのための配線が必要になり現実的ではないため、あらかじめ複数個の単電池を選択し、その選択した複数個の電池に温度測定手段を取り付けたが、どの単電池に接触式温度測定手段を取り付けるかは多くの検討や過去の経験が必要であった。
【０００６】
また、電源装置の異常発生の兆候を察知し、遠隔地から、もしくは現場において温度測定箇所を変更したい場合においても接触式温度測定手段では接触式温度測定手段を取り付けた部品しか温度測定できないという課題があった。加えて撮像手段による外観監視だけでは、異常が目に見える形になる重大な異常に至るまで発見できない恐れがあった。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、多数の部品の温度を測定できる手段を備えた電源装置を提供し、その電源装置を用いて遠隔地からもしくは現場において電源装置の異常を早期発見するとともに、検査員の労力を減らす遠隔監視システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電源装置および遠隔監視システムは温度測定手段として非接触式温度測定手段を有し、電源装置を構成する部品の温度を広範囲に測定している。
【０００９】
また、本発明の遠隔監視システムは、非接触式温度測定手段で測定した電源装置を構成する部品の温度情報を公衆回路網を通じて遠隔地で取得する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電源装置および遠隔監視システムによれば、多くの部品の温度を測定できるため、広範囲の部品の異常や劣化状態を検知することができ、電源装置の信頼性を高めることができる。また遠隔監視システムにより、遠隔地から電源装置を構成している部品の温度測定が可能となり、早期に異常発生前の兆候を検出することができるため、電源装置の信頼性をよりいっそう高めることができる。さらに電源装置の定期点検のために現場を巡回していた検査員の労力を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における電源装置の構成図である。図１において、図４と同じ構成については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００１３】
非接触式温度測定手段１は電源装置１０内に設置され、制御回路１１に接続されている。測定している部品の温度が所定の値を超えた場合に電源装置１０に異常が発生したと判定し、制御回路１１により電源装置１０の動作を停止させる。本発明の特徴である非接触式温度測定手段１を用いているため、広範囲の部品の温度測定が可能である。
電源装置１０が正常動作している場合は、電源装置１０内のどの部分の温度マージンが少ないか設計時にわかるため、その部分の温度測定をすることにより、電源装置の異常発生を防ぐことができる。これは通常の接触式温度測定手段でも実現可能である。しかし電源装置の冷却ファン回転数低下や冷却のための空気取り入れ口の目詰まりなどにより冷却効率が落ちた場合には、電源装置１０内の冷却状態が変わり、正常時には十分冷却され温度上昇を示していなかった部品が、冷却不十分となって温度が上昇する場合がある。本発明においては非接触式温度測定手段を用いるため、広範囲の部品の温度測定が可能で、広範囲の部品の突発的な温度異常を早期に検知できるため、電源装置の信頼性を高めることができる。
【００１４】
一例としては電池１３の温度測定が挙げられる。電源装置１０においては使用環境温度により寿命が大幅に変わる電池１３の温度を測定し、電池の異常や電池の寿命判定を行うケースがある。大規模の電源装置においては数百個の電池が接続され電池１３を構成する場合がある。非接触式温度測定手段を使用することにより、すべての電池を測定対象とすることができ、より正確な電池の寿命判定や異常判定を行うことができる。
【００１５】
また、電源装置１０を構成する電子部品の故障検知にも応用できる。ひとつの部品が軽
微な故障をした場合に、その部品が故障したことによる直接的な影響がすぐに出なくても、周囲に影響を与え、他の部品の温度が異常に上がる場合がある。例えば、制御回路１１上で直流電圧変換用の半導体集積回路を使って入力電圧を所望の電圧に変換している回路部分に電源電圧平滑用の電解コンデンサを使用している場合に、前記電解コンデンサに異常が生じた場合、電源電圧に大きなリプルが生じ、直流電圧変換用の半導体集積回路に過電圧がかかり直流電圧変換用半導体集積回路の温度が異常に上昇することがある。この異常状態を設計段階で完全に予測することは難しく、これらの場合には予め測定箇所を決めて設置する接触式温度測定手段では対応できない。また、多数の部品を測定する場合においても、接触式温度測定手段では設置個数が多くなり、配線の引き回し、接触式温度測定手段間のばらつきが問題となるが、非接触式温度測定手段の場合には同時に広範囲温度測定が可能となり、面倒な配線をすることなく多数の部品を測定できる。
【００１６】
非接触式温度測定手段１として、例えばサーモグラフィーや放射温度計を用いることができる。
【００１７】
なお、本実施の形態では電源装置の主要な構成部品である制御回路１１、電源回路１２、電池１３を測定対象とした例で説明したが、他の構成部品である電線等の配線部材、端子部の接触不良による異常な発熱なども監視対象とできることはいうまでもない。また停電時のバックアップ用途で使用する非常用電源を例に説明したが、常用電源や小型電源においても同様の効果が期待できる。電池１３は電源装置の用途により搭載されていない場合もある。
【００１８】
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２の電源装置の構成図である。図２において非接触式温度測定手段１は可動部２に取り付けられ、可動式温度測定手段３を構成し、可動式温度測定手段３は制御回路１１により制御されること意外は本発明の実施の形態１と同じ構成のため、図１および図４と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。このように構成したことにより、制御回路１１により可動部２に取り付けられた非接触式温度測定手段１を任意の方向に向けることが可能となり、温度測定したい部位を任意に選択し測定することが可能となる。また非接触式温度測定手段であっても測定できる範囲が狭い場合は、この構成をとることでより広範囲の温度測定が可能となり、部品の温度を測定でき異常を早期に検知できるため、電源装置の信頼性を高めることができる。
【００１９】
非接触式温度測定手段１として、例えばサーモグラフィーや放射温度計を用いることができる。特に放射温度計はサーモグラフィーに比べると安価であるが、測定範囲が狭いため単独で用いた場合には十分な効果を発揮することができないが、可動部２と組み合わせて使用することにより、広範囲の測定が可能となる。
【００２０】
本実施の形態では電源装置の主要な構成部品である制御回路１１、電源回路１２、電池１３を測定対象とした例で説明したが、他の構成部品である電線等の配線部材なども監視対象とできることはいうまでもない。また停電時のバックアップ用途で使用する非常用電源を例に説明したが、常用電源や小型電源においても同様の効果が期待できる。電池１３は電源装置の用途により搭載されていない場合もある。
【００２１】
なお、本実施の形態においては、非接触式温度測定手段１の方向を変える装置として可動部２を取り上げたが、測定対象を任意に選択することが目的であるため、非接触式温度測定手段１の測定対象を変えるための他の機械的手段であっても同様の効果が得られる。ここでの機械的手段とは、非接触式温度測定手段１の位置そのものを変えるもので、例えばＸＹ直行ロボットなどが挙げられる。
【００２２】
（実施の形態３）
図３は本発明における実施の形態３の電源装置およびその監視システムの構成図である。図３において電源装置１０が通信線３１および公衆回路網３０を介して事務室２０内の監視制御手段２１に接続されている以外は実施の形態１および実施の形態２と同じ構成のため、図１および図２および図４と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。このように構成した電源装置および遠隔監視システムについてその動作を説明する。
【００２３】
本発明の実施の形態１または本発明の実施の形態２で説明した電源装置が通信線３１および公衆回路網３０を介して事務所２０の監視制御手段２１に接続されている。非接触式温度測定手段１によって広範囲に温度測定されており、その測定された部品の温度が所定の値を超えた場合は、制御回路１１により電源装置１０を停止させると共にその情報を監視制御手段２１に通知する。また所定の温度を超えていなくても、継続的に部品の温度変化を測定することにより寿命や劣化状態を監視することができ、電源装置の異常を早期に発見することができる。また、これまで電源装置を構成している部品の温度を検査員が定期巡回して測定していたような場合においては、本発明により遠隔地で温度測定が可能になるため、検査員の労力を大幅に低減できる。
【００２４】
非接触式温度測定手段１として、例えばサーモグラフィーや放射温度計を用いることができる。特に放射温度計はサーモグラフィーに比べると安価であるが、測定範囲が狭いため単独で用いた場合には十分な効果を発揮することができないが、可動部２と組み合わせて使用することにより、広範囲の測定が可能となる。
【００２５】
加えて遠隔から見たい部品の温度を選択的に測定することが可能となるため、特定の温度マージンの低い部品の温度変化を集中的に監視することも可能となり、電源装置の信頼性を向上することができる。
【００２６】
可動部２を使用する例で説明したように、非接触式温度測定手段１が使用目的に対し十分な測定範囲が得られる場合は必ずしも可動部２を使用する必要はない。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明にかかる電源装置および遠隔監視システムは、電源装置を構成する部品の温度を広範囲にわたって測定でき、信頼性を向上できることに加え、それらを遠隔地から監視または、温度測定場所の選択をはじめとした制御することが可能となり、信頼性を高めながら、検査員の労力を削減できるので、電源装置およびその監視システムとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１における電源装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態２における電源装置の構成図
【図３】本発明の実施の形態３における遠隔監視システムの構成図
【図４】従来の電源装置の構成図
【図５】従来の遠隔監視システムの構成図
【符号の説明】
【００２９】
１      非接触式温度測定手段
２      可動部
３      可動式温度測定手段
１０    電源装置
１１    制御回路
１２    電源回路
１３    電池
１４    第１の単電池
１５    第２の単電池
１６    第１の接触式温度測定手段
１７    第２の接触式温度測定手段
２０    事務室
２１    監視制御装置
３０    公衆回路網
３１    通信線
４０    引き込み線
４１    構内配線
４２    電気設備
１００  工場
１０１  監視装置
１０２  温度測定手段
１０３  撮像手段
１０４  監視対象物
１０５  遠隔監視部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007236106.tif 000006
【図５】
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