(57)【要約】【課題】キャパシタの現在の放電能力に応じて、揮発性メモリに記録されたデータの不揮発性メモリへの退避のタイミングを動的に制御する。【解決手段】キャパシタ１３の放電電圧又は放電電流を測定する放電測定部１４と、放電測定部１４による測定結果から、キャパシタ１３の現在の放電可能時間を推定する放電可能時間推定部１５と、運用時に放電可能時間推定部１５により推定された放電可能時間から、負荷１１に対し、揮発性メモリのデータを不揮発性メモリへ退避させるタイミングを制御するバックアップ制御部１６とを備えた。【選択図】図１
2016220284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性メモリ及び不揮発性メモリを有し、入力された直流電力により動作して前記揮発性メモリにデータを記録する負荷と、
入力された交流電力を直流電力に変換して前記負荷に出力するＡＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータにより変換された直流電力により充電を行い、当該直流電力が低下すると前記負荷に対して放電を行うキャパシタと、
前記キャパシタの放電電圧又は放電電流を測定する放電測定部と、
前記放電測定部による測定結果から、前記キャパシタの現在の放電可能時間を推定する放電可能時間推定部と、
運用時に前記放電可能時間推定部により推定された放電可能時間から、前記負荷に対し、前記揮発性メモリのデータを前記不揮発性メモリへ退避させるタイミングを制御するバックアップ制御部とを備えた
ことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記バックアップ制御部は、前記キャパシタによる放電開始後、前記放電可能時間の残り時間が前記退避に要する時間に達した際に、前記負荷に対して前記退避を実施させる
ことを特徴とする請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
診断時に前記放電可能時間推定部により推定された放電可能時間を記録する記録部を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の電子機器。
【請求項４】
診断時に前記放電可能時間推定部により推定された放電可能時間が、前記退避に要する時間未満である場合に、外部に報知する報知部を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の電子機器。
【請求項５】
揮発性メモリ及び不揮発性メモリを有し、入力された直流電力により動作して前記揮発性メモリにデータを記録する負荷と、入力された交流電力を直流電力に変換して前記負荷に出力するＡＣ／ＤＣコンバータと、前記ＡＣ／ＤＣコンバータにより変換された直流電力により充電を行い、当該直流電力が低下すると前記負荷に対して放電を行うキャパシタとを備えた電子機器に搭載される無停電制御装置であって、
前記キャパシタの放電電圧又は放電電流を測定する放電測定部と、
前記放電測定部による測定結果から、前記キャパシタの現在の放電可能時間を推定する放電可能時間推定部と、
運用時に前記放電可能時間推定部により推定された放電可能時間から、前記負荷に対し、前記揮発性メモリのデータを前記不揮発性メモリへ退避させるタイミングを制御するバックアップ制御部とを備えた
ことを特徴とする無停電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無停電電源機能を有し、電力供給が遮断された場合に揮発性メモリのデータを不揮発性メモリへ退避させる電子機器及び当該電子機器に搭載される無停電制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無停電電源機能は、通常時にキャパシタ又はバッテリで充電を行い、負荷への電力供給が遮断された場合に当該負荷に対して放電を行うことで、所定時間電力を供給し続けるものである。特許文献１に開示された装置では、放電能力が高くコンパクトなリチウムイオンキャパシタを用いている。
【０００３】
ところで、ビル等の建物を監視する建物監視システムでは、専用の電子機器（中央監視に必要な警報監視又はデータ蓄積を行う電子機器、各種設備の情報を収集して統合制御を行う電子機器等）が、建物内の設備機器（例えば空調機）の状態を常時監視してデータを記録している。この電子機器では、建物の状態に関するデータを揮発性メモリ（ＲＡＭ）に記録している。
しかしながら、停電又は瞬時電圧低下等により電力供給が遮断されて上記電子機器が停止してしまうと、揮発性メモリに記録されたデータが消えてしまう。そのため、電力供給が遮断された場合には、上記電子機器が停止してしまう前に上記データを不揮発性メモリに退避させる必要がある。そのため、上記電子機器は無停電電源機能を有することが望ましい。この場合、無停電電源機能を構成するキャパシタの放電可能時間を、データを不揮発性メモリに退避させる時間（データ退避時間）を確保できる時間とする。このデータ退避時間は電子機器毎に予め設定されている。例えば図４では、データ退避時間が５秒であるため、キャパシタの放電可能時間を８秒に設定している。なお、データを不揮発性メモリに退避させている間は、上記電子機器による建物の監視能力は失われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１８８７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、キャパシタは経年劣化によって電力供給能力が低下し、放電可能時間が短くなる。
また、建物監視システムが監視を行う建物の寿命は約４０年であり、これに合わせ、建物監視システムで用いる専用の電子機器の寿命も約１０年と長寿命となっている。
【０００６】
そのため、上記電子機器の寿命である１０年間はその動作が保証される必要があり、無停電電源機能を構成するキャパシタは、１０年後の放電可能時間を考慮して設計される。例えば、キャパシタの１０年後の放電可能時間として少なくとも８秒を確保する必要がある場合には、初期値として放電可能時間が３０秒程度のものを用いる必要がある。
【０００７】
このように、建物監視システムの無停電電源機能を有する電子機器では、キャパシタの放電可能時間の初期値を、大きなマージンを持たせて設定している。
一方、建物監視システムでは、建物内の設備機器に異常が発生した場合に即座に対応できるようにするため、電力供給が遮断されても可能な限り監視を行う機能が求められている。しかしながら、現状では、電力供給が遮断された場合には、その際のキャパシタの放電可能時間に関わらず、１０年後の放電可能時間の場合と同じタイミングでデータ退避処理を行っている。そのため、上記機能を十分に満足できていないという課題があった。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、キャパシタの現在の放電能力に応じて、揮発性メモリに記録されたデータの不揮発性メモリへの退避のタイミングを動的に制御することができる電子機器及び無停電制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る電子機器は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリを有し、入力された直流電力により動作して揮発性メモリにデータを記録する負荷と、入力された交流電力を直流電力に変換して負荷に出力するＡＣ／ＤＣコンバータと、ＡＣ／ＤＣコンバータにより変換された直流電力により充電を行い、当該直流電力が低下すると負荷に対して放電を行うキャパシタと、キャパシタの放電電圧又は放電電流を測定する放電測定部と、放電測定部による測定結果から、キャパシタの現在の放電可能時間を推定する放電可能時間推定部と、運用時に放電可能時間推定部により推定された放電可能時間から、負荷に対し、揮発性メモリのデータを不揮発性メモリへ退避させるタイミングを制御するバックアップ制御部とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、上記のように構成したので、キャパシタの現在の放電能力に応じて、揮発性メモリに記録されたデータの不揮発性メモリへの退避のタイミングを動的に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係る無停電電源機能を有する電子機器の構成例を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る無停電電源機能を有する電子機器の、電力供給が遮断された場合での動作例を示すフローチャートである。
【図３】キャパシタの特性を示す図であり、（ａ）放電電圧と放電可能時間との関係を示す図であり、（ｂ）放電電圧と放電電流との関係を示す図である。
【図４】データ退避時間に基づくキャパシタの放電可能時間の設定例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る無停電電源機能を有する電子機器１の構成例を示す図である。以下では、電子機器１として、ビル等の建物を監視する建物監視システムの専用の電子機器を用いるものとする。
無停電電源機能を有する電子機器１は、図１に示すように、負荷１１、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２、キャパシタ１３、放電測定部１４、放電可能時間推定部１５及びバックアップ制御部１６を備えている。ここで、放電測定部１４、放電可能時間推定部１５及びバックアップ制御部１６は、本発明の無停電制御装置を構成する。また、電子機器１には、交流電力を供給する商用電源２が接続されている。
【００１３】
負荷１１は、電子機器１の各機能を実現するために必要となるものであり、建物内の設備機器の状態を常時監視するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の監視装置と、監視装置による監視結果であるデータを記録する揮発性メモリ（ＲＡＭ）及び不揮発性メモリ（ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ）等）を有する記憶装置とを含む。この負荷１１は、入力された直流電力により監視動作を行い、揮発性メモリにデータを記録する。
【００１４】
ＡＣ／ＤＣコンバータ１２は、商用電源２からの交流電力を直流電力に変換するものである。このＡＣ／ＤＣコンバータ１２により変換された直流電力は負荷１１に出力される。また、この直流電力はキャパシタ１３にも出力される。
【００１５】
キャパシタ１３は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２からの直流電圧により常時充電を行い、当該直流電力が低下すると負荷１１に対して放電を行うものである。キャパシタ１３として、例えばリチウムイオンキャパシタを用いる。このキャパシタ１３によって無停電電源機能を実現する。
【００１６】
放電測定部１４は、キャパシタ１３の放電電圧を測定するものである。
放電可能時間推定部１５は、放電測定部１４による測定結果から、キャパシタ１３の現在の放電可能時間を推定するものである。
【００１７】
バックアップ制御部１６は、運用時に放電可能時間推定部１５により推定されたキャパシタ１３の現在の放電可能時間から、負荷１１に対し、揮発性メモリのデータを不揮発性メモリへ退避させるタイミングを制御するものである。この際、バックアップ制御部１６は、例えば、キャパシタ１３による放電開始後、放電可能時間の残り時間がデータ退避時間に達した際に、データ退避処理を負荷１１に実施させる。
【００１８】
次に、上記のように構成された無停電電源機能を有する電子機器１において、運用時に電力供給が遮断された場合での動作例について、図２を参照しながら説明する。なお通常の運用時では、商用電源２から交流電力が供給され、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２により直流電力に変換された後、負荷１１及びキャパシタ１３に出力される。そして、負荷１１は建物内の設備機器の状態を監視して揮発性メモリにデータを格納し、キャパシタ１３は充電を行う。
【００１９】
そして、停電又は瞬時電圧低下等により負荷１１への電力供給が遮断されると、負荷１１への直流電力が低下し、キャパシタ１３は負荷１１に対して放電を行う。そして、図２に示すように、まず、放電測定部１４は、キャパシタ１３の放電電圧を測定する（ステップＳＴ１）。
【００２０】
次いで、放電可能時間推定部１５は、放電測定部１４による測定結果から、キャパシタ１３の現在の放電可能時間を推定する（ステップＳＴ２）。ここで、キャパシタは経年劣化によって電力供給能力が低下する。すなわち、図３に示すように、負荷が一定の場合、キャパシタは経年劣化によって内部直列抵抗値が上昇するため、放電電圧が低下（Ｖ１→Ｖ２）し、放電電流が増加（Ｉ１→Ｉ２）する傾向となる（Ｗ＝ＶＩ）。放電電圧がＶ１からＶ２に低下すると、図３（ａ）に示すように、放電可能時間ｔが短くなる。そこで、放電可能時間推定部１５は、放電測定部１４により測定された放電電圧から、図３に示す関係に従ってキャパシタ１３の劣化具合を検出し、キャパシタ１３の現在の放電可能時間を推定する。
【００２１】
次いで、バックアップ制御部１６は、放電可能時間推定部１５により推定されたキャパシタ１３の現在の放電可能時間から、負荷１１に対し、揮発性メモリのデータを不揮発性メモリへ退避させるタイミングを制御する（ステップＳＴ３）。
【００２２】
ここで、例えば図４に示すように、寿命が１０年である電子機器１のデータ退避時間が５秒であり、キャパシタ１３の１０年後の放電可能時間が８秒に設定されている場合を想定する。そして、キャパシタ１３の現在の放電可能時間が２０秒であるとする。
この場合、従来構成では、キャパシタ１３の現在の放電可能時間が２０秒であるにも関わらず、キャパシタ１３の放電開始から３秒後にデータ退避処理を実施させることになる。
【００２３】
それに対し、本発明では、バックアップ制御部１６が、キャパシタ１３の放電開始から１５秒まではデータ退避処理を実施させず、電子機器１による監視動作を行わせる。そして、放電可能時間が残り５秒になった時点で、データ退避処理を実施させる。これにより、可能な限り電子機器１による監視動作を行わせることができる。また、放電開始から１５秒までの間に電力供給が復旧した場合には、監視動作が途切れることはない。
なお、キャパシタ１３の現在の放電可能時間が５秒である場合には、バックアップ制御部１６は、直ちにデータ退避処理を実施させる。
【００２４】
以上のように、この実施の形態１によれば、キャパシタ１３の放電電圧を測定する放電測定部１４と、放電測定部１４による測定結果から、キャパシタ１３の現在の放電可能時間を推定する放電可能時間推定部１５と、運用時に放電可能時間推定部１５により推定された放電可能時間から、負荷１１に対し、揮発性メモリのデータを不揮発性メモリへ退避させるタイミングを制御するバックアップ制御部１６とを備えたので、キャパシタ１３の現在の放電能力に応じて、揮発性メモリに記録されたデータの不揮発性メモリへの退避のタイミングを動的に制御することができる。その結果、可能な限り電子機器１による監視動作を行わせることができる。
【００２５】
なお上記では、建物監視システムの運用時に電力供給が遮断された場合に、キャパシタ１３の現在の放電可能時間を推定する場合を想定して説明を行った。しかしながら、これに限るものではなく、建物の定期検査等の診断時に電源を落とす場合に、キャパシタ１３の現在の放電可能時間を推定し、このデータを逐一記録する記録部を設けてもよい。これにより、キャパシタ１３の放電可能時間の劣化傾向を概ね知ることができる。また、診断時に放電可能時間推定部１５により推定された放電可能時間がデータ退避時間未満である場合に、外部にその旨を報知する報知部を設け、キャパシタ１３の交換を促すようにしてもよい。これにより、運用時に電力供給が遮断された際に、キャパシタ１３による電力供給が不足することを回避できる。
【００２６】
また上記では、放電測定部１４が、キャパシタ１３の放電電圧を測定する場合を示したが、キャパシタ１３の放電電流を測定してもよい。
【００２７】
また上記では、電子機器１として、建物監視システムの専用の電子機器１を用いた場合を示した。しかしながら、これに限るものではなく、無停電電源機能を有し、電力供給が遮断された場合に揮発性メモリのデータを不揮発性メモリへ退避させるその他の電子機器に対しても、同様に本発明を適用可能である。
【００２８】
また、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１  電子機器
２  商用電源
１１  負荷
１２  ＡＣ／ＤＣコンバータ
１３  キャパシタ
１４  放電測定部
１５  放電可能時間推定部
１６  バックアップ制御部
【図１】
2016220284.tif 000003
【図２】
2016220284.tif 000004
【図３】
2016220284.tif 000005
【図４】
2016220284.tif 000006