電源装置
【課題】電力消費装置の制御手段と通信可能に接続された制御手段を有し、該制御手段が電力消費装置の消費電力を制御することによって、電源装置の一部に故障が発生した場合でもシステムダウンを回避することができ、電力消費装置へ供給される電力の総和を電源装置が供給可能な最大電力内に抑えることができ、信頼性が高く、コストの低いようにする。
【解決手段】電力消費装置に電力を供給する複数の小電源を有する電源装置１３であって、各小電源の故障を検出し、電力消費装置に供給可能な最大電力を算出する故障検出回路１６と、前記電力消費装置の消費電力が、前記故障検出回路１６が算出した最大電力以下となるように制御信号を前記電力消費装置に送信する制御手段とを有する。
【解決手段】電力消費装置に電力を供給する複数の小電源を有する電源装置１３であって、各小電源の故障を検出し、電力消費装置に供給可能な最大電力を算出する故障検出回路１６と、前記電力消費装置の消費電力が、前記故障検出回路１６が算出した最大電力以下となるように制御信号を前記電力消費装置に送信する制御手段とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子装置、電気装置等の各種の電力消費装置に電力を供給する電源装置においては、１台の電源装置から電力消費装置に対して電力を一方的に供給するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、電力消費装置が複数台である場合であっても、１台の電源装置から複数台の電力消費装置に対して電力を供給するのが一般的である。この場合、前記電源装置が供給可能な最大電力は各電力消費装置の定格電力の総和に等しいか、又は、それ以上必要である。
【特許文献１】特開平７−２４１０３１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いては、１台の電源装置から電力を供給するので、電源装置に故障が発生すると、すべての電力消費装置への電力の供給が途絶え、システムダウンが発生してしまう。また、電力消費装置の通常の運転状態では、各電力消費装置の消費電力の総和が定格電力の総和に達することがほとんどないにも関わらず、電源装置が供給可能な最大電力は、各電力消費装置の定格電力の総和以上であることが要求される。そのため、大規模な電源装置が必要となり、部品点数の増加等のため電源装置のコストが増大してしまう。
【０００５】
本発明は、前記従来の電源装置の問題点を解決して、電力消費装置の制御手段と通信可能に接続された制御手段を有し、該制御手段が電力消費装置の消費電力を制御することによって、電源装置の一部に故障が発生した場合でもシステムダウンを回避することができ、電力消費装置へ供給される電力の総和を電源装置が供給可能な最大電力内に抑えることができ、信頼性が高く、コストの低い電源装置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】
【０００６】
そのために、本発明の電源装置においては、電力消費装置に電力を供給する複数の小電源を有する電源装置であって、各小電源の故障を検出し、電力消費装置に供給可能な最大電力を算出する故障検出回路と、前記電力消費装置の消費電力が、前記故障検出回路が算出した最大電力以下となるように制御信号を前記電力消費装置に送信する制御手段とを有する。
【０００７】
本発明の他の電源装置においては、さらに、前記電力消費装置は複数のユニットから成り、前記制御手段は、各ユニットから必要な電力を示す電力要求信号を受信すると、各ユニットに供給可能な電力を示す電力許可信号を返信する。
【０００８】
本発明の更に他の電源装置においては、さらに、前記故障検出回路は、前記小電源が送信した故障通知信号によって故障の発生した小電源の数及び正常な小電源の数を把握し、該正常な小電源の数に基づいて電力消費装置に供給可能な最大電力を算出する。
【０００９】
本発明の更に他の電源装置においては、複数のユニットから成る電力消費装置に電力を供給する電源装置であって、各ユニットから必要な電力を示す電力要求信号を受信すると、各ユニットに供給可能な電力を示す電力許可信号を返信する制御手段を有し、各ユニットの消費電力の合計が電源装置の供給可能な最大電力を超えないようにする。
【００１０】
本発明の更に他の電源装置においては、さらに、前記制御手段は選択されたユニットの消費電力を抑制させる。
【００１１】
本発明の更に他の電源装置においては、さらに、前記ユニットは、決定した動作モードに必要な電力を示す電力要求信号を送信し、該電力要求信号が示す必要な電力よりも受信した電力許可信号が示す供給可能な電力が低い場合、前記動作モードを変更する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電源装置は、電力消費装置の制御手段と通信可能に接続された制御手段を有し、該制御手段が電力消費装置の消費電力を制御するようになっている。これにより、電源装置の一部に故障が発生した場合でもシステムダウンを回避することができ、電力消費装置へ供給される電力の総和を電源装置が供給可能な最大電力内に抑えることができ、信頼性を向上させ、コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるシステムの構成を示すブロック図である。
【００１５】
図において、１０は本実施の形態におけるシステムであり、電力を消費する電力消費装置のユニットとしての第１ユニット１１ａ、第２ユニット１１ｂ及び第３ユニット１１ｃを有する。なお、前記第１ユニット１１ａ、第２ユニット１１ｂ及び第３ユニット１１ｃを統合的に説明する場合には、ユニット１１として説明する。ここで、該ユニット１１の各々は、電子装置や電気装置であるが、電力を消費する装置であればいかなる種類の装置であってもよい。また、ユニット１１の数は、図示される例においては３つであるが、２つ以下であってもよいし、４つ以上であってもよいし、任意に設定することができる。
【００１６】
そして、前記第１ユニット１１ａ、第２ユニット１１ｂ及び第３ユニット１１ｃは、その内部に、各々の動作を制御する制御手段としての消費側制御チップ１２ａ、消費側制御チップ１２ｂ及び消費側制御チップ１２ｃを備える。なお、前記消費側制御チップ１２ａ、消費側制御チップ１２ｂ及び消費側制御チップ１２ｃを統合的に説明する場合には、消費側制御チップ１２として説明する。また、該消費側制御チップ１２は、必ずしも単一のチップから成るものでなくてもよく、複数のチップやその他の部品を含むものであってもよい。
【００１７】
なお、前記第１ユニット１１ａ、第２ユニット１１ｂ及び第３ユニット１１ｃの定格電力は、各々４００〔Ｗ〕であり、ユニット１１全体の総和が１２００〔Ｗ〕である。
【００１８】
また、前記システム１０は、ユニット１１に電力を供給する電源装置１３を有する。該電源装置１３は、小電源としての第１小電源１４ａ、第２小電源１４ｂ、第３小電源１４ｃ、第４小電源１４ｄ、第５小電源１４ｅ、制御手段としての電源側制御チップ１５及び故障検出回路１６を備える。そして、前記第１小電源１４ａ、第２小電源１４ｂ、第３小電源１４ｃ、第４小電源１４ｄ及び第５小電源１４ｅが出力可能な、すなわち、供給可能な最大電力は、各々２００〔Ｗ〕であり、総計の出力電力が１０００〔Ｗ〕である。なお、前記第１小電源１４ａ、第２小電源１４ｂ、第３小電源１４ｃ、第４小電源１４ｄ及び第５小電源１４ｅを統合的に説明する場合には、小電源１４として説明する。また、該小電源１４の数は、図示される例においては５つであるが、４つ以下であってもよいし、６つ以上であってもよいし、任意に設定することができる。さらに、前記第１小電源１４ａ、第２小電源１４ｂ、第３小電源１４ｃ、第４小電源１４ｄ及び第５小電源１４ｅは、電力供給線によって第１ユニット１１ａ、第２ユニット１１ｂ及び第３ユニット１１ｃと接続され、前記電力供給線を介して第１ユニット１１ａ、第２ユニット１１ｂ及び第３ユニット１１ｃの各々に最大４００〔Ｗ〕の電力を供給する。
【００１９】
そして、前記故障検出回路１６は、前記第１小電源１４ａ、第２小電源１４ｂ、第３小電源１４ｃ、第４小電源１４ｄ及び第５小電源１４ｅと、制御線ＡＬＡＲＭ−Ａ、制御線ＡＬＡＲＭ−Ｂ、制御線ＡＬＡＲＭ−Ｃ、制御線ＡＬＡＲＭ−Ｄ及び制御線ＡＬＡＲＭ−Ｅとによって、各々接続されている。前記第１小電源１４ａ、第２小電源１４ｂ、第３小電源１４ｃ、第４小電源１４ｄ及び第５小電源１４ｅは、故障が発生すると、制御線ＡＬＡＲＭ−Ａ、制御線ＡＬＡＲＭ−Ｂ、制御線ＡＬＡＲＭ−Ｃ、制御線ＡＬＡＲＭ−Ｄ及び制御線ＡＬＡＲＭ−Ｅを介して故障検出回路１６に故障通知信号ＡＬＡＲＭを送信することによって、故障の発生を通知するようになっている。これにより、故障検出回路１６は、故障が発生している小電源１４の数、及び、故障が発生していない正常な小電源１４の数を把握することができる。そして、故障検出回路１６は、正常な小電源１４の数に基づいて、電源装置１３が出力可能な最大電力を算出し、該最大電力を電源側制御チップ１５に設定するようになっている。
【００２０】
また、該電源側制御チップ１５と、前記消費側制御チップ１２ａ、消費側制御チップ１２ｂ及び消費側制御チップ１２ｃの各々とは、制御信号線によって接続され、制御信号の送受信を行う。そして、電源側制御チップ１５は、前記消費側制御チップ１２ａ、消費側制御チップ１２ｂ及び消費側制御チップ１２ｃの各々に対して、供給可能な電力を通知するようになっている。すると、消費側制御チップ１２ａ、消費側制御チップ１２ｂ及び消費側制御チップ１２ｃの各々は、電源側制御チップ１５から通知された供給可能な電力に適合するように、第１ユニット１１ａ、第２ユニット１１ｂ及び第３ユニット１１ｃの動作を制御することができる。
【００２１】
次に、電源側制御チップ１５と消費側制御チップ１２との間の制御信号について説明する。
【００２２】
図２は本発明の第１の実施の形態における電源装置の制御チップとユニットの制御チップとの間の制御信号の詳細を示す図、図３は本発明の第１の実施の形態におけるユニットの制御信号情報の詳細を示す表である。
【００２３】
図２は、電源装置１３の電源側制御チップ１５と第３ユニット１１ｃの消費側制御チップ１２ｃとの間の制御信号としての電力要求信号及び電力許可信号の詳細を示している。ここで、ＲＥＱ Ｃ−１及びＲＥＱ Ｃ−０は、第３ユニット１１ｃから電源装置１３に対して必要な電力を示す電力要求信号であり、要求する消費電力の値を表す２〔ｂｉｔ〕の信号である。また、ＡＣＫ Ｃ−１及びＡＣＫ Ｃ−０は、電源装置１３から第３ユニット１１ｃに供給可能な電力を示す電力許可信号であり、許可される消費電力を表す２〔ｂｉｔ〕の信号である。なお、電源装置１３の電源側制御チップ１５と第１ユニット１１ａの消費側制御チップ１２ａ及び第２ユニット１１ｂの消費側制御チップ１２ｂとの間の電力要求信号及び電力許可信号も、同様である。そして、ＲＥＱ及びＡＣＫの後に続く大文字のアルファベットは、Ａが第１ユニット１１ａであることを示し、Ｂが第２ユニット１１ｂであることを示し、Ｃが第３ユニット１１ｃであることを示している。そのため、電源装置１３の電源側制御チップ１５と第１ユニット１１ａの消費側制御チップ１２ａとの間の電力要求信号及び電力許可信号は、ＲＥＱ Ａ−１、ＲＥＱ Ａ−０、ＡＣＫ Ａ−１及びＡＣＫ Ａ−０となり、電源装置１３の電源側制御チップ１５と第２ユニット１１ｂの消費側制御チップ１２ｂとの間の電力要求信号及び電力許可信号は、ＲＥＱ Ｂ−１、ＲＥＱ Ｂ−０、ＡＣＫ Ｂ−１及びＡＣＫ Ｂ−０となる。なお、各ユニット１１の消費側制御チップ１２が出力する電力要求信号を統合的に説明する場合には、電力要求信号ＲＥＱとして説明し、電源側制御チップ１５が出力する電力許可信号を統合的に説明する場合には、電力許可信号ＡＣＫとして説明する。
【００２４】
また、図３には、第３ユニット１１ｃの制御信号情報の詳細が示されている。なお、第１ユニット１１ａ及び第２ユニット１１ｂの制御信号情報も同様である。
【００２５】
次に、前記構成のシステム１０の動作について説明する。
【００２６】
図４は本発明の第１の実施の形態におけるユニットの消費電力の例を示す図、図５は本発明の第１の実施の形態における小電源の１つに故障が発生した場合の動作を示すフローチャートである。なお、図４において、縦軸には電力、横軸には時間を採ってある。
【００２７】
本実施の形態において、電源装置１３の小電源１４に故障が発生した場合、故障した小電源１４は故障検出回路１６に故障通知信号ＡＬＡＲＭを送信する。すると、故障検出回路１６は、正常な小電源１４の数に基づいて、電源装置１３全体で出力可能な最大電力を算出し、算出された最大電力を最大電力定格として制御チップ１５に再設定する。図１に示される例において、小電源１４の数は５つであるから、例えば、１つの小電源１４に故障が発生すると、正常な小電源１４の数は４つとなり、電源装置１３全体の最大電力定格は８００〔Ｗ〕となる。
【００２８】
ここでは、説明を簡略化するために、第１ユニット１１ａ、第２ユニット１１ｂ及び第３ユニット１１ｃの順で消費電力が許可されて電力が供給されるものとする。また、第３ユニット１１ｃの動作を中心に説明するが、第１ユニット１１ａ及び第２ユニット１１ｂの動作についても同様である。
【００２９】
まず、第３ユニット１１ｃの消費側制御チップ１２ｃは、第３ユニット１１ｃの動作モードを決定する。そして、前記消費側制御チップ１２ｃは、電力要求信号ＲＥＱ Ｃ（１：０）を出力する。この場合、要求する消費電力の値を表す制御信号ＲＥＱ Ｃ（１：０）を電源装置１３の電源側制御チップ１５に送信することによって、決定した動作モードに必要な消費電力を電源装置１３に要求する。
【００３０】
続いて、電力要求信号ＲＥＱ Ｃ（１：０）を受信した電源側制御チップ１５は、電力許可信号ＡＣＫ Ｃ（１：０）を出力する。該電力許可信号ＡＣＫ Ｃ（１：０）は、第３ユニット１１ｃへの供給を許可する消費電力を表す信号であり、消費側制御チップ１２ｃに送信される。
【００３１】
続いて、該消費側制御チップ１２ｃは、ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）であるか否かを判断する。すなわち、電源側制御チップ１５によって許可された消費電力が電源装置１３に要求した消費電力と等しいか否かを判断する。
【００３２】
ここで、図４には、ユニット１１に許可された消費電力の時間帯（１）〜（４）毎の変化が示されている。図４（ａ）は第１ユニット１１ａに許可された消費電力の変化を示し、図４（ｂ）は第２ユニット１１ｂに許可された消費電力の変化を示し、図４（ｃ）は第３ユニット１１ｃに許可された消費電力の変化を示し、図４（ｄ）はユニット１１全体に許可された消費電力の変化を示している。
【００３３】
そして、図４に示される例において、時間帯（１）及び（４）では、ユニット１１全体の消費電力が、１つの小電源１４に故障が発生した電源装置１３全体の最大電力定格である８００〔Ｗ〕を超えていないので、電源側制御チップ１５は、すべてのユニット１１の消費側制御チップ１２から要求された通りの消費電力を許可する。
【００３４】
そのため、時間帯（１）及び（４）のような場合、消費側制御チップ１２ｃは、ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）であると判断し、通常処理を実行する。すなわち、消費側制御チップ１２ｃは、電源装置１３に要求した通りの消費電力が許可されたと判断し、当初決定した動作モードに従って第３ユニット１１ｃの動作を制御する。そして、当初決定した動作モードに従った動作が終了すると、処理を終了し、再び、第３ユニット１１ｃの動作モードを決定して、前述の動作を繰り返す。
【００３５】
一方、図４に示される例において、時間帯（２）では、ユニット１１全体の消費電力が、１つの小電源１４に故障が発生した電源装置１３全体の最大電力定格である８００〔Ｗ〕を超えて、１２００〔Ｗ〕になってしまう。そこで、電源側制御チップ１５は、消費側制御チップ１２ｃに電力許可信号として［ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝００ｂ］を送信し、第３ユニット１１ｃに消費電力を供給しないようにする。
【００３６】
そのため、時間帯（２）のような場合、消費側制御チップ１２ｃは、ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）でないと判断し、動作モードを変更する。この場合、消費側制御チップ１２ｃは、電力許可信号として［ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝００ｂ］を受信したことによって、電源装置１３に要求した通りの消費電力が許可されなかったと判断し、受信した電力許可信号ＡＣＫ Ｃ（１：０）の内容に従って、当初決定した動作モードを変更し、第３ユニット１１ｃの動作を停止させる。そして、処理を終了し、再び、第３ユニット１１ｃの動作モードを決定して、前述の動作を繰り返す。
【００３７】
また、図４に示される例において、時間帯（３）では、ユニット１１全体の消費電力が、１つの小電源１４に故障が発生した電源装置１３全体の最大電力定格である８００〔Ｗ〕を超えて、１０００〔Ｗ〕になってしまう。そこで、電源側制御チップ１５は、消費側制御チップ１２ｃに電力許可信号ＡＣＫ Ｃ（１：０）を送信し、第３ユニット１１ｃに２００〔Ｗ〕だけ消費電力を供給するようにする。
【００３８】
そのため、時間帯（３）のような場合、消費側制御チップ１２ｃは、ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）でないと判断し、動作モードを変更する。この場合、消費側制御チップ１２ｃは、電源装置１３に要求した通りの消費電力が許可されたなかったと判断し、受信した電力許可信号ＡＣＫ Ｃ（１：０）の内容に従って、当初決定した動作モードを変更し、省電力処理を行って第３ユニット１１ｃを２００〔Ｗ〕の消費電力で動作させる。そして、変更された動作モードに従った動作が終了すると処理を終了し、再び、第３ユニット１１ｃの動作モードを決定して、前述の動作を繰り返す。
【００３９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 消費側制御チップ１２ｃは動作モードを決定する。
ステップＳ２ 消費側制御チップ１２ｃはＲＥＱ Ｃ（１：０）を出力する。
ステップＳ３ 電源側制御チップ１５はＡＣＫ Ｃ（１：０）を出力する。
ステップＳ４ 消費側制御チップ１２ｃはＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）であるか否か判断する。ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）である場合はステップＳ５に進み、ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）でない場合はステップＳ６に進む。
ステップＳ５ 消費側制御チップ１２ｃは通常処理を実行する。
ステップＳ６ 消費側制御チップ１２ｃは動作モードを変更する。
ステップＳ７ 消費側制御チップ１２ｃは処理を終了し、ステップＳ１に戻る。
【００４０】
このように、本実施の形態においては、小電源１４に故障が発生した場合であっても、システム１０がダウンすることがなく、省電力で動作を行わせることができる。
【００４１】
また、本実施の形態においては、複数のユニット１１を動作させる例について説明したが、動作させるユニット１１が単数である場合にも適用可能である。さらに、本実施の形態において、電力要求信号ＲＥＱは各ユニット１１から非同期に出力され、電源側制御チップ１５は、各ユニット１１から電力要求信号ＲＥＱを受信するとリアルタイムに電力許可信号ＡＣＫを出力するようになっているが、前記電力要求信号ＲＥＱの各々及び電力許可信号ＡＣＫの各々を同期させるようにすることもできる。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００４３】
図６は本発明の第２の実施の形態におけるシステムの構成を示すブロック図である。
【００４４】
図６に示されるように、本実施の形態において、電源装置１３は、前記第１の実施の形態における第１小電源１４ａ、第２小電源１４ｂ、第３小電源１４ｃ、第４小電源１４ｄ及び第５小電源１４ｅに代えて、単一の電源１７を備える。該電源１７が供給可能な最大電力は１０００〔Ｗ〕である。また、前記電源装置１３は、前記第１の実施の形態における故障検出回路１６を備えていない。その他の点の構成については、前記第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【００４５】
また、電源側制御チップ１５と消費側制御チップ１２との間の制御信号についても、前記第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【００４６】
次に、本実施の形態におけるシステム１０の動作について説明する。
【００４７】
図７は本発明の第２の実施の形態におけるユニットの消費電力の例を示す図、図８は本発明の第２の実施の形態におけるシステムの動作を示すフローチャートである。なお、図７において、縦軸には電力、横軸には時間を採ってある。
【００４８】
ここでは、説明を簡略化するために、第１ユニット１１ａ、第２ユニット１１ｂ及び第３ユニット１１ｃの順で消費電力が許可されて電力が供給されるものとする。また、第３ユニット１１ｃの動作を中心に説明するが、第１ユニット１１ａ及び第２ユニット１１ｂの動作についても同様である。
【００４９】
まず、第３ユニット１１ｃの消費側制御チップ１２ｃは、第３ユニット１１ｃの動作モードを決定する。そして、前記消費側制御チップ１２ｃは、電力要求信号ＲＥＱ Ｃ（１：０）を出力する。この場合、要求する消費電力の値を表す電力要求信号ＲＥＱ Ｃ（１：０）を電源装置１３の電源側制御チップ１５に送信することによって、決定した動作モードに必要な消費電力を電源装置１３に要求する。
【００５０】
続いて、電力要求信号ＲＥＱ Ｃ（１：０）を受信した電源側制御チップ１５は、電力許可信号ＡＣＫ Ｃ（１：０）を出力する。該電力許可信号ＡＣＫ Ｃ（１：０）は、第３ユニット１１ｃへの供給を許可する消費電力を表す信号であり、消費側制御チップ１２ｃに送信される。
【００５１】
続いて、該消費側制御チップ１２ｃは、ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）であるか否かを判断する。すなわち、電源側制御チップ１５によって許可された消費電力が電源装置１３に要求した消費電力と等しいか否かを判断する。
【００５２】
ここで、図７には、ユニット１１に許可された消費電力の時間帯（１）〜（４）毎の変化が示されている。図７（ａ）は第１ユニット１１ａに許可された消費電力の変化を示し、図７（ｂ）は第２ユニット１１ｂに許可された消費電力の変化を示し、図７（ｃ）は第３ユニット１１ｃに許可された消費電力の変化を示し、図７（ｄ）はユニット１１全体に許可された消費電力の変化を示している。
【００５３】
そして、図７に示される例において、時間帯（１）及び（４）では、ユニット１１全体の消費電力が、電源１７の最大電力定格である１０００〔Ｗ〕を超えていないので、電源側制御チップ１５は、すべてのユニット１１の消費側制御チップ１２から要求された通りの消費電力を許可する。
【００５４】
そのため、時間帯（１）及び（４）のような場合、消費側制御チップ１２ｃは、ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）であると判断し、通常処理を実行する。すなわち、消費側制御チップ１２ｃは、電源装置１３に要求した通りの消費電力が許可されたと判断し、当初決定した動作モードに従って第３ユニット１１ｃの動作を制御する。そして、当初決定した動作モードに従った動作が終了すると、処理を終了し、再び、第３ユニット１１ｃの動作モードを決定して、前述の動作を繰り返す。
【００５５】
一方、図７に示される例において、時間帯（２）では、ユニット１１全体の消費電力が、電源１７の最大電力定格である１０００〔Ｗ〕を超えて、１２００〔Ｗ〕になってしまう。そこで、電源側制御チップ１５は、消費側制御チップ１２ｃに電力許可信号として［ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝０１ｂ］を送信し、第３ユニット１１ｃに２００〔Ｗ〕だけ消費電力を供給するようにする。
【００５６】
そのため、時間帯（２）のような場合、消費側制御チップ１２ｃは、ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）でないと判断し、動作モードを変更する。この場合、消費側制御チップ１２ｃは、電力許可信号として［ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝０１ｂ］を受信したことによって、電源装置１３に要求した通りの消費電力が許可されなかったと判断し、受信した電力許可信号ＡＣＫ Ｃ（１：０）の内容に従って、当初決定した動作モードを変更し、省電力処理を行って第３ユニット１１ｃを２００〔Ｗ〕の消費電力で動作させる。なお、第３ユニット１１ｃの動作を停止させることもできる。そして、変更された動作モードに従った動作が終了すると処理を終了し、再び、第３ユニット１１ｃの動作モードを決定して、前述の動作を繰り返す。
【００５７】
また、図７に示される例において、時間帯（３）では、ユニット１１全体の消費電力が、電源１７の最大電力定格である１０００〔Ｗ〕を超えて、１１００〔Ｗ〕になってしまう。そこで、電源側制御チップ１５は、消費側制御チップ１２ｃに電力許可信号ＡＣＫ Ｃ（１：０）を送信し、第３ユニット１１ｃに３００〔Ｗ〕だけ消費電力を供給するようにする。
【００５８】
そのため、時間帯（３）のような場合、消費側制御チップ１２ｃは、ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）でないと判断し、動作モードを変更する。この場合、消費側制御チップ１２ｃは、電源装置１３に要求した通りの消費電力が許可されたなかったと判断し、受信した電力許可信号ＡＣＫ Ｃ（１：０）の内容に従って、当初決定した動作モードを変更し、省電力処理を行って第３ユニット１１ｃを３００〔Ｗ〕の消費電力で動作させる。なお、第３ユニット１１ｃの動作を停止させることもできる。そして、変更された動作モードに従った動作が終了すると処理を終了し、再び、第３ユニット１１ｃの動作モードを決定して、前述の動作を繰り返す。
【００５９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１１ 消費側制御チップ１２ｃは動作モードを決定する。
ステップＳ１２ 消費側制御チップ１２ｃはＲＥＱ Ｃ（１：０）を出力する。
ステップＳ１３ 電源側制御チップ１５はＡＣＫ Ｃ（１：０）を出力する。
ステップＳ１４ 消費側制御チップ１２ｃはＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）であるか否か判断する。ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）である場合はステップＳ１５に進み、ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）でない場合はステップＳ１６に進む。
ステップＳ１５ 消費側制御チップ１２ｃは通常処理を実行する。
ステップＳ１６ 消費側制御チップ１２ｃは動作モードを変更する。
ステップＳ１７ 消費側制御チップ１２ｃは処理を終了し、ステップＳ１１に戻る。
【００６０】
このように、本実施の形態においては、供給可能な最大電力がユニット１１全体の定格電力以下である電源装置１３を使用してユニット１１を動作させることができ、電源装置１３の規模及びコストを小さくすることができる。
【００６１】
また、本実施の形態において、電力要求信号ＲＥＱは各ユニット１１から非同期に出力され、電源側制御チップ１５は、各ユニット１１から電力要求信号ＲＥＱを受信するとリアルタイムに電力許可信号ＡＣＫを出力するようになっているが、前記電力要求信号ＲＥＱの各々及び電力許可信号ＡＣＫの各々を同期させるようにすることもできる。
【００６２】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における電源装置の制御チップとユニットの制御チップとの間の制御信号の詳細を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるユニットの制御信号情報の詳細を示す表である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるユニットの消費電力の例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における小電源の１つに故障が発生した場合の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態におけるシステムの構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態におけるユニットの消費電力の例を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるシステムの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１１ ユニット
１１ａ 第１ユニット
１１ｂ 第２ユニット
１１ｃ 第３ユニット
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 消費側制御チップ
１３ 電源装置
１４ａ 第１小電源
１４ｂ 第２小電源
１４ｃ 第３小電源
１４ｄ 第４小電源
１４ｅ 第５小電源
１５ 電源側制御チップ
１６ 故障検出回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子装置、電気装置等の各種の電力消費装置に電力を供給する電源装置においては、１台の電源装置から電力消費装置に対して電力を一方的に供給するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、電力消費装置が複数台である場合であっても、１台の電源装置から複数台の電力消費装置に対して電力を供給するのが一般的である。この場合、前記電源装置が供給可能な最大電力は各電力消費装置の定格電力の総和に等しいか、又は、それ以上必要である。
【特許文献１】特開平７−２４１０３１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いては、１台の電源装置から電力を供給するので、電源装置に故障が発生すると、すべての電力消費装置への電力の供給が途絶え、システムダウンが発生してしまう。また、電力消費装置の通常の運転状態では、各電力消費装置の消費電力の総和が定格電力の総和に達することがほとんどないにも関わらず、電源装置が供給可能な最大電力は、各電力消費装置の定格電力の総和以上であることが要求される。そのため、大規模な電源装置が必要となり、部品点数の増加等のため電源装置のコストが増大してしまう。
【０００５】
本発明は、前記従来の電源装置の問題点を解決して、電力消費装置の制御手段と通信可能に接続された制御手段を有し、該制御手段が電力消費装置の消費電力を制御することによって、電源装置の一部に故障が発生した場合でもシステムダウンを回避することができ、電力消費装置へ供給される電力の総和を電源装置が供給可能な最大電力内に抑えることができ、信頼性が高く、コストの低い電源装置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】
【０００６】
そのために、本発明の電源装置においては、電力消費装置に電力を供給する複数の小電源を有する電源装置であって、各小電源の故障を検出し、電力消費装置に供給可能な最大電力を算出する故障検出回路と、前記電力消費装置の消費電力が、前記故障検出回路が算出した最大電力以下となるように制御信号を前記電力消費装置に送信する制御手段とを有する。
【０００７】
本発明の他の電源装置においては、さらに、前記電力消費装置は複数のユニットから成り、前記制御手段は、各ユニットから必要な電力を示す電力要求信号を受信すると、各ユニットに供給可能な電力を示す電力許可信号を返信する。
【０００８】
本発明の更に他の電源装置においては、さらに、前記故障検出回路は、前記小電源が送信した故障通知信号によって故障の発生した小電源の数及び正常な小電源の数を把握し、該正常な小電源の数に基づいて電力消費装置に供給可能な最大電力を算出する。
【０００９】
本発明の更に他の電源装置においては、複数のユニットから成る電力消費装置に電力を供給する電源装置であって、各ユニットから必要な電力を示す電力要求信号を受信すると、各ユニットに供給可能な電力を示す電力許可信号を返信する制御手段を有し、各ユニットの消費電力の合計が電源装置の供給可能な最大電力を超えないようにする。
【００１０】
本発明の更に他の電源装置においては、さらに、前記制御手段は選択されたユニットの消費電力を抑制させる。
【００１１】
本発明の更に他の電源装置においては、さらに、前記ユニットは、決定した動作モードに必要な電力を示す電力要求信号を送信し、該電力要求信号が示す必要な電力よりも受信した電力許可信号が示す供給可能な電力が低い場合、前記動作モードを変更する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電源装置は、電力消費装置の制御手段と通信可能に接続された制御手段を有し、該制御手段が電力消費装置の消費電力を制御するようになっている。これにより、電源装置の一部に故障が発生した場合でもシステムダウンを回避することができ、電力消費装置へ供給される電力の総和を電源装置が供給可能な最大電力内に抑えることができ、信頼性を向上させ、コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるシステムの構成を示すブロック図である。
【００１５】
図において、１０は本実施の形態におけるシステムであり、電力を消費する電力消費装置のユニットとしての第１ユニット１１ａ、第２ユニット１１ｂ及び第３ユニット１１ｃを有する。なお、前記第１ユニット１１ａ、第２ユニット１１ｂ及び第３ユニット１１ｃを統合的に説明する場合には、ユニット１１として説明する。ここで、該ユニット１１の各々は、電子装置や電気装置であるが、電力を消費する装置であればいかなる種類の装置であってもよい。また、ユニット１１の数は、図示される例においては３つであるが、２つ以下であってもよいし、４つ以上であってもよいし、任意に設定することができる。
【００１６】
そして、前記第１ユニット１１ａ、第２ユニット１１ｂ及び第３ユニット１１ｃは、その内部に、各々の動作を制御する制御手段としての消費側制御チップ１２ａ、消費側制御チップ１２ｂ及び消費側制御チップ１２ｃを備える。なお、前記消費側制御チップ１２ａ、消費側制御チップ１２ｂ及び消費側制御チップ１２ｃを統合的に説明する場合には、消費側制御チップ１２として説明する。また、該消費側制御チップ１２は、必ずしも単一のチップから成るものでなくてもよく、複数のチップやその他の部品を含むものであってもよい。
【００１７】
なお、前記第１ユニット１１ａ、第２ユニット１１ｂ及び第３ユニット１１ｃの定格電力は、各々４００〔Ｗ〕であり、ユニット１１全体の総和が１２００〔Ｗ〕である。
【００１８】
また、前記システム１０は、ユニット１１に電力を供給する電源装置１３を有する。該電源装置１３は、小電源としての第１小電源１４ａ、第２小電源１４ｂ、第３小電源１４ｃ、第４小電源１４ｄ、第５小電源１４ｅ、制御手段としての電源側制御チップ１５及び故障検出回路１６を備える。そして、前記第１小電源１４ａ、第２小電源１４ｂ、第３小電源１４ｃ、第４小電源１４ｄ及び第５小電源１４ｅが出力可能な、すなわち、供給可能な最大電力は、各々２００〔Ｗ〕であり、総計の出力電力が１０００〔Ｗ〕である。なお、前記第１小電源１４ａ、第２小電源１４ｂ、第３小電源１４ｃ、第４小電源１４ｄ及び第５小電源１４ｅを統合的に説明する場合には、小電源１４として説明する。また、該小電源１４の数は、図示される例においては５つであるが、４つ以下であってもよいし、６つ以上であってもよいし、任意に設定することができる。さらに、前記第１小電源１４ａ、第２小電源１４ｂ、第３小電源１４ｃ、第４小電源１４ｄ及び第５小電源１４ｅは、電力供給線によって第１ユニット１１ａ、第２ユニット１１ｂ及び第３ユニット１１ｃと接続され、前記電力供給線を介して第１ユニット１１ａ、第２ユニット１１ｂ及び第３ユニット１１ｃの各々に最大４００〔Ｗ〕の電力を供給する。
【００１９】
そして、前記故障検出回路１６は、前記第１小電源１４ａ、第２小電源１４ｂ、第３小電源１４ｃ、第４小電源１４ｄ及び第５小電源１４ｅと、制御線ＡＬＡＲＭ−Ａ、制御線ＡＬＡＲＭ−Ｂ、制御線ＡＬＡＲＭ−Ｃ、制御線ＡＬＡＲＭ−Ｄ及び制御線ＡＬＡＲＭ−Ｅとによって、各々接続されている。前記第１小電源１４ａ、第２小電源１４ｂ、第３小電源１４ｃ、第４小電源１４ｄ及び第５小電源１４ｅは、故障が発生すると、制御線ＡＬＡＲＭ−Ａ、制御線ＡＬＡＲＭ−Ｂ、制御線ＡＬＡＲＭ−Ｃ、制御線ＡＬＡＲＭ−Ｄ及び制御線ＡＬＡＲＭ−Ｅを介して故障検出回路１６に故障通知信号ＡＬＡＲＭを送信することによって、故障の発生を通知するようになっている。これにより、故障検出回路１６は、故障が発生している小電源１４の数、及び、故障が発生していない正常な小電源１４の数を把握することができる。そして、故障検出回路１６は、正常な小電源１４の数に基づいて、電源装置１３が出力可能な最大電力を算出し、該最大電力を電源側制御チップ１５に設定するようになっている。
【００２０】
また、該電源側制御チップ１５と、前記消費側制御チップ１２ａ、消費側制御チップ１２ｂ及び消費側制御チップ１２ｃの各々とは、制御信号線によって接続され、制御信号の送受信を行う。そして、電源側制御チップ１５は、前記消費側制御チップ１２ａ、消費側制御チップ１２ｂ及び消費側制御チップ１２ｃの各々に対して、供給可能な電力を通知するようになっている。すると、消費側制御チップ１２ａ、消費側制御チップ１２ｂ及び消費側制御チップ１２ｃの各々は、電源側制御チップ１５から通知された供給可能な電力に適合するように、第１ユニット１１ａ、第２ユニット１１ｂ及び第３ユニット１１ｃの動作を制御することができる。
【００２１】
次に、電源側制御チップ１５と消費側制御チップ１２との間の制御信号について説明する。
【００２２】
図２は本発明の第１の実施の形態における電源装置の制御チップとユニットの制御チップとの間の制御信号の詳細を示す図、図３は本発明の第１の実施の形態におけるユニットの制御信号情報の詳細を示す表である。
【００２３】
図２は、電源装置１３の電源側制御チップ１５と第３ユニット１１ｃの消費側制御チップ１２ｃとの間の制御信号としての電力要求信号及び電力許可信号の詳細を示している。ここで、ＲＥＱ Ｃ−１及びＲＥＱ Ｃ−０は、第３ユニット１１ｃから電源装置１３に対して必要な電力を示す電力要求信号であり、要求する消費電力の値を表す２〔ｂｉｔ〕の信号である。また、ＡＣＫ Ｃ−１及びＡＣＫ Ｃ−０は、電源装置１３から第３ユニット１１ｃに供給可能な電力を示す電力許可信号であり、許可される消費電力を表す２〔ｂｉｔ〕の信号である。なお、電源装置１３の電源側制御チップ１５と第１ユニット１１ａの消費側制御チップ１２ａ及び第２ユニット１１ｂの消費側制御チップ１２ｂとの間の電力要求信号及び電力許可信号も、同様である。そして、ＲＥＱ及びＡＣＫの後に続く大文字のアルファベットは、Ａが第１ユニット１１ａであることを示し、Ｂが第２ユニット１１ｂであることを示し、Ｃが第３ユニット１１ｃであることを示している。そのため、電源装置１３の電源側制御チップ１５と第１ユニット１１ａの消費側制御チップ１２ａとの間の電力要求信号及び電力許可信号は、ＲＥＱ Ａ−１、ＲＥＱ Ａ−０、ＡＣＫ Ａ−１及びＡＣＫ Ａ−０となり、電源装置１３の電源側制御チップ１５と第２ユニット１１ｂの消費側制御チップ１２ｂとの間の電力要求信号及び電力許可信号は、ＲＥＱ Ｂ−１、ＲＥＱ Ｂ−０、ＡＣＫ Ｂ−１及びＡＣＫ Ｂ−０となる。なお、各ユニット１１の消費側制御チップ１２が出力する電力要求信号を統合的に説明する場合には、電力要求信号ＲＥＱとして説明し、電源側制御チップ１５が出力する電力許可信号を統合的に説明する場合には、電力許可信号ＡＣＫとして説明する。
【００２４】
また、図３には、第３ユニット１１ｃの制御信号情報の詳細が示されている。なお、第１ユニット１１ａ及び第２ユニット１１ｂの制御信号情報も同様である。
【００２５】
次に、前記構成のシステム１０の動作について説明する。
【００２６】
図４は本発明の第１の実施の形態におけるユニットの消費電力の例を示す図、図５は本発明の第１の実施の形態における小電源の１つに故障が発生した場合の動作を示すフローチャートである。なお、図４において、縦軸には電力、横軸には時間を採ってある。
【００２７】
本実施の形態において、電源装置１３の小電源１４に故障が発生した場合、故障した小電源１４は故障検出回路１６に故障通知信号ＡＬＡＲＭを送信する。すると、故障検出回路１６は、正常な小電源１４の数に基づいて、電源装置１３全体で出力可能な最大電力を算出し、算出された最大電力を最大電力定格として制御チップ１５に再設定する。図１に示される例において、小電源１４の数は５つであるから、例えば、１つの小電源１４に故障が発生すると、正常な小電源１４の数は４つとなり、電源装置１３全体の最大電力定格は８００〔Ｗ〕となる。
【００２８】
ここでは、説明を簡略化するために、第１ユニット１１ａ、第２ユニット１１ｂ及び第３ユニット１１ｃの順で消費電力が許可されて電力が供給されるものとする。また、第３ユニット１１ｃの動作を中心に説明するが、第１ユニット１１ａ及び第２ユニット１１ｂの動作についても同様である。
【００２９】
まず、第３ユニット１１ｃの消費側制御チップ１２ｃは、第３ユニット１１ｃの動作モードを決定する。そして、前記消費側制御チップ１２ｃは、電力要求信号ＲＥＱ Ｃ（１：０）を出力する。この場合、要求する消費電力の値を表す制御信号ＲＥＱ Ｃ（１：０）を電源装置１３の電源側制御チップ１５に送信することによって、決定した動作モードに必要な消費電力を電源装置１３に要求する。
【００３０】
続いて、電力要求信号ＲＥＱ Ｃ（１：０）を受信した電源側制御チップ１５は、電力許可信号ＡＣＫ Ｃ（１：０）を出力する。該電力許可信号ＡＣＫ Ｃ（１：０）は、第３ユニット１１ｃへの供給を許可する消費電力を表す信号であり、消費側制御チップ１２ｃに送信される。
【００３１】
続いて、該消費側制御チップ１２ｃは、ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）であるか否かを判断する。すなわち、電源側制御チップ１５によって許可された消費電力が電源装置１３に要求した消費電力と等しいか否かを判断する。
【００３２】
ここで、図４には、ユニット１１に許可された消費電力の時間帯（１）〜（４）毎の変化が示されている。図４（ａ）は第１ユニット１１ａに許可された消費電力の変化を示し、図４（ｂ）は第２ユニット１１ｂに許可された消費電力の変化を示し、図４（ｃ）は第３ユニット１１ｃに許可された消費電力の変化を示し、図４（ｄ）はユニット１１全体に許可された消費電力の変化を示している。
【００３３】
そして、図４に示される例において、時間帯（１）及び（４）では、ユニット１１全体の消費電力が、１つの小電源１４に故障が発生した電源装置１３全体の最大電力定格である８００〔Ｗ〕を超えていないので、電源側制御チップ１５は、すべてのユニット１１の消費側制御チップ１２から要求された通りの消費電力を許可する。
【００３４】
そのため、時間帯（１）及び（４）のような場合、消費側制御チップ１２ｃは、ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）であると判断し、通常処理を実行する。すなわち、消費側制御チップ１２ｃは、電源装置１３に要求した通りの消費電力が許可されたと判断し、当初決定した動作モードに従って第３ユニット１１ｃの動作を制御する。そして、当初決定した動作モードに従った動作が終了すると、処理を終了し、再び、第３ユニット１１ｃの動作モードを決定して、前述の動作を繰り返す。
【００３５】
一方、図４に示される例において、時間帯（２）では、ユニット１１全体の消費電力が、１つの小電源１４に故障が発生した電源装置１３全体の最大電力定格である８００〔Ｗ〕を超えて、１２００〔Ｗ〕になってしまう。そこで、電源側制御チップ１５は、消費側制御チップ１２ｃに電力許可信号として［ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝００ｂ］を送信し、第３ユニット１１ｃに消費電力を供給しないようにする。
【００３６】
そのため、時間帯（２）のような場合、消費側制御チップ１２ｃは、ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）でないと判断し、動作モードを変更する。この場合、消費側制御チップ１２ｃは、電力許可信号として［ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝００ｂ］を受信したことによって、電源装置１３に要求した通りの消費電力が許可されなかったと判断し、受信した電力許可信号ＡＣＫ Ｃ（１：０）の内容に従って、当初決定した動作モードを変更し、第３ユニット１１ｃの動作を停止させる。そして、処理を終了し、再び、第３ユニット１１ｃの動作モードを決定して、前述の動作を繰り返す。
【００３７】
また、図４に示される例において、時間帯（３）では、ユニット１１全体の消費電力が、１つの小電源１４に故障が発生した電源装置１３全体の最大電力定格である８００〔Ｗ〕を超えて、１０００〔Ｗ〕になってしまう。そこで、電源側制御チップ１５は、消費側制御チップ１２ｃに電力許可信号ＡＣＫ Ｃ（１：０）を送信し、第３ユニット１１ｃに２００〔Ｗ〕だけ消費電力を供給するようにする。
【００３８】
そのため、時間帯（３）のような場合、消費側制御チップ１２ｃは、ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）でないと判断し、動作モードを変更する。この場合、消費側制御チップ１２ｃは、電源装置１３に要求した通りの消費電力が許可されたなかったと判断し、受信した電力許可信号ＡＣＫ Ｃ（１：０）の内容に従って、当初決定した動作モードを変更し、省電力処理を行って第３ユニット１１ｃを２００〔Ｗ〕の消費電力で動作させる。そして、変更された動作モードに従った動作が終了すると処理を終了し、再び、第３ユニット１１ｃの動作モードを決定して、前述の動作を繰り返す。
【００３９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 消費側制御チップ１２ｃは動作モードを決定する。
ステップＳ２ 消費側制御チップ１２ｃはＲＥＱ Ｃ（１：０）を出力する。
ステップＳ３ 電源側制御チップ１５はＡＣＫ Ｃ（１：０）を出力する。
ステップＳ４ 消費側制御チップ１２ｃはＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）であるか否か判断する。ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）である場合はステップＳ５に進み、ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）でない場合はステップＳ６に進む。
ステップＳ５ 消費側制御チップ１２ｃは通常処理を実行する。
ステップＳ６ 消費側制御チップ１２ｃは動作モードを変更する。
ステップＳ７ 消費側制御チップ１２ｃは処理を終了し、ステップＳ１に戻る。
【００４０】
このように、本実施の形態においては、小電源１４に故障が発生した場合であっても、システム１０がダウンすることがなく、省電力で動作を行わせることができる。
【００４１】
また、本実施の形態においては、複数のユニット１１を動作させる例について説明したが、動作させるユニット１１が単数である場合にも適用可能である。さらに、本実施の形態において、電力要求信号ＲＥＱは各ユニット１１から非同期に出力され、電源側制御チップ１５は、各ユニット１１から電力要求信号ＲＥＱを受信するとリアルタイムに電力許可信号ＡＣＫを出力するようになっているが、前記電力要求信号ＲＥＱの各々及び電力許可信号ＡＣＫの各々を同期させるようにすることもできる。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００４３】
図６は本発明の第２の実施の形態におけるシステムの構成を示すブロック図である。
【００４４】
図６に示されるように、本実施の形態において、電源装置１３は、前記第１の実施の形態における第１小電源１４ａ、第２小電源１４ｂ、第３小電源１４ｃ、第４小電源１４ｄ及び第５小電源１４ｅに代えて、単一の電源１７を備える。該電源１７が供給可能な最大電力は１０００〔Ｗ〕である。また、前記電源装置１３は、前記第１の実施の形態における故障検出回路１６を備えていない。その他の点の構成については、前記第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【００４５】
また、電源側制御チップ１５と消費側制御チップ１２との間の制御信号についても、前記第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【００４６】
次に、本実施の形態におけるシステム１０の動作について説明する。
【００４７】
図７は本発明の第２の実施の形態におけるユニットの消費電力の例を示す図、図８は本発明の第２の実施の形態におけるシステムの動作を示すフローチャートである。なお、図７において、縦軸には電力、横軸には時間を採ってある。
【００４８】
ここでは、説明を簡略化するために、第１ユニット１１ａ、第２ユニット１１ｂ及び第３ユニット１１ｃの順で消費電力が許可されて電力が供給されるものとする。また、第３ユニット１１ｃの動作を中心に説明するが、第１ユニット１１ａ及び第２ユニット１１ｂの動作についても同様である。
【００４９】
まず、第３ユニット１１ｃの消費側制御チップ１２ｃは、第３ユニット１１ｃの動作モードを決定する。そして、前記消費側制御チップ１２ｃは、電力要求信号ＲＥＱ Ｃ（１：０）を出力する。この場合、要求する消費電力の値を表す電力要求信号ＲＥＱ Ｃ（１：０）を電源装置１３の電源側制御チップ１５に送信することによって、決定した動作モードに必要な消費電力を電源装置１３に要求する。
【００５０】
続いて、電力要求信号ＲＥＱ Ｃ（１：０）を受信した電源側制御チップ１５は、電力許可信号ＡＣＫ Ｃ（１：０）を出力する。該電力許可信号ＡＣＫ Ｃ（１：０）は、第３ユニット１１ｃへの供給を許可する消費電力を表す信号であり、消費側制御チップ１２ｃに送信される。
【００５１】
続いて、該消費側制御チップ１２ｃは、ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）であるか否かを判断する。すなわち、電源側制御チップ１５によって許可された消費電力が電源装置１３に要求した消費電力と等しいか否かを判断する。
【００５２】
ここで、図７には、ユニット１１に許可された消費電力の時間帯（１）〜（４）毎の変化が示されている。図７（ａ）は第１ユニット１１ａに許可された消費電力の変化を示し、図７（ｂ）は第２ユニット１１ｂに許可された消費電力の変化を示し、図７（ｃ）は第３ユニット１１ｃに許可された消費電力の変化を示し、図７（ｄ）はユニット１１全体に許可された消費電力の変化を示している。
【００５３】
そして、図７に示される例において、時間帯（１）及び（４）では、ユニット１１全体の消費電力が、電源１７の最大電力定格である１０００〔Ｗ〕を超えていないので、電源側制御チップ１５は、すべてのユニット１１の消費側制御チップ１２から要求された通りの消費電力を許可する。
【００５４】
そのため、時間帯（１）及び（４）のような場合、消費側制御チップ１２ｃは、ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）であると判断し、通常処理を実行する。すなわち、消費側制御チップ１２ｃは、電源装置１３に要求した通りの消費電力が許可されたと判断し、当初決定した動作モードに従って第３ユニット１１ｃの動作を制御する。そして、当初決定した動作モードに従った動作が終了すると、処理を終了し、再び、第３ユニット１１ｃの動作モードを決定して、前述の動作を繰り返す。
【００５５】
一方、図７に示される例において、時間帯（２）では、ユニット１１全体の消費電力が、電源１７の最大電力定格である１０００〔Ｗ〕を超えて、１２００〔Ｗ〕になってしまう。そこで、電源側制御チップ１５は、消費側制御チップ１２ｃに電力許可信号として［ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝０１ｂ］を送信し、第３ユニット１１ｃに２００〔Ｗ〕だけ消費電力を供給するようにする。
【００５６】
そのため、時間帯（２）のような場合、消費側制御チップ１２ｃは、ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）でないと判断し、動作モードを変更する。この場合、消費側制御チップ１２ｃは、電力許可信号として［ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝０１ｂ］を受信したことによって、電源装置１３に要求した通りの消費電力が許可されなかったと判断し、受信した電力許可信号ＡＣＫ Ｃ（１：０）の内容に従って、当初決定した動作モードを変更し、省電力処理を行って第３ユニット１１ｃを２００〔Ｗ〕の消費電力で動作させる。なお、第３ユニット１１ｃの動作を停止させることもできる。そして、変更された動作モードに従った動作が終了すると処理を終了し、再び、第３ユニット１１ｃの動作モードを決定して、前述の動作を繰り返す。
【００５７】
また、図７に示される例において、時間帯（３）では、ユニット１１全体の消費電力が、電源１７の最大電力定格である１０００〔Ｗ〕を超えて、１１００〔Ｗ〕になってしまう。そこで、電源側制御チップ１５は、消費側制御チップ１２ｃに電力許可信号ＡＣＫ Ｃ（１：０）を送信し、第３ユニット１１ｃに３００〔Ｗ〕だけ消費電力を供給するようにする。
【００５８】
そのため、時間帯（３）のような場合、消費側制御チップ１２ｃは、ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）でないと判断し、動作モードを変更する。この場合、消費側制御チップ１２ｃは、電源装置１３に要求した通りの消費電力が許可されたなかったと判断し、受信した電力許可信号ＡＣＫ Ｃ（１：０）の内容に従って、当初決定した動作モードを変更し、省電力処理を行って第３ユニット１１ｃを３００〔Ｗ〕の消費電力で動作させる。なお、第３ユニット１１ｃの動作を停止させることもできる。そして、変更された動作モードに従った動作が終了すると処理を終了し、再び、第３ユニット１１ｃの動作モードを決定して、前述の動作を繰り返す。
【００５９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１１ 消費側制御チップ１２ｃは動作モードを決定する。
ステップＳ１２ 消費側制御チップ１２ｃはＲＥＱ Ｃ（１：０）を出力する。
ステップＳ１３ 電源側制御チップ１５はＡＣＫ Ｃ（１：０）を出力する。
ステップＳ１４ 消費側制御チップ１２ｃはＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）であるか否か判断する。ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）である場合はステップＳ１５に進み、ＡＣＫ Ｃ（１：０）＝ＲＥＱ Ｃ（１：０）でない場合はステップＳ１６に進む。
ステップＳ１５ 消費側制御チップ１２ｃは通常処理を実行する。
ステップＳ１６ 消費側制御チップ１２ｃは動作モードを変更する。
ステップＳ１７ 消費側制御チップ１２ｃは処理を終了し、ステップＳ１１に戻る。
【００６０】
このように、本実施の形態においては、供給可能な最大電力がユニット１１全体の定格電力以下である電源装置１３を使用してユニット１１を動作させることができ、電源装置１３の規模及びコストを小さくすることができる。
【００６１】
また、本実施の形態において、電力要求信号ＲＥＱは各ユニット１１から非同期に出力され、電源側制御チップ１５は、各ユニット１１から電力要求信号ＲＥＱを受信するとリアルタイムに電力許可信号ＡＣＫを出力するようになっているが、前記電力要求信号ＲＥＱの各々及び電力許可信号ＡＣＫの各々を同期させるようにすることもできる。
【００６２】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における電源装置の制御チップとユニットの制御チップとの間の制御信号の詳細を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるユニットの制御信号情報の詳細を示す表である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるユニットの消費電力の例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における小電源の１つに故障が発生した場合の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態におけるシステムの構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態におけるユニットの消費電力の例を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるシステムの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１１ ユニット
１１ａ 第１ユニット
１１ｂ 第２ユニット
１１ｃ 第３ユニット
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 消費側制御チップ
１３ 電源装置
１４ａ 第１小電源
１４ｂ 第２小電源
１４ｃ 第３小電源
１４ｄ 第４小電源
１４ｅ 第５小電源
１５ 電源側制御チップ
１６ 故障検出回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）電力消費装置に電力を供給する複数の小電源を有する電源装置であって、
（ｂ）各小電源の故障を検出し、電力消費装置に供給可能な最大電力を算出する故障検出回路と、
（ｃ）前記電力消費装置の消費電力が、前記故障検出回路が算出した最大電力以下となるように制御信号を前記電力消費装置に送信する制御手段とを有することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
（ａ）前記電力消費装置は複数のユニットから成り、
（ｂ）前記制御手段は、各ユニットから必要な電力を示す電力要求信号を受信すると、各ユニットに供給可能な電力を示す電力許可信号を返信する請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記故障検出回路は、前記小電源が送信した故障通知信号によって故障の発生した小電源の数及び正常な小電源の数を把握し、該正常な小電源の数に基づいて電力消費装置に供給可能な最大電力を算出する請求項１又は２に記載の電源装置。
【請求項４】
（ａ）複数のユニットから成る電力消費装置に電力を供給する電源装置であって、
（ｂ）各ユニットから必要な電力を示す電力要求信号を受信すると、各ユニットに供給可能な電力を示す電力許可信号を返信する制御手段を有し、
（ｃ）各ユニットの消費電力の合計が電源装置の供給可能な最大電力を超えないようにすることを特徴とする電源装置。
【請求項５】
前記制御手段は選択されたユニットの消費電力を抑制させる請求項４に記載の電源装置。
【請求項６】
前記ユニットは、決定した動作モードに必要な電力を示す電力要求信号を送信し、該電力要求信号が示す必要な電力よりも受信した電力許可信号が示す供給可能な電力が低い場合、前記動作モードを変更する請求項４に記載の電源装置。
【請求項１】
（ａ）電力消費装置に電力を供給する複数の小電源を有する電源装置であって、
（ｂ）各小電源の故障を検出し、電力消費装置に供給可能な最大電力を算出する故障検出回路と、
（ｃ）前記電力消費装置の消費電力が、前記故障検出回路が算出した最大電力以下となるように制御信号を前記電力消費装置に送信する制御手段とを有することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
（ａ）前記電力消費装置は複数のユニットから成り、
（ｂ）前記制御手段は、各ユニットから必要な電力を示す電力要求信号を受信すると、各ユニットに供給可能な電力を示す電力許可信号を返信する請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記故障検出回路は、前記小電源が送信した故障通知信号によって故障の発生した小電源の数及び正常な小電源の数を把握し、該正常な小電源の数に基づいて電力消費装置に供給可能な最大電力を算出する請求項１又は２に記載の電源装置。
【請求項４】
（ａ）複数のユニットから成る電力消費装置に電力を供給する電源装置であって、
（ｂ）各ユニットから必要な電力を示す電力要求信号を受信すると、各ユニットに供給可能な電力を示す電力許可信号を返信する制御手段を有し、
（ｃ）各ユニットの消費電力の合計が電源装置の供給可能な最大電力を超えないようにすることを特徴とする電源装置。
【請求項５】
前記制御手段は選択されたユニットの消費電力を抑制させる請求項４に記載の電源装置。
【請求項６】
前記ユニットは、決定した動作モードに必要な電力を示す電力要求信号を送信し、該電力要求信号が示す必要な電力よりも受信した電力許可信号が示す供給可能な電力が低い場合、前記動作モードを変更する請求項４に記載の電源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−１４３２３６（Ｐ２００７−１４３２３６Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３３０９７８（Ｐ２００５−３３０９７８）
【出願日】平成１７年１１月１６日（２００５．１１．１６）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１６日（２００５．１１．１６）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
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