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公開番号2025009413
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023112409
出願日2023-07-07
発明の名称ヒューズの残寿命予測装置および残寿命予測方法
出願人山洋電気株式会社
代理人弁理士法人信栄事務所
主分類G01R 31/74 20200101AFI20250110BHJP(測定;試験)
要約【課題】ヒューズの残寿命を高精度に予測できる残寿命予測装置を提供する。
【解決手段】ヒューズの残寿命予測装置1は、ヒューズHに流れる電流を常時検出する電流センサ10と、通電判定部30と、ダメージ算出部40と、を備える。通電判定部30は、電流センサ10により検出される電流値が第一閾値以上かを判定する。ダメージ算出部40は、電流値が第一閾値以上になった場合、通電時間および電流値に基づいて劣化量を積算し、電流値が第一閾値未満の場合、劣化量を積算しない。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ヒューズの残寿命予測装置であって、
前記ヒューズに流れる電流を常時検出する電流センサと、
通電判定部と、
ダメージ算出部と、
を備え、
前記通電判定部は、前記電流センサにより検出される電流値が第一閾値以上かを判定し、
前記ダメージ算出部は、
前記電流値が前記第一閾値以上になった場合、通電時間および前記電流値に基づいて劣化量を積算し、
前記電流値が前記第一閾値未満の場合、前記劣化量を積算しない、残寿命予測装置。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記残寿命予測装置は、
積算した前記劣化量から前記ヒューズの残寿命を算出する残寿命算出部をさらに備え、
前記残寿命が第二閾値より小さい場合、前記残寿命算出部は前記ヒューズの残寿命に関するアラートを出力する、請求項１に記載の残寿命予測装置。
【請求項３】
前記残寿命予測装置は、
前記ヒューズの周囲温度を検出する温度センサをさらに備え、
前記ダメージ算出部は、
前記通電時間を算出し、
前記通電時間における前記電流値の実効値を算出し、
前記通電時間から、仮に前記通電時間だけ前記ヒューズに通電したときに前記ヒューズが溶断する最小の電流値である溶断電流値を算出し、
前記溶断電流値に前記周囲温度に基づく補正係数を乗算して補正し、
前記電流値の実効値と補正後の前記溶断電流値から負荷率を算出し、
前記負荷率および負荷率-通電回数特性から、繰り返し通電回数を算出し、
前記ヒューズについて設定されている通電可能回数を前記繰り返し通電回数で除算して算出される前記劣化量を積算する、請求項１に記載の残寿命予測装置。
【請求項４】
前記第一閾値は、前記ヒューズの定格電流、定常ディレーティング、および温度ディレーティングの積である、請求項１に記載の残寿命予測装置。
【請求項５】
前記通電時間は、前記電流値が前記第一閾値以上となってから、前記電流値が前記第一閾値未満になって所定時間が経過するまでの間である、請求項１に記載の残寿命予測装置。
【請求項６】
ヒューズを有する電子装置であって、
請求項２に記載の残寿命予測装置と、
前記残寿命算出部によって出力される前記アラートを表示する表示部と、を備える。
【請求項７】
不揮発性メモリに記録されたコンピュータープログラムを、プロセッサを有する処理装置に実行させる、ヒューズの残寿命予測方法であって、
前記ヒューズに流れる電流値が第一閾値以上のときに、通電時間および前記電流値に基づいて劣化量を積算して、前記劣化量を前記不揮発性メモリに保存し、
前記電流値が前記第一閾値未満の場合、前記劣化量を積算しない、残寿命予測方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒューズの残寿命予測装置および残寿命予測方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電気機器の電源回路などでは、過電流から電気機器を保護するためにヒューズが設けられている。ヒューズは、通電時にジュール熱が発生して熱膨張し、非通電時にはジュール熱が発生せずに熱収縮するという特性を有する。このような熱膨張と熱収縮が繰り返されると、ヒューズエレメントは金属疲労により劣化し、断裂する恐れがある。特に、通電時に規定以上の過電流が流れる場合、熱膨張と熱収縮の差が大きくなり、ヒューズはより一層破断し易くなる。
【０００３】
ヒューズが破断すると、電気機器を正常に動作できなくなる。そのため、ヒューズが破断する前に、ヒューズの劣化を判定し、残寿命を予測する技術が知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１のヒューズの劣化判定装置は、単位時間毎のヒューズのダメージ量を算出し、所定期間内における複数のダメージ量のうち最大のダメージ量を当該所定期間のダメージ量と近似して、ダメージ量を積算する。ダメージ量の積算値が閾値を超えた場合、劣化判定装置はヒューズの残寿命に関するアラートを出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１８－１５５５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されているヒューズの劣化判定装置では、所定期間内における複数のダメージ量のうち最大のダメージ量を当該所定期間のダメージ量と近似するため、ダメージ量を過大評価する可能性がある。そのため、ヒューズの残寿命をより高精度に予測できる残寿命予測装置が求められる。
【０００７】
そこで、本発明では、ヒューズの残寿命を高精度に予測できる残寿命予測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】
【０００８】
本実施形態に係る一側面に係るヒューズの残寿命予測装置は、
前記ヒューズに流れる電流を常時検出する電流センサと、
通電判定部と、
ダメージ算出部と、
を備え、
前記通電判定部は、前記電流センサにより検出される電流値が第一閾値以上かを判定し、
前記ダメージ算出部は、
前記電流値が前記第一閾値以上になった場合、通電時間および前記電流値に基づいて劣化量を積算し、
前記電流値が前記第一閾値未満の場合、前記劣化量を積算しない
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電流値が所定値未満の場合には劣化量を積算しないことにより、ヒューズの劣化量を正確に評価して、高精度にヒューズの残寿命を予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の第１実施形態に係る残寿命予測装置のブロック図である。
劣化量算出部の内部ブロック図である。
ヒューズ電流の波形データおよび通電判定部の内部処理を説明するグラフである。
通電時間、およびヒューズ電流絶対値の２乗の積算値の算出処理に関するフローチャートである。
ヒューズの溶断電流特性を示すグラフである。
ヒューズの繰り返し通電回数と負荷率の特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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