JP2000166122A - バッテリーバックアップ可能な直流電源供給回路および直流動作電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バックアップ用として、バッテリーとそのス
イッチを備えた電源回路において、そのバッテリーの過
放電を防止する。 【解決手段】 スイッチのオンにより所定時間バッテリ
ーと負荷とを制御する回路を設ける。同時に、バッテリ
ーの放電状態を検出して、過放電検出時にバッテリーよ
り負荷を切り離す回路を設ける。これにより、スイッチ
を用いて負荷をバックアップするバッテリーにおいて
も、その過放電状態を検出して負荷を切り離すことによ
り、過放電によるバッテリーの劣化を防止することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バックアップ用と
して、バッテリーを脱着可能に備えた直流電源回路に係
り、特に、上記バッテリーの装着有無を通知するスイッ
チを有する、バッテリーバクアップ可能な直流電源回路
および直流動作電子機器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】バックアップ用のバッテリーを必要とす
る機器は多くあり、そのバッテリーの長寿命化は重要課
題である。

【０００３】バックアップ用のバッテリーとして充放電
可能な二次電池を用いて、メモリ回路等の負荷をバック
アップする、典型的な直流電源供給回路としては、例え
ば、トランジスタ技術編集部編、ＣＱ出版社発行、「電
池活用ハンドブック」（１９９４年１月）、１１９頁〜
１２２頁に示されるものが知られている。

【０００４】この文献に示される直流電源供給回路は、
基本的には、負荷に対して、主電源とバックアップバッ
テリーとが並列に接続され、主電源が動作〈ＯＮ〉中
は、主電源から負荷に電源を供給すると共にバックアッ
プバッテリーを充電し、主電源が非動作〈ＯＦＦ〉中
は、バックアップバッテリーから負荷に電源を供給する
ものである。このタイプの直流電源供給回路は、負荷に
対して、主電源とバックアップバッテリーとが並列に接
続されているため、バックアップバッテリーの過放電を
防止することができない問題があった。

【０００５】一方、ＰＨＳ基地局等に用いられる直流電
源供給回路のように、当初は主電源のみで運用し、後
に、バックアップバッテリーを装着して、何らかの理由
により主電源からの電源供給が停止した場合にはバック
アップバッテリーから電源を供給するタイプの直流電源
供給回路においては、バックアップバッテリーの装着の
有無を示すスイッチと、バックアップバッテリーと負荷
との間に電源供給スイッチとを設け、バックアップバッ
テリーの装着の有無および充放電状態に応じて、上記電
源供給スイッチの開閉制御を行う必要がある。

【０００６】このため、バックアップバッテリーの放電
状態を検出する手段を設け、バックアップバッテリーの
出力電圧が所定値以下のときは、上記電源供給スイッチ
を切断状態にし、バックアップバッテリーの出力を開放
状態にする制御を行うように構成されている。しかし、
この制御では、放電検出手段により開放状態にされたバ
ックアップバッテリー出力電圧が、ある程度回復する
と、充分に回復していないバックアップバッテリーから
再び、負荷に電源が供給されてしまうのでバックアップ
バッテリーの寿命が短くなる問題が有った。すなわち、
ＰＨＳ基地局等に用いられるタイプの直流電源供給回路
においてもバックアップバッテリーの過放電を防止する
配慮がなされたものはなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明が
解決しようとする第１の課題は、バックアップのための
バッテリーの過放電状態を検出し、バッテリーの有無を
示すスイッチがＯＮの状態でもバッテリーと負荷を切断
しその放電を停止することにより、過放電によるバッテ
リーの劣化を防止することにある。

【０００８】また、本発明が解決しようとする第２の課
題は、バッテリーの出力電圧の不十分な回復による再接
続を防止することにある。すなわち、前述したように、
過放電によって負荷が切断されるとバッテリーの電圧は
ある程度復帰し、この電圧の復帰により放電状態検出手
段は、過放電状態下にあるバッテリーを充電されたバッ
テリーであると誤認し、そのバッテリーと負荷を再接続
し、結果的にバッテリーの寿命を縮める。このバッテリ
ー寿命の短縮化を防止するのが本発明の第２の課題であ
る。

【０００９】さらに、本発明が解決しようとする第３の
課題は、例えば、バッテリーの温度状態を検出するセン
サーを設けた場合そのセンサー出力を利用して行うこと
により、バッテリーの接続の有無を検出するのに必要な
状態検出入力端子の増加をなくすことである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記第１の課題を解決す
るための手段は、バッテリーによる負荷への供給電圧を
検出し、その電圧が所定の値以下になるところを過放電
状態とし、その放電を停止するためにバッテリーと負荷
との間を切断する回路を設けることである。

【００１１】前記第２の課題を解決するための手段は、
充電の不十分なバッテリーを負荷に接続することを防止
する手段を設けることである。

【００１２】より具体的には、例えば、単安定マルチバ
イブレータを用いて、バッテリー装着スイッチが１回Ｏ
Ｎされるにつき１度だけバッテリーと負荷を接続するこ
とにより実現できる。

【００１３】また、放電状態検出手段により検出する電
圧をバッテリーの端子電圧そのものではなく、接続手段
を通った後の電圧にすることによっても実現できる。こ
うすることで、放電状態検出手段が、過放電によって切
断されたバッテリーの電圧復帰を検出することを防止で
きる。

【００１４】さらに、バッテリー端子電圧検出手段を設
けることにより、充電の不十分なバッテリー接続を防止
することでも実現できる。

【００１５】前記第３の課題を解決するための手段は、
バッテリーの温度状態を検出するセンサーとして、所
定の温度Ｔ１以上で充電を停止するセンサー、および、
所定の温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）以上でバッテリー異常
を通知するセンサー検出温度の異なる２つのセンサーを
設け、これら２つのセンサーの出力の組み合わせを利用
してバッテリーの有無検出を実現することができる。

【００１６】本発明による解決手段を明確に述べれば以
下の通りである。

【００１７】本発明による一つの解決手段は、主電源か
ら負荷に電力を供給し、さらにバッテリーによるバック
アップが可能な直流電源回路において、上記バッテリー
と負荷との間に介在する接続手段と、上記バッテリーの
有無を通知するバッテリー有無通知手段と、上記バッテ
リー有無通知手段がバッテリー有りを通知されたことに
対応する信号を発生する信号発生手段と、上記バッテリ
ーの負荷への放電状態を検出する放電状態検出手段と、
上記放電状態検出手段と上記信号発生手段の出力信号か
ら、上記接続手段の制御信号を形成する接続制御手段と
を備えてなることを特徴とするバッテリバックアップ可
能な直流電源供給回路である。

【００１８】本発明による他の解決手段は、主電源回路
から負荷に電力を供給し、さらにバッテリーによるバッ
クアップが可能な直流電源回路において、上記バッテリ
ーと負荷との間に介在する接続手段と、上記バッテリー
の有無を通知するバッテリー有無通知手段と、上記バッ
テリー有無通知手段がＯＮされたときに対応する信号を
一定時間発生する信号発生手段と、上記バッテリーの負
荷への放電状態を検出する放電状態検出手段と、上記放
電状態検出手段と上記信号発生手段の出力信号から、上
記接続手段の制御信号を形成する接続制御手段とを備え
てなることを特徴とするバッテリバックアップ可能な直
流電源供給回路である。

【００１９】本発明による他の解決手段は、主電源から
負荷に電力を供給し、さらにバッテリーによるバックア
ップが可能な直流電源回路において、上記バッテリーと
負荷との間に介在する接続手段と、上記バッテリーの有
無を通知するスイッチと、上記バッテリーの負荷への放
電状態を検出する放電状態検出手段と、上記バッテリー
の電圧を検出するバッテリー電圧検出手段と、上記放電
状態検出手段とバッテリー電圧検出手段の出力信号か
ら、上記接続手段の制御信号を形成する接続制御手段と
を備えてなることを特徴とするバッテリバックアップ可
能な直流電源供給回路である。

【００２０】本発明による他の解決手段は、主電源から
負荷に電力を供給し、さらにバッテリーによるバックア
ップが可能な直流電源回路において、上記バッテリーと
負荷との間を接続／切断する接続手段と、上記接続手段
と直列に配置しバッテリーを接続／切断するスイッチ
と、上記接続手段を制御する接続制御手段に上記スイッ
チがＯＮされたことを一定時間通知する信号発生手段
と、上記バッテリーの負荷への放電状態を検出する放電
状態検出手段と、上記放電状態検出手段と上記信号発生
手段の出力信号から、上記接続手段の制御信号を形成す
る接続制御手段とを備えてなることを特徴とするバッテ
リバックアップ可能な直流電源供給回路である。

【００２１】本発明による他の解決手段は、主電源とバ
ッテリーのいずれか電圧が高い方を選択し、接続制御手
段に供給することを特徴とする上記いずれかに記載のバ
ッテリーバックアップ可能な直流電源供給回路である。

【００２２】本発明による他の解決手段は、主電源とバ
ッテリーのいずれか電圧が高い方を選択し、接続制御手
段に供給し、さらに上記主電源の出力を放電状態検出手
段の出力信号形成部に供給することを特徴とする上記い
ずれかに記載のバッテリーバックアップ可能な直流電源
供給回路である。

【００２３】本発明による他の解決手段は、主電源から
負荷に電力を供給し、さらにバッテリーによるバックア
ップが可能な直流電源回路において、上記バッテリーと
負荷との間に介在する接続手段と、上記バッテリーの温
度状況を観測し、異なる閾値を持つ２つの温度検出手段
とを備え、上記２つの温度検出手段の出力を利用して、
バッテリーの有無を判定するバッテリーバクアップ可能
な直流電源供給回路。

【００２４】本発明による別の解決手段は、負荷と、主
電源から負荷に電力を供給し、さらにバッテリーによる
バックアップが可能な直流電源供給回路とからなる直流
動作電子機器において、上記バッテリーと負荷との間に
介在する接続手段と、上記バッテリーの有／無に応じて
ＯＮ／ＯＦＦするスイッチと、上記スイッチがＯＮされ
たことに対応する信号を発生する信号発生手段と、上記
バッテリーの負荷への放電状態を検出する放電状態検出
手段と、上記放電状態検出手段と上記信号発生手段の出
力信号から、上記接続手段の制御信号を形成する接続制
御手段とを備えてなることを特徴とするバッテリバック
アップ可能な直流動作電子機器である。

【００２５】以下、本発明を図に示すいくつかの実施の
形態および実施例により、具体的に説明する。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施の形
態のブロック図である。図１において、１はバックアッ
プ用バッテリー、２はＡＣ−ＤＣコンバータ、３はバッ
テリー装着表示スイッチ、４はバッテリー電源接続スイ
ッチ、５はバッテリー電源接続スイッチ制御手段、６は
単安定マルチバイブレータ、７は放電状態検出手段、８
は充電制限回路、９はコネクタ、１０は負荷、１１〜１
３はダイオード、１４は第１の電源回路である。

【００２７】停電等により交流入力ＡＣ１００Ｖがなく
なり、ＡＣ-ＤＣコンバータ２が停止した場合、作業者
が、バックアップ用バッテリー１をコネクタ９に接続
し、スイッチ３を操作してＯＮにすると、バッテリーバ
ックアップが開始できる。スイッチ３を設ける理由は、
バッテリー１の装着前はスイッチ３をＯＦＦにしておく
ことで、バッテリー１の接続時に突入電流が流れないよ
うにするためであり、作業者の安全確保が主たる目的で
ある。

【００２８】図１の回路では放電状態検出手段７を用い
て、ａ点の電圧が所定の値以下になる状態を検出し、そ
の状態をバッテリー１の過放電と判断する。

【００２９】次に、図１のブロック回路の動作について
説明する。

【００３０】図２は、図１のスイッチ３の操作状態（Ｏ
Ｎ状態かＯＦＦ状態か）、第１の電源回路１４に入力す
る交流入力状況（交流入力有りか無しか）、および、バ
ッテリー１の放電状態（充電状態か過放電状態か）に応
じて場合分けをして、図１のブロック回路の動作をまと
めたものを示す。

【００３１】まず、スイッチ３がＯＮで、第１の電源回
路１４に交流が入力されている場合（図２のＮｏ．１−
１）、その交流入力はＡＣ−ＤＣコンバータ２によって
直流に変換され、負荷１０へと供給される。この直流の
電圧はバッテリー１を充電できなければいけないため、
過放電時のバッテリー電圧より充分高い値である。した
がって、放電状態検出手段７はバッテリー１の有無にか
かわらず過放電状態ではないと判断し、その旨を接続制
御手段５に通知する。接続制御手段５はスイッチ３がＯ
Ｎで、バッテリー１が過放電でないため、接続手段４を
ＯＮさせる。この接続手段４がＯＮすることで、上記直
流は充電制限回路８を通じてバッテリー１を充電する。

【００３２】次に、図１にて第１の電源回路１４に交流
入力がない状態で、あらかじめ充電されたバッテリー１
を接続し、スイッチ３をＯＮにした場合（図２のＮｏ．
１−２）は、充電されたバッテリー１よりダイオード１
２を通じて接続制御手段５に電源が供給される。単安定
マルチバイブレータ６は、ｂ点の電圧の立ち上がりエッ
ジを受けて一定時間（これをＴａ秒とする）ハイレベル
となる信号を出力する。接続制御手段５はスイッチ３の
出力と単安定マルチバイブレータ６の出力（ハイレベ
ル）を受け、接続手段４をＴａ秒間だけＯＮにする。

【００３３】接続手段４がＯＮになるとダイオード１１
を通って負荷１０および放電状態検出手段７に直流が供
給され、この電圧が所定の値以上であれば、放電状態検
出手段７は過放電ではないと判断し、その旨を接続制御
手段５に通知する。

【００３４】この通知とスイッチ３がＯＮしていること
を受け、接続制御手段５は接続手段４をＯＮするように
動作する。したがってＴａ秒後に単安定マルチバイブレ
ータ６の出力信号がローレベルになっても、接続手段４
は放電状態検出手段７によってＯＮされ続けるため、バ
ッテリー１が過放電にならない限り安定して直流を負荷
へ供給することができる。

【００３５】上記バックアップ動作が続きバッテリー１
の出力が低下してくると、ａ点の電圧も低下する。この
ａ点の電圧が所定の値以下になると（図２のＮｏ．１−
３）、放電状態検出手段７は過放電と判断し、接続制御
手段５に通知する。接続制御手段５は、この通知を受け
て接続手段４をＯＦＦにしてバッテリー１を負荷１０か
ら切断し、バッテリー１の過放電を防止する。

【００３６】負荷１０が切断されたバッテリー１の電圧
は、その切断前の電圧よりもある程度上昇するが、接続
手段４はＯＦＦであるため、放電状態検出手段７に電源
は供給されず、検出動作を行わない。したがって接続手
段４はＯＦＦのままであり、バッテリー１を再接続する
ことはない。

【００３７】なお、バッテリー１を充電されたものに交
換する場合は、スイッチ３を一度ＯＦＦしてバッテリー
１を充電されたものと交換した後、スイッチ３をＯＮす
れば、再びバックアップが可能になる。

【００３８】スイッチ３がＯＦＦの場合（図２のＮｏ．
１−４、１−５）は、接続制御手段５は単安定マルチバ
イブレータ６、放電状態検出手段７の出力にかかわらず
接続手段４をＯＦＦにする。したがって、バッテリー１
の放電および充電は行われない。

【００３９】また、接続制御手段５の電源はダイオード
１２、１３により、第１の電源回路１４とバッテリー１
との電圧の高い方から供給する。その理由は次の通りで
ある。

【００４０】負荷１０への供給電流の変動が大きい場
合、ダイオード１１を介してバックアップがされるの
で、ダイオード１１のカソード側では電圧変動を生じて
しまう。しかしながら、ダイオード１２により接続制御
手段５に電源供給することで、上記ダイオード１１で生
じる電圧変動の影響を無くすことができる。

【００４１】図３は、図１の実施の形態の一実施例とし
ての具体的な回路図である。図３において、図１と同一
または同等部分については同一符号を付している。１５
はリレー、１６はリレーのコイル、１７〜１８はコンパ
レータ、１９〜２０はトランジスタ、２１はＡＮＤゲー
ト、２２はＯＲゲート、２３はツェナーダイオード、２
４〜３２は抵抗、３３はダイオードである。

【００４２】すなわち、図３の実施例では、図１の接続
手段４をリレー１５で、放電状態検出手段７をコンパレ
ータ１８で、接続制御手段５をＡＮＤゲート２１とＯＲ
ゲート２２で、それぞれ、実現している。

【００４３】また、図３の回路では、ａ点の電圧が所定
の値以下になる状態をバッテリー１の過放電と判断す
る。ａ点の電圧が低下してもコンパレータ１８のマイナ
ス入力は、ツェナーダイオード２３の逆方向電圧により
一定電圧に保たれる。逆にコンパレータ１８のプラス入
力はａ点の電圧を分圧しているため、ａ点の電圧に比例
して低下する。

【００４４】したがって、ａ点の電圧が所定の電圧より
低下すると、コンパレータ１８のプラス入力はマイナス
入力よりも小さくなる。このためコンパレータ１８はロ
ーレベルの信号を出力する。このとき、スイッチ３をＯ
ＮしてからＴａ秒以上経過していれば、単安定マルチバ
イブレータ６の出力信号もローレベルであり、ＯＲゲー
ト２２およびＡＮＤゲート２１の出力信号はローレベル
になる。これによりトランジスタ２０はＯＦＦし、コイ
ル１６に電流が流れずリレー１５は切断され、過放電を
防止できる。

【００４５】負荷１０から切断されたバッテリー１の電
圧は、その切断前の電圧よりもある程度上昇するが、リ
レー１５がＯＦＦしているためコンパレータ１８に電源
および入力は供給されず、その出力信号はローレベルで
ある。したがって、トランジスタ２０はＯＦＦのままで
あるため、リレー１５はＯＦＦの状態から変化せず、バ
ッテリー１を再接続することはない。

【００４６】図３において交流入力がない状態で、充電
されたバッテリー１を接続しスイッチ３を操作してＯＮ
にすると、単安定マルチバイブレータ６はＴａ秒間ハイ
レベルとなる信号を出力する。スイッチ３がＯＮで、か
つ単安定マルチバイブレータ６の出力信号がハイレベル
であるため、ＯＲゲート２２およびＡＮＤゲート２１の
出力信号はハイレベルとなり、トランジスタ２０はＯＮ
する。

【００４７】これにより、ダイオード１２を通ってコイ
ル１６に電流が流れ、リレー１５がＯＮになり、ダイオ
ード１１を通って負荷１０およびコンパレータ１８に直
流が供給される。この直流電圧が所定の値以上であれ
ば、コンパレータ１８はハイレベルの信号を出力する。

【００４８】Ｔａ秒後に単安定マルチバイブレータ６の
出力信号がローレベルになっても、トランジスタ２０は
コンパレータ１８によってＯＮされ続けるため、バッテ
リー１が過放電にならない限り安定して直流を負荷へ供
給することができる。ここで、単安定マルチバイブレー
タ６がハイレベルの信号を出力してから、コンパレータ
１８の出力によってリレー１５がＯＮされるまでにかか
る時間をＴｂ秒とすると、Ｔａ＞Ｔｂを満たすＴａ秒の
間、ハイレベル信号を出力する単安定マルチバイブレー
タを使用すればよい。

【００４９】また、スイッチ３がＯＮで交流入力があれ
ば、ＡＣ−ＤＣコンバータ２の出力により、ａ点の電圧
は所定の電圧以上に保たれるため、コンパレータ１８は
ハイレベルの信号を出力し、トランジスタ２０がＯＮさ
れ、リレー１５もＯＮする。ＡＣ−ＤＣコンバータ２の
出力は抵抗２４、トランジスタ１９、リレー１５を通っ
てバッテリー１を充電する。

【００５０】スイッチ３がＯＦＦの場合、ＡＮＤゲート
２１の出力信号はローレベルとなり、トランジスタ２０
がＯＦＦするため、コイル１６に電流が流れずリレー１
５をＯＦＦする。したがってバッテリー１の放電および
充電は行われない。

【００５１】また、ＯＲゲート２１とＡＮＤゲート２
２、トランジスタ２０の電源はダイオード１２、１３に
より、ＡＣ−ＤＣコンバータ２の出力とバッテリー１の
電圧の高い方から供給できるようになっている。

【００５２】また、図３では、図１の充電制限回路８を
トランジスタ１９とコンパレータ１７、抵抗２４〜２８
で実現している。この抵抗２４に流れる充電電流による
電圧降下をコンパレータ１７で検出し、トランジスタ１
９をＯＮ／ＯＦＦすることで、バッテリー１への充電電
流を所定の値以下になるよう制限している。

【００５３】図４は、本発明の他の実施の形態による実
施例の具体的な回路図である。図４で図１と同一箇所お
よび同等部分については同一符号を付している。３４は
バッテリー電圧検出手段、３５はコンパレータ、３６は
ツェナーダイオード、３７〜３９は抵抗である。

【００５４】図４ではバッテリー電圧検出手段３４とし
てコンパレータ３５を用いている。バッテリー電圧検出
手段３４はｂ点の電圧、つまりバッテリー１の端子電圧
を検出し、バッテリー１が充分に充電されたバッテリー
であるかを判定する。この検出手段３４によって、充電
されたバッテリーであると判断される電圧を、負荷１０
が切断されたことによって上昇する過放電状態のバッテ
リー電圧より高く設定することで、過放電状態であるバ
ッテリー１の再接続を防止できる。

【００５５】具体的には、バッテリー電圧検出手段３４
によって充電されたバッテリーであると判断されるバッ
テリー電圧をＶ１とし、過放電状態を検出後に負荷１０
が切断されたことによって上昇するバッテリー電圧をＶ
２とすると、Ｖ１＞Ｖ２となるように回路定数を選定す
ればよい。

【００５６】図４において、バッテリー１よりバックア
ップしている状態（スイッチ３がＯＮ）で、バッテリー
１の電圧がＶ１より低下すると、まず、コンパレータ３
５の出力信号がローレベルになる。しかしこの時点では
放電状態検出手段７の出力信号はハイレベルであるた
め、トランジスタ２０はＯＮしており、リレー１５もＯ
Ｎしたままである。

【００５７】さらに、バッテリー１の電圧が低下し過放
電状態になると、放電状態検出手段７の出力信号もロー
レベルになるため、トランジスタ２０もＯＦＦになる。
したがって、コイル１６に電流が流れずリレー１５は切
断される。負荷１０が切断されたバッテリー１の電圧
は、その切断前の電圧よりもある程度上昇し、Ｖ２とな
るが、Ｖ１＞Ｖ２であるため、コンパレータ３５の出力
信号はローレベルのままである。したがって、トランジ
スタ２０はＯＦＦのままであり、リレー１５もＯＦＦの
状態から変化せず、過放電状態であるバッテリー１を再
接続することはない。

【００５８】図５は本発明の他の実施の形態による実施
例の具体的な回路図である。図５で、図１と同一箇所お
よび同等部分については同一符号を付している。

【００５９】図５において、放電状態検出手段７はｃ点
の電圧を検出する構成となっている。すなわち、コンパ
レータ１８のプラス入力およびマイナス入力は、それぞ
れ、抵抗３０および２９を介してダイオード１２、１３
により、第１の電源回路１４とバッテリー１との電圧の
高い方から電源を供給される。これは、負荷１０への供
給電流の変動が大きい場合におこるダイオード１１のカ
ソード側での電圧変動により、放電状態検出手段７が誤
動作してしまうのを防ぐためである。

【００６０】一方、コンパレータ１８の電源はａ点から
供給する。その理由は下記の通りである。図５でバッテ
リー１によるバックアップ中に過放電を検出した場合、
つまりｃ点の電圧が所定の値以下になった場合、トラン
ジスタ２０がＯＦＦしてリレー１５は切断される。負荷
１０が切断されたバッテリー１の電圧は、その切断前の
電圧よりもある程度上昇しｃ点の電圧も上昇するが、コ
ンパレータ１８の電源はリレー１５がＯＦＦしているた
め供給されず、その出力信号はローレベルである。した
がって、バッテリー１を再接続することはない。つま
り、コンパレータ１８の電源をａ点より供給すること
で、バッテリー１の再接続を防止している。

【００６１】図６は、他の実施の形態による実施例の回
路図である。図６で、図１と同一箇所および同等部分に
ついては同一符号を付している。図６において、５ａは
簡略化された接続制御手段である。

【００６２】図６の実施例では、スイッチ３でバッテリ
ー１を、直接、接続または切断する構成になっている。
図６の回路においてスイッチ３をＯＦＦした場合、バッ
テリー１はスイッチ３によって直接切断されるため、接
続制御手段５ａは過放電を検出したときのみリレー１５
をＯＦＦすればよい。したがって、上記接続制御手段５
ａは図２に比べてＡＮＤゲート２１が不要であり簡略化
できる。

【００６３】次に、バッテリー１の温度状況を観測して
アラーム信号を出力する構成において、その信号を利用
してバッテリー１の有無を検出する実施の形態を図７に
示す。図７で、図１と同一箇所および同等部分について
は同一符号を付している。

【００６４】図７において、４０はＣＰＵ、４１は２つ
の接点が連動して動くスイッチ、４２は第１の温度検出
手段、４３は第２の温度検出手段、４４は抵抗である。
スイッチ４１は同図の状態をＯＦＦとし、ＡとＤおよび
ＢとＦがそれぞれ接続している状態をＯＮとする。

【００６５】第１の温度検出手段４２、第２の温度検出
手段４３は、バッテリー１の温度を観測し、それぞれ所
定の値以上の温度を検出すると、ハイレベルの信号を出
力する。また、バッテリー１が接続されていない場合、
第１の温度検出手段４２の出力信号は、ローレベルであ
る。これは、周りに他の熱源を置かない、あるいは第１
の温度検出手段４２の電源がバッテリー１より供給され
る構成にすることで実現できる。

【００６６】スイッチ４１がＯＮの状態にてバッテリー
１の温度が上昇し、第１の温度検出手段４２、第２の温
度検出手段４３が所定の閾値以上の温度を検出すると、
温度検出手段４２、４３はアラーム信号ｄ、ｅとしてハ
イレベルとなる信号を出力し、ＣＰＵ４０にバッテリー
１が高温であることを通知する。

【００６７】第１の温度検出手段４２の閾値Ｔ１および
第２の温度検出手段４３の閾値Ｔ２は、Ｔ１＜Ｔ２の関
係にあり、第１の温度検出手段４２は第２の温度検出手
段４３に比べて低い温度にてハイレベルの信号を出力す
る。これは、バッテリー１の温度状況を段階的に検出す
るためである。例えば、温度Ｔ１以上で充電停止、温度
Ｔ２以上でバッテリーの異常を通知する。バッテリー１
の温度をｔ度としたとき、各温度範囲における、第１の
温度検出手段４２および第２の温度検出手段４３の出力
の組み合わせをまとめて図８に示す。

【００６８】この図８から分かるように、第１の温度検
出手段４２および第２の温度検出手段４３の出力の組み
合わせは、Ｎｏ．２−１、Ｎｏ．２−２およびＮｏ．２
−３の３通りであり、バッテリー１の温度がどの値であ
っても、第１の温度検出手段４２がローレベルの出力
で、かつ、第２の温度検出手段４３の出力がハイレベル
である信号状態になることはない。

【００６９】そこで、この状態をバッテリー１が接続さ
れていない状態に対応させて回路を構成する。図７の実
施例では、バッテリー１が接続されていない状態（スイ
ッチ４１がＯＦＦの状態）で、アラーム信号ｄがローレ
ベル、アラーム信号ｅがハイレベルとなるように回路を
構成している。

【００７０】また、バッテリー１が接続され、スイッチ
４１がＯＮであれば、そのアラーム信号ｄ、アラーム信
号ｅは、第１の温度検出手段４２、第２の温度検出手段
４３の出力信号と等しく、上記図７に示すように、その
バッテリー１の温度に対応して変化する。したがって、
バッテリー１が接続されていない場合は、スイッチ４１
を必ずＯＦＦにするように使用すれば、ＣＰＵ４０は、
アラーム信号ｄおよびアラーム信号ｅを監視すること
で、バッテリー１の有無を検出できる。

【００７１】図７の構成においては、バッテリー１の有
無を把握するために他の信号を設ける必要がなく、ＣＰ
Ｕ４０は２つのアラーム信号ｄ、アラーム信号ｅを監視
するだけでよい。

【００７２】また、もう一つの例として、第１の温度検
出手段４２および第２の温度検出手段４３並びにバッテ
リー１を一体に脱着するように構成することもできる。

【００７３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、バ
ッテリーの過放電状態を検出してその放電を停止するこ
とにより、過放電によるバッテリーの劣化を防止するこ
とができる。

【００７４】また、過放電によって負荷が切断された後
のバッテリー電圧の復帰による、バッテリーと負荷との
再接続を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態を示すブロック回路図。

【図２】図１の回路動作説明をまとめて示す図表。

【図３】図１の実施の形態による実施例の回路図。

【図４】本発明の他の実施の形態による実施例の回路
図。

【図５】本発明のさらに他の実施の形態による実施例の
回路図。

【図６】本発明の他の実施例の具体的な回路図。

【図７】バックアップ用バッテリの温度検出手段を利用
してバックアップ用バッテリの有無を検出する実施の形
態のブロック回路図。

【図８】図７におけるバックアップ用バッテリーの温度
範囲と第１の温度検出手段および第２の温度検出手段の
出力との関係を示す図表。

【符号の説明】

１…バッテリー、３…スイッチ、４…接続手段、５…接
続制御手段、６…単安定マルチバイブレータ、７…放電
状態検出手段、８…充電制限回路、９…コネクタ、１０
…負荷、１１〜１３…ダイオード、１４…第１の電源回
路、１５…リレー、１６…リレーのコイル、１８…コン
パレータ、２０…トランジスタ、２１…ＡＮＤゲート、
２２…ＯＲゲート、２３…ツェナーダイオード、２９〜
３２…抵抗、３４…バッテリー電圧検出手段、３５…コ
ンパレータ、３６…ツェナーダイオード、３７〜３９…
抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA01 DA05 EA06 GC02 5G015 FA04 GB02 HA15 JA05 JA32 JA53 JA55 5G065 BA09 DA02 DA06 EA02 EA06 KA06 MA06 NA04 NA06 NA10

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主電源から負荷に電力を供給し、さらにバ
   ッテリーによるバックアップが可能な直流電源回路にお
   いて、上記バッテリーと負荷との間に介在する接続手段
   と、上記バッテリーの有無を通知するバッテリー有無通
   知手段と、上記バッテリー有無通知手段がバッテリー有
   りを通知されたことに対応する信号を発生する信号発生
   手段と、上記バッテリーの負荷への放電状態を検出する
   放電状態検出手段と、上記放電状態検出手段と上記信号
   発生手段の出力信号から、上記接続手段の制御信号を形
   成する接続制御手段とを備えてなることを特徴とするバ
   ッテリバックアップ可能な直流電源供給回路。
2. 【請求項２】主電源から負荷に電力を供給し、さらにバ
   ッテリーによるバックアップが可能な直流電源回路にお
   いて、上記バッテリーと負荷との間を接続／切断する接
   続手段と、上記接続手段と直列に配置しバッテリーを接
   続／切断するスイッチと、上記接続手段を制御する接続
   制御手段に上記スイッチがＯＮされたことを一定時間通
   知する信号発生手段と、上記バッテリーの負荷への放電
   状態を検出する放電状態検出手段と、上記放電状態検出
   手段と上記信号発生手段の出力信号から、上記接続手段
   の制御信号を形成する接続制御手段とを備えてなること
   を特徴とするバッテリバックアップ可能な直流電源供給
   回路。
3. 【請求項３】主電源とバッテリーのいずれか電圧が高い
   方を選択し、接続制御手段に供給することを特徴とする
   請求項１ないし４のいずれかに記載のバッテリーバック
   アップ可能な直流電源供給回路。
4. 【請求項４】主電源とバッテリーのいずれか電圧が高い
   方を選択し、接続制御手段に供給し、さらに上記主電源
   の出力を放電状態検出手段の出力信号形成部に供給する
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の
   バッテリーバックアップ可能な直流電源供給回路。
5. 【請求項５】主電源から負荷に電力を供給し、さらにバ
   ッテリーによるバックアップが可能な直流電源回路にお
   いて、上記バッテリーと負荷との間に介在する接続手段
   と、上記バッテリーの温度状況を観測し、異なる閾値を
   持つ２つの温度検出手段とを備え、上記２つの温度検出
   手段の出力を利用して、バッテリーの有無を判定するバ
   ッテリーバクアップ可能な直流電源供給回路。
6. 【請求項６】負荷と、主電源から負荷に電力を供給し、
   さらにバッテリーによるバックアップが可能な直流電源
   供給回路とからなる直流動作電子機器において、上記バ
   ッテリーと負荷との間に介在する接続手段と、上記バッ
   テリーの有／無に応じてＯＮ／ＯＦＦするスイッチと、
   上記スイッチがＯＮされたことに対応する信号を発生す
   る信号発生手段と、上記バッテリーの負荷への放電状態
   を検出する放電状態検出手段と、上記放電状態検出手段
   と上記信号発生手段の出力信号から、上記接続手段の制
   御信号を形成する接続制御手段とを備えてなることを特
   徴とするバッテリバックアップ可能な直流動作電子機
   器。