JP2002025629A - 二次電池残量監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数の電子機器を長時間に渡って停止する場合
であっても、バックアップ用二次電池充電のために作業
者が手動で電源を投入する手間をなくし、作業者の負担
を軽減する。 【解決手段】複数の電子機器にそれぞれ設けられている
バックアップ用二次電池に電圧測定プローブを各々接続
し、起動タイマ１４により設定時間毎にマイコン１０が
立ち上げられると、各アナログスイッチ２１ａ〜２１ｈ
に接続する電圧測定プローブにより各バックアップ用二
次電池の電圧を１回のみ検出し、検出した電圧に基づい
て各々のバックアップ用二次電池の残量不足を判定し、
残量不足が検出されたときは電源ラインをＯＮし、全て
の電子機器に対しバックアップ用二次電池充電のための
給電を一括して行い、システムをＯＦＦする。次いで、
再び起動タイマによりマイコン１０が立ち上げられたと
き、各バックアップ用二次電池の電圧を検出し、全ての
バックアップ用二次電池が満充電に達していれば、給電
を終了し、システムをＯＦＦする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バックアップ用二
次電池の残量を監視し、残量不足を検出したときは自動
的に充電を開始する二次電池残量監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、工場の生産設備の電子化は著し
く、省力化、生産性向上、品質向上などの目的から各所
にコンピュータやマイコンを応用した電子機器が多数使
用されている。

【０００３】これらの電子機器には、記憶手段に格納さ
れている各種の情報（ティーチング情報、エンコーダの
カウント情報等）をバックアップするための二次電池を
備えている。各電子機器にバックアップ用二次電池を備
えることで、停電や休業などにより、作業途中でステッ
プが停止しても、作業再開時には、次のステップから即
座に実行することができるため、時間的ロスがなく、作
業効率が良くなる。

【０００４】例えば、特許第２１７４３６号公報では、
停電検出回路とバックアップ用二次電池とを備え、停電
検出回路で停電が検出されたとき、電子機器に対してバ
ックアップ用二次電池から電源を供給し、データをバッ
クアップする技術が開示されている。

【０００５】ところで、一般に、工場設備では、大電力
が消費され、しかも多種多様な電気負荷が使用されてい
る。そのため、例えば溶接機器が接続された電源ライン
では、瞬停電が発生し易く、又、電動機などの誘導負荷
が接続された電源ラインではサージなどのノイズが混入
しやすい。

【０００６】このような状況にある電源ラインに、電子
機器を接続すると、誤動作を引き起こす原因となるた
め、一般的には、電子機器を接続する電源ラインを別系
統とする場合が多い。

【０００７】大規模な工場設備では、休業などにより長
期に渡って関連機器を停止する場合、生産ラインの電源
はもとより、電子機器を接続する電源も遮断されるた
め、記憶手段に格納されている情報は二次電池によりバ
ックアップされることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、一般に、バッ
クアップ用二次電池の容量は長期にわたるメモリ情報を
保持することを前提として設定されていないため、工場
設備が長期休業等により、電子機器を長期的に停止する
場合には、休業中であっても設備担当者が現場へ赴き、
手動操作により電源を投入してバックアップ用二次電池
への充電を行っている。

【０００９】この場合、停止されている電子機器の全て
に対してバックアップ用二次電池の残量を計測し、残量
不足を示すもののみに充電を行うことは、特に大規模工
場では実質的に不可能であり、そのため、バックアップ
用二次電池の残存容量の状態に拘わらず全ての電子機器
に対して一律に電源を投入する場合が多い。

【００１０】又、バックアップ用二次電池の劣化の度合
いは、電子機器毎に相違しており、劣化の著しいもの
は、頻繁に充電を行わなければならないが、多数の電子
機器の中から劣化の度合いの著しいものを特定すること
は、特に劣化の度合いが日々進行するものであることを
考えると、大変な手間と時間とを要し、作業者に多大な
負担を強いることになる。

【００１１】更に、バックアップ用二次電池の充電を、
全電子機器に対して一律に行う場合、劣化の著しいもの
を基準として、充電サイクルを決定することになり、本
来充電を行う必要のないバックアップ用二次電池の残量
が充分な電子機器に対しても電源を投入することにな
り、充電のための電力消費量が必要以上に嵩んでしまう
問題がある。

【００１２】本発明は、上記事情に鑑み、電子機器を長
時間に渡って停止する場合であっても、バックアップ用
二次電池を充電するために、作業者が手動で電源を投入
する必要が無く、作業者の負担が大幅に軽減され、しか
も劣化の度合いの著しいバックアップ用二次電池を簡単
に特定することができ、充電サイクルを必要以上に短く
することなく、充電のための電力消費量を最小限に抑制
することのできる二次電池残量監視装置を提供すること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明による第１の二次電池残量監視装置は、記憶手段
に格納されている情報をバックアップする二次電池を備
える複数の電子機器と、上記各二次電池の残量を検出す
る残量検出手段と、何れかの上記二次電池の残量不足を
検出したときは全ての電子機器に対して二次電池充電の
ための給電を行う給電手段とを備えることを特徴とす
る。

【００１４】このような構成では、複数の電子機器に備
えられている記憶手段をバックアップするための二次電
池の残量を検出し、何れかの二次電池が残量不足を示し
たときは全ての二次電池に対して充電を行う。

【００１５】第２の二次電池残量監視装置は、第１の二
次電池残量監視装置において、上記給電手段では、残量
不足を示した二次電池が満充電に達したとき、或いは全
ての二次電池が満充電に達したとき、或いは充電開始か
ら設定時間経過したときの少なくともひとつが満足され
たとき給電を終了することを特徴とする。

【００１６】このような構成では、残量不足を示した二
次電池が満充電に達し、或いは全ての二次電池が満充電
に達し、或いは充電開始から設定時間経過したときの少
なくともひとつが満足されたとき、全ての電子機器に対
する二次電池充電のための給電を終了する。

【００１７】第３の二次電池監視装置は、第１或いは第
２の二次電池監視装置において、上記各二次電池の残量
不足を判定する下限値は電子機器毎に設定可能であるこ
とを特徴とする。

【００１８】このような構成では、二次電池の残量不足
を判定する基準となる下限値を電子機器毎に設定するこ
とで、残量不足を電子機器毎に正確に検出することがで
きる。

【００１９】第４の二次電池監視装置は、第１〜第３の
二次電池監視装置において、残量不足を検出した電子機
器の情報を記憶する記憶手段と、記憶されている上記電
子機器の情報を表示する表示手段とを備えることを特徴
とする。

【００２０】このような構成では、残量不足を検出した
電子機器の情報を記憶し、この記憶されている情報を表
示することで、当該電子機器に備えられている二次電池
の劣化度合い等を判断することができる。

【００２１】第５の二次電池監視装置は、第１〜第４の
二次電池監視装置において、上記各二次電池の残量は起
動タイマにより設定した時間毎に１回に検出されること
を特徴とする。

【００２２】このような構成では、各二次電池の残量が
起動タイマにより設定した時間毎に１回のみ検出するよ
うにしたので、非検出時はシステムを停止させておくこ
とができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施の形態を説明する。図１〜図６に本発明の第１実施
の形態を示す。図１に二次電池残量監視部の構成図、図
２に電力制御部の構成図を示す。

【００２４】同図に示すように、二次電池監視装置は、
二次電池残量監視部１と給電手段としての電力制御部２
とで構成されている。図１に示すように、二次電池残量
監視部１は、ワンボードマイコン、或いはワンチップマ
イコン等のマイコン１０を中心に構成されており、この
マイコン１０に入力端子切換え部１１、Ａ／Ｄコンバー
タ１２、ＲＡＭ１３、起動タイマ１４、キーボード等の
入力手段１５、モニタ、プリンタ等の表示手段１６、及
び駆動回路１７が接続されている。

【００２５】入力端子切換え部１１は、本実施の形態で
は、１段目のアナログスイッチ群２１と、２段目のアナ
ログスイッチ２２との２段階で構成されており、１段目
のアナログスイッチ群２１は、各８ｃｈ（チャンネル）
を有する８個のアナログスイッチ２１ａ〜２１ｈを備
え、２段目のアナログスイッチ２２は８ｃｈを有し、最
大６４ｃｈの電圧を計測することが可能である。尚、図
においては、３個のアナログスイッチ２１ａ，２１ｂ，
２１ｈを示し、他のアナログスイッチ２１ｃ〜２１ｇの
表示は省略されている。

【００２６】アナログスイッチ群２１を構成する各アナ
ログスイッチ２１ａ〜２１ｈの各チャンネルの入力端子
に、工場内に配設されているロボットや自動機械等の各
種電子機器に設けられているバックアップ用二次電池に
接続されて、各バックアップ用二次電池の電圧を検出す
る電圧測定プローブ（図示せず）が接続されている。
尚、各電圧測定プローブには、ヒューズ、フィルタが備
えられており、短絡等による過電流が回路中に流れるの
を防止すると共に、フィルタにより電子機器に対すノイ
ズの混入が防止される。

【００２７】また、この場合、電圧測定プローブと各ア
ナログスイッチ２１ａ〜２１ｈの入力端子との間は、片
側を接地させたツイストペア電線を用いるなどして、極
力配線自体のインピーダンスを低下させ、工場内に発生
し易い誘導電圧やノイズの混入を遮断することが望まし
い。

【００２８】又、各アナログスイッチ２１ａ〜２１ｈの
出力側が、２段目のアナログスイッチ２２に設けられて
いる各チャンネルの入力端子に接続され、このアナログ
スイッチ２２の出力端子がＡ／Ｄコンバータ１２を介し
てマイコン１０の入力ポートに接続されている。

【００２９】Ａ／Ｄコンバータ１２は、本実施の形態で
は８ｂｉｔのＡ／Ｄ変換ポートを有し、分解能は２５６
（ステップ）となる。尚、Ａ／Ｄコンバータとしては、
１０〜１２ｂｉｔのＡ／Ｄ変換ポートを有するものであ
っても良い。

【００３０】すなわち、多くの電子機器で採用されてい
るバックアップ用二次電池の電圧は、かなり特殊なもの
でも１２Ｖ程度であり、その殆どは５〜２．４Ｖの範囲
に含まれている。従って、フルスケールで６．４Ｖに設
定すれば、量子化などの誤差を含めても、分解能が２５
６（ステップ）あれば、０．０５Ｖ程度の誤差で測定可
能となる。又、バックアップ用二次電池は急峻に電圧が
低下したり、劣化したりすることはないので、Ａ／Ｄ変
換に高速性は要求されず、従って、廉価なもので充分と
なる。

【００３１】又、１段目の各アナログスイッチ２１ａ〜
２１ｈと、２段目のアナログスイッチ２２とには、マイ
コン１０の出力ポートから、連続する２組の３ｂｉｔ
（合計６ｂｉｔ）のデジタルデータがそれぞれ入力され
る。各アナログスイッチ２１ａ〜２１ｈ，２２に設けら
れているデコーダでは、入力されたデジタルデータを復
号し、８ｃｈのうち１つのチャンネルを選択して、ＯＮ
動作させる。その結果、６ｂｉｔのデジタルデータで、
６４ｃｈの入力端子が選択的に切換えられる。

【００３２】尚、本実施の形態では、図１に示すよう
に、６ｂｉｔのうち、ＭＳＢ(Most Significant Bit)側
の３ｂｉｔを、２段目のアナログスイッチ２２を動作さ
せるデジタルデータとし、ＬＳＢ(Least Significant B
it )側の３ｂｉｔを、１段目のアナログスイッチ２１ａ
〜２１ｈを動作させるデジタルデータとして設定されて
いる。

【００３３】マイコン１０に設けられているＣＰＵで
は、ＲＯＭに記憶されているブロックグラムに従い、６
ｂｉｔのデジタルデータを順にインクリメントして、６
４ｃｈの入力を切換える。

【００３４】ＲＡＭ１３は、バックアップ用電源１８に
よりバックアップされており、Ａ／Ｄコンバータ１２を
介して読込まれた、各バックアップ用二次電池の電圧デ
ータを順次記憶すると共に、各バックアップ用二次電池
の残量不足を判定する際の基準値となるバックアップ電
圧下限値を示すデータが格納されている。

【００３５】尚、このバックアップ電圧下限値は、電子
機器のメモリ情報保持のために必要なバックアップ電圧
の下限値であり、その仕様は電子機器毎に相違している
ため、電子機器が接続されているチャンネル毎に、操作
者がキーボード等の入力手段１５からの入力により、適
宜設定することができる。

【００３６】又、このＲＡＭ１３に記憶されている各バ
ックアップ用二次電池の電圧データの変化は、モニタ、
プリンタ等の表示手段１６にグラフ化された状態で表示
することができる。

【００３７】又、起動タイマ１４は、設定時間毎にマイ
コン１０を起動させるもので、本実施の形態では３０分
毎にトリガ信号が出力されるように設定されている。す
なわち、上述したように、バックアップ用二次電池は急
峻に電圧が低下したり、劣化したりすることはないの
で、実際の計測は高速性を要求する必要が無く、３０分
（或いは、１５分、４５分等）毎に１回の割合での計測
でも充分に残量監視機能を満足させることができる。

【００３８】駆動回路１７は、給電信号出力部２３と遮
断信号出力部２４とで構成され、各出力部２３，２４に
設けられているＮＰＮ型トランジスタ２３ａ，２４ａの
ベースにマイコン１０の出力ポートが接続されている。

【００３９】又、この両トランジスタ２３ａ，２４ａの
コレクタが電力制御部２に設けられている給電用リレー
スイッチ３１のリレーコイルと遮断用リレースイッチ３
２のリレーコイルとにそれぞれ接続されている。

【００４０】電力制御部２は、各電子機器と１次電源と
を接続する専用の電源ラインＬｅを断続制御するもの
で、複数のリレースイッチを用いて接点容量を段階的に
増幅させるようにしている。すなわち、リレースイッチ
は、電源ラインＬｅに介装されている大型メインリレー
スイッチ（いわゆるコンタクタ）３３と、この大型メイ
ンリレースイッチ３３をＯＮ／ＯＦＦ動作させるバッフ
ァリレースイッチ３４と、このバッファリレースイッチ
３４をＯＮ動作させる給電用リレースイッチ３１と、バ
ッファリレースイッチ３４をＯＦＦ動作させる遮断用リ
レースイッチ３２とで構成されており、更に、電源ライ
ンＬｅを手動にて断続させる手動スイッチ３６を備えて
いる。

【００４１】給電用リレースイッチ３１は常開型リレー
スイッチであり、遮断用リレースイッチ３２は常閉型リ
レースイッチである。この給電用リレースイッチ３１
は、バッファリレースイッチ３４のリレーコイルを励磁
してＯＮ動作させるもので、遮断用リレースイッチ３２
は、バッファリレースイッチ３４のリレーコイルに対す
る励磁を解除して、ＯＦＦ動作させるものである。

【００４２】バッファリレースイッチ３４は二連接点で
構成されており、一方のリレー接点が自己保持機能を備
え、他方のリレー接点がメインリレースイッチ３３のリ
レーコイルに接続されている。又、手動スイッチ３６
は、大型メインリレースイッチ３３を迂回して電源ライ
ンＬｅを導通させ、各種電子機器に対して手動で電力を
供給するものである。

【００４３】この電源ラインＬｅは、工場設備の溶接
機、電動機などの様々な電気負荷に供給する電源とは別
系統に設けられており、工場の電源設備の中で、この電
源ラインＬｅのみを独立で立ち上げることができる。

【００４４】尚、キーボード等の入力手段１５、モニ
タ、プリンタ等の表示手段１６は、常時使用するもので
はないため、工場内の事務所に配設されている何れかの
パソコンで使用されているもの代用しても良い。又、二
次電池残量監視部１は、工場内の測定対象機器である電
子機器の近辺に設置することで、電圧測定プローブまで
の配線を短くし、ノイズの混入を抑制することができ
る。又、電力制御部２は電源ラインＬｅの上流に配設す
ることで、一括して電源のＯＮ／ＯＦＦを制御すること
ができる。

【００４５】又、起動タイマ１４の設定時間が、３０分
等、比較的長い時間にセットされているため、二次電池
残量監視部１では、バックアップ用二次電池の残量を３
０分等、比較的長い間隔毎に１回、監視できればよいの
で、通信速度自体を高速にする必要はなく、工場内程度
であれば、一般のＲＳ２３２Ｃ回線を使用することも可
能である。

【００４６】次に、二次電池残量監視部１で処理される
二次電池残量監視制御について、図３〜図５に示すフロ
ーチャートに従って説明する。

【００４７】二次電池残量監視部１に設けられているマ
イコン１０は、起動タイマ１４からのトリガ信号を受け
て立ち上げられ、先ず、ＲＡＭ１３に格納されているチ
ャンネル（ｃｈ）フラグの値を参照し、全てのｃｈフラ
グがクリアされているか否かを調べ、全てのｃｈフラグ
がクリアされているときは、図３に示す二次電池残量監
視ルーチンを実行し、少なくとも１つのｃｈフラグがセ
ットされているときは、図４に示す満充電判定ルーチン
を実行する。

【００４８】全てのｃｈフラグがクリアされていると判
定されて、図３に示す二次電池残量監視ルーチンが実行
されると、先ず、ステップＳ１で、各電子機器に設けら
れているバックアップ用二次電池の電圧を測定する。こ
の電圧測定は、図５に示す電圧測定ルーチンに従って処
理される。

【００４９】このルーチンでは、先ず、ステップＳ２１
で、入力端子選択信号を入力端子切換え部１１へ出力す
る。この入力端子選択信号は、６ｂｉｔのデータで構成
されており、ＭＳＢ側の３ｂｉｔのデータが、２段目
（Ａ／Ｄコンバータ１２側）のアナログスイッチ２２へ
出力され、ＬＳＢ側の３ｂｉｔデータが、１段目（入力
端子側）の各アナログスイッチ２１ａ〜２１ｈへ出力さ
れる。

【００５０】これら各アナログスイッチ２１ａ〜２１
ｈ，２２では、それぞれに設けられているデコーダによ
り、入力された３ｂｉｔデータを復号し、８ｃｈのうち
１つのチャンネルを選択してＯＮ動作させる。

【００５１】例えば、起動後、最初のルーチンでは、入
力端子切換え部１１に対して、００００００（１ｃｈ）
の６ｂｉｔデータが出力されるため、２段目のアナログ
スイッチ２２の１ｃｈと、１段目のアナログスイッチ２
１ａ〜２１ｈの各１ｃｈとが、それぞれＯＮ動作され、
１ｃｈに接続されている電圧測定プローブ（図示せず）
で検出した、バックアップ用二次電池の電圧が、アナロ
グスイッチ２１ａ，２２を介してＡ／Ｄコンバータ１２
に入力される。

【００５２】そして、ステップＳ２２では、Ａ／Ｄコン
バータ１２によりＡ／Ｄ変換した電圧を読込み、１段目
のアナログスイッチ２１ａ〜２１ｈの各チャンネル（合
計６４ｃｈ）に対応して割り振られているＲＡＭ１３の
所定アドレスに格納する。

【００５３】次いで、ステップＳ２３へ進み、入力端子
選択信号をインクリメントし、同時にＲＡＭ１３に割り
振られているデータ格納用メモリのアドレスをインクリ
メントする。すなわち、起動後、最初のルーチンでは、
入力端子信号の６ｂｉｔデータは、０００００１（２ｃ
ｈ）にセットされる。

【００５４】その後、ステップＳ２４へ進み、６４ｃｈ
全てのバックアップ用二次電池の電圧が読込みれたか否
かを調べ、全てが読込まれていないときは、ステップＳ
２１へ戻り、全てバックアップ用二次電池の読み込みが
完了するまで、ルーチンを繰り返し実行する。

【００５５】そして、全てのバックアップ用二次電池の
電圧データがＲＡＭ１３に格納されたとき、すなわち、
ステップＳ２３で、６ｂｉｔデータが１１１１１１から
００００００にインクリメントされたとき、読込み完了
と判定して、ルーチンを終了し、図３に示す二次電池残
量監視ルーチンのステップＳ２へ進む。

【００５６】ステップＳ２では、ＲＡＭ１３の所定アド
レスに格納されている、今回のバックアップ用二次電池
の電圧を読込み、予めチャンネル（電子機器）毎に設定
されているバックアップ電圧下限値と比較する。

【００５７】例えば、起動後、最初のルーチンでは、Ｒ
ＡＭ１３に格納されているアナログスイッチ１２ａの１
ｃｈに接続されている電圧測定プローブから読込んだバ
ックアップ用二次電池の電圧データを参照し、このチャ
ンネルに接続されている電子機器に対応して設定したバ
ックアップ電圧下限値と比較する。

【００５８】そして、ステップＳ３へ進み、今回読込ん
だバックアップ用二次電池の電圧がバックアップ電圧下
限値を上回っているときは、ステップＳ４へ分岐し、Ｒ
ＡＭ１３のアドレスをインクリメントし、ステップＳ５
へ進み、６４ｃｈ全ての電圧データに対して、バックア
ップ電圧下限値と比較したか否かを調べ、未だ完了して
いないときは、ステップＳ２へ戻り、ルーチンを繰り返
す。一方、全てのチャンネルの電圧データの比較が完了
したときは、ステップＳ１２へ進み、システムをＯＦＦ
させて、ルーチンを終了する。

【００５９】又、ステップＳ３で、バックアップ用二次
電池の電圧がバックアップ電圧下限値を下回っている状
態、すなわち残量不足と判定したときは、ステップＳ６
へ進み、駆動回路１７に設けられているトランジスタ２
３ａのベースに電源ＯＮ信号（Ｈ信号）を出力すると共
に、全てのチャンネルのｃｈフラグをセットした後、ス
テップＳ７へ進み、システムをＯＦＦさせて、ルーチン
を終了する。

【００６０】尚、システムがＯＦＦされた状態でも、Ｒ
ＡＭ１３にはバックアップ用電源１８からの電源により
データは保持されている。

【００６１】二次電池残量監視部１のマイコン１０から
トランジスタ２３ａのベースにＨ信号が出力されると、
このトランジスタ２３ａがＯＮし、電力制御部２に設け
られている給電用リレースイッチ３１のリレーコイルが
励磁される。すると、この給電用リレースイッチ３１の
リレー接点がＯＮされ、一方、遮断用リレースイッチ３
２は常閉型であるため、電源ラインＬｅからの電流に
て、バッファリレースイッチ３４のリレーコイルが励磁
され、このリレースイッチ３４の二連接点がＯＮされる
とともに、自己保持される。

【００６２】そして、このバッファリレースイッチ３４
のＯＮ動作により大型メインリレースイッチ３３のリレ
ーコイルが励磁されてＯＮ動作し、電源ラインＬｅから
各電子機器に対し一括して電源が投入される。

【００６３】その後、起動タイマ１４からのトリガ信号
によりマイコン１０が立ち上げられると、ＲＡＭ１３に
格納されているチャンネル（ｃｈ）フラグの値を参照
し、少なくとも１つのｃｈフラグがセットされていると
きは、図４に示す満充電判定ルーチンが実行される。

【００６４】少なくとも１つのｃｈフラグがセットされ
ている状態は、電力制御部２により各バックアップ用二
次電池を充電するために、１次電源がＯＮされている状
態であり、満充電判定ルーチンを実行することで、充電
完了時期を判定する。

【００６５】すなわち、このルーチンでは、先ず、ステ
ップＳ１１で、前述した図５に示す電圧測定ルーチンを
実行する。

【００６６】その後、ステップＳ１２へ進み、ＲＡＭ１
３の所定アドレスに格納されている、各チャンネル（ｃ
ｈ）のバックアップ用二次電池の電圧を読込み、予め電
子機器毎に（チャンネル毎に）設定した満充電判定値と
比較する。

【００６７】この満充電判定値は、電子機器が実際に正
常に動作している際の、バックアップ用二次電池の電圧
を一括して読込ませたり、各バックアップ用二次電池の
中からピーク値をホールドして記憶させるようにする。
或いは、作業者が電子機器毎（チャンネル毎）に個別に
設定し、若しくは一定値を一括して記憶させるようにし
ても良い。

【００６８】そして、ステップＳ１３へ進み、今回読込
んだチャンネルのバックアップ用二次電池の電圧が、満
充電判定値よりも低いときは、充電状態と判定し、ステ
ップＳ１７へジャンプし、システムをＯＦＦさせて、ル
ーチンを終了する。

【００６９】この場合、最大充電時間を予め設定してお
き、充電時間が最大充電時間を経過したときは、後述す
るステップＳ１５，Ｓ１６へ進み、充電を強制的に終了
させるようにしても良い。最大充電時間を設定すること
で、故障、劣化等により充電不能に陥ったバックアップ
用二次電池が存在しても、不必要な充電が継続されず、
経済的となる。

【００７０】一方、当該チャンネルで検出した電圧が満
充電判定値に達したときは、ステップＳ１４へ進み、当
該チャンネルのｃｈフラグをクリアし、ＲＡＭ１３のア
ドレスをインクリメントする。

【００７１】次いで、ステップＳ１５で、６４ｃｈ全て
のｃｈフラグがクリアされたか否かを調べ、全てがクリ
アされていないときは、ステップＳ１２へ戻り、ルーチ
ンを繰り返す。

【００７２】そして、ステップＳ１５で、６４ｃｈ全て
のｃｈフラグがクリアされたと判定したとき、すなわ
ち、全チャンネルのバックアップ用二次電池が満充電に
達したときは、ステップＳ１６へ進み、駆動回路１７に
設けられているトランジスタ２４ａのベースに電源ＯＦ
Ｆ信号（Ｈ信号）を出力し、ステップＳ１７へ進み、シ
ステムをＯＦＦさせて、ルーチンを終了する。

【００７３】従って、本ルーチンは、全てのｃｈフラグ
がクリアされるまで、起動タイマ１４により設定された
時間毎に、繰り返し実行されることになる。

【００７４】そして、マイコン１０からトランジスタ２
４ａのベースに電源ＯＦＦ信号（Ｈ信号）が出力される
と、このトランジスタ２４ａがＯＮ動作し、電力制御部
２に設けられている遮断用リレースイッチ３２のリレー
コイルが励磁され、リレー接点をＯＦＦさせる。

【００７５】すると、バッファリレースイッチ３４のリ
レーコイルに対する励磁が解かれ、このバッファリレー
スイッチ３４は自己保持が解除されて、ＯＦＦ動作し、
その結果、大型メインリレースイッチ３３のリレーコイ
ルの励磁が解かれ、この大型リレースイッチ３３がＯＦ
Ｆ動作し、電源ラインＬｅが遮断されて、各電子機器の
バックアップ用二次電池に対する充電作業が終了する。

【００７６】このように、本実施の形態によれば、複数
の電子機器に設けられているバックアップ用二次電池の
電圧を監視し、ひとつの電子機器のバックアップ用二次
電池の残量不足を検出したときは、全ての電子機器のバ
ックアップ用二次電池に対し一括して充電を行うように
したので、電力制御部２を電源ラインＬｅの上流側に配
設することができ、既存設備に対して少ない変更で対応
することができ、高い汎用性を得ることができると共
に、経済性、効率性を高めることができる。

【００７７】これに対し、個々のバックアップ用二次電
池に電圧測定プローブが接続されているため、この回路
を用いて、各バックアップ用二次電池を個別に充電する
ことも考えられるが、工場内には種々の異なる仕様の電
子機器が混在しており、全ての仕様に対応する充電用電
源を装備することは、コスト高となってしまうため、実
現性に乏しい。

【００７８】又、本実施の形態では、設定時間毎に、二
次電池残量監視部１のシステムを立ち上げ、全ての電子
機器のバックアップ用二次電池の電圧を検出した後は、
システムをＯＦＦするようにしているため、不必要な電
力消費を削減することができる。

【００７９】尚、ＲＡＭ１３に格納されているチャンネ
ル毎のデータは、モニタ、プリンタ等の表示手段１６に
グラフ化して表示させることができる。一例として、図
６（ａ）に、正常なバックアップ用二次電池の電圧変化
を示し、同図（ｂ）に劣化状態にあるバックアップ用二
次電池の電圧変化を示す。

【００８０】同図に示すグラフでは、縦軸にバックアッ
プ電圧、横軸に１次電源のＯＮ−ＯＦＦの時間的経過を
示し、ハッチングで示す領域の閾値（２．０Ｖ）をバッ
クアップ電圧下限値として表示し、更に１次電源のＯＮ
を示す軸線上に、バックアップ電圧下限値を下回ったバ
ックアップ用二次電池、すなわち残量不足を検出したチ
ャンネル（ｃｈ）を表示する。ここで、ｃｈＢは、同図
（ｂ）に示す電圧特性を有するバックアップ用二次電池
の電圧変化を検出したチャンネル、ｃｈＣは、残量を検
出した他のチャンネル（図示せず）を示す。

【００８１】このように、各電子機器のバックアップ用
二次電池の電圧変化をグラフ化することで、劣化の著し
いバックアップ用二次電池を特定し、或いは残量不足を
示すバックアップ用二次電池を簡単に識別することがで
きる。

【００８２】そのため、このグラフを参照することで、
二次電池の交換時期が的確に判断でき、充電サイクルが
必要以上に短縮されることがなく、充電のための電力消
費量を最小限に抑制することができる。更に、起動タイ
マ１４の設定時間を最適な状態に調整することができ
る。

【００８３】その結果、バックアップ用二次電池に対す
る充電回数、頻度を必要最小限とすることができ、工場
全体で判断した場合、大きな電力消費低減の効果を得る
ことができる。

【００８４】又、図７、図８に本発明の第２実施の形態
を示す。尚、システム構成については、第１実施の形態
と同様であるため、図１、図２の符号を用いて説明す
る。

【００８５】上述した第１実施の形態では、１つのバッ
クアップ用二次電池の残量不足が検出されたとき、全て
のバックアップ用二次電池の電圧が満充電状態となるま
で、充電状態を継続させたが、本実施の形態では、残量
不足を検出したバックアップ用二次電池の電圧変化を監
視し、当該バックアップ用二次電池が満充電状態となっ
たとき、充電作業を終了するようにしたものである。

【００８６】すなわち、起動タイマ１４からのトリガ信
号により、二次電池残量監視部１に設けられているマイ
コン１０が立ち上げられると、先ず、ＲＡＭ１３に格納
されているチャンネル（ｃｈ）フラグの値を参照し、全
てのｃｈフラグがクリアされているか否かを調べ、全て
のｃｈフラグがクリアされているとき、図７に示す二次
電池残量監視ルーチンを実行し、１つのｃｈフラグがセ
ットされているときは、図８に示す満充電判定ルーチン
が実行される。

【００８７】ここで、図７に示すルーチンのステップＳ
３１〜Ｓ３５までは、図３に示すルーチンのステップＳ
１〜Ｓ５に対応しており、全てのバックアップ用二次電
池の残量が充分な場合は、ステップＳ３５からステップ
Ｓ３７へ進み、第１実施の形態と同様、システムをＯＦ
Ｆさせて、ルーチンを終了する。

【００８８】一方、ステップＳ３３で、当該バックアッ
プ用二次電池の残量不足と判定したときは、ステップＳ
３６へ進み、駆動回路１７に設けられているトランジス
タ２３ａのベースに電源ＯＮ信号（Ｈ信号）を出力する
と共に、当該チャンネルのｃｈフラグをセットして、ス
テップＳ３７へ進み、システムをＯＦＦさせて、ルーチ
ンを終了する。

【００８９】その後、再び起動タイマ１４からのトリガ
信号を受けて、マイコン１０が立ち上げられると、ＲＡ
Ｍ１３に格納されているチャンネル（ｃｈ）フラグの値
を参照し、１つのｃｈフラグがセットされているとき
は、図８に示す満充電判定ルーチンが実行され、バック
アップ用二次電池に対する充電完了時期を判定する。

【００９０】すなわち、このルーチンでは、先ず、ステ
ップＳ４１で、前述した図５に示す電圧測定ルーチンを
実行する。

【００９１】その後、ステップＳ４２へ進み、ＲＡＭ１
３に格納されている残量不足を検出したチャンネルの電
圧を読込み、予め設定されている当該電子機器（チャン
ネル）の満充電判定値と比較する。

【００９２】そして、ステップＳ４３へ進み、当該チャ
ンネルのバックアップ用二次電池の電圧が満充電に達し
たか否か、すなわち、当該電圧が満充電判定値に達して
いるか否かを調べ、達していないときは、ステップＳ４
６へジャンプし、システムをＯＦＦさせて、ルーチンを
終了する。

【００９３】この場合、当該バックアップ用二次電池に
対する最大充電時間を予め設定しておき、充電時間が最
大充電時間を経過したときは、後述するステップＳ４
４，Ｓ４５へ進み、充電を強制的に終了させるようにし
ても良い。最大充電時間を個別に設定することで、故
障、劣化等により充電不能に陥ったバックアップ用二次
電池に対して不必要な充電が継続されず、経済的であ
る。

【００９４】一方、当該チャンネルで検出した電圧が満
充電判定値に達したときは、ステップＳ４４へ進み、当
該チャンネルのｃｈフラグをクリアし、ステップＳ４５
で、駆動回路１７に設けられているトランジスタ２４ａ
のベースに電源ＯＦＦ信号（Ｈ信号）を出力し、ステッ
プＳ４６へ進み、システムをＯＦＦさせて、ルーチンを
終了する。

【００９５】その結果、本実施の形態では、残量不足を
検出したバックアップ用二次電池の放電特性に応じた充
電を行うことができる。そのため、電子機器のバックア
ップ用二次電池として大容量のものが存在している場合
であっても、充電時間に長時間を要することがなく、電
力消費量を抑制することができる。

【００９６】尚、残量不足を検出した場合には、全ての
電子機器に対し、一括して充電が行われるため、大容量
のバックアップ用二次電池に対しても、結果的には充電
が行われることとなり、大容量のバックアップ用二次電
池の電圧だけが低下してしまうようなことはない。

【００９７】尚、本発明は、上述した各実施の形態に限
るものではなく、例えば、充電完了時期は、予め設定し
た最大充電時間により一律に判断するようにしても良
い。充電時間を一律に設定することで、充電電圧の復帰
に比較的時間のかかるバックアップ用二次電池にも対応
することができると共に、二次電池に不良が発生して充
電不可能となった場合でも、不必要に長時間の充電状態
が継続されてしまうことがなくなる。

【００９８】更に、充電完了時期を、全てのバックアッ
プ用二次電池が満充電となったとき、或いは残量不足を
検出したバックアップ用二次電池が満充電となったと
き、或いは最大縦断時間が経過したときの何れかを複合
的に採用しても良い。これらを複合的に採用すること
で、使用されている各電子機器の特性に応じた充電作業
を行うことができ、高い汎用性を得ることができる。

【００９９】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
例えば電子機器を長時間に渡って停止する場合であって
も、各電子機器に備えられているバックアップ用二次電
池の残量を監視し、残量不足が検出されたときは、自動
的に充電が行われるようにしたので、作業者が充電のた
めに手動で電源を投入する必要が無く、作業者の負担が
大幅に軽減される。

【０１００】又、劣化の度合いの著しいバックアップ用
二次電池を簡単に特定することができ、充電サイクルを
必要以上に短くすることなく、充電のための電力消費量
を最小限に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施の形態による二次電池残量監視部の構
成図

【図２】同、電力制御部の構成図

【図３】同、二次電池残量監視ルーチンを示すフローチ
ャート

【図４】同、満充電判定ルーチンを示すフローチャート

【図５】同、電圧測定ルーチンを示すフローチャート

【図６】同、バックアップ用二次電池の電圧変化を示す
図表

【図７】第２実施の形態による二次電池残量監視ルーチ
ンを示すフローチャート

【図８】同、満充電判定ルーチンを示すフローチャート

【符号の説明】

１ 二次電池残量監視部 ２ 電力制御部（給電手段） １３ ＲＡＭ（記憶手段） １４ 起動タイマ １６ 表示手段 Ｌｅ 電源ライン

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Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記憶手段に格納されている情報をバックア
   ップする二次電池を備える複数の電子機器と、 上記各二次電池の残量を検出する残量検出手段と、 何れかの上記二次電池の残量不足を検出したときは全て
   の電子機器に対して二次電池充電のための給電を行う給
   電手段とを備えることを特徴とする二次電池残量監視装
   置。
2. 【請求項２】上記給電手段では、残量不足を示した二次
   電池が満充電に達したとき、或いは全ての二次電池が満
   充電に達したとき、或いは充電開始から設定時間経過し
   たときの少なくともひとつが満足されたとき給電を終了
   することを特徴とする請求項１記載の二次電池残量監視
   装置。
3. 【請求項３】上記各二次電池の残量不足を判定する下限
   値は電子機器毎に設定可能であることを特徴とする請求
   項１或いは２記載の二次電池残量監視装置。
4. 【請求項４】残量不足を検出した電子機器の情報を記憶
   する記憶手段と、 記憶されている上記電子機器の情報を表示する表示手段
   とを備えることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記
   載の二次電池残量監視装置。
5. 【請求項５】上記各二次電池の残量は起動タイマにより
   設定した時間毎に１回に検出されることを特徴とする請
   求項１〜４の何れかに記載の二次電池残量監視装置。