JP2002142367A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JP2002142367A
JP2002142367A JP2000331891A JP2000331891A JP2002142367A JP 2002142367 A JP2002142367 A JP 2002142367A JP 2000331891 A JP2000331891 A JP 2000331891A JP 2000331891 A JP2000331891 A JP 2000331891A JP 2002142367 A JP2002142367 A JP 2002142367A
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voltage
power supply
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supply device
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Hiroshi Uchida
弘 内田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 常用電源の電圧低下あるいは商用交流電源の
停電時に、負荷側への出力を低下させることなくバッテ
リ劣化の検出を行う電源装置を提供する。 【解決手段】 本発明による電源装置は、負荷回路
(2)に接続された電源装置であって、バッテリ(2
8)に接続され、第1の電圧で前記バッテリ(28)を
充電するバッテリ充電制御部(52)と、前記負荷回路
(2)に接続され、第2の電圧を生成し、前記負荷回路
(2)に供給される電圧を一定にするように第2の電圧
を制御する電圧制御部(51)と、前記負荷回路(2)
には、前記バッテリ(28)、前記バッテリ充電制御部
(52)、電圧制御部(51)の少なくともいずれか1
つにより電力が供給され、バッテリ電圧に基づいて、前
記バッテリ(28)の劣化を診断する診断回路(18)
とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電源装置に関し、
特にバッテリ劣化の検出を行う電源装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】一般的な電源装置は、商用交流電力など
の入力電力が停電しても、負荷への電力供給が中断しな
いように、非常用にバッテリを備えている。バッテリを
備えた電源装置として、実開平6−37991号公報で
は、定期的に電池を放電して、電圧劣化を判断し、通報
する非常通報装置が開示されている。
【0003】この非常通報装置は、充電電池、第1のダ
イオード、第2のダイオード、第1の抵抗、第2の抵
抗、第1の切換えスイッチ、第2の切換えスイッチ、第
3の切換えスイッチ及び電圧検出回路から構成されてい
る。また、非常通報装置の周辺には、直流電源、負荷と
なる回路及びCPUが接続されている。充電電池に蓄え
られる電流の充電は、第1の切換えスイッチにより第1
の抵抗の端子側と充電電池の正極側との間を接続するこ
とで、直流電源、第1のダイオード、第1の抵抗、充電
電池の順で行われる。充電電池に流れる電流の遮断は、
第1の切換えスイッチにより第1の抵抗の端子側と充電
電池の正極側との間を遮断することで、第1の抵抗と充
電電池とを遮断することで行われる。充電電池に蓄えら
れた電流の放電は、第2の切換えスイッチにより充電電
池の正極側と第2の抵抗の端子との間を接続すること
で、充電電池から第2の抵抗を介して放電が行われる。
その後、非常通報装置は、第2の切換えスイッチにより
充電電池の正極側と第2のダイオードのカソード側との
間を接続し、第3の切換えスイッチにより第2のダイオ
ードのアノード側と、第1のダイオードのカソード側、
負荷となる回路との間を遮断することにより、充電電
池、第2の切換えスイッチ、第2のダイオード、第3の
切換えスイッチを介して接続されていた負荷を開放す
る。非常通報装置は、充電電池の正極側と第2の切換え
スイッチとの間に接続された電圧検出回路によって検出
された開放電圧が設定値以下となった場合に充電電池容
量低下の信号をCPUへ送出する。
【0004】他の従来例として、特開平2−55536
号公報では、無停電電源装置のバッテリー寿命判定回路
が知られている。この無停電電源装置は、直流電源から
の電力を変換して負荷に給電する電力変換器と、直流電
源停電時に直流電源に代わって電力変換器へ電力を供給
するバッテリとを備えている。また、無停電電源装置の
バッテリー寿命判定回路は、直流電源を人為的に停電さ
せる手段と、この人工停電発生時点のバッテリー電圧か
ら所定幅だけ電圧が低下するまでの期間中のバッテリー
が放電する電流を時間積分する手段と、この電流の時間
積分値が所定値以下であるか否かを判定する手段とを備
えている。
【0005】また、特開平3−18781号公報では、
バッテリチェック方式が知られている。この従来技術
は、交流電源を整流して出力を発生する整流回路と、交
流電源の停電時バッテリの電圧を変換して出力を発生す
る電圧変換部とを備え、両出力を結合して負荷に供給す
るものである。このバッテリチェック方式は、交流電源
の非停電時外部信号に応じて電圧変換部から整流回路の
出力電圧より高い出力電圧を出力させる制御回路を設
け、バッテリから負荷に電力を供給したときのバッテリ
の端子電圧による変化からバッテリの劣化、充放電状態
を検知している。
【0006】また、特開平6−105483号公報で
は、交流無停電電源装置が知られている。この従来技術
は、常用電源の電圧低下もしくは停電時に、蓄電池を電
源としたインバータにより負荷装置へ連続して電力を供
給するものである。この交流無停電電源装置は、起動順
序を充電器、インバータ、AC/DCコンバータとする
ことにより、蓄電池を一定電力の放電をさせ、その蓄電
池の放電前の電圧と放電一定時間経過後の電圧もしくは
電圧降下幅により蓄電池の内部抵抗を推定して、蓄電池
の寿命末期を簡易的に検出・判断するとともに、この判
定結果を外部に知らせる機能を備えている。
【0007】また、特開平9−237640号公報で
は、交流無停電電源装置の蓄電池劣化状態試験装置が知
られている。この交流無停電電源装置の蓄電池劣化状態
試験装置は、交流電源が停電になるとブレーカを介して
接続された蓄電池を電源としてインバータ回路から交流
電力を負荷に供給する交流無停電電源装置の蓄電池の劣
化状態を判定するものである。これは、蓄電池からイン
バータ回路を通して負荷に放電しその放電状態から判定
するものである。また、蓄電池劣化状態試験装置は、放
電を開始した後、インバータ回路の入力電圧の電圧変化
率を測定し、電圧変化率が予め定めた基準値より大きい
ときに放電試験を停止させる放電試験停止手段を備えて
いる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、実開平6−
37991号公報に示されている技術によれば、従来の
電源装置は、放電を行う際に充電電池を負荷となる回路
から完全に切り離して放電を行っている。このため、従
来の電源装置は、商用交流電力などの入力電力が停電し
たとき、直流電源をAC/DC変換後のものとして考慮
すると、直流電源からの電力供給が途絶え、負荷側への
出力が低下してしまう。
【0009】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものである。
【0010】本発明の目的は、交流電力の停電時に、負
荷側への出力電圧を低下させることなくバッテリ劣化の
検出を行う電源装置を提供することにある。
【0011】本発明の他の目的は、バッテリ劣化の検出
の際にバッテリ劣化によりバッテリからの出力電圧が瞬
時に低下しても負荷側への出力電圧を低下させることな
くバッテリ劣化の検出を行う電源装置を提供することに
ある。
【0012】
【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段が、下記のように表現される。その表現中の請求
項対応の技術的事項には、括弧()付きで、番号、記号
等が添記されている。その番号、記号等は、本発明の実
施の複数・形態又は複数の実施例のうちの少なくとも1
つの実施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事
項、特に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に
表現されている技術的事項に付せられている参照番号、
参照記号等に一致している。このような参照番号、参照
記号は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施
例の技術的事項との対応・橋渡しを明白にしている。こ
のような対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実
施の形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈する
ことを意味しない。
【0013】本発明による電源装置は、負荷回路(2)
に接続された電源装置であって、バッテリ(28)に接
続され、第1の電圧で前記バッテリ(28)を充電する
バッテリ充電制御部(52)と、前記負荷回路(2)に
は、前記バッテリ(28)又は前記バッテリ充電制御部
(52)から電力が供給され、バッテリ電圧に基づい
て、前記バッテリ(28)の劣化を診断する診断回路
(18)とを具備する。
【0014】本発明による電源装置は、負荷回路(2)
に接続された電源装置であって、バッテリ(28)に接
続され、第1の電圧で前記バッテリ(28)を充電する
バッテリ充電制御部(52)と、前記負荷回路(2)に
接続され、第2の電圧を生成し、前記負荷回路(2)に
供給される電圧を一定にするように第2の電圧を制御す
る電圧制御部(51)とを具備し、前記負荷回路(2)
には、前記バッテリ(28)、前記バッテリ充電制御部
(52)、電圧制御部(51)の少なくともいずれか1
つにより電力が供給される。
【0015】本発明による電源装置は、負荷回路(2)
に接続された電源装置であって、バッテリ(28)に接
続され、第1の電圧で前記バッテリ(28)を充電する
バッテリ充電制御部(52)と、前記負荷回路(2)に
接続され、第2の電圧を生成し、前記負荷回路(2)に
供給される電圧を一定にするように第2の電圧を制御す
る電圧制御部(51)と、前記負荷回路(2)には、前
記バッテリ(28)、前記バッテリ充電制御部(5
2)、電圧制御部(51)の少なくともいずれか1つに
より電力が供給され、バッテリ電圧に基づいて、前記バ
ッテリ(28)の劣化を診断する診断回路(18)とを
具備する。
【0016】本発明による電源装置は、更に、前記負荷
回路(2)に供給される電流を一定にするようにダミー
負荷(42)を前記負荷回路(2)に直列に挿入する挿
入部(43)を具備する。
【0017】本発明による電源装置は、更に、前記バッ
テリ(28)又は前記バッテリ充電制御部(52)から
供給される電流の値を計測し、計測された前記値と設定
電流値とに基づいて、前記ダミー負荷(42)を前記負
荷回路(2)に直列に挿入するように前記挿入部(4
3)を制御する電流計測回路(41)を具備する。
【0018】前記バッテリ充電制御部(52)は、交流
電圧を入力し、前記第1の電圧を生成し、前記診断回路
(18)は、前記バッテリ(28)の劣化の診断中に前
記交流電圧の入力が停止したとき、前記バッテリ(2
8)の劣化の診断を中止し、前記負荷回路(2)には、
前記バッテリ(28)又は前記バッテリ充電制御部(5
2)から電力が供給される。
【0019】前記診断回路(18)は、充電制御信号を
前記バッテリ充電制御部(52)に出力し、前記バッテ
リ充電制御部(52)は、前記充電制御信号に応答して
前記バッテリ電圧を充電する。
【0020】前記診断回路(18)は、前記バッテリ電
圧と設定電圧とを比較し、比較した結果に基づいて前記
バッテリ(28)の劣化を診断する。
【0021】本発明による電源装置は、更に、交流電圧
の受電の状態を監視し、受電信号を前記診断回路(1
8)に出力する受電監視回路(14)を具備し、前記バ
ッテリ充電制御部(52)は、前記交流電圧を入力し、
前記第1の電圧を生成し、前記診断回路(18)は、前
記受電信号に応答して、前記バッテリ(28)の劣化の
診断を中止又は再開する。
【0022】本発明による電源装置は、更に、設定時間
を設定する時間設定回路(20)を具備し、前記診断回
路(18)は、前記時間設定回路(20)で設定された
前記設定時間の間に前記交流電圧の受電が停止したと
き、前記バッテリ(28)の劣化の診断を中止し、前記
交流電圧の受電が回復したとき、前記バッテリ(28)
の劣化の診断を再開する。
【0023】電源装置におけるバッテリ劣化診断方法
は、負荷回路(2)に接続された電源装置であって、
(a) バッテリ(28)に接続され、第1の電圧で前
記バッテリ(28)を充電するステップと、(b) 設
定電圧を設定するステップと、(c) バッテリ電圧と
前記設定電圧とを比較するステップと、(d) 前記
(c)のステップにて比較した結果に基づいて前記バッ
テリ(28)の劣化を診断するステップと、(e) 前
記負荷回路(2)にバッテリ電圧又は第1の電圧を供給
するステップとを具備する。
【0024】電源装置におけるバッテリ劣化診断方法
は、負荷回路(2)に接続された電源装置であって、
(a) バッテリ(28)に接続され、第1の電圧で前
記バッテリ(28)を充電するステップと、(b) 設
定電圧を設定するステップと、(c) バッテリ電圧と
前記設定電圧とを比較するステップと、(d) 前記
(c)のステップにて比較した結果に基づいて前記バッ
テリ(28)の劣化を診断するステップと、(f) 前
記負荷回路(2)に接続され、第2の電圧を生成し、前
記負荷回路(2)に供給される電圧を一定にするように
第2の電圧を制御するステップと、(g) 前記負荷回
路(2)にバッテリ電圧、第1の電圧、第2の電圧の少
なくともいずれか1つの電圧を供給するステップとを具
備する。
【0025】電源装置におけるバッテリ劣化診断方法
は、更に、(h) 前記負荷回路(2)に供給される電
流を一定にするようにダミー負荷(42)を前記負荷回
路(2)に直列に挿入するステップを具備する。
【0026】電源装置におけるバッテリ劣化診断方法
は、更に、(i) 設定電流を設定するステップと、
(j) 前記バッテリ(28)から供給される電流又は
前記第2の電圧に対応する電流の値を計測するステップ
と、(k) 前記(j)のステップにて計測された前記
値と前記設定電流とに基づいて、前記ダミー負荷(4
2)を前記負荷回路(2)に直列に挿入するステップと
を具備する。
【0027】電源装置におけるバッテリ劣化診断方法
は、更に、(l) 設定時間を設定するステップと、
(m) 前記設定時間が経過したとき、前記(c)のス
テップと前記(d)のステップを実行するステップと、
(n) 交流電圧を入力するステップと、(o) 前記
設定時間に基づいて前記交流電圧の受電を監視するステ
ップと、(p) 前記交流電圧の受電が停止したとき、
前記(c)のステップと前記(d)のステップを中止す
るステップと、(q) 前記交流電圧の受電が回復した
とき、前記(c)のステップと前記(d)のステップを
再開するステップとを具備する。
【0028】電源装置におけるバッテリ劣化診断方法
は、更に、(r) 前記(d)のステップにて前記バッ
テリ(28)が劣化していると診断されたとき、前記
(c)のステップと前記(d)のステップを中止するス
テップと、(s) 前記劣化していると診断された前記
バッテリ(28)が回復したとき、前記(c)のステッ
プと前記(d)のステップを再開するステップとを具備
する。
【0029】本発明による電源装置は、バッテリ劣化診
断を行う際、バッテリ(28)を強制放電させるために
使用する負荷に、実際に接続されている負荷(2)を使
用するため、万が一バッテリ劣化診断中にAC電源が停
電になったとしても、負荷(2)に対してバッテリ(2
8)からそのままDC出力を供給するため、負荷側への
出力を低下させることなくバッテリ劣化診断が行える。
【0030】また、本発明による電源装置は、バッテリ
劣化診断の際、バッテリ劣化によりバッテリ(28)か
らのDC出力が瞬間に低下した場合でも、接続されてい
る負荷側への出力が低下しないことを特徴としている。
この本発明による電源装置(1、101)のバッテリ劣
化診断は、AC/DC変換部(51)で最低限のDC電
圧を確保しているため、バッテリ劣化診断部(53)に
よるバッテリ劣化診断の際、バッテリ劣化によりバッテ
リ(28)からのDC出力が瞬間に低下した場合でも、
負荷(2)側に影響を与えずにAC/DC変換部(5
1)からの最低限のDC電圧を負荷(2)に出力するこ
とができる。
【0031】
【発明の実施の形態】添付図面を参照して、本発明によ
る電源装置の実施の形態を以下に説明する。 (実施の形態1)図1は、本実施の形態1に係る電源装
置の構成を示すブロック図である。
【0032】図1に示されるように、符号1は実施の形
態1に係る電源装置を示している。この電源装置1は、
AC/DC変換部51、バッテリ充電制御部52、バッ
テリ劣化診断部53を備えている。AC/DC変換部5
1は、AC入力回路11、一次側整流平滑回路12、ス
イッチング回路13、受電監視回路14、DC制御回路
15、二次側整流平滑回路19、プラグ21、DC出力
コネクタ22、トランス24、ダイオード26、電源ス
イッチ31を有している。バッテリ充電制御部52は、
充電制御回路16、ダイオード25、ダイオード27、
バッテリ28を有している。バッテリ劣化診断部53
は、バッテリ出力有効回路17、バッテリ劣化診断回路
18、タイマ回路20、出力コネクタ23、リレー2
9、リレー30、バッテリ復旧スイッチ32を有してい
る。また、電源装置1には、バッテリ28を強制放電さ
せるために使用する負荷回路を有する外部機器2が接続
されている。尚、図1に示されたプラグ21、DC出力
コネクタ22、出力コネクタ23は本実施の形態1に係
る電源装置1を説明するために記載されており、一般的
な電源装置には必要であるがプラグ21、DC出力コネ
クタ22、出力コネクタ23の形状については省略して
ある。
【0033】まず、電源装置1におけるAC/DC変換
部51について説明する。
【0034】図1に示されるように、プラグ21は、A
C入力回路11が交流電圧(以下、AC電圧と称す)を
入力するためにAC入力回路11と接続された電源ライ
ンを押さえる。このプラグ21は、電源ラインを押さえ
るための一方の端子21aと他方の端子21bを有して
いる。
【0035】電源スイッチ31は、2つのa接点スイッ
チを有した連動スイッチである。この電源スイッチ31
は、プラグ21の一方の端子21aとAC入力回路11
の入力端子との間の電源ラインに接続されたスイッチ3
1aと、バッテリ28の正極側に接続されたスイッチ3
1dから構成されている。スイッチ31aは、端子31
b、端子31cを有し、端子31bがプラグ21側に接
続され、端子31cがAC入力回路11側に接続されて
いる。スイッチ31aは、ONにすると端子31bと端
子31cが接続され、OFFにすると端子31cが開放
される。この電源スイッチ31のスイッチ31aは、A
C電圧をAC入力回路11へ入力の入り切りを行うもの
である。スイッチ31dは、端子31e、端子31fを
有し、端子31eが充電制御回路16側に接続され、端
子31fがバッテリ28側に接続されている。スイッチ
31dは、ONにすると端子31eと端子31fが接続
され、OFFにすると端子31fが開放される。この電
源スイッチ31のスイッチ31dは、バッテリ28の出
力の入り切りを行うものである。
【0036】AC入力回路11は、プラグ21の一方の
端子21aからAC入力回路11の一方の入力端子に接
続された電源ラインと、プラグ21の他方の端子21b
からAC入力回路11の他方の入力端子に接続された電
源ラインよりAC電圧を入力する。AC入力回路11
は、スイッチ31aが閉じている場合、プラグ21から
AC電圧を入力し、ACラインから侵入する外来ノイズ
を減衰させる。このAC入力回路11は、電源装置1で
発生する伝導ノイズ等を低減させるためのノイズフィル
タと、電源スイッチ31投入時に発生する突入電流を抑
制する突入電流防止回路から構成されている。
【0037】一次側整流平滑回路12は、AC入力回路
11の一方の出力端子から一次側整流平滑回路12の一
方の入力端子に接続された電源ラインと、AC入力回路
11の他方の出力端子から一次側整流平滑回路12の他
方の入力端子に接続された電源ラインよりAC電圧を入
力する。一次側整流平滑回路12は、AC入力回路11
からAC電圧を入力し、AC電圧の整流平滑を行う。一
次側整流平滑回路12は、一次側整流平滑回路12の出
力端子からトランス24における一次側の端子に接続さ
れた電源ライン61と、一次側整流平滑回路12の他方
の出力端子からスイッチング回路13の入力端子に接続
された電源ライン62より整流平滑された電圧を出力す
る。
【0038】受電監視回路14は、一次側整流平滑回路
12により整流平滑された電圧を入力する。この受電監
視回路14は、電源ライン61の分岐点N1から分岐さ
れる電源ラインと、電源ライン62の分岐点N2から分
岐される電源ラインより整流平滑された電圧を入力す
る。受電監視回路14は、一次側整流平滑回路12の出
力電圧を監視することで、AC受電状態を監視し、その
結果を受電監視信号C1としてバッテリ出力有効回路1
7及びバッテリ劣化診断回路18に出力する。
【0039】トランス24は、一次側整流平滑回路12
の出力端子からトランス24における一次側の一方の端
子に接続された電源ライン61と、スイッチング回路1
3の出力端子からトランス24における一次側の他方の
端子に接続された電源ラインより整流平滑された電圧を
入力し、整流平滑された電圧から第1の二次電圧と第2
の二次電圧を生成する。トランス24は、トランス24
の第1の二次側の一方の端子から二次側整流平滑回路1
9の一方の入力端子に接続された電源ラインと、トラン
ス24の第1の二次側の他方の端子から二次側整流平滑
回路19の他方の入力端子に接続された電源ラインより
第1の二次電圧を出力する。また、トランス24は、ト
ランス24の第2の二次側の一方の端子から充電制御回
路16の一方の入力端子に接続された電源ラインと、ト
ランス24の第2の二次側の他方の端子から充電制御回
路16の他方の入力端子に接続された電源ラインより第
2の二次電圧を出力する。
【0040】二次側整流平滑回路19は、トランス24
の第1の二次側の一方の端子から二次側整流平滑回路1
9の一方の入力端子に接続された電源ラインと、トラン
ス24の第1の二次側の他方の端子から二次側整流平滑
回路19の他方の入力端子に接続された電源ラインより
第1の二次電圧を入力し、整流平滑を行い、DC出力電
圧Vに変換する。
【0041】DC出力コネクタ22は、二次側整流平滑
回路19から外部機器2に対してDC出力電圧を供給す
るために二次側整流平滑回路19と外部機器2とが接続
された電源ラインを押さえる。このDC出力コネクタ2
2は、電源ラインを押さえるための端子22aと端子2
2bを有している。二次側整流平滑回路19は、二次側
整流平滑回路19の一方の出力端子からDC出力コネク
タ22の端子22aに接続された電源ライン63と、二
次側整流平滑回路19の他方の出力端子からDC出力コ
ネクタ22の端子22bに接続された電源ライン64よ
りDC出力電圧Vを外部機器2に出力する。電源ライ
ン63には、ダイオード26が接続されている。ダイオ
ード26は、逆流防止用ダイオードであり、カソード電
極を二次側整流平滑回路19側に、アノード電極をDC
出力コネクタ22側に配置されている。
【0042】DC制御回路15は、二次側整流平滑回路
19により整流平滑されたDC出力電圧Vを入力す
る。このDC制御回路15は、電源ライン63の分岐点
N3から分岐される電源ラインと、電源ライン64の分
岐点N4から分岐される電源ラインよりDC出力電圧V
を入力する。また、DC制御回路15は、バッテリ劣
化診断回路18からDC出力電圧Vを最低限確保する
ための出力電圧強制低下信号C5を入力する。このDC
制御回路15は、二次側整流平滑回路19からのDC出
力電圧Vを調整するためにスイッチング周波数を制御
し、スイッチング回路13へ出力する。
【0043】次に、電源装置1におけるバッテリ充電制
御部52について説明する。
【0044】図1に示されるように、充電制御回路16
は、トランス24の第2の二次側の一方の端子から充電
制御回路16の一方の入力端子に接続された電源ライン
と、トランス24の第2の二次側の他方の端子から充電
制御回路16の他方の入力端子に接続された電源ライン
より第2の二次電圧を入力し、バッテリ28へ充電を行
うためのDC電圧に変換する。また、充電制御回路16
は、バッテリ劣化診断回路18からDC電圧に変換する
か否かを実行するための充電回路制御信号C4を入力す
る。
【0045】バッテリ28は、AC電圧の停電時にも外
部機器2への電圧供給を可能とするための停電時バック
アップ用バッテリである。ここで、バッテリ28により
供給される電圧は、バッテリ出力電圧Vである。バッ
テリ28は、充電制御回路16の一方の出力端子からバ
ッテリ28の正極に接続された電源ライン65と、充電
制御回路16の他方の出力端子からバッテリ28の負極
に接続された電源ライン66よりDC電圧を入力する。
電源ライン65には、ダイオード25とスイッチ31b
が接続されている。ここで、ダイオード25は、バッテ
リ28から充電制御回路16への逆流を防止するための
ダイオードであり、カソード電極を充電制御回路16側
に、アノード電極をスイッチ31b側に配置されてい
る。
【0046】バッテリ28は、スイッチ31bが閉じて
いるとき、電源ライン63の分岐点N5と電源ライン6
5の分岐点N9とを結ぶ連絡路67と、電源ライン64
の分岐点N6と電源ライン66の分岐点N10とを結ぶ
連絡路68により、AC電圧の停電時に外部機器2への
電圧供給を可能とする。ここで、分岐点N5は、ダイオ
ード26とDC出力コネクタとの間の電源ライン63上
に位置している。また、分岐点N9は、ダイオード25
とスイッチ31bとの間の電源ライン65上に位置して
いる。また、連絡路67には、ダイオード27a、ダイ
オード27bが接続されている。ダイオード27aは、
アノード電極を分岐点N5側に、カソード電極をダイオ
ード27bのアノード電極側に配置されている。また、
ダイオード27bは、アノード電極をダイオード27a
のカソード電極側に、カソード電極を分岐点N9側に配
置されている。ダイオード27a及び27bは、AC受
電時にバッテリ28から外部機器2に対して電圧供給し
ないようバッテリ出力電圧Vを電圧降下させる。
【0047】次に、電源装置1におけるバッテリ劣化診
断部53について説明する。
【0048】図1に示されるように、バッテリ劣化診断
回路18は、電源ライン65の分岐点N7から分岐され
る電源ラインと、電源ライン66の分岐点N8から分岐
される電源ラインよりバッテリ28からの放電時のバッ
テリ出力電圧Vを監視し、バッテリ劣化診断を行う。
また、バッテリ劣化診断回路18には、リレー30と、
バッテリ復旧スイッチ32と、タイマ回路20が接続さ
れている。また、バッテリ劣化診断回路18には、バッ
テリ出力電圧Vより低い電圧としてバッテリ劣化判断
電圧VBLが設定される。このバッテリ劣化判断電圧V
BLは、バッテリ出力電圧Vがバッテリ劣化と判断す
るために設定された電圧である。バッテリ劣化診断回路
18は、判断した結果、バッテリ出力電圧Vが劣化判
断電圧V BLに達した場合、リレー30を起動させるた
めの電流をリレー30へ出力する。また、バッテリ劣化
診断回路18は、受電監視回路14からの受電監視信号
C1を入力する。また、バッテリ劣化診断回路18は、
タイマ回路20からバッテリ劣化診断信号C2を入力
し、タイマ回路20にバッテリ劣化診断中止信号C3を
出力する。更に、バッテリ劣化診断回路18は、充電制
御回路16に充電回路制御信号C4を出力し、DC制御
回路15に出力電圧強制低下信号C5を出力する。
【0049】リレー30は、バッテリ劣化診断回路18
に接続されたバッテリ劣化検出リレーである。また、リ
レー30は、a接点のリレー接点30aを有しているラ
ッチリレーである。リレー30のリレー接点30aは、
端子30b及び端子30cを有している。リレー30
は、バッテリ劣化診断回路18にてバッテリ劣化と診断
された場合に動作する。このリレー接点30aは、バッ
テリ劣化診断回路18からリレー30を起動するだけの
電流が流れたとき、端子30bと端子30cとが接続さ
れる。ここで、リレー30が起動する場合をONとし、
解除する場合をOFFとする。
【0050】出力コネクタ23は、リレー30のリレー
接点30aと外部機器2とが接続された電源ラインを押
さえる。この出力コネクタ23は、それぞれ外部機器2
と接続するための端子23aと端子23bを有してい
る。リレー30は、バッテリ劣化診断回路18にてバッ
テリ劣化と診断された場合、リレー接点30aの端子3
0bから出力コネクタ23の端子23aに接続された電
源ラインと、リレー接点30aの端子30cから出力コ
ネクタ23の端子23bに接続された電源ラインを接続
する。
【0051】バッテリ復旧スイッチ32は、バッテリ劣
化診断回路18に接続されている。バッテリ復旧スイッ
チ32が押されることにより、リレー30には、バッテ
リ劣化診断回路18からリレー接点30aを開放させる
だけの電流が流れる。ここで、バッテリ復旧スイッチ3
2が押される場合をONとする。このリレー接点30a
は、バッテリ劣化診断回路18からリレー30をOFF
にするだけの電流が流れたとき、端子30bと端子30
cとが開放される。
【0052】タイマ回路20は、バッテリ劣化診断回路
18に接続され、バッテリ劣化診断を実施するための時
間を計時する。タイマ回路20は、バッテリ劣化診断回
路18に信号を出力するためのライン71よりバッテリ
劣化診断信号C2を出力し、バッテリ劣化診断回路18
から信号を入力するためのライン72よりバッテリ劣化
診断中止信号C3を入力する。
【0053】バッテリ出力有効回路17は、ライン71
の分岐点N13から分岐されたラインより、タイマ回路
20にて生成されるバッテリ劣化診断信号C2を入力す
る。また、バッテリ出力有効回路17は、受電監視回路
14からの受電監視信号C1を入力する。また、バッテ
リ出力有効回路17は、リレー29を接続している。リ
レー29は、バッテリ出力有効回路17により入力され
るバッテリ劣化診断信号C2と受電監視信号C1により
ON/OFF動作が決定される。バッテリ出力有効回路
17は、リレー29をONにする場合、リレー29を起
動させるための電流をリレー29へ出力する。
【0054】リレー29は、b接点のリレー接点29a
を有し、ダイオード27の両端を短絡するためのリレー
である。リレー29のリレー接点29aは、ダイオード
27の両端に配置され、並列に接続されている。リレー
29のリレー接点29aは、端子29b及び端子29c
を有している。リレー29のリレー接点29aは、連絡
路67の分岐点N11から分岐される電源ラインに端子
29bが接続され、連絡路67の分岐点N12から分岐
される電源ラインに端子29cが接続されている。リレ
ー29は、端子29bと端子29cとが接続されている
ときダイオード27の両端を短絡する。リレー接点29
aは、バッテリ出力有効回路17からリレー29を起動
するだけの電流が流れたとき、端子29bと端子29c
とが開放される。ここで、リレー29が起動する場合を
ONとし、起動しない場合をOFFとする。
【0055】次に、実施の形態1に係る電源装置1にお
ける外部機器2への電圧供給について図1を参照しなが
ら詳細に説明する。
【0056】図1に示されるように、電源装置1は、電
源スイッチ31(初期状態を端子31b及び端子31e
側が接、端子31c及び端子31f側が開放とする)が
ONされることで、スイッチ31aおよびスイッチ31
bがメイクされる。このとき、AC電源のAC電圧は、
AC入力回路11および一次側整流平滑回路12、トラ
ンス24、二次側整流平滑回路19を介しDC出力電圧
に変換される。その際、電源装置1は、二次側整流平滑
回路19のDC出力電圧Vが一定値の電圧V を保つ
ように、DC制御回路15においてスイッチング回路1
3の制御を行う。ここで、バッテリ出力電圧Vからダ
イオード27による電圧を引いた値より、二次側整流平
滑回路19の出力電圧Vからダイオード26による電
圧を引いた値の方が大きくなるように、即ち、(二次側
整流平滑回路19の出力電圧V−ダイオード26によ
る電圧降下分)>(バッテリ出力電圧V−ダイオード
27による電圧降下分)を満足する出力電圧Vになる
ように、スイッチング回路13により制御される。この
ため、DC出力コネクタ22からの出力電圧は、二次側
整流平滑回路19の出力電圧Vからダイオード26に
よる電圧を引いた電圧(二次側整流整流平滑回路19の
出力電圧V−ダイオード26の電圧降下分)が出力さ
れる。
【0057】なお、特に記載がない場合は、二次側整流
平滑回路19の出力電圧には、ダイオード26の電圧降
下分が含まれるものとし、以下の説明を行う。ここで、
(二次側整流整流平滑回路19の出力電圧V)−(ダ
イオード26の電圧降下)→出力電圧Vである。
【0058】また、電源装置1は、トランス24を介し
て充電制御回路16に第2の二次電圧を供給する。充電
制御回路16は、第2の二次電圧をDC電圧に変換す
る。変換されたDC電圧は、バッテリ28の充電電流に
対応される。充電電流は、逆流防止用のダイオード25
を通り、バッテリ28に充電される。バッテリ28から
出力される電圧は、上述したバッテリ出力電圧Vであ
る。
【0059】これにより、外部機器2には、AC/DC
変換部51、バッテリ充電制御部52、バッテリ28の
少なくともいずれか1つにより電圧が供給される。
【0060】次に、実施の形態1に係る電源装置1の動
作について図2〜6を参照しながら詳細に説明する。
【0061】図2は、本実施の形態1に係る電源装置に
おけるタイミングチャート及びDC出力コネクタからの
出力電圧の電圧変動を示す図である。図3は、本実施の
形態1に係る電源装置の動作を示すフローチャートであ
る。図4は、本実施の形態1に係る電源装置におけるバ
ッテリ劣化診断処理の動作を示すフローチャートであ
る。図5は、本実施の形態1に係る電源装置における停
電処理の動作を示すフローチャートである。図6は、本
実施の形態1に係る電源装置におけるバッテリ復旧検出
処理の動作を示すフローチャートである。
【0062】図3に示されるように、電源装置1は、ス
イッチ31をONすることにより動作を開始する(ステ
ップS100)。電源装置1は、受電監視回路14によ
り受電されたか否かを判定する(ステップS101)。
受電監視回路14の受電監視信号C1がONの場合(ス
テップS101のYES)、電源装置1は、初期設定を
行う。このとき、電源装置1は、劣化診断未実行制御と
してバッテリ劣化診断信号C2及び劣化診断中止信号C
3をOFFにし、バッテリ充電回路ON制御として充電
回路制御信号C4をONにし、通常のDC出力(電圧V
)制御として出力電圧強制低下信号C5をOFFにす
る(ステップS102)。このように、図2に示された
タイミングチャートを参照すると、スイッチ31をON
にした場合、正弦波であるAC入力が電源装置に入力さ
れ、受電監視信号C1、充電回路制御信号C4及びリレ
ー29はONであり、バッテリ劣化診断信号C2、劣化
診断中止信号C3、出力電圧強制低下信号C5、リレー
30、バッテリ復旧スイッチ32はOFFである(ポイ
ントA)。また、図2に示されたDC出力コネクタ22
からの出力電圧Vのレベルは、Vである(ポイント
A)。
【0063】次に、図3に示されるように、電源装置1
は、ステップS102による信号制御後、タイマ回路2
0により劣化診断タイマTをセットする(ステップS1
03)。次いで、電源装置1は、停電か否かを判定す
る。受電監視回路14の受電監視信号C1がOFFの場
合(ステップS104のNO)、電源装置1は、初期診
断タイマTへ移行する(ステップS105)。次に、タ
イマ回路20の劣化診断タイマTがタイムアップしてい
ない場合、電源装置1は、劣化診断タイマT減算へ移行
する(ステップS106)。次いで、電源装置1は、タ
イマ回路20の劣化診断タイマTの内容をデクリメント
してステップS104へ戻る。このように、電源装置1
は、タイマ回路20の劣化診断タイマTがタイムアップ
するまでステップS104〜ステップS106を繰り返
し、劣化診断タイマTのカウントダウンを行う。劣化診
断タイマTがタイムアップした場合(ステップS105
のYES)、電源装置1は、バッテリ劣化診断処理へ移
行する。尚、劣化診断タイマTをカウントダウンしてい
る場合(ステップS104〜ステップS106)、電源
装置1は、受電監視回路14からの受電状態信号C1も
監視する。一方、受電監視信号C1がOFFした場合、
即ち、AC電源が停電となった場合(ステップS104
のYES)、電源装置1は、停電処理へ移行する。
【0064】次に、図4を参照してバッテリ劣化診断処
理について説明する。
【0065】図4に示されるように、電源装置1は、タ
イマ回路20の劣化診断タイマTがタイムアップした場
合、バッテリ劣化診断設定を行う。このとき、電源装置
1は、バッテリ劣化診断用の制御、すなわち、劣化診断
の実行としてバッテリ劣化診断信号C2をON、劣化診
断中止信号C3をOFFにし、バッテリ充電回路OFF
制御としてバッテリ充電回路制御信号C4をOFFに
し、DC出力が出力最低電圧Vに強制制御されるよう
に出力電圧強制低下信号C5をONにする(ステップS
200)。バッテリ出力有効回路17は、バッテリ劣化
診断信号C2がONになったことを受けて、リレー29
をOFFし、ダイオード27の両端を短絡することで、
バッテリ出力電圧VがそのままDC出力コネクタ22
から出力される(このとき、バッテリ出力電圧V>D
C出力の出力最低電圧V)。ここで、バッテリ出力有
効回路17におけるリレー29の制御は、バッテリ有効
回路17に入力されるバッテリ劣化診断信号C2がOF
F及び受電監視信号C1がONの時のみ、ONになる
(すなわち、ダイオード27の両端を短絡しない)。こ
のように、図2に示されたタイミングチャートを参照す
ると、タイマ回路20の劣化診断タイマTがタイムアッ
プした場合、スイッチ31、受電監視信号C1、バッテ
リ劣化診断信号C2、出力電圧強制低下信号C5はON
であり、劣化診断中止信号C3、充電回路制御信号C
4、リレー29、リレー30、バッテリ復旧スイッチ3
2はOFFである(ポイントB、D及びH)。
【0066】次に、図4に示されるように、電源装置1
は、ステップS201によるバッテリ劣化診断制御後、
タイマ回路20により診断時間タイマtをセットする
(ステップS201)。次いで、電源装置1は、バッテ
リ出力電圧Vの監視をする(ステップS202)。そ
の間、バッテリ出力電圧Vがバッテリ劣化と判断する
バッテリ劣化判断電圧VBLに達しない場合(ステップ
S202のNO)、電源装置1は、停電か否かを判定す
る(ステップS203)。次に、受電監視回路14の受
電監視信号C1がOFFではない場合(ステップS20
3のNO)、電源装置1は、診断時間タイマtへ移行す
る(ステップS204)。次に、タイマ回路20の診断
時間タイマtがタイムアップしていない場合、電源装置
1は、診断時間タイマt減算へ移行する(ステップS2
05)。次いで、電源装置1は、タイマ回路20の診断
時間タイマtの内容をデクリメントしてステップS20
2へ戻る。このように、電源装置1は、タイマ回路20
の診断時間タイマtがタイムアップするまでステップS
202〜ステップS205を繰り返し、診断時間タイマ
tのカウントダウンを行う。電源装置1は、バッテリ出
力電圧Vを監視した結果(ステップS202)、バッ
テリ出力電圧Vがバッテリ劣化と判断するバッテリ劣
化判断電圧VBLに達した場合(ステップS202のY
ES)、電源装置1は、バッテリ劣化と判断し、バッテ
リ劣化検出リレー30をONにし、外部機器2に対して
コネクタ23からバッテリ劣化信号を送出する(ステッ
プS207)。同時に、電源装置1は、劣化診断中止命
令として劣化診断中止信号C3をONにし、バッテリ劣
化診断を中止し、バッテリ復旧検出処理に移行する(ス
テップS208)。
【0067】このように、図2に示されたDC出力コネ
クタ22からの出力電圧Vのレベルは、バッテリ出力電
圧Vがバッテリ劣化判断電圧VBLに達して(ポイン
トI)、さらにバッテリ出力電圧Vが劣化して出力最
低電圧V以下になる(ポイントJ)が、二次側整流平
滑回路19のDC出力電圧V(=V)>バッテリ出
力電圧V(=V)となる。電源装置1は、劣化診断
を中止するまで(ポイントK)、DC出力コネクタ22
からAC/DC変換し、DC制御回路15及び出力電圧
強制低下信号C5により出力最低電圧Vを出力し、外
部機器2への出力が低下しないようする。これにより、
図1に示された電源装置1は、バッテリ劣化診断の際、
バッテリ劣化によりバッテリ28からのDC出力が瞬間
に低下した場合でも、接続されている負荷側への出力が
低下しない。即ち、電源装置1のバッテリ劣化診断は、
AC/DC変換部51で最低限のDC電圧を確保してい
るため、バッテリ劣化診断部53によるバッテリ劣化診
断の際、バッテリ劣化によりバッテリ28からのDC出
力が瞬間に低下した場合でも、負荷側に影響を与えな
い。
【0068】診断時間タイマtをカウントダウンしてい
る場合(ステップS202〜ステップS205)、電源
装置1は、受電監視回路14からの受電状態信号C1も
監視する。一方、受電監視信号C1がOFFした場合、
即ち、AC電源が停電となった場合(ステップS203
のYES)、電源装置1は、劣化診断中止命令として劣
化診断中止信号C3をONにし、バッテリ劣化診断を中
止し、停電処理へ移行する(ステップS206)。
【0069】バッテリ出力電圧Vも出力最低電圧V
に達せず、バッテリ劣化診断信号C2もOFFのまま、
即ち、AC電源が停電にならずに診断時間タイマtがタ
イムアップした場合(ステップS204のYES)、電
源装置1は、通常動作へ移行する。このように、図2に
示されたタイミングチャートを参照すると、タイマ回路
20の劣化診断タイマTがタイムアップした場合、スイ
ッチ31、受電監視信号C1、充電回路制御信号C4、
リレー29はONであり、バッテリ劣化診断信号C2、
劣化診断中止信号C3、出力電圧強制低下信号C5、リ
レー30、バッテリ復旧スイッチ32はOFFである
(ポイントC及びE)。
【0070】次に、図5を参照して停電処理について説
明する。
【0071】図5に示されるように、電源装置1は、受
電監視回路14の受電監視信号C1がOFFである場
合、停電処理を行う。このとき、電源装置1は、停電処
理用の制御、すなわち、劣化診断を未実行としてバッテ
リ劣化診断信号C2をOFFにし、劣化診断中止信号C
3をONにし、バッテリ充電回路ON制御としてバッテ
リ充電回路制御信号C4をONにし、DC出力が通常出
力V制御されるように出力電圧強制低下信号C5をO
FFにする(ステップS300)。その間、電源装置1
は、DC出力コネクタ22から外部機器2への出力電圧
として、バッテリ28からバッテリ出力電圧Vを出力
する。これにより、電源装置1は、バッテリ劣化診断を
行う際、バッテリ28を強制放電させるために使用する
負荷に、実際に接続されている負荷を使用するため、万
が一バッテリ劣化診断中にAC電源が停電になったとし
ても、負荷に対してバッテリ28からそのままDC出力
を供給するため、負荷側への出力を低下させることなく
バッテリ劣化診断が行える。
【0072】次いで、電源装置1は、停電処理用の制御
後、受電監視信号C1がONになるまで監視する(ステ
ップS301)。監視した結果、受電監視信号C1がO
N、即ち、停電が復旧した場合(ステップS301のY
ES)、電源装置1は、バッテリ劣化検出リレー30の
状態を調べる(ステップS302)。バッテリ劣化検出
リレー30の制御状態において、バッテリ劣化検出リレ
−30がONの場合、電源装置1は、バッテリ復旧検出
処理へ移行する(ステップS302のYES)。バッテ
リ劣化検出リレ−30がOFFの場合、電源装置1は、
通常動作へ移行する(ステップS302のNO)。この
ように、図2に示されたタイミングチャートを参照する
と、停電処理に移行した場合、AC入力はゼロであり、
スイッチ31、劣化診断中止信号C3、充電回路制御信
号C4はONであり、受電監視信号C1、バッテリ劣化
診断信号C2、出力電圧強制低下信号C5、リレー2
9、リレー30、バッテリ復旧スイッチ32はOFFで
ある(ポイントF)。
【0073】次に、図6を参照してバッテリ復旧検出処
理について説明する。
【0074】図6に示されるように、電源装置1は、上
述した停電処理より、バッテリ劣化検出リレー30の制
御状態において、バッテリ劣化検出リレ−30がONの
場合、バッテリ復旧検出処理を行う。このとき、電源装
置1は、バッテリ復旧検出の制御、即ち、劣化診断未実
行としてバッテリ劣化診断信号C2をOFFにし、劣化
診断中止信号C3をONにし、バッテリ充電回路ON制
御としてバッテリ充電回路制御信号C4をONにし、D
C出力が通常出力V制御されるように出力電圧強制低
下信号C5をOFFにする(ステップS400)。その
間、電源装置1は、DC出力コネクタ22からAC/D
C変換で得られたDC出力Vを出力する。次いで、電
源装置1は、バッテリ復旧検出制御後、バッテリ復旧ス
イッチ32がONか否かを検出する(ステップS40
1)。検出した結果、バッテリ復旧スイッチ32がOF
Fである場合、電源装置1は、停電か否かを調べる(ス
テップS402)。調べた結果、受電監視信号C1がO
N、即ち、停電ではない場合(ステップS402のN
O)、電源装置1は、ステップS401とステップS4
02を繰り返す。受電監視信号C1がOFF、即ち、停
電した場合、電源装置1は、停電処理へ移行する。ま
た、バッテリ復旧スイッチ32がONである場合、(ス
テップS401のYES)、電源装置1は、バッテリ劣
化検出リレー30をOFFにしてバッテリ復旧検出を行
い、通常動作へ戻る(ステップS403)。このよう
に、図2に示されたタイミングチャートを参照すると、
バッテリ復旧検出処理に移行した場合、スイッチ31、
受電監視信号C1、劣化診断中止信号C3、充電回路制
御信号C4、リレー29、リレー30はONであり、バ
ッテリ劣化診断信号C2、出力電圧強制低下信号C5、
バッテリ復旧スイッチ32はOFFである(ポイント
K)。また、バッテリ復旧検出処理においてバッテリ復
旧スイッチ32をONにしたとき、スイッチ31、受電
監視信号C1、充電回路制御信号C4、リレー29、バ
ッテリ復旧スイッチ32はONであり、バッテリ劣化診
断信号C2、劣化診断中止信号C3、出力電圧強制低下
信号C5、リレー30はOFFである(ポイントL)。
ここで、電源装置1は、バッテリ復旧スイッチ32をO
FFにした場合、スイッチ31、受電監視信号C1、充
電回路制御信号C4、リレー29はONであり、バッテ
リ劣化診断信号C2、劣化診断中止信号C3、出力電圧
強制低下信号C5、リレー30、バッテリ復旧スイッチ
32はOFFである(ポイントAの状態に戻る)。
【0075】このように、本実施の形態1に係る電源装
置1は、バッテリ劣化診断を行う際、バッテリを強制放
電させるために使用する負荷に、実際に接続されている
負荷を使用するため、万が一バッテリ劣化診断中にAC
電源が停電になったとしても、負荷に対してバッテリか
らそのままDC出力供給するため、負荷側への出力を低
下させることなくバッテリ劣化診断を行うことができ
る。また、電源装置1は、バッテリ劣化診断の際、バッ
テリ劣化によりバッテリからのDC出力が瞬間に低下し
た場合でも、接続されている負荷側への出力が低下しな
いよう、バッテリ劣化診断中は最低限のDC電圧をAC
/DC変換で確保し、負荷側に影響を与えない。また、
電源装置1は、上記の説明に限定されるものではない。
電源装置1の劣化検出リレー30の出力先は、外部機器
2に限らず別の装置に送られてもよいし、電源装置1内
にブザーを設け鳴動させたり、LEDを含む表示手段を
設け点灯させて表示してもよい。また、電源装置1は、
タイマ回路20を有さず、電源装置1内にスイッチを設
けてスイッチ押下による入力を行ってもよいし、バッテ
リ劣化診断信号C2を別の装置から入力するようにして
もよい。更に、電源装置1は、劣化診断タイマT及び診
断時間タイマtが任意の時間を設定したり、バッテリ劣
化判断電圧VBL、出力最低電圧Vも任意に設定して
もよい。
【0076】また、本実施の形態1に係る電源装置1
は、バッテリ劣化診断を通常の動作中に負荷として接続
されている外部機器2をそのまま使用し、仮にバッテリ
劣化診断中に停電が発生したとしても、接続されている
外部機器への出力が低下することなく、そのままバッテ
リ28から電圧供給ができる。また、電源装置1は、上
記の説明に限定されるものではない。電源装置1は、A
C/DC変換部51を有さず、バッテリ28又はバッテ
リ充電制御部52から外部機器2にDC出力を供給して
もよい。この場合、スイッチ31dは、スイッチ31d
の端子31eと端子31fを短絡させ、受電監視回路1
4は、充電制御回路16の受電状態を監視させるように
接続することが望ましい。
【0077】以上の説明により、本実施の形態1に係る
電源装置1によれば、交流電力の停電時に、負荷側への
出力電圧を低下させることなくバッテリ劣化の検出を行
うことができる。
【0078】また、本実施の形態1に係る電源装置1に
よれば、バッテリ劣化の検出の際にバッテリ劣化により
バッテリからの出力電圧が瞬時に低下しても負荷側への
出力電圧を低下させることなくバッテリ劣化の検出を行
うことができる。 (実施の形態2)実施の形態1においてバッテリ劣化診
断を通常の動作中に負荷として接続されている外部機器
2をそのまま使用し、仮にバッテリ劣化診断中に停電が
発生したとしても、接続されている外部機器への出力が
低下することなく、そのままバッテリ28から電圧供給
をしている。一方、実施の形態2では、実施の形態1の
効果に加えて、バッテリ28から出力されるバッテリ電
流を計測するためのバッテリ電流計測回路と、外部機器
2に流れる負荷電流を一定にするためのダミー負荷と、
ダミー負荷を挿入するか否かを切り換えるリレーとを付
加する電源装置にすることにより、バッテリ劣化診断を
より正しい診断結果とすることができる。
【0079】図面を参照して、実施の形態2に係る電源
装置について説明する。但し、実施の形態2に係る電源
装置における外部機器への電圧供給については、実施の
形態1と同様であるため説明を省略する。また、実施の
形態2に係る電源装置の動作については、実施の形態1
の図3と同様であるため説明を省略する。また、実施の
形態2に係る電源装置におけるタイミングチャート及び
DC出力コネクタ22からの出力電圧Vの電圧変動につ
いては、実施の形態1の図2と同様であるため説明を省
略する。また、実施の形態2に係る電源装置における停
電処理及びバッテリ復旧検出処理については、実施の形
態1の図5及び図6と同様であるため説明を省略する。
【0080】図7は、本実施の形態2に係る電源装置の
構成を示すブロック図である。
【0081】図7に示されるように、符号101は実施
の形態2に係る電源装置を示している。この電源装置1
01は、AC/DC変換部151、バッテリ充電制御部
152、バッテリ劣化診断部53を備えている。AC/
DC変換部151は、AC入力回路11、一次側整流平
滑回路12、スイッチング回路13、受電監視回路1
4、DC制御回路15、二次側整流平滑回路19、プラ
グ21、DC出力コネクタ22、トランス24、ダイオ
ード26、電源スイッチ31、ダミー負荷42を有して
いる。バッテリ充電制御部152は、充電制御回路1
6、ダイオード25、ダイオード27、バッテリ28、
バッテリ電流計測回路41、リレー43を有している。
バッテリ劣化診断部53は、バッテリ出力有効回路1
7、バッテリ劣化診断回路18、タイマ回路20、出力
コネクタ23、リレー29、リレー30、バッテリ復旧
スイッチ32を有している。また、電源装置101に
は、バッテリ28を強制放電させるために使用する負荷
回路を有する外部機器2が接続されている。尚、図7に
示されたプラグ21、DC出力コネクタ22、出力コネ
クタ23は本実施の形態2に係る電源装置101を説明
するために記載されており、一般的な電源装置には必要
であるがプラグ21、DC出力コネクタ22、出力コネ
クタ23の形状については省略してある。
【0082】まず、電源装置101におけるAC/DC
変換部151について説明する。
【0083】図7に示されるように、プラグ21は、A
C入力回路11が交流電圧(以下、AC電圧と称す)を
入力するためにAC入力回路11と接続された電源ライ
ンを押さえる。このプラグ21は、電源ラインを押さえ
るための一方の端子21aと他方の端子21bを有して
いる。
【0084】電源スイッチ31は、2つのa接点スイッ
チを有した連動スイッチである。この電源スイッチ31
は、プラグ21の一方の端子21aとAC入力回路11
の入力端子との間の電源ラインに接続されたスイッチ3
1aと、バッテリ28の正極側に接続されたスイッチ3
1dから構成されている。スイッチ31aは、端子31
b、端子31cを有し、端子31bがプラグ21側に接
続され、端子31cがAC入力回路11側に接続されて
いる。スイッチ31aは、ONにすると端子31bと端
子31cが接続され、OFFにすると端子31cが開放
される。この電源スイッチ31のスイッチ31aは、A
C電圧をAC入力回路11へ入力の入り切りを行うもの
である。スイッチ31dは、端子31e、端子31fを
有し、端子31eが充電制御回路16側に接続され、端
子31fがバッテリ28側に接続されている。スイッチ
31dは、ONにすると端子31eと端子31fが接続
され、OFFにすると端子31fが開放される。この電
源スイッチ31のスイッチ31dは、バッテリ28の出
力の入り切りを行うものである。
【0085】AC入力回路11は、プラグ21の一方の
端子21aからAC入力回路11の一方の入力端子に接
続された電源ラインと、プラグ21の他方の端子21b
からAC入力回路11の他方の入力端子に接続された電
源ラインよりAC電圧を入力する。AC入力回路11
は、スイッチ31aが閉じている場合、プラグ21から
AC電圧を入力し、ACラインから侵入する外来ノイズ
を減衰させる。このAC入力回路11は、電源装置1で
発生する伝導ノイズ等を低減させるためのノイズフィル
タと、電源スイッチ31投入時に発生する突入電流を抑
制する突入電流防止回路から構成されている。
【0086】一次側整流平滑回路12は、AC入力回路
11の一方の出力端子から一次側整流平滑回路12の一
方の入力端子に接続された電源ラインと、AC入力回路
11の他方の出力端子から一次側整流平滑回路12の他
方の入力端子に接続された電源ラインよりAC電圧を入
力する。一次側整流平滑回路12は、AC入力回路11
からAC電圧を入力し、AC電圧の整流平滑を行う。一
次側整流平滑回路12は、一次側整流平滑回路12の一
方の出力端子からトランス24における一次側の端子に
接続された電源ライン61と、一次側整流平滑回路12
の他方の出力端子からスイッチング回路13の入力端子
に接続された電源ライン62より整流平滑された電圧を
出力する。
【0087】受電監視回路14は、一次側整流平滑回路
12により整流平滑された電圧を入力する。この受電監
視回路14は、電源ライン61の分岐点N1から分岐さ
れる電源ラインと、電源ライン62の分岐点N2から分
岐される電源ラインより整流平滑された電圧を入力す
る。受電監視回路14は、一次側整流平滑回路12の出
力電圧を監視することで、AC受電状態を監視し、その
結果を受電監視信号C1としてバッテリ出力有効回路1
7及びバッテリ劣化診断回路18に出力する。
【0088】トランス24は、一次側整流平滑回路12
の出力端子からトランス24における一次側の一方の端
子に接続された電源ライン61と、スイッチング回路1
3の出力端子からトランス24における一次側の他方の
端子に接続された電源ラインより整流平滑された電圧を
入力し、整流平滑された電圧から第1の二次電圧と第2
の二次電圧を生成する。トランス24は、トランス24
の第1の二次側の一方の端子から二次側整流平滑回路1
9の一方の入力端子に接続された電源ラインと、トラン
ス24の第1の二次側の他方の端子から二次側整流平滑
回路19の他方の入力端子に接続された電源ラインより
第1の二次電圧を出力する。また、トランス24は、ト
ランス24の第2の二次側の一方の端子から充電制御回
路16の一方の入力端子に接続された電源ラインと、ト
ランス24の第2の二次側の他方の端子から充電制御回
路16の他方の入力端子に接続された電源ラインより第
2の二次電圧を出力する。
【0089】二次側整流平滑回路19は、トランス24
の第1の二次側の一方の端子から二次側整流平滑回路1
9の一方の入力端子に接続された電源ラインと、トラン
ス24の第1の二次側の他方の端子から二次側整流平滑
回路19の他方の入力端子に接続された電源ラインより
第1の二次電圧を入力し、整流平滑を行い、DC出力電
圧Vに変換する。
【0090】DC出力コネクタ22は、二次側整流平滑
回路19から外部機器2に対してDC出力電圧を供給す
るために二次側整流平滑回路19と外部機器2とが接続
された電源ラインを押さえる。このDC出力コネクタ2
2は、電源ラインを押さえるための端子22aと端子2
2bを有している。二次側整流平滑回路19は、二次側
整流平滑回路19の一方の出力端子からDC出力コネク
タ22の端子22aに接続された電源ライン63と、二
次側整流平滑回路19の他方の出力端子からDC出力コ
ネクタ22の端子22bに接続された電源ライン64よ
りDC出力電圧Vを外部機器2に出力する。電源ライ
ン63には、ダイオード26が接続されている。ダイオ
ード26は、逆流防止用ダイオードであり、カソード電
極を二次側整流平滑回路19側に、アノード電極をDC
出力コネクタ22側に配置されている。また、電源ライ
ン63には、ダミー負荷42が接続されている。ダミー
負荷42は、ダイオード26のアノード電極側とDC出
力コネクタ22側との間に配置されている。
【0091】DC制御回路15は、二次側整流平滑回路
19により整流平滑されたDC出力電圧Vを入力す
る。このDC制御回路15は、電源ライン63の分岐点
N3から分岐される電源ラインと、電源ライン64の分
岐点N4から分岐される電源ラインよりDC出力電圧V
を入力する。また、DC制御回路15は、バッテリ劣
化診断回路18からDC出力電圧Vを最低限確保する
ための出力電圧強制低下信号C5を入力する。このDC
制御回路15は、二次側整流平滑回路19からのDC出
力電圧Vを調整するためにスイッチング周波数を制御
し、スイッチング回路13へ出力する。
【0092】次に、電源装置101におけるバッテリ充
電制御部152について説明する。
【0093】図7に示されるように、充電制御回路16
は、トランス24の第2の二次側の一方の端子から充電
制御回路16の一方の入力端子に接続された電源ライン
と、トランス24の第2の二次側の他方の端子から充電
制御回路16の他方の入力端子に接続された電源ライン
より第2の二次電圧を入力し、バッテリ28へ充電を行
うためのDC電圧に変換する。また、充電制御回路16
は、バッテリ劣化診断回路18からDC電圧に変換する
か否かを実行するための充電回路制御信号C4を入力す
る。
【0094】バッテリ28は、AC電圧の停電時にも外
部機器2への電圧供給を可能とするための停電時バック
アップ用バッテリである。ここで、バッテリ28により
供給される電圧は、バッテリ出力電圧Vである。バッ
テリ28は、充電制御回路16の一方の出力端子からバ
ッテリ28の正極に接続された電源ライン65と、充電
制御回路16の他方の出力端子からバッテリ28の負極
に接続された電源ライン66よりDC電圧を入力する。
電源ライン65には、ダイオード25とスイッチ31b
が接続されている。ここで、ダイオード25は、バッテ
リ28から充電制御回路16への逆流を防止するための
ダイオードであり、カソード電極を充電制御回路16側
に、アノード電極をスイッチ31b側に配置されてい
る。
【0095】バッテリ28は、スイッチ31bが閉じて
いるとき、電源ライン63の分岐点N5と電源ライン6
5の分岐点N9とを結ぶ連絡路67と、電源ライン64
の分岐点N6と電源ライン66の分岐点N10とを結ぶ
連絡路68により、AC電圧の停電時に外部機器2への
電圧供給を可能とする。ここで、分岐点N5は、ダイオ
ード26とDC出力コネクタとの間の電源ライン63上
に位置している。また、分岐点N9は、ダイオード25
とスイッチ31bとの間の電源ライン65上に位置して
いる。また、連絡路67には、ダイオード27a、ダイ
オード27bが接続されている。ダイオード27aは、
アノード電極を分岐点N5側に、カソード電極をダイオ
ード27bのアノード電極側に配置されている。また、
ダイオード27bは、アノード電極をダイオード27a
のカソード電極側に、カソード電極を分岐点N9側に配
置されている。ダイオード27a及び27bは、AC受
電時にバッテリ28から外部機器2に対して電圧供給し
ないようバッテリ出力電圧Vを電圧降下させる。
【0096】バッテリ電流計測回路41は、連絡路67
に接続され、バッテリ28から出力されるバッテリ電流
を計測する。このバッテリ電流計測回路41は、分岐点
N5とダイオード27aのアノード電極との間に配置さ
れている。また、バッテリ電流計測回路41は、リレー
43を接続している。バッテリ電流計測回路41には、
計測したバッテリ電流を判定するための規定値が設定さ
れている。バッテリ電流計測回路41は、判定した結
果、バッテリ電流が規定値未満の場合、リレー43を起
動させるための電流をリレー43へ出力する。
【0097】リレー43は、b接点のリレー接点43a
を有し、ダミー負荷42を挿入するか否かを切り換え
る。リレー43のリレー接点43aは、電源ライン63
の分岐点N14から分岐される電源ラインと、電源ライ
ン63の分岐点N15から分岐される電源ラインに接続
され、ダミー負荷42と並列に配置されている。ここ
で、分岐点N14は、分岐点N5とダミー負荷42との
間に位置している。また、分岐点N15は、ダミー負荷
42とDC出力コネクタ22との間に位置している。リ
レー43のリレー接点43aは、端子43b及び端子4
3cを有し、端子43bと端子43cとが接続されてい
るときダミー負荷42の両端を短絡する。このリレー接
点43aは、バッテリ電流計測回路41からリレー43
を起動するだけの電流が流れたとき、端子43bと端子
43cとが開放される(ここで、リレー43が起動する
場合をONとし、起動しない場合をOFFとする)。こ
のとき、電源装置101には、ダミー負荷42が挿入さ
れる。ここで、バッテリ電流計測回路41は、電源装置
101にダミー負荷42が挿入されることにより、電源
装置101の最大定格電流が越えないように規定値を設
定することが望ましい。
【0098】次に、電源装置101におけるバッテリ劣
化診断部53について説明する。
【0099】図7に示されるように、バッテリ劣化診断
回路18は、電源ライン65の分岐点N7から分岐され
る電源ラインと、電源ライン66の分岐点N8から分岐
される電源ラインよりバッテリ28からの放電時のバッ
テリ出力電圧Vを監視し、バッテリ劣化診断を行う。
また、バッテリ劣化診断回路18には、リレー30と、
バッテリ復旧スイッチ32と、タイマ回路20が接続さ
れている。また、バッテリ劣化診断回路18には、バッ
テリ出力電圧Vより低い電圧としてバッテリ劣化判断
電圧VBLが設定される。このバッテリ劣化判断電圧V
BLは、バッテリ出力電圧Vがバッテリ劣化と判断す
るために設定された電圧である。バッテリ劣化診断回路
18は、判断した結果、バッテリ出力電圧Vが劣化判
断電圧V BLに達した場合、リレー30を起動させるた
めの電流をリレー30へ出力する。また、バッテリ劣化
診断回路18は、受電監視回路14からの受電監視信号
C1を入力する。また、バッテリ劣化診断回路18は、
タイマ回路20からバッテリ劣化診断信号C2を入力
し、タイマ回路20にバッテリ劣化診断中止信号C3を
出力する。更に、バッテリ劣化診断回路18は、充電制
御回路16に充電回路制御信号C4を出力し、DC制御
回路15に出力電圧強制低下信号C5を出力する。
【0100】リレー30は、バッテリ劣化診断回路18
に接続されたバッテリ劣化検出リレーである。また、リ
レー30は、a接点のリレー接点30aを有しているラ
ッチリレーである。リレー30のリレー接点30aは、
端子30b及び端子30cを有している。リレー30
は、バッテリ劣化診断回路18にてバッテリ劣化と診断
された場合に動作する。このリレー接点30aは、バッ
テリ劣化診断回路18からリレー30を起動するだけの
電流が流れたとき、端子30bと端子30cとが接続さ
れる。ここで、リレー30が起動する場合をONとし、
解除する場合をOFFとする。
【0101】出力コネクタ23は、リレー30のリレー
接点30aと外部機器2とが接続された電源ラインを押
さえる。この出力コネクタ23は、それぞれ外部機器2
と接続するための端子23aと端子23bを有してい
る。リレー30は、バッテリ劣化診断回路18にてバッ
テリ劣化と診断された場合、リレー接点30aの端子3
0bから出力コネクタ23の端子23aに接続された電
源ラインと、リレー接点30aの端子30cから出力コ
ネクタ23の端子23bに接続された電源ラインを接続
する。
【0102】バッテリ復旧スイッチ32は、バッテリ劣
化診断回路18に接続されている。バッテリ復旧スイッ
チ32が押されることにより、リレー30には、バッテ
リ劣化診断回路18からリレー接点30aを開放させる
だけの電流が流れる。ここで、バッテリ復旧スイッチ3
2が押される場合をONとする。このリレー接点30a
は、バッテリ劣化診断回路18からリレー30をOFF
にするだけの電流が流れたとき、端子30bと端子30
cとが開放される。
【0103】タイマ回路20は、バッテリ劣化診断回路
18に接続され、バッテリ劣化診断を実施するための時
間を計時する。タイマ回路20は、バッテリ劣化診断回
路18に信号を出力するためのライン71よりバッテリ
劣化診断信号C2を出力し、バッテリ劣化診断回路18
から信号を入力するためのライン72よりバッテリ劣化
診断中止信号C3を入力する。
【0104】バッテリ出力有効回路17は、ライン71
の分岐点N13から分岐されたラインより、タイマ回路
20にて生成されるバッテリ劣化診断信号C2を入力す
る。また、バッテリ出力有効回路17は、受電監視回路
14からの受電監視信号C1を入力する。また、バッテ
リ出力有効回路17は、リレー29を接続している。リ
レー29は、バッテリ出力有効回路17により入力され
るバッテリ劣化診断信号C2と受電監視信号C1により
ON/OFF動作が決定される。バッテリ出力有効回路
17は、リレー29をONにする場合、リレー29を起
動させるための電流をリレー29へ出力する。
【0105】リレー29は、b接点のリレー接点29a
を有し、ダイオード27の両端を短絡するためのリレー
である。リレー29のリレー接点29aは、ダイオード
27の両端に配置され、並列に接続されている。リレー
29のリレー接点29aは、端子29b及び端子29c
を有している。リレー29のリレー接点29aは、連絡
路67の分岐点N11から分岐される電源ラインに端子
29bが接続され、連絡路67の分岐点N12から分岐
される電源ラインに端子29cが接続されている。リレ
ー29は、端子29bと端子29cとが接続されている
ときダイオード27の両端を短絡する。リレー接点29
aは、バッテリ出力有効回路17からリレー29を起動
するだけの電流が流れたとき、端子29bと端子29c
とが開放される。ここで、リレー29が起動する場合を
ONとし、起動しない場合をOFFとする。
【0106】次に、実施の形態2に係る電源装置101
におけるバッテリ劣化診断処理の動作について図8を参
照しながら説明する。
【0107】図8は、本実施の形態2に係る電源装置に
おけるバッテリ劣化診断処理の動作を示すフローチャー
トである。
【0108】図8に示されるように、電源装置101
は、タイマ回路20の劣化診断タイマTがタイムアップ
した場合、バッテリ劣化診断設定を行う。このとき、電
源装置101は、バッテリ劣化診断用の制御、すなわ
ち、劣化診断の実行としてバッテリ劣化診断信号C2を
ON、劣化診断中止信号C3をOFFにし、バッテリ充
電回路OFF制御としてバッテリ充電回路制御信号C4
をOFFにし、DC出力が出力最低電圧Vに強制制御
されるように出力電圧強制低下信号C5をONにする
(ステップS200)。バッテリ出力有効回路17は、
バッテリ劣化診断信号C2がONになったことを受け
て、リレー29をOFFし、ダイオード27の両端を短
絡することで、バッテリ出力電圧VがそのままDC出
力コネクタ22から出力される(このとき、バッテリ出
力電圧V>DC出力の出力最低電圧V)。このよう
に、図2に示されたタイミングチャートを参照すると、
タイマ回路20の劣化診断タイマTがタイムアップした
場合、スイッチ31、受電監視信号C1、バッテリ劣化
診断信号C2、出力電圧強制低下信号C5はONであ
り、劣化診断中止信号C3、充電回路制御信号C4、リ
レー29、リレー30、バッテリ復旧スイッチ32はO
FFである(ポイントB、D及びH)。
【0109】次に、図8に示されるように、電源装置1
01は、ステップS201によるバッテリ劣化診断制御
後、タイマ回路20により診断時間タイマtをセットす
る(ステップS201)。次に、電源装置101は、バ
ッテリ電流計測回路41によりバッテリ電流を常時監視
する(ステップS209)。その間、バッテリ電流が規
定値未満の場合(ステップS209のYES)、電流計
測回路41は、リレー43をONにさせる。リレー43
のリレー接点43aは、端子43bと端子43cとが開
放され、電源装置101には、ダミー負荷42が挿入さ
れる(ステップS211)。また、バッテリ電流が規定
値以上の場合(ステップS209のNO)、電流計測回
路41は、リレー43をOFFのままにしているので、
電源装置101には、ダミー負荷42が挿入されない
(ステップS210)。次いで、電源装置101は、バ
ッテリ出力電圧Vの監視をする(ステップS20
2)。その間、バッテリ出力電圧Vがバッテリ劣化と
判断するバッテリ劣化判断電圧V BLに達しない場合
(ステップS202のNO)、電源装置101は、停電
か否かを判定する(ステップS203)。次に、受電監
視回路14の受電監視信号C1がOFFではない場合
(ステップS203のNO)、電源装置101は、診断
時間タイマtへ移行する(ステップS204)。次に、
タイマ回路20の診断時間タイマtがタイムアップして
いない場合、電源装置101は、診断時間タイマt減算
へ移行する(ステップS205)。次いで、電源装置1
01は、タイマ回路20の診断時間タイマtの内容をデ
クリメントしてステップS209へ戻る。このように、
電源装置101は、タイマ回路20の診断時間タイマt
がタイムアップするまでステップS209、S202〜
S205を繰り返し、診断時間タイマtのカウントダウ
ンを行う。電源装置101は、バッテリ出力電圧V
監視した結果(ステップS202)、バッテリ出力電圧
がバッテリ劣化と判断するバッテリ劣化判断電圧V
BLに達した場合(ステップS202のYES)、電源
装置101は、バッテリ劣化と判断し、バッテリ劣化検
出リレー30をONにし、外部機器2に対してコネクタ
23からバッテリ劣化信号を送出する(ステップS20
7)。同時に、電源装置101は、劣化診断中止命令と
して劣化診断中止信号C3をONにし、バッテリ劣化診
断を中止し、バッテリ復旧検出処理に移行する(ステッ
プS208)。このように、図2に示されたDC出力コ
ネクタ22からの出力電圧Vのレベルは、バッテリ出力
電圧Vがバッテリ劣化判断電圧VBLに達して(ポイ
ントI)、さらにバッテリ出力電圧Vが劣化して出力
最低電圧V以下になる(ポイントJ)が、二次側整流
平滑回路19のDC出力電圧V(=V)>バッテリ
出力電圧V(=V)となる。電源装置101は、劣
化診断を中止するまで(ポイントK)、DC出力コネク
タ22からAC/DC変換し、DC制御回路15及び出
力電圧強制低下信号C5により出力最低電圧Vを出力
し、外部機器2への出力が低下しないようする。これに
より、電源装置101は、バッテリ劣化診断の際、バッ
テリ劣化によりバッテリ28からのDC出力が瞬間に低
下した場合でも、接続されている負荷側への出力が低下
しない。即ち、電源装置101のバッテリ劣化診断は、
AC/DC変換部151で最低限のDC電圧を確保して
いるため、バッテリ劣化診断部53によるバッテリ劣化
診断の際、バッテリ劣化によりバッテリ28からのDC
出力が瞬間に低下した場合でも、負荷側に影響を与えな
い。
【0110】診断時間タイマtをカウントダウンしてい
る場合(ステップS209、S202〜S205)、電
源装置101は、受電監視回路14からの受電状態信号
C1も監視する。一方、受電監視信号C1がOFFした
場合、即ち、AC電源が停電となった場合(ステップS
203のYES)、電源装置101は、劣化診断中止命
令として劣化診断中止信号C3をONにし、バッテリ劣
化診断を中止し、停電処理へ移行する(ステップS20
6)。
【0111】バッテリ出力電圧Vも出力最低電圧V
に達せず、バッテリ劣化診断信号C2もOFFのまま、
即ち、AC電源が停電にならずに診断時間タイマtがタ
イムアップした場合(ステップS204のYES)、電
源装置101は、通常動作へ移行する。このように、図
2に示されたタイミングチャートを参照すると、タイマ
回路20の劣化診断タイマTがタイムアップした場合、
スイッチ31、受電監視信号C1、充電回路制御信号C
4、リレー29はONであり、バッテリ劣化診断信号C
2、劣化診断中止信号C3、出力電圧強制低下信号C
5、リレー30、バッテリ復旧スイッチ32はOFFで
ある(ポイントC及びE)。
【0112】このように、本実施の形態2に係る電源装
置101は、実施の形態1に係る電源装置1において、
更に、ダミー負荷42と、バッテリ充電制御部52、バ
ッテリ28から供給される電流を計測するためのバッテ
リ電流計測回路41と、ダミー負荷42を外部機器2に
直列に挿入するリレー43とを備えることにより、バッ
テリ電流計測回路41は、計測された電流の値と予め設
定された設定電流値とに基づいて、ダミー負荷42を外
部機器2に直列に挿入するようにリレー43を制御する
ことにより、外部機器2に供給される電流を一定にする
ことができ、バッテリ劣化診断をより正しい診断結果と
することができる。
【0113】また、電源装置101は、バッテリ劣化診
断を行う際、バッテリを強制放電させるために使用する
負荷に、実際に接続されている負荷を使用するため、万
が一バッテリ劣化診断中にAC電源が停電になったとし
ても、負荷に対してバッテリからそのままDC出力供給
するため、負荷側への出力を低下させることなくバッテ
リ劣化診断を行うことができる。また、電源装置101
は、バッテリ劣化診断の際、バッテリ劣化によりバッテ
リからのDC出力が瞬間に低下した場合でも、接続され
ている負荷側への出力が低下しないよう、バッテリ劣化
診断中は最低限のDC電圧をAC/DC変換で確保し、
負荷側に影響を与えない。また、電源装置101は、上
記の説明に限定されるものではない。電源装置101の
劣化検出リレー30の出力先は、外部機器2に限らず別
の装置に送られてもよいし、電源装置101内にブザー
を設け鳴動させたり、LEDを含む表示手段を設け点灯
させて表示してもよい。また、電源装置101は、タイ
マ回路20を有さず、電源装置101内にスイッチを設
けてスイッチ押下による入力を行ってもよいし、バッテ
リ劣化診断信号C2を別の装置から入力するようにして
もよい。また、電源装置101は、劣化診断タイマT及
び診断時間タイマtが任意の時間を設定したり、バッテ
リ劣化判断電圧VBL、出力最低電圧Vも任意に設定
してもよい。更に、電源装置101は、ダミー負荷42
を挿入するか否かの2通りの選択としているが、バッテ
リ電流計測回路41の電流値に連動して、DC出力コネ
クタ22から外部機器2に流れる負荷電流が一定となる
ようダミー負荷42を可変にするようにしてもよい。
【0114】また、本実施の形態2に係る電源装置10
1は、バッテリ劣化診断を通常の動作中に負荷として接
続されている外部機器2をそのまま使用し、仮にバッテ
リ劣化診断中に停電が発生したとしても、接続されてい
る外部機器への出力が低下することなく、そのままバッ
テリ28から電圧供給ができる。また、電源装置1は、
上記の説明に限定されるものではない。電源装置1は、
AC/DC変換部51を有さず、バッテリ28又はバッ
テリ充電制御部52から外部機器2にDC出力を供給し
てもよい。この場合、スイッチ31dは、スイッチ31
dの端子31eと端子31fを短絡させ、受電監視回路
14は、充電制御回路16の受電状態を監視させるよう
に接続することが望ましい。
【0115】以上の説明により、本実施の形態2に係る
電源装置101によれば、実施の形態1の効果に加え
て、バッテリ28から出力されるバッテリ電流を計測す
るためのバッテリ電流計測回路と、ダミー負荷と、ダミ
ー負荷を挿入するか否かを切り換えるリレーとを付加す
る電源装置にすることにより、バッテリ劣化診断をより
正しい診断結果とすることができる。
【0116】
【効果の説明】本発明の電源装置は、交流電力の停電時
に、負荷側への出力電圧を低下させることなくバッテリ
劣化の検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本実施の形態1に係る電源装置の構成
を示すブロック図である。
【図2】図2は、本実施の形態1に係る電源装置におけ
るタイミングチャート及びDC出力コネクタからの出力
電圧の電圧変動を示す図である。
【図3】図3は、本実施の形態1に係る電源装置の動作
を示すフローチャートである。
【図4】図4は、本実施の形態1に係る電源装置におけ
るバッテリ劣化診断処理の動作を示すフローチャートで
ある。
【図5】図5は、本実施の形態1に係る電源装置におけ
る停電処理の動作を示すフローチャートである。
【図6】図6は、本実施の形態1に係る電源装置におけ
るバッテリ復旧検出処理の動作を示すフローチャートで
ある。
【図7】図7は、本実施の形態2に係る電源装置の構成
を示すブロック図である。
【図8】図8は、本実施の形態2に係る電源装置におけ
るバッテリ劣化診断処理の動作を示すフローチャートで
ある。
【符号の説明】
1 電源装置 2 外部機器 11 AC入力回路 12 一次側整流平滑回路 13 スイッチング回路 14 受電監視回路 15 DC制御回路 16 充電制御回路 17 バッテリ出力有効回路 18 バッテリ劣化診断回路 19 二次側整流平滑回路 20 タイマ回路 21 プラグ 22 DC出力コネクタ 23 出力コネクタ 24 トランス 25 ダイオード 26 ダイオード 27a ダイオード 27b ダイオード 28 バッテリ 29 リレー 29a リレー接点 29b 端子 29c 端子 30 リレー 30a リレー接点 30b 端子 30c 端子 31 電源スイッチ 31a スイッチ 31b 端子 31c 端子 31d スイッチ 31e 端子 31f 端子 32 バッテリ復旧スイッチ 41 バッテリ電流計測回路 42 ダミー負荷 43 リレー 43a リレー接点 43b 端子 43c 端子 51 AC/DC変換部 52 バッテリ充電制御部 53 バッテリ劣化診断部 61 電源ライン 62 電源ライン 63 電源ライン 64 電源ライン 65 電源ライン 66 電源ライン 67 連絡路 68 連絡路 71 ライン 72 ライン 101 電源装置 151 AC/DC変換部 152 バッテリ充電制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02M 3/28 H02M 3/28 X Fターム(参考) 2G016 CB12 CC01 CC02 CC04 CC06 CC07 CC10 CC12 CC17 CC23 CD09 CD14 CE01 CE07 5G003 AA01 BA01 DA07 DA18 EA08 GB04 5G015 FA18 GB03 JA06 JA32 JA53 JA55 5H030 AA00 AS03 BB01 FF42 FF44 FF52 5H730 AA12 AA20 AS17 BB43 CC01 EE07 EE73 FD01

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 負荷回路に接続された電源装置であっ
    て、 バッテリに接続され、第1の電圧で前記バッテリを充電
    するバッテリ充電制御部と、 前記負荷回路には、前記バッテリ又は前記バッテリ充電
    制御部から電力が供給され、 バッテリ電圧に基づいて、前記バッテリの劣化を診断す
    る診断回路とを具備する電源装置。
  2. 【請求項2】 負荷回路に接続された電源装置であっ
    て、 バッテリに接続され、第1の電圧で前記バッテリを充電
    するバッテリ充電制御部と、 前記負荷回路に接続され、第2の電圧を生成し、前記負
    荷回路に供給される電圧を一定にするように第2の電圧
    を制御する電圧制御部とを具備し、 前記負荷回路には、前記バッテリ、前記バッテリ充電制
    御部、電圧制御部の少なくともいずれか1つにより電力
    が供給される電源装置。
  3. 【請求項3】 負荷回路に接続された電源装置であっ
    て、 バッテリに接続され、第1の電圧で前記バッテリを充電
    するバッテリ充電制御部と、 前記負荷回路に接続され、第2の電圧を生成し、前記負
    荷回路に供給される電圧を一定にするように第2の電圧
    を制御する電圧制御部と、 前記負荷回路には、前記バッテリ、前記バッテリ充電制
    御部、電圧制御部の少なくともいずれか1つにより電力
    が供給され、 バッテリ電圧に基づいて、前記バッテリの劣化を診断す
    る診断回路とを具備する電源装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項記載の電源
    装置において、 更に、 前記負荷回路に供給される電流を一定にするようにダミ
    ー負荷を前記負荷回路に直列に挿入する挿入部を具備す
    る電源装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の電源装置において、 更に、 前記バッテリ又は前記バッテリ充電制御部から供給され
    る電流の値を計測し、計測された前記値と設定電流値と
    に基づいて、前記ダミー負荷を前記負荷回路に直列に挿
    入するように前記挿入部を制御する電流計測回路を具備
    する電源装置。
  6. 【請求項6】 請求項1又は3記載の電源装置におい
    て、 前記バッテリ充電制御部は、交流電圧を入力し、前記第
    1の電圧を生成し、 前記診断回路は、前記バッテリの劣化の診断中に前記交
    流電圧の入力が停止したとき、前記バッテリの劣化の診
    断を中止し、 前記負荷回路には、前記バッテリ又は前記バッテリ充電
    制御部(52)から電力が供給される電源装置。
  7. 【請求項7】 請求項1又は3記載の電源装置におい
    て、 前記診断回路は、充電制御信号を前記バッテリ充電制御
    部に出力し、 前記バッテリ充電制御部は、前記充電制御信号に応答し
    て前記バッテリ電圧を充電する電源装置。
  8. 【請求項8】 請求項1又は3記載の電源装置におい
    て、 前記診断回路は、前記バッテリ電圧と設定電圧とを比較
    し、比較した結果に基づいて前記バッテリの劣化を診断
    する電源装置。
  9. 【請求項9】 請求項1又は3記載の電源装置におい
    て、 更に、 交流電圧の受電の状態を監視し、受電信号を前記診断回
    路に出力する受電監視回路を具備し、 前記バッテリ充電制御部は、前記交流電圧を入力し、前
    記第1の電圧を生成し、 前記診断回路は、前記受電信号に応答して、前記バッテ
    リの劣化の診断を中止又は再開する電源装置。
  10. 【請求項10】 請求項9記載の電源装置において、 更に、 設定時間を設定する時間設定回路を具備し、 前記診断回路は、前記時間設定回路で設定された前記設
    定時間の間に前記交流電圧の受電が停止したとき、前記
    バッテリの劣化の診断を中止し、前記交流電圧の受電が
    回復したとき、前記バッテリの劣化の診断を再開する電
    源装置。
  11. 【請求項11】 負荷回路に接続された電源装置であっ
    て、(a) バッテリに接続され、第1の電圧で前記バ
    ッテリを充電するステップと、(b) 設定電圧を設定
    するステップと、(c) バッテリ電圧と前記設定電圧
    とを比較するステップと、(d) 前記(c)のステッ
    プにて比較した結果に基づいて前記バッテリの劣化を診
    断するステップと、(e) 前記負荷回路にバッテリ電
    圧又は第1の電圧を供給するステップとを具備する電源
    装置におけるバッテリ劣化診断方法。
  12. 【請求項12】 負荷回路に接続された電源装置であっ
    て、(a) バッテリに接続され、第1の電圧で前記バ
    ッテリを充電するステップと、(b) 設定電圧を設定
    するステップと、(c) バッテリ電圧と前記設定電圧
    とを比較するステップと、(d) 前記(c)のステッ
    プにて比較した結果に基づいて前記バッテリの劣化を診
    断するステップと、(f) 前記負荷回路に接続され、
    第2の電圧を生成し、前記負荷回路に供給される電圧を
    一定にするように第2の電圧を制御するステップと、
    (g) 前記負荷回路にバッテリ電圧、第1の電圧、第
    2の電圧の少なくともいずれか1つの電圧を供給するス
    テップとを具備する電源装置におけるバッテリ劣化診断
    方法。
  13. 【請求項13】 請求項11又は12のいずれか1項記
    載の電源装置におけるバッテリ劣化診断方法において、 更に、(h) 前記負荷回路に供給される電流を一定に
    するようにダミー負荷を前記負荷回路に直列に挿入する
    ステップを具備する電源装置におけるバッテリ劣化診断
    方法。
  14. 【請求項14】 請求項13記載の電源装置におけるバ
    ッテリ劣化診断方法において、 更に、(i) 設定電流を設定するステップと、(j)
    前記バッテリから供給される電流又は前記第2の電圧
    に対応する電流の値を計測するステップと、(k) 前
    記(j)のステップにて計測された前記値と前記設定電
    流とに基づいて、前記ダミー負荷を前記負荷回路に直列
    に挿入するステップとを具備する電源装置におけるバッ
    テリ劣化診断方法。
  15. 【請求項15】 請求項11又は12のいずれか1項記
    載の電源装置におけるバッテリ劣化診断方法において、 更に、(l) 設定時間を設定するステップと、(m)
    前記設定時間が経過したとき、前記(c)のステップ
    と前記(d)のステップを実行するステップと、(n)
    交流電圧を入力するステップと、(o) 前記設定時
    間に基づいて前記交流電圧の受電を監視するステップ
    と、(p) 前記交流電圧の受電が停止したとき、前記
    (c)のステップと前記(d)のステップを中止するス
    テップと、(q) 前記交流電圧の受電が回復したと
    き、前記(c)のステップと前記(d)のステップを再
    開するステップとを具備する電源装置におけるバッテリ
    劣化診断方法。
  16. 【請求項16】 請求項11又は12のいずれか1項記
    載の電源装置におけるバッテリ劣化診断方法において、 更に、(r) 前記(d)のステップにて前記バッテリ
    が劣化していると診断されたとき、前記(c)のステッ
    プと前記(d)のステップを中止するステップと、
    (s) 前記劣化していると診断された前記バッテリが
    回復したとき、前記(c)のステップと前記(d)のス
    テップを再開するステップとを具備する電源装置におけ
    るバッテリ劣化診断方法。
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