【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリから負荷に電力を供給する制御方法に関し、とくに停電時にバッテリで光源を点灯する非常灯に最適な負荷に電力を供給する制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非常灯は、ＡＣ電源が停電したときにバッテリで光源を点灯する。停電しないときにＡＣ電源で光源を点灯し、停電時にバッテリで光源を点灯する非常灯は開発されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５４−１０１１３６号公報
【０００４】
非常灯は、バッテリで光源をできるかぎり長時間点灯することが大切である。光源の点灯時間は、光源の消費電力を少なくして長くできる。ただ、光源の消費電力を小さくすると、暗くなって、非常灯の内容を明るく表示できなくなる。このため、非常灯は、消費電力を小さくして点灯時間を長くすることができない。
この公報に記載される非常灯は、バッテリの寿命を定期的に検出して、バッテリが光源を点灯する時間が短くならないようにしている。バッテリは、使用するにしたがって電池性能が低下して、充電できる容量が小さくなる。このため、寿命が尽きたバッテリでは充電容量が小さくなって、光源を長い時間点灯できなくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
バッテリの寿命を管理することは、バッテリが劣化して光源の点灯時間が短くなるのを防止できる。しかしながら、新しいバッテリを使用して、さらに光源の点灯時間を長くすることには効果がない。
【０００６】
ところで、非常灯のバッテリには、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池、リチウムイオン電池等の二次電池を使用できる。これ等の二次電池は、満充電された状態で電圧が高く、放電が進行すると電圧が低下する特性がある。
このため、満充電された状態で光源が明るくなり、バッテリが放電されるに従って光源が暗くなる欠点もある。とくに、リチウムイオン電池は、満充電された状態から放電が進行するにしたがって、バッテリ電圧が低下する傾向が強い。このため、放電されるにしたがって、光源が暗くなる欠点がある。
【０００７】
この欠点を解消するために、リチウムイオン電池等の二次電池を電源とする制御方法にあっては、二次電池と負荷との間にＤＣ／ＤＣコンバータを接続している。ＤＣ／ＤＣコンバータは、出力電圧を安定化させる回路を内蔵している。したがって、バッテリ電圧が低下してもＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を一定に保持でき、出力側に光源を接続すると、光源を一定の明るさで点灯できる。
【０００８】
しかしながら、ＤＣ／ＤＣコンバータは、回路構成が複雑で製作コストが高くなる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータは、入力電力を１００％出力電力には変換できない。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータを使用するとこれが消費する電力が無駄になって、バッテリの出力を１００％負荷に有効に供給できない欠点もある。
このことは、バッテリの電力を無駄に消費することになって、バッテリが光源を点灯できる時間を短くしてしまう。
【０００９】
本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、バッテリの電力を有効に利用して負荷に供給でき、また、バッテリから負荷に長時間にわたって電力を供給でき、さらにまた、バッテリ電圧が低下するときに負荷に供給する電力が減少するのを防止できるバッテリを電源とする電源回路の制御方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のバッテリを電源とする電源回路の制御方法は、バッテリ１と負荷との間にバッテリ１から負荷への電力供給をオンオフに切り換えるスイッチング素子５を接続し、このスイッチング素子５をオンにしてバッテリ１から負荷に直接に電力を供給し、スイッチング素子５をオフにしてバッテリ１から負荷に電力を供給しない状態とし、スイッチング素子５を所望のデューティーと周期でオンオフに切り換えて、バッテリ１から負荷にパルス状に電力を供給する。この制御方法は、バッテリ電圧が高いときに、バッテリ電圧が低いときよりもオン時間を短くするようにデューティーを変更して、バッテリ１から出力される電力を一定範囲に制御する。
【００１１】
スイッチング素子５をオンオフに切り換える周期は、１００Ｈｚ〜１００ｋＨｚとすることができる。負荷は、非常灯の光源３とすることができる。負荷は、発光ダイオード又は陰極管のいずれかからなる光源３とし、スイッチング素子５を５０Ｈｚ以上の周期でオンオフに切り換えることができる。さらに、本発明の制御方法は、バッテリ電圧が電池の放電終止電圧となるときに、スイッチング素子５をオンオフに切り換えるデューティーを３０〜１００％とすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのバッテリ１を電源とする負荷の制御方法を例示するものであって、本発明は負荷の制御方法を以下に特定しない。
【００１３】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１４】
図１と図２は、非常灯の電源回路を示している。ただし、本発明は、バッテリを電源として負荷に電力を供給する制御方法を非常灯に特定しない。バッテリから負荷に電力を供給する全ての回路の制御方法に利用できるからである。これ等の図に示す電源回路は、バッテリ１と、このバッテリ１をＡＣ電源２で充電し、かつ負荷である光源３をＡＣ電源２で点灯する充電回路４と、バッテリ１から負荷への電力供給をオンオフに切り換えるスイッチング素子５と、このスイッチング素子５を制御用スイッチング素子６を介してオンオフに切り換える制御回路７とを備える。
【００１５】
バッテリ１は、ＡＣ電源２が停電したときに負荷である光源３に電力を供給して、光源３を点灯する。バッテリ１は、光源３を所定時間点灯できる容量のものが使用される。バッテリ１は、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池、リチウムイオン電池等の二次電池である。バッテリ１は、所定のデューティーでオンオフに切り換えられるスイッチング素子５を介して、負荷である光源３に電力を供給して、光源３を所定の明るさに点灯できる電圧とする。バッテリ電圧は、バッテリ１の種類と直列に接続する個数で電圧を調整する。
【００１６】
負荷は、非常灯の場合は光源３である。非常灯の光源３は、フィラメントを加熱する光源でなくて、発光ダイオード又は陰極管である。発光ダイオードや陰極管は、極めて短い周期でオンオフに切り換えて効率よく発光できる。電球は、オンオフに切り換えるとフィラメントの温度が低下して発光効率が著しく低下するばかりでなく、寿命が短くなる。発光ダイオードは通電してから発光するまでの応答速度が極めて速く、短い周期でオンオフに切り換えても効率よく発光する。
また、陰極管も、短い周期でオンオフに切り換えて効率よく連続発光できる。
【００１７】
充電回路４は、ＡＣ電源２を、バッテリ１を充電できる直流電圧に変換してバッテリ１を充電し、バッテリ１を満充電された状態に保持する回路と、ＡＣ電源２を負荷である光源３の点灯電圧に変換して光源３をＡＣ電源２で点灯する回路とを備えている。そして、光源３をＡＣ電源２で点灯するときは、図において、ＡＣ供給電源ライン８を利用して、ダイオードＤを介して供給されることになる。
【００１８】
また、制御回路７においては、ＡＣ電源２の停電をＡＣ供給電源ライン８より検出して、バッテリ１を電源として、光源３に電力を供給するように制御している。
停電時において、スイッチング素子５は、オンの状態でバッテリ１から負荷に直接に電力を供給し、オフに切り換えられてバッテリ１から負荷に電力を供給しない状態とし、このオンオフを所定のデューティーと周期で切り換えて、バッテリ１から負荷にパルス状に電力を供給する。スイッチング素子５は、オンオフに切り換えられるデューティーで、バッテリ１から負荷に供給する電力を制御する。スイッチング素子５は、オフ時間に対するオン時間を長くして、バッテリ１から負荷に供給する電力を大きくし、オン時間を短くして負荷への供給電力を小さくできる。
【００１９】
制御回路７は、バッテリ電圧を検出し（図においては、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の分圧を検出している）、バッテリ電圧で制御用スイッチング素子６を介してスイッチング素子５をオンオフに切り換えるデューティーを変更する。制御回路７は、バッテリ電圧が変化しても、バッテリ１から負荷に供給する電力、正確には、バッテリ１から出力される電力が一定になるように、スイッチング素子５のデューティーを調整する。バッテリ電圧が高くなると、スイッチング素子５をオンにする状態で、バッテリ１から負荷に供給される電流が大きくなり、バッテリ１から負荷に供給される電力が大きくなる。
【００２０】
制御回路７は、図３に示すように、スイッチング素子５をオンオフに切り換えるデューティーを変更する。この図は、スイッチング素子５の出力電圧を示すもので、横軸で時間を、縦軸で電圧を示している。バッテリ電圧が低い状態を実線で、バッテリ電圧が高い状態を鎖線で示している。この図に示すように、制御回路７は、バッテリ電圧が高くなると、実線から鎖線で示すように、スイッチング素子５をオンにする時間を短くして、バッテリ１から出力される電力を一定の範囲に制御する。
【００２１】
制御回路７は、好ましくは、１周期でバッテリ１から出力される電力が一定となるように、スイッチング素子５をオンオフに切り換えるデューティーを制御する。本実施例においては、バッテリ１から出力される電力が一定となるように制御している。つまり、非常灯等においては、停電時に光源３が必要な十分な照度で点灯し、所定時間以上点灯が確保されることが必要であって、本実施例においては、バッテリ１から出力される電力が一定となることより、必要以上に電力を出力、消費することなく、長時間、点灯が確保できる。
なお、本実施例では、バッテリ１から出力される電力が一定となるように制御されているが、本実施例の回路においては、負荷である光源３に投入される電力も略一定となる回路構成である。
【００２２】
図３は、スイッチング素子５をオンオフに切り換える周期を一定にして、バッテリ電圧が高くなると、スイッチング素子５をオンにする時間を変更している。ただし、制御回路７は、スイッチング素子５をオンにする時間を一定にし、オフにする時間を変更してデューティーを調整して、バッテリ１から負荷に供給する電力を制御することもできる。この制御回路７は、バッテリ電圧が変化しても、バッテリ１から出力される平均電力が一定になるようにスイッチング素子５をオンオフに切り換えるデューティーを制御する。
【００２３】
制御回路７は、バッテリ電圧に対するデューティーを記憶回路（制御回路７内に内蔵している）に記憶している。このような所望のデューティーは、バッテリ１から出力される電力が一定となるように設定されている。この記憶回路に記憶される記憶データーに基づいて、検出したバッテリ電圧からスイッチング素子５をオンオフに切り換えるデューティーを特定して、スイッチング素子５をオンオフに切り換える。ただし、制御回路７はバッテリ電圧を検出し、検出した電圧によってデューティーをリアルタイムに自動的に変更されるアナログ回路でスイッチング素子５をオンオフに切り換えることもできる。
【００２４】
制御回路７は、一定の周期でスイッチング素子５をオンオフに切り換える。スイッチング素子５をオンオフに切り換える周期は、１００Ｈｚ〜１００ｋＨｚとする。望ましくは、５ｋＨｚ以下が良い。周期が１００Ｈｚ以下であると、負荷に供給する電力が脈動し、１００ｋＨｚ以上であると、スイッチング素子５に高速用のＦＥＴやトランジスターを使用する必要があり、また、スイッチング素子５のターンオン時間やターンオフ時間が切り換え周期に比較して長くなって、損失が大きくなるからである。負荷を非常灯の光源３とする場合は、周期を５０Ｈｚ以上として、光源３である発光ダイオードや陰極管のちらつきを防止できる。
【００２５】
バッテリ電圧は、図４に示すように、満充電した状態から放電するにしたがって低下する。ただし、この図は、ニッケル−水素電池やニッケル−カドミウム電池の電圧特性を示す。この図に示すバッテリは、放電を開始した最初にバッテリ電圧が急激に低下し、その後、ゆっくりと低下し、設定した放電終止電圧まで低下すると急激に低下する。リチウムイオン電池は、この特性のバッテリとは異なり、放電が進行するにしたがって電圧が次第に低下する。
【００２６】
バッテリ１を放電して電圧が低下しても、負荷である光源３に供給する電力が減少しないように、図の電源回路は、バッテリ電圧が放電終止電圧となる状態で、バッテリ１から負荷に規定電力を供給するようにデューティーを設定し、バッテリ電圧が低下すると、バッテリ１から負荷への電力供給を切り換えるように接続しているスイッチング素子５をオンオフに切り換えるデューティーを変更する。制御回路７は、バッテリ電圧が電池の放電終止電圧となるときに、スイッチング素子５をオンオフに切り換えるデューティーを１００％として、規定電力を供給できるようにする。ただし、バッテリ電圧が放電終止電圧のときに３０〜１００％となるようにすることもできる。制御回路７は、バッテリ電圧が放電終止電圧に近づくにしたがって、デューティーを大きくして、すなわち、スイッチング素子５をオンにする時間が長くなるようにして、負荷に電力を供給する。
【００２７】
【発明の効果】
本発明のバッテリを電源とする電源回路の制御方法は、バッテリの電力を有効に利用して負荷に供給できると共に、バッテリから負荷に長時間にわたって電力を供給でき、さらに、バッテリ電圧が低下するときに負荷に供給する電力が減少するのを防止できる特長がある。それは、本発明の制御方法が、バッテリと負荷との間に接続したスイッチング素子をデューティーと周期でオンオフに切り換えてバッテリから負荷にパルス状に電力を供給しており、バッテリ電圧が高いときには、バッテリ電圧が低いときよりもオン時間を短くするようにデューティーを変更して、バッテリから出力する電力を一定範囲に制御しているからである。この制御方法は、バッテリ電圧が高いときには、スイッチング素子をオンにする時間を短くし、バッテリ電圧が低いときには、スイッチング素子をオンにする時間を長くして平均電力を一定にできる。したがって、バッテリから負荷に供給される電力を無駄に消費することなく有効に利用でき、しかも、長期間にわたって安定して電力供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例にかかる負荷の制御方法を利用した非常灯の電源回路を示す回路図
【図２】非常灯の電源回路の他の一例を示す回路図
【図３】制御回路がスイッチング素子をオンオフに切り換えてデューティーを変更する状態を示すグラフ
【図４】バッテリ電圧が満充電状態から放電するにしたがって低下する特性を示すグラフ
【符号の説明】
１…バッテリ
２…ＡＣ電源
３…光源
４…充電回路
５…スイッチング素子
６…制御用スイッチング素子
７…制御回路
８…ＡＣ供給電源ライン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control method for supplying electric power from a battery to a load, and more particularly to a control method for supplying electric power to an optimum load for an emergency light that lights a light source with a battery during a power failure.
[0002]
[Prior art]
The emergency light turns on the light source with a battery when the AC power supply fails. An emergency light has been developed that turns on a light source with an AC power source when a power failure does not occur and turns on the light source with a battery during a power failure (see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 54-101136
It is important that the emergency light is lit for as long as possible with a battery. The lighting time of the light source can be increased by reducing the power consumption of the light source. However, if the power consumption of the light source is reduced, it becomes dark and the contents of the emergency light cannot be displayed brightly. For this reason, an emergency light cannot reduce power consumption and lengthen lighting time.
The emergency light described in this publication regularly detects the life of the battery so that the time for the battery to light the light source is not shortened. As the battery is used, the battery performance decreases, and the chargeable capacity decreases. For this reason, a battery whose life has expired has a small charge capacity, and the light source cannot be lit for a long time.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Managing the life of the battery can prevent the lighting time of the light source from being shortened due to the deterioration of the battery. However, it is not effective to use a new battery and further increase the lighting time of the light source.
[0006]
By the way, secondary batteries, such as a nickel-hydrogen battery, a nickel-cadmium battery, and a lithium ion battery, can be used for the battery of an emergency light. These secondary batteries have a characteristic that the voltage is high in a fully charged state, and the voltage decreases as the discharge proceeds.
For this reason, there is also a drawback that the light source becomes bright when fully charged, and the light source becomes dark as the battery is discharged. In particular, the lithium ion battery has a strong tendency to decrease the battery voltage as the discharge proceeds from a fully charged state. For this reason, there exists a fault which a light source becomes dark as it discharges.
[0007]
In order to eliminate this drawback, in a control method using a secondary battery such as a lithium ion battery as a power source, a DC / DC converter is connected between the secondary battery and a load. The DC / DC converter has a built-in circuit for stabilizing the output voltage. Therefore, even if the battery voltage decreases, the output voltage of the DC / DC converter can be kept constant, and when the light source is connected to the output side, the light source can be lit at a constant brightness.
[0008]
However, the DC / DC converter has a complicated circuit configuration and a high manufacturing cost. Moreover, the DC / DC converter cannot convert input power into 100% output power. For this reason, when a DC / DC converter is used, the power consumed by the DC / DC converter is wasted, and there is a disadvantage that the output of the battery cannot be effectively supplied to the 100% load.
This wastes battery power and shortens the time that the battery can turn on the light source.
[0009]
The present invention has been developed for the purpose of solving such drawbacks. An important object of the present invention is that the power of the battery can be effectively used to supply the load, the power can be supplied from the battery to the load for a long time, and the power is supplied to the load when the battery voltage drops. It is an object of the present invention to provide a method for controlling a power supply circuit using a battery as a power source capable of preventing a reduction in power.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the method for controlling a power supply circuit using a battery as a power source according to the present invention, a switching element 5 for switching on / off the power supply from the battery 1 to the load is connected between the battery 1 and the load, and the switching element 5 is turned on. Electric power is directly supplied from the battery 1 to the load, the switching element 5 is turned off so that no electric power is supplied from the battery 1 to the load, the switching element 5 is switched on and off at a desired duty and cycle, and the load is supplied from the battery 1 The power is supplied in the form of pulses. In this control method, when the battery voltage is high, the duty is changed so that the on-time is shorter than when the battery voltage is low, and the power output from the battery 1 is controlled within a certain range.
[0011]
The cycle for switching the switching element 5 on and off can be 100 Hz to 100 kHz. The load can be an emergency light source 3. The load is the light source 3 composed of either a light emitting diode or a cathode tube, and the switching element 5 can be switched on and off at a cycle of 50 Hz or more. Further, according to the control method of the present invention, when the battery voltage becomes the discharge end voltage of the battery, the duty for switching the switching element 5 on and off can be set to 30 to 100%.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiment shown below exemplifies a load control method using the battery 1 as a power source for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the load control method below. .
[0013]
Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, the numbers corresponding to the members shown in the examples are referred to as “the scope of claims” and “the means for solving the problems”. It is added to the member shown by. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
[0014]
1 and 2 show a power circuit for an emergency light. However, the present invention does not specify an emergency light as a control method for supplying power to a load using a battery as a power source. This is because it can be used in a control method for all circuits that supply power from a battery to a load. The power supply circuit shown in these figures includes a battery 1, a charging circuit 4 for charging the battery 1 with an AC power supply 2 and lighting a light source 3 as a load with the AC power supply 2, and power from the battery 1 to the load. A switching element 5 for switching the supply on and off, and a control circuit 7 for switching the switching element 5 on and off via a control switching element 6 are provided.
[0015]
The battery 1 supplies power to the light source 3 that is a load when the AC power source 2 fails, and turns on the light source 3. A battery 1 having a capacity capable of lighting the light source 3 for a predetermined time is used. The battery 1 is a secondary battery such as a nickel-hydrogen battery, a nickel-cadmium battery, or a lithium ion battery. The battery 1 supplies electric power to the light source 3 that is a load via the switching element 5 that is switched on and off at a predetermined duty, so that the light source 3 can be turned on with a predetermined brightness. The battery voltage is adjusted by the number connected in series with the type of the battery 1.
[0016]
The load is the light source 3 in the case of an emergency light. The light source 3 of the emergency light is not a light source for heating the filament but a light emitting diode or a cathode tube. Light-emitting diodes and cathode tubes can emit light efficiently by switching on and off in a very short period. When the bulb is switched on and off, not only the temperature of the filament is lowered and the luminous efficiency is remarkably lowered, but also the lifetime is shortened. The light emitting diode has a very fast response speed from when it is energized until it emits light, and emits light efficiently even if it is switched on and off in a short cycle.
In addition, the cathode tube can also emit light continuously efficiently by switching on and off in a short cycle.
[0017]
The charging circuit 4 converts the AC power source 2 into a DC voltage capable of charging the battery 1 to charge the battery 1 and holds the battery 1 in a fully charged state, and the AC power source 2 as a load light source 3. And a circuit for turning on the light source 3 with an AC power source 2 by converting the lighting voltage into the following lighting voltage. When the light source 3 is lit by the AC power source 2, the light source 3 is supplied via the diode D using the AC supply power line 8 in the drawing.
[0018]
In the control circuit 7, a power failure of the AC power supply 2 is detected from the AC supply power supply line 8, and the power is supplied to the light source 3 using the battery 1 as a power supply.
At the time of a power failure, the switching element 5 supplies power directly from the battery 1 to the load in the on state, switches off and does not supply power from the battery 1 to the load, and this on / off is performed with a predetermined duty and cycle. Is switched to supply power in a pulse form from the battery 1 to the load. The switching element 5 controls the power supplied from the battery 1 to the load with a duty that is switched on and off. The switching element 5 can lengthen the on-time with respect to the off-time, increase the power supplied from the battery 1 to the load, and shorten the on-time to reduce the power supplied to the load.
[0019]
The control circuit 7 detects the battery voltage (in the figure, detects the divided voltage of the resistor R1 and the resistor R2), and sets the duty to switch the switching element 5 on and off via the control switching element 6 with the battery voltage. change. The control circuit 7 adjusts the duty of the switching element 5 so that the power supplied from the battery 1 to the load, more precisely, the power output from the battery 1 is constant even when the battery voltage changes. When the battery voltage increases, the current supplied from the battery 1 to the load increases in the state where the switching element 5 is turned on, and the power supplied from the battery 1 to the load increases.
[0020]
As shown in FIG. 3, the control circuit 7 changes the duty for switching the switching element 5 on and off. This figure shows the output voltage of the switching element 5, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing voltage. A state where the battery voltage is low is indicated by a solid line, and a state where the battery voltage is high is indicated by a chain line. As shown in this figure, when the battery voltage increases, the control circuit 7 shortens the time for which the switching element 5 is turned on as shown by the solid line to the chain line, and reduces the power output from the battery 1 within a certain range. To control.
[0021]
The control circuit 7 preferably controls the duty for switching the switching element 5 on and off so that the power output from the battery 1 is constant in one cycle. In this embodiment, control is performed so that the power output from the battery 1 is constant. That is, in an emergency light or the like, it is necessary that the light source 3 is lit at a sufficient illuminance required during a power failure and that the lighting is ensured for a predetermined time or more. In this embodiment, the power output from the battery 1 Since it becomes constant, lighting can be secured for a long time without outputting and consuming more power than necessary.
In this embodiment, the power output from the battery 1 is controlled to be constant. However, in the circuit of this embodiment, the power supplied to the light source 3 as a load is also substantially constant. It is a configuration.
[0022]
In FIG. 3, the period for switching the switching element 5 on and off is made constant, and when the battery voltage increases, the time for turning on the switching element 5 is changed. However, the control circuit 7 can also control the power supplied from the battery 1 to the load by making the time for turning on the switching element 5 constant and changing the time for turning it off to adjust the duty. The control circuit 7 controls the duty for switching the switching element 5 on and off so that the average power output from the battery 1 is constant even when the battery voltage changes.
[0023]
The control circuit 7 stores a duty for the battery voltage in a storage circuit (built in the control circuit 7). Such a desired duty is set so that the power output from the battery 1 is constant. Based on the stored data stored in the storage circuit, a duty for switching the switching element 5 on and off is specified from the detected battery voltage, and the switching element 5 is switched on and off. However, the control circuit 7 can also detect the battery voltage and switch the switching element 5 on and off with an analog circuit whose duty is automatically changed in real time by the detected voltage.
[0024]
The control circuit 7 switches the switching element 5 on and off at a constant cycle. The cycle for switching the switching element 5 on and off is 100 Hz to 100 kHz. Desirably, 5 kHz or less is good. When the period is 100 Hz or less, the power supplied to the load pulsates, and when it is 100 kHz or more, it is necessary to use a high-speed FET or transistor for the switching element 5, and the switching element 5 is turned on or turned off. This is because the time becomes longer than the switching period and the loss increases. When the load is the light source 3 of the emergency light, flickering of the light-emitting diode or the cathode tube as the light source 3 can be prevented by setting the cycle to 50 Hz or more.
[0025]
As shown in FIG. 4, the battery voltage decreases as the battery is discharged from the fully charged state. However, this figure shows the voltage characteristics of a nickel-hydrogen battery or a nickel-cadmium battery. In the battery shown in this figure, the battery voltage rapidly decreases at the beginning of discharge, then slowly decreases, and then rapidly decreases to the set discharge end voltage. Unlike a battery having this characteristic, the voltage of the lithium ion battery gradually decreases as the discharge progresses.
[0026]
In order for the power supplied to the light source 3 as a load not to decrease even when the voltage is lowered by discharging the battery 1, the power supply circuit shown in the figure is connected from the battery 1 to the load in a state where the battery voltage becomes the discharge end voltage. The duty is set so as to supply the specified power, and when the battery voltage decreases, the duty for switching on and off the switching element 5 connected so as to switch the power supply from the battery 1 to the load is changed. When the battery voltage becomes the discharge end voltage of the battery, the control circuit 7 sets the duty for switching the switching element 5 on and off to 100% so that the specified power can be supplied. However, it may be 30 to 100% when the battery voltage is the discharge end voltage. The control circuit 7 supplies power to the load by increasing the duty as the battery voltage approaches the end-of-discharge voltage, that is, by increasing the time for turning on the switching element 5.
[0027]
【The invention's effect】
The method for controlling a power supply circuit using a battery as a power source according to the present invention can supply power to the load by effectively using the power of the battery, can supply power from the battery to the load for a long time, and further when the battery voltage decreases. There is a feature that can prevent the power supplied to the load from decreasing. In the control method of the present invention, the switching element connected between the battery and the load is switched on and off with a duty and a cycle to supply power from the battery to the load in a pulse form. When the battery voltage is high, the battery This is because the duty is changed so that the on-time is shorter than when the voltage is low, and the power output from the battery is controlled within a certain range. In this control method, when the battery voltage is high, the time for turning on the switching element can be shortened, and when the battery voltage is low, the time for turning on the switching element can be lengthened to make the average power constant. Therefore, the power supplied from the battery to the load can be used effectively without being wasted, and the power can be stably supplied over a long period of time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a power circuit for an emergency light using a load control method according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing another example of a power circuit for an emergency light. FIG. 4 is a graph showing a state in which the circuit changes the duty by switching the switching element on and off. FIG. 4 is a graph showing a characteristic that the battery voltage decreases as the battery is discharged from the fully charged state.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery 2 ... AC power source 3 ... Light source 4 ... Charging circuit 5 ... Switching element 6 ... Control switching element 7 ... Control circuit 8 ... AC supply power line
