JP2006271068A

JP2006271068A - バッテリー装置

Info

Publication number: JP2006271068A
Application number: JP2005083799A
Authority: JP
Inventors: Junji Igarashi; 淳二五十嵐
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2006-10-05

Abstract

【課題】バッテリー装置から電力を受給している装置を停止することなく、安価にバッテリーを交換することのできるバッテリー装置を提供する。
【解決手段】直列に配置した複数のバッテリーＢ１〜ＢＮ＋１と、バッテリーＢ１〜ＢＮ＋１の状態を検出する自己診断回路４と、稼働バッテリーＢ１〜ＢＮと待機バッテリーＢＮ＋１との接続を切り替えるスイッチＳ１〜ＳＮ＋１と、バッテリーＢ１〜ＢＮ＋１への充電電圧の供給の有無を検出する充電検出回路３と、自己診断回路４とスイッチＳ１〜ＳＮ＋１と充電検出回路３とを制御する制御回路２とを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、バッテリー装置に関し、特に、バッテリーを直列に冗長配置し、バッテリー装置から電力を受給している負荷装置を停止することなく、バッテリーを交換することのできるバッテリー装置に関する。

従来のバッテリー装置１０１として図２に示すような構成が一般的に知られている。バッテリー装置１０１が劣化し交換が必要な場合、バッテリー装置１０１自体もしくはバッテリー装置１０１内部のバッテリー１０２を交換する必要がある。

従来のバッテリー装置は、バッテリー装置内部のバッテリーを交換するとき、バッテリー装置より電力を受給している負荷装置を停止する必要があるという課題がある。

本発明の目的は、バッテリー装置から電力を受給している装置を停止することなく、安価にバッテリーを交換することのできるバッテリー装置を提供することにある。

本発明のバッテリー装置は、直列に配置した複数のバッテリーと、バッテリーの状態を検出する自己診断回路と、稼働中のバッテリーと待機中のバッテリーとの接続を切り替えるスイッチと、バッテリーへの充電電圧の供給の有無を検出する充電検出回路と、自己診断回路とスイッチと充電検出回路とを制御する制御回路とを有することを特徴とする。

自己診断回路は、稼動バッテリーの全ての組み合わせについて、総和電圧値、総和内部抵抗値、寿命を測定する手段を有することを特徴とする。

本発明のバッテリー装置は、バッテリー機能を使用した状態で、バッテリー装置が電力を供給する負荷装置を停止することなく、バッテリー交換を実施できるという効果がある。

次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明のバッテリー装置１を示す概略構成ブロック図である。

図１を参照すると、バッテリー装置１は、直列に冗長配置したバッテリーＢ１〜ＢＮ＋１と、バッテリーーＢ１〜ＢＮ＋１の状態を検出する自己診断回路４と、バッテリー接続切り替えスイッチＳ１〜ＳＮ＋１と、バッテリー装置１に対する充電が行われているかを判断する充電検出回路３と、全ての動作を制御する制御回路２から構成される。また、ＤＣ入力１１、ＤＣ出力１３、バッテリー劣化情報を外部に伝える通信回路５および通信ポート１２とを含む。

バッテリーーＢ１〜ＢＮ＋１は、通常運用で使用される稼動バッテリーＢ１〜ＢＮと冗長用として準備される待機バッテリーＢＮ＋１との二つに分類される。稼動バッテリーＢ１〜ＢＮと待機バッテリーＢＮ＋１との切り替えは、バッテリー接続切り替えスイッチＳ１〜ＳＮ＋１により随時可能とする。バッテリーＢ１〜ＢＮ＋１の充放電および診断を行うためには、稼動バッテリーＢ１〜ＢＮとなっている必要がある。

自己診断回路４は、稼動バッテリーＢ１〜ＢＮ全体の総和電圧値、総和内部抵抗値を測定し、測定値を制御回路２内に記録する。その際、稼動バッテリーＢ１〜ＢＮの組み合わせも記録する。また、ＤＣ出力１３に負荷が接続されている場合は、総和電圧値の単位時間当たりの電圧降下率からバッテリー寿命を算出し、稼動バッテリーＢ１〜ＢＮの組み合わせとともに制御回路２内に記録する。

充電検出回路３は、バッテリー装置１のＤＣ入力１１より、充電電圧の供給があるか否かを検出する。充電電圧を検出した場合、バッテリー装置１は、被充電モードとなり、電圧の低下しているバッテリーを優先して稼動バッテリーＢ１〜ＢＮとする。

劣化バッテリーが見つかった場合、通信回路５を介して、速やかに外部に通知する。

次に、本発明を実施するための最良の形態の動作について図２を参照して説明する。

自己診断機能の概要について説明する。

稼動バッテリーと待機バッテリーとの全組み合わせ（図１の実施例では、Ｎ通り）について、稼動バッテリーＢ１〜ＢＮの総和電圧値、総和内部抵抗値、寿命を、制御回路２内に記録する。図２のＮ＋１構成ではＮ通りのパターンについて状態を採取する。採取した情報より、以下に示す（１）、（２）に該当する状態の有無を制御回路２が解析する。

（１）稼動バッテリーＢ１〜ＢＮとなる全パターンについて総和内部抵抗値が閾値を上回るバッテリーＢ１〜ＢＮ＋１を検出する。閾値はバッテリーＢ１〜ＢＮ＋１の種類、定格ごとに適切な値を設定しておく。

閾値を上回るときの処置は、該当バッテリーを劣化バッテリーとして扱い、稼動バッテリーとはしない。劣化バッテリーの情報は制御回路２内に記録する。記録した際、通信回路５を介して、速やかに外部装置（図示せず）に通知する。

（２）総和電圧値の平均を取り、閾値に達しているか否かを判定する。閾値を下回る場合の処置は、バッテリーの電圧が低下していることを通信回路５を介して、速やかに外部装置に通知する。本バッテリー装置１に対応した充電装置（図示せず）がＤＣ入力１１に接続されている場合、充電を開始させる。

（３）上記（１）、（２）の何れにも該当しない場合、バッテリーＢ１〜ＢＮ＋１は、異常は無く正常であると判定する。

待機バッテリーＢＮ＋１は、回路から完全に切り離された状態にしておく。それによって、待機バッテリーＢＮ＋１のホットスワップによる交換が可能である。自己診断回路４は、特定の時間もしくは特定の時間間隔で動作するものとする。

携帯通信機器のバッテリー装置として適用可能である。

本発明のバッテリー装置を示す概略構成ブロック図である。従来のバッテリー装置を示す構成ブロック図である。

符号の説明

１、１０１バッテリー装置
２制御回路
３充電検出回路
４自己診断回路
５通信回路
１１ＤＣ入力
１２通信ポート
１３ＤＣ出力
Ｂ１〜ＢＮ＋１バッテリー
Ｂ１〜ＢＮ稼動バッテリー
ＢＮ＋１待機バッテリー
Ｓ１〜ＳＮ＋１スイッチ
１０２バッテリー

Claims

直列に配置した複数のバッテリーと、前記バッテリーの状態を検出する自己診断回路と、稼働中の前記バッテリーと待機中の前記バッテリーとの接続を切り替えるスイッチと、前記バッテリーへの充電電圧の供給の有無を検出する充電検出回路と、前記自己診断回路と前記スイッチと前記充電検出回路とを制御する制御回路とを有することを特徴とするバッテリー装置。
前記自己診断回路は、稼動バッテリーの全ての組み合わせについて、総和電圧値、総和内部抵抗値、寿命を測定する手段を有することを特徴とする請求項１記載のバッテリー装置。