JP2013150469A - Power-supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電源システムに関する。 The present invention relates to a power supply system.
地震や災害などによって停電が発生した場合に備えて非常用電源装置の需要が増加している。 Demand for emergency power supplies is increasing in case of power outages due to earthquakes and disasters.
非常用電源装置として、二次電池と、二次電池からの放電及び二次電池への充電を行うための充放電装置と、二次電池と充放電装置とを接続する電池アダプタと、を備えたものが考えられるが、自動車等に搭載された鉛蓄電池や燃料電池等、外部から燃料を補填できる電池を用いたいという要望がある。 As an emergency power supply device, a secondary battery, a charge / discharge device for discharging from and charging the secondary battery, and a battery adapter for connecting the secondary battery and the charge / discharge device are provided. However, there is a desire to use a battery that can be supplemented with fuel from the outside, such as a lead storage battery or a fuel cell mounted in an automobile or the like.
本発明は、斯かる実情に鑑み、燃料電池や鉛蓄電池を使用可能な電源システムを提供することを目的とする。 In view of such a situation, an object of the present invention is to provide a power supply system that can use a fuel cell or a lead storage battery.
上記目的を達成するために、本発明は、電池と、前記電池の充電及び前記電池からの放電の少なくとも一方の動作を行う充放電装置と、前記電池と前記充放電装置との間に接続される電池アダプタと、を収容可能な収容部と、前記電池の傾き異常を報知するための報知部と、前記電池の傾きを検出する傾き検出部と、前記傾き検出部により検出された傾きが所定以上の場合に前記報知部に前記傾き異常を報知させるマイコンと、前記充放電装置が未起動状態においては、前記傾き検出部により検出された傾きが前記所定未満の場合には前記マイコンの電源がオンすることを防止し、前記傾き検出部により検出された傾きが前記所定以上の場合に前記マイコンの電源をオンさせる低消費回路と、を備えたことを特徴とする電源システムを提供している。 To achieve the above object, the present invention is connected between a battery, a charging / discharging device that performs at least one of charging and discharging from the battery, and the battery and the charging / discharging device. A battery adapter capable of accommodating the battery adapter, a notifying unit for notifying the battery tilt abnormality, a tilt detecting unit for detecting the tilt of the battery, and a tilt detected by the tilt detecting unit are predetermined. In the above-described case, when the inclination abnormality detected by the microcomputer that causes the notification unit to notify the inclination abnormality and the charge / discharge device is not activated is less than the predetermined value, the power source of the microcomputer is A power consumption system comprising: a low-consumption circuit that prevents the microcomputer from turning on and turns on the microcomputer when the inclination detected by the inclination detection unit is greater than or equal to the predetermined value. There.
このような構成によれば、充放電装置がオフしている状態では、電池の傾きが所定以上となった時に初めてマイコンをオンさせて報知部に報知を行わせるので、電力の浪費が抑制されている。 According to such a configuration, in the state where the charging / discharging device is off, the microcomputer is turned on for the first time when the inclination of the battery becomes equal to or greater than a predetermined value, and the notification unit is notified, so that waste of power is suppressed. ing.
また、本発明は、手動によりオン・オフ可能な報知機能切替スイッチを更に備え、前記報知機能切替スイッチがオフされている場合には、前記マイコンは、前記傾き検出部により検出された傾きに関わらず前記報知部に前記傾き異常を報知させないことが好ましい。 The present invention further includes a notification function changeover switch that can be manually turned on / off, and when the notification function changeover switch is turned off, the microcomputer relates to the inclination detected by the inclination detection unit. It is preferable that the notification unit is not notified of the tilt abnormality.
このような構成によれば、報知機能切替スイッチをオフすることにより、傾いた状態で使用しても問題のない電池を使用している場合にまで報知部に報知を行わせてユーザに不快感を与えることを防止することができる。 According to such a configuration, by turning off the notification function selector switch, the notification unit is notified even when a battery that does not have a problem even when used in a tilted state is used, and the user feels uncomfortable. Can be prevented.
また、前記傾き検出部は前記収容部及び前記電池のうちの少なくとも一方に取り付けられていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said inclination detection part is attached to at least one of the said accommodating part and the said battery.
このような構成によれば、電池の傾きが所定以上であることをより確実に報知することが可能となる。 According to such a configuration, it is possible to more reliably notify that the inclination of the battery is greater than or equal to a predetermined value.
また、前記電池は、外部から燃料補給が可能な燃料電池又は鉛蓄電池からなることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said battery consists of a fuel cell or lead acid battery which can be refueled from the outside.
また、本発明の別の観点によれば、外部から燃料を補充可能な電池と、前記電池を収納する収納部と、前記電池からの電力を外部に出力する装置と、を備えた電源装置において、前記電池の傾きを検出する傾き検出回路と、前記傾き検出回路により検出された傾きが所定以上の場合に起動する制御部と、を備えたことを特徴とする電源システムを提供している。 According to another aspect of the present invention, in a power supply device comprising: a battery that can be replenished with fuel from outside; a storage unit that stores the battery; and a device that outputs power from the battery to the outside. There is provided a power supply system comprising: an inclination detection circuit for detecting an inclination of the battery; and a control unit that is activated when the inclination detected by the inclination detection circuit is equal to or greater than a predetermined value.
このような構成によれば、制御部は傾きが所定値より小さいときには起動しないため、電池の電力消費を抑制することができる。 According to such a configuration, since the control unit does not start when the inclination is smaller than the predetermined value, the power consumption of the battery can be suppressed.
また、本発明は、前記傾き検出回路及び前記制御部との間に接続される低消費回路を更に備え、前記低消費回路は、前記電池の傾きが所定以上の場合にオンすることで前記制御部を起動させることが好ましい。 The present invention further includes a low consumption circuit connected between the inclination detection circuit and the control unit, and the low consumption circuit is turned on when the inclination of the battery is greater than or equal to a predetermined value. It is preferable to activate the part.
このような構成によれば、低消費回路は、電池の傾きが所定以上の場合のみオンするため、電池の電力消費を抑制することができる。 According to such a configuration, the low power consumption circuit is turned on only when the inclination of the battery is equal to or greater than a predetermined value, so that the power consumption of the battery can be suppressed.
また、前記電池の傾き異常を報知する報知部を更に備え、前記制御部は、前記電池の傾きが所定以上の場合に前記報知部に報知することが好ましい。 In addition, it is preferable that a notifying unit for notifying the battery inclination abnormality is further provided, and the control unit notifies the notifying unit when the inclination of the battery is equal to or greater than a predetermined value.
このような構成によれば、ユーザが電池の傾き異常を容易に知ることができる。 According to such a configuration, the user can easily know a battery tilt abnormality.
また、前記制御部は、前記充放電装置が起動していない状態において、前記電池が所定以上傾いたときに起動することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said control part starts when the said battery inclines more than predetermined in the state which has not started the said charging / discharging apparatus.
このような構成によれば、充放電装置が起動していない待機状態、すなわち、充放電を行っていない場合に電池の電力消費を抑制することができる。 According to such a configuration, power consumption of the battery can be suppressed in a standby state where the charging / discharging device is not activated, that is, when charging / discharging is not performed.
また、前記電池は、外部から燃料補給が可能な燃料電池又は鉛蓄電池からなることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said battery consists of a fuel cell or lead acid battery which can be refueled from the outside.
本発明の電源システムによれば、自動車等に搭載された鉛蓄電池や燃料電池を非常用電源装置の電池として使用することが可能となる。 According to the power supply system of the present invention, it becomes possible to use a lead storage battery or a fuel cell mounted on an automobile or the like as a battery of an emergency power supply device.
以下、本発明の実施の形態にかかる電源システム１について添付図面を参照して説明する。
Hereinafter, a
図１及び図２に示すように、電源システム１は、収容部２を備えており、収容部２内に、電池パック３が収容され、収容部２上に、電池アダプタ４及び充放電装置５が搭載されている。電池パック３と充放電装置５とは、電池アダプタ４を介して接続されており、これにより、電池パック３への充電と電池パック３からの放電の少なくとも一方が可能となっている。なお、ここで、電池パック３は、外部から燃料（液体）が補充可能な電池であり、例えば、電解液（希塩酸）を補充可能な鉛蓄電池や、水素を補充可能な燃料電池である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
なお、電池アダプタ４及び充放電装置５は、収容部２内に収容されることもできる。また、収容部２には、図２に示すように、傾き検出部６が取り付けられているが、詳細については後述する。燃料が補充できる電池は傾き度合によって燃料が補充口から洩れる恐れがあるため、傾き検出部６によって電池の傾きを検知している。
The battery adapter 4 and the charging /
次に、図３（ａ）及び図３（ｂ）を用いて、電源システム１の回路構成について説明する。図３（ａ）は、電池パック３が接続された電池アダプタ４の回路図であり、図３（ｂ）は、充放電装置５の回路図である。
Next, the circuit configuration of the
図３（ａ）に示すように、電池パック３は、プラス端子３Ａと、マイナス端子３Ｂと、電池組３１と、サーミスタ３２と、サーマルプロテクタ３３Ａ及び３３Ｂと、を備えている。本実施の形態では、電池パック３として、例えば、自動車に搭載された１２Ｖのカーバッテリを用いることができる。サーミスタ３２並びにサーマルプロテクタ３３Ａ及び３３Ｂは、電池組３１の温度を検出するために電池組３１に近接して配置されているが、これらの動作については後述する。
As shown in FIG. 3A, the
電池アダプタ４は、第１プラス端子４Ａと、第１マイナス端子４Ｂと、シガーソケット用プラス端子４Ｃと、シガーソケット用マイナス端子４Ｄと、充電用端子４Ｅと、第２プラス端子４Ｆと、第２マイナス端子４Ｇと、起動信号入力端子４Ｈと、識別信号出力端子４Ｉと、充電停止信号出力端子４Ｊと、放電停止信号出力端子４Ｋと、出力停止回路４１と、充電回路４２と、マイコン４３と、電池電圧検出回路４４と、定電圧回路４５と、低消費回路４６と、充電電流検出回路４７と、残量表示回路４８と、傾き信号出力回路４９と、報知部５０と、を備えている。
The battery adapter 4 includes a
電池パック３が電池アダプタ４に接続される際には、電池パック３のプラス端子３Ａ及びマイナス端子３Ｂが、電池アダプタ４の第１プラス端子４Ａ及び第１マイナス端子４Ｂにそれぞれ接続されることとなる。
When the
なお、本実施の形態による電池アダプタ４には、鉛蓄電池パックの他に、リチウム電池パック等の他の電池パックも接続可能となっており、鉛蓄電池パック以外の電池パックが接続される場合には、第１プラス端子４Ａの替わりに図示せぬ他のプラス端子に接続されることとなる。以下では、電池アダプタ４に鉛蓄電池パックが接続されたものとして説明を行う。なお、接続された電池パックの種類は、電池パックが接続された端子に基づき判断され、識別情報としてマイコン４３に入力される。
In addition to the lead storage battery pack, other battery packs such as a lithium battery pack can be connected to the battery adapter 4 according to the present embodiment, and when a battery pack other than the lead storage battery pack is connected. Is connected to another positive terminal (not shown) instead of the first
電池パック３が電池アダプタ４に接続されると、電池パック３の電池電圧は、第１プラス端子４Ａ及び第１マイナス端子４Ｂから複数の経路に供給されることとなる。本実施の形態による電池アダプタ４は、シガーソケット経路、充電経路、及び、放電経路の３つの経路を有している。
When the
シガーソケット経路とは、自動車等に搭載されたシガーソケットと同様の機能を有するものであり、シガーソケット用プラス端子４Ｃ及びシガーソケット用マイナス端子４Ｄに接続された図示せぬシガーソケットから電池パック３の電池電圧（本実施の形態では１２Ｖ）をそのまま出力するためのものである。充電経路とは、充放電装置５を用いて電池パック３を充電するためのものである。放電経路とは、充放電装置５を用いて電池パック３の電池電圧を変圧した上で出力するためのものである。
The cigar socket path has a function similar to that of a cigar socket mounted on an automobile or the like, and the
まず、シガーソケット経路について説明する。 First, the cigar socket path will be described.
シガーソケット経路では、第１プラス端子４Ａ及び第１マイナス端子４Ｂは、シガーソケット用プラス端子４Ｃ及びシガーソケット用マイナス端子４Ｄにそれぞれ接続されており、第１プラス端子４Ａとシガーソケット用プラス端子４Ｃとの間には出力停止回路４１が接続されている。詳細には、出力停止回路４１は、主に、ＦＥＴ４１１と、トランジスタ４１２及び４１３と、ツェナーダイオード４１４と、を備えており、ＦＥＴ４１１が、第１プラス端子４Ａとシガーソケット用プラス端子４Ｃとの間に接続されている。
In the cigar socket path, the
後述するが、トランジスタ４１２のベースには、電池パック３の電池電圧が所定以下の場合に、マイコン４３からＨＩＧＨレベルの出力停止信号が入力される。
As will be described later, a high-level output stop signal is input from the
トランジスタ４１２のベースに出力停止信号が入力されていない場合、すなわち、ＬＯＷレベルの信号が入力されている場合には、トランジスタ４１２がオンしないため、トランジスタ４１３のベースには所定のツェナー電圧が印加されることとなり、トランジスタ４１３はオンする。トランジスタ４１３がオンすると、ＦＥＴ４１１のゲート−ソース間に電位差が生じるため、ＦＥＴ４１１もオンする。これにより、トランジスタ４１２のベースに出力停止信号が入力されていない場合には、シガーソケット用プラス端子４Ｃから電池パック３の電池電圧が出力可能な状態となる。
When an output stop signal is not input to the base of the
一方、トランジスタ４１２のベースに出力停止信号が入力されている場合には、トランジスタ４１２がオンするため、トランジスタ４１３のベースには所定のツェナー電圧よりも低い電圧が印加されることとなり、トランジスタ４１３はオンしない。トランジスタ４１３がオンしていない場合には、ＦＥＴ４１１のゲート−ソース間には電位差が生じず、ＦＥＴ４１１もオンしない。これにより、トランジスタ４１２のベースにマイコン４３から出力停止信号が入力されている場合には、シガーソケット用プラス端子４Ｃから電池パック３の電池電圧を出力することができなくなる。
On the other hand, when the output stop signal is input to the base of the
このように、本実施の形態による電源システム１では、電池パック３の電池電圧が所定以下の場合に電池パック３からの放電を停止させるので、電池パック３の過放電が抑制されている。
As described above, in the
また、本実施の形態による電源システム１では、第１プラス端子４Ａとシガーソケット用プラス端子４Ｃとの間にサーマルプロテクタ３３Ａも接続されており、サーマルプロテクタ３３Ａは、電池パック３が高温（例えば６５℃以上）になるとシガーソケット経路を遮断する。
In the
このように、本実施の形態による電源システム１では、電池パック３が高温になった場合に電池パック３からの放電を停止させるので、電池パック３の寿命の低下が抑制されている。
As described above, in the
次に、充電経路について説明する。 Next, the charging path will be described.
充電経路では、第１プラス端子４Ａ及び第１マイナス端子４Ｂは、充電用端子４Ｅ及び第２マイナス端子４Ｇにそれぞれ接続されており、第１プラス端子４Ａと充電用端子４Ｅとの間には充電回路４２が接続されている。詳細には、充電回路４２は、主に、ＦＥＴ４２１と、トランジスタ４２２と、を備えており、ＦＥＴ４２１が、第１プラス端子４Ａと充電用端子４Ｅとの間に接続されている。
In the charging path, the
後述するが、トランジスタ４２２のベースには、電池パック３の充電を行う際に、マイコン４３からＨＩＧＨレベルの充電信号が入力される。
As will be described later, a HIGH level charge signal is input from the
トランジスタ４２２のベースに充電信号が入力されると、トランジスタ４２２がオンするため、ＦＥＴ４２１のゲート−ソース間に電位差が生じ、ＦＥＴ４２１もオンすることとなる。このような構成により、本実施の形態による電源システム１では、トランジスタ４２２のベースにマイコン４３から充電信号が入力されている場合にのみ、充電経路を介して電池パック３への充電が可能な状態となる。マイコン４３が後述する電池電圧検出回路４４からの信号によって電池パック３が満充電と判断するとトランジスタ４２２のベースに信号を出力しなくなるためＦＥＴ４２１がオフし充電経路が遮断されることになり、電池パック３の過充電が抑制されている。
When a charge signal is input to the base of the
また、本実施の形態による電源システム１では、第１プラス端子４Ａと充電用端子４Ｅとの間にサーマルプロテクタ３３Ｂも接続されており、サーマルプロテクタ３３Ｂは、電池パック３が高温（例えば６５℃以上）になると充電経路を遮断する。
In the
このように、本実施の形態による電源システム１では、電池パック３が高温になった場合に電池パック３への充電を停止させるので、電池パック３の寿命の低下が抑制されている。
As described above, in the
次に、放電経路について説明する。 Next, the discharge path will be described.
放電経路では、第１プラス端子４Ａ及び第１マイナス端子４Ｂは、第２プラス端子４Ｆ及び第２マイナス端子４Ｇにそれぞれ接続されている。第２プラス端子４Ｆ及び第２マイナス端子４Ｇは、充放電装置５に接続されるので、放電時には、電池パック３の電池電圧がそのまま充放電装置５へ出力され、充放電装置５によって、例えば、実効値１００Ｖの交流電圧に変換されて出力される
In the discharge path, the
また、上述したように、本実施の形態による電源システム１では、電池パック３の電池電圧は、シガーソケット経路を介しても出力することができるので、充放電装置５からの交流電圧の出力と同時に、電池アダプタ４のシガーソケット経路から直流電圧を出力することも可能である。
Further, as described above, in the
放電時には、マイコン４３による種々の制御が行われるが、それらの制御において、電池電圧検出回路４４と、定電圧回路４５と、低消費回路４６と、充電電流検出回路４７と、残量表示回路４８と、傾き信号出力回路４９と、報知部５０と、が用いられる。
During discharging, the
電池電圧検出回路４４は、抵抗４４１及び４４２から構成されており、電池パック３の電池電圧の抵抗４４１及び４４２による分圧をマイコン４３に出力する。
The battery
定電圧回路４５は、主に、三端子レギュレータ４５１から構成されており、電池パック３の電池電圧を所定の電圧（例えば５Ｖ）に変換し、マイコン４３に駆動電力として供給する。
The
低消費回路４６は、主に、ＦＥＴ４６１及び４６２から構成されており、ＦＥＴ４６１が、第１プラス側端子４Ａと定電圧回路４５との間に接続されている。
The
後述するが、ＦＥＴ４６２のゲートには、充放電装置５の起動時に、充放電装置５から起動信号入力端子４Ｈを介して起動信号が入力される。
As will be described later, an activation signal is input from the charge /
ＦＥＴ４６２のゲートに起動信号が入力されている場合には、ＦＥＴ４６２がオンするため、ＦＥＴ４６１のゲート−ソース間に電位差が生じ、ＦＥＴ４６１もオンすることとなる。これにより、ＦＥＴ４６２のゲートに起動信号が入力されている場合には、定電圧回路４５に電池パック３の電池電圧が供給されることとなる。
When the activation signal is input to the gate of the
一方、ＦＥＴ４６２のゲートに起動信号が入力されていない場合には、ＦＥＴ４６２がオンしないため、ＦＥＴ４６１のゲート−ソース間に電位差が生じず、ＦＥＴ４６１もオンしない。これにより、ＦＥＴ４６２のゲートに起動信号が入力されていない場合には、定電圧回路４５には電池パック３の電池電圧が供給されないため、マイコン４３にも駆動電力が供給されない。
On the other hand, when the activation signal is not input to the gate of the
このように、本実施の形態による電源システム１では、充放電装置５が動作していないときにはマイコン４３も動作させないので、電力の浪費が抑制されている。
Thus, in the
充電電流検出回路４７は、主に、抵抗４７１と、オペアンプ４７２と、から構成されている。抵抗４７１は、第１マイナス端子４Ｂと第２マイナス端子４Ｇとの間に接続されており、また、抵抗４７１の両端は、オペアンプ４７２のプラス入力端子及びマイナス入力端子にもそれぞれ接続されている。このような構成により、オペアンプ４７２は、抵抗４７１に流れる電流を増幅し、電圧としてマイコン４３に出力する。
The charging
マイコン４３は、上記した複数の回路から入力された情報に応じて種々の制御を行う。
The
まず、マイコン４３は、電池パックが接続された場合に入力される識別情報に基づき、識別回路４３１及び識別信号出力端子４Ｉを介して充放電装置５に識別信号を出力する。充放電装置５は、入力された識別信号に応じて電池パックの種類を判別する。
First, the
また、マイコン４３は、電池パック３のサーミスタ３２と接続されており、サーミスタ３２による検出された電池組３１の温度が所定以上であった場合に、充電停止信号を充電停止信号出力端子４Ｊを介して充放電装置５に出力する。また、マイコン４３は、充電電流検出回路４７により検出された電流が所定以上であった場合にも、充電停止信号を充電停止信号出力端子４Ｊを介して充放電装置５に出力する。充放電装置５は、充電停止信号が入力された場合には、充電を停止する。
Further, the
また、マイコン４３は、電池電圧検出回路４４により検出された電池電圧が所定以下であった場合に、放電停止回路４３２及び放電停止信号出力端子４Ｋを介して充放電装置５に放電停止信号を出力する。充放電装置５は、放電停止信号が入力された場合には、放電を停止する。これにより、電池パック３が過放電状態になることを防止することができ電池パック３の寿命の低下が更に抑制されている。
The
また、上記したように、本実施の形態によるマイコン４３は、電池電圧検出回路４４により検出された電池電圧が所定以下であった場合には、出力停止回路４１にも出力停止信号を出力する。これにより、電池パック３が過放電状態になることを防止することができ電池パック３の寿命の低下が更に抑制されている。
Further, as described above, the
また、マイコン４３は、電池電圧検出回路４４により検出された電池電圧に基づき、残量表示回路４８に残量情報を出力する。残量表示回路４８は、例えば、ＬＥＤから構成されており、ＬＥＤは、残量情報に応じた点灯を行う。
Further, the
本実施の形態では、マイコン４３は、電池パック３の電池電圧が定格電圧の７０パーセント以上であると判断した場合には、残量表示回路４８を連続点灯させる。また、電池パック３の電池電圧が電池パック３の定格電圧の３０パーセント以上かつ７０パーセント未満であると判断した場合には、残量表示回路４８を低速点滅させる。また、電池パック３の電池電圧が電池パック３の定格電圧の３０パーセント未満であると判断した場合には、残量表示回路４８を高速点滅させる。これにより、ユーザは電池パック３の電池残量を認識することができる。
In the present embodiment, when the
ところで、電池パック３を鉛蓄電池として考えると、鉛蓄電池には希硫酸が収容されているため、傾けられると希硫酸が漏れ出す虞がある。一方、電池パック３を燃料電池として考えると、燃料電池には燃料として水素が収容されているため、傾けられると水素が漏れ出す虞がある。そこで、本実施の形態による電源システム１では、電池パック３の傾きを検出するために収容部２に傾き検出部６を取り付け、電池パック３の傾きが所定以上であった場合に報知部５０によって報知させる。
By the way, when the
このように、本実施の形態による電源システム１では、傾き検出部６は、収容部２に取り付けられているため、電池パック３の傾きが所定以上であることをより確実に報知することが可能となる。なお、傾き検出部６はできる限り電池パック３の近傍、例えば電池パック３のハウジング、に取り付けることで電池パック３の傾きを正確に検出することができる。
Thus, in
報知部５０は、例えば、ＬＥＤから構成されており、マイコン４３から後述する報知信号が入力された場合に点灯を行う。
The
傾き検出部６は、主に、発光ダイオード６１と、フォトトランジスタ６２と、図示せぬ遮蔽ボールと、を備えており、遮蔽ボールは、フォトトランジスタ６２をダイオード６１の発光から遮蔽可能な構成となっている。電池パック３の傾きが所定未満の場合には、遮蔽ボールは、ダイオード６１の発光をフォトトランジスタ６２に対して遮蔽しない位置に位置している。そのため、電池パック３の傾きが所定未満の場合には、フォトトランジスタ６２はオンし、低消費回路４６のトランジスタ４６２のベースにＬＯＷレベル（０Ｖ）の電圧が印加されることとなる。
The
一方、電池パック３の傾きが所定以上となると、遮蔽ボールは、ダイオード６１の発光をフォトトランジスタ６２に対して遮蔽する位置に移動するため、フォトトランジスタ６２はオフする。フォトトランジスタ６２がオフすると、低消費回路４６のトランジスタ４６２のベースにＨＩＧＨレベルの電圧が印加されることとなり、起動信号入力端子４Ｈより起動信号が入力されている場合と同様に、ＦＥＴ４６１がオンすることとなる。
On the other hand, when the inclination of the
このように、本実施の形態による電源システム１では、起動信号入力端子４Ｈから起動信号が入力されていない状態、すなわち、後述するように、充放電装置５が起動していない状態では、電池パック３の傾きが所定以上となった時に初めてマイコン４３をオンさせる。
Thus, in the
また、傾き検出部６とマイコン４３との間には、傾き信号出力回路４９が接続されている。詳細には、傾き信号出力回路４９は、報知機能切替スイッチ４９１と、ＦＥＴ４９２とを備えている。報知機能切替スイッチ４９１は、ユーザによりオン・オフ可能なスイッチである。
An inclination
上記した傾き検出部６からの信号は、ＦＥＴ４９２のゲートにも入力されるようになっている。そのため、電池パック３の傾きが所定未満の場合には、ＦＥＴ４９２のゲートにはＬＯＷレベルの信号が入力され、ＦＥＴ４９２はオンしない。この場合には、報知機能切替スイッチ４９１のオン・オフに関わらずマイコン４３にＨＩＧＨレベルの信号が入力される。マイコン４３は、傾き信号出力回路４９からＨＩＧＨレベルの信号が入力されている場合には、報知部５０に報知信号を出力しない。
The signal from the
一方、電池パック３の傾きが所定以上となると、ＦＥＴ４９２のゲートにはＨＩＧＨレベルの信号が入力され、ＦＥＴ４９２はオンする。この場合には、報知機能切替スイッチ４９１がオンしている場合に限りマイコン４３にＬＯＷレベルの信号が入力される。マイコン４３は、傾き信号出力回路４９からＬＯＷレベルの信号（傾き信号）が入力されている場合には、報知部５０に報知信号を出力する。報知部５０は、報知信号が入力された場合に、点灯又は点滅により傾き異常を報知して警告を行う。
On the other hand, when the inclination of the
なお、報知部５０は、傾き異常の他にも、電池異常、温度異常、及び、充電中の報知も行い、それらは、例えば、点滅間隔を変動させることによって実現することができる。
In addition to the abnormality in inclination, the
このように、本実施の形態による電源システム１では、起動信号入力端子４Ｈから起動信号が入力されていない状態、すなわち、後述するように、充放電装置５が起動していない状態では、電池パック３の傾きが所定以上となった時に初めてマイコン４３をオンさせて報知部５０に報知を行わせるので、電力の浪費が抑制されている。
Thus, in the
また、カーバッテリ等の鉛蓄電池のタイプには、開放式と密閉式がある。密閉式の場合には、電池パック３が所定以上傾いたとしても希硫酸が漏れ出す危険性が少ないため、横に倒した状態として使用する場合も考えられ、このような状況でも報知部５０による報知を行わせては、ユーザに不快感を与えてしまう。
Moreover, there are an open type and a sealed type in the type of lead storage battery such as a car battery. In the case of the sealed type, even if the
そこで、本実施の形態による電源システム１では、電池パック３が密閉式の場合、例えば密閉式の鉛蓄電池やリチウム電池の場合には、ユーザが報知機能切替スイッチ４９１をオフすることにより、傾き検出部６の機能を無効としユーザに不快感を与えることを防止することができる。
Therefore, in the
続いて、充放電装置５について説明する。
Next, the charge /
図２（ｂ）に示すように、充放電装置５は、充電部７と、放電部８と、を備えている。
As shown in FIG. 2B, the charging / discharging
充電部７は、商用電源からの交流電圧（例えば、実効値１００Ｖ）を所定の直流電圧に変換した上で、電池アダプタ４（電池パック３）に充電電圧として供給するものであり、第１入力端子７Ａと、第２入力端子７Ｂと、出力端子７Ｃと、第１整流・平滑回路７１と、降圧回路７２と、第２整流・平滑回路７３と、フィードバック制御部７４と、スイッチ７５と、を備えている。充放電装置５が電池アダプタ４に接続される際には、出力端子７Ｃが電池アダプタ４の充電用端子４Ｅと接続される。
The charging
第１整流・平滑回路７１は、ダイオードブリッジ７１１と、第１平滑コンデンサ７１２と、を備えており、これらにより、第１入力端子７Ａ及び第２入力端子７Ｂから入力された交流電圧（例えば、実効値１００Ｖ）は整流・平滑される。
The first rectifying / smoothing
降圧回路７２は、主に、ドライバＩＣ７２１と、ＦＥＴ７２２と、トランス７２３と、を備えている。
The step-
ドライバＩＣ７２１は、電池アダプタ４から送信された識別信号に基づいて、電池パック３の定格電圧に対応した直流電流が電池アダプタ４（電池パック３）に出力されるようなＰＭＷ信号を生成する。また、ドライバＩＣ７２１は、上記ＰＷＭ信号を生成する際に、後述するフィードバック制御部７４から送信されたフィードバック信号も考慮する。ＦＥＴ７２２は、生成されたＰＷＭ信号によりオン・オフされ、これにより、第１整流・平滑回路７１から出力された電圧は、交流電圧に変換された上で、トランス７２３で降圧される。
Based on the identification signal transmitted from the battery adapter 4, the
第２整流・平滑回路７３は、整流ダイオード７３１と、第２平滑コンデンサ７３２と、を備えており、これらにより、トランス７２３で降圧された交流電圧は整流・平滑される。
The second rectifying / smoothing
第２整流・平滑回路７３から出力された電圧は、充電部７の出力端子７Ｃ及び電池アダプタ４の充電用端子４Ｅを介して電池パック３に供給され、電池パック３を充電する。
The voltage output from the second rectification / smoothing
フィードバック制御部７４は、フィードバック回路７４１と、電流検出抵抗７４２と、を備えている。フィードバック回路７４１は、電流検出抵抗７４２に流れる電流に応じたフィードバック信号を生成してドライバＩＣ７２１に送信する。詳細には、フィードバック回路７４１は、電流検出抵抗７４２に流れる電流が減少した場合には、ＦＥＴ７２２のオン・オフのデューティ比を増加させるためのフィードバック信号を生成し、電流検出抵抗７４２に流れる電流が増加した場合には、ＦＥＴ７２２のオン・オフのデューティ比を減少させるためのフィードバック信号を生成する。これにより、充電電流を一定の値となるように制御している（定電流制御）。
The
スイッチ７５は、第２整流・平滑回路７３と出力端子７Ｃとの間に接続されており、電池アダプタ４から充放電装置５に充電停止信号が入力された場合に、後述する制御部によりオフされる。
The
放電部８は、電池アダプタ４（電池パック３）から供給された直流電圧を所定の交流電圧に変換して出力するものであり、プラス端子８Ａと、マイナス端子８Ｂと、起動信号出力端子８Ｃと、識別信号入力端子８Ｄと、充電停止信号入力端子８Ｅと、放電停止信号入力端子８Ｆと、第１出力端子８Ｇと、第２出力端子８Ｈと、電池電圧検出部８１と、電源部８２と、昇圧回路８３と、整流・平滑回路８４と、昇圧電圧検出部８５と、インバータ回路８６と、電流検出抵抗８７と、ＰＷＭ信号出力部８８と、制御部８９と、を備えている。充放電装置５が電池アダプタ４に接続される際には、プラス端子８Ａ、マイナス端子８Ｂ、起動信号出力端子８Ｃ、識別信号入力端子８Ｄ、充電停止信号入力端子８Ｅ、及び、放電停止信号入力端子８Ｆが、電池アダプタ４の第２プラス端子４Ｆ、第２マイナス端子４Ｇ、起動信号入力端子４Ｈ、識別信号出力端子４Ｉ、充電停止信号出力端子４Ｊ、及び、放電停止信号出力端子４Ｋと、それぞれ接続される。
The
電池電圧検出部８１は、抵抗８１１及び８１２から構成されており、電池アダプタ４から供給された電池電圧の抵抗８１１及び８１２による分圧を制御部８９に出力する。
The battery
電源部８２は、主に、電源スイッチ８２１と、三端子レギュレータ８２２と、から構成されており、ユーザにより電源スイッチ８２１がオンされると、三端子レギュレータ８２２は、電池アダプタ４（電池パック３）からの電池電圧を所定の直流電圧（例えば、５Ｖ）に変換し、制御部８９に駆動電力として供給する。なお、電源スイッチ８２１がオフされると、制御部８９に駆動電力が供給されなくなるので、充放電装置５全体がオフされることとなる。
The
昇圧回路８３は、ＦＥＴ８３１と、トランス８３２と、抵抗８３３と、サーミスタ８３４と、から構成されている。後述する制御部８９からのＰＷＭ信号によりＦＥＴ８３１がオン・オフされ、これにより、電池アダプタ４から出力された電池電圧は、交流電圧に変換された上で、トランス８３２で昇圧される。
The
また、サーミスタ８３４は、ＦＥＴ８３１に近接して配置されており、駆動電力の抵抗８３３及びサーミスタ８３４による分圧を制御部８９に出力する。制御部８９は、当該分圧に基づき、ＦＥＴ８３１が高温であると判断した場合には、ＦＥＴ８３１をオフさせ、トランス８３２への電流の供給を遮断する。これにより、ＦＥＴ８３１が高温となって破損することが抑制されている。
The
整流・平滑回路８４は、主に、整流ダイオード８４１及び８４２と、平滑コンデンサ８４３と、から構成されており、これらにより、トランス８３２により昇圧された交流電力を整流・平滑される。
The rectifying / smoothing
昇圧電圧検出部８５、抵抗８５１及び８５２から構成されており、整流・平滑回路８４から出力された直流の昇圧電圧（平滑コンデンサ電圧、例えば１４１Ｖ）を検出し、昇圧電圧の、抵抗８５１と抵抗８５２とによる分圧電圧を制御部８９に出力する。
The boosted
インバータ回路８６は、４つのＦＥＴ８６１−８６４から構成されており、直列に接続されたＦＥＴ８６１及び８６２と、直列に接続されたＦＥＴ８６３及び８６４とが、平滑コンデンサ８４３に並列に接続されている。詳細には、ＦＥＴ８６１のドレインは、整流ダイオード８４１及び８４２のカソードと接続され、ＦＥＴ８６１のソースは、ＦＥＴ８６２のドレインに接続されている。また、ＦＥＴ８６３のドレインは、整流ダイオード８４１及び８４２のカソードと接続され、ＦＥＴ８６３のソースは、ＦＥＴ８６４のドレインに接続されている。
The
更に、ＦＥＴ８６１のソース及びＦＥＴ８６２のドレイン、ＦＥＴ８６３のソース及びＦＥＴ８６４のドレインは、それぞれ、第１出力端子８Ｇ、第２出力端子８Ｈと接続されている。ＦＥＴ８６１−８６４のゲートには、ＦＥＴ８６１−８６４をオン・オフさせるための第２のＰＷＭ信号がＰＷＭ信号出力部８８から入力され、ＦＥＴ８６−８６４のオン・オフにより、整流・平滑回路８４から出力された直流電圧は交流電圧（例えばＡＣ１００Ｖ）に変換されて出力される。
Further, the source of the
電流検出抵抗８７は、ＦＥＴ８６２のソース及びＦＥＴ８６４のソースと、マイナス端子８Ｂとの間に接続されており、電流検出抵抗８７の高電圧側の端子は制御部８９と接続されている。このような構成により、電流検出抵抗８７は、インバータ回路８６に流れる電流を抵抗の電圧降下により検出し、電圧として制御部８９に出力する。
The
制御部８９は、電池アダプタ４から送信された識別信号及び昇圧電圧検出部８５によって検出された昇圧電圧に基づき、昇圧電圧が目標実効値（例えば、１４１Ｖ）となるよう第１のＰＷＭ信号をＦＥＴ８３１のゲートに出力する。
Based on the identification signal transmitted from the battery adapter 4 and the boosted voltage detected by the boosted
また、制御部８９は、目標実効値（例えば、ＡＣ１００Ｖ）を有する交流電力が第１出力端子８Ｇ及び第２出力端子８Ｈに出力されるような第２のＰＷＭ信号をＰＷＭ信号出力部８８を介してＦＥＴ８６１−８６４のゲートに出力する。本実施の形態では、制御部８９は、ＦＥＴ８６１とＦＥＴ８６４（以降、第１のセット）と、ＦＥＴ８６２とＦＥＴ８６３（以降、第２のセット）とを、それぞれ１セットとして、第１のセットと第２のセットを交互にオン・オフさせるような第２のＰＷＭ信号を出力する。すなわち、制御部８９は、目標の昇圧電圧になるように、昇圧電圧検出部８５によって検出された昇圧電圧のフィードバック情報に基づき、ＦＥＴ８３１のゲート信号を制御する。
Further, the
また、制御部８９は、電池アダプタ４から充電停止信号が入力された場合には、スイッチ７５をオフさせて充電を停止させ、放電停止信号が入力された場合には、第１及び第２のＰＷＭ信号の少なくとも一方を停止させる。
In addition, when a charge stop signal is input from the battery adapter 4, the
更に、制御部８９は、電流検出抵抗８７によって検出された電流（電圧）に基づき、過電流の判断を行う。詳細には、電流検出抵抗８７によって検出された電流がインバータ回路８６のＦＥＴ８６１−８６４の過電流閾値を超えていた場合に、ＦＥＴ８３１のオン・オフ動作を停止させるための第１のＰＷＭ信号をＦＥＴ８３１のゲートに出力し、ＦＥＴ８６１−８６４のオン・オフ動作を停止させるための第２のＰＷＭ信号をＦＥＴ８６１−８６４のゲートに出力する。これにより、インバータ回路８６への電力の供給が停止されるので、過電流によりインバータ回路８６（特に、ＦＥＴ８６１−８６４）が故障することを防止することができる。なお、ＦＥＴ８３１とＦＥＴ８６１−８６４の一方のオン・オフ動作を停止するようにしても良い。
Further, the
続いて、図４（ａ）及び図４（ｂ）のフローチャートを用いて、電池アダプタ４のマイコン４３による充放電制御について説明する。まず、図４（ａ）を用いて、放電制御について説明する。図４（ａ）のフローチャートは、マイコン４３に放電の指示が入力された時に開始する。すなわち、充放電装置５の電源スイッチ８２１をオンして制御部８９を起動させ、起動信号出力端子８Ｃを介して電池アダプタ４に起動信号が入力されると、低消費回路４６、定電圧回路４５が起動してマイコン４３が起動する。
Next, charge / discharge control by the
まず、マイコン４３は、初期設定として、放電フラグを“放電可”に設定し（Ｓ１０１）、続いて、電池電圧検出回路４４により検出された電池電圧が１６．４Ｖ以下であるか否かを判断する（Ｓ１０２）。
First, the
電池電圧が１６．４Ｖより大きかった場合には（Ｓ１０２：ＮＯ）、電池パック３が正常状態ではないので、放電フラグを“放電不可”に設定し（Ｓ１０３）、報知部５０に警告（電池異常表示）させた上で（Ｓ１０４）、Ｓ１０２に戻る。
If the battery voltage is greater than 16.4 V (S102: NO), the
一方、電池電圧が１６．４Ｖ以下であった場合には（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、続いて、傾き信号出力回路４９から傾き信号が入力されているか否かを判断する（Ｓ１０５）。なお、基本的に報知機能切替スイッチ４９１はオン状態としておく。
On the other hand, when the battery voltage is 16.4 V or less (S102: YES), it is subsequently determined whether or not a tilt signal is input from the tilt signal output circuit 49 (S105). Basically, the notification
傾き信号が入力されていた場合には（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、その状態で放電を行うと、電池パック３内部の希硫酸が漏れる虞があるので、放電フラグを“放電不可”
に設定し（Ｓ１０３）、報知部５０に警告（傾き異常表示）させた上で（Ｓ１０４）、Ｓ１０２に戻る。
If an inclination signal has been input (S105: YES), if discharging is performed in that state, the dilute sulfuric acid inside the
(S103), the
一方、傾き信号が入力されていなかった場合には（Ｓ１０５：ＮＯ）、続いて、サーミスタ３２により検出された電池温度が−１５℃〜６０℃の間に含まれているか否かを判断する（Ｓ１０６）。
On the other hand, when the tilt signal is not input (S105: NO), it is subsequently determined whether or not the battery temperature detected by the
電池温度が−１５℃〜６０℃の間に含まれていなかった場合には（Ｓ１０６：ＮＯ）、電池温度が正常動作可能な範囲に含まれていないので、放電フラグを“放電不可”
に設定し（Ｓ１０３）、報知部５０に警告（温度異常表示）させた上で（Ｓ１０４）、Ｓ１０２に戻る。
When the battery temperature is not included between −15 ° C. and 60 ° C. (S106: NO), since the battery temperature is not included in the normal operable range, the discharge flag is set to “undischargeable”.
(S103), the
一方、電池温度が−１５℃〜６０℃の間に含まれていた場合には（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、続いて、充電電流検出回路４７により検出された電流が０．５Ａ以上であるか否かを判断する（Ｓ１０７）。
On the other hand, when the battery temperature is included between −15 ° C. and 60 ° C. (S106: YES), whether or not the current detected by the charging
電流が０．５Ａ以上であった場合には（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、現在、充電中であるため、放電フラグを“放電不可” に設定し（Ｓ１０３）、報知部５０に警告（充電中表示）させた上で（Ｓ１０４）、Ｓ１０２に戻る。ここで、本実施の形態では充電制御を放電制御より優先して行っている。
If the current is 0.5A or more (S107: YES), since the battery is currently being charged, the discharge flag is set to “undischargeable” (S103), and a warning (display during charging) is given to the
一方、電流が０．５Ａ未満であった場合には（Ｓ１０７：ＮＯ）、報知部５０による警告を停止させた後（Ｓ１０８）、放電を開始させる（Ｓ１０９）。
On the other hand, when the current is less than 0.5 A (S107: NO), the warning by the
続いて、電池電圧が１０．３Ｖ以上であるか否かを判断する（Ｓ１１０）。 Subsequently, it is determined whether or not the battery voltage is 10.3 V or higher (S110).
電池電圧が１０．３Ｖ以上であった場合には（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、放電継続可能な状態なので、Ｓ１０２〜Ｓ１０８の処理を繰り返すこととなる。 If the battery voltage is 10.3 V or higher (S110: YES), the discharge can be continued, so the processes of S102 to S108 are repeated.
一方、電池電圧が１０．３Ｖ未満であった場合には（Ｓ１１０：ＮＯ）、電池パック３が過放電の虞があるので、放電を停止させる（Ｓ１１１）。なお、電池電圧が１０．３Ｖ未満となったら即座に放電を停止してもよいが、その時間が所定時間（例えば０．５秒）以上継続した場合に放電を停止させてもよい。
On the other hand, when the battery voltage is less than 10.3 V (S110: NO), the
しかしながら、電池電圧の低下は一時的なものである場合も考えられるので、その後電池電圧が１２．７Ｖ以上まで回復しているか否かを判断する（Ｓ１１２）。 However, since the decrease in battery voltage may be temporary, it is then determined whether or not the battery voltage has recovered to 12.7 V or higher (S112).
電池電圧が１２．７Ｖ以上まで回復していない場合には（Ｓ１１２：ＮＯ）、そのまま、放電の停止を継続させる。 If the battery voltage has not recovered to 12.7 V or higher (S112: NO), the discharge is continuously stopped.
一方、電池電圧が１２．７Ｖ以上まで回復していた場合には（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、放電継続可能な状態なので、Ｓ１０２〜Ｓ１０８の処理を繰り返すこととなる。 On the other hand, when the battery voltage has recovered to 12.7 V or higher (S112: YES), the discharge can be continued, so the processes of S102 to S108 are repeated.
次に、図４（ｂ）を用いて、充電制御について説明する。図４（ｂ）のフローチャートは、マイコン４３に充電の指示が入力された時に開始する。
Next, charge control will be described with reference to FIG. The flowchart of FIG. 4B starts when a charging instruction is input to the
まず、マイコン４３は、初期設定として、充電フラグを“充電可”に設定し（Ｓ２０１）、続いて、サーミスタ３２により検出された電池温度が−１０℃〜５０℃の間に含まれているか否かを判断する（Ｓ２０２）。
First, as an initial setting, the
電池温度が−１０℃〜５０℃の間に含まれていなかった場合には（Ｓ２０２：ＮＯ）、電池温度が正常動作可能な範囲に含まれていないので、充電フラグを“充電不可”
に設定し（Ｓ２０３）、報知部５０に警告（温度異常表示）させた上で（Ｓ２０４）、Ｓ２０２に戻る。
When the battery temperature is not included between −10 ° C. and 50 ° C. (S202: NO), the battery flag is not included in the normal operable range, so the charge flag is set to “not chargeable”.
(S203), the
一方、電池温度が−１０℃〜５０℃の間に含まれていた場合には（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、続いて、傾き信号出力回路４９から傾き信号が入力されているか否かを判断する（Ｓ２０５）。 On the other hand, when the battery temperature is included between −10 ° C. and 50 ° C. (S202: YES), it is subsequently determined whether or not an inclination signal is input from the inclination signal output circuit 49 (S205). ).
傾き信号が入力されていた場合には（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、その状態で充電を行うと、電池パック３内部の希硫酸が漏れる虞があるので、充電フラグを“充電不可”
に設定し（Ｓ２０３）、報知部５０に警告（傾き異常表示）させた上で（Ｓ２０４）、Ｓ２０２に戻る。
If the tilt signal has been input (S205: YES), if charging is performed in this state, the dilute sulfuric acid inside the
(S203), the
一方、傾き信号が入力されていなかった場合には（Ｓ２０５：ＮＯ）、報知部５０による警告を停止させた後（Ｓ２０６）、充電を開始させる（Ｓ２０７）。
On the other hand, when the inclination signal is not input (S205: NO), the warning by the
続いて、電池温度の変動が２５Ｋ以下であるか否かを判断する（Ｓ２０８）。 Subsequently, it is determined whether or not the battery temperature fluctuation is 25K or less (S208).
電池温度の変動が２５Ｋより大きい場合には（Ｓ２０８：ＮＯ）、過充電の虞があるため、充電を停止させ（２０９）、充電フラグを“充電不可”
に設定し（Ｓ２０３）、報知部５０に警告（過充電表示）させた上で（Ｓ２０４）、Ｓ２０２に戻る。
If the battery temperature fluctuation is greater than 25K (S208: NO), there is a risk of overcharging, so charging is stopped (209) and the charge flag is set to “unchargeable”.
(S203), the
一方、電池温度の変動が２５Ｋ以下であった場合には（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、充電継続可能な状態なので、続いて、満充電となったか否かを判断する（Ｓ２０９）。ここで、満充電の判断方法は以下のとおりである。 On the other hand, if the battery temperature fluctuation is 25K or less (S208: YES), it is in a state where charging can be continued, and it is subsequently determined whether or not the battery is fully charged (S209). Here, the method of determining full charge is as follows.
鉛蓄電池の充電は、一般的に定電流・定電圧制御にて行われる。充電電流が所定値（例えば５Ａ）になるようにフィードバック制御部７４で充電電流を制御する。詳細は上述したとおりである。定電流充電中に電池電圧が所定値（例えば１４．７Ｖ）に達したことを電池アダプタ４の電池電圧検出回路４４で検出すると、充電方式を定電流制御から定電圧制御に移行し、電池電圧を所定値に維持しながら充電電流を低下させていく。充電電流検出回路４７によって充電電流が満充電閾値（例えば１Ａ）まで低下したことを検出すると、マイコン４３は満充電と判断し充電停止信号を、端子４Ｊを介して充放電装置５に出力し、制御部８９がスイッチ７５を遮断することで充電を停止する。
The lead-acid battery is generally charged by constant current / constant voltage control. The
あるいは、充電開始から所定電圧（例えば１４．７Ｖ）までの時間をＴ１とし、この時間Ｔ１に基づいて充電を停止するまでの時間Ｔ２を設定し、マイコン４３がＴ２経過をカウントしたら充電を停止する。
Alternatively, the time from the start of charging to a predetermined voltage (for example, 14.7 V) is set as T1, and the time T2 until charging is stopped is set based on this time T1, and charging is stopped when the
満充電となっていなかった場合には（Ｓ２０９：ＮＯ）、Ｓ２０８に戻り、満充電となっていた場合には（Ｓ２０９）、充電を終了する。 If the battery is not fully charged (S209: NO), the process returns to S208. If the battery is fully charged (S209), the charging is terminated.
本発明による電源装置は上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。 The power supply device according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made within the scope described in the claims.
例えば、上記実施の形態では、傾き検出部６は、収容部２に取り付けられていたが、電池パック３に取り付けられてもよい。
For example, in the embodiment described above, the
また、充電制御及び放電制御は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すフローチャートのように、同時に行ってもよい。 Moreover, you may perform charge control and discharge control simultaneously like the flowchart shown to Fig.5 (a) and (b).
図５（ａ）を用いて放電・待機処理を説明する。まず、マイコン４３は、初期設定として、放電フラグを“放電可”に設定し（Ｓ３０１）、続いて、電池電圧検出回路４４により検出された電池電圧が１６．４Ｖ以下であるか否かを判断する（Ｓ３０２）。
The discharge / standby process will be described with reference to FIG. First, as an initial setting, the
電池電圧が１６．４Ｖより大きかった場合には（Ｓ３０２：ＮＯ）、電池パック３が正常状態ではないので、充電及び放電を不可とし（Ｓ３０３、Ｓ３０４）、報知部５０に警告（電池異常表示）させた上で（Ｓ３０５）、Ｓ３０２に戻る。
一方、電池電圧が１６．４Ｖ以下であった場合には（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、続いて、傾き信号出力回路４９から傾き信号が入力されているか否かを判断する（Ｓ３０６）。なお、基本的に報知機能切替スイッチ４９１はオン状態とする。 傾き信号が入力されていた場合には（Ｓ３０６：ＹＥＳ）、その状態で放電を行うと、電池パック３内部の希硫酸が漏れる虞があるので、充電及び放電を不可とし（Ｓ３０３、Ｓ３０４）、報知部５０に警告（傾き異常表示）させた上で（Ｓ３０５）、Ｓ３０２に戻る。
If the battery voltage is higher than 16.4 V (S302: NO), the
On the other hand, when the battery voltage is 16.4 V or less (S302: YES), it is subsequently determined whether or not a tilt signal is input from the tilt signal output circuit 49 (S306). Note that the notification
一方、傾き信号が入力されていなかった場合には（Ｓ３０６：ＮＯ）、報知部５０の警告をオフし（Ｓ３０７）、続いて、サーミスタ３２により検出された電池温度が−１５℃〜６０℃の間に含まれているか否かを判断する（Ｓ３０８）。
On the other hand, when the tilt signal is not input (S306: NO), the warning of the
電池温度が−１５℃〜６０℃の間に含まれていた場合には（Ｓ３０８：ＹＥＳ）、続いて、電池電圧が１２．０Ｖ以上であるか否かを判断する（Ｓ３０９）。 When the battery temperature is included between −15 ° C. and 60 ° C. (S308: YES), it is subsequently determined whether or not the battery voltage is 12.0V or more (S309).
電池電圧が１２．０Ｖ以上であった場合には（Ｓ３０９：ＹＥＳ）、電池電圧が放電可能な範囲に含まれているため放電フラグを“放電可”に設定する（Ｓ３１０）。 If the battery voltage is 12.0 V or higher (S309: YES), the battery voltage is included in the dischargeable range, and the discharge flag is set to “Dischargeable” (S310).
一方、電池温度が−１５℃〜６０℃の間に含まれていなかった場合には（Ｓ３０８：ＮＯ）、電池温度が正常動作可能な範囲に含まれていないので放電不可とし（Ｓ３１１）、続いて、電池電圧が１０．３Ｖ以上であるか否かを判断する（Ｓ３１２）。また、Ｓ３０９で電池電圧が１２．０Ｖ以上でなかった場合（Ｓ３０９：ＮＯ）にもＳ３１２の判断を実行する。 On the other hand, when the battery temperature is not included between −15 ° C. and 60 ° C. (S308: NO), the battery temperature is not included in the normal operable range, so that the battery cannot be discharged (S311). Whether or not the battery voltage is 10.3 V or higher is determined (S312). The determination in S312 is also executed when the battery voltage is not 12.0 V or higher in S309 (S309: NO).
電池電圧が１０．３Ｖ以上でなかった場合には（Ｓ３１２：ＮＯ）、電池パック３が過放電状態となっているため放電不可とする（Ｓ３１３）。
If the battery voltage is not equal to or higher than 10.3 V (S312: NO), the
電池電圧は常に監視しており、電池電圧が１２．７Ｖ以上であるか否かを判断する（Ｓ３１４）。電池電圧が１２．７Ｖより大きい場合はＳ３０２に戻り、放電ルーチンを繰り返す。 The battery voltage is constantly monitored, and it is determined whether or not the battery voltage is 12.7 V or higher (S314). If the battery voltage is greater than 12.7V, the process returns to S302 and the discharge routine is repeated.
以上、Ｓ３０１〜Ｓ３１４により放電可能か否かを判断し、放電が可能な場合には充電制御装置５の第１出力端子８Ｇと第２出力端子８Ｈとに接続された交流駆動の外部機器、例えば電動工具を鉛蓄電池等の二次電池からなる電池パック３により駆動することが可能となる。
As described above, it is determined whether or not the discharge is possible in S301 to S314, and when the discharge is possible, an AC-driven external device connected to the
一方、電池電圧が１２．７Ｖ以下であった場合には、電池温度が充電可能な温度範囲内（−１０〜５０℃）か否かを判断する（Ｓ３１５）。 On the other hand, when the battery voltage is 12.7 V or less, it is determined whether or not the battery temperature is within a chargeable temperature range (−10 to 50 ° C.) (S315).
電池温度が充電可能範囲外であった場合には（Ｓ３１５：ＮＯ）、充電フラグを充電不可とし(Ｓ３１６)、Ｓ３０２に戻る。電池温度が充電可能範囲内であった場合には（Ｓ３１５：ＹＥＳ）、充電可能とし（Ｓ３１７）、充電電流検出回路４７で検出した充電電流に基づき充電電流が所定値（例えば０．５Ａ）以上であるか否かを判断する（Ｓ３１８）。
If the battery temperature is out of the chargeable range (S315: NO), the charge flag is disabled (S316), and the process returns to S302. If the battery temperature is within the chargeable range (S315: YES), charging is possible (S317), and the charging current is greater than or equal to a predetermined value (for example, 0.5A) based on the charging current detected by the charging
充電電流が所定値以上ではなかった場合には（Ｓ３１８：ＮＯ）、Ｓ３０２に戻る。充電電流が所定値以上であった場合には（Ｓ３１８：ＹＥＳ）、既に充電が開始されていると判断して放電不可とし（Ｓ３１９）、充電ルーチンに移行する。なお、本実施の形態では充電制御を放電制御より優先させている。 If the charging current is not equal to or greater than the predetermined value (S318: NO), the process returns to S302. If the charging current is equal to or greater than the predetermined value (S318: YES), it is determined that charging has already started, discharge is disabled (S319), and the process proceeds to the charging routine. In the present embodiment, charge control is prioritized over discharge control.
以上、Ｓ３１５〜Ｓ３１９により後述する充電処理に移行するための前処理を行う。 As described above, the preprocessing for shifting to the charging process described later is performed in S315 to S319.
次に、図５（ｂ）を用いて充電処理を説明する。まず、電電流検出回路４７で検出した充電電流に基づき充電電流が所定値（例えば０．５Ａ）以上である否かを判断する（Ｓ４０１）。充電電流が所定値以上でなかった場合には（Ｓ４０１：ＮＯ）、充電が行われていないと判断して放電を可能とし（Ｓ４０２）、放電・待機処理に移行する（Ｓ４０３）。なお、Ｓ４０１〜Ｓ４０３は前処理のＳ３０８、Ｓ３０９と同処理であるため省略してもよい。
Next, the charging process will be described with reference to FIG. First, based on the charging current detected by the electric
充電電流が所定値以上であった場合には（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、電池温度の変動が２５Ｋ以下であるか否かを判断する（Ｓ４０４）。電池温度の変動が２５Ｋ以下でなかった場合には（Ｓ４０４：ＮＯ）、充電不可・放電可能とし（Ｓ４０５）、放電・待機処理に移行する（Ｓ４０６）。 If the charging current is greater than or equal to a predetermined value (S401: YES), it is determined whether or not the battery temperature fluctuation is 25K or less (S404). If the change in battery temperature is not 25K or less (S404: NO), charging is disabled and discharging is possible (S405), and the process proceeds to discharging / standby processing (S406).
一方、電池温度の変動が２５Ｋ以下であった場合には（Ｓ４０４：ＹＥＳ）、電池温度が充電可能範囲内（−１０〜５０℃）か否かを判断する（Ｓ４０７）。電池温度が充電可能範囲内でなかった場合には（Ｓ４０７：ＮＯ）、Ｓ４０５、Ｓ４０６に進む。 On the other hand, when the fluctuation of the battery temperature is 25K or less (S404: YES), it is determined whether or not the battery temperature is within a chargeable range (−10 to 50 ° C.) (S407). When the battery temperature is not within the chargeable range (S407: NO), the process proceeds to S405 and S406.
電池温度が充電可能範囲内であった場合には（Ｓ４０７：ＹＥＳ）、傾き信号出力回路４９から傾き信号が入力されているか否かを判断する（Ｓ４０８）。傾き信号が入力された場合には（Ｓ４０８：ＮＯ）、充電と放電を不可とし報知部５０に警告（傾き異常表示）させた上で（Ｓ４０９）、Ｓ４０６に進む。
If the battery temperature is within the chargeable range (S407: YES), it is determined whether or not a tilt signal is input from the tilt signal output circuit 49 (S408). If an inclination signal is input (S408: NO), charging and discharging are disabled and the
傾き信号が入力されていなかった場合には（Ｓ４０８：ＹＥＳ）、上述したような方法で電池パック３が満充電になった否かを判断する（Ｓ４１０）。満充電になったと判断した場合には（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、充電不可・放電可能とし（Ｓ４１１）、Ｓ４０６に進み、まだ満充電になっていないと判断した場合には（Ｓ４１０：ＮＯ）、Ｓ４０１に戻る。
If the tilt signal has not been input (S408: YES), it is determined whether or not the
以上、Ｓ４０１〜Ｓ４１１により充電処理を行い、充電が完了すれば放電・待機処理に移行する。 As described above, the charging process is performed in steps S401 to S411.
１ 電源システム
２ 収容部
３ 電池パック
４ 電池アダプタ
５ 充放電装置
６ 傾き検出部
４３ マイコン
４６ 低消費回路
５０ 報知部
４９１ 報知機能切替スイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記電池の傾き異常を報知するための報知部と、
前記電池の傾きを検出する傾き検出部と、
前記傾きセンサにより検出された傾きが所定以上の場合に前記報知部に前記傾き異常を報知させるマイコンと、
前記充放電装置が未起動状態においては、前記傾き検出部により検出された傾きが前記所定未満の場合には前記マイコンの電源がオンすることを防止し、前記傾き検出部により検出された傾きが前記所定以上の場合に前記マイコンの電源をオンさせる低消費回路と、
を備えたことを特徴とする電源システム。 A storage unit capable of storing a battery, a charge / discharge device that performs at least one of charging and discharging of the battery, and a battery adapter connected between the battery and the charge / discharge device; ,
An informing unit for informing the battery tilt abnormality;
An inclination detector for detecting the inclination of the battery;
A microcomputer that causes the notification unit to notify the inclination abnormality when the inclination detected by the inclination sensor is equal to or greater than a predetermined value;
When the charging / discharging device is not activated, the microcomputer detects that the inclination detected by the inclination detector is prevented from turning on when the inclination detected by the inclination detector is less than the predetermined value. A low power consumption circuit for turning on the power of the microcomputer when the predetermined value or more,
A power supply system characterized by comprising:
前記報知機能切替スイッチがオフされている場合には、前記マイコンは、前記傾き検出部により検出された傾きに関わらず前記報知部に前記傾き異常を報知させないことを特徴とする請求項１に記載の電源システム。 It is further equipped with a notification function selector switch that can be turned on and off manually
2. The microcomputer according to claim 1, wherein when the notification function selector switch is turned off, the microcomputer does not cause the notification unit to notify the inclination abnormality regardless of the inclination detected by the inclination detection unit. Power system.
前記電池を収納する収納部と、
前記電池からの電力を外部に出力する装置と、
を備えた電源装置において、
前記電池の傾きを検出する傾き検出回路と、
前記傾き検出回路により検出された傾きが所定以上の場合に起動する制御部と、
を備えたことを特徴とする電源システム。 A battery that can be refueled from the outside,
A storage section for storing the battery;
A device for outputting the power from the battery to the outside;
In a power supply device with
An inclination detection circuit for detecting the inclination of the battery;
A control unit that is activated when the inclination detected by the inclination detection circuit is greater than or equal to a predetermined value;
A power supply system characterized by comprising:
前記低消費回路は、前記電池の傾きが所定以上の場合にオンすることで前記制御部を起動させることを特徴とする請求項５に記載の電源システム。 A low consumption circuit connected between the inclination detection circuit and the control unit;
The power supply system according to claim 5, wherein the low-consumption circuit is activated when the inclination of the battery is equal to or greater than a predetermined value, to activate the control unit.
前記制御部は、前記電池の傾きが所定以上の場合に前記報知部に報知することを特徴とする請求項５又は６に記載の電源システム。 Further comprising a notifying unit for notifying the battery tilt abnormality;
The power supply system according to claim 5, wherein the control unit notifies the notification unit when the inclination of the battery is equal to or greater than a predetermined value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012009840A JP2013150469A (en) | 2012-01-20 | 2012-01-20 | Power-supply system |
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| JP2013150469A true JP2013150469A (en) | 2013-08-01 |
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| JP (1) | JP2013150469A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023089829A1 (en) * | 2021-11-22 | 2023-05-25 | 日本電信電話株式会社 | Tilting sensor and detection system |
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2012
- 2012-01-20 JP JP2012009840A patent/JP2013150469A/en not_active Withdrawn
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