JP2016082824A - Power source control device and information processor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、電源制御装置および情報処理装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a power supply control device and an information processing device.
通信機器や放送機器、工場設備などの産業システム分野で使用される情報処理装置は、高信頼性が求められている。このため、情報処理装置の内部または外部に補助電源装置を設けて、システム稼働中に停電や電源トラブルが発生した場合であっても、一定時間、情報処理装置に電源のバックアップをすることで、システムを継続動作させ、プログラムやデータの破壊などの障害発生を防止するようになっている。 Information processing apparatuses used in the field of industrial systems such as communication equipment, broadcasting equipment, and factory equipment are required to have high reliability. For this reason, by providing an auxiliary power supply device inside or outside the information processing device, even if a power failure or power supply trouble occurs during system operation, by backing up the power supply to the information processing device for a certain period of time, The system is continuously operated to prevent failures such as program and data destruction.
補助電源装置に使用されるバッテリには充電可能な2次電池が一般に使用されている。2次電池には鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などがあり、これらの2次電池は、充放電回数が増えるほど寿命が短くなるという課題がある。 A rechargeable secondary battery is generally used for a battery used in the auxiliary power supply. Secondary batteries include lead storage batteries, nickel cadmium batteries, nickel metal hydride batteries, lithium ion batteries, and the like, and these secondary batteries have a problem that their lifetimes become shorter as the number of charge / discharge cycles increases.
本発明が解決しようとする課題は、バッテリの長寿命化を可能とする電源制御装置および情報処理装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a power supply control device and an information processing device capable of extending the life of a battery.
上記課題を解決するため、実施形態の電源制御装置は、外部電源から電源供給を受けて、情報処理装置のシステム制御部へ電源を供給する電源制御装置であって、前記外部電源から電源供給を受けて蓄電されるコンデンサと、前記外部電源から電源供給を受けて充電されるバッテリと、前記外部電源の電圧値が所定の第1の基準電圧値以下になったか否かを判定する外部電源監視手段と、前記外部電源監視手段により前記外部電源の電圧値が所定の第1の基準電圧値以下と判定されたときに、前記システム制御部に対する電源供給を、前記外部電源による電源供給から前記コンデンサによる電源供給に切り替える第1の切替手段と、前記コンデンサからの電源供給時において、前記コンデンサの電荷量が所定の基準電荷量以下になったか否かを判定するコンデンサ監視手段と、前記コンデンサ監視手段がコンデンサの電荷量が所定の基準電荷量以下になったと判定したときに、前記システム制御部に対する電源供給を、前記コンデンサによる電源供給から前記バッテリによる電源供給に切り替える第2の切替手段と、前記第2の切替手段による出力電源を前記システム制御部に供給する電源供給手段と、を具備している。 In order to solve the above-described problem, a power supply control device according to an embodiment is a power supply control device that receives power supply from an external power supply and supplies power to a system control unit of the information processing apparatus. A capacitor that receives and stores electricity, a battery that is charged by receiving power from the external power supply, and an external power supply monitor that determines whether or not the voltage value of the external power supply is equal to or lower than a predetermined first reference voltage value And a power supply to the system control unit from the power supply by the external power supply to the capacitor when the external power supply monitoring means determines that the voltage value of the external power supply is equal to or lower than a predetermined first reference voltage value. The first switching means for switching to the power supply by the power supply, and whether or not the charge amount of the capacitor has become equal to or less than a predetermined reference charge amount at the time of power supply from the capacitor Capacitor monitoring means for determining, and when the capacitor monitoring means determines that the charge amount of the capacitor is equal to or less than a predetermined reference charge amount, power supply to the system control unit is changed from power supply by the capacitor to power supply by the battery Second switching means for switching to supply and power supply means for supplying output power from the second switching means to the system control unit are provided.
また、実施形態の情報処理装置は、システム制御部と、外部電源から電源供給を受けて前記システム制御部へ電源を供給する電源制御装置とを備える情報処理装置であって、前記電源制御装置は、前記外部電源から電源供給を受けて蓄電されるコンデンサと、前記外部電源から電源供給を受けて充電されるバッテリと、前記外部電源の電圧値が所定の第1の基準電圧値以下になったか否かを判定する外部電源監視手段と、前記外部電源監視手段により前記外部電源の電圧値が所定の第1の基準電圧値以下と判定されたときに、前記システム制御部に対する電源供給を、前記外部電源による電源供給からコンデンサによる電源供給に切り替える第1の切替手段と、前記コンデンサの電荷量が所定の基準電荷量以下になったか否かを判定するコンデンサ監視手段と、前記コンデンサからの電源供給時において、前記コンデンサ監視手段がコンデンサの電荷量が所定の基準電荷量以下になったと判定したときに、前記システム制御部に対する電源供給を、前記コンデンサによる電源供給からバッテリによる電源供給に切り替える第2の切替手段と、前記第2の切替手段による出力電源を前記システム制御部に供給する電源供給手段とを具備している。 The information processing apparatus according to the embodiment is an information processing apparatus including a system control unit and a power control device that receives power from an external power source and supplies power to the system control unit. A capacitor charged by receiving power from the external power supply, a battery charged by receiving power supplied from the external power supply, and the voltage value of the external power supply being equal to or lower than a predetermined first reference voltage value External power monitoring means for determining whether or not, when the external power supply monitoring means determines that the voltage value of the external power supply is equal to or lower than a predetermined first reference voltage value, A first switching means for switching from power supply by an external power supply to power supply by a capacitor; and a controller for determining whether or not the charge amount of the capacitor has become a predetermined reference charge amount or less. When the power supply from the sensor monitoring unit and the capacitor is determined, when the capacitor monitoring unit determines that the charge amount of the capacitor is equal to or less than a predetermined reference charge amount, the power supply to the system control unit is performed by the capacitor. Second switching means for switching from power supply to power supply by a battery, and power supply means for supplying output power from the second switching means to the system control unit are provided.
以下、実施形態の電源制御装置を備えた情報処理装置を図面を参照して説明する。 Hereinafter, an information processing apparatus including a power supply control apparatus according to an embodiment will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態である電源制御装置を備えた情報処理装置の構成図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram of an information processing apparatus including a power supply control apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図1において情報処理装置1は、電源制御装置19とシステム制御部20とから構成されている。電源制御装置19は外部のAC電源をDC電源に変換して、システム制御部20へDC電源の供給をする電源制御装置である。電源制御装置19は電源ユニット2、EDLC(電気二重層コンデンサ(Electric Double Layer Capacitor))7、EDLC切替回路11、EDLC監視回路13、バッテリ(2次電池)8、バッテリ切替回路12を備える。システム制御部20はCPUのオペレーティングシステム(以下、OSと称する)によりシステム制御を行う処理部である。システム制御部20はCPU基板3、ハードディスク4、光学ドライブ5、冷却ファン6を備える。
In FIG. 1, the information processing apparatus 1 includes a power supply control device 19 and a system control unit 20. The power supply control device 19 is a power supply control device that converts external AC power into DC power and supplies DC power to the system control unit 20. The power supply control device 19 includes a power supply unit 2, an EDLC (Electric Double Layer Capacitor) 7, an
電源ユニット2はAC/DC変換回路9とAC電源監視回路10を備える。AC/DC変換回路9は、外部より入力される商用電力であるAC電源を整流してDC電源に変換する回路である。AC/DC変換回路9の出力は後述のEDLC切替回路11に接続されている。AC電源監視回路10は、AC電源のAC電源電圧が予め設定したAC電源判定基準電圧値(第1の基準電圧値)以下に低下したか否かを判定することで、AC電源が電圧低下をしているか否かを監視する回路である。AC電源の電圧低下が検出された場合、AC電源監視回路10は後述のEDLC切替回路11に、検出信号としてAC電源電圧低下検出信号を出力する。
The power supply unit 2 includes an AC / DC conversion circuit 9 and an AC power supply monitoring circuit 10. The AC / DC conversion circuit 9 is a circuit that rectifies AC power, which is commercial power input from the outside, and converts it into DC power. The output of the AC / DC conversion circuit 9 is connected to an
EDLC切替回路11はシステム制御部20へ供給するDC電源を、AC/DC変換回路9からのDC電源とするか、EDLC7によるDC電源とするかに切り替える回路であり、EDLC7と後述のバッテリ切替回路12とに接続されている。
The
AC電源の電圧低下が発生していないとき、AC電源監視回路10がAC電源の電圧低下を検出しないため、EDLC切替回路11はAC電源監視回路10よりAC電源電圧低下検出信号を受信しない。そして、EDLC切替回路11は、AC/DC変換回路9からのDC電源によってバッテリ切替回路12を介してシステム制御部20にDC電源を供給すると共に、EDLC7に蓄電をする。これにより、EDLC7は蓄電回路としての機能を有する。一方、AC電源の電圧低下が発生した場合、AC電源監視回路10がAC電源の電圧低下を検出するため、EDLC切替回路11はAC電源監視回路10よりAC電源電圧低下検出信号を受信する。このとき、EDLC切替回路11は、バッテリ切替回路12を介したシステム制御部20へのDC電源供給を、AC/DC変換回路9からのDC電源に替えてEDLC7からのDC電源に切り替える。
When the voltage drop of the AC power supply does not occur, the AC power supply monitoring circuit 10 does not detect the voltage drop of the AC power supply. Therefore, the
EDLC監視回路13はEDLC7に蓄えられている電荷の残量を監視する回路である。EDLC監視回路13はEDLC7よりシステム制御部20へDC電源の供給をしているとき、EDLC7の電荷の残量が予め設定した判定基準電荷量以下に低下した場合、バッテリ切替回路12にEDLC7の電荷量低下を示す、EDLC電荷量低下検出信号を出力する。 The EDLC monitoring circuit 13 is a circuit that monitors the remaining amount of charge stored in the EDLC 7. When the EDLC monitoring circuit 13 is supplying DC power from the EDLC 7 to the system control unit 20, if the remaining charge of the EDLC 7 falls below a predetermined reference charge amount, the battery switching circuit 12 receives the charge of the EDLC 7. An EDLC charge amount decrease detection signal indicating the amount decrease is output.
バッテリ切替回路12はシステム制御部20へのDC電源の供給を、AC/DC変換回路9からのDC電源、若しくはEDLC7からのDC電源とするか、又は、バッテリ8によるDC電源の供給とするかを切り替える回路であり、バッテリ8とシステム制御部20の各種回路とに接続されている。 Whether the battery switching circuit 12 supplies DC power to the system control unit 20 as DC power from the AC / DC conversion circuit 9, DC power from the EDLC 7, or DC power supply from the battery 8. And is connected to the battery 8 and various circuits of the system control unit 20.
バッテリ切替回路12はAC/DC変換回路9からDC電源を受けているとき、システム制御部20にDC電源を供給すると共に、バッテリ8に充電をする。一方、AC電源の電圧低下が発生し、EDLC7からDC電源が供給され、且つ、EDLC監視回路13からEDLC電荷量低下検出信号を受信した場合、バッテリ切替回路12はシステム制御部20へのDC電源供給を、EDLC7からバッテリ8に切り替え、バッテリ8による電源バックアップに切り替える。 When the battery switching circuit 12 receives DC power from the AC / DC conversion circuit 9, the battery switching circuit 12 supplies DC power to the system control unit 20 and charges the battery 8. On the other hand, when the voltage drop of the AC power supply occurs, the DC power supply is supplied from the EDLC 7 and the EDLC charge amount drop detection signal is received from the EDLC monitoring circuit 13, the battery switching circuit 12 causes the DC power supply to the system control unit 20. The supply is switched from the EDLC 7 to the battery 8 and switched to power backup by the battery 8.
システム制御部20のCPU基板3は、内部制御回路15、拡張カード16、DC電源降圧回路17、リアルタイムクロック回路(以下、RTCと称する)およびメモリ18などを備える。これらの回路は、バッテリ切替回路12からDC電源を供給されている。内部制御回路15はCPUのOSによりシステムを制御する回路である。拡張カード16はシステム処理部20の機能を拡張するための、プリント基板を内蔵したカードである。DC電源降圧回路17は後述のRTCおよびメモリ18にDC電源を供給するための回路であり、RCTおよびメモリ18の動作電圧まで電圧を降下させる。RTCおよびメモリ18はシステム制御部20にDC電源が供給されておらず、情報処理装置のシステムが停止している間、一次電池などのDC電源(図示せず)にて駆動し、時間やデータを保持している記憶素子である。RTCおよびメモリ18はDC電源降圧回路17にて電源降圧したDC電源の供給を受けている。
The
また、上記の回路のほかに、ハードディスクドライブ4、光学ドライブ5、冷却ファン6がCPU基板3に接続されており、バッテリ切替回路12からDC電源を供給されている。
In addition to the above circuit, a hard disk drive 4, an optical drive 5, and a cooling fan 6 are connected to the
EDLC脱着用コネクタ21aはEDLC7を取り付けるコネクタであり、電源制御装置19からEDLC7の脱着を可能としている。また、バッテリ脱着用コネクタ21bはバッテリ8を取り付けるコネクタであり、電源制御装置19からバッテリ8の脱着を可能としている。ここで、システム制御部20はバッテリ切替回路12からDC電源の供給を受けているため、電源制御装置19にとって、負荷の部分となる。EDLC7およびバッテリ8は、システム制御部20の構成(負荷)に応じてEDLC7やバッテリ8が出力するDC電源の容量を調整することが可能である。例えば、ハードディスクドライブ4や拡張カード16との接続数の増加に合わせて、EDLC7およびバッテリ8は増設や大容量のものとの交換を行うことで、EDLC7やバッテリ8が出力するDC電源の容量の変更が可能である。 The EDLC detachable connector 21a is a connector to which the EDLC 7 is attached, and the EDLC 7 can be detached from the power supply control device 19. The battery detachable connector 21 b is a connector for attaching the battery 8, and enables the battery 8 to be detached from the power supply control device 19. Here, since the system control unit 20 is supplied with DC power from the battery switching circuit 12, the system control unit 20 becomes a load part for the power supply control device 19. The EDLC 7 and the battery 8 can adjust the capacity of the DC power output from the EDLC 7 and the battery 8 according to the configuration (load) of the system control unit 20. For example, as the number of connections with the hard disk drive 4 and the expansion card 16 increases, the capacity of the DC power output from the EDLC 7 and the battery 8 can be increased by increasing or replacing the EDLC 7 and the battery 8 with one having a large capacity. It can be changed.
また、EDLC7およびバッテリ8は脱着の際、それぞれ独立して脱着可能であるとして、EDLC7やバッテリ8が出力するDC電源の容量調整を行うこともできる。また、EDLC7およびバッテリ8を一体としたユニットを構成して、ユニット単位での脱着を可能としてもよい。 In addition, it is possible to adjust the capacity of the DC power output from the EDLC 7 and the battery 8 on the assumption that the EDLC 7 and the battery 8 can be detached independently at the time of removal. Further, a unit in which the EDLC 7 and the battery 8 are integrated may be configured so as to be detachable in units.
図2は第1の実施形態の電源制御装置の電源バックアップのフローチャート図である。本実施形態の作用についてフローチャート図を参照して説明する。 FIG. 2 is a flowchart of power backup of the power control apparatus according to the first embodiment. The operation of this embodiment will be described with reference to a flowchart.
本実施形態の電源制御装置は、電源ユニット2内のAC/DC変換回路9において外部から供給される電源のAC電源をDC電源に変換する。電源ユニット2はAC/DC変換回路9にて変換されたDC電源について、EDLC切替回路11及びバッテリ切替回路12を経てシステム制御部20に供給を開始する(ステップS1)。そして、DC電源の供給を受けたシステム制御部20はCPUのOSを起動する(ステップS2)。AC/DC変換回路9にて変換されたDC電源は、システム制御部20に供給されると共に、EDLC切替回路11を介してEDLC7に供給され、EDLC7に蓄電し、更にバッテリ切替回路12を介してバッテリ8へ供給され、バッテリ8を充電する(ステップS3)。
The power supply control device according to the present embodiment converts the AC power supply supplied from the outside into a DC power supply in the AC / DC conversion circuit 9 in the power supply unit 2. The power supply unit 2 starts supplying the DC power converted by the AC / DC conversion circuit 9 to the system control unit 20 via the
また、AC電源監視回路10はAC電源の状態を監視し、AC電源のAC電源電圧が予め設定したAC電源判定基準電圧値(第1の基準電圧値)以下に低下したか否か(AC電源電圧が電圧低下したか否か)を判定している(ステップS4)。AC電源電圧がAC電源判定基準電圧値(第1の基準電圧値)以下に低下したと判定しない場合は、即ちAC電源電圧に電圧低下が認められないときは(ステップS4のNO)、AC電源電圧低下検出信号を出力しない。これにより、AC/DC変換回路9から、EDLC7、バッテリ8、システム制御部20へのDC電源の供給を継続させる。一方、AC電源監視回路10は、AC電源電圧がAC電源判定基準電圧値以下に低下したと判定した場合は(ステップS4のYES)、EDLC切替回路11にAC電源電圧低下検出信号を出力する。
Further, the AC power supply monitoring circuit 10 monitors the state of the AC power supply, and determines whether or not the AC power supply voltage of the AC power supply has dropped below a preset AC power supply determination reference voltage value (first reference voltage value) (AC power supply). It is determined whether or not the voltage has dropped (step S4). When it is not determined that the AC power supply voltage has dropped below the AC power supply determination reference voltage value (first reference voltage value), that is, when no voltage drop is recognized in the AC power supply voltage (NO in step S4), the AC power supply Does not output the voltage drop detection signal. As a result, the supply of DC power from the AC / DC conversion circuit 9 to the EDLC 7, the battery 8, and the system control unit 20 is continued. On the other hand, when the AC power supply monitoring circuit 10 determines that the AC power supply voltage has dropped below the AC power supply determination reference voltage value (YES in step S4), the AC power supply monitoring circuit 10 outputs an AC power supply voltage drop detection signal to the
EDLC切替回路11は、AC電源監視回路10からAC電源電圧低下検出信号を受信すると、AC/DC変換回路9からのDC電源の供給に替えて、蓄電回路のEDLC7のDC電源をシステム制御部20に供給することで、EDLC7による電源バックアップを行う(ステップS5)。
When receiving the AC power supply voltage drop detection signal from the AC power supply monitoring circuit 10, the
続いて、EDLC監視回路13は、電源バックアップ中の蓄電回路のEDLC7の電荷の容量(残量)を監視し、予め設定した判定基準電荷容量以下の容量に低下したかどうかを判定する(ステップS6)。 Subsequently, the EDLC monitoring circuit 13 monitors the charge capacity (remaining amount) of the EDLC 7 of the power storage circuit during power backup, and determines whether or not the capacity has fallen to a predetermined reference reference charge capacity or less (step S6). ).
EDLC監視回路13において、EDLC7の容量が判定基準電荷容量よりも上回っていたと判定され(ステップS6のNO)、且つ、AC電源監視回路10においてAC電源電圧が電圧低下しているとの判定が継続している場合(ステップS7のYES)は、EDLC7からの電源バックアップを継続させる。一方、AC電源監視回路10においてAC電源電圧の復電を検出した場合、即ち、AC電源監視回路10が、AC電源電圧がAC電源判定基準電圧値(第1の基準電圧値)を上回る値に戻ったと判定した場合(ステップS7のNO)、AC電源監視回路10は、EDLC切替回路11へのAC電源電圧低下検出信号の出力を停止する。EDLC切替回路11はAC電源監視回路10からのAC電源電圧低下検出信号の出力が停止されると、システム制御部20へのDC電源供給を、蓄電回路のEDLC7から、電源ユニット2のAC/DC変換回路9に復帰をするよう切り替えをする。
In the EDLC monitoring circuit 13, it is determined that the capacity of the EDLC 7 exceeds the determination reference charge capacity (NO in step S6), and the AC power supply monitoring circuit 10 continues to determine that the AC power supply voltage has decreased. If yes (YES in step S7), the power backup from the EDLC 7 is continued. On the other hand, when the AC power supply monitoring circuit 10 detects a return of the AC power supply voltage, that is, the AC power supply monitoring circuit 10 has a value that the AC power supply voltage exceeds the AC power supply determination reference voltage value (first reference voltage value). When it is determined that the power has returned (NO in step S7), the AC power supply monitoring circuit 10 stops outputting the AC power supply voltage drop detection signal to the
また、ステップS6において、EDLC監視回路13がEDLC7の容量が判定基準電荷容量以下に下回ったと判定した場合(ステップS6のYES)、EDLC監視回路13はバッテリ切替回路12に検出信号としてEDLC電荷量低下検出信号を出力する。EDLC電荷量低下検出信号を受信したバッテリ切替回路12は、EDLC7に替えてバッテリ8からDC電源を供給するよう切り替えをし、即ち、バッテリ8によるバックアップに切り替えて(ステップS8)、バッテリ8からシステム制御部20にDC電源を供給する(ステップS9)。 In step S6, if the EDLC monitoring circuit 13 determines that the capacity of the EDLC 7 has fallen below the determination reference charge capacity (YES in step S6), the EDLC monitoring circuit 13 decreases the EDLC charge amount as a detection signal to the battery switching circuit 12. A detection signal is output. The battery switching circuit 12 that has received the EDLC charge amount detection signal switches to supply DC power from the battery 8 instead of the EDLC 7, that is, switches to backup by the battery 8 (step S8). DC power is supplied to the controller 20 (step S9).
本実施形態について、AC電源の電圧低下とは電圧の低下のほかに、1秒未満の停電(以下、瞬停と称する)や1秒以上の停電も含めるものとする。また、他の実施形態においても同様とする。 In this embodiment, the voltage drop of the AC power supply includes a power failure of less than 1 second (hereinafter referred to as an instantaneous power failure) and a power failure of 1 second or more in addition to the voltage drop. The same applies to other embodiments.
これにより本実施形態は瞬停などEDLC7からの電源供給のみでシステム制御部20のバックアップが可能な場合は、バッテリ8からの電源供給をすることなく、電源のバックアップをすることができる。また、一般に瞬停は1秒以上の停電より発生頻度が多いことから、EDLC7のみによる電源供給の機会が多くなる。このことから、バッテリ8のみの電源供給と比較して、バッテリの充放電回数が減少することから、バッテリ8の長寿命化を可能にする効果を有する。 Accordingly, in the present embodiment, when the system control unit 20 can be backed up only by power supply from the EDLC 7 such as a momentary power interruption, the power can be backed up without supplying power from the battery 8. In general, instantaneous interruptions occur more frequently than power outages of 1 second or more, so that there are many opportunities for power supply using only the EDLC 7. From this, compared with the power supply of only the battery 8, the number of times of charging / discharging of the battery is reduced, so that the battery 8 has an effect of extending the life.
(第2の実施形態)
図3は第2の実施形態の構成を示したものである。本実施形態は第1の実施形態の電源制御装置にバッテリ監視回路14を付加した構成である。バッテリ監視回路14は、バッテリ8からのDC電源を供給しているとき、バッテリ8の電圧を監視し、バッテリ8の電圧が予め設定したバッテリ判定基準電圧値(第2の基準電圧値)以下に低下した場合、CPU基板3の内部制御回路15にバッテリ8の電圧低下を示すバッテリ電圧低下検出信号を出力する。
(Second Embodiment)
FIG. 3 shows the configuration of the second embodiment. In the present embodiment, a
内部制御回路15は、バッテリ切替回路12を介してバッテリ8からDC電源を供給され、ハードディスク4、光学ドライブ5を制御している。内部制御回路15は、電源ユニット2内のAC電源監視回路10よりAC電源電圧低下検出信号を受信し、且つ、バッテリ監視回路14よりバッテリ電圧低下検出信号を受信した場合、CPUのOSをシャットダウンし、OSのシャットダウンが完了してから、DC電源の出力を停止するようDC電源出力制御信号を、電源ユニット2内のAC/DC変換回路9およびバッテリ切替回路12に出力する。ここで、少なくともOSのシャットダウンの処理はOSの制御処理に含まれるものとする。
The
また、本実施形態においては、第1の実施形態と同様、RTCおよびメモリ18はバッテリ切替回路12からDC電源を受け、DC電源降圧回路17にて電源降圧させたDC電源の供給を受ける。 Further, in the present embodiment, as in the first embodiment, the RTC and the memory 18 receive DC power from the battery switching circuit 12 and are supplied with DC power whose voltage is stepped down by the DC power step-down circuit 17.
さらに、本実施形態においては、第1の実施形態と同様、EDLC7およびバッテリ8は本実施形態の電源制御装置からの脱着を可能として、システム制御部20の構成(負荷)に応じて、EDLC7やバッテリ8が出力するDC電源の容量を調整することを可能としてもよい。脱着の際、EDLC7およびバッテリ8はそれぞれ独立して脱着可能として、EDLC7やバッテリ8が出力するDC電源の容量調整を行うこともできる。また、EDLC7およびバッテリ8を一体としたユニットを構成して、ユニット単位での脱着を可能としてもよい。 Further, in the present embodiment, as in the first embodiment, the EDLC 7 and the battery 8 can be detached from the power supply control device of the present embodiment, and the EDLC 7 and the battery 8 can be removed depending on the configuration (load) of the system control unit 20. The capacity of the DC power output from the battery 8 may be adjusted. At the time of detachment, the EDLC 7 and the battery 8 can be independently detached, and the capacity of the DC power output from the EDLC 7 and the battery 8 can be adjusted. Further, a unit in which the EDLC 7 and the battery 8 are integrated may be configured so as to be detachable in units.
図4は第2の実施形態の電源制御装置の電源バックアップのフローチャート図である。本実施形態の作用についてフローチャート図を参照して説明する。 FIG. 4 is a flowchart of power backup of the power control apparatus according to the second embodiment. The operation of this embodiment will be described with reference to a flowchart.
本実施形態のフローチャートは、第1の実施形態のバッテリ8からのバックアップ切り替えによるシステム制御部20への電源供給までのステップS1からステップS9までは、第1の実施形態と同じ処理であるので説明を省略する。 The flowchart of this embodiment is the same as that of the first embodiment from step S1 to step S9 until the power is supplied to the system control unit 20 by backup switching from the battery 8 of the first embodiment. Is omitted.
バッテリ8によるバックアップをするようバッテリ切替回路12が切り替えをし(ステップS8)、システム制御部20にバッテリ8のDC電源を供給しているとき(ステップS9)、バッテリ監視回路14が、電源バックアップ中のバッテリ8のDC電源の電圧を監視し、バッテリ8のDC電源の電圧がバッテリ判定基準電圧値(第2の基準電圧値)以下に低下したかどうかを判定する(ステップS10)。
When the battery switching circuit 12 switches to backup by the battery 8 (step S8) and the DC power of the battery 8 is supplied to the system control unit 20 (step S9), the
バッテリ監視回路14において、バッテリ8の電圧がバッテリ判定基準電圧値(第2の基準電圧値)よりも上回っていたと判断され(ステップS10のNO)且つ、AC電源監視回路10においてAC電源電圧が電圧低下していると継続して判断されている場合、即ち、AC電源監視回路10が、AC電源電圧がAC電源判定基準電圧値(第1の基準電圧値)以下であるという判定を継続している場合(ステップS11のYES)はバッテリ8からDC電源を供給する電源バックアップを継続させる。
The
一方、AC電源監視回路10が、AC電源電圧の復電を検出した場合、即ち、AC電源監視回路10が、AC電源電圧がAC電源判定基準電圧値(第1の基準電圧値)を上回る値に戻ったと判定した場合(ステップS11のNO)、AC電源監視回路10はEDLC切替回路11およびバッテリ切替回路12へのAC電源電圧低下検出信号の出力を停止する。バッテリ切替回路12はAC電源監視回路10からのAC電源電圧低下検出信号の出力が停止されると、システム制御部20へのDC電源供給を、バッテリ8からのDC電源供給から、電源ユニット2のAC/DC変換回路9からのDC電源供給に復帰をするよう切り替えをする。
On the other hand, when the AC power supply monitoring circuit 10 detects a return of the AC power supply voltage, that is, the AC power supply monitoring circuit 10 is a value at which the AC power supply voltage exceeds the AC power supply determination reference voltage value (first reference voltage value). When it is determined that the operation has returned to (NO in step S11), the AC power supply monitoring circuit 10 stops outputting the AC power supply voltage drop detection signal to the
また、ステップS10において、バッテリ監視回路14が、バッテリ8の電圧がバッテリ判定基準電圧値(第2の基準電圧値)以下に下回っていたと判断した場合(ステップS10のYES)は、バッテリ監視回路14はCPU基板3内の内部制御回路15にバッテリ電圧低下検出信号を出力する。バッテリ電圧低下検出信号を受信した内部制御回路15は、強制的にOSのシャットダウン処理を開始して(ステップS12)、OSのシャットダウン処理を完了させる(ステップS13)。OSのシャットダウン処理を完了させた後に(ステップS13)、電源ユニット2内のAC電源監視回路10は、AC電源の電圧低下が継続しているか否かを判定する(ステップS14)。
In step S10, when the
この判定において、AC電源電圧が電圧低下していると継続して判定されている場合とは、AC電源監視回路10は、AC電源電圧がAC電源判定基準電圧値(第1の基準電圧値)以下である、という判定を継続している場合である(ステップS14のYES)。この場合は、AC電源監視回路10はAC電源電圧低下検出信号を内部制御回路15に出力する。AC電源監視回路10よりAC電源電圧低下検出信号を受信した、内部制御回路15はCPU基板3に接続されている回路のアドレスに1をセットした後、バッテリ切替回路12に電源供給停止のDC電源出力制御信号を出力する。これにより、バッテリ8によるシステム制御部20へのDC電源の供給が停止される(ステップS16)。一方、AC電源監視回路10においてAC電源が復帰したと判定した場合、即ち、AC電源監視回路10が、AC電源電圧がAC電源判定基準電圧値(第1の基準電圧値)を上回る値に戻ったと判定した場合(ステップS14のNO)、AC電源監視回路10は内部制御回路15へのAC電源電圧低下検出信号の出力を停止する。内部制御回路15はAC電源監視回路10からのAC電源電圧低下検出信号の出力が停止されると、CPU基板3に接続されている回路のアドレスに0を入力しリセットする(ステップS15)。その後、AC電源の復帰により、電源ユニット2はDC電源について、EDLC切替回路11及びバッテリ切替回路12を経てシステム制御部20に供給を開始する(ステップS1)。内部制御回路15は、電源ユニット2からDC電源の供給が再開され、CPUのOSを再起動する(ステップS2)。
In this determination, when it is continuously determined that the AC power supply voltage is decreasing, the AC power supply monitoring circuit 10 indicates that the AC power supply voltage is the AC power supply determination reference voltage value (first reference voltage value). This is a case where it is determined that the following is true (YES in step S14). In this case, the AC power supply monitoring circuit 10 outputs an AC power supply voltage drop detection signal to the
なお、OSシャットダウン処理が完了した後にAC電源が復帰した場合(ステップS14のNO)において、内部制御回路15は、第1の判定基準電圧値以下の電圧および第2の判定基準電圧値以下の電圧がシステム処理部20に印加されないように、AC/DC変換回路9およびバッテリ切替回路12に電源供給停止のDC電源出力制御信号を出力し、システム制御部20へのDC電源の供給を一時的に停止しても良い。その後、内部制御回路15はDC電源出力制御信号の出力を停止し、電源ユニット2からDC電源の供給が再開させ(ステップS1)、OSを再起動することができる(ステップS2)。
When the AC power supply is restored after the OS shutdown process is completed (NO in step S14), the
また、本実施形態においては、内部制御回路15がバッテリ監視回路14よりバッテリ電圧低下検出信号を受信した場合、OSのシャットダウン処理を開始するとしたが(ステップS12)、シャットダウン処理をする前に、スリープモードや休止状態などの省電力状態にし、AC電源の回復を待ち、回復しなかった場合、シャットダウン処理をしても良い。これらのOSの制御処理には少なくともOSのシャットダウン処理が含まれるものとする。
In the present embodiment, when the
以上より、本実施形態は、OSシャットダウン後に、外部電源の電圧を監視し、復電していると判断した場合は自動的に電源ユニット2からのDC電源出力を再開することができるという効果がある。 As described above, the present embodiment has an effect of monitoring the voltage of the external power supply after the OS shutdown and automatically restarting the DC power output from the power supply unit 2 when it is determined that the power is restored. is there.
また、本実施形態は、停電が長時間継続し、バッテリ8の電源容量不足による電圧低下が生じ、システム制御部20のCPUのOSが正常に終了されない事態を回避する効果を有する。また、バッテリ8が完全に放電されることにより寿命低下することも避けられる。 In addition, this embodiment has an effect of avoiding a situation in which a power failure continues for a long time, a voltage drop occurs due to insufficient power supply capacity of the battery 8, and the OS of the CPU of the system control unit 20 is not normally terminated. In addition, it is possible to avoid a reduction in the service life due to the battery 8 being completely discharged.
更に、本実施形態は第1の実施形態と同様に、瞬停などEDLC7からの電源供給のみでシステム制御部20のバックアップが可能な場合は、バッテリ8からの電源供給をすることなく、電源のバックアップをすることができる。このことからバッテリ8のみの電源供給と比較して、バッテリの充放電回数が減少することから、バッテリの長寿命化を可能にする効果を有する。 Further, in the present embodiment, similarly to the first embodiment, when the system controller 20 can be backed up only by power supply from the EDLC 7 such as instantaneous power failure, the power supply from the battery 8 is not supplied. You can make a backup. Therefore, the number of times of charging / discharging of the battery is reduced as compared with the power supply of only the battery 8, so that there is an effect of extending the life of the battery.
(第3の実施形態)
図5は第3の実施形態の構成を示したものである。本実施形態は第2の実施形態にさらに、RTCおよびメモリ18への電源供給をバッテリ8から直接供給する、DC電源切替回路22を備えている。DC電源切替回路22は、AC電源に第1の基準電圧値を下回る、電圧低下が検出された場合に、バッテリ8からRTCおよびメモリ18へ直接DC電源を供給するためのものである。
(Third embodiment)
FIG. 5 shows the configuration of the third embodiment. In addition to the second embodiment, this embodiment further includes a DC power supply switching circuit 22 that directly supplies power to the RTC and the memory 18 from the battery 8. The DC power supply switching circuit 22 is for supplying DC power directly from the battery 8 to the RTC and the memory 18 when a voltage drop below the first reference voltage value is detected in the AC power supply.
外部のAC電源からDC電源供給が行われている場合、RCTおよびメモリ18へ供給されるDC電源はバッテリ切替回路12を介して供給されている。ここで、AC電源の電圧低下がAC電源判定基準電圧値(第1の基準電圧値)を下回るとAC電源監視回路10にて判定された場合、AC電源監視回路10からAC電源電圧低下検出信号がDC電源切替回路22に出力される。DC電源切替回路22は、AC電源監視回路10からのAC電源電圧低下検出信号を受けたときに、バッテリ切替回路12を経由せず、バッテリ8から直接、バッテリ8のDC電源をDC電源降圧回路17に供給するよう切り替えを行う。その後、AC電源の電圧がAC電源判定基準電圧値(第1の基準電圧値)よりも上回った場合は、DC電源切替回路22は、バッテリ切替回路12を介して、RTCおよびメモリ18へDC電源の供給をうけるよう切り替えを行う。 When DC power is supplied from an external AC power supply, the DC power supplied to the RCT and the memory 18 is supplied via the battery switching circuit 12. Here, when the AC power supply monitoring circuit 10 determines that the voltage drop of the AC power supply is lower than the AC power supply determination reference voltage value (first reference voltage value), the AC power supply voltage drop detection signal is output from the AC power supply monitoring circuit 10. Is output to the DC power supply switching circuit 22. When the DC power supply switching circuit 22 receives the AC power supply voltage drop detection signal from the AC power supply monitoring circuit 10, the DC power supply switching circuit 22 directly connects the DC power supply of the battery 8 to the DC power supply step-down circuit without passing through the battery switching circuit 12. Switch to supply to 17. Thereafter, when the voltage of the AC power source exceeds the AC power source determination reference voltage value (first reference voltage value), the DC power source switching circuit 22 sends the DC power source to the RTC and the memory 18 via the battery switching circuit 12. Switch to receive the supply.
また、AC電源の電圧低下が続き、バッテリ8の電圧がバッテリ判定基準電圧値(第2の基準電圧値)よりも下回わり、内部制御回路15がOSのシャットダウン処理を完了した場合、DC電源切替回路22は、バッテリ8から直接、バッテリ8のDC電源をDC電源降圧回路17に供給するよう切り替えを行う。RTCおよびメモリ18は内部制御回路15や拡張カードと比べて消費電力が小さいため、情報処理装置1が停止している間、バッテリ8の電圧がバッテリ判定基準電圧値(第2の基準電圧値)よりも下回っていても、バッテリ8の残った容量による電圧でも充分にデータの保持が可能である。
When the voltage of the AC power source continues to drop, the voltage of the battery 8 falls below the battery determination reference voltage value (second reference voltage value), and the
また、OSシャットダウン処理後、AC電源が復帰していた場合は、RCTおよびメモリ18への電源供給はAC電源からの電源供給とし、バッテリ切替回路12からの電源供給へと再び切り替えることとなる。 If the AC power supply is restored after the OS shutdown process, the power supply to the RCT and the memory 18 is the power supply from the AC power supply and the power supply from the battery switching circuit 12 is switched again.
これにより本実施形態は、情報処理装置の電源供給が停止した後でもバッテリ8からRTCおよびメモリ18への電源供給が可能となる。このため、一般に使用されている1次電池等を省くことが可能となる。 As a result, according to the present embodiment, it is possible to supply power from the battery 8 to the RTC and the memory 18 even after the power supply of the information processing apparatus is stopped. For this reason, it becomes possible to omit the primary battery etc. which are generally used.
本実施形態は、第1の実施形態および第2の実施形態と同様、EDLC7およびバッテリ8は本実施形態の電源制御装置からの脱着を可能として、システム制御部20の構成(負荷)に応じて、EDLC7やバッテリ8が出力するDC電源の容量を調整することを可能としてもよい。脱着の際、EDLC7およびバッテリ8はそれぞれ独立して脱着可能として、EDLC7やバッテリ8が出力するDC電源の容量調整を行うこともできる。また、EDLC7およびバッテリ8を一体としたユニットを構成して、ユニット単位での脱着を可能としてもよい。 In the present embodiment, like the first embodiment and the second embodiment, the EDLC 7 and the battery 8 can be detached from the power supply control device of the present embodiment, depending on the configuration (load) of the system control unit 20. The capacity of the DC power output from the EDLC 7 or the battery 8 may be adjusted. At the time of detachment, the EDLC 7 and the battery 8 can be independently detached, and the capacity of the DC power output from the EDLC 7 and the battery 8 can be adjusted. Further, a unit in which the EDLC 7 and the battery 8 are integrated may be configured so as to be detachable in units.
なお、第1の実施形態乃至第3の実施形態について、電源制御装置は、システム制御部20と同一筐体内に存在しているが、外部からの接続する無停電電源装置として独立した筐体としてもよい。 In the first to third embodiments, the power supply control device exists in the same housing as the system control unit 20, but as a separate housing as an uninterruptible power supply connected from the outside. Also good.
また、第1の実施形態乃至第3の実施形態について、EDLCを挙げ説明したが、コンデンサであれば、EDLCに限定する必要はない。 Moreover, although EDLC was demonstrated and demonstrated about 1st Embodiment thru | or 3rd Embodiment, if it is a capacitor | condenser, it is not necessary to limit to EDLC.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、そのほかの様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1‥‥情報処理装置、2‥‥電源ユニット、3‥‥CPU基板、4‥‥ハードディスクドライブ、5‥‥光学ドライブ、6‥‥冷却ファン、7‥‥EDLC(電気二重層コンデンサ)、8‥‥バッテリ(2次電池)、9‥‥AC/DC変換回路、10‥‥AC電源監視回路、11‥‥EDLC切替回路、12‥‥バッテリ切替回路、13‥‥EDLC監視回路、14‥‥バッテリ監視回路、15‥‥内部制御回路、16‥‥拡張カード、17‥‥DC電源降圧回路、18‥‥RTCおよびバックアップメモリ、19‥‥電源制御装置、20‥‥システム制御部、21a‥‥ELDC脱着用コネクタ、21b‥‥バッテリ脱着用コネクタ、22‥‥DC電源切替回路。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Information processing device, 2 ... Power supply unit, 3 ... CPU board, 4 ... Hard disk drive, 5 ... Optical drive, 6 ... Cooling fan, 7 ... EDLC (electric double layer capacitor), 8 ... Battery (secondary battery), 9 AC / DC conversion circuit, 10 AC power monitoring circuit, 11 EDLC switching circuit, 12 Battery switching circuit, 13 EDLC monitoring circuit, 14 Battery Monitoring circuit, 15 ... Internal control circuit, 16 ... Expansion card, 17 ... DC power supply step-down circuit, 18 ... RTC and backup memory, 19 ... Power supply control device, 20 ... System controller, 21a ... ELDC Detachable connector, 21b ... Battery removable connector, 22 ... DC power supply switching circuit.
Claims (10)
前記外部電源から電源供給を受けて蓄電されるコンデンサと、
前記外部電源から電源供給を受けて充電されるバッテリと、
前記外部電源の電圧値が所定の第1の基準電圧値以下になったか否かを判定する外部電源監視手段と、
前記外部電源監視手段により前記外部電源の電圧値が所定の第1の基準電圧値以下と判定されたときに、前記システム制御部に対する電源供給を、前記外部電源による電源供給から前記コンデンサによる電源供給に切り替える第1の切替手段と、
前記コンデンサからの電源供給時において、前記コンデンサの電荷量が所定の基準電荷量以下になったか否かを判定するコンデンサ監視手段と、
前記コンデンサ監視手段が前記コンデンサの電荷量が前記所定の基準電荷量以下になったと判定したときに、前記システム制御部に対する電源供給を、前記コンデンサによる電源供給から前記バッテリによる電源供給に切り替える第2の切替手段と、
前記第2の切替手段による出力電源を前記システム制御部に供給する電源供給手段と、
を備えた電源制御装置。 A power supply control device that receives power supply from an external power supply and supplies power to the system control unit of the information processing device,
A capacitor for receiving and storing power from the external power source;
A battery to be charged by receiving power from the external power source;
External power supply monitoring means for determining whether or not the voltage value of the external power supply has become equal to or lower than a predetermined first reference voltage value;
When the external power supply monitoring means determines that the voltage value of the external power supply is equal to or lower than a predetermined first reference voltage value, the power supply to the system control unit is changed from the power supply by the external power supply to the power supply by the capacitor. First switching means for switching to,
Capacitor monitoring means for determining whether or not the charge amount of the capacitor is equal to or lower than a predetermined reference charge amount when power is supplied from the capacitor;
When the capacitor monitoring unit determines that the charge amount of the capacitor is equal to or less than the predetermined reference charge amount, the power supply to the system control unit is switched from the power supply by the capacitor to the power supply by the battery. Switching means,
Power supply means for supplying the system controller with output power from the second switching means;
A power supply control device.
前記ユニットが前記第1の切替手段および第2の切替手段と脱着可能である、請求項1に記載の電源制御装置。 The capacitor connected to the first switching means and the battery connected to the second switching means constitute a unit,
The power supply control device according to claim 1, wherein the unit is detachable from the first switching unit and the second switching unit.
前記バッテリ監視手段が前記バッテリの電圧値が所定の第2の基準電圧値以下になったと判定したとき、判定結果をシステム制御部に出力する通知手段と、
をさらに備えた、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の電源制御装置。 The battery monitoring means for determining whether the voltage value of the battery has become equal to or lower than a predetermined second reference voltage value when the power is supplied from the battery, and the battery monitoring means has a predetermined voltage value of the battery. A notification means for outputting a determination result to the system control unit when it is determined that the reference voltage value is equal to or lower than a reference voltage value of 2,
The power supply control device according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
前記電源制御装置は、
前記外部電源から電源供給を受けて蓄電されるコンデンサと、
前記外部電源から電源供給を受けて充電されるバッテリと、
前記外部電源の電圧値が所定の第1の基準電圧値以下になったか否かを判定する外部電源監視手段と、
前記外部電源監視手段により前記外部電源の電圧値が所定の第1の基準電圧値以下と判定されたときに、前記システム制御部に対する電源供給を、前記外部電源による電源供給からコンデンサによる電源供給に切り替える第1の切替手段と、
前記コンデンサからの電源供給時において、前記コンデンサの電荷量が所定の基準電荷量以下になったか否かを判定するコンデンサ監視手段と、
前記コンデンサ監視手段がコンデンサの電荷量が所定の基準電荷量以下になったと判定したときに、前記システム制御部に対する電源供給を、前記コンデンサによる電源供給からバッテリによる電源供給に切り替える第2の切替手段と、
前記第2の切替手段による出力電源を前記システム制御部に供給する電源供給手段と、
を備えている情報処理装置。 An information processing apparatus comprising: a system control unit; and a power control device that receives power from an external power source and supplies power to the system control unit,
The power supply control device
A capacitor for receiving and storing power from the external power source;
A battery to be charged by receiving power from the external power source;
External power supply monitoring means for determining whether or not the voltage value of the external power supply has become equal to or lower than a predetermined first reference voltage value;
When the external power supply monitoring means determines that the voltage value of the external power supply is equal to or lower than a predetermined first reference voltage value, the power supply to the system control unit is changed from the power supply by the external power supply to the power supply by the capacitor. A first switching means for switching;
Capacitor monitoring means for determining whether or not the charge amount of the capacitor is equal to or lower than a predetermined reference charge amount when power is supplied from the capacitor;
Second switching means for switching the power supply to the system control unit from the power supply by the capacitor to the power supply by the battery when the capacitor monitoring means determines that the charge amount of the capacitor is equal to or less than a predetermined reference charge amount. When,
Power supply means for supplying the system controller with output power from the second switching means;
An information processing apparatus comprising:
前記バッテリからの電源供給時において、前記バッテリの電圧値が所定の第2の基準電圧値以下になったか否かを判定するバッテリ監視手段と、
前記バッテリ監視手段が前記バッテリの電圧値が所定の第2の基準電圧値以下になったと判定したとき、判定結果をシステム制御部に出力する通知手段と、
をさらに備えた、請求項6に記載の情報処理装置。 The power supply control device
Battery monitoring means for determining whether or not a voltage value of the battery is equal to or lower than a predetermined second reference voltage value when power is supplied from the battery;
A notification means for outputting a determination result to a system control unit when the battery monitoring means determines that the voltage value of the battery is equal to or lower than a predetermined second reference voltage value;
The information processing apparatus according to claim 6, further comprising:
前記電源制御装置から、前記バッテリの電圧値が所定の第2の基準電圧値以下になったと通知されたときに、OSの制御処理をするシステム制御手段
を備えた請求項7に記載の情報処理装置。 The system controller is
8. The information processing according to claim 7, further comprising system control means for performing OS control processing when the power supply control device is notified that the voltage value of the battery has become equal to or lower than a predetermined second reference voltage value. apparatus.
前記システム制御部は、前記外部電源の電圧値が所定の第1の基準電圧値以下になったときの当該情報処理装置のデータを保持する記憶素子を備え、
前記電源制御装置は、前記外部電源監視手段により前記外部電源の電圧値が前記第1の基準電圧値以下になったと判定されたとき、前記バッテリによる電源供給を前記記憶素子に直接供給するDC電源切替手段を更に備える情報処理装置。 The information processing apparatus according to any one of claims 7 to 9,
The system control unit includes a storage element that holds data of the information processing device when the voltage value of the external power supply is equal to or lower than a predetermined first reference voltage value,
The power supply control device is configured to supply DC power to the storage element directly when the external power supply monitoring unit determines that the voltage value of the external power supply is equal to or lower than the first reference voltage value. An information processing apparatus further comprising switching means.
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