JPH0365098B2

JPH0365098B2 -

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Publication number: JPH0365098B2
Application number: JP20374685A
Authority: JP
Priority date: 1985-09-13
Filing date: 1985-09-13
Publication date: 1991-10-09
Also published as: JPS6264227A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、通信端末その他の停電補償用電源な
どに用いられる２次電池電源の監視回路に関する
ものである。

従来の技術近年、各種の２次電池が停電補償用電源などに
用いられており、電池回路機器の信頼性の向上に
伴ない、２次電池電源に含まれる電池の劣化、あ
るいは、充電器など電池周辺回路の故障に関する
情報が要求されるようになつてきた。２次電池の
劣化モードを大別すると、通電不能劣化、短絡劣
化、容量減劣化に分類されるが、このうち通電不
能劣化は、充電および放電が不能になつた状態を
指すが、これは２次電池電源の周辺回路、例えば
充電回路や放電回路の故障によつても充・放電不
能となる場合がある。

発明が解決しようとする問題点２次電池電源の保守管理の観点から、電池電源
の異常が電池の劣化に起因するものか、周辺回路
の故障に起因するものかを識別することが必要で
あるが、従来、このような識別に適する監視回路
は提供されていなかつた。

本発明は、このような観点から、２次電池の劣
化と周辺回路の故障とをそれぞれ別の故障信号と
して出力することができる２次電池電源の監視回
路を提供するものである。

問題点を解決するための手段この目的を達成するために、本発明の２次電池
電源の監視回路は、充電制御信号によつて充電を
断続できる充電回路と、充電々流の有無を検出す
る充電々流検出回路と、放電制御信号によつて放
電を断続できる放電回路と、放電々流の有無を検
出する放電々流検出回路と、前記２つの制御信号
を発生し、かつ前記２つの検出回路の出力を判別
するマイクロコンピユータと、前記マイクロコン
ピユータの動作のチエツク手段とから構成されて
いる。

作用この構成において、電池および周辺回路がとも
に正常である場合は、充・放電制御信号のそれぞ
れに対応して充・放電々流検出回路の出力が検出
され、マイクロコンピユータはどのような故障信
号も出力しない。

一方、電池が通電不能劣化を起こした状態で
は、充・放電々流検出回路はともに出力を発生せ
ず、この場合はマイクロコンピユータは電池故障
信号を出力する。マイクロコンピユータが上記以
外の異常信号を検知した場合あるいは、別に設け
たマイクロコンピユータ自身の故障を検知する動
作チエツク手段により異常を検知した場合は回路
故障信号を発生する。これにより電池の劣化と周
辺の電子回路の故障とを別の故障信号として出力
することになる。

実施例以下本発明の一実施例について、図面を参照し
ながら説明する。第１図は本発明の一実施例にお
ける２次電池電源の監視回路の構成を示すもので
ある。第１図において、１は直流電源、２は充電
回路であり、マイクロコンピユータ６から供給さ
れる充電制御信号により、２次電池１０の充電を
断続的に行なう。３は充電々流検出回路であり、
充電々流の有無を検出する。４は放電回路であ
り、マイクロコンピユータ６から供給される放電
制御信号により、２次電池１０の放電を断続的に
行なう。５は放電々流検出回路であり、放電々流
の有無を検出する。６はマイクロコンピユータで
あり、前記の充電および放電の制御信号を発生す
るとともに、充電および放電々流検出回路の出力
を取り込んで、それぞれの制御信号との対応を判
断する。７はマイクロコンピユータの動作チエツ
ク手段であり、マイクロコンピユータの動作を監
視する。８はOR回路であり、マイクロコンピユ
ータ６による故障信号と、動作チエツク手段７の
故障信号との論理和出力を発生する。

以上のように構成された２次電池電源の監視回
路について、以下その動作について説明する。

まず、２次電池および周辺回路がともに正常な
場合は、充電制御信号と充電々流検出回路３の出
力は一致する。また放電制御信号と放電々流検出
回路５の出力も一致する。マイクロコンピユータ
６が上記の信号を確認する時、マイクロコンピユ
ータ６は、いずれの故障信号も出力しない。

一方、２次電池が通電不能劣化に至つた状態に
おいては、充電および放電制御信号に対して、充
電および放電の電流が流れず、マイクロコンピユ
ータ６は、充電および放電々流検出回路のいずれ
からも出力信号を入力されない。マイクロコンピ
ユータ６がこのような信号状態を確認すると、電
池故障信号を出力する。

次に、２次電池が正常であり、充電回路２、放
電回路４、充電々流検出回路３および放電々流検
出回路５のうちのいずれかが故障した状態につい
て説明する。この場合、マイクロコンピユータ６
は、充電制御信号と充電々流検出回路３の出力と
の関係、あるいは放電制御信号と放電々流検出回
路５の出力との関係のいずれかにおいて不一致を
確認することにより、この時マイクロコンピユー
タ６は、故障信号をOR回路８を通して出力す
る。

また、マイクロコンピユータ６自体が故障した
場合に対しては、チエツク手段７がこれを監視し
ており、チエツク手段７から故障信号が、OR回
路８を通して出力される。

充電回路２と充電々流検出回路３のうちいずれ
か一方と、放電回路４と放電々流検出回路のうち
いずれか一方とが同時に故障した場合は、電池の
通電不能劣化と同じ出力モードになる場合が有り
得るけれども、一般に２箇所の回路が同時に故障
する確率は極めて小さく、実質的に、電池の故障
と回路の故障はそれぞれ分離して検出されること
になる。

また、同様にマイクロコンピユータ６とチエツ
ク手段７が同時に故障する場合についても、回路
故障信号が出力されないケースが想定できるけれ
ども、前述のように同時に２箇所が故障する確率
は低く、無視できるものである。

第２図はマイクロコンピユータ６の動作チエツ
ク手段７の一実施例の構成を示すものである。

この場合マイクロコンピユータ６は少なくとも
P₀、P₁…P₆の７箇の入出力ポートを備えている。
このうちP₀〜P₃の４つのポートは、第１図にお
ける充電制御信号および放電制御信号の出力ポー
ト、充電々流検出回路および放電々流検出回路の
出力を入力する入力ポートである。P₄は電池故
障信号の出力ポート、P₅は故障信号の出力ポー
トである。P₆はマイクロコンピユータ６の動作
をチエツクするために特別に設けられたもので、
１３に示すように一定周期でパルスを出力する。
９は積分回路であり、P₆ポートの出力パルスを
積分し極性を反転する。１１および１２はともに
ローパスフイルタであり、それぞれP₄ポート出
力およびOR回路出力の高周波成分を阻止する。
１３はP₆ポートの出力波形であり、マイクロコ
ンピユータ６が動作している間は、常に一定周期
のパルスを出力する。

以上のように構成されたチエツク手段７につい
て、以下その動作を説明する。チエツク手段７は
主として、マイクロコンピユータの動作を確認す
る機能および入出力ポートの故障を検出する機能
を担つている。まず、動作を確認する機能の動作
について説明する。マイクロコンピユータ６が、
正常に動作している間は、P₆ポートにパルス電
圧が発生し、これが積分回路９のコンデンサを充
電する。積分回路９の積分の時定数をパルス波形
１３の周期に比べて充分大きくすると、積分回路
９の出力は、常に“LOW”であり、すなわち、
OR回路８へ故障信号を入力しない。マイクロコ
ンピユータ６の動作が停止すると、積分回路９の
出力は“High”となり、この信号はOR回路８を
通して回路故障信号として出力される。

次に、マイクロコンピユータ６の入出力ポート
の故障の検出機能の動作について説明する。

P₀〜P₃の故障については、充・放電制御信号
が正常に出力されない状態、あるいは、充・放
電々流検出回路の出力が正常にマイクロコンピユ
ータに入力されない状態になり、前述したように
P₅より故障信号が出力され、OR回路８を通して
回路故障信号となる。P₄およびP₅ポートの故障
については、マイクロコンピユータ自体のポート
チエツクのプログラムで自己診断を行なつて検出
する。すなわち、P₄およびP₅のポートの構造が
入出力兼用ポートである場合は、出力ポートとし
て使用して出力し、次に入力ポートとして使用し
て確認すればポートの故障が検出できる。

またP₄およびP₅の構造が出力専用ポートであ
る場合は、第２図において破線で示したように、
他の入力ポートP₇およびP₈を用いてP₄およびP₅
の出力をチエツクすればよい。

なお、第１図において、充電々流検出回路およ
び放電々流検出回路は、ともに抵抗を流れる電流
による電圧降下を検出したが、この方法に限定さ
れることはなく、例えば、充・放電々流によつて
生ずる２次電池の端子電圧変化によつても検出で
きる。また、電池故障信号および回路故障信号の
出力回路に挿入されたローパスフイルターは、マ
イクロコンピユータの自己診断を高速で行ない、
テストのために出力される信号のパルス巾を極め
て小さくすることにより、省略できる場合が多
い。

発明の効果以上のように本発明は、充電回路、放電回路、
充電々流検出回路、放電々流検出回路をマイクロ
コンピユータで制御ならびに監視し、かつ別に設
けたチエツク手段でマイクロコンピユータの動作
を監視することにより電池の劣化による故障と、
電子回路の故障とをそれぞれ別の故障信号として
出力することができ、２次電池電源の保守管理の
点からその実用的効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す図、第
２図は、マイクロコンピユータの動作チエツク手
段の構成を示す図である。１……直流電源、２……充電回路、３……充電
電流検出回路、４……放電回路、５……放電々流
検出回路、６……マイクロコンピユータ、７……
チエツク手段、８……OR回路、９……積分回
路、１０……２次電池、１１……ローパスフイル
タ、１２……ローパスフイルタ、１３……P₆ポ
ート出力波形。

Claims

【特許請求の範囲】

１充電制御信号によつて充電を断続できる充電
回路と、充電電流の有無を検出する充電々流検出
回路と、放電制御信号によつて放電を断続できる
放電回路と、放電々流の有無を検出する放電々流
検出回路と、前記２つの制御信号を発生し、かつ
前記２つの検出回路の出力を判別するマイクロコ
ンピユータと、前記マイクロコンピユータの動作
チエツク手段とを具備し、電池の劣化と電子回路
の故障とをそれぞれ別の故障信号として出力する
ことを特徴とする２次電池電源の監視回路。