JPH08130839A - バッテリ駆動可能電子機器の供給電源自動切換装置 - Google Patents
バッテリ駆動可能電子機器の供給電源自動切換装置Info
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- JPH08130839A JPH08130839A JP6269604A JP26960494A JPH08130839A JP H08130839 A JPH08130839 A JP H08130839A JP 6269604 A JP6269604 A JP 6269604A JP 26960494 A JP26960494 A JP 26960494A JP H08130839 A JPH08130839 A JP H08130839A
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- power supply
- supply
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
-
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- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
- Y04S20/20—End-user application control systems
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 バッテリ駆動可能装置で、バッテリと他の入
力直流電圧の自動切換可能な電源装置において、バッテ
リ動作時の効率を上げ、比較的大容量の電源装置であっ
ても、発熱を少なくし、装置自体の小型化をはかること
を目的とする。 【構成】 充電器は、バッテリ充電用の電流のみを供給
する方式とし、かつ、入力電流電圧とバッテリ電圧の出
力それぞれにスイッチを設け、前記スイッチは、入力電
圧の値を検出することで、バッテリと他の直流電圧を切
換える。
力直流電圧の自動切換可能な電源装置において、バッテ
リ動作時の効率を上げ、比較的大容量の電源装置であっ
ても、発熱を少なくし、装置自体の小型化をはかること
を目的とする。 【構成】 充電器は、バッテリ充電用の電流のみを供給
する方式とし、かつ、入力電流電圧とバッテリ電圧の出
力それぞれにスイッチを設け、前記スイッチは、入力電
圧の値を検出することで、バッテリと他の直流電圧を切
換える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バッテリ駆動可能な装
置に使用する電源装置の改良に関するものである。
置に使用する電源装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】充電式バッテリを内蔵し、商用電源に接
続することで、電源供給及び内蔵バッテリへの充電を行
う電源装置において、装置動作の都合上、停電又は電源
ケーブル外れ等により、商用電源の供給が途切れた場
合、自動的に内蔵バッテリ動作に切換える必要のある装
置がある。
続することで、電源供給及び内蔵バッテリへの充電を行
う電源装置において、装置動作の都合上、停電又は電源
ケーブル外れ等により、商用電源の供給が途切れた場
合、自動的に内蔵バッテリ動作に切換える必要のある装
置がある。
【０００３】自動切換方式の従来技術としては、第１に
ダイオードスイッチによる切換方式。第２に充電器兼用
のバッテリ直結方式とがあった。
ダイオードスイッチによる切換方式。第２に充電器兼用
のバッテリ直結方式とがあった。
【０００４】次に前記方式について、各々説明する。
【０００５】初めに第１のダイオードスイッチによる切
換方式について説明する。図３にダイオードによる切換
方式の１例を示す。１は直流電圧（Ｖｍ）、２は充電
器、３は保護用ダイオード、４は充電式バッテリ、８は
負荷供給電圧出力（Ｖｏ）、９はスイッチ（ＦＥＴ）、
１１と１２はスイッチ用ダイオード、２０はパワーオン
制御信号を示す。
換方式について説明する。図３にダイオードによる切換
方式の１例を示す。１は直流電圧（Ｖｍ）、２は充電
器、３は保護用ダイオード、４は充電式バッテリ、８は
負荷供給電圧出力（Ｖｏ）、９はスイッチ（ＦＥＴ）、
１１と１２はスイッチ用ダイオード、２０はパワーオン
制御信号を示す。
【０００６】直流電圧１が供給された場合、充電器２に
より、充電電流が逆流防止保護用ダイオード３を流れ、
充電バッテリ４に充電される。ここで、直流電圧１が充
電式バッテリ４の電圧よりも高い場合には、スイッチ用
ダイオード１１はオン、スイッチダイオード１２はオフ
し、直流電圧１の出力がスイッチ用ダイオード１１を通
って負荷に供給される。しかし、もし直流電圧１が充電
式バッテリ４の電圧より低い場合にはスイッチ用ダイオ
ード１１はオフ、スイッチダイオード１２はオンし、充
電式バッテリ４から負荷に供給されることになる。
より、充電電流が逆流防止保護用ダイオード３を流れ、
充電バッテリ４に充電される。ここで、直流電圧１が充
電式バッテリ４の電圧よりも高い場合には、スイッチ用
ダイオード１１はオン、スイッチダイオード１２はオフ
し、直流電圧１の出力がスイッチ用ダイオード１１を通
って負荷に供給される。しかし、もし直流電圧１が充電
式バッテリ４の電圧より低い場合にはスイッチ用ダイオ
ード１１はオフ、スイッチダイオード１２はオンし、充
電式バッテリ４から負荷に供給されることになる。
【０００７】次に第２の充電器兼用のバッテリ直結方式
について説明する。
について説明する。
【０００８】図４に、充電器兼用のバッテリ直結方式の
ブロック図を示す。
ブロック図を示す。
【０００９】１は直流電圧（Ｖｍ）、３は保護用ダイオ
ード、４は充電式バッテリ、８は負荷供給電圧出力（Ｖ
ｏ）、１３は充電器兼用のＤＣ／ＤＣコンバータを示
す。直流電圧１が供給された場合、充電器兼用ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ１３により充電電流が逆流防止保護用ダイ
オード３を流れ、充電式バッテリ４に充電される。前記
充電式バッテリ４は、負荷供給電圧出力８に直結されて
いるため、負荷供給の電圧値は、充電式バッテリ４の電
圧で決まり、充電器兼用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、
負荷供給の電流源を兼用する。
ード、４は充電式バッテリ、８は負荷供給電圧出力（Ｖ
ｏ）、１３は充電器兼用のＤＣ／ＤＣコンバータを示
す。直流電圧１が供給された場合、充電器兼用ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ１３により充電電流が逆流防止保護用ダイ
オード３を流れ、充電式バッテリ４に充電される。前記
充電式バッテリ４は、負荷供給電圧出力８に直結されて
いるため、負荷供給の電圧値は、充電式バッテリ４の電
圧で決まり、充電器兼用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、
負荷供給の電流源を兼用する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】前述第１のダイオード
スイッチによる切換方式では、直流電圧１を充電式バッ
テリの最高電圧よりも高い値にしないと外部側に切換わ
らない。
スイッチによる切換方式では、直流電圧１を充電式バッ
テリの最高電圧よりも高い値にしないと外部側に切換わ
らない。
【００１１】外部直流電圧として、電池を使用して電池
動作時間を延長したいことが多々ある。このとき外部電
池として同種類の電池で同じ直列数が望ましく、また、
外部電池を交換して連続動作を更に延長する為に、内部
よりも外部側が先に消費されることが望ましい。しか
し、この方式では、電圧の高い方が先に消費されるよう
に切換るので外部電池が終止電圧に達するときには、内
部電池も同時に残量が無くなる欠点があった。
動作時間を延長したいことが多々ある。このとき外部電
池として同種類の電池で同じ直列数が望ましく、また、
外部電池を交換して連続動作を更に延長する為に、内部
よりも外部側が先に消費されることが望ましい。しか
し、この方式では、電圧の高い方が先に消費されるよう
に切換るので外部電池が終止電圧に達するときには、内
部電池も同時に残量が無くなる欠点があった。
【００１２】また、最も効率を良くしたいバッテリ動作
時に、スイッチ用ダイオードでのロス分が大きい欠点が
ある。
時に、スイッチ用ダイオードでのロス分が大きい欠点が
ある。
【００１３】第２の充電器兼用バッテリ直結方式では、
充電器兼用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３がバッテリの充電
電流及び負荷電流を供給しなければならないため回路規
模が大きくなり小型化できず、かつ充電器部での発熱が
大きくなるため小容量用には適用可能だが、大容量の電
源装置には不向きであった。
充電器兼用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３がバッテリの充電
電流及び負荷電流を供給しなければならないため回路規
模が大きくなり小型化できず、かつ充電器部での発熱が
大きくなるため小容量用には適用可能だが、大容量の電
源装置には不向きであった。
【００１４】本発明は、バッテリ動作時の効率が良く、
しかも、大容量にもかかわらず、小型装置に適用可能な
電源装置を提供することを目的とする。
しかも、大容量にもかかわらず、小型装置に適用可能な
電源装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は負荷供給用電源
として、一方をバッテリ電源と該バッテリ電源以外の直
流電源を電源とするバッテリ駆動可能な装置の電源装置
において、前記他方（バッテリ電源以外）の直流電源の
電圧を検出する手段と該検出手段により検出された結果
により供給用電源を切換える切換手段とを有するもの
で、更に、前記検出手段にあらかじめ設定した判定電圧
値よりも前記直流電源の電圧が低下した時に、前記切換
手段は負荷供給電圧を前記バッテリ側に切換えるように
しても良い。
として、一方をバッテリ電源と該バッテリ電源以外の直
流電源を電源とするバッテリ駆動可能な装置の電源装置
において、前記他方（バッテリ電源以外）の直流電源の
電圧を検出する手段と該検出手段により検出された結果
により供給用電源を切換える切換手段とを有するもの
で、更に、前記検出手段にあらかじめ設定した判定電圧
値よりも前記直流電源の電圧が低下した時に、前記切換
手段は負荷供給電圧を前記バッテリ側に切換えるように
しても良い。
【００１６】
【作用】その結果、入力直流電圧値の制限は、バッテリ
電圧とは無関係になり、かつ、バッテリと負荷供給電圧
出力との間は、低インピーダンスのスイッチのみなの
で、バッテリ動作時のロス分が低減できる。さらに、外
部直流電源として、同等のバッテリを用いても、外部側
のバッテリを先に消費するようにできるため、機器の動
作を停止することなく、複数のバッテリーを交換して、
動作時間を延長することができる。また、バッテリ充電
用電流のみを供給すればいいので、充電器部の発熱が低
く、小型化も可能となる。
電圧とは無関係になり、かつ、バッテリと負荷供給電圧
出力との間は、低インピーダンスのスイッチのみなの
で、バッテリ動作時のロス分が低減できる。さらに、外
部直流電源として、同等のバッテリを用いても、外部側
のバッテリを先に消費するようにできるため、機器の動
作を停止することなく、複数のバッテリーを交換して、
動作時間を延長することができる。また、バッテリ充電
用電流のみを供給すればいいので、充電器部の発熱が低
く、小型化も可能となる。
【００１７】
【実施例】図１は、本発明の全体構成を示すブロック図
である。
である。
【００１８】図において、１は直流電圧、２は充電器、
３は保護用ダイオード、４は充電式バッテリ、５は電圧
検出器、６はインバータ、７はスイッチ、８は負荷供給
電圧出力を示す。
３は保護用ダイオード、４は充電式バッテリ、５は電圧
検出器、６はインバータ、７はスイッチ、８は負荷供給
電圧出力を示す。
【００１９】本発明は、上記目的を達成するため、充電
器２はバッテリ充電用の電流のみを供給する方式とし、
かつ、入力直流電圧とバッテリ電圧の出力それぞれにス
イッチ７を設け、前記スイッチは、入力電圧の値を検出
することで切換えるようにしたものである。
器２はバッテリ充電用の電流のみを供給する方式とし、
かつ、入力直流電圧とバッテリ電圧の出力それぞれにス
イッチ７を設け、前記スイッチは、入力電圧の値を検出
することで切換えるようにしたものである。
【００２０】以下この発明の一実施例を図２により説明
する。
する。
【００２１】１は直流電圧、２は充電器、３は保護用ダ
イオード、４は充電式バッテリ、８は負荷供給電圧出
力、９ａ、９ｂはＰチャンネルＭＯＳ ＦＥＴスイッ
チ、９ｃはＮチャンネルＭＯＳ ＦＥＴスイッチ、１４
は比較用基準電圧、１５は比較器を示す。図において、
直流電圧１側のＰチャンネルＭＯＳ ＦＥＴスイッチ９
ａがＯＮするか、充電式バッテリ４側のＰチャンネルＭ
ＯＳ ＦＥＴスイッチ９ｂがＯＮするかは、予め設定し
た比較用基準電圧１４と電流電圧１の値により決まり、
前記直流電圧１が比較用基準電圧１４より高い場合には
直流電圧１が負荷供給電圧出力８に出力される。
イオード、４は充電式バッテリ、８は負荷供給電圧出
力、９ａ、９ｂはＰチャンネルＭＯＳ ＦＥＴスイッ
チ、９ｃはＮチャンネルＭＯＳ ＦＥＴスイッチ、１４
は比較用基準電圧、１５は比較器を示す。図において、
直流電圧１側のＰチャンネルＭＯＳ ＦＥＴスイッチ９
ａがＯＮするか、充電式バッテリ４側のＰチャンネルＭ
ＯＳ ＦＥＴスイッチ９ｂがＯＮするかは、予め設定し
た比較用基準電圧１４と電流電圧１の値により決まり、
前記直流電圧１が比較用基準電圧１４より高い場合には
直流電圧１が負荷供給電圧出力８に出力される。
【００２２】しかし、パワーオンの設定状態にありなが
ら何らかの原因（停電又は電源ケーブル外れ等）によ
り、直流電圧１が比較基準電圧１４より下がった場合に
は、比較器１５および制御ロジック２１によりＦＥＴス
イッチ９ａ、９ｂ、９ｃのＯＮ／ＯＦＦが制御されて、
自動的に充電式バッテリ４の電圧が負荷供給電圧出力８
に出力される。ＦＥＴスイッチ９ａ、９ｂ、９ｃは、パ
ワーオン制御信号２０により制御ロジック２１を通し
て、電子的に制御されて、機器の動作のオン、オフを決
めるスイッチを兼ねている。尚、図中に破線で接続され
たダイオードは電力用ＭＯＳ ＦＥＴに寄生するダイオ
ードを示し、ダイオード３ａ、ＦＥＴ９ｃは各々バッテ
リ４または直流電圧１が高いときに、これら寄生ダイオ
ードを通して電流が逆流するのを防止する。充電回路２
はスイッチング型であり、トランスを含む、出力は２次
巻線から得て、充電々流検出抵抗、保護ダイオード３ｂ
を通じて、バッテリー４の両端に供給する。充電々流を
検出する帰還回路部の動作電源もまた、この２次出力部
から得る。
ら何らかの原因（停電又は電源ケーブル外れ等）によ
り、直流電圧１が比較基準電圧１４より下がった場合に
は、比較器１５および制御ロジック２１によりＦＥＴス
イッチ９ａ、９ｂ、９ｃのＯＮ／ＯＦＦが制御されて、
自動的に充電式バッテリ４の電圧が負荷供給電圧出力８
に出力される。ＦＥＴスイッチ９ａ、９ｂ、９ｃは、パ
ワーオン制御信号２０により制御ロジック２１を通し
て、電子的に制御されて、機器の動作のオン、オフを決
めるスイッチを兼ねている。尚、図中に破線で接続され
たダイオードは電力用ＭＯＳ ＦＥＴに寄生するダイオ
ードを示し、ダイオード３ａ、ＦＥＴ９ｃは各々バッテ
リ４または直流電圧１が高いときに、これら寄生ダイオ
ードを通して電流が逆流するのを防止する。充電回路２
はスイッチング型であり、トランスを含む、出力は２次
巻線から得て、充電々流検出抵抗、保護ダイオード３ｂ
を通じて、バッテリー４の両端に供給する。充電々流を
検出する帰還回路部の動作電源もまた、この２次出力部
から得る。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、例えば、負荷電流１Ａ
の場合を考えると、一般に、ショットキーバリアダイオ
ードでスイッチした場合、Ｖｆは０．５Ｖ程度であるか
ら、ダイオードスイッチでのロス分は０．５Ｗになる
が、ＰチャンネルＭＯＳ ＦＥＴでのＯＮ抵抗は０．１
Ω程度なので、この時のロス分は、０．１Ｗと約５分の
１に低減できる。
の場合を考えると、一般に、ショットキーバリアダイオ
ードでスイッチした場合、Ｖｆは０．５Ｖ程度であるか
ら、ダイオードスイッチでのロス分は０．５Ｗになる
が、ＰチャンネルＭＯＳ ＦＥＴでのＯＮ抵抗は０．１
Ω程度なので、この時のロス分は、０．１Ｗと約５分の
１に低減できる。
【００２４】また、充電器部においても、バッテリの充
電電流のみを供給すればいいため、発熱も少なく小型化
可能なため、電源装置自体の小型化がはかれる。
電電流のみを供給すればいいため、発熱も少なく小型化
可能なため、電源装置自体の小型化がはかれる。
【図１】本発明の全体構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施例を示す回路図。
【図３】従来のダイオードによる切換方式のブロック
図。
図。
【図４】従来の充電器兼用のバッテリ直結方式のブロッ
ク図。
ク図。
１ 直流電圧 ２ 充電器 ３ 保護用ダイオード ４ 充電式バッテリ ５ 電圧検出部 ６ インバータ ７ スイッチ ８ 負荷供給電圧出力
Claims (2)
- 【請求項１】 負荷供給用電源として、バッテリ電源と
該バッテリ電源以外の直流電源のどちらかを電源とする
バッテリ駆動可能な装置の電源装置において、前記直流
電源の電圧を検出する手段と、該検出手段により検出さ
れた結果により供給用電源を切換える切換手段とを有す
ることを特徴とする負荷供給電源自動切換装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記検出手段にあら
かじめ設定した判定電圧値よりも前記直流電源の電圧が
低下した時に、前記切換手段は負荷供給電圧を前記バッ
テリ側に切換えることを特徴とする負荷供給電源自動切
換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6269604A JPH08130839A (ja) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | バッテリ駆動可能電子機器の供給電源自動切換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6269604A JPH08130839A (ja) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | バッテリ駆動可能電子機器の供給電源自動切換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08130839A true JPH08130839A (ja) | 1996-05-21 |
Family
ID=17474680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6269604A Pending JPH08130839A (ja) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | バッテリ駆動可能電子機器の供給電源自動切換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08130839A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003180040A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-06-27 | Yokogawa Electric Corp | バッテリーバックアップ回路 |
| KR100671316B1 (ko) * | 2004-08-18 | 2007-01-18 | 피에스텍주식회사 | 원격검침용 전자식전력량계의 전원제어회로 |
| JP2012090498A (ja) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Nec Access Technica Ltd | 電力パス切り替え方法および電力パス切替回路 |
| JP2013055874A (ja) * | 2011-09-05 | 2013-03-21 | Taida Electronic Ind Co Ltd | 電気エネルギー適応制御機能を備えた太陽光発電システムおよびその制御方法 |
| JP2016046881A (ja) * | 2014-08-21 | 2016-04-04 | ニチコン株式会社 | 電源切替回路 |
| JP2017103984A (ja) * | 2015-12-04 | 2017-06-08 | Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 | 給電抑止回路、電源装置 |
-
1994
- 1994-11-02 JP JP6269604A patent/JPH08130839A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003180040A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-06-27 | Yokogawa Electric Corp | バッテリーバックアップ回路 |
| KR100671316B1 (ko) * | 2004-08-18 | 2007-01-18 | 피에스텍주식회사 | 원격검침용 전자식전력량계의 전원제어회로 |
| JP2012090498A (ja) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Nec Access Technica Ltd | 電力パス切り替え方法および電力パス切替回路 |
| JP2013055874A (ja) * | 2011-09-05 | 2013-03-21 | Taida Electronic Ind Co Ltd | 電気エネルギー適応制御機能を備えた太陽光発電システムおよびその制御方法 |
| JP2016046881A (ja) * | 2014-08-21 | 2016-04-04 | ニチコン株式会社 | 電源切替回路 |
| JP2017103984A (ja) * | 2015-12-04 | 2017-06-08 | Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 | 給電抑止回路、電源装置 |
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