JPH112670A

JPH112670A - 二次電池の寿命予測装置

Info

Publication number: JPH112670A
Application number: JP9153463A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Watari; 亘　　重範
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-06-11
Filing date: 1997-06-11
Publication date: 1999-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】主電源を長期に亘って継続的に使用する情報処
理装置において、二次電池の寿命を正確に予測可能な二
次電池の寿命予測装置を実現する。【解決手段】ＭＰＵ１は電池容量見直しの定期時期とな
ると充電制御トランジスタ制御信号Ａ２１ａで充電制御
トランジスタＡ１２ａを遮断し、電圧測定放電コントロ
ール信号Ａ３２ａで電圧測定放電用トランジスタＡ３１
ａをオンとしニカド電池Ａ３ａを放電させる。ＭＰＵ１
はバス８を介しラッチ回路２８から電圧データ、時計レ
ジスタ１６から時間データを読み出し記憶装置２に書き
込む。ＭＰＵ１は電池電圧データが基準値以下となると
その時の時間データと測定開始直後の時間データとから
ニカド電池の容量を算出し記憶装置２に書き込む。ＭＰ
Ｕ１は記憶装置２に記憶されている過去及び現在の容量
データから容量変化のトレンドを算出しニカド電池Ａ３
ａの寿命を予測してＣＲＴ１０に表示させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報処理装置が動
作するために必要な電力が遮断された場合においても、
記憶装置内の記憶内容を保持する為に必要な電力を供給
する二次電池（ニカド電池を代表とする蓄電池、以下ニ
カド電池を例に記載する）の寿命を予測する装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータ等の情報処理装
置においては、この情報処理装置が動作するために必要
な主電源の電力が遮断された場合に、情報処理装置に設
けられた記憶装置内の記憶内容を保持するために必要な
電力を供給する二次電池（ニカド電池を代表とする蓄電
池、以下、ニカド電池を例に記載する）が備えられてい
る。

【０００３】上記ニカド電池が充分な電圧を発生するこ
とができない場合には、電力遮断時に、記憶装置の記憶
内容を確実に保持させることはできない。

【０００４】そこで、情報処理装置の直流電源を停止
し、再起動される際に、電池電圧監視回路等によってニ
カド電池の端子電圧を測定し、ニカド電池の端子電圧
が、記憶装置内の記憶内容を保持する為に必要な電圧に
達しているか否かを検出する。

【０００５】そして、ニカド電池の端子電圧が、必要な
電圧に達していない場合には、情報処理装置装置の立ち
上げ後に、ニカド電池の異常を表示するように構成され
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電池電
圧監視回路を使用した情報処理装置であって、使用形態
によっては、定期的又は頻繁に、この情報処理装置の不
要期間が存在する場合がある。この場合には、情報処理
装置の主電源を定期的又は頻繁にオフとし、装置若しく
は直流電源の機能を停止させ、停電期間に電池電圧監視
回路によってニカド電池の端子電圧の測定を行うことが
できる。

【０００７】そして、ニカド電池の故障による端子電圧
の低下や、電池容量が約５％以下（２０°Ｃ）となると
生じる顕著な端子電圧の降下を検出し、ニカド電池の寿
命を予測することは可能である。しかし、例えば、フル
稼動の生産設備に情報処理装置を使用する場合において
は、主電源を長期に亘ってオン状態とし、装置若しくは
直流電源の機能を停止させることが無い環境下で連続的
に使用される。

【０００８】この場合においては、情報処理装置若しく
は直流電源の機能を停止させ、停電期間に電池電圧監視
回路によってニカド電池の端子電圧の測定を行うことは
できず、搭載されたニカド電池は常に充電回路により充
電が行われている。

【０００９】このため、上述したような主電源が長期に
亘ってオン状態とされる情報処理装置にあっては、ニカ
ド電池の端子電圧を検出しても、放電時に示すはずの本
来の端子電圧より高い電圧を示すことになるため、電池
自身の電圧を正確に測定することができない。

【００１０】また、その寿命間近となって、急激に端子
電圧が低下するという、ニカド電池の充電電圧の特性
上、端子電圧のみから、電池の劣化による容量変化や、
電池の寿命を判断することは困難である。

【００１１】したがって、ニカド電池が寿命状態にある
にも拘らず、これを検出することができず、故意若しく
は偶発的に、装置の直流電源が停止した場合には、重要
なデータを含む記憶装置内の記憶内容が破壊されてしま
う可能性があった。

【００１２】本発明の目的は、主電源を長期に亘ってオ
ン状態として、継続的に使用する情報処理装置において
も、二次電池の経時変化による性能の劣化、電池の容量
の絶対値の減少を検出して、二次電池の寿命を正確に予
測可能な二次電池の寿命予測装置を実現することであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

（１）本発明は、上記目的を達成するため、次のように
構成される。すなわち、情報を記憶する記憶手段に電力
を供給する直流電源により充電され、この直流電源の上
記記憶手段への電力供給の停止時には、上記記憶手段に
電力を供給する二次電池の寿命を予測する二次電池の寿
命予測装置において、上記二次電池は複数個設けられて
おり、上記直流電源からの、それぞれの二次電池への電
力供給を選択的に遮断する複数の開閉手段と、上記直流
電力からの二次電池への電力供給が遮断されたとき、電
力が遮断された二次電池を放電させて、放電特性を検出
し、記憶する放電特性記憶手段と、上記複数の開閉手段
のうちの１つの開閉手段を選択し、複数の二次電池のう
ちの選択した二次電池への電力供給を所定の間隔で複数
回遮断させ、上記選択した二次電池の複数の放電特性を
上記放電特性記憶手段に記憶させ、記憶された複数の放
電特性から、上記選択された二次電池の寿命を予測する
寿命予測手段と、予測された二次電池の寿命を表示する
寿命表示手段と、を備える。

【００１４】（２）また、二次電池の寿命予測装置にお
いて、情報処理装置を統括するマイクロプロセッサと、
マイクロプロセッサが動作するために必要な情報を格納
する記憶手段と、情報処理装置内で使用する直流の電力
を外部の交流電源から生成し供給する直流電源と、外部
の交流電源側の電圧を監視し、直流電源の稼動に不充分
な電圧ならば、マイクロプロセッサに停電予告信号を発
生する低電圧監視回路と、直流電源からの電力が遮断さ
れたとき、上記記憶手段に電力を供給する複数の二次電
池と、直流電源から、それぞれの二次電池への充電を行
う回路と、直流電源から、それぞれの二次電池を選択的
に切り離す複数のスイッチ手段と、これらのスイッチ手
段を制御する充電制御回路と、直流電源から切り離され
た二次電池を放電させ、このニ次電池の端子電圧を測定
する電池電圧監視回路と、時計機能を有する時計レジス
タと、電池電圧監視回路からの電池電圧の変化データ並
びに時計レジスタからの時間データを使用し、二次電池
の完全放電時間を計測し、この計測を設定された間隔で
繰り返し、他の二次電池に関しても同様な計測を交互
に、測定する二次電池を換えながら行い、計測した完全
放電時間データから容量変化傾向を分析し、各二次電池
の残寿命を予測する寿命予測手段と、予測された各二次
電池の寿命を表示する表示手段と、を備える。

【００１５】（３）好ましくは、上記（１）において、
上記二次電池は、情報処理装置の外部補助記憶装置に搭
載される二次電池であって、上記記憶手段としてＳＲＡ
Ｍが使用され、停電時にそのＳＲＡＭの記憶内容の保持
のために上記二次電池が使用される。

【００１６】連続運転状態で使用し、不慮の停電以外に
装置を停止することの無い環境において使用される情報
処理装置等の装置において、定期的に、複数の二次電池
のうちの選択されたものへの電力供給を遮断し、放電さ
せ、放電特性が記憶される。この放電特性は、複数回測
定され、その結果から二次電池の容量劣化傾向が得ら
れ、その二次電池の寿命が予想される。

【００１７】これにより、連続運転状態で使用される情
報処理装置等の二次電池であっても、不慮の停電による
記憶手段への電力供給の停止を生じさせること無く、二
次電池の複数回の放電特性を得て、二次電池の正確な寿
命を予測することが可能となる。したがって、二次電
池の早期交換を警告表示することにより、情報処理装置
の電源によって供給される電流が事故等により遮断され
た時、同時に二次電池の寿命が切れていたことによる、
記憶装置内の記憶内容の消失を防止することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態例】以下、本発明の実施の形態を添
付図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実
施形態である二次電池寿命予測装置を情報処理装置に適
用した場合における、メモリ電源バックアップ回路の概
略構成図である。

【００１９】図１において、ＭＰＵ（マイクロプロセッ
サ）１は、記憶装置２（放電特性記憶手段）内のプログ
ラムやデータをＭＰＵバス８を介して取り込み、情報処
理装置としての動作を行う。また、ＭＰＵ１は、電池電
圧監視回路５内のラッチレジスタ２８（図１に示さず）
の内容と時計レジスタ１６の内容とを定期的に読み出
す。

【００２０】ラッチレジスタ２８には、メモリ（記憶装
置２）の電源バックアップ用電源であるニッケル・カド
ミウム二次電池３ａ（以下、ニカド電池Ａ３ａと記す）
又はニッケル・カドミウム二次電池３ｂ（以下、ニカド
電池Ｂ３ｂと記す）の電圧データが格納されている。

【００２１】そして、ＭＰＵ１は、ラッチレジスタ２８
から読み出したニカド電池Ａ３ａ又はニカド電池Ｂ３ｂ
の電圧データと、時間レジスタ１６から読み出した時間
データとから、ニカド電池Ａ３ａ又はニカド電池Ｂ３ｂ
の容量の経時劣化を検出し、ニカド電池Ａ３ａ又はニカ
ド電池Ｂ３ｂの寿命を算出し、ＣＲＴ制御回路９を介し
て、ＣＲＴ１０上にニカド電池Ａ３ａ又はニカド電池Ｂ
３ｂの使用限界時期を警告表示する。

【００２２】記憶装置２は、ＭＰＵ１が動作するために
必要なプログラムやデータを記憶し、直流電源７が遮断
した場合は、ニカド電池Ａ３ａ及びニカド電池Ｂ３ｂか
ら記憶内容を保持する為に必要な電力が、ダイオード１
４を介して供給される。直流電源７は、ＭＰＵ１、記憶
装置２を含む、情報処理装置内で使用される直流５Ｖ
（ボルト）の電力を外部の交流１００Ｖ電源１５から生
成し供給する。

【００２３】低電圧検出回路６は、交流１００Ｖ電源１
５の電圧を監視する。そして、低電圧検出回路６は、交
流電源１５が遮断されるか、直流電源７が情報処理装置
内で使用される直流５Ｖの電力を供給する動作を保証で
きない電圧に達した場合は、停電予告信号２５をＭＰＵ
１及び充電制御回路４に送信する。

【００２４】低電圧検出回路６からの停電予告信号２５
を受信したＭＰＵ１は、記憶装置２への書き込み動作を
停止し、直流５Ｖが不安定状態になった状態での記憶装
置２への誤書き込みを防止する。

【００２５】直流電源７から直流５Ｖが供給されなくな
った場合でも、記憶装置２には、ニカド電池Ａ３ａ及び
ニカド電池Ｂ３ｂから、放電用ダイオード１４を介して
記憶内容の保持に必要な電力が供給される。

【００２６】充電制御回路４は、図２に示すように、タ
イマー１７と、ロジック１８と、充電時間レジスタ３３
とで構成され、充電制御トランジスタ制御信号Ａ２１
ａ、充電制御トランジスタ制御信号Ｂ２１ｂと、電池電
圧ラッチ信号２３とを発生する。充電制御トランジスタ
制御信号Ａ２１ａ及び充電制御トランジスタ制御信号Ｂ
２１ｂは、それぞれ充電制御トランジスタＡ１２ａおよ
び充電制御トランジスタＢ１２ｂ（開閉手段、スイッチ
手段）をオン又はオフさせる信号で、ニカド電池Ａ３ａ
の充電を行なう場合には、充電制御トランジスタＡ１２
ａをオン状態にし、ニカド電池Ｂ３ｂの充電を行なう場
合には、充電制御トランジスタＢ１２ｂをオン状態に
し、充電を行う。

【００２７】つまり、トランジスタＡ１２ａのコレクタ
はニカド電池Ａ３ａのプラス極に接続され、エミッタ
は、充電電流制御用抵抗１３ａ、逆流素子ダイオード１
１を介して直流電源７に接続されている。そして、トラ
ンジスタＡ１２ａのベースに充電制御トランジスタ制御
信号Ａ２１ａが供給される。

【００２８】また、トランジスタＢ１２ｂのコレクタは
ニカド電池Ｂ３ｂのプラス極に接続され、エミッタは、
充電電流制御用抵抗１３ｂ、逆流素子ダイオード１１を
介して直流電源７に接続されている。そして、トランジ
スタＢ１２ｂのベースに充電制御トランジスタ制御信号
Ｂ２１ｂが供給される。

【００２９】また、充電制御回路４は、電池電圧監視回
路５によってニカド電池Ａ３ａの端子電圧の測定を行な
う場合には、直流電源７の電圧の影響を受けないよう
に、ニカド電池Ａ３ａを直流電源７から電気的に切り離
すように充電制御トランジスタＡ１２ａを制御する。つ
まり、充電制御トランジスタ制御信号Ａ２１ａにより、
充電制御トランジスタＡ１２ａがオフとされる。

【００３０】ニカド電池Ｂ３ｂの端子電圧の測定を行う
場合は、充電制御トランジスタ制御信号Ｂ２１ｂによ
り、充電制御トランジスタＢ１２ｂがオフとされる。

【００３１】電池電圧監視回路５は、図３に示すよう
に、Ａ／Ｄコンバータ回路２７と、ラッチバッファ回路
２８と、電圧監視回路コントロールレジスタ２６と、電
圧測定放電用トランジスタＡ３１ａと、電圧測定放電用
トランジスタＢ３１ｂとを備える。

【００３２】そして、ニカド電池Ａ３ａ及びニカド電池
Ｂ３ｂの端子電圧を示す電池電圧監視信号Ａ２２ａ及び
電池電圧監視信号Ｂ２２ｂは、Ａ／Ｄコンバータ回路２
７に供給される。また、電池電圧監視信号Ａ２２ａは、
電圧測定放電用抵抗３０ａを介してトランジスタ３１ａ
のエミッタに供給され、電池電圧監視信号Ｂ２２ｂは、
電圧測定放電用抵抗３０ｂを介してトランジスタ３１ｂ
のエミッタに供給される。また、トランジスタ３１ａ及
び３１ｂのコレクタは、ＧＮＤ２４に接続される。

【００３３】そして、トランジスタ３１ａのベースに
は、電圧監視回路コントロールレジスタ２６から電圧測
定放電コントロール信号Ａ３２ａが供給される。また、
トランジスタ３１ｂのベースには、電圧監視回路コント
ロールレジスタ２６から電圧測定放電コントロール信号
Ｂ３２ｂが供給される。

【００３４】電池電圧監視信号Ａ２２ａ及び電池電圧監
視信号Ｂ２２ｂは、Ａ／Ｄコンバータ２７によりデジタ
ルデータに変換される。そして、充電制御回路４から
は、電池電圧ラッチ信号２３が電圧監視回路コントロー
ルレジスタ２６に供給されており、この、電圧監視回路
コントロールレジスタ２６は、電池電圧ラッチ信号２３
の立ち上がりエッジによってラッチ信号２９をラッチバ
ッファ回路２８に供給する。

【００３５】これにより、Ａ／Ｄコンバータ回路２７に
よってデジタルデータに変換された電池電圧監視信号Ａ
２２ａ及び電池電圧監視信号Ｂ２２ｂは、充電制御回路
４によって発生した電池電圧ラッチ信号２３の立ち上が
りエッジによって、ラッチ回路２８にラッチされる。

【００３６】ＭＰＵ１はラッチ回路２８のデジタル化さ
れたニカド電池Ａ３ａまたはニカド電池Ｂ３ｂの端子電
圧データを任意に読み出すが、ラッチ回路２８のデータ
は、ＭＰＵバス８を介して、ＭＰＵが読み出している期
間は、ラッチ信号２９が固定される為、変化しない。

【００３７】図４は、ＭＰＵ１によるニカド電池Ａ３ａ
及びニカド電池Ｂ３ｂの寿命予測の動作フローチャート
である。図４のステップ８０において、ＭＰＵ１は、定
期容量見直しルーチン実行するか否か、つまりニカド電
池の容量見直しの定期時期（例えば、１ヶ月周期の時
期）となったか否かを判断する。そして、容量見直しの
定期時期であれば、ステップ８１に進み、ニカド電池Ａ
３ａの容量見直しか、ニカド電池Ｂ３ｂの容量見直しか
を判断する。ニカド電池Ａ３ａの容量見直しであれば、
ステップ８３に進む。

【００３８】ステップ８３において、充電制御レジスタ
３３をセットし、充電制御トランジスタ制御信号Ａ２１
ａにより、充電制御トランジスタＡ１２ａを遮断状態と
する。そして、ステップ８４において、電圧監視レジス
タ２６をセットし、電圧測定放電コントロール信号Ａ３
２ａにより、電圧測定放電用トランジスタＡ３１ａをオ
ン状態とし、ニカド電池Ａ３ａの放電を開始する。

【００３９】この場合、図５の（Ａ）に示すように、充
電用トランジスタ制御信号２１ａは、Ｈレベル（期間４
０）からＬレベル（期間４１）となる。また、電池電圧
ラッチ信号２３は、ＬレベルからＨレベルとなり（図５
の（Ｂ））、電池電圧監視信号２２ａは、徐々に減少し
ていく（図５の（Ｃ））。また、電圧測定放電コントロ
ール信号３２ａは、二次電池充電期間５０においては、
Ｌレベルであるが、電圧測定放電用トランジスタＡオン
期間５１ではＨレベルとなる（図５の（Ｄ））。また、
ラッチ信号２９は、図６の（Ｆ）に示すようにデジタル
データ不定期間４７とデジタルデータ固定期間４８とが
交互に周期的に繰り返される（図５の（Ｆ））。

【００４０】また、この定期容量見直し時期において
は、停電状態では無いので、二次電池放電可能時間４３
においても、直流電源７の電源電圧ＶＣＣは、Ｈレベル
となっている（図５の（Ｆ））。そして、この定期容量
見直し時期において、ラッチバッファ回路２８から電池
電圧デジタルデータ４５が出力される（図５の
（Ｇ））。なお、図５において、４２は電池完全放電電
圧であり、４４は電池完全放電電圧測定点である。ま
た、図６は、図５に示した二次電池放電可能時間４３の
部分拡大図であり、４６はＭＰＵ１による読み出しサイ
クルである。

【００４１】次に、ステップ８５において、ＭＰＵ１
は、ＭＰＵバス８を介してラッチ回路２８から電圧デー
タを読み出し、記憶装置２に書き込む。そして、ステッ
プ８６において、ＭＰＵ１は、時計レジスタ１６から時
間データを読み出し、記憶装置２に書き込む。

【００４２】ステップ８７において、ＭＰＵ１は検出さ
れた電池電圧データが基準値、つまり、電池完全放電電
圧４２以下となったか否かを判断し、基準値となってい
なければ、ステップ８５に戻る。ステップ８７におい
て、電池電圧データが基準値以下となっていれば、ステ
ップ８８に進む。

【００４３】ステップ８８において、ＭＰＵ１は、測定
開始直後の時間データと、電圧データが基準値以下とな
った時点の時間データから、放電に要した時間を算出
し、ニカド電池の容量を算出する。そして、ＭＰＵ１
は、算出したニカド電池の容量と時間データとを記憶装
置２に書き込む。

【００４４】次に、ステップ８９において、ＭＰＵ１
は、記憶装置２に記憶されている、過去及び現在のニカ
ド電池Ａ３ａの容量データから容量変化のトレンド（容
量変化傾向）を算出し、算出したトレンドからニカド電
池Ａ３ａの容量の減衰率を算出して、ニカド電池Ａ３ａ
が基準容量以下となる期日、つまり、ニカド電池Ａ３ａ
の寿命を予測する。

【００４５】そして、ステップ９０において、ＭＰＵ１
は、ステップ８９において、予測した電池寿命をデータ
をＣＲＴ１０に表示させる。そして、ステップ９１にお
いて、ＭＰＵ１は、電圧監視回路レジスタ２６をセット
し、電圧測定放電用トランジスタＡ３１ａをオフとす
る。次に、ステップ９２に進み、ＭＰＵ１は充電制御レ
ジスタ３３をセットし、充電制御トランジスタＡ２１ａ
をオン状態として、ニカド電池Ａ３ａの充電を開始させ
る。そして、ステップ８０に戻る。以降、上述したステ
ップ８０、８１、８３〜９２を実行する。

【００４６】ステップ８１において、ニカド電池Ｂ３ｂ
の定期容量見直し時期であれば、ステップ８２に進む。
このステップ８２において、上述したニカド電池Ａ３ａ
の容量見直しと同様にして、ニカド電池Ｂ３ｂの寿命を
予測する。ただし、この場合は、充電制御トランジスタ
制御信号Ｂ２１ｂにより、充電制御トランジスタＢ１２
ｂを遮断状態とし、電圧測定放電コントロール信号Ｂ３
２ｂにより、電圧測定放電用トランジスタＢ３１ｂをオ
ン状態とし、ニカド電池Ｂ３ｂの放電を開始する。

【００４７】ステップ８９における容量変化のトレンド
による寿命予測について、図１０を参照して説明する。
図１０は、ＭＰＵ１によるニカド電池の経時劣化予測例
をグラフ化したものであり、縦軸は放電時間（分）を示
し、横軸は容量見直し時及び寿命予想日を含む時間（年
月日）を示す。ＭＰＵ１は、複数回の充電時間測定によ
るデータ（Ａ、Ｂ、Ｃ）から容量劣化のトレンド５３を
作成する。

【００４８】そして、ＭＰＵ１は作成したトレンド５３
から容量劣化の予想トレンド５４を作成し、その予想ト
レンド５４から、ニカド電池の容量が所定の基準値とな
る日を予想する。例えば、図１０に示すように、ニカド
電池の放電時間が、性能保証限界５５（４分）となる年
月日を予測する。以上のようにして、ＭＰＵ１はニカド
電池の寿命を予測する。

【００４９】なお、ニカド電池Ａ３ａの容量測定とニカ
ド電池Ｂ３ｂの容量測定とは、ニカド電池Ａ３ａとニカ
ド電池Ｂ３ｂとが同時に完全放電状態にならないよう
に、基本的に交互に行われる。そして、容量測定の間隔
は、環境によりニカド電池の寿命が大きく異なることか
ら、ＭＰＵ１の動作プログラムにより変更可能に制作す
る。

【００５０】以上のように、本発明の第１の実施形態に
よれば、情報処理装置のメモリ電源バックアップ用電源
である二次電池（ニカド電池）を２つ備え、これら２つ
の二次電池を定期的に交互に放電して、電池容量の劣化
トレンドを作成し、寿命を予測する。そして、予測した
寿命を表示手段に表示するように構成したので、主電源
を長期に亘ってオン状態として、継続的に使用される情
報処理装置においても、ニカド電池の経時変化による性
能の劣化、電池の容量の絶対値の減少を検出して、ニカ
ド電池の寿命を正確に予測可能な二次電池の寿命予測装
置を実現することができる。したがって、情報処理装置
に搭載されたニカド電池に常に充電が行われている状態
でも、ニカド電池の容量の劣化を正確に検出して、その
寿命を予測可能であり、ニカド電池が劣化による容量不
足になる前に、使用者又はサービスマンにニカド電池交
換を促し、適切なニカド電池の交換が可能となる。

【００５１】これにより、故意若しくは偶発的に、電源
が停止する場合が生じた場合でも、記憶装置内の記憶内
容が破壊されることを防止することができる。

【００５２】図７は、本発明の第２の実施形態である二
次電池寿命予測装置であり、情報処理装置の外部補助記
憶装置に適用した場合の例の概略構成図である。この図
７において、図１に示した部分と同一の部分には同一の
符号が付されている。

【００５３】図７において、補助記憶装置６０は、ＰＣ
（パーソナルコンピュータ）を代表とする情報処理装置
と、ファイルバス６３を使用し接続されている。そし
て、ファイルバス６３は、Ｉ／Ｆバッファ回路６４を介
して、内部バス６２に接続されている。

【００５４】図７に示した記憶装置２は、外部から供給
される電源電圧ＶＣＣが遮断された場合に、記憶装置２
内の記憶内容を保持する為に必要な電力が、ニカド電池
Ａ３ａ及びニカド電池Ａ３ｂによって供給される。ま
た、この記憶装置２は、ＳＲＡＭ（Static Random Acce
ss Memry）素子を使用している。

【００５５】この第２の実施形態における記憶装置２
は、情報処理装置側のＭＰＵ１の主記憶装置として動作
するのではなく、Ｈ／Ｄ（ハードディスク）やＦ／Ｄ
（フロッピーディスク）と同様な外部補助記憶装置とし
て動作する。したがって、この実施形態においては、Ｍ
ＰＵ１は外部に存在し、装置内部には、この補助記憶装
置６０の動作を統括する制御回路６１がある。

【００５６】制御回路６１は、図８に示すように、ＣＰ
Ｕ６５と、ＲＯＭ６６と、ＥＥＰＲＰＭ（放電特性記憶
手段）６７と、内部レジスタ６８と、時計レジスタ１６
とで構成される。ＣＰＵ６５は、ＲＯＭ６６の内部のプ
ログラムによって動作し、補助記憶装置６０を統括し制
御し、記憶装置２のデータ書き込み読み出し管理を行
う。

【００５７】また、ＣＰＵ６５は、時計レジスタ１６の
内容と、電池電圧監視回路５内のラッチレジスタ２８の
内容とを定期的に読み出す。そして、ＣＰＵ６５は、読
み出したラッチレジスタ２８のニッケル・カドミウム二
次電池Ａ３ａ又はニカド電池Ｂ３ｂの電圧データと、時
間データとから、ニカド電池の容量の経時劣化を検出し
て、ニカド電池の寿命を算出する。さらに、ＣＰＵ６５
は、ニカド電池の使用限界時期を内部のレジスタ６８に
格納し、外部のＭＰＵ１の読み出し要求に応じて結果を
出力する。

【００５８】充電制御回路４及び電池電圧監視回路５
は、第１の実施形態と同様な構成を有し、動作も同様で
ある。制御回路６１によるニカド電池Ａ３ａ及びニカド
電池Ｂ３ｂの寿命予測は、第１の実施形態と同様な動作
を、ＭＰＵ１の代わりに制御回路６１が行う。

【００５９】図９は、制御回路６１によるニカド電池Ａ
３ａ及びニカド電池Ｂ３ｂの寿命予測の動作フローチャ
ートである。図９に示したステップ１００〜１０４、１
０７、１０９、１１１、１１２は、図４に示したステッ
プ８０〜８４、８７、８９、９１、９２と同様な動作と
なっているので、説明は省略する。

【００６０】そして、図９のステップ１０５及びステッ
プ１０６は、図８のステップ８５及び８６に対応する
が、ステップ１０５及び１０６においては、電圧データ
及び時間データは、記憶装置２に書き込まれる代わり
に、ＥＥＰＲＯＭ６７に書き込まれる。

【００６１】また、図９のステップ１０８は、図８のス
テップ８８に対応するが、ステップ１０８においては、
算出したニカド電池の容量及び時間データは、記憶装置
２に書き込まれる代わりに、ＥＥＰＲＯＭ６７に書き込
まれる。

【００６２】さらに、図９のステップ１１０は、図８の
ステップ９０に対応するが、ステップ１１０において
は、予測データをＣＲＴに表示する代わりに、内部レジ
スタ６８に書き込まれる。

【００６３】なお、ニカド電池Ａ３ａ及びニカド電池Ｂ
３ｂの容量測定と交換必要時期とは、制御回路６１の内
部レジスタ６８に格納され、外部のＭＰＵ１の読み出し
要求に応じ出力される。

【００６４】以上のように、本発明の第２の実施形態に
おいても、第１の実施形態と同様な効果を得ることがで
きる。つまり、継続的に使用される外部補助記憶装置に
おいても、ニカド電池の経時変化による性能の劣化、電
池の容量の絶対値の減少を検出して、ニカド電池の寿命
を正確に予測可能な二次電池の寿命予測装置を実現する
ことができる。

【００６５】なお、上述した例においては、二次電池を
２つ備える例を示したが、２つに限らず、３つ以上の二
次電池を備え、定期的に交互に容量見直しを行うように
構成することもできる。

【００６６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、次のような効果がある。情報処理装置のメ
モリ電源バックアップ用電源である二次電池を複数備
え、これらの二次電池を定期的に別個に放電して、電池
容量の劣化トレンドを作成し、寿命を予測する。そし
て、予測した寿命を表示手段に表示するように構成した
ので、主電源を長期に亘ってオン状態として、継続的に
使用される情報処理装置においても、ニカド電池の経時
変化による性能の劣化、電池の容量の絶対値の減少を検
出して、ニカド電池の寿命を正確に予測可能な二次電池
の寿命予測装置を実現することができる。

【００６７】また、二次電池が劣化により容量不足にな
る前に、使用者又はサービスマンに二次電池交換を促
し、適切なニカド電池の交換が可能になり、故意若しく
は偶発的に、電源が停止する場合が生じた場合でも、記
憶装置内の記憶内容が破壊されることをを防止できる。

【００６８】また、本発明を、ＳＲＡＭを記憶装置に使
用した外部補助記憶装置に適用すれば、外部電源遮断時
の、ＳＲＡＭ内情報を保護する為の電力を供給する二次
電池の劣化による寿命を予測し、また二次電池の交換時
期を正確に使用者に伝達することが可能になリ。偶発的
な記憶装置内の記憶内容が破壊される危険性が少なくな
リ、外部補助記憶装置の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態である二次電池寿命予
測装置を情報処理装置に適用した場合の概略構成図であ
る。

【図２】図１の充電制御回路の概略構成図である。

【図３】図１の電池電圧監視回路の概略構成図である。

【図４】ＭＰＵ１によるニカド電池の寿命予測の動作フ
ローチャートである。

【図５】ニカド電池の寿命予測のタイミング図である。

【図６】図５に示した二次電池放電可能時間の部分拡大
図である。

【図７】本発明の第１の実施形態である二次電池寿命予
測装置を外部補助記憶装置に適用した場合の概略構成図
である。

【図８】図７の制御回路６１の概略構成図である。

【図９】ＭＰＵ１によるニカド電池の寿命予測の動作フ
ローチャートである。

【図１０】ＭＰＵ１によるニカド電池の経時劣化予測例
のグラフである。

【符号の説明】

１ＭＰＵ２記憶装置３ａニカド電池Ａ３ｂニカド電池Ｂ４充電制御回路５電池電圧監視回路６低電圧検出回路７直流電源８ＭＰＵバス９ＣＲＴ制御回路１０ＣＲＴ１１逆電流阻止ダイオード１２ａ充電制御トランジスタＡ１２ｂ充電制御トランジスタＢ１３ａ充電電流制御用抵抗Ａ１３ａ充電電流制御用抵抗Ｂ１４放電用ダイオード１５交流電源（ＡＣ１００Ｖ）１６時計レジスタ１７タイマー１８ロジック２１ａ充電制御トランジスタ制御信号Ａ２１ｂ充電制御トランジスタ制御信号Ｂ２２ａ電池電圧監視信号Ａ２２ｂ電池電圧監視信号Ｂ２３電池電圧ラッチ信号２４ＧＮＤ２５停電予告信号２６電圧監視回路コントロールレジスタ２７Ａ／Ｄコンバータ回路２８ラッチバッファ回路２９ラッチ信号３０ａ電圧測定放電用抵抗器Ａ３０ｂ電圧測定放電用抵抗器Ｂ３１ａ電圧測定放電用トランジスタＡ３１ｂ電圧測定放電用トランジスタＢ３２ａ電圧測定放電コントロール信号Ａ３２ｂ電圧測定放電コントロール信号Ｂ３３充電制御回路レジスタ４０充電制御トランジスタ１２ａのオン状態４１充電制御トランジスタ１２ａのオフ状態４２電池異常判断電圧４３二次電池放電可能時間４４電池電圧監視回路のデータ決定点４５電池電圧デジタルデータ４６ＭＰＵによる読みだしサイクル４７デジタルデータ不定期間４８デジタルデータ固定期間５０無負荷時の二次電池端子電圧５１充電時の二次電池端子電圧５２測定放電回路オン時の二次電池端子電圧６０補助記憶装置６１制御回路６２内部バス６３ファイルバス６４Ｉ／Ｆバッファ回路６５ＣＰＵ６６ＲＯＭ６７ＥＥＰＲＯＭ６８内部レジスタ６９制御バス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報を記憶する記憶手段に電力を供給する
直流電源により充電され、この直流電源の上記記憶手段
への電力供給の停止時には、上記記憶手段に電力を供給
する二次電池の寿命を予測する二次電池の寿命予測装置
において、上記二次電池は複数個設けられており、上記直流電源か
らの、それぞれの二次電池への電力供給を選択的に遮断
する複数の開閉手段と、上記直流電力からの二次電池への電力供給が遮断された
とき、電力が遮断された二次電池を放電させて、放電特
性を検出し、記憶する放電特性記憶手段と、上記複数の開閉手段のうちの１つの開閉手段を選択し、
複数の二次電池のうちの選択した二次電池への電力供給
を所定の間隔で複数回遮断させ、上記選択した二次電池
の複数の放電特性を上記放電特性記憶手段に記憶させ、
記憶された複数の放電特性から、上記選択された二次電
池の寿命を予測する寿命予測手段と、予測された二次電池の寿命を表示する寿命表示手段と、
を備えることを特徴とするの二次電池の寿命予測装置。
【請求項２】情報処理装置を統括するマイクロプロセッ
サと、マイクロプロセッサが動作するために必要な情報を格納
する記憶手段と、情報処理装置内で使用する直流の電力を外部の交流電源
から生成し供給する直流電源と、外部の交流電源側の電圧を監視し、直流電源の稼動に不
充分な電圧ならば、マイクロプロセッサに停電予告信号
を発生する低電圧監視回路と、直流電源からの電力が遮断されたとき、上記記憶手段に
電力を供給する複数の二次電池と、直流電源から、それぞれの二次電池への充電を行う回路
と、直流電源から、それぞれの二次電池を選択的に切り離す
複数のスイッチ手段と、これらのスイッチ手段を制御する充電制御回路と、直流電源から切り離された二次電池を放電させ、このニ
次電池の端子電圧を測定する電池電圧監視回路と、時計機能を有する時計レジスタと、電池電圧監視回路からの電池電圧の変化データ並びに時
計レジスタからの時間データを使用し、二次電池の完全
放電時間を計測し、この計測を設定された間隔で繰り返
し、他の二次電池に関しても同様な計測を交互に、測定
する二次電池を換えながら行い、計測した完全放電時間
データから容量変化傾向を分析し、各二次電池の残寿命
を予測する寿命予測手段と、予測された各二次電池の寿命を表示する表示手段と、を
備えることを特徴とする二次電池の寿命予測装置。
【請求項３】請求項１記載の二次電池の寿命予測装置に
おいて、上記二次電池は、情報処理装置の外部補助記憶
装置に搭載される二次電池であって、上記記憶手段とし
てＳＲＡＭが使用され、停電時にそのＳＲＡＭの記憶内
容の保持のために上記二次電池が使用されることを特徴
とする二次電池の寿命予測装置。