JPS6115533A - バツテリチエツク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はバッテリチェック装置に係り、特にマイクロコ
ンピュータ応用機器に於いてＲＡＭ（ランダムアクセス
メモリ）の内容をバッテリを用いてバックアップするシ
ステムに適用するに好適なバッテリチェック装置に関す
る。

〔発明の技術的背景〕

一般に、−１クロコンピユ一タ応用機器に於いては揮発
性のＲＡＭが用いられるが、突発的な停電や瞬時停電が
発生するとＲＡＭの内容が揮発してしまい困る場合が多
い。一方、機器の使用を一時中断するべく電源をオフす
る場合に、ＲＡＭの内容を保存しておく必要性に対する
要求も強い。

かかる理由から、近年ＲＡＭの内容をバックアップする
為に専用のバッテリを備えｔこ機器が増えてきている。

この様なバッテリバックアップ機器では、最近超小型の
リチウム電池が使用される事が多くなって来ているが、
このリチウム電池は充電が不可能な為、消耗時には交換
の必要がある。バッテリの交換はその消耗状態を見なが
ら判断する訳であるが、この判定の為に従来からバッテ
リチェック装置が用いられて来た。

第２図はかかる従来のバッテリチェック装置のブロック
図である。同図に於いて示す如＜’　、ＲＡＭ４に対し
ては、メイン電源２からダイオード８を介して給電する
と共にバッテリ６からダイオード１０を介して給電可能
に構成される。このバッテリ６の消耗状態のチェックの
為には比較器１２が用いられ、バッテリ６の電圧を参照
電圧ｖｒｅｆ　　と突き合わせ、判定信号ＯＵＴを送出
する。

かかる構成に於いて、メイン電源２がオンしている時は
ダイオード８がオンしてＲＡＭ４に給電する。一方、メ
イン電源２はバッテリ６よシもわずかに電圧が高い為、
ダイオード１ｏはカットオフしてバッテリ６からＲＡＭ
４に対しては電流は流れない。つまり、バッテリ６はほ
とんど無負荷状態となる。この時、比較器１２にはメイ
ン電源２からの給電がなされる為、バッテリ６の電圧は
参照電圧Ｖｒｅｆ　　と突き合わされ、比較器１２から
は判定信号ＯＵＴが送出される。この判定信号ＯＵＴに
よシランプや警報ブザーを駆動する事にょシ、バッテリ
６の消耗時にその交換を促す事ができる。

一方、メイン電源２がオフするとダイオード８がカット
オフし、代わりにダイオード１ｏがオンしてバッテリ６
からＲＡＭ４に対する給電が実施される。

第３図はバッテリ６の電圧判定の為にマイクロコンピュ
ータを用いる場合を例示するもので、メインの電源２０
投入時に動作するＡ／Ｄ変換器（アナログ／ディジタル
変換器）１４を通じてバッテリ６の電圧をディジタル値
でＣＰＵ（中央処理部）１６に取り込み、ＲＯＭ（リー
ド・オンリ・メそり）１８に格納されたプログラムや定
数に基いてバッテリ６の電圧チェックの為の比較演算を
実施し、判定信号ＯＵＴをＩ１０部（人出力部）２０を
介して外部に送出する如ぎ構成を示しておシ、機能的に
は第２図の構成と大旨同じである。

〔背景技術の問題点〕

第２図、第３図のいずれの構成に於いても、バッテリ６
の電圧判定はメイン電源２の投入時に実施する事となる
為、ダイオード１０はカットオフしておりバッテリ６は
ほとんど無負荷状態のまま電圧チェックされる事となる
。一般的なバッテリの性質として、著しい消耗状態にあ
っても無負荷時には正規の電圧かそれに近い電圧を示す
事が多く、実際に負荷を接続した場合急隊な電圧降下を
起こす事が多い。

第４図はバッテリ６の消耗状態ｔを横軸に、バッテリ６
の電圧Ｖを縦軸にとったバッテリ特性図であり、同図中
曲線ＯＦはバッテリ６の消耗に対応した無負荷時の電圧
カーブ、曲線ＣＬはバッテリ６の消耗に対応した負荷時
の電圧カーブである。

つまシ、従来のバッテリチェック装置でｖｒｅｆ　　点
をＲＡＭ４の駆動必要電圧に設定した場合、無負荷時の
電圧カーブＯＰ上の電圧をチェックする事となる為、バ
ッテリ６の消耗が検出されるのはＴ″２点であシ、実際
にＲＡＭ４に給電すべき負荷をかげるど電圧カーブＣＬ
で示さするところまで電圧が降下してしまい、実用的な
電圧チェック方式とは言い難い。

実際には負荷時の電圧カーブＣＬ上で参照電圧ｖｒｅｆ
　　とクロスするＴ１点が検出されれば良い訳であるが
、第１図、第２図に示した従来の構成でこれを実施する
為には無負荷のままで電圧カーブＯＰからＴ１点を検出
する必要がある。その為には、参照電圧■ｒｅｆ　をＲ
ＡＭ４の必要駆動電圧より高い値に設定すればよいが、
Ｔ１点での電圧カーブＯＰは傾きがゆるやかな為、設定
値のわずかな誤差やバッテリ６毎のばらつきを考えると
、正確なバッテリチェックは極めて困難であシ相当に余
裕を持たせた設定とせざるを得なかった。′この為、第
２図、第３図に示す如き従来の電圧チェック装置に於い
ては、バッテリ６の正確な消耗状態を把握する事が出来
ず、停電時や電源遮断時にバックアップの役目を果たさ
なくなる事が多く、これを避ける為には判定値を高くし
て短期間でバッテリ６の交換を促す方式とせざるを得す
、無駄が多かった。

〔発明の目的〕

従って、本発明の目的は上記従来技術の問題点を解消し
、ＲＡＭのバックアップ用のバッテリのチェックに当た
シ、チェック時に疑似的な負荷をかける事によって正確
なバッテリの消耗状態を判定し得る新規のバッテリチェ
ック装置を提供するにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成する為に、本発明は主電源投入時には主
電源から、主電源遮断時にはバッテリから給電される常
時通電負荷と、主電源投入時にある時間間隔でサンプリ
ング期間信号を発生する手段と、サンプリング期間信号
に基いてバッテリに対して常時通電負荷と同等の負荷を
投入する手段と、サンプリング期間のバッテリ電圧を参
照電圧と比較する比較手段と、比較手段出力に基いてバ
ッテリチェック信号を発する手段を備えるバッテリチェ
ック装置を提供するものである。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るバッテリチェック装置
のブロック図である。同図に於いて、スイッチ２２はバ
ッテリ６を疑似負荷列に接続したり切離したりする作用
を有し、その切換えはカウンタ加により制御される。バ
ッテリ６の電圧をスイッチ器を介して入力されている比
較器１２の参照電圧■ｒｅｆ　　との比較結果はＤ型フ
リップフロップ列のＤ端子に入力される。Ｄ型フリップ
フロップあのクロック端子にはカウンタあからクロック
信号が入力される。ちなみに、疑似負荷ＵにはＲＡＭ４
と略々間等の負荷容量の抵抗等が用いられる。

かかる構成に於いて一次−にその作用を第５図のタイム
チャートに従って説明する。ちなみに、第５図（５）は
カウンタ加によるスイッチ器の制御信号で、ハイレベル
時にスイッチＺ２カオン、ロウレベル時にスイッチｎが
オフする。第５図（Ｂｌは）くツテリ６の電圧、同図（
Ｑは比較器１２の出力信号、同図口はＤ型フリツプフロ
ッ１列の判定出力ＯＵＴである。

さて、第５図に示す如く、カウンタ３からは一定時間間
隔でスイッチｎをオンすべく制御信号が送出される。そ
の結果、バッテリ６に疑似負荷列が接続さｔ、バッテリ
６の電圧が疑似負荷列への通電によって低下する。比較
器１２はバッテリ６の電圧を参照電圧■ｒｅｆ　　と比
較し−バツテリ６の電圧が参照電圧Ｖｒｅｆ　　以下に
なった場合に７％　（レベル信号を、１フリツプフロツ
プ路のＤ端子に与える。カウンタ２６からＤＷフリップ
フロップ四に対しては、スイッチ２２をオフするのと同
時またはそれよりの前のタイミングでクロック信号が与
えられ、比較器１２の出力信号をＤ型フリップフロップ
２８にラッテする。従って、スイッチ器のオン時、つま
りザンブリング時点で比較器１２の出力が〕・イレベル
であった場合、即ち、バッテリ６の電圧が疑似負荷２４
への通電時に参照電圧■、。ｆ　を割った場合、Ｄ型フ
リップフロップ公からの判定信号ＯＵＴがハイレベルと
なシ、バッテリ６が消耗しているとの判定がなされる。

従って、Ｄ型フリップフロップあの判定出力ＯＵＴによ
り、警報表示等を行なう事により、バッテリ６の交換を
促す事が出来る。

さて、第６図は本発明の他の実施例に係るノくツテリチ
ェック装置のブロック図を示すもので、第１図の構成と
異なる点は、Ａ／Ｄ変換器１４を通じてバッテリ６の電
圧をディジタル値でＣＰＵ１６に取り込み、ＲＯＭ１８
に格納されたプログラムや定数に基いてバッテリ６の電
圧チェックの為のシーケンスを実行する事である。一方
、ＣＰ　Ｕ　１６で生成する一定時間間隔でのサンプリ
ング時には、Ｉ１０部加全弁してスイッチ器の閉成信号
を送出し、駆動部側を介してスイッチｎを閉成して疑似
負荷列なバッテリ６ｉＣ接続している。このサンプリン
グ時のバッテリ６の電圧はＡ／Ｄ変換器１４を介してＣ
Ｐ　Ｕ　１６に取り込み、ここでノ（ツテリ６の電圧チ
ェックの為の比較演算を実施して、判定信号ＯＵＴをＩ
１０部２０を介して外部に送出する。その結果、第１図
の構成の場合と同様に、）くツテリ６の交換の必要の有
無を知る事が可能である。

なお、バッテリ６の電圧の時間的な経過を検出する事に
より、第４図の特性図と併せて、バッテリ６の残存容量
を推測ｊる事も出来る。また、バッテリ６の電圧の絶対
値と電圧の降下率からバッテリ６の寿命をよル正確に割
シ出す事も可能である。

ところで、上記実施例ではＲＡＭを常時通電負荷として
例示したが、本発明の実施はこれに限定されるものでは
なく、他の負荷の場合でも同様に実施可能な事は勿論で
ある。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明によれば、実負荷と同じ状態で
バッテリ電圧のチェックを行なう事により、正確にバッ
テリの状態を把握し得ると共に、バッテリの放電特性を
利用して、バッテリの残存寿命をより適確に判定する事
を可能ならしめたバッテリチェック装置を得る事が出来
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るバッテリチェック装置
のブロック図、 第２図、第３図は従来のバッテリチェック装置の第１．
第２の例を示すブロック図、 第４図はバッテリの放電状態を示す特性図、第５図は第
１図の構成の動作を説明する為のタイムチャート、 第６図は本発明の他の実施例に係るバッテリチェック装
置、 のブロック図である。 ２・・・メイン電源、４・・・ＲＡＭ、６・・・バッテ
リ、８．１０・・・ダイオード％１２・・・比較器、１
４・・・Ａ／Ｄ変換器、１６・・・ＣＰＵ、１８・・・
ＲＯＭ％加・・・Ｉ１０部、ｎ・・・スイッチ、２１！
・・・疑似負荷、が・・・カウンタ、路・・・Ｄ型フリ
ップフロッグ、（資）・・・駆動部。 出願人代理人　　猪　　股　　　　　清。 く　　　■ （ＪＬＪ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）主電源投入時には主電源から、主電源遮断時にはバ
   ッテリから給電される常時通電負荷と、主電源投入時に
   ある時間間隔でサンプリング期間信号を発生する手段と
   、サンプリング期間信号に基いてバッテリに対して常時
   通電負荷と同等の負荷を投入する手段と、サンプリング
   期間のバッテリ電圧を参照電圧と比較する比較手段と、
   比較手段出力に基いてバッテリチェック信号を発する手
   段を備える事を特徴とするバッテリチェック装置。 ２）比較手段がバッテリ電圧をディジタル変換して取り
   込み、予め定められたプログラムに従つてバッテリ電圧
   の判定を行う事を特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載のバッテリチェック装置。