JPS6264227A - ２次電池電源の監視回路 - 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】 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っ
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った状態を
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っても充・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った。

本発明は、この上うな観点から、２次電池の劣化と周辺
回路の故μＨ，’？とをそれぞれ別の故障信号として出
力することア：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、充電制御信号によっ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
、放電制御信号によっ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光検出回路と、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ュータと、前記マイクロコン
ピュータの動作のチェッ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
・放電々光検出回路の出力が検出され、マイクロコンピ
ュ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
電々光検出回路はともに出力を発生せず、この場合はマ
イクロコンピュータは電池故障信号を出力する。マイク
ロコンピュ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ュータ自身の故障を
検知する動作チェッ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
ュータ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は放電回路であシ
、マイクロコンピュータ６から供給される放電制御信号
により、２次電池１ｏの放電を断続的に行なう。

６は放電々光検出回路であり、放電々流の有無を検出す
る。６はマイクロコンピュータであシ、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
々光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はマイクロコンピュータの動作チェック手段であムマ
イクロコンピュータの動作を監視する。

８はＯＲ回路であシ、マイクロコンピュータ６による故
障信号と、動作チェック手段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光検出回路６の出力も一致す
る。マイクロコンピュータ６が上記の信号を確認する時
、マイクロコンピュタθは、いずれの故障信号も出方し
ない。

一方、２次電池が通電不能劣化に至った状態においては
、充電および放電制御信号に対して、充［オよび放電の
電流が流れず、マイクロコンピュータ６は、充電および
放電々光検出回路のいずれからも出力信号を入力されな
い。マイクロコンピュータ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次電池が正常であシ、充電回路２、放電回路４
、充電々流検出回路３および放電々光検出回路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
、マイクロコンピュータ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
電々光検出回路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なり、この時マイクロコンピュー
タ６は、故障信号をＯＲ回路８を通して出力する。

また、マイクロコンピュータ６自体が故障した場合に対
しては、チェック手段７がこれを監視しており、チェッ
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、Ｉｒ流流出出回路３うちいずれか一
方と、放電回路４と放電々光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ュータ６とチェック手段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ュータ６の動作チェック手段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ュータ６は少なくともＰｏ。

Ｐ・・・・・・Ｐ６の７箇の入出力ボートを備えている
。

このうちＰ。−Ｐ３の４つのボートは、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、Ｐ
５は故障信号の出力ポートである。Ｐ６はマイクロコン
ピュータ６の動作をチェッ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ばともにローパスフィ
ルタであり、それぞれＰ４ボート出力およびＯＲ回路出
力の高周波成分を阻止する。

１３はＰ６　ボートの出力波形であυ、マイクロコンピ
ュータ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ェック手段７について、以下
その動作を説明する。チェック手段７は主として、マイ
クロコンピュータの動作を確認する機能および入出力ボ
ートの故障を検出する機能を担っている。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
ュータ８が、正常に動作している間は、Ｐ６ボートにパ
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。マイクロコンピュータ６の動作が停止
すると、積分回路９の出力はＨｉ　ｇ　ｈ″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、マイクロコンピュータ６の入出力ボートの故障の
検出機能の動作について説明する。

Ｐｏ−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ュ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＄−
ｊびＰ６　　ボートの故障については、マイクロコンピ
ュータ自体のボートチェックのプログラムで自己診断を
行なって検出する。すなわち、Ｐ　およびＰ６のボート
の構造が入出力兼用ボートである場合は、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
認すればボートの故障が検出できる。

またＰ　およびＰ５　の構造が出力専用ボートである場
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Ｐ６の出力をチ
ェックすればよい。

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、・放電々流によって生ずる２次電池の端子電圧
変化によっても検出できる。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ィルタ
ーは、マイクロコンピュ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
ュータで制御ならびに監視し、かつ別に設けたチェック
手段でマイクロコンピュ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、
マイクロコンピュータの動作チェッ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・・・・・・
マイクロコンピュータ、７・・・・・・チェック手段、
８・・・・・・ＯＲ回路、９・・・・・・積分回路、１
ｏ・・・・・・２次電池、１１・・・・・・ローパスフ
ィルタ、１２・・・・・・ローパスフィルタ、１３・・
・・・・ｐ、ホード出力波形。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 充電制御信号によっ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
   信号によっ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
   マイクロコンピュータと、前記マイクロコンピュータの
   動作チェック手段とを具備し、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。