WO2011122255A1 - バックアップ電源装置及び電力出力方法 - Google Patents

バックアップ電源装置及び電力出力方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2011122255A1
WO2011122255A1 PCT/JP2011/055246 JP2011055246W WO2011122255A1 WO 2011122255 A1 WO2011122255 A1 WO 2011122255A1 JP 2011055246 W JP2011055246 W JP 2011055246W WO 2011122255 A1 WO2011122255 A1 WO 2011122255A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
power
battery
backup
power supply
optical encoder
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/055246
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
渉 松永
和浩 勝又
穣 山口
Original Assignee
東芝機械株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東芝機械株式会社 filed Critical 東芝機械株式会社
Priority to US13/637,695 priority Critical patent/US20130015709A1/en
Priority to EP11762495.7A priority patent/EP2555374A4/en
Priority to CN2011800165403A priority patent/CN102859839A/zh
Publication of WO2011122255A1 publication Critical patent/WO2011122255A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/46Accumulators structurally combined with charging apparatus
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M16/00Structural combinations of different types of electrochemical generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/345Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/061Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a backup power supply apparatus and a power output method for supplying backup power when a main power supply for driving an optical encoder fails.
  • an optical encoder used as a position detector operates by being supplied with power from a main power source such as a commercial power source, and continues even when power cannot be supplied from the main power source during a power failure or the like.
  • a backup power supply is connected to maintain the operating state. That is, when a power failure occurs and power cannot be supplied from the main power supply, the optical encoder is operated by switching to power supply from the backup power supply.
  • Lithium batteries that can be used continuously for a long time are often used in backup power supplies.
  • a lithium battery when the lithium battery is in a state where power is not consumed for a long time, electrolyte molecules and lithium ions react on the electrode surface, and a passive film may be formed to suppress spontaneous discharge.
  • the passive film becomes a resistance when a load is connected.
  • a so-called voltage delay phenomenon also referred to as “voltage delay” occurs, which causes a problem that the encoder operation becomes defective. .
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-325125
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-312089
  • Patent Document 1 discloses a voltage delay by intermittently supplying power supplied from a lithium battery provided as a backup power source to a light emitter (such as a light emitting diode) and periodically consuming the power of the lithium battery. It is described that the phenomenon is prevented.
  • this method has a drawback that complicated control is required for the switching operation because power is supplied to the light emitter by periodically switching between the main power source and the lithium battery.
  • the light emitter is operated using both the main power source and the lithium battery, even when the main power source is operating normally, if the charge capacity of the lithium battery decreases, the light emitter will be normal. There arises a problem that it may not be possible to operate it.
  • Patent Document 2 it is described that electric power charged in an external battery is discharged using a resistor provided outside the optical encoder.
  • a resistor provided outside the optical encoder.
  • the power consumption increases and the life of the external battery increases. Has the disadvantage of becoming shorter.
  • JP 2004-325125 A Japanese Patent Laying-Open No. 2005-312089
  • the present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to prevent the occurrence of a voltage delay phenomenon and to prevent excessive power consumption. It is an object of the present invention to provide a backup power supply device and a power output method for the backup power supply device.
  • a backup power supply device that supplies backup power to the optical encoder when a main power source for driving the optical encoder fails. And a capacitor for storing DC power and supplying power for backup to the optical encoder when the power cannot be supplied from the battery, a discharging device for discharging the power charged in the battery, A periodic discharge control device that intermittently outputs power charged in the battery to the discharge device and performs control to consume the battery power.
  • the backup power supply device may further include a backflow prevention circuit that prevents discharge of the power charged in the capacitor when supplying the power charged in the battery to the optical encoder.
  • the backup power supply device may further include a forced discharge control device that outputs power charged in the battery to the discharge device and consumes the battery power when an external input is given.
  • the battery is preferably a lithium battery.
  • a power output method for outputting power of a battery provided as a backup power source for driving the optical encoder, wherein the battery is supplied when the main power source of the optical encoder fails.
  • the power output method may further include a step of supplying the battery power to the discharge device and consuming the battery power when a forced discharge command is input by the forced discharge control device.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a connection relationship between a motor control device 100 on which a backup power supply device according to an embodiment of the present invention is mounted and a motor M1 controlled by the motor control device 100.
  • an optical encoder 11 for detecting the rotation angle of the motor M1 is connected to the motor M1, and the rotation angle signal detected by the optical encoder 11 is sent to the motor control device 100. Is output.
  • the motor control device 100 also supplies a backup power to the optical encoder 11 when the power supply from the main power supply 13 that supplies driving power to the optical encoder 11 and the power supply from the main power supply 13 stop, such as when a power failure occurs.
  • a backup unit 29 for power failure that supplies power is provided.
  • the motor control device 100 is connected to a commercial power source E1 such as AC 100V.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the motor control device 100.
  • the motor control device 100 includes a CPU 21 that comprehensively controls the motor M1 and the optical encoder 11, a RAM 22 that temporarily stores data necessary for arithmetic processing by the CPU 21, and a motor M1.
  • a hard disk 23 for storing a program for controlling driving, a sequencer 24 for controlling an external input / output signal (not shown) input / output to / from the motor control device, a flash memory 25 for storing various data, an external device,
  • a USB port 26 for connection is provided.
  • a display driver 27 that outputs image data to a display (not shown), a servo driver 28 that servo-controls the motor M1, and a power failure backup unit 29 are provided.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of the power failure backup unit 29.
  • the backup unit 29 for power failure includes a battery 12 such as a lithium battery, a discharge circuit (discharge means, discharge device) 34 for discharging the electric power charged in the battery 12, and a predetermined as described later.
  • a periodic discharge command unit (periodic discharge control means, periodic discharge control device) 35 that outputs a discharge command to the discharge circuit 34 at a period of the period, and outputs a discharge command to the discharge circuit 34 when a discharge command signal is input from the outside.
  • a forced discharge command section forced discharge control means, forced discharge control device
  • a capacitor 33 that has a function of charging DC power and that supplies power to the optical encoder 11 when a power failure occurs when power from the battery 12 cannot be supplied, such as when the battery 12 is replaced, and a battery 12 and a capacitor 33, and includes a backflow prevention circuit 32 that prevents power from being output from the capacitor 33 to the discharge circuit 34 when the discharge circuit 34 is operated.
  • the CPU 21 performs processing for initializing an internal timer (step S11).
  • the internal timer is set in the RAM 22 shown in FIG.
  • the discharge on timer t1 is set to “A”
  • the discharge off timer t2 is set to “B”. That is, assume a periodic pulse signal in which the discharge interval time is A and the discharge ON time is B as shown in FIG.
  • the power failure backup unit 29 determines whether or not the output voltage of the main power supply 13 has decreased (step S12). And when the output voltage of the main power supply 13 falls (YES in step S12), since power cannot be supplied from the main power supply 13 to the optical encoder 11, the power of the battery 12 is supplied to the optical encoder 11, Hardware is assembled so that the optical encoder 11 is continuously operated (step S24).
  • step S12 when the output voltage of the main power supply 13 has not decreased (NO in step S12), the power backup unit 29 stops the power supply to the optical encoder 11 side (step S13). Further, the CPU 21 determines whether or not the timer t1 has become 0 or less (step S14). Initially, since t1 ⁇ 0 does not hold (NO in step S14), the CPU 21 subtracts the sampling period ⁇ t from the timer t1 (step S15).
  • step S16 determines whether or not the timer t1 has become 0 or less. If t1 ⁇ 0 is not satisfied (NO in step S16), the processing from step S12 is repeated.
  • step S16 power failure backup unit 29 transmits a discharge command signal to periodic discharge command unit 35.
  • the discharge circuit 34 is turned on under the control of the periodic discharge command unit 35 (step S17). Therefore, the electric power stored in the battery 12 is consumed by the discharge circuit 34.
  • the backflow prevention circuit 32 can prevent current from flowing from the capacitor 33 to the discharge circuit 34.
  • step S18 When the discharge by the discharge circuit 34 is started, the timer t2 is set to B (step S18), and the process returns to step S12.
  • step S14 since t1 ⁇ 0 has already been satisfied, a YES determination is made.
  • the CPU 21 determines whether or not the timer t2 has become 0 or less (step S19). Initially, since t2 ⁇ 0 does not hold (NO in step S19), the CPU 21 subtracts the sampling period ⁇ t from the timer t2 (step S20).
  • step S21 determines whether or not the timer t2 has become 0 or less. If t2 ⁇ 0 is not satisfied (NO in step S21), the processing from step S12 is repeated.
  • step S21 the power failure backup unit 29 sends a discharge stop command signal to the periodic discharge command unit 35.
  • the discharge circuit 34 is turned off under the control of the periodic discharge command unit 35 (step S22). Therefore, power consumption by the discharge circuit 34 is completed.
  • the CPU 21 sets the timer t1 to A (step S23) and returns to the process of step S12. Then, by repeating the processes of steps S12 to S23 described above, as shown in FIG. 5, the discharge circuit 34 discharges for time B, and the operation of stopping the discharge circuit for time A is periodically repeated. It will be. In other words, the power charged in the battery 12 can be intermittently output to the discharge circuit 34 to consume the power of the battery 12.
  • the power charged in the battery 12 is periodically output to the discharge circuit 34, and the power is consumed by the discharge circuit 34. Therefore, a voltage delay phenomenon occurs. Can be prevented. Therefore, when the power supply by the battery 12 is started, the conventional problem that the necessary power is not supplied can be solved, and the driving power can be reliably supplied to the optical encoder 11.
  • the backflow prevention circuit 32 is provided between the battery 12 and the capacitor 33, it is possible to prevent a current from flowing from the capacitor 33 to the discharge circuit 34 when the discharge circuit 34 is operated.
  • the power of the battery 12 can be consumed by the control of the forced discharge command unit 36.
  • the operator can arbitrarily The power of the battery 12 can be consumed at this timing, and the occurrence of the voltage delay phenomenon can be prevented more reliably.
  • the life of the battery 12 can be extended, and furthermore, the occurrence of a voltage delay phenomenon that becomes a particular problem when a lithium battery is used can be prevented.
  • the backup power supply apparatus of the present invention has been described based on the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of each part is replaced with an arbitrary configuration having the same function. Can do.
  • the present invention is not limited to the lithium battery and is similar to the lithium battery. It can be applied to a battery that generates a voltage delay phenomenon.
  • the present invention is extremely useful for reliably supplying driving power to the optical encoder even when the main power supply is interrupted by a power failure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

光学式エンコーダ11を駆動するための主電源13が停電した場合に、前記光学式エンコーダ11にバックアップ用の電力を供給するバックアップ電源装置であって、直流電力を蓄電するバッテリ12と、直流電力を蓄電し、前記バッテリ12からの電力供給ができない場合に、前記光学式エンコーダ11にバックアップ用の電力を供給するキャパシタ33と、前記バッテリ12に充電されている電力を放電する放電装置34と、前記バッテリ12に充電されている電力を間欠的に前記放電装置34に出力して、前記バッテリ電力を消費する制御を行う定期放電制御装置35と、を備える。

Description

バックアップ電源装置及び電力出力方法
 本発明は、光学式エンコーダを駆動するための主電源が停電した場合に、バックアップ用の電力を供給するバックアップ電源装置及び電力出力方法に関する。
 一般に、位置検出器として用いられる光学式エンコーダは、商用電源等の主電源より電力が供給されて作動し、また、停電時等の主電源からの電力供給ができなくなった場合においても継続して作動状態を維持するために、バックアップ電源装置が接続されている。即ち、停電が発生して主電源からの電力供給ができなくなった場合には、バックアップ電源装置からの電力供給に切り替えて、光学式エンコーダを作動させる。
 バックアップ電源装置では長時間継続して使用することが可能であるリチウム電池が多く用いられている。ところが、リチウム電池は長時間電力が消費されない状態が続くと、電極表面上で電解液分子とリチウムイオンが反応し、不動態膜が形成されて自然放電が抑制されることがある。このため、バックアップ電源としてリチウムイオン電池を使用する場合には、長期の信頼性が有る反面、不動態膜が大量に形成された場合には、負荷を接続した場合に、この不動態膜が抵抗となって電流の流れを阻止し、一時的に電圧の低下を引き起こす現象、いわゆる電圧遅延現象(「ボルテージディレイ」ともいう)が発生し、このため、エンコーダ動作が不良になるという問題が発生する。
 そこで、電圧遅延現象の発生を防止するため、従来より特開2004-325125号公報(特許文献1)、及び特開2005-312089号公報(特許文献2)に記載された技術が提案されている。
 特許文献1には、バックアップ電源として設けられたリチウム電池より供給される電力を間欠的に発光体(発光ダイオード等)に供給して、リチウム電池の電力を定期的に消費することにより、電圧遅延現象を防止することが記載されている。しかし、この方式では主電源とリチウム電池を定期的に切り替えて発光体に電力を供給するので、切り替え操作のために複雑な制御が必要になるという欠点がある。また、主電源とリチウム電池の双方を用いて発光体を作動させることになるので、主電源が正常に動作している場合であっても、リチウム電池の充電容量が低下すると、発光体を正常に作動させることができなくなる場合があるという問題が発生する。
 また、特許文献2には、光学式エンコーダの外部に設けた抵抗器を用いて、外部電池に充電された電力を放電することが記載されている。しかし、この特許文献2の記載内容では、外部電池の取り付け時に一定の電力を消費し、その後、抵抗により継続して電力を消費する構成とされているので、消費電力が大きくなり外部電池の寿命が短くなるという欠点がある。
特開2004-325125号公報 特開2005-312089号公報
 上述したように、特許文献1に記載された従来例では、リチウム電池の充電容量が低下した場合に発光体を作動させることができなくなる場合があり、また、特許文献2に記載された従来例では、外部電池の電力を継続して消費するので外部電池の寿命が短くなるという欠点があった。
 本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、電圧遅延現象の発生を防止し、且つ電力の消費量が過多となることを防止することが可能なバックアップ電源装置、及びバックアップ電源装置の電力出力方法を提供することにある。
 本発明の第1の態様は、光学式エンコーダを駆動するための主電源が停電した場合に、前記光学式エンコーダにバックアップ用の電力を供給するバックアップ電源装置であって、直流電力を蓄電するバッテリと、直流電力を蓄電し、前記バッテリからの電力供給ができない場合に、前記光学式エンコーダにバックアップ用の電力を供給するキャパシタと、前記バッテリに充電されている電力を放電する放電装置と、前記バッテリに充電されている電力を間欠的に前記放電装置に出力して、前記バッテリ電力を消費する制御を行う定期放電制御装置と、を備えることを特徴とする。
 前記バックアップ電源装置は、さらに、前記バッテリに充電されている電力を前記光学式エンコーダに供給する際に、前記キャパシタに充電されている電力の放電を阻止する逆流防止回路を備えてもよい。
 前記バックアップ電源装置は、さらに、外部入力が与えられた際に、前記バッテリに充電されている電力を前記放電装置に出力して、前記バッテリ電力を消費する強制放電制御装置を備えてもよい。
 前記バッテリは、リチウム電池であることが好ましい。
 本発明の第2の態様は、光学式エンコーダを駆動するためのバックアップ電源として設けたバッテリの電力を出力する電力出力方法であって、前記光学式エンコーダの主電源が停電した場合に、前記バッテリの電力を前記光学式エンコーダに供給する工程と、前記光学式エンコーダが前記主電源より電力が供給されて作動しているときには、定期放電制御装置が前記バッテリの電力を間欠的に放電装置に出力して、前記バッテリの電力を消費する工程と、を備えたことを特徴とする。
 前記電力出力方法は、さらに、強制放電制御装置により、強制放電指令が入力された際に、前記バッテリの電力を前記放電装置に供給して前記バッテリの電力を消費する工程を備えてもよい。
 上述のバックアップ電源装置、及び電力出力方法では、バッテリに充電されている電力を周期的に放電装置に出力して電力を消費するので、バッテリに電圧遅延現象が発生することを防止でき、停電時等においてバッテリの電力を光学式エンコーダに出力する際に、必要となる電力が供給されないという問題の発生を回避することができる。
本発明の一実施形態に係るバックアップ電源装置が搭載されたモータ制御装置、及び光学式エンコーダの接続関係を概略的に示す説明図である。 本発明の一実施形態に係るバックアップ電源装置、及びモータを駆動するモータ制御装置の詳細な構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るバックアップ電源装置のバッテリが搭載される停電用バックアップ部の詳細な構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るバックアップ電源装置によるバッテリ放電処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るバックアップ電源装置によるバッテリの放電タイミングを示すタイミングチャートである。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るバックアップ電源装置が搭載されたモータ制御装置100、及び該モータ制御装置100によって制御されるモータM1の接続関係を示す説明図である。図1に示すように、モータM1には、該モータM1の回転角度を検出するための光学式エンコーダ11が接続され、この光学式エンコーダ11で検出された回転角度信号は、モータ制御装置100に出力される。
 また、モータ制御装置100は、光学式エンコーダ11に駆動用の電力を供給する主電源13、及び停電発生時など主電源13よりの電力供給が停止した場合に、光学式エンコーダ11にバックアップ用の電力を供給する停電用バックアップ部29を備えている。また、モータ制御装置100には、交流100V等の商用電源E1が接続されている。
 図2は、モータ制御装置100の詳細な構成を示すブロック図である。図2に示すように、モータ制御装置100は、モータM1及び光学式エンコーダ11を総括的に制御するCPU21と、該CPU21による演算処理に必要なデータを一時的に記憶するRAM22と、モータM1を駆動制御するためのプログラムを記憶するハードディスク23と、モータ制御装置へ入出力する図示省略の外部入出力信号を制御する制御するシーケンサ24と、各種のデータを記憶するフラッシュメモリ25と、外部機器と接続するためのUSBポート26を備えている。
 更に、図示省略のディスプレイに画像データを出力する表示ドライバ27と、モータM1をサーボ制御するサーボドライバ28と、停電用バックアップ部29を備えている。
 図3は、停電用バックアップ部29の詳細な構成を示すブロック図である。図3に示すように、停電用バックアップ部29は、リチウム電池等のバッテリ12と、該バッテリ12に充電された電力を放電する放電回路(放電手段、放電装置)34と、後述するように所定の周期で放電回路34に放電指令を出力する定期放電指令部(定期放電制御手段、定期放電制御装置)35と、外部より放電指令信号が入力された際に放電回路34に放電指令を出力する強制放電指令部(強制放電制御手段、強制放電制御装置)36と、を備えている。
 また、直流電力を充電する機能を備えバッテリ12の交換作業時等で、バッテリ12からの電力の供給ができないときに停電が発生した場合に光学式エンコーダ11に電力を供給するキャパシタ33と、バッテリ12とキャパシタ33との間に設けられ、放電回路34の作動時に、キャパシタ33から放電回路34側に電力が出力されることを阻止する逆流防止回路32を備えている。
 次に、図4に示すフローチャートを参照して、モータ制御装置100によるバッテリ放電処理の動作について説明する。始めに、CPU21は、内部タイマを初期化する処理を行う(ステップS11)。内部タイマは、例えば図2に示したRAM22に設定される。この処理では、放電オンタイマt1を「A」に設定し、放電オフタイマt2を「B」に設定する。即ち、図5に示すように放電インターバル時間がAで、放電オン時間がBとなる周期的なパルス信号を想定する。
 次いで、停電用バックアップ部29は、主電源13の出力電圧が低下したか否かを判断する(ステップS12)。そして、主電源13の出力電圧が低下した場合には(ステップS12でYES)、主電源13から光学式エンコーダ11に電力を供給できないので、バッテリ12の電力を光学式エンコーダ11に供給して、光学式エンコーダ11を継続して作動させるようにハードウェアが組まれている(ステップS24)。
 他方、主電源13の出力電圧が低下していない場合には(ステップS12でNO)、停電用バックアップ部29は、光学式エンコーダ11側への電力供給を停止する(ステップS13)。更に、CPU21は、タイマt1が0以下になったか否かを判断する(ステップS14)。初期的には、t1≦0とはならないので(ステップS14でNO)、CPU21は、タイマt1からサンプリング周期Δtを減算する(ステップS15)。
 更に、CPU21は、タイマt1が0以下になったか否かを判断する(ステップS16)。そして、t1≦0でない場合には(ステップS16でNO)、ステップS12からの処理を繰り返す。
 その後、時間が経過し、タイマt1が0以下になると(つまり、放電インターバル時間Aが経過すると)(ステップS16でYES)、停電用バックアップ部29は、定期放電指令部35に放電指令信号を送信し、該定期放電指令部35の制御により放電回路34をオンとする(ステップS17)。従って、バッテリ12に蓄積された電力が放電回路34にて消費されることになる。この際、逆流防止回路32により、キャパシタ33から放電回路34に電流が流れることを阻止できる。
 そして、放電回路34による放電が開始されると、タイマt2をBに設定して(ステップS18)、ステップS12の処理に戻る。
 次いで、ステップS14の処理では、既にt1≦0となっているので、YES判定となる。CPU21は、タイマt2が0以下になったか否かを判断する(ステップS19)。初期的には、t2≦0とはならないので(ステップS19でNO)、CPU21は、タイマt2からサンプリング周期Δtを減算する(ステップS20)。
 更に、CPU21は、タイマt2が0以下になったか否かを判断する(ステップS21)。そして、t2≦0でない場合には(ステップS21でNO)、ステップS12からの処理を繰り返す。
 その後、時間が経過し、タイマt2が0以下になると(つまり、放電オン時間Bが経過すると)(ステップS21でYES)、停電用バックアップ部29は、定期放電指令部35に放電停止指令信号を送信し、該定期放電指令部35の制御により放電回路34をオフとする(ステップS22)。従って、放電回路34による電力の消費が終了する。
 その後、CPU21は、タイマt1をAに設定し(ステップS23)、ステップS12の処理に戻る。そして、上記のステップS12~S23の処理を繰り返すことにより、図5に示すように、時間Bだけ放電回路34による放電が行われ、時間Aだけ放電回路が停止するという動作が周期的に繰り返されることになる。換言すれば、バッテリ12に充電されている電力を間欠的に放電回路34に出力してバッテリ12の電力を消費することができる。
 このようにして、本実施形態に係るバックアップ電源装置では、バッテリ12に充電されている電力を周期的に放電回路34に出力し、該放電回路34で電力を消費するので、電圧遅延現象の発生を防止することができる。従って、バッテリ12による電力供給を開始する際に、必要となる電力が供給されないという従来の問題を解決することができ、確実に光学式エンコーダ11に駆動用の電力を供給することができる。
 また、バッテリ12とキャパシタ33との間に逆流防止回路32を設けるので、放電回路34の作動時に、キャパシタ33から放電回路34に電流が流れることを防止することができる。
 更に、外部より強制放電指令が入力された場合には、強制放電指令部36の制御により、バッテリ12の電力を消費することができるので、例えば、バッテリ12を交換した場合等、操作者は任意のタイミングでバッテリ12の電力を消費させることができ、より確実に電圧遅延現象の発生を防止することが可能となる。
 また、バッテリ12としてリチウム電池を用いるので、バッテリ12の寿命を長くすることができ、更に、リチウム電池を用いた場合に特に問題となる電圧遅延現象の発生を防止することができる。
 以上、本発明のバックアップ電源装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
 例えば、上述した実施形態では、バッテリ12として電圧遅延現象の発生が顕著なリチウム電池を用いる場合を例に挙げて説明したが、本発明はリチウム電池に限定されるものではなく、リチウム電池と同様に電圧遅延現象を発生するバッテリについて適用することが可能である。
 本発明は、主電源が停電により遮断された場合でも確実に光学式エンコーダに駆動用の電力を供給する上で極めて有用である。

Claims (9)

  1.  光学式エンコーダを駆動するための主電源が停電した場合に、前記光学式エンコーダにバックアップ用の電力を供給するバックアップ電源装置であって、
     直流電力を蓄電するバッテリと、
     直流電力を蓄電し、前記バッテリからの電力供給ができない場合に、前記光学式エンコーダにバックアップ用の電力を供給するキャパシタと、
     前記バッテリに充電されている電力を放電する放電装置と、
     前記バッテリに充電されている電力を間欠的に前記放電装置に出力して、前記バッテリ電力を消費する制御を行う定期放電制御装置と、
     を備えることを特徴とするバックアップ電源装置。
  2.  前記バッテリに充電されている電力を前記光学式エンコーダに供給する際に、前記キャパシタに充電されている電力の放電を阻止する逆流防止回路を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載のバックアップ電源装置。
  3.  外部入力が与えられた際に、前記バッテリに充電されている電力を前記放電装置に出力して、前記バッテリ電力を消費する強制放電制御装置を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載のバックアップ電源装置。
  4.  外部入力が与えられた際に、前記バッテリに充電されている電力を前記放電装置に出力して、前記バッテリ電力を消費する強制放電制御装置を更に備えたことを特徴とする請求項2に記載のバックアップ電源装置。
  5.  前記バッテリは、リチウム電池であることを特徴とする請求項1に記載のバックアップ電源装置。
  6.  前記バッテリは、リチウム電池であることを特徴とする請求項2に記載のバックアップ電源装置。
  7.  前記バッテリは、リチウム電池であることを特徴とする請求項3に記載のバックアップ電源装置。
  8.  光学式エンコーダを駆動するためのバックアップ電源として設けたバッテリの電力を出力する電力出力方法であって、
     前記光学式エンコーダの主電源が停電した場合に、前記バッテリの電力を前記光学式エンコーダに供給する工程と、
     前記光学式エンコーダが前記主電源より電力が供給されて作動しているときには、定期放電制御装置が前記バッテリの電力を間欠的に放電装置に出力して、前記バッテリの電力を消費する工程と、
     を備えたことを特徴とする電力出力方法。
  9.  強制放電制御装置により、強制放電指令が入力された際に、前記バッテリの電力を前記放電装置に供給して前記バッテリの電力を消費する工程を更に備えたことを特徴とする請求項8に記載の電力出力方法。
PCT/JP2011/055246 2010-03-29 2011-03-07 バックアップ電源装置及び電力出力方法 WO2011122255A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/637,695 US20130015709A1 (en) 2010-03-29 2011-03-07 Backup power supply device, and power output method
EP11762495.7A EP2555374A4 (en) 2010-03-29 2011-03-07 Backup power supply device and power output method
CN2011800165403A CN102859839A (zh) 2010-03-29 2011-03-07 备用电源装置以及电力输出方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010075303A JP2011211791A (ja) 2010-03-29 2010-03-29 バックアップ電源装置及び電力出力方法
JP2010-075303 2010-03-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011122255A1 true WO2011122255A1 (ja) 2011-10-06

Family

ID=44711981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/055246 WO2011122255A1 (ja) 2010-03-29 2011-03-07 バックアップ電源装置及び電力出力方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20130015709A1 (ja)
EP (1) EP2555374A4 (ja)
JP (1) JP2011211791A (ja)
CN (1) CN102859839A (ja)
WO (1) WO2011122255A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6008040B2 (ja) * 2013-03-15 2016-10-19 富士電機株式会社 無停電電源装置
JP6196532B2 (ja) * 2013-11-05 2017-09-13 日本電産サンキョー株式会社 エンコーダ
JP5921780B1 (ja) * 2014-08-21 2016-05-24 三菱電機株式会社 電圧供給装置
CN110311460A (zh) * 2019-08-05 2019-10-08 珠海格力电器股份有限公司 编码器的供电方法、装置、编码器和伺服系统
CN112349973A (zh) * 2019-08-07 2021-02-09 北京小米移动软件有限公司 电池模组,充电方法及装置,电子设备,可读存储介质
CN111585125A (zh) * 2020-06-22 2020-08-25 张俊 一种数控系统原点保持器
JP7226411B2 (ja) * 2020-08-07 2023-02-21 株式会社安川電機 拡張モジュール、産業用機器、及び産業用機器のパラメータ又は前記産業用機器により制御される機器の内部状態の推定方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001197673A (ja) * 2000-01-14 2001-07-19 Sumitomo Heavy Ind Ltd リチウム電池を用いる装置およびその装置を用いた射出成形機
JP2001309577A (ja) * 2000-04-21 2001-11-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd バックアップ電源供給装置
JP2004325125A (ja) 2003-04-22 2004-11-18 Tamagawa Seiki Co Ltd 光学式エンコーダにおけるバックアップ用バッテリのボルテージディレイ防止方法及び光学式エンコーダ
JP2005221476A (ja) * 2004-02-09 2005-08-18 Samutaku Kk エンコーダ装置
JP2005312089A (ja) 2004-04-16 2005-11-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd モータ制御装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2702885B1 (fr) * 1993-03-15 1995-04-21 Alcatel Converters Système de contrôle de vieillissement d'une batterie et procédé mis en Óoeuvre dans un tel système.
JP3869585B2 (ja) * 1999-07-30 2007-01-17 三洋電機株式会社 複数の二次電池の放電方法と組電池
US7038426B2 (en) * 2003-12-16 2006-05-02 The Boeing Company Method for prolonging the life of lithium ion batteries
CN201038827Y (zh) * 2007-05-18 2008-03-19 深圳市库马克新技术有限公司 高炉防坐料风机智能监控系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001197673A (ja) * 2000-01-14 2001-07-19 Sumitomo Heavy Ind Ltd リチウム電池を用いる装置およびその装置を用いた射出成形機
JP2001309577A (ja) * 2000-04-21 2001-11-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd バックアップ電源供給装置
JP2004325125A (ja) 2003-04-22 2004-11-18 Tamagawa Seiki Co Ltd 光学式エンコーダにおけるバックアップ用バッテリのボルテージディレイ防止方法及び光学式エンコーダ
JP2005221476A (ja) * 2004-02-09 2005-08-18 Samutaku Kk エンコーダ装置
JP2005312089A (ja) 2004-04-16 2005-11-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd モータ制御装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2555374A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20130015709A1 (en) 2013-01-17
EP2555374A1 (en) 2013-02-06
CN102859839A (zh) 2013-01-02
EP2555374A4 (en) 2017-03-01
JP2011211791A (ja) 2011-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011122255A1 (ja) バックアップ電源装置及び電力出力方法
US8533509B2 (en) Device and method for controlling secondary battery
US7541773B2 (en) Battery-powered tool capable of detecting discharged battery pack
CN110892360B (zh) 用于管理处于非活动模式的微控制器所消耗的功率的系统和方法
WO2017209238A1 (ja) バッテリモジュール電圧制御装置、バッテリモジュールおよび電源システム
CN101803141B (zh) 对具有输出等效串联电阻的任何电源的自适应电流限制
US10505477B2 (en) Load drive current control method and system
US20130036320A1 (en) Image forming apparatus, feeding control method, and computer program product
JP4111890B2 (ja) 無停電電源装置
TWI662773B (zh) 偵測電源供應單元電容值的系統及方法
JP5997700B2 (ja) 電源装置とその制御方法
US9277078B2 (en) Information processing apparatus with power control unit, control method therefor, and storage medium storing control program therefor
JP2008022641A (ja) バックアップ電源装置
TWI591931B (zh) Power control device and information processing device
KR102167429B1 (ko) 에너지 저장 장치의 과방전 방지 및 재기동 장치 및 방법
JP2006254612A (ja) 電池制御回路、該電池制御回路を備えた電子機器、充電制御プログラム、充電制御方法
JP5851980B2 (ja) 電源起動・停止制御回路
JP2011010448A (ja) 制御ユニット
JP2007124781A (ja) 電源装置、無停電電源装置および電力出力制御方法
US11766952B2 (en) Power supply circuit, power supply method, and storage medium
JP5445205B2 (ja) 携帯機器の電源制御回路及び携帯機器の電源制御方法
JP4948189B2 (ja) 電源回路および携帯端末装置
JP5682370B2 (ja) 整流器システム
JP2009071964A (ja) 充電制御回路およびそれを利用した電子機器
JP2016220284A (ja) 電子機器及び無停電制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180016540.3

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11762495

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13637695

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2011762495

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011762495

Country of ref document: EP