JPH02159931A - バッテリー装置 - 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】 ［概要］ 交流電源により駆動される充電器の直流出力によりバッ
テリーが充電され、交流電源の停電時にバッテリーの電
圧が出力されるバッテリー装置に関し、 充電が開始されて運転中においてバッテリー異常を検出
できるバッテリー装置を提供することを目的とし、 バッテリーの出力端子と接地間に制御信号によりオン、
オフする側路設定手段を設け、充電器の出力とバッテリ
ーとの接続点間に電流検出手段を設け、該電流検出手段
の検出出力を識別することによりアラーム信号を発生す
る異常検出手段を設け、バッテリーコントローラからの
制御信号により上記側路設定手段と異常検出手段をオン
・オフ制御してバッテリーの異常を検出するよう構成す
る。

［産業上の利用分野］ 本発明は交流電源により駆動される充電器の直流出力に
よりバッテリーが充電され、交流電源の停電時にバッテ
リーの電圧が出力されるバッテリー装置に関する。

電子機器の電源装置において、停電に対処するためにバ
ッテリーを備え、そのバッテリーを充電器（チャージャ
ー）により充電するバッテリー装置を備えることは広く
行われている。通常、電源を使用する電子機器は、商用
電源により駆動される本来の電源装置の出力により動作
して、バッテリー装置の出力を利用せず、商用電源が停
電等により供給されないと、バッテリー装置に切替えら
れて動作する。

したがって、停電等の発生時にバッテリー装置から予定
された出力が直ちに発生することを保証する必要がある
。

［従来の技術］ 従来例の構成例を第３図に示す。

第３図には、従来の電源装置の例として半導体ディスク
用の電源装置の構成が示されている。

第３図において、３０は電源部、３４はバッテリー装置
であり、電源部３０はパワー分配ユニット３１、コンバ
ータユニット３２、ユニットパワーコントローラ３３の
各ユニットで構成され、バッテリー装置３４は充電ユニ
ット３５とパンテリーユニ７ト３６とで構成される。な
お、第３図中、Ｂはノーヒユーズ・ブレーカ、ＭＳＩ〜
ＭＳ３はマグネットスイッチを表す。

電源部３０のパワー分配ユニット３１において、整流器
３１１は入力されたＡＣ２００Ｖ（商用電源）を整流器
３１１により整流してコンバータユニット３２のＤＣ−
ＤＣコンバータ３２１に供給して、各種（半導体ディス
クにおいて使用する）のＤＣ電圧出力を発生して、半導
体ディスクに出力される。停電時はコントローラ３３１
において人力異常信号により停電を検出すると、バッテ
リー装置３４からバッテリー３６１の出力（ＤＣ２１６
ｖ）を受は取って動作するＤＣスイッチ３１２にオン信
号を供給して、ＤＣスイッチ３１２の出力をＤＣ−ＤＣ
コンバータ３２１に入力することにより半導体ディスク
への電源を確保する。また、常時電源３１３はコントロ
ーラ３３１を構成する回路用の電源を供給し、通常は整
流器３１１の出力で駆動され、停電時はＤＣスイッチ３
１２の出力で駆動される。

バッテリー装置３４は充電ユニット３５にＡＣ２００Ｖ
が入力され、充電器３５１から２４５ｖの出力が発生し
てバッテリーユニット３６のバッテリー３６１に供給さ
れる。

この電源部３０の出力により駆動される半導体ディスク
の説明図を第４図に示す。

半導体ディスク４５は、情報処理システムの中でＣＰＵ
４０と、バス４１．インタフェース（■Ｆで表示）を介
して接続され、磁気ディスクと同様の方法でアクセス（
レコード単位）される半導体メモリ４７により構成され
る。半導体ディスク４５は電源からの入力が供給されて
いる間は、その内容が保持されるが、電源が切れるとそ
の内容が失われるため、電源がオフとなる場合は、半導
体メモリ４７から付属するディスク装置４６に記録（セ
ーブ）し、電源オンの時にディスク装置４６から半導体
メモリ４７に引き上げる（書戻す）動作を行う必要があ
る。

このような、構成であるため電源が常時入力されていれ
ば問題ないが、停電が発生した場合は、半導体ディスク
４５の内容をディスク装置４６に記録するのに要する時
間だけバッテリー装置から電源が供給されなければなら
ない。

従来例の動作シーケンス図を第５図に示す。

この例は第３図の電源装置から半導体ディスクへ電源を
入力する立ち上げ動作のシーケンスである。このシーケ
ンスでは、バッテリー装置３４内のバッテリー３６１が
正常な状Ｂ（バッテリーの出力が正常レベルの出力を発
生しているか、バッテリーと充電ユニットの接続線が外
れてない等）かどうかをチエツクする動作が行われる。

第５図において、初めに半導体ディスクを動作させるた
めのオン・オフ信号がオンとなって、電源部３０のコン
トローラ３３１からバッテリー装置３４のバッテリーコ
ントローラ３５２にオン信号が入力する。これにより、
バッテリーコントローラ３５２はバッテリー３６１の出
力線上のＸ点からセンス信号を受は取って、所定レベル
の出力電圧を検出すると、マグネットスイッチＭＳ２に
オン信号を出力するとともに充電器３５１に充電オン信
号を出力する。

これにより充電器３５１にＡＣ２００Ｖを入力されて、
その出力がバッテリー３６１に供給されて充電動作が開
始される。

もし、バッテリー３６１の出力から所定レベルの出力電
圧が検出されない時は、バッテリーコントローラ３５２
はアラーム信号を発生してユニットパワーコントローラ
３３のコントローラ３３１に通知する。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の第３図に示す従来の構成によれば、充電器３５１
が充電を開始した後に、バッテリーユニット３Ｇと充電
ユニット３５間の接続が外れたり、バッテリー３６１に
何らかの障害が発生して、バッテリー３６１の出力が正
常に発生しない等のバッテリー異常となった時にバッテ
リーコントローラ３５２においてその事態を検出するこ
とができなかった。

すなわち、充電器３５１はオン状態になるとそれ以後は
ＤＣ出力を発生しているので、バッテリー３６１の出力
線上の点Ｘの電圧を検出するセンス信号は充電器３５１
の出力を検出してしまうからである。

本発明は充電が開始されて運転中においてバッテリー異
常を検出できるバッテリー装置を提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の基本構成図である。

図において、ｌＯはバッテリー装置、１１は充電器、１
２はバッテリーコントローラ、１３は充電器の出力電流
を検出する電流検出手段１．１４は異常検出手段、１５
は抵抗を含みバッテリーの出力端と接地（アース）間の
接続をオン・オフする側路設定手段、１６はバッテリー
を表す。

本発明は、従来の投入時の電圧検出に加えて、運転中に
も定期的にバッテリーと並列に接続しである側路をオン
・オフしてバッテリーの異常を検出するものである。

［作用］ 第１図には図示されてないが、従来と同様に電源投入時
にバッテリーの異常を検出する手段が当然に含まれてお
り、電源が投入された後充電器１１から充電電流がバッ
テリー１６に供給される。

バッテリーコントローラ１２は所定時間の間隔をおいて
制御信号線１１１に一定の幅のオン信号を出力する。こ
の信号を受けると、側路設定手段１５の接点がオンとな
り、抵抗Ｒを通って電流が流れる。一方、電流検出手段
１３はその時の電流を検出して、オン信号により駆動さ
れた異常検出手段１４に入力する。異常検出手段１４は
正常時の電流値が予め設定されており、その電流値に対
して側路設定手段がオンになった時の電流検出手段１３
の出力を比べて所定以上の差があるとバッテリーの異常
（接続が外れている場合、バッテリー自体の異常）が発
生したことを表すアラーム信号を発生し、バッテリーコ
ントローラ１２に通知する。

このようにバッテリー異常を運転中でも検出して対応す
る処置（例えば、バッテリーと充電ユニット間の接続を
確実に行うなど）をすることにより、停電が発生した場
合にバッテリーからの電源供給を直ちに実行することが
できる。

［実施例］ 第２図は本発明の実施例構成図である。

第２図において、バッテリー装置は充電ユニット２０と
バッテリーユニット２４とで構成され、他に図示されな
い電源部３０（第３図）が従来例と同様に備えられてい
る。

実施例の構成および動作を説明すると、充電ユニット２
０のコントローラ２２は電源投入の後、タイマ２２１に
より一定の周期で出力が発生し、その出力により試験信
号発生回路２２２から所定幅の信号が発生する。その出
力は、差動増幅回路２３を起動するとともに、バッテリ
ーユニット２４の発光ダイオード２５とホトダイオード
２６で構成するホトカプラーを駆動する。これにより、
抵抗、ホトダイオード２６．アースの回路が形成される
。

通常の充電動作では、充電器２１からバッテリー２７へ
流れる電流値は僅かであるが、ホトダイオード２６を介
する側路が形成されると、バッテリーが正常で、バッテ
リーユニット２４と充電ユニット２０間の接続が正常で
あれば、充電器２１から抵抗Ｒ１を通って流れる電流は
、抵抗Ｒ５゜ホトダイオードを流れる電流により増大す
る。

一方、バッテリー２７と充電ユニット２０間の接続が切
れている等の異常が発生している場合は、ホトダイオー
ド２６がオンしても、抵抗Ｒ１をとおる電流値に変化が
表れない。

上記の充電器２１から流れる電流値を抵抗Ｒ１に表れる
電圧値として検出し、それを差動増幅回路２３の一方（
一端子）に供給し、他方（＋端子）には基準電圧Ｖｒを
入力して両電圧値の差を検出する。基準電圧Ｖｒとして
、側路が形成された時の電流値に対応する電圧に予め設
定しておき、抵抗Ｒ１からの検出電圧が側路を形成して
も変化しない時に差動増幅回路２３から出力を発生する
。

この出力はアラーム信号としてコントローラ２２に供給
され、コントローラ２２はこの出力を電源部（図示され
ない）に出力して必要な制御が行われる。

本実施例をｔａが投入されてから長期間（１年中）連続
して運転するシステム（オンラインの情報処理システム
など）の電源装置に適用する場合は、コントローラ２２
の試験信号発生回路２２２を駆動するタイマ２２１を、
例えば、８時間に設定することにより、運転中に発生す
るバッテリー異常を検出でき、停電発生時にバッテリー
によるバックアップができないという事態の発生を防止
することができる。

また、本実施例では、ホトカブラにより抵抗を介する回
路を閉じる構成となっているが、他の電子スイッチによ
り実現できることはいうまでもない。

［発明の効果］ 本発明によれば、充電器により充電が開始された後にバ
ッテリー異常が発生しても所定の時間間隔で検出動作を
行うことにより確実に異常を検出することができるので
、停電が発生した時に確実にバッテリーによるバックア
ップを行うことができる。

また、情報処理システムにおいて、長期間の運転を行う
場合（オンラインシステムなど）、一定周期で検出動作
を行って運転を停止することなく異常検出を実現するこ
とができる。

の実施例構成図、第３図は従来例の構成図、第４図は半
導体ディスクの説明図、第５図は従来例の動作シーケン
ス図である。

第１図中、 １０；バッテリー装置 １１８充電器 １２：バッテリーコントローラ １３：電流検出手段 １４：異常検出手段 １５；側路設定手段 １６：バッテリー 特許出願人　　　富士通株式会社 復代理人弁理士　　穂坂　相離

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成図、第２図は本発明１戸白、
男（イカり　リ　第３１．ｙ遂０　図晃３図 本蛋ト日月ｆ）欠施今すス澤ＬＦε図 第２図 第４図 従未府りの重りイ乍シーケシス図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 交流電源により駆動される充電器（１１）の直流出力に
   よりバッテリー（１６）が充電され、交流電源の停電時
   にバッテリーの電圧が出力されるバッテリー装置（１０
   ）において、 バッテリー（１６）の出力端子と接地間に制御信号によ
   りオン、オフする側路設定手段（１５）を設け、充電器
   （１１）の出力とバッテリーとの接続点間に電流検出手
   段（１３）を設け、該電流検出手段（１３）の検出出力
   を識別することによりアラーム信号を発生する異常検出
   手段（１４）を設け、 バッテリーコントローラ（１２）からの制御信号により
   上記側路設定手段（１５）と異常検出手段（１４）をオ
   ン・オフ制御してバッテリー（１６）の異常を検出する
   ことを特徴とするバッテリー装置。