JPH0267980A - バッテリへの充電状態検知回路 - 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】 〔Ｊ［要） バッテリアラーム検出回路の一部を利用してバッテリへ
の充電状態を検知する充電状態検知回路に関し、 バッテリ破損やバッテリの短寿命化を未然に防止するこ
とを目的とし、 バックアップ用バッテリのバックアップに必要な最低電
圧付近の低電圧しきい値を発生する低電圧しきい値発生
回路と、該低電圧しきい値と前記バックアップ用バッテ
リの電圧とを比較し、該バッテリの電圧が咳低電圧しき
い値以下に低下した時アラームを発生するバッテリアラ
ーム発生回路とを備えた装置において、前記バックアッ
プ用バッテリの公称最大電圧又は最大定格より高い所定
の高電圧しきい値を発生する高電圧しきい値発生回路と
、該高電圧しきい値発生回路と前記低電圧しきい値発生
回路の各出力しきい値を交互に切換えて前記バッテリア
ラーム発生回路へ供給するスイッチとよりなり、前記バ
ックアップ用バッテリの電圧が前記高電圧しきい値以上
になった時、前記バックアップ用バッテリへの充電状態
を検知して前記バッテリアラーム発生回路よりアラーム
を発生するように構成する。

（産業上の利用分野） 本発明はバッテリへの充電状態検知回路に係り、特にバ
ッテリアラーム検出回路の一部を利用してバッテリへの
充電状態を検知する充電状態検知回路に関する。

ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）を備えたデータ
処理装置などにおいては、電源を切ってもＲＡＭのデー
タ内容を保持しておくために、バッテリバックアップす
る装置が近年増加してきている。

ＲＡＭのバッテリバックアップのためには、ＲＡＭの素
子特性上定められている規定電圧値以上の電圧をバッテ
リからＲＡＭに供給する必要がある。このため、バッテ
リ電圧を監視するための検知回路が必要となる。

〔従来の技術〕

第３図はＲＡＭを備えた装置が従来有しているバッテリ
アラーム検出回路の一例の構成図を示す。

同図中、１はバックアップ用バッテリで、その電圧はバ
ックアップのためにダイオードＤａを介して放電回路の
一部を構成する揮発性ＲＡＭ　（図示せず）の電源端子
に印加される一方、後述のバッテリアラーム発生回路３
に印加される。

また、２は低電圧しきい値発生回路で、例えば商用交流
＊ｍ’ａ圧を整流して得られた所定値の直流電源電圧Ｖ
ｃｃに基づいて、上記ＲＡＭのデータが消失しない最低
電圧付近の低電圧しきいＩＩｖＬを発生してバッテリア
ラーム発生回路３に印加する。

バッテリアラーム発生回路３は上記バッテリ１の電圧（
バッテリ電圧）と上記低電圧しきい値ＶＬとを比較し、
バッテリ電圧が低電圧しきい値ＶＬ以下に低下した時に
、これを検出してアラームを発生する。

なお、バッテリには一次電池と呼ばれる放電のみのもの
と、充電により反復使用可能な二次電池とがあり、バッ
テリ１がこの二次電池の場合には充電回路よりの充電電
圧が抵抗Ｒａ１ダイオード［）ａを介してバッテリ１に
印加される。バッテリ１が一次電池の場合には、この充
電回路は設けられることはない。

このようにして、第３図に示すバッテリアラーム検出回
路によれば、バッテリ１の電力消費による供給電圧低下
を検知し、ＲＡＭ内のデータの消失を、アラームを発生
することで未然に防止するようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、従来はバッテリ１に対して充電時のチエツク
を行なっていなかったため、バッテリ１が一次電池の場
合には誤って充電されてバッテリの寿命を損なったり、
バッテリ内部に化学反応を起こし、バッテリ自体が破損
するような現象を防止することができず、またバッテリ
１が二次電池の場合は過充電によるバッテリ寿命の短縮
化を未然に防止することができないという問題点があっ
た。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、バッテリ破
損やバッテリの短寿命化を未然に防止し得るバッテリへ
の充電状態検知回路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図は本発明の原理構成図を示す。同図中、第３図と
同一構成部分には周一符号を付し、その説明を省略する
。本発明は従来のバッテリアラーム検出回路の一部を利
用して、バッテリ１への充電状態を検知するよう構成し
たもので、高電圧しきい値発生回路４及びスイッチ５を
夫々設けた点に特徴を有する。

高電圧しきい値発生回路４はバッテリ１の公称最大電圧
（−次電池の場合）又は最大定格（二次電池の場合）よ
り高い所定の高電圧しきい値電圧ＶＨを発生する。

また、スイッチ５は上記高電圧しきい値電圧ＶＨと前記
低電圧しきい値電圧ｖしとを交互にバッテリアラーム発
生回路３へ選択出力する。

（作用） 前記高電圧しきい値ＶＨはバッテリ１が一次電池の場合
は公称最大電圧より若干高い値に設定され、またバッテ
リ１が二次電池の場合は最大定格と絶対最大定格の中間
の値に設定されている。ここで、上記の最大定格は電池
メーカが使用上保証している最大定格電圧をいい、また
上記の絶対最大定格はバッテリ１が物理的に破壊されて
しまう最大定格電圧をいう。

もし、バッテリ１の電圧がこの高電圧しきい値Ｖ＋を越
えた時は、バッテリ１が充電状態にあることを意味する
。バッテリアラーム発生回路３はこのバッテリ１への充
電状態を、バッテリ１からの電圧がスイッチ５を通して
入力される高電圧しきい値Ｖ）１以上に上昇したことを
検出することにより検知し、アラームを発生する。

（実施例） 第２図は本発明の一実施例の構成図を示す。同図中、第
１図と周一構成部分には同一符号を付しである。第２図
において６はリチウム（Ｌ　ｒ　＞バッテリで、前記バ
ッテリ１に相当する一次電池であり、その公称最大電圧
は３，６Ｖである。このｌｉバッテリ６の出力電圧は逆
流防止用ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１を直列に介してＣＭ
ＯＳスタティックＲＡＭ　（ＳＲＡＭ）の電源端子ヘパ
ツクアップ用′Ｒ′ａ電圧として印加される一方、アラ
ーム発生回路３内のコンパレータ９の非反転入力端子に
印加される。前記ＣＭＯ８ＳＲＡＭはスタンバイ時の電
源電流が動作時に比べて極端に少ないため、Ｌｉバッテ
リによるバックアップが可能である。

また、＋Ｖｃｃは商用交流電源電圧を整流して得た所定
値の直流Ｗｉ電源電圧、逆流防止用ダイオードＤ２を介
して前記ＳＲＡＭ　（図示せず）の電源端子に電源電圧
として印加され、また２、５■電圧［７及び４，５ｖ電
圧源８に夫々印加されて２．５ｖ及び４．５Ｖに変換さ
れる。

２．５ｖ電圧源７は前記低電圧しきい値発生回路２を構
成しており、前記ＣＭＯ８ＳＲＡＭのバッテリバックア
ップに必要な最低電圧程度の２．５■を発生出力する。

４．５ｖ電圧源８は前記高電圧しきい値発生回路４を構
成しており、ｌｉバッテリ６の公称最大電圧である３、
６Ｖよりも若干高い４．５ｖを高電圧しきい値として発
生出力する。

スイッチ５は通常ハ２．５Ｖ？を圧１１１７ヨリノ２．
５Ｖを選択出力するが、一定時間毎に短時間４，５Ｖ電
圧源８よりの４．５■を選択出力するよう、プログラム
で切換え制御される。スイッチ５の出力しきい値はコン
パレータ９の反転入力端子に印加され、ここで前記１−
ｉバッテリ６のバッテリ電圧とレベル比較される。

出力端が抵抗Ｒ２を介して？［？！圧Ｖｃｃに接続され
ているコンパレータ９の出力信号はステータス読取り回
路１０に供給され、ここでその論理値に応じたステータ
スを読み取られ、図示しない中央処理装置［（ＣＰＵ）
によりバッテリ電圧の異常の有無が判定され、異常時に
はアラームを発生させる。

次に本実施例の動作について説明する。Ｌｉバッテリ６
の正常時には、そのバッテリ電圧は３．６ｖ以下で、か
つ、２．５Ｖ以上であるため、コンパレータ９の出り電
圧はスイッチ５が２．５■を選択出力している期間は“
Ｈ”レベルとなり、スイッチ５が４．５ｖを選択出力し
ている期間は“Ｌ”レベルとなる。ステータス読取り回
路１０はプログラムにより、スイッチ５の切換えと同期
してその読取り動作が制御され、上記の場合はいずれも
正常と判定し、ＣＰＵ　（図示せず）はアラームを発生
しない。

また、バッテリ電圧がｌｔバッテリ６の電力消費により
２．５ｖ以下に低下したときは、スイッチ５が２．５ｖ
を選択出力している期間は本来“ＨＩＩレベルであるコ
ンパレータ９の出力信号が゛Ｌ″レベルになるので、こ
の時アラームが発生される。

次に、ｌ　ｉバッテリ６の充電状態の検知動作について
説明する。ダイオードＤ１が何らかの理由で破損される
と、電源電圧＋ＶＣＣ→ダイオードＤ２→抵抗Ｒ１抵抗
損１→破損オードＤ１→ｌｉバッテリ６なる充電回路が
形成されてしまう。

このため、ｌｉバッテリ６の電圧は上記充電回路の形成
により＋ＶＣＣ程度にまで上昇し、４．５ｖ以上となり
、ｌ−ｉバッテリ６の寿命が短くなったり、破損する危
険性が発生する。しかし、本実施例によれば、スイッチ
５が４．５■を選択出力している期間にコンパレータ９
の出力電圧が本来のＩｔ　Ｌ　Ｔルベルではなく″ＨＩ
Ｉレベルとなるため、充電状態を示すアラームが発生さ
れる。

これにより、ダイオードＤ１の破損等の回路の故障が警
告できるので、ｌｉバッテリ６を切離すなどの処置をと
ることにより、ｌｉバッテリ６の短寿命化や破損を未然
に防止することができる。

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、バッテリ１は時計用ｔＣなどのバックアップ電源とし
ても用いることができ、またアルカリ蓄電池などの二次
電池でもよいことは勿論である。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によれば、既存のバッテリアラーム
検出回路の一部を共用しており、若干の回路を付加する
だけの簡単な構成によりバッテリへの充電状態を検知す
ることができるため、バッテリが一次電池の場合にはバ
ッテリの破損や短寿命化を未然に防止することができ、
またバッテリが二次電池の場合には過充電を防止してバ
ッテリの短寿命化を防止でき、更に回路の故障を検知す
ることもできる等の特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図、 第２図は本発明の一実施例の構成図、 第３図はバッテリアラーム検出回路の一例の構成図であ
る。 図において、 １はバックアップ用バッテリ、 ２は低電圧しきい値発生回路、 ３はバッテリアラーム発生回路、 ４は高°電圧しきい値発生回路、 ５はスイッチ、 ６はリチウム（Ｌｉ）バッテリ を示す。 第１図 亭硝哨ル→哄プレ噴へ閏 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 バックアップ用バッテリ（１）のバックアップに必要な
   最低電圧付近の低電圧しきい値を発生する低電圧しきい
   値発生回路（２）と、該低電圧しきい値と前記バックア
   ップ用バッテリ（１）の電圧とを比較し、該バッテリ（
   １）の電圧が該低電圧しきい値以下に低下した時アラー
   ムを発生するバッテリアラーム発生回路（３）とを備え
   た装置において、 前記バックアップ用バッテリ（１）の公称最大電圧又は
   最大定格より高い所定の高電圧しきい値を発生する高電
   圧しきい値発生回路（４）と、該高電圧しきい値発生回
   路（４）と前記低電圧しきい値発生回路（２）の各出力
   しきい値を交互に切換えて前記バッテリアラーム発生回
   路（３）へ供給するスイッチ（５）とよりなり、 前記バックアップ用バッテリ（１）の電圧が前記高電圧
   しきい値以上になつた時、前記バックアップ用バッテリ
   （１）への充電状態を検知して前記バッテリアラーム発
   生回路（３）よりアラームを発生させることを特徴とす
   るバッテリへの充電状態検知回路。