JPH05184082A - 停電補償電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な回路構成で急速に電池の充電を行なう
ことのできる停電補償電源装置を提供することである。 【構成】 停電検出回路３が停電を検出している間、停
電カウンタ４がカウントを行ない、停電が終了すると制
御回路６は停電カウンタ４のカウント値から急速充電カ
ウンタ７のカウント値を求め、急速充電カウンタ７のカ
ウント値に応じた時間の間急速充電回路８を動作させて
ＮｉＣｄ電池１に急速充電を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気機器の停電補償電
源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、停電時のバックアップ電源として
ＮｉＣｄ（ニッケルカドミウム）電池を使用する場合、
電池容量の約１／３０位で定常的に電流を流して充電す
るトリクル充電方式が用いられている。

【０００３】また、ＮｉＣｄ電池の急速充電方法として
は、充電完了時におけるピーク後の端子電圧の降下電圧
を検出して充電を制御する降下電圧検出方式や、電池の
温度上昇を検出して充電の完了を判断する絶対温度制御
方式などがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のトリクル充電方
式では電池の充電が完了するまでに３０時間以上の時間
を必要とし、休日等に配電盤を切るような場合などでは
充電が完了する前に停電となったり、夜間の停電補償の
ために大容量のＮｉＣｄ電池を使わなければならなかっ
た。

【０００５】そして、上記の降下電圧制御方法や絶対温
度制御方法で急速充電を行なう場合電池電圧などを検出
する満充電検出センサが必要となり、しかも、外的要因
（主に温度）による変動が大きいので検出センサの調整
が複雑になるという問題を有していた。

【０００６】本発明の目的は、簡単な回路構成で急速に
かつ過充電することなく電池の充電を行なうことであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では、停電終了時
に計時手段が計時した停電時間に応じた時間の間充電可
能な電池を急速充電する充電手段を設けることにより、
上記目的を達成している。

【０００８】

【実施例】以下、図面に示す一実施例に基づいて具体的
に説明する。

【０００９】図１において、１は充電可能な電池で、本
例ではＮｉＣｄ電池を用い、ＡＣ電源２のバックアップ
電源となる。３は停電検出回路で、ＡＣ電源２の停電を
検出する。４は計時手段を構成する停電カウンタで、停
電検出回路３が停電を検出している時間を計時する。５
はタイマ回路で、一定時間（例えば１分）ごとに出力を
生じる。６は制御回路で、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなど
からなり、停電カウンタ４のカウント値から急速充電カ
ウンタ７のカウント値を設定する。８は充電手段を構成
する急速充電回路で、抵抗９、１０、１１およびトラン
ジスタ１２からなり、急速充電カウンタ７のカウント値
に応じた時間の間トランジスタ１２がオンすることでＮ
ｉＣｄ電池１を急速充電する。１３はトリクル充電回路
で、抵抗１４からなり、ＮｉＣｄ電池１をトリクル充電
する。１５はダイオードであり、その出力端子ａには負
荷となる電気機器（図示せず。）が接続されている。

【００１０】次に、動作を図２および図３を参照して説
明する。いま、ＡＣ電源２は生きており、停電カウンタ
４および急速充電カウンタ７はクリヤされ、ＮｉＣｄ電
池１は充電完了状態でトリクル充電が行なわれているも
のとする。制御回路６は、予め内部のＲＯＭで記憶して
いる図２に示すプログラムｆをタイマ回路５の出力に基
づいて定期的な時間、本例では１分毎に実行する。いま
の場合、プログラムｆの動作は次に示すとおりである。
まず、停電検出回路３が停電を検出しているか判別し
（ステップ２ａ）、停電を検出していなければ、急速充
電中か判別し（ステップ２ｂ）、急速充電中でなければ
終了する。

【００１１】そして、ＡＣ電源が停電になると、停電検
出回路３が停電を検出するとともにＮｉＣｄ電池１がＡ
Ｃ電源２の代わりに電源となり、各電気回路に電源を供
給する。この状態で制御回路６がプログラムｆに従った
動作を実行すると、停電検出回路３が停電を検出してい
るので（ステップ２ａ）、制御回路６は停電カウンタ４
に１を加えて（ステップ２ｃ）動作を終了する。このプ
ログラムｆは１分毎に動作するので、停電が終了してい
なければ上記のように停電カウンタ４のカウント値は停
電時間に応じて加算されていくことになる。

【００１２】そして、停電が終了し停電検出回路３の停
電検出出力が終了すると、制御回路６は図３に示すプロ
グラムｇに従った動作を開始する。プログラムｆの動作
は、次に示すとおりである。制御回路６は停電カウンタ
４のカウント値から、急速充電カウンタ７のカウント値
を次の式から求める。 急速充電カウンタのカウント値＝（放電電流×停電カウ
ンタのカウント値）／（充電電流×安全率） 上記の式は、ＮｉＣｄ電池の充電電流と放電電流の関係
式である、 充電電流×充電時間×安全率＝放電電流×停電時間 から求めたものである。なお、放電電流は回路の設計途
中で明らかになる値であり、充電電流は適宜定められる
値であり、また、安全率はＮｉＣｄ電池の内部状態や周
辺温度などの外的要因に対するマージンであるので、そ
れぞれ予め求めておける値である。

【００１３】上記の関係式から求めた急速充電カウンタ
のカウント値を急速充電カウンタ７にセットする（ステ
ップ３ａ）。つぎに停電カウンタ４をクリヤする（ステ
ップ３ｂ）。そして、上記で求めた急速充電カウンタ７
のカウント値が０でなければ（ステップ３ｃ）、急速充
電回路８のトランジスタ１２をオンして急速充電を開始
する（ステップ３ｄ）。ステップ３ｃ動作時に急速充電
カウンタ７のカウント値が０ならば動作を終了する。

【００１４】そして、所定時間が経過し制御回路６がプ
ログラムｆの動作を開始する。この場合、停電中でなく
（ステップ２ａ）、そして急速充電中なので（ステップ
２ｂ）、制御回路６は急速充電カウンタ７のカウント値
から１を差し引く（ステップ２ｄ）。そして、急速充電
カウンタ４のカウント値が０になっているか判断して
（ステップ２ｅ）０でなければ動作を終了する。ステッ
プ２ｅ動作時に急速カウンタ７のカウント値が０であれ
ば、急速充電回路８内のトランジスタ１２をオフして急
速充電を終了する（ステップ２ｆ）。つまり、例えば停
電終了時に急速充電カウンタ７のカウント値が５とセッ
トされた場合、プログラムｆを５回実行する間急速充電
が行なわれることになる。

【００１５】本発明は上記のように構成しているので、
停電時間の長さに応じた時間で急速充電を行なうことが
できる。

【００１６】なお、本例では、一定時間毎にプログラム
を動作させることで停電時間を計時したが、停電が開始
したと同時に計時するものでもよい。

【００１７】また、本例では充電可能の電池としてＮｉ
Ｃｄ電池を用いたが、ＮｉＣｄ電池以外の２次電池を用
いてもよい。但し電池によって充電、放電特性が上記の
充電電流と放電電流の関係式に当てはまらない場合があ
るので、使用する電池に応じて適宜関係式を変更するこ
とが望ましい。

【００１８】そして、温度変化などの外的要因による変
動を関係式内の安全率でカバーすることによって急速充
電時にほぼ満充電にすることが安全かつ容易にできると
ともに過充電を防止できる。

【００１９】さらに、本発明によれば充電可能な電池は
常に充電完了状態に充電されるので、必要最低限の電池
容量の電池を利用でき、価格、大きさ、重量を下げるこ
とができる。

【００２０】また、本発明をタイムレコーダなどのよう
な時計機能を構成にもつ電気機器に適用すれば、停電時
間のカウントをその電気機器が有する時計機能に行なわ
せることができるので、回路構成の簡素化が望める。

【００２１】

【発明の効果】本発明では、停電終了時に計時手段が計
時した停電時間に応じた時間の間充電可能な電池を急速
充電する充電手段を設けることにより、電池電圧などを
検出する満充電検出センサが不必要となるので、簡単な
回路構成で急速にかつ安全に電池の充電を行なうことが
でき、しかもコストダウンが図れる。

【００２２】そして、本発明をタイムレコーダのような
時計機能を有する電気機器に適用すれば、停電時間のカ
ウントをその電気機器が持つ時計機能に行なわせること
ができるので、回路構成の簡素化が望める。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック回路図。

【図２】図１の動作説明のためのフローチャート。

【図３】図１の動作説明のためのフローチャート。

【符号の説明】

１ 充電可能な電池 ４ 計時手段 ８ 充電手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 停電時のバックアップ電源となる充電可
   能な電池と、 停電時間を計時する計時手段と、 停電終了時に上記計時手段が計時した停電時間に応じた
   時間の間上記充電可能な電池を急速充電する充電手段
   と、 を具備したことを特徴とした停電補償電源装置。