JPH0628489B2 - バツクアツプ回路 - Google Patents

バツクアツプ回路

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JPH0628489B2
JPH0628489B2 JP59039810A JP3981084A JPH0628489B2 JP H0628489 B2 JPH0628489 B2 JP H0628489B2 JP 59039810 A JP59039810 A JP 59039810A JP 3981084 A JP3981084 A JP 3981084A JP H0628489 B2 JPH0628489 B2 JP H0628489B2
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circuit
load circuit
terminal
switch
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit 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
    • H02J9/06—Circuit 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/60—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電地を電源とする機器のバックアップ回路に
関するものである。
従来例の構成とその問題点 従来の代表的バックアップ回路例を第1図に示す。図に
於いて1は機器の電源である電池で、2aおよび2bから
成るコネクターで、2aによりスイッチ3の一端に、2
bにより機器に接地されている。スイッチ3の他端は主
回路4、放電終止電圧検出回路5、および微少電流負荷
回路11の為の電源回路6に接続されている。電源回路
6はスイッチ10の接点10aを介して微少電流負荷回
路11に接続されている。電源回路6とスイッチ接点1
0aの接続点からダイオード7抵抗8を介してバックア
ップ用電池9の陽極が接続され、電池9の陰極は接地さ
れている。抵抗8と電池9の接続点はスイッチ10の接
点10bに接続されている。
次にこの回路の動作を説明する。
スイッチ3がオンの状態で機器が動作することにより、
電池1の容量が減り端子電圧が下がる。放電終止電圧検
出回路5はこの端子電圧を監視しており電池1の端子電
圧が放電終止電圧に達すると、スイッチ3をオフさせ、
機器の動作を停止させ電池1の過放電を防止すると同時
にスイッチ10を接点10aから10bに切替え微少電流
負荷回路11に電池9を接続し微少電流負荷回路の動作
を継続させる。
ダイオード7は電池9の電流の逆流による放電防止用、
抵抗8は電池9の充電電流制限用(大電流で充電を行う
と電池の寿命を縮める為)として挿入されている。
この回路に於いて、電池9が放電状態でスイッチ3がオ
ンになった場合、抵抗8の電流制限により電池9は短時
間では十分充電されず、この間に電池1が放電終了又は
スイッチ3がオフされるとスイッチ10が接点10aか
ら10bに切替るが電池9の端子電圧が不十分の為微少
電流負荷回路11は正常に動作しない。
発明の目的 本発明は上記の欠点を除去し微少電流負荷回路の動作を
確実にしかも安定に動作させることを目的とする。
発明の構成 本発明は電池の大電流放電時と、微少電流放電時の電池
の放電終止電圧の差を利用して、微少電流負荷回路のバ
ックアップをせんとするものであり、大電流を要する主
負荷回路と、微小電流で駆動される微小電流負荷回路
と、前記主負荷回路と微小電流負荷回路とに接続される
電池と、電池の端子電圧を予め定められた前記電池の放
電終止電圧と比較する放電終止電圧検出回路とを有し、
主負荷回路と微小電流負荷回路とが接続された電池の端
子電圧が前記放電終止電圧にまで低下したときに主負荷
回路を電池から解放し、前記主負荷回路の解放によって
上昇した電池の端子電圧によって、微小電流負荷回路を
動作させ、再び前記放電終止電圧まで端子電圧が低下し
たときに、微小電流負荷回路を電池から解放するように
構成したものである。
実施例の説明 第4図に電池の放電々流と放電終止電圧の関係を示す。
この図からわかる様に放電終止電圧Aは放電電流によっ
て異なり大電流放電になる程低い値となっている。
機器の放電終止電圧検出回路は通常微少電流放電時の終
止電圧に設定されている為、負荷電流の大きい大電流放
電の場合でも、この電圧値になると機器の動作を停止す
る。この時電池の容量は少し余裕を残している。
例えば第4図で機器全体の負荷電流を0.5CA、微少電
流負荷回路の負荷電流を0.01CAとするとVu1の電圧
で主回路の動作を停止すれば電池の容量は端子電圧とし
て、Vu2まで残っている。
第2図が本発明に基づくバックアップ回路のブロック図
である。第2図に於いて電池1は2aおよび2bから成
るコネクターで機器のスイッチ12およびスイッチ13
に接続されている。スイッチ12は微少電流負荷回路1
1、スイッチ13は主回路4のオン,オフを制御する。
そしてスイッチ12は通常オン状態で保持されている。
14は放電終止電圧検出回路でスイッチ12およびスイ
ッチ13を、独立に制御する。15は微少電流負荷回路
の短時間(電池1を交換する為の時間)バックアップし
ておく為のコンデンサである。
次に第2図の動作原理を説明する。
スイッチ12は常時オン状態に保持されていて放電終止
電圧検出回路14によってのみオフされる。スイッチ1
3は、いわゆる機器の電源スイッチでスイッチ13がオ
ン状態の時、主回路4が動作し、電池1の端子電圧が、
放電終止電圧に達すると放電終止電圧検出回路14によ
って、まずスイッチ13をオフとし主回路4の動作を停
止させ電池1の過放電を防止する。
スイッチ13がオフされると、電池1の負荷が軽減され
端子電圧が上昇する為、放電終止電圧検出回路14は通
常状態に復帰する。
この間スイッチ12は、オン状態を保つ様制御され微少
電流負荷回路11の動作は持続されている。又スイッチ
13は1回オフされると自動的にオンにならない様にな
っている為電池1の端子電圧が上昇してもオフのままで
ある。
そして再び電池1の端子電圧が放電終止電圧に達すると
放電終止電圧検出回路14によって、スイッチ12がオ
フとなり全ての機能を停止する。
以下、本発明のより具体的な一実施例について第3図を
参照して説明する。第3図に於いて電池1は2a,2b
から成るコネクター2で2aによりトランジスタ16の
エミッタ,抵抗17,ダイオード22のアノード,リレ
ー32の端子32aおよびスイッチ37の一端37a
に、2bにより接地されている。抵抗17はトランジス
タ16のエミッタ〜ベース間に接続され抵抗18はトラ
ンジスタ16のベースとトランジスタ19のコレクタ間
に接続されている。トランジスタ19のエミッタは接地
されている。
トランジスタ19のベースには抵抗20,21が接続さ
れ抵抗21の他端は設置されている。抵抗20の他端は
ダイオード25のカソードとコンデンサ24の一端が接
続されている。コンデンサ24の他端は抵抗23を介して
ダイオード22のカソードに接続されている。ダイオー
ド25のアノードはマイコン30の端子30bに接続さ
れている。トランジスタ16のコレクタは、電源回路6
および可変抵抗器26の端子26a,抵抗27に接続さ
れ可変抵抗器26の端子26bはコンパレータ29の端
子29bに端子26cは設置されている。電源回路6の
出力はコンデンサ15,マイコン30の電源端子30dに
接続されている。抵抗27の他端はツェナーダイオード
28を介して接地され抵抗27とツェナーダイオード2
8の交点にコンパレータ29の端子29aが接続されて
いる。コンパレータ29の出力端子29cはマイコン3
0の端子30aに接続されている。マイコン30はその
他の微少電流負荷回路31に接続されている。リレー3
2の端子32bは主回路4に接続され、32cはトラン
ジスタ33のコレクタに接続されている。トランジスタ
33のエミッタは接地され、ベースは抵抗34,35が
接続され抵抗35の他端は接地されている。
抵抗34の他端はダイオード36のカソードコンデンサ
39の一端が接続されコンデンサ39の他端は抵抗38
を介してスイッチ37の端子37cに接続されている。
ダイオード36のアノードは抵抗40,41およびダイ
オード42のアノードが接続され、抵抗40の他端はスイ
ッチ32の端子32bと主回路4の交点に接続され、抵
抗41の他端は設置されている。ダイオード42のカソ
ードはマイコン30の端子30cに接続されている。
スイッチ37の端子37bは接地されている。
次にこの回路の動作を説明する。
電池1がコネクター2a,2bにて接続されると、ダイ
オード22、抵抗23、コンデンサ24、抵抗24を介
してトランジスタ19のベースをドライブしトランジス
タ19をオンにしコレクタ電位を下げる。その結果抵抗
18を介してトランジスタ16のベース電位を引下げト
ランジスタ16をオンにする。従って電源回路6、マイ
コン30およびその周辺回路31の動作が始まる。マイ
コン30が動作を始めると端子30bから出力を出し、
ダイオード25抵抗20の経路でトランジスタ19のベ
ースをドライブし続ける為、トランジスタ16はオン状
態を継続しマイコン30の動作を継続させる。
次にスイッチ37の端子37cを37aに接続すると抵
抗38,コンデンサ39,抵抗34を介してトランジス
タ33のベースをドライブしトランジスタ33をオンに
しリレー32の励磁巻線32a 〜32cに電流を長しリレ
ー32a〜32b間を接続する。そして抵抗40ダイオ
ード36抵抗34の経路で正帰還をかけトランジスタ33
をオン状態に保つ。従って主回路4に電源が供給され機
器が動作する。そしてスイッチ37の接点37cを37
bに接続すると抵抗38,コンデンサ39,抵抗34を
通してトランジスタ33のベース電位が下げられトラン
ジスタ33をオフさせる。トランジスタ33がオフする
とリレー32がオフとなり接点32bの電位が無くなる
為、抵抗40からの正帰還が無くなる為トランジスタ3
3はオフのままとなる。従って主回路4の動作が停止す
る。以上は機器の動作および停止をする一般動作であ
り、次にバックアップ動作の原理を説明する。リレー3
2がオンの状態で主回路が動作中、電池1の端子電圧が
下がり放電終止電圧に達すると、コンパレータ29の端
子29bの電位が29aの電位より低くなり、出力端子
29cからマイコン30の端子30aに信号を出す。こ
の信号によってマイコンの端子30cの電位を一定時間
だけ下げる。そうするとダイオード42を介して抵抗4
0,41の交点の電位が下げられ、抵抗40からの電圧
帰還が無くなる為、トランジスタ33のベース電位が下
がり、トランジスタ33がオフする。
従ってリレー32がオフとなり主回路4の動作を停止す
る。
主回路4の動作が停止することによって電池1の負荷が
軽くなり端子電圧が上昇する。
この間マイコン30の端子30bはハイレベルに保って
おけばトランジスタ19,16はオン状態を継続しマイ
コン30の動作も継続したままである。この状態から時
間が経過すると再び電池1の端子電圧が下がり再び放電
終止電圧に達し、コンパレータ29が動作し同様にマイ
コン30の端子30aに信号を出す。この信号により今
度はマイコン30の端子30bの電位を下げトランジス
タ19をオフさせる。従ってトランジスタ16がオフと
なり全ての動作を停止する。
発明の効果 以上の様に本発明は2次電池の放電特性の特徴を利用し
て、バックアップ専用電池を設ける事なくバックアップ
動作をさせ得るものであり又主電池からバックアップ専
用電池へ切替える際の動作の不安定な状態も存在せず確
実でしかも安定なバックアップ動作を確保することがで
きるものである。さらに本発明は、主負荷回路を解放し
てバックアップ動作を開始するときの電池の端子電圧
を、機器の動作を停止させるときの端子電圧、すなわち
放電終止電圧と同じにしてあるので、放電終止電圧検出
回路を主負荷回路を開放するときの端子電圧検出回路と
して共用できるので、回路構成を簡単にすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のバックアップ回路を示すブロック図、第
2図は本発明のバックアップ回路の1実施例のブロック
図で、第3図が本発明の同実施例の具体的な回路図、第
4図は2次電池の放電特性の一例を示す図である。 1……電池、2(2a,2b)……コネクター、3……
スイッチ、4……主回路、5……放電終止電圧検出回
路、6……電源回路、7……ダイオード、8……抵抗、
9……バックアップ用電池、10……スイッチ、11…
…微少電流負荷回路、12,13……スイッチ、14…
…放電終止電圧検出回路、15……コンデンサ、16…
…トランジスタ、17,18,20,21,23,2
7,34,35,38,40,41……抵抗、19……
トランジスタ、22……ダイオード、24……コンデン
サ、25……ダイオード、26……可変抵抗器、28…
…ツェナーダイオード、19……コンパレータ、30…
…マイコン、31……微少負荷電流回路11のマイコン
30以外の部分、32……リレー、33……トランジス
タ、36……ダイオード、37……スイッチ、39……
コンデンサ、42……ダイオード。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】大電流を要する主負荷回路と、微小電流で
    駆動される微小電流負荷回路と、前記主負荷回路と微小
    電流負荷回路とに接続される電池と、電池の端子電圧を
    予め定められた前記電池の放電終止電圧と比較する放電
    終止電圧検出回路とを有し、主負荷回路と微小電流負荷
    回路とが接続された電池の端子電圧が前記放電終止電圧
    にまで低下したときに主負荷回路を電池から解放し、前
    記主負荷回路の解放によって上昇した電池の端子電圧に
    よって、微小電流負荷回路を動作させ、再び前記放電終
    止電圧まで端子電圧が低下したときに、微小電流負荷回
    路を電池から解放するようにしたことを特徴とするバッ
    クアップ回路。
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