JPH0815395A

JPH0815395A - 電池寿命モニター回路

Info

Publication number: JPH0815395A
Application number: JP6145154A
Authority: JP
Inventors: Shigeaki Yamazaki; 茂章山崎
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1994-06-27
Filing date: 1994-06-27
Publication date: 1996-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】電池寿命等の異常が正確に判定でき、かつ停電
時には非常点灯機能に悪影響を及ぼすような電力消費が
無い電池寿命モニター回路を提供する。【構成】商用電源を降圧整流して二次電池を充電する充
電回路を備え、商用電源の停電時には二次電池を電源と
して負荷に電力を供給して非常時動作を行う機器におけ
る前記二次電池の状態を検出して表示する回路におい
て、商用電源の通電の有無を検出する商用電源検出回路
と、二次電池の電圧を所定値と比較する電池電圧検出回
路を設け、商用電源の停電時には表示素子を消灯し、商
用電源の通電中で電池電圧が所定値以上の場合は表示素
子を連続点灯し、商用電源の復電時に電池電圧が所定値
未満の場合には連続点灯以外の点灯モードとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電池寿命モニター回路に
関するものであり、例えば、非常灯や誘導灯などのよう
に、商用電源により二次電池を充電するための充電装置
を有し、停電時には二次電池をバックアップ電源として
機器を動作させる装置において、二次電池の状態を検出
して表示するために使用されるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、商用電源の停電時に避難誘導に必
要な明るさを得るための非常灯として、例えば、特公昭
６１−２２７８４号に示すような装置が知られている。
この装置は、商用電源を降圧・整流して二次電池の充電
を行い、停電時には二次電池を電源として、蛍光灯を規
定時間にわたり点灯させるものである。また、二次電池
と並列関係に電池電圧を検出する回路を設け、電池電圧
が所定値以下になった場合には表示素子をＯＮさせ、異
常を表示させるものである。この従来例では、充電状態
であるか放電状態であるかには関係なく、電池電圧が所
定値以下になった場合には、異常を表示し、二次電池の
放電後の再充電により電池電圧が再び回復した場合でも
異常表示を持続するものである。しかしながら、二次電
池と並列関係に電圧検出回路及び表示回路を接続してい
るため、これらの回路に常に電力を供給する必要があ
り、特に、停電時には二次電池から非常用光源に電力供
給する以外にも電圧検出回路及び表示回路の電力を供給
しなければならず、限られた電池容量を有効に利用する
という観点では好ましいものではない。また、点検を行
う場合には、所定時間人為的に停電させ、そのときの電
池電圧低下を検出し、電圧が所定値以下の場合には、そ
れを記憶し、商用電源を復帰させた後も表示するもので
あるが、人為的に停電させるため、所定時間よりも長く
停電される恐れがあり、正常なものであっても異常と判
断される恐れがあり、正しい判定ができないことが考え
られる。また、点検者の作業負担も大きい。仮に、正確
に規定時間放電させたとしても、放電前の充電時間が不
足して電池が充電不足になっている場合にも電池の劣化
度合は正しく判断できない。

【０００３】また、他の従来例として、図１２に示すよ
うな装置も知られている。この従来例は、商用電源Ｖｓ
により二次電池Ｂｔを充電している際に充電電流を検知
し、充電電流が流れていれば、発光ダイオード１を点灯
させて、正常である旨を表示するものである。すなわ
ち、商用電源Ｖｓを降圧トランスＴｆで降圧し、整流器
ＤＢにより整流した後、抵抗Ｒ₁を介して二次電池Ｂｔ
を充電する。このとき、抵抗Ｒ₁の両端には充電電流に
比例した電圧降下が生じるため、この電圧差によって抵
抗Ｒ₁₁を介して発光ダイオード１に電流を流して点灯さ
せ、充電電流が流れていることを表示するものである。
商用電源Ｖｓが停電すると、リレーＲｙが通電されなく
なり、そのリレー接点ＳＷが常開側から常閉側に切り換
わり、二次電池ＢｔにランプＬａが接続されて非常点灯
状態となる。また、点検スイッチＳｔが開いた場合に
も、停電状態と同じとなる。この従来例では、電池寿命
末期の電解液のドライアップなどにより開放状態となっ
た場合や二次電池Ｂｔが接続されていない場合など、充
電電流が流れない場合には、抵抗Ｒ₁の両端には電圧が
発生しないため、発光ダイオード１はＯＦＦとなる。こ
のように、二次電池Ｂｔの充電時にのみ表示を行うもの
であるため、停電時の電力消費は無いが、充電電流の有
無だけを検出しているため、例えば、電池電圧が低下し
て非常時に光源から必要な光出力が得られないとか、あ
るいは非常点灯しない、というような不都合が生じても
分からず、正確な電池寿命を診断することにはならな
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述のような
点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、電池寿命等の異常が正確に判定でき、かつ停電時に
は非常点灯機能に悪影響を及ぼすような電力消費が無い
点検機能を提供することにある。また、本発明の他の目
的とするところは、点検作業を簡単に行うことができ、
且つ、より正確に電池寿命等の異常を判定できる点検機
能を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
課題を解決するために、商用電源を降圧整流して二次電
池を充電する充電回路を備え、商用電源の停電時には二
次電池を電源として負荷に電力を供給して非常時動作を
行う機器における前記二次電池の状態を検出して表示素
子により表示する回路において、商用電源の通電の有無
を検出する商用電源検出回路と、二次電池の電圧を所定
値と比較する電池電圧検出回路と、商用電源の停電時に
は前記表示素子を消灯し、商用電源の通電中で電池電圧
が所定値以上の場合は前記表示素子を連続点灯し、商用
電源の復電時に電池電圧が所定値未満の場合には連続点
灯以外の点灯モードとする表示制御部を備えて成るもの
である。また、商用電源の復電時の電池電圧が所定値未
満の場合には、その後の充電により電池電圧が上昇した
ときでも連続点灯以外の点灯モードを持続させるための
ラッチ回路を設けたり、商用電源の停電時に二次電池を
動作電源として計時動作を開始するタイマーを設けて、
このタイマーにより規定時間が計時された後の電池電圧
が所定値未満の場合には、商用電源の復電後に連続点灯
以外の点灯モードを維持し続けることが好ましい。さら
に、二次電池の充電電気量が所定量に達するまでは電池
の診断を待機し、充電電気量が所定量に達した後にタイ
マーにより計時される停電時間が規定時間に達したとき
の電池電圧を検出してその結果を表示することが好まし
い。

【０００６】

【作用】本発明では、商用電源の停電時には表示素子を
消灯し、商用電源の通電中で電池電圧が所定値以上の場
合は前記表示素子を連続点灯し、商用電源の復電時に電
池電圧が所定値未満の場合には連続点灯以外の点灯モー
ドとするものであるから、電池又は回路の異常を正常と
見誤ることがなくなり、また、電池寿命の判定を商用電
源の再投入時の電池電圧によって判定するため、非常動
作時には、電池電圧検出回路も動作する必要が無く、表
示素子が消灯であることも含め、ほとんど電力を消費し
ない。また、商用電源の復電時の電池電圧が所定値未満
の場合には、その後の充電により電池電圧が上昇したと
きでも連続点灯以外の点灯モードを持続させるラッチ回
路を設けることにより、電池が寿命と判定された場合
に、その後の電池電圧の回復により正常と見誤ることが
なくなる。さらに、商用電源の停電時に二次電池を動作
電源として計時動作を開始するタイマーを設けて、この
タイマーを用いて規定の停電時間を正確に計測した後、
電池寿命の判定を行うことにより、精度の高い判定が可
能となる。また、二次電池の寿命を判定するに先立っ
て、必要な充電が行われたかどうかを判定し、充電電気
量が所定量に達した後にタイマーにより計時される停電
時間が規定時間に達したときの電池電圧を検出してその
結果を表示することにより、規定時間以上の放電をすれ
ば自動的に点検が完了し、点検作業者が正確に時間を測
定する必要がなくなり、容易に正確な点検が可能とな
る。

【０００７】

【実施例】図１は本発明の第１実施例の回路図である。
交流電源Ｖｓを降圧トランスＴｆにより降圧し、整流器
ＤＢにより全波整流し、ダイオードＤ₁を介してコンデ
ンサＣ₁を充電することにより、制御回路用の電源電圧
Ｖｃｃを得ている。また、抵抗Ｒ₁とダイオードＤ₂は
充電回路を構成しており、整流器ＤＢの出力により充電
回路を介して二次電池Ｂｔを充電している。二次電池Ｂ
ｔには、停電に応動してＯＮとなるスイッチＳＷを介し
てランプＬａが接続されている。以上が主回路であり、
それ以外に電池電圧を検出するための電池電圧検出回
路、電池電圧の検出結果を保持するラッチ回路、発光ダ
イオード１を点滅駆動するための発振回路、並びに発光
ダイオード１のドライブ回路を備えている。

【０００８】まず、抵抗Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄とツェナーダ
イオードＺＤ₁及びコンパレータＣＰ₁は電池電圧検出
回路を構成しており、二次電池Ｂｔに並列的に接続され
ている。抵抗Ｒ₂，Ｒ₃の直列回路は、二次電池Ｂｔの
電池電圧を分圧して、コンパレータＣＰ₁の正入力端子
に入力している。また、抵抗Ｒ₄とツェナーダイオード
ＺＤ₁の直列回路は定電圧回路を構成しており、ツェナ
ーダイオードＺＤ₁のツェナー電圧に相当する基準電圧
をコンパレータＣＰ₁の負入力端子に入力している。こ
の電池電圧検出回路は、二次電池Ｂｔの放電終止電圧を
検出電圧とし、それよりも電池電圧が高ければＨｉｇｈ
レベル、低ければＬｏｗレベルを出力するような設定と
なっている。

【０００９】次に、抵抗Ｒ₉，Ｒ₁₀とコンデンサＣ₄及
びＡＮＤ回路Ｇ₁はラッチ回路を構成しており、電池電
圧検出回路のコンパレータＣＰ₁による検出結果を記憶
保持する動作を行うものである。また、抵抗Ｒ₇，Ｒ₈
とコンデンサＣ₃及びＮＯＲ回路Ｇ₂、反転回路Ｇ₃、
バッファ回路Ｇ₄は発振回路を構成しており、発光ダイ
オード１を点滅駆動するための低周波発振動作を行うも
のである。さらに、抵抗Ｒ₅，Ｒ₆とトランジスタＱ₁
は発光ダイオード１を駆動するためのドライブ回路を構
成している。

【００１０】以下、電池が正常で寿命に達していない場
合の動作を図２のタイミングチャートに沿って説明す
る。のタイミングでは、商用電源Ｖｓが供給されてお
り、電池電圧も充分に有る状態なので、ラッチ回路のＡ
ＮＤ回路Ｇ₁の入力はＨｉｇｈレベルとなっている。こ
のラッチ回路のイニシャル状態はＨｉｇｈレベルである
ため、出力はやはりＨｉｇｈレベルである。したがっ
て、発振回路は停止状態となり、バッファ回路Ｇ₄を通
してＨｉｇｈレベルが出力され、モニター用の発光ダイ
オード１は点灯状態となる。商用電源Ｖｓが切断され、
のタイミングに移ると、回路電源及び発光ダイオード
１の電源が無くなるため、モニター用の発光ダイオード
１は消灯状態となる。誘導灯の場合には２０分、非常灯
の場合には３０分点灯させる。そして、規定時間の点灯
後に、二次電池Ｂｔの電池電圧が放電終止電圧以上であ
ることを確認する。時間が経過した後に商用電源Ｖｓを
復電させ、のタイミングに移行する。商用電源Ｖｓが
入ると回路電源が供給され、電池電圧が検出される。二
次電池Ｂｔが寿命になっていなければ、電池電圧検出回
路の出力がＨｉｇｈレベルであるため、ラッチ回路の入
力がＨｉｇｈレベルであり、やはりイニシャル状態はＨ
ｉｇｈレベルである。このため、ラッチ回路の出力はＨ
ｉｇｈレベルとなり、発振回路は発振停止状態でモニタ
ー用の発光ダイオード１は点灯する。つまり、充電状態
から規定時間にわたり非常点灯させた後、復電したと
き、発光ダイオード１は点灯し、正常であることを表示
する。

【００１１】次に、電池寿命時の動作を図３に沿って説
明する。のタイミングでの動作については、先と同じ
ため省略する。のタイミングでの動作もほぼ同様であ
るが、非常点灯時、２０分又は３０分が経過する前に、
二次電池Ｂｔの電池電圧が放電終止電圧を下回り、の
タイミングに移行する。非常点灯状態では回路電源が供
給されていないため、この時点では回路的な変化は何も
ないが、規定の時間が過ぎて、商用電源Ｖｓが復電し、
のタイミングに移行すると、回路電源が供給される。
すると、電池電圧検出回路が動作し、電池寿命になって
いれば、このときまだ電池電圧が回復せず、電池電圧検
出回路の出力はＬｏｗレベルとなる。そして、ラッチ回
路の入力にＬｏｗレベルが入るため、イニシャル状態の
Ｈｉｇｈレベルから出力がＬｏｗレベルに移行し、その
ままラッチされる。発振回路にＬｏｗレベルが入力され
ると発振を開始し、モニター用の発光ダイオード１のド
ライブ回路に発振信号が入力されて、発光ダイオード１
が点滅することになる。つまり、充電状態から規定時間
にわたり非常点灯させた後、復電したときに、発光ダイ
オード１が点滅し、異常であることを表示する。

【００１２】その後、二次電池Ｂｔが充電され、電池電
圧が回復しても、ラッチ回路によりＬｏｗレベルの信号
がラッチされているため、発光ダイオード１の点滅によ
る異常表示は継続される。つまり、充電状態から規定時
間にわたり非常点灯させた後、復電したときに発光ダイ
オード１は点滅し、電池寿命であることを表示する。な
お、短時間の非常点灯をさせることにより、発光ダイオ
ード１の点滅を解除することが可能である。

【００１３】本実施例では、商用電源Ｖｓの通電時にも
電池電圧をモニターしているため、充電時の電池のセル
短絡等による電池電圧の異常も検知することが可能であ
る。また、非常時には発光ダイオード１が消灯している
ため、余分な電力を消費することもない。図４は本発明
の第２実施例の回路図である。図１の実施例と同様に、
交流電源Ｖｓを降圧トランスＴｆにより降圧し、整流器
ＤＢにより全波整流し、ダイオードＤ₁を介してコンデ
ンサＣ₁を充電することにより、発光ダイオード１の駆
動用電源を得ている。また、コンデンサＣ₂は制御回路
用の電源電圧Ｖｃｃを得るためのものであり、商用電源
が供給されているときには、コンデンサＣ₁からダイオ
ードＤ₄を介して充電され、停電時には二次電池Ｂｔか
らダイオードＤ₃を介して充電される。したがって、本
実施例では、停電時にも制御回路用の電源電圧Ｖｃｃが
供給されている。抵抗Ｒ₁とダイオードＤ₂は充電回路
を構成しており、整流器ＤＢの出力により充電回路を介
して二次電池Ｂｔを充電している。二次電池Ｂｔには、
停電に応動してＯＮとなるスイッチを介して非常点灯用
の光源が接続されている。以上が主回路であり、それ以
外に電池電圧を検出するための電池電圧検出回路、商用
電源の有無を検出する商用電源検出回路、非常点灯の時
間を計測するタイマー回路、電池電圧の検出結果を保持
するラッチ回路、発光ダイオード１を点滅駆動するため
の発振回路、並びに発光ダイオード１のドライブ回路を
備えている。

【００１４】まず、抵抗Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄とツェナーダ
イオードＺＤ₁及びコンパレータＣＰ₁は電池電圧検出
回路を構成しており、二次電池Ｂｔに並列的に接続され
ている。抵抗Ｒ₂，Ｒ₃の直列回路は、二次電池Ｂｔの
電池電圧を分圧して、コンパレータＣＰ₁の正入力端子
に入力している。また、抵抗Ｒ₄とツェナーダイオード
ＺＤ₁の直列回路は定電圧回路を構成しており、ツェナ
ーダイオードＺＤ₁のツェナー電圧に相当する基準電圧
をコンパレータＣＰ₁の負入力端子に入力している。こ
の電池電圧検出回路は、二次電池Ｂｔの放電終止電圧を
検出電圧とし、それよりも電池電圧が高ければＨｉｇｈ
レベル、低ければＬｏｗレベルを出力するような設定と
なっている。

【００１５】次に、抵抗Ｒ₁₅，Ｒ₁₆とツェナーダイオー
ドＺＤ₂は商用電源検出回路を構成している。また、汎
用の集積回路（Ｍ５１８４９Ｌ）よりなるタイマーＩＣ
２は、外付けの抵抗Ｒ₂₁〜Ｒ₂₅及びコンデンサＣ₇，Ｃ
₈と共に、タイマー回路を構成している。抵抗Ｒ₁₇，Ｒ
₁₈とコンデンサＣ₅、ダイオードＤ₅、ＯＲ回路Ｇ₈、
ＡＮＤ回路Ｇ₉、反転回路Ｇ₁₀，Ｇ₁₁はラッチ回路を構
成している。ＮＡＮＤ回路Ｇ₅と反転回路Ｇ₆，Ｇ₇及
び抵抗Ｒ₇，Ｒ₈とコンデンサＣ₃は発振回路を構成し
ている。さらに、抵抗Ｒ₅，Ｒ₆とトランジスタＱ₁は
発光ダイオード１を駆動するためのドライブ回路を構成
している。

【００１６】以下、本実施例の動作を図５及び図６のタ
イムチャートにより説明する。まず、電池が正常な場合
の動作を図５に沿って説明する。の状態では、商用電
源が入っており、回路は充電状態である。電池電圧は充
分に高く、基準電圧よりも高いため、コンパレータＣＰ
₁の出力はＨｉｇｈレベルになっている。一方、タイマ
ーＩＣ２（Ｍ５１８４９Ｌ）の１番ピンがＨｉｇｈレベ
ルであるため、タイマーは働いておらず、その出力はＨ
ｉｇｈレベルとなっている。この２つの信号がＯＲ回路
Ｇ₈を通ってラッチ回路に入っている。ラッチ回路の初
期条件をＨｉｇｈレベルと仮定すると、ＡＮＤ回路Ｇ₉
の出力もＨｉｇｈレベルとなり、反転回路Ｇ₁₀でＬｏｗ
レベルとなり、発振回路の発振動作は停止し、反転回路
Ｇ₇の出力はＨｉｇｈレベルとなり、トランジスタＱ₁
がＯＮとなり、発光ダイオード１は点灯する。

【００１７】次に、商用電源が切断されると、の状態
に移行する。ここでは、回路は非常点灯状態となる。こ
の状態では、タイマーＩＣ２の１番ピンの入力がＬｏｗ
レベルとなり、タイマーが計時動作を開始する。このタ
イマーＩＣ２は非常灯であれば３０分、誘導灯であれば
２０分の時間に設定してある。計時中は出力端子である
８番ピンはＬｏｗレベルであり、設定時間を経過すれ
ば、８番ピンがＨｉｇｈレベルとなる。したがって、非
常時にタイマーが計時動作をしている間は、８番ピンは
Ｌｏｗレベルとなっている。このため、反転回路Ｇ₁₁の
入力はＬｏｗレベルであり、出力はＨｉｇｈレベルとな
り、ＡＮＤ回路Ｇ₉を含むラッチ回路に対してリセット
信号を入力していることとなる。一方、電池電圧を検出
しているコンパレータＣＰ₁の出力はＨｉｇｈレベルで
ある。したがって、ＯＲ回路Ｇ₈の出力はＨｉｇｈレベ
ルとなり、ＡＮＤ回路Ｇ₉の出力はＨｉｇｈレベルとな
り、反転回路Ｇ₁₀の出力はＬｏｗレベルとなり、ＮＡＮ
Ｄ回路Ｇ₅を含む発振回路へ入力され、発振停止の状態
になり、反転回路Ｇ₇の出力はＨｉｇｈレベルに固定さ
れ、トランジスタＱ₁をＯＮさせる。しかし、非常時は
発光ダイオード１の電源が無いため、発光ダイオード１
が点灯することはない。このまま非常点灯を続けると、
正常な電池の場合、先にタイマーＩＣ２が設定時間の計
時を終えて、出力がＨｉｇｈレベルになり、の状態に
移る。この状態では、ＯＲ回路Ｇ₈の出力は、やはりＨ
ｉｇｈレベルであり、反転回路Ｇ₁₁の出力はＬｏｗレベ
ルになり、ラッチ回路のリセットが解除される。そし
て、ＡＮＤ回路Ｇ₉の出力はＨｉｇｈレベルであり、反
転回路Ｇ₁₀の出力はＬｏｗレベルとなり、発振回路は停
止したままである。

【００１８】さらに、非常点灯を続けると電池電圧が降
下し、やがてコンパレータＣＰ₁の出力がＬｏｗレベル
に切替わり、の状態になる。しかし、タイマーの出力
がＨｉｇｈレベルであるので、ＯＲ回路Ｇ₈の出力は、
やはりＨｉｇｈレベルであり、発振回路は停止したまま
である。この後、商用電源が入ることによって、タイマ
ーＩＣ２がリセット状態になり、８番ピンの出力は、や
はりＨｉｇｈレベルを継続する。したがって、ＯＲ回路
Ｇ₈の出力は変化せず、発振回路は停止したままであ
る。ところが、今度は発光ダイオード１の電源があるの
で、発光ダイオード１が点灯する。つまり、電池が正常
な場合には、満充電状態から規定時間以上の非常点灯を
行った後に商用電源を復電して充電状態にすると、発光
ダイオード１は非常点灯時には消灯し、それ以外は点灯
することとなる。

【００１９】次に、図６を用いて、電池が寿命状態にな
った場合の動作を説明する。の状態では商用電源が入
っており、回路は充電状態である。電池の初期寿命で
は、この状態での電池電圧は充分に高く、コンパレータ
ＣＰ₁の出力はＨｉｇｈレベルである。このとき、タイ
マーＩＣ２はリセット状態であり、出力の８番ピンはＨ
ｉｇｈレベルである。また、ＡＮＤ回路Ｇ₉を含むラッ
チ回路の初期状態をＨｉｇｈレベルと仮定すると、ＡＮ
Ｄ回路Ｇ₉の出力はＨｉｇｈレベルとなり、反転回路Ｇ
₁₀の出力はＬｏｗレベルである。ＮＡＮＤ回路Ｇ₅を含
む発振回路は停止状態であり、反転回路Ｇ₇の出力はＨ
ｉｇｈレベルである。したがって、トランジスタＱ₁は
ＯＮとなり、発光ダイオード１が点灯する。

【００２０】次に、商用電源が切断されると、の状態
に移行する。ここでは、回路は非常点灯状態となる。こ
の状態では、タイマーＩＣ２の１番ピンの入力がＬｏｗ
レベルとなり、タイマーが計時動作を開始し、出力ピン
である８番ピンがＬｏｗレベルになる。したがって、反
転回路Ｇ₁₁の入力はＬｏｗレベルであり、出力はＨｉｇ
ｈレベルとなり、ＡＮＤ回路Ｇ₉を含むラッチ回路に対
し、リセット信号を入力していることとなる。一方、電
池電圧を検出しているコンパレータＣＰ₁の出力はＨｉ
ｇｈレベルである。したがって、ＯＲ回路Ｇ₈の出力は
Ｈｉｇｈレベルとなり、ＡＮＤ回路Ｇ₉の出力はＨｉｇ
ｈレベルとなり、反転回路Ｇ₁₀の出力はＬｏｗレベルと
なり、ＮＡＮＤ回路Ｇ₅を含む発振回路へ入力され、発
振停止の状態になり、反転回路Ｇ₇の出力はＨｉｇｈレ
ベルに固定され、トランジスタＱ ₁をＯＮさせる。しか
し、非常時は発光ダイオード１の電源が無いため、発光
ダイオード１が点灯することはない。このまま非常点灯
を続けると、電池が寿命の場合、タイマーによる時間よ
りも早く電池電圧が下がり、基準電圧を下回るため、コ
ンパレータＣＰ₁の出力がＬｏｗレベルになる。する
と、の状態となり、ＯＲ回路Ｇ₈の入力が両方ともＬ
ｏｗレベルになるため、出力はＬｏｗレベルになる。し
たがって、ＡＮＤ回路Ｇ₉の出力はＬｏｗレベルとな
り、反転回路Ｇ₁₀の出力はＨｉｇｈレベルとなり、発振
回路が動作し、トランジスタＱ₁はＯＮ／ＯＦＦを繰り
返すが、この時点では発光ダイオード１の電源が無いた
め、発光ダイオード１は点滅しない。さらに非常点灯状
態を続けると、タイマーＩＣ２が動作し、の状態に移
る。タイマーＩＣ２の８番ピンがＨｉｇｈレベルにな
り、反転回路Ｇ₁₁の出力がＬｏｗレベルになるため、ラ
ッチ回路のリセットが無くなり、この時点で出力がＬｏ
ｗレベルにラッチされる。その後、商用電源を復電すれ
ば、の状態に移り、発光ダイオード１が点滅する。ま
た、回路は充電モードに入るため、しばらく後に電池電
圧が上昇し、コンパレータＣＰ₁の出力はＨｉｇｈレベ
ルとなるが、ＡＮＤ回路Ｇ₉の出力はＬｏｗレベルにラ
ッチされているため、発光ダイオード１はずっと点滅を
続けることになる。

【００２１】つまり、電池が初期の寿命状態の場合、満
充電状態から非常点灯を規定時間以上行った後、商用電
源を復電して充電状態にすると、その間、発光ダイオー
ド１は常時には点灯状態、非常時には消灯状態、復電後
は点滅状態となり、この点滅により電池が寿命であるこ
とを表示することとなる。本発明の第３実施例を図７に
示す。図１の実施例と同じ機能を有する要素には同じ符
号を付して重複する説明は省略する。抵抗Ｒ₂〜Ｒ₄と
ツェナーダイオードＺＤ₁及びコンパレータＣＰ₁は電
池電圧検出回路を構成しており、抵抗Ｒ₁₂〜Ｒ₁₄とコン
デンサＣ₆、ツェナーダイオードＺＤ₁₁及びコンパレー
タＣＰ₂は商用電源検出回路を構成している。各コンパ
レータＣＰ₁，ＣＰ₂の出力はワンチップマイコン３に
入力されている。このワンチップマイコン３は、２つの
入力ポート、１つの出力ポート、時間を測る時計機能を
有するものである。抵抗Ｒ₅，Ｒ₆とトランジスタＱ₁
は発光ダイオード１のドライブ回路を構成しており、マ
イコン３の出力により発光ダイオード１をドライブする
ものである。この回路の動作をマイコン３のプログラム
を含めて図８及び図９のフローチャートに基づいて説明
する。図８のフローは、商用電源ＶｓのＯＮによってＳ
ＴＡＲＴし、ＳＴＯＰで終了する。また、図９のフロー
は商用電源ＶｓのＯＦＦによってＳＴＡＲＴし、ＳＴＯ
Ｐで終了する。図８のフローの実行中に商用電源Ｖｓが
ＯＦＦされたときには、図９のフローに実行が移行し、
図９のフローの実行中に商用電源ＶｓがＯＮされたとき
には、図８のフローに実行が移行する。

【００２２】まず、フローチャートで使用する変数につ
いて説明すると、Ｆは点検結果を保持するフラグであ
り、Ｆ＝０のときは未点検状態であること、Ｆ＝１のと
きは電池寿命の状態であること、Ｆ＝２のときは誘導灯
としての性能を満足すること、Ｆ＝３のときは非常灯と
しての性能を満足することをそれぞれ表している。Ｔｃ
は充電時間を格納する変数であり、Ｔｄは放電時間を格
納する変数である。Ｃは充電時間の状態を示す変数であ
り、Ｃ＝０のときは充電時間不明、Ｃ＝１のときは充電
時間が２４時間以上であること、Ｃ＝２のときは充電時
間が４８時間以上であることをそれぞれ表している。Ｔ
はマイコンの内蔵タイマーの値を示す変数である。ま
た、Ｖｂは電池電圧検出回路の検出結果を示す変数であ
り、電池電圧が放電終了電圧よりも高いときはＶｂ＝Ｈ
（Ｈｉｇｈレベル）、低いときはＶｂ＝Ｌ（Ｌｏｗレベ
ル）の値をとるものとする。

【００２３】まず、初期状態として、点検結果を保持す
るフラグがＦ＝０と仮定して説明を進める。商用電源が
ＯＮのとき、図８のフローチャートに従い、まず、フラ
グＦの値を調べる。初期値としてＦ＝０を仮定している
ので、充電時間の状態を示す変数Ｃに０を代入し、ＬＥ
Ｄを点灯させ、タイマーＴの値を０に初期化し、その値
を充電時間を格納する変数Ｔｃに代入する。電源投入後
（充電開始後）２４時間が経過するまで待った後、充電
時間の状態を示す変数Ｃに１を代入し、さらに４８時間
が経過すると、変数Ｃに２が代入される。この間のいず
れかのタイミングで商用電源がＯＦＦになるのである
が、その際、変数Ｃの値としては、０、１、２のいずれ
かが考えられる。次に、変数Ｃのそれぞれの値のときに
商用電源がＯＦＦした場合の動作について、図９に基づ
いて説明する。

【００２４】商用電源がＯＦＦすると、図９のＳＴＡＲ
Ｔからはじまり、タイマーＴを０に初期化する。次に、
６０秒の時間待ちをしてからフラグＦを０にする。これ
は、短時間の放電で前回の判定内容を保持することによ
り、後からでも前回の判定内容を確認できるようにする
ためである。６０秒はそのための目安の時間であり、こ
れに限るものではない。次に、放電時間を格納する変数
ＴｄにタイマーＴの値を代入して２０分の経過を持つ。
この間、電池電圧の検出結果ＶｂがＨｉｇｈレベルかど
うかを判定し、もしＨｉｇｈレベルでなくなれば、充電
時間の状態を示す変数Ｃの値に応じて点検結果を保持す
るフラグＦの値が設定される。変数Ｃが０のときはフラ
グＦは０、変数Ｃが１のときはフラグＦは１、変数Ｃが
２のときはフラグＦは１にセットされ、ＳＴＯＰする。
一方、電池電圧の検出結果Ｖｂがこの間ずっとＨｉｇｈ
レベルであるならば、フラグＦには２が代入される。そ
して今度はタイマーＴが３０分を計時するまで待機す
る。この間に電池電圧の検出結果ＶｂがＨｉｇｈレベル
でなくなれば、フラグＦは２のままで、ずっとＨｉｇｈ
レベルであれば、フラグＦに３を代入してＳＴＯＰす
る。

【００２５】したがって、この間のいずれかのタイミン
グで商用電源がＯＮになるので、そのタイミング及び二
次電池の状態に応じて、フラグＦの値が０，１，２，３
のいずれかの値をとる。それぞれの場合に応じて説明す
ると、フラグＦの値が０のときは先に述べたとおり、図
８のフローで変数Ｃを０にセットして、タイマーをリセ
ットする。フラグＦの値が１のときは、ＬＥＤ（図７の
発光ダイオード１）を点滅させて電池寿命であることを
表示し、ＳＴＯＰする。フラグＦの値が２のときは、Ｌ
ＥＤを２回点滅させて、誘導灯の性能基準となる２０分
は点灯したことを表示する。フラグＦの値が３のとき
は、ＬＥＤを３回点滅させ、非常灯の性能基準となる３
０分は点灯したことを表示する。したがって、復電後の
ＬＥＤの点滅回数により、点検結果を知ることができ
る。結果として、このモニターの使用法は図１０及び図
１１のようなものとなる。

【００２６】本実施例において、点検結果の表示は、商
用電源の復電時に行うため、表示による電力の損失が無
くなり、同時に完全放電時及びモニターＬＥＤの故障等
による非表示との誤認の問題も無くなる。また、短時間
の放電では、点検内容の初期化を行わないため、短時間
放電させて復電した場合、前回の点検結果を見ることが
でき、多数の器具を一斉に点検した時など、復電時に同
時に全ての器具の点検結果を確認できない時でも、後か
ら確認できるという利点がある。非常灯、誘導灯では点
検の時間が異なるが、ＬＥＤの表示を変えることによ
り、どちらの性能を満足するかを判断することが可能で
ある。

【００２７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、商用電源が通
電中で二次電池が正常なときには表示素子を連続点灯と
し、非常動作時には表示素子を消灯とし、また、商用電
源の復電後に電池電圧を検出し、その結果、二次電池の
寿命があり充分に使用できると判定された場合には、商
用電源通電中の通常充電時と同様に連続点灯とし、正常
時と同様の表示とする反面、電池が寿命と判定された場
合には、商用電源の復電時に正常時の連続点灯とは明瞭
に異なる点滅等の表示を行うことにより、電池又は回路
の異常を正常と見誤ることがなくなり、かつ、電池寿命
の判定を商用電源の再投入時の電池電圧によって判定す
るため、非常動作時には、電池電圧検出回路も動作する
必要が無く、表示素子が消灯であることも含め、ほとん
ど電力を消費しないという利点がある。また、請求項２
の発明によれば、商用電源の復電時の電池電圧が所定値
未満の場合には、その後の充電により電池電圧が上昇し
たときでも連続点灯以外の点灯モードを持続させるラッ
チ回路を有するものであるから、電池が寿命と判定され
た場合に、その後の電池電圧の回復により正常と見誤る
ことがなくなるという効果がある。さらに、請求項３の
発明によれば、商用電源の停電時に二次電池を動作電源
として計時動作を開始するタイマーを有するので、この
タイマーを用いて規定の停電時間を正確に計測した後、
電池寿命の判定を行うことにより、精度の高い判定が可
能となる。

【００２８】請求項４の発明によれば、二次電池の充電
電気量を所定量と比較する充電電気量計測手段を設け
て、二次電池の充電電気量が所定量に達するまでは電池
の診断を待機するようにしたので、二次電池の寿命を判
定するに先立って、必要な充電が行われたかどうかを判
定することができ、より正確な判定を行うことが可能と
なった。また、充電電気量が所定量に達した後にタイマ
ーにより計時される停電時間が規定時間に達したときの
電池電圧を検出してその結果を表示するようにしたか
ら、規定時間以上の放電をすれば自動的に点検が完了
し、点検作業者が正確に時間を測定する必要がなくな
り、容易に正確な点検が可能となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の回路図である。

【図２】本発明の第１実施例の正常時の動作説明図であ
る。

【図３】本発明の第１実施例の電池寿命時の動作説明図
である。

【図４】本発明の第２実施例の回路図である。

【図５】本発明の第２実施例の正常時の動作説明図であ
る。

【図６】本発明の第２実施例の電池寿命時の動作説明図
である。

【図７】本発明の第３実施例の回路図である。

【図８】本発明の第３実施例の商用電源投入時の動作を
示すフローチャートである。

【図９】本発明の第３実施例の商用電源停電時の動作を
示すフローチャートである。

【図１０】本発明の第３実施例の１つの使用法を示すフ
ローチャートである。

【図１１】本発明の第３実施例の他の使用法を示すフロ
ーチャートである。

【図１２】従来例の回路図である。

【符号の説明】

Ｖｓ商用電源Ｔｆ降圧トランスＤＢ整流器Ｂｔ二次電池ＬａランプＣＰ₁ コンパレータ１発光ダイオード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】商用電源を降圧整流して二次電池を充
電する充電回路を備え、商用電源の停電時には二次電池
を電源として負荷に電力を供給して非常時動作を行う機
器における前記二次電池の状態を検出して表示素子によ
り表示する回路において、商用電源の通電の有無を検出
する商用電源検出回路と、二次電池の電圧を所定値と比
較する電池電圧検出回路と、商用電源の停電時には前記
表示素子を消灯し、商用電源の通電中で電池電圧が所定
値以上の場合は前記表示素子を連続点灯し、商用電源の
復電時に電池電圧が所定値未満の場合には連続点灯以外
の点灯モードとする表示制御部を備えて成る電池寿命モ
ニター回路。
【請求項２】商用電源の復電時の電池電圧が所定値
未満の場合には、その後の充電により電池電圧が上昇し
たときでも連続点灯以外の点灯モードを持続させるため
のラッチ回路を有することを特徴とする請求項１記載の
電池寿命モニター回路。
【請求項３】商用電源の停電時に二次電池を動作電
源として計時動作を開始するタイマーを有し、前記表示
制御部は、前記タイマーにより規定時間が計時された後
の電池電圧が所定値未満の場合には、商用電源の復電後
に連続点灯以外の点灯モードを維持し続けるように構成
されていることを特徴とする請求項１記載の電池寿命モ
ニター回路。
【請求項４】商用電源を降圧整流して二次電池を充
電する充電回路を備え、商用電源の停電時には二次電池
を電源として負荷に電力を供給して非常時動作を行う機
器における前記二次電池の状態を検出して表示素子によ
り表示する回路において、商用電源の通電の有無を検出
する商用電源検出回路と、二次電池の電圧を所定値と比
較する電池電圧検出回路と、商用電源の停電時に二次電
池を動作電源として計時動作を開始するタイマーと、二
次電池の充電電気量を所定量と比較する充電電気量計測
手段と、二次電池の充電電気量が所定量に達するまでは
電池の診断を待機し、充電電気量が所定量に達した後に
タイマーにより計時される停電時間が規定時間に達した
ときの電池電圧を検出してその結果を表示する表示制御
部を備えて成る電池寿命モニター回路。