JPS60115877A - 蓄電池電圧監視回路 - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は、電子機器の停電バックアップ回路に使用さ
れる蓄電池の出力電圧が所′ＩＪ！の電圧値にあるか否
かを監視し、−上記出力電圧が所定の値を下廻たり、蓄
電池の未装着の場合に、警報回路を動作させる蓄電池電
圧監視回路に関するものである。

［従来技術］ 従来、この種監視回路として、蓄電池の出力電圧と基準
電圧を電圧比較回路に人力し、電圧比較を行ない、蓄電
池の出力電圧が基準電圧を一ド廻ると、警報を発生する
ものかあった。しかし、一般゛的に、この種監視回路が
常時、蓄電池と接続されているために、この監視回路で
蓄′市池の電力か消費される欠点があった。

この問題を解消するため、たとえば、蓄電池と監視回路
との間に押釦スイッチを設け、押釦スイツチを押すと、
蓄電池と蓄電池電圧監視回路が接ｈ′ｄされて蓄電池の
出力電圧と基準電圧との比較が行なわれるように構成し
たものが案出されている。しかし、この構成では押釦ス
イッチの操作を行なったときだけしか蓄電池の監視がで
きないという欠点かある。

また、従来の回路では、蓄電池を抜いたり、未装着、接
触不良、あるいは蓄電池と回路を接続するり−Ｉ−線に
切断不良などの異常があった場合、これを検出して、警
告を発することがきわめて困難であった。

［発明の概要コ この発明は上記従来のものの欠点を除去するためになＳ
れたもので、蓄電池を微小電流で充電させる回路を設け
る簡単な構成により、蓄電池の電力の消費かないうえ、
蓄電池の出力電圧を連続的に監視できるとともに、蓄電
池の未装着などに対しても警告を発生する蓄電池電圧監
視回路を提供することを目的としている。

［発明の実施例］ 第１図はこの発明に係る蓄電池電圧監視回路の一例を示
すものである。

同図において、（１）は停電補償用の蓄電池で、たとえ
ば、比較的寿命の長いリチウム゛１Ｌ池が使用されてい
る。（２）、（２）は接栓であり、１−記蓄電池（１）
と回路構成用のプリント配線基板（図示せず）とを接続
するものである。（３）、（４）はそれぞれ第１および
第２のダイオードであり、第１のタイオード（３）のア
ノードは電力の接栓（２）を介して蓄電池（１）の正極
に接続され、カソードは停゛［Ｆ補−償する必要のある
負荷、たとえば電子機器のメモリ回路（図示せず）側に
接続されている。なお、上記第１のダイオード頁３）と
に記メモリ回路との間には１図示していないが、通電時
は交流電源に接続されて直流電圧をつくり出す直流安定
化電源から」二記メモリ回路に電力を供給させ、停電時
には蓄電池（１）から上記メモリ回路に電力を供給させ
るように切換動作する切換回路が介挿されていることは
いうまでもない。

」二配給２の夕゛イオード（４）のカソードは一上記第
１のタイオート（３）のアノードとともに上記一方の接
栓（２）に共通接続され、またアノードは抵抗器かたと
えば１ＯＯＫΩ程度の第１の抵抗器（５）を介１．て自
流電源ＶＣに接続されている。この第２のタイオード（
４）は上記接栓（２）；（２）や直流型？Ｍ　Ｖ　ｃに
より蓄′屯他（１）を微小電流で充電する充１Ｌ！、回
路（１００）を構成している。なお、」二記すチウト市
池でも、微小電流による充電は実用上全く支り、−かな
いことかｆ＃認されている。また、通電時にｔオ、蓄電
池（１）の出力よりも電子機器の電圧の方か、＋：Ｈ１
いためしこ、第１のタイオード（３）を経由して蓄電池
（１）か放″１１イすることはない。（６）〜（ｌＯ）
および（１Ｇ）〜（２０）は第２〜第１１の抵抗器であ
る。

１、配給２の抵抗器（６）はコンデンサ（１１）とで、
積分回路（＋０１）を構成するものであり、この積分回
路（ｌｏｔ）は蓄電池（１）の出力電圧が後述の基準電
ノ１−とほぼ同じ値になって臨界状７ｇにあるとき、回
路のハンチングを防１１ニしたり、蓄電池（１）の出力
市川の外乱による電圧変動を平滑化するためのものであ
る。（１２）は帰還抵抗器としての第５の抵抗器（９）
とで第１の電圧比較回路（＋ｏ２）を構成する第１の比
較器で、一方の入力端子（１２ａ）が積分回路（１０１
）を介して上記第２のダイオード（４）に接続されてお
り、蓄電池（１）の出力電圧が該入力端子（２１ａ）に
入力されるようになっている。第３および第４の抵抗器
（７）　、（８）は電源ＶＣと接地との間に接続されて
第１の基準電圧発生回路（＋０３）を構成しており、両
抵抗器（７）、（８）で分圧された電圧が第１の基準電
圧として上記第１の比較器（１２）の他方の入力端子（
１２ｂ）に入力されるようになっている。」二記抵抗器
（７）、（８）　ｉこよる基準電圧は、蓄電池（１）の
出力電圧が放電して前記メモリ回路などの停電補償を要
する回路の最低動作電圧に近接して警報を発生する必要
のある電ＪＥ値になるように設定されている。

（２１）は第７の抵抗器（１Ｂ）と帰還抵抗器としての
第１Ｏの抵抗器（１８）とで第２の電圧比較回路（１０
５）を構成する第２の比較器で、一方の入力端子（２１
ａ）が第７の抵抗器（１６）を介して第２のタイオード
（４）に接続されており、第２のタイオード（４）のア
ノーノ［・電圧か該入力端子（２１ａ）に入力されるよ
うになっている。第８および第９の抵抗器（１７）　、
　（１８）は電源ＶＣと接地との間に接続されて第２の
基準′重圧発生回路（ＪＯＢ）を構成しており、両抵抗
器（１７）　、　（１８）で分圧された電圧が第２の基
準屯月−としてに記比較器（２１）の他方の入力端子（
２１ｂ）に人力ごれるようになっている。

１−配給６および第１１の抵抗器（１０）　、　（２０
）は、゛市Ｖ　Ｖ　ｃと第１の比較器（１２）および第
２の比較器（２１）の出力端子（＋２ｃ）、（２１ｃ）
との間にそれぞれ接続されたプルアップ抵抗器、（１３
）および（２２）は第１および第２の比較器（＋２）　
、　（２＋）の出力端子（１２Ｃ）　、　（２１ｃ）と
発光タイオード（１５）との間にそれぞれ介＋１Ｔｉさ
れて警報回路（＋０４）を構成する八ツ７７回路、（１
４）は電源ＶＣに接続されて上記発光ダイオード（１５
）の電流を制限する第１２の抵抗器である。

つきに、上記構成の動作を第２図を参照しつつ説ＩＪＩ
Ｉする。

第２図において、横軸は第２および第５の抵抗器（８）
、（９）の各抵抗値の比を表わしたもので、原点Ｏを基
へ（にして、ＯＡか第５の抵抗器（９）の抵抗値、ＯＢ
が第２の抵抗器（６）の抵抗値をボす。

ここで、第５の抵抗器（９）の抵抗値をたとえば。

ＩＭΩとし、第２の抵抗器（６）の抵抗値をたとえば１
００ＫΩとすれば、両者の比は１０：１となり、横軸の
長さＯＡ　＋　ＯＢの比１０：ｌの比率となる。一方、
縦軸は電圧を表わしたもので、■は回路電圧を表わし、
上向き矢印方向が高い電圧を表わす。また、ｖｃは直流
電圧である。ｖｌは基準電圧、すなわち第１の比較器（
１２）の入力端子（１２ｂ）の電圧を示す。

ここで、いま第１のダイオード（３）のアノード側の電
圧値がｖｌであるとすると、この値は基準電圧Ｖ、を上
廻っており、このため第１の比較器（１２）は一方の入
力端子（＋２ａ）の電圧が他方の入力端子（＋２ｂ）の
電圧に等しくなるように動作する。

したがって、第１の比較器（１２）の出力端千日２ｃ）
の電位差は基準電圧Ｖ！と上記電圧Ｖ２の電圧か１０倍
された伯、つまり電圧ｖ３となる。この電圧値Ｖ３はバ
ッファ回路（１３）では論理レベル、ＩＪとみなごれる
ため１発光ダイオード（１５）に駆動電流か流れず、し
たかって、この発光タイオード（１５）は点灯しない。

すなわち、この場合は、上記蓄電池（１）か放電してい
ないと判定されて警報が発生されないわけである。

また、第１のタイオード（３）のアノード側の電圧イＩ
ｌ′（がｖ４であれば、この電圧ｖ４は基準電圧Ｖ１を
ト廻っており、このため第１の比較器（１２）は１、力
の入力端子（＋２ａ）の電圧が他方の入力端子（１２ｂ
）の市川と等しくなるように動作する。したがって、第
１の比較器（１２）の出力端子（１２ｃ）の電圧は、基
準電圧Ｖ１と上記電圧ｖ４の電位差が１０イ：１．され
た伯、つまり′重圧ｖ５となる。この電圧値Ｖ、はバッ
ファ回路（１３）では論理レベル゛Ｌ″とみなされるた
め、発光タイオード（１５）に駆動電流が流れ、したが
ってこの発光ダイオード（１５）は点灯する。すなわち
、この場合、蓄電池（１）が放電して規）■−の電圧（
１（ｉ以下であると判定され、発光タイオート（１５）
により警報表示がなされるわけである。

一方、第２の比較器（２１）の動作も第２図に小才第１
の比較器（１２）と同様な動作を行なう。すなわち、蓄
電池（１）が装着されてＩＦ−常な電圧を出力している
状態のとき、第２のタイオート（４）のアノード側の電
圧は蓄電池（１）の規定゛市川に相当する電圧を発生し
ており、この市川は第２の」、（岸パ屯圧発生回路（ｔ
ｏｅ）の基準電圧と第２の比較器（２１）で比較され、
７へソファ回路（１３）では論理レベル゛Ｈ″となるた
め、発光ダイオ−１’（１５）に駆動電流か流れず、し
たがって、この発光タイオー１”（＋５）は点灯しない
。すなわち、この場合は、上記蓄電池（１）が装着され
て正常な回路状態にあるとＦ−１１定されて警報が発生
されないわけである。これに対して、蓄電池（１）が未
装着、接触不良、断線なとの場合、第２のダイオード（
４）のアノード側の′ＩＬ圧が蓄電池（１）の規定電圧
をに廻り、電源゛市川Ｖｃの近くまで」−ることになる
。このアノード側の異常電圧は、第２の基準電圧発生回
路（１０８）と比較され、バッファ回路（１３）では論
理レベル”Ｌ゛となるため、発光ダイオ−１’（＋５）
に駆動電流か流れ、したかって、この発光ダイオード（
１５）は点灯する。

すなわち、この場合は、蓄電池（１）の未装着や故障か
発生していると判定され１発光ダイオード（］５）によ
り警報表示がなされるわけである。

なお、第２の比較器（２１）の動作は、実質的に第１の
比較器（１２）の動作と同様であるから、その詳しい説
明を省略する。この場合、第１の電圧比較回路Ｈｏ２）
の増幅率を１０倍にした場合について説明したけれども
、第２の電圧比較回路（＋０５）の増幅率は１０倍であ
る必要がなく、また、第１の電圧比較回路（＋０２）の
増幅率も変更可能であることはいうまでもない。

また、」−記実施例において、上記蓄電池（１）と第１
、第２の電圧比較回路（１０２）　、（１０５）側との
間に押ぬ１などを介していない構成のため、常時上記蓄
電池（１）の出力電圧を監視できるうえ、蓄電池（１）
に対して常時充電回路（＋００）で微小電流を充゛、ｆ
ｉ−３せているため、監視動作のために蓄電池の電力か
無駄に消費されることはない。

なお、」−配給１、第２の基壁電圧発生回路（１０３）
　、（１０６）は、基準電圧を容易に調節できるように
可変抵抗器を用いて構成してもよい。また、電源電圧の
変動のおそれがある場合には、第１．第２の基準電圧発
生回路（＋０３）　、（ＩＨ）にツェナーダイオードな
どの定電圧素子を導入することもできる。また、警報回
路（１０４）は、発光ダイオード（１５）による視覚的
表示手段のほか聴覚的手段で構成したものであってもよ
く、さらに警報信号でリレーを駆動して接点信号を外部
に出力するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、蓄電池を上記微小電
流で充電しながら、基準電圧と蓄電池出力電圧を比較す
るように構成したから、蓄電池の電力を無駄に消費する
ことなく、しかも連続的に出力電圧を監視できる。さら
に、蓄電池の未装着などに対しても警告を発生するので
、停電補償が確実に行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る蓄電池電圧監視回路の一例を示
す電気回路図、第２図は第１図の回路の動作説明図であ
る。 （１）・・・蓄電池、（３）４−・第１のダイオード、
（４）・・・第２のダイオード、（５）・・・抵抗器、
（１００）　・・・充電回路、（ｔｏ２）・・・第１の
電圧比較回路、（１０３）　・・・第１の基準電圧発生
回路、（１０４）・・・警報回路、　（１０５）・・・
第２の電圧比較器、（１０Ｂ）　・φ・第２の基準電圧
発生回路回路、ｖＣ・・・直流電源。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　大岩増雄 １　事件の表示　特願昭　５８−２２７２３５号２１発
明の名称 蓄７ｊｉ池電圧監視回路 ３　補正をする者 代表者片山仁へ部 ４代理人 明細書の「発明の詳細な説明」の欄。 ６、補正の内容 （１）明細書をつぎのとおり訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アノード側が蓄電池に接続され、カソード側か停
   電補信する６東のある負荷側に接続されて停電時に蓄電
   池の電力を」−記負荷側に供給させる第１のタイオート
   と、カソード側が蓄電池側に接続され、アノード側が抵
   抗器を介して直流電源に接続された第２カダイオードを
   有し、上記蓄電池を常時微小′屯流で充゛屯させる充電
   回路と、上記第２のタイオードを介して一方の入力端子
   に入力される蓄電池の出力電圧と他方の入力端子に入力
   される第１の基準電圧とを比較する第１の電圧比較回路
   と、　−力の入力端子に人力される第２のタイオートの
   アノ−１・側の異常電圧と他方の入力端子に人力される
   第２の基や電圧とを比較する第２の電圧比較回路と１、
   ｊ−記第１および第２の電圧比較回路の出力端子に接続
   されて」二記Ｍ電池の出力電圧か第１の基準電圧を下廻
   った際、および上記異常電圧が第２の基準電圧を上廻っ
   た際に警報動作する警報回路とを具備した蓄電池電圧監
   視回路。