(57)【要約】【課題】コストアップや部品調達負担の増大を招くことなく蓄電機器の接続状態を確認する。【解決手段】電源バックアップ装置１０の定電流充電回路１４で用いられている充電電流生成用トランジスタＱＴに流れる制御電流Ｉｔｃの増減を、蓄電機器接続確認回路１５で監視し、その監視結果に応じて蓄電機器２０の接続有無を示す接続確認信号ＣＤＥＴを出力する。【選択図】  図１
2014233102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧の供給時には当該直流電圧に基づき蓄電機器を充電し、当該直流電圧の供給停止時には蓄電機器に蓄電されている蓄電電圧を外部に供給する電源バックアップ装置であって、
前記直流電圧に基づいて定電流からなるトリクル充電電流を生成する充電電流生成用トランジスタを有し、この充電電流生成用トランジスタで得られたトリクル充電電流を、前記蓄電機器へ供給することにより、前記蓄電機器をトリクル充電する定電流充電回路と、
前記充電電流生成用トランジスタに流れる制御電流の増減を監視し、その監視結果に応じて前記蓄電機器の接続有無を示す接続確認信号を出力する蓄電機器接続確認回路と
を備えることを特徴とする電源バックアップ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電源バックアップ装置において、
前記蓄電機器接続確認回路は、
前記制御電流が流れる経路に対して直列接続された制御電流監視用抵抗の両端に発生する監視電圧と判定用のしきい値電圧とを比較し、当該監視電圧がしきい値電圧より低い場合には、接続ありを示す接続確認信号を出力し、当該監視電圧がしきい値電圧以上である場合には、接続なしを示す接続確認信号を出力する
ことを特徴とする電源バックアップ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電源バックアップ装置において、
前記定電流充電回路は、
エミッタ端子が負荷抵抗を介して当該定電流充電回路の入力端子に接続され、コレクタ端子が当該定電流充電回路の出力端子に接続されたＰＮＰ型の前記充電電流生成用トランジスタと、
前記入力端子に供給された入力電圧を一定電圧分だけ降圧させた制御電圧を出力端子から出力する定電圧源と、
一端が前記充電電流生成用トランジスタのベース端子に接続され、他端が前記定電圧源の出力端子に接続された前記制御電流監視用抵抗と、
一端が前記定電圧源の出力端子に接続され、他端が接地電位に接続された制御電流用抵抗とを有する
ことを特徴とする電源バックアップ装置。
【請求項４】
請求項２に記載の電源バックアップ装置において、
前記定電流充電回路は、
エミッタ端子が負荷抵抗を介して当該定電流充電回路の入力端子に接続され、コレクタ端子が当該定電流充電回路の出力端子に接続されたＰＮＰ型の前記充電電流生成用トランジスタと、
前記入力端子に供給された入力電圧を一定電圧分だけ降圧させた制御電圧を出力端子から出力する定電圧源と、
エミッタ端子が前記定電圧源の出力端子に接続され、ベース端子が前記制御電流監視用抵抗を介して前記充電電流生成用トランジスタのベース端子に接続され、コレクタ端子が自己のベース端子と制御電流用抵抗を介して接地電位とに接続されたＰＮＰ型の充電電流制御用トランジスタとを有する
ことを特徴とする電源バックアップ装置。
【請求項５】
直流電圧の供給時には当該直流電圧に基づき蓄電機器を充電し、当該直流電圧の供給停止時には蓄電機器に蓄電されている直流電圧を外部に供給する電源バックアップ装置で用いられる蓄電機器接続確認方法であって、
前記直流電圧に基づいて定電流からなるトリクル充電電流を充電電流生成用トランジスタで生成して前記蓄電機器へ供給することにより、前記蓄電機器をトリクル充電する定電流充電ステップと、
前記充電電流生成用トランジスタに流れる制御電流の増減を監視し、その監視結果に応じて前記蓄電機器の接続有無を示す接続確認信号を出力する蓄電機器接続確認ステップと
を備えることを特徴とする蓄電機器接続確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源バックアップ技術に関し、特に電源のバックアップに用いる蓄電機器の接続有無を確認する蓄電機器接続確認技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用プラントや大規模ビルなどの施設では、施設管理システムを導入して、施設に設けられた各種の設備をコントローラで遠隔制御するものとなっている。このようなコントローラは、電源装置で商用電源から直流電圧を生成し、ＣＰＵを搭載した制御モジュールや各種設備との間でデータ通信を行うＩ／Ｏモジュールに対して電源供給するものとなっている。
【０００３】
また、コントローラでは、停電、瞬停、電源故障などの電源供給停止時に、一定期間だけ直流電圧をバックアップする電源バックアップ装置を設け、通電時と同様の処理の継続、制御データのバックアップ、さらには停電対応のための制御など処理を実行するものとなっている。
この電源バックアップ装置は、通電時には、電源装置からの直流電圧により、二次電池や大容量コンデンサなどからなる蓄電機器を充電し、電源供給停止時には、蓄電機器に蓄電されている直流電圧を各モジュールに分配供給するものとなっている。
【０００４】
一般に、蓄電機器として用いられる二次電池や大容量コンデンサは、時間の経過とともに充放電性能が劣化する。このため、このような電源バックアップ装置では、蓄電機器の寿命を考慮して、コネクタを介して蓄電機器を着脱自在に接続することにより、必要に応じて蓄電機器を交換できる構造を有している。
このような構造の場合、電源バックアップ装置から蓄電機器が外れた状態になると、バックアップの機能を提供できないという重大な事態となるため、電源バックアップ装置には、蓄電機器の接続状態を確認する機能が搭載されている。
【０００５】
従来、外部接続された機器の接続状態を確認する方法として、特定のコネクタ端子に対して正常時に印加される電圧を監視し、その電圧の変化に基づいてコネクタの接続状態を確認する技術が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−０９６８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述した従来技術によれば、蓄電機器を接続するコネクタの端子のうち、接続が正常か否かで電圧が変化する監視用コネクタ端子が必要となる。しかしながら、電源バックアップ装置に接続される蓄電機器の場合、電源バックアップ装置側から蓄電機器に対して常に充電電流が供給されているため、蓄電機器の接続有無にかかわらずコネクタ端子は、一定の電圧となる。このため、上記のような監視用コネクタ端子は存在しない。
【０００８】
これに対して、蓄電機器を接続するコネクタに上記のような監視用コネクタ端子を追加する方法がある。すなわち、電源バックアップ装置と蓄電機器とを接続する電源ラインのためのコネクタ端子の他に、接続確認用ループ回路を接続した監視用コネクタ端子を２つ設け、この監視用コネクタ端子の一方から監視用電圧を印加し、監視用コネクタ端子の他方で監視用電圧を監視する方法である。これにより、蓄電装置が接続されていない場合、監視用コネクタ端子の他方で正規の監視用電圧が検出されなくなるため、接続が正常か否かを確認することができる。
【０００９】
しかしながら、このような方法では、蓄電機器を接続するコネクタにおいて、電源ラインのためのコネクタ端子の他に、特別な監視用コネクタ端子が必要となるとともに、これら監視用コネクタ端子間を接続するループ配線が必要となる。このため、このような監視用コネクタ端子やループ配線を持たない、汎用の二次電池や大容量コンデンサを蓄電機器として用いることができず、特注品を用意する必要がある。したがって、蓄電機器やそのコネクタに関するコストアップや部品調達負担の増大を招くという問題点があった。
【００１０】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、コストアップや部品調達負担の増大を招くことなく蓄電機器の接続状態を確認できる蓄電機器接続確認技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的を達成するために、本発明にかかる電源バックアップ装置は、直流電圧の供給時には当該直流電圧に基づき蓄電機器を充電し、当該直流電圧の供給停止時には蓄電機器に蓄電されている蓄電電圧を外部に供給する電源バックアップ装置であって、前記直流電圧に基づいて定電流からなるトリクル充電電流を生成する充電電流生成用トランジスタを有し、この充電電流生成用トランジスタで得られたトリクル充電電流を、前記蓄電機器へ供給することにより、前記蓄電機器をトリクル充電する定電流充電回路と、前記充電電流生成用トランジスタに流れる制御電流の増減を監視し、その監視結果に応じて前記蓄電機器の接続有無を示す接続確認信号を出力する蓄電機器接続確認回路とを備えている。
【００１２】
また、本発明にかかる上記蓄電機器接続確認回路の一構成例は、前記制御電流が流れる経路に対して直列接続された制御電流監視用抵抗の両端に発生する監視電圧と判定用のしきい値電圧とを比較し、当該監視電圧がしきい値電圧より低い場合には、接続ありを示す接続確認信号を出力し、当該監視電圧がしきい値電圧以上である場合には、接続なしを示す接続確認信号を出力するようにしたものである。
【００１３】
また、本発明にかかる上記蓄電機器接続確認回路の一構成例は、前記定電流充電回路が、エミッタ端子が負荷抵抗を介して当該定電流充電回路の入力端子に接続され、コレクタ端子が当該定電流充電回路の出力端子に接続されたＰＮＰ型の前記充電電流生成用トランジスタと、前記入力端子に供給された入力電圧を一定電圧分だけ降圧させた制御電圧を出力端子から出力する定電圧源と、一端が前記充電電流生成用トランジスタのベース端子に接続され、他端が前記定電圧源の出力端子に接続された前記制御電流監視用抵抗と、一端が前記定電圧源の出力端子に接続され、他端が接地電位に接続された制御電流用抵抗とを有するものである。
【００１４】
また、本発明にかかる上記蓄電機器接続確認回路の一構成例は、前記定電流充電回路が、エミッタ端子が負荷抵抗を介して当該定電流充電回路の入力端子に接続され、コレクタ端子が当該定電流充電回路の出力端子に接続されたＰＮＰ型の前記充電電流生成用トランジスタと、前記入力端子に供給された入力電圧を一定電圧分だけ降圧させた制御電圧を出力端子から出力する定電圧源と、エミッタ端子が前記定電圧源の出力端子に接続され、ベース端子が前記制御電流監視用抵抗を介して前記充電電流生成用トランジスタのベース端子に接続され、コレクタ端子が自己のベース端子と制御電流用抵抗を介して接地電位とに接続されたＰＮＰ型の充電電流制御用トランジスタとを有するものである。
【００１５】
また、本発明にかかる蓄電機器接続確認方法は、直流電圧の供給時には当該直流電圧に基づき蓄電機器を充電し、当該直流電圧の供給停止時には蓄電機器に蓄電されている蓄電電圧を外部に供給する電源バックアップ装置で用いられる蓄電機器接続確認方法であって、前記直流電圧に基づいて定電流からなるトリクル充電電流を充電電流生成用トランジスタで生成して前記蓄電機器へ供給することにより、前記蓄電機器をトリクル充電する定電流充電ステップと、前記充電電流生成用トランジスタに流れる制御電流の増減を監視し、その監視結果に応じて前記蓄電機器の接続有無を示す接続確認信号を出力する蓄電機器接続確認ステップとを備えている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、蓄電機器が電源バックアップ装置から外れた場合、トリクル充電電流ＩＴが蓄電機器へ流れなくなって制御電流が増大するため、この制御電流の増大に応じて、蓄電機器の接続なしが検出されることになる。
したがって、蓄電機器を接続するコネクタにおいて、電源ライン以外の特別な監視用コネクタ端子や、これら監視用コネクタ端子間を接続するループ配線の追加を必要とすることなく、蓄電機器の接続を確認することができる。このため、蓄電機器として、監視用コネクタ端子やループ配線を持たない、汎用の二次電池や大容量コンデンサを蓄電機器として用いることができ、特注品を用意する必要がなくなる。したがって、蓄電機器やコネクタに関するコストアップや部品調達負担の増大を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施の形態にかかる電源バックアップ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる定電流充電回路および蓄電機器接続確認回路の構成を示す回路図である。
【図３】第２の実施の形態にかかる定電流充電回路および蓄電機器接続確認回路の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる電源バックアップ装置１０および蓄電機器接続確認回路１５について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる電源バックアップ装置の構成を示すブロック図である。
【００１９】
［電源バックアップ装置］
この電源バックアップ装置１０は、電源装置（図示せず）で商用電源から生成した直流電圧が供給されている供給時には、当該直流電圧により二次電池や大容量コンデンサなどからなる蓄電機器を充電し、当該直流電圧の供給停止時には、蓄電機器に蓄電されている蓄電電圧を各モジュールに分配供給する機能を有している。この際、電子機器の具体例としては、産業用プラントや大規模ビルなどの施設の施設管理システムにおいて、施設に設けられた各種の設備を遠隔制御するコントローラなどの電子機器がある。
【００２０】
図１に示すように、電源バックアップ装置１０には、主な回路部として、急速充電回路１１、充電時間タイマ回路１２、電池電圧判定回路１３、定電流充電回路１４、蓄電機器接続確認回路１５、および蓄電機器２０がある。
【００２１】
急速充電回路１１は、電源装置からの直流電圧ＶＰがダイオードＤ１を介して供給されてなる入力電圧Ｖｉｎに基づいて急速充電電流ＩＱを生成し、ダイオードＤ２を介して蓄電機器２０へ供給することにより、蓄電機器２０を急速充電する機能を有している。
充電時間タイマ回路１２は、急速充電回路１１による急速充電の充電期間を制御する機能を有している。
電池電圧判定回路１３は、蓄電機器２０が接続されるコネクタＣＮの接続端子Ｔ１，Ｔ２間に発生する蓄電電圧ＶＢＡＴを判定して、急速充電の要否を充電時間タイマ回路１２へ指示する機能を有している。
【００２２】
定電流充電回路１４は、電源装置からの直流電圧ＶＰがダイオードＤ１を介して供給されてなる入力電圧Ｖｉｎに基づいて、定電流からなるトリクル充電電流ＩＴを生成する充電電流生成用トランジスタＱＴを有し、この充電電流生成用トランジスタＱＴで得られたＩＴを、ダイオードＤ３を介して蓄電機器２０へ供給することにより、蓄電機器２０での自然放電を補うために、蓄電機器２０をトリクル充電する機能を有している。
【００２３】
蓄電機器接続確認回路１５は、定電流充電回路１４の充電電流生成用トランジスタＱＴに流れる制御電流Ｉｔｃの増減を監視する機能と、その監視結果に応じて蓄電機器２０の接続有無を示す接続確認信号ＣＤＥＴを出力する機能とを有している。
【００２４】
蓄電機器２０は、ニッケル水素充電池、ニッケルカドミウム充電池、鉛電池などのトリクル充電が可能な一般的な二次電池（充電池・蓄電池）からなり、コネクタＣＮの接続端子Ｔ１，Ｔ２を介して電源バックアップ装置１０に着脱自在に接続されている。
【００２５】
ダイオードＤＡは、直流電圧ＶＰが供給停止した際、蓄電機器２０に蓄電されている蓄電電圧ＶＢＡＴを、スイッチＳＷＡを介して電源系統ＶＡに供給する機能を有している。
ダイオードＤＢは、直流電圧ＶＰが供給停止した際、蓄電機器２０に蓄電されている蓄電電圧ＶＢＡＴを、スイッチＳＷＢを介して電源系統ＶＢに供給する機能を有している。
【００２６】
［定電流充電回路および蓄電機器接続確認回路］
次に、図２を参照して、本実施の形態にかかる定電流充電回路１４および蓄電機器接続確認回路１５の構成について説明する。図２は、第１の実施の形態にかかる定電流充電回路および蓄電機器接続確認回路の構成を示す回路図である。
【００２７】
図２に示すように、定電流充電回路１４には、主な回路部として、充電電流生成部１４Ａ、定電圧源１４Ｂ、負荷抵抗ＲＬ、制御電流監視用抵抗ＲＣ、および制御電流用抵抗ＲＳが設けられている。
【００２８】
充電電流生成部１４Ａは、エミッタ端子が負荷抵抗ＲＬを介して定電流充電回路１４の入力端子Ｔｉｎに接続され、コレクタ端子が定電流充電回路１４の出力端子Ｔｏｕｔに接続された、ＰＮＰ型の充電電流生成用トランジスタＱＴからなり、ＱＴのベース端子に流れる制御電流Ｉｔｃに基づいて、定電流からなるトリクル充電電流ＩＴを生成する機能を有している。
【００２９】
定電圧源１４Ｂは、全体としてシャントレギュレータなどの定電圧回路からなり、入力端子Ｔｉｎに供給された入力電圧Ｖｉｎを一定電圧ＶＲ分だけ降圧させた制御電圧ＶＳを出力端子から出力する機能を有している。
【００３０】
制御電流監視用抵抗ＲＣは、一端がＱＴのベース端子に接続され、他端が定電圧源１４Ｂの出力端子、すなわちノードＮＳに接続された抵抗素子である。すなわち、ＲＣは、制御電流Ｉｔｃが流れる経路に直列接続されており、制御電流Ｉｔｃの増減に応じてＲＣの両端に発生する監視電圧Ｖｔｃが変化することになる。
制御電流用抵抗ＲＳは、一端が定電圧源１４Ｂの出力端子、すなわちノードＮＳに接続され、他端が接地電位ＧＮＤに接続された抵抗素子である。
【００３１】
また、図２に示すように、蓄電機器接続確認回路１５には、主な回路部として、ＰＮＰ型のトランジスタＱ１と、ＮＰＮ型のトランジスタＱ２とが設けられている。
【００３２】
Ｑ１は、エミッタ端子が制御電流監視用抵抗ＲＣの一端（ＱＴのベース端子）に接続され、ベース端子がＲＣの他端（定電圧源１４Ｂの出力端子）に接続され、コレクタ端子が抵抗素子Ｒ１を介してＧＮＤに接続されている。すなわち、Ｑ１のエミッタ端子とベース端子との間に、ＲＣで発生した監視電圧Ｖｔｃが入力されており、この監視電圧ＶｔｃとＱ１のオン電圧からなるしきい値電圧とがＱ１で比較されて、その比較結果に応じてＱ１がオン／オフする。
【００３３】
Ｑ２は、ベース端子がＱ１のコレクタ端子に接続され、エミッタ端子がＧＮＤに接続されており、コレクタ端子から抵抗素子Ｒ２を介して接続確認信号ＣＤＥＴを出力する。これにより、Ｑ１のオン／オフに応じてＱ２がオン／オフすることにより、接続確認信号ＣＤＥＴが出力される。なお、Ｑ２として、抵抗内蔵型トランジスタを用いてもよい。
【００３４】
［第１の実施の形態の動作］
次に、図１および図２を参照して、本実施の形態にかかる電源バックアップ装置１０の動作について説明する。
【００３５】
図１に示すように、電源バックアップ装置１０において、電池電圧判定回路１３により蓄電機器２０の蓄電電圧ＶＢＡＴの低下が検出された場合、充電時間タイマ回路１２から指示された充電期間だけ、急速充電回路１１により急速充電電流ＩＱが生成され、蓄電機器２０が急速充電される。また、直流電圧ＶＰが供給停止した際、蓄電機器２０に蓄電されている蓄電電圧ＶＢＡＴが、ダイオードＤＡ，ＤＢおよびスイッチＳＷＡ，ＳＷＢを介して電源系統ＶＡ，ＶＢに供給される。
【００３６】
また、図２に示すように、定電流充電回路１４において、トリクル充電電流ＩＴが常時生成されており、このＩＴにより蓄電機器２０がトリクル充電されている。
この際、定電流充電回路１４の入力端子Ｔｉｎには、電源装置からの直流電圧ＶＰがダイオードＤ１で電圧降下した入力電圧Ｖｉｎが供給されている。これにより、定電圧源１４Ｂの出力端子からは、この入力電圧Ｖｉｎを一定電圧ＶＲ分だけ降圧させた制御電圧ＶＳ＝Ｖｉｎ−ＶＲが、ノードＮＳに出力される。
【００３７】
したがって、ＮＳの電圧は、常に、一定の制御電圧ＶＳとなるため、充電電流生成部１４Ａ内のＱＴのベース端子に流れる制御電流Ｉｔｃも一定値となる。これにより、ＱＴのエミッタ端子からコレクタ端子に流れるコレクタ電流、すなわちトリクル充電電流ＩＴも定電流となる。
【００３８】
この際、制御電流監視用抵抗ＲＣの両端には、制御電流Ｉｔｃに応じた監視電圧Ｖｔｃが発生し、この監視電圧Ｖｔｃが、蓄電機器接続確認回路１５内のＱ１のエミッタ端子とベース端子との間に印加される。
【００３９】
このため、監視電圧ＶｔｃがＱ１のオン電圧（しきい値電圧）より低い場合、Ｑ１がオフしてＱ１のコレクタ端子がオープン状態となるため、Ｑ２のベース端子は抵抗素子Ｒ１を介して接地電位ＧＮＤとなる。これにより、Ｑ２がオフしてＱ２のコレクタ端子がオープン状態となるため、接続確認信号ＣＤＥＴは、プルアップ抵抗（図示せず）によりハイレベル（あるいはハイインピーダンス状態）となる。
【００４０】
一方、監視電圧ＶｔｃがＱ１のオン電圧（しきい値電圧）以上である場合、Ｑ１がオンしてＱ１のコレクタ端子がＱ１のエミッタ端子と同じ電圧となる。これにより、Ｑ２がオンしてＱ２のコレクタ端子がＧＮＤとなるため、接続確認信号ＣＤＥＴは、ローレベルとなる。
【００４１】
ここで、トリクル充電電流ＩＴが例えば３０ｍＡ程度であり、ＱＴの直流電流増幅率が１００であるとすると、蓄電機器２０が電源バックアップ装置１０に接続されている場合、接続あり時の制御電流Ｉｔｃ（ＯＫ）は、０．３ｍＡ程度となる。
一方、蓄電機器２０が電源バックアップ装置１０に接続されていない場合、蓄電機器２０に対してトリクル充電電流ＩＴは流れない。しかし、ＮＳの電圧は常に制御電圧ＶＳに維持されているため、ＱＴがオンして、トリクル充電電流ＩＴ分の電流がＱＴのエミッタ端子からベース端子へ流れる。このため、接続なし時の制御電流Ｉｔｃ（ＮＧ）は、例えば制御電流Ｉｔｃ（ＯＫ）にトリクル充電電流ＩＴ分の電流を加えた３０．３ｍＡまで大幅に増大することになる。
【００４２】
この際、制御電流監視用抵抗ＲＣの抵抗値として、接続あり時の制御電流Ｉｔｃ（ＯＫ）が流れてもＱ１のオン電圧（しきい値電圧）より低い監視電圧Ｖｔｃしか発生しない抵抗値であって、接続なし時の制御電流Ｉｔｃ（ＮＧ）が流れたときにＱ１のオン電圧（しきい値電圧）より高い監視電圧Ｖｔｃを発生させる抵抗値が、予め設定されている。
したがって、蓄電機器２０の接続ありの場合には、Ｑ１がオフしてハイレベルの接続確認信号ＣＤＥＴが出力され、蓄電機器２０の接続なしの場合には、Ｑ１がオンしてローレベルの接続確認信号ＣＤＥＴが出力される。
【００４３】
［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、電源バックアップ装置１０の定電流充電回路１４で用いられている充電電流生成用トランジスタＱＴに流れる制御電流Ｉｔｃの増減を、蓄電機器接続確認回路１５で監視し、その監視結果に応じて蓄電機器２０の接続有無を示す接続確認信号ＣＤＥＴを出力するようにしたものである。
【００４４】
これにより、蓄電機器２０が電源バックアップ装置１０から外れた場合、トリクル充電電流ＩＴが蓄電機器２０へ流れなくなって制御電流Ｉｔｃが増大するため、この制御電流Ｉｔｃの増大に応じて、蓄電機器２０の接続なしが検出されることになる。
したがって、蓄電機器２０を接続するコネクタＣＮにおいて、電源ライン以外の特別な監視用コネクタ端子や、これら監視用コネクタ端子間を接続するループ配線の追加を必要とすることなく、蓄電機器２０の接続を確認することができる。
【００４５】
このため、蓄電機器２０として、監視用コネクタ端子やループ配線を持たない、汎用の二次電池や大容量コンデンサを蓄電機器として用いることができ、特注品を用意する必要がなくなる。したがって、蓄電機器２０やコネクタＣＮに起因するコストアップや部品調達負担の増大を回避することが可能となる。
【００４６】
また、本実施の形態において、蓄電機器接続確認回路１５で、制御電流Ｉｔｃが流れる経路に対して直列接続された制御電流監視用抵抗ＲＣの両端に発生する監視電圧Ｖｔｃと判定用のしきい値電圧とを比較し、当該監視電圧Ｖｔｃがしきい値電圧より低い場合には、接続ありを示す接続確認信号ＣＤＥＴを出力し、当該監視電圧Ｖｔｃがしきい値電圧以上である場合には、接続なしを示す接続確認信号ＣＤＥＴを出力するようにしたものである。これにより、極めて簡素な回路構成で、蓄電機器２０の接続有無を確認することができる。
【００４７】
この際、より具体的には、監視電圧Ｖｔｃとしきい値電圧とを比較する際、トランジスタＱ１を用いてこれら電圧を比較し、さらにはしきい値電圧としてＱ１のオン電圧を利用するようにしたので、トランジスタという極めて簡素な回路構成で、蓄電機器２０の接続有無を確認することができる。
なお、本実施の形態では、蓄電機器接続確認回路１５については、上記構成に限定されるものではなく、電圧コンパレータやロジック回路などの一般的な電圧比較回路を用いて、これら電圧を比較するようにしてもよい。また、Ｑ１のオン電圧ではなく、抵抗分圧回路などで生成した任意のしきい値電圧を利用してもよい。
【００４８】
また、本実施の形態において、定電流充電回路１４を、エミッタ端子が負荷抵抗ＲＬを介して当該定電流充電回路１４の入力端子Ｔｉｎに接続され、コレクタ端子が当該定電流充電回路１４の出力端子Ｔｏｕｔに接続されたＰＮＰ型の充電電流生成用トランジスタＱＴと、入力端子Ｔｉｎに供給された入力電圧Ｖｉｎを一定電圧ＶＲ分だけ降圧させた制御電圧ＶＳを出力端子から出力する定電圧源１４Ｂと、一端がＱＴのベース端子に接続され、他端が定電圧源１４Ｂの出力端子に接続された制御電流監視用抵抗ＲＣと、一端が定電圧源１４Ｂの出力端子に接続され、他端が接地電位ＧＮＤに接続された制御電流用抵抗ＲＳとから構成してもよい。
【００４９】
これにより、定電流からなるトリクル充電電流ＩＴを高い精度で生成できるとともに、蓄電機器２０の接続有無に応じて制御電流Ｉｔｃを大幅に変化させることができ、蓄電機器２０の接続有無を、より正確に確認することが可能となる。
【００５０】
［第２の実施の形態］
次に、図３を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかる電源バックアップ装置１０について説明する。図３は、第２の実施の形態にかかる定電流充電回路および蓄電機器接続確認回路の構成を示すブロック図である。
第１の実施の形態と比較して、定電流充電回路１４に、充電電流制御部１４Ｃが追加されている点が異なる。なお、他の構成については、第１の実施の形態と同様である。
【００５１】
すなわち本実施の形態において、定電流充電回路１４には、主な回路部として、充電電流生成部１４Ａ、定電圧源１４Ｂ、充電電流制御部１４Ｃ、負荷抵抗ＲＬ、制御電流監視用抵抗ＲＣ、および制御電流用抵抗ＲＳが設けられている。
【００５２】
充電電流生成部１４Ａは、エミッタ端子が負荷抵抗ＲＬを介して定電流充電回路１４の入力端子Ｔｉｎに接続され、コレクタ端子が定電流充電回路１４の出力端子Ｔｏｕｔに接続された、ＰＮＰ型の充電電流生成用トランジスタＱＴからなり、ＱＴのベース端子に流れる制御電流Ｉｔｃに基づいて、定電流からなるトリクル充電電流ＩＴを生成する機能を有している。
【００５３】
定電圧源１４Ｂは、全体としてシャントレギュレータなどの定電圧回路からなり、入力端子Ｔｉｎに供給された入力電圧Ｖｉｎを一定電圧ＶＲ分だけ降圧させた制御電圧ＶＳを出力端子から出力する機能を有している。
【００５４】
充電電流制御部１４Ｃは、エミッタ端子が定電圧源１４Ｂの出力端子、すなわちノードＮＳに接続され、ベース端子が制御電流監視用抵抗ＲＣを介してＱＴのベース端子に接続され、コレクタ端子が自己のベース端子と制御電流用抵抗ＲＳを介して接地電位ＧＮＤとに接続された、ＰＮＰ型の充電電流制御用トランジスタＱＳからなり、定電圧源１４Ｂから出力される制御電圧ＶＳに基づいて、充電電流制御用の制御電流Ｉｔｃを生成する機能を有している。
【００５５】
［第２の実施の形態の動作］
次に、図３を参照して、本実施の形態にかかる電源バックアップ装置１０の定電流充電回路１４および蓄電機器接続確認回路１５の動作について説明する。
【００５６】
図３に示すように、定電流充電回路１４において、トリクル充電電流ＩＴが常時生成されており、このトリクル充電電流ＩＴにより蓄電機器２０がトリクル充電されている。
この際、定電流充電回路１４の入力端子Ｔｉｎには、電源装置からの直流電圧ＶＰがダイオードＤ１で電圧降下した入力電圧Ｖｉｎが供給されている。これにより、定電圧源１４Ｂからは、この入力電圧Ｖｉｎを一定電圧ＶＲ分だけ降圧させた制御電圧ＶＳ＝Ｖｉｎ−ＶＲが、ノードＮＳに出力される。
【００５７】
ここで、充電電流制御用トランジスタＱＳのベース端子とコレクタ端子とが接続されているため、ＱＳと充電電流生成用トランジスタＱＴとが、カレントミラー回路に類似した動作を行う。
すなわち、ＱＳのベース端子の電圧は、エミッタ端子に印加された制御電圧ＶＳが発生するのに必要な制御電圧ＶＣとなる。これにより、この制御電圧ＶＣが制御電流監視用抵抗ＲＣを介してＱＴのベース端子に印加されるため、ＱＴのエミッタ端子、すなわちノードＮＬの電圧ＶＬは、ノードＮＳの制御電圧ＶＳとほぼ等しくなる。
【００５８】
したがって、ＱＳのエミッタ端子からコレクタ端子に流れる一定の基準電流ＩＳと、ＱＴのエミッタ端子からコレクタ端子へ流れるトリクル充電電流ＩＴとが、ほぼ等しくなる。これにより、蓄電機器２０が電源バックアップ装置１０に接続されている場合、ＲＣには、トリクル充電電流ＩＴを発生させるために必要な制御電流Ｉｔｃが流れることになる。
【００５９】
一方、蓄電機器２０が電源バックアップ装置１０に接続されていない場合、第１の実施の形態と同様に、蓄電機器２０に対してトリクル充電電流ＩＴは流れない。しかし、ＮＣの電圧は常に制御電圧ＶＣに維持されているため、ＱＴがオンして、トリクル充電電流ＩＴ分の電流がＱＴのエミッタ端子からベース端子へ流れる。このため、接続なし時の制御電流Ｉｔｃ（ＮＧ）は、接続あり時の制御電流Ｉｔｃ（ＯＫ）より大幅に増大することになる。
【００６０】
この際、制御電流監視用抵抗ＲＣの抵抗値として、接続あり時の制御電流Ｉｔｃ（ＯＫ）が流れてもＱ１のオン電圧（しきい値電圧）より低い監視電圧Ｖｔｃしか発生しない抵抗値であって、接続なし時の制御電流Ｉｔｃ（ＮＧ）が流れたときにＱ１のオン電圧（しきい値電圧）より高い監視電圧Ｖｔｃを発生させる抵抗値が、予め設定されている。
したがって、蓄電機器２０の接続ありの場合には、Ｑ１がオフしてハイレベルの接続確認信号ＣＤＥＴが出力され、蓄電機器２０の接続なしの場合には、Ｑ１がオンしてローレベルの接続確認信号ＣＤＥＴが出力される。
【００６１】
［第２の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、第１の実施の形態にかかる定電流充電回路１４において、エミッタ端子が定電圧源１４Ｂの出力端子、すなわちノードＮＳに接続され、ベース端子が制御電流監視用抵抗ＲＣを介して充電電流生成用トランジスタＱＴのベース端子に接続され、コレクタ端子が自己のベース端子と制御電流用抵抗ＲＳを介して接地電位ＧＮＤとに接続された、ＰＮＰ型の充電電流制御用トランジスタＱＳからなり、定電圧源１４Ｂから出力される制御電圧ＶＳに基づいて、充電電流制御用の制御電流Ｉｔｃを制御する充電電流制御部１４Ｃを設けたものである。
【００６２】
これにより、第１の実施の形態と比較して、さらに高い精度で定電流からなるトリクル充電電流ＩＴを生成できるとともに、蓄電機器２０の接続有無に応じて制御電流Ｉｔｃを大幅に変化させることができ、蓄電機器２０の接続有無を、より正確に確認することが可能となる。
【００６３】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０…電源バックアップ装置、１１…急速充電回路、１２…充電時間タイマ回路、１３…電池電圧判定回路、１４…定電流充電回路、１４Ａ…充電電流生成部、１４Ｂ…定電圧源、１４Ｃ…充電電流制御部、１５…蓄電機器接続確認回路、２０…蓄電機器、ＱＴ…充電電流生成用トランジスタ、ＲＬ…負荷抵抗、ＲＣ…制御電流監視用抵抗、ＲＳ…制御電流用抵抗、ＱＳ…充電電流制御用トランジスタ、Ｑ１，Ｑ２…トランジスタ、Ｒ１，Ｒ２…抵抗素子、Ｔｉｎ…入力端子、Ｔｏｕｔ…出力端子、ＣＮ…コネクタ、ＶＰ…直流電圧、Ｖｉｎ…入力電圧、ＧＮＤ…接地電位、ＩＴ…トリクル充電電流、Ｉｔｃ…制御電流、Ｖｔｃ…監視電圧、ＣＤＥＴ…接続確認信号、ＶＲ…一定電圧、ＶＳ，ＶＣ…制御電圧、ＩＳ…基準電流、ＶＢＡＴ…蓄電電圧。
【図１】
2014233102.tif 000003
【図２】
2014233102.tif 000004
【図３】
2014233102.tif 000005