(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主電源の断を検出して負荷への電源の供給を前記主電源からリチウムイオン２次電池に切り替えるバックアップ方法であって、
前記リチウムイオン２次電池のバックアップ待機中、前記リチウムイオン２次電池の電池容量が前記負荷が最低限必要とする電池容量以上の値として定められた所定値以下となった場合、前記リチウムイオン２次電池に対する前記主電源からの充電を開始し、この充電によって前記リチウムイオン２次電池が満充電状態となればその充電を停止し、この充電停止後の放電によって前記リチウムイオン２次電池の電池容量が前記所定値以下となればその充電を再開する工程と、
前記リチウムイオン２次電池に対する前記バックアップ待機中の充電停止から充電再開までの充電間隔および前記リチウムイオン２次電池に対する充電時間に基づいて前記リチウムイオン２次電池の寿命を判断する工程と
を備えたことを特徴とするバックアップ方法。
【請求項２】
主電源の断を検出して負荷への電源の供給を前記主電源からリチウムイオン２次電池に切り替えるバックアップ方法であって、
前記リチウムイオン２次電池のバックアップ待機中、前記リチウムイオン２次電池の電圧値が前記負荷が最低限必要とする電圧値ＶＬＬ以上の値として定められた所定電圧値ＶＬ以下となった場合、前記リチウムイオン２次電池に対する前記主電源からの充電を定電流充電法により開始し、この定電流充電法による充電によって前記リチウムイオン２次電池の電圧値が満充電電圧値ＶＨ（ＶＨ＞ＶＬ）となれば、前記リチウムイオン２次電池に対する前記主電源からの充電を定電圧充電法に切り替え、この定電圧充電法による充電によって前記リチウムイオン２次電池への充電電流値が満充電状態を示す充電完了電流値ＩＬとなればその充電を停止し、この充電停止後の放電によって前記リチウムイオン２次電池の電圧値が前記所定電圧値ＶＬ以下となれば前記定電流充電法および定電圧充電法による充電を再開する工程と、
前記リチウムイオン２次電池に対する前記バックアップ待機中の充電停止から充電再開までの充電間隔および前記リチウムイオン２次電池に対する定電流充電法による充電時間に基づいて前記リチウムイオン２次電池の寿命を判断する工程と
を備えたことを特徴とするバックアップ方法。
【請求項３】
主電源の断を検出する主電源断検出手段と、
この主電源断検出手段によって主電源の断が検出された場合、負荷への電源の供給を前記主電源からリチウムイオン２次電池に切り替えるバックアップ切替手段と、
前記リチウムイオン２次電池の電池容量を監視する電池容量監視手段と、
前記リチウムイオン２次電池のバックアップ待機中、前記リチウムイオン２次電池の電池容量が前記負荷が最低限必要とする電池容量以上の値として定められた所定値以下となった場合、前記リチウムイオン２次電池に対する前記主電源からの充電を開始し、この充電によって前記リチウムイオン２次電池が満充電状態となればその充電を停止し、この充電停止後の放電によって前記リチウムイオン２次電池の電池容量が前記所定値以下となればその充電を再開する充電制御手段と、
前記リチウムイオン２次電池に対する前記バックアップ待機中の充電停止から充電再開までの充電間隔および前記リチウムイオン２次電池に対する充電時間に基づいて前記リチウムイオン２次電池の寿命を判断する寿命判断手段と
を備えたことを特徴とするバックアップ装置。
【請求項４】
主電源の断を検出する主電源断検出手段と、
この主電源断検出手段によって主電源の断が検出された場合、負荷への電源の供給を前記主電源からリチウムイオン２次電池に切り替えるバックアップ切替手段と、
前記リチウムイオン２次電池の電圧値を監視する電圧監視手段と、
前記リチウムイオン２次電池への充電電流値を監視する電流監視手段と、
前記リチウムイオン２次電池のバックアップ待機中、前記リチウムイオン２次電池の電圧値が前記負荷が最低限必要とする電圧値ＶＬＬ以上の値として定められた所定電圧値ＶＬ以下となった場合、前記リチウムイオン２次電池に対する前記主電源からの充電を定電流充電法により開始し、この定電流充電法による充電によって前記リチウムイオン２次電池の電圧値が満充電電圧値ＶＨ（ＶＨ＞ＶＬ）となれば、前記リチウムイオン２次電池に対する前記主電源からの充電を定電圧充電法に切り替え、この定電圧充電法による充電によって前記リチウムイオン２次電池への充電電流値が満充電状態を示す充電完了電流値ＩＬとなればその充電を停止し、この充電停止後の放電によって前記リチウムイオン２次電池の電圧値が前記所定電圧値ＶＬ以下となれば前記定電流充電法および定電圧充電法による充電を再開する充電制御手段と、
前記リチウムイオン２次電池に対する前記バックアップ待機中の充電停止から充電再開までの充電間隔および前記リチウムイオン２次電池に対する定電流充電法による充電時間に基づいて前記リチウムイオン２次電池の寿命を判断する寿命判断手段と
を備えたことを特徴とするバックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主電源の断を検出して負荷への電源の供給を主電源からリチウムイオン２次電池に切り替えるバックアップ方法およびバックアップ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
停電時の主電源の断に備え、大規模システムではＵＰＳ等の無停電電源を使用して２４時間稼働の機器のバックアップを行うのに対して、小規模システムでは電池等を使用して２４時間稼働の機器のバックアップを行っている。電池としては、充電ができない１次電池とニッケルカドミウム電池や小型鉛蓄電池等の充電可能な２次電池とに大別される。この電池のうち、小規模システムにおける機器（コントローラ等の機器や非常照明）のバックアップ用としては、２次電池が用いられている。すなわち、１次電池では一度の停電で交換が必要となるが、２次電池では繰り返し使用が可能であるので一度の停電で交換する必要はない。特に、ニッケルカドミウム電池は、充放電回路が容易にできること、価格が安い、熱に強い等の利点があり、小規模システムにおける機器のバックアップ用電池として広く使用されている。この場合、ニッケルカドミウム電池は、常に充電可能であり、満充電状態を維持させながら使用する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ニッケルカドミウム電池は、公害規制物質のカドミウムを含んでおり、様々な公害対策を行う必要がある。また、エネルギー密度が低く、機器の質量増加につながる。
そこで、本出願人は、公害規制物質を含まず、かつエネルギー密度の高いリチウムイオン２次電池の使用を考えた。リチウムイオン２次電池を使用すれば、公害対策を行う必要がなく、機器の小型・軽量化が可能となる。
【０００４】
しかし、リチウムイオン２次電池は、長期に満充電状態を維持すると、電池劣化につながり、寿命が短くなる。すなわち、リチウムイオン２次電池は、その特性として、電池電圧がある電圧以上で満充電となり、このとき電池内部が非常に活性化し、活物質の電気分解速度が速い状態にあり、長期にこの状態が続くと、電池の劣化につながる。すなわち、ニッケルカドミウム電池をリチウムイオン２次電池に置き換え、ニッケルカドミウム電池と同様にリチウムイオン２次電池を満充電状態を維持させながら使用すると、電池劣化が早く、短寿命となり、頻繁に交換しなければならなくなる。
【０００５】
なお、リチウムイオン２次電池は、携帯電話等で多く用いられているように、一度充電したら機器の使用により放電し、再度充電するということを繰り返すサイクル用のメイン電池である。すなわち、満充電状態を長期に保持させることなく、ある期間内に使用することを前提としており、ニッケルカドミウム電池のように満充電状態を維持させながら使用するバックアップ用途としては考慮されていない。
【０００６】
また、リチウムイオン２次電池を満充電状態を維持させながら使用した場合、ニッケルカドミウム電池でも同様であるが、寿命判断が困難であり、劣化が判らない。このため、定期的に電池交換を行う必要があり、寿命に達していないにも拘わらず早期に電池交換が行われてしまうなどの問題が生じる。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、バックアップ用の２次電池としてリチウムイオン２次電池を長寿命で使用することができ、かつその寿命を定量的に判断することの可能なバックアップ方法およびバックアップ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、第１発明（請求項１に係る発明）および第３発明（請求項３に係る発明）は、リチウムイオン２次電池のバックアップ待機中、リチウムイオン２次電池の電池容量が負荷が最低限必要とする電池容量以上の値として定められた所定値以下となった場合、リチウムイオン２次電池に対する主電源からの充電を開始し、この充電によってリチウムイオン２次電池が満充電状態となればその充電を停止し、この充電停止後の放電によってリチウムイオン２次電池の電池容量が所定値以下となればその充電を再開するようにし、さらに、リチウムイオン２次電池に対するバックアップ待機中の充電停止から充電再開までの充電間隔およびリチウムイオン２次電池に対する充電時間に基づいてリチウムイオン２次電池の寿命を判断するようにしたものである。
この発明によれば、リチウムイオン２次電池のバックアップ待機中、リチウムイオン２次電池の電池容量が所定値以下となると、リチウムイオン２次電池に対する主電源からの充電が開始され、この充電によってリチウムイオン２次電池が満充電状態となればその充電が停止される。そして、この充電停止後の放電（自己放電や電池容量監視部への微小電流の流出）によってリチウムイオン２次電池の電池容量が所定値以下となればその充電が再開され、この充放電サイクルが繰り返される。
また、リチウムイオン２次電池に対する充電間隔や充電時間に基づいて、リチウムイオン２次電池の寿命が判断される。すなわち、リチウムイオン２次電池が劣化すると、充電停止から充電再開までの充電間隔が短くなる。また、充電時間が長くなる。したがって、この充電間隔や充電時間を監視することにより、リチウムイオン２次電池の寿命を判断することが可能である。
【０００９】
第２発明（請求項２に係る発明）および第４発明（請求項４に係る発明）は、リチウムイオン２次電池のバックアップ待機中、リチウムイオン２次電池の電圧値が負荷が最低限必要とする電圧値ＶＬＬ以上の値として定められた所定電圧値ＶＬ以下となった場合、リチウムイオン２次電池に対する主電源からの充電を定電流充電法により開始し、この定電流充電法による充電によってリチウムイオン２次電池の電圧値が満充電電圧値ＶＨ（ＶＨ＞ＶＬ）となれば、リチウムイオン２次電池に対する主電源からの充電を定電圧充電法に切り替え、この定電圧充電法による充電によってリチウムイオン２次電池への充電電流値が満充電状態を示す充電完了電流値ＩＬとなればその充電を停止し、この充電停止後の放電によってリチウムイオン２次電池の電圧値が所定電圧値ＶＬ以下となれば定電流充電法および定電圧充電法による充電を再開するようにし、さらに、リチウムイオン２次電池に対するバックアップ待機中の充電停止から充電再開までの充電間隔およびリチウムイオン２次電池に対する定電流充電法による充電時間に基づいてリチウムイオン２次電池の寿命を判断するようにしたものである。
この発明によれば、リチウムイオン２次電池のバックアップ待機中、リチウムイオン２次電池の電圧値が所定電圧値ＶＬ以下となると、リチウムイオン２次電池に対する主電源からの充電が定電流充電法により開始される。この定電流充電法による充電によって、リチウムイオン２次電池の電圧値が満充電電圧値ＶＨとなると、定電圧充電法による充電に切り替えられる。この定電圧充電法による充電によって、リチウムイオン２次電池への充電電流値が充電完了電流値ＩＬとなれば、その充電が停止される。そして、この充電停止後の放電（自己放電や電池容量監視部への微小電流の流出）によって、リチウムイオン２次電池の電圧値が所定電圧値ＶＬ以下となれば定電流充電法および定電圧充電法による充電を再開され、この充放電サイクルが繰り返される。
また、リチウムイオン２次電池に対する充電間隔や定電流充電法による充電時間に基づいて、リチウムイオン２次電池の寿命が判断される。すなわち、リチウムイオン２次電池が劣化すると、充電停止から充電再開までの充電間隔が短くなる。また、定電流充電法による充電時間が長くなる。したがって、この充電間隔や充電時間を監視することにより、リチウムイオン２次電池の寿命を判断することが可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態に基づき詳細に説明する。図１はこの発明の一実施の形態を示すバックアップ装置のブロック図である。このバックアップ装置１は、機器４内に収容され、交流電源２と負荷３との間に位置する。
【００１３】
バックアップ装置１は、バックアップ用の２次電池としてリチウムイオン２次電池１−１を備え、直流電源回路１−２と、電源断検出回路１−３と、バックアップ切替部１−４と、定電流定電圧充電制御部１−５と、スイッチ部１−６と、電流監視部１−７と、電圧監視部１−８と、タイマ部１−９と、寿命判断部１−１０と、寿命通知部１−１１とを有している。
【００１４】
直流電源回路１−２は交流電源２からの交流を直流に変換する。電源断検出回路１−３は、直流電源回路１−２の直流出力を主電源として監視し、主電源の断を検出していない場合にはバックアップ切替部１−４をメイン電源ラインＬＭとの接続モード（メインモード）とし、主電源の断を検出した場合にはバックアップ切替部１−４をバックアップ電源ラインＬＢとの接続モード（バックアップモード）とする。
【００１５】
バックアップ切替部１−４は、一方の切替端子１−４ａがメイン電源ラインＬＭを介して直流電源回路１−２に接続され、他方の切替端子１−４ｂがリチウムイオン２次電池１−１に接続され、コモン端子１−４ｃが負荷３に接続されている。メインモードではコモン端子１−４ｃと切替端子１−４ａとが接続状態となる。バックアップモードではコモン端子１−４ｃと切替端子１−４ｂとが接続状態となる。
【００１６】
電圧監視部１−８はリチウムイオン２次電池１−１の電圧値（電池電圧）Ｖを監視する。電流監視部１−７はリチウムイオン２次電池１−１への充電電流Ｉを監視する。スイッチ部１−６は、定電流定電圧充電制御部１−５と電流監視部１−７との間に設けられ、そのオン／オフが定電流定電圧充電制御部１−５によって制御される。
【００１７】
定電流定電圧充電制御部１−５は、直流電源回路１−２からの直流出力によって動作し、電圧監視部１−８での監視電圧Ｖおよび電流監視部１−７での監視電流Ｉに基づいて、後述する定電流定電圧法（定電流充電法＋定電圧充電法）によって、直流電源回路１−２からのリチウムイオン２次電池１−１への充電を制御する。
【００１８】
タイマ部１−９は、定電流定電圧充電制御部１−５によるリチウムイオン２次電池１−１の充電制御に際して、定電流充電法による充電時間（定電流充電時間）Ｔ１および充電停止から充電再開までの充電間隔Ｔ２を計測する。寿命判断部１−１０は、タイマ部１−９によって計測された充電時間Ｔ１と充電間隔Ｔ２からリチウムイオン２次電池１−１の寿命を判断し、その判断結果を寿命通知部１−１１へ送る。寿命通知部１−１１は、寿命判断部１−１０からの判断結果をオペレータ（機器操作者）に例えばＬＥＤを点灯させるなどして視覚的に通知する。
【００１９】
〔非停電時の負荷への電源の供給〕
非停電時、電源断検出回路１−３は主電源の断を検出していないので、バックアップ切替部１−４をメインモードとする。これにより、直流電源回路１−２と負荷３との間がメイン電源ラインＬＭを介して接続され、直流電源回路１−２からの直流出力が負荷３へ供給される。
【００２０】
〔停電時の負荷への電源の供給〕
停電時、電源断検出回路１−３は主電源の断を検出するので、バックアップ切替部１−４をバックアップモードとする。これにより、リチウムイオン電池１−１と負荷３との間がバックアップ電源ラインＬＢを介して接続され、リチウムイオン電池１−１からの直流出力が負荷３へ供給される。すなわち、負荷３への電源がリチウムイオン電池１−１によってバックアップされ、負荷３におけるデータ欠落等が防止される。
【００２１】
〔バックアップ待機中のリチウムイオン２次電池への充電〕
非停電時、電源断検出回路１−３が主電源の断を検出していない状態では、リチウムイオン電池１−１と負荷３との間は切り離されており、リチウムイオン電池１−１はバックアップ待機中となる。この場合、定電流定電圧充電制御部１−５は、直流電源回路１−２からの直流出力によって動作し、リチウムイオン２次電池１−１への充電を制御する。
【００２２】
〔未充電のリチウムイオン２次電池が初めてセットされた場合の充電動作〕
未充電のリチウムイオン２次電池１−１をセットすると、電圧監視部１−８は、リチウムイオン２次電池１−１の電圧値Ｖが負荷３が最低限必要とする電圧値ＶＬＬ以上の値として定められた再充電開始電圧値ＶＬ以下であることを検出し（図２に示すステップ２０１）、定電流定電圧充電制御部１−５へ定電流充電法による充電（定電流充電）を開始するように指令を出す。
【００２３】
この電圧監視部１−８からの指令を受けて、定電流定電圧充電制御部１−５は、スイッチ部１−６をオンとする。これにより、定電流定電圧充電制御部１−５，スイッチ部１−６，電流監視部１−７，電圧監視部１−８を充電経路として、リチウムイオン２次電池１−１への直流電源回路１−２からの充電が開始される（ステップ２０２：図３に示すｔ０点）。この時、タイマ部１−９は、定電流充電時間Ｔ１の計測を開始する（ステップ２０３）。また、この定電流充電において、定電流定電圧充電制御部１−５は、リチウムイオン２次電池１−１への充電電流Ｉを予め定められた一定値ＩＨとする。
【００２４】
この定電流充電によって、リチウムイオン２次電池１−１の電圧値Ｖは徐々に上昇し、やがて定電流充電の完了を示す満充電電圧値ＶＨに到達する（図３に示すｔ１点）。この場合、リチウムイオン２次電池１−１が新品であり、劣化していないとすると、タイマ部１−９において計測中の定電流充電時間Ｔ１が寿命判断時間として定められる一定時間ＴＳ１に達する前に（ステップ２０４のＹＥＳ）、リチウムイオン２次電池１−１の電圧値Ｖは満充電電圧値ＶＨに到達する。
【００２５】
リチウムイオン２次電池１−１の電圧値Ｖが満充電電圧値ＶＨに到達すると、電圧監視部１−８は定電流定電圧充電制御部１−５へ、定電圧充電法による充電（定電圧充電）に切り替えるように指令を出す（ステップ２０５のＹＥＳ）。
【００２６】
この電圧監視部１−８からの指令を受けて、定電流定電圧充電制御部１−５は、タイマ部１−９へストップ指令を送り、タイマ部１−９での定電流充電時間Ｔ１の計測を停止させる（ステップ２０６）。また、定電流定電圧充電制御部１−５は、リチウムイオン２次電池１−１への定電流充電を停止し、満充電電圧値ＶＨによる定電圧充電を開始する（ステップ２０７：図３に示すｔ１点）。
【００２７】
この定電圧充電によって、リチウムイオン２次電池１−１への充電電流Ｉは徐々に下降し、やがて定電圧充電の完了（満充電状態）を示す充電完了電流値ＩＬに到達する（図３に示すｔ２点）。リチウムイオン２次電池１−１への充電電流Ｉが充電完了電流値ＩＬに到達すると、電流監視部１−７は定電流定電圧充電制御部１−５へ定電圧充電を停止するように指令を出す（ステップ２０８のＹＥＳ）。
【００２８】
この電流監視部１−７からの指令を受けて、定電流定電圧充電制御部１−５は、スイッチ部１−６をオフとし、リチウムイオン２次電池１−１への充電を停止する（ステップ２０９）。これにより、リチウムイオン２次電池１−１への充電電流Ｉが零とされ（図３に示すｔ２点）、リチウムイオン２次電池１−１への充電が完了する。この時、タイマ部１−９は、充電間隔Ｔ２の計測を開始する（ステップ２１０）。
【００２９】
〔リチウムイオン２次電池の放電および再充電動作〕
図３に示したｔ２点でリチウムイオン２次電池１−１への充電電流Ｉが零とされると、リチウムイオン２次電池１−１は自己放電や電圧監視部１−８等への微小電流の流出により、徐々にその電池容量が減少して行く。この電池容量の減少により、リチウムイオン２次電池１−１の電圧値Ｖは徐々に下降して行き、やがて再充電開始電圧値ＶＬに到達する（図３に示すｔ３点）。
【００３０】
リチウムイオン２次電池１−１の電圧値Ｖが再充電開始電圧値ＶＬに到達すると、電圧監視部１−８は定電流定電圧充電制御部１−５へ定電流充電を開始するように指令を出す（ステップ２１１）。
【００３１】
この電圧監視部１−８からの指令を受けて、定電流定電圧充電制御部１−５は、タイマ部１−９へストップ指令を送り、タイマ部１−９での充電間隔Ｔ２の計測を停止させる（ステップ２１２）。リチウムイオン２次電池１−１が新品であり、劣化していないとすると、タイマ部１−９において計測される充電間隔Ｔ２は寿命判断時間として定められる一定時間ＴＳ２よりも長い。これにより、ステップ２１３のＹＥＳに応じてステップ２０２へ進み、ステップ２０２以降の動作を繰り返す。すなわち、図３に示すｔ３〜ｔ４点では定電流充電を行い、ｔ４〜ｔ５点では定電圧充電を行い、ｔ５〜ｔ６では充電を停止する、という充放電サイクルを繰り返す。
【００３２】
このように、本実施の形態によるバックアップ装置１によれば、リチウムイオン２次電池１−１のバックアップ待機中、リチウムイオン２次電池１−１への充電は行われるが、満充電状態に達すると自己放電などによってすぐにその状態から解放されるので、満充電状態を維持させながら使用する時間が極端に少なく、リチウムイオン２次電池１−１の寿命が長くなる。これにより、バックアップ用の２次電池としてリチウムイオン２次電池１−１を長寿命で使用することができるようになり、機器の小型・軽量化を促進することが可能となる。また、公害対策を行う必要もなくなる。
【００３３】
〔リチウムイオン２次電池の寿命判断および通知〕
リチウムイオン２次電池１−１の使用期間が長期に渡るにつれ、定電流充電時間Ｔ１は長くなり、充電停止から充電再開までの充電間隔Ｔ２は短くなる。そこで、本実施の形態では、ステップ２０４において、定電流充電時間Ｔ１と寿命判断時間ＴＳ１とを比較するようにしている。また、ステップ２１３において、充電間隔Ｔ２と寿命判断時間ＴＳ２とを比較するようにしている。
【００３４】
すなわち、本実施の形態では、定電流充電時間Ｔ１が寿命判断時間ＴＳ１よりも長い場合には（Ｔ１＞ＴＳ１）、寿命判断部１−１０においてリチウムイオン２次電池１−１の寿命と判断し、その判断結果を寿命通知部１−１１へ送る（ステップ２１４）。また、充電間隔Ｔ１が寿命判断時間ＴＳ２よりも短い場合には（Ｔ２＜ＴＳ２）、寿命判断部１−１０においてリチウムイオン２次電池１−１の寿命と判断し、その判断結果を寿命通知部１−１１へ送る（ステップ２１５）。寿命通知部１−１１は、寿命判断部１−１０からの判断結果をオペレータに、例えばＬＥＤを点灯させるなどして視覚的に通知する。これにより、リチウムイオン２次電池１−１の寿命を定量的に判断することができ、定期的な電池交換が不要となる。
【００３５】
〔停電発生時の定電流充電時間Ｔ１および充電間隔Ｔ２の計測〕
停電が発生すると（ステップ２１６）、電源断検出回路１−３が主電源の断を検出し、バックアップ切替部１−４をバックアップモードとし、負荷３への電源供給をリチウムイオン電池１−１に切り替える（ステップ２１７）。この場合、リチウムイオン２次電池１−１の電圧値Ｖは再充電開始電圧値ＶＬから満充電電圧ＶＨまでの範囲内にあるので、すなわち負荷３が最低限必要とする電圧値ＶＬＬ以上の値を確保しているので、支障なく負荷３をバックアップすることができる。
【００３６】
この時、定電流定電圧充電制御部１−５へは直流電源回路１−２からの直流出力が与えられなくなり、定電流定電圧充電制御部１−５を経由するタイマ部１−９への電源供給も中断される。このため、タイマ部１−９での定電流充電時間Ｔ１および充電間隔Ｔ２の計測動作そのものが行われず、定電流充電時間Ｔ１および充電間隔Ｔ２に基づく寿命判断は行われない。
【００３７】
〔復電時のリチウムイオン２次電池への充電〕
復電すると（ステップ２１８）、電源断検出回路１−３は、バックアップ切替部１−４をメインモードとし、負荷３への電源供給を直流電源回路１−２からの主電源に切り替える（ステップ２１９）。この時、リチウムイオン２次電池１−１の電圧値Ｖが再充電開始電圧値ＶＬ以下であれば（Ｖ≦ＶＬ）、電圧監視部１−８は定電流定電圧充電制御部１−５へ定電流充電を開始するように指令を出す（ステップ２０１）。
【００３８】
なお、本実施の形態では、再充電開始電圧値ＶＬを負荷３が最低限必要とする電圧値ＶＬＬ以上の値としたが、この再充電開始電圧値ＶＬは負荷３の消費電流やバックアップ時間などに依存する。すなわち、負荷３の消費電流やバックアップ時間などに応じ、ＶＬＬ以上の適切な値として再充電開始電圧値ＶＬを定める。
【００３９】
また、本実施の形態では、定電流充電時間Ｔ１および充電間隔Ｔ２を計測し、各個にリチウムイオン２次電池１−１の寿命判断を行うようにしたが、定電流充電時間Ｔ１と充電間隔Ｔ２とを組み合わせてリチウムイオン２次電池１−１の寿命判断を行うようにしてもよく、また、定電流充電時間Ｔ１および充電間隔Ｔ２の何れか一方でリチウムイオン２次電池１−１の寿命判断を行うようにしてもよい。また、定電流充電時間Ｔ１に定電圧充電時間Ｔ３を加えたものを充電時間Ｔ４とし、この充電時間Ｔ４によって寿命判断を行うようにしてもよい。
【００４０】
また、本実施の形態では、リチウムイオン２次電池１−１を定電流定電圧法（定電流充電法＋定電圧充電法）によって充電するようにしたが、必ずしも定電流定電圧法を採用しなくてもよい。一般に、リチウムイオン２次電池１−１に対しては、定電流定電圧法によって充電が行われる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように本発明によれば、リチウムイオン２次電池のバックアップ待機中、リチウムイオン２次電池への充電は行われるが、満充電状態に達すると自己放電などによってすぐにその状態から解放されるものとなり、満充電状態を維持させながら使用する時間が極端に少なく、リチウムイオン２次電池の寿命が長くなる。これにより、バックアップ用の２次電池としてリチウムイオン２次電池を長寿命で使用することができるようになり、機器の小型・軽量化を促進することが可能となる。また、公害対策を行う必要もなくなる。
また、本発明によれば、リチウムイオン２次電池の寿命を定量的に判断することができ、定期的な電池交換を不要とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示すバックアップ装置のブロック図である。
【図２】このバックアップ装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】このバックアップ装置におけるリチウムイオン２次電池のバックアップ待機中の充放電状況を示す電圧値と電流値の波形図である。
【符号の説明】
１…バックアップ装置、２…交流電源、３…負荷、４…機器、１−１…リチウムイオン２次電池、１−２…直流電源回路、１−３…電源断検出回路、１−４…バックアップ切替部、１−５…定電流定電圧充電制御部、１−６…スイッチ部、１−７…電流監視部、１−８…電圧監視部、１−９…タイマ部、１−１０…寿命判断部、１−１１…寿命通知部、ＬＭ…メイン電源ライン、ＬＢ…バックアップ電源ライン。
【図１】
0003571558.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003571558.tif 000004