(57)【要約】【課題】簡素化され、しかも、容易に製作することができる、バッテリの電圧状態の監視機能を有する機器の電源回路を提供する。【解決手段】バッテリ６５と、バッテリの出力と絶縁した状態でバッテリの電池電圧を検出するバッテリ電圧検出回路６７と、バッテリの出力を制御用電源として所望の直流電圧に変換する制御電圧発生回路６８とを備える。バッテリ電圧検出回路６７及び制御電圧発生回路６８は、１次巻線６７ａと第１及び第２の２次巻線６７ｃ，６８ａとを有する変圧器を備えたＤＣ−ＤＣコンバータ回路からなり、１次巻線とバッテリとが接続され、バッテリ電圧検出回路は、第１の２次巻線を使用し、制御電圧発生回路は、第２の２次巻線を使用してなる電源回路を、バッテリ電圧検出回路から出力されるバッテリ電圧検出信号をバッテリの電圧状態の監視結果として伝送する機能を有する機器に適用する。【選択図】    図２
2005051342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリと、
前記バッテリの出力と絶縁した状態で前記バッテリの電池電圧を検出するバッテリ電圧検出回路と、
前記バッテリの出力を制御用電源として所望の直流電圧に変換する制御電圧発生回路とを備え、前記バッテリ電圧検出回路から出力されるバッテリ電圧検出信号を前記バッテリの電圧状態の監視結果として伝送する機能を有する機器の電源回路において、
バッテリ電圧検出回路及び制御電圧発生回路は、１次巻線と第１及び第２の２次巻線とを有する変圧器を備えたＤＣ−ＤＣコンバータ回路からなり、前記１次巻線と前記バッテリとが接続され、前記バッテリ電圧検出回路は、前記第１の２次巻線を使用し、制御電圧発生回路は、前記第２の２次巻線を使用してなる電源回路。
【請求項２】
前記機器は、前記電源回路を備え、非常時に前記バッテリの出力を変換した電力に切り換えて供給する請求項１に記載の電源供給器。
【請求項３】
前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路は、前記変圧器の１次巻線と１つのスイッチング素子とが直列回路に形成され、前記直列回路が前記バッテリと直列接続された請求項２に記載の電源供給器。
【請求項４】
ＣＡＴＶセンタとＣＡＴＶ伝送路上の中継器に電力を供給する電源供給器との間でデータの送受信を行うことにより、前記電源供給器の状態を監視するＣＡＴＶシステムにおいて、前記電源供給器が請求項２ないし３のいずれかに記載のＣＡＴＶシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内蔵されたバッテリの電圧状態の監視機能を有する機器の電源回路、その電源回路を備えた電源供給器及びその電源供給器を備えたＣＡＴＶシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＡＴＶ（ケーブルテレビジョン）システムは、図３に示すように、ＣＡＴＶセンタ１とＣＡＴＶ伝送路２とから構成され、ＣＡＴＶ伝送路２は、主にケーブル３と、中継器４と、中継器４に電力を供給する電源供給器５とから構成される。例えば特許文献１に示されるＣＡＴＶシステムでは、電源供給器５に電力を供給している商用電源が停電した際に、電源供給器５に内蔵された予備電源としてのバッテリ、充電回路等の故障による番組供給停止を防止するために、電源供給器５には、バッテリの電圧状態を監視し、監視した結果を必要に応じてバッテリ電圧検出信号としてＣＡＴＶセンタ１に伝送する機能を有している。
【０００３】
ＣＡＴＶセンタ１には、テレビジョン信号を出力するヘッドエンド１１と、情報データを出力するコンピュータ１２と、コンピュータ１２からの情報データをアナログ信号に変換するモデム１３と、このモデム１３からのアナログ信号とヘッドエンド１１からのテレビジョン信号とを混合する加算器１４とが設けられている。
【０００４】
コンピュータ１２は、電源供給器５の監視を行うためのバッテリ電圧制御データを格納しており、このバッテリ電圧制御データを必要に応じて出力するようになっている。モデム１３は、コンピュータ１２からのバッテリ電圧制御データをアナログ信号に変換する。加算器１４はモデム１３からのアナログ信号とヘッドエンド１１からのテレビジョン信号を混合してＣＡＴＶセンタ１の出力端子１５に導く。
【０００５】
出力端子１５からの信号は、ＣＡＴＶ伝送路２を介して図示しない複数の端末装置に供給される。
【０００６】
モデム１３にはまた、電源供給器５からのバッテリ電圧検出信号が供給されるようになっている。これにより、モデム１３は、バッテリ電圧検出信号を計測データに変換してコンピータ１２に供給するようになっている。コンピータ１２は計測データよりバッテリの状態を把握している。
【０００７】
図４は、電源供給器に備えられた従来の電源回路の結線回路図である。図示するように、図３に示す電源供給器５には、バッテリ５１と、バッテリ５１の電圧状態を常時監視するためのバッテリ電圧検出回路５２と、バッテリ５１の出力を制御用電源として所望の直流電圧を得るための制御電圧発生回路５３とが備えられている。
【０００８】
バッテリ５１には、バッテリ電圧検出回路５２が接続されており、バッテリ電圧検出回路５２は絶縁アンプ５２ａ及び電圧補正回路５２ｂからなり、バッテリ５１の出力と絶縁して電池電圧を検出するための絶縁アンプ５２ａが接続され、絶縁アンプ５２ａには、この電池電圧をＣＡＴＶセンタ１にバッテリ電圧検出信号として適正なレベルとするための電圧補正回路５２ｂが接続されている。
【０００９】
バッテリ５１にはまた、この出力を制御用電源として所望の直流電圧に変換し、かつ、定電圧にするための制御電圧発生回路５３が接続されている。制御電圧発生回路５３は、変圧器の１次巻線５３ａとスイッチング素子５３ｃ、例えばトランジスタとが直列回路に形成され、この直列回路がバッテリ５１と直列接続され、また、変圧器の２次巻線５３ｂに１つのダイオードからなる整流回路５３ｄが接続され、整流回路５３ｄには、この出力を平滑化させるコンデンサ５３ｅが接続され、さらに、整流回路５３ｄの出力をフィードバックしてスイッチング素子５３ｃをスイッチングさせる駆動回路５３ｆが設けられている。制御用電源からの電力供給の対象は、電源供給器５内の制御回路及び他の電子回路である。
【００１０】
【特許文献１】
特開平５−２９２５００号公報（第２頁、図１）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
絶縁アンプ５２ａは、回路が複雑であるため、設計が煩雑になり、また、製作すると高コスト化が避けられないという問題がある。また、デバイス化された絶縁アンプ５２ａは、接続端子が多くあるため、配線作業が煩雑になり、また、高コストであるという問題がある。さらに、絶縁アンプ５２ａの出力をセンタにバッテリ電圧検出信号として適正なレベルとするための電圧補正回路５２ｂを設ける必要があるため、全体としてさらに高コストになるという問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、簡素化され、しかも、容易に製作することができる、バッテリの電圧状態の監視機能を有する機器の電源回路を提供することにある。
【００１３】
本発明の目的は、上記の電源回路を備えた電源供給器を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、上記の電源供給器を備えたＣＡＴＶシステムを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、バッテリと、バッテリの出力と絶縁した状態でバッテリの電池電圧を検出するバッテリ電圧検出回路と、バッテリの出力を制御用電源として所望の直流電圧に変換する制御電圧発生回路とを備え、バッテリ電圧検出回路から出力されるバッテリ電圧検出信号をバッテリの電圧状態の監視結果として伝送する機能を有する機器の電源回路を対象とし、バッテリ電圧検出回路及び制御電圧発生回路は、１次巻線と第１及び第２の２次巻線とを有する変圧器を備えたＤＣ−ＤＣコンバータ回路からなり、１次巻線とバッテリとが接続され、バッテリ電圧検出回路は、第１の２次巻線を使用し、制御電圧発生回路は、第２の２次巻線を使用してなるものである。
【００１６】
請求項１に記載の発明においては、変圧器を備えた１つのＤＣ−ＤＣコンバータ回路を共用して、電源回路のバッテリ電圧検出回路ではバッテリの電池電圧が検出され、また、制御電圧発生回路ではバッテリの出力が制御用電源として所望の直流電圧に変換される。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、上記電源回路を、非常時にバッテリの出力を変換した電力に切り換えて供給する電源供給器に適用したものである。
【００１８】
請求項２に記載の発明においては、変圧器を備えた１つのＤＣ−ＤＣコンバータ回路を共用して、電源供給器に適用した電源回路のバッテリ電圧検出回路ではバッテリの電池電圧が検出され、また、制御電圧発生回路ではバッテリの出力が制御用電源として所望の直流電圧に変換される。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を、変圧器の１次巻線と１つのスイッチング素子とが直列回路に形成し、直列回路をバッテリと直列接続したものである。
【００２０】
請求項３に記載の発明においては、変圧器の１次巻線を含めての主回路が簡素化される。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、ＣＡＴＶセンタとＣＡＴＶ伝送路上の中継器に電力を供給する電源供給器との間でデータの送受信を行うことにより、電源供給器の状態を監視するＣＡＴＶシステムを対象とし、このＣＡＴＶシステムに上記電源供給器を適用したものである。
【００２２】
請求項４に記載の発明においては、変圧器を備えた１つのＤＣ−ＤＣコンバータ回路を共用して、バッテリ電圧検出回路ではバッテリの電池電圧が検出され、また、制御電圧発生回路ではバッテリの出力が制御用電源として所望の直流電圧に変換される。または、変圧器の１次巻線を含めての主回路が簡素化される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る電源供給器を備えたＣＡＴＶシステムの一実施形態を示す概略構成図である。図示するように、電源供給器６の入力端子６１は、商用電源７の入力端となり、入力端子６１が切換スイッチ６２の第１の入力端子６２ａに接続されるとともに、整流回路６３の入力側に接続されている。
【００２４】
整流回路６３は、商用電源７からの交流電圧を整流した直流電圧を充電回路６４に供給している。充電回路６４は、整流回路６３からの直流電圧を印加することにより、バッテリ６５の充電を行う。バッテリ６５には、インバータ回路６６が接続されており、バッテリ６５は、直流電圧をインバータ回路６６に供給する。インバータ回路６６は、直流電圧を変換した交流電圧を切換スイッチ６２の第２の入力端子６２ｂに導く。
【００２５】
バッテリ６５にはまた、バッテリ電圧検出回路６７が接続されており、バッテリ６５の電池電圧を検出し、また、制御電圧発生回路６８が接続されており、バッテリ６５の出力を制御用電源として所望の直流電圧に変換している。制御用電源からの電力供給の対象は、電源供給器６内の制御回路６９及び他の電子回路である。
【００２６】
切換スイッチ６２は、制御回路６９からの切換制御信号により制御されており、商用電源７からの交流電圧またはインバータ回路６６からの交流電圧がコモン端子６２ｃから出力される。  バッテリ電圧検出回路６７は、検出された電池電圧をＡ／Ｄ変換回路７０に供給する。切換スイッチ６２のコモン端子６２ｃは、電源供給器６の出力端子７１に接続される。出力端子７１は、ケーブル３に接続されている。
【００２７】
モデム７２は、出力端子７１に接続されており、ＣＡＴＶセンタ１との通信を行っている。即ち、モデム７２は、ＣＡＴＶセンタ１からの電源監視制御データを制御回路６９に供給するとともに、制御回路６９からの電池電圧データをアナログ信号に変換してＣＡＴＶセンタ１に供給する。
【００２８】
制御回路６９はまた、モデム７２からの電源監視制御データに基づいて、Ａ／Ｄ変換回路７０からのデジタル信号を電池電圧データに変換してモデム７２に供給する。
【００２９】
図２は本発明に係る電源回路の一実施形態を示す概略構成図である。図示するように、バッテリ６５、バッテリ電圧検出回路６７及び制御電圧発生回路６８から構成される。
【００３０】
バッテリ電圧検出回路６７は、例えば、鉄心を共通とする１次巻線と第１及び第２の２次巻線とを有する変圧器を備えた１つのＤＣ−ＤＣコンバータ回路からなり、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路の第１の２次巻線を使用してバッテリの電池電圧を検出している。１次巻線６７ａは、例えば、１つのスイッチング素子６７ｂ、例えばトランジスタと直列回路に形成され、この直列回路がバッテリ６５と直列接続され、また、第１の２次巻線６７ｃに、例えば１つのダイオードからなる第１の整流回路６７ｄが接続され、この整流回路には、この出力を平滑化させるコンデンサ６７ｅが接続されている。
【００３１】
制御電圧発生回路６８は、上記のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の第２の２次巻線を使用してバッテリの出力を制御用電源として所望の直流電圧に変換している。例えば、第２の２次巻線６８ａに、例えば１つのダイオードからなる第２の整流回路６８ｂが接続され、この整流回路には、この出力を平滑化させるコンデンサ６８ｃが接続され、さらに、第２の整流回路６８ｃの出力を安定化させる電圧安定化回路６８ｄが接続されている。第２の整流回路６８ｂの出力に電圧安定化回路６８ｄを接続すると、制御電圧発生回路６８の出力が制御用電源として所望の直流定電圧になる。
【００３２】
スイッチング素子６７ｆには、このスイッチング素子をスイッチングさせる駆動回路６７ｅが設けられており、駆動回路６７ｆから出力されるパルス幅を制御することにより、バッテリ６５の電池電圧は、ＣＡＴＶセンタ１に伝送するバッテリ電圧検出信号として適正なレベルとなり、バッテリ電圧検出回路６７から出力され、また、所望の直流電圧に変換され、制御電圧発生回路６８から出力される。
【００３３】
上記のように、バッテリ６５の電池電圧をＣＡＴＶセンタ１に伝送するバッテリ電圧検出信号として適正なレベルとし、また、所望の直流電圧に変換するために、パルス幅を可変制御する場合、１次巻線６７ａと第１の２次巻線６７ｂとの比及び１次巻線６７ａと第２の２次巻線６８ａとの比を適宜に固定すればよい。また、パルス幅を一定制御する場合、１次巻線６７ａと第１の２次巻線６７ｂとの比及び１次巻線６７ａと第２の２次巻線６８ａとの比を適宜に選定すればよい。
【００３４】
ＤＣ−ＤＣコンバータ回路は、１つのスイッチング素子により構成される例を示したが、他の構成であってもよく、また、トランジスタを他のスイッチング素子により構成してもよい。
【００３５】
電源回路は、ＣＡＴＶシステムの電源供給器に適用した例を示し、また、電源供給器は、ＣＡＴＶシステムに適用した例を示したが、バッテリ電圧検出信号をバッテリの電圧状態の監視結果として伝送する機能を有するシステム、例えば、バッテリを搭載した無人車走行システム、電気自動車の共同利用システム等に適用してもよい。
【００３６】
伝送は有線方式としたが、無線方式であってもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載した発明によれば、変圧器を備えた１つのＤＣ−ＤＣコンバータ回路を共用して、電源回路のバッテリ電圧検出回路ではバッテリの電池電圧が検出され、また、制御電圧発生回路ではバッテリの出力が制御用電源として所望の直流電圧に変換されるので、電源回路のバッテリ電圧検出回路が簡素化され、しかも、容易に製作することができる。
【００３８】
請求項２に記載した発明によれば、変圧器を備えた１つのＤＣ−ＤＣコンバータ回路を共用して、電源供給器に適用した電源回路のバッテリ電圧検出回路ではバッテリの電池電圧が検出され、また、制御電圧発生回路ではバッテリの出力が制御用電源として所望の直流電圧に変換されるので、電源供給器の回路構成が簡素化され、しかも、容易に製作することができる。
【００３９】
請求項３に記載した発明によれば、変圧器の１次巻線を含めての主回路が簡素化されるので、電源供給器のバッテリ電圧検出回路及び制御電圧発生回路の主回路を最大限に簡素化して製作することができる。また、スイッチング素子の駆動回路を簡素化させることができる。
【００４０】
請求項４に記載した発明によれば、変圧器を備えた１つのＤＣ−ＤＣコンバータ回路を共用して、バッテリ電圧検出回路ではバッテリの電池電圧が検出され、また、制御電圧発生回路ではバッテリの出力が制御用電源として所望の直流電圧に変換される。または、変圧器の１次巻線を含めての主回路が簡素化されるので、バッテリ電圧検出回路が簡素化され、しかも、容易に製作することができ、または、バッテリ電圧検出回路及び制御電圧発生回路の主回路を最大限に簡素化して製作することができ、また、スイッチング素子の駆動回路を簡素化させることができる電源供給器を備えたＣＡＴＶシステムが構築できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電源供給器を備えたＣＡＴＶシステムの一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る電源回路の一実施形態を示す概略構成図である。
【図３】ＣＡＴＶ（ケーブルテレビジョン）を示す概略構成図である。
【図４】電源供給器に備えられた従来の電源回路の結線回路図である。
【符号の説明】
１  ＣＡＴＶセンタ
２  ＣＡＴＶ伝送路
４  中継器
６  電源供給器
６５  バッテリ
６７  バッテリ電圧検出回路
６８  制御電圧発生回路
６７ａ  １次巻線
６７ｃ  第１の２次巻線
６８ａ  第２の２次巻線
【図１】
2005051342.tif 000003
【図２】
2005051342.tif 000004
【図３】
2005051342.tif 000005
【図４】
2005051342.tif 000006