JP4670301B2

JP4670301B2 - バックアップ電源システム

Info

Publication number: JP4670301B2
Application number: JP2004289535A
Authority: JP
Inventors: 正樹長岡; 彰彦工藤; 憲一朗水流
Original assignee: Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Priority date: 2004-10-01
Filing date: 2004-10-01
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2024-10-01
Also published as: JP2006105641A

Description

本発明はバックアップ電源システムに係り、特に、複数個のリチウム二次電池を有し、ダイオードを介して負荷に電力を供給する主電源により一定充電状態に充電されるバックアップ電源を備えたバックアップ電源システムに関する。

電子制御ブレーキ（ＥＣＢ）システム等のバックアップ用途に使用されるリチウム二次電池では、車両の安全性を確保するために、リチウム二次電池が劣化しているかどうかの判定機能が不可欠である。この種のバックアップ用途ではリチウム二次電池で構成されるバックアップ電源から比較的短時間の電力供給機能が求められており、その判定のためにはリチウム二次電池の内部抵抗を算出して劣化状態を判定する方法が考えられる。

一方、リチウム二次電池は内部インピーダンスが小さいことから、微小電流での内部抵抗の測定は難しく、従来、ある程度の大電流で放電あるいは充放電を行って、電流と電圧との時間変化からリチウム二次電池の内部抵抗を算出する方式が用いられてきた（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２０００−２７０４０８号公報特開２０００−０１９２３３号公報

ところが、従来の方式では、バックアップ電源を構成するリチウム二次電池の劣化状態を判定するために、大電流を通電する抵抗や電源などが必要なため、発熱を伴うと共に、バックアップ電源システムが高コストとなり、スペースも大型化する、という問題点があった。

本発明は上記事案に鑑み、大電流を通電するための抵抗や電源を用いずに、バックアップ電源を構成するリチウム二次電池の劣化状態を判定可能なバックアップ電源システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、複数個のリチウム二次電池を有し、第１のダイオードを介して負荷に電力を供給する主電源により一定充電状態に充電されるバックアップ電源と、前記バックアップ電源から前記負荷に供給される電圧より低い基準電圧を生成する基準電圧源と、前記主電源から前記第１のダイオードを介して前記負荷に印加される負荷電圧を検出する負荷電圧検出手段と、スイッチ及び第２のダイオードを有し、前記バックアップ電源からの電力を前記負荷に供給するための第１の切替手段と、前記負荷電圧検出手段が検出する負荷電圧を前記基準電圧源で生成された基準電圧に切り替える第２の切替手段と、前記バックアップ電源に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記バックアップ電源を構成するリチウム二次電池の電圧を検出するセル電圧検出手段と、前記負荷電圧検出手段で検出された負荷電圧が予め設定された設定電圧より低いと判断したときに、前記バックアップ電源からのバックアップ電力を、前記第１の切替手段の第２のダイオードを介して前記負荷に一定時間供給するように前記第１の切替手段のスイッチをオン状態に制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記主電源の電圧が前記バックアップ電源の電圧より低いと判断した場合及び前記負荷電圧が前記設定電圧より高いと判断した場合に、前記第１の切替手段のスイッチをオン状態として前記バックアップ電源からのバックアップ電力を、前記第２のダイオードを介して前記負荷に一定時間供給し、前記バックアップ電力供給中の前記電流検出手段で検出された電流と前記セル電圧検出手段で検出された電圧とから前記リチウム二次電池の内部抵抗を算出して予め定められた内部抵抗と劣化状態との対応関係から前記リチウム二次電池の劣化状態を判定すると共に、前記第１の切替手段のスイッチをオン状態として前記バックアップ電源からのバックアップ電力を前記負荷に供給するときに、前記負荷電圧検出手段が前記基準電圧源の基準電圧を検出するように前記第２の切替手段を切り替え、前記負荷電圧検出手段及び前記第１の切替手段が正常に作動しているかを判定する、ことを特徴とする。

本発明では、制御手段により、負荷電圧検出手段で検出された負荷電圧が予め設定された設定電圧より低いと判断されたとき、及び、負荷電圧が設定電圧より高い場合でも、主電源の電圧がバックアップ電源の電圧より低いと判断されたときの両時に、第１の切替手段のスイッチがオン状態に制御されてバックアップ電源からのバックアップ電力が第１の切替手段の第２のダイオードを介して負荷に一定時間供給され、負荷に対するバックアップ電源システムとしての機能が発揮される。制御手段により、バックアップ電力供給中の電流検出手段で検出された電流とセル電圧検出手段で検出された電圧とからバックアップ電源を構成するリチウム二次電池の内部抵抗が算出され、予め定められた内部抵抗と劣化状態との対応関係からリチウム二次電池の劣化状態が判定される。また、制御手段は、第１の切替手段のスイッチをオン状態としてバックアップ電源からのバックアップ電力を負荷に供給するときに、負荷電圧検出手段が基準電圧源の基準電圧を検出するように第２の切替手段を切り替え、負荷電圧検出手段及び第１の切替手段が正常に作動しているかを判定する。

本発明において、制御手段は、バックアップ電源からのバックアップ電力を負荷に供給する一定時間毎に、リチウムイオン二次電池の劣化状態を判定するようにしてもよい。また、バックアップ電源の温度を検出する温度検出手段を更に備え、制御手段は、第１の切替手段のスイッチをオン状態としてバックアップ電源からのバックアップ電力を、第２のダイオードを介して負荷に一定時間供給すると共に、バックアップ電力供給中の電流検出手段で検出された電流とセル電圧検出手段で検出された電圧とからリチウム二次電池の内部抵抗を算出して温度検出手段で検出された温度により温度補正し、予め定められた温度補正後の内部抵抗と劣化状態との対応関係からリチウム二次電池の劣化状態を判定するようにしてもよい。

本発明によれば、制御手段により、バックアップ電力供給中の電流検出手段で検出された電流とセル電圧検出手段で検出された電圧とからバックアップ電源を構成するリチウム二次電池の内部抵抗が算出され、予め定められた内部抵抗と劣化状態との対応関係からリチウム二次電池の劣化状態が判定されるので、大電流を通電するための抵抗や電源を用いずに、バックアップ電源を構成するリチウム二次電池の劣化状態を判定することができると共に、第１の切替手段のスイッチをオン状態としてバックアップ電源からのバックアップ電力を負荷に供給するときに、負荷電圧検出手段が基準電圧源の基準電圧を検出するように第２の切替手段を切り替え、負荷電圧検出手段及び第１の切替手段が正常に作動しているかを判定することで、負荷電圧検出手段及び第１の切替手段の故障検知を行うことができる、という効果を得ることができる。

以下、図面を参照して、本発明を自動車の電子制御ブレーキシステム用のバックアップ電源システムに適用した実施の形態について説明する。

（構成）
図１に示すように、負荷５となる電子制御ブレーキシステムには、常時、ダイオード４を介して、鉛蓄電池等の主電源１から電力が供給されている。本実施形態のバックアップ電源システム２０は、複数個のリチウムイオン電池が直列接続されたバックアップ電源３と、バックアップ電源３から負荷５へのバックアップ電力の供給を制御すると共に、バックアップ電源３を構成する各リチウムイオン電池（以下、セルという。）の劣化状態を判定するマイコン１３とを備えている。

バックアップ電源３を構成する各セルの端子は、セル電圧検出回路１２の入力側に接続されている。セル電圧検出回路１２は、各セルの電圧をバックアップ電源３のグランド（ＧＮＤ）を基準とする電圧に変換する差動増幅回路と、グランド基準に変換された各セルの電圧を選択してマイコン１３に出力するマルチプレクサとを有して構成されている。このため、マイコン１３は、Ａ／Ｄコンバータを介して各セルの電圧をデジタル値で取り込むことができる。

バックアップ電源３を構成するセルのうち、中央に配置された一つのセルにはサーミスタ１４が固着されている。また、バックアップ電源３の正極端子には、バックアップ電源３に流れる電流を検出するホール素子等の電流検出回路１１の一端が接続されている。このため、マイコン１３は、それぞれＡ／Ｄコンバータを介してバックアップ電源３のセルの温度及びバックアップ電源３（各セル）に流れる電流をデジタル値で取り込むことができる。

電流検出回路１１の他端は、バックアップ電源３からのバックアップ電力を負荷５に供給するためのバックアップ切換回路１５、及び、主電源１からバックアップ電源３への充電を制御する充電制御回路２に接続されている。バックアップ切換回路１５は、ＦＥＴ及び抵抗で構成されたスイッチ６とダイオード７とを有している。マイコン１３からＦＥＴのゲートにハイレベル信号が出力されることでスイッチ６はオン状態となり、バックアップ電源３からのバックアップ電力はダイオード７を介して負荷５に供給される。一方、充電制御回路２も、ＦＥＴ及び抵抗で構成されたスイッチ（不図示）とダイオード７とは方向性が逆のダイオード（不図示）とを有して構成されている。充電制御回路２とマイコン１３とは図示を省略した信号線で接続されており、マイコン１３からのハイレベル信号の出力により充電制御回路２のスイッチがオン状態となり、バックアップ電源３は主電源１からの電力で充電される。

また、バックアップ電源システム２０は、負荷５に印加される負荷電圧（図１の点Ａでの電圧）を検出する負荷電圧検出回路８と、バックアップ電源３の電圧より低い定電圧の基準電圧をバックアップ電源３から生成する基準電圧源９と、ＦＥＴ及び抵抗で構成されたスイッチを有し、負荷電圧検出回路８に負荷電圧及び基準電圧のいずれかを切り換えて出力する切替スイッチ回路１０とを備えている。負荷電圧検出回路８には、切替スイッチ回路１０の出力電圧と、バックアップ切替回路１５のスイッチ６のソース側（出力側）の電圧（図１の点Ｂでの電圧）とが入力され、大きい方の電圧がマイコン１３に出力される。

マイコン１３は、中央処理装置として機能するＣＰＵ、バックアップ電源システム２０の基本制御プログラム及び後述する設定電圧やマップ情報等のプログラムデータを格納したＲＯＭ、ＣＰＵのワークエリアとして機能するＲＡＭ、並びに、複数のＡ／Ｄコンバータ及びＤ／Ａコンバータを含んで構成されている。マイコン１３は、上述したように、電流検出回路１１、セル電圧検出回路１２及びサーミスタ１４に接続されていると共に、主電源１の電圧を取り込むために主電源１にも接続されており、これらで検出されたデータをＡ／Ｄコンバータを介して取り込むことができる。また、マイコン１３は、充電制御回路２、バックアップ切替回路１５及び切替スイッチ回路１０に信号線で接続されており、ハイレベル信号ないしローレベル信号を出力することでこれらの動作を制御することができる。更に、マイコン６は、図示しないインターフェースを介して車両側マイコンに接続されている。

（動作）
次に、フローチャートを参照して、バックアップ電源システム２０の動作について、マイコン１３のＣＰＵ（以下、単にＣＰＵという。）を主体として説明する。マイコン１３に作動電源が投入されると、ＣＰＵは図２に示すバックアップルーチンを実行する。なお、通常時（バックアップ電源３からの負荷５へのバックアップ電力の非供給時）には、マイコン１３と切替スイッチ回路１０との間の信号線、及び、マイコン１３とバックアップ切替回路１５との間の信号線は、ローレベル状態（ＣＰＵがハイレベル信号を出力しない状態）となっている。

図２に示すように、バックアップルーチンでは、まず、ステップ１０２で主電源１の電圧を取り込み、ステップ１０４でセル電圧検出回路１２を介して各セルの電圧を取り込む。次にステップ１０６では、ステップ１０２で取り込んだ主電源１の電圧が、ステップ１０４で取り込んだ各セルの電圧の合計、すなわち、バックアップ電源３の電圧以上か否かを判断する。

ステップ１０６での判断が肯定のときは、次のステップ１０８で負荷電圧検出回路８から負荷電圧を取り込む。このとき、マイコン１３と切替スイッチ回路１０との間の信号線はローレベル状態であり、切替スイッチ回路１０は、負荷電圧検出回路８の一方の入力側に図１の点Ａの電圧（負荷電圧）を出力する。また、マイコン１３とバックアップ切替回路１５との間の信号線もローレベル状態にあり、スイッチ６は開放状態（オフ状態）のため、負荷電圧検出回路８のもう他方の入力側にはほぼＧＮＤレベルの電圧が入力される。このため、負荷電圧検出回路８は、高い方の電圧の負荷電圧をマイコン１３に出力する。

次にステップ１１０において、ステップ１０８で取り込んだ負荷電圧が、予め設定された（ＲＯＭに格納され初期設定処理でＲＡＭに展開された）設定電圧以上か否かを判断する。肯定判断のときは、主電源１からの電力で負荷５の消費電力を賄うことができバックアップ電源３からのバックアップ電力を負荷５に供給する必要はないため、次のステップ２００において、バックアップ電源３を一定充電状態に維持する充電処理サブルーチンを実行する。

一方、ステップ１０６及びステップ１１０での判断が否定のときは、ステップ３００において、バックアップ電源３からのバックアップ電力を負荷５に一定時間供給するためのバックアップ電力供給処理サブルーチンを実行する。

図３に示すように、充電処理サブルーチンでは、ステップ２０２でセル電圧検出回路１２を介して各セルの電圧を取り込み、ステップ２０４で各セルの充電状態（ＳＯＣ）を演算する。次に、ステップ２０６において、バックアップ電源３を構成するセルが過充電状態に陥ることを防止するために、全てのセルが所定ＳＯＣ（例えば、９８％）以下か否かを判断する。肯定判断のときは、充電制御回路２に接続された信号線にハイレベル信号を出力し、充電処理サブルーチンを終了してステップ１０２に戻る。これにより、充電制御回路２の不図示のスイッチはオン状態となり、バックアップ電源３は、主電源１からの電力により充電され、通常時において一定充電状態に維持される。

図４に示すように、バックアップ電力供給処理サブルーチンでは、ステップ３０２で、バックアップ切替回路１５への信号線にハイレベル信号を出力し、充電制御回路２への信号線にローレベル信号を出力し、切替スイッチ回路１０への信号線にハイレベル信号を出力するスイッチ切替処理を実行する。これにより、スイッチ６はオン状態となりバックアップ電源３からのバックアップ電力が負荷５に供給されると共に、バックアップ電源３は放電状態となるため、充電制御回路２の不図示のスイッチをオフ状態とすることで、電流方向が逆となる主電源１からバックアップ電源３への充電電流が遮断される。また、切替スイッチ回路１０は、図１の点Ａの電圧（負荷電圧）を基準電圧源９の基準電圧に切り替えて負荷電圧検出回路８に出力する。負荷電圧検出回路８にはバックアップ電源３の電圧（図１の点Ｂの電圧）と基準電圧とが入力され、マイコン１３には基準電圧より電圧が大きいバックアップ電源３の電圧が入力される。また、ステップ３０２では、内部時計による時間の計測を開始する。

次にステップ３０４では、負荷電圧検出回路８からの出力を取り込んで、ステップ３０６において、取り込んだ電圧値（デジタル値）が予め設定された基準電圧値（基準電圧のデジタル値）より大きいか否かを判断することで、バックアップ切替回路１５、負荷電圧検出回路８（及び切替スイッチ回路１０）が正常に作動しているか否かを判断する。

すなわち、ステップ３０２でのスイッチ切替処理により、負荷電圧検出回路８の一方の入力側には切替スイッチ回路１０を介して基準電圧が入力され、他方の入力側にはオン状態のスイッチ６を介して基準電源より電圧の高いバックアップ電源３の電圧が入力されるため、負荷電圧検出回路８から出力される電圧は基準電圧より高い電圧が出力されるはずである。ＣＰＵは、プログラムデータとして基準電圧値を知っているため、ステップ３０４で取り込んだ電圧値が基準電圧値より大きければ、バックアップ切替回路１５、負荷電圧検出回路８（及び切替スイッチ回路１０）が正常作動をしていると判断することができ、ステップ３０４で取り込んだ電圧値が基準電圧値より小さければ、バックアップ切替回路１５、負荷電圧検出回路８（及び切替スイッチ回路１０）の少なくともいずれかが異常動作をしていると判断することができる。

ステップ３０６で肯定判断のときはステップ３１０に進み、否定判断のときは、ステップ３０８で車両側マイコンにバックアップ電源システム２０（のバックアップ切替回路１５、負荷電圧検出回路８及び切替スイッチ回路１０の少なくともいずれか）に異常がある旨を報知してステップ３１０へ進む。車両側マイコンがインストールメントパネルの表示制御部に異常表示をさせることで、ドライバはバックアップ電源システム２０に異常があることを知ることができる。

ステップ３１０では、セル電圧検出回路１２からバックアップ電源３を構成する各セルの電圧値を取り込み、サーミスタ１４からセルの温度値を取り込み、更に、電流検出回路１１からバックアップ電源３に流れる電流値を取り込む測定処理を行い、ＲＡＭに格納する。次にステップ３１２では、取り込んだ各セルの電圧値から、電圧値とＳＯＣとの対応関係が予め定められたマップを用いて、各セルのＳＯＣを演算し、次のステップ３１４においてバックアップ電源３を構成するすべてのセルが所定ＳＯＣ（例えば、２０％以上）か否かを判断する。否定判断のときは、過放電を防止するためにステップ３１８に進み、肯定判断のときは、ステップ３１６において、ステップ３０２で時間計測を開始してから予め設定された所定時間（例えば、１０分）が経過したか否かを判断する。

ステップ３１６で否定判断のときは、バックアップ電源３のバックアップ電力を負荷５へ供給し続けると共に、バックアップ電源３の測定を継続するために、ステップ３１０に戻り、肯定判断のときは、ステップ３１８に進む。ステップ３１８では、バックアップ切替回路１５への信号線にローレベル信号を出力し、充電制御回路２への信号線にハイレベル信号を出力し、切替スイッチ回路１０への信号線にローレベル信号を出力するスイッチ切替処理を実行する。すなわち、ステップ３０２とは反対の信号を出力することで、バックアップ切替回路１５のスイッチ６をオフ状態、充電制御回路２の不図示のスイッチをオン状態、切替スイッチ回路１０の入力を図１の点Ａでの電圧に切り替える。これにより充電状態が低下したバックアップ電源３の各セルは一定充電状態となるように充電が開始される。

次にステップ３２０では、ステップ３１０で計測した（ＲＡＭに格納され）電圧値と電流値とで構成される複数組の時経データから各セルの内部抵抗値を演算する。このような内部抵抗値の演算は、例えば、オームの法則と最小二乗法による近似直線とを用いて求めることができる。次のステップ３２２では、ステップ３１０で計測した温度値の平均値により、ステップ３２０で演算した内部抵抗値を、例えば、常温（２５°Ｃ）での内部抵抗値に温度補正する。次にステップ３２２では、常温での内部抵抗値と劣化状態（ＳＯＨ、State Of Health）との対応関係が予め定められたマップを用いて、ステップ３２２で演算した内部抵抗値から、各セルのＳＯＨを演算する。

次に、ステップ３２６では、各セルが所定ＳＯＨ（例えば、４０％）以上か否かを判断する。肯定判断のときは、バックアップ電力供給処理サブルーチンを終了しステップ１０２へ戻り、否定判断のときは、ステップ３２８で車両側マイコンにバックアップ電源システム２０のバックアップ電源（のセル）が劣化している旨を報知して、バックアップ電力供給処理サブルーチンを終了しステップ１０２へ戻る。車両側マイコンがインストールメントパネルの表示制御部に劣化表示をさせることで、ドライバはバックアップ電源システム２０のバックアップ電源が劣化していることを知ることができる。

（作用等）
次に、本実施形態のバックアップ電源システム２０の作用等について説明する。

本実施形態のバックアップ電源システム２０では、通常時に、主電源１から充電制御回路２を介してバックアップ電源３を構成する各セルを一定充電状態に充電すると共に、主電源１からダイオード４を介して負荷５に電力を供給している。一方、負荷電圧が設定電圧より小さいとき（ステップ１１０）、及び、負荷電圧が設定電圧より大きい場合でも主電源１の電圧がバックアップ電源の電圧より小さいとき（ステップ１０６）には、バックアップ電源３からのバックアップ電力が負荷５に一定時間供給される（ステップ３００、３１６）。このバックアップ電力供給時に、バックアップ電源３を構成する各セルの電圧、バックアップ電源３に流れる電流、バックアップ電源３の温度が取り込まれる（ステップ３１０）。そして、各セルの内部抵抗値を演算（算出）して内部抵抗値を温度補正し、内部抵抗値とＳＯＨとの対応関係が予め定められたマップを用いて各セルのＳＯＨを演算して各セルのＳＯＨを判定するので（ステップ３２０〜３２６）、従来技術のように大電流を通電するための抵抗や電源を用いずにバックアップ電源を構成する各セルの劣化状態を判定することができる。

また、本実施形態のバックアップ電源システム２０では、スイッチ切替処理を行い負荷電圧検出回路８からの出力を取り込んで、バックアップ切替回路１５、負荷電圧検出回路８及び切替スイッチ回路１０の正常動作判定を行う（ステップ３０２〜３０６）ので、スイッチ切替処理によるバックアップ切替回路１５、負荷電圧検出回路８及び切替スイッチ回路１０の故障検知を行うことができる。更に、バックアップ電源システム２０では、バックアップ電力を負荷５に供給している一定時間毎に各セルの劣化状態判定を行うため、設定した任意の時間毎に各セルの劣化状態を監視することが可能である。また、すべてのセルが所定ＳＯＣ以上のときにバックアップ電力を負荷５に供給する（ステップ３１４）ので、過放電状態となることを防止することができる。

なお、本実施形態では、本発明の把握を容易にするために、主電源１の電圧を取り込む構成を例示したが、ダイオード４による電圧降下は既知のため、ステップ１０２で、主電源１の電圧からダイオード４の電圧降下分を差し引いた図１の点Ａでの電圧（負荷電圧）を測定するようにしてもよい。この場合には、ステップ１０６で、図１の点Ａでのバックアップ電源３の電圧として各セルの電圧の合計からダイオード７の電圧降下分を差し引いた電圧と比較すればよい。このようにすれば、マイコン１３ではＡ／Ｄコンバータを１つ減らすことができるので、バックアップ電源システム２０のコストを低減させることができる。

また、本実施形態では、ステップ１０６で各セルの電圧を合計する例を示したが、セル電圧検出回路１２がバックアップ電源３の電圧を直接計測するようにすれば、合計する必要がなくなる。更に、本実施形態では、バックアップ電源３の温度を測定するために、サーミスタ１４を１個用いる例を示したが、複数個のサーミスタ１４を用いるようにしてもよい。また更に、本実施形態では、過放電を防止するためにステップ３１２、３１４を例示したが、これらのステップを除くようにしてもよい。そして、本実施形態では、電子制御ブレーキシステム用のバックアップ電源システムを例示したが、本発明はこれに限定されるものでないことは論を待たない。

本発明は、大電流を通電するための抵抗や電源を用いずに、バックアップ電源を構成するリチウム二次電池の劣化状態を判定可能なバックアップ電源システムを提供するものであるため、バックアップ電源システムの製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。

本発明が適用可能な実施形態のバックアップ電源システムのブロック回路図である。バックアップ電源システムのマイコンのＣＰＵが実行するバックアップルーチンのフローチャートである。バックアップルーチンの充放電処理サブルーチンの詳細を示すフローチャートである。バックアップルーチンのバックアップ電力供給処理サブルーチンの詳細を示すフローチャートである。

符号の説明

１主電源
３バックアップ電源
４ダイオード（第１のダイオード）
５負荷
６スイッチ
７ダイオード（第２のダイオード）
８負荷電圧検出回路（負荷電圧検出手段）
９基準電圧源
１０切替スイッチ回路（第２の切替手段）
１１電流検出回路（電流検出手段）
１２セル電圧検出回路（電圧検出手段）
１３マイコン（制御手段）
１４サーミスタ（温度検出手段）
１５バックアップ切替回路（第１の切替手段）
２０バックアップ電源システム

Claims

複数個のリチウム二次電池を有し、第１のダイオードを介して負荷に電力を供給する主電源により一定充電状態に充電されるバックアップ電源と、
前記バックアップ電源から前記負荷に供給される電圧より低い基準電圧を生成する基準電圧源と、
前記主電源から前記第１のダイオードを介して前記負荷に印加される負荷電圧を検出する負荷電圧検出手段と、
スイッチ及び第２のダイオードを有し、前記バックアップ電源からの電力を前記負荷に供給するための第１の切替手段と、
前記負荷電圧検出手段が検出する負荷電圧を前記基準電圧源で生成された基準電圧に切り替える第２の切替手段と、
前記バックアップ電源に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記バックアップ電源を構成するリチウム二次電池の電圧を検出するセル電圧検出手段と、
前記負荷電圧検出手段で検出された負荷電圧が予め設定された設定電圧より低いと判断したときに、前記バックアップ電源からのバックアップ電力を、前記第１の切替手段の第２のダイオードを介して前記負荷に一定時間供給するように前記第１の切替手段のスイッチをオン状態に制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記主電源の電圧が前記バックアップ電源の電圧より低いと判断した場合及び前記負荷電圧が前記設定電圧より高いと判断した場合に、前記第１の切替手段のスイッチをオン状態として前記バックアップ電源からのバックアップ電力を、前記第２のダイオードを介して前記負荷に一定時間供給し、前記バックアップ電力供給中の前記電流検出手段で検出された電流と前記セル電圧検出手段で検出された電圧とから前記リチウム二次電池の内部抵抗を算出して予め定められた内部抵抗と劣化状態との対応関係から前記リチウム二次電池の劣化状態を判定すると共に、
前記第１の切替手段のスイッチをオン状態として前記バックアップ電源からのバックアップ電力を前記負荷に供給するときに、前記負荷電圧検出手段が前記基準電圧源の基準電圧を検出するように前記第２の切替手段を切り替え、前記負荷電圧検出手段及び前記第１の切替手段が正常に作動しているかを判定する、
ことを特徴とするバックアップ電源システム。
前記制御手段は、前記バックアップ電源からのバックアップ電力を前記負荷に供給する一定時間毎に、前記リチウム二次電池の劣化状態を判定することを特徴とする請求項１に記載のバックアップ電源システム。
前記バックアップ電源の温度を検出する温度検出手段を更に備え、前記制御手段は、前記第１の切替手段のスイッチをオン状態として前記バックアップ電源からのバックアップ電力を、前記第２のダイオードを介して前記負荷に一定時間供給すると共に、前記バックアップ電力供給中の前記電流検出手段で検出された電流と前記セル電圧検出手段で検出された電圧とから前記リチウム二次電池の内部抵抗を算出して前記温度検出手段で検出された温度により温度補正し、予め定められた温度補正後の内部抵抗と劣化状態との対応関係から前記リチウム二次電池の劣化状態を判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバックアップ電源システム。