JPH02159931A - Battery unit - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To detect abnormality in a circuit under charging by closing a bypass circuit comprising a resistor and a switch connected in parallel with a battery based on an ON signal having predetermined time interval being fed from a controller then detecting variation of the magnitude of charging current at that time. CONSTITUTION:A charging 11 in a battery unit 10 rectifies AC power to produce DC power which is employed for charging of a battery 16 through a current detecting means 13 and also fed to a load. A bypass setting means 15 comprising a resistor R and a switch S is connected in parallel with the battery 16. ON/ OFF signals having predetermined time interval are fed from a battery controller 12 to a control signal line 111 in order to turn the switch S ON/OFF. At the same time, ON signal is fed to an abnormality detecting means 14 while variation of charging current is obtained through the current detecting means 13, and if the variation is larger than a preset normal value the circuit is judged to be abnormal and an alarm signal is fed to the battery controller 12. By such arrangement, abnormality of battery can be detected reliably even during operation resulting in reliable backup.

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ 交流電源により駆動される充電器の直流出力によりバッ
テリーが充電され、交流電源の停電時にバッテリーの電
圧が出力されるバッテリー装置に関し、 充電が開始されて運転中においてバッテリー異常を検出
できるバッテリー装置を提供することを目的とし、 バッテリーの出力端子と接地間に制御信号によりオン、
オフする側路設定手段を設け、充電器の出力とバッテリ
ーとの接続点間に電流検出手段を設け、該電流検出手段
の検出出力を識別することによりアラーム信号を発生す
る異常検出手段を設け、バッテリーコントローラからの
制御信号により上記側路設定手段と異常検出手段をオン
・オフ制御してバッテリーの異常を検出するよう構成す
る。[Detailed Description of the Invention] [Summary] The present invention relates to a battery device in which a battery is charged by the DC output of a charger driven by an AC power source, and the voltage of the battery is output during a power outage of the AC power source. The purpose is to provide a battery device that can detect battery abnormalities in
providing a bypass setting means for turning off, providing a current detecting means between the connection point between the output of the charger and the battery, and providing an abnormality detecting means for generating an alarm signal by identifying the detected output of the current detecting means; The above-mentioned bypass setting means and abnormality detection means are controlled on/off by a control signal from a battery controller to detect abnormality of the battery.

［産業上の利用分野］ 本発明は交流電源により駆動される充電器の直流出力に
よりバッテリーが充電され、交流電源の停電時にバッテ
リーの電圧が出力されるバッテリー装置に関する。[Industrial Application Field] The present invention relates to a battery device in which a battery is charged by the DC output of a charger driven by an AC power source, and the voltage of the battery is output during a power outage of the AC power source.

電子機器の電源装置において、停電に対処するためにバ
ッテリーを備え、そのバッテリーを充電器（チャージャ
ー）により充電するバッテリー装置を備えることは広く
行われている。通常、電源を使用する電子機器は、商用
電源により駆動される本来の電源装置の出力により動作
して、バッテリー装置の出力を利用せず、商用電源が停
電等により供給されないと、バッテリー装置に切替えら
れて動作する。2. Description of the Related Art In power supplies for electronic devices, it is widely practiced to include a battery in order to cope with power outages, and a battery device that charges the battery with a charger. Normally, electronic devices that use a power source operate on the output of the original power supply device that is driven by commercial power, do not use the output of the battery device, and switch to the battery device when commercial power is not supplied due to a power outage etc. It works.

したがって、停電等の発生時にバッテリー装置から予定
された出力が直ちに発生することを保証する必要がある
。Therefore, it is necessary to ensure that a scheduled output is generated immediately from the battery device in the event of a power outage or the like.

［従来の技術］ 従来例の構成例を第３図に示す。[Conventional technology] An example of a conventional configuration is shown in FIG.

第３図には、従来の電源装置の例として半導体ディスク
用の電源装置の構成が示されている。FIG. 3 shows the configuration of a power supply device for semiconductor disks as an example of a conventional power supply device.

第３図において、３０は電源部、３４はバッテリー装置
であり、電源部３０はパワー分配ユニット３１、コンバ
ータユニット３２、ユニットパワーコントローラ３３の
各ユニットで構成され、バッテリー装置３４は充電ユニ
ット３５とパンテリーユニ７ト３６とで構成される。な
お、第３図中、Ｂはノーヒユーズ・ブレーカ、ＭＳＩ〜
ＭＳ３はマグネットスイッチを表す。In FIG. 3, 30 is a power supply unit, and 34 is a battery device. The power supply unit 30 is composed of a power distribution unit 31, a converter unit 32, and a unit power controller 33. The battery device 34 includes a charging unit 35 and a pantry unit. It is composed of 7 parts and 36 parts. In addition, in Figure 3, B is a no-use breaker, MSI~
MS3 represents a magnetic switch.

電源部３０のパワー分配ユニット３１において、整流器
３１１は入力されたＡＣ２００Ｖ（商用電源）を整流器
３１１により整流してコンバータユニット３２のＤＣ−
ＤＣコンバータ３２１に供給して、各種（半導体ディス
クにおいて使用する）のＤＣ電圧出力を発生して、半導
体ディスクに出力される。停電時はコントローラ３３１
において人力異常信号により停電を検出すると、バッテ
リー装置３４からバッテリー３６１の出力（ＤＣ２１６
ｖ）を受は取って動作するＤＣスイッチ３１２にオン信
号を供給して、ＤＣスイッチ３１２の出力をＤＣ−ＤＣ
コンバータ３２１に入力することにより半導体ディスク
への電源を確保する。また、常時電源３１３はコントロ
ーラ３３１を構成する回路用の電源を供給し、通常は整
流器３１１の出力で駆動され、停電時はＤＣスイッチ３
１２の出力で駆動される。In the power distribution unit 31 of the power supply unit 30, the rectifier 311 rectifies the input AC 200V (commercial power supply) and supplies the DC-
It is supplied to a DC converter 321 to generate various DC voltage outputs (used in semiconductor disks), which are output to the semiconductor disk. Controller 331 during power outage
When a power outage is detected by a manual abnormality signal, the output of the battery 361 (DC216
v) The receiver receives and supplies an on signal to the DC switch 312 which operates, and converts the output of the DC switch 312 into DC-DC.
By inputting the signal to the converter 321, power to the semiconductor disk is secured. In addition, the constant power supply 313 supplies power for the circuits configuring the controller 331, and is normally driven by the output of the rectifier 311. During a power outage, the DC switch 313
It is driven by 12 outputs.

バッテリー装置３４は充電ユニット３５にＡＣ２００Ｖ
が入力され、充電器３５１から２４５ｖの出力が発生し
てバッテリーユニット３６のバッテリー３６１に供給さ
れる。The battery device 34 connects the charging unit 35 to AC200V.
is input, an output of 245V is generated from the charger 351, and is supplied to the battery 361 of the battery unit 36.

この電源部３０の出力により駆動される半導体ディスク
の説明図を第４図に示す。An explanatory diagram of a semiconductor disk driven by the output of the power supply section 30 is shown in FIG.

半導体ディスク４５は、情報処理システムの中でＣＰＵ
４０と、バス４１．インタフェース（■Ｆで表示）を介
して接続され、磁気ディスクと同様の方法でアクセス（
レコード単位）される半導体メモリ４７により構成され
る。半導体ディスク４５は電源からの入力が供給されて
いる間は、その内容が保持されるが、電源が切れるとそ
の内容が失われるため、電源がオフとなる場合は、半導
体メモリ４７から付属するディスク装置４６に記録（セ
ーブ）し、電源オンの時にディスク装置４６から半導体
メモリ４７に引き上げる（書戻す）動作を行う必要があ
る。The semiconductor disk 45 is a CPU in an information processing system.
40 and bus 41. It is connected via an interface (indicated by ■F) and accessed in the same way as a magnetic disk (
It is constituted by a semiconductor memory 47 in which data is stored (in record units). The semiconductor disk 45 retains its contents while input from the power source is supplied, but when the power is turned off, the contents are lost. Therefore, when the power is turned off, the attached disk is transferred from the semiconductor memory 47. It is necessary to record (save) the information in the device 46 and to perform an operation to pull it up (write back) from the disk device 46 to the semiconductor memory 47 when the power is turned on.

このような、構成であるため電源が常時入力されていれ
ば問題ないが、停電が発生した場合は、半導体ディスク
４５の内容をディスク装置４６に記録するのに要する時
間だけバッテリー装置から電源が供給されなければなら
ない。Due to this configuration, there is no problem as long as power is constantly input, but in the event of a power outage, power is supplied from the battery device for the time required to record the contents of the semiconductor disk 45 to the disk device 46. It must be.

従来例の動作シーケンス図を第５図に示す。FIG. 5 shows an operation sequence diagram of the conventional example.

この例は第３図の電源装置から半導体ディスクへ電源を
入力する立ち上げ動作のシーケンスである。このシーケ
ンスでは、バッテリー装置３４内のバッテリー３６１が
正常な状Ｂ（バッテリーの出力が正常レベルの出力を発
生しているか、バッテリーと充電ユニットの接続線が外
れてない等）かどうかをチエツクする動作が行われる。This example is a startup operation sequence for inputting power from the power supply device of FIG. 3 to the semiconductor disk. In this sequence, the operation of checking whether the battery 361 in the battery device 34 is in a normal state B (is the battery output at a normal level, the connection wire between the battery and the charging unit is not disconnected, etc.) will be held.

第５図において、初めに半導体ディスクを動作させるた
めのオン・オフ信号がオンとなって、電源部３０のコン
トローラ３３１からバッテリー装置３４のバッテリーコ
ントローラ３５２にオン信号が入力する。これにより、
バッテリーコントローラ３５２はバッテリー３６１の出
力線上のＸ点からセンス信号を受は取って、所定レベル
の出力電圧を検出すると、マグネットスイッチＭＳ２に
オン信号を出力するとともに充電器３５１に充電オン信
号を出力する。In FIG. 5, an on/off signal for operating the semiconductor disk is first turned on, and an on signal is input from the controller 331 of the power supply unit 30 to the battery controller 352 of the battery device 34. This results in
The battery controller 352 receives a sense signal from the X point on the output line of the battery 361, and when it detects an output voltage at a predetermined level, outputs an on signal to the magnet switch MS2 and a charge on signal to the charger 351. .

これにより充電器３５１にＡＣ２００Ｖを入力されて、
その出力がバッテリー３６１に供給されて充電動作が開
始される。As a result, AC200V is input to the charger 351,
The output is supplied to the battery 361 and charging operation is started.

もし、バッテリー３６１の出力から所定レベルの出力電
圧が検出されない時は、バッテリーコントローラ３５２
はアラーム信号を発生してユニットパワーコントローラ
３３のコントローラ３３１に通知する。If a predetermined level of output voltage is not detected from the output of the battery 361, the battery controller 352
generates an alarm signal and notifies the controller 331 of the unit power controller 33.

［発明が解決しようとする課題］ 上記の第３図に示す従来の構成によれば、充電器３５１
が充電を開始した後に、バッテリーユニット３Ｇと充電
ユニット３５間の接続が外れたり、バッテリー３６１に
何らかの障害が発生して、バッテリー３６１の出力が正
常に発生しない等のバッテリー異常となった時にバッテ
リーコントローラ３５２においてその事態を検出するこ
とができなかった。[Problems to be Solved by the Invention] According to the conventional configuration shown in FIG. 3 above, the charger 351
After the battery unit 3G and the charging unit 35 have started charging, the battery controller will 352, the situation could not be detected.

すなわち、充電器３５１はオン状態になるとそれ以後は
ＤＣ出力を発生しているので、バッテリー３６１の出力
線上の点Ｘの電圧を検出するセンス信号は充電器３５１
の出力を検出してしまうからである。In other words, since the charger 351 generates a DC output after being turned on, the sense signal for detecting the voltage at point X on the output line of the battery 361 is generated by the charger 351.
This is because the output of .

本発明は充電が開始されて運転中においてバッテリー異
常を検出できるバッテリー装置を提供することを目的と
する。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a battery device capable of detecting battery abnormality during operation after charging has started.

［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の基本構成図である。[Means to solve the problem] FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention.

図において、ｌＯはバッテリー装置、１１は充電器、１
２はバッテリーコントローラ、１３は充電器の出力電流
を検出する電流検出手段１．１４は異常検出手段、１５
は抵抗を含みバッテリーの出力端と接地（アース）間の
接続をオン・オフする側路設定手段、１６はバッテリー
を表す。In the figure, IO is a battery device, 11 is a charger, 1
2 is a battery controller; 13 is current detection means 1 for detecting the output current of the charger; 14 is abnormality detection means; 15
16 represents a bypass setting means that includes a resistor and turns on/off the connection between the output terminal of the battery and the ground (earth); 16 represents a battery;

本発明は、従来の投入時の電圧検出に加えて、運転中に
も定期的にバッテリーと並列に接続しである側路をオン
・オフしてバッテリーの異常を検出するものである。In addition to the conventional voltage detection at the time of power-on, the present invention periodically connects the battery in parallel during operation and turns on and off a bypass to detect battery abnormalities.

［作用］ 第１図には図示されてないが、従来と同様に電源投入時
にバッテリーの異常を検出する手段が当然に含まれてお
り、電源が投入された後充電器１１から充電電流がバッ
テリー１６に供給される。[Function] Although not shown in FIG. 1, it naturally includes a means for detecting abnormalities in the battery when the power is turned on, as in the conventional case, and after the power is turned on, the charging current is transferred from the charger 11 to the battery. 16.

バッテリーコントローラ１２は所定時間の間隔をおいて
制御信号線１１１に一定の幅のオン信号を出力する。こ
の信号を受けると、側路設定手段１５の接点がオンとな
り、抵抗Ｒを通って電流が流れる。一方、電流検出手段
１３はその時の電流を検出して、オン信号により駆動さ
れた異常検出手段１４に入力する。異常検出手段１４は
正常時の電流値が予め設定されており、その電流値に対
して側路設定手段がオンになった時の電流検出手段１３
の出力を比べて所定以上の差があるとバッテリーの異常
（接続が外れている場合、バッテリー自体の異常）が発
生したことを表すアラーム信号を発生し、バッテリーコ
ントローラ１２に通知する。The battery controller 12 outputs an ON signal of a constant width to the control signal line 111 at predetermined time intervals. Upon receiving this signal, the contact of the bypass setting means 15 is turned on and current flows through the resistor R. On the other hand, the current detection means 13 detects the current at that time and inputs it to the abnormality detection means 14 driven by the ON signal. The abnormality detection means 14 has a normal current value set in advance, and the current detection means 13 when the bypass setting means is turned on for that current value.
If there is a difference of more than a predetermined value, an alarm signal indicating that an abnormality has occurred in the battery (or an abnormality in the battery itself if the connection is disconnected) is generated, and the battery controller 12 is notified.

このようにバッテリー異常を運転中でも検出して対応す
る処置（例えば、バッテリーと充電ユニット間の接続を
確実に行うなど）をすることにより、停電が発生した場
合にバッテリーからの電源供給を直ちに実行することが
できる。In this way, by detecting battery abnormalities even during operation and taking appropriate measures (for example, ensuring the connection between the battery and charging unit), power can be immediately supplied from the battery in the event of a power outage. be able to.

［実施例］ 第２図は本発明の実施例構成図である。[Example] FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.

第２図において、バッテリー装置は充電ユニット２０と
バッテリーユニット２４とで構成され、他に図示されな
い電源部３０（第３図）が従来例と同様に備えられてい
る。In FIG. 2, the battery device is composed of a charging unit 20 and a battery unit 24, and is also provided with a power supply section 30 (FIG. 3), which is not shown, as in the conventional example.

実施例の構成および動作を説明すると、充電ユニット２
０のコントローラ２２は電源投入の後、タイマ２２１に
より一定の周期で出力が発生し、その出力により試験信
号発生回路２２２から所定幅の信号が発生する。その出
力は、差動増幅回路２３を起動するとともに、バッテリ
ーユニット２４の発光ダイオード２５とホトダイオード
２６で構成するホトカプラーを駆動する。これにより、
抵抗、ホトダイオード２６．アースの回路が形成される
。To explain the configuration and operation of the embodiment, the charging unit 2
After the controller 22 of No. 0 is powered on, the timer 221 generates an output at a constant period, and the output causes the test signal generation circuit 222 to generate a signal of a predetermined width. The output activates the differential amplifier circuit 23 and drives a photocoupler composed of a light emitting diode 25 and a photodiode 26 of the battery unit 24. This results in
Resistor, photodiode 26. A ground circuit is formed.

通常の充電動作では、充電器２１からバッテリー２７へ
流れる電流値は僅かであるが、ホトダイオード２６を介
する側路が形成されると、バッテリーが正常で、バッテ
リーユニット２４と充電ユニット２０間の接続が正常で
あれば、充電器２１から抵抗Ｒ１を通って流れる電流は
、抵抗Ｒ５゜ホトダイオードを流れる電流により増大す
る。In normal charging operation, the current flowing from the charger 21 to the battery 27 is small, but if a bypass is formed through the photodiode 26, the battery is normal and the connection between the battery unit 24 and the charging unit 20 is established. Under normal conditions, the current flowing from the charger 21 through the resistor R1 is increased by the current flowing through the resistor R5° photodiode.

一方、バッテリー２７と充電ユニット２０間の接続が切
れている等の異常が発生している場合は、ホトダイオー
ド２６がオンしても、抵抗Ｒ１をとおる電流値に変化が
表れない。On the other hand, if an abnormality occurs such as a disconnection between the battery 27 and the charging unit 20, no change appears in the current value passing through the resistor R1 even if the photodiode 26 is turned on.

上記の充電器２１から流れる電流値を抵抗Ｒ１に表れる
電圧値として検出し、それを差動増幅回路２３の一方（
一端子）に供給し、他方（＋端子）には基準電圧Ｖｒを
入力して両電圧値の差を検出する。基準電圧Ｖｒとして
、側路が形成された時の電流値に対応する電圧に予め設
定しておき、抵抗Ｒ１からの検出電圧が側路を形成して
も変化しない時に差動増幅回路２３から出力を発生する
。The current value flowing from the charger 21 described above is detected as the voltage value appearing on the resistor R1, and it is applied to one side of the differential amplifier circuit 23 (
One terminal) is supplied with the reference voltage Vr, and the other (+ terminal) is supplied with the reference voltage Vr, and the difference between the two voltage values is detected. The reference voltage Vr is set in advance to a voltage corresponding to the current value when the bypass is formed, and is output from the differential amplifier circuit 23 when the detected voltage from the resistor R1 does not change even if the bypass is formed. occurs.

この出力はアラーム信号としてコントローラ２２に供給
され、コントローラ２２はこの出力を電源部（図示され
ない）に出力して必要な制御が行われる。This output is supplied as an alarm signal to the controller 22, and the controller 22 outputs this output to a power supply section (not shown) to perform necessary control.

本実施例をｔａが投入されてから長期間（１年中）連続
して運転するシステム（オンラインの情報処理システム
など）の電源装置に適用する場合は、コントローラ２２
の試験信号発生回路２２２を駆動するタイマ２２１を、
例えば、８時間に設定することにより、運転中に発生す
るバッテリー異常を検出でき、停電発生時にバッテリー
によるバックアップができないという事態の発生を防止
することができる。When applying this embodiment to a power supply device of a system (such as an online information processing system) that operates continuously for a long period of time (all year round) after TA is turned on, the controller 22
The timer 221 that drives the test signal generation circuit 222 of
For example, by setting the time to 8 hours, it is possible to detect a battery abnormality that occurs during driving, and it is possible to prevent a situation in which backup by the battery is not possible in the event of a power outage.

また、本実施例では、ホトカブラにより抵抗を介する回
路を閉じる構成となっているが、他の電子スイッチによ
り実現できることはいうまでもない。Further, in this embodiment, the circuit via the resistor is closed using a photocoupler, but it goes without saying that this can be realized using other electronic switches.

［発明の効果］ 本発明によれば、充電器により充電が開始された後にバ
ッテリー異常が発生しても所定の時間間隔で検出動作を
行うことにより確実に異常を検出することができるので
、停電が発生した時に確実にバッテリーによるバックア
ップを行うことができる。[Effects of the Invention] According to the present invention, even if a battery abnormality occurs after charging is started by the charger, the abnormality can be reliably detected by performing a detection operation at predetermined time intervals. When this happens, you can be assured of backup using the battery.

また、情報処理システムにおいて、長期間の運転を行う
場合（オンラインシステムなど）、一定周期で検出動作
を行って運転を停止することなく異常検出を実現するこ
とができる。Furthermore, when an information processing system is operated for a long period of time (such as an online system), abnormality detection can be realized without stopping operation by performing a detection operation at regular intervals.

の実施例構成図、第３図は従来例の構成図、第４図は半
導体ディスクの説明図、第５図は従来例の動作シーケン
ス図である。3 is a configuration diagram of a conventional example, FIG. 4 is an explanatory diagram of a semiconductor disk, and FIG. 5 is an operation sequence diagram of a conventional example.

第１図中、 １０；バッテリー装置 １１８充電器 １２：バッテリーコントローラ １３：電流検出手段 １４：異常検出手段 １５；側路設定手段 １６：バッテリー 特許出願人　　　富士通株式会社 復代理人弁理士　　穂坂　相離In Figure 1, 10; Battery device 118 charger 12: Battery controller 13: Current detection means 14: Abnormality detection means 15; Side route setting means 16: Battery Patent applicant: Fujitsu Limited Sub-agent Patent Attorney Hosaka Airi

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の基本構成図、第２図は本発明１戸白、
男（イカり　リ　第３１．ｙ遂０　図晃３図 本蛋ト日月ｆ）欠施今すス澤ＬＦε図 第２図 第４図 従未府りの重りイ乍シーケシス図 第５図Fig. 1 is a basic configuration diagram of the present invention, Fig. 2 is a basic configuration diagram of the present invention,
Man (Ikari Ri No. 31.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 交流電源により駆動される充電器（１１）の直流出力に
よりバッテリー（１６）が充電され、交流電源の停電時
にバッテリーの電圧が出力されるバッテリー装置（１０
）において、 バッテリー（１６）の出力端子と接地間に制御信号によ
りオン、オフする側路設定手段（１５）を設け、充電器
（１１）の出力とバッテリーとの接続点間に電流検出手
段（１３）を設け、該電流検出手段（１３）の検出出力
を識別することによりアラーム信号を発生する異常検出
手段（１４）を設け、 バッテリーコントローラ（１２）からの制御信号により
上記側路設定手段（１５）と異常検出手段（１４）をオ
ン・オフ制御してバッテリー（１６）の異常を検出する
ことを特徴とするバッテリー装置。[Claims] A battery device (10) in which a battery (16) is charged by the DC output of a charger (11) driven by an AC power supply, and the voltage of the battery is output when the AC power supply is interrupted.
), a bypass setting means (15) that is turned on and off by a control signal is provided between the output terminal of the battery (16) and the ground, and a current detection means (15) is provided between the output terminal of the charger (11) and the connection point with the battery. 13), and an abnormality detection means (14) for generating an alarm signal by identifying the detection output of the current detection means (13), and a control signal from the battery controller (12) to detect the bypass setting means (13). 15) and an abnormality detecting means (14) to detect an abnormality in the battery (16).