JPH10155246A - 二次電池を使用した電源回路 - Google Patents
二次電池を使用した電源回路Info
- Publication number
- JPH10155246A JPH10155246A JP30981496A JP30981496A JPH10155246A JP H10155246 A JPH10155246 A JP H10155246A JP 30981496 A JP30981496 A JP 30981496A JP 30981496 A JP30981496 A JP 30981496A JP H10155246 A JPH10155246 A JP H10155246A
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- battery
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電池特性上、平坦な放電特性の電池と傾斜した
放電特性の電池の2種類に大きく分けると分けられ、そ
れぞれの短所として、平坦な放電特性ではアラーム検知
しにくく、傾斜した放電特性では高い電力がとれない点
が挙げられる。 【解決手段】平坦な放電特性を持つ二次電池1と傾斜し
た放電特性を持つ二次電池2を同一装置内に合わせ持
ち、各々の電圧監視し切り替えを行う電池切り替え回路
3により切り替えを行う構成を組み、主に平坦な放電特
性を持つ二次電池1を使用し、電池アラーム検知を行い
メモリ等退避させるモード移行時は傾斜した放電特性を
持つ二次電池2を使うことにより、各々の短所を補い、
より効率よく二次電池を使うことが可能となる。
放電特性の電池の2種類に大きく分けると分けられ、そ
れぞれの短所として、平坦な放電特性ではアラーム検知
しにくく、傾斜した放電特性では高い電力がとれない点
が挙げられる。 【解決手段】平坦な放電特性を持つ二次電池1と傾斜し
た放電特性を持つ二次電池2を同一装置内に合わせ持
ち、各々の電圧監視し切り替えを行う電池切り替え回路
3により切り替えを行う構成を組み、主に平坦な放電特
性を持つ二次電池1を使用し、電池アラーム検知を行い
メモリ等退避させるモード移行時は傾斜した放電特性を
持つ二次電池2を使うことにより、各々の短所を補い、
より効率よく二次電池を使うことが可能となる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池を使用す
る電源回路に関し、特に複数種の二次電池を合わせ持つ
電源回路に関する。
る電源回路に関し、特に複数種の二次電池を合わせ持つ
電源回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の二次電池を使用した電源回路につ
いて図4を参照して説明する。二次電池としては、経時
的に平坦な放電特性を持つ二次電池1、又は傾斜した放
電特性を持つ二次電池2があり、二次電池1および2の
どちらかが使用される。二次電池の出力は、負荷の他に
電池電圧を検知し電池アラーム検知する電池アラーム検
知回路6に接続される。
いて図4を参照して説明する。二次電池としては、経時
的に平坦な放電特性を持つ二次電池1、又は傾斜した放
電特性を持つ二次電池2があり、二次電池1および2の
どちらかが使用される。二次電池の出力は、負荷の他に
電池電圧を検知し電池アラーム検知する電池アラーム検
知回路6に接続される。
【0003】機能的には二次電池1又は二次電池2が接
続された装置回路(図示せず)にて、電池電圧を監視し
電池電圧がある基準値より低下したときに電池アラーム
検知回路6より装置へ信号を受け渡し、装置の動作停止
等の処理を行う。以上の要領にて二次電池1または二次
電池2のアラーム検知は行われる。
続された装置回路(図示せず)にて、電池電圧を監視し
電池電圧がある基準値より低下したときに電池アラーム
検知回路6より装置へ信号を受け渡し、装置の動作停止
等の処理を行う。以上の要領にて二次電池1または二次
電池2のアラーム検知は行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】第一の問題点は、従来
の技術では平坦な放電特性を持つ電池を使用した場合、
簡易的な電池電圧を見るだけの方法では電池の状態検知
が出来ない点である。その理由は、平坦な電圧を維持す
るため電池自体が残容量がなくなる寸前まで電池電圧の
変動が少ないためである。すなわち、アラーム検出した
時点から電池がなくなるまでの時間が短く、この結果、
データ保存や縮退などの処理が間に合わないことがあ
る。
の技術では平坦な放電特性を持つ電池を使用した場合、
簡易的な電池電圧を見るだけの方法では電池の状態検知
が出来ない点である。その理由は、平坦な電圧を維持す
るため電池自体が残容量がなくなる寸前まで電池電圧の
変動が少ないためである。すなわち、アラーム検出した
時点から電池がなくなるまでの時間が短く、この結果、
データ保存や縮退などの処理が間に合わないことがあ
る。
【0005】第二の問題点は、傾斜した放電電圧特性を
持つ電池を使用した場合、仕様上、同一の容量を持つ平
坦な放電電圧特性の電池と比較し、電力的に劣る点が挙
げられる。その理由は、傾斜した放電電圧特性上の問題
であり、さらに放電末期に電圧降下が生じ、装置側がD
C/DCコンバータにて定電力消費する場合はより電圧
降下による消費電流が増え、使用時間を短くする方向に
作用する為である。
持つ電池を使用した場合、仕様上、同一の容量を持つ平
坦な放電電圧特性の電池と比較し、電力的に劣る点が挙
げられる。その理由は、傾斜した放電電圧特性上の問題
であり、さらに放電末期に電圧降下が生じ、装置側がD
C/DCコンバータにて定電力消費する場合はより電圧
降下による消費電流が増え、使用時間を短くする方向に
作用する為である。
【0006】本発明の目的は、二次電池を使用した装置
に対し二次電池をより効率よく使用するための電池構成
及び電池アラーム検知回路を有する電源回路を提供する
ことにある。
に対し二次電池をより効率よく使用するための電池構成
及び電池アラーム検知回路を有する電源回路を提供する
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の電源回路は、経
時的に平坦な放電特性を有する第一の二次電池(図1の
1)と、経時的に傾斜した放電特性を有する第二の二次
電池(図1の2)と、第一の二次電池の出力電圧が平坦
な放電特性を保てなくなるまで低下すると、出力を第二
の二次電池の出力に切り替える切り替え手段(図1の
3、4、5)とを含む。
時的に平坦な放電特性を有する第一の二次電池(図1の
1)と、経時的に傾斜した放電特性を有する第二の二次
電池(図1の2)と、第一の二次電池の出力電圧が平坦
な放電特性を保てなくなるまで低下すると、出力を第二
の二次電池の出力に切り替える切り替え手段(図1の
3、4、5)とを含む。
【0008】切り替え手段は、具体的には、一次電池の
出力に接続する第一のスイッチ素子(図1の4)と、二
次電池の出力に接続する第二のスイッチ素子(図1の
5)と、最初は前記第一のスイッチ素子のみを動作さ
せ、第一の二次電池の出力電圧が平坦な放電特性を保て
なくなるまで低下すると、第二のスイッチ素子を動作さ
せて出力として第二の二次電池の出力を供給する電池切
り替え回路(図1の3)とを有する。
出力に接続する第一のスイッチ素子(図1の4)と、二
次電池の出力に接続する第二のスイッチ素子(図1の
5)と、最初は前記第一のスイッチ素子のみを動作さ
せ、第一の二次電池の出力電圧が平坦な放電特性を保て
なくなるまで低下すると、第二のスイッチ素子を動作さ
せて出力として第二の二次電池の出力を供給する電池切
り替え回路(図1の3)とを有する。
【0009】本発明の電源回路は、さらに出力が第二の
二次電池に切り替わったときに第二の二次電池の出力電
圧の低下を監視しアラーム信号を発生するアラーム手段
(図1の6)を有するものであってもよい。
二次電池に切り替わったときに第二の二次電池の出力電
圧の低下を監視しアラーム信号を発生するアラーム手段
(図1の6)を有するものであってもよい。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【0011】図1は本発明の二次電池を使用した電源回
路の実施の形態を示す回路図である。この電源回路は、
ニカド電池などの経時的に平坦な放電特性を持つ二次電
池1と、経時的に傾斜した放電特性を持つ二次電池2
と、平坦な放電特性を持つ二次電池1と傾斜した放電特
性を持つ二次電池2とを切り替える電池切り替え回路3
と、電池切り替え回路3からの信号により二次電池の切
り替えを行う切り替え素子4,5と、傾斜した放電特性
を持つ二次電池2の電圧を監視し電池アラームを検知す
る電池アラーム検知回路6とを有する。切り替え素子
4,5と装置の負荷(図示せず)との間には、互いの二
次電池への逆流を防止する逆流防止ダイオード7,8が
接続される。
路の実施の形態を示す回路図である。この電源回路は、
ニカド電池などの経時的に平坦な放電特性を持つ二次電
池1と、経時的に傾斜した放電特性を持つ二次電池2
と、平坦な放電特性を持つ二次電池1と傾斜した放電特
性を持つ二次電池2とを切り替える電池切り替え回路3
と、電池切り替え回路3からの信号により二次電池の切
り替えを行う切り替え素子4,5と、傾斜した放電特性
を持つ二次電池2の電圧を監視し電池アラームを検知す
る電池アラーム検知回路6とを有する。切り替え素子
4,5と装置の負荷(図示せず)との間には、互いの二
次電池への逆流を防止する逆流防止ダイオード7,8が
接続される。
【0012】機能的には図1において、電池切り替え回
路3は、切り替え素子4のみをONにする切り替え信号
を最初に発生し、平坦な放電特性を持つ二次電池1より
切り替え素子4、逆流防止ダイオード7を介して電力供
給を行う。また、電池切り替え回路3は平坦な放電特性
を持つ二次電池1の電圧状態を監視し、二次電池1の電
池電圧が第一の電圧V1まで低下することを検出する
と、もう一方の、傾斜した放電特性を持つ二次電池2へ
の切り替えの信号を発生する。その信号により切り替え
素子4が開放され、切り替え素子5が導通し、傾斜した
放電特性を持つ電池2より電力が供給される。
路3は、切り替え素子4のみをONにする切り替え信号
を最初に発生し、平坦な放電特性を持つ二次電池1より
切り替え素子4、逆流防止ダイオード7を介して電力供
給を行う。また、電池切り替え回路3は平坦な放電特性
を持つ二次電池1の電圧状態を監視し、二次電池1の電
池電圧が第一の電圧V1まで低下することを検出する
と、もう一方の、傾斜した放電特性を持つ二次電池2へ
の切り替えの信号を発生する。その信号により切り替え
素子4が開放され、切り替え素子5が導通し、傾斜した
放電特性を持つ電池2より電力が供給される。
【0013】以上の動作により平坦な放電特性を持つ二
次電池1と傾斜した放電特性を持つ二次電池2との切り
替えが可能となる。
次電池1と傾斜した放電特性を持つ二次電池2との切り
替えが可能となる。
【0014】次に切り替え動作について図2と図3を用
いて補足説明を行う。図2の(a)は平坦な放電特性を
持つ二次電池1の放電特性を示したものである。電池切
り替え回路3における電圧の検知レベルである第一の電
圧V1とそれより低い第二の電圧V2に対し、検知した
時間T1,T2は非常に接近したものになっており、こ
の時間幅で装置側の退避処理等を押し込めようとすると
動作上無理な点も生じてくる。しかしながら、この時間
幅を充分に取ろうとすると極端に第一の電圧V1を引き
上げることになり、実際の装置駆動に支障が生じること
になる。
いて補足説明を行う。図2の(a)は平坦な放電特性を
持つ二次電池1の放電特性を示したものである。電池切
り替え回路3における電圧の検知レベルである第一の電
圧V1とそれより低い第二の電圧V2に対し、検知した
時間T1,T2は非常に接近したものになっており、こ
の時間幅で装置側の退避処理等を押し込めようとすると
動作上無理な点も生じてくる。しかしながら、この時間
幅を充分に取ろうとすると極端に第一の電圧V1を引き
上げることになり、実際の装置駆動に支障が生じること
になる。
【0015】図2の(b)は傾斜した放電特性を持つ二
次電池2の放電特性を示したものである。図2の(a)
と同様電圧検知レベルである第一の電圧V1とそれより
低い第二の電圧V2に対し、検知した時間T1,T2は
充分時間的余裕が確保出来、この間での装置の動作変
更、縮退動作が容易となる。
次電池2の放電特性を示したものである。図2の(a)
と同様電圧検知レベルである第一の電圧V1とそれより
低い第二の電圧V2に対し、検知した時間T1,T2は
充分時間的余裕が確保出来、この間での装置の動作変
更、縮退動作が容易となる。
【0016】この点だけを比較すれば、傾斜した放電特
性を持つ二次電池2にて電力供給した方がよいというこ
とになる。しかし、同容量、同電圧の電池間にて平坦な
放電特性を示す二次電池1と傾斜した放電特性を示す二
次電池2とを電力面で比較を行うと、両者の間に優劣が
生じてくる。
性を持つ二次電池2にて電力供給した方がよいというこ
とになる。しかし、同容量、同電圧の電池間にて平坦な
放電特性を示す二次電池1と傾斜した放電特性を示す二
次電池2とを電力面で比較を行うと、両者の間に優劣が
生じてくる。
【0017】図3に示す電池特性の補足説明図を用いて
説明すると、図3の(a)の面積Aが平坦な放電特性を
示す二次電池1の電力量を示し図3の(b)の面積Bが
傾斜した放電特性を示す二次電池2の電力量を示す。電
池電圧に差がなくしかも放電容量もほぼ同程度の電池に
おいては、電池特性差により平坦な放電特性を持った二
次電池1の電力量Aの方が、傾斜した放電特性を持つ二
次電池2の電力量Bよりも大きい値を示す。つまり電力
面では平坦な放電特性を持つ二次電池1の方が優れてい
る。
説明すると、図3の(a)の面積Aが平坦な放電特性を
示す二次電池1の電力量を示し図3の(b)の面積Bが
傾斜した放電特性を示す二次電池2の電力量を示す。電
池電圧に差がなくしかも放電容量もほぼ同程度の電池に
おいては、電池特性差により平坦な放電特性を持った二
次電池1の電力量Aの方が、傾斜した放電特性を持つ二
次電池2の電力量Bよりも大きい値を示す。つまり電力
面では平坦な放電特性を持つ二次電池1の方が優れてい
る。
【0018】したがって、切り替えは、最初、電力面に
て優位性のある平坦な放電特性を持つ二次電池1を使用
し、電圧V1に低下後、時間T1,T2の間の期間で多
くの電力を発生できるという電力面の優位性を生かし
て、電池使用末期の電池アラーム検知必要な部分は傾斜
した放電特性を持つ二次電池2を使用してその特性面を
生かし、電圧監視によりアラーム検知を行う。このと
き、二次電池2に接続された電池アラーム検知回路6
は、二次電池2の出力が第二の電圧V2まで低下すると
アラーム信号を発生する。電池アラーム検知回路6は、
切り替え素子5がONになったときだけ作動するように
すると、電池アラーム検知回路6による電力消費を減ら
すことができる。
て優位性のある平坦な放電特性を持つ二次電池1を使用
し、電圧V1に低下後、時間T1,T2の間の期間で多
くの電力を発生できるという電力面の優位性を生かし
て、電池使用末期の電池アラーム検知必要な部分は傾斜
した放電特性を持つ二次電池2を使用してその特性面を
生かし、電圧監視によりアラーム検知を行う。このと
き、二次電池2に接続された電池アラーム検知回路6
は、二次電池2の出力が第二の電圧V2まで低下すると
アラーム信号を発生する。電池アラーム検知回路6は、
切り替え素子5がONになったときだけ作動するように
すると、電池アラーム検知回路6による電力消費を減ら
すことができる。
【0019】尚、二次電池は平坦な放電特性を持つ二次
電池1と傾斜した放電特性を持つ二次電池2とは同一の
容量でなくとも構わず、傾斜した放電特性を持つ二次電
池2はアラーム検知後の縮退モードへの移行時の電流さ
え供給できれば、容量の小さい電池にて補助的に備える
だけでも有効である。
電池1と傾斜した放電特性を持つ二次電池2とは同一の
容量でなくとも構わず、傾斜した放電特性を持つ二次電
池2はアラーム検知後の縮退モードへの移行時の電流さ
え供給できれば、容量の小さい電池にて補助的に備える
だけでも有効である。
【0020】第一の電圧V1は定格出力の80%程度
(平坦な放電電圧が保てなくなる電圧)が望ましく、第
二の電圧V2は負荷の電源出力に対する動作安定度で決
まる。二次電池1は、ニカド電池以外に最近はリチウム
電池でも同様な平坦特性をもつものがある。
(平坦な放電電圧が保てなくなる電圧)が望ましく、第
二の電圧V2は負荷の電源出力に対する動作安定度で決
まる。二次電池1は、ニカド電池以外に最近はリチウム
電池でも同様な平坦特性をもつものがある。
【0021】
【発明の効果】第1の効果は、平坦な放電特性を持つ二
次電池放電終止電圧間際まで使用可能にし、使用効率を
改善出来る点である。その理由は、アラーム検知及び縮
退モードへの移行を補助的に備えた傾斜した放電特性を
持つ二次電池により行うようにし、主である平坦な放電
特性を持つ二次電池をぎりぎりまで使い切れるようにし
たからである。
次電池放電終止電圧間際まで使用可能にし、使用効率を
改善出来る点である。その理由は、アラーム検知及び縮
退モードへの移行を補助的に備えた傾斜した放電特性を
持つ二次電池により行うようにし、主である平坦な放電
特性を持つ二次電池をぎりぎりまで使い切れるようにし
たからである。
【0022】第2の効果は、平坦な放電特性を持つ二次
電池を主に使用しながらアラーム検知の精度を上げるこ
とが出来ることである。その理由は、電池アラーム検知
および縮退モードへの移行を傾斜した放電特性を持つ二
次電池により行い、その特性上電圧より電池状態の検知
が可能となるからである。
電池を主に使用しながらアラーム検知の精度を上げるこ
とが出来ることである。その理由は、電池アラーム検知
および縮退モードへの移行を傾斜した放電特性を持つ二
次電池により行い、その特性上電圧より電池状態の検知
が可能となるからである。
【図1】本発明の実施の形態を示す回路図である。
【図2】電池特性を説明するための線図で、(a)は放
電電圧が平坦な特性、(b)は放電電圧が傾斜した特性
を示す線図である。
電電圧が平坦な特性、(b)は放電電圧が傾斜した特性
を示す線図である。
【図3】電池特性を説明するための線図で、(a)は放
電電圧が平坦な特性、(b)は放電電圧が傾斜した特性
を示す線図である。
電電圧が平坦な特性、(b)は放電電圧が傾斜した特性
を示す線図である。
【図4】従来の技術を示す回路図である。
1 平坦な放電特性を持つ二次電池 2 傾斜した放電特性を持つ二次電池 3 電池切り替え回路 4 切り替え素子 5 切り替え素子 6 電池アラーム検知回路 7 逆流防止ダイオード 8 逆流防止ダイオード
Claims (3)
- 【請求項1】 経時的に平坦な放電特性を有する第一の
二次電池と、経時的に傾斜した放電特性を有する第二の
二次電池と、前記第一の二次電池の出力電圧が平坦な放
電特性を保てなくなるまで低下すると、出力を前記第二
の二次電池の出力に切り替える切り替え手段とを含む電
源回路。 - 【請求項2】 前記切り替え手段は、前記一次電池の出
力に接続する第一のスイッチ素子と、前記二次電池の出
力に接続する第二のスイッチ素子と、最初は前記第一の
スイッチ素子のみを動作させ、前記第一の二次電池の出
力電圧が平坦な放電特性を保てなくなるまで低下する
と、前記第二のスイッチ素子を動作させて出力として前
記第二の二次電池の出力を供給する電池切り替え回路と
を有する請求項1に記載された電源回路。 - 【請求項3】 出力が前記第二の二次電池に切り替わっ
たときに前記第二の二次電池の出力電圧の低下を監視し
アラーム信号を発生するアラーム手段をさらに有するこ
とを特徴とする請求項1に記載された電源回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30981496A JPH10155246A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | 二次電池を使用した電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30981496A JPH10155246A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | 二次電池を使用した電源回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10155246A true JPH10155246A (ja) | 1998-06-09 |
Family
ID=17997576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30981496A Pending JPH10155246A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | 二次電池を使用した電源回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10155246A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014162686A1 (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-09 | パナソニック株式会社 | バッテリーシステム |
-
1996
- 1996-11-20 JP JP30981496A patent/JPH10155246A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014162686A1 (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-09 | パナソニック株式会社 | バッテリーシステム |
JPWO2014162686A1 (ja) * | 2013-04-03 | 2017-02-16 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | バッテリーシステム |
US9837834B2 (en) | 2013-04-03 | 2017-12-05 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Battery apparatus |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990622 |