JP3863159B2 - Method and apparatus for reducing power consumption during backup - Google Patents
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Description
本発明は、例えば各種コンピュータなどのように、商用電源から交流電力を供給され、これを整流して使用する電気機器であって、停電に備えたバッテリボックスが設けられている電気装置に関するものである。 The present invention relates to an electrical device that is supplied with AC power from a commercial power source and rectifies and uses it, such as various computers, and is provided with a battery box provided for a power failure. is there.
図２は、従来例の電源装置を説明するための概要的なブロック図である。ＡＣ−ＤＣコンバータ１は、商用電源２から交流電力を供給され、これを整流して直流電力を出力し、通常はディスク等装置全体の電力を給電し，装置が停電を認識してからはメモリ等のように消費電力は僅少であるが継続的に電力を供給しなければならない負荷３に対して給電している。
万一の停電に備えてバッテリボックス５が設けられている。本発明においてバッテリボックスとは、「バッテリ及びこれに付随する各種の回路」をいう。
本図２から容易に理解されるように、万一ＡＣ−ＤＣコンバータ１が破損した場合も、バッテリボックス５にとっては、商用電源２の停電と同様の事態として対処しなければならない。本発明において停電とは、ＡＣ−ＤＣコンバータの故障を含む意である。
FIG. 2 is a schematic block diagram for explaining a conventional power supply apparatus. The AC-DC converter 1 is supplied with AC power from a commercial power supply 2 and outputs a DC power by rectifying the AC power. Usually, the power of the entire device such as a disk is supplied, and the memory is recognized after the device recognizes the power failure. As described above, power is supplied to the load 3, which consumes little power but must be continuously supplied with power.
A battery box 5 is provided in case of a power failure. In the present invention, the battery box means “battery and various circuits associated therewith”.
As can be easily understood from FIG. 2, even if the AC-DC converter 1 is damaged, the battery box 5 must be handled as a situation similar to the power failure of the commercial power supply 2. In the present invention, the power failure includes failure of the AC-DC converter.
バッテリボックス５の設計製作については、両立し難い要請を如何に調整してバランスさせるかが問題である。
例えば、バッテリボックスを含む電気装置の全体を小形軽量，低コストにすることと、停電に対応してバックアップできる時間を長くすることとは両立し難い。
その上、最近バッテリボックスの機能が高級化するに伴って、該バッテリボックスに各種のマイコンやインタフェイスが設けられ、その消費電力が増加する傾向にあることは、問題を一層難しくしている（停電時のバッテリボックス内での電力消費は負荷が増えたことと同様にバックアップ時間を短くしてしまう）。
For example, it is difficult to achieve both a reduction in the size and weight of the entire electric device including the battery box and a reduction in cost, and an increase in the backup time in response to a power failure.
In addition, as the functions of the battery box are recently upgraded, various microcomputers and interfaces are provided in the battery box, and the power consumption tends to increase, which makes the problem more difficult ( The power consumption in the battery box during a power outage will shorten the backup time as well as the increased load).
本発明は上述の事情に鑑みて為されたものであって、なるべく小形，軽量のバッテリを用いて、なるべく長時間のバックアップを可能ならしめ得る技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique capable of enabling backup for as long a time as possible using a battery that is as small and light as possible.
請求項１に係る発明方法の構成は、（図１参照）商用電源（２）から交流電力を供給され、ＡＣ−ＤＣコンバータ（１）で整流された直流電力をエネルギー源とする電気装置であって、
バッテリと、これに付属する諸種の電気回路とから成るバッテリボックスを備えた電気装置におけるバックアップ所要電力を軽減して、小形軽量のバッテリで長時間のバックアップを可能ならしめる方法において、
バッテリボックス内の動作を制御するバッテリボックス制御回路（７）を思考的に分類して、停電時にバックアップ動作や必要な外部信号とのアクセスをするのに最低限動作させておくべき必要最低限動作回路（７ａ）と、停電していない通常の状態でのバッテリボックスの充電動作やバッテリボックス内の全ての動作を制御するバッテリボックス一般制御回路（７ｂ）とに区分するとともに、
バッテリボックス制御回路（７）に対して電力を供給する回路としてメモリバックアップ用電源回路（１０）と、バッテリボックス回路用電源回路（９）とを区分して設ける。
前記の商用電源が停電したとき、充放電回路（６）を介して供給されるバッテリ部（１６）に蓄積したエネルギーが負荷の電力源となるが、前記メモリバックアップ用電源回路（１０）によって必要最低限動作回路のバックアップ電源を確保するとともに、
前記バッテリボックス回路用電源回路（９）によってバッテリボックス一般制御回路（７ｂ）への電源供給を継続し、
かつ、停電状態が所定時間を経過すると、或いは装置から停電認識の指令があると、上記バッテリボックス回路用電源回路（９）の動作を停止させることにより、内蔵しているバッテリの電力消費を抑制して、放電時間を延長させることを特徴とする。
The configuration of the inventive method according to claim 1 is an electric device (see FIG. 1) that is supplied with AC power from a commercial power source (2) and uses DC power rectified by an AC-DC converter (1) as an energy source. And
In a method of reducing the power required for backup in an electric device having a battery box composed of a battery and various electric circuits attached thereto, and enabling a long-time backup with a small and lightweight battery,
The battery box control circuit (7) that controls the operation in the battery box is thoughtfully classified, and the minimum necessary operation that should be operated at the minimum in order to access the backup operation and necessary external signals in the event of a power failure The circuit (7a) and the battery box general control circuit (7b) for controlling the charging operation of the battery box in a normal state where there is no power failure and all the operations in the battery box,
As a circuit for supplying power to the battery box control circuit (7), a memory backup power circuit (10) and a battery box circuit power circuit (9) are provided separately.
When the commercial power supply fails, the energy stored in the battery unit (16) supplied via the charge / discharge circuit (6) becomes the power source of the load, but is required by the memory backup power circuit (10). While ensuring a minimum backup power supply for the operating circuit,
Continue to supply power to the battery box general control circuit (7b) by the battery box circuit power supply circuit (9),
In addition, when the power failure state passes a predetermined time or when there is a power failure recognition command from the device, the power consumption of the built-in battery is suppressed by stopping the operation of the battery box circuit power supply circuit (9). Thus, the discharge time is extended.
以上に説明した請求項１の発明方法によると、例えばメモリバックアップなどのようにバックアップ対象の負荷が小さい場合に、必要最小限の動作回路に要する電力を、その他の回路と切り離して常に確保させ、その他の回路を停止し消費電力を抑えることで、比較的に小形軽量のバッテリを用いて長時間の停電に耐えることができる。
これを比喩的に表現すると、停電時間が所定の時間に達すると非常耐乏生活に入り、メモリ保持を確保しつつ、生活の余裕を切り捨てる。
上記のような対応をするので、負荷のバックアップについては、設計的自由度が得られる。すなわち、例えば、
（イ）停電しても暫くの間（例えば１０分間）は通常の動作をバックアップし、バッテリの残容量にてメモリバックアップに専念する。
（ロ）停電したら早急に（例えば1分後）通常の動作のバックアップを切り捨てて、メモリバックアップのみに専念する。この場合は、バッテリ容量を極限的に切り詰めることができる。
本請求項の発明方法は、明確な方針の下に「バックアップ可能時間とバッテリ容量とのバランス」を図り得る自由度が有る。
According to the method of the invention of claim 1 described above, when the load to be backed up is small, such as memory backup, for example, the necessary power required for the operation circuit is always separated from other circuits, and is always secured. By stopping other circuits and reducing power consumption, a relatively small and lightweight battery can be used to withstand long-term power outages.
Expressing this metaphorically, when the power outage time reaches a predetermined time, it enters into an extremely poor life and cuts off the surplus of life while ensuring memory retention.
Since the above measures are taken, design freedom can be obtained for load backup. That is, for example,
(B) Even after a power failure, the normal operation is backed up for a while (for example, 10 minutes), and dedicated to memory backup with the remaining battery capacity.
(B) When a power failure occurs, cut off the normal operation backup as soon as possible (for example, 1 minute later) and concentrate on memory backup only. In this case, the battery capacity can be cut down to the limit.
The inventive method of this claim has a degree of freedom capable of achieving a “balance between backup available time and battery capacity” under a clear policy.
請求項２に係る発明方法の構成は、前記請求項１の発明方法の構成要件に加えて、（図１参照）前記バッテリボックス回路用電源回路（９）に作動電源を供給している回路中に、予め「電気信号によって制御される開閉スイッチ（１１）」を介挿接続しておくとともに、
前記 メモリバックアップ用電源回路（１０）に、「入力電圧の状態を検知する機構」を設けておいて、
当該バッテリボックスが正常な直流入力電圧を得たとき、該メモリバックアップ用電源回路（１０）から出力する信号（１３）によって前記開閉スイッチ（１１）を閉じさせ、
かつ、前記バッテリボックス制御回路（７）に、予め、タイマー機構を設けておいて、
停電状態が所定時間に達したとき、或いは装置から停電認識の指令があった時、該バッテリボックス制御回路から出力する信号（１２）によって前記開閉スイッチ（１１）を開かせることを特徴とする。
The configuration of the inventive method according to claim 2 is a circuit that supplies operating power to the power supply circuit (9) for the battery box circuit (see FIG. 1) in addition to the configuration requirements of the inventive method of the first aspect. In addition, an “open / close switch (11) controlled by an electrical signal” is inserted and connected in advance,
In the memory backup power supply circuit (10), a “mechanism for detecting the state of the input voltage” is provided,
When the battery box obtains a normal DC input voltage, the open / close switch (11) is closed by a signal (13) output from the memory backup power supply circuit (10),
In addition, a timer mechanism is provided in advance in the battery box control circuit (7),
The open / close switch (11) is opened by a signal (12) output from the battery box control circuit when the power failure state reaches a predetermined time or when there is a power failure recognition command from the apparatus.
以上に説明した請求項２の発明方法によると、当該電気装置の運転開始時、及び停電発生時、並びに復電時に、バッテリボックス回路用電源回路の動作を自動的に制御して、前記請求項１に係る発明方法の効果を充分に発揮させることができる。
これにより、使用者が状況に応じて手動操作する必要がなく、人為的な操作ミスによってバッテリの損耗を早めたりする虞れが無い。
その上、バッテリボックス制御回路を調節することによって「停電発生時点からバッテリボックス回路用電源回路作動停止までの時間」を任意に設定することもできる。
According to the invention method of claim 2 described above, the operation of the power supply circuit for the battery box circuit is automatically controlled at the start of operation of the electric device, the occurrence of a power failure, and the power recovery. The effect of the inventive method according to No. 1 can be sufficiently exhibited.
As a result, the user does not need to perform manual operation according to the situation, and there is no possibility that the wear of the battery will be accelerated due to human error.
In addition, by adjusting the battery box control circuit, the “time from the occurrence of a power failure until the battery box circuit power supply circuit operation is stopped” can be arbitrarily set.
請求項３に係る発明装置の構成は、（図１参照）商用電源（２）から交流電力を供給され、ＡＣ−ＤＣコンバータ（１）で整流された直流電力をエネルギー源とし、
バッテリと、これに付属する諸種の電気回路とから成るバッテリボックスを備えた電気装置において、
前記バッテリボックスの制御回路（７）が、必要最低限の部分を制御する必要最低限動作回路（７ａ）と、その他の部分を制御するバッテリボックス一般制御回路（７ｂ）とに区分されていて、
上記必要最低限動作回路に電力を供給するメモリバックアップ用電源回路（１０）、および前記バッテリボックス一般制御回路に電力を供給するバッテリボックス回路用電源回路（９）が設けられていることを特徴とする。
The configuration of the invention device according to claim 3 is (see FIG. 1), the AC power is supplied from the commercial power source (2), and the DC power rectified by the AC-DC converter (1) is used as the energy source.
In an electric device comprising a battery box composed of a battery and various electric circuits attached thereto,
The battery box control circuit (7) is divided into a minimum necessary operation circuit (7a) for controlling the minimum necessary part and a battery box general control circuit (7b) for controlling other parts,
A memory backup power supply circuit (10) for supplying power to the minimum necessary operation circuit and a battery box circuit power supply circuit (9) for supplying power to the battery box general control circuit are provided. To do.
以上に説明した請求項３の発明装置によると、例えばメモリバックアップなどのようにバックアップ対象の負荷が小さい場合に、必要最小限の動作回路に要する電力を、その他の回路と切り離して、常に確保させ、その他の回路を停止し消費電力を抑えることで、比較的に小形軽量のバッテリを用いて長時間の停電に耐えることができる。
これを比喩的に表現すると、停電時間が所定の時間に達すると非常耐乏生活に入り、メモリ保持を確保しつつ、生活の余裕を切り捨てる。
上記のような対応をするので、負荷のバックアップについては、設計的自由度が大きい。
すなわち、例えば、（イ）停電しても暫くの間（例えば１０分間）は通常の動作をバックアップし、バッテリの残容量にてメモリバックアップに専念する。（ロ）停電したら早急に（例えば１分後）通常動作の回路のバックアップを切り捨てて、メモリバックアップのみに集中することもできる。この場合は、バッテリ容量を極限的に切り詰めることができる。
本請求項の発明装置は、明確な方針の下に「バックアップ可能時間とバッテリ容量とのバランス」を図り得るという設計的自由度が有る。
According to the third aspect of the present invention described above, when the load to be backed up is small, such as a memory backup, for example, the necessary power required for the operation circuit is separated from the other circuits and always secured. By stopping other circuits and reducing power consumption, a relatively small and lightweight battery can be used to withstand long-term power outages.
Expressing this metaphorically, when the power outage time reaches a predetermined time, it enters into an extremely poor life and cuts off the surplus of life while ensuring memory retention.
Since the above-mentioned measures are taken, there is a large degree of design freedom for load backup.
That is, for example, (a) normal operation is backed up for a while (for example, 10 minutes) even after a power failure, and dedicated to memory backup with the remaining battery capacity. (B) If a power failure occurs, the backup of the circuit in normal operation can be cut off as soon as possible (for example, after 1 minute), and can be concentrated only on the memory backup. In this case, the battery capacity can be cut down to the limit.
The inventive device according to the present invention has a design freedom that can “balance the backup time and the battery capacity” under a clear policy.
請求項４に係る発明装置の構成は、前記請求項４の発明装置の構成要件に加えて、（図１参照）前記バッテリボックス回路用電源回路（９）に電力を供給する回路の途中に開閉スイッチ（１１）が介挿接続されているとともに、
前記のバッテリボックス一般制御回路（７ｂ）がタイマ機能を有していて、
前記の商用電源が停電した場合、停電時間が所定の値に達した時、或いは装置から停電認識の指令があった時、該バッテリボックス一般制御回路が前記開閉スイッチに対して、スイッチ開を命じる信号（１２）を発信するようになっており、
かつ、上記の停電が復電した時、上記開閉スイッチに対して、スイッチ閉を命じる信号（１２）を発信するようになっていることを特徴とする。
The configuration of the invention device according to claim 4 is opened and closed in the middle of the circuit supplying power to the battery box circuit power supply circuit (9) in addition to the configuration requirements of the invention device of claim 4 (see FIG. 1). A switch (11) is inserted and connected;
The battery box general control circuit (7b) has a timer function,
When the commercial power supply fails, when the power failure time reaches a predetermined value, or when there is a power failure recognition command from the device, the battery box general control circuit instructs the open / close switch to open the switch. Sending signal (12)
In addition, when the power failure is restored, a signal (12) for instructing to close the switch is transmitted to the open / close switch.
以上に説明した請求項４の発明装置によると、当該電気装置の電源供給が停電した時、
自動的に所要回路のバックアップが行なわれ、かつ、復電した時、自動的に通常の動作状態に復元することができる。
このため、電気装置の使用者が手動操作する必要が無くて便利であるのみでなく、人為的な操作ミスによって電気装置構成部材の損傷を招いたり、バッテリの損耗を早めたりする虞れが無い。
According to the invention device of claim 4 described above, when the power supply of the electrical device fails,
The required circuit is automatically backed up, and can be automatically restored to the normal operating state when power is restored.
For this reason, there is no need for manual operation by the user of the electric device, and there is no possibility of causing damage to the components of the electric device or accelerating battery wear due to human error. .
請求項５に係る発明装置の構成は、前記請求項４の発明装置の構成要件に加えて、（図１参照）前記メモリバックアップ用電源回路（１０）は、当該バッテリボックス（１７）に供給される直流電圧が正常であるか否かを検知する機能を備えていて、
当該電気装置が前記商用電源（２）に接続されたり、またはメインスイッチ８が閉じられたりして、正常な電圧が供給され始めたとき、前記開閉スイッチ（１１）に対して、スイッチ閉を命じる信号（１３）を発信するようになっていることを特徴とする。
The configuration of the inventive device according to claim 5 is in addition to the configuration requirements of the inventive device of claim 4 (see FIG. 1), the memory backup power supply circuit (10) is supplied to the battery box (17). It has a function to detect whether the DC voltage is normal,
When the electric device is connected to the commercial power source (2) or the main switch 8 is closed and a normal voltage starts to be supplied, the switch (11) is instructed to close the switch. A signal (13) is transmitted.
以上に説明した請求項５の発明装置によると、当該電気装置の使用開始および使用停止に際して、バックアップ機構が自動的に作動を開始したり停止したりする。このため、電気装置の使用者が手動操作する必要が無くて便利であるのみでなく、人為的な操作ミスによって電気装置構成部材の損傷を招いたり、バッテリの損耗を早めたりする虞れが無い。 According to the invention device of claim 5 described above, the backup mechanism automatically starts and stops when the electric device is used and stopped. For this reason, there is no need for manual operation by the user of the electric device, and there is no possibility of causing damage to the components of the electric device or accelerating battery wear due to human error. .
請求項１の発明方法によると、例えばメモリバックアップなどのようにバックアップ対象の負荷が小さい場合に、必要最小限の動作回路に要する電力を、その他の回路と切り離して、常に確保し、
その他の回路を停止し消費電力を抑えることで、比較的に小形軽量のバッテリを用いて長時間の停電に耐えることができる。
これを比喩的に表現すると、停電時間が所定の時間に達すると非常耐乏生活に入り、メモリ保持を確保しつつ、生活の余裕を切り捨てる。
上記のような対応をするので、負荷のバックアップについては、設計的自由度が得られる。すなわち、例えば、
（イ）停電しても暫くの間（例えば１０分間）は通常の動作をバックアップし、バッテリの残容量にてメモリバックアップに専念する。
（ロ）停電したら早急に（例えば１分後）通常の動作のバックアップを切り捨てて、メモリバックアップのみに専念する。この場合は、バッテリ容量を極限的に切り詰めることができる。
本請求項の発明方法は、明確な方針の下に「バックアップ可能時間とバッテリ容量とのバランス」を図り得る自由度が有る。
According to the method of the invention of claim 1, when the load to be backed up is small, such as memory backup, for example, the power required for the minimum required operation circuit is separated from other circuits, and always secured,
By stopping other circuits and reducing power consumption, a relatively small and lightweight battery can be used to withstand long-term power outages.
Expressing this metaphorically, when the power outage time reaches a predetermined time, it enters into an extremely poor life and cuts off the surplus of life while ensuring memory retention.
Since the above measures are taken, design freedom can be obtained for load backup. That is, for example,
(B) Even after a power failure, the normal operation is backed up for a while (for example, 10 minutes), and dedicated to memory backup with the remaining battery capacity.
(B) As soon as a power failure occurs (for example, after one minute), the normal operation backup is cut off and only the memory backup is performed. In this case, the battery capacity can be cut down to the limit.
The inventive method of this claim has a degree of freedom capable of achieving a “balance between backup available time and battery capacity” under a clear policy.
請求項２の発明方法によると、当該電気装置の運転開始時、及び停電発生時、並びに復電時に、バッテリボックス回路用電源回路の動作を自動的に制御して、前記請求項１に係る発明方法の効果を充分に発揮させることができる。
これにより、使用者が状況に応じて手動操作する必要がなく、人為的な操作ミスによってバッテリの損耗を早めたりする虞れが無い。
その上、バッテリボックス制御回路を調節することによって「停電発生時点からバッテリボックス回路用電源回路作動停止までの時間」を任意に設定することもできる。
According to the second aspect of the invention, the operation of the power supply circuit for the battery box circuit is automatically controlled at the start of operation of the electric device, the occurrence of a power failure, and the power recovery. The effect of the method can be sufficiently exhibited.
As a result, the user does not need to perform manual operation according to the situation, and there is no possibility that the wear of the battery will be accelerated due to human error.
In addition, by adjusting the battery box control circuit, the “time from the occurrence of a power failure until the battery box circuit power supply circuit operation is stopped” can be arbitrarily set.
請求項３の発明装置によると、例えばメモリバックアップなどのようにバックアップ対象の負荷が小さい場合に、必要最小限の動作回路に要する電力を、その他の回路と切り離して常に確保し、その他の回路を停止し消費電力を抑えることで、比較的に小形軽量のバッテリを用いて長時間の停電に耐えることができる。
これを比喩的に表現すると、停電時間が所定の時間に達すると非常耐乏生活に入り、メモリ保持を確保しつつ、生活の余裕を切り捨てる。
上記のような対応をするので、負荷のバックアップについては、設計的自由度が大きい。
すなわち、例えば、（イ）停電しても暫くの間（例えば１０分間）は通常の動作をバックアップし、バッテリの残容量にてメモリバックアップに専念する。
（ロ）停電したら早急に（例えば１分後）通常動作の回路のバックアップを切り捨てて、メモリバックアップのみに集中することもできる。この場合は、バッテリ容量を極限的に切り詰めることができる。
本請求項の発明装置は、明確な方針の下に「バックアップ可能時間とバッテリ容量とのバランス」を図り得るという設計的自由度が有る。
According to the third aspect of the present invention, when the load to be backed up is small, such as memory backup, for example, the power required for the minimum necessary operation circuit is always secured separately from other circuits, and other circuits are provided. By stopping and reducing power consumption, a relatively small and lightweight battery can be used to withstand prolonged power outages.
Expressing this metaphorically, when the power outage time reaches a predetermined time, it enters into an extremely poor life and cuts off the surplus of life while ensuring memory retention.
Since the above-mentioned measures are taken, there is a large degree of design freedom for load backup.
That is, for example, (a) normal operation is backed up for a while (for example, 10 minutes) even after a power failure, and dedicated to memory backup with the remaining battery capacity.
(B) If a power failure occurs, the backup of the circuit in normal operation can be cut off as soon as possible (for example, after 1 minute), and can be concentrated only on the memory backup. In this case, the battery capacity can be cut down to the limit.
The inventive device according to the present invention has a design freedom that can “balance the backup time and the battery capacity” under a clear policy.
請求項４の発明装置によると、当該電気装置の電源供給が停電した時、自動的に所要回路のバックアップが行なわれ、かつ、復電した時、自動的に通常の動作状態に復元することができる。
このため、電気装置の使用者が手動操作する必要が無くて便利であるのみでなく、人為的な操作ミスによって電気装置構成部材の損傷を招いたり、バッテリの損耗を早めたりする虞れが無い。
According to the invention of claim 4, when the power supply of the electric device is interrupted, the required circuit is automatically backed up, and when the power is restored, it can be automatically restored to the normal operating state. it can.
For this reason, there is no need for manual operation by the user of the electric device, and there is no possibility of causing damage to the components of the electric device or accelerating battery wear due to human error. .
請求項５の発明装置によると、当該電気装置の使用開始および使用停止に際して、バックアップ機構が自動的に作動を開始したり停止したりする。このため、電気装置の使用者が手動操作する必要が無くて便利であるのみでなく、人為的な操作ミスによって電気装置構成部材の損傷を招いたり、バッテリの損耗を早めたりする虞れが無い。 According to the fifth aspect of the present invention, the backup mechanism automatically starts and stops when the electric device is used and stopped. For this reason, there is no need for manual operation by the user of the electric device, and there is no possibility of causing damage to the components of the electric device or accelerating battery wear due to human error. .
図１は本発明装置の１実施形態におけるバッテリボックスのブロック図である。
バッテリボックス１７は、ＡＣ−ＤＣコンバータ１を介して商用電源２から電力を供給されている。符号８を付して示したのはメインスイッチである。
通常の動作状態（非停電時）においては、ＡＣ−ＤＣコンバータ１から給電された直流電力の１部分を、充放電回路６を経てバッテリ部１６に与えて蓄電しておく。
符号７を付して示したのはバッテリボックス制御回路である。本発明においては、このバッテリボックス制御回路を、必要最低限動作回路７ａと、その他のバッテリボックス一般制御回路７ｂとに区分する。上記必要最低限動作回路とは、停電時にバックアップ動作や必要な外部信号とのアクセスをするのに最低限動作させておくべき回路であり、所要電力は僅少であるが、電力供給が途絶すると放電動作が停止し、メモリデータの損失等の多大の損害を被る。
FIG. 1 is a block diagram of a battery box in an embodiment of the apparatus of the present invention.
The battery box 17 is supplied with power from the commercial power source 2 via the AC-DC converter 1. Reference numeral 8 indicates a main switch.
In a normal operation state (at the time of no power failure), a part of the DC power fed from the AC-DC converter 1 is supplied to the
The reference numeral 7 indicates a battery box control circuit. In the present invention, this battery box control circuit is divided into the minimum
説明の便宜上、バッテリボックス１７がＡＣ−ＤＣコンバータ１から給電を受け入れている点をＩと名付ける。
メモリバックアップ用電源回路１０は、上記給電点Ｉから直流電力の供給を受けて、必要最低限動作回路７ａに対して、電力を供給する（矢印ａ）。
バッテリボックス回路用電源回路９は、通常時（停電が発生していない時）は該給電点Ｉの電圧がバッテリ電圧よりも高い為、該給電点Ｉから直流電力の供給（１４）を受けて、バッテリボックス一般制御回路７ｂに対して電力を供給する（矢印ｂ）。しかし、停電等の時には該給電点Ｉの電圧はバッテリ電圧よりも低くなる為、バッテリ部１６から直流電力の供給（１５）を受けてバッテリボックス一般制御回路７ｂに電力を供給する。
For convenience of explanation, the point that the battery box 17 receives power supply from the AC-DC converter 1 is named I.
The memory backup
The battery box circuit
前記バッテリボックス回路用電源回路９の電源側に開閉スイッチ１１が介挿接続されている。その理由は次のとおりである。
メモリバックアップ用電源回路１０は、必要最低限動作回路７ａに電力を供給している。これは、先に述べた比喩によると耐乏生活用であるから、そのエネルギー源を断つことは考えていない。
しかし、バッテリボックス回路用電源回路９は、先に述べた比喩によると余裕生活部分であるから、耐乏生活に入れば切り捨てなければならない。
そこで、停電が所定時間以上に続いたとき、或いは装置から停電認識の指令があった時、該バッテリボックス回路用電源回路９の電源を断つために開閉スイッチ１１を設けてある。
An open / close switch 11 is inserted and connected to the power supply side of the battery box circuit
The memory backup
However, since the battery box circuit
Therefore, an open / close switch 11 is provided to turn off the power supply of the battery box circuit
前記メモリバックアップ用電源回路１０は、給電点Ｉの電圧が正常であるか否かを検知する機能を有している。
いま、当該電気装置が休止している状態から使用を開始する場合を考えると、メインスイッチ８が閉じられて、給電点Ｉに正常な直流電圧が掛かる。
メモリバックアップ用電源回路１０は、この正常な電圧を検知して自らも必要最低限動作回路７ａ制御の役目を開始するとともに、前記開閉スイッチ１１に信号１３を与えて、これを閉じる。このようにして、メインスイッチ８を閉じるだけで自動的に本発明装置が作動状態になり、手動操作を必要としないので便利であり、操作ミスによってトラブルを生じる虞れがない。
The memory backup
Considering the case where the use is started from the state where the electric device is at rest, the main switch 8 is closed and a normal DC voltage is applied to the feeding point I.
The memory backup
バッテリボックス制御回路７も、前記給電点Ｉの電圧が正常であるか否かを検知する機能を有し、かつタイマ機能を有している。
商用電源２が停電すると、前記給電点Ｉの電圧が正常値でなくなるので、バッテリボックス制御回路７がこれを検知し、所定時間（本実施形態においては１０分）を経過したとき、或いは装置から「停電を認識済みであり、メモリバックアップ動作に切替え可能」との指令が送られてきた場合に信号１２を与えて開閉スイッチ１１を開く。
上記の機能により、停電したとき、最初の１０分間はメモリバックアップ用電源回路１０が必要最低限動作回路７ａを作動させ、
バッテリボックス回路用電源回路９がバッテリボックス一般制御回路７ｂを作動させて、
当該電気装置に電源を供給して通常どおりに動作させる。
停電状態が１０間分続くと、バッテリボックス制御回路７が開閉スイッチ１１を開いて節電（省エネ）状態となり、バッテリ部１６の消費電力を抑制する。
これにより、必要最低限動作回路７ａを動作させるための蓄電エネルギーが節減され、比較的小形軽量のバッテリ部１６によっても長時間のメモリバックアップが確保される。
The battery box control circuit 7 also has a function of detecting whether or not the voltage at the feeding point I is normal, and also has a timer function.
When the commercial power source 2 fails, the voltage at the feeding point I is not a normal value. Therefore, when the battery box control circuit 7 detects this and a predetermined time (10 minutes in the present embodiment) has elapsed, or from the device When an instruction that “a power failure has been recognized and can be switched to the memory backup operation” is sent, the signal 12 is given and the open / close switch 11 is opened.
With the above function, when a power failure occurs, the memory backup
The battery box circuit
Supply power to the electrical device to operate as normal.
When the power failure state continues for 10 minutes, the battery box control circuit 7 opens the open / close switch 11 to enter a power saving (energy saving) state, and suppresses power consumption of the
Thereby, the stored energy for operating the minimum
１…ＡＣ−ＤＣコンバータ
２…商用電源
３…負荷
５…バッテリボックス
６…充放電回路
７…バッテリボックス制御回路７
７ａ…必要最低限動作回路７
７ｂ…バッテリボックス一般制御回路
８…メインスイッチ
９…バッテリボックス回路用電源回路
１０…メモリバックアップ用電源回路
１１…開閉スイッチ
１２…バッテリボックス制御回路からの信号
１３…メモリバックアップ用電源回路からの信号
１４…給電点からの電源供給
１５…バッテリ部からの電源供給
１６…バッテリ部
Ｉ…給電点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... AC-DC converter 2 ... Commercial power supply 3 ... Load 5 ...
7a ... Minimum required operation circuit 7
7b ... General control circuit for battery box 8 ...
Claims (5)
バッテリと、これに付属する諸種の電気回路とから成るバッテリボックスを備えた電気装置におけるバックアップ所要電力を軽減して、小形軽量のバッテリで長時間のバックアップを可能ならしめる方法において、
バッテリボックス内の動作を制御する制御回路（７）を思考的に分類して、停電時にバックアップ動作や必要な外部信号とのアクセスをするのに最低限動作させておくべき必要最低限動作回路（７ａ）と、停電していない通常の状態でのバッテリボックスの充電動作やバッテリボックス内の全ての動作を制御するバッテリボックス一般制御回路（７ｂ）とに区分するとともに、
バッテリボックス制御回路（７）に対して電力を供給する回路としてメモリバックアップ用電源回路（１０）と、バッテリボックス回路用電源回路（９）とを区分して設ける。 前記の商用電源が停電したとき、充放電回路（６）を介して供給されるバッテリ部（１６）に蓄積したエネルギーが負荷の電力源となるが、前記メモリバックアップ用電源回路（１０）によって必要最低限動作回路のバックアップ電源を確保するとともに、
前記バッテリボックス回路用電源回路（９）によってバッテリボックス一般制御回路（７ｂ）への電源供給を継続し、かつ、停電状態が所定時間を経過すると、上記バッテリボックス回路用電源回路（９）の動作を停止させることにより、内蔵しているバッテリの電力消費を抑制して、放電時間を延長させることを特徴とする、バックアップ時消費電力節減方法。 An electric device that is supplied with AC power from a commercial power source (2) and that uses DC power rectified by the AC-DC converter (1) as an energy source,
In a method of reducing the power required for backup in an electric device having a battery box composed of a battery and various electric circuits attached thereto, and enabling a long-time backup with a small and lightweight battery,
The control circuit (7) that controls the operation in the battery box is categorized thoughtfully, and the minimum necessary operation circuit (minimum operation circuit that should be operated for backup operation and access to necessary external signals in the event of a power failure) 7a) and a battery box general control circuit (7b) that controls the charging operation of the battery box in a normal state where there is no power failure and all the operations in the battery box,
As a circuit for supplying power to the battery box control circuit (7), a memory backup power circuit (10) and a battery box circuit power circuit (9) are provided separately. When the commercial power supply fails, the energy stored in the battery unit (16) supplied via the charge / discharge circuit (6) becomes the power source of the load, but is required by the memory backup power circuit (10). While ensuring a minimum backup power supply for the operating circuit,
When the battery box circuit power supply circuit (9) continues to supply power to the battery box general control circuit (7b) and the power failure state has passed a predetermined time, the operation of the battery box circuit power supply circuit (9) The power consumption at the time of backup is reduced by suppressing the power consumption of the built-in battery and extending the discharge time by stopping the battery.
「電気信号によって制御される開閉スイッチ（１１）」を介挿接続しておくとともに、
前記 メモリバックアップ用電源回路（１０）に、「入力電圧の状態を検知する機構」を設けておいて、
当該バッテリボックスが正常な直流入力電圧を得たとき、該メモリバックアップ用電源回路（１０）から出力する信号（１３）によって前記開閉スイッチ（１１）を閉じさせ、
かつ、 前記バッテリボックス制御回路（７）に、予めタイマー機構を設けておいて、
停電状態が所定時間に達したとき、或いは装置から停電認識の指令があった場合に該バッテリボックス制御回路から出力する信号（１２）によって前記開閉スイッチ（１１）を開かせることを特徴とする、請求項１に記載したバックアップ時消費電力節減方法。 In the circuit supplying the operating power to the battery box circuit power supply circuit (9), an “open / close switch (11) controlled by an electrical signal” is inserted and connected in advance.
In the memory backup power supply circuit (10), a “mechanism for detecting the state of the input voltage” is provided,
When the battery box obtains a normal DC input voltage, the open / close switch (11) is closed by a signal (13) output from the memory backup power supply circuit (10),
In addition, a timer mechanism is provided in advance in the battery box control circuit (7),
The open / close switch (11) is opened by a signal (12) output from the battery box control circuit when the power failure state reaches a predetermined time or when a power failure recognition command is issued from the device. The method for reducing power consumption during backup according to claim 1.
バッテリと、これに付属する諸種の電気回路とから成るバッテリボックスを備えた電気装置において、
前記バッテリボックスの制御回路（７）が、必要最低限の部分を制御する必要最低限動作回路（７ａ）と、その他の部分を制御するバッテリボックス一般制御回路（７ｂ）とに区分されていて、
上記必要最低限動作回路に電力を供給するメモリバックアップ用電源回路（１０）、および前記バッテリボックス一般制御回路に電力を供給するバッテリボックス回路用電源回路（９）が設けられていることを特徴とする、バックアップ時消費電力節減装置。 AC power is supplied from the commercial power source (2) and rectified by the AC-DC converter (1) as an energy source.
In an electric device comprising a battery box composed of a battery and various electric circuits attached thereto,
The battery box control circuit (7) is divided into a minimum necessary operation circuit (7a) for controlling the minimum necessary part and a battery box general control circuit (7b) for controlling other parts,
A memory backup power supply circuit (10) for supplying power to the minimum necessary operation circuit and a battery box circuit power supply circuit (9) for supplying power to the battery box general control circuit are provided. Power saving device for backup.
前記のバッテリボックス一般制御回路（７ｂ）がタイマ機能を有していて、
前記の商用電源が停電した場合、停電時間が所定の値に達した時、或いは、装置から停電認識の指令があった場合に、該バッテリボックス一般制御回路が前記開閉スイッチに対して、スイッチ開を命じる信号（１２）を発信するようになっており、
かつ、上記の停電が復電した時、上記開閉スイッチに対して、スイッチ閉を命じる信号（１２）を発信するようになっていることを特徴とする、請求項３に記載したバックアップ時消費電力節減装置。 An open / close switch (11) is inserted in the middle of a circuit for supplying power to the battery box circuit power supply circuit (9),
The battery box general control circuit (7b) has a timer function,
When the commercial power supply fails, when the power failure time reaches a predetermined value, or when there is a power failure recognition command from the device, the battery box general control circuit opens the switch to the open / close switch. Is to send a signal (12) commanding,
The power consumption during backup according to claim 3, wherein when the power failure is restored, a signal (12) for instructing the switch to close is transmitted to the open / close switch. Saving device.
当該電気装置が前記商用電源（２）に接続されたり、またはメインスイッチ８が閉じられたりして、正常な電圧が供給され始めたとき、前記開閉スイッチ（１１）に対して、スイッチ閉を命じる信号（１３）を発信するようになっていることを特徴とする、請求項４に記載したバックアップ時消費電力節減装置。
The memory backup power circuit (10) has a function of detecting whether or not the DC voltage supplied to the battery box (17) is normal,
When the electric device is connected to the commercial power source (2) or the main switch 8 is closed and a normal voltage starts to be supplied, the switch (11) is instructed to close the switch. 5. The backup power consumption saving device according to claim 4, characterized in that the signal (13) is transmitted.
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