專利名稱：備用電源裝置以及電力輸出方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在用于驅(qū)動光學(xué)式編碼器的主電源停電了的情況下，供給備用的電カ的備用電源裝置以及電カ輸出方法。
背景技術(shù)：
一般，被用作位置檢測器的光學(xué)式編碼器被從商用電源等主電源供給電カ而進行運轉(zhuǎn)，并且，為了在停電時等無法從主電源供給電カ的情況下也繼續(xù)維持運轉(zhuǎn)狀態(tài)，而連接了備用電源裝置。即，在發(fā)生停電而無法從主電源供給電カ的情況下，切換為來自備用電源裝置的電カ供給，使光學(xué)式編碼器進行運轉(zhuǎn)。在備用電源裝置中，廣泛使用能夠長時間連續(xù)使用的鋰電池。但是，如果鋰電池長 時間持續(xù)不消耗電カ的狀態(tài)，則在電極表面上電解液分子和鋰離子發(fā)生反應(yīng)，有時形成鈍態(tài)膜而抑制自然放電。因此，在作為備用電源而使用鋰離子電池的情況下，雖然具有長期的可靠性，但另一方面，在大量形成了鈍態(tài)膜的情況下，在連接負載時，該鈍態(tài)膜成為電阻而阻止電流的流動，發(fā)生一下子引起電壓降低的現(xiàn)象、所謂的電壓延遲現(xiàn)象(還稱為“電壓滯后”)，因此，發(fā)生編碼器動作變得不佳這樣的問題。因此，為了防止發(fā)生電壓延遲現(xiàn)象，以往提出了日本特開2004 — 325125號公報(專利文獻I)、以及日本特開2005 — 312089號公報(專利文獻2)記載的技術(shù)。在專利文獻I中，記載了將從作為備用電源而設(shè)置的鋰電池供給的電力間歇性地供給到發(fā)光體(發(fā)光二極管等)，定期地消耗鋰電池的電力，從而防止電壓延遲現(xiàn)象的技木。但是，在該方式中，定期地切換主電源和鋰電池而對發(fā)光體供給電力，所以存在為了切換操作而需要復(fù)雜的控制這樣的缺點。另外，使用主電源和鋰電池這雙方來使發(fā)光體進行運轉(zhuǎn)，所以發(fā)生如下問題即使在主電源正常地進行運轉(zhuǎn)的情況下，如果鋰電池的充電容量降低，則有時也無法使發(fā)光體正常地進行運轉(zhuǎn)。另外，在專利文獻2中，記載了使用設(shè)置于光學(xué)式編碼器的外部的電阻器對充電到外部電池中的電カ進行放電的技木。但是，在該專利文獻2的記載內(nèi)容中，設(shè)為在安裝外部電池時消耗一定的電力、之后通過電阻連續(xù)消耗電カ的結(jié)構(gòu)，所以存在消耗電カ變大而外部電池的壽命變短這樣的缺點?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻I :日本特開2004 — 325125號公報專利文獻2 :日本特開2005 — 312089號公報

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，在專利文獻I記載的以往例中，在鋰電池的充電容量降低了的情況下有時無法使發(fā)光體進行運轉(zhuǎn)，另外，在專利文獻2記載的以往例中，因為連續(xù)消耗外部電池的電カ，所以存在外部電池的壽命變短這樣的缺點。本發(fā)明是為了解決這樣的以往的課題而完成的，其目的在于提供一種備用電源裝置、以及備用電源裝置的電カ輸出方法，能夠防止發(fā)生電壓延遲現(xiàn)象，并且能夠防止電カ的消耗量變得過多。本發(fā)明的第I方式提供ー種備用電源裝置，在用于驅(qū)動光學(xué)式編碼器的主電源停電了的情況下，對所述光學(xué)式編碼器供給備用的電力，其特征在于，具備蓄電池，對直流電カ進行蓄電；電容器，對直流電カ進行蓄電，在無法從所述蓄電池供給電カ的情況下，對所述光學(xué)式編碼器供給備用的電カ；放電裝置，對充電到所述蓄電池中的電カ進行放電；以及定期放電控制裝置，進行將充電到所述蓄電池中的電カ間歇性地輸出到所述放電裝置，從而消耗所述蓄電池的電カ的控制。在所述備用電源裝置中，還可以具備在將充電到所述蓄電池中的電カ供給到所述光學(xué)式編碼器時，阻止充電到所述電容器中的電カ的放電的逆流防止電路。在所述備用電源裝置中，還可以具備在被提供了外部輸入時，將充電到所述蓄電池中的電カ輸出到所述放電裝置，從而消耗所述蓄電池的電カ的強制放電控制裝置。
所述蓄電池優(yōu)選是鋰電池。本發(fā)明的第2方式提供ー種電カ輸出方法,輸出作為用于驅(qū)動光學(xué)式編碼器的備用電源而設(shè)置的蓄電池的電力，其特征在于，具備在所述光學(xué)式編碼器的主電源停電了的情況下，將所述蓄電池的電カ供給到所述光學(xué)式編碼器的エ序；以及在所述光學(xué)式編碼器被從所述主電源供給電カ而運轉(zhuǎn)時，定期放電控制裝置將所述蓄電池的電カ間歇性地輸出到放電裝置，從而消耗所述蓄電池的電カ的エ序。在所述電カ輸出方法中，還可以具備在輸入了強制放電指令吋，通過強制放電控制裝置將所述蓄電池的電カ供給到所述放電裝置，從而消耗所述蓄電池的電カ的エ序。在上述備用電源裝置以及電カ輸出方法中，將充電到蓄電池中的電カ周期性地輸出到放電裝置來消耗電力，所以能夠防止在蓄電池中發(fā)生電壓延遲現(xiàn)象，并且能夠避免發(fā)生在停電時等將蓄電池的電カ輸出到光學(xué)式編碼器時，無法供給必要的電カ的問題。


圖I是概略地示出搭載本發(fā)明的一個實施方式的備用電源裝置的馬達控制裝置、以及光學(xué)式編碼器的連接關(guān)系的說明圖。圖2是示出本發(fā)明的一個實施方式的備用電源裝置、以及驅(qū)動馬達的馬達控制裝置的詳細結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是示出搭載本發(fā)明的一個實施方式的備用電源裝置的蓄電池的停電用備用部的詳細結(jié)構(gòu)的框圖。圖4是示出由本發(fā)明的一個實施方式的備用電源裝置進行的蓄電池放電處理的流程圖。圖5是示出由本發(fā)明的一個實施方式的備用電源裝置進行的蓄電池的放電定時的時序圖。
具體實施例方式以下，根據(jù)附圖，說明本發(fā)明的實施方式。圖I是示出搭載了本發(fā)明的一個實施方式的備用電源裝置的馬達控制裝置100、以及由該馬達控制裝置100控制的馬達Ml的連接關(guān)系的說明圖。如圖I所示，對馬達M1，連接用于檢測該馬達Ml的旋轉(zhuǎn)角度的光學(xué)式編碼器11，將由該光學(xué)式編碼器11檢測出的旋轉(zhuǎn)角度信號輸出到馬達控制裝置100。另外，馬達控制裝置100具備對光學(xué)式編碼器11供給驅(qū)動用的電カ的主電源13、以及在發(fā)生停電時等來自主電源13的電カ供給停止了的情況下對光學(xué)式編碼器11供給備用的電カ的停電用備用部29。另外，對馬達控制裝置100，連接有交流100V等的商用電源El0圖2是示出馬達控制裝置100的詳細結(jié)構(gòu)的框圖。如圖2所示，馬達控制裝置100具備總體上控制馬達Ml以及光學(xué)式編碼器11的CPU21、臨時存儲由該CPU21進行的運算處理所需的數(shù)據(jù)的RAM22、存儲用于對馬達Ml進行驅(qū)動控制的程序的硬盤23、對向馬達控制裝置輸入輸出的省略圖示的外部輸入輸出信號進行控制的序列發(fā)生器24、存儲各種數(shù)據(jù)的閃存存儲器25、以及用于與外部機器連接的USB端ロ 26。 進而，還具備對圖示省略的顯示器輸出圖像數(shù)據(jù)的顯示驅(qū)動器27、對馬達Ml進行伺服控制的伺服驅(qū)動器28、以及停電用備用部29。圖3是示出停電用備用部29的詳細結(jié)構(gòu)的框圖。如圖3所示，停電用備用部29具備鋰電池等蓄電池12、對充電到該蓄電池12中的電カ進行放電的放電電路(放電單元、放電裝置)34、如后所述地以規(guī)定的周期對放電電路34輸出放電指令的定期放電指令部(定期放電控制単元、定期放電控制裝置)35、以及在從外部輸入了放電指令信號時對放電電路34輸出放電指令的強制放電指令部(強制放電控制單元、強制放電控制裝置)36。另外，還具備電容器33，具備對直流電カ進行充電的功能，在蓄電池12的更換作業(yè)時等無法從蓄電池12供給電カ時發(fā)生了停電的情況下，對光學(xué)式編碼器11供給電カ；以及逆流防止電路32，設(shè)置于蓄電池12與電容器33之間，在放電電路34進行運轉(zhuǎn)時，阻止從電容器33向放電電路34側(cè)輸出電力。接下來，參照圖4所示的流程圖，說明由馬達控制裝置100控制的蓄電池放電處理的動作。首先，CPU21進行使內(nèi)部計時器初始化的處理(步驟S11)。內(nèi)部計時器例如被設(shè)定在圖2所示的RAM22中。在該處理中，將放電ON計時器tl設(shè)定為“A”，將放電OFF計時器t2設(shè)定為“B”。S卩，如圖5所示，假設(shè)放電間隔時間為A、且放電ON時間為B的周期性的脈
沖信號。接下來，停電用備用部29判斷主電源13的輸出電壓是否降低(步驟S12)。然后，在主電源13的輸出電壓降低了的情況下(在步驟S12中“是”)，由于無法從主電源13對光學(xué)式編碼器11供給電カ，所以以將蓄電池12的電カ供給到光學(xué)式編碼器11，使光學(xué)式編碼器11繼續(xù)運轉(zhuǎn)的方式，構(gòu)成了硬件(步驟S24)。另ー方面，在主電源13的輸出電壓未降低的情況下(在步驟S12中“否”)，停電用備用部29停止向光學(xué)式編碼器11側(cè)供給電カ(步驟S13)。進而，CPU21判斷計時器tl是否成為O以下(步驟S14)。最初，未成為tl<0 (在步驟S14中“否”)，所以CPU21從計時器tl減去采樣周期At (步驟S15)。進而，CPU21判斷計時器tl是否成為O以下(步驟S16)。然后，在并非tl彡O的情況下(在步驟S16中“否”)，重復(fù)進行從步驟S12開始的處理。之后，如果經(jīng)過時間而計時器tl成為O以下(即，如果經(jīng)過放電間隔時間A)(在步驟S16中“是”)，則停電用備用部29對定期放電指令部35發(fā)送放電指令信號，通過該定期放電指令部35的控制而使放電電路34成為ON (步驟S17)。因此，由放電電路34消耗蓄電池12中積蓄的電力。此時,能夠通過逆流防止電路32，阻止電流從電容器33流向放電電路34。然后，如果放電電路34的放電開始，則將計時器t2設(shè)定為B (步驟S18)，返回步驟S12的處理。接下來，在步驟S14的處理中，已經(jīng)成為tl彡0，所以判定為“是”。CPU21判斷計時器t2是否成為O以下(步驟S19)。最初，未成為t2<0 (在步驟S19中“否”)，所以CPU21從計時器t2減去采樣周期Λ t (步驟S20)。進而，CPU21判斷計時器t2是否成為O以下(步驟S21)。然后，在并非t2彡 的情況下(在步驟S21中“否”)，重復(fù)從步驟S12開始的處理。之后，如果經(jīng)過時間而計時器t2成為O以下(即，如果經(jīng)過放電ON時間B)(在步 驟S21中“是”)，則停電用備用部29對定期放電指令部35發(fā)送放電停止指令信號，通過該定期放電指令部35的控制而使放電電路34成為OFF (步驟S22)。因此，放電電路34的電力消耗結(jié)束。之后，CPU21將計時器tl設(shè)定為A (步驟S23)，返回步驟S12的處理。然后，通過重復(fù)上述步驟S12 S23的處理，如圖5所示，周期性地重復(fù)放電電路34放電時間B、放電電路停止時間A的動作。換言之，能夠?qū)⒊潆姷叫铍姵?2中的電カ間歇性地輸出到放電電路34而消耗蓄電池12的電力。這樣，在本實施方式的備用電源裝置中，將充電到蓄電池12中的電カ周期性地輸出到放電電路34，通過該放電電路34來消耗電力，所以能夠防止發(fā)生電壓延遲現(xiàn)象。因此，能夠解決在開始利用蓄電池12的電カ供給時無法供給必要的電カ這樣的以往的問題，能夠可靠地對光學(xué)式編碼器11供給驅(qū)動用的電力。另外，在蓄電池12與電容器33之間設(shè)置逆流防止電路32，所以能夠防止在放電電路34進行運轉(zhuǎn)時，電流從電容器33流向放電電路34。進而，在從外部輸入了強制放電指令的情況下，能夠通過強制放電指令部36的控制來消耗蓄電池12的電力，所以，例如，在更換了蓄電池12的情況等，操作者能夠在任意的時刻使蓄電池12的電カ消耗，能夠更可靠地防止發(fā)生電壓延遲現(xiàn)象。另外，作為蓄電池12而使用鋰電池，所以能夠延長蓄電池12的壽命，進而，能夠防止發(fā)生在使用了鋰電池時特別成為問題的電壓延遲現(xiàn)象。以上，根據(jù)圖示的實施方式，說明了本發(fā)明的備用電源裝置，但本發(fā)明不限于此，各部的結(jié)構(gòu)能夠置換為具有同樣的功能的任意的結(jié)構(gòu)。例如，在上述實施方式中，以作為蓄電池12而使用發(fā)生電壓延遲現(xiàn)象顯著的鋰電池的情況為例子進行了說明，但本發(fā)明不限于鋰電池，還能夠應(yīng)用于與鋰電池同樣地發(fā)生電壓延遲現(xiàn)象的蓄電池。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明在即使主電源由于停電而被切斷了的情況下也能夠可靠地對光學(xué)式編碼器供給驅(qū)動用的電カ方面非常有用。
權(quán)利要求
1.一種備用電源裝置，在用于驅(qū)動光學(xué)式編碼器的主電源停電了的情況下，對所述光學(xué)式編碼器供給備用的電力，其特征在于，具備 蓄電池，對直流電力進行蓄電； 電容器，對直流電力進行蓄電，在無法從所述蓄電池供給電力的情況下，對所述光學(xué)式編碼器供給備用的電力； 放電裝置，對充電到所述蓄電池中的電力進行放電；以及 定期放電控制裝置，進行將充電到所述蓄電池中的電力間歇性地輸出到所述放電裝置，從而消耗所述蓄電池的電力的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的備用電源裝置，其特征在于， 還具備逆流防止電路，在將充電到所述蓄電池中的電力供給到所述光學(xué)式編碼器時，·阻止充電到所述電容器中的電力的放電。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的備用電源裝置，其特征在于， 還具備強制放電控制裝置，在被提供了外部輸入時，將充電到所述蓄電池中的電力輸出到所述放電裝置，從而消耗所述蓄電池的電力。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的備用電源裝置，其特征在于， 還具備強制放電控制裝置，在被提供了外部輸入時，將充電到所述蓄電池中的電力輸出到所述放電裝置，從而消耗所述蓄電池的電力。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的備用電源裝置，其特征在于， 所述蓄電池是鋰電池。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的備用電源裝置，其特征在于， 所述蓄電池是鋰電池。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的備用電源裝置，其特征在于， 所述蓄電池是鋰電池。
8.一種電力輸出方法，輸出作為用于驅(qū)動光學(xué)式編碼器的備用電源而設(shè)置的蓄電池的電力，其特征在于，具備 在所述光學(xué)式編碼器的主電源停電了的情況下，將所述蓄電池的電力供給到所述光學(xué)式編碼器的工序；以及 在所述光學(xué)式編碼器被從所述主電源供給電力而進行運轉(zhuǎn)時，定期放電控制裝置將所述蓄電池的電力間歇性地輸出到放電裝置，從而消耗所述蓄電池的電力的工序。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電力輸出方法,其特征在于， 還具備在被輸入了強制放電指令時，通過強制放電控制裝置將所述蓄電池的電力供給到所述放電裝置，從而消耗所述蓄電池的電力的工序。
全文摘要
一種備用電源裝置，在用于驅(qū)動光學(xué)式編碼器(11)的主電源(13)停電了的情況下，對所述光學(xué)式編碼器(11)供給備用的電力，具備蓄電池(12)，對直流電力進行蓄電；電容器(33)，對直流電力進行蓄電，在無法從所述蓄電池(12)供給電力的情況下，對所述光學(xué)式編碼器(11)供給備用的電力；放電裝置(34)，對充電到所述蓄電池(12)中的電力進行放電；以及定期放電控制裝置(35)，進行將充電到所述蓄電池(12)中的電力間歇性地輸出到所述放電裝置(34)，從而消耗所述蓄電池的電力的控制。
文檔編號H01M10/44GK102859839SQ201180016540
公開日2013年1月2日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者松永涉, 勝又和浩, 山口穰 申請人:東芝機械株式會社