JPH0122369Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、交流発電機を電源とするバツテリ充
電制御装置に関するものである。

従来技術 従来用いられていたバツテリ充電制御装置とし
て第１図に示すものがある。同図において１はサ
イリスタＳ１およびダイオードＤ１の直列回路と
サイリスタＳ２およびダイオードＤ２の直列回路
を並列に接続してサイリスタＳ１，Ｓ２のアノー
ド同志およびダイオードＤ１，Ｄ２のカソード同
志をそれぞれ共通接続した制御整流回路である。
この整流回路の交流入力端子１ａ，１ｂ間に内燃
機関等により駆動される交流発電機２の出力が印
加され、直流出力端子１ｃ，１ｄ間に充電すべき
バツテリ３が並列接続されている。バツテリ３の
両端にはスイツチ４を介して誘導性負荷５が並列
接続されている。６は制御整流回路１の各サイリ
スタに点弧信号を与える信号回路で、この信号回
路は、第１および第２のトランジスタＴ１および
Ｔ２と、第１および第２のトランジスタのコレク
タにそれぞれの一端が接続された第１および第２
のコレクタ抵抗Ｒ１およびＲ２と、抵抗３および
Ｒ４の直列回路からなる抵抗分圧回路VDと、ト
ランジスタＴ２のベースエミツタ間に接続された
ベースエミツタ間抵抗Ｒ５と、ツエナーダイオー
ドＺと、トランジスタＴ２のベースコレクタ間に
接続されたコンデンサＣ１とからなつている。更
に詳細に説明すると、第１のトランジスタＴ１は
そのエミツタが前記スイツチ４を介してバツテリ
の正極端子に接続され、このトランジスタのコレ
クタは前記サイリスタＳ１，Ｓ２のゲートに第１
のコレクタ抵抗Ｒ１とダイオードＤ３，Ｄ４とを
介して結合されている。第１のトランジスタＴ１
のエミツタおよびベースにそれぞれ第２のトラン
ジスタＴ２のエミツタおよびコレクタが接続さ
れ、第２のトランジスタＴ２のコレクタは第２の
コレクタ抵抗Ｒ２とダイオードＤ５とを介してバ
ツテリ３の負極端子に接続されている。抵抗分圧
回路VDの抵抗Ｒ３側の一端は前記スイツチ４を
介してバツテリ３の正極端子に接続され、他端は
ダイオードＤ５を介してバツテリの負極端子に接
続されている。ツエナーダイオードＺはそのカソ
ードをトランジスタＴ２のベースに側に向けて分
圧回路VDの分圧点と第２のトランジスタＴ２の
ベースとの間に接続され、このツエナーダイオー
ドＺはバツテリの端子電圧が設定値以上あるとき
に第２のトランジスタＴ２にベース電流が流れる
のを許容する。

上記の充電制御装置において、バツテリ３の端
子電圧が設定値以上あるときには、ツエナーダイ
オードＺが導通して第２のトランジスタＴ２にベ
ース電流が流れるため、該トランジスタＴ２が導
通し、第１のトランジスタＴ１をしや断状態に保
持する。従つてサイリスタＳ１，Ｓ２にはゲート
電流が供給されず、これらのサイリスタは導通し
ないためバツテリの充電は行なわれない。

これに対し、バツテリの端子電圧が設定値未満
になると、ツエナーダイオードＺを通してトラン
ジスタＴ２にベース電流が与えられなくなるた
め、該トランジスタＴ２がしや断状態になる。従
つてトランジスタＴ１が導通状態になり、バツテ
リ３からトランジスタＴ１のエミツタコレクタ、
抵抗Ｒ１およびダイオードＤ３，Ｄ４を通してサ
イリスタＳ１，Ｓ２に点弧信号が与えられ、これ
らのサイリスタが導通する。従つて発電機２から
制御整流回路１を通してバツテリ３に直流電流が
流れてバツテリが充電される。

上記の充電制御装置においてバツテリ３が誤つ
て図示の向きと逆の向きに接続された状態でスイ
ツチ４が閉じられた後開かれると、誘導性負荷５
に図示の鎖線矢印方向の（該誘導性負荷に流れて
いた電流を流し続けようとする方向の）電圧VL
が誘起し、該電圧により第１のトランジスタＴ１
が導通してサイリスタＳ１，Ｓ２にゲート電流を
供給する。従つて両サイリスタが導通して図示の
向きと逆の向きに接続されているバツテリ３がサ
イリスタＳ１，Ｓ２およびダイオードＤ１，Ｄ２
を通して短絡され、サイリスタＳ１，Ｓ２および
ダイオードＤ１，Ｄ２に大電流が流れてこれらの
サイリスタおよびダイオードが焼損することにな
る。

また上記の装置において誤つてバツテリが図示
の向きと逆の向きに接続されている状態で発電機
の運転中に該バツテリが脱落したとすると、同じ
く誘導性負荷５に図示の鎖線矢印方向の誘起電圧
VLが発生し、前記と同様に第１のトランジスタ
Ｔ１が導通してサイリスタＳ１，Ｓ２が導通す
る。このとき発電機２側から制御整流回路１を通
して誘導性負荷５に電流が流れる。この状態でバ
ツテリ３を再び逆向きに接続すると、バツテリは
導通している方のサイリスタＳ１まはＳ２と該サ
イリスタに直列に接続されているダイオードＤ１
またはＤ２とを通して短絡され、これらサイリス
タおよびダイオードが焼損する。

このように第１図に示した従来の装置では、バ
ツテリが誤つて逆向きに接続された状態で、スイ
ツチを操作したり脱落したバツテリを再接続した
りしたときに制御整流回路のサイリスタおよびダ
イオードが焼損する欠点があつた。

考案の目的 本考案の目的は、バツテリが誤つて逆向きに接
続された状態で、スイツチを操作したり脱落した
バツテリを再接続したりしたときに制御整流回路
のサイリスタおよびダイオードが焼損することが
無いようにしたバツテリ充電制御装置を提供する
ことにある。

考案の構成 本考案は、サイリスタとダイオードとの直列回
路を複数個並列に接続してダイオードのカソード
同志およびサイリスタのアノード同志をそれぞれ
共通接続した制御整流回路と、前記制御整流回路
の交流入力端子間に電圧を印加する交流発電機
と、前記制御整流回路の直流出力端子間に接続さ
れて前記サイリスタの導通時に前記発電機の出力
で充電されるバツテリと、前記バツテリにスイツ
チを介して並列接続された誘導性負荷と、前記制
御整流回路の各サイリスタに点弧信号を与える信
号回路とを備えたバツテリ充電制御装置を改良し
たものである。本考案が対象とする充電制御装置
においては、前記信号回路が、エミツタが前記バ
ツテリの正極端子に前記スイツチを介して結合さ
れたコレクタが前記各サイリスタのゲートに第１
のコレクタ抵抗を介して結合された第１のトラン
ジスタと、エミツタが前記第１のトランジスタの
エミツタに共通接続されコレクタが前記第１のト
ランジスタのベースに接続されるとともに該コレ
クタが第２のコレクタ抵抗を介して前記バツテリ
の負極端子に結合された第２のトランジスタと、
前記バツテリに対して並列に接続された抵抗分圧
回路と、カソードを前記第２のトランジスタのベ
ースに側に向けて前記分圧回路の分圧点と前記第
２のトランジスタのベースとの間に接続されて前
記バツテリの端子電圧が設定値以上あるときに前
記第２のトランジスタにベース電流が流れるのを
許容するツエナーダイオードと、前記第２のトラ
ンジスタのベースエミツタ間に並列接続されたベ
ースエミツタ間抵抗とを備えており、前記バツテ
リの端子電圧が設定値以上あるときには前記第２
のトランジスタを導通させて前記第１のトランジ
スタの導通を阻止しすることにより前記制御整流
回路の各サイリスタへのゲート電流の供給を停止
し、前記バツテリの端子電圧が設定値未満のとき
には前記第１のトランジスタを導通させて前記各
サイリスタにゲート電流を供給するようになつて
いる。

本考案は、上記のようなバツテリ充電制御装置
に、導通した際に前記第１のトランジスタの導通
を阻止するように前記信号回路に結合された光ス
イツチと、正常に接続されている前記バツテリの
負極端子側にアノードを向けて該バツテリに対し
て並列に接続されるとともに前記光スイツチの受
光部に接近して配置された発光ダイオードと、前
記発光ダイオードに対して並列に接続された発光
保持用コンデンサとを設けたものである。

上記のように構成すると、バツテリが逆向きに
接続されたときに発光ダイオードが発光して光ス
イツチを導通させるため、該光スイツチにより信
号回路の第１のトランジスタの導通を阻止して制
御整流回路のサイリスタに点弧信号が与えられる
のを阻止することができる。従つてスイツチの操
作等により誘導負荷に電圧が誘起したとしても制
御整流回路のサイリスタが導通することが無く、
制御整流回路のサイリスタおよびダイオードが焼
損するのを防止することができる。

実施例 以下添附図面を参照して本考案の実施例を説明
する。

第２図は本考案の実施例を示したもので、同図
において第１図の各部と同一の部分には同一の符
号を付してある。本実施例において、第１図の装
置と相違する点は、バツテリが逆接続された場合
に起り得る事故を防止する為の保護回路１０が設
けられている点である。この保護回路１０は導通
した際に信号回路６の第１のトランジスタの導通
を阻止するように設けられた光スイツチ１１と、
バツテリ３が逆向きに接続された際に発光して該
光スイツチをトリガする発光ダイオード１２とを
備えている。光スイツチ１１はフオトサイリスタ
やフオトトランジスタ等の光に感応して閉じるス
イツチで、本実施例ではこの光スイツチとしてフ
オトトランジスタが用いられており、該フオトト
ランジスタの受光部に発光ダイオード１２が近接
配置されて両者が一体化されている。このように
光スイツチと発光ダイオードとを組合せた素子と
して市販のフオトカツプリングを用いることがで
きる。発光ダイオード１２のアノードは正常に接
続されているバツテリ３の負極端子に接続され、
カソードは抵抗１３と該発光ダイオードと同方向
のダイオード１４とを通してバツテリの正極端子
に接続されている。またこの実施例では発光ダイ
オード１２と抵抗１３との直列回路の両端にコン
デンサ１５が並列接続されている。光スイツチ１
１を構成するフオトトランジスタのコレクタおよ
びエミツタはそれぞれ第１のトランジスタＴ１の
エミツタおよびベースに接続され、該フオトトラ
ンジスタが導通した時に第１のトランジスタＴ１
のベースエミツタ間が短絡されて該トランジスタ
が強制的にしや断状態に保持されるようになつて
いる。

上記実施例においてバツテリが図示と逆の向き
に接続された状態でスイツチ４が一度閉じられた
後開かれたとすると、誘導負荷５に流れていた電
流がしや断されるため該誘導負荷に図示の鎖線矢
印方向の電圧VLが誘起する。この電圧は第１の
トランジスタＴ１に印加されるが、本考案におい
てはこのとき発光ダイオード１２が発光していて
光スイツチ１１が導通しているので、第１のトラ
ンジスタＴ１は導通することができない。従つて
制御整流回路のサイリスタＳ１，Ｓ２には点弧信
号が与えられず、両サイリスタはしや断状態に保
持される。従つてバツテリ３がサイリスタＳ１，
Ｓ２およびダイオードＤ１，Ｄ２により短絡され
ることが無く、サイリスタＳ１，Ｓ２が焼損する
ことが無い。

またバツテリが逆向きに接続されている状態で
発電機２が運転され、時刻t₁においてバツテリ３
が脱落したとすると、第３図Ａに示したように誘
導負荷５に第１のトランジスタＴ１のトリガレベ
ルvt以上の電圧VLが発生する。このときコンデ
ンサ１５の電荷が発光ダイオード１２および抵抗
１３を通して放電するためバツテリが脱落しても
発光ダイオード１２は発光を続け、光スイツチ１
１を導通状態に保持する。本考案においてはコン
デンサの１５の放電時定数を適宜に設定すること
により、第３図Ｂに示すように、発光ダイオード
１２を流れる電流ｉが光スイツチ１１をトリガす
るために必要なトリガレベルitに低下するまでの
時間taを、誘導負荷に誘起した電圧VLが第１の
トランジスタＴ１のトリガレベルvtまで低下する
時間tbよりも長くしてある。従つて電圧VLが発
生しても第１のトランジスタＴ１は導通せず、サ
イリスタＳ１，Ｓ２には点弧信号が与えられな
い。時刻ｔ２において発光ダイオード１２を流れ
る電流がトリガレベルit以下になると光スイツチ
１１はしや断状態になつて、その両端の電圧Vce
は第３図Ｃに示したように高レベルになる。

第４図は本考案の他の実施例を示したもので、
この実施例では、光スイツチ１１の導通により第
２のトランジスタＴ２を導通状態に保持すること
により第１のトランジスタＴ１をしや断状態に保
持するようになつている。そのため本実施例では
光スイツチ１１を構成するフオトトランジスタの
コレクタが抵抗１６を介して第２のトランジスタ
Ｔ２のベースに接続され、エミツタがダイオード
Ｄ５のアノードに接続されている。その他の構成
は第２図の実施例と同様であり、光スイツチ１１
が導通したときに第２のトランジスタＴ２が導通
して第１のトランジスタＴ１をしや断状態に保持
する点を除き、第２図の実施例と同様の動作を行
う。

上記の実施例では、単相の制御整流回路を用い
たが、本考案で用いる制御整流回路はサイリスタ
とダイオードとの直列回路を３個並列に接続する
ことにより構成する３相用の制御整流回路が用い
られる場合にも同様に本考案を適用することがで
きる。

考案の効果 以上のように、本考案によれば、バツテリが逆
向きに接続されたときに発光ダイオードが発光し
て光スイツチを導通させるため、該光スイツチに
より信号回路を第１のトランジスタの導通を阻止
して制御整流回路のサイリスタに点弧信号が与え
られるのを阻止することができる。従つてスイツ
チの操作等により誘導負荷に電圧が誘起したとし
ても制御整流回路のサイリスタが導通することが
無く、制御整流回路のサイリスタおよびダイオー
ドが焼損するのを防止することができる。また発
光ダイオードに対して並列に発光保持用のコンデ
ンサが接続されているので、逆接続されたバツテ
リが脱落した際のサイリスタの焼損をも防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の装置を示す回路図、第２図は本
考案の実施例を示す回路図、第３図は同実施例に
おいて逆接続されたバツテリが発電機の運転中に
脱落した際の動作を説明する電圧電流波形図、第
４図は本考案の他の実施例を示す回路図である。 １……制御整流回路、２……発電機、３……バ
ツテリ、４……スイツチ、５……誘導負荷、６…
…信号回路、１０……保護回路、１１……光スイ
ツチ、１２……発光ダイオード、１３……抵抗、
１４……ダイオード、１５……発光保持用コンデ
ンサ、Ｓ１，Ｓ２……サイリスタ、Ｄ１，Ｄ２…
…ダイオード、Ｔ１……第１のトランジスタ、Ｔ
２……第２のトランジスタ、Ｒ１……第１のコレ
クタ抵抗、Ｒ２……第２のコレクタ抵抗、Ｒ５…
…ベースエミツタ間抵抗、VD……抵抗分圧回
路、Ｚ……ツエナーダイオード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. サイリスタとダイオードとの直列回路を複数個
   並列に接続してダイオードのカソード同志および
   サイリスタのアノード同志をそれぞれ共通接続し
   た制御整流回路と、前記制御整流回路の交流入力
   端子間に電圧を印加する交流発電機と、前記制御
   整流回路の直流出力端子間に接続されて前記サイ
   リスタの導通時に前記発電機の出力で充電される
   バツテリと、前記バツテリにスイツチを介して並
   列接続された誘導性負荷と、前記制御整流回路の
   各サイリスタに点弧信号を与える信号回路とを備
   え、前記信号回路は、エミツタが前記バツテリの
   正極端子に前記スイツチを介して結合されコレク
   タが第１のコレクタ抵抗を介して前記各サイリス
   タのゲートに結合された第１のトランジスタと、
   エミツタが前記第１のトランジスタのエミツタに
   共通接続されコレクタが前記第１のトランジスタ
   のベースに接続されるとともに該コレクタが第２
   のコレクタ抵抗を介して前記バツテリの負極端子
   に接続された第２のトランジスタと、前記バツテ
   リに対して並列に接続された抵抗分圧回路と、カ
   ソードを前記第２のトランジスタのベースに側に
   向けて前記分圧回路の分圧点と前記第２のトラン
   ジスタのベースとの間に接続されて前記バツテリ
   の端子電圧が設定値以上あるときに前記第２のト
   ランジスタにベース電流が流れるのを許容するツ
   エナーダイオードと、前記第２のトランジスタの
   ベースエミツタ間に並列接続されたベースエミツ
   タ間抵抗と、一端が前記第２のトランジスタのコ
   レクタに接続され他端が前記バツテリの負極端子
   に結合されたコレクタ抵抗とを備え、前記バツテ
   リの端子電圧が設定値以上あるときには前記第２
   のトランジスタを導通させて前記第１のトランジ
   スタの導通を阻止しすることにより前記制御整流
   回路の各サイリスタへのゲート電流の供給を停止
   し、前記バツテリの端子電圧が設定値未満のとき
   には前記第１のトランジスタを導通させて前記各
   サイリスタにゲート電流を供給するようにしたバ
   ツテリ充電制御装置において、導通した際に前記
   第１のトランジスタの導通を阻止するように前記
   信号回路に結合された光スイツチと、正常に接続
   されている前記バツテリの負極端子側にアノード
   を向けて該バツテリに対して並列に接続されると
   ともに前記光スイツチの受光部に接近して配置さ
   れた発光ダイオードと、前記発光ダイオードに対
   して並列に接続された発光保持用コンデンサとを
   具備したことを特徴とするバツテリ充電制御装
   置。