JPH0424761Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は充電装置に係り、鉛蓄電池等の２次電
池の充電を行う過充電防止機能を備えたものに関
する。

（従来の技術） 従来の過充電防止機能を備えた充電装置として
は、たとえば第３図に示す構成が知られている。
この第３図の充電装置は、充電用の交流電源１、
変圧器２、整流回路３からなる電源回路４に対
し、充電電流制御用の第１のサイリスタ５を介し
て被充電電池６を接続し、さらに、この被充電電
池６の充電量を検出して上記第１のサイリスタ５
のゲートに信号を与える第２のサイリスタ７およ
び充電完了表示用の発光素子８をオン、オフさせ
るスイツチング用のトランジスタ９を有してい
る。

しかし、この構成は、スイツチング素子とし
て、三端子スイツチング素子である第１、第２の
サイリスタ５，７およびトランジスタ９の計３個
を使用しなければならず、価格が高くなるととも
に、回路が複雑となることにより故障発生の確率
も高くなる。

また、従来の充電装置として実開昭52−100121
号公報に記載された構成が知られている。この構
成は、第４図に示すように被充電電池６の充電電
流制御用の第１のサイリスタ５のオン、オフ制御
と、充電完了表示用発光素子８のオン、オフ制御
とを、第２のサイリスタ９により行うものであ
り、三端子スイツチング素子の数は第３図の回路
の３個に対し、２個となり回路構成も簡素化され
る。

（考案が解決しようとする問題点） しかし、第４図に示す充電装置では、第２のサ
イリスタ９がオフ状態のとき、第１のサイリスタ
５のゲートに加わる電圧は、発光素子８のオン電
圧によつて決まつてしまうという問題点がある。
すなわち、第２のサイリスタ９がオフ状態になる
ことにより第１のサイリスタ５のゲート回路に電
圧が加わるが、これによつて発光素子８が導通発
光するため、第１のサイリスタ５のゲートに加わ
る電圧は上述の如く発光素子８のオン電圧で決ま
つてしまう。ここで、第１のサイリスタ５がター
ンオンするためには、ゲート電位がカソード電位
より高くなければならない。このため発光素子８
としては、そのオン電圧が被充電電池６の電圧よ
り高いものを使用しなければならない。しかし、
通常発光素子８として用いられる発光ダイオード
のオン電圧は2V程度であるため、電池の電圧に
対応たオン電圧を有する発光ダイオードの選別が
面倒であり、価格も高くなつてしまうという問題
点がある。

本考案の目的は、スイツチング素子の数が少な
くしかも充電される電池の電圧に対して何ら制約
を受けることなく容易に対応できる過充電防止機
能を備えた充電装置を提供することにある。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 本考案による充電装置は、被充電電池を充電す
る充電用の電源と、この電源の正極側にアノード
を接続しカソードは前記被充電電池を介して上記
電源の負極側に接続した第１のサイリスタと、こ
の第１のサイリスタのアノード側とゲートとの間
に設けられた分圧抵抗の中間点に一端を接続し他
端は前記電源の負極側に接続し上記中間点の電位
が設定値以上になると出力を生じる定電圧素子お
よびこの定電圧素子の出力により発光する発光素
子を持つ表示回路と、前記第１のサイリスタのカ
ソード側に設けられこのカソード側の電位が設定
値に上昇すると出力を生じる充電完了検出回路
と、前記第１のサイリスタのゲート側と前記電源
の負極側との間に設けられるとともに前記充電検
出回路の出力側にゲートを接続し前記充電検出回
路の出力によりターンオンする第２のサイリスタ
とを備えたものである。

（作用） 本考案の充電装置では、被充電電池が所定電圧
まで充電されていない場合、ゲート電位はカソー
ド電位より高くなるので、ゲートに電圧が印加さ
れ、第１のサイリスタはターンオンし、被充電電
池を充電する。また、表示回路の一端が接続され
る分圧抵抗の中間点の電位も高いため定電圧素子
が導通出力し、充電中であることを発光素子によ
り発光表示する。被充電電池の充電が完了する
と、第１のサイリスタのカソード側電位が上昇
し、充電終了検出回路が出力して第２のサイリス
タをターンオンさせる。このため、第１のサイリ
スタはそのゲート電位がカソード電位より低くな
つてターンオフ後はオフ状態を保ち、また、表示
回路は中間点の電位が低下することにより定電圧
素子が出力を停止し不導通となり、充電中の発光
素子を消灯する。また、分圧抵抗の中間点に表示
回路を接続することにより、発光素子のオン・オ
フによる電圧変動の影響を第１のサイリスタに与
えにくい。

（実施例） 本考案の一実施例を、図面第１図および第２図
を参照して説明する。

充電用の電源１１は、１次巻線を交流電源１２
に接続した変圧器１３を有し、この変圧器１３の
２次巻線の両端にはダイオード１４，１５のアノ
ードが接続される。これらダイオード１４，１５
のカソードは共通接続され電源１１の正極側電路
として導出される。また、上記変圧器１３の２次
巻線の中間点は、電源１１の負極側電路として導
出される。そして、これら正極側および負極側電
路間に正弦波交流が全波整流された脈流出力を生
じる。

第１のサイリスタ１６は、アノードが上記電源
１１の正極側に接続されており、また、カソード
はダイオード１７を順方向に介して被充電電池と
しての鉛蓄電池１８の正極側端子に接続する。も
ちろん、この鉛蓄電池１８の負極側端子は電源１
１の負極側に接続する。１９は充電電流制御抵抗
で、この充電電流制御抵抗１９は第１のサイリス
タ１６と並列に接続する。また、この第１のサイ
リスタ１６のアノード側は、順方向のダイオード
２０、分圧抵抗２１，２２および順方向のダイオ
ード２３を介して前記第１のサイリスタ１６のゲ
ートに接続する。なお、上記第１のサイリスタ１
６のゲートとカソードとの間には抵抗２４を接続
する。

また、表示回路２５は、定電圧素子としてのツ
エナーダイオード２６、抵抗２７および発光素子
２８を直列に接続して構成し、一端は前記分圧抵
抗２１，２２の中間点に接続する。また、表示回
路２５の他端は電源１１の負極側に接続する。し
たがつて、抵抗２１，２２の中間点の電位がツエ
ナーダイオード２６によつて決まる電圧以上とな
ることにより導通し、発光素子２８が発光して充
電中であることを表示する。

一方、充電終了検出回路２９は、第１のサイリ
スタ１６のカソードに直列に設けられるツエナー
ダイオード３０および抵抗３１と、ツエナーダイ
オード３０のアノードと第２のサイリスタ３２と
の間に設けられた抵抗３３と、第２のサイリスタ
３２のゲート、カソード間に設けられたコンデン
サ３４とにて構成され、前記鉛蓄電池１８の充電
完了に伴う第１のサイリスタ１６のカソードの電
位上昇により導通し、コンデンサ３４が充電され
ることにより、第２のサイリスタ３２のゲートを
付勢する。

この第２のサイリスタ３２は、第１のサイリス
タ１６のゲート回路と電源１１の負極側との間に
設けられ、上記充電終了検出回路２９の出力に
て、ゲートが付勢されることによりターンオンす
る。

３５は平滑用のコンデンサで、この平滑用のコ
ンデンサ３５は、前記第２のサイリスタ３２およ
び表示回路２５等に供給される電流を平滑する。

第２図は、第１図における発光素子２８例えば
発光ダイオード（LED）の点灯消灯状態、電池
電圧の変化、充電電流の変化を互いに関連させて
示している。

次に、この実施例の作用を第２図を参照して説
明する。

充電用の電源１１は、その正極側および負極側
電路に脈流出力を生じるが、ダイオード２０のカ
ソード側ではコンデンサ３５により平滑され直流
電源となる。

今、鉛蓄電池１８の電圧が充電を必要とするま
で低下していると、この場合、第２のサイリスタ
３２はオフ状態なので、第１のサイリスタ１６は
そのゲート電位がカソード電位より高くなる。こ
のため第１のサイリスタ１６はターンオンし、電
源１１から生じる脈流出力をダイオード１７を介
して鉛蓄電池１８に供給して充電する。このと
き、第１のサイリスタ１６のゲートに通じる抵抗
２１，２２の中間点には充分高い電圧が生じるの
で、発光素子２８は点灯し、充電中であることを
表示する。

上記充電が完了すると、鉛蓄電池１８の電圧が
急激に上昇し、第１のサイリスタ１６のカソード
側電位も急上昇する。このため、充電終了検出回
路２９が第１のサイリスタ１６のカソード側の電
圧上昇を検出して第２のサイリスタ３２をターン
オンさせる。このため脈流が流れている第１のサ
イリスタ１６は、そのゲートの電位が低下してカ
ソード電位より低くなることによりターンオンせ
ずにオフ状態を保ち、充電を終了する。また、こ
のとき分圧抵抗２１，２２の中間点の電位も低下
し、ツエナーダイオード２６のツエナー電圧以下
となるためツエナーダイオード２６は逆阻止状態
となり、発光阻止２８は消灯し、充電中表示を終
了する。

ここで、上記回路は、三端子スイツチング素子
として第１、第２のサイリスタ１６，３２のみを
用いたので、第３図の３個の三端子スイツチング
素子を用いたものに比べ、回路の簡素化および低
価格化が可能となる。また、発光素子２８のオン
電圧は、第１のサイリスタ１６のゲート電圧にほ
とんど影響を与えないので、第４図の回路のよう
に、電池の電圧に適応したオン電圧を選ぶという
面倒さがなくなり、この面からもコストダウンが
可能となつた。

［考案の効果］ 本考案によれば、スイツチング素子数の低減に
より回路を簡素化できるとともに、充電電流制御
用の第１のサイリスタは、従来のように充電状態
表示用の発光素子のオン電圧の影響を受けること
はなく、確実にターンオフでき、また、発光素子
も確実にオフできる。したがつて、放電される電
池の電圧に適応するオン電圧の発光素子を選ばね
ばならないといつた面倒さがなく、製作が容易と
なりコストも低減するものである。さらに、表示
回路に定電圧素子を設けたことにより、第２のサ
イリスタがオンしている非充電時に、第２のサイ
リスタの電圧降下により発光素子が点灯してしま
うことがなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す充電装置の回
路図、第２図は第１図の回路における各部の動作
を説明するタイムチヤート、第３図および第４図
はそれぞれ異なる従来の充電装置を示す回路図で
ある。 １１……充電用の電源、１６……第１のサイリ
スタ、１８……被充電電池としての鉛蓄電池、２
１，２２……分圧抵抗、２５……表示回路、２６
……定電圧素子としてのツエナーダイオード、２
８……発光素子、２９……充電完了検出回路、３
２……第２のサイリスタ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 被充電電池を充電する充電用の電源と、 この電源の正極側にアノードを接続しカソード
   は前記被充電電池を介して前記電源の負極側に接
   続した第１のサイリスタと、 この第１のサイリスタのアノード側とゲートと
   の間に設けられた分圧抵抗の中間点に一端を接続
   し他端は前記電源の負極側に接続し上記中間点の
   電位が設定値以上になると出力を生じる定電圧素
   子およびこの定電圧素子の出力により発光する発
   光素子を持つ表示回路と、 前記第１のサイリスタのカソード側に設けられ
   このカソード側の電位が設定値に上昇すると出力
   を生じる充電完了検出回路と、 前記第１のサイリスタのゲート側と前記電源の
   負極側との間に設けられるとともに前記充電検出
   回路の出力側にゲートを接続し前記充電検出回路
   の出力によりターンオンする第２のサイリスタと
   を備えたことを特徴とする充電装置。