JPH0424764Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は交流電力を整流して蓄電池に充電す
る充電装置に関する。

「従来の技術」 従来の充電装置は放電した蓄電池に対する充電
のみを行うのが普通であり、新しく蓄電池を作
り、新しい電解液を入れた時の蓄電池に対する充
電や、或いは運送のために電解液を排出して空の
状態にした後、再び電解液を入れた時の蓄電池に
対する充電を行う場合は一般に用いられている充
電装置においては充電することができない。この
ように電解液を新たに入れて充電を行う場合にお
いては、充電を開始してから十分な充電状態にな
らないのに比較的早い時期に充電特性の変曲点電
圧に蓄電池電圧がなつてしまい、変曲点電圧にな
つたことを検出して充電制御を行う普通の充電装
置で充電を行うことはできない。このため電解液
を新たに入れた蓄電池に対して充電を行う場合に
は、一般には専門家が充電を行つていた。

この考案の目的は電解液が既に入つている電池
に対して、普通充電或いは均等充電を行うことが
でき、つまり専門家でない一般の人が充電操作を
行うことができると共に、電解液を新たに入れた
蓄電池に対して、専門家によつて充電を行うこと
ができる充電装置を提供するものである。

「問題点を解決するための手段」 この考案によればパネルに普通充電設定スイツ
チと均等充電設定スイツチとが設けられ、そのパ
ネルの外に強制充電設定スイツチが設けられる。
また蓄電池の電圧を検出する手段及び充電時間電
圧を設定する手段が設けられ、更に上記各スイツ
チの設定に応じて充電制御を行う制御部が設けら
れる。その制御部においては普通充電設定スイツ
チが設定されると、蓄電池電圧を検出しながら予
め決められたプログラムに従つて自動的に充電制
御を行う。、また均等充電設定スイツチが設定さ
れると、同様に蓄電池電圧を検出しながら予め決
められたプログラムに従つて充電するが、普通充
電の終了よりも一定時間長い充電が自動的に行わ
れる。更に強制充電設定スイツチが設定される
と、上記時間設定手段により設定された時間だけ
充電制御が行われる。

このようにこの考案の充電装置においては、使
用中の蓄電池の放電に対する充電を、一般の人が
この充電装置を用いて行うことができ、即ちその
場合においてはパネルに現れた普通充電設定スイ
ツチ又は均等充電設定スイツチを操作して充電を
行い、新たに電解液を入れて充電を行う場合は専
門家によつて強制充電設定スイツチを操作するこ
とによつて行うことができる。この場合この強制
充電設定スイツチはパネル外に設けられているた
め、一般の人が誤つてこれを操作するおそれはな
い。

「実施例」 第１図にこの考案による充電装置の実施例を示
す。商用電源のような交流電源１１の出力は、充
電装置の入力端子１２を通じて電磁接触器接点１
３、更に過電流検出用サーマルリレー接点１４を
通じて変圧器１５に供給される。変圧器１５で所
定の電圧に変換された交流電力は、整流器１６で
整流され、ヒユーズ１８を通じ、充電装置の出力
端子１９を通じて充電されるべき蓄電池２１に供
給される。

充電制御装置２２が設けられ、整流器１６及び
ヒユーズ１８の接続点に充電制御装置２２の入力
端子２３が接続される。この入力端子２３に電源
回路２４が接続され、電源回路２４は蓄電池２１
のより直流電力を入力して充電制御装置２２内の
各部に対する所要の動作電源電力を供給する。

この考案においては蓄電池２１の蓄電池電圧
V_bが、所定電圧となつたことを検出する電圧検
出手段として第１電圧検出回路２５と第２電圧検
出回路２６とが設けられる。第１電圧検出回路２
５は蓄電池２１の蓄電池電圧V_bが初期充電電圧
V₁になつたのを検出する回路である。第２電圧
検出回路２６は蓄電池２１の電圧V_bがその充電
特性における変曲点電圧V₂になつたのを検出す
る回路である。

第１電圧検出回路２５、第２電圧検出回路２６
の検出出力は、制御部２７に供給される。制御部
２７はタイマーを内蔵しており、また一般にマイ
クロコンピユータで構成されている。

この制御部２７には普通充電設定スイツチ２６
と均等充電設定スイツチ２７と、更に強制充電設
定スイツチ２８とが接続される。例えば第２図に
示すように充電装置のパネル２９の例えば右下半
部に普通充電設定スイツチ２６と均等充電設定ス
イツチ２７とが配列して設けられる。

パネル２９には充電状態を表示する表示灯L₁
乃至L₆が線状に並べられ、特にこの場合は充電
特性曲線と合わせて左下から右上に表示灯L₁乃
至L₃が斜めに配列され、その上端と連続して表
示灯L₄乃至L₆がほぼ水平に配列して設けられて
いる。

第１図において制御２７は一般にマイクロコン
ピユータで構成され、またタイマーを内蔵してい
る。制御部２７は駆動回路３１を介して表示灯
L₁乃至L₆を点灯制御することができる。

なお充電制御装置２２内には入力端子１２に交
流検出回路３２が接続され、交流検出回路３２は
交流電力が入力されるとこれを検出して、また停
電などによつて交流電力の入力が停止されるとこ
れが検出され、これら検出状態が制御部２７に与
えられる。制御部２７は駆動回路３１を介して
SSRリレー３３を制御して、これにより更に電磁
接触器のコイル３４を制御してその接点１３をオ
ン・オフ制御することができる。

この充電装置が動作状態になると、制御部２７
において第３図に示すようにまず強制充電設定ス
イツチ２８がオンか否かがチエツクされ（ステツ
プS₁）、これがオンの場合は強制充電ルーチンR₁
が実行される。スイツチ２８がオフの場合は次に
普通充電設定スイツチ２６がオンかが調べられる
（ステツプS₂）、これがオンの場合は普通充電ルー
チンR₂が実行される。この普通充電設定スイツ
チ２６もオフの場合は、均等充電設定スイツチ２
７がオンか否かが調べられる（ステツプS₃）、こ
れがオンの場合は均等充電ルーチンR₃が実行さ
れる。スイツチ２７がオフの場合はステツプS₁に
戻る。

またこの充電装置には充電時間設定手段が設け
られる。この充電時間設定手段による充電時間の
設定は、強制充電の場合のみに用いられるもので
あり、強制充電設定状態とされた状態においてス
イツチ２６，２７の制御によつて充電時間を設定
することができるようにスイツチ２６，２７をそ
の充電時間設定にも兼用した場合である。

次に第４図を参照して第３図における強制充電
ルーチンR₁の動作を説明する。充電装置の入力
端子１２を交流電源１１に接続し、その状態で強
制充電設定スイツチ２８をオンにすると、制御部
２７はSSRリレー３３を制御し、これによつて電
磁接触器接点１３をオンにし、従つて充電が開始
され（ステツプP₁）。次にｎが１に設定される
（ステツプP₂）。このｎについては後の説明で理
解される。ｎ×10時間を減算タイマーにタイマー
時間ｔとして設定する（ステツプP₃）。この設定
が行われると減算タイマーが起動し、そのタイマ
ー時間ｔの減算が開始される（ステツプP₄）。

次にスイツチ２６が押されたかが調べられ（ス
テツプP₅）、スイツチ２６が押された場合は減算
タイマーの動作を停止（ステツプP₆）、次にｎを
１加算し（ステツプP₇）、更にタイマー時間をそ
の１加算したｎ×10に設定し（ステツプP₈）、減
算タイマーを新しく設定された時間ｔより減算ス
タートさせる（ステツプP₉）。この減算タイマー
の時間ｔは充電装置に対する充電時間であつて、
初期設定において自動的に10時間が設定され、更
に必要に応じてスイツチ２６をオンにすると、そ
のオンにした回数がｎであると（ｎ＋１）×10時
間にタイマー時間が設定されることになる。

タイマー時間の設定が多すぎた場合に減算でき
る。すなわち、スイツチ２７が押されたか否かが
調べられ（ステツプP₁₀）、このスイツチ２７が押
された場合は減算タイマーの動作を停止（ステツ
プP₁₁）、次にｎを−１し（ステツプP₁₂）、その新
しく−１されたｎの値を10倍してタイマー時間t₁
を設定し（ステツプP₁₃）、その新しく設定された
タイマー時間t₁から減算動作が開始される（ステ
ツプP₁₄）。

このようにしてタイマー時間が設定され、その
タイマー時間の長さはｎの値と対応しており、表
示灯L₁乃至L₆中のL₁乃至L_oの表示灯を点滅させ
る（ステツプP₁₅）。従つて表示灯L₁乃至L₆中の
どの表示灯まで点滅しているか、つまり点滅して
いる表示灯の数によつてその数の10倍した時間だ
け充電時間を設定したことがその表示灯の点滅状
態によつて判る。なおステツプP₅においてスイ
ツチ２６が押されてない場合はステツプP₁₀に移
り、またステツプP₁₀においてスイツチ２７が押
されてない場合はステツプP₁₅に移る。

次に、減算タイマーのタイマー時間ｔを10で割
つてその割つた値の整数値をｎとし、このｎに応
じた数だけ表示灯の表示を行う。従つて充電時間
の経過と共に点滅する表示灯の数が減少する。即
ち10時間充電するごとに点滅している表示灯の数
が一つずつ消えて行くことになる（ステツプ
P₁₆）。次にタイマー時間が０か否かが調べられ
（ステツプP₁₇）、０でない場合はステツプP₅に戻
り、０又は０以下になつた場合はSSRリレー３３
とオフとし、これによつて電磁接触器接点１３が
オフとなり、蓄電池２１に対する強制充電が終了
し（ステツプP₁₈）、更にすべての表示灯L₁乃至
L₆を点灯する（ステツプP₁₉）。これにより強制充
電が終了したことを表示する。

次に第３図における普通充電ルーチンR₂の動
作を第５図の流れ図と第６図の充電特性曲線とを
参照して説明する。入力端子１２が交流電源１１
に接続され、この状態で普通充電設定スイツチ２
６がオンにされると充電開始状態となる（ステツ
プP₁）。制御部２７はSSRリレー３３をオンとし
て接点１３をオンとする。これによりい蓄電池２
１に対する充電が開始される。また内蔵のタイマ
ーを作動状態に設定し、更にいちばん左端の表示
灯L₁を点灯して充電開始状態になつたことを表
示する（ステツプP₂）。

制御部２７は蓄電池電圧V_bが初期充電電圧V₁
になつたのを第１電圧検出回路２５で検出したか
で調べ（ステツプP₃）、V_bがV₁になるとその時の
タイマーより充電開始からV₁になるまでの時間t₁
が測定される（ステツプP₄）。また第３図に示す
ように次の表示灯L₂を点灯する（ステツプP₅）。

次にタイマーの時間が2t₁になつたか、つまり
蓄電池電圧V_bがV₁になつてから時間t₁が経過し
たかが調べられ（ステツプP₆）、2t₁になると第３
図に示すように次の表示灯L₃が点灯される（ス
テツプP₇）。

次に蓄電池電圧V_bが変曲点電圧V₂になつたか
が調べられ、つまり第２電圧検出回路２６で検出
がなされたかが調べられ（ステツプP₈）、この検
出がなされると、その時のタイマーの時間t₂が、
つまり充電開始から変曲点電圧V₂になるまでの
時間が測定される（ステツプP₉）。また第３図に
示すように次の表示灯L₄が点灯される（ステツ
プP₁₀）。なおV_b＝V₂が検出されると、表示灯配
列の折れ曲り点の表示灯L₄が点灯される。

これより時間がαt₂、この例ではα＝0.35だけ
経過したかが調べられ、つまりタイマーが1.35t₂
になつたかが調べられる（ステツプP₁₁）、タイマ
ーがこの時間1.35t₂になると次の表示灯L₅が点灯
される（ステツプP₁₂）。

その後更にαt₂経過したか、つまりタイマーが
1.70t₂になつたが調べられ（ステツプP₁₃）、タイ
マーが1.70t₂になると次の表示灯L₆が点灯され、
かつSSRリレー３３がオフとされ、従つて接点１
３がオフとなり、充電が終了する（ステツプ
P₁₄）。

ところで蓄電池電圧V_bが変曲点電圧V₂になる
とほぼ蓄電池２１としては90％近く充電されてお
り、これより更に充電する時間は、充電開始より
変曲点電圧V₂になる迄の時間t₂に対して0.7t₂であ
ることが一般に知られている。従つて、この例の
ように変曲点電圧V₂になつた後終了までにその
途中で１回点灯する場合においては、その0.7t₂
を２で割つた時間0.35t₂をt₂に加えた時間経過し
た点で表示灯L₅を点灯すればよく、更に多くの
表示灯を点灯する場合はその数に応じてt₂〜1.7t₂
間を均等に割り順次点灯させればよい。

また変曲点電圧V₂になる迄はt₁経過するごとに
表示灯を点灯するため、その表示灯の点灯間隔は
均一となる。全表示灯の点灯時間間隔がほぼ均一
になるようにするには、t₁がほぼ0.35t₂と等しく
なるように初期充電電圧V₁を試験的に決めてお
けばよい。試験によれば100％放電乃至20％放電
した蓄電池に対して充電を行う場合におけるこの
V₁の値は、ほぼ一定であることが確認された。

このように普通充電設定スイツチがオンにされ
て行われる普通充電制御は、蓄電池電圧を参照し
ながら予め決つてプログラムに従つて自動的に充
電制御が行われるが、必ずしも先に示したような
制御とすることなく、もつと簡便な方法は、例え
ば変曲点電圧になつたのを検出し、それから所定
時間充電して自動的に停止するような制御でもよ
い。

次に均等充電設定スイツチが制御されて均等充
電ルーチンR₃を実行する場合においては、この
均等充電は蓄電池の各セルに十分均等に充電させ
るためであつて、普通充電制御を行つた終了時間
よりも更に一定時間、例えば２時間だけ多く充電
を継続する。従つてその制御は普通充電制御とほ
ぼ同一であり、第７図に第５図の動作と対応して
示している。ステツプP₁₀までは普通充電と全く
同じ制御であるが、ステツプP₁₁においてはタイ
マーが1.35t₂＋１時間となつたかが調べられる。
同様にステツプP₁₃においてはタイマーが1.70t₂＋
２時間となつたかが調べられ、その他の普通充電
の制御と全く同じであるからその他の説明は省略
する。

「考案の効果」 以上述べたようにこの考案による充電装置によ
れば、その蓄電池の利用者が普通充電設定スイツ
チ又は均等充電設定スイツチを操作して自由に蓄
電池に充電させることができる。これと共に専門
家によつてその空となつている蓄電池に電解液を
入れて強制充電させることが可能である。この場
合その強制充電のスイツチはパネルの外に設けら
れており、例えば充電装置の裏側に設けられてい
て、一般の人がそのスイツチを操作することはで
きない状態になつており、誤つて強制充電にする
おそれはない。またこの例ではその強制充電の際
の充電時間の設定を普通充電設定スイツチと均等
充電設定スイツチとを利用して行うことができ、
それだけスイツチ数を少なくしている。更にその
強制充電の表示も、普通充電や均等充電における
表示と同一表示手段により表示しており、しかも
何れの場合においてもあとどの程度で充電が終了
するかなど蓄電池に対する充電状態が表示され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による充電装置の一例を示す
ブロツク図、第２図はそのパネルの例を示す図、
第３図は制御部２７の動作の流れを示す流れ図、
第４図は制御中における強制充電ルーチンR₁の
動作の例を示す流れ図、第５図は第３図中の普通
充電ルーチンR₂の動作の例を示す流れ図、第６
図は充電特性と表示灯の表示関係を示す図、第７
図は第３図中の均等充電ルーチンR₃の動作の例
を示す流れ図である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 交流電力を整流して蓄電池に充電する充電装置
   において、 パネルに設けられた普通充電設定スイツチと、 上記パネルに設けられた均等充電設定スイツチ
   と、 上記パネル以外に設けられた強制充電設定スイ
   ツチと、 上記蓄電池の電圧を検出する電圧検出手段と、 充電時間を設定する時間設定手段と、 上記普通充電設定スイツチが設定されると上記
   蓄電池の電圧を検出し、予め決められたプログラ
   ムに従つて自動的に充電制御を行う手段と、 上記均等充設定スイツチが設定されると上記蓄
   電池の電圧を検出し、予め決められたプログラム
   に従つて充電し、かつ上記普通充電の終了よりも
   一定時間長く自動的に充電制御を行う手段と、 上記強制充電設定スイツチが設定されると上記
   時間設定手段により設定された時間だけ充電制御
   する手段とを有する制御部とよりなる充電装置。