JPH0445405Y2

JPH0445405Y2 -

Info

Publication number: JPH0445405Y2
Application number: JP1985012994U
Authority: JP
Priority date: 1985-01-31
Filing date: 1985-01-31
Publication date: 1992-10-26
Also published as: JPS61129438U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、充電装置に係り、特に被充電電池の
端子電圧が所定値以上であるか否かを判断し充電
の制御をするようにした充電装置に関する。

〔従来の技術〕

被充電電池の接続個数不足や電池劣化等により
電池端子電圧が不足し、その結果、流れる過電流
によりトランス等が焼損するのを防ぐため、本願
人は、先に被充電電池の端子電圧を検出しその値
が所定値を下回つていた場合充電を実施しないと
いう充電制御方式を提案した（実開昭56−83946
号公報）。

この充電方式では、被充電バツテリーの端子電
圧を電圧検出器が検出した場合にのみ、整流器と
該被充電バツテリーとの間に接続されている通電
制御器を作動させて充電するとしている。従つ
て、電圧検出器の検出可能電圧を所定値に設定し
ておくことにより、過放電したバツテリーを無理
に充電しようとしても、過電流により電源トラン
スや電気回路を焼損する等の不都合が有効に防止
され、かかる点においては実用性充分なものであ
つた。

特に、この充電制御方式の使用の一態様とし
て、例えば12Vの鉛蓄電池を２個直列に接続して
充電する場合、その所定値を16V程度に設定して
いる。これは、12V鉛蓄電池１個では開放電圧が
16V以上になることは滅多になく、また正しく２
個直列に接続すれば通常は端子電圧がこれ以下に
ならない筈との想定に基づいている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

一方、上記12V鉛蓄電池においては、過放電し
てしまつた場合、２個直列接続の場合でも端子電
圧が16Vを下回ることがある。電池にとつて過放
電が禁物であることはいう迄もないが、度々でな
ければこのような電池でも再充電して使用するこ
とができる。

しかしながら、上記従来例に係る充電制御方式
では、上述のような端子電圧不足の場合、充電装
置が作動しないため、やむなく他の汎用充電器を
予備充電のために用いざるを得ないという不都合
があつた。また、上記従来例に係る場合において
は、充電を開始しないため、充電器の故障とさえ
誤認されるという不都合がしばしば生じていた。

〔考案の目的〕

本考案は、係る従来例の有する不都合を改善
し、とくに、過放電電池への充電を有効に得る充
電装置を提供することを、その目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本考案では、充電用の電圧調整回路を
備え、この電圧調整回路の出力段に、被充電電池
の端子電圧が予め定めた所定値より高い場合に当
該被充電電池用の充電電流を出力する充電制御回
路を装備すると共に、充電制御回路と被充電電池
との間に、当該被充電電池の端子電圧が前記予め
定めた所定値より低い場合でも一定時間強制的に
始動時充電を行う始動時充電許容回路を装備して
いる。そして、被充電電池が真放電もしくは真放
電に近い出力電圧の状態にある場合に、始動時充
電許容回路の動作如何にかかわらず当該被充電電
池に対する充電動作を始動時から中断する充電動
作中断機能を、充電制御回路が備えている、とい
う構成を採つている。これによつて前述した目的
を達成しようとするものである。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の一実施例を第１図ないし第２図
に基づいて説明する。

まず、第１図に示す実施例は、充電用の電圧調
整回路６を備え、この電圧調整回路６の出力段
に、被充電電池４４の端子電圧が予め定めた所定
値より高い場合に当該被充電電池４４用の充電電
流を出力する充電制御回路としての充電制御手段
２８を装備している。

また、充電制御手段２８と被充電電池４４との
間に、当該被充電電池４４の端子電圧が予め定め
た所定値より低い場合でも一定時間強制的に始動
時充電を行う始動時充電許容回路としての一時的
充電手段４２が装備されている。そして、前述し
た充電制御手段２８は、更に、被充電電池４４が
真放電もしくは真放電に近い出力電圧の状態にあ
る場合に、前記一時的充電手段４２の動作如何に
かかわらず当該被充電電池に対する充電動作を始
動時から中断する充電動作中断機能を備えてい
る。

また、前述した充電制御手段２８は、一時的充
電手段４２による強制充電後であつても前記被充
電電池４４の端子電圧が認められるのも予め定め
られた所定値より低い場合に、当該被充電電池に
対する充電電流の出力を停止する充電停止機能を
備えている。

これを更に詳述すると、この第１図において、
符号２は電源トランスの２次巻線で、その一端２
ａはブリツジ整流器４の交流入力端子４ａに接続
されている。この２次巻線２の他端２ｂ、及び整
流器４のもう一方の交流入力端子４ｂ、並びに直
流出力端子の負側端子４ｃは、夫々接地されてい
る。符号６は出力電圧を所定値に設定する電圧調
整回路で、その入力端子６ａは抵抗８を介して整
流器４の出力端子４ｄに接続されている。また、
この入力端子６ａには一端が接地されたコンデン
サ１０が接続されると共に、その出力端子６ｂに
も一端が接地されたコンデンサ１２が接続されて
いる。

また、符号１４はスイツチ回路で、サイリスタ
等で構成され、その入力端子１４ａは整流器４の
直流出力端子４ｄに、出力端子１４ｂは電池接続
端子１６に、また制御端子１４ｃは抵抗１８を介
してNPN形トランジスタ２０のコレクタに各々
接続されている。符号２２は定格電圧およそ17V
のツエナーダイオードで、そのカソード側は抵抗
２４を介してスイツチ回路１４の出力端子１４ｂ
に接続され、アノードは抵抗２６を介してアース
されると共にトランジスタ２０のベースに接続さ
れている。また、このトランジスタ２０のエミツ
タはアースされている。すなわち、本実施例で
は、図示の如く、スイツチ回路１４、ツエナーダ
イオード２２、抵抗１８，２４，２６、及びトラ
ンジスタ２０により、充電制御回路としての充電
制御手段２８が構成されている。

一方、符号３０はNPN形トランジスタで、コ
レクタは抵抗３２を介してスイツチ回路１４の出
力端子１４ｂに接続されると共に、ダイオード３
４のアノードに接続されている。該トランジスタ
３０のベースは抵抗３６を介して電圧調整回路６
の出力端子６ｂに接続されると共に、抵抗３８、
コンデンサ４０から成る並列回路を介してアース
されている。また、ダイオード３４のカソード
は、充電制御手段２８内のトランジスタ２０のベ
ースに接続されている。すなわち、本実施例で
は、これらのトランジスタ３０、ダイオード３
４、抵抗３２，３６，３８、及びコンデンサ４０
により、始動時充電許容回路としての一時的充電
手段４２が構成されている。

次に、本実施例の全体的動作を説明する。

まず、充電すべき12V電池４４Ａ，４４Ｂを２
個直列に接続し、その正極を出力端子１６に接続
すると共に、負極を接地する。これにより、これ
ら直列接続された電池４４の合成端子電圧V_Bが
過放電で下がつていたとしても、真放電もしくは
これに近い状態（例えば出力2V以下）の場合で
なければ、抵抗３２、ダイオード３４、トランジ
スタ２０のベース及びエミツタへと電流i₀が流れ
トランジスタ２０が導通状態になる。真放電のも
のはこのi₀もない。従つて、始動時充電が作用し
ても充電制御回路は何ら出力しない。次いで、図
示しない電源スイツチを投入すると、スイツチ回
路１４の入力端子１４ａに所定の整流電圧が印加
され、そのサイクルに従い端子１４ｃを通つて第
１図に示す方向にゲート電流i₁が流れ、更に該ス
イツチ回路１４の端子１４ａ，１４ｂ間が導通し
て、電池４４へ充電電流が流れる。

一方、電源スイツチ投入と同時に、整流器４の
整流出力は抵抗８、コンデンサ１０から成る平滑
回路を介して電圧調整回路６にも供給され、該回
路６は定電圧V_ccを発生する。この定電圧V_ccはコ
ンデンサ１２で更に平滑されたのち抵抗３６を介
してトランジスタ３０のベースに印加される。こ
こで、抵抗３８の抵抗値が抵抗３６の抵抗値に比
べて十分に大きく且つトランジスタ３０にダーリ
ントントランジスタ等が使用されてそのベースへ
流れ込む電流が十分に小さいものとすると、抵抗
３６とコンデンサ４０の積分作用によつて、該コ
ンデンサ４０の端子電圧v₁が第２図のようにスイ
ツチ投入時点T_pから一定の割合で増加する。そ
して、スイツチ投入から時間tdが経過した時点
T₁で、この値がトランジスタ３０のベース・エ
ミツタ間を導通させる所定値v_1cに達する。従つ
て、ここで、該トランジスタ３０が導通し、その
コレクタ電圧v₂は、第２図のように略零に近い値
まで低下し、それまでダイオード３４を通じてト
ランジスタ２０のベースに流れていた電流i₀はな
くなる。

しかし、接続された電池４４が単に過放電だけ
で劣化等していなければ、その端子電圧V_Bは前
述した所定時間tdの間に、第２図に示すように、
ツエナーダイオード２２で定められる所定電圧
V_nio（≒17V）を十分に上回つている筈である。
従つて、該上回つた時点から抵抗２４、ツエナー
ダイオード２２、トランジスタ２０のベースへと
電流i₂が流れる。従つて、時点T₁で前記電流i₀が
途切れたとしても、当該電流i₂が引き続いて流れ
るためスイツチ回路１４は導通状態を保ち電池４
４への充電は続行される。

一方、例えば電池４４が正しく２個直列に接続
されていても、劣化等のため使用不能の場合、第
２図に示すように、その端子電圧V_B′は前述した
所定値V_nioに達しないこととなる。また、電池４
４が誤つて１個しか接続されなかつた場合も、第
２図に示すように、その端子電圧V_B”は所定値
V_nioに達しないこととなる。従つて、これらのよ
うな場合、ツエナーダイオード２２は導通せず電
流i₂が流れないことから、所定時間td経過後の時
点T₁で、電流i₁は流れなくなる。つまり、充電制
御手段２８の充電停止機能が作動してスイツチ回
路１４は遮断され、このような電池４４への充電
は直ちに停止されることになる。

このように、接続された被充電電池に対し、と
りあえず所定時間の間充電を試みて、この間に当
該電池が予め設定した性能劣化の判断基準として
の所定端子電圧まで回復するか否かを判断すると
しており、最も合理的で的確な充電制御が行われ
る。

ここで、第１図中における電流i₀は、被充電電
池４４の残存容量に起因して生じる所定の端子電
圧に基づいて出力される。従つて、被充電電池４
４の残存容量がゼロに近い状態にあつては、電流
i₀は全く生じない。ここで、所定値の電流i₀が出
力されないと、始動時充電許容回路としての一時
的充電手段４２は全く機能しない。一方、この一
時的充電手段４２が機能しないと、本実施例で
は、充電制御手段２８が機能しない状態、すなわ
ち充電動作中断機能が始動時から作動することと
なる。

このため、過放電でしかも使用不能の電池に対
し、長時間充電を試みることによる過電流から装
置の焼損等を保護することができる。更に、所定
値を的確に設定することによつて被充電電池の良
否も合わせて試験することもできるという利点を
も有している。

なお、本実施例では前述の如く、一時的充電手
段４２をトランジスタ、ダイオード、抵抗、コン
デンサ等の素子で構成したが、本考案は必ずしも
これに限定されず、例えば単安定マルチバイブレ
ータ、デイジタルカウンタ等を組み合わせること
によつても同様にこの手段を構成しうるものであ
る。

また、本実施例は被充電電池を２個直列接続す
る場合を示したが、これは単に、１個の被充電電
池の場合にも応用可能なものである。

〔考案の効果〕

本考案は以上のように構成され機能するので、
これによると、被充電電池の端子電圧が所定値よ
り高い場合にのみ該電池へ充電を行う充電制御手
段を備えた充電装置において、前記端子電圧が所
定値よりも低い場合であつても、充電開始から所
定時間が経過するまで当該電池へ一時的に充電を
試みる一時的充電手段を充電制御回路に付加して
装備するとしているため、比較的簡単な回路構成
でありながら、充電の際の過電流に対しても保護
機能がある充電装置を実現でき、また、真放電も
しくはこれに近い電池に対しては、装置全体を稼
働状態に設定しても当初より全く充電動作に入ら
ない状態すなわち充電動作中断機能が作動し、こ
れによつて不良電池に対する無駄な充電作業を有
効に排除することができ、省エネルギ化はもとよ
り正常電池への充電作業の迅速化を図り得るとい
う従来にない実用的な充電装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る回路構成図、
第２図は第１図の動作を発明するための各電圧、
電流の波形図である。２８……充電制御回路としての充電制御手段、
４２……始動時充電許容回路としての一時的充電
手段、４４……被充電電池。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】充電用の電圧調整回路を備え、この電圧調整回
路の出力段に、被充電電池の端子電圧が予め定め
た所定値より高い場合に当該被充電電池用の充電
電流を出力する充電制御回路を装備すると共に、前記充電制御回路と被充電電池との間に、当該
被充電電池の端子電圧が前記予め定めた所定値よ
り低い場合でも一定時間強制的に始動時充電を行
う始動時充電許容回路を装備し、前記被充電電池の端子電圧が前記予め定めた所
定値よりも低い真放電もしくは真放電に近い出力
電圧の状態にある場合に、前記始動時充電許容回
路の動作の動作如何にかかわらず当該被充電電池
に対する充電動作を始動時から中断する充電動作
中断機能を、前記充電制御回路が備えていること
を特徴とした充電装置。