JPH0465621B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0465621B2 JPH0465621B2 JP60258607A JP25860785A JPH0465621B2 JP H0465621 B2 JPH0465621 B2 JP H0465621B2 JP 60258607 A JP60258607 A JP 60258607A JP 25860785 A JP25860785 A JP 25860785A JP H0465621 B2 JPH0465621 B2 JP H0465621B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- resistor
- circuit
- constant current
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、通信端末その他の停電補償用電源な
どに用いられる密閉型Ni−Cd電池のトリクル充
電回路に関するものである。
どに用いられる密閉型Ni−Cd電池のトリクル充
電回路に関するものである。
（従来の技術）
近年、電子回路の小型化、省電力化が進み、そ
れらの停電補償用電源として用いられるNi−Cd
電池も様々な環境下で用いられるようになつてき
た。特に屋外に設置される機器の停電補償用電源
は、−30℃〜＋60℃の広い範囲の環境下での使用
が予想され、それらの機器に使用されるトリクル
充電回路には、特別な配慮が必要となつてきた。
れらの停電補償用電源として用いられるNi−Cd
電池も様々な環境下で用いられるようになつてき
た。特に屋外に設置される機器の停電補償用電源
は、−30℃〜＋60℃の広い範囲の環境下での使用
が予想され、それらの機器に使用されるトリクル
充電回路には、特別な配慮が必要となつてきた。
（発明が解決しようとする問題点）
Ni−Cd電池のトリクル充電は、従来０℃〜45
℃の範囲で1/50Ｃ〜1/20Ｃ（但し、Ｃは２次電池
の定格容量を１時間で除した電流値）の準定電流
充電が行なわれてきたが、より広い温度範囲の使
用に対しこの方法を適用すると、高温側（＋５℃
〜＋60℃の温度範囲、以下高温領域という）で充
電不足となり、低温側（−30℃〜＋５℃の温度範
囲、以下低温領域という）では充電末期における
ガス発生速度が、ガス消費速度を超えるため、電
池の内圧が上昇し、安全弁の作動による性能劣化
の危険があつた。
℃の範囲で1/50Ｃ〜1/20Ｃ（但し、Ｃは２次電池
の定格容量を１時間で除した電流値）の準定電流
充電が行なわれてきたが、より広い温度範囲の使
用に対しこの方法を適用すると、高温側（＋５℃
〜＋60℃の温度範囲、以下高温領域という）で充
電不足となり、低温側（−30℃〜＋５℃の温度範
囲、以下低温領域という）では充電末期における
ガス発生速度が、ガス消費速度を超えるため、電
池の内圧が上昇し、安全弁の作動による性能劣化
の危険があつた。
本発明は上記問題点に鑑み、Ni−Cd電池をよ
り広い温度範囲で充電するためのトリクル充電回
路を提供するものである。
り広い温度範囲で充電するためのトリクル充電回
路を提供するものである。
（問題点を解決するための手段）
この目的を達成するために、本発明によるトリ
クル充電回路は、直流電源と、この直流電源の一
方の端子に一端が接続された基準電圧源と、定電
流回路と、温度補正回路とから構成するようにし
たものである。
クル充電回路は、直流電源と、この直流電源の一
方の端子に一端が接続された基準電圧源と、定電
流回路と、温度補正回路とから構成するようにし
たものである。
（作用）
この構成によれば、高温領域においては温度補
正回路がその機能を停止し、トリクル充電電流は
定電流回路によつて定まる。この定電流回路の温
度特性は正の温度係数を持つので、温度の上昇に
伴ないトリクル充電電流が増加し、高温における
充電不足を防止することができる。
正回路がその機能を停止し、トリクル充電電流は
定電流回路によつて定まる。この定電流回路の温
度特性は正の温度係数を持つので、温度の上昇に
伴ないトリクル充電電流が増加し、高温における
充電不足を防止することができる。
一方、低温領域では温度補正回路が作動し、定
電流回路の電流値を減少させる。これによつて充
電末期に発生するガス量を抑えることができる。
電流回路の電流値を減少させる。これによつて充
電末期に発生するガス量を抑えることができる。
（実施例）
以下本発明の一実施例について、図面を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すトリクル充電
回路の回路図である。第１図において、１は直流
電源、２は基準電圧源であり、その一端は直流電
源１の一方の端子に接続されており、使用される
温度領域において一定の電圧を出力する。３は
Ni−Cd電池、４は定電流回路であり、第１のト
ランジスタTr-1と、この第１のトランジスタ
Tr-1のエミツタと直流電源１の一方の端子との
間に接続された第１の抵抗R1、第１のトランジ
スタTr-1のベースと直流電源１の一方の端子と
の間に接続された第２の抵抗R2および第１のト
ランジスタTr-1のベースと基準電圧源２の他端
との間に接続された第３の抵抗R3とから構成さ
れている。５は温度補正回路であり、エミツタお
よびコレクタがそれぞれ第４の抵抗R4および第
５の抵抗R5を介して第２の抵抗R2の両端に接続
された第２のトランジスタTr-2、第２のトラン
ジスタTr-2のベースと直流電源１の一方の端子
との間に接続された第６の抵抗R6およびサーミ
スタRt、ならびに第２のトランジスタTr-2のベ
ースと基準電圧源２の他端との間に接続された第
７の抵抗R7とから構成されている。Ｄは逆流防
止用のダイオードである。
回路の回路図である。第１図において、１は直流
電源、２は基準電圧源であり、その一端は直流電
源１の一方の端子に接続されており、使用される
温度領域において一定の電圧を出力する。３は
Ni−Cd電池、４は定電流回路であり、第１のト
ランジスタTr-1と、この第１のトランジスタ
Tr-1のエミツタと直流電源１の一方の端子との
間に接続された第１の抵抗R1、第１のトランジ
スタTr-1のベースと直流電源１の一方の端子と
の間に接続された第２の抵抗R2および第１のト
ランジスタTr-1のベースと基準電圧源２の他端
との間に接続された第３の抵抗R3とから構成さ
れている。５は温度補正回路であり、エミツタお
よびコレクタがそれぞれ第４の抵抗R4および第
５の抵抗R5を介して第２の抵抗R2の両端に接続
された第２のトランジスタTr-2、第２のトラン
ジスタTr-2のベースと直流電源１の一方の端子
との間に接続された第６の抵抗R6およびサーミ
スタRt、ならびに第２のトランジスタTr-2のベ
ースと基準電圧源２の他端との間に接続された第
７の抵抗R7とから構成されている。Ｄは逆流防
止用のダイオードである。
以上のように構成されたトリクル充電回路につ
いて、以下その動作について説明する。基準電圧
源２の電圧をVS、第１のトランジスタTr-1およ
び第２のトランジスタTr-2のベース−エミツタ
間電圧をそれぞれVBE1およびVBE2、第１、第２、
〜第７の抵抗R1〜R7の抵抗値をそれぞれR1、
R2、〜R7、ｔ℃におけるサーミスタRtの抵抗値
をRtとすると、直流電源１の一方の端子から見
た第１のトランジスタTr-1のベース電圧VB1およ
び第２のトランジスタTr-2のベース電圧VB2はそ
れぞれ(1)式および(2)式となる。
いて、以下その動作について説明する。基準電圧
源２の電圧をVS、第１のトランジスタTr-1およ
び第２のトランジスタTr-2のベース−エミツタ
間電圧をそれぞれVBE1およびVBE2、第１、第２、
〜第７の抵抗R1〜R7の抵抗値をそれぞれR1、
R2、〜R7、ｔ℃におけるサーミスタRtの抵抗値
をRtとすると、直流電源１の一方の端子から見
た第１のトランジスタTr-1のベース電圧VB1およ
び第２のトランジスタTr-2のベース電圧VB2はそ
れぞれ(1)式および(2)式となる。
VB1＝R2／R2＋R3×VS ……(1)
（但し第２のトランジスタが不導通）
VB2＝R6Rt／R7＋R6Rt×VS ……(2)
（但しR6Rt＝R6・Rt／R7＋Rt）
まず、高温領域では、サーミスタの抵抗値Rt
が小さくなり、(2)式からVB2も小さくなり、VBE2
＞VB2が満足されるため、第２のトランジスタ
Tr-2が不導通となる。
が小さくなり、(2)式からVB2も小さくなり、VBE2
＞VB2が満足されるため、第２のトランジスタ
Tr-2が不導通となる。
一方、定電流回路４によつて流れる定電流の値
をIOとすると、 VB1＝R2／R2＋R3×VS＝R1×IO＋VBE1 から IO＝１／R1（R2／R2＋R3VS−VBE1）＝１／R1（VB1−VBE
1）……(3) となり、定電流IOの温度係数αIOは αIO＝ｄ IO／dt＝−１／R1 dVBE1／dt ……(4) となる。
をIOとすると、 VB1＝R2／R2＋R3×VS＝R1×IO＋VBE1 から IO＝１／R1（R2／R2＋R3VS−VBE1）＝１／R1（VB1−VBE
1）……(3) となり、定電流IOの温度係数αIOは αIO＝ｄ IO／dt＝−１／R1 dVBE1／dt ……(4) となる。
一般にトランジスタのdVBE／dtは負の温度計
数であるので、定電流IOは正の温度係数を持つ。
このため、高温領域ではIOが増加し、トリクル充
電電流が大きくなつて充電不足を防止する。
数であるので、定電流IOは正の温度係数を持つ。
このため、高温領域ではIOが増加し、トリクル充
電電流が大きくなつて充電不足を防止する。
第３図は本発明によるトリクル充電回路におけ
る周囲温度Taとトリクル電流Itとの関係を示す
図である。前記の高温領域は図中のイの部分に相
当する。
る周囲温度Taとトリクル電流Itとの関係を示す
図である。前記の高温領域は図中のイの部分に相
当する。
次に温度が徐々に下つてくると、(2)式から判る
ようにVB2が段々と大きくなり、周囲温度Toにお
いて遂に第２のトランジスタTr-2のVBE2に等しく
なる。この時から第２のトランジスタTr-2が導
通しはじめ第２の抵抗R2を流れていた電流の一
部が、第２のトランジスタTr-2を通して流れる
ようになるため、その分だけ第１のトランジスタ
Tr-1のベース電圧VB1が小さくなる。この結果、
(3)式から明らかなように定電流IOは小さくなる。
周囲温度の低下によるサーミスタRtの抵抗値Rt
の変化は指数関数的に増大するため、定電流IOの
減少の割合が大きく、これは第３図のロの部分に
相当する。これにより、充電末期に発生するガス
量を抑えることができる。
ようにVB2が段々と大きくなり、周囲温度Toにお
いて遂に第２のトランジスタTr-2のVBE2に等しく
なる。この時から第２のトランジスタTr-2が導
通しはじめ第２の抵抗R2を流れていた電流の一
部が、第２のトランジスタTr-2を通して流れる
ようになるため、その分だけ第１のトランジスタ
Tr-1のベース電圧VB1が小さくなる。この結果、
(3)式から明らかなように定電流IOは小さくなる。
周囲温度の低下によるサーミスタRtの抵抗値Rt
の変化は指数関数的に増大するため、定電流IOの
減少の割合が大きく、これは第３図のロの部分に
相当する。これにより、充電末期に発生するガス
量を抑えることができる。
次に本発明の他の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
第２図は本発明の他の実施例を示すトリクル充
電回路の定電流回路部の構成を示すものであり、
その他の部分は第１図と同一であるので省略し
た。第２図においてＤはｎ（ｎ≧１）個のダイオ
ードであり、第１の抵抗R1、第２の抵抗R2、第
３の抵抗R3および第１のトランジスタTr-1につ
いては第１図と同一であり、説明を省略する。
電回路の定電流回路部の構成を示すものであり、
その他の部分は第１図と同一であるので省略し
た。第２図においてＤはｎ（ｎ≧１）個のダイオ
ードであり、第１の抵抗R1、第２の抵抗R2、第
３の抵抗R3および第１のトランジスタTr-1につ
いては第１図と同一であり、説明を省略する。
以上のように構成された定電流回路４′の特性
について説明する。
について説明する。
高温領域においては、定電流回路４′によつて
流れる定電流の値をIO′とすると、第１図と同様
な解析により IO′＝１／R1（R2／R2＋R3VS−VBE1−nVF） ここでVFはダイオードＤの１箇当りの順方向
電圧降下である。この式から定電流IO′の温度係
数αIO′は αIO′＝dIO′／dt＝−１／R1（dVBE1／dt＋ｎ×dV
F／dt となり、一般にdVF／dtが負の温度係数であり、
第１図の場合に比べて定電流IO′の温度係数が大
きくなり、第３図の破線で示したものに相当す
る。
流れる定電流の値をIO′とすると、第１図と同様
な解析により IO′＝１／R1（R2／R2＋R3VS−VBE1−nVF） ここでVFはダイオードＤの１箇当りの順方向
電圧降下である。この式から定電流IO′の温度係
数αIO′は αIO′＝dIO′／dt＝−１／R1（dVBE1／dt＋ｎ×dV
F／dt となり、一般にdVF／dtが負の温度係数であり、
第１図の場合に比べて定電流IO′の温度係数が大
きくなり、第３図の破線で示したものに相当す
る。
低温領域の動作については第１図の場合と同一
であり、その説明を省略する。
であり、その説明を省略する。
以上のように本実施例によればダイオードの温
度係数を加算することによりトリクル充電の高温
領域での補正を大きくすることができる。
度係数を加算することによりトリクル充電の高温
領域での補正を大きくすることができる。
なお、第１のトランジスタTr-1はダーリント
ントランジスタであつても同様な効果を得ること
ができる。
ントランジスタであつても同様な効果を得ること
ができる。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように本発明は、直流電源
と基準電圧源と定電流回路と温度補正回路とによ
り構成したので、高温領域においてはトリクル充
電電流を増加し、低温領域では減少させることが
できる効果がある。
と基準電圧源と定電流回路と温度補正回路とによ
り構成したので、高温領域においてはトリクル充
電電流を増加し、低温領域では減少させることが
できる効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２
図は本発明の他の実施例における定電流回路の回
路図、第３図は本発明のトリクル充電回路の充電
電流の温度特性を示す図である。 １……直流電源、２……基準電圧源、３……
Ni−Cd電池、４および４′……定電流回路、５…
…温度補正回路、Ｄ……ダイオード、Tr-1，
Tr-1……トランジスタ、Rt……サーミスタ。
図は本発明の他の実施例における定電流回路の回
路図、第３図は本発明のトリクル充電回路の充電
電流の温度特性を示す図である。 １……直流電源、２……基準電圧源、３……
Ni−Cd電池、４および４′……定電流回路、５…
…温度補正回路、Ｄ……ダイオード、Tr-1，
Tr-1……トランジスタ、Rt……サーミスタ。
Claims (1)
- １ 直流電源と、前記直流電源の一方の端子に一
端が接続された基準電圧源と、第１のトランジス
タ、前記第１のトランジスタのエミツタと前記直
流電源の一方の端子との間に接続された第１の抵
抗、前記第１のトランジスタのベースと前記直流
電源の一方の端子との間に接続された第２の抵抗
および前記第１のトランジスタのベースと前記基
準電圧源の他端との間に接続された第３の抵抗と
から形成される定電流回路と、エミツタおよびコ
レクタがそれぞれ第４の抵抗および第５の抵抗を
介して前記第２の抵抗の両端に接続された第２の
トランジスタ、前記第２のトランジスタのベース
と前記直流電源の一方の端子との間に接続された
第６の抵抗とサーミスタ、および前記第２のトラ
ンジスタのベースと前記基準電圧源の他端との間
に接続された第７の抵抗とから形成される温度補
正回路とにより充電回路を構成し、前記温度補正
回路は、−30℃〜＋５℃の温度範囲において動作
し、温度低下に対応して充電電流を減少させるよ
うにしたことを特徴とするトリクル充電回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60258607A JPS62123930A (ja) | 1985-11-20 | 1985-11-20 | トリクル充電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60258607A JPS62123930A (ja) | 1985-11-20 | 1985-11-20 | トリクル充電回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62123930A JPS62123930A (ja) | 1987-06-05 |
| JPH0465621B2 true JPH0465621B2 (ja) | 1992-10-20 |
Family
ID=17322622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60258607A Granted JPS62123930A (ja) | 1985-11-20 | 1985-11-20 | トリクル充電回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62123930A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60106336A (ja) * | 1983-11-11 | 1985-06-11 | 日本電信電話株式会社 | 予備電源の監視方式 |
-
1985
- 1985-11-20 JP JP60258607A patent/JPS62123930A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62123930A (ja) | 1987-06-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |