JPH0713397Y2 - 車両用バッテリの過放電防止装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、車載されたバッテリの過放電を防止する装置
に関する。

（従来の技術） 車載の電気装置は、主としてイグニッションスイッチを
オンしたときに作動したり作動可能な状態となるが、例
えば、時計や電子チューナ式ラジオのメモリ等のよう
に、イグニッションスイッチと並列にバッテリと接続さ
れていて、イグニッションスイッチがオフの状態でも作
動する、いわゆるバックアップ回路を構成するものがあ
る。

このようなバックアップ回路を有する車両の場合、あま
りに長時間駐車しておくと、このバックアップ回路の電
力消費によりバッテリが過放電してしまい、エンジンの
始動できなくなってしまう恐れがあった。

そこで、このような過放電を表示する装置として、従
来、実公昭62−11157号公報に記載されている表示装置
が知られている。

この装置は、バックアップ回路の電源としてのバッテリ
の電力が所定以上降下すると、それを表示するものであ
った。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来装置にあっては、バッテ
リの過放電時に単に表示するだけで、過放電を防止する
ことができないという問題点及び、バッテリ電圧が所定
以上か以下かを検知して所定以下のとき表示装置を作動
させるコントローラが、表示装置が過放電状態を表示す
る間も電力消費を続け、バックアップ回路以外でさらに
電力消費を促進させてしまうという問題点があった。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上述のような問題点を解決し、車載のバッテ
リの過放電を防止できると共に、作動中の電力消費の無
い車両用バッテリの過放電防止装置を提供することを目
的とする。

この目的達成のために、本考案では、車載のバッテリ
に、OFFポジション及びイグニッションポジションを有
するイグニッションスイッチと該イグニッションスイッ
チをOFFポジションにしてもバッテリの電力が供給され
るバックアップ回路とが並列に接続され、前記バッテリ
とバックアップ回路間には、前記バッテリからバックア
ップ回路への通電を通電状態と遮断状態とに維持可能
で、かつ、この両状態を残留磁化により電力消費するこ
となく自己保持可能な電磁石部を備えたホールドリレー
が設けられ、該ホールドリレーには、上記遮断状態とな
ったときにバッテリからの通電が遮断されるようにコン
トローラ回路が接続され、該コントローラ回路を介して
バッテリに接続したバッテリの電圧を検知するバッテリ
サンサが設けられ、前記コントローラ回路には、前記バ
ッテリセンサが接続されると共に、該バッテリセンサか
らの信号がバッテリの電圧が所定電圧以下であることを
示すときに、前記ホールドリレーを遮断状態にさせる作
動信号を出力する作動信号出力部と、前記イグニッショ
ンスイッチのイグニッションポジションがONされたとき
に前記ホールドリレーを通電状態にさせるリセット信号
を出力するリセット信号出力部とが設けられている手段
とした。

（作用） 本考案の車両用バッテリの過放電防止装置の作動を説明
すると。

イグニッションスイッチをオフにした際でもバックアッ
プ回路では、電力の消費があり、その電力消費を含め、
車両を長時間駐車した際に、バッテリでは放電が生じ、
徐々に電圧が低下して行く。

そこで、バッテリの電圧が、例えば、エンジンのスター
タ装置を作動させることのできるぎりぎりの電圧のよう
な、所定の電圧まで低下した場合に、バッテリの電圧を
検知するバッテリセンサからの信号にそれが示される
と、コントローラ回路の作動信号出力部からホールドリ
レーに作動信号が出力される。

よって、ホールドリレーでは、その作動信号により遮断
作動が成され、バックアップ回路及びコントローラ回路
への通電が遮断され、バックアップ回路及びコントロー
ラ回路におけるバッテリの電力消費が停止される。尚、
コントローラ回路の遮断により、この回路に直列に接続
されたバッテリセンサでの電力消費も停止されるもので
ある。

また、ホールドリレーにあっては、その遮断状態が電磁
石部の残留磁化により自己保持されるもので、この自己
保持のために電力が消費されることはない。

その後、エンジンを始動させるためにイグニッションス
イッチをオンすると、コントローラ回路のリセット信号
出力部からリセット信号がホールドリレーに出力され、
ホールドリレーは遮断状態の自己保持が解除されて通電
状態となりバックアップ回路とバッテリセンサを含むコ
ントローラ回路が復帰される。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面により詳述する。

まず、実施例の構成を説明する。

第１図は本考案実施例の車両用バッテリの過放電防止装
置を示す回路図であって、車載されたバッテリ１にイグ
ニッションスイッチ２が接続されている。該イグニッシ
ョンスイッチ２にはOFF201,ACC202,IGN203のポジション
があり、ACC202に投入するとエアコンやラジオ等を備え
たアクセサリ回路３が作動可能なON状態となり、IGN203
に投入するとイグニッション負荷４がONになりエンジン
始動可能となる。

また、前記バッテリ１にはイグニッションスイッチ２に
対して並列にバックアップ回路５が設けられている。即
ち、このバックアップ回路５は、イグニッションスイッ
チ２がOFFポジション201のときにも電力供給されるよう
になっていて、例えば、時計や電子式チューナのメモリ
や車載コンピュータのメモリ等が含まれる。

このバックアップ回路５と前記バッテリ１との間には、
ホールドリレー６が設けられている。このホールドリレ
ー６は、第２図（ａ）（ｂ）に示すように、Ｕ字形の磁
心601と、この磁心601にそれぞれ逆方向に巻かれたセッ
トコイル602及びリセットコイル603と、前記磁心601の
両極間の位置に回動軸604により第２図（ａ）に示す水
平な状態から第２図（ｂ）に示す垂直な状態まで回動可
能に支持された円盤磁石605と、前記回動軸604の回転に
より開閉される第１接点606及び第２接点607（第１図）
から成るスイッチ部608とから構成されている。

即ち、前記磁心601は、セットコイル602に通電した場
合、第２図（ａ）に示すように一端609がＮ極となり他
端がＳ極となる。これにより、前記円盤磁石605のＳ極
は一端609のＮ極と引き合うと共に、円盤磁石605のＮ極
が他端610のＳ極と引き合って、円盤磁石605は水平な状
態となり、このとき、スイッチ部608では、第１図に示
すように、第１接点606が閉じられ、第２接点607が開か
れるよう構成されている。

尚、前記磁心601とセットコイル602とリセットコイル60
3と円盤磁石605とによって、請求の範囲でいう電磁石部
が構成されている。

また、リセットコイル603に通電した場合、磁心601は、
第２図（ｂ）に示すように、一端609がＳ極となり他端6
10がＮ極となる。これにより円盤磁石605のS,N極は磁心
601のS,N極と反発し合って、図示する垂直な状態とな
り、このとき、スイッチ部608は、第１図に示すよう
に、第１接点606が開かれ、第２接点607が閉じられる。
このように第１接点606が開かれるとバッテリ１からバ
ックアップ回路５への通電が遮断されるもので、ホール
ドリレー６のこの状態（第２図（ｂ））を遮断状態とい
う。また、上述のように第１接点606が閉じられ第２接
点607が開かれている状態（第２図（ａ））を通電状態
という。

尚、前記磁心601は、セットコイル602及びリセットコイ
ル603への短時間の通電で磁化されると共に、通電停止
後もこの磁力が残留され、その磁化状態が維持されるも
ので、従って、第１第２両接点606,607の開閉の状態も
維持されるものである。

前記ホールドリレー６の第１接点606には、ホールドリ
レー６が遮断状態となったときに、バックアップ回路５
と同様にバッテリ１からの通電が遮断されるようにし
て、バックアップ回路５と並列にコントロール回路７が
接続されている。

前記コントロール回路７は、前記ホールドリレー６の作
動を制御するもので、作動信号出力部701とリセット信
号出力部702とが設けられ、前記作動信号出力部701に
は、バッテリセンサ８が接続されている。

前記バッテリセンサ８は、第３図に示すように、前記バ
ッテリ８のバッテリ液Ｂの中に浸漬され、フロート801
とリードスイッチ802とから構成されている。即ち、フ
ロート801は、バッテリ１の電圧に比例したバッテリ液
Ｂの比重に応じてガイド803に沿って上下し、このフロ
ート801に設けられた磁石804の変位に対応しリードスイ
ッチ802がオンするようになっている。即ち、バッテリ
１の電圧が低下して、バッテリ液Ｂの比重が小さくなる
とフロート801が下がりリードスイッチ802がオンするも
のである。尚、このリードスイッチ802がオンするとき
のバッテリ１の電圧は、エンジンを始動させることがで
きることが可能な範囲の所定の電圧に設定されている。
また、このリードスイッチ802は、バッテリ液Ｂが減っ
た場合にもオンされ、このバッテリセンサ８ではバッテ
リ液Ｂの不足の検知もできるようになっている。

一方、前記作動信号出力部701は、第１トランジスタTR
1,第２トランジスタTR2,第１ダイオード703,第１コンデ
ンサ704,第１抵抗705,第２抵抗706,第３抵抗707によ
り、前記ホールドリレー６の第１接点606が閉じた状態
でバッテリセンサ８のリードスイッチ802が第１コンデ
ンサ704の放電時間以上オンしたときに、第１トランジ
スタTR1が０オフになり，第２トランジスタTR2がオン
し、セットコイル602に対し作動信号としての通電を行
うように構成されている。

また、前記リセット信号出力部702は、前記イグニッシ
ョンスイッチ２に接続され、第３トランジスタTR3,第２
ダイオード708,第３ダイオード709,第４抵抗710,第５抵
抗711,第２コンデンサ712により構成され、前記リード
スイッチ802のオン状態でイグニッションスイッチ２を
オンしたときに、第２コンデンサ712の充電時間に対応
した短時間だけ第３トランジスタTR3がオンして、前記
リセットコイル603に対しリセット信号としての通電を
行うように構成されている。

また、第１図に示すように、前記イグニッションスイッ
チ２のACCポジション202とコントロール回路７との間に
は、警告灯９が設けられている。この警告灯９は、ホー
ルドリレー６の第２接点607に接続されていて、この第
２接点607が閉じられたホールドリレー６の遮断状態の
ときにイグニッションスイッチ２をACCポジション202に
すると通電が成されて点灯し、ホールドリレー６が遮断
状態になっていること、即ち、バッテリ１の電圧が所定
以下に低下し、バックアップ回路５への通電を停止した
ことを警告するものである。尚、コントロール回路７に
は、警告灯９への電流の逆流及び作動信号出力部701へ
の電流の逆流を防止する、第４ダイオード713及び第５
ダイオード714が設けられている。

次に実施例の作用を説明する。

（イ）バッテリ１の電圧が所定以上である時 バッテリ１の電圧が所定以上であると、バッテリ液Ｂの
比重も所定以上あるため、バッテリセンサ８のフロート
801は比較的上方に位置し、リードスイッチ802はオフ状
態となっている。

従って、コントロール回路７では、第１トランジスタTR
1はオン状態となっており、第２トランジスタTR2はオフ
状態となって作動信号出力回路701からセットコイル602
へは通電されず、このため、ホールドリレー６は第１接
点606が閉じられた通電状態となっていて、イグニッシ
ョンスイッチ２をOFF201ポジションにした状態でもバッ
クアップ回路５及びコントロール回路７へ通電される。

（ロ）バッテリ１の電圧低下時 車両を極めて長時間駐車すると、バックアップ回路５で
の電力消費等によってバッテリ１が放電して電圧が低下
してくる。

この電圧低下に伴ないバッテリ液Ｂの比重が小さくなっ
てくると、バッテリセンサ８のフロート801が下がりバ
ッテリ液Ｂの比重が所定以下（バッテリ１の電圧が所定
以下）となったところで、バッテリセンサ８のリードス
イッチ802がオンする。

リードスイッチ802がオンとなると、コントロール回路
７の作動信号出力部701では、第１トランジスタTR1がオ
フすると共に第２トランジスタTR2がオンして、ホール
ドリレー６のセットコイル602に対し、作動信号として
ホールドリレー６が遮断状態になる間通電が行われる。
この通電によりホールドリレー６では、第２図（ｂ）に
示すように磁心601が磁化され、それに伴って円盤磁石6
05が回動して、第１接点が606開くと共に第２接点607が
閉じられ、遮断状態となる。尚、このホールドリレー６
の遮断状態は、セットコイル602への通電が停止された
後も磁心601の残留磁化により、自己保持される。

このようなホールドリレー６の遮断状態により、バック
アップ回路５やバッテリセンサ８を含むコントロール回
路７やホールドリレー６への通電が全て遮断され、これ
らによるバッテリ１の電力消費が停止される。

尚、このような作動は、バッテリ液Ｂの液面が低下した
ときにも同様に行われるものである。

従って、バックアップ回路５の作動は停止されてしまう
が、バッテリ１の電力がこのまま消費されバッテリ１が
過放電されてしまいエンジンの始動が困難になるといっ
たことが防止される。

（ハ）エンジン始動時 エンジンを始動させるために、まず、イグニッションス
イッチ２をACCポジション202にすると、ホールドリレー
６の第２接点607が閉じられているため、警告灯９への
通電が成されて点灯し、バッテリ１の電圧が所定以下に
なっていることが表示される。

そして、イグニッションスイッチ２をIGNポジション203
にしてイグニッション負荷４をONさせると、それと同時
に、コントロール回路７のリセット信号出力部702で
は、第３トランジスタTR3がオンされ、ホールドリレー
６のリセットコイル603に対して短時間の通電が成さ
れ、ホールドリレー６は、第２図（ａ）に示すような通
電状態に復帰され、第１接点606が閉じられると共に第
２接点607が開かれ、バックアップ回路５及びバッテリ
センサ８を含むコントロール回路７へ通電が成される。

尚、ホールドリレー６では、磁心601の残留磁化により
この通電状態が自己保持される。

以上説明してきたように、実施例の車両用バッテリの過
放電防止装置では、バッテリ１の電圧が所定以下になる
とバックアップ回路５やコントロール回路７やバッテリ
センサ８やホールドリレー６等の全ての回路に対する通
電が遮断されて電力消費を停止するようにして、バッテ
リ１の過放電を防止することができるという効果が得ら
れる。

また、この状態でイグニッションスイッチ２をACCポジ
ション202にすると警告灯９が点灯し、このような遮断
作動を行っていることが警告されるため、的確に車両の
状態を把握することができるという効果が得られる。

以上、本考案の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、例え
ば、実施例ではバッテリセンサとしてバッテリ液の比重
により電圧を検知するようにしたものを示したが、これ
に限られず、直接電圧を検知したり、また、電流や抵抗
値変化などで電圧を検知するようにしてもよい。

（考案の効果） 以上説明してきたように、本考案の車両用バッテリの過
放電防止装置にあっては、バッテリの電圧が所定以下に
なると、バックアップ回路及びコントローラ回路への通
電が遮断されて、これらの電力消費がなくなるため、バ
ッテリの過放電が防止されるという効果が得られると共
に、ホールドリレーの自己保持が残留磁化により成され
バッテリ電流の消費が無いため、上記効果がより向上さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案一実施例の車両用バッテリの過放電防止
装置を示す回路図、第２図（ａ）（ｂ）は実施例装置の
要部のホールドリレーの構造及び作動を示す斜視図、第
３図は実施例装置のバッテリセンサを示す一部を切り欠
いた側面図である。 １…バッテリ ２…イグニッションスイッチ ５…バックアップ回路 ６…ホールドリレー ７…コントロール回路 ８…バッテリセンサ 701…作動信号出力部 702…リセット信号出力部 601…磁心（電磁石部） 602…セットコイル（電磁石部） 603…リセットコイル（電磁石部） 605…円盤磁石部（電磁石部）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車載のバッテリに、OFFポジション及びイ
   グニッションポジションを有するシイグニッションスイ
   ッチと該イグニッションスイッチをOFFポジションにし
   てもバッテリの電力が供給されるバックアップ回路とが
   並列に接続され、 前記バッテリとバックアップ回路間には、前記バッテリ
   からバックアップ回路への通電を通電状態と遮断状態と
   に維持可能で、かつ、この両状態を残留磁化により電力
   消費することなく自己保持可能な電磁石部を備えたホー
   ルドリレーが設けられ、 該ホールドリレーには、上記遮断状態となったときにバ
   ッテリからの通電が遮断されるようにコントローラ回路
   が接続され、 該コントローラ回路を介してバッテリに接続したバッテ
   リの電圧を検知するバッテリセンサが設けられ、前記コ
   ントローラ回路には、前記バッテリセンサが接続される
   と共に、該バッテリセンサからの信号がバッテリの電圧
   が所定電圧以下であることを示すときに、前記ホールド
   リレーを遮断状態にさせる作動信号を出力する作動信号
   出力部と、前記イグニッションスイッチのイグニッショ
   ンポジションがONされたときに前記ホールドリレーを通
   電状態にさせるリセット信号を出力するリセット信号出
   力部とが設けられていることを特徴とする車両用バッテ
   リの過放電防止装置。