JPS5832466Y2

JPS5832466Y2 - ポ−タブルデンチキキノジユウデンソウチ

Info

Publication number: JPS5832466Y2
Application number: JP1974117071U
Authority: JP
Inventors: 茂也桑鶴; 治久古石; 克晃川本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1974-09-28
Filing date: 1974-09-28
Publication date: 1983-07-19
Also published as: JPS5143834U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は二次電池を電源とするポータフル電池機器を充
電装置にセットすると、機器内の負荷回路が遮断されて
二次電池力咄動的に急速充電されるポータプル電池機器
の充電装置に関し、さらに詳しくは降圧した交流を整流
しただけで平滑しない脈流を給電する整流回路と、この
整流回路から二次電池へ流れる充電電流を制御するサイ
リスタと、前記二次電池の電圧を検出して前記サイリス
タを制御する電圧検出回路とを有し、パルス充電を行な
うポータプル電池機器の充電装置に関する。

この種電池機器の充電に）いて、二次電池に負荷を接続
した１１充電する、いわゆるフロート充電に釦いては、
充電電流が減少し充電時間が長くなったり、負荷の変動
による充電電流の変動によって電池電圧が変化するため
、充電制御が正確に行えないことが多い。

そのため、一般にはポータフル電池機器を充電装置にセ
ットすると、充電回路と並列に設けた直流リレーが作動
して負荷回路に設けたリレー接点が開き、充電電流が負
荷へ流れないようにしている。

しかし充電効率の良い方法として知られているパルス充
電を行なう充電装置では直流リレーに並接した平滑コン
デンサによって充電回路の動作に悪影響を与えるという
欠点があった。

本考案はポータプル電池機器を充電装置にセットすると
、直流リレーコイルの働きで二次電池の負荷回路を自動
的に遮断するとともに、直流リレーコイルと並列に接読
した平滑コンデンサによって整流回路が平滑されないよ
うに、ダイオードで阻止することにより、パルス充電を
行なう充電回路と負荷回路開閉用直流リレーコイルとの
組み合わせを可能にしたものである。

地下、本考案の一実施例を第１図にもとづいて説明する
。

第１図にかいて、Ａｒｉ充電装置で、交流１００ボルト
電源１ｖｃ、接続する入力端子２ａ、２ｂと、後述す
るポータプル電池機器ＢＶ？−接続する接続端子３ａ
、３ｂ、３ｃとを備えている。

４は降圧用トランス、５は交流を全波整流する整流回路
で、そのプラス端子は前記接続端子３ａＫ、マイナス端
子はサイリスタ６ふ・よびダイオード２２を介して接続
端子３ｂ、３ｃＫそれぞれ接続して啜り、整流回路５の
プラス端子から接続端子３ａ、２９ａ二次電池２３、接
続端子２９ｂ３ｂ、サイリスタ６を介して整流回路
５のマイナス端子へ至る回路が充電主回路である。

ｌた前記ダイオード２２はアノードを接続端子３ｃＫ、
かつカソードを整流回路５の負極にそれぞれ接続してい
る。

７ｒｉ充電充電路に並列に接続された電圧検出回路で、
この電圧検出回路７ｒｉトランジスタ８，９゜１０、抵
抗１１〜２１からなるシュミット回路を構成して釦り、
整流回路５の整流電圧が抵抗１１゜１２．１３の分割比
により決定されろ設定電圧に達したとき、動作するもの
で、トランジスタ８がオンのときはトランジスタ９．１
０ｖ′ｉオンとなり、またトランジスタ８がオフのとき
はトランジスタ９、１０＃ｒｉオフとなる。

なか、前記トランジスタ１０のコレクタはサイリスタ６
のゲートに接続している。

Ｂｒｉポータプル電池機器で、二次電池２３、負荷２４
、リレー接点２６と直流リレーコイル２７とからなる直
流リレー２５釦よび前記直流リレーコイル２７に並列に
接続された平滑コンデンサ２８を内蔵してかり、二次電
池２３に負荷２４とリレー接点２６を直列に接続して負
荷回路を構成し、かつ充電装置Ａの接続端子３ａ、３ｂ
、３ｃと対向する位置に接続端子２９ａ、２９ｂ、２
９ｃを備えている。

そして接続端子２９ａに二次電池２３、直流リレーコイ
ル２７、平滑コンデンサ２８卦よび負荷２４の正極を接
続し、かつ接続端子ｚｓｂｃｒｔ二次電池２３の負極と
リレー接点２６を、さらに接続端子２９ｃＶＣ，直流リ
レーコイル２７と平滑コンデンサ２８の負極を接続して
いる。

上記構成にかいて、ポータプル電池機器Ｂを充電装置Ａ
Ｋ上セツトると、接続端子２９ａ、２９ｂ。

２９ｃと３ａ、３ｂ、３ｃとが接続され、整流回路５の
脈流電圧が直流＋）Ｖ−コイル２７と平滑コンデンサ２
８の並列回路釦よびダイオード２２に印加されるため、
直流リレーコイル２７が励磁されてリレー接点２６が開
となり、負荷２４を二次電池２３から切離す。

整流回路５の出力は脈流であるため、平滑コンデンサ２
８で平滑し、直流リレー２５が確実に動作するようにし
ている。

一方、充電主回路に並列に接続された電圧検出回路７に
は整流回路・５の整流電圧（脈流電圧）が印加され、こ
の整流電圧が抵抗１１．１２．１３の分割比で決定され
る設定電圧に達する１ではトランジスタ１０ｒｉオフと
なり、そして設定電圧に達するとトランジスタ１０１ｒ
ｉオンとなる。

そこで二次電池２３の電池電圧が低い充電初期ニかいて
は、トランジスタ１０がオフとなってサイリスタ６Ｖ″
ｉ抵抗２１を介してゲート電流が流れている時間内にサ
イリスタ６のアノード、カソード間ニ１唄電圧が印加さ
れてサイリスタ６はオンとなる。

このサイリスタ６はトリガーされた時点から次のアノー
ド、カソード間がＯボルトになる時点１で導通し、二次
電池２３へ充電電流を流す。

充電が進行し、二次電池２３の電圧が上記設定電圧より
も高くなると、サイリスタ６にゲート電流が流れている
時間内にサイリスタ６のアノード、カソード間には逆電
圧が印加されているため、サイリスタ６がオンにはなら
ない。

捷たアノード、カソード間に順電圧が印加された時点に
釦いては、トランジスタ１０がオンとなるため、抵抗２
１を介して流れていたケート電流はトランジスタ１０ヘ
バイパスされてかり、す１リスタロはオフとなり、二次
電池２３の充電電流は遮断される。

このようなサイクルが繰り返されることにより、電池電
圧の変化に応じて充電電流が断続的に流れるようになり
、いわゆるパルス充電を行なう。

充電が進行した充電終期になると、充電電流が流れなく
なっても電池電圧はすぐに低下せず、したがって次の充
電電流が流れる壕での時間の間隔が長くなり、充電終期
にはパルス状充電電流が流れろ周期が極めて長くなり、
平均充電電流ｒｉ減少する。

上記充電制御動作について第２図を参照して説明する。

第２図ニ卦いて、ＶＤＣは整流回路５の整流電圧、ＶＳ
ｕ電圧検出回路７の設定型破、ＶＢＩは充電初期Ｋｉ
−ける二次電池２３の電池電圧、ＶＢ２ＩＩ′ｉ充電終
期にかける電池電圧、ＶＡＫｆｌサイリスタ６のアノ
ード、カソード間電圧である。

電圧検出回路７は、第２図す、ｃに示すように、整流電
圧ＶＤＣがＯから正弦波のピークに向って上昇するとき
、設定電圧ＶＳＫ達する１での時間ｔｌｔではトラン
ジスタ１０がオフであり、抵抗２１を介してサイリスタ
６ヘゲート電流を流し、整流電圧ＶＤＣが設定電圧Ｖｓ
を越えた後、再び設定電圧ＶＳになる壕での時間ｔ２寸
ではトランジスタ１０がオンとなり、前記サイリスタ６
のゲート電流をバイパスし、時間ｔ２からｔａｔで
は再びトランジスタ１０ｒｉオフとなり、サイリスタ６
ヘゲート電流を流すという動作を半周期毎に繰り返して
いる。

充電初期Ｋｉ−いて電池電圧がＶＢＩのときは、整流電
圧ＶＤＣが０から設定電圧ＶＳに達する１での時間ｔ。

−ｔ、の間はサイリスタ６ヘゲート電流が流れろ。

このとき、す１リスタロのアノード、カソード間電圧Ｖ
ＡＫｒｌｔＶＡＫ”ｖＩ）ｃ−ｖ旧であり、第２図ｄ
に示すように、整流電圧ＶＤＣがＶＢＩを越えるとす１
リスタロのアノード、カソード方向へ順方向電圧が印加
されるので、サイリスタ６は整流電圧ＶＤＣがＶＢＩを
越えた時点からオンとなり、第２図ｅＶＣ示すように充
電電流が流れる。

サイリスタ６は一部オンになると、整流電圧ＶＤＣが設
定電圧ＶＳＫ達してトランジスタ１０がオンとなり、
サイリスタ６のゲート電流がなくなっても、第２図のａ
において、整流電圧ＶＤＣがＶＢＩよりも低くなる時
点ｌでオンを維持する。

充電が進行した充電終期において電池電圧ＶＢ２がＶＢ
２≧Ｖｓになると、時間ｔ３〜ｔ４の間はサイリスタ６
ヘゲート電流が流れているが、ＶＤＣ＝ＶＳの時点ｔ４
に釦けろＶＡＫはｖＡＫ＝ｖＤｃ−ｖＢ２＝Ｖｓ−ｖＢ
２で表わサレ、ＶＡＫ≦Ｏｆあり、ＶＡＫが正に反転し
た時間ｔ４〜ｔ５の間はトランジスタ１０がオンとなっ
てサイリスタ６のゲート電流をバイパスしているためサ
イリスタ６はトリガーされず、したがって充電電流は流
れなくなる。

電池電圧力咄己放電等により設定電圧ｖｓより低下する
と、充電電流が流れろようになって、いわゆるパルス充
電を行なう。

このように本考案の充電装置に釦いては、半周期毎にサ
イリスタ６のアノード、カソード間電圧ＶＡＫがＯボル
トになり、ターンオフされろとともに、充電電流が流れ
ていないときの電池電圧が設定電圧ｖｓより低いか、高
いかを検出して充電制御している。

したがって直流リレーコイル２７の電圧を平滑するため
の平滑コンデンサ２８が整流回路５に接続されると、整
流電圧が平滑されて半周期毎のＯ電圧がなくなるため、
サイリスタ６は一部ターンオンした後、電圧検出回路７
によりサイリスタ６のゲート電流がバイパスされても導
通状態を保ち、電源を切らなければオフしないことにな
って充電制御を不能化させる。

そこで本考案Ｋｉ−いては、ダイオード２２のカソード
を整流回路５の負極に、アノードを平滑コンデンサ２Ｂ
の負極にそれぞ力接続して平滑コンデンサ２８によって
整流電圧が平滑されないようにするとともに、直流リレ
ーコイル２７が確実に動作するようにしたものである。

したがってポータプル電池機器Ｂを充電装置Ａから外す
と、接続端子２９ａ、２９ｂ、２９ｃと３ａ、３ｂ
、３ｃとが切離され、直流リレーコイル２７が尿磁され
なくなってリレー接点２６が閉じ、負荷２４を二次電池
２３に接続する。

以上のように本考案によれば、ポータプル電池機器を充
電装置にセットすると、直流リレーコイルの働きで負荷
回路が自動的に開かれ、充電電流の一部が負荷回路へ流
れろことがなく、パルス充電によって充電が効率よく短
時間で終了する。

さらに上記動作を行なわせろために設けた直流リレーコ
イルふ−よび平滑コンデンサが充電制御に悪影響を与え
ろことなく、正確な充電制御ができる。

ｌた電源トランスの他の二次巻線によってリレーを動作
させて前述した負荷回路の開閉を行なわせろこともでき
ろが、本考案によれば、直流リレーコイルの池Ｋｄダイ
オードだけであれば良く、構造が簡単で安価に実施でき
る。

しかも直流リレーコイルはポータフル電池機器側に設け
て、充電装置の電圧検出回路とは独立させているため、
充電電流の影響をうけろことはなく、シたがって直流リ
レーコイルの確実な保持を行なうことができろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に、％−けるポータプル電池
機器の充電装置の電気回路図、第２図は各部の波形を示
した図である。Ａ・・・充電装置、Ｂ・・・ポータプル電池機器、１・
・・交流電源、３ａ、３ｂ、３ｃ・・・接続端子、
４・・・トラランス、５・・・整流回路、６・・・サイ
リスタ、７・・・電圧検出回路、２２・・・ダイオード
、２３・・・二次電池、２４・・・負荷、２６・・・リ
レー接点、２７・・・直流リレーコイル、２８−・・平
滑コンデンサＪ２９ａ、２９ｂ。２９ｃ・・・接続端子。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

交流を整流するだけで平滑しない整流回路と、この整流
回路の出力端間に、二次電池と、この二次電池の負極側
にアノードを接続し、かつカソードを整流回路の負極側
に接続してなるサイリスタとを直列に接続した充電主回
路と、この充電主回路に並列接続され、かつその出力を
前記サイリスタのゲー）Ｋ接続し、前記整流回路の電圧
を検出して前記サイリスタを制御する電圧検出回路と、
前記二次電池の両端ＫＩＪレー接点を介して負荷を接続
した負荷回路と、前記整流回路の負極にカソードを接続
し、かつアノードを直流リレーコイルと平滑コンデンサ
の並列回路の負極に接続したダイオードを備え、さらに
前記直流リレーコイルと平滑コンデンサの並列回路の正
極を整流回路の正極に接続するとともに、ポータプル電
池機器には少なくとも前記二次電池、負荷、リレー接点
、直流リレーコイル、平滑コンデンサを内蔵したことを
特徴とするポータプル電池機器の充電装置。