JPS5843410Y2 - バッテリ充電装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、交流発電機から全波整流器を介してバッテリ
を充電する装置に関し、特にバッテリへの充電が行なわ
れているか否かを表示する充電表示装置を備えたバッテ
リ充電装置に関するものである。

車両用エンジンで駆動される磁石発電機のように、電圧
変動が大きい発電機でバッテリを充電する場合には、バ
ッテリの充電が行なわれているか否かをランプ等の発光
体で表示させている。

従来のこの種のバッテリ充電装置として、バッテリの両
端にランプとトランジスタのコレクタエミッタ回路との
直列回路を並列接続し、交流発電機の出力電圧がバッテ
リの端子電圧以下の場合にのみｌ・ランジスタを導通状
態にしてランプを点灯させる制御回路を設けｋものが知
られている。

しかしトランジスタを用いると、これを導通状態に維持
するために比較的大きなベース電流を流す必要があるた
めそのベース抵抗を余り大きくすることができず、この
トランジスタのベース回路での電力損失が大きくなる欠
点があった。

またランプのフィラメントが冷えている場合にはランプ
の点灯時に大きな電流が流れるため、上記のトランジス
タとしては過負荷電流耐量の大きい高価なものを用いる
必要があり、装置の価格が高くなるのを避けられなかっ
た。

このような問題を解決するため、サイリスタを用いてラ
ンプへの電流をオンオフする装置も提案されているが、
サイリスタを用いる場合にはサイリスタを遮断させるた
めに遮断用のサイリスタを別に設ける必要があるなど、
装置が複雑になる問題がある。

本考案の目的は、僅かなゲート電流で点弧させることが
でき、しかも過負荷電流耐量の太きいものを容易に得る
ことができるサイリスタを用いてランプへの電流のオン
オフを行なわせることにより上記の欠点を解消したバッ
テリ充電装置を提供することにある。

以下図示の実施例により本考案の装置を詳細に説明する
。

図において１はエンジンにより駆動される車両用磁石式
交流発電機の電機子コイルで、この電機子コイルの両端
１ａ、ｌｂはダイオード２乃至５からなる単相ブリッジ
形全波整流器６の交流入力端子６ａ、６ｂに接続され、
整流器６の直流出力端子６ｃ 、６ｄ間にはスイッチＩ
を介してバッテリ８が並列接続されている。

バッテリ８の両端には上記スイッチｒを介して充電表示
用ランプ９とカソードをバッテリの負端子側にしたサイ
リスタ１０との直列回路が並列接続され、サイリスタ１
０のアノードには一端が抵抗１１及びスイッチ７を介し
てバッテリ８の正端子に結合された転流用コンデンサ１
２の他端が結合されている；サイリスタ１０のゲート・
カソード間には抵抗１３が並列接続され、この抵抗１３
の両端に抵抗１４を介して点弧制御用コンデンサ１５が
並列接続されている。

コンデンサ１５のサイリスタのゲート側に位置する端子
は抵抗１６と前記スイッチ７とを介してバッテリ８の正
端子に接続され、コンデンサ１５の両端には抵抗１ｒが
並列接続宮れている。

そしてコンデンサ１２のサイリスタのアノードと反対側
に位置する端子及びコンデンサ１５のサイリスタのゲー
トと反対側に位置する端子がそれぞれアノードをこれら
のコンデンサ側にしたダイオード１８及び１９を介して
電機子コイル１の一方の端子１ｂｖＣ結合されている。

尚図示していないがバッテリ８の両端には通常ヘッドラ
ンプ等の負荷が接続される。

上記実施例において発電機が回転していないときにスイ
ッチ７を閉じると、バッテリ８から抵抗１６を通してコ
ンデンサ１５が充電され、このコンデンサの端子電圧が
サイリスタ１０を点弧させるレベルに達するとサイリス
タ１０が導通してランプ９を点灯させる。

ここで電機子コイル１の誘起電圧（発電機の出力電圧）
をＶｌ、各ダイオードの順方向電圧降下を■ｄ１バッテ
リ８の図示の極性の端子電圧を■８、抵抗１１の両端電
圧をｖｌｌ、コンデンサ１２の電圧を■１２、サイリス
タ１０の導通時の順方向電圧降下をＶＩＯとする。

発電機が回転すると電機子コイル１に電圧Ｖ、が誘起す
る７５叙 この電圧がバッテリ電圧より低く（ＶｌぐＶ
ｓ）、発電機がバッテリ８を充電しない間はランプ９に
Ｖｓ−Ｖｌｏなる電圧が印加されてランプが点灯してい
る。

このときバッテリ８側からみた抵抗１１の両端電圧Ｖｌ
ｌば、 Ｖｌｌ−Ｖｓ ＶＩＯＶｌ２ ・・（］）
であり、電機子コイル１の図示の実線矢印方向の電圧が
誘起しているときの抵抗１１の両端電圧は、ＶＨ＝Ｖ、
−２Ｖｄ −（２）で表わされる。

したがって転流用コンデンサ１２の端子電圧Ｖ□２ば、 Ｖ１２＝Ｖ８−Ｖ、＋２Ｖｄ−Ｖｌｏ ・（３）と表さ
れる。

ランプ９が点灯しているときは、コンデンサ１２はバッ
テリ８から抵抗１１を通して図示の極性に充電されるが
、発電機の実線矢印方向の電圧が、 Ｖ１＝Ｖ８＋２Ｖｄ−Ｖ１０＝：＝Ｖ８＋Ｖｄ −（
４）となるとコンデンサ１２の端子電圧Ｖ１．２は零と
なる。

コンデンサ１２の端子電圧Ｖ１２が零になったのち、電
機子コイル１が破線矢印方向の電圧を出力すると、コン
デンサ１２は再度図示の極性に充電される。

次に発電コイル１に実線矢印方向の電圧が誘起されると
、発電コイル１からの電流は抵抗１１及びランプ９とコ
ンデンサ１２、そしてダイオード１８を通って流れるた
め、コンデンサ１２の極性は反転して図示と反対の極性
になる。

このコンデンサ１２の極性が反転する際には、ランプ９
を通る電流は殆んどコンデンサ１２に流入するため、サ
イリスタ１０に流れる電流は保持電流以下となり、サイ
リスタ１０が遮断する。

そしてコンデンサ１２の充電が完了するとコンデンサ１
２を通しては電流が流れなくなるため、ランプは消灯す
る。

一方、点弧制御用コンデンサ１５及び抵抗１６の両端電
圧をそれぞれＶｌ５及びＶｌ６とすると、バッテリ８側
からみた場合、 Ｖｓ ”＝Ｖｔ ６ ＋Ｖ１５ ・
＝（５）の関係があり、また電機子コイル１に実線矢印
方向の電圧が誘起してしる場合には、 Ｖ１＝Ｖ１６＋２Ｖｄ −（６）なる
関係がある。

したがってコンデンサ１５の端子電圧Ｖ１５ば、 Ｖ１５＝■８−■１＋２Ｖｄ ・・イア）となる
。

発電コイル１の出力が■１＝■８＋Ｖｄになってコンデ
ンサ１２の端子電圧が零になったときのコンデンサ１５
の端子電圧Ｖ１５ば、■１５ニＶｄである。

サイリスタ１０にはコンデンサー５の両端電圧Ｖ１５が
２Ｖｄになると点弧信号が入るように抵抗１３，１４等
が設定されているため、サイリスタ１０か遮断した後に
再度点弧信号は入力されない。

そして発電機の出力電圧Ｖ１がＶ０＝Ｖ ＋２Ｖｄと
なると、（７）式よりＶ１５−０となる。

充電が開始された後は、電機子コイル１に実線矢印方向
の電圧が誘起されるとダイオード１９を通して電流は側
路され、また破線矢印方向の電圧が誘起されても次の半
サイクルで抵抗１３．１４及び１７等を通して直ちに放
電されるため、サイリスタ１０に点弧信号を与えること
ができる値１で充電されることはなく、サイリスタ１０
の再点弧は防止される。

尚バッチ５りの充電が行なわれていなしときにサイリス
タ１０に点弧信号を与えるため、発電機の出力電圧Ｖ１
がバッテリ電圧ｖ８Ｖｃ略等しくなったとき（Ｖ１≠ｖ
８のとき）のコンデンサー５の両端電圧Ｖ１５二２Ｖｄ
でサイリスタ１０に点弧信号を与えるように、抵抗１３
．１４及びコンデンサー５の放電回路の時定数と抵抗１
７及びコンデンサー５の放電回路の時定数とを適当に設
定しておく。

発電機の出力電圧■１がバッテリ電圧ｖ８以下になると
、サイリスタ１０にバッテリ８から順方向電圧が印加さ
れ、且つコンデンサ１５がバッテリ８によって充電され
その両端電圧がサイリスタ１０に点弧信号を与えるレベ
ル１で上昇するのでサイリスタ１０が導通してランプ９
を点灯させる。

以上のように本考案によれば、過負荷電流耐量が太きい
ものを容易に得られるサイリスタを用いて充電表示用ラ
ンプをオンオフするのでトランジスタを用いる場合に比
べて価格をさげることができる。

渣た発電機の出力電圧が所定値以上になったときに充電
表示用ランプに流れる電流の殆んど大部分を転流用コン
デンサに転流させてサイリスタを遮断するようにしたの
で、別個に遮断用のサイリスタを用いることなく簡単な
構成でサイリスタを遮断させることができる上、制御回
路での電力損失を少なくすることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示す接続図である。 １・・・・・・電機子コイル、６・・・・・・全波整流
器、８・・・・・・バッテリ、９・・・・・・充電表示
用ランプ、１０・・・・・・サイリスタ、１１，１６・
・・・・・抵抗、１２・・・・・・転流用コンデンサ、
１５・・・・・・点弧制御用コンデンサ、１８．１９・
・・・・・ダイオード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 交流発電機の出力端１ａ、Ｉｂに全波整流器６を介して
   バッテリ８を接続して成るバッテリ充電装置において、
   前記バッテリの両端にカソードを該バッテリの負端子側
   にしたサイリスタ１０と充電表示用ランプ９との直列回
   路が並列接続され、前記サイリスタのアノードには一端
   が前記バッテリの正端子に第１の電流制限素子１１を介
   して接続された転流用コンデンサ１２の他端が接続され
   、前記サイリスタのカソードには一端が第２の電流制限
   素子１６を介して前記バッテリの正端子に接続された点
   弧制御用コンデンサ１５の他端が接続され、該点弧制御
   用コンデンサの両端には前記サイリスタのゲートに分圧
   点が接続された抵抗分圧回路１３．１４が接続され、前
   記第１の電流制限素子１１と前記転流用コンデンサ１２
   の接続点及び前記第２の電流制限素子１６と前記点弧制
   御用コンデンサ１５の接続点が前記全波整流器を通して
   整流される前記交流発電機の一方の半波の出力の一部を
   前記第１及び第２の電流制限素子を通して側路するよう
   に該交流発電機の一方の出力端１ｂに第１及び第２のダ
   イオード１８．１９を介してそれぞれ接続されているこ
   とを特徴とするバッテリ充電装置。