JPS5910140A - 電池の充電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｋ接続され電＃（υとともに１次τ４１構成）１１りで
ある高周波伝送トランス（３）を構成する１次コイル、
（４）は１次コイル（２１に電磁的に結合された２次コ
イル。

（５）はアノードか２次コイル（４）の一端に接続され
た整流素子である整流ダイオード、（６）は正、負端子
がそれぞれダイオード（５）のカソードおよび２次コイ
ル（４）の他端に接続された電池であり、２次コイル（
４）、整流素子（５）、電池（６）および電池（６）か
らの電力により作動する負荷（図示せず）により２次側
構成部（７）が構成され、２次側構成部（７）がケース
等に収納されており、伝送トランス（３Ｊの１次コイル
（２）を２次側構成部（７）の２次コイル（４）に接近
させることにより、電池（６）が充電される。

しかし、前記の充電の際、たとえば伝送トランス（３）
または２次側構成部（７）に異常が発生して２次側構成
部（７）の電池（６）　Ｋ過大な充電々流か流れたり、
あるいは所定の充電時間を越えて長時間充電されしると
ともに、２次側構成部（７）を、たとえば人工であり、
交流電源および該電源に接続された１次コイルからなる
１次側構成部と、前記１次コイルに′＠磁的に結合され
た２次コイルおよび該２次コイルに整流素子を介して接
続された電池とからなる２次側構成部と、前記１次コイ
ルの両端電圧の変化を検出して検出信号を出力する検出
部と、前記検出信号により前記電源と前記１次コイルと
の間の通電路を遮断する遮断部とを備えたことを特徴と
する′４池の充電装置を提供するものである。

したかつて、この発明の電池の充電装置ｍによると、検
出部により１次コイルの両端電圧の変化を検出するとと
もに、（φ出された前記電圧変化に基つき異常の有無を
検知し、異常時に遮断部により１次側構成部の交流電源
と１次コイルとの間の通電路を〕置所して過充電を防止
することができ、充電時の安全性を白土することができ
る。

それらの図面において、第１図七同−記号は同４１ｔｇ
Ｏものを示し、（８）は１次コイル（２］の一端に接続
コンデンサ（９）の他端に接続された整流ダイオード、
（１２）は一端が第１ダイオード（１１）のカソードに
接続されるとともに他端が接地された平滑用第２コンデ
ンサ、（１３）は一端か整流ダイオード（１１）のカソ
ードにＪν続された分圧用第２抵抗、（Ｊ４１は一端が
第２抵抗（１３）の他端に接続されるとともに他端が接
地された分圧用第３抵抗、（１５）は非反転入力端が第
２抵抗（１３ｊの他端に接続されるとともに出力端が反
転入力端に接続された第ｌ演算増幅器（以下第Ｉオペア
ン−Ｉと称す）、（１６ｊは一端が第１オペアンプＩＪ
５）のＩＩ　刃端に接続された第４抵抗、（１ηは直流
電＃（図不せず）　ＶＣ接続された第２端子、（１８）
は一端が第２端子ｆｌ’／ｌ　ｖｃ４’ｕ　ｋｉｄされ
た躬５抵抗、（１９）は一端が第５抵抗（１８）の他端
に接続されるとともに他端か接地された第６抵抗、（２
０）は反転入力端および非反転入力端がそれぞれ第４．
第５抵抗ｔ１６１　、　＋１８１の他端に接続されたお
よび第２オペアンプ（２０）にまり差動増幅回路＋２２
＋が（８夕を介して入力される１次コイル（２＋の両端
電圧に基つく積出電圧さ、躬２端子（１７）を介して入
力される第１の基準電圧との差電圧による差電圧信号か
、第２オペアンプ１２υ）の出力端、すなわち、４１出
部囚）の出力端から出力される。

＋２４１　ｔｄ　入力端が第２オペアンプ１２０）の出
力端に接続され前記検出信号に基つく表示信号を出力す
るレベル駆動用集積回路、０５）は複数個の発光素子を
備え入力端がレベル駆動用集積回路（２４）の出力端に
接続され前記表示信号に応じた発光素子か発光する表示
部、（２６）は一端が第２オペアンプ（２０）の出力端
に接続され他端が接地された第３コンテノサ、（２′ｎ
は反転入力端が第２オペアンプ（２０ｊの出力端に接続
さ７″Ｌ第１のコンパレータ回路を構成する￥Ｊ３演算
増幅器（以下第３オペアンプと称す）、１２８）は直流
電飾（図示せず）Ｋ接続されるとともに第３オペアンプ
（２ηの電源端子か接続された第３端子、（２９）は一
端か第３端子（２８）に接続された第８抵抗、（３０）
は一端にフリツプフロツプ回路（以下第ＬＦＦｂ称す）
であり、Ｊ入力端子およびに入力端子かともに第３端子
−８）に接続されており、第３図中の１点鎖線で囲まれ
た回路によりタイマ部（列が構成されてぃる。

（３５）は一端が第２オペアンプ（２０）の出力端に接
続され他端が接地された４５コンテンサ、１°３Ｇノは
非反転入力端および電源端子がそれぞれ第２オペアンプ
１２０）の出力端および第３端子（層に接続さ）１第２
のコノパレータ回路を構ｌ視する第４（買算増＋１ｌｉ
ｉｉ器（以下第４オペアンプと称す）　、　＋３７１は
一端か第３端子１ｔ８）に接続された第９抵抗、１：（
８１は一端か第９抵抗１３カの他端に接続されるととも
に他端か接地された基準電圧設定用第２可変抵抗、（３
９）は一端か第２可変抵抗（３８）のｏｆ動端子および
第４オペアンプ１３６ノの反転入力端に接続され他端が
接地された第６コンデンサ、第゛３図中の２点鎖線で囲
まれた回路により過充電（４３）は入力端がオアゲート
（４りの出力端に接続された反転回路、１４４）はベー
スか反転回路（４３）の出力端に］ｄ続されたＮＰＮ型
の第１トランジスタ、（４旬Ｕ直流セ＃（図示せず）に
接続された第４端子、　＋４１３＋は両端が第４端子（
４５）および第１トランジスタ（４４）のベースに接続
された第１０抵抗、（４７）は両端が第１トランジスタ
（４４）のベースおよびエミッタに接続された第１１抵
抗、（４８）は一端が第１トランジスタ（４４）のエミ
ッタに接続されるとともに他端が接地された第１２抵抗
、（４９）はエミッタおよびベースがそれぞｎ第４端子
（４５）および％ｌ）ランジスタ（４４）のコレクタに
接続されたＰＬ″Ｊｌ−３型の第２トランジスタであり
、コ１／クタカ伝送トランス（３）の電源（４）のスイ
ッチ制御部（図示せず）に接続され、第２トランジスタ
（４９）のエミッタ、ベース間に第１３抵抗（５０）が
設けられており、オアゲート＋４２）　、反転回路＋４
３１　、第１Ｏ〜第１３抵抗ｉ６）　、　１４７１　、
　を州、剛および第１．第２トランる０ つぎに、前記実施例の動作について説１：！ｌ：ｌする
。

捷ず、１次コイル＋２１および２次コイル（４）か離間
している状態、すなわち負荷の使用時には、１次コイル
（２）の両端電圧が大きく、差動増幅回路（２２１の第
２オペア／プ（２０）の反転入力端への検出電圧か非反
転入力端へのｆＪｌの基準′５圧とほぼ等しくなるため
、第２オペアンプ１１０１の出力端からの差市圧はＯボ
ルトとなり、タイマ部（３４）および制御部（４１）の
各出力端からそれぞれハイレベル、ローレベルの信号が
出力されるとともに、週噛都（５υの第２トランジスタ
（４９）がオフして伝送トランス（３）の電飾（１）の
出力が停止され、１次コイル＋２１　Ｋ通電されること
がなく、電池（６）から負荷に直流電力が供給されて負
荷が作動さ！する。

−）さ゛に、１次コイル（２）を２次コイル（４）　ｖ
ｃ接近させて電池（６）を充電する場合について説明す
る。

いま、両コイル＋２１．（４）の位置がずれていると、
１次コイル（２）からの磁束のうちの一部しか２次コイ
ル（４）に鎖交しないため、１次コイル（２）の両端′
市らの表示信号により、表示部（２５ｊの発光素子が１
秒ごとに点滅を繰り返すとともに、図示されてぃ々いが
警報ブザーが１秒おきに鳴り、使用者に両コイルｔ２１
．　（４）の位置がずれていることを知ら−ｌｄ−る。

つきに、両コイル（２）、（４）の位ＩＭ関係か最適状
態に設定されると、■次コイルｔ２Ｊの両端電圧が２次
コイル（４）に誘起する起電力の増加に比例して低下す
るため、第２オペアンプ１２０１の反転入力端への検出
電圧が非反転入力端への第１の基準電圧よりも小さくな
り、第２オペアンプ１凛の出力端からタイマ都１列の第
３オペアンプ（２）の反転入力端に出力される差電圧が
尚くなるとともに、前記差電圧が第１ｂＦ変抵抗ｔ；１
０）　ＫよりＪツｆ定側に設定された第３オペアンプ（
′１７１の非反転入力端への第２の基準電圧よりも尚く
なり、第３オペアンプ（２７）からの出力信号かハイレ
ベルからローレベルに反転し、カウンタ）３力らのタイ
マ信号が前記カウント終ｒ信号の立上り時にローレベル
からハイレベルに反転するとともに、・・イレベルのタ
イマ信号かオアゲー）　ｔ４２］の一力の入力端に出力
される。このとき、第２オペアン７”　１２ｔｌｌの出
力端から制御部（４１）の第４オペアンプ（３６）の非
反転入力端に出力される差電圧か、第２町変抵抗（３８
）により前記第２の基準電圧よりも大きな所定＋＋ｍ　
Ｋ設定された第４オペアンプ（３Ｇ）の反転入力端ヘノ
￥Ｊ３の基準電圧よりも低く、第４オペアンプ＋：３ｇ
、からの出力信号がローレベルのま捷であるとともに、
第２　Ｆ　Ｆ　Ｈｏ）の出力端からの過充電防止制御信
号もロー１７ベルｏｔｔであるため、ｔｔ制御部（４１
）は作動せずにタイマ部（３４）のみか作動しているこ
とになり、オアゲート（４２１の画人刃端へのハイレベ
ルのタイマ信号およびローレベルの過充電防止制御信号
により、オアゲート（４２）の出力端からハイレベル１
次コイル（２２吉の間の３ｇＪ電路が週明されて過充電
か防止される。

つきに、両コイル（２１、（４）の位置関係が最適状態
に設定されて充電が開始されたのち２、伝送トランス（
３）または２次側構成部（ｌ）に異常が発生して電池（
６）に過大な充電々流かＪ…流すると、第２オペアンプ
１２０）の反転入力端への検出′電圧か非反転入力端へ
の褐１の基準電圧よりも著しく低くなり、化２オペアン
プ（ｚＯ）の出力端から器側１都（４１）の第４オペア
ン７”　＋３６ｊの非反転入力端Ｖζ出力される差電圧
が、第４オペアンプ（３６）の反転入力端への第３の基
準電圧よりも、Ｆ？＋’　＜なり、第４オペアンプ１ｉ
ｉ６ｉからの出力信号かロー１７ベルからハイレベルに
反転するとともに、前記・・イレベルの出力信号が第２
１′ｉ’　＋４０１のクロンク端子にクロック入力信号
として出力され、第２１′”　Ｊ！”　＋４０１の出力
端からの過充電防止制御信号が前記間が設定されてカウ
ンタ（３２１がカウントを開始するが、カウンタ１３２
）がカウントしている間、第１１＝’　Ｊ＝’＋：ｉ３
１からのタイマ信号はローレベルのｉｔであるため、オ
アゲー）　ｉ４２］の両人刃端へのローレベルのタイマ
信号および・・イレベルの過充電防止制御信号により、
オアゲルト＋４２＋の出力端からノ・イレベルの遮断制
御信号か出力され、第１．第２トラン／スタ（４４）、
　（４９）がさもにオフして電＃（１）の出力が停止さ
れ、制御部（４１）の作動により、電池（６）Ｋ異常に
よる過大な充電々流か曲流する吉；、１嗅時を二電源（
１）と１次コイル（２）との間の通電路が連断さ八て過
充電が防止される。

したかつて、前記実施例によると、検出部（２３）によ
り１次コイル（２）の両端電圧と基準電圧との差電圧を
検出するとともに、前記差電圧に基づき、タイマ部（３
４）により所定の設定時間をカウントする吉、ソー”Ｊ
−１ｉ　１１１ｊν（１）の出力を停止させて電源（１
）と１次コイル（２）古の間の通屯路を遮１析すること
かでき、所定の充゛市ずべき時間を越える長時間充電お
よび異常による電池（６）への大きな充電々流の血流等
の所謂過光電を防止することかてき、充電時の安全性を
向上することかできる。

一！／こ、充電時の両コイルｔ２＋、　（４）の位ｉｄ
ずれか表示７＋１（ｆ２５Ｈの発光素子の点滅およびブ
ザーにより告知さね−るため、使用性か向上され、両コ
イル＋２１．　（４）の位１醒関係かｊ′反適状態であ
るか否かに容易に判断するこさかてきる。

なお、タイマ部＋３４）−４たけ制御部（４１）のいず
れか−力のみを設け、設けられたタイマ部＋３４］　ｔ
たは制御部（４１）からのタイマ信号捷たは過充電防止
制御信号により遮断ＩＩＬ制を作動させ、電源ｔｌＬ！
１次コイル（２）との１ＩＪ１のＪ山′市路を〕暦…ｉ
するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ■　交流電源および該電源に接続された１次コイルから
   なる１次側構１戊部と、前記１次コイルに電Ｓ的に結合
   された２次コイルおよび該２次コイルに整流素子を介し
   て接続された電池とからなる２次側構成部と、前記１次
   コイルの両端電圧の変化を検出して４ψ出信号を出力す
   る検出部と、前記検出信号により前記電源と前記１次コ
   イルとの間の通電路を遮断するＪ断部とを備えたことを
   特徴とする電池の充電装置。