JPS6032529A - 二次電池充電装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、二次電池を充電するだめの二次電池充電装置
に係シ、特に簡易型の充電装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

ニッケルカドミムラ電池とか鉛蓄電池等の二次電池を充
電する装置の簡易型のものとして、従来、第１図に示す
ように発電源１から逆流防止用ダイオード３のみを介し
て二次電池４に電力を供給するものとか、さらに上記逆
流防止用ダイオード３と二次電池４との間に第２図に示
すように過電圧過充電防止のために電圧安定化回路６（
あるいは電流安定化回路）を挿入したものが知られてい
る。なお、２は発電源ノの内部抵抗、５は二次電池４の
内部抵抗である。

〔背景技術の問題点〕

ところで、携帯用通信装置や無人灯台等の電源として二
次電池を用いる場合、発電源として太陽電池や風力発電
機等を用いることがある。

このような発電源は、日照の程度や風力によって起電力
が大きく変化する。そこで、日照の程度や風力が弱くて
起電力が小さいときでも充電を可能とするために出力電
圧を高く設計することが多い。しかし、そうすると、日
照の程度や風力が強くなって起電力が大きくなっても、
太陽電池の内部抵抗の影響や風力発電機の負荷が重くな
ったシすることによって充電電流は増加せず、充電効率
が悪くなる欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、発電量の
変化に応じて所定の制限値内でなるべく多くの充電電流
を二次電池へ供給でき、充電効率が良く、低価格で実現
可能な二次電池充電装置を提供するものである。

〔発明の概要〕

即ち、本発明の二次電池充電装置は、発電出力電圧と二
次電池電圧との電圧比に逆対応して入出力間の通電比を
制御するためのチａｙ・ぞ回路を設け、発電量に応じて
二次電池への光電電流を制御し、かつこの充電電流が制
限値を超えないように監視制御するようにしてなること
を特徴とするものでちる。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。

第３図において、１は発電源であってたとえば回転型発
電機Ｇが用いられており、その内部抵抗を２で表わして
いる。３１はチョッパ回路であって、前記発電源ｌから
逆流防止用ダイオード３を介して入力が印加され、後述
する制御入力に応じて入力電圧の通電幅を制御して出力
電圧とする。このチョッパ回路３ノの出力側には、充電
電流検出用および光電電流制限値設定用の第１の可変抵
抗３２および逆流防止用ダイオード３３を直列に介して
二次電池４が接続されている。ここで、５は二ＩＥ池４
の内部抵抗である。そして、上記二次電池１には並列に
最大充電電圧設定用の第２の可変抵抗３４が接続されて
いる。３５はたとえば電圧比較増幅器を用いてなる制御
回路であシ、前記チョッパ回路３１の出力電圧に応じた
大きさの電圧と前記第２の可変抵抗３４から二次電池４
の電圧に応じて取シ出された電圧とを比較し、その電圧
比に応じたチョッパ制御電圧を発生するものである。

即ち、上記電圧比が大きい程、チョッノや回路３ノの通
電幅をよシ小さくシ、上記電圧比が小さい程、上記通電
幅をよシ大きくするような制御を行なう。また、上記制
御回路３５は、前記第１の可変抵抗３２の摺動端と一端
との間で充電電流に応じて生じる電圧降下を検出し、こ
の検出電圧をツェナーダイオード３６から与えられる基
準電圧と比較し、上記検出電圧が基準電圧より大きくな
らない範囲内で前記チョッパ制御電圧を発生する。つま
シ、前記通電幅を小さくするような制御によってチョッ
パ回路３１の出力電圧を小さくすると、発電量が一定な
らば充電電流が大きくなろうとするが、充電電流を二次
電池４の特性で定まる制限値内に抑制するために前ｉ己
埴１のｎ［営七モ抗３２によスオ金出雷圧づ；一定値（
基準電圧値）以下であるように制御する。

なお、前記チョッパ回路３ノにおいて、３７は入力側の
平滑コンデンサ、３８は入出力端間に直列に挿入された
スイッチング用パワートランゾスタ、３９は出力側の平
滑インダクタンス。

４０は出力側の平滑コンデンサ、４１は上記平滑インダ
クタンス３９の入力側に接続されたフリーホイーリング
用ダイオード、４２はスイッチングｄ’ルス発生器であ
る。このスイッチング・ぐルス発生器４２は、前記制御
回路３５からの制御電圧入力に応じて第４図に示すよう
にオン期間とのデユーティ比が制御される高速（たとえ
ハ１００　ＫＨｚ　）のスイッチング・灼レス（ｉｆ号
を発生し、これを前記パワートランノスタ３８のベース
に印加してチョッパ制御を行なう。なお、４３および４
４はそれぞれスイッチングノ４ルス発生器４２用の発振
帰還抵抗および電流制限抵抗である。

上述したような構成の二次電池充電装置においては、発
電機Ｇが低速で回転したときでもチョッパ回路３ノの出
力電圧により二次電池４を十分（で充電できるように設
計しておくものとする。発電機Ｇの回転が高速になって
その出力電圧が高くなシ、これによってチョッパ回路３
１の出力電圧が高くなる。このとき、制御回路３５がチ
ョッパ回路３１の出力電圧と二次電池４の電圧との電圧
比に応じた制御電圧を発生し、これによってスイッチン
グパルス発生器４２の出力パルスのデユーティ比が低下
する。したがって、チョッパ回路３１の出力電圧が低下
し、充電電流が増加するようになる。即ち、充電電流は
発電機Ｇの発電量に応じて増減し、効率の良い充電が行
なわれる。上記場合に、充電電流による第１の可変抵抗
３２の電圧降下を検出して基準電圧と比較することによ
って、充電電流が所定の制限値を超えないような制御が
行なわれる。

〔発明の効果〕

上述したように本発明の二次電池充電装置によれば、発
電量の変化に応じて所定の制限値内でなるべく多くの充
電電流を二次電池へ供給できるので充電効率が良く、し
かも比較的ｈｉｉ易な構成であるので低価格で実現でき
、簡易型充電、装置として好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ従来の簡易パリの二次電
池充電装置を示す構成説明図、第３図は本発明に係る二
次電池光電装ｆ１４の一実施例を示す構成説明図、第４
図は第３図の動作説明のために示す信号波形図である。 ｌ・・・発電源、３．３３・・・逆流防止ダイオード、
４・・・二次電池、３１・・・チョツ・ソ回路、３２゜
Ｃ。 ３４・・・可変抵抗、３５・・・制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発電源と、この発電源から出力を導き出すだめの第１の
   逆流防止ダイオードと、この逆流防止ダイオードを介し
   て導かれる入力を平滑し、制御入力に応じて通電比が制
   御された電圧を出力するチョッパ回路と、このチョッパ
   回路の出力端と被充電二次電池との間に直列に挿入され
   た充電電流検出用抵抗および第２の逆流防止ダイオード
   と、前記チョッパ回路の出力電圧に応じた大きさの電圧
   と前記二次電池の電圧に応じた大きさの電圧とを比較し
   、この電圧比に逆対応して前記通電比を制御するための
   制御出力を発生し、かつ前記充電電流検出用抵抗の電圧
   降下を検出してこの電圧降下が所定値以下となる範囲内
   で上記制御出力を発生する制御回路とを具備することを
   特徴とする二次電池充電装置。