JP2000253576A - トランス入力機器の入力制御器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力電圧に応じたタップ設定状態を自動的に
設定し、入力電圧の変動に追従してタップ設定状態切替
えを行う。 【解決手段】 入力電圧を測定し（Ｓ１），タップ設定
状態番号とその適切電圧範囲のテーブルを参照して適合
タップ設定状態を設定し（Ｓ２），動作中は現状タップ
設定状態を判定し、入力電圧ＡＣＶを１秒ごとに測定
し、そのＡＣＶに適合したタップ設定状態を前記テーブ
ルを参照して判定し（Ｓ６），そのタップ設定状態Ｎｏ
ｉと対応する計数値Ｍｉを１歩進させ（Ｓ７），計数値
の何れかが切替値になったかを調べ（Ｓ８），ならない
場合はステップＳ５に戻り、なった場合は、そのタップ
設定状態に切替え（Ｓ１１），全整数値をゼロにリセッ
トしてステップＳ４に戻る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は例えば充電器のよ
うに、タップ付きトランスを介して交流電力が入力され
る機器における入力電圧に応じて出力電圧が規定の範囲
になるようにタップを切り替える入力制御器に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６に従来の技術を、充電器を例として
示す。商用電源１０がスイッチ１１，タップ切替器１２
を介してトランス１３の一次巻線に接続される。トラン
ス１３の二次巻線の中点はアース端子１４に接続され、
この二次巻線の出力は整流回路１５で全波整流され、そ
の出力により蓄電池１６に対する充電を行う。蓄電池１
６の電圧が制御部１７の電圧検知部１８で検出され、蓄
電池の転曲点電圧の認識に用いられる。

【０００３】充電開始時に、商用電源１０の電圧を測定
し、その電圧が低ければ、タップ切替器１２を端子ｔ１
側に、入力電圧が高ければ端子ｔ４側に設定し、トラン
ス１３の二次側に規定範囲の出力電圧が得られるように
し、その後、スイッチ１１をオンにして充電を行ってい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来においては充電の
都度、入力電圧を測定し、タップの設定を手動で行って
いたため、その操作がわずらわしかった。また、充電中
に入力電圧が変動した場合、これに対応できないため、
過充電になったり、充電不足が生じる問題があった。最
も低い電圧入力に対しタップが設定されていた場合に、
使用最大電圧が入力されると、トランスの一次側に過電
流が流れ、ヒューズを溶断するおそれがあった。

【０００５】充電器のみならず、タップ付きトランスを
介して入力する機器においては、同様の問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明によれば入力電
圧が検出され、その検出電圧に応じてタップ切替え手段
が駆動され、トランスの出力電圧が規定範囲に入るよう
にされる。更に、入力電圧が周期的に測定され、その測
定電圧と対応したタップの計数値が歩進され、タップご
との計数値の何れかが、切替値になるとそのタップに切
替えられる。

【０００７】現タップの適合入力電圧に対し、測定電圧
が高い程、対応タップへの切替えとなる切替値が小に選
定されている。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１にこの発明の実施例を示す。
商用電源などの交流電源１０が入力端子２１，２２に接
続され、入力端子２１はリレーＲＹ１の接点ｒｙ１を通
じてリレーＲＹ２の可動接点ｒｙ２に接続され、入力端
子２２はスイッチ１１を通じてリレーＲＹ３の可動接点
ｒｙ３に接続され、トランス１３の一次巻線の両端は接
点端子ｔ１，ｔ４に接続され、一次巻線の中間から接点
端子ｔ２，ｔ３が導出されている。可動接点ｒｙ２は接
点端子にｔ１とｔ２に接続され、可動接点ｒｙ３は接点
端子ｔ３とｔ４に切替え接続される。端子ｔ１とｔ２間
の一次巻線の回数の方が、端子ｔ３とｔ４間のそれより
多く、例えば前者は２０回、後者は１０回とされてい
る。可動接点ｒｙ２，ｒｙ３はそれぞれ常時は端子ｔ
１，ｔ４側に接続されている。

【０００９】図２に示すように、タップ設定状態Ｎo.１
は接点ｒｙ２，ｒｙ３がそれぞれ端子ｔ２，ｔ３に接続
され、有効一次巻線が端子ｔ２，ｔ３間とされた場合
で、つまりリレーＲＹ２，ＲＹ３が共にＯＮとされた場
合であり、タップ設定状態Ｎo.２は有効一次巻線が端子
ｔ２とｔ４の間とされ、リレーＲＹ２がＯＮ，ＲＹ３が
ＯＦＦとされた場合であり、タップ設定状態Ｎo.３は有
効一次巻線が端子ｔ１とｔ３の間とされ、リレーＲＹ２
がＯＦＦ，ＲＹ３がＯＮとされた場合であり、タップ設
定状態Ｎo.４は有効一次巻線が端子ｔ１とｔ４の間とさ
れ、リレーＲＹ２，ＲＹ３が共にＯＦＦとされた場合で
あるとする。

【００１０】この実施例は充電器に適用した場合で、ト
ランス１３の二次巻線の出力は整流回路１５で整流さ
れ、蓄電池１６を充電する。蓄電池１６の電圧が制御部
２５の電圧検出部１７で検出される。入力端子２１，２
２にトランス２４が接続され、トランス２４より制御部
２５の電源回路２６に交流電力が供給され、またスイッ
チ１１を介して入力端子２１，２２はトランス２７が接
続され、トランス２７を通じて制御部２５の電圧測定部
２８に入力交流電力が供給される。

【００１１】交流電力が入力されると、電源回路２６か
ら動作電力が制御部２５に与えられ、制御部２５が動作
する。スイッチ１１がオンにされると、入力交流電力が
電圧測定部２８で測定される。この発明においては、こ
の測定電圧に応じてタップ切替え手段が駆動され、トラ
ンス１３の出力電圧が規定範囲に入るようにトランス１
３のタップ設定状態が切り替えられる。この実施例では
タップ設定状態Ｎo.１〜Ｎo.４の何れかに選択接続され
る。このため図３に示すような入力電圧とタップ設定状
態番号の関係を示すタップ番号テーブル３１が制御部２
５に設けられる。

【００１２】このタップ番号テーブル３１によると、充
電開始時の測定入力電圧ＡＣＶが１０２Ｖ以下でタップ
設定状態Ｎｏ．１を選択し、１２２Ｖ≦ＡＣＶ＜１１２
Ｖでタップ設定状態Ｎｏ．２を選択し、１１２Ｖ≦ＡＣ
Ｖ＜１２２Ｖでタップ設定状態Ｎｏ．３を選択し、ＡＣ
Ｖが１２２Ｖ以上でタップ設定状態Ｎｏ．４を選択す
る。これら選択したタップ設定状態番号に応じてリレー
ＲＹ２，ＲＹ３がＯＮまたはＯＦＦにされる。例えば、
測定電圧ＡＣＶが１０２Ｖ以下でタップ設定状態Ｎｏ．
１が選択されると、リレーＲＹ２，ＲＹ３が共にＯＮに
される。

【００１３】更に、充電中においては入力電圧を周期
的、例えば１秒ごとに測定し、その測定電圧ＡＣＶと対
応したタップ設定状態カウンタの計数値を歩進させる。
つまり、制御部２５内にカウンタ用メモリ３２を設け、
タップ設定状態Ｎｏ．１〜Ｎo.４と対応したカウンタの
計数値Ｍ１〜Ｍ４が格納される。測定電圧ＡＣＶが例え
ばタップ設定状態Ｎｏ．１に適合する値であれば、計数
値Ｍ１が＋１される。

【００１４】入力電圧が変動、特にわずか低下してもタ
ップ設定状態を現状維持させるため、測定電圧ＡＣＶに
対する適合タップ番号を図３に示す。例えば現在、タッ
プ設定状態Ｎｏ．２に設定されているとすると、測定電
圧ＡＣＶが９８Ｖ以下でタップ設定状態Ｎｏ．１が適合
するとし、９８Ｖ≦ＡＣＶ＜１１２Ｖでタップ設定状態
Ｎｏ．２が適合し、１１２Ｖ≦ＡＣＶ＜１２２Ｖでタッ
プ設定状態Ｎｏ．３が適合し、１２２Ｖ以上でタップ設
定状態Ｎｏ．４が適合とする。このように充電開始時に
は１０２Ｖ≦ＡＣＶ＜１１２Ｖでタップ設定状態Ｎｏ．
２に設定し、その後は９８Ｖ≦ＡＣＶ＜１１２Ｖとし、
下限値を１０２Ｖから９８Ｖに低くし、タップ設定状態
Ｎｏ．２の設定状態を維持するようにしている。上限値
を高くすると、大きな電流が流れ、ヒューズが溶断する
おそれがあるから、上限値は同一としている。

【００１５】入力電圧を測定するごとに、計数値Ｍ１〜
Ｍ４の何れかが＋１され、計数値Ｍ１〜Ｍ４の何れかが
切替値になると、その計数値と対応するタップ設定状態
番号にタップ切替えを行う。この場合、入力電圧が大き
くなった場合には過大電流が流れてヒューズが溶断する
おそれがあるため、入力電圧が小さくなった場合よりも
早くタップを切替える必要がある。このため、切替値テ
ーブル３３を制御部２５に設ける。

【００１６】切替値テーブル３３は例えば図４に示すよ
うに、現在の設定がタップ設定状態Ｎo.１の場合、適合
タップ設定状態Ｎｏ．１の計数値Ｍ１の切替値が２５
５，適合タップ設定状態Ｎｏ．２の計数値Ｍ２の切替値
が２５５，適合タップ設定状態Ｎｏ．３の計数値Ｍ３の
切替値が６０，適合タップ設定状態Ｎｏ．４の計数値Ｍ
４の切替値が１とされてあり、計数値Ｍ１〜Ｍ４の何れ
かが最も早くその切替値になると、例えば計数値Ｍ３が
６０になると、これと対応する適合タップ設定状態Ｎo.
３にタップ設定を切り替える。このタップ設定切替えが
行われると、計数値Ｍ１〜Ｍ４は全てゼロにリセットさ
れる。

【００１７】以上の動作の流れを図５に示す。充電開始
前に入力電圧ＡＣＶを測定し（Ｓ１），この測定電圧Ａ
ＣＶに適合するタップ設定状態番号を、タップ番号テー
ブル３１中の充電開始時の欄を参照して決定し、その適
合タップ設定状態にリレーＲＹ２，ＲＹ３を制御して設
定する（Ｓ２）。その後、リレーＲＹ１をＯＮにしてそ
の接続ｒｙ１を閉じ、交流電力をトランス１３へ供給し
て充電を開始する（Ｓ３）。

【００１８】次に充電中の入力電圧に追従したタップ設
定制御に移り、まず現状タップ設定状態を判定し（Ｓ
４），入力電圧を測定し（Ｓ５），その測定電圧ＡＣＶ
に適合したタップ設定状態番号を、タップ番号テーブル
３１中の接続中の欄を参照して判定し（Ｓ６），その判
定適合タップ設定状態Ｎｏ．ｉ（ｉ＝１，２，３，４）
と対応する計数値Ｍｉを１歩進させる（Ｓ７），計数値
Ｍ１〜Ｍ４の何れかが対応する切替値と一致したかを調
べる（Ｓ８）。一致したものがなければタイマを起動さ
せ、タイマがタイムアウトするとステップＳ５に戻る
（Ｓ９）。このタイマは測定周期、例えば１秒でタイム
アウトするようにされている。

【００１９】ステップＳ８で計数値Ｍ１〜Ｍ４の何れか
がその切替値と一致すると、その一致した計数値Ｍｉと
対応する適合タップ設定状態Ｎｏ．ｉが現状タップ設定
状態番号と一致するかを調べ（Ｓ１０），一致しなけれ
ばその適合タップ設定状態Ｎｏ．ｉに、リレーＲＹ２，
ＲＹ３を制御して切り替える（Ｓ１１）。その後、全て
の計数値Ｍ１〜Ｍ４をゼロにリセットし（Ｓ１２），タ
イマを起動させ、タイマがタイムアウトするとステップ
Ｓ４に戻る（Ｓ１３），このタイマは測定周期でタイム
アウトするようにされる。ステップＳ１０で適合タップ
設定状態Ｎｏ．ｉが現状タップ設定状態Ｎｏ．ｉと一致
していれば、ステップＳ４に移る。

【００２０】ステップＳ６で測定電圧ＡＣＶと適合する
タップ設定状態Ｎｏ．ｉが、現状タップ設定状態Ｎｏ．
ｉと同一の場合は、現状タップ設定状態Ｎｏ．ｉに対す
る計数は行わず、ステップＳ１０を省略するようにして
もよい。このようにして計数値Ｍ１〜Ｍ４の何れかが切
替値になると、それに適合したタップ設定状態番号にタ
ップの切替え接続が行われ、短い時間の入力電圧の変動
には応答しないようにされる。ただし、入力電圧が大き
くなる場合には、切替値が小さな値とされ、短時間で適
合したタップ設定状態に切替え接続が行われヒューズの
溶断が防止される。

【００２１】この発明は充電器に適用されるのみなら
ず、一般にタップ付きトランスを入力とする機器の入力
制御に適用できる。また単相トランスのみならず、二相
トランスにもこの発明を適用できる。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば入
力電圧に応じた適切なタップ設定状態が自動的に設定さ
れ、手動で設定する煩わしさがない。また機器が動作中
においても入力電圧の変動に追従して適切なタップ設定
状態に切替え接続が行われ、機器を正常に動作させるこ
とができる。

【００２３】また、前記実施例のように、タップ設定状
態の初期設定時よりも動作中切替えは各タップ設定状態
の適切な電圧範囲を広げる場合は、タップ切替えが起こ
りがたいものとなる。更に、切替値を電圧が大きくなる
場合は小さくすることにより、短時間で切替えが行わ
れ、過電流によるヒューズ溶断を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す図。

【図２】タップ設定状態番号と接続端子とリレーの状態
との関係例を示す図。

【図３】タップ番号テーブル３１の内容例を示す図。

【図４】切替値テーブル３３の内容例を示す図。

【図５】この発明の動作例を示す流れ図。

【図６】従来の技術を示す図。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タップを切り替えることができるトラン
   スを介して入力電力を負荷へ供給するトランス入力機器
   の入力制御器において、 上記入力電力の電圧を検出する手段と、 上記検出電圧に応じて選択駆動され、上記トランスの出
   力電圧が規定範囲に入るように、上記トランスのタップ
   の設定状態を切り替えるタップ切替え手段と、 を具備するトランス入力機器の入力制御器。
2. 【請求項２】 各タップ設定状態ごとに設けられた複数
   のカウンタと、 入力電圧を周期的に測定する手段と、 その測定電圧と対応したタップ設定状態のカウンタの計
   数値を歩進させる手段と、 上記カウンタの計数値の何れかが、切替値になると、そ
   のカウンタと対応するタップ設定状態に切替える手段と
   を備えることを特徴とする請求項１記載のトランス入力
   機器の入力制御器。
3. 【請求項３】 現タップ設定状態の適合入力電圧に対
   し、測定電圧が高い程、対応タップ設定状態への切替え
   となる上記切替値が小に選定されていることを特徴とす
   る請求項２記載のトランス入力機器の入力制御器。