JP2003052133A

JP2003052133A - 蓄電池の過放電防止回路

Info

Publication number: JP2003052133A
Application number: JP2001237910A
Authority: JP
Inventors: Toshihisa Sasaya; 俊久笹谷
Original assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Current assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Priority date: 2001-08-06
Filing date: 2001-08-06
Publication date: 2003-02-21

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は蓄電池の過放電防止回路においてそ
れ自体の消費電流を抑制することを目的とする。【解決手段】主電源１１と蓄電池１２とを備える電源
装置に用いられる蓄電池の過放電防止回路であって、蓄
電池１２と出力端子３１との間に介挿されたヒューズ２
２と、出力端子３１の電圧を検出する電圧検出手段２１
と、電圧検出手段２１の検出した電圧に応じて自動的に
動作し前記電圧が所定以下になるとヒューズ２２に過大
電流を流してそれを溶断する制御スイッチ手段２６とを
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蓄電池の過放電防
止回路に関し、例えば山間部などに設置される無線テレ
メータのように電源の確保が困難な設備に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】例えば山間部などに設置される無線テレ
メータの場合には、商用電源のような電力の確保は極め
て困難である。従って、このような設備には太陽電池を
電源として接続する場合が多い。しかしながら、太陽電
池から電力を取り出すことができる条件は限られてい
る。すなわち、夜間などは電力を確保できないし、天候
不順なときには日中でも電力を確保できない。そこで、
太陽電池が使えないときのバックアップとして、例えば
鉛蓄電池のように充電可能な電池を備える場合が多い。

【０００３】鉛蓄電池は充電ができるので、太陽電池で
発電した電力を保存することができるし、鉛蓄電池が放
電した場合でも、通常は充電を行ってから再利用するこ
とができる。従って、電池を交換するために新しい電池
を山間部まで定期的に運ぶ必要がない。しかし、鉛蓄電
池に蓄積された電力を使いすぎると過放電になり、鉛蓄
電池の出力電圧が低下するだけでなく、鉛蓄電池が回復
不可能なダメージを受ける。すなわち、充電が不可能に
なり、新しい電池と交換する必要が生じる。しかし、鉛
蓄電池のように重い荷物を何回も山間部に運ぶのは容易
ではない。

【０００４】従って、鉛蓄電池の過放電を未然に防止す
る必要がある。そこで、負荷である無線テレメータのよ
うな装置の電力消費を抑制すると共に、鉛蓄電池の過放
電を防止するために過放電防止回路が設けられる場合が
多い。図８に示すように、従来の過放電防止回路では電
圧検出リレーを用いている。すなわち、電源電圧が異常
に低下すると、電圧検出リレーの電気接点が作動して鉛
蓄電池を回路から遮断し、それ以上の鉛蓄電池からの放
電を防止する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
過放電防止回路はそれ自体の消費電流が非常に大きいの
で、電源の負担が大きくなる。例えば、無線テレメータ
観測局の消費電流が５０ｍＡに抑制されていても、電圧
検出リレーが１００ｍＡ程度の電流を消費するので、電
源である太陽電池及び鉛蓄電池の容量を増やす必要があ
る。

【０００６】あるいは、過放電防止回路を不要にするた
めに、過放電になってもダメージを受けにくいアルカリ
蓄電池を用いる必要がある。しかし、アルカリ蓄電池は
高価であり、設備コストの増大につながる。無線テレメ
ータ観測局のような設備では、設備コストの制約により
太陽電池の発電電力に限りがある。また、長期の天候不
順に備えて１ヶ月程度の電池容量が蓄電池に要求され
る。従って、過放電防止回路の消費電流が問題になる。

【０００７】本発明は、上記のような蓄電池の過放電防
止回路において、それ自体の消費電流を抑制することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の蓄電池の過放
電防止回路は、主電源と蓄電池とを備える電源装置に用
いられる蓄電池の過放電防止回路であって、前記蓄電池
と出力端子との間に介挿されたヒューズと、前記出力端
子の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段
の検出した電圧に応じて自動的に動作し前記電圧が所定
以下になると前記ヒューズに過大電流を流してそれを溶
断する制御スイッチ手段とを設けたことを特徴とする。

【０００９】請求項１においては、前記蓄電池の電圧
（すなわち出力端子の電圧）が低下して過放電になる可
能性が生じた場合には、制御スイッチ手段の制御によっ
て前記ヒューズに過大電流が流れる。従って、前記ヒュ
ーズは溶断し、前記蓄電池は回路から確実に切り離され
る。また、ヒューズを溶断する瞬間以外はほとんど電力
を消費しない。従って、主電源（例えば太陽電池）及び
蓄電池の容量を小さくすることができる。

【００１０】蓄電池が切り離されると、主電源の電力が
使えないときには負荷として接続される装置を動作させ
ることができない。しかし、過放電によって蓄電池がダ
メージを受けるのを未然に防止できるので、充電を行え
ば同じ蓄電池を繰り返し再利用できる。請求項２は、請
求項１の蓄電池の過放電防止回路において、前記ヒュー
ズと前記出力端子との間に介挿され、電流の逆流を防止
する逆流防止手段と、前記出力端子に接続された蓄電手
段とを更に設けたことを特徴とする。

【００１１】前記ヒューズを溶断するために過大電流を
流す時には、前記電圧検出手段や制御スイッチ手段に供
給される電力が一時的に不足する可能性があり、前記ヒ
ューズの溶断に失敗する場合も考えられる。請求項２に
おいては、蓄電手段に蓄積された電力を前記電圧検出手
段や制御スイッチ手段に供給することができる。また、
逆流防止手段の働きにより、ヒューズを溶断する回路か
ら前記蓄電手段を分離することができる。

【００１２】従って、前記電圧検出手段及び制御スイッ
チ手段に十分な電力を供給し、前記ヒューズを確実に溶
断することができる。請求項３は、請求項２の蓄電池の
過放電防止回路において、前記蓄電手段として第２の蓄
電池を設けたことを特徴とする。

【００１３】請求項３においては、第２の蓄電池に蓄積
された電力が前記電圧検出手段及び制御スイッチ手段に
供給される。請求項４は、請求項２の蓄電池の過放電防
止回路において、前記蓄電手段としてコンデンサを設け
たことを特徴とする。請求項４においては、コンデンサ
に蓄積された電力が前記電圧検出手段及び制御スイッチ
手段に供給される。

【００１４】請求項５は、請求項１の蓄電池の過放電防
止回路において、前記制御スイッチ手段の制御する電気
接点を、前記蓄電池と前記ヒューズとの直列回路を短絡
する位置に接続したことを特徴とする。請求項５におい
ては、前記電圧検出手段の検出した電圧が所定以下にな
ると、前記電気接点を前記制御スイッチ手段が制御す
る。そして、前記電気接点は前記蓄電池と前記ヒューズ
との直列回路を短絡する。従って、前記蓄電池から前記
ヒューズに電流が流れ、前記ヒューズが溶断する。

【００１５】請求項６は、請求項１の蓄電池の過放電防
止回路において、前記ヒューズの両端にそれぞれ接続さ
れた２つの電気接点並びに専用電池を更に設け、前記ヒ
ューズを溶断するときには前記電気接点を前記制御スイ
ッチ手段で制御し、前記ヒューズに前記専用電池を接続
することを特徴とする。請求項６においては、前記電圧
検出手段の検出した電圧が所定以下になると、前記電気
接点を前記制御スイッチ手段が制御するので、前記電気
接点を介して前記ヒューズに前記専用電池が接続され
る。このため、前記専用電池から前記ヒューズに電流が
流れ前記ヒューズが溶断する。

【００１６】請求項７は、請求項１の蓄電池の過放電防
止回路において、前記ヒューズと前記出力端子との間に
接続された蓄電手段を設けると共に、前記蓄電池と前記
ヒューズとの間に電気接点を介挿し、前記電気接点を前
記制御スイッチ手段で制御し、前記ヒューズを溶断する
ときには前記電気接点により前記蓄電池を前記ヒューズ
から切り離すと共に、前記蓄電手段と前記ヒューズとの
直列回路を短絡することを特徴とする。

【００１７】請求項７においては、前記電圧検出手段の
検出した電圧が所定以下になると、前記電気接点を前記
制御スイッチ手段が制御するので、前記電気接点及び前
記ヒューズを介して前記蓄電手段が短絡されるので、前
記蓄電手段に蓄積された電力が前記ヒューズに供給さ
れ、前記ヒューズが溶断する。請求項８は、請求項１の
蓄電池の過放電防止回路において、前記制御スイッチ手
段として、電気接点の状態を機械的に自己保持するラッ
チリレーを設けたことを特徴とする。

【００１８】ラッチリレーは電気接点の状態を機械的に
自己保持するので、一時的に電流を流すだけで電気接点
の状態を確実に切り替えることができる。従って、請求
項８では前記ヒューズに過大な電流が流れる前に電気接
点の状態を切り替え、前記ヒューズが溶断するまで確実
に電流を流すことができる。請求項９は、請求項７の蓄
電池の過放電防止回路において、前記ヒューズと直列に
接続可能な電流制限抵抗器及び該電流制限抵抗器の制限
機能を解除可能なスイッチを更に設けたことを特徴とす
る蓄電池の過放電防止回路。

【００１９】コンデンサなどを備える回路においては、
それが放電状態であると使用開始時に大きな充電電流が
一時的に流れるので、ヒューズが誤って溶断する可能性
がある。電流制限抵抗器を設けることにより、電流を制
限しヒューズの溶断を防止できる。また、スイッチを用
いて通常は電流制限機能を解除することもできる。

【００２０】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本発明の蓄
電池の過放電防止回路の１つの実施の形態について、図
１を参照しながら説明する。図１は、この形態の過放電
防止回路の構成を示す電気回路図である。この形態は、
請求項１，請求項２，請求項４，請求項７及び請求項９
に対応する。

【００２１】この形態では、請求項１の主電源，蓄電
池，出力端子，ヒューズ，電圧検出手段及び制御スイッ
チ手段は、それぞれ太陽電池１１，鉛蓄電池１２，出力
端子３１，ヒューズ２２，低電圧検出回路２１及びリレ
ー２６に対応する。また、請求項２の逆流防止手段及び
蓄電手段は、それぞれダイオード２５及びコンデンサ２
４に対応する。請求項７の蓄電手段及び電気接点は、そ
れぞれコンデンサ２３及び電気接点２６ａに対応する。

【００２２】この形態では、負荷１０に所定の直流電力
を供給するために、太陽電池１１及び鉛蓄電池１２が備
わっている。負荷１０としては、例えば無線テレメータ
観測局が接続される。なお、太陽電池１１が出力する電
力を用いて鉛蓄電池１２を充電するように構成を追加す
ることも可能である。鉛蓄電池１２の過放電を防止する
ために、図１の過放電防止回路には低電圧検出回路２
１，ヒューズ２２，コンデンサ２３，２４，ダイオード
２５及びリレー２６が設けてある。

【００２３】また、低電圧検出回路２１にはツェナーダ
イオード４１，抵抗器４２，４４，トランジスタ４３及
び４５が備わっている。リレー２６は、トランジスタ４
５の出力に接続されている。電気接点２６ａは、リレー
２６のオンオフに連動して状態が切り替わる。低電圧検
出回路２１は、出力端子３１の電圧が異常に低下したか
否かを検出する。すなわち、規定の電圧が出力端子３１
に現れているときには、トランジスタ４３のベース端子
に十分なバイアス電流が供給されるので、トランジスタ
４３がオン状態になり、トランジスタ４５のベース端子
がトランジスタ４３を介して接地されるので、トランジ
スタ４５がオフになる。従って、リレー２６もオフにな
る。

【００２４】一方、鉛蓄電池１２が過放電の状態に近づ
き、出力端子３１の電圧が異常に低下すると、トランジ
スタ４３のベース端子にバイアス電流が流れなくなり、
トランジスタ４３がオフ状態になるので、トランジスタ
４５のベース端子の電位が高くなり、トランジスタ４５
がオンになる。従ってリレー２６がオンになる。リレー
２６がオフのときには、電気接点２６ａは図１に示すよ
うに鉛蓄電池１２の正極端子１２ａをヒューズ２２と接
続する。また、リレー２６がオンになると、電気接点２
６ａはヒューズ２２をアースライン３４と接続する。

【００２５】コンデンサ２３及び２４は、例えば電解コ
ンデンサのように比較的容量が大きく、大量の電荷をそ
れぞれに蓄積することができる。コンデンサ２３に蓄積
された電荷は、鉛蓄電池１２が過放電に近づいたとき
に、ヒューズ２２を溶断するための電流をヒューズ２２
に供給する。コンデンサ２４に蓄積された電荷は、電気
接点２６ａによって鉛蓄電池１２が電源ライン３３から
切り離されたときに、低電圧検出回路２１及びリレー２
６に電流を供給するために利用される。

【００２６】ダイオード２５は、電流の逆流を防止する
ために設けてある。すなわち、コンデンサ２４に蓄積さ
れた電荷がヒューズ２２側に流出するのを防止する。出
力端子３１に十分に高い電圧が現れ、鉛蓄電池１２の過
放電の心配がないときには、図１に示すように電気接点
２６ａが正極端子１２ａをヒューズ２２と接続するの
で、鉛蓄電池１２の電力が電気接点２６ａ，ヒューズ２
２，ダイオード２５を介して負荷１０に供給される。従
って、太陽電池１１が十分な電力を発生しないときであ
っても負荷１０を稼働させることができる。

【００２７】一方、鉛蓄電池１２に蓄積された電力の消
耗によって鉛蓄電池１２が過放電の状態に近づくと、鉛
蓄電池１２の出力電圧が低下する。その場合、出力端子
３１の電圧も低下するので、低電圧検出回路２１が電圧
の低下を検出する。そして、リレー２６がオフからオン
に切り替わる。

【００２８】リレー２６がオンになると、電気接点２６
ａが正極端子１２ａとヒューズ２２との接続を切り離す
と共に、ヒューズ２２をアースライン３４に接続する。
この場合、コンデンサ２３の端子間がヒューズ２２及び
電気接点２６ａを介して短絡されるので、コンデンサ２
３に蓄積された電荷によって、ヒューズ２２には大電流
が流れる。このため、ヒューズ２２は短時間で溶断する
ことになる。

【００２９】リレー２６がオンになり電気接点２６ａの
状態が切り替わると、鉛蓄電池１２の電力が低電圧検出
回路２１及びリレー２６に供給されなくなるが、図１の
回路ではコンデンサ２４に蓄積された電荷によって電力
が低電圧検出回路２１及びリレー２６に供給されるの
で、少なくともヒューズ２２が溶断するまでの間は、低
電圧検出回路２１及びリレー２６を働かせることができ
る。

【００３０】また、図１の回路においてはコンデンサ２
３に蓄積された電荷を利用してヒューズ２２を溶断する
ので、鉛蓄電池１２の電力を利用する必要がなく、鉛蓄
電池１２の過放電を防止するのに効果的である。ヒュー
ズ２２が溶断した場合には、リレー２６がオフ状態に戻
り、電気接点２６ａが正極端子１２ａとヒューズ２２と
を再び接続した場合であっても、ヒューズ２２の位置で
電流が遮断されるので、鉛蓄電池１２からのそれ以上の
放電は防止される。

【００３１】ところで、コンデンサ２３，２４が放電し
ている状態で鉛蓄電池１２を回路に接続すると、鉛蓄電
池１２からコンデンサ２３，２４に向かって一時的に大
きな充電電流が流れるため、ヒューズ２２が溶断する可
能性がある。そこで、充電電流を抑制するために抵抗器
Ｒが鉛蓄電池１２と直列に接続してある。また、手動で
切り替わるスイッチＳＷにより抵抗器Ｒを短絡できるよ
うにしてある。すなわち、回路を起動するときだけスイ
ッチＳＷを開いて抵抗器Ｒで充電電流を抑制し、通常は
スイッチＳＷを閉じて電流の制限を解除する。これによ
り、ヒューズ２２が誤って溶断するのを防止できる。

【００３２】図１の回路においては、ヒューズ２２の溶
断によって鉛蓄電池１２を出力端子３１から遮断するの
で、過放電防止機能が作動した場合であっても、ヒュー
ズ２２が溶断した後はリレー２６をオン状態に維持する
必要がない。また、ヒューズ２２を溶断する瞬間以外は
電力をほとんど消費しない。（第２の実施の形態）本発明の蓄電池の過放電防止回路
の１つの実施の形態について、図２を参照しながら説明
する。この形態は、請求項１及び請求項５に対応する。

【００３３】図２は、この形態の過放電防止回路の構成
を示す電気回路図である。この形態は、前述の第１の実
施の形態の変形例である。図２において、図１と対応す
る要素は同一の符号を付けて示してある。既に説明した
構成要素については、以下の説明を省略する。この形態
では、請求項１の主電源，蓄電池，出力端子，ヒュー
ズ，電圧検出手段及び制御スイッチ手段は、それぞれ太
陽電池１１，鉛蓄電池１２，出力端子３１，ヒューズ２
２，低電圧検出回路２１及びリレー２６に対応する。ま
た、請求項５の電気接点は電気接点２６ａに対応する。

【００３４】図２に示すように、この形態では鉛蓄電池
１２の正極端子１２ａにヒューズ２２の一端が接続さ
れ、ヒューズ２２の他端とアースライン３４との間にリ
レー２６の電気接点２６ａが接続されている。この例で
は、電気接点２６ａはリレー２６がオフのときに開き、
リレー２６がオンのときに閉じる。すなわち、出力端子
３１の電圧が異常に低下してリレー２６がオンになる
と、電気接点２６ａが閉じるので、鉛蓄電池１２の正極
端子１２ａ，負極端子１２ｂの間がヒューズ２２及び電
気接点２６ａを介して短絡され、ヒューズ２２に大電流
が流れるのでヒューズ２２が溶断する。

【００３５】ヒューズ２２が溶断すると、鉛蓄電池１２
からのそれ以上の放電は防止される。また、ヒューズ２
２を溶断する瞬間以外は電力をほとんど消費しない。（第３の実施の形態）本発明の蓄電池の過放電防止回路
の１つの実施の形態について、図３を参照しながら説明
する。この形態は、請求項１〜請求項３及び請求項５に
対応する。

【００３６】図３は、この形態の過放電防止回路の構成
を示す電気回路図である。この形態は、前述の第２の実
施の形態の変形例である。図３において、図２と対応す
る要素は同一の符号を付けて示してある。既に説明した
構成要素については、以下の説明を省略する。この形態
では、請求項１の主電源，蓄電池，出力端子，ヒュー
ズ，電圧検出手段及び制御スイッチ手段は、それぞれ太
陽電池１１，鉛蓄電池１２，出力端子３１，ヒューズ２
２，低電圧検出回路２１及びリレー２６に対応する。

【００３７】また、請求項２の逆流防止手段及び蓄電手
段は、それぞれダイオード２５及び蓄電池５１に対応す
る。請求項３の第２の蓄電池は蓄電池５１に対応する。
また、請求項５の電気接点は電気接点２６ａに対応す
る。図３に示すように、この過放電防止回路にはダイオ
ード２５及び蓄電池５１が追加されている。ダイオード
２５は、蓄電池５１から電気接点２６ａ側に向かって電
流が逆流するのを防止するために設けてある。

【００３８】この形態では、電気接点２６ａが閉じた場
合に、低電圧検出回路２１及びリレー２６に対して蓄電
池５１から電力を供給することができる。従って、瞬間
的にヒューズ２２が溶断しない場合であっても、比較的
長い間、電気接点２６ａを閉じた状態に維持できるので
ヒューズ２２を確実に溶断することができる。もちろ
ん、ヒューズ２２が溶断した後は、リレー２６をオン状
態に維持する必要がなく、過放電防止回路における電力
消費を抑制できる。

【００３９】（第４の実施の形態）本発明の蓄電池の過
放電防止回路の１つの実施の形態について、図４を参照
しながら説明する。この形態は、請求項１，請求項２，
請求項４及び請求項５に対応する。

【００４０】図４は、この形態の過放電防止回路の構成
を示す電気回路図である。この形態は、前述の第３の実
施の形態の変形例である。図４において、図３と対応す
る要素は同一の符号を付けて示してある。既に説明した
構成要素については、以下の説明を省略する。この形態
では、請求項１の主電源，蓄電池，出力端子，ヒュー
ズ，電圧検出手段及び制御スイッチ手段は、それぞれ太
陽電池１１，鉛蓄電池１２，出力端子３１，ヒューズ２
２，低電圧検出回路２１及びリレー２６に対応する。

【００４１】また、請求項２の逆流防止手段及び蓄電手
段は、それぞれダイオード２５及びコンデンサ５２に対
応する。請求項５の電気接点は電気接点２６ａに対応す
る。この形態では、図３の蓄電池５１の代わりにコンデ
ンサ５２を設けてある。コンデンサ５２としては、例え
ば電解コンデンサのように比較的容量の大きいものが用
いられる。

【００４２】従って、電気接点２６ａが閉じた場合に、
低電圧検出回路２１及びリレー２６に対してコンデンサ
５２から電力を供給することができる。従って、瞬間的
にヒューズ２２が溶断しない場合であっても、比較的長
い間、電気接点２６ａを閉じた状態に維持できるのでヒ
ューズ２２を確実に溶断することができる。もちろん、
ヒューズ２２が溶断した後は、リレー２６をオン状態に
維持する必要がなく、過放電防止回路における電力消費
を抑制できる。

【００４３】（第５の実施の形態）本発明の蓄電池の過
放電防止回路の１つの実施の形態について、図５を参照
しながら説明する。この形態は、請求項１及び請求項６
に対応する。図５は、この形態の過放電防止回路の構成
を示す電気回路図である。この形態は、前述の第１の実
施の形態の変形例である。図５において、図１と対応す
る要素は同一の符号を付けて示してある。既に説明した
構成要素については、以下の説明を省略する。

【００４４】この形態では、請求項１の主電源，蓄電
池，出力端子，ヒューズ，電圧検出手段及び制御スイッ
チ手段は、それぞれ太陽電池１１，鉛蓄電池１２，出力
端子３１，ヒューズ２２，低電圧検出回路２１及びリレ
ー２６に対応する。また、請求項６の２つの電気接点は
電気接点２６ａ，２６ｂに対応し、専用電池は電池５３
に対応する。

【００４５】図５に示すように、この形態では２つの電
気接点２６ａ，２６ｂが備わっている。電気接点２６
ａ，２６ｂは共にリレー２６に連動して状態が切り替わ
る。また、ヒューズ２２の溶断のために専用の電池５３
が設けてある。ヒューズ２２の一端は、電気接点２６ａ
を介して鉛蓄電池１２の正極端子１２ａと接続される。
また、ヒューズ２２の他端は電気接点２６ｂを介して電
源ライン３３と接続される。

【００４６】電池５３は、２つの電気接点２６ａ，２６
ｂを介してヒューズ２２と接続することができる。電気
接点２６ａ，２６ｂは、リレー２６がオフのときには図
５に示す状態になる。この場合には、鉛蓄電池１２の正
極端子１２ａが電気接点２６ａ，ヒューズ２２，電気接
点２６ｂを介して電源ライン３３に接続されるので、出
力端子３１に鉛蓄電池１２の電力を供給することができ
る。

【００４７】出力端子３１の電圧が異常に低下してリレ
ー２６がオンになると、電気接点２６ａ，２６ｂの状態
が切り替わり、ヒューズ２２が正極端子１２ａ及び電源
ライン３３から切り離される。同時に、ヒューズ２２の
両端が電池５３の両端と接続される。従って、電池５３
が電気接点２６ａ，２６ｂ，ヒューズ２２を介して短絡
されることになり、ヒューズ２２に大電流が流れる。こ
のため、ヒューズ２２が溶断し、鉛蓄電池１２からのそ
れ以上の放電が防止される。

【００４８】ヒューズ２２が溶断した後は、リレー２６
がオフ状態に戻っても鉛蓄電池１２からの放電が防止さ
れるので、リレー２６を長時間に渡ってオン状態に維持
する必要はない。従って、過放電防止回路の電力消費を
抑制できる。なお、図５の過放電防止回路において、図
４と同様にダイオード２５及びコンデンサ５２（あるい
は蓄電池５１）を接続してもよい。

【００４９】（第６の実施の形態）本発明の蓄電池の過
放電防止回路の１つの実施の形態について、図６を参照
しながら説明する。この形態は、請求項１，請求項７及
び請求項９に対応する。図６は、この形態の過放電防止
回路の構成を示す電気回路図である。この形態は、前述
の第１の実施の形態の変形例である。図６において、図
１と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。既
に説明した構成要素については、以下の説明を省略す
る。

【００５０】この形態では、請求項１の主電源，蓄電
池，出力端子，ヒューズ，電圧検出手段及び制御スイッ
チ手段は、それぞれ太陽電池１１，鉛蓄電池１２，出力
端子３１，ヒューズ２２，低電圧検出回路２１及びリレ
ー２６に対応する。また、請求項７の蓄電手段及び電気
接点は、それぞれコンデンサ５４及び電気接点２６ａに
対応する。

【００５１】この形態では、ヒューズ２２は電気接点２
６ａを介して正極端子１２ａと接続される。リレー２６
がオフのときには、電気接点２６ａは図６に示すように
ヒューズ２２の一端を正極端子１２ａと接続する。出力
端子３１の電圧が異常に低下してリレー２６がオンにな
ると、電気接点２６ａの状態が切り替わり、正極端子１
２ａはヒューズ２２から切り離される。同時に、ヒュー
ズ２２の一端が電気接点２６ａを介してアースライン３
４に接続される。

【００５２】コンデンサ５４は、例えば電解コンデンサ
のように容量が大きく、大きな電荷を蓄積できる。ヒュ
ーズ２２の一端が電気接点２６ａを介してアースライン
３４に接続されると、コンデンサ５４に蓄積された電荷
が放電し、ヒューズ２２に大電流が流れる。従って、ヒ
ューズ２２を溶断させることができる。（第７の実施の形態）本発明の蓄電池の過放電防止回路
の１つの実施の形態について、図７を参照しながら説明
する。この形態は、請求項１，請求項５及び請求項８に
対応する。

【００５３】図７は、この形態の過放電防止回路の構成
を示す電気回路図である。この形態は、前述の第２の実
施の形態の変形例である。図７において、図２と対応す
る要素は同一の符号を付けて示してある。既に説明した
構成要素については、以下の説明を省略する。この形態
では、請求項１の主電源，蓄電池，出力端子，ヒュー
ズ，電圧検出手段及び制御スイッチ手段は、それぞれ太
陽電池１１，鉛蓄電池１２，出力端子３１，ヒューズ２
２，低電圧検出回路２１及びラッチリレー５５に対応す
る。

【００５４】また、請求項５の電気接点は電気接点５５
ａに対応し、請求項８のラッチリレーはラッチリレー５
５に対応する。図７に示すように、この形態ではリレー
２６の代わりにラッチリレー５５を設けてある。ラッチ
リレー５５は、電気接点５５ａの状態を機械的に自己保
持することができる。すなわち、ラッチリレー５５に電
流を供給していなくても、電気接点５５ａを２種類の状
態のいずれかに維持することができる。

【００５５】この形態では、ラッチリレー５５のセット
側（Ｓ）に低電圧検出回路２１の出力から一時的に電流
を供給することにより、オン状態の位置に電気接点５５
ａの状態を切り替えることができる。また、ラッチリレ
ー５５のリセット側（Ｒ）にリセットスイッチ５６ａを
介して一時的に電流を供給することにより、オフ状態の
位置に電気接点５５ａの状態を切り替えることができ
る。

【００５６】この例では、図７に示すように電気接点５
５ａのオフ状態の位置では、電源ライン３５と電源ライ
ン３３とが電気接点５５ａを介して接続される。また、
電気接点５５ａのオン状態の位置では、電源ライン３５
とアースライン３４とが電気接点５５ａを介して接続さ
れる。２つのリセットスイッチ５６ａ，５６ｂは互いに
連動して状態が切り替わる。通常は、リセットスイッチ
５６ａ，５６ｂは図７に示す状態になる。リセットの動
作のためにリセットスイッチ５６ａ，５６ｂを操作する
とそれらの状態が一時的に切り替わる。

【００５７】図７の過電流防止回路においては、出力端
子３１の電圧が異常に低下すると、低電圧検出回路２１
の出力からラッチリレー５５のセット側に電流が供給さ
れ、オン状態の位置に電気接点５５ａの状態が切り替わ
る。従って、鉛蓄電池１２の正極端子１２ａ，１２ｂが
ヒューズ２２及び電気接点５５ａを介して短絡されるの
で、ヒューズ２２に大電流が流れ、ヒューズ２２が溶断
する。

【００５８】ヒューズ２２が溶断すると、鉛蓄電池１２
からそれ以上は放電しなくなるので、過放電を防止でき
る。また、低電圧検出回路２１及びラッチリレー５５に
電流を流し続ける必要がないので、過電流防止回路の電
力消費を抑制できる。尚、上記実施の形態では電源シス
テムとして太陽電池を用いているが、鉛蓄電池を定期的
に交換し鉛蓄電池のみで長時間動作させる電源にも本発
明は適用できる。

【００５９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、蓄電池の
過放電が生じる前にヒューズが溶断するので、蓄電池は
回路から確実に切り離される。また、ヒューズを溶断す
る瞬間以外は電力をほとんど消費しない。従って、主電
源（例えば太陽電池）及び蓄電池の容量を小さくするこ
とができる。

【００６０】蓄電池が切り離されると、主電源の電力が
使えないときには負荷として接続される装置を動作させ
ることができない。しかし、過放電によって蓄電池がダ
メージを受けるのを未然に防止できるので、充電を行え
ば同じ蓄電池を繰り返し再利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の過放電防止回路の構成を示
す電気回路図である。

【図２】第２の実施の形態の過放電防止回路の構成を示
す電気回路図である。

【図３】第３の実施の形態の過放電防止回路の構成を示
す電気回路図である。

【図４】第４の実施の形態の過放電防止回路の構成を示
す電気回路図である。

【図５】第５の実施の形態の過放電防止回路の構成を示
す電気回路図である。

【図６】第６の実施の形態の過放電防止回路の構成を示
す電気回路図である。

【図７】第７の実施の形態の過放電防止回路の構成を示
す電気回路図である。

【図８】従来例の過放電防止回路の構成を示す電気回路
図である。

【符号の説明】

１０負荷１１太陽電池１２鉛蓄電池１２ａ正極端子１２ｂ負極端子２１低電圧検出回路２２ヒューズ２３，２４コンデンサ２５ダイオード２６リレー２６ａ，２６ｂ電気接点３１，３２出力端子３３，３５電源ライン３４アースライン４１ツェナーダイオード４２，４４抵抗器４３，４５トランジスタ５１蓄電池５２コンデンサ５３電池５４コンデンサ５５ラッチリレー５５ａ電気接点５６ａ，５６ｂリセットスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｊ 7/35 Ｈ０２Ｊ 7/35 Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主電源と蓄電池とを備える電源装置に用
いられる蓄電池の過放電防止回路であって、前記蓄電池と出力端子との間に介挿されたヒューズと、前記出力端子の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段の検出した電圧に応じて自動的に動作
し前記電圧が所定以下になると前記ヒューズに過大電流
を流してそれを溶断する制御スイッチ手段とを設けたこ
とを特徴とする蓄電池の過放電防止回路。
【請求項２】請求項１の蓄電池の過放電防止回路にお
いて、前記ヒューズと前記出力端子との間に介挿され、電流の
逆流を防止する逆流防止手段と、前記出力端子に接続された蓄電手段とを更に設けたこと
を特徴とする蓄電池の過放電防止回路。
【請求項３】請求項２の蓄電池の過放電防止回路にお
いて、前記蓄電手段として第２の蓄電池を設けたことを
特徴とする蓄電池の過放電防止回路。
【請求項４】請求項２の蓄電池の過放電防止回路にお
いて、前記蓄電手段としてコンデンサを設けたことを特
徴とする蓄電池の過放電防止回路。
【請求項５】請求項１の蓄電池の過放電防止回路にお
いて、前記制御スイッチ手段の制御する電気接点を、前
記蓄電池と前記ヒューズとの直列回路を短絡する位置に
接続したことを特徴とする蓄電池の過放電防止回路。
【請求項６】請求項１の蓄電池の過放電防止回路にお
いて、前記ヒューズの両端にそれぞれ接続された２つの
電気接点並びに専用電池を更に設け、前記ヒューズを溶
断するときには前記電気接点を前記制御スイッチ手段で
制御し、前記ヒューズに前記専用電池を接続することを
特徴とする蓄電池の過放電防止回路。
【請求項７】請求項１の蓄電池の過放電防止回路にお
いて、前記ヒューズと前記出力端子との間に接続された
蓄電手段を設けると共に、前記蓄電池と前記ヒューズと
の間に電気接点を介挿し、前記電気接点を前記制御スイ
ッチ手段で制御し、前記ヒューズを溶断するときには前
記電気接点により前記蓄電池を前記ヒューズから切り離
すと共に、前記蓄電手段と前記ヒューズとの直列回路を
短絡することを特徴とする蓄電池の過放電防止回路。
【請求項８】請求項１の蓄電池の過放電防止回路にお
いて、前記制御スイッチ手段として、電気接点の状態を
機械的に自己保持するラッチリレーを設けたことを特徴
とする蓄電池の過放電防止回路。
【請求項９】請求項７の蓄電池の過放電防止回路にお
いて、前記ヒューズと直列に接続可能な電流制限抵抗器
及び該電流制限抵抗器の制限機能を解除可能なスイッチ
を更に設けたことを特徴とする蓄電池の過放電防止回
路。