JP2003180039A - 充電機制御用回路 - Google Patents

充電機制御用回路

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JP2003180039A
JP2003180039A JP2002283079A JP2002283079A JP2003180039A JP 2003180039 A JP2003180039 A JP 2003180039A JP 2002283079 A JP2002283079 A JP 2002283079A JP 2002283079 A JP2002283079 A JP 2002283079A JP 2003180039 A JP2003180039 A JP 2003180039A
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current
generator motor
voltage
charger
circuit
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JP2002283079A
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Akira Terajima
彰 寺島
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Nippon Chemi Con Corp
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Nippon Chemi Con Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発電モータの回転が上昇しても、発電モータ
を回転させるために大きな力を必要としない充電機制御
用回路を提供すること。 【解決手段】 発電モータ14にて発電された交流電流
を全波整流回路19にて直流電圧に変換し、この直流電
圧をFETトランジスタT1によるON/OFF動作に
よってパルス状電流として電流量を制限し、パルス状電
流をダイオードD1、コイルL1、コンデンサC3から
なる降圧コンバータ回路にて平均化して直流電圧とし、
二次電池10に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術の分野】本発明は、充電機に用いる
充電機制御用回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、手動にて二次電池に充電を行う手
動充電機としては、図10に示すように、手動にて発電
モータ1’を回転させ、回転により生じた発電モータ
1’よりの交流電流を整流回路2’にて直流に整流し、
この直流電流を二次電池3’に供給して充電を実施して
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これら従来の手動発電
機においては、発電モータ1’と充電される二次電池
3’とが、整流回路2’を介して直接接続されているた
め、発電モータ1’の回転を上げて行くと、これに伴っ
て発電電圧が上昇し、その分、二次電池3’に供給され
る直流電流の量も増加してしまうことにより、より多く
の負荷が発電モータ1’にかかるようになり、図11に
示されるように、発電モータ1’を回転させるための軸
トルクが発電モータ1’の回転上昇とともに大きくなっ
て、手動にて発電モータを回転させるには大きな力を必
要とするようになり、発電モータを回転させる人が、す
ぐに疲れてしまうという問題があった。
【0004】よって、本発明は上記した問題点に着目し
てなされたもので、発電モータの回転が上昇しても、発
電モータを回転させるために大きな力を必要としない充
電機制御用回路を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記した問題を解決する
ために、本発明の充電機制御用回路は、発電モータにて
発電した電流を充電する充電機に用いる充電機制御用回
路であって、前記発電モータ側から出力された直流電流
を、ON/OFF動作を行うことによりパルス状電流と
して電流量を制限するFETトランジスタと、前記パル
ス状電流を平均化させて直流電流とする降圧コンバータ
回路と、を有することを特徴としている。
【0006】本発明の充電機制御用回路は、前記FET
トランジスタのON/OFF動作の比率を制御する充電
コントローラを有することが好ましい。
【0007】本発明の充電機制御用回路は、前記発電モ
ータ側から出力された直流電流の電圧を測定するための
抵抗を有し、前記充電コントローラは、前記抵抗の両端
にかかる電圧を検出するA/D変換部を含み、該A/D
変換部により検出された電圧による前記発電モータの回
転数を検出するとともに、該発電モータの回転数によっ
て、各回転数における前記FETトランジスタのON/
OFF動作の比率を制御プログラムに基づいて制御する
ことが好ましい。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。
【0009】図1は、本実施例の手動充電機を示す上面
図であり、図2は、本実施例の手動充電機を示す背面図
であり、図3は、本実施例の手動充電機の構成を示す断
面図であり、図4は、本実施例の手動充電機の回路構成
を示す回路図であり、図5は、本実施例の手動充電機に
用いた電流制限回路の電流量の制限状況を示す模式図で
あり、図6は、本実施例の手動充電機に用いた発電モー
タの回転数と発電電圧との関係を示すグラフであり、図
6は、毎分2500回転時における本実施例の手動充電
機に用いた発電モータの発電電流と発電効率および発電
電力との関係を示す図であり、図7は、毎分5000回
転時における本実施例の手動充電機に用いた発電モータ
の発電電流と発電効率および発電電力との関係を示す図
であり、図8は、本実施例の手動充電機における発電モ
ータの回転数と回転レバーの軸トルクとの関係を示すグ
ラフである。
【0010】本実施例の手動発電機1は、図1および図
2に示されるような外観を有しており、上部ケース2の
上面には、手動にて回転される回転レバー4が設けら
れ、その先端部には、回転自在とされた回転ノブ5が設
けられている。
【0011】また、図2に示されるように、手動発電機
1の背面には、充電する二次電池10が4本格納可能と
された電池ケース7が設けられ、この二次電池10が前
記電池ケース7と当接する両端部には、電極板8が設け
られており、これら上部ケース2と下部ケース3とは、
ボルト9により接合、一体化されるようになっている。
【0012】また、手動発電機1の側面部には、後述す
る方法により回転レバー4の回転トルクを設定する設定
スイッチ6が設けられている。
【0013】手動発電機1の内部には、図1および図3
に示されるように、前記回転レバー4に連結され、シャ
シ17に固定された回転軸15を中心として回転自在と
された回転ギアA11と、この回転ギアA11に噛合
し、連係して回転軸16を中心に回転する小径の回転ギ
アB12’と、この回転ギアB12’と回転軸16を同
じくし、回転ギアB12’に一体化されて回転する回転
ギアC12が設けられ、この回転ギアC12に噛合し、
連係して発電モータ14を回転させるピニオンギア13
が設けられており、前記回転レバー4が回転されること
により、その回転を、増速して発電モータ14に伝達
し、発電がなされるようになっている。
【0014】また、本実施例の手動発電機1には、図1
に示されるように、2つの発電モータ14が内在されて
おり、これら発電モータ14は、回路基板18に各々接
続され、これら回路基板18は前記電池ケース7に接続
されている。
【0015】本実施例における手動充電機の回路構成
は、図4に示されるようになっており、前記発電モータ
14は3層モータであって、発電モータ14からは12
0度位相のずれた交流電流が、ダイオード等から構成さ
れる全波整流回路19に出力され、これら発電モータ1
4よりの交流電流が直流電流に変換されて出力される。
【0016】これら全波整流回路19より出力される直
流電流は、図4に示されるような、前記回路基板上に形
成された電流制限手段としての電流制御回路により二次
電池10に供給される直流電流の電流量が制限されるよ
うになっている。
【0017】これら図4に示される電流制御回路を説明
すると、抵抗R1およびR2は、抵抗R2の両端部にか
かる電圧に基づき、前記全波整流回路19より出力され
る直流電流の電圧を測定するための抵抗であり、コンデ
ンサC1は、FETトランジスタT1による回路の開閉
に伴うノイズを低減させるためのコンデンサであり、同
様にR3およびC2は、前記FETトランジスタT1に
よる電流のON/OFFに伴う高いスパイク電圧を防止
するスナバ回路であり、FETトランジスタT1とコイ
ルL1およびダイオードD1、コンデンサC3は、FE
TトランジスタT1が、駆動回路20よりの信号に基づ
き、電流のON/OFFを実施することにより得られる
パルス状の電流を平均化させて直流電流とする降圧コン
バータ回路と同等の構成とされている。
【0018】また、抵抗R4およびR5は、抵抗R5の
両端部にかかる電圧に基づき、二次電池に印加される電
圧を測定するための抵抗であり、抵抗R6は、前記全波
整流回路19より出力され、電流制御回路に流入する電
流値を測定するための微小な抵抗である。
【0019】また、この回路基板18には、前記FET
トランジスタT1を駆動する駆動回路20の制御を実施
するマイクロプロセッシングユニット(MPU)等から
成る充電コントローラ21が設けられており、この充電
コントローラ21内部には、前記駆動回路20に所定の
信号パルスを出力したり、前記設定スイッチ6からの入
力信号を受け取るI/O部と、前記抵抗R2、R5、R
6の両端にかかる電圧をA/D変換して検出するA/D
変換部と、制御プログラム等が記憶された内部ROM
と、これら各部の制御を実施する制御部が内在されてお
り、これら各電圧値や設定スイッチ6からの入力に基づ
き、駆動回路20への信号を制御して、FETトランジ
スタT1のON/OFF動作を制御するようになってい
る。
【0020】前記電流制御回路の動作について図5に基
づいて説明すると、図5(a)に示すように、まず全波
整流回路19より電流I0にて出力された直流電流は、
FETトランジスタT1がON/OFF動作をすること
により、図5(b)に示すように、パルス状電流とされ
て電流量が制限され、このパルス状電流が前記したよう
にコイルL1およびコンデンサC3により平均化されて
図5(c)に示すような電流I1の直流電流とされて二
次電池10に供給されるようになり、このFETトラン
ジスタT1のON/OFFの比率を制御することによ
り、電流量の制限の度合いを前記充電コントローラ21
がコントロールできるようになっている。
【0021】これら充電コントローラ21が、電流量を
制限度合いを決定する手法としては、本実施例において
用いた発電モータ14が、回転数と発電電圧とに図6に
示されるような関係を有しており、本実施例では充電さ
れる二次電池がニッケル・カドミニュウム電池であるた
めに、2セルで充電可能となるほぼ2.4V以上の発電
電圧においては、発電電圧と発電モータ14の回転数
は、ほぼ比例関係にあることから、これら発電モータ1
4からの発電電圧である全波整流回路19よりの出力電
圧を、前記抵抗R2の両端にかかる電圧を前記充電コン
トローラ21がA/D変換部を介して検出することによ
り、充電コントローラ21は発電モータ14の回転数を
検出できることができるようになっており、これら発電
電圧による回転数の検出によって、各回転数におけるF
ETトランジスタT1のON/OFFの比率を前記制御
プログラムに基づいて、発電電圧が高く、発電モータ1
4の回転数が高い場合においては、FETトランジスタ
T1のON/OFFの比率を小さくなるように制御し
て、FETトランジスタT1を通過する電流量を制限す
ることにより、発電モータ14にかかる発電負荷を低減
して、回転数が上昇しても回転レバー4のトルクが著し
く上昇しないようになっている。
【0022】これら回転レバー4のトルクの変化のしか
たは、本実施例の手動発電機1においては、前記設定ス
イッチ6により設定可能とされており、その設定内容
は、step1が自動設定で、回転レバー4の軸トルク
は図9のグラフcの曲線のように、発電モータ14の回
転が上昇しても、所定の回転である2500回転以上に
おいては軸トルクがほぼ一定となるように制御され、s
tep2が手動設定であり、図9のグラフbの曲線のよ
うに、発電モータ14の回転上昇とともに、除々に軸ト
ルクが上昇するように制御され、step3では、図9
のグラフdの曲線のように、発電モータ14の回転上昇
とともに軸トルクがやや減少するように制御され、回転
レバー4の回転速度の上昇に伴う疲労感を、軸トルクを
減少されることにより低減させられるように設定されて
いる。
【0023】また、前記本実施例に用いた発電モータ1
4は、各回転数における発電電流と発電効率および発電
電力との関係は、図7および図8に示されるようになっ
ており、各回転数において発電効率と発電電力とにピー
ク値を有することから、本実施例では、前記抵抗R6の
電圧に基づいて検出されるFETトランジスタT1を通
過する電流量Iが、これら発電効率のピーク電流値I2
および発電電力のピーク電流値I3の間の斜線部で示さ
れる範囲の電流値となるように、前記FETトランジス
タT1のON/OFFの比率が制御されるようになって
いる。
【0024】このようにすることで、発電モータ14の
回転上昇に伴う回転レバー4の軸トルクの上昇を抑えな
がら、尚且つ発電モータ14が高効率にて発電できる状
況にて充電がなされるようになる。
【0025】また、本実施例との比較として、図4の回
路図に破線22にて示されるSW1を有する回路を設
け、前記FETトランジスタT1をOFF状態として充
電を行った際の発電モータ14の回転数と回転レバー4
の軸トルクとの関係は、図9のグラフaの曲線のように
なり、従来の充電機同様に発電モータ14の回転上昇に
伴って軸トルクも上昇し、非常に疲れやすいものであっ
た。
【0026】以上、本発明の実施例を図面に基づいて説
明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲における変更
や追加があっても、本発明に含まれることは言うまでも
ない。
【0027】また、前記実施例においては、電流量を制
限する手段としてFETトランジスタT1を用いている
が、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の
手法により電流制限を実施しても良い。
【0028】また、本実施例では、各抵抗にかかる電圧
検出、測定を充電コントローラ21内部のA/D変換部
にて実施しているが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、これら電圧検出を他の検出回路等により実施し
ても良い。
【0029】また、本実施例では3層モータを2個使用
しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、
これを単層モータとしたり、その個数をより多くしたり
すること等は任意とされる。
【0030】また、本実施例においては、充電コントロ
ーラ21としてMPU等を用いているが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、これら制御等を実施可能な
制御回路等により制御を実施するようにしても良い。
【0031】
【発明の効果】本発明は次の効果を奏する。本発明によ
れば、発電モータの回転数が上昇しても、発電モータに
かかる負荷の上昇を低く抑えることができることから、
発電モータを回転させるために要する軸トルクの上昇を
低く抑えて、発電モータを回転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における手動充電気を示す上面
図である。
【図2】本発明の実施例における手動充電気を示す背面
図である。
【図3】本発明の実施例における手動充電気を示す断面
図である。
【図4】本発明の実施例における手動充電気の回路構成
を示すブロック図である。
【図5】本発明の実施例における手動充電気に用いた電
流制限回路の電流量の制限状況を示す模式図である。
【図6】本発明の実施例における手動充電気に用いた発
電モ−タの回転数と発電電圧との関係を示すグラフであ
る。
【図7】本発明の実施例における手動充電気に用いた発
電モ−タの毎分2500回転時の発電特性を示すグラフ
である。
【図8】本発明の実施例における手動充電気に用いた発
電モ−タの毎分5000回転時の発電特性を示すグラフ
である。
【図9】本発明の実施例における手動充電気の回転レバ
−の軸トルクと回転数の関係を示すグラフである。
【図10】従来の手動充電気の構成を示すブロック図で
ある。
【図11】従来の手動充電気における発電モ−タの軸ト
ルクと回転数の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
l 手動発電機(本体) 2 上部ケース 3 下部ケース 4 回転レバー 5 回転ノブ 6 設定スイッチ 7 電池ケース 8 電極板 9 ボルト 10 二次電池(ニッケル・カドミニュウム電池) 11 回転ギアA 12 回転ギアB 12’ 回転ギアC 13 ピニオンギア 14 発電モータ 15 中心軸 16 中心軸 17 シャシ 18 回路基板 19 全波整流回路 20 駆動回路 21 充電コントローラ 22 配線(検証用)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発電モータにて発電した電流を充電する
    充電機に用いる充電機制御用回路であって、前記発電モ
    ータ側から出力された直流電流を、ON/OFF動作を
    行うことによりパルス状電流として電流量を制限するF
    ETトランジスタと、前記パルス状電流を平均化させて
    直流電流とする降圧コンバータ回路と、を有することを
    特徴とする充電機制御用回路
  2. 【請求項2】 前記FETトランジスタのON/OFF
    動作の比率を制御する充電コントローラを有する請求項
    1に記載の充電機制御用回路。
  3. 【請求項3】 前記発電モータ側から出力された直流電
    流の電圧を測定するための抵抗を有し、前記充電コント
    ローラは、前記抵抗の両端にかかる電圧を検出するA/
    D変換部を含み、該A/D変換部により検出された電圧
    による前記発電モータの回転数を検出するとともに、該
    発電モータの回転数によって、各回転数における前記F
    ETトランジスタのON/OFF動作の比率を制御プロ
    グラムに基づいて制御する請求項2に記載の充電機制御
    回路。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005130650A (ja) * 2003-10-24 2005-05-19 Shinko Electric Co Ltd 電源装置およびそれを備えた風力発電装置

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