JP2016140136A5

JP2016140136A5 -

Info

Publication number: JP2016140136A5
Application number: JP2015012225A
Authority: JP
Filing date: 2015-01-26
Publication date: 2017-11-09
Anticipated expiration: 2035-01-26

Description

電源端子には、図示しない電源回路から２４Ｖの直流のＤＣ定電圧Ｖｃｃが印加されている。定電圧Ｖｃｃは、電源部であるＤＣ／ＤＣ回路１に入力電圧として入力される。ＤＣ／ＤＣ回路１は、ＤＣ／ＤＣ変換された１２Ｖを出力する。ＤＣ／ＤＣ回路１の出力側は、出力端子ＯＵＴに電気的に接続している。出力端子ＯＵＴは、図示しない装置回路（負荷）の電源端子に接続されている。つまり、充電制御回路は、外部の装置回路に電力を供給するように構成されている。

電源端子には、さらに電流制限抵抗Ｒ１が接続され、電流制限抵抗Ｒ１には第1のダイオードＤ１を含む二次電池充電回路２が接続されている。二次電池充電回路２は二次電池のバッテリー３の＋端子が接続されている。第1のダイオードＤ１は、電流制限抵抗Ｒ１に流れる電流に対して順方向に直列接続される。二次電池充電回路２の順方向降下電圧は、ここでは、概ね１Ｖとなるように設定されている。

また、前記電流制限抵抗Ｒ１が前記二次電池充電回路２に接続される接続端子Ｐと、前記出力端子ＯＵＴ間に、電流制限抵抗Ｒ１に流れる電流に対して順方向に接続され、バッテリー３が満充電状態のときに前記接続端子Ｐから電流が流れるフォトカプラ回路５が接続されている。また、フォトカプラ回路５の受光トランジスタはオン時に満充電信号を出力する制御出力端子（満充電信号出力端子）ＣＯＵＴに接続されている。満充電信号は、装置回路内のＬＥＤ発光回路等に接続され、点灯することで外部に対しバッテリー３が満充電であることを示す。なお、フォトカプラ回路５は、ここでは、接続端子Ｐの電圧Ｖｐが概ね１４．６Ｖになるとオンして内部の発光ダイオードが点灯するように設定されている。

２４ＶのＤＣ定電圧Ｖｃｃが充電制御回路に供給されている通常状態で、バッテリー３が充電されていない状態のときは、定電圧ＶｃｃがＤＣ／ＤＣ回路１に供給されることにより、ここでＤＣ１２Ｖに変換され出力端子ＯＵＴに出力される。また、このとき、二次電池充電回路２の出力電圧Ｖ１（＝バッテリ充電電圧）は、ＤＣ／ＤＣ回路１の出力電圧Ｖ２（＝１２Ｖ）よりも低いため、二次電池放電回路４に電流が流れない。これにより、定電圧Ｖｃｃに基づいて電流制限抵抗Ｒ１と二次電池充電回路２を介して、バッテリー３に充電電流が流れ続ける。なお、バッテリー３への充電電流の大きさは、電流制限抵抗Ｒ１の値を調整することで任意に設定することが出来る。

次に、充電が進み、バッテリー３の充電電圧が上昇していくに応じて、接続端子Ｐの電圧Ｖｐも上昇していく（Ｖｐ＝Ｖ１＋二次電池充電回路２の降下電圧１Ｖ）。電圧Ｖｐが１４．６Ｖになるとフォトカプラ回路５がオンし、それによって、電圧Ｖｐが低下し二次電池充電回路２に流れる充電電流が停止する。また、フォトカプラ回路５がオンすることで、制御出力端子ＣＯＵＴに満充電信号が出力される。

バッテリー３が満充電状態から自然放電が進むと出力電圧Ｖ１が低下し、それにより再び二次電池充電回路２に電流が流れ始めてバッテリー３の充電が再開される。このとき、接続端子Ｐの電圧Ｖｐが（Ｖ１＋二次電池充電回路２の降下電圧１Ｖ）に低下するためフォトカプラ回路５がオフする。

以上の動作が繰り返されることで、トリクル充電が実現され、バッテリー３は常に満充電状態に保持され、また、満充電信号は制御出力端子ＣＯＵＴに出力される。
一方、停電等により、２４ＶのＤＣ定電圧Ｖｃｃがゼロとなる非常時になると、ＤＣ／ＤＣ回路１の動作が停止するため、バッテリー３から、二次電池放電回路４に放電電流が流れ、出力端子ＯＵＴから回路に電流が供給される。このときの出力電圧は、バッテリー３の充電電圧１３．６Ｖ−二次電池放電回路４の順方向降下電圧１．６Ｖ＝１２Ｖである。したがって、通常状態時と同じ１２Ｖが電源電圧として回路に印加される。

Claims

直流定電圧源からの定電圧が入力される電流制限抵抗と、
前記直流定電圧源からの前記定電圧で駆動され、負荷が接続された出力端子と出力側で接続された電源部と、
前記電流制限抵抗に流れる電流に対して順方向に直列接続される第1のダイオードを含む二次電池充電回路と、
前記二次電池充電回路に接続される二次電池と、
前記二次電池と前記出力端子間に、前記二次電池からの放電電流に対して順方向に接続される第2のダイオードを含む二次電池放電回路と、
前記電流制限抵抗と前記二次電池充電回路とを接続する接続端子と、前記出力端子との間に、前記電流制限抵抗に流れる電流に対して順方向に接続され、前記二次電池が満充電の状態で前記接続端子から電流が流れるフォトカプラ回路と、
前記フォトカプラ回路のオン時に、満充電であることを示す信号を外部の装置回路に出力する満充電信号出力端子と、を備える二次電池の充電制御回路。
前記フォトカプラ回路は、前記接続端子の電圧が、前記二次電池の満充電電圧に前記二次電池充電回路の順方向降下電圧を加えた電圧に上昇したときにオンするように設定されている、請求項１記載の二次電池の充電制御回路。
前記二次電池放電回路は、前記二次電池から放電電流が流れているときの該二次電池放電回路の出力電圧が、前記電源部の出力電圧と等しくなるように設定されている、請求項１又は２記載の二次電池の充電制御回路。