JP2021040470A - Power unit and emergency lighting system - Google Patents

Power unit and emergency lighting system Download PDF

Info

Publication number
JP2021040470A
JP2021040470A JP2019162274A JP2019162274A JP2021040470A JP 2021040470 A JP2021040470 A JP 2021040470A JP 2019162274 A JP2019162274 A JP 2019162274A JP 2019162274 A JP2019162274 A JP 2019162274A JP 2021040470 A JP2021040470 A JP 2021040470A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
charging
voltage
circuit
control unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019162274A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7294007B2 (en
Inventor
明穂 相場
Akiho Aiba
明穂 相場
康則 阿野
Yasunori Ano
康則 阿野
雄也 平本
Yuya Hiramoto
雄也 平本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2019162274A priority Critical patent/JP7294007B2/en
Publication of JP2021040470A publication Critical patent/JP2021040470A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7294007B2 publication Critical patent/JP7294007B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)

Abstract

To obtain a power unit and an emergency lighting system which can suppress increase of the number of components to change charging current regarding the power unit and the emergency lighting system.SOLUTION: A power unit concerning the present invention comprises: a battery; a charging circuit which charges the battery; and a control part which controls the charging circuit so that charging current flowing from the charging circuit to the battery coincides with a target value, and lowers the target value when predetermined charging time elapses from the start of charging.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、電源装置および非常用照明装置に関する。 The present invention relates to a power supply device and an emergency lighting device.

特許文献1には、カウンタの計数値が所定の値に達すると、電池の充電電流を大電流から小電流に切り替える切替回路を備えた充電器が開示されている。特許文献1において、大電流充電から細流充電への切り替えには、トランジスタスイッチが用いられる。 Patent Document 1 discloses a charger including a switching circuit that switches the charging current of a battery from a large current to a small current when the count value of the counter reaches a predetermined value. In Patent Document 1, a transistor switch is used for switching from high current charging to trickle charging.

特公昭55−12821号公報Special Publication No. 55-12821

特許文献1では、充電電流を切り替えるためにトランジスタなどの専用部品の追加が必要になる。このため、部品数が増加するおそれがある。 In Patent Document 1, it is necessary to add a dedicated component such as a transistor in order to switch the charging current. Therefore, the number of parts may increase.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、部品数の増加を抑制して充電電流を変更できる電源装置および非常用照明装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to obtain a power supply device and an emergency lighting device capable of suppressing an increase in the number of parts and changing the charging current.

本発明に係る電源装置は、電池と、該電池を充電する充電回路と、該充電回路から該電池へ流れる充電電流が目標値と一致するように該充電回路を制御し、充電の開始から予め定められた充電時間が経過すると該目標値を低下させる制御部と、を備える。 The power supply device according to the present invention controls the battery, the charging circuit for charging the battery, and the charging circuit so that the charging current flowing from the charging circuit to the battery matches the target value, and the charging circuit is controlled in advance from the start of charging. It is provided with a control unit that lowers the target value when a predetermined charging time elapses.

本発明に係る電源装置では、充電時間の経過により制御部が充電電流の目標値を低下させる。従って、部品数の増加を抑制して充電電流を変更できる。 In the power supply device according to the present invention, the control unit lowers the target value of the charging current as the charging time elapses. Therefore, the charging current can be changed while suppressing the increase in the number of parts.

実施の形態1に係る非常用照明装置の回路ブロック図である。It is a circuit block diagram of the emergency lighting device which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る制御部および充電回路の回路ブロック図である。It is a circuit block diagram of the control unit and the charging circuit which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る制御部の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the control part which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the table which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態2に係る充電回路の回路ブロック図である。It is a circuit block diagram of the charging circuit which concerns on Embodiment 2. FIG.

本発明の実施の形態に係る電源装置および非常用照明装置について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。 The power supply device and the emergency lighting device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same or corresponding components may be designated by the same reference numerals and the description may be omitted.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る非常用照明装置100の回路ブロック図である。非常用照明装置100は、LED40a、40bと、ユニット10と、電池250を備える。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a circuit block diagram of the emergency lighting device 100 according to the first embodiment. The emergency lighting device 100 includes LEDs 40a and 40b, a unit 10, and a battery 250.

LED40a、40bは、非常時に明るさを確保するための光源である。ユニット10は外部電源ACからの給電を受け、電池250を充電する。外部電源ACは交流電源である。電池250は非常時にLED40a、40bに給電を行う。 The LEDs 40a and 40b are light sources for ensuring brightness in an emergency. The unit 10 receives power from an external power source AC and charges the battery 250. The external power supply AC is an AC power supply. The battery 250 supplies power to the LEDs 40a and 40b in an emergency.

ユニット10は、入力フィルタ回路1と、常用電源回路2と、充電回路3と、点灯回路4と、非常点灯回路5と、電源生成回路6と、制御回路7を備えている。充電回路3、電池250および制御部50は電源装置を構成する。制御部50は例えばマイクロコンピュータである。 The unit 10 includes an input filter circuit 1, a regular power supply circuit 2, a charging circuit 3, a lighting circuit 4, an emergency lighting circuit 5, a power generation generation circuit 6, and a control circuit 7. The charging circuit 3, the battery 250, and the control unit 50 constitute a power supply device. The control unit 50 is, for example, a microcomputer.

入力フィルタ回路1は、過電流を保護するためのヒューズ11と、交流用のコンデンサ12と、交流を直流に変換するためのダイオードブリッジ13を備えている。外部電源ACの高電位側には、ヒューズ11の一端が接続される。ヒューズ11の他端はコンデンサ12の正極とダイオードブリッジ13の入力の高電位側に接続される。コンデンサ12の負極は外部電源ACの低電位側とダイオードブリッジ13の入力の低電位側に接続される。ダイオードブリッジ13の出力は常用電源回路2に接続される。ダイオードブリッジ13の出力の低電位側は接地用端子に接続される。 The input filter circuit 1 includes a fuse 11 for protecting an overcurrent, a capacitor 12 for alternating current, and a diode bridge 13 for converting alternating current into direct current. One end of the fuse 11 is connected to the high potential side of the external power supply AC. The other end of the fuse 11 is connected to the positive electrode of the capacitor 12 and the high potential side of the input of the diode bridge 13. The negative electrode of the capacitor 12 is connected to the low potential side of the external power supply AC and the low potential side of the input of the diode bridge 13. The output of the diode bridge 13 is connected to the regular power supply circuit 2. The low potential side of the output of the diode bridge 13 is connected to the grounding terminal.

入力フィルタ回路1は、消灯信号を検出する消灯信号検出回路14と、消灯信号を制御部50に伝達するフォトカプラ15を備えている。また、スイッチSWは外部電源ACから非常用照明装置100への給電をオンオフする。消灯信号検出回路14はスイッチSWのオンオフを検出しても良い。 The input filter circuit 1 includes a turn-off signal detection circuit 14 that detects a turn-off signal, and a photocoupler 15 that transmits the turn-off signal to the control unit 50. Further, the switch SW turns on / off the power supply from the external power supply AC to the emergency lighting device 100. The off-off signal detection circuit 14 may detect the on / off of the switch SW.

常用電源回路2は、絶縁形フライバック回路から構成される。常用電源回路2は、常用時に外部電源ACから電力を供給され、電池250を充電する。また、制御部50は常用電源回路2を制御する。ここで常用時とは、外部電源ACが停電状態または疑似停電状態では無い通常の状態を示す。 The regular power supply circuit 2 is composed of an insulated flyback circuit. The normal power supply circuit 2 is supplied with electric power from the external power supply AC during normal use to charge the battery 250. Further, the control unit 50 controls the regular power supply circuit 2. Here, the term "civil time" indicates a normal state in which the external power supply AC is not in a power failure state or a pseudo power failure state.

常用電源回路2において、ダイオードブリッジ13の出力と並列にコンデンサ201が接続される。コンデンサ201の正極には、コンデンサ202の正極、抵抗203の一端およびトランス220の一次側の一端が接続される。コンデンサ202の負極と抵抗203の他端にはダイオード204のカソードが接続される。コンデンサ202、抵抗203およびダイオード204は、スイッチングに伴う過渡的な高電圧を吸収するスナバ回路を形成する。 In the regular power supply circuit 2, the capacitor 201 is connected in parallel with the output of the diode bridge 13. The positive electrode of the capacitor 202, one end of the resistor 203, and one end of the primary side of the transformer 220 are connected to the positive electrode of the capacitor 201. The cathode of the diode 204 is connected to the negative electrode of the capacitor 202 and the other end of the resistor 203. The capacitor 202, resistor 203 and diode 204 form a snubber circuit that absorbs the transient high voltage associated with switching.

ダイオード204のアノードには、スイッチング素子205の第1端子とトランス220の一次側の他端が接続される。スイッチング素子205は、トランス220の一次巻き線と直列に接続される。スイッチング素子205の第2端子はコンデンサ201の負極に接続される。スイッチング素子205の制御端子は、制御IC200に接続されている。制御端子は、第1、第2端子間をスイッチングするための端子である。 The first terminal of the switching element 205 and the other end of the primary side of the transformer 220 are connected to the anode of the diode 204. The switching element 205 is connected in series with the primary winding of the transformer 220. The second terminal of the switching element 205 is connected to the negative electrode of the capacitor 201. The control terminal of the switching element 205 is connected to the control IC 200. The control terminal is a terminal for switching between the first and second terminals.

スイッチング素子205は、例えばMOSFET(Metal−Oxide−Semiconductor Field−Effect Transistor)である。スイッチング素子205がMOSFETの場合、第1端子はドレイン端子、第2端子はソース端子、制御端子はゲート端子である。スイッチング素子205において、第1端子がトランス220、第2端子が接地用端子、制御端子が制御IC200に接続される。 The switching element 205 is, for example, a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effective Transistor). When the switching element 205 is a MOSFET, the first terminal is a drain terminal, the second terminal is a source terminal, and the control terminal is a gate terminal. In the switching element 205, the first terminal is connected to the transformer 220, the second terminal is connected to the grounding terminal, and the control terminal is connected to the control IC 200.

制御IC200は例えばPFC(Power Factor Correction)ドライバである。制御IC200はスイッチング素子205を駆動させる。トランス220の一次側の補助巻き線にはダイオード208のアノードが接続される。ダイオード208のカソードは、制御IC200の電源端子に接続される。ダイオード208は、制御IC200の電源をトランス220の補助巻き線から供給する。 The control IC 200 is, for example, a PFC (Power Factor Direction) driver. The control IC 200 drives the switching element 205. The anode of the diode 208 is connected to the auxiliary winding on the primary side of the transformer 220. The cathode of the diode 208 is connected to the power supply terminal of the control IC 200. The diode 208 supplies power to the control IC 200 from the auxiliary winding of the transformer 220.

制御IC200にはフォトカプラ207が接続される。フォトカプラ207は、トランス220の二次側の情報を制御IC200に入力するために設けられる。 A photocoupler 207 is connected to the control IC 200. The photocoupler 207 is provided to input information on the secondary side of the transformer 220 to the control IC 200.

常用電源回路2は入力電圧検出回路211を備える。入力電圧検出回路211は、常用電源回路2への入力電圧を検出する。検出した入力電圧は、フォトカプラ212を介して制御部50に入力される。これにより、制御部50は常用電源回路2の入力電圧を検出する。 The regular power supply circuit 2 includes an input voltage detection circuit 211. The input voltage detection circuit 211 detects the input voltage to the regular power supply circuit 2. The detected input voltage is input to the control unit 50 via the photocoupler 212. As a result, the control unit 50 detects the input voltage of the regular power supply circuit 2.

トランス220の二次側のフライバック巻き線の一端には、ダイオード209のアノードが接続される。ダイオード209は、トランス220の二次側に直列に接続され、出力側に安定した電圧を伝達するために設けられる。ダイオード209のカソードには、電解コンデンサ214の正極が接続される。電解コンデンサ214の負極は接地用端子に接続される。 The anode of the diode 209 is connected to one end of the flyback winding on the secondary side of the transformer 220. The diode 209 is connected in series with the secondary side of the transformer 220 and is provided to transmit a stable voltage to the output side. The positive electrode of the electrolytic capacitor 214 is connected to the cathode of the diode 209. The negative electrode of the electrolytic capacitor 214 is connected to the grounding terminal.

常用電源回路2の接地用の線路において、トランス220の一次側と二次側はコンデンサ213によって絶縁されている。 In the grounding line of the regular power supply circuit 2, the primary side and the secondary side of the transformer 220 are insulated by a capacitor 213.

常用電源回路2は出力電圧検出回路を備える。出力電圧検出回路は、直列に接続された抵抗215と抵抗216から構成される。出力電圧検出回路は、電解コンデンサ214と並列に接続される。抵抗215と抵抗216の分圧値は、制御部50に入力される。これにより、制御部50は常用電源回路2の出力電圧を検出する。 The regular power supply circuit 2 includes an output voltage detection circuit. The output voltage detection circuit is composed of a resistor 215 and a resistor 216 connected in series. The output voltage detection circuit is connected in parallel with the electrolytic capacitor 214. The voltage dividing values of the resistors 215 and 216 are input to the control unit 50. As a result, the control unit 50 detects the output voltage of the regular power supply circuit 2.

制御部50は、常用電源回路2の出力電圧に応じて目標値を算出する。その後、制御部50は、出力端子から目標値に対応する電圧を出力する。この電圧は、フォトカプラ207を介して一次側に伝達される。フォトカプラ207の一次側は、制御IC200に接続される。制御IC200は、フォトカプラ207を介して制御部50から目標値を受信する。制御IC200は、この目標値と常用電源回路2の出力電圧が一致するようにスイッチング素子205のオンオフを制御する。これにより、絶縁形フライバック回路である常用電源回路2の定電圧フィードバックが実現する。 The control unit 50 calculates a target value according to the output voltage of the regular power supply circuit 2. After that, the control unit 50 outputs a voltage corresponding to the target value from the output terminal. This voltage is transmitted to the primary side via the photocoupler 207. The primary side of the photocoupler 207 is connected to the control IC 200. The control IC 200 receives the target value from the control unit 50 via the photocoupler 207. The control IC 200 controls the on / off of the switching element 205 so that the target value and the output voltage of the regular power supply circuit 2 match. As a result, constant voltage feedback of the regular power supply circuit 2 which is an insulated flyback circuit is realized.

充電回路3は電池250を充電する。充電回路3は、トランス220の二次側のフォワード巻きに接続されている。トランス220の二次側のフォワード巻きの出力には、ダイオード31のアノードが接続される。ダイオード31のカソードと接地用端子との間には電解コンデンサ32が接続される。ダイオード31および電解コンデンサ32は、充電回路3に安定した電圧を伝達するために設けられる。 The charging circuit 3 charges the battery 250. The charging circuit 3 is connected to the forward winding on the secondary side of the transformer 220. The anode of the diode 31 is connected to the forward winding output on the secondary side of the transformer 220. An electrolytic capacitor 32 is connected between the cathode of the diode 31 and the grounding terminal. The diode 31 and the electrolytic capacitor 32 are provided to transmit a stable voltage to the charging circuit 3.

ダイオード31のカソードと電解コンデンサ32の正極には、スイッチング素子33の第1端子が接続される。スイッチング素子33の第2端子には抵抗34の一端が接続される。抵抗34の他端には電池250の正極が接続される。抵抗34は電池250と直列に接続される。電池250の負極は接地用端子に接続される。つまり、常用電源回路2の出力端には、スイッチング素子33、抵抗34、電池250が直列に接続される。 The first terminal of the switching element 33 is connected to the cathode of the diode 31 and the positive electrode of the electrolytic capacitor 32. One end of the resistor 34 is connected to the second terminal of the switching element 33. The positive electrode of the battery 250 is connected to the other end of the resistor 34. The resistor 34 is connected in series with the battery 250. The negative electrode of the battery 250 is connected to the grounding terminal. That is, the switching element 33, the resistor 34, and the battery 250 are connected in series to the output end of the regular power supply circuit 2.

スイッチング素子33は、例えばトランジスタである。スイッチング素子33がトランジスタの場合、第1端子はコレクタであり、第2端子はエミッタであり、制御端子はベースである。制御端子は第1、第2端子間をスイッチングするための端子である。 The switching element 33 is, for example, a transistor. When the switching element 33 is a transistor, the first terminal is a collector, the second terminal is an emitter, and the control terminal is a base. The control terminal is a terminal for switching between the first and second terminals.

スイッチング素子33の制御端子にはコンデンサ98の正極と、抵抗97の一端が接続される。コンデンサ98の負極は接地用端子に接続される。抵抗97の他端は抵抗99の一端とトランジスタ77aの第1端子に接続される。抵抗99の他端はダイオード31のカソードと電解コンデンサ32の正極に接続される。 The positive electrode of the capacitor 98 and one end of the resistor 97 are connected to the control terminal of the switching element 33. The negative electrode of the capacitor 98 is connected to the grounding terminal. The other end of the resistor 97 is connected to one end of the resistor 99 and the first terminal of the transistor 77a. The other end of the resistor 99 is connected to the cathode of the diode 31 and the positive electrode of the electrolytic capacitor 32.

トランジスタ77aの第2端子は、接地用端子に接続される。トランジスタ77aの制御端子は、制御部50に接続される。トランジスタ77aの第2端子と制御端子は抵抗77cによって接続される。このように、スイッチング素子33の制御端子は、抵抗97、トランジスタ77a、抵抗77bを介して制御部50に接続される。制御部50はスイッチング素子33のオンオフを制御する。 The second terminal of the transistor 77a is connected to a grounding terminal. The control terminal of the transistor 77a is connected to the control unit 50. The second terminal of the transistor 77a and the control terminal are connected by a resistor 77c. In this way, the control terminal of the switching element 33 is connected to the control unit 50 via the resistor 97, the transistor 77a, and the resistor 77b. The control unit 50 controls the on / off of the switching element 33.

スイッチング素子33の第2端子と、抵抗34との接続点には、抵抗35、36の直列回路の一端が接続される。抵抗35、36の直列回路の他端は接地用端子に接続される。抵抗35、36の接続点は、制御部50に接続される。抵抗35、36は、抵抗34と電池250の直列回路の両端電圧を制御部50で検出するために設けられる。 One end of the series circuit of the resistors 35 and 36 is connected to the connection point between the second terminal of the switching element 33 and the resistor 34. The other end of the series circuit of the resistors 35 and 36 is connected to the grounding terminal. The connection points of the resistors 35 and 36 are connected to the control unit 50. The resistors 35 and 36 are provided so that the control unit 50 can detect the voltage across the series circuit of the resistor 34 and the battery 250.

点灯回路4では、LED40aと直列にスイッチング素子41aと抵抗42aが接続される。同様に、LED40bと直列にスイッチング素子41bと抵抗42bが接続される。スイッチング素子41a、41bは、例えばMOSFETである。スイッチング素子41a、41bの第1端子は、それぞれLED40a、40bに接続される。また、スイッチング素子41a、41bの第2端子はそれぞれ抵抗42a、42bの一端に接続される。スイッチング素子41a、41bの制御端子は、それぞれ制御部50に接続される。抵抗42a、42bの他端は接地用端子に接続される。制御部50からはスイッチング素子41a、41bが能動領域で動作するような信号が出力される。 In the lighting circuit 4, the switching element 41a and the resistor 42a are connected in series with the LED 40a. Similarly, the switching element 41b and the resistor 42b are connected in series with the LED 40b. The switching elements 41a and 41b are, for example, MOSFETs. The first terminals of the switching elements 41a and 41b are connected to the LEDs 40a and 40b, respectively. Further, the second terminals of the switching elements 41a and 41b are connected to one ends of the resistors 42a and 42b, respectively. The control terminals of the switching elements 41a and 41b are connected to the control unit 50, respectively. The other ends of the resistors 42a and 42b are connected to the grounding terminal. A signal is output from the control unit 50 so that the switching elements 41a and 41b operate in the active region.

スイッチング素子41aの第1端子と接地用端子との間には、抵抗43a、44aの直列回路が接続される。抵抗43a、44aの接続点は制御部50に接続される。スイッチング素子41bの第1端子と接地用端子との間には、抵抗43b、44bの直列回路が接続される。抵抗43b、44bの接続点は制御部50に接続される。抵抗43a、44aおよび抵抗43b、44bにより、スイッチング素子41a、41bの第1端子の電圧を制御部50で検出できる。 A series circuit of resistors 43a and 44a is connected between the first terminal of the switching element 41a and the grounding terminal. The connection points of the resistors 43a and 44a are connected to the control unit 50. A series circuit of resistors 43b and 44b is connected between the first terminal of the switching element 41b and the grounding terminal. The connection points of the resistors 43b and 44b are connected to the control unit 50. With the resistors 43a and 44a and the resistors 43b and 44b, the voltage of the first terminal of the switching elements 41a and 41b can be detected by the control unit 50.

また、抵抗42a、42bの両端電圧は、制御部50でそれぞれ検出される。制御部50は、抵抗42a、42bの両端電圧を検出し、検出電圧に応じてスイッチング素子41a、41bをフィードバック制御する。これにより、スイッチング素子41a、41bのインピーダンスが変更され、LED40a、40bをそれぞれ定電流制御できる。 Further, the voltages across the resistors 42a and 42b are detected by the control unit 50, respectively. The control unit 50 detects the voltage across the resistors 42a and 42b, and feedback-controls the switching elements 41a and 41b according to the detected voltage. As a result, the impedances of the switching elements 41a and 41b are changed, and the LEDs 40a and 40b can be controlled with a constant current, respectively.

なお、非常用照明装置100が備えるLED40a、40bの数は1つ以上であれば良い。また、LED40a、40bの一方のみが設けられても良い。 The number of LEDs 40a and 40b included in the emergency lighting device 100 may be one or more. Further, only one of the LEDs 40a and 40b may be provided.

非常点灯回路5は、昇圧型スイッチング回路で構成されている。非常点灯回路5は、外部電源ACの停電時または疑似停電時等の非常時に、電池250から電力を供給され、電池250の出力電圧を昇圧してLED40a、40bを点灯させる。 The emergency lighting circuit 5 is composed of a step-up switching circuit. The emergency lighting circuit 5 is supplied with electric power from the battery 250 in an emergency such as a power failure of the external power supply AC or a pseudo power failure, boosts the output voltage of the battery 250, and lights the LEDs 40a and 40b.

非常点灯回路5の入力端にはコンデンサ51が並列に接続される。コンデンサ51の正極には、電池250の正極とコイル52の一端が接続される。コンデンサ51の負極は接地用端子に接続される。コイル52の他端は、ダイオード54のアノードに接続される。ダイオード54のカソードはコンデンサ55の正極に接続される。コンデンサ55の負極はコンデンサ51の負極に接続される。つまり、コンデンサ51と並列に、コイル52、ダイオード54、コンデンサ55の順で接続された直列回路が接続されている。また、コンデンサ55の正極には、LED40a、40bのアノード側が接続される。 A capacitor 51 is connected in parallel to the input end of the emergency lighting circuit 5. The positive electrode of the battery 250 and one end of the coil 52 are connected to the positive electrode of the capacitor 51. The negative electrode of the capacitor 51 is connected to the grounding terminal. The other end of the coil 52 is connected to the anode of the diode 54. The cathode of the diode 54 is connected to the positive electrode of the capacitor 55. The negative electrode of the capacitor 55 is connected to the negative electrode of the capacitor 51. That is, a series circuit in which the coil 52, the diode 54, and the capacitor 55 are connected in this order is connected in parallel with the capacitor 51. Further, the anode side of the LEDs 40a and 40b is connected to the positive electrode of the capacitor 55.

コイル52とダイオード54の接続点と接地用端子との間には、スイッチング素子53が接続されている。スイッチング素子53の第1端子は、ダイオード54のアノードに接続される。スイッチング素子53の第2端子はコンデンサ51の負極に接続される。スイッチング素子53の制御端子は制御部50に接続される。スイッチング素子53は例えばMOSFETである。 A switching element 53 is connected between the connection point of the coil 52 and the diode 54 and the grounding terminal. The first terminal of the switching element 53 is connected to the anode of the diode 54. The second terminal of the switching element 53 is connected to the negative electrode of the capacitor 51. The control terminal of the switching element 53 is connected to the control unit 50. The switching element 53 is, for example, a MOSFET.

非常点灯回路5は電圧検出回路を備える。電圧検出回路は非常点灯回路5の出力電圧を検出する。電圧検出回路は、直列に接続された抵抗215と抵抗216から構成される。電圧検出回路はコンデンサ55と並列に接続される。抵抗215と抵抗216の分圧値は制御部50に入力される。これにより、制御部50は非常点灯回路5の出力電圧を検出する。制御部50は電圧検出回路の検出電圧に応じて非常点灯回路5をフィードバック制御する。これにより、非常点灯回路5の定電圧制御が実現される。 The emergency lighting circuit 5 includes a voltage detection circuit. The voltage detection circuit detects the output voltage of the emergency lighting circuit 5. The voltage detection circuit is composed of a resistor 215 and a resistor 216 connected in series. The voltage detection circuit is connected in parallel with the capacitor 55. The voltage dividing values of the resistors 215 and 216 are input to the control unit 50. As a result, the control unit 50 detects the output voltage of the emergency lighting circuit 5. The control unit 50 feedback-controls the emergency lighting circuit 5 according to the detection voltage of the voltage detection circuit. As a result, constant voltage control of the emergency lighting circuit 5 is realized.

電源生成回路6は制御部50の電源を生成する。電源生成回路6は、ダイオード61、レギュレータ62、63およびリセット回路64を備える。ダイオード61のアノードは電解コンデンサ214の正極に接続される。電解コンデンサ214には常用電源回路2の出力電圧が印加される。ダイオード61のカソードと接地用端子との間にはレギュレータ62が接続される。 The power generation circuit 6 generates the power supply for the control unit 50. The power generation circuit 6 includes a diode 61, regulators 62, 63, and a reset circuit 64. The anode of the diode 61 is connected to the positive electrode of the electrolytic capacitor 214. The output voltage of the regular power supply circuit 2 is applied to the electrolytic capacitor 214. A regulator 62 is connected between the cathode of the diode 61 and the grounding terminal.

また、コンデンサ55の正極は、レギュレータ62の入力に接続される。コンデンサ55には非常点灯回路5の出力電圧が印加される。 Further, the positive electrode of the capacitor 55 is connected to the input of the regulator 62. The output voltage of the emergency lighting circuit 5 is applied to the capacitor 55.

レギュレータ62は電圧を安定させるために設けられる。レギュレータ62により電圧Vcc2が生成される。この電圧は制御部50に供給される。常用時は常用電源回路2が動作しているため、レギュレータ62は、ダイオード61を介して常用電源回路2の出力電圧から電源を生成する。非常時は非常点灯回路5が動作しているため、レギュレータ62は、非常点灯回路5の出力電圧から電源を生成する。 The regulator 62 is provided to stabilize the voltage. The voltage Vcc2 is generated by the regulator 62. This voltage is supplied to the control unit 50. Since the normal power supply circuit 2 is operating during normal use, the regulator 62 generates a power supply from the output voltage of the normal power supply circuit 2 via the diode 61. Since the emergency lighting circuit 5 is operating in an emergency, the regulator 62 generates a power supply from the output voltage of the emergency lighting circuit 5.

電源生成回路6は、さらに電圧Vcc1を生成するレギュレータ63を有しても良い。電圧Vcc1は、例えば後述する赤外線センサ74に電源として供給される。 The power generation circuit 6 may further include a regulator 63 that generates a voltage Vcc1. The voltage Vcc1 is supplied as a power source to, for example, the infrared sensor 74 described later.

制御回路7は、疑似停電用のスイッチ71、72と、寿命情報などのリセットを行うリセットスイッチ73を備える。また、制御回路7は、リモコン受信用の赤外線センサ74と、表示用LED75を備える。スイッチ71、72、リセットスイッチ73、赤外線センサ74および表示用LED75は制御部50に接続される。スイッチ71、72、リセットスイッチ73、赤外線センサ74および表示用LED75からの信号は、それぞれ制御部50に入力される。これらの信号を制御部50で処理することで、疑似停電状態を発生させることができる。従って、外部電源ACの停電時に非常用照明装置100が正常動作可能か否かを確認できる。 The control circuit 7 includes switches 71 and 72 for pseudo power failure and a reset switch 73 for resetting life information and the like. Further, the control circuit 7 includes an infrared sensor 74 for receiving the remote controller and an LED 75 for displaying. The switches 71 and 72, the reset switch 73, the infrared sensor 74, and the display LED 75 are connected to the control unit 50. Signals from the switches 71 and 72, the reset switch 73, the infrared sensor 74, and the display LED 75 are input to the control unit 50, respectively. By processing these signals in the control unit 50, a pseudo power failure state can be generated. Therefore, it is possible to confirm whether or not the emergency lighting device 100 can operate normally when the external power supply AC has a power failure.

図2は、実施の形態1に係る制御部50および充電回路3の回路ブロック図である。制御部50によって充電電流を定電流制御する方法について説明する。ここでは、制御部50の離散時間を連続時間に変換した仮想空間を用いて、定電流制御の原理を説明する。制御部50でのフィードバック制御には、例えばPI(Proportional−Integral)制御を適用できる。PI制御はCPU等の負荷軽減の観点で優れている。 FIG. 2 is a circuit block diagram of the control unit 50 and the charging circuit 3 according to the first embodiment. A method of controlling the charging current with a constant current by the control unit 50 will be described. Here, the principle of constant current control will be described using a virtual space in which the discrete time of the control unit 50 is converted into continuous time. For example, PI (Proportional-Integral) control can be applied to the feedback control in the control unit 50. PI control is excellent from the viewpoint of reducing the load on the CPU and the like.

フィードバック制御はPI補償器で実現できる。図2では便宜上、オペアンプを有するアナログ回路によってPI補償器の構成を説明している。仮想アンプ93aであるオペアンプの入力には抵抗90cが接続される。オペアンプの入力と抵抗90cとの接続点と、仮想アンプ93aの出力との間には、コンデンサ90aと抵抗90bの直接回路が接続される。 Feedback control can be realized with a PI compensator. In FIG. 2, for convenience, the configuration of the PI compensator is described by an analog circuit having an operational amplifier. A resistor 90c is connected to the input of the operational amplifier which is the virtual amplifier 93a. A direct circuit of the capacitor 90a and the resistor 90b is connected between the connection point between the input of the operational amplifier and the resistor 90c and the output of the virtual amplifier 93a.

電池250の正極には抵抗37、38の直列回路の一端が接続される。抵抗37、38の直列回路の他端は電池250の負極に接続される。電池250の両端に印加される電池電圧は、抵抗37、38で分圧され、制御部50に入力される。なお、抵抗37、38は図1では省略されている。抵抗38に印加される電圧に対応するアナログ信号は、A/D変換器91でデジタル化される。これにより、電池電圧に対応する第1デジタル値Vbatが得られる。 One end of a series circuit of resistors 37 and 38 is connected to the positive electrode of the battery 250. The other end of the series circuit of the resistors 37 and 38 is connected to the negative electrode of the battery 250. The battery voltage applied to both ends of the battery 250 is divided by the resistors 37 and 38 and input to the control unit 50. The resistors 37 and 38 are omitted in FIG. The analog signal corresponding to the voltage applied to the resistor 38 is digitized by the A / D converter 91. As a result, the first digital value Vbat corresponding to the battery voltage can be obtained.

図3は、実施の形態1に係る制御部50の構成を説明する図である。制御部50は各種の演算を行うCPU50aと、記憶部であるメモリ50bと、タイマ50cを備える。メモリ50bには、予めテーブル92が書き込まれている。制御部50は、テーブル92を記憶している。メモリ50bは、例えば不揮発性メモリから構成される。 FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the control unit 50 according to the first embodiment. The control unit 50 includes a CPU 50a that performs various calculations, a memory 50b that is a storage unit, and a timer 50c. The table 92 is written in the memory 50b in advance. The control unit 50 stores the table 92. The memory 50b is composed of, for example, a non-volatile memory.

テーブル92は電池電圧と基準電圧との対応関係を示す。具体的には、テーブル92は、電池電圧に対応する第1デジタル値Vbatと、基準電圧に対応する第2デジタル値Ibatとの対応関係を示す。ここで、基準電圧は、電池250と抵抗34が形成する直列回路の両端に印加される電圧の目標値である。第2デジタル値Ibatの算出方法については後述する。制御部50は、テーブル92を参照して電池電圧を基準電圧に変換する。つまり、第1デジタル値Vbatは第2デジタル値Ibatに変換される。第2デジタル値Ibatは比較器である仮想アンプ93aの一方の入力に入力される。 Table 92 shows the correspondence between the battery voltage and the reference voltage. Specifically, the table 92 shows the correspondence between the first digital value Vbat corresponding to the battery voltage and the second digital value Ibat corresponding to the reference voltage. Here, the reference voltage is a target value of the voltage applied to both ends of the series circuit formed by the battery 250 and the resistor 34. The method of calculating the second digital value Ibat will be described later. The control unit 50 converts the battery voltage into a reference voltage with reference to the table 92. That is, the first digital value Vbat is converted into the second digital value Ibat. The second digital value Ibat is input to one input of the virtual amplifier 93a which is a comparator.

一方、電池250と抵抗34が形成する直列回路の両端に印加される電圧は、抵抗35、36で分圧され、制御部50に入力される。抵抗35、36で検出される検出電圧は、スイッチング素子33の第2端子の電圧である。抵抗36に印加される電圧に対応するアナログ信号は、A/D変換器94でデジタル化される。このデジタル値は、抵抗90cを介して仮想アンプ93aの他方の入力に入力される。 On the other hand, the voltage applied to both ends of the series circuit formed by the battery 250 and the resistor 34 is divided by the resistors 35 and 36 and input to the control unit 50. The detection voltage detected by the resistors 35 and 36 is the voltage of the second terminal of the switching element 33. The analog signal corresponding to the voltage applied to the resistor 36 is digitized by the A / D converter 94. This digital value is input to the other input of the virtual amplifier 93a via the resistor 90c.

仮想アンプ93aは、電池250と抵抗34が形成する直列回路の両端に印加される電圧である検出電圧と、基準電圧との比較を行う。比較結果は、オシレータ95と仮想アンプ96を用いてPWM(Pulse Width Modulation)信号に変換される。仮想アンプ96は、例えばオシレータ95が出力する信号のデューティ比を、仮想アンプ93aの比較結果に応じて変化させる。つまり、仮想アンプ96は仮想アンプ93aの出力とオシレータ95の出力を比較し、オン時間を決定する。このオン時間を有するPWM信号は、PWM信号出力部90dを介して制御部50から出力される。 The virtual valve 93a compares the detection voltage, which is the voltage applied to both ends of the series circuit formed by the battery 250 and the resistor 34, with the reference voltage. The comparison result is converted into a PWM (Pulse Width Modulation) signal using the oscillator 95 and the virtual amplifier 96. The virtual amplifier 96 changes, for example, the duty ratio of the signal output by the oscillator 95 according to the comparison result of the virtual amplifier 93a. That is, the virtual amplifier 96 compares the output of the virtual amplifier 93a with the output of the oscillator 95 to determine the on-time. The PWM signal having this on-time is output from the control unit 50 via the PWM signal output unit 90d.

PWM信号は、PWM信号出力部90dおよび平均化回路である抵抗97、コンデンサ98を介して、スイッチング素子33の制御端子に入力される。スイッチング素子33は、PWM信号に応じてスイッチングする。なお、図2ではトランジスタ77a、抵抗77b、77cは省略されている。 The PWM signal is input to the control terminal of the switching element 33 via the PWM signal output unit 90d, the resistor 97 which is an averaging circuit, and the capacitor 98. The switching element 33 switches according to the PWM signal. In FIG. 2, the transistors 77a, resistors 77b, and 77c are omitted.

PWM信号のデューティ比は、第1デジタル値と第2デジタル値の差分を小さくするように設定される。従って、検出電圧と基準電圧との差分を小さくするように、充電電流が制御される。 The duty ratio of the PWM signal is set so as to reduce the difference between the first digital value and the second digital value. Therefore, the charging current is controlled so as to reduce the difference between the detected voltage and the reference voltage.

テーブル92は、各電池電圧値に対して、充電回路3から電池250へ流れる充電電流を目標値と一致させる基準電圧を与える。このため、上記の制御により、充電電流と充電電流の目標値との差分が小さくなる。従って、制御部50は、充電電流が目標値と一致するように充電回路を制御することとなる。 The table 92 gives each battery voltage value a reference voltage that matches the charging current flowing from the charging circuit 3 to the battery 250 with the target value. Therefore, due to the above control, the difference between the charging current and the target value of the charging current becomes small. Therefore, the control unit 50 controls the charging circuit so that the charging current matches the target value.

例えば、何かしらの要因によって、充電電流が減少した場合、テーブル92によって基準電圧が増加する。この結果、制御部50から出力されるPWM信号のオン時間が広がる。これにより、スイッチング素子33のインピーダンスが低下し、充電電流の減少分を補うことができる。従って、スイッチング素子33のベース電流が制御され、定電流制御を実現できる。 For example, if the charging current decreases for some reason, the table 92 increases the reference voltage. As a result, the on-time of the PWM signal output from the control unit 50 is extended. As a result, the impedance of the switching element 33 is lowered, and the decrease in the charging current can be compensated for. Therefore, the base current of the switching element 33 is controlled, and constant current control can be realized.

次に、テーブルに書き込む値について説明する。図4は、実施の形態1に係るテーブル92の一例を示す図である。以下で、Vr34〜Vr38はそれぞれ抵抗34〜38に印加される電圧である。また、R34〜R38はそれぞれ抵抗34〜38の抵抗値である。充電電流IBATは以下の式(1)で表される。 Next, the value to be written to the table will be described. FIG. 4 is a diagram showing an example of the table 92 according to the first embodiment. In the following, Vr34 to Vr38 are voltages applied to the resistors 34 to 38, respectively. Further, R34 to R38 are resistance values of resistors 34 to 38, respectively. The charging current IBAT is represented by the following equation (1).

Figure 2021040470
Figure 2021040470

Vr34は、Vr35とVr36の和からVr37とVr38の和を引いたものである。このため、Vr34は以下の式(2)で表される。ここで、Vccは制御部50の電源電圧である。また、デジタル値は10bitで表されるものとする。 Vr34 is the sum of Vr35 and Vr36 minus the sum of Vr37 and Vr38. Therefore, Vr34 is represented by the following equation (2). Here, Vcc is the power supply voltage of the control unit 50. Further, the digital value shall be represented by 10 bits.

Figure 2021040470
Figure 2021040470

式(1)、(2)より充電電流IBATは、以下の式(3)で表される。 From the formulas (1) and (2), the charging current IBAT is represented by the following formula (3).

Figure 2021040470
Figure 2021040470

よって、この充電電流IBATが目標値と一致するような第1デジタル値Vbat[bit]と第2デジタル値Ibat[bit]の組み合わせを、制御部50に書き込めば良い。 Therefore, a combination of the first digital value Vbat [bit] and the second digital value Ibat [bit] such that the charging current IBAT matches the target value may be written in the control unit 50.

図4には、第1テーブルと第2テーブルが示されている。第1テーブルでは、充電電流IBATが0.025Aとなる第1デジタル値Vbat[bit]と第2デジタル値Ibat[bit]の組み合わせが与えられている。第2テーブルでは、充電電流IBATが0.016Aとなる第1デジタル値Vbat[bit]と第2デジタル値Ibat[bit]の組み合わせが与えられている。 FIG. 4 shows a first table and a second table. In the first table, a combination of the first digital value Vbat [bit] and the second digital value Ibat [bit] in which the charging current IBAT is 0.025 A is given. In the second table, a combination of the first digital value Vbat [bit] and the second digital value Ibat [bit] in which the charging current IBAT is 0.016 A is given.

次に、充電電流を切り換えるための方法について説明する。制御部50のメモリ50bには、充電の開始から電池250が満充電となるまでの時間である充電時間が予め書き込まれている。また、制御部50は電池250の充電を開始すると、充電の開始からの経過時間をタイマ50cを用いてカウントする。 Next, a method for switching the charging current will be described. The charging time, which is the time from the start of charging until the battery 250 is fully charged, is written in advance in the memory 50b of the control unit 50. Further, when the control unit 50 starts charging the battery 250, the timer 50c counts the elapsed time from the start of charging.

メモリ50bには第1テーブルと第2テーブルが記憶されている。第1テーブルと第2テーブルは、それぞれ電池電圧と基準電圧との対応関係を示す。第2テーブルは、充電電流の目標値が第1テーブルよりも低い。つまり、第2テーブルは、各電池電圧に対して、充電電流を第1テーブルよりも低い目標値と一致させる基準電圧を与える。 The first table and the second table are stored in the memory 50b. The first table and the second table show the correspondence between the battery voltage and the reference voltage, respectively. In the second table, the target value of the charging current is lower than that in the first table. That is, the second table gives each battery voltage a reference voltage that matches the charging current with a target value lower than that of the first table.

充電の開始からの経過時間が充電時間に満たない場合、制御部50は第1テーブルを参照して電池電圧を基準電圧に変換し、充電電流を定電流制御する。 When the elapsed time from the start of charging is less than the charging time, the control unit 50 converts the battery voltage into a reference voltage with reference to the first table, and controls the charging current with a constant current.

充電の開始から充電時間が経過すると、制御部50は第1テーブルを第2テーブルに切り替える。このため、充電時間の経過後は、第2テーブルを参照して電池電圧を基準電圧に変換する。これにより、充電時間の経過前と比較して充電電流の目標値が低下する。従って、電池250が満充電となった後は、満充電となる前と比較して充電電流が低くなる。 When the charging time elapses from the start of charging, the control unit 50 switches the first table to the second table. Therefore, after the charging time has elapsed, the battery voltage is converted into the reference voltage with reference to the second table. As a result, the target value of the charging current is lowered as compared with that before the lapse of the charging time. Therefore, after the battery 250 is fully charged, the charging current becomes lower than before the battery 250 is fully charged.

非常用照明装置100は例えば誘導灯である。誘導灯は、不特定多数の人が集まる場所での火災、地震、その他の災害、事故の際に生じる停電時に、その場にいる人々が安全に避難できるように誘導をするために設けられる。非常用照明装置100では、常用時は外部電源ACからの電力で電池250を充電し、外部電源ACが停電した場合などの非常時には電池250からの電力で光源を点灯させる。 The emergency lighting device 100 is, for example, an guide light. Guide lights are provided to guide people in the area to safely evacuate in the event of a fire, earthquake, other disaster, or power outage in the event of an accident in a place where an unspecified number of people gather. In the emergency lighting device 100, the battery 250 is charged by the electric power from the external power supply AC during normal use, and the light source is turned on by the electric power from the battery 250 in an emergency such as when the external power supply AC has a power failure.

誘導灯において、常用時に電池を満充電したあと、電池を充電し続けても電池には蓄電されない。このため、充電の電力は熱となって消費される。即ち、無駄な電力が消費される。また、電力が熱となることで、電池の周囲温度が上昇するおそれがある。このため、電池の寿命に悪影響を与える可能性がある。 In the guide light, even if the battery is fully charged during normal use and then the battery is continuously charged, the battery is not charged. Therefore, the charging power is consumed as heat. That is, wasteful power is consumed. In addition, the ambient temperature of the battery may rise due to the heat generated by the electric power. Therefore, the life of the battery may be adversely affected.

これに対し本実施の形態の非常用照明装置100では、制御部50は充電の開始から予め定められた充電時間が経過すると、充電電流の目標値を低下させる。従って、消費電力を抑制できる。 On the other hand, in the emergency lighting device 100 of the present embodiment, the control unit 50 lowers the target value of the charging current when a predetermined charging time elapses from the start of charging. Therefore, power consumption can be suppressed.

さらに、本実施の形態ではテーブル92の置き換えにより充電電流を変更できる。このため、充電電流の変更のために電流経路を切り替える必要がない。つまり、充電電流の切り替えのためにスイッチおよび複数の電流経路を設ける必要がない。このため、部品数の増加を抑制して充電電流を変更できる。従って、製品の小型化、低コスト化および高性能化を実現できる。 Further, in the present embodiment, the charging current can be changed by replacing the table 92. Therefore, it is not necessary to switch the current path to change the charging current. That is, it is not necessary to provide a switch and a plurality of current paths for switching the charging current. Therefore, the charging current can be changed while suppressing the increase in the number of parts. Therefore, it is possible to realize miniaturization, cost reduction, and high performance of the product.

また、本実施の形態ではメモリ50bに複数のテーブルが書き込まれ、複数のテーブルのうち使用するテーブルを変更することで、容易に充電電流の目標値を変更できる。従って、充電電流を任意に精度よく変更できる。 Further, in the present embodiment, a plurality of tables are written in the memory 50b, and the target value of the charging current can be easily changed by changing the table to be used among the plurality of tables. Therefore, the charging current can be arbitrarily changed with high accuracy.

また、一般に非常点灯装置では、電池電圧の状態をモニタして電池の異常の有無を判断することがある。この点、本実施の形態では抵抗37、38で電池電圧を検出できる。このため、電池電圧を検出し易く、電池電圧の検出誤差を抑制できる。これに対し、後述する実施の形態2のような構成では、電池電圧は常用電源回路2の出力電圧とスイッチング素子83のコレクタ電圧との差分となる。このため、電池電圧を検出しにくいおそれがある。 Further, in general, in an emergency lighting device, the state of the battery voltage may be monitored to determine the presence or absence of an abnormality in the battery. In this respect, in the present embodiment, the battery voltage can be detected by the resistors 37 and 38. Therefore, the battery voltage can be easily detected, and the battery voltage detection error can be suppressed. On the other hand, in the configuration as in the second embodiment described later, the battery voltage is the difference between the output voltage of the regular power supply circuit 2 and the collector voltage of the switching element 83. Therefore, it may be difficult to detect the battery voltage.

また、本実施の形態では非常点灯回路5と常用電源回路2の基準電位を同じにすることができる。これにより、非常点灯回路5と常用電源回路2の電圧検出を1つの制御部50で実施することができる。これに対し、後述する実施の形態2のように電池250の負極側に充電回路を設け、電池250の両端に非常点灯回路5を形成すると、非常点灯回路5と常用電源回路2の基準電位が一致しないおそれがある。 Further, in the present embodiment, the reference potentials of the emergency lighting circuit 5 and the regular power supply circuit 2 can be made the same. As a result, the voltage detection of the emergency lighting circuit 5 and the regular power supply circuit 2 can be performed by one control unit 50. On the other hand, when the charging circuit is provided on the negative electrode side of the battery 250 and the emergency lighting circuits 5 are formed at both ends of the battery 250 as in the second embodiment described later, the reference potentials of the emergency lighting circuit 5 and the regular power supply circuit 2 are set. There is a risk of mismatch.

また、電池250の負極側に充電回路を構成し、充電回路を含めて非常点灯回路5を構成すると、電池250からの放電電流が充電回路を通ることが考えられる。このとき、損失が大きくなるおそれがある。これに対し本実施の形態では、充電回路3は電池250の正極側に設けられる。このため、充電回路3による放電電流の損失を抑制できる。 Further, if a charging circuit is configured on the negative electrode side of the battery 250 and an emergency lighting circuit 5 is configured including the charging circuit, it is conceivable that the discharge current from the battery 250 passes through the charging circuit. At this time, the loss may increase. On the other hand, in the present embodiment, the charging circuit 3 is provided on the positive electrode side of the battery 250. Therefore, the loss of the discharge current due to the charging circuit 3 can be suppressed.

本実施の形態では、充電電流を2段階で変更した。これに限らず、充電電流は3段階以上で制御されても良い。この場合、メモリ50bにはテーブルが3つ以上記憶される。また、テーブルの切り替えのタイミングは満充電時では無くても良い。例えば電池電圧が予め定められた電圧となるタイミングで、テーブルが切り替えられても良い。 In this embodiment, the charging current is changed in two steps. Not limited to this, the charging current may be controlled in three or more stages. In this case, three or more tables are stored in the memory 50b. Also, the timing of table switching does not have to be when the table is fully charged. For example, the table may be switched at the timing when the battery voltage becomes a predetermined voltage.

また、用途によっては、予め定められた時間の経過後に充電電流の目標値を増加させても良い。 Further, depending on the application, the target value of the charging current may be increased after a predetermined time has elapsed.

また、制御部50からの出力を、スイッチング素子33がオフする領域にすることで、イレギュラー時に充電を停止しても良い。これにより、電池250を安全に充電できる。 Further, by setting the output from the control unit 50 to a region where the switching element 33 is turned off, charging may be stopped at the time of irregularity. As a result, the battery 250 can be safely charged.

本実施の形態の電源装置は、非常用照明装置100に限らず、電池250を充電する機能を有するあらゆる装置に適用できる。 The power supply device of the present embodiment is not limited to the emergency lighting device 100, and can be applied to any device having a function of charging the battery 250.

これらの変形は、以下の実施の形態に係る電源装置および非常用照明装置について適宜応用することができる。なお、以下の実施の形態に係る電源装置および非常用照明装置については実施の形態1との共通点が多いので、実施の形態1との相違点を中心に説明する。 These modifications can be appropriately applied to the power supply device and the emergency lighting device according to the following embodiments. Since the power supply device and the emergency lighting device according to the following embodiments have much in common with the first embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described.

実施の形態2.
図5は、実施の形態2に係る充電回路803の回路ブロック図である。本実施の形態では、電池250の負極側に充電回路803を構成している。
Embodiment 2.
FIG. 5 is a circuit block diagram of the charging circuit 803 according to the second embodiment. In the present embodiment, the charging circuit 803 is configured on the negative electrode side of the battery 250.

トランス220の二次側のフォワード巻きの出力には、安定した電圧を伝達するためのダイオード31、電解コンデンサ32を介して電池250の正極が接続される。電池250の負極には、スイッチング素子83の第1端子が接続される。スイッチング素子83の第2端子には抵抗84の一端が接続される。抵抗84の他端には接地用端子が接続される。電池250、スイッチング素子83および抵抗84は直列に接続される。 The positive electrode of the battery 250 is connected to the forward winding output on the secondary side of the transformer 220 via a diode 31 and an electrolytic capacitor 32 for transmitting a stable voltage. The first terminal of the switching element 83 is connected to the negative electrode of the battery 250. One end of the resistor 84 is connected to the second terminal of the switching element 83. A grounding terminal is connected to the other end of the resistor 84. The battery 250, the switching element 83 and the resistor 84 are connected in series.

スイッチング素子83は、例えばトランジスタである。スイッチング素子83の制御端子は制御部50に接続される。制御部50はスイッチング素子83のオンオフを制御する。 The switching element 83 is, for example, a transistor. The control terminal of the switching element 83 is connected to the control unit 50. The control unit 50 controls the on / off of the switching element 83.

また、スイッチング素子83の第1端子には、抵抗81、82の直列回路の一端が接続される。抵抗81、82の直列回路の他端は、抵抗84の他端に接続される。スイッチング素子83と抵抗84の直列回路の両端電圧は、抵抗81、82で分圧され制御部50に入力される。これにより制御部50の検出端子の電圧を監視できる。従って、検出端子の電圧が上昇し過ぎることを防止できる。 Further, one end of the series circuit of the resistors 81 and 82 is connected to the first terminal of the switching element 83. The other end of the series circuit of the resistors 81 and 82 is connected to the other end of the resistor 84. The voltage across the series circuit of the switching element 83 and the resistor 84 is divided by the resistors 81 and 82 and input to the control unit 50. As a result, the voltage of the detection terminal of the control unit 50 can be monitored. Therefore, it is possible to prevent the voltage of the detection terminal from rising too much.

また、抵抗84の一端は制御部50に接続される。制御部50は、抵抗84の両端に印加される電圧を検出電圧として検出する。電池250と直列に接続された抵抗84には充電電流が流れる。このため、抵抗84からは充電電流に対応する検出電圧が得られる。 Further, one end of the resistor 84 is connected to the control unit 50. The control unit 50 detects the voltage applied to both ends of the resistor 84 as the detection voltage. A charging current flows through the resistor 84 connected in series with the battery 250. Therefore, a detection voltage corresponding to the charging current can be obtained from the resistor 84.

メモリ50bには充電電流の目標値に対応する目標電圧が予め書き込まれている。制御部50は、検出電圧が目標電圧と一致するように充電電流を制御する。つまり、制御部50は、抵抗84に印加される電圧が一定になるようにスイッチング素子83を制御する。これより、テーブルを使用することなく、定電流を実現できる。 A target voltage corresponding to a target value of the charging current is written in the memory 50b in advance. The control unit 50 controls the charging current so that the detected voltage matches the target voltage. That is, the control unit 50 controls the switching element 83 so that the voltage applied to the resistor 84 becomes constant. As a result, a constant current can be realized without using a table.

次に、本実施の形態における充電電流を切り換えるための方法について説明する。本実施の形態においても、制御部50のメモリ50bには、電池250が満充電となるまでの時間である充電時間が予め書き込まれている。また、制御部50は充電の開始からの経過時間を、タイマ50cを用いてカウントする。 Next, a method for switching the charging current in the present embodiment will be described. Also in this embodiment, the charging time, which is the time until the battery 250 is fully charged, is written in advance in the memory 50b of the control unit 50. Further, the control unit 50 counts the elapsed time from the start of charging by using the timer 50c.

メモリ50bには第1目標電圧と第2目標電圧が記憶されている。第2目標電圧は、第1目標電圧よりも低い。 The first target voltage and the second target voltage are stored in the memory 50b. The second target voltage is lower than the first target voltage.

充電の開始からの経過時間が充電時間に満たない場合、制御部50は第1目標電圧と検出電圧とが一致するように、充電電流を定電流制御する。 When the elapsed time from the start of charging is less than the charging time, the control unit 50 constantly controls the charging current so that the first target voltage and the detected voltage match.

充電の開始から充電時間が経過すると、制御部50は第1目標電圧を第2目標電圧に切り替える。このため、制御部50は第2目標電圧と検出電圧とが一致するように、充電電流を定電流制御する。 When the charging time elapses from the start of charging, the control unit 50 switches the first target voltage to the second target voltage. Therefore, the control unit 50 constantly controls the charging current so that the second target voltage and the detection voltage match.

本実施の形態では、制御部50は充電時間が経過すると目標電圧を低下させる。従って、電池250が満充電となった後は、満充電となる前と比較して充電電流が低くなる。このように本実施の形態においても、切り換え用の部品を追加することなく、充電電流を変更できる。 In the present embodiment, the control unit 50 lowers the target voltage when the charging time elapses. Therefore, after the battery 250 is fully charged, the charging current becomes lower than before the battery 250 is fully charged. As described above, also in this embodiment, the charging current can be changed without adding a switching component.

なお、各実施の形態で説明した技術的特徴は適宜に組み合わせて用いてもよい。 The technical features described in each embodiment may be used in combination as appropriate.

1 入力フィルタ回路、2 常用電源回路、3 充電回路、4 点灯回路、5 非常点灯回路、6 電源生成回路、7 制御回路、10 ユニット、11 ヒューズ、12 コンデンサ、13 ダイオードブリッジ、14 消灯信号検出回路、15 フォトカプラ、31 ダイオード、32 電解コンデンサ、33 スイッチング素子、34〜38 抵抗、41a、41b スイッチング素子、42a、42b 抵抗、43a、43b 抵抗、50 制御部、50b メモリ、50c タイマ、51 コンデンサ、52 コイル、53 スイッチング素子、54 ダイオード、55 コンデンサ、61 ダイオード、62、63 レギュレータ、64 リセット回路、71 スイッチ、73 リセットスイッチ、74 赤外線センサ、77a トランジスタ、77b、77c、81 抵抗、83 スイッチング素子、84 抵抗、90a コンデンサ、90b、90c 抵抗、90d PWM信号出力部、91 A/D変換器、92 テーブル、93a 仮想アンプ、94 A/D変換器、95 オシレータ、96 仮想アンプ、97 抵抗、98 コンデンサ、99 抵抗、100 非常用照明装置、201、202 コンデンサ、203 抵抗、204 ダイオード、205 スイッチング素子、207 フォトカプラ、208、209 ダイオード、211 入力電圧検出回路、212 フォトカプラ、213 コンデンサ、214 電解コンデンサ、215、216 抵抗、220 トランス、250 電池、803 充電回路、AC 外部電源、200 制御IC、75 表示用LED、SW スイッチ 1 Input filter circuit, 2 Regular power supply circuit, 3 Charging circuit, 4 Lighting circuit, 5 Emergency lighting circuit, 6 Power supply generation circuit, 7 Control circuit, 10 units, 11 Fuse, 12 Capacitor, 13 Diode bridge, 14 Off signal detection circuit , 15 Photocoupler, 31 Diode, 32 Electrolytic Capacitor, 33 Switching Element, 34-38 Resistance, 41a, 41b Switching Element, 42a, 42b Resistance, 43a, 43b Resistance, 50 Control Unit, 50b Memory, 50c Timer, 51 Capacitor, 52 Coil, 53 Switching Element, 54 Diode, 55 Capacitor, 61 Diode, 62, 63 Regulator, 64 Reset Circuit, 71 Switch, 73 Reset Switch, 74 Infrared Sensor, 77a Transistor, 77b, 77c, 81 Resistance, 83 Switching Element, 84 resistance, 90a capacitor, 90b, 90c resistance, 90d PWM signal output unit, 91 A / D converter, 92 table, 93a virtual amplifier, 94 A / D converter, 95 oscillator, 96 virtual amplifier, 97 resistance, 98 capacitor , 99 resistance, 100 emergency lighting device, 201, 202 capacitor, 203 resistance, 204 diode, 205 switching element, 207 photocoupler, 208, 209 diode, 211 input voltage detection circuit, 212 photocoupler, 213 capacitor, 214 electrolytic capacitor , 215, 216 resistor, 220 transformer, 250 battery, 803 charging circuit, AC external power supply, 200 control IC, 75 display LED, SW switch

Claims (8)

電池と、
前記電池を充電する充電回路と、
前記充電回路から前記電池へ流れる充電電流が目標値と一致するように前記充電回路を制御し、充電の開始から予め定められた充電時間が経過すると前記目標値を低下させる制御部と、
を備えることを特徴とする電源装置。
Batteries and
A charging circuit for charging the battery and
A control unit that controls the charging circuit so that the charging current flowing from the charging circuit to the battery matches the target value, and lowers the target value when a predetermined charging time elapses from the start of charging.
A power supply device characterized by being provided with.
前記充電時間は、充電の開始から前記電池が満充電となるまでの時間であることを特徴とする請求項1に記載の電源装置。 The power supply device according to claim 1, wherein the charging time is a time from the start of charging until the battery is fully charged. 前記充電回路は、前記電池と直列に接続された抵抗を有し、
前記制御部は、前記電池の両端に印加される電池電圧を基準電圧に変換し、前記電池と前記抵抗が形成する直列回路の両端に印加される電圧と前記基準電圧との差分を小さくするように前記充電電流を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の電源装置。
The charging circuit has a resistor connected in series with the battery.
The control unit converts the battery voltage applied to both ends of the battery into a reference voltage, and reduces the difference between the voltage applied to both ends of the series circuit formed by the battery and the resistor and the reference voltage. The power supply device according to claim 1 or 2, wherein the charging current is controlled.
前記制御部は、前記電池電圧と前記基準電圧との対応関係を示す第1テーブルを記憶し、前記第1テーブルを参照して前記電池電圧を前記基準電圧に変換し、
前記第1テーブルは、前記充電電流を前記目標値と一致させる前記基準電圧を与えることを特徴とする請求項3に記載の電源装置。
The control unit stores a first table showing the correspondence between the battery voltage and the reference voltage, and converts the battery voltage into the reference voltage with reference to the first table.
The power supply device according to claim 3, wherein the first table applies the reference voltage that makes the charging current match the target value.
前記制御部は、前記充電時間が経過すると前記第1テーブルを第2テーブルに切り替え、前記第2テーブルを参照して前記電池電圧を前記基準電圧に変換し、
前記第2テーブルは、前記充電電流を前記第1テーブルよりも低い前記目標値と一致させる前記基準電圧を与えることを特徴とする請求項4に記載の電源装置。
When the charging time elapses, the control unit switches the first table to the second table, refers to the second table, converts the battery voltage into the reference voltage, and then converts the battery voltage into the reference voltage.
The power supply device according to claim 4, wherein the second table applies the reference voltage that makes the charging current match the target value lower than that of the first table.
前記充電回路は、前記電池と直列に接続された抵抗を有し、
前記制御部は、前記抵抗の両端に印加される検出電圧が前記目標値に対応する目標電圧と一致するように前記充電電流を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の電源装置。
The charging circuit has a resistor connected in series with the battery.
The power supply device according to claim 1 or 2, wherein the control unit controls the charging current so that the detection voltage applied to both ends of the resistor matches the target voltage corresponding to the target value. ..
前記制御部は、前記充電時間が経過すると前記目標電圧を低下させることを特徴とする請求項6に記載の電源装置。 The power supply device according to claim 6, wherein the control unit lowers the target voltage when the charging time elapses. 光源と、
請求項1から7の何れか1項に記載の電源装置と、
前記電池から電力を供給され、非常時に前記光源を点灯させる非常点灯回路と、
を備えることを特徴とする非常用照明装置。
Light source and
The power supply device according to any one of claims 1 to 7.
An emergency lighting circuit that is supplied with power from the battery and lights the light source in an emergency.
An emergency lighting device characterized by being equipped with.
JP2019162274A 2019-09-05 2019-09-05 Power supply and emergency lighting Active JP7294007B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019162274A JP7294007B2 (en) 2019-09-05 2019-09-05 Power supply and emergency lighting

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019162274A JP7294007B2 (en) 2019-09-05 2019-09-05 Power supply and emergency lighting

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021040470A true JP2021040470A (en) 2021-03-11
JP7294007B2 JP7294007B2 (en) 2023-06-20

Family

ID=74847296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019162274A Active JP7294007B2 (en) 2019-09-05 2019-09-05 Power supply and emergency lighting

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7294007B2 (en)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6084928A (en) * 1983-10-15 1985-05-14 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 Emergency lamp firing device
JPH1023680A (en) * 1996-07-03 1998-01-23 Toshiba Lighting & Technol Corp Method for charging nickel-hydrogen storage battery for emergency lighting, charging device of nickel-hydrogen storage battery for emergency lighting and emergency lighting device and fixture
JP2000341873A (en) * 1999-05-26 2000-12-08 Matsushita Electric Works Ltd Charger
JP2002191136A (en) * 2000-12-19 2002-07-05 Sumitomonacco Materials Handling Co Ltd Battery charger
JP2004180370A (en) * 2002-11-25 2004-06-24 Hitachi Koki Co Ltd Battery charger
JP2008304374A (en) * 2007-06-08 2008-12-18 Canon Inc Charge device and control method therefor
JP2011004509A (en) * 2009-06-18 2011-01-06 Panasonic Corp Charge control circuit, battery pack, and charging system
JP2012125110A (en) * 2010-12-10 2012-06-28 Sanyo Electric Co Ltd Charge control device for secondary battery and battery charger
JP2012185932A (en) * 2011-03-03 2012-09-27 Panasonic Corp Emergency lighting fixture
JP2014236632A (en) * 2013-06-04 2014-12-15 三菱電機株式会社 Lighting device and illuminating device
JP2015082948A (en) * 2013-10-24 2015-04-27 住友重機械工業株式会社 Charger, and electric vehicle mounting the same

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6084928A (en) * 1983-10-15 1985-05-14 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 Emergency lamp firing device
JPH1023680A (en) * 1996-07-03 1998-01-23 Toshiba Lighting & Technol Corp Method for charging nickel-hydrogen storage battery for emergency lighting, charging device of nickel-hydrogen storage battery for emergency lighting and emergency lighting device and fixture
JP2000341873A (en) * 1999-05-26 2000-12-08 Matsushita Electric Works Ltd Charger
JP2002191136A (en) * 2000-12-19 2002-07-05 Sumitomonacco Materials Handling Co Ltd Battery charger
JP2004180370A (en) * 2002-11-25 2004-06-24 Hitachi Koki Co Ltd Battery charger
JP2008304374A (en) * 2007-06-08 2008-12-18 Canon Inc Charge device and control method therefor
JP2011004509A (en) * 2009-06-18 2011-01-06 Panasonic Corp Charge control circuit, battery pack, and charging system
JP2012125110A (en) * 2010-12-10 2012-06-28 Sanyo Electric Co Ltd Charge control device for secondary battery and battery charger
JP2012185932A (en) * 2011-03-03 2012-09-27 Panasonic Corp Emergency lighting fixture
JP2014236632A (en) * 2013-06-04 2014-12-15 三菱電機株式会社 Lighting device and illuminating device
JP2015082948A (en) * 2013-10-24 2015-04-27 住友重機械工業株式会社 Charger, and electric vehicle mounting the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP7294007B2 (en) 2023-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8421424B2 (en) Current driver circuit
WO2010082275A1 (en) Electric power converter
US20090058370A1 (en) Battery pack and charging method
US9343981B2 (en) Charging device for charging a battery pack
US6295214B1 (en) Switching power supply unit
KR20140018790A (en) Cable compensation circuit
EP4012908A1 (en) Integrated pfc and dc dc converter for dual dc bus for online ups application
EP4106163A1 (en) Ac switch pfc with integrated charger and dc-dc for online ups systems
US20200177022A1 (en) Load controller
JP2020036419A (en) Emergency lighting fixture
JP6332629B2 (en) LED power supply and LED lighting device
US20190319480A1 (en) Emergency driver system for providing a low float charge power to a rechargeable battery
JP7294007B2 (en) Power supply and emergency lighting
JP2014121245A (en) Battery charging apparatus and control method
JP7327123B2 (en) Lighting device and lighting device
JP2015053228A (en) Led lighting device and led illuminating device
JP7380160B2 (en) Lighting devices and lighting devices
JP7211079B2 (en) emergency lighting system
JP7439705B2 (en) emergency lighting system
RU180775U1 (en) CURRENT STABILIZATION DEVICE WITH CORRECTOR OF POWER COEFFICIENT AND GALVANIC SEPARATION OF INPUT AND OUTPUT
US20230327664A1 (en) Switching circuit apparatus capable of controlling multiple switching elements to synchronously turn on and off with bootstrap circuit
JP6601546B2 (en) Lighting device
JP2022061081A (en) Emergency lighting device
JP7380174B2 (en) Lighting devices and luminaires
JP7484522B2 (en) Lighting fixture, connection unit and lighting device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220325

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221220

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230316

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230509

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230522

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7294007

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150