JP2573760B2 - 充電装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は二次電池（蓄電池）を充
電する充電装置に関するものであり，特に，スイッチン
グ電源などの回路として変圧器を用いた充電装置におい
て，変圧器の二次コイル側が無負荷状態のときその変圧
器に蓄積されたエネルギーを直流電源に帰還させるよう
に構成した充電装置に関する。
電する充電装置に関するものであり，特に，スイッチン
グ電源などの回路として変圧器を用いた充電装置におい
て，変圧器の二次コイル側が無負荷状態のときその変圧
器に蓄積されたエネルギーを直流電源に帰還させるよう
に構成した充電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】二次電池，たとえば，ニッケル・カドミ
ウム蓄電池，鉛蓄電池などを充電する充電装置としては
従来種々の方式のものが提案されている。
ウム蓄電池，鉛蓄電池などを充電する充電装置としては
従来種々の方式のものが提案されている。
【０００３】かかる従来の充電方式の１例を図６を参照
して述べる。図６に示した充電方法はパルス幅変調（Ｐ
ＷＭ）制御方式のスイッチング電源を用いる方法であ
る。図６において，スイッチング素子１２をオン・オフ
させて直流電源１から流れるオン・オフ電流を交流電流
ｉとして変圧器１１の一次コイルに流し，変圧器１１に
蓄積された電磁エネルギーを整流器１４で介して二次電
池１０，たとえば，ニッケル・カドミウム蓄電池，鉛蓄
電池などに電流として充電させる。その充電方法として
は，二次電池１０の電圧が低い時は，たとえば，規格容
量Ｃの４倍（４Ｃ）程度の大きな電流を流して充電を
し，二次電池１０の充電電圧が充分高くなると，たとえ
ば，０．１Ｃ程度で充電する。通常，公称電圧の１４０
％程度の規定充電電圧まで充電する。
して述べる。図６に示した充電方法はパルス幅変調（Ｐ
ＷＭ）制御方式のスイッチング電源を用いる方法であ
る。図６において，スイッチング素子１２をオン・オフ
させて直流電源１から流れるオン・オフ電流を交流電流
ｉとして変圧器１１の一次コイルに流し，変圧器１１に
蓄積された電磁エネルギーを整流器１４で介して二次電
池１０，たとえば，ニッケル・カドミウム蓄電池，鉛蓄
電池などに電流として充電させる。その充電方法として
は，二次電池１０の電圧が低い時は，たとえば，規格容
量Ｃの４倍（４Ｃ）程度の大きな電流を流して充電を
し，二次電池１０の充電電圧が充分高くなると，たとえ
ば，０．１Ｃ程度で充電する。通常，公称電圧の１４０
％程度の規定充電電圧まで充電する。
【０００４】スイッチング素子１２のオン時間が長いと
より多くの電流が二次電池１０に流れて迅速に充電され
る。したがって，ＰＷＭ制御回路１６は，二次電池１０
の充電初期時にはスイッチング素子１２のオン時間を長
くするためパルス幅を長くしてスイッチング素子１２の
オン時間を長くし，規定充電電圧の近傍に到達するとス
イッチング素子１２がオンされるパルス幅を短くする。
ＰＷＭ制御回路１６は，シャント抵抗器１５を介して二
次電池１０に流れる充電電流ｉC を検出するとともに，
分圧抵抗回路１７の抵抗器１７ｂの端子電圧を検出して
二次電池１０の電圧を監視する。ＰＷＭ制御回路１６は
充電電流と充電電圧とから，一定周期内のうちのスイッ
チング素子１２をオンにするパルス幅を決定し，そのパ
ルス幅でスイッチング素子１２をオンにする。
より多くの電流が二次電池１０に流れて迅速に充電され
る。したがって，ＰＷＭ制御回路１６は，二次電池１０
の充電初期時にはスイッチング素子１２のオン時間を長
くするためパルス幅を長くしてスイッチング素子１２の
オン時間を長くし，規定充電電圧の近傍に到達するとス
イッチング素子１２がオンされるパルス幅を短くする。
ＰＷＭ制御回路１６は，シャント抵抗器１５を介して二
次電池１０に流れる充電電流ｉC を検出するとともに，
分圧抵抗回路１７の抵抗器１７ｂの端子電圧を検出して
二次電池１０の電圧を監視する。ＰＷＭ制御回路１６は
充電電流と充電電圧とから，一定周期内のうちのスイッ
チング素子１２をオンにするパルス幅を決定し，そのパ
ルス幅でスイッチング素子１２をオンにする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】変圧器１１の二次コイ
ルに順方向の電流が流れ，整流器１４を介して二次電池
１０に充電が行われるときの他，二次コイルに逆電流が
流れ二次電池１０に充電が行われない変圧器１１の無負
荷状態が起きる。この変圧器１１の無負荷状態において
は，変圧器１１に蓄積された電磁エネルギーは行場がな
くなり，整流器１４に過大な逆電圧が印加される。その
結果，整流器１４の逆耐圧は相当高いものでなければな
らない。その結果，整流器１４の定格を大きく設定して
ければならないという問題がある。また上記無負荷状態
においては変圧器１１の蓄積エネルギーが無駄に消費さ
れるという問題がある。かかる問題は上述したスイッチ
ング電源を用いた場合に限らず，変圧器などのインダク
タンス成分を介して二次電池１０に充電する充電装置に
おいて上記同様の問題に遭遇する。したがって，本発明
の目的は，上述した問題を解決し，変圧器の無負荷状態
における逆電圧の影響を受けず，電力を有効に活用可能
な充電装置を提供すること目的とする。
ルに順方向の電流が流れ，整流器１４を介して二次電池
１０に充電が行われるときの他，二次コイルに逆電流が
流れ二次電池１０に充電が行われない変圧器１１の無負
荷状態が起きる。この変圧器１１の無負荷状態において
は，変圧器１１に蓄積された電磁エネルギーは行場がな
くなり，整流器１４に過大な逆電圧が印加される。その
結果，整流器１４の逆耐圧は相当高いものでなければな
らない。その結果，整流器１４の定格を大きく設定して
ければならないという問題がある。また上記無負荷状態
においては変圧器１１の蓄積エネルギーが無駄に消費さ
れるという問題がある。かかる問題は上述したスイッチ
ング電源を用いた場合に限らず，変圧器などのインダク
タンス成分を介して二次電池１０に充電する充電装置に
おいて上記同様の問題に遭遇する。したがって，本発明
の目的は，上述した問題を解決し，変圧器の無負荷状態
における逆電圧の影響を受けず，電力を有効に活用可能
な充電装置を提供すること目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め，本発明によれば，充電可能な直流電源と，該電源の
電圧をオン・オフするスイッチング回路と，変圧器を有
し該スイッチング回路のオン・オフ動作に応答して該電
源から断続して出力される電気エネルギーを電磁エネル
ギーとして蓄積しその蓄積電気エネルギーを充電すべき
二次電池に放出する電気エネルギー蓄積手段と，上記ス
イッチング回路を付勢するスイッチング制御手段とを有
する充電装置において，上記電気エネルギー蓄積手段の
変圧器の一次コイル側に接続され，該電気エネルギー蓄
積手段内が無負荷状態のとき上記電気エネルギー蓄積手
段に蓄積された電磁エネルギーを上記電源に帰還させる
回路を設けたことを特徴とする充電装置が提供される。
め，本発明によれば，充電可能な直流電源と，該電源の
電圧をオン・オフするスイッチング回路と，変圧器を有
し該スイッチング回路のオン・オフ動作に応答して該電
源から断続して出力される電気エネルギーを電磁エネル
ギーとして蓄積しその蓄積電気エネルギーを充電すべき
二次電池に放出する電気エネルギー蓄積手段と，上記ス
イッチング回路を付勢するスイッチング制御手段とを有
する充電装置において，上記電気エネルギー蓄積手段の
変圧器の一次コイル側に接続され，該電気エネルギー蓄
積手段内が無負荷状態のとき上記電気エネルギー蓄積手
段に蓄積された電磁エネルギーを上記電源に帰還させる
回路を設けたことを特徴とする充電装置が提供される。
【０００７】
【作用】上記帰還回路は無負荷状態で行場のない電磁エ
ネルギーが上記電気エネルギー蓄積手段に蓄積している
とき，その電磁エネルギーを充電可能な直流電源に自動
的に帰還させる。これにより，無負荷状態において行場
のない電磁エネルギーが有効に充電可能な直流電源に還
流されて充電され，二次電池側に過大な電圧が印加され
ない。
ネルギーが上記電気エネルギー蓄積手段に蓄積している
とき，その電磁エネルギーを充電可能な直流電源に自動
的に帰還させる。これにより，無負荷状態において行場
のない電磁エネルギーが有効に充電可能な直流電源に還
流されて充電され，二次電池側に過大な電圧が印加され
ない。
【０００８】
【実施例】図１に本発明の充電装置の第１実施例とし
て，図６に示したスイッチング電源を用いた充電装置を
改良した充電装置の回路構成を示す。図１に示した充電
装置は，直流電源として充電可能な直流電源１Ａを用
い，変圧器１１の一次コイル側に負帰還用コイル１８を
接続し，さらに負帰還用コイル１８は直流電源１Ａとの
間に還流用ダイオード１９を接続している。なお，図１
の回路構成では，変圧器１１と負帰還用コイル１８とを
変圧器１１の鉄心を共用し，変圧器１１と負帰還用コイ
ル１８とを別回路構成にした例を示しているが，還流用
ダイオード１９を変圧器１１の一部回路として変圧器１
１に内蔵し，変圧器１１の一次コイル１１ａに負帰還用
コイル１８を直列接続させた回路構成にすることもでき
る。
て，図６に示したスイッチング電源を用いた充電装置を
改良した充電装置の回路構成を示す。図１に示した充電
装置は，直流電源として充電可能な直流電源１Ａを用
い，変圧器１１の一次コイル側に負帰還用コイル１８を
接続し，さらに負帰還用コイル１８は直流電源１Ａとの
間に還流用ダイオード１９を接続している。なお，図１
の回路構成では，変圧器１１と負帰還用コイル１８とを
変圧器１１の鉄心を共用し，変圧器１１と負帰還用コイ
ル１８とを別回路構成にした例を示しているが，還流用
ダイオード１９を変圧器１１の一部回路として変圧器１
１に内蔵し，変圧器１１の一次コイル１１ａに負帰還用
コイル１８を直列接続させた回路構成にすることもでき
る。
【０００９】ＰＷＭ制御回路１６の制御動作は上述した
動作と同様である。負帰還用コイル１８と還流用ダイオ
ード１９を設けることにより，変圧器１１が無負荷状態
の時行場のない電磁エネルギーが負帰還用コイル１８か
ら還流用ダイオード１９を介して充電可能な直流電源１
Ａに帰還され，充電される。その結果，変圧器１１の無
負荷状態においても，過大な逆電圧が整流器５に印加さ
れなくなり，整流器５の破損などが発生することが防止
できる。また整流器５の逆耐圧が低くなり，逆耐圧の低
い整流器５を用いることができる。さらに，従来無負荷
状態のとき無駄に消費されていた電磁エネルギーが充電
可能な直流電源１Ａに還流されて充電されて，二次電池
１０の充電に利用できるから，電力を利用効率が高くな
る。
動作と同様である。負帰還用コイル１８と還流用ダイオ
ード１９を設けることにより，変圧器１１が無負荷状態
の時行場のない電磁エネルギーが負帰還用コイル１８か
ら還流用ダイオード１９を介して充電可能な直流電源１
Ａに帰還され，充電される。その結果，変圧器１１の無
負荷状態においても，過大な逆電圧が整流器５に印加さ
れなくなり，整流器５の破損などが発生することが防止
できる。また整流器５の逆耐圧が低くなり，逆耐圧の低
い整流器５を用いることができる。さらに，従来無負荷
状態のとき無駄に消費されていた電磁エネルギーが充電
可能な直流電源１Ａに還流されて充電されて，二次電池
１０の充電に利用できるから，電力を利用効率が高くな
る。
【００１０】本発明の充電装置の第２実施例を図２を参
照して述べる。この充電装置は，充電可能な直流電源１
Ａと，電磁エネルギー蓄積手段としてのフライバック形
変圧器２と，パワートランジスタなどの半導体スイッチ
ング素子で実現される主スイッチング素子３と，整流器
５と，抵抗器７ａおよび抵抗器７ｂからなる分圧抵抗回
路７と，スイッチング制御装置６とを有し，二次電池１
０，たとえば，ニッケル・カドミウム蓄電池に充電す
る。この充電装置においても，負帰還用コイル８，およ
び，還流用ダイオード９が設けられている。負帰還用コ
イル８とフライバック形変圧器２との接続関係は図１を
参照して述べたと同様に一体形でも分離形でもよい。
照して述べる。この充電装置は，充電可能な直流電源１
Ａと，電磁エネルギー蓄積手段としてのフライバック形
変圧器２と，パワートランジスタなどの半導体スイッチ
ング素子で実現される主スイッチング素子３と，整流器
５と，抵抗器７ａおよび抵抗器７ｂからなる分圧抵抗回
路７と，スイッチング制御装置６とを有し，二次電池１
０，たとえば，ニッケル・カドミウム蓄電池に充電す
る。この充電装置においても，負帰還用コイル８，およ
び，還流用ダイオード９が設けられている。負帰還用コ
イル８とフライバック形変圧器２との接続関係は図１を
参照して述べたと同様に一体形でも分離形でもよい。
【００１１】まず，負帰還用コイル８および還流用ダイ
オード９がない時の図２に示した充電装置の基本動作を
述べる。スイッチング制御装置６は分圧抵抗回路７内の
抵抗器７ａの端子電圧，すなわち，二次電池１０の充電
電圧を監視して，スイッチング素子３のオン・オフタイ
ミング，特に，後述するようにオン時間は一定であるか
らオンタイミングを決定し，主スイッチング素子３のオ
ン・オフ動作を制御する。図３に示すように，この電磁
式エネルギー蓄積式充電装置においては，主スイッチン
グ素子３が１回，スイッチングオン時間ＴONだけオンさ
れることによって下記式１で規定される電磁エネルギー
ＥＥがフライバック形変圧器２に蓄積されるように構成
されている。 ＥＥ＝ＬＩ2 ／２ ・・・（１） ただし，Ｌは変圧器２のインダクタンスであり，Ｉは変
圧器２に流れる電流の実効値である。すなわち，スイッ
チング制御装置６には，スイッチング素子３をオンする
スイッチングオン時間ＴONとして一定（固定）の時間と
して設定しておき，１回スイッチング素子３がオンされ
るごとにフライバック形変圧器２に式１で規定される電
磁エネルギーが蓄積される。フライバック形変圧器２に
蓄積された電磁エネルギーは整流器５を介して二次電池
１０に充電される。
オード９がない時の図２に示した充電装置の基本動作を
述べる。スイッチング制御装置６は分圧抵抗回路７内の
抵抗器７ａの端子電圧，すなわち，二次電池１０の充電
電圧を監視して，スイッチング素子３のオン・オフタイ
ミング，特に，後述するようにオン時間は一定であるか
らオンタイミングを決定し，主スイッチング素子３のオ
ン・オフ動作を制御する。図３に示すように，この電磁
式エネルギー蓄積式充電装置においては，主スイッチン
グ素子３が１回，スイッチングオン時間ＴONだけオンさ
れることによって下記式１で規定される電磁エネルギー
ＥＥがフライバック形変圧器２に蓄積されるように構成
されている。 ＥＥ＝ＬＩ2 ／２ ・・・（１） ただし，Ｌは変圧器２のインダクタンスであり，Ｉは変
圧器２に流れる電流の実効値である。すなわち，スイッ
チング制御装置６には，スイッチング素子３をオンする
スイッチングオン時間ＴONとして一定（固定）の時間と
して設定しておき，１回スイッチング素子３がオンされ
るごとにフライバック形変圧器２に式１で規定される電
磁エネルギーが蓄積される。フライバック形変圧器２に
蓄積された電磁エネルギーは整流器５を介して二次電池
１０に充電される。
【００１２】図４に示すように，スイッチング制御装置
６は抵抗器７ｂの端子電圧を検出して，二次電池１０の
充電電圧Ｖがどの位置にあるかを判断して，その時点に
おける規格容量Ｃに対する充電容量αＣを決定する。α
は任意の値で，たとえば，αＣ＝０．１Ｃ〜４．０Ｃな
どとなり，充電の初期は，たとえば，４．０Ｃとなり，
充電終了間際では０．１Ｃとなる。スイッチング制御装
置６はそのαＣに応じて二次電池１０の充電特性をも考
慮してスイッチング素子３をオフするスイッチングオフ
時間ＴOFF を決定し，スイッチングオン時間ＴONおよび
スイッチングオフ時間ＴOFF からなるスイッチング周期
でスイッチング素子３をオン・オフ駆動させる。
６は抵抗器７ｂの端子電圧を検出して，二次電池１０の
充電電圧Ｖがどの位置にあるかを判断して，その時点に
おける規格容量Ｃに対する充電容量αＣを決定する。α
は任意の値で，たとえば，αＣ＝０．１Ｃ〜４．０Ｃな
どとなり，充電の初期は，たとえば，４．０Ｃとなり，
充電終了間際では０．１Ｃとなる。スイッチング制御装
置６はそのαＣに応じて二次電池１０の充電特性をも考
慮してスイッチング素子３をオフするスイッチングオフ
時間ＴOFF を決定し，スイッチングオン時間ＴONおよび
スイッチングオフ時間ＴOFF からなるスイッチング周期
でスイッチング素子３をオン・オフ駆動させる。
【００１３】図５にかかるスイッチング制御装置６によ
る主スイッチング素子３のスイッチング周期τのタイミ
ング例を示す。二次電池１０の電圧が低いときは，スイ
ッチング制御装置６はスイッチング素子３のスイッチン
グ周期τ１，すなわち，スイッチングオフ時間ＴOFF を
短くし，所定時間内にスイッチング素子３がオンされる
回数を多くして，単位時間当たりフライバック形変圧器
２に蓄積され二次電池１０に充電される電気エネルギー
を大きくし，たとえば，４Ｃで二次電池１０への充電迅
速に行う。充電が進み二次電池１０の電圧が高くなるに
つれて，スイッチング制御装置６はスイッチング素子３
のスイッチング周期τ２（より特定的には，スイッチン
グオフ時間ＴOFF ）を長くし，所定時間内に半導体スイ
ッチング素子３がオンされる回数を減少させ，たとえ
ば，２．５Ｃで充電させるため，単位時間当たりフライ
バック形変圧器２に蓄積される電磁エネルギーを低下さ
せて二次電池１０に充電させる。二次電池１０の電圧が
充電規定電圧の近傍になると，たとえば，０．１Ｃで充
電させるため，スイッチング制御装置６はスイッチング
素子３のスイッチング周期τ３と非常に長くする。
る主スイッチング素子３のスイッチング周期τのタイミ
ング例を示す。二次電池１０の電圧が低いときは，スイ
ッチング制御装置６はスイッチング素子３のスイッチン
グ周期τ１，すなわち，スイッチングオフ時間ＴOFF を
短くし，所定時間内にスイッチング素子３がオンされる
回数を多くして，単位時間当たりフライバック形変圧器
２に蓄積され二次電池１０に充電される電気エネルギー
を大きくし，たとえば，４Ｃで二次電池１０への充電迅
速に行う。充電が進み二次電池１０の電圧が高くなるに
つれて，スイッチング制御装置６はスイッチング素子３
のスイッチング周期τ２（より特定的には，スイッチン
グオフ時間ＴOFF ）を長くし，所定時間内に半導体スイ
ッチング素子３がオンされる回数を減少させ，たとえ
ば，２．５Ｃで充電させるため，単位時間当たりフライ
バック形変圧器２に蓄積される電磁エネルギーを低下さ
せて二次電池１０に充電させる。二次電池１０の電圧が
充電規定電圧の近傍になると，たとえば，０．１Ｃで充
電させるため，スイッチング制御装置６はスイッチング
素子３のスイッチング周期τ３と非常に長くする。
【００１４】以上述べた充電方法によると，スイッチン
グ素子３が１回，スイッチングオン時間ＴONだけオンさ
れると式１で示した一定の電磁エネルギーＥＥに相当す
る電気エネルギーが二次電池１０に充電されるから，二
次電池１０の電圧が規定充電電圧の近傍になってもスイ
ッチング制御装置６はスイッチング素子３をオン・オフ
させる回数を制御するだけでよく，正確に二次電池１０
を充電することができる。本充電法は，二次電池１０の
充電状態，この例では二次電池１０の充電電圧を監視す
るだけでよいから，スイッチング素子３をオフする時間
の決定も簡単である。なお，二次電池１０の充電状態を
監視する方法としては，上述した二次電池１０の充電電
圧を検出する他，二次電池１０の温度を監視するなどの
他の方法を採用することもできる。
グ素子３が１回，スイッチングオン時間ＴONだけオンさ
れると式１で示した一定の電磁エネルギーＥＥに相当す
る電気エネルギーが二次電池１０に充電されるから，二
次電池１０の電圧が規定充電電圧の近傍になってもスイ
ッチング制御装置６はスイッチング素子３をオン・オフ
させる回数を制御するだけでよく，正確に二次電池１０
を充電することができる。本充電法は，二次電池１０の
充電状態，この例では二次電池１０の充電電圧を監視す
るだけでよいから，スイッチング素子３をオフする時間
の決定も簡単である。なお，二次電池１０の充電状態を
監視する方法としては，上述した二次電池１０の充電電
圧を検出する他，二次電池１０の温度を監視するなどの
他の方法を採用することもできる。
【００１５】上記スイッチングオフ時間ＴOFF を決定す
るためのスイッチング制御装置６の回路構成としては，
スイッチング制御装置６としてマイクロコンピュータな
どのコンピュータを用いた場合はＲＯＭを用いてこのＲ
ＯＭに二次電池１０の充電電圧または二次電池１０の温
度をパラメータとして，スイッチングオフ時間ＴOFF を
データとして予め記憶しておき，二次電池１０の充電電
圧または二次電池１０の温度を入力してスイッチングオ
フ時間ＴOFF をテーブルルックアップ方式でサーチする
ように構成することができる。スイッチング素子３をオ
ンするスイッチングオン時間ＴONは事前にＲＡＭなどに
記憶しておく。
るためのスイッチング制御装置６の回路構成としては，
スイッチング制御装置６としてマイクロコンピュータな
どのコンピュータを用いた場合はＲＯＭを用いてこのＲ
ＯＭに二次電池１０の充電電圧または二次電池１０の温
度をパラメータとして，スイッチングオフ時間ＴOFF を
データとして予め記憶しておき，二次電池１０の充電電
圧または二次電池１０の温度を入力してスイッチングオ
フ時間ＴOFF をテーブルルックアップ方式でサーチする
ように構成することができる。スイッチング素子３をオ
ンするスイッチングオン時間ＴONは事前にＲＡＭなどに
記憶しておく。
【００１６】スイッチングオン時間ＴONだけ主スイッチ
ング素子３をオンし，スイッチングオフ時間ＴOFF だけ
主スイッチング素子３をオフする回路としては，種々の
回路構成をとることができる。たとえば，スイッチング
制御装置６を構成するマイクロコンピュータがスイッチ
ングオン時間ＴONに対応する時間だけオンパルスを出力
するように第１のプログラム時限タイマを設定し，上記
サーチしたスイッチングオフ時間ＴOFF に対応るする時
間だけ第２のプログラム時限タイマを設定し，第１のプ
ログラム時限タイマの時間切れで，第２のプログラム時
限タイマを動作させ，第２のプログラム時限タイマの時
間切れな第１のプログラム時限タイマを駆動させるとい
った動作を反復させる。なお，プログラム時限タイマは
マイクロコンピュータの設定した時間が経過したらタイ
マ切れ信号を出力する。第１のプログラム時限タイマの
出力は主スイッチング素子制御信号ＣＳＷ３として主ス
イッチング素子３に出力されて主スイッチング素子３を
スイッチングオン時間ＴONの間オンし，スイッチングオ
フ時間ＴOFF の間，主スイッチング素子３をオフにす
る。
ング素子３をオンし，スイッチングオフ時間ＴOFF だけ
主スイッチング素子３をオフする回路としては，種々の
回路構成をとることができる。たとえば，スイッチング
制御装置６を構成するマイクロコンピュータがスイッチ
ングオン時間ＴONに対応する時間だけオンパルスを出力
するように第１のプログラム時限タイマを設定し，上記
サーチしたスイッチングオフ時間ＴOFF に対応るする時
間だけ第２のプログラム時限タイマを設定し，第１のプ
ログラム時限タイマの時間切れで，第２のプログラム時
限タイマを動作させ，第２のプログラム時限タイマの時
間切れな第１のプログラム時限タイマを駆動させるとい
った動作を反復させる。なお，プログラム時限タイマは
マイクロコンピュータの設定した時間が経過したらタイ
マ切れ信号を出力する。第１のプログラム時限タイマの
出力は主スイッチング素子制御信号ＣＳＷ３として主ス
イッチング素子３に出力されて主スイッチング素子３を
スイッチングオン時間ＴONの間オンし，スイッチングオ
フ時間ＴOFF の間，主スイッチング素子３をオフにす
る。
【００１７】図２に示した充電装置においても，負帰還
用コイル８および還流用ダイオード９が存在しない場
合，無負荷状態においてフライバック形変圧器２に行場
のない電磁エネルギーが蓄積され，二次コイル２ｂ側に
逆電圧が発生し，この逆電圧が過大な振幅で整流器５に
印加される。負帰還用コイル８および還流用ダイオード
９はかかる無負荷状態における行場のないフライバック
形変圧器２に蓄積されている電磁エネルギーを充電可能
な直流電源１Ａに還流させて，充電させる。かかる負帰
還用コイル８および還流用ダイオード９を介した電磁エ
ネルギーの還流による効果は図１に示した充電装置の場
合と基本的に同様である。
用コイル８および還流用ダイオード９が存在しない場
合，無負荷状態においてフライバック形変圧器２に行場
のない電磁エネルギーが蓄積され，二次コイル２ｂ側に
逆電圧が発生し，この逆電圧が過大な振幅で整流器５に
印加される。負帰還用コイル８および還流用ダイオード
９はかかる無負荷状態における行場のないフライバック
形変圧器２に蓄積されている電磁エネルギーを充電可能
な直流電源１Ａに還流させて，充電させる。かかる負帰
還用コイル８および還流用ダイオード９を介した電磁エ
ネルギーの還流による効果は図１に示した充電装置の場
合と基本的に同様である。
【００１８】図１および図２に示したように，フライバ
ック形変圧器２などを用いた電磁エネルギー蓄積手段を
例示したが，本発明はかかるインダクタンス成分を有す
る回路を用いた他の回路構成の充電装置について上記同
様に適用できる。
ック形変圧器２などを用いた電磁エネルギー蓄積手段を
例示したが，本発明はかかるインダクタンス成分を有す
る回路を用いた他の回路構成の充電装置について上記同
様に適用できる。
【００１９】
【発明の効果】以上に述べたように，本発明の充電装置
によれば，簡単な回路構成で，変圧器の無負荷状態に生
ずる行場のない蓄積電磁エネルギーを有効に充電可能な
直流電源に還流して，二次電池側に過大な逆電圧が印加
することが防止できる。また本発明の充電装置によれ
ば，無負荷状態において無駄に消費されるはずの蓄積エ
ネルギーを充電可能な直流電源に還流して充電すること
で，電力消費の無駄を防止し，電力の利用効率を高める
ことができる。
によれば，簡単な回路構成で，変圧器の無負荷状態に生
ずる行場のない蓄積電磁エネルギーを有効に充電可能な
直流電源に還流して，二次電池側に過大な逆電圧が印加
することが防止できる。また本発明の充電装置によれ
ば，無負荷状態において無駄に消費されるはずの蓄積エ
ネルギーを充電可能な直流電源に還流して充電すること
で，電力消費の無駄を防止し，電力の利用効率を高める
ことができる。
【図１】本発明の充電装置の第１実施例の充電装置の回
路図である。
路図である。
【図２】本発明の充電装置の第２実施例の充電装置の回
路構成図である。
路構成図である。
【図３】図２に示した充電装置における単位電磁エネル
ギーを示す図である。
ギーを示す図である。
【図４】図２に示した充電装置における充電特性を示す
図である。
図である。
【図５】図２に示した充電装置におけるスイッチング動
作タイミング図である。
作タイミング図である。
【図６】従来のスイッチング電源を用いた充電装置の回
路図である。
路図である。
１Ａ・・充電可能な直流電源，２・・フライバック変圧
器，３・・主スイッチング素子，５・・整流器，６・・
スイッチング制御装置，７・・分圧抵抗回路，８・・負
帰還用コイル，９・・還流用ダイオード，１０・・二次
電池，１１・・変圧器，１２・・スイッチング素子，１
４・・整流器，１５・・シャント抵抗器，１６・・ＰＷ
Ｍ制御回路，１７・・分圧抵抗回路，１８・・負帰還用
コイル，１９・・還流用ダイオード。
器，３・・主スイッチング素子，５・・整流器，６・・
スイッチング制御装置，７・・分圧抵抗回路，８・・負
帰還用コイル，９・・還流用ダイオード，１０・・二次
電池，１１・・変圧器，１２・・スイッチング素子，１
４・・整流器，１５・・シャント抵抗器，１６・・ＰＷ
Ｍ制御回路，１７・・分圧抵抗回路，１８・・負帰還用
コイル，１９・・還流用ダイオード。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊地原 務 埼玉県坂戸市千代田５丁目５番30号 株 式会社タムラ製作所 埼玉事業所内 (56)参考文献 実開 平３−39347（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】 充電可能な直流電源と、該電源の電圧を
オン・オフするスイッチング回路と、変圧器を有し、該
スイッチング回路のオン・オフ動作に応答して該電源か
ら断続して出力される電気エネルギーを電磁エネルギー
として蓄積し、その蓄積電気エネルギーを充電すべき二
次電池に放出する電気エネルギー蓄積手段とを有する充
電装置において、上記二次電池の充電電圧を検出する充電電圧検出回路
と、 検出した上記二次電池の充電電圧に応じて上記二次電池
に対する充電容量を決定し、決定した充電特性に対応す
るオン・オフ時間で、上記スイッチング回路を付勢する
スイッチング制御回路と、 上記電気エネルギー蓄積手段の変圧器の一次コイル側に
接続され、上記電気エネルギー蓄積手段が無負荷状態の
とき、そこに蓄積された電磁エネルギーを上記電源に帰
還させる帰還回路とを設けたことを特徴とする充電装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3212895A JP2573760B2 (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3212895A JP2573760B2 (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 充電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0538071A JPH0538071A (ja) | 1993-02-12 |
| JP2573760B2 true JP2573760B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=16630048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3212895A Expired - Fee Related JP2573760B2 (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2573760B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3039347U (ja) * | 1997-01-07 | 1997-07-15 | ▲ぼん▼基 金 | 飲み物用カップ |
-
1991
- 1991-07-30 JP JP3212895A patent/JP2573760B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0538071A (ja) | 1993-02-12 |
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