JP4014333B2 - Power storage control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は蓄電池(二次電池)の電力により機器を駆動させる蓄電制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、バーナの燃焼熱を利用して発電し、電気的負荷を作動させるガス炊飯器等の燃焼機器が知られている。こうした燃焼機器では、燃焼中は発電素子の電力で電気的負荷の駆動を賄えるが、点火開始時においては所定の電力(エネルギー)が得られないため蓄電池を搭載し、燃焼中に発生した電力を蓄電池に充電しておき、点火動作に必要な電力を賄うよう構成されている。
【0003】
長期にわたり機器を使用しないと、蓄電池は、自己放電や暗電流により起動に必要な充電量(残容量)以下に低下する。
そこで、一次電池から機器の負荷へ電源を供給する方法が知られており、例えば、特開平8−114322に示されるようなガスコンロは、バーナの燃焼熱を利用して発電した電力を蓄電池に蓄電し、この電力により電気的負荷を作動させ、蓄電池の充電量が少ない場合には、一次電池から負荷へのバックアップと共に蓄電池の充電を行うように構成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした機器においては、蓄電池の充電量を検知する手段を備えていないため、一次電池は放電し続け、蓄電池を過充電してしまい、液漏れによる電解液の枯渇(ドライアウト)や内部短絡(ショート)が生じ、蓄電池を破壊に導いて、電池寿命を短くする可能性があった。
また、蓄電池の充電量が不十分であると、蓄電池の充電効率が低下するため、所定量以上の充電量が必要であった。
【0005】
例えばニッケル・カドミウム蓄電池は、図8に示すように、充電初期▲1▼(充電量が充電容量Cの20%未満)と充電終期▲3▼(100%以上)とにおいて充電効率(充電量に対する放電量の割合)が悪い。
これは、充電初期▲1▼では、入力エネルギーの殆どが活物質(蓄電池の電極の電気化学反応物質)を充電され易い形態に変換するのに費やされるためであり、また、充電終期▲3▼では、入力エネルギーが正極からの酸素ガス発生のエネルギーとして費やされるためである。
従って、蓄電池の充電量が20%未満にまで一旦下回ってしまうと、充電するのに非常に時間がかかるという問題があった。
このため、ニッケル・カドミウム蓄電池の充電量を所定範囲内(20〜100%、望ましくは、20〜80%)に制御することが望ましかった。
本発明の蓄電制御装置は上記課題を解決し、蓄電手段の充電量を適切に制御して、蓄電手段の寿命を延ばすことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項1記載の蓄電制御装置は、
機器を使用して発生した熱、光、水力、風力等のエネルギーを電力に変換する発電手段と、
発電された電力を蓄電する蓄電手段と、
上記蓄電手段へ電力を供給する一次電池と、
上記蓄電手段により蓄電された電力を電源として作動する電気的負荷を駆動制御する負荷制御手段と
を備えた蓄電制御装置において、
上記一次電池から上記蓄電手段への充電路を開閉するスイッチング手段と、
上記一次電池が接続されていることを検知する接続検知手段と、
上記接続検知手段により上記一次電池が接続されたことを検知した時点から計時を開始する計時手段と、
上記計時手段の計時開始から所定時間経過後、上記スイッチング手段を開いて上記一次電池からの充電を停止する充電制御手段とを備え、
上記一次電池の電圧が所定電圧以下の場合には、上記スイッチング手段を開いた状態に維持し、上記接続検知手段により該一次電池が外されたことを検知した後、該スイッチング手段を閉じて該一次電池から該蓄電手段への充電を再開できる状態に戻すことを要旨とする。
【0007】
また、本発明の請求項2記載の蓄電制御装置は、上記請求項1記載の蓄電制御装置において、
上記蓄電手段の充電量を検出する手段を備え、
上記充電量が所定量未満と検出された時、上記スイッチング手段を閉じることを要旨とする。
【0009】
また、本発明の請求項3記載の蓄電制御装置は、
機器を使用して発生した熱、光、水力、風力等のエネルギーを電力に変換する発電手段と、
発電された電力を蓄電する蓄電手段と、
上記蓄電手段へ電力を供給する一次電池と、
上記蓄電手段により蓄電された電力を電源として作動する電気的負荷を駆動制御する負荷制御手段と
を備えた蓄電制御装置において、
上記一次電池から上記蓄電手段への充電路を開閉するスイッチング手段と、
上記蓄電手段の充電量を検出する充電量検出手段と、
上記一次電池から上記蓄電手段への充電中において、該蓄電手段が所定の充電量になったことを上記充電量検出手段により検出した場合には、上記スイッチング手段を開いて上記一次電池からの充電を停止する充電制御手段と、
上記一次電池が接続されていることを検知する接続検知手段を備え、
上記一次電池の電圧が所定電圧以下の場合には、上記スイッチング手段を開いた状態に維持し、上記接続検知手段により該一次電池が外されたことを検知した後、該スイッチング手段を閉じて該一次電池から該蓄電手段への充電を再開できる状態に戻すことを要旨とする。
【0010】
また、本発明の請求項4記載の蓄電制御装置は、上記請求項3記載の蓄電制御装置において、
上記充電量検出手段によって上記蓄電手段の充電量が所定量未満と検出された時、上記スイッチング手段を閉じることを要旨とする。
【0012】
また、本発明の請求項5記載の蓄電制御装置は、上記請求項1〜4の何れかに記載の蓄電制御装置において、
上記一次電池から上記蓄電手段への充電中に、該一次電池が外されたことを上記接続検知手段により検出した場合には、その旨を報知する警告手段を設けることを要旨とする。
【0013】
また、本発明の請求項6記載の蓄電制御装置は、上記請求項1〜5の何れかに記載の蓄電制御装置において、
上記一次電池から上記蓄電手段への充電中に、該一次電池より電源供給を得て該一次電池からの充電中であることを報知する充電報知手段を設けることを要旨とする。
【0014】
また、本発明の請求項7記載の蓄電制御装置は、上記請求項1〜6の何れかに記載の蓄電制御装置において、
上記一次電池から上記蓄電手段への充電中に、該蓄電手段の電圧が所定値を越えた場合には、異常処理を行うことを要旨とする。
【0015】
また、本発明の請求項8記載の蓄電制御装置は、上記請求項1〜7の何れかに記載の蓄電制御装置において、
ガス燃焼機器に用いられ、バーナの燃焼熱により発電する熱発電素子を備え、蓄電した電力によりバーナの燃焼制御を行うことを要旨とする。
【0016】
上記構成を有する本発明の請求項1記載の蓄電制御装置は、機器を使用して発生したエネルギーを電力に変換して発電し、発電された電力を蓄電手段に充電し、この電力で電気的負荷を駆動する。
蓄電手段には、スイッチング手段を介して一次電池からの充電路が設けられ、スイッチング手段を閉じた状態で一次電池が接続されると、一次電池の電力により蓄電手段への充電を開始すると共に計時も開始して、その計時開始時点から所定時間(例えば、充電中期と同程度の充電量まで増加したとみなすことができる充電時間)経過後、スイッチング手段を開き、充電路を遮断して一次電池からの充電を停止する。
従って、蓄電手段への過充電を防止でき、蓄電手段の熱暴走と内部短絡と電解液枯渇とを防止して、蓄電手段の寿命を延ばす。
また、一次電池の電圧が所定電圧以下の場合には、スイッチング手段を開いた状態に維持し、一次電池から蓄電手段への充電を停止させ、接続検知手段により一次電池が外されたことを検知した後、スイッチング手段を閉じて一次電池から蓄電手段への充電を再開できる状態に戻す。
その後、使用者が新しい一次電池を接続すると、その一次電池から蓄電手段への充電が開始される。
つまり、一次電池の電圧が所定電圧以下に低下した場合には、一次電池の電流は蓄電手段以外の回路へ流れ続けてしまい過放電となり、一次電池が液漏れをしてしまうが、それを対処するため、スイッチング手段を開いて一次電池から蓄電手段以外の回路へ流れるのを抑制し、一次電池が外された時スイッチング手段を閉じて一次電池からの充電のスタンバイ状態に入るのである。
この結果、一次電池の過放電および液漏れを防止する。
【0017】
上記構成を有する本発明の請求項2記載の蓄電制御装置は、充電量検出手段により蓄電手段の充電量を検出し、充電量が所定量(例えば、充電初期と同程度の充電量)未満に低下したことを検出した時、スイッチング手段を閉じて一次電池の電力により蓄電手段への充電を開始する。
この結果、充電効率が悪くなってしまう充電量にまで低下する前に、一次電池により充電することができる。
尚、充電量検出手段は、例えば、機器の使用回数または使用時間または蓄電手段の端子電圧等により蓄電手段の充電量の低下を推定して検出とみなすことができる。
【0019】
上記構成を有する本発明の請求項3記載の蓄電制御装置は、機器を使用して発生したエネルギーを電力に変換して発電し、発電された電力を蓄電手段に充電し、この電力で電気的負荷を駆動する。
蓄電手段には、スイッチング手段を介して一次電池からの充電路が設けられ、スイッチング手段を閉じた状態で、一次電池の電力により蓄電手段への充電を開始する。
蓄電手段が所定の充電量(過充電にならない程度の充電量)になったことを充電量検出手段により検出し、スイッチング手段を開き、充電路を遮断して一次電池からの充電を停止する。
従って、蓄電手段への過充電を防止でき、蓄電手段の熱暴走と内部短絡と電解液枯渇とを防止して、蓄電手段の寿命を延ばす。
尚、充電量の検出は、例えば、蓄電手段の端子電圧の変化やその温度変化により充電量を推定することができる。
また、一次電池の電圧が所定電圧以下の場合には、スイッチング手段を開いた状態に維持し、一次電池から蓄電手段への充電を停止させ、一次電池の過放電および液漏れを防止する。
接続検知手段により一次電池が外されたことを検知した後、スイッチング手段を閉じて一次電池から蓄電手段への充電を再開できる状態に戻す。
その後、使用者が新しい一次電池を接続すると、その一次電池から蓄電手段への充電が開始される。
【0020】
上記構成を有する本発明の請求項4記載の蓄電制御装置は、充電量検出手段により蓄電手段の充電量が所定量未満に低下したことを検出した時、スイッチング手段を閉じて、一次電池の電力により蓄電手段への充電を開始する。
この結果、充電効率が悪くなってしまう充電量にまで低下する前に、一次電池により充電することができる。
【0022】
上記構成を有する本発明の請求項5記載の蓄電制御装置は、一次電池から蓄電手段への充電中に、一次電池が外されたことを接続検知手段が検知した場合には、その旨を警告手段により使用者に報知する。
この結果、充電中に一次電池を外してはいけないことを使用者に認識させることができ、以降、充電中に一次電池が外される可能性を減少させ、蓄電手段が所定充電量になるまで充電を行う。
【0023】
上記構成を有する本発明の請求項6記載の蓄電制御装置は、一次電池から蓄電手段への充電中に一次電池より電源供給を得て、一次電池からの充電中であることを充電報知手段により報知する。
この結果、使用者に(一次電池からの)充電中であることを認識させ、一次電池からの充電中に一次電池や蓄電手段が外されることを抑制し、蓄電手段が所定の充電量になるまで充電を行う。
また、充電報知手段の電源は一次電池により供給されるため、蓄電手段の電力を消費しないで済む。
【0024】
上記構成を有する本発明の請求項7記載の蓄電制御装置は、蓄電手段の測定電圧が所定値を越えた場合には、その旨を報知したり充電動作を停止する等の異常処理をして、蓄電手段に異常がある可能性を知らせ、修理時の目安となって修理の手間を減少させる。
通常、一次電池から蓄電手段への充電中は、一次電池の電圧は蓄電手段の電圧より高いが、例えば、蓄電手段が断線している場合や蓄電手段が接続されていない場合には、蓄電手段の測定電圧は一次電池の電圧に近くなるため、正常時の蓄電手段の最大電圧よりも高くなる。こうした現象を捉えて蓄電手段の異常の可能性を知らせる。
【0025】
上記構成を有する本発明の請求項8記載の蓄電制御装置は、ガス燃焼機器に用いられ、熱発電素子によりバーナの燃焼熱から発電し、充電制御手段により発電された電力を蓄電手段により蓄電する。負荷制御手段は蓄電手段の電力を使用してバーナの燃焼制御を行う。
【0026】
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の蓄電制御装置の好適な実施形態について説明する。
【0027】
本発明の一実施形態としての蓄電制御装置を備えたガス炊飯器について図1を用いて説明する。
ガス炊飯器は大別して燃焼部10とコントローラ20とから構成される。
【0028】
燃焼部10は、ガスを燃焼して内釜18を加熱するバーナ11と、バーナ11へガスを供給するガス導管12と、点火、消火操作により開閉する自己保持型電磁弁13と、点火操作によりプッシュソレノイドの押動で開弁し後述する熱電対17の起電力により吸着用コイル14aに通電して吸着開弁状態を保持するマグネット電磁弁14と、点火スパーク用高電圧を発生するイグナイタ24と、高電圧が印加されることでスパークする電極15と、燃焼炎に加熱されることにより熱起電力を発生する複数の熱電対を直列接続した熱発電素子16と、バーナ11の燃焼中に熱起電力を発生してマグネット電磁弁14を開弁保持する熱電対17と、内釜18の釜底の温度を検出する釜底センサ19とを備える。
【0029】
コントローラ20は、熱発電素子16から発生した熱起電力を充電し脱着可能な蓄電池22と、蓄電池22へ電力を供給し脱着可能な乾電池23と、乾電池23から蓄電池22への充電を制御する充電制御回路21と、乾電池23が接続されたことを検知する接続検知回路28と、燃焼制御および充電制御を司るマイコン25と、自己保持型電磁弁13,マグネット電磁弁14,イグナイタ24を駆動する負荷駆動回路26と、乾電池23から蓄電池22への充電中に点灯する発光ダイオードLEDと、マイコン25によりオンし発光ダイオードLEDを点灯させるトランジスタTr2と、乾電池23の電圧Vpを検出するために設けられた調整抵抗R5,R6と、蓄電池22の電圧Vsを検出するために設けられた調整抵抗R8とを備える。
【0030】
充電制御回路21は、乾電池23から制限抵抗R1を介してゲート−ソース間に電圧が印加されるFETと、FETのオン動作によりオンし乾電池23からの電流を蓄電池22へ流すトランジスタTr1と、トランジスタTr1から蓄電池22方向にのみ電流を流すショットキーダイオードSDと、蓄電池22への充電電流を調整する調整抵抗R2,R3とにより構成される。このFETはマイコン25の出力ポートOUTからのオープン出力によりオンしLow出力によりオフする。また、制限抵抗R1は数百kΩの大きな抵抗値を持つ。
【0031】
また、接続検知回路28は、乾電池23が接続されている時にオンするトランジスタTr3を備え、トランジスタTr3がオフの場合には、蓄電池22による電源VCC1からの電圧が制限抵抗R4を介してマイコン25の入力ポートINに印加されて、乾電池23が接続されていないことを検知する。
【0032】
蓄電池22には、ニッケル・カドミウム蓄電池を2個直列に用いる。尚、蓄電池22の電圧VsはTyp.約2.8V、充電容量Cは600mAhである。
また、乾電池23には、マンガン乾電池を3個直列に用い、その電圧VpはTyp.5.1Vである。
【0033】
次に、このガス炊飯器の動作について説明する。
図示しない操作部の炊飯スイッチの入力操作により、蓄電池22から負荷駆動回路26に電力が供給される。マイコン25は、常時蓄電池22から電源供給されており、炊飯操作に基づいて負荷駆動回路26に制御信号を出力して自己保持型電磁弁13とマグネット電磁弁14とを開弁させてガスをガス導管12からバーナ11へ供給すると共に、イグナイタ24を所定時間駆動して、電極15のスパークによりバーナ11に点火する。
【0034】
バーナ11の燃焼中に、熱発電素子16が発電し蓄電池22へ充電すると共に、内釜18内の米が加熱されて炊飯が行われる。内釜18の水分が無くなり、釜底センサ19が所定の炊き上げ温度を検出した時、マイコン25により、炊飯が完了したと判断して、自己保持型電磁弁13を閉弁して、バーナ11の燃焼を停止し、熱発電素子16から蓄電池22への充電も停止する。
【0035】
炊飯中においては、ガス炊飯器の負荷が小さい場合には、発電された熱起電力は、調整抵抗R3を介して蓄電池22に充電されると共に、マイコン25と負荷駆動回路26とへ供給されてガス炊飯器の負荷を駆動する。
また、負荷が大きい場合には、駆動電流がより多く必要なので、蓄電池22からも負荷駆動回路26へ電力を供給する。
【0036】
ところで、工場出荷から使用者に届くまでの期間が長かったり、使用開始後の未使用期間が長かったりすると、蓄電池22の自己放電等の消費により、蓄電池22の充電量は低下する。
そこで、以下に示す充電制御処理を行う。
図2は、マイコン25の実行する充電制御処理を表すもので、蓄電池22より電源供給を得て起動する。
【0037】
まず、ステップ10において、マイコン25の出力ポートOUTからオープン出力することによりFETをオンし、このオン動作によりトランジスタTr1がオンして、乾電池23から蓄電池22への充電路が形成されてステップ20へ進む。
【0038】
次に、乾電池23が接続中であるか否かを判断する。
乾電池23がセットされている場合には、乾電池23の電圧Vpにより接続検知回路28のトランジスタTr3がオンし、乾電池23が接続されていると判断する。
逆に、乾電池23が未接続の場合には、トランジスタTr3はオフし、乾電池23が接続されていないと判断する。
【0039】
新品購入時においては乾電池23が機器から外された状態で梱包されているため、蓄電池22への充電は使用者が乾電池23を装着した時点で開始される。
乾電池23が接続されたと判断した場合には、マイコン25内の図示しないタイマにより計時を開始する(S30)。トランジスタTr1はオンして充電路が形成されているため、乾電池23が接続されると、その電力はトランジスタTr1、ショットキーダイオードSD、調整抵抗R2,R3を経由して蓄電池22に充電され始める。
充電が行われている間、マイコン25によりトランジスタTr2をオンさせ、乾電池23からの電源VCC2により発光ダイオードLEDに通電して点灯させ、使用者に充電の最中であることを認識させる。
この場合、発光ダイオードLEDの電源は乾電池23により供給されるため、蓄電池22の電力を消費しないで済む。
【0040】
続いて、後述する液漏れ防止制御、乾電池取り外し警告制御、蓄電池異常制御(S40、50、60)を順次行った後、ステップ70で、充電開始から所定時間(6時間)が経過したか否かを判断し、6時間が経過するまでステップ40〜60を繰り返して充電を継続する。
【0041】
6時間が経過したと判断した場合には、ステップ80へ進み、出力ポートOUTからLow出力することにより、FET及びトランジスタTr1をオフして充電路を遮断し、充電を終了してステップ90へ進む。この際、トランジスタTr2をオフし、発光ダイオードLEDを消灯させ、使用者に充電終了を報知する。
尚、充電時間が6時間という設定は、図6に示すように、0.1CmA充電を充電量が20%から開始して80%に達するのに要する時間である。
【0042】
充電終了後、ステップ90において、未使用期間が3ヵ月を経過したか否かをタイマにより判断する。
通常、炊飯操作を行えば熱発電素子16による起電力で充電されるため、蓄電池22の充電量が減少することはないが、未使用期間が長いと蓄電池22の自己放電や回路の暗電流により充電量が減少し、未使用期間が3ヵ月を経過すると充電量が20%(120mAh)程度まで低下すると推定される。
3ヵ月が経過したと判断した場合には、ステップ100へ進み、タイマの計時を終了してステップ10に戻る。
【0043】
再び、出力ポートOUTからオープン出力して、FET,トランジスタTr1をオンし充電路を形成して、乾電池23が接続中であるか否かを判断する(S20)。通常、乾電池23は接続されたままなので、ステップ10の時点で充電が開始される。ステップ20において、乾電池23が接続中であると判断すると、ステップ30へ進み、以降同様に制御処理を行い、蓄電池22の充電量を20〜80%の範囲に制御する。
ところで、使用者に機器が届いた時の蓄電池22の充電量を推定できないので、充電量が20%以上の場合でも、6時間充電するため過充電する可能性があるが、初回だけのことなので蓄電池22に不具合は生じない。
このように蓄電池22の充電量が80%と推定される時間経過で充電を停止するため、過充電を防止し、蓄電池22の熱暴走、内部短絡、電解液枯渇といった不具合を生じさせない。この結果、タイマを使用するという簡単な構成で、蓄電池22の電池寿命を延ばすことができる。
また、蓄電池22の充電量が20〜80%になるように計時して充電制御をしているため、充電効率が良い。
【0044】
次に充電中の乾電池23の液漏れ防止制御を図3を用いて説明するが、その前に液漏れする要因について説明する。
トランジスタTr1及びショットキーダイオードSDでの電圧降下は合計0.6Vで、蓄電池22の電圧Vsは2.8Vであるので、乾電池23の電圧Vpがその和の3.4V程度にまで低下すると充電電圧は2.8Vになり、充電不能となる。このため、乾電池23の電流はトランジスタTr1を介してFETへ流れ、これが続くと乾電池23は過放電になり、液漏れを生じる可能性がある。
そこで、FETをオフすることにより、乾電池23の電流を大きな抵抗値を持つ制限抵抗R1を経由してFETへ流す。この電流は100〜200μAと微少なため、乾電池23が液漏れする心配はない。
【0045】
液漏れ防止制御は、まずステップ41へ進み、乾電池23の電圧Vpを調整抵抗R5を介して検出し、所定電圧値(3.4Vに余裕を持たせて)3.5V以下であるか否かを判断する。
3.5Vより高いと判断した場合、そのまま図4のステップ50へ進み、逆に3.5V以下であると判断した場合、蓄電池22への充電が行えないとみなして、ステップ42へ進み、出力ポートOUTからLow出力をしてFET,トランジスタTr1をオフし充電路を遮断し、充電動作を停止させると共に、トランジスタTr2もオフし、発光ダイオードLEDを消灯してステップ43へ進む。
【0046】
ステップ43では、接続検知回路28により乾電池23が外されたか否かを判断する。使用者が(容量の少ない)乾電池23を外した場合、或いは乾電池23が外れている場合、ステップ44へ進み、出力ポートOUTからオープン出力して、FET,トランジスタTr1をオンし充電路を形成して、乾電池23が接続されたら充電を再開できるように待機して図2のステップ20に戻る。
このようにして、乾電池23の電圧Vpが所定電圧値以下になると充電を停止するため、充電継続による乾電池23の過放電を防止でき乾電池23の寿命を延ばすことができて経済的である。また、過放電による液漏れも防止できるため、使用者にとって安全で使い易い。
【0047】
次に、充電中に乾電池23が外された場合の警告制御を図4を用いて説明する。
ステップ51において、接続検知回路28により乾電池23が接続中であるか否かを判断する。
乾電池23が接続中であればステップ53へ進み、発光ダイオードLEDは点灯のままで図5のステップ60へ進む。
乾電池23が外されたと判断した場合には、ステップ52へ進み、トランジスタTr2をオンオフさせ、発光ダイオードLEDを低速点滅させてステップ51に戻り、接続確認を継続する。
この途中で、使用者により乾電池23が接続され、乾電池23が接続中であると判断した場合には、トランジスタTr2を常時オンし、発光ダイオードLEDの表示を点滅から点灯に切り替えて(S53)警告制御を終了し、図5のステップ60へ進む。
このように発光ダイオードLEDを低速点滅させることにより、使用者に充電の最中は乾電池23を外してはいけないことを気付かせる。
この結果、充電中に乾電池23が外されることを抑制し、蓄電池22の充電を完遂することができる。
【0048】
次に蓄電池22が異常時の制御を図5を用いて説明する。
通常、充電制御回路21が作動中は乾電池23の電圧Vpは蓄電池22の電圧Vsより高いが、蓄電池22が接続されていない場合や蓄電池22が断線している場合には、蓄電池22の電圧Vs(測定値)は乾電池23の電圧Vpに近くなるため、正常時の蓄電池22の最大電圧(2.8V)よりも高くなる。
そこで蓄電池22の電圧Vsが所定値(2.8V)を越えた場合には、異常とみなし、使用者や修理者に知らせる。
【0049】
異常制御は、まずステップ61へ進み、蓄電池22の電圧Vsを調整抵抗R8を介して検出し、2.8Vを越えたか否かを判断する。
蓄電池22の電圧Vsが2.8V以下と判断した場合には、ステップ63へ進み、発光ダイオードLEDは点灯のままで、オープン出力のまま(FET,トランジスタTr1はオン)で図2のステップ70へ進む。
2.8Vを越えたと判断した場合には、異常とみなし異常処理を行い(S62)、ステップ61に戻る。この異常処理とは、トランジスタTr2をオンオフし、発光ダイオードLEDの高速点滅により報知すると共に、出力ポートOUTからLow出力し、FET,トランジスタTr1をオフし充電路を遮断して充電動作を停止することである。
こうして蓄電池22に異常がある可能性を知らせることにより修理時の目安となって修理の手間を減少させる。
【0050】
ステップ61において、蓄電池22の電圧Vsが2.8V以下と判断した場合には、ステップ63へ進み、トランジスタTr2を常時オンし、発光ダイオードLEDの表示を点滅から点灯に切り替えて、また、Low出力しているため充電再開に向けて出力ポートOUTからオープン出力し、FET,トランジスタTr1をオンし充電路を形成して異常制御を終了し、図2のステップ70へ進む。
【0051】
以上説明したように本実施形態のガス炊飯器によれば、充電時間(6時間)の経過により充電を停止させ、未使用期間(3ヵ月)が経過して充電を再開するというようにタイマのみで充電制御を行うため、製品コストが低く経済的である。また、蓄電池22の充電量が80%と推定される時間経過で充電を停止するため、蓄電池22を過充電することが無く、熱暴走、内部短絡、電解液枯渇等を防止し、蓄電池22の電池寿命を延ばすことができて経済的である。
また、蓄電池22の充電量が20%と推定される時間経過で充電を開始するため、熱発電素子16の電力による蓄電池22への充電が効率良く行うことができる。
また、乾電池23の電圧Vpが所定値(3.5V)以下になると、充電を停止するため、充電継続による乾電池23の過放電を防止でき、乾電池23の寿命を延ばすことができて経済的である。しかも、過放電による液漏れも防止できるため、使用者にとって安全で使い易い。
【0052】
また、充電中は発光ダイオードLEDを点灯させて報知し、充電中に乾電池23が外されると、発光ダイオードLEDが低速点滅して警告するため、使用者は充電中に乾電池23や蓄電池22を外さないようになり、充電の阻害を抑制できる。しかも、発光ダイオードLEDの電源は乾電池23により供給されるため、蓄電池22の電力を消費しないで済む。
また、蓄電池22の電圧Vsが所定値(2.8V)を越えた場合には、発光ダイオードLEDを高速点滅し、充電動作を停止するといった異常処理をして、蓄電池22に異常がある可能性を知らせることにより、修理時に故障の原因の目安となって修理の手間を減少させることができる。
【0053】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、例えばガス炊飯器以外の蓄電制御装置にも適用することができ、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
例えば、ステップ90において蓄電池22の充電量が20%未満か否かを判断する別の方法として、炊飯回数が所定回数(例えば100回)以上になったか否かによる判断方法や、炊飯使用時間の累計が所定時間(例えば25時間、これは15分×100回)以上になったか否かによる判断方法や、蓄電池22の充電量に応じて変動する電圧Vs等の物理量を直接検出して所定値未満か否かによる判断方法を用いてもよい。
【0054】
また、ステップ70における充電を終了する条件として、満充電を検出したか否かを判断してもよく、この方法によれば、蓄電池22の充電開始時の充電量が多くても確実に過充電を防止できる。
この満充電を検出する方法は、蓄電池22の電圧Vsを検出し、図7に示すように、この電圧Vs変化の勾配が正から負に変わったことにより検出する。または、単位時間当たりの電圧上昇の変化をとらえてもよいし、または、蓄電池22の近傍にサーミスタを設けて、単位時間当たりの蓄電池22の温度上昇の変化をとらえてもよい。
【0055】
或いは、ステップ70における充電を終了する条件として、満充電検出と所定時間経過による検出とを組合わせてもよい。
つまり、充電量が20%の状態から充電を開始して80%に達したとみなすことができる所定時間(6時間)が経過する前に満充電が検出された場合には、充電を停止する。この結果、蓄電池22の充電開始時の充電量が多くても確実に過充電を防止できる。しかも、蓄電池22の充電開始時の充電量が充電開始想定量(20%)程度であれば、所定時間経過後、充電を停止するため充電量は80%になり、満充電と比べて蓄電池22が過充電状態に近づく時に生じる負担が減少し、蓄電池22の寿命が延びる。
【0056】
また、充電中の乾電池23の液漏れ防止制御のステップ41において、乾電池23の電圧Vpと蓄電池22の電圧Vsとの差(Vp−Vs)が(ロス分の0.6Vに余裕を持たせた)0.7V以下となった場合に、充電が不可能だと判断してステップ42へ進んでもよい。
また、充電中の報知や、充電中に乾電池23が外された場合の警告報知や、蓄電池22の異常の報知は、ブザー音の周期や高低の違いによって報知してもよいし、また、異常用ランプ、充電用ランプとして発光ダイオードを複数設けてもよいし、またブザーとランプとの組合わせによって報知してもよい。
また、蓄電手段として、ポリアセン系有機半導体コンデンサ等の有機半導体コンデンサを用いても構わないし、また、ニッケル・水素蓄電池、リチウムイオン蓄電池等の蓄電池を用いてもよい。
また、スイッチング素子には、リレーを用いてもよい。
また、太陽光による発電を用いてもよいし、給湯器に適用した場合には、通水による発電やファンの風力による発電を用いてもよい。
【0057】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項1記載の蓄電制御装置によれば、一次電池による蓄電手段への充電を充電時間により制御するため、蓄電手段を過充電することが無く、熱暴走、内部短絡、電解液枯渇等を防止し、蓄電手段の電池寿命を延ばすことができ、経済的である。
また、充電時間を調整することにより簡単な構成で適切な充電を行うことができる。
更に、一次電池の電圧が所定電圧以下の場合には、スイッチング手段を開くため、充電継続による一次電池の過放電を防止でき、蓄電手段の寿命を延ばすことができて経済的である。しかも、過放電による液漏れも防止できるため、使用者にとって安全になり使い易い。
また、計時により充電を停止するため、所望の充電量まで制御できる。
【0058】
更に、本発明の請求項2記載の蓄電制御装置によれば、蓄電手段の充電量が所定量未満に低下したことを検出した時には、一次電池により充電を開始し、発電量が少ない場合でも自動的に蓄電手段に補充することができる。
【0060】
また、本発明の請求項3記載の蓄電制御装置によれば、蓄電手段が所定の充電量になったことを検出して一次電池からの充電を停止するため、蓄電手段を過充電することが無く、熱暴走、内部短絡、電解液枯渇等を確実に防止し、蓄電手段の電池寿命を延ばすことができて経済的である。
更に、一次電池の電圧が所定電圧以下の場合には、スイッチング手段を開くため、充電継続による一次電池の過放電を防止でき、蓄電手段の寿命を延ばすことができて経済的である。しかも、過放電による液漏れも防止できるため、使用者にとって安全になり使い易い。
また、蓄電手段が所定の充電量を検出して充電を停止するため、過充電を確実に防止できる。
【0061】
更に、本発明の請求項4記載の蓄電制御装置によれば、蓄電手段の充電量が所定量未満に低下したことを検出した時には、一次電池により充電を開始し、発電量が少ない場合でも自動的に蓄電手段に補充することができる。
また、蓄電手段が所定の充電量を検出して充電を停止するため、過充電を確実に防止できる。
【0063】
更に、本発明の請求項5記載の蓄電制御装置によれば、充電中に一次電池が外されたことを報知する警告手段を設けるため、充電中に一次電池を外してはいけないことを使用者に認識させて、一次電池からの充電の阻害を抑制できる。
【0064】
更に、本発明の請求項6記載の蓄電制御装置によれば、充電中を報知する充電報知手段を設けるため、使用者に充電中であることを認識させ、充電中に一次電池や蓄電手段が外されることを抑制し、一次電池からの充電の阻害を抑制できる。
しかも、充電報知手段の電源は一次電池により供給されるため、蓄電手段の電力を消費しないで済む。
【0065】
更に、本発明の請求項7記載の蓄電制御装置によれば、蓄電手段の電圧が所定値以上になった場合には、異常処理して蓄電手段に異常がある可能性を知らせることにより、修理時の目安となって修理の手間を減少させることができる。
【0066】
更に、本発明の請求項8記載の蓄電制御装置によれば、ガス燃焼機器に用いられ、熱発電素子によりバーナの燃焼熱から発電して、その発電された電力を蓄電手段により蓄電して、蓄電手段の電力を使用してバーナの燃焼制御を行うので、制御のための電力をガス燃焼機器自身で補い、エネルギーを有効に使うことができて経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としてのガス炊飯器の概略構成図である。
【図2】コントローラの制御を表すフローチャートである。
【図3】コントローラの制御を表すフローチャートである。
【図4】コントローラの制御を表すフローチャートである。
【図5】コントローラの制御を表すフローチャートである。
【図6】蓄電池の充電量変化を表すグラフである。
【図7】充電時の蓄電池の電圧を表すグラフである。
【図8】蓄電池の充電効率を表すグラフである。
【符号の説明】
10…燃焼部、 16…熱発電素子、 20…コントローラ、
21…充電制御回路、 22…蓄電池、 23…乾電池、 25…マイコン、
26…負荷駆動回路、 28…接続検知回路。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power storage control device that drives a device with electric power of a storage battery (secondary battery).
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, combustion equipment such as a gas rice cooker that generates electric power using the combustion heat of a burner and operates an electrical load is known. In such a combustion device, the electric load can be driven by the power of the power generation element during combustion, but since a predetermined power (energy) cannot be obtained at the start of ignition, a storage battery is mounted and the power generated during combustion is reduced. The storage battery is charged in advance to cover the power required for the ignition operation.
[0003]
If the device is not used for a long period of time, the storage battery falls below the charge amount (remaining capacity) required for startup due to self-discharge and dark current.
Therefore, a method of supplying power from a primary battery to a load of an apparatus is known. For example, a gas stove as disclosed in JP-A-8-114322 stores electric power generated using combustion heat of a burner in a storage battery. However, when the electric load is operated by this electric power and the charge amount of the storage battery is small, the storage battery is charged together with the backup from the primary battery to the load.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such devices, since there is no means for detecting the amount of charge of the storage battery, the primary battery continues to discharge, overcharging the storage battery, electrolyte depletion (dry out) due to liquid leakage, and internal short circuit (Short) may occur, leading to destruction of the storage battery and shortening the battery life.
Moreover, since the charging efficiency of a storage battery falls when the charge amount of a storage battery is inadequate, the charge amount more than predetermined amount was required.
[0005]
For example, as shown in FIG. 8, the nickel-cadmium storage battery has a charging efficiency (with respect to the charge amount) at the initial charge (1) (charge amount is less than 20% of the charge capacity C) and at the end of charge (3) (100% or more). Discharge rate ratio is bad.
This is because most of the input energy is consumed to convert the active material (electrochemical reaction material of the electrode of the storage battery) into a form that can be easily charged in the initial charge (1), and the end of charge (3). This is because the input energy is consumed as energy for generating oxygen gas from the positive electrode.
Therefore, once the charge amount of the storage battery has fallen below 20%, there is a problem that it takes a very long time to charge.
For this reason, it has been desired to control the charge amount of the nickel-cadmium storage battery within a predetermined range (20 to 100%, preferably 20 to 80%).
The power storage control device of the present invention has an object to solve the above problems and to appropriately control the amount of charge of the power storage means to extend the life of the power storage means.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The power storage control device according to
Power generation means for converting energy, such as heat, light, hydraulic power, wind power, etc. generated using the equipment into electric power;
Power storage means for storing the generated power;
A primary battery for supplying power to the power storage means;
Load control means for driving and controlling an electrical load that operates using the power stored by the power storage means as a power source;
In a power storage control device comprising:
Switching means for opening and closing a charging path from the primary battery to the power storage means;
Connection detecting means for detecting that the primary battery is connected;
Timing means for starting timing from the time when the connection detection means detects that the primary battery is connected;
Charge control means for opening the switching means and stopping charging from the primary battery after a predetermined time has elapsed from the start of timing by the time measuring means.,
When the voltage of the primary battery is equal to or lower than a predetermined voltage, the switching means is kept open, and after detecting that the primary battery has been removed by the connection detecting means, the switching means is closed and the switching means is closed. Return to a state where charging from the primary battery to the power storage means can be resumedThis is the gist.
[0007]
The power storage control device according to
Means for detecting a charge amount of the power storage means,
The gist is to close the switching means when the charge amount is detected to be less than a predetermined amount.
[0009]
Further, the claims of the present invention3The power storage control device described is
Power generation means for converting energy, such as heat, light, hydraulic power, wind power, etc. generated using the equipment into electric power;
Power storage means for storing the generated power;
A primary battery for supplying power to the power storage means;
Load control means for driving and controlling an electrical load that operates using the power stored by the power storage means as a power source;
In a power storage control device comprising:
Switching means for opening and closing a charging path from the primary battery to the power storage means;
Charge amount detection means for detecting the charge amount of the power storage means;
During charging from the primary battery to the power storage means, when the charge amount detection means detects that the power storage means has reached a predetermined charge amount, the switching means is opened to charge from the primary battery. Charge control means to stop,
Connection detecting means for detecting that the primary battery is connectedWith,
When the voltage of the primary battery is equal to or lower than a predetermined voltage, the switching means is kept open, and after detecting that the primary battery has been removed by the connection detecting means, the switching means is closed and the switching means is closed. Return to a state where charging from the primary battery to the power storage means can be resumedThis is the gist.
[0010]
Further, the claims of the present invention4The power storage control device described in the above claim3In the power storage control device described,
The gist is to close the switching means when the charge amount detection means detects that the charge amount of the power storage means is less than a predetermined amount.
[0012]
Further, the claims of the present invention5The power storage control device described above is the above claim 1.~ 4In the power storage control device according to any one of
When charging from the primary battery to the power storage means is detected by the connection detection means when the primary battery is removed, the gist is to provide a warning means for notifying that effect.
[0013]
Further, the claims of the present invention6The power storage control device described above is the above claim 1.~ 5In the power storage control device according to any one of
The gist is to provide a charging notification means for notifying that charging is being performed from the primary battery by obtaining a power supply from the primary battery during charging from the primary battery to the power storage means.
[0014]
Further, the claims of the present invention7The power storage control device described above is the above claim 1.~ 6In the power storage control device according to any one of
The gist is to perform an abnormality process when the voltage of the power storage means exceeds a predetermined value during charging from the primary battery to the power storage means.
[0015]
Further, the claims of the present invention8The power storage control device described above is the above claim 1.~ 7In the power storage control device according to any one of
The gist of the present invention is to provide a thermoelectric power generation element that is used in a gas combustion device and generates power by the combustion heat of the burner, and performs burner combustion control by the stored electric power.
[0016]
The power storage control device according to
The power storage means is provided with a charging path from the primary battery via the switching means. When the primary battery is connected with the switching means closed, charging of the power storage means with the power of the primary battery is started and the time is measured. After a lapse of a predetermined time (for example, a charging time that can be considered to have increased to the same amount of charge as in the middle of charging) from the start of timing, the switching means is opened, the charging path is shut off, and the primary battery Stop charging from.
Therefore, overcharging of the power storage means can be prevented, and thermal runaway of the power storage means, internal short circuit, and electrolyte depletion can be prevented, thereby extending the life of the power storage means.
When the voltage of the primary battery is lower than the predetermined voltage, the switching means is kept open, the charging from the primary battery to the power storage means is stopped, and the connection detection means detects that the primary battery has been removed. After that, the switching means is closed to return to a state where charging from the primary battery to the power storage means can be resumed.
Thereafter, when the user connects a new primary battery, charging from the primary battery to the power storage means is started.
In other words, when the voltage of the primary battery drops below the specified voltage, the primary battery current continues to flow to circuits other than the power storage means, resulting in overdischarge and the primary battery leaking liquid. Therefore, the switching means is opened to suppress the flow from the primary battery to a circuit other than the storage means, and when the primary battery is removed, the switching means is closed and the standby state for charging from the primary battery is entered.
As a result, the primary battery is prevented from being overdischarged and leaked.
[0017]
In the power storage control device according to
As a result, the battery can be charged by the primary battery before the charging amount is lowered to a charging amount that deteriorates the charging efficiency.
The charge amount detection means can be regarded as detection by estimating a decrease in the charge amount of the power storage means based on, for example, the number of times the device is used or used, or the terminal voltage of the power storage means.
[0019]
Claims of the present invention having the above configuration3The described power storage control device generates energy by converting energy generated using the device into electric power, charges the generated electric power to the electric storage means, and drives the electric load with this electric power.
The power storage means is provided with a charging path from the primary battery via the switching means, and charging of the power storage means is started by the power of the primary battery with the switching means closed.
The charge amount detection means detects that the power storage means has reached a predetermined charge amount (a charge amount that does not cause overcharging), opens the switching means, interrupts the charging path, and stops charging from the primary battery.
Therefore, overcharging of the power storage means can be prevented, and thermal runaway of the power storage means, internal short circuit, and electrolyte depletion can be prevented, thereby extending the life of the power storage means.
The amount of charge can be detected by estimating the amount of charge based on, for example, a change in the terminal voltage of the power storage means or a change in temperature thereof.
Further, when the voltage of the primary battery is equal to or lower than the predetermined voltage, the switching means is maintained in an open state, charging from the primary battery to the power storage means is stopped, and the primary battery is prevented from being overdischarged and leaking.
After detecting that the primary battery has been removed by the connection detecting means, the switching means is closed to return to a state where charging from the primary battery to the power storage means can be resumed.
Thereafter, when the user connects a new primary battery, charging from the primary battery to the power storage means is started.
[0020]
Claims of the present invention having the above configuration4When the charge amount detection unit detects that the charge amount of the power storage unit has dropped below a predetermined amount, the power storage control device described closes the switching unit and starts charging the power storage unit with the power of the primary battery.
As a result, the battery can be charged by the primary battery before the charging amount is lowered to a charging amount that deteriorates the charging efficiency.
[0022]
Claims of the present invention having the above configuration5When the connection detection unit detects that the primary battery has been removed during charging from the primary battery to the power storage unit, the described power storage control device notifies the user of the fact by a warning unit.
As a result, it is possible to make the user recognize that the primary battery should not be removed during charging, and thereafter reduce the possibility that the primary battery will be removed during charging until the power storage means reaches a predetermined charge amount. Charge the battery.
[0023]
Claims of the present invention having the above configuration6The described power storage control device obtains power supply from the primary battery during charging from the primary battery to the power storage means, and notifies the charging notification means that charging from the primary battery is in progress.
As a result, the user is made aware that charging (from the primary battery) is in progress, the primary battery and the storage means are prevented from being removed during charging from the primary battery, and the storage means reaches a predetermined charge amount. Charge until
Moreover, since the power of the charging notification means is supplied by the primary battery, it is not necessary to consume the power of the power storage means.
[0024]
Claims of the present invention having the above configuration7When the measured voltage of the power storage means exceeds a predetermined value, the described power storage control device performs abnormality processing such as notifying that fact or stopping the charging operation, and confirms that the power storage means may be abnormal. Notify and reduce repair effort as a guideline for repairs.
Usually, during the charging from the primary battery to the power storage means, the voltage of the primary battery is higher than the voltage of the power storage means. For example, when the power storage means is disconnected or the power storage means is not connected, the power storage means Since the measured voltage becomes close to the voltage of the primary battery, it becomes higher than the maximum voltage of the power storage means at normal time. By catching such a phenomenon, the possibility of abnormality of the power storage means is notified.
[0025]
Claims of the present invention having the above configuration8The power storage control device described is used in a gas combustion device, generates power from the combustion heat of the burner by a thermoelectric generator, and stores the electric power generated by the charge control means by the power storage means. The load control means performs burner combustion control using the electric power of the power storage means.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In order to further clarify the configuration and operation of the present invention described above, a preferred embodiment of the power storage control device of the present invention will be described below.
[0027]
The gas rice cooker provided with the electrical storage control apparatus as one Embodiment of this invention is demonstrated using FIG.
The gas cooker is roughly divided into a
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The connection detection circuit 28 includes a transistor Tr3 that is turned on when the dry battery 23 is connected. When the transistor Tr3 is off, the voltage from the power supply VCC1 by the
[0032]
For the
Further, as the dry battery 23, three manganese dry batteries are used in series, and the voltage Vp thereof is Typ. 5.1V.
[0033]
Next, operation | movement of this gas rice cooker is demonstrated.
Electric power is supplied from the
[0034]
During combustion of the
[0035]
During rice cooking, when the load of the gas rice cooker is small, the generated thermoelectromotive force is charged to the
Further, when the load is large, more drive current is required, so that power is also supplied from the
[0036]
By the way, if the period until it reaches a user from factory shipment is long, or the unused period after a use start is long, the charge amount of the
Therefore, the following charging control process is performed.
FIG. 2 shows a charge control process executed by the
[0037]
First, in
[0038]
Next, it is determined whether or not the dry battery 23 is being connected.
When the dry battery 23 is set, the transistor Tr3 of the connection detection circuit 28 is turned on by the voltage Vp of the dry battery 23, and it is determined that the dry battery 23 is connected.
Conversely, when the dry battery 23 is not connected, the transistor Tr3 is turned off, and it is determined that the dry battery 23 is not connected.
[0039]
When a new product is purchased, since the dry battery 23 is packed in a state where it is removed from the device, charging of the
When it is determined that the dry battery 23 is connected, the time is started by a timer (not shown) in the microcomputer 25 (S30). Since the transistor Tr1 is turned on and a charging path is formed, when the dry battery 23 is connected, the power starts to be charged into the
While charging is in progress, the
In this case, since the power of the light emitting diode LED is supplied by the dry battery 23, it is not necessary to consume the power of the
[0040]
Subsequently, after sequentially performing liquid leakage prevention control, dry battery removal warning control, and storage battery abnormality control (S40, 50, 60), which will be described later, whether or not a predetermined time (6 hours) has elapsed from the start of charging in
[0041]
If it is determined that 6 hours have elapsed, the process proceeds to step 80, and by outputting Low from the output port OUT, the FET and the transistor Tr1 are turned off, the charging path is shut off, charging is terminated, and the process proceeds to step 90. . At this time, the transistor Tr2 is turned off, the light emitting diode LED is turned off, and the user is notified of the end of charging.
Note that the setting of the charging time of 6 hours is the time required for the 0.1 CmA charging to start from 20% and reach 80%, as shown in FIG.
[0042]
After completion of charging, in step 90, it is determined by a timer whether or not the unused period has passed three months.
Normally, if the rice cooking operation is performed, it is charged by the electromotive force generated by the
If it is determined that three months have elapsed, the process proceeds to step 100, the timer is stopped, and the process returns to step 10.
[0043]
Again, an output is output from the output port OUT, the FET and the transistor Tr1 are turned on to form a charging path, and it is determined whether or not the dry battery 23 is being connected (S20). Usually, since the dry battery 23 remains connected, charging is started at the time of
By the way, since the charge amount of the
As described above, since the charging is stopped after the time when the charging amount of the
Moreover, since the charge control of the
[0044]
Next, liquid leakage prevention control of the dry battery 23 during charging will be described with reference to FIG.
Since the total voltage drop at the transistor Tr1 and the Schottky diode SD is 0.6V and the voltage Vs of the
Therefore, by turning off the FET, the current of the dry battery 23 is caused to flow to the FET via the limiting resistor R1 having a large resistance value. Since this current is as small as 100 to 200 μA, there is no fear of the battery 23 leaking.
[0045]
The liquid leakage prevention control first proceeds to step 41, where the voltage Vp of the dry battery 23 is detected via the adjustment resistor R5, and whether or not the voltage is 3.5 V or less (with a margin of 3.4 V). Judging.
If it is determined that the voltage is higher than 3.5 V, the process proceeds to step 50 in FIG. 4 as it is. If it is determined that the voltage is 3.5 V or less, the
[0046]
In step 43, the connection detection circuit 28 determines whether or not the dry battery 23 has been removed. When the user removes the dry battery 23 (with a small capacity), or when the dry battery 23 is detached, the process proceeds to step 44, the output is output from the output port OUT, the FET and the transistor Tr1 are turned on, and the charging path is formed. When the dry battery 23 is connected, the process waits so that charging can be resumed, and the process returns to step 20 in FIG.
In this way, since charging is stopped when the voltage Vp of the dry battery 23 becomes a predetermined voltage value or less, overdischarge of the dry battery 23 due to continued charging can be prevented and the life of the dry battery 23 can be extended, which is economical. In addition, since liquid leakage due to overdischarge can be prevented, it is safe and easy for the user to use.
[0047]
Next, warning control when the dry battery 23 is removed during charging will be described with reference to FIG.
In step 51, the connection detection circuit 28 determines whether or not the dry battery 23 is being connected.
If the dry battery 23 is being connected, the process proceeds to step 53, and the process proceeds to step 60 in FIG.
If it is determined that the dry battery 23 has been removed, the process proceeds to step 52, the transistor Tr2 is turned on / off, the light emitting diode LED is blinked at a low speed, the process returns to step 51, and the connection confirmation is continued.
In the middle of this, when the user determines that the dry battery 23 is connected and the dry battery 23 is being connected, the transistor Tr2 is always turned on, and the display of the light emitting diode LED is switched from blinking to lighting (S53). The control is terminated and the process proceeds to step 60 in FIG.
In this way, the light emitting diode LED is blinked at a low speed to make the user aware that the dry battery 23 should not be removed during charging.
As a result, it is possible to suppress the removal of the dry battery 23 during charging and complete the charging of the
[0048]
Next, control when the
Normally, when the
Therefore, when the voltage Vs of the
[0049]
The abnormality control first proceeds to step 61, where the voltage Vs of the
If it is determined that the voltage Vs of the
If it is determined that the voltage exceeds 2.8 V, it is regarded as abnormal and an abnormality process is performed (S62), and the process returns to step 61. This abnormal processing is to turn on / off the transistor Tr2 and notify by the high-speed blinking of the light emitting diode LED, and output Low from the output port OUT, turn off the FET and the transistor Tr1, cut off the charging path, and stop the charging operation. It is.
By notifying the possibility of abnormality in the
[0050]
In step 61, when it is determined that the voltage Vs of the
[0051]
As described above, according to the gas rice cooker of the present embodiment, only the timer is used so that charging is stopped after the charging time (6 hours) has elapsed, and charging is resumed after the unused period (3 months) has elapsed. Since the charging control is performed at a low cost, the product cost is low and economical. In addition, since the charging is stopped after the time when the charging amount of the
In addition, since the charging is started after the time when the charging amount of the
In addition, when the voltage Vp of the dry battery 23 becomes a predetermined value (3.5 V) or less, the charging is stopped. Therefore, overdischarge of the dry battery 23 due to continued charging can be prevented, and the life of the dry battery 23 can be extended. is there. In addition, since liquid leakage due to overdischarge can be prevented, it is safe and easy for the user to use.
[0052]
Further, during charging, the light emitting diode LED is turned on for notification, and when the dry battery 23 is removed during charging, the light emitting diode LED flashes at a low speed to warn the user, so that the user can connect the dry battery 23 or the
Further, when the voltage Vs of the
[0053]
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to such an embodiment. For example, the present invention can be applied to a power storage control device other than a gas rice cooker, and does not depart from the gist of the present invention. Needless to say, the present invention can be implemented in various modes within the scope.
For example, as another method for determining whether or not the charge amount of the
[0054]
Further, as a condition for terminating the charging in
As a method for detecting this full charge, the voltage Vs of the
[0055]
Alternatively, as a condition for ending charging in
That is, when full charge is detected before a predetermined time (6 hours) that can be considered to have reached 80% after starting charging from a state where the charge amount is 20%, charging is stopped. . As a result, overcharging can be reliably prevented even when the amount of charge at the start of charging of the
[0056]
Further, in step 41 of the liquid leakage prevention control of the dry battery 23 during charging, the difference (Vp−Vs) between the voltage Vp of the dry battery 23 and the voltage Vs of the
In addition, a notification during charging, a warning notification when the dry battery 23 is removed during charging, or a notification of abnormality of the
Moreover, an organic semiconductor capacitor such as a polyacene organic semiconductor capacitor may be used as the power storage means, or a storage battery such as a nickel-hydrogen storage battery or a lithium ion storage battery may be used.
Moreover, you may use a relay for a switching element.
Moreover, you may use the electric power generation by sunlight, and when applied to a water heater, you may use the electric power generation by water flow, or the electric power generation by the wind of a fan.
[0057]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the power storage control device according to
Moreover, appropriate charging can be performed with a simple configuration by adjusting the charging time.
Further, when the voltage of the primary battery is equal to or lower than the predetermined voltage, the switching means is opened, so that overdischarge of the primary battery due to continued charging can be prevented and the life of the power storage means can be extended, which is economical. Moreover, since liquid leakage due to overdischarge can be prevented, it is safe for the user and easy to use.
Moreover, since charging is stopped by counting time, it is possible to control to a desired charge amount.
[0058]
Furthermore, according to the power storage control device of the second aspect of the present invention, when it is detected that the charge amount of the power storage means has decreased below a predetermined amount, charging is started by the primary battery, and even if the power generation amount is small, automatic It is possible to supplement the power storage means.
[0060]
Further, the claims of the present invention3According to the power storage control device described, in order to detect that the power storage means has reached a predetermined charge amount and stop charging from the primary battery, without overcharging the power storage means, thermal runaway, internal short circuit, It is economical because it is possible to reliably prevent electrolyte depletion and to extend the battery life of the power storage means.
Further, when the voltage of the primary battery is equal to or lower than the predetermined voltage, the switching means is opened, so that overdischarge of the primary battery due to continued charging can be prevented and the life of the power storage means can be extended, which is economical. Moreover, since liquid leakage due to overdischarge can be prevented, it is safe for the user and easy to use.
In addition, since the power storage means detects a predetermined amount of charge and stops charging, overcharging can be reliably prevented.
[0061]
Further claims of the present invention4According to the described power storage control device, when it is detected that the charge amount of the power storage means has decreased below a predetermined amount, charging is started by the primary battery, and the power storage means is automatically replenished even when the power generation amount is small. Can do.
In addition, since the power storage means detects a predetermined amount of charge and stops charging, overcharging can be reliably prevented.
[0063]
Further claims of the present invention5According to the described power storage control device, since the warning means for notifying that the primary battery has been removed during charging is provided, the user is made aware that the primary battery must not be removed during charging, Inhibition of charging can be suppressed.
[0064]
Further claims of the present invention6According to the described power storage control device, since the charging notification means for notifying charging is provided, the user is made aware that charging is in progress, and the primary battery and the power storage means are prevented from being removed during charging. Inhibition of charging from the primary battery can be suppressed.
In addition, since the power of the charging notification means is supplied by the primary battery, it is not necessary to consume the power of the power storage means.
[0065]
Further claims of the present invention7According to the power storage control device described above, when the voltage of the power storage means becomes equal to or higher than a predetermined value, an abnormal process is performed to notify the possibility of abnormality in the power storage means, thereby providing a guideline for repair. Time and effort can be reduced.
[0066]
Further claims of the present invention8According to the described power storage control device, it is used in a gas combustion device, generates power from the combustion heat of the burner by a thermoelectric generator, stores the generated power by the power storage means, and uses the power of the power storage means. Since burner combustion control is performed, it is economical that the power for control can be supplemented by the gas combustion device itself and energy can be used effectively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a gas rice cooker as one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing control of a controller.
FIG. 3 is a flowchart showing control of a controller.
FIG. 4 is a flowchart showing control of a controller.
FIG. 5 is a flowchart showing control of a controller.
FIG. 6 is a graph showing a change in charge amount of a storage battery.
FIG. 7 is a graph showing the voltage of the storage battery during charging.
FIG. 8 is a graph showing the charging efficiency of the storage battery.
[Explanation of symbols]
10 ... Combustion section, 16 ... Thermoelectric generator, 20 ... Controller,
21 ... Charge control circuit, 22 ... Storage battery, 23 ... Dry battery, 25 ... Microcomputer,
26 ... Load drive circuit, 28 ... Connection detection circuit.
Claims (8)
発電された電力を蓄電する蓄電手段と、
上記蓄電手段へ電力を供給する一次電池と、
上記蓄電手段により蓄電された電力を電源として作動する電気的負荷を駆動制御する負荷制御手段と
を備えた蓄電制御装置において、
上記一次電池から上記蓄電手段への充電路を開閉するスイッチング手段と、
上記一次電池が接続されていることを検知する接続検知手段と、
上記接続検知手段により上記一次電池が接続されたことを検知した時点から計時を開始する計時手段と、
上記計時手段の計時開始から所定時間経過後、上記スイッチング手段を開いて上記一次電池からの充電を停止する充電制御手段とを備え、
上記一次電池の電圧が所定電圧以下の場合には、上記スイッチング手段を開いた状態に維持し、上記接続検知手段により該一次電池が外されたことを検知した後、該スイッチング手段を閉じて該一次電池から該蓄電手段への充電を再開できる状態に戻すことを特徴とする蓄電制御装置。Power generation means for converting energy, such as heat, light, hydraulic power, wind power, etc. generated using the equipment into electric power;
Power storage means for storing the generated power;
A primary battery for supplying power to the power storage means;
A power storage control device comprising: load control means for driving and controlling an electrical load that operates using the power stored by the power storage means as a power source;
Switching means for opening and closing a charging path from the primary battery to the power storage means;
Connection detecting means for detecting that the primary battery is connected;
Timing means for starting timing from the time when the connection detection means detects that the primary battery is connected;
Charge control means for opening the switching means and stopping charging from the primary battery after a predetermined time has elapsed from the start of timing by the time measuring means ,
When the voltage of the primary battery is equal to or lower than a predetermined voltage, the switching means is kept open, and after detecting that the primary battery has been removed by the connection detecting means, the switching means is closed and the switching means is closed. A power storage control device which returns to a state where charging from the primary battery to the power storage means can be resumed .
上記充電量が所定量未満と検出された時、上記スイッチング手段を閉じることを特徴とする請求項1記載の蓄電制御装置。Means for detecting a charge amount of the power storage means,
2. The power storage control device according to claim 1, wherein when the amount of charge is detected to be less than a predetermined amount, the switching means is closed.
発電された電力を蓄電する蓄電手段と、
上記蓄電手段へ電力を供給する一次電池と、
上記蓄電手段により蓄電された電力を電源として作動する電気的負荷を駆動制御する負荷制御手段と
を備えた蓄電制御装置において、
上記一次電池から上記蓄電手段への充電路を開閉するスイッチング手段と、
上記蓄電手段の充電量を検出する充電量検出手段と、
上記一次電池から上記蓄電手段への充電中において、該蓄電手段が所定の充電量になったことを上記充電量検出手段により検出した場合には、上記スイッチング手段を開いて上記一次電池からの充電を停止する充電制御手段と、
上記一次電池が接続されていることを検知する接続検知手段を備え、
上記一次電池の電圧が所定電圧以下の場合には、上記スイッチング手段を開いた状態に維持し、上記接続検知手段により該一次電池が外されたことを検知した後、該スイッチング手段を閉じて該一次電池から該蓄電手段への充電を再開できる状態に戻すことを特徴とする蓄電制御装置。Power generation means for converting energy, such as heat, light, hydraulic power, wind power, etc. generated using the equipment into electric power;
Power storage means for storing the generated power;
A primary battery for supplying power to the power storage means;
A power storage control device comprising: load control means for driving and controlling an electrical load that operates using the power stored by the power storage means as a power source;
Switching means for opening and closing a charging path from the primary battery to the power storage means;
Charge amount detection means for detecting the charge amount of the power storage means;
During charging from the primary battery to the power storage means, when the charge amount detection means detects that the power storage means has reached a predetermined charge amount, the switching means is opened to charge from the primary battery. and charging control means for stopping,
Comprising a connection detecting means for detecting that the primary battery is connected ;
When the voltage of the primary battery is equal to or lower than a predetermined voltage, the switching means is kept open, and after detecting that the primary battery has been removed by the connection detecting means, the switching means is closed and the switching means is closed. A power storage control device which returns to a state where charging from the primary battery to the power storage means can be resumed .
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