JPH0340059Y2 - - Google Patents

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JPH0340059Y2
JPH0340059Y2 JP1985178979U JP17897985U JPH0340059Y2 JP H0340059 Y2 JPH0340059 Y2 JP H0340059Y2 JP 1985178979 U JP1985178979 U JP 1985178979U JP 17897985 U JP17897985 U JP 17897985U JP H0340059 Y2 JPH0340059 Y2 JP H0340059Y2
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/007188Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • H02J7/007192Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
    • H02J7/007194Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、急速充電式蓄電池(以下バツテリー
という)の充電回路に関し、さらに詳しくはサイ
リスタと温度センサの特性を利用して急速充電式
バツテリーの充電状態を制御する充電制御回路に
関するものである。
〔従来の技術〕
近来に紹介されている充電バツテリーはアルカ
リ蓄電池の一種であるニツケルーカドミウムNi
−Cdバツテリーのように急速充電をするものが
多い。このようなバツテリーは充電時間が割合短
いため電子製品の電源として利用するのに手軽で
あるのでこの種のバツテリーを急速充電する充電
回路が数多く紹介されている。
〔考案が解決しようとする問題点〕
従来の充電回路は必要以上の過充電に対する保
護の手段が備わつていないためバツテリーが過充
電するおそれがあるばかりでなく、このように過
充電されたバツテリーを使用することによつてそ
のバツテリーを電源とした回路や装置を損傷させ
ることもありうる。また、バツテリーの接続状態
により充電動作が行われない場合があつた。
〔問題点を解決するための手段〕
本考案は、このような従来の充電回路の問題点
を解決するためのものであり、サイリスタと温度
センサの特性を活かしてバツテリーの充電が完了
すれば自動的に充電電源を遮断し、必要以上の過
充電を防止することによつてバツテリーの過充電
を防ぎ、かつ又過充電されたバツテリーの使用に
依る周辺回路の損傷を未然に除去するとともに、
バツテリーの残余充電状態および接続状態に拘わ
らず、いかなる場合にも充電動作が行われるよう
にするためになされたものである。
すなわち本考案は、バツテリーパツク5内に備
えた温度センサTSの導通状態により充電電圧の
供給を制御するスイツチング部1と、前記スイツ
チング部1の制御に伴う電源の供給によりバツテ
リーパツク5内のバツテリーBTの充電状態を表
示する表示部2と、電源印加の際トリガーパルス
を発生してサイリスタ4をトリガーさせるトリガ
ー部3と、前記トリガーパルスによりターンオン
されバツテリーパツク5の充電回路を形成すると
ともに前記スイツチング部1を制御するサイリス
タ4とからなるバツテリー充電回路において、充
電しようとするバツテリーBTの完全放電により
残留電圧がない場合に備えて、手動でトリガーパ
ルスを発生させるための再トリガースイツチSW1
が前記トリガー部3に設けられ、充電しようとす
るバツテリーBTに残留電圧がある場合に備えて
残留電圧により、それ自体で前記サイリスタ4の
トリガーパルスを発生させるための再トリガー回
路6が構成されているものである。
〔作用〕
このように構成された本考案の作用は次の通り
である。
放電状態のバツテリーBTが内蔵されたバツテ
リーパツク5を本考案回路の装置に接続し、B+
電源を印加することによつて充電がなされる。
充電用B+電源が本考案の回路に印加されると
トリガー部3が作動され、サイリスタ4のゲート
Gdte端子にトリガー信号を送る仕掛けなので、
このサイリスタ4が“ターンオン”される。
したがつて、この“オン”状態のサイリスタ4
とバツテリーパツク5の中に装着された温度セン
サTSの“オン”状態の接点により閉回路が形成
されスイツチング部1が作動され、これによりス
イツチング部1から出力されたB+電源が再トリ
ガ回路6にその一部が充電された状態でバツテリ
ーパツク5内のバツテリーBTに供給されこのバ
ツテリーBTを充電させ表示部2に充電状態が表
示される。
このような状態において、バツテリーBTの充
電がほぼ完了するころになると、温度センサTS
の接点が充電時バツテリーBTの発熱により“オ
フ”状態になり、これによつて“オン”状態のサ
イリスタ4が回路“オープン”になりスイツチン
グ部1の作動を停止させるのでバツテリーBTへ
の充電電源供給が遮断され必要以上の過充電が防
げ、表示部2の表示も消える。
また、本願回路にB+電源を印加した後バツテ
リーBTを接続して充電する場合、当初バツテリ
ーBTが連結されていないことからターンオンさ
れたサイリスタ4はターンオフ状態となり、スイ
ツチング部1による導通は遮断され、残留電圧が
ないと充電動作は行われない。しかし、バツテリ
BTに残留電圧があれば、バツテリーBTの+側
から残留電圧が出力され、再トリガー図路6で発
生したトリガーパルスによりサイリスタ4とスイ
ツチング部1とが導通状態となりバツテリーBT
に電源を印加し充電動作を開始させるとともに充
電状態が表示部2に表示される。また、バツテリ
ーBTの完全放電により残留電圧がない場合は、
充電開始スイツチSW1を瞬間的にオンさせること
により、サイリスタ4のトリガーパルスを発生さ
せることができ、サイリスタ4とスイツチング部
1を導通させることによりバツテリーBTの充電
が行われる。
〔実施例〕
図面は、上記した本考案の構成を具体化した実
施例である。
トランジスタQ1,Q2と定電流用ツエナーダイ
オードZD1からなるスイツチング部1に充電表示
部2をつなぎ、このスイツチング部1の出力の先
端には温度センサTSを付設したバツテリーパツ
ク5と再トリガー回路6がつながることになり、
上記の温度センサTSの反対側の端子とつながれ
たサイリスタ4のアノード側は上記のトランジス
タQ2のベースにつながれ、そのゲート端子は充
電開始スイツチSW1を備えているトリガー部3と
再トリガー回路6につながるしくみになつてい
る。
図においてR1〜R9は抵抗、C1,C2はトリガー
用コンデンサ、D1,D2はダイオード、LD1は発
光ダイオードである。
上記のようなしくみからなる実施例における回
路の作動を説明する。
バツテリーパツク5に付設された温度センサ
TSは、バツテリーBTの充電初期にその接点が
短絡された状態になり、充電が完了するころには
バツテリーBTの充電熱によりその接点がオープ
ンするようになつている。
先ず、バツテリーパツク5が図面の如く接続さ
れ回路が構成された状態において充電用B+電源
が印加されるとコンデンサC1を経た瞬間的なト
リガーパルスに依つてサイリスタ4のゲートがト
リガーされるので、このサイリスタ4がターンオ
フする。したがつてトランジスタQ2のベースが
ローレベルとなり、このトランジスタQ2がター
ンオンされ、B+電源がバツテリーBT側に流入さ
れる。この際、その一部の電流は再トリガー回路
6の中のコンデンサC2に充電される。
一方、スイツチング部1内のトランジスタQ1
もターンオンされるが、この時抵抗R2とツエナ
ーダイオードZD1は抵抗R1の電圧降下量検知によ
る電流制限用であるので目標とする電流量にした
がつてツエナーダイオードZD1の規格がきめられ
る。すなわち、ツエナーダイオードZD1のツエナ
ー電圧VZD1とトランジスタQ1のベース電圧VEB
の和が抵抗R1の電圧降下より小さくならなけれ
ばならず、抵抗R1の電圧降下が小さい時にはツ
エナーダイオードZD1を省略することができる。
ここでダイオードD1はトランジスタQ2が抵抗R3
と発光ダイオードLD1を通じてオンされるのを防
ぐためである。
このようにトランジスタQ1がオンされると充
電表示用発光ダイオードLD1が点燈され充電電流
が流れていることを示す。
以上のような充電開始時点において、もしコン
デンサC1に供給されるB+電源の瞬間的なノイズ
成分のためにサイリスタ4がトリガーされない場
合は、トリガー部3内の充電開始スイツチSW1
短時間接続してサイリスタ4をトリガーさせる。
この際のトリガー源はコンデンサC1の充電電荷
である。
充電が完了する頃になると、バツテリーBTに
は比較的高い熱が放出されるが、温度センサTS
はこの熱によりその接点が開放される。したがつ
てトランジスタQ2のベース側が接地状態からオ
ープンされるのでトランジスタQ1がターンオフ
され、充電用B+電源の供給が中断される。
本実施例の回路は、以上の充電回路において定
電流の機能も併せ持つている。B+電源が抵抗R1
とトランジスタQ2を通じてバツテリーBTに流れ
る時電流量が上昇すると抵抗R1の電圧降下が大
きくなる。
したがつて、ツエナーダイオードZD1のアノー
ド電位がトランジスタQ1のエミツタより相対的
に低くなり、このような電位差によるトランジス
タQ1のベース電流の上昇が誘発される結果コレ
クタ電流が増加する。コレクタ電流はダイオード
D1を経て抵抗R7を通じて流れれるコレクタ電流
の増加は抵抗R7の電圧降下を大きくし、これに
よりトランジスタQ2のベース電位は高くなり、
このトランジスタQ2のベース電流を減少させる
もので、これに伴いバツテリーBTに流入される
コレクタ電流を減少させる。
その反対に、抵抗R1を通じてバツテリーBTに
流れる電流が減少すれば抵抗R1の電圧降下が減
少することになり、この効果は結局トランジスタ
Q2のエミツタとベースの間の電圧差を増大させ
コレクタ電流を増大させる。以上のような過程が
くりかえされることによつてバツテリーBT側に
は常に一定の電流が流れることになる。
バツテリーBTの充電が完了した後、バツテリ
ーパツク5を分離し、電子回路の電源として使用
するが、再充電が必要な時には次のように実施す
る。
本願の回路に先ずバツテリーBTが内蔵された
バツテリーパツク5を接続し、その後B+電源を
印加して充電する場合、B+電源の印加に伴いコ
ンデンサC1により生じたトリガーパルスがサイ
リスタ4をターンオンさせると、トランジスタ
Q1,Q2が順次に導通してバツテリーBTに電源が
印加されるので、充電動作が開始されると同時に
充電状態であることを知らせる発光ダイオード
LD1が点灯する。次いで、バツテリーBTが完全
に充電すると温度を感知した温度センサーTSが
開いてサイリスタ4とトランジスタQ1,Q2を順
次遮断するので充電動作が停止するとともに発光
ダイオードLD1もオフとなる。
次に、本願回路に先ずB+電源を印加した後バ
ツテリーBTを接続して充電する場合、この場合
は、バツテリーBTの接続前にB+電源が印加され
サイリスタ4をトリガーさせてターンオンさせる
が、バツテリーBTが連結されていないので温度
センサーTSは実際上開放された状態であると言
えるので、ターンオンされたサイリスタ4は再び
ターンオフ状態となり、トランジスタQ1,Q2
遮断が行われる。
従つてこのような状態の下で充電しようとする
バツテリーBTを接続すれば、既に遮断状態にあ
るトランジスタQ2により電源の供給が遮断され
るので、バツテリーBTに残留電圧がないと充電
動作は行われないことになる。
しかし、バツテリーBTに残留電圧があれば、
バツテリーBTの+側から残留電圧が出力され、
抵抗R9を通してコンデンサC2に電源を印加(こ
の際トランジスタQ2と抵抗R3側にはダイオード
D2により電源の供給が遮断された状態にある)
されるに伴い、このコンデンサC2により発生し
たトリガーパルスによりサイリスタ4とトランジ
スタQ1,Q2が順次に導通するので、バツテリー
BTに電源を印加して充電動作を開始させるとと
もに充電状態であることを知らせる発光ダイオー
ドLD1が点灯される。
また、充電しようとするバツテリーBTの完全
放電により残留電圧がないときは、上記の場合と
は異なり、発光ダイオードLD1が点灯されないの
で、使用者はこれを見て残留電圧がないことを知
り、充電開始スイツチSW1を瞬間的にオンさせる
ことにより、サイリスタ4のトリガーパルスを発
生させることができ、これにより前述の場合と同
様の回路動作によりサイリスタ4とトランジスタ
Q1,Q2を導通させることにより、バツテリーの
充電が行われる。
〔考案の効果〕
以上のように本考案はバツテリーの充電におい
て、温度センサとサイリスタの特性を活かした回
路の構成によりバツテリーに必要なだけの充電が
なされ、それ以上の過重電を防止することができ
るのでバツテリー本体は勿論のことバツテリーを
電源とする回路や装置の損傷を未然に防止できる
とともに、バツテリーの残余充電状態および接続
状態に拘らずに充電動作が行われる特徴を誇るも
のである。
【図面の簡単な説明】
図面は、本考案の実施例を示すバツテリーの充
電回路図である。 図中1はスイツチング部、2は表示部、3はト
リガー部、4はサイリスタ、5はバツテリーパツ
ク、6は再トリガー回路、SW1は再トリガースイ
ツチを示す。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. バツテリーパツク5内に付設された温度センサ
    TSの導通状態により充電電圧の供給を制御する
    スイツチング部1と、前記スイツチング部1の制
    御に伴う電源の供給によりバツテリーパツク5内
    のバツテリーBTの充電状態を知らせる表示部2
    と、電源印加の際トリガーパルスを発生してサイ
    リスタ4をトリガーさせるトリガー部3と、前記
    トリガーパルスによりターンオンされバツテリー
    パツク5の充電閉回路を形成するとともに前記ス
    イツチング部1を制御するサイリスタ4とかなら
    るバツテリー充電回路において、充電しようとす
    るバツテリーBTの完全放電により残留電圧がな
    い場合に備えて、手動でトリガーパルスを発生さ
    せるための再トリガースイツチSW1が前記トリガ
    ー部3に設けられ、充電しようとするバツテリー
    BTに残留電圧がある場合に備えて残留電圧によ
    り、それ自体で前記サイリスタ4のトリガーパル
    スを発生させるための再トリガー回路6が構成さ
    れていることを特徴とするバツテリーの充電回
    路。
JP1985178979U 1984-11-21 1985-11-20 Expired JPH0340059Y2 (ja)

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GB (1) GB2168208B (ja)

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