JPH04281337A - 充電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、充電装置、特にＮｉ
−Ｃｄ　電池のような２次電池の充電に好適な充電装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の充電装置の例としては、例えば、
図２に示されるようなものがある。図２の構成に於いて
、電源電圧、例えば、ＡＣ１００Ｖが、プラグ５１から
オンに設定されたスイッチ５２を介して、トランス５３
の１次側に供給される。

【０００３】このスイッチ５２は、押されることによっ
て接続状態が順次、切り換えられるもので、押される迄
は従前の接続状態が維持されている。スイッチ５２の端
子５２ａ、５２ｂの接続されている時がオン、即ち、閉
状態であり、また、端子５２ａ、５２ｃの接続されてい
る時がオフ、即ち、開状態である。

【０００４】上述の電源電圧は、トランス５３にて降圧
され、該トランス５３の２次側から出力電圧として取出
される。この出力電圧は、ダイオード５４にて整流され
た後、コンデンサ５５で平滑されて直流電圧とされる。 この直流電圧は、トランジスタ５６のコレクタ、抵抗５
７、５８の夫々一端等に供給される。上述のダイオード
５４は、図示のものに限定されるものではなく、例えば
、ブリッジ整流回路を用いてもよい。

【０００５】上述の直流電圧が抵抗５７に加えられるこ
とによって、トランジスタ５６のベースにバイアス電流
が供給され、トランジスタ５６がオンする。

【０００６】トランジスタ５６は、充電部６１への充電
電流を供給・遮断するスイッチング用のトランジスタで
ある。このトランジスタ５６は、上述したようにベース
にバイアス電流が供給されるとオンし、エミッタ電流が
取出される。このエミッタ電流は、充電電流制限及び充
電電流決定用の抵抗５９、逆流防止用のダイオード６０
を介して充電部６１の端子６１ａに供給される。

【０００７】充電部６１では、端子６１ａを介して供給
される充電電流が、２次電池６２の正極に供給されるこ
とによって充電が開始される。この２次電池６２の負極
は、スイッチ６３に接続されると共に、端子６１ｃを介
してアースされている。

【０００８】スイッチ６３は、充電部６１内に設けられ
ているもので、２次電池６２に対する充電が完了したか
否かを検出するためのバイメタル式の温度検出スイッチ
である。

【０００９】スイッチ６３の接続は、２次電池６２の温
度が所定の温度に達するまでは閉状態、即ち、オンとさ
れる。２次電池６２の充電が略完了し、該２次電池６２
の温度が所定の温度に達した時には、スイッチ６３の接
続が、開状態、即ち、オフとされる。そして、このスイ
ッチ６３は端子６１ｂを介してトランジスタ６４のベー
ス、抵抗５８の他端等に接続されている。

【００１０】トランジスタ６４は、トランジスタ５６の
保護用兼過充電防止用のトランジスタである。トランジ
スタ６４のコレクタは、上述のトランジスタ５６のベー
ス及び抵抗５７の他端に接続されており、また、トラン
ジスタ６４のベースは抵抗５８の他端及びスイッチ６３
に接続されており、そして、トランジスタ６４のエミッ
タはアースされている。

【００１１】次いで、２次電池６２の過充電防止につい
て説明する。一般的に、２次電池６２は、充電完了、即
ち、満充電に近づくにつれて温度が上昇する。そこで、
２次電池６２の温度が充電完了時の所定の温度に達した
か否かを上述のスイッチ６３によって検出する。

【００１２】２次電池６２に対する充電が完了せず、２
次電池６２の温度が所定の温度に達しない場合には、ス
イッチ６３がオンしており、端子６１ｂ、即ち、トラン
ジスタ６４のベース電位はアース電位とされる。従って
、ダイオード５４及びコンデンサ５５から供給される直
流電流は充電部６１の端子６１ｂ、スイッチ６３、端子
６１ｃの経路でアースに至る。また、上述のトランジス
タ６４はオフとされる。

【００１３】一方、２次電池６２の充電が完了し、２次
電池６２の温度が所定の温度に達した場合には、スイッ
チ６３がオフし、抵抗５８、充電部６１の端子６１ｂ、
スイッチ６３、端子６１ｃからアースに至る経路が遮断
される。このため、抵抗５８に加えられる直流電圧は、
トランジスタ６４のバイアス電流となってトランジスタ
６４のベースに供給される。

【００１４】トランジスタ６４は上述のバイアス電流に
よってオンし、抵抗５７を介して供給される電流はトラ
ンジスタ６４のエミッタ電流となり、アースに至る。

【００１５】この結果、トランジスタ５６のベース電位
が低下し、該トランジスタ５６はオフ状態となるため、
充電部６１に対する該トランジスタ５６のエミッタ電流
の供給が停止される。これによって、２次電池６２に対
する過充電が防止される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上述の充電装置では、
２次電池６２の充電が完了しても、トランス５３の１次
側に設けられているスイッチ５２をオフにしなければ、
充電装置の動作が完全には停止せず、電力を無駄に消費
してしまうというという問題点があった。

【００１７】つまり、トランス５３の１次側に設けられ
ているスイッチ５２の接続状態をオフにしなければトラ
ンス５３の１次側に電流が流れ続けるため、トランス５
３の２次側に電圧が誘起され、ダイオード５７及びコン
デンサ５５によって直流電圧が形成される。

【００１８】この結果、抵抗５８を介して、ベース電流
の供給されるトランジスタ６４がオン状態を継続し、こ
れと共に、抵抗５７を介して供給される電流がトランジ
スタ６４のエミッタからアースに至るものであった。

【００１９】また、２次電池６２の充電の完了を検出す
るスイッチ６３が不良であるために充電装置の回路動作
が正確に行われず、或いは、回路素子に不良はないもの
の充電装置の回路動作が正確に行われない場合には、充
電の完了後も更に充電電流を供給し続けてしまうことが
ある。この場合、２次電池６２は過充電状態になってし
まうという問題点があった。

【００２０】例えば、過充電防止用のトランジスタ６４
が壊れたような場合には、トランジスタ５６からのエミ
ッタ電流が何ら制御されることなく２次電池６２に供給
され続けるため、過充電状態になってしまうものである
。

【００２１】過充電状態が続くと２次電池６２の発熱、
モールドケースの変形、液漏れ、破裂等を生ずる場合が
あるため、その改善が望まれていた。

【００２２】従って、この発明の目的は、電流制御手段
のオン・オフに対応してトランスの１次側の電流を制御
し、電源の供給を制御し得る充電装置を提供することに
ある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる充電装
置では、トランスの１次側に供給された電圧をトランス
の２次側から取出し、充電電流を制御するための電流制
御手段を介して接続された２次電池に供給するようにし
た充電装置に於いて、電流制御手段の出力側に流れる電
流の大きさに応じてトランスの１次側に流れる電流を制
御する手段を備えた構成としている。

【００２４】

【作用】電流制御手段の出力側に流れる電流の大きさに
応じてトランスの１次側に流れる電流が制御される。

【００２５】例えば、２次電池に対して充電がなされて
いる場合、２次電池に対する充電が完了すると、電流制
御手段がオフするので、該電流制御手段のオフに対応し
てトランスの１次側の電流が遮断され電源の供給が停止
される。

【００２６】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図１を参
照して説明する。図１の構成に於いて、電源電圧、例え
ば、ＡＣ１００Ｖが、プラグ１から、オンに設定されて
いるスイッチ２を介して、トランス３の１次側に供給さ
れる。

【００２７】スイッチ２は、電源スイッチであり、押し
た時だけオンするようになされている。つまり、押した
時だけ端子２ａ、２ｂが接続されてオン、即ち、閉状態
となり、それ以外の時は、端子２ａ、２ｂの接続されて
いないオフ、即ち、開状態とされる。

【００２８】上述の電源電圧は、トランス３にて降圧さ
れ、該トランス３の２次側から出力電圧として取出され
る。この出力電圧は、ダイオード４にて整流された後、
コンデンサ５で平滑されて直流電圧とされる。この直流
電圧は、トランジスタ６のコレクタ、バイアス用の抵抗
７及び８の一端、タイマ回路９等に供給される。上述の
ダイオード４は、図示のものに限定されるものではなく
、例えば、ブリッジ整流回路を用いてもよい。

【００２９】上述の直流電圧が抵抗７に加えられること
によって、トランジスタ６のベースにバイアス電流が供
給され、トランジスタ６がオンする。

【００３０】トランジスタ６は、充電部１５への充電電
流を供給・遮断するスイッチング用のトランジスタであ
る。このトランジスタ６は、上述したようにベースにバ
イアス電流が供給されるとオンし、エミッタ電流が取出
される。

【００３１】エミッタ電流は、充電電流決定用の抵抗１
１、逆流防止用のダイオード１２を介して充電部１５の
端子１５ａに供給される。また、このエミッタ電流は、
リレー２１に供給される。

【００３２】リレー２１は、トランジスタ６からのエミ
ッタ電流がコイル２２に供給されると、リレー２１内に
設けられているスイッチ２３の端子２３ａ、２３ｂが接
続してオンとなる。

【００３３】スイッチ２３は、エミッタ電流がコイル２
２に供給されている限り、また、トランス３の２次側の
回路動作が停止したり、或いはトランス３の２次側の回
路で異状が発生しない限り閉状態を継続する。これによ
って、プラグ１とトランス３はリレー２１のスイッチ２
３を介して接続されることになり図中矢示Ａのように電
流が流れる。

【００３４】充電部１５では、端子１５ａを介して供給
される充電電流が、２次電池１６の正極に供給されるこ
とによって、充電が開始される。

【００３５】２次電池１６は、例えば、Ｎｉ−Ｃｄ　電
池であり、該２次電池１６の負極は、スイッチ１７に接
続されると共に、端子１５ｃを介してアースされている
。

【００３６】スイッチ１７は、充電部１５内に設けられ
ているもので、２次電池１６に対する充電が完了したか
否かを検出するためのバイメタル式の温度検出スイッチ
である。

【００３７】スイッチ１７の接続は、２次電池１６の温
度が所定の温度に達するまでは、閉状態、即ち、オンと
される。２次電池１６の充電が略完了し、該２次電池１
６の温度が所定の温度に達した時には、スイッチ１７の
接続が開状態、即ち、オフとされる。そして、このスイ
ッチ１７は端子１５ｂを介してトランジスタ２０のベー
ス、抵抗８の他端等に接続されている。

【００３８】トランジスタ２０は、トランジスタ６の過
充電防止用のトランジスタである。トランジスタ２０の
コレクタは、トランジスタ６のベース及び抵抗７の他端
に接続されており、また、トランジスタ２０のベースは
抵抗８の他端及びスイッチ１７に接続されており、そし
て、トランジスタ２０のエミッタはアースされている。

【００３９】タイマ回路９は、ダイオード４及びコンデ
ンサ５から供給される直流電圧が端子９ａに供給される
と、時間の計測が開始される。そして、所定の計測値で
規定される時間が経過すると、制御端子９ｂから所定の
信号が電流制限用の抵抗２５を介してトランジスタ２６
のベースに供給される。尚、上述の所定時間は、２次電
池１６の充電が完了して満充電となるに要する時間が、
例えば、２時間程度に設定されている。

【００４０】トランジスタ２６は、トランジスタ６の過
充電防止用のトランジスタである。トランジスタ２６の
コレクタは、トランジスタ６のベース、抵抗７の他端及
びトランジスタ２０のコレクタに接続されており、また
、トランジスタ２６のベースは抵抗２５を介してタイマ
回路９に接続されており、そして、トランジスタ２６の
エミッタはアースされている。

【００４１】次いで、２次電池１６の過充電防止につい
て説明する。一般的に、２次電池１６は、充電完了、即
ち、満充電に近づくにつれて温度が上昇する。そこで、
２次電池１６の温度が、充電完了時の所定の温度に達し
たか否かを上述のスイッチ１７によって検出する。

【００４２】２次電池１６に対する充電が完了せず、２
次電池１６の温度が所定の温度に達しない場合には、ス
イッチ１７がオンしており、端子１５ｂ、即ち、トラン
ジスタ２０のベース電位はアース電位とされる。従って
、ダイオード４及びコンデンサ５から供給される直流電
流は充電部１５の端子１５ｂ、スイッチ１７、端子１５
ｃの経路でアースに至る。また、上述のトランジスタ２
０はオフとなる。

【００４３】また、タイマ回路９に於いても、所定の時
間が経過していないため、制御端子９ｂからトランジス
タ２６に所定のハイレベルの信号が供給されず、トラン
ジスタ２６もオフとされている。このように、２次電池
１６に対する充電が完了しない場合には、上述した通常
の充電のための回路動作がなされる。

【００４４】一方、２次電池１６の充電が完了し、２次
電池１６の温度が所定の温度に達した場合には、スイッ
チ１７がオフし、抵抗８、充電部１５の端子１５ｂ、ス
イッチ１７、端子１５ｃからアースに至る経路が遮断さ
れる。このため、抵抗８に加えられる直流電圧は、トラ
ンジスタ２０のバイアス電流となってトランジスタ２０
のベースに供給される。

【００４５】トランジスタ２０は上述のバイアス電流に
よってオンし、抵抗７を介して供給される電流はトラン
ジスタ２０のエミッタ電流となり、該エミッタ電流は、
アースに至る。

【００４６】この結果、トランジスタ６のベース電位が
低下し、該トランジスタ６はオフ状態となるため、充電
部１５及びリレー２１に対する該トランジスタ６のエミ
ッタ電流の供給が停止される。

【００４７】従って、２次電池１６に対する過充電が防
止される。また、エミッタ電流がリレー２１のコイル２
２に供給されなくなるので、スイッチ２３の端子２３ａ
、２３ｂの接続状態が解除される。即ち、トランス３の
１次側に於ける電流が遮断され、電源の供給が停止され
る。

【００４８】充電が開始されてから所定時間、例えば、
２時間経過すると、タイマ回路９の端子９ｂからは、ハ
イレベルの制御信号が出力される。該制御信号は、電流
制限用の抵抗２５を介しトランジスタ２６のベースに供
給される。これによって、該トランジスタ２６がオンす
る。抵抗７を介して供給される電流はトランジスタ２６
のエミッタ電流となり、該エミッタ電流は、アースに至
る。

【００４９】トランジスタ６のベース電位が低下し、該
トランジスタ６はオフ状態となるため、充電部１５及び
リレー２１に対する該トランジスタ６のエミッタ電流の
供給が停止される。

【００５０】従って、２次電池１６に対する過充電が防
止される。また、エミッタ電流がリレー２１のコイル２
２に供給されなくなるので、スイッチ２３の端子２３ａ
、２３ｂの接続状態が解除される。即ち、トランス３の
１次側に於ける電流が遮断され、電源の供給が停止され
る。

【００５１】この一実施例では２次電池１６に対する充
電電流をスイッチングするトランジスタ６のオン・オフ
に対応してリレー２１のスイッチ２３がオン・オフする
。

【００５２】従って、２次電池１６が充電完了の状態に
なると、リレー２１のスイッチ２３によって、トランス
３の１次側の回路に於ける電流が遮断されるため、電源
の供給が停止されることになる。この結果、トランス３
の２次側の回路の動作も停止し、充電装置が全体的にそ
の動作を停止する。

【００５３】このようにして、充電装置は全体的に動作
を停止することになり、電力の無駄な消費を防止できる
。

【００５４】また、充電完了状態、或いはトランス３の
１次側及び２次側の回路の動作が停止状態になると、２
次電池１６に対する充電が停止されるため、過充電状態
になることがない。この結果、２次電池１６の発熱、モ
ールドケースの変形、液漏れ、破裂等を防止できる。

【００５５】この一実施例では、２次電池１６の温度変
化を検出するスイッチ１７を充電完了の検出手段として
用いているが、これに限定されるものではなく、例えば
、充電電圧の変化によって、充電完了の検出を行なうよ
うにしても良い。

【００５６】

【発明の効果】この発明にかかる充電装置によれば、電
流制御手段の出力側に流れる電流の大きさに応じてトラ
ンスの１次側に流れる電流が制御されるので、２次電池
に対して充電がなされている場合に充電が完了すると、
電流制御手段がオフするので、トランスの１次側の電流
を遮断し電源の供給を停止できるという効果がある。

【００５７】このように、２次電池に対する充電の完了
時、電流制御手段がオフすることに対応して、トランス
の１次側の電流が遮断され電源の供給が停止されるので
、トランスの１次側及び２次側の全ての回路、即ち、充
電装置は全体的に動作を停止することになり、電力の無
駄な消費を防止できるという効果がある。

【００５８】また、２次電池に対する充電の完了時、電
流制御手段がオフすることに対応して、トランスの１次
側及び２次側の全ての回路の動作が停止状態になるので
、２次電池に対する充電が停止され過充電状態になるこ
とを防止できるという効果があり、このため、２次電池
の発熱、モールドケースの変形、液漏れ、破裂等を防止
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る充電装置の一実施例を示す回路
図である。

【図２】従来技術を示す回路図である。

【符号の説明】

３　　トランス ６、２０、２６、５６　　トランジスタ７、８　　抵抗 １６、６２　　２次電池 １７、２３、６３　　スイッチ ２１　　リレー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　トランスの１次側に供給された電圧を
   上記トランスの２次側から取出し、充電電流を制御する
   ための電流制御手段を介して接続された２次電池に供給
   するようにした充電装置に於いて、上記電流制御手段の
   出力側に流れる電流の大きさに応じて上記トランスの１
   次側に流れる電流を制御する手段を備えたことを特徴と
   する充電装置。