JPH0431794Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、バツテリ用過放電防止装置に係り、
とくに、自動車その他の自走車輌に搭載され使用
されるバツテリ用に好適なバツテリ用過放電防止
装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、バツテリは、ガソリン車，ジーゼル車
を問わず自走車輌の大多数に搭載され、エンジン
の始動および点火用電源として、また照明その他
の電装品の電源として、多用されている。そし
て、これら車輌に搭載されるバツテリには、特に
当該車輌の電源スイツチの切り忘れにより生じる
不必要な放電を防止するため、その出力段に、例
えば第５図に示すようなスイツチ回路が装備され
ている。

これを更に詳述すると、第３図において、電源
スイツチ部２は、電源投入用の第１の作動スイツ
チ１０と、この第１の作動スイツチ１０の接動作
で導通するスイツチング用のNPN形トランジス
タ１２と、このトランジスタ１２の導通により自
己の有する二つの接点１４Ａ，１４Ｂを同時に閉
じると共にトランジスタ１２の導通状態を保持す
るリレー回路１４と、トランジスタ１２の導通状
態を必要に応じて阻止することにより接点１４Ａ
を強制的に開放する電源開放用の第２の作動スイ
ツチ１６等により構成されている。

そして、この従来例においては、例えばエンジ
ンの始動に際し第１の作動スイツチ１０を接とす
ると、前述したトランジスタ１２およびリレー回
路１４が作動してスイツチ手段を成す接点１４Ａ
が接となり、これによつて負荷回路（主制御回
路）にバツテリ１が接続され、同時にかかる接続
状態がリレー回路１４の自己保持機能により保持
されるようになつている。

一方、車輌の稼動停止等により負荷回路からバ
ツテリ１を開放するには、外部操作によつて第２
の作動スイツチ１６を作動させればよい。すなわ
ち、この作動スイツチ１６の導通によりトランジ
スタ１２がオフ状態となることから、リレー回路
１４の自己保持機能が解除され、これによつてス
イツチ手段である接点１４Ａが開放動作をし、電
源がオフになり、過放電が防止されるようになつ
ている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前述した従来例において、過放
電を防止するためには、電源開放用の第２の作動
スイツチ１６を手動にて確実に操作する必要があ
つた。そして、もし、この操作を忘れた場合には
負荷回路が接続されたままの状態となつているこ
とから、主制御回路等での励磁電流等による電力
消費が行われ、放電状態が生じる。

この放電状態が小電流によるものであつても長
時間継続されると、このバツテリ１は、やがて放
電終止電圧を越えて低下し過放電状態となる。こ
のことは、運転時に電力の供給ができなくなると
いう不都合を招来する。又、放電深度の大きい過
放電状態に至ると、充電に際しても元の状態に回
復しない所謂サルフエーシヨンを起こし、バツテ
リ交換等を余儀なくされるという不都合が生じ
る。

一方、上述のようなバツテリの過放電に対する
他の防止策として、一定時間，アクセルがオン
（ON）にならない場合、或いは運転者が一定時
間運転席から離れた場合に、自動的に電源スイツ
チをオフにする等の手法もあるが、これらは複雑
な検知回路や高精度な外部センサが必要になるこ
とから経済性に欠けるという欠点がある。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、電源スイツチの切り忘れによるバツテ
リの過放電を事前にしかも確実に防止することを
可能としたバツテリ用過放電防止装置を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案では、電源投入用の第１の作動スイツチ
と、この第１の作動スイツチに応動してバツテリ
を負荷回路に接続するスイツチ手段と、このスイ
ツチ手段の作動状態を保持せしめる自己保持手段
と、この自己保持手段の作動状態を解除せしめる
電源開放用の第２の作動スイツチとを備えた電源
スイツチ部を有している。電源スイツチ部には、
バツテリの出力電圧が一定値以下に低下した場合
にこれを検出して自己保持手段の作動状態を自動
的に解除せしめる解除制御手段と、バツテリ稼動
中の負荷電流を検出するとともに該検出電流値が
予め定めた値以下の場合に限定して前記解除制御
手段の動作を許容する誤動作防止回路とが併設さ
れる、という構成を採つている。これによつて前
述した目的を達成しようとするものである。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を第１図ないし第２図
に基づいて説明する。ここで、従来型の電源スイ
ツチ部を示した第３図と同一の構成部材について
は同一符号を付すことにする。

第１図に示す実施例は、バツテリ１と、このバ
ツテリ１を図示しない負荷及び主制御回路に接続
する電源スイツチ部２と、この電源スイツチ部２
内に装備されているスイツチ手段としてのリレー
接点１４Ａを必要に応じて自動的に開放するため
の解除制御手段５と、この解除制御手段５の誤動
作を防止する誤動作防止回路９とを有している。

電源スイツチ部２は、本実施例では前述した従
来例と同様に、電源投入用の第１の作動スイツチ
１０と、この第１の作動スイツチ１０の接で導通
するスイツチング用のNPN形トランジスタ１２
と、このトランジスタ１２の導通により自己の有
する二つの接点１４Ａ，１４Ｂを閉じるとともに
これを保持する自己保持手段の要部をなすリレー
回路１４と、トランジスタ１２の導通状態を必要
に応じて阻止することにより接点１４Ａを強制的
に開放する電源開放用の第２の作動スイツチ１６
等により構成されている。符号２０はノイズ除去
用のコンデンサを示し、符号２２は逆起電力吸収
用のダイオードを示す。

次に、解除制御手段５につき説明する。この解
除制御手段５では、まず、電源スイツチ部２内の
スイツチ手段であるリレー接点１４Ａの負荷側か
ら並列に引き出されたバツテリ１の端子電圧が、
電圧調整用の抵抗６２を介して、コンパレータ６
０の非反転入力端子３と基準電圧発生のためのツ
エナーダイオード６４のカソードとに、それぞれ
印加されるようになつている。そして、該ツエナ
ーダイオード６４のアノードは、アースされ逆方
向にバイアスされている。

一方、バツテリ１の端子電圧は、バイアス用抵
抗６６，６８を介してアースされている。そし
て、これら各抵抗６６，６８の接続点は、ドライ
ブ用ダイオード７０及びこれに並列接続された抵
抗７４を介してコンパレータ６０の反転入力端子
２に接続されている。

また、このコンパレータ６０反転入力端子２
は、誤動作防止用のコンデンサ７２を介して接地
されている。そして、該コンパレータ６０の出力
端子６は、誤動作防止回路９を介して電源スイツ
チ部２のスイツチング用のトランジスタ１２のベ
ース端子に接続されている。

誤動作防止回路９は、前述したツエナーダイオ
ード６４に並列接続された分圧抵抗８４，８６
と、この各抵抗８４，８６により分圧された中間
点電圧を基準電圧として非反転入力端子３に入力
するコンパレータ８０とを備えている。同時に、
バツテリ１から負荷（主制御回路）に流れる電流
は図示しない制御回路から引き込まれ、端子Ａか
ら抵抗８８を介してコンパレータ８０の反転入力
端子２に導かれている。ここで、符号９０はノイ
ズ等によるコンパレータ８０の誤動作防止用のコ
ンデンサである。

更に、このコンパレータ８０の出力端子６は、
前述した解除制御手段５のコンパレータ６０の出
力端子６とインバータ８２に各々接続されてい
る。そして、インバータ８２による反転出力は、
図示の如く、ダイオード９４を介してスイツチン
グ用トランジスタ１２のベース端子に接続されて
いる。ここで、インバータ８２の入力端は、抵抗
９２を介して前述した電源スイツチ部２の負荷側
に接続されている。

次に、この実施例の全体的動作について説明す
る。

まず、電源投入用の作動スイツチ１０をオンに
するとトランジスタ１２のベース電位が上がり、
該トランジスタ１２は導通状態になる。この導通
に付勢されてリレー回路１４が作動して二つの接
点１４Ａ，１４Ｂを閉じるため、バツテリ１と負
荷（主制御回路）とが導通し、該バツテリ１が稼
動状態に入る。ここで、上記接点１４Ｂが閉じて
いるため、第１の作動スイツチ１０を離しても
（オフ状態）、トランジスタ１２の導通が保持さ
れ、従つて当該リレー回路１４はオン状態を保持
する自己保持型の回路として機能している。この
電源スイツチ部２のオン状態を解除するには、解
除用の第２の作動スイツチ１６を押すと（オン状
態）、トランジスタ１２のベース電位が下がり、
これによつて該トランジスタ１２はオフになるた
め、リレー回路１４もオフになり、従つてバツテ
リ１と負荷状態とが切り離されるように成つてい
る。

次に、解除用の第２の作動スイツチ１６を何ら
かの理由で切り忘れ、バツテリ１を稼動状態のま
ま放置した場合を考える。この状態にあつては、
コンパレータ６０の非反転入力端子３の基準電圧
よりも、反転入力端子２の方がハイレベル「Ｈ」
に設定されているので、その出力はローレベル
「Ｌ」である。

一方、この稼動状態にあつては、負荷電流が流
れている状態であり、コンパレータ８０の非反転
入力端子３の基準電位よりも反転入力端子２の方
がハイレベルに設定されている。従つて、このと
きの該コンパレータ８０の出力はローレベル
（Ｌ）となり、インバータ８２の入力段にはこれ
ら二つのレベル「Ｌ」と「Ｌ」のアンド（AND）
であるローレベル「Ｌ」が印加される。このた
め、該インバータ８２の出力はハイレベルとな
り、ダイオード９４は逆バイアスされるため解除
制御手段５は働かない。この様子を第２図１に示
す。

次に、バツテリ１の端子電圧が徐々に低下して
設定値よりも下がると、コンパレータ６０の出力
は反転してハイレベルになる。一方、このときの
電流は所定の設定値より下回つて、コンパレータ
８０の出力も反転しハイレベルとなる。しかる
に、インバータ８２の入力はハイレベル，出力は
ローレベルとなり、ダイオード９４は順方向にバ
イアスされる。このため、スイツチングトランジ
スタ１２のベース電位はエミツタ電位よりも下が
つてオフとなり、結局、リレー接点１４Ａが開
き、バツテリ１は移動状態から開放され、深度の
過放電が防止される〔第２図４参照〕。

更に、バツテリ１の稼動中にモータ等を駆動さ
せて、大きなドライブ電流を一時的に流した場合
は、時定数決定用のコンデンサ７２と抵抗７４等
によつて、このような場合の誤動作を防止する
が、そのほかコンパレータ８０によつても、後述
するように、その機能を倍加させることができ
る。すなわち、バツテリ１の端子電圧が急激に低
下するため、コンパレータ６０の出力はハイレベ
ルになるが、設定値以上の大電流が負荷へ流れて
いるから、コンパレータ８０の出力はローレベル
である。この場合は、結局、ダイオード９４には
逆方向のバイアスが施されるから、解除は掛から
ず、従つて解除制御手段５の誤動作は防止される
〔第２図２参照〕。

最後に、通常の稼動状態において、バツテリ１
の端子電圧は解除電圧値以上でありながら負荷が
軽くなり負荷電流が小さくなつたときは、コンパ
レータ６０の出力はローレベルのままである。一
方、コンパレータ８０の出力はハイレベルに設定
されるため、結局インバータ８２の出力はハイレ
ベルであり、解除されることなく稼動状態が保持
され続ける。〔第２図３参照〕。

また、本実施例においては、バツテリ１の端子
電圧の解除電圧値をより高く設定可能なことか
ら、放電によるエネルギ損失をより少なくできる
のみならず、一時的な大電流等による解除制御手
段の誤動作を略完全に防止せしめることができる
という利点がある。

〔考案の効果〕

以上のように、本考案によると、解除制御手段
の作用によつて、バツテリの出力端子電圧が一定
値以下に低下した場合にこれを検出するととも
に、自己保持手段の作動状態を自動的に解除せし
めることが可能となり、さらにバツテリの稼動中
における該解除制御手段の誤動作防止用の誤動作
防止回路をるとともに、この誤動作防止回路を、
負荷回路に一定値以下の低電圧が流れている場合
のみ前述した解除制御手段の動作を許容するよう
に構成したことから、この瞬間的な異常変化によ
る電圧降下若しくは通常負荷時におけるバツテリ
の電圧降下によつて誤動作し易い解除制御手段に
対し、かかる誤動作を電流チエツクによつて有効
に防止せしめることができ、以上のように構成さ
れ機能するので、電源スイツチの切り忘れによる
バツテリの過放電を確実に防止し得るという実用
的なバツテリ用過放電防止装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかる一実施例の構成を示す
回路図、第２図は第１図に示す実施例の動作説明
のための真理値表図、第３図は従来例の構成を示
す回路図である。 １……バツテリ、２……電源スイツチ部、５…
…解除制御手段、９……誤動作防止回路、１０…
…電源投入用の第１の作動スイツチ、１４……自
己保持手段の要部を成すリレー回路、１４Ａ……
スイツチ手段としてのリレー接点、１６……電源
開放用の第２の作動スイツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 電源投入用の第１の作動スイツチと、この第１
   の作動スイツチに応動してバツテリを負荷回路に
   接続するスイツチ手段と、このスイツチ手段の作
   動状態を保持せしめる自己保持手段と、この自己
   保持手段の作動状態を解除せしめる電源開放用の
   第２の作動スイツチとを備えた電源スイツチ部を
   有するバツテリ用過放電防止装置において、 前記電源スイツチ部に、前記バツテリの出力電
   圧が一定値以下に低下した場合にこれを検出して
   前記自己保持手段の作動状態を自動的に解除せし
   める解除制御手段と、前記バツテリ稼動中の負荷
   電流を検出するとともにこの検出電流値が予め定
   めた値以下の場合に限定して前記解除制御手段の
   動作を許容する誤動作防止回路とを併設したこと
   を特徴とするバツテリー用過放電防止装置。