JPH0526910Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、野外で使用される各種産業機械のエ
ンジン始動用バツテリを充電するエンジン駆動型
バツテリ充電機の保護装置に係り、特にバツテリ
の逆接続保護と爆発防止とを図り得る保護装置に
関する。

「従来の技術」 一般に、商用電源が施設されていない野外で作
業を行う場合は、エンジンを駆動源とした各種産
業機械が使用される。この場合、エンジンを始動
するにあつては、バツテリを電源としているのが
ほとんどある。一方、野外工事は１日で終ること
がなく、通常数ケ月を要している。従つて、作業
の休止時は、現場に放置してあり、長時間放置し
ておくと、バツテリが自然放電をし、エンジンの
始動不能にまでバツテリの放電を招くことがあ
る。特に、冬期においては、温度低下に伴つて電
解液の活性が低下するので、エンジンの始動不能
が顕著に現われる。このようなバツテリの充電容
量の低下に伴うエンジンの始動不能が発生した時
は、エンジン始動用バツテリ専用のエンジン駆動
型バツテリ充電機を現場に設置して、該エンジン
駆動型バツテリ充電機で始動用バツテリを充電
し、又該エンジン駆動型バツテリ充電機をそのま
ま始動電源として利用して産業機械を始動させる
ようにしている。

エンジン駆動型バツテリ充電機を使用する場合
に、産業機械は現場に長時間放置しているので、
始動用バツテリの電極端子の極性表示が見え難く
なつていて確認が容易でなく、このため始動用バ
ツテリの電極端子に対し極性を誤つてエンジン駆
動型バツテリ充電機を逆に接続するといつたこと
が生じて、エンジン駆動型バツテリ充電機の整流
器を破損させることがある。従来、このような事
故の発生を防ぐべく特公昭38−18457号公報記載
の回路装置が提案された。該回路装置は、第２図
に示す如く、エンジンで駆動される充電用交流発
電機１の出力を整流器２により直流に変換して始
動用バツテリ３に充電するよう構成された充電回
路に、逆接防止用リレー４が挿入されている。逆
接防止用リレー４は、リレー接点５を整流器２と
始動用バツテリ３との間に直列に挿入し、又リレ
ー線輪６を上記整流器２に対して押釦スイツチ７
及びダイオード８を介在させて並列に接続させて
ある。又押釦スイツチ７には外部開閉器９を接続
し、該押釦スイツチ７と外部開閉器９とを逆接防
止用リレー４に対して並列に挿入する回路構成に
なつている。始動用バツテリ３への充電端子間
に、警報ブザー１０と警報ランプ１１との並列回
路がダイオード１２を介して挿入されている。

ここで、今仮りに始動用バツテリ３の極性を逆
に接続して、外部開閉器９を閉じたとすると、ダ
イオード８に逆方向の電圧が加わるために、逆接
防止用リレー４には電流が流れないので付勢され
ず、従つてそのリレー接点５が開放した状態のま
まで、整流器２に始動用バツテリ３から短絡電流
が供与されて破損するといつた虞れが全くなく、
一方ダイオード１２には順方向の電圧が加わるの
で、警報ブザー１０が鳴音し、又警報ランプ１１
が点灯して、逆接続である旨を知らせる。しか
し、上記の如く、始動用バツテリ３は、端子電圧
が極端に低下している場合があり、逆接防止用リ
レー４の動作電圧より低下していると、該逆接防
止用リレー４が動作しないために、始動用バツテ
リ３を充電することができなくなるので、これを
防ぐべく手動で押釦スイツチ７を投入して充電さ
せていた。

「考案が解決しようとする問題点」 しかし、上記従来のエンジン駆動型バツテリ充
電機の保護装置には下記の問題が生じている。

充電端子２３，２４に負荷が接続されていない
時に、不用意に充電端子間が何等かの導電材によ
つて短絡して過電流が流れて主整流器２２等が破
損するといつたことがあり、又短絡によつて火花
が発生した場合は、その火花により引火して始動
用バツテリが爆発するといつた事故が発生する虞
がある。

そこで、本考案は上記問題点に鑑み、バツテリ
を逆接続した場合には、逆接防止の保護回路が確
実に動作すると共に、負荷が接続されていない場
合は、充電機の端子電圧が自動的に消失してバツ
テリの爆発事故をも防止し得るエンジン駆動型バ
ツテリ充電機の保護装置を提供することを目的と
する。

「考案が解決しようとする手段」 本考案は、上述の課題を解決するためになされ
たもので、エンジン２０によつて駆動する交流発
電機２１と、該交流発電機２１の出力を整流する
主整流器２２とから成るエンジン駆動型バツテリ
充電機の該主整流器２２の陽極と充電端子２３と
の間の出力線に、第１のリレー２５の常開接点２
６と、押釦スイツチ２７並びに第２のリレー２９
の第１の常閉接点４０との並列回路を挿入し、か
つ上記充電端子２３，２４の陰陽極間に第１のリ
レー２５、アノードを充電端子２３側に接続した
第１のダイオード２８、第２のリレー２９の第２
の常閉接点３０、及び第３のリレー３１の常閉接
点３２を直列に接続し、更に充電端子２３，２４
の陰陽極間にアノードを充電端子２４側に接続し
た第２のダイオード３３を介して上記第２のリレ
ー２９を直列に接続し、交流発電機２１と主整流
器２２との配線途中に充電電流を検出する充電電
流検出器３６を接続し、該充電電流検出器３６内
に充電電流が検出されない時のみ作動する第３の
リレー３１を設け、充電端子２３，２４へバツテ
リ３９の極性を逆に接続した時には、第２のダイ
オード３３を介して第２のリレー２９が作動して
第２の常閉接点３０及び第１の常閉接点４０が開
となると共に、充電端子２３，２４に負荷が接続
されていない時には、充電電流検出器３６内に充
電電流が検出されず、第３のリレー３１が作動し
て常閉接点３２を開にしてなる、ことを特徴とす
るものである。

「作用」 本考案は上記手段において、 (1) バツテリを逆接続した場合、第２のダイオー
ド３３はバツテリ電流を通電させる方向に接続
されている故、第２のリレー２９を励磁し、そ
の第２の常閉接点３０を開き、第１のリレー２
５は動作せず、また、押釦スイツチ２７を閉路
としたとしても第１のリレー２５は動作せず、
常開接点２６は開路のままであり、主整流器２
２に短絡電流が流れることはない。

(2) 負荷回路をオープンにした場合、バツテリが
接続されていないので、充電電流は流れず、充
電電流検出器３６に検出電圧が入力されないた
めリレー３１は交流発電機２１の端子電圧によ
り付勢され、その常閉接点３２は開路の機能を
維持する故、喩え押し釦スイツチ２７を閉路に
してもリレー２５は励磁されず、エンジン駆動
型バツテリ充電機の端子電圧は零ボルトであ
り、出力端子を短絡したとしても火花が発生す
ことなくバツテリの爆発を防止し得る。

「実施例」 以下に、本考案に係るエンジン駆動型バツテリ
充電機の保護装置の一実施例を図面に基づき説明
する。第１図において、エンジン２０で駆動され
る三相交流発電機２１と、主整流器２２と、リレ
ー２５と、リレー２５の常開接点２６と、ダイオ
ード２８と、押釦スイツチ２７とは、第２図に示
す従来構成のものと同一のものである。又、三相
交流発電機２１は、主整流器２２から電圧調整器
３７を介して界磁巻線３８に電流を供与して励磁
する自励式になつている。上記主整流器２２の出
力側の充電端子２３，２４間にダイオード３３を
介在させて定電圧電源回路３４を接続する。定電
圧電源回路３４には、リレー２９を接続する。又
該リレー２９には、警報ランプ３５を並列に接続
する。リレー２９の常閉接点３０は、上記リレー
２５の線輪２５ａとダイオード２８との直列回路
に直列に挿入する。又、リレー２９の他方の常閉
接点４０を、上記押釦スイツチ２７に直列に接続
する。更に、リレー２５の線輪２５ａとダイオー
ド２８と上記常閉接点３０との直列回路にはリレ
ー３１の常閉接点３２を直列に挿入する。リレー
３１は充電電流検出器３６に組込む。充電電流検
出器３６は、充電電流を検出するための変流器４
１を三相交流発電機２１の何れかの相の出力線に
介在させておく。変流器４１は電流検出回路４２
に接続する。電流検出回路４２は、変流器４１か
ら充電電流の検出信号を受けると、リレー４３を
付勢させるようになつている。リレー４３は、切
換スイツチ４４を切換え動作させるようになつて
いる。切換スイツチ４４の一方の切換端子ａには
上記リレー３１を接続する。切換スイツチ４４の
他方の切換端子ｂは主整流器２２の陽極側に接続
する。切換スイツチ４４の可動端子ｃはリレー４
５に接続する。又、切換スイツチ４４の切換端子
ｂには、リレー４５の自己保持用の常開接点４６
を介してリレー４５を接続する。リレー３１，４
５の他方の端子は、主整流器２２の陰極側に接続
する。

次に、上記構成の動作について説明する。ま
ず、リコイルスタータによりエンジン２０を起動
し、該エンジン２０を定格運転させる。次に、充
電端子２３，２４に対して、極性を誤ることなく
始動用バツテリ３９を正しく接続した場合、つま
り充電端子２３と始動用バツテリ３９の陽極と
を、又充電端子２４と始動用バツテリ３９の陰極
とをそれぞれ接続すると、始動用バツテリ３９に
対しダイオード２８が順方向になつているので、
始動用バツテリ３９によつてリレー２５が付勢さ
れて、その常閉接点２６が閉じ、このため主整流
器２２から始動用バツテリ３９に充電電流が供与
されて充電が開始される。

一方、始動用バツテリ３９の容量が極端に低下
していて、リレー２５を付勢させることができな
い時には、押釦スイツチ２７を押せば、主整流器
２２の出力が常閉接点４０及び押釦スイツチ２７
を介してリレー２５の線輪２５ａに供与されて、
該リレー２５が付勢動作をし、これによりリレー
２５の常開接点２６が閉じて、上記の如く始動用
バツテリ３９が充電される。

次に、上記充電端子２３，２４に始動用バツテ
リ３９を誤つて逆接続した場合、つまり充電端子
２３に始動用バツテリ３９の陰極を、又充電端子
２４に始動用バツテリ３９の陽極をそれぞれ接続
したとすると、この状態ではダイオード３３が始
動用バツテリ３９に対して順方向となるために定
電圧電源回路３４が始動用バツテリ３９によつて
通電され、更に定電圧電源回路３４によつて警報
ランプ３５が点灯して逆接続である旨を報知せし
めると共に、リレー２９が付勢される。リレー２
９が付勢すると、常閉接点３０，４０が開離す
る。又ダイオード２８は始動用バツテリ３９に対
して逆方向となるために、始動用バツテリ３９に
よつてリレー２５が付勢されない。従つて、リレ
ー２５の常開接点２６は、開離した状態のままで
あるから、始動用バツテリ３９から主整流器２２
に短絡電流が流れるといつたことがないので、主
整流器２２が破損することはない。

この状態で、仮に誤つて押釦スイツチ２７を押
したとしても、常閉接点３０，４０が開離してい
るので、主整流器２２から常閉接点４０及び押釦
スイツチ２７を介してリレー２５の線輪２５ａが
通電されるといつたことがなく、このためリレー
２５は消勢状態にあつて常開接点２６が開離され
たままであり、上記と同様に始動用バツテリ３９
から主整流器２２に短絡電流が流れて、該主整流
器２２が破損するといつたことを防いでいる。

又、容量が極端に低下した始動用バツテリ３９
を、充電端子２３，２４に対し誤つて逆接続した
としても、リレー２９が定電圧電源回路３４によ
つて付勢されて、常閉接点３０，４０を開離する
ために、押釦スイツチ２７を押してもリレー２５
が付勢されず、従つて常開接点２６が開離した状
態のままで、主整流器２２が始動用バツテリ３９
からの短絡電流で破損するといつた不都合が生じ
ない。

上記の動作説明において、常閉接点３２は、充
電端子２３，２４に対して始動用バツテリ３９を
正常に接続して、該始動用バツテリ３９に充電電
流を供与している時にのみ閉じている。即ち、上
記充電端子２３，２４に極性を誤ることなく始動
用バツテリ３９を接続して、上記の如くして該始
動用バツテリ３９を充電すれば、変流器４１には
充電電流による起電力が生じ、電流検出回路４２
がその起電力を受けてリレー４３を付勢させて、
切換スイツチ４４をｂ側に切換え、リレー３１を
消勢させて常閉接点３２を閉じた状態にしてい
る。充電端子２３，２４に対して始動用バツテリ
３９が逆接続であれば、上記の如く該始動用バツ
テリ３９には充電電流が供与されることはないの
で、変流器４１には充電電流が検出されず、リレ
ー４３が消勢していて、切換スイツチ４４がａ側
に位置し、これにより主整流器２２から切換スイ
ツチ４４を介してリレー３１が通電されて付勢を
し、その常閉接点３２が開離している。

ここで、始動用バツテリ３９の充電が完了する
などして、始動用バツテリ３９から充電端子２
３，２４を取外すと、変流器４１には起電力が誘
起されなくなるため、リレー４３を消勢し、切換
スイツチ４４をｂ側に復帰させる。リレー４５
は、切換スイツチ４４がｂ側に切換つている時、
主整流器２２から切換スイツチ４４を介して通電
されて付勢をし、これにより常開接点４６を閉じ
て自己保持をする。従つて、上記リレー３１は、
切換スイツチ４４がａ側に切換つても、付勢され
たままであるので、その常開接点４６が閉じてあ
り、このためリレー３１が付勢動作をして常閉接
点３２を開離させて、始動用バツテリ３９が接続
されていない時に充電端子２３，２４には出力電
圧を生じさせない。

一度充電をし、次の充電作業を行う時は、一旦
界磁回路をオフにしてリレー４５を消勢させた後
に、次の充電作業に入る。

又、本考案に係る上記エンジン駆動型バツテリ
充電機は、上記充電端子２３，２４に始動用バツ
テリ３９の端子を接続した状態で、該始動用バツ
テリ３９の代わりに始動機としても利用でき、こ
の場合も、充電端子２３，２４に対して始動用バ
ツテリ３９を逆接続した時に、上記と全く同様に
主整流器２２などの保護が可能に動作することは
勿論である。

「考案の効果」 以上の如く、エンジン駆動型バツテリ充電機の
保護装置によれば、バツテリを逆接続状態で充電
端子に接続したとしても、第２のリレー２９が確
実に動作をし、第２のリレー２９の第２の常閉接
点３０を開路し、主整流器２２とバツテリとの間
が遮断されていて、逆接続によるバツテリからの
短絡電流が主整流器２２に供与されず、該主整流
器２２を破損するといつたことが生じない。しか
も、充電端子２３，２４に負荷が接続されていな
い時に、自動的に充電電流検出器３６がリレー３
１の常閉接点３２を開路にして、エンジンが駆動
していても充電端子２３，２４に出力電圧が加わ
つていないので、不用意に充電端子間が何等かの
導電材によつて短絡して過電流が流れて主整流器
２２などが破損するといつたことがなく、又短絡
によつて発生する火花によつてバツテリが爆発す
るといつた事故の発生をも防止し、その他感電事
故の防止等を図ることができて頗る便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係るエンジン駆動型バツテ
リ充電機の保護装置の一実施例を示す回路図、第
２図は従来のエンジン駆動型バツテリ充電機を示
す回路図である。 ２０……エンジン、２１……交流発電機、２２
……主整流器、２３，２４……充電端子、２５，
２９，３１，４３，４５……リレー、２６，４６
……常開接点、２７……押釦スイツチ、２８，３
３……ダイオード、３０，３２，４０……常閉接
点、３４……定電圧電源回路、３５……警報ラン
プ、３６……充電電流検出器、３７……電圧調整
器、３８……界磁巻線、３９……始動用バツテ
リ、４１……変流器、４２……電流検出回路、４
４……切換スイツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 エンジン２０によつて駆動する交流発電機２１
   と、該交流発電機２１の出力を整流する主整流器
   ２２とから成るエンジン駆動型バツテリ充電機の
   該主整流器２２の陽極と充電端子２３との間に出
   力線に、第１のリレー２５の常開接点２６と、押
   釦スイツチ２７並びに第２のリレー２９の第１の
   常閉接点４０との並列回路を挿入し、かつ上記充
   電端子２３，２４の陰陽極間に第１のリレー２
   ５、アノードを充電端子２３側に接続した第１の
   ダイオード２８、第２のリレー２９の第２の常閉
   接点３０、及び第３のリレー３１の常閉接点３２
   を直列に接続し、更に充電端子２３，２４の陰陽
   極間にアノードを充電端子２４側に接続した第２
   のダイオード３３を介して上記第２のリレー２９
   を直列に接続し、交流発電機２１と主整流器２２
   との配線途中に充電電流を検出する充電電流検出
   器３６を接続し、該充電電流検出器３６内に充電
   電流が検出されない時のみ作動する第３のリレー
   ３１を設け、 充電端子２３，２４へバツテリ３９の極性を逆
   に接続した時には、第２のダイオード３３を介し
   て第２のリレー２９が作動して第２の常閉接点３
   ０及び第１の常閉接点４０が開となると共に、充
   電端子２３，２４に負荷が接続されていない時に
   は、充電電流検出器３６内に充電電流が検出され
   ず、第３のリレー３１が作動して常閉接点３２を
   開にしてなる、ことを特徴とするエンジン駆動型
   バツテリ充電機の保護装置。