JPH0756583Y2 - 非常灯 - Google Patents

非常灯

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JPH0756583Y2
JPH0756583Y2 JP1989048422U JP4842289U JPH0756583Y2 JP H0756583 Y2 JPH0756583 Y2 JP H0756583Y2 JP 1989048422 U JP1989048422 U JP 1989048422U JP 4842289 U JP4842289 U JP 4842289U JP H0756583 Y2 JPH0756583 Y2 JP H0756583Y2
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JP
Japan
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discharge
secondary battery
battery
voltage
circuit
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JP1989048422U
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JPH02139432U (ja
Inventor
誠二 浜端
茂章 山崎
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は火災などの災害による停電発生時に2次電池を
用いてランプを非常点灯させ、安全に避難させるための
非常灯に関するものである。
[従来の技術] 火災などの災害による停電時にランプを非常点灯させ、
安全性を確保するための非常灯は建築基準法等によりそ
の設置を義務付けられている。これらの非常灯を商用電
源の停電時の動作させるための電源にはニッケルカドミ
ウム電池等の2次電池が主に使用されている。2次電池
は周知の通り放電後、再び充電すれば再使用が可能であ
るが、放電回数が増加すると、やがて電池容量の減退等
によって寿命に至ることが知られている。非常灯では使
用される2次電池は商用電源の停電時に放電し、商用電
源の通電時に充電された満充電の状態を維持するように
構成されている。
従来の非常灯は最近の電力事情との関係で停電の起きる
頻度が極めて低く、放電の機会が少ないため、充放電サ
イクル寿命については軽視しがちであり、殆どのもの
が、過放電防止機能を有しない構成で使用されている。
しかし、建築物の大型化等で、施工期間が長くなると、
施工期間中に2次電池の充放電が繰り返されて2次電池
が劣化するという場合が多くなってきた。
2次電池の充放電サイクル寿命の低下は主に直列に2次
電池を複数セル接続して使用する場合の各セル間の容量
差によって生じる放電時の逆充電によって起きるものと
考えられている。そこで充放電サイクル寿命を向上させ
るためには放電時において2次電池電圧が一定値以下に
なった時に強制的に負荷への給電を停止させることによ
り逆充電が起きるのを防止するための回路を付加するこ
とは非常灯用以外の充放電頻度が比較的高い機器には使
用されている。
第3図はこの過放電防止回路を付加した非常灯の例を示
す。
この回路では商用電源ACが通電されている場合はトラン
スT、整流器Reによって降圧整流を行い、抵抗R1及びダ
イオードD2を介して2次電池Bを充電している。
同時にダイオードD1及びコンデンサC1によって平滑して
得た電源と2次電池BとをダイオードD3,D4でワイヤー
ドオア接続して、コンパレータCP1,CP2、インバータI
N、ノアゲートNOR1〜NOR3からなるロジック回路のIC及
び3端子レギュレータRegの電源を得ている。商用電源
電圧にほぼ比例した電圧はダイオードD1とコンデンサC1
との接続点で得られて、この電圧を抵抗R2、R3で分圧し
てコンパレータCP1により非反転比較を行っている。コ
ンパレータCP1の基準電圧は3端子レギュレータRegの出
力電圧を抵抗R4,R5で分圧することにより得ており、商
用電源ACが通電されている状態ではコンパレータCP1
出力は“H"となっている。そのためノアゲートNOR3の入
力の一端が“H"であるため、ノアゲートNOR3の出力が
“L"となり、結果トランジスタQ1〜Q3が共にオフでラン
プLは消灯している。
商用電源ACが停電すると、コンパレータCP1の+入力端
子電圧が低下するため、その出力は“L"となる。ここで
コンパレータCP2は2次電池Bの電池電圧の低下を検出
するための比較回路であり、電池電圧が一定値以上であ
れば“H"を出力する。
而して今電池電圧が正常であると仮定すると、コンパレ
ータCP2の出力は上述したように“H"となっており、ノ
アゲートNOR1の出力は“H"、ノアゲートNOR2の出力は
“L"、ノアゲートNOR3の他の入力も“L"であるため、ノ
アゲートNOR3の出力は停電によって“H"となり、トラン
ジスタQ1〜Q3がオンするとランプLはトランジスタQ3
介して2次電池Bから通電されて非常点灯を開始する。
下表は上記インバータIN1、ノアゲートNOR1〜NOR3から
なるロジック回路の真理値表を示す。
商用電源ACが通電状態では上記表のモードI及びVに相
当し、いずれもノアゲートNOR3の出力(上記表のcに相
当)は“L"であり、ランプLは点灯しない。
而して上述のように停電になった場合には上記表のモー
ドIIに相当し、ランプLは非常点灯する。但し第3図に
示す回路での抵抗R6及びコンデンサC2の積分回路は非常
点灯を開始する際、アンプLが白熱灯であるため、特有
のラッシュ電流が流れ、瞬間的に電池電圧が低下し、ノ
アゲートNOR3の出力が“L"で保持されることを防止する
ためのものである。
次に非常点灯を継続すると、やがて電池電圧が低下し、
コンパレータCP2の基準電圧以下になった時点で上記表
のモードIIIに相当し、ノアゲートNOR3の出力は“L"と
なってランプLは消灯する。
2次電池BはランプLが消灯し、負荷電流が無くなる
(但し、IC等の消費電流は極めて小さく無視できる)
と、回復特性があり、再びその電池電圧が上昇する。こ
れは上記表のモードIVに相当し、ノアゲートNOR3の出力
は電池電圧が再び上昇しても“L"を保持する。これはコ
ンパレータCP2の出力が一旦“L"になり、ノアゲートNOR
1の出力がその時“L"となるため、ノアゲートNOR2の出
力は“H"となる。ここで抵抗R6、コンデンサC2の接続点
が“H"となり、ノアゲートNOR3の出力が“L"となるが、
同時にノアゲートNOR1の出力も“H"となるため電池電圧
が再び上昇しても抵抗R6、コンデンサC2の接続点が“H"
のため、インバータIN1の出力にかかわらず、ノアゲー
トNOR1の出力が“L"であり、またコンパレータCP1の出
力も“L"であるため、ノアゲートNOR2の出力が“H"を保
持する。この状態をリセットするためには再び商用電源
ACを通電させる必要がある。
つまり上記コンパレータCP2とロジック回路が過放電防
止回路を構成する。
[考案が解決しようとする課題] ところで第3図回路は過放電防止回路を有しない非常灯
に比べ、2次電池Bの充放電サイクル寿命が向上するが
下記のような欠点がる。
つまり過放電防止回路を有している場合でも長時間使用
しているとやがて2次電池Bは寿命となるが、2次電池
Bの寿命形態としては電解液の液枯れによる開放状態
と、電池内部の短絡状態の2種類が考えられる。この
内、開放となる場合は過放電防止回路を有しない非常灯
でも、過放電防止回路を付加している非常灯の場合でも
同じであるが、直列に接続されている2次電池のいずれ
かが短絡した場合には、過放電防止回路を有しない非常
灯では電池電圧が低いながらも非常点灯するに対して、
過放電防止回路を付加した非常灯では、過放電防止回路
の動作電圧の設定によっては非常点灯しないことが考え
られる。
非常灯の場合複数のセルを直列に接続した2次電池bの
中で1つのセルが短絡状態になっても、合計の電池電圧
の減少に応じて負荷電流も減少し光出力が低下するが、
点灯接続時間は殆ど変化しない。また光出力は予め電池
定格電圧より低い放電基準電圧時の光出力及び保守率等
を考慮して最低必要な照度を確保するように設定してい
るため、上述のように2次電池Bの短絡で全く点灯しな
いという事態は災害発生時の安全性の確保という点に対
して致命的な問題となる。
本考案は上述の問題点に鑑みて為されたもので、その目
的とするところは2次電池の充放電サイクル寿命を向上
させ、災害発生時には安全側に動作すう信頼性の高い非
常灯を提供するにある。
[課題を解決するための手段] 本考案は複数セルの2次電池を直列に接続し、商用電源
の停電時に上記2次電池を電源としてランプを点灯させ
る非常点灯回路と、上記2次電池の電池電圧が一定値以
下になると2次電池の放電を停止させる過放電防止回路
とを有する非常灯において、上記過放電防止回路が上記
2次電池の放電を停止させる電池電圧を、セル数×負単
極電位の絶対値以上で(セル数−1)×単セル定格電圧
以下の範囲に設定したものである。
[作用] 而して本考案によれば、過放電防止回路が上記2次電池
の放電を停止させる電池電圧をセル数×負単極電位の絶
対値以上で、(セル数−1)×単セル定格電圧以下の範
囲に設定したものであるから、1セルの電池内でデンド
ライトによる短絡が起きてもランプを非常点灯をさせる
ことができ、またこの場合電池内のデンドライトを非常
点灯時の電流で焼き切って再使用することを可能とし、
また負極容量の不可逆的減退及び逆充電によるデンドラ
イトの生成などの影響を排除して充放電サイクル寿命を
長くすることができる。
[実施例] 以下本考案を実施例によって説明する。
実施例回路は第3図の回路と同じ回路を使用するもので
あるが、下記の理由により過放電防止回路が上記2次電
池Bの放電を停止させる電池電圧を、セル数×負単極電
位の絶対値以上で、(セル数−1)×単セル定格電圧以
下の範囲に設定したものである。
つまり2次電池Bの寿命形態は上述した通り開放と短絡
の2種類あるが、この内短絡の原因の一つとして考えら
れているものはデンドライト(針状結晶)によるもので
ある。
非常灯は2次電池Bとして主にニッケルカドミウム電池
を使用しているが、負極の主材料であるカドミウムが充
電中には金属化カドミウムとして、また放電中には水酸
化カドミウムとして電解液中に存在している。非常灯の
場合は商用電源ACが通電されている時に2次電池Bの容
量(c)の1/20以下で常に充電を行い、満充電状態を維
持するように構成しており、このように低いレートでの
充電が行われている。または放電時には1c以上の大電流
を取り出しタンプLの非常点灯を行っている。この内、
負極の主材料であるカドミウムの溶出及び還元は充放電
によって行われるが、充電時は上述のように低いレート
で行われるために、カドミウムのデンドライトは生じに
くいと考えられる。放電時には高いレートの放電が行わ
れ、負極中のカドミウムは電解液中に溶出される。ここ
でこの状態を接続して直列に接続された2次電池Bの複
数のセルの内容量の少ないセルはやがて容量の大きなセ
ルから逆充電されることになり、電解液中の水酸化カド
ミウムが急激に還元され金属化カドミウムになる。つま
り電解液を含んだセパレータ内に何らかの異物を核とし
た金属化カドミウムが形成され、デンドライトとなっ
て、正負極の短絡を招くことが考えられる。
この短絡を防止するため過放電防止回路によって容量の
小さい電池の逆充電を防止するのが本考案の非常灯であ
る。
第1図は2個の2次電池B1,B2を直列に接続し、ランプ
Lたる負極を接続したモデルを示しており、この回路で
2次電池B1,B2の容量がB1<B2なる場合、その合計の端
子電圧VTは時間と共に低下し、やがて零となるが、単セ
ル電圧VB1,VB2は零とならず、第2図に示すように容量
の小さい2次電池B1は正負電圧が逆となる転極減少が見
られる。更に単セル内の単極電位はニッケルカドミウム
電池の場合、正常時は正極0.49V、負極−0.81Vであっ
て、単セルとしての電圧は1.3Vとなっているが、直列接
続した他のセルから逆充電を受けることになって正負と
も転極している。この内負極の転極は負極容量の不可逆
的減退及び逆充電によるデンドライトの生成などの影響
があり、過放電防止回路の動作電圧の下限値を設定する
に当たってはセル数×負単極電位の絶対値以上に望まし
い。また過放電防止回路の動作電圧の上限値を設定する
に当たっては非常灯の場合、実質上安全側に動作させる
必要があるため、それほど高い値に設定することができ
ない。
本考案実施例ではそれほど多数の電池を使用しない(通
常は20セル以下)点を考慮して光出力の最低を保証する
ための放電基準電圧以下に設定することは当然として、
以下の理由により上限値を設定するものである。
カドミウムデンドライトの発生メカニズムについて上述
したが、デンドライトによる短絡は微小針状結晶による
ものであり、回復する可能性がある。今放電中に直列に
接続されている2次電池Bの内一つのセルがデンドライ
トによって短絡に至ったと仮定すると、やがて商用電源
ACが再び通電された場合に、非常灯では低レートの電流
で充電されるが、デンドライトはそのままであって短絡
の状態となっている。過放電防止回路の動作電圧を一つ
のセルが短絡された時に放電しないように構成すると、
非常点灯せず災害発生時に致命的な問題となる危険性が
ある。従って1セルが短絡の状態でも放電するように設
定すると、非常点灯することは勿論のこと、非常点灯時
の放電電流が大電流であるため、微小短絡箇所であるデ
ンドライトが焼き切れ、かなりの確率で再び使用ででき
ることになる。
而して本考案非常点灯では過放電防止回路が動作する電
圧の範囲を使用する2次電池Bの負単極電位の絶対値×
電池セル数以上で、(セル数−1)×単セル定格電圧
[V]以下の範囲とするのである。
[考案の効果] 本考案は複数の2次電池を直列に接続し、商用電源の停
電時に上記2次電池を電源としてランプを点灯させる非
常点灯回路と、上記2次電池の電池電圧が一定値以下に
なると2次電池の放電を停止させる過放電防止回路とを
有する非常灯において、上記過放電防止回路が上記2次
電池の放電を停止させる電池電圧の下限値をセル数×負
単極電位の絶対値としたので、2次電池の充放電サイク
ル寿命が向上し、しかも上限値を(セル数−1)×単セ
ル定格電圧に設定したので、非常灯として安全性が確保
でき、その上電池短絡の回復が期待できるという効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は本考案の原理説明図、第3図は過放電
防止回路を備えた非常灯の回路図である。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】2次電池を複数セル直列に接続し、商用電
    源の停電時に上記2次電池を電源としてランプを点灯さ
    せる非常点灯回路と、上記2次電池の電池電圧が一定値
    以下になると2次電池の放電を停止させる過放電防止回
    路とを有する非常灯において、上記過放電防止回路が上
    記2次電池の放電を停止させる電池電圧をセル数×負単
    極電位の絶対値以上で(セル数−1)×単セル定格電圧
    以下の範囲に設定したことを特徴とする非常灯。
JP1989048422U 1989-04-25 1989-04-25 非常灯 Expired - Lifetime JPH0756583Y2 (ja)

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JPH02139432U JPH02139432U (ja) 1990-11-21
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9020158B2 (en) 2008-11-20 2015-04-28 Harman International Industries, Incorporated Quiet zone control system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6125043U (ja) * 1984-07-18 1986-02-14 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 二次電池の過放電防止装置
JPS628088A (ja) * 1985-07-04 1987-01-16 Fuji Electric Co Ltd 放射線線量計における組電池チエツク方式
JPS6244641U (ja) * 1985-09-06 1987-03-18

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9020158B2 (en) 2008-11-20 2015-04-28 Harman International Industries, Incorporated Quiet zone control system

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