JPH076678Y2 - 充電装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、充電装置に係り、とくに、充電時間を定める
ためのタイマーを備えた充電装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、バッテリは、温度によって充電特性が変化す
る。このため、バッテリ用の充電装置としては、例えば
特公昭61-16765号公報にみられるように、バッテリ温度
に応じて充電時間を変化させるもの（低温時には長く、
高温時には短く）が多い。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記従来例においては、例えばバッテリの劣化によって
液温が異常に上昇した場合には、バッテリの端子電圧が
下降する。このため、上記従来例においては、充電中の
バッテリの端子電圧がタイマーの動作電圧にまで上昇す
ることができず、これを放置しておくと、マニュアル操
作で充電を停止するまで過大電流が持続して流れるとい
う事態が発生し、バッテリが損傷するばかりでなく、同
時に発火性ガスや有毒ガスが発生し易い状況が生じると
いう不都合があった。

また、上記従来例においては、タイマ回路駆動用の基準
発振周波数を感温素子の抵抗変化に対応させて可変設定
するようにしてあるため、実際には部品温度の耐用性の
問題もあって回路上グランドを共通にできないものが多
く、部品点数が増すという不都合が生じていた。

〔考案の目的〕

本考案は、かかる従来例の有する不都合を改善し、とく
に冬期の充電不足を補うとともに充電中におけるバッテ
リの損傷事故を有効に防止し得る充電装置を提供するこ
とを、その目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案では、バッテリ用の充電制御回路と、この充電制
御回路の稼動停止のタイミングを設定するタイマ回路
と、このタイマ回路の始動時期を定めるタイマ始動制御
手段とを備えている。

タイマ回路は、その動作開始後の一定時間経過後に充電
制御回路用の稼動停止信号を出力するように構成されて
いる。

また、タイマ始動制御手段は、バッテリの液温を検出す
るバッテリ温度検出回路と、バッテリの液温が所定の基
準値以上となった場合に作動し直ちにタイマ回路に始動
指令を出力する比較回路とを備えている。

そして、比較回路には、当該比較回路の基準値を前述し
たバッテリの端子電圧に基づいて可変設定する基準レベ
ル設定回路を併設する、という構成を採っている。これ
によって前述した目的を達成しようとするものである。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の一実施例を第１図に基づいて説明する。

この第１図に示す実施例は、バッテリ５用の充電制御回
路３と、この充電制御回路３の稼動停止のタイミングを
設定するタイマ回路４と、このタイマ回路４の始動時期
を定めるタイマ始動制御手段10とを備えている。

タイマ回路４は、その動作開始後の一定時間経過後に充
電制御回路３用の稼動停止信号を出力するように構成さ
れている。また、タイマ始動制御手段10は、バッテリ５
の液温を検出するバッテリ温度検出回路12と、バッテリ
５の液温が所定の基準値以上となった場合に作動し直ち
にタイマ回路４に始動指令を出力する比較回路13とを備
えている。

比較回路13には、当該比較回路13の基準値を前述したバ
ッテリ５の端子電圧に基づいて可変設定する基準レベル
設定回路11が併設されている。

これを更に詳述すると、この図１に示す実施例は、交流
100〔Ｖ〕の電源を用いてバッテリを充電しようとする
もので、符号１は変圧器、符号２は整流回路を、各々示
す。

また、充電制御回路３は、前述したようにタイマ回路４
によってその稼動時間および稼動停止時間が特定される
ようになっている。この充電制御回路３を介してバッテ
リ５が充電されるようになっている。

タイマ回路４は、タイマ始動制御手段10の指令によって
作動を開始し得るようになっている。

このタイマ始動制御手段10は、基準レベル設定回路11
と、バッテリ温度検出回路12と、これら両者から出力さ
れる信号レベルを比較する比較回路13とにより構成され
ている。そして、この比較回路13の出力信号がハイレベ
ル「Ｈ」の場合に、タイマ回路４が例えば３時間作動す
るようになっている。

ここで、基準レベル設定回路11は、バッテリ５に並列接
続されたR₁とR₂の直列高抵抗回路からなり、その分圧電
圧が基準電圧として比較回路11のプラス端子に入力され
るようになっている。このため、バッテリ５の電圧の変
動に応じた基準電圧が設定されるようになっている。

また、バッテリ温度検出回路12は、サーミスタ12Aとこ
れに第１図に示す如く接続された抵抗R₃,R₄,R₅,R₆から
成る。そして、サーミスタ12Aではバッテリ５の温度変
化が抵抗変化として検知されるため、これにより、回路
全体の合成抵抗値の変化が生じる。この合成抵抗値の変
化は、第１図におけるＰ点での電位変化として比較回路
11のマイナス端子に入力される。比較回路11としてはコ
ンパレータが使用されている。

上記実施例における充電特性を第３図に示す。この第３
図において、縦軸はバッテリ電圧を示し、横軸は充電時
間を示す。また、−５℃,25℃,45℃は、バッテリ液の温
度を示し、v_t,v_t′,v″は、タイマ回路４の作動開始電
圧値を示す。この第３図からも明らかなように、バッテ
リ温度が高い場合は充電開始電圧が低く、他方、バッテ
リ温度が低い場合には充電開始電圧が高く設定される。

第２図に、他の実施例を示す。この他の実施例は、前述
した第１図の実施例におけるサーミスタ12A部分を、低
インピーダンス回路に構成するとともに、これを第２図
に示す如く着脱自在に装着した点に特徴を有している。

即ち、主に室内で使用される車イス等の電動車の場合で
あり、バッテリ温度を略一定（例えば25℃）で液温の変
化を少ないと仮定することにより、常に第４図の曲線Ａ
が使用される。かかる場合は、第２図におけるサーミス
タ12Aの低インピーダンス部分30を取り外しても何ら不
都合はない。

ここで、第４図において、縦軸はバッテリ電圧を示し、
横軸は充電時間を示す。又、−５℃,25℃,45℃は、バッ
テリ液の温度を示し、v_tは、タイマ回路４の作動開始電
圧値を示す。

一方、温度変化の激しい屋外で使用されるバッテリにつ
いては、液温の変化が外気温により影響を受けるため、
第１図に示す充電回路が必要となり、第２図に示すサー
ミスタ12Aの低インピーダンス部分30が必要となってく
る。

〔考案の効果〕

本考案は以上のように構成され機能するので、これによ
ると、充電停止のタイミングを設定するタイマ回路の始
動時期を，充電と共に変化するバッテリの端子電圧に基
づいて設定したので、機能が低下したバッテリについて
もこれを損傷することなく有効に充電を行うことが可能
となり、従って、バッテリの性能に応じて当該バッテリ
に最適な充電条件を設定することができ、また、バッテ
リが所定の温度になると直ちにタイマ始動制御手段が機
能してタイマ回路に始動指令を発するようにしたことか
ら、性能の良否如何にかかわらずバッテリに対しては常
に最適な充電を行うことができ、このため、従来例で生
じていた夏期における過充電及び冬期における充電不足
という不都合を確実に排除するとともに前述した如く充
電中におけるバッテリの損傷事故を有効に防止すること
ができ、従って、バッテリの耐久性増大を図り得るとい
う従来にない実用的な充電装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す回路図、第２図は他の
実施例を示す回路図、第３図は第１図の動作を示す説明
図、第４図は第２図の動作の一例を示す説明図である。 ３……充電制御回路、４……タイマ回路、５……バッテ
リ、10……タイマ始動制御手段、11……基準レベル設定
回路、12……バッテリ温度検出回路、13……比較回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】バッテリ用の充電制御回路と、この充電制
   御回路の稼動停止のタイミングを設定するタイマ回路
   と、このタイマ回路の始動時期を定めるタイマ始動制御
   手段とを備え、 前記タイマ回路を、その動作開始後の一定時間経過後に
   前記充電制御回路用の稼動停止信号を出力するように構
   成し、 前記タイマ始動制御手段を、前記バッテリの液温を検出
   するバッテリ温度検出回路と、前記バッテリの液温が所
   定の基準値以上となった場合に作動し直ちに前記タイマ
   回路に始動指令を出力する比較回路とを備えた構成とす
   ると共に、 前記比較回路に、当該比較回路の基準値を前記バッテリ
   の端子電圧に基づいて可変設定する基準レベル設定回路
   を併設したことを特徴とする充電装置。