JPH10144285A - 蓄電池装置 - Google Patents

蓄電池装置

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JPH10144285A
JPH10144285A JP8294019A JP29401996A JPH10144285A JP H10144285 A JPH10144285 A JP H10144285A JP 8294019 A JP8294019 A JP 8294019A JP 29401996 A JP29401996 A JP 29401996A JP H10144285 A JPH10144285 A JP H10144285A
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JP
Japan
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voltage
storage battery
relay
protection relay
circuit
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JP8294019A
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English (en)
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Osamu Kumakawa
修 熊川
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯型汎用蓄電池を過充電と過放電から保護
する。 【解決手段】 蓄電池3と入出力ソケット5との間に過
充電保護回路11と過負荷保護回路12を設ける。充電
完了時には電池電圧により電圧比較器OP1がリレーR
L1をオフして電源ラインを遮断する。充電器のプラグ
を取り外すとリレーRL1が閉じて入出力可能な状態と
なる。短絡、過負荷、自然放電等によって電圧が規定値
以下に低下すると、電圧比較器OP2またはOP3によ
ってリレーRL2が開き回路を遮断する。充電によって
蓄電池3の電圧が上昇すると電圧比較器OP3の出力が
反転し、リレーRL2が閉じて遮断解除状態となる。ま
た、短絡、過負荷を解除するとソケット側電圧比較器O
P2にかかる電圧が回復して出力が反転し、リレーRL
2が閉じて遮断解除状態に自動復帰する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、蓄電池装置に関
するものであり、特に、過充電と過放電に対する保護対
策を講じた蓄電池装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
蓄電池を過充電による寿命短縮や破壊から保護すること
を目的として過充電保護回路を搭載した充電器がある。
また、蓄電池を使用する電気機器には同様の目的で過負
荷保護回路を設けたものがあるが、蓄電池側に過充電及
び過負荷や過放電の保護対策を講じたものは知られてい
ない。
【0003】しかしながら、汎用電源装置として使用す
ることを目的とした蓄電池においては接続される電気機
器が特定されず、過負荷保護回路を有しない電気機器を
接続する場合が多い。また、商用電源を用いる充電器や
ソーラバッテリを利用した充電器等種々の充電器が使用
可能であり、過充電保護回路を有しない充電器が使用さ
れる場合も多く、過充電や過放電が発生するおそれがあ
る。
【0004】そこで、過充電や過放電を防止して蓄電池
の寿命短縮や破壊のおそれを解消するために解決すべき
技術的課題が生じてくるのであり、本発明は上記課題を
解決することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために提案するものであり、蓄電池に電力取出
し並びに充電共用の入出力ソケットを備えた蓄電池装置
であって、入出力ソケットと蓄電池とを接続する線路に
挿入した過充電保護リレーと、過充電保護リレーの蓄電
池側回路から取り出した基準電圧と過充電保護リレーの
入出力ソケット側回路電圧とを比較する電圧比較器とを
設け、前記電圧比較器によって過充電保護リレーを開閉
制御し、入出力ソケット側回路電圧が基準電圧を超えた
場合に過充電保護リレーを開放する過充電保護回路を設
けるとともに、前記線路に挿入した過負荷保護リレー
と、過負荷保護リレー接点の前後を接続する順方向のダ
イオードと、過負荷保護リレーの入出力ソケット側回路
電圧を検出する電圧比較器と、過負荷保護リレーの蓄電
池側回路電圧を検出する電圧比較器を設け、2個の前記
電圧比較器によって過負荷保護リレーを開閉制御し、入
出力ソケット側回路電圧または蓄電池側回路電圧が基準
電圧以下に低下した場合にリレーを開放する過負荷保護
回路を設けた蓄電池装置を提供するものである。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
図面に従って詳述する。図1は蓄電池装置1を示し、蓄
電池ケース2内の下部に密閉型鉛蓄電池3が収納され、
蓄電池3の上部に保護回路基板4が収納されている。蓄
電池ケース2の上面縁部には入出力端子として4個の自
動車用シガーライタ型のソケット5を並設し、他方の縁
部に大電力用出力ターミナル6を設けてある。ソケット
5にはシガーライタ型プラグを有する各種の電気機器や
充電器を接続して電力の供給と充電とを行うことができ
る。また、同図において上面左側には満充電表示用緑色
LED(D1)と、電圧警告用黄色LED(D2)と回
路遮断表示用赤色LED(D3)が並設されている。
尚、蓄電池ケース2にはキャリングベルト7が装着され
ている。
【0007】図2は蓄電池装置1の回路を示し、蓄電池
3とソケット5並びに大電力用出力ターミナル6との間
に保護回路基板4上の過充電保護回路11と過負荷保護
回路12及び満充電表示回路13が挿入されている。
【0008】ソケット5側の過充電保護回路11は、+
電源ラインに挿入した過充電保護リレーRL1と、過充
電保護リレーRL1の前後の線路電圧を比較する電圧比
較器OP1と、電圧比較器OP1によって制御され過充
電保護リレーRL1をオンオフするPチャンネルFET
(Q1)とによって構成されている。
【0009】電圧比較器OP1の+入力端子には、過充
電保護リレーRL1とソケット5との間の回路電圧を抵
抗器R1,R2によって分圧して供給し、−入力端子に
過充電保護リレーRL1と蓄電池3との間の回路から抵
抗器R3,ツェナーダイオードD4によって取り出した
電圧を基準電圧として供給している。尚、過充電保護回
路11の動作電圧は、蓄電池3の定格に基づいて規定の
充電終止ピーク電圧に設定するものとする。
【0010】蓄電池3の電圧が充電終止ピーク電圧以下
の場合は、電圧比較器OP1の出力はLoであり、Pチ
ャンネルFET(Q1)によって過充電保護リレーRL
1の駆動コイルL1が駆動されて過充電保護リレーRL
1がオンし、ソケット5を介して電力の入出力が可能な
状態となっている。
【0011】満充電表示回路13は、抵抗器R10とツ
ェナーダイオードD8により取り出した基準電圧を比較
器OP4の+入力端子に入力し、−入力端子に抵抗器R
11,R12により分圧した回路電圧を入力して、比較
器OP4により満充電表示用緑色LED(D1)を制御
している。満充電表示回路13の作動レベルは満充電電
圧と等しく設定され、充電により蓄電池電圧が満充電電
圧に上昇すると緑色LED(D1)が発光する。
【0012】そして、過充電保護回路11の回路電圧が
充電終止ピーク電圧に上昇すると、電圧比較器OP1の
出力がHiとなり、FET(Q1)がオフして過充電保
護リレーRL1が開き、+電源ラインを遮断して過充電
を防止する。
【0013】ソケット5から充電器のプラグを取り外せ
ば、過充電保護リレーRL1からソケット5側の回路電
圧がゼロとなり、電圧比較器OP1の出力が電源遮断時
のHiからLoへ反転してFET(Q1)がオンし、過
充電保護リレーRL1が閉じて入出力可能な状態に復帰
する。
【0014】過負荷保護回路12は、−電源ラインに挿
入した過負荷保護リレーRL2の前後両側にそれぞれ電
圧比較器OP2,OP3を設けて2個の電圧比較器OP
2,OP3の出力端子を接続し、過負荷保護リレーRL
2の駆動コイルL2を+電源ラインと2個の電圧比較器
OP2,OP3の出力端子とに接続して、2個の電圧比
較器OP2,OP3により過負荷保護リレーRL2を制
御する構成となっている。
【0015】2個の電圧比較器OP2,OP3の−入力
端子には、それぞれ+電源ラインの電圧を抵抗器R4,
R5並びに抵抗器R6,R7によって分圧して供給し、
+入力端子には抵抗器R8,ツェナーダイオードD5並
びに抵抗器R9,ツェナーダイオードD6によって取り
出した電圧をそれぞれ基準電圧として供給している。ま
た、過負荷保護リレーRL2の前後を順方向の充電用ダ
イオードD7にて接続し、+電源ラインと蓄電池側電圧
比較器OP3の出力端子とを電圧低下警告用黄色LED
(D2)を介して接続し、−電源ラインと蓄電池側電圧
比較器OP3の出力端子とを遮断表示用赤色LED(D
3)を介して接続している。
【0016】ここで、蓄電池側電圧比較器OP3の動作
しきい値は、蓄電池3の放電終止電圧(例えば定格電圧
12Vに対して10.8V)に設定し、ソケット側電圧
比較器OP2の動作しきい値は、短絡或いは過負荷の検
出に適切な値(例えば8.4V)に設定してある。
【0017】蓄電池3の電圧が規定の放電終止電圧以上
の場合は、2個の電圧比較器OP2,OP3の出力はL
oであり、過負荷保護リレーRL2の駆動コイルL2に
電流が流れて過負荷保護リレーRL2はオンし、電源ラ
インが導通して入出力可能な状態となっている。
【0018】蓄電池3の電圧が満充電電圧以下、且つ放
電終止電圧以上の要充電レベルに低下すると、駆動コイ
ルL2を介して黄色LED(D2)のカソードにかかる
電圧が低下し、黄色LED(D2)に電流が流れて発光
する。
【0019】そして、更に電圧が低下して放電終止電圧
に達すると、バッテリー側電圧比較器OP3の出力がH
iに反転し、過負荷保護リレーRL2が開いて回路を遮
断し、過放電を防止するとともに遮断表示用赤色LED
(D3)が発光する。
【0020】このように、電圧低下により回路が遮断し
た場合は、ソケット5に充電器を接続すると充電用ダイ
オードD7を通じて蓄電池3に充電電流が供給され、蓄
電池3の電圧が上昇してバッテリー側電圧比較器OP3
の動作しきい値を超えると電圧比較器OP3の出力がL
oに反転し、過負荷保護リレーRL2が閉じて遮断解除
状態に自動復帰する。
【0021】また、ソケット5側の短絡、または、過負
荷によって電圧が過負荷検出値以下に低下した場合は、
2個の電圧比較器OP2,OP3の出力がHiとなり、
過負荷保護リレーRL2を開放して回路を遮断し、遮断
表示用赤色LED(D3)が発光する。
【0022】回路遮断後に蓄電池3の電圧が放電終止電
圧以上に回復すると、バッテリー側電圧比較器OP3の
出力はLoに反転するが、ソケット側電圧比較器OP2
の出力はHiから変化せず回路遮断状態を維持して過放
電を防止する。
【0023】ソケット5側の短絡または過負荷を解除す
ると出力抵抗の上昇にともなってソケット側電圧比較器
OP2にかかる電圧が上昇し、ソケット側電圧比較器O
P2の動作しきい値を超えた時点でソケット側電圧比較
器OP2の出力がLoに反転し、過負荷保護リレーRL
2が閉じて遮断解除状態に自動復帰する。
【0024】尚、この発明は上記の実施形態に限定する
ものではなく、この発明の技術的範囲内において種々の
改変が可能であり、この発明がそれらの改変されたもの
に及ぶことは当然である。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は入出力ソ
ケットを備えた汎用蓄電池装置に過充電保護回路と過負
荷保護回路を設けたので、蓄電池を過充電や過負荷によ
る寿命短縮や破壊から保護でき、蓄電池装置の信頼性並
びに耐久性の向上に寄与する発明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示し、蓄電池装置の斜視
図。
【図2】図1の蓄電池装置の回路図である。
【符号の説明】
1 蓄電池装置 2 蓄電池ケース 3 蓄電池 4 保護回路基板 5 ソケット 6 大出力用ターミナル 7 キャリングベルト 11 過充電保護回路 12 過負荷保護回路 13 満充電表示回路 D1 満充電表示用緑色LED D2 電圧警告用黄色LED D3 回路遮断表示用赤色LED

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蓄電池に電力取出し並びに充電共用の入
    出力ソケットを備えた蓄電池装置であって、 入出力ソケットと蓄電池とを接続する線路に挿入した過
    充電保護リレーと、過充電保護リレーの蓄電池側回路か
    ら取り出した基準電圧と過充電保護リレーの入出力ソケ
    ット側回路電圧とを比較する電圧比較器とを設け、前記
    電圧比較器によって過充電保護リレーを開閉制御し、入
    出力ソケット側回路電圧が基準電圧を超えた場合に過充
    電保護リレーを開放する過充電保護回路を設けるととも
    に、 前記線路に挿入した過負荷保護リレーと、過負荷保護リ
    レー接点の前後を接続する順方向のダイオードと、過負
    荷保護リレーの入出力ソケット側回路電圧を検出する電
    圧比較器と、過負荷保護リレーの蓄電池側回路電圧を検
    出する電圧比較器を設け、2個の前記電圧比較器によっ
    て過負荷保護リレーを開閉制御し、入出力ソケット側回
    路電圧または蓄電池側回路電圧が基準電圧以下に低下し
    た場合にリレーを開放する過負荷保護回路を設けた蓄電
    池装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008054596A (ja) * 2006-08-31 2008-03-13 Shimano Inc 電動リール用バッテリー
EP2105982A1 (en) 2008-03-26 2009-09-30 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Battery pack
CN104065043A (zh) * 2013-03-21 2014-09-24 海洋王(东莞)照明科技有限公司 电池欠压保护和显示电路

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