JPH10322931A - 入力電力制御式充電方式 - Google Patents

入力電力制御式充電方式

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JPH10322931A
JPH10322931A JP12365097A JP12365097A JPH10322931A JP H10322931 A JPH10322931 A JP H10322931A JP 12365097 A JP12365097 A JP 12365097A JP 12365097 A JP12365097 A JP 12365097A JP H10322931 A JPH10322931 A JP H10322931A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】AC/DCコンバータの出力電圧の大きさや出
力特性にかかわらず、その限界点まで使用できる。 【解決手段】AC/DCコンバータ1の電力出力限界
を、出力電圧の低下により入力電圧検出部5が検出し、
負荷回路3と2次電池4のうち、2次電池4側の消費電
力を充電回路2内の充電電流制御部6が充電電流生成部
7を制御し抑制することにより、AC/DCコンバータ
1の限界以上の電力を消費しない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力電力制御式充
電方式に関し、特に、入力電圧検出機能を有する入力電
力制御式充電方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の入力電力制御式充電方式
は、たとえば特開平6−178460号公報に開示さ
れ、その内容はAC/DCコンバータの小型化、AC/
DCコンバータの低価格化、充電時間の短縮のために入
力電流を検出し、充電電流を制御するものである。
【0003】この従来の入力電力制御式充電方式につい
て図面を参照して説明する。
【0004】図7は従来の入力電力制御式充電方式の一
例を示すブロツク図である。
【0005】この従来の入力電力制御式充電方式は、電
力を供給するAC/DCコンバータ111と、AC/D
Cコンバータ111より電力を消費する負荷回路112
と、AC/DCコンバータ111より前記負荷回路11
2に流れ込む電流の大きさを検出する電流検出回路11
3と、充電電流の大きさを制御する充電制御回路114
と、充電をされる2次電池115と、ダイオード11
6、117と、トランジスタ118、119、120
と、抵抗121、122、123とから構成されてい
る。以下、この方式の動作について説明する。この充電
方式ではAC/DCコンバータ111より、負荷回路1
12に流れ込む電流の大きさを電流検出回路113が検
出し、充電制御回路114に通知する。充電制御回路1
14は、あらかじめAC/DCコンバータ111が供給
できる最大の電流値を記憶してあるため、負荷回路11
2に流れる電流値と2次電池115に流れる電流値の合
計値がAC/DCコンバータ111の最大電流値を超え
ないようにトランジスタ118ー120を制御し、2次
電池115に流れ込む電流の大きさを制御している。こ
のためAC/DCコンバータ111の出力電力能力を常
時最大限使用できる。この充電方式は、従来の設計よう
に2次電池115への充電電流を固定値としていたた
め、AC/DCコンバータ111の最大出力電力値を負
荷回路112の最大消費電力値と充電電力値との合計値
と負荷回路112が通常運転している状態で考えると余
裕を持った設計とする必要がなく、AC/DCコンバー
タの出力電力の能力は負荷回路の最大消費電力と同値の
設計で良い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の入力電力制御式
充電方式の問題点は、入力電流を検出しているため、設
計時想定したAC/DCコンバータと異なった出力特性
のAC/DCコンバータを接続した場合、その能力を限
界まで使用できないもしくは能力以上の電力を供給して
しまうことである。
【0007】その理由は、入力電力の制御を入力電流に
よって行っていることにある。すなわち、入力電流検出
型の従来の方式では入力電流値より、AC/DCコンバ
ータの出力電力が限界に近づいたことを検出しないとな
らないが、出力電流では出力限界に近づいたとしても、
その電流値の大きさ以外に変化が現れないため、AC/
DCコンバータの限界点を検出できないためである。そ
のため、使用するAC/DCコンバータの使用限界点の
電流値をあらかじめ充電システムに記憶させ対応してい
た。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の入力電力
式制御充電方式は、AC/DCコンバータの出力電圧を
検出し、この検出電圧により充電電流値を決定し制御し
て被充電機器に充電電流を供給することを特徴とする。
【0009】本発明の第2の入力電力制御式充電方式
は、AC/DCコンバータと、前記AC/DCコンバー
タの出力電流を充電電流として被充電機器に供給する充
電回路を含む入力電力制御式充電方式において、前記充
電回路が、前記AC/DCコンバータの出力電圧を検出
する電圧検出部と、前記電圧検出部の検出電圧により前
記充電電流の値を決定する充電電流制御部と、前記充電
電流制御部の出力により前記充電電流を制御し前記被充
電機器に制御された充電電流を供給する充電電流生成部
とから成ることを特徴とする。
【0010】本発明の第3の入力電力制御式充電方式
は、複数のAC/DCコンバータと、前記複数のAC/
DCコンバータの出力電流を被充電機器に充電電流とし
て供給する充電回路を含み、前記充電回路が、前記AC
/DCコンバータの出力電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部の検出電圧により前記充電電流の値を決
定する充電電流制御部と、前記充電電流制御部の出力に
より前記充電電流を制御し前記被充電機器に制御された
充電電流を供給する充電電流生成部とから成ることを特
徴とする。
【0011】本発明の第3の入力電力制御式充電方式に
おいて、前記複数のAC/DCコンバータの出力の各々
と前記充電回路の入力間にそれぞれ設けられたダイオー
ドを含むことを特徴とする。また、前記複数のAC/D
Cコンバータの出力特性の下限電圧値が同一またはほぼ
等しいことを特徴とする。
【0012】本発明の第4の入力電力制御式充電方式
は、AC/DCコンバータと、前記AC/DCコンバー
タの出力に接続されこの出力の電流を充電電流として複
数の被充電機器にそれぞれ供給する複数の充電回路を含
み、前記充電回路が、前記AC/DCコンバータの出力
電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部の検出電
圧により前記充電電流の値を決定する充電電流制御部
と、前記充電電流制御部の出力により前記充電電流を制
御し前記被充電機器に制御された充電電流を供給する充
電電流生成部とから成ることを特徴とする。
【0013】本発明の第5の入力電力制御式充電方式
は、AC/DCコンバータと、前記AC/DCコンバー
タの出力電流を充電電流として2次電池に供給する充電
回路を含み、前記充電回路が、前記AC/DCコンバー
タの出力電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部
の検出電圧により前記充電電流の値を決定する充電電流
制御部と、前記充電電流制御部の出力により前記充電電
流を制御し前記2次電池に制御された充電電流を供給す
る充電電流生成部とから成ることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【0015】図1は本発明の入力電力制御式充電方式の
一実施の形態を示すブロック図である。
【0016】図1において、本充電方式は、AC/DC
コンバータ1と、充電回路2と、負荷回路3と、2次電
池4とから構成されている。さらに、充電回路2は、A
C/DCコンバータ1の入力電圧の大きさを検出する入
力電圧検出部5と、充電電流の大きさを決定する充電電
流制御部6と、充電電流の大きさを変化させる充電電流
生成部7とから構成され、AC/DCコンバータ1の電
力を負荷回路3と2次電池4に振り分けている。
【0017】次に、本発明の充電方式の動作について図
2および3を参照して説明する。
【0018】図2はAC/DCコンバータ1の出力電圧
−出力電流特性例を示しており、図3は充電回路2の制
御特性例を示している。
【0019】AC/DCコンバータ1は、図2の出力特
性を有しており、AC/DCコンバータ1は出力電圧V
outが下がってきて電圧の値がVminになったとき
にその出力能力の限界に達していることになる。このA
C/DCコンバータ1の出力特性を利用して、充電回路
2において充電電流の大きさ(充電電流値)を制御す
る。
【0020】すなわち、充電回路2内の入力電圧検出部
5により入力電圧Vinの大きさを認識し、その値がV
maxのときに充電電流制御部6により充電電流生成部
7を制御し、図3に示すように2次電池4への充電電流
Ichgーoutを最大値Ioとし、Vmax>入力電
圧>Vminのときには充電電流制御部6が充電電流生
成部7を制御し充電電流を小さくしていき、Vminの
ときには充電電流は0Aとなり、AC/DCコンバータ
1の出力電力能力を超えない。ここでは負荷回路の消費
電力はAC/DCコンバータの出力電力能力を超えない
ことが前提条件である。
【0021】次に、本発明の第2の実施の形態につい
て、図4および図5を用いて詳細に説明する。
【0022】上述の本発明の第1の実施の形態ではAC
/DCコンバータの数は1つであったが、その出力特性
においてその出力電圧範囲が重なっている(下限電圧が
同一またはほぼ等しい)ならばAC/DCコンバータを
ダイオードOR接続することにより、複数のAC/DC
コンバータを同時に使用できる。
【0023】このAC/DCコンバータを複数個接続す
る場合の実施の形態を図4に示す。
【0024】図4から明らかなように、第2の実施の形
態と第1の実施の形態(図1)との違いは、電力を供給
する複数個(この場合、3個)のAC/DCコンバータ
11、12および13がダイオード81、82および8
3によりOR接続されていることにある。
【0025】ここで、上記前提条件の通り、全てのAC
/DCコンバータ11、12および13(それぞれの出
力特性は図5のa、bおよびc)の出力電圧範囲は図5
に示す通り重なって(下限電圧Vminは同一またはほ
ぼ同一)おり、またダイオードORされていることによ
り、AC/DCコンバータ11ー13の出力電圧は同一
値となるように制御されるため、AC/DCコンバータ
の動作も通常使用される範囲内に収まることになる、つ
まり充電回路2より見た場合、入力電流に変化(大きく
なる)はあるが、入力電圧に変化は無く、AC/DCコ
ンバータが複数個になったとしても充電回路はAC/D
Cコンバータが一つの時と同様に動作する。
【0026】さらに、本発明の第3の実施の形態につい
て図6を用いて説明する。
【0027】本発明の第3の実施の形態は、上述の第1
の実施の形態(図1)では充電回路2は1つであった
が、単純なワイヤードOR接続により複数個の充電回路
2を同時に接続していることにある。
【0028】この第3の実施の形態を図6に示す。図6
から明らかなように、第3の実施の形態と第1の実施の
形態との違いは、充電回路21、22および23と2次
電池41、42および43が複数個ワイアードOR接続
により並列に接続されることにある。なお、負荷回路3
1、32および43の最大消費電力の合計値が、AC/
DCコンバータ1の最大出力電力値を越えない場合には
複数の負荷回路31、32および33を接続することも
可能である。
【0029】以下に第3の実施の形態の動作を説明す
る。
【0030】充電回路21ー23は入力電圧(すなわ
ち、AC/DCコンバータ1の出力電圧)を検出し、充
電電流を制御しているため、複数個接続されたとしても
充電による消費電力の増加により入力電圧が低下するこ
とは、上述の第1の実施の形態の場合と違いはなく、第
3の実施の形態でも第1実施の形態と同様に使用するこ
とができる。
【0031】上述の本発明の第2および3の実施の形態
からも明らかなように、本発明の充電方式は簡単にシス
テムの拡張ができる構成となっている。
【0032】
【発明の効果】本発明による第1の効果は、AC/DC
コンバータの出力電力の大きさや出力特性に関わらず、
その限界点にて使用できることにある。
【0033】第2の効果は、AC/DCコンバータの出
力特性及び個数、接続する2次電池の個数を任意に選択
できることにある。換言すれば、当初のシステムを変更
せずにユニット的な接続にてシステムを拡張できる。
【0034】その理由は、入力電力の制御を入力電圧
(AC/DCコンバータの出力電圧)の大きさにより制
御しているためである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の入力電力制御式充電方式の第1の実施
の形態を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態におけるAC/DCコンバ
ータの出力電圧−電流特性図例である。
【図3】本発明の実施の形態における充電回路の電圧−
電流特性図例である。
【図4】本発明の第2の実施の形態の一例を示すブロッ
ク図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態のAC/DCコンバ
ータの出力電圧−電流特性図例である。
【図6】本発明の第3の実施の形態の一例を示すブロッ
ク図である。
【図7】従来の入力電力制御式充電方式の一例を示す図
である。
【符号の説明】
1 AC/DCコンバータ 2、21、22、23 充電回路 3、31、32、33 負荷回路 4、41、42、43 2次電池 5 入力電圧検出部 6 充電電流制御部 7 充電電流生成部 81、82、83 ダイオード 111 AC/DCコンバータ 112 負荷回路 113 電流検出回路 114 充電制御回路 115 2次電池 116、117 ダイオード 118、119、120 トランジスタ 121、122、123 抵抗

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 AC/DCコンバータの出力電圧を検出
    し、この検出電圧により充電電流値を決定し制御して被
    充電機器に充電電流を供給することを特徴とする入力電
    力制御式充電方式。
  2. 【請求項2】 AC/DCコンバータと、前記AC/D
    Cコンバータの出力電流を充電電流として被充電機器に
    供給する充電回路を含む入力電力制御式充電方式におい
    て、前記充電回路が、前記AC/DCコンバータの出力
    電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部の検出電
    圧により前記充電電流の値を決定する充電電流制御部
    と、前記充電電流制御部の出力により前記充電電流を制
    御し前記被充電機器に制御された充電電流を供給する充
    電電流生成部とから成ることを特徴とする入力電力制御
    式充電方式。
  3. 【請求項3】 複数のAC/DCコンバータと、前記複
    数のAC/DCコンバータの出力電流を被充電機器に充
    電電流として供給する充電回路を含み、前記充電回路
    が、前記AC/DCコンバータの出力電圧を検出する電
    圧検出部と、前記電圧検出部の検出電圧により前記充電
    電流の値を決定する充電電流制御部と、前記充電電流制
    御部の出力により前記充電電流を制御し前記被充電機器
    に制御された充電電流を供給する充電電流生成部とから
    成ることを特徴とする入力電力制御式充電方式。
  4. 【請求項4】 前記複数のAC/DCコンバータの出力
    の各々と前記充電回路の入力間にそれぞれ設けられたダ
    イオードを含むことを特徴とする請求項3記載の入力電
    力制御式充電方式。
  5. 【請求項5】 前記複数のAC/DCコンバータの出力
    特性の下限電圧値が同一またはほぼ等しいことを特徴と
    する請求項3または4記載の入力電力制御式充電方式。
  6. 【請求項6】 AC/DCコンバータと、前記AC/D
    Cコンバータの出力に接続されこの出力の電流を充電電
    流として複数の被充電機器にそれぞれ供給する複数の充
    電回路を含み、前記充電回路が、前記AC/DCコンバ
    ータの出力電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出
    部の検出電圧により前記充電電流の値を決定する充電電
    流制御部と、前記充電電流制御部の出力により前記充電
    電流を制御し前記被充電機器に制御された充電電流を供
    給する充電電流生成部とから成ることを特徴とする入力
    電力制御式充電方式。
  7. 【請求項7】 AC/DCコンバータと、前記AC/D
    Cコンバータの出力電流を充電電流として2次電池に供
    給する充電回路を含み、前記充電回路が、前記AC/D
    Cコンバータの出力電圧を検出する電圧検出部と、前記
    電圧検出部の検出電圧により前記充電電流の値を決定す
    る充電電流制御部と、前記充電電流制御部の出力により
    前記充電電流を制御し前記2次電池に制御された充電電
    流を供給する充電電流生成部とから成ることを特徴とす
    る入力電力制御式充電方式。
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