JPH11185828A - 手動充電機 - Google Patents
手動充電機Info
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- JPH11185828A JPH11185828A JP9366464A JP36646497A JPH11185828A JP H11185828 A JPH11185828 A JP H11185828A JP 9366464 A JP9366464 A JP 9366464A JP 36646497 A JP36646497 A JP 36646497A JP H11185828 A JPH11185828 A JP H11185828A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発電モータの回転が上昇しても、発電モータ
を回転させるために大きな力を必要とせず、長く充電を
実施することのできる手動充電機を提供する。 【解決手段】 手動により回転されて発電する少なくと
も１つの発電モータ１４と、この発電モータ１４よりの
出力電流を整流する整流手段１９とを有し、この整流手
段１９により整流された直流電流を二次電池１０に供給
して二次電池１０を充電する手動充電機において、前記
整流手段１９と二次電池１０との間に、二次電池１０に
供給される直流電流量を制限する電流制限手段１８を設
ける。
を回転させるために大きな力を必要とせず、長く充電を
実施することのできる手動充電機を提供する。 【解決手段】 手動により回転されて発電する少なくと
も１つの発電モータ１４と、この発電モータ１４よりの
出力電流を整流する整流手段１９とを有し、この整流手
段１９により整流された直流電流を二次電池１０に供給
して二次電池１０を充電する手動充電機において、前記
整流手段１９と二次電池１０との間に、二次電池１０に
供給される直流電流量を制限する電流制限手段１８を設
ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術の分野】本発明は、手動にて二次電
池に充電を行う手動充電機に関する。
池に充電を行う手動充電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、手動にて二次電池に充電を行う手
動充電機としては、図１０に示すように、手動にて発電
モータ１’を回転させ、回転により生じた発電モータ
１’よりの交流電流を整流回路２’にて直流に整流し、
この直流電流を二次電池３’に供給して充電を実施して
いる。
動充電機としては、図１０に示すように、手動にて発電
モータ１’を回転させ、回転により生じた発電モータ
１’よりの交流電流を整流回路２’にて直流に整流し、
この直流電流を二次電池３’に供給して充電を実施して
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これら従来の手動充電
機においては、発電モータ１’と充電される二次電池
３’とが、整流回路２’を介して直接接続されているた
め、発電モータ１’の回転を上げて行くと、これに伴っ
て発電電圧が上昇し、その分、二次電池３’に供給され
る直流電流の量も増加してしまうことにより、より多く
の負荷が発電モータ１’にかかるようになり、図１１に
示されるように、発電モータ１’を回転させるための軸
トルクが発電モータ１’の回転上昇とともに大きくなっ
て、手動にて発電モータを回転させるには大きな力を必
要とするようになり、発電モータを回転させる人が、す
ぐに疲れてしまうという問題があった。
機においては、発電モータ１’と充電される二次電池
３’とが、整流回路２’を介して直接接続されているた
め、発電モータ１’の回転を上げて行くと、これに伴っ
て発電電圧が上昇し、その分、二次電池３’に供給され
る直流電流の量も増加してしまうことにより、より多く
の負荷が発電モータ１’にかかるようになり、図１１に
示されるように、発電モータ１’を回転させるための軸
トルクが発電モータ１’の回転上昇とともに大きくなっ
て、手動にて発電モータを回転させるには大きな力を必
要とするようになり、発電モータを回転させる人が、す
ぐに疲れてしまうという問題があった。
【０００４】よって、本発明は上記した問題点に着目し
てなされたもので、発電モータの回転が上昇しても、発
電モータを回転させるために大きな力を必要とせず、長
く充電を実施することのできる手動充電機を提供するこ
とを目的としている。
てなされたもので、発電モータの回転が上昇しても、発
電モータを回転させるために大きな力を必要とせず、長
く充電を実施することのできる手動充電機を提供するこ
とを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記した問題を解決する
ために、本発明の手動充電機は、手動により回転されて
発電する少なくとも１つの発電モータと、この発電モー
タよりの出力電流を整流する整流手段とを有し、この整
流手段により整流された直流電流を二次電池に供給して
二次電池を充電する手動充電機において、前記整流手段
と二次電池との間に、二次電池に供給される直流電流量
を制限する電流制限手段を設けたことを特徴としてい
る。この特徴によれば、二次電池に供給される直流電流
量が、電流制限手段において制限されるようになり、発
電モータの回転数が上昇しても、発電モータにかかる負
荷の上昇を低く抑えることができることから、発電モー
タを回転させるために要する軸トルクの上昇を低く抑え
て、発電モータを回転させることができ、結果的に長時
間、人が疲れることなく充電を実施することができるよ
うになる。
ために、本発明の手動充電機は、手動により回転されて
発電する少なくとも１つの発電モータと、この発電モー
タよりの出力電流を整流する整流手段とを有し、この整
流手段により整流された直流電流を二次電池に供給して
二次電池を充電する手動充電機において、前記整流手段
と二次電池との間に、二次電池に供給される直流電流量
を制限する電流制限手段を設けたことを特徴としてい
る。この特徴によれば、二次電池に供給される直流電流
量が、電流制限手段において制限されるようになり、発
電モータの回転数が上昇しても、発電モータにかかる負
荷の上昇を低く抑えることができることから、発電モー
タを回転させるために要する軸トルクの上昇を低く抑え
て、発電モータを回転させることができ、結果的に長時
間、人が疲れることなく充電を実施することができるよ
うになる。
【０００６】本発明の手動充電機は、前記電流制限手段
により制限される直流電流量が、外部より設定可能とさ
れていることが好ましい。このようにすれば、外部より
直流電流量を設定することにより、発電モータを回転さ
せるために必要とする軸トルクを変更することができ、
所望の負荷にて発電モータを回転させることができるよ
うになる。
により制限される直流電流量が、外部より設定可能とさ
れていることが好ましい。このようにすれば、外部より
直流電流量を設定することにより、発電モータを回転さ
せるために必要とする軸トルクを変更することができ、
所望の負荷にて発電モータを回転させることができるよ
うになる。
【０００７】本発明の手動充電機は、前記発電モータよ
りの発電電圧を測定する電圧測定手段が設けられ、この
電圧測定手段により測定された電圧に基づいて、前記二
次電池に供給される直流電流量が、前記電流制限手段に
より適宜制限されるようになっていることが好ましい。
このようにすれば、発電電力と発電モ−タの回転数と
は、ほぼ比例関係にあることから、発電電力を測定する
ことにより発電モ−タの回転数を予測でき、発電モ−タ
の回転数に合わせて、適宜直流電流量を制限すること
で、発電モータを回転させるために必要とする軸トルク
を変更することができる。
りの発電電圧を測定する電圧測定手段が設けられ、この
電圧測定手段により測定された電圧に基づいて、前記二
次電池に供給される直流電流量が、前記電流制限手段に
より適宜制限されるようになっていることが好ましい。
このようにすれば、発電電力と発電モ−タの回転数と
は、ほぼ比例関係にあることから、発電電力を測定する
ことにより発電モ−タの回転数を予測でき、発電モ−タ
の回転数に合わせて、適宜直流電流量を制限すること
で、発電モータを回転させるために必要とする軸トルク
を変更することができる。
【０００８】本発明の手動充電機は、前記電流制限手段
が、発電モータの軸トルクをほぼ一定とするように直流
電流量を制限するようになっていることが好ましい。こ
のようにすれば、発電機の回転数によらず、ほぼ一定の
負荷にて発電モータを回転させることができるようにな
り、発電モータを回転させる際に、楽に感じられるよう
になるとともに、回転数の増減に応じて充電電力が増減
するようになり、充電する人が充電の状況を感覚的に把
握できるようになる。
が、発電モータの軸トルクをほぼ一定とするように直流
電流量を制限するようになっていることが好ましい。こ
のようにすれば、発電機の回転数によらず、ほぼ一定の
負荷にて発電モータを回転させることができるようにな
り、発電モータを回転させる際に、楽に感じられるよう
になるとともに、回転数の増減に応じて充電電力が増減
するようになり、充電する人が充電の状況を感覚的に把
握できるようになる。
【０００９】本発明の手動充電機は、回路電流を測定す
る電流測定手段が設けられ、前記電流制限手段によりこ
の回路電流が、発電モータの発電効率のピ−ク電流値と
発電電力曲線のピ−ク電流値との間の電流値となるよう
に制御されるようになっていることが好ましい。このよ
うにすれば、発電モータの発電効率と発電電力の高い電
流値にて発電がなされるようになるため、無駄に人力を
使用することがなく、効率良く充電が実施できるように
なる。
る電流測定手段が設けられ、前記電流制限手段によりこ
の回路電流が、発電モータの発電効率のピ−ク電流値と
発電電力曲線のピ−ク電流値との間の電流値となるよう
に制御されるようになっていることが好ましい。このよ
うにすれば、発電モータの発電効率と発電電力の高い電
流値にて発電がなされるようになるため、無駄に人力を
使用することがなく、効率良く充電が実施できるように
なる。
【００１０】本発明の手動充電機は、前記電流制限手段
が、整流手段と二次電池との接続を断続するトランジス
タと、このトランジスタの断続を制御する制御部より成
っていることが好ましい。このようにすれば、簡便な構
成にて電流制限手段を形成することができるようになる
ばかりか、電流制限の制御もトランジスタの駆動時間に
より容易に実施することができ、尚且つ電流制限におけ
るロスも少なくすることができる。
が、整流手段と二次電池との接続を断続するトランジス
タと、このトランジスタの断続を制御する制御部より成
っていることが好ましい。このようにすれば、簡便な構
成にて電流制限手段を形成することができるようになる
ばかりか、電流制限の制御もトランジスタの駆動時間に
より容易に実施することができ、尚且つ電流制限におけ
るロスも少なくすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。
施形態を説明する。
【００１２】図１は、本実施例の手動充電機を示す上面
図であり、図２は、本実施例の手動充電機を示す背面図
であり、図３は、本実施例の手動充電機の構成を示す断
面図であり、図４は、本実施例の手動充電機の回路構成
を示す回路図であり、図５は、本実施例の手動充電機に
用いた電流制限回路の電流量の制限状況を示す模式図で
あり、図６は、本実施例の手動充電機に用いた発電モー
タの回転数と発電電圧との関係を示すグラフであり、図
６は、毎分２５００回転時における本実施例の手動充電
機に用いた発電モータの発電電流と発電効率および発電
電力との関係を示す図であり、図７は、毎分５０００回
転時における本実施例の手動充電機に用いた発電モータ
の発電電流と発電効率および発電電力との関係を示す図
であり、図８は、本実施例の手動充電機における発電モ
ータの回転数と回転レバーの軸トルクとの関係を示すグ
ラフである。
図であり、図２は、本実施例の手動充電機を示す背面図
であり、図３は、本実施例の手動充電機の構成を示す断
面図であり、図４は、本実施例の手動充電機の回路構成
を示す回路図であり、図５は、本実施例の手動充電機に
用いた電流制限回路の電流量の制限状況を示す模式図で
あり、図６は、本実施例の手動充電機に用いた発電モー
タの回転数と発電電圧との関係を示すグラフであり、図
６は、毎分２５００回転時における本実施例の手動充電
機に用いた発電モータの発電電流と発電効率および発電
電力との関係を示す図であり、図７は、毎分５０００回
転時における本実施例の手動充電機に用いた発電モータ
の発電電流と発電効率および発電電力との関係を示す図
であり、図８は、本実施例の手動充電機における発電モ
ータの回転数と回転レバーの軸トルクとの関係を示すグ
ラフである。
【００１３】本実施例の手動充電機１は、図１および図
２に示されるような外観を有しており、上部ケース２の
上面には、手動にて回転される回転レバー４が設けら
れ、その先端部には、回転自在とされた回転ノブ５が設
けられている。
２に示されるような外観を有しており、上部ケース２の
上面には、手動にて回転される回転レバー４が設けら
れ、その先端部には、回転自在とされた回転ノブ５が設
けられている。
【００１４】また、図２に示されるように、手動充電機
１の背面には、充電する二次電池１０が４本格納可能と
された電池ケース７が設けられ、この二次電池１０が前
記電池ケース７と当接する両端部には、電極板８が設け
られており、これら上部ケース２と下部ケース３とは、
ボルト９により接合、一体化されるようになっている。
１の背面には、充電する二次電池１０が４本格納可能と
された電池ケース７が設けられ、この二次電池１０が前
記電池ケース７と当接する両端部には、電極板８が設け
られており、これら上部ケース２と下部ケース３とは、
ボルト９により接合、一体化されるようになっている。
【００１５】また、手動充電機１の側面部には、後述す
る方法により回転レバー４の回転トルクを設定する設定
スイッチ６が設けられている。
る方法により回転レバー４の回転トルクを設定する設定
スイッチ６が設けられている。
【００１６】手動充電機１の内部には、図１および図３
に示されるように、前記回転レバー４に連結され、シャ
シ１７に固定された回転軸１５を中心として回転自在と
された回転ギアＡ１１と、この回転ギアＡ１１に噛合
し、連係して回転軸１６を中心に回転する小径の回転ギ
アＢ１２’と、この回転ギアＢ１２’と回転軸１６を同
じくし、回転ギアＢ１２’に一体化されて回転する回転
ギアＣ１２が設けられ、この回転ギアＣ１２に噛合し、
連係して発電モータ１４を回転させるピニオンギア１３
が設けられており、前記回転レバー４が回転されること
により、その回転を、増速して発電モータ１４に伝達
し、発電がなされるようになっている。
に示されるように、前記回転レバー４に連結され、シャ
シ１７に固定された回転軸１５を中心として回転自在と
された回転ギアＡ１１と、この回転ギアＡ１１に噛合
し、連係して回転軸１６を中心に回転する小径の回転ギ
アＢ１２’と、この回転ギアＢ１２’と回転軸１６を同
じくし、回転ギアＢ１２’に一体化されて回転する回転
ギアＣ１２が設けられ、この回転ギアＣ１２に噛合し、
連係して発電モータ１４を回転させるピニオンギア１３
が設けられており、前記回転レバー４が回転されること
により、その回転を、増速して発電モータ１４に伝達
し、発電がなされるようになっている。
【００１７】また、本実施例の手動充電機１には、図１
に示されるように、２つの発電モータ１４が内在されて
おり、これら発電モータ１４は、回路基板１８に各々接
続され、これら回路基板１８は前記電池ケース７に接続
されている。
に示されるように、２つの発電モータ１４が内在されて
おり、これら発電モータ１４は、回路基板１８に各々接
続され、これら回路基板１８は前記電池ケース７に接続
されている。
【００１８】本実施例における手動充電機の回路構成
は、図４に示されるようになっており、前記発電モータ
１４は３層モータであって、発電モータ１４からは１２
０度位相のずれた交流電流が、ダイオード等から構成さ
れる全波整流回路１９に出力され、これら発電モータ１
４よりの交流電流が直流電流に変換されて出力される。
は、図４に示されるようになっており、前記発電モータ
１４は３層モータであって、発電モータ１４からは１２
０度位相のずれた交流電流が、ダイオード等から構成さ
れる全波整流回路１９に出力され、これら発電モータ１
４よりの交流電流が直流電流に変換されて出力される。
【００１９】これら全波整流回路１９より出力される直
流電流は、図４に示されるような、前記回路基板上に形
成された電流制限手段としての電流制御回路により二次
電池１０に供給される直流電流の電流量が制限されるよ
うになっている。
流電流は、図４に示されるような、前記回路基板上に形
成された電流制限手段としての電流制御回路により二次
電池１０に供給される直流電流の電流量が制限されるよ
うになっている。
【００２０】これら図４に示される電流制御回路を説明
すると、抵抗Ｒ１およびＲ２は、抵抗Ｒ２の両端部にか
かる電圧に基づき、前記全波整流回路１９より出力され
る直流電圧を測定するための抵抗であり、コンデンサＣ
１は、ＦＥＴトランジスタＴ１による回路の開閉に伴う
ノイズを低減させるためのコンデンサであり、同様にＲ
３およびＣ２は、前記ＦＥＴトランジスタＴ１による電
流のＯＮ／ＯＦＦに伴う高いスパイク電圧を防止するス
ナバ回路であり、ＦＥＴトランジスタＴ１とコイルＬ１
およびダイオードＤ１、コンデンサＣ３は、ＦＥＴトラ
ンジスタＴ１が、駆動回路２０よりの信号に基づき、電
流のＯＮ／ＯＦＦを実施することにより得られるパルス
状の電流を平均化させて直流電流とする降圧コンバータ
回路と同等の構成とされている。
すると、抵抗Ｒ１およびＲ２は、抵抗Ｒ２の両端部にか
かる電圧に基づき、前記全波整流回路１９より出力され
る直流電圧を測定するための抵抗であり、コンデンサＣ
１は、ＦＥＴトランジスタＴ１による回路の開閉に伴う
ノイズを低減させるためのコンデンサであり、同様にＲ
３およびＣ２は、前記ＦＥＴトランジスタＴ１による電
流のＯＮ／ＯＦＦに伴う高いスパイク電圧を防止するス
ナバ回路であり、ＦＥＴトランジスタＴ１とコイルＬ１
およびダイオードＤ１、コンデンサＣ３は、ＦＥＴトラ
ンジスタＴ１が、駆動回路２０よりの信号に基づき、電
流のＯＮ／ＯＦＦを実施することにより得られるパルス
状の電流を平均化させて直流電流とする降圧コンバータ
回路と同等の構成とされている。
【００２１】また、抵抗Ｒ４およびＲ５は、抵抗Ｒ５の
両端部にかかる電圧に基づき、二次電池に印加される電
圧を測定するための抵抗であり、抵抗Ｒ６は、前記全波
整流回路１９より出力され、電流制御回路に流入する電
流値を測定するための微小な抵抗である。
両端部にかかる電圧に基づき、二次電池に印加される電
圧を測定するための抵抗であり、抵抗Ｒ６は、前記全波
整流回路１９より出力され、電流制御回路に流入する電
流値を測定するための微小な抵抗である。
【００２２】また、この回路基板１８には、前記ＦＥＴ
トランジスタＴ１を駆動する駆動回路２０の制御を実施
するマイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）等から
成る充電コントローラ２１が設けられており、この充電
コントローラ２１内部には、前記駆動回路２０に所定の
信号パルスを出力したり、前記設定スイッチ６からの入
力信号を受け取るＩ／Ｏ部と、前記抵抗Ｒ２、Ｒ５、Ｒ
６の両端にかかる電圧をＡ／Ｄ変換して検出するＡ／Ｄ
変換部と、制御プログラム等が記憶された内部ＲＯＭ
と、これら各部の制御を実施する制御部が内在されてお
り、これら各電圧値や設定スイッチ６からの入力に基づ
き、駆動回路２０への信号を制御して、ＦＥＴトランジ
スタＴ１のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御するようになってい
る。
トランジスタＴ１を駆動する駆動回路２０の制御を実施
するマイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）等から
成る充電コントローラ２１が設けられており、この充電
コントローラ２１内部には、前記駆動回路２０に所定の
信号パルスを出力したり、前記設定スイッチ６からの入
力信号を受け取るＩ／Ｏ部と、前記抵抗Ｒ２、Ｒ５、Ｒ
６の両端にかかる電圧をＡ／Ｄ変換して検出するＡ／Ｄ
変換部と、制御プログラム等が記憶された内部ＲＯＭ
と、これら各部の制御を実施する制御部が内在されてお
り、これら各電圧値や設定スイッチ６からの入力に基づ
き、駆動回路２０への信号を制御して、ＦＥＴトランジ
スタＴ１のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御するようになってい
る。
【００２３】前記電流制御回路の動作について図５に基
づいて説明すると、図５（ａ）に示すように、まず全波
整流回路１９より電流Ｉ０にて出力された直流電流は、
ＦＥＴトランジスタＴ１がＯＮ／ＯＦＦ動作をすること
により、図５（ｂ）に示すように、パルス状電流とされ
て電流量が制限され、このパルス状電流が前記したよう
にコイルＬ１およびコンデンサＣ３により平均化されて
図５（ｃ）に示すような電流Ｉ１の直流電流とされて二
次電池１０に供給されるようになり、このＦＥＴトラン
ジスタＴ１のＯＮ／ＯＦＦの比率を制御することによ
り、電流量の制限の度合いを前記充電コントローラ２１
がコントロールできるようになっている。
づいて説明すると、図５（ａ）に示すように、まず全波
整流回路１９より電流Ｉ０にて出力された直流電流は、
ＦＥＴトランジスタＴ１がＯＮ／ＯＦＦ動作をすること
により、図５（ｂ）に示すように、パルス状電流とされ
て電流量が制限され、このパルス状電流が前記したよう
にコイルＬ１およびコンデンサＣ３により平均化されて
図５（ｃ）に示すような電流Ｉ１の直流電流とされて二
次電池１０に供給されるようになり、このＦＥＴトラン
ジスタＴ１のＯＮ／ＯＦＦの比率を制御することによ
り、電流量の制限の度合いを前記充電コントローラ２１
がコントロールできるようになっている。
【００２４】これら充電コントローラ２１が、電流量を
制限度合いを決定する手法としては、本実施例において
用いた発電モータ１４が、回転数と発電電圧とに図６に
示されるような関係を有しており、本実施例では充電さ
れる二次電池がニッケル・カドミニュウム電池であるた
めに、２セルで充電可能となるほぼ２．４Ｖ以上の発電
電圧においては、発電電圧と発電モータ１４の回転数
は、ほぼ比例関係にあることから、これら発電モータ１
４からの発電電圧である全波整流回路１９よりの出力電
圧を、前記抵抗Ｒ２の両端にかかる電圧を前記充電コン
トローラ２１がＡ／Ｄ変換部を介して検出することによ
り、充電コントローラ２１は発電モータ１４の回転数を
検出できることができるようになっており、これら発電
電圧による回転数の検出によって、各回転数におけるＦ
ＥＴトランジスタＴ１のＯＮ／ＯＦＦの比率を前記制御
プログラムに基づいて、発電電圧が高く、発電モータ１
４の回転数が高い場合においては、ＦＥＴトランジスタ
Ｔ１のＯＮ／ＯＦＦの比率を小さくなるように制御し
て、ＦＥＴトランジスタＴ１を通過する電流量を制限す
ることにより、発電モータ１４にかかる発電負荷を低減
して、回転数が上昇しても回転レバー４のトルクが著し
く上昇しないようになっている。
制限度合いを決定する手法としては、本実施例において
用いた発電モータ１４が、回転数と発電電圧とに図６に
示されるような関係を有しており、本実施例では充電さ
れる二次電池がニッケル・カドミニュウム電池であるた
めに、２セルで充電可能となるほぼ２．４Ｖ以上の発電
電圧においては、発電電圧と発電モータ１４の回転数
は、ほぼ比例関係にあることから、これら発電モータ１
４からの発電電圧である全波整流回路１９よりの出力電
圧を、前記抵抗Ｒ２の両端にかかる電圧を前記充電コン
トローラ２１がＡ／Ｄ変換部を介して検出することによ
り、充電コントローラ２１は発電モータ１４の回転数を
検出できることができるようになっており、これら発電
電圧による回転数の検出によって、各回転数におけるＦ
ＥＴトランジスタＴ１のＯＮ／ＯＦＦの比率を前記制御
プログラムに基づいて、発電電圧が高く、発電モータ１
４の回転数が高い場合においては、ＦＥＴトランジスタ
Ｔ１のＯＮ／ＯＦＦの比率を小さくなるように制御し
て、ＦＥＴトランジスタＴ１を通過する電流量を制限す
ることにより、発電モータ１４にかかる発電負荷を低減
して、回転数が上昇しても回転レバー４のトルクが著し
く上昇しないようになっている。
【００２５】これら回転レバー４のトルクの変化のしか
たは、本実施例の手動充電機１においては、前記設定ス
イッチ６により設定可能とされており、その設定内容
は、ｓｔｅｐ１が自動設定で、回転レバー４の軸トルク
は図９のグラフｃの曲線のように、発電モータ１４の回
転が上昇しても、所定の回転である２５００回転以上に
おいては軸トルクがほぼ一定となるように制御され、ｓ
ｔｅｐ２が手動設定であり、図９のグラフｂの曲線のよ
うに、発電モータ１４の回転上昇とともに、除々に軸ト
ルクが上昇するように制御され、ｓｔｅｐ３では、図９
のグラフｄの曲線のように、発電モータ１４の回転上昇
とともに軸トルクがやや減少するように制御され、回転
レバー４の回転速度の上昇に伴う疲労感を、軸トルクを
減少されることにより低減させられるように設定されて
いる。
たは、本実施例の手動充電機１においては、前記設定ス
イッチ６により設定可能とされており、その設定内容
は、ｓｔｅｐ１が自動設定で、回転レバー４の軸トルク
は図９のグラフｃの曲線のように、発電モータ１４の回
転が上昇しても、所定の回転である２５００回転以上に
おいては軸トルクがほぼ一定となるように制御され、ｓ
ｔｅｐ２が手動設定であり、図９のグラフｂの曲線のよ
うに、発電モータ１４の回転上昇とともに、除々に軸ト
ルクが上昇するように制御され、ｓｔｅｐ３では、図９
のグラフｄの曲線のように、発電モータ１４の回転上昇
とともに軸トルクがやや減少するように制御され、回転
レバー４の回転速度の上昇に伴う疲労感を、軸トルクを
減少されることにより低減させられるように設定されて
いる。
【００２６】また、前記本実施例に用いた発電モータ１
４は、各回転数における発電電流と発電効率および発電
電力との関係は、図７および図８に示されるようになっ
ており、各回転数において発電効率と発電電力とにピー
ク値を有することから、本実施例では、前記抵抗Ｒ６の
電圧に基づいて検出されるＦＥＴトランジスタＴ１を通
過する電流量Ｉが、これら発電効率のピーク電流値Ｉ２
および発電電力のピーク電流値Ｉ３の間の斜線部で示さ
れる範囲の電流値となるように、前記ＦＥＴトランジス
タＴ１のＯＮ／ＯＦＦの比率が制御されるようになって
いる。
４は、各回転数における発電電流と発電効率および発電
電力との関係は、図７および図８に示されるようになっ
ており、各回転数において発電効率と発電電力とにピー
ク値を有することから、本実施例では、前記抵抗Ｒ６の
電圧に基づいて検出されるＦＥＴトランジスタＴ１を通
過する電流量Ｉが、これら発電効率のピーク電流値Ｉ２
および発電電力のピーク電流値Ｉ３の間の斜線部で示さ
れる範囲の電流値となるように、前記ＦＥＴトランジス
タＴ１のＯＮ／ＯＦＦの比率が制御されるようになって
いる。
【００２７】このようにすることで、発電モータ１４の
回転上昇に伴う回転レバー４の軸トルクの上昇を抑えな
がら、尚且つ発電モータ１４が高効率にて発電できる状
況にて充電がなされるようになる。
回転上昇に伴う回転レバー４の軸トルクの上昇を抑えな
がら、尚且つ発電モータ１４が高効率にて発電できる状
況にて充電がなされるようになる。
【００２８】また、本実施例との比較として、図４の回
路図に破線２２にて示されるＳＷ１を有する回路を設
け、前記ＦＥＴトランジスタＴ１をＯＦＦ状態として充
電を行った際の発電モータ１４の回転数と回転レバー４
の軸トルクとの関係は、図９のグラフａの曲線のように
なり、従来の充電機同様に発電モータ１４の回転上昇に
伴って軸トルクも上昇し、非常に疲れやすいものであっ
た。
路図に破線２２にて示されるＳＷ１を有する回路を設
け、前記ＦＥＴトランジスタＴ１をＯＦＦ状態として充
電を行った際の発電モータ１４の回転数と回転レバー４
の軸トルクとの関係は、図９のグラフａの曲線のように
なり、従来の充電機同様に発電モータ１４の回転上昇に
伴って軸トルクも上昇し、非常に疲れやすいものであっ
た。
【００２９】以上、本発明の実施例を図面に基づいて説
明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲における変更
や追加があっても、本発明に含まれることは言うまでも
ない。
明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲における変更
や追加があっても、本発明に含まれることは言うまでも
ない。
【００３０】また、前記実施例においては、電流量を制
限する手段としてＦＥＴトランジスタＴ１を用いている
が、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の
手法により電流制限を実施しても良い。
限する手段としてＦＥＴトランジスタＴ１を用いている
が、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の
手法により電流制限を実施しても良い。
【００３１】また、本実施例では、各抵抗にかかる電圧
検出、測定を充電コントローラ２１内部のＡ／Ｄ変換部
にて実施しているが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、これら電圧検出を他の検出回路等により実施し
ても良い。
検出、測定を充電コントローラ２１内部のＡ／Ｄ変換部
にて実施しているが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、これら電圧検出を他の検出回路等により実施し
ても良い。
【００３２】また、本実施例では３相モータを２個使用
しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、
これを単相モータとしたり、その個数をより多くしたり
すること等は任意とされる。
しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、
これを単相モータとしたり、その個数をより多くしたり
すること等は任意とされる。
【００３３】また、本実施例においては、充電コントロ
ーラ２１としてＭＰＵ等を用いているが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、これら制御等を実施可能な
制御回路等により制御を実施するようにしても良い。
ーラ２１としてＭＰＵ等を用いているが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、これら制御等を実施可能な
制御回路等により制御を実施するようにしても良い。
【００３４】また、本実施例では、充電される二次電池
に流れる電流量を測定してはいないが、これら二次電池
に流れる電流量を測定して、その充電状況を把握し、前
記制御手段により、この電流量を制御して、充電状況に
応じた緻密な充電制御が可能なようにしても良い。
に流れる電流量を測定してはいないが、これら二次電池
に流れる電流量を測定して、その充電状況を把握し、前
記制御手段により、この電流量を制御して、充電状況に
応じた緻密な充電制御が可能なようにしても良い。
【００３５】
【発明の効果】本発明は次の効果を奏する。
【００３６】（ａ）請求項１の発明によれば、二次電池
に供給される直流電流量が、電流制限手段において制限
されるようになり、発電モータの回転数が上昇しても、
発電モータにかかる負荷の上昇を低く抑えることができ
ることから、発電モータを回転させるために要する軸ト
ルクの上昇を低く抑えて、発電モータを回転させること
ができ、結果的に長時間、人が疲れることなく充電を実
施することができるようになる。
に供給される直流電流量が、電流制限手段において制限
されるようになり、発電モータの回転数が上昇しても、
発電モータにかかる負荷の上昇を低く抑えることができ
ることから、発電モータを回転させるために要する軸ト
ルクの上昇を低く抑えて、発電モータを回転させること
ができ、結果的に長時間、人が疲れることなく充電を実
施することができるようになる。
【００３７】（ｂ）請求項２の発明によれば、外部より
直流電流量を設定することにより、発電モータを回転さ
せるために必要とする軸トルクを変更することができ、
所望の負荷にて発電モータを回転させることができるよ
うになる。
直流電流量を設定することにより、発電モータを回転さ
せるために必要とする軸トルクを変更することができ、
所望の負荷にて発電モータを回転させることができるよ
うになる。
【００３８】（ｃ）請求項３の発明によれば、発電電力
と発電モ−タの回転数とは、ほぼ比例関係にあることか
ら、発電電力を測定することにより発電モ−タの回転数
を予測でき、発電モ−タの回転数に合わせて、適宜直流
電流量を制限することで、発電モータを回転させるため
に必要とする軸トルクを変更することができる。
と発電モ−タの回転数とは、ほぼ比例関係にあることか
ら、発電電力を測定することにより発電モ−タの回転数
を予測でき、発電モ−タの回転数に合わせて、適宜直流
電流量を制限することで、発電モータを回転させるため
に必要とする軸トルクを変更することができる。
【００３９】（ｄ）請求項４の発明によれば、発電機の
回転数によらず、ほぼ一定の負荷にて発電モータを回転
させることができるようになり、発電モータを回転させ
る際に、楽に感じられるようになるとともに、回転数の
増減に応じて充電電力が増減するようになり、充電する
人が充電の状況を感覚的に把握できるようになる。
回転数によらず、ほぼ一定の負荷にて発電モータを回転
させることができるようになり、発電モータを回転させ
る際に、楽に感じられるようになるとともに、回転数の
増減に応じて充電電力が増減するようになり、充電する
人が充電の状況を感覚的に把握できるようになる。
【００４０】（ｅ）請求項５の発明によれば、発電モー
タの発電効率と発電電力の高い電流値にて発電がなされ
るようになるため、無駄に人力を使用することがなく、
効率良く充電が実施できるようになる。
タの発電効率と発電電力の高い電流値にて発電がなされ
るようになるため、無駄に人力を使用することがなく、
効率良く充電が実施できるようになる。
【００４１】（ｆ）請求項６の発明によれば、簡便な構
成にて電流制限手段を形成することができるようになる
ばかりか、電流制限の制御もトランジスタの駆動時間に
より容易に実施することができ、尚且つ電流制限におけ
るロスも少なくすることができる。
成にて電流制限手段を形成することができるようになる
ばかりか、電流制限の制御もトランジスタの駆動時間に
より容易に実施することができ、尚且つ電流制限におけ
るロスも少なくすることができる。
【００４２】
【図１】本発明の実施例における手動充電気を示す上面
図である。
図である。
【図２】本発明の実施例における手動充電気を示す背面
図である。
図である。
【図３】本発明の実施例における手動充電気を示す断面
図である。
図である。
【図４】本発明の実施例における手動充電気の回路構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施例における手動充電気に用いた電
流制限回路の電流量の制限状況を示す模式図である。
流制限回路の電流量の制限状況を示す模式図である。
【図６】本発明の実施例における手動充電気に用いた発
電モ−タの回転数と発電電圧との関係を示すグラフであ
る。
電モ−タの回転数と発電電圧との関係を示すグラフであ
る。
【図７】本発明の実施例における手動充電気に用いた発
電モ−タの毎分２５００回転時の発電特性を示すグラフ
である。
電モ−タの毎分２５００回転時の発電特性を示すグラフ
である。
【図８】本発明の実施例における手動充電気に用いた発
電モ−タの毎分５０００回転時の発電特性を示すグラフ
である。
電モ−タの毎分５０００回転時の発電特性を示すグラフ
である。
【図９】本発明の実施例における手動充電気の回転レバ
−の軸トルクと回転数の関係を示すグラフである。
−の軸トルクと回転数の関係を示すグラフである。
【図１０】従来の手動充電気の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図１１】従来の手動充電気における発電モ−タの軸ト
ルクと回転数の関係を示すグラフである。
ルクと回転数の関係を示すグラフである。
ｌ 手動充電機（本体） ２ 上部ケース ３ 下部ケース ４ 回転レバー ５ 回転ノブ ６ 設定スイッチ ７ 電池ケース ８ 電極板 ９ ボルト １０ 二次電池（ニッケル・カドミニュウム
電池） １１ 回転ギアＡ １２ 回転ギアＢ １２’ 回転ギアＣ １３ ピニオンギア １４ 発電モータ １５ 中心軸 １６ 中心軸 １７ シャシ １８ 回路基板 １９ 全波整流回路 ２０ 駆動回路 ２１ 充電コントローラ ２２ 配線（検証用）
電池） １１ 回転ギアＡ １２ 回転ギアＢ １２’ 回転ギアＣ １３ ピニオンギア １４ 発電モータ １５ 中心軸 １６ 中心軸 １７ シャシ １８ 回路基板 １９ 全波整流回路 ２０ 駆動回路 ２１ 充電コントローラ ２２ 配線（検証用）
Claims (6)
- 【請求項１】 手動により回転されて発電する少なくと
も１つの発電モータと、この発電モータよりの出力電流
を整流する整流手段とを有し、この整流手段により整流
された直流電流を二次電池に供給して二次電池を充電す
る手動充電機において、前記整流手段と二次電池との間
に、二次電池に供給される直流電流量を制限する電流制
限手段を設けたことを特徴とする手動充電機。 - 【請求項２】 前記電流制限手段により制限される直流
電流量が、外部より設定可能とされている請求項１に記
載の手動充電機。 - 【請求項３】 前記発電モータよりの発電電圧を測定す
る電圧測定手段が設けられ、この電圧測定手段により測
定された電圧に基づいて、前記二次電池に供給される直
流電流量が、前記電流制限手段により適宜制限されるよ
うになっている請求項１または２に記載の手動充電機。 - 【請求項４】 前記電流制限手段が、発電モータの軸ト
ルクをほぼ一定とするように直流電流量を制限するよう
になっている請求項３に記載の手動充電機。 - 【請求項５】 回路電流を測定する電流測定手段が設け
られ、前記電流制限手段によりこの回路電流が、発電モ
ータの発電効率のピ−ク電流値と発電電力曲線のピ−ク
電流値との間の電流値となるように制御されるようにな
っている請求項１〜４のいずれかに記載の手動充電機。 - 【請求項６】 前記電流制限手段が、整流手段と二次電
池との接続を断続するトランジスタと、このトランジス
タの断続を制御する制御部より成っている請求項１〜５
のいずれかに記載の手動充電機。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9366464A JPH11185828A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 手動充電機 |
| JP2002247311A JP3573145B2 (ja) | 1997-12-24 | 2002-08-27 | 充電機 |
| JP2002283079A JP2003180039A (ja) | 1997-12-24 | 2002-09-27 | 充電機制御用回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9366464A JPH11185828A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 手動充電機 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002247311A Division JP3573145B2 (ja) | 1997-12-24 | 2002-08-27 | 充電機 |
| JP2002283079A Division JP2003180039A (ja) | 1997-12-24 | 2002-09-27 | 充電機制御用回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11185828A true JPH11185828A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18486851
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9366464A Pending JPH11185828A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 手動充電機 |
| JP2002247311A Expired - Lifetime JP3573145B2 (ja) | 1997-12-24 | 2002-08-27 | 充電機 |
| JP2002283079A Pending JP2003180039A (ja) | 1997-12-24 | 2002-09-27 | 充電機制御用回路 |
Family Applications After (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002247311A Expired - Lifetime JP3573145B2 (ja) | 1997-12-24 | 2002-08-27 | 充電機 |
| JP2002283079A Pending JP2003180039A (ja) | 1997-12-24 | 2002-09-27 | 充電機制御用回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (3) | JPH11185828A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1012658C2 (nl) * | 1999-07-21 | 2001-01-23 | Tech Adviesburo Crijnswart V O | Laadinrichting voor het opladen van oplaadbare batterijen. |
| US7605563B2 (en) | 2003-06-17 | 2009-10-20 | Sony Corporation | Charging circuit and charger using the same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005130650A (ja) * | 2003-10-24 | 2005-05-19 | Shinko Electric Co Ltd | 電源装置およびそれを備えた風力発電装置 |
-
1997
- 1997-12-24 JP JP9366464A patent/JPH11185828A/ja active Pending
-
2002
- 2002-08-27 JP JP2002247311A patent/JP3573145B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2002-09-27 JP JP2002283079A patent/JP2003180039A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1012658C2 (nl) * | 1999-07-21 | 2001-01-23 | Tech Adviesburo Crijnswart V O | Laadinrichting voor het opladen van oplaadbare batterijen. |
| US7605563B2 (en) | 2003-06-17 | 2009-10-20 | Sony Corporation | Charging circuit and charger using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003134688A (ja) | 2003-05-09 |
| JP3573145B2 (ja) | 2004-10-06 |
| JP2003180039A (ja) | 2003-06-27 |
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Legal Events
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