JPS605707Y2 - 充電装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は蓄電池と並列に変動負荷が接続され、該負荷の
増加による蓄電池の放電後の回復充電を、確実に規定の
回復充電電流で行なった後、維持定電流充電に切り替え
浮動充電を行なうとともに低温時においても、また電池
の内部抵抗の増加に対しても蓄電池電圧の上昇を防止す
る機構を備えた、蓄電池を安定に満充電状態に回復させ
る充電装置に関するものである。

一般に蓄電池は適正に充電を行なうために、蓄電池容量
に応じて初期及び終期の充電電流の適正値が決められて
いるが、この適正値を越えると、開放形蓄電池の場合は
電解液が急激に減少し、信頼度を低下させる。

一方、メインテナンスフリーを主目的とする完全密閉形
蓄電池の場合には過充電になるとガス圧が上昇し、電解
液を減少させるための容量を減少させ、充電不足になる
と負荷に対応する保持時間が確保できなくなり、いずれ
も信頼度を低下させることになる。

また一般に充電装置は定電圧特性のみを備えた浮動方式
が非常に多く採用されているが、この方式は蓄電池のセ
ル短絡や何らかの理由により蓄電池電圧が低下すると充
電電流が増大し、過充電となる危険性を有し、特に完全
密閉形蓄電池は熱容量が小さいため、短時間で内部温度
が上昇し、その結果さらに電圧が降下してサーマルラン
ナウェイ現象トなり、蓄電池は著しく損傷される。

従って従来は第１図の如きブロック図で示される充電装
置が用いられていた。

すなわち交流電源１より定電圧、定電流特性を備えた整
流器２、総電流限流検出路３、充電電流限流検出器５を
介して蓄電池６を充電するともに、前記総電流限流検出
路３と充電電流限流検出器５との接続点に接続された負
荷４に電力を供給する構成である。

前記構成において充分放電状態にある蓄電池９の回復充
電を開始すれば、蓄電池６には充電電流Ｉ８が流れ、充
電電流限流検出器５には前記充電電流ＩＢに比例した電
圧が誘起され、該電圧は増幅器７にて増幅され、接点１
０−２ 、ダイオード１６を介して整流器２に印加され
、整流器２を定電流特性に制御し、第１の定電流値の定
電流充電を行なう。

充電による蓄電池電圧の上昇は電圧検出部１２にて検出
され、電圧検出抵抗１３と周囲温度検出素子（サーミス
タ）１９との並列回路及びダイオード１４を経由して流
れる電流を増加させ、この電流がダイオード１６を流れ
る電流より多くなれば整流器２は定電圧特性に切り替わ
り、充電電流ＩＢは減少しはじめる。

このため増幅器７の出力は低下し、該出力により電圧低
下検出器８が作動腰夕、イマ−９に信号を与え、ある時
間後リレー１０を動作させ、該接点１０−２は増幅器１
８側へ切り替えられ、該出力は増幅器１８、ダイオード
１６を介［７て整流路に印加され、回復充電時より小さ
い第２の定電流値の定電流充電へ移行し、浮動充電とな
る。

上記動作を第２図により説明する。

蓄電池６が充分放電状態にあり、負荷４に負荷電流［Ｌ
が流れている時、第１の定電流Ｉ、１により蓄電池６の
回復充電を開始すれば、第１の定電流り、は整流器２の
総電流をＩＲとしてＩＲＩＬ＝ＩＢ１に限流され、また
蓄電池電圧■はＡ点となる。

充電が進行すると蓄電池電圧ＶはＢ点に移行腰定電圧特
性となり、充電電流ＩＢはＩＢＩから減少しはじめさら
にＣ点へ移行する。

この時タイマー９、リレー１０の動作により接点１０−
２が切り替わり、回復充電時の第１の定電流値ＩＢ、よ
り小さい第２の定電流値ＩＢ２による定電流充電すなわ
ち維持定電流充電となり浮動充電が継続される。

上記の如き従来の充電装置においては電圧検出抵抗１３
と並列に周囲温度検出素子１９が接続され、回復充電時
の定電圧特性への移行後の充電電圧には周囲温度補正が
なされる。

すなわち高温時（４０°Ｃ）には一点鎖線の如く充電電
圧を低くし、低温時（０℃）には点線の如く充電電圧を
高くしている。

今、密閉形蓄電池、特にニッケル・カドミウム電池をこ
の装置で充電する場合、上記の如く低温時に充電電圧を
上昇させれば、充電が吸熱反応であるため、充電末期に
は第２の定電流値ＩＢ２なる定電流特性になるため充電
電圧がＤ点からＥ点の方向へ上昇腰過充電になる危険性
を有している。

本考案は上記欠点を解消するためになされたもので、以
下実施例により詳細に説明する。

第３図は本考案の一実施例のブロック図、第４図は蓄電
池電圧、充電電流の特性図、第５図は充電特性図で、数
字はすべて第１図と同じ機能を有するものは同じにして
いる。

第１図の従来の充電装置と異なる点はリレー１０が動作
し、接点１０−２が切り替わると同時に他の接点１０−
１により電圧検出抵抗１３−１と周囲温度検出素子１９
との並列回路を短絡させ＼周囲温度の影響を受けない電
圧検出抵抗１３−２のみを挿入させることである。

前記動作を第４図により説明する。

第１の定電流ｈ工による回復充電開始時にＡ点にある電
圧ｖ１は充電が進行すればＢ点に達腰定電圧特性に切り
替わり充電電流が減少し、Ｃ点に移行する。

この時リレー１０が動作してＤ点に移行し、第２の定電
流ＩＱ２による維持定電流充電となるが、前記の如く周
囲温度検出素子１９を短絡させるため、温度が低下して
も充電電圧は上昇せず、蓄電池の内部抵抗の増加により
上昇することになる。

この充電電圧の上昇に対して抵抗１３−２の値を選択す
ることにより、Ｈ点を維持定電流充電の定電圧特性の領
域とすることができる。

そしてこの定電圧値を回復充電後の定電圧値より小さい
値にすれば内部抵抗の増加により充電電圧が上昇しても
Ｈ点でクランプされ、充電電流も第２の定電流値ＩＢ２
よりさらに小さくなるため、蓄電池の過充電を防止する
ことができる。

さらに第５図により説明すると、時刻Ａ〜Ｂ間は回復充
電で、ＩＢＩ なる第１の定電流値で定電流充電され、
蓄電池電圧は上昇してゆく。

次に時刻Ｂ−Ｃ間は定電圧特性の領域で充電電流は減少
しはじめ、時刻Ｃにてリレー１０が動作し、充電電流は
第２の定電流値ＩＢ□まで低下する。

その後周囲温度の変動、蓄電池の内部抵抗の増加により
充電電圧が上昇しようとしても回復充電後の定電圧値に
達するまでの定電圧値にクランプされ、充電電流も第５
図の領域Ｈの如＜ＩＯ２より減少する。

上記した如く本考案は維持定電流充電にて浮動充電を行
なう際、低温時の充電電圧の上昇を回復充電後の定電圧
値より低い値にクランプさせることにより密閉形蓄電池
、特にニッケル・カドミウム電池の過充電を防止し、信
頼度を高めることができるもので、その実用的価値は大
なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の充電装置ブロック図、第２図は従来の蓄
電池電圧、充電電流特性図、第３図は本考案の一実施例
の充電装置ブロック図、第４図は本考案の蓄電池電圧、
充電電流特性図、第５図は本考案の充電特性図である。 ２・・・・・・整流器、３・・・・・・総電流限流検出
路、４・・・・・・負荷、５・・・・・・充電電流限流
検出器、８・・・・・・電圧低下検出器、９・・・・・
・タイマー、？、１１゜・・・増幅器、１９・・・・・
・周囲温度検出素子。 １８・・・

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 定電圧、定電流特性を有する整流路より総電流限流検出
   器と充電電流限流検出器とを介して充電される蓄電池を
   、第１の定電流にて回復充電を行なった後、電圧検出部
   により蓄電池電圧の上昇を検出して定電圧充電に切り替
   え、さらに充電電流限流検出器により前記定電圧充電時
   の充電電流の減少を検出して第２の定電流による維持定
   電流充電に切り替え、浮動充電を行なう充電装置におい
   て、前記第２の定電流に切り替えた時、周囲温度検出素
   子を短絡して電圧検出部が周囲温度の変動の影響を受け
   ないようにするとともに、内部抵抗の増加による充電電
   圧の上昇を、前記電圧検出部により検出して前記回復充
   電後の定電圧電時の電圧値より上昇させないことを特徴
   とする充電装置。