JPS61128736A

JPS61128736A - 電池式掃除機の充電装置

Info

Publication number: JPS61128736A
Application number: JP25084984A
Authority: JP
Inventors: 誠二山口; 隆小松
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-11-28
Filing date: 1984-11-28
Publication date: 1986-06-16
Also published as: JPH0584134B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は一般家庭において使用する電池式掃除機の充電
装置に関するものである。

従来の技術従来この極の電池式掃除機の充電装置にあっては、第４
図に示す構成が一般的でめった。以下図面に基づき、従
来の技術について説明する。

第４図は、従来の充電装置の一実施例を示すものである
。図において、端子１．２間には、充電アダプターに接
続されるもので、交流電源を全波整流された脈流か加え
られているものとする。ここで端子１，２間には、主サ
イリスタ１．電池２が直列に接続されている。ダイオー
ド３は電池２の逆放電を防止するための素子で電池２の
陽極と主サイリスタ１のカンード間に挿入されている。

又ダイオード４．コンデンサ５で上記全波整流電源を平
滑し、第２のサイリスタ６かターンオン時にオン状態を
医持するだめのものである。

主サイリスタ１のゲート端子にはゲート抵抗７か接続さ
れると共に、ゲート、カソード間には、ゲート感度調整
抵抗８が接続されている。

主サイリスタ１のカソード端子（Ａ点）とＧＮＤ。　　
端子間には、ツェナダイオード９と抵抗１０が直列に接
続され、ツェナダイオード９のアノード端子と抵抗１０
との接続点には抵抗１１の一端が接続され他端は、第２
のサイリスタ６のゲート端子に接続されている。又、平
滑コンデンサ６の両端には抵抗１２．１３及び発光ダイ
オード１４が直列に接続されている。又、抵抗１２．１
３との接続点には、ダイオード１５のアノード端子が接
続され、他端のカソード端子は、第２のサイリスタ６の
アノード端子に接続されている。さらに、主サイリスタ
１のアノード、カソード間には、抵抗１６が接続されて
いる。

上記回路構成において、主サイリスタ１のゲート端子に
は、ゲート抵抗７を通して直流電源よりゲート電流が流
れ込むためＯＮ状態となる。（電池が未充電時）　即ち
、主サイリスタ１、ダイオード３を介して電池２に充電
電流が流れ込み、充電を持続することになる。その際、
発光ダイオード１４は、抵抗１２．１３を介して電流が
流れ込むため点灯する０ダイオード１５は、この場合、
逆バイアス状態にあり、カットオフしている０ここで、
電池２に充電を続けると、電池２の端子間電圧が徐々に
上昇していき、ある設定電位（（充電完了電位）に近づ
くと、ツェナダイオード９が安定領域に入り、ツェナダ
イオード９を介してツェナ電流が流れ込み抵抗１ｏの端
子間電圧が上昇する。この端子間電圧が第２のサイリス
タ６のゲートトリガ電圧に達すると、抵抗１１を介して
ゲート電流が流れ、第２のサイリスタ６がＯＮ状態とな
る。ここで、第２のサイリスタ６がＯＮすると、主サイ
リスタ１のゲート電位が、カソード電位よシ低く引っば
られるため、主サイリスタ１がＯＦＦ状態となり充電を
停止する。又１発光ダイオード１４も、第２のサイリス
タ６がＯＮすると、ダイオード１５が導通するため、消
灯することになる。主サイリスタ１がＯＦＦになっても
、抵抗１６を介して電池には微弱電流が流れ、補充電は
行なうように構成される０第５図は、第２の回路の充電特性を示すものである。図
において、（ａ）は、電池の端子電圧が、時間とともに
上昇していき、ツェナダイオード９の設定電位に達する
と、主サイリスタ１がＯＦＦ状態となる様子がわかる。

Ｉｂ）は、電池の充電電流と時間の関係を示すもので、
充電完了時、電流がカットされる様子がわかる。但し、
抵抗１６の補充電は持続されるため、電池の端子間電圧
は再度上昇する。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、使用時に電池が負荷（電動送風機等）に
接続されたまま長時間放置されると、電池の内部抵抗が
増大していき、１力月〜３カ月放置された場合内部抵抗
が数百２にも達してしまう０このような過放電電池を、
上記従来の充電回路で充電しようとすると、不具合いが
発生する０この様子を第６図に示す。

第６図（ａ）は、電池２の内部抵抗１了が増大した場合
を示す０この時、この電池が充電回路に接続されると内
部抵抗１７の抵抗値Ｒが大きい為、充電電流■が流れる
。そしてみかけ上の電池２の端子間電圧が高く発生し、
　（ｔｅｌ　、　（（＋）に示すように、充電開始直後
に充電を停止してしまう。これは、第４図の充電回路で
、人魚の電位を検出しているためである。このように、
過放電の電池を従来の充電回路では充電出来ず、使用者
にとっては、大きな不満となっていた。又、市場では、
電池の過放電現象は容易に発生する問題ではないが、も
し、発生したら、電池を交換しなければならず、経済的
な面からいっても、問題を含むものであった。

このように従来の充電装置では、過放電した電池の充電
が出来ないといった問題を有していた。

本発明では、このような従来の欠点を解消し、過放電を
行なった電池でも、充電可能にするよう充電装置を改善
せんとするものである。

問題点を解決するだめの手段本発明は、上記問題点を解決するため、過放電電池が接
続された場合、電池の端子間電圧が異常に高くなるのを
検出し、瞬時にその電圧をインバ−夕で反転し、異常な
高電位で、充電完了の信号を出さないよう対策しようと
するもので、正規の電池（過放電をしていない電池）が
接続された場合は従来通りの動作を行なうようにし、過
放電の電池が接続された場合、充電完了電位以上の電位
が発生するため、その電圧を検出して、波形のピークを
インバータで反転させ、充電完了電位以下に押え込み、
ある程度充電が進み、内部抵抗が下がり、ピーク電位が
充電完了電位を下回った際、正常の動作モードに回路的
に切換えるよう制御しようとするものである。

作用本発明は、上記した手段により、過放電した電池を充電
回路に接続された場所でも、何ら支障なく充電を完了出
来るよう構成したものである。

実施例以下図面に従って本発明の実施例につき、詳細に説明す
る。第１図は本発明の充電装置の一実施例を示すもので
ある。図において、全波整流電源は端子１，２間に加え
られている。端子１８２間には、主サイリスタ１０１．
ダイオード１ｏ２゜電池１０３が直列に接続されており
、主サイリスタのゲート、アノード間にはゲート抵抗１
０４が、又ゲート、カソード間には感度調整抵抗１ｏ６
か接続されている。抵抗１０６は補充電用のバイノくス
抵抗である。又主サイリスタ１０１のゲート端子にはツ
ェナダイオード１０７、第２のサイリスタ１０８が直列
に接続されている。端子１．２間には、さらに抵抗１０
９，１１０及び発光ダイオード１１１が直列に接続され
、抵抗１０９と１１０との接続点にはダイオード１１２
のアノードか接続され、カソード側は、第２のサイリス
タ１０８のアノード端子に接続されている。

主サイリスタ１０１のカンード端子には、ツェナダイオ
ード１１３と抵抗１１４の直列回路か接続され、ツェナ
ダイオード１１３のアノードと抵抗１１４との接続点に
は、抵抗１１６の一端か接続され、他端はトランジスタ
１１６のベースに接続されている。さらに、主サイリス
タ１０１のカンード端子とＧＮＤ間には抵抗１１７．ダ
イオード１１８を介して、ツェナダイオード１１９と抵
抗１２０の直列回路が接続されている。ツェナダイオー
ド１１９のアノード端子とＧＮＤ間には、電解コンデン
サ１２）が接続され、電解コンデンサ１２）の陽極から
は、抵抗１２２を介してトランジスタ１１６のコレクタ
に接続されている。又、ツェナダイオード１１９のアノ
ードと抵抗１２０との接続点には抵抗１２３の一端が、
他端は、第２のサイリスタ１０８のゲート端子に接続さ
れる。

ダイオード１２４はツェナダイオード１１９と１０７の
各カソード間に図のように接続されている。

上記回路構成において、充電の原理は従来例の場合と同
様で、端子１から充電電流が、主サイリスタ１０１１ダ
イオード１０２を介して電池１０３に流れ込むよう構成
されている。しかしながら、これは過放電電池でない正
規の電池が接続された場合であシ、過放電電池が接続さ
れた場合には従来例では充電出来なかった。

以下、過放電電池が接続された場合についてのみ、その
動作を説明する。過放電電池か接続された場合、第１図
のａ点の電位か異常に高いピーク値を示す。これは、電
池１０３の内部抵抗が増大しているため充電電流が低く
押えられると共に、電池１０３の端子間電圧が内部抵抗
の分だけ高く発生するためである。

この場合の各部の電圧波形を第２図に示す。

同図（ａｌにおいてＩはａ点の電圧波形で、電池１０３
の内部抵抗の影響で、全波整流電源のピーク値が、正規
の電池１０３を接続された場合の充電完了電位■よシ高
く発生しているのかわかる。しかしながら、この場合ツ
ェナダイオード１１３が、ａ点の電位が充電完了電位１
よシ高く発生した場合のみ動作域に入るよう設定してお
けば、ツェナダイオード１１３を介してトランジスタ１
１６にペース電流が流れ込みＯＮ状態となる。しかし、
正規の電池１０３か接続された場合は、ａ点にピークか
出ないため、トランジスタ１１６はＯＦＦ状態のままで
ある。

即ち、ｂ点の電位は第２図（２Ｌ）の破線で示すように
、充電完了電位Ｉを越えた場合だけ、トランジスタ１１
６かＯＮＬ、波形が反転される。しかしながらｂ点には
電解コンデンサ１２）が接続されておシ、実際は「に示
すごとく平滑された電位となる。

即ち、過放電された電池１０３を接続されたとしても、
ｂ点の電位は、充電完了電位Ｉを越えることはなく、充
電は持続されることとなる。ここで、充電がある程度進
むと、過放電電池１０３の内部抵抗が徐々に低下し、ピ
ーク値が下がっていき１、　　最後には、ピーク値が、
充電完了電位を下回る。

この場合、トランジスタ１１６は遮断し、通常の電池が
接続された場合と同様に動作することになる。この様子
を第２図（ｂ）に示す。１′は４点での充電完了電位、
■はｂ点での充電完了電位であり、抵抗１１７．ダイオ
ード１１８の電圧降下分だけ低く、ツェナダイオード１
１９のｖｚにより設定している。

即ち、ｂ点の電位が、■のレベルに達すると、従来例の
構成と同様第２のサイリスタ１０８がＯＮし、主サイリ
スタ１０１かＯＦＦ状態となり充電を完了する。この際
発光ダイオード１１１は第２のサイリスタ１０８がＯＮ
するのと同じタイミングで消灯することになる。

第３図は、過放電電池１０３か接続された場合の充電特
性を示すものである。

同図（２Ｌ）は４点の電圧波形、（ｂ）はｂ点の電圧波
形を示すものである。最初過放電の電池が接続されると
ａ点の電圧は、高いピーク値を示す。しかし、ｂ点の電
位は、トランジスタ１１６か、ピーク値近傍でＯＮする
ため、低く押えられて充電完了電位■′を下まわ９、充
電は持続される。ここである程度充電が進むと、電池１
０３の内部抵抗か下が９、ａのピーク値が低下していき
、逆に電池への充電電流は増加し、ある時点で、トラン
ジスタ１１６かＯＦＦする。これからは正規の電池か接
続された場合と同様の原理で充電され、充電完了するも
のである。

発明の効果このように本発明によれば、電池の状態に関係なく、充
電を行なうことが出来るため、使用者が誤って長時間負
荷に電池を接続されたとしても問題はなくなる。又、充
電回路の信頼性も大きく向上する他、コストも低価格で
構成出来、その実用性はきわめて高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す充電装置の回路図、
第２図、第３図は、本発明の一実施例の各部の動作波形
を示すグラフ、第４図は従来の充電装置の回路図、第６
図、第６図は、従来の充電装置の各部の動作波形を示す
説明図である。１０１・・・・・・主サイリスタ、１０３・・・・・電
池、１０Ｂ・・・・・・第２のサイリスタ、１１１・・
・・・・発光ダイオード、１１９・・・・・・ツェナダ
イオード。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図ｔｏ３−ｅｓ＜１０ａ−−一オ２罐プイリ又り１（ｂ−一発Ａ巳ダイｘ−ト！第２図第３図第５図充／を謁Ｍ＋Ｈ）第６図尤４を吟盾＜ｎ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）整流電源に接続される主サイリスタと電池の直列
回路及び上記主サイリスタのゲート端子と接地間に、充
電完了時、主サイリスタを遮断ならしめる第２のサイリ
スタを接続すると共に、電池の端子間電圧検出部により
、充電完了時点を検出して導通する第２のサイリスタを
設け、電池の端子間電圧の内部抵抗増大時に発生する異
常尖頭電圧を検出する検出部と、この異常尖頭電圧検出
部の作動時、回路的に充電を接続可能にする制御装置を
備えてなる電池式掃除機の充電装置。
（２）異常尖頭電圧検出部を、電池の端子間電圧の尖頭
値検出部と、それに接続されるインバータ（反転回路）
とで構成し、尖頭値が充電完了電圧を越えないよう制御
してなる特許請求の範囲第１項記載の電池式掃除機の充
電装置。