JPS6122913B2

JPS6122913B2 -

Info

Publication number: JPS6122913B2
Application number: JP53150695A
Authority: JP
Inventors: Kazumaro Kitagawa
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 1978-12-06
Filing date: 1978-12-06
Publication date: 1986-06-03
Also published as: JPS5576578A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は蓄電池、特に充電可能な蓄電池の過
放電防止回路に関する。

充放電可能な蓄電池は、過放電をするとその寿
命が低下し、充電により繰り返し使用できるとい
う充電可能な蓄電池の特性が十分に得られず不経
済である。

この過放電防止のため、従来より蓄電池が組込
まれている装置のパイロツトランプを点滅するな
どの手段により警告を発して、人為的に装置の電
源スイツチを断にする方法がとられている。しか
しこの方法は、電源スイツチを断にするのを忘れ
ると過放電が生じてしまうため、確実性という点
で問題がある。

そこで蓄電池の電圧低下を回路的に検出し、電
源スイツチと負荷との間に挿入されたリレー接点
を開放するようにした過放電防止回路が考えられ
ている。第１図は従来の蓄電池の過放電防止回路
の一例を示したもので、電源スイツチ２の直後に
設けられたトランジスタQ₁，Q₂を主体とする電
流切換回路により蓄電池１の電圧低下を検出し
て、電源スイツチ２と負荷４との間の挿入された
リレー３の常開接点３ｂを開放させるように構成
されている。

この過放電防止回路の動作は次の通りである。
電源スイツチ２を投入したとき、蓄電池１の電圧
が規定値にあるとトランジスタQ₁がオン、トラ
ンジスタQ₂がオフとなり、Q₂のコレクタ電位は
蓄電池１の電圧に等しくなるため、トランジスタ
Q₃もオンとなり、このQ₃を介してリレー３の駆
動コイル３ａに電流が流れることにより、常開接
点３ｂが閉じて負荷４に電流が供給される。この
状態で蓄電池１が放電を続け過放電となる直前の
電圧に達するとトランジスタQ₁がオフ、トラン
ジスタQ₂がオンとなつて、Q₃のコレクタ電位は
ほぼ接地電位となるため、トランジスタQ₃がオ
フとなり、これによりリレー３の駆動コイル３ａ
の電流がしや断されるから、常開接点３ｂは開放
となり、負荷４への電流がしや断される。従つ
て、以後蓄電池１から負荷４への放電は防止され
ることになる。

しかしながら第１図の如き構成では、リレー３
の常開接点３ｂが開放状態にあるときでも、電源
スイツチ２を介して蓄電池１に接続された蓄電池
１の電圧検出部における抵抗R₁，R₄，R₆には、
それぞれ抵抗R₂、トランジスタQ₂とQ₁，Q₂の共
通エミツタ抵抗R₅、定電圧ダイオードZDを介し
て常時電流が流れる。従つて電源スイツチ２を開
放にしない限り、蓄電池１からは放電電流が流れ
るので、過放電を防止することは困難となる。ま
た、リレー３の常開接点３ｂが一旦開放になつた
後に蓄電池１の電圧が回復すれば、接点３ｂが再
び閉じて負荷４に電流が流れるので、負荷４への
電流の供給、しや断が繰返され、このことが蓄電
池１の過放電を助長させる結果を招く。

本発明はこれらの欠点を除去するためになされ
たもので、その目的は蓄電池の電圧が所定の電圧
以下に低下したとき電源スイツチを断にしなくと
も蓄電池からの放電電流を確実にしや断してその
過放電を防止するとともに、一旦負荷への電流が
しや断された後は蓄電池の電圧が回復しても負荷
へ電流の再供給がなされないようにすることがで
きる蓄電池の過放電防止回路を提供することにあ
る。

本発明はこの目的を達成するため、電源スイツ
チの投入時にのみパルスを発生する微分回路を設
け、このパルスによりホールド機能を有するスイ
ツチング回路をオン動作させて、電源スイツチと
負荷との間に常開接点を接続したリレーを動作さ
せることにより蓄電池から負荷への電流の供給を
行なうようにするとともに、上記リレーの常開接
点と負荷との接続点に電圧検出回路を接続し、蓄
電池の電圧が所定の電圧以下に低下したときこの
検出回路から前記スイツチング回路にリセツト回
路を供給しスイツチング回路をオフ状態に復帰さ
せてリレーを復旧させることにより蓄電池から負
荷への放電電流を防止するようにしたものであ
る。

以下本発明を実施例により具体的に説明する。
第２図は本発明の一実施例である蓄電池の過放電
防止回路を示したもので、１１は蓄電池、１２は
この蓄電池１１に一端が接続された電源スイツ
チ、１３はリレー、１４蓄電池１１を電源とする
負荷であり、リレー１３の駆動コイル１３ａは電
源スイツチ１２の他端とアース間に後述するスイ
ツチング回路を介して接続され、またその常開接
点１３ｂは電源スイツチ１２の他端と負荷１４と
の間に接続されている。以上の関係は第１図に示
した従来の回路と同様であるが、本回路ではさら
に微分回路１５とスイツチング回路１６および電
圧検出回路１７が設けられる。

微分回路１５は電源スイツチ１２の投入時にの
みパルスを発生するもので、電源スイツチ１２の
他端とアース間に接続されたコンデンサC₁₁と抵
抗R₁₁，R₁₂の直列回路からなる。

スイツチング回路１６はリレー１３の動作を制
御するためのもので、ホールド機能を有し、その
トリガ端子１６ａは微分回路１５の出力端子１５
ａに接続され、スイツチング端子１６ｂはリレー
１３の駆動コイル１３ａの他端に接続されてい
る。また１６ｃはスイツチング回路１６のリセツ
ト端子である。第３図はスイツチング回路１６の
具体例を示したもので、G₁₁はトリガパルスの波
形整形用ゲート、G₁₂およびG₁₃はセツト・リセツ
トフリツプフロツプ回路を構成するNANDゲー
ト、G₁₄はリセツト信号の波形整形用ゲート、R₁₃
〜R₁₅は抵抗、TRはスイツチングトランジスタで
ある。なお、抵抗R₁₅は電源スイツチ１２の投入
後リレー１３が動作するまでの間リセツト端子１
６ｃを“０”レベルに初期設定するためのもので
ある。また、スイツチングトランジスタTRの部
分は必要に応じてダーリントン接続としてもよ
い。

一方、電圧検出回路１７はリレー１３の常開接
点１３ｂと負荷１４との接続点１８において蓄電
池１１の電圧を検出し、これが所定の電圧以下に
低下したときスイツチング回路１６のリセツト端
子１６ｃにリセツト信号を供給する回路であり、
この例では抵抗R₁₆〜R₂₀と、定電圧ダイオード
ZDおよび演算増幅器OAからなる電圧比較器で構
成されている。

次に第２図の動作を説明する。電源スイツチ１
２を投入すると、微分回路１５よりパルスが発生
し、これがスイツチング回路１６のトリガ端子１
６ａに与えられてスイツチング回路１６がオン動
作する。すなわち、第３図においてG₁₂，G₁₃で構
成されるフリツプフロツプのセツト端子Ｓにパル
スが入力されそのＱ出力がハイレベルとなるた
め、スイツチングトランジスタTRがオン状態と
なる。これによりリレー１３の駆動コイル１３ａ
に電流が流れて常開接点１３ｂが閉じ、負荷１４
に蓄電池１１から電流が供給される。

上記の如く接点１３ｂが閉じると、電圧検出回
路１７において演算増幅器OPの非反転入力端子
および反転入力端子には、それぞれ定電圧ダイオ
ードZDで規定された一定電圧および抵抗R₁₇と
R₁₈の分圧比で定まる電圧が加わる。ここで蓄電
池１１の電圧が所定の電圧より高い場合は、演算
増幅器OPの反転入力端子の電位が非反転入力端
子より高くなるように設定しておけば、このとき
演算増幅器OPの出力端子、すなわちスイツチン
グ回路１６のリセツト端子１６ｃはほぼ接地電位
となり、スイツチング回路１６はオン状態を維持
する。なお、コンデンサC₁₂は接点１３ｂが閉じ
たとき演算増幅器OAの非反転入力端子の電位を
反転入力端子より強制的に下げてその出力端子の
電位を確実に接地電位に保つ効果を有している。

次に蓄電池１１の放電が進み蓄電池１１の電圧
が低下して所定の電圧に達すると、演算増幅器
OAの非反転入力端子の電位が反転入力端子より
高くなつて出力端子の電位はほぼ蓄電池１１の電
圧へ反転する。この演算増幅器OAの出力端子の
電位が反転するときの蓄電池１１の電圧は、抵抗
R₁₇，R₁₈により定まる。この電圧は蓄電池１１が
過放電状態になる直前の電圧に設定しておく。

このようにして演算増幅器OAの出力端子に生
じた蓄電池１１の電圧は、スイツチング回路１６
のリセツト端子１６ｃにリセツト信号として与え
られ、スイツチング回路１６はオフ状態に復帰す
る。すなわち、第３図においてG₁₂，G₁₃で構成さ
れるフリツプフロツプのリセツト端子Ｒにパルス
が入力されそのＱ出力がローレベルとなるため、
スイツチングトランジスタTRがオフ状態とな
る。この結果リレー１３の駆動コイル１３ａに流
れていた電流がしや断され、接点１３ｂは開放状
態に復旧するので、蓄電池１１から負荷１４への
放電電流がしや断される。

この場合、接点１３ｂが一旦開放状態になる
と、接点１３ｂと負荷１４との接続点１８に接続
されている電圧検出回路１７は蓄電池１１から完
全に切離され、電圧検出回路１７には蓄電池１１
からの放電電流は全く流れなくなる。また微分回
路１５には電源スイツチ１２の投入時にのみ電流
が流れ、それ以外のときには蓄電池１１からの放
電電流は流れない。さらにリレー１３の駆動コイ
ル１３ａにもスイツチング回路１６がオフ状態に
なると同時に電流はほとんど流れなくなる。すな
わち、蓄電池１１の電圧が所定の電圧以下に低下
し接点１３ｂが復旧すると、蓄電池１１からの放
電電流は電源スイツチ１２の開閉状態にかかわり
なくほぼ完全にしや断される。従つて電源スイツ
チ１２を開放しなくとも、蓄電池１１の過放電を
確実に防止することができる。

また、蓄電池１１の電圧が低下して接点１３ｂ
が復旧した後蓄電池１１の電圧が回復しても、そ
の電圧は極めて緩やかに上昇するため、その際微
分回路１５からスイツチング回路１６をトリガす
るパルスが発生することはなく、リレー１３が再
び動作してしまうことはない。すなわち、リレー
１３は常に電源スイツチ１２の投入時にのみ動作
するので、従来の回路のように蓄電池１１から負
荷１４への電流の供給、しや断が繰返し行なわれ
ることがなく、この点からも蓄電池１１の過放電
を防止することができる。

なお、前記実施例では電圧検出回路１７に演算
増幅器による電圧比較器を使用したが、PUT
（プログラマブル・ユニジヤンクシヨン・トラン
ジスタ）で構成した電圧比較器を使用してもよ
く、またシユミツト回路のようなものでもよい。
さらにスイツチング回路１６についても第３図に
示したようなものに限定されず、要は一旦トリガ
されるとリセツト信号が与えられるまでオン状態
を保つホールド機能を有するものであればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の蓄電池の過放電防止回路の回路
図、第２図は本発明の一実施例を示す回路図、第
３図は第２図におけるスイツチング回路の具体例
を示す回路図である。１１……蓄電池、１２……電源スイツチ、１３
……リレー、１４……負荷、１５……微分回路、
１６……スイツチング回路、１７……電圧検出回
路。

Claims

【特許請求の範囲】

１一端が蓄電池に接続された電源スイツチの他
端に接続されこの電源スイツチの投入時にのみパ
ルスを発生する微分回路と、この回路からのパル
スによりトリガされてオン動作するホールド機能
を有するスイツチング回路と、前記電源スイツチ
と前記蓄電池を電源とする負荷との間にその常開
接点が接続され前記スイツチング回路のオン動作
により駆動されるリレーと、このリレーの常開接
点と前記負荷との接続点において前記蓄電池の電
圧を検出しこの電圧が所定の電圧以下に低下した
とき前記スイツチング回路にリセツト信号を供給
してこのスイツチング回路をオフ状態に復帰させ
るための電圧検出回路とを備えた蓄電池の過放電
防止回路。