JPS61269618A - 充電保護回路 - Google Patents

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】 〔概　要〕 太陽電池と蓄電池により電源を給電する装置の蓄電池保
護回路であって、蓄電池の過充電及び過放電時に間欠充
電を行なえる様に構成し、蓄電池の過充電、過放電防止
を可能とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は太陽電池による蓄電池の充電に関するものであ
る。

遠方に配置するテレメータ等の常時電流を必要としない
装置に於いて、近年太陽電池を用いて電源の供給を行う
方式が多く用いられる様になった。

ところが、太陽電池は、夜間や、雨天、雲り等の時には
起電力を発生出来ないために日中、日が照っている時に
蓄電池に充電しておく必要が有った。

しかし単に充電を行う場合に蓄電池の過充電による電池
の破損及び蓄電池の過放電により内部インピーダンスが
高くなり充電不能の状態になることが有った。

そこで太陽電池による蓄電池の過充電及び過放電防止を
防止できる回路が要求されていた。

〔従来の技術〕

従来、太陽電池による蓄電池の充電には過充電を防止す
る方式として、蓄電池の充電電圧を検出して制御を行う
方式と蓄電池の充電電流を検出し制御を行う方式が有る
が電流検出制御を行う方式は、回路構成が複雑になるた
めに、遠方配置するテレコンテレメータなどには、不向
で一般的に電圧検出制御型が用いられている。

第４図は従来の電圧検出制御型の構成例を示す。

図中、１は太陽電池、２は蓄電池、３１．３２は分圧抵
抗、３２はトリガダイオード、３４はコンデンサ、４は
サイリスタ、７は負荷、８は逆流防止ダイオードをそれ
ぞれ示す。

太陽電池１により発生した起電力により負荷７への給電
及び蓄電池２へ充電を行う場合に、過充電の時及び過放
電の状態の時には、蓄電池の内部インピーダンスが高く
なり蓄電池にかかる電圧がいずれの場合も高くなる。

太陽電池の発生電圧は分圧抵抗３１及び３３により分圧
する。この電圧がある一定値に達するとトリガダイオー
ド３２が動作する。

その結果、サイリスタ４がターンオンして、太陽電池１
の両端を短絡することにより、蓄電池２への充電を停止
し、過充電による蓄電池の破損を防止していた。

また、過放電となった蓄電池も端子電圧が高く−なり過
充電の時と同様な動作となるため充電不足となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記の様な従来技術を用いた場合は、過充電。

過放電になった場合は、電源である太陽電池の出力をサ
イリスタにより短絡させる。このために、過充電時は太
陽電池の出力が零になるまでサイリスタ４が短絡状態に
なっている。このため、蓄電池の容量がさほど大きくな
い場合は（特にテレメータ装置では装置の小型化のため
最小限の容量にしである）太陽電池が電力を供給してい
る時間が長がすぎると、充電が停止されているので蓄電
池が過放電状態となってしまう。

又、太陽電池が電力を供給出来ず過放電状態になり、再
び電力を供給し始める場合などに於いては、蓄電池の端
子電力が下がり内部抵抗が高かくなりサイリスタが太陽
電池を短絡するために、蓄電池に（充電が出来なく電力
が供給されな（）なってしまう。このため蓄電池はさら
に過放電状態になってしまい、使用出来なくなる等の不
適合を生じていた。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の充電保護回路の原理回路図をしめし、
図中１は太陽電池、２は蓄電池、３は電圧検出部、４は
サイリスタ、５はコンデンサ、６はスイッチ部、７は負
荷、８は逆流防止ダイオード、９は抵抗をそれぞれ示す
。

過充電、過放電に於ける不適合を解決するために本発明
は、太陽電池１で蓄電池２に充電を行う場合に電圧検出
部３により太陽電池１の出力電圧を検出し、サイリスタ
４を動作させる。

サイリスタ４が動作し短絡状態になった場合にコンデン
サ５を介してスイッチ部６により太陽電池１を短絡する
。この時抵抗９によりサイリスタをターンオフさせ、コ
ンデンサ５の放電によりスイッチ部６がオフされ、再び
充電状態とする。

上記の様に構成することにより太陽電池１により蓄電池
２に間欠充電を行える。

〔作　用〕

電圧検出部が充電電圧を検出し、サイリスタ４が動作す
ると、サイリスタ４が動作した時（動作）サイリスタ４
の端子電圧が“′０”又は逆電圧になるまで短絡状態が
継続される。スイッチ部６をコンデンサ５の放電時間の
間だ短絡させてサイリスタ４に電流が流れなくなる様に
、制御を行う。

本発明では、過充電、過放電の状態になった時蓄電池に
パルス状の電流を流す間欠充電を行こなう事で、過充電
時は通常より短い時間で充電し蓄電池の劣化を防ぎ、過
放電時には蓄電池のインピーダンスが上昇しても充電が
行なわれるために充電が進むにつれ除々にインピーダン
スが低下して、通常充電が行なわれる様になる。過充電
、過放電以外の状態に於いては連続して充電される。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第２図を用いて詳細に説明する。第
２図において、第１図及び第４図と同一部品は同一番号
で示す。６２，５１，９１．９２は抵抗、６３．３５は
ダイオード、６１はトランジスタをそれぞれ示す。

第２図の様に構成された回路において、蓄電池２が過充
電領域、過放電領域に達した場合は、保護回路が動作す
る様に電圧検出部３の抵抗３１及び３３で、蓄電池２の
充電電圧を分圧し、動作電圧としてトリガダイオード３
２に印加する。

トリガダイオード３２は、ａ点とｂ点の電位差により第
３図（イ）の様なトリガをサイリスタ４に与える。この
時ダイオード３５はコンデンサ３４の放電用で、コンデ
ンサ３４と分圧抵抗３３の放電時の定数によりトリガダ
イオード３２が第３図（イ）に示す様な信号をサイリス
タ４に入力する。

その結果、サイリスタ４は、第３図（ロ）の様に電流が
流れ、電圧検出部３の前段に於いて短絡状態を形成する
。サイリスタ４に電流が流れると、抵抗５１、コンデン
サ５及びスイッチ部６にもそれぞれ電流が流れる。この
ためスイッチ部６ではダイオード６３に電流が流れるこ
とでトランジスタ６１のコレクタ電流が流れ、スイッチ
部６が動作し、サイリスタ４の前段で太陽電池を短絡す
る。

この時コンデンサ５に充電された電荷がコンデンサ５と
抵抗５１の時定数の時間だけスイッチ部６に流れるため
、その間、スイッチ部６は、太陽電池１を短絡する。こ
のためスイッチ部６では第４図（ハ）の様な電流が流れ
る。スイッチ部６で太陽電池１を短絡したために、サイ
リスタ４がターンオフする。

スイッチ部６はコンデンサ５が放電しなくなるとオフす
るので太陽電池１が短絡されなくなり、蓄電池２に第３
図（ニ）の様な電流が流れる。

蓄電池２が過充電及び過放電の場合は上記一連の動作を
繰り返す。

又、通常状態に於いては、蓄電池２の内部インピーダン
スが上がらないために電圧検出部３が信号を出さない。

従って太陽電池１の起電力が蓄電池２に充電されると同
時に負荷にも供給される。

〔発明の効果〕

以上述べてきた様に本発明によれば、過充電。

過放電時に、蓄電池にパルス状の電流を流す間欠充電を
行う事で、過充電時は通常より短い時間で充電し蓄電池
の劣化を防ぎ、過放電時は蓄電池のインピーダンスが上
昇しても充電が行なわれるため、除々にインピーダンス
が低下して、通常充電が行なわれる。この様に本発明は
極めて簡単な回路により過充電及び過放電を防止できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の一実施例を説明するための図、第３図
は実施例各部の電流を示す図、 第４図は従来の技術を説明する図をそれぞれ示す。 図中、１は太陽電池、２は蓄電池、４はサイリスタ、５
はコンデンサ、６はスイッチ部、７は負荷、３２はトリ
ガダイオード。 不使用／１暦、理図 第１図 尖創ト修’ｌ’２ｓだ明す６に−め回 ９（方１ヒイ列　各部め　電り荒乞示１ｖ図第：３　図 収米牡＃Ｔ　２１説明マろ図 茅４−図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 太陽電池（１）と該太陽電池（１）により充電される蓄
   電池（２）で構成する電源装置において、該蓄電池（２
   ）の過電圧を検出する電圧検出部（３）と、該電圧検出
   部（３）からの信号によりオンして該太陽電池（１）の
   短絡を行うサイリスタ（４）と、該サイリスタ（４）を
   復旧させるためのスイッチ部（６）と該スイッチ部（６
   ）の動作時間を定めるコンデンサ（５）を設けたことに
   より該蓄電池（２）に間欠充電を行うことを特徴とする
   充電保護回路。