JPS6130416Y2 - - Google Patents
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- JPS6130416Y2 JPS6130416Y2 JP2336879U JP2336879U JPS6130416Y2 JP S6130416 Y2 JPS6130416 Y2 JP S6130416Y2 JP 2336879 U JP2336879 U JP 2336879U JP 2336879 U JP2336879 U JP 2336879U JP S6130416 Y2 JPS6130416 Y2 JP S6130416Y2
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- charging current
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Description
本考案は充電器とアルカリ蓄電池とからなる直
流電源装置、特にそのアルカリ蓄電池の保護装置
に関する。 蓄電池と充電器を組合せた直流電源装置は、制
御電源や予備電源として多く使用されており、そ
の回路構成は第１図の如く、サイリスタ等を用い
た充電器１で蓄電池２を浮動充電する方式が数多
く用いられている。なお第１図において３は負荷
である。 第１図の充電器１は一般に第２図の如く充電器
出力電流あるいは蓄電池充電々流が100％以内に
おいては、交流入力電圧及び負荷電流の大きさに
関係なく、定電圧特性を有し、100％を超える電
流が流れた時に充電器出力電圧を自動的に降下さ
れる、いわゆる垂下特性を持つように第３図の如
く自動制御装置など制御装置４で制御されてい
る。なお第３図において４は充電器１の制御装
置、５は充電器１の出力電流を検出する電流検出
器、６は蓄電池２の充電電流を検出する電流検出
器である。 一方、蓄電池２にアルカリ蓄電池を使用した場
合、アルカリ蓄電池固有の特性から、次の(1)〜(3)
のことが言える。 (1) 蓄電池２の温度が上昇すると、蓄電池２の起
電力が降下する性質を有している。 (2) 蓄電池２の発熱量は充電電流が増加すると増
大する。 (3) 蓄電池２の温度上昇は蓄電池２の発熱量と放
熱量の熱バランスによつて決まる。 前記充電器の定電圧特性とアルカリ蓄電池の特
性から、蓄電池２の温度が上昇すると、蓄電池２
の起電力が降下する。蓄電池２の起電力が降下す
ると蓄電池充電電流が増加する。これにより蓄電
池２の発熱量が増加し、このため蓄電池２が温度
上昇する。蓄電池２の温度上昇により蓄電池２の
起電力が降下し、蓄電池２の充電電流が増加する
といつたように同様の動作を繰返し、蓄電池２の
温度が著しく上昇する、いわゆる熱逸走を生ず
る。 この熱逸走による温度上昇は蓄電池２の破損や
発火等極めて好ましくない事故を誘発する。 そこで本考案は、このような問題を解決するた
め、前記熱逸走を防止する充電器を具備してなる
直流電源装置を提供しようとするもので、以下実
施例を用いて説明する。 まず本考案を説明する前に第１図の回路構成に
おいて、負荷に供給する電力及び蓄電池電流の流
れを考えてみると、 通常の運転中（交流入力電圧が供給され、蓄
電池が充電完了）の状態から、負荷電流は充電
器から供給され、蓄電池には自己放電を補う微
少な充電々流が充電器から供給されている。 入力電力の停電時には、負荷電流は蓄電池の
放電電流によつて供給され、蓄電池に蓄積され
たエネルギーは放出される。 復電し、入力電圧が供給されると、充電器は
負荷電流と蓄電池の充電電流（放電で使用した
ため）を供給することになる。この場合、蓄電
池の放出したエネルギーが大きいと、充電器の
電流は第２図の垂下特性の電流に至る。 この種の蓄電池の充電電流は蓄電池の蓄積エ
ネルギーの増加（回復）に従つて徐々に減少し
て来る。 蓄電池の保守上行なわれる均等充電時にも上
記の場合と同様に均等充電開始直後は蓄電池
の充電々流は増大するが、時間の経過（充電エ
ネルギーの回復）に従つてその充電電流は減少
して来る。 通常の運転中に負荷電流が一時的に増大した
場合には、充電器からの電流だけでは不足し、
蓄電池からの放電電流と重ねて供給する形とな
り、蓄電池は放電するが、負荷電流が通常の値
に戻つた時は、上記、と同様な経過を経て
再度充電される。 熱逸走により蓄電池の充電電流が増加する場
合は、上記と若干異なり、その充電電流の増加
は温度上昇を、その温度上昇は起電力の低下
を、その起電力の低下は充電電流の増加につな
がり、この種の充電電流は時間の経過と共に増
加する傾向を有する。 上記の各状態〜を第３図の電流方向を用い
て表にまとめると下表の如くなり、蓄電池電流は
その大きさと流れる方向が負荷や入力電圧等の状
態によつて異なつてくる。
流電源装置、特にそのアルカリ蓄電池の保護装置
に関する。 蓄電池と充電器を組合せた直流電源装置は、制
御電源や予備電源として多く使用されており、そ
の回路構成は第１図の如く、サイリスタ等を用い
た充電器１で蓄電池２を浮動充電する方式が数多
く用いられている。なお第１図において３は負荷
である。 第１図の充電器１は一般に第２図の如く充電器
出力電流あるいは蓄電池充電々流が100％以内に
おいては、交流入力電圧及び負荷電流の大きさに
関係なく、定電圧特性を有し、100％を超える電
流が流れた時に充電器出力電圧を自動的に降下さ
れる、いわゆる垂下特性を持つように第３図の如
く自動制御装置など制御装置４で制御されてい
る。なお第３図において４は充電器１の制御装
置、５は充電器１の出力電流を検出する電流検出
器、６は蓄電池２の充電電流を検出する電流検出
器である。 一方、蓄電池２にアルカリ蓄電池を使用した場
合、アルカリ蓄電池固有の特性から、次の(1)〜(3)
のことが言える。 (1) 蓄電池２の温度が上昇すると、蓄電池２の起
電力が降下する性質を有している。 (2) 蓄電池２の発熱量は充電電流が増加すると増
大する。 (3) 蓄電池２の温度上昇は蓄電池２の発熱量と放
熱量の熱バランスによつて決まる。 前記充電器の定電圧特性とアルカリ蓄電池の特
性から、蓄電池２の温度が上昇すると、蓄電池２
の起電力が降下する。蓄電池２の起電力が降下す
ると蓄電池充電電流が増加する。これにより蓄電
池２の発熱量が増加し、このため蓄電池２が温度
上昇する。蓄電池２の温度上昇により蓄電池２の
起電力が降下し、蓄電池２の充電電流が増加する
といつたように同様の動作を繰返し、蓄電池２の
温度が著しく上昇する、いわゆる熱逸走を生ず
る。 この熱逸走による温度上昇は蓄電池２の破損や
発火等極めて好ましくない事故を誘発する。 そこで本考案は、このような問題を解決するた
め、前記熱逸走を防止する充電器を具備してなる
直流電源装置を提供しようとするもので、以下実
施例を用いて説明する。 まず本考案を説明する前に第１図の回路構成に
おいて、負荷に供給する電力及び蓄電池電流の流
れを考えてみると、 通常の運転中（交流入力電圧が供給され、蓄
電池が充電完了）の状態から、負荷電流は充電
器から供給され、蓄電池には自己放電を補う微
少な充電々流が充電器から供給されている。 入力電力の停電時には、負荷電流は蓄電池の
放電電流によつて供給され、蓄電池に蓄積され
たエネルギーは放出される。 復電し、入力電圧が供給されると、充電器は
負荷電流と蓄電池の充電電流（放電で使用した
ため）を供給することになる。この場合、蓄電
池の放出したエネルギーが大きいと、充電器の
電流は第２図の垂下特性の電流に至る。 この種の蓄電池の充電電流は蓄電池の蓄積エ
ネルギーの増加（回復）に従つて徐々に減少し
て来る。 蓄電池の保守上行なわれる均等充電時にも上
記の場合と同様に均等充電開始直後は蓄電池
の充電々流は増大するが、時間の経過（充電エ
ネルギーの回復）に従つてその充電電流は減少
して来る。 通常の運転中に負荷電流が一時的に増大した
場合には、充電器からの電流だけでは不足し、
蓄電池からの放電電流と重ねて供給する形とな
り、蓄電池は放電するが、負荷電流が通常の値
に戻つた時は、上記、と同様な経過を経て
再度充電される。 熱逸走により蓄電池の充電電流が増加する場
合は、上記と若干異なり、その充電電流の増加
は温度上昇を、その温度上昇は起電力の低下
を、その起電力の低下は充電電流の増加につな
がり、この種の充電電流は時間の経過と共に増
加する傾向を有する。 上記の各状態〜を第３図の電流方向を用い
て表にまとめると下表の如くなり、蓄電池電流は
その大きさと流れる方向が負荷や入力電圧等の状
態によつて異なつてくる。
【表】
上記の如く種々の状態に置かれる蓄電池におい
て、蓄電池に流れる充電電流の方向と時間に対す
る充電々流の変化量に着目すると、 (イ) 、は方向の電流極性が、電流検出器
（変流器）６に発生する。 (ロ) 、、、は電流の極性方向である
が、蓄電池にエネルギーが蓄えられるに従つて
電流は減少する。即ち、時間の経過に従つて電
流は減少する。 (ハ) は電流の極性が方向であり、充電電流に
よつて温度上昇するので、時間の経過に従つて
電流は増加する。 そこで本考案の実施例では、上記の状態の区
別、判断を制御装置４の内部に組込んだ判別回路
で行なわせ、上記の状態が生じた場合には充電
電圧を自動的に下げたり、充電器の運転を自動的
に停止する等の手段で、蓄電池の熱逸走を防ぐも
のである。 第４図は本考案による直流電源装置の実施例を
示し、第３図の制御装置４に本考案を適用した場
合であり、第５図は第４図の動作説明図である。 第４図において、４１は蓄電池２の充電電流を
電流検出器（変流器）６で検出して得られる電流
ＩB2に対応した第５図の曲線の如き電圧を発
生する変換器、４２は第５図曲線の如く一定時
間間隔で蓄電池電流ＩB2に見合う電圧を測定記憶
する記憶回路、４３は一定時間間隔での電圧と
の電圧の比較を行ない、＞の場合には、即
ち−＝△ｖ（＞０）の場合には出力電圧が
零で、かつ＜の場合には出力電圧として正
の偏差電圧△v′（＝−）を出力する比較器で
ある。比較器４３の比較において、たとえば第５
図の実線曲線に示すようにt1時点、t2時点で＞
であり、又鎖線の曲線に示すようにt1，t2時点
で＜である。これらの変換器４１と記憶回路
４２と比較器４３は検出抑制回路４ａを構成す
る。 また４４は抵抗器、４５は設定器、４６は電流
検出器（変流器）５によつて検出された充電器１
の出力電流、抵抗器４４によつて検出された充電
器１の出力電圧、設定器４５の出力および比較器
４３の出力電圧（検出抑制回路４ａの制御出力）
が供給され、これらの偏差出力を送出する増幅
器、４７は増幅器４６の出力にもとづいて充電器
１のサイリスタゲートを位相制御する位相器であ
つて、これらの抵抗器４４と設定器４５と増幅器
４６と位相器４７は制御回路４ｂを構成する。 制御装置４は上記検出抑制装置４ａと制御回路
４ｂとから構成される。 次に動作について説明する。 電流検出器（変流器）６によつて検出された蓄
電池の充電電流ＩB2は記憶回路４２および変換器
４１に供給される。記憶回路４２は第５図の曲線
の如く一定時間間隔で蓄電池電流ＩB2に見合う
電圧を測定記憶し、これを比較器４３に入力す
る。変換器４１の出力電圧としては第５図の曲線
の如く、蓄電池２の充電電流ＩB2に応じた電圧
を発生する。比較器４３は一定時間間隔での
電圧との電圧の比較を行ない、＞の場合
（実線で示す，の比較の場合）には、比較器
４３の出力電圧は零で、増幅器４６に影響を与
えない。即ちこの場合には増幅器４６は通常通り
充電器１の出力電流ＩCにもとづく検出電圧と設
定器４５の設定出力とをつき合せて得られる偏差
出力を位相器４７に供給し、位相器４７はこの増
幅器４６の偏差出力にもとづいて充電器１を位相
制御する。以上の＞の場合は正常な充電時で
ある。 一方比較器４３において＜の場合（鎖線で
示す，の比較の場合）には、比較器４３は△
v′（＝−）なる正の出力電圧を増幅器４６
に供給する。増幅器４６はこの比較器４３の出力
により影響を受け、増幅器４６はこの比較器４３
の出力分と前述した充電器１の出力電流と抵抗器
４４からの充電器１の出力電圧と設定器４５の出
力電圧との偏差出力を位相器４７に供給し、位相
器４７の出力にもとづいて充電器１の出力電圧を
下げるよう充電器１は位相制御される。このよう
にして充電器１の出力電圧を下げることにより蓄
電池２の充電電流を引き下げ、熱逸走を防止する
ことができる。 本考案は上記実施例第４図において、比較器４
３における＜の条件で充電器１の停止を行な
うべく制御出力を前記制御回路４ｂの増幅器４６
に入力し、位相器４７により熱逸走を防止すべく
充電器１の停止を行なつてもよい。 本考案は上記実施例第４図において、検出抑制
回路４ａは蓄電池電流の時間に対する変化の勾配
が方向か方向かを検出し方向のとき蓄電池
の充電電流を一定値以下に抑制する制御出力を送
出する回路構成であればよい。 上述したように本考案を用いれば、蓄電池の熱
逸走を防止することができ、これにより蓄電池の
破損や発火等きわめて好ましくない事故を未然防
止できるなどの効果を奏する。
て、蓄電池に流れる充電電流の方向と時間に対す
る充電々流の変化量に着目すると、 (イ) 、は方向の電流極性が、電流検出器
（変流器）６に発生する。 (ロ) 、、、は電流の極性方向である
が、蓄電池にエネルギーが蓄えられるに従つて
電流は減少する。即ち、時間の経過に従つて電
流は減少する。 (ハ) は電流の極性が方向であり、充電電流に
よつて温度上昇するので、時間の経過に従つて
電流は増加する。 そこで本考案の実施例では、上記の状態の区
別、判断を制御装置４の内部に組込んだ判別回路
で行なわせ、上記の状態が生じた場合には充電
電圧を自動的に下げたり、充電器の運転を自動的
に停止する等の手段で、蓄電池の熱逸走を防ぐも
のである。 第４図は本考案による直流電源装置の実施例を
示し、第３図の制御装置４に本考案を適用した場
合であり、第５図は第４図の動作説明図である。 第４図において、４１は蓄電池２の充電電流を
電流検出器（変流器）６で検出して得られる電流
ＩB2に対応した第５図の曲線の如き電圧を発
生する変換器、４２は第５図曲線の如く一定時
間間隔で蓄電池電流ＩB2に見合う電圧を測定記憶
する記憶回路、４３は一定時間間隔での電圧と
の電圧の比較を行ない、＞の場合には、即
ち−＝△ｖ（＞０）の場合には出力電圧が
零で、かつ＜の場合には出力電圧として正
の偏差電圧△v′（＝−）を出力する比較器で
ある。比較器４３の比較において、たとえば第５
図の実線曲線に示すようにt1時点、t2時点で＞
であり、又鎖線の曲線に示すようにt1，t2時点
で＜である。これらの変換器４１と記憶回路
４２と比較器４３は検出抑制回路４ａを構成す
る。 また４４は抵抗器、４５は設定器、４６は電流
検出器（変流器）５によつて検出された充電器１
の出力電流、抵抗器４４によつて検出された充電
器１の出力電圧、設定器４５の出力および比較器
４３の出力電圧（検出抑制回路４ａの制御出力）
が供給され、これらの偏差出力を送出する増幅
器、４７は増幅器４６の出力にもとづいて充電器
１のサイリスタゲートを位相制御する位相器であ
つて、これらの抵抗器４４と設定器４５と増幅器
４６と位相器４７は制御回路４ｂを構成する。 制御装置４は上記検出抑制装置４ａと制御回路
４ｂとから構成される。 次に動作について説明する。 電流検出器（変流器）６によつて検出された蓄
電池の充電電流ＩB2は記憶回路４２および変換器
４１に供給される。記憶回路４２は第５図の曲線
の如く一定時間間隔で蓄電池電流ＩB2に見合う
電圧を測定記憶し、これを比較器４３に入力す
る。変換器４１の出力電圧としては第５図の曲線
の如く、蓄電池２の充電電流ＩB2に応じた電圧
を発生する。比較器４３は一定時間間隔での
電圧との電圧の比較を行ない、＞の場合
（実線で示す，の比較の場合）には、比較器
４３の出力電圧は零で、増幅器４６に影響を与
えない。即ちこの場合には増幅器４６は通常通り
充電器１の出力電流ＩCにもとづく検出電圧と設
定器４５の設定出力とをつき合せて得られる偏差
出力を位相器４７に供給し、位相器４７はこの増
幅器４６の偏差出力にもとづいて充電器１を位相
制御する。以上の＞の場合は正常な充電時で
ある。 一方比較器４３において＜の場合（鎖線で
示す，の比較の場合）には、比較器４３は△
v′（＝−）なる正の出力電圧を増幅器４６
に供給する。増幅器４６はこの比較器４３の出力
により影響を受け、増幅器４６はこの比較器４３
の出力分と前述した充電器１の出力電流と抵抗器
４４からの充電器１の出力電圧と設定器４５の出
力電圧との偏差出力を位相器４７に供給し、位相
器４７の出力にもとづいて充電器１の出力電圧を
下げるよう充電器１は位相制御される。このよう
にして充電器１の出力電圧を下げることにより蓄
電池２の充電電流を引き下げ、熱逸走を防止する
ことができる。 本考案は上記実施例第４図において、比較器４
３における＜の条件で充電器１の停止を行な
うべく制御出力を前記制御回路４ｂの増幅器４６
に入力し、位相器４７により熱逸走を防止すべく
充電器１の停止を行なつてもよい。 本考案は上記実施例第４図において、検出抑制
回路４ａは蓄電池電流の時間に対する変化の勾配
が方向か方向かを検出し方向のとき蓄電池
の充電電流を一定値以下に抑制する制御出力を送
出する回路構成であればよい。 上述したように本考案を用いれば、蓄電池の熱
逸走を防止することができ、これにより蓄電池の
破損や発火等きわめて好ましくない事故を未然防
止できるなどの効果を奏する。
第１図は直流電源装置の概略構成図、第２図は
第１図の充電器の特性図、第３図は制御装置を備
えた一般の直流電源装置の一例を示す概略構成
図、第４図は本考案の実施例を示す構成図、第５
図は第４図の動作説明図であつて、図中１は充電
器、２は蓄電池、３は負荷、４は自動制御装置、
５，６は電流検出器、４ａは検出抑制回路、４ｂ
は制御回路、４１は変換器、４２は記憶回路、４
３は比較器、４４は抵抗器、４５は設定器、４６
は増幅器、４７は位相器を示す。
第１図の充電器の特性図、第３図は制御装置を備
えた一般の直流電源装置の一例を示す概略構成
図、第４図は本考案の実施例を示す構成図、第５
図は第４図の動作説明図であつて、図中１は充電
器、２は蓄電池、３は負荷、４は自動制御装置、
５，６は電流検出器、４ａは検出抑制回路、４ｂ
は制御回路、４１は変換器、４２は記憶回路、４
３は比較器、４４は抵抗器、４５は設定器、４６
は増幅器、４７は位相器を示す。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 制御可能なスイツチング素子をブリツジ接続し
て成る充電器と、該充電器に並列接続されたアル
カリ蓄電池を有し、該アルカリ蓄電池を浮動充電
して使用する直流電源装置において、 前記蓄電池を充電電流を一定時間間隔で検出し
て得られる電圧値と、該電圧値が検出された
時刻から所定時間経過後に前記蓄電池の充電電流
を検出して得られる電圧値とを比較し、前記各
検出電圧値とが＜なる条件を満たすとき
に前記蓄電池が熱逸走状態にあると判定して前記
蓄電池の充電電流を一定値以上に抑制する制御出
力を送出する検出抑制回路と、前記充電器の出力
電流と前記検出抑制回路の制御出力と設定値とに
基づいて前記充電器を位相制御する制御回路とを
備えたことを特徴とする直流電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2336879U JPS6130416Y2 (ja) | 1979-02-23 | 1979-02-23 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2336879U JPS6130416Y2 (ja) | 1979-02-23 | 1979-02-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55125037U JPS55125037U (ja) | 1980-09-04 |
| JPS6130416Y2 true JPS6130416Y2 (ja) | 1986-09-05 |
Family
ID=28859850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2336879U Expired JPS6130416Y2 (ja) | 1979-02-23 | 1979-02-23 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6130416Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6214577B2 (ja) * | 2015-01-14 | 2017-10-18 | Fdk株式会社 | バランス機能を持つフロート充電用の電源システム |
| JP6211017B2 (ja) * | 2015-01-15 | 2017-10-11 | Fdk株式会社 | フロート充電用の電源システム |
-
1979
- 1979-02-23 JP JP2336879U patent/JPS6130416Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55125037U (ja) | 1980-09-04 |
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