JPS62244238A - 充電式電源装置 - 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】 ［技術分野１ 本発明は、充電可能な蓄電池と、この蓄電池を充電する
充電回路とを備えた充電式電源装置に関するものである
。

［背景技術１ 静来、この稀の充電式雷泣荀Ｍでは、蓄電池を充電回路
にて充電しながら、蓄電池を用いて負荷を動作させた場
合、放電電流が光電電流より大きいと、蓄電池は結局は
放電状態となる。そして、蓄電池の電圧が所定値より下
がると、充電回路に大きな負荷がかかることになり、充
電回路が破壊することがあった。

そこで、上述のような問題を解消するために、蓄電池を
放電、つまりＭ電池にて負荷を動作させているときには
、充電回路による蓄電池の充電を停止したり、若しくは
蓄電池を充電するときには蓄電池が放電できなくしたり
するスイッチを設けたものが提案されている。しかし、
この方式ではスイッチをオンオフすることを忘れると、
結局は充電回路の破損を招く恐れがあり、また充電ある
いは放電状態にしたいときには必ずスイッチを操作しな
ければならず、このスイッチの操作を忘れたために、長
時間充電あるいは放電がなされず放置されるということ
が往々にしてあった。しかも、負荷電流が変化したり、
負荷電流がオンオフしたりして、蓄電池の放電電流が変
化するものでは、放電電流が光電電流より小さい場合が
あり、このときには充電が可能であるにも拘わらず、充
電ができない状態にスイッチにて制御しであるため、結
果として充電可能なときにてあっても充電できないから
、使用時間が短くなり、また逆に充電を行う時間は充電
しかできないので、負荷を使用したいのに負荷の使用で
きないという不都合があった。

［発明の目的１ 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、放電電流が光電電流より小さいとき
には蓄電池の放電中であっても充電を可能とした充電式
電源装置を提供することにある。

［発明の開示１ （構成） 本発明は、充電可能な蓄電池と、このＶＩ′ＩＬ池を充
電する充電回路とを備えた充電式電源装置において、蓄
電池の放電電流と光電電流とを比較して放電電流の方が
光電電流をより大きいとき光電電流を遮断する充電制御
回路を備え、放電電流が光電電流より小さいときには蓄
電池の放電中であっても充電を可能とした充電式電源装
置を開示する。

（実施例１） 第１図及び＄２図は本発明の一実施例を示す図であり、
本実施例は、第１図に示すように、電源Ｅにて動作する
充電回路１と、この充電回路１にて充電される蓄電池Ｂ
と、蓄電池Ｂを電源をして動作する負荷りとを基本構成
とする充電式電源装置である。そして、本実施例では、
充電制御回路２として、蓄電池Ｂの放電電流を検出する
放電電流検出手段３と、この放電電流検出手段３出力と
充電回路１の定格光電電流に相当する所定値とを比較し
、放電電流が充電回路１の定格光電電流以上のときに光
電電流を遮断する比較制御手段４とを備えたものである
。つまり、一般に充電回路１は定格光電電流が定まって
おり、この定格光電電流を基準として蓄電池Ｂが放電状
態であるか否を検知して充電回路１による蓄電池Ｂの充
電状態を１′％２図に示すように、放電電流検出手段３
を検出抵抗Ｒ１にて構成し、比較制御手段４をトランツ
スタＱ２にて構成しである。上記検出抵抗Ｒ１の抵抗値
は、蓄電池Ｂの放電電流が充電回路１の定格光電電流以
上になったとき、トラン７スタＱ２を導通する抵抗値と
しである。そして、トランツスタＱ２はスイッ、チング
トランジスタＱ、のベース・エミッタ間に接続されてい
る。なお、充電回路１はスイッチングト２ンシスタＱ１
．１大巻＃Ｘ　Ｌ　Ｉ、２大巻＃ｌ　Ｌ　２、及び帰還
巻線り、を有した発振トランスＴ１起動抵抗Ｒい帰還巻
線Ｌ２とともに帰還回路を形成する抵抗Ｒ２、コンデン
サＣ１及び整流用ダイオードＤ、から構成された自励発
振回路を用いた通常の充電回路と同様の構成であるので
説明は省略する。

以下、動作について説明する。なお、充電回路１に電源
Ｅが供給されて充電回路１が蓄電池Ｂを充電する動作を
しており、蓄電池Ｂの両端には負荷■−が接続され、′
この蓄電池Ｂを電源として負屑Ｔ、−ｈｔ＠佐しイいス
」１１つホｎ字箭雪シＨ銭は粁なっている状態について
説明する。また負荷りは負荷電流が変化するものとする
。ここで、蓄電池Ｂの放電電流が充電回路１の定格光電
電流より小さいとき、検出抵抗Ｒ１の両端電圧はトラン
ジスタＱ２のベース・エミッタ間電圧以下であるため、
トランジスタＱ２は非導通状態であり、充電回路１は通
常通りに蓄電池Ｂを充電する。今、負荷りが重くなり、
蓄電池Ｂの放電電流が増加したとする。このとき検出抵
抗Ｒ３の両端電圧も増加する。

そして、この検出抵抗Ｒ３の両端電圧が充電回路１の定
格光電電流が検出抵抗Ｒ１に流れたときの電圧以上、つ
まりトランジスタＱ２のベース・エミッタ間電圧以上に
上昇したときには、トランジスタＱ２が導通する。この
トランジスタＱ２の導通により、スイッチングトランジ
スタＱ１のベースｍ流がバイパスされるために、スイッ
チングトランジスタＱ１はスイッチングしなくなる。し
たがって、充電回路１の動作が停止して蓄電池Ｂに光電
電流が流れなくなるのである。

（実施例２） 第３図及び１４図は本発明の他の実施例を示す図である
。上述の第１の実施例においては、実質的に蓄電池Ｂの
放電電流と光電電流とを比較するものであったが、本実
施例においては、実際の蓄電池Ｂの光電電流と放電電流
とを比較するようにし、第１の実施例に用いられる充電
回路１より電源変動等で光電電流が変化する充電回路を
備えた充電式電源装置に用いられるものであり、第１の
実施例よりさらに細かな充電を可能としたものである。

概略構成的には、！＠３図に示すように、蓄電池Ｂの放
電電流を検出する放電電流検出手段５と、Ｗ′ＩＩｉ池
Ｂの光電電流を検出する光電電流検出手段６と、上記放
電電流検出手段５及び光電電流検出手段６との出力電圧
を比較し放電電流が光電電流以上のとき光電電流を遮断
する比較制御手段７とを備えたものである。具体的には
、第４図に示すように、放電電流検出手段５を抵抗Ｒ１
、光電電流検出手段６を抵抗Ｒ１にて構成し、比較制御
手段７をコンパレータＣＰにて構成したものである。

放電電流は抵抗Ｒ５の両端電圧、光電電流は抵抗Ｒ１の
両端電圧として現れる。この両電圧をコンパレータＣＰ
にて比較し、放電電流が光電電流より大きい場合にスイ
ッチングトランジスタＱ。

のべ一入電流をコンパレータＣＰが引き込み、充電回路
１の動作を停止することにより、光電電流を停止するも
のである。本実施例によれば、第１の実施例より光電電
流等の変動に応じてさらに正確な充電制御を行うことが
できる。従って、特に、上述したように充電回路１の出
力電流がばらつ（ものに有効である。

（実施例３） 第５図及び第６図は本発明のさらに他の実施例を示す図
であり、本実施例では、第５図に示すように、上述の実
施例の充電制御回路２を、’？ｆｆ電池Ｂに流れる電流
の方向を検出することにより、放電電流の方が光電電流
をより大きいことを検出して光電電流を遮断する電流方
向検出制御手段８にて構成したものである。具体的には
、＃Ｓ６図にポジスタＱ３と抵抗Ｒ３とを用い、抵抗Ｒ
１の両端電圧■、にて導通制御されるトランジスタＱ、
を帰還巻ＩＩＱＬ、と直列に挿入したものである。

以下、動作について説明する。光電電流が放電電流上り
大きな場合、つまり蓄電池Ｂが充電されている場合には
、第６図中の矢印にて示す方向に抵抗Ｒ９の両端電圧■
、が発生し、この電圧■５にてトランジスタＱ、が導通
する。従って、充電回路１は通常通りに動作し、蓄電池
Ｂを充電する。

そして、光電電流より放電電流の方が大きい場合には、
第６図の矢印とは逆の方向に抵抗Ｒ５の両端電圧■、が
発生する。この電圧■、ではトランジスタＱ３はバイア
スされないため、トランジスタＱ、は非導通状態となり
、充電回路１の帰還回路が開放されるため、スイッチン
グトランジスタＱ、に正帰還がかからず、充電回路１が
不動作なって光電電流が遮断されるのである。本実施例
では、蓄電池Ｂに流れる電流方向だけを検出すれば良い
ので、構成が簡単となり、低コストとすることが抵抗値
を正確に一致させる必要があるが、本実施例では抵抗同
士の抵抗値を一致させるといったことは必要ないので、
比較的に容易に光電電流と放電電流とのいずれが大きい
かを検出でき、このため正確な光電電流の連断制御が可
能となる。さらに電流方向検出制御手段８に流れる電流
は光電電流と放電電流との差の絶対値であるから、電流
方向検出制御子８．８に流れる電流が小さくなり、損失
も少なくできる。

（実施例４） 第７図及Ｖ第８図は本発明のさらに他の実施例を示す図
であり、全体構成的には第１の実施例と同様であり、本
実施例の特徴とするところは、充電回路１の電源Ｅと蓄
電池Ｂとを接続し、蓄電池Ｂの電圧が所定値以下のとき
充電回路１の電源Ｅ、つまり電源Ｅにて出力電流を流す
バイパス回路９を備えたものである。具体的にはダイオ
ードＤ２を充電回路１の電源Ｅと蓄電池Ｂの闇に接続し
てバイパス回路９を構成しである０本実施例は、たとえ
ば蓄電池ＢとしてＤＣ１２Ｖのものを用い、しかも充電
回路１に電源を供給する電源ＥとしてＤＣ１２Ｖのカー
バッテリを使用したものなど、電源Ｅと蓄電池Ｂとの電
圧が等しいものにｍいられるものである。この場合、放
電電流が光電電流より大きいときには、充電回路１は動
作を停止してＷ電池Ｂは充電されない。このため、大き
な放電電流が流れ続けて蓄電池Ｂが過放電される場合が
ある。しかし、本実施例はバイパス回路９を備えている
ので、蓄電池Ｂの電圧が、電源Ｅの電圧からダイオ−）
’　Ｄ　＋の順方向電圧を引いた電圧以下になったとき
には、電源Ｅにて負荷りに電流を流すことができ、Ｗ電
池Ｂが過放電されることがない。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、充電可能な蓄電池と、この蓄電
池を充電する充電回路とを備えた充電式電源装置におい
て、蓄電池の放電電流と光電電流とを比較して放電電流
の方が光電電流をより大きいとき光電電流を遮断する充
電制御回路を備えているので、放電電流が光電電流より
大きな場合には充電制御回路にて光電電流を遮断するこ
とができ、このため蓄電池の電圧が低下した状態で充電
が行われ、充電回路が過負術状態となって破壊すること
を防止でき、しかも放電電流が光電電流より小さいとき
には、蓄電池の充電を行うことがで終るから、蓄電池の
充電中には放電ができないものより、細かな充電ができ
、結果として使用暗闇を長くすることができ、また充電
時間も比較的短（することが可能となる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成図、第２図は同上
の具体回路図、第３図は本発明の他の実施例の概略構成
図、第４Ｑｌｌは同上の具体回路図、第５図は本発明の
さらに他の実施例の概略構成図第６図は同上の具体回路
図、第７図は本発明の別の実施例の概略構成図、第８図
は同上の具体回路図である。 １は充電回路、２は充電制御回路、３．５は放電電流検
出手段、４，７は比較制御手段、６は充はバイパス回路
、Ｅは電源、Ｂ１．ｔｌｌＦ電池、Ｌは負荷である。 代理人　弁理士　石　１）艮　七 第５図 第６図 第８図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）充電可能な蓄電池と、この蓄電池を充電する充電
   回路とを備えた充電式電源装置において、蓄電池の放電
   電流と充電電流とを比較して放電電流の方が光電電流を
   より大きいとき充電電流を遮断する充電制御回路を備え
   て成ることを特徴とする充電式電源装置。
2. （２）上記充電制御回路が、蓄電池の放電電流を検出す
   る放電電流検出手段と、この放電電流検出手段出力と充
   電回路の定格充電電流に相当する所定値とを比較して放
   電電流の方が定格充電電流より大きいときに充電電流を
   遮断する比較制御手段とを備えて成る特許請求の範囲第
   １項記載の充電式電源装置。
3. （３）上記充電制御回路が、蓄電池の放電電流を検出す
   る放電電流検出手段と、蓄電池の充電電流を検出する充
   電電流検出手段と、上記放電電流検出手段及び充電電流
   検出手段との出力電圧を比較して放電電流の方が充電電
   流より大きいときに充電電流を遮断する比較制御手段と
   を備えて成る特許請求の範囲第１項記載の充電式電源装
   置。
4. （４）上記充電制御回路を、蓄電池に流れる電流の方向
   を検出することにより放電電流の方が充電電流をより大
   きいことを検出して充電電流を遮断する電流方向検出制
   御手段にて構成して成る特許請求の範囲第１項記載の充
   電式電源装置。
5. （５）充電回路の電源と蓄電池とを接続し蓄電池の電圧
   が所定値以下のとき充電回路の電源にて出力電流を流す
   バイパス回路を備えて成る特許請求の範囲第１項記載の
   充電式電源装置。