JPS6237400Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は充電装置に関し、特に、たとえば電
気自動車に搭載されるメインバツテリおよびオプ
シヨンバツテリのいずれか一方あるいは両者を同
時に充電するような充電装置に関する。

従来の電気自動車にはメインバツテリと称され
る蓄電池が搭載されているが、このメインバツテ
リの容量だけでは走行距離が制限されるので、オ
プシヨンバツテリを搭載する場合がある。たとえ
ば、メインバツテリと同容量のオプシヨンバツテ
リを搭載すると積載量は減少するが走行距離をほ
ぼ２倍程度に延ばすことができ、電気自動車の活
動範囲を広げることができる。

ところで、このようなオプシヨンバツテリを追
加した場合には、メインバツテリとオプシヨンバ
ツテリとを同時期に充電する必要が生じるが、通
常のメインバツテリ用充電装置で同時並列充電を
行うには充電装置の容量が不足するし、仮に容量
的に十分であつてもメインバツテリとオプシヨン
バツテリとではその履歴等により特性に差がある
ことが多いため、それらを並列充電するのは好ま
しいことではない。

そこで、従来これらを充電する場合は、１台の
メインバツテリ用充電装置で時間を前後させて個
別的に充電するか、あるいは、オプシヨンバツテ
リ用として新しく充電装置を設置して２台の充電
装置で充電するなどしていた。

ところが、１台の充電装置で前後して個別的に
充電するのは、先の充電完了を確認したのちバツ
テリを差し替えて後の充電に移らねばならないた
め、手間がかかりタイムロスも大きい。また、メ
インバツテリとオプシヨンバツテリの充電が同時
進行ではないため、充電途中でバツテリが必要に
なつた場合は、メインバツテリとオプシヨンバツ
テリの充電状態に大きな差が出る事があり、この
場合は両者を並列に接続して使用することができ
なくなり、特にバツテリを車輛に搭載したまま充
電するような装置でははなはだ不都合である。

次に、２台の充電装置で充電する場合について
は、たとえば、常にメインバツテリとオプシヨン
バツテリを同時に充電するといつた場合において
有効な方法であるが、オプシヨンバツテリは長距
離走行の場合のみ搭載し、多くはメインバツテリ
のみで走行するというような使われ方をする場合
は、充電装置の利用率が低下し非常に不経済にな
るという欠点があつた。

それゆえに、この考案の主たる目的は、２組の
電池群を充電するときは独立した２つの出力系統
を有する半波整流型充電装置として作用し、１組
の電池群のみを充電する場合は全波整流型充電装
置として効率的に充電し得るような充電装置を提
供することである。

この考案の上述の目的およびその他の目的と特
徴は以下に図面を参照して行なう詳細な説明から
一層明らかとなろう。

第１図はこの考案の一実施例の主回路を示す電
気回路図であり、第２図は同じくシーケンス回路
を示す電気回路図である。

構成において、単相光流電源１は電源スイツチ
２，２′を介して変圧器３の１次側コイルに接続
される。変圧器３の２次側コイルの一端はメイン
スイツチ２３の接点２３１を介して整流用ダイオ
ード４のアノードに接続される。整流用ダイオー
ド４のカソードはスイツチコイル１８の接点１８
１の一端と電圧継電器（VTR）６と、抵抗８の
一端と第１の接続手段としてのチヤージコンセン
ト１２とに接続される。このチヤージコンセント
１２は、たとえばメインバツテリ１４を接続する
ためのものであつて、このチヤージコンセント１
２に関連して補助接点２２が設けられる。この補
助接点２２はチヤージコンセント１２がメインバ
ツテリ１４に接続されたときその接点を閉じる。
抵抗８の他端は電圧継電器６に接続されるととも
に、抵抗９を介して変圧器３の中間タツプに接続
される。なお、中間タツプは電圧継電器６とチヤ
ージコンセント１２にも接続されている。前記電
圧継電器６はチヤージコンセント１２に接続され
たメインバツテリ１４の電圧が所定の電圧以上で
あるとき第２図に示す接点６１を閉じるものであ
る。

変圧器３の他端はメインスイツチ２４の接点２
４１を介して整流用ダイオード５のアノードに接
続される。整流用ダイオード５のカソードはスイ
ツチ１８の接点１８１の他端と電圧継電器７と抵
抗１１の一端と第２の接続手段としてのチヤージ
コンセント１３とに接続される。抵抗１１の他端
は電圧継電器７に接続されるとともに、抵抗１０
を介して変圧器３の中間タツプに接続される。こ
の中間タツプは電圧継電器７に接続されるととも
にチヤージコンセント１３にも接続されている。
このチヤージコンセント１３はたとえばオプシヨ
ンバツテリ１５を接続するものであつて、このチ
ヤージコンセント１３に関連して補助接点２２′
が設けられる。この補助接点２２′はチヤージコ
ンセント１３がオプシヨンバツテリ１５に接続さ
れたときその接点を閉じる。前記電圧継電器７は
チヤージコンセント１３に接続されたオプシヨン
バツテリ１５の電圧が所定の電圧以上であるとき
第２図に示す接点７１を閉じる。

次に、第２図を参照してシーケンス回路の構成
について説明する。単相交流電源１は電源スイツ
チ２，２′を介して各回路に接続される。すなわ
ち、タイマ１６の接点１６１とタイマ１６と電圧
継電器６の接点６１とが直列接続されて電源スイ
ツチ２，２′の間に接続される。タイマ１６はチ
ヤージコンセント１２および１３の両方にバツテ
リが接続された場合は、チヤージコンセント１２
側のバツテリの末期充電時間設定用であつて、こ
の実施例ではさらに１組充電時の末期充電時間設
定用としても用いられ、その接点１６１は時間を
設定したとき閉じられる。タイマ１６と電圧継電
器６の接点６１との直列回路に対してリレー１７
が並列接続される。さらに、リレー２１の接点２
１１とタイマ１９の接点１９１とタイマ１９と電
圧継電器７の接点７１とが直列接続されて電源ス
イツチ２，２′の間に接続される。接点２１１は
チヤージコンセント１２および１３の両方にバツ
テリが接続されたとき閉じられる。また、接点１
９１は２組充電の場合にタイマ１９でチヤージコ
ンセント１３側のバツテリの末期充電時間を設定
したとき閉じられる。接点２１１および１９１の
接続点と電源スイツチ２′との間にはスイツチコ
イル１８が接続される。このスイツチコイル１８
はオプシヨンバツテリ１５にチヤージコンセント
１３が接続されたとき第１図に示す接点１８１を
開いて整流回路を半波充電モードに切換えるもの
である。接点１９１およびタイマ１９の接続点と
電源スイツチ２′との間にはリレーコイル２０が
接続される。このリレーコイル２０は接点２０１
を閉じてメインスイツチコイル２４の接点２４１
を閉じるためのものである。さらに、リレーコイ
ル２１と補助接点２２および２２′とが直列接続
されて電源スイツチ２，２′に接続される。この
リレーコイル２１は補助接点２２および２２′が
閉じられたとき前述の接点２１１を閉じるもので
ある。

さらに、前述のリレーコイル１７の接点１７１
とメインスイツチコイル２３とが直列接続されて
電源スイツチ２，２′の間に接続される。メイン
スイツチコイル２３は第１図に示す接点２３１を
閉じるものである。前述のリレー２０の接点２０
１とメインスイツチコイル２４とが直列接続され
て電源スイツチ２，２′の間に接続される。メイ
ンスイツチコイル２４は接点２４１を閉じるもの
である。さらに、接点１７１とメインスイツチコ
イル２３との接続点および接点２０１とメインス
イツチコイル２４との接続点の間にはリレー２０
の常閉接点２１２とダイオード２５との直列回路
が接続される。

次に、第１図および第２図を参照して動作を説
明する。メインバツテリ１４およびオプシヨンバ
ツテリ１５をそれぞれ同時に充電するときには、
たとえばチヤージコンセント１２をメインバツテ
リ１４に接続し、チヤージコンセント１３をオプ
シヨンバツテリ１５に接続する。チヤージコンセ
ント１２をメインバツテリ１４に接続すると補助
接点２２が閉じられるが、またチヤージコンセン
ト１３をオプシヨンバツテリ１５に接続すると補
助接点２２′が閉じられる。この状態において電
源スイツチ２，２′を閉じる。そして、タイマ１
６によつてメインバツテリ１４の末期充電時間を
設定し、タイマ１９によつてオプシヨンバツテリ
１５の充電時間を設定する。すると、タイマ１６
の接点１６１およびタイマ１９の接点１９１がそ
れぞれ閉じられる。接点１６１が閉じられたこと
によりリレーコイル１７に電流が流れ、接点１７
１が閉じられる。また、補助接点２２および２
２′が閉じられていることによりリレーコイル２
１に電流が流れ、接点２１１が閉じられるととも
に接点２１２が開かれる。それによつて、リレー
コイル２０に電流が流れ、接点２０１が閉じられ
る。また、接点２１１が閉じられたことによりス
イツチコイル１８に電流が流れ、接点１８１が開
かれる。さらに、接点１７１，２０１がそれぞれ
閉じられたことによりメインスイツチコイル２
３，２４に電流が流れ、第１図に示す接点２３
１，２４１が閉じられる。

一方、電源スイツチ２，２′が閉じられたこと
により交流電源が変圧器３の１次側に入力され
る。変圧器３はその交流電圧を降圧し、接点２３
１を介して交流電圧をダイオード４に与えるとと
もに、接点２４１を介してダイオード５にも与え
る。それによつて、ダイオード４および５はそれ
ぞれ交流電圧の位相の異なる半サイクル毎に半波
整流を行なう２相半波整流回路を形成する。ダイ
オード４，５によつて半波整流された整流電圧
は、それぞれチヤージコンセント１２，１３を介
してメインバツテリ１４およびオプシヨンバツテ
リ１５に与えられ、それぞれを互いに独立して充
電する。

また、電圧継電器６，７は、メインバツテリ１
４およびオプシヨンバツテリ１５のそれぞれの電
圧が所定の電圧値まで上昇したことを判別する
と、接点６１，７１を閉じる。それによつて、タ
イマ１６，１９にそれぞれ電流が流れる。そし
て、タイマ１６，１９は時間の計時を開始し、設
定された時間になると接点１６１，１９１を開
く。

たとえばタイマ１６が所定の時間になると、接
点１６１を開く。接点１６１が開かれるとリレー
コイル１７に電流が流れなくなり、接点１７１を
開く。すると、メインスイツチコイル２３に電流
が流れなくなるので、第１図に示す接点２３１が
開かれる。それによつて、メインバツテリ１４の
充電が停止される。一方、タイマ１９が設定され
た時間になると接点１９１を開く。接点１９１が
開かれるとリレーコイル２０に電流が流れなくな
り、接点２０１が開かれる。すると、メインスイ
ツチコイル２４に電流が流れなくなり接点２４１
が開かれる。それによつて、オプシヨンバツテリ
１５の充電が停止される。

次に、チヤージコンセント１２によりメインバ
ツテリ１４のみを充電する場合は、チヤージコン
セント１３にはバツテリが接続されないので補助
接点２２′は開いた状態にある。補助接点２２′が
開いた状態ではリレーコイル２１に電流が流れな
いので、接点２１１が開いた状態であるとともに
接点２１２が閉じたままである。したがつて、こ
の状態では接点２０１が開かれ、また接点１８１
は閉じられたままとなつている。接点２１１が開
かれたことによりリレーコイル２０に電流が流れ
ないので接点２０１が開かれる。そこで、メイン
バツテリ１４の充電時間をタイマ１６で設定する
と接点１６１が閉じられる。すると、リレーコイ
ル１７に電流が流れ接点１７１が閉じられる。接
点１７１が閉じられるとメインスイツチコイル２
３に電流が流れるとともに、接点２１２およびダ
イオード２５を介してメインスイツチコイル２４
にも電流が流れる。それによつて接点２３１およ
び２４１が閉じられる。このとき接点１８１が閉
じられているので、ダイオード４および５の各半
波出力が合成されて変圧器３の２次電圧が全波整
流される。そして、この全波整流された整流電圧
によつてチヤージコンセント１２を介してメイン
バツテリ１４が充電される。

また、チヤージコンセント１３でのみ充電する
場合には、補助接点２２は開、補助接点２２′は
閉となるが、シーケンス態様はチヤージコンセン
ト１２のみの充電の場合と全く同様で全波整流充
電となる。なお、この場合もタイマとしてはタイ
マ１６を用いる。

上述のごとく、チヤージコンセント１２，１３
の両方から同時に充電する場合は接点１８１を開
いて充電装置を２相半波整流型充電装置として作
動させ、どちらか一方のチヤージコンセントのみ
で充電する場合は接点１８１を閉じて全波整流型
充電装置として用いることができる。したがつ
て、メインバツテリ１４およびオプシヨンバツテ
リ１５を同時に充電するときにはそれぞれを交流
電圧の位相の異なる半サイクル毎に時分割的に充
電することができ、メインバツテリ１４のみを充
電するときには交流電圧の全サイクル毎に充電す
ることができる。

第３図はこの考案の他の実施例の主回路を示す
電気回路図である。この第３図は、第１図が中間
タツプ型整流回路をベースにしているのに対し、
ダイオードブリツジ型整流回路をベースにして構
成されている点が異つているが、シーケンス回路
は第２図のものをそのまま適用でき、各接点等に
ついても第１図の回路と同一符号のものについて
は同一の作動を行うので詳細な説明は省略する。

なお、上述の実施例ではチヤージコンセント１
２，１３のどちらか一方のみに電池群が接続され
た場合は必らず全波充電モードになるが、これに
限定されるものではなく、たとえば補助接点２２
を設けずに補助接点２２′のみで構成（回路的に
は補助接点２２を常時閉とするのと等価である）
した場合には、チヤージコンセント１２のみで充
電する場合に全波充電モード、また、チヤージコ
ンセント１３のみで充電する場合に半波充電モー
ドとなり、１組充電時にも全波充電モードと半波
充電モードの選択が可能な構成とすることもでき
る。

また、充電装置と電池群の接続手段としてチヤ
ージコンセントを例示したが、充電装置を車両に
搭載するようなものにおいては直接結線してもよ
い。

以上のように、この考案によれば、２組の電池
群を同時に充電する場合はそれぞれを位相の異な
る半波整流出力で独立的に充電でき、１組だけ充
電する場合には全波整流出力で効率的かつ迅速に
充電できる。従つて、１組充電の場合も２組充電
の場合も充電装置の能力をフルに活用することが
でき、換言すれば充電装置の利用率を高めること
ができるため非常に経済的である。また、２組同
時充電の場合でもそれぞれは位相の異なる半波で
充電されるため充電装置の電流容量としては２組
の電池群の容量の大きい側を通常充電できる程度
の能力があれば十分である。従つて、従来の時間
を前後させての個別充電や２台の充電装置による
個別充電の欠点を一挙に解決することができ、メ
インバツテリおよびサブバツテリを有する車両の
充電装置としてのみならず２台以上の電気自動車
を使用する場合の充電装置としても非常に有効な
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の主回路を示す電
気回路図である。第２図は同じくシーケンス回路
を示す電気回路図である。第３図はこの考案の他
の実施例の主回路を示す電気回路図である。 図において、１は単相交流電源、２は電源スイ
ツチ、３は変圧器、２３１，２４１はメインスイ
ツチの接点、４，５，２５，２６は整流用ダイオ
ード、６，７は電圧継電器、１２，１３はチヤー
ジコンセント、１４はメインバツテリ、１５はオ
プシヨンバツテリ、１６，１９はタイマ、１７，
２０，２１はリレー、２２，２２′は補助接点を
示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 同時に２組の電池群を充電可能な充電装置であ
   つて、 単相交流電源からの交流電圧を変圧する変圧手
   段、 前記変圧手段出力を異なる２相の半波出力に整
   流する半波整流手段、 前記半波整流手段の各相に対応して設けられる
   第１および第２の電池接続手段、ならびに 前記電池接続手段の一方にのみ電池が接続され
   たことに応じて、前記２相の半波出力を合成して
   出力する全波充電モードと、両方に電池が接続さ
   れたことに応じて前記２相の半波出力をそれぞれ
   独立して出力する半波充電モードとに切換える切
   換手段を備えたことを特徴とする、充電装置。