JPS63167636A - 充放電表示装置 - 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】 （発明の目的） （産業上の利用分野） 本発明は、たとえば、充電用電気掃除機の充放電表示装
置に関する。

（従来の技術） 従来の充放電表示装置は、１つの発光ダイオードを放電
中は点灯し放電終了時は消灯、放電中は消灯し放Ｎ終了
時は点灯、または放電中は消灯し放電完了時は点滅、ま
た、充電時は点灯し、充電完了時は消灯することにより
充放電の状態を表示している。

そして、充電時は点灯し充電終了時には消灯、放電時に
は点灯し放電完了時には消灯する回路として、たとえば
第３図に示す回路が提案されている。

この回路は商用交流電源１に降圧整流回路２が接続され
、この降圧整流回路２の正極から負極に保護抵抗３を有
し、ゲート・カソード間に抵抗４の接続された主サイリ
スタ５、ダイオード６および二次電池７が接続され、ま
たダイオード６と二次電池７の接続点から切替スイッチ
８を介してモータ９が降圧整流回路２の負極に接続され
ている。

また、降圧整流回路２の正極と負極の間にダイオード１
０、平滑用のコンデンサ１１が直列に接続されている。

またダイオード１０と降圧整流回路２の負極間には直列
に接続された抵抗１２とツェナダイオード１３、直列に
接続された抵抗１４とコンデンサ１５が並列に接続され
、コンパレータ１６の正転入力端子は主サイリスタ５と
ダイオード６の接続点、反転入力端子は抵抗１２とツェ
ナダイオード１３の接続点、出力端子は抵抗１４とコン
デンサ１５の接続点に接続されている。また、ダイオー
ド１Ｇと降圧整流回路２の負極間に、抵抗１７、オペア
ンプ１６の出力端子とゲート間に抵抗１８が接続された
補助サイリスタ１９、ダイオード２０が直列に接続され
、抵抗１７と補助サイリスタ１９と主サイリスタ５のゲ
ート間にダイオード２１が接続されている。

さらに、ダイオード１０と降圧整流回路２の負極間には
抵抗２２、ダイオード２３、発光ダイオード２４、トラ
ンジスタ２５のコレクタ・エミッタが直列に接続され、
このトランジスタ２５のベースには、切替スイッチ８と
モータ９の接続点から直列に接続されたダイオード２６
、ツェナダイオード２７、抵抗２８が接続されている。

また、抵抗２２とダイオード２３の接続点と抵抗１７と
補助サイリスタ１９の接続点の間にはダイオード２９、
ダイオード２６とツェナダイオード２７の接続点とダイ
オード２３と発光ダイオード２４の接続点には抵抗３Ｇ
が接続されている。

次に、上記充放電表示回路の動作について説明する。

充電時は、主サイリスタ５およびダイオード６を介して
二次電池７の充電が行なわれる。オペアンプ１６の正転
電圧がツェナダイオード１３で定まるオペアンプ１６の
反転入ｊＪ７４圧より低い場合はオペアンプ１６の出力
はローレベルとなり補助サイリスタ１９はゲートＩＩが
与えられずオフ状態で、ダイオード２９のカソードの電
位はアノードの電位より高く、また、トランジスタ２５
のベースには抵抗３Ｇおよびツェナダイオード２７を通
して１！流が流れ込みトランジスタ２５はオン状態であ
り、発光ダイオード２４には、抵抗２２、ダイオード２
３を通して電流が流れ発光ダイオード２４を点灯する。

その後、充電が進行し二次電池７の電圧が上昇し、この
上野に伴ってオペアンプ１６の正転入力の電圧がツェナ
ダイオード１３で設定される反転入力の電圧より高くな
りオペアンプ１６がハイレベルを出力すると、抵抗１４
および抵抗１８を介して補助サイリスタ１９のゲートに
ゲート電流が流れ補助サイリスタ１９はオン状態となり
、ダイオード２９のカソード側の電圧が低下しダイオー
ド２９のアノードよりカソードの電圧が下り、発光ダイ
オード２４に流れていた電圧はダイオード２９と補助サ
イリスタ１９にバイパスされて発光ダイオード２４は消
灯する。

また、切替スイッチ８を閉じてモータ９を駆動させる放
電時はダイオード２６からツェナダイオード２１、抵抗
２８を介してトランジスタ２５に電流が流れトランジス
タ２５がオンするので抵抗３０を介して電流が流れ、発
光ダイオード２４に電流が流れて発光ダイオード２４は
点灯する。その後、二次電池７が放電して二次電池７の
電圧が降下し、ツェナダイオード２７のツェナ電圧より
電圧が下がるとツェナダイオード２１はオフし、トラン
ジス、り２５のゲートに電流は流れなくなりトランジス
タ２５はオフし、発光ダイオード２４が消灯するのであ
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら１つの発光ダイオードの点灯、消灯で充電
から充電完了、放電から放電完了を表示するため表示が
識別しにくい問題がある。

また、上記のように二次電池７の充電が完了すると発光
ダイオード２４が消灯するため、充電完了後では電源が
接続されているかどうか判別しにくく、充電終了後も二
次電池７に微少電流を流し込む充電方式の場合は長時間
充電状態で放置することにより電池が過充電となる等の
問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたもので充電中も放電
中も二次電池の状態が容易にわかる表示で過充電を防止
できる充放電表示装置を提供することを目的とするもの
である。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、負荷が接続された二次電池の放電時および充
電時の表示を行なう発光器とを備えた充放電表示装置に
おいて、発光色の異なる２個の発光器を有する表示回路
と、前記二次電池の放電時は第１の発光器を点灯させ、
前記二次電池の容量が所定値以下となったとき第２の発
光器を点灯させるとともに第１の発光器を消灯し、充電
中は第２の発光器を点灯させ、前記二次電池の容量が所
定値以上となったとき第１の発光器を点灯するとともに
第２の発光器を消灯させる表示制御回路とを備え、前記
表示υ１ｍ回路は、充電用表示ｔＩ１１ｔ１回路および
放電用表示制御回路からなるものである。

（作用） 本発明は二次電池を放電するときは第１の発光器を点灯
させ、その後放電により二次電池の残りの容量が所定値
以下となったときは第２の発光器を点灯するとともに第
１の発光器を消灯する。

また、二次電池を充電するときは、第２の発光器を点灯
させ、そして二次電池の容量が充電により所定ｆｆｆ以
上となったときは第１の発光器を点灯するとともに第２
の発光器を消灯するのである。

（実施例） 以下、本発明の充放電表示装置の一実施例を第１図およ
び第２図を参照して説明する。

４０は商用交流電源で、この商用交流電源４０は降圧整
流回路４１に接続され、この降圧整流回路４１の正極か
ら負極に充電電流ＩＩＪ１１１回路４２、逆流防止用の
ダイオード４３、二次電池４４が直列に接続されている
。また、ダイオード４３と二次電池４４の接続点から降
圧整流回路４１の負極の間に切替スイッチ４５、負荷と
しての電動送風機４６が直列に接続されている。さらに
、二次電池４４および充電電流制御回路４２に充電用表
示ｌｌｌｌ１１回路４１と放電用表示ｌ１Ｉ１１１回路
４８とからなる表示ｉｌｌ　１１１１回路４９の充電用
表示υ１−回路４７が、二次電池４４および電動送風機
４６に放電用表示１１１１１回路４８が接続され、そし
て、これら充電用表示＠＊＠Ｍ４７および放電用表示ｌ
ｌｌ１１回路４８には、表示回路５０が接続されている
。

上記ブロック図に基づ（具体的な回路を第２図を用いて
説明する。

商用交流電源４０を充電用アダプタである変圧器５１の
一次巻１５２の両端に接続し、この変圧！Ｉ５１の二次
巻線５３の両端にはダイオード５４．５５のアノードを
接続し、これらダイオード５４．５５のカソードが降圧
整流回路４１の正極の出力端に、また、二次巻１５３の
中央が負極の出力端になる。この正極の出力端から負極
の出力端に、保護抵抗５６が接続されゲート・カソード
間に抵抗５７を有する主サイリスタ５８、ダイオード４
３、二次電池４４が直列に接続されている。また、ダイ
オード４３と二次電池４４の接続点と降圧整流回路４１
の負極との闇に切替スイッチ４５、電動送風機４６が直
列に接続されている。

ざらに、降圧整流回路４１の正極と負極の間には、ダイ
オード５９と平滑用のコンデンサ６ｏが直列に接続され
、ダイオード５９と降圧ａｍ回路４１の負極側との間に
は直列に接続された抵抗６１とツェナダイオード６２、
直列に接続された抵抗６３とコンデンサ６４、直列に接
続された抵抗６５と補助サイリスタ６６が並列に接続さ
れ、この抵抗６５と補助サイリスタ６６の接続点から主
サイリスタ５８のゲートにダイオード６７が接続されて
いる。そして、二次電池４４とツェナダイオード６２の
電圧を比較するコンパレータとしてのオペアンプ６８の
正転入力端はダイオード４３を介して二次電池４４に、
反転入力端は抵抗６１とツェナダイオード６２の接続点
に、出力端は抵抗６３とコンデンサ６４の接続点から抵
抗６９を介して補助サイリスタ６６のゲートに接続され
ている。

また、ダイオード５９と降圧整流回路４１の負極との間
には直列に接続された抵抗７０．ダイオード７１、第１
の発光器としてのたとえば緑色の発光ダイオード７２と
、直列に接続された抵抗１３、ダイオード１４．１２の
発光器としてのたとえば赤色の発光ダイオード７５とが
並列に接続され、この抵抗７３とダイオード７４の接続
点と、抵抗６５とダイオード６７の接続点との間にダイ
オード１６が接続されている。そしてコンパレータとし
てのオペアンプ７７の正転入力は主サイリスタ５８とダ
イオード４３の接続点に、反転入力はダイオード１６と
ダイオード６１の接続点に、出力端は抵抗１０とダイオ
ード１１の接続点に接続されている。

さらに、電動送風９４６と切替スイッチ４５の接続点に
ダイオード８１が接続され、このダイオード８１と降圧
整流回路４１の負極の間には直列に接続された抵抗８２
とツェナダイオード８３、および直列に接続されたツェ
ナダイオード８４と抵抗８５が並列に□接続されている
。また、前記ダイオード８１には抵抗８６を介してトラ
ンジスタ８７のコレクタおよびトランジスタ８８のコレ
クタが接続され、トランジスタ８７のエミッタはダイオ
ードγ１と緑色の発光ダイオード７２の接続点に、トラ
ンジスタ８８のエミッタはダイオード１４と赤色の発光
ダイオードγ５の接続点に接続されている。そして、コ
ンパレータとしてのオペアンプ８９の正転入力端子はツ
ェナダイオード８４と抵抗８５の接続点に、反転入力端
子は降圧整流回路４１の負極に接続され、出力端子は抵
ｉ９０を介してダイオード８１に接続されているととも
にトランジスタ８１のベースに接続されている。コンパ
レータとしてのオペアンプ９１の正転入力端子は抵抗８
２とツェナダイオード８３の接続点に、反転入力端子は
オペアンプ８９の出力端子とトランジスタ８７のベース
の接続点に接続され、出力端子は抵抗９２を介してダイ
オード８１に接続されるとともにトランジスタ８８のベ
ースに接続されている。

次に上記実施例の動作について説明する。

まず、二次電池４４を充電するに際しては、切替スイッ
チ４５を開いておき商用交流電源４０の出力を変圧器５
１で降圧し、ダイオード５４およびダイオード５５で整
流し出力する。このとき、補助サイリスタ６６はオフさ
れているので主サイリスタ５８のゲートに抵抗６５を介
してゲート電流が与えられ主サイリスタ５８はオンし、
主サイリスタ５８、ダイオード４３を介して二次電池４
４を充電する。二次電池４４の充電電圧がツェナダイオ
ード６２で定められる設定電圧より低いとぎは、オペア
ンプ６８は０−レベル出力をしそのまま補助サイリスタ
６６をオフ状態にしておく。これにより主サイリスタ５
８はオン状態を保ち大Ｎ流により二次電池４４を充電す
る。また、オペアンプ１１は、ダイオード４３を含めた
二次電池４４の電圧と補助サイリスタ６６との電圧を比
較し、二次電池４４が十分に充電されていないときは二
次電池４４の充’ｌｌｆ圧より補助サイリスタ６６の電
圧が高く、オペアンプ７７はローレベル出力をするので
緑色の発光ダイオード１２は消灯している。このとき、
ダイオード７６の７ノード側よりカソード側の電圧が高
いので、ダイオード７６は逆阻止状態であるので抵抗７
３、ダイオード７４を介して赤色のダイオード７５が点
灯する。すなわち充電中で二次電池４４が設定電圧まで
充電されていないときは充電用表示ｌｌｌｌ１１回路４
１で、緑色の発光ダイオード７２を消灯させ、赤色の発
光ダイオード７５を点灯させる。

この後、二次電池４４が充電されて、二次電池４４の電
圧がツェナダイオード６２で設定された設定電圧より轟
くなった場合はオペアンプ６８がハイレベル出力をし、
抵抗６９を介して補助サイリスタ６６のゲートにゲート
電流を流し補助サイリスタ６６をオンする。これにより
主サイリスタ５８はオフ状態となり、二次電池４４の充
電電流は、保護抵抗５６にバイパスされ微少電流で二次
電池４４が充電される。

このとき、補助サイリスタ６６はオン状態であるので、
二次電池４４の充電電圧が高くなりオペアンプ７７はハ
イレベル出力をし、緑色の発光ダイオード７２をそのま
ま消灯状態にする。

また、補助サイリスタ６６がオンすることによりダイオ
ード７６が導通し赤色の発光ダイオード７５に流れてい
た電流はダイオード７６、補助サイリスタ６６にバイパ
スされ赤色のダイオード７５は消灯する。すなわち充電
用表示ｌｉｌＩｗＪ回路４１で充電中に二次電池４４の
充電電圧が設定値以上となったときは赤色の発光ダイオ
ード７５を消灯し、緑色の発光ダイオード１２を点灯し
充電完了となる。

次に切替スイッチ４５を閉じ二次電池４４を放電し電動
送風機４６を駆動させ二次電池４４の電圧が設定電圧以
上の場合はツェナダイオード８４のツェナ電圧より高い
ため、ツェナダイオード８４に電流が流れオペアンプ８
９がハイレベル出力をし、トランジスタ８７のベースに
ダイオード８１、抵抗９０を介してベース電流が与えら
れ、トランジスタ８１がオンし、二次電池４４からダイ
オード８１、抵抗８６、トランジスタ８７を通して電流
が流れ緑色のダイオード７２が点灯する。また、ツェナ
ダイオード８３のツェナ電圧は緑色の発光ダイオード７
２の点灯時の電圧より低くオペアンプ８９のローレベル
出力より高く電圧が設定されているので、オペアンプ８
９がハイレベル出力時にはオペアンプ９１がローレベル
出力となるのでトランジスタ８８のベースにはベース電
流が流れず、トランジスタ８８はオフ状態で赤色の発光
ダイオード７５は点灯しない。すなわち、放電時で二次
電池４４の電圧が設定値以上のときは放電用表示制御回
路４８により緑色の発光ダイオード７２が点灯し赤色の
発光ダイオード１５が点灯する。

その後、電動送風機４６を駆動し二次電池４４の電荷が
減少し二次電池４４の電圧が設定電圧より下がるとツェ
ナダイオード８４が逆阻止状態となり、オペアンプ８９
はローレベル出力となるので、トランジスタ８７のベー
ス電流がなくなりトランジスタ８１がオフ状態となって
緑色のトランジスタ１２が消灯する。オペアンプ８９が
ローレベル出力することに伴ってオペアンプ９１はハイ
レベル出力し、ダイオード８１、抵抗９２を介してトラ
ンジスタ８８のベースにベース電流が流れトランジスタ
８８がオンする。

これによって二次電池４４からダイオード８１、抵抗８
６、トランジスタ８８を通して電流が流れ赤色の発光ダ
イオード７５が点灯する。すなわち、放電により二次電
池４４の電圧が設定値以下となったとき放電用表示制御
回路４８で緑色の発光ダイオードを消灯するとともに赤
色の発光ダイオード７５を点灯して放電終了を表示する
。

〔発明の効果〕

本発明の充放電表示装置によれば、充電用表示ｌｌｌｌ
１１回路および放電用表示制御回路で２つの発光器をｖ
４ａｌｌすることにより、充電中も放電中もいずれかの
発光器が点灯し充電完了後でも発光器が点灯しているの
で、充電中も放電中も二次電池の状態が発光器により容
易にわかり、過充電を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は同上
回路図、第３図は従来例の回路図である。 ４４・・二次電池、４６・・負荷としての電動送ｆｆ１
機、４７・・充電用表示制御回路、４８・・放電用表示
制御回路、４９・・表示制御回路、５０・・表示回路、
７２・・第１の発光器としての緑色の発光ダイオード、
７５・・第２の発光器としての赤色の発光ダイオード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）負荷が接続された二次電池の放電時および充電時
   の表示を行なう発光器とを備えた充放電表示装置におい
   て、 発光色の異なる２個の発光器を有する表示回路と、 前記二次電池の放電時は第１の発光器を点灯させ、前記
   二次電池の容量が所定値以下となったとき第２の発光器
   を点灯させるとともに第１の発光器を消灯し、充電中は
   第２の発光器を点灯させ、前記二次電池の容量が所定値
   以上となったとき第１の発光器を点灯するとともに第２
   の発光器を消灯させる表示制御回路とを備え、 前記表示制御回路は、充電用表示制御回路および放電用
   表示制御回路からなることを特徴とする充放電表示装置
   。