JPS6328235A - 充電制御装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、一般家庭において使用される充電式掃除機な
どの充電制御装置に関するものである。

従来の技術 従来の充電制御装置を図面を参照しながら説明する。第
３図において、１は直流電源装置４の変２　へ−７ 電器で、２，３はその整流用ダイオードである。

直流電源装置４には二次電池５とスイッチング素子とし
てのトランジスター６が直列に接続されている。トラン
ジスター６のベース端子は、抵抗７、ダイオード８を介
して直流電源装置４の正極に接続されている。又ダイオ
ード８のアノードとＧＮＤ間にはサイリスタ９が接続さ
れており、サイリスタ９のゲート端子はツェナーダイオ
ード１゜と抵抗１１との接続点に接続されている。抵抗
１１の他端は直流電源装置４のＧＮＤに、ツェナーダイ
オード１０の他端は正極にそれぞれ接続されている。コ
ンデンサ１２は直流電源装置４の平滑用コンデンサであ
る。

上記従来の構成において、二次電池６への充電は、充電
開始時点において、抵抗７．ダイオード８を介して、ト
ランジスタ　６のベースに電流が供給されトランジスタ
ー６はＯＮ状態となり二次電池５へ充電電流が供給され
７．）。ここで充電とともに二次電池の端子間電圧が上
昇しツェナーダイオード１０のツェナー電圧に達すると
、ノ□す−３ノ＼−。

ダイオード１０を介してサイリスタ９にゲート電流が供
給されサイリスタ９はＯＮ状態となる。この時点でトラ
ンジスター６のベース電流はしゃ断され、充電は停止さ
れる。

第５図ａは上記従来の充電制御装置を用いて充電を行な
った場合の充電特性を示すものである。

図において、１３は充電電圧、１４は充電電流である。

又１５はツェナーダイオード１０で設定される充電完了
電圧である。

発明が解決しようとする間咀点 しかし」−記従来の充電制御装置にあっては、電池の状
態（過放電、過充電された状態）によって充電開始直後
において、充電がしゃ断されてしまうという問題を有す
るものであった。その原因は、第４図に示すように、二
次電池５は残量容量に応じた電圧源１６と内部抵抗１７
との直列回路と等価であり、過放電を例にとると残量容
量が少なく、電圧ＥＯは低くなり、逆に内部抵抗１７は
大きくなる。このような二次電池５を全波整流された充
電電流Ｉで充電されると、電池の端子間電圧ｖｏはｖｏ
−ＥＯ＋工、ｒ で示され、内部抵抗ｒが犬なるだめ、第４図に示す電圧
が発生し、その電圧の山の高さは内部抵抗ｒに比例して
高くなる。すると、Ｅｏは低いが充電完了電圧１８を電
圧のピーク値が充電初期で越えるため、サイリスタ９が
ＯＮＬ充電電流がしゃ断されてしまう。

このように従来の充電制御装置にあっては、電池が過充
電や過放電されたものを充電する際、充電する際、充電
出来ないといった問題を有するものであった。第６図す
はこの時の充電特性で、１９は充電電圧、２ｏは充電電
流及び２１は充電完了電圧を示すものである。

本発明は上記従来の問題点を解決せんとするもので電池
そのものが過放電状態であっても、完全に充電が完了す
る捷で充電を行なえるよう構成し、充電制御装置の信頼
性を向上させるものである。

ＲＬ慰！・解決するための手段 本発明は、従来の問題を解決する手段として、直流電源
装置の全波整流出力のゼロクロスに同期５　ベース した同期パルス発生回路を有し、電池電圧検出回路が上
記同期パルス発生時においてのみその機能が動作し、そ
れ以外の時点は電圧検出回路が動作しないよう構成した
ものである。

作　　用 本発明の作用は、二次電池電圧の検出を直流電源装置の
出力全波整流波形のゼロクロスに同期して たタイミングめみ行ない制御することにより、電池の内
部抵抗による影響を防止し、充電制御回路が電池の状態
に左右されず正規に充電出来るものである。

実施例 以下図面に基づきその実施例について説明する。

第１図において、１０１は変圧器、１０２，１０３は整
流ダイオードである。故ち端子Ａ、Ｂ間には全波整流さ
れた直流出力が接続されている。直流電源出力Ａ、Ｂ間
には、二次電池１０４とスイッチング用トランジスタ１
０６が直列に接続されており、トランジスタ１０５のベ
ース端子にはダイオード１０６と抵抗１０７が図のよう
に接続され６１・−う ている。又直流電源の出力端子Ａ、Ｂ間には抵抗１０７
　、１０８が直列に接続され、その中点はトランジスタ
１０９のベースに接続されている。トランジスタ１０９
のコレクターは抵抗１１０を介してダイオード１１１と
コンデンサ−１１２で構成される直流電源の子端子に接
続されている。トランジスタ１１３０ベース端子に接続
され、トランジスタ１１３のコレクターは抵抗１１４．
１１５を介して直流電源の子端子に接続されている。抵
抗１１５，１１４の接続点はトランジスター１１６のベ
ースに接続され、コレクターはツェナーダイオード１１
７のカンードに接続され、アノードは抵抗１１８の一端
とサイリスタ１１９のゲートに接続されている。又抵抗
１１８の他端及びサイリスタ１１９０カンードはそれぞ
れＧＮＤ端子に接続されている。又、サイリスタ１１９
のアノードはダイオード１０６のアノード端子に接続さ
れている。

上記本実施例において、直流電源の出力端子Ａ、８間に
は第５図ａの１２０に示すごとく全波整７　べ−１ 流された電力が給供されており、抵抗１０９，１０８の
中点（接続点）にはトランジスタ１０９のベースに接続
されており、このトランジスタ１０９のコレクタ電位は
第５図Ｃの１２１に示すごとく全波整流電源１２０のゼ
ロクロス時に同期１〜だ同期パルスが発生する。即ち、
トランジスタ１１３は全波整流電源１２０のゼロクロス
時にＯＮとなり、それと同じタイミングでトランジスタ
１１６もＯＮ状態となる。

即ち、ツェナーダイオード１１７と抵抗１１８で構成さ
れる電圧検出回路は、同期パルス１２１が発生している
タイミングのみで動作し、それ以外の時は動作しないこ
とになる。このようなことから第５図すに示すごとく電
池１０４の端子間電圧（正常の電池であれば電池１０４
の内部抵抗が小さいため１２２のような電圧、過放電等
の電池１０４の状態が異常であれば１２３のような内部
抵抗に比例した山の高いピーク値を示す電圧）の最も電
圧の低いａ点又はｂ点の電圧を検出することになる。こ
こでａ点す点の電位は第４図に示す正規の電池電圧１６
の値に比例するため内部抵抗の影響で充電完了電圧１２
４の電位を電池１０４のピーク値が越えて誤動作すると
いっだ問題に１なくなることになる。

以」−のように本実施例によれば、電池１０４の電圧検
出を、直流電源（全波整流波形）のゼロクロスパルスに
同期して検出するため、電池の状態によって内部抵抗が
変化しても、電圧検出が誤検出することがなく、従来の
方式のように制御装置が誤動作するといった問題が全て
解消されることになる。

発明の効果 このように本発明によれば、二次電池が過致電や過充電
されて内部抵抗が変動しても、直流電源！圧波形のゼロ
クロスパルスに同期したタイミングで二次電池の端子間
電圧を検出し制御するため、制御装置自体が内部抵抗の
影響を受けず、誤動作なく充電制御されることになる。

又従来寸で市場において、充電制御装置の共動作により
電池不良として返品されていたものが、本装置を採用す
る９　べ−／゛ ことにより全て解消され、市場品質の安定にも大きな効
果を有するものであり、その効果はきわめて犬なるもの
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す回路図、第２図は動作説
明図、第３図は従来の充電制御回路図、第４図ａ、ｂ、
第５図ａ、ｂは従来の実施例の動作説明図である。 １０１・・・・・・変電器、１０２，１０３・・・・・
・整流ダイオード、１ｏ４・・・・・・２次電池、１０
６　・・・・スイッチング素子（）ランジスタ）、１１
７，１１８・・・・・電圧検出回路（ツェナーダイオー
ド、抵抗）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 商用電源に接続されるとともに出力が全波整流された直
   流電源装置と、二次電池と直列に接続されるスイッチン
   グ素子と、上記直流電源装置の出力の全波整流出力電圧
   に同期した同期パルス発生部と、二次電池電圧の検出手
   段とを有し、同期パルス発生と同じタイミングで電圧検
   出手段が動作し、二次電池の端子電圧が設定電圧に達し
   た際充電を停止し、ラッチ回路によりこの停止状態を保
   持せしめるよう構成した充電制御装置。