JPS6328236A - 充電式掃除機などの充電制御装置 - 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
どの充電制御装置の改善に関するものである。

従来の技術 以下図面に基づき従来の充電制御装置について説明する
。第３図において、１は直流電源装置４の変電器で、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（本実施例ではトラ
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のベース端子には抵抗７、ダイオード８を介して
直流電源装置４の正極が接続されている。又ダイオード
８のアノードとＣ１ＮＤ間にはザイリスタ９が接続され
ており、同ザイリスタ−９のゲート端子はツェナーダイ
オード１０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１Ｑ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ー
である。

発明が解決しようとする問題点 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
ンジスター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へ光電電流が供給される
。ここで充電とともに二次電池の端子間電圧が上昇しツ
、ナーダイオード１ｏのツ、ナー電圧に達すると、ツェ
ナーダイオード１ｏを介してサイリスター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ｔｔ、充電
は停止１−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Ｌ・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
型Ｌ］−である。

しかし上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）によって光電開始直後に
おいて、充電がしゃ断されてし捷うとい−）だ問題を有
するものであった。その原因ｉｔ、第４図に示すように
、二次電池６は、残量界ｒ、ｉに応じた電圧源（Ｅｏ）
１６と内部抵抗（ｒ）１７との直列回路と等価であり、
ｉ／ｘｌ放電を例にとると残量容惜が少なく、電圧Ｅ０
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６を全波整流された充電電流工で充電され
ると、電池の端１間電圧Ｖ。は Ｖｏ−＝　ＥＯ＋　Ｉ　−ｒ で示され、内部抵抗ｒか犬なるため、第４図ａに示す電
圧が発生し、電ＬＥ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ー９
がＯＮし充電電流がしゃ断されてし１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、２
ｏ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」二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
するま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。

問題点を解決するだめの手段 本発明は」二記従来の問題点を解決するため、全波整流
型直流電源装置の出力に接続される二次電池と、第１ス
イッチング素子の直列回路と、全波整流直流電源波形に
同期した同期パルスを発生する同１ｔＪＩハルス発生回
路とを有し、同期パルス発生回路からのパルス出力信号
で開閉する第２スイッチング素子を接続し、上記第２ス
イッチング素子と直列に接続されるコンデンサと並列に
電圧検出回路を接続し、コンデンサの端子間電圧が所定
の設定電圧に達した際、上記電圧検出回路より出力仁シ
士をラッチ回路を介して第１スイッチング素子１を制御
するよう構成したものである。

作　　　用 上記構成において、直流電源装置の全波整流波形に同期
した同期パルスが発生するタイミングで電圧検出回路が
動作するため、電池の端子間電圧ｖｏは ｖｏ−ＥＯ＋１×１ で表わされているから、」二弐〇Ｅ０即ち、正規の電池
電圧のみがコンデンサに蓄えられることになる。そこで
、電圧検出回路はコンデンサーと並列に接続されている
ため充電は、Ｅｏのみで制御され、ＩＸｒの項は充電に
全く影響されないことになる。

実施例 以下第１図に基づきその一実施例について説明する。図
において、１００は直流電源装置であり、変圧器１０１
と整流ダイオード１０２，１０３とで構成されている。

即ち直流電源装置１００の出力Ａ−Ｂは第２図ａに示す
全波整流型［トが出力されている０又直流電源装置１０
０の出力間には、二次電池１０４とスイッチングトラン
ジスタ１０５が直列に接続され、このトランジスタ１０
５のベース端子にはラッチ回路１０６を介して電圧検出
回路１０７に接続されている。又１０８は直流電源装置
１０２の出力に接続された全波整流に同期した同期パル
ス発生回路であり、その出力に１１、スイッチングトラ
ンジスタ１０９０ベース端子に接続され、コレクタ一端
子には直列にコンデンサ１１０が接続され、その他端は
二次電池１０４の■端子に接続されている。ダイオード
１１１は整流ダイオードである。

上記回路構成において、同期パルス発生回路１０８から
は第２図すに示す同期パルスが発生し、トランジスタ１
０９は同期パルスに応じて開閉する。即ちコンデンサ１
１０は同期パルスが発生している間のみ充電され、Ｃ−
Ｂ間の電圧は、第２図Ｃに示す二次電池１０４の正規電
圧Ｅ。と内部抵抗ｒと充電電流工との積ＩＸｒとの和で
示される電圧が発生しているため、コンデンサ１１０に
はＥｏに比例した電圧（第２図ｄに示す）が発生し、内
部抵抗τの影響は全く受けないことがわかる。ここでコ
ンデンサー１１０の電圧が二次電池１０４の電圧Ｅ。に
対応し７た充電とともに」−昇していき、所定の電圧に
達すると電圧検出回路１０７から出力信号がラッチ回路
１０６を介してトランジスタ１０５をＯＦＦ状態にした
充電を停止しラッチ回路１０６で停止状態を保持するこ
とになる。

このように二次電池の正規の電圧Ｅ０のみを検出して充
電を制御するため、内部抵抗の影響を全く受けず、電池
が過放電、過充電状態で内部抵抗が変化していても正規
動作を行ない従来例のような誤動作はしないことになる
。

発明の効果 このように本発明によれば、電池の内部抵抗の影響を受
けず、正規の電池電圧を検出し充電制御を行なうため、
従来発生した誤動作は完全に防１に出来る他、電圧検出
としてコンデンサーを用いているところからノイズ等の
外乱の影響も防止出来る。さらに、従来の充電制御装置
の誤動作により電池不良としてクレームが発生していた
が、本発明の採用により大幅に不良低減を行なえるどい
−・た多くの利点を有しており、その効果ケ；１きわめ
て犬なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す充電制御装置のブロッ
ク図、第２図ａ−ｄは充電制御装置の動作説明図、第３
図は従来の充電制御装置を示す回路図、第４図ａ、ｂ、
第５ａ、ｂはその動作説明図である。 １００・・・・・・直流電源装置、１０４・・・・・・
二次電池、１０５・・・・・・第１スイッチング素子（
スイッチングトランジスタ）、１０６・・・・・・ラッ
チ回路、１０７・・・・・・電圧検出回路、１０８・・
・・・・同期パルス発生回路、１０９・・・・・・第２
スイッチング素子（スイッチングトランジスタ）、１１
０・・・・・コンデンサー〇代理人の氏名　弁理士　中
　尾　敏　男　ほか１名第４図 （ヌ） Ｖ’、−Ｅ、±１．ｒ Ｖｏ濾形 第５図 端間（しン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 全波整流型直流電源装置の出力に接続される二次電池と
   第１スイッチング素子の直列回路と、全波整流直流電源
   波形に同期した同期パルスを発生する同期パルス発生回
   路とを有し、同期パルス発生回路からのパルス出力信号
   で開閉する第２スイッチング素子を接続し、上記第２ス
   イッチング素子と直列に接続されるコンデンサと並列に
   電圧検出回路を接続し、コンデンサーの端子間電圧が所
   定の設定電圧に達した際、上記電圧検出回路より出力信
   号をラッチ回路を介して第１スイッチング素子を制御す
   るよう構成した充電式掃除機などの充電制御装置。