JPS63287329A - 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、直流、電源機器及び交流電源機器とのいずれ
にも電源を供給することができる電源装置に関するもの
である。

［背景技術１ 近年、キャンプのような野外活動や、釣り等が暖んにな
り、これに際して使用される各種用途の直流機器が多く
市販されるようになっており、これら機器の電源としで
使用される蓄電池を電源とする携帯用の直流電源装置ら
これに伴って多く提供されるようになっている。このよ
うな直流電源′ｆＩｃ置の構成を第９図に示す。この直
流電源ｖｃ置は、蓄電池Ｂと、この蓄電池Ｂを充電する
充電回路１とからなり、キャンプなどを行う場所に行く
までの卓の走行中や、または家庭において、蓄電池Ｂを
充電しておき、野外において蓄電池Ｂから直流電源を得
るというものである。

さらに、屋外においても通常家庭で使用する交流電源機
器を使用したいという要望に答えるため、ＰＩｔＪ１０
図に示す上記直流電源装置の出力を直流から交流に変換
するインバータ回路２を内蔵するインバータ装置も提供
されるようになっている。ところが、従来のインバータ
装置はインバータ回路２しか内蔵していないものであっ
た。このため、最近のように野外活動において交流電源
機器と直流型ｍＲ器との両方を携行することが多くなる
と、両撒器を使用するために直流電源装置とインバータ
装置の両方を携行する必要があり、持ち運びが不便とな
っていた。また、従来の直流電源装置あるいはインバー
タ装置では、交流電源機器と直流電源機器とを同時に使
用することができず、このため使い勝手も悪い問題があ
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、１台で交流電源機器と直流型ｆＡｎ
器との両方を同時に使用でき、持ち運びも便利な′Ｋｉ
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、′ＷＩ電池と、この蓄電池を充電する充電回
路と、蓄電池の出力電圧を交流電圧に変換するインバー
タ回路とを内蔵し、蓄電池から直接に電源を供給する直
流出力端子と、インバータ回路出力である交流電源を供
給する交流出力端子とを備えたものであり、蓄電池とイ
ンバータ回路との両方から電源を供給できるようにして
、１台で直流電源機器と交流電源機器とを同時に野外な
どで使用することができるようにしたものである。

（実施例） 第１図乃至第８図に本発明の一実施例を示す。

本実施例の電源ｉｔｃ置は、蓄電池Ｂ、この蓄電池Ｂを
充電する充電回路１、及び上記！！Ｉ電池電池力出力流
に変換するインバータ回路２とを内蔵したものであり、
帯電ａＢ高出力ある直流出力と、インバータ回路２出力
である交流出力との両方をとることができるようにした
ものである。

以下、本実施例の電源装置の具体構成について説明する
。本実施例では、内蔵する蓄電池Ｂを保護するためにブ
レーカ４を備えている。つまり、携帯用としで用いられ
る電源装置では、出力が短絡されたり、あるいは過負荷
が接続されたりした場合に、蓄電池Ｂが破損することが
あるので、蓄電池Ｂを保護するためブレーカ４を一般に
備えている。本実施例では、直流電源８！器に直流電源
を供給する出力端子Ｔ、、Ｔ２を備え、この出力端子Ｔ
、、Ｔ２は蓄電池Ｂとブレーカ４とを直列接続した両端
に接続しである。なお、本実施例の電源装置は持ち運び
ができるようにはなっているが、綱え置いても使用でき
るものである。また、上記蓄電池Ｂとブレーカ４との直
列回路の両端には外部電池接続端子Ｔ　？　、Ｔ　ｓを
設けてあり、たとえばこの電源装置を長時間使用したい
場合に上記外部電池接続端子”「、　、　’ｒ　、に外
部電池を接続することにより、電源装置を長時間使用す
ることができるようになっている。蓄電池Ｂと充電回路
１との開には、外部直流電源を充電端子Ｔｓ、Ｔ６に接
続することによって、蓄電池Ｂを充電回路１にて充電す
る充電モードと、内蔵するＭ′Ｋｉ池Ｂによって充電端
子Ｔ７．”Ｉ’、に接続した外部電池を充電する外部電
源充電モードとに切り換えることができるモード切換ス
イッチＳＷ２を備えている。つまり、このモード切換ス
イッチＳＷ２を図中実線にて示す状態に切り換えた場合
には蓄電池Ｂを外部電源にて充電でき、また破線状態に
切り換えると蓄電池Ｂで外部電池を充電できる。

インバータ回路２は、蓄電池Ｂを電源としで動作し、こ
の蓄電池Ｂ出力である直流電圧を交流電圧に変換するも
のであり、５０〜６０８７．のデユーティ５０％の発振
を行う無安定マルチパイプレークにて構成された発振回
路３と、この発振回路３のハイ、ロー信号が交互に生じ
る出力ａ、１）によって交互にオンオフを繰り返すスイ
ッチング索子Ｑ３．Ｑ２と、このスイッチング素子Ｑ、
、Ｑ２のオンオー７にて１次巻線Ｌ１に交互に流れる電
流によって２次８ＭＬｆ側に交流出力を生じるとともに
、巻数比で約１００ｖに昇圧した出力電圧を得る出力ト
ランスＴｏとからなる。つ＊９、このインバータ回路２
は、２つのスイッチング素子Ｑ、、Ｑ、を交互にオンオ
フし、出力トランスＴｏの１次側に５０〜６０Ｈｚで毎
回流れる電流を切り換える所謂プッシュプル方式のイン
バータであり、これにより出力トランスＴｏの２次側に
５０〜６０１（ｚの交流出力が得られる。また、蓄電池
Ｂに直列に挿入された電源スィッチＳＷ、はインバータ
回路２をオンオフするものである。

このインバータ回路２出力には出力自動切換回路５が接
続されており、この出力自動切換回路５にて交流出力が
ある一定範囲になるようにしである。この出力自動切換
回路５は、第２図に示すように、蓄電池Ｂの電池電圧と
基準電圧を比較するコンパレータＣＰ、と、コンパレー
タＣＰ　＋　出力に応じて出力トランスＴｏの２次巻線
Ｌ２の巻数を可変してインバータ回路２出力をある一定
範囲に抑えるリレーＲＦ＋とで構成されている。即ち、
外部電池後ｌ＆端子’ｒ、、Ｔ、には、電池のような低
圧電源がＩＩ続されたり、あるいは走行中の車のシガレ
ットソケットにより車のバッテリのような高圧電源が接
続されたりする場合があり、インバータ回路２の出力電
圧が変動することがある。そこで、低圧電源が接続され
ている場合には、リレーＲ？＋の接点「、を２大巻＃ｉ
Ｉ、２の８１が多くなる方に切り換えて、出力）２ンス
Ｔｏで出力電圧を高目に昇圧し、また高圧電源が接続さ
れた場合には、接点ｒ１を２次巻線の巻数を少なくする
方に切り換えて、出力電圧を低目に外圧し、これにより
出力電圧をある一定範囲内に抑えるように←である。従
って、接続された機器に異常に高い交流出力が供給され
て、この機器を破損するということがなく、また逆に電
圧が低過ぎて機器が動作しないという不都合もなくなる
。

さらに、本実施例では、交流出力端子Ｔ　ｘ　−Ｔ　４
問が短絡されたり、この端子Ｔ　３−　Ｔ　４に過負荷
が接続さ八た場合に、インバータ回路２の動作を停止す
る保護回路６を備えている。ところで、本実施例のよう
な携帯用の電源１ｉ？！では、上述したように出力が短
絡されたり、あるいは過負荷が接続されたりしたときに
内部回路を保護するようにブレーカ４を備えているが、
一般にブレーカ４は温度により動作するのものであるた
め、電流の連断動作が遅れて、インバータ回路２が破損
する恐れがある。そこで、本実施例においては、保護回
路６を備えているのである。この保護回路６は、第３図
に示すように、インバータ回路２の出力電圧を整流する
ダイオードブリッジＤＢ、及びダイオードプリツノＤＢ
出力を平滑する平滑コンデンサＣ１からなる整流平滑回
路と、このｇ流平滑回路出力を分圧する抵抗Ｒ，，Ｒ，
からなる分圧回路と、分圧回路出力を基準電圧と比較す
るコンパレータＣＰ２とで構成されている。なお、コン
パレータＣＰ２の基準電圧は、蓄電池Ｂの電圧を抵抗Ｒ
１及びツェナダイオードＺＤ、にて定電圧化して得てお
り、この基準電圧より分圧回路出力が低下したとき、コ
ンパレータＣＰ２出力がローレベルドナってダイオード
Ｄ　＋　＝　Ｄ　ｚを介して発振回路３出力がスイッチ
ング素子Ｑ、、Ｑ、に入力されないようにして、インバ
ータ回路２の動作を停止させるのである。これにより、
スイッチング素子Ｑ、、Ｑ２に大電流が流れて、スイッ
チング素子Ｑ、、Ｑ、が劣化したりあるいは破損したり
することを防止できる。

本実施例においては、上述の回路の他に蓄電池ｉ３が過
放電されたときに警報を発する過放電警報回路７を備え
ている。この過放電Ｖａ回路７は、警報を発するブザー
Ｂｕと、？！Ｆ、１ｔａＢの両端電圧が所定電圧以下に
低下したことを検出するコンパレータｃｐ、、ツェナダ
イオードＺＤ２、抵抗Ｒ４〜Ｒい及びコンデンサＣ２か
らなる過放電検出回路と、ブザーＢｕの警報音用の信号
を発振する発振回路８と、上記過放電検出回路出力が生
じたときにブザーＢｕに発振回路８出力を供給するアン
ド回路９とからなる。つまり、この過放電警報回路７で
は、蓄電池Ｂの電圧が所定電圧以上に低下したとさ、ブ
ザーＢｕから警報音を発して、蓄電池Ｂが過放電状態に
なったことを使用者に知らせるのである。なお、コンパ
レータＣＰ、の入力端子に抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ２
からなるＣＲ回路を接続することにより、電源スィッチ
ＳＷ１を投入したときには、電源スィッチＳＷ、が投入
されたことを確認できるようにしである。つまり、上記
ＣＲ回路によって電源スィッチＳＷ、が投入されたとき
、コンパレータＣＰコ出力が一時的にへイレベルとなる
ようにして、電源の投入時にたとえば”ピッ”という音
を発するようにし、電源スィッチＳＷ２が投入されたこ
とを確認できるようにしである。なお、上述したように
モード切換スイッチＳＷ２を切り換えて、本実施例の内
蔵する蓄電池Ｂにて外ｆｆ１ｓ′Ｋｉ池を充電するとき
にも、上記過放電警報回路７のブザーＢｕが鳴るように
もしである。

ｔｊＩＪ４図に本実施例の外観を示す。本実施例の電源
’Ａ　ｆｆｆは、上述の回路を略矩形箱状のケーシング
１０内に収納しである。このケーシング１０の上面は凹
設してあり、この凹所１１の上部には、把手１２を架橋
して形成し、この把手】２を持って持ち運びでさるよう
にしである。そして、ケーシング１０の前面には中央部
が若干凹設された前面パネル１３が装着しである。この
曲面パネル１３には、電源スィッチＳＷｌの切換用のハ
ンドル１４、蓄電池Ｂの電池容量を表示する電圧計Ｍ１
ブザーＢｕの音出孔１５、ブレーカ４の復旧スイッチ１
６、直流出力端子Ｔ、、Ｔ２に接続されたソケット１７
、及び交流出力端子Ｔ、、Ｔ、に接続されたコンセント
１８とが夫々配設しである。ところで、上記電圧計Ｍは
、第１ＵｊＪに示すように、蓄電池Ｂとブレーカ４との
直列回路の両端に＃＆続され、この電圧計Ｍには、第５
図に示すように、蓄電池Ｂの出力である直流電圧の目盛
りと、インバータ回路２の出力である交流電圧の目盛り
とを付してあり、直流電圧だけでなく、交流電圧も知る
ことができるようになっている。なお、交直２種類の目
盛りを付してあっても、この電源装置の直流電圧と交流
電圧の出力とは比例するため、電斥計Ｍに交流電圧の目
盛りを追加することは簡単にできる。

また、ソケット１７とフンセント１８部分には下部が枢
支され開■自在となったカバー１９が取着され、ソケッ
ト１７あるいはコンセント１８の不使用時にソケット１
７及びフンセント１８とをカバー１９で被覆することが
できるようにしである。

このカバー１９の内面には突起２０が形成してあり、カ
バー１９を開いたときに第１図中のリミットスイッチＳ
Ｗ、を閉成するようにし、カバー１９を闇いたときだけ
に過放電警報回路７が動作するようにしである。

ケーシング１０の後面には収納凹所２１が形成され、こ
の収納凹所２１内に充電端子Ｔ１．Ｔ６に接続された充
電プラグ２２が収納される。この収納凹所２１にも、Ｉ
ＪＨ閉自在なカバー２３が取着しである。この収納凹所
２１の下方の凹所内にはモード切換スイッチＳＷ２のつ
まみ２４を配設してあり、このモード切換スイッチＳＷ
２の両側に夫々外部電池接続端子Ｔ、、Ｔ、が設けであ
る。

本実施例の電源装置を使用する場合には、第６図（、）
に示すように、カバー１９を開いて、直流電源機器３０
の場合にはソケット１７に直流電源機器３０の電源プラ
グ３２を挿着し、また交流電源機器３１の場合にはフン
セント１８に交流電源機器３１の′ｄｉ源プラグ３３を
ＶＣ着して、電源装置からの電源を取る。ところで、電
源装置を長い時間使用したい場合、第６図（ｂ）に示す
ように、外部電池３４の夫々の電極３５と本実施例の電
源装置の外部電池接続端子Ｔ、、Ｔ、との間を接続フー
ド３６でつないで、内蔵する蓄電池Ｂに外部電池３４を
並列に接続することにより、艮時間の使用が可能となる
。なお、本実施例の外部電池接続端子１’　、　、　Ｔ
　、の間隔は、外部電池３４の出力端子３５の間隔と等
しくしであるから、第８図に示す上うに、接続コード３
６を用いずに、導電性を有するノミインド３７で接続す
ることができ、この場合には外部電池３４の上に本実施
例の電源装置を乗せて使用することもできる。

本実施例の電源装置の蓄電池Ｂで車両４０のバッテリを
充電したいときには、ｔＪＳ７図に示すように、光電ブ
２グ２２を車両４０のシ〃レフトライタソケット４１に
接続して車両４０のバッテリ４１の充電を行うことがで
きる。このとき、過放電警報。

回路７が動作してブザーＢｕが鳴って外部電池充電モー
ドに切り換わったことを知らせるようになっている。と
ころで、このように過放電警報回路７を動作させる場合
、カバー１９を開成しておく必要があり、完全に接続さ
れたことが確認されたとさ、カバー１９を閉めることに
より警報音を停止することができるようになっている。

［発明の効果１ 本発明は上述のように、蓄電池と、この蓄電池を充電す
る充電回路と、蓄電池の出力電圧を交流電圧に変換する
インバータ回路とを内蔵し、蓄電池から直接に電源を供
給する直流出力端子と、インバータ回路出力である交流
電源を供給する交流出力端子とを備えているので、蓄電
池とインバータ回路との両方から電源を供給でき、この
ため１台で直流電源機器と交流電源機器とを同時に野外
などで使用することができ、しかも直流電源機器に電源
を供給する装置と交流電源機器にＷＬ源を供給する装置
とを一体にしたものであるから、在米のように電源ＶＣ
置とインバータ装置とが別体になっているもののように
、持ち運びに不便なことがない効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は同上の要
部回路図、第３図は同上の他の要部の回路図、第４図（
ａ）は同上を前方から見た外観斜視図、同図（ｂ）は同
上を後方から見た部分斜視図、第５図は同上の備える電
圧計の説明図、第６図（ａ）は同上の外部８！器の接続
の説明図、同図（ｂ）は同上の外ｆｆ１Ｓ電池の接続の
説明図、第７図は同上によるＩ４を両のバッテリの充電
の説明図、第８図は同上の他の外部電池の接続の説明図
、第９図は従来例のＩＩｆＬ源装置の概略構成図、第１
０図はインバータ装置を示す概略構成図である。 １は充電回路、２はインバータ回路、５は出力自動切換
回路、６は保護回路、Ｂは蓄電池、Ｔ１゜Ｉ２は直流出
力端子、Ｔコ、Ｔ、は交流出力端子、Ｔ１．Ｔ、は充電
端子、Ｔ、、Ｔ、は外部電池接続端子、Ｔｏは出力トラ
ンス、Ｌ２は二次巻線、ＳＷｔはモード切換スイッチで
ある。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第４図 （ｂ） 第５図 ＠７図 第８区 第９図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）蓄電池と、この蓄電池を充電する充電回路と、蓄
   電池の出力電圧を交流電圧に変換するインバータ回路と
   を内蔵し、蓄電池から直接に電源を供給する直流出力端
   子と、インバータ回路出力である交流電源を供給する交
   流出力端子とを備えて成ることを特徴とする電源装置。
2. （２）上記インバータ回路の出力トランスの２次巻線の
   巻数を、インバータ回路の入力電圧に応じて可変して、
   インバータ回路の出力電圧を略一定範囲に設定する出力
   自動切換回路を備えて成る特許請求の範囲第１項記載の
   電源装置。
3. （３）上記インバータ回路の出力電圧を検出し、上記出
   力電圧が所定値以下に低下したときインバータ回路の動
   作を停止する保護回路を備えて成る特許請求の範囲第１
   項記載の電源装置。
4. （４）上記蓄電池と並列に外部電池を接続する外部電池
   接続端子を備えて成る特許請求の範囲第１項記載の電源
   装置。
5. （５）上記直流出力端子と交流出力端子とを並設すると
   もに、上記出力端子の不使用時に両出力端子を被覆する
   開閉自在なカバーを備えて成る特許請求の範囲第１項記
   載の電源装置。
6. （６）上記蓄電池を外部電源にて充電する充電モードと
   、外部電池を内蔵する蓄電池にて充電する外部電池充電
   モードとの切換を行うモード切換スイッチを備え、蓄電
   池を充電するために外部電源を接続する充電端子を外部
   電池の充電用端子としで兼用して成る特許請求の範囲第
   １項記載の電源装置。