JPS63294226A - 負荷制御装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、電池から負荷に電力を供給する負荷制御装置
に関するものである。

〔背景技術〕

従来、一般に非常用照明器具等では、商用電源停電時に
非常用電源として電池から白熱灯等の負荷に電力を供給
するような構成の非常用点灯装置がよく用いられている
。

しかしながらこのような非常用点灯装置にあっては、第
９図の負荷電流特性ａに示すように、停電後の電池容量
大の時には所定照度を得るに必要な定格電流値Ｉａより
負荷電流の方が非常に大きくなり、電池の放電時間が短
時間で終了したり、放電時間を長くするために必要量」
二の容量を持った電池を使用したり、電池の本数を増し
たりすること等が必要である。

従って、仕較的高価な電池を有効利用するために、電池
の電圧を検出して停電後の電池容堵人の時に負荷に流れ
る定格電流値１ａより大きな電流を制御し、電池の必要
す」二の容量の減少を防ぐことで放電時間を長くするよ
うな構成の非常用点灯装置が用いられている。

第１図は、このような装置の一例を示すものであり、そ
の構成は、電池Ｂに電流制限手段のトランジスタＱ１を
介して接続した白熱灯等の負荷りと、電池Ｂの両端に並
列接続し複数の検出電圧レベルを有し、電池電圧ｖｂの
電圧レベルの低下に応じて電圧レベル検出信号を段階的
に出力すると共に、この電圧レベル検出信号に対応して
、負荷への電流が段階的に大きくなるように電流制御手
段としてのトランジスタＱ１をオン・デユーティ制御し
、その制御出力端を前記トランジスタＱ１のベース端に
接続した制御回路部１とよりなるものである。

前記制御回路部ｌは、前記電池Ｂの両端に並列接続され
る電源部２と、この電源部２に接続され電池電圧Ｖｌ）
を検出する電圧検出部３と、この電圧検出部３の出力を
受けてこの出力と発振器への出力とを比較動作する比較
部４と、この比較部４の出力により前記トランジスタＱ
１のベース電流を所定の周期で、高繰り返し周波数にて
オン・オフ制御してなるベース制御部５とにより構成さ
れ、電池Ｂの放電による電圧低下に対して白熱灯等の負
荷りの電力が制御されている。

電源部２は、電池Ｂの両端に逆電流防止用ダイオードＤ
ｌを介して平滑コンデンサｃ１を接続し、抵抗Ｒ１とツ
ェナーダイオードＺｌの直列回路を前記平滑コンデンサ
Ｃ１に並列接続して構成され、前記トランジスタＱ１の
オン・オフ動作により発生するリップル電圧を平滑し、
安定な電圧で制御回路部１を動作させると共に、電池電
圧ｖｂの影響を受けないツェナー電圧Ｖｚを得ている。

電圧検出部３は、電池Ｂに前記逆電流防止用ダイオード
Ｄ１を介して抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との直列回路を並列接
続し、この抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の接続点をコンパレータ
ＩＣＩ〜ＩＣ５の総ての＋側端子に接続し、この抵抗Ｒ
３の電圧を検出電圧ＶＲ３として総てのコンパレータＩ
ＣＩ〜ＩＣ５の）側端子に加えている。また、前記ツェ
ナーダイオニドＺ１の両端に抵抗Ｒ４〜抵抗Ｒ９の直列
回路を接続し、電池Ｈの検出電圧下限値を設定する抵抗
Ｒ９および抵抗値の等しい抵抗Ｒ４〜抵抗Ｒ８のそれぞ
れの接続点を１１ｔＪ記二ＪンバレータＩＣＩ〜ＩＣ５
のそれぞれの一側端子にノλｌシ、電圧として順次接続
し−Ｃ前記コンパレータＩＣ１，−１ｃ５の入力回路を
形成し−Ｃいる。前記ツェナーダイオードＺ１の両端に
直列接続された抵抗ＲＩＯと抵抗Ｒ１１の接続点には、
前記コンパレータＩＣＩ〜ＩＣ５のそれぞれの出力端子
が抵抗Ｒ１２〜抵抗Ｒ１６を各々して接続されろ。ここ
で、コンパレータＩＣ１〜ＩＣ５の出力は、それぞれの
コンパレータＩＧ１〜ＩＣ５のそれぞれの基準電圧と前
記検出電圧ＶＲ３とを比較し、検出電圧ＶＲ３の方が基
べ（電圧より高くなったコンパレ〜りＩＣＩ〜ＩＣ５の
出力がＩ−Ｉレベルとなり、逆に検出電圧ＶＲ３の方が
基準電圧より低くなったコンパレータＩＣＩ〜ＩＣ５の
出力が１．レベルとなる。

従って、前記コンパレータＩＣＩ〜ＩＣ５の出力が順次
■−７レベルになると抵抗Ｒ１２〜抵抗Ｒ］、６が抵抗
Ｒ１１に順次ｉ１ｆ＋列接続されるようになっている比
較部４は、［）ｒｊ記抵抗ＲＩＯと抵抗Ｒ１１の接続点
をコンパレータｌｃ６の一側１γ；１（子に接続して、
電圧レベル検出信号である抵抗Ｒ１１の両端電圧Ｖ［］
１を一側入力電圧としてコンパレータＩＣ６に加えると
共に、前記ツェナーダイオードＺ１の両端に発振器へを
接続している。ここで、発振器Ａは第２図に示すように
一定周期の方形波状電圧を発生ずる発振器Δの出力端に
、抵抗Ｒ］７とコンデンサ０２との直列回路を接続し、
この接続点をコンパレータＩＣ６の＋側端子に接続して
、第２図に示すようなコンデンサＣ２の充電電圧ＶＣ２
をコンパレータＴＣ６の＋側端子に加えて構成されてい
る。コンパレータＩＣ６の出力は第２図のコンパＬ−９
ＴＣ６の出力に示すように、コンパレータＩＣ６の一側
端子の電圧レベル検出信号ＶＲＩ＋　と＋側端子のコン
デンサ充電電圧ＶＣ２とを比較１２、コンデン刃充電電
圧ＶＣ２の方が電圧レベル検出信号ＶＲＩＩより高くな
ると出力はＩ−ｉレベル（第２図に示す時刻Ｔ２］　ま
たは時刻Ｔ２２）となり、逆にコンデンサ充電電圧ＶＣ
２の方が電圧レベル検出信号ＶＲＩＩより低くなると出
力はＬレベル（第２図に示す時刻Ｔ２３　）となる。

このように、一定周期の発振器出力期間に占必るコンパ
レータＩＣ６のＩ（レベル期間を、電圧レベル検出信号
ＶＲＩＩに応じて設定可能な構成としたのでトランジス
タＱ２のオン・デユーディ制御が容易に行える。

ベース制御部５は、前記コンパレータＩＣ６の出力端を
トランジスタＱ２のベース端に接続し、前記ツェナーダ
イオードＺ１のγノード側よりベース抵抗Ｒ１８をトラ
ンジスタＱ２のベース端に接続し、トランジスタＱ２の
コレクタ端を抵抗Ｒ１９を介して前記トランジスタＱ１
のベース端に接続し、トランジスタＱ２のエミッタ端を
前記電池Ｂの負極側に接続して構成されている。

以下、従来例の動作状態を説明する。

第３図は第１図に示す回路構成の動作を説明するための
等価回路図を示し、第９図は電池の検出電圧および負荷
電流のタイムチャートを示す。

ここで第３図に示すものは、説明の都合」−コンパレー
タＩＣＩの出力状態をスイッチＳＷＩで示す。同様にコ
ンパレータＩＣＩ〜ＩＣ５をスイッチＳＷＩ〜ＳＷ５に
て示す。また、コンパレータの出力がＩ（レベルの状態
ではスイッチは開き、■７レベルの状態ではスイッチは
閉じるものとする。

また、第９図に示すもので、ａは何隻制御しないときの
白熱灯等の負荷Ｉ７に流れる負荷電流■の状態を示す負
荷電流特性、■）は前記制御回路１により制御され負荷
りに流れる負荷電流Ｉの状態を示す負荷電流特性、Ｃは
この時の電池両端電圧ｖｂを抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３で分圧
し、この抵抗Ｒ３の両端電圧ＶＲ３を検出した検出電圧
特性、Ｉａは定格負荷電流値を示す。

゛　　今、時刻１０にて停電等が発生しこのときの電池
Ｂの検出電圧ＶＲ３を電圧ＶＯとすると、電圧ＶＯはコ
ンパレータＴＣＩの基準電圧Ｖ１より高く、いずれのコ
ンパレータＩＣＩ〜ＩＣ５も出力はト■レベルとなる。

従って、第３図に示すスイッチＳＷＩ　〜ＳＷ５は総て
オフ状態となり、抵抗ＲＩＯと抵抗Ｒ１１のみで分圧さ
れた電圧ＶＲＩＩが電圧レベル検出信号として次の比較
部４の入力端子となる。仕較部４では、第２図にａで示
すような電圧レベル検出信号ＶＲ１１がコンパレータＴ
Ｃ６の一側端子に印加され、この電圧レベル検出信号Ｖ
Ｒ１１とコンパレータＩＣ６の＋側端子の第２図にＶＣ
２で示すような一定周期で充電するコンデンサＣ２の充
電電圧ＶＣ２とが比較される。ここで、コンパレータＩ
Ｃ６の動作状態は、すでに説明したコンパレータＩＣＩ
〜ＩＣ５の動作と同様であり、電圧レベル検出信号ＶＲ
ＩＩよりコンデンザ充電電圧ＶＣ２が低い間はコンパレ
ータＩＣ６の出力はＬレベル（第２図に示ず時刻ＴＯ〜
時刻１’２２）を維持するが、前記電圧レベル検出信号
ＶＲＩＩより電圧ＶＣ２が高くなるとコンパレータＩＣ
６の出力は■−■レベル（第２図に示す時刻Ｔ２２〜時
刻Ｔ２３）となる。

ベース制御部５では前記コンパレータＩＣ６の出力がＬ
レベルの間は、トランジスタＱ２のベースとエミッタ間
をコンパレータＩＣ６の出力端子にて短絡し、トランジ
スタＱ２をオフ状態に維持しているが、コンパレータＩ
Ｃ６の出力がＨレベルになるとトランジスタＱ２のベー
ス電位が上昇し、抵抗Ｒ１８を介してトランジスタＱ２
にベース電流が流れオン状態となる。そして、トランジ
スタＱ２がオン状態になると、電池Ｂがらトランジスタ
Ｑ１のエミッタとベースを介して抵抗ＲＩ９とトランジ
スタＱ２に至る閉回路が形成され、トランジスタＱ１に
ベース電流が流れてオン状態となる。

このようにして、トランジスタＱｌが第２図に示すよう
なオン期間（時刻Ｔ２２〜時刻Ｔ２３）を有して、一定
周期（時刻ＴＯ〜時刻Ｔ２４）の高繰り返し周波数にて
オン・オフ動作することにより、白熱灯等の負荷りにオ
ン・デユーティ制御された第９図に示すような実効値１
０の初期電流が流れる。

電池電圧ｖｂが低下すると、トランジスタＱ１のオン期
間が固定のために負荷電流Ｉは徐々に減少する。

時刻ｔ１に至ると、負荷電流■は定格負荷電流値１ａと
なる。この時、電池電圧ｖｂを抵抗Ｒ３で検出した検出
電圧ＶＲ３は、基呻３電圧ｖ１と等しくなるように設定
されているために、検出電圧ＶＲ３は基準電圧Ｖ１七等
しくなるが、すぐに電池電圧ｖｂの低−ドにより検出電
圧ＶＩ１３は基準電圧Ｖ１より低くなり、前記コンパレ
ータＴＣＩのみが動作し、出力をＬレベルとする。

第３図に示すようにコンパレータＩＣＩ　はスイッチＳ
ＷＩに相当し、これが閉じることで抵抗Ｒ１１に抵抗Ｒ
Ｉ２が並列接続され抵抗ＲＩＯとで分圧された電圧ＶＲ
ＩＩが低下し次の比較部４の入力端子となる。この低下
した電圧レベル検出信号ＶＲＩＩは、第２図のｂで示す
ような電圧レベル検出信号ＶＲＩＩ　としてコンパレー
タＩＣ６の一側端ｊ′−に印加され、この電圧レベル検
出信号Ｖ旧１とコンパレータＩＣ６の＋側端子に第２図
のＶＣ２で示すような一定周期で充電するコンデンサＣ
２の電圧ＶＣ２と比較される。この電圧レベル検出信号
ＶＲＩＩとコンデンサの充電電圧ＶＣ２との比較により
、コンデンサの充電電圧ＶＣ２が電圧レベル検出信号Ｖ
［ン１１より低い間はコンパレータＴＣ６の出力はＬレ
ベル（第２図に示ず時刻ＴＯ〜時刻Ｔ”　２　］　）を
維持し、コンデンサの充電電圧ＶＣ２が前記電圧Ｖ旧１
より電圧ＶＣ２が高くなるとコンパレータＩＣ６の出力
は１ルベル（第２図に示す時刻Ｔ２１〜時刻Ｔ　２３　
）となる。このコンパレータＩＣ６の出力ヲ受（Ｊて、
すでに説明したようにトランジスタＱ２が動作し、それ
に伴ってトランジスタＱ１がオン・詞）動作を行うので
ある。

このように、時刻ｔＯ〜時刻ｔ１の期間の時のコンパレ
ータＩＣ６の１−ルベルの出力期１１１］は、第２図に
示す時刻［２２〜時刻シ２３の期間の繰り返しであった
ものが、時刻Ｌ１以降の時の出力期間は、同図に示ず時
刻ｔ２１〜■４７刻ｔ２３の期間の繰り返しとなり、コ
ンパレータＩＣ６の１（レベルの出力期間は、電池電圧
Ｖ　ｂの低下に伴って長くなるようにオン・デユーティ
制御される。これにより第９図に示すように定格負荷電
流値１ａより大きな電流１１が初期の電流として負荷り
に流れる。この時のトランジスタＱ１のオン期間は、時
刻１１〜時刻［２の間ずなわぢ基？（ス、電圧Ｖｌ　＞
検出電圧ＶＩ１３＞　）１１　／＜Ｉ−電圧ｖ２の間、
一定に紐持されているために電池電圧ｖｂの低下に伴っ
て負荷電流■が徐々に減少する。

このような繰り返しにより時刻ｔ２〜時刻ｔ８において
も同様に動作し、トランジスタＱ１のオン期間を電池電
圧ｖｂの低下に伴って長くなるようにオン・デユーティ
制御し、定格負荷電流値Ｉａより大きな電流が流れるの
を十分抑制した電流を白熱灯等の負荷りに供給している
。

従って、電池電圧ｖｂの低下の大きい停電直後の放電初
期（ｔＯ〜ｔ４）は、短い時間の間隔にて検出制御でき
るのであるが、電池電圧ｖｂが略一定な放電中期（ｔ４
〜ｔ８）では、等しい抵抗値の抵抗Ｒ４〜Ｒ８にて等し
い電圧間隔に設定した基準電圧Ｖ５により電池電圧ｖｂ
を検出制御するために、検出時間の間隔が時刻ｔ４〜時
刻ｔ５のように長くなるのである。

このように電池Ｂの電圧低下を検出した検出電圧ＶＲ３
と、ツェナー電圧ＶＺＩを等間隔に分圧した基準電圧Ｖ
ｌ　、Ｖ２．Ｖ３．Ｖ４．Ｖ５とを電池電圧ｖｂの低下
に伴って順次１ヒ較し、所定の分圧抵抗Ｒ１１に抵抗Ｒ
１２，Ｒ１３，Ｒ］、４．　　Ｒ１，５，Ｒ］６を順次
並列接続し、抵抗Ｒ１１の電圧ＶＲＩＩを電池Ｂの電圧
低下に伴って段階的に低下させ、この電圧レベル検出信
号ＶＲＩＩ　と、コンデンサＣ２の充電電圧ＶＣ２とを
比較することにより、トランジスタＱ１のオン期間を電
池電圧ｖｂの低下に伴って段階的に長くなるようにオン
・デユーティ制御し、定格負荷電流値Ｔａより大きな電
流が流れるのを十分抑制した電流を白熱灯等の負荷りに
供給しているのである。

従って、第９図に示すように従来例で何隻制御しない負
荷電流特性ａの負荷電流■が定格負荷電流値１ａを超え
て負荷りに流れる無駄な電力量Ｗ１−１１と、制御回路
１により制御された負荷電流特性ｌ〕の負荷電流■が定
格負荷電流値１ａを超えて負荷りに流れる無駄な電力量
ＷＨ２との差とを比較すると、△ＷＨ２の電力債の差が
生じ、この電力量の差△Ｗｌ−１２に相当する時間分、
電池から白熱灯等の負荷りに供給される放電時間が時刻
ｔ　７−、−・時刻［９まで長くでき、電池Ｉ３の限ら
れた容量を利用できるのである。

しかしながら、このように電池Ｂの電圧低下を検出した
検出電圧ＶＲ３と、ツェナー電圧■Ｚ１を等間隔に分圧
した基準電圧とを電池電圧ｖｂの低下に伴って順次比較
し、高繰り返し周波数にてオン・オフするトランジスタ
Ｑ１のオン期間を電池電圧ｖｂの低下に伴って段階的に
長くなるようにオン・デユーティ制御したので、電池電
圧ｖｂの低下の大きい放電初期（ｔＯ〜１４）では、等
間隔に分圧した基準電圧を用いていることにより電池電
圧ｖｂの変化を短い時間の間隔にて検出制御できるので
あるが、電池電圧ｖｂの低下の小さい放電中期（ｔ４〜
ｔ８）、すなわち鉛電池やＮｉ−Ｃｄ電池等のように電
池固有の特性で長時間電池電圧の安定している期間、で
は等間隔に分圧した基準電圧を用いていることにより電
池電圧ｖｂの変化を長い時間間隔でしか検出制御するこ
とができず、負荷電流Ｉが定格負荷電流値１ａを超えて
負荷りに流れる無駄な電力を長時間使用することになり
、電池Ｂの限られた容量を十分に有効利用することがで
きないきいう問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は、」−記問題点を改善するためになされたもの
で、その目的とするところは、電池の放電特性を十分活
用し、電池の限られた容量を十分に有効利用することの
できる負荷制御装置を提供することにある。

〔発明の開示〕

本発明は、電池と、この電池より給電される白熱灯等の
負荷と、前記電池および前記負荷間に介在し、この負荷
に流れる電流を制御するトランジスタ等の電流制御手段
と、複数の検出電圧レベルを有し、電池電圧の電圧レベ
ルの低下に応じて電圧レベル検出信号を段階的に出力す
る電圧検出部と、」―配電圧レベル検出信号に対応して
、白熱灯等の負荷への電流が段階的に大きくなるように
電流制御手段を制御する制御回路部々を具備した負荷制
御装置において、上記複数の検出電圧レベル間の間隔を
、電圧の高い側の方が低い側より広くなるように設定し
たものである。

従って、電池固有の放電特性を積極的に活用したことに
より、電池の電圧低下の著しい放電初期に、電池電圧を
検出する基準電圧の間隔を広く粗くしても電池電圧が短
時間に低下することで検出制御する時間の間隔は短く、
無駄な電力となる量が少なくなると共に、電池の電圧低
下が小さく長時間続く放電中期に、電池の電圧を検出す
る基準電圧の間隔を狭くし僅かな電池の電圧変化を検出
し制御する時間の間隔を短くして効率良く制御できるよ
うにしたので、電池の限られた容量を十分に有効利用す
ることができるものである。

（実施例） 本発明の第１の実施例を第１図示の回路を用いて説明す
る。

本実施例では先の第１図において、電圧検出部３の基準
電圧Ｖｌ、Ｖ２．Ｖ３．Ｖ４．Ｖ５を設定する抵抗Ｒ４
、Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８の抵抗値を従来のように等し
くするのではなく、抵抗値をＲ４＞Ｒ５＞Ｒ６＞Ｒ７＞
Ｒ８のように順次率さく設定し、電池Ｂの電圧低下を検
出した検出電圧ＶＲ３と、ツェナー電圧ＶＺＩを電池電
圧ｖｂの電圧変化が小さくなるに伴い基準電圧の間隔を
段階的に狭くした基準電圧とを、電池電圧ｖｂの低下に
伴って順次比較し制御する構成としたものである。

第４図に示すものは、本実施例により制御された電池の
検出電圧および負荷電流のタイトチャートで、ａは何隻
制御しないときの白熱灯等の負荷りに流れる負荷電流Ｔ
の状態を示す負荷電流特性、ｄは本制御回路１により制
御され負荷りに流れる負荷電流Ｉの状態を示す負荷電流
特性、Ｃはこの時の電池両端電圧ｖｂを抵抗Ｒ２と抵抗
Ｒ３で分圧し、この抵抗Ｒ３の両端電圧ＶＲ３を検出し
た検出電圧特性、Ｔａは定格負荷電流値を示す。

すでに説明した従来例と同様に動作を行うのであるが、
本実施例にあっては、電池電圧Ｖｌ）の電圧変化が小さ
くなるに伴い電圧の間隔を段階的に狭く設定した基べ１
電圧と、電池電圧Ｖ　ｌ）を検出した検出電圧ｖ１（３
とを用いて順次比較し制御してぃるだめに、電池電圧ｖ
ｂの低下の大きい停電直後の放電初期（ｔＯ−１：４３
　）では、電池電圧ｖｂを検出する基準電圧の間隔を広
く粗くしても、電池電圧ｖｂが短時間に低下することで
検出制御する時間の間隔が短くなると共に、電池電圧ｖ
ｂの電圧変化が小さく略一定な放電中期（ｔ４３〜ｔ４
８）では、電池の電圧を検出する基準電圧の間隔を狭く
することで、僅かな電池Ｂの電圧変化を検出制御して、
検出する時間の間隔を短くすることができる。

このために、高繰り返し周波数にてオン・オフするトラ
ンジスタＱ１のオン期間を、電池Ｂの放電期間全域にお
いて精度良く調整でき、このオン・デユーティ制御によ
り定格負荷電流値１ａより大きな電流が流れるのを十分
抑制した電流を白熱灯等の負荷りに供給しているのであ
る。

従って、第１図に示すように従来例で何等制御しない負
荷電流特性ａの負荷電流Ｉが定格負荷電流値１ａを超え
て負荷Ｉ７に流れる無駄な電力量ＷＨ１と、本制御回路
１により制御された負荷電流特性ｄの負荷電流Ｉが定格
負荷電流値１ａを超えて負荷りに流れる無駄な電力量Ｗ
Ｈ３との差吉を仕較すると、△ＷＨ３の電力量の差が生
じ、この電力量の差△ＷＩｉ３に相当する時間分、電池
から白熱灯等の負荷りに供給される放電時間が時刻ｔ４
７→時刻［４９まで長くなる。

また、本実施例は複数の検出電圧レベル間の間隔を、電
圧の高い側の方が低い側より広くなるように設定したの
で、僅かな電池Ｂの電圧変化を検出制御する時間の間隔
を短くすることができ、精度良く検出制御できることよ
り、長くなった放電時間（１０〜ｔ４９）は、すでに説
明した従来例の放電時間（ｔＯ〜ｔ９）より長くなると
いう効果を有しているのである。

このように単に等間隔に基べｈ電圧を設定して制御した
従来例と異なり、電池固有の放電特性を積極的に活用し
たことにより、電池Ｂの電圧低下の著しい放電初期（１
０〜シ４３）に、電池電圧ｖｂを検出する基準電圧の間
隔を広＜　Ｉ’ｌｌ　＜　しても電池電圧Ｖ　ｂが短時
間に低ドすることで検出制御する時間の間隔は短く、無
駄な電力となる竜が少なく回路構成の簡略化が図れると
共に、電池Ｂの電圧低下が小さく長時間続く放電中期（
１４３〜も４８）に、電池電圧ｖｂを検出する基準電圧
の間隔を狭くし僅かな電池Ｂの電圧変化でも検出制御す
る時間の間隔を短くして効率良く制御できるようにした
ので、電池Ｂの限られた容量を十分に有効利用すること
ができるものである。

次に、第５図および第６図は本発明の第２の実施例を示
すもので、前記第１の実施例と異なる構成は、電圧検出
部６の基準電圧の設定を三段階から三段階にしたことで
あり、これにより回路構成を簡略化したものである。こ
こで第５図に示すものは、本実施例により制御された電
池の検出電圧および負荷電流のタイムチャートで、ａは
何等制御しないときの白熱燈等の負荷■−に流れる負荷
電流■の状態を示す負荷電流特性、ｅは本制御回路］に
より制御され負荷りに流れる負荷電流Ｉの状態を示す負
荷電流特性、Ｃはこの時の電池両端電圧ｖｂを抵抗Ｒ２
と抵抗Ｒ３で分圧し、この抵抗Ｒ３の両端電圧ＶＲ３を
検出した検出電圧特性、Ｉａは定格負荷電流値を示す。

本実施例の動作は、すでに説明した第１の実施例と同様
の動作を行うのであるが、本実施例にあっては、電池電
圧ｖｂの電圧低下の著しい放電初期（ｔＯ〜１６１）に
は、時刻ｔＱのみ電池電圧Ｖ−を検出制御するだけで放
電途中に全く電池Ｂの電圧を検出ａｉｕ御せず、電池電
圧ｖｂの電圧低下が小さく長時間続く放電中期（を旧〜
ｔ６６）では、前記第１の実施例と同様に基準電圧Ｖ３
．Ｖ４゜Ｖ５を設定して検出制御する動作を行っている
のである。

このように、電池固有の放電特性を積極的に活用し、電
池Ｂの電圧低下の著しい放電初期（１０〜ｔ６１）に、
時刻１０のみ電池電圧ｖｂを検出制御するだけで放電途
中に全く電池Ｂの電圧を検出制御しなくても、電池電圧
ｖｂが短時間に低下するこ七で無駄な電力りなる量が少
なく回路構成の簡略化が図れると共に、電池Ｂの電圧低
下が小さく長時間続く放電中期（し６１〜１６６）に、
電池電圧ｖｂを検出ずろ基準電圧の間隔を狭くし僅かな
電池Ｂの電圧変化でも検出制御する時間の間隔を短くし
て効率良く制御できるようにしたので、電池Ｂの限られ
た容量を十ｌＪ）に有効利用することができるものであ
る。

従って、第６図に示すように従来例で何隻制御しない負
荷電流特性ａの負荷電流■が定格負荷電流値１ａを超え
て負荷りに流れる無駄な電力量ＷＨＩと、本制御回路１
により制御された負荷電流特性ｅの負荷電流Ｉが定格負
荷電流値１ａを超えて負荷りに流れる無駄な電力ｉＷＨ
／ｌとの差とを比較すると、△ＷＩ（４の電力量の差が
生じ、この電力量の差△Ｗｌ−１４に相当する時間分、
電池から白熱灯等の負荷Ｉ、に供給される放電時間が時
刻ｔ６５−・時刻ｔ、６Ｔまで長くなるという効果を有
しているのである。また、本実施例により長くなった放
電時間（ｔＯ〜［６７）は、すでに説明した従来例の放
電時間（１０〜ｔ９）より長くなるという効果を有して
いるのである。

第７図は本発明の第３の実施例を示すもので、電池Ｂの
両端に発振トランスＯＴの１次捲線Ｎ１とトランジスタ
Ｑ１の直列回路を接続し、発振トランスＯＴの２次捲線
Ｎ２の両端に螢光灯等の負荷りとコンデンサＣ３等の限
流インピーダンスの直列回路を接続し、制御回路部１に
より前記トランジスタＱ１のオン・オフの高繰り返し動
作による発振周波数を可変制御し、直流を高周波電力に
変換し負荷Ｉ、に電力を供給するものである。

前記第１の実施例と異なる制御回路部１の構成はＶ−Ｆ
コンバータ部７を備えてなる点である。

本実施例の電源部２および電圧検出部３の動作は、すで
に説明した第１の実施例と同様の動作を行い、複数の検
出電圧レベルを有し、電池電圧の電圧レベルの低下に応
じて段階的に出力する電圧検出部の電圧レベル検出信号
ＶＲＩＩをＶ−Ｆコンバータ部７に入力し、このＶ−Ｆ
コンバータ部７により入力端子の低下に伴って出力周波
数を一］二昇するように制御し、この出力周波数により
トランジスタＱ１のオン・オフの高繰り返し動作を行わ
せているのである。

従って、電池電圧ｖｂの低下に伴って発振トランスＯＴ
の発振周波数を段階的に」１昇させるように制御すると
、限流インピーダンスがコンデンサＣ３のため段階的に
限流インピーダンスが減少することになり、負荷電流Ｉ
Ｌの電流を段階的に増加する制御が行える。

このように、電池電圧ｖｂの低下に伴って制御回路部Ｉ
により第１の実施例よ同様の動作を行うことにより、ト
ランジスタＱ１のオン・オフの高繰り返し動作の発振周
波数を可変制御して、定格負荷電流値Ｔａより大きな電
流が流れるのを十分抑制した電流を白熱灯等の負荷りに
供給し、電池Ｂの限られた容量を十分に有効利用するこ
とができるのである。

尚、限流インピーダンスはコイルでもよく、この場合は
逆に周波数を減少させる方向に制御すればよいことは言
うまでもない。

また、検出手段としてはすでに説明したように電池電圧
ｖｂを多段階に分割して検出するモ１４成に限らず、例
えば第８図に示すように、電池Ｂの放電防間（ｔＯ〜ｔ
８７）を複数の間隔（等間隔でもよい）に分割して検出
する構成でもよく、要は電池電圧ｖｂの電圧変化が小さ
くなるに伴い、電池電圧ｖｂの電圧検出の間隔を狭くし
てなるものであればどもような構成でもよいのである。

尚また、負荷制御装置としては非常用点燈装置に限らず
電池を用いるものであればどのようなものでもよい。

〔発明の効果〕

本発明は上記のように、複数の検出電圧レベル間の間隔
を、電圧の高い側の方が低い側より広くなるように設定
したことにより、電池の電圧低下の著しい放電初期に、
電７’ｔ！！電圧を検出する基準電圧の間隔を広く粗く
しても電池電圧が短時間に低下することで検出制御する
時間の間隔は短く、無駄な電力となる量が少なくなると
共に、電池の電圧低Ｆが小さく長時間続く放電中期に、
電池の電圧を検出する基準電圧の間隔を狭くし僅かな電
池の電圧変化でも検出制御する時間の間隔を短くして効
率良く制御できるようにしたので、電池の限られた容量
を１−分に有効利用するこ吉ができるという顕著な効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を説明するための回路構成図
、第２図は同上の動作を説明するタイムチャート、第３
図は同」二の動作を説明する等価回路図、第４図は同上
め動作説明図、第５図は本発明の第２の実施例を示す回
路構成図、第６図は同上の動作説明図、第７図は本発明
の第３の実施例を示す回路構成図、第８図は本発明の更
に異なる実施例を示す動作説明図、第９図は従来例を示
す動作説明図である。 １・・・制御回路部、３．６・・・電圧検出部、Ｂ・・
・電池、Ｑｌ　・・電流制御手段、Ｌ・・・負荷部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電池と、この電池より給電される負荷と、前記電
   池および前記負荷間に介在し、この負荷に流れる電流を
   制御する電流制御手段と、複数の検出電圧レベルを有し
   、電池電圧の電圧レベルの低下に応じて電圧レベル検出
   信号を段階的に出力する電圧検出部と、上記電圧レベル
   検出信号に対応して、負荷への電流が段階的に大きくな
   るように電流制御手段を制御する制御回路部とを具備し
   た負荷制御装置において、上記複数の検出電圧レベル間
   の間隔を、電圧の高い側の方が低い側より広くなるよう
   に設定したことを特徴とする負荷制御装置。