JPS6356135A

JPS6356135A - 補助蓄電池の充電装置

Info

Publication number: JPS6356135A
Application number: JP61198855A
Authority: JP
Inventors: 敬一増野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-08-27
Filing date: 1986-08-27
Publication date: 1988-03-10
Anticipated expiration: 2009-10-19
Also published as: JPH0683548B2

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〕本発明は蓄電池の充電方式に係り、特に自動車等におい
て、補助用の蓄電池を円滑に充電する補助蓄電池の充電
装置。

〔従来の技術〕

従来の充電方式では、自動車の主蓄電池と、キャンピン
グカー等のリクレーション用、または船舶等の非常用に
用いる補助蓄電池を円滑に充電する方式として、以下の
方法が公知であった。

まず、特開昭５１−１３０８３３号公報では、補助蓄電
池を充電するのに発電機の出力の一部を半波整流してい
た。本方式では、発電機が特殊仕様となることが欠点で
あった。

また、標準的な発電機を用いた例としては、特開昭５６
−１０１３４３号公報、及び米国特許第３８０６７０９
号明細書等が挙げられる。

いずれにしても上記の従来技術については、補助蓄電池
への配線をさらに追加して充電を行う物であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した補助蓄電池の使用目的は、リクレーション用や
非常用であり、自動車のユーザーが任意に、車載された
蓄電池以外の補助蓄電池を搭載することが多い、自動車
においては、主蓄電池は発電機の近傍のエンジン・ルー
ム内に設置されることが通常であるが、補助蓄電池はユ
ーザーが取り外したり移動したりすることが可能なトラ
ンク・ルーム（荷物室）に搭載することが多い、加えて
、蓄電池の製造技術の進歩により、例えば、特開昭６０
−１７５３号公報等に開示された様なシール蓄電池の製
品化が可能となり、電解液の漏出等の心配をしなくても
良くなったことから一層トランク・ルームへの設置が要
求されるようになった。しかるに、上記従来技術になる
３方式では、補助Ｗ電池の充電線をエンジン・ルームか
らトランク・ルームまで配線する必要があり、ユーザー
が新たに補助蓄電池を搭載しようとした時等では配線が
困難であるという問題があった。

本発明の目的は、上述の従来技術の欠点に鑑み、簡単な
配線でトランク・ルーム内に設置した補助バッテリーを
充電することの可能な補助蓄電池の充電装置を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、エンジン・ルーム内の電源から。

車室内のブレーキ・スイッチを介して、トランク・ルー
ム内にあるブレーキ・ランプへ電力を供給する配線を充
電線として用いることにより達成される。また、ブレー
キ・ランプの配線を充電線として用いた際に充電電流が
過大になった時に配線が焼損することを防止するための
電流制限回路を設けて安全性を確保することも必要であ
る。

〔作用〕

前記ブレーキ・スイッチは自動車の運転者が走行速度を
減じる時に踏むブレーキ・ペダルに連動して閉成される
。ブレーキ・スイッチが閉じると主蓄電池や発電機から
の電圧がブレーキ・ランプへ印加される。この時同時に
補助蓄電池への充電が行なわれる。

蓄電池は充電状態、温度等により充電電流値が大きくな
り、過大電流が流れる事があり得るので、このような場
合には充電電流を検出して、該電流値が一定値以上にな
らない様に充電に抑制をかける０以上の様にして、ブレ
ーキ・ランプの配線を利用して、補助蓄電池の充電を行
ない、かつ配線の焼損を防止するように動作する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は、３ボツクス型の自動車の電源回路を表す、１はエ
ンジン・ルームであり、エンジン（図示せず）により駆
動され、直流電力を発生する発電機１０２発電機１０に
より充電され、各種負荷に電力を供給する主蓄電池１１
を有する。２は車室であり、スイッチ２１を介して主蓄
電池１１から電力を供給される負荷２２．ブレーキ・ペ
ダルを踏むことにより閉成されるブレーキ・ランプ・ス
イッチ２３等を有す、３はトランク・ルームであり、ブ
レーキ・ランプ３１ａ、３１ｂ、補助蓄電池３２．コン
トローラ３３を有す。

第２図は第１図のコントローラ３３の内部回路図であり
、Ｐチャンネル形のパワーＭＯ８−ＦＥＴ１０１、電流
検出用の抵抗器１０２．ＰＮＰ形のトランジスタ１０３
．抵抗器１０４，１０５ダイオード１０６から成る。

上記構成において、エンジンが回転している時には、主
蓄電池１１は発電機１ｏから充電される。

自動車の速度を減少させる際に運転者がブレーキ・ペダ
ルを踏むと、ブレーキ・ランプ・スイッチ２３がそれに
連動して閉成され、ブレーキ・ランプ（３１ａ、３１ｂ
）に電圧が印加され、点灯する。自動車等の路上を走行
する車両では、通常。

追突防止のためにブレーキ・ランプ３１ａ、３１ｂを後
部に具備している。ブレーキ・ランプ３１ａ。

３１ｂが点灯すると、コントローラ３３のａ端子に電圧
が発生する。第２図において、抵抗器１０２を流れる電
流が小さい時にはトランジスタ１０３はオフしており、
パワーＭＯ８−ＦＥＴＩＯＩのゲートはアース電位に落
ち、ソース・ドレイン間が導通し、ダイオード１０６を
通って、補助蓄電池３２へ充電電流が流れる。また、ブ
レーキ・ランプ・スイッチ２３が開いている時には、補
助蓄電池３２への給電路が断たれ、また、補助蓄電池３
２からは、ダイオード１０６の働きにより、放電電流が
流れ出ない。

一方、補助蓄電池３２の充電状態が良好でない時や、長
い開装置されていた時等には、第３図ａに示す様な、あ
るいはそれ以上に大きな過渡充電電流が流れる。通常、
ブレーキ・ランプ３１ａ。

３１ｂは２５ｗ程度の電球を使用するための、２５　ｗ
　Ｘ　２　／　１２　Ｖ　＝　４　Ａ程度の電流が配線
を流れる様に設計しである。ところが本発明の様に蓄電
池を負荷として接続した場合には、このような過大電流
が流れ、配線が焼損する恐れがある。そこで、本実施例
では、電流制限機構を設けている。

抵抗器１０２に過電流が流れると、両端に電圧が発生し
、トランジスタ１０３がオンする。すると。

パワーＭＯ８−ＦＥＴＩＯＩのゲート電位が高くなり、
ソース・ドレイン間が遮断され、電流が流れなくなる。

実際にはパワーＭＯ８−ＦＥＴＩＯＩの導電率が下がる
と、電流値が低くなり、電流値が低くなると、トランジ
スタ１０３がオフしてバ１ワーＭＯ８−ＦＥＴＩＯＩの
導電率が上がるという負帰還がかかるので、電流値は一
定値に制御される。従って、補助蓄電池３２への充電電
流は第３図すの如く、最大電流値が抑えられたものにな
る。

本実施例によれば、従来の自動車の配線に簡単な回路を
追加することにより、補助蓄電池３２の充電を行うこと
ができ、しかも、充電電流値を制限できるので配線の焼
損等を防ぐこともできる。

また、電力素子としてパ’７−Ｍ０　Ｓ　−Ｆ　Ｅ　Ｔ
ｌ０Ｉを使用しているので、オン抵抗の低い物を選ぶこ
とにより電圧降下を小さくすることが可能である。

本発明の第２の実施例を第４図により説明する。

第４図は第１図中のコントローラ３３の他の実施例であ
る。コントローラ３３の外部回路は第１図と同様である
。第４１１１中の２０１はＰＮＰ形のパワー・トランジ
スタであり、１０２は電流検出用の抵抗器であり、１０
３はＰＮＰ形トランジスタ１０４．１０５は抵抗器であ
る。さらに、２０２ａ。

２０２ｂは分圧抵抗器、２０３はツェナー・ダイオード
、２０４はＮＰＮ形トランジスタである。

本構成では、まず、分圧抵抗器２０２ａ、２０２ｂ。

ツェナー・ダイオード２０３による電圧検出回路の動作
電圧を例えば、１３．５Ｖといった。蓄電池が充電状態
にある時の電圧に設定するものとする。ブレーキ・ラン
プ・スイッチ２３が開いている時には、補助蓄電池３２
の電圧は低いので、トランジスタ２０４に電流が流れず
、パワー・トランジスタ２０１のベース電流が流れない
ため回路は動作せず、補助蓄電池３２は放電しない０次
に。

ブレーキ・ランプ・スイッチ２３が閉成され、ａ端子に
電圧が印加され、その電圧が十分高い時には分圧抵抗器
２０２ａ、２０２ｂ、ツェナー・ダイオード２０３を通
ってトランジスタ２０４が導通し、ａ端子から抵抗器１
０２．パワー・トランジスタ２０１のエミッタ、ベース
、抵抗器１０５を通ってベース電流が流れ、パワー・ト
ランジスタ２０１が導通する。すると、ｂ端子を介して
補助蓄電池３２に電圧が印加され、充電電流を供給する
。第１の実施例と同様に、充電電流値が過大になった時
には、抵抗器１０２の両端電圧が大きなり、トランジス
タ１０３のベース電流が流れて。

トランジスタ１０３が導通するので、パワー・トランジ
スタ２０１に流れる電流が制限させる。

一方、主ＭＷ１池１１と並列に接続された電気負荷２２
が過負荷となった場合や、発電機１０が発電を行なって
いない場合には、コントローラ３３のａ端子に印加され
る電圧は低いので、分圧抵抗器２０２ａ、２０２ｂ、ツ
エーナ・ダイオード２０３による電圧検出回路の電圧検
出レベルに達せず、トランジスタ２０４が遮断となるた
め、パワー・トランジスタ２０１のベース電流が供給さ
れなくなるため、パワー・トランジスタ２０１が遮断さ
れ、補助蓄電池３２への充電、もしくは、補助蓄電池３
２から外部の負荷への放電は行なわれない。

本実施例によれば、第１の実施例の中のダイオード１０
６が不要であり、ダイオード１０６の電圧ドロップによ
る補助蓄電池３２の充電電圧の低下を考えずにすむこと
が利点として挙げられる。

また、主蓄電池１１の充電状態が良好で、補助蓄電池３
２の充電状態が悪い場合に、発電機１０が停止している
にもかかわらず、主蓄電池１１に蓄わえられた電荷が補
助蓄電池３２へ移動し、主蓄電池１１の充電状態が悪化
するような不具合も解消できる。　　　　・次に本発明の第３の実施例を第５図により説明する。第
１及び第２の実施例では補助蓄電池３２の充電電圧は、
発電機１０の出力電圧により影響を受けていたが、本実
施例では、ＤＣ−ＤＣコンバータを利用して、定電圧出
力を行ない、一定の充電電圧を確保するものである。第
５図は第１図のコントローラ３３の他の実施例である。

コントローラ３３の外部回路は第１図と同様である。第
５図中３０１はＮＰＮ形のパワー・トランジスタであり
、３０２は鉄心を有するコイルである。抵抗器１０２，
１０４．ＰＮＰ形トランジスタ１０３は電流制限回路を
構成し、第２と同等の働きを行う、３０３は抵抗器であ
り、３０４は矩形波を出力する発振回路であり、３０５
は３人力のＮＯＲゲートであり、３０６はダイオードｔ
　３ｏ’７ａ。

３０７ｂは分圧抵抗器である。

本構成において、ブレーキ・ランプ・スイッチ２３が投
入されると、コントローラ３３のａ端子に電圧が発生す
る。すると、発振回路３０４が動作し、ＮＯＲゲート３
０５を介してパワー・トランジスタ３０１にオン・オフ
信号を与える。パワー・トランジスタ３０１によりコイ
ル３０２の電流が遮断された時に、コイル３０２の両端
にフライバック、電圧が発生し、ダイオード３０６を通
って補助ｓ’ｔｓ池３２に電流が流れる。分圧抵抗器３
０７ａ、３０７ｂは補助蓄電池３２の電圧を検出してお
り、該電圧が高くなると、分圧点の電圧がＮＯＲゲート
３０５の入力スレッショルド・レベルを越え、ＮＯＲゲ
ート３０５の出力は「Ｏ」レベルになる。すると、パワ
ー・トランジスタ３０１に発振信号の伝達が行なわれな
くなり、コイル３０２にフライバック電圧が発生しなく
なり、補助蓄電池３２への充電が停止する。補助蓄電池
３２への充電が停止すると、電圧が低下し、分圧抵抗器
３０７ａ、３０７ｂの分圧点の電圧がＮＯＲゲート３０
５の入力スレッショルド・レベル以下になり、パワー・
トランジスタ３０１へ再び発振信号が伝達されるので、
コイル３０２にフライバック電圧が発生し、ダイオード
３０６を介して補助蓄電池３２を充電し、その電圧を高
める。以上の様にして、補助蓄電池３２の両端電圧は一
定値に制御される。また、第１及び第２の実施例と同様
、抵抗器１０２に流れる電流が過大になった場合には、
トランジスタ１０３が導通し、ＮＯＲゲート３０５の出
力を「０」レベルにし、トランジスタ３０１に発振信号
を与えないように動作するため、電流値が制限される。

本実施例では、補助蓄電池３２の流電電圧が一定値に制
御されるため、発電機１０から、ブレーキ・ランプ３１
ａ、３１ｂへの配線抵抗値が太きい場合においても良好
な充電が行われる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、簡単な配線により、主蓄電池と離れた
場所にある、すなわちトランク・ルーム内の補助蓄電池
を円滑に充電することができるので、 ■寒冷地等で主蓄電池の性能劣化、充電不足等による始
動不能が発生した場合に、非常用に用いる補助蓄電池を
常に良好な充電状態に保持することができ、安全性が高
まる。

■キャンピング等のレクレエーション用の電源装置とし
て補助蓄電池をトランク・ルーム等の保管、取り出しが
容易な場所に収納することができ、使い勝手が良い。

という効果がある。また、本発明では、補助蓄電池への
充電は主として制動時に行われるため、従来、自動車の
運動エネルギーのうちブレーキ装置で発生する熱として
消費されていた分を電荷エネルギーとして補助蓄電池に
蓄えることができるため、補助蓄電池を取り付けても余
分なエネルギーを必要としないため、エネルギーの有効
活用が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の自動車の電源系統の回路図
である。第２図は第１図のコントローラ３３の内部回路
図、第３図は第２図の回路の動作を説明する波形図、第
４図は第１図のコントローラ３３の第２の実施例の回路
図、第５図は第１図のコントローラ３３の第３の実施例
の回路図である。１・・・エンジン・ルーム、２・・・車室、３・・・ト
ランク・ルーム、１ｏ・・・発電機、１１・・・主蓄電
池、２３・・・ブレーキ・ランプ・スイッチ、３１ａ、
ｂ・・・ブレーキ・ランプ、３２・・・補助蓄電池、３
３・・・コントローラ。

Claims

【特許請求の範囲】１、車両の発電機と前記発電機により充電される主蓄電
池と前記車両の制動動作時に閉成されるブレーキ・ラン
プ・スイッチと、前記主蓄電池に前記ブレーキ・ランプ
・スイッチを介して接続されるブレーキ・ランプより成
る車両用電源装置において、前記ブレーキ・ランプと並
列に接続された補助蓄電池を設けたことを特徴とする補
助蓄電池の充電装置。２、特許請求の範囲第１項において、前記ブレーキ・ラ
ンプと前記補助蓄電池の間に、電流検出回路とパワー素
子を設け、前記電流検出回路で検出された電流値が一定
値以上になると前記パワー素子を遮断して、前記補助蓄
電池に充電される電流値を制限する電流制限回路を形成
したことを特徴とする補助蓄電池の充電装置。３、特許請求の範囲第１項において、前記ブレーキ・ラ
ンプと前記補助蓄電池の間に昇圧手段を設け、前記補助
蓄電池の充電電圧を高めたことを特徴とする補助蓄電池
の充電装置。