JPS6369436A - 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、卓上の小型掃除機等に匣用される充電制御装
置に関するものである。

従来の技術 以下に従来の充電制御装置について、第３図から第５図
を参照しながら説明する。

図中の１は直流電源装置であり、整流用ダイオード２，
３と変圧器４から構成されていて、変圧器４の一次側が
交流商用電源と接続され、変圧器４の二次側は出力端子
１ｂと、整流用ダイオード２．３を介して出力端子１１
Ｌと、それぞれ接続されている。この出力端子１ａには
、二次電池５の正極が接続され、二次電池６の負極はト
ランジスタ６のコレクタ端子に接続されている。前記ト
ランジスタ６のエミッタ端子は出力端子１ｂに接続され
、ベース端子は、ダイオード７０カンード端子に接続さ
れている。このダイオード７のアノード端子と出力端子
１＆との間には抵抗８を接続しており、同じくダイオー
ド７のアノード端子と出力端子１ｂとの間にサイリスタ
ｅを接続している。

前記サイリスタ９は、そのアノード端子がダイオード７
のアノード端子に、カンード端子が出力端子１ｂに、ゲ
ート端子がツェナーダイオード１゜のアノード端子にそ
れぞれ接続されている。またこのツェナーダイオード１
０はそのカンード端子が出力端子１ａに、アノード端子
が抵抗１１を介して出力端子１ｂにそれぞれ接続されて
いる。また、出力端子１＆と１ｂ間には、平滑用のコン
デンサ１２を接続している。

このような構成で二次電池５へ充電させる時には、充電
開始時点において抵抗８どダイオードγ？介してトラン
ジスタ６のベース端子に電流が供給され、トランジスタ
６がオン状態となり、二次電池５へ充電電流１３が供給
される（第４図の４の状態）。なお、充電電流１３は脈
流であるが、第４図では実効値で示している。前記二次
電池５は第５図（＆）に示すように、残量容量に応じた
電圧ｇｏ　　と内部抵抗ｒＯによる直列回路で表わせる
。

この二次電池６への充電電流１３を１ｏ、二次電池６の
端子電圧１４全ｖＯとすると、 Ｔｏ　　＝　　Ｅｏ　　＋　　ｒＯＸ　　ＩＯの式で表
わされる。通常の良好な状態の二次電池では、内部抵抗
ｒＱが小さいので Ｖｏ　”−ｉ　Ｅ。

で表わされる６（−たがって、二次電池５の端子電圧１
４が残量容量に応じた電圧Ｅｏとほぼ等しい。

そこで、端子電圧１４がツェナーダイオード１Ｑのツェ
ナー電圧１５に達するまで充電が行なわれる。

この充電がすすむにつれて二次電池の端子電圧１４が上
昇しく第４同じの状態）、ツェナ・−ダイオ・−ド１ｏ
のツェナー電圧１５に達すると、ツェナ・−ダイオード
１０に電流が流れてサイリスタ９のゲート端子に電流が
流れ、サイリスタ９が導通状態となる。この状態の時に
は、トランジスタらのベース端子へ電流が供給されなく
なり、トランジスタ６がオフ状態となるため、二次電池
６への充電が停止される（第４図Ｃの状態）。

発明が解決しようとする問題点 しかし、過放電や過充電全行な、った二次電池では、内
部抵抗ｒ（１が大きくなるため、二次電池の端子電圧は
脈流となっている充電電流に影響され、第５図すに示す
ような波形となる。そのため、内部抵抗ｒＱが大なる場
合には、二次電池の残量容量に応じた電圧ＥＯが低い値
の時でも、端子電圧の最高値がツェナー電圧１５を毬え
てしまい、サイリスタ９が導通状態となり、充電初期で
あっても充電が停止されてしまうので、過放電や過充電
された二次電池？再度充電しようとしても、充電開始直
後に充電が停止されてしまうという問題金有するもので
あった。

そこで本発明は、過放電や過充電された二次電池であっ
ても、再度充電を行なう際に、完全に充電が完了するま
で行なえる充電制御装置を提供すること？目的とするも
のである。

問題点を解決するための手段 このＩＪ的全全達成るために本発明の充電制御装置は、
１江流電′＠装置の出力が零出力となるときに同期した
パルス信号全発生させ、このパルス信号が発生している
期間に二次電池の端子電圧？検出するように構成したも
のである。

作用 この構成によれば、直流電源装置の出力が零出力となる
時に、二次電池の端子電圧音検出するので、二次電池の
内部抵抗と充電電流により発生する電圧に影響されず、
二次電池の残量容量に応じた電圧のみ？検出できる。

実施例 以下に本発明の充電：ｔｆｌＪ御装置の一実施例につぃ
て第１図および第２図を参照して説明する。

図中１６は直流電源装置であり、変圧器１７と整流用の
ダイオード１Ｂと１９により構成されている。前記変圧
器１了は一次側が交流商用電源と接続され、二次側はダ
イオード１８と１９金介して出力端子１θａと、また、
直接に出力端子１６ｂに接続されている。前記出力端子
１６＋Ｌと１６ｂの間には抵抗２０と２１からなる直列
回路と、順方向のダイオード２２とこのダイオード２２
のカンードと接続された平滑用コンデンサ２３からなる
直列回路が、たがいに並列に接続されている。

前記抵抗２０と２１の中点ｄにはＮＰＮ型のトランジス
タ２４のベース端子が接続され、このトランジスタ２４
のエミッタ端子は出力端子１６ｂと接続され、コレクタ
端子は抵抗２６を介してダイオード２２のカンード端子
と接続されている。前記トランジスタ２４のコレクタ端
子は、ＮＰＮ型のトランジスタ２６のベース端子と接続
されている（６点）にのトランジスタ２４と２６はパル
ス発生用である。前記トランジスタ２６のエミノ夕端子
は出力端子１６ｂと接続され、コレクタ端子は抵抗２了
と２８を介してダイオード２２０カンード端子に接続さ
れている。前記抵抗２７と２８との中点には、ＰＮＰ型
のトランジスタ２９のペース端子が接続され、このトラ
ンジスタ２９のエミッタ端子がダイオード２２のカンー
ド端子に接続されているＣｆ点）。前記トランジスタ２
９のコレクタ端子は、ツェナーダイオード３０のカンー
ド端子に接続され、このツェナーダイオード３０のアノ
ード端子は抵抗３１を介して出力端子１６ｂに接続され
ている。前記ツェナーダイオード３ｏは、サイリスタ３
２のゲート端子とも接続されている。前記サイリスタ３
２のカンード端子が出力端子１６ｂと接続され、サイリ
スタ３２の聯シード端子が抵抗３３を介してダイオード
２２のカンード端子と接続されている。また、前記サイ
リスタ３２のアノード端子は、ＮＰＮ型のトランジスタ
３４のペース端子に接続されており、このトランジスタ
３４のコレクタ端子は、電磁開閉器３５のコイル３５ｉ
１Ｌ’ｉ介してダイオード２２のカンード端子と接続さ
れている。そして、前記トランジスタ３４のエミッタ端
子がダイオード３６のアノード端子と接続され、このダ
イオード３６のカンード端子が出力端子１６ｂと接続さ
れている。なお、電磁開閉器３６のスイッチ３ｓｂと二
次電池３７からなる直列回路が、平滑用コンデンサ２３
と並列に接続されている。

このような構成の充電制御装置の動作について説明する
。第１図中のｄ点には、第２図（！Ｌ）に示すような直
流電源装置１６の出力電圧が発生しており、出力が零出
力を示す時ｇで、トランジスタ２４がオフ状態となる。

すると、２点には纂２図（ｂ）に示すような期間ｇだけ
にパルス信号が発生する。このパルス信号がトランジス
タ２６０ペース端子に入力されるため、パルス信号の発
生している期間ｇだけトランジスタ２６はオン状態とな
り、トランジスタ２９も同じくオン状態となる。また、
トランジスタ２９とツェナーダイオード３０と抵抗３１
からなる直列回路は、二次電池３アの端子電圧検出回路
を構成しており、パルス信号が発生してトランジスタ２
９がオン状態となる時ｇのみに二次電池３７の端子電圧
を検出する。ここで２点には第２図（Ｃ）に示すような
二次電池３７の端子電圧が印加されている。この端子電
圧は、二次電池３７の内部抵抗ｒ１と二次電池３７に直
流電源装置１６から供給されている電流工１との積と、
二次電池３７の残量容量に応じた電圧Ｅ１との和である
。しかし、パルス信号が発生している期間ｇの時には直
流電源装置１６の出力が零出力になっているのでｒ、　
Ｘ　１１の電圧が発生せず、電圧Ｅ１のみを検出するこ
とができる。なお、直流電源装置１６の出力が零出力の
時には、平滑用コンデンサ２３から回路を駆動させる電
流が供給される。

この供給される電流は小さな値であり、内部抵抗ｒ１　
　で発生する電圧も小さく、影響をおよぼさない。この
電圧Ｅ１が、ツェナーダイオード３０で設定した値に達
していないと、ツェナーダイオード３ｏには電流が流れ
ないため、サイリスタ３２のゲート端子にも信号が入力
されず、サイリスタ３２には電流が流れない。そして、
トランジスタ３４０ベース端子に電流が流れて、トラン
ジスタ３４がオン状態となり、電磁開閉器３５のコイル
３５＆に電流が流れて、スイッチ３５１）が閉状態とな
り、二次電池３７へ充電が行なわれる。そして、電圧Ｔ
Ｌ１がツェナーダイオード３０で設定した値に達したと
きに、ツェナーダイオード３０に電流が流れてサイリス
タ３２のゲート端子に信号が入り、サイリスタ３２が導
通状態となり、トランジスタ３４がオフ状態になる。そ
のため、電磁開閉器３５のコイル３５＆に電流が流れな
くなり、スイッチ３５ｂが開状態となり、二次電池３７
への充電が停止される。

このように本実施例では、直流電源装置１６の出力が零
出力になる時Ｃにトランジスタ２４と２６でパルス信号
を発生させ、このパルス信号が発生している期間ｇに、
トランジスタ２９とツェナーダイオード３０と抵抗３１
からなる端子電圧検出回路で二次電池３７の端子電圧を
検出する。

そのため、二次電池３アの残量容量に応じた電圧Ｔ！、
１　　のみを検出することができ、内部抵抗ｒ１の大小
に関係なく充電７行なうことができる。

発明の効果 このように本発明によれば、直流電源装置の出力が零出
力となるときに同期したパルス信号音発生させ、このパ
ルス信号が発生している期間に二次電池の端子電圧全検
出するように構成したことにより、二次電池の内部抵抗
と充電電流による電圧に影響されず、二次電池の残量容
量に応じた電圧のみ？検出でき、二次電池の充電状態’
ｋｆ確に検出できるので、信頼性の高い充電が行なえる
。

そのため、過放電や過充電されて内部抵抗が大きくなっ
た二次電池も再充電が行なえる等の性能全向上させるこ
とができる優れた効果を有する充電制御装置？得るもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の充電制御装置の回路図、第
２図ｅ）は第１図ｄ点の信号波形図、第２図（ｂ）は第
１図ｅ点の信号波形図、第２図（Ｃ）は第１図ｆ点の信
号波形図、第３図は従来の充電制御装置のＮ路し１、第
６図は同制御装置の動作状態全示す図、第６図（ａ）は
二次電池の等価回路図、第５図（ｂ）は二次電池の端子
電圧図である。 １６・・・・・・直流電源装置、２４　、２６・・・・
・・ノ（ルス発生用のトランジスタ、２９・・・・・・
トランジスタ、３ｏ・・・・・・ツェナーダイオ・−ド
、３２・・・・・・サイリスタ、３７・・・・・・二次
電池。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第゛
　２　図 Ｂ８関

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流電源に接続される直流電源装置と、この直流電源装
   置の出力端子間に二次電池を接続し、前記直流電源装置
   の出力が零出力となるときに同期したパルス信号を発生
   させる手段を有し、前記パルス信号が発生している期間
   に前記二次電池の端子電圧を検出する構成の充電制御装
   置。