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発明の名称 蓄電池の充電電圧制御回路
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平8−280140
公開日 平成8年(1996)10月22日
出願番号 特願平7−104643
出願日 平成7年(1995)4月6日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 学
発明者 坂口 英一 / 鈴木 ▲昇▼ / 宇野 隆之
要約 目的
蓄電池の温度変化を検知して充電用電源装置の充電電圧を制御する充電電圧制御回路に関し、特に温度変化を検出する温度検出素子に故障が生じた場合これを知らせる。

構成
蓄電池の温度変化を抵抗値の変化としてを検出する温度検出素子5と、温度検出素子5の抵抗値変化による電圧と所定の基準電圧とを比較する温度検出比較器4と、温度検出比較器4の出力により可変される基準電圧と蓄電池の出力電圧とを比較してその出力により充電電圧を制御する出力電圧比較検出器1と、温度検出比較器4の基準電圧よりも高い電圧を基準電圧として温度検出素子5の出力電圧とを比較してオープン故障を検出する第1の故障信号検出器6と、温度検出比較器4の基準電圧よりも低い電圧を基準電圧として温度検出素子5の出力電圧とを比較してショート故障を検出する第2の故障信号検出器7とを備えているものである。
特許請求の範囲
【請求項1】 蓄電池のケースまたは周囲温度を検出して充電電圧の電圧制御を行う電源装置において、前記蓄電池のケースまたは周囲温度変化を抵抗値の変化として検出する温度検出素子と、該温度検出素子の抵抗値変化による電圧と所定の基準電圧とを比較する温度検出器と、該温度検出器の出力により可変される基準電圧と前記蓄電池の出力電圧とを比較してその出力により充電電圧を制御する出力電圧比較検出器とを備え、前記温度検出素子の抵抗値変化にもとづき前記出力電圧比較検出器の基準電圧を可変して前記蓄電池の充電電圧を段階的に可変させるようにしたことを特徴とする蓄電池の充電電圧制御回路。
【請求項2】 前記温度検出比較器の基準電圧よりも高い電圧を基準電圧として前記温度検出素子の出力電圧とを比較してオープン故障を検出する第1の故障信号検出器と、前記温度検出比較器の基準電圧よりも低い電圧を基準電圧として前記温度検出素子の出力電圧とを比較してショート故障を検出する第2の故障信号検出器とを備え、前記第1の故障信号検出器または第2の故障信号検出器が前記温度検出素子を含む温度検出回路のオープン故障またはショート故障生じた場合、該故障の発生を可視的にもしくは可聴的に告知、または装置としての必要な信号として送出するようにした請求項1記載の蓄電池の充電電圧制御回路。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、蓄電池のケースまたは周囲温度の変化を検知して充電用電源装置の充電電圧を制御する充電電圧制御回路に関し、■特に、温度変化で抵抗値が変化する素子と、充電電圧を段階的に変化させる回路を組合せた構成、■および温度変化を検出する温度検出素子にオープン故障やショート故障等が生じた場合、これを告知するようにした蓄電池の充電電圧制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の蓄電池の充電電圧制御回路としては図3に示すように、蓄電池の温度検出素子として温度スイッチを使用し、その開閉を利用して充電器の基準電圧を可変して充電電圧を制御するものがある。以下にこの従来例を説明する。図3において1は充電器の出力電圧比較検出器(AVR)、R01およびR02は出力電圧比較検出器1の基準電圧用抵抗器、R03およびR04は出力電圧比較検出器1の出力電圧検出用抵抗器、2は出力電圧比較検出器1の基準電圧可変用FET、R1 は基準電圧可変用FET2の分圧抵抗器、R2 およびR3 は基準電圧可変用FET2を駆動するための分圧抵抗器、3は蓄電池に設けられた温度スイッチである。
【0003】この従来の蓄電池の充電電圧制御回路は、蓄電池のケースまたは周囲温度の変化を温度スイッチ3で検知し、その開閉動作により基準電圧可変用FET2を制御して、蓄電池の充電電圧と比較する出力電圧比較検出器1の基準電圧を可変させることにより、その出力信号の発生を制御し、充電器の充電電圧を制御するようにしているものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従来の充電電圧制御回路では、温度スイッチのオープン故障およびその温度検出回路の配線の断線があった場合、或いは温度検出素子のショート故障が生じた場合、これらの故障を知り得るように成されていなかった。そのため、このような故障を知らないで充電を続けると、蓄電池が過充電または充電不足となる問題があった。即ち、過充電の場合は蓄電池の寿命を低下させることになり、その反対に充電不足の場合は停電時のバックアップ時間不足等が発生するなど、極めて重大な問題を内包していた。本発明は、このような従来の充電制御回路の問題点を解決するために成されたもので、オープン故障やショート故障が生じた場合に、可聴的信号或いは可視的信号などの故障警報を発生させるようにしたもので、高信頼性が要求される蓄電池充電装置において極めて有効である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の蓄電池の充電電圧制御回路は、蓄電池のケースまたは周囲温度を検出して充電電圧の電圧制御を行う電源装置において、前記蓄電池のケースまたは周囲温度変化を抵抗値の変化として検出する温度検出素子と、該温度検出素子の抵抗値変化による電圧と所定の基準電圧とを比較する温度検出器と、該温度検出器の出力により可変される基準電圧と前記蓄電池の出力電圧とを比較してその出力により充電電圧を制御する出力電圧比較検出器とを備え、前記温度検出素子の抵抗値変化にもとづき前記出力電圧比較検出器の基準電圧を可変して前記蓄電池の充電電圧を段階的に可変させるようにしたものである。
【0006】本発明の第2の蓄電池の充電電圧制御回路は、前記温度検出比較器の基準電圧よりも高い電圧を基準電圧として前記温度検出素子の出力電圧とを比較してオープン故障を検出する第1の故障信号検出器と、前記温度検出比較器の基準電圧よりも低い電圧を基準電圧として前記温度検出素子の出力電圧とを比較してショート故障を検出する第2の故障信号検出器とを備え、前記第1の故障信号検出器または第2の故障信号検出器が前記温度検出素子を含む温度検出回路のオープン故障またはショート故障生じた場合、該故障の発生を可視的にもしくは可聴的に告知、または装置としての必要な信号として送出するようにしたものである。
【0007】
【実施例】図1は本発明の実施例を示すもので、図3に示した従来例と同一部分は同一の符号で表している。図1において、4は温度検出比較器(IC1)、R4 ,R5,R6 およびR7 は温度検出比較器4の基準電圧用分圧抵抗器、5は温度検出用素子で例えばサーミスタである。R8 およびR9 温度検出用素子5に電位を与えるための分流抵抗器、6は温度検出用素子5のオープン故障を検出する第1の故障信号検出器(IC2)、7は温度検出用素子5のショート故障を検出する第2の故障信号検出器(IC3)である。
【0008】この回路の動作は、蓄電池の充電状態を検出する温度検出用素子5の抵抗値変化を利用して制御するもので、温度検出比較器4の基準電圧としては、蓄電池の適性充電を示す所定の温度に対応する電圧、即ち基準電圧用分圧抵抗器R4 ,R5 ,R6 ,R7 の中点(R5 とR6 の接続点)の設定電圧と、温度検出用素子5の検出抵抗と抵抗R8 との分圧点の電圧とを比較し、温度検出用素子5で検出された温度が設定温度以上ならば基準電圧可変用FET2をオンさせて出力電圧比較検出器1の基準電圧を下げて出力電圧を低下させて所定の充電電圧とする。また、これと逆に温度検出用素子5で検出された温度が設定温度以下ならば、基準電圧可変用FET2をオフさせて出力電圧比較検出器1の基準電圧を上昇させ所定の充電電圧とする。
【0009】次に温度検出素子5のオープン故障時または配線の断線時は、基準電圧用分圧抵抗器R6 +R7 によって定まる通常の基準電圧よりも高い基準電圧、即ち基準電圧用分圧抵抗器R5 +R6 +R7 によって定まる電圧と、温度検出用素子5のオープン時の検出電圧とが第1の故障信号検出器6で比較して検出され、故障警報信号を送出し、図示してないベル等の可聴信号発生器やランプ等の可視表示器によって故障を告知するようにしたものである。
【0010】また、温度検出用素子5のショート故障時は、基準電圧用分圧抵抗器R6 +R7 によって定まる通常の基準電圧よりも低い基準電圧、即ち基準電圧用分圧抵抗器RR7 によって定まる電圧と、温度検出用素子5のショート時の検出電圧とが第2の故障信号検出器7で比較して検出され、故障警報信号を送出してショート故障時と同様に可聴的または可視的に故障を告知するものである。なお、この温度検出用素子5のショート故障や温度検出回路の短絡事故の場合は、前述したように段階的温度制御としているので、その設定電圧以上の電圧となることはなく、充電特性として安全である。また本発明における、充電電圧V0 と蓄電池温度Ta との関係の一例は、図2に示す通りである。
【0011】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、蓄電池の温度または周囲温度を検出して蓄電池の充電電圧を適正に制御し、蓄電池の長寿命化を図ると共に、万一温度検出用素子のオープン故障やショート故障、或いは温度検出回路の短絡や断線事故が生じた場合、これらの事故が告知されるため、これらの事故を知らないために生じる蓄電池の過充電或いは充電不足を防止することができるもので、高信頼性を必要とする蓄電池の充電電圧制御回路として極めて有効である。




 

 


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