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発明の名称 通信機用給電装置およびその制御方法
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8−308132
公開日 平成8年(1996)11月22日
出願番号 特願平7−129068
出願日 平成7年(1995)4月28日
代理人
発明者 飯野 泰弘 / 鈴木 義雄 / 鈴木 ▲昇▼ / 福田 佳史
要約 目的
バックアップ用蓄電池を備えた通信機用給電装置において、蓄電池の熱逸走を防止するとともに、広い温度範囲で安定した円滑な給電特性を得る。

構成
蓄電池を充電しつつ負荷に一定電圧を供給する通信機用給電装置において、蓄電池の温度を検出して制御回路によって温度特性を図示のような特性にする。常温T2以下の温度では一定電圧E2を保つ。また常温T2から環境最高温度T3までの範囲の温度においては、負の傾斜の温度特性にする。この負の温度特性により、蓄電池の熱逸走事故を防止することができる。また常温以下では一定電圧であるので負荷には安定電圧を供給できるので好ましい。
特許請求の範囲
【請求項1】蓄電池を電源装置で充電しつつ負荷にほぼ一定電圧を供給する通信機用給電装置において、前記蓄電池の近傍に配設した温度検出手段と、この温度検出手段により発生する負温度特性を有する基準電圧源と、この基準電圧源と前記電源装置の電圧検出値とを比較する増幅手段とからなる負温度係数制御手段と、前記電源装置の検出値を比較して所定電圧を発生する電圧安定化制御手段と、この電圧安定化制御手段と前記負温度係数制御手段との信号を合成する合成手段とを備えることを特徴とする通信機用給電装置。
【請求項2】蓄電池を電源装置で充電しつつ負荷にほぼ一定電圧を供給する通信機用給電装置において、前記電源装置を常温領域においては一定電圧を発生させ、高温領域においては負の温度係数の電圧を発生させることを特徴とする通信機用給電装置の制御方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は通信機用給電装置およびその制御方法に関するものであり、特にバックアップ用の蓄電池温度に応じて充電電圧を制御する電源装置を備えた通信機用給電装置およびその制御方法に関する。
【0002】
【発明の背景】有線電話等の通信機用給電装置は、多くは局舎に設置した整流電源装置とバックアップ用の蓄電池とを用いて継続安定した給電を行っている。ところが近年では通信機器の高度な発展により、通信機用給電装置は局舎にのみ設置するものでなく、比較的小容量の通信機用給電装置を多数分散して局舎外に配置する形式が増えつつある。このような用途の通信機用給電装置は、ほぼ屋外の環境条件に等しい広い温度範囲で特性を保持する必要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ここで問題となるのが、蓄電池の温度特性である。一般に蓄電池の端子間電圧は温度に対してわずかに負の温度係数を有しているため、周囲温度が高くなると端子間電圧は減少する。したがって高温領域でも充電電圧を一定値にしておくと、充電電流が増加し、この増加した電流によってさらに蓄電池が温度上昇し、ついには熱逸走を引き起こすことになる。本発明は、通信機用給電装置において、蓄電池の熱逸走を防止するとともに、広い温度範囲で安定した円滑な給電特性を得ることを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため、以下の手段を提案するものである。第1の手段として、蓄電池を電源装置で充電しつつ負荷にほぼ一定電圧を供給する通信機用給電装置において、前記蓄電池の近傍に配設した温度検出手段と、この温度検出手段により発生する負温度特性を有する基準電圧源と、この基準電圧源と前記電源装置の電圧検出値とを比較する増幅手段とからなる負温度係数制御手段と、前記電源装置の検出値を比較して所定電圧を発生する電圧安定化制御手段と、この電圧安定化制御手段と前記負温度係数制御手段との信号を合成する合成手段とを備えることを特徴とする通信機用給電装置を提案する。
【0005】第2の手段として、蓄電池を電源装置で充電しつつ負荷にほぼ一定電圧を供給する通信機用給電装置において、前記電源装置を常温領域においては一定電圧を発生させ、高温領域においては負の温度係数の電圧を発生させることを特徴とする通信機用給電装置の制御方法を提案する。
【0006】
【実施例】図1により、本発明にかかる通信機用給電装置の一実施例を説明する。まず構成を説明する。商用交流電源1は電源装置3の入力端子に接続される。電源装置3においては、通信機用の標準電圧である直流48V系に変換され出力される。この電源装置3の出力は蓄電池5に接続され、さらにドロッパ7を介して出力端子9,11に接続され、負荷13へと送られる。ドロッパ7は蓄電池5の充電時電圧が所望の電圧値より高いので、その差分を負担減少するための回路である。
【0007】蓄電池5の側面にはサーミスタ4が配設されて、蓄電池5の温度に対応してサーミスタ4によって温度検出され、電源装置3の制御回路2に送られる。
【0008】制御回路2の機能については、大別して3通りがある。まず常温領域における定電圧制御機能であり、次に高温領域の負温度係数制御機能であり、第3にこれらの合成機能である。以下この三つの機能別に構成と作用を説明する。
【0009】
【定電圧制御機能】電源装置3の出力端子から引き出した一対の線路31,32 から制御回路2自身の動作電源を得る。またこの一対の線路31,32 は電源装置3の出力電圧検出線ともなる。線路31,32 には、抵抗器215,216 が接続され、これらにより分圧された電圧が三端子レギュレータ214 の検出端子に接続される。三端子レギュレータ214は内部の基準電圧と安定化機能により、その出力端子が接続される抵抗器213 との接続点dに所定の電圧が発生する。
【0010】
【負温度係数制御機能】負温度係数制御機能を行うためには、まず所望の傾斜の負の温度係数をもった基準電圧を作り、次に出力電圧検出値と比較する演算増幅器に入力する。
【0011】負の温度係数をもった基準電圧を作り出すために、サーミスタ4の抵抗値は、温度によって大幅にかつ指数関数的に変化するため、このまま使用しても理想的な充電電圧制御とはならない。そこでサーミスタ4に並列に抵抗器203 を接続し、さらに抵抗器202 を直列に接続した上で抵抗器205 と並列に接続したコンデンサ206 の回路により、a点に必要とする負の温度係数をもった基準電圧の近似値を作り出す。
【0012】また出力電圧検出線として、線路31,32 には抵抗器217,218 が接続され、これらによりe点に分圧された電圧が抵抗器207 を経てb点に検出電圧が発生する。
【0013】a点に発生する負の温度係数をもった基準電圧と、b点に発生する出力電圧検出値とを、それぞれ演算増幅器200 の+,−入力端子に接続することにより、演算増幅器200 の出力端子には所期の負温度係数制御機能に対応した電圧を発生する。演算増幅器200 の出力端子にはダイオード211 と抵抗器213 とフォトカプラ212 の発光ダイオード部とが直列に接続され、この発光ダイオード部からは電源装置3に信号を送る。なお、演算増幅器200 の入出力端子間に接続された抵抗器208,209 およびコンデンサ210 は利得と特性を調整するものである。
【0014】
【合成機能】これら定電圧制御機能と負温度係数制御機能とは点dで合成される。ここで演算増幅器200 の出力端子に直列接続されるダイオード211 があるため、三端子レギュレータ214 の定電圧制御機能によって制御電圧の上限に対応する、点dの電圧はクランプされて、図3に示す特性が得られる。なお、電源装置3には電流制限機能を備えており、出力の電圧電流特性がいわゆる垂下特性である。この図3に示す電圧を蓄電池5に印加したときに、おおむね蓄電池の充電時特性に適合するよう設定されているが、適正電流範囲を越えたときには垂下特性が作用して、蓄電池5には必要にして適正十分な充電電流が与えられる。
【0015】以上述べた図2に示す実施例は、本発明の一例であって同様の機能を行うために、変形することができる。例えばサーミスタ4については、他の種類の温度検出手段にすることができる。また三端子レギュレータ214 については、基準電圧源と演算増幅器との組合せとすることができる。
【0016】
【発明の効果】本発明は以上述べたような特徴を有しているので、バックアップ用蓄電池を使用した通信機用給電装置を構成する際に、蓄電池温度に対応した最適な充電電圧が設定できるため、理想的な蓄電池使用が可能となり、蓄電池の延命と熱逸走の防止の効果を奏する。




 

 


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