JPH01170334A

JPH01170334A - 車両用バッテリ充電装置

Info

Publication number: JPH01170334A
Application number: JP32761787A
Authority: JP
Inventors: Harutsugu Fukumoto; 晴継福本; Muneaki Matsumoto; 宗昭松本
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Soken Inc
Priority date: 1987-12-24
Filing date: 1987-12-24
Publication date: 1989-07-05

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、車両のバッテリ過放電時に有用な車両用バッ
テリ充電装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のバッテリ充電装置は、バッテリの過放電によるバ
ッテリあがり時に、バッテリの両端子にバッテリ充電装
置を接続しバッテリを充電していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来のバッテリ充電装置は常時バッテリから切
り離されているので、バッテリが過放電になった時の対
応が遅れたり、予め大きな容量の充電装置を常に充分な
充電状態にしておかなくてはいけないという充電装置の
保持が煩わしい等の問題が生じていた。

そこで本発明では、バッテリの過放電時にすぐに充電が
可能であり、充電効率が高く、かつ保持の煩わしさがな
い車両用バッテリ充電装置を提供することを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために本発明では、内燃機関によ
って駆動される発電機によって充電される主バッテリと
、この主バッテリよりも容量の小さな補助バッテリと、
主バッテリが過放電でない・　場合には、主バッテリお
よび補助バッテリを前記発電機によって充電させると共
に、主バッテリが過放電の場合には、補助バッテリの電
圧をコンバータにより昇圧して主バッテリを充電させる
制御手段とを備える構成としている。

〔作用〕

上記構成によれば、主バッテリが過放電状態でない時に
は、主バッテリおよび補助バッテリが内燃機関によって
駆動される発電機によって充電され、主バッテリにより
例えば内燃機関の始動等が行われる。また、主バッテリ
が過放電状態の場合には、補助バッテリの電圧がコンバ
ータにより昇圧されて主バッテリが充電されるので、補
助バッテリの蓄積エネルギーが効率よく主バッテリへ移
され、主バッテリの過放電を良好に解消できる。

〔実施例〕

第１図は本発明の車両用バッテリ充電装置の電気回路図
を示す。本実施例は車両用バッテリ充電器１、主バッテ
リである車両バッテリ２、発電機であるオルタネータ３
、アクセサリ−スイッチであるＡＣＣスイッチ４、ライ
トスイッチ５を備える。車両用バッテリ充電器ｌは図示
しない通常エンジンルーム内に設置され、この車両用バ
・ンテリ充電装置ｌｌに内蔵の補助バッテリｌｏｔ　（
例えば、湯銭電池社製ＮＰ４−１２）は、主バッテリよ
り容量が小さく、エンジン始動中、オルタネータ３によ
りＡＣＣスイッチ４、ダイオード１０２、高電圧保護回
路１１０を通して充電され、緊急時にそなえ常時満充電
状態に保持される構造となっている。

以下、本実施例のバッテリ充電器１の各要素について詳
細に述べる。

トランジスタ回路１１１とダイオード１０３Ａ。

Ｂはライトスイッチ５、ＡＣＣスイッチ４のＯＮ。

ＯＦＦを制御回路１１２に知らせるためのレベルシフタ
として設けられている。また、トランジスタ回路１１３
とダイオード１０３Ｃは車両バッテリ２への結線状態を
制御回路１１２へ知らせるためのレベルシフタとして設
けられている。さらに、トランジスタ回路１１７とダイ
オード１０３Ｄは連動スイッチ（モーメンタリ）１０４
のＯＮ、ＯＦＦ状態を制御回路１１２へ知らせるための
レベルシフタとして設けられている。

トランジスタ回路１１４およびダイオード１０３Ｅは、
制御回路１１２の出力によるボルテージ・レギュレータ
１０５への電力の供給をＯＮ、ＯＦＦさせるためのブー
スタ回路として設けられている。

トランジスタ回路１１５は、制御回路１１２の出力によ
り、リレー１０６をＯＮ、ＯＦＦさせるためのブースタ
回路として設けられている。補助バッテリ１０１の電力
は、リレー１０６により後述のＤ　Ｃ／Ｄ　Ｃコンバー
タへ供給される。

抵抗回路１１６と制御回路１１２内に内蔵された電圧コ
ンパレータは、補助バッテリ１０１端子電圧と基準電圧
を比較し、充電状態を監視するために設けられている。

高電圧保護回路１１０は本装置を２４Ｖ系等の車載バッ
テリに接続した際、補助バッテリ１０１が過充電され破
損しないよう、リレー１１０Ａにより補助バッテリ１０
１を保護する回路である。

コンバータである昇圧用のＤ　Ｃ／Ｄ　Ｃコンバータ１
０７（例えば、μＡ７８Ｓ４０を用いた回路）は、車載
バッテリ２への放電時、補助バッテリｌＯ１の端子電圧
を昇圧し、放電する回路である。

制御回路１１２は予め定められたプログラムに従って、
ソフトウェアによるディジタル演算処理を実行する回路
で、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、１１０回路部、クロック
発生部等を備え補助バッテリ１０１よりボルテージ・レ
ギュレータ１０５を介し、５ｖの安定電圧の供給を受け
て、演算処理を実行し信号を出力する。ＬＥＤｌｏＢは
制御回路１１２の出力により、点灯、点滅し本装置の動
作状態を示すために設けられている。

上記構成において、その作動を第２図に示す。

フローチャートに従い説明する。

運転者が主バッテリ２が過放電していることをエンジン
始動時等に確認した場合に、連動スイッチ１０４を押し
つづけると充電装置の回路に電源が投入される（ステッ
プ２０１）。電源投入後ステップ２０２に進み、制御回
路１１２内のレジスタ、メモリ等がイニシャライズされ
る。次にステップ２０３に進み、トランジスタ回路１１
３の出力を検出し、車載バッテリに接続されているかど
うかを確認する。結線されていればステップ２゜４へ、
結線されていなければステップ２０３の入力にもどる。

ステップ２０４では“Ｐ　Ｗ　Ｒ”フラグの状態とトラ
ンジスタ回路１１７の出力の立ち下がりを検出し、両者
が満たされていれば、ステップ２１３に進む。この状態
で連動スイッチ１０４を離すと回路への電力供給は停止
される。ステップ２０４の条件が満たされなければ、ス
テップ２０５へ進む。ステップ２０５では、ＡＣＣスイ
ッチ４、ライトスイッチ５のＯＮ、ＯＦＦ状態をトラン
ジスタ回路１１１の出力により判定し、スイッチの少な
くともどちらか一方がＯＮであれば２１５へ、両方とも
ＯＦＦであれば、２０６へ進む。

ステップ２０６，２１５では電源投入後から１秒経過し
ているかどうかを内部クロック・タイマにより判断し、
１秒経過していれば、次のステップへ各々進み、経過し
ていなければ、ステップ２０５０入力にもどる。この１
秒間の待ち時間は何らかの誤操作により、連動スイッチ
１０４を押してしまっても、電源が投入されないように
するためである。ステップ２０７で“ＰＷＲ”フラグが
セットされ、ステップ２０８で制御回路１１２の出力よ
りブースタ回路１１４へ電圧が出力され、これ以後連動
スイッチ１０４がＯＦＦ状態になっても、補助バッテリ
１０１の電力は回路へ供給される。次にステップ２０９
で制御回路１１２はリレー１０６をＯＮＬ、Ｄ　Ｃ／Ｄ
　Ｃコンバータ１０７に補助バッテリ１０１の電力が供
給され、車載バッテリ２は充電される。この時の補助バ
ッテリｌｏｔの端子電圧をステップ２０１で監視する。

すなわち、抵抗回路１１６と制御回路１１２に内蔵され
たコンパレータにより、補助バ・ンテリ１０１の端子電
圧が、本例ではＩＯＶ以下か、あるいは１２Ｖ以上かを
判定する。１０■以下、すなわち補助バッテリ１０１が
過放電状態にあると判定されたならば、ステップ２１３
へ進み、充電は停止される。一方１２Ｖ以上で充電され
ている時は車載バッテリ２の内部インピーダンスが高く
なっている（車載バッテリが不良）と判断し、ステップ
２１４へ進み、ＬＥＤ１０８を２Ｈｚ程度の周波数で点
滅させ、異常充電であることを知らせる。

補助バッテリ１０１の端子電圧がＩＯＶ〜１２Ｖの範囲
に入っている場合はステップ２１１に進み、ＬＥＤｌｏ
ＢをＩＨｚ程度の周波数で点滅させ、正常に充電されて
いることを知らせる。充電時間はステップ２１２により
、決定される。この場合、電源投入後、５分経過したな
らば、ステップ２１３へ進み充電を停止する。５分経過
していなければ、ステップ２０３の入力へもどる。

次にステップ２０５でＡＣＣスイッチ４、あるいはライ
トスイッチ５が少なくともどちらか一方がＯＮしていた
場合は、前述のようにステップ２１５へ進む。ステップ
２１６，２１７はステップ２０７．２０８と各々同様の
動作を示す。ステップ２１８でＬＥＤｌｏＢが点灯され
、ＡＣＣスイッチ４、ライトスイッチ５が切り忘れてい
ることを警告する。ステップ２１９ではＬＥＤ　１０　
Ｂの点灯時間を決定する。この場合、電源投入後より５
秒間以内ではステップ２１９の入力にもどり、５秒を越
えているとステップ２１３へ進み停止する。

上記構成において、制御回路１１２としてマイクロコン
ピュータを使用したが、ハード・ロジックによる構成も
可能である。又表示においてＬＥＤｌｏＢを使用したが
音声合成等による警告も可能である。

さらに上記フローチャートのステップ２１０において、
１１．５Ｖを検出できる様にすることにより、補助バッ
テリ１０１の満充電状態を検出することも可能である。

なお、前記実施例では主バッテリ２の過放電状態を運転
者がエンジンを始動する際に確認したが、制御回路等に
よって自動的に検出してもよい。

以上のように本実施例を採用することによって、車両バ
ッテリ２の過放電時の場合には、オルタネータ３によっ
て充電された補助バッテリ１０１の電気エネルギーをコ
ンバータ１０７を介して効率よく、かつ、迅速に移すこ
とができるばかりでなく、次のような効果をも得ること
ができる。

（１）上記車両バッテリへの充電を、設定時間又は補助
バッテリ端子電圧より、自動的に停止させることができ
るので、補助バッテリの過放電を防止できる。

（２）車両ＡＣＣまたはライトスイッチのＯＮ時には、
補助バッテリより車両バッテリへの充電を停止させるた
め、効率よく車両バッテリへの充電が行なえる。

（３）補助バッテリを保護するため、補助バッテリと異
なる定常電圧の車両バッテリをバッテリ充電装置に接続
した場合には、補助バッテリへの充電を自動的に停止す
ることができる。

（４）さらに本実施例の車両用バッテリ充電装置は通常
、主バッテリに接続されたまま車両に搭載されるが、他
車の主バッテリの過放電等のような他車の緊急時には、
携帯用バッテリ充電装置として使用することもできる。

〔発明の効果〕

本発明を採用することによって、本発明の車両用バッテ
リ充電装置は、内燃機関によって駆動される発電機によ
って常時、充電されているので、充電装置の保持の煩わ
しさがなく、さらに常時バッテリに接続させることがで
きるので、バッテリの過放電時に即座に対応することが
できる。また、補助バッテリの電圧をコンバータによっ
て昇圧しているので、効率よ（、かつ迅速に、補助バッ
テリの電気エネルギーを主バッテリに移すことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明になる車両用バッテリ充電装置の一実
施例の回路図、第２図は同実施例の動作を示す流れ図で
ある。ｌ・・・車両用バッテリ充電器、２・・・主バッテリ（
車両バッテリ）、３・・・オルタネータ（８発電機）。１０１・・・補助バッテリ、１０６・・・リレー、１１
２・・・制御回路。

Claims

【特許請求の範囲】内燃機関によって駆動される発電機によって充電される
主バッテリと、この主バッテリより容量の小さな補助バッテリと、前記主バッテリが過放電でない場合には、前記主バッテ
リおよび前記補助バッテリを前記発電機によって充電さ
せると共に、前記主バッテリが過放電の場合には、前記
補助バッテリの電圧をコンバータにより昇圧して前記主
バッテリを充電させる制御手段とを備えることを特徴と
する車両用バッテリ充電装置。（２）前記制御手段は、前記補助バッテリの電圧が基準
値以下に下がった時、前記補助バッテリより前記主バッ
テリへの充電を停止させることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のバッテリ充電装置。（３）前記制御手段は、前記補助バッテリより主バッテ
リへの充電時、充電開始から一定時間経過すると前記補
助バッテリから前記主バッテリへの充電を停止させるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のバッテリ充
電装置。（４）前記制御手段は、前記主バッテリと前記補助バッ
テリが結線されている時のみ前記補助バッテリから前記
主バッテリへの充電を可能とさせることを特徴とする特
許請求の範囲第１項乃至第３項いずれか記載のバッテリ
充電装置。（５）前記制御手段は、車両のアクセサリスイッチおよ
びライトスイッチの両方がＯＦＦである時のみ、前記補
助バッテリから前記主バッテリへの充電を可能とさせる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項のい
ずれか記載のバッテリ充電装置。（６）前記制御手段は、前記補助バッテリの定常電圧と
前記主バッテリの定常電圧とが異なるときには前記補助
バッテリへの充電を停止させることを特徴とする特許請
求の範囲第１項乃至第５項いずれか記載のバッテリ充電
装置。