JPH06335176A - 充放電電源装置 - Google Patents
充放電電源装置Info
- Publication number
- JPH06335176A JPH06335176A JP11839493A JP11839493A JPH06335176A JP H06335176 A JPH06335176 A JP H06335176A JP 11839493 A JP11839493 A JP 11839493A JP 11839493 A JP11839493 A JP 11839493A JP H06335176 A JPH06335176 A JP H06335176A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- voltage
- transformer
- battery
- charging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型でありながら広汎なバッテリ特性に対処
し得る充放電電源装置を提供する。 【構成】 本発明に係る充放電電源装置では、変圧器Ｔ
１の１次側にスイッチング素子ＴＳＷを設けてＰＷＭ制
御を行っているので、変圧器の２次側出力電圧Ｖ１をリ
ニアに可変することができる。従って、この出力電圧Ｖ
１をモニタすることにより定電力型の電源を実現するこ
とができ、小型でありながら充放電電源としてのダイナ
ミックレンジを拡大することが可能となる。また、放電
時には上記スイッチング素子ＴＳＷのオン時間を短くす
ることにより、必要最小限の電圧をバッテリ電圧に重畳
させることが可能となるので、従来例に比べて余分な変
圧器が不要となるばかりでなく、定電流制御回路（Ｔ
Ｒ，ＲＸ，ＡＭＰ，ＶＲＥＦ）での不要な電力消費を無
くすことができる。
し得る充放電電源装置を提供する。 【構成】 本発明に係る充放電電源装置では、変圧器Ｔ
１の１次側にスイッチング素子ＴＳＷを設けてＰＷＭ制
御を行っているので、変圧器の２次側出力電圧Ｖ１をリ
ニアに可変することができる。従って、この出力電圧Ｖ
１をモニタすることにより定電力型の電源を実現するこ
とができ、小型でありながら充放電電源としてのダイナ
ミックレンジを拡大することが可能となる。また、放電
時には上記スイッチング素子ＴＳＷのオン時間を短くす
ることにより、必要最小限の電圧をバッテリ電圧に重畳
させることが可能となるので、従来例に比べて余分な変
圧器が不要となるばかりでなく、定電流制御回路（Ｔ
Ｒ，ＲＸ，ＡＭＰ，ＶＲＥＦ）での不要な電力消費を無
くすことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バッテリの充電時には
充電用電源として、またバッテリの放電時には電子負荷
として使用する充放電電源装置に関するものである。
充電用電源として、またバッテリの放電時には電子負荷
として使用する充放電電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から知られている充放電電源装置の
ひとつとして、図３に示すような回路構成が知られてい
る。
ひとつとして、図３に示すような回路構成が知られてい
る。
【０００３】図３において、２つの変圧器Ｔ１，Ｔ２の
１次巻線にはＡＣラインが接続されている。そして、制
御素子（例えばＭＯＳ ＦＥＴバイポーラトランジス
タ，電子管等の能動素子）ＴＲと、電流検出用抵抗ＲＸ
と、基準電圧電源ＶＲＥＦと、差動増幅器ＡＭＰから成
る定電流制御回路によって、バッテリＢＡＴＴに流れる
電流を一定値に制御している。この定電流制御回路は、
充電時のみならず、放電時においても作動する。
１次巻線にはＡＣラインが接続されている。そして、制
御素子（例えばＭＯＳ ＦＥＴバイポーラトランジス
タ，電子管等の能動素子）ＴＲと、電流検出用抵抗ＲＸ
と、基準電圧電源ＶＲＥＦと、差動増幅器ＡＭＰから成
る定電流制御回路によって、バッテリＢＡＴＴに流れる
電流を一定値に制御している。この定電流制御回路は、
充電時のみならず、放電時においても作動する。
【０００４】ただし、放電時においてバッテリＢＡＴＴ
の出力電圧が所定の電圧以下に降下すると上記定電流制
御回路のＭＯＳトランジスタＴＲが作動しなくなってし
まうので、第２の変圧器Ｔ２の２次側から得られる直流
電圧ΔＶをバッテリＢＡＴＴの出力電圧に加え合わせる
回路構成としてある。
の出力電圧が所定の電圧以下に降下すると上記定電流制
御回路のＭＯＳトランジスタＴＲが作動しなくなってし
まうので、第２の変圧器Ｔ２の２次側から得られる直流
電圧ΔＶをバッテリＢＡＴＴの出力電圧に加え合わせる
回路構成としてある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の充放電
電源装置においては、充電時および放電時にバッテリＢ
ＡＴＴに印加される電圧が変圧器Ｔ１，Ｔ２の巻線比に
よって固定的に決定されてしまう。
電源装置においては、充電時および放電時にバッテリＢ
ＡＴＴに印加される電圧が変圧器Ｔ１，Ｔ２の巻線比に
よって固定的に決定されてしまう。
【０００６】従って、充放電電源装置を設計する際に
は、使用が予測されるバッテリの最大電圧・最大電流を
考慮して、変圧器Ｔ１およびＴ２の定格，整流用ダイオ
ードＤ１およびＤ２の定格，制御素子ＴＲの定格および
ヒートシンクの大きさ，電流検出用抵抗ＲＸの値等を予
め決めなければならなかった。
は、使用が予測されるバッテリの最大電圧・最大電流を
考慮して、変圧器Ｔ１およびＴ２の定格，整流用ダイオ
ードＤ１およびＤ２の定格，制御素子ＴＲの定格および
ヒートシンクの大きさ，電流検出用抵抗ＲＸの値等を予
め決めなければならなかった。
【０００７】そのため、実際に必要とされる電力容量を
上回った設計をしなければならないことから、製造コス
トの増加のみならず、装置の外形も大型化してしまうと
いう欠点がみられた。
上回った設計をしなければならないことから、製造コス
トの増加のみならず、装置の外形も大型化してしまうと
いう欠点がみられた。
【０００８】よって本発明の目的は上述の点に鑑み、小
型でありながら広汎なバッテリ特性に対処し得る充放電
電源装置を提供することにある。
型でありながら広汎なバッテリ特性に対処し得る充放電
電源装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、バッテリの充電時には充電用電源とし
て、またバッテリの放電時には電子負荷として使用する
充放電電源装置において、変圧器の１次巻線と直列にス
イッチング素子を接続し、該スイッチング素子のオン／
オフ時間を制御することにより該変圧器の２次巻線にリ
ニアな可変電圧を発生する電力供給手段と、前記電力供
給手段の出力を平滑する整流手段と、前記整流手段の後
段に接続され、前記バッテリに流れる電流を制御する定
電流制御手段と、前記バッテリの放電時には、前記スイ
ッチング素子のオン／オフ時間を制御することにより前
記変圧器の２次巻線に所定値の電圧を発生させ、当該バ
ッテリの出力電圧に対して当該所定値の電圧を加え合わ
せるオフセット電圧付加手段とを具備したものである。
めに、本発明は、バッテリの充電時には充電用電源とし
て、またバッテリの放電時には電子負荷として使用する
充放電電源装置において、変圧器の１次巻線と直列にス
イッチング素子を接続し、該スイッチング素子のオン／
オフ時間を制御することにより該変圧器の２次巻線にリ
ニアな可変電圧を発生する電力供給手段と、前記電力供
給手段の出力を平滑する整流手段と、前記整流手段の後
段に接続され、前記バッテリに流れる電流を制御する定
電流制御手段と、前記バッテリの放電時には、前記スイ
ッチング素子のオン／オフ時間を制御することにより前
記変圧器の２次巻線に所定値の電圧を発生させ、当該バ
ッテリの出力電圧に対して当該所定値の電圧を加え合わ
せるオフセット電圧付加手段とを具備したものである。
【００１０】
【作用】本発明に係る充放電電源装置では、変圧器の１
次側にスイッチング素子を設けてＰＷＭ制御を行ってい
るので、変圧器の２次側出力電圧をリニアに可変するこ
とができる。従って、出力電圧をモニタすることにより
定電力型の電源を実現することができ、小型でありなが
ら充放電電源としてのダイナミックレンジを拡大するこ
とが可能となる。
次側にスイッチング素子を設けてＰＷＭ制御を行ってい
るので、変圧器の２次側出力電圧をリニアに可変するこ
とができる。従って、出力電圧をモニタすることにより
定電力型の電源を実現することができ、小型でありなが
ら充放電電源としてのダイナミックレンジを拡大するこ
とが可能となる。
【００１１】また、放電時には上記スイッチング素子の
オン／オフ時間を制御することにより、必要最小限の電
圧をバッテリ電圧に重畳させることが可能となるので、
従来例に比べて余分な変圧器（Ｔ２：図３参照）が不要
となるばかりでなく、定電流制御回路での不要な電力消
費を無くすことができる。
オン／オフ時間を制御することにより、必要最小限の電
圧をバッテリ電圧に重畳させることが可能となるので、
従来例に比べて余分な変圧器（Ｔ２：図３参照）が不要
となるばかりでなく、定電流制御回路での不要な電力消
費を無くすことができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１３】図１は、本発明の一実施例による充放電電
源装置を示す回路図である。本図において、図３に示し
た従来例と同一の要素には、同一の符号を付してある。
源装置を示す回路図である。本図において、図３に示し
た従来例と同一の要素には、同一の符号を付してある。
【００１４】図１に示した本実施例と、図３に示した従
来例との相違は、以下に列挙する通りである。
来例との相違は、以下に列挙する通りである。
【００１５】(i) ＡＣ入力ラインに接続されている変圧
器は１個のみであり、第２の変圧器Ｔ２は不要である。
器は１個のみであり、第２の変圧器Ｔ２は不要である。
【００１６】(ii)変圧器Ｔ１の１次側に、スイッチング
用トランジスタＴＳＷ、上記トランジスタＴＳＷのＯＮ
／ＯＦＦ時間を制御するスイッチング制御回路ＣＮＴを
備えることにより、変圧器Ｔ１の２次側出力電圧をリニ
アに変化させることができる。
用トランジスタＴＳＷ、上記トランジスタＴＳＷのＯＮ
／ＯＦＦ時間を制御するスイッチング制御回路ＣＮＴを
備えることにより、変圧器Ｔ１の２次側出力電圧をリニ
アに変化させることができる。
【００１７】(iii) 整流用ダイオードＤ１および平滑コ
ンデンサＣ１によって得られる直流電圧Ｖ１を整流電圧
検出回路ＤＥＴによりモニタし、スイッチング制御回路
ＣＮＴへ帰還することにより、定電力型電源とすること
ができる。
ンデンサＣ１によって得られる直流電圧Ｖ１を整流電圧
検出回路ＤＥＴによりモニタし、スイッチング制御回路
ＣＮＴへ帰還することにより、定電力型電源とすること
ができる。
【００１８】(iv)放電時には、スイッチング制御回路Ｃ
ＮＴに対して“放電モード”にあることを指示すること
により、上述した直流電圧Ｖ１を５ボルト程度に固定す
ることができる。このことにより、バッテリＢＡＴＴの
出力電圧が０ボルトに達したとしても、上記５ボルト程
度の電圧が常に加算されることになるので、定電流制御
回路（ＴＲ，ＲＸ，ＡＭＰ，ＶＲＥＦより成る）の作動
が停止することはない。また、ボタン電池など出力電圧
が１．３Ｖ程度の低い電池の試験等に対しても、充分対
応できる。
ＮＴに対して“放電モード”にあることを指示すること
により、上述した直流電圧Ｖ１を５ボルト程度に固定す
ることができる。このことにより、バッテリＢＡＴＴの
出力電圧が０ボルトに達したとしても、上記５ボルト程
度の電圧が常に加算されることになるので、定電流制御
回路（ＴＲ，ＲＸ，ＡＭＰ，ＶＲＥＦより成る）の作動
が停止することはない。また、ボタン電池など出力電圧
が１．３Ｖ程度の低い電池の試験等に対しても、充分対
応できる。
【００１９】放電時において、上記直流電圧Ｖ１を５ボ
ルト程度とする理由は、図２に示す通りである。
ルト程度とする理由は、図２に示す通りである。
【００２０】すなわち、図１に示したＭＯＳトランジス
タＴＲは１個のトランジスタとして描いてあるが、実際
には所要の電流容量を得るために、例えば複数のパワー
ＭＯＳ ＦＥＴを並列に接続することになる。従って、
タＴＲは１個のトランジスタとして描いてあるが、実際
には所要の電流容量を得るために、例えば複数のパワー
ＭＯＳ ＦＥＴを並列に接続することになる。従って、
【００２１】
【外１】
【００２２】各パワーＭＯＳ ＦＥＴに接続された
【００２３】
【外２】
【００２４】
【外３】
【００２５】バッテリＢＡＴＴの出力端子に接続された
２本のケーブルにおいて生じる
２本のケーブルにおいて生じる
【００２６】
【外４】
【００２７】全体として約５ボルト程度の電圧（オフセ
ット電圧）をバッテリ出力に重畳させることが必要とな
る。
ット電圧）をバッテリ出力に重畳させることが必要とな
る。
【００２８】なお、５Ｖ以下の電圧では回路が正常に動
作せず、また５Ｖ以上の電圧を印加した場合にはＭＯＳ
トランジスタＴＲに加わる電圧がＴＲ自体の不要な消費
電力を上昇させ、効率が極めて悪くなることになる。
作せず、また５Ｖ以上の電圧を印加した場合にはＭＯＳ
トランジスタＴＲに加わる電圧がＴＲ自体の不要な消費
電力を上昇させ、効率が極めて悪くなることになる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、変
圧器の１次側にスイッチング素子を設けてＰＷＭ制御を
行っているので、変圧器の２次側出力電圧をリニアに可
変することができるほか、出力電圧をモニタすることに
より定電力型の電源を実現することができる。このこと
により、小型でありながら広汎なバッテリ特性に対処し
得る充放電電源装置を得ることができる。
圧器の１次側にスイッチング素子を設けてＰＷＭ制御を
行っているので、変圧器の２次側出力電圧をリニアに可
変することができるほか、出力電圧をモニタすることに
より定電力型の電源を実現することができる。このこと
により、小型でありながら広汎なバッテリ特性に対処し
得る充放電電源装置を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図２】本実施例における放電時の動作を示す説明図で
ある。
ある。
【図３】従来技術の説明図である。
Ｔ１ 変圧器 ＣＮＴ スイッチング制御回路 ＤＥＴ 整流電圧検出回路 ＲＸ 電流検出用抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｍ 7/217 9180−5Ｈ
Claims (1)
- 【請求項１】 バッテリの充電時には充電用電源とし
て、またバッテリの放電時には電子負荷として使用する
充放電電源装置において、 変圧器の１次巻線と直列にスイッチング素子を接続し、
該スイッチング素子のオン／オフ時間を制御することに
より該変圧器の２次巻線にリニアな可変電圧を発生する
電力供給手段と、 前記電力供給手段の出力を平滑する整流手段と、 前記整流手段の後段に接続され、前記バッテリに流れる
電流を制御する定電流制御手段と、 前記バッテリの放電時には、前記スイッチング素子のオ
ン／オフ時間を制御することにより前記変圧器の２次巻
線に所定値の電圧を発生させ、当該バッテリの出力電圧
に対して当該所定値の電圧を加え合わせるオフセット電
圧付加手段とを具備したことを特徴とする充放電電源装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11839493A JPH06335176A (ja) | 1993-05-20 | 1993-05-20 | 充放電電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11839493A JPH06335176A (ja) | 1993-05-20 | 1993-05-20 | 充放電電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06335176A true JPH06335176A (ja) | 1994-12-02 |
Family
ID=14735594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11839493A Pending JPH06335176A (ja) | 1993-05-20 | 1993-05-20 | 充放電電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06335176A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6518803B2 (en) | 2000-11-08 | 2003-02-11 | Denso Corporation | Output circuit |
| WO2009146064A3 (en) * | 2008-04-01 | 2010-01-21 | William Baker | Multiple bay battery chargers and circuitry |
| JP5843953B1 (ja) * | 2014-12-24 | 2016-01-13 | 菊水電子工業株式会社 | 電子負荷装置 |
-
1993
- 1993-05-20 JP JP11839493A patent/JPH06335176A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6518803B2 (en) | 2000-11-08 | 2003-02-11 | Denso Corporation | Output circuit |
| WO2009146064A3 (en) * | 2008-04-01 | 2010-01-21 | William Baker | Multiple bay battery chargers and circuitry |
| JP5843953B1 (ja) * | 2014-12-24 | 2016-01-13 | 菊水電子工業株式会社 | 電子負荷装置 |
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