JPS6130416Y2 - - Google Patents
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- JPS6130416Y2 JPS6130416Y2 JP2336879U JP2336879U JPS6130416Y2 JP S6130416 Y2 JPS6130416 Y2 JP S6130416Y2 JP 2336879 U JP2336879 U JP 2336879U JP 2336879 U JP2336879 U JP 2336879U JP S6130416 Y2 JPS6130416 Y2 JP S6130416Y2
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- charging current
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
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- Protection Of Static Devices (AREA)
Description
本考案は充電器とアルカリ蓄電池とからなる直
流電源装置、特にそのアルカリ蓄電池の保護装置
に関する。 蓄電池と充電器を組合せた直流電源装置は、制
御電源や予備電源として多く使用されており、そ
の回路構成は第1図の如く、サイリスタ等を用い
た充電器1で蓄電池2を浮動充電する方式が数多
く用いられている。なお第1図において3は負荷
である。 第1図の充電器1は一般に第2図の如く充電器
出力電流あるいは蓄電池充電々流が100%以内に
おいては、交流入力電圧及び負荷電流の大きさに
関係なく、定電圧特性を有し、100%を超える電
流が流れた時に充電器出力電圧を自動的に降下さ
れる、いわゆる垂下特性を持つように第3図の如
く自動制御装置など制御装置4で制御されてい
る。なお第3図において4は充電器1の制御装
置、5は充電器1の出力電流を検出する電流検出
器、6は蓄電池2の充電電流を検出する電流検出
器である。 一方、蓄電池2にアルカリ蓄電池を使用した場
合、アルカリ蓄電池固有の特性から、次の(1)〜(3)
のことが言える。 (1) 蓄電池2の温度が上昇すると、蓄電池2の起
電力が降下する性質を有している。 (2) 蓄電池2の発熱量は充電電流が増加すると増
大する。 (3) 蓄電池2の温度上昇は蓄電池2の発熱量と放
熱量の熱バランスによつて決まる。 前記充電器の定電圧特性とアルカリ蓄電池の特
性から、蓄電池2の温度が上昇すると、蓄電池2
の起電力が降下する。蓄電池2の起電力が降下す
ると蓄電池充電電流が増加する。これにより蓄電
池2の発熱量が増加し、このため蓄電池2が温度
上昇する。蓄電池2の温度上昇により蓄電池2の
起電力が降下し、蓄電池2の充電電流が増加する
といつたように同様の動作を繰返し、蓄電池2の
温度が著しく上昇する、いわゆる熱逸走を生ず
る。 この熱逸走による温度上昇は蓄電池2の破損や
発火等極めて好ましくない事故を誘発する。 そこで本考案は、このような問題を解決するた
め、前記熱逸走を防止する充電器を具備してなる
直流電源装置を提供しようとするもので、以下実
施例を用いて説明する。 まず本考案を説明する前に第1図の回路構成に
おいて、負荷に供給する電力及び蓄電池電流の流
れを考えてみると、 通常の運転中(交流入力電圧が供給され、蓄
電池が充電完了)の状態から、負荷電流は充電
器から供給され、蓄電池には自己放電を補う微
少な充電々流が充電器から供給されている。 入力電力の停電時には、負荷電流は蓄電池の
放電電流によつて供給され、蓄電池に蓄積され
たエネルギーは放出される。 復電し、入力電圧が供給されると、充電器は
負荷電流と蓄電池の充電電流(放電で使用した
ため)を供給することになる。この場合、蓄電
池の放出したエネルギーが大きいと、充電器の
電流は第2図の垂下特性の電流に至る。 この種の蓄電池の充電電流は蓄電池の蓄積エ
ネルギーの増加(回復)に従つて徐々に減少し
て来る。 蓄電池の保守上行なわれる均等充電時にも上
記の場合と同様に均等充電開始直後は蓄電池
の充電々流は増大するが、時間の経過(充電エ
ネルギーの回復)に従つてその充電電流は減少
して来る。 通常の運転中に負荷電流が一時的に増大した
場合には、充電器からの電流だけでは不足し、
蓄電池からの放電電流と重ねて供給する形とな
り、蓄電池は放電するが、負荷電流が通常の値
に戻つた時は、上記、と同様な経過を経て
再度充電される。 熱逸走により蓄電池の充電電流が増加する場
合は、上記と若干異なり、その充電電流の増加
は温度上昇を、その温度上昇は起電力の低下
を、その起電力の低下は充電電流の増加につな
がり、この種の充電電流は時間の経過と共に増
加する傾向を有する。 上記の各状態〜を第3図の電流方向を用い
て表にまとめると下表の如くなり、蓄電池電流は
その大きさと流れる方向が負荷や入力電圧等の状
態によつて異なつてくる。
流電源装置、特にそのアルカリ蓄電池の保護装置
に関する。 蓄電池と充電器を組合せた直流電源装置は、制
御電源や予備電源として多く使用されており、そ
の回路構成は第1図の如く、サイリスタ等を用い
た充電器1で蓄電池2を浮動充電する方式が数多
く用いられている。なお第1図において3は負荷
である。 第1図の充電器1は一般に第2図の如く充電器
出力電流あるいは蓄電池充電々流が100%以内に
おいては、交流入力電圧及び負荷電流の大きさに
関係なく、定電圧特性を有し、100%を超える電
流が流れた時に充電器出力電圧を自動的に降下さ
れる、いわゆる垂下特性を持つように第3図の如
く自動制御装置など制御装置4で制御されてい
る。なお第3図において4は充電器1の制御装
置、5は充電器1の出力電流を検出する電流検出
器、6は蓄電池2の充電電流を検出する電流検出
器である。 一方、蓄電池2にアルカリ蓄電池を使用した場
合、アルカリ蓄電池固有の特性から、次の(1)〜(3)
のことが言える。 (1) 蓄電池2の温度が上昇すると、蓄電池2の起
電力が降下する性質を有している。 (2) 蓄電池2の発熱量は充電電流が増加すると増
大する。 (3) 蓄電池2の温度上昇は蓄電池2の発熱量と放
熱量の熱バランスによつて決まる。 前記充電器の定電圧特性とアルカリ蓄電池の特
性から、蓄電池2の温度が上昇すると、蓄電池2
の起電力が降下する。蓄電池2の起電力が降下す
ると蓄電池充電電流が増加する。これにより蓄電
池2の発熱量が増加し、このため蓄電池2が温度
上昇する。蓄電池2の温度上昇により蓄電池2の
起電力が降下し、蓄電池2の充電電流が増加する
といつたように同様の動作を繰返し、蓄電池2の
温度が著しく上昇する、いわゆる熱逸走を生ず
る。 この熱逸走による温度上昇は蓄電池2の破損や
発火等極めて好ましくない事故を誘発する。 そこで本考案は、このような問題を解決するた
め、前記熱逸走を防止する充電器を具備してなる
直流電源装置を提供しようとするもので、以下実
施例を用いて説明する。 まず本考案を説明する前に第1図の回路構成に
おいて、負荷に供給する電力及び蓄電池電流の流
れを考えてみると、 通常の運転中(交流入力電圧が供給され、蓄
電池が充電完了)の状態から、負荷電流は充電
器から供給され、蓄電池には自己放電を補う微
少な充電々流が充電器から供給されている。 入力電力の停電時には、負荷電流は蓄電池の
放電電流によつて供給され、蓄電池に蓄積され
たエネルギーは放出される。 復電し、入力電圧が供給されると、充電器は
負荷電流と蓄電池の充電電流(放電で使用した
ため)を供給することになる。この場合、蓄電
池の放出したエネルギーが大きいと、充電器の
電流は第2図の垂下特性の電流に至る。 この種の蓄電池の充電電流は蓄電池の蓄積エ
ネルギーの増加(回復)に従つて徐々に減少し
て来る。 蓄電池の保守上行なわれる均等充電時にも上
記の場合と同様に均等充電開始直後は蓄電池
の充電々流は増大するが、時間の経過(充電エ
ネルギーの回復)に従つてその充電電流は減少
して来る。 通常の運転中に負荷電流が一時的に増大した
場合には、充電器からの電流だけでは不足し、
蓄電池からの放電電流と重ねて供給する形とな
り、蓄電池は放電するが、負荷電流が通常の値
に戻つた時は、上記、と同様な経過を経て
再度充電される。 熱逸走により蓄電池の充電電流が増加する場
合は、上記と若干異なり、その充電電流の増加
は温度上昇を、その温度上昇は起電力の低下
を、その起電力の低下は充電電流の増加につな
がり、この種の充電電流は時間の経過と共に増
加する傾向を有する。 上記の各状態〜を第3図の電流方向を用い
て表にまとめると下表の如くなり、蓄電池電流は
その大きさと流れる方向が負荷や入力電圧等の状
態によつて異なつてくる。
【表】
上記の如く種々の状態に置かれる蓄電池におい
て、蓄電池に流れる充電電流の方向と時間に対す
る充電々流の変化量に着目すると、 (イ) 、は方向の電流極性が、電流検出器
(変流器)6に発生する。 (ロ) 、、、は電流の極性方向である
が、蓄電池にエネルギーが蓄えられるに従つて
電流は減少する。即ち、時間の経過に従つて電
流は減少する。 (ハ) は電流の極性が方向であり、充電電流に
よつて温度上昇するので、時間の経過に従つて
電流は増加する。 そこで本考案の実施例では、上記の状態の区
別、判断を制御装置4の内部に組込んだ判別回路
で行なわせ、上記の状態が生じた場合には充電
電圧を自動的に下げたり、充電器の運転を自動的
に停止する等の手段で、蓄電池の熱逸走を防ぐも
のである。 第4図は本考案による直流電源装置の実施例を
示し、第3図の制御装置4に本考案を適用した場
合であり、第5図は第4図の動作説明図である。 第4図において、41は蓄電池2の充電電流を
電流検出器(変流器)6で検出して得られる電流
IB2に対応した第5図の曲線の如き電圧を発
生する変換器、42は第5図曲線の如く一定時
間間隔で蓄電池電流IB2に見合う電圧を測定記憶
する記憶回路、43は一定時間間隔での電圧と
の電圧の比較を行ない、>の場合には、即
ち−=△v(>0)の場合には出力電圧が
零で、かつ<の場合には出力電圧として正
の偏差電圧△v′(=−)を出力する比較器で
ある。比較器43の比較において、たとえば第5
図の実線曲線に示すようにt1時点、t2時点で>
であり、又鎖線の曲線に示すようにt1,t2時点
で<である。これらの変換器41と記憶回路
42と比較器43は検出抑制回路4aを構成す
る。 また44は抵抗器、45は設定器、46は電流
検出器(変流器)5によつて検出された充電器1
の出力電流、抵抗器44によつて検出された充電
器1の出力電圧、設定器45の出力および比較器
43の出力電圧(検出抑制回路4aの制御出力)
が供給され、これらの偏差出力を送出する増幅
器、47は増幅器46の出力にもとづいて充電器
1のサイリスタゲートを位相制御する位相器であ
つて、これらの抵抗器44と設定器45と増幅器
46と位相器47は制御回路4bを構成する。 制御装置4は上記検出抑制装置4aと制御回路
4bとから構成される。 次に動作について説明する。 電流検出器(変流器)6によつて検出された蓄
電池の充電電流IB2は記憶回路42および変換器
41に供給される。記憶回路42は第5図の曲線
の如く一定時間間隔で蓄電池電流IB2に見合う
電圧を測定記憶し、これを比較器43に入力す
る。変換器41の出力電圧としては第5図の曲線
の如く、蓄電池2の充電電流IB2に応じた電圧
を発生する。比較器43は一定時間間隔での
電圧との電圧の比較を行ない、>の場合
(実線で示す,の比較の場合)には、比較器
43の出力電圧は零で、増幅器46に影響を与
えない。即ちこの場合には増幅器46は通常通り
充電器1の出力電流ICにもとづく検出電圧と設
定器45の設定出力とをつき合せて得られる偏差
出力を位相器47に供給し、位相器47はこの増
幅器46の偏差出力にもとづいて充電器1を位相
制御する。以上の>の場合は正常な充電時で
ある。 一方比較器43において<の場合(鎖線で
示す,の比較の場合)には、比較器43は△
v′(=−)なる正の出力電圧を増幅器46
に供給する。増幅器46はこの比較器43の出力
により影響を受け、増幅器46はこの比較器43
の出力分と前述した充電器1の出力電流と抵抗器
44からの充電器1の出力電圧と設定器45の出
力電圧との偏差出力を位相器47に供給し、位相
器47の出力にもとづいて充電器1の出力電圧を
下げるよう充電器1は位相制御される。このよう
にして充電器1の出力電圧を下げることにより蓄
電池2の充電電流を引き下げ、熱逸走を防止する
ことができる。 本考案は上記実施例第4図において、比較器4
3における<の条件で充電器1の停止を行な
うべく制御出力を前記制御回路4bの増幅器46
に入力し、位相器47により熱逸走を防止すべく
充電器1の停止を行なつてもよい。 本考案は上記実施例第4図において、検出抑制
回路4aは蓄電池電流の時間に対する変化の勾配
が方向か方向かを検出し方向のとき蓄電池
の充電電流を一定値以下に抑制する制御出力を送
出する回路構成であればよい。 上述したように本考案を用いれば、蓄電池の熱
逸走を防止することができ、これにより蓄電池の
破損や発火等きわめて好ましくない事故を未然防
止できるなどの効果を奏する。
て、蓄電池に流れる充電電流の方向と時間に対す
る充電々流の変化量に着目すると、 (イ) 、は方向の電流極性が、電流検出器
(変流器)6に発生する。 (ロ) 、、、は電流の極性方向である
が、蓄電池にエネルギーが蓄えられるに従つて
電流は減少する。即ち、時間の経過に従つて電
流は減少する。 (ハ) は電流の極性が方向であり、充電電流に
よつて温度上昇するので、時間の経過に従つて
電流は増加する。 そこで本考案の実施例では、上記の状態の区
別、判断を制御装置4の内部に組込んだ判別回路
で行なわせ、上記の状態が生じた場合には充電
電圧を自動的に下げたり、充電器の運転を自動的
に停止する等の手段で、蓄電池の熱逸走を防ぐも
のである。 第4図は本考案による直流電源装置の実施例を
示し、第3図の制御装置4に本考案を適用した場
合であり、第5図は第4図の動作説明図である。 第4図において、41は蓄電池2の充電電流を
電流検出器(変流器)6で検出して得られる電流
IB2に対応した第5図の曲線の如き電圧を発
生する変換器、42は第5図曲線の如く一定時
間間隔で蓄電池電流IB2に見合う電圧を測定記憶
する記憶回路、43は一定時間間隔での電圧と
の電圧の比較を行ない、>の場合には、即
ち−=△v(>0)の場合には出力電圧が
零で、かつ<の場合には出力電圧として正
の偏差電圧△v′(=−)を出力する比較器で
ある。比較器43の比較において、たとえば第5
図の実線曲線に示すようにt1時点、t2時点で>
であり、又鎖線の曲線に示すようにt1,t2時点
で<である。これらの変換器41と記憶回路
42と比較器43は検出抑制回路4aを構成す
る。 また44は抵抗器、45は設定器、46は電流
検出器(変流器)5によつて検出された充電器1
の出力電流、抵抗器44によつて検出された充電
器1の出力電圧、設定器45の出力および比較器
43の出力電圧(検出抑制回路4aの制御出力)
が供給され、これらの偏差出力を送出する増幅
器、47は増幅器46の出力にもとづいて充電器
1のサイリスタゲートを位相制御する位相器であ
つて、これらの抵抗器44と設定器45と増幅器
46と位相器47は制御回路4bを構成する。 制御装置4は上記検出抑制装置4aと制御回路
4bとから構成される。 次に動作について説明する。 電流検出器(変流器)6によつて検出された蓄
電池の充電電流IB2は記憶回路42および変換器
41に供給される。記憶回路42は第5図の曲線
の如く一定時間間隔で蓄電池電流IB2に見合う
電圧を測定記憶し、これを比較器43に入力す
る。変換器41の出力電圧としては第5図の曲線
の如く、蓄電池2の充電電流IB2に応じた電圧
を発生する。比較器43は一定時間間隔での
電圧との電圧の比較を行ない、>の場合
(実線で示す,の比較の場合)には、比較器
43の出力電圧は零で、増幅器46に影響を与
えない。即ちこの場合には増幅器46は通常通り
充電器1の出力電流ICにもとづく検出電圧と設
定器45の設定出力とをつき合せて得られる偏差
出力を位相器47に供給し、位相器47はこの増
幅器46の偏差出力にもとづいて充電器1を位相
制御する。以上の>の場合は正常な充電時で
ある。 一方比較器43において<の場合(鎖線で
示す,の比較の場合)には、比較器43は△
v′(=−)なる正の出力電圧を増幅器46
に供給する。増幅器46はこの比較器43の出力
により影響を受け、増幅器46はこの比較器43
の出力分と前述した充電器1の出力電流と抵抗器
44からの充電器1の出力電圧と設定器45の出
力電圧との偏差出力を位相器47に供給し、位相
器47の出力にもとづいて充電器1の出力電圧を
下げるよう充電器1は位相制御される。このよう
にして充電器1の出力電圧を下げることにより蓄
電池2の充電電流を引き下げ、熱逸走を防止する
ことができる。 本考案は上記実施例第4図において、比較器4
3における<の条件で充電器1の停止を行な
うべく制御出力を前記制御回路4bの増幅器46
に入力し、位相器47により熱逸走を防止すべく
充電器1の停止を行なつてもよい。 本考案は上記実施例第4図において、検出抑制
回路4aは蓄電池電流の時間に対する変化の勾配
が方向か方向かを検出し方向のとき蓄電池
の充電電流を一定値以下に抑制する制御出力を送
出する回路構成であればよい。 上述したように本考案を用いれば、蓄電池の熱
逸走を防止することができ、これにより蓄電池の
破損や発火等きわめて好ましくない事故を未然防
止できるなどの効果を奏する。
第1図は直流電源装置の概略構成図、第2図は
第1図の充電器の特性図、第3図は制御装置を備
えた一般の直流電源装置の一例を示す概略構成
図、第4図は本考案の実施例を示す構成図、第5
図は第4図の動作説明図であつて、図中1は充電
器、2は蓄電池、3は負荷、4は自動制御装置、
5,6は電流検出器、4aは検出抑制回路、4b
は制御回路、41は変換器、42は記憶回路、4
3は比較器、44は抵抗器、45は設定器、46
は増幅器、47は位相器を示す。
第1図の充電器の特性図、第3図は制御装置を備
えた一般の直流電源装置の一例を示す概略構成
図、第4図は本考案の実施例を示す構成図、第5
図は第4図の動作説明図であつて、図中1は充電
器、2は蓄電池、3は負荷、4は自動制御装置、
5,6は電流検出器、4aは検出抑制回路、4b
は制御回路、41は変換器、42は記憶回路、4
3は比較器、44は抵抗器、45は設定器、46
は増幅器、47は位相器を示す。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 制御可能なスイツチング素子をブリツジ接続し
て成る充電器と、該充電器に並列接続されたアル
カリ蓄電池を有し、該アルカリ蓄電池を浮動充電
して使用する直流電源装置において、 前記蓄電池を充電電流を一定時間間隔で検出し
て得られる電圧値と、該電圧値が検出された
時刻から所定時間経過後に前記蓄電池の充電電流
を検出して得られる電圧値とを比較し、前記各
検出電圧値とが<なる条件を満たすとき
に前記蓄電池が熱逸走状態にあると判定して前記
蓄電池の充電電流を一定値以上に抑制する制御出
力を送出する検出抑制回路と、前記充電器の出力
電流と前記検出抑制回路の制御出力と設定値とに
基づいて前記充電器を位相制御する制御回路とを
備えたことを特徴とする直流電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2336879U JPS6130416Y2 (ja) | 1979-02-23 | 1979-02-23 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2336879U JPS6130416Y2 (ja) | 1979-02-23 | 1979-02-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS55125037U JPS55125037U (ja) | 1980-09-04 |
JPS6130416Y2 true JPS6130416Y2 (ja) | 1986-09-05 |
Family
ID=28859850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2336879U Expired JPS6130416Y2 (ja) | 1979-02-23 | 1979-02-23 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6130416Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6214577B2 (ja) * | 2015-01-14 | 2017-10-18 | Fdk株式会社 | バランス機能を持つフロート充電用の電源システム |
JP6211017B2 (ja) * | 2015-01-15 | 2017-10-11 | Fdk株式会社 | フロート充電用の電源システム |
-
1979
- 1979-02-23 JP JP2336879U patent/JPS6130416Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS55125037U (ja) | 1980-09-04 |
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