JPS635401Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電池１を充電する充電部２と設定時
間後に前記充電部２をオフするタイマー部３を設
け、電池１に負荷４を接続して充電を行なうとき
前記タイマー部３の設定時間を短くする設定時間
切換回路５と充電電流を大きくする充電電流切換
回路６とを設けるとともに、始動時に前記タイマ
ー部３をリセツトするリセツト回路７とタイマー
部３の設定時間経過後に負荷６をオフする負荷オ
フ回路８を設け、前記電池１に充電中に点灯する
表示灯９を設けて成る充電回路に係るものであ
る。

本考案の目的とするところは、充電終了後に自
動的に充電部をオフして電池の過充電を防止する
とともに充電回路の破損を防止し、しかも、負荷
を接続した状態で充電した場合に負荷に通電する
充分な電流が得られる上、短時間で充電でき、更
に充電終了後に自動的に充電および負荷への通電
を遮断して安全性を確保し、更に、充電終了を使
用者に知らせ得る充電回路を提供することにあ
る。

従来、電気かみそり等に使用し、８時間、15時
間等の長時間充電を必要とする電池の充電回路に
は通電ランプ表示したものがあるが、充電が完了
してもそれを表示するものがなく、使用者は充電
が完了したかどうかが判らず不安であり、又、負
荷を接続した状態で充電する場合に充電状態で放
置されると、回路部品の発熱により充電回路が破
損するという欠点を有していた。

本考案はかかる点に鑑みてなされたもので、以
下実施例により詳細に説明する。

第１図において、１は電池で、充電部２により
充電され、充電部２はタイマー部３の設定時間経
過後にオフされて充電を停止する。まず、充電部
２の動作を説明する。

交流入力を整流部１０で全波整流し、その電源
より起動抵抗R₅とベース巻線L₃を介して出力ト
ランジスタT₃のベースに起動電流が流れると、
コレクタ巻線L₁、ベース巻線L₃の正帰還作用に
より出力トランジスタT₃は急速にオンする。出
力トランジスタT₃のコレクタ電流がある値まで
増加すると、エミツタ抵抗R₇（充電時スイツチ
SW₄はオフ）の両端電圧が上昇し、制御トランジ
スタT₂をオンにする。そのため、制御トランジ
スタT₂が出力トランジスタT₃のベース電流をバ
イパスし、出力トランジスタT₃はオフになる。
この瞬間に第２図ｂのように充電電流が流れる。
このとき、コンデンサC₄は出力トランジスタT₃
がオフになるように充電され、出力トランジスタ
T₃のベースエミツタ間電圧V_BEは第２図ｃのよう
に負の値となる。コンデンサC₄の電荷が抵抗R₆
を通して放電し、更に、抵抗R₅を通して充電さ
れることにより出力トランジスタT₃が順方向に
バイアスされ、V_BEが正の値になると、第３図ｄ
のように再びコレクタ電流が流れ出し、以下同様
の繰返しを行なつて電池１に充電電流を供給す
る。尚、第２図ａは出力トランジスタT₃のコレ
クタエミツタ間電圧である。そして、エミツタ抵
抗R₇を可変すれば、出力トランジスタT₃のコレ
クタ電流を可変にでき、抵抗R₇を大きくすると
出力トランジスタT₃のコレクタ電流は小さく、
充電電流を小さくでき、逆に抵抗R₇を小さくす
ると出力トランジスタT₃のコレクタ電流が大き
くなつて充電電流は大きくなる。この点を利用し
てスイツチSW₄と抵抗R₈で構成される充電電流
切換回路６を抵抗R₇に並列に接続する。スイツ
チSW₄は負荷（モータ）４の駆動用のスイツチ
SW₅と連動し、電池１の充電時はスイツチSW₄、
SW₅はいずれもオフで、長時間充電しても過充電
にならないような充電電流を流し、電池１の容量
がなくなつたときは交流電源よりスイツチSW₄、
SW₅をオンすることで出力トランジスタT₃のエ
ミツタ抵抗を小さくして充電電流を多くし、それ
で負荷４に通電する。いわゆるACドライブを可
能にしたものである。出力トランジスタT₃がオ
ンしている間、コレクタ巻線L₁の両端電圧を出
力巻線L₂に誘起させてその電圧で抵抗R₉を通し
て表示灯（発光ダイオード）９に電流を流し、通
電表示をする。この発振を止めるには、タイマー
部３のトランジスタT₁を常にオンさせて出力ト
ランジスタT₃のベース電流をバイパスさせれば
よく、そのときは表示灯９も消える。

つぎに、タイマー部３について説明する。抵抗
R₁、ツエナーダイオードD₁、コンデンサC₁で定
電圧ブロツクを形成しており、タイマー回路１１
のV_Sに電源が供給されるとともにSET信号が入
り、タイマー回路１１はカウントを開始する。カ
ウントの周期は抵抗Rt、コンデンサC₃および設
定時間切換回路５の時定数で決定される。そして
一定カウント後にV_putが“Ｈ”レベルになり、ト
ランジスタT₁をオンにする。スイツチSW₁、
SW₂、SW₄、SW₅はすべて連動し、スイツチSW₁
がオンのとき他のスイツチSW₂〜SW₅はオフであ
り、、スイツチSW₂は復帰型スイツチである。L₄
は常閉接点SW₆を有するリレーで、負荷オフ回路
８を形成するものである。

今、電池１の充電だけを行なう場合は、スイツ
チSW₁をオンにし、スイツチSW₂〜SW₅をオフに
する。第３図ａ〜ｄの時刻t₀で交流入力が投入さ
れると前述のようにタイマー回路１１はカウント
を開始する。このとき、スイツチSW₃はオフであ
るため、コンデンサC₃、抵抗R_Sで定まる時定数
でカウントの周期は決定される。この状態では
V_putは“Ｌ”で、一定カウント（設定時間）後の
時刻t₁でV_putが“Ｈ”になりトランジスタT₁をオ
ンにし、リレーL₄により常閉接点SW₆をオフに
する。ただし、この場合には常閉接点SW₆がオフ
になつても充電には関係ない。トランジスタT₁
がオンになることで出力トランジスタT₃のベー
ス電流をバイパスし、発振が停止する。したがつ
て、表示灯９が消え、使用者に充電の終了を知ら
せる。その後の時刻t₂で交流入力をオフする。
尚、この場合はスイツチSW₄がオフであるため充
電電流は小さい。

つぎに、充電開始後で充電終了前にACドライ
ブを行なう場合は、まず、第４図ａ〜ｄの時刻t₀
で交流入力を印加して充電を開始し、時刻t₁でス
イツチSW₁をオフにし、スイツチSW₂をオン（た
だしオフに復帰）にし、以下スイツチSW₃〜SW₅
および常閉接点SW₆をオン状態とする。スイツチ
SW₁がオフ、スイツチSW₂がオンになることで、
コンデンサC₂、抵抗R₁₀の微分回路を有するリセ
ツト回路７が動作してタイマー回路１１をリセツ
トし、カウントを最初から始める。このとき、ス
イツチSW₃もオンであるため、設定時間切換回路
５が接続され、抵抗RtとR₄の合成抵抗はRtより
も小さくなり、時定数は小さくなつてタイマー回
路１１の設定時間は短かくなる。又、スイツチ
SW₄がオンであるので、充電電流切換回路６が接
続されて充電電流は多くなる。タイマー回路１１
の設定時間後の時刻t₂でタイマー回路１１のV_put
が“Ｈ”になりトランジスタT₁をオンにして充
電を止め、更に電池１の過放電を防止するため、
負荷４をオフする負荷オフ回路８を形成するリレ
ーL₄によつて常閉接点SW₆をオフにする。時刻t₃
でスイツチSW₁をオンにし、スイツチSW₂〜SW₅
をオフにして再度充電を開始すると、時定数が
C₃Rtに戻り、再度RESET信号が入つてタイマー
回路１１をリセツトした後充電時のカウントを
し、時刻t₄でトランジスタT₁をオンにし、充電を
終了する。

第５図は電池の充電完了後に表示灯９を点滅す
る実施例で、交流入力よりトランスＴおよびダイ
オードＤを介して降圧整流し、抵抗R₁、コンデ
ンサC₁およびツエナーダイオードD₁によりタイ
マー回路１１′を駆動するに必要な定電圧を発生
させる。SWはリミツトスイツチで、第６図のよ
うに電池１をアダプタ１２に挿入すると自動的に
オンするものである。このリミツトスイツチSW
がオンするとタイマー回路１１が動作を始める。
タイマー回路１１′は例えば１時間にセツトされ
ており、充電中、即ち１時間以内はトランジスタ
T₄はオフであるため、表示灯（発光ダイオード）
９は点灯している。タイマー回路１１′の設定時
間が経過すると、タイマー回路１１′より出力が
出てCR発振回路１３に入力し、このCR発振回路
１３よりパルスを発生させてトランジスタT₄を
オン、オフし、表示灯９を点滅させる。したがつ
て、充電完了を明確に知らせることができる。

叙上のように本考案は、電池を充電する充電部
と設定時間後に前記充電部をオフするタイマー部
を設けたから、充電終了後に自動的に充電部をオ
フして電池の過充電を防止でき、又、電池に負荷
を接続して充電を行なうとき前記タイマー部の設
定時間を短くする設定時間切換回路と充電電流を
大きくする充電電流切換回路とを設けるととも
に、始動時に前記タイマー部をリセツトするリセ
ツト回路とタイマー部の設定時間経過後に負荷を
オフするオフ回路を設けたから、負荷を接続した
状態で充電した場合に負荷に通電する充分な電流
が得られる上、短時間で充電でき、しかも充電終
了後に充電および負荷への通電を遮断でき、切り
忘れ等による回路部品の破損が防止できて安全性
を確保でき、更に、前記電池の充電中に点灯する
表示灯を設けたから、充電終了を使用者に確実に
知らせることができるという効果を奏するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の回路図、第２図ａ
〜ｄは同上の充電部の要部電圧電流波形図、第３
図ａ〜ｄは同上の充電のみを行なう場合のタイム
チヤート、第４図ａ〜ｄは同上の負荷を接続した
状態で充電する場合のタイムチヤート、第５図は
本考案の他の実施例の回路図、第６図は同上の要
部縦断面図である。 １……電池、２……充電部、３……タイマー
部、４……負荷、５……設定時間切換回路、６…
…充電電流切換回路、７……リセツト回路、８…
…負荷オフ回路、９……表示灯。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電池を充電する充電部と設定時間後に前記充電
   部をオフするタイマー部を設け、電池に負荷を接
   続して充電を行なうとき前記タイマー部の設定時
   間を短くする設定時間切換回路と充電電流を大き
   くする充電電流切換回路とを設けるとともに、始
   動時に前記タイマー部をリセツトするリセツト回
   路とタイマー部の設定時間経過後に負荷をオフす
   る負荷オフ回路を設け、前記電池に充電中に点灯
   する表示灯を設けて成る充電回路。