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JP2000060013A - Battery charging control device - Google Patents

Battery charging control device

Info

Publication number
JP2000060013A
JP2000060013A JP10253176A JP25317698A JP2000060013A JP 2000060013 A JP2000060013 A JP 2000060013A JP 10253176 A JP10253176 A JP 10253176A JP 25317698 A JP25317698 A JP 25317698A JP 2000060013 A JP2000060013 A JP 2000060013A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
storage battery
voltage
main
battery
terminal voltage
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.)
Withdrawn
Application number
JP10253176A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Morio Horiguchi
護雄 堀口
Noritoshi Yamaguchi
文紀 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Net Corp
Original Assignee
Net Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Net Corp filed Critical Net Corp
Priority to JP10253176A priority Critical patent/JP2000060013A/en
Publication of JP2000060013A publication Critical patent/JP2000060013A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】突入電流等の影響の無い、廉価でより安全度の
高い蓄電池充電制御装置を実現すること。 【解決手段】主および従蓄電池間にスイッチ手段を設
け、スイッチ手段の開から閉への移行時にはそのON抵
抗が徐々に低くなり、閉から開への移行時には急峻に開
となるよう構成し、主蓄電池の端子電圧が従蓄電池の端
子電圧に対して第一の設定電圧分以上高くなりかつ、主
蓄電池の端子電圧が第二の設定電圧よりも高くなったこ
とを検出した時に主および従蓄電池間を閉とし、少なく
とも主蓄電池の端子電圧が、従蓄電池の端子電圧に対し
て第一の設定電圧分以上高い電圧まで低下するかまた
は、電流検出手段によって検出される電流値が所定の設
定値よりも高くなったことを検出した時に主および従蓄
電池間を開とするように制御する構成を取ること。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To realize an inexpensive and highly safe storage battery charge control device which is not affected by an inrush current or the like. A switch means is provided between a main battery and a sub-storage battery so that the ON resistance of the switch means gradually decreases when the switch means changes from open to closed, and the switch means opens sharply when the switch means changes from close to open. When detecting that the terminal voltage of the main storage battery has become higher than the terminal voltage of the secondary storage battery by the first set voltage and that the terminal voltage of the main storage battery has become higher than the second set voltage, the main and sub storage batteries And the terminal voltage of at least the main storage battery decreases to a voltage higher than the terminal voltage of the sub storage battery by a first set voltage or more, or the current value detected by the current detecting means is a predetermined set value. A configuration in which control is performed so as to open between the main and sub-storage batteries when it is detected that the voltage has become higher than the above.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主となる蓄電池に
対して従となる蓄電池が接続された複数の蓄電池を含む
系に対して、主となる蓄電池を優先しつつ全ての蓄電池
をバランスよく充電するための充電技術に属するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system including a plurality of storage batteries in which a main storage battery is connected to a main storage battery, and to balance all the storage batteries while giving priority to the main storage battery. It belongs to a charging technique for charging.

【0002】[0002]

【従来の技術】キャンピングカー等のような多くの後付
け負荷を搭載する車両においては、一般の車両のよう
に、一つの蓄電池で全ての負荷を賄うことはできない。
従って通常は、主となる蓄電池に対して、サブバッテリ
ーと呼ばれる従の蓄電池をユーザー側で搭載している。
そしてこれら複数のバッテリーは、オルタネーターに対
して並列に接続されることになり、走行中にあっては全
ての蓄電池に対して、一様にオルタネーターの電圧が印
加されるようになる。このような構成であるため、従蓄
電池が満充電であっても電圧が印加され続けて過充電状
態になりやすく、従蓄電池が短期間で劣化してしまうと
いう問題がある。この原因の一つとしては、キャンピン
グカーにおいて従蓄電池で賄われる負荷として冷蔵庫や
電子レンジ等が考えられ、平日においては所有者が通勤
等のために使用するケースが殆どであり、従蓄電池の放
電される機会が少ないことから、走行中充電によって過
充電状態になってしまうことが考えられる。
2. Description of the Related Art In a vehicle equipped with a large number of retrofitted loads, such as a camper, a single storage battery cannot cover all the loads as in a general vehicle.
Therefore, normally, a secondary storage battery called a sub-battery is mounted on the user side with respect to the main storage battery.
The plurality of batteries are connected in parallel to the alternator, and the voltage of the alternator is uniformly applied to all the storage batteries during traveling. With such a configuration, even if the storage battery is fully charged, the voltage is continuously applied and the battery is likely to be in an overcharged state, and there is a problem that the storage battery is deteriorated in a short period of time. One of the causes is considered to be a refrigerator or a microwave oven as a load covered by the storage battery in a camping car.In most cases, the owner uses the storage battery for commuting on weekdays, and the storage battery is discharged. Since there is little opportunity to charge the vehicle, it is conceivable that the vehicle will be overcharged due to charging during traveling.

【0003】このような問題を解決するため、例えば特
開平6−205537号公報に記載されているような蓄
電池充電制御システムが、すでに提案されている。例え
ば、上記従来の蓄電池充電制御システムは、従となる第
2の蓄電池(同公報に記載)の電圧を測定し、第2の蓄
電池の過充電保護を行っている。これは、発電手段によ
り充電される第1の蓄電池と、第2の蓄電池との間に接
続される蓄電池充電制御システムであって、両蓄電池間
に流れる電流の大きさおよび方向を検出する電流検出手
段と、両蓄電池の端子電圧を検出する電圧検出手段と、
両蓄電池間を開閉するスイッチ手段とを備え、電圧検出
手段により第1の蓄電池の端子電圧が第1の設定電圧を
越え且つ第2の蓄電池の端子電圧より高いことを検出し
た場合に、スイッチ手段を閉状態に維持して発電手段に
より第2の蓄電池を充電するように制御し、少なくとも
電圧検出手段により第2の蓄電池の端子電圧が第2の設
定電圧を越えたことを検出した場合又は電流検出手段に
より第2の蓄電池側から第1の蓄電池側へ電流が流れた
ことを検出した場合に、スイッチ手段を開状態に維持す
るような制御を行うものである。またこの他にも、特開
平9−70148号公報,特開平9−107639号公
報に記載されているものもある。
In order to solve such a problem, a storage battery charging control system as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-205537 has already been proposed. For example, the above-described conventional storage battery charge control system measures the voltage of a secondary second storage battery (described in the same publication) and performs overcharge protection of the second storage battery. This is a storage battery charging control system connected between a first storage battery charged by a power generation means and a second storage battery, and detects a magnitude and direction of a current flowing between the two storage batteries. Means, voltage detection means for detecting the terminal voltage of both storage batteries,
Switch means for opening and closing between the two storage batteries, and when the voltage detection means detects that the terminal voltage of the first storage battery exceeds the first set voltage and is higher than the terminal voltage of the second storage battery, the switch means Is maintained in a closed state, and the second storage battery is controlled to be charged by the power generation means, and at least the voltage detection means detects that the terminal voltage of the second storage battery has exceeded the second set voltage, or When the detection means detects that a current has flowed from the second storage battery to the first storage battery, control is performed to maintain the switch means in an open state. In addition, there are also those described in JP-A-9-70148 and JP-A-9-107639.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】これらはエンジンが起
動中の場合、エンジンスタート用蓄電池の端子電圧を監
視し、規定の電圧以上になった場合に増設蓄電池を充電
することを開示したものである。さらに、充電電流を安
全な値にするための電流検出機構も開示されている。し
かし、蓄電池間の動作電圧の差等によってどのような問
題が生じ、またそれがどのような具体的手段によって解
決できるかは開示されていない。さらに2つの蓄電池間
のスイッチ手段を単に開閉することで、実質的にどのよ
うな問題が発生するかも開示されていない。実際には、
過電流保護機能を有していたとしても、2つの蓄電池間
に流れる過大な突入電流の影響が極めて深刻な現象とな
って現れることを、本発明者らは知見した。そして、従
蓄電池の劣化要因の主要因の一つになっていることがわ
かった。また、充電制御システム自体の破壊につながる
ことも知見した。この点を以下に説明する。
These documents disclose monitoring the terminal voltage of the engine start storage battery when the engine is running and charging the additional storage battery when the voltage exceeds a specified voltage. . Further, a current detection mechanism for setting the charging current to a safe value is disclosed. However, it does not disclose what kind of problem occurs due to a difference in operating voltage between the storage batteries and what specific means can be solved by it. Further, it does not disclose what kind of problem is substantially caused by simply opening and closing the switch means between the two storage batteries. actually,
The present inventors have found that even with the overcurrent protection function, the effect of an excessive rush current flowing between two storage batteries appears as a very serious phenomenon. And it turned out that it is one of the main factors of the deterioration factor of a secondary storage battery. They also found that the charge control system itself could be destroyed. This will be described below.

【0005】第一には、第1の蓄電池の電圧が所定の電
圧まで上昇し、スイッチ手段が閉となった時、閉になっ
た直後の微少時間内に第2の蓄電池に向かって流れ込む
過大電流である。すなわち、スイッチ手段が閉になった
瞬間に、一瞬ではあるが大電流が流れることが予想され
る。蓄電池の内部抵抗はミリオームレベルであり、例え
小さい電圧差でも、流れる電流は極めて大きくなる。過
電流保護をかけたとしても保護機能が働くまでにタイム
ラグがあり、この間の瞬時大電流により、スイッチ手段
として用いる素子の破壊につながる場合がある。第二に
は、第2の蓄電池から第1の蓄電池に向かって流れる大
電流による影響があげられる。すなわち上述のような充
電制御では、第2の蓄電池の電圧をモニターしつつ、ヘ
ッドライトの点灯などによる第1の蓄電池の電圧低下に
伴い、第2の蓄電池から第1の蓄電池に向かう電流発生
時にスイッチ手段を開くが、スイッチ手段が開になる時
のタイムラグによって、前記と同様の大電流の影響が出
てくる。これは、オルタネーターの能力による要因のみ
ならず、主蓄電池と従蓄電池の間の電圧差によって発生
するものであり、非常に短時間ではあるが数千アンペア
ー程度もの電流値になる場合がある。このような現象
は、スイッチング手段の破壊のみならず、蓄電池側への
影響を考えた場合に重大なものとなる。そして回避措置
のための回路構成も、大きな過電流保護のために極めて
高速のスイッチング制御が必要となり、非常にコスト高
になってしまうという問題を招いている。
[0005] First, when the voltage of the first storage battery rises to a predetermined voltage and the switch means is closed, an excessive current flowing toward the second storage battery within a short time immediately after the switch is closed. It is a current. That is, at the moment when the switch means is closed, it is expected that a large current will flow for a moment. The internal resistance of the storage battery is on the order of milliohms, and even with a small voltage difference, the flowing current becomes extremely large. Even if the overcurrent protection is applied, there is a time lag before the protection function works, and the instantaneous large current during this time may lead to destruction of the element used as the switch means. Second, there is an effect of a large current flowing from the second storage battery to the first storage battery. That is, in the charging control as described above, while monitoring the voltage of the second storage battery, when a current from the second storage battery to the first storage battery is generated due to a decrease in the voltage of the first storage battery due to lighting of a headlight or the like. The switch means is opened, but the same large current influence as described above appears due to the time lag when the switch means is opened. This is caused not only by the capacity of the alternator but also by the voltage difference between the main storage battery and the secondary storage battery, and the current value may be as short as several thousand amps for a very short time. Such a phenomenon becomes serious not only when the switching means is destroyed but also when the influence on the storage battery is considered. In addition, the circuit configuration for the avoidance measure also requires a very high-speed switching control for large overcurrent protection, resulting in a problem that the cost becomes extremely high.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は上述のような問
題を解決し、廉価で、より安全度の高い蓄電池充電制御
装置を実現することを目的としている。このような問題
は、発電手段に接続された主蓄電池とこの主蓄電池に接
続された従蓄電池に対して充電制御を行う蓄電池充電制
御装置であって、主蓄電池の端子電圧を検出する主電圧
検出手段、従蓄電池の電圧を検出する従電圧検出手段、
主蓄電池側から従蓄電池側に向かって流れる電流を検出
する電流検出手段、主および従蓄電池間を開閉するとと
もに、開から閉への移行時にはそのON抵抗が徐々に低
くなり、閉から開への移行時には急峻に開となるよう構
成され、主蓄電池の端子電圧が従蓄電池の端子電圧に対
して第一の設定電圧分以上高くなりかつ、主蓄電池の端
子電圧が第二の設定電圧よりも高くなったことを検出し
た時に主および従蓄電池間を閉とし、少なくとも主蓄電
池の端子電圧が、従蓄電池の端子電圧に対して第一の設
定電圧分以上高い電圧まで低下するかまたは、電流検出
手段によって検出される電流値が所定の設定値よりも高
くなったことを検出した時に主および従蓄電池間を開と
するように制御されるスイッチ手段、を備えた蓄電池充
電制御装置とすることで解決できる。ここで、電流検出
手段が、主および従蓄電池間に介装された抵抗とこの抵
抗の主および従蓄電池側の電圧を検出する抵抗端電圧検
出手段とを備えたものであって、主および従蓄電池側の
抵抗端電圧差と第三の設定電圧とを比較することによっ
て、主蓄電池側から従蓄電池側に向かって流れる電流の
大きさが検出されるよう構成することが好ましい。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to realize an inexpensive and safer battery charging control device. Such a problem occurs in a storage battery charge control device that controls charging of a main storage battery connected to a power generation unit and a sub storage battery connected to the main storage battery, and a main voltage detection device that detects a terminal voltage of the main storage battery. Means, a dependent voltage detecting means for detecting a voltage of the storage battery,
A current detecting means for detecting a current flowing from the main storage battery side to the auxiliary storage battery side, and opens and closes between the main storage and the auxiliary storage battery, and at the time of transition from open to closed, its ON resistance gradually decreases, At the time of transition, it is configured to open sharply, the terminal voltage of the main storage battery is higher than the terminal voltage of the sub storage battery by the first set voltage or more, and the terminal voltage of the main storage battery is higher than the second set voltage. The main battery and the auxiliary battery are closed when it is detected that the terminal voltage of the main battery is lower than the terminal voltage of the auxiliary battery at least by a first set voltage or more than the terminal voltage of the auxiliary battery. And a switch means for controlling to open between the main and sub storage batteries when it is detected that the current value detected by the control unit becomes higher than a predetermined set value. It can be solved by the. Here, the current detecting means includes a resistor interposed between the main and sub storage batteries and a resistor end voltage detecting means for detecting a voltage of the main and sub storage batteries on the resistance side. It is preferable that the configuration is such that the magnitude of the current flowing from the main storage battery to the sub storage battery is detected by comparing the resistance end voltage difference of the storage battery with the third set voltage.

【0007】以下に本発明の作用を、キャンピングカー
等、多くの後付け負荷を搭載する自動車を例に取って説
明する。発電手段としてのオルタネーターには、その車
の走行用の主蓄電池が接続されている。そして、この主
蓄電池に対してスイッチ手段を介して従蓄電池が接続さ
れている。主蓄電池はエンジンスターターやヘッドライ
ト等の走行用の負荷に対して給電を行い、従蓄電池は冷
蔵庫や電子レンジ等のキャンピングカー専用負荷に給電
を行う。主蓄電池は走行中にオルタネーターから充電さ
れ、ほぼ常時最良の充電状態が維持される。一方、従蓄
電池は前述のキャンピングカー専用負荷への給電に伴い
その容量が低下する。この時、主蓄電池と従蓄電池の電
圧をそれぞれ主電圧検出手段、従電圧検出手段で検出し
ておき、主蓄電池の端子電圧が従蓄電池の端子電圧に対
して第一の設定電圧分以上高くなりかつ、主蓄電池の端
子電圧が第二の設定電圧よりも高いことを検出した時に
主および従蓄電池間を閉(ON)とし、従蓄電池に対し
て充電を行う。この主蓄電池の端子電圧が、従蓄電池の
端子電圧より第一の設定電圧分以上高いということは、
主蓄電池側から従蓄電池側に向かって従蓄電池の充電電
流を流し得る、換言すれば走行用の主蓄電池優先で、従
蓄電池を充電するということである。これに加え、主蓄
電池の端子電圧が第二の設定電圧よりも高いか否かを検
出することで、単に2つの蓄電池間における電圧差だけ
でなく、走行用という基本機能を受け持つ主蓄電池のみ
を充電すべき状態にあるかどうかを判定することができ
る。このようにして2種類の設定電圧との比較により、
主蓄電池側から従蓄電池側に向かう充電電流のON/O
FF制御が行われる。そして、このON/OFF制御を
行うスイッチ手段は、開から閉への移行時にそのON抵
抗が徐々に低くなるよう構成され、スイッチ手段に用い
られている素子等への突入電流による電流破壊を防止し
ている。これは、本発明でも過電流保護機能は付加され
るべきものであるが、仮にこのようなON抵抗の変化を
持たせなかったとすると、例え過電流保護機能を有して
いたとしても、同機能が動作するまでの微少時間内に、
瞬間的な過大電流が流れてしまう危険性があるからであ
る。このON抵抗の時定数は、例えばスイッチ手段とし
てFETを用いるような場合には、ゲート抵抗を大きく
することで実現できる。
The operation of the present invention will be described below by taking a motor vehicle such as a camper equipped with many retrofit loads as an example. A main storage battery for running the vehicle is connected to the alternator as the power generation means. A sub storage battery is connected to the main storage battery via switch means. The main storage battery supplies power to running loads such as engine starters and headlights, and the secondary storage battery supplies power to camping car dedicated loads such as refrigerators and microwave ovens. The main storage battery is charged from the alternator during traveling, and the best charge state is maintained almost always. On the other hand, the capacity of the secondary storage battery decreases as power is supplied to the above-described camping car dedicated load. At this time, the voltages of the main storage battery and the auxiliary storage battery are detected by the main voltage detection means and the auxiliary voltage detection means, respectively, and the terminal voltage of the main storage battery becomes higher than the terminal voltage of the auxiliary storage battery by the first set voltage or more. Further, when it is detected that the terminal voltage of the main storage battery is higher than the second set voltage, the main and sub storage batteries are closed (ON) and the sub storage battery is charged. That the terminal voltage of the main storage battery is higher than the terminal voltage of the sub storage battery by the first set voltage or more
This means that the charging current of the secondary storage battery can flow from the main storage battery side to the secondary storage battery side, in other words, the secondary storage battery is charged with priority given to the main storage battery for traveling. In addition to this, by detecting whether the terminal voltage of the main storage battery is higher than the second set voltage, not only the voltage difference between the two storage batteries, but also the main storage battery having the basic function of traveling is used. It can be determined whether the battery is in a state to be charged. Thus, by comparing with the two types of set voltages,
ON / O of charging current from main storage battery to secondary storage battery
FF control is performed. The switch means for performing the ON / OFF control is configured so that the ON resistance gradually decreases when the state changes from open to closed, and prevents current destruction due to an inrush current to an element or the like used for the switch means. are doing. This is because the overcurrent protection function should be added in the present invention, but if the ON resistance is not changed as described above, even if the overcurrent protection function is provided, the same function is provided. Within a very short time before
This is because there is a risk that an instantaneous excessive current flows. This time constant of the ON resistance can be realized by increasing the gate resistance, for example, when an FET is used as the switch means.

【0008】一方スイッチ手段が閉になると、従蓄電池
にオルタネーターからの充電電力が供給されるので、走
行用負荷の軽重によっては主蓄電池の容量が低下し、そ
の端子電圧も低下することになる。この場合はスイッチ
手段を開(OFF)にして、主蓄電池のみを優先的に充
電するとともに、何らかの負荷変動によって主蓄電池の
電圧が低下した時、従蓄電池側から主蓄電池側に向かっ
て一時的に流れる大電流も防止しなければならない。こ
のため、少なくとも主蓄電池の電圧が従蓄電池の電圧に
対して、第一の設定電圧分以上高い電圧まで低下した時
点で、スイッチ手段を開として保護をかけている。さら
にスイッチ手段が閉から開に移行するときには、開から
閉になると時とは逆に、急峻にOFF抵抗が増大するよ
うに構成されている。
[0008] On the other hand, when the switch means is closed, the charging power from the alternator is supplied to the auxiliary storage battery, so that the capacity of the main storage battery decreases and the terminal voltage thereof decreases depending on the load of the traveling load. In this case, the switch means is opened (OFF) to charge only the main storage battery preferentially, and when the voltage of the main storage battery decreases due to some load fluctuation, the storage battery is temporarily moved from the sub storage battery toward the main storage battery. Large flowing currents must also be prevented. For this reason, at least when the voltage of the main storage battery drops to a voltage higher than the voltage of the sub storage battery by the first set voltage or more, the switch is opened to provide protection. Further, when the switch means shifts from the closed state to the open state, the OFF resistance rapidly increases when the state changes from the open state to the closed state.

【0009】このような作用により、主,従の2つの蓄
電池を用いながら、両者を最良の状態に維持しつつ過大
電流による保護機能を持たせている。
With such an operation, a protection function against an excessive current is provided while using both the main and sub storage batteries in the best condition while using both.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】次に、図1,図2に基づいて本発
明の実施形態を説明する。なお、図1は原理説明用図、
図2は実施回路例の説明用図であり、一部構成部品は省
略して描いている。図例は、発電手段1(オルタネータ
ー)に接続された主蓄電池3と、この主蓄電池3に接続
された従蓄電池5に対して充電制御を行う蓄電池充電制
御装置7であって、主蓄電池3の端子電圧を検出する主
電圧検出手段9、従蓄電池5の電圧を検出する従電圧検
出手段11、主蓄電池3側から従蓄電池5側に向かって
流れる電流を検出する電流検出手段13、主および従蓄
電池3,5間を開閉するとともに、開から閉への移行時
にはそのON抵抗が徐々に低くなり、閉から開への移行
時には急峻に開となるよう構成され、主蓄電池3の端子
電圧が従蓄電池5の端子電圧に対して第一の設定電圧分
以上高くなりかつ、主蓄電池3の端子電圧が第二の設定
電圧よりも高くなったことを検出した時に主および従蓄
電池3,5間を閉とし、少なくとも主蓄電池3の端子電
圧が、従蓄電池5の端子電圧に対して第一の設定電圧分
以上高い電圧まで低下するかまたは、電流検出手段13
によって検出される電流値が所定の設定値よりも高くな
ったことを検出した時に主および従蓄電池3,5間を開
とするように制御されるスイッチ手段15、を備えた蓄
電池充電制御装置7である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram for explaining the principle,
FIG. 2 is an explanatory diagram of an example of an embodiment circuit, in which some components are omitted. The illustrated example is a storage battery charging control device 7 that controls charging of a main storage battery 3 connected to a power generation unit 1 (alternator) and a sub storage battery 5 connected to the main storage battery 3. Main voltage detecting means 9 for detecting the terminal voltage; auxiliary voltage detecting means 11 for detecting the voltage of the secondary storage battery 5; current detecting means 13 for detecting a current flowing from the main storage battery 3 toward the secondary storage battery 5; In addition to opening and closing between the storage batteries 3 and 5, the ON resistance is gradually reduced when the battery changes from the open state to the closed state, and is rapidly opened when the state changes from the closed state to the open state. When it is detected that the terminal voltage of the storage battery 5 has become higher than the terminal voltage of the storage battery 5 by the first set voltage and the terminal voltage of the main storage battery 3 has become higher than the second set voltage, the connection between the main and sub storage batteries 3 and 5 is made. Closed and at least the main The terminal voltage of the battery 3, or decreases to the first set voltage of more high voltage to the terminal voltage of 従蓄 battery 5, the current detecting means 13
Battery charging control device 7 comprising: switch means 15 for controlling to open between main and sub-storage batteries 3 and 5 when it is detected that the current value detected by the control device becomes higher than a predetermined set value. It is.

【0011】ここで本図例のものは、抵抗17と、この
抵抗17の主および従蓄電池3,5側の電圧を検出する
抵抗端電圧検出手段19とを備えたものであり、主およ
び従蓄電池3,5側の抵抗端電圧差と第三の設定電圧と
を比較することで、主蓄電池3側から従蓄電池5側に向
かって流れる電流の大きさが検出されるよう構成されて
いる。
The embodiment shown in FIG. 1 includes a resistor 17 and resistor-end voltage detecting means 19 for detecting the voltage of the resistor 17 on the main and sub storage batteries 3 and 5 side. The magnitude of the current flowing from the main storage battery 3 toward the sub storage battery 5 is detected by comparing the resistance end voltage difference between the storage batteries 3 and 5 with the third set voltage.

【0012】以下に、詳細についてを説明する。自動車
側の発電手段1(オルタネーター)には、一般走行用の
主蓄電池3が接続されており、図示しないが自動車の標
準的な負荷が接続されている。さらにこの主蓄電池3に
は、本発明の蓄電池充電制御装置7を介して、従蓄電池
5が接続されている。この蓄電池充電制御装置7は、基
本的には主および従蓄電池3,5間を開閉するためのス
イッチ手段15と、その制御回路部21によって構成さ
れている。制御回路部21は、主電圧検出手段9と従電
圧検出手段11と電流検出手段13とを含む電圧検出部
23と、スイッチ手段15の開閉制御を行うスイッチン
グ制御部25と、回路部への供給電源を作り出す電源供
給部27と、従蓄電池5の過放電を防止する過放電保護
回路部29と、従蓄電池5の過充電を防止する過充電防
止回路部31によって構成されている。また、従蓄電池
5の残容量検出表示部33が付加的に設けられている。
The details will be described below. The main storage battery 3 for general traveling is connected to the power generating means 1 (alternator) on the vehicle side, and a standard load of the vehicle (not shown) is connected thereto. Further, a sub storage battery 5 is connected to the main storage battery 3 via a storage battery charging control device 7 of the present invention. The storage battery charging control device 7 basically includes a switch means 15 for opening and closing the main and sub storage batteries 3 and 5, and a control circuit unit 21 thereof. The control circuit unit 21 includes a voltage detection unit 23 including the main voltage detection unit 9, the sub-voltage detection unit 11, and the current detection unit 13, a switching control unit 25 that controls opening and closing of the switch unit 15, and supply to the circuit unit. The power supply unit 27 includes a power supply unit 27 that generates power, an overdischarge protection circuit unit 29 that prevents overdischarge of the storage battery 5, and an overcharge prevention circuit unit 31 that prevents overcharge of the storage battery 5. Further, a remaining capacity detection display section 33 of the secondary storage battery 5 is additionally provided.

【0013】以下、さらに各部の作用とともに、本実施
回路例について詳細に説明する。主蓄電池3側には、第
一,第二,第三の3つの分圧抵抗35,37,39が、
また従蓄電池5側には、第四,第五の2つの分圧抵抗4
1,43が構成され、各動作判定用の電圧として取り出
されている。第一の分圧抵抗35からの電圧はコンパレ
ーター45の非反転入力に、第二の分圧抵抗37からの
電圧はコンパレーター47の反転入力にそれぞれ供給さ
れ、基準電圧VREFと比較される。この二つのコンパ
レーター45,47のうち、コンパレータ47により、
主蓄電池3の電圧が第二の設定電圧以上にあるかどうか
を判定する。例えば本例のように12V系の蓄電池を使
用する場合、13.0Vでコンパレータ47の出力が切
り替わるようにしておけばよい。またコンパレータ45
については、主蓄電池3の過放電を防止するため、例え
ば12.5V以下でスイッチ手段を開とするよう設定し
ておけばより安全である。第三の分圧抵抗39からの電
圧は、電流検出手段13としてのコンパレーター49の
反転入力とコンパレーター51の非反転入力にそれぞれ
導かれている。ここで、コンパレーター49の非反転入
力には電流検出用抵抗17の従蓄電池側端子電圧の分圧
が導かれている。この分圧は、可変抵抗器53によって
任意の所定電圧に設定可能になっており、過電流保護の
基準値となる第三の設定電圧として規定される。一方、
コンパレーター51の反転入力には従蓄電池5側の第四
の分圧抵抗41からの電圧が導かれており、この2つの
分圧抵抗39,41の値およびコンパレーター51の動
作により、主蓄電池3と従蓄電池5との間の電圧差を判
定している。この電圧差は、第一の設定電圧として規定
されるものである。ここで、スイッチ手段15を閉とす
るときはコンパレーター47と51の動作に、また開と
するときはコンパレーター45の動作にそれぞれ依る
が、前記第二の設定電圧よりもより低い電圧になるまで
スイッチ手段を閉状態に維持するようになっている。ま
た第四の分圧抵抗41からの電圧はコンパレーター55
の非反転入力にも導かれ、このコンパレーター55の反
転入力となる基準電圧VREFと比較することで、従蓄
電池5の電圧を判定している。これは例えば第四の設定
電圧として規定されるものであり、例えば本例では、こ
の電圧が10V以下の場合、スイッチ手段を閉としない
ように制御される。これは、従蓄電池5の電圧が異常に
低いと、従蓄電池5の負荷系統に短絡等の事故が発生し
ている可能性があるということであり、充電電圧の印加
によって重大な事故につながるからである。そしてこれ
ら5個のコンパレーター45,47,49,51,55
からは、図のようにスイッチング制御部25のフリップ
フロップ回路57に出力され、スイッチ手段15(ここ
ではNチャンネル型のPOWER MOS FET)の
開閉が制御される。
Hereinafter, the circuit of this embodiment will be described in detail, together with the operation of each unit. On the main storage battery 3 side, first, second, and third three voltage dividing resistors 35, 37, and 39 are provided.
Further, on the side of the secondary storage battery 5, the fourth and fifth two voltage dividing resistors 4 are provided.
1 and 43 are configured and extracted as voltages for each operation determination. The voltage from the first voltage dividing resistor 35 is supplied to the non-inverting input of the comparator 45, and the voltage from the second voltage dividing resistor 37 is supplied to the inverting input of the comparator 47, and are compared with the reference voltage V REF. . Of these two comparators 45 and 47, the comparator 47
It is determined whether the voltage of the main storage battery 3 is equal to or higher than the second set voltage. For example, when a 12 V storage battery is used as in this example, the output of the comparator 47 may be switched at 13.0 V. The comparator 45
In order to prevent overdischarge of the main storage battery 3, it is safer to set the switch means to open at 12.5 V or less, for example. The voltage from the third voltage-dividing resistor 39 is guided to the inverting input of the comparator 49 as the current detecting means 13 and the non-inverting input of the comparator 51, respectively. Here, the divided voltage of the terminal voltage of the storage battery side of the current detecting resistor 17 is led to the non-inverting input of the comparator 49. This voltage division can be set to an arbitrary predetermined voltage by the variable resistor 53, and is defined as a third set voltage serving as a reference value for overcurrent protection. on the other hand,
The voltage from the fourth voltage-dividing resistor 41 on the side of the secondary battery 5 is guided to the inverting input of the comparator 51. The value of the two voltage-dividing resistors 39 and 41 and the operation of the comparator 51 cause the main battery to operate. The voltage difference between the battery 3 and the secondary battery 5 is determined. This voltage difference is defined as a first set voltage. Here, when the switch means 15 is closed, it depends on the operation of the comparators 47 and 51, and when it is open, it depends on the operation of the comparator 45. However, the voltage becomes lower than the second set voltage. The switch means is maintained in a closed state until this time. The voltage from the fourth voltage dividing resistor 41 is supplied to the comparator 55
The non-inverting input of the comparator 55 is compared with the reference voltage V REF which is the inverting input of the comparator 55 to determine the voltage of the secondary battery 5. This is defined as, for example, a fourth set voltage. In this example, for example, when this voltage is 10 V or less, control is performed so as not to close the switch means. This means that if the voltage of the secondary battery 5 is abnormally low, there is a possibility that an accident such as a short circuit has occurred in the load system of the secondary battery 5, and the application of the charging voltage leads to a serious accident. It is. Then, these five comparators 45, 47, 49, 51, 55
Is output to the flip-flop circuit 57 of the switching control unit 25 as shown in the figure, and the opening and closing of the switch means 15 (here, an N-channel type power MOS FET) is controlled.

【0014】スイッチング制御部25は、主に前記フリ
ップフロップ回路57とインバータ部59とチャージポ
ンプ(昇圧)回路61からなっており、電圧検出部23
からの出力によって、スイッチ手段15の開閉制御が行
われる。コンパレーター51によって主蓄電池3と従蓄
電池5の電圧差を比較し、主蓄電池3の電圧が従蓄電池
5の電圧に対して、第一の設定電圧よりも高いと判定さ
れ、かつコンパレーター47によって主蓄電池3の電圧
が第二の設定電圧よりも高いと判定された場合は、フリ
ップフロップ回路57を介してトランジスター63はO
FFとなる。そうすると、コンデンサー65の電荷は保
持され、インバータ部59の動作によって、トランジス
ター67,69がOFFの時トランジスター71がO
N、逆にトランジスター67,69がONの時トランジ
スター71がOFFとなる発振動作が行われる。この
時、チャージポンプ回路61の作用によってVBBの2
倍の電圧がコンデンサー73に蓄えられ、スイッチ手段
15は閉状態となり、インバータ部59の発振が続く限
り閉の状態を維持する。このスイッチ手段15が閉にな
る時の移行時間は、ゲート遅延抵抗75によって1ミリ
秒程度に設定され、従蓄電池5に向かうスイッチング時
の突入電流を防止している。このゲート遅延抵抗75
は、本実施例回路にあっては約50キロオームに設定さ
れている。これはFETのゲート抵抗としては、常識的
に使用される抵抗値に比べて極めて高い数値となってい
る。次に、図3を用いて本実施例におけるチャージポン
プ回路61の作用を説明する。トランジスター71がO
Nでトランジスター69がOFFの時(a)には、V
BBからのバイアスによって抵抗77からダイオード7
9、そしてコンデンサー81へと充電電流が流れ込み、
コンデンサー81が充電される。次に、発振動作によっ
て、トランジスター71がOFFでトランジスター69
がONになった時(b)には、VBBとコンデンサー8
1が直列関係になり、コンデンサー73は、約2×V
BBの電圧で充電されることになる。この時にはダイオ
ード79,83の向きが逆となるため、コンデンサー7
3,81の電荷が消失することはない。このコンデンサ
ー73の蓄積電荷により、スイッチ手段15のゲートに
2×VBBの電圧が印加され続け、インバータ部59が
発振動作を継続する間は、スイッチ手段が閉状態に維持
される。従って、発電手段1(オルタネーター)から従
蓄電池5への充電が行われる。
The switching control unit 25 mainly comprises the flip-flop circuit 57, the inverter unit 59, and the charge pump (boost) circuit 61.
The opening / closing control of the switch means 15 is performed by the output from the switch. The voltage difference between the main storage battery 3 and the secondary storage battery 5 is compared by the comparator 51, and it is determined that the voltage of the main storage battery 3 is higher than the voltage of the storage battery 5 than the first set voltage. When it is determined that the voltage of the main storage battery 3 is higher than the second set voltage, the transistor 63 is turned on via the flip-flop circuit 57.
It becomes FF. Then, the charge of the capacitor 65 is held, and the operation of the inverter unit 59 causes the transistor 71 to be turned off when the transistors 67 and 69 are OFF.
N, conversely, an oscillating operation in which the transistor 71 is turned off when the transistors 67 and 69 are turned on is performed. At this time, due to the operation of the charge pump circuit 61, VBB of 2
The doubled voltage is stored in the capacitor 73, the switch means 15 is closed, and remains closed as long as the oscillation of the inverter unit 59 continues. The transition time when the switch means 15 is closed is set to about 1 millisecond by the gate delay resistor 75 to prevent an inrush current at the time of switching to the secondary battery 5. This gate delay resistor 75
Is set to about 50 kOhm in the circuit of this embodiment. This is an extremely high value as the gate resistance of the FET as compared with a resistance value used in common sense. Next, the operation of the charge pump circuit 61 in this embodiment will be described with reference to FIG. Transistor 71 is O
When the transistor 69 is OFF at N (a), V
The bias from BB causes the resistance 77 to the diode 7
9, and the charging current flows into the capacitor 81,
The capacitor 81 is charged. Next, the transistor 71 is turned off and the transistor 69
Is turned on (b), VBB and the capacitor 8
1 are connected in series, and the capacitor 73 is approximately 2 × V
It will be charged with the voltage of BB . At this time, since the directions of the diodes 79 and 83 are reversed,
3,81 charges do not disappear. Due to the charge accumulated in the capacitor 73, the voltage of 2 × V BB is continuously applied to the gate of the switch means 15, and the switch means is maintained in the closed state while the inverter section 59 continues the oscillating operation. Therefore, the power storage means 5 is charged from the power generation means 1 (alternator).

【0015】充電によって従蓄電池5の電圧が上昇した
場合、スイッチ手段15が閉のままで、例えばセルモー
ターを回すなどして主蓄電池3の電圧が一時的に低下し
たとすると、従蓄電池5側から主蓄電池3側に向かって
大電流が流れる危険性があるため、本発明では、主蓄電
池3の電圧が従蓄電池5の電圧に対して、第一の設定電
圧分以上高い電圧にまで低下した時点で、スイッチ手段
15を開とするよう制御している。また、従蓄電池5へ
の電流値がコンパレーター49の動作によって可変抵抗
で決まる第三の設定電圧よりも高いと判定された時も、
過電流保護のためスイッチ手段は開となること、さらに
主蓄電池3の電圧が第二の設定電圧よりもより低い所定
の設定電圧になるとコンパレーター45の動作によって
スイッチ手段15を開とすることは、勿論のことであ
る。従蓄電池5の電圧が上昇してくると、コンパレータ
51の動作を受け、フリップフロップ回路57の出力に
よってトランジスター63がONとなる。このトランジ
スター63がONになるとコンデンサー65の電荷は放
電され、結果としてチャージポンプ回路61は停止す
る。これと同時にトランジスター85もONとなり、ス
イッチ手段15のゲートが接地電位になる結果、スイッ
チ手段15が開となる。この時のスイッチ手段の閉から
開への移行は、実質的にトランジスター85の立ち上が
り時間に支配され、急峻な立ち下がり特性となる。過電
流に対する保護の場合も、コンパレーター49の作用に
よって上記と同様に、スイッチ手段15は開となる。
When the voltage of the secondary storage battery 5 rises due to charging, if the voltage of the primary storage battery 3 is temporarily reduced by, for example, turning a cell motor while the switch means 15 is closed, the secondary storage battery 5 side Therefore, in the present invention, the voltage of the main storage battery 3 is reduced to a voltage higher than the voltage of the sub storage battery 5 by a first set voltage or more. At this point, control is performed to open the switch means 15. Also, when it is determined that the current value to the secondary battery 5 is higher than the third set voltage determined by the variable resistance by the operation of the comparator 49,
The switch means is opened for overcurrent protection, and when the voltage of the main storage battery 3 becomes a predetermined set voltage lower than the second set voltage, the switch means 15 is opened by the operation of the comparator 45. , Of course. When the voltage of the secondary battery 5 increases, the operation of the comparator 51 is received, and the transistor 63 is turned on by the output of the flip-flop circuit 57. When the transistor 63 is turned on, the charge of the capacitor 65 is discharged, and as a result, the charge pump circuit 61 stops. At the same time, the transistor 85 is also turned on, and the gate of the switch 15 is set to the ground potential. As a result, the switch 15 is opened. The transition of the switch means from the closed state to the open state at this time is substantially governed by the rise time of the transistor 85 and has a steep fall characteristic. In the case of protection against overcurrent, the switch means 15 is opened by the operation of the comparator 49 in the same manner as described above.

【0016】このようにして、主蓄電池3の端子電圧が
従蓄電池5の端子電圧に対して第一の設定電圧分以上高
くなりかつ、主蓄電池3の端子電圧が第二の設定電圧よ
りも高くなったことを検出した時に主および従蓄電池
3,5間を閉とし、少なくとも主蓄電池3の端子電圧
が、従蓄電池5の端子電圧に対して第一の設定電圧分以
上高い電圧まで低下するかまたは、電流検出手段13に
よって検出される電流値が所定の設定値よりも高くなっ
たことを検出した時に主および従蓄電池3,5間を開と
するように制御されることになる。また大きい値のゲー
ト遅延抵抗75とトランジスター85の動作によって、
スイッチ手段15は、開から閉への移行時にそのON抵
抗が徐々に低くなり、閉から開への移行時には急峻に開
となるよう動作する。
In this way, the terminal voltage of the main storage battery 3 becomes higher than the terminal voltage of the sub storage battery 5 by the first set voltage and the terminal voltage of the main storage battery 3 becomes higher than the second set voltage. The main battery 3 and the sub-battery 3 are closed when it is detected that the terminal voltage of the main storage battery 3 has dropped to a voltage higher than the terminal voltage of the sub-battery 5 by a first set voltage or more. Alternatively, when it is detected that the current value detected by the current detecting means 13 has become higher than a predetermined set value, control is performed so as to open the main and sub storage batteries 3 and 5. Further, the operation of the gate delay resistor 75 and the transistor 85 having a large value allows
The switch means 15 operates such that the ON resistance gradually decreases when the state shifts from open to closed, and opens sharply when the state shifts from close to open.

【0017】次に、従蓄電池5の過放電保護回路部29
と、過充電防止回路部31について説明する。過放電保
護回路部29のコンパレーター87の反転入力には第五
の分圧抵抗43からの電圧が、また非反転入力には基準
電圧VREFがそれぞれ導かれている。また、コンパレ
ーター89の非反転入力には、第四の分圧抵抗41から
の電圧が、また反転入力には基準電圧VREFがそれぞ
れ導かれている。これら2つのコンパレーター87,8
9のうち、コンパレーター87により、従蓄電池5が第
五の設定電圧以上(例えば本例では12.3V)にある
かが判定され、コンパレーター89により、同第六の設
定電圧(例えば本例では10.0V)以下にあるかが判
定される。従蓄電池5の電圧が第六の設定電圧以下に低
下した場合、フリップフロップ回路91の出力によりト
ランジスター93がOFFとなる。これにより、リレー
(コイル)95により負荷97へのスイッチが開とな
り、従蓄電池5から負荷97への給電が停止する。これ
は、キャンピングカーの従蓄電池5には通常は鉛蓄電池
が使用されるが、鉛蓄電池は完全放電させてしまうと、
著しく寿命が短くなってしまうからである。そして第五
の設定電圧以上(通常は本例のように第六の設定電圧以
上の値)になると、この逆の動作によって負荷97への
給電が回復する。一方、過充電の保護については、前述
のスイッチ手段15の動作によって防止されるものの、
万が一何らかの要因で従蓄電池5の電圧が異常に上昇し
た場合、強制的に放電させて従蓄電池5を保護する必要
がある。従蓄電池5の電圧が異常に高くなった場合に
は、過充電防止回路部31のトランジスター99,10
1の動作により、従蓄電池5が所定の電圧レベルまで放
電されることになる。
Next, the overdischarge protection circuit 29 of the secondary battery 5
The overcharge prevention circuit 31 will be described. The voltage from the fifth voltage-dividing resistor 43 is led to the inverting input of the comparator 87 of the over-discharge protection circuit 29, and the reference voltage V REF is led to the non-inverting input. The voltage from the fourth voltage-dividing resistor 41 is guided to the non-inverting input of the comparator 89, and the reference voltage V REF is guided to the inverting input. These two comparators 87, 8
9, the comparator 87 determines whether the secondary battery 5 is at or above the fifth set voltage (for example, 12.3 V in this example), and the comparator 89 determines whether the storage battery 5 is at the sixth set voltage (for example, this example). Is determined to be 10.0 V) or less. When the voltage of the secondary battery 5 drops below the sixth set voltage, the output of the flip-flop circuit 91 turns off the transistor 93. As a result, the switch to the load 97 is opened by the relay (coil) 95, and the power supply from the secondary battery 5 to the load 97 is stopped. This is because a lead storage battery is usually used for the secondary storage battery 5 of the camper, but when the lead storage battery is completely discharged,
This is because the life is significantly shortened. When the voltage becomes equal to or higher than the fifth set voltage (generally, a value equal to or higher than the sixth set voltage as in this example), the power supply to the load 97 is restored by the reverse operation. On the other hand, overcharge protection is prevented by the operation of the switch means 15 described above.
If the voltage of the secondary battery 5 rises abnormally for some reason, it is necessary to forcibly discharge the secondary battery 5 to protect it. When the voltage of the secondary storage battery 5 becomes abnormally high, the transistors 99 and 10 of the overcharge prevention circuit 31
The operation 1 causes the secondary battery 5 to be discharged to a predetermined voltage level.

【0017】従蓄電池5の残容量は、電圧計103によ
ってモニターされるようになっており、この電圧計10
3と電圧計制御回路105によって残容量検出表示部3
3が構成されている。続いて、この残容量検出表示部に
33ついて説明する。基本的な機能は、従蓄電池5の電
圧を導いて三端子レギュレータ109で一定電圧(本実
施例では10Vとする)を作り、従蓄電池5の端子電圧
とこの一定電圧との差分を、大容量コンデンサー111
をバッファとして電圧計103に表示するものである。
最初に満充電状態にある従蓄電池5を接続すると、十分
な端子電圧によってトランジスター113がONし、抵
抗115とトランジスター113を通る電流経路によっ
てコンデンサー111が急速充電され、このコンデンサ
ー111の端子電圧が電圧計103のプラス側に発生す
る。一方、電圧計103のマイナス側には、抵抗117
とダイオード119によって決まる電圧が発生する。こ
のプラス側とマイナス側の電圧差が、電圧計103に表
示される。従蓄電池5の充電による電圧上昇につれ、コ
ンデンサー111の端子電圧も上昇するが、コンデンサ
ー111の充電に要する時間分だけ、電圧計103の反
応に時間を要するということになる。一方、負荷97へ
の給電よって従蓄電池5の電圧が低下してくると、コン
デンサー111の電荷はダイオード121および抵抗1
23を通って放電されるので、コンデンサー111の端
子電圧の低下とともに電圧計103の表示も変わること
になる。この時も抵抗123が放電の時定数として働く
結果、電圧計103はこの時定数で決まる時間をかけて
反応することになる。一方、満充電状態の電圧にばらつ
きがあっても、電圧計103が振り切れないようにして
おく必要がある。このため本実施例では、4直列のダイ
オードユニット125を用いている。例えば従蓄電池5
の電圧が、一般的な自動車用バッテリーの満電圧である
12Vとした場合、A点の電圧は三端子レギュレータ1
09の作用により、2Vとなる。一方B点の電圧は、ダ
イオード119の効果によって、約0.7Vとなる。従
って、AB両点間の電圧差である1.3Vが、電圧計1
03に表示される。ここで満電圧が12Vよりも高い従
蓄電池5を接続した場合を考えると、電圧計103を振
り切らせることなく、満状態を表示させておくことが望
ましい。仮に16Vとすると、B点の電圧は0.7Vと
なるが、A点の電圧はダイオードユニット125が無か
ったとすると6Vになるため、AB両点間の電圧差が
5.3Vとなって電圧計103が振り切れてしまうか、
または振り切れないように設定すると、満状態で12V
の従蓄電池5を接続した時に、残容量が著しく少なく表
示されてしまう。しかしダイオードユニット125が有
ると、各ダイオードの立ち上がり電圧が約0.7Vであ
るため、A点においては2.8Vとなり、2.8Vと
0.7Vの差である2.1Vが、電圧計103に表示さ
れることになる。つまり満状態にある従蓄電池5の電圧
に4V(16V−12V)の差が有っても、電圧計10
3としては、0.8V(2.1V−1.3V)の上昇分
にしかならない。このように、従蓄電池5の電圧−10
Vがダイオード4個直列分の立ち上がり電圧(ここでは
例として2.8V)を越えると、ダイオードユニット1
25がバイパス路として機能するので、高電圧の従蓄電
池5を接続した場合には、ダイオード119とダイオー
ドユニット125の端子電圧差が電圧計103の指示値
に反映されるのである。しかも通常のダイオードの順方
向を用いることで、電圧計103の指示値の変化を、ブ
ロードなものにすることができる。従って接続する従蓄
電池5の満電圧にばらつきがあっても、電圧計103が
振り切れてしまうことなく、常に満近傍の残容量として
表示させることができる。
The remaining capacity of the secondary battery 5 is monitored by a voltmeter 103.
3 and the voltmeter control circuit 105 to display the remaining capacity
3 are configured. Next, the remaining capacity detection display section 33 will be described. The basic function is to guide the voltage of the storage battery 5 to generate a constant voltage (10 V in this embodiment) by the three-terminal regulator 109, and to calculate the difference between the terminal voltage of the storage battery 5 and this constant voltage by a large capacity. Condenser 111
Is displayed on the voltmeter 103 as a buffer.
When the storage battery 5 which is in a fully charged state is first connected, the transistor 113 is turned on by a sufficient terminal voltage, and the capacitor 111 is rapidly charged by a current path passing through the resistor 115 and the transistor 113. It occurs on the plus side of the total 103. On the other hand, on the minus side of the voltmeter 103, a resistor 117 is provided.
And a voltage determined by the diode 119 is generated. The voltage difference between the plus side and the minus side is displayed on the voltmeter 103. Although the terminal voltage of the capacitor 111 increases as the voltage of the storage battery 5 increases, the voltmeter 103 takes time to respond to the time required for charging the capacitor 111. On the other hand, when the voltage of the storage battery 5 decreases due to the power supply to the load 97, the charge of the capacitor 111 is reduced to the diode 121 and the resistor 1
Since the electric current is discharged through 23, the display of the voltmeter 103 changes as the terminal voltage of the capacitor 111 decreases. Also at this time, the resistor 123 acts as a time constant of the discharge, so that the voltmeter 103 reacts for a time determined by the time constant. On the other hand, it is necessary to keep the voltmeter 103 from swinging even if the voltage in the fully charged state varies. Therefore, in this embodiment, four series diode units 125 are used. For example, storage battery 5
Is 12 V, which is the full voltage of a general automobile battery, the voltage at point A is
Due to the action of 09, the voltage becomes 2V. On the other hand, the voltage at the point B is about 0.7 V due to the effect of the diode 119. Therefore, the voltage difference between the two points AB, 1.3 V, is measured by the voltmeter 1.
03 is displayed. Here, considering the case where the secondary battery 5 whose full voltage is higher than 12 V is connected, it is desirable to display the full state without turning off the voltmeter 103. Assuming that the voltage is 16 V, the voltage at point B is 0.7 V, but the voltage at point A is 6 V if the diode unit 125 is not provided. Do you miss 103?
Or if you set it so that you can not swing it, 12V in full state
When the secondary battery 5 is connected, the remaining capacity is displayed to be extremely small. However, when the diode unit 125 is provided, the rising voltage of each diode is about 0.7 V, so that it becomes 2.8 V at the point A, and 2.1 V which is the difference between 2.8 V and 0.7 V is measured by the voltmeter 103. Will be displayed. That is, even if there is a difference of 4 V (16 V-12 V) in the voltage of the storage battery 5 in the full state, the voltmeter 10
3 is only an increase of 0.8 V (2.1 V-1.3 V). Thus, the voltage of the storage battery 5 minus -10
When V exceeds the rising voltage (here, for example, 2.8 V) of four diodes in series, the diode unit 1
Since the reference numeral 25 functions as a bypass path, when the high-voltage storage battery 5 is connected, the terminal voltage difference between the diode 119 and the diode unit 125 is reflected on the indicated value of the voltmeter 103. Moreover, by using the normal diode forward direction, the change in the indicated value of the voltmeter 103 can be made broad. Therefore, even if the full voltage of the connected storage battery 5 varies, the voltmeter 103 can always be displayed as the remaining capacity near full without the swing of the voltmeter 103.

【0018】また過放電の時には、前述のようにリレー
95によって負荷97への給電が停止するが、負荷97
への給電がカットされる直前には、電圧計103はゼロ
近傍(電圧0Vではなく蓄電池容量ゼロ)を指している
ことになる。ここで、負荷97への給電がカットされる
と、当然ながら従蓄電池5の端子電圧は上昇する。この
時に電圧計103の指示が上昇してしまうと、従蓄電池
5の容量が回復したような錯覚を起こすことが懸念され
るため、負荷97への給電が停止した場合であっても残
容量はゼロのまま保持されることが望ましい。本実施例
では、従蓄電池5の電圧が第六の設定電圧以下に低下し
た場合、トランジスター127がONになってコンデン
サー111の電荷を放電し、電圧計103の指示をゼロ
近傍でクランプするようになっている。そして、負荷9
7への給電がカットされた時の電圧上昇に伴う電圧計1
03の反応を防止するため、第四および第五の分圧抵抗
41,43から得られる電圧に差を持たせ、負荷カット
の電圧(第六の設定電圧)に対してその時の従蓄電池5
の電圧回復幅以上高い電圧を負荷復帰、すなわちトラン
ジスター127がONする電圧(第五の設定電圧)とし
て設定している。
At the time of overdischarge, the power supply to the load 97 is stopped by the relay 95 as described above.
Immediately before the power supply to the power supply is cut, the voltmeter 103 indicates a value near zero (not the voltage of 0 V but the storage battery capacity of zero). Here, when the power supply to the load 97 is cut, the terminal voltage of the storage battery 5 naturally rises. At this time, if the indication of the voltmeter 103 rises, an illusion that the capacity of the secondary battery 5 has recovered may be caused. Therefore, even when the power supply to the load 97 is stopped, the remaining capacity is not changed. It is desirable to keep it at zero. In the present embodiment, when the voltage of the secondary battery 5 drops below the sixth set voltage, the transistor 127 is turned on to discharge the charge of the capacitor 111 and clamp the indication of the voltmeter 103 near zero. Has become. And load 9
Voltmeter 1 with voltage rise when power supply to 7 is cut
In order to prevent the reaction of the battery 03, the voltage obtained from the fourth and fifth voltage-dividing resistors 41 and 43 is given a difference so that the storage battery 5 at that time differs from the load cut voltage (sixth set voltage).
Is set as a voltage (fifth set voltage) at which the load is restored, that is, the transistor 127 is turned on.

【0019】以上のような、電圧による残容量の検出機
構は、電圧の小刻みな変化には対応せず、しかも電圧上
限値近傍ではダイオード119およびダイオードユニッ
ト125の働きによってその指示精度が鈍くなっている
ため、電圧計の制御装置としても優れたものになる。例
えば本例のような蓄電池の残容量以外にも、潮位や水流
や風速など、瞬間的な高い異常値をカットしたり、短時
間内に発生する小刻みな電圧変化に反応させずに定常的
な変動幅をモニターするような用途に適していると言え
る。
The above-described mechanism for detecting the remaining capacity based on the voltage does not respond to the gradual change in the voltage, and the accuracy of the indication is reduced by the action of the diode 119 and the diode unit 125 near the upper limit of the voltage. Therefore, it is also excellent as a control device for the voltmeter. For example, besides the remaining capacity of the storage battery as in this example, it is possible to cut off instantaneous high abnormal values such as tide level, water current, wind speed, etc. It can be said that it is suitable for applications such as monitoring the fluctuation range.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、主および
従蓄電池間を開閉するスイッチ手段の開から閉への移行
時にはそのON抵抗が徐々に低くなり、閉から開への移
行時には急峻に開となるよう構成すること、主蓄電池の
端子電圧が従蓄電池の端子電圧に対して第一の設定電圧
分以上高くなりかつ、主蓄電池の端子電圧が第二の設定
電圧よりも高くなったことを検出した時に主および従蓄
電池間を閉とし、少なくとも主蓄電池の端子電圧が、従
蓄電池の端子電圧に対して第一の設定電圧分以上高い電
圧まで低下するかまたは、電流検出手段によって検出さ
れる電流値が所定の設定値よりも高くなったことを検出
した時に主および従蓄電池間を開とするように制御こと
により、個別の負荷にそれぞれ給電している主および従
蓄電池の両者を、一つの発電手段や給電手段から、突入
電流の心配もなく蓄電池の保護も充分なされた状態で、
安全かつ効率的な方法で充電することが可能となる。特
に、主および従蓄電池間を開閉するスイッチ手段にFE
Tを用い、しかもそのゲート抵抗を数十キロオームクラ
スという、通常の電子回路では常識的に設定しない抵抗
値にすることで、複雑な保護回路を用いることなく廉価
な回路構成で、上記の優れた効果を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the on-resistance of the switch means for opening and closing the main and sub storage batteries gradually decreases when the switch means changes from open to closed, and the switch means sharply changes when the switch means changes from close to open. The terminal voltage of the main storage battery is higher than the terminal voltage of the sub storage battery by the first set voltage or more, and the terminal voltage of the main storage battery is higher than the second set voltage. When it is detected that the main battery and the auxiliary battery are closed, at least the terminal voltage of the main battery decreases to a voltage higher than the terminal voltage of the auxiliary battery by a first set voltage or more, or is detected by the current detecting means. When it is detected that the current value to be supplied becomes higher than a predetermined set value, the main and sub-storage batteries are controlled so as to be opened, so that both the main and sub-storage batteries supplying power to the individual loads are connected. , One from the power generation means and power supply means, at a sufficiently made the state also protection of the battery without fear of inrush current,
It is possible to charge in a safe and efficient manner. In particular, the switch means for opening and closing between the main battery and the secondary battery is FE.
By using T and setting the gate resistance to a resistance value of several tens of kilohm class, which is not commonly set in a normal electronic circuit, the above-described excellent circuit configuration can be achieved without using a complicated protection circuit. The effect can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の蓄電池充電制御装置の原理説明用図FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of a storage battery charging control device according to the present invention.

【図2】本発明の蓄電池充電制御装置の実施回路例の説
明用図
FIG. 2 is a diagram for explaining an example of an implementation circuit of the storage battery charge control device of the present invention.

【図3】本発明の実施例におけるチャージポンプ回路の
原理説明用図
FIG. 3 is a diagram illustrating the principle of a charge pump circuit according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発電手段 3 主蓄電池 5 従蓄電池 7 蓄電池充電制御装置 9 主電圧検出手段 11 従電圧検出手段 13 電流検出手段 15 スイッチ手段 17 抵抗 19 抵抗端電圧検出手段 21 制御回路部 23 電圧検出部 25 スイッチング制御部 27 電源供給部 29 過放電保護回路部 31 過充電防止回路部 33 残容量検出表示部 35,37,39 分圧抵抗 41,43 分圧抵抗 45,47,49,51,55,87,89 コンパレ
ーター 53 可変抵抗器 57,91 フリップフロップ回路 59 インバータ部 61 チャージポンプ回路 63,67,69,71,85,93,99 トランジ
スター 65,73,81,111 コンデンサー 75 ゲート遅延抵抗 77,115,117,121,123 抵抗 79,83,119,121 ダイオード 95 リレー 97 負荷 101,113,127 トランジスター 103 電圧計 105 電圧計制御回路 107 残容量検出表示部 109 三端子レギュレータ 125 ダイオードユニット
REFERENCE SIGNS LIST 1 power generation means 3 main storage battery 5 sub storage battery 7 storage battery charging control device 9 main voltage detection means 11 sub voltage detection means 13 current detection means 15 switch means 17 resistor 19 resistance end voltage detection means 21 control circuit section 23 voltage detection section 25 switching control Unit 27 Power supply unit 29 Overdischarge protection circuit unit 31 Overcharge prevention circuit unit 33 Remaining capacity detection display unit 35, 37, 39 Dividing resistor 41, 43 Dividing resistor 45, 47, 49, 51, 55, 87, 89 Comparator 53 Variable resistor 57, 91 Flip-flop circuit 59 Inverter section 61 Charge pump circuit 63, 67, 69, 71, 85, 93, 99 Transistor 65, 73, 81, 111 Capacitor 75 Gate delay resistor 77, 115, 117 , 121, 123 Resistance 79, 83, 119, 121 De 95 Relay 97 load 101,113,127 transistor 103 voltmeter 105 voltmeter control circuit 107 remaining capacity detection display unit 109 three-terminal regulator 125 diode unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01R 31/36 G01R 31/36 A H02J 7/14 H02J 7/14 H Fターム(参考) 2G016 CA03 CB11 CB12 CB31 CC01 CC04 CC06 CC08 CC12 CC15 CC23 CD04 CD06 CD07 CD09 CD10 CD14 CE00 2G035 AA16 AA21 AB03 AC01 AC02 AC16 AC19 AD02 AD03 AD04 AD05 AD08 AD10 AD11 AD16 AD17 AD20 AD23 AD50 AD54 5G003 AA07 BA02 CA01 CA11 CC02 DA07 DA11 FA04 GA01 5G060 AA01 BA08 CA13 DA01 DB01 DB03 DB05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01R 31/36 G01R 31/36 A H02J 7/14 H02J 7/14 HF term (Reference) 2G016 CA03 CB11 CB12 CB31 CC01 CC04 CC06 CC08 CC12 CC15 CC23 CD04 CD06 CD07 CD09 CD10 CD14 CE00 2G035 AA16 AA21 AB03 AC01 AC02 AC16 AC19 AD02 AD03 AD04 AD05 AD08 AD10 AD11 AD16 AD17 AD20 AD23 AD50 AD54 5G003 AA07 BA02 CA01 CA11 CC02 DA07 DA11 FA04 GA04 DA01 DB01 DB03 DB05

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】発電手段に接続された主蓄電池とこの主蓄
電池に接続された従蓄電池に対して充電制御を行う蓄電
池充電制御装置であって、主蓄電池の端子電圧を検出す
る主電圧検出手段、従蓄電池の電圧を検出する従電圧検
出手段、主蓄電池側から従蓄電池側に向かって流れる電
流を検出する電流検出手段、主および従蓄電池間を開閉
するとともに、開から閉への移行時にはそのON抵抗が
徐々に低くなり、閉から開への移行時には急峻に開とな
るよう構成され、主蓄電池の端子電圧が従蓄電池の端子
電圧に対して第一の設定電圧分以上高くなりかつ、主蓄
電池の端子電圧が第二の設定電圧よりも高くなったこと
を検出した時に主および従蓄電池間を閉とし、少なくと
も主蓄電池の端子電圧が、従蓄電池の端子電圧に対して
第一の設定電圧分以上高い電圧まで低下するかまたは、
電流検出手段によって検出される電流値が所定の設定値
よりも高くなったことを検出した時に主および従蓄電池
間を開とするように制御されるスイッチ手段、を備えた
蓄電池充電制御装置。
1. A storage battery charge control device for controlling charging of a main storage battery connected to a power generation means and a sub storage battery connected to the main storage battery, the main voltage detection means detecting a terminal voltage of the main storage battery. A secondary voltage detecting means for detecting a voltage of the secondary battery, a current detecting means for detecting a current flowing from the main storage battery toward the secondary storage battery, and opening and closing between the primary and secondary storage batteries. The ON resistance is gradually reduced, and is configured to open sharply at the time of transition from the closed state to the open state. The terminal voltage of the main storage battery becomes higher than the terminal voltage of the auxiliary storage battery by the first set voltage or more, and When detecting that the terminal voltage of the storage battery has become higher than the second set voltage, the main and sub storage batteries are closed, and at least the terminal voltage of the main storage battery is the first set voltage with respect to the terminal voltage of the storage battery. Minute Or lowered to the upper high voltage,
A storage battery charging control device, comprising: a switch device that is controlled to open the main and sub storage batteries when it detects that the current value detected by the current detection device has become higher than a predetermined set value.
【請求項2】電流検出手段が、主および従蓄電池間に介
装された抵抗とこの抵抗の主および従蓄電池側の電圧を
検出する抵抗端電圧検出手段とを備えたものであって、
主および従蓄電池側の抵抗端電圧差と第三の設定電圧と
を比較することによって、主蓄電池側から従蓄電池側に
向かって流れる電流の大きさが検出されるよう構成され
た、請求項1記載の蓄電池充電制御装置。
2. The current detecting means comprises a resistor interposed between the main battery and the secondary battery, and a resistor end voltage detecting means for detecting a voltage of the resistor on the main battery and the secondary battery.
The magnitude of a current flowing from the main storage battery side to the sub storage battery side is detected by comparing a resistance end voltage difference between the main storage battery side and the secondary storage battery side with the third set voltage. The storage battery charge control device according to any one of the preceding claims.
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