JP2000348778A - バッテリー充電装置およびバッテリー溶接機 - Google Patents
バッテリー充電装置およびバッテリー溶接機Info
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Secondary Cells (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】主制御装置が、サルフェーション状態のバッテ
リーを自動的に判定し通常の充電電圧より２０％以上か
ら絶縁型変圧器容量の許容できる高い充電電圧に設定し
て充電することを課題とする。 【解決手段】交流電源１を直流電源に変換する直流電圧
可変機能を有する整流回路２と、整流回路２の出力電圧
をバッテリーの充電状態に応じて可変調整する主制御装
置３と、整流回路２に充電配線４を介して接続したバッ
テリー５と、充電配線４と主制御装置３との間に接続し
た、充電時に通常の充電電流が流れるか否かを検出する
バッテリー充電電流検出回路６とよりなり、主制御装置
３は、バッテリー充電電流検出回路６より、充電時に所
定のバッテリー充電電流が流れていないという検出信号
の入力があると、サルフェーション状態のバッテリーと
判定して、整流回路２をその出力電圧が通常の充電電圧
より２０％以上から絶縁型変圧器容量の許容できる高電
圧の間で制御するバッテリー充電装置。
リーを自動的に判定し通常の充電電圧より２０％以上か
ら絶縁型変圧器容量の許容できる高い充電電圧に設定し
て充電することを課題とする。 【解決手段】交流電源１を直流電源に変換する直流電圧
可変機能を有する整流回路２と、整流回路２の出力電圧
をバッテリーの充電状態に応じて可変調整する主制御装
置３と、整流回路２に充電配線４を介して接続したバッ
テリー５と、充電配線４と主制御装置３との間に接続し
た、充電時に通常の充電電流が流れるか否かを検出する
バッテリー充電電流検出回路６とよりなり、主制御装置
３は、バッテリー充電電流検出回路６より、充電時に所
定のバッテリー充電電流が流れていないという検出信号
の入力があると、サルフェーション状態のバッテリーと
判定して、整流回路２をその出力電圧が通常の充電電圧
より２０％以上から絶縁型変圧器容量の許容できる高電
圧の間で制御するバッテリー充電装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリーがサル
フェーション現象を起こしていることを自動的に判定す
ると、バッテリーの通常の充電電圧（たとえば１４．５
Ｖ）より２０％以上から絶縁型変圧器容量の許容できる
高電圧の間で制御することができる電圧（たとえば１８
Ｖ）を印加して充電できるようにしたバッテリー充電装
置およびバッテリー溶接機に関するものである。
フェーション現象を起こしていることを自動的に判定す
ると、バッテリーの通常の充電電圧（たとえば１４．５
Ｖ）より２０％以上から絶縁型変圧器容量の許容できる
高電圧の間で制御することができる電圧（たとえば１８
Ｖ）を印加して充電できるようにしたバッテリー充電装
置およびバッテリー溶接機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、バッテリー溶接機に搭載されてい
るバッテリーにおいては、使用者の管理不注意などによ
り、バッテリーを長期間放置（すなわち、過放電＋放
置）すると、バッテリー内部の極板がサルフェーション
（硫酸鉛化）を起こして、内部抵抗が増す現象を起こ
す。軽微なサルフェーション現象を起こしたバッテリー
は、通常の充電電圧（たとえば１４．５Ｖ）より２０％
以上から絶縁型変圧器容量の許容できる高電圧の間で制
御することができる電圧、たとえば１８Ｖ程度の電圧を
かけると充電可能になるが、サルフェーションの症状の
進行の度合いによっては充電不能となり、新品のバッテ
リーと交換するしかなくなる。したがって、バッテリー
の軽微なサルフェーションの症状のうちに、それを発見
することが必要になる。
るバッテリーにおいては、使用者の管理不注意などによ
り、バッテリーを長期間放置（すなわち、過放電＋放
置）すると、バッテリー内部の極板がサルフェーション
（硫酸鉛化）を起こして、内部抵抗が増す現象を起こ
す。軽微なサルフェーション現象を起こしたバッテリー
は、通常の充電電圧（たとえば１４．５Ｖ）より２０％
以上から絶縁型変圧器容量の許容できる高電圧の間で制
御することができる電圧、たとえば１８Ｖ程度の電圧を
かけると充電可能になるが、サルフェーションの症状の
進行の度合いによっては充電不能となり、新品のバッテ
リーと交換するしかなくなる。したがって、バッテリー
の軽微なサルフェーションの症状のうちに、それを発見
することが必要になる。
【０００３】バッテリーの軽微なサルフェーション現象
は、外観で判定することは難しく、バッテリーのサルフ
ェーションの症状が進行してバッテリー内部の極板全体
が白く変色すれば、使用者がバッテリー液の注入口栓を
開けて確認することにより、サルフェーションの判定は
可能となる。ただし、この場合には前述の通り充電不能
となる可能性がある。
は、外観で判定することは難しく、バッテリーのサルフ
ェーションの症状が進行してバッテリー内部の極板全体
が白く変色すれば、使用者がバッテリー液の注入口栓を
開けて確認することにより、サルフェーションの判定は
可能となる。ただし、この場合には前述の通り充電不能
となる可能性がある。
【０００４】現状のバッテリー溶接機に搭載されている
バッテリーでは、軽微なサルフェーションのバッテリー
を通常の充電電圧で充電するため、内部抵抗が高いこと
によって充電不足となるが、使用者はそれに気づかず、
そのバッテリーを使用して溶接（放電）を行い、バッテ
リーが過放電となり、サルフェーションの症状がさらに
進行して、ついに充電不能となっているのが実状であ
る。また、バッテリー溶接機の場合は、バッテリーを複
数個直列に接続して使用することが多く、前記のような
過放電のバッテリーを充電するには、バッテリー１個ず
つ充電しなければならず、煩わしいばかりか、充電時間
がバッテリーの個数分必要であった。
バッテリーでは、軽微なサルフェーションのバッテリー
を通常の充電電圧で充電するため、内部抵抗が高いこと
によって充電不足となるが、使用者はそれに気づかず、
そのバッテリーを使用して溶接（放電）を行い、バッテ
リーが過放電となり、サルフェーションの症状がさらに
進行して、ついに充電不能となっているのが実状であ
る。また、バッテリー溶接機の場合は、バッテリーを複
数個直列に接続して使用することが多く、前記のような
過放電のバッテリーを充電するには、バッテリー１個ず
つ充電しなければならず、煩わしいばかりか、充電時間
がバッテリーの個数分必要であった。
【０００５】また、通常の定電流定電圧方式で、サルフ
ェーション現象を起こしたバッテリーを充電した場合は
どうなるかを説明する。図５のフローチャートの点線で
囲んだ部分が通常の定電流定電圧方式のフローであり、
先ず、最初に定電流充電が行われるが、バッテリー電圧
が所定の電圧となると定電圧充電に移行する。サルフェ
ーション現象を起こしたバッテリーを充電する場合は、
そのバッテリーの内部抵抗が高く、バッテリー電圧が短
時間で所定の電圧に達するため、所望の時間、定電流充
電が行われず、充電不足のまま定電圧充電に移行され
る。定電圧充電においても、内部抵抗が高いので、所定
の充電電流が流れず、所定時間充電後に充電終了となる
ために充電不足となる、といった問題がある。
ェーション現象を起こしたバッテリーを充電した場合は
どうなるかを説明する。図５のフローチャートの点線で
囲んだ部分が通常の定電流定電圧方式のフローであり、
先ず、最初に定電流充電が行われるが、バッテリー電圧
が所定の電圧となると定電圧充電に移行する。サルフェ
ーション現象を起こしたバッテリーを充電する場合は、
そのバッテリーの内部抵抗が高く、バッテリー電圧が短
時間で所定の電圧に達するため、所望の時間、定電流充
電が行われず、充電不足のまま定電圧充電に移行され
る。定電圧充電においても、内部抵抗が高いので、所定
の充電電流が流れず、所定時間充電後に充電終了となる
ために充電不足となる、といった問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、サルフェー
ション状態のバッテリーであるということを自動的に判
定した場合には、主制御装置が、通常の充電電圧（たと
えば１４．５Ｖ）より２０％以上から絶縁型変圧器容量
の許容できる高電圧の間で制御することができる充電電
圧に自動的に設定して充電することにより、サルフェー
ション状態のバッテリーであっても充電が可能になるよ
うにすることを目的としたものである。
ション状態のバッテリーであるということを自動的に判
定した場合には、主制御装置が、通常の充電電圧（たと
えば１４．５Ｖ）より２０％以上から絶縁型変圧器容量
の許容できる高電圧の間で制御することができる充電電
圧に自動的に設定して充電することにより、サルフェー
ション状態のバッテリーであっても充電が可能になるよ
うにすることを目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、交流電源１を直流電源に変
換する直流電圧可変機能を有する整流回路２と、この整
流回路２の出力電圧をバッテリーの充電状態に応じて可
変調整する主制御装置３と、前記整流回路２に充電配線
４を介して接続したバッテリー５と、前記充電配線４と
主制御装置３との間に接続した、充電時に通常の充電電
流が流れるか否かを検出するバッテリー充電電流検出回
路６とよりなり、前記主制御装置３は、前記バッテリー
充電電流検出回路６より、充電時に所定のバッテリー充
電電流が流れていないという検出信号の入力があると、
サルフェーション状態のバッテリーと判定して、前記整
流回路２をその出力電圧が通常の充電電圧より２０％以
上から絶縁型変圧器容量の許容できる高電圧の間で制御
することを特徴とするバッテリー充電装置としたもので
ある。
に、請求項１に係る発明は、交流電源１を直流電源に変
換する直流電圧可変機能を有する整流回路２と、この整
流回路２の出力電圧をバッテリーの充電状態に応じて可
変調整する主制御装置３と、前記整流回路２に充電配線
４を介して接続したバッテリー５と、前記充電配線４と
主制御装置３との間に接続した、充電時に通常の充電電
流が流れるか否かを検出するバッテリー充電電流検出回
路６とよりなり、前記主制御装置３は、前記バッテリー
充電電流検出回路６より、充電時に所定のバッテリー充
電電流が流れていないという検出信号の入力があると、
サルフェーション状態のバッテリーと判定して、前記整
流回路２をその出力電圧が通常の充電電圧より２０％以
上から絶縁型変圧器容量の許容できる高電圧の間で制御
することを特徴とするバッテリー充電装置としたもので
ある。
【０００８】また、請求項２に係る発明は、交流電源１
を直流電源に変換する直流電圧可変機能を有する整流回
路２と、この整流回路２の出力電圧をバッテリーの充電
状態に応じて可変調整する主制御装置３と、前記整流回
路２に充電配線４を介して接続したバッテリー５と、こ
のバッテリー５に接続した溶接機７と、前記充電配線４
と主制御装置３との間に接続した、充電時に通常の充電
電流が流れるか否かを検出するバッテリー充電電流検出
回路６とよりなり、前記主制御装置３は、前記バッテリ
ー充電電流検出回路６より、充電時に所定のバッテリー
充電電流が流れていないという検出信号の入力がある
と、サルフェーション状態のバッテリーと判定して、前
記整流回路２をその出力電圧が通常の充電電圧より２０
％以上から絶縁型変圧器容量の許容できる高電圧の間で
制御することを特徴とするバッテリー溶接機としたもの
である。
を直流電源に変換する直流電圧可変機能を有する整流回
路２と、この整流回路２の出力電圧をバッテリーの充電
状態に応じて可変調整する主制御装置３と、前記整流回
路２に充電配線４を介して接続したバッテリー５と、こ
のバッテリー５に接続した溶接機７と、前記充電配線４
と主制御装置３との間に接続した、充電時に通常の充電
電流が流れるか否かを検出するバッテリー充電電流検出
回路６とよりなり、前記主制御装置３は、前記バッテリ
ー充電電流検出回路６より、充電時に所定のバッテリー
充電電流が流れていないという検出信号の入力がある
と、サルフェーション状態のバッテリーと判定して、前
記整流回路２をその出力電圧が通常の充電電圧より２０
％以上から絶縁型変圧器容量の許容できる高電圧の間で
制御することを特徴とするバッテリー溶接機としたもの
である。
【０００９】また、請求項３に係る発明は、請求項１お
よび請求項２に記載の直流電圧可変機能を有する整流回
路２を、変圧器９の２次巻線の両端にそれぞれサイリス
タ２ａ，２ａが接続され、サイリスタ２ａ，２ａのゲー
トに、サイリスタ２ａ，２ａの出力電圧が通常の充電電
圧より２０％以上から絶縁型変圧器容量の許容できる高
電圧の間で制御することができる高い電圧になるよう
に、サイリスタが点弧するゲート電流の点弧位相を制御
する制御信号が前記主制御装置３から印加されるように
構成したことを特徴とするバッテリー充電装置およびバ
ッテリー溶接機としたものである。
よび請求項２に記載の直流電圧可変機能を有する整流回
路２を、変圧器９の２次巻線の両端にそれぞれサイリス
タ２ａ，２ａが接続され、サイリスタ２ａ，２ａのゲー
トに、サイリスタ２ａ，２ａの出力電圧が通常の充電電
圧より２０％以上から絶縁型変圧器容量の許容できる高
電圧の間で制御することができる高い電圧になるよう
に、サイリスタが点弧するゲート電流の点弧位相を制御
する制御信号が前記主制御装置３から印加されるように
構成したことを特徴とするバッテリー充電装置およびバ
ッテリー溶接機としたものである。
【００１０】このようなバッテリー充電装置およびバッ
テリー溶接機としたので、充電時に所定のバッテリー充
電電流が流れていない場合には、前記主制御装置３が、
サルフェーション状態のバッテリーと判定し、バッテリ
ーの通常の充電電圧より２０％以上から絶縁型変圧器容
量の許容できる高電圧の間で制御することができる高い
出力電圧が得られるように、前記整流回路２を制御し
て、その高い出力電圧（充電電圧）で充電を行うことに
より、サルフェーション状態のバッテリーでも充電を行
うことが可能となる。
テリー溶接機としたので、充電時に所定のバッテリー充
電電流が流れていない場合には、前記主制御装置３が、
サルフェーション状態のバッテリーと判定し、バッテリ
ーの通常の充電電圧より２０％以上から絶縁型変圧器容
量の許容できる高電圧の間で制御することができる高い
出力電圧が得られるように、前記整流回路２を制御し
て、その高い出力電圧（充電電圧）で充電を行うことに
より、サルフェーション状態のバッテリーでも充電を行
うことが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】請求項１に係る発明のバッテリー
充電装置は、図１に示す電気回路ブロック図を参照して
説明すると、交流電源１を直流電源に変換する直流電圧
可変機能を有する整流回路２と、この整流回路２の出力
電圧をバッテリーの充電状態に応じて可変調整する主制
御装置３と、前記整流回路２に充電配線４を介して接続
したバッテリー５と、前記充電配線４と主制御装置３と
の間に接続した、充電時に通常の充電電流が流れるか否
かを検出するバッテリー充電電流検出回路６とよりな
り、前記主制御装置３は、前記バッテリー充電電流検出
回路６より、充電時に所定のバッテリー充電電流が流れ
ていないという検出信号の入力があると、サルフェーシ
ョン状態のバッテリーと判定して、前記整流回路２をそ
の出力電圧が通常の充電電圧より２０％以上から絶縁型
変圧器容量の許容できる高電圧の間で制御することを特
徴とするバッテリー充電装置としたものである。
充電装置は、図１に示す電気回路ブロック図を参照して
説明すると、交流電源１を直流電源に変換する直流電圧
可変機能を有する整流回路２と、この整流回路２の出力
電圧をバッテリーの充電状態に応じて可変調整する主制
御装置３と、前記整流回路２に充電配線４を介して接続
したバッテリー５と、前記充電配線４と主制御装置３と
の間に接続した、充電時に通常の充電電流が流れるか否
かを検出するバッテリー充電電流検出回路６とよりな
り、前記主制御装置３は、前記バッテリー充電電流検出
回路６より、充電時に所定のバッテリー充電電流が流れ
ていないという検出信号の入力があると、サルフェーシ
ョン状態のバッテリーと判定して、前記整流回路２をそ
の出力電圧が通常の充電電圧より２０％以上から絶縁型
変圧器容量の許容できる高電圧の間で制御することを特
徴とするバッテリー充電装置としたものである。
【００１２】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
記載したバッテリー充電装置の構成要素のバッテリー５
に溶接機７を接続したことを特徴とするバッテリー溶接
機としたものである。
記載したバッテリー充電装置の構成要素のバッテリー５
に溶接機７を接続したことを特徴とするバッテリー溶接
機としたものである。
【００１３】また、請求項３に係る発明は、請求項１乃
至請求項２に記載した直流電圧可変機能を有する整流回
路２を、変圧器９の２次巻線の両端にそれぞれサイリス
タ２ａ，２ａが接続され、サイリスタ２ａ，２ａのゲー
トに、サイリスタ２ａ，２ａの出力電圧が通常の充電電
圧より２０％以上から絶縁型変圧器容量の許容できる高
電圧の間で制御することができる高い電圧になるよう
に、サイリスタが点弧するゲート電流の点弧位相を制御
する制御信号が前記主制御装置３から印加されるように
構成した、ことを特徴とするバッテリー充電装置および
バッテリー溶接機としたものである。なお、符号８はバ
ッテリー電圧検出回路である。
至請求項２に記載した直流電圧可変機能を有する整流回
路２を、変圧器９の２次巻線の両端にそれぞれサイリス
タ２ａ，２ａが接続され、サイリスタ２ａ，２ａのゲー
トに、サイリスタ２ａ，２ａの出力電圧が通常の充電電
圧より２０％以上から絶縁型変圧器容量の許容できる高
電圧の間で制御することができる高い電圧になるよう
に、サイリスタが点弧するゲート電流の点弧位相を制御
する制御信号が前記主制御装置３から印加されるように
構成した、ことを特徴とするバッテリー充電装置および
バッテリー溶接機としたものである。なお、符号８はバ
ッテリー電圧検出回路である。
【００１４】図２は本発明のバッテリー充電装置および
バッテリー溶接機の実施例を示す電気回路である。商用
電源のＡＣ１００Ｖが絶縁型の変圧器９の１次巻線に入
力され、２次巻線に所望の電圧の交流電源１が出力さ
れ、この２次巻線の両端がそれぞれ前記直流電圧可変機
能を有する整流回路２を構成するサイリスタ２ａ，２ａ
のアノードに接続され、カソードが充電配線４に接続さ
れ、ゲートに、サイリスタが点弧するゲート電流の点弧
位相を制御する制御信号が前記主制御装置３から印加さ
れるように構成されている。前記直流電圧可変機能を有
する整流回路２から得られる直流電圧は、前記主制御装
置３からの制御信号（制御パルス）によってサイリスタ
が点弧（ターンオン）するゲート電流の点弧位相を制御
することによって、可変調整することができる。前記バ
ッテリー充電電流検出回路６は、前記充電配線４に直列
にインダクタンス素子６ａを接続し、このインダクタン
ス素子６ａの近傍にホール素子６ｂを設け、このホール
素子６ｂが前記充電配線４に流れる電流に比例してイン
ダクタンス素子６ａに発生する磁界を受けて発生するホ
ール電圧を増幅回路６ｃで増幅して、充電電流に比例し
て得られる電圧を前記主制御装置３に印加するようにな
っている。
バッテリー溶接機の実施例を示す電気回路である。商用
電源のＡＣ１００Ｖが絶縁型の変圧器９の１次巻線に入
力され、２次巻線に所望の電圧の交流電源１が出力さ
れ、この２次巻線の両端がそれぞれ前記直流電圧可変機
能を有する整流回路２を構成するサイリスタ２ａ，２ａ
のアノードに接続され、カソードが充電配線４に接続さ
れ、ゲートに、サイリスタが点弧するゲート電流の点弧
位相を制御する制御信号が前記主制御装置３から印加さ
れるように構成されている。前記直流電圧可変機能を有
する整流回路２から得られる直流電圧は、前記主制御装
置３からの制御信号（制御パルス）によってサイリスタ
が点弧（ターンオン）するゲート電流の点弧位相を制御
することによって、可変調整することができる。前記バ
ッテリー充電電流検出回路６は、前記充電配線４に直列
にインダクタンス素子６ａを接続し、このインダクタン
ス素子６ａの近傍にホール素子６ｂを設け、このホール
素子６ｂが前記充電配線４に流れる電流に比例してイン
ダクタンス素子６ａに発生する磁界を受けて発生するホ
ール電圧を増幅回路６ｃで増幅して、充電電流に比例し
て得られる電圧を前記主制御装置３に印加するようにな
っている。
【００１５】符号１０は、前記変圧器９の２次巻線側の
交流電圧波形を正負半周期に対応した矩形波に変換する
波形整形回路であり、サイリスタを点弧（ターンオン）
させるタイミングの基点となる信号を生成する。たとえ
ば、図３において、Ｖ１波形（図２の変圧器９の２次巻
線側の交流電圧Ｖ１）の斜線部をサイリスタより出力す
る場合に、前記波形整形回路１０よりの出力波形Ｖ２の
立ち下がりを基点として、ｔ時間後にＶ３波形の制御信
号（制御パルス）を主制御装置３より出力してサイリス
タのゲートに印加し、ゲート電流を流してサイリスタが
点弧して、Ｖ１波形の斜線部が出力される。このＶ１波
形の斜線部が多くなると、前記整流回路２から得られる
直流電圧は高くなり、そのＶ１波形の斜線部が少なくな
ると、整流回路２から得られる直流電圧は低くなる。
交流電圧波形を正負半周期に対応した矩形波に変換する
波形整形回路であり、サイリスタを点弧（ターンオン）
させるタイミングの基点となる信号を生成する。たとえ
ば、図３において、Ｖ１波形（図２の変圧器９の２次巻
線側の交流電圧Ｖ１）の斜線部をサイリスタより出力す
る場合に、前記波形整形回路１０よりの出力波形Ｖ２の
立ち下がりを基点として、ｔ時間後にＶ３波形の制御信
号（制御パルス）を主制御装置３より出力してサイリス
タのゲートに印加し、ゲート電流を流してサイリスタが
点弧して、Ｖ１波形の斜線部が出力される。このＶ１波
形の斜線部が多くなると、前記整流回路２から得られる
直流電圧は高くなり、そのＶ１波形の斜線部が少なくな
ると、整流回路２から得られる直流電圧は低くなる。
【００１６】前記バッテリー電圧検出回路８は、前記充
電配線４から分圧回路を通して得られるバッテリー電圧
に比例した電圧を、バッテリー電圧として得るようにな
っており、この電圧を前記主制御装置３に印加するよう
になっている。バッテリー５には、スイッチ１１を介し
て、前記主制御装置３と、前記直流電圧可変機能を有す
る整流回路２と、バッテリー充電電流検出回路６と、波
形整形回路１０とに所要の直流電圧を供給する電源回路
１２が接続されている。また、前記バッテリー５には、
リアクトル１３を介して溶接機７が接続されている。
電配線４から分圧回路を通して得られるバッテリー電圧
に比例した電圧を、バッテリー電圧として得るようにな
っており、この電圧を前記主制御装置３に印加するよう
になっている。バッテリー５には、スイッチ１１を介し
て、前記主制御装置３と、前記直流電圧可変機能を有す
る整流回路２と、バッテリー充電電流検出回路６と、波
形整形回路１０とに所要の直流電圧を供給する電源回路
１２が接続されている。また、前記バッテリー５には、
リアクトル１３を介して溶接機７が接続されている。
【００１７】バッテリー溶接機のように、バッテリーを
複数個直列に接続している場合は、仮にサルフェーショ
ンを起こしているバッテリーが１個であっても、他の正
常なバッテリーに悪影響を与えることなく充電（例えば
過充電）することができる。図４に示すように、例えば
バッテリーを３個直列に接続したバッテリー溶接機にお
いて、バッテリーＢ１のみがサルフェーション現象を起
こして、その内部抵抗Ｒ１が高くなっているとすると、
内部抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３はそれぞれ次の関係式とな
る。 Ｒ１≫Ｒ２ （１） Ｒ１≫Ｒ３ （２） Ｒ２≒Ｒ３ （３） ここで、通常の電圧より２０％以上から絶縁型変圧器容
量の許容できる高電圧の間で制御することができる高い
電圧（例えば１８Ｖ×３＝５４Ｖ）をかけると、（１）
および（２）式より、バッテリーＢ１には５４Ｖに近い
電圧が印加される。このように通常の電圧より高い電圧
の印加により、充電電流が徐徐に増加し、正常な充電電
流がバッテリーＢ１に流れるようになるまでのバッテリ
ーＢ２，Ｂ３に流れる電流は、３個のバッテリーが直列
接続されているためにバッテリーＢ１に流れる電流と同
一である。したがって、正常なバッテリーＢ２，Ｂ３に
過充電などの悪影響を与えることはない。
複数個直列に接続している場合は、仮にサルフェーショ
ンを起こしているバッテリーが１個であっても、他の正
常なバッテリーに悪影響を与えることなく充電（例えば
過充電）することができる。図４に示すように、例えば
バッテリーを３個直列に接続したバッテリー溶接機にお
いて、バッテリーＢ１のみがサルフェーション現象を起
こして、その内部抵抗Ｒ１が高くなっているとすると、
内部抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３はそれぞれ次の関係式とな
る。 Ｒ１≫Ｒ２ （１） Ｒ１≫Ｒ３ （２） Ｒ２≒Ｒ３ （３） ここで、通常の電圧より２０％以上から絶縁型変圧器容
量の許容できる高電圧の間で制御することができる高い
電圧（例えば１８Ｖ×３＝５４Ｖ）をかけると、（１）
および（２）式より、バッテリーＢ１には５４Ｖに近い
電圧が印加される。このように通常の電圧より高い電圧
の印加により、充電電流が徐徐に増加し、正常な充電電
流がバッテリーＢ１に流れるようになるまでのバッテリ
ーＢ２，Ｂ３に流れる電流は、３個のバッテリーが直列
接続されているためにバッテリーＢ１に流れる電流と同
一である。したがって、正常なバッテリーＢ２，Ｂ３に
過充電などの悪影響を与えることはない。
【００１８】以下、本発明の作用を図５に示すフローチ
ャートに従って説明すると、充電をスタートし（ステッ
プ１）、定電流充電を行い（ステップ２）、所定の電圧
（１４．５Ｖ）になったか否かを判定し（ステップ
３）、所定の電圧（１４．５Ｖ）になっておれば（ＹＥ
Ｓ）、定電圧充電を行い（ステップ４）、バッテリー充
電電流検出回路６によって所定の電流（たとえば３Ａ以
上）が流れているか否が判定され（ステップ５）、所定
の電流が流れていなければ（ＮＯ）、バッテリーがサル
フェーション状態であると判定され（ステップ６）、前
記主制御装置３が、直流電圧可変機能を有する整流回路
２に対して通常の充電電圧より高い高電圧をバッテリー
に印加するように制御し（ステップ７）、この高電圧印
加によって正常な充電電流（たとえば３Ａ以上）が流れ
たか否が判定され（ステップ８）、正常な充電電流が流
れていれば（ＹＥＳ）、（ステップ２）に戻り定電流充
電を行う。
ャートに従って説明すると、充電をスタートし（ステッ
プ１）、定電流充電を行い（ステップ２）、所定の電圧
（１４．５Ｖ）になったか否かを判定し（ステップ
３）、所定の電圧（１４．５Ｖ）になっておれば（ＹＥ
Ｓ）、定電圧充電を行い（ステップ４）、バッテリー充
電電流検出回路６によって所定の電流（たとえば３Ａ以
上）が流れているか否が判定され（ステップ５）、所定
の電流が流れていなければ（ＮＯ）、バッテリーがサル
フェーション状態であると判定され（ステップ６）、前
記主制御装置３が、直流電圧可変機能を有する整流回路
２に対して通常の充電電圧より高い高電圧をバッテリー
に印加するように制御し（ステップ７）、この高電圧印
加によって正常な充電電流（たとえば３Ａ以上）が流れ
たか否が判定され（ステップ８）、正常な充電電流が流
れていれば（ＹＥＳ）、（ステップ２）に戻り定電流充
電を行う。
【００１９】前記（ステップ８）の判定において、正常
な充電電流が流れていなければ（ＮＯ）、高電圧をバッ
テリーに印加し続け高電圧を規定時間印加（たとえば３
時間以上）したか否が判定され（ステップ９）、高電圧
を規定時間印加していなければ（ＮＯ）（ステップ８）
に戻り、高電圧を規定時間印加しておれば（ＹＥＳ）、
回復不能なバッテリーと判断し（ステップ１０）、充電
停止を行う（ステップ１１）。前記（ステップ５）の判
定において、所定の電流が流れておれば（ＹＥＳ）、所
定の時間充電（たとえば３時間）したか否か判定され
（ステップ１２）、所定の時間充電しておれば（ＹＥ
Ｓ）、充電を停止する（ステップ１３）。
な充電電流が流れていなければ（ＮＯ）、高電圧をバッ
テリーに印加し続け高電圧を規定時間印加（たとえば３
時間以上）したか否が判定され（ステップ９）、高電圧
を規定時間印加していなければ（ＮＯ）（ステップ８）
に戻り、高電圧を規定時間印加しておれば（ＹＥＳ）、
回復不能なバッテリーと判断し（ステップ１０）、充電
停止を行う（ステップ１１）。前記（ステップ５）の判
定において、所定の電流が流れておれば（ＹＥＳ）、所
定の時間充電（たとえば３時間）したか否か判定され
（ステップ１２）、所定の時間充電しておれば（ＹＥ
Ｓ）、充電を停止する（ステップ１３）。
【００２０】
【発明の効果】本発明の請求項１、請求項２および請求
項３に係る発明によれば、充電時に所定のバッテリー充
電電流が流れていない場合には、主制御装置が、サルフ
ェーション状態のバッテリーと判定し、通常のバッテリ
ーの充電電圧より２０％以上から絶縁型変圧器容量の許
容できる高電圧の間で制御することができる高い電圧が
得られるように、前記整流回路を制御して、その高い充
電電圧で充電を行うことにより、サルフェーション状態
のバッテリーでも充電を行うことが可能となる。特にバ
ッテリー溶接機のように、バッテリーが複数個直列に接
続されている場合には、たとえば、そのうちの１個のバ
ッテリーがサルフェーション状態であって、その内部抵
抗が高くても、通常の充電電圧より高い充電電圧を、複
数個直列に接続されているバッテリーの両端に印加する
ことにより、充電電流が徐徐に増加して、正常な充電電
流が流れるようになり、したがって、正常なバッテリー
に過電流が流れるようなことはなく、サルフェーション
状態のバッテリーでも正常に充電を行うことが可能とな
る。
項３に係る発明によれば、充電時に所定のバッテリー充
電電流が流れていない場合には、主制御装置が、サルフ
ェーション状態のバッテリーと判定し、通常のバッテリ
ーの充電電圧より２０％以上から絶縁型変圧器容量の許
容できる高電圧の間で制御することができる高い電圧が
得られるように、前記整流回路を制御して、その高い充
電電圧で充電を行うことにより、サルフェーション状態
のバッテリーでも充電を行うことが可能となる。特にバ
ッテリー溶接機のように、バッテリーが複数個直列に接
続されている場合には、たとえば、そのうちの１個のバ
ッテリーがサルフェーション状態であって、その内部抵
抗が高くても、通常の充電電圧より高い充電電圧を、複
数個直列に接続されているバッテリーの両端に印加する
ことにより、充電電流が徐徐に増加して、正常な充電電
流が流れるようになり、したがって、正常なバッテリー
に過電流が流れるようなことはなく、サルフェーション
状態のバッテリーでも正常に充電を行うことが可能とな
る。
【図１】本発明のバッテリー充電装置およびバッテリー
溶接機の電気回路ブロック図である。
溶接機の電気回路ブロック図である。
【図２】本発明のバッテリー充電装置およびバッテリー
溶接機の実施例の電気回路図である。
溶接機の実施例の電気回路図である。
【図３】本発明のバッテリー充電装置およびバッテリー
溶接機の整流回路から得られる出力電圧の可変作用の説
明図である。
溶接機の整流回路から得られる出力電圧の可変作用の説
明図である。
【図４】本発明のバッテリー溶接機のように複数個直列
に接続されたバッテリーに充電を行う場合の説明図であ
る。
に接続されたバッテリーに充電を行う場合の説明図であ
る。
【図５】本発明のバッテリー溶接機の作用を説明するフ
ローチャートである。
ローチャートである。
１ 交流電源 ２ 直流電圧可変機能を有する整流回路 ３ 主制御装置 ４ 充電配線 ５ バッテリー ６ バッテリー充電電流検出回路 ７ 溶接機 ８ バッテリー電圧検出回路 ９ 絶縁型変圧器 １０ 波形整形回路 １１ スイッチ １２ 電源回路 １３ リアクトル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北山 龍一 広島県山県郡千代田町大字新氏神35番地 新ダイワ工業株式会社中央研究所内 Ｆターム(参考） 4E082 BA01 BB01 BB02 CA02 DA01 5G003 AA01 BA01 CA02 CA12 CB06 CC02 DA07 DA11 FA08 GA10 GC05 5H030 AA03 AS11 AS18 BB09 FF42 FF43
Claims (3)
- 【請求項１】交流電源を直流電源に変換する直流電圧可
変機能を有する整流回路と、この整流回路の出力電圧を
バッテリーの充電状態に応じて可変調整する主制御装置
と、前記整流回路に充電配線を介して接続したバッテリ
ーと、前記充電配線と主制御装置との間に接続した、充
電時に通常の充電電流が流れるか否かを検出するバッテ
リー充電電流検出回路とよりなり、 前記主制御装置は、前記バッテリー充電電流検出回路よ
り、充電時に所定のバッテリー充電電流が流れていない
という検出信号の入力があると、サルフェーション状態
のバッテリーと判定して、前記整流回路をその出力電圧
が通常の充電電圧より２０％以上から絶縁型変圧器容量
の許容できる高電圧の間で制御することを特徴とするバ
ッテリー充電装置。 - 【請求項２】交流電源を直流電源に変換する直流電圧可
変機能を有する整流回路と、この整流回路の出力電圧を
バッテリーの充電状態に応じて可変調整する主制御装置
と、前記整流回路に充電配線を介して接続したバッテリ
ーと、このバッテリーに接続した溶接機と、前記充電配
線と主制御装置との間に接続した、充電時に通常の充電
電流が流れるか否かを検出するバッテリー充電電流検出
回路とよりなり、 前記主制御装置は、前記バッテリー充電電流検出回路よ
り、充電時に所定のバッテリー充電電流が流れていない
という検出信号の入力があると、サルフェーション状態
のバッテリーと判定して、前記整流回路をその出力電圧
が通常の充電電圧より２０％以上から絶縁型変圧器容量
の許容できる高電圧の間で制御することを特徴とするバ
ッテリー溶接機。 - 【請求項３】請求項１および請求項２に記載の直流電圧
可変機能を有する整流回路は、変圧器の２次巻線の両端
にそれぞれサイリスタが接続され、このサイリスタのゲ
ートに、その出力電圧が通常の充電電圧より２０％以上
から絶縁型変圧器容量の許容できる高電圧の間で制御す
ることができる高い電圧になるように、サイリスタが点
弧するゲート電流の点弧位相を制御する制御信号が前記
主制御装置から印加されるように構成した、ことを特徴
とするバッテリー充電装置およびバッテリー溶接機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19083199A JP4341047B2 (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | バッテリー充電装置およびバッテリー溶接機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19083199A JP4341047B2 (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | バッテリー充電装置およびバッテリー溶接機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000348778A true JP2000348778A (ja) | 2000-12-15 |
| JP4341047B2 JP4341047B2 (ja) | 2009-10-07 |
Family
ID=16264500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19083199A Expired - Fee Related JP4341047B2 (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | バッテリー充電装置およびバッテリー溶接機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4341047B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012112286A (ja) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Daihatsu Motor Co Ltd | アイドルストップ車の制御装置 |
| JP2015053826A (ja) * | 2013-09-09 | 2015-03-19 | パナソニック株式会社 | 充電制御装置、充電装置、車両及び充電制御方法 |
-
1999
- 1999-06-02 JP JP19083199A patent/JP4341047B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012112286A (ja) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Daihatsu Motor Co Ltd | アイドルストップ車の制御装置 |
| JP2015053826A (ja) * | 2013-09-09 | 2015-03-19 | パナソニック株式会社 | 充電制御装置、充電装置、車両及び充電制御方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4341047B2 (ja) | 2009-10-07 |
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