説明

バッテリ切り離し回路

【課題】バッテリの満充電電圧よりも低い接点最大許容電圧のリレーを選択することができるバッテリ切り離し回路を提供する。
【解決手段】バッテリBATTと入力用コンデンサCとの間に設けられるバッテリ切り離し回路1は、バッテリの一端に接続されるa接点と、b接点と、入力用コンデンサの一端に接続されるc接点とを有するリレーRY1と、バッテリの他端に接続されるa接点と、b接点と、入力用コンデンサの他端に接続されるc接点とを有するリレーRY2と、リレーRY1のa接点とリレーRY1のc接点との間に接続された電圧クランプ回路3と、リレーRY1のb接点とリレーRY2のb接点との間に接続された電圧クランプ回路4と、リレーRY2のa接点とリレーRY2のc接点との間に接続された電圧クランプ回路5と、を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、装置等のバッテリへの接続を切り離すバッテリ切り離し回路に関する。
【背景技術】
【0002】
図2に従来のバッテリ切り離し回路の一例を示す。図2において、バッテリ切り離し回路10は、バッテリBATTと入力用コンデンサCとの間に設けられている。また、入力用コンデンサCには、並列に、バッテリ接続検出回路2及び電力変換回路(図示せず)が接続されている。
【0003】
バッテリ接続検出回路2は、入力用コンデンサCの端子間電圧を検出して、入力用コンデンサCがバッテリBATTに接続されているか否かを判定し、判定信号(図示せず)を電力変換回路に出力する。
【0004】
電力変換回路は、入力側を入力用コンデンサCに接続し、出力側に接続される負荷(図示せず)に所望の電力を供給する。
【0005】
バッテリ切り離し回路10は、リレーRY1,RY2及び抵抗Rを備え、電力変換回路からの切替信号(図示せず)に応じて、リレーRY1,RY2が動作し、バッテリBATTと入力用コンデンサCとを接続するか切り離すかを行う。
【0006】
リレーRY1,RY2は、それぞれに、コイル(図示せず)と、二つの固定接点(a接点,b接点)及び一つの可動接点(c接点)とを有し、切替信号に応じてコイルに電流が流れるとa接点とc接点とが接続され、b接点とc接点とが切り離される。また、切替信号に応じてコイルに電流が流れなくなるとb接点とc接点とが接続され、a接点とc接点とが切り離される。
【0007】
抵抗Rは、入力用コンデンサCの電荷を放電させるコンデンサ放電用抵抗である。
【0008】
次に、従来のバッテリ切り離し回路の作用を説明する。電力変換回路が動作している状態で電力変換回路からバッテリ切り離し回路10に出力される切替信号は、例えば、Hレベルの信号であって、バッテリBATTと入力用コンデンサCとを接続させるための信号である。また、電力変換回路が動作を停止している状態で電力変換回路からバッテリ切り離し回路10に出力される切替信号は、例えば、Lレベルの信号であって、バッテリBATTと入力用コンデンサCとを切り離させるための信号である。
【0009】
バッテリ切り離し回路10は、切替信号がHレベルの場合、リレーRY1,RY2のコイルに電流が流れてa接点とc接点とが接続され、b接点とc接点とが切り離されるので、バッテリBATTと入力用コンデンサCとが接続され、バッテリBATTからの電力が入力用コンデンサCに供給される。また、切替信号がLレベルの場合、リレーRY1,RY2のコイルに電流が流れずa接点とc接点とが切り離され、b接点とc接点とが接続されるので、バッテリBATTと入力用コンデンサCとが切り離され、バッテリBATTからの電力が入力用コンデンサCに供給されなくなり、バッテリBATTからの不要な放電が防止される。また、抵抗Rと入力用コンデンサCとが接続され、入力用コンデンサCの電荷が放電され、バッテリ接続検出回路2の誤判定が防止される。
【0010】
なお、従来の技術の関連技術として、例えば特許文献1に記載されたバックアップ用バッテリ切り離し回路が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開平11−332129号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
しかしながら、リレーRY1,RY2の各接点には、バッテリBATTの満充電電圧が最大電圧として印加される。このため、リレーRY1,RY2の接点最大許容電圧(接点の開閉可能な電圧の最大値)は、バッテリBATTの満充電電圧よりも高い電圧が要求される。バッテリBATTの満充電電圧が高くなるにつれて、リレーRY1,RY2の接点最大許容電圧も高くなければならず、リレーRY1,RY2の選択が限られてくるという問題があった。
【0013】
そこで、本発明は、バッテリの満充電電圧よりも低い接点最大許容電圧のリレーを選択することができるバッテリ切り離し回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明のバッテリ切り離し回路は、バッテリと入力用コンデンサとの間に設けられるバッテリ切り離し回路であって、前記バッテリ切り離し回路は、前記バッテリの一端に接続される第1の固定接点と、第2の固定接点と、前記入力用コンデンサの一端に接続される可動接点とを有する第1のリレーと、前記バッテリの他端に接続される第1の固定接点と、第2の固定接点と、前記入力用コンデンサの他端に接続される可動接点とを有する第2のリレーと、前記第1のリレーの第1の固定接点と前記第1のリレーの可動接点との間に接続された第1の電圧クランプ回路と、前記第1のリレーの第2の固定接点と前記第2のリレーの第2の固定接点との間に接続された第2の電圧クランプ回路と、前記第2のリレーの第1の固定接点と前記第2のリレーの可動接点との間に接続された第3の電圧クランプ回路と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、バッテリの満充電電圧よりも低い接点最大許容電圧のリレーを選択することができるバッテリ切り離し回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施例1に係るバッテリ切り離し回路を示す図である。
【図2】従来のバッテリ切り離し回路の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施の形態に係るバッテリ切り離し回路を図面に基づいて説明する。
【実施例1】
【0018】
図1は、本発明の実施例1に係るバッテリ切り離し回路を示す図である。図1に示すバッテリ切り離し回路1は、リレーRY1,RY2及び電圧クランプ回路3,4,5を備えている。したがって、図2で説明した従来のバッテリ切り離し回路10と異なる点は、電圧クランプ回路3,5が新たに設けられている点と、抵抗Rに代えて電圧クランプ回路4が設けられている点である。すなわち、電圧クランプ回路3,4,5は、本発明の特徴部分である。なお、その他の構成は、図2で説明した従来回路の構成と同一であるので、同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【0019】
ツェナーダイオードZD1と抵抗R1とが直列に接続された構成の電圧クランプ回路3(第1の電圧クランプ回路)は、ツェナーダイオードZD1のカソードがバッテリBATTの正極及びリレーRY1のa接点(第1の固定接点)に接続され、ツェナーダイオードZD1のアノードが抵抗R1の一端に接続され、抵抗R1の他端がリレーRY1のc接点(可動接点)及び入力用コンデンサCの一端に接続されている。電圧クランプ回路3は、リレーRY1のa接点−c接点間電圧をツェナーダイオードZD1及び抵抗R1の電圧でクランプするものである。
【0020】
ツェナーダイオードZD2と抵抗R2とが直列に接続された構成の電圧クランプ回路4(第2の電圧クランプ回路)は、ツェナーダイオードZD2のカソードがリレーRY1のb接点(第2の固定接点)に接続され、ツェナーダイオードZD2のアノードが抵抗R2の一端に接続され、抵抗R2の他端がリレーRY2のb接点(第2の固定接点)に接続されている。電圧クランプ回路4は、リレーRY1のb接点−c接点間電圧及びリレーRY2のb接点−c接点間電圧をツェナーダイオードZD2及び抵抗R2の電圧でクランプするものである。
【0021】
ツェナーダイオードZD3と抵抗R3とが直列に接続された構成の電圧クランプ回路5(第3の電圧クランプ回路)は、ツェナーダイオードZD3のアノードがバッテリBATTの負極及びリレーRY2のa接点(第1の固定接点)に接続され、ツェナーダイオードZD3のカソードが抵抗R3の一端に接続され、抵抗R3の他端がリレーRY2のc接点(可動接点)及び入力用コンデンサCの他端に接続されている。電圧クランプ回路5は、リレーRY2のa接点−c接点間電圧をツェナーダイオードZD3及び抵抗R3の電圧でクランプするものである。
【0022】
ツェナーダイオードZD1,ZD2,ZD3のそれぞれのツェナー電圧(降状電圧)VZD1,VZD2,VZD3は、リレーRY1,RY2のa接点とc接点とが切り離されている状態(切替信号はLレベル)において、電圧クランプ回路3,5を介して、バッテリBATTから入力用コンデンサCに電流が流れないように決定される。具体的には、バッテリBATTの満充電電圧(最大電圧)をVBATT(max)とすると、VZD1+VZD2+VZD3 > VBATT(max) を満たす必要がある。また、バッテリ接続検出回路2が誤判定することなく正常に動作するために、入力用コンデンサCの端子間電圧はバッテリBATTの放電終止電圧VBATT(min)未満である必要がある。すなわち、VBATT(min) > VZD2 を満たす必要がある。
【0023】
抵抗R1,R2,R3は、ツェナーダイオードZD1,ZD2,ZD3及び入力用コンデンサCに過大なピーク電流が流れるのを防止するためのものである。また、抵抗R2は、入力用コンデンサCの電荷を放電させるコンデンサ放電用抵抗でもある。
【0024】
次に、このように構成された実施例1に係るバッテリ切り離し回路の作用を説明する。まず、切替信号がLレベルの場合、バッテリ切り離し回路1は、リレーRY1,RY2のb接点とc接点とが接続されている。この場合、入力用コンデンサCの端子間電圧はツェナー電圧VZD2まで放電される。したがって、リレーRY1,RY2のa接点−c接点間電圧は、VBATT(max)−VZD2の値を超える電圧にならない。また、切替信号がHレベルの場合、バッテリ切り離し回路1は、リレーRY1,RY2のa接点とc接点とが接続されている。この場合、入力用コンデンサCの端子間電圧はバッテリBATTの出力電圧まで充電される。したがって、リレーRY1,RY2のb接点−c接点間電圧は、VBATT(max)−VZD2の値を超える電圧にならない。
【0025】
このように、本発明の実施例1に係るバッテリ切り離し回路によれば、リレーRY1,RY2の各接点には、VBATT(max)−VZD2の値を超える電圧が印加されない。したがって、バッテリBATTの満充電電圧VBATT(max)よりも低い接点最大許容電圧のリレーを選択することができる。
【0026】
なお、ツェナーダイオードZD1,ZD2,ZD3は定電圧特性を持つ他の素子、例えばバリスタなどに置き換えることができる。
【産業上の利用可能性】
【0027】
本発明のバッテリ切り離し回路は、バッテリを備える各種電源装置に適用することができる。
【符号の説明】
【0028】
1 バッテリ切り離し回路
2 バッテリ接続検出回路
3,4,5 電圧クランプ回路
BATT バッテリ
RY1,RY2 リレー
ZD1,ZD2,ZD3 ツェナーダイオード
R1,R2,R3 抵抗
C 入力用コンデンサ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
バッテリと入力用コンデンサとの間に設けられるバッテリ切り離し回路であって、
前記バッテリ切り離し回路は、
前記バッテリの一端に接続される第1の固定接点と、第2の固定接点と、前記入力用コンデンサの一端に接続される可動接点とを有する第1のリレーと、
前記バッテリの他端に接続される第1の固定接点と、第2の固定接点と、前記入力用コンデンサの他端に接続される可動接点とを有する第2のリレーと、
前記第1のリレーの第1の固定接点と前記第1のリレーの可動接点との間に接続された第1の電圧クランプ回路と、
前記第1のリレーの第2の固定接点と前記第2のリレーの第2の固定接点との間に接続された第2の電圧クランプ回路と、
前記第2のリレーの第1の固定接点と前記第2のリレーの可動接点との間に接続された第3の電圧クランプ回路と、
を備えることを特徴とするバッテリ切り離し回路。
【請求項2】
前記第1、第2及び第3の電圧クランプ回路のそれぞれは、ツェナーダイオードと抵抗とが直列に接続された構成であることを特徴とする請求項1記載のバッテリ切り離し回路。
【請求項3】
前記第1、第2及び第3の電圧クランプ回路のそれぞれのツェナーダイオードのツェナー電圧の合計電圧は、前記バッテリの満充電電圧よりも高く、且つ前記第2の電圧クランプ回路のツェナーダイオードのツェナー電圧は、前記バッテリの放電終止電圧よりも低くなるように、前記第1、第2及び第3の電圧クランプ回路のそれぞれのツェナーダイオードのツェナー電圧が決定されることを特徴とする請求項2記載のバッテリ切り離し回路。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2013−115979(P2013−115979A)
【公開日】平成25年6月10日(2013.6.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−261801(P2011−261801)
【出願日】平成23年11月30日(2011.11.30)
【出願人】(000106276)サンケン電気株式会社 (982)
【Fターム(参考)】