特許 6870147 充電点灯回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6870147

(24)【登録日】2021年4月16日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】充電点灯回路

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20210426BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/00 N

【請求項の数】13

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2020-500633(P2020-500633)

(86)(22)【出願日】2017年12月6日

(65)【公表番号】特表2020-527011(P2020-527011A)

(43)【公表日】2020年8月31日

(86)【国際出願番号】CN2017114868

(87)【国際公開番号】WO2019015225

(87)【国際公開日】20190124

【審査請求日】2020年1月7日

(31)【優先権主張番号】201710586763.2

(32)【優先日】2017年7月18日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】519293715

【氏名又は名称】深▲せん▼市華星光電半導体顕示技術有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＳＨＥＮＺＨＥＮ ＣＨＩＮＡ ＳＴＡＲ ＯＰＴＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ ＤＩＳＰＬＡＹ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．，ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】110003063

【氏名又は名称】特許業務法人牛木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】楊 勇

(72)【発明者】

【氏名】劉 方雲

【審査官】 右田 勝則

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−３０４４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０７５２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−３４００７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／００１５１８６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国実用新案第２０４５９７５３５（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 中国特許出願公開第１０７３３２３０８（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１つの点灯回路を含む充電点灯回路であって、前記点灯回路は、第１演算増幅器と、第１トライオードと、第２トライオードとを含み、
前記第１演算増幅器の非反転入力端子には第１サンプリング電圧が入力され、前記第１演算増幅器の反転入力端子には第１基準電圧が入力され、前記第１演算増幅器の非反転入力端子は、前記充電点灯回路における電池に接続するための負端子に接続されており、前記充電点灯回路の負端子の電位に対してサンプリングを行なうことで前記第１サンプリング電圧が得られ、
前記第１トライオードのベースは第１抵抗を介して前記第１演算増幅器の出力端子に接続されており、前記第１トライオードのエミッタは第２抵抗を介して第２基準電圧に接続されており、前記第１トライオードのコレクタは第１発光ダイオードのアノードに接続されており、
前記第２トライオードのベースは第３抵抗を介して前記第１演算増幅器の出力端子に接続されており、前記第２トライオードのエミッタは第２発光ダイオードのアノードに接続されており、前記第２トライオードのコレクタは前記第２基準電圧に接続されており、
前記第１発光ダイオードのカソードと前記第２発光ダイオードのカソードは接地されており、前記第１発光ダイオードの発光色と前記第２発光ダイオードの発光色とは異なり、
１つの電流ループ回路をさらに含み、前記電流ループ回路は第２演算増幅器を含んでおり、前記第２演算増幅器の非反転入力端子には第３基準電圧が入力され、前記第２演算増幅器の反転入力端子は第４抵抗及び第１キャパシタを介して前記第２演算増幅器の出力端子に接続されており、前記第２演算増幅器の反転入力端子には前記第１サンプリング電圧がさらに入力され、前記第２演算増幅器の出力端子はさらに第１ダイオードのカソードに接続されており、前記第１ダイオードのアノードには高電位が入力されることを特徴とする充電点灯回路。

【請求項2】

前記第１発光ダイオードの発光色は緑色であり、前記第２発光ダイオードの発光色は赤色であることを特徴とする請求項１に記載の充電点灯回路。

【請求項3】

１つの電圧ループ回路をさらに含み、前記電圧ループ回路は第３演算増幅器を含んでおり、前記第３演算増幅器の非反転入力端子には前記第２基準電圧が入力され、前記第３演算増幅器の反転入力端子は第５抵抗及び第２キャパシタを介して前記第３演算増幅器の出力端子に接続されており、前記第３演算増幅器の反転入力端子には第２サンプリング電圧がさらに入力され、前記第３演算増幅器の出力端子は第２ダイオードのカソードに接続されており、前記第２ダイオードのアノードには高電位が入力されることを特徴とする請求項１に記載の充電点灯回路。

【請求項4】

前記第２サンプリング電圧は、前記充電点灯回路の正端子の電位に対してサンプリングを行なうことによって得られ、前記正端子は第６抵抗及び第７抵抗を介して接地されており、前記第２サンプリング電圧は、前記第６抵抗と前記第７抵抗との接続点から得られるものであることを特徴とする請求項３に記載の充電点灯回路。

【請求項5】

１つの点灯回路を含む充電点灯回路であって、前記点灯回路は、第１演算増幅器と、第１トライオードと、第２トライオードとを含み、
前記第１演算増幅器の非反転入力端子には第１サンプリング電圧が入力され、前記第１演算増幅器の反転入力端子には第１基準電圧が入力され、前記第１演算増幅器の非反転入力端子は、前記充電点灯回路における電池に接続するための負端子に接続されており、前記充電点灯回路の負端子の電位に対してサンプリングを行なうことで前記第１サンプリング電圧が得られ、
前記第１トライオードのベースは第１抵抗を介して前記第１演算増幅器の出力端子に接続されており、前記第１トライオードのエミッタは第２抵抗を介して第２基準電圧に接続されており、前記第１トライオードのコレクタは第１発光ダイオードのアノードに接続されており、
前記第２トライオードのベースは第３抵抗を介して前記第１演算増幅器の出力端子に接続されており、前記第２トライオードのエミッタは第２発光ダイオードのアノードに接続されており、前記第２トライオードのコレクタは前記第２基準電圧に接続されており、
前記第１発光ダイオードのカソードと前記第２発光ダイオードのカソードは接地されており、前記第１発光ダイオードの発光色と前記第２発光ダイオードの発光色とは異なり、
前記第１演算増幅器の反転入力端子はさらに、第８抵抗の一端及び第９抵抗の一端にそれぞれ接続されており、前記第８抵抗の他端は前記第２基準電圧に接続されており、前記第９抵抗の他端は接地されていることを特徴とする充電点灯回路。

【請求項6】

前記第２演算増幅器の非反転入力端子はさらに、第１０抵抗の一端及び第１１抵抗の一端にそれぞれ接続されており、前記第１０抵抗の他端は前記第２基準電圧に接続されており、前記第１１抵抗の他端は接地されていることを特徴とする請求項１に記載の充電点灯回路。

【請求項7】

前記第６抵抗及び前記第７抵抗の抵抗値を設定することによって、前記充電点灯回路の定充電電圧を設定することを特徴とする請求項４に記載の充電点灯回路。

【請求項8】

前記第８抵抗及び前記第９抵抗の抵抗値を設定することによって、前記充電点灯回路の点灯電流を設定することを特徴とする請求項５に記載の充電点灯回路。

【請求項9】

１つの点灯回路を含む充電点灯回路であって、前記点灯回路は、第１演算増幅器と、第１トライオードと、第２トライオードとを含み、
前記第１演算増幅器の非反転入力端子には第１サンプリング電圧が入力され、前記第１演算増幅器の反転入力端子には第１基準電圧が入力され、前記第１演算増幅器の非反転入力端子は、前記充電点灯回路における電池に接続するための負端子に接続されており、前記充電点灯回路の負端子の電位に対してサンプリングを行なうことで前記第１サンプリング電圧が得られ、
前記第１トライオードのベースは第１抵抗を介して前記第１演算増幅器の出力端子に接続されており、前記第１トライオードのエミッタは第２抵抗を介して第２基準電圧に接続されており、前記第１トライオードのコレクタは第１発光ダイオードのアノードに接続されており、
前記第２トライオードのベースは第３抵抗を介して前記第１演算増幅器の出力端子に接続されており、前記第２トライオードのエミッタは第２発光ダイオードのアノードに接続されており、前記第２トライオードのコレクタは前記第２基準電圧に接続されており、
前記第１発光ダイオードのカソードと前記第２発光ダイオードのカソードは接地されており、前記第１発光ダイオードの発光色と前記第２発光ダイオードの発光色とは異なり、
前記第１発光ダイオードの発光色は緑色であり、前記第２発光ダイオードの発光色は赤色であり、
前記充電点灯回路は１つの電流ループ回路をさらに含み、前記電流ループ回路は第２演算増幅器を含んでおり、前記第２演算増幅器の非反転入力端子には第３基準電圧が入力され、前記第２演算増幅器の反転入力端子は第４抵抗及び第１キャパシタを介して前記第２演算増幅器の出力端子に接続されており、前記第２演算増幅器の反転入力端子には前記第１サンプリング電圧がさらに入力され、前記第２演算増幅器の出力端子はさらに第１ダイオードのカソードに接続されており、前記第１ダイオードのアノードには高電位が入力され、
前記充電点灯回路は１つの電圧ループ回路をさらに含み、前記電圧ループ回路は第３演算増幅器を含んでおり、前記第３演算増幅器の非反転入力端子には前記第２基準電圧が入力され、前記第３演算増幅器の反転入力端子は第５抵抗及び第２キャパシタを介して前記第３演算増幅器の出力端子に接続されており、前記第３演算増幅器の反転入力端子には第２サンプリング電圧がさらに入力され、前記第３演算増幅器の出力端子は第２ダイオードのカソードに接続されており、前記第２ダイオードのアノードには高電位が入力され、
前記第２サンプリング電圧は、前記充電点灯回路の正端子の電位に対してサンプリングを行なうことによって得られ、前記正端子は第６抵抗及び第７抵抗を介して接地されており、前記第２サンプリング電圧は、前記第６抵抗と前記第７抵抗との接続点から得られるものであることを特徴とする充電点灯回路。

【請求項10】

前記第１演算増幅器の反転入力端子はさらに、第８抵抗の一端及び第９抵抗の一端にそれぞれ接続されており、前記第８抵抗の他端は前記第２基準電圧に接続されており、前記第９抵抗の他端は接地されていることを特徴とする請求項９に記載の充電点灯回路。

【請求項11】

前記第２演算増幅器の非反転入力端子はさらに、第１０抵抗の一端及び第１１抵抗の一端にそれぞれ接続されており、前記第１０抵抗の他端は前記第２基準電圧に接続されており、前記第１１抵抗の他端は接地されていることを特徴とする請求項９に記載の充電点灯回路。

【請求項12】

前記第６抵抗及び前記第７抵抗の抵抗値を設定することによって、前記充電点灯回路の定充電電圧を設定することを特徴とする請求項９に記載の充電点灯回路。

【請求項13】

前記第８抵抗及び前記第９抵抗の抵抗値を設定することによって、前記充電点灯回路の点灯電流を設定することを特徴とする請求項１０に記載の充電点灯回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は充電技術の分野に関するものであり、特に充電点灯回路に関するものである。

【背景技術】

【0002】

鉛酸蓄電池は主に電気自動車に用いられており、鉛酸蓄電池を合理的、迅速、且つ効率的に充電するために、鉛酸蓄電池充電器はしばしば「３段階」の充電、即ち、定電流、定電圧、小電流充電の３つの段階を採用している。第１段階では、定電流で充電を行ない、電圧が所定の値に達したときに、定電圧充電を行なう第２段階に移行し、その際、電流が徐々に低下する。次に、小電流充電を行なう第３段階に移行し、小電流充電は、蓄電池がほぼ完全に充電された状態を維持できるように続けられる。電池の充電状態をよりよく観察するためには、電池の充電状態を表示する充電点灯回路を設計する必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

従って、本発明の目的は、充電点灯回路を提供し、点灯回路を利用して電池の充電状態を表示させることである。

【課題を解決するための手段】

【0004】

上記の目的を達成するために、本発明は充電点灯回路を提供し、当該充電点灯回路は１つの点灯回路を含み、前記点灯回路は、第１演算増幅器と、第１トライオードと、第２トライオードとを含んでおり、
前記第１演算増幅器の非反転入力端子には第１サンプリング電圧が入力され、前記第１演算増幅器の反転入力端子には第１基準電圧が入力され、前記第１演算増幅器の非反転入力端子は、前記充電点灯回路における電池に接続するための負端子に接続されており、前記充電点灯回路の負端子の電位に対してサンプリングを行なうことで前記第１サンプリング電圧が得られ、
前記第１トライオードのベースは第１抵抗を介して前記第１演算増幅器の出力端子に接続されており、前記第１トライオードのエミッタは第２抵抗を介して第２基準電圧に接続されており、前記第１トライオードのコレクタは第１発光ダイオードのアノードに接続されており、
前記第２トライオードのベースは第３抵抗を介して前記第１演算増幅器の出力端子に接続されており、前記第２トライオードのエミッタは第２発光ダイオードのアノードに接続されており、前記第２トライオードのコレクタは前記第２基準電圧に接続されており、
前記第１発光ダイオードのカソードと前記第２発光ダイオードのカソードは接地されており、前記第１発光ダイオードの発光色と前記第２発光ダイオードの発光色とは異なる。

【0005】

ここで、前記第１発光ダイオードの発光色は緑色であり、前記第２発光ダイオードの発光色は赤色である。

【0006】

ここで、前記充電点灯回路は１つの電流ループ回路をさらに含み、前記電流ループ回路は第２演算増幅器を含んでおり、前記第２演算増幅器の非反転入力端子には第３基準電圧が入力され、前記第２演算増幅器の反転入力端子は第４抵抗及び第１キャパシタを介して前記第２演算増幅器の出力端子に接続されており、前記第２演算増幅器の反転入力端子には前記第１サンプリング電圧がさらに入力され、前記第２演算増幅器の出力端子はさらに第１ダイオードのカソードに接続されており、前記第１ダイオードのアノードには高電位が入力される。

【0007】

ここで、前記充電点灯回路は１つの電圧ループ回路をさらに含み、前記電圧ループ回路は第３演算増幅器を含んでおり、前記第３演算増幅器の非反転入力端子には前記第２基準電圧が入力され、前記第３演算増幅器の反転入力端子は第５抵抗及び第２キャパシタを介して前記第３演算増幅器の出力端子に接続されており、前記第３演算増幅器の反転入力端子には第２サンプリング電圧がさらに入力され、前記第３演算増幅器の出力端子は第２ダイオードのカソードに接続されており、前記第２ダイオードのアノードには高電位が入力される。

【0008】

ここで、前記第２サンプリング電圧は、前記充電点灯回路の正端子の電位に対してサンプリングを行なうことによって得られ、前記正端子は第６抵抗及び第７抵抗を介して接地されており、前記第２サンプリング電圧は、前記第６抵抗と前記第７抵抗との接続点から得られるものである。

【0009】

ここで、前記第１演算増幅器の反転入力端子はさらに、第８抵抗の一端及び第９抵抗の一端にそれぞれ接続されており、前記第８抵抗の他端は前記第２基準電圧に接続されており、前記第９抵抗の他端は接地されている。

【0010】

ここで、前記第２演算増幅器の非反転入力端子はさらに、第１０抵抗の一端及び第１１抵抗の一端にそれぞれ接続されており、前記第１０抵抗の他端は前記第２基準電圧に接続されており、前記第１１抵抗の他端は接地されている。

【0011】

ここで、前記第６抵抗及び前記第７抵抗の抵抗値を設定することによって、前記充電点灯回路の定充電電圧を設定する。

【0012】

ここで、前記第８抵抗及び前記第９抵抗の抵抗値を設定することによって、前記充電点灯回路の点灯電流を設定する。

【0013】

本発明は充電点灯回路をさらに提供し、当該充電点灯回路は１つの点灯回路を含み、前記点灯回路は、第１演算増幅器と、第１トライオードと、第２トライオードとを含み、
前記第１演算増幅器の非反転入力端子には第１サンプリング電圧が入力され、前記第１演算増幅器の反転入力端子には第１基準電圧が入力され、前記第１演算増幅器の非反転入力端子は、前記充電点灯回路における電池に接続するための負端子に接続されており、前記充電点灯回路の負端子の電位に対してサンプリングを行なうことで前記第１サンプリング電圧が得られ、
前記第１トライオードのベースは第１抵抗を介して前記第１演算増幅器の出力端子に接続されており、前記第１トライオードのエミッタは第２抵抗を介して第２基準電圧に接続されており、前記第１トライオードのコレクタは第１発光ダイオードのアノードに接続されており、
前記第２トライオードのベースは第３抵抗を介して前記第１演算増幅器の出力端子に接続されており、前記第２トライオードのエミッタは第２発光ダイオードのアノードに接続されており、前記第２トライオードのコレクタは前記第２基準電圧に接続されており、
前記第１発光ダイオードのカソードと前記第２発光ダイオードのカソードは接地されており、前記第１発光ダイオードの発光色と前記第２発光ダイオードの発光色とは異なり、
前記第１発光ダイオードの発光色は緑色であり、前記第２発光ダイオードの発光色は赤色であり、
前記充電点灯回路は１つの電流ループ回路をさらに含み、前記電流ループ回路は第２演算増幅器を含んでおり、前記第２演算増幅器の非反転入力端子には第３基準電圧が入力され、前記第２演算増幅器の反転入力端子は第４抵抗及び第１キャパシタを介して前記第２演算増幅器の出力端子に接続されており、前記第２演算増幅器の反転入力端子には前記第１サンプリング電圧がさらに入力され、前記第２演算増幅器の出力端子はさらに第１ダイオードのカソードに接続されており、前記第１ダイオードのアノードには高電位が入力され、
前記充電点灯回路は１つの電圧ループ回路をさらに含み、前記電圧ループ回路は第３演算増幅器を含んでおり、前記第３演算増幅器の非反転入力端子には前記第２基準電圧が入力され、前記第３演算増幅器の反転入力端子は第５抵抗及び第２キャパシタを介して前記第３演算増幅器の出力端子に接続されており、前記第３演算増幅器の反転入力端子には第２サンプリング電圧がさらに入力され、前記第３演算増幅器の出力端子は第２ダイオードのカソードに接続されており、前記第２ダイオードのアノードには高電位が入力され、
前記第２サンプリング電圧は、前記充電点灯回路の正端子の電位に対してサンプリングを行なうことによって得られ、前記正端子は第６抵抗及び第７抵抗を介して接地されており、前記第２サンプリング電圧は、前記第６抵抗と前記第７抵抗との接続点から得られるものである。

【発明の効果】

【0014】

以上のように、本発明は、本発明の充電点灯回路を用いることで、電池の充電状態を非常に簡便に観察することができ、電池の充電状態を異なる色のＬＥＤランプでリアルタイムに表示させることができ、これらはシンプル且つ実用的である。

【図面の簡単な説明】

【0015】

以下において、添付の図面と組み合わせて本発明の具体的な実施形態について詳述することで、本発明の技術案及びその他の有益な効果が明らかなものとなる。

【0016】

添付の図面において、

【図1】本発明の充電点灯回路に係る１つの好ましい実施形態の回路を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１を参照されたい。図１は、本発明における充電点灯回路の好ましい一実施形態を示す回路図である。電池の充電状態をよりよく観察するために、本発明は鉛酸蓄電池の充電回路に点灯回路を追加しており、充電回路中の各コンポーネントの規格及び主要な電流、電圧等のパラメータについては、図１中の表記を参照することができる。外部電源は変圧器Ｔ１を介して充電点灯回路に入力され、鉛酸蓄電池は正端子Ｖ＋と負端子Ｖ−との間に接続されて充電を受け、正端子Ｖ＋及び負端子Ｖ−の前にはフィルタリングのためのコモンモードインダクタンスＬＦ１が接続されている。

【0018】

本発明に係る充電点灯回路の点灯回路は主に、非反転入力端子に第１サンプリング電圧Ｕｂが入力され、反転入力端子に第１基準電圧Ｕｃが入力されるような第１演算増幅器ＩＣ１と；ベースが第１抵抗Ｒ１を介して演算増幅器ＩＣ１の出力端子に接続され、エミッタが第２抵抗Ｒ２を介して第２基準電圧Ｕｅに接続され、コレクタが第１発光ダイオードＬＥＤ１（緑色）のアノードに接続されたＰＮＰ型の第１トライオードＱ１と；ベースが第３抵抗Ｒ３を介して第１演算増幅器ＩＣ１の出力端子に接続され、エミッタが第２発光ダイオードＬＥＤ２（赤色）のアノードに接続され、コレクタが第２基準電圧Ｕｅに接続されたＮＰＮ型の第２トライオードＱ２とを含んでおり、第１発光ダイオードＬＥＤ１のカソードと第２発光ダイオードＬＥＤ２のカソードは接地されている。本実施形態において、第１演算増幅器ＩＣ１のピン４及び１１には高電位及び低電位がそれぞれ入力され、保護回路を形成し、一端は外部電源が変圧器Ｔ１による処理を経た後の高電位に接続されており、他端は接地されている。第１サンプリング電圧Ｕｂは、負端子Ｖ−の電位に対してサンプリングを行なうことによって得られる。

【0019】

第２演算増幅器ＩＣ２、第１キャパシタＣ１、第４抵抗Ｒ４及び第１ダイオードＤ１等で電流ループ回路が形成され、主に以下の構成を含む。第２演算増幅器ＩＣ２の非反転入力端子に第３基準電圧Ｕａが入力され、反転入力端子は第４抵抗Ｒ４及び第１キャパシタＣ１を介して出力端子に接続されている。第２演算増幅器ＩＣ２の反転入力端子には第１サンプリング電圧Ｕｂがさらに入力され、出力端子は第１ダイオードＤ１のカソードに接続されている。第１ダイオードＤ１のアノードには高電位が入力される。この好ましい実施形態において、第１サンプリング電圧Ｕｂは、負端子Ｖ?の電位に対してサンプリングを行なうことによって得られる。

【0020】

第３演算増幅器ＩＣ３、第５抵抗Ｒ５、第２キャパシタＣ２及び第２ダイオードＤ２等で電圧ループ回路が形成され、主に以下の構成を含む。第３演算増幅器ＩＣ３の非反転入力端子に第２基準電圧Ｕｅが入力され、反転入力端子は第５抵抗Ｒ５及び第２キャパシタＣ２を介して出力端子に接続されている。第３演算増幅器ＩＣ３の反転入力端子には第２サンプリング電圧Ｕｄがさらに入力され、出力端子は第２ダイオードＤ２のカソードに接続されている。第２ダイオードＤ２のアノードには高電位が入力される。この好ましい実施形態において、第２サンプリング電圧Ｕｄは、正端子Ｖ＋の電位に対してサンプリングを行なうことによって得られる。正端子Ｖ＋は第６抵抗Ｒ６及び第７抵抗Ｒ７を介して接地されており、第２サンプリング電圧Ｕｄは、第６抵抗Ｒ６と第７抵抗Ｒ７との接続点から得られるものである。第２ダイオードＤ２のアノードは、発光ダイオードＵ２を介して外部電源が変圧器Ｔ１による処理を経た後の高電位に接続されている。

【0021】

第８抵抗Ｒ８の両端はそれぞれ、第２基準電圧Ｕｅ及び第１基準電圧Ｕｃに接続されている。第９抵抗Ｒ９の両端はそれぞれ、第１基準電圧Ｕｃへの接続と、接地がなされている。第１０抵抗Ｒ１０の両端はそれぞれ、第２基準電圧Ｕｅ及び第３基準電圧Ｕａに接続されている。第１１抵抗Ｒ１１の両端はそれぞれ、第３基準電圧Ｕａへの接続と、接地がなされている。

【0022】

本発明の充電点灯回路の動作原理は以下の通りである。鉛酸蓄電池は通常「３段階」の充電を採用しており、これは即ち、定電流、定電圧、及び小電流（定電圧）の３つの充電段階である。

【0023】

（１）定電流の充電段階：負荷端の電圧が比較的低い場合、充電時において、電源はより大きな電流Ｉ０を以って電池に対して充電を行なう。その際、第２演算増幅器ＩＣ２の反転入力端子における第１サンプリング電圧Ｕｂは第３基準電圧Ｕａよりも大きく、第２演算増幅器ＩＣ２は低電位を出力し、第１ダイオードＤ１が導通する。電流ループ（電圧ループ、以下同じ）動作が１つの閉ループ系で行われるため、電源は第２演算増幅器ＩＣ２をフィードバックとして、電池に対して定電流充電を開始する。その際、第１サンプリング電圧Ｕｂ＞第１基準電圧Ｕｃであり、第１演算増幅器ＩＣ１は高電圧レベルを出力することで、第２トライオードＱ２が導通し、第１トライオードＱ１は導通しない。その際、第２発光ダイオードＬＥＤ２が赤く点灯し、電源は定電流の充電段階に入る。

【0024】

（２）定電圧の充電段階：定電流の充電が継続すると、電池の電圧が徐々に増加し、電源の出力電圧がＶ０よりも大きくなると、第２サンプリング電圧Ｕｄ＞第２基準電圧Ｕｅとなり、第３演算増幅器ＩＣ３は低電位を出力することで、第２ダイオードＤ２が導通する。電源は、第３演算増幅器ＩＣ３をフィードバックとして、電池に対して定電圧充電を開始する。

【0025】

（３）小電流の充電段階：一定期間充電した後、電源と電池との間の電圧降下が徐々に減少し、電池の充電電流も減少し始め、第１サンプリング電圧Ｕｂは減少し、電流ループは動作を停止する。充電電流が点灯電流Ｉ１よりも小さい場合、第１基準電圧Ｕｃ＞第１サンプリング電圧Ｕｂであり、第１演算増幅器ＩＣ１は低電圧レベルを出力することで、第２トライオードＱ２がオフとなり、第１トライオードＱ１は導通する。第１発光ダイオードＬＥＤ１は緑色に点灯し、電源はＶ０で小電流充電を開始し、充電が完了するまで充電を行なう。

【0026】

この好ましい実施形態では、第１０抵抗Ｒ１０の抵抗値及び第１１抵抗Ｒ１１の抵抗値を設定することにより、定充電電流Ｉ０を設定することができ；第８抵抗Ｒ８と第９抵抗Ｒ９により、点灯電流Ｉ１を設定することができ；第７抵抗Ｒ７と第６抵抗Ｒ６により、定充電電圧Ｖ０を設定することができる。

【0027】

本発明は、充電点灯回路を提供することで、電池の充電状態を異なる色のＬＥＤランプでリアルタイムに示すことができるようになり、シンプル且つ実用的で、他の回路にも広く適用され得る。

【0028】

以下において具体的な例を挙げて、本回路の動作原理を説明する。

【0029】

図に示すように、この好ましい実施形態において、第１０抵抗Ｒ１０＝１００Ｋ、第１１抵抗Ｒ１１＝１．６３Ｋ； 第８抵抗Ｒ８＝１００Ｋ、第９抵抗Ｒ９＝２４５Ω；第６抵抗Ｒ６＝８６Ｋ、第７抵抗Ｒ７＝１０Ｋである。計算により、第３基準電圧Ｕａ＝０．０４Ｖ、第１基準電圧Ｕｃ＝０．００６Ｖ、第２基準電圧Ｕｅ＝２．５Ｖ、定充電電流Ｉ０＝２Ａ、点灯電流Ｉ１＝３００ｍＡ、定充電電圧Ｖ０＝２４Ｖであることがわかる。

【0030】

（１）定電流の充電段階：充電の開始時において、電池の電圧は比較的低いため、電源は比較的大きな充電電流を電池に供給し、充電電流Ｉ０≧２Ａである場合、第１サンプリング電圧Ｕｂ≧０．０４Ｖとなり、第２演算増幅器ＩＣ２は低電圧レベルを出力し、第１ダイオードＤ１が導通する。電流ループの作用の下、電源は第２演算増幅器ＩＣ２を負のフィードバックとして、電池に対して定電流充電を行ない、充電電流Ｉ０＝２Ａ、第１サンプリング電圧Ｕｂ＝０．０４Ｖとなる。第１基準電圧Ｕｃ＝０．００６Ｖであるため、第１サンプリング電圧Ｕｂ＞第１基準電圧Ｕｃとなり、第１演算増幅器ＩＣ１が高電圧レベルを出力することで、第２トライオードＱ２が導通する。その際、第２の発光ダイオードＬＥＤ２が赤く点灯し、電源は定電流の充電段階に入る。

【0031】

（２）定電圧の充電段階：充電が継続すると、電池の電圧が徐々に増加し、電池の電圧≧２４Ｖとなったとき、第２サンプリング電圧Ｕｄ≧２．５Ｖ、即ち、第２サンプリング電圧Ｕｄ＞第２基準電圧Ｕｅであり、第３演算増幅器ＩＣ３は低電圧レベルを出力し、第２ダイオードＤ２が導通する。電源は定電圧の充電段階に入り、定充電電圧Ｖ０＝２４Ｖとなる。充電電流の低下（２Ａ未満）により、第１サンプリング電圧Ｕｂ＜０．０４Ｖ、即ち、第１サンプリング電圧Ｕｂ＜第３基準電圧Ｕａとなり、第２演算増幅器ＩＣ２は高電圧レベルを出力することで、第１ダイオードＤ１は導通せず、定電流ループは動作を停止する。

【0032】

（３）小電流の充電段階：定電圧充電の過程において、充電電流は絶えず低下し、充電電流が点灯電流Ｉ１＝３００ｍＡよりも小さくなったとき、第１サンプリング電圧Ｕｂ＜０．００６Ｖ、即ち、第１サンプリング電圧Ｕｂ＜第１基準電圧Ｕｃとなる。第１演算増幅器ＩＣ１は低電圧レベルを出力することで、第１トライオードＱ１が導通し、第１発光ダイオードＬＥＤ１は緑色に点灯し、電源はＶ０＝２４Ｖで小電流充電を行ない、充電電流は低下し続け、電池の電圧と充電器の電圧とが基本的に等しくなるまで充電を行なう。

【0033】

本発明は、電池の充電状態をリアルタイムで検出することで、点灯回路で充電状態を表示させるものである。本発明は、このような回路により、鉛酸電池充電器のスマート設計を実現することができ、充電器のスマート化設計、シンプルな実用化、及び低コスト化を実現することができる。

【0034】

以上のように、本発明は、本発明の充電点灯回路を用いることで、電池の充電状態を非常に簡便に観察することができ、電池の充電状態を異なる色のＬＥＤランプでリアルタイムに表示させることができ、シンプル且つ実用的である。

【0035】

上記のように、本分野の通常の技術者は、本発明の技術案及び技術思想に基づいて、その他各種の対応する改変及び変形を施すことができ、これら改変及び変形はいずれも本発明で保護を求める特許請求の範囲に属するものである。

【図1】