(57)【要約】【課題】二次電池の短絡時において充電回路を構成する部品にかかる電気的ストレスを低減することのできる充電制御装置及びそれを用いた非常用照明装置を提供する。【解決手段】充電制御装置１は、二次電池ＲＢ１と、充電回路２と、制御部４とを備える。充電回路２は、外部電源（商用電源ＡＣ１）からの電力供給により二次電池ＲＢ１を充電する。制御部４は、二次電池ＲＢ１の充放電を制御する。制御部４は、充電回路２から二次電池ＲＢ１に出力される出力電流Ｉ１を制御する機能と、出力電流Ｉ１により生じる二次電池ＲＢ１の端子間電圧に基づいて二次電池ＲＢ１の状態を検知する機能とを有する。二次電池ＲＢ１の状態には、少なくとも二次電池ＲＢ１の短絡と、二次電池ＲＢ１の電池外れとが含まれる。そして、制御部４は、二次電池ＲＢ１の短絡を検知すると、出力電流Ｉ１を間欠的に流すように制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池と、外部電源からの電力供給により前記二次電池を充電する充電回路と、前記二次電池の充放電を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記充電回路から前記二次電池に出力される出力電流を制御する機能と、前記出力電流により生じる前記二次電池の端子間電圧に基づいて前記二次電池の状態を検知する機能とを有し、
前記二次電池の状態には、少なくとも前記二次電池の短絡と、前記二次電池の電池外れとが含まれ、
前記制御部は、前記二次電池の短絡を検知すると、前記出力電流を間欠的に流すように制御することを特徴とする充電制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記二次電池の短絡を検知すると、前記出力電流の電流値を小さくするように制御することを特徴とする請求項１記載の充電制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記出力電流の立ち上がりから所定の期間は前記二次電池の状態を検知しないことを特徴とする請求項１又は２記載の充電制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記二次電池が装着されると前記二次電池の状態を検知し、且つ前記二次電池が正常であることを検知すると、前記出力電流を流し続け、前記二次電池の短絡を検知すると、前記出力電流を間欠的に流すように制御することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の充電制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記二次電池の短絡時に前記二次電池の電池外れを検知すると、前記出力電流を流し続けるように制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の充電制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の前記充電制御装置と、光源と、前記二次電池からの電力供給により前記光源を点灯させる点灯回路とを備えることを特徴とする非常用照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に充電制御装置、より詳細には外部電源からの電力供給により二次電池を充電する充電回路を備えた充電制御装置及びそれを用いた非常用照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外部電源からの電力の供給が異常となる非常時に、光源部から光を照射する非常用照明器具が知られており、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の非常用照明器具は、器具本体の内部に外部電源たる商用電源と電気的に接続された蓄電池制御部（充電回路）を備えている。また、この非常用照明器具では、蓄電池制御部と、器具本体の内部の蓄電池部（二次電池）とを電気的に接続させており、蓄電池制御部が常時に商用電源から電力の供給を受けて蓄電池部を充電している。さらに、この非常用照明器具では、蓄電池制御部と、器具本体の内部の光源部を点灯させる点灯制御部とを電気的に接続されている。
【０００３】
蓄電池制御部は、商用電源からの電力の供給が異常となる非常時を検知した場合、蓄電池部の電力を給電経路を介して点灯制御部に供給する。点灯制御部は、蓄電池部からの電力を給電経路を介して出力し、光源部の点灯を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１３３９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来例では、二次電池に充電回路の出力電流を流し続ける構成であるため、二次電池が短絡すると、充電回路を構成する部品に過大な電気的ストレスがかかる虞があった。このため、上記従来例では、二次電池の短絡時の過大な電気的ストレスを想定して、定格の大きい部品を選定する必要があり、回路の大型化や製造コストの増大を招くという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みて為されており、二次電池の短絡時において充電回路を構成する部品にかかる電気的ストレスを低減することのできる充電制御装置及びそれを用いた非常用照明装置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】
【０００７】
本発明の充電制御装置は、二次電池と、外部電源からの電力供給により前記二次電池を充電する充電回路と、前記二次電池の充放電を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記充電回路から前記二次電池に出力される出力電流を制御する機能と、前記出力電流により生じる前記二次電池の端子間電圧に基づいて前記二次電池の状態を検知する機能とを有し、前記二次電池の状態には、少なくとも前記二次電池の短絡と、前記二次電池の電池外れとが含まれ、前記制御部は、前記二次電池の短絡を検知すると、前記出力電流を間欠的に流すように制御することを特徴とする。
【０００８】
この充電制御装置において、前記制御部は、前記二次電池の短絡を検知すると、前記出力電流の電流値を小さくするように制御することが好ましい。
【０００９】
この充電制御装置において、前記制御部は、前記出力電流の立ち上がりから所定の期間は前記二次電池の状態を検知しないことが好ましい。
【００１０】
この充電制御装置において、前記制御部は、前記二次電池が装着されると前記二次電池の状態を検知し、且つ前記二次電池が正常であることを検知すると、前記出力電流を流し続け、前記二次電池の短絡を検知すると、前記出力電流を間欠的に流すように制御することが好ましい。
【００１１】
この充電制御装置において、前記制御部は、前記二次電池の短絡時に前記二次電池の電池外れを検知すると、前記出力電流を流し続けるように制御することが好ましい。
【００１２】
本発明の非常用照明装置は、上記何れかの前記充電制御装置と、光源と、前記二次電池からの電力供給により前記光源を点灯させる点灯回路とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、制御部が、二次電池の短絡を検知すると充電回路の出力電流を間欠的に流すように制御するため、出力電流を流し続ける場合と比較して、二次電池の短絡時において充電回路を構成する部品にかかる電気的ストレスを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る充電制御装置及び非常用照明装置を示す概略図である。
【図２】図２Ａ，図２Ｂは、それぞれ本発明の実施形態に係る充電制御装置における動作の説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る充電制御装置及び非常用照明装置の他の構成を示す概略図である。
【図４】図４Ａ，図４Ｂは、それぞれ図３に示す充電制御装置における動作の説明図である。
【図５】図５Ａ，図５Ｂは、それぞれ本発明の実施形態に係る充電制御装置において、検知電圧の立ち上がりを無効とする場合の動作の説明図である。
【図６】図６Ａ，図６Ｂは、それぞれ本発明の実施形態に係る充電制御装置において、二次電池が装着時に正常状態である場合の出力電流の切替動作の説明図である。
【図７】図７Ａ，図７Ｂは、それぞれ本発明の実施形態に係る充電制御装置において、二次電池が装着時に異常状態である場合の出力電流の切替動作の説明図である。
【図８】図８Ａ，図８Ｂは、それぞれ本発明の実施形態に係る充電制御装置において、二次電池が異常状態時に外れた場合の出力電流の切替動作の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態に係る充電制御装置１は、図１に示すように、二次電池ＲＢ１と、充電回路２と、制御部４とを備える。充電回路２は、外部電源（商用電源ＡＣ１）からの電力供給により二次電池ＲＢ１を充電する。制御部４は、二次電池ＲＢ１の充放電を制御する。また、制御部４は、充電回路２から二次電池ＲＢ１に出力される出力電流Ｉ１を制御する機能と、出力電流Ｉ１により生じる二次電池ＲＢ１の端子間電圧に基づいて二次電池ＲＢ１の状態を検知する機能とを有する。二次電池ＲＢ１の状態には、少なくとも二次電池ＲＢ１の短絡と、二次電池ＲＢ１の電池外れとが含まれる。そして、制御部４は、二次電池ＲＢ１の短絡を検知すると、出力電流Ｉ１を間欠的に流すように制御する。
【００１６】
また、本発明の実施形態に係る非常用照明装置１００は、図１に示すように、充電制御装置１と、光源ＬＳ１と、二次電池ＲＢ１からの電力供給により光源ＬＳ１を点灯させる点灯回路３とを備える。
【００１７】
以下、本実施形態の充電制御装置１及び非常用照明装置１００について詳細に説明する。本実施形態の充電制御装置１は、図１に示すように、二次電池ＲＢ１と、充電回路２と、制御部４とを備える。また、本実施形態の非常用照明装置１００は、充電制御装置１と、光源ＬＳ１と、点灯回路３とを備える。
【００１８】
二次電池ＲＢ１は、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池で構成されている。本実施形態の充電制御装置１では、二次電池ＲＢ１は、複数のセルで構成される組電池であるが、１つのセルで構成されてもよい。
【００１９】
充電回路２は、外部電源である商用電源ＡＣ１からの電力供給により二次電池ＲＢ１を充電するように構成されている。充電回路２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０と、平滑用コンデンサＣ１と、ツェナーダイオードＺＤ１と、抵抗Ｒ１〜Ｒ４と、ダイオードＤ１と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２とを備える。ＡＣ／ＤＣコンバータ２０は、商用電源ＡＣ１から供給される交流電力を直流電力に変換して出力する。本実施形態の充電制御装置１では、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０はフライバックコンバータで構成されている。なお、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０は従来周知の回路で構成してよいので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２０】
ＡＣ／ＤＣコンバータ２０の出力端には、平滑用コンデンサＣ１が接続されている。また、平滑用コンデンサＣ１には、ツェナーダイオードＺＤ１及び抵抗Ｒ２及びスイッチング素子Ｑ２の直列回路が並列に接続されている。スイッチング素子Ｑ１は、ＰＮＰ型のトランジスタである。スイッチング素子Ｑ１のエミッタには、抵抗Ｒ１を介してツェナーダイオードＺＤ１のカソードが接続されている。また、スイッチング素子Ｑ１のコレクタは、逆流防止用のダイオードＤ１を介して二次電池ＲＢ１の陽極に接続されている。さらに、スイッチング素子Ｑ１のベースは、ツェナーダイオードＺＤ１のアノードと抵抗Ｒ２との接続点に接続されている。
【００２１】
スイッチング素子Ｑ２は、ＮＰＮ型のトランジスタである。スイッチング素子Ｑ２のコレクタには、抵抗Ｒ２を介してツェナーダイオードＺＤ１のアノード及びスイッチング素子Ｑ１のベースが接続されている。また、スイッチング素子Ｑ２のエミッタは、二次電池ＲＢ１の負極に接続されている。さらに、スイッチング素子Ｑ２のベースは、後述する電流制御部４２に接続されている。二次電池ＲＢ１の各電極が接続される端子間には、抵抗Ｒ３，Ｒ４の直列回路が並列に接続されている。
【００２２】
以下、充電回路２の動作について説明する。なお、以下の説明では、スイッチング素子Ｑ２がオンであると仮定する。スイッチング素子Ｑ２がオンであれば、スイッチング素子Ｑ１のベース電圧は、平滑用コンデンサＣ１の両端電圧をツェナーダイオードＺＤ１と抵抗Ｒ２とで分圧した電圧となる。そして、抵抗Ｒ２を介してスイッチング素子Ｑ１のベース電流が流れるため、スイッチング素子Ｑ１がオンとなる。ここで、ツェナーダイオードＺＤ１の両端電圧が一定電圧となるため、抵抗Ｒ１で規定される一定電流が出力電流Ｉ１として二次電池ＲＢ１に流れる。このため、二次電池ＲＢ１は出力電流Ｉ１により充電される。
【００２３】
点灯回路３は、例えばＤＣ／ＤＣコンバータや電流制限抵抗により構成されている。点灯回路３の入力端には、常開型のスイッチＳＷ１を介して二次電池ＲＢ１が接続されている。したがって、スイッチＳＷ１がオンの状態では、二次電池ＲＢ１から点灯回路３に直流電力が供給され、スイッチＳＷ１がオフの状態では、二次電池ＲＢ１から点灯回路３への直流電力の供給が停止する。すなわち、スイッチＳＷ１は、二次電池ＲＢ１と点灯回路３との間の電路を開閉する。
【００２４】
点灯回路３の出力端には、光源ＬＳ１が接続されている。光源ＬＳ１は、例えば発光ダイオード等の固体発光素子を直列又は並列、若しくは直並列に接続して構成されている。光源ＬＳ１は、点灯回路３から供給される直流電力により点灯する。すなわち、点灯回路３は、二次電池ＲＢ１からの電力供給により光源ＬＳ１を点灯させるように構成されている。なお、点灯回路３は従来周知の回路で構成してよいので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２５】
制御部４は、二次電池ＲＢ１の充放電を制御する充放電切替部４０と、二次電池ＲＢ１の状態を検知する状態検知部４１と、出力電流Ｉ１を制御する電流制御部４２とを備える。換言すれば、制御部４は、二次電池ＲＢ１の充放電を制御する機能と、充電回路２から二次電池ＲＢ１に出力される出力電流Ｉ１を制御する機能と、出力電流Ｉ１により生じる二次電池ＲＢ１の端子間電圧に基づいて二次電池ＲＢ１の状態を検知する機能とを有する。なお、本実施形態の充電制御装置１では、制御部４をマイコンで構成し、所定のプログラムをマイコンで実行することにより充放電切替部４０、状態検知部４１、電流制御部４２の各機能を実現している。勿論、充放電切替部４０、状態検知部４１、電流制御部４２をそれぞれ単一のハードウェアで構成してもよい。
【００２６】
充放電切替部４０は、商用電源ＡＣ１の電源電圧を監視することで、商用電源ＡＣ１の停電の有無を検知する。本実施形態の充電制御装置１では、充放電切替部４０は、充電回路２の平滑用コンデンサＣ１の出力電圧を監視することで、商用電源ＡＣ１の電源電圧を監視している。そして、充放電切替部４０は、平滑用コンデンサＣ１の出力電圧が所定の閾値を下回ると、商用電源ＡＣ１が停電したと検知する。なお、商用電源ＡＣ１の電源電圧を監視する構成は従来周知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２７】
充放電切替部４０は、商用電源ＡＣ１の停電の有無に応じて二次電池ＲＢ１の充放電を制御する。すなわち、充放電切替部４０は、商用電源ＡＣ１が停電したと検知すると、スイッチＳＷ１に制御信号を与えてスイッチＳＷ１をオンに切り替える。すると、二次電池ＲＢ１が放電し、点灯回路３に直流電力を供給するので、光源ＬＳ１が点灯する。一方、充放電切替部４０は、商用電源ＡＣ１が正常な場合（すなわち、平滑用コンデンサＣ１の出力電圧が所定の閾値を上回っている場合）は、スイッチＳＷ１に制御信号を与えない。このため、常開型のスイッチＳＷ１は、オフの状態を維持する。この場合、二次電池ＲＢ１と点灯回路３との間の電路が開放されているので、二次電池ＲＢ１が充電回路２により充電される。
【００２８】
状態検知部４１は、二次電池ＲＢ１の端子間電圧を抵抗Ｒ３，Ｒ４で分圧した電圧を監視している。以下では、この電圧を「検知電圧」と称する。状態検知部４１は、図４Ａに示すように、検知電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１と第２閾値電圧Ｖｔｈ２（＞Ｖｔｈ１）との間であれば、二次電池ＲＢ１が「正常」状態にあると検知する。また、状態検知部４１は、検知電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１を下回ると、二次電池ＲＢ１が短絡した「異常」状態にあると検知する。二次電池ＲＢ１が短絡すると、二次電池ＲＢ１が接続される端子間のインピーダンスが小さくなり、検知電圧が下降するためである。なお、二次電池ＲＢ１の短絡とは、二次電池ＲＢ１が単電池であれば、単電池が短絡することを意味し、二次電池ＲＢ１が複数のセルから成る組電池であれば、全てのセルが短絡する、又は一部のセルが短絡することを意味する。また、状態検知部４１は、検知電圧が第２閾値電圧Ｖｔｈ２を上回ると、二次電池ＲＢ１が外れた「電池外れ」状態にあると検知する。二次電池ＲＢ１が外れると、二次電池ＲＢ１の各電極が接続される端子間が開放されてインピーダンスが大きくなり、検知電圧が上昇するためである。
【００２９】
なお、「電池外れ」状態とは、二次電池ＲＢ１が充電回路２から電気的に切り離された状態を意味する。ここで、二次電池ＲＢ１は消耗品であるため、寿命が尽きたり劣化したりした場合には交換する必要がある。このため、本実施形態の充電制御装置１では、二次電池ＲＢ１が外れているか否か、すなわち「電池外れ」状態を検知する必要がある。例えば、二次電池ＲＢ１が人の手により外されたり、振動により二次電池ＲＢ１が外れたりすることで「電池外れ」状態に移行する。
【００３０】
電流制御部４２は、状態検知部４１で検知した二次電池ＲＢ１の状態に応じてスイッチング素子Ｑ２に駆動信号を与えることで、スイッチング素子Ｑ２のオン／オフを切り替え、出力電流Ｉ１を制御する。駆動信号がハイレベルであれば、スイッチング素子Ｑ２がオンに切り替わり、駆動信号がローレベルであれば、スイッチング素子Ｑ２がオフに切り替わる。スイッチング素子Ｑ２がオンであれば、スイッチング素子Ｑ１のベース電流が流れるため、スイッチング素子Ｑ１がオンとなり、出力電流Ｉ１が流れる。一方、スイッチング素子Ｑ２がオフであれば、スイッチング素子Ｑ２のコレクタ電流が流れないことから、スイッチング素子Ｑ１のベース電流が流れず、スイッチング素子Ｑ１がオフとなり、出力電流Ｉ１が流れない。
【００３１】
なお、電流制御部４２は、二次電池ＲＢ１が「異常」状態以外の状態にあると状態検知部４１が検知している間は、スイッチング素子Ｑ２がオン状態を維持するように制御する。すなわち、二次電池ＲＢ１が短絡していないときは、出力電流Ｉ１は流れ続ける。
【００３２】
ここで、特許文献１に記載の非常用照明器具のように、二次電池ＲＢ１に出力電流Ｉ１を流し続ける構成の問題点について説明する。なお、出力電流Ｉ１を流し続ける構成とは、図１の回路において、スイッチング素子Ｑ２をオンし続ける構成に相当する。スイッチング素子Ｑ２をオンし続けると、出力電流Ｉ１が二次電池ＲＢ１に流れ続ける。この状態で、二次電池ＲＢ１が短絡すると、スイッチング素子Ｑ１での消費電力が増大する。
【００３３】
例えば、二次電池ＲＢ１の端子間電圧が３．０Ｖ、出力電流Ｉ１が５０ｍＡ、スイッチング素子Ｑ１のコレクタ−エミッタ間電圧を１．２Ｖと仮定する。この場合、二次電池ＲＢ１の充電時におけるスイッチング素子Ｑ１の消費電力は、０．０６Ｗ（＝１．２Ｖ×５０ｍＡ）となる。一方、二次電池ＲＢ１の短絡時におけるスイッチング素子Ｑ１の消費電力は、二次電池ＲＢ１の端子間電圧が上乗せされるため、０．２１Ｗ（＝（１．２Ｖ＋３．０Ｖ）×５０ｍＡ）となる。つまり、二次電池ＲＢ１の短絡時におけるスイッチング素子Ｑ１の消費電力は、充電時における消費電力の約３．５倍まで増大する。
【００３４】
このように、二次電池ＲＢ１に出力電流Ｉ１を流し続ける構成では、二次電池ＲＢ１が短絡するとスイッチング素子Ｑ１の消費電力が増大する。換言すれば、充電回路２を構成する部品であるスイッチング素子Ｑ１に過大な電気的ストレスがかかる虞があった。このため、二次電池ＲＢ１の短絡時の過大な電気的ストレスを想定して、定格電力の大きいスイッチング素子Ｑ１を選定する必要があり、回路の大型化や製造コストの増大を招くという問題があった。
【００３５】
なお、上記の問題を解決するために、二次電池ＲＢ１の短絡時において、出力電流Ｉ１が流れるのを停止させるように制御する構成が考えられる。しかしながら、この構成では、二次電池ＲＢ１の短絡時に二次電池ＲＢ１が外れると、出力電流Ｉ１が流れていないことから二次電池ＲＢ１の電池外れを検知することができないという新たな問題が生じる。
【００３６】
そこで、本実施形態の充電制御装置１では、図２に示すように、制御部４は、二次電池ＲＢ１の短絡を検知すると、出力電流Ｉ１を間欠的に流すように制御する。換言すれば、電流制御部４２は、二次電池ＲＢ１が「異常」状態にあると、出力電流Ｉ１を間欠的に流すようにスイッチング素子Ｑ２を制御する。具体的には、電流制御部４２は、二次電池ＲＢ１が「異常」状態にあると状態検知部４１が検知すると、スイッチング素子Ｑ２に駆動信号として２Ｈｚのパルスを与える。このパルスは、パルス幅が５０ｍｓで、パルス周期が５００ｍｓであり、デューティ比が０．１である。このパルスにより、スイッチング素子Ｑ２のオン／オフが交互に切り替わるため、出力電流Ｉ１が二次電池ＲＢ１に間欠的に流れる（図２参照）。このため、二次電池ＲＢ１の短絡時に流れる出力電流Ｉ１の実効値が、出力電流Ｉ１を流し続ける場合と比較して小さくなるので、二次電池ＲＢ１の短絡時におけるスイッチング素子Ｑ１の消費電力を低減することができる。
【００３７】
勿論、駆動信号の周波数やパルス幅は、設計に応じて適宜変更してもよい。そして、駆動信号の周波数やパルス幅を適宜変更することで、二次電池ＲＢ１の短絡時におけるスイッチング素子Ｑ１の消費電力を、二次電池ＲＢ１の充電時におけるスイッチング素子Ｑ１の消費電力まで低減することも可能である。
【００３８】
上述のように、本実施形態の充電制御装置１では、制御部４は、二次電池ＲＢ１の短絡を検知すると、充電回路２の出力電流Ｉ１を間欠的に流すように制御する。このため、本実施形態の充電制御装置１では、出力電流Ｉ１を流し続ける場合と比較して、二次電池ＲＢ１の短絡時において充電回路２を構成する部品にかかる電気的ストレス（スイッチング素子Ｑ１の消費電力）を低減することができる。したがって、本実施形態の充電制御装置１では、定格（定格電力）の大きい部品（スイッチング素子Ｑ１）を選定する必要がないので、回路の大型化や製造コストの増大を招くことがない。
【００３９】
また、本実施形態の充電制御装置１では、スイッチング素子Ｑ２のオン期間に出力電流Ｉ１が流れているので、状態検知部４１は当該期間において検知電圧を監視することができる。つまり、本実施形態の充電制御装置１では、二次電池ＲＢ１の短絡時にも出力電流Ｉ１が間欠的に流れているので、二次電池ＲＢ１の電池外れを検知することもできる。
【００４０】
なお、本実施形態の充電制御装置１において、制御部４は、二次電池ＲＢ１の短絡を検知すると、出力電流Ｉ１の電流値を小さくするように制御するのが望ましい。以下、この制御を実現するための構成について図面を用いて説明する。この構成では、図３に示すように、抵抗Ｒ１の代わりに抵抗Ｒ５，Ｒ６及びスイッチング素子Ｑ３を設けている。また、この構成では、スイッチング素子Ｑ３に切替信号を与える電流切替部４３を制御部４に設けている。なお、電流切替部４３は、所定のプログラムをマイコンで実行することによりその機能を実現している。勿論、電流切替部４３を単一のハードウェアで構成してもよい。抵抗Ｒ５及び抵抗Ｒ６は、並列に接続されている。そして、スイッチング素子Ｑ３は、コレクタが抵抗Ｒ６に、エミッタがスイッチング素子Ｑ１のコレクタに、ベースが電流切替部４３に接続されている。
【００４１】
電流切替部４３は、状態検知部４１で検知した二次電池ＲＢ１の状態に応じてスイッチング素子Ｑ３に切替信号を与えることで、スイッチング素子Ｑ３のオン／オフを切り替え、出力電流Ｉ１の電流値を制御する。切替信号がハイレベルであれば、スイッチング素子Ｑ３がオンに切り替わり、切替信号がローレベルであれば、スイッチング素子Ｑ３がオフに切り替わる。スイッチング素子Ｑ３がオンのときは、抵抗Ｒ５及び抵抗Ｒ６の合成抵抗により出力電流Ｉ１が第１電流値ＣＣ１に規定される。また、スイッチング素子Ｑ３がオフのときは、合成抵抗よりも抵抗値の大きい抵抗Ｒ５により、出力電流Ｉ１が第２電流値ＣＣ２（＜ＣＣ１）に規定される。
【００４２】
図４Ａ，図４Ｂに示すように、電流切替部４３は、状態検知部４１により二次電池ＲＢ１が「正常」状態にあると検知されている間は、スイッチング素子Ｑ３がオン状態を維持するように制御する。このため、二次電池ＲＢ１が「正常」状態にある間は、第１電流値ＣＣ１の出力電流Ｉ１が流れる。一方、電流切替部４３は、二次電池ＲＢ１が「異常」状態にあると状態検知部４１が検知すると、スイッチング素子Ｑ３をオフに切り替える。このため、二次電池ＲＢ１が「異常」状態にある間は、第２電流値ＣＣ２の出力電流Ｉ１が流れる。
【００４３】
この構成では、二次電池ＲＢ１の短絡時に流れる出力電流Ｉ１を小さくすることができるので、スイッチング素子Ｑ１での消費電力をより低減することができる。
【００４４】
なお、二次電池ＲＢ１が「正常」状態にあっても、二次電池ＲＢ１の充電を開始してから所定時間が経過するまでは第１電流値ＣＣ１の出力電流Ｉ１を流し、所定時間の経過後は第２電流値ＣＣ２の出力電流Ｉ１を流すように構成してもよい。換言すれば、電流切替部４３は、状態検知部４１により二次電池ＲＢ１が「正常」状態にあると検知されてから所定時間が経過するまでは、スイッチング素子Ｑ３がオン状態を維持するように制御する。そして、電流切替部４３は、所定時間が経過すると、スイッチング素子Ｑ３をオフに切り替える。この構成では、二次電池ＲＢ１が十分に充電されているときに流れる出力電流Ｉ１を小さくすることで、スイッチング素子Ｑ１の消費電力をより低減することができる。
【００４５】
ところで、二次電池ＲＢ１の短絡時において、二次電池ＲＢ１の端子間電圧は、出力電流Ｉ１が流れ始めてから所定の期間で徐々に上昇し、その後一定電圧となる。したがって、検知電圧も、図５Ｂに示すように、スイッチング素子Ｑ２がオンに切り替わってから所定の期間で徐々に上昇し、その後一定電圧となる。このため、検知電圧の上昇期間において二次電池ＲＢ１の状態を検知すると、二次電池ＲＢ１の状態を正確に検知することができない虞がある。
【００４６】
そこで、本実施形態の充電制御装置１において、制御部４は、出力電流Ｉ１の立ち上がりから所定の期間は二次電池ＲＢ１の状態を検知しないのが望ましい。具体的には、図５Ａに示すように、電流制御部４２がスイッチング素子Ｑ２に駆動信号を与えた時点から所定の期間は、状態検知部４１による検知を無効とし、所定の期間が経過すると、状態検知部４１による検知を有効とする。例えば、所定の期間を１０ｍｓ、駆動信号のパルス幅を５０ｍｓと仮定する。この場合、状態検知部４１は、電流制御部４２がスイッチング素子Ｑ２に駆動信号を与えた時点から１０ｍｓの間は、二次電池ＲＢ１の状態を検知しない。そして、状態検知部４１は、１０ｍｓが経過した後は、残りの４０ｍｓの間で１０ｍｓ毎に検知電圧を取得し、計４つのデータから二次電池ＲＢ１の状態を検知する。この構成では、検知電圧が安定してから状態検知部４１により二次電池ＲＢ１の状態を検知するので、二次電池ＲＢ１の状態を検知する精度を高めることができる。
【００４７】
また、本実施形態の充電制御装置１において、制御部４は、二次電池ＲＢ１が装着されると二次電池ＲＢ１の状態を検知するのが望ましい。そして、制御部４は、二次電池ＲＢ１が正常であることを検知すると、出力電流Ｉ１を流し続け、二次電池ＲＢ１の短絡を検知すると、出力電流Ｉ１を間欠的に流すように制御するのが望ましい。すなわち、二次電池ＲＢ１が「電池外れ」状態から「正常」状態に移行した場合は、制御部４は、出力電流Ｉ１を流し続けるように制御する。具体的には、図６Ａ，図６Ｂに示すように、検知電圧が第２閾値電圧Ｖｔｈ２を上回る電圧から第１閾値電圧Ｖｔｈ１と第２閾値電圧Ｖｔｈ２との間の電圧に変化すると、電流制御部４２は、スイッチング素子Ｑ２がオン状態を維持するように制御する。
【００４８】
一方、二次電池ＲＢ１が「電池外れ」状態から「異常」状態に移行した場合は、制御部４は、出力電流Ｉ１を間欠的に流すように制御する。具体的には、図７Ａ，図７Ｂに示すように、検知電圧が第２閾値電圧Ｖｔｈ２を上回る電圧から第１閾値電圧Ｖｔｈ１を下回る電圧に変化すると、電流制御部４２は、スイッチング素子Ｑ２のオン／オフを交互に切り替える。
【００４９】
また、本実施形態の充電制御装置１において、制御部４は、二次電池ＲＢ１の短絡時に二次電池ＲＢ１の電池外れを検知すると、出力電流Ｉ１を流し続けるように制御するのが望ましい。すなわち、二次電池ＲＢ１が「異常」状態から「電池外れ」状態に移行した場合は、制御部４は、出力電流Ｉ１を流し続けるように制御する。具体的には、図８Ａ，図８Ｂに示すように、検知電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１を下回る電圧から第２閾値電圧Ｖｔｈ２を上回る電圧に変化すると、電流制御部４２は、スイッチング素子Ｑ２がオン状態を維持するように制御する。この構成では、二次電池ＲＢ１が外れた状態において出力電流Ｉ１が流れ続けるので、二次電池ＲＢ１の状態を常に監視することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１  充電制御装置
２  充電回路
３  点灯回路
４  制御部
４１  状態検知部
４２  電流制御部
１００  非常用照明装置
ＬＳ１  光源
ＲＢ１  二次電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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