(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源を降圧し直流電圧に変換するＡＣ―ＤＣ変換手段と、ＡＣ―ＤＣ変換手段から二次電池への充電電流を制御する電流制御手段と、商用電源の停電を検出する停電検出手段と、商用電源の停電時に停電検出手段の出力に基づいて二次電池を放電させる放電手段とを備え、電流制御手段は、ＡＣ−ＤＣ変換手段への商用電源の通電が開始された場合は規定時間だけ１／２０ＣｍＡ〜１／５ＣｍＡの充電電流を連続して出力する初期充電モードで動作し上記規定時間が経過した後に充電電流を間欠的に出力する補充電モードで動作し、商用電源の停電があった場合は上記規定時間を上限として停電検出手段を利用して求めた停電時間の長さに応じた再充電時間だけ充電電流を連続して出力する再充電モードで動作した後に補充電モードで動作することを特徴とする充電装置。
【請求項２】
商用電源を降圧し直流電圧に変換するＡＣ―ＤＣ変換手段と、ＡＣ―ＤＣ変換手段から二次電池への充電電流を制御する電流制御手段と、商用電源の停電を検出する停電検出手段と、商用電源の停電時に停電検出手段の出力に基づいて二次電池を放電させる放電手段とを備え、電流制御手段は、ＡＣ−ＤＣ変換手段への商用電源の通電が開始された場合は規定時間だけ１／２０ＣｍＡ〜１／５ＣｍＡの充電電流を連続して出力する初期充電モードで動作し上記規定時間が経過した後に充電電流を間欠的に出力する補充電モードで動作し、商用電源の停電があった場合は上記規定時間を上限として停電検出手段を利用して求めた停電時間の長さに応じた再充電時間にパルス幅の総和が等しくなるまで充電電流をパルス的に出力する再充電モードで動作した後に補充電モードで動作することを特徴とする充電装置。
【請求項３】
上記二次電池は、ニッケル水素電池であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の充電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次電池の充電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、非常灯や誘導灯などのように商用電源が停電した時に二次電池をバックアップ用の電力供給源とする機器の充電方法としては、図１８に示すようなトリクル充電という方法がとられている。トリクル充電は二次電池の容量を１ＣｍＡとした時に、約１／３０ＣｍＡ〜１／２０ＣｍＡの低い充電電流で連続して充電を行い電池の内圧が安定した状態で絶えず満充電状態を維持しておくという充電方法である。なお、図１８は、実線で示した▲１▼が充電電流を示し、▲２▼は電池温度を示している。
【０００３】
このような充電方法では、二次電池を絶えず過充電で使用していることにより二次電池の自己発熱によって二次電池の温度が上昇するので、二次電池の寿命に影響を及ぼさないように機器の構造などを工夫して二次電池の温度が４５℃程度の低い温度になるようにする必要がある。二次電池の自己発熱量を下げるために二次電池の充電電流を下げると、二次電池の充電効率が低下するので、非常灯では４８時間、誘導灯では２４時間という充電時間で放電電気量が取れなくなる。
【０００４】
この種の不具合を解決する手法として、図１９に示すように、初期に１／２０ＣｍＡ〜１／５ＣｍＡ程度（例えば１／１０ＣｍＡ）の充電電流で充電し、その後に１／５０ＣｍＡ程度の充電電流に下げてトリクル充電を行う方法や、図２０に示すように初期に１／２０ＣｍＡ程度で充電し、その後に充電の休止区間を設け休止区間後に自己放電などにより減少した容量を補充電で補い絶えず満充電状態を維持しておく充電方法（以下、間欠充電という）がある。なお、図１９および図２０は両方とも、実線で示した▲１▼が充電電流を示し、▲２▼が電池温度を示している。このような図１９や図２０に示した充電方法は、機器を小型化する際などに二次電池の自己発熱を抑えるための充電方法として利用することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、図１９又は図２０の充電方法を採用した充電回路では、初期に１／２０ＣｍＡ以上の比較的大きな充電電流で二次電池を充電するので、商用電源の瞬時の停電や、非常灯、誘導灯などの点検でなどにより充電回路がリセットされた場合、停電中に二次電池の電気量がほとんど減っていいないにもかかわらず復電時に、１／２０ＣｍＡ以上の大きな充電電流で充電されるので、二次電池が過充電状態になり劣化してしまう。また、非常灯や誘導灯などの機器では、使用中の大半が二次電池の満充電に近い状態で使用されるので、瞬時の停電などの度に過充電状態になると二次電池の劣化が進んでしまい二次電池の寿命が大幅に低下してしまう。
【０００６】
このような過充電を防止する方法としては電池温度を検出して電池温度がある一定温度以上になれば過充電状態と判断して充電を強制的に中止する方法や、電池電圧の変化から二次電池が満充電状態になったことを検出して充電を強制的に中止する方法などがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、非常灯や誘導灯などの機器に用いられる二次電池の場合、放電ランプや電球などの光源が常時点灯するので雰囲気温度が光源の影響を受け電池温度を正確に測定することが難しく、また、二次電池もそのような比較的高温下で使用されるので電池電圧の変動が起こりにくく満充電状態を検出するのが難しいという不具合がある。
【０００８】
また、バックアップ用の二次電池としては一般にニッケルカドミウム電池が使用されているが、ニッケルカドミウム電池に比べて更にエネルギ密度が高く、カドミウムなどの環境を汚染する恐れのある物質を使用していないニッケル水素電池を使用することが考えられる。しかしながら、ニッケル水素電池の場合、トリクル充電などの充電方法により過充電で使用すると負極の劣化が激しく電池の寿命が著しく短くなる。したがって、ニッケル水素電池をバックアップ用として使用するためには上記の間欠充電などの充電方式を採用することが考えられるが、瞬間的な停電などが起こると、復電時に充電初期と同じ充電電流で充電されるので、過充電状態になり、電池の寿命が損なわれてしまう。
【０００９】
要するに、ニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池などの二次電池を商用電源が停電した時のバックアップ用の電力供給源として備える機器において、充電回路が初期に１／２０ＣｍＡ〜１／５ＣｍＡ程度（例えば１／１０ＣｍＡ）の比較的大きな充電電流で充電する充電方法を採用している場合、瞬時の停電や点検などの後の充電により二次電池が過充電状態になり、二次電池の寿命が劣化してしまうという問題がある。
【００１０】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、二次電池の充電開始後の初期に比較的大きな充電電流で充電でき且つ瞬時の停電などの後に二次電池が過充電状態になるの防止できる充電装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、商用電源を降圧し直流電圧に変換するＡＣ―ＤＣ変換手段と、ＡＣ―ＤＣ変換手段から二次電池への充電電流を制御する電流制御手段と、商用電源の停電を検出する停電検出手段と、商用電源の停電時に停電検出手段の出力に基づいて二次電池を放電させる放電手段とを備え、電流制御手段は、ＡＣ−ＤＣ変換手段への商用電源の通電が開始された場合は規定時間だけ１／２０ＣｍＡ〜１／５ＣｍＡの充電電流を連続して出力する初期充電モードで動作し上記規定時間が経過した後に充電電流を間欠的に出力する補充電モードで動作し、商用電源の停電があった場合は上記規定時間を上限として停電検出手段を利用して求めた停電時間の長さに応じた再充電時間だけ充電電流を連続して出力する再充電モードで動作した後に補充電モードで動作することを特徴とするものであり、バックアップ用電源などとして用いられる二次電池を充電開始時の初期に初期充電モードで満充電近くまで充電することができるとともにその後の補充電モードでの補充電により容量を維持することができ、しかも、短時間の停電後の復電時の充電により二次電池が過充電状態になることがなく、結果として二次電池の寿命に悪影響を及ぼすことがない。
【００１４】
請求項２の発明は、商用電源を降圧し直流電圧に変換するＡＣ―ＤＣ変換手段と、ＡＣ―ＤＣ変換手段から二次電池への充電電流を制御する電流制御手段と、商用電源の停電を検出する停電検出手段と、商用電源の停電時に停電検出手段の出力に基づいて二次電池を放電させる放電手段とを備え、電流制御手段は、ＡＣ−ＤＣ変換手段への商用電源の通電が開始された場合は規定時間だけ１／２０ＣｍＡ〜１／５ＣｍＡの充電電流を連続して出力する初期充電モードで動作し上記規定時間が経過した後に充電電流を間欠的に出力する補充電モードで動作し、商用電源の停電があった場合は上記規定時間を上限として停電検出手段を利用して求めた停電時間の長さに応じた再充電時間にパルス幅の総和が等しくなるまで充電電流をパルス的に出力する再充電モードで動作した後に補充電モードで動作することを特徴とするものであり、バックアップ用電源などとして用いられる二次電池を充電開始時の初期に初期充電モードで満充電近くまで充電することができるとともにその後の補充電モードでの補充電により容量を維持することができ、しかも、短時間の停電後の復電時の充電により二次電池が過充電状態になることがなく、結果として二次電池の寿命に悪影響を及ぼすことがない。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、上記二次電池がニッケル水素電池なので、ニッケルカドミウム電池を用いる場合に比べて環境汚染の問題が少なくなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（参考例１）
本参考例の充電装置は、図１に示すように、商用電源Ｖｓを降圧して所定の直流電圧を出力するＡＣ−ＤＣ変換手段たる降圧回路１を備え、降圧回路１の出力端間に限流要素たる抵抗Ｒ１を介して２つの二次電池ＥＢの直列回路が接続される。また、抵抗Ｒ１には限流要素たる抵抗Ｒ２とトランジスタよりなるスイッチング素子Ｑ１との直列回路が並列接続されている。ここに、スイッチング素子Ｑ１は、該スイッチング素子Ｑ１のベースに接続された充電制御回路３によりオンオフされる。商用電源Ｖｓと降圧回路１との間には点検用スイッチＳＷが挿入されている。
【００１８】
また、２つの二次電池ＥBの直列回路の両端間にはトランジスタよりなるスイッチング素子Ｑ２を介して負荷５が接続されている。ここに、スイッチング素子Ｑ２は、該スイッチング素子Ｑ２のベースに接続された放電制御回路４によりオンオフされる。
【００１９】
さらに、商用電源Ｖｓの停電を検出する停電検出手段たる停電検出回路２を備えている。ここに、停電検出回路２は、商用電源Ｖｓの電圧を常時監視しており、検出電圧が所定電圧よりも大きい場合にはＨレベルの信号を出力し、検出電圧が上記所定電圧以下になるとＬレベルの信号を出力するようになっている。この停電検出回路２の出力は充電制御回路３および放電制御回路４に入力されるようになっており、充電制御回路３および放電制御回路４は、それぞれ停電検出回路２の出力に基づいてスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオンオフさせる。
【００２０】
本参考例では、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との抵抗値を異ならせることによって、抵抗Ｒ１，Ｒ２、スイッチング素子Ｑ１、および充電制御回路３により降圧回路１から二次電池ＥＢへの充電電流を可変とする電流制御手段を構成している。なお、抵抗Ｒ１，Ｒ２は、スイッチング素子Ｑ１がオンの状態で二次電池ＥＢへの充電電流が１／２０ＣｍＡ〜１／１０ＣｍＡとなり（初期充電モード）、スイッチング素子Ｑ１がオフの状態で二次電池ＥＢへの充電電流が１／５０ＣｍＡ程度となる（補充電モード）ようにそれぞれの抵抗値が設定されている。
【００２１】
また、本参考例では、スイッチング素子Ｑ２および放電制御回路４により二次電池ＥＢを放電させる放電手段を構成している。
【００２２】
ところで、充電制御回路３は、マイクロコンピュータなどにより構成されており、時間を計時（カウント）する計時手段を備え、この計時手段はタイマ機能を有している。以下、商用電源Ｖｓの通電時における充電制御回路３の動作について図２のフローチャートを参照しながら説明する。
【００２３】
商用電源Ｖｓが通電される（Ｓ１）と、充電制御回路３は、停電検出回路２からＨレベルの信号が入力されるのでスイッチング素子Ｑ１（トランジスタＱ１）をオンさせ（Ｓ２）、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点から計時手段による計時を開始する（Ｓ３）。その後、計時手段により計時された時間ｔがあらかじめ初期充電時間として設定された規定時間Ｔ１になると（Ｓ４）、スイッチング素子Ｑ１をオフさせる（Ｓ５）。
【００２４】
次に、商用電源Ｖｓが停電した際の充電制御回路３の動作について図３のフローチャートを参照しながら説明する。
【００２５】
商用電源Ｖｓが停電する（Ｓ１０）と、充電制御回路３は、停電検出回路２からＬレベルの信号が入力される（Ｓ１１）ので、該Ｌレベルの信号を受けた時点から計時手段による計時を開始する（Ｓ１２）。その後、商用電源Ｖｓが復電されると停電検出回路２からＨレベルの信号が入力され（Ｓ１３）、上記計時手段により計時された時間ｔ（停電時間）と所定時間Ｔ０（例えば、０．５秒）とを比較し（Ｓ１４）、時間ｔが所定時間Ｔ０よりも短い場合にはスイッチング素子Ｑ１（トランジスタＱ１）をオフさせる（Ｓ１５）。一方、Ｓ１４において時間ｔが所定時間Ｔ０以上の場合にはスイッチング素子Ｑ１をオンさせ（Ｓ１６）、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点からあらたに計時手段による計時を開始する（Ｓ１７）。その後、計時手段により計時された時間ｔがあらかじめ初期充電時間として設定された規定時間Ｔ１になると（Ｓ１８）、スイッチング素子Ｑ１をオフさせる（Ｓ１９）。
【００２６】
要するに、充電制御回路３は、商用電源Ｖｓの停電時間が所定時間Ｔ０未満であった場合には、商用電源Ｖｓの復帰時に補充電モードで動作し、停電時間が所定時間Ｔ０以上だった場合には、初期充電モードで動作する。言い換えれば、充電制御回路３は、停電時間に基づいて復電時の動作を初期充電モードと補充電モードとのいずれかに切り換えることができる。
【００２７】
また、放電制御回路４は、商用電源Ｖｓが停電すると停電検出回路２からＬレベルの信号が入力されるとスイッチング素子Ｑ２をオンさせ、二次電池ＥBから負荷５へ電力を供給させる（つまり、二次電池ＥBを放電させる）。また、放電制御回路４は、停電検出回路２からＬレベルの信号が入力されるとスイッチング素子Ｑ２をオフさせる。
【００２８】
次に、各部の動作について図４を参照しながら説明する。図４において（ａ）は商用電源Ｖｓの出力波形、（ｂ）は停電検出回路２の出力波形、（ｃ）はスイッチング素子Ｑ１の状態、（ｄ）はスイッチング素子Ｑ２の状態、（ｅ）は充電電流の時間変化、をそれぞれ示す。
【００２９】
図４（ａ）における左側に示すように商用電源Ｖｓが通電されると、同図（ｂ）に示すように停電検出回路２からＨレベルの信号が出力され、充電制御回路３は停電検出回路２からのＨレベルの信号を受けて計時手段による計時を開始するとともに同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオンさせ二次電池ＥBに流れる充電電流を同図（ｅ）に示すようにＩch１とする（初期充電モード）。充電制御回路３は計時手段により計時された時間が上記規定時間Ｔ１に達すると、同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオフさせ二次電池ＥBへ流す充電電流を同図（ｅ）に示すようにＩch２（＜Ｉch１）とする（補充電モード）。
【００３０】
充電制御回路３から二次電池ＥBへ充電電流Ｉch２が流れている状態、つまり補充電モードにおいて、図４（ａ）における中ほどに示すように商用電源Ｖｓが停電すると、停電検出回路２により停電が検出され停電検出回路２から同図（ｂ）に示すようにＬレベルの信号が出力される。すると、停電検出回路２からのＬレベルの信号を受けた放電制御回路４は同図（ｄ）に示すようにスイッチング素子Ｑ２をオンさせ二次電池ＥBを放電させて二次電池ＥBから負荷５へ電力を供給させる。一方、停電検出回路２からＬレベルの信号を受けた充電制御回路３は、該Ｌレベルの信号を受けた時点から計時手段による計時を開始する。
【００３１】
その後、同図（ａ）に示すように商用電源Ｖｓが復電されると同図（ｂ）に示すように停電検出回路２からＨレベルの信号が出力される。すると、停電検出回路２からのＨレベルの信号を受けた放電制御回路４は同図（ｄ）に示すようにスイッチング素子Ｑ２をオフさせて二次電池ＥBの放電を停止させる。一方、停電検出回路２からＨレベルの信号を受けた充電制御回路３は、計時手段により計時された上述のＬレベルの信号を受けた時点から該Ｈレベルの信号を受けた時点まで時間（停電時間）と所定時間Ｔ０（例えば、０．５秒）とを比較し、所定時間Ｔ０よりも短いので同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオフにする（オフ状態を維持させる）。したがって、二次電池ＥBへ流れる充電電流は同図（ｅ）に示すようにＩch２となる。つまり、充電制御回路３は復電時に補充電モードで動作することになる。
【００３２】
さらにその後、同図（ａ）に示す２回目の商用電源Ｖｓの停電が発生すると、停電検出回路２により停電が検出され停電検出回路２から同図（ｂ）に示すようにＬレベルの信号が出力される。すると、停電検出回路２からのＬレベルの信号を受けた放電制御回路４は同図（ｄ）に示すようにスイッチング素子Ｑ２をオンさせ二次電池ＥBを放電させて二次電池ＥBから負荷５へ電力を供給させる。一方、停電検出回路２からＬレベルの信号を受けた充電制御回路３は、該Ｌレベルの信号を受けた時点から計時手段による計時を開始する。
【００３３】
その後、同図（ａ）に示すように商用電源Ｖｓが復電されると同図（ｂ）に示すように停電検出回路２からＨレベルの信号が出力される。すると、停電検出回路２からのＨレベルの信号を受けた放電制御回路４は同図（ｄ）に示すようにスイッチング素子Ｑ２をオフさせて二次電池ＥBの放電を停止させる。一方、停電検出回路２からＨレベルの信号を受けた充電制御回路３は、計時手段により計時された上述のＬレベルの信号を受けた時点から該Ｈレベルの信号を受けた時点までの時間（停電時間）と上記所定時間Ｔ０とを比較し、上記所定時間Ｔ０よりも長いので同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオンさせ、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点から計時手段による計時を開始する。したがって、二次電池ＥBへ流れる充電電流は同図（ｅ）に示すようにＩch１となる。つまり、充電制御回路３は復電時に初期充電モードで動作することになる。その後、計時手段により計時された時間が上記規定時間Ｔ１に達すると、同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオフさせ二次電池ＥBへ流す充電電流を同図（ｅ）に示すようにＩch２へ切り換える。つまり、充電制御回路３の動作が初期充電モードから補充電モードへ切り換わる。
【００３４】
なお、二次電池ＥＢの容量を１ＣｍＡとしたとき、初期充電モードにおける充電電流Ｉch１は１／２０ＣｍＡ〜１／１０ＣｍＡの範囲で設定され、補充電モードにおける充電電流Ｉch２は約１／５０ＣｍＡ程度に設定される。また、上記所定時間Ｔ０は、本参考例の充電装置を設ける機器によって適宜設定すればよいが、例えば一般的に生じやすい瞬時停電の時間として０．５秒程度に設定すればよい。
【００３５】
しかして、本参考例の充電装置では、瞬間的な停電などが発生しても停電時間が上記所定時間Ｔ０以上でなければ充電モードを切り換えないので、二次電池ＥＢが過充電になることはなく二次電池ＥＢの寿命に悪影響を及ぼすことはない。二次電池ＥＢの容量を１ＣｍＡとしたときに、電流制御手段は、降圧回路１への商用電源Ｖｓの通電が開始された場合は規定時間Ｔ１だけ１／２０ＣｍＡ〜１／５ＣｍＡの充電電流Ｉch１を連続して出力する初期充電モードで動作し規定時間Ｔ１が経過した後に１／５０ＣｍＡ以下の充電電流Ｉch２を出力する補充電モードで動作し、停電検出回路２の出力に応じて二次電池ＥＢの端子電圧が低下しない程度の短時間の停電（瞬時停電）があった場合は復電時に補充電モードから動作するので、バックアップ用電源などとして用いられる二次電池ＥＢを充電開始時の初期に初期充電モードで満充電近くまで充電することができるとともにその後の補充電モードでの補充電により容量を維持することができ、しかも、短時間の停電後の復電時の充電により二次電池ＥＢが過充電状態になることがなく、結果として二次電池ＥＢの寿命に悪影響を及ぼすことがない。
【００３６】
（参考例２）
本参考例の充電装置は、図５に示すように、商用電源Ｖｓを降圧して所定の直流電圧を出力するＡＣ−ＤＣ変換手段たる降圧回路１を備え、降圧回路１の両端間に限流要素たる抵抗Ｒ１とトランジスタよりなるスイッチング素子Ｑ１との直列回路を介して二次電池ＥＢが接続される。ここに、スイッチング素子Ｑ１は、該スイッチング素子Ｑ１のベースに接続された充電制御回路３によりオンオフされる。商用電源Ｖｓと降圧回路１との間には点検用スイッチＳＷが挿入されている。
【００３７】
また、２つの二次電池ＥBの直列回路の両端間にはトランジスタよりなるスイッチング素子Ｑ２を介して負荷５が接続されている。ここに、スイッチング素子Ｑ２は、該スイッチング素子Ｑ２のベースに接続された放電制御回路４によりオンオフされる。
【００３８】
さらに、商用電源Ｖｓの停電を検出する停電検出手段たる停電検出回路２を備えている。ここに、停電検出回路２は、商用電源Ｖｓの電圧を常時監視しており、検出電圧が所定電圧よりも大きい場合にはＨレベルの信号を出力し、検出電圧が上記所定電圧以下になるとＬレベルの信号を出力するようになっている。この停電検出回路２の出力は充電制御回路３および放電制御回路４に入力されるようになっており、充電制御回路３および放電制御回路４は、それぞれ停電検出回路２の出力に基づいてスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオンオフさせる。
【００３９】
本参考例では、充電制御回路３がスイッチング素子Ｑ１をオンオフさせることにより、降圧回路１から二次電池ＥＢへの充電電流を制御できるようになっている。すなわち、本参考例では、抵抗Ｒ１、スイッチング素子Ｑ１、および充電制御回路３により、降圧回路１から二次電池ＥＢへの充電電流を制御する電流制御手段を構成している。なお、抵抗Ｒ１は、スイッチング素子Ｑ１がオンの状態で二次電池ＥＢへの充電電流が１／２０ＣｍＡ〜１／１０ＣｍＡとなるように抵抗値が設定されている。
【００４０】
また、本参考例では、スイッチング素子Ｑ２および放電制御回路４により二次電池ＥＢを放電させる放電手段を構成している。
【００４１】
ところで、充電制御回路３は、マイクロコンピュータなどにより構成されており、時間を計時（カウント）する計時手段を備え、この計時手段はタイマ機能を有している。以下、商用電源Ｖｓの通電時における充電制御回路３の動作について図６のフローチャートを参照しながら説明する。
【００４２】
商用電源Ｖｓが通電される（Ｓ１）と、充電制御回路３は、停電検出回路２からＨレベルの信号が入力されるのでスイッチング素子Ｑ１（トランジスタＱ１）をオンさせ（Ｓ２）、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点から計時手段による計時を開始する（Ｓ３）。その後、計時手段により計時された時間ｔがあらかじめ初期充電時間として設定された規定時間Ｔ１になると（Ｓ４）、スイッチング素子Ｑ１をオフさせる（Ｓ５）ことにより二次電池ＥBへの充電電流の供給を休止する。
【００４３】
そして、スイッチング素子Ｑ１をオフさせた時点からあらたに計時手段による計時を開始し（Ｓ２１）、計時手段により計時された時間ｔがあらかじめ休止期間として設定された規定時間Ｔ２になると（Ｓ２２）、スイッチング素子Ｑ１をオンさせる（Ｓ２３）ことにより二次電池ＥBへの補充電を開始させ、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点からあらたに計時手段による計時を開始し（Ｓ２４）、計時手段により計時された時間ｔがあらかじめ１回の補充電時間として設定された規定時間Ｔ３になると（Ｓ２５）、スイッチング素子Ｑ１をオフさせる（Ｓ２６）ことにより二次電池ＥBへの補充電を休止させ、上記Ｓ２１の動作へ戻る。要するに、初期充電モードの動作が行われた後は、休止期間と補充電期間とが交互に繰り返される（間欠的に充電電流が出力される）補充電モードへ移行する。
【００４４】
次に、商用電源Ｖｓが停電した際の充電制御回路３の動作について図７のフローチャートを参照しながら説明する。
【００４５】
休止期間又は補充電中に商用電源Ｖｓが停電する（Ｓ１０）と、充電制御回路３は、停電検出回路２からＬレベルの信号が入力される（Ｓ１１）ので、該Ｌレベルの信号を受けた時点から計時を開始する（Ｓ１２）。その後、商用電源Ｖｓが復電されると停電検出回路２からＨレベルの信号が入力され（Ｓ１３）、上記計時手段により計時された時間ｔ（停電時間）と所定時間Ｔ０とを比較し（Ｓ１４）、時間ｔが所定時間Ｔ０よりも短い場合にはスイッチング素子Ｑ１（トランジスタＱ１）をオンさせ（Ｓ１５’）、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点から計時手段による計時をあらたに開始する（Ｓ３１）。その後、計時手段により計時された時間ｔがあらかじめ補充電時間として設定された規定時間Ｔ３になると（Ｓ３２）、スイッチング素子Ｑ１をオフさせ（Ｓ３３）、スイッチング素子Ｑ１をオフさせた時点から計時手段による計時をあらたに開始する（Ｓ３４）。その後、計時手段により計時された時間ｔがあらかじめ休止期間として設定された規定時間Ｔ２になると（Ｓ３５）、上記Ｓ１５’の動作へ戻る。
【００４６】
一方、時間ｔが所定時間Ｔ０以上の場合にはスイッチング素子Ｑ１をオンさせ（Ｓ１６）、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点から計時手段による計時をあらたに開始する（Ｓ１７）。その後、計時手段により計時された時間ｔがあらかじめ初期充電時間として設定された規定時間Ｔ１になると（Ｓ１８）、スイッチング素子Ｑ１をオフさせ（Ｓ１９）、スイッチング素子Ｑ１をオフさせた時点から計時手段による計時をあらたに開始する（Ｓ３６）。その後、計時手段により計時された時間ｔがあらかじめ休止期間として設定された規定時間Ｔ２になると（Ｓ３７）、スイッチング素子Ｑ１をオンさせる（Ｓ３８）ことにより二次電池ＥBへの補充電を再開させ、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点からあらたに計時手段による計時を開始し（Ｓ３９）、計時手段により計時された時間ｔがあらかじめ１回の補充電時間として設定された規定時間Ｔ３になると（Ｓ４０）、スイッチング素子Ｑ１をオフさせる（Ｓ４１）ことにより二次電池ＥBへの補充電を休止させ、上記Ｓ３６の動作へ戻る。
【００４７】
要するに、充電制御回路３は、商用電源Ｖｓの停電時間が所定時間Ｔ０未満であった場合には、商用電源Ｖｓの復電時に補充電モードで動作し、停電時間が所定時間Ｔ０以上だった場合には、初期充電モードで動作する。言い換えれば、充電制御回路３は、停電時間に基づいて復電時の動作を初期充電モード（連続充電）と補充電モード（間欠充電）とのいずれかに切り換えることができる。
【００４８】
また、放電制御回路４は、商用電源Ｖｓが停電すると停電検出回路２からＬレベルの信号が入力され、該Ｌレベルの信号を受けるとスイッチング素子Ｑ２をオンさせ、二次電池ＥBから負荷５５へ電力を供給させる（つまり、二次電池ＥBを放電させる）。
【００４９】
ところで、本参考例では、上記所定時間Ｔ０は、１回の補充電期間（つまり、規定時間Ｔ３）に充電される充電量の２／３相当の放電量を放電するのに要する時間に設定してある。例えば、放電電流が１ＣｍＡで補充電量が容量の０．１ＣｍＡｈであれば、所定時間Ｔ０は３．６分となる。
【００５０】
次に、各部の動作について図８を参照しながら説明する。図８において（ａ）は商用電源Ｖｓの出力波形、（ｂ）は停電検出回路２の出力波形、（ｃ）はスイッチング素子Ｑ１の状態、（ｄ）は充電電流の時間変化、（ｅ）はスイッチング素子Ｑ２の状態、をそれぞれ示す。
【００５１】
図８（ａ）における左側に示すように商用電源Ｖｓが通電されると、同図（ｂ）に示すように停電検出回路２からＨレベルの信号が出力され、充電制御回路３は停電検出回路２からのＨレベルの信号を受けて計時手段による計時を開始するとともに同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオンさせ同図（ｄ）に示すように二次電池ＥBへ充電電流を供給する（初期充電モード）。充電制御回路３は計時手段により計時された時間が上記規定時間Ｔ１に達すると、同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオフさせ二次電池ＥBへの充電電流の供給を休止させる。
【００５２】
そして、充電制御回路３はスイッチング素子Ｑ１をオフさせた時点からあらたに計時手段により計時された時間が上記規定時間Ｔ２に達すると、同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオンさせることにより、同図（ｄ）に示すように二次電池ＥBへ充電電流を供給させ補充電を行わせる。そして、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点からあらたに計時手段による計時を開始し、計時手段により計時された時間ｔが上記規定時間Ｔ３に達すると、同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオフさせることにより二次電池ＥBへの補充電を休止させる。
【００５３】
その後、図８（ａ）における中ほどに示すように商用電源Ｖｓが停電すると、停電検出回路２により停電が検出され停電検出回路２から同図（ｂ）に示すようにＬレベルの信号が出力される。すると、停電検出回路２からのＬレベルの信号を受けた放電制御回路４は同図（ｄ）に示すようにスイッチング素子Ｑ２をオンさせ二次電池ＥBを放電させて二次電池ＥBから負荷５へ電力を供給させる。一方、停電検出回路２からＬレベルの信号を受けた充電制御回路３は、該Ｌレベルの信号を受けた時点から計時手段による計時を開始する。
【００５４】
その後、商用電源Ｖｓが復電されると同図（ｂ）に示すように停電検出回路２からＨレベルの信号が出力される。すると、停電検出回路２からのＨレベルの信号を受けた放電制御回路４は同図（ｅ）に示すようにスイッチング素子Ｑ２をオフさせて二次電池ＥＢの放電を停止させる。一方、停電検出回路２からＨレベルの信号を受けた充電制御回路３は、計時手段により計時された上述のＬレベルの信号を受けた時点から該Ｈレベルの信号を受けた時点までの時間（停電時間）と所定時間Ｔ０とを比較し、所定時間Ｔ０よりも短いので同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオンさせることにより、同図（ｄ）に示すように二次電池ＥＢへ充電電流を供給させ補充電を行わせる。そして、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点からあらたに計時手段による計時を開始し、計時手段により計時された時間ｔが上記規定時間Ｔ３に達すると、同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオフさせることにより二次電池ＥＢへの補充電を休止させる。そして、この補充電と休止とが繰り返される。つまり、停電時間が上記所定時間Ｔ０よりも短い場合には、充電制御回路３は復電時に補充電モードで動作することになる。
【００５５】
さらにその後、同図（ａ）に示す２回目の商用電源Ｖｓの停電が発生すると、停電検出回路２により停電が検出され停電検出回路２から同図（ｂ）に示すようにＬレベルの信号が出力される。すると、停電検出回路２からＬレベルの信号を受けた放電制御回路４は同図（ｅ）に示すようにスイッチング素子Ｑ２をオンさせ二次電池ＥBを放電させて二次電池ＥBから負荷５へ電力を供給させる。一方、停電検出回路２からＬレベルの信号を受けた充電制御回路３は、該Ｌレベルの信号を受けた時点から計時手段による計時を開始する。
【００５６】
その後、同図（ａ）に示すように商用電源Ｖｓが復電されると同図（ｂ）に示すように停電検出回路２からＨレベルの信号が出力される。すると、停電検出回路２からＨレベルの信号を受けた放電制御回路４は同図（ｅ）に示すようにスイッチング素子Ｑ２をオフさせて二次電池ＥBの放電を停止させる。一方、停電検出回路２からＨレベルの信号を受けた充電制御回路３は、計時手段により計時された上述のＬレベルの信号を受けた時点から該Ｈレベルの信号を受けた時点までの時間（停電時間）と所定時間Ｔ０とを比較し、所定時間Ｔ０よりも長いので同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオンさせ、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点から計時手段による計時をあらたに開始する。その後、計時手段により計時された時間が上記規定時間Ｔ１になると、充電制御回路３はスイッチング素子Ｑ１をオフさせ、補充電モードの動作へ移行する。
【００５７】
しかして、本参考例の充電装置では、瞬間的な停電などがあった場合でも停電時間が所定時間Ｔ０以上の停電でなければ充電モードを切り換えないので、二次電池ＥＢが過充電になることはなく二次電池ＥＢの寿命に悪影響を及ぼすことはない。
【００５８】
しかして、本参考例の充電装置における電流制御手段は、降圧回路１への商用電源Ｖｓの通電が開始された場合は規定時間Ｔ１だけ１／２０ＣｍＡ〜１／５ＣｍＡの充電電流を連続して出力する初期充電モードで動作し規定時間Ｔ１が経過した後に充電電流を間欠的に出力する補充電モードで動作し、商用電源Ｖｓの停電があった場合は停電検出回路２の出力に応じて停電時間から算出した放電電気量が補充電時の充電電気量以下であれば復電時に補充電モードから動作するので、バックアップ用電源などとして用いられる二次電池ＥＢを充電開始時の初期に初期充電モードで満充電近くまで充電することができるとともにその後の補充電モードでの補充電により容量を維持することができ、しかも、短時間の停電後の復電時の充電により二次電池ＥＢが過充電状態になることがなく、結果として二次電池ＥＢの寿命に悪影響を及ぼすことがないという効果がある。
【００５９】
（実施形態１）
本実施形態の充電装置の基本構成は参考例２と同じであり、商用電源Ｖｓが停電した際の充電制御回路３の動作が相違するので、この際の充電制御回路３の動作について図９のフォローチャートを参照しながら説明する。
【００６０】
休止期間又は補充電中に商用電源Ｖｓが停電する（Ｓ１０）と、充電制御回路３は、停電検出回路２からＬレベルの信号が入力される（Ｓ１１）ので、該Ｌレベルの信号を受けた時点から計時を開始する（Ｓ１２）。その後、商用電源Ｖｓが復電されると停電検出回路２からＨレベルの信号が入力され（Ｓ１３）、上記計時手段により計時された停電時間Ｔ１０と参考例２で説明した規定時間Ｔ１とを比較し（Ｓ５１）、停電時間Ｔ１０が規定時間Ｔ１に等しくない短い場合には、復電時の再充電時間Ｔ５を次の式により計算して決定する（Ｓ５２）。
Ｔ５＝Ｔ１０×放電電気量×１５０％÷Ｉch１
ここに、Ｔ１０×放電電気量が１ＣｍＡを超えると、Ｔ５＝Ｔ１０とする。
【００６１】
そして、スイッチング素子Ｑ１（トランジスタＱ１）をオンさせ（Ｓ５３）、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点から計時手段による計時をあらたに開始する（Ｓ５４）。その後、計時手段により計時された時間ｔが上記再充電時間Ｔ５になると（Ｓ５５）、スイッチング素子Ｑ１をオフさせる（Ｓ５６）ことにより二次電池ＥBへの充電を休止させる。
【００６２】
一方、上記Ｓ５１において停電時間Ｔ１０が規定時間Ｔ１に等しい場合には、スイッチング素子Ｑ１をオンさせ（Ｓ５７）、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点から計時手段による計時をあらたに開始する（Ｓ５８）。その後、計時手段により計時された時間ｔが上記規定時間Ｔ５になると（Ｓ５９）、スイッチング素子Ｑ１をオフさせる（Ｓ６０）ことにより二次電池ＥBへの充電を休止させる。
【００６３】
そして、上記Ｓ５６又は上記Ｓ６０でスイッチング素子Ｑ１をオフさせた時点から計時手段による計時をあらたに開始する（Ｓ６１）。その後、計時手段により計時された時間ｔがあらかじめ休止期間として設定された規定時間Ｔ２になると（Ｓ６２）、スイッチング素子Ｑ１をオンさせ（Ｓ６３）、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点から計時手段による計時をあらたに開始する（Ｓ６４）。その後、計時手段により計時された時間ｔがあらかじめ補充電時間として設定された規定時間Ｔ３になると（Ｓ６５）、スイッチング素子Ｑ１をオフさせる（Ｓ６６）ことにより二次電池ＥBへの補充電を休止させ、上記Ｓ６１の動作へ戻る。
【００６４】
要するに、充電制御回路３は、商用電源Ｖｓの停電があった場合は上記規定時間Ｔ１を上限として停電時間Ｔ１０の長さに応じた再充電時間だけ充電電流を連続して出力する再充電モードで動作した後に補充電モードで動作する。言い換えれば、充電制御回路３は、停電時間に基づいて復電時の再充電時間を設定できる。
【００６５】
また、放電制御回路４は、商用電源Ｖｓが停電すると停電検出回路２からＬレベルの信号が入力され、該Ｌレベルの信号を受けるとスイッチング素子Ｑ２をオンさせ、二次電池ＥBから負荷５５へ電力を供給させる（つまり、二次電池ＥBを放電させる）。
【００６６】
ところで、上述の再充電時間Ｔ５は、例えば、負荷５と電池電圧で決定する放電電気量が１ＣｍＡであり充電電流Ｉch１が０．１ＣｍＡで、停電時間Ｔ１０が０．５時間であれば、
Ｔ５＝０．５時間×１ＣｍＡ×１５０％÷０．１ＣｍＡ＝７．５時間
となる。
【００６７】
次に、各部の動作について図１０を参照しながら説明する。図１０において（ａ）は商用電源Ｖｓの出力波形、（ｂ）は停電検出回路２の出力波形、（ｃ）はスイッチング素子Ｑ１の状態、（ｄ）は充電電流の時間変化、（ｅ）はスイッチング素子Ｑ２の状態、をそれぞれ示す。
【００６８】
図１０（ａ）における左側に示すように商用電源Ｖｓが通電されると、同図（ｂ）に示すように停電検出回路２からＨレベルの信号が出力され、充電制御回路３は停電検出回路２からのＨレベルの信号を受けて計時手段による計時を開始するとともに同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオンさせ同図（ｄ）に示すように二次電池ＥBへ充電電流を供給する（初期充電モード）。充電制御回路３は計時手段により計時された時間が上記規定時間Ｔ１に達すると、同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオフさせ二次電池ＥBへの充電電流の供給を休止させる。
【００６９】
そして、充電制御回路３はスイッチング素子Ｑ１をオフさせた時点からあらたに計時手段により計時された時間が上記規定時間Ｔ２に達すると、同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオンさせることにより、同図（ｄ）に示すように二次電池ＥBへ充電電流を供給させ補充電を行わせる。そして、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点からあらたに計時手段による計時を開始し、計時手段により計時された時間ｔが上記規定時間Ｔ３に達すると、同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオフさせることにより二次電池ＥBへの補充電を休止させる。
【００７０】
その後、図１０（ａ）における中ほどに示すように商用電源Ｖｓが停電すると、停電検出回路２により停電が検出され停電検出回路２から同図（ｂ）に示すようにＬレベルの信号が出力される。すると、停電検出回路２からのＬレベルの信号を受けた放電制御回路４は同図（ｄ）に示すようにスイッチング素子Ｑ２をオンさせ二次電池ＥBを放電させて二次電池ＥBから負荷５へ電力を供給させる。一方、停電検出回路２からＬレベルの信号を受けた充電制御回路３は、該Ｌレベルの信号を受けた時点から計時手段による計時を開始する。その後、同図（ａ）に示すように商用電源Ｖｓが復電されると充電制御回路３は、停電検出回路２からＨレベルの信号が入力され、上記計時手段により計時された停電時間Ｔ１０に応じた再充電時間Ｔ５を決定する。そして、同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオンさせることにより二次電池ＥBへ充電電流を供給し、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点から計時手段による計時をあらたに開始する。その後、計時手段により計時された時間ｔが上記再充電時間Ｔ５になると、充電制御回路３は、同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオフさせることにより二次電池ＥBへの充電を休止させる。
【００７１】
さらにその後、同図（ａ）に示す２回目の商用電源Ｖｓの停電が発生すると、停電検出回路２により停電が検出され１回目の停電の際と同様の動作が行われる。ただし、同図（ａ）に示すように１回目の停電と２回目の停電とでは２回目の方が停電時間Ｔ１０が長くなっており、同図（ｃ）に示すように２回目の方が再充電時間Ｔ５が長くなっている。
【００７２】
なお、本実施形態では、初期充電モードにおける充電電流、補充電モードにおける補充電時の充電電流、再充電モードにおける充電電流は同じであり、１／２０ＣｍＡ〜１／５ＣｍＡ程度である。
【００７３】
しかして、本実施形態では、電流制御手段は、降圧回路１への商用電源Ｖｓの通電が開始された場合は規定時間Ｔ１だけ１／２０ＣｍＡ〜１／５ＣｍＡの充電電流を連続して出力する初期充電モードで動作し規定時間Ｔ１が経過した後に充電電流を間欠的に出力する補充電モードで動作し、商用電源Ｖｓの停電があった場合は上記規定時間Ｔ１を上限として停電時間Ｔ１０の長さに応じた再充電時間だけ充電電流を連続して出力する再充電モードで動作した後に補充電モードで動作するので、バックアップ用電源などとして用いられる二次電池ＥBを充電開始時の初期に初期充電モードで満充電近くまで充電することができるとともにその後の補充電モードでの補充電により容量を維持することができ、しかも、短時間の停電後の復電時の充電により二次電池ＥBが過充電状態になることがなく、結果として二次電池ＥBの寿命に悪影響を及ぼすことがない。
【００７４】
（実施形態２）
本実施形態の充電装置の基本構成は参考例２と同じであり、商用電源Ｖｓが停電した際の充電制御回路３の動作が相違するので、この際の充電制御回路３の動作について図１１のフローチャートを参照しながら説明する。
【００７５】
休止期間又は補充電中に商用電源Ｖｓが停電する（Ｓ１０）と、充電制御回路３は、停電検出回路２からＬレベルの信号が入力される（Ｓ１１）ので、該Ｌレベルの信号を受けた時点から計時を開始する（Ｓ１２）。その後、商用電源Ｖｓが復電されると停電検出回路２からＨレベルの信号が入力され（Ｓ１３）、上記計時手段により計時された停電時間Ｔ１０と参考例２で説明した規定時間Ｔ１とを比較し（Ｓ５１）、停電時間Ｔ１０が規定時間Ｔ１に等しくない短い場合には、復電時の再充電時間Ｔ５を次の式により計算して決定する（Ｓ５２）。
Ｔ５＝Ｔ１０×放電電気量×１５０％÷Ｉch１
ここに、Ｔ１０×放電電気量が１ＣｍＡを超えると、Ｔ５＝Ｔ１０とする。
【００７６】
そして、スイッチング素子Ｑ１（トランジスタＱ１）をオンさせ（Ｓ５３）、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点から計時手段による計時をあらたに開始する（Ｓ５４）。その後、計時手段により計時された時間ｔが規定時間Ｔ６になると（Ｓ７１）、スイッチング素子Ｑ１をオフさせ（Ｓ７２）、スイッチング素子Ｑ１をオフさせた時点から計時手段による計時をあらたに開始する（Ｓ７３）。その後、計時手段により計時された時間ｔが規定時間Ｔ７になると（Ｓ７４）、規定時間Ｔ６の総和が規定時間Ｔ５に等しくなるまで上記Ｓ５３〜Ｓ７４の一連の動作が繰り返される。
【００７７】
一方、上記Ｓ５１において停電時間Ｔ１０が規定時間Ｔ１に等しい場合には、スイッチング素子Ｑ１をオンさせ（Ｓ５７）、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点から計時手段による計時をあらたに開始する（Ｓ５８）。その後、計時手段により計時された時間ｔが上記規定時間Ｔ５になると（Ｓ５９）、スイッチング素子Ｑ１をオフさせる（Ｓ６０）ことにより二次電池ＥBへの充電を休止させる。
【００７８】
そして、上記Ｓ７５又は上記Ｓ６０の後はスイッチング素子Ｑ１をオフさせた時点から計時手段による計時をあらたに開始する（Ｓ７６）。その後、計時手段により計時された時間ｔがあらかじめ休止期間として設定された規定時間Ｔ２になると（Ｓ７７）、スイッチング素子Ｑ１をオンさせ（Ｓ７８）、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点から計時手段による計時をあらたに開始する（Ｓ７９）。その後、計時手段により計時された時間ｔがあらかじめ補充電時間として設定された規定時間Ｔ３になると（Ｓ８０）、スイッチング素子Ｑ１をオフさせる（Ｓ８１）ことにより二次電池ＥBへの補充電を休止させ、上記Ｓ７６の動作へ戻る。
【００７９】
要するに、充電制御回路３は、商用電源Ｖｓの停電があった場合は上記規定時間Ｔ１を上限として停電時間Ｔ１０の長さに応じた再充電時間Ｔ５を決定し、パルス幅が再充電時間Ｔ５よりも短い規定時間Ｔ６の充電電流により間欠的に充電しパルス幅の総和が再充電時間Ｔ５に等しくなるようにする再充電モードで動作した後に補充電モードで動作する。
【００８０】
また、放電制御回路４は、商用電源Ｖｓが停電すると停電検出回路２からＬレベルの信号が入力され、該Ｌレベルの信号を受けるとスイッチング素子Ｑ２をオンさせ、二次電池ＥBから負荷５５へ電力を供給させる（つまり、二次電池ＥBを放電させる）。
【００８１】
次に、各部の動作について図１２を参照しながら説明する。図１２において（ａ）は商用電源Ｖｓの出力波形、（ｂ）は停電検出回路２の出力波形、（ｃ）はスイッチング素子Ｑ１の状態、（ｄ）は充電電流の時間変化、（ｅ）はスイッチング素子Ｑ２の状態、をそれぞれ示す。
【００８２】
図１２（ａ）における左側に示すように商用電源Ｖｓが通電されると、同図（ｂ）に示すように停電検出回路２からＨレベルの信号が出力され、充電制御回路３は停電検出回路２からのＨレベルの信号を受けて計時手段による計時を開始するとともに同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオンさせ同図（ｄ）に示すように二次電池ＥBへ充電電流を供給する（初期充電モード）。充電制御回路３は計時手段により計時された時間が上記規定時間Ｔ１に達すると、同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオフさせ二次電池ＥBへの充電電流の供給を休止させる。
【００８３】
そして、充電制御回路３はスイッチング素子Ｑ１をオフさせた時点からあらたに計時手段により計時された時間が上記規定時間Ｔ２に達すると、同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオンさせることにより、同図（ｄ）に示すように二次電池ＥBへ充電電流を供給させ補充電を行わせる。そして、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点からあらたに計時手段による計時を開始し、計時手段により計時された時間ｔが上記規定時間Ｔ３に達すると、同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオフさせることにより二次電池ＥBへの補充電を休止させる。
【００８４】
その後、図１２（ａ）における中ほどに示すように商用電源Ｖｓが停電すると、停電検出回路２により停電が検出され停電検出回路２から同図（ｂ）に示すようにＬレベルの信号が出力される。すると、停電検出回路２からのＬレベルの信号を受けた放電制御回路４は同図（ｄ）に示すようにスイッチング素子Ｑ２をオンさせ二次電池ＥBを放電させて二次電池ＥBから負荷５へ電力を供給させる。一方、停電検出回路２からＬレベルの信号を受けた充電制御回路３は、該Ｌレベルの信号を受けた時点から計時手段による計時を開始する。その後、同図（ａ）に示すように商用電源Ｖｓが復電されると充電制御回路３は、停電検出回路２からＨレベルの信号が入力され、上記計時手段により計時された停電時間Ｔ１０に応じた再充電時間Ｔ５を決定する。そして、同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１のオンオフを繰り返し（このときのオン幅を上記規定時間Ｔ６、オフ幅を上記規定時間Ｔ７とする）、規定時間Ｔ６による充電時間の総和が上記再充電時間Ｔ５に等しくなると（図示例では、Ｔ６×６＝Ｔ５）、充電制御回路３の動作は補充電モードへ移行する。
【００８５】
さらにその後、同図（ａ）に示す２回目の商用電源Ｖｓの停電が発生すると、停電検出回路２により停電が検出され１回目の停電の際と同様の動作が行われる。ただし、同図（ａ）に示すように１回目の停電と２回目の停電とでは２回目の方が停電時間Ｔ１０が長くなっており、２回目の方が再充電時間Ｔ５が長くなるので、同図（ｄ）に示すように２回目の方が充電電流のパルス数が多くなっている（２回目は、Ｔ６×９＝Ｔ５）。
【００８６】
しかして、本実施形態では、電流制御手段は、降圧回路１への商用電源Ｖｓの通電が開始された場合は規定時間Ｔ１だけ１／２０ＣｍＡ〜１／５ＣｍＡの充電電流を連続して出力する初期充電モードで動作し規定時間Ｔ１が経過した後に充電電流を間欠的に出力する補充電モードで動作し、商用電源Ｖｓの停電があった場合は上記規定時間Ｔ１を上限として停電時間Ｔ１０の長さに応じた再充電時間Ｔ５にパルス幅の総和が等しくなるまで充電電流をパルス的に出力する再充電モードで動作した後に補充電モードで動作するので、バックアップ用電源などとして用いられる二次電池ＥBを充電開始時の初期に初期充電モードで満充電近くまで充電することができるとともにその後の補充電モードでの補充電により容量を維持することができ、しかも、短時間の停電後の復電時の充電により二次電池ＥBが過充電状態になることがなく、結果として二次電池ＥBの寿命に悪影響を及ぼすことがない。
【００８７】
ところで、停電中は二次電池ＥＢの放電が行われており、復電時には二次電池ＥＢの温度は充電時よりも上昇しているので、実施形態１のように再充電モードで連続的に充電すると二次電池ＥＢの電池温度が高いまま充電が行われるが、本実施形態では、再充電モードにおいて間欠的に充電が行われるので、二次電池ＥＢの温度を実施形態１に比べて低くすることができ、効率良く充電することができる。
【００８８】
（参考例３）
本参考例の充電装置の基本構成は参考例２と略同じであって、図１３に示すように、放電制御回路４が充電制御回路３の端子ＳＳ３からの出力に基づいてスイッチング素子Ｑ２をオンオフさせる点、充電制御回路３が二次電池ＥＢの正極側に接続された端子ＳＳ４にて電池電圧を検出し、検出電圧に基づいて上記端子ＳＳ３からの出力を変化させる点が相違する。また、本参考例では、二次電池ＥＢとしてニッケル水素電池を使用している。なお、参考例２と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８９】
商用電源Ｖｓが停電した際の充電制御回路３の動作について図１４のフローチャートを参照しながら説明する。
【００９０】
休止期間又は補充電中に商用電源Ｖｓが停電する（Ｓ１０）と、充電制御回路３は、停電検出回路２からＬレベルの信号が入力される（Ｓ１１）ので、該Ｌレベルの信号を受けた時点から計時を開始する（Ｓ１２）。その後、上記計時手段により計時された停電時間と所定時間Ｔ０とを比較し（Ｓ９１）、停電時間が所定時間Ｔ０よりも短い場合にはスイッチング素子Ｑ１（トランジスタＱ１）をオンさせ（Ｓ９２）、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点から計時手段による計時をあらたに開始する（Ｓ９３）。その後、計時手段により計時された時間ｔがあらかじめ補充電時間として設定された規定時間Ｔ３になると（Ｓ９４）、スイッチング素子Ｑ１をオフさせ（Ｓ９５）、スイッチング素子Ｑ１をオフさせた時点から計時手段による計時をあらたに開始する（Ｓ９６）。その後、計時手段により計時された時間ｔがあらかじめ休止期間として設定された規定時間Ｔ２になると（Ｓ９７）、上記Ｓ９２の動作へ戻る。
【００９１】
一方、上記Ｓ９１において停電時間が所定時間Ｔ０に達すると、端子ＳＳ３からＨレベルの信号を出力して放電制御回路４によりスイッチング素子Ｑ２（トランジスタＱ２）をオンさせる（Ｓ９８）。その後、充電制御回路３は端子ＳＳ４で検出された電池電圧Ｖbatが所定電圧Ｖ０になるまで（Ｓ９９）、停電検出回路２の出力にかかわらずＨレベルの信号を出力し続ける。そして、検出された電池電圧Ｖbatが所定電圧Ｖ０以下になる（Ｓ９９）と、端子ＳＳ３にＬレベルの信号を出力して放電制御回路４によりスイッチング素子Ｑ２をオフさせる（Ｓ１００）こととにより二次電池ＥBの放電を中止し、スイッチング素子Ｑ１をオンさせ（Ｓ１０１）、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点から計時手段による計時をあらたに開始する（Ｓ１０２）。その後、計時手段により計時された時間ｔがあらかじめ初期充電時間として設定された規定時間Ｔ１になると（Ｓ１０３）、スイッチング素子Ｑ１をオフさせ（Ｓ１０４）、スイッチング素子Ｑ１をオフさせた時点から計時手段による計時をあらたに開始する（Ｓ１０５）。その後、計時手段により計時された時間ｔがあらかじめ休止期間として設定された規定時間Ｔ２になると（Ｓ１０６）、スイッチング素子Ｑ１をオンさせる（Ｓ１０７）ことにより二次電池ＥBへの補充電を開始させ、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点からあらたに計時手段による計時を開始し（Ｓ１０８）、計時手段により計時された時間ｔがあらかじめ補充電時間として設定された規定時間Ｔ３になると（Ｓ１０９）、スイッチング素子Ｑ１をオフさせる（Ｓ１１０）ことにより二次電池ＥBへの補充電を休止させ、上記Ｓ１０５の動作へ戻る。
【００９２】
次に、各部の動作について図１５を参照しながら説明する。図１５において（ａ）は商用電源Ｖｓの出力波形、（ｂ）は停電検出回路２の出力波形、（ｃ）はスイッチング素子Ｑ１の状態、（ｄ）は充電電流の時間変化、（ｅ）は電池電圧、（ｆ）はスイッチング素子Ｑ２の状態、をそれぞれ示す。
【００９３】
図１５（ａ）における左側に示すように商用電源Ｖｓが通電されると、同図（ｂ）に示すように停電検出回路２からＨレベルの信号が出力され、充電制御回路３は停電検出回路２からのＨレベルの信号を受けて計時手段による計時を開始するとともに同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオンさせ同図（ｄ）に示すように二次電池ＥBへ充電電流を供給する（初期充電モード）。充電制御回路３は計時手段により計時された時間が上記規定時間Ｔ１に達すると、同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオフさせ二次電池ＥBへの充電電流の供給を休止させる。
【００９４】
そして、充電制御回路３はスイッチング素子Ｑ１をオフさせた時点からあらたに計時手段により計時された時間が上記規定時間Ｔ２に達すると、同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオンさせることにより、同図（ｄ）に示すように二次電池ＥBへ充電電流を供給させ補充電を行わせる。そして、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点からあらたに計時手段による計時を開始し、計時手段により計時された時間ｔが上記規定時間Ｔ３に達すると、同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオフさせることにより二次電池ＥBへの補充電を休止させる。以上の動作では充電制御回路３の端子ＳＳ４で検出される電池電圧が所定電圧Ｖ０よりも小さくなることはない。
【００９５】
その後、図１５（ａ）における中ほどに示すように商用電源Ｖｓが停電すると、停電検出回路２により停電が検出され停電検出回路２から同図（ｂ）に示すようにＬレベルの信号が出力される。すると、停電検出回路２からのＬレベルの信号を受けた充電制御回路３は、停電時間が所定時間Ｔ０よりも短いので、端子ＳＳ３の出力をＬレベルに維持したままである。したがって、放電制御回路４によってスイッチング素子Ｑ２がオンすることはない。また、充電制御回路３は、停電検出回路２からＬレベルの信号を受けた時点から計時手段による計時を開始する。
【００９６】
その後、商用電源Ｖｓが復電されると同図（ｂ）に示すように停電検出回路２からＨレベルの信号が出力される。停電検出回路２からＨレベルの信号を受けた充電制御回路３は、計時手段により計時された上述のＬレベルの信号を受けた時点から該Ｈレベルの信号を受けた時点までの時間（停電時間）と所定時間Ｔ０とを比較し、所定時間Ｔ０よりも短いので同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオンさせることにより、同図（ｄ）に示すように二次電池ＥBへ充電電流を供給させ補充電を行わせる。そして、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点からあらたに計時手段による計時を開始し、計時手段により計時された時間ｔが上記規定時間Ｔ３に達すると、同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオフさせることにより二次電池ＥBへの補充電を休止させる。オンさせる。そして、この補充電と休止とが繰り返される。つまり、停電時間が上記所定時間Ｔ０よりも短い場合には、充電制御回路３は復電時に補充電モードで動作することになる。
【００９７】
さらにその後、同図（ａ）に示す２回目の商用電源Ｖｓの停電が発生すると、停電検出回路２により停電が検出され停電検出回路２から同図（ｂ）に示すようにＬレベルの信号が出力される。すると、停電検出回路２からＬレベルの信号を受けた充電制御回路３は、該Ｌレベルの信号を受けた時点から計時手段による計時を開始する。そして、停電時間が上記所定時間Ｔ０に達した時点で端子ＳＳ３の出力をＬレベルからＨレベルへ変化させて放電制御回路４により同図（ｆ）に示すようにスイッチング素子Ｑ２をオンさせて二次電池ＥBを放電させる。
【００９８】
その後、充電制御回路３は端子ＳＳ４にて検出した電池電圧が所定電圧Ｖ０になるまで端子ＳＳ３の出力をＨレベルに維持する。
【００９９】
その後、同図（ａ）に示すように商用電源Ｖｓが復電されると同図（ｂ）に示すように停電検出回路２からＨレベルの信号が出力される。すると、停電検出回路２からＨレベルの信号を受けた充電制御回路３は、計時手段により計時された上述のＬレベルの信号を受けた時点から該Ｈレベルの信号を受けた時点までの時間（停電時間）と所定時間Ｔ０とを比較し、所定時間Ｔ０よりも長いので同図（ｃ）に示すようにスイッチング素子Ｑ１をオンさせ、スイッチング素子Ｑ１をオンさせた時点から計時手段による計時をあらたに開始する。その後、計時手段により計時された時間が上記規定時間Ｔ１になると、充電制御回路３はスイッチング素子Ｑ１をオフさせ、補充電モードの動作へ移行する。
【０１００】
ところで、本参考例では二次電池ＥＢとしてニッケル水素電池を使用しているが、ニッケル水素電池は保守充電のために連続的に充電を行っていると放電カーブが、図１７の丸１に示す初期の放電カーブから同図の丸２に示す連続充電後の放電カーブのようになるので、放電時の電圧が低下してしまう。しかしながら、一旦ある電圧まで放電（活性化）を行うと放電カーブが、図１６の丸１に示す連続充電後の放電カーブから同図の丸２に示す活性化後の放電カーブのようになり、放電時の電池電圧が復帰する。したがって、本参考例の充電装置のように、二次電池ＥＢの放電時に所定電圧Ｖ０まで放電させることで二次電池ＥＢを再活性化し、二次電池ＥＢの性能を維持することができる。また、一旦、所定電圧Ｖ０まで完全に放電するので、再充電時には初期充電モードから初めても二次電池ＥＢが過充電状態になることはなく二次電池ＥＢの寿命などに悪影響を及ぼすこともない。
【０１０１】
なお、上記所定電圧Ｖ０は１セル当たり１．０Ｖ〜０．８Ｖ程度の電圧に設定することが望ましい。
【０１０２】
【発明の効果】
請求項１の発明は、商用電源を降圧し直流電圧に変換するＡＣ―ＤＣ変換手段と、ＡＣ―ＤＣ変換手段から二次電池への充電電流を制御する電流制御手段と、商用電源の停電を検出する停電検出手段と、商用電源の停電時に停電検出手段の出力に基づいて二次電池を放電させる放電手段とを備え、電流制御手段は、ＡＣ−ＤＣ変換手段への商用電源の通電が開始された場合は規定時間だけ１／２０ＣｍＡ〜１／５ＣｍＡの充電電流を連続して出力する初期充電モードで動作し上記規定時間が経過した後に充電電流を間欠的に出力する補充電モードで動作し、商用電源の停電があった場合は上記規定時間を上限として停電検出手段を利用して求めた停電時間の長さに応じた再充電時間だけ充電電流を連続して出力する再充電モードで動作した後に補充電モードで動作するので、バックアップ用電源などとして用いられる二次電池を充電開始時の初期に初期充電モードで満充電近くまで充電することができるとともにその後の補充電モードでの補充電により容量を維持することができ、しかも、短時間の停電後の復電時の充電により電池が過充電状態になることがなく、結果として電池の寿命に悪影響を及ぼすことがないという効果がある。
【０１０５】
請求項２の発明は、商用電源を降圧し直流電圧に変換するＡＣ―ＤＣ変換手段と、ＡＣ―ＤＣ変換手段から二次電池への充電電流を制御する電流制御手段と、商用電源の停電を検出する停電検出手段と、商用電源の停電時に停電検出手段の出力に基づいて二次電池を放電させる放電手段とを備え、電流制御手段は、ＡＣ−ＤＣ変換手段への商用電源の通電が開始された場合は規定時間だけ１／２０ＣｍＡ〜１／５ＣｍＡの充電電流を連続して出力する初期充電モードで動作し上記規定時間が経過した後に充電電流を間欠的に出力する補充電モードで動作し、商用電源の停電があった場合は上記規定時間を上限として停電検出手段を利用して求めた停電時間の長さに応じた再充電時間にパルス幅の総和が等しくなるまで充電電流をパルス的に出力する再充電モードで動作した後に補充電モードで動作するので、バックアップ用電源などとして用いられる二次電池を充電開始時の初期に初期充電モードで満充電近くまで充電することができるとともにその後の補充電モードでの補充電により容量を維持することができ、しかも、短時間の停電後の復電時の充電により電池が過充電状態になることがなく、結果として電池の寿命に悪影響を及ぼすことがないという効果がある。
【０１０７】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、上記二次電池がニッケル水素電池なので、ニッケルカドミウム電池を用いる場合に比べて環境汚染の問題が少なくなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考例１を示す回路図である。
【図２】  同上の動作説明図である。
【図３】  同上の動作説明図である。
【図４】  同上の動作説明図である。
【図５】  参考例２を示す回路図である。
【図６】  同上の動作説明図である。
【図７】  同上の動作説明図である。
【図８】  同上の動作説明図である。
【図９】  実施形態１の動作説明図である。
【図１０】  同上の動作説明図である。
【図１１】  実施形態２の動作説明図である。
【図１２】  同上の動作説明図である。
【図１３】  参考例３を示す回路図である。
【図１４】  同上の動作説明図である。
【図１５】  同上の動作説明図である。
【図１６】  二次電池の活性化後の放電カーブの特性図である。
【図１７】  二次電池の活性化前の放電カーブの特性図である。
【図１８】  従来の充電方法の説明図である。
【図１９】  従来の充電方法の説明図である。
【図２０】  従来の充電方法の説明図である。
【符号の説明】
１  降圧回路
２  停電検出回路
３  充電制御回路
４  放電制御回路
５  負荷
ＥＢ  二次電池
Ｑ１  スイッチング素子
Ｑ２  スイッチング素子
Ｒ１，Ｒ２  抵抗
ＳＷ  点検スイッチ
Ｖｓ  商用電源
【図１】
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【図２】
0003775106.tif 000003
【図３】
0003775106.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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