CN1199266A - 机车蓄电池充电和车灯控制电路 - Google Patents

Abstract

一种用于机车的蓄电池充电和车灯照明控制电路,其中利用内燃机旋转的发电机的AC电压用于向蓄电池充电以及点亮车灯,设有车灯电流控制装置,其连接在发电机和车灯之间,以便仅在发电机的AC电压的相位阶段与向蓄电池充电的相位阶段相反时才使电流能通过车灯流动。按照这种方式,可以不受蓄电池充电的影响点亮车灯,以及因此,即使根据蓄电池的状态变化以不规则方式对蓄电池充电时,也可使车灯稳定点亮。

Description

机车蓄电池充电和车灯控制电路

本发明涉及一种机车蓄电池充电和车灯控制电路，其中利用内燃机旋转发电机产生的AC电压向蓄电池充电和点亮车灯。

通常在某些机车例如摩托车中，由利用内燃机旋转的发电机产生AC电压，由发电机产生的AC电压用于向蓄电池充电和点亮车灯例如前灯。

在图3中表示这种蓄电池充电和车灯照明的控制电路的一个实例。在这一电路中，永磁发电机中的线圈2的端部抽头(输出端)2a连接到充电和照明控制电路11的充电端CH，同时线圈的中间抽头2b连接到该电路11中的中间电压端MV，用作照明灯的前灯3连接到中间抽头2b和中间电压端MV之间的一个节点。

充电和照明控制电路11具有一蓄电池连接端BT，彼此并联的蓄电池4和DC负载5连接到该端BT，其中DC负载5可以包含各种电气元件。

用于控制蓄电池充电的可控硅SCR1装在将充电端CH和蓄电池端BT彼此连接的电源线上，可控硅SCR1的阳极连接到充电端CH，其阴极连接到蓄电池端BT。设置充电电压控制电路6以检测电池端BT的电压并因此控制该用于控制蓄电池充电的可控硅SCR1的控制极。

当蓄电池上的电压等于或小于预定电压(例如约14.5伏)时，充电电压控制电路6使可控硅SCR1导通，使由发电机输出的电压向蓄电池4充电，另一方面，当蓄电池电压大于预定电压时，电路6使可控硅SCR1保持关断状态，防止蓄电池4过充电，因此保证蓄电池4适当充电。

在充电端CH和地之间连接有用于控制车灯的可控硅SCR2，可控硅SCR2的阴极连接到充电端CH，其阳极接地。设有车灯照明控制电路12，其检测中间电压端MV的电压并相应地控制该车灯控制用可控硅SCR2的控制极。当经过中间抽头2b提供到车灯照明控制电路12的电压的负值检测到大于一预定值(例如约13伏)时，车灯照明控制电路12使车灯控制用可控硅SCR2导通。应注意。经过中间抽头2b提供的电压是由发电机输出的电压的一部分。

在如上所述构成的蓄电池充电和车灯照明控制电路中，由内燃机旋转永磁发电机，由其线圈2产生正负交变电压。正半波电压提供到该电路的充电端，用以向蓄电池4充电，同时还提供到中间电压端MV，用以点亮前灯3。负电压仅提供到前灯3。

因此，提供到前灯3上的电压(或在中间电压端MV的电压)的AC波形如图4中所示(最大值电压Vm由中间抽头的位置确定)，注意其正半波电压可以根据蓄电池4的状态截去顶端，如在图4中用虚线表示，因为正半波可用于向蓄电池4充电。因此，提供到前灯3上的正电压值根据蓄电池的充电状态是波动的。如果这样电压波动按照由每秒几周期到每秒20周期的速率产生，就可能引起前灯3的照明亮度明显的波动。

考虑到上述问题，本发明的主要目的是提供一种用于机车的蓄电池充电和车灯照明控制电路，其可防止蓄电池的充电状态影响车灯照明，因此实现稳定的车灯照明。

本发明的第二个目的是提供一种结构简单、制造成本低的用于机车的蓄电池充电和车灯照明控制电路。

根据本发明，通过提供这样一种用于机车的蓄电池充电和车灯照明控制电路来实现这些目的和其它目的，该电路包含：一发电机，利用内燃机旋转产生包含交变的正负电压的AC电压；蓄电池，以可控制方式连接到发电机，利用来自发电机的AC电压的正和负侧电压的其中之一向蓄电池充电，以便向电力负载提供DC电压；一车灯，以可控制方式连接到发电机，由发电机直接向该车灯提供电功率；车灯电流控制装置，连接在发电机和车灯之间，以便仅当来自发电机的AC电压中的正负电压其中的另一电压施加到车灯上时，才能使电流流过车灯。

因此，蓄电池的充电和车灯照明是在由发电机产生的AC电压的相反的相位阶段进行的。因此，车灯照明可以不受蓄电池充电的影响，以及因此，即使当蓄电池的充电根据蓄电池的变化状态不规则地进行时，可以实现车灯的稳定照明。

在本发明的一个优选实施例中，车灯电流控制装置包含：一可控硅，与车灯串承；以及一电路，用于控制该可控硅，以便仅当来自发电机的AC电压中的正负电压其中的另一电压施加到车灯上时，才使可控硅导通，然而，在另一实施例中，该车灯电流控制装置可以由简单的二极管组成。

为了防止蓄电池过充电，根据本发明的蓄电池充电和车灯照明控制电路还可包含：一可控硅，连接在蓄电池和发电机之间；以及一电路，用于控制该可控硅，即仅当蓄电池上的电压小于预定值时，才使该可控硅导通，使得能由来自发电机的AC电压中的正负电压的其中之一向蓄电池充电。

通常，该车灯为前灯，虽然该车灯可以是防雾灯，仪表照明或其它。

下面参照附图介绍本发明，其中：

图1是表示根据本发明的用于摩托车的蓄电池充电和车灯照明控制电路的示意图；

图2是用于解释根据本发明的照明控制的波形图；

图3是表示常规的用于摩托车的蓄电池充电和车灯照明控制电路的示意图；以及

图4是用于解释根据常规的实施例的照明控制的波形图。

图1表示根据本发明的用于摩托车的蓄电池充电和车灯照明控制电路。应注意，使用相同的标号标注与在图3中所示的常规实施例中相似的组成部分，并且省略对它们的进一步介绍。如在图中所示，充电和照控制电路1具有充电端CH和蓄电池端BT，并且以与图3所示相同的方式，充电端CH连接到发电机线圈2的端部抽头2a，蓄电池端BT连接到蓄电池4以及DC负载5。用于控制蓄电池充电的可控硅SCR1和充电电压控制电路6按照与在图3中所示相同的方式设置，用作调节蓄电池4的充电电压的电路。

设有车灯用控制可控硅SCR2用作车灯电流控制装置，可控硅SCR2的阴极连接到该充电端CH，其阳极经过前灯3连接到地。车灯控制可控硅SCR2的控制极连接到照明控制电路7，该电路7仅当由发电机提供  负电压到充电端CH时才控制使可控硅SCR2导通。正如在常规实施例中一样，照明控制电路7其工作还能防止过电压施加到前灯3上。具体地说，照明控制电路7控制车灯控制用可控硅SCR2的起始导通时间，从而防止过电压施加到前灯3上。

在按照上述构成的控制电路中，蓄电池4可以像在常规电路中一样利用正电压充电，而仅利用负电压点亮前灯3。换句话说，按照与常规实施例相同的方式对蓄电池进行充电，同时由于车灯控制用可控硅SCR2按上述方式连接，仅当负电压施加到前灯3上时，才使电流流过前灯3从而点亮前灯3。

因此，即使由于蓄电池4的状态变化，蓄电池4的充电利用如在图2中所示的正侧波形电压不规则地进行，前灯3的照明亮度不会受到明显影响，因为仅利用该没有用于向蓄电池充电的负半周(在图中的带阻影部分)来点亮前灯3，产生波动的正半波电压没有用于点亮前灯3。

应注意，为了消除该缺陷，如在常规实施例中一样，在点亮前灯3时利用正电压，但不是由中间抽头而是由端部抽头2a提供用于点亮前灯3的电压。由于用于点亮前灯3的电压的最大值Vh大于由中间抽头提供的电压的最大值Vm，只有负半波电压能产生足够的电流流过前灯3，因此保证前灯3足够的照明亮度。

因此，根据本发明，AC电压中的正侧电压用于向蓄电池充电，仅AC电压中的负侧电压用于点亮车灯。由于负侧电压没有用于向蓄电池充电，即使根据蓄电池的变化状态对蓄电池以不规则的方式充电，也可以实现前灯的稳定照明。由于蓄电池的充电和车灯的点亮照明是独立控制的，它们彼此不相影响，使得能以最佳方式调节充电和照明控制。

虽然，根据本发明的几个优选实施例对本发明进行了介绍，但对本技术领域的熟练人员来说很明显，在不脱离在提出待审的权利要求书中所述的本发明的范围的情况下，能够进行各种替换和改进。例如，虽然在上述实施例中，可控硅SCR1和SCR2用于分别控制流向蓄电池4和流过车灯3的电流，但在另一实施例中它们可以由二极管代替。或者可以采用其它开关器件例如晶体管替代可控硅。此外，可以将在图1中所示的可控硅SCR1和SCR2以及蓄电池4的方向反向，以便将发电机的负半周电压用于向蓄电池充电，正半周电压用于点亮车灯。这些改变均落入如权利要求限定的本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种用于机车的蓄电池充电和车灯照明控制电路，包含：

一发电机，利用内燃机旋转，产生包含正负交变电压的AC电压；

一蓄电池，以可控制方式连接到发电机，以便利用发电机的AC电压中的正负侧电压的其中之一向蓄电池充电，从而向电力负载提供DC电压；

一车灯，以可控制方式连接到发电机，以便由发电机直接向该灯提供电功率；以及

车灯电流控制装置，连接在发电机和车灯之间，以便仅当发电机的AC电压中的正负侧电压的其中另一侧电压施加到车灯上时，才使电流能够流过车灯。

2.根据权利要求1所述的蓄电池充电和车灯照明控制电路，其中的车灯电流控制装置包含：一可控硅，与车灯串联；一电路，用于控制该可控硅，以便仅当发电机的AC电压中的正负侧电压中的另一侧电压施加到车灯上时才使可控硅导通。

3.根据权利要求1所述的蓄电池充电和车灯照明控制电路，其中的车灯电流控制装置由-二极管组成。

4.根据权利要求1所述的蓄电池充电和车灯照明控制电路，还包含：

一可控硅，连接在蓄电池和发电机之间；以及

一电路，用于控制该可控硅以便仅当蓄电池上的电压小于预定值时，才使可控硅导通，使发电机的AC电压中的正负侧电压中的一侧电压能对蓄电池充电。

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