CN1255918C - 灯照明和电池充电控制系统 - Google Patents

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Abstract

在一种利用由内燃机驱动的发电机(2)所产生的AC电压进行灯(5)照明和电池(3)充电的灯照明和电池充电控制系统中，为了防止电池充电对灯照明的不希望有的影响，一个灯照明控制电路(7)根据指示电池(3)和发电机(2)之间的另一个开关元件(SCR1)的状态的信号改变灯(5)和发电机(2)之间的一个开关元件(SCR2)的接通定时。

Description

灯照明和电池充电控制系统
技术领域
本发明涉及一种灯照明和电池充电控制系统，其中来自由内燃机驱动的发电机的AC(交流)电压用于照明灯并且用于对电池充电。
背景技术
在一些车辆例如摩托车中，从由内燃机驱动的发电机产生具有AC波形的电压，来自该发电机的该AC电压用于照明电灯，例如前灯，并且用于对向各种DC(直流)负载提供DC电压的电池充电，其中这些DC负载可包括停车灯。例如，可能来自该发电机的AC电压的正波用于对该电池充电而负波用于照明前灯。
图1是一个示出用来进行这种电池充电以及灯照明控制的典型控制系统的方块图。在该示出的系统1中，和车辆的内燃机一起驱动的磁电发电机的线圈2的尾抽头(输出端子)与系统1的电源端子CH连接，而电池3以及代表各种电子部件，例如停车灯的DC负载4和控制系统1的输出端子BT连接。
控制系统1包括一个设置在端子CH和BT之间延伸的电源线上的第一可控硅SCR1。该第一可控硅SCR1起第一开关元件的作用，其用于选择性地把来自电源端子CH的AC电压的正波发送到输出端子BT。第一可控硅SCR1由电池充电控制电路6控制，该控制电路检测输出端子BT处的电压(或者电池电压)，并且根据检测到的电池电压控制可控硅SCR1的接通从而防止电池3的过度充电。
灯(前灯)5和控制系统1的灯端子LA连接。在电源端子CH和控制系统1的灯端子LA之间连接一个第二可控硅SCR2，后者起选择性地把AC电压的负波传送到灯5的第二开关元件的作用。另外，控制系统1包括一个用于根据灯5的有效(或均方根值)电压控制第二可控硅SCR2的接通以便例如防止灯5过电压的灯照明控制电路7。
然而，在上面所示的系统中，当驱动-DC负载4时(例如接通停车灯时)可能发生问题。DC负载4的驱动会从电池3抽取相当大的电流，造成电池电压的下降并且从而需要对电池3充电。这样，在上面的系统中，当从发电机2生成正电压并且第一可控硅SCR1接通时，从发电器2向电池3流入相当大的电源。由于发电机2的感应，这会延迟负电压波的生成。这种负电压生成中的延迟会不希望地影响灯照明控制电路6对第二可控硅SCR2的接通定时的控制。例如，如果不合乎需要地延迟该接通定时，灯的电压会特别低，这造成灯5的短暂变暗或亮度波动。
图2是用来更具体地解释上述问题的一个示例灯照明和电池充电控制电路的电路图。在该图中，和图1示出的部分相类似的部分用相同的参考数字表示。
如图2中所示，电池充电控制电路6包括一个电池电压检测块6a和一个可控硅驱动块6b。电池电压检测块6a包括一个适于当电池电压大于一规定值时导通的晶体管Q1。更具体地说，在把晶体管Q1的基极连接到输出端子BT的线路上设置一个齐纳二极管ZD1，从而当电池电压大于该齐纳二极管ZD1的击穿电压时，允许电流流过晶体管Q1的基极以使其导通。块6a还包括一个其基极和晶体管Q1的发射极连接并且其发射极接地的晶体管Q2。更具体地说，晶体管Q2的基极通过一个由电阻器R1和电容器C1组成的CR时间常数电路连接到晶体管Q1的发射极。这样，当晶体管Q1导通过，电流流到电容器C1，并且当电容器C1二端上的电压达到一规定值时电流流过晶体管Q2的基极以使其导通。
可控硅驱动块6b包括一个用于当发电机2产生正电压时允许电流从可控硅SCR1的阳极端流到它的门极(gate)的二极管D2。设置晶体管Q3和电阻器R2以控制流过可控硅SCR1的门极的电流量。
可控硅驱动块6b的二极管D2的阳极端和电池电压检测块6a的晶体管Q2的集电极连接，从而在晶体管Q2导通时防止至可控硅SCR1的门极的电流通过二极管D2，或者换言之，禁止可控硅驱动块6b的操作，这样，当电池电压高并且晶体管Q2处于导通状态时，即使发电机2产生正电压，可控硅SCR1保持断开状态并且不进行电池3的充电，从而防止电池3过度充电。
当DC负载4消耗电池功率时(例如当接通停车灯时)，降低电池3的电压以及电容器C1二端的电压，晶体管Q1和Q2断开，从而当发电机2产生正电压波时，允许电流通过二极管D2流过可控硅SCR1的门极从而使该可控硅导通，这可以使电池3由来自发电机2的AC电压的正波充电。
灯照明控制电路7包括灯电压检测块7a、可控硅驱动块7b和发电机输出电压检测块7c。
可控硅驱动块7b包括一个和第二可控硅SCR2的门极连接的晶体管Q11，从而当晶体管Q11导通时，可控硅SCR2导通以照明灯5。晶体管Q11还通过并联连接的充当噪声吸收电路的电容器C12和电阻器R12与另一个晶体管Q12连接，从而当晶体管Q12导通时，晶体管Q11导通。晶体管Q12的发射极通过二极管D11和电源端子CH连接以使电流只流向端子CH，而晶体管Q12的基极通过电阻器R11接地，从而来自发电机2的负电压可以造成电流流过晶体管Q12的基极以便使其导通。另外，晶体管Q12在它的基极电路中设有一个按CR时间常数电路实现的延迟电路9。更具体地说，该CR时间常数电路包括在晶体管Q12的发射极和基极之间并联连接的电阻器R13和电容器C13。这样，当从发电机2产生负电压时，电流首先经电阻器R11流到延迟电路9中的电容器C13从而对电容器C13充电，并且经过从发电机2生成负电压开始的由延迟电路9定义的延迟时间后(或者经过完全充电电容器C13所需的时间后)，基极电流流过晶体管Q12的基极以便使其导通。晶体管Q12的导通导致Q11导通，从而向第二可控硅SCR2施加门极电压。这导通可控硅SCR2，从而照明灯5。
在这种方式下，如图3中的波形图所示，在从AC电压(上波形)中的负电压生成时刻T1起经过时间延迟Td后，生成灯波形(下波形)(或者来自发电机2的负电压传导到灯5)。这使得灯电压比不带有该延迟(图3中的虚线)时具有较小的峰值(或振幅)VLmax。而且，由于延迟时间Td，向灯5施加电压的时间段(或持续时间)缩短。从而，通过从负电压生成时刻T1起延迟可控硅SCR2的导通，可以更可取地在不把电能消耗成热能的情况下减少向灯5提供的电压半波的大小(幅度和持续时间)。应注意，在图3中端子CH处的电压以及灯电压是在不同的标度下示出的，以便补偿它们之间的幅度差导。
灯电压检测电路块7a包括一个用于选择性地短路可控硅驱动块7b的晶体管Q12的基极和发射极的晶体管Q13，以便防止晶体管Q12的导通，或者换言之禁止可控硅驱动块7b的操作。晶体管Q13的基极电路包括一个电容器C11。该电容器C11由流过发电机输出电压检测块7c和晶体管Q14的电流充电，其中晶体管Q14适于当电流流过灯5时导通。因而，电容器C11只在电流流过灯5时被充电并且在其余的时段通过一个和它并联连接的电阻器放电，这样电容器C11二端的电压代表灯的有效电压。另外，在电容器C11和晶体管Q13的基极之间设置一个齐纳二极管ZD11，从而当电容器C11二端的电压大于齐纳二极管ZD11的击穿电压时，电流流到晶体管Q13的基极以使其导通。这样，通过齐纳二极管ZD11的击穿电压确定灯有效电压的极限值。
在这种方式下，当灯有效电压低于该极限值时，灯电压检测块7a中的晶体管Q13处于断开状态，使得允许可控硅驱动块7b操作从而灯5由来自发电机2的负电压照明，但是，当通过齐纳二极管ZD11的击穿检测出灯有效电压大于该极限值时，晶体管Q13导通，从而禁止可控硅驱动块7b并且阻止把发电机的负电压提供到灯5。这样，灯照明控制电路7可以根据灯的有效电压间歇地把负电压提供到灯5，从而实现所谓的间歇式电压供给控制。
这里应注意到，在低引擎速度下AC电压频率低，这种间歇式电压供给控制会造成灯5的可察觉到的闪烁，从而最好通过利用延迟电路9相对于发电机2开始生成负电压波的时刻延迟可控硅SCR2的导通来达到对灯电压的控制，因此在这种低引擎速度区可避免这种间歇式电压供给控制。换言之，图2的系统能够只在AC电压频率高的高引擎速度区中进行间歇式电压供给控制，并且从而不会察觉到光的闪烁。
为了优化基于灯有效电压实现的上述间歇式电压供给控制的操作，设置发电机输出电压检测块7c。如图所示，发电机输出电压检测块7c由三个电流通路构成，第一通路由电阻器R14构成，第二通路由电阻器R15构成，而第三通路由电阻器R16和齐纳二极管ZD13构成。包含电阻器R14的第一通路与并联地连接电容器C11的二极管D12和齐纳二极管ZD12之间的一连接点连接。电阻器R14具有相对小的电阻，并且当引擎速度低且发电机输出电压小时，流过电阻器R14的电流主要对电容C11充电。随着引擎速度以及发电机输出电压变得更高时，流过电阻器R14的电流幅值增大，齐纳二极管ZD12击穿以防止流过电阻器R14的电流流到电容器C11。从而，在这种状态下，电容器C11只由流过电阻值相对高的电阻器R15的电流充电。随着引擎速度增加到更高，发电机输出电压进一步增加，齐纳二极管ZD13经受击穿，以便还利用流过电阻器R16的电流对电容器C11充电，从而更快地对电容器C11充电。这种基于发电机输出电压(或者引擎速度)的对电流通过的控制能调整电容器C11的充电操作，从而产生最优的灯有效电压控制(或者间歇式电压供给控制)。
但是，如前面所谈到，当驱动DC负载4时(例如当接通停车灯时)该系统可能会有问题。当如图3的中间部分所示驱动DC负载4并且由来自发电机2的正电压充电电池3时，由于发电机2的感应，会推迟生成相继的负波的开始。这影响前面提到的通过延迟电路9产生的延迟，造成过分延迟向灯5提供负电压并且进而过分减小灯电压，如也可从图3中看出那样。这样，当驱动DC负载4时可能存在问题，例如前灯会变暗，这造成灯5亮度上不希望有的波动。
发明内容
鉴于现有技术的这些问题，本发明的主要目的是提供一种灯照明和电池充电控制系统，用于在不会造成灯和电池的过电压或过充电情况下利用由内燃机驱动的发电机产生的AC电压进行灯照明和电池充电，其实质上可以减少或者补偿电池充电对灯照明控制产生的不希望有的影响。
本发明的第二个目的是提供一种配置简单和成本低廉的灯照明和电池充电控制系统。
依据本发明，可以通过提供一种灯照明和电池充电系统达到这些目的，该系统包括：一个由内燃机驱动的发电机(2)，用于产生由正波和负波构成的AC电压；连接在发电机(2)和用于向DC负载(4)提供DC电压的电池(3)之间的第一开关元件(SCR1)；一个电池充电控制电路(6)，用于控制该第一开关元件(SCR1)以便用来自发电机(2)的AC电压的正波和负波中之一对电池(3)充电；连接在发电机(2)和灯(5)之间的第二开关元件(SCR2)；以及一个灯照明控制电路(7)，用于控制该第二开关元件从而向灯(5)提供来自该发电机(2)的AC电压的正波和负波中的另一者，其特征在于，该灯照明控制电路(7)根据由电池充电控制电路(6)进行的电池充电控制状态相对于开始产生AC电压的正波和负波中的另一者时的时间点(T1)改变该第二开关元件(SCR2)的接通定时。
典型地，在来自发电机(2)的AC电压的正波和负波中之一不对电池(3)充电的情况下，灯照明控制电路(7)控制第二开关元件(SCR2)以从发电机(2)开始产生AC电压的正波和负波中的另一者的时间点(T1)开始的一延迟(Td)把AC电压的正波和负波中的该另一者引导到灯(5)上，并且在用来自发电机(2)的AC电压的正波和负波中之一充电电池(3)的情况下，灯照明控制电路(7)控制第二开关元件(SCR2)从发电机(2)开始产生AC电压的正波和负波中的另一者的时间点(T1)开始实质上无延迟地把来自发电机(2)的AC电压的正波和负波中的该另一者引导到灯(5)上。
在这种方式下，当驱动例如停车灯的DC负载并且例如用来自发电机的正电压波对电池充电从而发电机的感应造成延迟开始产生相继的负电压波时，当生成该负电压时立即接通第二开关元件，从而可以消除把该负电压引导到灯上的过度延迟。这可以在驱动DC负载时防止灯电压的过分下降并且从而可以防止灯亮度上的波动。当灯(5)由摩托车的前灯构成时，这种效果特别有好处。
为了达到这种延迟控制，该系统典型地包括一个信号线(SL)，用于在产生AC电压的正波和负波中之一时向灯照明控制电路(7)发送指示第一开关元件(SCR1)的状态的信号。该信号线(SL)最好包括一个整流装置以便只允许电流流向灯照明控制电路(7)。
在一实施例中，灯照明控制电路(7)包括一个含有一个电容器(C13)的延迟电路(9)，该电容器适用于由来自发电机(2)的AC电压的正波和负波中的另一者充电，从而该电容器(13)充电到规定值所需要的时间定义该延迟(Td)，该电容器(C13)还适用于在第一开关元件(SCR1)处于接通状态时由AC电压的正波和负波中之一充电。这允许以低成本在简单电路配置下实现灯照明和电池充电控制系统。
依据本发明的另一个方面，提供一种灯照明和电池充电系统，其包括：一个由内燃机驱动的用来产生包含正波和负波的AC电压的发电机(2)；连接在该发电机(2)和一个用于向一个DC负载(4)提供DC电压的电池(3)之间的第一开关元件(SCR1)；第一电池充电控制电路(10)，用于控制该第一开关元件(SCR1)，从而用来自该发电机(2)的AC电压的正波和负波之一充电该电池(3)；连接在该发电机(2)和一个灯(5)之间的第二开关元件(SCR2)；一个灯照明控制电路(7)，用于控制该第二开关元件从而向该灯(5)提供来自该发电机(2)的AC电压的正波和负波中的另一者，其特征在于，当该第一电池充电控制电路(10)检测到该电池(3)的电压低于规定值时，该第一电池充电控制电路(10)以从该发电机(2)开始产生该AC电压的正波和负波中之一的时刻开始的一延迟(Td)接通该第一开关元件(SCR1)。
在这种方式下，当驱动例如停车灯的DC负载并且例如该电池由来自该发电机的正电压充电时，接通第一开关的该延迟可以有效地防止大电流从该发电机流到该电池。这实质上可以减小该发电机的感应对例如利用来自该发电机的负电压进行的灯照明控制的不希望有的影响，并且从而可以防止驱动DC负载时的灯亮度波动。
该灯照明和电池充电控制系统还包括一个和第一电池充电控制电路(10)并联连接的第二电池充电控制电路(11)，其中当检测出该电池(3)的电压低于规定值时，在该第一电池充电控制电路(10)已经至少在来自该发电机(2)的AC电压的单个周期执行对该第一开关元件(SCR1)的控制后，该第二电池充电控制电路(11)开始控制该第一开关元件(SCR1)，并且该第二电池充电控制电路(11)适用于从开始产生来自该发电机(2)的AC电压的正波和负波中之一的时刻实质上无延迟地接通该第一开关元件(SCR1)。采用这种并联连接的二个电池充电控制电路可以便于优化电池充电操作。
在一实施例中，第一和第二电池充电控制电路(10，11)各具有一个驱动块(6b)和一个电池电压检测块(6a)，该驱动块用于当从该发电机(2)产生AC电压的正波和负波中之一时向该第一开关元件(SCR1)提供触发信号，该电池电压检测块用于当检测出该电池(3)的电压大于该预定值时禁止该驱动块(6b)，其中当该电池(3)的电压降到低于该规定值的电平时，第一电池充电控制电路(10)的电池电压检测块比第二电池充电控制电路(11)的电池电压检测块更早停止对相关驱动块的禁止，并且从第一电池充电控制电路(10)的驱动块向第一开关元件(SCR1)提供的触发信号适用于从开始产生AC电压的正波和负波中之一的一延迟(Tb)后接通该开关元件(SCR1)，而从第二电池充电控制电路(11)的驱动块向第一开关元件(SCR1)提供的触发信号适用于从开始产生AC电压的正波和负波中的该之一的时刻实质上无延迟无接通该开关元件(SCR1)。
从下述说明中会更完整地显现本发明的其它以及进一步的目的、特点和优点。
附图说明
下面参照各附图说明本发明，附图是：
图1是一个用来示出典型灯照明和电池充电控制系统的方块图；
图2是一个电路图，用于示出灯照明和电池充电控制系统的一种具体的示例配置；
图3是波形图，用于示出依据图2的系统的灯照明和电池充电控制；
图4是电路图，用于示出依据本发明的一实施例的灯照明和电池充电控制系统；
图5是波形图，用于示出依据本发明的一实施例的灯照明和电池充电控制；
图6是电路图，用于示出依据本发明的另一实施例的灯照明和电池充电控制系统；以及
图7是波形图，用于示出依据本发明的另一实施例的灯照明和电池充电控制。
具体实施方式
图4是一示意电路图，其示出依据本发明的灯照明和电池充电控制系统的一个实施例。在该图中，和图2的实施例中所示出的部件相似的部件用相同的参考数字表示，从而省略对它们的详细解释。
在图4中示出的灯照明和电池控制系统20中，通过一条含有晶体管Q15的信号线SL把和灯照明控制电路7的可控硅驱动块7b中的晶体管Q12的基极相连接的延迟电路9的一端连接到电池充电控制电路6的可控硅驱动块6b中的二极管D2的阳极，其中该晶体管Q15可以充当一个只允许电流流向延迟电路9的整流装置。另外，该延迟电路9的与晶体管Q12的发射极相连接的另一端通过二极管D13和地连接，从而只允许电流流向地。这样，当电池电压低并且电池电压检测块6a中的晶体管Q2断开时允许可控硅驱动块6b操作，一旦从发电机2产生的正电压，晶体管Q15导通以把电流传导到灯电压检测块7b中的延迟电路9。应理解，晶体管Q15可以用二极管等代替。
在这种方式下，当驱动DC负载4减小电池电压时，从发电机2产生的正电压造成电流通过二极管D2流到第一可控硅SCR1的门极以使其接通，并且电流流过晶体管Q15以启动对延迟电路9中的电容器C13的充电。这样，包含晶体管Q15的信号线SL向灯照明控制电路7中的延迟电路9发送一个指示第一可控硅SCR1接通的信号。电容器C13的电容选择成使电容器C13在产生单个正电压半波的时间周期内被完全充电。这样，由于在产生负电压之前电容器C13已被完全充电，就不必用负电压对电容器C13充电了。结果是，当驱动DC负载4时，晶体管Q12，从而第二可控硅SCR2导通以使电流在不对产生负电压的起点延迟时间Td的情况下流到灯5。这样，防止了过度地延迟开始向灯5传送该负电压，从而防止负电压的过度下降并且避免灯电压的波动，如图5中所示。
图6是示出依据本发明的灯照明和电池充电控制系统的另一实施例的示意电路图。在该图中，和图2中示出的部件类似的部件同样用相同的参考数字表示，因而省略对它们的详细解释。
图6中示出的灯照明和电池充电控制系统30包括彼此并联连接的第一和第二电池充电控制电路10、11。这二个电路10、11各具有和图2中示出的实施例中的电池充电控制电路6相同的电路配置。但是，第一电池充电控制电路10中连接在电容器C1和晶体管Q2基极之间的电阻R1的电阻值小于与第二电池充电控制电路11中的晶体管Q5关联的对应电阻器R3的电阻值。换言之，晶体管Q2的基极电路中的CR时间常数电路的时间常数小于晶体管Q5的基极电路中的时间常数。另外，第一电路10中的连接在二极管D2和可控硅SCR1的门极之间的电阻器R2的阻值大于第二电路11中的相应电阻器R4的阻值。
下面，说明上述构建的系统从电池3完全充电的状态开始电池充电的操作方式。首先，在电池3完全充电的状态下，晶体管Q1、Q2导通而晶体管Q3断开。类似地，晶体管Q4、Q5导通而晶体管Q6断开。从而阻止触发电池充电控制晶体管SCR1导通。这阻止电流经端子BT流到电池3。
当驱动(接通)DC负载4并且明显消耗电池3的电荷时，电池电压下降。这造成晶体管Q1、Q4断开，进而分别导致关联的晶体管Q2、Q5断开。这里要注意，由于上面提到的由电阻器R1和R3之间阻值上的差异造成的CR时间常数电路C1·R1和C2·R3之间的时间常数的不同，第一电池充电控制电路10中的晶体管Q2先于第二电路11中的晶体管Q5断开，因此，第一电路10中的晶体管Q3先于第二电路11中的晶体管Q6导通。
当晶体Q3处于导通状态时，由于电流经过阻值相对较大的电阻器R2，小电流作为触发信号流到第一可控硅SCR1的门极。这样，可控硅SCR1不马上导通，而是例如如图7的上波形中所示那样，从发电机2开始产生正电压的时刻延迟Tb后(图中在正电压半波的持续周期的中间点处)可控硅SCR1才导通。这可以在产生正波时防止大电流流过发电机2并且从而减小发电机2的感应对控制向灯5提供负电压的影响。因而，如图7中所示，当驱动例如停车灯的DC负载4时，灯电压保持不会过分降低并且防止灯5的短暂变暗。
然后，随着第二电池充电控制电路11中的电容器C2被放电到使晶体管Q5关断的程度，相应地允许晶体管Q6导通。在这种状态下，来自发电机2的正电压波使晶体管Q3和Q6都导通。在这种情况下，由于大电流(门极电流)可以经过小阻值的电阻器R4流到可控硅SCR1的门极，在晶体管Q6导通后可控硅SCR1快速导通。从而，如图7的上部波形的右侧所示，基本上正波形的整个部分可用于对电池3充电。
第二电池充电控制电路11中的CR时间常数电路C2·R3的时间常数设置成从在低引擎速度(空转速度及其附近)下开始驱动DC负载4至少已产生一个正电压半波后才断开晶体管Q5，从而确保在如此低引擎速度下进行上面描述的部分波电池充电，在高引擎速度下，由于电压频率高，即使延迟负波的产生，电压降造成的灯的短暂变暗变得难以察觉并且不造成问题。
这样，依据本发明，在利用由内燃机驱动的发电机产生的AC电压进行灯照明和电池充电的灯照明和电池充电控制系统中，防止了电池充电对进行灯照明控制上的不希望有的影响，从而实现不带有由于当驱动例如停车灯的DC负载时可能发生的电池充电而造成灯亮度波动或短暂变暗的良好灯照明。
尽管根据一优选实施例说明了本发明，但本领域技术人员明白，在不背离附后权利要求书中所阐述的本发明的范围的前提下，各种各样的改变和修改都是可能的。
例如，尽管图6的系统包括二个独立的电池充电控制电路10、11，也可以集成其中的一部分(例如齐纳二极管ZD1和ZD2，以及把这些齐纳二极管接地的电阻器)从而作为公用。另外，尽管在示出的实施例中，正波用于对电池充电而负波用于灯照明，但可以颠倒电压的极性。这些和其它的修改应属于本发明的范围。

Claims (10)

1.一种灯照明和电池充电系统，包括：
一个发电机(2)，由内燃机驱动，以产生包括正波和负波的AC电压；
第一开关元件(SCR1)，连接在所述发电机(2)与一个用于向DC负载(4)提供DC电压的电池(3)之间；
一个电池充电控制电路(6)，用于控制所述第一开关元件(SCR1)从而用来自该发电机(2)的AC电压的正波和负波中之一对所述电池(3)充电；
第二开关元件(SCR2)，连接在所述发电机(2)与一个灯(5)之间；和
一个灯照明控制电路(7)，用于控制所述第二开关元件从而向所述灯(5)提供来自该发电机(2)的AC电压的正波和负波中的另一者；
其特征在于：所述灯照明控制电路(7)根据由电池充电控制电路(6)进行的电池充电控制状态，相对于开始产生AC电压的正波和负波中的另一者的时间点(T1)，改变第二开关元件(SCR2)的接通定时。
2.根据权利要求1所述的灯照明和电池充电系统，其特征在于：
在来自发电机(2)的AC电压的正波和负波中之一不对电池(3)充电的情况下，灯照明控制电路(7)控制第二开关元件(SCR2)从开始产生来自该发电机(2)的AC电压的正波和负波中的另一个的时间点(T1)以一延迟(Td)把来自发电机(2)的AC电压的正波和负波中的该另一者引导到灯(5)上；和
在用来自发电机(2)的AC电压的正波和负波中之一充电电池(3)的情况下，灯照明控制电路(7)控制第二开关元件(SCR2)从开始产生来自该发电机(2)的AC电压的正波和负波中的另一者的时间点(T1)无延迟地把来自发电机(2)的AC电压的正波和负波中的该另一者引导到灯(5)上。
3.根据权利要求2所述的灯照明和电池充电系统，其特征在于，该系统包括：一条信号线(SL)，用于向灯照明控制电路(7)发送指示在产生AC电压的正波和负波中之一时第一开关元件(SCR1)的状态的信号。
4.根据权利要求3所述的灯照明和电池充电系统，其特征在于，该信号线(SL)包括一个只允许电流流向灯照明控制电路(7)的整流装置。
5.根据权利要求1所述的灯照明和电池充电系统，其特征在于，该灯照明控制电路(7)包括一个含有一个电容器(C13)的延迟电路(9)，该电容器适用于由来自发电机(2)的AC电压的正波和负波中的另一者充电，从而该电容器(C13)充电到规定值所需要的时间定义该延迟(Td)，该电容器(C13)还适用于在第一开关元件(SCR1)处于接通状态时由AC电压的正波和负波中之一充电。
6.根据权利要求1所述的灯照明和电池充电系统，其特征在于，该灯包括摩托车的前灯。
7.一种灯照明和电池充电系统，包括：
一个发电机(2)，由内燃机驱动，以产生包括正波和负波的AC电压；
第一开关元件(SCR1)，连接在所述发电机(2)与一个用于向DC负载(4)提供DC电压的电池(3)之间；
第一电池充电控制电路(10)，用于控制所述第一开关元件(SCR1)，以便用来自该发电机(2)的AC电压的正波和负波中之一充电所述电池(3)；
第二开关元件(SCR2)，连接在所述发电机(2)与一个灯(5)之间；和
一个灯照明控制电路(7)，用于控制该第二开关元件，以便向所述灯(5)提供来自该发电机(2)的AC电压的正波和负波中的另一者；
其特征在于：
当所述第一电池充电控制电路(10)检测到所述电池(3)的电压低于规定值时，所述第一电池充电控制电路(10)从所述发电机(2)起产生的所述AC电压的正波和负波其中之一的开始以一延迟(Tb)接通该第一开关元件(SCR1)。
8.根据权利要求7所述的灯照明和电池充电系统，其特征在于，还包括：一个和该第一电池充电控制电路(10)并联连接的第二电池充电控制电路(11)，其中当检测出该电池(3)的电压低于所述规定值时，在该第一电池充电控制电路(10)已经在来自该发电机(2)的AC电压的至少单个周期内执行了对该第一开关元件(SCR1)的控制后，该第二电池充电控制电路(11)开始控制该第一开关元件(SCR1)，并且该第二电池充电控制电路(11)适用于从开始产生来自该发电机(2)的AC电压的正波和负波之一无延迟地接通该第一开关元件(SCR1)。
9.根据权利要求8所述的灯照明和电池充电系统，其特征在于，第一和第二电池充电控制电路(10，11)各具有一个驱动块(6b)和一个电池电压检测块(6a)，该驱动块(6b)用于当从该发电机(2)产生该AC电压的正波和负波中之一时向该第一开关元件(SCR1)提供触发信号，该电池电压检测块(6a)用于当检测出该电池(3)的电压大于所述预定值时禁止该驱动块(6b)，其中当该电池(3)的电压下降到低于该规定值的电平时，第一电池充电控制电路(10)的电池电压检测块比第二电池充电控制电路(11)的电池电压检测块更早停止对相关驱动块的禁止，并且从第一电池充电控制电路(10)的驱动块向第一开关元件(SCR1)提供的触发信号适用于在开始产生AC电压的正波和负波中的该之一的一延迟(Tb)后接通该开关元件(SCR1)，而从第二电池充电控制电路(11)的驱动块向第一开关元件(SCR1)提供的触发信号适用于从开始产生AC电压的正波和负中的该之一无延迟地接通该开关元件(SCR1)。
10.根据权利要求7所述的灯照明和电池充电系统，其特征在于，该灯包括摩托车的前灯。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4152779B2 (ja) * 2003-03-13 2008-09-17 株式会社小糸製作所 車両用前照灯システム
US9425608B2 (en) * 2011-12-20 2016-08-23 Kohler Co. Overvoltage protection system and method
WO2014061127A1 (ja) * 2012-10-18 2014-04-24 新電元工業株式会社 Ｌｅｄランプ点灯制御回路、および、ｌｅｄランプ点灯制御方法
CN104071100B (zh) * 2014-07-22 2017-02-15 安徽江淮汽车股份有限公司 一种大功率负载的能量管理系统
CN110572904B (zh) * 2019-08-28 2021-12-03 佛山明仕朗光电有限公司 一种太阳能供电电源
WO2023282180A1 (ja) * 2021-07-08 2023-01-12 新電元工業株式会社 バッテリ充電装置、及び電流制御装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08168190A (ja) * 1994-12-15 1996-06-25 Yamaha Motor Co Ltd バッテリーの充電制御回路
JP3866803B2 (ja) * 1995-11-09 2007-01-10 株式会社ミツバ 磁石式発電機の電圧調整装置
JP3729304B2 (ja) * 1997-07-08 2005-12-21 本田技研工業株式会社 ランプ電圧調整装置
EP1691465A2 (en) * 1998-02-12 2006-08-16 Mitsuba Corporation Lamp lighting and battery charging system for a vehicle
JP3818770B2 (ja) * 1998-02-12 2006-09-06 株式会社ミツバ ランプ点灯及びバッテリ充電制御回路
JPH11252818A (ja) * 1998-03-05 1999-09-17 Mitsuba Corp ランプ点灯及びバッテリ充電制御回路
JPH11252815A (ja) * 1998-03-02 1999-09-17 Mitsuba Corp ランプ点灯及びバッテリ充電制御回路

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