JP2000201439A - バッテリ充電装置 - Google Patents

バッテリ充電装置

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JP2000201439A
JP2000201439A JP10377132A JP37713298A JP2000201439A JP 2000201439 A JP2000201439 A JP 2000201439A JP 10377132 A JP10377132 A JP 10377132A JP 37713298 A JP37713298 A JP 37713298A JP 2000201439 A JP2000201439 A JP 2000201439A
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正美 河辺
Koji Kodama
光司 児玉
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 エンジンの負荷状態により、バッテリ充電制
御の状態を可変して、エンジンの加速性能の向上を図
る。 【解決手段】 バッテリ電圧検出回路の基準電圧設定部
に外部信号により基準電圧を可変する回路を設ける。こ
の構成により外部信号として、エンジンの回転数変化、
スロットル変化、点火装置等の外部ユニットより検出
し、その信号を得て、バッテリ充電装置を一定時間停止
又は出力電圧変化させる事により、エンジンが加速等の
状態で発電機負荷を無くし、その後、徐々に元の状態に
戻す事でエンジンの加速性能をより向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】単相又は三相の磁石式発電機
により、スイッチング素子介してバッテリに充電する装
置のエンジン状態の変化によって充電状態を可変する充
電装置に関するものである。
【0002】
【従来技術】
(2) 従来のバッテリ充電装置はバッテリの状態により一定の
充電制御を行い、エンジンが加速時等の負荷状態におい
ても同じ制御している。このため、発電機の負荷容量が
ますます大きくなってきている今日では、エンジンの加
速性能を低下させる原因になっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】エンジンが加速時等の
エンジン負荷状態を検出し、それに応じてバッテリ充電
制御の状態を変える事により、充電負荷をなくし、エン
ジンの加速性能を向上させることを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項1の発明は、磁石式交流発電機と、該交流発電機
の出力巻線間に接続された充電回路と、該充電回路に接
続されたバッテリ(又はコンデンサ)を有するバッテリ
充電装置において、該充電回路は、該交流発電機の正波
形出力端及び負波形出力端と該バッテリの正極間に夫々
接続された第1のスイッチ及び第2のスイッチと、該第
1のスイッチ及び第2のスイッチを制御する制御回路
と、該バッテリの電圧を検出する検出回路を備え、該制
御回路は、該検出回路の検出信号と該交流発電機の正波
形出力又は負波形出力との同期信号により該第1のスイ
ッチ及び第2のスイッチを制御すると共に該検出回路
は、バッテリ電圧検出回路部と基準電圧設定回路部及び
外部検出信号により該基準電圧設定回路部の基準電圧を
可変する可変回路部を備えたことを特徴とする。
【0005】又、請求項2の発明は、基準電圧設定部に
直列に第3のスイッチを設け、該第3のスイッチを該交
流発電機の出力により動作せしめ、該交流発電機の運転
時のみ該基準電圧設定回路部を機能せしめるようにした
ことを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図1に示す。1
は単相磁石式発電機、2は12V用バッテリ (3) イは単相磁石式発電機の充電巻線間に接続された充電す
る回路、ロは単相磁石式発電機の充電巻線の正波形出力
または負波形出力をバッテリに充電する場合に充電回路
イを通してループを形成するための回路、ハはバッテリ
2の電圧を検出する回路、ニは上記ハの回路が発電機1
の出力が発生している時のみ回路ハにバッテリ電圧を検
出させるための回路、ホはバッテリ2の電圧が規定値よ
り低い場合にスイッチS1,S2(サイリスタ)に点弧
信号を出力する回路、ヘは外部信号によってハのバッテ
リ電圧検出レベルを可変する回路である。
【0007】次にこの回路動作について図2の各動作波
形図を参照して説明する。先ず、バッテリ2が満充電で
ない時で、外部検出端子Tに信号が印可されない時は、
発電機1の出力(図2a)が発生している時にトランジ
スタQ4がONし、トランジスタQ5が動作すること
で、回路ハにバッテリ電圧を印可する。これより、バッ
テリの電圧を検出する回路ハはバッテリ電圧が規定値以
下のため、トランジスタQ3が動作せず、トランジスタ
Q1がON状態になる。したがって、発電機の正波形出
力が発生するとトランジスタQ2は動作してサイリスタ
S1を点弧させ、バッテリ2に充電される。また、発電
機の負波形出力のタイミングにも同様にサイリスタS2
を点弧させ、バッテリ2に充電される。(図2b)
【0008】次に、バッテリ2が満充電で、外部検出信
号Tに信号が印可されない時は、発電機1の出力が発生
している時にトランジスタQ4がONし、トランジスタ
Q5が動作することで、回路ハにバッテリ電圧を印可す
る。これにより、バッテリの電圧を検出する回路ハはバ
ッテリ電圧が規定値以上のため、トランジスタQ3が動
作し、トランジスタQ1がOFF状態になる。したがっ
て、発電機1の正波形出力が発生するとトランジスタQ
2は動作せず、サイリスタS1を点弧させないのでバッ
テリ2に充電されない。発電機の負波形出力のタイミン
グにも同様にサイリスタS2を点弧させないので、バッ
テリ2に充電されない。(図2c) (4)
【0009】次に、バッテリ2が満充電でなく、外部検
出端子Tに信号が印可された時は、発電機1の出力が発
生している時にトランジスタQ4がONし、トランジス
タQ5が動作することで、回路ハにバッテリ電圧を印可
する。更に、外部検出端子Tに信号が印可されたると、
トランジスタQ6がONし、トランジスタQ7が動作す
るのでバッテリの電圧を検出する回路ハのツェナーダイ
オードZ1の電圧分バッテリの電圧を検出するレベルが
下がるのでバッテリの電圧を規定値以上と判断し、トラ
ンジスタQ3が動作し、トランジスタQ1がOFF状態
となる。したがって、発電機の正波形出力が発生すると
トランジスタQ2は動作せず、サイリスタS1を点弧さ
せないのでバッテリ2に充電されない。また、発電機の
負波形出力のタイミングにも同様にサイリスタS2を点
弧させないので、バッテリ2は充電されない。
【0010】次に、外部検出端子Tに信号が印可されな
くなると、トランジスタQ6がONせず、トランジスタ
Q7が動作しないのでバッテリの電圧を検出する回路ハ
のツェナーダイオードZ1の両端間の電圧はコンデンサ
C1は抵抗R1,R2で決められる充電時定数でバッテ
リの電圧を検出するレベルがあがるのでバッテリの電圧
を徐々に規定値以上と判断し、トランジスタQ3が動作
し、トランジスタQ1がOFF状態が徐々に変化する。
したがって、発電機の正波形出力が発生するとトランジ
スタQ2はコンデンサC1充電電圧により、動作状態が
変化し、サイリスタS1を点弧タイミングが変化してバ
ッテリ2に充電される。また、発電機の負波形出力のタ
イミングにも同様である。図2d)
【0011】以上のことから、外部信号により、バッテ
リ充電制御の状態を徐々に変える事ができる。次に、エ
ンジンの負荷状態を検出する外部制御信号としてスロッ
トルセンサーから検出するブロック図を図3に示す。S
Lはスロットルセンサー、Bはバッファ、VDは電圧変
化量を検出する回路である。このような構成により、操
縦者が (5) エンジンを加速しようとスロットルセンサーを動かし、
変化させると(図4−a)に示すようにスロットル値は
時間と伴に電圧が上昇し、一定になる。このA〜Bのタ
イミングの信号(図4−b)を図1の外部検出端子Tの
信号として入力するとバッテリ2が満充電でない場合で
もコンデンサC1の充電時間(図2−d)の(t0+
t)バッテリ充電状態を停止及び一定時間充電電圧値を
可変できる。このことにより、エンジンが加速等の状態
で発電機負荷を低減し、徐々に元の状態に戻す事でエン
ジンの加速性能を向上する事ができる。
【0012】次に、外部制御信号として発電機の出力波
形回転数の変化量を検出するブロック図を(図5)に示
す。Fは発電機の1相分の出力波形整形回路、COVは
F/Vコンバータ、VDは電圧変化量を検出する回路で
ある。このような構成により、操縦者がエンジンを加速
しようとする発電機の出力波形の周波数が高くなる。そ
れに伴いF/Vコンバータ値は、(図6−a)に示すよ
うに時間と伴に電圧が上昇し、一定になる。このA〜B
のタイミングの信号(図6−b)を図1の外部検出端子
Tの信号として入力するとバッテリ2が満充電でない場
合でもコンデンサC1の充電時間(図2−d)の(t0
+t)バッテリ充電状態を停止及び一定時間充電電圧値
を可変できる。このことにより、エンジンが加速等の状
態で発電機負荷を低減し、徐々に元の状態に戻す事でエ
ンジンの加速性能を向上する事ができる。
【0013】次に外部検出端子の信号としてエンジン回
転数を検出する機能及びスロットル検出をする機能を有
する点火機能(図7)を用いて点火機能回路から出力さ
れる信号に沿って、外部検出端子の信号として入力する
更に詳細の制御ができる。このことにより、エンジンが
加速等の状態で発電機負荷を低減し、徐々に元の状態に
戻す事でエンジンの加速性能をより向上する事ができ
る。
【0014】図8は本発明の他の実施例を示す回路図
で、上記実施例(図1)と相違する点は、バッテリオー
プン時にサージ電圧を吸収して出力電圧を一定以下に制
限する (6) 電圧検出回路トを追加した事及びバッテリ電圧検出回路
に直列にスイッチQ4(MOSFET)を接続した所で
ある。即ち、エンジンが回転すると発電機から出力され
るとD1,D2→R8→D5を通してトランジスタQ4
をONし、そのことにより、トランジスタQ5が動作さ
れるのでバッテリ電圧制御が可能となる。その後の動作
は実施例1と同じなので省略する。
【0015】以上の説明は単相磁石式発電機に適用した
例について説明したが三相発電機にも同様に適用でき
る。図9にこの例を示す。
【0016】
【発明の効果】本発明の構成をすることにより、エンジ
ンの加速時等のエンジン負荷状態を検出する外部検出端
子の信号として、エンジンの回転数変化、スロットル変
化、点火装置等の外部ユニットより、信号を得る事によ
りエンジンが加速等の状態で発電機の負荷を低減し、徐
々に元の状態に戻す事でエンジンの加速性能をより向上
する事ができる。これをエンジンの出力が小さい二輪車
のバッテリ充電装置に応用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例回路図
【図2】本発明実施例の各部動作波形図
【図3】本発明に適用するスロットル変化量検出回路
【図4】図3の説明図
【図5】本発明に適用する回転数変化量検出回路 (7)
【図6】図5の説明図
【図7】本発明に適用する点火装置の回路例
【図8】本発明の他の実施例回路図
【図9】本発明の他の実施例回路図
【符号の説明】
1 交流発電機 2 バッテリ イ 充電回路 ロ 充電ループ回路 ハ バッテリ電圧検出回路 ニ バッテリ電圧検出回路の駆動回路 ホ 点弧信号回路 ヘ 基準レベル可変回路 ト バッテリオープン保護回路 S1,S2 スイッチ(サイリスタ) Q4 スイッチ(MOSトランジスタ)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5G060 AA04 CA13 CA16 DA02 DB01 5H590 AB01 AB04 CA07 CC02 CC22 CC24 CD01 CE05 EA13 EB02 EB12 FA01 FA08 FB01 FB05 FC12 FC15 FC21 FC22 FC26 GA02 HA02 HA06 HA09 HA11 HA27 JB05 JB09

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁石式交流発電機と、該交流発電機の出
    力巻線間に接続された充電回路と、該充電回路に接続さ
    れたバッテリ(又はコンデンサ)を有するバッテリ充電
    装置において、該充電回路は、該交流発電機の正波形出
    力端及び負波形出力端と該バッテリの正極間に夫々接続
    された第1のスイッチ及び第2のスイッチと、該第1の
    スイッチ及び第2のスイッチを制御する制御回路と、該
    バッテリの電圧を検出する検出回路を備え、該制御回路
    は、該検出回路の検出信号と該交流発電機の正波形出力
    又は負波形出力との同期信号により該第1のスイッチ及
    び第2のスイッチを制御すると共に該検出回路は、バッ
    テリ電圧検出回路部と基準電圧設定回路部及び外部検出
    信号により該基準電圧設定回路部の基準電圧を可変する
    可変回路部を備えたことを特徴とするバッテリ充電装
    置。
  2. 【請求項2】 基準電圧設定回路部に直列に第3のスイ
    ッチを設け、該第3のスイッチを該交流発電機の出力に
    より動作せしめ、該交流発電機の運転時のみ該基準電圧
    設定回路部を機能せしめるようにしたことを特徴とする
    請求項1のバッテリ充電装置。
  3. 【請求項3】 外部検出信号として該交流発電機の回転
    数検出信号もしくはスロットル変化量検出信号を用いた
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2のバッテリ充電
    装置。
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