JP2002262473A - 自転車用充電制御回路 - Google Patents
自転車用充電制御回路Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
- B62J6/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices on cycles; Mounting or supporting thereof; Circuits therefor
- B62J6/01—Electric circuits
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 自転車用ランプを点灯しながら、電動ユニッ
トに対して安定して電力が供給できるようにする。 【解決手段】 この自転車用充電制御回路は、ダイナモ
１からの電力を受けて、ランプ４の点灯制御及び充電装
置への充電制御を行う回路であって、ダイナモ１とラン
プ４との間に設けられた第１スイッチ手段５と、ダイナ
モ１により充電される充電池Ｃ３と、ダイナモ１と充電
池Ｃ３との間に設けられた整流回路２と、充電池Ｃ３の
充電電圧を検出する充電電圧検出手段と、充電電圧検出
手段で検出された充電電圧値に応じて第１スイッチ手段
５をオン、オフ制御しランプへの電力供給を間欠的に行
わせる制御手段とを備えている。
トに対して安定して電力が供給できるようにする。 【解決手段】 この自転車用充電制御回路は、ダイナモ
１からの電力を受けて、ランプ４の点灯制御及び充電装
置への充電制御を行う回路であって、ダイナモ１とラン
プ４との間に設けられた第１スイッチ手段５と、ダイナ
モ１により充電される充電池Ｃ３と、ダイナモ１と充電
池Ｃ３との間に設けられた整流回路２と、充電池Ｃ３の
充電電圧を検出する充電電圧検出手段と、充電電圧検出
手段で検出された充電電圧値に応じて第１スイッチ手段
５をオン、オフ制御しランプへの電力供給を間欠的に行
わせる制御手段とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自転車用充電制御
回路、特に、自転車用ダイナモからの電力を受けて、ラ
ンプの点灯制御及び充電装置への充電制御を行う自転車
用充電制御回路に関する。
回路、特に、自転車用ダイナモからの電力を受けて、ラ
ンプの点灯制御及び充電装置への充電制御を行う自転車
用充電制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】自転車においては、前照灯等のランプを
点灯させるためにダイナモが装着されており、ダイナモ
で発電された電力がランプに供給されるようになってい
る。そして、このランプの点灯制御に関し、特開平5-23
8447号公報や特開2000-62523号公報に示されるような装
置が提供されている。
点灯させるためにダイナモが装着されており、ダイナモ
で発電された電力がランプに供給されるようになってい
る。そして、このランプの点灯制御に関し、特開平5-23
8447号公報や特開2000-62523号公報に示されるような装
置が提供されている。
【０００３】前者の公報に示された装置では、バッテリ
の端子電圧を検出し、その検出結果に応じてダイナモの
界磁電流を制御することにより、乗り手への身体的疲労
を軽減するとともにランプの照度の安定化を図るように
している。また、後者の公報に示された装置では、充電
用コンデンサを設けて、ダイナモの発電量が少ないとき
に充電用コンデンサからランプに電力を供給するように
している。
の端子電圧を検出し、その検出結果に応じてダイナモの
界磁電流を制御することにより、乗り手への身体的疲労
を軽減するとともにランプの照度の安定化を図るように
している。また、後者の公報に示された装置では、充電
用コンデンサを設けて、ダイナモの発電量が少ないとき
に充電用コンデンサからランプに電力を供給するように
している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで最近の自転車
においては、ダイナモによって駆動される機器として、
ランプに加えて、電動変速機を変速させるためのアクチ
ュエータや電動サスペンションのダンパー力を調整する
ためのアクチュエータ、あるいはサイクルコンピュータ
のインジケータバックライト等がある（以下、これらの
機器を電動ユニットと記す）。これらの電動ユニットで
は、駆動電圧が所定の電圧以下になると、その動作が不
安定になる。例えば、アクチュエータとしてモータを例
に取ると、駆動電圧が低くなると回転速度が遅くなり、
正常な速度で動作をさせることができなくなったり、あ
るいは電動変速機が変速途中で停止してしまったり、電
動サスペンションのアクチュエータが途中で動作不能に
なる等の不具合が発生する。また、電動ユニットにマイ
クロコンピュータを用いている場合は、誤動作する場合
もある。さらに、インジケータバックライトの場合は照
度不足による視認性低下がある。
においては、ダイナモによって駆動される機器として、
ランプに加えて、電動変速機を変速させるためのアクチ
ュエータや電動サスペンションのダンパー力を調整する
ためのアクチュエータ、あるいはサイクルコンピュータ
のインジケータバックライト等がある（以下、これらの
機器を電動ユニットと記す）。これらの電動ユニットで
は、駆動電圧が所定の電圧以下になると、その動作が不
安定になる。例えば、アクチュエータとしてモータを例
に取ると、駆動電圧が低くなると回転速度が遅くなり、
正常な速度で動作をさせることができなくなったり、あ
るいは電動変速機が変速途中で停止してしまったり、電
動サスペンションのアクチュエータが途中で動作不能に
なる等の不具合が発生する。また、電動ユニットにマイ
クロコンピュータを用いている場合は、誤動作する場合
もある。さらに、インジケータバックライトの場合は照
度不足による視認性低下がある。
【０００５】ここで、ダイナモの回転数が同じ場合は、
ランプ点灯時には消灯時に比較して電圧が低下するの
で、特に前述のような電動ユニットが設けられた自転車
では、安定した充電電圧を得ることが重要である。しか
し、前述のような従来の装置では、ランプへの安定した
電力の供給はできても、電動ユニット側へ安定して電力
を供給することができない。
ランプ点灯時には消灯時に比較して電圧が低下するの
で、特に前述のような電動ユニットが設けられた自転車
では、安定した充電電圧を得ることが重要である。しか
し、前述のような従来の装置では、ランプへの安定した
電力の供給はできても、電動ユニット側へ安定して電力
を供給することができない。
【０００６】そこで、ランプを点灯しつつ電動ユニット
側へ安定した電力を供給するためには、昇圧器や昇圧回
路を設ける必要があり、装置のコストが高くなってしま
うという問題がある。
側へ安定した電力を供給するためには、昇圧器や昇圧回
路を設ける必要があり、装置のコストが高くなってしま
うという問題がある。
【０００７】本発明の課題は、ランプを点灯しながら、
電動ユニットに対して安定して電力が供給できるように
することにある。
電動ユニットに対して安定して電力が供給できるように
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る自転車用
充電制御回路は、自転車用ダイナモからの電力を受け
て、ランプの点灯制御及び充電装置への充電制御を行う
回路であって、ダイナモとランプとの間に設けられた第
１スイッチ手段と、ダイナモにより充電される充電池
と、ダイナモと充電池との間に設けられた整流回路と、
充電池の充電電圧を検出する充電電圧検出手段と、充電
電圧検出手段で検出された充電電圧値に応じて前記第１
スイッチ手段をオン、オフ制御しランプへの電力供給を
間欠的に行わせる制御手段とを備えている。
充電制御回路は、自転車用ダイナモからの電力を受け
て、ランプの点灯制御及び充電装置への充電制御を行う
回路であって、ダイナモとランプとの間に設けられた第
１スイッチ手段と、ダイナモにより充電される充電池
と、ダイナモと充電池との間に設けられた整流回路と、
充電池の充電電圧を検出する充電電圧検出手段と、充電
電圧検出手段で検出された充電電圧値に応じて前記第１
スイッチ手段をオン、オフ制御しランプへの電力供給を
間欠的に行わせる制御手段とを備えている。
【０００９】この回路では、ダイナモの出力は、整流回
路によって整流され、充電池に供給される。一方、ダイ
ナモの出力はランプに供給されてランプが点灯する。こ
のとき、充電池の充電電圧が所定の値以上である場合
は、ダイナモの出力はそのままランプに供給される。し
かし、充電池の電圧が所定値より少ない場合は、ダイナ
モとランプとの間に設けられた第１スイッチ手段を制御
し、ランプの負荷によるダイナモ内部での電圧降下が０
の状態を間欠的に作り出して、特別な昇圧回路なしに充
電に必要な電圧をダイナモの低回転域から得る。
路によって整流され、充電池に供給される。一方、ダイ
ナモの出力はランプに供給されてランプが点灯する。こ
のとき、充電池の充電電圧が所定の値以上である場合
は、ダイナモの出力はそのままランプに供給される。し
かし、充電池の電圧が所定値より少ない場合は、ダイナ
モとランプとの間に設けられた第１スイッチ手段を制御
し、ランプの負荷によるダイナモ内部での電圧降下が０
の状態を間欠的に作り出して、特別な昇圧回路なしに充
電に必要な電圧をダイナモの低回転域から得る。
【００１０】ここでは、ダイナモの低回転域より充電池
への充電が優先されるので、電動ユニットの動作が不安
定になるのを抑えることができる。また、ランプへの電
力供給が間欠的になるので、ランプが点滅することにな
るが、点滅周波数を高くすることによって人の目にはわ
かりにくいものとなる。
への充電が優先されるので、電動ユニットの動作が不安
定になるのを抑えることができる。また、ランプへの電
力供給が間欠的になるので、ランプが点滅することにな
るが、点滅周波数を高くすることによって人の目にはわ
かりにくいものとなる。
【００１１】請求項２に係る自転車用充電制御回路は、
請求項１の回路において、制御手段はダイナモの出力電
圧の半周期毎にランプへの電力供給をオン、オフ制御す
るものである。
請求項１の回路において、制御手段はダイナモの出力電
圧の半周期毎にランプへの電力供給をオン、オフ制御す
るものである。
【００１２】ここでは、ダイナモ出力の半周期毎に制御
するので、制御のための回路構成が簡単になる。請求項
３に係る自転車用充電制御回路は、請求項１又は２の回
路において、整流回路と充電池との間に設けられた第２
スイッチ手段と、第２スイッチ手段のオン、オフを制御
するための第２スイッチ制御手段とをさらに備えてい
る。
するので、制御のための回路構成が簡単になる。請求項
３に係る自転車用充電制御回路は、請求項１又は２の回
路において、整流回路と充電池との間に設けられた第２
スイッチ手段と、第２スイッチ手段のオン、オフを制御
するための第２スイッチ制御手段とをさらに備えてい
る。
【００１３】ここでは、充電池が最高電圧になった場合
に第２スイッチ手段をオフにして、それ以上電圧が上が
ることによる充電池の破損及び電動ユニットの動作不安
定や破損を防止できる。
に第２スイッチ手段をオフにして、それ以上電圧が上が
ることによる充電池の破損及び電動ユニットの動作不安
定や破損を防止できる。
【００１４】請求項４に係る自転車用充電制御回路は、
請求項３の回路において、第２スイッチ手段はゲートに
印加される電圧によってオン、オフが制御されるトラン
ジスタ素子である。また、第２スイッチ制御手段は、ダ
イナモ出力のうちの正側半周期の電流によって充電され
る第１コンデンサと、負側半周期の電流及び第１コンデ
ンサからの電流によって充電されるとともにトランジス
タのゲートに充電電圧を印加する第２コンデンサとを含
んでいる。
請求項３の回路において、第２スイッチ手段はゲートに
印加される電圧によってオン、オフが制御されるトラン
ジスタ素子である。また、第２スイッチ制御手段は、ダ
イナモ出力のうちの正側半周期の電流によって充電され
る第１コンデンサと、負側半周期の電流及び第１コンデ
ンサからの電流によって充電されるとともにトランジス
タのゲートに充電電圧を印加する第２コンデンサとを含
んでいる。
【００１５】この回路では、ダイナモの正側半周期の電
流で第１コンデンサが充電され、負側半周期の電流及び
第１コンデンサからの電流によって第２コンデンサが充
電される。したがって、低速の領域においても第２コン
デンサの充電電圧が高くなり、第２スイッチ手段を構成
するトランジスタの動作を安定させることができ、充電
池への充電動作を安定させることができる。
流で第１コンデンサが充電され、負側半周期の電流及び
第１コンデンサからの電流によって第２コンデンサが充
電される。したがって、低速の領域においても第２コン
デンサの充電電圧が高くなり、第２スイッチ手段を構成
するトランジスタの動作を安定させることができ、充電
池への充電動作を安定させることができる。
【００１６】請求項５に係る自転車用充電制御回路は、
請求項１から４のいずれかの回路において、充電池はコ
ンデンサ素子である。この場合は、耐久性が比較的高
く、電動ユニットの寿命を上回る１０年程度の耐久性が
ある。
請求項１から４のいずれかの回路において、充電池はコ
ンデンサ素子である。この場合は、耐久性が比較的高
く、電動ユニットの寿命を上回る１０年程度の耐久性が
ある。
【００１７】請求項６に係る自転車用充電制御回路は、
請求項１から５のいずれかの回路において、第１スイッ
チ手段はゲートに印加される電圧によってオン、オフが
制御されるトランジスタ素子である。また、制御手段は
充電池の充電電圧によってトランジスタ素子のゲートに
印加する電圧を制御するものである。
請求項１から５のいずれかの回路において、第１スイッ
チ手段はゲートに印加される電圧によってオン、オフが
制御されるトランジスタ素子である。また、制御手段は
充電池の充電電圧によってトランジスタ素子のゲートに
印加する電圧を制御するものである。
【００１８】この場合は、スイッチング手段はトランジ
スタ素子で構成されているので、小型軽量で耐久性があ
り、スイッチング速度も速い。
スタ素子で構成されているので、小型軽量で耐久性があ
り、スイッチング速度も速い。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態が採
用された自転車の電動駆動システムを模式化して示した
ものである。
用された自転車の電動駆動システムを模式化して示した
ものである。
【００２０】このシステムは、発電機であるダイナモ１
と、整流回路２と、電動ユニットへの電源となる蓄電装
置３と、ランプ４と、ダイナモ１とランプ４との間に設
けられたスイッチ５とを有している。
と、整流回路２と、電動ユニットへの電源となる蓄電装
置３と、ランプ４と、ダイナモ１とランプ４との間に設
けられたスイッチ５とを有している。
【００２１】ダイナモ１は、例えば自転車の前輪のハブ
に内蔵されたハブダイナモである。整流回路２は、ダイ
ナモ１の出力である交流電圧を整流するための回路であ
り、ダイオード等を含む回路である。また、蓄電装置３
は、コンデンサやトランジスタ等を含む装置であり、充
電電圧によってスイッチ５のオン、オフ制御を行う。
に内蔵されたハブダイナモである。整流回路２は、ダイ
ナモ１の出力である交流電圧を整流するための回路であ
り、ダイオード等を含む回路である。また、蓄電装置３
は、コンデンサやトランジスタ等を含む装置であり、充
電電圧によってスイッチ５のオン、オフ制御を行う。
【００２２】図２は図１に示した模式的な回路を具体化
した回路図を示している。ダイナモ１（ＧＥ）には第１
コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、第１ダイオード
Ｄ１及び第２ダイオードＤ２が図２に示す回路図のよう
に接続されている。
した回路図を示している。ダイナモ１（ＧＥ）には第１
コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、第１ダイオード
Ｄ１及び第２ダイオードＤ２が図２に示す回路図のよう
に接続されている。
【００２３】このような回路では、第１及び第２コンデ
ンサＣ１，Ｃ２と第１及び第２ダイオードＤ１，Ｄ２と
により倍電圧整流回路が構成されている。したがって、
ダイナモ１の出力の正側の半周期で第１コンデンサＣ１
が充電され、次の負側の半周期で、第１コンデンサＣ１
に充電された電圧にダイナモ１の発電電圧を加えた電圧
で第２コンデンサＣ２が充電される。このため、第２コ
ンデンサＣ２に低速から高い充電電圧を得ることができ
る。なお、第２コンデンサＣ２は後述する第１及び第３
電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ３の駆動用電源
として機能するものである。
ンサＣ１，Ｃ２と第１及び第２ダイオードＤ１，Ｄ２と
により倍電圧整流回路が構成されている。したがって、
ダイナモ１の出力の正側の半周期で第１コンデンサＣ１
が充電され、次の負側の半周期で、第１コンデンサＣ１
に充電された電圧にダイナモ１の発電電圧を加えた電圧
で第２コンデンサＣ２が充電される。このため、第２コ
ンデンサＣ２に低速から高い充電電圧を得ることができ
る。なお、第２コンデンサＣ２は後述する第１及び第３
電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ３の駆動用電源
として機能するものである。
【００２４】また、ダイナモ１には整流回路としての第
３ダイオードＤ３が接続されており、この第３ダイオー
ドＤ３の後段には第１電界効果トランジスタ（以下、単
にトランジスタと記す）ＦＥＴ１を介して充電池として
の第３コンデンサＣ３が接続されている。第１トランジ
スタＦＥＴ１のゲートは第１抵抗Ｒ１を介して第２コン
デンサＣ２に接続されている。
３ダイオードＤ３が接続されており、この第３ダイオー
ドＤ３の後段には第１電界効果トランジスタ（以下、単
にトランジスタと記す）ＦＥＴ１を介して充電池として
の第３コンデンサＣ３が接続されている。第１トランジ
スタＦＥＴ１のゲートは第１抵抗Ｒ１を介して第２コン
デンサＣ２に接続されている。
【００２５】このような回路では、第３ダイオードＤ３
によってダイナモ１の出力のうちの負側の周期の出力の
みが第１トランジスタＦＥＴ１を介して第３コンデンサ
Ｃ３に充電される。このとき、第３コンデンサＣ３が充
電されるためには第１トランジスタＦＥＴ１がオンであ
る必要があるが、第１トランジスタＦＥＴ１はゲートが
ソースよりも所定電位（例えば２Ｖ）以上であればオン
になる。ここで、第１トランジスタＦＥＴ１のゲートに
は第２コンデンサＣ２の電圧が印加されるので、前述の
ように低速状態でも十分に高い電圧が印加されることに
なり、第１トランジスタＦＥＴ１のオン状態が安定し、
第３コンデンサＣ３への充電動作が安定する。
によってダイナモ１の出力のうちの負側の周期の出力の
みが第１トランジスタＦＥＴ１を介して第３コンデンサ
Ｃ３に充電される。このとき、第３コンデンサＣ３が充
電されるためには第１トランジスタＦＥＴ１がオンであ
る必要があるが、第１トランジスタＦＥＴ１はゲートが
ソースよりも所定電位（例えば２Ｖ）以上であればオン
になる。ここで、第１トランジスタＦＥＴ１のゲートに
は第２コンデンサＣ２の電圧が印加されるので、前述の
ように低速状態でも十分に高い電圧が印加されることに
なり、第１トランジスタＦＥＴ１のオン状態が安定し、
第３コンデンサＣ３への充電動作が安定する。
【００２６】また、ダイナモ１には、第２トランジスタ
ＦＥＴ２、第３トランジスタＦＥＴ３（図１のスイッチ
５に相当）及びランプ４が直列に接続されている。な
お、第２トランジスタＦＥＴ２に並列に示されているダ
イオードＤ５及び第３トランジスタＦＥＴ３に並列に示
されているダイオードＤ４は、それぞれ各トランジスタ
ＦＥＴ２，ＦＥＴ３の寄生ダイオードである。そして、
第２トランジスタＦＥＴ２のゲートは第２抵抗Ｒ２を介
して第２コンデンサＣ２に接続され、第３トランジスタ
ＦＥＴ３のゲートは制御回路１０に接続されている。ま
た、第３トランジスタＦＥＴ３のゲートには第３抵抗Ｒ
３が並列に接続されている。ここで、制御回路１０は、
第２及び第３トランジスタＦＥＴ２，ＦＥＴ３のゲート
電位を制御するための回路である。
ＦＥＴ２、第３トランジスタＦＥＴ３（図１のスイッチ
５に相当）及びランプ４が直列に接続されている。な
お、第２トランジスタＦＥＴ２に並列に示されているダ
イオードＤ５及び第３トランジスタＦＥＴ３に並列に示
されているダイオードＤ４は、それぞれ各トランジスタ
ＦＥＴ２，ＦＥＴ３の寄生ダイオードである。そして、
第２トランジスタＦＥＴ２のゲートは第２抵抗Ｒ２を介
して第２コンデンサＣ２に接続され、第３トランジスタ
ＦＥＴ３のゲートは制御回路１０に接続されている。ま
た、第３トランジスタＦＥＴ３のゲートには第３抵抗Ｒ
３が並列に接続されている。ここで、制御回路１０は、
第２及び第３トランジスタＦＥＴ２，ＦＥＴ３のゲート
電位を制御するための回路である。
【００２７】このような回路構成では、制御回路１０に
より、第１トランジスタＦＥＴ１のゲート電位を制御し
て第３コンデンサＣ３への充電を制御でき、さらに、第
３コンデンサＣ３の充電電圧に応じて第３トランジスタ
ＦＥＴ３のゲート電位を制御して第３トランジスタＦＥ
Ｔ３のオン、オフを制御できる。
より、第１トランジスタＦＥＴ１のゲート電位を制御し
て第３コンデンサＣ３への充電を制御でき、さらに、第
３コンデンサＣ３の充電電圧に応じて第３トランジスタ
ＦＥＴ３のゲート電位を制御して第３トランジスタＦＥ
Ｔ３のオン、オフを制御できる。
【００２８】また、第２トランジスタＦＥＴ２は、第３
トランジスタＦＥＴ３とともにオフすることで、ランプ
４を完全に消灯することができる。次に動作について説
明する。
トランジスタＦＥＴ３とともにオフすることで、ランプ
４を完全に消灯することができる。次に動作について説
明する。
【００２９】ここでは、全てのコンデンサが空の状態か
らの動作について説明する。まず、ダイナモ１の出力の
うちの正側の半周期では、 ダイナモ→Ｄ１→Ｃ１→ダイナモ の経路で電流が流れ、第１コンデンサＣ１が充電され
る。これにより、第１コンデンサＣ１の両端電圧が、
（ダイナモ出力のピーク電圧−０．６）Ｖ程度になる。
らの動作について説明する。まず、ダイナモ１の出力の
うちの正側の半周期では、 ダイナモ→Ｄ１→Ｃ１→ダイナモ の経路で電流が流れ、第１コンデンサＣ１が充電され
る。これにより、第１コンデンサＣ１の両端電圧が、
（ダイナモ出力のピーク電圧−０．６）Ｖ程度になる。
【００３０】次の負側の半周期では、前記とは逆に、 ダイナモ→Ｃ１→Ｄ２→Ｃ２→Ｄ５→ダイナモ の経路で電流が流れ、第２コンデンサＣ２が充電され
る。ここでは、ダイナモ１からの電流に加えて第１コン
デンサＣ１に充電された電流も第２コンデンサＣ２に供
給される。したがって、低速においても第２コンデンサ
Ｃ２に十分に充電することができる。そして、第２コン
デンサＣ２の両端電圧が、｛（Ｃ３の両端電圧）＋（Ｆ
ＥＴ１のゲートＯＮ可能電圧）｝になると、第１トラン
ジスタＦＥＴ１がオンする。また、第２トランジスタＦ
ＥＴ２もオンする。このため、 ダイナモ→Ｄ３→ＦＥＴ１→Ｃ３→ＦＥＴ２→ダイナ
モ の経路にも電流が流れることになり、第３コンデンサ
Ｃ３に対しても充電が開始される。
る。ここでは、ダイナモ１からの電流に加えて第１コン
デンサＣ１に充電された電流も第２コンデンサＣ２に供
給される。したがって、低速においても第２コンデンサ
Ｃ２に十分に充電することができる。そして、第２コン
デンサＣ２の両端電圧が、｛（Ｃ３の両端電圧）＋（Ｆ
ＥＴ１のゲートＯＮ可能電圧）｝になると、第１トラン
ジスタＦＥＴ１がオンする。また、第２トランジスタＦ
ＥＴ２もオンする。このため、 ダイナモ→Ｄ３→ＦＥＴ１→Ｃ３→ＦＥＴ２→ダイナ
モ の経路にも電流が流れることになり、第３コンデンサ
Ｃ３に対しても充電が開始される。
【００３１】ここでは、ダイナモ出力のうちの負側の半
周期においてのみ、安定した比較的高い電圧で第３コン
デンサＣ３を受電することができる。しかも、第１トラ
ンジスタＦＥＴ１のゲートに印加される電圧を第２コン
デンサＣ２によって安定させることができるので、第１
トランジスタＦＥＴ１のオン状態を安定させることがで
きる。
周期においてのみ、安定した比較的高い電圧で第３コン
デンサＣ３を受電することができる。しかも、第１トラ
ンジスタＦＥＴ１のゲートに印加される電圧を第２コン
デンサＣ２によって安定させることができるので、第１
トランジスタＦＥＴ１のオン状態を安定させることがで
きる。
【００３２】以上のような状態では、第３コンデンサＣ
３の両端電圧は、他の電動ユニットを安定して駆動させ
るには不十分である。したがって、制御回路１０により
第３トランジスタＦＥＴ３のゲートに印加される電圧が
制御され、第３トランジスタＦＥＴ３はオフのままであ
る。
３の両端電圧は、他の電動ユニットを安定して駆動させ
るには不十分である。したがって、制御回路１０により
第３トランジスタＦＥＴ３のゲートに印加される電圧が
制御され、第３トランジスタＦＥＴ３はオフのままであ
る。
【００３３】このような状態における正側の半周期で
は、前述のように、 ダイナモ→Ｄ１→Ｃ１→ダイナモ の経路を流れる電流によって第１コンデンサＣ１が充
電されるとともに、 ダイナモ→ＦＥＴ２→Ｄ４→ランプ→ダイナモ の経路を流れる電流によってランプ４が点灯する。
は、前述のように、 ダイナモ→Ｄ１→Ｃ１→ダイナモ の経路を流れる電流によって第１コンデンサＣ１が充
電されるとともに、 ダイナモ→ＦＥＴ２→Ｄ４→ランプ→ダイナモ の経路を流れる電流によってランプ４が点灯する。
【００３４】そして、次の負側の半周期では、 ’ダイナモ→Ｃ１→Ｄ２→Ｃ２→ＦＥＴ２→ダイナモ の経路’で電流が流れるとともに、 ダイナモ→Ｄ３→ＦＥＴ１→Ｃ３→ＦＥＴ２→ダイナ
モ の経路にも電流が流れ、第２コンデンサＣ２及び第３
コンデンサＣ３が充電される。
モ の経路にも電流が流れ、第２コンデンサＣ２及び第３
コンデンサＣ３が充電される。
【００３５】以上のような、ダイナモ出力の正側の半周
期における経路及びを電流が流れることによる動作
と、負側の半周期における経路’及びを電流が流れ
ることによる動作とが繰り返し実行される。
期における経路及びを電流が流れることによる動作
と、負側の半周期における経路’及びを電流が流れ
ることによる動作とが繰り返し実行される。
【００３６】図３に、この場合のダイナモ出力の波形
（図３（ｂ））と、ランプ４に印加される電圧の波形
（図３（ａ））とを示す。これらの図から明らかなよう
に、ダイナモ出力のうちの正側の半周期でランプ４が点
灯され、負側の半周期で充電池としての第３コンデンサ
Ｃ３が充電される。なお、図３（ｂ）において、正側の
ピーク電圧Ｖ１が負側のピーク電圧Ｖ２よりも低いの
は、ランプ負荷によるダイナモの内部の電圧降下がある
ためである。
（図３（ｂ））と、ランプ４に印加される電圧の波形
（図３（ａ））とを示す。これらの図から明らかなよう
に、ダイナモ出力のうちの正側の半周期でランプ４が点
灯され、負側の半周期で充電池としての第３コンデンサ
Ｃ３が充電される。なお、図３（ｂ）において、正側の
ピーク電圧Ｖ１が負側のピーク電圧Ｖ２よりも低いの
は、ランプ負荷によるダイナモの内部の電圧降下がある
ためである。
【００３７】以上のようにして第３コンデンサＣ３への
充電が繰り返され、第３コンデンサＣ３の両端電圧が、
他の機器を十分駆動できる電圧になった場合は、制御回
路１０によって第３トランジスタＦＥＴ３をオンする。
これにより、 ダイナモ→ランプ→ＦＥＴ３→ＦＥＴ２→ダイナモ の経路で電流が流れ、ランプが点灯する。このような
状態では、ランプ４は間欠的ではなく、ダイナモ出力の
正側及び負側のいずれでも点灯することとなる。
充電が繰り返され、第３コンデンサＣ３の両端電圧が、
他の機器を十分駆動できる電圧になった場合は、制御回
路１０によって第３トランジスタＦＥＴ３をオンする。
これにより、 ダイナモ→ランプ→ＦＥＴ３→ＦＥＴ２→ダイナモ の経路で電流が流れ、ランプが点灯する。このような
状態では、ランプ４は間欠的ではなく、ダイナモ出力の
正側及び負側のいずれでも点灯することとなる。
【００３８】なお、第２トランジスタＦＥＴ２を第３ト
ランジスタＦＥＴ３とともにオフすることで、ランプ４
を完全に消灯することができる。このような実施形態で
は、３つのトランジスタＦＥＴ１，２，３、第２及び第
３コンデンサＣ２，Ｃ３及び制御回路１０のＧＮＤレベ
ルが統一されているので、これらの素子のグランドレベ
ルを統一するための特別な回路が不要であり、３つのト
ランジスタを容易にスイッチングすることができる。
ランジスタＦＥＴ３とともにオフすることで、ランプ４
を完全に消灯することができる。このような実施形態で
は、３つのトランジスタＦＥＴ１，２，３、第２及び第
３コンデンサＣ２，Ｃ３及び制御回路１０のＧＮＤレベ
ルが統一されているので、これらの素子のグランドレベ
ルを統一するための特別な回路が不要であり、３つのト
ランジスタを容易にスイッチングすることができる。
【００３９】また、制御回路１０の動作電力を第３コン
デンサＣ３から得ているので、ダイナモ１からの高電圧
が制御回路１０に印加されるのを防止でき、制御回路１
０の保護のための回路が不要となる。
デンサＣ３から得ているので、ダイナモ１からの高電圧
が制御回路１０に印加されるのを防止でき、制御回路１
０の保護のための回路が不要となる。
【００４０】
【発明の効果】以上のように本発明では、充電池の充電
電圧が低い場合には、ランプへの電力供給を間欠的に行
うようにしたので、ランプを点灯させながら充電池に対
して十分な充電を行うことができる。
電圧が低い場合には、ランプへの電力供給を間欠的に行
うようにしたので、ランプを点灯させながら充電池に対
して十分な充電を行うことができる。
【図１】本発明の一実施形態が採用されたシステムの模
式図。
式図。
【図２】前記システムの具体的回路図。
【図３】ダイナモとランプの電圧波形図。
１ ダイナモ ２ 整流回路 ４ ランプ ５ スイッチ 11,12 第１，第２スイッチング素子 Ｄ３ 第３ダイオード（整流回路） Ｃ３ 第３コンデンサ（充電池） ＦＥＴ１ 第１トランジスタ ＦＥＴ３ 第３トランジスタ
Claims (6)
- 【請求項１】自転車用ダイナモからの電力を受けて、ラ
ンプの点灯制御及び充電装置への充電制御を行う自転車
用充電制御回路であって、 前記ダイナモとランプとの間に設けられた第１スイッチ
手段と、 前記ダイナモにより充電される充電池と、 前記ダイナモと充電池との間に設けられた整流回路と、 前記充電池の充電電圧を検出する充電電圧検出手段と、 前記充電電圧検出手段で検出された充電電圧値に応じて
前記第１スイッチ手段をオン、オフ制御し、前記ランプ
への電力供給を間欠的に行わせる制御手段と、を備えた
自転車用充電制御回路。 - 【請求項２】前記制御手段は前記ダイナモの出力電圧の
半周期毎に前記ランプへの電力供給をオン、オフ制御す
るものである、請求項１に記載の自転車用充電制御回
路。 - 【請求項３】前記整流回路と充電池との間に設けられた
第２スイッチ手段と、前記第２スイッチ手段のオン、オ
フを制御するための第２スイッチ制御手段とをさらに備
えた、請求項１又は２に記載の自転車用充電制御回路。 - 【請求項４】前記第２スイッチ手段はゲートに印加され
る電圧によってオン、オフが制御されるトランジスタ素
子であり、 前記第２スイッチ制御手段は、前記ダイナモ出力のうち
の正側半周期の電流によって充電される第１コンデンサ
と、負側半周期の電流及び前記第１コンデンサからの電
流によって充電されるとともに前記トランジスタのゲー
トに充電電圧を印加する第２コンデンサとを含んでい
る、請求項３に記載の自転車用充電制御回路。 - 【請求項５】前記充電池はコンデンサ素子である、請求
項１から４のいずれかに記載の自転車用充電制御回路。 - 【請求項６】前記第１スイッチ手段はゲートに印加され
る電圧によってオン、オフが制御されるトランジスタ素
子であり、 前記制御手段は前記充電池の充電電圧によって前記トラ
ンジスタ素子のゲートに印加する電圧を制御するもので
ある、請求項１から５のいずれかに記載の自転車用充電
制御回路。
Priority Applications (7)
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|---|---|---|---|
| JP2001055058A JP2002262473A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 自転車用充電制御回路 |
| TW091100621A TWI284608B (en) | 2001-02-28 | 2002-01-16 | Charging control circuit for bicycle |
| US10/083,226 US6768273B2 (en) | 2001-02-28 | 2002-02-25 | Dynamo control circuit for a bicycle |
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| EP02251376A EP1236639B1 (en) | 2001-02-28 | 2002-02-27 | Dynamo control circuit for a bicycle |
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| DE60203555T DE60203555T2 (de) | 2001-02-28 | 2002-02-27 | Schaltkreis zur Dynamokontrolle an einem Fahrrad |
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|---|---|---|---|
| JP2001055058A JP2002262473A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 自転車用充電制御回路 |
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|---|---|
| JP2002262473A true JP2002262473A (ja) | 2002-09-13 |
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ID=18915300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001055058A Pending JP2002262473A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 自転車用充電制御回路 |
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| EP (1) | EP1236639B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002262473A (ja) |
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| CZ (1) | CZ2002717A3 (ja) |
| DE (1) | DE60203555T2 (ja) |
| TW (1) | TWI284608B (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP1724901A1 (en) | 2005-05-20 | 2006-11-22 | Shimano Inc. | DC power supply device for human powered vehicles |
| DE102015012776A1 (de) | 2014-10-03 | 2016-04-07 | Shimano Inc. | Fahrradleistungssteuerapparat |
| KR20160082812A (ko) | 2014-12-29 | 2016-07-11 | 주식회사 만도 | 전기 자전거용 페달 발전기의 부하 조절 장치 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005349995A (ja) * | 2004-06-11 | 2005-12-22 | Shimano Inc | 自転車用電気機器の保護回路 |
| JP2008278614A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Shimano Inc | 自転車用電源装置及び自転車用電気システム |
| US8089168B2 (en) * | 2008-04-15 | 2012-01-03 | Claude Chevrette | Tire actuated generator for use on cars |
| KR101007902B1 (ko) * | 2009-03-25 | 2011-01-14 | 서울반도체 주식회사 | 발광다이오드 구동회로 |
| US20100282534A1 (en) * | 2009-05-07 | 2010-11-11 | Wei-Ting Lin | Motorized Bicycle with Electric Generating Function |
| CN103683433A (zh) * | 2013-12-29 | 2014-03-26 | 苏州市峰之火数码科技有限公司 | 自行车充电装置 |
| CN104875624A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-09-02 | 王伍 | 一种电动车自发电装置与控制电路 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK144397C (da) * | 1979-10-31 | 1982-08-02 | P P Dunch | Kredsloeb til automatisk afladebeskyttelse af en passiv stroemkilde |
| GB2126438B (en) | 1982-02-10 | 1986-09-17 | Vincent Joseph Skinner | Lighting system for cycles |
| DE3347495A1 (de) | 1983-12-29 | 1985-07-11 | Heinz Dipl.-Phys. 8000 München Ritter | Schaltungsanordnung fuer fahrrad-beleuchtungsanlagen |
| CH676221A5 (en) | 1988-05-27 | 1990-12-28 | Alois Jenny | Bicycle lighting circuit using current dynamo - provides pulsing of lamp current when current is supplied from battery |
| JPH05238447A (ja) * | 1992-02-27 | 1993-09-17 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 自転車用前照灯装置 |
| CH687749A5 (de) * | 1993-02-04 | 1997-02-14 | Michael Kutter | Fahrradbeleuchtungssystem. |
| CH689185A5 (de) | 1993-09-02 | 1998-11-30 | A & M Hofer Ag | Schaltungsanordnung fuer eine Fahrradbeleuchtung. |
| JPH0988778A (ja) * | 1995-07-17 | 1997-03-31 | Denso Corp | 始動発電装置 |
| JP3288928B2 (ja) * | 1996-06-14 | 2002-06-04 | 日野自動車株式会社 | 車載電池の制御装置 |
| JPH10313545A (ja) * | 1997-05-08 | 1998-11-24 | Mitsuba Corp | バッテリ充電及びランプ点灯制御回路 |
| US6081434A (en) * | 1998-03-23 | 2000-06-27 | Fuji Electric Co., Ltd. | Insulation-type DC-DC power conversion unit and electric system for electric vehicle |
| JP2000062523A (ja) | 1998-08-19 | 2000-02-29 | Miyata Ind Co Ltd | 自転車用照明点灯制御装置 |
| JP2000067614A (ja) | 1998-08-25 | 2000-03-03 | Miyata Ind Co Ltd | 自転車用照明点灯制御装置 |
| JP2000198477A (ja) | 1999-01-07 | 2000-07-18 | Miyata Ind Co Ltd | 自転車用照明点灯制御装置 |
| JP3396655B2 (ja) * | 2000-02-29 | 2003-04-14 | 株式会社シマノ | 自転車用電源装置 |
| JP2002187584A (ja) * | 2000-12-22 | 2002-07-02 | Shimano Inc | 自転車用電動ユニットの駆動制御回路 |
| JP2002281691A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-09-27 | Shimano Inc | 自転車用充電及び速度検出回路 |
-
2001
- 2001-02-28 JP JP2001055058A patent/JP2002262473A/ja active Pending
-
2002
- 2002-01-16 TW TW091100621A patent/TWI284608B/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-02-25 US US10/083,226 patent/US6768273B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-02-27 CN CNB021065470A patent/CN100364838C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-02-27 CZ CZ2002717A patent/CZ2002717A3/cs unknown
- 2002-02-27 EP EP02251376A patent/EP1236639B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-27 DE DE60203555T patent/DE60203555T2/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6940258B2 (en) | 2002-10-18 | 2005-09-06 | Shimano Inc. | Charging apparatus of bicycle dynamo |
| EP1724901A1 (en) | 2005-05-20 | 2006-11-22 | Shimano Inc. | DC power supply device for human powered vehicles |
| DE102015012776A1 (de) | 2014-10-03 | 2016-04-07 | Shimano Inc. | Fahrradleistungssteuerapparat |
| CN105490366A (zh) * | 2014-10-03 | 2016-04-13 | 株式会社岛野 | 自行车用电力控制装置 |
| US10205328B2 (en) | 2014-10-03 | 2019-02-12 | Shimano Inc. | Bicycle power control apparatus |
| KR20160082812A (ko) | 2014-12-29 | 2016-07-11 | 주식회사 만도 | 전기 자전거용 페달 발전기의 부하 조절 장치 |
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