JP2013090536A - バッテリ充電回路、バッテリ充電システム及びバッテリ充電回路の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】バッテリ充電回路は、発電機が出力する交流電圧を整流してバッテリを充電するための充電電圧を生成する整流部と、オフ状態で整流部を介して発電機にバッテリを充電させ、オン状態で整流部を介して発電機を短絡させるスイッチ部と、バッテリの電圧が起動/停止電圧以上である期間に起動して基準電圧を生成する基準電圧生成部と、基準電圧生成部の起動に同期して起動し、バッテリの電圧を分圧した分圧電圧が基準電圧以上になった後でスイッチ部をオン状態に制御し、その後、分圧電圧が基準電圧未満になった後でスイッチ部をオフ状態に制御するスイッチ制御部と、スイッチ制御部がスイッチ部をオン状態に制御している間に、起動/停止電圧を低下させる起動/停止電圧制御部と、を備える。
【選択図】図1
Description
発電機が出力する交流電圧を整流してバッテリを充電するための充電電圧を生成する整流部と、
オン状態又はオフ状態に切り替えられ、オフ状態で前記整流部を介して前記発電機に前記バッテリを充電させ、オン状態で前記整流部を介して前記発電機を短絡させるスイッチ部と、
前記バッテリの電圧が予め定められた起動/停止電圧以上であるか否か検出し、検出結果を出力するバッテリ電圧検出部と、
前記バッテリ電圧検出部の前記検出結果に基づいて制御され、前記バッテリの電圧が前記起動/停止電圧以上である期間に起動して基準電圧を生成する基準電圧生成部と、
前記基準電圧生成部の起動に同期して起動し、前記バッテリの電圧を分圧した分圧電圧が前記基準電圧以上になった後で前記スイッチ部をオン状態に制御し、その後、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった後で前記スイッチ部をオフ状態に制御するスイッチ制御部と、
前記スイッチ制御部が前記スイッチ部をオン状態に制御している間に、前記バッテリ電圧検出部の前記起動/停止電圧を低下させる起動/停止電圧制御部と、を備える
ことを特徴とする。
前記バッテリ電圧検出部は、前記バッテリの電圧が前記起動/停止電圧以上の時に導通する電圧検出回路を有し、前記電圧検出回路が導通することにより、前記バッテリの電圧が前記起動/停止電圧以上であることを検出してもよい。
前記電圧検出回路の一端は、前記バッテリの正極側端子に接続され、
前記電圧検出回路は、直列接続された複数の電圧検出素子を含み、
前記バッテリ電圧検出部は、
前記電圧検出回路の他端と前記バッテリの負極側端子との間に接続された抵抗と、
前記バッテリの前記正極側端子と前記負極側端子との間に電流経路が接続され、制御端子が前記電圧検出回路の他端に接続され、前記バッテリの電圧が前記起動/停止電圧以上である時にオン状態になる第1のトランジスタと、を含み、
前記起動/停止電圧制御部は、前記スイッチ制御部が前記スイッチ部をオン状態に制御している間に、少なくとも1つの前記電圧検出素子を短絡させてもよい。
少なくとも1つの前記電圧検出素子は、ツェナーダイオードであってもよい。
少なくとも1つの前記電圧検出素子は、ダイオードであってもよい。
前記基準電圧を調整するトリミング回路を備えてもよい。
前記基準電圧は、前記起動/停止電圧よりも温度依存性が小さくてもよい。
前記スイッチ制御部は、
前記分圧電圧が前記基準電圧以上になってから所定の遅延時間後に前記スイッチ部をオン状態に制御する遅延部を有してもよい。
前記スイッチ制御部は、
前記バッテリの電圧を分圧して、前記分圧電圧を出力する分圧部と、
前記基準電圧と前記分圧電圧とを比較する第1の比較器と、を有してもよい。
前記遅延部は、
容量素子と、
前記第1の比較器の比較結果に応じて、前記分圧電圧が前記基準電圧以上になった時に前記容量素子を充電し、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった時に前記容量素子を放電させる充放電部と、
前記基準電圧と前記容量素子の電圧とを比較して、前記容量素子の電圧が前記基準電圧以上になった時に前記スイッチ部をオン状態に制御し、前記容量素子の電圧が前記基準電圧未満になった後に前記スイッチ部をオフ状態に制御する第2の比較器と、を含んでもよい。
前記充放電部は、
前記容量素子を充電するための電流を前記容量素子の一端に供給する電流源と、
前記第1の比較器の比較結果に応じて、前記分圧電圧が前記基準電圧以上になった時に前記容量素子の両端を解放し、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった時に前記容量素子の両端を短絡する第2のトランジスタと、を含んでもよい。
前記第2の比較器は、ヒステリシスを有していてもよい。
発電機と、
バッテリと、
前記バッテリ充電回路と、を備える
ことを特徴とする。
発電機が出力する交流電圧を整流してバッテリを充電するための充電電圧を生成する整流部と、オン状態又はオフ状態に切り替えられ、オフ状態で前記整流部を介して前記発電機に前記バッテリを充電させ、オン状態で前記整流部を介して前記発電機を短絡させるスイッチ部と、を備えるバッテリ充電回路の制御方法であって、
バッテリ電圧検出部により、前記バッテリの電圧が予め定められた起動/停止電圧以上であるか否か検出し、前記バッテリの電圧が前記起動/停止電圧以上である期間に基準電圧生成部を起動するステップと、
起動した前記基準電圧生成部により、基準電圧を生成するステップと、
前記基準電圧生成部の起動に同期してスイッチ制御部を起動するステップと、
起動した前記スイッチ制御部により、前記バッテリの電圧を分圧した分圧電圧が前記基準電圧以上になった後で前記スイッチ部をオン状態に制御し、その後、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった後で前記スイッチ部をオフ状態に制御するステップと、
前記スイッチ部をオン状態に制御している間に、起動/停止電圧制御部により、前記起動/停止電圧を低下させるステップと、を備える
ことを特徴とする。
以上で説明したバッテリ充電システムにおいて、放電動作時に端子T3からサイリスタS1〜S3のゲートに流れる電流が大きい場合、バッテリBの電圧Vccが低下するようになる。
2 整流部
3 スイッチ部
40,40a,40b バッテリ電圧検出部
41,41a,41b 電圧検出回路
50 スイッチ制御部
60 基準電圧生成部
61 トリミング回路
70 起動/停止電圧制御部
B バッテリ
COMP1 第1の比較器
COMP2 第2の比較器
D1〜D7 ダイオード
S1〜S3 サイリスタ
ZD1,ZD2 ツェナーダイオード
R1〜R8 抵抗
Q1,Q4,Q6 NPN型トランジスタ
Q2,Q3,Q5,Q7,Q8 PNP型トランジスタ
C1 容量素子
I1 電流源
Claims (14)
- 発電機が出力する交流電圧を整流してバッテリを充電するための充電電圧を生成する整流部と、
オン状態又はオフ状態に切り替えられ、オフ状態で前記整流部を介して前記発電機に前記バッテリを充電させ、オン状態で前記整流部を介して前記発電機を短絡させるスイッチ部と、
前記バッテリの電圧が予め定められた起動/停止電圧以上であるか否か検出し、検出結果を出力するバッテリ電圧検出部と、
前記バッテリ電圧検出部の前記検出結果に基づいて制御され、前記バッテリの電圧が前記起動/停止電圧以上である期間に起動して基準電圧を生成する基準電圧生成部と、
前記基準電圧生成部の起動に同期して起動し、前記バッテリの電圧を分圧した分圧電圧が前記基準電圧以上になった後で前記スイッチ部をオン状態に制御し、その後、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった後で前記スイッチ部をオフ状態に制御するスイッチ制御部と、
前記スイッチ制御部が前記スイッチ部をオン状態に制御している間に、前記バッテリ電圧検出部の前記起動/停止電圧を低下させる起動/停止電圧制御部と、を備える
ことを特徴とするバッテリ充電回路。 - 前記バッテリ電圧検出部は、前記バッテリの電圧が前記起動/停止電圧以上の時に導通する電圧検出回路を有し、前記電圧検出回路が導通することにより、前記バッテリの電圧が前記起動/停止電圧以上であることを検出する
ことを特徴とする請求項1に記載のバッテリ充電回路。 - 前記電圧検出回路の一端は、前記バッテリの正極側端子に接続され、
前記電圧検出回路は、直列接続された複数の電圧検出素子を含み、
前記バッテリ電圧検出部は、
前記電圧検出回路の他端と前記バッテリの負極側端子との間に接続された抵抗と、
前記バッテリの前記正極側端子と前記負極側端子との間に電流経路が接続され、制御端子が前記電圧検出回路の他端に接続され、前記バッテリの電圧が前記起動/停止電圧以上である時にオン状態になる第1のトランジスタと、を含み、
前記起動/停止電圧制御部は、前記スイッチ制御部が前記スイッチ部をオン状態に制御している間に、少なくとも1つの前記電圧検出素子を短絡させる
ことを特徴とする請求項2に記載のバッテリ充電回路。 - 少なくとも1つの前記電圧検出素子は、ツェナーダイオードである
ことを特徴とする請求項3に記載のバッテリ充電回路。 - 少なくとも1つの前記電圧検出素子は、ダイオードである
ことを特徴とする請求項4に記載のバッテリ充電回路。 - 前記基準電圧を調整するトリミング回路を備える
ことを特徴とする請求項1から請求項5の何れかに記載のバッテリ充電回路。 - 前記基準電圧は、前記起動/停止電圧よりも温度依存性が小さい
ことを特徴とする請求項1から請求項6の何れかに記載のバッテリ充電回路。 - 前記スイッチ制御部は、
前記分圧電圧が前記基準電圧以上になってから所定の遅延時間後に前記スイッチ部をオン状態に制御する遅延部を有する
ことを特徴とする請求項1から請求項7の何れかに記載のバッテリ充電回路。 - 前記スイッチ制御部は、
前記バッテリの電圧を分圧して、前記分圧電圧を出力する分圧部と、
前記基準電圧と前記分圧電圧とを比較する第1の比較器と、を有する
ことを特徴とする請求項8に記載のバッテリ充電回路。 - 前記遅延部は、
容量素子と、
前記第1の比較器の比較結果に応じて、前記分圧電圧が前記基準電圧以上になった時に前記容量素子を充電し、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった時に前記容量素子を放電させる充放電部と、
前記基準電圧と前記容量素子の電圧とを比較して、前記容量素子の電圧が前記基準電圧以上になった時に前記スイッチ部をオン状態に制御し、前記容量素子の電圧が前記基準電圧未満になった後に前記スイッチ部をオフ状態に制御する第2の比較器と、を含む
ことを特徴とする請求項9に記載のバッテリ充電回路。 - 前記充放電部は、
前記容量素子を充電するための電流を前記容量素子の一端に供給する電流源と、
前記第1の比較器の比較結果に応じて、前記分圧電圧が前記基準電圧以上になった時に前記容量素子の両端を解放し、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった時に前記容量素子の両端を短絡する第2のトランジスタと、を含む
ことを特徴とする請求項10に記載のバッテリ充電回路。 - 前記第2の比較器は、ヒステリシスを有している
ことを特徴とする請求項10または請求項11に記載のバッテリ充電回路。 - 発電機と、
バッテリと、
請求項1から請求項12の何れかに記載のバッテリ充電回路と、を備える
ことを特徴とするバッテリ充電システム。 - 発電機が出力する交流電圧を整流してバッテリを充電するための充電電圧を生成する整流部と、オン状態又はオフ状態に切り替えられ、オフ状態で前記整流部を介して前記発電機に前記バッテリを充電させ、オン状態で前記整流部を介して前記発電機を短絡させるスイッチ部と、を備えるバッテリ充電回路の制御方法であって、
バッテリ電圧検出部により、前記バッテリの電圧が予め定められた起動/停止電圧以上であるか否か検出し、前記バッテリの電圧が前記起動/停止電圧以上である期間に基準電圧生成部を起動するステップと、
起動した前記基準電圧生成部により、基準電圧を生成するステップと、
前記基準電圧生成部の起動に同期してスイッチ制御部を起動するステップと、
起動した前記スイッチ制御部により、前記バッテリの電圧を分圧した分圧電圧が前記基準電圧以上になった後で前記スイッチ部をオン状態に制御し、その後、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった後で前記スイッチ部をオフ状態に制御するステップと、
前記スイッチ部をオン状態に制御している間に、起動/停止電圧制御部により、前記起動/停止電圧を低下させるステップと、を備える
ことを特徴とするバッテリ充電回路の制御方法。
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2011
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