JP2017184603A - 電源遮断回路 - Google Patents
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Abstract
Description
上記第6の観点によれば、車輌において、蓄電池が未接続の状態で内燃機関が始動された場合に、アクセサリソケットへの電源供給を遮断することができる。
[自動二輪車の構成]
図1は自動二輪車の側面図である。なお、以下の説明において、自動二輪車の進行方向が前方であり、左右に一つずつ対称的に備わる機構や構成の参照符号には左を示す「L」、右を示す「R」を付す場合がある。自動二輪車10の車体前部と車体後部は低床フロア部14を介して連結されている。車体フレームは、概ねダウンチューブ16とメインパイプ17から構成され、メインパイプ17の上方にはシート18が配置される。
●スイングユニット
図2は、図1のA-A断面図である。スイングユニット20は、車幅方向右側の右ケース75および車幅方向左側の左ケース76から構成されるクランクケース74を有する。クランク軸51は、クランクケース70に固定された軸受53、54により回転自在に支持されている。クランク軸51には、クランクピン52を介してコンロッド73が連結されている。
[電源部の構成]
図3のブロック図により車輌の電源部の構成の概要を示す。発電機101の電極Uはサイリスタ104を介して蓄電池106の正電極に接続され、蓄電池106の負電極は車体の電位に接続され、言い替えれば、蓄電池106の負電極は接地され、かつ、発電機101の電極Vに接続される。従って、サイリスタ104にゲート信号が加えられている場合、サイリスタ104によって半波整流された発電機101の出力により蓄電池106が充電され、発電機101によって発電された電力が蓄電池106に蓄えられる。
[電源遮断回路]
電源遮断回路108において、接続状態検知部181は、逆流防止用のダイオード107とアクセサリソケット109の正電圧端子の間を結ぶラインの電圧(以下「入力電圧Vin」)に基づき、蓄電池106の接続状態を検知する。検知状態保持部182は、後述する蓄電池106の非接続状態が検知された場合に、後述する開閉部185の開状態を維持する機能を有する。上限電圧検知部183は、所定値以上の入力電圧Vinを検知する。制御部184は、接続状態検知部181、検知状態保持部182および上限電圧検知部183の出力に基づき開閉部185の制御信号Vswを出力する。
●回路構成
以下では、ダイオードの順方向電圧VFおよびトランジスタのベース・エミッタ間電圧VBEを「0.6V」と仮定して説明を行う。しかし、実際の装置の設計においては、個々の素子の特性およびその動作状態に応じた電圧値が使用される。また、回路を構成するレジスタの抵抗値、キャパシタの静電容量値、ツェナーダイオードのツェナー電圧を参考値として図面に記載する場合がある。しかし、実際の装置においては、適切な回路動作が得られる値が使用されるべきであり、図面に記載する参考値に限定されない。また、電源部には、安全のためのヒューズや、各種回路をサージから保護し誤動作を防ぐためのバリスタなどのサージアブソーバが配置されているが、それら保護素子は本発明に直接関係しないため、それら保護素子の記載および説明を省略する。
●直流入力時の動作
図6により入力電圧Vin、トランジスタQ1とQ2のオンオフおよび制御信号Vswの関係を示す。なお、図6には、説明を容易にするために、電圧値の一例を示し、かつ、入力電圧Vinを線形に上昇させた様子を示している。
●半波整流波形入力時の動作
図6を用いて電源遮断回路108の直流的な動作を説明した。蓄電池106が非接続状態の場合、半波整流波形を有する電圧がVinとして電源遮断回路108に供給される。この場合、電圧VC2の充放電が発生して電源遮断回路108の動作が変化する。入力電圧Vinがピーク値に達した時点をt=0とすると、電圧VC2は時間tの経過に従い、次式に示す指数関数的な減少を示す。
VC2(t) = VC20 exp(-t/τ)
ここで、VC20はt=0における電圧、
VC2(t)は時間tにおける電圧、
τは時定数。
[変形例]
上記では、蓄電池106の状態として、接続状態と非接続状態の二つの状態を説明した。ただし、蓄電池106が接続状態にあるとしても、蓄電池106が劣化して内部抵抗が増加している場合、入力電圧Vinに大きな変動が発生する。この場合、入力電圧Vinは、半波整流波形の場合とは異なり、0Vまで低下することはないが、例えば数V(>0)まで低下する脈流波形を示す可能性がある。そのような場合も、電源遮断回路108により、蓄電池106の異常を検知してアクセサリソケット109への電源供給を遮断することができる。
また、上記では、蓄電池106として公称電圧12Vの鉛蓄電池(2Vセル×6)を想定して説明を行った。車輌や発電装置に使用可能な蓄電池として、公称電圧6Vの鉛蓄電池、公称電圧12Vの鉛蓄電池の直列接続(24V)、公称電圧7.2Vのアルカリ蓄電池(1.2Vセル×6セル)などが存在する。当業者であれば、それらの蓄電池を搭載する車輌や発電装置に本発明を適用することは容易であり、そのような車輌や発電装置も本発明の範囲に含まれる。
Claims (6)
- 外部から加えられる推力によって始動可能な発電機(101)と、前記発電機の始動、および、前記発電機によって発電された電力の蓄えに使用される蓄電池(106)と、前記蓄電池の電力を外部機器に供給するために使用されるアクセサリソケット(109)とを有する電源装置において
蓄電池側から前記アクセサリソケットへの電源供給に使用されるラインの電圧(Vin)に基づき、前記ラインと前記蓄電池の間の接続状態を判定する判定手段(181,183)と、
前記判定手段の判定結果に基づき、前記ラインと前記アクセサリソケットの間の電気的接続の開閉状態を制御する制御手段(184)と、を有することを特徴とする電源遮断回路。 - 前記判定手段は、前記ラインの電圧波形を検知する第一の検知手段(181)を有し、
前記第一の検知手段により直流波形と異なる前記ラインの電圧波形が検知される場合、前記制御手段は、前記ラインと前記アクセサリソケットの間に配置されたスイッチ(185)を制御して、前記電気的接続を開状態にすることを特徴とする請求項1に記載の電源遮断回路。 - 前記判定手段は、前記ラインの電圧値(Vin)を検知する第一の検知手段(181)を有し、
前記第一の検知手段により第一の所定値(Vth1=VzD1+VBE)未満の前記ラインの電圧値が検知される場合、前記制御手段は、前記ラインと前記アクセサリソケットの間に配置されたスイッチ(185)を制御して、前記電気的接続を開状態にすることを特徴とする請求項1に記載の電源遮断回路。 - 前記判定手段は、前記ラインの電圧値(Vin)を検知する第二の検知手段(183)を有し、
前記第二の検知手段により第二の所定値(Vth2=VzD3+VF+VBE)以上の前記ラインの電圧値が検知される場合、前記制御手段は、前記ラインと前記アクセサリソケットの間に配置されたスイッチ(185)を制御して、前記電気的接続を開状態にすることを特徴とする請求項1に記載の電源遮断回路。 - 前記ラインの電圧のピーク値を表す電圧値を、前記ラインの電圧値として、前記第二の検知手段に供給する供給手段(182)をさらに有することを特徴とする請求項4に記載の電源遮断回路。
- 前記電源装置は内燃機関(E)を有する車輌(10)に搭載されることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の電源遮断回路。
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