JP2841434B2 - Vehicle power supply - Google Patents
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Description
本発明は、コンデンサを利用して給電するようにした
車両電源装置に関するものである。The present invention relates to a vehicle power supply device that supplies power using a capacitor.
従来の車両電源装置にあっては、発電部からの電流で
バッテリを充電しておき、発電部からの給電が行われな
い時（例えば、始動時）、あるいは給電されても不十分
の時には、バッテリから給電するようにされていた。 第２図に、従来の車両電源装置を示す。第２図におい
て、１は発電コイル、２は界磁コイル、３は整流回路、
４は電圧レギュレータ、５はバッテリ、６は電気負荷、
７は負荷スイッチ、８はスタータモータ、９はスタータ
スイッチ、Ｇは発電部である。 この車両電源装置の動作は、次の通りである。 スタータスイッチ９がオンされると、スタータモータ
８が回転し、エンジン（図示せず）が始動する。する
と、界磁コイル２がエンジンにより回転させられ、発電
コイル１から発電電流が流れ出す。発電電流は整流回路
３で整流され、バッテリ５を充電すると共に、負荷スイ
ッチ７を経て電気負荷６へ給電される。電圧レギュレー
タ４は、発電電圧を検出し、それに基づいて界磁コイル
２への電流を制御することにより、発電電圧を制御す
る。なお、エンジン始動後は、スタータスイッチ９はオ
フされる。 発電部Ｇが発電していない場合（例えば、始動時）、
あるいは発電していても発電電圧がバッテリ５の電圧よ
り低い場合には、電気負荷６へはバッテリ５より給電さ
れる。 なお、車両電源装置に関する文献としては、バッテリ
への充電電流による発電部内における銅損を小にするこ
とを目的とした、特開昭59−216430号公報等がある。In the conventional vehicle power supply device, the battery is charged with the current from the power generation unit, and when power is not supplied from the power generation unit (for example, at the time of starting), or when power is insufficient, Power was supplied from the battery. FIG. 2 shows a conventional vehicle power supply device. In FIG. 2, 1 is a power generation coil, 2 is a field coil, 3 is a rectifier circuit,
4 is a voltage regulator, 5 is a battery, 6 is an electric load,
7 is a load switch, 8 is a starter motor, 9 is a starter switch, and G is a power generation unit. The operation of this vehicle power supply device is as follows. When the starter switch 9 is turned on, the starter motor 8 rotates, and an engine (not shown) starts. Then, the field coil 2 is rotated by the engine, and the generated current flows out of the power generation coil 1. The generated current is rectified by the rectifier circuit 3, charges the battery 5, and is supplied to the electric load 6 via the load switch 7. The voltage regulator 4 controls the generated voltage by detecting the generated voltage and controlling the current to the field coil 2 based on the detected voltage. After the start of the engine, the starter switch 9 is turned off. When the power generation unit G is not generating power (for example, at the time of starting),
Alternatively, even when power is being generated, if the generated voltage is lower than the voltage of the battery 5, the electric load 6 is supplied with power from the battery 5. As a document related to a vehicle power supply device, there is JP-A-59-216430, which aims to reduce copper loss in a power generation unit due to charging current to a battery.
（問題点） しかしながら、前記した従来の技術には、次のような
問題点があった。 第１の問題点は、始動によって放電したバッテリを元
の状態に充電するには、長時間を要するという点であ
る。 第２の問題点は、始動時に低い電圧まで放電し、それ
をまた元の電圧まで充電するという充放電を繰り返すた
め、バッテリの寿命が短くなるという点である。 （問題点の説明） （１） まず、第１の問題点について説明する。 車両に搭載されているバッテリは、鉛蓄電池である。
しかし、鉛蓄電池を充電するには、一般に長時間を要す
る。 従って、始動時にスタータモータ８を回転させるた
め、バッテリ５は大電流で放電するが、これが発電部Ｇ
からの電流で充電され、元の状態に戻るまでには、相当
長い時間を必要としていた。 そのため、僅かな距離だけ走行してエンジンを停止し
てしまうと、場合によっては、次の始動に支障を来すこ
ともあった。 （２） 次に、第２の問題点について説明する。 鉛蓄電池は２次電池であるから、当然のことながら、
充放電を繰り返し行なう。この充被電の繰り返しは、鉛
蓄電池の寿命に悪影響を与える。 しかし、浅く放電した状態で充電するのと、深く放電
した状態で充電するのとを比べると、同じ回数の充放電
であっても、深く放電した状態で充電する場合の方が寿
命が短くなる。 ところが、車両に搭載される鉛蓄電池は、始動しよう
としてスタータモータ８を回転させる度に深く放電す
る。従って、深く放電した状態で充電される頻度が大で
あり、これが原因となって寿命を短くしていた。 本発明は、以上のような問題点を解決することを課題
とするものである。(Problems) However, the above-described conventional technology has the following problems. The first problem is that it takes a long time to charge a battery discharged by starting to its original state. A second problem is that the battery life is shortened because the battery is repeatedly charged and discharged to discharge to a low voltage at the time of starting and to charge the battery to the original voltage again. (Explanation of Problems) (1) First, the first problem will be described. The battery mounted on the vehicle is a lead storage battery.
However, charging a lead storage battery generally requires a long time. Therefore, in order to rotate the starter motor 8 at the time of starting, the battery 5 is discharged with a large current.
It took a considerably long time for the battery to be charged with the electric current from and returned to the original state. Therefore, if the engine is stopped after traveling a short distance, the next start may be hindered in some cases. (2) Next, the second problem will be described. Since lead storage batteries are secondary batteries, it goes without saying that
Charge and discharge are repeatedly performed. The repetition of charging and charging adversely affects the life of the lead storage battery. However, compared to charging in a shallowly discharged state and charging in a deeply discharged state, even when charging and discharging the same number of times, the life is shorter when charging in a deeply discharged state. . However, the lead storage battery mounted on the vehicle is deeply discharged every time the starter motor 8 is rotated to start. Therefore, the battery is frequently charged in a deeply discharged state, which shortens the service life. An object of the present invention is to solve the above problems.
前記課題を解決するため、本発明では、始動電流の供
給に関して従来とは全く異なった発想の下に、バッテリ
からは始動電流を殆んど流さないようにして、バッテリ
が深く放電しないようにすべく、次のような手段を講じ
た。 即ち、本発明の車両電源装置では、バッテリから電気
負荷へ電流を流す向きに接続されたダイオードを介して
バッテリと並列接続されたコンデンサを具え、発電部の
第１の整流出力端子を該ダイオードのカソード側に接続
し、第２の整流出力端子をアノード側に接続することと
した。In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is based on a completely different idea regarding the supply of the starting current, so that the starting current is hardly flown from the battery so that the battery is not deeply discharged. To this end, the following measures were taken. That is, the vehicle power supply device of the present invention includes a capacitor connected in parallel with the battery via a diode connected in a direction in which current flows from the battery to the electric load, and connects a first rectified output terminal of the power generation unit to the diode. It was connected to the cathode side, and the second rectification output terminal was connected to the anode side.
前記のような構成にすることにより、コンデンサは、
バッテリからはダイオードを経て充電され、発電部から
は整流出力端子を経て直接充電される。 始動時にスタータモータへ供給される始動電流の殆ん
どは、コンデンサの放電電流であり、始動時にバッテリ
が深く放電することはなくなる。 運転時には、発電部の出力が電気負荷へ供給され、こ
の時コンデンサは充電される。発電部の電圧が低下する
と、コンデンサより電気負荷へ給電される。コンデンサ
が放電した分は、バッテリより充電される。 即ち、バッテリは主役の座を降り、コンデンサをバッ
クアップするという作用を果たすものとなる。With the above configuration, the capacitor is
The battery is charged via a diode, and the power generation unit is directly charged via a rectified output terminal. Most of the starting current supplied to the starter motor at the time of starting is the discharging current of the capacitor, and the battery does not deeply discharge at the time of starting. During operation, the output of the power generation unit is supplied to the electric load, and at this time, the capacitor is charged. When the voltage of the power generation unit decreases, power is supplied to the electric load from the capacitor. The part discharged from the capacitor is charged from the battery. That is, the battery comes down to the main role and serves to back up the capacitor.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。 第１図に、本発明の実施例にかかわる車両電源装置を
示す。符号は、第２図のものに対応している。そして、
10はダイオード、11はコンデンサ、A,Bは整流出力端子
である。 まず、構成上、第２図の従来例と異なっている部分を
説明する。 電気負荷６と負荷スイッチ７との直列回路７や、スタ
ータモータ８とスタータスイッチ９との直列回路に並列
にコンデンサ11を接続する。そして、バッテリ５とは、
バッテリ５から電気負荷６へ電流を流す向きに接続され
たダイオード10を介して、並列接続される。 第２図の整流回路３は、直流出力を取り出す整流出力
端子（アース側端子を除く）が１つであったが、本発明
ではA,Bの２つを有する整流回路とした。そして、一方
の整流出力端子Ｂは、ダイオード10のアノード側、つま
りバッテリ５に接続する。他方の整流出力端子Ａは、ダ
イオード10のカソード側、つまりコンデンサ11に接続す
る。 次に、動作を説明する。 コンデンサ11は、バッテリ５→ダイオード10→コンデ
ンサ11という経路で充電される外、発電部Ｇが発電して
いる場合には、整流出力端子Ａからの直流出力により充
電される。従って、車両の始動前にあっては、少なくと
もバッテリ電圧と等しい電圧には充電されている。 ところで、一般に、コンデンサを充放電するに要する
時間は、鉛蓄電池を充放電するに要する時間と比べた場
合、極めて短い。 従って、エンジンを始動しようとしてスタータスイッ
チ９をオンすると、スタータモータ８への電流の殆んど
は、バッテリ５に比べて速やかな放電をするところのコ
ンデンサ11より供給される。即ち、バッテリ５の放電量
は少ない。もし、１回でエンジンが始動しなかった時に
は、バッテリ５よりコンデンサ11が充電されるのを待っ
て、再びスタータスイッチ９をオンすればよい。コンデ
ンサ11の充電は速やかに行われるので、さほど待たなく
ともよい。 始動が完了し、発電部Ｇが発電を開始すると、前述し
たように、バッテリ５は整流出力端子Ｂからの出力で充
電され、コンデンサ11は整流出力端子Ａからの出力で充
電される。 電気負荷６へは、整流出力端子Ａからの出力が供給さ
れる。発電電圧が低下した場合には、まずコンデンサ11
から電気負荷６へ放電電流が供給され、放電によって電
圧が低下したコンデンサ11には、バッテリ５よりダイオ
ード10を経て給電される。 上述したように、コンデンサ11から始動電流を供給さ
せるから、コンデンサ11としては、始動に必要な大電流
を放電電流として持つような大容量のものとする。一
方、バッテリ５は、始動時に大電流を供給する必要はな
くなるから小容量のものでよいし、また、深くは放電し
ないから寿命が長くなる。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a vehicle power supply device according to an embodiment of the present invention. The reference numerals correspond to those in FIG. And
10 is a diode, 11 is a capacitor, and A and B are rectification output terminals. First, portions that are different from the conventional example in FIG. 2 in terms of configuration will be described. A capacitor 11 is connected in parallel with a series circuit 7 of an electric load 6 and a load switch 7 or a series circuit of a starter motor 8 and a starter switch 9. And the battery 5
They are connected in parallel via a diode 10 connected in the direction in which current flows from the battery 5 to the electric load 6. Although the rectifier circuit 3 in FIG. 2 has one rectifier output terminal (excluding the ground side terminal) for taking out a DC output, in the present invention, a rectifier circuit having two A and B is used. One rectification output terminal B is connected to the anode side of the diode 10, that is, the battery 5. The other rectified output terminal A is connected to the cathode side of the diode 10, that is, to the capacitor 11. Next, the operation will be described. The capacitor 11 is charged by a route from the battery 5 to the diode 10 to the capacitor 11, and is charged by a DC output from the rectification output terminal A when the power generation unit G is generating power. Therefore, before starting the vehicle, the battery is charged to a voltage at least equal to the battery voltage. In general, the time required to charge and discharge a capacitor is extremely short as compared with the time required to charge and discharge a lead storage battery. Therefore, when the starter switch 9 is turned on to start the engine, most of the current to the starter motor 8 is supplied from the capacitor 11 which discharges faster than the battery 5. That is, the discharge amount of the battery 5 is small. If the engine has not been started once, the starter switch 9 may be turned on again after waiting for the capacitor 11 to be charged from the battery 5. Since the charging of the capacitor 11 is performed promptly, it is not necessary to wait so much. When the start is completed and the power generation unit G starts power generation, the battery 5 is charged with the output from the rectification output terminal B, and the capacitor 11 is charged with the output from the rectification output terminal A, as described above. The output from the rectification output terminal A is supplied to the electric load 6. If the power generation voltage drops,
Supplies a discharge current to the electric load 6, and the capacitor 11, whose voltage is reduced by the discharge, is supplied from the battery 5 through the diode 10. As described above, since the starting current is supplied from the capacitor 11, the capacitor 11 has a large capacity that has a large current required for starting as a discharge current. On the other hand, the battery 5 does not need to supply a large current at the time of starting, and therefore may be of a small capacity. Further, since the battery 5 does not discharge deeply, its life is prolonged.
以上述べた如き本発明によれば、次のような効果を奏
する。 バッテリの寿命が長くなった。 従来、バッテリの寿命を短くしていた１番の原因は、
始動電流を供給するために深く放電させられる点にあっ
た。しかし、本発明では、始動電流の殆んどはコンデン
サから供給されるので、バッテリが深く放電させられる
ことがなくなった。 それゆえ、寿命が長くなった。 なお、コンデンサは、充放電に関しバッテリより遥か
に劣化せず、長寿命である。 バッテリは、小容量のもので良くなった。 バッテリは、始動電流を殆んど供給しなくともよく、
単にコンデンサのバックアップをすればよいだけになっ
たので、小容量のもので良い。 バッテリが元の状態に充電されるまでの時間が短く
なった。 始動電流がコンデンサより供給されるようになったた
め、バッテリは浅くしか放電しないので、元の状態に充
電するまでに要する時間が短くなった。According to the present invention as described above, the following effects can be obtained. Battery life is extended. Conventionally, the number one cause of shortening battery life is:
The point was that the battery was deeply discharged to supply a starting current. However, in the present invention, since most of the starting current is supplied from the capacitor, the battery is not deeply discharged. Therefore, the life was extended. Note that the capacitor does not deteriorate much in terms of charging and discharging than the battery, and has a long life. The battery was better with a smaller capacity. The battery needs to provide little starting current,
Since only the capacitor needs to be backed up, a small-capacity capacitor is sufficient. The time it takes for the battery to recharge to its original state has been reduced. Since the starting current is supplied from the capacitor, the battery discharges only shallowly, so that the time required to charge the battery to the original state is reduced.
第１図…本発明の実施例にかかわる車両電源装置 第２図…従来の車両電源装置 図において、１は発電コイル、２は界磁コイル、３は整
流回路、４は電圧レギュレータ、５はバッテリ、６は電
気負荷、７は負荷スイッチ、８はスタータモータ、９は
スタータスイッチ、10はダイオード、11はコンデンサ、
A,Bは整流出力端子、Ｇは発電部である。FIG. 1 is a vehicle power supply device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a conventional vehicle power supply device. In the drawings, 1 is a power generating coil, 2 is a field coil, 3 is a rectifier circuit, 4 is a voltage regulator, 5 is a battery. , 6 is an electric load, 7 is a load switch, 8 is a starter motor, 9 is a starter switch, 10 is a diode, 11 is a capacitor,
A and B are rectification output terminals, and G is a power generation unit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭53−116941（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−162973（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−146644（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02J 7/14 - 7/24 B60R 16/02 - 16/04 F02N 11/14──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References Open to the public Showa 53-116941 (JP, U) Open to the public Showa 63-162973 (JP, U) Open to the public Showa 56-146644 (JP, U) (58) Field (Int.Cl. 6 , DB name) H02J 7/14-7/24 B60R 16/02-16/04 F02N 11/14
Claims (1)
接続されたダイオードを介してバッテリと並列接続され
たコンデンサを具え、発電部の第１の整流出力端子を該
ダイオードのカソード側に接続し、第２の整流出力端子
をアノード側に接続したことを特徴とする車両電源装
置。A capacitor connected in parallel with the battery via a diode connected in a direction in which a current flows from the battery to the electric load, wherein a first rectified output terminal of the power generation unit is connected to a cathode side of the diode. And a second rectification output terminal connected to the anode side.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6138789A JP2841434B2 (en) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | Vehicle power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6138789A JP2841434B2 (en) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | Vehicle power supply |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02241332A JPH02241332A (en) | 1990-09-26 |
| JP2841434B2 true JP2841434B2 (en) | 1998-12-24 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP6138789A Expired - Fee Related JP2841434B2 (en) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | Vehicle power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2841434B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5769607B2 (en) * | 2011-12-05 | 2015-08-26 | 国産電機株式会社 | Power supply |
-
1989
- 1989-03-14 JP JP6138789A patent/JP2841434B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH02241332A (en) | 1990-09-26 |
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