JP3450243B2 - 電圧制御装置 - Google Patents
電圧制御装置Info
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Description
両や小型船舶用船外機などに使用される磁石式交流発電
機の電圧制御装置に関するものである。
電力供給回路の構成を示す回路図、図7、および、図8
は、従来装置の課題を説明する説明図である。図6にお
いて、1は三相の磁石式交流発電機、2は電圧制御装置
であり、電圧制御装置2は、整流素子3a、ないし、3
fよりなる三相ブリッジ構成の全波整流回路と、この全
波整流回路の各相の一方のアームを構成する整流素子3
d、ないし、3fに逆導通が可能なように接続されたス
イッチング素子4a、ないし、4cと、整流された電圧
値を検出してスイッチング素子4a、ないし、4cを制
御する電圧検出回路5とから構成されている。6はキー
スイッチ7を介して電圧制御装置2から電力供給を受け
るバッテリ、8は照明装置などの負荷、9は内燃機関の
始動と同時に電力の供給が必要な、例えば、始動燃料増
量装置などの特定負荷、10は回転検出センサ11によ
り内燃機関の回転を検出して特定負荷9に電力を供給す
る電源リレーである。
において、磁石式交流発電機1の出力は三相ブリッジ構
成の整流素子3a、ないし、3fにより全波整流されて
バッテリ6が充電されると共に、バッテリ6から各負荷
8、および、9に電力が供給され、磁石式交流発電機1
の出力電圧の瞬時値が所定値を越えると電圧検出回路5
がこれを検出してスイッチング素子4a、ないし、4c
を導通させ、スイッチング素子4a、ないし、4cと整
流素子3d、ないし、3fとで磁石式交流発電機1の各
相を検出値に応じた位相において相間短絡し、磁石式交
流発電機1の出力を制御する。従って、電圧制御装置2
から出力される電圧波形は大きな脈動を伴うことになる
が、バッテリ6がこの脈動を吸収して系統の電圧を一定
に保ち、各負荷8、および、9には安定した電圧の電力
が供給される。
給が必要な特定負荷9としては上記のように始動燃料増
量装置がある。始動燃料増量装置は内燃機関の始動時に
燃料を増量して始動性を高めるものであり、図7に示す
ように、熱源としてのPTCヒータ12と、熱膨張材1
3と、弁体14とで構成された弁である。弁体14は冷
時には始動用燃料吐出口15を開いているが、PTCヒ
ータ12に通電がなされると発熱により熱膨張材13が
膨張して弁体14が始動用燃料吐出口15を閉じるよう
に構成され、PTCヒータ12は冷時には低抵抗で通電
により比較的短時間で熱膨張材13を加熱し、自己発熱
と共に高抵抗となって電流の消費を低下させながら弁体
14の閉弁を保持するものである。従って、キースイッ
チ7の操作では通電がなされず、内燃機関が始動した後
に通電が開始される必要があり、回転検出センサ11
と、この信号により始動燃料増量装置に通電を開始する
電源リレー10とが設けられている。
装置2を使用した電力供給回路において、磁石式交流発
電機1の外部特性は大きな垂下特性を有するものである
ため、上記のように通常時にはバッテリ6が電圧制御装
置2の位相制御に伴う脈動を吸収して電圧を一定に保っ
ているが、不測の事故などによりバッテリ6が外れた状
態になった場合、磁石式交流発電機1の出力電圧の瞬時
値は立ち上がりが速くなり、図8に示すように電圧波形
の位相角の小さい段階にて電圧制御装置2が動作して出
力を短絡することになり、電圧の脈動率が極めて高くな
る。電圧制御装置2が短絡制御を行う電圧の瞬時値は一
定であるから、このときの出力電圧の平均値は極めて低
くなって各負荷に必要電力を供給することが不可能にな
り、始動燃料増量装置のPTCヒータ12に所定の電圧
が加わらない結果、弁体14が始動用燃料吐出口15を
閉じることができず、燃料が浪費され、HCやCOなど
の排気ガスを大量に排出することになる。
源リレー10と回転検出センサ11とが装着されていな
い場合には、キースイッチ7のオンと共にPTCヒータ
に通電がなされるため、キースイッチ7のオンの後、直
ちに始動操作がなされないときにはPTCヒータ12が
加熱され、弁体14が始動用燃料吐出口15を閉じてし
まうこととなって始動ができない状態となり、始動燃料
増量装置が装着された内燃機関では電源リレー10と回
転検出センサ11との装着が不可欠なものであり、これ
らの装着場所と装着費用とが必要となるものであった。
めになされたもので、バッテリが装着されない状態でも
少なくとも燃料増量装置などの特定負荷には電力の供給
を可能にし、また、通常の使用状態においては電源リレ
ーや回転検出センサを使用する必要のない磁石式交流発
電機用の電圧制御装置を得ることを目的とするものであ
る。
御装置は、交流発電機の出力を整流するブリッジ構成の
全波整流回路と、この全波整流回路の出力電圧を検出す
る電圧検出回路と、この電圧検出回路の出力により制御
されると共に、全波整流回路の一方のアームを構成する
各整流素子にそれぞれ逆導通が可能なように接続された
スイッチング素子と、全波整流回路の出力側に並列に接
続されたコンデンサと、全波整流回路の出力側に設けら
れた第一の出力端子と、コンデンサに直列接続されたダ
イオードと、ダイオードとコンデンサとの接続点に設け
られた第二の出力端子とを備え、第二の出力端子には始
動燃料増量装置のPTCヒータが接続されるようにした
ものである。
端子との間に順方向にダイオードが挿入されるようにし
たものである。
置を使用した電力供給回路を示す回路図であり、上記の
従来例と同一部分には同一符号が付与されている。図1
において、1は三相の磁石式交流発電機、2は電圧制御
装置であり、電圧制御装置2は、整流素子群3a、ない
し、3fよりなる三相ブリッジ構成の全波整流回路と、
この全波整流回路の各相の一方のアームを構成する整流
素子3dないし3fに対し逆導通が可能なように接続さ
れたスイッチング素子4a、ないし、4cと、全波整流
回路の出力電圧を検出してスイッチング素子4aないし
4cを導通制御する電圧検出回路5と、全波整流回路の
出力側に並列に接続されたコンデンサ17と、全波整流
回路からバッテリ6に出力する第一の出力に対して順方
向に接続されたダイオード16とから構成され、特定負
荷9に対しては全波整流回路から第二の出力として直接
電力供給がなされるように構成されている。なお、7は
バッテリ6の充電回路に挿入されたキースイッチ、8は
照明装置などの負荷であり、特定負荷9は燃料増量装置
としてのPTCヒータなど、内燃機関の始動と同時に電
力供給を必要とする負荷である。
態1の電圧制御装置2を使用した電力供給回路におい
て、磁石式交流発電機1の出力は三相ブリッジ構成を持
つ整流素子群3a、ないし、3fよりなる全波整流回路
により整流されてバッテリ6とコンデンサ17とを充電
し、磁石式交流発電機1の出力電圧の瞬時値が所定値を
越えると電圧検出回路5がこれを検出してスイッチング
素子4a、ないし、4cを導通させ、スイッチング素子
4a、ないし、4cと全波整流回路の一方のアームを構
成する整流素子3d、ないし、3fとで各相を検出値に
応じた位相で相間短絡し、磁石式交流発電機1の出力を
制御する。
で、全波整流回路にて整流された磁石式交流発電機1の
出力電圧は、コンデンサ17とバッテリー6を充電しな
がら立ち上がる。バッテリ6が取り外された状態におい
ても、コンデンサ17の静電容量を比較的大きな値とす
ることにより、コンデンサ17がバッテリ6と同様に働
き、電圧制御装置2の制御電圧をバッテリ6が接続され
た状態での設定電圧とほぼ等しいものとすることができ
る。従って、内燃機関の回転中は各負荷8、および、9
には定格に近い電圧が供給されることになり、バッテリ
6の不測の事故に耐え得る電圧制御装置を得ることがで
きる。
状態においては、ダイオード16がバッテリ6から特定
負荷9に対する通電を阻止し、特定負荷9には内燃機関
の始動に伴う磁石式交流発電機1からの電力のみが供給
されるので、特定負荷9は内燃機関が始動した後に動作
が開始されることになり、従来装置のような回転検出セ
ンサや電源リレーなどを装着する必要がなくなり、これ
らの取り付け場所と費用とを排除することが可能となっ
て内燃機関を簡潔で廉価な構成とすることができるもの
である。
圧制御装置における他の構成の電力供給回路を示すもの
であり、この構成における電圧制御装置18は、上記し
た電圧制御装置2に対し、コンデンサ17に直列にダイ
オード19が接続されるようにし、第二の出力をコンデ
ンサ17とダイオード19との接続点から得て特定負荷
9に電力を供給するようにしたものである。このように
構成することにより、バッテリ6が取り外されたとき、
負荷8に対してはコンデンサ17からの給電がないた
め、電圧制御は不充分とはなるが、特定負荷9に対して
は定格値に制御された電圧を供給することができ、コン
デンサ17は特定負荷9に対する電圧の維持ができれば
よいので静電容量を上記の図1の構成に比べて低い値と
することができ、電圧制御装置18の小型化と低廉化と
が可能になるものである。
り、この参考例1は、バッテリが取り外された場合に、
各負荷に対する電圧制御のみが行えるようにしたもので
ある。図において、1は三相の磁石式交流発電機、20
は電圧制御装置であり、電圧制御装置20は、三相ブリ
ッジの構成を持つ整流素子群3a、ないし、3fよりな
る全波整流回路と、この全波整流回路の各相の一方のア
ームを構成する整流素子3d、ないし、3fに逆導通が
可能なように接続されたスイッチング素子4a、ない
し、4cと、全波整流回路の出力電圧を検出してスイッ
チング素子4a、ないし、4cを制御する電圧検出回路
5と、全波整流回路の出力側に並列に接続されたコンデ
ンサ17とで構成されている。また、6はキースイッチ
7を介して電圧制御装置20の出力により充電されるバ
ッテリ、8は照明装置などの負荷、9は始動燃料増量装
置など、内燃機関の始動と同時に電力供給が必要な特定
負荷、10は回転検出センサ11により内燃機関の回転
を検出して特定負荷9に電力を供給する電源リレーであ
る。
装置においては、全波整流回路に並列に接続されたコン
デンサ17を電圧制御装置20に内蔵するだけの構成で
あるが、コンデンサ17の静電容量を比較的大きな値に
選択することにより、バッテリ6が取り外された状態に
おいてもコンデンサ17がバッテリー6の働きを代行
し、各負荷8および9に対してほぼ定格電圧相当に制御
された電圧を供給することができるものである。ただし
この方式においては、電源リレー10と回転検出センサ
11とは除去することはできず、また、コンデンサ17
は大容量を必要とするが、内燃機関運転中におけるバッ
テリ6の外れなどのトラブルに対しても通常の運転を継
続することができるものである。
した電力供給回路の構成を示すもので、この実施の形態
の電圧制御装置21は参考例1として説明した電圧制御
装置20に対し、コンデンサ17に直列にダイオード1
9が接続され、コンデンサ17とダイオード19との接
続点から第二の出力を得て特定負荷9に電力が供給され
るようにしたものである。このように構成することによ
り、実施の形態1の場合と同様、バッテリ6が取り外さ
れた場合、負荷8に対する電圧制御は不充分とはなるも
のの、負荷9に対しては定格電圧に制御された電圧を供
給することができ、しかも、コンデンサ17の静電容量
を参考例1の場合と比べて低い値にすることができるも
のであり、電圧制御装置21の小型化と低廉化とが可能
になるものである。
した電力供給回路の回路図であり、この実施の形態は、
単相の磁石式交流発電機22に対してこの発明を適用し
たものである。図5において、23は単相用の電圧制御
装置であり、電圧制御装置23は整流回路が整流素子2
4a、ないし、24dよりなる単相ブリッジの全波整流
回路とされ、スイッチング素子25a、および、25b
が全波整流回路の内の一方のアームを構成する整流素子
24cと24dとに逆導通が可能なように接続された点
以外は上記の実施の形態1と同様の構成である。従っ
て、実施の形態1と同様に、バッテリ6が取り外された
状態でも負荷8に対する電圧制御が可能になり、回転検
出センサや電源リレーを使用することなく特定負荷9に
内燃機関の回転と共に電力を供給して確実に動作をさせ
ることができるものである。
御装置において、請求項1に記載の発明によれば、交流
発電機の出力を整流するブリッジ構成の全波整流回路
と、この全波整流回路の出力電圧を検出する電圧検出回
路と、この電圧検出回路の出力により制御されると共
に、全波整流回路の一方のアームを構成する各整流素子
にそれぞれ逆導通が可能なように接続されたスイッチン
グ素子と、全波整流回路の出力側に並列に接続されたコ
ンデンサと、全波整流回路の出力側に設けられた第一の
出力端子と、コンデンサに直列接続されたダイオード
と、このダイオードと前記コンデンサとの接続点に設け
られた第二の出力端子とを備え、第二の出力端子には始
動燃料増量装置のPTCヒータが接続されるようにした
ので、不測の事故などによりバッテリが取り外された場
合においてもPTCヒータには磁石式交流発電機から安
定した電力供給をすることが可能になり、また、このコ
ンデンサに直列ダイオードを接続したのでコンデンサの
容量を小さくして小型化を図りながら内燃機関の運転に
は支障のない電力供給を可能にするものである。
波整流回路の出力側と第一の出力端子との間に順方向に
ダイオードが挿入されるようにしたので、このダイオー
ドの出力側を第一出力とし、全波整流回路の出力側から
PTCヒータを有する始動燃料増量装置などの特定負荷
に対する第二の出力として電力供給を行うようにするこ
とができ、始動燃料増量装置には不可欠であった回転検
出センサや電源リレーを排除することが可能になるな
ど、優れた磁石式交流発電機用の電圧制御装置を得るこ
とができるものである。
用した電力供給回路図である。
用した電力供給回路図である。
圧制御装置の回路図である。
用した電力供給回路図である。
用した電力供給回路図である。
の回路図である。
である。
である。
電圧制御装置、3a〜3f、24a〜24d 整流素
子、4a〜4c、25a、25b スイッチング素子、
5 電圧検出回路、6 バッテリ、7 キースイッチ、
8 負荷、9 特定負荷、16、19 ダイオード、1
7 コンデンサ、22 単相磁石式交流発電機。
Claims (2)
- 【請求項1】 交流発電機の出力を整流するブリッジ構
成の全波整流回路、この全波整流回路の出力電圧を検出
する電圧検出回路、この電圧検出回路の出力により制御
されると共に、前記全波整流回路の一方のアームを構成
する各整流素子にそれぞれ逆導通が可能なように接続さ
れたスイッチング素子、前記全波整流回路の出力側に並
列に接続されたコンデンサ、前記全波整流回路の出力側
に設けられた第一の出力端子、前記コンデンサに直列に
接続されたダイオード、前記ダイオードと前記コンデン
サとの接続点に設けられた第二の出力端子を備え、前記
第二の出力端子には始動燃料増量装置のPTCヒータが
接続されたことを特徴とする電圧制御装置。 - 【請求項2】 前記全波整流回路の出力側と前記第一の
出力端子との間に順方向にダイオードが挿入されている
ことを特徴とする請求項1に記載の電圧制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33749299A JP3450243B2 (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 電圧制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33749299A JP3450243B2 (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 電圧制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2001157378A JP2001157378A (ja) | 2001-06-08 |
JP3450243B2 true JP3450243B2 (ja) | 2003-09-22 |
Family
ID=18309169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33749299A Expired - Lifetime JP3450243B2 (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 電圧制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3450243B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
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---|---|---|---|---|
JP3611316B2 (ja) | 2001-10-29 | 2005-01-19 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 電気機器、コンピュータ装置、電源切換装置、および電源切換方法 |
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JP4741337B2 (ja) * | 2005-10-17 | 2011-08-03 | 新電元工業株式会社 | 充電装置 |
EP2629409A4 (en) * | 2010-10-13 | 2018-01-10 | Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. | Regulator, battery charging apparatus, and battery charging system |
-
1999
- 1999-11-29 JP JP33749299A patent/JP3450243B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP2001157378A (ja) | 2001-06-08 |
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