JP3622633B2 - Charging system with multiple AC generators for vehicles - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用交流発電機を備えた充電システムに係り、特に自動車用発電装置として好適な車両用交流発電機の充電システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の車両用交流発電機には、以下の公知例がある。まず第1及び第2の公知例は、特開昭61−125964号及び特開昭61−155056号公報に記載されているように、第一の車両用交流発電機を12V系の発電に用いて、第2の車両用交流発電機を電動パワステ用の電源に用いたものが開示されている。電動パワステ用の電源としては、第2の車両用交流発電機のみから電力は供給される構成で第2の車両用交流発電機用のバッテリーは設けられていない。第3及び第4の公知例としては、特開平2−97236号及び特開平3−183331号公報に記載されている、低圧側の車両用交流発電機と高圧側の車両用交流発電機の2台を搭載した車両が開示されており、低圧側の電力が不足した場合には高圧側の車両用交流発電機から低圧側に電力を供給するものである。第5の公知例としては、特開平5−211727号公報に記載されているものは、車両用交流発電機は低圧用又は高圧用の1台で、高圧側負荷と低圧側負荷が接続されるバッテリーの双方を充電可能とした構成が開示されている。第6の公知例としては、特開平6−62539号公報に記載のように一定速で回転するように構成された1台の車両用交流発電機の出力は、直流電圧出力と交流電圧の2種類の出力があり、交流電圧側出力は電圧変換回路を介して低圧側のバッテリーを充電する構成であり、直流電圧出力は直接高圧側に接続された構成が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術において、第1及び第2の公知例では2台の車両用交流発電機を低速側と高速側に分けて電力の供給を行うものであるが、相互に電力供給できる手段がないためにそれぞれの負荷に応じた車両用交流発電機が必要となり、個々の車両用交流発電機の体格増大につながる。また、第3及び第4の公知例では、高圧側から低圧側への電力供給が可能となっているが、高圧側の電力不足が生じた場合には対応できない構成である。第5の公知例では、1つの車両用交流発電機で2種類の電圧を充電するように構成されたもので、車両用交流発電機が1台となるために体格増大が考えられる。また、1台の車両用交流発電機が故障した場合にはどちらの電源も充電が止まってしまう問題点がある。第6の公知例では一定速で回転できるように構成された車両用交流発電機から第5の公知例と同様に低圧側電源と高圧側電源の2電源を作成するために一台の車両用交流発電機が故障した場合にはどちらの系統の電源も充電できなくなってしまい車両の走行不能が発生する。
【0004】
本発明の目的は、低圧側電源と高圧側電源を必要とする車両システムに於いて、どちらかの電源からも他方の電源を充電できるようにして、電力の相互供給が可能なシステムを提案するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも2つの電源を備えた車両の充電システムであって、少なくとも2つの電源に対応して設けられた少なくとも2つの車両用交流発電機と、少なくとも2つの電源間に設けられた電圧変換回路とを有しており、車両用交流発電機は、回転磁界を発生する回転子と、この回転子と所定の間隔を隔てて配置され、回転子の磁化により交流電圧を発生させる固定子巻線を有する固定子と、交流電圧を直流電圧に変換する整流回路とを備えており、車両用交流発電機の一方側にはバッテリーが並列に接続されており、車両用交流発電機の他方側の出力端子には負荷回路が直接接続されており、車両用交流発電機の他方側に供給される界磁電流は、車両用交流発電機の一方側に並列に接続されたバッテリーから供給されており、電圧変換回路は、車両用交流発電機の一方側の出力電圧を電圧変換して、車両用交流発電機の他方側の出力端子に直接接続された負荷回路に供給するように、少なくとも2つの電源間に設けられていることを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1の実施例を図1により説明する。図1は2台の車両用交流発電機を用いた車両の電源システムを示したものである。全体の構成について説明する。第一の車両用交流発電機1は低圧側の12V用バッテリー3に並列に接続されており、12V用の電気負荷5も同様に並列に接続されている。このとき、12V用のバッテリー3のマイナス側は電子回路系のアース電位であると共に車両の車体に接続されている。次に、第二の車両用交流発電機2は36V用のバッテリー4及び36V用の負荷回路6と並列に接続されている。また、第一の車両用交流発電機の出力は直流電圧変換回路7を介して第二の車両用交流発電機2の出力と接続されている。また、第二の車両用交流発電機2の出力は直流電圧変換回路8を介して第一の車両用交流発電機1の出力に接続されている。図中の矢印は電力の移動方向を示している。
【0007】
それぞれの直流電圧変換回路7及び8は、入力側の電圧を出力側の電圧に変換するものである。本実施例では、直流電圧変換回路7は昇圧回路に相当し、直流電圧変換回路8は降圧回路に相当する。よって、この2つの直流電圧変換回路のどちらか一方を動作するようにすれば、他方の電圧の異なる負荷に電力を供給することができる。また、直流電圧変換回路7若しくは直流電圧回路8はどちらか一方のみが動作するように制御されるため、1つの回路構成で昇降圧の変換ができる機能を有していればそれを用いても良い。
【0008】
次に、車両用交流発電機を2台設けた構成にする理由について説明する。従来例にもあるように公知例では1台の車両用交流発電機を用いて、1電源を発電し、電圧変換回路を用いて第2の電圧を作成しなければならないために、1台の車両用交流発電機で2種類の電源を作成しなければならない。そのために車両用交流発電機の発電容量が大きくならざるを得ないために、車両用交流発電機の体格が増大する欠点がある。また、体格が大きいと車載性に欠けてしまう。また、本実施例では高圧側の36V電源は電力の比較的大きいものに用いる電源を想定しており、電気触媒,補助動力用モータ等に用いるものである。例えば電気触媒を例にとって説明すると、電力の一番必要なときは、エンジンが始動した直後でエンジン回転数がアイドリング回転にほぼ近い回転数時である。従来型の車両用交流発電機はエンジン回転数に対してプーリ比が2.5 倍程度に設定されているため、アイドリング時の回転数を800r/min と想定して、2.5 倍を乗算すると2000r/min で最大電力を供給することが必要となっていた。そのために、体格の増大もやもを得なかった。
【0009】
本発明では、必要電源に合わせて複数個の車両用交流発電機を単独で動作させ、車載性を考慮すると共に、それぞれの車両用発電機の出力を他の電源で使用できるように直流電圧変換回路を介して構成したものである。よって、個々の車両用交流発電機が小さくできることは言うまでもなく、エンジンとのプーリ比を別々に使用負荷に応じて設定できることで、負荷に応じて回転数を変えることができるものである。また、発電電圧毎に車両用交流発電機を設けたことで、1台の車両用交流発電機にトラブルが発生しても、残りの車両用交流発電機と昇降圧回路でバックアップが可能であり最悪の事態を回避することができるものである。
【0010】
上記説明の低圧側12V電源は、ランプ,電子回路等の負荷に供給される電源であり、高圧側の36V電源は、電力の比較的大きいモータ駆動電源や電気触媒,溶融ガラス等の連続的に電力を必要とするものではなく、短い時間に大電力が消費されるものである。よって、高圧側の36Vバッテリー4には常に電力を蓄えておき、電力が必要なときにバッテリー4と第2の車両用交流発電機2を動作させて電力の供給を行うものである。また、低圧側の12V負荷による電力が足りなくなって車両用交流発電機1の発電でまかなえない場合には、直流電圧変換回路8を動作させて高圧側から低圧側に電力を供給させるようにする。直流電圧変換回路の動作については、供給側のバッテリー端子電圧を検出することで動作のオン,オフを決定する。具体的な動作を、低圧側の車両用交流発電機1側に高圧側から電流を供給する場合について説明する。車両用交流発電機1の発電電圧は無負荷の場合約14.5V であるが、電気負荷5に流れる電流が大きくなるとバッテリー3の端子電圧は低下してくる。電圧変換器8は、この供給側のバッテリー3の端子電圧が例えば13.5V 以下になった場合に動作するように設定すれば、第1の車両用交流発電機1の発電不足が発生した場合、高圧側から電力を供給でき低圧側バッテリーの放電を防ぐことができる。また、その逆の高圧側のバッテリー端子電圧が40.5V 以下となった場合に直流電圧変換回路7を動作するように設定すれば、第二の車両用交流発電機2の発電が不足した場合には低圧側から高圧側に電力の供給ができるものである。また、同時に低圧及び高圧の電圧が低下した場合には、エンジンを制御しているエンジンコントロールユニットの電源を供給している低圧側の電源を優先することで制御系の安定性を図るものである。
【0011】
次に、第2の実施例を図2を用いて説明する。図2は、高圧側の負荷回路6に高圧側のバッテリーを省略した場合を示したものである。図2の全体構成について説明する。低圧側の第一の車両用交流発電機1には12Vのバッテリー3と
12V用の負荷5が並列に接続されている。バッテリー3のマイナス側は車体にアースされており電源の基準電位となっている。高圧側の電源回路は、第二の車両用交流発電機2の出力端子に高圧用の負荷回路6が接続されており、基準電位は先に説明した低圧側の基準電位と同電位である。直流電圧変換回路7は低圧側から高圧側へ電圧変換して充電ができるように昇圧回路7を配置した構成である。図の矢印に示すように電力の流れは低圧側から高圧側の一方向である。この理由は、高圧側で使用される負荷の特性から電力供給時間が短いためである。低圧側バッテリー3に多少負担をかけても、高圧側の車両用交流発電機2の小型化が可能となる。この場合、高圧側の車両用交流発電機2の界磁電流は、高圧側にはバッテリーが無いために低圧側のバッテリー3から電力を供給するようにしている。また、高圧側の車両用交流発電機2の動作を決定する信号は、エンジンコントロールユニット9(ECU)からの信号10で動作するようにしたものである。エンジンコントロールユニット9は高圧側の負荷要求を検出して高圧側の車両用交流発電機2をオン,オフ動作させる。また、エンジンコントロールユニット9は低圧側のバッテリー3が過放電状態にならないように12Vバッテリー3の端子電圧を常に監視をしている(図示ぜず)。
【0012】
図2に示したように、不連続的に動作する高圧用負荷6に電力を供給するときのみ第二の車両用交流発電機2を動作させるようにすることで、高圧側の電力需要がない場合には第二の車両用交流発電機2が発電しないようにエンジンコントロールユニット9からの信号10により発電を停止させるように制御する。直流電圧変換回路7は、出力側の電圧を検出しており本実施例の場合には高圧側の電源を36Vに想定しているために40.5 V以下になった場合に直流電圧変換回路7をオンして高圧側へ低圧側から電力を供給する。
【0013】
図3に第一の実施例において実際にエンジンに取り付けられた車両用交流発電機の構成について説明する。
【0014】
図3は、図1で説明した2台の車両用交流発電機をエンジンのクランクプーリを介して接続した様子を示したものである。構成について説明する。第一の車両用交流発電機1のプーリ12はエンジン11のクランクプーリ13とベルトを介して接続されている。第一の車両用交流発電機1は低電圧用に用いるために常に回転することから、プーリ比は2.5倍程度に設定されている。第二の車両用交流発電機2のプーリ14はエンジン11のクランクプーリ15にベルトを介して接続されている。第二の車両用交流発電機2の動作としては、エンジン始動時のみの動作が想定されているためにプーリ比は、第一の車両用交流発電機1のプーリ比よりも大きい4倍程度で接続されており、エンジン11がアイドリングで回転していても、出力が十分出せる回転数に設定している。先にも述べたように第一の車両用交流発電機1の負荷側には、低圧側の12Vバッテリー3及び低圧側の負荷回路5が接続されている。第二の車両用交流発電機2の負荷側には高圧側の36Vバッテリー4及び高圧側負荷回路6が接続されている。それぞれのバッテリー間には直流電圧変換回路78が配置され、バッテリーの端子電圧に応じて昇圧回路若しくは降圧回路が動作するように設定されている。先にも述べたように低圧側と高圧側のバッテリー電圧がどちらも基準電圧よりも低くなった場合には、低圧側の充電を優先する。
【0015】
図4に図3で説明した直流電圧変換回路78の回路構成を示す。構成について説明する。低圧用12Vバッテリー3の両端子間には平滑用のコンデンサ22が並列に接続されている。コンデンサ22のプラス側端子は、リアクトル21が接続されその他方は昇圧用トランジスタ23のコレクタに接続されている。また、このコレクタには昇圧用のダイオード24のカソードと降圧用トランジスタのエミッタ及び降圧用のダイオード26のアノードに接続されている。降圧用のトランジスタ25のコレクタと前記降圧用ダイオード26のカソード及び平滑コンデンサ27のプラス側及び高圧用のバッテリー4のプラス端子に接続されている。バッテリー4のマイナス側はコンデンサ27のマイナス側及び昇圧用ダイオード24のアノード、昇圧用トランジスタ23のエミッタ、コンデンサ22のマイナス側及び低圧側バッテリー3のマイナス端子が接続されている。昇圧用トランジスタ23のベースにはAND回路28の出力が接続され、前記AND回路28の2つの入力には昇圧又は降圧を選択する昇圧/降圧選択信号U/D及び昇圧時のデューティ信号Udが接続されている。先に述べた、昇圧/降圧選択信号U/Dはインバータ回路30の入力側にも接続されており、そのインバータ回路30の出力はAND回路29の入力に接続されている。AND回路29の他方の入力には降圧デューティ信号Ddが接続されており、AND回路29の出力信号は前記降圧側トランジスタ25のベースに接続されている。
【0016】
以上の構成に於いて動作について説明する。まず、低圧側のバッテリー3から高圧側のバッテリー4に昇圧する場合について説明する。この場合、高圧側のバッテリー4の端子電圧が40.5V以下となったときに動作するもので、この電圧検出はエンジンコントロールユニット(図示せず)で行う。そして、先に述べた40.5V の値よりも小さくなった場合には、昇圧回路を動作させるために、昇圧/降圧選択信号U/DをHレベルとする。そして、降圧用のバッテリー4の端子電圧が40.5V 程度になるように昇圧用トランジスタ23のベースに加わる昇圧デューティ信号Udのデューティを決定する。この場合AND回路29の昇圧/降圧選択信号U/DはLレベルとなっているために、高圧側のトランジスタ25はオフの状態で動作しない。次に、降圧時の動作について説明する。降圧は、低圧側の車両用交流発電機1の発電量に対して低電圧側の負荷5の使用する電力が大きくなった場合に発生し、低圧側のバッテリー3の端子電圧が13.5Vを割った場合に動作するものである。電圧検出は、昇圧と同様にエンジンコントロールユニット(図示せず)により低電圧側のバッテリー3の端子電圧を検出して、基準電圧以下(13.5V)になった場合には昇圧/降圧選択信号U/DをLレベル出力とする。よって、AND回路28の出力はLレベルとなり、また、
AND回路29の出力信号はHレベルとなる。また、エンジンコントロールユニットからは降圧デューティ信号Ddを低電圧側バッテリー3の端子電圧が13.5V程度になるように先のデューティを決定するものである。以上の説明では、昇降圧スイッチにトランジスタを用いて説明したがMOS−FET,IGBT等のスイッチング素子で有れば同様な機能を果たす。また、昇圧回路及び降圧回路が動作する電圧検出レベルを低電圧の場合13.5V、高圧側では13.5Vの3倍の40.5V として説明したが、この電圧は多少前後しても差し支えない。また、電圧変換する変換電圧を低圧の場合13.5V、高圧側の場合13.5Vの3倍の40.5V として説明したが、この電圧値も多少大きくしてもかまわない。ただし、大きくした場合には動作電圧にヒステリシスを持たせる必要がある。
【0017】
図5は、図2に示した低圧側の車両用交流発電機1のみにバッテリー4が接続され、高圧側の車両用交流発電機2には高圧側の電気負荷のみが接続された場合に、低圧側から高圧側へ電力の供給を行うための昇圧回路構成について示したものである。まず構成について説明する。低圧側バッテリー3のプラス側にはリアクトル21の一方の端子が直列に接続されている。リアクトル21の他方の端子には昇圧用のトランジスタ23のコレクタ及びダイオード24のカソード及びダイオード26のアノードが接続され、ダイオード26のカソード側には平滑コンデンサ27のプラス側と高圧用のバッテリー4のプラス側端子が接続されている。低圧側のバッテリー3のマイナス側は前記トランジスタ23のエミッタ,ダイオード24のアノード,コンデンサ27のマイナス側及び高圧側のバッテリー4のマイナス端子に接続されている。昇圧動作については先にも述べたが、エンジンコントロールユニット等の演算部を搭載したものや、アナログ回路で予め設定した基準電圧よりも検出電圧が小さくなったときのみデューティが出せるようなコンパレータ等を用いた比較回路により、トランジスタの昇圧デューティを決定する。
【0018】
この昇降圧回路を設けた特徴は、高圧側の負荷の使用頻度が低いことを前提としたシステムに於いて、高圧側の車両用交流発電機2の小型化を狙ったもので、使用頻度の低い高圧側の負荷電流が足りない場合には低電圧側から電力の供給を行うことで達成しようとするものである。
【0019】
以上の説明では、車両用交流発電機2台が1台のエンジンで駆動される場合について説明したが、2台のエンジンを搭載した車両の場合、低圧側の車両用交流発電機と高圧側の車両用交流発電機は別々のエンジンで駆動することもできる。例えば、エンジンを2台搭載した例としては、バス,キャンピングカーなどがある。
【0020】
次に、図6を用いて低圧側と高圧側のバッテリー及び直流電圧変換回路を一体化構成して小型化を図った構造について説明する。まず、構成について説明する。ケース40の内部には低圧側バッテリー3と高圧側バッテリー4が配置されている。そのバッテリーの間には両バッテリーの電圧を変換するために、直流電圧変換回路78が配置されている。また、それぞれのバッテリーは配線41によって接続されていると共に、両バッテリーの端子は低圧側の車両用交流発電機1及び高圧側車両用交流発電機2に接続されている。この図に示すように、バッテリーと直流電圧変換回路を一体化して構成することでコンパクトな配置を実現できる。図に示したようにケース40は断熱材で構成されるプラスチック製の物でも良いが、スイッチングノイズを外部に出さないために金属製のケースでシールドすることも可能である。
【0021】
また、本発明では低圧側と高圧側のグランドレベルを同一とした説明を行ったが、例えば高圧側の電圧が36V電源以上の電圧に於いては、高圧側を絶縁した方が良い場合もある。その場合には、昇圧回路の部分に絶縁トランスを配置した構成で実現できる。
【0022】
以上述べたように、本発明の目的は低電圧側及び高電圧側の電力共有を実現して、個々の車両用交流発電機の小型化、及びバッテリーサイズの小型化の効果がある。
【0023】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば低圧側若しくは高圧側のどちらか一方の車両用交流発電機が故障した場合にも、片側の車両用交流発電機で低圧側及び高圧側の電力を供給できるので、最低限の機能を使用して修理工場まで車を安全に走行させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例を説明するために2台の車両用交流発電機を用いて2電源の電圧を充電するための構成図。
【図2】第2の実施形態を説明するシステム構成図。
【図3】エンジンと車両用交流発電機のレイアウト図。
【図4】第1の実施形態の昇降圧回路の説明図。
【図5】第2の実施形態の昇圧回路の説明図。
【図6】バッテリーと電圧変換回路を一体的にケース内に配置した構成図。
【符号の説明】
1…低圧側車両用交流発電機、2…高圧側車両用交流発電機、3…低圧側バッテリー、4…高圧側バッテリー、5…低圧側負荷、6…高圧側負荷、7…直流電圧変換回路(昇圧側)、8…直流電圧変換回路(降圧側)、9…エンジンコントロールユニット、10…起動信号、11…エンジン、12,14…プーリ、13,15…クランクプーリ、16…励磁用電源、21…リアクトル、22,27…コンデンサ、23,25…トランジスタ、24,26…ダイオード、28,29…AND回路、30…インバータ回路、Ud…昇圧デューティ信号、Dd…降圧デューティ信号、U/D…昇圧/降圧選択信号、40…ケース、41…配線、
78…昇降圧直流電圧変換回路。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a charging system provided with a vehicular AC generator, and more particularly to a vehicular AC generator charging system suitable as an automobile power generator.
[0002]
[Prior art]
Conventional vehicular AC generators include the following known examples. First, as described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 61-125964 and 61-1555056, the first and second known examples use the first vehicular AC generator for 12V system power generation. A second vehicle alternator using a power source for electric power steering is disclosed. As a power source for the electric power steering, power is supplied only from the second vehicle alternator, and no battery for the second vehicle alternator is provided. As the third and fourth known examples, there are two low-voltage side vehicle alternators and high-voltage side vehicle alternators described in JP-A-2-97236 and JP-A-3-183331. A vehicle equipped with a stand is disclosed, and when power on the low voltage side is insufficient, power is supplied to the low voltage side from the AC generator for the high voltage side. As a fifth known example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-212727 discloses a vehicle AC generator for low pressure or high pressure, in which a high pressure side load and a low pressure side load are connected. A configuration is disclosed in which both batteries can be charged. As a sixth known example, the output of one vehicular AC generator configured to rotate at a constant speed as described in JP-A-6-62539 is a DC voltage output and an
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above prior art, in the first and second known examples, two vehicle AC generators are divided into a low speed side and a high speed side to supply power, but there is no means for supplying power to each other. Therefore, an AC generator for a vehicle corresponding to each load is required, leading to an increase in the size of the individual AC generator for a vehicle. Further, in the third and fourth known examples, power supply from the high voltage side to the low voltage side is possible, but it is a configuration that cannot cope with a shortage of power on the high voltage side. In the fifth known example, one vehicle alternator is configured to be charged with two types of voltages. Since the number of vehicle alternators is one, the physique may be increased. In addition, when one vehicle alternator fails, there is a problem that both power supplies stop charging. In the sixth known example, in order to create two power sources of a low-voltage side power source and a high-voltage side power source in the same manner as the fifth known example from a vehicle AC generator configured to be able to rotate at a constant speed, If the alternator fails, the power supply of either system cannot be charged and the vehicle cannot run.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to propose a system capable of mutually supplying electric power in a vehicle system that requires a low-voltage power supply and a high-voltage power supply so that the other power supply can be charged from either power supply. Is.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a vehicle charging system including at least two power supplies, and includes at least two vehicle alternators provided corresponding to the at least two power supplies and a voltage provided between the at least two power supplies. The vehicle AC generator includes a rotor that generates a rotating magnetic field, and a stator that is arranged at a predetermined interval from the rotor and generates an AC voltage by magnetization of the rotor. A stator having windings, and a rectifier circuit that converts an AC voltage into a DC voltage. A battery is connected in parallel to one side of the vehicle AC generator, and the other side of the vehicle AC generator A load circuit is directly connected to the output terminal on the side, and the field current supplied to the other side of the vehicle alternator is supplied from a battery connected in parallel to one side of the vehicle alternator. Voltage change The circuit converts between the output voltage on one side of the vehicle alternator and supplies it to a load circuit directly connected to the output terminal on the other side of the vehicle alternator. It is provided.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 shows a vehicle power supply system using two vehicle alternators. The overall configuration will be described. The
[0007]
Each of the DC
[0008]
Next, the reason why a configuration in which two vehicle alternators are provided will be described. As in the conventional example, in the known example, since one power source is generated using one vehicle AC generator and the second voltage must be generated using a voltage conversion circuit, Two types of power sources must be created with the vehicle alternator. Therefore, since the power generation capacity of the vehicle alternator has to be increased, there is a drawback that the size of the vehicle alternator increases. Moreover, if the physique is large, it will lack in-vehicle property. In the present embodiment, the high-
[0009]
In the present invention, a plurality of vehicle AC generators are operated independently according to the required power supply, and in-vehicle performance is taken into consideration, and the output of each vehicle generator is converted to a DC voltage so that it can be used by another power supply. It is configured via a circuit. Therefore, it goes without saying that the individual vehicle alternator can be made smaller, and the pulley ratio with the engine can be set separately according to the load used, so that the rotational speed can be changed according to the load. In addition, by providing a vehicular AC generator for each generated voltage, even if a problem occurs in one vehicular AC generator, backup can be performed with the remaining vehicular AC generator and a step-up / down circuit. The worst situation can be avoided.
[0010]
The low-
[0011]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a case where the high-voltage side battery is omitted from the high-voltage side load circuit 6. The overall configuration of FIG. 2 will be described. A
[0012]
As shown in FIG. 2, there is no power demand on the high-voltage side by operating the second
[0013]
FIG. 3 illustrates the configuration of a vehicle AC generator that is actually attached to the engine in the first embodiment.
[0014]
FIG. 3 shows a state where the two vehicle alternators described in FIG. 1 are connected via the crank pulley of the engine. The configuration will be described. The
[0015]
FIG. 4 shows a circuit configuration of the DC voltage conversion circuit 78 described in FIG. The configuration will be described. A smoothing capacitor 22 is connected in parallel between both terminals of the low-
[0016]
The operation of the above configuration will be described. First, the case where the voltage is increased from the low
The output signal of the AND
[0017]
FIG. 5 shows a case where the
[0018]
The feature of the step-up / down circuit is to reduce the size of the high-voltage
[0019]
In the above description, the case where two vehicle alternators are driven by one engine has been described. However, in the case of a vehicle equipped with two engines, the low voltage side vehicle alternator and the high pressure side The vehicle alternator can also be driven by a separate engine. For example, examples of mounting two engines include a bus and a camper.
[0020]
Next, a structure in which the low voltage side and high voltage side batteries and the DC voltage conversion circuit are integrated and miniaturized will be described with reference to FIG. First, the configuration will be described. A low
[0021]
In the present invention, the ground level on the low-voltage side and the high-voltage side are described as the same. However, for example, when the voltage on the high-voltage side is equal to or higher than the 36V power supply, it may be better to insulate the high-voltage side. . In that case, it is realizable with the structure which has arrange | positioned the insulation transformer in the part of a booster circuit.
[0022]
As described above, the object of the present invention is to realize power sharing between the low voltage side and the high voltage side, and has the effect of reducing the size of each vehicle AC generator and the size of the battery.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even when one of the low-voltage side and high-voltage side AC generators breaks down, the low-voltage side and high-voltage side power is supplied by the one-side vehicle AC generator. As a result, it is possible to safely drive the car to the repair shop using the minimum functions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram for charging the voltage of two power sources using two vehicular AC generators for explaining the first embodiment.
FIG. 2 is a system configuration diagram illustrating a second embodiment.
FIG. 3 is a layout diagram of an engine and an AC generator for a vehicle.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a step-up / step-down circuit according to the first embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a booster circuit according to a second embodiment.
FIG. 6 is a configuration diagram in which a battery and a voltage conversion circuit are integrally disposed in a case.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
78 ... Buck-boost DC voltage conversion circuit.
Claims (6)
少なくとも2つの電源に対応して設けられた少なくとも2つの車両用交流発電機と、At least two vehicular AC generators corresponding to at least two power sources;
少なくとも2つの電源間に設けられた電圧変換回路とを有しており、A voltage conversion circuit provided between at least two power sources,
前記車両用交流発電機は、The vehicle alternator is
回転磁界を発生する回転子と、A rotor that generates a rotating magnetic field;
該回転子と所定の間隔を隔てて配置され、前記回転子の磁化により交流電圧を発生させる固定子巻線を有する固定子と、A stator having a stator winding disposed at a predetermined interval from the rotor and generating an alternating voltage by magnetization of the rotor;
前記交流電圧を直流電圧に変換する整流回路とを備えており、A rectifier circuit for converting the AC voltage into a DC voltage,
前記車両用交流発電機の一方側にはバッテリーが並列に接続されており、A battery is connected in parallel to one side of the vehicle alternator,
前記車両用交流発電機の他方側の出力端子には負荷回路が直接接続されており、A load circuit is directly connected to the output terminal on the other side of the vehicle alternator,
前記車両用交流発電機の他方側に供給される界磁電流は、前記車両用交流発電機の一方側に並列に接続されたバッテリーから供給されており、The field current supplied to the other side of the vehicle alternator is supplied from a battery connected in parallel to one side of the vehicle alternator,
前記電圧変換回路は、前記車両用交流発電機の一方側の出力電圧を電圧変換して、前記車両用交流発電機の他方側の出力端子に直接接続された負荷回路に供給するように、少なくとも2つの電源間に設けられていることを特徴とする複数台の車両用交流発電機を備えた充電システム。The voltage conversion circuit converts at least the output voltage on one side of the vehicle alternator and supplies it to a load circuit directly connected to the output terminal on the other side of the vehicle alternator. A charging system comprising a plurality of vehicle AC generators, which is provided between two power sources.
前記車両用交流発電機の一方側は連続運転されるものであり、
前記車両用交流発電機の他方側は、負荷に応じて非連続的に動作するものであることを特徴とする複数台の車両用交流発電機を備えた充電システム。Oite charging system comprising an AC generator for a plurality of vehicles according to claim 1,
One side of the AC generator for the vehicle is intended to be operated continuously,
The other side of the vehicle AC generator, the charging system comprising an AC generator for a plurality of vehicles, characterized in that to operate discontinuously, depending on the load.
前記車両用交流発電機の他方側はエンジンコントロールユニットからの信号で起動停止することを特徴とする複数台の車両用交流発電機を備えた充電システム。In the charging system comprising a plurality of vehicle alternators according to claim 1,
A charging system comprising a plurality of vehicle AC generators, wherein the other side of the vehicle AC generator is activated and stopped by a signal from an engine control unit.
前記車両用交流発電機は、エンジンのクランクプーリに連動して回転するようにベルトで連結されており、
前記車両用交流発電機のそれぞれの出力電圧は異なっていることを特徴とする複数台の車両用交流発電機を備えた充電システム。In the charging system comprising a plurality of vehicle alternators according to claim 1,
The vehicle alternator is connected by a belt so as to rotate in conjunction with a crank pulley of the engine,
A charging system comprising a plurality of vehicle AC generators, wherein the output voltages of the vehicle AC generators are different.
前記車両用交流発電機の他方側は、
前記車両用交流発電機の一方側よりも出力電圧が高く、
かつそのプーリとエンジンのクランクプーリとの比が前記車両用交流発電機の一方側のプーリとエンジンのクランクプーリとの比よりも大きく、前記車両用交流発電機の一方側よりも高速回転で駆動されることを特徴とする複数台の車両用交流発電機を備えた充電システム。In the charging system comprising a plurality of vehicle alternators according to claim 1,
The other side of the vehicle alternator is
The output voltage is higher than one side of the vehicle alternator,
The ratio of the pulley to the crank pulley of the engine is larger than the ratio of the pulley on one side of the vehicle alternator to the crank pulley of the engine, and is driven at a higher speed than the one side of the vehicle alternator. A charging system comprising a plurality of vehicle AC generators.
前記車両用交流発電機の他方側は、それに直接接続された負荷回路に電力の供給が必要な場合のみ、エンジンコントロールユニットからの運転指令により指示されて動作し、電力の供給が必要な場合には運転を中止することを特徴とする複数台の車両用交流発電機を備えた充電システム。In the charging system comprising a plurality of vehicle alternators according to claim 1,
The other side of the vehicle alternator operates when instructed by an operation command from the engine control unit only when power needs to be supplied to a load circuit directly connected thereto, and when power supply is required. Is a charging system comprising a plurality of vehicle AC generators, characterized in that operation is stopped.
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