JP3637887B2 - Battery charge control device - Google Patents

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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁石式交流発電機の出力で充電されるバッテリの充電電圧を制御するバッテリ充電制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関により駆動される磁石式交流発電機の出力でバッテリを充電する場合には、バッテリの両端の電圧が設定値を超えたときに磁石式交流発電機の出力を短絡することにより充電を停止させ、バッテリの両端の電圧が設定値以下に低下したときに発電機の出力の短絡を解除してバッテリの充電を再開させる短絡式のバッテリ充電制御装置が用いられている。
【０００３】
図４は従来のこの種のバッテリ充電制御装置の構成を示した回路図、図５（Ａ）（Ｂ）は交流発電機の出力電圧を全波整流した整流電圧で充電する波形の、発電機の回転速度の変化による波形の相違を示した１相分の半波の波形図である。
【０００４】
図４において、１は内燃機関により駆動される磁石式交流発電機である。この例では、発電機１が３相の発電コイルＬｕ〜Ｌｗを有していて、該発電コイルが星形結線されている。発電機１の３相の出力端子１ｕ〜１ｗは、それぞれダイオードＤ1 〜Ｄ6 からなるダイオードブリッジ全波整流回路２の交流入力端子２ｕ〜２ｗに接続され、該整流回路２のプラス側直流出力端子２ａ及びマイナス側直流出力端子２ｂがそれぞれバッテリ３の正極端子及び負極端子に接続されている。
【０００５】
整流回路２の交流入力端子２ｕ〜２ｗとマイナス側直流出力端子２ｂとの間には、それぞれ出力短絡用サイリスタ（出力短絡用スイッチ）Ｓ１〜Ｓ３がそれぞれのアノードを交流入力端子２ｕ〜２ｗ側に向けて接続され、サイリスタＳ１〜Ｓ３のゲートカソード間にはそれぞれ抵抗Ｒ１〜Ｒ３が並列接続されている。
【０００６】
サイリスタＳ１〜Ｓ３を制御するため、整流回路２のプラス側直流出力端子２ａにＰＮＰトランジスタＴ１のエミッタが接続され、該トランジスタＴ１のコレクタとサイリスタＳ１〜Ｓ３のゲートとの間にはそれぞれ抵抗Ｒ４〜Ｒ６が接続されている。また、トランジスタＴ１のエミッタとベース間には抵抗Ｒ７が接続され、トランジスタＴ１のベースと整流回路２のマイナス側直流出力端子２ｂとの間にはツェナーダイオードＺＤと抵抗Ｒ８との直列回路が接続されている。この例では、サイリスタＳ１〜Ｓ３がそれぞれ出力短絡用スイッチを構成している。またトランジスタＴ１が制御用スイッチを構成しており、この制御用スイッチと抵抗Ｒ４〜Ｒ６とにより、出力短絡用スイッチがオン状態になったときに整流回路２のプラス側直流出力端子２ａ側から出力短絡用スイッチにトリガ信号を与える出力短絡用スイッチトリガ回路４が構成されている。更に、抵抗Ｒ７及びＲ８とツェナーダイオードＺＤとにより、全波整流回路２の直流出力端子間の電圧を検出して検出した電圧が設定値を超えたときに前記制御用スイッチをオン状態にする電圧検出回路５が構成されている。また、整流回路２と、出力短絡用スイッチ（サイリスタ）Ｓ１〜Ｓ３と、出力短絡用スイッチトリガ回路４と、電圧検出回路５とによりバッテリ充電制御装置６が構成されている。バッテリ３の両端にはスイッチ７を通して負荷８が接続されている。
【０００７】
この図４に示したバッテリ充電制御装置６においては、発電機１の交流出力が全波整流回路２で整流されてその直流出力端子２ａ，２ｂを経てバッテリ３に充電電流が供給される。バッテリ３の両端の電圧が設定値を超えると、即ち図５（Ａ）に示すように整流された整流電圧Ｖが設定値Ｖｓを超えると、ツェナーダイオードＺＤが導通するため、トランジスタＴ１にベース電流が流れて、該トランジスタＴ１がオン状態になり、整流回路２のプラス側直流出力端子２ａからトランジスタＴ１と抵抗Ｒ４〜Ｒ６とを通してサイリスタＳ１〜Ｓ３にトリガ信号が与えられる。このようにサイリスタＳ１〜Ｓ３にトリガ信号が与えられると、アノードカソード間に順方向電圧が印加されているサイリスタがオン状態になり、オン状態になったサイリスタと、整流回路２のブリッジの下辺を構成するダイオードＤ４〜Ｄ６のいずれかとを通して発電機１の出力が短絡される。例えば、発電機１の出力端子１ｕ，１ｖ間からサイリスタＳ１のアノードカソード間に順方向電圧が印加されているときには、サイリスタＳ１がオン状態になって、該サイリスタＳ１とダイオードＤ５とを通して出力端子１ｕ，１ｖ間が短絡される。このよう発電機１の出力端子１ｕ，１ｖ間が短絡されることにより、図５（Ａ）に示すように充電電圧Ｖｃが零になってバッテリ３への充電電流の供給が停止するため、バッテリ３の両端の電圧は低下していく。バッテリ３の両端の電圧が設定値以下になると、ツェナーダイオードＺＤが非導通状態になるため、トランジスタＴ１がオフ状態になり、サイリスタＳ１〜Ｓ３へのトリガ信号の供給が停止する。トリガ信号の供給が停止されると、サイリスタＳ１〜Ｓ３は、それぞれのアノード電流が保持電流以下になった時点でオフ状態になり、バッテリの充電が再開される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示した充電制御装置６においては、バッテリの両端の電圧が設定値を超えたときに直ちにサイリスタＳ１〜Ｓ３をオン状態にして磁石式交流発電機１の出力を短絡するようにしているが、このように構成した場合には、発電機１の回転速度が上昇したときに、図５（Ｂ）に示すように発電機１の各半波の出力電圧が立ち上がってからサイリスタＳ１〜Ｓ３がオン状態になるまでの充電電圧Ｖｃの印加時間ｔが短くなり、発電機１の出力電圧の各半波によってバッテリ３に充電電流が供給される期間が短くなるため、バッテリの充電が不足し、バッテリの端子電圧が低下するという問題があった。
【０００９】
また図４に示した従来のバッテリ充電制御装置６では、バッテリ３に印加される電圧が、バッテリ３と該バッテリ充電制御装置６との間を接続する接続部の接触抵抗による電圧降下分だけ、整流回路２の出力電圧よりも低くなるが、図４に示したバッテリ充電制御装置６では、電圧検出回路５がバッテリ充電制御装置６内に設けられていて、バッテリ３の両端の電圧を直接検出する構成にはなっていないため、上記接触抵抗が大きいときにバッテリ３の充電が不足するという問題があった。即ち、電圧検出回路５が設定値Ｖｓを超える電圧を検出したときに、サイリスタＳ１〜Ｓ３をオン状態にする調整動作を行わせた場合には、バッテリ３の両端の電圧が設定値Ｖｓよりも上記接触抵抗による電圧降下分だけ低い状態で調整動作が開始されることになるため、バッテリ３の充電が不足する。
【００１０】
本発明の目的は、発電機の回転速度が上昇しても、発電機の出力電圧の各半波によってバッテリに充電電流が供給される期間が短くなるのを抑制できるバッテリ充電制御装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、発電機の回転速度が上昇しても、バッテリが充電不足になるのを防止できるバッテリ充電制御装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、磁石式交流発電機の出力端子に交流入力端子が接続され、且つプラス側及びマイナス側の直流出力端子がそれぞれバッテリの正極端子及び負極端子に接続されるダイオードブリッジ全波整流回路と、該全波整流回路の各交流入力端子とマイナス側の直流出力端子との間に接続された出力短絡用スイッチと、オンオフ制御が可能な制御用スイッチを有して該制御用スイッチがオン状態になった時にプラス側直流出力端子側から各出力短絡用スイッチにトリガ信号を与える出力短絡用スイッチトリガ回路と、全波整流回路の直流出力端子間の電圧を検出して検出した電圧が設定値を超えたときに制御用スイッチをオン状態にする電圧検出回路とを備えたバッテリ充電制御装置を対象とする。
【００１３】
本発明に係るバッテリ充電制御装置では、各出力短絡用スイッチに駆動信号が与えられるタイミングを制御用スイッチがオン状態になるタイミングよりも遅らせる遅延回路が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
このような遅延回路を設けると、各出力短絡用スイッチに駆動信号が与えられるタイミングが、制御用スイッチがオン状態になるタイミングよりも遅れることになって、発電機の回転速度が上昇しても、発電機の出力電圧の各半波によってバッテリに充電電流が供給される期間が短くなるのを抑制でき、バッテリの充電不足を防止することができる。
【００１５】
また、このバッテリ充電制御装置でも、バッテリに印加される電圧が、バッテリと該バッテリ充電制御装置との間を接続する接続部の接触抵抗による電圧降下分だけ、全波整流回路の出力電圧よりも低くなるが、このバッテリ充電制御装置ではバッテリの電圧を電圧検出回路で検出を行ってから、出力短絡用スイッチの短絡制御を行うまでの時間が遅延回路で遅延されているので、接触抵抗による電圧降下の影響を直接受けなくなるため、バッテリの充電電圧の減少を押さえることができる。
【００１６】
この場合、遅延回路は、出力短絡用スイッチのトリガ信号入力端子間に対して並列に接続されたコンデンサを用いて構成することができる。
【００１７】
また本発明は、磁石式交流発電機の出力端子に交流入力端子が接続され、且つプラス側及びマイナス側の直流出力端子がそれぞれバッテリの正極端子及び負極端子に接続されるダイオードブリッジ全波整流回路と、該全波整流回路の各交流入力端子とマイナス側の直流出力端子との間にアノードを交流入力端子側に向けて接続された出力短絡用サイリスタと、一端がプラス側直流出力端子に接続されたオンオフ制御が可能な制御用スイッチと該制御用スイッチの他端と各出力短絡用サイリスタのゲートとの間にそれぞれ接続された電流制限用抵抗とを有して制御用スイッチがオン状態になった時にプラス側直流出力端子側から各出力短絡用サイリスタのゲートにトリガ信号を与えるサイリスタトリガ回路と、全波整流回路の直流出力端子間の電圧を検出して検出した電圧が設定値を超えたときに制御用スイッチをオン状態にするための駆動信号を該制御用スイッチに与える電圧検出回路とを備えたバッテリ充電制御装置を対象とする。
【００１８】
本発明に係るバッテリ充電制御装置では、制御用スイッチの他端と各電流制限用抵抗との接続点とマイナス側直流出力端子との間にコンデンサが接続されていることを特徴とする。
【００１９】
このように制御用スイッチの他端と各電流制限用抵抗との接続点とマイナス側直流出力端子との間にコンデンサを接続すると、各出力短絡用サイリスタに駆動信号が与えられるタイミングが、制御用スイッチがオン状態になるタイミングよりも遅れることになって、発電機の回転速度が上昇しても、発電機の出力電圧の各半波によってバッテリに充電電流が供給される期間が短くなるのを抑制でき、バッテリの充電不足を防止することができる。
【００２０】
また、このバッテリ充電制御装置でも、バッテリに印加される電圧が、バッテリと該バッテリ充電制御装置との間を接続する接続部の接触抵抗による電圧降下分だけ、全波整流回路の出力電圧よりも低くなるが、このバッテリ充電制御装置ではバッテリの電圧を電圧検出回路で検出を行ってから、出力短絡用サイリスタの短絡制御を行うまでの時間がコンデンサで遅延されているので、接触抵抗による電圧降下の影響を直接受けなくなるため、バッテリの充電電圧の減少を押さえることができる。
【００２１】
この場合、コンデンサはすべての各電流制限用抵抗に対して共通に１つだけ設けられた構造にすることもできる。
【００２２】
また、コンデンサは各電流制限用抵抗毎にそれぞれ設けられた構造にすることもできる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るバッテリ充電制御装置の構成の、実施の形態の第１例を示した回路図、図２（Ａ）（Ｂ）は交流発電機の出力電圧を全波整流した整流電圧で充電する波形の、発電機の回転速度の変化による波形の相違を示した１相分の半波の波形図である。なお、前述した図４と対応する部分には、同一符号を付けて示している。
【００２４】
本例のバッテリ充電制御装置６においては、各出力短絡用スイッチとしての出力短絡用サイリスタＳ１〜Ｓ３のゲートに出力短絡用スイッチトリガ回路４から駆動信号が与えられるタイミングを、制御用スイッチとしてのトランジスタＴ１がオン状態になるタイミングよりも遅らせる遅延回路９が設けられている。この遅延回路９は、各出力短絡用スイッチのトリガ信号入力端子間、即ち出力短絡用サイリスタＳ１〜Ｓ３のゲート・カソード間に接続されたコンデンサＣ１からなっている。
【００２５】
このような遅延回路９を設けると、各出力短絡用スイッチとしての各出力短絡用サイリスタＳ１〜Ｓ３のゲート・カソード間に駆動信号が与えられるタイミングが、制御用スイッチとしてのトランジスタＴ１がオン状態になるタイミングよりも遅れることになって、交流発電機１の出力電圧を全波整流した図２（Ａ）に示すような整流電圧Ｖが設定値Ｖｓを超えて充電電圧Ｖｃが零になる印加時間ｔは、図２（Ｂ）に示すように発電機１の回転速度が上昇しても、該発電機１の出力電圧の各半波によってバッテリ８に充電電流が供給される充電電圧Ｖｃが零になる印加時間ｔが延びて、図２（Ａ）の場合とほぼ等しくなり、バッテリ８の充電不足を防止することができる。
【００２６】
また、このバッテリ充電制御装置６でも、バッテリ３に印加される電圧が、バッテリ３と該バッテリ充電制御装置６との間を接続する接続部の接触抵抗による電圧降下分だけ、全波整流回路２の出力電圧よりも低くなるが、このバッテリ充電制御装置６ではバッテリ３の電圧を電圧検出回路５で検出を行ってから、出力短絡用スイッチとしての出力短絡用サイリスタＳ１〜Ｓ３の短絡制御を行うまでの時間が遅延回路９で遅延されているので、接触抵抗による電圧降下の影響を直接受けなくなるため、バッテリ３の充電電圧の減少を押さえることができる。
【００２７】
次に、この図１を参照して本発明に係るバッテリ充電制御装置の構成の、実施の形態の第２例について説明する。
【００２８】
このバッテリ充電制御装置６は、磁石式交流発電機１の出力端子１ｕ〜１ｗに交流入力端子２ｕ〜２ｗが接続され、且つプラス側及びマイナス側の直流出力端子２ａ，２ｂがそれぞれバッテリ８の正極端子及び負極端子に接続されるダイオードブリッジ全波整流回路２と、この全波整流回路８の各交流入力端子２ｕ〜２ｗとマイナス側の直流出力端子２ｂとの間にアノードを交流入力端子２ｕ〜２ｗ側に向けて接続された出力短絡用サイリスタＳ１〜Ｓ３と、一端のエミッタがプラス側直流出力端子２ａに接続されたオンオフ制御が可能な制御用スイッチとしてのトランジスタＴ１と該制御用スイッチとしてのトランジスタＴ１の他端であるコレクタと各出力短絡用サイリスタＳ１〜Ｓ３のゲートとの間にそれぞれ接続された電流制限用抵抗Ｒ４〜Ｒ６とを有して制御用スイッチとしてのトランジスタＴ１がオン状態になった時にプラス側直流出力端子２ａ側から各出力短絡用サイリスタＳ１〜Ｓ３のゲートにトリガ信号を与えるサイリスタトリガ回路（出力短絡用スイッチトリガ回路）４´と、全波整流回路８の直流出力端子２ａ，２ｂ間の電圧を検出して検出した電圧が設定値を超えたときに制御用スイッチとしてのトランジスタＴ１をオン状態にするための駆動信号を該制御用スイッチに与える電圧検出回路５とを備えている。
【００２９】
特に、本例のバッテリ充電制御装置６では、制御用スイッチとしてのトランジスタＴ１の他端であるベースと各電流制限用抵抗Ｒ４〜Ｒ６との接続点とマイナス側直流出力端子２ａとの間にコンデンサＣ１が接続されている。このコンデンサＣ１は、すべての各電流制限用抵抗Ｒ４〜Ｒ６に対して共通に１つだけ設けられている。
【００３０】
このような構成でも、コンデンサＣ１を設けると、各出力短絡用サイリスタＳ１〜Ｓ３のゲート・カソード間に駆動信号が与えられるタイミングが、制御用スイッチとしてのトランジスタＴ１がオン状態になるタイミングよりも遅れることになって、交流発電機１の出力電圧を全波整流した図２（Ａ）に示すような整流電圧Ｖが設定値Ｖｓを超えて充電電圧Ｖｃが零になる印加時間ｔは、図２（Ｂ）に示すように発電機１の回転速度が上昇しても、該発電機１の出力電圧の各半波によってバッテリ８に充電電流が供給される充電電圧Ｖｃが零になる印加時間ｔが延びて、図２（Ａ）の場合とほぼ等しくなり、バッテリ８の充電不足を防止することができる。
【００３１】
また、このバッテリ充電制御装置６でも、バッテリ３に印加される電圧が、バッテリ３と該バッテリ充電制御装置６との間を接続する接続部の接触抵抗による電圧降下分だけ、全波整流回路２の出力電圧よりも低くなるが、このバッテリ充電制御装置６ではバッテリ３の電圧を電圧検出回路５で検出を行ってから、出力短絡用サイリスタＳ１〜Ｓ３の短絡制御を行うまでの時間がコンデンサＣ１で遅延されているので、接触抵抗による電圧降下の影響を直接受けなくなるため、バッテリ３の充電電圧の減少を押さえることができる。
【００３２】
図３は本発明に係るバッテリ充電制御装置の構成の、実施の形態の第３例を示した回路図である。なお、前述した図１と対応する部分には、同一符号を付けて示している。
【００３３】
本例のバッテリ充電制御装置６は、磁石式交流発電機１と、ダイオードブリッジ全波整流回路２と、出力短絡用サイリスタＳ１〜Ｓ３と、サイリスタトリガ回路４´と、電圧検出回路５とを備えた構成になっている点は第２例と同じである。
【００３４】
本例のバッテリ充電制御装置６では、制御用スイッチとしてのトランジスタＴ１の他端であるベースと各電流制限用抵抗Ｒ４〜Ｒ６との接続点とマイナス側直流出力端子２ａとの間にコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３が接続されている。このコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、各電流制限用抵抗Ｒ４〜Ｒ６毎にそれぞれ設けられている。
【００３５】
このような構成でも、第２例と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明に係るバッテリ充電制御装置では、制御用スイッチの他端と各電流制限用抵抗との接続点とマイナス側直流出力端子との間にコンデンサを接続したので、各出力短絡用スイッチに駆動信号が与えられるタイミングが、制御用スイッチがオン状態になるタイミングよりも遅れることになって、発電機の回転速度が上昇しても、発電機の出力電圧の各半波によってバッテリに充電電流が供給される期間が短くなるのを抑制でき、バッテリの充電不足を防止することができる。
【００３７】
また、このバッテリ充電制御装置でも、バッテリに印加される電圧が、バッテリと該バッテリ充電制御装置との間を接続する接続部の接触抵抗による電圧降下分だけ、全波整流回路の出力電圧よりも低くなるが、このバッテリ充電制御装置ではバッテリの電圧を電圧検出回路で検出を行ってから、出力短絡用サイリスタの短絡制御を行うまでの時間がコンデンサで遅延されているので、接触抵抗による電圧降下の影響を直接受けなくなるため、バッテリの充電電圧の減少を押さえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るバッテリ充電制御装置の構成の、実施の形態の第１，第２例を示した回路図である。
【図２】 （Ａ）（Ｂ）はこの第１例で、交流発電機の出力電圧を全波整流した整流電圧で充電する波形の、発電機の回転速度の変化による波形の相違を示した１相分の半波の波形図である。
【図３】 本発明に係るバッテリ充電制御装置の構成の、実施の形態の第３例を示した回路図である。
【図４】 従来のバッテリ充電制御装置の構成を示した回路図である。
【図５】 （Ａ）（Ｂ）は従来例で、交流発電機の出力電圧を全波整流した整流電圧で充電する波形の、発電機の回転速度の変化による波形の相違を示した１相分の半波の波形図である。
【符号の説明】
１ 磁石式交流発電機
１ｕ〜１ｗ 出力端子
Ｌｕ〜Ｌｗ 発電コイル
Ｄ1 〜Ｄ6 ダイオード
２ 全波整流回路
２ｕ〜２ｗ 交流入力端子
２ａ プラス側直流出力端子
２ｂ マイナス側直流出力端子
３ バッテリ
Ｓ１〜Ｓ３ 出力短絡用サイリスタ（出力短絡用スイッチ）
Ｒ１〜Ｒ８ 抵抗
Ｔ１ トランジスタ（制御用スイッチ）
ＺＤ ツェナーダイオード
４ 出力短絡用スイッチトリガ回路
４´ サイリスタトリガ回路
５ 電圧検出回路
６ バッテリ充電制御装置
７ スイッチ
８ 負荷
９ 遅延回路
Ｃ１〜Ｃ３ コンデンサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery charge control device for controlling a charging voltage of a battery charged with an output of a magnet type AC generator.
[0002]
[Prior art]
When charging the battery with the output of the magnetic AC generator driven by the internal combustion engine, the charging is stopped by short-circuiting the output of the magnetic AC generator when the voltage across the battery exceeds the set value. In addition, a short-circuit type battery charge control device is used that releases the short circuit of the output of the generator and restarts the battery charge when the voltage across the battery drops below a set value.
[0003]
FIG. 4 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional battery charge control device of this type, and FIGS. 5A and 5B are generators having a waveform in which the output voltage of the AC generator is charged with a rectified voltage obtained by full-wave rectification. It is a waveform diagram of a half wave for one phase showing a difference in waveform due to a change in the rotation speed.
[0004]
In FIG. 4, reference numeral 1 denotes a magnet type AC generator driven by an internal combustion engine. In this example, the generator 1 has three-phase power generation coils Lu to Lw, and the power generation coils are star-connected. The three-phase output terminals 1u to 1w of the generator 1 are connected to the AC input terminals 2u to 2w of the diode bridge full-wave rectifier circuit 2 composed of diodes D1 to D6, respectively, and the positive side DC output terminal 2a of the rectifier circuit 2 is connected. The negative side DC output terminal 2b is connected to the positive terminal and the negative terminal of the battery 3, respectively.
[0005]
Between the AC input terminals 2u to 2w and the negative DC output terminal 2b of the rectifier circuit 2, output short-circuit thyristors (output short-circuit switches) S1 to S3 are respectively connected to the AC input terminals 2u to 2w. The resistors R1 to R3 are connected in parallel between the gate cathodes of the thyristors S1 to S3, respectively.
[0006]
In order to control the thyristors S1 to S3, the emitter of the PNP transistor T1 is connected to the positive side DC output terminal 2a of the rectifier circuit 2, and resistors R4 to R3 are respectively connected between the collector of the transistor T1 and the gates of the thyristors S1 to S3. R6 is connected. A resistor R7 is connected between the emitter and base of the transistor T1, and a series circuit of a Zener diode ZD and a resistor R8 is connected between the base of the transistor T1 and the negative DC output terminal 2b of the rectifier circuit 2. ing. In this example, thyristors S1 to S3 each constitute an output short-circuit switch. The transistor T1 constitutes a control switch. The control switch and the resistors R4 to R6 output from the positive DC output terminal 2a side of the rectifier circuit 2 when the output short-circuit switch is turned on. An output short-circuit switch trigger circuit 4 for providing a trigger signal to the short-circuit switch is configured. Further, a voltage for detecting the voltage between the DC output terminals of the full-wave rectifier circuit 2 by the resistors R7 and R8 and the Zener diode ZD to turn on the control switch when the detected voltage exceeds a set value. A detection circuit 5 is configured. Further, the rectifier circuit 2, the output short-circuit switches (thyristors) S1 to S3, the output short-circuit switch trigger circuit 4, and the voltage detection circuit 5 constitute a battery charge control device 6. A load 8 is connected to both ends of the battery 3 through a switch 7.
[0007]
In the battery charge control device 6 shown in FIG. 4, the AC output of the generator 1 is rectified by the full-wave rectifier circuit 2, and the charging current is supplied to the battery 3 through the DC output terminals 2a and 2b. When the voltage at both ends of the battery 3 exceeds the set value, that is, when the rectified voltage V rectified as shown in FIG. 5A exceeds the set value Vs, the Zener diode ZD becomes conductive. Flows, the transistor T1 is turned on, and a trigger signal is given from the positive side DC output terminal 2a of the rectifier circuit 2 to the thyristors S1 to S3 through the transistor T1 and the resistors R4 to R6. Thus, when the trigger signal is given to the thyristors S1 to S3, the thyristor to which the forward voltage is applied between the anode and the cathode is turned on, and the thyristor turned on and the lower side of the bridge of the rectifier circuit 2 are connected. The output of the generator 1 is short-circuited through any one of the diodes D4 to D6 constituting the same. For example, when a forward voltage is applied between the output terminals 1u and 1v of the generator 1 and between the anode and cathode of the thyristor S1, the thyristor S1 is turned on, and the output terminal 1u passes through the thyristor S1 and the diode D5. , 1v is short-circuited. Since the output terminals 1u and 1v of the generator 1 are short-circuited as described above, the charging voltage Vc becomes zero and the supply of the charging current to the battery 3 is stopped as shown in FIG. The voltage at both ends of 3 decreases. When the voltage across the battery 3 becomes equal to or lower than the set value, the Zener diode ZD is turned off, so that the transistor T1 is turned off and supply of the trigger signal to the thyristors S1 to S3 is stopped. When the supply of the trigger signal is stopped, the thyristors S1 to S3 are turned off when the respective anode currents become equal to or lower than the holding current, and the charging of the battery is resumed.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the charge control device 6 shown in FIG. 4, when the voltage across the battery exceeds the set value, the thyristors S1 to S3 are immediately turned on to short-circuit the output of the magnet type AC generator 1. However, in such a configuration, when the rotational speed of the generator 1 increases, the thyristors S1 to S3 after the half-wave output voltage of the generator 1 rises as shown in FIG. Since the application time t of the charging voltage Vc until the battery is turned on is shortened and the period during which the charging current is supplied to the battery 3 by each half wave of the output voltage of the generator 1 is shortened, the charging of the battery is insufficient. There was a problem that the terminal voltage of the battery decreased.
[0009]
Further, in the conventional battery charge control device 6 shown in FIG. 4, the voltage applied to the battery 3 is the voltage drop due to the contact resistance of the connection portion connecting the battery 3 and the battery charge control device 6. Although it becomes lower than the output voltage of the rectifier circuit 2, in the battery charge control device 6 shown in FIG. 4, the voltage detection circuit 5 is provided in the battery charge control device 6 and directly detects the voltage across the battery 3. Therefore, there is a problem that the battery 3 is insufficiently charged when the contact resistance is large. That is, when the voltage detection circuit 5 detects a voltage exceeding the set value Vs, and the adjustment operation for turning on the thyristors S1 to S3 is performed, the voltage at both ends of the battery 3 is higher than the set value Vs. Since the adjustment operation is started in a state where the voltage drop due to the contact resistance is low, the battery 3 is insufficiently charged.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a battery charge control device capable of suppressing a period during which a charging current is supplied to a battery by each half wave of an output voltage of the generator even if the rotational speed of the generator is increased. There is.
[0011]
Another object of the present invention is to provide a battery charge control device capable of preventing the battery from being insufficiently charged even when the rotational speed of the generator is increased.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a diode bridge full-wave rectifier circuit in which an AC input terminal is connected to an output terminal of a magnet type AC generator, and positive and negative DC output terminals are respectively connected to a positive terminal and a negative terminal of a battery. And an output short-circuit switch connected between each AC input terminal and the negative DC output terminal of the full-wave rectifier circuit, and a control switch capable of ON / OFF control. The detected voltage is detected by detecting the voltage between the output short-circuit switch trigger circuit that gives a trigger signal to each output short-circuit switch from the positive DC output terminal side and the DC output terminal of the full-wave rectifier circuit. And a battery charge control device including a voltage detection circuit that turns on a control switch when the value exceeds the threshold.
[0013]
The battery charge control device according to the present invention is characterized in that a delay circuit is provided that delays the timing at which a drive signal is applied to each output short-circuit switch from the timing at which the control switch is turned on.
[0014]
If such a delay circuit is provided, the timing at which the drive signal is given to each output short-circuit switch is delayed from the timing at which the control switch is turned on, so that the rotational speed of the generator increases. In addition, it is possible to suppress the period during which the charging current is supplied to the battery by each half wave of the output voltage of the generator from being shortened, and it is possible to prevent the battery from being insufficiently charged.
[0015]
Also in this battery charge control device, the voltage applied to the battery is greater than the output voltage of the full-wave rectifier circuit by the amount of voltage drop due to the contact resistance of the connection part connecting the battery and the battery charge control device. In this battery charge control device, the time from when the voltage of the battery is detected by the voltage detection circuit until the short-circuit control of the output short-circuit switch is delayed by the delay circuit, the voltage due to the contact resistance Since it is not directly affected by the drop, it is possible to suppress a decrease in the charging voltage of the battery.
[0016]
In this case, the delay circuit can be configured using a capacitor connected in parallel to the trigger signal input terminals of the output short-circuit switch.
[0017]
Further, the present invention provides a diode bridge full-wave rectifier circuit in which an AC input terminal is connected to an output terminal of a magnet type AC generator, and a positive side and a negative side DC output terminal are connected to a positive terminal and a negative terminal of a battery, respectively. And an output short-circuit thyristor with the anode facing the AC input terminal side between each AC input terminal and the negative DC output terminal of the full-wave rectifier circuit, and one end connected to the positive DC output terminal each connected current control switch and a limiting resistor is in the oN state between the gate of the control switch on-off control is enabled and該制patronage switch the other end and the output short-circuit thyristor Between the thyristor trigger circuit that gives a trigger signal from the positive DC output terminal side to the gate of each output short-circuit thyristor and the DC output terminal of the full-wave rectifier circuit A battery charge control device including a voltage detection circuit that supplies a drive signal for turning on a control switch to the control switch when a voltage detected by detecting pressure exceeds a set value .
[0018]
The battery charge control device according to the present invention is characterized in that a capacitor is connected between a connection point between the other end of the control switch, each current limiting resistor, and the negative DC output terminal .
[0019]
Thus, when a capacitor is connected between the connection point between the other end of the control switch and each current limiting resistor and the negative DC output terminal, the timing at which the drive signal is given to each output short-circuit thyristor is Even if the rotation speed of the generator increases, the period during which the charging current is supplied to the battery is shortened by each half wave of the output voltage of the generator, even after the switch is turned on. It is possible to suppress the battery charge shortage.
[0020]
Also in this battery charge control device, the voltage applied to the battery is greater than the output voltage of the full-wave rectifier circuit by the amount of voltage drop due to the contact resistance of the connection part connecting the battery and the battery charge control device. However, in this battery charge control device, the time from the detection of the battery voltage by the voltage detection circuit to the short-circuit control of the output short-circuit thyristor is delayed by the capacitor, the voltage drop due to contact resistance Therefore, it is possible to suppress a decrease in the charging voltage of the battery.
[0021]
In this case, the capacitor may be only one provided et the structure common to all of the resistance for each current limit.
[0022]
The capacitor may also be respectively provided et the structure of each resistor for each current limit.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first example of an embodiment of a configuration of a battery charge control device according to the present invention, and FIGS. 2A and 2B are rectified voltages obtained by full-wave rectification of an output voltage of an AC generator. It is a waveform diagram of the half wave for one phase which showed the difference in the waveform by the change of the rotation speed of the generator of the waveform charged by (1). Note that portions corresponding to those in FIG. 4 described above are denoted by the same reference numerals.
[0024]
In the battery charge control device 6 of this example, the timing when the drive signal is given from the output short-circuit switch trigger circuit 4 to the gates of the output short-circuit thyristors S1 to S3 as the output short-circuit switches, A delay circuit 9 is provided that delays the timing at which T1 is turned on. The delay circuit 9 includes a capacitor C1 connected between the trigger signal input terminals of the output short-circuit switches, that is, between the gate and cathode of the output short-circuit thyristors S1 to S3.
[0025]
When such a delay circuit 9 is provided, the timing at which a drive signal is applied between the gate and cathode of each output short-circuit thyristor S1 to S3 as each output short-circuit switch turns on the transistor T1 as a control switch. The application time when the output voltage of the AC generator 1 is full-wave rectified and the rectified voltage V as shown in FIG. 2 (A) exceeds the set value Vs and the charging voltage Vc becomes zero. As shown in FIG. 2B, t indicates that the charging voltage Vc at which the charging current is supplied to the battery 8 by each half wave of the output voltage of the generator 1 is zero even when the rotational speed of the generator 1 is increased. The application time t becomes longer and becomes almost the same as in the case of FIG. 2A, so that insufficient charging of the battery 8 can be prevented.
[0026]
Also in this battery charge control device 6, the full-wave rectifier circuit 2 has a voltage applied to the battery 3 corresponding to the voltage drop due to the contact resistance of the connecting portion connecting the battery 3 and the battery charge control device 6. In this battery charge control device 6, the voltage detection circuit 5 detects the voltage of the battery 3, and then performs short-circuit control of the output short-circuit thyristors S1 to S3 as output short-circuit switches. Since the delay time is delayed by the delay circuit 9, it is not directly affected by the voltage drop due to the contact resistance, so that a decrease in the charging voltage of the battery 3 can be suppressed.
[0027]
Next, a second example of the embodiment of the configuration of the battery charge control device according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0028]
In this battery charge control device 6, AC input terminals 2 u to 2 w are connected to output terminals 1 u to 1 w of a magnet type AC generator 1, and positive and negative DC output terminals 2 a and 2 b are respectively positive electrodes of a battery 8. The diode bridge full-wave rectifier circuit 2 connected to the terminal and the negative electrode terminal, and the AC input terminal 2u to the anode between the AC input terminals 2u to 2w and the negative DC output terminal 2b of the full-wave rectifier circuit 8 The output short-circuit thyristors S1 to S3 connected toward the 2w side, the emitter at one end connected to the positive side DC output terminal 2a, the transistor T1 as a control switch capable of ON / OFF control, and the control switch which is the other end of the transistor T1 collector respectively connected current limiting resistor between the gate of each output short-circuit thyristor S1~S3 4 to R6, and when the transistor T1 as a control switch is turned on, a thyristor trigger circuit (output) that gives a trigger signal to the gates of the output short-circuiting thyristors S1 to S3 from the positive DC output terminal 2a side Short-circuit switch trigger circuit) 4 'and the DC output terminals 2a and 2b of the full-wave rectifier circuit 8 detect the voltage detected and the transistor T1 as the control switch is turned on when the detected voltage exceeds the set value. And a voltage detection circuit 5 for supplying the control signal to the control switch.
[0029]
In particular, in the battery charge control device 6 of this example, a capacitor is connected between the connection point between the base, which is the other end of the transistor T1 serving as a control switch, and each of the current limiting resistors R4 to R6 and the negative DC output terminal 2a. C1 is connected. The capacitor C1 is only one provided et al is common to all of the respective current limiting resistors R4-R6.
[0030]
Even in such a configuration, when the capacitor C1 is provided, the timing at which the drive signal is applied between the gate and cathode of each of the output short-circuit thyristors S1 to S3 is delayed from the timing at which the transistor T1 as the control switch is turned on. That is, the application time t when the output voltage of the AC generator 1 is full-wave rectified and the rectified voltage V as shown in FIG. 2A exceeds the set value Vs and the charging voltage Vc becomes zero is shown in FIG. As shown in (B), even when the rotational speed of the generator 1 increases, the application time t when the charging voltage Vc at which the charging current is supplied to the battery 8 by each half wave of the output voltage of the generator 1 becomes zero. Extends substantially the same as in the case of FIG. 2A, and insufficient charging of the battery 8 can be prevented.
[0031]
Also in this battery charge control device 6, the full-wave rectifier circuit 2 has a voltage applied to the battery 3 corresponding to the voltage drop due to the contact resistance of the connecting portion connecting the battery 3 and the battery charge control device 6. In this battery charge control device 6, the time from when the voltage of the battery 3 is detected by the voltage detection circuit 5 until the short-circuit control of the output short-circuit thyristors S1 to S3 is performed is the capacitor C1. Therefore, since it is not directly affected by the voltage drop due to the contact resistance, a decrease in the charging voltage of the battery 3 can be suppressed.
[0032]
FIG. 3 is a circuit diagram showing a third example of the embodiment of the configuration of the battery charge control device according to the present invention. Note that portions corresponding to those in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals.
[0033]
The battery charge control device 6 of this example includes a magnet type AC generator 1, a diode bridge full-wave rectifier circuit 2, output short-circuit thyristors S1 to S3, a thyristor trigger circuit 4 ', and a voltage detection circuit 5. This is the same as the second example.
[0034]
In the battery charge control device 6 of the present example , capacitors C1, C1 are connected between the connection point between the base, which is the other end of the transistor T1 serving as a control switch, and each of the current limiting resistors R4 to R6 and the negative DC output terminal 2a. C2 and C3 are connected. The capacitor C1, C2, C3 are found respectively for each current limiting resistor R4-R6.
[0035]
Even with such a configuration, the same effect as in the second example can be obtained.
[0036]
【The invention's effect】
In the battery charge control device according to the present invention, a capacitor is connected between the connection point of the other end of the control switch, each current limiting resistor, and the negative side DC output terminal. The charging current is supplied to the battery by each half wave of the output voltage of the generator even if the rotation speed of the generator increases because the timing when the control switch is turned on is delayed. It is possible to suppress the shortened period, and to prevent the battery from being insufficiently charged.
[0037]
Also in this battery charge control device, the voltage applied to the battery is greater than the output voltage of the full-wave rectifier circuit by the amount of voltage drop due to the contact resistance of the connection part connecting the battery and the battery charge control device. However, in this battery charge control device, the time from when the voltage of the battery is detected by the voltage detection circuit until the short-circuit control of the output short-circuit thyristor is delayed by the capacitor, the voltage drop due to contact resistance Therefore, it is possible to suppress a decrease in the charging voltage of the battery.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing first and second examples of a configuration of a battery charge control device according to the present invention;
FIGS. 2A and 2B are the first example, and show the difference in the waveform due to the change in the rotational speed of the generator, in the waveform charged with the rectified voltage obtained by full-wave rectifying the output voltage of the AC generator. It is a waveform diagram of a half wave for one phase.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a third example of the embodiment of the configuration of the battery charge control device according to the present invention;
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional battery charge control device.
FIGS. 5 (A) and 5 (B) are conventional examples showing a waveform of charging with a rectified voltage obtained by full-wave rectifying the output voltage of an AC generator, showing a difference in waveform due to a change in the rotational speed of the generator. It is a waveform diagram of a half wave of a minute.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnet type AC generator 1u-1w Output terminal Lu-Lw Generator coil D1-D6 Diode 2 Full wave rectifier circuit 2u-2w AC input terminal 2a Positive side DC output terminal 2b Negative side DC output terminal 3 Battery S1-S3 Output short circuit Thyristor (output short-circuit switch)
R1 to R8 Resistor T1 Transistor (Control switch)
ZD Zener diode 4 Switch trigger circuit for output short circuit 4 'Thyristor trigger circuit 5 Voltage detection circuit 6 Battery charge control device 7 Switch 8 Load 9 Delay circuit C1-C3 capacitor

Claims (3)

磁石式交流発電機の出力端子に交流入力端子が接続され、且つプラス側及びマイナス側の直流出力端子がそれぞれバッテリの正極端子及び負極端子に接続されるダイオードブリッジ全波整流回路と、前記全波整流回路の各交流入力端子とマイナス側の直流出力端子との間にアノードを交流入力端子側に向けて接続された出力短絡用サイリスタと、一端が前記プラス側直流出力端子に接続されたオンオフ制御が可能な制御用スイッチと該制御用スイッチの他端と各出力短絡用サイリスタのゲートとの間にそれぞれ接続された電流制限用抵抗とを有して前記制御用スイッチがオン状態になった時に前記プラス側直流出力端子側から各出力短絡用サイリスタのゲートにトリガ信号を与えるサイリスタトリガ回路と、前記全波整流回路の直流出力端子間の電圧を検出して検出した電圧が設定値を超えたときに前記制御用スイッチをオン状態にするための駆動信号を該制御用スイッチに与える電圧検出回路とを備えたバッテリ充電制御装置において、
前記制御用スイッチの他端と前記各電流制限用抵抗との接続点と前記マイナス側直流出力端子との間にコンデンサが接続されていることを特徴とするバッテリ充電制御装置。A diode bridge full-wave rectifier circuit in which an AC input terminal is connected to an output terminal of a magnet-type AC generator, and a DC output terminal on the positive side and a negative side is connected to a positive terminal and a negative terminal of a battery, respectively, An output short-circuit thyristor whose anode is connected to the AC input terminal side between each AC input terminal and the negative DC output terminal of the rectifier circuit, and ON / OFF control whose one end is connected to the positive DC output terminal When the control switch is turned on, the control switch has a current limiting resistor connected between the control switch and the other end of the control switch and the gate of each output short-circuit thyristor. A thyristor trigger circuit for giving a trigger signal to the gate of each output short-circuit thyristor from the plus side DC output terminal side, and a DC output terminal of the full-wave rectifier circuit In the battery charging control apparatus having a voltage detection circuit providing said control switch the drive signal for turning on state to該制patronized switch when the voltage the voltage detected by detecting the exceeds the set value,
A battery charge control device , wherein a capacitor is connected between a connection point between the other end of the control switch and each of the current limiting resistors and the negative DC output terminal . 前記コンデンサはすべての前記各電流制限用抵抗に対して共通に１つだけ設けられていることを特徴とする請求項１に記載のバッテリ充電制御装置。 2. The battery charge control device according to claim 1, wherein only one capacitor is provided in common for all the current limiting resistors . 前記コンデンサは前記各電流制限用抵抗毎にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に記載のバッテリ充電制御装置。 The battery charging control device according to claim 1, wherein the capacitor is provided for each of the current limiting resistors .
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