JP5449456B2 - バッテリ充電装置、および遅角制御方法 - Google Patents
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Description
本願は、2006年3月30日に、日本に出願された特願2006−95504号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
永久磁石式(ロータを永久磁石で構成した方式)の3相交流発電機(以下、単に「交流発電機」ともいう)1Aは、エンジン側(図示せず)から回転駆動される交流発電機であり、交流発電機1Aから出力される3相交流出力電圧は、バッテリ充電装置3Aにより順変換(交流/直流変換)され直流出力電圧となり、この直流出力電圧によりバッテリ2に充電電流を流す。この場合に、バッテリ充電を効率良く行うために、交流発電機1Aの発電量を制御する進角/遅角制御が行われている。
このような構成のバッテリ充電装置においては、進角/遅角制御に必要な各相の同期信号を生成する場合に、3相交流発電機のいずれか1相、例えば、U相の交流出力電圧を検出し、このU相の交流出力電圧に同期した信号を生成し、このU相の同期信号を基に、他の2相の同期信号を生成する。
これにより、3相交流発電機の各相に各々磁石位置検出機器やサブコイルを設けることなく、3相交流発電機の1相の交流出力電圧を検出して進角/遅角制御が行えるようになる。このため、3相交流発電機の構造を簡単化、かつ小型化でき、コストの低減を図ることができる。
このような構成のバッテリ充電装置においては、進角/遅角制御を行うために必要な各相の同期信号を生成する場合に、U,V,W相電圧生成回路では、3相交流発電機のいずれか1相の交流出力電圧、例えば、U相の交流出力電圧に同期した矩形波を生成し、このU相に同期した矩形波を基準にし、残りの2相に同期した矩形波を生成する。この場合に、U相の矩形波の信号の0°から180°の位相に同期して第1の三角波を発生させ、180°から360°の位相に同期して第2の三角波を発生させる。そして、第1の三角波のピーク電圧の2/3の電圧点でレベルが反転すると共に、第2の三角波のピーク電圧の2/3の電圧点でレベルが反転するV相矩形波を生成する。また、第1の三角波のピーク電圧の1/3の電圧点でレベルが反転すると共に、第2の三角波のピーク電圧の1/3の電圧点でレベルが反転するW相矩形波を生成する。
これにより、3相交流発電機の各相に各々磁石位置検出機器やサブコイルを設けることなく、3相交流発電機のいずれか1相の交流出力電圧を検出して進角/遅角制御が行えるようになる。このため、3相交流発電機の構造を簡単化、かつ小型化でき、コストの低減を図ることができる。
例えば、本発明のバッテリ充電装置は、U,V,W相からなる3相交流発電機とバッテリとの間に接続され、前記3相交流発電機から出力された交流電力を直流電力に変換して前記バッテリに供給するように構成され、ブリッジ構成された整流部のスイッチング素子の通電タイミングを前記3相交流発電機の交流出力電圧の位相に対して進み又は遅らせることにより進角/遅角制御を行うバッテリ充電装置であって、前記3相交流発電機のいずれか1相の交流出力電圧を検出する交流出力電圧検出回路と、前記交流出力電圧検出回路により検出された1相の交流出力電圧に同期した同期信号を生成すると共に、前記1相の同期信号を基に、他の2相の同期信号を生成するU,V,W相電圧生成回路と、前記バッテリの電圧と所定の目標電圧との差分電圧の信号と、前記U,V,W相電圧生成回路により出力される各相の同期信号とに基づき、前記スイッチング素子の通電タイミングの進角/遅角量を求める進角/遅角算出回路と、を備え、前記U,V,W相電圧生成回路は、前記交流出力電圧検出回路が検出した1相の交流出力電圧の1サイクル前の波形を用いて高さが一定の三角波を発生させ、前記三角波の所定の電圧点に基づいて他の2相の同期信号を生成し、前記バッテリ充電装置はさらに、前記3相交流発電機の1相の交流出力電圧と交流出力電流を検出し、前記交流発電機の発電量を算出する発電量算出回路と、前記進角/遅角算出回路により求めた進角/遅角量により前記スイッチング素子の進角/遅角制御を行うと共に、遅角制御を行う際に、遅角量が遅角リミット値を超える場合は、前記遅角リミット値により前記スイッチング素子の遅角制御を行う進角/遅角制御回路と、前記遅角量と発電量とを記憶すると共に、前回の遅角量及び発電量と、今回の遅角量及び発電量とを比較し、前回の遅角量よりも今回の遅角量が大きく、かつ前回の発電量が今回の発電量よりも大きい場合には、前回の遅角量を前記遅角リミット値として設定する遅角リミット値設定回路と、を備える。
このような構成により、3相交流発電機のいずれか1相の交流出力電圧を基にU,V,W相に同期した信号を生成して進角/遅角制御を行う際に、進角/遅角量が遅角量であり、かつ遅角リミット値(略最大発電量となる遅角量)を超える場合には、遅角量を遅角リミット値に制限する。また、交流発電機の発電量を検出し、遅角量と発電量とを記憶するようにし、前回の遅角量及び発電量と、今回の遅角量及び発電量とを比較し、前回の遅角量よりも今回の遅角量が大きく、かつ前回の発電量が今回の発電量よりも大きい場合には、前回の遅角量を遅角リミット値として設定する。
これにより、3相交流発電機のいずれか1相の交流出力電圧を検出して進角/遅角制御が行える効果に加えて、進角/遅角制御を行う際に、交流発電機、バッテリの種類、および排気量の大小にかかわらず、最適な遅角リミット値を自動設定できる。
このような構成により、3相交流発電機のいずれか1相の交流出力電圧を基にU,V,W相に同期した信号を生成して進角/遅角制御を行う際に、進角/遅角算出回路により求めた遅角量が減少方向に向かう場合には、遅角リミット値の設定を解除する。
これにより、3相交流発電機のいずれか1相の交流出力電圧を検出して進角/遅角制御が行える効果に加えて、進角/遅角制御を行う際に、遅角リミット値を固定的なものとせず、周囲環境の変化に応じた最適な遅角リミット値を適宜に設定できるようになる。
例えば、本発明のバッテリ充電装置は、U,V,W相からなる3相交流発電機とバッテリとの間に接続され、前記3相交流発電機から出力された交流電力を直流電力に変換して前記バッテリに供給するように構成され、ブリッジ構成された整流部のスイッチング素子の通電タイミングを前記3相交流発電機の交流出力電圧の位相に対して進み又は遅らせることにより進角/遅角制御を行うバッテリ充電装置であって、前記3相交流発電機のいずれか1相の交流出力電圧を検出する交流出力電圧検出回路と、前記交流出力電圧検出回路により検出された1相の交流出力電圧に同期した同期信号を生成すると共に、前記1相の同期信号を基に、他の2相の同期信号を生成するU,V,W相電圧生成回路と、前記バッテリの電圧と所定の目標電圧との差分電圧の信号と、前記U,V,W相電圧生成回路により出力される各相の同期信号とに基づき、前記スイッチング素子の通電タイミングの進角/遅角量を求める進角/遅角算出回路と、前記進角/遅角算出回路により求めた進角/遅角量により前記スイッチング素子の進角/遅角制御を行う進角/遅角制御回路と、を備え、前記U,V,W相電圧生成回路は、前記交流出力電圧検出回路が検出した1相の交流出力電圧の1サイクル前の波形を用いて高さが一定の三角波を発生させ、前記三角波の所定の電圧点に基づいて他の2相の同期信号を生成し、前記交流出力電圧検出回路は、前記3相交流発電機のいずれか1相の前記交流出力電圧を検出するためのサブコイルを有し、前記U,V,W相電圧生成回路は、前記同期信号として、前記サブコイルにより検出された1相の前記交流出力電圧に同期した矩形波を生成すると共に、前記1相に同期した矩形波を基に、他の2相に同期した矩形波を生成し、各相の前記矩形波に同期した三角波を生成する同期三角波発生回路に出力し、前記進角/遅角算出回路は、前記バッテリの電圧と所定の目標電圧とを比較し誤差信号を出力する誤差アンプに接続され、前記同期三角波発生回路から出力される前記三角波と前記誤差アンプの出力とを比較することにより進角/遅角量を求める比較回路を備え、前記進角/遅角制御回路は、前記進角/遅角量を前記比較回路から受け取り、前記進角/遅角量により前記スイッチング素子の進角/遅角制御を行い、前記バッテリ充電装置はさらに、前記3相交流発電機のいずれか1相の交流出力電流を検出する電流センサと、前記サブコイルにより検出された3相交流発電機の出力電圧と、前記電流センサにより検出された3相交流発電機の出力電流とを基に、交流発電機の発電量を算出する発電量算出回路と、前記比較回路により求めた遅角量と、前記発電量算出回路により求めた発電量とを記憶すると共に、前回の遅角量及び発電量と、今回の遅角量及び発電量とを比較し、前回の遅角量よりも今回の遅角量が大きく、かつ前回の発電量が今回の発電量よりも大きい場合に、前回の遅角量を遅角リミット値として設定する遅角リミット値設定回路と、を備える。
このような構成により、3相交流発電機のいずれか1相にサブコイルを設け、交流出力電流を検出する。また、サブコイルを設けた相の交流出力電流を電流センサにより検出し、3相交流発電機の発電量を算出する。また、U,V,W相電圧生成回路により、サブコイルで検出した電圧波形を基に、U,V,W相に同期した各相の矩形波を生成し、この矩形波に同期した三角波を同期三角波発生回路により生成する。また、誤差アンプは、バッテリの電圧と目標電圧とを比較し誤差信号を生成する。そして、比較回路により、同期三角波発生回路から出力される三角波と誤差アンプの出力とを比較することにより進角/遅角量を求める。この比較回路により求めた進角/遅角量が、遅角量であり、かつ所定の遅角リミット値を超える場合には、進角/遅角制御回路により、遅角量を遅角リミット値に制限する。また、遅角リミット値設定回路により、遅角量と発電量とを記憶すると共に、前回の遅角量及び発電量と、今回の遅角量及び発電量とを比較し、前回の遅角量よりも今回の遅角量が大きく、かつ前回の発電量が今回の発電量よりも大きい場合は、前回の遅角量を遅角リミット値として設定する。
これにより、3相交流発電機のいずれか1相の交流出力電圧を検出して進角/遅角制御が行える効果に加えて、バッテリ充電装置において進角/遅角制御を行う際に、交流発電機、バッテリの種類、および排気量の大小にかかわらず、最適な遅角リミット値を自動設定できる。
このような構成により、3相交流発電機のいずれか1相の交流出力電圧を基にU,V,W相に同期した信号を生成して進角/遅角制御を行う際に、例えば、U相の進角/遅角量は、同期三角波発生回路から出力されるW相の三角波と、誤差アンプ出力とを比較して求めるようにする。
これにより、3相交流発電機のいずれか1相の交流出力電圧を検出して進角/遅角制御が行える効果に加えて、進角/遅角制御を行う際に、進角/遅角制御の制御範囲を、進角側0°〜120°、遅角側0°〜60°に設定できる。
このような構成の3相電圧生成回路においては、バッテリ充電装置により進角/遅角制御を行うために必要な各相の同期信号を生成する場合に、3相交流発電機のいずれか1相、例えば、U相の交流出力電圧を検出し、このU相の交流出力電圧に同期した信号を生成し、このU相の同期信号を基に、他の2相の同期信号を生成する。
これにより、3相交流発電機の各相に各々磁石位置検出機器やサブコイルを設けることなく、3相交流発電機のいずれか1相の交流出力電圧を検出して進角/遅角制御が行えるようになる。このため、3相交流発電機の構造を簡単化、かつ小型化でき、コストの低減を図ることができる。
このような構成の3相電圧生成回路においては、進角/遅角制御を行うために必要な各相の同期信号を生成する場合に、3相交流発電機のいずれか1相、例えば、U相の交流出力電圧と同期した矩形波を生成し、このU相に同期した矩形波を基準にし、残りの2相に同期した矩形波を生成する。この場合に、U相の矩形波の信号の0°から180°の位相に同期して第1の三角波を発生させ、180°から360°の位相に同期して第2の三角波を発生させる。そして、第1の三角波のピーク電圧の2/3の電圧点でレベルが反転すると共に、第2の三角波のピーク電圧の2/3の電圧点でレベルが反転するV相の矩形波を生成する。また、第1の三角波のピーク電圧の1/3の電圧点でレベルが反転すると共に、第2の三角波のピーク電圧の1/3の電圧点でレベルが反転するW相の矩形波を生成する。
これにより、3相交流発電機の各相に各々磁石位置検出機器やサブコイルを設けることなく、3相交流発電機のいずれか1相の交流出力電圧を検出して進角/遅角制御が行えるようになる。このため、3相交流発電機の構造を簡単化、かつ小型化でき、コストの低減を図ることができる。
これにより、3相交流発電機の各相に各々磁石位置検出機器やサブコイルを設けることなく、3相交流発電機のいずれか1相の交流出力電圧を検出して進角/遅角制御が行えるようになる。このため、3相交流発電機の構造を簡単化、かつ小型化でき、コストの低減を図ることができる。
これにより、3相交流発電機の各相に各々磁石位置検出機器やサブコイルを設けることなく、3相交流発電機の1相の交流出力電圧を検出して進角/遅角制御が行えるようになる。このため、3相交流発電機の構造を簡単化、かつ小型化でき、コストの低減を図ることができる。
このような工程により、3相交流発電機のいずれか1相の交流出力電圧を基にU,V,W相に同期した信号を生成して進角/遅角制御を行う際に、進角/遅角量が遅角量であり、かつ遅角リミット値(略最大発電量となる遅角量)を超える場合には、遅角量を遅角リミット値に制限する。また、発電機の発電量を検出し、遅角量と発電量とを記憶するようにし、前回の遅角量及び発電量と、今回の遅角量及び発電量とを比較し、前回の遅角量よりも今回の遅角量が大きく、かつ前回の発電量が今回の発電量よりも大きい場合には、前回の遅角量を遅角リミット値として設定する。
これにより、3相交流発電機のいずれか1相の交流出力電圧を検出して進角/遅角制御が行える効果に加えて、進角/遅角制御を行う際に、交流発電機、バッテリの種類、および排気量の大小にかかわらず、最適な遅角リミット値を自動設定できる。
(本発明のバッテリ充電装置の第1の実施例の基本構成例の説明)
図1は、本発明によるバッテリ充電装置の第1の実施例の基本構成例を示すブロック図であり、永久磁石式の3相交流発電機(単に「交流発電機」ともいう)1の交流出力電圧を全波整流して、その出力でバッテリ2を充電するバッテリ充電装置3の例である。
次に、U,V,W相電圧生成回路11の構成と動作について説明する。このU,V,W相電圧生成回路11においては、3相のうちの1相(例えば、U相)と同期した矩形波の信号を基準として、残りの2相の位置(位相)を検出し、これら2相の矩形波の信号を生成する。この手段として、U相の矩形波の0°から180°の位相に同期した三角波(第1の三角波)を発生させ、同様にして、U相の矩形波の180°から360°の位相に同期した三角波(第2の三角波)を発生させる。
図2は、U,V,W相電圧生成回路の動作を説明するための図であり、U相に同期した矩形波Ruから、V相の矩形波RvおよびW相の矩形波Rwを生成する方法を説明するための図である。以下、図2を参照して、その工程について説明する。
この三角波(e)は矩形波Ruに同期しており、位相幅が180°(0°〜180°)である。また、この三角波(e)は矩形波Ruのパルス幅の大きさに無関係に高さ(三角波のピーク電圧Vp)が等しくなるような三角波である。なお、矩形波のパルス幅の大きさに無関係に高さ(三角波のピーク電圧)が等しくなるような三角波の生成方法については後述する。
上述のように、U,V,W相電圧生成回路11において、U相に同期した矩形波からV相、W相の矩形波を生成する場合に、U相の矩形波のパルス幅の大きさに無関係に高さ(三角波のピーク電圧)が一定の三角波を生成する必要がある。ここで、図4および図5を参照して、矩形波Ruに同期したピーク電圧一定の三角波の発生メカニズムの一例について説明する。なお、ここで説明する三角波の生成メカニズムは、図1に示す同期三角波発生回路12において、三角波を生成する場合にも共通して使用されるものである。
(工程1) 図4に示すように、波形1のサイクルにおいて、交流発電機が出力する交流電圧VAから矩形波Sを生成する。この波形1に対応する矩形波Sの半周期は、波形1のサイクルにおける交流電圧VAの半周期T1と一致する。
(工程2) 続いて、矩形波Sの半周期T1の時間をカウントする。
(工程3) 続いて、半周期T1の時間のカウント数を所定の分解能nで除算して、時間t1(=T1/n)を得る。ここで、分解能nは、三角波電圧VBのスロープの滑らかさを規定する量であり、分解能nが高い程、三角波電圧VBのスロープが滑らかになる。
(工程4) 続いて、三角波電圧VBのピーク電圧Vpを所定の分解能nで除算して、電圧v1(=Vp/n)を得る。
(工程5) 続いて、図5に示すように、次のサイクルの波形2の立ち上がりタイミング(T2をカウントし始めるタイミング)で、上記電圧v1だけ三角波電圧VBを上昇させ、この三角波電圧VBを上記時間t1の間だけ維持する。
(工程6) 同じ波形2のサイクルにおいて、上記時間t1が経過したタイミングで上記電圧v1だけ三角波電圧VBを更に上昇させ、これを全部でn回繰り返すと、図5に示すような階段状の波形が得られ、波形2のサイクルに対応する三角波電圧のスロープ部分に相当する階段状の波形が得られる。分解能nの値を大きくすれば、階段状の波形が滑らかになり、一層良好な三角波を得ることができる。
期に対応した三角波電圧であって、ピーク電圧Vpが一定の三角波を生成することができ
る。
本発明のバッテリ充電装置3では、交流発電機1のU相のサブコイルSuにより交流出力電圧を検出し、このU相に同期した矩形波を基に、U,V,W相電圧生成回路11により他の2相に同期した矩形波を生成する。同期三角波発生回路12では、U,V,W相電圧生成回路11から出力された矩形波を基に、各相に同期した三角波を生成する。
(本発明のバッテリ充電装置の第2の実施例の基本構成例の説明)
第1に実施例においては、3相交流発電機のいずれか1相にサブコイル(交流出力電圧検出用の補助巻線)を設け、この1相のサブコイルの交流出力電圧から、3相分の交流出力電圧に同期した信号を生成し、この同期信号を基に、進角/遅角制御を行う例について説明した。
すなわち、U,V,W相電圧生成回路11では、サブコイルSuにより検出されたU相の交流出力電圧の信号Vuを基にして、U相に同期した矩形波の信号を生成すると共に、他の2相に同期した矩形波の信号を生成する。同期三角波発生回路12は、U,V,W相電圧生成回路11から出力される矩形波に同期した三角波を生成する。
上述したように、第2の実施例においては、遅角リミット値設定回路24により、遅角リミット値を自動的に設定するところに特徴がある。
図9は、遅角リミット値設定回路24における遅角リミット値の設定の工程を示すフローチャートであり、以下、図9を参照して、遅角リミット値の設定の工程について説明する。
する)まで維持される。
2 バッテリ
3、3A、3B バッテリ充電装置
11 U,V,W相電圧生成回路
11A U,V,W相電圧検出回路
12 同期三角波発生回路
13 誤差アンプ
14 比較回路
20、20A 制御回路
21 進角/遅角制御回路
22 FET駆動信号生成回路
23 発電量算出回路
24 遅角リミット値設定回路
Q1〜Q6 スイッチング素子
Su サブコイル
CTu 電流センサ
Vbat バッテリ電圧
Vc 誤差アンプ出力
Vfb フィードバック信号
θ 進角/遅角量
Claims (5)
- U,V,W相からなる3相交流発電機とバッテリとの間に接続され、前記3相交流発電機から出力された交流電力を直流電力に変換して前記バッテリに供給するように構成され、ブリッジ構成された整流部のスイッチング素子の通電タイミングを前記3相交流発電機の交流出力電圧の位相に対して進み又は遅らせることにより進角/遅角制御を行うバッテリ充電装置であって、
前記3相交流発電機のいずれか1相の交流出力電圧を検出する交流出力電圧検出回路と、
前記交流出力電圧検出回路により検出された1相の交流出力電圧に同期した同期信号を生成すると共に、前記1相の同期信号を基に、他の2相の同期信号を生成するU,V,W相電圧生成回路と、
前記バッテリの電圧と所定の目標電圧との差分電圧の信号と、前記U,V,W相電圧生成回路により出力される各相の同期信号とに基づき、前記スイッチング素子の通電タイミングの進角/遅角量を求める進角/遅角算出回路と、
を備え、
前記U,V,W相電圧生成回路は、
前記交流出力電圧検出回路が検出した1相の交流出力電圧の1サイクル前の波形を用いて高さが一定の三角波を発生させ、前記三角波の所定の電圧点に基づいて他の2相の同期信号を生成し、
前記バッテリ充電装置はさらに、
前記3相交流発電機の1相の交流出力電圧と交流出力電流を検出し、前記交流発電機の発電量を算出する発電量算出回路と、
前記進角/遅角算出回路により求めた進角/遅角量により前記スイッチング素子の進角/遅角制御を行うと共に、遅角制御を行う際に、遅角量が遅角リミット値を超える場合は、前記遅角リミット値により前記スイッチング素子の遅角制御を行う進角/遅角制御回路と、
前記遅角量と発電量とを記憶すると共に、前回の遅角量及び発電量と、今回の遅角量及び発電量とを比較し、前回の遅角量よりも今回の遅角量が大きく、かつ前回の発電量が今回の発電量よりも大きい場合には、前回の遅角量を前記遅角リミット値として設定する遅角リミット値設定回路と、
を備える、バッテリ充電装置。 - 前記進角/遅角制御回路は、
前記進角/遅角算出回路により求めた進角/遅角量が遅角量であり、かつ遅角リミット値が設定されていない場合、または遅角リミット値以下の場合には、前記求めた遅角量により前記スイッチング素子の遅角制御を行い、
前記遅角リミット値設定回路は、
前記遅角量と発電量とを記憶すると共に、前回の遅角量及び発電量と、今回の遅角量及び発電量とを比較し、
前回の遅角量よりも今回の遅角量が大きく、かつ前回の発電量が今回の発電量よりも大きい場合には、前回の遅角量を前記遅角リミット値として設定し、
前回の遅角量よりも今回の遅角量が小さい場合には、前記遅角リミット値の設定を解除すること
を特徴とする請求項1に記載のバッテリ充電装置。 - U,V,W相からなる3相交流発電機とバッテリとの間に接続され、前記3相交流発電機から出力された交流電力を直流電力に変換して前記バッテリに供給するように構成され、ブリッジ構成された整流部のスイッチング素子の通電タイミングを前記3相交流発電機の交流出力電圧の位相に対して進み又は遅らせることにより進角/遅角制御を行うバッテリ充電装置であって、
前記3相交流発電機のいずれか1相の交流出力電圧を検出する交流出力電圧検出回路と、
前記交流出力電圧検出回路により検出された1相の交流出力電圧に同期した同期信号を生成すると共に、前記1相の同期信号を基に、他の2相の同期信号を生成するU,V,W相電圧生成回路と、
前記バッテリの電圧と所定の目標電圧との差分電圧の信号と、前記U,V,W相電圧生成回路により出力される各相の同期信号とに基づき、前記スイッチング素子の通電タイミングの進角/遅角量を求める進角/遅角算出回路と、
前記進角/遅角算出回路により求めた進角/遅角量により前記スイッチング素子の進角/遅角制御を行う進角/遅角制御回路と、
を備え、
前記U,V,W相電圧生成回路は、
前記交流出力電圧検出回路が検出した1相の交流出力電圧の1サイクル前の波形を用いて高さが一定の三角波を発生させ、前記三角波の所定の電圧点に基づいて他の2相の同期信号を生成し、
前記交流出力電圧検出回路は、前記3相交流発電機のいずれか1相の前記交流出力電圧を検出するためのサブコイルを有し、
前記U,V,W相電圧生成回路は、前記同期信号として、前記サブコイルにより検出された1相の前記交流出力電圧に同期した矩形波を生成すると共に、前記1相に同期した矩形波を基に、他の2相に同期した矩形波を生成し、各相の前記矩形波に同期した三角波を生成する同期三角波発生回路に出力し、
前記進角/遅角算出回路は、前記バッテリの電圧と所定の目標電圧とを比較し誤差信号を出力する誤差アンプに接続され、前記同期三角波発生回路から出力される前記三角波と前記誤差アンプの出力とを比較することにより進角/遅角量を求める比較回路を備え、
前記進角/遅角制御回路は、前記進角/遅角量を前記比較回路から受け取り、前記進角/遅角量により前記スイッチング素子の進角/遅角制御を行い、
前記バッテリ充電装置はさらに、
前記3相交流発電機のいずれか1相の交流出力電流を検出する電流センサと、
前記サブコイルにより検出された3相交流発電機の出力電圧と、前記電流センサにより検出された3相交流発電機の出力電流とを基に、交流発電機の発電量を算出する発電量算出回路と、
前記比較回路により求めた遅角量と、前記発電量算出回路により求めた発電量とを記憶すると共に、前回の遅角量及び発電量と、今回の遅角量及び発電量とを比較し、前回の遅角量よりも今回の遅角量が大きく、かつ前回の発電量が今回の発電量よりも大きい場合に、前回の遅角量を遅角リミット値として設定する遅角リミット値設定回路と、
を備える、バッテリ充電装置。 - 前記同期三角波発生回路における三角波が、U相、V相、W相の各相ごとに生成されるように構成され、
前記比較回路において、前記同期三角波発生回路から出力される三角波と誤差アンプ出力とを比較して進角/遅角量を求める場合に、
U相の進角/遅角量は、前記同期三角波発生回路から出力されるW相の三角波と、前記誤差アンプ出力とを比較して求め、
前記V相の進角/遅角量は、前記同期三角波発生回路から出力されるU相の三角波と、前記誤差アンプ出力とを比較して求め、
前記W相の進角/遅角量は、前記同期三角波発生回路から出力されるV相の三角波と、前記誤差アンプ出力とを比較して求める
ことを特徴とする請求項3に記載のバッテリ充電装置。 - U,V,W相からなる3相交流発電機とバッテリとの間に接続され、前記3相交流発電機から出力された交流電力を直流電力に変換して前記バッテリに供給するように構成され、ブリッジ構成された整流部のスイッチング素子の通電タイミングを前記交流発電機の交流出力電圧の位相に対して進み又は遅らせることにより進角/遅角制御を行うバッテリ充電装置における遅角制御方法であって、
前記3相交流発電機のいずれか1相の交流出力電圧を検出する交流出力電圧検出工程と、
前記3相交流発電機のいずれか1相の交流出力電流を検出する交流出力電流検出工程と、
前記交流出力電圧検出工程により検出された1相の交流出力電圧に同期した同期信号を生成すると共に、前記1相の同期信号を基に、他の2相の同期信号を生成するU,V,W相電圧生成工程と、
前記3相交流発電機の1相の交流出力電圧と交流出力電流を基に、前記3相交流発電機の発電量を算出する発電量算出工程と、
前記バッテリの電圧と所定の目標電圧との差分電圧の信号と、前記U,V,W相電圧工程により出力される各相の同期信号とに基づき、前記スイッチング素子の通電タイミングの進角/遅角量を求める進角/遅角算出工程と、
前記進角/遅角算出工程により求めた進角/遅角量により前記スイッチング素子の進角/遅角制御を行うと共に、遅角制御を行う際に、遅角量が遅角リミット値を超える場合は、前記遅角リミット値により前記スイッチング素子の遅角制御を行う進角/遅角制御工程と、
前記遅角量と発電量とを記憶すると共に、前回の遅角量及び発電量と、今回の遅角量及び発電量とを比較し、前回の遅角量よりも今回の遅角量が大きく、かつ前回の発電量が今回の発電量よりも大きい場合には、前回の遅角量を前記遅角リミット値として設定する遅角リミット値設定工程と、
を含み、
前記U,V,W相電圧生成工程では、前記1相の交流出力電圧の1サイクル前の波形を用いて高さが一定の三角波を発生させ、前記三角波の所定の電圧点に基づいて前記他の2相の同期信号を生成することを特徴とする遅角制御方法。
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