JPH0652400U - 車載電源装置の保護回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、交流発電機の過電圧から車載電源装
置の各構成要素を保護するようにした車載電源装置の保
護回路を提供することにある。 【構成】本考案は、自動車の走行用エンジンにより駆動
される交流発電機と、前記交流発電機の電圧を制御する
自動電圧調整装置と、前記交流発電機の出力を所定周波
数の交流電力に変換し負荷に供給するインバータと、前
記インバータを制御するインバータ制御装置とを備えた
車載電源装置において、前記自動電圧調整装置内の第１
の電圧検出回路の出力により前記交流発電機の出力電圧
が所定値以上の過電圧になったことを検出し過電圧保護
動作を行う手段と、前記交流発電機の出力に接続された
第２の電圧検出回路を有し，この第２の電圧検出回路の
出力により前記交流発電機の過電圧保護動作を行う手段
とを備えているので、万一、第１の電圧検出回路による
過電圧保護機能が動作しなくても、第２の電圧検出回路
により車載電源装置の各構成要素を交流発電機の過電圧
から保護することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車の走行用エンジンで駆動される交流発電機及びインバータを 用いた車載電源装置の保護回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図２は自動車の走行用エンジンで駆動される交流発電機の出力をインバータを 介し負荷に供給する車載電源装置の構成図である。 同図において、１は自動車の走行用エンジン、２は走行用エンジン１に接続さ れた交流発電機、３は交流発電機２の電圧を制御する自動電圧調整装置である。 ４は交流発電機２の出力を直流に変換するコンバータ回路、５は平滑化と負荷の 無効電力を供給するコンデンサ、６は直流を所定周波数の交流電力に変換するイ ンバータ回路、７はコンデンサ５とインバータ回路６の間に流れる電流を検出す る電流検出器、８はインバータ回路６にドライブ信号を供給するインバータ制御 回路、９は負荷である。

【０００３】 図３は図２に示す車載電源装置に設けられる自動電圧調整装置３の回路構成図 である。同図において、１０ａ，１０ｂは逆流防止用のダイオード、１０ｃは交 流発電機の界磁巻線と並列に接続した転流用のダイオードである。１１は電圧検 出回路、１２は電圧設定器、１３は電圧検出回路１１と電圧設定器１２との偏差 を増幅する誤差増幅回路、１４は誤差増幅回路１３の出力信号により出力トラン ジスタを制御するドライブ回路、１５は前記ドライブ回路１４により交流発電機 ２の界磁電流を制御する出力トランジスタ、１６は直流電源１８を入力とし自動 電圧調整装置３に制御電源を供給する電源回路、１７は交流発電機の運転指令で ある。１９は電圧検出回路１１の出力に接続された継電器で，１９ｂはそのｂ接 点、２０は保護動作のための電圧検出器である。

【０００４】 次に、この様に構成された自動電圧調整装置３の動作について説明する。 交流発電機２がある回転数で回転している状態で、運転指令１７を閉じると自 動電圧調整装置３の制御電圧は、制御電源回路１６により確立する。交流発電機 ２の出力電圧が低い時は、電圧検出回路１１の出力も低く継電器１９は励磁され ないのでそのｂ接点１９ｂは閉路状態にあり、直流電源１８からの電流は前記継 電器１９のｂ接点１９ｂ、逆流防止用ダイオード１０ｂを介し交流発電機２の界 磁巻線に供給される。そして、交流発電機２の出力電圧が上昇し、電圧検出回路 １１の出力が前記継電器１９のピックアップ電圧に達すると継電器１９は励磁さ れ、そのｂ接点１９ｂは開路状態となり、それ以降は初期励磁の状態から電圧設 定器１２と電圧検出回路１１の偏差による自動電圧調整の状態に移行する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前述したような自動電圧調整装置３において、交流発電機２の出力電圧が所定 値以上の過電圧になった場合、電圧検出回路１１の出力に接続された保護動作の ための電圧検出器２０により過電圧が検出され、発電の停止や車載電源装置の運 転停止といった必要な保護機能が動作する。

【０００６】 しかし、電圧検出回路１１の最大定格を超えた過電圧が瞬時に加わり、保護機 能の動作以前にこの電圧検出回路が破損したり、あるいは、何らかの要因でこの 電圧検出回路が故障した場合、交流発電機２の過電圧を電圧検出器２０で検出す ることができず、この状態で過電圧状態が継続すると交流発電機２だけでなく、 コンバータ回路４、コンデンサ５、インバータ回路６にも過電圧が加わり各構成 要素に損傷を及ぼす恐れがある。

【０００７】 本考案は前記問題を解決するためになされたもので、その目的は、従来の過電 圧保護動作の手段とは別に交流発電機の出力に接続された電圧検出回路の出力に より交流発電機の過電圧保護を行うようにした車載電源装置の保護回路を提供す ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するために、本考案は、自動車の走行用エンジンにより駆動さ れる交流発電機と、前記交流発電機の電圧を制御する自動電圧調整装置と、前記 交流発電機の出力を所定周波数の交流電力に変換し負荷に供給するインバータと 、前記インバータを制御するインバータ制御装置とを備えた車載電源装置におい て、前記自動電圧調整装置内の第１の電圧検出回路の出力により前記交流発電機 の出力電圧が所定値以上の過電圧になったことを検出し過電圧保護動作を行う手 段と、前記交流発電機の出力に接続された第２の電圧検出回路を有し，この第２ の電圧検出回路の出力により前記交流発電機の過電圧保護動作を行う手段とを備 えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】

本考案では、交流発電機の過電圧を検出する手段として自動電圧調整装置内の 第１の電圧検出回路の出力電圧レベルにより行うが、この第１の電圧検出回路が 何らかの要因で破損、あるいは故障して交流発電機の過電圧を検出できず保護機 能が動作しない場合であっても、交流発電機の出力に接続された第２の電圧検出 回路の出力により交流発電機の過電圧を検出しその保護動作が行える。したがっ て、交流発電機の出力電圧を２つの電圧検出回路で検出し、過電圧時に保護動作 を行えるので、万一、第１の電圧検出回路による過電圧保護機能が動作しなくて も、第２の電圧検出回路により車載電源装置の各構成要素を交流発電機の過電圧 から保護することができる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案を図に示す実施例に基づいて説明する。 図１は本考案の一実施例の自動電圧調整装置の回路構成図であり、図３と同一 機能または同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

【００１１】 図１において、２１は交流発電機２の出力に接続された第２の電圧検出回路で 、２２は電圧検出回路２１の出力に接続された定電圧ダイオード、２３は抵抗器 、２４は逆流防止用のダイオード、２５はトランジスタである。 このように構成された第２の電圧検出回路２１の出力による交流発電機２の過 電圧保護動作について以下に説明する。

【００１２】 交流発電機２の出力電圧が所定値以下の場合、第２の電圧検出回路２１の出力 電圧は定電圧ダイオード２２のしきい値電圧より低いため定電圧ダイオード２２ には電流が流れない。従って、抵抗器２３にも電流は流れず、トランジスタ２５ はオフ状態であり、交流発電機２の界磁電流を制御する出力トランジスタ１５は ドライブ回路１４の出力のみで動作する自動電圧調整の状態である。

【００１３】 ところが、交流発電機２の出力電圧が所定値以上の過電圧になり、第１の電圧 検出回路１１の出力に接続された保護動作のための電圧検出器２０による保護動 作が何らかの要因で行われずこの過電圧状態が解消されなかった場合、第２の電 圧検出回路２１の出力電圧が上昇し、定電圧ダイオード２２のしきい値電圧に達 すると、定電圧ダイオード２２及び抵抗器２３に電流が流れ、その結果トランジ スタ２５にもベース電流が流れてトランジスタ２５はオン状態となる。したがっ て、交流発電機２の界磁電流を制御するためにドライブ回路１４から出力トラン ジスタ１５に供給されるベース電流は、トランジスタ２５によりバイパスされて 減少し、出力トランジスタ１５はオフ状態となり、交流発電機２の界磁電流が制 限され交流発電機の過電圧が防止できる。

【００１４】

【考案の効果】

以上の説明のように、本考案によると交流発電機の出力電圧が所定値以上の過 電圧になり、自動電圧調整装置内の電圧検出回路で過電圧を検出できず保護機能 が動作しなかった場合があっても、第２の電圧検出回路で交流発電機の過電圧を 検出することができるので、車載電源装置を過電圧からより確実に保護すること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の回路構成図。

【図２】従来の車載電源装置の構成図。

【図３】図２の車載電源装置に設けられる自動電圧調整
装置の回路構成図。

【符号の説明】

１…エンジン、２…交流発電機、３…自動電圧調整装
置、４…コンバータ回路、５…コンデンサ、６…インバ
ータ回路、７…電流検出器、８…インバータ制御回路、
９…負荷、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…ダイオード、１１
…第１の電圧検出回路、１２…電圧設定器、１３…誤差
増幅回路、１４…ドライブ回路、１５…出力トランジス
タ、１６…制御電源回路、１７…運転指令、１８…直流
電源、１９…継電器、１０…電圧検出器、２１…第２の
電圧検出回路、２２…定電圧ダイオード、２３…抵抗
器、２４…ダイオード、２５…トランジスタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車の走行用エンジンにより駆動され
   る交流発電機と、前記交流発電機の電圧を制御する自動
   電圧調整装置と、前記交流発電機の出力を所定周波数の
   交流電力に変換し負荷に供給するインバータと、前記イ
   ンバータを制御するインバータ制御装置とを備えた車載
   電源装置において、前記自動電圧調整装置内の第１の電
   圧検出回路の出力により前記交流発電機の出力電圧が所
   定値以上の過電圧になったことを検出し過電圧保護動作
   を行う手段と、前記交流発電機の出力に接続された第２
   の電圧検出回路を有し，この第２の電圧検出回路の出力
   により前記交流発電機の過電圧保護動作を行う手段とを
   備えたことを特徴とする車載電源装置の保護回路。