JPH07177682A - 車輌のソーラ発電機によってファンおよびまたは蓄電池に給電する回路装置 - Google Patents

車輌のソーラ発電機によってファンおよびまたは蓄電池に給電する回路装置

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JPH07177682A
JPH07177682A JP6246261A JP24626194A JPH07177682A JP H07177682 A JPH07177682 A JP H07177682A JP 6246261 A JP6246261 A JP 6246261A JP 24626194 A JP24626194 A JP 24626194A JP H07177682 A JPH07177682 A JP H07177682A
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fan
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Gantsu Toomasu
ガンツ トーマス
Buatsutsurabuitsuku Rooberuto
ヴァッツラヴィック ローベルト
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Daikyo Webasto Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 車輌のソーラ発電機11によってファン18
およびまたは蓄電池17に給電する回路装置であって、
該回路装置には、パルス巾変調器27によって開閉され
るスイッチ20を有し、ソーラ発電機11とファン18
または蓄電池17との間のインピーダンス整合に役立つ
直流電圧変換器19が含まれる。操作信号を形成するた
め、マイクロプロセッサ10と、周波数発生器26と、
周波数発生器26の出力信号およびマイクロプロセッサ
10の制御信号の印加を受けるパルス巾変調器27とが
設けられる。 【効果】 切換信号に依存して、選択的に、ソーラルー
フの可動部材の駆動のために作動装置のコンポーネント
としても利用でき、即ち、多重機能を果たす。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パルス巾変調操作信号
によって選択的に開閉されるスイッチを有し、ソーラ発
電機とファンまたは蓄電池との間のインピーダンス整合
に役立つ直流電圧変換器を有し、車輌のソーラ発電機に
よってファンおよびまたは蓄電池に給電する回路装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】この種の回路装置は、“Sonnene
nergie”誌1/88,p9−11およびドイツ特
許公開第4017670号から公知である。この場合、
直流電圧変換器は、インピーダンス整合によって、ソー
ラ発電機の負荷の出力整合を行う。操作信号の適切なパ
ルス巾変調によって、一般に、直流電圧変換器の入力側
において、出力測定値に依存して、いわゆる、MPPト
ラツキング(マキシマム・パワー・トラッキング)を達
成する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】公知の回路装置は、車
に使用する場合、多額の余分な経費を必要とする。本発
明の課題は、この経費を特に低く抑えることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
の本発明の第1の技術的手段は、冒頭に述べた種類の回
路装置から出発して、パルス巾変調操作信号の形成のた
め、マイクロプロセッサ10と、周波数発生器26と、
周波数発生器の出力信号およびマイクロプロセッサの制
御信号の印加を受け、これらの回路グループを切換信号
に依存して選択的にソーラルーフ(例えば、スライドチ
ルトルーフ、チルトルーフ、スボイラルーフ)13の可
動部材(特に、カバー)の駆動のために作動装置33の
コンポーネントとしても利用できるパルス巾変調器27
が設けられることを特徴とする。
【0005】本発明の第2の技術的手段は、パルス巾変
調器27の後段に、直流電圧変換器19またはソーラル
ーフ作動装置33のトリガのために同じく選択的に利用
できる最終段30が設けられることを特徴とする。本発
明の第3の技術的手段は、最終段30の使用時に最終段
に流れる電流に依存してマイクロプロセッサ10に電流
測定信号を供給し、直流電圧変換器19およびソーラル
ーフ作動装置33をトリガする電流測定素子34が設け
られることを特徴とする。
【0006】本発明の第4の技術的手段は、最終段30
または直流電圧変換器19をトリガするためにパルス巾
変調器27を使用する場合、直流電圧変換器の出力電圧
の尺度である電圧測定信号がマイクロプロセッサ10に
印加され、マイクロプロセッサが、パルス巾変調器に送
られる制御信号を変更して直流電圧変換器の出力信号を
最大化するよう設計およびまたはプログラミングされて
いることを特徴とする。
【0007】本発明の第5の技術的手段は、直流電圧変
換器19の出力と電圧測定信号を受信するマイクロプロ
セッサ10の入力との間には、電圧測定信号に重畳する
妨害信号を減衰または抑制するフィルタ回路39が設け
られることを特徴とする。本発明の第6の技術的手段
は、最終段30が、導通損失を最少化するため、直流電
圧変換器19の部分を形成するダイオード23に並列に
接続されていることを特徴とする。
【0008】本発明の第7の技術的手段は、パルス巾変
調器に送られる制御信号を雰囲気温度に依存して制御す
るため温度測定信号をマイクロプロセッサ10に印加す
る温度センサ40が設けられることを特徴とする。本発
明の第8の技術的手段は、ソーラルーフ作動装置33
が、ソーラルーフの可動部材12の目標位置のための目
標値発生器43と、目標値発生器に設定された目標位置
をソーラルーフの可動部材の実位置と比較して、調節偏
差がゼロとなるまで上記可動部材を変位する調節回路の
部分であってソーラルーフの可動部材に配した駆動装置
46とを有する自動プレセット機構として設計されてい
ることを特徴とする。
【0009】
【作用】マイクロプロセッサ10の運転時、制御線路3
1および切換スイッチ32を介して直流電圧変換器19
が作動されると、ソーラ発電機11から供給されたエネ
ルギは、切換スイッチ15の位置に依存して、蓄電池1
7の充電またはファン18の駆動に利用される。この場
合、直流電圧変換器19の入力電圧と出力電圧との関係
は、パルス巾変調器27の出力のパルス巾変調されたパ
ルスのクロック比によって決定される。
【0010】スイッチ20が導通状態にある場合、コイ
ル21には磁場が形成される。スイッチ20が、再び、
非導通状態になると、コイル21が、瞬間的電流をダイ
オードDを介して送る。コイル21および負荷(蓄電池
17またはファン18)の直列回路にもとづき、直流電
圧変換器19の出力電圧は、入力電圧よりも小さい。コ
ンデンサ22には、スイッチ20の非導通段階中に送ら
れる入力エネルギーが中間的に蓄積される。コンデンサ
24は、出力電圧の平滑化を行う。線路25を介して流
れる操作信号のクロック比は、線路38を介して流れる
電圧測定信号に依存してマイクロプロセッサ10によっ
て調節され、これにより、直流電圧変換器19の出力に
は、常に、達成可能な最大電圧が形成される。これは、
ファン18の運転および最終充電電圧への蓄電池17の
充電にも云える。
【0011】線路29を介して供給される振幅可変の直
流電圧の形の制御信号の代わりに、マイクロプロセッサ
10は、低域フィルタによってパルス巾に比例する直流
電圧に変換されるパルス巾変調電圧を形成できる。図2
に対応して自動プレセット機構として設計した作動装置
33を切換スイッチ32を介してトリガすれば、運転手
が、目標値発生器43にカバー12の所望位置を設定で
きる。次いで、目標位置と実際値検知器で検知された実
位置との一致が確認されるまで、カバー12は、駆動電
動機46によって自動的に駆動される。駆動電動機46
の運転時、電流測定素子34によって運転電流を測定す
る。
【0012】これにより、ルーフの固結、対象の挟込み
または電動機の欠陥を確認できる。直流電圧変換器19
の運転時、電流測定素子34から供給される信号が、電
流制限および短絡防止に役立つ。温度センサ40を介し
て、蓄電池17の最終充電電圧を当該の雰囲気温度また
は蓄電池温度に適合させることができる。
【0013】
【実施例】添付の図面を参照して、以下に、本発明の好
ましい実施例を詳細に説明する。図1は、ソーラ電流を
供給し且つソーラルーフを作動する回路装置の略方式構
成図である。図2は、自動プレセット機構として構成さ
れたソーラルーフ作動装置の方式構成図である。
【0014】図1、2の回路装置は、マイクロプロセッ
サ10を有する。このマイクロプロセッサ10は、場合
によっては、車輌にいずれにせよ搭載されるコンピュー
タの部分であってよい。11でソーラ発電機を示した。
ソーラ発電機11は、例えば、自動車14のソーラルー
フ13のカバー12(図2)に組込むことができる。こ
の種のソーラ発電機は、多様な実施例が知られており
(例えば、ドイツ特許第4105389号およびドイツ
特許公開第4105396号)、従って、詳細に説明す
る必要はないであろう。手動でまたはマイクロプロセッ
サ10によって命令線路16を介して制御される切換ス
イッチ15の位置に依存して、車輌に搭載の蓄電池17
の充電またはファン18の作動のために、ソーラ発電機
11から供給されるエネルギを利用する。
【0015】蓄電池17は、通常の車輌バッテリまたは
補助のエネルギー蓄積器であってよい。ファン18は、
公知の態様で、量産車輌用換気扇であってよい(例え
ば、ドイツ特許公開第4017670号)。しかしなが
ら、ファン18は、例えば、ルーフ範囲または車輌の別
の箇所に設置した1つまたは複数の補助ファンから構成
することもできる。例えば、光度測定値に依存して、1
つまたは複数の換気扇をオンすることもできる。
【0016】この種の解決法に関しても、多様な実施例
が知られている(ドイツ特許公開第4022928号、
ドイツ特許公開第4009871号、ドイツ特許第39
38259号)。ソーラ発電機11と蓄電池17および
ファン18との間には、図1に概ね19で示した直流電
圧変換器が設けてある。この直流電圧変換器は、図示の
実施例の場合、逓降変換器(ロウセッティング機構)と
して構成され、ソーラ発電機11と切換スイッチ15と
の間に直列に設けたスイッチ20およびコイル21を含
む。
【0017】直流電圧変換器19には、更に、ソーラ発
電機11に並列に設けた入力側のコンデンサ22および
ダイオード23とコンデンサ24とからなる出力側回路
が含まれる。この回路は、切換スイッチ15と蓄電池1
7またはファン18とからなる直列回路に並列に設置さ
れている。スイッチ20は、導通損ができる限り小さい
よう、それ自体は公知の態様で(Sonnenener
gie,1/88,p9−11)、関連のドライバ回路
を含むMOS・FET・パワートランジスタから構成す
れば有利である。
【0018】ソーラ発電機11から供給される電圧と、
蓄電池17の所要充電電圧とファン18の運転電圧に依
存して、場合によっては、直流電圧変換器は、逓昇変換
器(ハイセッティング機構)または逆変換器として構成
することもできる。この種の直流電圧変換器自体は、同
じく、公知であり(Sonnenenergie,1/
88,p9−11)、従って、詳細な説明は不要であろ
う。
【0019】スイッチ20は、このスイッチに線路25
を介して供給されるパルス巾変調された操作信号によっ
てオン・オフされる。パルス巾変調された操作信号を形
成するため、周波数発生器26およびパルス巾変調器2
7が設けてある。図示の実施例の場合、周波数発生器
26は、望ましくない妨害雑音の形成を避けるために可
聴範囲を越える周波数(例えば、20kHz)を有する
周波数固定の三角信号を形成する。
【0020】パルス巾変調器27は、簡単に、周波数発
生器26の出力信号をマイクロプロセッサ10から線路
29を介して供給される電圧と比較するコンパレータと
して設計できる。パルス巾変調器27の望ましくない出
力には、パルス巾変調された操作信号が現れ、この操作
信号は、最終段30に直接に供給され且つスイッチ20
に(スイッチ20の入力に点で示したように)反転して
供給される。最終段30は、図1に示したように、同じ
く、1つまたは複数のMOS・FET・パワートランジ
スタを有していれば好ましい。
【0021】この最終段30は、直流電圧変換器(右の
スイッチ32)としての運転態様の場合、導通状態のダ
イオード23の導通損を最少化するのに役立つ。最終段
30の出力は、マイクロプロセッサ10によって制御線
路31を介して制御される切換スイッチ32,32Aに
よって、ソーラルーフ作動装置33または直流電圧変換
器19に接続される。切換スイッチ32は、切換リレー
として構成するのが好ましく、一方、スイッチ32A
は、論理ゲートから形成する。
【0022】最終段30の出力回路には、合目的的には
電流測定抵抗器35および増幅段36を有し、線路37
を介して電流測定信号をマイクロプロセッサ10に供給
する電流測定素子34が設けてある。直流電圧変換器1
9の出力電圧を表す信号は、線路38およびフィルタ段
39を介してマイクロプロセッサ10に供給される。フ
ィルタ段39は、図1に示したように、特に、低域フィ
ルタであってよい。フィルタ段39の役割は、電圧測定
信号に重畳する妨害信号を減衰または抑制することにあ
る。別の方策として、フィルタ段39は、マイクロプロ
セッサ10のソフトウェア解決法によって構成できる。
【0023】マイクロプロセッサ10の入力には、温度
センサ40が接続されている。ソーラルーフ作動装置3
3は、マイクロプロセッサ10によってトリガされ、マ
イクロプロセッサ10から信号を受信する。これを図1
にケーブル41で模式的に示した。ソーラルーフ作動装
置33は、基本的に、公知の任意の態様で構成できる。
この例は、ドイツ特許公開第2902683号およびヨ
ーロツパ特許第0004970号に記載されている。し
かしながら、ソーラルーフ作動装置33は、ドイツ特許
第3324107号に記載の自動プレセット機構であれ
ば好ましい。このような自動プレセット機構の本質的部
分を図2に模式的に示した。
【0024】この機構には、カバー12の目標位置に関
する、例えば、ポテンショメータとして構成された目標
値発生器43と、カバー12の実位置を検知する、同じ
くポテンショメータであってよい実際値検知器44とが
含まれる。実際値検知器44とカバー12またはカバー
12を駆動する駆動電動機46との間の機械的結合を図
2に45で示した。
【0025】図示の実施例の場合、ポテンショメータ4
3,44から来る目標位置信号および実位置信号は、デ
ジタル評価する。このために、ポテンショメータ43,
44の出力は、時間多重運転において電子スイッチ4
7,48を介して、アナログ位置信号をデジタル位置信
号に変換するA/D変換器49に接続される。このデジ
タル位置信号は、マイクロプロセッサ10に印加され
る。
【0026】マイクロプロセッサ10は、目標位置と実
位置とを比較し、対応する調節偏差がある場合、操作信
号がを制御線路50,51を介してパワートランジスタ
52,53に供給される。パワートランジスタ52,5
3のコレクタ回路には、それぞれ、関連のリレー接点5
6,57を有するリレー54,55が設けてある。駆動
電動機46は、リレー接点56,57を介して電圧の印
加を受け、必要に応じていずれかの方向へ回転する。ス
イッチ47,48のトリガは、制御線路58,59を介
してマイクロプロセッサ10によって行われる。
【0027】
【発明の効果】本発明に係る装置の場合、ソーラ電源の
本質的部分を多重に利用できるので、電気的に変位され
るソーラルーフを備えた車輌においてソーラ電源の経費
が低減される。本発明の別の実施例の場合、パルス巾変
調器の後段には、直流電圧変換器またはソーラルーフ作
動装置のトリガのために同じく選択的に利用できる最終
段が設けてある。
【0028】更に、最終段の使用時に最終段に流れる電
流に依存してマイクロプロセッサに電流測定信号を供給
し、直流電圧変換器およびソーラルーフ作動装置をトリ
ガする電流測定素子をもうければ合目的的である。直流
電圧変調器の運転時、電流制限および短絡防止のため電
流測定信号を使用できる。他方、ソーラルーフ作動装置
の運転時、ソーラルーフの可動部材の固結およびまたは
電動機の欠陥を検知するため、電流測定信号によって作
動装置の消費電流を知ることができる。
【0029】直流電圧変換器のスイッチをトリガするた
めにパルス巾変調器を使用する場合、直流電圧変換器の
出力電圧の尺度である電圧測定信号がマイクロプロセッ
サに印加され、マイクロプロセッサが、パルス巾変調器
に送られる制御信号を変更して直流電圧変換器の出力信
号を最大化するよう設計およびまたはプログラミングさ
れているよう、回路装置を設計するのが好ましい。この
場合、MPP調節は、直流電圧変換器の入力側における
電流および電圧の測定を必要とする出力測定を介して行
うのではなく、単に、直流電圧変換器の出力側における
電圧測定に依存して行う。これにより、コンポーネント
経費が、特に低額に抑えられる。
【0030】直流電圧変換器の出力と電圧測定信号を受
信するマイクロプロセッサの入力との間には、電圧測定
信号に重畳する妨害信号を減衰または抑制する、例え
ば、低域フィルタとして構成されたフィルタ回路を設け
れば合目的的である。蓄電池の充電最終電圧の温度補償
のため、パルス巾変調器に送られる制御信号を雰囲気温
度またはバッテリ温度に依存して制御するため温度測定
信号をマイクロプロセッサに印加する温度センサを設け
れば有利である。
【0031】ソーラルーフ作動装置を、それ自体は公知
の態様で(ドイツ特許第3324107号)、ソーラル
ーフの可動部材の目標位置のための目標値発生器と、目
標値発生器に設定された目標位置をソーラルーフの可動
部材の実位置と比較して、調節偏差がゼロとなるまで上
記可動部材を変位する調節回路の部分であってソーラル
ーフの可動部材に配した駆動装置とを有する自動プレセ
ット機構として設計すれば好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図1】ソーラ電流を供給し且つソーラルーフを作動す
る回路装置の略方式構成図である。
【図2】自動プレセット機構として構成されたソーラル
ーフ作動装置の方式構成図である。
【符号の説明】
10 マイクロプロセッサ 11 ソーラ発電機 12 可動部材(カバー) 13 ソーラルーフ 14 車輌 17 蓄電池 18 ファン 19 直流電圧変換器 20 スイッチ 23 ダイオード 26 周波数発生器 27 パルス巾変調器 30 最終段 33 ソーラルーフ作動装置

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パルス巾変調操作信号によって選択的に
    開閉されるスイッチ(20)を有し、ソーラ発電機とフ
    ァンまたは蓄電池との間のインピーダンス整合に役立つ
    直流電圧変換器(19)を有し、車輌(14)のソーラ
    発電機(11)によってファン(18)およびまたは蓄
    電池(17)に給電する回路装置において、 パルス巾変調操作信号の形成のため、マイクロプロセッ
    サ(10)と、周波数発生器(26)と、周波数発生器
    の出力信号およびマイクロプロセッサの制御信号の印加
    を受け、 切換信号に依存して選択的にソーラルーフ(13)の可
    動部材の駆動のために作動装置(33)のコンポーネン
    トとしても利用できるパルス巾変調器(27)が設けら
    れることを特徴とする車輌のソーラ発電機によってファ
    ンおよびまたは蓄電池に給電する回路装置。
  2. 【請求項2】 パルス巾変調器(27)の後段には、直
    流電圧変換器(19)またはソーラルーフ作動装置(3
    3)のトリガのために同じく選択的に利用できる最終段
    (30)が設けられることを特徴とする請求項1に記載
    の車輌のソーラ発電機によってファンおよびまたは蓄電
    池に給電する回路装置。
  3. 【請求項3】 最終段(30)の使用時に最終段に流れ
    る電流に依存してマイクロプロセッサ(10)に電流測
    定信号を供給し、直流電圧変換器(19)およびソーラ
    ルーフ作動装置(33)をトリガする電流測定素子(3
    4)が設けられることを特徴とする請求項2に記載の車
    輌のソーラ発電機によってファンおよびまたは蓄電池に
    給電する回路装置。
  4. 【請求項4】 最終段(30)または直流電圧変換器
    (19)をトリガするためにパルス巾変調器(27)を
    使用する場合、直流電圧変換器の出力電圧の尺度である
    電圧測定信号がマイクロプロセッサ(10)に印加さ
    れ、マイクロプロセッサが、パルス巾変調器に送られる
    制御信号を変更して直流電圧変換器の出力信号を最大化
    するよう設計およびまたはプログラミングされているこ
    とを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の車
    輌のソーラ発電機によってファンおよびまたは蓄電池に
    給電する回路装置。
  5. 【請求項5】 直流電圧変換器(19)の出力と電圧測
    定信号を受信するマイクロプロセッサ(10)の入力と
    の間には、電圧測定信号に重畳する妨害信号を減衰また
    は抑制するフィルタ回路(39)が設けられることを特
    徴とする請求項4に記載の車輌のソーラ発電機によって
    ファンおよびまたは蓄電池に給電する回路装置。
  6. 【請求項6】 最終段(30)が、導通損失を最少化す
    るため、直流電圧変換器(19)の部分を形成するダイ
    オード(23)に並列に接続されていることを特徴とす
    る請求項4に記載の車輌のソーラ発電機によってファン
    およびまたは蓄電池に給電する回路装置。
  7. 【請求項7】 パルス巾変調器に送られる制御信号を雰
    囲気温度に依存して制御するため温度測定信号をマイク
    ロプロセッサ(10)に印加する温度センサ(40)が
    設けられることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1
    つに記載の車輌のソーラ発電機によってファンおよびま
    たは蓄電池に給電する回路装置。
  8. 【請求項8】 ソーラルーフ作動装置(33)が、ソー
    ラルーフの可動部材(12)の目標位置のための目標値
    発生器(43)と、目標値発生器に設定された目標位置
    をソーラルーフの可動部材の実位置と比較して、調節偏
    差がゼロとなるまで上記可動部材を変位する調節回路の
    部分であってソーラルーフの可動部材に配した駆動装置
    (46)とを有する自動プレセット機構として設計され
    ていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに
    記載の車輌のソーラ発電機によってファンおよびまたは
    蓄電池に給電する回路装置。
JP6246261A 1993-10-23 1994-10-12 車輌のソーラ発電機によってファンおよびまたは蓄電池に給電する回路装置 Pending JPH07177682A (ja)

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