KR19980069746A

KR19980069746A - 차량용 교류 발전기의 전압제어장치

Info

Publication number: KR19980069746A
Application number: KR1019970014877A
Authority: KR
Inventors: 마에하라후유키; 사토히로히데
Original assignee: 가미야마사시; 덴소오코퍼레이션
Priority date: 1996-04-23
Filing date: 1997-04-22
Publication date: 1998-10-26
Also published as: CN1075269C; CN1175109A; EP0803960A2; KR100261742B1; EP0803960B1; DE69737379T2; US5966001A; EP0803960A3; DE69737379D1

Abstract

본 발명은 배터리의 과충전을 방지하면서 강력한 배터리 충전이 가능한 차량용 교류 발전기의 전압제어장치에 관한 것이다. 배터리 전압은 비교기(16)에 의해 기준조정레벨과 비교되는데, 일반적으로 충전된 배터리의 전압이 보통(normal)기준조정전압보다 높게될 때, 보통기준조정전압은 높게 제어된다. 그리고, 엔진의 전형적인 동작 속도가 포함된 주기내에서 배터리 전압들의 평균값이 비교적 높은 레벨 V1보다 높게되면 기준조정전압은 낮아진다. 한편, 그와 같은 주기내에서 배터리 전압들의 평균값이 보다 낮은 레벨 V2보다 낮게되면 기준조정전압은 증가된다.

Description

차량용 교류 발전기의 전압제어장치

본 발명은 차량용 교류 발전기의 전압제어장치에 관한 것으로, 특히 배터리의 과충전을 방지하면서 강력한 배터리 충전을 제공하기 위한 전압제어장치에 관한 것이다.

일본국 공개번호 특개평 4-275035에는 차량용 교류 발전기의 전압제어장치가 기술되어 있는데, 이 전압제어장치는 배터리 전압이 하위 한계치보다 낮아지게 될 때 제어기의 기준조정전압은 강력한 배터리 충전을 제공하기 위해 상위 레벨(level)로 설정되며, 배터리 전압이 상위 한계치가 되면 제어기의 기준조정 전압은 적당한 배터리 충전을 제공하기 위해 보통(normal)의 레벨로 복귀된다. 또한, 상기 공보는 정확하게 기준조정전압과 비교될 수 있도록 교류 발전기의 3상전파(full-wave) 정류기에 의해 정류된 전류내에 포함된 750Hz 이상의 고조파성분(즉, 리플성분)을 제거하기 위해 배터리 전압의 평균치에 기초하여 전압을 제어하는 것을 제안하고 있다.

일반적으로, 배터리 전압은 배터리의 충전 혹은 방전 전류의 누적된 양과 같은 배터리의 충전 상태에 따라 변하고, 배터리의 충전 전류(즉, 교류 발전기의 출력 전류) 또한 엔진 회전 속도의 변화에 따라 변한다.

엔진 속도가 공회전 속도와 주행 속도 사이에서 반복적으로 변하는 시가지 주행의 경우에 엔진 속도와 충전 전류(또는 배터리 전압)들은 일반적으로 낮다. 그러므로, 기준조정 전압이 배터리 전압의 일시적인 증가에 대응하여 매시간 낮아진다면, 배터리는 충전량이 부족하게 될 것이다. 그러나, 상기 문제를 해결하기 위해 보통(normal) 기준조정 전압이 높게 설정된다면, 차량이 오랜시간 동안 고속도로를 고속으로 질주하는 경우에 배터리는 과충전될 것이며, 이것에 의해 단시간내에 배터리의 전해물은 분해되고, 배터리의 질은 저하될 것이다.

이와 같은 종래의 전압제어장치에 있어서, 기준조정 전압은 차량의 주행상태 혹은 교류 발전기의 상태에 관계없이 오직 배터리 전압에 따라 즉시 변화되므로, 배터리의 과충전은 만족스럽게 방지될 수 없으며, 더우기, 기준조정 전압의 빈번한 변화는 엔진 부하의 빈번한 변화를 유발시키고, 이는 엔진을 제어하는데 결코 바람직스럽지 못하다.

따라서, 본 발명의 목적은 전압제어유닛의 기준조정 전압을 제어된 비율로 변화시키기 위해 적당한 검출 주기내에 배터리 충전 능력과 관련된 값들의 누적된 양을 검출함으로써 양호한 배터리 상태를 유지하는데 있다.

일반적으로, 교통신호 혹은 모터에 의해 구동되는 방열기(radiator) 팬(fan)의 온-오프(on-off) 동작 때문에, 시가지 주행시 차량의 엔진속도 변화는 수십초 내지 30분 사이에서 반복된다. 그리고, 적당한 검출 주기(예를 들어, 3 내지 30분 주기)는 기준조정 전압의 빈번한 변동을 방지한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 배터리의 과충전이 일어나지 않는 레벨내에서 가능한한 배터리 전압을 높게 유지하는데 있다.

도1은 본 발명에 따른 교류 발전기의 전압제어유닛을 구비한 차량용 배터리 충전 시스템의 블럭 구성도;

도2는 도1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로컴퓨터(19)의 제어동작 을 나타내는 흐름도;

도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로컴퓨터(19)의 다른 제어동작을 나타내 는 흐름도;

도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로컴퓨터(19)의 제어동작을 나타내는 흐 름도;

도5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로컴퓨터(19)의 다른 제어동작을 나타내 는 흐름도;

도6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 마이크로컴퓨터(19)의 제어동작을 나타내는 흐 름도;

도7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 마이크로컴퓨터(19)의 다른 제어동작을 나타내 는 흐름도;

도8은 엔진속도를 매5분 주기마다 공회전 속도에서 고정된 높은 속도로 상승시켜 주행하는 시가지 주행 모드에서의 배터리 전압, 그 평균치 및 기준조정전압 을 나타내는 타이밍도;

도9는 엔진속도를 고속으로 증가시켜서 오랜 기간동안 유지하는 시 외곽 주행 모드 에서의 배터리 전압, 그 평균치 및 기준조정전압을 나타내는 타이밍도;

도10은 오랜 기간동안 공회전 속도를 계속 유지하는 모드에서의 배터리 전압, 그 평균치 및 기준조정전압을 나타내는 타이밍도;

도11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 교류 발전기의 전압제어유닛을 구비한 차량 배터리 충전 시스템의 블럭 구성도;

도12는 도11에 도시된 회로블럭(26)의 상세 회로도;

도13은 도11에 도시된 회로블럭(27)의 상세 회로도;

도14는 도11에 도시된 회로블럭(29)의 상세 회로도;

도15는 도11에 도시된 회로블럭(28)의 상세 회로도;

도16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 교류 발전기의 전압제어유닛을 구비한 차량 배터리 충전 시스템의 블럭 구성도;

도17은 도2, 도4 및 도6에 도시된 흐름도의 변형예를 나타낸 흐름도;

도18은 도2, 도4 및 도6에 도시된 흐름도의 다른 변형예를 나타낸 흐름도 이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 엔진 2 : 차량용 교류 발전기

3 : 여자전류구동회로 4 : 충전제어회로

5 : 키(key) 스위치 6 : 배터리

7 : 전기부하 8 : 공회전 속도 제어 유닛

9 : 고정자 코일 10 : 정류 유닛

11 : 여자 코일 12 : 환류 다이오드

13 : NMOS 트랜지스터 14 : 보호용 다이오드

15 : 입력 저항 16,23,24,25,30 : 비교기

17 : 디지탈-아날로그(D-A) 변환기 18 : 아날로그-디지탈(A-D) 변환기

19 : 마이크로컴퓨터(MC) 20,21 : 전압분배저항

26 : 과충전시간 누적회로 27 : 조정전압 설정회로

28 : 충전부족시간 누적회로 29 : 조정전압 발생회로

본 발명에 따른 차량용 교류 발전기의 전압제어장치의 경우, 교류 발전기의 출력전압은 가변적인 기준조정 전압을 제공하는 전압제어유닛에 의해 제어된다. 그리고, 여자 전류는 배터리 전압과 가변적인 기준조정 전압의 비교 결과에 따라 제어된다. 기준조정 전압은 적당한 검출 주기내에 샘플링된 배터리 전압 혹은 배터리 충전 전류와 같은 배터리 충전 능력을 나타내는 값들의 누적된 양에 따라 변화된다.

이러한 결과로서, 기준조정 전압은 매우 자주 변경되지 않기 때문에, 교류 발전기 구동 토크는 자주 바뀌지 않는다. 이는 배터리 전압내에서의 빈번한 변화는 차량 전기 부하에 유해하다는 것을 의미한다.

바람직하기로는 검출 주기는 모터-구동 방열기(radiator) 팬의 최소 동작 주기보다 길기 때문에, 방열기 팬의 단속 동작에 기인한 배터리 전압의 변동은 방지된다.

본 발명에 따르면, 배터리 충전 능력과 관련된 값들의 누적된 양이 제1 레벨보다 높게 될 때, 기준조정 전압은 낮아지게 되며, 배터리 충전 능력과 관련된 값들의 누적된 양이 배터리 전압을 안정시키기 위해 제1 레벨보다 낮은 값을 갖는 제2 레벨보다 낮아지게 될 때, 기준조정 전압은 상승된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 배터리 충전 능력과 관련된 값들의 누적된 양이 배터리의 과방전 상태를 나타내는 제3 기준조정 레벨보다 낮아지게 되면, 기준조정 전압은 급격한 비율로 상승된다. 그러므로, 배터리의 충전량이 부족하지 않도록 짧은 시간내에 배터리는 충전될 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 배터리의 과방전이 오랜시간동안 지속되더라도 기준조정 전압은 낮아지지 않는다. 그러므로, 배터리가 과방전된다거나, 심지어 누적된 양이 일시적으로 배터리의 과충전을 나타내더라도 배터리는 강력한 충전을 유지한다.

본 발명과 관련된 부분의 기능 뿐만아니라 다른 목적, 특성 및 특징은 후술되는 상세한 설명, 청구범위 및 도면으로부터 명백해질 것이다.

[제1 실시예]

도1을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 전압제어장치를 설명한다.

차량 엔진(1)에 의해 구동되는 차량용 교류 발전기(2)는 고정자 코일(9), 3상 전파 정류유닛(10) 및 여자 코일(11)을 구비한다.

고정자 코일(9)은 여자 전류가 여자 코일(11)로 흘러갈 때, 교류(AC) 전압을 발생시키고, 이 교류 전압은 정류 유닛(10)에 의해 정류되어 배터리(6)와 전기부하(7)로 공급된다.

도면에서 부호 3은 여자전류 구동회로를 나타내며, 여자전류 구동회로(3)는 환류(flywheel) 다이오드(12), 여자 전류를 구동하기 위한 N-채널 MOS 트랜지스터(13), MOS 트랜지스터(13)의 게이트 단자를 보호하기 위한 보호용 다이오드(14), 및 급증(surge) 전압을 억제하기 위한 입력 저항(15)으로 구성된다. 여자코일(11)로 공급된 여자 전류가 제어되어 교류 발전기의 출력전압을 조절할 수 있도록 제어전압이 입력저항(15)을 통해 트랜지스터(13)의 게이트 단자로 인가될 때, 트랜지스터(13)는 온(on) 또는 오프(off) 되며, 배터리(6)로 충전된 전류는 제어될 수 있다. 전술한 배터리 충전 시스템은 종래 기술로 잘 알려진 것이므로, 이에 대한 상세 설명은 생략하기로 한다.

배터리 충전 제어회로(4)는 배터리(6)의 단자전압을 분배하기 위한 전압분배회로의 구성 요소인 두 개의 저항(20, 21)을 구비하며, 이 두 저항(20, 21)의 접속점에 의해 제공되는 배터리의 분배된 전압(이하, 배터리 전압이라 함)은 비교기(16)의 일측 입력단(-)과 아날로그-디지탈 변환기(A/D)(18)를 통해 마이크로컴퓨터(19)로 인가된다. 마이크로컴퓨터(19)의 출력신호는 디지탈-아날로그 변환기(D/A)(17)를 통해 기준조정 전압(Vref)으로 비교기(16)의 타측 입력단(+)으로 인가된다. 비교기(16)는 배터리 전압과 기준조정 전압 Vref을 비교하는데, 비교결과 배터리 전압이 기준조정 전압보다 높으면, 비교기(16)는 트랜지스터(13)를 오프시키기 위해 로우 레벨의 전압을 제공한다. 한편, 배터리 전압이 기준조정 전압 Vref보다 낮으면, 비교기(16)는 트랜지스터(13)를 온시키기 위해 하이 레벨의 전압을 제공하여 여자 전류를 제어한다.

마이크로컴퓨터(19)의 출력신호는 엔진 제어 마이크로컴퓨터의 일부분인 공회전 속도 제어유닛(8)으로 출력된다. 공회전 속도 제어유닛(8)은 입력신호에 따라 엔진의 공회전 속도를 제어한다. 도면에서 부호 5는 키(key) 스위치를 나타내며, 키 스위치(5)가 온이 되면 마이크로컴퓨터(19)로 전원이 공급된다.

이어서, 마이크로컴퓨터(19)에 의해 반송된 기준조정 전압의 변경 과정을 도2 및 도3에 도시된 흐름도를 참조하여 설명한다.

첫 번째 단계 100에서 키 스위치가 온되고, 전원 전압이 마이크로컴퓨터(19)로 인가되면, 하기의 초기화 설정 동작이 수행된다:

(1) 기준조정 전압과 공회전 속도를 초기값으로 설정하고; (2) 후술되는 충전모드 플래그(flag)를 보통(normal) 모드로 설정하며; (3) 설정시간(제어수행 주기)을 계수하는 타이머를 리셋시킨다.

도3은 도2에 도시된 주 루틴(routine) 수행 중 인터럽트가 발생되는 경우 이를 처리하는 인터럽트 서브루틴을 나타내며, 이는 배터리 전압 Vb를 판독하는 단계(200); 소정의 주기(3 내지 30분 주기)내에 샘플링된 최근 배터리 전압 Vb를 포함하는 배터리 전압의 평균치 Va-b를 계산하고, 이 최근 배터리 전압의 평균치 Va-b를 예비 메모리에 저장하는 단계(202); 및 주 루틴으로 복귀하는 단계로 이루어진다.

단계 102는 주 루틴의 설정시간을 결정하며, 이 단계는 타이머가 설정 시간을 카운트할 때, 내장된 타이머가 재시작을 위해 리셋될 때까지(단계 104) 대기한다.

이어서, 배터리 전압의 평균치 Va-b가 배터리의 과충전 상태를 나타내는 기준조정 레벨 V1보다 높은지 아닌지를 검사한다(단계 108). 검사결과, 배터리 전압의 평균치 Va-b가 기준조정 레벨 V1보다 높으면 배터리가 과충전된 것으로 판정하고, 단계 130으로 이동한다. 검사결과, 배터리 전압의 평균치 Va-b가 기준조정 레벨 V1보다 높지 않으면 단계 112로 이동하는데, 단계 112는 배터리 전압의 평균치 Va-b가 배터리 충전량의 부족 상태를 나타내는 기준조정 레벨 V2보다 낮은지 아닌지를 검사한다. 검사결과, 배터리 전압의 평균치 Va-b가 기준조정 레벨 V2보다 낮으면 배터리의 충전량이 부족한 것으로 판정하고, 단계 114로 이동한다. 검사결과, 배터리 전압의 평균치 Va-b가 기준조정 레벨 V2보다 낮지 않으면 단계 102로 복귀한다.

단계 114에서 기준조정 전압 Vref이 미리 설정된 소정의 상한 레벨(즉, 14V)인지 아닌지를 검사한다. 검사결과, 상한 레벨이 아니면 기준조정 전압이 14V보다 낮은 값을 유지하는한, 기준조정 전압 Vref는 소정의 일정한 값(예를 들어, 0.5V)만큼 증가된다(단계 116). 검사결과, 상한 레벨이면 공회전 속도가 상한 속도보다 낮은 값을 유지하는한, 공회전 속도를 일정한 고속 레벨로 설정하거나, 공회전 속도에 일정한 값(예를 들어, 50rpm)이 추가된 속도로 설정한다(단계 118).

그 후, 단계 108에서 읽은 최종 3회의 평균치 Va-b가 배터리의 과방전 상태를 나타내는 기준조정 레벨 V3보다 낮은지 아닌지를 검사한다(단계 120). 검사결과, 만약 낮지 않으면 단계 102로 복귀하고, 낮으면 배터리(6)의 충전량이 부족한 것으로 판정하고, 제2 타이머는 시작을 위해 리셋된 후(단계 122), 단계 124로 이동한다.

단계 124에서는 충전모드 플래그를 강력한 배터리 충전을 위한 충전 회복 모드로 설정하고, 기준조정 전압 Vref는 상한 레벨 Vrefu로 설정된다. 그리고, 단계 102로 복귀한다. 이 실시예에서는 V1은 13.5V, V2는 13.0V, V3는 12.5V로 각각 설정하였다.

만약, 단계 108에서 평균치 Va-b가 레벨 V1보다 높은 것으로 확인되면, 다시 말해, 배터리가 과충전된 것으로 확인되면 아래의 단계들이 수행된다.

단계 130에서는 충전모드 플래그가 보통모드인지 혹은 충전회복모드인지를 검사한다. 만약 충전모드 플래그가 보통모드이면, 단계 132로 이동하며, 충전회복모드이면 단계 134로 이동한다. 충전회복모드는 단시간내에 배터리의 전압을 복구하기 위한 강력한 배터리 충전 모드이다.

단계 132에서는 공회전 속도 제어유닛(8)에 의해 검출된 공회전 속도가 하한 값만큼 낮은지 아닌지를 검사한다. 검사결과, 만약 낮지 않으면 공회전 속도가 하한 값보다 높은 속도를 갖는한, 공회전 속도는 보다낮은 레벨의 속도로 감소되거나, 그 공회전 속도에서 소정의 일정 값만큼 감소된다(단계 136).

만약, 공회전 속도가 하한 값만큼 낮으면, 단계 138에서는 기준조정 전압이 하한 값 Vrefd 보다 높은 값을 갖는한, 이 기준조정 전압 Vref은 소정의 일정 값만큼 감소된 다음, 단계 102로 복귀한다.

단계 132에서 충전모드 플래그가 충전회복모드를 나타내면, 제2 타이머에 의해 결정된 배터리 회복 모드의 실행 시간이 초과되었는지 아닌지를 검사한다(단계 134). 검사결과, 만약 초과되지 않았으면 단계 102로 복귀하고, 초과되었으면 단계 140에서는 충전모드 플래그를 보통 모드로 복귀시키고, 단계 102로 복귀한다.

만약, 공회전 속도가 초기치의 속도일 때, 배터리의 과충전 상태가 확인되면, 공회전 속도는 연비 향상을 위해 기준조정 전압을 낮추기에 앞서 초기치의 속도보다 낮게 설정할 수 있다.

[제2 실시예]

제2 실시예는 도4 및 도5에 도시된 흐름도를 참조하여 설명하기로 한다.

이 제어 루틴은 도3에 도시된 제어 루틴에 더하여 도5에 도시된 바와 같이 단계 204를 더 구비하며, 도2에 도시된 단계 108은 도4에 도시된 단계 208로 대치되었다.

단계 204에서는, 3 내지 30분 주기의 최종 주기에서 샘플링된 이번에 판독되는 배터리 전압 Vb가 포함된 모든 배터리 전압들을 내장 맵(map)에 저장한 후, 각각의 배터리 전압들의 각각에 대응하는 각 배터리 과충전 전류는 이 내장 맵으로부터 검색되어 누적된 과충전 전류 값 Ik를 구하기 위해 누적되고, 메모리의 내용을 이 내용으로 변경시킨다.

도4에 도시된 단계 208에서는 누적된 과충전 전류 값 Ik가 배터리의 과충전 상태를 나타내는 기준조정 값 I1보다 큰지 아닌지를 검사한다. 검사결과, 크면 배터리는 과충전된 것으로 판정되고(과충전된 의미), 단계 130으로 이동한다. 그리고, 검사결과, 크지 않으면 평균치 Va-b가 배터리 충전의 부족 상태를 나타내는 기준조정 레벨 V2보다 낮은지 아닌지를 검사하는 단계 112로 이동한다. 이렇게 하여 배터리의 과충전은 정확하게 검사될 수 있다.

[제3 실시예]

제3 실시예는 도6 및 도7에 도시된 흐름도를 참조하여 설명하기로 한다.

도 3 에 도시된 제어루틴의 단계 200은 단계 206으로 교체되고, 단계 207은 도7에 도시된 바와 같이 거기에 추가된다. 도2의 단계 108, 112 및 120은 도6 에 도시된 바와 같이 각각 단계 308, 312 및 313으로 교체된다.

단계 206에서 배터리 전압 Vb는 배터리의 과충전 상태를 나타내는 기준조정 레벨 V1, 배터리 충전의 부족 상태를 나타내는 기준조정 레벨 V2, 그리고 배터리의 과방전 상태를 나타내는 기준조정 레벨 V3들과 각각 비교된다. 단계 207에서 배터리 전압 Vb가 기준조정 레벨 V1보다 높은 값을 갖는 동안인 주기 T1, 배터리 전압 Vb가 기준조정 레벨 V2보다 낮은 값을 갖는 동안인 주기 T2, 그리고 배터리 전압 Vb가 기준조정 레벨 V3보다 낮은 값을 갖는 동안인 주기 T3들이 각각 계산된다. 도6에 도시된 단계 313에서는 주기 T3이 소정의 임계 주기 Tth3보다 긴지 아닌지를 검사한다. 검사결과, 길면 배터리는 과방전된 것으로 판정된다.

단계 308에서는 과충전 주기 T1이 소정의 과충전 임계 레벨 Tth1보다 긴지 아닌지를 검사한다. 검사결과, 길면 배터리는 과충전된 것으로 판정되고(과충전된다는 의미), 단계 130으로 이동한다. 검사결과, 길지 않으면 단계 312로 이동한다.

단계 312에서는 충전 전류 부족 주기 T2가 전류 부족 기준조정 레벨 Tth2보다 긴지 아닌지를 검사한다. 검사결과, 만약 길다면 배터리는 충전량이 부족한 것으로 판정되고, 단계 114로 이동한다. 그리고, 길지 않으면 단계 102로 복귀한다.

이렇게 함으로써, 배터리 전압이 단지 기준조정 레벨 V1, V2, 그리고 V3와 비교될 수 있도록 하기 위해 배터리 전압을 직접 읽을 필요가 없으며, 이것에 의해 보다 간단한 회로 구성을 위해 제1 실시예에서 아날로그-디지탈 변환기와 다른 소자를 제거하는 것이 가능하다.

도8 내지 도10은 제1 실시예를 채택할 경우에 배터리 전압과 엔진 속도 사이의 관계를 나타낸다.

도8은 5분 주기로 엔진속도를 공회전 속도에서 고속으로 변경하는 시가지 주행모드에서의 배터리 전압 Vb, 이 배터리 전압의 평균치 Va-b, 그리고 기준조정 전압의 타이밍도를 나타낸다. 도9는 엔진속도를 증가시킨 후, 오랜시간동안 고속 범위를 유지하는 시 외곽 주행모드에서의 배터리 전압 Vb, 이 배터리 전압의 평균치 Va-b, 그리고 기준조정 전압의 타이밍도를 나타낸다. 도10은 오랜시간동안 공회전 속도를 유지하는 모드에서의 배터리 전압 Vb, 이 배터리 전압의 평균치 Va-b, 그리고 기준조정 전압의 타이밍도를 나타낸다.

전술한 바와 같이, 오랜기간동안 배터리 전압 Vb의 평균치 Va-b는 배터리의 과충전을 방지하고, 적당한 레벨에서 배터리 전압을 안정시키기 위해 검출된다. 결과적으로, 도6에 도시된 바와 같이, 배터리 전압이 빈번히 변하더라도 배터리의 과충전됨이 없이 배터리의 충전 성능은 향상될 수 있다.

배터리 전압 Vb의 평균치 Va-b는 배터리 전압의 단순 평균치 대신에 이동평균치나, 지연된 값으로 구해질 수 있다.

[제4 실시예]

제4 실시예는 도11 내지 도15를 참조하여 설명한다.

도면에서 동일한 부호는 동일한 부분이나 구조를 나타낸다.

제4 실시예는 배터리 충전 제어회로(4)가 아날로그-디지탈 변환기 뿐만아니라 마이크로컴퓨터도 구비하지 않는 점에 있어서 도1에 도시된 제1실시예와 다르다. 이 실시예에 있어서, 여자전류 구동회로(3)와 충전제어회로(4)는 교류 발전기(2)내에 설치된다.

충전 제어회로(4)는 두 저항(20, 21), 비교기(23 내지 25, 30), 과충전시간 누적회로(26), 조정전압 설정회로(27), 충전부족시간 누적회로(28), 그리고 조정전압 발생회로(29)를 구비한다. 조정전압 발생회로(29)는 기준조정 전압 Vref1, Vref2, 그리고 Vref3를 제공한다. 도14는 조정전압 발생회로(29)의 일 예를 나타내며, 이 조정전압 발생회로(29)는 잘 알려진 공지 기술로, 이에 대한 상세 설명은 생략하기로 한다.

비교기(23)는 두 저항(20, 21)으로 구성된 전압분배회로에 의해 분배된 전압과 기준조정 전압 Vref1(예를 들어, 13.7V)를 비교하여 배터리의 과충전 여부를 결정한다.

분배된 배터리 전압(이하, 배터리 전압이라 함)이 기준조정 전압 Vref1보다 높을 경우에, 비교기(23)는 로우 레벨의 전압을 제공한다. 로우 레벨의 전압이 공급되는 매 주기에는 과충전 주기 T1을 제공하기 위해 과충전시간 누적회로(26)에 의해 누적된다. 과충전시간 누적회로(26)는 과충전기간 T1이 과충전 조정레벨 Tth1(예를 들어, 30분 혹은 점유율 50%)보다 긴지 아닌지를 검사한다. 만약, 과충전시간 누적회로(26)가 배터리 전해물 내에서의 비정상적인 감소 원인인 T1 Tth1으로 확인하면, 조정전압 설정회로(27)는 기준조정 전압 Vref를 보다 낮은 전압으로 변경한다. 즉, 기준조정 전압 Vref1은 0.2V 낮아진다. 조정전압 설정회로(27)에 의해 변경된 기준조정 전압 Vref는 비교기(30)로 출력되고, 비교기(30)는 트랜지스터(13)를 구동시키기 위해 배터리 전압과 기준조정 전압 Vref를 비교하여 기준조정 전압 Vref으로 배터리 전압을 조정한다. 이와 반대로, 과충전시간 누적회로(26)가 배터리의 과충전 상태가 해결되었음을 나타내는 상태인 T1 Tth1으로 확인하면, 기준조정 전압 Vref를 보다 높은 값으로 변경하기 위해 이를 지시하는 명령 신호는 조정전압 설정회로(27)로 입력된다. 그리고, 조정전압 설정회로(27)는 기준조정 전압 Vref를 0.2V 증가시킨다. 조정전압 설정회로(27)는 과충전 기준조정레벨 Tth1을 낮추는 시점과 이를 복구하는 시점을 구별하는 히스테리시스(hysteresis) 기능을 수행하고, 이것에 의해 불규칙한 동작(hunting)을 방지한다.

도12는 과충전시간 누적회로(26)의 블럭 구성도이다. 비교기(23)의 출력신호는 업(up)/다운(down) 카운터(261)로 입력된다. 업/다운 카운터(261)는 배터리 전압이 기준조정 전압 Vref1보다 높으면 0.1초마다 카운트 값을 증가시키고, 반대로 배터리 전압이 기준조정 전압보다 낮으면 카운트 값을 감소시킨다. 비교기(23)의 출력신호는 디지탈 지연회로(262)에 의해 약 26분정도 지연된 후, 업/다운 카운터(263)로 입력된다. 업/다운 카운터(263)는 지연된 배터리 전압이 기준조정 전압 Vref1보다 높으면 0.1초마다 카운트 값을 증가시키고, 반대로 지연된 배터리 전압이 기준조정레벨 전압보다 낮으면 카운트 값을 감소시킨다.

도면에서 부호 264는 감산기로서, 감산기(264)는 업/다운 카운터(261)의 출력신호에서 업/다운 카운터(263)의 출력신호를 감산하고, 그 감산 결과 신호는 디지탈 비교기(265)로 입력된다. 감산 결과 값은 스위치가 온된 후 현재까지 누적된 비교기(23)의 출력신호에서 스위치가 온된 후 26분 직전까지 누적된 비교기(23)의 출력신호를 감산함으로써 구해진다. 즉, 이것은 26분 동안 누적된 비교기(23)의 출력신호이다.

디지탈 비교기(265)는 상기 감산된 값과 미리 설정된 디지탈 값(예를 들어, 0)을 비교한다. 만약 감산된 값이 미리 설정된 디지탈 값보다 크다면, 이는 26분 주기의 50% 이상이 기준조정 전압 vref1보다 높은 배터리 전압의 총 주기임을 나타낸다. 그리고, 조정전압 설정회로(27)는 기준조정 전압을 낮게 설정한다.

도13은 조정전압설정회로(27)의 상세 회로도를 나타낸다.

비교기(24)는 두 저항(20, 21)으로 구성된 전압분배회로에 의해 분배된 배터리 전압과 과방전 레벨 기준조정 전압 Vref3(예를 들어, 배터리용 12.5V와 대응됨)을 비교한다. 만약, 분배된 배터리 전압(이하, 배터리 전압이라 함)이 조정레벨 전압 Vref3보다 낮게 되면, 비교기(24)는 업/다운 카운터(2710)로 하이 레벨의 전압을 출력한다. 업/다운 카운터(2710)는 배터리 전압이 기준조정 전압 Vref3보다 낮으면 0.1초마다 카운트 값을 증가시키고, 반대로, 배터리 전압이 기준조정 전압 Vref3보다 높으면 0.1초마다 카운트 값을 감소시킨다. 비교기(24)의 출력신호는 디지탈 지연회로(2720)에 의해 약 26분동안 지연된 후, 업/다운 카운터(2730)로 입력된다. 업/다운 카운터(2730)는 배터리 전압이 기준조정 전압 Vref3보다 낮으면 26분 이후 0.1초마다 카운트 값을 증가시키고, 반대로, 배터리 전압이 기준조정 전압 Vref3보다 높으면 26분 이후 0.1초마다 카운트 값을 감소시킨다.

도면에서 부호 2740은 감산기로서, 감산기(2740)는 업/다운 카운터(2710)의 카운트된 신호에서 업/다운 카운터(2730)의 카운트된 신호를 감산하고, 이 감산된 결과는 디지탈 비교기(2750)로 입력된다. 이 감산 결과는 전원 입력 시점으로부터 현재까지 누적된 비교기(24)의 출력신호에서 전원입력 시점으로부터 26분 직전까지의 누적된 비교기(24)의 출력신호를 감산하여 구한 값과 같다. 즉, 이는 26분동안 누적된 비교기(24)의 출력신호이다.

디지탈 비교기(2750)는 상기 감산 결과와 미리 설정된(preset) 디지탈 값(예를 들어, 이 실시예에서는 0)을 비교한다. 만약 감산된 결과 값이 미리 설정된 디지탈 값보다 크면, 이는 배터리 전압이 기준조정 전압 Vref3보다 낮은 총주기가 26분 주기의 50% 이상임을 나타낸다. 그리고, 배터리는 과방전된 것으로 판정된다. 그 결과, 논리곱(AND) 게이트들(2761, 2762, 2763)을 차단하기 위해 RS 플립플롭회로(273)는 설정된다. 다시 말해, 배터리가 과방전된 것으로 판정되면, 논리곱 게이트들(2761, 2762, 2763)은 기준조정 전압 Vref을 낮추는 것을 방지한다.

도면에서 부호 274는 4비트 카운터로, 4비트 카운터(274)는 디지탈 비교기(2750)가 하이 레벨의 신호를 제공할 때 시작하여 16분이 될 때 플립플롭회로(273)를 리셋시키기 위해 2분 주기로 입력되는 클럭펄스를 카운트한다. 즉, 논리곱 게이트들(2761, 2762, 2763)이 차단될 때, 강력한 배터리 충전은 기준조정 전압의 낮춰짐이 없이 16분 동안 수행된다.

배터리가 과방전되지 않을 때에는, 플립플롭회로(273)는 하이 레벨의 신호를 제공한다.

도면에서 부호 2751는 3비트 카운터로서, 3비트 카운터(2751)는 과충전시간 누적회로(26)의 디지탈 비교기(265)의 출력신호가 로우일 때, 즉 배터리가 과충전되는 것으로 판정되지 않을 때, 인버터(2752)를 통해 리셋된다. 디지탈 비교기(265)가 배터리의 과충전 상태를 나타내는 하이레벨의 신호를 제공하면, 카운터(2751)는 그 후에 2분 주기로 입력되는 클럭 펄스를 카운트한다. 카운터(2751)의 최하위 디지트(또는 최하위 비트) Q0, Q1, Q3와 중간 디지트, 그리고 최상위 디지트 출력 신호들은 각각 논리곱 게이트들(2761, 2762, 2763)로 입력된다.

배터리의 과충전 상태를 나타내는 신호가 과충전시간 누적회로(26)로부터 송신되면, 논리곱 게이트(2761)는 트랜지스터(277)를 온시키기 위해 개방된다. 이것에 의해 기준조정 전압 Vref는 0.2V 낮아진다. 트랜지스터(277)의 스위칭 동작은 기준조정 전압 Vref의 0.2V 변화와 상응하고, 트랜지스터(278)의 스위칭 동작은 기준조정 전압 Vref의 0.4V 변화와 상응하며, 트랜지스터(279)의 스위칭 동작은 기준조정 전압 Vref의 0.8V 변화와 상응하다. 이리하여, 카운터(2751)의 출력인 3비트 신호의 변화는 8단계를 통해 기준조정 전압 Vref을 서서히 변화시킨다.

과충전시간 누적회로(26)의 디지탈 비교기(265)가 배터리의 과충전 상태가 아님을 나타내는 로우레벨의 신호를 제공하면, 인버터(2752)는 논리곱 게이트들(2761 내지 2763)을 차단시키기 위해 카운터(2751)를 리셋시키고, 이것에 의해 기준조정 전압은 급속히 원래의 전압으로 회복된다.

도면에서 부호 282는 트랜지스터들(277 내지 280)과 재너 다이오드(281), 그리고 저항들로 구성된 조정전압 발생회로로서, 조정전압 발생회로(282)는 8종류의 다른 레벨을 갖는 전압을 제공한다. 조정전압 발생회로(29)는 앞서 설명되었다.

비교기(25)와 충전부족시간 누적회로(28)는 도11 및 도15를 참조하여 설명한다.

비교기(25)는 배터리 전압 Vb과 배터리 충전량의 부족 상태를 나타내는 기준조정 전압 Vref2(예를 들어, 배터리용 13.0V)을 비교한다. 비교결과, 만약 배터리 전압이 기준조정 전압 Vref2보다 낮은 것으로 확인되면, 충전부족시간 누적회로(28)는 그 시간 주기(충전전류 부족 주기 T2)를 누적한다. 계속해서, 충전전류 부족 주기 T2가 전류부족 기준조정 레벨 Tth2보다 긴지 아닌지를 검사한다. 검사결과, 만약 T2 Tth2으로 배터리에 해로운 배터리 충전 전류의 부족 상태인 것으로 확인되면, 엔진 공회전 속도는 공회전 속도 제어유닛(8)에 의해 보다 높은 레벨(예를 들어, 약 50rpm)로 증가된다. 한편, 검사결과, 만약 배터리 충전 전류의 부족 상태가 해소된 것을 나타내는 T2 Tth2이면, 엔진 공회전 속도는 원래의 속도로 회복된다.

충전부족시간 누적회로(28)의 동작을 도15를 참조하여 보다 상세히 설명한다.

만약 분배된 배터리 전압(이하, 배터리 전압이라 함)이 기준조정 전압 Vref2보다 낮게 되면, 비교기(25)는 업/다운 카운터(2810)로 하이레벨의 신호를 출력한다. 업/다운 카운터(2810)는 배터리 전압이 기준조정 전압 Vref2보다 낮은 값을 갖는한 0.1초마다 카운트 값을 증가시키고, 배터리 전압이 기준조정 전압 Vref2보다 높은 값이면 카운트 값을 감소시킨다. 비교기(25)의 출력신호는 디지탈 지연회로(2820)에 의해 약 26분동안 지연된 후, 업/다운 카운터(2830)로 입력된다. 업/다운 카운터(2830)는 지연된 배터리 전압이 기준조정 전압 Vref2보다 낮으면 0.1초마다 카운트 값을 증가시키고, 지연된 배터리 전압이 기준조정 전압 Vref2보다 높으면 카운트 값을 감소시킨다.

도면에서 부호 2840은 감산기로서, 감산기(2840)는 업/다운 카운터(2810)의 출력신호에서 업/다운 카운터(2830)의 출력신호를 감산한 후, 디지탈 비교기(2850)로 그 결과를 출력한다. 이 감산 결과는 전원이 인가된 후 현재까지 누적된 비교기(25)의 출력신호에서 전원이 인가된 후 현재부터 26분까지 누적된 비교기(25)의 출력신호를 감산함으로써, 구해진다. 즉, 이는 26분 주기내에 누적된 비교기(25)의 출력신호이다.

디지탈 비교기(2850)는 상기 감산 결과 값과 미리 설정된 디지탈 값(이 실시예에서는 0)을 비교한다. 비교결과, 만약 감산 결과값이 미리 설정된 디지탈 값보다 크다면, 이것은 배터리 전압 Vb이 기준조정 전압 Vref2보다 낮은 총기간이 최근 26분 주기의 50% 또는 그 이상에 달하고, 배터리의 충전 전류가 부족한 것으로 판정된다. 그리고, 버퍼 인버터의 트랜지스터(284)를 온시키기 위해 RS 플립플롭회로(283)는 설정된다. RS 플립플롭회로(283)는 데이타를 갱신하기 위해 리셋단으로 2분주기의 클럭펄스를 수신한다.

저항(285)과 함께 버퍼 인버터를 형성하는 트랜지스터(284)의 온 신호는 엔진 제어유닛(도시되지 않음)으로 출력되어 예를 들어, 약 50rpm 정도로 공회전 속도를 증가시킨다. 한편, 트랜지스터(284)의 오프(off) 신호는 공회전 속도를 소정의 일정양 만큼 감소시킨다.

[제5 실시예]

도16은 본 발명의 제5 실시예의 구성도로서, 도면에서 동일한 부분 또는 소자는 전술한 실시예와 동일한 참조 부호를 갖는다.

도1에 도시된 제1 실시예의 충전제어회로(4)는 이 실시예에서는 외부의 충전제어회로(47)와 내부의 충전제어회로(48)로 나누어지고, 이들은 서로 신호선(100)에 의해 연결된다.

교류 발전기 외부에 배치된 외부 충전제어회로(47)는 제1 실시예의 충전제어회로(4)와 동일하게 전압분배용 저항(20, 21), 아날로그-디지탈 변환기(18), 및 마이크로컴퓨터(19)를 구비한다. 마이크로컴퓨터(19)의 출력신호는 트랜지스터(41)를 통해 내부 충전제어회로(48)의 비교기(42)로 입력된다.

교류 발전기내에 배치된 내부 충전제어회로(48)는 신호선(100)을 통해 기준조정 전압신호를 수신하는 비교기(42)와, 저항(44) 및 캐패시터(45)로 이루어진 적분회로와, 여자전류를 구동하는 트랜지스터(13)를 제어하는 비교기(46)와, 두 저항(147, 148)으로 이루어진 전압분배회로, 및 저항(49)과 재너 다이오드(43)로 이루어진 정전압회로를 구비한다.

이 실시예의 회로는 제1 실시예의 회로 이외에 외부 충전제어회로(47)와 아날로그-디지탈 변환기를 더 구비하며, 이의 동작 설명은 이전의 도2에서 조명된 동작 설명으로 가늠할 수 있다.

외부 충전제어회로(47)의 마이크로컴퓨터(19)는 배터리 전압의 평균치를 계산하고, 기준조정 전압 Vref의 변경 필요성을 결정하며, 기준조정 전압을 변경시키기 위해 그의 양을 계산한다. 또한, 마이크로컴퓨터(19)는 기준조정 전압에 대응되는 듀티(duty) 비율을 계산한다. 예를 들어, 기준조정 전압이 15V일 때, 듀티 비율은 90%로 설정되고, 기준조정 전압이 12V일 때는 듀티 비율은 10%로 설정된다. 그리고, 다른 듀티 비율은 직선보간(linear interpolation)에 의해 계산된다. 이 계산된 듀티율 신호(듀티율 신호)는 교류 발전기(2) 내에 배치된 내부 충전제어회로(48)로 출력된다. 내부 충전제어회로(48)의 비교기(42)는 듀티율신호와 정전압회로에 의해 제공된 기준조정 전압을 비교하고, 정형화된 신호를 제공한다. 여기서 듀티율을 나타내는 아날로그 기준조정 전압을 제공하기 위해 정형화된 신호는 저항(44)과 캐패시터(45)로 구성된 적분회로에 의해 평활화된다. 비교기(46)는 기준조정 전압 Vref과 교류 발전기의 출력전압을 비교하여 교류 발전기의 출력전압을 조절하기 위해 여자전류를 단속한다.

외부 충전제어회로(47)와 내부 충전제어회로(48)간의 교신신호는 듀티율신호(PWM 신호) 이외에 주파수 신호 혹은 아날로그 신호와 같은 기준조정 전압을 나타내는 다른 신호일 수 있다. 즉, 내부 충전제어회로(48)는 기준조정 전압 Vref와 교류 발전기 출력전압의 분배 전압을 비교하여 여자전류 구동회로로 보내지는 구동신호를 제공한다. 외부 충전제어회로(47)는 배터리 충전 상태의 평균치를 결정하고, 기준조정 전압 Vref를 제공하며, 기준조정 전압 신호를 내부 충전제어회로(48)로 출력한다. 다시 말해, 배터리 전압을 검사하는 외부 충전제어회로(48)는 교류 발전기내에 전압감지단자를 생략한다. 여자전류 구동용 트랜지스터(13)는 직접 감지 신호에 의해서가 아니라 기준조정 전압 Vref에 의해 스위칭되도록 하고, 이것에 의해 단자의 단락과 같은 이상이 검출되도록 하여 훼일-세이프(fail-safe) 제어가 가능할 수 있다. 예를 들어, 도16에 있어서, 트랜지스터(41)에 의해 제공된 신호의 듀티율이 0% 혹은 100%라면, 이것은 단락 혹은 고장이 발생한 것으로 판단된다. 외부 충전제어회로(47)는 다른 제어유닛(예를 들어, 엔진 제어 유닛) 내에 수용될 수 있다.

[다른 실시예]

도2, 4, 및 6에 도시된 단계 102에서 설정한 설정시간은 엔진 냉각제를 식히기 위해 모터에 의해 구동되는 방열기 팬의 최소동작 시간보다 길게 설정된다. 이의 결과로, 기준조정 전압은 방열기 팬의 온-오프 동작에 의해 발생된 배터리 전압내의 변화로부터 영향을 받지 않을 것이다.

감소된 량과 단계 102의 루틴 사이클에 의해 결정된 설정 전압 변경의 비율이 0.01 내지 0.1V이 되도록, 배터리의 과충전이 검출될 때, 도2, 4, 및 6에 도시된 단계 138에서 기준조정 전압 설정의 감소된 양은 설정된다. 이의 결과로, 출력전압내에서 느린 변화로 인한 과충전과 출력전압내에서 빠른 변화로 인한 불쾌한 승차감은 방지될 수 있다.

배터리의 충전부족이나 배터리의 과방전이 평균 충전 전압에 따라서 검출될 때, 설정 전압은 보통전압제어가 수행될 때보다 빨리 변경된다.

평균 충전전압을 검출하기 위한 기준조정 레벨은 배터리의 온도와 그와 관련된 파라메터의 변화와 더불어 변한다. 예를 들어, 조정전압 발생회로(29)는 기준조정 전압 Vref1, Vref2, Vref3를 제공하기 위해 차량용 교류 발전기내에 배치된다. 도14에 있어서, 저항 R11과 R12로 구성된 전압분배회로의 출력전압은 트랜지스터(311)로 인가된다. 온도가 저온일 때, 트랜지스터(311)는 불포화되거나 오프 되고, 저항 R15 내지 R19에 의해 제공된 기준조정 전압 Vref1, Vref2, Vref3이 변화없이 유지되도록 하기 위해 저항 R13을 통해 흐르는 전류는 작거나 제로이다. 만약 트랜지스터(311)의 온도가 고온이면, 트랜지스터는 기준조정 전압 Vref1, Vref2, Vref3을 낮추기 위해 완전히 온된다. 저항 R13과 R14는 각각 컬렉터 전류를 조절하기 위한 컬렉터 저항과 에미터 저항이다. 도14에 도시된 조정전압 발생회로(29)에 있어서, 교류 발전기(2)의 온도가 상승할 때, 기준조정 전압 Vref2, Vref3는 낮아진다. 즉, 교류 발전기(2)의 온도는 엔진 구획내에 설치된 배터리와 정의 상관 관계이기 때문에 배터리 온도가 상승할 때, 기준조정 전압 Vref2, Vref3는 낮아진다.

이러한 결과로, 만약 배터리 온도가 상승하고, 과충전 레벨이 낮아지면, 배터리의 과충전없이 연료 소비의 감소와 함께 최적의 발생제어가 달성될 수 있도록 배터리 과충전용 기준조정 레벨은 낮아진다. 도14에 도시된 회로는 단순성을 위해 교류 발전기 온도를 검출하는 것에 의해 배터리 온도를 검출한다.

바람직한 실시예를 도17에 도시된 흐름도를 참조하여 설명한다.

도17은 도2, 4 및 6에 도시된 흐름도에 단계 101이 부가된 것을 도시한 것이다.

기준조정 전압은 엔진이 동작을 시작한 후(도시하지 않음), 첫 번째 10분 내에는 변화되지 않으며(단계 101), 그러므로 엔진의 동작이 시작되는 주기내에는 배터리 충전의 부족상태가 예방된다.

다음, 도18에 도시된 흐름도를 참조하여 바람직한 실시예를 설명한다.

도18은 도2, 4 및 6에 도시된 흐름도에 단계 103이 부가된 것을 도시한 것이다.

엔진의 동작이 시작될 때(도시되지 않음), 주기는 카운트되고, 이 주기에 따라 기준조정레벨 V1, V2, V3는 변경된다.

엔진의 동작이 시작된 후, 시간이 경과하면, 배터리의 온도는 상승하고, 과충전 레벨은 기준조정레벨 V1,V2,V3의 감소와 더불어 낮아진다. 그러므로, 기준조정 전압은 발생 레벨을 낮추기 위해 간단한 구조에서 배터리의 과충전 혹은 과방전의 문제없이 낮아질 수 있으며, 연료의 소비를 감소시키는 결과를 가져올 수 있다.

전술한 본 발명의 설명에 있어서, 본 발명은 구체적인 실시예에 관련하여 기술되었다. 그러나, 여러 가지 변형 및 변경이 청구범위에 기술된 발명의 폭넓은 기술 사상과 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 구체적 실시예로부터 이루어질 수 있다는 것은 자명하다. 그러므로, 이 명세서에 있어서 본 발명의 상세 설명은 한정적인 것이 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은, 배터리의 충전 능력과 관련된 데이타를 이용하여 기준조정 전압을 변경함으로서, 양호한 상태의 배터리 충전을 유지할 수 있으며, 배터리의 과충전이 일어나지 않는 범위내에서 가능한한 배터리 전압을 높게 유지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

배터리(6)에 연결되며, 여자 코일(11)을 구비하는 차량용 교류 발전기(2)의 전압제어장치에 있어서,

상기 교류 발전기(2)의 출력전압과 기준조정 전압의 비교 결과에 따라 상기 여자코일(11)로 공급되는 전류를 제어하는 전압제어유닛(3);

차량의 동작에 의한 엔진의 전형적인 속도 변화의 주기보다 긴 소정의 검출 주기내에서 상기 배터리(6)의 충전상태로부터 샘플링된 값의 누적된 양을 검출하는 제1수단(4, 18, 19, 20, 21, 47); 및

상기 누적된 양에 따라 상기 기준조정 전압을 변경하는 제2수단(4, 17, 19, 48)을 구비한 전압제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전압제어장치가 상기 엔진에 설치된 모터에 의해 구동되는 방열기 팬을 이용하며, 상기 검출 주기가 상기 모터-구동 방열기 팬의 최소 동작 주기보다 길게 설정된 것을 특징으로 하는 전압제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 검출 주기가 3 내지 30분 사이인 것을 특징으로 하는 전압제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제2 수단(4, 17, 19)이,

상기 누적된 양이 상기 배터리(6)의 과충전 상태를 나타내는 제1 레벨보다 높으면 상기 기준조정 전압을 낮추고, 상기 누적된 양이 상기 배터리(6)의 충전량의 부족상태를 나타내는 제2 레벨보다 낮으면 상기 기준조정 전압을 증가시키는 것을 특징으로 하는 전압제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제2 수단(4, 17, 19)이, 제어된 비율로 상기 기준조정 전압을 변경하는 것을 특징으로 하는 전압제어장치.
제 5 항에 있어서,

상기 제2 수단(4, 17, 19)은,

상기 누적된 양이 상기 배터리(6)의 과방전 상태를 나타내는 제3 레벨이 되면 제1 비율로 상기 기준조정 전압을 상승시키고, 상기 누적된 양이 상기 제1 레벨보다 높게되면 상기 제1비율보다 낮은 제2 비율로 상기 기준조정 전압을 낮추며, 상기 누적된 양이 상기 제2 레벨보다 낮아지면 상기 제1 비율보다 낮은 제3 비율로 상기 기준조정 전압을 상승시키는 것을 특징으로 하는 전압제어장치.
제 5 항에 있어서,

상기 제2 수단(4, 17, 19)이 0.01 V/min 보다 큰 비율로 상기 기준조정 전압을 변경하는 것을 특징으로 하는 전압제어장치.
제 5 항에 있어서,

상기 제2 수단(4, 17, 19)이 0.1 V/min 보다 작은 비율로 상기 기준조정 전압을 변경하는 것을 특징으로 하는 전압제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 기준조정 전압을 상승시킨 후, 상기 누적된 양이 상기 제2 레벨보다 여전히 낮을 때 엔진 공회전 속도를 증가시키는 공회전 속도 제어유닛(8)을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전압제어장치.
제 4 항에 있어서,

상기 누적된 양이 상기 제1 레벨보다 높을 때 상기 기준조정 전압을 낮추기 위해 엔진 공회전 속도 주기를 감소시키는 공회전 속도 제어유닛(8)을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전압제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제2 수단(4, 17, 19)은,

상기 누적된 양이 소정의 주기보다 긴 동안 제2 레벨보다 여전히 낮게 유지되면 상기 기준조정 전압을 낮추기 위해 정지되는 것을 특징으로 하는 전압제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전압제어유닛(3), 상기 제1 수단(4, 18, 19, 20, 21), 및 상기 제2 수단(4, 17, 19)이 상기 교류 발전기(2) 내부에 배치된 것을 특징으로 하는 전압제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전압제어유닛(3)은 상기 교류 발전기(2) 내부에 배치되며, 상기 제1 수단 및 제2 수단은 상기 교류 발전기(2) 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 전압제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제2 수단(4)은,

상기 엔진이 동작을 시작한 후, 상기 기준조정 전압을 변경하기 위해 소정의 주기동안 정지되는 것을 특징으로 하는 전압제어장치.
제 4 항에 있어서,

상기 제2 수단(4)은,

상기 배터리(6)의 온도에 따라 상기 기준조정 전압을 변경하는 것을 특징으로 하는 전압제어장치.
제 15 항에 있어서,

상기 제2 수단(4)은,

상기 전압제어유닛(3)의 온도에 따라 상기 기준조정 레벨을 변경하는 것을 특징으로 하는 전압제어장치.
제 15 항에 있어서,

상기 제2 수단(4)은,

상기 엔진이 동작을 시작한 후, 시간의 경과에 따라 상기 기준조정 레벨을 변경하는 것을 특징으로 하는 전압제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 누적된 양은,

상기 배터리 전압(6)에서 고주파 성분의 감산에 의해 구해진 전압신호로 구성된 것을 특징으로 하는 전압제어장치.
제 18 항에 있어서,

상기 누적된 양은,

상기 검출 주기동안 샘플링된 배터리 전압들의 평균치로 구성된 것을 특징으로 하는 전압제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 누적된 양은,

상기 검출 주기동안 배터리(6) 전압이 임의의 일정한 레벨보다 큰 경우의 누적된 주기들인 것을 특징으로 하는 전압제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 누적된 양은,

상기 검출 주기동안 상기 배터리(6)로 흐르는 과충전 전류의 누적된 값인 것을 특징으로 하는 전압제어장치.