TW201010265A - Power generation control device and vehicle - Google Patents

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201010265 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種控制發電機的輸出電流之發電控制裝 置及包含其之輸送機器。 【先前技術】 用於汽車等車輛之發電系統有交流發電機及調節器（參 考例如專利文獻1)。交流發電機係由引擎驅動而發生交流 電流。調節器係將由交流發電機所發生之交流電流，轉換 成直流電流而輸出。發電系統之輸出電流供給至燈等電負 載及電池。藉其’於電負載消耗電力，並且將電池充電。 於上述發電系統，無法因應負載電流值或電池之充放電 狀態，來使輸出電流的值變化。 另一方面’專利文獻2所記載的車輛用之發電控制裝置 可藉由控制三相交流發電機之磁場繞組之磁場電流，來控 制輸出電流。 [專利文獻1]曰本特開6-86476號公報 [專利文獻2]曰本特開2002-125329號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 一般而言’於藉由機車的引擎所驅動的發電系統，係使 用磁鐵式三相交流發電機之飛輪永磁發電機（flywheel magneto generator)。於飛輪永磁發電機係使用永久磁鐵。 因此’無法藉由磁場電流來控制輸出電流。 本發明之目的在於提供一種可將由引擎所驅動之交流發 140004.doc 201010265 電機的輸出電流控制為任意值之發電控制裝置及包含其之 輸送機器。 [解決問題之技術手段] ο)按照本發明之一局面的發電控制裝置係控制由引擎 所驅動之交流發電機之輸出電流，且包含：整流電路，其 係將輸出自交流發電機之交流電流轉換成直流電流；及控 制部，其係藉由進行整流電路之相位角控制，將整流電路 之輸出電流值控制為目標輸出電流值；控制部係決定目標 輸出電流值以上之第1指令輸出電流值及目標輸出電流值 以下之第2指令輸出電流值，於特定期間内控制按照第丄 指令輸出電流值進行整流電路之相位角控制的第丨控制期 間與按照第2指令輸出電流值進行整流電路之相位角控制 的第2控制期間之比例，以便於特定期間内之第旧令輸出 電流值與第2指令輸出電流值的平均值等於目標輸出電流 ▲於該發電控制裝置，藉由引擎驅動交流發電機，藉此從 交流發電機輸出交流電流，並藉由整流電路將交流電流轉 換成直流電流。 藉由控制部決定目標輸出電流值以上之第i指令輸出電 流值及目標輸出電流值以τ之第2指令輸出電流值。控制 部於特定期間内之第1控制期間，按照第！指令輸出電流值 來進行整流電路之相位角控制，於特㈣間内之第2控制 月間’按照第2指令輸出電流值來進行整流電路之相位角 控制。該情況下，控制部控制第1控制期間與第2控制期間 140004.doc 201010265 之比例’以便於特定期間内之第旧令輪出電流值“Μ 令輸出電流值的平均值等於目標輸出電流值。 曰 值’可將整流 ’可對負載供 藉此，利用將目標輸出電流值設定為任意 電路之平均輸出電流值控制為任意值。因此 給任意值之輸出電流。 (2)發電控制裝置亦可進一步包含電流檢測器其係檢 測整流電路之輸出電流值；控制部亦可於在特定期間内，

由電流檢測器所檢測到之輸出電流值之平均值與目標輸出 電流值有差距之情況下，根據差距變更第i控制期間T與第2 控制期間之比例’以便輸出電流值之平均值與目標輸出電 流值相等。 '，該情況下，根據由電流檢測器所檢測到之輸出電流值之 平均值與目標輸出電流值的差距，變更第】控制期間與第2 :制期間之比例，以便輸出電流值之平均值與目標輸出電 流值相等。藉此，反饋控制整流電路，以便整流電路之平 均輸出電流值確實等於目標輸*電流值。因此，可正確對 負載供給等於目標輸出電流值之輸出電流。 (3) 控制部亦可於目標輸出電流值經變更之情況下，變 更第1扣^輸出電流值及第2指令輸出電流值並且為了於 特疋期間内之平均值等於目標輸出電流值而變更第1控制 期間與第2控制期間之比例。 s清况下即使於目標輸出電流值經變更的情況下，整 μ電路之平均輪出電流仍等於變更後之目標輸出電流值。 (4) 交机發電機亦可為包含有永久磁鐵之磁鐵式交流發 140004.doc 201010265 電機。於該情況下，亦可將整流電路之平均輸出電流值控 制為任意值。 -(5)整流電路亦可包含橋接電路，其係包含複數個切換 元件Up亦可按照第]及第2指令輸出電流值來進行複 數個切換元件之相位角控制β

It況下藉由複數個切換元件之相位角控制來控制整 流電路之輸出電流值。 (6)第1及第2指令輸出電流值亦可包含有離散的值。於 該情況下，亦可使整流電路之平均輸出電流值等於任意之 目標輸出電流值。 w ⑺按照本發明之其他局面的輸送機器包含：本體部； 引擎，其係設置於本體部；驅動部，其係藉由引擎的旋轉 來使本體部移動；交流發電機，其係由引擎的旋轉所驅 動；及發電控制裝置，其係控制由引擎所驅動之交流發電 機之輸出電流；發電控制裝置包含··整流電路，其係將輸 出自交流發電機之交流電流轉換成直流電流；及控制部， 其係藉由進行整流電路之相位角控制，將整流電路之輸出 電流值控制為目標輸出電流值；控制部係決定目標輸出電 流值以上之第1指令輸出電流值及目標輸出電流值以下之 第2指令輸出電流值，於特定期間内，控制按照第！指令輸 出電流值進行整流電路之相位角控制㈣ι控制期間與按 照第2指令輸出電流值進行整流電路之相位角控制的第續 制期間之比例，以便於特定期間内之第！指令輸出電流值 與第2指令輸出電流值的平均值等於目標輸出電流值。 140D04.doc 201010265 驅動部使本體部 引擎驅動交流發 藉由整流電路將 移 電 交 於該輸送機器，藉由引擎的旋轉， 動。該情況下，於發電控制裝置，藉由 機，藉此從交流發電機輸出交流電流， 流電流轉換成直流電流。 藉由控制部決定目標輸出電流值以上 流值及目標輸出電流值以下之第2指令輪出電流值。

=於特定期間内之第1控制期間，按照心指令輸㈣㈣ 來進行整流電路之相位角控制，於特定期㈣之第化制 期間’按照第2指令輸出電流值來進行整流電路之相位角 控制。該情況下’控制部控制第i控制期間與第2控制期間 之比例，以便於特定期間内之第旧令輸出電流值與第㉔ 令輸出電流值的平均值等於目標輸出電流值。 藉此，利用將目標輸出電流值設定為任意值，可將整流 電路之平均輸出電流值控制為任意值。因此，可對負載供 給任意值之輸出電流。 【實施方式】 [發明之效果] 依據本發明，可將由引擎所驅動之交流發電機的輸出電 流控制為任意值。 以下，一面參考圖式，一面說明關於本發明之實施型 態。於以下實施型態中，針對將關於本發明之發電控制裝 置適用於作為輸送機器之一例的踏板型之機車的情況說 明。 (1)第1實施型態 140004.doc 201010265 (1-1)發電控制裝置及機車之構成 圖1係關於本發明之第1實施型態之機車之側面圖。圖2 係表示關於本發明之第1實施型態之包含發電控制穿置 機車的電氣系統之構成之區塊圖。 於圖1所示之機車100’於主體車架31之前端設置有前管 32。於前管32之上端設置有把手33。於前管32之下端安裝 有前又34。於該狀態下’前叉34係以前管32之軸心為中 心，可於特定角度範圍内旋轉。於前又34之下端，可旋轉 地支持有前輪35。 鳴 於主體車架31之中央部設置有引擎30。於引擎3〇安裝有 飛輪永磁發電機（以下簡記為永磁發電機}1，永磁發電機叉 附近設置有發電控制裝置2。電池3設置於主體車座36之下 部或侧蓋内。 以延伸往引擎30後方之方式，於主體車架31連接有後臂 37 °後臂37係可旋轉地保持後輪38及後輪鏈齒39。於後輪 鏈齒39安裝有鏈條4〇。 而且’於前管32之前方安裝有前燈4a，於主體車座36之 _ 後方安裝有尾燈4b。 圖2之電氣系統包含永磁發電機1、發電控制裝置2、電 - 池3及電負載4。電負載4包含例如圖1之前燈4a、尾燈4b、 . 煞車燈及方向指示器等。 永磁發電機1為磁鐵式三相交流發電機，包含有轉子及 疋子。於轉子安裝有永久磁鐵於定子安裝有定子線圈 la，lb，lc °永磁發電機1係與引擎30(圖1)之曲柄軸一同由 140004.doc 201010265 於轉子旋轉，而於定子線圈13〜1(；進行發電，發生交流電 流。 發電控制裝置2包含微電腦5、分壓電路6及三相混合橋 接電路7。 永磁發電機1之定子線圈la，lb，le連接於節點Na, Nb， Nc。三相混合橋接電路7係藉由3個二極體7a及3個閘流體 7b所構成。3個二極體7a係分別連接於負側電源線L2與節 點Na，Nb，Nc之間，3個閘流體7b分別連接於正側電源線L1 與節點Na，Nb，Nc之間。三相混合橋接電路7係將藉由永磁 發電機1所發生之交流電流轉換成直流電流。分壓電路6係 將節點Na，Nb，Nc之交流電壓分別予以分壓，並將經分壓 之電壓輸出至微電腦5。 微電腦5包含1/〇(輸出入）埠51、cpu(中央運算處理裝 置）52、A/D(類比/數位）轉換器53及記憶體54。a/D轉換器 53係將分壓電路6之輸出電壓轉換成數位的電壓值。記憶 體54係由例如非揮發性記憶體所組成，其記憶後述之控制 程式、目標輸出電流值、第丨及第2指令輸出電流值及工作 比等。 CPU 52係與基本時鐘信號CK同步動作。該基本時鐘信 號CK係於微電腦5之内部發生，或從微電腦5之外部給 予。藉由基本時鐘信號CK之頻率來決定微電腦5的動作頻 率。 CPU 52係根據藉由A/D轉換器53所獲得之電壓值，來檢 測引擎10的旋轉速度及其變動。而且，CPU 52係按照記憶 140004.doc 201010265 於記憶體54之控制程式，執行後述之輸出電流控制處理， 並藉經由1/0埠51，將觸發信號給予閘流體7b之閘極，以 進行閘流體7b之相位角控制。藉由控制觸發信號的時序來 控制從二相混合橋接電路7所輸出之電流。 於正側電源線L1與負側電源線L2之間連接有電池3及電 負載4。從三相混合橋接電路7所輸出之電流係供給至電池 3及電負載4。藉其，將電池3充電，並且於電負載4消耗電 力。 (1-2)發電控制裝置2之動作 接著，說明關於本實施型態之發電控制裝置2的動作。 圖3及圖4係表示基本時鐘信號CK、觸發信號tr、輸出電 壓及輸出電流之例之波形圖。 於圖3及圖4表示有、給予CPU 52之基本時鐘信號⑶、給 予1個閉流體7b之觸發信號TR、三相混合橋接電路相 份的輸出電廢及三相混合橋接電路⑴相份的輸出電流。 基本時鐘信號CK之週期τ係相當於微電腦5的控制週期， 其為例如40 yec。觸發信號TR係與基本時鐘信號ck同步 上升。因此，觸發信號TR的時序係以控制週期丁作為單位 而受到控制。 於圖3的例中，CPU 52係於時點"’檢測輸出電壓之上 升，於時點t2，與基本時鐘信號CK2上升同步使觸發信號 TR之脈衝上升。回應觸發信號TR之脈衝的上升，閘流體 7b開啟。藉其’從時點t2至時點t3，電流流至二極體〜及 間流趙7b。於圖3的例中，輸出電流值為7 5A。 140004.doc 201010265 於圖4的例中，CPU 52係於時點〖丨，檢測輸出電壓之上 升’於時點t3，與基本時鐘信號CK之上升同步使觸發信號 TR之脈衝上升。回應觸發信號丁尺之脈衝的上升，閘流體 7b開啟。藉其，從時點t4至時點t3，電流流至二極體以及 閘流體7b。於圖4的例中，輸出電流值為8 5A。 圖5係表示發電控制裝置2之輸出電流之一例之圖。圖5 中，觸發信號TR之脈衝於圖3例舉之時序上升的情況下， 輸出電流值為7.5A，觸發信號TR之脈衝於圖4例舉之時序 上升的情況下，輸出電流值為8.5A。 由於觸發信號TR之時序係以控制週期τ作為單位而受到 控制，因此輸出電流包含有離散的值。上述情況下，無法 藉由控制觸發信號TR之時序（相位角），來將輸出電流值控 制為8.0A。於關於本實施型態之發電控制裝置2，可採以 下方法將輸出電流控制為任意值。 CPU 52係設定電流控制週期Tc。於此，電流控制週期l 係設定為較引擎30在空轉狀態下之旋轉週期（例如5〇 充分大。電流控制週期Tc係如下式（1)，由第i控制期間匕 及第2控制期間tb所組成。

Tc=ta+tb ... (1) 而且，相對於電流控制週期。之第【控制期間以的比例 稱為工作比Rd。

Rd=ta/Tc=ta/(ta+tb) ... (2) 於此，第1控制期間ta及第2控制期間tb設定為微電腦5之 控制週期τ的整數倍《藉由使電流控制週期Tc為一定，調 140004.doc 11 201010265 整第1控制期間ta及第2控制期間tb以變更工作比Rd亦可。 而且，藉由使第1控制期間ta為一定，調整第2控制期間tb 及電流控制週期Tc以變更工作比Rd亦可。 於此，CPU 52係於第1控制期間ta，按照第i指令輸出電 流值11來控制三相混合橋接電路7之輸出電流，於第2控制 期間tb，按照第2指令輸出電流值12來控制三相混合橋接電 路7之輸出電流。亦即’ CPU 52係於第1控制期間ta，進行 閘流體7b之相位角控制，以使三相混合橋接電路7之輸出 電流等於第1指令輸出電流值Η，並於第2控制期間tb，進 行閘流體7b之相位角控制，以使三相混合橋接電路7之輸 出電流等於第2指令輸出電流值12。 該情況下，CPU 52係設定第1指令輸出電流值11、第2指 令輸出電流值12及工作比Rd，以使電流控制週期Tc之三相 混合橋接電路7的平均輸出電流值等於目標輸出電流值 Itar。工作比Rd係設定為符合下式。

Itar=Il · Rd+π · (l-Rd) ... (3) 如此，CPU 52可藉由控制第i指令輸出電流值〗〗、第2指 令輸出電流值Π及工作比11(1，將三相混合橋接電路了之平 均輸出電流值控制為任一之目標輸出電流值“打。 圖6係表示發電控制裝置2之輸出電流之控制之一例之 圖。於圖6的例中，目標輸出電流值⑹設定為8屬。該情 況下’第1指令輸出電流值u設定為7 5A，第2指令輸出電 流值12設定為8·5Α。而且，工作比⑹設定為〇 5a。亦即， 第與第2控制期相等。該情況下平均輸 I40004.doc 201010265 出電流值lave為8.0A。 圖7係表示藉由微電腦5之CPU52所進行之發電控制裝置 2之輸出電流控制處理之流程圖。 預先設定有目標輸出電流值Itar、第丨指令輸出電流值 11、第2指令輸出電流值12及工作比Rd之初始值。 首先’ CPU 52係判斷目標輸出電流值itar是否經變更（步 驟S 1)。目；^輸出電流值Itar係根據例如機車1 〇〇的狀態變 更該清況下，複數個目標輸出電流值Itar係對應於機車 100的狀態而預先記憶於記憶體54。機車100的狀態係例如 引擎30之空轉狀態、加速狀態、減速狀態及定速狀態。機 車100的狀態不限定於該等狀態。或者’目標輸出電流值 Itar亦可根據電池3之充電狀態及放電狀態變更。 於目標輸出電流值Itar未變更之情況下，CPU 52係以第1 指令輸出電流值II，於第丨控制期間匕之間，藉由觸發信號 TR進行閘流體7b之相位角控制（步驟S2)。 接下來，CPU 52係以第2指令輸出電流值12，於第2控制 期間tb之間，藉由觸發信號TR進行閘流體几之相位角控制 (步驟S3)。其後，CPU52回到步驟81的處理。 藉由重複執行步驟S1〜S3的處理，將平均輸出電流值 lave控制為目標輸出電流值Itar。 於步驟si’目標輸出電流值Itar經變更之情況下，cpu 52決定接近變更後的目標輸出電流值Itar之第1指令輸出電 流值II及第2指令輸出電流值12(步驟S4)。該情況下第^ 才曰令輸出電流值II及第2指令輸出電流值12設定為目標輪出 140004.doc -13· 201010265 電流值Itar上下的值。 接著，CPU 52係藉由上式（3)來決定工作比Rd(步驟 S2)。藉此，藉由上式（2)算出第丨控制期間仏及第2控制期 間tb。其後，CPU 52回到步驟S1的處理，利用變更後之第 1指令輸出電流值11、第2指令輸出電流值12、工作比Rd、 第1控制期間ta及第2控制期間tb，重複執行步驟S1〜S3的處 理。藉其，將平均輸出電流值lave控制為變更後之目標輸 出電流值Itar。 (1-3)發電控制裝置2之效果 若依據關於第1實施型態之發電控制裝置2,可將目標輸 出電流值Itar設定為在微電腦5之控制週期τ之限制下所決 定的第I指令輸出電流值Π及第2指令輸出電流值12之間的 任意值。藉其，可將三相混合橋接電路7之平均輸出電流 值lave控制為任意值。因此，可對電負載及電池3供給任 意值之輸出電流。而且，藉由根據機車1〇〇之狀態或電池3 之狀態等來任意變更目標輸出電流值Itar，可任意變更供 給至電負載及電池3之輸出電流值。 (2)第2實施型態 (2-1)發電控制裝置及機車之構成 圖8係表示關於本發明之第2實施型態之包含發電控制裝 置之機車的電氣系統之構成之區塊圖。 圖8之發電控制裝置2之構成與圖1之發電控制裝置2之構 成的不同點為’進一步設置有檢測三相混合橋接電路7之 輸出電流值之電流感測器8。於本實施型態，電流感測器8 140004.doc 14 201010265 連接於正側電源線L2。電流感測器8之輸出信號係給予微 電腦5。微電腦5之A/D轉換器53係將電流感測器8之輸出信 號轉換成數位的電流值。 (2-2)發電控制裝置2之動作 由於永磁發電機1之特性偏差或溫度變化等，來自三相 . 混合橋接電路7之實際的輸出電流值與第丨指令輸出電流值 • Η或第2指令輸出電流值12之間，會有產生誤差的情況。於 關於本實施型態之發電控制裝置2，即使為產生該類誤差 拳 4情況’仍可藉由以下所示之方法，使三相混合橋接電路 7之平均輸出電流值與目標輸出電流值itar—致。 接著，說明關於本實施型態之發電控制裝置2的動作。 圖9係表示發電控制裝置2之輸出電流之一例之圖。 於圖9的例中，目標輸出電流值Itar為8.0A。該情況下， 第1指令輸出電流值Π設定為7.5A ’第2指令輸出電流值12 設定為8.5A，工作比Rd設定為〇5。 春於圖9的例中，按照第丨指令輸出電流值11進行相位角控 制之情況下，由於永磁發電機丨之特性偏差或溫度變化 等，二相混合橋接電路7之輸出電流值Irl不會與第丨指令輸 出電流值II 一致而為7.0A。此外，按照第2指令輸出電流 值12進行相位角控制之情況下，三相混合橋接電路7之輸 出電流值Ir2會與第2指令輸出電流值12一致。 該情況下’從時點tl0至時點tu，來自三相混合橋接電 路7之實際的平均輸出電流值Uve低於目標輪出電流值 Itar。 140004.doc -15- 201010265 因此’於時點ti l，根據藉由電流感測器8所檢測到之輸 出電流值而變更工作比Rd。於圖9的例中’工作比Rd變更 為小於0.5的值。亦即，第2控制期間tb長於第1控制期間 ta。其結果，實際的平均輸出電流值lave係與目標輸出電 流值Itar —致。 圖10係表示藉由微電腦5之CPU 52所進行之發電控制裝 . 置2之輸出電流控制處理之流程圖。 預先設定有目標輸出電流值Itar、第1指令輸出電流值 11、第2指令輸出電流值12及工作比Rd之初始值。 春 第1控制期間ta之輸出電流值之現在的積算值設為

Ilsum ’第2控制期間tb之輸出電流值之現在的積算值設為 I2sum »而且’第i控制期間ta之輸出電流值到前次為止之 積算值設為11 ’sum，第2控制期間tb之輸出電流值到前次為 止之積算值設為12’3\1111。積算值11,311111，12'311111之初始值為 0 〇 首先，CPU 52係判斷目標輸出電流值^訂是否經變更（步 驟^1)。目標輸出電流值Itar係與第1實施型態相同，根據 瘳 例如機車1 〇〇的狀態或電池3之狀態變更。 於目標輸出電流值Itar未變更之情況下，cpu 52係判斷 現在的指令電流值為第丨指令輸出電流值11 ’亦或為第2指 令輪出電流值12(步驟S12)。 於步驟S12 ’現在的指令輸出電流值為第1指令輸出電产 值Η之情況下’CPU 52係以第i指令輸出電流㈣，藉： 觸發信號TR進行閘流體7b之相位角控制（步驟sI])。 140004.doc -16 - 201010265 而且，CPU 52係讀入藉由電流感測器8所檢測到之輸出 電流值Ilr(步驟S14)。接著，CPU 52係到第1控制期間ta之 前次為止，於積算值II'sum加算輸出電流值Ilr，將加算結 果作為第1控制期間ta之現在的積算值Ilsum(步驟S15)。 於步驟S 12，現在的指令輸出電流值為第2指令輸出電流 值12之情況下，CPU 52係以第2指令輸出電流值12，藉由 觸發信號TR進行閘流體7b之相位角控制（步驟S 1 6)。 而且，CPU 52係讀入藉由電流感測器8所檢測到之輸出 電流值I2r(步驟S17)。接著，CPU 52係到第2控制期間tb之 前次為止，於積算值I2’sum加算輸出電流值Ι2ι•，將加算結 果作為第2控制期間tb之現在的積算值I2sum(步驟S18)。 接著，CPU 52係判斷電流控制週期Tc是否已經過（步驟 S19)。亦gp，CPU 52係判斷第1控制期間ta及第2控制期間 tb是否已結束。於電流控制週期Tc尚未經過之情況時， CPU 52回到步驟S11的處理。 於電流控制週期Tc尚未經過之情況時，CPU 52係藉由下 式（4)來算出電流控制週期Tc内之平均輸出電流值lave(步 驟S20)。

Iave=(11 sum+I2sum)/(ta+tb) ... (4) 然後，CPU 52係判斷平均輸出電流值lave是否與目標輸 出電流值Itar相等（步驟S21)。 於平均輸出電流值lave與目標輸出電流值Itar相等之情 況下，CPU 52回到步驟S 11的處理。 於平均輸出電流值lave與目標輸出電流值Itar不相等之 140004.doc 201010265 情況下，CPU 52係藉由下式（5)、（6)，算出第1控制期間ta 之第1平均輸出電流值II ave及第2控制期間tb之第2平均輸 出電流值I2ave(步驟S22)。 11 ave=I 1 sum/TA ... (5) I2ave=I2sum/TB ... (6) 於上式（5)、（6)，ΤΑ為第1控制期間ta内之輸出電流值IIr 的讀入次數，TB為第2控制期間tb内之輸出電流值I2r的讀 入次數。 進一步而言，CPU 52為了使平均輸出電流值lave與目標 輸出電流值Itar相等，根據第1平均輸出電流值II ave及第2 平均輸出電流值I2ave，並藉由下式（7)來算出工作比Rd(步 驟S23)。

Rd(11 ave-Itar)+( 1-Rd)(I2ave-Itar) = 0 ... (7) 藉此，更新工作比Rd。伴隨於工作比Rd的更新而更新 第1控制期間ta及第2控制期間tb。其後，CPU 52回到步驟 S11的處理。藉由重複執行步驟S11-S23的處理，將平均輸 出電流值lave予以反饋控制為目標輸出電流值Itar。 於步驟S 11，目標輸出電流值Itar經變更之情況下，CPU 52決定接近變更後的目標輸出電流值Itar之第1指令輸出電 流值II及第2指令輸出電流值12(步驟S24)。該情況下，第1 指令輸出電流值II及第2指令輸出電流值12設定為目標輸出 電流值Itar上下的值。 接著，CPU 52係藉由上式（3)來決定工作比Rd(步驟 S25)。藉此，藉由上式（2)算出第1控制期間ta及第2控制期 140004.doc •18- 201010265 1其後’ CPU 52回到步驟S11的處理，利肖變更後之 第1指令輸出電流值n、第2指令輪出電流值12、工作比

Rd、第1控制期間ta及第2控制期間化，重複執行步驟 S11〜S23的處理。藉其，將平均輸出電流值Iave予以反饋 控制為變更後之目標輸出電流值Itar〇 (2-3)發電控制裝置2的效果 右依據關於第2實施型態之發電控制裝置2，可將目標輸 出電流值Itar設定為在微電腦5之控制週期τ之限制下所決 定的第1指令輸出電流㈣及第2指令輸出電流值12之間的 任意值。藉其’可將三相混合橋接電路7之平均輸出電流 值lave控制為任意值。因此，可對電負載及電池3供給任 意值之輸出電流。而且，藉由根據機車10G之狀態或電池3 之狀態等來任意變更目標輸出電流值IUr， 給至電負載及電池3之輸出電流值。 更供 進一步而言，即使為第丨及第2指令輸出電流值〗“ 12與 來自三相混合橋接電路7之實際的輸出電流值之間有誤差 之情況，仍可反饋控制三相混合橋接電路7，以使三相混 合橋接電路7之平均輸出電流值Iave確實等於目標輸出電 流值Itar。因此’可對電負載及電池3,正確供給與目標輸 出電流值Itar—致之輸出電流。 (3)其他實施型態 於上述實施型態，使用飛輪永磁發電機i作為交流發電 機之一例，但不限定於此，亦可使用其他永磁發電機。例 如作為交流發電機，亦可使用包含有磁場繞組之交流發電 140004.doc •19· 201010265 機。 而且，於上述實施型態，作為整流電路係使用藉由二極 體7a及閘流體几所構成之三相混合橋接電路7，但不限於 此，亦可使用其他整流電路。例如作為整流電路，亦可使 用各種半波整流電路及各種全波整流電路。而且，作為切 換7C件，亦可使用電晶體來取代閘流體几。 進一步而言，於上述實施型態，控制部係藉由微電腦5 控制程式所構成，但不限於此，亦可藉由邏輯電路來構 成控制部。 。。於上述實施型態，將發電控制裝置2適用於作為輸送機 态之一例的踏板型之機車1〇〇,但不限定於此。將發電控 制裝置2適用於踏板型以外的形式之機車（例如鞍座騎乘型 機車）亦可。 而且，發電控制裝置2亦可適用於三輪機車、四輪機車 及船舶等各種輸送機器。 進一步而言，發電控制裝置2亦可適用於不包含有電池 之輸送機器。 (4)申清專利範圍之各構成要素與實施型態之各構成要 素的對應 以下，說明關於申請專利範圍之各構成要素與實施型態 之各構成要素的對應例，但本發明不限定於下述例。 於上述實施型態，永磁發電機1為交流發電機或磁鐵式 交流發電機之例，三相混合橋接電路7為整流電路或橋接 電路之例，微電腦5為控制部之例，電流感測器8為電流檢 140004.doc -20- 201010265 測器之例，閘流體7b為切換元件之例。而且，電流控制週 期Tc為特定期間之例，第！控制期間仏為第】控制期間之 例’第2控制期間tb為第2控制期間之例。 進一步而言，發電控制裝置2及後輪39除外之機車1〇〇的 部分為本體部之例，後輪39為驅動部之例。 作為申請專利範圍之各構成要素，亦可利用包含有申請 專利範圍所記載之構成或功能之其他各種構成要素。 [產業上之可利用性] 本發明可廣泛適用於機車、三輪機車、四輪機車或船舶 等各種輸送機器之發電系統。 【圖式簡單說明】 圖1係關於本發明之第1實施型態之機車之侧面圖； 圖2係表示關於本發明之第i實施型態之包含發電控制裝 置之機車的電氣系統之構成之區塊圖； 圖3係表示基本時鐘信號、觸發信號、輸出電壓及輸出 電流之例之波形圖； 圖4係表示基本時鐘信號、觸發信號、輸出電壓及輸出 電流之例之波形圖； 圖S係表示發電控制裝置之輸出電流之一例之圖； 圖6係表示發電控制裝置之輸出電流之控制之一例之 圖； 圖7係表示藉由微電腦之CPU所進行之發電控制裝置之 輸出電流控制處理之流程圖； 圖8係表示關於本發明之第2實施型態之包含發電控制裝 140004.doc •21 · 201010265 置之機車的電氣系統之構成之區塊圖； 圖9係表示發電控制裝置之輸出電流之一例之圖；及 圖係表示藉由微電腦之cpu所進行之發電控制裝置之 輸出電流控制處理之流程圖。 【主要元件符號說明】 1 永磁發電機 la，lb，lc 定子線圈 2 發電控制裝置 3 電池 4 電負載 4a 前燈 4b 尾燈 5 微電腦 6 分壓電路 7 二相混合橋接電路 7a —極體 7b 閘流體 8 電流感測器 30 弓1擎 31 主體車架 32 前管 33 把手 34 前又 35 前輪 140004.doc -22- 201010265 36 主體車座 37 後臂 38 後輪 39 後輪鏈齒 40 鍵條 ' 51 I/O埠 > 52 CPU 53 A/D轉換器 • 54 記憶體 100 機車 CK 基本時鐘信號 11 第1指令輸出電流值 12 第2指令輸出電流值 lave 平均輸出電流值 Irl, Ir2 輸出電流值 Itar 目標輸出電流值 • LI 正側電源線 L2 負側電源線 Na,Nb,Nc 田 1- 郎點 tl,t2,t3,t4 ,tlO,tll 時點 T 控制週期 ta 第1控制期間 tb 第2控制期間 TR 觸發信號 140004.doc -23-

Claims (1)

1. 201010265 七、申請專利範圍： 1.―種發電控制裝置，甘 其係控制由引擎所驅動之交流發電 機之輸出電流，且包含. 二：電:係:輪“前述交流發電機之交流電流 將=流=:::Γ整流電路之相 一fM, 〗出電流值控制為目標輸出電流值； 刖迷控制部係決t1 、疋前述目標輸出電流值以上 7輸出電流值及前述 出電流值值以下之第2指令輸 ;則iL特疋期間内，控制按照前述第1指令 輸出電流值進行前述整 期間與按照前述第二電：之相位角控制的第1控制 4弟2礼令輸出電流值進行前述整流電路 :相1立角控制的第2控制期間之比例，以便於特定期間 内之刖述第1指令輪出雷$ & b 出電流值與前述第2指令輸出電流值 2. 、句值成為等於前述目標輸出電流值。 =項1之發電控制裝置，其中進-步包含檢測前述 :電路之輸出電流值的電流檢測器； 月J述控制„p係、於在前述特定期間内由前 所檢測到之輸出電汚佶十τ ^ 七法 值之平均值與前述目標輸出電流值 有差距之情況下，根摅 很媒别返差距變更前述第1控制期間 與前述第2控制期間之比例，以便前述輪出電流值之： 均值與前述目標輸出電流值成為相等。 3·如請求項1之發電控制裝置，其中前述控制部係於前述 目標輸出電流值經變更之情況下，變更前述第i指令輪 140004.doc 201010265 出電流值及前述第2指令輸出電流值，並且變更前述第i 控制期間與前述第2控制期間之比例以便於前述特定期 間内之前述平均值成為等於前述目標輸出電流值。 4. 如請求項丨之發電控制裝置，其中前述交流發電機係包 含有永久磁鐵之磁鐵式交流發電機。 5. 如請求項丨之發電控制裝置，其中前述整流電路包含含 有複數個切換元件的橋接電路； ▲前述控制部按照前述第！及第2指令輸出電流值來進行 ， 前述複數個切換元件之相位角控制。 春 6. 如請求項丨之發電控制裝置，其中前述第丨及第2指令輸 出電流值包含有離散的值。 7. —種輸送機器，其係包含： 本體部； 引擎，其係設置於前述本體部； 驅動部，其係藉由前述引擎的旋轉來使前述本體部移 動； 交流發電機，其係由前述引擎的旋轉所驅動；及 參 發電控制裝置，其係控制由前述引擎所驅動之交流發 電機之輸出電流；且 前述發電控制裝置包含： · 整抓電路λ係將輸出自前述交流發電機之交流電流 轉換成直流電流；及 控制彡係藉由進行前述整流電路之相位角控制， 將前述整流電路之輸出電流值控制為目標輸出電流值； 140004.doc 201010265 η電流值及前遂目標輪出電流值以下之第2指令輪 電机值’於前述特定期間内，控制按照前述第1指令 電流值進仃前述整流電路之相位角控制的第【控制 、按‘、、'刖冑第2指令❺出電流值進行前述整流電路 之相位角控制的篦？ _ 弟2控制期間之比例，以便於特定期間 的2 Γ第1指令輪出電流值與前述第2指令輪出電流值 的千均值成^於Μ目標#_流值。 140004.doc