TW201406002A - 電池充電裝置及電池充電方法 - Google Patents

Abstract

本發明之電池電壓調整電路在單相交流發電機所輸出之發電機端子之輸出電壓為負極性時，控制電路將在燈具端子之燈電壓之作為有效值或平均值之比較值未滿目標電壓時，導通第1開關元件。另，輸出電壓為正極性時，控制電路將在比較值未滿低於目標電壓之臨界電壓時，導通第3開關元件，並於電池之電池電壓未滿規定電壓時，導通第2開關元件。

Description

電池充電裝置及電池充電方法 技術領域

本發明係有關於一種電池充電裝置及電池充電方法之發明。

背景技術

迄今，已存在可提供利用藉機車等之引擎而驅動之發電機之交流電壓輸出而對電池充電之電源，以及用於點亮前照燈等之燈具之電源之電池充電裝置。

在此，圖5即顯示習知之電池充電系統1000A之構造之一例。且，圖6顯示圖5所示之習知之電池充電裝置100A之動作波形之一例。

如圖5所示，習知之電池充電系統1000A所使用之電池充電裝置100A包含在與地面之間連接單相交流發電機A之線圈之發電機端子TA、在與地面間連接燈具L之燈具端子TL、在與地面之間連接電池B之電池端子TB、與地面連接之地面端子TE、第1閘流體S1、第2閘流體S2(參照諸如日本專利4597194號、專利4480817號)。

第2閘流體S2在發電機端子TA之輸出電壓為正極性時，將在電池B之電池電壓未滿規定電壓時導通。藉 此，而可朝電池B供給單相交流發電機A之輸出電壓之正側成分，以充電電池B(圖6之X)。此時，輸出電壓則為電池電壓V_BAT與第2閘流體S2之電壓VT_S2之和。

又，第1閘流體S1則在發電機端子TA之輸出電壓為負極性時，將在燈具L之燈電壓之有效值(或平均電壓)低於目標電壓時導通。藉此，而可朝燈具L供給單相交流發電機A之輸出電壓之負側成分(圖6之Y)。

在此，舉例言之，單相交流發電機A之發電電力相對於燈具L之耗電而不足時，一旦增加燈具L之負載，則燈電壓之有效電壓(或平均電壓)將降低。其次，若為電池B之充電而延長第2閘流體S2之導通時間，則無法經第1閘流體S1而朝燈具L供給充分之電源。即，燈具L之亮度將降低。

如上所述，習知之電池充電裝置100A可能因燈具L之負載之變動等而降低燈具L之亮度。

發明揭示

依據本發明一態樣之實施例之電池充電裝置可控制單相交流發電機所進行之電池之充電及燈具之電源供給，其特徵在於包含有：發電機端子，在與地面之間連接前述單相交流發電機之線圈；燈具端子，在與前述地面之間連接前述燈具；電池端子，在與前述地面之間連接前述電池；第1開關元件，對前述燈具端子連接第1節點，並對前述發電機端子連接第2節點；第2開關元件，對前述發電機端子連接第1節點，並對前述電池端子連接第2節點；第3 開關元件，對前述發電機端子連接第1節點，並對前述燈具端子連接第2節點；及，控制電路，可朝前述第1至第3開關元件之閘極輸出訊號而控制前述第1至第3開關元件之動作；自前述單相交流發電機輸出之前述發電機端子之輸出電壓為第1極性時，前述控制電路將於作為前述燈具端子之燈電壓之有效值或平均值之比較值未滿目標電壓時，導通前述第1開關元件，另，前述輸出電壓為第2極性時，前述控制電路則在前述比較值未滿低於前述目標電壓之臨界電壓時，導通前述第3開關元件，並在前述電池之電池電壓未滿規定電壓時，導通前述第2開關元件。

前述電池充電裝置中，亦可使前述第1開關元件為第1閘流體，前述第2開關元件為第2閘流體，前述第3開關元件為第3閘流體。

前述電池充電裝置中，亦可使前述輸出電壓之前述第1極性係前述輸出電壓之負極性，前述輸出電壓之前述第2極性係前述輸出電壓之正極性，前述第1至第3閘流體之前述第1節點係陽極，前述第1至第3閘流體之前述第2節點係陰極，前述輸出電壓為前述第1極性時，前述控制電路將斷開前述第2閘流體及前述第3閘流體，前述比較值未滿前述目標電壓時，則導通前述第1閘流體，另，前述比較值為前述目標電壓以上時，將斷開前述第1閘流體，前述輸出電壓為前述第2極性時，前述控制電路則斷開前述第1閘流體，前述比較值未滿前述臨界電壓時，則導通前述第3閘流體，另，前述比較值為前述臨界電壓以上時，將斷開前述 第3閘流體，前述電池之電池電壓未滿前述規定電壓時，則導通前述第2閘流體，另，前述電池之電池電壓為前述規定電壓以上時，則斷開前述第2閘流體。

前述電池充電裝置中，亦可使前述第3閘流體之尺寸小於前述第1閘流體之尺寸。

前述電池充電裝置中，亦可使前述控制電路包含有：演算電路，可檢測前述燈具端子之燈電壓，並演算而輸出已測得之作為前述燈電壓之有效值或平均值之前述比較值；臨界電壓生成電路，可生成並輸出前述臨界電壓；差分電壓生成電路，可生成差分電壓，並輸出對前述臨界電壓加算前述差分電壓所得之前述目標電壓；第1比較電路，可對應前述演算電路所輸出之前述比較值與前述差分電壓生成電路所輸出之前述目標電壓之比較結果及前述輸出電壓之極性，而朝前述第1開關元件之閘極輸出訊號；及，第2比較電路，可對應前述演算電路所輸出之前述比較值與前述臨界電壓生成電路所輸出之前述臨界電壓之比較結果及前述輸出電壓之極性，而朝前述第3開關元件之閘極輸出訊號。

前述電池充電裝置中，亦可在前述輸出電壓為前述第1極性時，使前述第1比較電路於前述比較值未滿前述目標電壓時，朝前述第1開關元件之閘極輸出訊號，以導通前述第1開關元件，另，前述比較值為前述目標電壓以上時，則朝前述第1開關元件之閘極輸出訊號，以斷開前述第1開關元件，前述第2比較電路則朝前述第3開關元件之閘極 輸出訊號，以斷開前述第3開關元件，前述輸出電壓為前述第2極性時，前述第1比較電路將朝前述第1開關元件之閘極輸出訊號，以斷開前述第1開關元件，並使前述第2比較電路於前述比較值未滿前述臨界電壓時，朝前述第3開關元件之閘極輸出訊號，以導通前述第3開關元件，另，前述比較值為前述臨界電壓以上時，則朝前述第3開關元件之閘極輸出訊號，以斷開前述第3開關元件。

依據本發明一態樣之實施例之電池充電方法之特徵在於係藉電池充電裝置而執行，該電池充電裝置可控制單相交流發電機所進行之電池之充電及燈具之電源供給，並包含有：發電機端子，在與接地之間連接前述單相交流發電機之線圈；燈具端子，在與前述接地之間連接前述燈具；電池端子，在與前述接地之間連接前述電池；第1開關元件，對前述燈具端子連接第1節點，並對前述發電機端子連接第2節點；第2開關元件，對前述發電機端子連接第1節點，並對前述電池端子連接第2節點；及，第3開關元件，對前述發電機端子連接第1節點，並對前述燈具端子連接第2節點；本方法係在自前述單相交流發電機輸出之前述發電機端子之輸出電壓為第1極性時，將在作為前述燈具端子之燈電壓之有效值或平均值之比較值未滿目標電壓時，導通前述第1開關元件，另，前述輸出電壓為第2極性時，則在前述比較值未滿低於前述目標電壓之臨界電壓時，導通前述第3開關元件，並在前述電池之電池電壓未滿規定電壓時，導通前述第2開關元件。

本發明一態樣之電池充電裝置可控制單相交流發電機所進行之電池之充電及燈具之電源供給。該電池充電裝置並包含：發電機端子，在與地面之間連接前述單相交流發電機之線圈；燈具端子，在與地面之間連接燈具；電池端子，在與地面之間連接電池；第1閘流體，對發電機端子連接陰極，並對燈具端子連接陽極；第2閘流體，對發電機端子連接陽極，並對電池端子連接陰極；第3閘流體，對發電機端子連接陽極，並對燈具端子連接陰極；及，控制電路，可控制第1至第3閘流體之動作。

其次，單相交流發電機所輸出之發電機端子之輸出電壓為負極性時，控制電路將在作為燈具端子之燈電壓之有效值或平均值之比較值未滿目標電壓時，導通第1閘流體。另，輸出電壓為正極性時，控制電路則在比較值未滿低於目標電壓之臨界電壓時，導通第3閘流體，並在電池之電池電壓未滿規定電壓時，導通第2閘流體。

藉此，而可朝電池供給單相交流發電機之輸出電壓之正側成分，以充電電池。且，可朝燈具供給單相交流發電機之輸出電壓之負側成分。進而，燈電壓之有效值或平均值未滿臨界電壓時，則可朝燈具輔助地供給單相交流發電機之輸出電壓之正側成分之至少一部分。

因此，舉例言之，燈具之負載變動而使燈電壓之有效值或平均值降低時等情形下，可更快速地使燈電壓之有效值或平均值接近目標電壓。

即，依據本發明一態樣之電池充電裝置，可藉單 相交流發電機而充電電池，同時抑制燈具之亮度之降低。

100‧‧‧電池充電裝置

100A‧‧‧電池充電裝置

1000‧‧‧電池充電系統

1000A‧‧‧電池充電系統

A‧‧‧單相交流發電機

AC‧‧‧演算電路

B‧‧‧電池

BC‧‧‧電池電壓調整電路

C1‧‧‧第1比較電路

C2‧‧‧第2比較電路

CON‧‧‧控制電路

DVG‧‧‧差分電壓生成電路

L‧‧‧燈具

R‧‧‧負載

S1‧‧‧第1閘流體

S2‧‧‧第2閘流體

S3‧‧‧第3閘流體

t0~t8‧‧‧時刻

TA‧‧‧發電機端子

TB‧‧‧電池端子

TE‧‧‧地面端子

TL‧‧‧燈具端子

TVG‧‧‧臨界電壓生成電路

V_BAT‧‧‧電池電壓

VT_S2‧‧‧電壓

圖1顯示本發明一態樣之第1實施例之電池充電系統1000之構造之一例。

圖2係顯示圖1所示之電池充電裝置100之動作波形之一例之波形圖。

圖3顯示電池B之充滿電狀態下之單相交流發電機A之旋轉數與燈電壓之有效值之關係之一例。

圖4顯示電池B之充電(電池電壓未滿規定電壓)狀態下之單相交流發電機A之旋轉數與燈電壓之有效值之關係之一例。

圖5顯示習知之電池充電系統1000A之構造之一例。

圖6顯示圖5所示之習知之電池充電裝置100A之動作波形之一例。

用以實施發明之最佳形態

以下，參照圖示說明本發明之各實施例。另，以下係以閘流體之陽極為第1節點，以閘流體之陰極為第2節點，並以單相交流發電機之輸出電壓之負極性為第1極性，且以單相交流發電機之輸出電壓之正極性為第2極性，而進行說明。

然而，亦將以閘流體之陽極為第2節點，並以閘流體之陰極為第1節點，且以單相交流發電機之輸出電壓之負極性為第2極性，而以單相交流發電機之輸出電壓之正極 性為第1極性，而同樣進行說明。

【第1實施例】

圖1顯示本發明一態樣之第1實施例之電池充電系統1000之構造之一例。

如圖1所示，電池充電系統1000包含電池B、負載R、單相交流發電機A及電池充電裝置100。

單相交流發電機A包含一端與地面連接且他端與電池充電裝置100之發電機端子TA連接之線圈。

上述單相交流發電機A可產生用於充電電池B並點亮燈具L之交流電壓，並可自輸出端子供給上述交流電壓。

上述單相交流發電機A係諸如為機車之引擎所直接驅動之交流發電機。

電池B包含+端子(正側)與-端子(負側)，而可經該等端子進行充放電。另，上述電池B之負側與地面連接，電池B之正側則連接電池充電裝置100之電池端子TB。上述電池B係諸如機車之電池。

燈具L之一端連接地面且他端連接電池充電裝置100之燈具端子TL。上述燈具L係諸如機車之前照燈、尾燈等燈具。此時，燈具L之負載將因遠光等之動作而變動(增加)。

負載R連接於地面與電池端子TB之間。上述負載R係諸如機車內需要電源之設備等之車輛負載。

又，電池充電裝置100可就單相交流發電機A之 輸出端子所輸出之交流電流進行整流，並控制單相交流發電機A所進行之電池B之充電及燈具L之點亮(電源供給)。

在此，電池充電裝置100一如圖1所示，包含諸如發電機端子TA、燈具端子TL、電池端子TB、地面端子TE、第1閘流體(第1開關元件)S1、第2閘流體(第2開關元件)S2、第3閘流體(第3開關元件)S3、控制電路CON。

發電機端子TA在與地面之間連接單相交流發電機A之線圈。

燈具端子TL則在與地面之間連接燈具L。

電池端子TB在與地面之間連接電池B。

地面端子TE則與地面連接。

第1閘流體S1則對燈具端子TL連接陽極(第1節點)，並對發電機端子TA連接陰極(第2節點)。

上述第1閘流體S1一如後述，在發電機端子TA之輸出電壓為負極性(第1極性)時，將在作為燈具L之燈電壓之有效值或平均值之比較值低於目標電壓時導通。藉此，而可朝燈具L供給單相交流發電機A之輸出電壓之負側成分。

第2閘流體S2則對發電機端子TA連接陽極(第1節點)，並對電池端子TB連接陰極(第2節點)。

在此，上述第2閘流體S2一如後述，在發電機端子TA之輸出電壓為正極性(第2極性)時，將在電池B之電池電壓未滿規定電壓時導通。藉此，而可朝電池B供給單相交流發電機A之輸出電壓之正側成分，以充電電池B。

又，第2閘流體S2在輸出電壓為正極性時，將在 電池B之電池電壓為規定電壓以上時斷開。藉此，而可避免電池B之過度充電。

第3閘流體S3則對發電機端子TA連接陽極(第1節點)，並對燈具端子TL連接陰極(第2節點)。

在此，上述第3閘流體S3一如後述，在發電機端子TA之輸出電壓為正極性時，將僅在作為燈具L之燈電壓之有效值或平均值之比較值低於臨界電壓時導通。藉此，而可朝燈具L供給單相交流發電機A之輸出電壓之正側成分。即，可朝燈具L供給原本應對電池B供給之輸出電壓之正側成分之至少一部分。

如上所述，第3閘流體S3在燈電壓之有效值或平均值低於臨界電壓時，為使燈電壓之有效值或平均值接近目標電壓，可進行輔助之動作。因此，第3閘流體S3之容量亦可小於第1閘流體S1之容量。

故而，為減小電池充電裝置100之電路面積，舉例言之，可將第3閘流體S3之尺寸設定成小於第1閘流體S1之尺寸。

又，控制電路CON可基於各端子TA、TL、TB、TE之電壓，而朝第1至第3閘流體S1、S2、S3之閘極輸出訊號，以控制第1至第3閘流體S1、S2、S3之動作。

上述控制電路CON並可基於諸如電池端子TB與地面端子TE之電壓，而檢測電池B之電池電壓。

且，控制電路CON可基於諸如燈具端子TL與地面端子TE之電壓，而演算作為燈具端子TL之燈電壓之有效 值或平均值之比較值。舉例言之，控制電路CON可演算燈具端子TL與地面端子TE間之電位差之有效值或平均值，並輸出其演算所得之值作為比較值。

又，控制電路CON並可基於諸如發電機端子TA與地面端子TE之電壓而檢測發電機端子TA之電壓(單相交流發電機A之輸出電壓)之極性。舉例言之，控制電路CON可由發電機端子TA與地面端子TE之電位關係檢測發電機端子TA之電壓(單相交流發電機A之輸出電壓)之極性。

在此，如圖1所示，上述控制電路CON包含演算電路AC、臨界電壓生成電路TVG、差分電壓生成電路DVG、第1比較電路C1、第2比較電路C2及電池電壓調整電路BC。

演算電路AC可檢測燈具端子TL之燈電壓，並演算作為所測得之燈電壓之有效值或平均值之比較值再加以輸出。

臨界電壓生成電路TVG則可生成並輸出臨界電壓。

差分電壓生成電路DVG可生成差分電壓，並輸出對臨界電壓加算上述差分電壓所得之目標電壓。

第1比較電路C1可對應演算電路AC所輸出之比較值與差分電壓生成電路DVG所輸出之目標電壓之比較結果及發電機端子TA之電壓(單相交流發電機A之輸出電壓)之極性，而朝第1閘流體S1之閘極輸出訊號。

舉例言之，輸出電壓為負極性時，第1比較電路 C1將在比較值未滿目標電壓時，朝第1閘流體S1之閘極輸出訊號，以導通第1閘流體S1，另，比較值為目標電壓以上時，則朝第1閘流體S1之閘極輸出訊號，以斷開第1閘流體S1。

又，輸出電壓為正極性時，第1比較電路C1則朝第1閘流體S1之閘極輸出訊號，以斷開第1閘流體S1。

第2比較電路C2可對應演算電路AC所輸出之比較值與臨界電壓生成電路TVG所輸出之臨界電壓之比較結果及發電機端子TA之電壓(單相交流發電機A之輸出電壓)之極性，而朝第3閘流體S3之閘極輸出訊號。

舉例言之，輸出電壓為負極性時，第2比較電路C2將朝第3閘流體S3之閘極輸出訊號，以斷開第3閘流體S3。

而，輸出電壓為正極性時，第2比較電路C2則在比較值未滿臨界電壓時，朝第3閘流體S3之閘極輸出訊號，以導通第3閘流體S3，另，比較值為臨界電壓以上時，則朝第3閘流體S3之閘極輸出訊號，以斷開第3閘流體S3。

電池電壓調整電路BC可對應電池電壓及發電機端子TA之電壓(單相交流發電機A之輸出電壓)之極性而朝第2閘流體S2之閘極輸出訊號。

舉例言之，輸出電壓為負極性時，電池電壓調整電路BC將朝第2閘流體S2之閘極輸出訊號，以斷開第2閘流體S2。

而，輸出電壓為正極性時，電池電壓調整電路BC則在電池電壓未滿規定電壓時，朝第2閘流體S2之閘極輸出訊號，以導通第2閘流體S2，另，電池電壓為規定電壓 以上時，則朝第2閘流體S2之閘極輸出訊號以斷開第2閘流體S2。

以下，說明構成如上之電池充電系統1000之電池充電裝置100所採用之電池充電方法之一例。

在此，圖2係顯示圖1所示之電池充電裝置100之動作波形之一例之波形圖。另，圖2中，雖揭露已就比較值採用燈電壓之有效值之情形為例，但比較值亦可為燈電壓之平均值。

如圖2所示，單相交流發電機A所輸出之發電機端子TA之輸出電壓為負極性時(諸如時刻t0~t2)，控制電路CON將因作為燈具端子TL之燈電壓之有效值之比較值未滿目標電壓(時刻t0)，而導通第1閘流體S1(時刻t1~t2)。

藉此，而可朝燈具L供給單相交流發電機A之輸出電壓之負側成分。

另，上述輸出電壓為負極性時(時刻t0~t2)，控制電路CON將斷開第2閘流體S2及第3閘流體S3(時刻t0~t2)。

然後，輸出電壓為正極性時(諸如時刻t2~t4)，控制電路CON將因此未圖示但電池B之電池電壓未滿規定電壓，而導通第2閘流體S2(時刻t3~t4)。此時，輸出電壓則為電池電壓V_BAT與第2閘流體S2之電壓VT_S2之和。

藉此，而可朝電池B供給單相交流發電機A之輸出電壓之正側成分，以充電電池B。

進而，上述輸出電壓為正極性時(時刻t2~t4)，控制電路CON將因比較值(有效值)為臨界電壓以上(時刻t2)， 而斷開第3閘流體S3(時刻t2~t4)。

另，上述輸出電壓為正極性時(時刻t2~t4)，控制電路CON將斷開第1閘流體S1。

然後，輸出電壓為負極性時(諸如時刻t4~t5)，控制電路CON將因比較值(有效值)未滿目標電壓(時刻t4)，而導通第1閘流體S1(時刻t4~t5)。

藉此，而可朝燈具L供給單相交流發電機A之輸出電壓之負側成分。

另，上述輸出電壓為負極性時，控制電路CON則斷開第2閘流體S2及第3閘流體S3(時刻t4~t5)。

然後，輸出電壓為正極性時(諸如時刻t5~t8)，控制電路CON將因此未圖示但電池B之電池電壓未滿規定電壓，而導通第2閘流體S2(時刻t6~t8)。

藉此，而可朝電池B供給單相交流發電機A之輸出電壓之正側成分，以充電電池B。

進而，上述輸出電壓為正極性時(時刻t5~t8)，控制電路CON將因比較值(有效值)未滿臨界電壓(時刻t5)而導通第3閘流體S3(時刻t7~t8)。

藉此，而可朝燈具L供給單相交流發電機A之輸出電壓之正側成分。結果，即可使燈電壓之有效值更接近目標電壓。

另，上述輸出電壓為正極性時(時刻t5~t8)，控制電路CON將斷開第1閘流體S1。

另，圖2之例中雖未圖示，但輸出電壓為正極性 時，控制電路CON將於電池B之電池電壓為規定電壓以上時，斷開第2閘流體S2。藉此，而可避免電池B之過度充電。

隨後，重複電池充電裝置100之相同動作，即可將電池B充電至規定電壓，並將燈電壓之有效值或平均值維持在更接近目標電壓程度之狀態。

在此，圖3顯示電池B之充滿電狀態下之單相交流發電機A之旋轉數與燈電壓之有效值之關係之一例。又，圖4則顯示電池B之充電(電池電壓未滿規定電壓)狀態下之單相交流發電機A之旋轉數與燈電壓之有效值之關係之一例。

如圖3、圖4所示，習知之電池充電裝置100A中，若單相交流發電機A之旋轉數增加而第1閘流體S1之導通期間縮短，將使燈電壓之有效值降低。

上述燈電壓之有效值之降低傾向，將因燈具L之耗電增加而趨於明顯。進而，電池電壓未滿規定電壓，而使第2閘流體S2導通之期間延長時(圖4)，該傾向亦將趨於明顯。

另，實施例之電池充電裝置100中，即便單相交流發電機A之旋轉數增加而縮短第1閘流體S1之導通期間，亦可藉第3閘流體S3朝燈具L輔助地供給電源，故幾乎不造成燈電壓之有效值之降低(圖3、圖4)。

如上所述，可謂實施例之電池充電裝置中，舉例言之，即便單相交流發電機A之發電電力相對於燈具L之耗電而不足，亦可抑制燈電壓之有效值之降低。

如上所述，本發明一態樣之電池充電裝置可控制單相交流發電機所進行之電池之充電及燈具之電源供給。 上述電池充電裝置並包含在與地面之間連接單相交流發電機之線圈之發電機端子、在與地面之間連接燈具之燈具端子、在與地面之間連接電池之電池端子、對發電機端子連接陰極並對燈具端子連接陽極之第1閘流體、對發電機端子連接陽極並對電池端子連接陰極之第2閘流體、對發電機端子連接陽極並對燈具端子連接陰極之第3閘流體、可控制第1至第3閘流體之動作之控制電路。

其次，單相交流發電機所輸出之發電機端子之輸出電壓為負極性時，控制電路將在作為燈具端子之燈電壓之有效值或平均值之比較值未滿目標電壓時，導通第1閘流體。另，輸出電壓為正極性時，控制電路將在比較值未滿低於目標電壓之臨界電壓時，導通第3閘流體，並在電池之電池電壓未滿規定電壓時，導通第2閘流體。

藉此，即可朝電池供給單相交流發電機之輸出電壓之正側成分，以充電電池。並朝燈具供給單相交流發電機之輸出電壓之負側成分。進而，燈電壓之有效值或平均值未滿臨界電壓時，則朝燈具輔助地供給單相交流發電機之輸出電壓之正側成分之至少一部分。

因此，舉例言之，燈具之負載變動而使燈電壓降低時，可更快速地使燈電壓接近目標電壓。

即，依據本發明一態樣之電池充電裝置，可藉單相交流發電機而充電電池，同時抑制燈具之亮度之降低。

另，實施例純屬例示，發明之範圍並不受限於其等。

又，一如前述，實施例中，已說明以閘流體之陽極為第1節點，並以閘流體之陰極為第2節點，且以單相交流發電機之輸出電壓之負極性為第1極性，而以單相交流發電機之輸出電壓之正極性為第2極性。

即，實施例中，已說明以輸出電壓之負側成分對燈具進行電源供給，並以輸出電壓之正側成分充電電池同時對燈具進行輔助之電源供給。

然而，可以閘流體之陽極為第2節點，而以閘流體之陰極為第1節點，並以單相交流發電機之輸出電壓之負極性為第2極性，且以單相交流發電機之輸出電壓之正極性為第1極性。

即，亦可以輸出電壓之正側成分對燈具進行電源供給，並以輸出電壓之負側成分充電電池，同時對燈具進行輔助之電源供給。

又，實施例中，雖已說明選擇閘流體作為開關元件，但亦可選擇MOS電晶體作為開關元件。

100‧‧‧電池充電裝置

A‧‧‧單相交流發電機

AC‧‧‧演算電路

B‧‧‧電池

BC‧‧‧電池電壓調整電路

C1‧‧‧第1比較電路

C2‧‧‧第2比較電路

CON‧‧‧控制電路

DVG‧‧‧差分電壓生成電路

L‧‧‧燈具

R‧‧‧負載

S1‧‧‧第1閘流體

S2‧‧‧第2閘流體

S3‧‧‧第3閘流體

TA‧‧‧發電機端子

TB‧‧‧電池端子

TE‧‧‧地面端子

TL‧‧‧燈具端子

TVG‧‧‧臨界電壓生成電路

Claims (7)

1. 一種電池充電裝置，可控制單相交流發電機所進行之電池之充電及燈具之電源供給，其特徵在於包含有：發電機端子，在與地面之間連接前述單相交流發電機之線圈；燈具端子，在與前述地面之間連接前述燈具；電池端子，在與前述地面之間連接前述電池；第1開關元件，對前述燈具端子連接第1節點，並對前述發電機端子連接第2節點；第2開關元件，對前述發電機端子連接第1節點，並對前述電池端子連接第2節點；第3開關元件，對前述發電機端子連接第1節點，並對前述燈具端子連接第2節點；及控制電路，可朝前述第1至第3開關元件之閘極輸出訊號而控制前述第1至第3開關元件之動作；自前述單相交流發電機輸出之前述發電機端子之輸出電壓為第1極性時，前述控制電路將於作為前述燈具端子之燈電壓之有效值或平均值之比較值未滿目標電壓時，導通前述第1開關元件，另，前述輸出電壓為第2極性時，前述控制電路則在前述比較值未滿低於前述目標電壓之臨界電壓時，導通前述第3開關元件，並在前述電池 之電池電壓未滿規定電壓時，導通前述第2開關元件。
2. 如申請專利範圍第1項之電池充電裝置，其特徵在於前述第1開關元件係第1閘流體，前述第2開關元件係第2閘流體，前述第3開關元件係第3閘流體。
3. 如申請專利範圍第2項之電池充電裝置，其特徵在於前述輸出電壓之前述第1極性係前述輸出電壓之負極性，前述輸出電壓之前述第2極性係前述輸出電壓之正極性，前述第1至第3閘流體之前述第1節點係陽極，前述第1至第3閘流體之前述第2節點係陰極，前述輸出電壓為前述第1極性時，前述控制電路將斷開(off)前述第2閘流體及前述第3閘流體，前述比較值未滿前述目標電壓時，則導通前述第1閘流體，另，前述比較值為前述目標電壓以上時，則斷開前述第1閘流體，前述輸出電壓為前述第2極性時，前述控制電路將斷開前述第1閘流體，前述比較值未滿前述臨界電壓時，則導通前述第3閘流體，另，前述比較值為前述臨界電壓以上時，則斷開前述第3閘流體，前述電池之電池電壓未滿前述規定電壓時，則導通前述第2閘流體，另，前述電池之電池電壓為前述規定 電壓以上時，則斷開前述第2閘流體。
4. 如申請專利範圍第2項之電池充電裝置，其特徵在於前述第3閘流體之尺寸小於前述第1閘流體之尺寸。
5. 如申請專利範圍第1或2項之電池充電裝置，其特徵在於前述控制電路包含有：演算電路，可檢測前述燈具端子之燈電壓，並演算而輸出已測得之作為前述燈電壓之有效值或平均值之前述比較值；臨界電壓生成電路，可生成並輸出前述臨界電壓；差分電壓生成電路，可生成差分電壓，並輸出對前述臨界電壓加算前述差分電壓所得之前述目標電壓；第1比較電路，可對應前述演算電路所輸出之前述比較值與前述差分電壓生成電路所輸出之前述目標電壓之比較結果、及前述輸出電壓之極性，而朝前述第1開關元件之閘極輸出訊號；及第2比較電路，可對應前述演算電路所輸出之前述比較值與前述臨界電壓生成電路所輸出之前述臨界電壓之比較結果、及前述輸出電壓之極性，而朝前述第3開關元件之閘極輸出訊號。
6. 如申請專利範圍第5項之電池充電裝置，其特徵在於前述輸出電壓為前述第1極性時，前述第1比較電路將於前述比較值未滿前述目標電壓時，朝前述第1開關元件之閘極輸出訊號，以導通前述第1開關元件，另，前述比較值為前述目標電壓以上 時，則朝前述第1開關元件之閘極輸出訊號，以斷開前述第1開關元件，前述第2比較電路則朝前述第3開關元件之閘極輸出訊號，以斷開前述第3開關元件，前述輸出電壓為前述第2極性時，前述第1比較電路將朝前述第1開關元件之閘極輸出訊號，以斷開前述第1開關元件，前述第2比較電路則於前述比較值未滿前述臨界電壓時，朝前述第3開關元件之閘極輸出訊號，以導通前述第3開關元件，另，前述比較值為前述臨界電壓以上時，則朝前述第3開關元件之閘極輸出訊號，以斷開前述第3開關元件。
7. 一種電池充電方法，其特徵在於係藉電池充電裝置而執行，該電池充電裝置可控制單相交流發電機所進行之電池之充電及燈具之電源供給，並包含有：發電機端子，在與地面之間連接前述單相交流發電機之線圈；燈具端子，在與前述地面之間連接前述燈具；電池端子，在與前述地面之間連接前述電池；第1開關元件，對前述燈具端子連接第1節點，並對前述發電機端子連接第2節點；第2開關元件，對前述發電機端子連接第1節點，並對前述電池端子連接第2節點；及第3開關元件，對前述發電機端子連接第1節點，並 對前述燈具端子連接第2節點；本方法係在自前述單相交流發電機輸出之前述發電機端子之輸出電壓為第1極性時，將於作為前述燈具端子之燈電壓之有效值或平均值之比較值未滿目標電壓時，導通前述第1開關元件，另，前述輸出電壓為第2極性時，則在前述比較值未滿低於前述目標電壓之臨界電壓時，導通前述第3開關元件，並在前述電池之電池電壓未滿規定電壓時，導通前述第2開關元件。