TW201815052A - 發電機的電壓調節器 - Google Patents

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克里斯多弗 諾貝兒史派斯
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羅伯特博斯奇股份有限公司
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Abstract

本發明係相關於一發電機(2)的一電壓調節器(1)，其包括一第一調節單元(3)和獨立於該第一調節單元(3)的一第二調節單元(4)，其中該第一調節單元(3)被具體化成當一第一最大值(100)被超出時，降低該發電機(2)的一輸出電壓，以及其中該第二調節單元(4)被具體化成當第一最大值(100)被超出時或是當不同於該第一最大值(100)的一第二最大值(200)被超出時，降低該輸出電壓。

Description

發電機的電壓調節器
本發明係相關於一發電機(alternator)的一電壓調節器。特別地，本發明係相關於包括此種電壓調節器的發電機。
產生器(generator)傳統上被用來在機動車輛上提供電力。此種類的產生器被稱為發電機。產生器係藉著皮帶輪的手段，轉換從驅動發動機所供應之機械能到電力。驅動該發電機的轉矩因此相依於內燃機的狀態。
發電機通常耦合至電壓調節器，該電壓調節器從專用產生器電壓及/或車載電子系統被提供電力。在該產生器中，調節裝置是一般地被使用的，大部分以電力電子具體化的積體電路形式。根據該電子消耗件的需求和車輛電池的充電策略，該調節裝置調整車輛的車載電子系統的電流需求。為了這個目的，車載電子系統電壓係被使用成控制可變的，並且係永久地和一設定點電壓匹配。車載電子系統電壓特別地係與該發電機的輸出電壓相同。
電壓調節器是已知的，特別是從EP 1 675 245 A2。該電壓調節器有二個切換器。第一切換器確保車載電子系統電壓是維持在細微改變的情況。假如車載電子系統電壓由於不同狀況應該急速地增加，例如，特 別是一能量密集的消耗件正被關閉，該第二切換器當作快速降低該產生器的電壓之用。第二階段在一閥值處變為活躍的，該閥值因此必須是相當地高於第一階段的閥值。這有一缺點是在第一切換器發生故障且該切換器不再能執行它的調節任務之情況下，該第二切換器只能維持車載電子系統電壓在一相對高的位準。這可以導致在該車載電子系統中的可能損害。
根據本發明的電壓調節器有益地允許車輛的車載電子系統的電壓，保持在對於車載電子系統零件係安全的之一位準。在此情況中，該電壓調節器有益地擺脫用於接收額外訊號的額外連接，因為它們引起計算複雜度和額外的成本。同時間，構成該車載電子系統電壓的可靠調節是可行的。
根據本發明之發電機的電壓調節器，其包括一第一調節單元和獨立於該第一調節單元的一第二調節單元。該第一調節單元被具體化成當一最大值被超出時，降低該發電機的一輸出電壓。該第二調節單元同樣地被具體化成降低該發電機的該輸出電壓。在此情況中，當超出該第一最大值時，或是當超出不同於該第一最大值的一第二最大值時，提供該降低之發生。因此，該第二調節單元可以較佳地承擔二個不同的任務。假如該第二調節單元係被使用為該第一調節單元下游的一零件，然後特別地，一電壓調節器可以如同在先前技術中被使用的。此意謂著該第一調節單元被組態成保持該輸出電壓在一事先定義值，或是在一事先定義間隔中。特別地，此達成當該輸出電壓到達一超出地較高值時，該輸出電壓係被降低的。該第二調節單元然後可以有益地被使用成快速地降低在輸出電壓中的急速 超出的增加。然而，假如該第一調節單元失效，該第二調節單元接管該第一調節單元的任務。此預防在該第一調節單元中的一故障事件中，該發電機的輸出電壓維持在一超出地高位準之情景。
該附屬請求項展示本發明之較佳的發展。
針對該第一調節單元和該第二調節單元，較佳地有規定成被具體化成影響該發電機的一勵磁繞組的一勵磁電壓，該勵磁電壓當作一操縱變數之用。特別地，該發電機的該輸出電壓可以藉著勵磁電壓的手段而容易地被調節，因為經由該勵磁繞組所運輸的電力係低於該發電機所運送的電力。假如該輸出電壓係被使用為一操縱變數，然後就必須處理較高的電力，此藉著提供該勵磁電壓作為一操縱變數而被避免。該電壓調節器因此可以以一簡易且成本有效的方式被設計。特別地，使用必須只抵擋低電力的功率半導體是可行的。
在一正常的狀態中，該第二調節單元係較佳地被具體化成當該第二最大值被超出時，降低該輸出電壓。該第二調節單元係較佳地被具體化成只有當在該第一調節單元中有一故障時，才會當該第一最大值被超出時降低該輸出電壓。此確保著在正常的操作中，該第二調節單元連同該第一調節單元係一步階調節器。因此，在正常的操作中，該第一調節單元是主要地活躍的；只有當該第一調節單元不再正常地運作時，該第二調節單元才進行干涉。只有在該第一調節單元中的一故障之情況中，該第二調節單元才接管該第一調節單元的任務。因此，不再有一步階調節器，但是其仍然確保當該輸出電壓超出該第一最大值時，該發電機的輸出電壓也是被降低的。不用此種調整，該第二調節單元可以只有當該第二最大電壓已 經被超出時才繼續降低該電壓，該第二最大電壓已經被超出特別地導致在該車載電子系統中連續地超出增加的電壓。此種危險因此被避免。
憑藉著該輸出電壓高於一事先定義值持續一事先定義時間週期之事實，有益地辨認在該第一調節單元的一故障。因為該第一調節單元被具體化成當該輸出電壓超出第一最大值時降低該輸出電壓，憑藉著該第一調節單元不再承擔此任務之事實，可以推論在該第一調節單元的一故障。該第二調節單元因此也被具體化成當該輸出電壓高於該第一最大值或是高於一第二最小值持續該事先定義時間週期時，降低該輸出電壓，該第二最小值是小於該第二最大值但高於該第一最大值。該第二最小值當作用於去活躍化該第二調節單元的一閥值之用，此被描述在一後續段落中。特別地，至少半秒的一時間週期可以被考慮成是一預先定義的時間週期。該電壓調節器因此並不需求任何用於監視該第一調節單元的額外零件，而是該第二調節單元本身可以辨認何時開始有一故障。
該第二最大值是較佳地大於該第一最大值。因此，實施一步階調節器是可行的，在該步階調節器中，只有當該輸出電壓高於一上限時，該第二節調單元才干涉，該上限是該第二最大值所代表。低於該上限，可以被假設為該第一調節單元可以調節該輸出電壓。然而，假如該第二最大值被超出，則可以假設為在該車載電子系統中電壓的急速超出的增加，此情景可以發生，特別地因為一高耗能消耗件正被關閉。在這情況中，可以藉著該第二調節單元快速地降低輸出電壓，為了再次到達該第一調節單元可以調節該輸出之一範圍。
該第一調節單元較佳地包括一第一切換單元，而該第二調節 單元較佳地包括一第二切換單元。針對該勵磁繞組有規定成為能夠藉著該第一切換單元和藉著該第二切換單元而被放電。因此憑藉該勵磁繞組被放電的事實，可以降低該輸出電壓。藉著特性放電曲線的手段，該勵磁繞組是被放電。該放電曲線係相關於一時間常數，使得快速放電並不總是可行。因此，該第一調節單元和該第二調節單元均執行該放電。
特別有益地，該第一調節單元具備一第一邏輯，以及該第二調節單元具備一第二邏輯單元。針對該第一控制裝置和該第二控制裝置，有規定成為被組態成為偵測該輸出電壓。每個邏輯單元因此能夠個別地測測該輸出電壓。較佳地，該第一調節單元和該第二調節單元之間無資料的彼此交換。相反地，該第一調節單元和該第二調節單元均自主地工作，因此允許在該電壓調節器中提供冗餘。該第一邏輯單元被具體化成為當該輸出電壓超出該第一最大值時以及當該輸出電壓未達一第一最小值時，切換該第一切換單元，該第一最小值是小於該第一最大值。為了當該輸出電壓超出該最大值時放電該勵磁繞組，該切換(關閉)因此較佳地發生。假如該輸出電壓未達該第一最小值，不再必需進一步放電該勵磁繞組。在此情況中，發生該第一切換單元進一步的切換(開啟)，使得該勵磁繞組之放電是被終結的。該第二邏輯單元被具體化為切換該第二切換單元，當該輸出電壓超出該第一最大值時以及當該輸出電壓未達該第一最小值時，或是替代地當該輸出電壓超出該第二最大值以及當該輸出電壓未達一第二最小值。然後，針對該第二最小值有規定成為小於該第二最大值。實際上，針對該第二最小值，也有規定成為大於該第一最大值。因此，再次確保該第二調節單元可以當該第一調節單元是故障時接管該第一調節單元的任務， 或是替代地，該第二調節單元是用於該第一切換單元的一下游的調節器。為了這個目的，該第二邏輯單元可以介於該第一最大值和該第一最小值之間，或是介於該第二最大值和該第二最小值之間，切換該第二調節單元。
該第一切換單元被具體化成為切換介於該勵磁繞組的一第一連接點和該發電機的一正極之間的一電性連接。該第二切換單元被具體化成為切換介於該勵磁繞組的一第二連接點和該發電機之間的一電性連接。針對該勵磁繞組然後有規定成為介於該第一連接點和該第二連接點之間延伸。
特別有益地，該第一調節單元因此具備一第一阻塞單元。該第一阻塞單元特別是一二極體。該第一阻塞單元被配置成介於該第一連接點和該負極之間，並且阻塞從該第一連接點至該負極的一電流流動。該第二調節單元具備一第二阻塞單元，其被配置成介於該第二連接點和該正極之間。該第二阻塞單元阻塞從該正極至該第二連接點之間的一電流流動。該第二阻塞單元也較佳地被具體化成為一二極體。因此在該電壓調節器中總共定義二個續流設備。藉著切換該第一切換單元和該第二切換單元，該二個續流設備是被活躍化和去活躍化，並且因此提供機會以降低該發電機的輸出電壓。藉著利用切換該第一切換元件而切斷介於該正極和該第一連接點之間的連接，活躍化一第一續流設備。在這情況中，有續流透過該勵磁繞組、該第二連接點、該第二切換單元、該第一阻塞單元，以及最後經由該第一連接點回至該勵磁繞組。藉著利用切換該第二切換設備而切斷介於該第二連接點和該負極之間的電性連接，活躍化一第二續流設備。在這情況中，有續流從該勵磁繞組，經由該第二連接點、該第二阻塞單元、該 車載電子、該第一阻塞單元，以及經由該第一連接點而回至該勵磁繞組。
本發明最後關於一種包括例如一電壓調節器的發電機。特別地，例如可以被使用在一車輛中作為一產生器的一發電機。在這情況中，上面描述的電壓調節器確保該輸出電壓，並且因此在該車輛的一車載電子系統的一電壓，永久地不大於該第一最大值。這預防在該車載電子系統中零件的故障。
1‧‧‧電壓調節器
2‧‧‧發電機
3‧‧‧第一調節單元
4‧‧‧第二調節單元
5‧‧‧勵磁繞組
6‧‧‧第一連接點
7‧‧‧第二連接點
8‧‧‧第一切換單元
9‧‧‧第二切換設備
10‧‧‧第一阻塞元件
11‧‧‧第二阻塞單元
12‧‧‧第一邏輯單元
13‧‧‧第二邏輯單元
14‧‧‧車輛電池
15‧‧‧消耗件
16‧‧‧車載電子系統
100‧‧‧第一最大值
200‧‧‧第二最大值
300‧‧‧第一最小值
400‧‧‧第二最小值
500‧‧‧時間週期
600‧‧‧開始時間
B+‧‧‧正極
Gnd‧‧‧負極
下面參照附圖詳細描述本發明的示例性實施例，其中：圖1展示根據本發明的一示例性實施例之包括一電壓調節器的一發電機之示意圖，以及圖2展示根據本發明的一示例性實施例之在被電壓調節器調節期間之輸出電壓圖形之示意圖。
圖1示意地展示一電壓調節器1，其被配置在一發電機2內。僅有發電機2的勵磁繞組5被展示；用於轉換機械能至電力的轉子和定子並未被展示。車載電子系統16可以藉著發電機2的手段被供應電力，車輛電池14和消耗件15代表該車載電子系統16。該車載電子系統16具備一正極B+以及一負極GND。該車載電子系統16藉著該正極B+以及該負極GND的手段，電性連接至該發電機2，並且因此電性連接至該電壓調節器1。該發電機2的輸出電壓因此也是在該車載電子系統16內的一電壓。
電壓調節器1包括一第一調節單元3和一第二調節單元。該第一調節單元3接著包括一第一邏輯單元12，藉著該第一邏輯單元12的手 段，一第一切換單元8可被切換。更進一步地，該第一調節單元3包含一第一阻塞元件10。該第一切換單元8連接該勵磁繞組5的一第一連接點6至該正極B+。該第一連接點6至該正極B+的電性連接可以因此藉著該第一切換單元8而被構成或中斷。藉著該第一阻塞單元10的手段，該第一連接點6連接至該負極GND，其中該第一阻塞單元10阻塞從該第一連接點6至該負極GND的電流流動。該第一阻塞單元10特別地是一二極體。
該電壓調節器1進一步包括一第二調節單元4。該第二調節單元4包括一第二邏輯單元13。藉著該第二邏輯單元13的手段，一第二切換設備9可以被切換。更進一步地，該第二調節單元4包括一第二阻塞單元11。介於該勵磁繞組5的一第二連接點7和該負極GND之間的一電性連接，藉著該第二切換單元9的手段，可以被構成或中斷。藉著該第二阻塞單元11的手段，介於該第二連接點7和該正極B+之間具有一電性連接，其中該第二阻塞單元11阻塞從該正極B+至該第二連接點7的電流流動。
在正常的操作中，該第一切換單元8和該第二切換單元9皆會閉合，使得介於該第一連接點6和該正極B+之間以及介於該第二連接點7和該負極GND之間具有電性接觸。該勵磁繞組5介於該第一連接點6和該第二連接點7之間延伸。藉著該第一切換單元和該第二切換單元9的打開，該發電機2的輸出電壓可以被調節。為了這個目的，具有如下之簡易的設計。
使用該第一邏輯單元12監視發電機2的輸出電壓。只要該輸出電壓超出一第一最大值100，則該第一邏輯單元12打開該第一切換單元8。只要該輸出電壓未達一第一最小值300，則該第一邏輯單元12再次閉 合該第一切換單元8。
該第二調節單元4基本上在相同的原理上工作。該第二邏輯單元13因此被組態為，當該輸出電壓超出該第一最大值100時打開該第二切換單元9，以及當該輸出電壓未達該第一最小值300時閉合該第二切換單元。此外，該第二邏輯單元13被具體化成，當該輸出電壓超出一第二最大值200時打開該第二切換開關單元9，並且當該輸出電壓未達一第二最小值400時閉合該第二切換單元。該第一最大值100和該第一最小值300或是該第二最大值200和該第二最小值400是否被使用的選擇，相依於是否在該第一調節單元3已被偵測到一故障。
在第一調節單元3並沒有故障的正常的狀態中，該第二邏輯單元13使用該第二最大值200和該第二最小值400。該第二最大值200和該第二最小值400特別是大於該第一最大值100。該第二調節單元4單元因此係構成該第一調節單元3下游的一調節階段。藉著該第一調節單元3在該輸出電壓的下降，係基於該勵磁繞組5的放電，該勵磁繞組5係介於該第一連接點6和該第二連接點7之間延伸。假如為了切斷介於該正極B+和該第一連接點6間的一電性連接而切換該第一切換單元8，該勵磁繞組5係被放電或被去能量化。由於較低的勵磁電壓，因此該發電機2也有一較低的輸出電壓。然而，該勵磁繞組5是藉著一事先定義且特定的放電曲線的手段而被放電，其中特別地，具有一時間常數。基於該放電曲線，勵磁繞組5之快速地放電係不可行的。因此，對於該第一調節單元3而言，快速地降低輸出電壓是不可行的。然而，在正常操作中這也不必要。
續流(freewheeling)可以被活躍化，特別是藉著該第一切換 設備8的切換。從該勵磁繞組5至該第二連接點7、該第二切換元件9、該第一阻塞元件10，以及最後經由該第一連接點6回到該勵磁繞組5，該續流係被實現。
然而，假如發電機2的輸出電壓急速地增加，此可以特別地發生在當車載電子系統16中的一能量密集消耗件15被關閉時，則具有一超出電壓在該車載電子系統16中維持一超出時間週期之風險，其結果是在該車載電子系統16中的零件可以被損害。在該輸出電壓超出該第二最大值200的情況中，該第二切換設備9係因此藉著該第二邏輯單元13而被打開。該勵磁繞組5因此更快速地放電。
該第二切換設備9的切換，實現從該勵磁繞組5經由該第二連接點7、該第二阻塞單元11、該車載電子系統16、該第一阻塞單元10，以及經由該第一連接點6回到該勵磁繞組5之續流。
然而，如果在該第一調節單元3中具有一故障，則該第二邏輯單元13被具體化成，依據該第一最大值100和該第一最小值300切換該第二切換設備9。該第二調節單元4因此接管該第一調節單元3的任務，並且保持該輸出電壓在一不損害車載電子系統16零件的位準。這避免了電壓調節器1只在較高的第二最大值200干涉之情景。相反地，該電壓調節器1總是在該第一最大值100干涉，不管該第一調節單元3是否故障。
圖2示意地展示一種情況，其中考慮在該第一調節單元3中的故障，該第二調節單元4從該第二最大值200和該第二最小值400改變至該第一最大值100和該第一最小值300。該展示圖形代表該發電機2的輸出電壓的一輪廓。在一開始時間600，該第一調節單元3中發生一故障。此 意味著該第一切換單元8係持續性閉合的而不再打開。因此，該輸出電壓上升到該第二調節單元4在該第二最大值200干涉為止。然而，因為當該輸出電壓未達該第二最小電壓時而該第二調節單元4再次閉合該第二切換單元9(因為在這情況中，可以假設為該第一調節單元3現在可以再度接管輸出電壓的調節)，考慮該故障的第一調節單元3，該輸出電壓依序增加。只要該輸出電壓已經再次到達該第二最大值200，該第二調節單元4藉著打開該第二切換設備9而再次干涉。因此，該輸出電壓總是被保持在介於該第二最小值400和該第二最大值200之間。
更進一步地，可以藉著該第二調節單元4辨認該輸出電壓係在一時間週期高於該第一最大值100的該時間週期，特別是藉著該第二邏輯單元13。特別地，藉著該第二調節單元4可以偵測該輸出電壓高於該第二最小值400有多久，該時間可以被預測。只要該第一時間週期超出一事先定義的時間週期500，特別是大於0.5秒的時間週期，該第二邏輯單元13假設在第一調節單元3的一故障。因此，該第二調節單元4並不需求任何為了辨認在該第一調節單元3中故障的附加零件。
只要此種故障已經被辨認，該第二邏輯單元13只使用該第一最大值100和該第一最小值300以調節該輸出電壓。該第二切換單元9，因此係當超出該第一最大值100時被打開，係當未達該第一最小值300時而被閉合。以這種方式，相同的調節功能可以被實施，如同藉著該調節單元3。此確保該輸出電壓並不維持介於該第二最小值400和該第二最大值200之間，但相反地維持介於該第一最小值300和該第一最大值100之間。
在一較佳的實施例中，該第一最大值100是14.2伏特，該 第二最大值200是16.2伏特，該第一最小值300是14.0伏特，以及該第二最小值400是16.0伏特。在正常的操作中，高於16.0伏特的電壓因此可以被快速地減少，然而，在該第一調節單元3中的一故障事件中，該發電機2的輸出電壓並不永久地增加而高於14.2伏特。以這種方式，一方面在該電壓調節器1中有一冗餘，以及，另一方面該電壓調節器1可以被使用為一步階調節器。

Claims (10)

  1. 一種發電機(2)的電壓調節器(1)，其包括：一第一調節單元(3)，以及一第二調節單元(4)，其獨立於該第一調節單元(3)，其中該第一調節單元(3)被具體化成當一第一最大值(100)被超出時，降低該發電機(2)的一輸出電壓，以及其中，該第二調節單元(4)被具體化成當該第一最大值(100)被超出時或是當不同於該第一最大值(100)的一第二最大值(200)被超出時，降低該輸出電壓。
  2. 如請求項1之電壓調節器(1)，其特徵在於該第一調節單元(3)和該第二調節單元(4)被具體化成影響該發電機(2)的勵磁繞組(5)的一勵磁電壓，該勵磁電壓當作一操縱變數之用。
  3. 如請求項1或2之電壓調節器(1)，其特徵在於在一正常操作狀態中，該第二調節單元(4)被具體化成當該第二最大值(200)被超出時，降低該輸出電壓，並且當在該第一調節單元(3)有一故障時，該第二調節單元被具體化成當該第一最大值(100)被超出時，降低該輸出電壓。
  4. 如請求項3之電壓調節器(1)，其特徵在於該第二調節單元(4)被具體化成當該輸出電壓是高於一事先定義值持續一事先定義時間週期(500)時，辨認在該第一調節單元(3)的一故障。
  5. 如請求項1或2之電壓調節器(1)，其特徵在於該第二最大值(200)是大於該第一最大值(100)。
  6. 如請求項2之電壓調節器(1)，其特徵在於該第一調節單元(3)包括 一第一切換單元(8)，以及該第二調節單元(4)包括一第二切換單元(9)，其中該勵磁繞組(5)可以藉著該第一切換單元(8)和該第二切換單元(9)放電。
  7. 如請求項4之電壓調節器(1)，其特徵在於在該第一調節單元(3)具備一第一邏輯單元(12)，以及該第二調節單元(4)具備一第二邏輯單元(13)，其中，該第一邏輯單元(12)和該第二邏輯單元(13)被組態成偵測該輸出電壓，其中，該第一邏輯單元(12)被具體化成當該輸出電壓超出該第一最大值(100)或未達一第一最小值(300)時，切換該第一切換單元(8)，該第一最小值(300)是小於該第一最大值(100)，並且其中，該第二邏輯單元(13)被具體化成當該輸出電壓超出該第一最大值(100)或是未達該第一最小值(300)時，切換該第二切換單元(9)，或者被具體化成當該輸出電壓超出該第二最大值(200)或是未達一第二最小值(400)時，切換該第二切換單元(9)，該第二最小值是小於該第二最大值(200)。
  8. 如請求項6之電壓調節器(1)，其特徵在於該第一切換單元(8)被具體化成切換介於該勵磁繞組(5)的一第一連接點(6)和該發電機(2)的一正極(B+)之間的一電性連接，以及該第二切換單元(9)被具體化成切換介於該勵磁繞組(5)的一第二連接點(7)和該發電機(2)的一負極(GND)之間的一電性連接。
  9. 如請求項8之電壓調節器(1)，其特徵在於該第一調節單元(3)具備 一第一阻塞單元(10)，該第一阻塞單元(10)被配置成介於該第一連接點(6)和該負極(GND)之間，並且阻塞從該第一連接點(6)至該負極(GND)的一電流流動，以及其特徵在於在該二調節單元(4)具備一第二阻塞單元(11)，該第二阻塞單元(11)被配置成介於該第二連接點(7)和該正極(B+)之間，並且阻塞從該正極(B+)至該第二連接點(7)之間的一電流流動。
  10. 一種發電機(2)，其特徵在於如前述請求項中之任一項的電壓調節器(1)。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018200576A1 (de) * 2018-01-15 2019-07-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Schaltvorrichtung zur Regelung einer Generatorspannung
FR3128080B1 (fr) * 2021-10-12 2023-09-08 Valeo Equip Electr Moteur Régulateur comprenant un module de sécurité pour une machine électrique tournante

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4375015A (en) * 1979-06-04 1983-02-22 Tellabs, Inc. Improved electronic hybrid circuit
US4701690A (en) * 1985-11-27 1987-10-20 Basler Electric Company Transfer apparatus, regulating apparatus and methods
US5602459A (en) 1988-07-13 1997-02-11 Electronic Development Inc. Fuel saving multi-battery charging system and method
JP4048607B2 (ja) 1998-07-13 2008-02-20 神鋼電機株式会社 自動電圧調整器の電圧設定方法
JP2001069798A (ja) * 1999-08-30 2001-03-16 Mitsubishi Electric Corp 交流発電機の制御装置
US6239996B1 (en) * 2000-01-24 2001-05-29 Massachusetts Institute Of Technology Dual output alternator system
DE10150380A1 (de) * 2001-10-11 2003-04-17 Bosch Gmbh Robert Energieversorgung für Kraftfahrzeuge mit redundanter Generatorregelung
US7292445B2 (en) 2003-02-25 2007-11-06 Siliconix Technology C.V.-Ir Active integrated rectifier regulator
DE10321872A1 (de) * 2003-05-15 2004-12-02 Robert Bosch Gmbh Generatorregelung mit Haupt- und Hilfsregler
DE102004062032A1 (de) 2004-12-23 2006-07-13 Robert Bosch Gmbh Schaltungsanordnung zur schnellen Reduzierung eines induzierten Stroms
JP4570982B2 (ja) 2005-02-25 2010-10-27 日立オートモティブシステムズ株式会社 発電制御装置及び発電装置
US7301310B2 (en) * 2005-08-24 2007-11-27 Honeywell International, Inc. Excitation controlled synchronous permanent magnet machine
JP4442582B2 (ja) 2006-04-17 2010-03-31 株式会社デンソー 車両用発電制御装置
JP2008167541A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Denso Corp 充電線異常検出方式
JP4270279B2 (ja) * 2007-01-05 2009-05-27 株式会社デンソー 車両用交流発電機の制御装置
JP4349418B2 (ja) * 2007-02-13 2009-10-21 株式会社デンソー 車両用発電制御装置
US8058851B2 (en) * 2008-09-18 2011-11-15 Honeywell International Inc. Generator control unit with fast field discharge
US8350530B2 (en) * 2009-08-05 2013-01-08 Gregg Stockman Aircraft battery charging system having two voltage regulators
JP5318716B2 (ja) * 2009-09-24 2013-10-16 本田技研工業株式会社 発電機の出力制御装置
JP5481161B2 (ja) * 2009-10-30 2014-04-23 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置および電源装置
US8232778B1 (en) * 2011-01-28 2012-07-31 Hamilton Sundstrand Corporation Independent, redundant overvoltage protection for a generator
DE102013202197A1 (de) 2013-02-11 2014-08-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Energieversorgungseinheit für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs
DE102013215306A1 (de) * 2013-08-02 2015-02-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Einschalten und zum Ausschalten einer n-phasigen elektrischen Maschine in einem Kraftfahrzeug
DE102014214639A1 (de) * 2014-07-25 2016-01-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer zumindest generatorisch betreibbaren elektrischen Maschine und Mittel zu dessen Implementierung
FR3035284B1 (fr) * 2015-04-20 2018-11-09 Valeo Equipements Electriques Moteur Regulateur de tension d'un alternateur de vehicule automobile, porte-balais regulateur et alternateurs correspondants
KR102232116B1 (ko) * 2017-06-13 2021-03-25 주식회사 엘지화학 밸런싱 저항을 이용한 과전압 방지 시스템

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