JPH0199442A - 車両充電発電機の電圧調整装置 - Google Patents
車両充電発電機の電圧調整装置Info
- Publication number
- JPH0199442A JPH0199442A JP25572887A JP25572887A JPH0199442A JP H0199442 A JPH0199442 A JP H0199442A JP 25572887 A JP25572887 A JP 25572887A JP 25572887 A JP25572887 A JP 25572887A JP H0199442 A JPH0199442 A JP H0199442A
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- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- charging
- generator
- charging generator
- rotational frequency
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- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は車両充電発電機の電圧調整装置に関し、特に小
形の充電発電機で高出力を得ることが可能な電圧調整装
置に関する。
形の充電発電機で高出力を得ることが可能な電圧調整装
置に関する。
［従来の技術］
近年の車両のエレクトロニクス化の進展に伴い、車両搭
載の電装品に作動電力を供給する充電発電機の高出力化
が望まれている。かかる高出力化において、供給電流の
増大は充電発電機の内部抵抗による損失を飛躍的に大き
くなし、出力効率の低下や充電発電機内での発熱という
問題を生じていた。
載の電装品に作動電力を供給する充電発電機の高出力化
が望まれている。かかる高出力化において、供給電流の
増大は充電発電機の内部抵抗による損失を飛躍的に大き
くなし、出力効率の低下や充電発電機内での発熱という
問題を生じていた。
そこで、例えば特開昭５８−９５９９９号公報には、充
電発電機のステータコイルを二組設けて、高出力時には
これらを並列に接続することにより内部抵抗を小さくす
るものが提案されている。
電発電機のステータコイルを二組設けて、高出力時には
これらを並列に接続することにより内部抵抗を小さくす
るものが提案されている。
［発明が解決しようとする開運点］
しかしながら、上記提案の構造では充電発電機の構造が
複雑化してコストアップを招くとともにある程度の大形
化は避けられないという問題点がある。
複雑化してコストアップを招くとともにある程度の大形
化は避けられないという問題点がある。
本発明はかかる問題点を解決するもので、従来の充電発
電機の構造に何等手を加えることなく、安価かつ簡単に
充電発電機の高出力化を実現できる電圧調整装置を提供
することを目的とする。
電機の構造に何等手を加えることなく、安価かつ簡単に
充電発電機の高出力化を実現できる電圧調整装置を提供
することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
本発明の構成を第１図で説明すると、車両エンジンによ
り回転せしめられ充電線６にて車載バッテリ３および電
気負荷４と接続された充電発電機２の発電を制御して、
上記車載バッテリ３の充電電圧を一定の調整電圧に維持
する電圧調整装置１は、リアクトルＩＩＡ、ＩＩＢと、
開銀作動時に上記リアクトル１１Ａ、ＩＩＢを上記充電
線６中に介設接続するとともに、開放作動時には上記リ
アクトルＩＩＡ、１１Ｂの両端を上記車載バッテリ３に
接続して閉回路を構成するスイッチング手段１２Ａ、１
２Ｂと、充電発電機の回転数を検出する回転数検出手段
５と、充電発電機２の各回転数において出力電力最大と
なる発電機出力電圧をＥｌとし、上記調整電圧をＥ２と
して、Ｅ２ ／Ｅ１のＯＮデユーティで上記スイッチン
グ手段１２Ａ、１２Ｂを作動せしめるスイッチング制御
手段１３とを具備している。
り回転せしめられ充電線６にて車載バッテリ３および電
気負荷４と接続された充電発電機２の発電を制御して、
上記車載バッテリ３の充電電圧を一定の調整電圧に維持
する電圧調整装置１は、リアクトルＩＩＡ、ＩＩＢと、
開銀作動時に上記リアクトル１１Ａ、ＩＩＢを上記充電
線６中に介設接続するとともに、開放作動時には上記リ
アクトルＩＩＡ、１１Ｂの両端を上記車載バッテリ３に
接続して閉回路を構成するスイッチング手段１２Ａ、１
２Ｂと、充電発電機の回転数を検出する回転数検出手段
５と、充電発電機２の各回転数において出力電力最大と
なる発電機出力電圧をＥｌとし、上記調整電圧をＥ２と
して、Ｅ２ ／Ｅ１のＯＮデユーティで上記スイッチン
グ手段１２Ａ、１２Ｂを作動せしめるスイッチング制御
手段１３とを具備している。
［作用］
本発明の電圧調整装置において、スイッチング手段が上
記ＯＮデユーティで作動せしめられることにより、発電
機出力電圧は常にその出力電力が最大となる電圧Ｅ１に
維持され、充電発電機が最大能力で作動せしめられる。
記ＯＮデユーティで作動せしめられることにより、発電
機出力電圧は常にその出力電力が最大となる電圧Ｅ１に
維持され、充電発電機が最大能力で作動せしめられる。
したがって、電気負荷には効率良く最大電流を供給する
ことが可能である。
ことが可能である。
そして、上記電圧Ｅ１は充電発電機の回転数増大ととも
に上昇し、高回転域では調整電圧Ｅ２よりもはるかに高
くなるから、最大出力時における充電発電機のステータ
コイル電流は小さく抑えられ、発電機内部での抵抗損は
減少せしめられる。
に上昇し、高回転域では調整電圧Ｅ２よりもはるかに高
くなるから、最大出力時における充電発電機のステータ
コイル電流は小さく抑えられ、発電機内部での抵抗損は
減少せしめられる。
［効果］
かくの如く、本発明によれば、充電発電機の最大出力を
引出すことが可能であり、しかもこの状態での充電発電
機内の抵抗損失も小さくできるから、小形の充電発電機
で十分な電流を電気負荷に供給することが可能である。
引出すことが可能であり、しかもこの状態での充電発電
機内の抵抗損失も小さくできるから、小形の充電発電機
で十分な電流を電気負荷に供給することが可能である。
本発明においては、従来の充電発電機構造をそのまま使
用できるから、簡単かつ安価に高出力化が実現できる。
用できるから、簡単かつ安価に高出力化が実現できる。
［実施例］
第１図において、電圧調整装置１はエンジンに連結され
て回転する充電発電機２のロータコイル２１の励磁を制
御するトランジスタ１５を有し、該トランジスタ１５は
制御回路１３の出力信号により作動せしめられる。すな
わち、上記制御回路１３には車載バッテリ３より充電電
圧がフィードバックされており、この充電電圧を一定の
調整電圧（例えば１３．５Ｖ）Ｅ２に維持するように上
記ロータコイル２１の励磁をデユーティ制御する。
て回転する充電発電機２のロータコイル２１の励磁を制
御するトランジスタ１５を有し、該トランジスタ１５は
制御回路１３の出力信号により作動せしめられる。すな
わち、上記制御回路１３には車載バッテリ３より充電電
圧がフィードバックされており、この充電電圧を一定の
調整電圧（例えば１３．５Ｖ）Ｅ２に維持するように上
記ロータコイル２１の励磁をデユーティ制御する。
充電発電機２は発電電圧を生じるステータコイル２２と
発電電圧を整流する全波整流器２３を有しており、整流
後の発電機出力は充電線６により上記車載バッテリ３お
よびこれに並列接続された電気負荷４に供給される。
発電電圧を整流する全波整流器２３を有しており、整流
後の発電機出力は充電線６により上記車載バッテリ３お
よびこれに並列接続された電気負荷４に供給される。
上記充電線６は途中二本に分岐せしめられており、各分
岐線中にそれぞれスイッチングトランジスタ１２Ａ、１
２Ｂおよびこれに直列にリアクトルＩＩＡ、１１Ｂが設
けである。そして、両者の接続点とアース間には、アノ
ードをアース側に位置せしめてそれぞれフリーホイール
ダイオード１４Ａ、１４Ｂが設けである。
岐線中にそれぞれスイッチングトランジスタ１２Ａ、１
２Ｂおよびこれに直列にリアクトルＩＩＡ、１１Ｂが設
けである。そして、両者の接続点とアース間には、アノ
ードをアース側に位置せしめてそれぞれフリーホイール
ダイオード１４Ａ、１４Ｂが設けである。
上記各トランジスタ１２Ａ、１２Ｂは制御回路１３によ
り後述の如くスイッチング作動せしめられ、全体として
のスイッチング周波数を高くするために交互に作動せし
められる。上記制御回路１３には充電発電機２の回転数
を検出する回転数検出器５が入力接続され、また、充電
発電機２の出力部には平滑コンデンサ１６が設けである
。
り後述の如くスイッチング作動せしめられ、全体として
のスイッチング周波数を高くするために交互に作動せし
められる。上記制御回路１３には充電発電機２の回転数
を検出する回転数検出器５が入力接続され、また、充電
発電機２の出力部には平滑コンデンサ１６が設けである
。
上記構成になる電圧調整装置の等価回路を第２図に示す
。図中、ＥＯは発電機の発電電圧であり、ＲＯはその内
部抵抗である。また、Ｅｌはスイッチングトランジスタ
１２の出力側電圧、Ｅ２は調整電圧に等しいバッテリ充
電電圧、Ｅ３は内部抵抗ＲＯによる降下電圧であり、■
１は発電機出力電流、■２はトランジスタ１２のＯＦＦ
作動時にダイオード１４を含む閉回路を流れる電流、■
３は電気負荷４への供給電流である。
。図中、ＥＯは発電機の発電電圧であり、ＲＯはその内
部抵抗である。また、Ｅｌはスイッチングトランジスタ
１２の出力側電圧、Ｅ２は調整電圧に等しいバッテリ充
電電圧、Ｅ３は内部抵抗ＲＯによる降下電圧であり、■
１は発電機出力電流、■２はトランジスタ１２のＯＦＦ
作動時にダイオード１４を含む閉回路を流れる電流、■
３は電気負荷４への供給電流である。
ところで、内部抵抗ＲＯを有する上記充電発電機の出力
電力Ｐは次式で示され、電力Ｐを最大にする出力電圧Ｅ
１はＥＯ／２である。
電力Ｐは次式で示され、電力Ｐを最大にする出力電圧Ｅ
１はＥＯ／２である。
Ｐ＝ （ＥＯ−ＩＩ ｘＲＯ）ｘｌｌ
ここで、充電発電機の発電電圧ＥＯは、第３図に示す如
く、その回転数に比例して大きくなることが知られてお
り、したがって、電圧Ｅｌ （−ＥＯ／２）も回転数
の上昇につれて高くなって、回転数Ｎ ］、以上で調整
電圧Ｅ２を越える。
く、その回転数に比例して大きくなることが知られてお
り、したがって、電圧Ｅｌ （−ＥＯ／２）も回転数
の上昇につれて高くなって、回転数Ｎ ］、以上で調整
電圧Ｅ２を越える。
しかして、回転数Ｎ１以下では電圧Ｅ１を電圧Ｅ２と等
しくなし、回転数Ｎ１以上でその平均値が常にＥＯ／２
となるように上記スイッチングトランジスタ１１を作動
せしめる。これにより、上記回転数Ｎ１以上では常に最
大出力が得られ、また、この時の電圧Ｅ１は電圧Ｅ２よ
りも高いから、充電発電機内の電流■１は従来のものに
比して小さくなる。
しくなし、回転数Ｎ１以上でその平均値が常にＥＯ／２
となるように上記スイッチングトランジスタ１１を作動
せしめる。これにより、上記回転数Ｎ１以上では常に最
大出力が得られ、また、この時の電圧Ｅ１は電圧Ｅ２よ
りも高いから、充電発電機内の電流■１は従来のものに
比して小さくなる。
これを実現するために、上記制御装置１３には回転数Ｎ
１以上の各回転数におけるＥＯの値を予め記憶させてお
き、回転数Ｎ１以下では上記トランジスタ１２を常時Ｏ
ＮＮ懲悪し、回転数Ｎ ］、以上ではα−Ｅ２ ／Ｅｌ
＝２・Ｅ２ ／ＥＯのＯＮデユーティで上記トランジ
スタ１２を作動せしめる。
１以上の各回転数におけるＥＯの値を予め記憶させてお
き、回転数Ｎ１以下では上記トランジスタ１２を常時Ｏ
ＮＮ懲悪し、回転数Ｎ ］、以上ではα−Ｅ２ ／Ｅｌ
＝２・Ｅ２ ／ＥＯのＯＮデユーティで上記トランジ
スタ１２を作動せしめる。
この時の電圧Ｅ１、電流ＩＩ、Ｉ３の経時変化を第５図
（１）〜（３）に示す。図中Ｔｏは繰返し周期で、これ
が短いほど良好な電圧制御がなされるが、トランジスタ
の作動性能との兼合いで例えば２０ Ｋ Ｈｚ程度であ
る。そして、ＴＩはトランジスタ１２がＯＮの時間を示
し、Ｔ２はトランジスタ１２がＯＦＦの時間である。
（１）〜（３）に示す。図中Ｔｏは繰返し周期で、これ
が短いほど良好な電圧制御がなされるが、トランジスタ
の作動性能との兼合いで例えば２０ Ｋ Ｈｚ程度であ
る。そして、ＴＩはトランジスタ１２がＯＮの時間を示
し、Ｔ２はトランジスタ１２がＯＦＦの時間である。
第５図（３）に示す如く、トランジスタ１２がＯＦＦの
場合には、リアクトル１１に生じる起電力により電気負
荷４には電流■２が供給される。
場合には、リアクトル１１に生じる起電力により電気負
荷４には電流■２が供給される。
以上の作動をなす本発明の効果を第６図に示す。
図中破線は従来の電圧調整装置による充電発電機の出力
電流（これは内部電流でもある）であり、これと比鮫す
ると、本発明の電圧調整装置では回転数の上昇に比例し
て電流１３の平均値は直線的に増加し、従来に比しては
るかに多くの電流を電気負荷に供給することができると
ともに、発電機内部の電流■１は従来に比して小さいか
ら、内部損失を生じることなく効率的な電力供給が可能
である。
電流（これは内部電流でもある）であり、これと比鮫す
ると、本発明の電圧調整装置では回転数の上昇に比例し
て電流１３の平均値は直線的に増加し、従来に比しては
るかに多くの電流を電気負荷に供給することができると
ともに、発電機内部の電流■１は従来に比して小さいか
ら、内部損失を生じることなく効率的な電力供給が可能
である。
第１図は電圧調整装置の回路図、第２図はその等価回路
図、第３図および第４図は各部電圧の発電機回転数に対
する変化特性を示す図、第５図は各部電圧の時間変化を
示す図、第６図は本発明の効果を示す発電機回転数に対
する電流の出力特性図である。 １・・・電圧調整装置 １１、ＩＩＡ、ＩＩＢ・・・リアクトル１２．１２Ａ、
１２Ｂ・・・スイッチングトランジスタ（スイッチング
手段） ］、３・・・制御回路（制御手段） １４．１４Ａ、１４Ｂ・・・フライホイールダイオード ２・・・充電発電機 ３・・・車載バッテリ ４・・・電気負荷 ５・・・回転検出器（回転検出手段） ６・・・充電線 第２図 第３図 第４図 Ｕ Ｎ１ 回転数 第５図
図、第３図および第４図は各部電圧の発電機回転数に対
する変化特性を示す図、第５図は各部電圧の時間変化を
示す図、第６図は本発明の効果を示す発電機回転数に対
する電流の出力特性図である。 １・・・電圧調整装置 １１、ＩＩＡ、ＩＩＢ・・・リアクトル１２．１２Ａ、
１２Ｂ・・・スイッチングトランジスタ（スイッチング
手段） ］、３・・・制御回路（制御手段） １４．１４Ａ、１４Ｂ・・・フライホイールダイオード ２・・・充電発電機 ３・・・車載バッテリ ４・・・電気負荷 ５・・・回転検出器（回転検出手段） ６・・・充電線 第２図 第３図 第４図 Ｕ Ｎ１ 回転数 第５図
Claims (1)
- 車両エンジンにより回転せしめられ充電線にて車載バッ
テリおよび電気負荷と接続された充電発電機の発電を制
御して、上記車載バッテリの充電電圧を一定の調整電圧
に維持する電圧調整装置において、リアクトルと、閉鎖
作動時に上記リアクトルを上記充電線中に介設接続する
とともに、開放作動時には上記リアクトルの両端を上記
車載バッテリに接続して閉回路を構成するスイッチング
手段と、充電発電機の回転数を検出する回転数検出手段
と、上記充電発電機の各回転数において出力電力最大と
なる発電機出力電圧をＥ１とし、上記調整電圧をＥ２と
して、Ｅ２／Ｅ１のＯＮデューティで上記スイッチング
手段を作動せしめるスイッチング制御手段とを具備する
車両充電発電機の電圧調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62255728A JP2586516B2 (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 車両充電発電機の電圧調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62255728A JP2586516B2 (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 車両充電発電機の電圧調整装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0199442A true JPH0199442A (ja) | 1989-04-18 |
| JP2586516B2 JP2586516B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=17282809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62255728A Expired - Lifetime JP2586516B2 (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 車両充電発電機の電圧調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2586516B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0487530A (ja) * | 1990-07-24 | 1992-03-19 | Nikko Denki Kogyo Kk | オルタネータの電圧調整装置 |
| DE112009001695B4 (de) | 2008-07-17 | 2021-08-12 | Mitsubishi Electric Corp. | Stromversorgungsvorrichtung |
-
1987
- 1987-10-09 JP JP62255728A patent/JP2586516B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0487530A (ja) * | 1990-07-24 | 1992-03-19 | Nikko Denki Kogyo Kk | オルタネータの電圧調整装置 |
| DE112009001695B4 (de) | 2008-07-17 | 2021-08-12 | Mitsubishi Electric Corp. | Stromversorgungsvorrichtung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2586516B2 (ja) | 1997-03-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |