JPS6026495Y2 - 充電発電機制御装置 - Google Patents

充電発電機制御装置

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JPS6026495Y2
JPS6026495Y2 JP1977147876U JP14787677U JPS6026495Y2 JP S6026495 Y2 JPS6026495 Y2 JP S6026495Y2 JP 1977147876 U JP1977147876 U JP 1977147876U JP 14787677 U JP14787677 U JP 14787677U JP S6026495 Y2 JPS6026495 Y2 JP S6026495Y2
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JP
Japan
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transistor
output
voltage
generator
base
Prior art date
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JP1977147876U
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JPS5473920U (ja
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光晴 森下
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/16Regulation of the charging current or voltage by variation of field
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/60Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements
    • H02J7/64Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements against overvoltage

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、例えば内燃機関等によって駆動される交流
発電機の出力電圧を所定値に制御する充電発電機制御装
置に関するもので、特に半導体式の電圧調整機の電流制
限回路に関するものである。
先ず、この種の従来装置の回路を第1図、第2図に示し
説明する。
第1図、第2図に於て、1は図示しない車輛に装備され
、機関(図示せず)により駆動される交流発電機で、三
相星形結線された電機子コイル101と界磁コイル10
2を有する。
2は上記発電機1の交流出力を整流する全波整流機、2
01,202,203はそれぞれ第11第2、第3の整
流出力端である。
3は上記発電機1の出力電圧を所定値に制御する半導体
電圧調整装置で以下の部品にて構成されている。
即ち、301は上記界磁コイル102の両端に接続され
たサージ吸収用のダイオード、302は上記界磁コイル
102の界磁電流を断続する開閉素子を構成するPNP
形の出力トランジスタ、303はこのトランジスタ30
2のベース回路に設けられた抵抗、304は上記出力ト
ランジスタ302をオン・オフ制御するPNP形の制御
トランジスタ、305は上記発電機1の出力電圧を検出
し、この出力電圧が所定値以上に達した時に導通ずるゼ
ナーダイオード、306,307は上記発電機1の出力
端にそれぞれ直列接続され電圧の分圧回路を構成する抵
抗、4は蓄電池、5はキースイッチ、6は初期励磁抵抗
、7は充電表示灯である。
このように構成された従来装置の動作を説明する。
先ず、内燃機関の起動に際腰キースイッチ5を閉成する
と、蓄電池4からキースイッチ5、初期励磁抵抗6及び
充電表示灯7、出力トランジスタ302のエミッタ・ベ
ース、抵抗303を通じて出力トランジスタ302にベ
ース電流が流れ出力トランジスタ302は導通する。
このため、出力トランジスタ302を通じて蓄電池4か
ら、界磁コイル102に界磁電流が流れて界磁起磁力が
発生する。
このとき、抵抗6の両端には電位差が生じる為、充電表
示灯7は点灯して蓄電池4の非充電状態を表示する。
この状態で機関が起動し、発電機1が駆動されると、そ
の回転数に応じて電機子コイル101に交流出力を誘起
し、この出力電圧は全波整流器2によって全波整流され
る。
ここで、この整流出力電圧が所定値以下の時、抵抗30
6,307で構成される分圧回路の分圧点電位はまだ低
いので、ゼナーダイオード305に不導通状態を保持し
ており、それによって発電機1の出力電圧は回転数の上
昇に伴って上昇する。
その後発電機1の回転数が更に上昇腰出力電圧が所定値
以上になれば、上記分圧回路の分圧点電位も高くなり、
それによってゼナーダイオード305は導通し、このゼ
ナーダイオード305を通じて制御トランジスタ304
にベース電流が流れて制御トランジスタ304は導通ず
る。
この制御トランジスタ304が導通すると、出力トラン
ジスタ302は不導通となって界磁コイル102の界磁
電流を遮断して発電機1の出力電圧を低下させる。
この出力電圧が所定値まで低下すると、再びゼナーダイ
オード305制御トランジスタ304は不導通状態とな
り、出力トランジスタ302は導通して界磁コイル10
2は付勢されるので、発電機1の出力電圧は再び上昇す
る。
上述したような動作を繰返して発電機1の出力電圧は所
定値に制御され、この制御された電圧にて蓄電池を所定
値に充電するのである。
一方、充電表示灯7は発電機1の第2整流出力端202
の出力電圧が、蓄電池4の電源電圧値に略々等しい値に
なれば抵抗6の電位差低下により消灯して蓄電池4の充
電状態を表示する。
第2図は発電機1の界磁コイル102の一端が(+)側
で共通となった形式用の電圧調整器の回路を示したもの
で、動作としてはほぼ第1図と同様である。
しかしながら、上述した第1図及び第2図に示す従来装
置に於ては界磁コイル102が運転途中何等かの原因で
相間短絡を生じた場合や、整備の時、整備士が電圧調整
器3が破壊しKいるのを発見し、発電機1の界磁コイル
102の相間短絡に気付かずに電圧調整器3のみを交換
した場合、或いは配線の途中で短絡し界磁コイル102
の相間短絡に到った場合等において、出力トランジスタ
302は規定の界磁電流よりも非常に大きな電流が流れ
る為、出力トランジスタ302のコレクタエミッタ間電
圧も大きくなり、電力損失が大きくなって、出力トラン
ジスタ302が瞬時に破壊する信頼性の低いものとなら
ざるを得なかった。
この考案は上記欠点を解消する優れた充電発電機制御装
置を提供するものである。
以下、第3図乃至第6図に示すこの考案の一実施例につ
いて説明する。
まず、第3図に於て、308は上記出力トランジスタ3
02を断続する為に制御トランジスタ304と並列に接
続された制限トランジスタ、309は該トランジスタ3
08のベース回路に順方向に対して直列に挿入されたバ
イアスダイオード、210は上記制御トランジスタ30
4のコレクタ電圧を検出する第1の検出ダイオード、3
11は上記出力トランジスタ302のコレクタ電圧を検
出する検出手段である第2の検出ダイオード、312は
上記制限トランジスタ308のベース回路に設けられた
ベース抵抗である。
以上の様に構成された実施例装置に於て、界磁コイル1
02に相間短絡等の故障のない場合は、内燃機関の起動
に際し、キースイッチ5を閉成すると、蓄電池4からキ
ースイッチ5、初期励磁抵抗6、充電表示灯7、出力ト
ランジスタ302のベース・エミッタ、抵抗303を介
して出力トランジスタ302にベース電流が流れ、出力
トランジスタ302は導通する。
この出力トランジスタ302が導通ずると、この出力ト
ランジスタ302を通じて蓄電池4から界磁コイル10
2に界磁電流が流れて界磁起磁力が発生する。
この時、出力トランジスタ302は導通しているので、
コレクタ・エミッタ間電圧は制限トランジスタ308の
ベース・エミッタ間電圧と、バイアスダイオード309
の順方向電圧降下を加えた値よりも低い値となり制限ト
ランジスタ308は遮断状態にある。
この状態では、制限トランジスタ308のベース回路に
接続されたバイアス用ダイオード309とベース抵抗3
12の接続点てある電圧検出点の電圧は所定レベル以上
を保っている。
次に機関が始動し、発電機1が駆動され発生した出力電
圧が電圧調整器3の所定値を超えた場合にはゼナーダイ
オード305、制御トランジスタ304は導通し出力ト
ランジスタ302は遮断され、発電機の出力電圧は降下
する。
この時は制御トランジスタ304が導通しているので、
制御トランジスタ304のコレクタ・エミッタ間電圧は
制限トランジスタ308のベース・エミッタ間電圧とバ
イアスダイオード309の順方向電圧降下を加えた値よ
りも低い値となり同様に制限トランジスタ308は遮断
状態にある。
この場合にも、上記電圧検出点の電圧は所定レベル以上
を保っている。
ところが機関が停止していてキースイッチ5だけ閉成し
た時、何等かの原因で界磁コイル102が相間短絡また
は完全に短絡した場合、出力トランジスタ302のコレ
クタ電流は急激に増加する為ベース電流は抵抗303で
決っているので、増幅率がたりなくなり、出力トランジ
スタ302のコレクタ・エミッタ間電圧は電圧降下は増
大し制限トランジスタ308のベース・エミッタ間電圧
とバイアス・ダイオード309の順方向電圧降下を加え
た値以上となる。
一方、この時は機関が停止しているので発電機1の発生
電圧もないので、ゼナーダイオード305と制御トラン
ジスタ304は不導通状態にある。
従って上記電圧検出点の電位は低下し制限トランジスタ
308のベース・エミッタ、バイアスダイオード309
、抵抗312を介して制限トランジスタ308にベース
T17Nが流れ、制限トランジスタ308は導通する。
このため、出力トランジスタ302は遮断され、非常に
大きなコレクタ電流が流れることによる出力トランジス
タ302の破壊を防止することができる。
第4図は発電機1の界磁コイル102の一端が(+)側
で共通となった形式の発電機用電圧調整器3のこの考案
における一実施例を示した回路で動作および効果はほぼ
第3図と同様である。
第5図は出力トランジスタ302にダーリントン接続を
用いたこの考案における一実施例を示した回路で、31
3は出力トランジスタ302とダーリントン接続となっ
ている駆動トランジスタであり、基本的な動作は第3図
に示す実施例と同様である。
第6図は出力トランジスタ302にダーリントン接続を
用い、界磁コイル102が(+)側共通となった場合の
一実施例を示した回路で、314はバイアスダイオード
で上記出力トランジスタ302が駆動トランジスタ31
3とダーリントン接続となる為、これらの各トランジス
タ302,313が導通した時、コレクタ・エミッタ間
電圧が増加するが、これを補償するために追加されてお
り基本動作は第3図と同様である。
以上の様にこの考案に於ては、発電機の出力電圧を所定
値に制御し得る出力トランジスタを断続制御する制御ト
ランジスタと、この制御トランジスタの遮断状態におい
て、出力トランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧を検
出して、その検出電圧が所定値に達すると導通して出力
トランジスタを直接的に確実に遮断する制限トランジス
タとを設けているので運転途中の発電機の界磁コイルが
相間短絡や完全短絡となった故障による二次故障として
の電圧調整器の破壊を防止できる効果があり、ま゛た整
備途中に誤配錬や配線間での界磁コイル両端の短絡によ
る破壊からも防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従来装置を示す電気回路図、第3図は
この考案の一実施例を示す電気回路図、第4図乃至第6
図はこの考案の他の実施例を示す電気回路図である。 図に於て、1は交流発電機、101は電機子コイル、1
02は界磁コイル、2は全波整流器、3は電圧調整器、
301,309,310,311.314はダイオード
、302は出力トランジスタ、304は制御トランジス
タ、308は制限トランジスタ、303,306,30
7,312は抵抗、305はゼナーダイオードである。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 界磁コイルを有する交流発電機の整流出力によって充電
    される蓄電池、上記界磁コイルに直列接続され界磁電流
    を断続することによって上記発電機の出力電圧を所定値
    に制御し得る出力トランジスタ、該出力トランジスタの
    ベース・エミッタ間に接続され上記発電機の出力電圧に
    応じて上記出力トランジスタを断続制御する制御トラン
    ジスタ、上記出力トランジスタのベース・エミッタ間に
    上記制御トランジスタと並列接続された制限トランジス
    タ、及び上記制限トランジスタのベース回路に直列接続
    されたバイアス用ダイオードとベース抵抗、上記バイア
    ス用ダイオードとベース抵抗との接続点である電圧検出
    点と上記出力トランジスタのコレクタ間に接続された第
    1の検出ダイオード、上記電圧検出点と上記制御トラン
    ジスタのコレクタ間に接続された第2の検出ダイオード
    を備え、上記制御トランジスタがか遮断している時、上
    記界磁コイルの短絡により上記電圧検出点の検出電圧が
    所定値に達すると上記制限トランジスタを導通し、上記
    出力トランジスタを遮断するようにした充電発電制御装
    置。
JP1977147876U 1977-11-02 1977-11-02 充電発電機制御装置 Expired JPS6026495Y2 (ja)

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JP1977147876U JPS6026495Y2 (ja) 1977-11-02 1977-11-02 充電発電機制御装置
US06/192,594 US4401937A (en) 1977-11-02 1980-09-30 Control device for battery charging AC generator

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JPS5473920U JPS5473920U (ja) 1979-05-25
JPS6026495Y2 true JPS6026495Y2 (ja) 1985-08-09

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