JP2751243B2 - 車両用電源装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明の車両用電源装置に関し、特にバッテリ電圧よ
りも高い電圧で作動する複数のウインドヒータを有する
車両に好適に使用できる電源装置に関する。

［従来の技術］ 従来より車両のリアウイドンガラスには発熱抵抗線に
よるデフォガを設けているが、近年においては、フロン
トウインドガラスに透明の発熱抵抗膜を埋設してガラス
面の氷結を速やかに解消する試みがなされている。

かかるウインドヒータは必要電力が大きいため、バッ
テリ電圧をトランスで昇圧し、これを作動電圧として供
給する場合が多いが、フロントとリアの各ヒータでは、
抵抗値および必要電力が異なるとともに定格電圧も異な
っている。

したがって、これら両ヒータにそれぞれ定格電圧を供
給するために、上記トランスには中間タップを設ける必
要がある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、トランスの中間タップを設けること
は、トランス形状が大形化するとともにコストアップに
なるという問題がある。

本発明はかかる背景に鑑み、トランスの大形化やコス
トアップを生じることなく、複数の電気負荷に定格電圧
を供給することが可能な車両用電源装置を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上述のウインドヒータの如き電気負荷が、
容量が大きいため同時には使用されないことに注目して
なされたものである。

しかして、本発明の構成を第１図で説明すると、電源
装置は、車両充電発電機６の出力電圧を昇圧するトラン
ス１と、該トランス１の出力電圧を整流する整流器２
と、異なる定格電圧で、異なる抵抗値を有する複数の電
気負荷３、４と、これら電気負荷３、４を選択的に上記
整流器２の出力端に接続するスイッチ手段５とを具備し
ており、かつ、上記トランス１の垂下特性を、上記各電
気負荷３、４を整流器２に接続した時にトランス出力電
圧が上記各定格電圧に一致するように設定したものであ
る。

［作用］ 上記構成の電源装置において、スイッチ手段により電
気負荷が整流器に接続されると、上記トランスの出力電
圧は、その内部抵抗により出力電流に応じて低下する、
いわゆる垂下特性を生じる。しかして、この垂下特性を
上述の如く適当に設定することにより、電気負荷を接続
した時のトランス出力電圧は、その負荷電流により定格
電圧まで低下し、上記電気負荷には定格電圧が供給され
る。

かくして、トランスには中間タップを設ける必要がな
く、その大形化とコストアップが避けられる。

［実施例］ 第１図において、６は充電発電機であり、交流出力を
生じるステータコイル61,回転磁界を生じるロータコイ
ル62、上記交流出力を全波整流する整流器63、上記ロー
タコイル62の励磁を制御して整流器出力を所定電圧に維
持する電圧調整器64より構成されている。電圧調整器64
は、第２図に示す如く、ロータコイル62を励磁するトラ
ンジスタ641、642、トランジスタ642のベース側に設け
られ調整電圧を決定するツェナーダイオード643、およ
び、その他の抵抗等よりなり、Ｓ端子にフィードバック
されるバッテリ充電電圧を上記調整電圧に維持すべく、
上記トランジスタ641、642の導通を制御する。

上記整流器63の出力はバッテリ71およびこれに並列接
続された通常電気負荷72に供給され、さらに選択スイッ
チ５を介してリレーコイル51、52に供給されている。

上記ステータコイル61の各相出力は分岐されて、三相
トランス１に入力している。該トランス１の二次側には
中間タップは設けられておらず、トランス１の各相は全
波整流器２に接続されている。そして、上記全波整流器
２の出力を、常開のリレー接点51a、52aを介してそれぞ
れフロントウインドおよびリアウインドの各ヒータ３、
４に供給している。

ところで、フロントガラスヒータ３は、ガラス面全面
に抵抗膜を設けることから、その抵抗値は比較的小さく
（例えば４Ω）、かつ、速やかな氷解を可能とするため
に必要電力は比較的大きい（例えば1200W）。これに対
して、リアガラスヒータ４は抵抗線であるため、その抵
抗値は比較的大きく（例えば30Ω）、必要電力は比較的
小さい（例えば300W）。

しかして、かかる電力を生じる上記各ヒータ３、４の
定格電流Ia、Ibおよび定格電圧Va、Vbは、第３図の線
ｘ、ｙで示す如き各ヒータ３、４の負荷線上のＡ点、Ｂ
点にある。ちなみに、各ヒータ３、４の抵抗値と必要電
力を上記括弧内の値とすると、Ia＝17.3A、Ib＝3.2A、V
a＝69.3V、Vb＝94.9Vである。

一方、トランスは二次巻線の内部抵抗により、その出
力電流に応じて出力電圧が低下する、いわゆる垂下特性
があり、上記トランス１を適当に設計することにより、
その垂下特性線を、第３図の線ｚで示す如く、上記点
Ａ、Ｂを通るように設定する。

このように構成した電源装置において、フロントガラ
スヒータ３を作動せしめる場合には、選択スイッチ５に
よりリレー51を励磁する。リレー接点51aを閉じ、フロ
ントガラスヒータ３が整流器２に接続される。この状態
で、上記トランス１の出力電圧は出力電流の増大ととも
に低下し、垂下特性線ｚが負荷線ｘと交差する上記点Ａ
でバランスする。これにより、フロントガラスヒータ３
は定格電圧Vaにて作動せしめられる。

選択スイッチ５を切替えると、上記リレー51に代えて
リレー52が励磁され、リレー接点52aが閉じて、リアガ
ラスヒータ４が整流器２に接続される。この状態で、上
記トランス１の出力電圧は出力電流の減少とともに上昇
し、垂下特性線ｚが負荷線ｙと交差する上記点Ｂでバラ
ンスする。しかして、リアガラスヒータ４は定格電圧Vb
にて作動せしめられる。

以上の如く、本実施例によれば、トランスに中間タッ
プを設けることなく、異なる定格電圧のヒータをそれぞ
れ適正電圧で作動せしめることができる。

なお、上記実施例において、フロントガラスヒータの
作動を一定時間行った後、自動的にリアガラスヒータが
作動を開始するようにもでき、その回路例を第４図に示
す。

図において、5Aはフロントガラスヒータの作動開始を
指令する単投スイッチであり、これはタイマ53に接続さ
れている。そして、このタイマ53の常開タイマ接点53a
に上記リレー51が接続されている。5Bはリアガラスヒー
タの作動を指令する単投スイッチであり、これには直列
に常閉リレー接点51bが接続され、かつ、これらに並列
に常閉タイマ接点53bが接続されている。そして、これ
らの接続部にタイマ54が接続され、その常閉タイマ接点
54aを介して上記リレー52が接続されている。

かかる回路によれば、スイッチ5Aを投入すると、タイ
マ53で設定された時間だけタイマ接点53aが閉じてリレ
ー51が励磁され、第１図のリレー接点51aが閉じてフロ
ントガラスヒータ３に通電される。上記タイマ53のタイ
ムアップによりそのタイマ接点53bが戻り閉成し、これ
により、タイマ54で設定された時間だけリレー52が励磁
されて第１図のリレー接点52aが閉じ、リアガラスヒー
タ４に通電される。

リアガラスの曇り解消のみを行う場合には、スイッチ
5Bを投入すると上記タイマ54の設定時間だけリアガラス
ヒータ４が作動する。この時、フロントガラスヒータ３
が作動していると、リレー接点51bが開いているため、
リアガラスヒータ４への通電は禁止される。

本発明において、ヒータ等の電気負荷は上記実施例の
二つに限られないことはもちろんである。

［発明の効果］ 本発明の車両用電源装置によれば、トランスの垂下特
性を利用することにより、中間タップを設けることな
く、上記トランスに選択的に接続される複数の電気負荷
に対してそれぞれ異なる定格電圧を供給することが可能
であり、車載トランスの小型化と低コスト化が図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電源装置の全体回路図、第２図は電圧調整器の
回路図、第３図はトランスの垂下特性図、第４図はヒー
タ切換えの他の回路例を示す回路図である。 １……トランス ２……整流器 ３……フロントガラスヒータ（電気負荷） ４……リアガラスヒータ（電気負荷） ５……選択スイッチ（スイッチ手段） 5A、5B……単投スイッチ（スイッチ手段） 51、52……リレー 53、54……タイマ ６……充電発電機 64……電圧調整器 71……バッテリ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両充電発電機の出力電圧を昇圧するトラ
   ンスと、該トランスの出力電圧を整流する整流器と、異
   なる定格電圧で異なる抵抗値を有する複数の電気負荷
   と、これら電気負荷を選択的に上記整流器の出力端に接
   続するスイッチ手段とを具備し、上記トランスの垂下特
   性を、上記各電気負荷を整流器に接続した時のトランス
   出力電圧が上記各定格電圧に一致するように設定したこ
   とを特徴とする車両用電源装置。