JP3166922B2 - 車両用電源装置 - Google Patents
車両用電源装置Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バッテリ及びバッテリ
より高い高電圧負荷に、発電機出力電圧を切り換えて給
電する車両用電源装置に関する。
より高い高電圧負荷に、発電機出力電圧を切り換えて給
電する車両用電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車用窓ガラスに透明な低抗体
を蒸着しておき、この抵抗体を電気加熱してガラスに付
着した氷や霜を高速で除去する技術が提案されている。
解氷、除霜時間を短縮するためにはこの抵抗体に大電力
を送電する必要があるが、送電損失や発電機及び整流器
の許容電流の制約から、抵抗体にバッテリ充電電圧より
もはるかに高い電圧を印加することが要求される。
を蒸着しておき、この抵抗体を電気加熱してガラスに付
着した氷や霜を高速で除去する技術が提案されている。
解氷、除霜時間を短縮するためにはこの抵抗体に大電力
を送電する必要があるが、送電損失や発電機及び整流器
の許容電流の制約から、抵抗体にバッテリ充電電圧より
もはるかに高い電圧を印加することが要求される。
【0003】特公昭61−33735号公報は、この出
力端の出力電圧切り換え型の車両用電源装置を開示して
いる。この車両用電源装置は、それぞれダイオ−ドから
なる3組のハ−フブリッジにより構成された三相全波整
流装置を備えており、この三相全波整流装置は、1組の
低位ハ−フブリッジと、2組の高位ハ−フブリッジとで
構成されている。低位ハ−フブリッジの各アノ−ドは接
地され、その各カソ−ドは三相交流発電機の各出力端に
個別接続されている。第1の高位ハ−フブリッジの各ア
ノ−ドは三相交流発電機の各出力端に個別接続され、そ
の各カソ−ドは共通接続されてバッテリの正極端及び抵
抗体の高位側電極端にそれぞれスイッチを介して個別に
接続されている。第2の高位ハ−フブリッジの各アノ−
ドは三相交流発電機の各出力端に個別接続され、フィ−
ルドコイル及び電圧調整器は切り換えスイッチにより第
2の高位ハ−フブリッジの各アノ−ド及びバッテリのど
ちらかに切り換え可能に接続されている。
力端の出力電圧切り換え型の車両用電源装置を開示して
いる。この車両用電源装置は、それぞれダイオ−ドから
なる3組のハ−フブリッジにより構成された三相全波整
流装置を備えており、この三相全波整流装置は、1組の
低位ハ−フブリッジと、2組の高位ハ−フブリッジとで
構成されている。低位ハ−フブリッジの各アノ−ドは接
地され、その各カソ−ドは三相交流発電機の各出力端に
個別接続されている。第1の高位ハ−フブリッジの各ア
ノ−ドは三相交流発電機の各出力端に個別接続され、そ
の各カソ−ドは共通接続されてバッテリの正極端及び抵
抗体の高位側電極端にそれぞれスイッチを介して個別に
接続されている。第2の高位ハ−フブリッジの各アノ−
ドは三相交流発電機の各出力端に個別接続され、フィ−
ルドコイル及び電圧調整器は切り換えスイッチにより第
2の高位ハ−フブリッジの各アノ−ド及びバッテリのど
ちらかに切り換え可能に接続されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の車両用電源装置では、以下の問題があった。ま
ず、車両用電源装置は熱及び振動の点で過酷な環境下に
あり、できるかぎり簡潔な構成として故障要因を減らす
ことが重要であるにもかかわらず、通常のバッテリ充電
(及びバッテリ並列負荷駆動)専用の車両用電源装置に
比較して、各種スイッチ類を余分に装備し、配線せねば
ならず、回路構成が複雑に過ぎるという難点があった。
た従来の車両用電源装置では、以下の問題があった。ま
ず、車両用電源装置は熱及び振動の点で過酷な環境下に
あり、できるかぎり簡潔な構成として故障要因を減らす
ことが重要であるにもかかわらず、通常のバッテリ充電
(及びバッテリ並列負荷駆動)専用の車両用電源装置に
比較して、各種スイッチ類を余分に装備し、配線せねば
ならず、回路構成が複雑に過ぎるという難点があった。
【0005】また、各ハ−フブリッジからなる三相全波
整流装置とバッテリとを接続する充電ラインは、運転中
ほぼ常時使用するものであり、経済性などの点でその電
力損失及び発熱を減らすために低抵抗化する必要がある
が、三相全波整流装置とバッテリとの間に余分なスイッ
チを介在させるとその分だけ配線が長くなり、かつこの
充電ラインとスイッチのタ−ミナルとの間の接触抵抗に
より抵抗が増大してしまう。また、このような大直流電
流を開閉するマグネットスイッチはかなり大型であり、
かつ安価ではない。その上、このマグネットスイッチが
故障したり、そのタ−ミナルが緩んだりする可能性もあ
る。
整流装置とバッテリとを接続する充電ラインは、運転中
ほぼ常時使用するものであり、経済性などの点でその電
力損失及び発熱を減らすために低抵抗化する必要がある
が、三相全波整流装置とバッテリとの間に余分なスイッ
チを介在させるとその分だけ配線が長くなり、かつこの
充電ラインとスイッチのタ−ミナルとの間の接触抵抗に
より抵抗が増大してしまう。また、このような大直流電
流を開閉するマグネットスイッチはかなり大型であり、
かつ安価ではない。その上、このマグネットスイッチが
故障したり、そのタ−ミナルが緩んだりする可能性もあ
る。
【0006】更に、上記従来装置では、抵抗体に給電し
て解氷する間、バッテリに充電することができず、バッ
テリの充電不足が懸念される。本発明は、上記問題に鑑
みなされたものであり、バッテリ及び高電圧負荷に発電
機出力電圧を切り換えて給電可能であり、かつ、適宜、
両方に給電可能である経済的かつ高信頼性の車両用電源
装置を提供することをその目的としている。
て解氷する間、バッテリに充電することができず、バッ
テリの充電不足が懸念される。本発明は、上記問題に鑑
みなされたものであり、バッテリ及び高電圧負荷に発電
機出力電圧を切り換えて給電可能であり、かつ、適宜、
両方に給電可能である経済的かつ高信頼性の車両用電源
装置を提供することをその目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1記載の発明では、車両エンジンにより駆動さ
れる三相交流発電機と、それぞれ複数のダイオ−ドによ
り構成される一対のダイオ−ド型ハ−フブリッジからな
り、前記三相交流発電機の電機子巻線の各出力端が出力
する三相交流電圧を全波整流して高電圧負荷に直流高電
圧を印加する三相全波整流回路と、複数の半導体スイッ
チング素子によりなり、前記三相交流発電機の電機子巻
線の各出力端が出力する三相交流電圧を前記三相全波整
流回路の前記両ダイオ−ド型ハ−フブリッジの一方と共
同して全波整流してバッテリに直流低電圧を印加する半
導体スイッチング素子ハ−フブリッジと、前記高電圧負
荷を駆動時に前記三相交流発電機の出力電圧を増加さ
せ、前記高電圧負荷の非駆動時に前記三相交流発電機の
出力電圧を減少させる電圧調整器と、前記半導体スイッ
チング素子ハ−フブリッジと前記バッテリとの間に介設
されたリアクトルと、前記半導体スイッチング素子ハ−
フブリッジと前記リアクトルとの接続点と前記バッテリ
のバッテリの一端とを接続するダイオ−ドと、前記リア
クトルと並列接続されて、前記高電圧負荷の駆動時に前
記バッテリを充電する場合は閉じ、前記高電圧負荷の非
駆動時に前記バッテリを充電する場合には開くリアクト
ル短絡スイッチとを備えるという技術的手段を採用す
る。
に請求項1記載の発明では、車両エンジンにより駆動さ
れる三相交流発電機と、それぞれ複数のダイオ−ドによ
り構成される一対のダイオ−ド型ハ−フブリッジからな
り、前記三相交流発電機の電機子巻線の各出力端が出力
する三相交流電圧を全波整流して高電圧負荷に直流高電
圧を印加する三相全波整流回路と、複数の半導体スイッ
チング素子によりなり、前記三相交流発電機の電機子巻
線の各出力端が出力する三相交流電圧を前記三相全波整
流回路の前記両ダイオ−ド型ハ−フブリッジの一方と共
同して全波整流してバッテリに直流低電圧を印加する半
導体スイッチング素子ハ−フブリッジと、前記高電圧負
荷を駆動時に前記三相交流発電機の出力電圧を増加さ
せ、前記高電圧負荷の非駆動時に前記三相交流発電機の
出力電圧を減少させる電圧調整器と、前記半導体スイッ
チング素子ハ−フブリッジと前記バッテリとの間に介設
されたリアクトルと、前記半導体スイッチング素子ハ−
フブリッジと前記リアクトルとの接続点と前記バッテリ
のバッテリの一端とを接続するダイオ−ドと、前記リア
クトルと並列接続されて、前記高電圧負荷の駆動時に前
記バッテリを充電する場合は閉じ、前記高電圧負荷の非
駆動時に前記バッテリを充電する場合には開くリアクト
ル短絡スイッチとを備えるという技術的手段を採用す
る。
【0008】
【作用及び発明の効果】請求項1記載の発明によると、
三相交流発電機の電機子巻線の出力端の電圧は電圧調整
手段によって高電圧負荷の駆動時と、非駆動時とで異な
る電圧に調整される。このため、高電圧負荷の非駆動時
には半導体スイッチング素子ハ−フブリッジとダイオ−
ド型三相全波整流回路の一方のア−ムとで構成される三
相全波整流回路からバッテリに給電されてバッテリが充
電され、一方、高電圧負荷の駆動時には、ダイオ−ド型
三相全波整流回路から高電圧負荷に三相交流発電機の出
力が整流されて供給される。また、この高電圧負荷の駆
動時にも、半導体スイッチング素子ハ−フブリッジとダ
イオ−ド型三相全波整流回路の一方のア−ムとからなる
三相全波整流回路から出力されて降圧された電圧がバッ
テリに供給され、バッテリが充電される。また、半導体
スイッチング素子はバッテリ給電用の三相全波整流回路
の一方のア−ムにのみ設けるので回路構成が簡素かつ安
価となる。更に半導体スイッチング素子ハ−フブリッジ
の出力電圧を平滑するリアクトルと、このリアクトルを
放電するいわゆるフライホイルダイオ−ドと、このリア
クトルに並列接続されるリアクトル短絡スイッチを設
け、このリアクトルを高電圧負荷の駆動時にバッテリを
充電する場合は閉じ、高電圧負荷の非駆動時にバッテリ
を充電する場合は開くので、高電圧負荷非駆動時におけ
るリアクトルの抵抗損失を低減することができ、回路効
率を向上することができる。
三相交流発電機の電機子巻線の出力端の電圧は電圧調整
手段によって高電圧負荷の駆動時と、非駆動時とで異な
る電圧に調整される。このため、高電圧負荷の非駆動時
には半導体スイッチング素子ハ−フブリッジとダイオ−
ド型三相全波整流回路の一方のア−ムとで構成される三
相全波整流回路からバッテリに給電されてバッテリが充
電され、一方、高電圧負荷の駆動時には、ダイオ−ド型
三相全波整流回路から高電圧負荷に三相交流発電機の出
力が整流されて供給される。また、この高電圧負荷の駆
動時にも、半導体スイッチング素子ハ−フブリッジとダ
イオ−ド型三相全波整流回路の一方のア−ムとからなる
三相全波整流回路から出力されて降圧された電圧がバッ
テリに供給され、バッテリが充電される。また、半導体
スイッチング素子はバッテリ給電用の三相全波整流回路
の一方のア−ムにのみ設けるので回路構成が簡素かつ安
価となる。更に半導体スイッチング素子ハ−フブリッジ
の出力電圧を平滑するリアクトルと、このリアクトルを
放電するいわゆるフライホイルダイオ−ドと、このリア
クトルに並列接続されるリアクトル短絡スイッチを設
け、このリアクトルを高電圧負荷の駆動時にバッテリを
充電する場合は閉じ、高電圧負荷の非駆動時にバッテリ
を充電する場合は開くので、高電圧負荷非駆動時におけ
るリアクトルの抵抗損失を低減することができ、回路効
率を向上することができる。
【0009】
【0010】
【0011】
【発明の実施の形態】まず、本発明を適用する車両用電
源装置の基本構成を第1実施例(参考例)および第2実
施例(参考例)として説明する。 (第1実施例(参考例)) この車両用電源装置は、図1に示すように、車両エンジ
ンにより駆動される三相交流発電機1と、高位ハ−フブ
リッジ2と、SCRハ−フブリッジ4と、低位ハ−フブ
リッジ回路3と、バッテリ5と、電圧調整器6と、制御
回路8とを具備している。なお、上記各ハ−フブリッジ
2、3、4は三相交流発電機(オルタネ−タ)1と一体
化されている。高位ハ−フブリッジ2と低位ハ−フブリ
ッジ回路3とは、それぞれ複数のダイオ−ドにより構成
される一対のダイオ−ド型ハ−フブリッジからなり、三
相交流発電機1の電機子巻線の各出力端が出力する三相
交流電圧を全波整流する三相全波整流回路を構成してい
る。SCRハ−フブリッジ4は、複数のSCR(半導体
スイッチング素子)によりなり、三相交流発電機1の電
機子巻線の各出力端が出力する三相交流電圧を上記三相
全波整流回路の両ダイオ−ド型ハ−フブリッジの一方と
共同して全波整流してバッテリ5に直流低電圧を印加す
る半導体スイッチング素子ハ−フブリッジを構成してい
る。
源装置の基本構成を第1実施例(参考例)および第2実
施例(参考例)として説明する。 (第1実施例(参考例)) この車両用電源装置は、図1に示すように、車両エンジ
ンにより駆動される三相交流発電機1と、高位ハ−フブ
リッジ2と、SCRハ−フブリッジ4と、低位ハ−フブ
リッジ回路3と、バッテリ5と、電圧調整器6と、制御
回路8とを具備している。なお、上記各ハ−フブリッジ
2、3、4は三相交流発電機(オルタネ−タ)1と一体
化されている。高位ハ−フブリッジ2と低位ハ−フブリ
ッジ回路3とは、それぞれ複数のダイオ−ドにより構成
される一対のダイオ−ド型ハ−フブリッジからなり、三
相交流発電機1の電機子巻線の各出力端が出力する三相
交流電圧を全波整流する三相全波整流回路を構成してい
る。SCRハ−フブリッジ4は、複数のSCR(半導体
スイッチング素子)によりなり、三相交流発電機1の電
機子巻線の各出力端が出力する三相交流電圧を上記三相
全波整流回路の両ダイオ−ド型ハ−フブリッジの一方と
共同して全波整流してバッテリ5に直流低電圧を印加す
る半導体スイッチング素子ハ−フブリッジを構成してい
る。
【0012】三相交流発電機1のステ−タコイル1aの
各出力端は、高位ハ−フブリッジ2及びSCRハ−フブ
リッジ4の各アノ−ドと、低位ハ−フブリッジ3のカソ
−ドに各々個別接続されており、高位ハ−フブリッジ2
及び低位ハ−フブリッジ3はシリコンダイオ−ドで構成
され、SCRハ−フブリッジ4はSCR41、42、4
3で構成されている。SCRハ−フブリッジ4の各カソ
−ドはバッテリ5の正極端50に接続され、バッテリ5
の負極端は接地されている。バッテリ5により駆動され
る第1車両負荷7はバッテリ5と並列に接続されてい
る。制御回路8は、バッテリ5に並列接続されており、
その出力端はSCR41、42、43へのゲ−ト信号及
びリレ−励磁コイル10の制御信号を出力する。
各出力端は、高位ハ−フブリッジ2及びSCRハ−フブ
リッジ4の各アノ−ドと、低位ハ−フブリッジ3のカソ
−ドに各々個別接続されており、高位ハ−フブリッジ2
及び低位ハ−フブリッジ3はシリコンダイオ−ドで構成
され、SCRハ−フブリッジ4はSCR41、42、4
3で構成されている。SCRハ−フブリッジ4の各カソ
−ドはバッテリ5の正極端50に接続され、バッテリ5
の負極端は接地されている。バッテリ5により駆動され
る第1車両負荷7はバッテリ5と並列に接続されてい
る。制御回路8は、バッテリ5に並列接続されており、
その出力端はSCR41、42、43へのゲ−ト信号及
びリレ−励磁コイル10の制御信号を出力する。
【0013】9は高電圧負荷操作スイッチ、10は高電
圧負荷駆動リレ−、11は薄膜抵抗製の車両用ウインド
解氷装置からなる高電圧負荷11である。高電圧負荷1
1は高電圧負荷駆動リレ−10aの常開接点10aを介
して、高位ハ−フブリッジ2のカソードと低位ハ−フブ
リッジ3のアノ−ドとに接続されている。12は降圧用
のDC−DCコンバ−タ(本発明でいうバッテリ充電回
路)として知られている。DC−DCコンバ−タ12の
両入力端は、高位ハ−フブリッジ2のカソードと低位ハ
−フブリッジ3のアノ−ドとに接続され、DC−DCコ
ンバ−タ12の出力端12aはバッテリ5の正極端50
に接続されている。
圧負荷駆動リレ−、11は薄膜抵抗製の車両用ウインド
解氷装置からなる高電圧負荷11である。高電圧負荷1
1は高電圧負荷駆動リレ−10aの常開接点10aを介
して、高位ハ−フブリッジ2のカソードと低位ハ−フブ
リッジ3のアノ−ドとに接続されている。12は降圧用
のDC−DCコンバ−タ(本発明でいうバッテリ充電回
路)として知られている。DC−DCコンバ−タ12の
両入力端は、高位ハ−フブリッジ2のカソードと低位ハ
−フブリッジ3のアノ−ドとに接続され、DC−DCコ
ンバ−タ12の出力端12aはバッテリ5の正極端50
に接続されている。
【0014】電圧調整器6は、低位側入力端子S1及び
高位側入力端子S2をもち、内部には、低位側入力端子
S1から入力される電圧と高位側入力端子S2から入力
される電圧とを比較して、両電圧がほぼ等しい場合に三
相全波整流電圧が所定のバッテリ充電電圧(ここでは1
4.5V)となるように、高位側入力端子S2が低位側
入力端子S1より高い場合に三相全波整流電圧が高電圧
負荷11の定格電圧(ここでは100V)となるように
制御する。このような2つの調整電圧をもつタイプの電
圧調整器自体は広く知られているので、その詳細な構造
と動作の説明は省略する。
高位側入力端子S2をもち、内部には、低位側入力端子
S1から入力される電圧と高位側入力端子S2から入力
される電圧とを比較して、両電圧がほぼ等しい場合に三
相全波整流電圧が所定のバッテリ充電電圧(ここでは1
4.5V)となるように、高位側入力端子S2が低位側
入力端子S1より高い場合に三相全波整流電圧が高電圧
負荷11の定格電圧(ここでは100V)となるように
制御する。このような2つの調整電圧をもつタイプの電
圧調整器自体は広く知られているので、その詳細な構造
と動作の説明は省略する。
【0015】以下、この車両用電源装置の動作を説明す
る。バッテリ5を充電する通常の発電状態では、スイッ
チ9はオフしているので制御回路8はSCR41、4
2、43のゲ−ト信号8aを出力し、一方リレ−10の
コイルには通電しない。ゲ−ト信号8aによりSCR4
1、42、43が交互に導通されると、三相交流発電機
1のステ−タコイル1aから出力される3相交流電圧は
SCRハ−フブリッジ4及び低位ハ−フブリッジ3によ
り全波整流されて、バッテリ5及び第1車両負荷7に給
電される。
る。バッテリ5を充電する通常の発電状態では、スイッ
チ9はオフしているので制御回路8はSCR41、4
2、43のゲ−ト信号8aを出力し、一方リレ−10の
コイルには通電しない。ゲ−ト信号8aによりSCR4
1、42、43が交互に導通されると、三相交流発電機
1のステ−タコイル1aから出力される3相交流電圧は
SCRハ−フブリッジ4及び低位ハ−フブリッジ3によ
り全波整流されて、バッテリ5及び第1車両負荷7に給
電される。
【0016】電圧調整器6は低位側入力端子S1から入
力される電圧と高位側入力端子S2から入力される電圧
とがほぼ等しいので、低位側入力端子S1に入力する電
圧を上記調整電圧としてフィ−ルド電流をデュ−ティ比
制御し、バッテリ5の正極端50に供給するバッテリ充
電電圧を所定の一定電圧に保つ。次に高電圧負荷11に
通電する場合、スイッチ9をオンする。スイッチ9のオ
ンにより制御回路8は、SCR41、42、43のゲ−
ト信号8aを停止し、リレ−10のコイルを付勢する。
その結果、SCR41、42、43がオフするので、低
位側入力端子S1から入力されるバッテリ電圧より高位
側入力端子S2から入力される三相全波整流電圧の方が
高くなり、その結果、電圧調整器6は高位側入力端子S
2から入力される電圧を調整電圧としてフィ−ルド電流
をデュ−ティ比制御し、三相全波整流電圧が高電圧負荷
11の定格電圧となるように制御する。ハ−フブリッジ
2から出力される三相全波整流電圧は接点10aを通じ
て高電圧負荷11に印加され、また、DC−DCコンバ
−タ12に印加される。DC−DCコンバ−タ12は入
力される三相全波整流電圧をDC−DC変換によりバッ
テリ充電電圧まで降圧してバッテリ5を充電する。
力される電圧と高位側入力端子S2から入力される電圧
とがほぼ等しいので、低位側入力端子S1に入力する電
圧を上記調整電圧としてフィ−ルド電流をデュ−ティ比
制御し、バッテリ5の正極端50に供給するバッテリ充
電電圧を所定の一定電圧に保つ。次に高電圧負荷11に
通電する場合、スイッチ9をオンする。スイッチ9のオ
ンにより制御回路8は、SCR41、42、43のゲ−
ト信号8aを停止し、リレ−10のコイルを付勢する。
その結果、SCR41、42、43がオフするので、低
位側入力端子S1から入力されるバッテリ電圧より高位
側入力端子S2から入力される三相全波整流電圧の方が
高くなり、その結果、電圧調整器6は高位側入力端子S
2から入力される電圧を調整電圧としてフィ−ルド電流
をデュ−ティ比制御し、三相全波整流電圧が高電圧負荷
11の定格電圧となるように制御する。ハ−フブリッジ
2から出力される三相全波整流電圧は接点10aを通じ
て高電圧負荷11に印加され、また、DC−DCコンバ
−タ12に印加される。DC−DCコンバ−タ12は入
力される三相全波整流電圧をDC−DC変換によりバッ
テリ充電電圧まで降圧してバッテリ5を充電する。
【0017】なお、上記実施例では、高電圧負荷11の
駆動時に常にDC−DCコンバ−タ12を作動させてい
るが、DC−DCコンバ−タの作動はスイッチにより選
択可能としてもよい。電圧調整器6の一構成例を図7に
示す。高電圧負荷11駆動用のスイッチ9と連動する常
閉スイッチ9b、常開スイッチ9cを設け、スイッチ9
の入力端を接点50aに接続し、スイッチ9cの入力端
を高位ハーフブリッジ2の出力端に接続する。スイッチ
9bの出力端は電圧調整器6の入力端S1を構成し、ス
イッチ9cの出力端は電圧調整器6の入力端S2を構成
する。61、62、63、66は抵抗であり、64はツ
ェナーダイオード、65、67はトランジスタ、68は
逆流防止ダイオードである。
駆動時に常にDC−DCコンバ−タ12を作動させてい
るが、DC−DCコンバ−タの作動はスイッチにより選
択可能としてもよい。電圧調整器6の一構成例を図7に
示す。高電圧負荷11駆動用のスイッチ9と連動する常
閉スイッチ9b、常開スイッチ9cを設け、スイッチ9
の入力端を接点50aに接続し、スイッチ9cの入力端
を高位ハーフブリッジ2の出力端に接続する。スイッチ
9bの出力端は電圧調整器6の入力端S1を構成し、ス
イッチ9cの出力端は電圧調整器6の入力端S2を構成
する。61、62、63、66は抵抗であり、64はツ
ェナーダイオード、65、67はトランジスタ、68は
逆流防止ダイオードである。
【0018】図7の回路の動作を以下に説明する。スイ
ッチ9オフ、スイッチ9bオン、スイッチ9cオフの場
合、バッテリ電圧は抵抗62、63で分圧される。分圧
が高いと、ツェナーダイオード64を介してトランジス
タ65が導通し、それによりトランジスタ67が遮断さ
れ励磁が停止される。また分圧Vxが低いと、分圧Vx
はツェナーで遮断されて、トランジスタ65がオフし、
トランジスタ67がオンし、励磁が行なわれる。
ッチ9オフ、スイッチ9bオン、スイッチ9cオフの場
合、バッテリ電圧は抵抗62、63で分圧される。分圧
が高いと、ツェナーダイオード64を介してトランジス
タ65が導通し、それによりトランジスタ67が遮断さ
れ励磁が停止される。また分圧Vxが低いと、分圧Vx
はツェナーで遮断されて、トランジスタ65がオフし、
トランジスタ67がオンし、励磁が行なわれる。
【0019】スイッチ9オフ、スイッチ9bオフ、スイ
ッチ9cオンの場合にも上記と同様の動作が行なわれ
る。ただし、この場合には抵抗61は抵抗62より大き
く設定してあり、そのために、抵抗61へ入力する電圧
がバッテリ電圧よりはるかに高くないと、分圧Vxがツ
ェナー電圧を超えることができず、そのために発電機出
力電圧が高くなる。 (第2実施例(参考例)) 本発明の基本構成としての第2実施例(参考例)を図2
に示す。
ッチ9cオンの場合にも上記と同様の動作が行なわれ
る。ただし、この場合には抵抗61は抵抗62より大き
く設定してあり、そのために、抵抗61へ入力する電圧
がバッテリ電圧よりはるかに高くないと、分圧Vxがツ
ェナー電圧を超えることができず、そのために発電機出
力電圧が高くなる。 (第2実施例(参考例)) 本発明の基本構成としての第2実施例(参考例)を図2
に示す。
【0020】この実施例では、SCRハ−フブリッジ4
の各カソ−ドを各ステ−タコイル1aの各出力端に個別
接続し、その共通接続されたアノ−ドを接地した点に特
徴がある。ただ、この実施例では、低位ハ−フブリッジ
3の共通アノ−ドとそれに接続される高電圧負荷11の
低位側電極端は接地されず、切り換えスイッチ60を介
して通常の一電圧入力型の電圧調整器6aの接地端Eに
接続される。切り換えスイッチ60の他の切り換え端は
接地されている。
の各カソ−ドを各ステ−タコイル1aの各出力端に個別
接続し、その共通接続されたアノ−ドを接地した点に特
徴がある。ただ、この実施例では、低位ハ−フブリッジ
3の共通アノ−ドとそれに接続される高電圧負荷11の
低位側電極端は接地されず、切り換えスイッチ60を介
して通常の一電圧入力型の電圧調整器6aの接地端Eに
接続される。切り換えスイッチ60の他の切り換え端は
接地されている。
【0021】この実施例では、SCRハ−フブリッジ4
の各SCRを断続すれば、高位ハ−フブリッジ2及びS
CRハ−フブリッジ4がバッテリ5を充電する三相全波
整流器を構成する。このモ−ドでは電圧調整器6aの接
地端Eは切り換えスイッチ60により接地される。この
実施例でも、SCRハ−フブリッジ4を遮断して高電圧
を発電すると、DC−DCコンバ−タ12は入力電圧を
降圧して、その出力端12bからバッテリ5の接地端に
接地電圧を給電し、それによりバッテリ5を充電する。
このモ−ドでは電圧調整器6aの接地端Eは切り換えス
イッチ60により低位ハ−フブリッジ3の共通アノ−ド
に接続される。 (第3実施例) 次に、本発明の車両用電源装置の具体的態様を示す第3
実施例を図3に示し、説明する。
の各SCRを断続すれば、高位ハ−フブリッジ2及びS
CRハ−フブリッジ4がバッテリ5を充電する三相全波
整流器を構成する。このモ−ドでは電圧調整器6aの接
地端Eは切り換えスイッチ60により接地される。この
実施例でも、SCRハ−フブリッジ4を遮断して高電圧
を発電すると、DC−DCコンバ−タ12は入力電圧を
降圧して、その出力端12bからバッテリ5の接地端に
接地電圧を給電し、それによりバッテリ5を充電する。
このモ−ドでは電圧調整器6aの接地端Eは切り換えス
イッチ60により低位ハ−フブリッジ3の共通アノ−ド
に接続される。 (第3実施例) 次に、本発明の車両用電源装置の具体的態様を示す第3
実施例を図3に示し、説明する。
【0022】この車両用電源装置は、リアクトル20と
ダイオ−ド30及びSCR41〜43の組合せによる降
圧コンバ−タと、リアクトル20に並列接続された常閉
接点(リアクトル短絡スイッチ)10bを備えている点
が実施例1と異なっている。ここで、リアクトル20は
SCRハ−フブリッジ4とバッテリ5の正極端50とを
接続し、ダイオ−ド30のアノ−ドは接地され、そのカ
ソ−ドはSCR41乃至43のカソ−ドに接続される。
常閉接点10bはリレ−励磁コイル10で駆動されるバ
ッテリ5を充電する通常の発電状態では、常閉接点10
bは閉じており、実施例1と同様に、SCRハ−フブリ
ッジ4を通じてバッテリ5が充電される。高電圧負荷駆
動時に、SCR41乃至43は所定のタイミングで開閉
され、リアクトル20により整流されてバッテリ5を充
電する。
ダイオ−ド30及びSCR41〜43の組合せによる降
圧コンバ−タと、リアクトル20に並列接続された常閉
接点(リアクトル短絡スイッチ)10bを備えている点
が実施例1と異なっている。ここで、リアクトル20は
SCRハ−フブリッジ4とバッテリ5の正極端50とを
接続し、ダイオ−ド30のアノ−ドは接地され、そのカ
ソ−ドはSCR41乃至43のカソ−ドに接続される。
常閉接点10bはリレ−励磁コイル10で駆動されるバ
ッテリ5を充電する通常の発電状態では、常閉接点10
bは閉じており、実施例1と同様に、SCRハ−フブリ
ッジ4を通じてバッテリ5が充電される。高電圧負荷駆
動時に、SCR41乃至43は所定のタイミングで開閉
され、リアクトル20により整流されてバッテリ5を充
電する。
【0023】この構成によれば、特別にDC−DCコン
バ−タを用意することなく、SCR41乃至43を高速
でオン・オフを繰返すことによりバッテリ5を充電する
所定の電圧を得ることができる利点がある。また、リレ
−の常閉接点10bをリアクトルに並列接続しているの
で、通常発電時はリアクトル20を短絡でき、リアクト
ルによる電力損失を低減できる効果がある。 (第4実施例)次に、本発明の車両用電源装置の他の具体的態様を示す
第4実施例を図4に示し、説明する。
バ−タを用意することなく、SCR41乃至43を高速
でオン・オフを繰返すことによりバッテリ5を充電する
所定の電圧を得ることができる利点がある。また、リレ
−の常閉接点10bをリアクトルに並列接続しているの
で、通常発電時はリアクトル20を短絡でき、リアクト
ルによる電力損失を低減できる効果がある。 (第4実施例)次に、本発明の車両用電源装置の他の具体的態様を示す
第4実施例を図4に示し、説明する。
【0024】この車両用電源装置は、第2実施例におい
て第3実施例の降圧コンバータ及び常閉接点10bを設
けたものであり、動作はそれらと同様であるので、説明
を省略する。
て第3実施例の降圧コンバータ及び常閉接点10bを設
けたものであり、動作はそれらと同様であるので、説明
を省略する。
【0025】
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【図1】本発明の基本構成を示す第1実施例の回路図で
ある。
ある。
【図2】本発明の基本構成を示す第2実施例の回路図で
ある。
ある。
【図3】本発明を適用した第3実施例を示す回路図であ
る。
る。
【図4】本発明を適用した第4実施例を示す回路図であ
る。
る。
【図5】各実施例に適用可能な電圧調整器の一例を示す
回路図である。
回路図である。
1は三相交流発電機、2は高位ハ−フブリッジ(ダイオ
−ド型ハ−フブリッジ、三相全波整流回路の一部)、3
は低位ハ−フブリッジ(ダイオ−ド型ハ−フブリッジ、
三相全波整流回路の残部)、4はSCRハ−フブリッジ
(半導体スイッチング素子ハ−フブリッジ)、5はバッ
テリ、6は電圧調整器、11は高電圧負荷、12はDC
−DCコンバ−タ
−ド型ハ−フブリッジ、三相全波整流回路の一部)、3
は低位ハ−フブリッジ(ダイオ−ド型ハ−フブリッジ、
三相全波整流回路の残部)、4はSCRハ−フブリッジ
(半導体スイッチング素子ハ−フブリッジ)、5はバッ
テリ、6は電圧調整器、11は高電圧負荷、12はDC
−DCコンバ−タ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02J 7/14 - 7/32
Claims (1)
- 【請求項1】車両エンジンにより駆動される三相交流発
電機と、それぞれ複数のダイオ−ドにより構成される一対のダイ
オ−ド型ハ−フブリッジからなり、 前記三相交流発電機
の電機子巻線の各出力端が出力する三相交流電圧を全波
整流して高電圧負荷に直流高電圧を印加する三相全波整
流回路と、複数の半導体スイッチング素子によりなり、前記三相交
流発電機の電機子巻線の各出力端が出力する三相交流電
圧を前記三相全波整流回路の前記両ダイオ−ド型ハ−フ
ブリッジの一方と共同して全波整流してバッテリに直流
低電圧を印加する半導体スイッチング素子ハ−フブリッ
ジと、 前記高電圧負荷を駆動時に前記三相交流発電機の出力電
圧を増加させ、前記高電圧負荷の非駆動時に前記三相交
流発電機の出力電圧を減少させる電圧調整器と、 前記半導体スイッチング素子ハ−フブリッジと前記バッ
テリとの間に介設されたリアクトルと、 前記半導体スイッチング素子ハ−フブリッジと前記リア
クトルとの接続点と前記バッテリのバッテリの一端とを
接続するダイオ−ドと、 前記リアクトルと並列接続されて、前記高電圧負荷の駆
動時に前記バッテリを充電する場合は閉じ、前記高電圧
負荷の非駆動時に前記バッテリを充電する場合には開く
リアクトル短絡スイッチと、 を備えることを特徴とする車両用電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP40956390A JP3166922B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 車両用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP40956390A JP3166922B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 車両用電源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04251530A JPH04251530A (ja) | 1992-09-07 |
JP3166922B2 true JP3166922B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=18518890
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP40956390A Expired - Fee Related JP3166922B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 車両用電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3166922B2 (ja) |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP40956390A patent/JP3166922B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04251530A (ja) | 1992-09-07 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |