蓄電池充電裝置以及蓄電池充電方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種使用單相交流發(fā)電機(jī)來(lái)控制蓄電池的充電以及燈的電源供給的蓄電池充電裝置以及由該蓄電池充電裝置實(shí)施的蓄電池充電方法，該蓄電池充電裝置具有控制電路，在從單相交流發(fā)電機(jī)輸出的發(fā)電機(jī)端子的輸出電壓為負(fù)極性的情況下，當(dāng)燈端子的燈電壓的有效值或平均值作為比較值未滿(mǎn)目標(biāo)電壓時(shí)，該控制電路打開(kāi)第一開(kāi)關(guān)元件；另一方面，在輸出電壓為正極性的情況下，當(dāng)比較值未滿(mǎn)比目標(biāo)電壓更低的閾值電壓時(shí)，控制電路打開(kāi)第三開(kāi)關(guān)元件，當(dāng)蓄電池的蓄電池電壓未滿(mǎn)規(guī)定電壓時(shí)，打開(kāi)第二開(kāi)關(guān)元件。
【專(zhuān)利說(shuō)明】蓄電池充電裝置以及蓄電池充電方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明是涉及一種蓄電池(battery )充電裝置以及蓄電池充電方法的發(fā)明。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，有這樣的蓄電池充電裝置:使用被摩托車(chē)等的引擎(engine)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)的交流電壓輸出來(lái)提供用于給蓄電池充電的電源以及用于點(diǎn)亮前燈等燈(lamp)的電源。
[0003]在這里，圖5是顯示以往的蓄電池充電系統(tǒng)100A的結(jié)構(gòu)的一例的圖。另外，圖6是顯示圖5所示的蓄電池充電系統(tǒng)100A的動(dòng)作的波形的一例的波形圖。
[0004]如圖5所示，在以往的蓄電池充電系統(tǒng)1000A中被使用的蓄電池充電裝置100A具有:與接地之間連接有單相交流發(fā)電機(jī)A的線(xiàn)圈(coil)的發(fā)電機(jī)端子TA、與接地之間連接有燈L的燈端子TL、與接地之間連接有蓄電池B的蓄電池端子TB、與接地連接的接地端子TE、第一晶閘管SI以及第二晶閘管S2 (例如，參考日本專(zhuān)利4597194號(hào)、日本專(zhuān)利4480817號(hào))。
[0005]在發(fā)電機(jī)端子TA的輸出電壓為正極性的情況下，當(dāng)蓄電池B的蓄電池電壓未滿(mǎn)規(guī)定電壓時(shí)，第二晶閘管(thyristor )S2打開(kāi)。這樣，單相交流發(fā)電機(jī)A的輸出電壓的正側(cè)的部分被供給蓄電池B,蓄電池B被充電(圖6的X)。這時(shí),輸出電壓為蓄電池電壓Vbat和第二晶閘管S2的電壓VTs2之和。
[0006]另外，在發(fā)電機(jī)端子TA的輸出電壓為負(fù)極性的情況下，當(dāng)燈L的燈電壓的有效值(或平均電壓)比目標(biāo)電壓低時(shí)，第一晶閘管SI打開(kāi)。這樣，單相交流發(fā)電機(jī)A的輸出電壓的負(fù)側(cè)的部分被供給燈L (圖6的Y)。
[0007]在這里，例如在單相交流發(fā)電機(jī)A的發(fā)電電力相對(duì)于燈L的消耗電力來(lái)說(shuō)不足夠大的情況下，如果燈L的負(fù)載增加，則燈電壓的有效電壓(或平均電壓)降低。并且，如果用于蓄電池B的充電的第二晶閘管S2打開(kāi)的時(shí)間變長(zhǎng)，就不能經(jīng)由第一晶閘管SI向燈L充分供給電源。即，燈L的亮度就會(huì)下降。
[0008]這樣，在以往的蓄電池充電裝置100A中，可能會(huì)有由于燈L的負(fù)載變動(dòng)而導(dǎo)致的燈L的亮度下降的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明涉及的根據(jù)實(shí)施方式的蓄電池充電裝置是一種使用單相交流發(fā)電機(jī)來(lái)控制蓄電池充電以及燈的電源供給的蓄電池充電裝置，其特征在于，具有:發(fā)電機(jī)端子，與接地之間連接有所述單相交流發(fā)電機(jī)的線(xiàn)圈；燈端子，與所述接地之間連接有所述燈；蓄電池端子，與所述接地之間連接有所述蓄電池；第一開(kāi)關(guān)元件，其第一節(jié)點(diǎn)與所述燈端子連接，其第二節(jié)點(diǎn)與所述發(fā)電機(jī)端子TA連接；第二開(kāi)關(guān)元件，其第一節(jié)點(diǎn)與所述發(fā)電機(jī)端子連接，其第二節(jié)點(diǎn)與所述電池端子連接；第三開(kāi)關(guān)元件，其第一節(jié)點(diǎn)與所述發(fā)電機(jī)端子連接，其第二節(jié)點(diǎn)與所述燈端子連接；以及控制電路，向所述第一到第三開(kāi)關(guān)元件的柵極輸出信號(hào)從而控制第一到第三開(kāi)關(guān)元件的動(dòng)作，[0010]其中，在從所述單相交流發(fā)電機(jī)輸出的所述發(fā)電機(jī)端子的輸出電壓為第一極性的情況下，當(dāng)所述燈端子的燈電壓的有效值或平均值作為比較值未滿(mǎn)目標(biāo)電壓時(shí)，所述控制電路打開(kāi)所述第一開(kāi)關(guān)元件，另一方面，在所述輸出電壓為第二極性的情況下，當(dāng)所述比較值未滿(mǎn)比所述目標(biāo)電壓更低的閾值電壓時(shí)，所述控制電路打開(kāi)所述第三開(kāi)關(guān)元件，當(dāng)所述蓄電池的蓄電池電壓未滿(mǎn)規(guī)定電壓時(shí)，打開(kāi)所述第二開(kāi)關(guān)元件。
[0011]在所述蓄電池充電裝置中，所述第一開(kāi)關(guān)元件也可以是第一晶閘管，所述第二開(kāi)關(guān)元件也可以是第二晶閘管，所述第三開(kāi)關(guān)元件也可以是第三晶閘管。
[0012]在所述蓄電池充電裝置中，也可以是所述輸出電壓的所述第一極性是所述輸出電壓的負(fù)極性，所述輸出電壓的所述第二極性是所述輸出電壓的正極性，所述第一到第三晶閘管的所述第一節(jié)點(diǎn)是陽(yáng)極，所述第一到第三晶閘管的所述第二節(jié)點(diǎn)是陰極，
[0013]在所述輸出電壓為所述第一極性的情況下，所述控制電路關(guān)閉所述第二晶閘管和所述第三晶閘管，當(dāng)所述比較值未滿(mǎn)所述目標(biāo)電壓時(shí)，打開(kāi)所述第一晶閘管，另一方面，當(dāng)所述比較值在所述目標(biāo)電壓以上時(shí)，關(guān)閉所述第一晶閘管，
[0014]在所述輸出電壓為所述第二極性的情況下，所述控制電路關(guān)閉所述第一晶閘管，當(dāng)所述比較值未滿(mǎn)所述閾值電壓時(shí)，打開(kāi)所述第三晶閘管，另一方面，當(dāng)所述比較值在所述閾值電壓以上時(shí)，關(guān)閉所述第三晶閘管，當(dāng)所述蓄電池的蓄電池電壓未滿(mǎn)所述規(guī)定電壓時(shí)，打開(kāi)所述第二晶閘管，另一方面，當(dāng)所述蓄電池的蓄電池電壓在所述規(guī)定電壓以上時(shí)，關(guān)閉
所述第二晶閘管。
[0015]在所述蓄電池充電裝置中，所述第三晶閘管的尺寸也可以比所述第一晶閘管的尺寸小。
[0016]在所述蓄電池充電裝置中，所述控制電路也可以具有:運(yùn)算電路，檢測(cè)所述燈端子的燈電壓，然后計(jì)算并輸出檢測(cè)出的所述燈電壓的作為有效值或平均值的所述比較值；閾值電壓生成電路，生成并輸出所述閾值電壓；差分電壓生成電路，生成差分電壓并且輸出通過(guò)在所述閾值電壓上加上所述差分電壓而得到的所述目標(biāo)電壓；第一比較電路，根據(jù)將所述運(yùn)算電路輸出的所述比較值和所述差分電壓生成電路輸出的所述目標(biāo)電壓比較的結(jié)果，以及所述輸出電壓的極性，向第一開(kāi)關(guān)元件的柵極輸出信號(hào)；以及第二比較電路，根據(jù)將所述運(yùn)算電路輸出的所述比較值和所述閾值電壓生成電路輸出的所述閾值電壓比較的結(jié)果，以及所述輸出電壓的極性，向第三開(kāi)關(guān)元件的柵極輸出信號(hào)。
[0017]在所述蓄電池充電裝置中，在所述輸出電壓為所述第一極性的情況下，當(dāng)所述比較值未滿(mǎn)所述目標(biāo)電壓時(shí)，所述第一比較電路為了打開(kāi)所述第一開(kāi)關(guān)元件，也可以向所述第一開(kāi)關(guān)元件的柵極輸出信號(hào)，另一方面，當(dāng)所述比較值在所述目標(biāo)電壓以上時(shí)，為了關(guān)閉所述第一開(kāi)關(guān)元件，也可以向所述第一開(kāi)關(guān)元件的柵極輸出信號(hào)，所述第二比較電路為了關(guān)閉所述第三開(kāi)關(guān)元件，也可以向所述第三開(kāi)關(guān)元件的柵極輸出信號(hào)，
[0018]在所述輸出電壓為所述第二極性的情況下，所述第一比較電路為了關(guān)閉所述第一開(kāi)關(guān)元件，也可以向所述第一開(kāi)關(guān)元件的柵極輸出信號(hào)，當(dāng)所述比較值未滿(mǎn)所述閾值電壓時(shí)，所述第二比較電路為了打開(kāi)所述第三開(kāi)關(guān)元件，也可以向所述第三開(kāi)關(guān)元件的柵極輸出信號(hào)，另一方面，當(dāng)所述比較值在所述閾值電壓以上時(shí)，為了關(guān)閉所述第三開(kāi)關(guān)元件，也可以向所述第三開(kāi)關(guān)元件的柵極輸出信號(hào)，
[0019]本發(fā)明涉及的根據(jù)實(shí)施方式的蓄電池充電方法是一種使用蓄電池充電裝置實(shí)施的蓄電池充電方法，所述蓄電池充電裝置使用單相交流發(fā)電機(jī)來(lái)控制蓄電池充電以及燈的電源供給，并且具有:發(fā)電機(jī)端子，與接地之間連接有所述單相交流發(fā)電機(jī)的線(xiàn)圈；燈端子，與所述接地之間連接有所述燈；蓄電池端子，與所述接地之間連接有所述蓄電池；第一開(kāi)關(guān)元件，其第一節(jié)點(diǎn)與所述燈端子連接，其第二節(jié)點(diǎn)與所述發(fā)電機(jī)端子TA連接；第二開(kāi)關(guān)元件，其第一節(jié)點(diǎn)與所述發(fā)電機(jī)端子連接，其第二節(jié)點(diǎn)與所述電池端子連接；第三開(kāi)關(guān)元件，其第一節(jié)點(diǎn)與所述發(fā)電機(jī)端子連接，其第二節(jié)點(diǎn)與所述燈端子連接；以及控制電路，向所述第一到第三開(kāi)關(guān)元件的柵極輸出信號(hào)，從而控制第一到第三開(kāi)關(guān)元件的動(dòng)作，其特征在于:其中，在從所述單相交流發(fā)電機(jī)輸出的所述發(fā)電機(jī)端子的輸出電壓為第一極性的情況下，當(dāng)所述燈端子的燈電壓的有效值或平均值作為比較值未滿(mǎn)目標(biāo)電壓時(shí)，所述控制電路打開(kāi)所述第一開(kāi)關(guān)元件，另一方面，在所述輸出電壓為第二極性的情況下，當(dāng)所述比較值未滿(mǎn)比所述目標(biāo)電壓更低的閾值電壓時(shí)，所述控制電路打開(kāi)所述第三開(kāi)關(guān)元件，當(dāng)所述蓄電池的蓄電池電壓未滿(mǎn)規(guī)定電壓時(shí)，打開(kāi)所述第二開(kāi)關(guān)元件。
[0020]發(fā)明效果
[0021]這樣，單相交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓的正側(cè)的部分被供給蓄電池，蓄電池被充電。并且，單相交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓的負(fù)側(cè)的部分被供給燈。進(jìn)一步，當(dāng)燈電壓的有效值或平均值未滿(mǎn)閾值電壓時(shí)，單相交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓的正側(cè)的部分的至少一的部分被輔助性地供給燈。
[0022]因此，能夠在例如燈的負(fù)載變動(dòng)，燈電壓的有效值或平均值下降等的情況下，使燈電壓的有效值或平均值更快地接近目標(biāo)電壓。
[0023]即，根據(jù)本發(fā)明態(tài)的蓄電池充電裝置，可以通過(guò)單相交流發(fā)電機(jī)，在給蓄電池充電的同時(shí)抑制燈的亮度下降。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本發(fā)明實(shí)施方式一涉及的蓄電池充電系統(tǒng)1000的結(jié)構(gòu)的一例的圖；
[0025]圖2是顯示圖1所示的蓄電池充電系統(tǒng)1000的動(dòng)作波的形的一例的波形圖；
[0026]圖3是顯示在蓄電池B充滿(mǎn)狀態(tài)下的單相交流發(fā)電機(jī)A的旋轉(zhuǎn)數(shù)和燈電壓有效值之間的關(guān)系的一例的圖；
[0027]圖4是顯示在蓄電池B被充電(電池電壓沒(méi)有到達(dá)規(guī)定電壓)狀態(tài)下的單相交流發(fā)電機(jī)A的旋轉(zhuǎn)數(shù)和燈電壓有效值之間的關(guān)系的一例的圖；
[0028]圖5是顯示以往的蓄電池充電系統(tǒng)100A的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0029]圖6是顯示圖5所示的蓄電池充電系統(tǒng)100A的動(dòng)作的波形的一例的波形圖。
[0030]實(shí)施發(fā)明的最佳方式
[0031]下面基于附圖對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，以下，把晶閘管的陽(yáng)極(anode)作為第一節(jié)點(diǎn)(node),晶閘管的陰極(cathode)作為第二節(jié)點(diǎn),單相交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓的負(fù)極性作為第一極性，單相交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓的正極性作為第二極性，來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
[0032]但是，把晶閘管的陽(yáng)極作為第二節(jié)點(diǎn)，晶閘管的陰極作為第一節(jié)點(diǎn)，單相交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓的負(fù)極性作為第二極性，單相交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓的正極性作為第一極性，也同樣可以說(shuō)明。[0033]實(shí)施方式一
[0034]圖1是本發(fā)明實(shí)施方式一涉及的蓄電池充電系統(tǒng)1000的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0035]如圖1所示，蓄電池充電系統(tǒng)1000具有:蓄電池B、負(fù)載R、單相交流發(fā)電機(jī)A、蓄電池充電裝置100。
[0036]單相交流發(fā)電機(jī)A具有:一端為接地，另一端與蓄電池充電裝置100的發(fā)電機(jī)端子TA連接的線(xiàn)圈。
[0037]這個(gè)單相交流發(fā)電機(jī)A產(chǎn)生用于在給蓄電池B充電的同時(shí)點(diǎn)亮燈L的交流電壓，并且從輸出端子供給這個(gè)交流電壓。
[0038]這個(gè)單相交流發(fā)電機(jī)A例如是被摩托車(chē)的引擎直接驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)(alternator)。
[0039]蓄電池B具有:正端子、即+端子(正側(cè))，以及負(fù)端子、即一端子(負(fù)側(cè))，并且能夠通過(guò)這些端子進(jìn)行充放電。另外，這個(gè)蓄電池B的負(fù)極為接地，蓄電池B的正極與蓄電池充電裝置100的蓄電池端子TB連接。這個(gè)蓄電池B例如是摩托車(chē)的蓄電池。
[0040]燈L的一端為接地，另一端與蓄電池充電裝置100的燈端子連接。這個(gè)燈L例如是摩托車(chē)的前燈、后燈等燈。在這種情況下，由于打開(kāi)遠(yuǎn)光(high beam)等的動(dòng)作，燈L的負(fù)載變動(dòng)(增加)。
[0041]負(fù)載R被連接在接地和蓄電池端子TB之間。這個(gè)負(fù)載R例如是在摩托車(chē)上需要電源的車(chē)輛負(fù)載等。
[0042]另外，蓄電池充電裝置100把從單相交流發(fā)電機(jī)A的輸出端子輸出的交流電進(jìn)行整流，并且控制基于單相交流發(fā)電機(jī)A的蓄電池B的充電以及燈L的點(diǎn)亮(電源供給)。
[0043]在這里，如圖1所示，蓄電池充電裝置100例如具有:發(fā)電機(jī)端子TA、燈端子TL、蓄電池端子TB、接地端子TE、第一晶閘管(第一開(kāi)關(guān)(switch)元件)S1、第二晶閘管(第二開(kāi)關(guān)元件)S2、第三晶閘管(第三開(kāi)關(guān)元件)S3以及控制電路C0N。
[0044]在發(fā)電機(jī)端子TA與接地之間連接有單相交流發(fā)電機(jī)A的線(xiàn)圈。
[0045]在燈端子TL與接地之間連接有燈L。
[0046]在蓄電池端子TB與接地之間連接有蓄電池B。
[0047]接地端子TE與接地連接。
[0048]第一晶閘管SI的陽(yáng)極(第一節(jié)點(diǎn))與燈端子TL連接，陰極(第二節(jié)點(diǎn))與發(fā)電機(jī)端子TA連接。
[0049]如后述那樣，在發(fā)電機(jī)端子TA的輸出電壓為負(fù)極性(第一極性)的情況下，當(dāng)燈L的燈電壓的作為有效值或平均值的比較值未滿(mǎn)目標(biāo)電壓時(shí)，這個(gè)第一晶閘管Si打開(kāi)。這樣，單相交流發(fā)電機(jī)A的輸出電壓的負(fù)側(cè)的部分被供給燈L。
[0050]第二晶閘管S2的陽(yáng)極(第一節(jié)點(diǎn))與發(fā)電機(jī)端子TA連接，陰極(第二節(jié)點(diǎn))與蓄電池端子TB連接。
[0051]在這里，如后述的那樣，在發(fā)電機(jī)端子TA的輸出電壓為正極性(第二極性)的情況下，當(dāng)蓄電池B的蓄電池電壓未滿(mǎn)規(guī)定電壓時(shí)，這個(gè)第二晶閘管S2打開(kāi)。這樣，單相交流發(fā)電機(jī)A的輸出電壓的正側(cè)的部分被供給蓄電池B,蓄電池B被充電。
[0052]另外，在輸出電壓為正極性的情況下，當(dāng)蓄電池B的蓄電池電壓在規(guī)定電壓以上時(shí)，第二晶閘管S2關(guān)閉。這樣，使得蓄電池B不會(huì)被過(guò)度充電。[0053]第三晶閘管S3的陽(yáng)極(第一節(jié)點(diǎn))與發(fā)電機(jī)端子TA連接，陰極(第二節(jié)點(diǎn))與燈端子TL連接。
[0054]在這里，如后述的那樣，在發(fā)電機(jī)端子TA的輸出電壓為正極性的情況下，只有當(dāng)燈L的燈電壓的有效值或平均值作為比較值未滿(mǎn)閾值電壓時(shí)，這個(gè)第三晶閘管S3才會(huì)打開(kāi)。這樣，單相交流發(fā)電機(jī)A的輸出電壓的正側(cè)的部分被供給燈L。即，本來(lái)應(yīng)該供給蓄電池B的輸出電壓的正側(cè)的部分的至少一的部分被供給燈L。
[0055]這樣，當(dāng)燈電壓的有效值或平均值未滿(mǎn)閾值電壓時(shí)，為了使燈電壓的有效值或平均值接近目標(biāo)電壓，第三晶閘管S3進(jìn)行輔助性的動(dòng)作。因此，第三晶閘管S3的性能可以比第一晶閘管SI的性能低。
[0056]因此，為了縮小蓄電池充電裝置100的電路面積，例如可以是第三晶閘管S3的尺寸被設(shè)定為比第一晶閘管Si的尺寸小。
[0057]另外，控制電路CON基于各端子TA、TL、TB、TE的電壓，通過(guò)向從第一到第三晶閘管S1、S2、S3的柵極(gate)輸出信號(hào)，來(lái)控制從第一到第三晶閘管S1、S2、S3的動(dòng)作。
[0058]這個(gè)控制電路CON例如基于蓄電池端子TB和接地端子TE的電壓，檢測(cè)蓄電池B的蓄電池的電壓。
[0059]另外，控制電路CON例如基于燈端子TL和接地端子TE的電壓，計(jì)算燈端子TL的燈電壓的作為有效值或平均值的比較值。例如，控制電路CON計(jì)算燈端子TL和接地端子TE之間的電位差的有效值或平均值，并將這個(gè)計(jì)算出的值作為比較值輸出。
[0060]另外，控制電路CON例如基于發(fā)電機(jī)端子TA和接地端子的電壓TE，檢測(cè)發(fā)電機(jī)端子TA的電壓(單相交流發(fā)電機(jī)A的輸出電壓)的極性。例如，控制電路CON從發(fā)電機(jī)端子TA與接地端子TE之間的電位關(guān)系，檢測(cè)出發(fā)電機(jī)端子TA的電壓(單相交流發(fā)電機(jī)A的輸出電壓)的極性。
[0061]在這里，如圖1所示，這個(gè)控制電路CON具有:運(yùn)算電路AC、閾值電壓生成電路TVG、差分電壓生成電路DVG、第一比較電路Cl、第二比較電路C2、以及蓄電池電壓調(diào)整電路BC0
[0062]運(yùn)算電路AC檢測(cè)燈端子TL的燈電壓，然后計(jì)算并輸出被檢測(cè)出的燈電壓的作為有效值或平均值的比較值。
[0063]閾值電壓生成電路TVG生成并輸出閾值電壓。
[0064]差分電壓生成電路DVG生成差分電壓，并且輸出通過(guò)在閾值電壓上加上這個(gè)差分電壓而得到的目標(biāo)電壓。
[0065]第一比較電路Cl根據(jù)將運(yùn)算電路AC輸出的比較值和差分電壓生成電路DVG輸出的目標(biāo)電壓比較的結(jié)果，以及發(fā)電機(jī)端子TA電壓(單相交流發(fā)電機(jī)A的輸出電壓)的極性，向第一晶閘管SI的柵極輸出信號(hào)。
[0066]例如，在輸出電壓為負(fù)極性的情況下，當(dāng)比較值未滿(mǎn)目標(biāo)電壓時(shí)，第一比較電路Cl為了打開(kāi)第一晶閘管SI,向第一晶閘管SI的柵極輸出信號(hào)，另一方面，當(dāng)比較值未滿(mǎn)目標(biāo)電壓時(shí)，為了關(guān)閉第一晶閘管SI,向第一晶閘管SI的柵極輸出信號(hào)。
[0067]另外，在輸出電壓為正極性的情況下，第一比較電路Cl為了關(guān)閉第一晶閘管SI，向第一晶閘管SI的柵極輸出信號(hào)。
[0068]第二比較電路C2根據(jù)將運(yùn)算電路AC輸出的比較值和閾值電壓生成電路TVG輸出的閾值電壓比較的結(jié)果，以及發(fā)電機(jī)端子TA電壓(單相交流發(fā)電機(jī)A的輸出電壓)的極性，向第三晶閘管S3的柵極輸出信號(hào)。
[0069]例如，在輸出電壓為負(fù)極性的情況下，第二比較電路C2為了關(guān)閉第三晶閘管S3，向第三晶閘管S3的柵極輸出信號(hào)。
[0070]另外，在輸出電壓為正極性的情況下，當(dāng)比較值未滿(mǎn)閾值電壓時(shí)，第二比較電路C2為了打開(kāi)第三晶閘管S3，向第三晶閘管S3的柵極輸出信號(hào)，另一方面，當(dāng)比較值在閾值電壓以上時(shí)，為了關(guān)閉第三晶閘管S3，向第三晶閘管S3的柵極輸出信號(hào)。
[0071]蓄電池電壓調(diào)整電路BC根據(jù)蓄電池電壓和發(fā)電機(jī)端子TA的電壓(單相交流發(fā)電機(jī)A的輸出電壓)的極性，向第二晶閘管S2的柵極輸出信號(hào)。
[0072]例如，在輸出電壓為負(fù)極性的情況下，蓄電池電壓調(diào)整電路BC為了關(guān)閉第二晶閘管S2,向第二晶閘管S2的柵極輸出信號(hào)。
[0073]另外，在輸出電壓為正極性的情況下，當(dāng)蓄電池電壓未滿(mǎn)規(guī)定電壓時(shí)，蓄電池電壓調(diào)整電路BC為了打開(kāi)第二晶閘管S2，向第二晶閘管S2的柵極輸出信號(hào)，另一方面，當(dāng)蓄電池電壓在規(guī)定電壓以上時(shí)，為了關(guān)閉第二晶閘管S2，向第二的晶閘管S2的柵極輸出信號(hào)。
[0074]其次，對(duì)具有以上結(jié)構(gòu)的蓄電池充電系統(tǒng)1000中的基于蓄電池充電裝置100的蓄電池充電方法的一例進(jìn)行說(shuō)明。
[0075]在這里，圖2是顯示圖1所示的蓄電池充電系統(tǒng)1000的動(dòng)作的波形的一例的波形圖。另外，在圖2中，作為其中一例，記載了將燈電壓的有效值作為比較值的情況，但也可以將燈電壓的平均值作為比較值。
[0076]如圖2所示，在從單相交流發(fā)電機(jī)A輸出的發(fā)電機(jī)端子TA的輸出電壓為負(fù)極性的情況(例如，時(shí)刻t0?t2)下，由于燈端子TL的燈電壓的有效值作為比較值未滿(mǎn)目標(biāo)電壓(時(shí)刻t0)，因此控制電路CON打開(kāi)第一晶閘管SI (時(shí)刻tl?t2)。
[0077]這樣，單相交流發(fā)電機(jī)A的輸出電壓的負(fù)側(cè)的部分被供給燈L。
[0078]另外，在這個(gè)輸出電壓為負(fù)極性的情況(時(shí)刻t0?t2)下，控制電路CON關(guān)閉了第二晶閘管S2和第三晶閘管S3 (時(shí)刻t0?t2)。
[0079]之后，在輸出電壓為正極性的情況(例如，時(shí)刻t2?t4)下，由于蓄電池B的蓄電池電壓未滿(mǎn)規(guī)定電壓(在此沒(méi)有圖示)，因此控制電路CON打開(kāi)第二晶閘管S2 (時(shí)刻t3?t4)。這時(shí),輸出電壓為蓄電池電壓Vbat和第二晶閘管S2的電壓VTs2之和。
[0080]這樣，單相交流發(fā)電機(jī)A的輸出電壓的正側(cè)的部分被供給蓄電池B，蓄電池B被充電。
[0081]進(jìn)一步，在這個(gè)輸出電壓為正極性的情況(時(shí)刻t2?t4)下，由于比較值(有效值)在閾值電壓以上(時(shí)刻t2)，因此控制電路CON關(guān)閉第三晶閘管S3 (時(shí)刻t2?t4)。
[0082]另外，在這個(gè)輸出電壓為正極性的情況(時(shí)刻t2?t4)下，控制電路CON關(guān)閉第一晶閘管Si。
[0083]之后，在輸出電壓為負(fù)極性的情況(例如，時(shí)刻t4?t5)下，由于比較值(有效值)未滿(mǎn)目標(biāo)電壓(時(shí)刻t4)，因此控制電路CON打開(kāi)第一晶閘管SI (時(shí)刻t4?t5)。
[0084]這樣，單相交流發(fā)電機(jī)A的輸出電壓的負(fù)側(cè)的部分被供給燈L。
[0085]另外，在這個(gè)輸出電壓為負(fù)極性的情況下，控制電路CON關(guān)閉了第二晶閘管S2和第三晶閘管S3 (時(shí)刻t4?t5)。[0086]之后，在輸出電壓為正極性的情況(例如，時(shí)刻t5?t8)下，由于蓄電池B的蓄電池電壓未滿(mǎn)規(guī)定電壓(在此沒(méi)有圖示)，因此控制電路CON打開(kāi)第二晶閘管S2 (時(shí)刻t6?t8)。
[0087]這樣，單相交流發(fā)電機(jī)A的輸出電壓的正側(cè)的部分被供給蓄電池B，蓄電池B被充電。
[0088]進(jìn)一步，在這個(gè)輸出電壓為正極性的情況(時(shí)刻t5?t8)下，由于比較值(有效值)未滿(mǎn)閾值電壓(時(shí)刻t5)，因此控制電路CON打開(kāi)第三晶閘管S3 (時(shí)刻t7?t8)。
[0089]這樣，單相交流發(fā)電機(jī)A的輸出電壓的正側(cè)的部分被供給燈L。其結(jié)果是，能夠使燈電壓的有效值更加接近目標(biāo)電壓。
[0090]另外，在這個(gè)輸出電壓為正極性的情況(時(shí)刻t5?t8)下，控制電路CON關(guān)閉是第
一晶閘管SI。
[0091]另外，在輸出電壓為正極性的情況下(在圖2的例子中沒(méi)有圖示)，當(dāng)蓄電池B的蓄電池電壓在規(guī)定電壓以上時(shí)，控制電路CON關(guān)閉第二晶閘管S2。這樣，蓄電池B不會(huì)被過(guò)度充電。
[0092]以后，蓄電池充電裝置100通過(guò)反復(fù)同樣的動(dòng)作，在把蓄電池B充電至規(guī)定電壓的同時(shí)，使得燈電壓的有效值或平均值維持在更接近目標(biāo)電壓的狀態(tài)。
[0093]在這里，圖3是顯示蓄電池B在蓄電池充滿(mǎn)狀態(tài)的單相交流發(fā)電機(jī)A的旋轉(zhuǎn)數(shù)和燈電壓的有效值之間的關(guān)系的一例的圖。另外，圖4是顯示蓄電池B在被充電時(shí)(蓄電池電壓沒(méi)有到達(dá)規(guī)定電壓)的狀態(tài)單相交流發(fā)電機(jī)A的旋轉(zhuǎn)數(shù)和燈電壓的有效值之間的關(guān)系的一例的圖。
[0094]如圖3、圖4所示，在以往的蓄電池充電裝置100A中，如果單相交流發(fā)電機(jī)A的轉(zhuǎn)數(shù)上升，并且打開(kāi)第一晶閘管Si的期間變短，則燈電壓的有效值下降。
[0095]當(dāng)燈L的消耗電力變大時(shí)，這個(gè)燈電壓的有效值下降的傾向變得明顯。并且，當(dāng)蓄電池的電壓未滿(mǎn)規(guī)定電壓，并且打開(kāi)第二晶閘管S2的期間變長(zhǎng)時(shí)(圖4)，這種傾向變得明顯。
[0096]另一方面，在實(shí)施方式涉及的蓄電池充電裝置100中，即使單相交流發(fā)電機(jī)A的轉(zhuǎn)數(shù)上升，并且打開(kāi)第一晶閘管SI的時(shí)間變短，也可以通過(guò)第三晶閘管S3向燈L輔助性地供給電源，因此燈電壓的有效值幾乎不會(huì)降低(圖3、圖4)。
[0097]這樣，在實(shí)施方式涉及的蓄電池充電裝置中，即使是在例如單相交流發(fā)電機(jī)A的發(fā)電電力相對(duì)于燈L的消耗電力來(lái)說(shuō)不夠充分的情況下，也可以抑制燈電壓有效值的下降。
[0098]如上，本發(fā)明的蓄電池充電裝置使用單相交流發(fā)電機(jī)控制蓄電池充電以及燈的電源供給。這個(gè)蓄電池充電裝置具有:與接地之間連接有單相交流發(fā)電機(jī)A的線(xiàn)圈的發(fā)電機(jī)端子；與接地之間連接有燈的燈端子；與接地之間連接有蓄電池的蓄電池端子；陰極與發(fā)電機(jī)端子連接，陽(yáng)極與燈端子TA連接的第一晶閘管；陽(yáng)極與發(fā)電機(jī)端子連接，陰極與電池端子連接的第二晶閘管；陽(yáng)極與發(fā)電機(jī)端子連接，陰極與燈端子連接第三晶閘管；以及控制第一到第三晶閘管的動(dòng)作的控制電路。
[0099]并且，在從單相交流發(fā)電機(jī)輸出的發(fā)電機(jī)端子的輸出電壓為負(fù)極性的情況下，當(dāng)燈端子的燈電壓的有效值或平均值作為目標(biāo)值未滿(mǎn)比較電壓時(shí)，控制電路打開(kāi)第一晶閘管。另一方面，在輸出電壓為正極性的情況下，當(dāng)比較值未滿(mǎn)比目標(biāo)電壓更低的閾值電壓時(shí)，控制電路打開(kāi)第三晶閘管，當(dāng)蓄電池的蓄電池電壓未滿(mǎn)規(guī)定電壓時(shí)，打開(kāi)第二晶閘管。
[0100]這樣，單相交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓的正側(cè)的部分被供給蓄電池，蓄電池被充電。單相交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓的負(fù)側(cè)的部分被供給燈。進(jìn)一步，當(dāng)燈電壓的有效值或平均值未滿(mǎn)閾值電壓時(shí)，單相交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓的正側(cè)的部分的至少一的部分被輔助性地供給燈。
[0101]因此，例如在燈負(fù)載變動(dòng)，燈電壓下降的情況下，可以使得燈電壓更快地接近目標(biāo)電壓。
[0102]即，根據(jù)本發(fā)明的蓄電池充電裝置，可以通過(guò)單相交流發(fā)電機(jī)，在給蓄電池充電的同時(shí)抑制燈的亮度下降。
[0103]另外，實(shí)施例只是舉例說(shuō)明，發(fā)明范圍不限于此。
[0104]另外，如前所述，在實(shí)施方式中，將晶閘管的陽(yáng)極作為第一節(jié)點(diǎn)，晶閘管的陰極作為第二節(jié)點(diǎn)，單相交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓的負(fù)極性作為第一極性，單相交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓的正極性作為第二極性而進(jìn)行了說(shuō)明。
[0105]即，在實(shí)施方式中對(duì)這樣的情況進(jìn)行了說(shuō)明:使用輸出電壓的負(fù)側(cè)的部分供給燈電源，并且使用輸出電壓的正側(cè)的部分，在給蓄電池充電的同時(shí)輔助性地向燈供給電源。
[0106]但是，也可以把晶閘管的陽(yáng)極作為第二節(jié)點(diǎn)，晶閘管的陰極作為第一節(jié)點(diǎn)，單相交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓的負(fù)極性作為第二極性，單相交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓的正極性作為第一極性。
[0107]S卩，也可以使用輸出電壓的正側(cè)的部分向燈供給電源，并且使用輸出電壓的負(fù)側(cè)的部分，在給蓄電池充電的同時(shí)輔助性地向燈供給電源。
[0108]另外，在實(shí)施方式中對(duì)選擇了晶閘管作為開(kāi)關(guān)元件的情況進(jìn)行的說(shuō)明，但也可以選擇MOS晶體管作為開(kāi)關(guān)元件。
【權(quán)利要求】
1.一種使用單相交流發(fā)電機(jī)來(lái)控制蓄電池充電以及燈的電源供給的蓄電池充電裝置，其特征在于，具有: 發(fā)電機(jī)端子，與接地之間連接有所述單相交流發(fā)電機(jī)的線(xiàn)圈； 燈端子，與所述接地之間連接有所述燈； 蓄電池端子，與所述接地之間連接有所述蓄電池； 第一開(kāi)關(guān)元件，其第一節(jié)點(diǎn)與所述燈端子連接，其第二節(jié)點(diǎn)與所述發(fā)電機(jī)端子TA連接； 第二開(kāi)關(guān)元件，其第一節(jié)點(diǎn)與所述發(fā)電機(jī)端子連接，其第二節(jié)點(diǎn)與所述電池端子連接； 第三開(kāi)關(guān)元件，其第一節(jié)點(diǎn)與所述發(fā)電機(jī)端子連接，其第二節(jié)點(diǎn)與所述燈端子連接；以及 控制電路，向所述第一到第三開(kāi)關(guān)元件的柵極輸出信號(hào)從而控制第一到第三開(kāi)關(guān)元件的動(dòng)作， 其中，在從所述單相交流發(fā)電機(jī)輸出的所述發(fā)電機(jī)端子的輸出電壓為第一極性的情況下，當(dāng)所述燈端子的燈電壓的有效值或平均值作為比較值未滿(mǎn)目標(biāo)電壓時(shí)，所述控制電路打開(kāi)所述第一開(kāi)關(guān)元件， 另一方面，在所述輸出電壓為第二極性的情況下，當(dāng)所述比較值未滿(mǎn)比所述目標(biāo)電壓更低的閾值電壓時(shí)，所述控制電路打開(kāi)所述第三開(kāi)關(guān)元件，當(dāng)所述蓄電池的蓄電池電壓未滿(mǎn)規(guī)定電壓時(shí)，打開(kāi)所述第二開(kāi)關(guān)`元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池充電裝置，其特征在于: 其中，所述第一開(kāi)關(guān)元件是第一晶閘管， 所述第二開(kāi)關(guān)元件是第二晶閘管， 所述第三開(kāi)關(guān)元件是第三晶閘管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池充電裝置，其特征在于: 其中，所述輸出電壓的所述第一極性是所述輸出電壓的負(fù)極性， 所述輸出電壓的所述第二極性是所述輸出電壓的正極性， 所述第一到第三晶閘管的所述第一節(jié)點(diǎn)是陽(yáng)極， 所述第一到第三晶閘管的所述第二節(jié)點(diǎn)是陰極， 在所述輸出電壓為所述第一極性的情況下，所述控制電路關(guān)閉所述第二晶閘管和所述第三晶閘管， 當(dāng)所述比較值未滿(mǎn)所述目標(biāo)電壓時(shí)，打開(kāi)所述第一晶閘管，另一方面，當(dāng)所述比較值在所述目標(biāo)電壓以上時(shí)，關(guān)閉所述第一晶閘管， 在所述輸出電壓為所述第二極性的情況下，所述控制電路關(guān)閉所述第一晶閘管， 當(dāng)所述比較值未滿(mǎn)所述閾值電壓時(shí)，打開(kāi)所述第三晶閘管，另一方面，當(dāng)所述比較值在所述閾值電壓以上時(shí)，關(guān)閉所述第三晶閘管， 當(dāng)所述蓄電池的蓄電池電壓未滿(mǎn)所述規(guī)定電壓時(shí)，打開(kāi)所述第二晶閘管，另一方面，當(dāng)所述蓄電池的蓄電池電壓在所述規(guī)定電壓以上時(shí)，關(guān)閉所述第二晶閘管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄電池充電裝置，其特征在于: 其中，所述第三晶閘管的尺寸比所述第一晶閘管的尺寸小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄電池充電裝置，其特征在于: 其中，所述控制電路具有: 運(yùn)算電路，檢測(cè)所述燈端子的燈電壓，然后計(jì)算并輸出檢測(cè)出的所述燈電壓的作為有效值或平均值的所述比較值； 閾值電壓生成電路，生成并輸出所述閾值電壓； 差分電壓生成電路，生成差分電壓并且輸出通過(guò)在所述閾值電壓上加上所述差分電壓而得到的所述目標(biāo)電壓； 第一比較電路，根據(jù)將所述運(yùn)算電路輸出的所述比較值和所述差分電壓生成電路輸出的所述目標(biāo)電壓比較的結(jié)果，以及所述輸出電壓的極性，向第一開(kāi)關(guān)元件的柵極輸出信號(hào)；以及 第二比較電路，根據(jù)將所述運(yùn)算電路輸出的所述比較值和所述閾值電壓生成電路輸出的所述閾值電壓比較的結(jié)果，以及所述輸出電壓的極性，向第三開(kāi)關(guān)元件的柵極輸出信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蓄電池充電裝置，其特征在于: 其中，在所述輸出電壓為所述第一極性的情況下， 當(dāng)所述比較值未滿(mǎn)所述目標(biāo)電壓時(shí)，所述第一比較電路為了打開(kāi)所述第一開(kāi)關(guān)元件，向所述第一開(kāi)關(guān)元件的柵極輸出信號(hào)，另一方面，當(dāng)所述比較值在所述目標(biāo)電壓以上時(shí)，為了關(guān)閉所述第一開(kāi)關(guān)元件，向所述第一開(kāi)關(guān)元件的柵極輸出信號(hào)， 所述第二比較電路為了關(guān)閉所述第三開(kāi)關(guān)元件，向所述第三開(kāi)關(guān)元件的柵極輸出信號(hào)， 在所述輸出電壓為所述第二極性的情況下， 所述第一比較電路為了關(guān)閉所述第一開(kāi)關(guān)元件，向所述第一開(kāi)關(guān)元件的柵極輸出信號(hào)， 當(dāng)所述比較值未滿(mǎn)所述閾值電壓時(shí)，所述第二比較電路為了打開(kāi)所述第三開(kāi)關(guān)元件，向所述第三開(kāi)關(guān)元件的柵極輸出信號(hào)，另一方面，當(dāng)所述比較值在所述閾值電壓以上時(shí)，為了關(guān)閉所述第三開(kāi)關(guān)元件，向所述第三開(kāi)關(guān)元件的柵極輸出信號(hào)，
7.一種使用蓄電池充電裝置實(shí)施的蓄電池充電方法，所述蓄電池充電裝置使用單相交流發(fā)電機(jī)來(lái)控制蓄電池充電以及燈的電源供給，并且具有:發(fā)電機(jī)端子，與接地之間連接有所述單相交流發(fā)電機(jī)的線(xiàn)圈；燈端子，與所述接地之間連接有所述燈；蓄電池端子，與所述接地之間連接有所述蓄電池；第一開(kāi)關(guān)元件，其第一節(jié)點(diǎn)與所述燈端子連接，其第二節(jié)點(diǎn)與所述發(fā)電機(jī)端子TA連接；第二開(kāi)關(guān)元件，其第一節(jié)點(diǎn)與所述發(fā)電機(jī)端子連接，其第二節(jié)點(diǎn)與所述電池端子連接；第三開(kāi)關(guān)元件，其第一節(jié)點(diǎn)與所述發(fā)電機(jī)端子連接，其第二節(jié)點(diǎn)與所述燈端子連接；以及控制電路，向所述第一到第三開(kāi)關(guān)元件的柵極輸出信號(hào)，從而控制第一到第三開(kāi)關(guān)元件的動(dòng)作，其特征在于: 其中，在從所述單相交流發(fā)電機(jī)輸出的所述發(fā)電機(jī)端子的輸出電壓為第一極性的情況下，當(dāng)所述燈端子的燈電壓的有效值或平均值作為比較值未滿(mǎn)目標(biāo)電壓時(shí)，所述控制電路打開(kāi)所述第一開(kāi)關(guān)元件， 另一方面，在所述輸出電壓為第二極性的情況下，當(dāng)所述比較值未滿(mǎn)比所述目標(biāo)電壓更低的閾值電壓時(shí)，所述控制電路打開(kāi)所述第三開(kāi)關(guān)元件，當(dāng)所述蓄電池的蓄電池電壓未滿(mǎn)規(guī)定電壓時(shí)，打開(kāi)所述第二開(kāi)關(guān)元件。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK103733730SQ201280003581
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】高嶋豐隆 申請(qǐng)人:新電元工業(yè)株式會(huì)社