CN101521403A

CN101521403A - 车辆的电力装置

Info

Publication number: CN101521403A
Application number: CN200910000433A
Authority: CN
Inventors: 生井邦明; 田中邦彦; 森本淳
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2009-01-08
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2029-01-08
Also published as: JP5270931B2; CN101521403B; JP2009213206A

Abstract

本发明提供了一种小型、轻型的电力装置。车辆的电力装置(10)包括：交流发电机(12)，其由安装在车辆上的内燃机(11)驱动进行发电；功率变换器(13)，其对该发电机产生的电流进行整流、变压；用电器(14)，经功率变换器变换后的一部分电能输入该用电器(14)为其供电；电池(15)，经功率变换器变换后的另一部分电能输入该电池(15)由其存储；切换部(20)，其接收发电机是否处于发电状态的行驶信息，并且，当处于发电状态时，使功率变换器和用电器之间电导通，并使电池和用电器之间电截止，当处于非发电状态时，使功率变换器和用电器之间电截止，而使电池和用电器之间电导通。这样，可以降低电力装置的成本，发电机或功率变换器可小型化。

Description

车辆的电力装置

技术领域

本发明涉及一种适用于具有怠速停止功能的车辆的电力装置。

背景技术

所谓怠速停止功能，是指当因等待交通信号灯等原因而停车时，关闭发动机以减少燃料消耗的功能。近年来，该功能被众多车辆采用。

对于车辆用电源装置，人们提出了多种与上述怠速停止功能相适应的方案(参照专利文献1：日本发明专利公开公报特开2006-67644号)。

在该专利文献1中，如该专利公报中图1所示，其电源装置除具有发电机1、功率变换器5以及用电器3以外，还具有第一电池2、第二电池4以及控制器6。并且，当车辆处于怠速停止状态时，先由第一电池2为用电器3供电，接下来由第一电池2和第二电池4为用电器3供电，之后再由第二电池4为用电器3供电。

在采用该专利文献1中的技术方案时，由于优先使用第一电池2，第二电池4只作为第一电池2的补充来使用。因此，可以将第二电池4做得小而轻。

但是，如果按照这种方式配置两个电池时，则会增加用于安装电池的空间和置办电池的费用。另外，还会增加配线的数量。

尤其从安装空间的角度上讲，在小型二轮摩托车上安装两个电池的做法是不甚令人满意的。

另外，为了达到小型化的目的，希望将发电机和功率变换器做得尽可能小。

因此需要一种适用于小型二轮摩托车的电源装置(电力装置)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型、轻型的电力装置。

技术方案1记述的车辆的电力装置中，包括：发电机，其由安装在车辆上的内燃机驱动进行发电；功率变换器，其对该发电机产生的电能进行整流、变压；用电器，经该功率变换器整流、变压后的一部分电能输入该用电器，为其供电；电池，经功率变换器整流、变压后的另一部分电能输入该电池由其存储；切换部，其接收发电机是否处于发电状态的行驶信号，当交流发电机处于发电状态时，使功率变换器和用电器之间电导通，并使电池和用电器之间电截止，当交流发电机处于非发电状态时，使功率变换器和用电器之间电截止，而使电池和用电器之间电导通。

技术方案2记述的发明中，功率变换器具有半波整流部分，半波整流后的成分中，正半周成分输入用电器，负半周成分输入电池，或者负半周成分输入用电器，正半周成分输入电池。

技术方案3记述的发明中，用电器为车灯。

技术方案4记述的发明中，发电机的非发电状态为车辆的怠速停止状态。

【发明效果】

根据采用技术方案1的构造，功率变换器所输出的半波整流成分中的正半周用于为电池供电、负半周用于为用电器供电，或负半周为电池供电、正半周为用电器供电，这样，在车辆变成怠速停止状态后，可由电池为用电器供电，所以，不管车辆是否处于怠速停止状态，都可以对用电器持续地供电，同时，也不需要大型的发电机和功率变换器，因此特别适用于小型车辆。

在技术方案2中采用半波整流式的功率变换器。这样可以采用容易得到且廉价的单相半波整流、电流截止型电压调节器，从而可达到将功率变换器的成本降低和使其小型化的目的。

另外，与单相全波整流、电流旁路型电压调节器和三相全波整流、电流旁路型电压调节器相比，单相半波整流、电流截止型电压调节器的特点是发电时的载荷较低，即换算成车辆的机械损失(frictionloss)较小。也就是说，使用单相半波整流、电流截止型电压调节器，可以降低内燃机的载荷，有利于减少车辆的燃料消耗。

根据技术方案3的结构，即使在车辆怠速停止时，也可以确保车灯点亮。

根据技术方案4的结构，车辆在怠速停止状态时，也能进行相应的控制。

附图说明

图1是本发明的车辆的电力装置的基本结构图。

图2是功率变换器的输出波形图。

图3是发电状态下的动作说明图。

图4是非发电状态下的动作说明图。

图5中(a)为比较例的结构图，(b)为实施例的结构图。

图6为另外一个比较例的结构图。

[符号说明]

10：车辆的电力装置，11：内燃机，12：发电机(交流发电机)，13：功率变换器，14：用电器，15：电池，20：切换部，21：A接点，22：B接点，23：继电器，24：控制部

具体实施方式

下面参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。

图1表示本发明的车辆的电力装置的基本结构图，车辆的电力装置10包括：交流发电机12，其由安装在车辆上的内燃机11驱动进行发电；功率变换器13，其对该交流发电机12产生的电能进行整流、变压；用电器14，经功率变换器13整流、变压后的一部分电能输入该用电器14由其使用；电池15，经功率变换器13整流、变压后的另一部分电能输入电池15由其存储；切换部20，其接收交流发电机12是否处于发电状态的行驶信息，当交流发电机12处于发电状态时，使功率变换器13和用电器14之间电导通，并使电池15和用电器14之间电截止，当交流发电机12处于非发电状态时，切换部20使功率变换器13和用电器14之间电截止，而使电池15和用电器14之间电导通。

功率变换器13一般被称为调压整流器，用于将交流电整流成直流电并进行调压。在本实施方式中，采用结构最简单的带半波整流的功率变换器13。在图2中对其具体作用进行说明。

用电器14可以是车灯等，例如前照灯(headlight)，二轮摩托车等的前照灯在行使时需要总是亮着。

切换部20，例如具有继电器23和控制部24，其中，继电器23的A接点21与电池15相连，B接点22与功率变换器13的输出端相连，控制部24根据行驶状态对该继电器23进行控制。

图2表示的是功率变换器13的输出波形图，从交流发电机12输出的交流电的正半周用来充电，负半周的成分为用电器14供电。由于利用正弦波的正半周进行充电，所以被称为半波整流。

接下来，对如上述构成的车辆的电力装置的作用进行说明。

图3表示发电状态下的动作说明图，内燃机11处于行驶状态(记号○)时，交流发电机12发电。交流发电机12发出的电能在功率变换器13处得到处理(参照图2)，交替产生沿箭头(1)和箭头(2)方向流动的电流。即，图2所示的半波整流后的正半周的电流流至A接点21，负半周的电流流至B接点22。沿箭头(1)的电流为电池15充电，沿箭头(2)的电流为用电器14供电。由于箭头(1)的电流与箭头(2)的电流之间的切换间隔很短，所以充电和供电几乎是连续进行的。

车辆处于等待交通信号灯的状态时，进入到怠速停止模式，交流发电机12从发电状态变成非发电状态。车辆是否进入到怠速停止状态，根据未图示的车速传感器等输出的信息，由控制部24进行判断。当进行这种模式切换时，在交流发电机12关闭以前，控制部24使继电器23动作，将动接点切换到A接点21(沿箭头(3))。此后的动作由下一幅图中进行说明。

图4表示非发电状态下的动作说明图，由于A接点21与用电器14处于接通状态，所以如箭头(4)、(5)所示，由电池15为用电器14供电。如果用电器14是前照灯，那么即使在怠速停止时也可将其点亮。当怠速停止模式解除、内燃机11再次运转时，如图3所示，再次进行充电以及由功率变换器13为用电器14供电的过程。

接下来，以在怠速停止时不对用电器供电的情况作为比较例，和本发明中的实施例进行比较，说明它们的区别。

图5表示登载有比较例和实施例的结构图，其中(a)所示的比较例中，电力装置100包括：交流发电机112，其由安装在车辆上的内燃机111驱动进行发电；功率变换器113，其对该交流发电机112产生的电能进行整流、变压；用电器114，经功率变换器113变换后的一部分电流输入用电器114为其供电；电池115，经功率变换器113变换后的另一部分电流输入电池115由其存储。

当交流发电机112处于发电状态时，持续地对用电器114和电池115供电。如果用电器114为前照灯，那么前照灯可以持续点亮。另一方面，由于在怠速停止时的交流发电机112为非发电状态，所以不对用电器114和电池115供电。因此，前照灯熄灭。

与此不同的是，图5中(b)所示的实施例中，因控制部24将动接点切换到A接点21上，由电池15为用电器14供电，维持前照灯的持续点亮。即，在(b)所示的实施例中，不管是否处于怠速停止状态，都可以对前照灯等用电器持续地供电。

为了对本发明中的电力装置的效果进行更加详细地说明，在图6中示出了另一个比较例。

图6表示的是另一个比较例，其中功率变换器113的输出端与用电器114和电池115相连。采用该结构，在发电机112运转时，其产生的电能经功率变换器113被输入到用电器114和电池115，另一方面，当车辆处于怠速停止状态时，从电池115流出的电流被输入到用电器114，所以，不管是否处于怠速停止状态，都可以对用电器114持续地供电。

但是，对于图6中所示的结构，因为功率变换器113的输出端同时与用电器114和电池组115相连，所以，为这些负载提供的电量必然较大，这样会导致发电机112变得大型化，并且要求功率变换器113具有较大容量，因此会产生重量和成本方面的问题。

与此不同的是，在本发明的结构中，因功率变换器113输出的半波整流后的正半周成分提供给电池115，负半周成分提供给用电器114，当变成怠速停止状态后，可由电池115为用电器114供电，所以，不管是否处于怠速停止状态，都可以为用电器114持续供电，同时，不会导致发电机112和功率变换器113的大型化，所以，特别适用于小型车辆。

并且，如图5中(a)和(b)中所示，只需在(a)的结构中添加切换部20即可得到(b)的结构。图5中(a)所示的电力装置100为在小型二轮摩托车中普遍采用的廉价装置。由于只需在这种电力装置100上添加切换部20即可得到如图5中(b)所示的电力装置10，所以，本发明中的电力装置10极其易于制造且成本低廉。

另外，虽然本发明中的电力装置适用于小型二轮摩托车，但是也适用于中型二轮摩托车、大型二轮摩托车、三轮汽车、四轮汽车等。另外，也可以在包括作业车辆在内的一般车辆上使用。

本发明中的电力装置最适合于小型二轮摩托车用。

Claims

1.一种车辆的电力装置，其特征在于，包括：发电机，其由安装在车辆上的内燃机驱动进行发电；功率变换器，其对该发电机产生的电能进行整流、变压；用电器，经该功率变换器整流、变压后的一部分电能输入该用电器，为其供电；电池，经所述功率变换器整流、变压后的另一部分电能输入该电池由其存储；切换部，其接收所述发电机是否处于发电状态的行驶信号，当所述交流发电机处于发电状态时，使所述功率变换器和所述用电器之间电导通，并使所述电池和所述用电器之间电截止，当所述交流发电机处于非发电状态时，使所述功率变换器和所述用电器之间电截止，而使所述电池和所述用电器之间电导通。

2.如权利要求1所述的车辆的电力装置，其特征在于，所述功率变换器具有半波整流部分，半波整流后的成分中，正半周成分输入用电器，负半周成分输入所述电池，或者负半周成分输入用电器，正半周成分输入所述电池。

3.如权利要求1或2所述的车辆的电力装置，其特征在于，所述用电器为车灯。

4.如权利要求1、2或3中任一项所述的车辆的电力装置，其特征在于，所述发电机的非发电状态为所述车辆的怠速停止状态。