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JPH1070851A - バッテリ充電装置 - Google Patents

バッテリ充電装置

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Publication number
JPH1070851A
JPH1070851A JP8242650A JP24265096A JPH1070851A JP H1070851 A JPH1070851 A JP H1070851A JP 8242650 A JP8242650 A JP 8242650A JP 24265096 A JP24265096 A JP 24265096A JP H1070851 A JPH1070851 A JP H1070851A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
acg
permanent magnet
group
phase
Prior art date
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Granted
Application number
JP8242650A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3577174B2 (ja
Inventor
Eiji Kondo
英次 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Priority to JP24265096A priority Critical patent/JP3577174B2/ja
Publication of JPH1070851A publication Critical patent/JPH1070851A/ja
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  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 全ての回転数において効率の良い、永久磁石
式三相交流発電機を使用した二輪車用バッテリ充電装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 永久磁石式三相交流発電機(ACG)を
入力とし、制御整流器付三相全波整流回路で整流された
直流電圧によりバッテリ(B)を充電するバッテリ充電
装置において、前記制御整流器付三相全波整流回路は、
第一のサイリスタ群(T1、T2、T3)とダイオ−ド
群(D4、D5、D6)によって構成され、かつ、前記
ダイオ−ド群の各々のダイオ−ド(D4、D5、D6)
には、第二のサイリスタ群(T4、T5、T6)がそれ
ぞれ逆並列に接続された事を特徴とするバッテリ充電装
置である。そして、ACGの回転数や出力電圧が低いと
きは、第1のサイリスタ群のゲ−ト信号を止めACG出
力をオ−プンにし、ACGの回転数や出力電圧が高いと
きは、第2のサイリスタ群にゲ−ト信号を送出してAC
G出力を短絡する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、二輪車等の、永久
磁石式三相交流発電機を使用したバッテリ充電装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来の、二輪車用バッテリ充電システム
は、永久磁石式三相交流発電機を使用した、サイリスタ
ショ−ト式のReg/Recが主流であり、その回路構
成は図1のようになっている。
【0003】バッテリ充電時は、永久磁石式三相交流発
電機(以下ACGと言う)の電流は、ダイオ−ドD1〜
D6で整流され、バッテリ(B)に充電される。
【0004】やがて、バッテリが満充電になると、コン
トロラCがバッテリ電圧を検出して、ダイオ−ドD4〜
D6のそれぞれと逆並列に設けた第2のサイリスタ群T
4〜T6をオンして、ACGを短絡して充電を制御す
る。すなわち、ACGの各相は、U相−T4−T5−V
相、V相−T5−D6−W相、W相−T6−D4−U相
のル−トで短絡される。このように、ACGを短絡し充
電を制御する為、熱ロスとなり、システムとしての効率
が非常に悪くなる等の問題があった。
【0005】 (3) また、充電器として、図2に示すように制御整流器付三
相全波整流方式の充電器がある。これは、三相サイリス
タオ−プン式Reg/Recであり、前述の無制御整流
器方式の欠点を解消したものである。
【0006】すなわち、バッテリ充電時は、サイリスタ
T1〜T3を位相制御してバッテリBへ充電を行う。
【0007】そして、バッテリBが満充電になると、バ
ッテリ電圧を検出してコントロ−ラCONTが、サイリ
スタT1〜T3をOFFして充電量を制御する。
【0008】この場合、サイリスタT1〜T3がOFF
するために、発電機ACGは無負荷となり、ACG出力
電圧が上昇する。そして、エンジン回転数の上昇と共
に、ACG出力電圧及び周波数が上昇し、結果的に発電
機の鉄損が激増し、バッテリ充電装置の効率を悪くして
しまう。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述の様にいずれの従
来技術も、バッテリ満充電時に、ACG出力をショ−ト
する場合も、オ−プンにする場合も、効率を悪くすると
いう点においては同じように欠点がある。しかし、エン
ジン回転数によって、ショ−トする場合とオ−プンにす
る場合とで、ACGの損失の大きさに差異がある。
【0010】そこで、本発明はこの点に着目してなされ
たものである。図3は、エンジン回転数と発電機損失と
の関係を示す特性図である。特性カ−ブAは、図1に示
すような回路でACG出力をショ−トした場合、特性カ
−ブBは、図2に示すような回路でACG出力をオ−プ
ンにした場合の特性である。
【0011】 (4) 図3のカ−ブから解るように、エンジン回転数がNex
より低回転ではオ−プン式、Nexより高回転ではショ
−ト式の方が発電機損失が少ないことがわかる。本発明
は、この両者の特性をうまく利用して実現したものであ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、永久磁石式三
相交流発電機(ACG)を入力とし、制御整流器付三相
全波整流回路で整流された直流電圧によりバッテリ
(B)を充電するバッテリ充電装置において、この制御
整流器付三相全波整流回路は、第一のサイリスタ群(T
1、T2、T3)とダイオ−ド群(D4、D5、D6)によっ
て構成されたものであり、かつ、このダイオ−ド群の各
々のダイオ−ド(D4、D5、D6)には、第二のサイ
リスタ群(T4、T5、T6)がそれぞれ逆並列に接続
された事を特徴とするバッテリ充電装置である。
【0013】特に、バッテリ(B)が満充電になった後
に於いて、永久磁石式三相交流発電機(ACG)の中速
回転数が設定値以上になった時、第二のサイリスタ群
(T4、T5、T6)にゲ−ト信号を送出し、ACG出
力を短絡する様に構成した事を特徴とするバッテリ充電
装置である。
【0014】あるいは、バッテリ(B)が満充電になっ
た後に於いて、永久磁石式三相交流発電機(ACG)の
出力電圧が設定値以上になった時、第二のサイリスタ群
(T4、T5、T6)にゲ−ト信号を送出し、ACG出
力を短絡する様に構成した事を特徴とするバッテリ充電
装置である。
【0015】具体的な実施例としては、前述の中速回転
数の設定値が4000〜5000rpm以上、または、
出力電圧の設定値がAC80V〜100V以上で、第2
のサイリスタ群(T4〜T6)をゲ−トオンする事を特
徴とするバッテリ充電装置である。
【0016】 (5) さらに本発明は、バッテリ(B)が満充電になった後、
バッテリ充電装置を構成する少なくとも一個の部品の温
度が一定値以上にはなった時、又は、永久磁石式三相交
流発電機(ACG)の回転加速度が正の値で一定値以上
になった時の、いずれかの場合、第二のサイリスタ群
(T4、T5、T6)にゲ−ト信号を送出する事を特徴
とするバッテリ充電装置である。
【0017】特に、温度を検出する部品が、永久磁石式
三相交流発電機(ACG)、バッテリ(B)又は、整流
回路を構成する半導体素子のいずれかである事を特徴と
するバッテリ充電装置である。
【0018】このようにして、エンジン回転数が一定値
以下ではACG出力をオ−プンにし、一定値以上になっ
たときACG出力をショ−トするような回路構成にすれ
ば、発電機損失を低く押えることができ、結果的にバッ
テリ充電装置の効率を上げることができる。
【0019】
【実施の形態】図4は、本発明の二輪車用バッテリ充電
システムで、永久磁石式三相交流発電機を使用した、サ
イリスタショ−ト/オ−プン式のReg/Recであ
る。
【0020】永久磁石式三相交流発電機ACGを入力と
し、第一のサイリスタ群T1〜T3及びダイオ−ド群D
4〜D6で制御整流器付三相全波整流回路を構成し、ダ
イオ−ド群D4〜D6の各々に第二のサイリスタ群T4
〜T6をそれぞれ逆並列に接続する。そして、制御整流
器付三相全波整流回路の出力をバッテリBに接続する。
【0021】又、コントロ−ラCONTは、出力電圧や
永久磁石式三相交流発電機ACGの回転数を検出して、
それぞれのサイリスタにゲ−ト信号を与え、又は停止す
るように構成されている。 (6)
【0022】さらに、バッテリ充電装置を構成する部
品、例えば、永久磁石式三相交流発電機ACGやバッテ
リBあるいは、整流回路を構成するダイオ−ドやサイリ
スタ等の温度を検出して、第2のサイリスタ群にゲ−ト
信号を送出するように構成されている。
【0023】このような回路構成において、バッテリ充
電時にはサイリスタT1〜T3にゲ−ト信号を与え、バ
ッテリBが満充電になった後、エンジン回転数がNex
より低いとき、例えば、4000〜5000rpm以下
の時は、第1のサイリスタ群T1〜T3のゲ−ト信号を
止めてACG出力をオ−プンにする。
【0024】また、満充電時に、エンジン回転数がNe
x、例えば、4000〜5000rpm以上のときは、
第2のサイリスタ群T4〜T6にゲ−ト信号を与え、A
CG出力をショ−トする。
【0025】同様に、バッテリBが満充電になった後、
ACGの出力電圧が低いとき、例えば、AC80〜10
0V以下の時は、第1のサイリスタ群T1〜T3のゲ−
ト信号を止めてACG出力をオ−プンにする。
【0026】また、満充電時に、ACGの出力電圧が高
いとき、例えば、AC80〜100V以上のときは、第
2のサイリスタ群T4〜T6にゲ−ト信号を与え、AC
G出力をショ−トする。
【0027】このようにすることによって、エンジン回
転数が低い時から高い時まで、発電機損失を比較的低く
押えることができ、常に、バッテリ充電装置の効率が高
い状態で運転することができる。
【0028】又、満充電時に、ACGやバッテリBある
いは、ダイオ−ド、サイリスタ等の (7) 温度を検出して、これらの部品の少なくとも一つが温度
上昇した時に、第2のサイリスタ群T4〜T6にゲ−ト
信号を送出して、ACG出力を短絡する様にしても良
い。
【0029】又、ACGの回転加速度が正の値で一定値
以上になったとき、第2のサイリスタ群T4〜T6にゲ
−ト信号を送出してACG出力を短絡するようにしても
良い。このようにすることによって、ACGの鉄損を減
らすことができ、又、ACGの出力電圧の異常な上昇を
押える事もできる。
【0030】
【発明の効果】本発明は、このようにすることによっ
て、エンジン回転数が低い時から高い時まで、発電機損
失を比較的低く押えることができ、常に、バッテリ充電
装置の効率が高い状態で運転することができる二輪車用
バッテリ充電装置を実現することが出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の、二輪車用バッテリ充電装置の一実施例
回路図(ACGショ−ト方式)。
【図2】従来の、二輪車用バッテリ充電装置の他の実施
例回路図(ACGオ−プン方式)
【図3】ACGのエンジン回転数と発電機損失の特性曲
線。
【図4】本発明の、二輪車用バッテリ充電装置の一実施
例回路図(ACGショ−ト/オ−プン方式)。
【符号の説明】
ACG 永久磁石式三相交流発電機 D1〜D6 ダイオ−ド T1〜T3 第1のサイリスタ群 (8) T4〜T6 第2のサイリスタ群 CONT コントロ−ラ B バッテリ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 永久磁石式三相交流発電機(ACG)を
    入力とし、制御整流器付三相全波整流回路で整流された
    直流電圧によりバッテリ(B)を充電するバッテリ充電
    装置において、前記制御整流器付三相全波整流回路は、
    第一のサイリスタ群(T1、T2、T3)とダイオ−ド群
    (D4、D5、D6)によって構成され、かつ、前記ダイ
    オ−ド群の各々のダイオ−ド(D4、D5、D6)には、
    第二のサイリスタ群(T4、T5、T6)がそれぞれ逆並
    列に接続された事を特徴とするバッテリ充電装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のバッテリ充電装置に於い
    て、 前記バッテリ(B)が満充電になった後、前記永久磁石
    式三相交流発電機(ACG)の中速回転数が設定値以上
    になった時、前記第二のサイリスタ群(T4、T5、T
    6)にゲ−ト信号を送出する事を特徴とするバッテリ充
    電装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のバッテリ充電装置に於い
    て、 前記バッテリ(B)が満充電になった後、前記永久磁石
    式三相交流発電機(ACG)の出力電圧が設定値以上に
    なった時、前記第二のサイリスタ群(T4、T5、T6)
    にゲ−ト信号を送出する事を特徴とするバッテリ充電装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項2記載のバッテリ充電装置に於い
    て、 前記中速回転数の設定値が4000〜5000rpmの
    範囲である事を特徴とするバッテリ充電装置。
  5. 【請求項5】 請求項3記載のバッテリ充電装置に於い
    て、 前記出力電圧の設定値がAC80V〜100Vの範囲で
    ある事を特徴とするバッテリ充電装置。
  6. 【請求項6】 請求項記載のバッテリ充電装置に於い
    て、 前記バッテリ(B)が満充電になった後、前記バッテリ
    充電装置を構成する少なくとも一個の部品の温度が一定
    値以上になった時、又は、前記永久磁石式三相交流発電
    機(ACG)の回転加速度が正の値で一定値以上になっ
    た時の、いずれ (2) かの場合、前記第二のサイリスタ群(T4、T5、T6)
    にゲ−ト信号を送出する事を特徴とするバッテリ充電装
    置。
  7. 【請求項7】 請求項6記載のバッテリ充電装置に於い
    て、 温度を検出する前記部品が、前記永久磁石式三相交流発
    電機(ACG)、前記バッテリ(B)又は半導体素子の
    いずれかである事を特徴とするバッテリ充電装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100385769C (zh) * 2003-11-20 2008-04-30 国产电机株式会社 电池充电控制装置
WO2009099144A1 (ja) 2008-02-06 2009-08-13 Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. バッテリ充電回路

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