(57)【要約】【課題】バッテリの満充電時に、三相交流発電機の出力の短絡の際、短絡に流れる電流が各相間で均等な割合にて導通するようサイリスタのオンオフ制御し、三相交流発電機の巻線電流を相間で均衡させ、三相交流発電機の寿命を延ばすバッテリ充電装置を提供する。【解決手段】本発明のバッテリ充電装置は、バッテリ充電のための交流電圧を供給する三相交流発電機と、三相交流発電機の各相の交流電圧を整流するダイオードブリッジと、三相交流発電機の出力端子を短絡制御するサイリスタと、 充電対象のバッテリの充電電圧が予め設定された閾値を超えたか否かを検出し、検出信号を出力するバッテリ電圧検出部と、検出信号が入力されると、各サイリスタをオンするサイリスタオン信号を出力するサイリスタ点弧開始タイミング記憶部と、サイリスタイン信号に基づいて、サイリスタを、各相の交流電圧の位相の順番にオン状態とするサイリスタオン信号出力部とを有する。【選択図】図１
2010154681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリ充電のための交流電圧を供給する三相交流発電機と、
該三相交流発電機における各相の交流電圧を整流するダイオードブリッジと、
前記三相交流発電機の各相の出力端子に接続され、該出力端子を短絡制御するサイリスタと、
充電対象のバッテリの充電電圧が予め設定された閾値を超えたか否かを検出し、検出信号を出力するバッテリ電圧検出部と、
前記検出信号が入力されると、各サイリスタをオンするサイリスタオン信号を出力するサイリスタ点弧開始タイミング記憶部と、
前記サイリスタイン信号に基づいて、前記サイリスタを、前記各相の交流電圧の位相の順番にオン状態とするサイリスタオン信号出力部と
を有するバッテリ充電装置。
【請求項２】
前記３三相交流発電機の各相の出力する交流電流各々の極性を検出する交流極性検出部をさらに有し、
前記サイリスタオン信号出力部が、前記交流極性検出部から出力される各相の極性情報に同期させ、該相に対応する前記サイリスタをオン状態とする制御信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のバッテリ充電装置。
【請求項３】
サイリスタ点弧開始タイミング記憶部が、前記サイリスタオン信号を、前記各相のいずれかの位相に同期して出力することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバッテリ充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石式の三相交流発電機を使用した３相ノイズレスショート式のバッテリ充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の、二輪車用バッテリ充電システムは、三相交流発電機を使用したサイリスタショート式のＲｅｇ／Ｒｅｃが主流であり、その回路構成は図６のようになっている（例えば、特許文献１参照）。
バッテリ充電時は、三相交流発電機１の電流は、ダイオ−ドＤ１〜Ｄ６からなる整流回路で整流され、バッテリＢに充電される。
そして、バッテリＢが満充電になると、コントローラＣがバッテリ電圧を検出し、ダイオードＤ４〜Ｄ６のそれぞれと逆の極性で並列に接続されたサイリスタ群Ｓ１〜Ｓ３を、抵抗Ｒ１、Ｒ２及びＲ３それぞれを介して駆動電流を流すことによりオンして、ＡＣＧをバッテリの−（負極）端子に短絡して充電を制御する。
すなわち、三相交流発電機の各相は、Ｕ相−Ｓ１−Ｄ５−Ｖ相、Ｖ相−Ｓ２−Ｄ６−Ｗ相、Ｗ相−Ｓ３−Ｄ４−Ｕ相のルートで短絡される。このように、コントローラＣはバッテリが満充電の電圧となったことを検出すると、三相交流発電機の出力端子を短絡することにより、バッテリへの充電電流を制御している。
【特許文献１】特開平１０−７０８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来例は、三相交流発電機の巻き線間を短絡して充電を制御する際、すでに述べたように３つの相各々に対応して設けられたサイリスタを、コントローラＣがオンオフ制御することにより、バッテリに対して充電電流が流れないように制御している。
しかしながら、負荷（バッテリ）状態や三相交流発電機の回転数により、この満充電におけるサイリスタの短絡による交流電流の制御において、３つのサイリスタそれぞれに流れる電流が均一な電流量、すなわち各相が同一の回数にて流れず、特定の相に集中する場合がある。
三相交流発電機は相毎の鉄心に巻線が巻かれて形成されているため、上述したように特定の相に集中して電流が流れると、相ごとの巻線に流れる電流量が不均衡となる。このため、それぞれの上記巻線の発熱の度合いが大きく異なることにより、巻線間の劣化の度合いにバラツキが生じることになる。
したがって、従来例においては、三相交流発電機のいずれかの相の巻線が他の巻線に対してより劣化することによって、さらに巻線間にて流れる電流量に大きなバラツキが生じてしまい、結果として三相交流発電機の寿命を短くしてしまう欠点がある。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、バッテリの満充電時において、サイリスタにより三相交流発電機の出力を短絡する際、短絡されて流れる電流が各相間にて均等な割合にて導通するように、サイリスタのオンオフ制御を行うことにより、三相交流発電機の巻線電流を相間にて均衡させ、巻線の寿命を平均化して三相交流発電機の寿命を延ばすバッテリ充電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】
【０００５】
本発明のバッテリ充電装置は、バッテリ充電のための交流電圧を供給する三相交流発電機と、該三相交流発電機における各相の交流電圧を整流するダイオードブリッジと、前記三相交流発電機の各相の出力端子に接続され、該出力端子を短絡制御するサイリスタと、 充電対象のバッテリの充電電圧が予め設定された閾値を超えたか否かを検出し、検出信号を出力するバッテリ電圧検出部と、前記検出信号が入力されると、各サイリスタをオンするサイリスタオン信号を出力するサイリスタ点弧開始タイミング記憶部と、前記サイリスタイン信号に基づいて、前記サイリスタを、前記各相の交流電圧の位相の順番にオン状態とするサイリスタオン信号出力部とを有する。
【０００６】
本発明のバッテリ充電装置は、前記３三相交流発電機の各相の出力する交流電流各々の極性を検出する交流極性検出部をさらに有し、前記サイリスタオン信号出力部が、前記交流極性検出部から出力される各相の極性情報に同期させ、該相に対応する前記サイリスタをオン状態とする制御信号を出力することを特徴とする。
【０００７】
本発明のバッテリ充電装置は、サイリスタ点弧開始タイミング記憶部が、前記サイリスタオン信号を、前記各相のいずれかの位相に同期して出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、本発明のバッテリ充電装置によれば、三相交流発電機から出力される交流電圧の位相の順番において、予めオン／オフを開始するサイリスタをサイリスタ点弧開始タイミング記憶部に記憶し、記憶した交流電圧の位相に対応するサイリスタから、位相の順番に、順次サイリスタの導通制御を行うため、三相交流発電機が生成するそれぞれの交流電圧の位相に対応するサイリスタの導通割合を均等にすることができ、各層の巻線の発熱を平均化して劣化を均等として、三相交流発電機の寿命を延ばすことができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態によるバッテリ充電装置を図面を参照して説明する。図１は同実施形態によるバッテリ充電装置の構成例を示すブロック図である。
この図１において、図２に示す従来の装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。この図１に示す装置が従来の装置と異なる点は、サイリスタ制御信号を生成するサイリスタ制御信号生成部１の構成として、交流極性検出部１１、バッテリ電圧検出部１２、サイリスタ点弧開始タイミング記憶部１３、サイリスタオン信号出力部１４、制御回路駆動電源生成部１５が設けられている点である。
図１において、三相交流発電機ＡＣＧは、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相それぞれの位相の交流電流を、それぞれ出力端子ＴＡＣ１、ＴＡＣ２、ＴＡＣ３から、それぞれ交流電流ＡＣ１、ＡＣ２、ＡＣ３として出力する。
【００１０】
ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５及びＤ６からなる整流回路（ダイオードブリッジ）２は、上記出力端子ＴＡＣ１、ＴＡＣ２、ＴＡＣ３各々から出力される交流電流を整流し、バッテリＢに充電電流を流す。この充電電流によりバッテリＢが充電される
ここで、ダイオードＤ１のアノードが出力端子ＴＡＣ１に接続され、ダイオードＤ２のアノードが出力端子ＡＴＣ２に接続され、ダイオードＤ３のアノードが出力端子ＴＡＣ３に接続され、ダイオードＤ１、Ｄ２及びＤ３のカソードがバッテリの＋端子に接続されている。
また、ダイオードＤ４のカソードが出力端子ＴＡＣ１に接続され、ダイオードＤ５のカソードが出力端子ＴＡＣ２に接続され、ダイオードＤ６のカソードが出力端子ＴＡＣ３に接続され、ダイオードＤ４、Ｄ５及びＤ６のアノードがバッテリの−端子に接続されている。
【００１１】
サイリスタＳ１は、アノードが出力端子ＴＡＣ１に接続されカソードがバッテリＢの−端子に接続され、ゲートがサイリスタ制御部１４の出力端子ＴＯ１に接続され、ゲートに点弧する駆動信号が入力されると、出力端子ＴＡＣ１をバッテリＢの−端子に対して短絡制御を行う。
サイリスタＳ２は、アノードが出力端子ＴＡＣ２に接続されカソードがバッテリＢの−端子に接続され、ゲートがサイリスタ制御部１４の出力端子ＴＯ２に接続され、ゲートに点弧する駆動信号が入力されると、出力端子ＴＡＣ２をバッテリＢの−端子に対して短絡制御を行う。
サイリスタＳ３は、アノードが出力端子ＴＡＣ３に接続されカソードがバッテリＢの−端子に接続され、ゲートがサイリスタ制御部１４の出力端子ＴＯ３に接続され、ゲートに点弧する駆動信号が入力されると、出力端子ＴＡＣ３をバッテリＢの−端子に対して短絡制御を行う。
【００１２】
交流極性検出部１１は、三相交流発電機ＡＣＧの出力端子ＴＡＣ１、ＴＡＣ２及びＴＡＣ３から各相の交流電流ＡＣ１、ＡＣ２、ＡＣ３のいずれか２つの相を入力し、この２つのそれぞれの相の交流電流波形の極性を検出し、検出結果を２つの交流信号の位相変化のタイミングを示す信号Ｅｄとしてサイリスタ点弧開始タイミング記憶部１３へ出力する。
バッテリ電圧検出部１２は、バッテリＢの＋端子と−端子との間の電圧、すなわち充電電圧としての端子間電圧を測定し、この端子間電圧が予め設定された閾値電圧（バッテリＢの充電状態が満充電か否かを検出する閾値電圧）を超えているか否かを検出し、超えている満充電の場合に「Ｌ」レベル、充電が必要な場合「Ｈ」レベルの充電／短絡フラグ信号を出力する。
【００１３】
サイリスタ点弧開始タイミング記憶部１３は、三相交流発電機ＡＣＧから出力される交流電圧の位相情報が、上記信号Ｅｄ（後述するＥｄ２１）として入力され、この信号Ｅｄのタイミングに対応してサイリスタオン信号を出力する。したがって、このサイリスタオン信号には、出力されるタイミングとして点弧を開始するサイリスタに対応する交流電圧の位相の情報が含まれている。
【００１４】
サイリスタオン信号出力部１４は、サイリスタ特定情報である上記サイリスタオン信号が入力された場合、その入力された位相におけるサイリスタ（サイリスタＳ１〜Ｓ３のいずれか）に対してゲート信号を出力して点弧し、以降、位相の順番にサイリスタに対して順次ゲート信号を出力して、それぞれ点弧してオン状態とする。
制御回路駆動電源生成部１５は、バッテリＢの出力電圧から、上記交流極性検出部１１、バッテリ電圧検出回路１２、サイリスタ点弧開始タイミング記憶部１３、サイリスタオン信号出力部１４の各部を駆動する駆動電圧を生成し、各部に供給する。
【００１５】
次に、上記交流極性検出部１１の構成例を、図２を用いて詳細に説明する。ＰＮＰ型のトランジスタＴｒ１は、エミッタが端子Ｔ１に接続され、ベースが抵抗Ｒ１１を介して自身のエミッタに接続され、またベースが抵抗Ｒ１２を介してダイオードＤＤ１のアノードに接続されている。ダイオードＤＤ１は、カソードが端子Ｔ２に接続されている。端子Ｔ１はＡＣＧの出力端子ＴＡＣ２に接続され、端子Ｔ２はＡＣＧの出力端子ＴＡＣ１へ接続されている。
また、トランジスタＴｒ１は、コレクタが抵抗Ｒ１３を介して、ＮＰＮ型のトランジスタＴｒ２のベースに接続されている。トランジスタＴｒ２はエミッタが抵抗Ｒ１４を介して自身のベースに接続され、コレクタが抵抗Ｒ１５を介してバッテリＢの＋端子に接続され、コレクタから信号Ｅｄ２１を出力する。
【００１６】
本実施形態においては、いずれか一相の位相が検出できれば良いので、交流信号ＡＣ２と交流信号ＡＣ１との相間電圧により、交流信号ＡＣ２が交流信号ＡＣ１より高い電圧となる位相を、サイリスタを駆動するか否かの判定を行うタイミングとして検出している。
すなわち、交流信号ＡＣ２の電圧が交流信号ＡＣ１の電圧より高くなると、トランジスタＴｒ１のベースからダイオードを介して電流が流れ、トランジスタＴｒ１がオン状態となる。トランジスタＴｒ１がオン状態となると、トランジスタＴｒ２のベースに電流が流れ込み、トランジスタＴｒ２がオン状態となり、信号Ｅｄ２１の電圧がバッテリ電圧の「Ｈ」レベルから、接地電位の「Ｌ」レベルに変化する。
【００１７】
一方、交流信号ＡＣ１の電圧が交流信号ＡＣ２の電圧より高くなるか、あるいは交流信号ＡＣ２の電圧と交流信号ＡＣ１の電圧とが同一となると、トランジスタＴｒ１のベースからダイオードを介して電流が流れず、トランジスタＴｒ１がオフ状態となる。トランジスタＴｒ１がオフ状態となると、トランジスタＴｒ２のベースに電流が流れ込まず、トランジスタＴｒ２がオフ状態となり、信号Ｅｄ２１の接地電位の「Ｌ」レベルから、電圧がバッテリ電圧の「Ｈ」レベルに変化する。
上述したように、信号Ｅｄ２１は、交流信号ＡＣ２の電圧が交流信号ＡＣ１の電圧より高くなるタイミングにおいて、「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化する。
【００１８】
次に、サイリスタ点弧開始タイミング記憶部１３の構成例を、図３を用いて詳細に説明する。
サイリスタ点弧開始タイミング記憶部１３は、例えば図３に示すように、フリップフロップＦＦ１により構成されている。
フリップフロップＦＦ１は、データ入力端子Ｄにバッテリ電圧検出回路１２から充電／短絡フラグ信号が入力され、クロック端子ＣＫＢに上記交流極性検出部１１の出力する信号Ｅｄ２１が入力され、出力端子Ｑからサイリスタオン信号を出力する。ここで、充電／短絡フラグ信号は、すでに述べたように、バッテリＢのバッテリ電圧が予め設定されている充電電圧未満である場合、「Ｈ」レベルにてバッテリ電圧検出部１２から出力され、バッテリＢのバッテリ電圧が予め設定されている充電電圧以上である場合、「Ｌ」レベルにてバッテリ電圧検出部１２から出力される。
【００１９】
すなわち、フリップフロップＦＦ１は、信号Ｅｄ２１が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化するタイミング、すなわち信号Ｅｄ２１の立ち下がりエッジがクロック端子ＣＫＢに入力された際、データ入力端子Ｄに入力されている充電／短絡フラグ信号のレベルをラッチし、出力端子Ｑからラッチしたレベルを出力する。ここで、フリップフロップＦＦ１は、データ入力端子Ｄに「Ｌ」レベルの充電／短絡フラグ信号が入力されているとき、信号Ｅｄ２１の立ち下がりエッジにてサイリスタオン信号（「Ｌ」レベルの信号）を出力する。
【００２０】
次に、サイリスタオン信号出力部１４の構成例を、図４を用いて詳細に説明する。図４に示す回路は、サイリスタＳ１、Ｓ２及びＳ３のそれぞれに１つずつ設けられ、サイリスタＳ１、Ｓ２、Ｓ３各々の駆動を個々に制御する。以下、１つの回路を示し、サイリスタＳ１、Ｓ２、Ｓ３各々のゲートをＳｎ（ｎ＝１、２、３）のゲートとして、ＡＣＧの出力端子をＴＡＣｎ（ｎ＝１、２、３）として説明する。
ＰＮＰ型のトランジスタＴｒ３は、エミッタが端子Ｔ３に接続され、ベースが抵抗Ｒ２１を介して自身のエミッタに接続され、またベースが抵抗Ｒ２２を介してダイオードＤＤ２のアノードに接続されている。ダイオードＤＤ２は、カソードが端子Ｔ４に接続されている。端子Ｔ３はバッテリＢの＋端子に接続され、端子Ｔ４はＡＣＧの出力端子ＴＡＣｎへ接続されている。
【００２１】
また、トランジスタＴｒ３は、コレクタがＰＮＰ型のトランジスタＴｒ４のエミッタに接続されている。
上記トランジスタＴｒ４は、エミッタが抵抗Ｒ２３を介して自身のベースに接続され、コレクタが端子Ｔ５を介してサイリスタＳｎのゲートに接続され、ベースが抵抗Ｒ２４を介してフリップフロップＦＦ１の出力端子Ｑに接続されている。
図４の回路は、サイリスタオン信号が「Ｌ」レベルにて入力され（トランジスタＴｒ４がオン状態）、かつ交流信号ＡＣｎ（ｎ＝１、２、３）が「Ｌ（−の極性）」レベル（トランジスタＴｒ３がオン状態）となった場合、サイリスタＳｎのゲートに対して、サイリスタの駆動信号を出力する。
【００２２】
以上のように構成されたバッテリ充電回路の動作を、図５に示す波形図により説明する。
この図において、ＡＣ１−Ｅ、ＡＣ２−Ｅ、ＡＣ３−Ｅ各々は、それぞれＡＣＧから出力されるＵ相、Ｖ相及びＷ相の交流電圧波形の極性を示している。
また、ＡＣ１−Ｅ、ＡＣ２−Ｅ、ＡＣ３−Ｅ各々は、それぞれダイオードＤ１から出力されるＵ相の波形、ダイオードＤ２から出力されるＶ相の波形、ダイオードＤ３から出力されるＷ相の波形を示している。ここで、サイリスタＳｎ（ｎ＝１、２、３）がオフ状態の場合、ダイオードＤｎ（ｎ＝１、２、３）から出力される交流電圧波形は、ピーク値として電圧ＶHの波形となる。一方、サイリスタｎがオン状態の場合、ダイオードｎから出力される交流電圧波形は、ピーク値として電圧ＶLの波形となる。交流電圧波形のピーク値が電圧ＶHの場合にバッテリＢが充電され、電圧ＶLの場合にバッテリＢの充電は行われない。
【００２３】
本実施形態においては、信号Ｅｄ２１の立ち上がりエッチのタイミングにて充電／短絡フラグ信号の電圧レベルに基づきサイリスタオン信号が出力されるようになっており、以下に示すように、バッテリＢが満充電となって短絡状態とする際、サイリスタＳｎのオンを、サイリスタＳ１から開始し、サイリスタＳ２及びサイリスタＳ３と順次オンさせ、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の３相の端子ＴＡＣ１、ＴＡＣ２、ＴＡＣ３を一括して接地して充電を停止させる。
また、同様に、バッテリＢに充電が必要となった際、サイリスタＳｎのオフを、サイリスタＳ１から開始し、サイリスタＳ２及びサイリスタＳ３と順次オフさせ、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の３相の端子ＴＡＣ１、ＴＡＣ２、ＴＡＣ３を一括して接地されない状態とし、バッテリＢに対する充電を開始する。
【００２４】
以下の説明において、時刻ｔ１より以前の時刻において、バッテリＢが充電の状態となっている。すなわち、バッテリ電圧検出部１２は、バッテリＢが充電電圧を超えていない（目標値に達していない）ことを検出し、充電／短絡フラグ信号を「Ｈ」レベルとし、サイリスタ点弧開始タイミング記憶部１３は、交流極性検出回路１１が出力する信号Ｅｄ２１が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに立ち下がるタイミングにおいて、充電／短絡フラグ信号の「Ｈ」レベルをラッチし、出力端子Ｑから「Ｈ」レベルの信号を出力し、常に「Ｌ」レベルのサイリスタオン信号を出力させない状態としている。
【００２５】
時刻ｔ１において、バッテリ電圧検出部１２は、バッテリＢが充電電圧を超えたことを検出し、充電／短絡フラグ信号を「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化させる。
【００２６】
時刻ｔ２において、交流極性検出回路１１が出力する信号Ｅｄ２１が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに立ち下がると、サイリスタ点弧開始タイミング記憶部１３は、充電／短絡フラグ信号が「Ｌ」レベルのため、「Ｌ」レベルのサイリスタオン信号を、サイリスタオン信号出力部１４に対して出力する。
そして、サイリスタオン信号出力部１４は、サイリスタオン信号が入力され、交流信号ＡＣ１が「Ｌ」レベルにあるため、サイリスタＳ１のゲートに対し、駆動信号を出力する。
同様に、サイリスタオン信号出力部１４は、サイリスタオン信号が入力され、交流信号ＡＣ３が「Ｌ」レベルにあるため、サイリスタＳ３のゲートに対し、駆動信号を出力する。
これにより、サイリスタＳ１及びＳ３がオン状態となるため、ＡＣＧの出力端子ＴＡＣ１及びＴＡＣ３は接地される。
【００２７】
時刻ｔ３において、ＡＣＧの出力端子ＴＡＣ３から出力される交流信号ＡＣ３は、実際には電圧ＶHをピークとする＋の極性の波形を出力するが、端子ＴＡＣ３がサイリスタＳ３により接地されているため、電圧ＶL（サイリスタの順方向の降下電圧）にクランプされることになる。
【００２８】
時刻ｔ４において、サイリスタオン信号出力部１４は、サイリスタオン信号が入力され、交流信号ＡＣ２が「Ｌ」レベルになるため、サイリスタＳ２のゲートに対し、駆動信号を出力する。
これにより、サイリスタＳ２がオン状態となるため、ＡＣＧの出力端子ＴＡＣ２は接地される。
【００２９】
時刻ｔ５において、発電機ＡＣＧの出力端子ＴＡＣ１から出力される交流信号ＡＣ１は、実際には電圧ＶHをピークとする＋の極性の波形を出力するが、端子ＴＡＣ１がサイリスタＳ１により接地されているため、電圧ＶL（サイリスタの順方向の降下電圧）にクランプされることになる。同様に、後に、交流信号ＡＣ２も、実際には電圧ＶHをピークとする＋の極性の波形を出力するが、端子ＴＡＣ２がサイリスタＳ２により接地されているため、電圧ＶL（サイリスタの順方向の降下電圧）にクランプされることになる。
【００３０】
時刻ｔ６において、バッテリ電圧検出部１２は、バッテリＢ１の放電が進み、バッテリＢ１の出力電圧が充電電圧を下回ったことを検出し、充電／短絡フラグ信号を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化させる。
【００３１】
時刻ｔ７において、サイリスタ点弧開始タイミング記憶部１３は、信号Ｅｄ２１の立ち下がりにおいて、「Ｈ」レベルの上記充電／短絡フラグ信号をラッチすることにより、サイリスタオン信号を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ変化させる。
このタイミングにおいて、サイリスタオン信号出力部１４は、サイリスタＳ１、Ｓ２及びＳ３それぞれのゲートに対する駆動信号の出力を停止する。
そして、サイリスタＳ１、Ｓ２及びＳ３は、ゲートに駆動信号が入力されなくなるため、発電機ＡＣＧからの交流信号ＡＣ１、ＡＣ２、ＡＣ３が＋から−の極性に変化することにより、順次オン状態からオフ状態に変化する。
【００３２】
時刻ｔ８において、発電機ＡＣＧの出力端子ＴＡＣ３から出力される交流信号ＡＣ３は、サイリスタ電圧ＶHをピークとする＋の極性の波形である。
また、サイリスタＳ３がオフ状態にあるため、ダイオードＤ３からバッテリＢに対し、サイリスタ電圧ＶHをピークとする交流信号ＡＣ３が出力される。
【００３３】
時刻ｔ９において、発電機ＡＣＧの出力端子ＴＡＣ１から出力される交流信号ＡＣ１は、サイリスタ電圧ＶHをピークとする＋の極性の波形である。
また、サイリスタＳ１がオフ状態にあるため、ダイオードＤ１からバッテリＢに対し、サイリスタ電圧ＶHをピークとする交流信号ＡＣ１が出力される。
【００３４】
時刻ｔ１０において、発電機ＡＣＧの出力端子ＴＡＣ２から出力される交流信号ＡＣ２は、サイリスタ電圧ＶHをピークとする＋の極性の波形である。
また、サイリスタＳ２がオフ状態にあるため、ダイオードＤ２からバッテリＢに対し、サイリスタ電圧ＶHをピークとする交流信号ＡＣ２が出力される。
したがって、時刻ｔ８から交流信号ＡＣ３から交流信号ＡＣ１、交流信号ＡＣ２と順次バッテリＢに対し、サイリスタ電圧ＶHをピークとする交流信号が供給され、充電処理が開始される。
【００３５】
時刻ｔ１１において、バッテリ電圧検出部１２は、バッテリＢが充電電圧を超えたことを検出し、充電／短絡フラグ信号を「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化させる。
この後の処理は、すでに述べた時刻ｔ２〜ｔ８における処理と同様である。
【００３６】
上述したように、本実施形態においては、交流信号ＡＣ１と交流信号ＡＣ２とにより、発電機ＡＣＧから出力する各交流信号の位相を検出するための信号Ｅｄ２１を作成し、この信号Ｅ２１の立ち下がりにより、バッテリＢの充電電圧に対応した充電／短絡フラグ信号からサイリスタオン信号を生成し、このサイリスタオン信号と各交流信号ＡＣ３、ＡＣ１、ＡＣ２とに従って、サイリスタＳ３、Ｓ１、Ｓ２をオン状態あるいはオフ状態に制御している。
【００３７】
このため、本実施形態においては、交流信号Ｓ１及びＳ２から生成された信号Ｅｄ２１に同期して、各サイリスタのオンオフを制御するサイリスタオン信号を生成することにより、必ずサイリスタＳ３から順次サイリスタＳ１、Ｓ２をオン状態とし、また必ずサイリスタＳ３から順次サイリスタＳ１、サイリスタＳ２がオフ状態とする制御を行うことができる。
すなわち、本実施形態においては、サイリスタＳ１、Ｓ２及びＳ３を必ず同期させて（１つの処理端子として）オン状態及びオフ状態を制御するため、全てのサイリスタのオン／オフされる回数が同一となり、従来例のように、いずれかのサイリスタのオンする回数が多くなることが無くなり、各層の巻線の発熱を平均化して劣化を均等として、従来例に比較して三相交流発電機の寿命を延ばすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態によるバッテリ充電装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１における交流極性検出部１１の回路構成例を示す概念図である。
【図３】図１におけるサイリスタ点弧開始タイミング記憶部１３の回路構成例を示す概念図である。
【図４】図１におけるサイリスタオン信号出力部１４の回路構成例を示す概念図である。
【図５】本発明の一実施形態によるバッテリ充電装置の動作例を示す波形図である。
【図６】従来のバッテリ充電装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３９】
２…整流回路
１１…交流極性検出部
１２…バッテリ電圧検出部
１３…サイリスタ点弧開始タイミング記憶部
１４…サイリスタオン信号出力部
１５…制御回路駆動電源生成部１５
ＡＣＧ…三相交流発電機
Ｂ…バッテリ
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６…ダイオード
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…サイリスタ
【図１】
2010154681.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010154681.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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