(57)【要約】【課題】電圧が変化する範囲の振幅を減少させ得る、エンジンによって駆動される交流発電機から発電するための回路を提供する。【解決手段】本発明は、入力及び出力を有する第１の整流器と、入力及び出力を有する第２の整流器と、第２の整流器の出力、または少なくとも第２の整流器の入力の一部を短絡させるための少なくとも１つのスイッチと、回路によって供給される整流電圧を調整するような方法でスイッチの開閉を制御するための制御装置とを備え、第１の整流器の入力及び第２の整流器の入力が、交流発電機の相が第１の整流器の入力と第２の整流器の入力との間に直列に接続される方法で交流発電機に対して接続されることを特徴とする発電回路に関するものである。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力及び出力を有する第１の整流器と、
入力及び出力を有する第２の整流器と、
第２の整流器の出力、または少なくとも第２の整流器の入力の一部を短絡させるための少なくとも１つのスイッチと、
回路によって供給される整流電圧を調整するような方法でスイッチの開閉を制御するための制御装置とを備え、
第１の整流器の入力及び第２の整流器の入力が、交流発電機の相が第１の整流器の入力と第２の整流器の入力との間に直列に接続される方法で交流発電機に対して接続される
ことを特徴とする発電回路。
【請求項２】
少なくとも第２の整流器の入力の一部を短絡させるように配置される少なくとも１つのスイッチを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の回路。
【請求項３】
第２の整流器の出力を短絡させるように配置される少なくとも１つのスイッチを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の回路。
【請求項４】
第１の整流器の入力及び第２の整流器の入力が接続される交流発電機を備える
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の回路。
【請求項５】
前記スイッチが、少なくとも１つの電子部品を備える
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の回路。
【請求項６】
少なくとも第２の整流器の２つの入力を短絡させるように配置されるいくつかのスイッチを備える
ことを特徴とする請求項５に記載の回路。
【請求項７】
前記制御装置が、交流発電機の相端子を横断する電圧の内の１つの電気角の関数として、電子スイッチの点火角度を制御するように配置される
ことを特徴とする請求項６に記載の回路。
【請求項８】
前記制御装置が位相同期ループを備える
ことを特徴とする請求項７に記載の回路。
【請求項９】
前記交流発電機が、いくつかの相を有し、
前記回路が、
第１の状態で、交流発電機の相端子を横断する電圧が整流されることを可能にし、第２の状態で、相間の電圧が整流されることを可能にするように配置されるスイッチシステムを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の回路。
【請求項１０】
前記スイッチシステムが、交流発電機の駆動速度の関数として自動的に状態を変更するような方法で配置される
ことを特徴とする請求項９に記載の回路。
【請求項１１】
前記スイッチシステムが、回路によって供給される整流電圧の関数として自動的に状態を変更するような方法で配置される
ことを特徴とする請求項９に記載の回路。
【請求項１２】
前記スイッチシステムが第２の状態にある場合に、前記スイッチシステムが、整流器の内の１つの入力を相互接続すると共に、別の整流器が交流発電機の相間のピーク振幅に実質的に等しい振幅の整流電圧を供給するように配置される
ことを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の回路。
【請求項１３】
２つの整流器が、並列に接続された出力を提示する
ことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の回路。
【請求項１４】
前記スイッチシステムが、第２の状態にある場合に、第２の整流器の出力を短絡させるように配置される
ことを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の回路。
【請求項１５】
前記スイッチシステムが第１の状態にある場合にのみ、第２の整流器が第１の整流器と電気的に並列接続される
ことを特徴とする請求項１４記載の回路。
【請求項１６】
第１の整流器からの出力を同様に短絡させずに、第２の整流器からの出力が短絡させられ得るように、第２の整流器からの出力が、ダイオードを用いて第１の整流器からの出力に接続される
ことを特徴とする請求項１４及び請求項１５のいずれか一項に記載の回路。
【請求項１７】
前記制御装置が、交流発電機の駆動速度を代表する情報を少なくとも１つの基準値と比較するように配置される
ことを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の回路。
【請求項１８】
前記制御装置が、整流電圧を代表する情報を少なくとも１つの基準値と比較するように配置される
ことを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載の回路。
【請求項１９】
電圧が、スイッチの開閉周波数に影響を与えることによって調整される
ことを特徴とする請求項１に記載の回路。
【請求項２０】
電圧が、デューティ比に影響を与えることによって調整される
ことを特徴とする請求項１に記載の回路。
【請求項２１】
前記交流発電機が、３相交流発電機である
ことを特徴とする請求項１から請求項２０のいずれか一項に記載の回路。
【請求項２２】
前記発電回路が、車両に搭載されるように配置される
ことを特徴とする請求項１から請求項２１のいずれか一項に記載の回路。
【請求項２３】
第１の整流器の出力と並列に接続されたコンデンサを備える
ことを特徴とする請求項１から請求項２２のいずれか一項に記載の回路。
【請求項２４】
エンジンと、
請求項１から請求項２３のいずれか一項において定義された発電回路と、
前記発電回路によって電力を供給された１つ、またはいくつかのモータと
を備えることを特徴とする組立品。
【請求項２５】
前記エンジンが、車両を推進するために使用されるエンジンである
ことを特徴とする請求項２４に記載の組立品。
【請求項２６】
前記エンジンが、可変速度で交流発電機を駆動するための発電機ユニットのエンジンである
ことを特徴とする請求項２４に記載の組立品。
【請求項２７】
複数の相を有する交流発電機から整流電圧を供給するための整流器システムと、
第１の状態で、前記整流器システムが交流発電機の相端子を横断する電圧を整流することを可能にし、第２の状態で、前記整流器システムが相間の電圧を整流することを可能にするように配置されるスイッチシステムと
を備えることを特徴とする発電回路。
【請求項２８】
交流発電機に対する接続のための入力及び出力を有する第１の整流器と、
交流発電機に対する接続のための入力及び出力を有する第２の整流器と、
中立点と第２の整流器の入力とを接続するいくつかのスイッチと、
整流電圧を調整するような方法でスイッチの開閉を制御するように配置される制御装置とを備え、
第１の整流器の出力及び第２の整流器の出力が並列に接続され、
交流発電機の相が第１の整流器の入力と第２の整流器の入力との間に直列に接続されると共に、
制御装置が、事前に定義された遅延によって周期的な方法でスイッチを制御するように配置される
ことを特徴とする発電回路。
【請求項２９】
請求項１から請求項２３のいずれか一項に基づいた発電回路を用いてモータに電力を供給するための方法であって、
整流電圧が中間のバッテリなしでモータに電力を供給する
ことを特徴とするモータに電力を供給するための方法。
【請求項３０】
前記モータが、車両の冷房装置または空調装置である
ことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
電子スイッチと２つの整流器とを備える整流器システムによって、電気モータに対して供給される電圧を調整するための方法であって、
電子スイッチの点火角度が、事前に定義されるか、または利用者によって調節可能である基準電圧値の関数として決定され、
前記スイッチが、これらの点火角度に従って、周期的な方法で整流器の２つの入力を短絡させるような方法で制御される
ことを特徴とする電圧を調整する方法。
【請求項３２】
電気モータに対して供給される電圧を、基準電圧値の関数として、２つの整流器、及び／または少なくとも１つの電子スイッチを備える整流器システムによって調整するための方法であって、
スイッチシステムが、基準電圧値と対応する整流電圧を獲得するような方法で整流器の内の１つの全ての入力または出力を短絡させるように配置される
ことを特徴とする電圧を調整する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電することに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、更に特に、しかし独占的にではなく、エンジン、及びエンジンによって駆動される交流発電機から発電するための回路を備える車両に搭載された組立品から発電することに関するものである。
【０００３】
例えば、本発明は、トラックのための冷凍装置、またはバスのための空調装置、トラックまたはバスを推進するディーゼルエンジンによって駆動される交流発電機を有する発電回路によって電力を供給されたシステムに関係し得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのような冷凍装置、または空調装置において、交流発電機の速度は、例えば１：５の係数を有するエンジン回転速度の関数として比較的大きな範囲にわたって変化すると共に、これは、交流発電機によって供給された電圧における変化と同時に発生する。
【０００５】
例えば、冷凍装置または空調装置に電力を供給することを容易にすると共に、発電するための回路のコストを削減するために、電圧が変化する範囲の振幅を減少させる必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、特に、入力及び出力を有する第１の整流器と、入力及び出力を有する第２の整流器と、第２の整流器の出力、または少なくとも第２の整流器の入力の一部を短絡させるための少なくとも１つのスイッチと、回路によって供給される整流電圧を調整するような方法でスイッチの開閉を制御するための制御装置とを備え、第１の整流器の入力及び第２の整流器の入力が、交流発電機の相が第１の整流器の入力と第２の整流器の入力との間に直列に接続される方法で交流発電機に対して接続されることを特徴とする発電回路によって、この必要性を満たそうと試みる。
【０００７】
その規則は、交流発電機の回転速度の関数として任意に実行されることができる。
【０００８】
本発明の一実施例において、２つの整流器は、並列に接続された出力を開示する。
【０００９】
本発明の一実施例において、スイッチは、第２の整流器の出力を短絡させるように配置される。
【００１０】
本発明の別の実施例において、スイッチは、第２の整流器の入力を短絡させるように配置される。
【００１１】
制御装置は、電圧が変化する範囲の振幅を減少させるように、発電回路によって供給された整流電圧に影響を与えることができる。必要に応じて、電圧調整は、比較的おおざっぱであるか、もしくは鋭いものであり得る。
【００１２】
回路は、交流電流を生成する交流発電機を任意に備えることができる。
【００１３】
回路が交流発電機を備える場合、第１の整流器、及び第２整流器は、交流発電機と既に接続された状態で利用者に提供され得る。
【００１４】
スイッチは、１つ、またはいくつかの電子部品を備えることができる。
【００１５】
スイッチは、例えば、コンタクタ（contactor）、リレー（relay）、サイリスタ（thyristor）、トライアック（triac）、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（insulated gate bipolar transistor：ＩＧＢＴ）、またはバイポーラトランジスタ（bipolar transistor）等のような、あらゆる電気機械式、または半導体スイッチを用いて、あらゆる適切な手段によって作られ得る。
【００１６】
発電回路は、交流発電機によって生成された電気を利用するモータ、例えばコンプレッサ、またはファンのためのモータに電力を供給することができる。
【００１７】
このモータは、中間のバッテリなしで、整流器の内の少なくとも１つの出力に対して直接に接続されることができる。
【００１８】
本発明は、比較的容易に、交流発電機によって生成した電気を利用するモータ及び／または他の装置に、電力を供給することを可能にする。
【００１９】
本発明は、例えば、発電回路がない場合より少なく電圧が変化する範囲の振幅を有する整流電圧を供給することを可能にし、電圧が変化する範囲の振幅は、交流発電機の回転速度が１０００［tr/min］と３５００［tr/min］との間で変化するとき、例えば３００［V］と５１０［V］との間にある。
【００２０】
制御装置は、基準値の周辺に整流電圧を調整するような方法で配置されることができ、基準値は、例えば、利用者またはプログラムによって設定される。
【００２１】
本発明の一実施例において、回路は、交流発電機の相毎に１つの電子スイッチを備え、各スイッチは、中立点と第２の整流器の入力との間に、直列に接続される。
【００２２】
電子スイッチは、制御され得るトライアック（triac）、または他の双方向性スイッチを含むことができる。電子スイッチは、周期的な方法で第２の整流器の２つの入力を短絡させるように制御されることができる。
【００２３】
制御装置は、交流発電機の相端子を横断する電圧の内の１つの電気角の関数として、電子スイッチの点火角度を制御するように配置され得る。
【００２４】
制御装置は、位相同期ループを含み得る。
【００２５】
本発明は、同様に、複数の相を有する交流発電機から整流電圧を供給するための整流器システムと、第１の状態で、前記整流器システムが交流発電機の相端子を横断する電圧を整流することを可能にし、第２の状態で、前記整流器システムが相間の電圧を整流することを可能にするように配置されるスイッチシステムとを備える発電回路を提供する。
【００２６】
スイッチシステムの第１の状態においては、発電回路によって供給された電圧は、交流発電機の各相のピーク電圧に実質的に等しい振幅を有することができ、一方、例えば第２の状態においては、整流電圧は、例えば交流発電機の相間のピーク電圧に実質的に等しい振幅を有することができる。
【００２７】
一例として、これらの整流電圧の間の比率は、その場合には、３相交流発電機の場合、「√３」（ルート３）である。
【００２８】
スイッチシステムは、交流発電機の駆動速度の関数として自動的に状態を変更するような方法で配置され得る。
【００２９】
一例として、必要に応じて、比較結果の関数として状態を変更するために、スイッチシステムは、交流発電機の駆動速度を代表する情報を少なくとも１つの基準値と比較するように配置される制御装置を備える。
【００３０】
一例として、ヒステリシスを生成するために、スイッチシステムは、交流発電機の駆動速度を代表する情報を少なくとも低い方のしきい値及び高い方のしきい値と比較するように配置される制御装置を備える。
【００３１】
スイッチシステムは、同様に、整流電圧の関数として自動的に状態を変更するような方法で配置され得る。
【００３２】
一例として、必要に応じて、比較結果の関数として状態を変更するために、スイッチシステムは、整流電圧を代表する情報を少なくとも１つの基準値と比較するように配置される制御装置を備える。
【００３３】
一例として、ヒステリシスを生成するために、スイッチシステムは、整流電圧を代表する情報を少なくとも低い方のしきい値及び高い方のしきい値と比較するように配置される制御装置を備える。
【００３４】
本発明の一実施例において、整流器システムは、それぞれ交流発電機が有する相と同数の入力を有する第１の整流器、及び第２の整流器を備え、相の各々は、整流器の内の１つに対応する入力と別の整流器の対応する入力との間に直列に接続されているか、または直列に接続されるためにある。
【００３５】
一例として、スイッチシステムは、スイッチシステムが第２の状態にある場合に、整流器の内の１つの入力を相互に接続するように配置され、別の整流器は、その場合に、交流発電機の相間のピーク電圧に実質的に等しい整流電圧を供給する。
【００３６】
２つの整流器からの出力は、並列に接続される。
【００３７】
本発明の別の実施例において、第２の状態にある場合に、スイッチシステムは、少なくとも一時的に第２の整流器からの出力を短絡させるように配置される。
【００３８】
一例として、第１の整流器からの出力を同様に短絡させずに、第２の整流器からの出力が短絡させられ得るように、第２の整流器からの出力は、ダイオードを用いて第１の整流器からの出力に接続され得る。
【００３９】
スイッチシステムは、第２の整流器からの出力、または第２の整流器の入力を短絡させるように配置された少なくとも１つのスイッチを備え得る。
【００４０】
スイッチは、電気機械式であるか、または電子式であり得る。電子式の場合、スイッチは、回路構成の要求に応じて、一方向性であり得るか、または双方向性であり得る。
【００４１】
本発明の一実施例において、スイッチは、電圧を調整するために、断続的な方法で閉じられる。電圧は、例えば、相間のピーク電圧と相毎のピーク電圧との間にある値に調整され得ると共に、交流発電機の回転速度が１０００［tr/min］と１７００［tr/min］との間で変化するとき、電圧が変化する範囲の振幅は１５［V］未満である。
【００４２】
一例として、電圧は、可変パルス幅変調を使用している場合に、スイッチの開閉周波数、及び／またはデューティ比に影響を与えることによって調整されることができる。
【００４３】
交流発電機は、２つ以上の任意の数の相を提示し得ると共に、例えば、それは２相、３相、または４相の交流発電機であり得る。
【００４４】
一例として、発電回路は、車両に搭載され得る。
【００４５】
その特徴の別のものにおいて、本発明は、同様に、エンジンと、上記において定義された発電回路と、例えば、発電回路によって電力を供給された車両のための冷凍装置または空気調節装置のような、１つ、またはいくつかの電気モータとを備えることを特徴とする組立品を提供する。
【００４６】
一例として、エンジンは、車両を推進するために使用されるエンジンであり、例えばそれは、ディーゼルエンジンであり得る。
【００４７】
エンジンは、同様に、可変速度で交流発電機を駆動するための発電機ユニットのエンジンであり得る。
【００４８】
発電回路は、整流電圧を一定の周波数の交流電圧に変換するためのインバータを備えることができる。
【００４９】
インバータに入力される整流電圧は、整流器の内の１つ、または両方の整流器によって供給されることができる。
【００５０】
本発明の一実施例において、第２の整流器からの出力は、第２の整流器からの出力を短絡するために比較的高い周波数でスイッチを開閉することによるあらゆる電圧調整を行わずに、任意に短絡させられ、整流電圧は、その場合に、相毎の整流と相間の整流とのそれぞれに対応する２つの値だけを有するようになる。
【００５１】
本発明の別の実施例において、スイッチは、整流電圧を調整するために、比較的高い周波数で開閉される。周波数、及び／またはデューティ比は、変更されることができる。
【００５２】
本発明の別の実施例において、第２の整流器への入力は、第２の整流器の入力を短絡するために比較的高い周波数でスイッチを開閉することによるあらゆる電圧調整を行わずに、短絡させられ得るか、または短絡させられ得ず、整流電圧は、その場合に、相毎の整流と相間の整流とのそれぞれに応する２つの値だけを有するようになる。
【００５３】
本発明の別の実施例において、スイッチは、整流電圧を調整するために、比較的高い周波数で開閉される。周波数、及び／またはデューティ比は、変更されることができる。スイッチは、双方向性のスイッチである。
【００５４】
本発明は、同様に、上記のように定義された発電回路を用いて、例えば車両の冷凍装置または空調装置等のようなモータに電力を供給するための方法を提供し、該方法において、整流電圧は、中間のバッテリなしでモータに電力を供給する。
【００５５】
本発明は、同様に、交流発電機に対する接続のための入力及び出力を有する第１の整流器と、交流発電機に対する接続のための入力及び出力を有する第２の整流器と、中立点と第２の整流器の入力とを接続するいくつかのスイッチと、整流電圧を調整するような方法でスイッチの開閉を制御するように配置された制御装置とを備え、第１の整流器の出力及び第２の整流器の出力が並列に接続され、交流発電機の相が第１の整流器の入力と第２の整流器の入力との間に直列に接続されると共に、制御装置が、事前に定義された遅延によって周期的な方法でスイッチを制御するように配置されることを特徴とする発電回路を提供する。
【００５６】
本発明は、同様に、電子スイッチと２つの整流器とを備える整流器システムによって、電気モータに供給される電圧を調整するための方法を提供し、該方法において、電子スイッチの点火角度は、事前に定義されるか、または利用者によって調節可能である基準電圧値の関数として決定され、前記スイッチは、これらの点火角度に従って、周期的な方法で整流器の２つの入力を短絡させるような方法で制御される。
【００５７】
本発明は、同様に、電気モータに対して供給される電圧を、基準電圧値の関数として、２つの整流器、及び／または少なくとも１つの電子スイッチを備える整流器システムによって調整するための方法を提供し、該方法において、スイッチシステムは、基準電圧値と対応する整流電圧を獲得するような方法で整流器の内の１つの全ての入力または出力を短絡させるように配置される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
本発明は、それについて実施例を制限しない以下の詳細な説明を読むと共に、添付図面を検討することによって、更によく理解され得る。
【００５９】
図１は、第一に交流発電機４を有する発電回路２を備え、第二に交流発電機を駆動するためのエンジン３を備える組立品１を示す。
【００６０】
一例として、組立品１は、車両に搭載されていると共に、エンジン３は車両を推進する働きをする。
【００６１】
エンジン３は、車両に搭載されている必要がない。
【００６２】
エンジン３が車両に搭載されているかどうかに拘らず、それは可変速度で交流発電機を駆動し得る。
【００６３】
例えば、交流発電機上の負荷が低い場合に、エンジン３の回転速度は、比較的低くすることができると共に、交流発電機上の負荷が増加する場合に、エンジン３の速度は増加し得る。
【００６４】
発電回路２は、コンデンサ１３によりフィルタ処理された整流電圧ＶＣｃを供給する。
【００６５】
例えばトラックの冷凍装置、もしくはバスの空調装置のコンプレッサのような１つ以上の電気モータ４１に、例えば一定の周波数で電力を供給するために、組立品１は、アプリケーションに応じて、整流電圧を交流電圧に変えるための１つ以上のインバータ４０を備えることができる。
【００６６】
図１において示されるように、整流電圧ＶＣｃは、同様に、直接他の装置に供給されることができ、例えば、これらの装置はバッテリとは異なる。
【００６７】
図２は、本発明の発電回路２の実施例を示す。
【００６８】
回路２は、３つの相５、相６、及び相７を有する３相交流発電機４を備える。交流発電機４は、永久磁石を備えているか、または、それは、巻き線を有するロータを備えているであろう。
【００６９】
示された例において、回路２は、第１の整流器９、及びその出力が第１の整流器９の出力と並列に接続される第２の整流器１１を有する整流器システムを備える。
【００７０】
一例として、図３において示される構造を有する各整流器９、または整流器１１は、全波整流器である。変形例において、各整流器は、半波整流器であろう。
【００７１】
交流発電機４の相５、相６、及び相７は、それぞれ端子５ａ及び端子５ｂ、端子６ａ及び端子６ｂ、そして端子７ａ及び端子７ｂを有している。
【００７２】
第１の整流器９の入力は、相５、相６、及び相７の端子５ａ、端子６ａ、及び端子７ａにそれぞれ接続されている。もう一方の端子５ｂ、端子６ｂ、及び端子７ｂは、第２の整流器１１の入力にそれぞれ接続されている。
【００７３】
図２の実施例において、回路２は、同様に、中立点を作成するために、端子５ｂ、端子６ｂ、及び端子７ｂを、選択的に相互に接続するか、または切断された状態を維持する働きをする、同時に開かれるかまたは同時に閉じられるスイッチ１７を有するスイッチシステム１５を備える。
【００７４】
示された例において、スイッチシステム１５は、端子５ｂ、端子６ｂ、及び端子７ｂが相互に接続されず、スイッチ１７が開いている状態の第１の状態で示される。
【００７５】
スイッチシステム１５の第２の状態（図示せず）において、スイッチ１７は閉じられると共に、端子５ｂ、端子６ｂ、及び端子７ｂは相互に接続される。
【００７６】
図１において示されるように、スイッチ１７が開いている場合に、整流は各相に関して実行されると共に、整流電圧は、交流発電機の各相のピーク電圧に実質的に等しい振幅の電圧となる。
【００７７】
スイッチ１７が閉じられる場合に、整流電圧は、交流発電機の相間のピーク電圧に実質的に等しい振幅の電圧となる。
【００７８】
３相の発電機の場合、これらの２つの整流電圧の間の比は「√３」（ルート３）であるが、しかし２相または４相の発電機の場合には、それは「√２」（ルート２）に実質的に等しいであろう。
【００７９】
スイッチシステム１５は、スイッチ１７を開くかまたは閉じるように制御する制御装置３０を備える。
【００８０】
制御装置３０は、例えば、交流発電機が駆動されている電圧ＶＣｃ、または速度Ｎを代表する情報を受信することができる。
【００８１】
制御装置３０は、例えば、回路２によって生成された電圧が様々な速度で駆動される交流発電機によって変化する範囲の振幅を減少させる目的のために、この情報の関数としてスイッチ１７の状態を変更するように配置され得る。
【００８２】
例えば、制御装置３０は、交流発電機の駆動速度を代表する情報を少なくとも１つの基準値と比較すると共に、事前にプログラムされた制御関係に従って、スイッチ１７を開かせるか、または閉じさせるようにプログラムされたマイクロコントローラを備えることができる。
【００８３】
一例として、図４において示されるように、制御装置３０は、交流発電機の回転速度Ｎが高い方のしきい値より下に維持されながら増加するとき、整流器システムが相間で電圧を整流するためにスイッチ１７が閉じられるように配置されることができる。
【００８４】
回転速度Ｎが高い方のしきい値を越えるとき、スイッチ１７は開かれると共に、整流器システムは相端子を横断する電圧を整流する。スイッチ１７を開くことは、従って整流電圧の急増につながる。
【００８５】
制御装置３０は、ヒステリシスを生成すると共に、回転速度Ｎが減少し、高い方のしきい値より低い低い方のしきい値を横切るときに、スイッチ１７を再び閉じさせるように配置され得る。
【００８６】
図２において、３つのスイッチ１７が示されるが、しかしながら、図示されない変形例においては、１つは端子５ｂ及び端子６ｂに接続され、もう一方は端子６ｂ及び端子７ｂに接続されるわずか２つのスイッチ１７が使用される。
【００８７】
図５において示される変形例において、制御装置３０は、整流電圧ＶＣｃの関数としてスイッチ１７の“開放（opening）”と“投入（closing）”（開閉）を制御する。
【００８８】
電圧ＶＣｃが高い方のしきい値より下に維持される限り、整流器システムは、相間で電圧を整流すると共に、電圧ＶＣｃが高い方のしきい値を横切るとき、整流器システムは、相端子を横断する電圧を整流する。
【００８９】
図５において示されるように、整流電圧ＶＣｃが、高い方のしきい値より下の低い方のしきい値以下に落ちるまで、この相毎の整流は維持され、それによってヒステリシスを生成する。
【００９０】
図６において示される実施例において、スイッチ１７は、第２の整流器１１からの出力を短絡させるか、または短絡させないように働くスイッチ２０と交換される。
【００９１】
交流発電機の相５、相６、及び相７は、整流器９の入力と整流器１１の入力との間に直列に接続される。
【００９２】
第２の整流器１１からの出力は、スイッチ２０が第１の整流器９の出力を短絡させずに第２の整流器１１の出力を短絡させることを可能にする２つのダイオード２１、及びダイオード２２によって第１の整流器の出力に接続される。
【００９３】
スイッチ２０が開いている場合、すなわち第２の整流器１１の出力が短絡されない場合に、整流は相毎に実行されると共に、整流電圧の振幅は、交流発電機の相毎のピーク電圧に実質的に等しい振幅となる。
【００９４】
スイッチ２０が閉じている場合、すなわち第２の整流器１１の出力が短絡される場合に、整流は相間で実行されると共に、整流電圧は、交流発電機の相間のピーク電圧に実質的に等しい振幅の電圧となる。
【００９５】
スイッチ２０の“開放（opening）”と“投入（closing）”（開閉）は、図４及び図５を参照して説明された方法と類似した方法において、すなわちヒステリシスによって制御され得る。
【００９６】
スイッチ２０は、同様に、比較的高い周波数で断続的に閉じると共に、それによって制御装置３０がチョッパ周波数、またはデューティ比を調節することによって電圧ＶＣｃを調整することを可能にするように操作され得る。
【００９７】
一例として、スイッチ２０は、交流発電機の周波数が変動する場合に、電圧ＶＣｃを実質的に一定である値に調整するように開閉されることができる。
【００９８】
一例として、スイッチ２０の開閉周波数は、１キロヘルツ［ｋＨｚ］を超え得ると共に、例えばそれは２、３［ｋＨｚ］であり得る。
【００９９】
スイッチ２０に適用されたデューティ比に応じて、電圧ＶＣｃは、相毎の整流電圧と相間の整流電圧との間にあるあらゆる中間値に、一例として調整され得る。
【０１００】
図７は、調整された整流電圧を供給するためのコンバータ５０と、前記整流電圧を一定の周波数の交流電圧に変換するためのインバータ５１とを備える従来技術の発電回路を示す。
【０１０１】
図６を参照して上記で説明された発電回路は、コンバータ５０に取って変わると共に、交流発電機４の周波数が変動するときはいつでも、スイッチ２０を用いて電圧を調整することによって、実質的に一定である振幅の整流電圧ＶＣｃを供給するのに有益であり得る。
【０１０２】
図８の構成に適用された本発明の別の実施例において、スイッチ２０は、ヒステリシスによって調整を実行するために、相間で整流を実行するか、もしくは相毎に整流を実行するように、開いているか、または閉じているかのいずれかである。
【０１０３】
種々の実施例において、図２の実施例のスイッチ１７は、所望の電圧ＶＣｃの関数として可変である周波数で開閉されるか、及び／または所望の電圧ＶＣｃの関数として可変であるデューティ比で開閉される。このような情況の下で、使用されるスイッチ１７は、問題の周波数における開閉が可能である双方向性のスイッチである。各スイッチ１７は、例えば、ダイオードを直列に接続されたＩＧＢＴの２つの組み合わせによって構成されると共に、組み合わせは、反対側でも接続されて輪になる。
【０１０４】
図９は、図２の実施例の変形例を示す。スイッチシステム１５は、この実施例では、例えばトライアックである３つの電子スイッチ１７ａ、電子スイッチ１７ｂ、及び電子スイッチ１７ｃを備える。これらのスイッチ１７ａ、スイッチ１７ｂ、及びスイッチ１７ｃは、スイッチの点火回路６２、位相同期ループ回路６０、及びスイッチ１７ａからスイッチ１７ｃの点火角度を制御するための制御回路６１を備える制御装置３０によって、相互に無関係に制御され得る。
【０１０５】
この実施例において、スイッチ１７ａ、スイッチ１７ｂ、及びスイッチ１７ｃは、各々中立点Ｎと交流発電機の端子５ｂから端子７ｂとの間に直列に接続される。
【０１０６】
第２の整流器１１の入力は、同様に、交流発電機の端子５ｂから端子７ｂに電気的に接続される。
【０１０７】
スイッチ１７ａからスイッチ１７ｃの投入（closing）は、図１０上で示された順序に従って、第２の整流器の入力が周期的な方法で短絡させられるのと同じ方法における周期的な方法で制御される。
【０１０８】
この実施例において、回路６０の入力は、相５とみなす端子５ａと端子５ｂ、相６とみなす端子６ａと端子６ｂ、及び相７とみなす端子７ａと端子７ｂを横断して測られた電圧Ｖ１、電圧Ｖ２、及び電圧Ｖ３を有する。回路６０の入力は、同様に、例えば相間の電圧であろう。
【０１０９】
回路６０は、入力電圧から電圧の内の１つ、例えばＶ１の電気角θを代表する信号を抽出することを可能にする。図９上で示されるように、この信号は、点火回路６２に送られる。
【０１１０】
制御回路６１は、目標とされる整流電圧ＶＣｃに従って、点火角度αの値を調整することを可能にする。
【０１１１】
この実施例において、角度αは、図１０上で示されるように、それに従ってスイッチ１７ａが閉じられる角度θの０値（0-value）と相対的な点火遅延角度として理解され得る。
【０１１２】
スイッチ１７ａは、更に、点火角度α＋πで閉じられる。
【０１１３】
結果的にスイッチ１７ｂは、α＋２π／３、及びα＋π＋２π／３に等しい点火角度で閉じられると共に、スイッチ１７ｃは、α＋４π／３、及びα＋π＋４π／３に等しい点火角度で閉じられる。
【０１１４】
各スイッチ１７ａからスイッチ１７ｃが導通する間の時間間隔γは、２つのスイッチが角度βの間に同時に導通するのに十分である。
【０１１５】
γはπ−αより少なくて良い。
【０１１６】
αの値に影響を与えると、整流電圧の平均値が変化し得る。
【０１１７】
角度αの値は、例えば電圧ＶＣｃの基準値の関数として調節され得る。回路６１は、電圧ＶＣｃを基準値の周辺に調整するために、電圧ＶＣｃの関数としてαの値を調整するように配置され得る。
【０１１８】
基準値は、例えば制御装置３０を製造している間に事前に定義され得るか、または変形例においては、利用者によって調整され得る。利用者は、この基準値を調整するために、キーボード、または選択スイッチのようなインタフェースを扱うことができる。
【０１１９】
ユニット制御装置３０は、アナログ及び／またはデジタルの構成要素を備えることができる。
【０１２０】
必要に応じて、交流発電機の回転速度を代表する信号は、この回転速度の関数として調節を実行するために、制御装置３０の入力であり得る。
【０１２１】
本発明の発電回路は、例えば、１：１．７の係数によって、交流発電機の回転速度が比較的大きな範囲にわたって変化する場合に、実質的に一定の整流電圧ＶＣｃを出力するために使用されることができる。
【０１２２】
本発明の発電回路は、同様に、本発明によらない発電回路より少ない範囲にわたって変化する未調整の電圧を供給するために使用されることができる。
【０１２３】
示されない変形例において、スイッチ１７ａからスイッチ１７ｃは、トライアックではなく、制御されることが可能である双方向性スイッチを実現することを可能にする他の電子部品である。
【０１２４】
示された交流発電機は、３相交流発電機であるが、しかし、変形例においては、３相より更に多いか、または３相より更に少ない交流発電機を備えることができる。
【０１２５】
図９の実施例において、理解が更に容易であるように、回路６０から回路６２は分離されていた。変形例において、それらの回路６０から回路６２は、例えば、その回路が追加の構成要素のおかげで様々な求められた機能を実行することが可能であるマイクロコントローラ、またはマイクロプロセッサを備える場合に、１つの回路に含まれる。
【０１２６】
ここで使用される用語“備える”は、それと逆の趣旨で指定されない限り、“少なくとも１つを備えること”と同義であるとして理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】任意に車両に搭載される、本発明に従って作られた発電回路が内蔵された組立品の構成図である。
【図２】発電回路の実施例を示す図である。
【図３】詳細に整流器の例を示す図である。
【図４】整流電圧が交流発電機の回転速度の関数としてどのように変化するかの例を示す図である。
【図５】整流電圧が交流発電機の回転速度の関数としてどのように変化するかの例を示す図である。
【図６】発電回路の別の実施例を示す図である。
【図７】従来技術の発電回路を示す図である。
【図８】発電回路の別の実施例を示す図である。
【図９】発電回路の別の実施例を示す図である。
【図１０】図９の実施例において実行される電子スイッチのコマンドシーケンスの例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１    組立品
２    発電回路
３    エンジン
４    ３相交流発電機
５、６、７    相
５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ    端子
９    第１の整流器
１１    第２の整流器
１３    コンデンサ
１５    スイッチシステム
１７    スイッチ
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ    電子スイッチ
２０    スイッチ
２１    ダイオード
２２    ダイオード
３０    制御装置
４０    インバータ
４１    電気モータ
５０    コンバータ
５１    インバータ
６２    スイッチの点火回路
６０    位相同期ループ回路
６１    制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
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