特許 6073126 バッテリ充電装置、および、バッテリ充電方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6073126

(24)【登録日】2017年1月13日

(45)【発行日】2017年2月1日

(54)【発明の名称】バッテリ充電装置、および、バッテリ充電方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/14 20060101AFI20170123BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/14 P

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-288098(P2012-288098)

(22)【出願日】2012年12月28日

(65)【公開番号】特開2014-131415(P2014-131415A)

(43)【公開日】2014年7月10日

【審査請求日】2015年6月12日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000002037

【氏名又は名称】新電元工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100137523

【弁理士】

【氏名又は名称】出口 智也

(74)【代理人】

【識別番号】100117787

【弁理士】

【氏名又は名称】勝沼 宏仁

(72)【発明者】

【氏名】高嶋 豊隆

【審査官】 坂本 聡生

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５８−０６６５３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１４７０１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０３５３７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−０２５３４４（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ７／００− ７／３６

Ｈ０１Ｍ １０／４２−１０／４８

Ｈ０２Ｐ ９／００− ９／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

単相交流発電機によるバッテリの充電を制御するバッテリ充電装置であって、
前記単相交流発電機の一端が接続される第１の入力端子と、
前記単相交流発電機の他端が接続される第２の入力端子と、
前記バッテリの一端が接続されるバッテリ端子と、
接地が接続される接地端子と、
前記第１および第２の入力端子に入力された前記単相交流発電機の出力電圧を整流して前記バッテリ端子に出力する整流回路と、
前記整流回路を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記単相交流発電機の回転数が予め設定された規定回転数未満である場合には、前記単相交流発電機の出力電圧を前記整流回路により全波整流するように制御し、
一方、前記回転数が前記規定回転数以上である場合には、前記単相交流発電機の出力電圧を前記整流回路により半波整流するように制御し、
前記規定回転数は、
前記単相交流発電機の出力電圧を前記整流回路により半波整流する場合において前記整流回路が前記バッテリ端子に出力する第１の充電電流と、前記単相交流発電機の出力電圧を前記整流回路により全波整流する場合において前記整流回路が前記バッテリ端子に出力する第２の充電電流と、が等しくなる前記単相交流発電機の回転数であり、
前記整流回路は、
前記第１の入力端子にアノードが接続され、前記バッテリ端子にカソードが接続されたダイオードである第１の整流素子と、
前記接地端子にアノードが接続され、前記第１の入力端子にカソードが接続されたサイリスタである第２の整流素子と、
前記第２の入力端子にアノードが接続され、前記バッテリ端子にカソードが接続されたダイオードである第３の整流素子と、
前記接地端子にアノードが接続され、前記第２の入力端子にカソードが接続されたサイリスタである第４の整流素子と、を有し、
前記制御回路は、
前記単相交流発電機の回転数が予め設定された規定回転数未満である場合には、前記第１から第４の整流素子に電流が流れる状態に制御し、
一方、前記回転数が前記規定回転数以上である場合には、前記第２の整流素子と前記第３の整流素子に電流が流れる状態に制御し、且つ、前記第１の整流素子と前記第４の整流素子の少なくとも何れか一方を電流が流れない状態に制御し、
前記制御回路は、
前記バッテリのバッテリ電圧を検出する電圧検出回路をさらに有し、
前記電圧検出回路は、
検出した前記バッテリ電圧が予め設定された目標電圧未満の場合には、少なくとも前記第２の整流素子または前記第４の整流素子の何れか一方に電流が流れる状態に制御し、
一方、検出した前記バッテリ電圧が前記目標電圧以上の場合には、前記第１から第４の整流素子に電流が流れない状態に制御する
ことを特徴とするバッテリ充電装置。

【請求項2】

前記制御回路は、
前記単相交流発電機の回転数を検出し、検出した前記回転数に応じて、前記第１から第４の整流素子の少なくとも１つの動作を制御する回転数検出回路を有し、
前記回転数検出回路は、
前記回転数が前記規定回転数未満である場合には、前記第１から第４の整流素子に電流が流れる状態に制御し、
一方、前記回転数が前記規定回転数以上である場合には、前記第２の整流素子と前記第３の整流素子に電流が流れる状態に制御し、且つ、前記第１の整流素子と前記第４の整流素子の少なくとも何れか一方を電流が流れない状態に制御する
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】

前記バッテリ端子と前記接地との間にスイッチ回路とランプとが直列に接続され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4】

単相交流発電機によるバッテリの充電を制御するバッテリ充電装置であって、前記単相交流発電機の一端が接続される第１の入力端子と、前記単相交流発電機の他端が接続される第２の入力端子と、前記バッテリの一端が接続されるバッテリ端子と、接地が接続される接地端子と、前記第１および第２の入力端子に入力された前記単相交流発電機の出力電圧を整流して前記バッテリ端子に出力する整流回路と、前記整流回路を制御する制御回路と、を備えたバッテリ充電装置によるバッテリ充電方法であって、
前記単相交流発電機の回転数が予め設定された規定回転数未満である場合には、前記単相交流発電機の出力電圧を前記整流回路により全波整流するように制御し、
一方、前記回転数が前記規定回転数以上である場合には、前記単相交流発電機の出力電圧を前記整流回路により半波整流するように制御し、
前記規定回転数は、
前記単相交流発電機の出力電圧を前記整流回路により半波整流する場合において前記整流回路が前記バッテリ端子に出力する第１の充電電流と、前記単相交流発電機の出力電圧を前記整流回路により全波整流する場合において前記整流回路が前記バッテリ端子に出力する第２の充電電流と、が等しくなる前記単相交流発電機の回転数であり、
前記整流回路は、
前記第１の入力端子にアノードが接続され、前記バッテリ端子にカソードが接続されたダイオードである第１の整流素子と、
前記接地端子にアノードが接続され、前記第１の入力端子にカソードが接続されたサイリスタである第２の整流素子と、
前記第２の入力端子にアノードが接続され、前記バッテリ端子にカソードが接続されたダイオードである第３の整流素子と、
前記接地端子にアノードが接続され、前記第２の入力端子にカソードが接続されたサイリスタである第４の整流素子と、を有し、
前記制御回路は、
前記単相交流発電機の回転数が予め設定された規定回転数未満である場合には、前記第１から第４の整流素子に電流が流れる状態に制御し、
一方、前記回転数が前記規定回転数以上である場合には、前記第２の整流素子と前記第３の整流素子に電流が流れる状態に制御し、且つ、前記第１の整流素子と前記第４の整流素子の少なくとも何れか一方を電流が流れない状態に制御し、
前記制御回路は、
前記バッテリのバッテリ電圧を検出する電圧検出回路をさらに有し、
前記電圧検出回路は、
検出した前記バッテリ電圧が予め設定された目標電圧未満の場合には、少なくとも前記第２の整流素子または前記第４の整流素子の何れか一方に電流が流れる状態に制御し、
一方、検出した前記バッテリ電圧が前記目標電圧以上の場合には、前記第１から第４の整流素子に電流が流れない状態に制御する
ことを特徴とするバッテリ充電方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリ充電装置、および、バッテリ充電方法に関する発明である。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば、三相交流発電機の出力電圧を整流回路により整流してバッテリに供給して充電するバッテリ充電装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

【0003】

この従来のバッテリ充電装置は、バッテリ電圧を検出し、目標値に充電を制御する。

【0004】

また、他の従来技術として、バッテリ充電システム１０００Ａの単相交流発電機ＧによるバッテリＢの充電を制御するバッテリ充電装置１００Ａがある（図３）。

【0005】

このバッテリ充電装置１００Ａは、単相交流発電機Ｇの出力電圧を、ダイオードＳ１、Ｓ３、およびサイリスタＳ２、Ｓ４からなる整流回路Ｘにより全波整流し（図４）、この全波整流した電流をバッテリＢに供給することにより、バッテリＢを充電する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００６−１４１１４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記単相交流発電機Ｇに適用されるバッテリ充電装置１００Ａ（図３）は、単相交流発電機Ｇの回転数に関係無く、単相交流発電機Ｇの出力電圧を、整流回路Ｘにより全波整流する（図４）。

【0008】

そして、単相交流発電機Ｇは、例えば、バイクのエンジンに直結駆動されるオルタネータに適用される場合がある。このような用途の場合、単相交流発電機Ｇの回転数が低回転から高回転まで大きく変動する。

【0009】

例えば、単相交流発電機Ｇの回転数が低回転から中回転（例えば、６０００ｒ／ｍｉｎ）までは、単相交流発電機Ｇの回転数が増加すると、整流回路Ｘがバッテリ端子に出力する充電電流が大きく増加する（図４）。

【0010】

しかし、単相交流発電機Ｇの回転数が高回転になっても、充電電流があまり増加しない（図４）。

【0011】

このように、上記従来のバッテリ充電装置１００Ａでは、単相交流発電機Ｇの回転数が高回転（例えば、１００００ｒ／ｍｉｎ）であっても、中回転と同等の充電電流しか得ることができない問題がある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の一態様に係る実施例に従ったバッテリ充電装置は、
単相交流発電機によるバッテリの充電を制御するバッテリ充電装置であって、
前記単相交流発電機の一端が接続される第１の入力端子と、
前記コイルの他端が接続される第２の入力端子と、
前記単相交流発電機の一端が接続されるバッテリ端子と、
接地が接続される接地端子と、
前記第１および第２の入力端子に入力された前記単相交流発電機の出力電圧を整流して前記バッテリ端子に出力する整流回路と、
前記整流回路を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記単相交流発電機の回転数が予め設定された規定回転数未満である場合には、前記単相交流発電機の出力電圧を前記整流回路により全波整流するように制御し、
一方、前記回転数が前記規定回転数以上である場合には、前記単相交流発電機の出力電圧を前記整流回路により半波整流するように制御する
ことを特徴とする。

【0013】

前記バッテリ充電装置において、
前記規定回転数は、
前記単相交流発電機の出力電圧を前記整流回路により半波整流する場合において前記整流回路が前記バッテリ端子に出力する第１の充電電流と、前記単相交流発電機の出力電圧を前記整流回路により全波整流する場合において前記整流回路が前記バッテリ端子に出力する第２の充電電流と、が等しくなる前記単相交流発電機の回転数であるようにしてもよい。

【0014】

前記バッテリ充電装置において、
前記整流回路は、
前記第１の入力端子にアノードが接続され、前記バッテリ端子にカソードが接続された第１の整流素子と、
前記接地端子にアノードが接続され、前記第１の入力端子にカソードが接続された第２の整流素子と、
前記第２の入力端子にアノードが接続され、前記バッテリ端子にカソードが接続された第３の整流素子と、
前記接地端子にアノードが接続され、前記第２の入力端子にカソードが接続された第４の整流素子と、を有し、
前記制御回路は、
前記単相交流発電機の回転数が予め設定された規定回転数未満である場合には、前記第１から第４の整流素子に電流が流れる状態に制御し、
一方、前記回転数が前記規定回転数以上である場合には、前記第２の整流素子と前記第３の整流素子に電流が流れる状態に制御し、且つ、前記第１の整流素子と前記第４の整流素子の少なくとも何れか一方を電流が流れない状態に制御するようにしてもよい。

【0015】

前記バッテリ充電装置において、
前記制御回路は、
前記単相交流発電機の回転数を検出し、検出した前記回転数に応じて、前記第１から第４の整流素子の少なくとも１つの動作を制御する回転数検出回路を有し、
前記回転数検出回路は、
前記回転数が前記規定回転数未満である場合には、前記第１から第４の整流素子に電流が流れる状態に制御し、
一方、前記回転数が前記規定回転数以上である場合には、前記第２の整流素子と前記第３の整流素子に電流が流れる状態に制御し、且つ、前記第１の整流素子と前記第４の整流素子の少なくとも何れか一方を電流が流れない状態に制御するようにしてもよい。

【0016】

前記バッテリ充電装置において、
前記制御回路は、
前記バッテリのバッテリ電圧を検出する電圧検出回路をさらに有し、
前記電圧検出回路は、
検出した前記バッテリ電圧が予め設定された目標電圧未満の場合には、少なくとも前記第２の整流素子または前記第４の整流素子の何れか一方に電流が流れる状態に制御し、
一方、検出した前記バッテリ電圧が前記目標電圧以上の場合には、前記第１から第４の整流素子に電流が流れない状態に制御するようにしてもよい。

【0017】

前記バッテリ充電装置において、
前記第１および第３の整流素子は、ダイオードであり、前記第２および第４の整流素子は、サイリスタであるようにしてもよい。

【0018】

前記バッテリ充電装置において、
前記バッテリ端子と前記接地との間にスイッチ回路とランプとが直列に接続されるようにしてもよい。

【0019】

本発明の一態様に係る実施例に従ったバッテリ充電方法は、
単相交流発電機によるバッテリの充電を制御するバッテリ充電装置であって、前記単相交流発電機の一端が接続される第１の入力端子と、前記単相交流発電機の他端が接続される第２の入力端子と、前記バッテリの一端が接続されるバッテリ端子と、接地が接続される接地端子と、前記第１および第２の入力端子に入力された前記単相交流発電機の出力電圧を整流して前記バッテリ端子に出力する整流回路と、前記整流回路を制御する制御回路と、を備えたバッテリ充電装置によるバッテリ充電方法であって、
前記単相交流発電機の回転数が予め設定された規定回転数未満である場合には、前記単相交流発電機の出力電圧を前記整流回路により全波整流するように制御し、
一方、前記回転数が前記規定回転数以上である場合には、前記単相交流発電機の出力電圧を前記整流回路により半波整流するように制御する
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0020】

本発明の一態様に係るバッテリ充電装置では、単相交流発電機によるバッテリの充電を制御する。

【0021】

そして、このバッテリ充電装置は、単相交流発電機のコイルの一端が接続される第１の入力端子と、コイルの他端が接続される第２の入力端子と、該バッテリの一端が接続されるバッテリ端子と、接地が接続される接地端子と、第１および第２の入力端子に入力された単相交流発電機の出力電圧を整流してバッテリ端子に出力する整流回路と、整流回路を制御する制御回路と、を備える。

【0022】

そして、制御回路は、単相交流発電機の回転数が予め設定された規定回転数未満である場合には、単相交流発電機の出力電圧を整流回路により全波整流するように制御し、一方、回転数が規定回転数以上である場合には、単相交流発電機の出力電圧を整流回路により半波整流するように制御する。

【0023】

特に、上記規定回転数は、単相交流発電機の出力電圧を整流回路により半波整流する場合において整流回路がバッテリ端子に出力する第１の充電電流と、単相交流発電機の出力電圧を整流回路により全波整流する場合において整流回路がバッテリ端子に出力する第２の充電電流と、が等しくなる単相交流発電機の回転数である。

【0024】

したがって、本発明に係るバッテリ充電装置は、単相交流発電機の回転数が高回転になった場合に、より大きな充電電流を得ることができる。

【0025】

すなわち、単相交流発電機によるバッテリ充電の制御性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】図１は、本発明の一態様である実施例１に係るバッテリ充電システム１０００の構成の一例を示す図である。

【図2】図２は、図１に示すバッテリ充電装置１００の充電電流特性の一例を示す図である。

【図3】図３は、従来のバッテリ充電システム１０００Ａの構成の一例を示す図である。

【図4】図４は、図３に示すバッテリ充電装置１００Ａの充電電流特性の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明に係る各実施例について図面に基づいて説明する。

【実施例1】

【0028】

図１は、本発明の一態様である実施例１に係るバッテリ充電システム１０００の構成の一例を示す図である。

【0029】

図１に示すように、バッテリ充電システム１０００は、バッテリＢと、負荷Ｒと、スイッチ回路ＳＷと、ランプＬと、単相交流発電機Ｇと、バッテリ充電装置１００と、を備える。

【0030】

単相交流発電機Ｇは、一端が第１の入力端子ＴＡ１に接続され且つ他端が第２の入力端子ＴＡ２に接続されたコイルを有する。

【0031】

この単相交流発電機Ｇは、バッテリＢを充電するとともにランプＬを点灯するための交流電圧を発生し、出力端子からこの交流電圧を供給するようになっている。

【0032】

この単相交流発電機Ｇは、例えば、バイクのエンジンに直結駆動されるオルタネータである。

【0033】

バッテリＢは、＋端子（正側）と−端子（負側）を有し、これらの端子を介して充放電可能になっている。なお、このバッテリＢの負側は、接地に接続され、バッテリＢの正側がバッテリ充電装置１００のバッテリ端子ＴＢに接続されている。

【0034】

このバッテリＢは、例えば、バイクのバッテリである。

【0035】

負荷Ｒは、接地とバッテリ端子ＴＢとの間で、バッテリＢと並列に接続されるようになっている。この負荷Ｒは、例えば、バイクにおいて電源を必要とする機器等の車両負荷である。

【0036】

ランプＬは、一端が接地に接続され且つ他端がバッテリ充電装置１００のランプ端子ＴＬに接続されている。このランプＬは、例えば、バイクのヘッドライト、テールランプ等のランプである。

【0037】

スイッチ回路ＳＷは、接地とバッテリ端子ＴＢとの間で、ランプＬと直列に接続されている。

【0038】

例えば、ユーザによりこのスイッチ回路ＳＷのオン／オフが制御されることにより、ランプＬの点灯／消灯が制御されることとなる。

【0039】

また、バッテリ充電装置１００は、単相交流発電機Ｇの出力端子から出力される交流電流を整流し、単相交流発電機ＧによるバッテリＢの充電およびランプＬへの電源供給を制御するようになっている。

【0040】

ここで、バッテリ充電装置１００は、図１に示すように、第１の入力端子ＴＡ１と、第２の入力端子ＴＡ２と、接地端子ＴＥと、バッテリ端子ＴＢと、整流回路Ｘと、制御回路ＣＯＮと、を備える。
第１の入力端子ＴＡ１は、単相交流発電機Ｇの（コイルの）一端が接続されるようになっている。

【0041】

第２の入力端子ＴＡ２は、単相交流発電機Ｇの（コイルの）他端が接続されるようになっている。

【0042】

バッテリ端子ＴＢは、バッテリＢの一端が接続されるようになっている。

【0043】

接地端子ＴＥは、接地に接続されるようになっている。

【0044】

整流回路Ｘは、第１および第２の入力端子ＴＡ１、ＴＡ２に入力された単相交流発電機Ｇの出力電圧を整流してバッテリ端子ＴＢに出力するようになっている。

【0045】

制御回路ＣＯＮは、整流回路Ｘを制御するようになっている。

【0046】

この制御回路ＣＯＮは、単相交流発電機Ｇの回転数が予め設定された規定回転数Ｐ未満である場合には、単相交流発電機Ｇの出力電圧を整流回路Ｘにより全波整流するように制御するようになっている。

【0047】

一方、制御回路ＣＯＮは、単相交流発電機Ｇの回転数が規定回転数Ｐ以上である場合には、単相交流発電機Ｇの出力電圧を整流回路Ｘにより半波整流するように制御するようになっている。

【0048】

ここで、規定回転数Ｐは、単相交流発電機Ｇの出力電圧を整流回路Ｘにより半波整流する場合において整流回路Ｘがバッテリ端子ＴＢに出力する第１の充電電流と、単相交流発電機Ｇの出力電圧を整流回路Ｘにより全波整流する場合において整流回路Ｘがバッテリ端子ＴＢに出力する第２の充電電流と、が等しくなる単相交流発電機Ｇの回転数である。

【0049】

整流回路Ｘは、例えば、第１の整流素子Ｓ１と、第２の整流素子Ｓ２と、第３の整流素子Ｓ３と、第４の整流素子Ｓ４と、を有する。

【0050】

第１の整流素子Ｓ１は、第１の入力端子ＴＡ１にアノードが接続され、バッテリ端子ＴＢにカソードが接続されている。

【0051】

第２の整流素子Ｓ２は、接地端子ＴＥにアノードが接続され、第１の入力端子ＴＡ１にカソードが接続されている。

【0052】

第３の整流素子Ｓ３は、第２の入力端子ＴＡ２にアノードが接続され、バッテリ端子ＴＢにカソードが接続されている。

【0053】

第４の整流素子Ｓ４は、接地端子ＴＥにアノードが接続され、第２の入力端子ＴＡ２にカソードが接続されている。

【0054】

なお、本実施例では、第１の整流素子Ｓ１および第３の整流素子Ｓ３は、ダイオードであり、第２の整流素子Ｓ２および第４の整流素子Ｓ４は、サイリスタである。

【0055】

この制御回路ＣＯＮは、単相交流発電機Ｇの回転数が予め設定された規定回転数Ｐ未満である場合には、第１から第４の整流素子Ｓ４に電流が流れる状態に制御する。

【0056】

すなわち、制御回路ＣＯＮは、回転数が規定回転数Ｐ未満である場合には、第２および第４の整流素子Ｓ２、Ｓ４である２つのサイリスタをオンする。

【0057】

これにより、単相交流発電機Ｇの出力電圧が整流回路Ｘにより全波整流される。

【0058】

一方、制御回路ＣＯＮは、単相交流発電機Ｇの回転数が規定回転数Ｐ以上である場合には、第２の整流素子Ｓ２と第３の整流素子Ｓ３に電流が流れる状態に制御し、且つ、第１の整流素子Ｓ１と第４の整流素子Ｓ４の少なくとも何れか一方を電流が流れない状態に制御する。

【0059】

すなわち、制御回路ＣＯＮは、回転数が規定回転数Ｐ以上である場合には、第２の整流素子Ｓ２であるサイリスタをオンし、且つ第４の整流素子Ｓ４であるサイリスタをオフする。

【0060】

これにより、単相交流発電機Ｇの出力電圧が整流回路Ｘにより半波整流される。

【0061】

ここで、制御回路ＣＯＮは、例えば、図１に示すように、電圧検出回路Ｙと、回転数検出回路Ｚと、を有する。

【0062】

回転数検出回路Ｚは、単相交流発電機Ｇの回転数を検出し、検出した回転数に応じて、第１から第４の整流素子Ｓ１〜Ｓ４の少なくとも１つの動作を制御するようになっている。

【0063】

この回転数検出回路Ｚは、例えば、第１の入力端子ＴＡ１または第２の入力端子ＴＡ２の信号の周波数に基づいて、単相交流発電機Ｇの回転数を検出するようになっている。

【0064】

ここで、例えば、回転数検出回路Ｚは、単相交流発電機Ｇの回転数が規定回転数Ｐ未満である場合には、第１から第４の整流素子Ｓ４に電流が流れる状態に制御する。

【0065】

一方、回転数検出回路Ｚは、単相交流発電機Ｇの回転数が規定回転数Ｐ以上である場合には、第２の整流素子Ｓ２と第３の整流素子Ｓ３に電流が流れる状態に制御し、且つ、第１の整流素子Ｓ１と第４の整流素子Ｓ４の少なくとも何れか一方を電流が流れない状態に制御する。

【0066】

また、電圧検出回路Ｙは、バッテリＢのバッテリ電圧を検出するようになっている。例えば、電圧検出回路Ｙは、バッテリ端子ＴＢと接地端子ＴＥとの間の電位差に基づいて、バッテリＢのバッテリ電圧を検出する。

【0067】

この電圧検出回路Ｙは、検出したバッテリ電圧が予め設定された目標電圧未満の場合には、少なくとも第２の整流素子Ｓ２または第４の整流素子Ｓ４の何れか一方に電流が流れる状態に制御するようになっている。

【0068】

すなわち、この場合、電圧検出回路Ｙは、第２または第４の整流素子（サイリスタ）Ｓ２、Ｓ４の少なくとも何れか一方をオンする。

【0069】

これにより、バッテリＢに充電電流が供給されて充電される。

【0070】

一方、電圧検出回路Ｙは、検出したバッテリ電圧が目標電圧以上の場合には、第１から第４の整流素子Ｓ１〜Ｓ４に電流が流れない状態に制御する。

【0071】

すなわち、この場合、電圧検出回路Ｙは、第２および第４の整流素子（サイリスタ）Ｓ２、Ｓ４をオフする。

【0072】

これにより、バッテリＢの充電が停止する。

【0073】

次に、以上のような構成を有するバッテリ充電システム１０００におけるバッテリ充電装置１００によるバッテリ充電方法の一例について、説明する。

【0074】

ここで、図２は、図１に示すバッテリ充電装置１００の充電電流特性の一例を示す図である。

【0075】

図２に示すように、規定回転数Ｐは、単相交流発電機Ｇの出力電圧を整流回路Ｘにより半波整流する場合において整流回路Ｘがバッテリ端子ＴＢに出力する第１の充電電流Ｉ１と、単相交流発電機Ｇの出力電圧を整流回路Ｘにより全波整流する場合において整流回路Ｘがバッテリ端子ＴＢに出力する第２の充電電流Ｉ２と、が等しくなる単相交流発電機Ｇの回転数（６０００ｒ／ｍｉｎ）である。

【0076】

図２に示すように、例えば、単相交流発電機Ｇの回転数が予め設定された規定回転数Ｐ未満である場合、全波整流による第２の充電電流Ｉ２は、半波整流による第１の充電電流Ｉ１よりも、大きい。

【0077】

そこで、既述のように、制御回路ＣＯＮは、単相交流発電機Ｇの回転数が予め設定された規定回転数Ｐ未満である場合には、単相交流発電機Ｇの出力電圧を整流回路Ｘにより全波整流するように制御する。

【0078】

一方、相交流発電機Ｇの回転数が予め設定された規定回転数Ｐ以上である場合、全波整流による第２の充電電流Ｉ２は、半波整流による第１の充電電流Ｉ１よりも、小さい。

【0079】

そこで、既述のように、制御回路ＣＯＮは、単相交流発電機Ｇの回転数が規定回転数Ｐ以上である場合には、単相交流発電機Ｇの出力電圧を整流回路Ｘにより半波整流するように制御する。

【0080】

この制御回路ＣＯＮによる半波整流と全波整流と切換により、単相交流発電機Ｇの回転数が低回転から高回転に変動する場合に、より大きな充電電流を得ることができる。
以上のように、本発明の一態様に係るバッテリ充電装置では、単相交流発電機Ｇによるバッテリの充電を制御する。

【0081】

そして、このバッテリ充電装置は、単相交流発電機Ｇのコイルの一端が接続される第１の入力端子ＴＡ１と、コイルの他端が接続される第２の入力端子ＴＡ２と、バッテリＢの一端が接続されるバッテリ端子ＴＢと、接地が接続される接地端子と、第１および第２の入力端子ＴＡ２に入力された単相交流発電機Ｇの出力電圧を整流してバッテリ端子ＴＢに出力する整流回路Ｘと、整流回路Ｘを制御する制御回路ＣＯＮと、を備える。

【0082】

そして、制御回路ＣＯＮは、単相交流発電機Ｇの回転数が予め設定された規定回転数Ｐ未満である場合には、単相交流発電機Ｇの出力電圧を整流回路Ｘにより全波整流するように制御し、一方、回転数が規定回転数Ｐ以上である場合には、単相交流発電機Ｇの出力電圧を整流回路Ｘにより半波整流するように制御する。

【0083】

特に、上記規定回転数Ｐは、単相交流発電機Ｇの出力電圧を整流回路Ｘにより半波整流する場合において整流回路Ｘがバッテリ端子ＴＢに出力する第１の充電電流と、単相交流発電機Ｇの出力電圧を整流回路Ｘにより全波整流する場合において整流回路Ｘがバッテリ端子ＴＢに出力する第２の充電電流と、が等しくなる単相交流発電機Ｇの回転数である。

【0084】

したがって、既述のように、本発明に係るバッテリ充電装置は、単相交流発電機Ｇの回転数が高回転になった場合に、より大きな充電電流を得ることができる。

【0085】

すなわち、単相交流発電機Ｇによるバッテリ充電の制御性の向上を図ることができる。

【0086】

なお、実施例では、第１および第３の整流素子Ｓ１、Ｓ３は、ダイオードであり、第２および第４の整流素子Ｓ４は、サイリスタである場合について説明した。

【0087】

この場合、例えば、既述のように、制御回路ＣＯＮは、回転数が規定回転数Ｐ未満である場合には、第２および第４の整流素子Ｓ２、Ｓ４である２つのサイリスタをオンし、一方、回転数が規定回転数Ｐ以上である場合には、第２の整流素子Ｓ２であるサイリスタをオンし、且つ第４の整流素子Ｓ４であるサイリスタをオフした。

【0088】

しかし、第１および第３の整流素子Ｓ１、Ｓ３は、サイリスタであり、第２および第４の整流素子Ｓ２、Ｓ４は、ダイオードであってもよい。

【0089】

この場合、例えば、制御回路ＣＯＮは、回転数が規定回転数Ｐ未満である場合には、第１および第３の整流素子Ｓ１、Ｓ３である２つのサイリスタをオンし、一方、回転数が規定回転数Ｐ以上である場合には、第１の整流素子Ｓ１であるサイリスタをオフし、且つ第３の整流素子Ｓ３であるサイリスタをオンするようにしてもよい。

【0090】

これにより、実施例と同様に、単相交流発電機Ｇの回転数が高回転になった場合に、より大きな充電電流を得ることができる。

【0091】

すなわち、実施例と同様に、単相交流発電機Ｇによるバッテリ充電の制御性の向上を図ることができる。

【0092】

また、第１から第４の整流素子Ｓ１〜Ｓ４は、サイリスタであってもよい。

【0093】

この場合、制御回路ＣＯＮは、回転数が規定回転数Ｐ未満である場合には、第１から第４の整流素子Ｓ１〜Ｓ４である４つのサイリスタをオンし、一方、回転数が規定回転数Ｐ以上である場合には、第２および第３の整流素子Ｓ２、Ｓ３である２つのサイリスタをオンし、且つ第１および第４の整流素子Ｓ１、Ｓ４である２つのサイリスタの何れか一方をオフするようにしてもよい。

【0094】

これにより、実施例と同様に、単相交流発電機Ｇの回転数が高回転になった場合に、より大きな充電電流を得ることができる。

【0095】

すなわち、実施例と同様に、単相交流発電機Ｇによるバッテリ充電の制御性の向上を図ることができる。

【0096】

実施例は例示であり、発明の範囲はそれらに限定されない。

【符号の説明】

【0097】

１００、１００Ａ バッテリ充電装置
１０００、１０００Ａ バッテリ充電システム
Ｂ バッテリ
Ｒ 負荷
ＳＷ スイッチ回路
Ｌ ランプ
Ｇ 単相交流発電機
ＴＡ１ 第１の入力端子
ＴＡ２ 第２の入力端子
ＴＥ 接地端子
ＴＢ バッテリ端子
Ｓ１ 第１の整流素子
Ｓ２ 第２の整流素子
Ｓ３ 第３の整流素子
Ｓ４ 第４の整流素子
ＣＯＮ 制御回路
Ｘ 整流回路
Ｙ 電圧検出回路
Ｚ 回転数検出回路
Ｐ 規定回転数
Ｉ１ 第１の充電電流
Ｉ２ 第２の充電電流

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】