Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP2835096B2 - Power supply for vehicles - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP2835096B2 - Power supply for vehicles - Google Patents

Power supply for vehicles

Info

Publication number
JP2835096B2
JP2835096B2 JP1243200A JP24320089A JP2835096B2 JP 2835096 B2 JP2835096 B2 JP 2835096B2 JP 1243200 A JP1243200 A JP 1243200A JP 24320089 A JP24320089 A JP 24320089A JP 2835096 B2 JP2835096 B2 JP 2835096B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
voltage load
switching element
power supply
semiconductor switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1243200A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH03107400A (en
Inventor
誠司 林
石川  誠司
博道 重信
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.)
Denso Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Denso Corp
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp, Toyota Motor Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP1243200A priority Critical patent/JP2835096B2/en
Publication of JPH03107400A publication Critical patent/JPH03107400A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2835096B2 publication Critical patent/JP2835096B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、バッテリと異なる電圧で駆動される異電圧
負荷とバッテリとに、三相全波整流電圧を切換えて給電
する車両用電源装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device for a vehicle that switches a three-phase full-wave rectified voltage and supplies power to a battery and a different voltage load driven by a different voltage from a battery. .

[従来の技術] 近年、自動車窓ガラスに透明な抵抗体を蒸着してお
き、この抵抗体を通電加熱してガラスに付着した氷や霜
を高速で除去する技術が提案されている。解氷、除霜時
間を短縮するためにはこの抵抗体に大電力を送電する必
要があるが、送電損失や発電機及び整流器の許容電流の
制約から、抵抗体にバッテリ充電電圧よりもはるかに高
い電圧を印加することが要求される。
[Related Art] In recent years, a technique has been proposed in which a transparent resistor is vapor-deposited on a window glass of an automobile, and this resistor is electrically heated to remove ice and frost attached to the glass at high speed. It is necessary to transmit a large amount of power to this resistor in order to shorten the time of defrosting and defrosting, but due to transmission loss and the allowable current of the generator and rectifier, the resistor is much more than the battery charging voltage. It is required to apply a high voltage.

特公昭61−33735号公報は、この種の出力電圧切換型
の車両用電源装置を開示している。この車両用電源装置
は、3組のハーフブリッジ回路により構成された三相全
波整流装置を備えており、この三相全波整流装置は、1
組の低位側ハーフブリッジ回路と、2組の高位側ハーフ
ブリッジ回路で構成されている。低位側ハーフブリッジ
回路の各アノードは接地され、その各カソードは三相交
流発電機の各出力端に個別接続されている。第1の高位
側ハーフブリッジ回路の各アノードは三相交流発電機の
各出力端に個別接続され、その各カソードは共通接続さ
れバッテリの正極端又は、抵抗体の高電位側電極端にバ
ッテリ切換スイッチを介して選択接続されている。第2
の高位側ハーフブリッジ回路の各アノードは三相交流発
電機の各出力端に個別接続され、その各カソードは、発
電機のフィールドコイルに切換スイッチを介して共通接
続されている。そしてバッテリ及び抵抗体の低位側電極
端は接地されている。
Japanese Patent Publication No. 61-33735 discloses such an output voltage switching type vehicle power supply device. This vehicle power supply device includes a three-phase full-wave rectifier configured by three sets of half-bridge circuits.
It is composed of a set of lower half bridge circuits and two sets of higher half bridge circuits. Each anode of the lower half-bridge circuit is grounded, and each cathode is individually connected to each output terminal of the three-phase AC generator. Each anode of the first higher half-bridge circuit is individually connected to each output terminal of the three-phase AC generator, and each cathode thereof is commonly connected to switch the battery to the positive terminal of the battery or the high potential terminal of the resistor. It is selectively connected via a switch. Second
Are connected individually to respective output terminals of the three-phase AC generator, and their respective cathodes are commonly connected to a field coil of the generator via a changeover switch. The lower electrode ends of the battery and the resistor are grounded.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記した従来の車両用電源装置では、
以下の問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-described conventional power supply device for a vehicle,
There were the following problems.

まず、車両用電源装置は熱及び振動の点で苛酷な環境
下にあり、できる限り簡潔な構成として故障要因を減ら
すことが重要であるにもかかわらず、通常のバッテリ充
電(及びバッテリ並列負荷駆動)専用の車両用電源装置
に比較して、抵抗体切換スイッチ及びバッテリ切換スイ
ッチを余分に準備しかつ配線せねばならない不利があ
る。
First, the vehicle power supply is in a harsh environment in terms of heat and vibration, and it is important to reduce the causes of failures as simple as possible. 3) As compared with a dedicated power supply device for a vehicle, there is a disadvantage that an extra resistor changeover switch and a battery changeover switch must be prepared and wired.

また、各ハーフブリッジ回路からなる三相全波整流装
置とバッテリとを接続する充電ラインは、その電力損失
及び発熱を減らすために低抵抗化する必要があるが、両
者の間にバッテリ切換スイッチを介在させると、その分
だけ配線が長くなり、かつこの充電ラインとバッテリ切
換スイッチのターミナルとの間の接触抵抗により抵抗が
増大してしまう。その上、このバッテリ切換スイッチが
故障したり、上記ターミナルが緩んだりする可能性もあ
る。
Also, the charging line connecting the three-phase full-wave rectifier consisting of each half-bridge circuit and the battery needs to have a low resistance in order to reduce the power loss and heat generation. If interposed, the wiring becomes longer by that amount, and the resistance increases due to the contact resistance between the charging line and the terminal of the battery changeover switch. In addition, there is a possibility that the battery changeover switch may fail or the terminal may become loose.

本発明は上記問題に鑑みなされたものであり、バッテ
リ及び異電圧負荷に三相全波整流電圧を切換えて給電す
るとともに、簡潔な構成と高い信頼性をもつ車両用電源
装置を提供することをその解決すべき課題としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a power supply device for a vehicle having a simple configuration and high reliability, while switching and supplying power to a battery and a different voltage load by switching a three-phase full-wave rectified voltage. It is a problem to be solved.

[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するために本発明は、車両のバッテリ
と、このバッテリとは異なる定格電圧をもつ異電圧負荷
とを有する車両の車両用電源装置において、 車両エンジンにより駆動される三相交流発電機と、 前記異電圧負荷への通電を断続する異電圧負荷スイッ
チと、 この三相交流発電機の交流出力を整流して前記バッテ
リと前記異電圧負荷とに供給する整流回路と、 前記バッテリへの給電時と前記異電圧負荷への給電時
において前記三相交流発電機の発電電圧を変更する電圧
調整手段とを備え、 前記整流回路は、 前記三相交流発電機の各出力端に個別に接続され、前
記バッテリの正極端と前記異電圧負荷の高電位側電極端
との両方に整流出力を供給する半導体スイッチング素子
を含む高位側ハーフブリッジ整流回路と、 前記三相交流発電機の各出力端に個別に接続され、前
記異電圧負荷の非接地の低電位側電極端に整流出力を供
給する半導体スイッチング素子を含む異電圧負荷用低位
側ハーフブリッジ整流回路と、 前記三相交流発電機の各出力端に個別に接続され、前
記バッテリの接地負極端に整流出力を供給する半導体ス
イッチング素子を含むバッテリ用低位側ハーフブリッジ
整流回路とを備え、 少なくとも前記バッテリ用低位側ハーフブリッジ整流
回路の半導体スイッチング素子を外部信号によってスイ
ッチング可能な外部制御入力付半導体スイッチング素子
により構成するとともに、前記異電圧負荷への給電要求
に対応して前記外部制御入力付半導体スイッチング素子
への外部制御信号を変更して前記バッテリのみへ給電可
能な状態と前記異電圧負荷へ給電加工な状態とを切り換
える制御回路を設けてなることを特徴とする車両用電源
装置という技術的手段を採用する。
Means for Solving the Problems To solve the above problems, the present invention relates to a vehicle power supply device for a vehicle having a vehicle battery and a different voltage load having a rated voltage different from the battery. A three-phase alternating current generator driven by a three-phase alternating current generator, a different voltage load switch for interrupting the supply of current to the different voltage load, and rectifying an alternating current output of the three phase alternating current generator to supply the rectified output to the battery and the different voltage load. A rectifier circuit that performs power supply to the battery and a voltage adjuster that changes a power generation voltage of the three-phase AC generator when power is supplied to the different-voltage load. High half bridge including a semiconductor switching element that is individually connected to each output terminal of the power supply and supplies a rectified output to both the positive terminal of the battery and the high potential terminal of the different voltage load. A rectifier circuit; a lower side for different voltage load including a semiconductor switching element that is individually connected to each output terminal of the three-phase AC generator and supplies a rectified output to a non-grounded lower potential side electrode terminal of the different voltage load. A half-bridge rectifier circuit, and a lower half-bridge rectifier circuit for a battery including a semiconductor switching element that is individually connected to each output terminal of the three-phase AC generator and supplies a rectified output to a grounded negative terminal of the battery. At least a semiconductor switching element of the lower half-bridge rectifier circuit for a battery is constituted by a semiconductor switching element with an external control input that can be switched by an external signal, and the external control input corresponding to a power supply request to the different voltage load. A state in which an external control signal to the semiconductor switching element is changed so that power can be supplied only to the battery. Adopt the technical means of the vehicle power supply apparatus characterized by comprising providing a control circuit for switching the power supply working state to a different voltage load.

[作用] 以上に述べた本発明によると、バッテリ充電時には、
異電圧負荷スイッチがオフされ、三相交流発電機の発電
出力が電圧調整器によってバッテリ充電電圧に調整され
るとともに、バッテリ用の低位側ハーフブリッジ整流回
路の外部制御入力付き半導体スイッチング素子が制御回
路によって制御されて三相交流発電機の出力を整流し、
バッテリが充電される。
[Operation] According to the present invention described above, at the time of charging the battery,
The different-voltage load switch is turned off, the power output of the three-phase AC generator is adjusted to the battery charging voltage by the voltage regulator, and the semiconductor switching element with the external control input of the lower half-bridge rectifier circuit for the battery is controlled by the control circuit. Rectifies the output of the three-phase alternator controlled by
The battery is charged.

一方、異電圧負荷を駆動する際には、異電圧負荷スイ
ッチがオンされて異電圧負荷への給電経路が形成され、
三相交流発電機の発電出力が電圧調整器によって異電圧
負荷の定格電圧に調整されるとともに、バッテリ用の低
位側ハーフブリッジ整流回路の外部制御入力付き半導体
スイッチング素子が制御回路によって制御され、異電圧
負荷へは異電圧負荷用の低位側ハーフブリッジ整流回路
から三相交流発電機の出力が整流されて供給される。
On the other hand, when driving the different voltage load, the different voltage load switch is turned on to form a power supply path to the different voltage load,
The power output of the three-phase AC generator is adjusted to the rated voltage of the different voltage load by the voltage regulator, and the semiconductor switching element with the external control input of the lower half-bridge rectifier circuit for the battery is controlled by the control circuit. The output of the three-phase AC generator is rectified and supplied to the voltage load from the lower half bridge rectifier circuit for the different voltage load.

[実施例] 以下、本発明を適用した実施例を説明する。なお、以
下に説明する実施例では、半導体スイッチング素子とし
てのシリコンダイオードを用いて構成されたハーフブリ
ッジ回路によって高位側ハーフブリッジ整流回路を構成
するとともに、半導体スイッチング素子としてのSCRを
用いて構成されたハーフブリッジ回路とその制御回路と
によって低位側ハーフブリッジ整流回路を構成して電源
装置を構成している。また、外部制御入力付半導体スイ
ッチング素子としてはゲート端子を外部制御入力とする
SCRを用いている。
[Example] Hereinafter, an example to which the present invention is applied will be described. In the embodiment described below, a high-order half-bridge rectifier circuit is configured by a half-bridge circuit configured by using a silicon diode as a semiconductor switching element, and is configured by using an SCR as a semiconductor switching element. A power supply device is constructed by forming a lower half-bridge rectifier circuit by the half-bridge circuit and its control circuit. In addition, as a semiconductor switching element with an external control input, the gate terminal is used as an external control input.
SCR is used.

(第1実施例) この車両用電源装置は、第1図に示すように、車両エ
ンジンにより駆動される三相交流発電機1と、高位側ハ
ーフブリッジ回路2と、低位側ハーフブリッジ回路3、
4と、本発明でいう異電圧負荷スイッチを構成する切換
スイッチ5と、電圧調整器6と、ゲート制御回路7とを
具備している。なお、上記各ハーフブリッジ回路2、
3、4及びゲート制御回路7は三相交流発電機(オルタ
ネータ)1と一体化されている。
First Embodiment As shown in FIG. 1, this vehicle power supply device includes a three-phase AC generator 1 driven by a vehicle engine, a high-order half-bridge circuit 2, a low-order half-bridge circuit 3,
4, a changeover switch 5 constituting a different voltage load switch according to the present invention, a voltage regulator 6, and a gate control circuit 7. Note that each of the half-bridge circuits 2,
3 and 4 and the gate control circuit 7 are integrated with the three-phase AC generator (alternator) 1.

三相交流発電機1のステータコイル11の各出力端は、
高位側ハーフブリッジ回路2の各アノードと、低位側ハ
ーフブリッジ回路3、4の各カソードに各々個別接続さ
れており、高位側ハーフブリッジ回路2及び低位側ハー
フブリッジ回路3はシリコンダイオードで構成され、低
位側ハーフブリッジ回路4はSCR41、42、43で構成され
ている。ハーフブリッジ回路2の各アノードはバッテリ
8の正極端80に接続され、バッテリ8の接地負極端は接
地されている。バッテリ8により駆動される第1車両負
荷8aはバッテリ8と並列に接続されており、バッテリ8
の正極端80には第2車両負荷9及び高電圧負荷10の高位
側電極端が接続されている。両負荷9、10の各低位側電
極端は切換スイッチ5の切換端子5a、5bに個別接続さ
れ、切換スイッチ5の共通端子は低位ハーフブリッジ回
路3の各アノードに接続されている。
Each output terminal of the stator coil 11 of the three-phase AC generator 1
Each anode of the higher half bridge circuit 2 and each cathode of the lower half bridge circuits 3 and 4 are individually connected to each other, and the higher half bridge circuit 2 and the lower half bridge circuit 3 are composed of silicon diodes. The lower half bridge circuit 4 includes SCRs 41, 42, and 43. Each anode of the half bridge circuit 2 is connected to the positive terminal 80 of the battery 8, and the ground negative terminal of the battery 8 is grounded. The first vehicle load 8a driven by the battery 8 is connected in parallel with the battery 8,
The positive electrode terminal 80 is connected to the high-side electrode terminals of the second vehicle load 9 and the high-voltage load 10. Each lower electrode end of both loads 9 and 10 is individually connected to switching terminals 5a and 5b of the changeover switch 5, and a common terminal of the changeover switch 5 is connected to each anode of the lower half bridge circuit 3.

なお、高電圧負荷10は、定格75Vの薄膜抵抗素子製の
車両ウィンド用の解氷装置で構成されており、第2車両
負荷9及び第1車両負荷8aはバッテリ電圧12Vを定格と
している。切換スイッチ5は切換端子5a、5bとともに中
立位置を有している。
The high-voltage load 10 is constituted by a vehicle window deicing device made of a thin-film resistance element having a rating of 75 V, and the second vehicle load 9 and the first vehicle load 8 a are rated at a battery voltage of 12 V. The changeover switch 5 has a neutral position together with the changeover terminals 5a and 5b.

低位側ハーフブリッジ回路4を構成するSCR41〜43の
各アノードは接地されており、それらのゲートはゲート
制御回路7の各出力端に個別接続されている。
The anodes of the SCRs 41 to 43 constituting the lower half bridge circuit 4 are grounded, and their gates are individually connected to the respective output terminals of the gate control circuit 7.

ゲート制御回路7は、エミッタがバッテリ8の正極端
80に接続されたPNPトランジスタ71を有し、そのベース
は高位側ベースバイアス抵抗72を介してバッテリ80の正
極端80(正確には高電位ラインHL)に接続されている。
また、上記ベースは低位側ベースバイアス抵抗14及びス
イッチ13を介して接地されている。トランジスタ71のコ
レクタは、ダイオード73〜75の各アノードに共通接続さ
れ、それらの各カソードはそれぞれ電流制限抵抗76〜78
を介してSCR41〜43のゲートに個別接続されている。
The gate control circuit 7 has an emitter connected to the positive terminal of the battery 8.
It has a PNP transistor 71 connected to 80, and its base is connected to a positive terminal 80 (more precisely, a high potential line HL) of a battery 80 via a high-side base bias resistor 72.
The base is grounded via a low-side base bias resistor 14 and a switch 13. The collector of the transistor 71 is commonly connected to the respective anodes of the diodes 73 to 75, and their respective cathodes are connected to current limiting resistors 76 to 78, respectively.
Are individually connected to the gates of the SCRs 41 to 43.

高電位ラインHLには三相交流発電機1のフィールドコ
イル12の高位端及び電圧調整器6の高位電源端Bが接続
されており、フィールドコイル12の低位端は電圧調整器
6の出力端Fに接続されている。また、電圧調整器6の
接地端Eは接地されており、電圧調整器6の入力端S1は
バッテリ8の正極端80に接続され、電圧調整器6の入力
端S2は高電位負荷10の低位側電極端10aに接続されてい
る。
The high potential line HL is connected to the high end of the field coil 12 of the three-phase AC generator 1 and the high power supply end B of the voltage regulator 6, and the low end of the field coil 12 is connected to the output terminal F of the voltage regulator 6. It is connected to the. Further, the ground terminal E of the voltage regulator 6 is grounded, the input terminal S1 of the voltage regulator 6 is connected to the positive terminal 80 of the battery 8, and the input terminal S2 of the voltage regulator 6 is connected to the low potential of the high potential load 10. It is connected to the side electrode end 10a.

以下、この車両用電源装置の動作を説明する。 Hereinafter, the operation of the vehicle power supply device will be described.

最初、切換スイッチ5は中立位置にあり、スイッチ13
が導通しているものとする。
At first, the changeover switch 5 is in the neutral position and the switch 13
Are conducting.

スイッチ13の導通により高位側ベースバイアス抵抗72
と低位側ベースバイアス抵抗14とで分圧されたベースバ
イアス電圧によりトランジスタ71がターンオンし、ダイ
オード73〜75及び電流制限抵抗76〜78を介してSCR41〜4
3に所定の正電圧が印加され、SCR41〜43の内でゲート/
カソード間が順バイアスとなるものから周期的に導通す
る。SCR41〜43が周期的に導通すると、三相交流発電機
1のステータコイル11から出力される3相交流電圧は高
位側ハーフブリッジ回路2及び低位側ハーフブリッジ回
路4により全波整流されて、バッテリ8及び第1車両負
荷8aに給電される。電圧調整器6は、入力端子S1でバッ
テリ8の正極端80の電圧を検出してフィールド電流をデ
ューティ比制御し、バッテリ8の正極端80に供給するバ
ッテリ充電電圧を一定に保つ。なお、この時、電圧調整
器6の入力端子S2の電圧は入力端子S1のそれと同電位と
なり、支障はない。
The high side base bias resistor 72
The transistor 71 is turned on by the base bias voltage divided by the low-side base bias resistor 14 and the SCRs 41 to 4 via the diodes 73 to 75 and the current limiting resistors 76 to 78.
A predetermined positive voltage is applied to 3 and the gate /
Conduction is periodically conducted from a forward bias between the cathodes. When the SCRs 41 to 43 are periodically turned on, the three-phase AC voltage output from the stator coil 11 of the three-phase AC generator 1 is full-wave rectified by the higher half bridge circuit 2 and the lower half bridge circuit 4, and 8 and the first vehicle load 8a. The voltage regulator 6 detects the voltage of the positive terminal 80 of the battery 8 at the input terminal S1, controls the duty ratio of the field current, and keeps the battery charging voltage supplied to the positive terminal 80 of the battery 8 constant. At this time, the voltage of the input terminal S2 of the voltage regulator 6 becomes the same potential as that of the input terminal S1, and there is no problem.

次に高電圧負荷10に通電する場合、スイッチ13を遮断
する。スイッチ13の遮断によりトランジスタ71がオフ
し、低位側ハーフブリッジ回路4へのゲート電流が遮断
され、SCR41〜43はカソード/ゲート間の順バイアスの
解除によりターンオフし、バッテリ8及び第1車両負荷
8aは三相交流発電機1から切り離される。次に、切換ス
イッチ5を操作して高電圧負荷10と低位ハーフブリッジ
回路3とを接続すると、ハーフブリッジ回路2及び低位
ハーフブリッジ回路3により全波整流された電圧が高電
圧負荷10に印加される。この時、高電圧負荷10の電圧降
下により、高電圧負荷10の低位側電極端10aから電圧調
整器6の入力端子S2に低電圧が供給され、電圧調整器6
は入力端子S2の電圧を元の電圧すなわちバッテリ充電電
圧まで回復しようとしてフィールド電流のデューティ比
をほとんど1まで増加し、その結果として、ステータコ
イル11は大電圧を発生する。そして、この大電圧が高電
圧負荷10に印加されると、高電圧負荷10の低位側電極端
10aは益々低電位となる。
Next, when energizing the high-voltage load 10, the switch 13 is turned off. When the switch 13 is turned off, the transistor 71 is turned off, the gate current to the lower half-bridge circuit 4 is cut off, and the SCRs 41 to 43 are turned off by releasing the forward bias between the cathode and the gate, and the battery 8 and the first vehicle load are turned off.
8a is disconnected from the three-phase alternator 1. Next, when the changeover switch 5 is operated to connect the high-voltage load 10 to the low-order half-bridge circuit 3, the voltage subjected to full-wave rectification by the half-bridge circuit 2 and the low-order half-bridge circuit 3 is applied to the high-voltage load 10. You. At this time, due to the voltage drop of the high voltage load 10, a low voltage is supplied to the input terminal S2 of the voltage regulator 6 from the lower electrode end 10a of the high voltage load 10,
Increases the duty ratio of the field current to almost 1 in an attempt to restore the voltage of the input terminal S2 to the original voltage, that is, the battery charging voltage. As a result, the stator coil 11 generates a large voltage. When this large voltage is applied to the high-voltage load 10, the lower-side electrode terminal of the high-voltage load 10
10a has a lower potential.

低位側ハーフブリッジ回路4のターンオン時に、切換
スイッチ5を5b側に倒すと、バッテリ8と第1車両負荷
8aと第2車両負荷9とを並列駆動することができる。
When the switch 5 is turned to the side 5b when the lower half-bridge circuit 4 is turned on, the battery 8 and the first vehicle load are turned off.
8a and the second vehicle load 9 can be driven in parallel.

以下、本実施例の車両用電源装置の効果を説明する。 Hereinafter, effects of the vehicle power supply device of the present embodiment will be described.

(a)SCR41〜43の各アノードが共通接続され、かつ、
接地されているので接続が非常に容易となる。すなわ
ち、SCR41〜43は通常、アノード側で基板に固定される
ので、放熱フィンを兼ね接地された金属基板を直接、こ
のハーフブリッジ回路4の接地側電極とすることができ
る。このようにすると、SCR41〜43のアノード配線を省
略でき、かつ、上記した大面積の放熱フィンを兼ねる金
属基板を絶縁する必要がない。
(A) The anodes of the SCRs 41 to 43 are commonly connected, and
The connection is very easy because it is grounded. That is, since the SCRs 41 to 43 are usually fixed to the substrate on the anode side, a grounded metal substrate which also serves as a radiation fin can be directly used as the ground electrode of the half bridge circuit 4. By doing so, the anode wiring of the SCRs 41 to 43 can be omitted, and there is no need to insulate the metal substrate which also serves as the large-area heat radiation fin.

(b)ハーフブリッジ回路2、3とともにハーフブリッ
ジ回路4もまた三相交流発電機1と一体配設されている
ので、ステータコイル11とハーフブリッジ回路4とを接
続する三相ラインの長さを短縮することができ、その電
力損失を低減することができる。更にゲート制御回路7
もまた三相交流発電機(オルタネータ)と一体配設され
ているので、ゲート制御回路7とハーフブリッジ回路4
とを結ぶ制御ラインの長さを短縮することができる。
(B) Since the half-bridge circuit 4 is also provided integrally with the three-phase AC generator 1 together with the half-bridge circuits 2 and 3, the length of the three-phase line connecting the stator coil 11 and the half-bridge circuit 4 is reduced. The power loss can be reduced. Further, the gate control circuit 7
Is also integrated with the three-phase alternator (alternator), so that the gate control circuit 7 and the half-bridge circuit 4
Can be shortened.

(c)車両負荷を、その低位端がアースされる第1車両
負荷8aと、その低位端がアースされる必要がない第2車
両負荷9とに区別し、第2車両負荷9をハーフブリッジ
回路3から給電しているので、ハーフブリッジ回路4の
各SCRを小形化することができる。
(C) The vehicle load is distinguished into a first vehicle load 8a whose lower end is grounded and a second vehicle load 9 whose lower end does not need to be grounded. Since power is supplied from the SCR 3, each SCR of the half bridge circuit 4 can be downsized.

なお、ハーフブリッジ回路4をハーフブリッジ回路3
と同様にシリコンダイオードで構成し、かつ、このハー
フブリッジ回路4を1個のSCRを介して接地することも
できるが、この場合には、部品点数が増加し、かつ、低
位側ハーフブリッジ回路4の順バイアス電圧降下と上記
1個のSCRの順バイアス電圧降下とが生じるので、第1
車両負荷8aと第2車両負荷9とで印加電圧が異なってし
まう不利が生ずる。また、3個のSCR41〜43の一部が故
障して非導通となっても、残りのSCRによりバッテリ充
電を継続できるので、バッテリが上がる可能性が少な
い。
Note that the half bridge circuit 4 is replaced with the half bridge circuit 3
Similarly, the half bridge circuit 4 can be grounded via one SCR. However, in this case, the number of parts increases and the lower half bridge circuit 4 And the forward bias voltage drop of the one SCR, the first
There is a disadvantage that the applied voltage differs between the vehicle load 8a and the second vehicle load 9. Also, even if a part of the three SCRs 41 to 43 fails and becomes non-conductive, battery charging can be continued by the remaining SCRs, and there is little possibility that the battery will run out.

(d)電圧調整器6は2つの入力端S1、S2をもち、低電
位の方の入力端電位を優先的に制御に用いているので、
従来の1入力端型の電圧調整器にわずかの変更を加える
だけで電圧調整器6を構成することができ、電圧調整器
6に負荷切換信号の類いの信号を入力する必要がない。
電圧調整器6の一構成例を第2図に示す。抵抗R1は比較
的高抵抗であり、接点Sの電位は入力S1、S2のうちで低
い方の電位にダイオード101又は102の順バイアス電位を
足したものとなる。そして抵抗R2は更に高抵抗であり、
入力端S0の電位はほぼ入力端S1又はS2の低い方の電位に
ほぼ等となる。ただし、入力端S2が負電位の場合には入
力端S0の電位は0Vとなる。なお、60は、通常の1入力端
型の電圧調整器であり、100はレベルシフトダイオード
である。
(D) The voltage regulator 6 has two input terminals S1 and S2, and preferentially uses the lower input terminal potential for control.
The voltage regulator 6 can be configured by making only a slight change to the conventional one-input terminal type voltage regulator, and there is no need to input a signal such as a load switching signal to the voltage regulator 6.
FIG. 2 shows an example of the configuration of the voltage regulator 6. The resistor R1 has a relatively high resistance, and the potential of the contact S is obtained by adding the forward bias potential of the diode 101 or 102 to the lower potential of the inputs S1 and S2. And the resistance R2 is higher resistance,
The potential of the input terminal S0 is substantially equal to the lower potential of the input terminal S1 or S2. However, when the input terminal S2 has a negative potential, the potential of the input terminal S0 is 0V. Reference numeral 60 denotes a normal one-input terminal type voltage regulator, and reference numeral 100 denotes a level shift diode.

ゲート制御回路7の変形態様を第3図に示す。 FIG. 3 shows a modification of the gate control circuit 7.

第3図に示したゲート制御回路では、連動スイッチ71
a〜71cを導通させると、SCR41a〜41cは遮断され、それ
らを開放するとSCR41a〜41cは導通する。なお79は電流
制限抵抗である。
In the gate control circuit shown in FIG.
When a through 71c are turned on, the SCRs 41a through 41c are shut off, and when they are opened, the SCRs 41a through 41c are turned on. 79 is a current limiting resistor.

(第2実施例) 本発明の他の実施例を第4図に示す。Second Embodiment Another embodiment of the present invention is shown in FIG.

この車両用電源装置は、三相交流発電機1と、ハーフ
ブリッジ回路2、3a、4と、電圧調整器6とからなり、
ハーフブリッジ回路3aをSCRで構成して切換スイッチ5
を省略した点が実施例1と異なっている。なお、実施例
1の第2車両負荷9は省略されている。
This power supply device for a vehicle includes a three-phase AC generator 1, half-bridge circuits 2, 3a and 4, and a voltage regulator 6,
Half bridge circuit 3a is composed of SCR and changeover switch 5
Is different from the first embodiment. Note that the second vehicle load 9 of the first embodiment is omitted.

ハーフブリッジ回路4は、実施例1のゲート制御回路
7と同一のゲート制御回路(図示せず)により制御さ
れ、ハーフブリッジ回路3aは、実施例1のゲート制御回
路降7と逆動作するゲート制御回路(図示せず)により
制御される。
The half-bridge circuit 4 is controlled by the same gate control circuit (not shown) as the gate control circuit 7 of the first embodiment, and the half-bridge circuit 3a is operated by a gate control circuit that operates in reverse to the gate control circuit 7 of the first embodiment. It is controlled by a circuit (not shown).

このようにすれば、更に、回路構成を簡単化すること
ができる他、バッテリ8と高電圧負荷10への送電をひん
ぱんに切換えることができる。
By doing so, the circuit configuration can be further simplified, and power transmission to the battery 8 and the high-voltage load 10 can be frequently switched.

[発明の効果] 上述したように本発明の車両用電源装置によると、異
電圧負荷用の低位側ハーフブリッジ整流回路と、バッテ
リ用の低位側ハーフブリッジ整流回路とを設け、バッテ
リ用の低位側ハーフブリッジ整流回路が外部制御入力付
半導体スイッチング素子とその制御回路とによって構成
されるため、この制御回路によってバッテリ用の低位側
ハーフブリッジ整流回路を制御することができ、バッテ
リ専用の断続スイッチをバッテリへの給電経路に介在さ
せることなく三相交流発電機からバッテリへの充電を異
電圧負荷への給電要求に対応して制御することができ
る。このため、バッテリのみへの給電と、異電圧負荷へ
の給電とを切り換え可能な車両用電源装置の構成を簡単
化することができ、信頼性並びに低コスト化を図ること
ができる。
[Effect of the Invention] As described above, according to the vehicle power supply device of the present invention, the lower half bridge rectifier circuit for the different voltage load and the lower half bridge rectifier circuit for the battery are provided, and the lower half bridge rectifier circuit for the battery is provided. Since the half-bridge rectifier circuit is composed of a semiconductor switching element with an external control input and its control circuit, the control circuit can control the lower half-bridge rectifier circuit for the battery, and an intermittent switch dedicated to the battery is connected to the battery. Charging from the three-phase AC generator to the battery can be controlled in response to a power supply request to a different voltage load without intervening in a power supply path to the battery. For this reason, the configuration of the vehicle power supply device that can switch between power supply to only the battery and power supply to the different voltage load can be simplified, and reliability and cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の車両用電源装置の一実施例を示す等価
回路図、第2図は電圧調整器6の一実施例ブロック図、
第3図はゲート制御回路7の変形態様を示す等価回路
図、第4図は本発明の車両用電源装置の他の実施例を示
す等価回路図である。 1……三相交流発電機 2……高位側ハーフブリッジ回路 3……低位側ハーフブリッジ回路 4……低位側ハーフブリッジ回路 5……切換スイッチ 6……電圧調整器 7……ゲート制御回路 8……バッテリ 10……高電圧負荷(異電圧負荷)
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing one embodiment of a vehicle power supply device of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of one embodiment of a voltage regulator 6,
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing a modification of the gate control circuit 7, and FIG. 4 is an equivalent circuit diagram showing another embodiment of the vehicle power supply device of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Three-phase alternating current generator 2 ... Higher half bridge circuit 3 ... Lower half bridge circuit 4 ... Lower half bridge circuit 5 ... Changeover switch 6 ... Voltage regulator 7 ... Gate control circuit 8 …… Battery 10 …… High voltage load (different voltage load)

フロントページの続き (72)発明者 重信 博道 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−253898(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02P 9/00 - 9/48 H02M 7/00 - 7/40Continuation of the front page (72) Inventor Hiromichi Shigenobu 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (56) References JP-A-63-253898 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H02P 9/00-9/48 H02M 7/00-7/40

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】車両のバッテリと、このバッテリとは異な
る定格電圧をもつ異電圧負荷とを有する車両の車両用電
源装置において、 車両エンジンにより駆動される三相交流発電機と、 前記異電圧負荷への通電を断続する異電圧負荷スイッチ
と、 この三相交流発電機の交流出力を整流して前記バッテリ
と前記異電圧負荷とに供給する整流回路と、 前記バッテリへの給電時と前記異電圧負荷への給電時に
おいて前記三相交流発電機の発電電圧を変更する電圧調
整手段とを備え、 前記整流回路は、 前記三相交流発電機の各出力端に個別に接続され、前記
バッテリの正極端と前記異電圧負荷の高電位側電極端と
の両方に整流出力を供給する半導体スイッチング素子を
含む高位側ハーフブリッジ整流回路と、 前記三相交流発電機の各出力端に個別に接続され、前記
異電圧負荷の非接地の低電位側電極端に整流出力を供給
する半導体スイッチング素子を含む異電圧負荷用低位側
ハーフブリッジ整流回路と、 前記三相交流発電機の各出力端に個別に接続され、前記
バッテリの接地負極端に整流出力を供給する半導体スイ
ッチング素子を含むバッテリ用低位側ハーフブリッジ整
流回路とを備え、 少なくとも前記バッテリ用低位側ハーフブリッジ整流回
路の半導体スイッチング素子を外部信号によってスイッ
チング可能な外部制御入力付半導体スイッチング素子に
より構成するとともに、前記異電圧負荷への給電要求に
対応して前記外部制御入力付半導体スイッチング素子へ
の外部制御信号を変更して前記バッテリのみへ給電可能
な状態と前記異電圧負荷へ給電加工な状態とを切り換え
る制御回路を設けてなることを特徴とする車両用電源装
置。
1. A vehicle power supply device for a vehicle having a vehicle battery and a different voltage load having a rated voltage different from the battery, comprising: a three-phase AC generator driven by a vehicle engine; A different-voltage load switch for interrupting the current supply to the battery; a rectifier circuit for rectifying an AC output of the three-phase AC generator and supplying the rectified output to the battery and the different-voltage load; A voltage adjusting means for changing a generated voltage of the three-phase AC generator when power is supplied to a load, wherein the rectifier circuit is individually connected to each output terminal of the three-phase AC generator, A high-order half-bridge rectifier circuit including a semiconductor switching element that supplies a rectified output to both the extreme and the high-potential-side electrode terminal of the different-voltage load, and individually connected to each output terminal of the three-phase AC generator. A low-voltage half-bridge rectifier circuit for a different voltage load that includes a semiconductor switching element that supplies a rectified output to an ungrounded low-potential electrode terminal of the different voltage load, and to each output terminal of the three-phase AC generator. A low-side half-bridge rectifier circuit for a battery that includes a semiconductor switching element that supplies a rectified output to the grounded negative terminal of the battery, wherein at least the semiconductor switching element of the low-side half-bridge rectifier circuit for the battery is externally connected. A semiconductor switching element with an external control input that can be switched by a signal, and an external control signal to the semiconductor switching element with an external control input is changed in response to a power supply request to the different voltage load to only the battery. A control circuit for switching between a state where power can be supplied and a state where power is not supplied to the different voltage load Vehicle power supply apparatus characterized by comprising providing.
【請求項2】前記異電圧負荷スイッチは、前記異電圧負
荷用低位側ハーフブリッジ整流回路の半導体スイッチン
グ素子として設けられた、外部信号によってスイッチン
グ可能な外部制御入力付半導体スイッチング素子により
構成され、前記制御回路は前記バッテリのみへ給電可能
な状態と、前記異電圧負荷のみへ給電可能な状態とを切
り換えることを特徴とする請求項1記載の車両用電源装
置。
2. The different voltage load switch is constituted by a semiconductor switching element with an external control input switchable by an external signal, provided as a semiconductor switching element of the lower half bridge rectifier circuit for the different voltage load. The power supply device for a vehicle according to claim 1, wherein the control circuit switches between a state in which power can be supplied to only the battery and a state in which power can be supplied to only the different voltage load.
【請求項3】前記半導体スイッチング素子は、シリコン
整流器により構成されることを特徴とする請求項1また
は2記載の車両用電源装置。
3. The power supply device for a vehicle according to claim 1, wherein said semiconductor switching element is constituted by a silicon rectifier.
【請求項4】前記シリコン整流器は、シリコンダイオー
ド又はSCRにより構成されることを特徴とする請求項3
記載の車両用電源装置。
4. The silicon rectifier according to claim 3, wherein the silicon rectifier comprises a silicon diode or an SCR.
The power supply device for a vehicle according to the above.
JP1243200A 1989-09-19 1989-09-19 Power supply for vehicles Expired - Lifetime JP2835096B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1243200A JP2835096B2 (en) 1989-09-19 1989-09-19 Power supply for vehicles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1243200A JP2835096B2 (en) 1989-09-19 1989-09-19 Power supply for vehicles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03107400A JPH03107400A (en) 1991-05-07
JP2835096B2 true JP2835096B2 (en) 1998-12-14

Family

ID=17100324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1243200A Expired - Lifetime JP2835096B2 (en) 1989-09-19 1989-09-19 Power supply for vehicles

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2835096B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008148498A (en) * 2006-12-12 2008-06-26 Erumekku:Kk Power supply for low voltage, high current motor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03107400A (en) 1991-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3431180B2 (en) Voltage supply in a motor vehicle with a generator connected in parallel
US5694311A (en) Power supply system
JP7243490B2 (en) Alternator drive system
US4286205A (en) Interface circuit for standard voltage regulators
JP5571275B2 (en) Double voltage electrical system
US5606246A (en) Power supply unit for vehicles
JP2010057333A (en) Power supply apparatus
JP2835096B2 (en) Power supply for vehicles
WO2018037720A1 (en) Power conversion device
JPH0541397U (en) Voltage type semiconductor device driver
JP2760016B2 (en) Vehicle charge control device
JPH0956167A (en) Motor control device
CN102969890B (en) two-quadrant chopper
EP1020988A1 (en) Voltage regulating device
JP3166922B2 (en) Power supply for vehicles
JP2751153B2 (en) Voltage regulator for vehicle charging generator
JP2759941B2 (en) Power generation control device for vehicles
JP3133867B2 (en) Power supply for vehicles
JP3173011B2 (en) Power supply for vehicles
JP2720468B2 (en) Vehicle charge control device
JP2636351B2 (en) Power generator for vehicles
JP2505087Y2 (en) Control device for vehicle alternator
US7057355B2 (en) Drive circuit for operating at least one lamp in an associated load circuit
JPH0528904Y2 (en)
JPH1051974A (en) Charger for vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091002

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term