バッテリ充電回路、バッテリ充電システム及びバッテリ充電回路の制御方法
【課題】バッテリの充電と非充電とが切り替えられる電圧のばらつき及び温度依存性を小さくする。
【解決手段】バッテリ充電回路は、発電機が出力する交流電圧を整流してバッテリを充電するための充電電圧を生成する整流部と、オフ状態で整流部を介して発電機にバッテリを充電させ、オン状態で整流部を介して発電機を短絡させるスイッチ部と、バッテリの電圧が予め定められた起動／停止電圧以上であるか否か検出し、検出結果を出力するバッテリ電圧検出部と、バッテリの電圧が起動／停止電圧以上である期間に起動して基準電圧を生成する基準電圧生成部と、基準電圧生成部の起動に同期して起動し、バッテリの電圧を分圧した分圧電圧が基準電圧以上になった後でスイッチ部をオン状態に制御し、その後、分圧電圧が基準電圧未満になった後でスイッチ部をオフ状態に制御するスイッチ制御部と、を備える。
【解決手段】バッテリ充電回路は、発電機が出力する交流電圧を整流してバッテリを充電するための充電電圧を生成する整流部と、オフ状態で整流部を介して発電機にバッテリを充電させ、オン状態で整流部を介して発電機を短絡させるスイッチ部と、バッテリの電圧が予め定められた起動／停止電圧以上であるか否か検出し、検出結果を出力するバッテリ電圧検出部と、バッテリの電圧が起動／停止電圧以上である期間に起動して基準電圧を生成する基準電圧生成部と、基準電圧生成部の起動に同期して起動し、バッテリの電圧を分圧した分圧電圧が基準電圧以上になった後でスイッチ部をオン状態に制御し、その後、分圧電圧が基準電圧未満になった後でスイッチ部をオフ状態に制御するスイッチ制御部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電圧を整流してバッテリを充電するバッテリ充電回路、バッテリ充電システム及びバッテリ充電回路の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車等に用いられる従来のバッテリ充電回路として、図７に示される回路が知られている（例えば、特許文献１参照）。バッテリ充電時は、発電機１で発電された３相交流電圧がダイオードＤ１〜Ｄ６からなる整流部２で整流され、整流された直流電圧でバッテリＢが充電される。そして、バッテリＢが充電され、その電圧が所定電圧以上になったことを電圧検出回路４が検出すると、スイッチ制御回路５がサイリスタＳ１〜Ｓ３（スイッチ部３）をオン状態に制御する。オン状態になったサイリスタＳ１〜Ｓ３は、発電機１を短絡させる。このバッテリ充電回路は、ディスクリート部品を用いて構成されている。
【０００３】
このように、バッテリ充電回路は、バッテリＢの電圧が所定電圧より低い場合にバッテリＢを充電して、バッテリＢの電圧が所定電圧以上の場合にバッテリＢを充電しないように構成されている。上記所定電圧は、電圧検出回路４が有するツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧に基づいて決められている。また、バッテリＢの電圧が所定電圧より低い場合、即ちバッテリＢを充電している間は、電圧検出回路４、スイッチ制御回路５及び制御回路６には電流が流れないので、バッテリＢを効率的に充電するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１８９１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記所定電圧はバッテリＢの充電と非充電とが切り替えられる電圧であるため、上記所定電圧に応じて、充電されたバッテリＢの平均電圧が決まる。そのため、上記所定電圧は一定であることが好ましい。
【０００６】
しかしながら、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧は、部品ごとのばらつきが大きく、また、温度依存性も大きい。従って、上記所定電圧、即ち、バッテリＢの充電と非充電とが切り替えられる電圧もばらつき及び温度依存性が大きくなるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、バッテリの充電と非充電とが切り替えられる電圧のばらつき及び温度依存性が小さいバッテリ充電回路、バッテリ充電システム及びバッテリ充電回路の制御方法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】
【０００８】
本発明の一態様に係る実施例に従ったバッテリ充電回路は、
発電機が出力する交流電圧を整流してバッテリを充電するための充電電圧を生成する整流部と、
オン状態又はオフ状態に切り替えられ、オフ状態で前記整流部を介して前記発電機に前記バッテリを充電させ、オン状態で前記整流部を介して前記発電機を短絡させるスイッチ部と、
前記バッテリの電圧が予め定められた起動／停止電圧以上であるか否か検出し、検出結果を出力するバッテリ電圧検出部と、
前記バッテリ電圧検出部の前記検出結果に基づいて制御され、前記バッテリの電圧が前記起動／停止電圧以上である期間に起動して基準電圧を生成する基準電圧生成部と、
前記基準電圧生成部の起動に同期して起動し、前記バッテリの電圧を分圧した分圧電圧が前記基準電圧以上になった後で前記スイッチ部をオン状態に制御し、その後、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった後で前記スイッチ部をオフ状態に制御するスイッチ制御部と、を備える
ことを特徴とする。
【０００９】
また、前記バッテリ充電回路において、
前記基準電圧を調整するトリミング回路を備えてもよい。
【００１０】
また、前記バッテリ充電回路において、
前記基準電圧は、前記起動／停止電圧よりも温度依存性が小さくてもよい。
【００１１】
また、前記バッテリ充電回路において、
前記スイッチ制御部は、前記分圧電圧が前記基準電圧以上になってから所定の遅延時間後に前記スイッチ部をオン状態に制御する遅延部を有してもよい。
【００１２】
また、前記バッテリ充電回路において、
前記スイッチ制御部は、
前記バッテリの電圧を分圧して、前記分圧電圧を出力する分圧部と、
前記基準電圧と前記分圧電圧とを比較する第１の比較器と、を有してもよい。
【００１３】
また、前記バッテリ充電回路において、
前記遅延部は、
容量素子と、
前記第１の比較器の比較結果に応じて、前記分圧電圧が前記基準電圧以上になった時に前記容量素子を充電し、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった時に前記容量素子を放電させる充放電部と、
前記基準電圧と前記容量素子の電圧とを比較して、前記容量素子の電圧が前記基準電圧以上になった時に前記スイッチ部をオン状態に制御し、前記容量素子の電圧が前記基準電圧未満になった後に前記スイッチ部をオフ状態に制御する第２の比較器と、を含んでもよい。
【００１４】
また、前記バッテリ充電回路において、
前記充放電部は、
前記容量素子を充電するための電流を前記容量素子の一端に供給する電流源と、
前記第１の比較器の比較結果に応じて、前記分圧電圧が前記基準電圧以上になった時に前記容量素子の両端を解放し、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった時に前記容量素子の両端を短絡するトランジスタと、を含んでもよい。
【００１５】
また、前記バッテリ充電回路において、
前記第２の比較器は、ヒステリシスを有してもよい。
【００１６】
また、前記バッテリ充電回路において、
前記バッテリ電圧検出部は、前記バッテリの電圧が前記起動／停止電圧以上の時に導通する電圧検出回路を有し、前記電圧検出回路が導通することにより、前記バッテリの電圧が前記起動／停止電圧以上であることを検出してもよい。
【００１７】
また、前記バッテリ充電回路において、
前記電圧検出回路は、ツェナーダイオードを含んでもよい。
【００１８】
また、前記バッテリ充電回路において、
前記電圧検出回路は、前記ツェナーダイオードに直列接続されたダイオードを含んでもよい。
【００１９】
本発明の一態様に係る実施例に従ったバッテリ充電システムは、
発電機と、
バッテリと、
前記バッテリ充電回路と、を備える
ことを特徴とする。
【００２０】
本発明の一態様に係る実施例に従ったバッテリ充電回路の制御方法は、
発電機が出力する交流電圧を整流してバッテリを充電するための充電電圧を生成する整流部と、オン状態又はオフ状態に切り替えられ、オフ状態で前記整流部を介して前記発電機に前記バッテリを充電させ、オン状態で前記整流部を介して前記発電機を短絡させるスイッチ部と、を備えるバッテリ充電回路の制御方法であって、
バッテリ電圧検出部により、前記バッテリの電圧が予め定められた起動／停止電圧以上であるか否か検出し、前記バッテリの電圧が前記起動／停止電圧以上である期間に基準電圧生成部を起動するステップと、
起動した前記基準電圧生成部により、基準電圧を生成するステップと、
前記基準電圧生成部の起動に同期してスイッチ制御部を起動するステップと、
起動した前記スイッチ制御部により、前記バッテリの電圧を分圧した分圧電圧が前記基準電圧以上になった後で前記スイッチ部をオン状態に制御し、その後、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった後で前記スイッチ部をオフ状態に制御するステップと、を備える
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の一態様に係るバッテリ充電回路、バッテリ充電システム及びバッテリ充電回路の制御方法によれば、基準電圧生成部が、バッテリの電圧が起動／停止電圧以上である期間に起動して基準電圧を生成するようにしている。そして、スイッチ制御部が、基準電圧生成部の起動に同期して起動し、バッテリの電圧を分圧した分圧電圧が基準電圧以上になった後でスイッチ部をオン状態に制御し、その後、分圧電圧が基準電圧未満になった後でスイッチ部をオフ状態に制御するようにしている。これにより、スイッチ部がオン状態又はオフ状態に切り替えられる電圧、即ちバッテリの充電と非充電とが切り替えられる電圧は、基準電圧に基づいて決定されるため、ばらつき及び温度依存性が大きい起動／停止電圧とは無関係になる。また、基準電圧を基準電圧生成部により生成しているので、基準電圧の設定の自由度が高く、起動／停止電圧よりもばらつき及び温度依存性が小さい基準電圧を生成できる。従って、バッテリの充電と非充電とが切り替えられる電圧のばらつき及び温度依存性を小さくできる。
【００２２】
さらには、バッテリの電圧が起動／停止電圧未満である期間に基準電圧生成部及びスイッチ制御部を停止させることができるので、バッテリを効率的に充電できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例１に係るバッテリ充電システムの回路図である。
【図２】実施例１に係るバッテリ充電回路における基本動作を示す波形図である。
【図３】実施例１に係るバッテリ充電システムにおけるバッテリの充放電動作を示す波形図である。
【図４】実施例１に係るバッテリ充電システムにおける放電動作時にバッテリの電圧が低下した場合の動作を示す波形図である。
【図５】比較例に係るバッテリ充電システムにおける放電動作時にバッテリの電圧が低下した場合の動作を示す波形図である。
【図６】実施例２に係るバッテリ充電回路の起動／停止電圧制御部及びバッテリ電圧検出部の回路図である。
【図７】従来のバッテリ充電回路の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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】
【００２５】
図１は、本発明の実施例１に係るバッテリ充電システムの回路図である。図１に示すように、バッテリ充電システムは、発電機１と、バッテリ充電回路１００と、バッテリＢとを備える。このバッテリ充電システムは、例えば、自動二輪車等に用いられる。
【００２６】
発電機１は、三相の交流電圧を出力する。バッテリ充電回路１００は、発電機１から出力された３相の交流電圧を整流し、整流された直流電圧でのバッテリＢの充電および非充電を制御する。充電されたバッテリＢは、図示しない負荷回路等に電力を供給できる。
【００２７】
バッテリ充電回路１００は、整流部２と、スイッチ部３と、バッテリ電圧検出部４０と、スイッチ制御部５０と、基準電圧生成部６０と、トリミング回路６１と、起動／停止電圧制御部７０と、ＰＮＰ型トランジスタＱ２と、を備える。
【００２８】
整流部２は、発電機１が出力する三相の交流電圧を整流してバッテリを充電するための充電電圧を生成する。具体的には、整流部２は、ダイオードＤ１〜Ｄ６を有する。ダイオードＤ１のアノード及びダイオードＤ４のカソードは、発電機１のＵ相出力端子に接続されている。ダイオードＤ２のアノード及びダイオードＤ５のカソードは、発電機１のＶ相出力端子に接続されている。ダイオードＤ３のアノード及びダイオードＤ６のカソードは、発電機１のＷ相出力端子に接続されている。ダイオードＤ１〜Ｄ３のカソードはバッテリＢの正極側端子に共通に接続され、ダイオードＤ４〜Ｄ６のアノードはバッテリＢの負極側端子に共通に接続されている。
【００２９】
スイッチ部３は、オン状態又はオフ状態に切り替えられ、オフ状態で整流部２を介して発電機１にバッテリＢを充電させ、オン状態で整流部２を介して発電機１を短絡させる。具体的には、スイッチ部３は、サイリスタＳ１〜Ｓ３と、抵抗Ｒ１〜Ｒ３とを有する。サイリスタＳ１のアノードは発電機１のＵ相出力端子に接続され、サイリスタＳ２のアノードは発電機１のＶ相出力端子に接続され、サイリスタＳ３のアノードは発電機１のＷ相出力端子に接続されている。サイリスタＳ１〜Ｓ３のカソードは、ダイオードＤ４〜Ｄ６のアノードに共通に接続されている。各サイリスタＳ１〜Ｓ３のゲートには、対応する抵抗Ｒ１〜Ｒ３の一端が接続されている。共通に接続された抵抗Ｒ１〜Ｒ３の他端には、出力端子Ｔ３を介してスイッチ制御部５０から電圧ＯＵＴが供給される。
【００３０】
このような構成により、スイッチ部３は、オフ状態、即ちサイリスタＳ１〜Ｓ３がオフ状態（非導通状態）の時に、ダイオードＤ１〜Ｄ６を介して発電機１にバッテリＢを充電させる。一方、スイッチ部３は、オン状態、即ちサイリスタＳ１〜Ｓ３がオン状態（導通状態）の時に、発電機１のＵ相出力端子、Ｖ相出力端子およびＷ相出力端子を、サイリスタＳ１〜Ｓ３及びダイオードＤ４〜Ｄ６を介して互いに短絡させる。即ち、この状態では、バッテリＢは非充電となる。
【００３１】
バッテリ電圧検出部４０は、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが予め定められた起動／停止電圧Ｖａ以上であるか否か検出し、検出結果を出力する。
【００３２】
具体的には、バッテリ電圧検出部４０は、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが起動／停止電圧Ｖａ以上の時に導通する電圧検出回路４１を有し、電圧検出回路４１が導通することにより、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが起動／停止電圧Ｖａ以上であることを検出する。電圧検出回路４１は、直列接続されたツェナーダイオード（電圧検出素子）ＺＤ１と、ダイオード（電圧検出素子）Ｄ７と、を含む。ツェナーダイオードＺＤ１は、カソード（電圧検出回路４１の一端）が電源端子Ｔ１を介してバッテリＢの正極側端子に接続されている。ダイオードＤ７は、アノードがツェナーダイオードＺＤ１のアノードに接続され、カソードが電圧検出回路４１の他端になっている。起動／停止電圧Ｖａは、ツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧（ツェナー電圧）と、ダイオードＤ７の順方向電圧との和にほぼ等しい。ダイオードＤ７は、起動／停止電圧Ｖａを微調整するためのものである。
【００３３】
バッテリ電圧検出部４０は、さらに、抵抗Ｒ４〜Ｒ６と、ＮＰＮ型トランジスタ（第１のトランジスタ）Ｑ１と、を有する。抵抗Ｒ４は、一端が電圧検出回路４１の他端（ダイオードＤ７のカソード）に接続されている。抵抗Ｒ５は、一端が抵抗Ｒ４の他端に接続され、他端が接地端子Ｔ２を介してバッテリＢの負極側端子に接続されている。
【００３４】
抵抗Ｒ６は、一端が電源端子Ｔ１に接続されている。ＮＰＮ型トランジスタＱ１は、コレクタが抵抗Ｒ６の他端に接続され、エミッタが接地端子Ｔ２に接続され、ベース（制御端子）が抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５の接続点に接続されている。つまり、ＮＰＮ型トランジスタＱ１は、バッテリＢの正極側端子と負極側端子との間に電流経路が接続され、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが起動／停止電圧Ｖａ以上である時にオン状態になる。
【００３５】
ＰＮＰ型トランジスタＱ２は、エミッタが電源端子Ｔ１に接続され、ベースが抵抗Ｒ６とＮＰＮ型トランジスタＱ１のコレクタとの接続点に接続され、コレクタが基準電圧生成部６０に接続されている。
【００３６】
基準電圧生成部６０は、ＰＮＰ型トランジスタＱ２が電流を流すことによって起動する。即ち、基準電圧生成部６０は、バッテリ電圧検出部４０の検出結果に基づいて制御され、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが起動／停止電圧Ｖａ以上である期間に起動して基準電圧Ｖｒｅｆとバイアス電圧Ｖｂ，Ｖｃを生成する。本実施例では、基準電圧生成部６０はバンドギャップ回路から構成されている。そのため、基準電圧Ｖｒｅｆは起動／停止電圧Ｖａよりも温度依存性が小さい。
【００３７】
トリミング回路６１は、基準電圧生成部６０に接続されていて、基準電圧Ｖｒｅｆを調整できるようになっている。例えば、製品の検査時等に、製品毎の基準電圧Ｖｒｅｆのばらつきが小さくなるように、製品毎にトリミング回路６１を用いて基準電圧Ｖｒｅｆを調整しておくことができる。
【００３８】
起動した基準電圧生成部６０は、基準電圧Ｖｒｅｆとバイアス電圧Ｖｂ，Ｖｃをスイッチ制御部５０に供給する。これにより、スイッチ制御部５０は、基準電圧生成部６０の起動に同期して起動する。そして、起動したスイッチ制御部５０は、バッテリＢの電圧Ｖｃｃを分圧した分圧電圧ＳＮＳが基準電圧Ｖｒｅｆ以上になった後でスイッチ部３をオン状態に制御し、その後、分圧電圧ＳＮＳが基準電圧Ｖｒｅｆ未満になった後でスイッチ部３をオフ状態に制御する。
【００３９】
スイッチ制御部５０は、ＰＮＰ型トランジスタＱ３と、分圧部５１と、第１の比較器ＣＯＭＰ１と、遅延部５２と、ＰＮＰ型トランジスタＱ５と、ＮＰＮ型トランジスタＱ６と、を有する。
【００４０】
ＰＮＰ型トランジスタＱ３は、エミッタが電源端子Ｔ１に接続され、ベースにバイアス電圧Ｖｂが供給され、コレクタが端子Ｔ５に接続され、スイッチとして機能する。端子Ｔ５の電圧を電圧ＳＷとする。
【００４１】
分圧部５１は、端子Ｔ５と接地端子Ｔ２との間に直列接続された抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８とを含む。分圧部５１は、ＰＮＰ型トランジスタＱ３がオン状態の時に、バッテリＢの電圧Ｖｃｃを分圧して、分圧電圧ＳＮＳを抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８の接続点から端子Ｔ６に出力する。
【００４２】
第１の比較器ＣＯＭＰ１は、バイアス電圧Ｖｃが供給されると動作して、非反転入力端子に入力される基準電圧Ｖｒｅｆと、端子Ｔ６を介して反転入力端子に入力される分圧電圧ＳＮＳとを比較して、比較結果を出力する。
【００４３】
遅延部５２は、第１の比較器ＣＯＭＰ１の比較結果に応じて、分圧電圧ＳＮＳが基準電圧Ｖｒｅｆ以上になってから所定の遅延時間後にスイッチ部３をオン状態に制御する。
【００４４】
具体的には、遅延部５２は、容量素子Ｃ１と、電流源Ｉ１と、ＮＰＮ型トランジスタ（第２のトランジスタ）Ｑ４と、ＰＮＰ型トランジスタＱ８と、第２の比較器ＣＯＭＰ２と、を含む。これらのうち、電流源Ｉ１と、ＮＰＮ型トランジスタＱ４と、ＰＮＰ型トランジスタＱ８とは、充放電部として機能する。
【００４５】
充放電部は、第１の比較器ＣＯＭＰ１の比較結果に応じて、分圧電圧ＳＮＳが基準電圧Ｖｒｅｆ以上になった時に容量素子Ｃ１を充電し、分圧電圧ＳＮＳが基準電圧Ｖｒｅｆ未満になった時に容量素子Ｃ１を放電させる。
【００４６】
電流源Ｉ１は、一端が電源端子Ｔ１に接続され、他端がＰＮＰ型トランジスタＱ８のエミッタに接続されている。ＰＮＰ型トランジスタＱ８は、ベースにバイアス電圧Ｖｂが供給され、コレクタが端子Ｔ４を介して容量素子Ｃ１の一端に接続され、スイッチとして機能する。容量素子Ｃ１の他端は、接地端子Ｔ２に接続されている。つまり、電流源Ｉ１は、ＰＮＰ型トランジスタＱ８がオン状態の時、容量素子Ｃ１を充電するための電流を容量素子Ｃ１の一端に供給するようになっている。
【００４７】
ＮＰＮ型トランジスタＱ４は、ベースが第１の比較器ＣＯＭＰ１の出力端子に接続され、コレクタが端子Ｔ４を介して容量素子Ｃ１の一端に接続され、エミッタが接地端子Ｔ２に接続され、スイッチとして機能する。これにより、ＮＰＮ型トランジスタＱ４は、第１の比較器ＣＯＭＰ１の比較結果に応じて、分圧電圧ＳＮＳが基準電圧Ｖｒｅｆ以上になった時にオフ状態となって容量素子Ｃ１の両端を解放し、分圧電圧ＳＮＳが基準電圧Ｖｒｅｆ未満になった時にオン状態となって容量素子Ｃ１の両端を短絡する。
【００４８】
第２の比較器ＣＯＭＰ２は、バイアス電圧Ｖｃが供給されると動作して、非反転入力端子に入力される基準電圧Ｖｒｅｆと、端子Ｔ４を介して反転入力端子に入力される容量素子Ｃ１の一端の電圧ＤＬＹとを比較する。第２の比較器ＣＯＭＰ２は、容量素子Ｃ１の電圧ＤＬＹが基準電圧Ｖｒｅｆ以上になった時にスイッチ部３をオン状態に制御し、容量素子Ｃ１の電圧ＤＬＹが基準電圧Ｖｒｅｆ未満になった後（具体的には基準電圧Ｖｒｅｆより低い電圧Ｖｈ未満になった時）にスイッチ部３をオフ状態に制御する。つまり、第２の比較器ＣＯＭＰ２は、ヒステリシスを有している。第２の比較器ＣＯＭＰ２は、バイアス電圧Ｖｃが供給されていない停止状態では、比較結果がハイレベルになっている。
【００４９】
なお、基準電圧生成部６０はバイアス電圧Ｖｃに代えてバイアス電流を供給してもよく、第１及び第２の比較器ＣＯＭＰ１，ＣＯＭＰ２はバイアス電流が供給されると動作してもよい。
【００５０】
第２の比較器ＣＯＭＰ２の出力端子は、ＰＮＰ型トランジスタＱ５のベースに接続されている。ＰＮＰ型トランジスタＱ５は、エミッタが電源端子Ｔ１に接続されている。
【００５１】
ＮＰＮ型トランジスタＱ６は、ベースがＰＮＰ型トランジスタＱ５のコレクタに接続され、コレクタが電源端子Ｔ１に接続され、エミッタが出力端子Ｔ３に接続されている。
【００５２】
起動／停止電圧制御部７０は、スイッチ制御部５０がスイッチ部３をオン状態に制御している間に、ツェナーダイオードＺＤ１及びダイオードＤ７を短絡させ、それによりバッテリ電圧検出部４０の起動／停止電圧Ｖａを低下させる。起動／停止電圧制御部７０は、例えば、ＰＮＰ型トランジスタＱ７から構成されている。ＰＮＰ型トランジスタＱ７は、エミッタが電源端子Ｔ１に接続され、ベースが第２の比較器ＣＯＭＰ２の出力端子に接続され、コレクタがダイオードＤ７のカソードと抵抗Ｒ４との接続点に接続されている。
【００５３】
以上で説明したバッテリ充電回路１００のうち、例えば、バッテリ電圧検出部４０と、スイッチ制御部５０のうち容量素子Ｃ１、抵抗Ｒ７及び抵抗Ｒ８以外の構成要素と、基準電圧生成部６０と、トリミング回路６１と、起動／停止電圧制御部７０と、ＰＮＰ型トランジスタＱ２とは、半導体集積回路（ＩＣ）８０として構成されている。当然、容量素子Ｃ１、抵抗Ｒ７及び抵抗Ｒ８を半導体集積回路８０内に含めてもよい。
【００５４】
次に、図２及び図３の波形図を参照して、バッテリ充電システムの動作を説明する。まず、バッテリＢを取り外した状態でバッテリ充電回路１００の基本動作を説明する。
【００５５】
図２は、実施例１に係るバッテリ充電回路１００における基本動作を示す波形図である。図２は、図１のバッテリ充電回路１００に供給されるバッテリＢの電圧Ｖｃｃを、外部から強制的に変動させた場合の波形を示す。
【００５６】
時刻ｔ１までは、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが起動／停止電圧Ｖａ未満であるため、ツェナーダイオードＺＤ１とダイオードＤ７は導通しない。よって、抵抗Ｒ４，Ｒ５に電流は流れず、そのためＮＰＮ型トランジスタＱ１のベースにも電流は流れず、ＮＰＮ型トランジスタＱ１はオフ状態になっている。これにより、抵抗Ｒ６にも電流は流れないので、ＰＮＰ型トランジスタＱ２もオフ状態であり電流が流れない。従って、基準電圧生成部６０は停止している。従って、基準電圧Ｖｒｅｆ及びバイアス電圧Ｖｂ，Ｖｃは、生成されず、バッテリＢの電圧Ｖｃｃとほぼ等しい電圧（ハイレベル）となっている。よって、第１及び第２の比較器ＣＯＭＰ１，ＣＯＭＰ２も動作を停止していて、それらの比較結果（出力）はハイレベルになっている。これにより、ＰＮＰ型トランジスタＱ５とＮＰＮ型トランジスタＱ６もオフ状態であり、電圧ＯＵＴはローレベルになっている。従って、サイリスタＳ１〜Ｓ３はオフ状態であるため、バッテリＢは充電状態になる。
【００５７】
時刻ｔ１にてバッテリＢの電圧Ｖｃｃが起動／停止電圧Ｖａ以上になると、ツェナーダイオードＺＤ１とダイオードＤ７は導通する。これにより、ＮＰＮ型トランジスタＱ１とＰＮＰ型トランジスタＱ２がオン状態になる。オン状態のＰＮＰ型トランジスタＱ２が流す電流により、基準電圧生成部６０は起動して、基準電圧Ｖｒｅｆ及びバイアス電圧Ｖｂ，Ｖｃを生成する。
【００５８】
バイアス電圧Ｖｂにより、ＰＮＰ型トランジスタＱ３はオン状態になるので、抵抗Ｒ７，Ｒ８に電流が流れて電圧ＳＷ及び分圧電圧ＳＮＳは上昇する。また、ＰＮＰ型トランジスタＱ８もオン状態になる。
【００５９】
さらに、バイアス電圧Ｖｃにより、第１及び第２の比較器ＣＯＭＰ１，ＣＯＭＰ２も起動する。
【００６０】
この時点では、分圧電圧ＳＮＳは基準電圧Ｖｒｅｆ未満であるため、第１の比較器ＣＯＭＰ１の比較結果はハイレベルになっている。よって、ＮＰＮ型トランジスタＱ４はオン状態であり、電流源Ｉ１からの電流はＰＮＰ型トランジスタＱ８とＮＰＮ型トランジスタＱ４を介して端子Ｔ２に流れる。即ち電圧ＤＬＹはローレベルであり、第２の比較器ＣＯＭＰ２の比較結果はハイレベルである。従って、ＰＮＰ型トランジスタＱ５とＮＰＮ型トランジスタＱ６はオフ状態を維持し、電圧ＯＵＴもローレベルを維持する。
【００６１】
時刻ｔ１以降、電圧Ｖｃｃの上昇に伴って電圧ＳＷと分圧電圧ＳＮＳも上昇する。
【００６２】
時刻ｔ２にて、分圧電圧ＳＮＳが基準電圧Ｖｒｅｆ以上になると、第１の比較器ＣＯＭＰ１の比較結果はローレベルになる。これにより、ＮＰＮ型トランジスタＱ４はオフ状態になる。
【００６３】
ＮＰＮ型トランジスタＱ４がオフ状態になることで、時刻ｔ２以降、電流源Ｉ１からの電流によって容量素子Ｃ１が充電され、容量素子Ｃ１の一端の電圧ＤＬＹが上昇していく。
【００６４】
時刻ｔ３にて、電圧ＤＬＹが基準電圧Ｖｒｅｆ以上になると、第２の比較器ＣＯＭＰ２の比較結果はハイレベルからローレベルになる。これにより、ＰＮＰ型トランジスタＱ５がオン状態となり、ＰＮＰ型トランジスタＱ５を流れる電流がＮＰＮ型トランジスタＱ６のベースに流れることで、ＮＰＮ型トランジスタＱ６はオン状態になる。即ち、電圧ＯＵＴはローレベルからハイレベルになる。そして、ＮＰＮ型トランジスタＱ６が流す電流により、サイリスタＳ１〜Ｓ３はオン状態になる。よって、時刻ｔ３以降、バッテリＢは非充電状態になる。
【００６５】
このように、本実施例では、時刻ｔ２ではなく、時刻ｔ２から容量素子Ｃ１の充電時間だけ遅らせた時刻ｔ３に電圧ＯＵＴをハイレベルにするようにしている。この充電時間は、電圧Ｖｃｃの不規則な上昇に対して即座にサイリスタＳ１〜Ｓ３がオン状態となってしまうことを防止するために設けられている。
【００６６】
さらに、時刻ｔ３にてＰＮＰ型トランジスタＱ７もオン状態になるので、ＰＮＰ型トランジスタＱ７は、ツェナーダイオードＺＤ１とダイオードＤ７を短絡させて、抵抗Ｒ４，Ｒ５に電流を流すようになる。これにより、起動／停止電圧Ｖａは低下するため、電圧Ｖｃｃの不規則な低下の影響を受け難くすることができる。この点については、詳細に後述する。
【００６７】
時刻ｔ３以降、電圧Ｖｃｃは低下するものとする。それに伴い、電圧ＳＷ及び分圧電圧ＳＮＳも低下する。
【００６８】
時刻ｔ４において、分圧電圧ＳＮＳが基準電圧Ｖｒｅｆ未満になると、第１の比較器ＣＯＭＰ１の比較結果はハイレベルになる。これにより、ＮＰＮ型トランジスタＱ４はオン状態になる。従って、容量素子Ｃ１は放電され、電圧ＤＬＹは、時刻ｔ２からｔ３までの充電期間よりも短期間で低下する。
【００６９】
時刻ｔ５において、電圧ＤＬＹが、基準電圧Ｖｒｅｆより低い電圧Ｖｈ未満になると、第２の比較器ＣＯＭＰ２の比較結果はハイレベルになる。これにより、ＰＮＰ型トランジスタＱ５がオフになり、ＮＰＮ型トランジスタＱ６もオフになり、電圧ＯＵＴはローレベルになる。よって、バッテリＢは充電状態になる。このように、第２の比較器ＣＯＭＰ２はヒステリシスを有しているので、時刻ｔ２からｔ３までの電圧ＤＬＹの上昇が遅い場合であっても、第２の比較器ＣＯＭＰ２の比較結果が不安定になる恐れが少なくなる。
【００７０】
時刻ｔ６において、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが起動／停止電圧Ｖａ未満になると、ツェナーダイオードＺＤ１とダイオードＤ７は非導通になる。これにより、基準電圧生成部６０は停止するので、スイッチ制御部５０も停止する。よって、時刻ｔ１以前と同じ状態となる。
【００７１】
次に、バッテリＢも含むバッテリ充電システムの全体動作を説明する。
【００７２】
図３は、実施例１に係るバッテリ充電システムにおけるバッテリＢの充放電動作を示す波形図である。この図３は、端子Ｔ２と端子Ｔ６との間に図示しない容量素子が接続されている場合の動作を示すものとする。
【００７３】
時刻ｔ１からｔ５までの動作は、図２と同一であるため、説明を省略する。時刻ｔ５において非充電状態から充電状態に移行した後、バッテリＢは充電されるため、電圧Ｖｃｃは再び上昇する。そして、時刻ｔ１２において時刻ｔ２と同様に電圧ＤＬＹが再び上昇し、以降、時刻ｔ１３〜ｔ１５において、時刻ｔ３〜ｔ５と同様に動作する。
【００７４】
（放電動作時にバッテリＢの電圧Ｖｃｃが低下した場合の動作）
以上で説明したバッテリ充電システムにおいて、放電動作時に端子Ｔ３からサイリスタＳ１〜Ｓ３のゲートに流れる電流が大きい場合、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが低下するようになる。
【００７５】
図４は、本発明の実施例１に係るバッテリ充電システムにおける放電動作時にバッテリＢの電圧Ｖｃｃが低下した場合の動作を示す波形図である。
【００７６】
時刻ｔ２１から時刻ｔ２３までは、図３の時刻ｔ１から時刻ｔ３までと同様に動作する。時刻ｔ２３において電圧ＯＵＴがハイレベルになり、端子Ｔ３からサイリスタＳ１〜Ｓ３のゲートに大きな電流が流れると、バッテリＢは非充電状態であるため、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが急激に低下する。しかし、本実施例では、前述の様に、この時刻ｔ２３でＰＮＰ型トランジスタＱ７もオン状態になるので、非充電状態において起動／停止電圧Ｖａは低下する。よって、電圧Ｖｃｃが低下しても、起動／停止電圧Ｖａ未満にならないようにできる。従って、基準電圧生成部６０は動作を続けることができるので、電圧ＯＵＴは図３の例と同様になり、電圧Ｖｃｃの不規則な低下の影響を受け難くすることができる。
【００７７】
図３と同様に、その後、時刻ｔ２４において第１の比較器ＣＯＭＰ１の比較結果はハイレベルになり、その後、時刻ｔ２５において第２の比較器ＣＯＭＰ２の比較結果はハイレベルになって充電状態になる。これにより、ＰＮＰ型トランジスタＱ７はオフ状態になるので、起動／停止電圧Ｖａは低下する前の値に戻る。
【００７８】
時刻ｔ２５以降、バッテリＢが充電されて電圧Ｖｃｃは再び上昇し、以降、時刻ｔ３２〜ｔ３５において、時刻ｔ２２〜ｔ２５と同様に動作する。
【００７９】
なお、充電状態では、発電機１が出力する三相の交流電圧の影響で、電圧Ｖｃｃにノイズが発生する。そのため、時刻ｔ２３で電圧ＯＵＴがハイレベルになった直後では、ノイズによる電圧Ｖｃｃの低下（Ｖｄ１）と、サイリスタＳ１〜Ｓ３に電流が流れることによる電圧Ｖｃｃの低下（Ｖｄ２）とが重なる。その後、ノイズによる低下が無くなり、電圧ＶｃｃはバッテリＢの放電により時刻ｔ２５までゆるやかに低下する。
【００８０】
これに対して、以下に説明するように、比較例のバッテリ充電システムでは、放電動作時にバッテリＢの電圧Ｖｃｃが低下すると、動作が不安定になってしまう。この比較例のバッテリ充電システムは、図１のバッテリ充電システムから起動電圧制御部７０を除いた回路構成を有する。
【００８１】
図５は、比較例に係るバッテリ充電システムにおける放電動作時にバッテリＢの電圧Ｖｃｃが低下した場合の動作を示す波形図である。
【００８２】
時刻ｔ２１から時刻ｔ２３までは、図４の例と同様に動作する。時刻ｔ２３において電圧ＯＵＴがハイレベルになり、端子Ｔ３からサイリスタＳ１〜Ｓ３のゲートに電流が流れると、バッテリＢは非充電状態であるため、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが低下する。これにより、電圧Ｖｃｃが起動／停止電圧Ｖａ未満になり、基準電圧生成部６０が停止してしまう。従って、第２の比較器ＣＯＭＰ２は停止して、その比較結果はハイレベルになり、ＮＰＮ型トランジスタＱ６はオフ状態になる。従って、時刻ｔ２３ａにて、電圧ＯＵＴはローレベルになり、それにより端子Ｔ３からサイリスタＳ１〜Ｓ３のゲートに電流が流れなくなるため、バッテリＢが再び充電されて電圧Ｖｃｃが上昇する。
【００８３】
これ以降、以上の時刻ｔ２３〜ｔ２３ａと同様の動作が繰り返されることにより、電圧Ｖｃｃの低下と上昇が短い周期で繰り返され、充電動作が不安定になる。前述のように、本実施例では、このような比較例の不具合を防止できる。
【００８４】
以上で説明した様に、本実施例によれば、基準電圧生成部６０が、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが起動／停止電圧Ｖａ以上である期間に起動して基準電圧Ｖｒｅｆを生成するようにしている。そして、スイッチ制御部５０が、基準電圧生成部６０の起動に同期して起動し、バッテリＢの電圧Ｖｃｃを分圧した分圧電圧ＳＮＳが基準電圧Ｖｒｅｆ以上になった後でスイッチ部３をオン状態に制御し、その後、分圧電圧ＳＮＳが基準電圧Ｖｒｅｆ未満になった後でスイッチ部３をオフ状態に制御するようにしている。これにより、スイッチ部３がオン状態又はオフ状態に切り替えられる電圧、即ちバッテリＢの充電と非充電とが切り替えられる電圧は、基準電圧Ｖｒｅｆに基づいて決定されるため、ばらつき及び温度依存性が大きい起動／停止電圧Ｖａとは無関係になる。
【００８５】
また、基準電圧Ｖｒｅｆをバンドギャップ回路である基準電圧生成部６０により生成しているので、起動／停止電圧Ｖａよりもばらつき及び温度依存性が小さい基準電圧Ｖｒｅｆを生成できる。従って、バッテリＢの充電と非充電とが切り替えられる電圧のばらつき及び温度依存性を小さくできる。
【００８６】
さらには、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが起動／停止電圧Ｖａ未満である期間に基準電圧生成部６０及びスイッチ制御部５０を停止させることができるので、バッテリＢを効率的に充電できる。
【００８７】
以上に加え、本実施例によれば、スイッチ制御部５０がスイッチ部３をオン状態に制御している間にバッテリ電圧検出部４０の起動／停止電圧Ｖａを低下させるようにしている。これにより、オン状態のスイッチ部３に電流が流れてバッテリＢの電圧Ｖｃｃが低下した場合であっても、バッテリＢの電圧Ｖｃｃは低下した起動／停止電圧Ｖａ以上を保つことができ、基準電圧生成部６０及びスイッチ制御部５０が停止することがない。よって、安定して充放電動作を行うことができる。
【実施例２】
【００８８】
実施例２では、起動／停止電圧Ｖａを実施例１と異なる値に設定している。
【００８９】
図６（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施例２に係るバッテリ充電回路１００の起動／停止電圧制御部７０及びバッテリ電圧検出部４０，４０ａ，４０ｂの回路図である。なお、図６（ａ）〜（ｄ）において、バッテリ電圧検出部４０，４０ａ，４０ｂの抵抗Ｒ６の記載を省略している。図６（ａ）には、比較のため、実施例１と同一の構成を示す。
【００９０】
図６（ｂ）では、バッテリ電圧検出部４０は実施例１と同一の構成であり、バッテリ電圧検出部４０と起動／停止電圧制御部７０との間の接続が実施例１と異なる。つまり、起動／停止電圧制御部７０のＰＮＰ型トランジスタＱ７のコレクタは、ツェナーダイオードＺＤ１のアノードとダイオードＤ７のアノードとの接続点に接続されている。これにより、起動／停止電圧制御部７０は、スイッチ制御部５０がスイッチ部３をオン状態に制御している間に、ツェナーダイオードＺＤ１を短絡させ、それによりバッテリ電圧検出部４０の起動／停止電圧Ｖａを低下させる。この回路の非充電状態での低下した起動／停止電圧Ｖａは、実施例１の非充電状態での低下した起動／停止電圧Ｖａより高い。
【００９１】
図６（ｃ）では、バッテリ電圧検出部４０ａの電圧検出回路４１ａの構成が実施例１と異なる。つまり、電圧検出回路４１ａにおいて、ダイオードＤ７のアノード（電圧検出回路４１ａの一端）が電源端子Ｔ１に接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１は、カソードがダイオードＤ７のカソードに接続され、アノードが電圧検出回路４１ａの他端になっている。その他のバッテリ電圧検出部４０ａの回路構成は、実施例１のバッテリ電圧検出部４０と同一であるため、同一の要素に同一の符号を付して説明を省略する。
【００９２】
起動／停止電圧制御部７０のＰＮＰ型トランジスタＱ７のコレクタは、ダイオードＤ７のカソードとツェナーダイオードＺＤ１のカソードとの接続点に接続されている。これにより、起動／停止電圧制御部７０は、スイッチ制御部５０がスイッチ部３をオン状態に制御している間に、ダイオードＤ７を短絡させ、それによりバッテリ電圧検出部４０ａの起動／停止電圧Ｖａを低下させる。この回路の非充電状態での低下した起動／停止電圧Ｖａは、図６（ｂ）の回路の非充電状態での低下した起動／停止電圧Ｖａより高い。
【００９３】
図６（ｄ）では、バッテリ電圧検出部４０ｂの電圧検出回路４１ｂの構成が実施例１と異なる。つまり、電圧検出回路４１ｂは、ダイオードＤ７と、ツェナーダイオードＺＤ１と、抵抗Ｒ４と、ツェナーダイオードＺＤ２とを含む。ダイオードＤ７のアノード（電圧検出回路４１ｂの一端）が電源端子Ｔ１に接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１は、カソードがダイオードＤ７のカソードに接続され、アノードが抵抗Ｒ４の一端に接続されている。抵抗Ｒ４の他端は、ツェナーダイオードＺＤ２のカソードに接続されている。ツェナーダイオードＺＤ２のアノードは、電圧検出回路４１ｂの他端になっていて、ＮＰＮ型トランジスタＱ１のベース及び抵抗Ｒ５の一端に接続されている。その他のバッテリ電圧検出部４０ｂの回路構成は、実施例１のバッテリ電圧検出部４０と同一であるため、同一の要素に同一の符号を付して説明を省略する。
【００９４】
起動／停止電圧制御部７０のＰＮＰ型トランジスタＱ７のコレクタは、抵抗Ｒ４の他端とツェナーダイオードＺＤ２のカソードとの接続点に接続されている。これにより、起動／停止電圧制御部７０は、スイッチ制御部５０がスイッチ部３をオン状態に制御している間に、ダイオードＤ７とツェナーダイオードＺＤ１と抵抗Ｒ４とを短絡させ、それによりバッテリ電圧検出部４０ｂの起動／停止電圧Ｖａを低下させる。
【００９５】
この回路の充電状態での起動／停止電圧Ｖａは、実施例１の充電状態での起動／停止電圧Ｖａより高く、非充電状態での低下した起動／停止電圧Ｖａも、実施例１の非充電状態での低下した起動／停止電圧Ｖａより高い。
【００９６】
以上で説明した様に、本実施例によれば、起動／停止電圧制御部７０が短絡させる電圧検出素子の数と種類を実施例１と異なるように設定している。よって、電圧ＯＵＴがハイレベルの期間、即ち非充電期間において、起動／停止電圧Ｖａを実施例１と異なる電圧に設定できる。つまり、電圧Ｖｃｃの低下量に応じて、起動／停止電圧Ｖａの低下量を設定できる。
【００９７】
以上、本発明の実施例を詳述してきたが、具体的な構成は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変形して実施することができる。
【００９８】
例えば、バイポーラトランジスタに代えて、ＭＯＳトランジスタを用いて半導体集積回路８０を構成してもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１ 発電機
２ 整流部
３ スイッチ部
４０，４０ａ，４０ｂ バッテリ電圧検出部
４１，４１ａ，４１ｂ 電圧検出回路
５０ スイッチ制御部
６０ 基準電圧生成部
６１ トリミング回路
７０ 起動／停止電圧制御部
Ｂ バッテリ
ＣＯＭＰ１ 第１の比較器
ＣＯＭＰ２ 第２の比較器
Ｄ１〜Ｄ７ ダイオード
Ｓ１〜Ｓ３ サイリスタ
ＺＤ１，ＺＤ２ ツェナーダイオード
Ｒ１〜Ｒ８ 抵抗
Ｑ１，Ｑ４，Ｑ６ ＮＰＮ型トランジスタ
Ｑ２，Ｑ３，Ｑ５，Ｑ７，Ｑ８ ＰＮＰ型トランジスタ
Ｃ１ 容量素子
Ｉ１ 電流源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電圧を整流してバッテリを充電するバッテリ充電回路、バッテリ充電システム及びバッテリ充電回路の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車等に用いられる従来のバッテリ充電回路として、図７に示される回路が知られている（例えば、特許文献１参照）。バッテリ充電時は、発電機１で発電された３相交流電圧がダイオードＤ１〜Ｄ６からなる整流部２で整流され、整流された直流電圧でバッテリＢが充電される。そして、バッテリＢが充電され、その電圧が所定電圧以上になったことを電圧検出回路４が検出すると、スイッチ制御回路５がサイリスタＳ１〜Ｓ３（スイッチ部３）をオン状態に制御する。オン状態になったサイリスタＳ１〜Ｓ３は、発電機１を短絡させる。このバッテリ充電回路は、ディスクリート部品を用いて構成されている。
【０００３】
このように、バッテリ充電回路は、バッテリＢの電圧が所定電圧より低い場合にバッテリＢを充電して、バッテリＢの電圧が所定電圧以上の場合にバッテリＢを充電しないように構成されている。上記所定電圧は、電圧検出回路４が有するツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧に基づいて決められている。また、バッテリＢの電圧が所定電圧より低い場合、即ちバッテリＢを充電している間は、電圧検出回路４、スイッチ制御回路５及び制御回路６には電流が流れないので、バッテリＢを効率的に充電するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１８９１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記所定電圧はバッテリＢの充電と非充電とが切り替えられる電圧であるため、上記所定電圧に応じて、充電されたバッテリＢの平均電圧が決まる。そのため、上記所定電圧は一定であることが好ましい。
【０００６】
しかしながら、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧は、部品ごとのばらつきが大きく、また、温度依存性も大きい。従って、上記所定電圧、即ち、バッテリＢの充電と非充電とが切り替えられる電圧もばらつき及び温度依存性が大きくなるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、バッテリの充電と非充電とが切り替えられる電圧のばらつき及び温度依存性が小さいバッテリ充電回路、バッテリ充電システム及びバッテリ充電回路の制御方法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】
【０００８】
本発明の一態様に係る実施例に従ったバッテリ充電回路は、
発電機が出力する交流電圧を整流してバッテリを充電するための充電電圧を生成する整流部と、
オン状態又はオフ状態に切り替えられ、オフ状態で前記整流部を介して前記発電機に前記バッテリを充電させ、オン状態で前記整流部を介して前記発電機を短絡させるスイッチ部と、
前記バッテリの電圧が予め定められた起動／停止電圧以上であるか否か検出し、検出結果を出力するバッテリ電圧検出部と、
前記バッテリ電圧検出部の前記検出結果に基づいて制御され、前記バッテリの電圧が前記起動／停止電圧以上である期間に起動して基準電圧を生成する基準電圧生成部と、
前記基準電圧生成部の起動に同期して起動し、前記バッテリの電圧を分圧した分圧電圧が前記基準電圧以上になった後で前記スイッチ部をオン状態に制御し、その後、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった後で前記スイッチ部をオフ状態に制御するスイッチ制御部と、を備える
ことを特徴とする。
【０００９】
また、前記バッテリ充電回路において、
前記基準電圧を調整するトリミング回路を備えてもよい。
【００１０】
また、前記バッテリ充電回路において、
前記基準電圧は、前記起動／停止電圧よりも温度依存性が小さくてもよい。
【００１１】
また、前記バッテリ充電回路において、
前記スイッチ制御部は、前記分圧電圧が前記基準電圧以上になってから所定の遅延時間後に前記スイッチ部をオン状態に制御する遅延部を有してもよい。
【００１２】
また、前記バッテリ充電回路において、
前記スイッチ制御部は、
前記バッテリの電圧を分圧して、前記分圧電圧を出力する分圧部と、
前記基準電圧と前記分圧電圧とを比較する第１の比較器と、を有してもよい。
【００１３】
また、前記バッテリ充電回路において、
前記遅延部は、
容量素子と、
前記第１の比較器の比較結果に応じて、前記分圧電圧が前記基準電圧以上になった時に前記容量素子を充電し、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった時に前記容量素子を放電させる充放電部と、
前記基準電圧と前記容量素子の電圧とを比較して、前記容量素子の電圧が前記基準電圧以上になった時に前記スイッチ部をオン状態に制御し、前記容量素子の電圧が前記基準電圧未満になった後に前記スイッチ部をオフ状態に制御する第２の比較器と、を含んでもよい。
【００１４】
また、前記バッテリ充電回路において、
前記充放電部は、
前記容量素子を充電するための電流を前記容量素子の一端に供給する電流源と、
前記第１の比較器の比較結果に応じて、前記分圧電圧が前記基準電圧以上になった時に前記容量素子の両端を解放し、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった時に前記容量素子の両端を短絡するトランジスタと、を含んでもよい。
【００１５】
また、前記バッテリ充電回路において、
前記第２の比較器は、ヒステリシスを有してもよい。
【００１６】
また、前記バッテリ充電回路において、
前記バッテリ電圧検出部は、前記バッテリの電圧が前記起動／停止電圧以上の時に導通する電圧検出回路を有し、前記電圧検出回路が導通することにより、前記バッテリの電圧が前記起動／停止電圧以上であることを検出してもよい。
【００１７】
また、前記バッテリ充電回路において、
前記電圧検出回路は、ツェナーダイオードを含んでもよい。
【００１８】
また、前記バッテリ充電回路において、
前記電圧検出回路は、前記ツェナーダイオードに直列接続されたダイオードを含んでもよい。
【００１９】
本発明の一態様に係る実施例に従ったバッテリ充電システムは、
発電機と、
バッテリと、
前記バッテリ充電回路と、を備える
ことを特徴とする。
【００２０】
本発明の一態様に係る実施例に従ったバッテリ充電回路の制御方法は、
発電機が出力する交流電圧を整流してバッテリを充電するための充電電圧を生成する整流部と、オン状態又はオフ状態に切り替えられ、オフ状態で前記整流部を介して前記発電機に前記バッテリを充電させ、オン状態で前記整流部を介して前記発電機を短絡させるスイッチ部と、を備えるバッテリ充電回路の制御方法であって、
バッテリ電圧検出部により、前記バッテリの電圧が予め定められた起動／停止電圧以上であるか否か検出し、前記バッテリの電圧が前記起動／停止電圧以上である期間に基準電圧生成部を起動するステップと、
起動した前記基準電圧生成部により、基準電圧を生成するステップと、
前記基準電圧生成部の起動に同期してスイッチ制御部を起動するステップと、
起動した前記スイッチ制御部により、前記バッテリの電圧を分圧した分圧電圧が前記基準電圧以上になった後で前記スイッチ部をオン状態に制御し、その後、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった後で前記スイッチ部をオフ状態に制御するステップと、を備える
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の一態様に係るバッテリ充電回路、バッテリ充電システム及びバッテリ充電回路の制御方法によれば、基準電圧生成部が、バッテリの電圧が起動／停止電圧以上である期間に起動して基準電圧を生成するようにしている。そして、スイッチ制御部が、基準電圧生成部の起動に同期して起動し、バッテリの電圧を分圧した分圧電圧が基準電圧以上になった後でスイッチ部をオン状態に制御し、その後、分圧電圧が基準電圧未満になった後でスイッチ部をオフ状態に制御するようにしている。これにより、スイッチ部がオン状態又はオフ状態に切り替えられる電圧、即ちバッテリの充電と非充電とが切り替えられる電圧は、基準電圧に基づいて決定されるため、ばらつき及び温度依存性が大きい起動／停止電圧とは無関係になる。また、基準電圧を基準電圧生成部により生成しているので、基準電圧の設定の自由度が高く、起動／停止電圧よりもばらつき及び温度依存性が小さい基準電圧を生成できる。従って、バッテリの充電と非充電とが切り替えられる電圧のばらつき及び温度依存性を小さくできる。
【００２２】
さらには、バッテリの電圧が起動／停止電圧未満である期間に基準電圧生成部及びスイッチ制御部を停止させることができるので、バッテリを効率的に充電できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例１に係るバッテリ充電システムの回路図である。
【図２】実施例１に係るバッテリ充電回路における基本動作を示す波形図である。
【図３】実施例１に係るバッテリ充電システムにおけるバッテリの充放電動作を示す波形図である。
【図４】実施例１に係るバッテリ充電システムにおける放電動作時にバッテリの電圧が低下した場合の動作を示す波形図である。
【図５】比較例に係るバッテリ充電システムにおける放電動作時にバッテリの電圧が低下した場合の動作を示す波形図である。
【図６】実施例２に係るバッテリ充電回路の起動／停止電圧制御部及びバッテリ電圧検出部の回路図である。
【図７】従来のバッテリ充電回路の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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】
【００２５】
図１は、本発明の実施例１に係るバッテリ充電システムの回路図である。図１に示すように、バッテリ充電システムは、発電機１と、バッテリ充電回路１００と、バッテリＢとを備える。このバッテリ充電システムは、例えば、自動二輪車等に用いられる。
【００２６】
発電機１は、三相の交流電圧を出力する。バッテリ充電回路１００は、発電機１から出力された３相の交流電圧を整流し、整流された直流電圧でのバッテリＢの充電および非充電を制御する。充電されたバッテリＢは、図示しない負荷回路等に電力を供給できる。
【００２７】
バッテリ充電回路１００は、整流部２と、スイッチ部３と、バッテリ電圧検出部４０と、スイッチ制御部５０と、基準電圧生成部６０と、トリミング回路６１と、起動／停止電圧制御部７０と、ＰＮＰ型トランジスタＱ２と、を備える。
【００２８】
整流部２は、発電機１が出力する三相の交流電圧を整流してバッテリを充電するための充電電圧を生成する。具体的には、整流部２は、ダイオードＤ１〜Ｄ６を有する。ダイオードＤ１のアノード及びダイオードＤ４のカソードは、発電機１のＵ相出力端子に接続されている。ダイオードＤ２のアノード及びダイオードＤ５のカソードは、発電機１のＶ相出力端子に接続されている。ダイオードＤ３のアノード及びダイオードＤ６のカソードは、発電機１のＷ相出力端子に接続されている。ダイオードＤ１〜Ｄ３のカソードはバッテリＢの正極側端子に共通に接続され、ダイオードＤ４〜Ｄ６のアノードはバッテリＢの負極側端子に共通に接続されている。
【００２９】
スイッチ部３は、オン状態又はオフ状態に切り替えられ、オフ状態で整流部２を介して発電機１にバッテリＢを充電させ、オン状態で整流部２を介して発電機１を短絡させる。具体的には、スイッチ部３は、サイリスタＳ１〜Ｓ３と、抵抗Ｒ１〜Ｒ３とを有する。サイリスタＳ１のアノードは発電機１のＵ相出力端子に接続され、サイリスタＳ２のアノードは発電機１のＶ相出力端子に接続され、サイリスタＳ３のアノードは発電機１のＷ相出力端子に接続されている。サイリスタＳ１〜Ｓ３のカソードは、ダイオードＤ４〜Ｄ６のアノードに共通に接続されている。各サイリスタＳ１〜Ｓ３のゲートには、対応する抵抗Ｒ１〜Ｒ３の一端が接続されている。共通に接続された抵抗Ｒ１〜Ｒ３の他端には、出力端子Ｔ３を介してスイッチ制御部５０から電圧ＯＵＴが供給される。
【００３０】
このような構成により、スイッチ部３は、オフ状態、即ちサイリスタＳ１〜Ｓ３がオフ状態（非導通状態）の時に、ダイオードＤ１〜Ｄ６を介して発電機１にバッテリＢを充電させる。一方、スイッチ部３は、オン状態、即ちサイリスタＳ１〜Ｓ３がオン状態（導通状態）の時に、発電機１のＵ相出力端子、Ｖ相出力端子およびＷ相出力端子を、サイリスタＳ１〜Ｓ３及びダイオードＤ４〜Ｄ６を介して互いに短絡させる。即ち、この状態では、バッテリＢは非充電となる。
【００３１】
バッテリ電圧検出部４０は、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが予め定められた起動／停止電圧Ｖａ以上であるか否か検出し、検出結果を出力する。
【００３２】
具体的には、バッテリ電圧検出部４０は、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが起動／停止電圧Ｖａ以上の時に導通する電圧検出回路４１を有し、電圧検出回路４１が導通することにより、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが起動／停止電圧Ｖａ以上であることを検出する。電圧検出回路４１は、直列接続されたツェナーダイオード（電圧検出素子）ＺＤ１と、ダイオード（電圧検出素子）Ｄ７と、を含む。ツェナーダイオードＺＤ１は、カソード（電圧検出回路４１の一端）が電源端子Ｔ１を介してバッテリＢの正極側端子に接続されている。ダイオードＤ７は、アノードがツェナーダイオードＺＤ１のアノードに接続され、カソードが電圧検出回路４１の他端になっている。起動／停止電圧Ｖａは、ツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧（ツェナー電圧）と、ダイオードＤ７の順方向電圧との和にほぼ等しい。ダイオードＤ７は、起動／停止電圧Ｖａを微調整するためのものである。
【００３３】
バッテリ電圧検出部４０は、さらに、抵抗Ｒ４〜Ｒ６と、ＮＰＮ型トランジスタ（第１のトランジスタ）Ｑ１と、を有する。抵抗Ｒ４は、一端が電圧検出回路４１の他端（ダイオードＤ７のカソード）に接続されている。抵抗Ｒ５は、一端が抵抗Ｒ４の他端に接続され、他端が接地端子Ｔ２を介してバッテリＢの負極側端子に接続されている。
【００３４】
抵抗Ｒ６は、一端が電源端子Ｔ１に接続されている。ＮＰＮ型トランジスタＱ１は、コレクタが抵抗Ｒ６の他端に接続され、エミッタが接地端子Ｔ２に接続され、ベース（制御端子）が抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５の接続点に接続されている。つまり、ＮＰＮ型トランジスタＱ１は、バッテリＢの正極側端子と負極側端子との間に電流経路が接続され、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが起動／停止電圧Ｖａ以上である時にオン状態になる。
【００３５】
ＰＮＰ型トランジスタＱ２は、エミッタが電源端子Ｔ１に接続され、ベースが抵抗Ｒ６とＮＰＮ型トランジスタＱ１のコレクタとの接続点に接続され、コレクタが基準電圧生成部６０に接続されている。
【００３６】
基準電圧生成部６０は、ＰＮＰ型トランジスタＱ２が電流を流すことによって起動する。即ち、基準電圧生成部６０は、バッテリ電圧検出部４０の検出結果に基づいて制御され、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが起動／停止電圧Ｖａ以上である期間に起動して基準電圧Ｖｒｅｆとバイアス電圧Ｖｂ，Ｖｃを生成する。本実施例では、基準電圧生成部６０はバンドギャップ回路から構成されている。そのため、基準電圧Ｖｒｅｆは起動／停止電圧Ｖａよりも温度依存性が小さい。
【００３７】
トリミング回路６１は、基準電圧生成部６０に接続されていて、基準電圧Ｖｒｅｆを調整できるようになっている。例えば、製品の検査時等に、製品毎の基準電圧Ｖｒｅｆのばらつきが小さくなるように、製品毎にトリミング回路６１を用いて基準電圧Ｖｒｅｆを調整しておくことができる。
【００３８】
起動した基準電圧生成部６０は、基準電圧Ｖｒｅｆとバイアス電圧Ｖｂ，Ｖｃをスイッチ制御部５０に供給する。これにより、スイッチ制御部５０は、基準電圧生成部６０の起動に同期して起動する。そして、起動したスイッチ制御部５０は、バッテリＢの電圧Ｖｃｃを分圧した分圧電圧ＳＮＳが基準電圧Ｖｒｅｆ以上になった後でスイッチ部３をオン状態に制御し、その後、分圧電圧ＳＮＳが基準電圧Ｖｒｅｆ未満になった後でスイッチ部３をオフ状態に制御する。
【００３９】
スイッチ制御部５０は、ＰＮＰ型トランジスタＱ３と、分圧部５１と、第１の比較器ＣＯＭＰ１と、遅延部５２と、ＰＮＰ型トランジスタＱ５と、ＮＰＮ型トランジスタＱ６と、を有する。
【００４０】
ＰＮＰ型トランジスタＱ３は、エミッタが電源端子Ｔ１に接続され、ベースにバイアス電圧Ｖｂが供給され、コレクタが端子Ｔ５に接続され、スイッチとして機能する。端子Ｔ５の電圧を電圧ＳＷとする。
【００４１】
分圧部５１は、端子Ｔ５と接地端子Ｔ２との間に直列接続された抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８とを含む。分圧部５１は、ＰＮＰ型トランジスタＱ３がオン状態の時に、バッテリＢの電圧Ｖｃｃを分圧して、分圧電圧ＳＮＳを抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８の接続点から端子Ｔ６に出力する。
【００４２】
第１の比較器ＣＯＭＰ１は、バイアス電圧Ｖｃが供給されると動作して、非反転入力端子に入力される基準電圧Ｖｒｅｆと、端子Ｔ６を介して反転入力端子に入力される分圧電圧ＳＮＳとを比較して、比較結果を出力する。
【００４３】
遅延部５２は、第１の比較器ＣＯＭＰ１の比較結果に応じて、分圧電圧ＳＮＳが基準電圧Ｖｒｅｆ以上になってから所定の遅延時間後にスイッチ部３をオン状態に制御する。
【００４４】
具体的には、遅延部５２は、容量素子Ｃ１と、電流源Ｉ１と、ＮＰＮ型トランジスタ（第２のトランジスタ）Ｑ４と、ＰＮＰ型トランジスタＱ８と、第２の比較器ＣＯＭＰ２と、を含む。これらのうち、電流源Ｉ１と、ＮＰＮ型トランジスタＱ４と、ＰＮＰ型トランジスタＱ８とは、充放電部として機能する。
【００４５】
充放電部は、第１の比較器ＣＯＭＰ１の比較結果に応じて、分圧電圧ＳＮＳが基準電圧Ｖｒｅｆ以上になった時に容量素子Ｃ１を充電し、分圧電圧ＳＮＳが基準電圧Ｖｒｅｆ未満になった時に容量素子Ｃ１を放電させる。
【００４６】
電流源Ｉ１は、一端が電源端子Ｔ１に接続され、他端がＰＮＰ型トランジスタＱ８のエミッタに接続されている。ＰＮＰ型トランジスタＱ８は、ベースにバイアス電圧Ｖｂが供給され、コレクタが端子Ｔ４を介して容量素子Ｃ１の一端に接続され、スイッチとして機能する。容量素子Ｃ１の他端は、接地端子Ｔ２に接続されている。つまり、電流源Ｉ１は、ＰＮＰ型トランジスタＱ８がオン状態の時、容量素子Ｃ１を充電するための電流を容量素子Ｃ１の一端に供給するようになっている。
【００４７】
ＮＰＮ型トランジスタＱ４は、ベースが第１の比較器ＣＯＭＰ１の出力端子に接続され、コレクタが端子Ｔ４を介して容量素子Ｃ１の一端に接続され、エミッタが接地端子Ｔ２に接続され、スイッチとして機能する。これにより、ＮＰＮ型トランジスタＱ４は、第１の比較器ＣＯＭＰ１の比較結果に応じて、分圧電圧ＳＮＳが基準電圧Ｖｒｅｆ以上になった時にオフ状態となって容量素子Ｃ１の両端を解放し、分圧電圧ＳＮＳが基準電圧Ｖｒｅｆ未満になった時にオン状態となって容量素子Ｃ１の両端を短絡する。
【００４８】
第２の比較器ＣＯＭＰ２は、バイアス電圧Ｖｃが供給されると動作して、非反転入力端子に入力される基準電圧Ｖｒｅｆと、端子Ｔ４を介して反転入力端子に入力される容量素子Ｃ１の一端の電圧ＤＬＹとを比較する。第２の比較器ＣＯＭＰ２は、容量素子Ｃ１の電圧ＤＬＹが基準電圧Ｖｒｅｆ以上になった時にスイッチ部３をオン状態に制御し、容量素子Ｃ１の電圧ＤＬＹが基準電圧Ｖｒｅｆ未満になった後（具体的には基準電圧Ｖｒｅｆより低い電圧Ｖｈ未満になった時）にスイッチ部３をオフ状態に制御する。つまり、第２の比較器ＣＯＭＰ２は、ヒステリシスを有している。第２の比較器ＣＯＭＰ２は、バイアス電圧Ｖｃが供給されていない停止状態では、比較結果がハイレベルになっている。
【００４９】
なお、基準電圧生成部６０はバイアス電圧Ｖｃに代えてバイアス電流を供給してもよく、第１及び第２の比較器ＣＯＭＰ１，ＣＯＭＰ２はバイアス電流が供給されると動作してもよい。
【００５０】
第２の比較器ＣＯＭＰ２の出力端子は、ＰＮＰ型トランジスタＱ５のベースに接続されている。ＰＮＰ型トランジスタＱ５は、エミッタが電源端子Ｔ１に接続されている。
【００５１】
ＮＰＮ型トランジスタＱ６は、ベースがＰＮＰ型トランジスタＱ５のコレクタに接続され、コレクタが電源端子Ｔ１に接続され、エミッタが出力端子Ｔ３に接続されている。
【００５２】
起動／停止電圧制御部７０は、スイッチ制御部５０がスイッチ部３をオン状態に制御している間に、ツェナーダイオードＺＤ１及びダイオードＤ７を短絡させ、それによりバッテリ電圧検出部４０の起動／停止電圧Ｖａを低下させる。起動／停止電圧制御部７０は、例えば、ＰＮＰ型トランジスタＱ７から構成されている。ＰＮＰ型トランジスタＱ７は、エミッタが電源端子Ｔ１に接続され、ベースが第２の比較器ＣＯＭＰ２の出力端子に接続され、コレクタがダイオードＤ７のカソードと抵抗Ｒ４との接続点に接続されている。
【００５３】
以上で説明したバッテリ充電回路１００のうち、例えば、バッテリ電圧検出部４０と、スイッチ制御部５０のうち容量素子Ｃ１、抵抗Ｒ７及び抵抗Ｒ８以外の構成要素と、基準電圧生成部６０と、トリミング回路６１と、起動／停止電圧制御部７０と、ＰＮＰ型トランジスタＱ２とは、半導体集積回路（ＩＣ）８０として構成されている。当然、容量素子Ｃ１、抵抗Ｒ７及び抵抗Ｒ８を半導体集積回路８０内に含めてもよい。
【００５４】
次に、図２及び図３の波形図を参照して、バッテリ充電システムの動作を説明する。まず、バッテリＢを取り外した状態でバッテリ充電回路１００の基本動作を説明する。
【００５５】
図２は、実施例１に係るバッテリ充電回路１００における基本動作を示す波形図である。図２は、図１のバッテリ充電回路１００に供給されるバッテリＢの電圧Ｖｃｃを、外部から強制的に変動させた場合の波形を示す。
【００５６】
時刻ｔ１までは、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが起動／停止電圧Ｖａ未満であるため、ツェナーダイオードＺＤ１とダイオードＤ７は導通しない。よって、抵抗Ｒ４，Ｒ５に電流は流れず、そのためＮＰＮ型トランジスタＱ１のベースにも電流は流れず、ＮＰＮ型トランジスタＱ１はオフ状態になっている。これにより、抵抗Ｒ６にも電流は流れないので、ＰＮＰ型トランジスタＱ２もオフ状態であり電流が流れない。従って、基準電圧生成部６０は停止している。従って、基準電圧Ｖｒｅｆ及びバイアス電圧Ｖｂ，Ｖｃは、生成されず、バッテリＢの電圧Ｖｃｃとほぼ等しい電圧（ハイレベル）となっている。よって、第１及び第２の比較器ＣＯＭＰ１，ＣＯＭＰ２も動作を停止していて、それらの比較結果（出力）はハイレベルになっている。これにより、ＰＮＰ型トランジスタＱ５とＮＰＮ型トランジスタＱ６もオフ状態であり、電圧ＯＵＴはローレベルになっている。従って、サイリスタＳ１〜Ｓ３はオフ状態であるため、バッテリＢは充電状態になる。
【００５７】
時刻ｔ１にてバッテリＢの電圧Ｖｃｃが起動／停止電圧Ｖａ以上になると、ツェナーダイオードＺＤ１とダイオードＤ７は導通する。これにより、ＮＰＮ型トランジスタＱ１とＰＮＰ型トランジスタＱ２がオン状態になる。オン状態のＰＮＰ型トランジスタＱ２が流す電流により、基準電圧生成部６０は起動して、基準電圧Ｖｒｅｆ及びバイアス電圧Ｖｂ，Ｖｃを生成する。
【００５８】
バイアス電圧Ｖｂにより、ＰＮＰ型トランジスタＱ３はオン状態になるので、抵抗Ｒ７，Ｒ８に電流が流れて電圧ＳＷ及び分圧電圧ＳＮＳは上昇する。また、ＰＮＰ型トランジスタＱ８もオン状態になる。
【００５９】
さらに、バイアス電圧Ｖｃにより、第１及び第２の比較器ＣＯＭＰ１，ＣＯＭＰ２も起動する。
【００６０】
この時点では、分圧電圧ＳＮＳは基準電圧Ｖｒｅｆ未満であるため、第１の比較器ＣＯＭＰ１の比較結果はハイレベルになっている。よって、ＮＰＮ型トランジスタＱ４はオン状態であり、電流源Ｉ１からの電流はＰＮＰ型トランジスタＱ８とＮＰＮ型トランジスタＱ４を介して端子Ｔ２に流れる。即ち電圧ＤＬＹはローレベルであり、第２の比較器ＣＯＭＰ２の比較結果はハイレベルである。従って、ＰＮＰ型トランジスタＱ５とＮＰＮ型トランジスタＱ６はオフ状態を維持し、電圧ＯＵＴもローレベルを維持する。
【００６１】
時刻ｔ１以降、電圧Ｖｃｃの上昇に伴って電圧ＳＷと分圧電圧ＳＮＳも上昇する。
【００６２】
時刻ｔ２にて、分圧電圧ＳＮＳが基準電圧Ｖｒｅｆ以上になると、第１の比較器ＣＯＭＰ１の比較結果はローレベルになる。これにより、ＮＰＮ型トランジスタＱ４はオフ状態になる。
【００６３】
ＮＰＮ型トランジスタＱ４がオフ状態になることで、時刻ｔ２以降、電流源Ｉ１からの電流によって容量素子Ｃ１が充電され、容量素子Ｃ１の一端の電圧ＤＬＹが上昇していく。
【００６４】
時刻ｔ３にて、電圧ＤＬＹが基準電圧Ｖｒｅｆ以上になると、第２の比較器ＣＯＭＰ２の比較結果はハイレベルからローレベルになる。これにより、ＰＮＰ型トランジスタＱ５がオン状態となり、ＰＮＰ型トランジスタＱ５を流れる電流がＮＰＮ型トランジスタＱ６のベースに流れることで、ＮＰＮ型トランジスタＱ６はオン状態になる。即ち、電圧ＯＵＴはローレベルからハイレベルになる。そして、ＮＰＮ型トランジスタＱ６が流す電流により、サイリスタＳ１〜Ｓ３はオン状態になる。よって、時刻ｔ３以降、バッテリＢは非充電状態になる。
【００６５】
このように、本実施例では、時刻ｔ２ではなく、時刻ｔ２から容量素子Ｃ１の充電時間だけ遅らせた時刻ｔ３に電圧ＯＵＴをハイレベルにするようにしている。この充電時間は、電圧Ｖｃｃの不規則な上昇に対して即座にサイリスタＳ１〜Ｓ３がオン状態となってしまうことを防止するために設けられている。
【００６６】
さらに、時刻ｔ３にてＰＮＰ型トランジスタＱ７もオン状態になるので、ＰＮＰ型トランジスタＱ７は、ツェナーダイオードＺＤ１とダイオードＤ７を短絡させて、抵抗Ｒ４，Ｒ５に電流を流すようになる。これにより、起動／停止電圧Ｖａは低下するため、電圧Ｖｃｃの不規則な低下の影響を受け難くすることができる。この点については、詳細に後述する。
【００６７】
時刻ｔ３以降、電圧Ｖｃｃは低下するものとする。それに伴い、電圧ＳＷ及び分圧電圧ＳＮＳも低下する。
【００６８】
時刻ｔ４において、分圧電圧ＳＮＳが基準電圧Ｖｒｅｆ未満になると、第１の比較器ＣＯＭＰ１の比較結果はハイレベルになる。これにより、ＮＰＮ型トランジスタＱ４はオン状態になる。従って、容量素子Ｃ１は放電され、電圧ＤＬＹは、時刻ｔ２からｔ３までの充電期間よりも短期間で低下する。
【００６９】
時刻ｔ５において、電圧ＤＬＹが、基準電圧Ｖｒｅｆより低い電圧Ｖｈ未満になると、第２の比較器ＣＯＭＰ２の比較結果はハイレベルになる。これにより、ＰＮＰ型トランジスタＱ５がオフになり、ＮＰＮ型トランジスタＱ６もオフになり、電圧ＯＵＴはローレベルになる。よって、バッテリＢは充電状態になる。このように、第２の比較器ＣＯＭＰ２はヒステリシスを有しているので、時刻ｔ２からｔ３までの電圧ＤＬＹの上昇が遅い場合であっても、第２の比較器ＣＯＭＰ２の比較結果が不安定になる恐れが少なくなる。
【００７０】
時刻ｔ６において、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが起動／停止電圧Ｖａ未満になると、ツェナーダイオードＺＤ１とダイオードＤ７は非導通になる。これにより、基準電圧生成部６０は停止するので、スイッチ制御部５０も停止する。よって、時刻ｔ１以前と同じ状態となる。
【００７１】
次に、バッテリＢも含むバッテリ充電システムの全体動作を説明する。
【００７２】
図３は、実施例１に係るバッテリ充電システムにおけるバッテリＢの充放電動作を示す波形図である。この図３は、端子Ｔ２と端子Ｔ６との間に図示しない容量素子が接続されている場合の動作を示すものとする。
【００７３】
時刻ｔ１からｔ５までの動作は、図２と同一であるため、説明を省略する。時刻ｔ５において非充電状態から充電状態に移行した後、バッテリＢは充電されるため、電圧Ｖｃｃは再び上昇する。そして、時刻ｔ１２において時刻ｔ２と同様に電圧ＤＬＹが再び上昇し、以降、時刻ｔ１３〜ｔ１５において、時刻ｔ３〜ｔ５と同様に動作する。
【００７４】
（放電動作時にバッテリＢの電圧Ｖｃｃが低下した場合の動作）
以上で説明したバッテリ充電システムにおいて、放電動作時に端子Ｔ３からサイリスタＳ１〜Ｓ３のゲートに流れる電流が大きい場合、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが低下するようになる。
【００７５】
図４は、本発明の実施例１に係るバッテリ充電システムにおける放電動作時にバッテリＢの電圧Ｖｃｃが低下した場合の動作を示す波形図である。
【００７６】
時刻ｔ２１から時刻ｔ２３までは、図３の時刻ｔ１から時刻ｔ３までと同様に動作する。時刻ｔ２３において電圧ＯＵＴがハイレベルになり、端子Ｔ３からサイリスタＳ１〜Ｓ３のゲートに大きな電流が流れると、バッテリＢは非充電状態であるため、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが急激に低下する。しかし、本実施例では、前述の様に、この時刻ｔ２３でＰＮＰ型トランジスタＱ７もオン状態になるので、非充電状態において起動／停止電圧Ｖａは低下する。よって、電圧Ｖｃｃが低下しても、起動／停止電圧Ｖａ未満にならないようにできる。従って、基準電圧生成部６０は動作を続けることができるので、電圧ＯＵＴは図３の例と同様になり、電圧Ｖｃｃの不規則な低下の影響を受け難くすることができる。
【００７７】
図３と同様に、その後、時刻ｔ２４において第１の比較器ＣＯＭＰ１の比較結果はハイレベルになり、その後、時刻ｔ２５において第２の比較器ＣＯＭＰ２の比較結果はハイレベルになって充電状態になる。これにより、ＰＮＰ型トランジスタＱ７はオフ状態になるので、起動／停止電圧Ｖａは低下する前の値に戻る。
【００７８】
時刻ｔ２５以降、バッテリＢが充電されて電圧Ｖｃｃは再び上昇し、以降、時刻ｔ３２〜ｔ３５において、時刻ｔ２２〜ｔ２５と同様に動作する。
【００７９】
なお、充電状態では、発電機１が出力する三相の交流電圧の影響で、電圧Ｖｃｃにノイズが発生する。そのため、時刻ｔ２３で電圧ＯＵＴがハイレベルになった直後では、ノイズによる電圧Ｖｃｃの低下（Ｖｄ１）と、サイリスタＳ１〜Ｓ３に電流が流れることによる電圧Ｖｃｃの低下（Ｖｄ２）とが重なる。その後、ノイズによる低下が無くなり、電圧ＶｃｃはバッテリＢの放電により時刻ｔ２５までゆるやかに低下する。
【００８０】
これに対して、以下に説明するように、比較例のバッテリ充電システムでは、放電動作時にバッテリＢの電圧Ｖｃｃが低下すると、動作が不安定になってしまう。この比較例のバッテリ充電システムは、図１のバッテリ充電システムから起動電圧制御部７０を除いた回路構成を有する。
【００８１】
図５は、比較例に係るバッテリ充電システムにおける放電動作時にバッテリＢの電圧Ｖｃｃが低下した場合の動作を示す波形図である。
【００８２】
時刻ｔ２１から時刻ｔ２３までは、図４の例と同様に動作する。時刻ｔ２３において電圧ＯＵＴがハイレベルになり、端子Ｔ３からサイリスタＳ１〜Ｓ３のゲートに電流が流れると、バッテリＢは非充電状態であるため、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが低下する。これにより、電圧Ｖｃｃが起動／停止電圧Ｖａ未満になり、基準電圧生成部６０が停止してしまう。従って、第２の比較器ＣＯＭＰ２は停止して、その比較結果はハイレベルになり、ＮＰＮ型トランジスタＱ６はオフ状態になる。従って、時刻ｔ２３ａにて、電圧ＯＵＴはローレベルになり、それにより端子Ｔ３からサイリスタＳ１〜Ｓ３のゲートに電流が流れなくなるため、バッテリＢが再び充電されて電圧Ｖｃｃが上昇する。
【００８３】
これ以降、以上の時刻ｔ２３〜ｔ２３ａと同様の動作が繰り返されることにより、電圧Ｖｃｃの低下と上昇が短い周期で繰り返され、充電動作が不安定になる。前述のように、本実施例では、このような比較例の不具合を防止できる。
【００８４】
以上で説明した様に、本実施例によれば、基準電圧生成部６０が、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが起動／停止電圧Ｖａ以上である期間に起動して基準電圧Ｖｒｅｆを生成するようにしている。そして、スイッチ制御部５０が、基準電圧生成部６０の起動に同期して起動し、バッテリＢの電圧Ｖｃｃを分圧した分圧電圧ＳＮＳが基準電圧Ｖｒｅｆ以上になった後でスイッチ部３をオン状態に制御し、その後、分圧電圧ＳＮＳが基準電圧Ｖｒｅｆ未満になった後でスイッチ部３をオフ状態に制御するようにしている。これにより、スイッチ部３がオン状態又はオフ状態に切り替えられる電圧、即ちバッテリＢの充電と非充電とが切り替えられる電圧は、基準電圧Ｖｒｅｆに基づいて決定されるため、ばらつき及び温度依存性が大きい起動／停止電圧Ｖａとは無関係になる。
【００８５】
また、基準電圧Ｖｒｅｆをバンドギャップ回路である基準電圧生成部６０により生成しているので、起動／停止電圧Ｖａよりもばらつき及び温度依存性が小さい基準電圧Ｖｒｅｆを生成できる。従って、バッテリＢの充電と非充電とが切り替えられる電圧のばらつき及び温度依存性を小さくできる。
【００８６】
さらには、バッテリＢの電圧Ｖｃｃが起動／停止電圧Ｖａ未満である期間に基準電圧生成部６０及びスイッチ制御部５０を停止させることができるので、バッテリＢを効率的に充電できる。
【００８７】
以上に加え、本実施例によれば、スイッチ制御部５０がスイッチ部３をオン状態に制御している間にバッテリ電圧検出部４０の起動／停止電圧Ｖａを低下させるようにしている。これにより、オン状態のスイッチ部３に電流が流れてバッテリＢの電圧Ｖｃｃが低下した場合であっても、バッテリＢの電圧Ｖｃｃは低下した起動／停止電圧Ｖａ以上を保つことができ、基準電圧生成部６０及びスイッチ制御部５０が停止することがない。よって、安定して充放電動作を行うことができる。
【実施例２】
【００８８】
実施例２では、起動／停止電圧Ｖａを実施例１と異なる値に設定している。
【００８９】
図６（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施例２に係るバッテリ充電回路１００の起動／停止電圧制御部７０及びバッテリ電圧検出部４０，４０ａ，４０ｂの回路図である。なお、図６（ａ）〜（ｄ）において、バッテリ電圧検出部４０，４０ａ，４０ｂの抵抗Ｒ６の記載を省略している。図６（ａ）には、比較のため、実施例１と同一の構成を示す。
【００９０】
図６（ｂ）では、バッテリ電圧検出部４０は実施例１と同一の構成であり、バッテリ電圧検出部４０と起動／停止電圧制御部７０との間の接続が実施例１と異なる。つまり、起動／停止電圧制御部７０のＰＮＰ型トランジスタＱ７のコレクタは、ツェナーダイオードＺＤ１のアノードとダイオードＤ７のアノードとの接続点に接続されている。これにより、起動／停止電圧制御部７０は、スイッチ制御部５０がスイッチ部３をオン状態に制御している間に、ツェナーダイオードＺＤ１を短絡させ、それによりバッテリ電圧検出部４０の起動／停止電圧Ｖａを低下させる。この回路の非充電状態での低下した起動／停止電圧Ｖａは、実施例１の非充電状態での低下した起動／停止電圧Ｖａより高い。
【００９１】
図６（ｃ）では、バッテリ電圧検出部４０ａの電圧検出回路４１ａの構成が実施例１と異なる。つまり、電圧検出回路４１ａにおいて、ダイオードＤ７のアノード（電圧検出回路４１ａの一端）が電源端子Ｔ１に接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１は、カソードがダイオードＤ７のカソードに接続され、アノードが電圧検出回路４１ａの他端になっている。その他のバッテリ電圧検出部４０ａの回路構成は、実施例１のバッテリ電圧検出部４０と同一であるため、同一の要素に同一の符号を付して説明を省略する。
【００９２】
起動／停止電圧制御部７０のＰＮＰ型トランジスタＱ７のコレクタは、ダイオードＤ７のカソードとツェナーダイオードＺＤ１のカソードとの接続点に接続されている。これにより、起動／停止電圧制御部７０は、スイッチ制御部５０がスイッチ部３をオン状態に制御している間に、ダイオードＤ７を短絡させ、それによりバッテリ電圧検出部４０ａの起動／停止電圧Ｖａを低下させる。この回路の非充電状態での低下した起動／停止電圧Ｖａは、図６（ｂ）の回路の非充電状態での低下した起動／停止電圧Ｖａより高い。
【００９３】
図６（ｄ）では、バッテリ電圧検出部４０ｂの電圧検出回路４１ｂの構成が実施例１と異なる。つまり、電圧検出回路４１ｂは、ダイオードＤ７と、ツェナーダイオードＺＤ１と、抵抗Ｒ４と、ツェナーダイオードＺＤ２とを含む。ダイオードＤ７のアノード（電圧検出回路４１ｂの一端）が電源端子Ｔ１に接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１は、カソードがダイオードＤ７のカソードに接続され、アノードが抵抗Ｒ４の一端に接続されている。抵抗Ｒ４の他端は、ツェナーダイオードＺＤ２のカソードに接続されている。ツェナーダイオードＺＤ２のアノードは、電圧検出回路４１ｂの他端になっていて、ＮＰＮ型トランジスタＱ１のベース及び抵抗Ｒ５の一端に接続されている。その他のバッテリ電圧検出部４０ｂの回路構成は、実施例１のバッテリ電圧検出部４０と同一であるため、同一の要素に同一の符号を付して説明を省略する。
【００９４】
起動／停止電圧制御部７０のＰＮＰ型トランジスタＱ７のコレクタは、抵抗Ｒ４の他端とツェナーダイオードＺＤ２のカソードとの接続点に接続されている。これにより、起動／停止電圧制御部７０は、スイッチ制御部５０がスイッチ部３をオン状態に制御している間に、ダイオードＤ７とツェナーダイオードＺＤ１と抵抗Ｒ４とを短絡させ、それによりバッテリ電圧検出部４０ｂの起動／停止電圧Ｖａを低下させる。
【００９５】
この回路の充電状態での起動／停止電圧Ｖａは、実施例１の充電状態での起動／停止電圧Ｖａより高く、非充電状態での低下した起動／停止電圧Ｖａも、実施例１の非充電状態での低下した起動／停止電圧Ｖａより高い。
【００９６】
以上で説明した様に、本実施例によれば、起動／停止電圧制御部７０が短絡させる電圧検出素子の数と種類を実施例１と異なるように設定している。よって、電圧ＯＵＴがハイレベルの期間、即ち非充電期間において、起動／停止電圧Ｖａを実施例１と異なる電圧に設定できる。つまり、電圧Ｖｃｃの低下量に応じて、起動／停止電圧Ｖａの低下量を設定できる。
【００９７】
以上、本発明の実施例を詳述してきたが、具体的な構成は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変形して実施することができる。
【００９８】
例えば、バイポーラトランジスタに代えて、ＭＯＳトランジスタを用いて半導体集積回路８０を構成してもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１ 発電機
２ 整流部
３ スイッチ部
４０，４０ａ，４０ｂ バッテリ電圧検出部
４１，４１ａ，４１ｂ 電圧検出回路
５０ スイッチ制御部
６０ 基準電圧生成部
６１ トリミング回路
７０ 起動／停止電圧制御部
Ｂ バッテリ
ＣＯＭＰ１ 第１の比較器
ＣＯＭＰ２ 第２の比較器
Ｄ１〜Ｄ７ ダイオード
Ｓ１〜Ｓ３ サイリスタ
ＺＤ１，ＺＤ２ ツェナーダイオード
Ｒ１〜Ｒ８ 抵抗
Ｑ１，Ｑ４，Ｑ６ ＮＰＮ型トランジスタ
Ｑ２，Ｑ３，Ｑ５，Ｑ７，Ｑ８ ＰＮＰ型トランジスタ
Ｃ１ 容量素子
Ｉ１ 電流源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機が出力する交流電圧を整流してバッテリを充電するための充電電圧を生成する整流部と、
オン状態又はオフ状態に切り替えられ、オフ状態で前記整流部を介して前記発電機に前記バッテリを充電させ、オン状態で前記整流部を介して前記発電機を短絡させるスイッチ部と、
前記バッテリの電圧が予め定められた起動／停止電圧以上であるか否か検出し、検出結果を出力するバッテリ電圧検出部と、
前記バッテリ電圧検出部の前記検出結果に基づいて制御され、前記バッテリの電圧が前記起動／停止電圧以上である期間に起動して基準電圧を生成する基準電圧生成部と、
前記基準電圧生成部の起動に同期して起動し、前記バッテリの電圧を分圧した分圧電圧が前記基準電圧以上になった後で前記スイッチ部をオン状態に制御し、その後、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった後で前記スイッチ部をオフ状態に制御するスイッチ制御部と、を備える
ことを特徴とするバッテリ充電回路。
【請求項２】
前記基準電圧を調整するトリミング回路を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のバッテリ充電回路。
【請求項３】
前記基準電圧は、前記起動／停止電圧よりも温度依存性が小さい
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバッテリ充電回路。
【請求項４】
前記スイッチ制御部は、前記分圧電圧が前記基準電圧以上になってから所定の遅延時間後に前記スイッチ部をオン状態に制御する遅延部を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のバッテリ充電回路。
【請求項５】
前記スイッチ制御部は、
前記バッテリの電圧を分圧して、前記分圧電圧を出力する分圧部と、
前記基準電圧と前記分圧電圧とを比較する第１の比較器と、を有する
ことを特徴とする請求項４に記載のバッテリ充電回路。
【請求項６】
前記遅延部は、
容量素子と、
前記第１の比較器の比較結果に応じて、前記分圧電圧が前記基準電圧以上になった時に前記容量素子を充電し、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった時に前記容量素子を放電させる充放電部と、
前記基準電圧と前記容量素子の電圧とを比較して、前記容量素子の電圧が前記基準電圧以上になった時に前記スイッチ部をオン状態に制御し、前記容量素子の電圧が前記基準電圧未満になった後に前記スイッチ部をオフ状態に制御する第２の比較器と、を含む
ことを特徴とする請求項５に記載のバッテリ充電回路。
【請求項７】
前記充放電部は、
前記容量素子を充電するための電流を前記容量素子の一端に供給する電流源と、
前記第１の比較器の比較結果に応じて、前記分圧電圧が前記基準電圧以上になった時に前記容量素子の両端を解放し、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった時に前記容量素子の両端を短絡するトランジスタと、を含む
ことを特徴とする請求項６に記載のバッテリ充電回路。
【請求項８】
前記第２の比較器は、ヒステリシスを有している
ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のバッテリ充電回路。
【請求項９】
前記バッテリ電圧検出部は、前記バッテリの電圧が前記起動／停止電圧以上の時に導通する電圧検出回路を有し、前記電圧検出回路が導通することにより、前記バッテリの電圧が前記起動／停止電圧以上であることを検出する
ことを特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載のバッテリ充電回路。
【請求項１０】
前記電圧検出回路は、ツェナーダイオードを含む
ことを特徴とする請求項９に記載のバッテリ充電回路。
【請求項１１】
前記電圧検出回路は、前記ツェナーダイオードに直列接続されたダイオードを含む
ことを特徴とする請求項１０に記載のバッテリ充電回路。
【請求項１２】
発電機と、
バッテリと、
請求項１から請求項１１の何れかに記載のバッテリ充電回路と、を備える
ことを特徴とするバッテリ充電システム。
【請求項１３】
発電機が出力する交流電圧を整流してバッテリを充電するための充電電圧を生成する整流部と、オン状態又はオフ状態に切り替えられ、オフ状態で前記整流部を介して前記発電機に前記バッテリを充電させ、オン状態で前記整流部を介して前記発電機を短絡させるスイッチ部と、を備えるバッテリ充電回路の制御方法であって、
バッテリ電圧検出部により、前記バッテリの電圧が予め定められた起動／停止電圧以上であるか否か検出し、前記バッテリの電圧が前記起動／停止電圧以上である期間に基準電圧生成部を起動するステップと、
起動した前記基準電圧生成部により、基準電圧を生成するステップと、
前記基準電圧生成部の起動に同期してスイッチ制御部を起動するステップと、
起動した前記スイッチ制御部により、前記バッテリの電圧を分圧した分圧電圧が前記基準電圧以上になった後で前記スイッチ部をオン状態に制御し、その後、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった後で前記スイッチ部をオフ状態に制御するステップと、を備える
ことを特徴とするバッテリ充電回路の制御方法。
【請求項１】
発電機が出力する交流電圧を整流してバッテリを充電するための充電電圧を生成する整流部と、
オン状態又はオフ状態に切り替えられ、オフ状態で前記整流部を介して前記発電機に前記バッテリを充電させ、オン状態で前記整流部を介して前記発電機を短絡させるスイッチ部と、
前記バッテリの電圧が予め定められた起動／停止電圧以上であるか否か検出し、検出結果を出力するバッテリ電圧検出部と、
前記バッテリ電圧検出部の前記検出結果に基づいて制御され、前記バッテリの電圧が前記起動／停止電圧以上である期間に起動して基準電圧を生成する基準電圧生成部と、
前記基準電圧生成部の起動に同期して起動し、前記バッテリの電圧を分圧した分圧電圧が前記基準電圧以上になった後で前記スイッチ部をオン状態に制御し、その後、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった後で前記スイッチ部をオフ状態に制御するスイッチ制御部と、を備える
ことを特徴とするバッテリ充電回路。
【請求項２】
前記基準電圧を調整するトリミング回路を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のバッテリ充電回路。
【請求項３】
前記基準電圧は、前記起動／停止電圧よりも温度依存性が小さい
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバッテリ充電回路。
【請求項４】
前記スイッチ制御部は、前記分圧電圧が前記基準電圧以上になってから所定の遅延時間後に前記スイッチ部をオン状態に制御する遅延部を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のバッテリ充電回路。
【請求項５】
前記スイッチ制御部は、
前記バッテリの電圧を分圧して、前記分圧電圧を出力する分圧部と、
前記基準電圧と前記分圧電圧とを比較する第１の比較器と、を有する
ことを特徴とする請求項４に記載のバッテリ充電回路。
【請求項６】
前記遅延部は、
容量素子と、
前記第１の比較器の比較結果に応じて、前記分圧電圧が前記基準電圧以上になった時に前記容量素子を充電し、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった時に前記容量素子を放電させる充放電部と、
前記基準電圧と前記容量素子の電圧とを比較して、前記容量素子の電圧が前記基準電圧以上になった時に前記スイッチ部をオン状態に制御し、前記容量素子の電圧が前記基準電圧未満になった後に前記スイッチ部をオフ状態に制御する第２の比較器と、を含む
ことを特徴とする請求項５に記載のバッテリ充電回路。
【請求項７】
前記充放電部は、
前記容量素子を充電するための電流を前記容量素子の一端に供給する電流源と、
前記第１の比較器の比較結果に応じて、前記分圧電圧が前記基準電圧以上になった時に前記容量素子の両端を解放し、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった時に前記容量素子の両端を短絡するトランジスタと、を含む
ことを特徴とする請求項６に記載のバッテリ充電回路。
【請求項８】
前記第２の比較器は、ヒステリシスを有している
ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のバッテリ充電回路。
【請求項９】
前記バッテリ電圧検出部は、前記バッテリの電圧が前記起動／停止電圧以上の時に導通する電圧検出回路を有し、前記電圧検出回路が導通することにより、前記バッテリの電圧が前記起動／停止電圧以上であることを検出する
ことを特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載のバッテリ充電回路。
【請求項１０】
前記電圧検出回路は、ツェナーダイオードを含む
ことを特徴とする請求項９に記載のバッテリ充電回路。
【請求項１１】
前記電圧検出回路は、前記ツェナーダイオードに直列接続されたダイオードを含む
ことを特徴とする請求項１０に記載のバッテリ充電回路。
【請求項１２】
発電機と、
バッテリと、
請求項１から請求項１１の何れかに記載のバッテリ充電回路と、を備える
ことを特徴とするバッテリ充電システム。
【請求項１３】
発電機が出力する交流電圧を整流してバッテリを充電するための充電電圧を生成する整流部と、オン状態又はオフ状態に切り替えられ、オフ状態で前記整流部を介して前記発電機に前記バッテリを充電させ、オン状態で前記整流部を介して前記発電機を短絡させるスイッチ部と、を備えるバッテリ充電回路の制御方法であって、
バッテリ電圧検出部により、前記バッテリの電圧が予め定められた起動／停止電圧以上であるか否か検出し、前記バッテリの電圧が前記起動／停止電圧以上である期間に基準電圧生成部を起動するステップと、
起動した前記基準電圧生成部により、基準電圧を生成するステップと、
前記基準電圧生成部の起動に同期してスイッチ制御部を起動するステップと、
起動した前記スイッチ制御部により、前記バッテリの電圧を分圧した分圧電圧が前記基準電圧以上になった後で前記スイッチ部をオン状態に制御し、その後、前記分圧電圧が前記基準電圧未満になった後で前記スイッチ部をオフ状態に制御するステップと、を備える
ことを特徴とするバッテリ充電回路の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−９０５３５（Ｐ２０１３−９０５３５Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３１６９０（Ｐ２０１１−２３１６９０）
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（０００００２０３７）新電元工業株式会社 (776)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（０００００２０３７）新電元工業株式会社 (776)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]