專利名稱：發(fā)電控制裝置及輸送設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制發(fā)電機(jī)的輸出電流的發(fā)電控制裝置及具備該發(fā)電控制裝置的輸 送設(shè)備。
背景技術(shù)：
用于機(jī)動(dòng)車等車輛的發(fā)電系統(tǒng)具有交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器(例如，參照專利文獻(xiàn) 1)。交流發(fā)電機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，且產(chǎn)生交流電流。調(diào)節(jié)器將由交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電 流變換為直流電流而輸出。發(fā)電系統(tǒng)的輸出電流供給到燈等電氣負(fù)荷及蓄電池。由此， 電氣負(fù)荷消耗電力，并且蓄電池被充電。在上述的發(fā)電系統(tǒng)中，不能根據(jù)負(fù)荷電流的值或蓄電池的充放電狀態(tài)使輸出電 流的值變化。另一方面，在專利文獻(xiàn)2記載的車輛用的發(fā)電控制裝置中，通過控制三相交流 發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈的勵(lì)磁電流，能夠控制輸出電流。專利文獻(xiàn)1 (日本)特開平6-86476號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 (日本)特開2002-125329號(hào)公報(bào)通常，在機(jī)動(dòng)二輪車的由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電系統(tǒng)中，使用永磁式三相交流發(fā)電 機(jī)即飛輪永磁發(fā)電機(jī)。飛輪永磁發(fā)電機(jī)使用永久磁鐵。因此不能通過控制勵(lì)磁電流來控 制輸出電流。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種可將由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)的輸出電流控制 到適當(dāng)且充分的值的發(fā)電控制裝置及具備該發(fā)電控制裝置的輸送設(shè)備。(1)本發(fā)明的一方面相應(yīng)的發(fā)電控制裝置控制由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)的輸出 電流，具備整流電路，其將從交流發(fā)電機(jī)輸出的交流電流變換為直流電流；控制部， 其控制整流電路，控制部在目標(biāo)輸出電流值為通過相位角控制可從整流電路輸出的最大 電流值以下的情況下，以整流電路的輸出電流值等于目標(biāo)輸出電流值的方式，進(jìn)行整流 電路的相位角控制，在目標(biāo)輸出電流值比通過相位角控制可從整流電路輸出的最大電流 值大的情況下，不進(jìn)行整流電路的相位角控制，將整流電路控制為輸出最大電流值的狀 態(tài)。在其發(fā)電控制裝置中，通過由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)，從交流發(fā)電機(jī)輸出交流 電流，通過整流電路，交流電流變換為直流電流。在目標(biāo)輸出電流值為通過相位角控制可從整流電路輸出的最大電流值以下的情 況下，以整流電路的輸出電流值等于目標(biāo)輸出電流值的方式，由控制部進(jìn)行整流電路的 相位角控制。由此，從整流電路輸出與目標(biāo)輸出電流值相等的值的電流。因此，能夠向 負(fù)荷供給適當(dāng)值的電流。在目標(biāo)輸出電流值比通過相位角控制可從整流電路輸出的最大電流值大的情況下，不利用控制部進(jìn)行整流電路的相位角控制，由控制部將整流電路控制為輸出最大電 流值的狀態(tài)。由此，可輸出比通過相位角控制可從整流電路輸出的最大電流值大的值的 電流。因此，能夠向負(fù)荷供給充分值的電流。另外，通過任意變更目標(biāo)輸出電流值，能夠任意變更供給到負(fù)荷的輸出電流的值。(2)控制部也可以基于交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，決定通過相位角控制可從整流電路輸 出的最大電流值。通過相位角控制可從整流電路輸出的最大電流值依存于交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速而變 化。在這種情況下，通過相位角控制可從整流電路輸出的最大電流值基于交流發(fā)電機(jī)的 轉(zhuǎn)速?zèng)Q定，因此能夠適當(dāng)?shù)嘏卸ㄊ欠褚M(jìn)行整流電路的相位角控制。(3)控制部也可以基于從交流發(fā)電機(jī)輸出的交流電壓，檢測(cè)交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。在這種情況下，為了檢測(cè)交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使用從交流發(fā)電機(jī)輸出的交流電 壓，因此無需追加新的部件。因此，能夠避免部件數(shù)量的增加造成的制造成本上升。(4)控制部也可以基于從交流發(fā)電機(jī)輸出的交流電壓的各半波波形的上升開始時(shí) 刻，計(jì)算交流電壓的周期，根據(jù)所算出的周期，計(jì)算交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。在這種情況下，通過檢測(cè)從交流發(fā)電機(jī)輸出的交流電壓的各半波波形的上升開 始時(shí)刻，能夠容易且正確地計(jì)算出交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。(5)控制部也可以將從交流發(fā)電機(jī)輸出的交流電壓達(dá)到預(yù)定的閾值的時(shí)刻，判定 為各半波波形的上升開始時(shí)刻。在這種情況下，可防止因噪音產(chǎn)生各半波波形的上升開始時(shí)刻的判定誤差。因 此，能夠正確地計(jì)算出交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。(6)控制部也可以在目標(biāo)輸出電流值為通過相位角控制可從整流電路輸出的最大 電流值以下的情況下，在從交流發(fā)電機(jī)輸出的交流電壓的各半波波形的上升開始時(shí)刻， 開始相位角控制的相位角的計(jì)算。在這種情況下，能夠充分地確保通過相位角控制可從整流電路輸出的最大電流值。(7)交流發(fā)電機(jī)也可以為具有永久磁鐵的永磁式交流發(fā)電機(jī)。在這種情況下，也 可以向負(fù)荷供給充分且適當(dāng)?shù)碾娏鳌?8)整流電路包含電橋電路，該電橋電路包含多個(gè)開關(guān)元件，控制部也可以在目 標(biāo)輸出電流值為通過相位角控制可從整流電路輸出的最大電流值以下的情況下，以整流 電路的輸出電流值等于目標(biāo)輸出電流值的方式，進(jìn)行多個(gè)開關(guān)元件的相位角控制，在目 標(biāo)輸出電流值比通過相位角控制可從整流電路輸出的最大電流值大的情況下，將多個(gè)開 關(guān)元件保持為導(dǎo)通狀態(tài)。在這種情況下，多個(gè)開關(guān)元件的相位角控制，可控制整流電路的輸出電流值。 另外，通過將多個(gè)開關(guān)元件保持為導(dǎo)通狀態(tài)，可從整流電路輸出最大的電流。(9)本發(fā)明的另一方面相應(yīng)的輸送設(shè)備具備主體部、設(shè)置于主體部的發(fā)動(dòng)機(jī)、通 過發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)使主體部移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部、通過發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)來驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)、控制 由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)的輸出電流的發(fā)電控制裝置，發(fā)電控制裝置具備將從交流發(fā) 電機(jī)輸出的交流電流變換為直流電流的整流電路、控制整流電路的控制部，控制部在目標(biāo)輸出電流值為通過相位角控制可從整流電路輸出的最大電流值以下的情況下，以整流 電路的輸出電流值等于目標(biāo)輸出電流值的方式，進(jìn)行整流電路的相位角控制，在目標(biāo)輸 出電流值比通過相位角控制可從整流電路輸出的最大電流值大的情況下，不進(jìn)行整流電 路的相位角控制，將整流電路控制為輸出最大電流值的狀態(tài)。在其輸送設(shè)備中，通過發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)部使主體部移動(dòng)，在這種情況下， 在發(fā)電控制裝置中，通過由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)，從交流發(fā)電機(jī)輸出交流電流，通過 整流電路，交流電流變換為直流電流。在目標(biāo)輸出電流值為通過相位角控制可從整流電路輸出的最大電流值以下的情 況下，以整流電路的輸出電流值等于目標(biāo)輸出電流值的方式，由控制部進(jìn)行整流電路的 相位角控制。由此，從整流電路輸出與目標(biāo)輸出電流值相等的值的電流。因此，能夠向 負(fù)荷供給適當(dāng)值的電流。在目標(biāo)輸出電流值比通過相位角控制可從整流電路輸出的最大電流值大的情況 下，不利用控制部進(jìn)行整流電路的相位角控制，由控制部將整流電路控制為輸出最大電 流值的狀態(tài)。由此，可輸出比通過相位角控制可從整流電路輸出的最大電流值大的值的 電流。因此，能夠向負(fù)荷供給充分值的電流。另外，通過任意變更目標(biāo)輸出電流值，能夠任意變更供給到負(fù)荷的輸出電流的值。


圖1是本發(fā)明之一實(shí)施方式的機(jī)動(dòng)二輪車的側(cè)面圖；圖2是表示本發(fā)明之一實(shí)施方式的具備發(fā)電控制裝置的機(jī)動(dòng)二輪車的電氣系統(tǒng) 構(gòu)成的方框圖；圖3是表示三相混合電橋電路的一個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓的波形圖；圖4是進(jìn)行晶閘管的相位角控制時(shí)的觸發(fā)信號(hào)、三相混合電橋電路的一相份的 電壓及一相份的電流的波形圖；圖5是不進(jìn)行晶閘管的相位角控制時(shí)的觸發(fā)信號(hào)、三相混合電橋電路的一相份 的電壓及一相份的電流的波形圖；圖6是表示永磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和來自三相混合電橋電路的輸出電流的關(guān)系圖；圖7是表示微型計(jì)算機(jī)的CPU進(jìn)行的發(fā)電控制裝置的輸出電流控制處理的流程 圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在下面的實(shí)施方式中，對(duì)將 本發(fā)明的發(fā)電控制裝置應(yīng)用于踏板型機(jī)動(dòng)二輪車作為輸送設(shè)備的一個(gè)例子的情況進(jìn)行說 明。(1)實(shí)施方式(1-1)發(fā)電控制裝置及機(jī)動(dòng)二輪車的構(gòu)成圖1是本發(fā)明之一實(shí)施方式的機(jī)動(dòng)二輪車的側(cè)面圖。圖2是表示本發(fā)明之一實(shí) 施方式的具備發(fā)電控制裝置的機(jī)動(dòng)二輪車的電氣系統(tǒng)的構(gòu)成的方框圖。
在圖1所示的機(jī)動(dòng)二輪車100中，在主體構(gòu)架31的前端設(shè)有頭管32。在頭管 32的上端設(shè)有手柄33。在頭管32的下端設(shè)有前叉34。在這種狀態(tài)下，前叉34以頭管 32的軸心為中心在規(guī)定的角度范圍內(nèi)可旋轉(zhuǎn)。在前叉34的下端可旋轉(zhuǎn)地支承有前輪。在主體構(gòu)架31的中央部設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)30。在發(fā)動(dòng)機(jī)30上安裝有飛輪永磁發(fā)電機(jī) (以下，簡(jiǎn)稱為永磁發(fā)電機(jī))1。在永磁發(fā)電機(jī)1的附近設(shè)有發(fā)電控制裝置2。蓄電池3 設(shè)置于主體座36的下部或側(cè)罩內(nèi)。以延伸到發(fā)動(dòng)機(jī)30的后方的方式，在主體構(gòu)架31上連接有后臂37。后臂37可 旋轉(zhuǎn)地保持后輪38及后輪從動(dòng)鏈輪39。在后輪從動(dòng)鏈輪39上安裝有鏈條40。另外，在頭管32的前方安裝有頭燈4a，在主體座36的后方安裝有尾燈4b。圖2的電氣系統(tǒng)包含永磁發(fā)電機(jī)1、發(fā)電控制裝置2、蓄電池3及電氣負(fù)荷4。 電氣負(fù)荷4包含例如圖1的頭燈4a、尾燈4b、制動(dòng)燈、及信號(hào)裝置等。永磁發(fā)電機(jī)1為永磁三相交流發(fā)電機(jī)，具有轉(zhuǎn)子及定子。轉(zhuǎn)子上安裝有永久磁 鐵，定子上設(shè)有定子線圈la、lb、Ic0永磁發(fā)電機(jī)1與發(fā)動(dòng)機(jī)30(圖1)的曲軸一同，通 過轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，用定子線圈Ia Ic進(jìn)行發(fā)電，產(chǎn)生交流電流。發(fā)電控制裝置2包含微型計(jì)算機(jī)5、分壓電路6及三相混合電橋電路7。永磁發(fā)電機(jī)1的定子線圈la、lb、Ic連接于節(jié)點(diǎn)Na、Nb、Ne。三相混合電橋 電路7由三個(gè)二極管7a及三個(gè)晶閘管7b構(gòu)成。三個(gè)二極管7a分別連接于負(fù)側(cè)電源線L2 和節(jié)點(diǎn)Na、Nb、Nc之間，三個(gè)晶閘管7b分別連接于正側(cè)電源線Ll和節(jié)點(diǎn)Na、Nb、Nc 之間。三相混合電橋電路7將由永磁發(fā)電機(jī)1產(chǎn)生的交流電流變換為直流電流。分壓電 路6分別將節(jié)點(diǎn)Na、Nb、Nc的交流電壓分壓，且將分壓后的電壓輸出到微型計(jì)算機(jī)5。微型計(jì)算機(jī)5包含1/0(輸入輸出)端口 51、CPU(中央演算處理裝置)52、A/ D (模擬/數(shù)字)變換器53及存儲(chǔ)器54。A/D變換器53將分壓電路6的輸出電壓變換 為數(shù)字式電壓值。存儲(chǔ)器54由例如非易失性存儲(chǔ)器構(gòu)成，存儲(chǔ)有后述的控制程序、及目 標(biāo)輸出電流值等。CPU52基于由A/D變換器53得到的電壓值，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)速及其變動(dòng)。 另外，CPU52按照存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器54的控制程序，執(zhí)行后述的輸出電流控制處理，通過經(jīng) 由I/O端口 51對(duì)晶閘管7b的門極賦予觸發(fā)信號(hào)TR，進(jìn)行晶閘管7b的相位角控制。通 過控制觸發(fā)信號(hào)TR的定時(shí)，控制從三相混合電橋電路7輸出的電流。在正側(cè)電源線Ll和負(fù)側(cè)電源線L2之間連接有蓄電池3及電氣負(fù)荷4。從三相 混合電橋電路7輸出的電流供給到蓄電池3及電氣負(fù)荷4。由此，蓄電池3被充電，并且 電氣負(fù)荷4消耗電力。(1-2)發(fā)電控制裝置的動(dòng)作接著，對(duì)本實(shí)施方式的發(fā)電控制裝置2的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖3是表示三相混合電 橋電路7的一個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓的波形圖。圖3表示節(jié)點(diǎn)Na和負(fù)側(cè)電源線L2之間的電壓。 另外，三相混合電橋電路7的節(jié)點(diǎn)Na、Nb、Nc和負(fù)側(cè)電源線L2之間的電壓的相位彼此 相差120°。如圖3所示，在時(shí)刻t0 t3期間，在節(jié)點(diǎn)Na上呈現(xiàn)半波波形的電壓。在半波 波形上升前的期間，也呈現(xiàn)噪音的電壓。因此，當(dāng)將電壓超過0的時(shí)刻判定為半波波形 的上升開始時(shí)刻時(shí)，有可能會(huì)誤判半波波形的上升開始時(shí)刻。
因此，將節(jié)點(diǎn)Na的電壓達(dá)到預(yù)定的閾值TH的時(shí)刻tl判定為半波波形的上升開 始時(shí)刻。在此，閾值TH設(shè)定為噪音電壓值達(dá)不到的最低的電壓值。由此，可防止誤判 半波波形的上升開始時(shí)刻。微型計(jì)算機(jī)5的CPU52檢測(cè)從一個(gè)半波波形的上升時(shí)刻tl到下一個(gè)半波波形的 上升時(shí)刻tl的時(shí)間作為交流電壓的周期。另外，CPU52基于檢測(cè)到的周期，計(jì)算出永磁 發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。由于永磁發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)子與發(fā)動(dòng)機(jī)30的曲軸一同旋轉(zhuǎn)，因此發(fā) 動(dòng)機(jī)30的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速相等。圖4是進(jìn)行晶閘管7b的相位角控制時(shí)的觸發(fā)信號(hào)TR、三相混合電橋電路7的一 相份的電壓及一相份的電流的波形圖。圖5是不進(jìn)行晶閘管7b的相位角控制時(shí)的觸發(fā)信 號(hào)TR、三相混合電橋電路7的一相份的電壓及一相份的電流的波形圖。圖4及圖5表示賦予一個(gè)晶閘管7b的觸發(fā)信號(hào)TR、三相混合電橋電路7的一 個(gè)節(jié)點(diǎn)Na和負(fù)側(cè)電源線L2之間的電壓、及流到三相混合電橋電路7的一個(gè)節(jié)點(diǎn)Na的電 流。另外，三相混合電橋電路7的節(jié)點(diǎn)Na、Nb、Nc和負(fù)側(cè)電源線L2之間的電壓的 相位相差120°。另外，流到三相混合電橋電路7的節(jié)點(diǎn)Na、Nb、Nc的電流的相位相 差 120° 。如圖4所示，在進(jìn)行晶閘管7b的相位角控制的情況下，微型計(jì)算機(jī)5的CPU52 檢測(cè)交流電壓的半波波形的上升開始時(shí)刻tl。由此，CPU52基于后述的目標(biāo)輸出電流值 及發(fā)動(dòng)機(jī)30的轉(zhuǎn)速，計(jì)算要使觸發(fā)信號(hào)TR上升的定時(shí)。其后，CPU52在所算出的定 時(shí)使觸發(fā)信號(hào)TR的脈沖上升。由此，晶閘管7b導(dǎo)通，向二極管7a及晶閘管7b流通電 流。晶閘管7b在半波波形的上升終止時(shí)刻t3斷開。在這種情況下，為了計(jì)算要使觸發(fā)信號(hào)TR上升的定時(shí)，需要規(guī)定時(shí)間TA。因 此，CPU52不能使觸發(fā)信號(hào)TR在從實(shí)際的半波波形的上升開始時(shí)刻tl經(jīng)過規(guī)定時(shí)間TA 的時(shí)刻t2之前上升。CPU52通過使觸發(fā)信號(hào)TR在時(shí)刻t2到半波波形的上升終止時(shí)刻t3 期間的任意時(shí)刻上升，能夠控制流到節(jié)點(diǎn)Na的電流。由此，能夠從三相混合電橋電路7 向蓄電池3及電氣負(fù)荷4供給任意值的電流。如圖4所示，在觸發(fā)信號(hào)TR在時(shí)刻t2上升的情況下，從三相混合電橋電路7輸 出的電流最大。在進(jìn)行晶閘管7b的相位角控制的情況下，將從三相混合電橋電路7輸出 的電流的最大值稱為相位角控制的最大輸出電流值。另一方面，如圖5所示，在不進(jìn)行晶閘管7b的相位角控制的情況下，微型計(jì)算 機(jī)5的CPU52將觸發(fā)信號(hào)TR維持在高電平。在這種情況下，晶閘管7b在從半波波形的 上升開始時(shí)刻t0到上升終止時(shí)刻t3期間維持導(dǎo)通狀態(tài)。由此，在半波波形期間，向二極 管7a及晶閘管7b流通電流。晶閘管7b在半波波形的上升終止時(shí)刻t3斷開。在不進(jìn)行晶閘管7b的相位角控制的情況下，將從三相混合電橋電路7輸出的電 流的值稱為發(fā)電控制裝置2的最大輸出電流值。發(fā)電控制裝置2的最大輸出電流值比相 位角控制的最大輸出電流值大。圖6是表示永磁發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)速和來自三相混合電橋電路7的輸出電流的關(guān)系的 圖。在圖6中，實(shí)線A表示發(fā)電控制裝置2的最大輸出電流值的變化，虛線B表示相位 角控制的最大輸出電流值的變化。
如圖6所示，來自三相混合電橋電路7的輸出電流隨著永磁發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)速的 增加而增加。另外，相位角控制的最大輸出電流值比發(fā)電控制裝置2的最大輸出電流值 小。特別是，在永磁發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)速低的情況下，相位角控制的最大輸出電流值顯著降 低。在本實(shí)施方式中，在目標(biāo)輸出電流值為相位角控制的最大輸出電流值以下的情 況下，按照目標(biāo)輸出電流值，進(jìn)行晶閘管7b的相位角控制。另一方面，在目標(biāo)輸出電流 值比相位角控制的最大輸出電流值大的情況下，不進(jìn)行晶閘管7b的相位角控制。在那種 情況下，可以從三相混合電橋電路7得到發(fā)電控制裝置2的最大輸出電流值。圖7是表示微型計(jì)算機(jī)5的CPU52進(jìn)行的發(fā)電控制裝置2的輸出電流控制處理 的流程圖。在以下的說明中，將進(jìn)行晶閘管7b的相位角控制稱為開通相位角控制，將不進(jìn) 行晶閘管7b的相位角控制稱為斷開相位角控制。在此，目標(biāo)輸出電流值預(yù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器54。目標(biāo)輸出電流值基于例如機(jī)動(dòng)二輪 車100的狀態(tài)而變更。在這種情況下，多個(gè)目標(biāo)輸出電流值對(duì)應(yīng)于機(jī)動(dòng)二輪車100的狀態(tài) 設(shè)定。機(jī)動(dòng)二輪車100的狀態(tài)是例如發(fā)動(dòng)機(jī)30的怠速狀態(tài)、加速狀態(tài)、減速狀態(tài)及勻速 狀態(tài)。機(jī)動(dòng)二輪車100的狀態(tài)不局限于這些狀態(tài)。或者，目標(biāo)輸出電流值也可以基于蓄 電池3的充電狀態(tài)及放電狀態(tài)而變更。例如，在蓄電池3未被充分充電的情況、蓄電池 3劣化的情況、或蓄電池3的剩余電量為0的情況下，目標(biāo)輸出電流值變更為較高的值。 這些情況下的目標(biāo)輸出電流值至少設(shè)定為電氣負(fù)荷4必要的電流值。在蓄電池3被充分 充電的情況下，目標(biāo)輸出電流值變更為較低的值。首先，微型計(jì)算機(jī)5的CPU52從存儲(chǔ)器54取得目標(biāo)輸出電流值(步驟Si)。接著，微型計(jì)算機(jī)5的CPU52基于分壓電路6的輸出電壓，檢測(cè)永磁發(fā)電機(jī)1 的轉(zhuǎn)速(步驟S2)。在這種情況下，如利用圖3所述，CPU52檢測(cè)從一個(gè)半波波形的上 升開始時(shí)刻tl到下一個(gè)半波波形的上升開始時(shí)刻tl的時(shí)間作為交流電壓的周期，基于所 檢測(cè)的周期，計(jì)算出永磁發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。永磁發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)速等于發(fā)動(dòng)機(jī)30的 轉(zhuǎn)速。進(jìn)而，CPU52基于所檢測(cè)的永磁發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)速，取得相位角控制的最大輸出 電流值(步驟S3)。永磁發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)速和相位角控制的最大輸出電流值預(yù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器 54。在這種情況下，CPU52從存儲(chǔ)器54讀出對(duì)應(yīng)于所檢測(cè)的轉(zhuǎn)速的最大輸出電流值。 或者，CPU52也可以通過將所檢測(cè)的轉(zhuǎn)速代入預(yù)設(shè)定的計(jì)算式，來取得相位角控制的最 大輸出電流值。接著，CPU52判定所取得的目標(biāo)輸出電流值是否比相位角控制的最大輸出電流 值大(步驟S4)。在目標(biāo)輸出電流值為相位角控制的最大輸出電流值以下的情況下，CPU52將相 位角控制斷開(步驟S5)。在這種情況下，CPU52當(dāng)檢測(cè)半波波形的上升開始時(shí)刻tl時(shí)， 以來自三相混合電橋電路7的輸出電流的值等于目標(biāo)輸出電流值的方式，計(jì)算使觸發(fā)信 號(hào)TR上升的定時(shí)。其后，CPU52在各半波波形的期間內(nèi)且在所算出的定時(shí)使觸發(fā)信號(hào) TR上升。例如，永磁發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)速和相位角控制的最大輸出電流值的關(guān)系預(yù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器54。在這種情況下，CPU52基于轉(zhuǎn)速?gòu)拇鎯?chǔ)器54讀出相位角控制的最大輸出電流 值，基于目標(biāo)輸出電流值和最大輸出電流值之比，計(jì)算使觸發(fā)信號(hào)TR上升的定時(shí)?；?者，也可以通過將永磁發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)速及目標(biāo)輸出電流值代入預(yù)設(shè)定的計(jì)算式，計(jì)算使 觸發(fā)信號(hào)TR上升的定時(shí)。由此，從三相混合電橋電路7向蓄電池3及電氣負(fù)荷4供給與目標(biāo)輸出電流值相 等的值的電流。在步驟S4中判定為目標(biāo)輸出電流值比相位角控制的最大輸出電流值大的情況 下，CPU52將相位角控制斷開(步驟S6)。在這種情況下，CPU52將觸發(fā)信號(hào)TR維持 為高電平?；蛘撸珻PU52在各半波波形的上升開始時(shí)刻tl使觸發(fā)信號(hào)TR上升。由此， 從三相混合電橋電路7向蓄電池3及電氣負(fù)荷4供給等于發(fā)電控制裝置2的最大輸出電流 值的電流。(1-3)發(fā)電控制裝置2的效果根據(jù)本實(shí)施方式的發(fā)電控制裝置2，在目標(biāo)輸出電流值為相位角控制的最大輸出 電流值以下的情況下，進(jìn)行晶閘管7b的相位角控制。由此，從三相混合電橋電路7輸出 與目標(biāo)輸出電流值相等的值的電流。因此，能夠向蓄電池3及電氣負(fù)荷4供給與目標(biāo)輸 出電流值相等的值的電流。特別是，在發(fā)動(dòng)機(jī)30的轉(zhuǎn)速高的情況下，能夠從三相混合電橋電路7得到較大 的輸出電流。在這種情況下，通過相位角控制從三相混合電橋電路7向蓄電池3及電氣 負(fù)荷4供給適當(dāng)值的電流，由此能夠降低發(fā)動(dòng)機(jī)30的燃油消耗，并且能夠降低二氧化碳 的排放量。另外，在目標(biāo)輸出電流值比相位角控制的最大輸出電流值大的情況下，不進(jìn)行 晶閘管7b的相位角控制。由此，從三相混合電橋電路7輸出與發(fā)電控制裝置2的最大目 標(biāo)輸出電流值相等的值的電流。因此，向蓄電池3及電氣負(fù)荷4供給等于或接近目標(biāo)輸 出電流值的值的電流。特別是，在發(fā)動(dòng)機(jī)30的轉(zhuǎn)速低的情況下，相位角控制的最大輸出電流值顯著變 小。在這種情況下，從三相混合電橋電路7輸出等于發(fā)電控制裝置2的最大輸出電流值 的電流，因此能夠向蓄電池3及電氣負(fù)荷4供給盡可能地接近目標(biāo)輸出電流值的充分的值 的電流。另外，通過基于機(jī)動(dòng)二輪車100的狀態(tài)或蓄電池3的狀態(tài)等任意變更目標(biāo)輸出電 流值，能夠任意變更向蓄電池3及電氣負(fù)荷供給的電流的值。另外，為了檢測(cè)永磁發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)速，利用永磁發(fā)電機(jī)1的輸出電壓，因此無需 追加新的部件。因此，可避免部件數(shù)量的增加造成的制造成本上升。(2)其他實(shí)施方式在上述實(shí)施方式中，作為交流發(fā)電機(jī)的一個(gè)例子，使用飛輪永磁發(fā)電機(jī)1，但不 局限于此，也可以使用其他的永磁發(fā)電機(jī)。例如，作為交流發(fā)電機(jī)，也可以使用具有勵(lì) 磁線圈的交流發(fā)電機(jī)。另外，在上述實(shí)施方式中，作為整流電路，使用由二極管7a及晶閘管7b構(gòu)成的 三相混合電橋電路7，但不局限于此，也可以使用其他整流電路。例如，作為整流電路， 可以使用各種半波整流電路及各種全波整流電路。另外，作為開關(guān)元件，也可以代替晶閘管7b而使用晶體管。另外，在上述實(shí)施方式中，控制部由微型計(jì)算機(jī)5及控制程序構(gòu)成，但不局限 于此，也可以由邏輯電路構(gòu)成控制部。另外，也可以設(shè)置檢測(cè)三相混合電橋電路7的輸出電流的電流傳感器，基于由 電流傳感器檢測(cè)的電流值，以三相混合電橋電路7的輸出電流值等于目標(biāo)輸出電流值的 方式，反饋控制使觸發(fā)信號(hào)TR上升的定時(shí)。在上述實(shí)施方式中，將發(fā)電控制裝置2應(yīng)用于作為輸送設(shè)備的一個(gè)例子踏板型 機(jī)動(dòng)二輪車100，但不局限于此，也可以將發(fā)電控制裝置2應(yīng)用于踏板型以外的形式的機(jī) 動(dòng)二輪車(例如，騎乘式機(jī)動(dòng)二輪車)。另外，也可以將發(fā)電控制裝置2應(yīng)用于機(jī)動(dòng)三輪車、機(jī)動(dòng)四輪車、及船舶等各 種輸送設(shè)備。另外，發(fā)電控制裝置2也可以應(yīng)用于不具有蓄電池的輸送設(shè)備。在這種情況 下，由于負(fù)荷電流值會(huì)較大地變動(dòng)，因此應(yīng)用上述的發(fā)電控制裝置2很有效。(3)權(quán)利要求的各構(gòu)成要素和實(shí)施方式的各構(gòu)成要素的對(duì)應(yīng)下面，對(duì)權(quán)利要求的各構(gòu)成要素和實(shí)施方式的各構(gòu)成要素的對(duì)應(yīng)的例子進(jìn)行說 明，但本發(fā)明不局限于下述的例子。在上述實(shí)施方式中，永磁發(fā)電機(jī)1為交流發(fā)電機(jī)或永磁式交流發(fā)電機(jī)的例子， 三相混合電橋電路7為整流電路或電橋電路的例子，微型計(jì)算機(jī)5為控制部的例子，晶閘 管7b為開關(guān)元件的例子。另外，發(fā)電控制裝置2及后輪39以外的機(jī)動(dòng)二輪車100的部分為主體部的例 子，后輪39為驅(qū)動(dòng)部的例子。作為權(quán)利要求的各構(gòu)成要素，也可以使用具有權(quán)利要求記載的構(gòu)成或功能的其 他種種構(gòu)成要素。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于機(jī)動(dòng)二輪車、機(jī)動(dòng)三輪車、機(jī)動(dòng)四輪車、及船舶等各種 輸送設(shè)備的發(fā)電系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)電控制裝置，控制由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)的輸出電流，其中，具備 整流電路，其將從所述交流發(fā)電機(jī)輸出的交流電流變換為直流電流；和控制部，其控制所述整流電路，所述控制部在所述目標(biāo)輸出電流值為通過所述相位角控制可從所述整流電路輸出的 最大電流值以下的情況下，以所述整流電路的輸出電流值等于所述目標(biāo)輸出電流值的方 式，進(jìn)行所述整流電路的相位角控制，在所述目標(biāo)輸出電流值比通過所述相位角控制可 從所述整流電路輸出的最大電流值大的情況下，不進(jìn)行所述整流電路的相位角控制，將 所述整流電路控制為輸出最大電流值的狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電控制裝置，其中，所述控制部基于所述交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn) 速，決定通過所述相位角控制可從所述整流電路輸出的最大電流值。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)電控制裝置，其中，所述控制部基于從所述交流發(fā)電機(jī)輸出 的交流電壓，檢測(cè)所述交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)電控制裝置，其中，所述控制部基于從所述交流發(fā)電機(jī)輸出 的交流電壓的各半波波形的上升開始時(shí)刻，計(jì)算交流電壓的周期，根據(jù)所算出的周期， 計(jì)算所述交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)電控制裝置，其中，所述控制部將從所述交流發(fā)電機(jī)輸出的 交流電壓達(dá)到預(yù)定的閾值的時(shí)刻，判定為各半波波形的上升開始時(shí)刻。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)電控制裝置，其中，所述控制部在所述目標(biāo)輸出電流值為 通過所述相位角控制可從所述整流電路輸出的最大電流值以下的情況下，在從所述交流 發(fā)電機(jī)輸出的交流電壓的各半波波形的上升開始時(shí)刻，開始相位角控制中的相位角的計(jì) 笪弁。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電控制裝置，其中，所述交流發(fā)電機(jī)為具有永久磁鐵的永磁 式交流發(fā)電機(jī)。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電控制裝置，其中，所述整流電路包含電橋電路，所述電橋電路包含多個(gè)開關(guān)元件， 所述控制部在所述目標(biāo)輸出電流值為通過所述相位角控制可從所述整流電路輸出的 最大電流值以下的情況下，以所述整流電路的輸出電流值等于所述目標(biāo)輸出電流值的方 式，進(jìn)行所述多個(gè)開關(guān)元件的相位角控制，在所述目標(biāo)輸出電流值比通過所述相位角控 制可從所述整流電路輸出的最大電流值大的情況下，將所述多個(gè)開關(guān)元件保持為導(dǎo)通狀 態(tài)。
9.一種輸送設(shè)備，具備 主體部；發(fā)動(dòng)機(jī)，其設(shè)置于所述主體部；驅(qū)動(dòng)部，其通過所述發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)使所述主體部移動(dòng)；交流發(fā)電機(jī)，其通過所述發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)來驅(qū)動(dòng)；和發(fā)電控制裝置，其控制由所述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)的輸出電流，所述發(fā)電控制裝置具備整流電路，其將從所述交流發(fā)電機(jī)輸出的交流電流變換為直流電流； 控制部，其控制所述整流電路，所述控制部在所述目標(biāo)輸出電流值為通過所述相位角控制可從所述整流電路輸出的 最大電流值以下的情況下，以所述整流電路的輸出電流值等于所述目標(biāo)輸出電流值的方 式，進(jìn)行所述整流電路的相位角控制，在所述目標(biāo)輸出電流值比通過所述相位角控制可 從所述整流電路輸出的最大電流值大的情況下，不進(jìn)行所述整流電路的相位角控制，將 所述整流電路控制為輸出最大電流值的狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種微型計(jì)算機(jī)(發(fā)電控制裝置)，微型計(jì)算機(jī)通過檢測(cè)從永磁發(fā)電機(jī)輸出的交流電壓的半波波形的上升開始時(shí)刻，計(jì)算永磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，基于所算出的轉(zhuǎn)速，取得相位角控制實(shí)現(xiàn)的三相混合電橋電路的最大輸出電流值。另外，微型計(jì)算機(jī)在目標(biāo)輸出電流值為相位角控制實(shí)現(xiàn)的三相混合電橋電路的最大輸出電流值以下的情況下，以三相混合電橋電路的輸出電流值等于目標(biāo)輸出電流值的方式，進(jìn)行晶閘管的相位角控制。另外，微型計(jì)算機(jī)在目標(biāo)輸出電流值比相位角控制實(shí)現(xiàn)的三相混合電橋電路的最大輸出電流值大的情況下，以三相混合電橋電路的輸出電流值變成最大的方式，將晶閘管保持為導(dǎo)通狀態(tài)。
文檔編號(hào)H02J7/14GK102017394SQ200980116518
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月8日
發(fā)明者高野行康 申請(qǐng)人:雅馬哈發(fā)動(dòng)機(jī)電子株式會(huì)社