[发明专利]调节器、蓄电池充电装置以及蓄电池充电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于三相交流发电机对蓄电池的充电进行控制的调节器、蓄电池充电装置以及蓄电池充电系统。

背景技术

图4是表示以往的蓄电池充电系统1000A的结构的示意图。

如图4所示，以往的蓄电池充电系统1000A使用的调节器(例如，参照JP2010-154681A。)，例如是在蓄电池充电时，通过由6个二极管D1～D6构成的整流电路将三相交流发电机101的输出电流整流，对蓄电池B充电。

随后，当蓄电池B充满电后，该调节器的控制器CON对蓄电池电压进行检测，向分别与二极管D4～D6以逆向极性并列连接的闸流晶体管S1～S3流通驱动电流，闸流晶体管S1～S3开启(ON)。

这样，三相交流发电机101的输出与蓄电池B的负极侧被短路，从而控制蓄电池B的充电。

在这里，图5是表示图4所示的蓄电池充电装置的第1至第3闸流晶体管S1～S3的电路结构的示意图。

如图5所示，在专利文献1记载的以往技术中，在三相交流发电机101的输出短路时流通的电流，即发电机短路电流，在闸流晶体管S1～S3的正极/负极之间流通，会产生焦耳热。

该热量是所述发电机短路电流与闸流晶体管S1～S3的开启电压的积。闸流晶体管S1～S3的开启电压，例如约为1.3V(上层晶体管Vbe+下层晶体管Vce)，因而当所述发电机短路电流为10A时，可产生相当于13W的热量。

因此，为了冷却这些闸流晶体管S1～S3，则需要大型的散热扇。

另外，由于闸流晶体管的自我保持特性，当闸流晶体管S1～S3为开启状态后，为了将闸流晶体管S1～S3关闭(OFF)，则需要一定的断开(turn-off)时间，以便使在闸流晶体管S1～S3的正极和负极之间流通的电流变为保持电流以下的状态。

因此，例如在三相交流发电机101连接的引擎旋转数较高时，三相交流发电机101输出的频率也会变高，从而难以确保使在闸流晶体管S1～S3的正极和负极之间流通的电流变为保持电流以下的状态的所述一定的断开时间。这时，闸流晶体管不会被关闭。

即，三相交流发电机101的输出不能为蓄电池B充电，从而引起蓄电池电量不足等的问题。

因此，上述以往技术的调节器的电力损失较大，当三相交流发电机输出的频率较高时，无法对蓄电池的充电进行适当地控制。

发明内容

本发明一个样态的实施方式的调节器，其特征在于：

对基于三相交流发电机的蓄电池充电进行控制，

具有，

整流电路，将所述三相交流发电机各相的输出端子输出的交流电流进行整流，向所述蓄电池流通充电电流；

第1至第3半导体元件，分别具有输入控制信号的第1端子、与所述蓄电池的负极侧连接的第2端子、与所述蓄电池的正极侧连接的第3端子、以及分别与所述三相交流发电机的各相输出端子连接的第4端子；

控制器，用于检测所述蓄电池的充电电压，并根据该检测结果，输出所述控制信号，

其中，

所述第1至第3半导体元件，通过所述第3端子和所述第2端子之间流通规定值以上的电流，使所述第4端子和所述第2端子之间流通电流，在所述第3端子和所述第2端子之间继续流通电流期间，所述第4端子与所述第2端子之间继续流通电流，

所述控制器，在所述蓄电池的充电电压在预先设定的临界值以上时，通过将所述第1至第3半导体元件的所述第2端子和所述第4端子之间导通，使所述三相交流发电机的所述各相输出端子与所述蓄电池的负极侧之间短路。

在所述调节器中，

所述第1至第3半导体元件具有：基极与所述第1端子连接、发射极与所述第2端子连接、集电极与所述第4端子连接的第1导电型的第1双极晶体管；以及，基极与所述第4端子连接、集电极与所述第1端子连接、发射极与所述第3端子连接的第2导电型的第2双极晶体管。

在所述调节器中，

还可以具有分别连接在所述蓄电池的正极侧和所述第1至第3半导体元件的所述第3端子之间的第1至第3阻抗元件。

在所述调节器中，

还具有第1至第3开关电路，分别与所述蓄电池的正极侧和所述第1至第3半导体元件的所述第3端子之间连接，由所述控制器控制，通过开启将所述蓄电池的正极侧和所述第1至第3半导体元件的所述第3端子之间导通、通过关闭将所述蓄电池的正极侧和所述第1至第3半导体元件的所述第3端子之间切断，