[发明专利]机动车用电池充电电压控制电路

说明书

本发明涉及一种机动车用电池充电电压控制电路。

电池充电电压控制电路通常设置在车载电池与随同内燃机动作的车用ACG(AC发电机)之间，并且各种不同的车载设备均由电池和/或ACG供电。一般，即使在电池全部放完电或者由于某些原因而开路时，也必须能够使车辆继续工作。

图4示出的电路是众所周知的装有防止电池开路的措施的摩托车用常规电池充电电压控制电路。在图4的电路中，ACG1适于由内燃机(附图未示出)带动，并且ACG1的电压输出端连接到电池充电电压控制电路12的充电端CH。

充当电池充电电压控制电路12的电压输出端的电池端子BT连接到一个闪光灯继电器3、一个停车灯SL、一个以车载设备的例子的形式给出的点火控制电路CDI、以及电池4。闪光灯继电器3连接到左右闪光灯LL和RL，并且被选择开关SW1选中的任何一个闪光灯都可间歇点亮。停车灯SL也可通过合上开关SW2而有选择地点亮。

电池充电电压控制电路12包括一个接在CH和BT两端子之间的可控硅SCR。充电端子CH与可控硅SCR的阳极之间的结点通过一个电阻R1、一个二极管D1以及一个晶体管Q1串联接地。电阻R1和二极管D1之间的结点通过一个正向连接的二极管D2连接到可控硅SCR的控制极，控制极还通过一个电阻R2连接到可控硅的阴极和电池端子BT。

可控硅SCR的阴极和电池端子BT之间的结点通过一个正向连接的二极管D3、一个电阻R3以及一个电容器C1按此顺序串联接地。二极管D3和电阻器R3之间的结点通过一个齐纳二极管ZD2连接到晶体管Q1的基极。

在具有上述结构的这个电池充电电压控制电路12中，在电池4充电的正常条件下，电池被出现在端子BT的正半波电压分量充电。当电池电压变得高于齐纳二极管ZD2的阈值电压时晶体管Q1导通以阻住控制极电流或下拉可控硅控制极的电压以禁止可控硅SCR导通，从而防止电池的过充电。

现在参照图5，考虑电池4有故障、开路或因别的原因基本供不出电压的情况。当电池开路时，电容器C1被ACG1加到电池端子BT的电压正半波分量充电，并且一旦C1两端的电压超过齐纳二极管ZD2的阈值电压时，晶体管Q1便导通。这就反过来使SCR关断，从而使C1两端的电压在一段时间内降落。Q1导通状态的这个时间周期由电容器C1和电阻R3定义的时间常数决定，并给出电池端BT的电压波形(例如说，如图5从上向下数第二图所示)。换句话说，在Q1导通的时间期间，即使在充电端子CH产生正电压时可控硅SCR也保持关断状态并且在电池端子BT不产生任何电压。于是，电池端子BT的电压被调节得不超过某一规定电平，并且可以避免电池4的过充电。

但是，当闪光灯LL和RL中的一个在电池开路的情况下接通时，由于闪光继电器3中电感的关系而在电池端子BT可能会形成一个如图5从上面数第三图中所示的负电压。因此，即使晶体管Q1导通并且结点A处于接地状态，可控硅SCR的阴极仍然可变为负并且电流可通过电阻R1和二极管D2流过可控硅SCR的控制极。因此，不能禁止可控硅SCR导通，一个正的波形可能每一周都出现在电池端子BT，导致电池端子BT失控，以致连接到电池端子BT上的负载可能遭受一个过高的电压。

如果有一个适当的功能电池连接到电池端子，传统的电池充电电压控制电路就能令人满意地工作。甚至在一个感性负载连接到控制电路输出端的情况下，只要该电池被接上并发挥功能，它就能吸收因接通和关断电感负载而产生的负电压。但是，在感性负载连接到控制电路的输出端并且不存在该电池的情况下，控制电路输出端的负电压就可能妨碍控制电路的正当控制作用并且所产生的高电压(可在控制电路中产生)可能导致不良后果，例如需要使用相对费钱的能承受高电压的元件以及将不希望有的高电压加到车载设备上。

考虑到现有技术的这类问题，本发明的一个主要目的是提供一种机动车用电池充电电压控制电路，即使在电池开路时也能防止形成任何过高的电压。

本发明的第二个目的是提供一种机动车用电池充电电压控制电路，即使在负载包括一个感性元件时，它也能保持令人满意的工作。

本发明的第三个目的是提供一种机动车用电池充电电压控制电路，它制造节省而在所有条件下使用可靠。