[发明专利]电压调节器装置

说明书

技术领域

本发明涉及电压调节器装置，具体地适用于诸如摩托车的机动车辆的电力系统。

背景技术

电压调节器或稳压器为意图插入在电力发电机与一个或多个电力负载之间的装置。电压调节器或稳压器在预置时间段内接收具有可变值的输入电压，并且独立于由电力负载所汲取的电流强度产生具有预置、精确且稳定值的输出电压。

具体参考摩托车，通常的机动车辆的电力和电子组件通常能够汲取不是特别高的最大电压，并且也会被电压振荡严重损坏。反之亦然，电压降低可伴随有用于车辆的正常运行的电力供应不足。因此，在机动车辆上使用电压调节器允许在不引起故障的前提下将电压维持在车辆的电力或电子组件其本身可以接受的范围内。

用于机动车应用的现有技术分流电压调节器提供了使用二极管桥以将由车辆的吸热型发动机制动的三相电压发生器所提供的信号转换成连续的电压，从而能够对存在于车辆本身上的蓄电池（电池）再充电。这样的电压调节器通过在以下图1中所示的原理方案来表示。

在图2中，由车辆电压发生器所产生的三个正弦波在时间上的变化是示意性的。所产生的这些正弦波相互偏移120°。通过使用三相二极管桥使这些正弦信号完全为正，因此，为每个相位获得的信号趋势如在图3中示出的。因为二极管桥充当包络检波器，故所获得的输出（exiting）波形是在图4中所表示的波形。

贯穿半波的整个持续时间，电压发生器借助于三个另外的功率元件进行调节的管理，例如，该三个另外的功率元件诸如晶闸管或SCR（“可控硅整流器”），并且在达到电池最大电压后被启用并且提供至地的短路。这样，没有另外的能量供应至电池，电池本身的电压不会进一步提升。

已知类型的电压发生器的主要缺点涉及由于低效率导致的电压发生器的所有三个操作阶段，即：

1）在向电池供电的供电阶段期间，其中由于在桥的二极管上发生电压损耗，故存在在70%与80%范围之间的产率，其中二极管利用发生器所提供的全部电流来运行；

2）在调节阶段期间，因为由发生器所提供的整个电流流过控制晶闸管，故发生机械功率损耗。该机械功率损耗以热的形式在内部被浪费；

3）在点火阶段期间，因为整流器桥的二极管处在反转偏置的状态下，因此阻止了它们导电，故发生器电压未超过电池电压电平并且不可能向电池本身提供能量。

最初的两个方面的结果是在机动车辆上安装的电能生成系统与实际需要相比必须是大型的，以解决在电压调节系统中的损耗，伴随着增加了燃料消耗和污染物排放的结果。此外，已知类型的电压调节器装置需要合适的散热设备，例如，诸如在图5中所示的散热设备。

相反，此后者的方面限制了制造具有较低最小状态的发动机的可能性、以及在没有电池的情况下借助于使用脚踏起动器起动电喷供应的车辆的可能性。此后者的问题具体涉及摩托车和机动脚踏两用车。

发明内容

因此，本发明的目的是制造一种具体适用于机动车辆的电力系统的电压调节器装置，其能够以极其简单、经济且特别实用的方式解决现有技术的上述缺点。

详细地，本发明的目的是制造一种能够向电池传送从发电机（发生器）获得的几乎全部能量的电压调节器装置。

本发明的另一目的是制造一种避免在整流器桥的二极管上消耗能量，因此减小在功率元件上的电压损耗的电压调节器装置。

本发明的另一目的是制造一种不需要特别复杂并且庞大的散热系统的电压调节器装置。

通过制造如在权利要求1中阐述的具体适用于机动车辆的电力系统的电压调节器装置来实现根据本发明的这些目的。

附图说明

参考示意性附图，通过以非限制性示例给出的以下描述来强调根据本发明的电压调节器装置的另外的特性和优势，附图中：

图1显示了根据现有技术制造的电压调节器装置的原理方案；

图2是示出了通过普通的机动车辆的电压发生器所产生的三个正弦信号在时间上的变化的示图；

图3是示出了图2的信号被三相二极管桥整流之后的示图；

图4是示出了来自图1的电压调节器装置的输出电压的波形的示图；

图5示出了适用于如在图1中所示的电压调节器装置的散热元件；

图6示出了适用于根据本发明的电压调节器的升压电路、o电压提升电路；

图7示出了根据本发明的电压调节器装置的整个电路；以及

图8是示出了根据本发明的电压调节器装置运行的框图方案。

具体实施方式