自行车用电力控制装置的制造方法
自行车用电力控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于对交流发电机的电力进行分配的自行车用电力控制装置。
【背景技术】
[0002]人们公知有具备交流发电机、蓄电池、车灯或电动变速器等电装件以及控制对各装置的电力供给的自行车用电力控制装置的自行车。
例如，就专利文献1所记载的技术而言，交流发电机和车灯串联连接。车灯由交流发电机的发电电力驱动。电装件被蓄电池供给电力。自行车用电力控制装置根据蓄电池的电压驱动配置在交流发电机和车灯之间的开关。具体地，自行车用电力控制装置在蓄电池的电压小于规定值时，以使蓄电池的充电优先的方式控制开关，限制向车灯的电力供给。
[0003]专利文献1:日本特开2002-262473号公报
[0004]可是，专利文献1所记载的自行车用电力控制装置中，一旦蓄电池的电压降到小于规定值，则交流发电机的发电电力会主要分配给蓄电池。这样的话，例如高速行驶时发电电力大的情况下蓄电池的电压仍然比规定值低的情况下，对车灯将不供给电力。特别在高速行驶时，为了安全又希望充分增大车灯的光量，因此，以往技术方案下的发电电力的分配未必是合适的。所以，自行车中对于发电电力的分配控制仍然存在改善的余地。
【发明内容】
[0005]本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于，提供一种能以期望的比率向蓄电池和电装件分配发电电力的自行车用电力控制装置。
[0006](1)用于解决上述技术问题的自行车用电力控制装置整流部，其对搭载于自行车的交流发电机的发电电力进行整流；蓄电池，其构成为存储所述整流部输出的直流电力，并能向搭载于所述自行车的电装件供给所述直流电力；检测部，其检测来自所述交流发电机的电信号；以及控制部，其对应来自所述检测部的检测结果，控制所述直流电力向所述电装件分配的分配量相对于所述直流电力向所述蓄电池分配的分配量的比率。
[0007](2)在自行车用电力控制装置中，所述电信号包含与所述交流发电机的发电量对应的信息。
(3)在自行车用电力控制装置中，所述控制部将与所述比率对应的控制信号输出给用于驱动所述电装件的驱动电路。
[0008](4)在自行车用电力控制装置中，所述控制部基于所述比率调制脉宽，形成脉宽调制信号，并基于所述脉宽调制信号控制所述驱动电路，所述驱动电路使所述直流电力形成为与所述脉宽调制信号对应的施加电压，并将所述施加电压施加给所述电装件。
[0009](5)在自行车用电力控制装置中，所述检测部检测与自行车速度相关的速度参数作为所述电信号。
(6)在自行车用电力控制装置中，所述检测部检测由所述整流部形成的脉动电流(日文用语:脈流)的频率并将其作为所述速度参数。
[0010] (7)在自行车用电力控制装置中，所述检测部检测由所述整流部形成的直流电的脉动频率(y 7 7°少周波数)，并将其作为所述速度参数。
(8)在自行车用电力控制装置中，所述检测部使用从所述交流发电机输出的转子位置检测信号作为所述速度参数。
[0011 ] (9)在自行车用电力控制装置中，所述检测部检测车轮的旋转速度作为所述速度参数。
(10)在自行车用电力控制装置中，所述检测部将所述速度参数脉冲化并输出给所述控制部。
[0012](11)所述控制部在与所述速度参数对应的自行车速度为规定值以下时，使所述直流电力向所述蓄电池分配的分配量为0。
(12)在自行车用电力控制装置中，所述规定值是小于5km/h的值。
[0013](13)在自行车用电力控制装置中，所述控制部具有使所述速度参数与所述比率相关联的映射(W 7° )，在所述映射图中，与所述速度参数对应的自行车速度为设定值以上的范围内，所述比率限定为1以上的值。
[0014](14)在自行车用电力控制装置中，所述控制部具有所述速度参数与所述比率相关联的映射，在所述映射图中，所述比率限定为所述速度参数越大则该比率越大。
[0015](15)在自行车用电力控制装置中，所述控制部具有所述速度参数与所述比率相关联的映射，
在所述映射图中，所述比率限定为所述速度参数越大则所述直流电力向所述电装件分配的分配量越大。
[0016](16)在自行车用电力控制装置中，所述电装件和所述蓄电池相对于所述交流发电机并联连接。
(17)在自行车用电力控制装置中，该自行车用电力控制装置还具备过充电保护电路，该过充电保护电路在所述蓄电池的端子间电压为上限电压值以上时停止向所述蓄电池的电力供给。
[0017](18)在自行车用电力控制装置中，所述电装件是车灯。
(19)在自行车用电力控制装置中，所述电装件是便携式蓄电池。
(20)在自行车用电力控制装置中，能够在所述蓄电池上并联连接相对于所述电装件另行设置的其他电装件。
[0018](21)在自行车用电力控制装置中，所述其他电装件包含自行车的电动变速器、自行车的电动悬架、自行车的电动座管以及操作开关中的至少任意一者，所述操作开关以操作所述电动变速器、所述电动悬架以及所述电动座管中的至少任意一者的方式构成。
[0019](22)在自行车用电力控制装置中，至少所述蓄电池和所述控制部收容在安装于自行车上的箱体中。
(23)在自行车用电力控制装置中，整流部，其对搭载于自行车的交流发电机的发电电力进行整流；蓄电池，其构成为存储所述整流部输出的直流电力，并能向搭载于所述自行车的电装件供给所述直流电力；检测部，其检测所述自行车的行驶速度；以及控制部，其对应来自所述检测部的检测结果，控制所述直流电力向所述电装件分配的分配量相对于所述直流电力向所述蓄电池分配的分配量的比率。 发明效果:
[0020]上述自行车用电力控制装置能以期望的比率向蓄电池和电装件分配发电电力。
【附图说明】
[0021]图1是自行车的模式图。
图2是自行车用电力控制装置的框图。
图3是限定脉动电流的频率与关于直流电力的分配量的比率之间的关系的分配映射图。
图4是控制部执行的电力分配控制的流程图。
图5是表示车灯和蓄电池中电流相对自行车速度的曲线图。
图6是变形例的自行车用电力控制装置的框图。
【具体实施方式】
[0022]参照图1?图5对自行车用电力控制装置进行说明。
图1是搭载自行车用电力控制装置的自行车2的一例。自行车2具备:车架4、安装于车架4的前轮6和后轮8、车把10、车座12、驱动机构14、安装于前轮6的轮毂6a内的交流发电机16、以及控制电力的自行车用电力控制装置18。作为电装件，自行车2具备车灯20、电动拔链器22、操作电动拔链器22的电动调速器24。
[0023]驱动机构14具备:曲柄轴30、曲柄臂32、安装于曲柄臂32的脚蹬34、链轮36、变速齿轮40、用于将施加于脚蹬34上的动力传递给后轮8的链条42。
[0024]交流发电机16至少具备线圈和磁铁。交流发电机16安装于前轮6的轮毂6a内。例如，线圈和磁铁中的一者固定于前轮6的轮毂轴，线圈和磁铁中的另一者固定于轮毂轴插通的轮毂体。
[0025]参照图2说明自行车用电力控制装置18。 自行车用电力控制装置18将交流发电机16产生的电力分配给蓄电池54和车灯20。
[0026]自行车用电力控制装置18具备整流部52、蓄电池54、检测来自交流发电机16的电信号的检测部56、控制部58。自行车用电力控制装置18中，蓄电池54和控制部58收容在安装于自行车2的箱体70。
[0027]整流部52对交流发电机16的交流电进行全波整流而形成直流电(电压VDD1)。整流部52例如由二极管电桥构成。另外，可在整流部52上设置平滑电路、去噪电路等。整流部52上连接有蓄电池54和车灯20，并且车灯20和蓄电池54相对于交流发电机16并联连接。因此，在交流发电机16发电时，车灯20从交流发电机16接收电力供给，在交流发电机16不发电时，车灯20从蓄电池54接收电力供给。另外，来自交流发电机16的电力可以全都临时存储于蓄电池54，由控制部58控制从蓄电池54向车灯20的电力供给量。即，对车灯20的电力供给可以从蓄电池54供给，来自交流发电机16的直流电力也可以不经由蓄电池54向车灯20供给。
[0028]蓄电池54由整流部52输出的直流电力充电。此外，蓄电池54向安装于自行车2的各种的电装件(电动拔链器22、电动调速器24等)供给直流电力。
[0029]蓄电池54例如由锂离子电池、锂电池、镍镉电池、镍氢电池等二次电池、电气双层电容器等大容量的电容器、或它们的组合构成。
[0030]在蓄电池54和整流部52之间配置有过充电保护电路60。过充电保护电路60例如当蓄电池54的端子间电压超过上限电压值时，使来自整流部52的直流电力接地。
[0031]检测部56检测来自交流发电机16的电信号，使检测到的电信号脉冲化，并转换为数字信号。
作为来自交流发电机16的电信号的一例，检测部56检测包含与交流发电机16的发电量对应的信息的信号。具体地，在来自交流发电机16的电信号中，包含交流电压的峰值、由整流部52形成的直流电的平均电流、自行车速度相关的速度参数(包含脉冲信号)等。
[0032]作为与自行车速度相关的速度参数，可以列举如下等:由整流部52形成的脉动电流的频率、对脉动电流进行了平滑化处理的情况下的脉动频率(y、>7°?周波数)、能设置于交流发电机16的传感器的转子位置检测信号、交流发电机16所形成的交流电的频率、能从交流发电机16所形成的交流电的频率推导得到的车轮的转速。
[0033]在本实施方式中，作为来自交流发电机16的电信号，检测部56检测由整流部52生成的直流电力的脉动电流电压，将该脉动电流的频率脉冲化(数字化)并输出。
[0034]控制部58经由恒压电路62连接于蓄电池54。恒压电路62例如由升压电路构成，形成电压VDD2。
控制部58对应来自检测部56的检测结果控制关于直流电力的分配量的比率。以下，将该控制称作“电力分配控制”。具体地，控制部58基于来自检测部56的检测结果形成用于控制后述的驱动电路64的控制信号。控制信号是指示驱动电路64形成的施加电压的大小的信号。例如，控制信号作为基于关于直流电力的分配量的比率调制的脉宽调制信号构成。
[0035]所谓来自检测部56的检测结果表示检测部56检测到的电信号(来自交流发电机16的电信号)。
电力分配控制中的“关于直流电力的分配量的比率”，表示直流电力向特定的电装件(以下称为“特定电装件”)分配的分配量(M2)相对于直流电力向蓄电池54分配的分配量(Ml)的比率(M2/M1)。
[0036]特定电装件是有连续供给电力要求的电装件，例如车灯20、安装于充电器28的便携式蓄电池26 (参照图2的双点划线)。
在本实施方式中，车灯20是特定电装件的示例。
[0037]车灯20 包含驱动电路 64 和 LED 66 (Light Emitting D1de)。LED 66 经由驱动电路64获得电力。
驱动电路64基于来自控制部58的控制信号形成施加于LED 66的施加电压。
[0038]驱动电路64基于来自整流部52的直流电力通过DC-DC转换形成与控制信号相应大小的施加电压。例如，驱动电路64由开关电路构成。另外，LED 66的发光强度对应于控制信号变化。
[0039]参照图3说明控制部58执行的控制(电力分配控制)及其作用。
电力分配控制如下进行。控制部58具有用于控制与直流电力相关的比率的控制映射图。控制映射图基于分配映射图制作。分配映射图限定检测部56检测的参数(即电信号)和关于直流电力的分配量的比率之间的关系。
[0040]例如，如图3所示，在分配映射图中，针对脉动电流的频率，限定了关于直流电力的分配量的比率(M2/M1)。在该例子中，脉动电流的频率为第一设定值XI时(例如换算为自行车速度为5km/h时)，分配量的比率被限定为1。并且，脉动电流的频率为第二设定值X2时(例如，换算为自行车速度为20km/h时)，分配量的比率被限定为3.0。而且，在脉动电流的频率为第一设定值XI以上、第二设定值X2以下的范围内，限定成脉动电流的频率越大则分配量的比率越大，且相对于脉动电流的频率的增大，比率的变化率逐渐变小。
[0041]在脉动电流的频率为第三设定值X3以下时，比率被限定为100%的直流电力供给到车灯20，而不向蓄电池54供给直流电力。另外，也可以这样构成，直流电力暂时储存于蓄电池54，之后使所存储的直流电力从蓄电池54提供给车灯20。这样限定的情况下，在脉动电流的频率为第三设定值X3以下的情况下，比率的值变为无限大。因此，例如比率被设定为可限定的值的最大值(图3中省略图示)。另外，第三设定值X3是比第一设定值X1小的值，换算为自行车速度则小于5km/h(例如是3.5km/h)。
[0042]依据这样的限定，则对车灯20的电力供给量和对蓄电池54的电力供给量如下。 脉动电流的频率越大，则交流发电机16产生的直流电力越大。因此，对车灯20的供给电力量和对蓄电池54的供给电力量都是当脉动电流的频率越大则它们越大。而且，在脉动电流的频率是第一设定值X 1时，直流电力被均等分配给蓄电池54和车灯20。在脉动电流的频率为第一设定值XI以上、第二设定值X2以下的范围内，对车灯20的分配量比对蓄电池54的分配量大。在脉动电流的频率为第三设定值X3以下时，直流电力优先分配给车灯20。
[0043]基于这样的分配映射图，则驱动车灯20的施加电压能够如下预先决定。
根据脉动电流的频率和交流发电机16的特性推定直流电力。因此，能够根据脉动电流的频率和分配映射图限定分配给车灯20的直流电力。而且，如果限定了分配给车灯20的直流电力，则在考虑到车灯20的特性的情况下，限定应施加于车灯20的施加电压。从这点来看，能够根据分配映射图，限定针对脉动电流的频率而言的车灯20的施加电压。当限定了从交流发电机16输出的直流电力中直流电力对车灯20的分配量，则其余的直流电力存储于蓄电池54。S卩，能够基于分配映射图制作控制映射图。
[0044]控制部58基于如以上推导出来的控制映射图形成控制信号，并基于控制信号控制驱动电路64，控制车灯20的消耗电力。由此，能够符合预先限定的分配映射图的比率地分配直流电力。
[0045]参照图4，说明控制部58执行的电力分配控制的流程。
... 电力分配控制是用于控制关于直流电力的分配量的比率的处理。在控制部58从启动后到停止前的期间周期性地执行电力控制处理。
[0046]在步骤S10，控制部58取得来自检测部56的检测结果。本实施方式中，控制部58从检测部56接收与脉动电流的频率对应的电信号(脉冲信号)。
[0047]在步骤S20，参照控制映射图读取与检测结果(电信号)对应的施加电压。在步骤S30，形成与施加电压对应的控制信号，并将控制信号输出给驱动电路64。
[0048]参照图5，说明电力控制处理的效果。
图5是表示自行车速度和流入蓄电池54的电流之间的关系、自行车速度和流入车灯20的电流之间的关系的曲线图。
[0049]如图5所示，在自行车速度Z km/h (例如，3.5km/h)下，流入蓄电池54的电流是“0”，流入车灯20的电流比“0”大。而且，自行车速度越大，则流入车灯20的电流量和流入蓄电池54的电流量都越大。此外，相对于自行车速度增量的电流增加率是，流入车灯20的电流的增加率大于流入蓄电池54的电流的增加率。所以，根据电力控制处理，能够对应自行车速度，使直流电力向车灯20的分配量与向蓄电池54的分配量的比率变化。由此，在车灯20的消耗电力与对蓄电池54的充电电力相加之和不超过发电电力这个条件的范围内，能够根据自行车速度，以期望的方式调整车灯20的发光强度。
[0050]以下，说明自行车用电力控制装置18的效果。
(1)在本实施方式中，检测部56检测来自交流发电机16的电信号，控制部58对应来自检测部56的检测结果，控制直流电力向车灯20(电装件)分配的分配量(M2)相对于直流电力向蓄电池54分配的分配量(Ml)的比率(M2/M1)。
[0051]采用该结构，控制部58并不是使直流电力向车灯20(电装件)分配的分配量相对于直流电力向蓄电池54分配的分配量的比率取定值，而是对应来自检测部56的检测结果对该比率进行控制。当分配量的比率是定值的情况下，由于直流电力以限定比率分配给蓄电池54和车灯20，而与来自检测来自交流发电机16的电信号的检测部56的检测结果无关(例如，跟发电量没有关系)，因此，对蓄电池54和车灯20进行的分配有时不合适。例如，若当直流电力小时直流电力也以限定比率分配给蓄电池54和车灯20，则车灯20的发光强度变小，会出现实质上不亮灯的状况。另外，若当直流电力大时直流电力以限定比率分配给蓄电池54和车灯20，则车灯20的发光强度变得过大，车灯20的寿命可能会减少。
[0052]在这一点上，采用上述结构，对应来自检测来自交流发电机16的电信号的检测部56的检测结果，控制部58控制直流电力向车灯20(电装件)分配的分配量相对于直流电力向蓄电池54分配的分配量的比率(M2/M1)，因此，能以期望的比率将直流电力分配给蓄电池54和车灯20 (电装件)。例如当直流电力小时将直流电力仅分配给车灯20，当直流电力大时以限定比率向车灯20和蓄电池54分配，像这样地实现直流电力的分配的最佳化。自行车用电力控制装置18能以期望的比率将发电电力(直流电力的原始电力)分配给蓄电池54和车灯20 (电装件)。
[0053](2)在本实施方式中，来自交流发电机16的电信号包含与交流发电机16的发电量对应的信息。
例如，来自交流发电机16的电信号是由整流部52输出的脉动电流的频率。脉动电流的频率的值越大，则发电量越多，所以，脉动电流的频率相当于与交流发电机16的发电量对应的信息。
[0054](3)在本实施方式中，控制部58将与上述的分配量的比率对应的控制信号输出给驱动电路64。
即，控制部58通过限定分配给车灯20的直流电力来限定分配给蓄电池54的直流电力。由此，控制直流电力而言向蓄电池54的分配量与向车灯20的分配量的比率。
[0055](4)在本实施方式中，控制部58在自行车速度为第三设定值X 3 (规定值)以下时使直流电力向蓄电池54分配的分配量为0。例如，第三设定值X3(规定值)限定为小于5km/h 的值(例如，3.5km/h)。
[0056]采用该结构，在与速度参数对应的自行车速度为规定值以下时，直流电力由车灯20消耗。因此，与存储直流电力的一部分的情况相比，能高水平地发挥车灯20的功能(例如车灯20的话，能提高其发光强度)。
[0057](5)在本实施方式中，控制部58具有使脉动电流的频率和比率相关联的控制映射图。在控制映射图中，在自行车速度为第一设定值XI以上的范围内，比率被限定为1以上的值。采用该结构，当自行车速度为第一设定值XI以上的范围时，供给到车灯20(电装件)的分配量大于供给到蓄电池54的分配量。
[0058](6)在本实施方式中，在控制映射图中，分配量的比率限定为脉动电流的频率越大则其越大。即，作为与脉动电流的频率对应的值的自行车速度越大，则供给到车灯20的直流电力的分配量的比率越高。
[0059]即使分配量的比率是规定值(定值)的情况下，也是自行车速度越大则发电量越大，因此，自行车速度越大，则车灯20的发光强度越大，视野也就越远，采用上述结构，能使视野延伸到更远。由此，可以提高行驶的安全性。特别是夜间或者下雾而视野小时，该效果更显著。
[0060](7)在本实施方式中，车灯20 (电装件)和蓄电池54相对于交流发电机16并联连接。
采用该结构，能通过控制车灯20的消耗电力，控制供给到蓄电池54的直流电力，结果是，能控制向车灯20的分配量与向蓄电池54的分配量的比率。
[0061]另外，即使是车灯20 (电装件)和蓄电池54串联连接的结构，也能通过在车灯20上设置旁通电路并控制流入旁通电路的电流，控制向车灯20的分配量与向蓄电池54的分配量的比率。
[0062](8)在本实施方式中，自行车用电力控制装置18具备在蓄电池54的端子间电压为上限电压值以上时停止向蓄电池54的电力供给的过充电保护电路60。采用该结构，能抑制蓄电池54被过充电，能抑制蓄电池54的寿命下降。
[0063](其他的实施方式)
上述实施方式可以进行如下变更。
■在上述实施方式中，自行车用电力控制装置18不包含车灯20的驱动电路64，但自行车用电力控制装置18也可以是包含驱动电路64的结构。此时，从车灯20中除去驱动电路64ο
[0064]■在上述实施方式中，检测部56检测来自交流发电机16的电信号，作为交流发电机16产生的发电量的标准。也可以替代这样的结构，使检测部56检测来自检测前轮6或后轮8的旋转速度的旋转速度传感器的电信号。这是因为车轮的旋转速度构成发电量的标准。
[0065]■在上述实施方式中，自行车用电力控制装置18具有一个特定电装件(车灯20)，但是特定电装件的数量不作限定。例如，自行车用电力控制装置18具有多个电装件的情况下，控制部58经由驱动电路64对各个电装件控制直流电力的分配量。
[0066]■自行车用电力控制装置18可以具备:例如自行车2的电动拔链器22 (电动变速器)、自行车2的电动悬架、自行车2的电动座管，作为相对于特定电装件另行设置的其他电装件。此外，自行车用电力控制装置18可以具备用于对电动拔链器22 (电动变速器)、电动悬架以及电动座管中至少任意一者进行操作的开关，作为相对于特定电装件另行设置的其他电装件。自行 车用电力控制装置18能包含上述这些电装件中的至少任意一个。这些电装件相对于交流发电机16并联连接，从蓄电池54供给直流电力。
[0067]■自行车用电力控制装置18能够如下构成。
图6中表示变形例的自行车用电力控制装置18的框图。对于与实施方式的构成要素相同的构成要素标注相同附图标记进行说明。
[0068]自行车用电力控制装置18具备:整流部52、存储整流部52输出的直流电力的蓄电池54、检测自行车2的行驶速度的检测部72 (例如，车轮的旋转速度传感器等)和控制部58。控制部58对应来自检测部72的检测结果，控制直流电力向电装件分配的分配量相对于直流电力向蓄电池54分配的分配量的比率。S卩，检测部56的结构与上述实施方式不同。检测部72由例如磁传感器或光学传感器构成，从蓄电池54供给电力。
[0069]在本例中，检测部72检测自行车2的行驶速度。自行车2的行驶速度是与交流发电机16的发电量关联的参数，因此，该变形例的自行车用电力控制装置18能够起到等同于实施方式的自行车用电力控制装置18的效果的效果。
[0070]附图标记说明:
2…自行车，4…车架，6…前轮，6a...轮毂，8…后轮，10…车把，12…车座，14…驱动机构，16…交流发电机，18…自行车用电力控制装置，20…车灯，22…电动拔链器，24…电动调速器(shifter)，26…便携式蓄电池，28…充电器，30…曲柄轴，32...曲柄臂，34…脚踏，36...链轮，40...变速齿轮，42...链条，52…整流部，54...蓄电池，56…检测部，58…控制部，60...过充电保护电路，62…丨旦压电路，64…驱动电路，66…LED，70…箱体，72…检测部。
【主权项】
1.一种自行车用电力控制装置，具备: 整流部，其对搭载于自行车的交流发电机的发电电力进行整流； 蓄电池，其构成为存储所述整流部输出的直流电力，并能向搭载于所述自行车的电装件供给所述直流电力； 检测部，其检测来自所述交流发电机的电信号；以及 控制部，其对应来自所述检测部的检测结果，控制所述直流电力向所述电装件分配的分配量相对于所述直流电力向所述蓄电池分配的分配量的比率。2.根据权利要求1所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述电信号包含与所述交流发电机的发电量对应的信息。3.根据权利要求1或2所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述控制部将与所述比率对应的控制信号输出给用于驱动所述电装件的驱动电路。4.根据权利要求3所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述控制部基于所述比率调制脉宽，形成脉宽调制信号，并基于所述脉宽调制信号控制所述驱动电路， 所述驱动电路使所述直流电力形成为与所述脉宽调制信号对应的施加电压，并将所述施加电压施加给所述电装件。5.根据权利要求1?4的任意一项所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述检测部检测与自行车速度相关的速度参数作为所述电信号。6.根据权利要求5所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述检测部检测由所述整流部形成的脉动电流的频率作为所述速度参数。7.根据权利要求5所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述检测部检测由所述整流部形成的直流的脉动频率作为所述速度参数。8.根据权利要求5所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述检测部使用从所述交流发电机输出的转子位置检测信号作为所述速度参数。9.根据权利要求5所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述检测部检测车轮的旋转速度作为所述速度参数。10.根据权利要求5?9的任意一项所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述检测部将所述速度参数脉冲化并输出给所述控制部。11.根据权利要求5?10的任意一项所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述控制部在与所述速度参数对应的自行车速度为规定值以下时，使所述直流电力向所述蓄电池分配的分配量为0。12.根据权利要求11所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述规定值是小于5km/h的值。13.根据权利要求5?12的任意一项所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述控制部具有使所述速度参数与所述比率相关联的映射， 在所述映射图中，与所述速度参数对应的自行车速度为设定值以上的范围内，所述比率限定为1以上的值。14.根据权利要求13所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述控制部具有所述速度参数与所述比率相关联的映射， 在所述映射图中，所述比率限定为所述速度参数越大则该比率越大。15.根据权利要求5?14的任意一项所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述控制部具有所述速度参数与所述比率相关联的映射， 在所述映射图中，所述比率限定为所述速度参数越大则所述直流电力向所述电装件分配的分配量越大。16.根据权利要求1?15的任意一项所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述电装件和所述蓄电池相对于所述交流发电机并联连接。17.根据权利要求1?16的任意一项所述的自行车用电力控制装置，其中， 该自行车用电力控制装置还具备过充电保护电路，该过充电保护电路在所述蓄电池的端子间电压为上限电压值以上时停止向所述蓄电池的电力供给。18.根据权利要求1?17的任意一项所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述电装件是车灯。19.根据权利要求1?17的任意一项所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述电装件是便携式蓄电池。20.根据权利要求1?17的任意一项所述的自行车用电力控制装置，其中， 能够在所述蓄电池上并联连接相对于所述电装件另行设置的其他电装件。21.根据权利要求20所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述其他电装件包含自行车的电动变速器、自行车的电动悬架、自行车的电动座管以及操作开关中的至少任意一者， 所述操作开关以操作所述电动变速器、所述电动悬架以及所述电动座管中的至少任意一者的方式构成。22.根据权利要求1?21的任意一项所述的自行车用电力控制装置，其中， 至少所述蓄电池和所述控制部收容在安装于自行车上的箱体中。23.一种自行车用电力控制装置，具备: 整流部，其对搭载于自行车的交流发电机的发电电力进行整流； 蓄电池，其构成为存储所述整流部输出的直流电力，并能向搭载于所述自行车的电装件供给所述直流电力； 检测部，其检测所述自行车的行驶速度；以及 控制部，其对应来自所述检测部的检测结果，控制所述直流电力向所述电装件分配的分配量相对于所述直流电力向所述蓄电池分配的分配量的比率。
【专利摘要】本发明提供一种自行车用电力控制装置，能以期望的比率将发电电力分配给蓄电池和电装件的。自行车用电力控制装置具备：整流部，其对搭载于自行车的交流发电机的发电电力进行整流；蓄电池，其构成为存储所述整流部输出的直流电力，并能向搭载于所述自行车的电装件供给所述直流电力；检测部，其检测来自所述交流发电机的电信号；控制部，其对应来自所述检测部的检测结果，控制所述直流电力向所述电装件分配的分配量相对于所述直流电力向所述蓄电池分配的分配量的比率。
【IPC分类】H02J7/14, H02J7/34
【公开号】CN105490366
【申请号】CN201510569672
【发明人】铃木崇史, 笠井义之, 高荷敏行
【申请人】株式会社岛野
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年9月9日
【公告号】DE102015012776A1, US20160096493
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于对交流发电机的电力进行分配的自行车用电力控制装置。
【背景技术】
[0002]人们公知有具备交流发电机、蓄电池、车灯或电动变速器等电装件以及控制对各装置的电力供给的自行车用电力控制装置的自行车。
例如，就专利文献1所记载的技术而言，交流发电机和车灯串联连接。车灯由交流发电机的发电电力驱动。电装件被蓄电池供给电力。自行车用电力控制装置根据蓄电池的电压驱动配置在交流发电机和车灯之间的开关。具体地，自行车用电力控制装置在蓄电池的电压小于规定值时，以使蓄电池的充电优先的方式控制开关，限制向车灯的电力供给。
[0003]专利文献1:日本特开2002-262473号公报
[0004]可是，专利文献1所记载的自行车用电力控制装置中，一旦蓄电池的电压降到小于规定值，则交流发电机的发电电力会主要分配给蓄电池。这样的话，例如高速行驶时发电电力大的情况下蓄电池的电压仍然比规定值低的情况下，对车灯将不供给电力。特别在高速行驶时，为了安全又希望充分增大车灯的光量，因此，以往技术方案下的发电电力的分配未必是合适的。所以，自行车中对于发电电力的分配控制仍然存在改善的余地。
【发明内容】
[0005]本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于，提供一种能以期望的比率向蓄电池和电装件分配发电电力的自行车用电力控制装置。
[0006](1)用于解决上述技术问题的自行车用电力控制装置整流部，其对搭载于自行车的交流发电机的发电电力进行整流；蓄电池，其构成为存储所述整流部输出的直流电力，并能向搭载于所述自行车的电装件供给所述直流电力；检测部，其检测来自所述交流发电机的电信号；以及控制部，其对应来自所述检测部的检测结果，控制所述直流电力向所述电装件分配的分配量相对于所述直流电力向所述蓄电池分配的分配量的比率。
[0007](2)在自行车用电力控制装置中，所述电信号包含与所述交流发电机的发电量对应的信息。
(3)在自行车用电力控制装置中，所述控制部将与所述比率对应的控制信号输出给用于驱动所述电装件的驱动电路。
[0008](4)在自行车用电力控制装置中，所述控制部基于所述比率调制脉宽，形成脉宽调制信号，并基于所述脉宽调制信号控制所述驱动电路，所述驱动电路使所述直流电力形成为与所述脉宽调制信号对应的施加电压，并将所述施加电压施加给所述电装件。
[0009](5)在自行车用电力控制装置中，所述检测部检测与自行车速度相关的速度参数作为所述电信号。
(6)在自行车用电力控制装置中，所述检测部检测由所述整流部形成的脉动电流(日文用语:脈流)的频率并将其作为所述速度参数。
[0010] (7)在自行车用电力控制装置中，所述检测部检测由所述整流部形成的直流电的脉动频率(y 7 7°少周波数)，并将其作为所述速度参数。
(8)在自行车用电力控制装置中，所述检测部使用从所述交流发电机输出的转子位置检测信号作为所述速度参数。
[0011 ] (9)在自行车用电力控制装置中，所述检测部检测车轮的旋转速度作为所述速度参数。
(10)在自行车用电力控制装置中，所述检测部将所述速度参数脉冲化并输出给所述控制部。
[0012](11)所述控制部在与所述速度参数对应的自行车速度为规定值以下时，使所述直流电力向所述蓄电池分配的分配量为0。
(12)在自行车用电力控制装置中，所述规定值是小于5km/h的值。
[0013](13)在自行车用电力控制装置中，所述控制部具有使所述速度参数与所述比率相关联的映射(W 7° )，在所述映射图中，与所述速度参数对应的自行车速度为设定值以上的范围内，所述比率限定为1以上的值。
[0014](14)在自行车用电力控制装置中，所述控制部具有所述速度参数与所述比率相关联的映射，在所述映射图中，所述比率限定为所述速度参数越大则该比率越大。
[0015](15)在自行车用电力控制装置中，所述控制部具有所述速度参数与所述比率相关联的映射，
在所述映射图中，所述比率限定为所述速度参数越大则所述直流电力向所述电装件分配的分配量越大。
[0016](16)在自行车用电力控制装置中，所述电装件和所述蓄电池相对于所述交流发电机并联连接。
(17)在自行车用电力控制装置中，该自行车用电力控制装置还具备过充电保护电路，该过充电保护电路在所述蓄电池的端子间电压为上限电压值以上时停止向所述蓄电池的电力供给。
[0017](18)在自行车用电力控制装置中，所述电装件是车灯。
(19)在自行车用电力控制装置中，所述电装件是便携式蓄电池。
(20)在自行车用电力控制装置中，能够在所述蓄电池上并联连接相对于所述电装件另行设置的其他电装件。
[0018](21)在自行车用电力控制装置中，所述其他电装件包含自行车的电动变速器、自行车的电动悬架、自行车的电动座管以及操作开关中的至少任意一者，所述操作开关以操作所述电动变速器、所述电动悬架以及所述电动座管中的至少任意一者的方式构成。
[0019](22)在自行车用电力控制装置中，至少所述蓄电池和所述控制部收容在安装于自行车上的箱体中。
(23)在自行车用电力控制装置中，整流部，其对搭载于自行车的交流发电机的发电电力进行整流；蓄电池，其构成为存储所述整流部输出的直流电力，并能向搭载于所述自行车的电装件供给所述直流电力；检测部，其检测所述自行车的行驶速度；以及控制部，其对应来自所述检测部的检测结果，控制所述直流电力向所述电装件分配的分配量相对于所述直流电力向所述蓄电池分配的分配量的比率。 发明效果:
[0020]上述自行车用电力控制装置能以期望的比率向蓄电池和电装件分配发电电力。
【附图说明】
[0021]图1是自行车的模式图。
图2是自行车用电力控制装置的框图。
图3是限定脉动电流的频率与关于直流电力的分配量的比率之间的关系的分配映射图。
图4是控制部执行的电力分配控制的流程图。
图5是表示车灯和蓄电池中电流相对自行车速度的曲线图。
图6是变形例的自行车用电力控制装置的框图。
【具体实施方式】
[0022]参照图1?图5对自行车用电力控制装置进行说明。
图1是搭载自行车用电力控制装置的自行车2的一例。自行车2具备:车架4、安装于车架4的前轮6和后轮8、车把10、车座12、驱动机构14、安装于前轮6的轮毂6a内的交流发电机16、以及控制电力的自行车用电力控制装置18。作为电装件，自行车2具备车灯20、电动拔链器22、操作电动拔链器22的电动调速器24。
[0023]驱动机构14具备:曲柄轴30、曲柄臂32、安装于曲柄臂32的脚蹬34、链轮36、变速齿轮40、用于将施加于脚蹬34上的动力传递给后轮8的链条42。
[0024]交流发电机16至少具备线圈和磁铁。交流发电机16安装于前轮6的轮毂6a内。例如，线圈和磁铁中的一者固定于前轮6的轮毂轴，线圈和磁铁中的另一者固定于轮毂轴插通的轮毂体。
[0025]参照图2说明自行车用电力控制装置18。 自行车用电力控制装置18将交流发电机16产生的电力分配给蓄电池54和车灯20。
[0026]自行车用电力控制装置18具备整流部52、蓄电池54、检测来自交流发电机16的电信号的检测部56、控制部58。自行车用电力控制装置18中，蓄电池54和控制部58收容在安装于自行车2的箱体70。
[0027]整流部52对交流发电机16的交流电进行全波整流而形成直流电(电压VDD1)。整流部52例如由二极管电桥构成。另外，可在整流部52上设置平滑电路、去噪电路等。整流部52上连接有蓄电池54和车灯20，并且车灯20和蓄电池54相对于交流发电机16并联连接。因此，在交流发电机16发电时，车灯20从交流发电机16接收电力供给，在交流发电机16不发电时，车灯20从蓄电池54接收电力供给。另外，来自交流发电机16的电力可以全都临时存储于蓄电池54，由控制部58控制从蓄电池54向车灯20的电力供给量。即，对车灯20的电力供给可以从蓄电池54供给，来自交流发电机16的直流电力也可以不经由蓄电池54向车灯20供给。
[0028]蓄电池54由整流部52输出的直流电力充电。此外，蓄电池54向安装于自行车2的各种的电装件(电动拔链器22、电动调速器24等)供给直流电力。
[0029]蓄电池54例如由锂离子电池、锂电池、镍镉电池、镍氢电池等二次电池、电气双层电容器等大容量的电容器、或它们的组合构成。
[0030]在蓄电池54和整流部52之间配置有过充电保护电路60。过充电保护电路60例如当蓄电池54的端子间电压超过上限电压值时，使来自整流部52的直流电力接地。
[0031]检测部56检测来自交流发电机16的电信号，使检测到的电信号脉冲化，并转换为数字信号。
作为来自交流发电机16的电信号的一例，检测部56检测包含与交流发电机16的发电量对应的信息的信号。具体地，在来自交流发电机16的电信号中，包含交流电压的峰值、由整流部52形成的直流电的平均电流、自行车速度相关的速度参数(包含脉冲信号)等。
[0032]作为与自行车速度相关的速度参数，可以列举如下等:由整流部52形成的脉动电流的频率、对脉动电流进行了平滑化处理的情况下的脉动频率(y、>7°?周波数)、能设置于交流发电机16的传感器的转子位置检测信号、交流发电机16所形成的交流电的频率、能从交流发电机16所形成的交流电的频率推导得到的车轮的转速。
[0033]在本实施方式中，作为来自交流发电机16的电信号，检测部56检测由整流部52生成的直流电力的脉动电流电压，将该脉动电流的频率脉冲化(数字化)并输出。
[0034]控制部58经由恒压电路62连接于蓄电池54。恒压电路62例如由升压电路构成，形成电压VDD2。
控制部58对应来自检测部56的检测结果控制关于直流电力的分配量的比率。以下，将该控制称作“电力分配控制”。具体地，控制部58基于来自检测部56的检测结果形成用于控制后述的驱动电路64的控制信号。控制信号是指示驱动电路64形成的施加电压的大小的信号。例如，控制信号作为基于关于直流电力的分配量的比率调制的脉宽调制信号构成。
[0035]所谓来自检测部56的检测结果表示检测部56检测到的电信号(来自交流发电机16的电信号)。
电力分配控制中的“关于直流电力的分配量的比率”，表示直流电力向特定的电装件(以下称为“特定电装件”)分配的分配量(M2)相对于直流电力向蓄电池54分配的分配量(Ml)的比率(M2/M1)。
[0036]特定电装件是有连续供给电力要求的电装件，例如车灯20、安装于充电器28的便携式蓄电池26 (参照图2的双点划线)。
在本实施方式中，车灯20是特定电装件的示例。
[0037]车灯20 包含驱动电路 64 和 LED 66 (Light Emitting D1de)。LED 66 经由驱动电路64获得电力。
驱动电路64基于来自控制部58的控制信号形成施加于LED 66的施加电压。
[0038]驱动电路64基于来自整流部52的直流电力通过DC-DC转换形成与控制信号相应大小的施加电压。例如，驱动电路64由开关电路构成。另外，LED 66的发光强度对应于控制信号变化。
[0039]参照图3说明控制部58执行的控制(电力分配控制)及其作用。
电力分配控制如下进行。控制部58具有用于控制与直流电力相关的比率的控制映射图。控制映射图基于分配映射图制作。分配映射图限定检测部56检测的参数(即电信号)和关于直流电力的分配量的比率之间的关系。
[0040]例如，如图3所示，在分配映射图中，针对脉动电流的频率，限定了关于直流电力的分配量的比率(M2/M1)。在该例子中，脉动电流的频率为第一设定值XI时(例如换算为自行车速度为5km/h时)，分配量的比率被限定为1。并且，脉动电流的频率为第二设定值X2时(例如，换算为自行车速度为20km/h时)，分配量的比率被限定为3.0。而且，在脉动电流的频率为第一设定值XI以上、第二设定值X2以下的范围内，限定成脉动电流的频率越大则分配量的比率越大，且相对于脉动电流的频率的增大，比率的变化率逐渐变小。
[0041]在脉动电流的频率为第三设定值X3以下时，比率被限定为100%的直流电力供给到车灯20，而不向蓄电池54供给直流电力。另外，也可以这样构成，直流电力暂时储存于蓄电池54，之后使所存储的直流电力从蓄电池54提供给车灯20。这样限定的情况下，在脉动电流的频率为第三设定值X3以下的情况下，比率的值变为无限大。因此，例如比率被设定为可限定的值的最大值(图3中省略图示)。另外，第三设定值X3是比第一设定值X1小的值，换算为自行车速度则小于5km/h(例如是3.5km/h)。
[0042]依据这样的限定，则对车灯20的电力供给量和对蓄电池54的电力供给量如下。 脉动电流的频率越大，则交流发电机16产生的直流电力越大。因此，对车灯20的供给电力量和对蓄电池54的供给电力量都是当脉动电流的频率越大则它们越大。而且，在脉动电流的频率是第一设定值X 1时，直流电力被均等分配给蓄电池54和车灯20。在脉动电流的频率为第一设定值XI以上、第二设定值X2以下的范围内，对车灯20的分配量比对蓄电池54的分配量大。在脉动电流的频率为第三设定值X3以下时，直流电力优先分配给车灯20。
[0043]基于这样的分配映射图，则驱动车灯20的施加电压能够如下预先决定。
根据脉动电流的频率和交流发电机16的特性推定直流电力。因此，能够根据脉动电流的频率和分配映射图限定分配给车灯20的直流电力。而且，如果限定了分配给车灯20的直流电力，则在考虑到车灯20的特性的情况下，限定应施加于车灯20的施加电压。从这点来看，能够根据分配映射图，限定针对脉动电流的频率而言的车灯20的施加电压。当限定了从交流发电机16输出的直流电力中直流电力对车灯20的分配量，则其余的直流电力存储于蓄电池54。S卩，能够基于分配映射图制作控制映射图。
[0044]控制部58基于如以上推导出来的控制映射图形成控制信号，并基于控制信号控制驱动电路64，控制车灯20的消耗电力。由此，能够符合预先限定的分配映射图的比率地分配直流电力。
[0045]参照图4，说明控制部58执行的电力分配控制的流程。
... 电力分配控制是用于控制关于直流电力的分配量的比率的处理。在控制部58从启动后到停止前的期间周期性地执行电力控制处理。
[0046]在步骤S10，控制部58取得来自检测部56的检测结果。本实施方式中，控制部58从检测部56接收与脉动电流的频率对应的电信号(脉冲信号)。
[0047]在步骤S20，参照控制映射图读取与检测结果(电信号)对应的施加电压。在步骤S30，形成与施加电压对应的控制信号，并将控制信号输出给驱动电路64。
[0048]参照图5，说明电力控制处理的效果。
图5是表示自行车速度和流入蓄电池54的电流之间的关系、自行车速度和流入车灯20的电流之间的关系的曲线图。
[0049]如图5所示，在自行车速度Z km/h (例如，3.5km/h)下，流入蓄电池54的电流是“0”，流入车灯20的电流比“0”大。而且，自行车速度越大，则流入车灯20的电流量和流入蓄电池54的电流量都越大。此外，相对于自行车速度增量的电流增加率是，流入车灯20的电流的增加率大于流入蓄电池54的电流的增加率。所以，根据电力控制处理，能够对应自行车速度，使直流电力向车灯20的分配量与向蓄电池54的分配量的比率变化。由此，在车灯20的消耗电力与对蓄电池54的充电电力相加之和不超过发电电力这个条件的范围内，能够根据自行车速度，以期望的方式调整车灯20的发光强度。
[0050]以下，说明自行车用电力控制装置18的效果。
(1)在本实施方式中，检测部56检测来自交流发电机16的电信号，控制部58对应来自检测部56的检测结果，控制直流电力向车灯20(电装件)分配的分配量(M2)相对于直流电力向蓄电池54分配的分配量(Ml)的比率(M2/M1)。
[0051]采用该结构，控制部58并不是使直流电力向车灯20(电装件)分配的分配量相对于直流电力向蓄电池54分配的分配量的比率取定值，而是对应来自检测部56的检测结果对该比率进行控制。当分配量的比率是定值的情况下，由于直流电力以限定比率分配给蓄电池54和车灯20，而与来自检测来自交流发电机16的电信号的检测部56的检测结果无关(例如，跟发电量没有关系)，因此，对蓄电池54和车灯20进行的分配有时不合适。例如，若当直流电力小时直流电力也以限定比率分配给蓄电池54和车灯20，则车灯20的发光强度变小，会出现实质上不亮灯的状况。另外，若当直流电力大时直流电力以限定比率分配给蓄电池54和车灯20，则车灯20的发光强度变得过大，车灯20的寿命可能会减少。
[0052]在这一点上，采用上述结构，对应来自检测来自交流发电机16的电信号的检测部56的检测结果，控制部58控制直流电力向车灯20(电装件)分配的分配量相对于直流电力向蓄电池54分配的分配量的比率(M2/M1)，因此，能以期望的比率将直流电力分配给蓄电池54和车灯20 (电装件)。例如当直流电力小时将直流电力仅分配给车灯20，当直流电力大时以限定比率向车灯20和蓄电池54分配，像这样地实现直流电力的分配的最佳化。自行车用电力控制装置18能以期望的比率将发电电力(直流电力的原始电力)分配给蓄电池54和车灯20 (电装件)。
[0053](2)在本实施方式中，来自交流发电机16的电信号包含与交流发电机16的发电量对应的信息。
例如，来自交流发电机16的电信号是由整流部52输出的脉动电流的频率。脉动电流的频率的值越大，则发电量越多，所以，脉动电流的频率相当于与交流发电机16的发电量对应的信息。
[0054](3)在本实施方式中，控制部58将与上述的分配量的比率对应的控制信号输出给驱动电路64。
即，控制部58通过限定分配给车灯20的直流电力来限定分配给蓄电池54的直流电力。由此，控制直流电力而言向蓄电池54的分配量与向车灯20的分配量的比率。
[0055](4)在本实施方式中，控制部58在自行车速度为第三设定值X 3 (规定值)以下时使直流电力向蓄电池54分配的分配量为0。例如，第三设定值X3(规定值)限定为小于5km/h 的值(例如，3.5km/h)。
[0056]采用该结构，在与速度参数对应的自行车速度为规定值以下时，直流电力由车灯20消耗。因此，与存储直流电力的一部分的情况相比，能高水平地发挥车灯20的功能(例如车灯20的话，能提高其发光强度)。
[0057](5)在本实施方式中，控制部58具有使脉动电流的频率和比率相关联的控制映射图。在控制映射图中，在自行车速度为第一设定值XI以上的范围内，比率被限定为1以上的值。采用该结构，当自行车速度为第一设定值XI以上的范围时，供给到车灯20(电装件)的分配量大于供给到蓄电池54的分配量。
[0058](6)在本实施方式中，在控制映射图中，分配量的比率限定为脉动电流的频率越大则其越大。即，作为与脉动电流的频率对应的值的自行车速度越大，则供给到车灯20的直流电力的分配量的比率越高。
[0059]即使分配量的比率是规定值(定值)的情况下，也是自行车速度越大则发电量越大，因此，自行车速度越大，则车灯20的发光强度越大，视野也就越远，采用上述结构，能使视野延伸到更远。由此，可以提高行驶的安全性。特别是夜间或者下雾而视野小时，该效果更显著。
[0060](7)在本实施方式中，车灯20 (电装件)和蓄电池54相对于交流发电机16并联连接。
采用该结构，能通过控制车灯20的消耗电力，控制供给到蓄电池54的直流电力，结果是，能控制向车灯20的分配量与向蓄电池54的分配量的比率。
[0061]另外，即使是车灯20 (电装件)和蓄电池54串联连接的结构，也能通过在车灯20上设置旁通电路并控制流入旁通电路的电流，控制向车灯20的分配量与向蓄电池54的分配量的比率。
[0062](8)在本实施方式中，自行车用电力控制装置18具备在蓄电池54的端子间电压为上限电压值以上时停止向蓄电池54的电力供给的过充电保护电路60。采用该结构，能抑制蓄电池54被过充电，能抑制蓄电池54的寿命下降。
[0063](其他的实施方式)
上述实施方式可以进行如下变更。
■在上述实施方式中，自行车用电力控制装置18不包含车灯20的驱动电路64，但自行车用电力控制装置18也可以是包含驱动电路64的结构。此时，从车灯20中除去驱动电路64ο
[0064]■在上述实施方式中，检测部56检测来自交流发电机16的电信号，作为交流发电机16产生的发电量的标准。也可以替代这样的结构，使检测部56检测来自检测前轮6或后轮8的旋转速度的旋转速度传感器的电信号。这是因为车轮的旋转速度构成发电量的标准。
[0065]■在上述实施方式中，自行车用电力控制装置18具有一个特定电装件(车灯20)，但是特定电装件的数量不作限定。例如，自行车用电力控制装置18具有多个电装件的情况下，控制部58经由驱动电路64对各个电装件控制直流电力的分配量。
[0066]■自行车用电力控制装置18可以具备:例如自行车2的电动拔链器22 (电动变速器)、自行车2的电动悬架、自行车2的电动座管，作为相对于特定电装件另行设置的其他电装件。此外，自行车用电力控制装置18可以具备用于对电动拔链器22 (电动变速器)、电动悬架以及电动座管中至少任意一者进行操作的开关，作为相对于特定电装件另行设置的其他电装件。自行 车用电力控制装置18能包含上述这些电装件中的至少任意一个。这些电装件相对于交流发电机16并联连接，从蓄电池54供给直流电力。
[0067]■自行车用电力控制装置18能够如下构成。
图6中表示变形例的自行车用电力控制装置18的框图。对于与实施方式的构成要素相同的构成要素标注相同附图标记进行说明。
[0068]自行车用电力控制装置18具备:整流部52、存储整流部52输出的直流电力的蓄电池54、检测自行车2的行驶速度的检测部72 (例如，车轮的旋转速度传感器等)和控制部58。控制部58对应来自检测部72的检测结果，控制直流电力向电装件分配的分配量相对于直流电力向蓄电池54分配的分配量的比率。S卩，检测部56的结构与上述实施方式不同。检测部72由例如磁传感器或光学传感器构成，从蓄电池54供给电力。
[0069]在本例中，检测部72检测自行车2的行驶速度。自行车2的行驶速度是与交流发电机16的发电量关联的参数，因此，该变形例的自行车用电力控制装置18能够起到等同于实施方式的自行车用电力控制装置18的效果的效果。
[0070]附图标记说明:
2…自行车，4…车架，6…前轮，6a...轮毂，8…后轮，10…车把，12…车座，14…驱动机构，16…交流发电机，18…自行车用电力控制装置，20…车灯，22…电动拔链器，24…电动调速器(shifter)，26…便携式蓄电池，28…充电器，30…曲柄轴，32...曲柄臂，34…脚踏，36...链轮，40...变速齿轮，42...链条，52…整流部，54...蓄电池，56…检测部，58…控制部，60...过充电保护电路，62…丨旦压电路，64…驱动电路，66…LED，70…箱体，72…检测部。
【主权项】
1.一种自行车用电力控制装置，具备: 整流部，其对搭载于自行车的交流发电机的发电电力进行整流； 蓄电池，其构成为存储所述整流部输出的直流电力，并能向搭载于所述自行车的电装件供给所述直流电力； 检测部，其检测来自所述交流发电机的电信号；以及 控制部，其对应来自所述检测部的检测结果，控制所述直流电力向所述电装件分配的分配量相对于所述直流电力向所述蓄电池分配的分配量的比率。2.根据权利要求1所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述电信号包含与所述交流发电机的发电量对应的信息。3.根据权利要求1或2所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述控制部将与所述比率对应的控制信号输出给用于驱动所述电装件的驱动电路。4.根据权利要求3所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述控制部基于所述比率调制脉宽，形成脉宽调制信号，并基于所述脉宽调制信号控制所述驱动电路， 所述驱动电路使所述直流电力形成为与所述脉宽调制信号对应的施加电压，并将所述施加电压施加给所述电装件。5.根据权利要求1?4的任意一项所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述检测部检测与自行车速度相关的速度参数作为所述电信号。6.根据权利要求5所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述检测部检测由所述整流部形成的脉动电流的频率作为所述速度参数。7.根据权利要求5所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述检测部检测由所述整流部形成的直流的脉动频率作为所述速度参数。8.根据权利要求5所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述检测部使用从所述交流发电机输出的转子位置检测信号作为所述速度参数。9.根据权利要求5所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述检测部检测车轮的旋转速度作为所述速度参数。10.根据权利要求5?9的任意一项所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述检测部将所述速度参数脉冲化并输出给所述控制部。11.根据权利要求5?10的任意一项所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述控制部在与所述速度参数对应的自行车速度为规定值以下时，使所述直流电力向所述蓄电池分配的分配量为0。12.根据权利要求11所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述规定值是小于5km/h的值。13.根据权利要求5?12的任意一项所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述控制部具有使所述速度参数与所述比率相关联的映射， 在所述映射图中，与所述速度参数对应的自行车速度为设定值以上的范围内，所述比率限定为1以上的值。14.根据权利要求13所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述控制部具有所述速度参数与所述比率相关联的映射， 在所述映射图中，所述比率限定为所述速度参数越大则该比率越大。15.根据权利要求5?14的任意一项所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述控制部具有所述速度参数与所述比率相关联的映射， 在所述映射图中，所述比率限定为所述速度参数越大则所述直流电力向所述电装件分配的分配量越大。16.根据权利要求1?15的任意一项所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述电装件和所述蓄电池相对于所述交流发电机并联连接。17.根据权利要求1?16的任意一项所述的自行车用电力控制装置，其中， 该自行车用电力控制装置还具备过充电保护电路，该过充电保护电路在所述蓄电池的端子间电压为上限电压值以上时停止向所述蓄电池的电力供给。18.根据权利要求1?17的任意一项所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述电装件是车灯。19.根据权利要求1?17的任意一项所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述电装件是便携式蓄电池。20.根据权利要求1?17的任意一项所述的自行车用电力控制装置，其中， 能够在所述蓄电池上并联连接相对于所述电装件另行设置的其他电装件。21.根据权利要求20所述的自行车用电力控制装置，其中， 所述其他电装件包含自行车的电动变速器、自行车的电动悬架、自行车的电动座管以及操作开关中的至少任意一者， 所述操作开关以操作所述电动变速器、所述电动悬架以及所述电动座管中的至少任意一者的方式构成。22.根据权利要求1?21的任意一项所述的自行车用电力控制装置，其中， 至少所述蓄电池和所述控制部收容在安装于自行车上的箱体中。23.一种自行车用电力控制装置，具备: 整流部，其对搭载于自行车的交流发电机的发电电力进行整流； 蓄电池，其构成为存储所述整流部输出的直流电力，并能向搭载于所述自行车的电装件供给所述直流电力； 检测部，其检测所述自行车的行驶速度；以及 控制部，其对应来自所述检测部的检测结果，控制所述直流电力向所述电装件分配的分配量相对于所述直流电力向所述蓄电池分配的分配量的比率。
【专利摘要】本发明提供一种自行车用电力控制装置，能以期望的比率将发电电力分配给蓄电池和电装件的。自行车用电力控制装置具备：整流部，其对搭载于自行车的交流发电机的发电电力进行整流；蓄电池，其构成为存储所述整流部输出的直流电力，并能向搭载于所述自行车的电装件供给所述直流电力；检测部，其检测来自所述交流发电机的电信号；控制部，其对应来自所述检测部的检测结果，控制所述直流电力向所述电装件分配的分配量相对于所述直流电力向所述蓄电池分配的分配量的比率。
【IPC分类】H02J7/14, H02J7/34
【公开号】CN105490366
【申请号】CN201510569672
【发明人】铃木崇史, 笠井义之, 高荷敏行
【申请人】株式会社岛野
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年9月9日
【公告号】DE102015012776A1, US20160096493
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