CN1175109A - 用于包括交流发电机的车辆的电压调节系统 - Google Patents

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Abstract

电池电压通过比较器(16)与参考电压比较,使得当正常充电的电池(6)的电压高于正常参考电压时,被按正常参考电压进行调节。当在包括发动机的典型的操作速度的期间内,电池电压的平均值高于上限V1时,参考电压被降低。在另一方面,当在该期间内电池电压的平均值低于下限V2时,参考电压被增加。

Description

用于包括交流发电机的车辆的 电压调节系统
本发明涉及一种用于车辆交流发电机的电压调节系统，具体地说，涉及一种用于提供大功率的电池充电而不引起电池过充电的调节系统。
JPA 4-275035披露了一种用于车辆交流发电机的调节系统，其中当电池电压低于低限时，调节器参考电压被设置为高电平，以提供大功率的电池充电，而当电池电压达到高限时，调节器参考电压变为正常电平，以提供中等功率的电池充电。这一专利公开还提出了根据电池电压的平均值进行电压调节，以便消除在由交流发电机的全波整流器整流的电源中所含的高于750Hz的谐波(即脉动)，从而使得其可以和参考电压进行精确的比较。
一般地说，电池电压随电池的充电状态，例如电池的充电或放电电流的累积量和电池的充电电流(即交流发电机的输出电流)而变化，也随发动机转速的变化而变化。
在发动机速度在空转速度和巡航速度之间反复改变的城市交通中，发动机速度和充电电流(或电池电压)一般是低的。因此，如果参考电压每当电池电压暂时增加时就被降低，则易于使电池充电不足。然而，如果正常参考电压被设为高的值以便解决上述问题的话，则当车辆在高速运行或在公路上行驶长时间时，又易于使电池过充，从而在短的时间内使电池的电解液分解，并使电池性质变差。
在常规的电压调节系统中，仅仅按照电池电压使参考电压从一个值变为另一个值，而不管车辆运行状态或发电机的状态。因此，不能完全阻止电池的过充。而且，参考电压频繁地改变会使发动机负载频繁变化，这对发动机的控制是不利的。
本发明的目的在于通过在合适的检测周期内检测有关电池充电能力的值的累积量，使得以一个受控的速率改变电压调节装置的参考电压，从而维持良好的电池状态。
一般地说，因为交通信号或马达驱动的散热风扇的通断操作而引起的在城区驱动的车辆的速度变化在几十秒和30分钟之间重复，因而合适的检测周期(例如在3和30分之间)能够阻止参考电压的频繁波动。
本发明的另一个目的在于尽量将电池电压维持在一定水平内而不使电池过充电。
在按照本发明的用于车辆交流发电机的电压调节系统中，交流发电机的输出电压被一个提供可变的参考电压的电压调节装置调节。磁场电流按照电池电压与可变参考电压的比较而进行控制。参考电压按照表示电池充电能力的值的累积量例如电池电压或以合适的检测周期采样的电池充电电流而改变。
结果，使得参考电压的改变不很频繁，从而使得交流发电机驱动转矩也不会频繁地变化。应注意，电池、电压的频繁改变对车辆的电气负载不利。
检测周期最好大于马达驱动的散热风扇的最小操作周期，从而防止由散热风扇的间歇操作而引起的电池电压的波动。
按照本发明，当有关电池充电能力的值的累积量高于第一电平时，使参考电压降低，而当其低于比第一电平低的第二电平时，使参考电压升高，从而使电池电压稳定。
按照本发明的最佳实施例，当有关电池充电能力的值的累积量低于表示电池过量放电的第三参考电平时，参考电压则急剧地上升。这样，可以在短的时间内使电池充电，从而不会发生电池充电不足。
按照本发明的最佳实施例，如果电池的过量放电持续一段长的时间，则参考电压不被降低。因而，如果电池被过量放电，即使累积量表示电池暂时地过充电，也能维持大功率充电。
本发明的其它目的、特点、特征以及有关部件的功能从以下的详细说明、所附的权利要求和附图中将会清楚地看出。在图中：
图1是具有按照本发明的交流发电机电压调节器的用于车辆的电池充电系统的方块图；
图2是按照本发明的第一实施例的图1所示的微机19的控制操作流程图；
图3是按照本发明第一实施例的微机19的另一个控制操作流程图；
图4是按照第二实施例的微机19的控制操作流程图；
图5是按照第二实施例的微机19的控制操作流程图；
图6是按照本发明第三实施例的微机19的控制操作流程图；
图7是按照第三实施例的微机19的控制操作流程图；
图8是在发动机转速从空转速度每隔5分钟上升到恒定的高速的城区驱动方式中电池电压、电池电压的平均值以及参考电压的时计图；
图9是在发动机转速增加到高值并保持一个长时间的城外驱动方式下，电池电压、电池平均电压以及参考电压的时计图；
图10是在一个长的时间内保持低速的方式下，电池电压、电池平均电压和参考电压的时计图；
图11是具有按照本发明第四实施例的交流发电机的电压调节器的车辆电池充电系统的方块图；
图12是图11所示的方块26的电路图；
图13是图11所示方块27的电路图；
图14是图11所示方块29的电路图；
图15是图11所示方块28的电路图；
图16是具有按照本发明第五实施例的交流发电机的电压调节器的车辆电池充电系统的方块图；
图17是图2，4，6中所示的流程图的改型；以及
图18是图2，4，6所示的流程图的改型。
参照图1说明按照本发明第一实施例的电压调节系统。
由车辆发动机1驱动的车辆交流发电机2具有定子线圈9，三相全波整流器10和磁场线图11。定子线图9在磁场电流流过磁场线图11时产生交流电压，通过整流装置10被整流，然后供给电池6和电气负载7。
标号3表示磁场电流驱动电路，它包括放电二极管12，N沟道  MOS晶体管13，用于驱动磁场电流，MOS晶体管的控制极保护二极管14和用来抑制浪涌电压的电阻15。当控制电压通过电阻15被加到晶体管13上时，晶体管13被导通或截止，从而使得供给磁场线圈11的磁场电流被控制，以便调节交流发电机的输出电压，从而控制电池6的充电电流。上述的充电系统，在现有技术中是熟知的，因此省略其说明。
电池充电控制电路4具有电阻20和21，它们构成分压电路对电池6的端电压分压。由电阻20和21的接点提供的电池分压电压(以后称为电池电压)被送到比较器16的一个输入端，并通过A-D转换器18送给微机19。微机19的输出信号通过A/D转换器被送到比较器16的正端作为参考电压。比较器16比较电池电压和参考电压Vref。当电池电压高于参考电压时，比较器16提供低电平信号，从而使晶体管13截止。而另一方面，如果电池电压低于参考电压Vref时，则提供高电平电压，从而使晶体管13导通，这样便能控制磁场电流。
微机19的输出信号被送到作为发动机控制微机一部分的低速控制单元8处。低速控制单元8按照输入信号控制发动机的低速运行。标号5是键开关，当其接通时为微机19供电。
下面参照图1和图2来说明由微机19进行的参考电压的转换。
在第一步100，键开关被接通，电源电压被加到微机19上，进行以下的初始设置操作：
(1)  把参考电压和空转速度设为初值；
(2)  把充电方式标记(后面说明)设置为正常方式；以及
(3)  使计算设置时间(控制执行周期)的定时器复位。
图3示出了用于中断图2所示的主程序的中断子程序，其中包括下列步骤：读电池电压Vb(步200)；计算包括最后电池电压Vb的在3至30分钟内采样的电池电压的平均值Va-b，并重写平均电池电压Va-b的先前存储值(步202)；返回主程序。
步102决定主程序的设置时间，它等到内装计时器对设置时间计数结束被复位从而重新开始(步104)时为止。
接着，检索电池电压的平均值Va-b是否高于表示电池过充电的参考电平V1(步108)。如果是，则认为电池要被过充电。如果不是，则进行步112，检查平均值Va-b是否小于表示电池充电不足的参考电平V2。如果是，则认为电池充电不足，并进行步114。如果不是，则转到步102。
在步114，检查参考电压Vref是否为预置的最大值(即14v)。如果不是，则使参考电压Vref增加某一值(例如0.5V)，直到它保持低于14V(步116)。如果是，则把空转速度设置为某个较高的值，或者使空转速度增加某一值(例如50rpm)，直到使空转速度保持低于最大速度(步118)。
此后，检查在步108读出的最后三个平均Vab是否全都小于指示电池过放电的参考电平V3(步120)。如果不是，则返回步102。如果是，则认为电池6充电不足，并把第二计时器重置为开始(122)，进行步124。
在步124，充电方式标记被设为用于大功率充电的充电恢复方式，参考电压Vref被设为较高的值Vrefu，返回步102。在本实施例中，V1是13.5V，V2是13.0V，V3是12.5V。
如果在步108发现平均Va-b高于值V1，换句话说，如果发现电池过充，则执行下述步骤：
在步130，检查充电方式标记是正常方式还是充电恢复方式。如果是正常方式，则进行步132，如果是充电恢复方式，则进行步134。充电恢复方式是用大功率使电池充电的方式，以便在短的时间里使电池电压恢复。
在步132，检查由空转速度控制单元8检测的空转速度是否低于最小值。如果不是，则使空转速度减到一个较低的速度，或从中减去某一值，直到空转速度比最小值较高(步136)。如果空转速度不低于最小值，则在步138使参考电压Vref减小一固定值，直到它高于下限值Vrefd(即13.2V)，并返回步102。
如果在步132充电方式标记指示为充电恢复方式，则检查由第二计时器决定的电池恢复方式的执行时间是否已经过。如果不是，则返回步102，如果是，则在步140使充电方式标记返回到正常方式。并返回步102。
如果在空转速度为初始速度时发现电池过充，则在降低参考电压之前，可以使空转速度低于初始速度，以便节省燃料。
(第二实施例)
下面参照图4和图5的流程图说明第二实施例。
这一控制程序在图3所示的控制程序上增加了图5所示的步204，并用图4所示的步208代替图2所示的步108。
在步204，在一个内装图(map)中存储包括在周期为3至30分钟之间的最后一个周期采样的电池电压Vb的所有电池电压，并从内装图中检索相应于各个电池电压的每个电池过充电流，并对其进行累加，从而得到一个累计的过充电流值IK，并用它更新存储器的内容。
在图4所示的步208，检查是否有比表明电池过充的参考值I1较大的累加的过充电流值IK。如果有，则认为电池是被过充的(严重过充)，并进行步130。如果没有，则进行步112，检查平均值Va-b是否小于表明电池充电不足的参考值V2。这样，可以精确地检查电池的过充。
(第三实施例)
现在参照图6和图7所示的流程图说明第三实施例。
如图7所示，图2所示的控制程序的步200用步206代替，并增加了步207。并如图6所示，图2中的步骤108，112和120分别用步308，312，313代替。
在步206中，电池电压Vb和表明电池过充的参考值V1、表明电池充电不足的参考值V2和表明电池过量放电的参考值V3比较。在步207，分别测量电池电压Vb高于参考值V1的时间T1，电池电压Vb低于参考值V2的时间T2和电池电压Vb低于参考电压V3的时间T3。在图6的步313，检查时间T3是否大于门限时间Tth3。如果是，则认为电池已被过量放电。
在步308，检查过充电间隔T1是否大于过放电门限值Tth1。如果是，则认为电池被过充电(严重过充电)，并进行步130。如果不是则进行步312。
在步312，检查充电电流，不足时间T2是否大于电流不足参考值Tth2。如果是，则认为电池充电不足，并进行步114。如果不是，则返回步102。
这样，便不需直接读出电池电压，而使电池电压可以单独地和参考电压V1，V2和V3进行比较，从而消除第一实施例中的A/D转换器和其它元件，使电路结构更简单。
图8-10表示当采用第一实施例时电池电压和发动机速度之间的关系。
图8是在5分钟的时间内发动机速度从空转速度变到高速的城区驱动方式中的电池电压Vb，其平均电压Va-b和参考电压的定时图。图9是在发动机速度增加并在一高速范围内保持一段长时间的城外驱动方式中的电池电压Vb，其平均值Va-b和各自的参考电压的定时图。图10是在长时间空转方式下的电池电压Vb、其平均值Va-b和各自的参考电压的定时间。
如上所述，电池电压Vb在一个长的时间内被检测，以便阻止电池过充，并使电池电压稳定。结果，如图6所示，即使在电池电压频繁变化时也没有引起电池过充，电池的充电性能可以得以改善。
电池电压Vb的平均值Va-b可以不用电池电压的简单平均而是以移动平均(moving average)或延迟数值(delayed va-lue)来获得。
(第四实施例)
参照图11-15说明第四实施例，相同的部件或结构用相同的标号表示。
第四实施例和图1所示的第一实施例的区别在于，电池充电检测电路4没有A/D转换器也没有微机。在本实施例中，磁场电流驱动电路3和充电检测电路4被放入交流发电机2中。
充电控制电路4包括电阻20和21，比较器23-25和30，过充时间累加电路26，参考电压设置电路27，充电不足累加电路28和参考电压发生电路29。
参考电压发生电路29提供参考电平电压Vref1，Vref2和Vref3，图14表示参考电压发生电路29的一个例子。不过，因为这是一个熟知的电路，故不再对其说明。
比较器23比较由电阻20和21构成的分压电路所分压的电压和参考电平电压Vref1(例如13.7V)，并确定电池是否过充。当电池电压的分压(以后称为电池电压)大于参考电平Vref1时，比较器23提供一低电平电压。提供低电平电压的每个时间间隔被过充时间累加电路26累加，从而提供过充时间T1。过充时间累加电路26检查过充时间T1是否大于过充参考值Tth1(例如30分钟或50％占有率)。如果发现T1＞Tth1，此时可引起电池电解液的异常减少，参考电压设置电路27则把参考电压Vref变为一个较低的电压。即把参考电压Vref降低0.2V。被参考电压设置电路27改变过的参考电压Vref被送到比较器30，它比较电池电压和参考电压Vref，从而驱动晶体管13并以参考电压Vref调节电池电压。相反，如果过充时间累加电路26发现T1＞Tth1(这表示电池过充已消失)，则向参考电压设置电路27发出指令信号，把参考电压Vref改为一个较高的值，并且参考电压设置电路27使参考电压Vref增加0.2V。参考电压设置电路具有滞后功能，以错开降低过充参考值Tth1和使其恢复的定时，借以阻止振荡。
图12是过充时间累加电路26的方块图。比较器23的输出信号被送到加/减计数器26，如果电池电压高于参考电压Vref1，则每隔0.1秒、计数一次，如果低于参考电压，则进行减计数。比较器23的输出信号被数字延迟电路262延迟大约26分钟，并被送到加/减计数器263，如果延迟的电池电压高于参考值Vref，则每隔0.1秒加1，如果低于此值，则减1。
标号264是减法器，用于从增/减计数器261的输出信号中减去增/减计数器263的输出信号，并把所得信号送到数字比较器265。通过从开关被接通时直到现在所累加的比较器23的输出信号中减去以前开关接通26分钟时所累加的比较器23的输出信号给出结果值。这便是在最后26分钟期间内累加的比较器的输出信号。
数字比较器265比较上面减得的值和预置数字(例如0)。如果减得的值大于预置数字，则表示大于26分钟的50％的时间是电池电压高于参考值Vref1的总的时间。因而参考电压设置电路27便降低参考电压。
图13是参考电压设置电路27的电路图。
比较器24比较由电阻20和21构成的分压电路分压的电池电压和过放电电平参考电压Vref3(例如对所述电池为12.5V)。如果电池的分压(以后称作电池电压)低于参考电压Vref3，则比较器24向增/减计数器2710发出高电平电压，当电池电压低于参考电压Vref3时，每隔0.1秒加1，若高于参考电压Vref3，则减1。比较器24的输出信号由数字延迟电路2720延迟26分钟，并被送到加/减计数器2730，如果电池电压低于参考电压Vref3，则在26分钟之后每0.1秒加1，如果高于Vref3，则26分钟之后每0.1秒减1。
标号2740是减法器，用来从加/减计数器2710的计数的信号中减去加/减计数器2730的计数信号，减得的结果被送到数字比较器2750。该结果等于从比较器24被通电之后到现在累加的比较器24的输出信号中减去比较器24被通电之后直到26分钟以前所累加的输出信号所得到的值，即在最近的26分钟内累加的比较器24的输出信号。
数字比较器2750比较上述减得的结果和一个预置的数值(在本实施例中为0)，如果该结果大于预设值，则表示电池电压低于参考电压Vref3的总的时间大于26分钟的50％，并认为电池被过放电。因而，RS触发器电路273被置位，从而关闭与门2761，2762和2763。换句话说，当电池被认为过放电时，与门2761，2762和2763阻止参考电压Vref降低。
标号274是4位计数器，当数字比较器2750提供高电平信号时开始计数，并每2分钟计数时钟脉冲，从而当其测量16分钟时使触发器电路273复位。即当与门2761，2762和2763关闭时，大功率的电池充电被进行16分钟而不降低参考电压。
当电池不被过放电时，触发器电路273提供高电平信号。
标号2751是3位计数器，当电路26的数字比较器265的输出信号为低时(当电池被认为是过充电时)通过反相器2752被复位。当数字比较器265提供指示电池过放电的高电平信号时，计数器2751每2分钟计数时钟脉冲。计数器2751的最低的数字(或最低位)、中间数字和最高数字的输出信号Q0、Q1和Q3被分别送到与门2761，2762和2763。
当从电路26送出指示电池过充的信号时，与门2761打开，从而使晶体管277导通，借以使参考电压Vref降低0.2V。晶体管277的开关操作相应于0.2V参考电压Vref的变化，晶体管278的开关操作相应于0.4V参考电压Vref的变化，晶体管279的开关操作相应于0.8V参考电压Vref的变化。这样，计数器2751的3位信号的变化通过8步使参考电压逐渐变化。
当电路26的数字比较器265提供表示无电池过充的低电平信号时，反相器2752使计数器2751复位，关闭与门2761-2763，借以使参考电压很快地恢复到原来的值。
标号282是参考电压产生电路，由晶体管277-280，齐纳二极管281和电阻器构成，并提供8个不同电平的电压。
现在对上述的参考电压发生电路29进行说明。
比较器25和充电不足时间累加电路28参照图11和15进行说明。
比较器25比较电池电压Vb和表示电池充电不足的参考电压Vref2(例如对所述电池为13.0V)。如果发现电池电压低于参考电压Vref2，则充电不足时间累加电路28累加该时间间隔(充电不足时间间隔T2)。然后，检查充电不足时间T2是否大于充电不足参考值Tth2。如果T2＞Tth2，则表示电池充电不足，这对电池不利，因而通过空转速度控制单元8使发动机的空转速度增加到较高值(例如增加50rpm)。在另一方面，如果T2＜Tth2，则表示电池充电不足已不存在，从而使发动机空转速度恢复为原来速度。
现在参照图15说明充电不足时间累加电路28的操作。
如果电池电压的分压(以后称为电池电压)低于参考电压Vref2，则比较器25向增/减计数器2810发出高电平信号，增/减计数器2810每隔0.1秒加1，直到电池电压低于参考电压Vref2，并且如果电池电压高于参考电压Vref2，则减1。比较器25的输出信号被数字延迟电路2820延迟26分钟，并被送到增/减计数器2830，如果延迟的电池电压低于参考电平电压Vref2，则每隔0.1秒加1，如果高于Vref2，则每隔0.1秒减1。
标号2840是减法器，用来从增/减计数器2810的输出信号中减去增/减计数器2830的输出信号。通过从比较器2 5被供电之后直到当前所累加的比较器25的输出信号中减去在其被供电之后距当前26分钟所累加的比较器25的输出信号给出结果。所给出的结果便是在最近26分钟内累加的比较器25的输出信号。
数字比较器2850比较上述减得的结果和预置的数值(本例中为0)。如果大于预置数值，则认为电池电压Vb低于参考电压Vref2的总时间达到最后26分钟时间间隔的50％或更多，因而电池充电不足。并且RS触发器被置位，使缓冲反相器的晶体管284导通。RS触发器电路283每2分钟在其复位端接收时钟脉冲，以便更新数据。
使和电阻285构成缓冲逆变器的晶体管284导通的信号被送到发动机控制单元(未示出)，它使得空转速度增加，例如增加50rpm。在另一方面，晶体管284的截止信号则使空转速度减少一个固定的量。
(第五实施例)
图16表示第五实施例，其中和以上实施例相同的部分具有相同的标号。
在本实施例中，第一实施例(图1)的充电控制电路4被分成外部充电控制电路47和内部充电电路48，并通过信号线100彼此相连。
外部充电控制电路47位于交流发电机外部，具有和第一实施例的充电控制电路4相同的分压电阻20和21，A-D转换器18和微机19。微机19的输出信号通过晶体管41送到内部充电控制电路48的比较器42。
置于交流发电机内部的内部充电控制电路48包括比较器42，它通过信号线100接收参考电压信号，具有电阻44和电容45的积分电路。用来控制磁场电流驱动晶体管13的比较器46，具有电阻147和148的分压电路，以及具有电阻49和齐纳二级管43的恒压电路。
本实施例的电路除第一实施例的电路之外还具有外部充电控制单元47和A/D转换器，因而集中对这一特征进行说明。对于其操作，可参见图2。
外部控制电路47的微机19计算电池电压的平均值，确定需要改变的参考电压Vref并计算要被改变的参考电压的数量。微机19还计算相应于参考电压的占空比。例如，当参考电压为15V时，占空比被设为90％，当参考电压为12V时，则设为10％。通过线性内插计算其它的占空比。计算的占空比的信号(占空比信号)被送到置于交流发电机内部的内部充电控制电路48。其中的比较器电路42比较占空比信号和由恒压电路提供的参考电平电压，并提供一个被整形的信号，它由包括电阻44和电容45的积分电路平滑，从而提供表示占空比的模拟参考电平电压。比较器46比较参考电压和交流发电机输出电压，对磁场电流进行通断控制，从而调节交流发电机的输出电压。
联系外部充电控制电路47和内部充电控制电路48的信号可以是指示参考电平的其它任何信号，例如频率信号或除占空比信号(PWM信号)之外的模拟信号。即，内部充电控制电路48比较参考电压Vref和交流发电机输出电压的分压，并根据送到磁场电流驱动电路的驱动信号。外部充电检测电路47确定平均电池充电状态，并提供参考电压Vref，向内部充电控制电路48提供参考电压信号。换句话说，检查电池电压的外部电路省略了在交流发电机中的电压检测端。磁场驱动晶体管13不仅被直接检测信号导通与截止，而且被参考电压Vref导通和截止，从而可以检测端子的断开，作为保险控制。例如，在图16中，如果由晶体管41提供的信号的占空比为0％或100％，则认为发生了故障。外部充电检测电路47可以在其中包含其它的控制器(例如发动机控制单元)。
(其它的实施例)
在图2、4和6中所示的步102中设置的设置时间被设置为大于马达驱动的用于冷却发动机的冷却剂的散热风扇的最小操作时间。结果，可使参考电压不受由于散热风扇的通断操作而引的电池电压变化的影响。
当检测到电池过充时，图2、4、6所示步138中设置的参考电压的减少量被这样设置，使得由减少的数量决定的设置电压的变化，和步102的程序循环时间的比在0.01-0.1V之间。结果，可以避免由于输出电压的慢的变化而引起的过充电和由于输出电压的快的变化而导致的不利影响。
当按照平均充电电压检测电池的充电不足或过充时，和进行正常的电压调节时相比，设置的电压必须被较高地改变。
用于检测平均充电电压的参考值随电池温度和有关参数而变化。例如，参考电压发生电路29被置于车辆的交流发电机内，从而提供参考电平电压Vref1，Vref2和Vref3。在图14中，由电阻R11和R12构成的分压电路的输出电压被加于晶体管311。当温度低时，晶体管311不饱和或截止，流过电阻R13的电流很小或为零，从而使由电阻R15-R19提供的参考电平电压Vref1-Vref3保持不变。如果晶体管311的温度变高，则晶体管完全导通，从而降低参考电平电压Vref1-Vref3。电阻R13、R14是集电极电阻和发射极电阻，用来分别调节集电极电流。在图14的电路29中，当交流发电机1的温度升高时，参考电压Vref2，Vref3降低。因为交流发电机1的温度和位于发动机壳体内的电池具有正相关性，当电池温度升高时，参考电平电压Vref1和Vref3降低。
结果，如果电池温度升高并且过充电平降低，则对于电池过充的参考电平被降低，使得可以实现在无电池过充的条件下的减少燃料的最佳发电控制。图14所示的电路为简单起见通过检测调节器温度检测电池温度。
现在参照图17所示的流程图说明一个最佳实施例，除去图2、4、6的步骤之外，其中增加了步101。
在发动机(未示出)起动后的最初10分钟内，参考电压不变化(步101)，从而阻止在发动机起动期间电池充电不足。
参照图18说明另一个最佳实施例，除图2、4、6所示的电路之外，增加了步103。当发动机(未示出)起动时，计算时间间隔，并按照这一时间间隔改变参考电平V1，V2和V3。
随着发动机起动之后时间的推移，电池温度上升，并随着参考电平V1，V2和V3的减少，过充电平降低。因而，参考电压可以被降低，而不必担心在简单的结构中的电池的过充或过量放电而使发出的功率降低，从而减少燃料消耗。
在本发明的以上的说明中，参考特定例子进行了说明。然而，显然未脱离在权利要求中提出的本发明的构思，可以对这些实施例作出各种改变和改型。因而，本说明仅用于说明的目的，而不构成对本发明的限制。

Claims (21)

1  一种电压调节系统，包括和电池(6)相连的具有磁场线圈(11)的车辆交流发电机(9)，其中包括：
电压调节单元(3)，用来按照所述交流发电机(9)的输出电压和参考电压之间的比较控制供给所述磁场线圈(11)的电流；
第一装置(4，18，19，20，21，47)，用来检测在一个固定的检测时间内，从所述电池(6)的充电状态采样的值的累加量，在所述固定的检测时间内可以预料所述发动机的通常的速度变化；以及
第二装置(4，17，19，48)，用来按照所述累加量改变所述参考电压。
2  如权利要求1所述的电压调节系统，其中所述电压调节系统和安装在所述发动机上的马达驱动的散热风扇一起使用，并且
所述检测时间大于所述马达驱动的散热风扇的最小操作时间间隔。
3  如权利要求1所述的电压调节系统，其中
所述检测时间为3和30分钟之间。
4  如权利要求1所述的电压调节系统，所述第二装置(4，17，19)当所述累加量高于表示所述电池(6)的过充的第一电平时，降低所述参考电压，当所述累加量低于表示所述电池(6)的充电不足的第二电平时，升高所述参考电压。
5  如权利要求1所述的电压调节系统，其中
所述第二装置(4，17，19)以被控制的速率改变所述参考电压。
6  如权利要求5所述的电压调节系统，其中
所述第二装置(4，17，19)当所述累加的量达到表示所述电池(6)的过放电的第三值时，以第一速率升高所述参考电压，当所述累加的量变得高于所述第一值时，以比第一速率低的第二速率降低所述参考电压，当所述累加的量变得低于所述第二值时，以比所述第一速率低的第三速率升高所述参考电压。
7  如权利要5所述的电压调节系统，其中所述第二装置(4，17，19)以大于0.01V/分的速率改变所述参考电压。
8  如权利要求5所述的电压调节系统，其中所述第二装置(4，17，19)以低于0.1V/分的速率改变所述参考电压。
9  如权利要求1所述的电压调节系统，还包括：
空转速度控制单元(8)，用于当所述累加的量在升高所述参考电压之后仍然低于所述第二值时，增加发动机的空转速度。
10  如权利要求4所述的电压调节系统，还包括：
空转速率控制单元(8)，用于当所述累加的量高于所述第一值时，在降低所述参考电压之前减少发动机的空转速度。
11  如权利要求1所述的电压调节系统，其中
如果所述累加的量在大于一个固定时间间隔的时间内仍然保持低于所述第二值，所述第二装置(4，17，19)则被停止以便降低所述参考电压。
12  如权利要求1所述的电压调节系统，其中
所述电压调节单元(3)，所述第一装置(4，18，19，20，21)和第二装置(4，17，19)被设置在所述交流发电机(9)内。
13  如权利要求1所述的电压调节系统，其中
所述电压调节单元(3)被设置在所述交流发电机(9)内，所述第一装置(47)和所述第二装置(48)被设置在所述交流发电机外部。
14  如权利要求1所述的电压调节系统，其中
在所述发动机起动之后的一段固定的时间内使所述第二装置(4)停止，以便改变所述参考电压。
15  如权利要求4所述的电压操作系统，其中，所述第二装置(4)按照电池(6)的温度改变所述参考电压。
16  如权利要求15所述的电压调节系统，其中
所述第二装置(4)按照所述调节的单元(3)的温度改变所述参考值。
17  如权利要求15所述的电压调节系统，其中
所述第二装置(4)按照发动机起动之后的时间的推移改变所述参考值。
18  如权利要求1所述的电压调节系统，其中
所述累加的量由从所述电池(6)电压中减去高频分量而得到的电压信号构成。
19  如权利要求18所述的电压调节系统，其中
所述累加的量由在所述检测期间内采样的电池电压的平均值构成。
20  如权利要求1所述的电压调节系统，其中
所述累加的量是在所述检测期间所述电池电压超过规定值的时间间隔的累加量。
21  如权利要求1所述的电压调节系统，其中
所述累加的量是在所述检测期间流入所述电池(6)的过充电流的值的累加量。
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