JP2014202191A - Mounting vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、冷凍庫を備える冷凍車や、ごみ等の塵芥投入装置を備える塵芥収集車や、ミキサードラムを備えるコンクリートミキサー車等のように、走行中に架装物が動力を必要とする架装車に関するものである。 In the present invention, for example, a freezer equipped with a freezer, a garbage collection vehicle equipped with a dust throwing device such as garbage, a concrete mixer equipped with a mixer drum, and the like require power for the bodywork during traveling. It relates to bodywork vehicles.
従来、例えば、架装物として冷凍庫を備える冷凍車のような架装車は、生鮮食品等の低温度運搬に使用される。このような冷凍車として、走行用のエンジンによって発電機を駆動し、その発電電力をインバータに供給し、そのインバータの出力によって動力装置である圧縮機(圧縮機モータ)を運転するようにしたものが提案されている。 Conventionally, for example, a bodywork vehicle such as a freezer car equipped with a freezer as a bodywork is used for low-temperature transportation of fresh food and the like. As such a refrigeration vehicle, a generator is driven by a traveling engine, the generated power is supplied to an inverter, and a compressor (compressor motor) that is a power unit is operated by the output of the inverter. Has been proposed.
このように、発電機を搭載した架装車では、発電電力がエンジン回転数に応じて変化するという特徴がある。このため、エンジン回転数が高い状態で動力装置である圧縮機を高能力運転している場合に、エンジン回転数が低域まで急激に下降すると、発電電力が急激に低下し、圧縮機が過負荷運転となってブレークダウンし、停止してしまう。こうなると、冷蔵室の冷却が中断してしまう不具合がある。 As described above, a body-mounted vehicle equipped with a generator has a characteristic that the generated power changes according to the engine speed. For this reason, when the compressor, which is a power unit, is operating at a high capacity while the engine speed is high, if the engine speed drops rapidly to a low range, the generated power will drop sharply and the compressor will be excessive. It becomes a load operation and breaks down and stops. If this happens, there is a problem that cooling of the refrigerator compartment is interrupted.
この点を解消するために、エンジンの回転数が減少方向に変化するときの変化の加速度が設定値以上の場合に、インバータの出力周波数を所定値に低減する制御手段を備えた装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この装置では、インバータの出力周波数を低減することにより、エンジン回転数が急激に下降した場合でも、動力装置である圧縮機の不要な停止を回避して、冷凍庫における冷却を継続することができるとしている。 In order to eliminate this point, a device is proposed that includes a control means that reduces the output frequency of the inverter to a predetermined value when the acceleration of the change when the engine speed changes in the decreasing direction is equal to or greater than a set value. (For example, refer to Patent Document 1). In this device, by reducing the output frequency of the inverter, it is possible to avoid unnecessary stop of the compressor as the power unit and continue cooling in the freezer even when the engine speed drops rapidly. Yes.
しかし、図5に示すように、走行中におけるエンジンの動力により発電機を駆動して、架装物の動力装置を駆動するための動力を取り出すと、実線で示すように、アクセルペダルの踏み込み量に基づくドライバ要求トルクをエンジンが出力していても、そのエンジントルクから点線で示す発電トルクが発電機により消費されて、架装車を走行させる実際の走行トルクは一点鎖線で示すように減少する。これは、アクセルペダルの踏み込み量に基づくドライバ要求トルクに従って架装車を走行させることができない状態と成り、希望した速度で架装車を走行させるために、運転者はより深くアクセルペダルを踏み込む必要を生じさせる。 However, as shown in FIG. 5, when the generator is driven by the power of the engine while traveling and the power for driving the power device of the bodywork is taken out, as shown by the solid line, the amount of depression of the accelerator pedal Even if the engine outputs the driver request torque based on the engine torque, the generator torque shown by the dotted line is consumed by the generator from the engine torque, and the actual running torque for running the bodywork vehicle decreases as shown by the one-dot chain line . This means that the bodywork vehicle cannot be driven according to the driver's required torque based on the amount of depression of the accelerator pedal, and the driver needs to depress the accelerator pedal deeper in order to drive the bodywork vehicle at the desired speed. Give rise to
一方、冷凍車であればその冷凍庫が十分に冷却されると動力装置が停止し、発電機による発電も停止することになる。走行中に発電機による発電が停止すると、エンジントルクから消費された発電トルクがゼロに成り、架装車を走行させる実際の走行トルクは図5の実線で示すエンジントルクとなる。このため、アクセルペダルの踏み込み量が一定であっても、発電トルクの有無により、車両を走行させる動力が変動することに成り、車両の運転性(いわゆるドバイバビリティ)は低下する。 On the other hand, if the freezer is sufficiently cooled, the power unit stops and power generation by the generator stops. When power generation by the generator stops during traveling, the power generation torque consumed from the engine torque becomes zero, and the actual traveling torque for traveling the bodywork vehicle is the engine torque indicated by the solid line in FIG. For this reason, even if the amount of depression of the accelerator pedal is constant, the power for driving the vehicle fluctuates depending on the presence or absence of the power generation torque, and the drivability of the vehicle (so-called dubability) decreases.
更に、近年の省エネルギーの観点から、可能な限り燃料消費量を抑制させることも求められる。 Further, from the viewpoint of energy saving in recent years, it is also required to suppress the fuel consumption as much as possible.
本発明の目的は、車両を走行させるための動力の低下を防止し、その動力変動を抑制してドバイバビリティを向上させるとともに、燃料消費量を抑制し得る架装車を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a bodywork vehicle that can prevent a decrease in power for running a vehicle, suppress fluctuations in the power to improve dubability, and suppress fuel consumption. .
本発明は、エンジンと、そのエンジンを制御するエンジン制御手段と、エンジンにより駆動して発電電力を動力装置に供給する発電機と、その発電機を制御する発電機制御手段を有する架装車の改良である。 The present invention provides an engine, an engine control unit that controls the engine, a generator that is driven by the engine to supply generated power to a power unit, and a bodywork vehicle that includes a generator control unit that controls the generator. It is an improvement.
その特徴ある構成は、エンジン制御手段は、アクセルペダルの踏み込み量に基づくドライバ要求トルクがエンジンの出力効率の高い所定のトルク未満であるとエンジンに所定のトルクを出力させ、ドライバ要求トルクが所定のトルク以上であるとエンジンにドライバ要求トルクを出力させるように構成され、発電機制御手段は、ドライバ要求トルクが所定のトルク未満であると所定のトルクとドライバ要求トルクの差を発電トルクとして発電機による発電を行い、ドライバ要求トルクが所定のトルク以上であると発電機による発電を停止させるように構成され、動力装置が使用しない発電機からの余剰の発電電力を充電し発電機からの発電電力が不足するときに動力装置に充電電力を供給するバッテリが設けられたところにある。 The characteristic structure is that the engine control means causes the engine to output a predetermined torque if the driver required torque based on the amount of depression of the accelerator pedal is less than a predetermined torque with high engine output efficiency, and the driver required torque If the torque is equal to or greater than the torque, the engine is configured to output the driver required torque. The generator control means generates the difference between the predetermined torque and the driver required torque as the generated torque when the driver required torque is less than the predetermined torque. If the driver request torque is greater than or equal to the predetermined torque, the generator is configured to stop the power generation, and the power generated by the generator is charged by surplus generated power from the generator not used by the power unit. There is a battery provided to supply charging power to the power unit when the power is insufficient.
本発明の架装車では、発電機からの発電電力を充電し、動力装置にその充電電力を供給可能なバッテリを設けたので、発電機による発電をしなくても、そのバッテリにより架装物の動力装置を駆動することができる。 In the bodywork vehicle of the present invention, a battery capable of charging the power generated from the generator and supplying the power to the power unit is provided. Can be driven.
また、ドライバ要求トルクが所定のトルク未満であるときに、所定のトルクとドライバ要求トルクの差を発電トルクとして発電機が発電することにより、エンジンをその所定のトルクにより駆動させることができる。このため、発電機を駆動してバッテリに充電される電力を発生させるエンジンは、所定のトルクにおける駆動となるので、エンジンを効率よく動作させることができ、燃料消費量を従来より抑制することが可能になる。 In addition, when the driver request torque is less than the predetermined torque, the generator can generate power using the difference between the predetermined torque and the driver request torque as a power generation torque, so that the engine can be driven with the predetermined torque. For this reason, the engine that drives the generator to generate the electric power charged in the battery is driven at a predetermined torque, so that the engine can be operated efficiently and the fuel consumption can be suppressed more than in the past. It becomes possible.
そして、ドライバ要求トルクに発電トルクを加算したトルクをエンジンが出力するので、走行中におけるエンジンの動力により発電機を駆動しても、発電機を駆動する動力を除く動力により、架装車を十分に走行させることができる。このように、発電トルクを加算したトルクをエンジンが出力することにより、車両を走行させる動力が変動することはない。この結果、車両の運転性(いわゆるドバイバビリティ)は低下しない。 Since the engine outputs a torque obtained by adding the power generation torque to the driver required torque, even if the generator is driven by the power of the engine while traveling, the bodywork vehicle is sufficiently driven by the power excluding the power that drives the generator. Can be run. As described above, the engine outputs the torque obtained by adding the power generation torque, so that the power for driving the vehicle does not fluctuate. As a result, the drivability of the vehicle (so-called dubability) does not deteriorate.
一方、ドライバ要求トルクが所定のトルク以上であると発電機による発電を停止させるので、発電トルクはゼロとなり、ドライバ要求トルクと同一のトルクをエンジンにより発生させて架装車を走行させることができる。この結果、車両を走行させるための動力の低下を防止することができる。この場合、発電機による発電はなくなるけれども、バッテリに充電された電力により動力装置を駆動することができる。 On the other hand, if the driver request torque is equal to or greater than the predetermined torque, the power generation by the generator is stopped, so the power generation torque becomes zero, and the same torque as the driver request torque can be generated by the engine to run the bodywork vehicle. . As a result, it is possible to prevent a decrease in power for running the vehicle. In this case, power generation by the generator is eliminated, but the power unit can be driven by the electric power charged in the battery.
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図3は、本発明の架装車1の構成の例を示すブロック図である。この架装車1は、これを走行させる動力を発生させるエンジン10と、そのエンジン10をアクセルペダル2の踏み込み量から求められるドライバ要求トルクに従って制御するエンジン制御手段であるエンジンECU(Electronic Control Unit)11と、そのエンジン10により駆動される発電機13と、その発電機13からの発電電力を動力装置3に供給するインバータ14と、そのインバータ14を介して発電機13を制御する発電機制御手段である発電機ECU17とを有する。発電機13はエンジン10に連結され、この発電機13には、クラッチ12を介してトランスミッション16が更に連結される。
1 to 3 are block diagrams showing examples of the configuration of the
エンジン10は、内燃機関の一例であり、エンジンECU11によって制御され、ガソリン、軽油、CNG(Compressed Natural Gas)、LPG(Liquefied Petroleum Gas)、又は代替燃料等を内部で燃焼させて、軸を回転させる動力を発生させ、発生した動力を発電機13を介してクラッチ12に伝達するように構成される。図におけるエンジン10は軽油を燃料とするディーゼルエンジンである場合を示し、符号10aは、その燃料である軽油を噴射する燃料噴射装置10aを示す。
The
このエンジン10を制御するエンジンECU11は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、マイクロプロセッサ(マイクロコンピュータ)、DSP(Digital Signal Processor)などにより構成され、内部に、演算部、メモリ、及びI/O(Input/Output)ポートなどを有するコンピュータである。このエンジンECU11には、アクセルペダル2の踏み込み量を検出するアクセルセンサ4の検出出力が接続され、このエンジンECU11の制御出力は、エンジン10の燃料噴射装置10aに連結される。そして、このエンジンECU11は、アクセルペダル2の踏み込み量から要求されるドライバ要求トルクに従って、発電機ECU17と連携動作し、燃料噴射量やバルブタイミングなど、エンジン10を制御するように構成される。
The engine ECU 11 that controls the
発電機13は、いわゆる、モータジェネレータであり、エンジン10からの動力により発電して、その電力をインバータ14に供給するものである。けれども、この実施の形態における発電機13は、クラッチ12を介してトランスミッション16から供給された軸を回転させる動力によっても発電可能に構成されるものとする。
The
クラッチ12は、エンジン10からの軸出力を、発電機13を介してトランスミッション16に伝達するものである。図に示すクラッチ12は、クラッチアクチュエータ21により制御される油圧に従って機械的に制御されるものを例示する。そして、クラッチアクチュエータ21は図示しないクラッチECUからの電気信号により制御されるものとする。
The
トランスミッション16は、エンジン10からの回転動力を変速してドライブシャフト19に伝達し、ドライブシャフト19の回転により車輪20を回転させて、車両10を走行させるように構成される。
The
インバータ14は、発電機ECU17によって制御され、発電機13からの交流電力を直流電力に変換して動力装置3に供給するものである。即ち、エンジン10により駆動した発電機13が発電すると、インバータ14は、発電機13からの交流電力を直流電力に変換して動力装置3に供給するように構成される。ここで、動力装置3とは、図示しない架装物の動力を発生させるものであり、例えば、架装物が冷凍庫である冷凍車では、冷媒を圧縮して循環させる圧縮機(圧縮機モータ)であり、架装物がごみ等の塵芥投入装置である塵芥収集車では、その塵芥投入装置を駆動させる駆動モータであり、架装物がミキサードラムであるコンクリートミキサー車では、そのミキサードラムを回転させる回転モータである。
The
発電機ECU17は、エンジンECU11と連携動作するコンピュータであり、インバータ14を制御することによって発電機13を制御するように構成される。そして、この発電機ECU17は、例えば、CPU、ASIC、マイクロプロセッサ(マイクロコンピュータ)、DSPなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、及びI/Oポートなどを有するものが使用される。このエンジンECU11及び発電機ECU17は、図示しない他の制御ECUとともに、CAN(Control Area Network)などの規格に準拠したバスなどにより相互に接続される。
The generator ECU 17 is a computer that operates in cooperation with the engine ECU 11, and is configured to control the
エンジン制御手段であるエンジンECU11は、アクセル開度情報、車速情報、及びトランスミッション16から取得したギア位置情報等を取得して、これらを参照して、エンジン10を制御し、架装車1を走行させる。その具体的な走行状態は、図3に示すように、発電機13による発電を行うことなく架装車1を走行させる無発電走行と、図1及び図2に示すように、エンジン10により発電機13を駆動して発電させながら架装車1を走行させる発電走行を採ることになる。
The engine ECU 11 that is an engine control means acquires the accelerator opening information, the vehicle speed information, the gear position information acquired from the
この実施の形態では、発電機制御手段である発電機ECU17には、メモリ17aが設けられ、このメモリ17aには、エンジン10の出力効率の高い所定のトルクが記憶される。そして、エンジン制御手段であるエンジンECU11は、図4に示すように、アクセルペダル2の踏み込み量に基づくドライバ要求トルクがエンジン10の出力効率の高い所定のトルク未満であるとエンジン10に所定のトルクを出力させ、そのドライバ要求トルクがその所定のトルク以上であるとエンジン10にドライバ要求トルクを出力させるように構成される。ここで、エンジン10の出力効率の高い所定のトルクとは、この実施の形態では、単位出力あたりの燃料消費量が最も少ないトルク値を示すものとする。
In this embodiment, the generator ECU 17 as the generator control means is provided with a
一方、発電機制御手段である発電機ECU17は、そのドライバ要求トルクが所定のトルク未満であると所定のトルクとドライバ要求トルクの差を発電トルクとして発電機13による発電を行い、そのドライバ要求トルクが所定のトルク以上であると発電機13による発電を停止させるように構成される。具体的に、発電機制御手段である発電機ECU17は、ドライバ要求トルクが所定のトルク未満であると、その効率マップに記載された所定のトルクとドライバ要求トルクの差を発電トルクとして、発電機13を制御して発電させる。その一方で、ドライバ要求トルクが所定のトルク以上であると、発電トルクをゼロとして発電機13による発電を行わないように構成される。
On the other hand, if the driver required torque is less than the predetermined torque, the generator ECU 17 that is the generator control means performs power generation by the
動力装置3が使用しない発電機13からの余剰の発電電力を充電し、その発電機13からの発電電力が不足するときに動力装置3に充電電力を供給するバッテリ22が設けられる。このバッテリ22は、充放電可能な二次電池であり、配電盤23を介してインバータ14に接続される。そして、このバッテリ22は、図3に示すように、発電機13が発電していないとき、動力装置3に配電盤23を介して充電電力を供給するか、又は、図1に示すように、発電機13が発電しているとき、発電機13が発電する電力によって充電されるものである。
A
次に、このように構成された架装車における動作を説明する。 Next, the operation of the bodywork vehicle configured as described above will be described.
架装車1は、走行中に架装物が動力を必要とするものであり、例えば、架装物として冷凍庫を備え、生鮮食品等の低温度運搬に使用される冷凍車では、図2に示すように、走行用のエンジン10によって発電機13を駆動し、その発電電力をインバータ14に供給し、そのインバータ14からの出力によって動力装置3である圧縮機(圧縮機モータ)を運転する。
The
ここで、本発明の架装車1では、発電機13からの発電電力を充電し、動力装置3にその充電電力を供給可能なバッテリ22を設けたので、図1に示すように、発電機13が動力装置3を駆動する以上の電力を発電している場合には、その余剰電力をバッテリ22に充電することができる。これにより発電機13が発電を停止しても、図3に示すように、そのバッテリ22により動力装置3を駆動させることができるので、発電機13が発電を停止した状態における動力装置3の駆動を確保することができる。そして、バッテリ22が満充電されている場合には、そのバッテリ22の出力により動力装置3である圧縮機を駆動して、発電機13による発電を行うことなく架装車11を走行させる無発電走行を行うことができる。
Here, in the
この実施の形態では、発電機制御手段である発電機ECU17のメモリ17aにエンジン10の出力効率の高い所定のトルクが記憶され、エンジン制御手段であるエンジンECU11及び発電機制御手段である発電機ECU17は、アクセルペダル2の踏み込み量に基づくドライバ要求トルクが所定のトルク未満であるかを判断する。そして、ドライバ要求トルクが所定のトルク未満であると、エンジンECU11はエンジン10に所定のトルクを出力させ、発電機ECU17は所定のトルクとドライバ要求トルクの差を発電トルクとして発電機13により発電させる。
In this embodiment, a predetermined torque with high output efficiency of the
即ち、発電機ECU17は、所定のトルクとドライバ要求トルクの差を発電トルクとして発電させ、エンジンECU11は、その通知された発電トルクをドライバ要求トルクに加算したトルクを出力するようにエンジン10を制御する。この場合、発電トルクとドライバ要求トルクの和は所定のトルクとなるので、図4の実線で示すように、エンジン10は所定のトルクを出力するように制御されることになる。そして、図4の点線で示す発電トルクにより発電機13は駆動して発電し、図1に示すように、その電力により動力装置3を駆動するとともに、余剰の電力をバッテリ22に充電することになる。ここで、所定のトルクとは、単位出力あたりの燃料消費量が最も少ないトルクであるので、燃料消費量を抑制した状態でバッテリ22を充電できることになる。
That is, the generator ECU 17 generates power using the difference between the predetermined torque and the driver request torque as the power generation torque, and the engine ECU 11 controls the
一方、エンジン制御手段であるエンジンECU11及び発電機制御手段である発電機ECU17が、アクセルペダル2の踏み込み量に基づくドライバ要求トルクが所定のトルク未満であるか否かを判断した結果、ドライバ要求トルクが所定のトルク以上であると、エンジンECU11はエンジン10にドライバ要求トルクを出力させ、発電機ECU17は発電トルクをゼロとして発電機13による発電を行わない。すると、ドライバ要求トルクと実際に架装車1を走行させる走行トルクは一致することになり、それらが一致しないことに起因して、車両の運転性(いわゆるドバイバビリティ)が低下するようなことはない。
On the other hand, as a result of the engine ECU 11 being the engine control means and the generator ECU 17 being the generator control means determining whether or not the driver request torque based on the depression amount of the accelerator pedal 2 is less than the predetermined torque, the driver request torque Is equal to or greater than a predetermined torque, the engine ECU 11 causes the
そして、ドライバ要求トルクが所定のトルク以上であると、発電機制御手段である発電機ECU17は、発電機13による発電を停止するので、図3に示すように、バッテリ22の出力により動力装置3である圧縮機を駆動して、発電機13による発電を行うことなく架装車11を走行させる無発電走行となる。これにより、発電トルクを加えた所定のトルクからかけ離れたトルクをエンジン10に出力させて、発電機13による発電を行うことを防止し、単位出力あたりの燃料消費量が比較的多い状態における発電を禁止することができる。
When the driver request torque is equal to or greater than the predetermined torque, the generator ECU 17 serving as the generator control means stops the power generation by the
特に、この発電機13には、クラッチ12を介して車輪20が連結されるので、減速時にクラッチ12を接続して、回転する車輪20により発電機13を駆動させて発電し、その電力をバッテリ22に充電することにより、エンジン10により発電機13を駆動させて発電する頻度を減少させることもできる。このように、エンジン10により発電機13を駆動させる頻度を減少させれば、発電に供する燃料の消費量を更に抑制することができる。
In particular, since the
なお、上述した実施の形態では、発電機ECU17に設けられたメモリ17aに所定のトルクが記憶される場合を説明したけれども、エンジン制御手段であるエンジンECU11及び発電機制御手段である発電機ECU17が、ドライバ要求トルクとエンジンを高出力で駆動し得る所定のトルクとを比較し得る限り、この所定のトルクは、エンジンECU11のメモリに記憶してもよく、他のECUのメモリに記憶するようにしても良い。
In the above-described embodiment, the case where the predetermined torque is stored in the
1 架装車
2 アクセルペダル
3 動力装置
10 エンジン
11 エンジンECU(エンジン制御手段)
13 発電機
17 発電機ECU(発電機制御手段)
22 バッテリ
DESCRIPTION OF
13 generator 17 generator ECU (generator control means)
22 battery
Claims (1)
前記エンジン制御手段(11)は、アクセルペダル(2)の踏み込み量に基づくドライバ要求トルクが前記エンジン(10)の出力効率の高い所定のトルク未満であると前記エンジン(10)に前記所定のトルクを出力させ、前記ドライバ要求トルクが前記所定のトルク以上であると前記エンジン(10)に前記ドライバ要求トルクを出力させるように構成され、
前記発電機制御手段(17)は、前記ドライバ要求トルクが前記所定のトルク未満であると前記所定のトルクと前記ドライバ要求トルクの差を発電トルクとして前記発電機(13)による発電を行い、前記ドライバ要求トルクが前記所定のトルク以上であると前記発電機(13)による発電を停止させるように構成され、
前記動力装置(3)が使用しない前記発電機(13)からの余剰の発電電力を充電し前記発電機(13)からの発電電力が不足するときに前記動力装置(3)に充電電力を供給するバッテリ(22)が設けられた
ことを特徴とする架装車。 An engine (10), engine control means (11) for controlling the engine (10), a generator (13) that is driven by the engine (10) and supplies generated power to a power unit (3), and In the bodywork vehicle having the generator control means (17) for controlling the generator (13),
The engine control means (11) provides the predetermined torque to the engine (10) when a driver request torque based on a depression amount of the accelerator pedal (2) is less than a predetermined torque with high output efficiency of the engine (10). And when the driver request torque is equal to or greater than the predetermined torque, the engine (10) is configured to output the driver request torque,
The generator control means (17) performs power generation by the generator (13) using the difference between the predetermined torque and the driver required torque as a power generation torque when the driver required torque is less than the predetermined torque, The driver request torque is configured to stop power generation by the generator (13) when the predetermined torque is equal to or greater than the predetermined torque,
Charging surplus generated power from the generator (13) not used by the power unit (3) and supplying charging power to the power unit (3) when the generated power from the generator (13) is insufficient A vehicle equipped with a battery (22).
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Cited By (1)
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CN105501062A (en) * | 2016-01-08 | 2016-04-20 | 济南静动新能源科技有限公司 | System for carrying out constant-frequency power generation by utilizing automobile and manufacturing method thereof |
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2013
- 2013-04-10 JP JP2013081691A patent/JP2014202191A/en active Pending
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CN105501062A (en) * | 2016-01-08 | 2016-04-20 | 济南静动新能源科技有限公司 | System for carrying out constant-frequency power generation by utilizing automobile and manufacturing method thereof |
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