JP3181861U

JP3181861U - 非常用発電機付給電装置

Info

Publication number: JP3181861U
Application number: JP2012007551U
Authority: JP
Inventors: 謙太郎安部
Original assignee: 株式会社栄興技研
Priority date: 2012-12-13
Filing date: 2012-12-13
Publication date: 2013-02-21
Anticipated expiration: 2022-12-13

Abstract

【課題】通常は商用電源を給電し、停電時はエンジンを起動して発電機からの交流電源に切替えて供給する非常用発電機付給電装置において、エンジンの駆動時間を短縮できて、エンジンの燃料消費量を低減して、燃料補給作業の回数・労力を少なくする。
【解決手段】エンジンＨＥのエンジン始動制御回路ＨＳＣと、同回路にエンジン起動信号を発生する起動回路１３と、エンジンを停止させる停止回路１４と、切替器２からの交流電源を整流してＤＣ電源をＤＣ負荷と蓄電池５とに供給する整流器４と、蓄電池５の電圧低下を検出する電圧低下センサー１０と、蓄電池に充填された電力量を計測する容量計と、同容量計の容量の低下を検出する容量低下センサー１１と、電力量の充満状態を検出する容量充填センサー１２とを有し、起動回路１３は停電時に直ちにエンジンを起動させず容量低下センサーの低下信号があった場合にエンジンＨＥを起動させる。
【選択図】図１

Description

本考案は、電波中継装置，道路の信号機，屋外表示器等の野外設置の電気機器又は都市・町内の電波中継基地・ビル内の電気機器等に常時は商用電源を用い給電し、商用電源が停電になればエンジンを起動して発電機を作動してその発電した交流電源を使って電気機器に給電する、非常用発電機を備えた給電又は配電装置に関する。

野外の電気機器・電波中継基地及びビル内の電気機器は、一般に商用電源によって給電されているが、商用電源が停電となって電気機器の一時的な不作動が安全上許されない電気機器に対しては、停電になれば燃料を使用してエンジンを駆動して、エンジンの出力でもって発電機を作動させて所定の交流発電を出力し、その交流電源を商用電源に代えて給電して、電気機器が連続的に作動できるようにしている。この例としては、特許文献１の停電時ビル設備非常電源システムが知られている。

従来の非常発電機付給電システムでは、商用電源が停電となるとエンジンが直ちに自動的に起動し、発電機を作動させて所定の交流電源を出力して給電している。

しかしながら、この従来のシステムでは商用電源が停電すると直ちにエンジンを駆動するため、エンジンの燃料は停電が解除されるまで消費され、停電が多くなると燃料の残存量が早く減って、燃料補給作業の回数多く必要となる。給電している電気機器が野外に設置されていると、その設置場所まで燃料を運送せねばならず、燃料の補給作業に多くの労力と時間がかかっていた。

特開２００２−７８２４２号公報

従来の非常発電機付給電システムでは燃料の消費量が多く、その補給作業に手間・時間がかかるという問題点があった。そして、商用電源の回復は２〜３時間前後以内になされることが多いが、その間燃料は消費されるものであった。
本考案が解決しようとする課題は、従来の問題点を解消し、商用電源が停電になっても燃料の消費量を抑えることができ、燃料の補給作業を軽減できる非常用発電機付給電装置を提供することにある。

かかる課題を解決した本考案の構成は、
１）装置内に引き込んだ商用電源を整流器でもって所定電圧の直流に変換して装置外に設けた外部ＤＣ負荷及び装置内のＤＣ負荷に給電するとともに、上記直流によって常時充電状態に保持され且つ前記ＤＣ負荷に直流電源を給電できる蓄電池を設け、又燃料タンク内の燃料を用いて発動するエンジンでもって作動する交流の発電機を備え、常時は商用電源の交流電源を用い、商用電源が停電時にはエンジンを発動させて発電機で交流電源を発生させて、商用電源から発電機の交流電源に切替えて給電する非常用発電機付給電装置に於いて、
商用電源の停電を感知して停電信号を出力する停電センサーと、前記の蓄電池の備えられた電力容量が使用の規定電力量値より低い所定値以下となったことを検出する容量低下センサーと、前記エンジンの起動用バッテリーを備えてエンジンの起動・停止及びその制御を行うエンジン始動制御回路と、停電センサーからの商用電源の通電と停電の信号で商用電源と発電機からの交流電源とを切替える電源切替器と、エンジン始動制御回路にエンジンの起動信号を発生させる起動回路と、停電センサーの商用電源の給電回復の通電信号でもって作動しているエンジン・発電機を停止させる停止信号をエンジン始動制御回路へ出力する停止回路とを備えているとともに、
前記起動回路は停電センサーの停電信号の有と蓄電池の容量低下センサーの低下信号の有とのＡＮＤ論理の有でもって起動信号を発生させる回路であって、商用電源が停電してもまず蓄電池の直流電源を内外のＤＣ負荷へ給電し、給電による放電で蓄電池の電力量容量が所定量以下の容量になると起動回路がエンジン始動制御回路を起動させて発電機の交流電源に遅延させて切替えるようにした、非常用発電機付給電装置
２）蓄電池の電圧値が使用の規定電圧値より低い所定電圧値Ｖｏ以下となったことを検出する電圧低下センサーを設け、起動回路は電圧低下センサーの低下信号の有と停電センサーの停電信号の有とのＡＮＤ論理の有でもっても起動信号を発生させるようにした、前記１）記載の非常用発電機付給電装置
３）装置を設置した室空間の室温・装置内の空気温度又は装置外ＤＣ負荷周囲の空気温度を調整する空調機又は温度調整装置を設けて電源切替器からの交流電源で作動するようにし、しかも室空間・装置内又はＤＣ負荷の空気温度が所定温度以上の高温となると高温信号を発生する温度センサーを設け、同温度センサーの信号を起動回路入力し、温度センサーの高温信号の有と停電センサーの停電信号の有とのＡＮＤ論理の有でもって起動信号を発生させるようにした、前記１）又は２）記載の非常用発電機付給電装置
４）蓄電池に充電された電力量が充分に充電された規定容量に達していることを示す容量充填センサーを設け、停止回路は容量充填センサーが出力する所定の規定容量以上で充分に充電された状態に達したことを示す充填完了信号の有と停電センサーの停電信号の有とのＡＮＤ論理の有の出力信号又は停電センサーの停電復旧後の通電信号によって作動しているエンジンの停止信号をエンジン始動制御回路に出力するようにした、前記１）〜２）いずれか記載の非常用発電機付給電装置
５）蓄電池に充電された電力量が充分に充電された規定容量に達していることを示す容量充填センサーを設け、停止回路は容量充填センサーが出力する所定の規定容量以上で充分に充電された状態に達したことを示す充填完了信号の有と停電センサーの停電信号の有とのＡＮＤ論理の有の出力信号又は停電センサーの停電復旧後の通電信号によって作動しているエンジンの停止信号をエンジン始動制御回路に出力するようにした、前記３）記載の非常用発電機付給電装置
にある。

本考案によれば、商用電源が停電となると停電センサーの停電信号「１」信号が起動回路と電源切替器２に入力され、交流発電機ＨＤ側に接続される。又起動回路には容量低下センサーから蓄電池の電力容量が所定値以下か否かの信号が入力される。起動回路では、容量低下センサーからの蓄電池の電力容量の所定容量以下であることを示す信号の有・無（１／０）と停電信号有・無（１／０）とのＡＮＤ積（停電信号の「有」と容量値の以下信号の「有」の場合）が有（１）の場合に、エンジン起動の起動信号をエンジン始動制御回路に出力し、エンジン始動させて発電機で交流電源を発生させて給電させる。しかし、蓄電池は常時商用電源を整流器で直流にしたＤＣ電圧で満量状態（規定電力量）であるので、停電して商用電源からの給電が失われても蓄電池から内外のＤＣ負荷に給電され、しばらく３〜４時間程は、起動回路は停電センサーの「有」と容量低下センサーの所定値を超えた容量であることを示す「無」の信号との組み合せ状態であり、それらのＡＮＤ論理は「無」となり、起動信号を発生させない。よって、商用電源が停電しても直ちにエンジンは発動されず、まず蓄電池の電源が内外のＤＣ負荷に給電される。

この蓄電池の直流電源が内外のＤＣ負荷に電源利用されても、初期的には蓄電池の電力容量は充填状態であって規定容量程でそれより低い値の所定値の容量より大きい状態であり、給電が始まっても３〜４時間程は蓄電池から給電できる。このように、停電後しばらく容量は所定値以下とならず起動回路は起動信号を出力せず蓄電池のＤＣ電源を使用して電気機器の内外のＤＣ負荷を作動可能とする。使用された蓄電池の電力容量が所定値以下となると容量低下センサーが感知して以下信号「有」となり、起動回路はその「有」と停電センサーの「有」とのＡＮＤ積は「有」となり、起動信号を出力し、エンジンが駆動されて発電機の交流電源が電源切替器を介して整流されてＤＣ電源として負荷に給電される。このように商用電源の停電時から３〜４時間程はエンジンを駆動しないで蓄電池のみで給電することとなるため、３〜４時間のエンジン駆動による燃料の消費がなく、燃料タンクの燃料の補給回数を少なくできる。しかも、停電は３〜４時間以内で回復することも多いのでエンジンを起動させず、電源が復旧することも多くなる。

蓄電池の電圧値が所定電圧以下となったことを検出する電圧低下センサーを設け、同電圧低下センサーが所定値以下を示す以下信号「有」と、停電センサーの停電信号の「有」とのＡＮＤ論理の「有」でもエンジンの起動信号を出力する機能を起動回路に備えるようにすれば、蓄電池の容量低下ばかりか、電圧値の低下によってもエンジンを起動させるようにできる。蓄電池の放電による低下は電力量の容量低下が多いが、電圧値が低くなった場合でもエンジン起動して発電機による交流電源に切替えることができる。

よって、本考案では商用電源が停電してもエンジンの燃料の消費量を大巾に抑え、燃料の補給作業の手間・時間を軽減できる。

更に、装置を設置した室空間の室温・装置内の空気温度又は装置外ＤＣ負荷周囲の空気温度を調整する空調機又は温度調整装置を設け、その温度の温度センサーを備えて、設定温度以上になると温度異常信号を起動回路に入力し、停電信号の「有」と温度異常信号の「有」とのＡＮＤ（積）論理の「有」でも起動信号を出力する機能を有する起動回路のものでは、温度が異常に高くなるとエンジンが起動して発電機が作動して交流電源が給電されて空調機・温度調整装置が作動し、温度が停電時でも異常に高くならないようにできる。尚、空調機は空冷式、水冷式いずれでもよく、キャビネット・装置外ＤＣ負荷の装置内に個別に設けたものでもよく、又はそれを設置した室全体の空調装置でもよい。

更に、請求項４，５記載の考案では停止回路によって、停電時より遅延してエンジン・発電機が作動して蓄電池が充電されてきて使用できる規定の電力量に達すれば、容量充填センサーが作動して充電完了信号有「１」を出力し、その充電完了信号有と停電信号の有とのＡＮＤ論理の有によって停止信号をエンジン始動制御回路へ出力してエンジンを停止させる。蓄電池が発電機の電源で充分に充電されればエンジンを停止して蓄電池を利用してＤＣ負荷に給電するようにするので、更にエンジンの作動時間を短くして、燃料の消費量を更に少なくできる。尚、蓄電池の電力量が所定量より低くなれば前記の通り起動回路が作動し、エンジンが再起動し、発電機から交流電力が給電されることとなる。このように、請求項４，５の考案ではエンジンの起動時間を更に少なくでき、エンジン燃料の消費量が更に少なくでき、燃料補給作業の負担を軽減できる。

図１は本考案の実施例を示す回路図である。図２は同実施例の停電と蓄電池の電力容量・電圧値の変動とエンジンの起動・停止の時系列変化を示す説明図である。図３は本考案の実施例の使用説明図である。

本考案の起動回路・停止回路は、実施例で示すようにデジタル回路の論理回路の組み合せで回路構成することが実用的であるが、これに限るものでなくこれら論理回路と同等な機能の電子回路、リレー回路、半導体回路又は小さなＣＰＵとソフトを用いたコンピュータでもって行うことも可能である。
本考案のエンジン・発電機・燃料タンクの発電装置は、他の回路等を収容したキャビネット内に一緒に収容せず、キャビネットとは別の場所の別キャビネット内に配置することもある。

本考案の所定電圧値Ｖｏ及び低下した電力容量の所定値Ｅｏとは、蓄電池の通常の正常な使用可能な状態の規定電圧値、規定電力量よりかなり低く、その電圧値Ｖｏ、電力量の所定値Ｅｏより低下すればＤＣ負荷の動作が不安定になったり、又は作動しなくなる手前の不足の状態の値である。又、容量充填センサー１２の充填状態を示す「１」信号は、上記の電力容量が規定容量（規定電力量）以上に充電された状態で信号「１」を出力するものである。

本考案の実施例を図面に基づいて説明する。実施例は、山の頂上に設置された無線中継局の無線中継機を外部ＤＣ負荷として、これにＤＣ電源を給電する非常用発電機付給電装置の例である。

本実施例の非常用発電機付給電装置Ｇは発電装置Ｈを除いて山頂の通信局舎内に設置されていて、装置のキャビネットＣの中に、エンジンＨＥの始動・運転及びエンジン停止の制御を行うエンジン始動制御回路ＨＳＣ、起動回路、停止回路等が収容されている。又、通信局舎内には、交流電源で作動し、その舎内の室温を所定温度範囲に自動的に調整する空調機Ａ、及び蓄電池５及び装置外ＤＣ負荷である無線中継機が設けられている。そして、給電装置Ｇは装置外ＤＣ負荷７の無線中継機にＤＣ電源を給電している。通常は商用電源Ｓの交流を整流して無線中継機の装置外ＤＣ負荷７及び装置内ＤＣ負荷６・蓄電池５にＤＣ電源を給電している。

図１は、本実施例の給電装置Ｇの回路図である。図２は、実施例の停電と蓄電池の電力容量・電圧値の変動とエンジンの起動・停止の時系列変化を示す説明図である。図３は、実施例の通信局舎での装置の配置状態を示す説明図である。

図中、１は商用電源Ｓに接続された停電センサーで、商用電源Ｓが停電になると停電有の「１」値を出力し、通電状態で給電を示す「０」値を出力する。２は電源切替器で、分電盤３へのＡＣ電源が常時の停電センサー１の「０」の値では商用電源側となるように接続され、停電センサーの「１」出力信号で発電機ＨＤ側に接続されるものである。４は分電盤３のＡＣ電源を整流してＤＣ電源とする整流器である。５は複数のバッテリーセルを用いた蓄電池、６は装置内にあるＤＣ電源を必要とする回路・機器の装置内ＤＣ負荷、７は無線中継機である装置外ＤＣ負荷、８は整流器４のＤＣ電流を蓄電池５へ送る電線に設けた電流センサーである。８ａは電流センサー８の電流を積算して蓄電池５の電力容量を計測する容量計である。９は無線中継機の温度を計測し、設定の高温Ｔｏ℃以上か否か判断し、Ｔｏ℃以上であれば高温有の「１」の信号を出力し、それより低い温度の場合は無の「０」値を出力する温度センサー、１０は蓄電池５の電圧値が通常使用の規定電圧より低い電圧状態の所定電圧値Ｖｏ以下か否か検出してＶｏ以下であればＶｏ以下である以下信号の有「１」信号を出力し、所定電圧値Ｖｏを超えれば無の「０」値を出力する電圧低下センサー、１１は電流センサー８の電流（充電電流又は放電電流）を時間積分して蓄電池５の充電されている電力容量を測定する容量計８ａが蓄電池として使用するのに正常作動が保障しにくい低い所定の電力容量Ｅｏ以下となれば容量低下「有」の「１」の信号を出力し、又電力容量Ｅｏを超えていれば無「０」を出力する蓄電池の容量低下センサー、１２は蓄電池の充電された電力容量が充分に充電された使用状態の規定容量に達していると充填完了信号「１」を出力し、そうでないときは「０」値を出力する容量充填センサー、１３は起動回路、１４は停止回路である。

起動回路１３は、電圧低下センサー１０と、容量低下センサー１１と、停電センサー１と、温度センサー９の出力信号が入力され、電圧低下センサー１０の出力信号（０／１）と容量低下センサー１１の出力信号（０／１）とが２入力ＯＲゲート１３ａに入力される。又、その２入力ＯＲゲート１３ａの出力信号（０／１）と停電センサー１の出力信号（０／１）とが２入力ＡＮＤゲート１３ｂに入力される。又、温度センサー９の出力信号（０／１）と停電センサー１の出力信号（０／１）とが、２入力ＡＮＤゲート１３ｃに入力され、その２入力ＡＮＤゲート１３ｃの出力信号（０／１）と前記２入力ＡＮＤゲート１３ｂの出力信号（０／１）とが２入力ＯＲゲート１３ｄに入力され、その２入力ＯＲゲート１３ｄの出力信号（０／１）がエンジン始動制御回路ＨＳＣの起動入力端子１５ａに入力される。エンジン始動制御回路ＨＳＣは２入力ＯＲゲート１３ｄの出力信号の「１」信号の立上りパルスでエンジンＨＥを起動させ作動を持続させる。

停止回路１４は、停電センサー１の出力信号（０／１）と容量充填センサー１２の出力信号（１／０）が２入力ＡＮＤゲート１４ａに入力され、その出力信号と停電センサー１の出力信号（０／１）をインバータ１４ｃによって反転した信号（１／０）を２入力ＯＲゲート１４ｂに入力し、その出力信号（１／０）をエンジン始動制御回路ＨＳＣの停止入力端子１５ｂに入力される。２入力ＯＲゲート１４ｂの出力信号「１」で起動しているエンジンＨＥを停止させる。

エンジン始動制御回路ＨＳＣは、起動入力端子１５ａに起動信号「１」の立上りパルスが入力されると、エンジン起動し、交流の発電機ＨＤを作動し、出力された交流電源を交流供給線１６を介して電源切替器２へ送る。エンジン発動中に停止入力信号「１」の立上りパルスが入力されると起動しているエンジンを停止する。

（実施例の非停電時の動作）
商用電源Ｓが給電されている場合、停電センサー１の出力は停電なしの「０」値であり、電源切替器２は商用電源側に接続され、商用電源Ｓの交流電源が電源切替器２、分電盤３を介して整流器４に流れてＡＣ電源から直流のＤＣ電圧となって蓄電池５に充電電流として流入する。又、ＤＣ電源は装置内ＤＣ負荷６と装置外ＤＣ負荷７の無線中継機に給電される。従って、商用電源Ｓによって蓄電池５は充電した規定の電圧値と電力容量の規定容量に通常保持される。よって、非停電時は通常電圧低下センサー１０及び容量低下センサー１１の出力信号はともに「０」値で、容量充填センサー１２の出力信号は「１」である。

よって、非停電時は停電センサー１の出力信号は非停電の「０」値であり、電源切替器２は商用電源側と接続されている。又、電圧低下センサー１０の出力信号は、使用できる電圧値の規定値程であり「０」値である。又蓄電池容量低下センサー１１の出力信号も「０」値であり、従って無線中継機の装置外ＤＣ負荷７の温度が高温でなければ起動回路１３の２入力ＯＲゲート１３ａ及び２入力ＯＲゲート１３ｄの出力信号は「０」値である。尚、容量充填センサー１２の出力信号は充電の「１」を出力しているが起動信号を発生させる信号ではない。

このように、商用電源Ｓが給電（非停電）状態では起動回路１３の出力信号は「０」値であり、又停止回路１４は停電センサー１の出力信号「０」が入力され、インバータ１４ｃで停止信号「１」の出力状態となっているので、エンジン始動制御回路ＨＳＣはエンジンを起動させない。

又、商用電源Ｓが給電状態で無線中継機の温度が高温Ｔｏ℃以上となって温度センサー９の出力信号が異常の「１」の値となっても、停電センサー１の出力信号が給電を示す「０」値であるので、起動回路１３内の２入力ＡＮＤゲート１３ｃの出力信号は「０」値となるので、起動信号「１」は出力されない。この場合でも、空調機Ａは分電盤３からの交流の商用電源Ｓで作動している。よって、温度は低下して温度センサー９の出力信号は通常「０」値となる。

（実施例の停電時の動作）
次に商用電源Ｓが停電となった場合、停電センサー１の出力信号は「１」値となり、電源切替器２は発電機ＨＤの発電機交流電源側に切替わる。

停電となって数時間の初期の時間帯では蓄電池５は充分に充電状態に保持されているので、装置内外のＤＣ負荷６，７に直流電源を給電し続け、ＤＣ負荷６，７の装置は作動状態を維持する。蓄電池５自体は給電により放電されて電力量・電圧値は徐々に減少していくが、初期の時間帯では蓄電池５の電圧は所定の低い電圧値Ｖｏより上であって規定電圧に近く、又電力量も規定電力量より低い所定の電力量Ｅｏより上であって規定電力量近くにある。
従って、停電の初期の時間帯では、電圧低下センサー１０の出力信号及び容量低下センサー１１の出力信号ともに「０」値であり、停電センサー１の出力信号及び容量充填センサー１２の出力信号はともに「１」値である。

従って、起動回路１３の２入力ＯＲゲート１３ａは、「０」，「０」値の入力で「０」値を出力し、２入力ＡＮＤゲート１３ｂの出力信号は「０」値である。一方、温度センサー９の出力信号が通常「０」値であるので、２入力ＡＮＤゲート１３ｃの出力信号は「０」値である。よって、２入力ＯＲゲート１３ｄの出力信号は「０」値となって、エンジン起動信号「１」を発生させない。停電しても数時間の時間帯ではエンジンは起動されない。

この停電の初期の時間帯での停止回路１４は、停電センサー１の出力信号「１」値と容量充填センサー１２の出力信号「１」値とが入力され、２入力ＡＮＤゲート１４ａの出力信号は「１」値である。一方、インバータ１４ｃの出力信号は反転して「０」値となり、２入力ＯＲゲート１４ｂの出力信号は停止「１」値となる。しかし、この容量充填センサー１２の出力信号「１」値の場合は、通常電圧低下センサー１０及び容量低下センサー１１の出力信号は放電量が少なく正常の「０」値をとるので、エンジンの起動もなくその停止もない。よって、停電時初期はエンジンＨＥは起動されず、蓄電池５によるＤＣ電源の給電がなされる。

次に、停電初期時間帯を経た後、蓄電池５による放電（給電）が進むと、まず容量充填センサー１２の電力容量がまず規定値以下となり、充填状態でなくなり、「０」値を出力する。その後、放電が進んで蓄電池５の電力容量が低い所定の容量Ｅｏ以下となり、又は蓄電池５の電圧が低いＶｏ以下となると、上記の如く起動回路１３によって２入力ＯＲゲート１３ａ，２入力ＡＮＤゲート１３ｂ，２入力ＯＲゲート１３ｄの出力信号は「１」となり、エンジン始動制御回路ＨＳＣに起動信号が入力されエンジンＨＥが起動され、発電機ＨＤによる交流電源が電源切替器２に給電され、発電機の交流で機器が作動するようになる。

このように、エンジンＨＥが起動され、発電機ＨＤの交流電源が給電されるようになると、蓄電池５には整流器４の直流電圧が印加されて充電され、その電力容量が増加していく。そして、蓄電池５の電力容量が規定容量以上となって充分な充填状態になると、容量充填センサー１２が充填信号「１」を出力する。

すると、停止回路１４の２入力ＡＮＤゲート１４ａは、停電信号「１」値と充填信号「１」値が入力され「１」値を出力し、２ＯＲゲート１４ｂによって停止信号「１」が出力され、これがエンジン始動制御回路ＨＳＣの停止入力端子１５ｂに入力され、起動しているエンジンＨＥを停止させる。

このように、エンジン起動して発電機ＨＤ作動中に容量充填センサー１２が作動すると、エンジンＨＥが停止し発電機の交流電源に代え、蓄電池５のＤＣ電源が内外のＤＣ負荷６，７へ給電する。
そして、蓄電池５が給電（放電）で容量・電圧値が規定値より低い設定値Ｖｏ，Ｅｏ以下となると、前記同様に起動回路１３の出力信号が「１」の起動信号となり、再びエンジンＨＥ、発電機ＨＤが作動し、発電機ＨＤによる交流電源が給電される。

このように、停電中では遅延してエンジンＨＥ、発電機ＨＤが作動し、蓄電池５が充電されて充填されると、停止回路１４が働いてエンジンＨＥが停止し、蓄電池５が給電する。このように、発電機給電と蓄電池５の給電とが交代的になされて、エンジン作動時間を短くして、燃料の消費量を少なくする。この間、装置内外のＤＣ負荷６，７は発電機ＨＤか又は蓄電池５いずれかから給電され、連続的な作動が維持される。

この初期の蓄電池５の給電の時間帯で交流電源で作動する空調機Ａは不作動であり、その途中無線中継機内の温度が設定の高温Ｔｏ℃以上になれば、温度センサー９の出力信号が「１」値となり、起動回路１３の２入力ＡＮＤゲート１３ｃの出力信号が「１」値となり、２入力ＯＲゲート１３ｄの出力信号は「１」値となり、エンジン起動信号が出力され、エンジン始動制御回路ＨＳＣが作動してエンジンＨＥを発動して、発電機ＨＤから交流電源を出力し、電源切替器２を介して分電盤３に給電されて空調機Ａが作動し、通信局舎内の室温を低下せしめるとともに発電機ＨＤの交流電源が装置に給電される。

又、この初期の時間帯の３〜４時間以内で停電から回復して商用電源が給電されると、停電センサー１は「０」値を出力し、電源切替器２は商用電源Ｓの側に接続され、通常の商用電源が電源として使用される。一方、停電センサー１の出力信号「０」が停止回路１４に入力され、インバータ１４ｃで「１」の出力信号となってエンジン停止の「１」値を出力するので、エンジンＨＥは停止し、電源は商用電源に切替わる。

上記の如く、停電するとまずは蓄電池５の直流電源がＤＣ負荷６，７へ給電されるが、蓄電池５はその給電（放電）によって、その電力量及び電圧値も低下していき、そして電力量が低い設定の容量Ｅｏ以下になると、又は電圧値が所定電圧値Ｖｏ以下になると、容量低下センサー１１又は電圧低下センサー１０は低下を示す「１」値を出力する。
すると、起動回路１３の２入力ＯＲゲート１３ａ，２入力ＡＮＤゲート１３ｂ，２入力ＯＲゲート１３ｄは「１」値を出力して、起動信号「１」をエンジン始動制御回路ＨＳＣに出力して、エンジンＨＥ，発電機ＨＤが作動して発電機ＨＤ出力の交流電源が電源切替器２、分電盤３へ給電され、蓄電池による給電から発電機ＨＤによる給電に停電時から３〜４時間程遅れて切替わる。

停電中にエンジンが作動して発電機ＨＤによるＡＣ電源が給電されると、その整流器４によって直流電源が蓄電池５、装置内外のＤＣ負荷６，７に直流電源が給電される。蓄電池５はその直流電源で充電され、規定電力量以上に充填されると容量充填センサー１２の出力信号は充填を示す「１」値となる。又、電圧低下センサー１０及び容量低下センサー１１の出力値は「０」値となる。
すると、停止回路１４の２入力ＡＮＤゲート１４ａの出力信号は「１」となり、２入力ＯＲゲート１４ｂから停止信号の「１」値が出力されて停止入力端子１５ｂに入力され、エンジンＨＥが停止される。これによって、発電機ＨＤからの交流電源は給電されず、蓄電池５の直流電源が内外のＤＣ負荷６，７に交代的に給電する。

このように、停電中遅れてエンジン・発電機が作動し、その後蓄電池５が充分に充電されると、エンジン・発電機を停めて蓄電池５の直流電源が負荷に給電する。蓄電池が給電でその電力容量・電圧値が減るとエンジンが起動し、発電機ＨＤが給電する。これを交代的に行っていく。
よって、停電中のエンジンの作動時間を短くして、燃料の消費量を少なくしている。

このように、本実施例では停電してもエンジン・発電機の始動を遅くすることで、及びエンジン・発電機を作動した後も蓄電池５が充分に充電されるとエンジン・発電機を止めて蓄電池５の直流電源を放電して給電するようにできるから、停電してもエンジンの作動時間を短くし、燃料消費量を少なくできる。

尚、停電中でエンジンを起動せず蓄電池５の直流電源を給電中に無線中継機の温度が高温Ｔ≧Ｔｏとなると、温度センサー９の出力信号が「１」値となり、起動回路１３の２入力ＡＮＤゲート１３ｃの出力が「１」となり、２入力ＯＲゲート１３ｄから起動信号「１」が出力され、エンジンＨＥが起動されて発電機ＨＤから交流電源が分電盤３に給電され、空調機Ａが作動して装置内の温度を低下させて機器が正常に作動できるようにしている。

そして、商用電源Ｓが停電から復旧して給電できるようになると、停電センサー１の出力信号は「０」値となって、電源切替器２は商用電源側となって、商用電源による給電が開始する。又、停止回路１４のインバータ１４ｃの出力信号は「１」値となって、２入力ＯＲゲート１４ｂから停止信号の「１」値が停止入力信号端子に入力され、エンジンＨＥが停止する。
尚、停電の初期の時間帯でエンジンの起動しないうちに商用電源が回復すると、エンジンＨＥは起動しないまま、商用電源に切替ることとなる。

実施例の上記の動作を図２をもって示している。

本考案は、野外・屋外で使用されるＤＣ負荷の非常発電機を備えた給電装置であるが、工場・病院・一般家庭・レストラン・ゲーム店・店舗、あるいはその他の非常発電機を必要とする設備も活用できる。

Ａ空調機
Ｃキャビネット
Ｇ実施例の給電装置
Ｈ発電装置
ＨＤ発電機
ＨＥエンジン
ＨＦ燃料タンク
ＨＢ起動用バッテリー
ＨＳＣエンジン始動制御回路
Ｓ商用電源
１停電センサー
２電源切替器
３分電盤
４整流器
５蓄電池
６装置内ＤＣ負荷
７装置外ＤＣ負荷（無線中継機）
８電流センサー
９温度センサー
１０電圧低下センサー
１１容量低下センサー
１２容量充填センサー
１３起動回路
１３ａ２入力ＯＲゲート
１３ｂ２入力ＡＮＤゲート
１３ｃ２入力ＡＮＤゲート
１３ｄ２入力ＯＲゲート
１４停止回路
１４ａ２入力ＡＮＤゲート
１４ｂ２入力ＯＲゲート
１４ｃインバータ
１５ａ起動入力端子
１５ｂ停止入力端子
１６交流供給線

Claims

装置内に引き込んだ商用電源を整流器でもって所定電圧の直流に変換して装置外に設けた外部ＤＣ負荷及び装置内のＤＣ負荷に給電するとともに、上記直流によって常時充電状態に保持され且つ前記ＤＣ負荷に直流電源を給電できる蓄電池を設け、又燃料タンク内の燃料を用いて発動するエンジンでもって作動する交流の発電機を備え、常時は商用電源の交流電源を用い、商用電源が停電時にはエンジンを発動させて発電機で交流電源を発生させて、商用電源から発電機の交流電源に切替えて給電する非常用発電機付給電装置に於いて、
商用電源の停電を感知して停電信号を出力する停電センサーと、前記の蓄電池の備えられた電力容量が使用の規定電力量値より低い所定値以下となったことを検出する容量低下センサーと、前記エンジンの起動用バッテリーを備えてエンジンの起動・停止及びその制御を行うエンジン始動制御回路と、停電センサーからの商用電源の通電と停電の信号で商用電源と発電機からの交流電源とを切替える電源切替器と、エンジン始動制御回路にエンジンの起動信号を発生させる起動回路と、停電センサーの商用電源の給電回復の通電信号でもって作動しているエンジン・発電機を停止させる停止信号をエンジン始動制御回路へ出力する停止回路とを備えているとともに、
前記起動回路は停電センサーの停電信号の有と蓄電池の容量低下センサーの低下信号の有とのＡＮＤ論理の有でもって起動信号を発生させる回路であって、商用電源が停電してもまず蓄電池の直流電源を内外のＤＣ負荷へ給電し、給電による放電で蓄電池の電力量容量が所定量以下の容量になると起動回路がエンジン始動制御回路を起動させて発電機の交流電源に遅延させて切替えるようにした、非常用発電機付給電装置。
蓄電池の電圧値が使用の規定電圧値より低い所定電圧値Ｖｏ以下となったことを検出する電圧低下センサーを設け、起動回路は電圧低下センサーの低下信号の有と停電センサーの停電信号の有とのＡＮＤ論理の有でもっても起動信号を発生させるようにした、請求項１記載の非常用発電機付給電装置。
装置を設置した室空間の室温・装置内の空気温度又は装置外ＤＣ負荷周囲の空気温度を調整する空調機又は温度調整装置を設けて電源切替器からの交流電源で作動するようにし、しかも室空間・装置内又はＤＣ負荷の空気温度が所定温度以上の高温となると高温信号を発生する温度センサーを設け、同温度センサーの信号を起動回路入力し、温度センサーの高温信号の有と停電センサーの停電信号の有とのＡＮＤ論理の有でもって起動信号を発生させるようにした、請求項１又は２記載の非常用発電機付給電装置。
蓄電池に充電された電力量が充分に充電された規定容量に達していることを示す容量充填センサーを設け、停止回路は容量充填センサーが出力する所定の規定容量以上で充分に充電された状態に達したことを示す充填完了信号の有と停電センサーの停電信号の有とのＡＮＤ論理の有の出力信号又は停電センサーの停電復旧後の通電信号によって作動しているエンジンの停止信号をエンジン始動制御回路に出力するようにした、請求項１〜２いずれか記載の非常用発電機付給電装置。
蓄電池に充電された電力量が充分に充電された規定容量に達していることを示す容量充填センサーを設け、停止回路は容量充填センサーが出力する所定の規定容量以上で充分に充電された状態に達したことを示す充填完了信号の有と停電センサーの停電信号の有とのＡＮＤ論理の有の出力信号又は停電センサーの停電復旧後の通電信号によって作動しているエンジンの停止信号をエンジン始動制御回路に出力するようにした、請求項３記載の非常用発電機付給電装置。