JP3197131U - Automatic small generator - Google Patents
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Abstract
【課題】長時間安定した電力を低コストで簡単に提供する自動小型発電機を提供する。【解決手段】3個のメインバッテリー100、101、102の一つからDCACコンバータ106を介して電力をモータ107に供給し、モータ107と負荷軽減ロータ108とフライホイール型発電機109を回転させ、発電した電力を電力変換制御盤111、コントロール制御盤112を介してメインバッテリーの使用していない2個に接続し充電する系統と、コントロール制御盤112の出力を負荷114へ接続する系統を設ける。【選択図】図1An automatic small power generator that easily provides stable power for a long time at low cost is provided. Power is supplied from one of three main batteries (100, 101, 102) to a motor (107) via a DCAC converter (106), the motor (107), a load reduction rotor (108) and a flywheel generator (109) are rotated, A system for connecting and charging the generated power to two unused main batteries via the power conversion control panel 111 and the control control panel 112 and a system for connecting the output of the control control panel 112 to the load 114 are provided. [Selection] Figure 1
Description
本考案は、バッテリーを電源とする発電機に関するものである。 The present invention relates to a generator using a battery as a power source.
従来、太陽光発電や風力発電などの自然エネルギーは電気を蓄電池に蓄えて安定化させる事によって初めて独立電源として利用する事ができる。 Conventionally, natural energy such as solar power generation and wind power generation can be used as an independent power source only by storing and stabilizing electricity in a storage battery.
自然エネルギーを安定した商用電源相当に変換するためにはバッテリーの充放電制御装置と直流・交流変換装置が必要であり、複雑且つ高コストな装置であった。 In order to convert natural energy into a stable commercial power source, a battery charge / discharge control device and a DC / AC converter are required, which is a complicated and expensive device.
従来のエンジン式発電機では、燃料を定期的に補給しなければならない。また、太陽光発電や風力発電などの自然エネルギーは電気を蓄電池に蓄えて安定化させる事によって初めて独立電源として利用する事ができるが、安定した商用電源相当に変換するためにはバッテリーの充放電制御装置と直流・交流変換装置が必要であり、複雑且つ高コストな装置となってしまう。 Conventional engine generators must be refueled regularly. Natural energy such as solar power generation and wind power generation can only be used as an independent power source by storing and stabilizing electricity in a storage battery, but in order to convert it into a stable commercial power source, charging and discharging the battery A control device and a DC / AC conversion device are required, resulting in a complicated and expensive device.
本考案はこのような問題を解決するため、長時間安定して、低コストで簡単な小型の発電機を提供するものである。 In order to solve such a problem, the present invention provides a small generator that is stable for a long time, low in cost, and simple.
装置構成は、メインバッテリー、充放電切換器、DCACコンバータ、モータ、負荷軽減ロータ、フライホイール型発電機、ベルト、電力変換制御盤、コントロール制御盤とACDCコンバータである。 The apparatus configuration includes a main battery, a charge / discharge switching device, a DCAC converter, a motor, a load reduction rotor, a flywheel generator, a belt, a power conversion control panel, a control control panel, and an ACDC converter.
本考案において、メインバッテリーでモータを回転させてフライホイール型発電機を回す。フライホイール型発電機で発電した電力でメインバッテリーを充電する。メインバッテリーは3系統以上のバッテリーで構成されており、順番に充電と負荷への放電が繰り返される。フライホイール型発電機の出力は電力変換され、コントロール制御盤を介して負荷へ接続される。 In the present invention, the flywheel generator is rotated by rotating the motor with the main battery. The main battery is charged with the power generated by the flywheel generator. The main battery is composed of three or more batteries, and charging and discharging to the load are repeated in order. The output of the flywheel generator is converted into power and connected to a load via a control panel.
本考案で使用される発電機はフライホイール型発電機であり、フライホイール機能によって安定した発電が可能である。 The generator used in the present invention is a flywheel generator, and stable power generation is possible by a flywheel function.
本考案によれば、エンジン式発電機の様な燃料の供給が不要であり、自然エネルギーをバッテリーに蓄電し電力変換する方法に比べ低コストで簡単な自動小型発電機を提供できる。 According to the present invention, it is not necessary to supply fuel like an engine generator, and a simple automatic small generator can be provided at a lower cost than a method of storing natural energy in a battery and converting the power.
以下、この考案にかかる好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図1において、この考案にかかる自動小型発電機の実施形態のブロック図を示すと、自動小型発電機は、メインバッテリー100、101、102と、充放電切換器103、104、105と、DCACコンバータ106と、モータ107と、負荷軽減ロータ108と、フライホイール型発電機109と、ベルト110と、電力変換制御盤111と、コントロール制御盤112と、ACDCコンバータ113とを有する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments according to the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of an automatic small generator according to the present invention. The automatic small generator includes
メインバッテリーA100は、充放電切換器A103を介してDCACコンバータ106に接続されている。メインバッテリーB101は、充放電切換器B104を介してDCACコンバータ106に接続されている。メインバッテーC102は、充放電切換器C105を介してDCACコンバータ106に接続されている。DCACコンバータ106は充放電切換器103、104、105によって切り替えられたメインバッテリーA100、メインバッテリーB101、メインバッテリーC102の一つから電気を供給される構成になっている。 The main battery A100 is connected to the
DCACコンバータ106はモータ107へ接続されており、モータ107はメインバッテリーA100、メインバッテリーB101、メインバッテリーC102のうちの一つを電源として回転する。 The DCAC
モータ107はベルト110によって負荷軽減ロータ108とフライホイール型発電機109に連結されている。モータ107が回転すると負荷軽減ロータ108とフライホイール型発電機109が同時に回転する。負荷軽減ロータ108はフライホイールで回転力を維持する効果がある。 The
フライホイール型発電機109の出力は電力変換制御盤111とコントロール制御盤112を介してAC電力を負荷114とACDCコンバータ113に接続されている。ACDCコンバータの出力は充放電切換器103、104、105を介して、メインバッテリー100、101、102に接続されている。フライホイール型発電機109で発電された電力は負荷114へ供給されると同時にメインバッテリー100、101、102の充電に使われる。充放電切換器103、104、105によってモータ駆動に使われていないバッテリーに対して充電を行う構成になっている。 The output of the
前記フライホイール型発電機109は入力電流よりも出力電流が大きく出来る機能がある。実験によれば消費負荷電力の15%〜18%の余剰電力が発生する。この余剰電力をメインバッテリー100、101、102に充電する事が可能となる。 The
図2はフライホイール型発電機109の断面図である。フライホイール型発電機本体200内部に回転体201と回転軸207が固定されフライホイール型発電機本体200内部で自由に回転できる構造になっている。コイル(外輪部)204はフライホイール型発電機本体200内側に固定されており、コイル(内輪部)205はケイ素ホルダー206の外側に固定されている。ケイ素ホルダー206はフライホイール型発電機本体200に固定されている。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the
回転体201の外側には磁石(外輪部)202、内側には磁石(内輪部)203が固定されている。回転体201が回転すると磁石(外輪部)202と、磁石(内輪部)203が同時に回転する構造になっている。 A magnet (outer ring portion) 202 is fixed to the outside of the rotating
上記構成により、回転体202が回転するとコイルに対して磁界が変化し、コイルに電流が流れる。 With the above configuration, when the
図3はメインバッテリーの充放電切換タイミグ図である。メインバッテリーA100をモータの駆動に使用している時は、メインバッテリーB101は満充電状態、メインバッテリーC102は充電中である。メインバッテリーB101をモータの駆動に使用している時は、メインバッテリーC102は満充電状態、メインバッテリーA100は充電中である。メインバッテリーC102をモータの駆動に使用している時は、メインバッテリーA100は満充電状態、メインバッテリーB101は充電中である。これらの切り換えをバッテリーの電圧を監視しながら自動で行う。メインバッテリーの電圧が22V以下になった時、放電終了し充電に移行し、バッテリーを切り換える。 FIG. 3 is a charge / discharge switching timing diagram of the main battery. When the main battery A100 is used for driving the motor, the main battery B101 is fully charged and the main battery C102 is being charged. When the main battery B101 is used for driving the motor, the main battery C102 is fully charged and the main battery A100 is being charged. When the main battery C102 is used for driving the motor, the main battery A100 is fully charged and the main battery B101 is being charged. These switching operations are performed automatically while monitoring the battery voltage. When the voltage of the main battery becomes 22V or less, the discharge is completed and the battery is switched to charge.
上記メインバッテリーの切り換えを行う事によって、常時安定して電源を供給できる構成となっている。 By switching the main battery, the power can be supplied constantly and stably.
本考案において、例えば12Vのメインバッテリーを複数個直列に繋ぎ、24V、36V、48V等にして、メインバッテリーを3系統構成すれば電圧を高くする事も可能である。 In the present invention, for example, it is possible to increase the voltage by connecting a plurality of 12V main batteries in series, for example, 24V, 36V, 48V, etc., and configuring three main batteries.
なお、本考案は、前記実施形態に限定されるものではなく、本考案の目的を達成できる範囲における構成や形態をも含むものである。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, The structure and form in the range which can achieve the objective of this invention are also included.
以下に本考案の一実施形態による自動小型発電機の実施例を示す。
電気設備のない場所に、地震観測所などを設置する場合、計測器や記録機、通信機などを動作させる必要があるが、本発電機を使用する事で、長時間安定した電力を供給することができ、排気ガスを出さないため環境にも優しい。Examples of the automatic small power generator according to one embodiment of the present invention will be described below.
When installing an earthquake observatory, etc. in a place without electrical equipment, it is necessary to operate measuring instruments, recorders, communication devices, etc., but using this generator will supply stable power for a long time. It is environmentally friendly because it does not emit exhaust gas.
本考案は、電気設備のない場所で電力を供給する装置に適している。 The present invention is suitable for a device that supplies electric power in a place without electrical equipment.
100 メインバッテリーA
101 メインバッテリーB
102 メインバッテリーC
103 充放電切換器A
104 充放電切換器B
105 充放電切換器C
106 DCACコンバータ
107 モータ
108 負荷軽減ロータ
109 フライホイール型発電機
110 ベルト
111 電力変換制御盤
112 コントロール制御盤
113 ACDCコンバータ
114 負荷
200 フライホイール型発電機本体
201 回転体
202 磁石(外輪部)
203 磁石(内輪部)
204 コイル(外輪部)
205 コイル(内輪部)
206 ケイ素ホルダー
207 回転軸100 Main battery A
101 Main battery B
102 Main battery C
103 Charge / discharge switcher A
104 Charge / discharge switch B
105 Charge / discharge switcher C
106
203 Magnet (inner ring)
204 Coil (outer ring part)
205 Coil (inner ring)
206
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