JP3654091B2

JP3654091B2 - Motor generator with power conversion circuit and control method thereof

Info

Publication number: JP3654091B2
Application number: JP30524899A
Authority: JP
Inventors: 充由島崎; 昌紀中川; 薫榛葉
Original assignee: Kokusan Denki Co Ltd
Current assignee: Kokusan Denki Co Ltd
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 1999-10-27
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2019-10-27
Also published as: JP2001128463A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関により駆動される発電機を電源として直流電圧または交流電圧を発生する電源部の出力を任意の周波数と大きさとを有する交流電圧に変換する電力変換回路付き発動発電装置及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関により駆動される発電機を電源とする発動発電装置として、電源の出力を所定の周波数を有する交流出力に変換するインバータやサイクロコンバータ等の電力変換回路を備えたものが用いられている。
【０００３】
この種の発動発電装置は、例えば、内燃機関により駆動される交流発電機の出力を整流する整流器と、該整流器の出力電圧を交流電圧に変換するインバータ回路と、該インバータ回路の出力から高調波成分を除去するフィルタと、インバータ回路の出力がフィルタを通して印加された負荷接続端子と、負荷接続端子間の電圧を検出する負荷電圧検出回路と、負荷接続端子を通して流れる電流を検出する負荷電流検出回路と、負荷接続端子間に所望の波形の交流電圧を得るようにインバータ回路のスイッチ素子を制御するコントローラとを備えている。
【０００４】
インバータ回路としては、互いに直列に接続された上段のスイッチ素子と下段のスイッチ素子とからなるアームをスイッチ素子のブリッジ回路を構成するように複数個並列に接続した構成を有するブリッジ形の回路が用いられている。
【０００５】
またコントローラは通常ＣＰＵ（マイクロコンピュータ）を備えていて、基準電圧の波形をシミュレートするように該基準電圧をＰＷＭ変調した階段状波形の交流電圧をインバータ回路から出力させるように、インバータ回路のスイッチ素子を一定の周期でオンオフさせる。
【０００６】
ここで基準電圧とは、負荷接続端子（発動発電装置の出力端子）間に得ようとする交流出力の基準波形を与える電圧で、所望の交流出力の波形と同一または相似の波形を有する交流電圧である。
【０００７】
コントローラは、例えば、インバータ回路のスイッチ素子を所定のデューティ値でオンオフさせて該インバータ回路から基準電圧をＰＷＭ変調した波形の交流電圧を得る際のインバータ回路の各スイッチ素子のデューティ値を定めるＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ信号発生手段と、負荷電圧検出回路により検出された電圧の瞬時値と基準電圧の瞬時値との間の偏差を零にするようにＰＷＭ信号を修正するＰＷＭ信号修正手段と、ＰＷＭ信号により決まるデューティ値でインバータ回路の各スイッチ素子をオンオフさせるべく各スイッチ素子に駆動信号を与えるスイッチ素子駆動手段と、負荷電流が設定値を超えたことが検出されたときにインバータ回路への駆動信号の供給を停止してスイッチ素子を保護する過電流保護手段とにより構成される。
【０００８】
ＰＷＭ信号は、通常、一定の周期で第１の状態（例えば高レベルの状態）と第２の状態（例えば零レベルの状態）とを繰り返す矩形波信号からなっていて、インバータ回路のスイッチ素子をオン状態にする期間及びオフ状態にする期間それぞれ第１の状態及び第２の状態をとる。
【０００９】
本明細書では、このＰＷＭ信号の周期を「ＰＷＭ周期」と呼び、該ＰＷＭ信号の周波数をＰＷＭ周波数と呼ぶ。また各ＰＷＭ信号の１周期に対して、ＰＷＭ信号が第１の状態をとる時間の割合をＰＷＭ信号のデューティ値と呼ぶ。更に各ＰＷＭ周期において、スイッチ素子がオン状態になる時間が占める割合をスイッチ素子のデューティ値と呼ぶ。
【００１０】
またインバータ回路の各スイッチ素子をオン状態にするタイミング（ＰＷＭ周期が開始されるタイミング）をスイッチタイミングと呼ぶ。
【００１１】
ＣＰＵを用いてコントローラを構成する場合、一定の周期で発生するパルスをＰＷＭ周期計数用カウンタにより計数することによって各ＰＷＭ周期が検出され、各ＰＷＭ周期が開始されるタイミングがスイッチタイミング（スイッチ素子がオン状態になるタイミング）となる。
【００１２】
各スイッチタイミングで発生させられるＰＷＭ信号のデューティ値は、一連のスイッチタイミングと整流器の出力電圧と各スイッチタイミングにおけるＰＷＭ信号のデューティ値（スイッチ素子のデューティ値）との間の関係を与えるデューティ演算用マップ（ＲＯＭに記憶されている。）から読み出すか、または演算式を用いて演算することにより求められる。
【００１３】
コントローラのＣＰＵは、ＰＷＭ周期ｔ毎に内部割込みをかけて、その内部割込み処理でマップから読み出す等の方法により求めたデューティ値に基づいてＰＷＭ信号発生用タイマにスイッチ素子のオン時間をセットし、該タイマがセットされたオン時間の計時を行っている間ＰＷＭ信号の出力ポートの電位を第１の状態（例えば高レベルの状態）にして、ＰＷＭ信号を発生させる。
【００１４】
スイッチ素子駆動手段は、ＰＷＭ信号が第１の状態にある期間対応するスイッチ素子に駆動信号（スイッチ素子をオン状態にするための信号）を与える。
【００１５】
ここで、周期ｔで発生するＰＷＭ信号の周波数（ＰＷＭ周波数）をｆp 、出力波形の周波数をｆo （周期Ｔ）とすると、出力波形の１サイクルの期間（Ｔ）にｎ＝ｆp ／ｆo 回内部割込みがかけられることになる。
【００１６】
図５は、基準電圧を正弦波形とする場合の内部割込みタイミング（スイッチ素子のスイッチタイミング）とＰＷＭ信号のデューティ値との関係を示したもので、同図においてａは基準電圧波形、ｔはＰＷＭ周期、ＶA は基準電圧の波高値、Ｖavは基準電圧の平均値、Ｔは基準電圧の周期（得ようとする交流電圧の周期）である。
【００１７】
ＰＷＭ信号のデューティ値は基準電圧の瞬時値の変化に伴って、時間ｔ毎に変化することになり、インバータ回路からは１サイクルの基準電圧波形をｎ個に分割して、階段状とした波形（基準電圧をＰＷＭ変調した波形）の交流電圧が出力される。この階段状の交流電圧波形をフィルタに通すことにより、高調波成分を除去して負荷接続端子間に滑らかな正弦波形の出力電圧を得る。
【００１８】
ＰＷＭ信号の周波数を高くすればする程交流電圧の１サイクルの間にかかる割込みの回数が多くなって、基準電圧の波形を細かくシミュレートすることができるため、出力電圧の波形を滑らかな波形とすることができる。しかしながら、スイッチ素子のターンオン時間やターンオフ時間等、コントローラが信号を発生してからスイッチ素子が実際に動作するまでの遅延時間や、ＣＰＵの性能（内部処理時間等）を考慮してＰＷＭ信号の周波数を決定する必要があるため、ＰＷＭ信号の周波数を無限に高くすることはできない。通常ＰＷＭ信号の周波数は１０ＫＨｚ程度に設定され、このＰＷＭ信号の周波数に応じてフィルタのＬ（コイル）及びＣ（コンデンサ）の定数が決定される。
【００１９】
インバータを用いた発動発電装置においては、各内部割込みがかかる毎に、負荷接続端子間の電圧波形をＡ／Ｄコンバータによりデジタル信号に変換してＣＰＵに読み込み、読み込んだ負荷接続端子間の電圧の瞬時値を基準電圧の瞬時値に合わせるように帰還演算を行ってＰＷＭ信号のデューティ値を補正する制御を行い、これにより負荷接続端子間に印加する交流電圧の波形を基準電圧の波形に一致させる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
上記の発動発電装置においては、内燃機関の起動時に先ずコントローラのマイクロコンピュータの電源電圧が確立し、その後内燃機関の回転数の上昇に伴う発電機の出力電圧の上昇に伴って、電源部の出力電圧が増大していく。
【００２１】
この種の発電装置において、電源部の出力電圧が不足する状態でコントローラによる電力変換回路のスイッチ素子の制御を開始すると、負荷接続端子間に印加される交流電圧の波形が歪むのを避けられない。
【００２２】
そこで、従来は、内燃機関が起動し、マイクロコンピュータの電源電圧が確立した後、機関の回転数が、発電機の出力電圧を確立させるために必要な回転数に落ち着くまでに要する時間を見込んで設定された一定時間の間、コントローラによる電力変換回路のスイッチ素子の制御を見合わせ、マイクロコンピュータの電源電圧が確立した後一定時間が経過した時に、機関の回転が安定して電源部の出力電圧が確立したと判断して、コントローラによるスイッチ素子の制御を開始するようにしていた。
【００２３】
内燃機関の起動が毎回支障なく行われれば、上記の構成により、波形が歪んだ交流出力が負荷に供給されるのを防ぐことができる。
【００２４】
ところが、上記の構成では、機関に何らかの異常があって機関の起動時に発電機の回転数がなかなか安定しない場合や、機関の吸気口付近に障害物があるために機関の回転が安定するまでに長い時間がかかる場合、あるいは、機関の点火プラグがかぶるなどして、機関の起動時に回転を安定させるまでに時間がかかる場合等の予期しない事態が生じたときに、コントローラがその事態を認識することができないため、電源部の出力電圧が不足する状態で電力変換回路のスイッチ素子の制御が開始されて、波形が歪んだ交流電圧が負荷に供給されることがあった。
【００２５】
本発明の目的は、機関の起動時の状態がいかなる場合でも、電源部の出力電圧が不足する状態で電力変換回路のスイッチ素子の制御が開始されることがないようにして、波形が歪んだ交流電圧が負荷に供給されるのを防止した電力変換回路付き発動発電装置及びその制御方法を提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる制御方法は、内燃機関により駆動される発電機を電源とする電源部と、スイッチ素子のスイッチングにより電源部の出力電圧を交流電圧に変換する電力変換回路と、電力変換回路の出力がフィルタを通して印加される負荷接続端子と、マイクロコンピュータとを設けて、マイクロコンピュータにより、負荷接続端子間に印加する電圧を所望の波形の交流電圧とするように電力変換回路のスイッチ素子を制御する電力変換回路付き発動発電装置の制御方法である。
【００２７】
本発明においては、前記の目的を達成するため、内燃機関の起動とマイクロコンピュータの電源電圧の確立とが確認された後、設定時間が経過した時に電源部の出力電圧が無負荷時に前記負荷接続端子間に得られる交流電圧の波高値を定格負荷時に該負荷接続端子間に得られる交流電圧の波高値よりも高くするために必要な値に設定された設定値以上になっているか否かを確認する電源電圧確認過程を行い、電源電圧確認過程で電源部の出力電圧が設定値以上になったことが確認された時に電力変換回路のスイッチ素子の制御を開始するようにした。
【００２８】
本発明を適用する発動発電装置において、マイクロコンピュータが、電源部の出力電圧を一定の直流電圧に変換する直流電源回路により電源電圧が与えられて動作するようになっている場合には、マイクロコンピュータの電源電圧の確立が確認された後、設定時間が経過した時に電源部の出力電圧が、無負荷時に前記負荷接続端子間に得られる交流電圧の波高値を定格負荷時に該負荷接続端子間に得られる交流電圧の波高値よりも高くするために必要な値に設定された設定値以上になっているか否かを確認する電源電圧確認過程を行い、該電源電圧確認過程で電源部の出力電圧が設定値以上になったことが確認された時に電力変換回路のスイッチ素子の制御を開始するようにする。
【００２９】
また本発明を適用する発動発電装置において、マイクロコンピュータが、バッテリを電源とする直流電源回路から電源電圧が与えられて動作するようになっている場合には、マイクロコンピュータの電源電圧が確立した後、内燃機関が起動したか否かを確認する機関起動確認過程と、設定された時間が経過したか否かを確認する設定時間経過確認過程と、電源部の出力電圧が無負荷時に前記負荷接続端子間に得られる交流電圧の波高値を定格負荷時に該負荷接続端子間に得られる交流電圧の波高値よりも高くするために必要な値に設定された設定値以上になったか否かを確認する電源電圧確認過程とを順に行い、電源電圧確認過程で電源部の出力電圧が設定値以上になったことが確認された時に電力変換回路のスイッチ素子の制御を開始する。
【００３０】
上記のように、内燃機関の起動とマイクロコンピュータの電源電圧の確立とが確認された後、設定時間が経過した時に電源部の出力電圧が設定値以上になっているか否かを確認し、その結果、電源部の出力電圧が設定値以上になったことが確認された時にスイッチ素子の制御を開始するようにすると、何等かの原因で機関の起動がスムースに行われない事態が生じたときでも、電源部の出力電圧が確立した後に（電源部の出力電圧が負荷接続端子間に波形歪みが少ない交流電圧を得るために必要な電圧値に達した後に）電力変換回路のスイッチ素子の制御が開始されるので、機関の起動時の状態がいかなる場合でも、波形が歪んだ交流電圧が負荷に供給されるのを防止することができる。
【００３１】
本発明の制御方法を実施する発動発電装置は、例えば、内燃機関により駆動される発電機を電源とする電源部と、スイッチ素子のスイッチングにより電源部の出力電圧を交流電圧に変換する電力変換回路と、電力変換回路の出力がフィルタを通して印加される負荷接続端子と、電源部の出力を一定の直流電圧に変換する直流電源回路により電源電圧が与えられて動作するマイクロコンピュータを用いて負荷接続端子間に印加する電圧を所望の波形の交流電圧とするように上記スイッチ素子を制御するコントローラとを備えることにより構成される。
【００３２】
このような発動発電装置に本発明を適用する場合には、上記コントローラに、その電源電圧が確立した後設定時間が経過した時に電源部の出力電圧が設定値以上になったか否かを確認する電源電圧確認手段を設けて、該電源電圧確認手段により電源部の出力電圧が設定電圧以上になったことが確認された時に電力変換回路のスイッチ素子の制御を開始するようにする。
【００３３】
また、内燃機関により駆動される発電機を電源とする電源部と、スイッチ素子のスイッチングにより前記電源部の出力電圧を交流電圧に変換する電力変換回路と、電力変換回路の出力がフィルタを通して印加される負荷接続端子と、バッテリを電源とする直流電源回路から電源電圧が与えられて動作するマイクロコンピュータを用いて負荷接続端子間に印加する電圧を所望の波形の交流電圧とするように上記スイッチ素子を制御するコントローラとを備えた電力変換回路付き発動発電装置に本発明を適用する場合には、上記コントローラに、その電源電圧が確立した後前記内燃機関の起動を確認する内燃機関起動確認手段と、内燃機関の起動が確認された後設定時間が経過した時に電源部の出力電圧が無負荷時に負荷接続端子間に得られる交流電圧の波高値を定格負荷時に該負荷接続端子間に得られる交流電圧の波高値よりも高くするために必要な値に設定された設定値以上になったか否かを確認する電源電圧確認手段とを設けて、電源電圧確認手段により電源部の出力電圧が設定電圧以上になったことが確認された時にスイッチ素子の制御を開始するようにする。
【００３４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明が対象とする発動発電装置１の構成例を示したもので、同図において、２は３相磁石式交流発電機、３は磁石発電機２を駆動する内燃機関である。磁石式交流発電機２は、多極に構成された磁石回転子（図示せず。）と、３相結線された発電コイル２u 〜２w を有する固定子とからなっていて、図示しない磁石回転子は、内燃機関３のクランク軸に取り付けられている。
【００３５】
また４はダイオードＤｕ〜ＤｗとＤｘ〜Ｄｚとを３相ブリッジ接続して構成した整流器で、整流器４の３相の交流入力端子４ｕ〜４ｗにそれぞれ発電機２の３相の出力端子が接続され、整流器４の直流出力端子４ａ，４ｂ間には電源コンデンサＣｄが接続されている。
【００３６】
図示の例では、発電機２と内燃機関３と整流器４と電源コンデンサＣd とにより、内燃機関により駆動される発電機を電源として直流電圧を出力する電源部が構成されている。
【００３７】
５はスイッチ素子としてＭＯＳＦＥＴＦu 及びＦv とＦx 及びＦy とを用いたブリッジ形のインバータ回路（電力変換回路）で、このインバータ回路においては、互いに直列に接続されたＭＯＳＦＥＴＦu 及びＦX からなる第１のアームと、同じく直列に接続されたＭＯＳＦＥＴＦv 及びＦy からなる第２のアームとを並列に接続することによりＨブリッジ回路を構成している。この例では、ＭＯＳＦＥＴＦu 及びＦv がそれぞれ第１及び第２のアームの上段のスイッチ素子を構成し、Ｆx 及びＦy がそれぞれ第１及び第２のアームの下段のスイッチ素子を構成している。
【００３８】
ＭＯＳＦＥＴＦu ，Ｆv 及びＦx ，Ｆy のドレインソース間にはそれぞれアノードがソース側に向いた寄生ダイオードＤfu，Ｄfv及びＤfx，Ｄfyが形成されている。インバータ回路５の対の入力端子５ａ及び５ｂは整流器４の出力端子４ａ及び４ｂに接続され、インバータ回路５の対の出力端子５ｕ及び５ｖはそれぞれインダクタンスＬ1 及びＬ2 とコンデンサＣ1 とからなる低域通過形のフィルタ回路６を通して対の負荷接続端子７ｕ及び７ｖに接続されている。負荷接続端子７ｕ及び７ｖにはコンセントとプラグとからなる周知のコネクタ８を通して負荷９が接続されている。
【００３９】
１１はインバータ回路５から負荷に供給される電流を検出する負荷電流検出回路、１２は演算増幅器ＯＰ1 と該演算増幅器の入力端子を負荷接続端子７ｕ及び７ｖに接続する抵抗Ｒｕ及びＲｖとからなる負荷電圧検出回路で、負荷電流検出回路１１の出力及び負荷電圧検出回路１２の出力は、インバータ回路のスイッチ素子を制御するコントローラ１３に入力されている。
【００４０】
コントローラ１３は、負荷電流検出回路１１の出力を基準信号と比較する比較器１３ａと、負荷電圧検出回路１２の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１３ｂと、ＲＯＭ，ＲＡＭ（図示せず。）及びＣＰＵを有するマイクロコンピュータ１３ｃと、ＣＰＵが発生するＰＷＭ信号に応じてＦＥＴＦｕ，Ｆｖ，Ｆｘ及びＦｙのゲートに駆動信号Ｇｕ，Ｇｖ，Ｇｘ及びＧｙを与える駆動信号出力回路１３ｄと、整流器４の出力電圧の検出値をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１３ｅとを備えている。
【００４１】
整流器４の出力端子間の電圧（電源部の出力電圧）が抵抗Ｒａ及びＲｂを通して演算増幅器ＯＰ2 の入力端子に印加され、該演算増幅器ＯＰ2 の出力がコントローラ１３内のＡ／Ｄ変換器１３ｅに入力されている。抵抗Ｒａ及びＲｂと演算増幅器ＯＰ2 とにより、電源部の出力電圧を検出する電源出力検出回路１４が構成されている。
【００４２】
コントローラ１３は、整流器４から得られる電源部の直流出力電圧のデータＡＮ１を演算増幅器ＯＰ2 とＡ／Ｄ変換器１３ｅとを通して読み込む。コントローラ１３は、また、負荷電圧検出回路１２とＡ／Ｄ変換器１３ｂとを通して負荷接続端子７ｕ，７ｖ間の交流電圧の瞬時値を示す瞬時データＡＮ０を読み込む。
【００４３】
コントローラ１３は、電源部の出力電圧（ＡＮ１）と、ＰＷＭ周期ｔ毎に到来するスイッチタイミングにおける基準電圧の瞬時値とにより決まるデューティ値でインバータ回路の所定のスイッチ素子をオンオフさせることにより、負荷接続端子間から基準電圧と同じ波形を有する交流電圧を出力させる。
【００４４】
電源部が出力する直流電圧ＶD は、出力電流ＩD に対して例えば図３に示すＶ−Ｉ特性曲線のように変化する。出力電流ＩD が零の無負荷状態のときには、出力電圧ＶD がＶo に等しい。出力電流ＩD が流れると、動作点はＶ−Ｉ特性に沿ってＰ1 からＰr へと移行していき、負荷接続端子７ｕ，７ｖ間に得られる単相交流電圧の波高値ＶA を与える動作点Ｐr で、定格負荷に最大の負荷電流ＩDmaxを流すことができる。
【００４５】
図３に示すようなＶ−Ｉ特性を有する電源部の出力をインバータ回路５に入力して、スイッチ素子をＰＷＭ制御することにより、負荷接続端子７ｕ，７ｖ間に波高値がＶA の単相交流電圧を得ようとする場合の、各ＰＷＭ周期におけるスイッチ素子のデューティ値Ｄを求めるため、次式に示すように、負荷接続端子間に得る交流電圧の波高値を与える電源部の出力電圧ＶA と、負荷接続端子間に得る交流電圧のある瞬時値を与える電源部の出力電圧ＶB との比で与えられる電圧補正値Ｋv を用いる。
【００４６】
Ｋv ＝ＶA ／ＶB …（１）
上記電圧補正値を用いると、各ＰＷＭ周期におけるスイッチ素子のデューティ値Ｄは、次式により与えられる。
【００４７】
Ｄ＝Sin(２πｎｔ／Ｔ）×Ｋv …（２）
ここで、ｎはＰＷＭ周期が交流電圧波形の立ち上がりの零クロス点から何番目のＰＷＭ周期であるかを示す値で、ＰＷＭ周期計数用のカウンタの計数値により与えられる。またｔは図５に示したＰＷＭ周期、Ｔは負荷接続端子間に得る交流電圧の１周期の時間である。
【００４８】
ＣＰＵは、カウンタによりＰＷＭ周期が検出される毎に、カウンタの計数値ｎと、読み込んだ整流器の出力電圧のデータＡＮ１と波高値を与える電源部の出力電圧ＶA とを用いて（１）式により演算した電圧補正値Ｋv と、上記（２）式とを用いてデューティ値Ｄを求めるか、または予めＲＯＭに記憶させたデューティ演算用マップから読み出すことによりＤの値を求める。ここで用いるデューティ演算用マップは、例えば、カウンタの計数値ｎと整流器の出力電圧のデータＡＮ１とデューティ値Ｄとの間の関係を与える３次元マップである。
【００４９】
前述のように、ＣＰＵ１３ｃはクロックパルスを計数するカウンタを備えていて、該カウンタの計数値ｎにより、ＰＷＭ周期ｔ毎に到来するスイッチタイミングを検出する。そして、各スイッチタイミングが検出される毎に内部割込みをかけて、各スイッチタイミングにおけるスイッチ素子のデューティ値を求め、求められたデューティ値Ｄに基づいてＣＰＵ内のタイマにスイッチ素子のオン時間をセットする。タイマがセットされたオン時間の計時を行っていする間ＰＷＭ信号を高レベルの状態にし、タイマの計時動作が終了した時にＰＷＭ信号を零レベルにする。
【００５０】
駆動信号出力回路１３ｄは、ＣＰＵが発生するＰＷＭ信号に応じて、インバータ回路のスイッチ素子Ｆｕ，Ｆｖ，Ｆｘ，Ｆｙに駆動信号を与える。
【００５１】
図１に示したインバータ回路５のスイッチ（図示の例ではＦＥＴ）Ｆｕ，Ｆｖ，Ｆｘ及びＦｙは、例えば図２に示すようなスイッチングパターンでオンオフ制御される。図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）及び（Ｄ）はそれぞれＰＷＭ制御信号に応じてスイッチＦｕ，Ｆｙ，Ｆｘ及びＦｖに与えられる駆動信号Ｇｕ，Ｇｙ，Ｇｘ及びＧｖを示したもので、スイッチＦｕ，Ｆｙ，Ｆｘ及びＦｖはそれぞれ、駆動信号Ｇｕ，Ｇｙ，Ｇｘ及びＧｖがＨレベルにあるときにオン状態になる。駆動信号Ｇｕ，Ｇｙ，Ｇｘ及びＧｖがＬレベルにあるときにそれぞれスイッチＦｕ，Ｆｙ，Ｆｘ及びＦｖがオフ状態に保持される。
【００５２】
また図２（Ｅ）及び（Ｆ）はインバータ回路５を構成するスイッチ素子のブリッジ回路の対角位置にある対のスイッチ素子（Ｆｕ，Ｆｙ）及び（Ｆｘ，Ｆｖ）が同時にオン状態になるタイミングを示し、図２（Ｇ）及び（Ｈ）はそれぞれブリッジ回路の上辺を構成する２つのスイッチ素子（Ｆｕ，Ｆｖ）が同時にオン状態になるタイミング及び下辺を構成する２つのスイッチ素子（Ｆｘ，Ｆｙ）が同時にオン状態になるタイミングを示している。
【００５３】
負荷接続端子７ｕ，７ｖ間には、使用者が任意の負荷を接続する可能性がある。使用者が接続する可能性がある負荷の中には、容量性の負荷もあれば誘導性の負荷もあり、また負荷接続端子を通して断続的に電流を流すように、スイッチング動作を行う負荷もある。負荷接続端子間に基準波形の交流電圧を得るようにインバータ回路のスイッチ素子を制御していても、負荷によっては、出力波形が歪んでしまい、出力電圧波形の歪み率が大きくなることがある。
【００５４】
そこで図１の発動発電装置では、負荷接続端子間の電圧の瞬時値を与えるデータＡＮ０をＣＰＵに読み込んで、該データが基準電圧の瞬時値を与える基準データよりも小さいときにＰＷＭ信号デューティ値を大きくし、瞬時データＡＮ０が基準データよりも大きいときにはＰＷＭ信号のデューティ値を小さくするようにデューティ値を補正して、負荷電圧検出回路１２により検出された電圧の瞬時値と基準電圧の瞬時値との間の偏差を零に近付ける制御を行うようにしている。
【００５５】
上記のような補正を行った後のデューティ値Ｄ´は、下記の式により与えられる。
【００５６】
Ｄ´＝Ｄ＋Ｇ×（ＡＮＳ−ＡＮ０）×Ｋc …（３）
ここで、ＡＮＳは基準データで、この基準データは、各スイッチタイミングにおける基準波形の瞬時値である。Ｇは基準データＡＮＳとＡＮ０との差に対する補正量の割合を決めるゲインである。ゲインＧは、通常は１以下の値に設定される。
【００５７】
また係数Ｋc は、負荷接続端子間の電圧の瞬時データの補正値［Ｇ×（ＡＮＳ−ＡＮ０）］をその時のデューティ値への補正値に変換するために補正値に乗じる係数で、Ｋv により決まる数値である。
【００５８】
図１の発動発電装置においてはまた、負荷接続端子７ｕ，７ｖを通して設定値を超える過電流が流れたときにインバータ回路５のスイッチ素子への駆動信号の供給を停止して、過電流を遮断するための制御を行う過電流保護手段を設けている。
【００５９】
図４は、発動発電機起動時の電源部の出力電圧対出力電流特性（Ｖ−Ｉ特性）曲線を回転数Ｎ1 ，Ｎ2 ，…，Ｎ5 ［ｒｐｍ］（Ｎ1 ＜Ｎ2 ＜Ｎ3 ＜Ｎ4 ＜Ｎ5 ）をパラメータにとって示したものである。同図に示すように、機関の起動時には、機関の回転数の上昇に伴って発電機２の出力電圧が上昇していく。
【００６０】
通常の場合は、機関が起動した後、ある一定時間（約１秒前後）が経過した時点で機関の回転数か設定回転数に落ち着き、発電機２から、負荷接続端子７ｕ，７ｖ間に波形歪みが少ない交流電圧を得るために充分な設定値以上の出力電圧を得ることができる状態になる。
【００６１】
しかし何らかの原因で、機関の回転数が設定回転数に達するのが遅れると、上記一定時間が経過しても発電機の出力電圧が設定値に達することができない状態になる。
【００６２】
本発明の制御方法では、コントローラ１３が、内燃機関の始動が確認された後、設定時間が経過した時に、電源部の出力電圧ＡＮ１を検出し、その検出値ＡＮ１が設定値Ｖs に達しているか否かを確認する。その結果、電源部の出力電圧が設定値Ｖs に達しているときには、インバータ回路５のスイッチ素子の制御を開始して、該インバータ回路５から交流電圧を出力させる。また内燃機関の始動が確認された後、設定時間が経過した時に、電源部の出力電圧ＡＮ１が設定値Ｖs に達していないときには、該出力電圧ＡＮ１が設定値に達するまで待ってからインバータ回路５のスイッチ素子の制御を開始する。
【００６３】
上記起動時の電源部の出力電圧の設定値Ｖs は、電源部の出力電圧が該設定値Ｖs に等しいときに負荷接続端子間に得られる無負荷交流電圧の波高値が図３に示す定格負荷時の波高値ＶA よりも高くなるように設定することが望ましい。
【００６４】
本発明の制御方法を実施する場合に、内燃機関の起動時にコントローラ１３を構成するマイクロコンピュータに実行させるプログラムのアルゴリズムの一例を示すフローチャートを図６に示した。この例では、マイクロコンピュータが、整流器４の出力電圧を入力としてマイクロコンピュータを動作させるために適した大きさ（通常は５Ｖ）の一定の直流電圧を得る直流電源回路の出力により電源電圧が与えられて動作するものとしている。
【００６５】
内燃機関が起動して発電機２の出力電圧がマイクロコンピュータを動作させるための電圧を得るために必要な電圧値に達したとき（機関の起動が完了してマイクロコンピュータの電源電圧が確立されたとき）に、先ず図６のルーチンが開始され、そのステップ１において、各部の初期設定が行われる。この例では、マイクロコンピュータの電源電圧が確立されたことを以て内燃機関の起動を確認するようにしている。
【００６６】
各部の初期設定を行った後、ステップ２に移行して設定時間が経過するのを待つ。設定時間が経過した後、ステップ３に移行して電源部の出力電圧ＡＮ１を読み込み、ステップ４において読み込んだ出力電圧ＡＮ１が設定値Ｅ以上であるか否かを判定する。その結果読み込んだ出力電圧ＡＮ１が設定値Ｅ以上であるときには、ステップ５に進んでコントローラ１３によるスイッチ素子Ｆｕ，Ｆｖ，Ｆｘ，ＦｙのＰＷＭ制御を開始する。
【００６７】
上記設定値Ｅは、負荷接続端子７ｕ，７ｖ間に得る交流電圧の波形を、歪みが少ない波形とするために必要な電源部（整流器４）の出力電圧の最小値以上に設定する。
【００６８】
ステップ４において電源部の出力電圧ＡＮ１が設定値未満であると判定された時には、該出力電圧ＡＮ１が設定値Ｅに達するまで待ち、出力電圧ＡＮ１が設定値Ｅに達したことが確認された後に、ステップ８に進んでスイッチ素子の制御を開始する。
【００６９】
図６に示したアルゴリズムによる場合には、ステップ２ないし４により、設定時間が経過した時に前記電源部の出力電圧が設定値以上になっているか否かを確認する電源電圧確認手段が実現され、この確認手段により電源電圧確認過程が行われる。
【００７０】
図１に示した発動発電装置において、発電機２の整流出力により充電されるバッテリが設けられていて、該バッテリを電源とする直流電源回路からマイクロコンピュータに電源電圧が与えられるようになっている場合に、機関の起動時にマイクロコンピュータに実行させるプログラムのアルゴリズムの一例を図７に示した。
【００７１】
図７のアルゴリズムによる場合には、キースイッチが投入されて、図１には図示しないバッテリから直流電源回路を通してマイクロコンピュータに電源電圧が印加された後（マイクロコンピュータの電源が確立した後）、ステップ１において各部の初期設定を行い、次いでステップ２において、電源部の出力電圧ＡＮ１が第１の設定値Ｅ1 以上であるか否かを判定する。その結果電源部の出力電圧ＡＮ１が第１の設定値Ｅ1 未満である時には、内燃機関の起動が完了していないと判定して、電源部の出力電圧ＡＮ１が第１の設定値Ｅ1 以上になるのを待つ。第１の設定値Ｅ1 は、機関の起動を確認するために必要な大きさ（機関の起動が完了したときの回転数で発電が回転しているときに整流器４から得られる電圧の大きさ）に設定しておく。このステップ２により、内燃機関が起動したか否かを確認する機関起動確認手段が実現され、この手段により機関起動確認過程が行われる。
【００７２】
機関の起動が完了し、ステップ２において、電源部の出力電圧ＡＮ１が第１の設定値Ｅ1 以上になったことが確認されると、次いでステップ３に進んで、設定時間が経過するのを待つ。ステップ３により、設定された時間が経過したか否かを確認する設定時間経過確認手段が実現され、この手段により設定時間経過確認過程が行われる。
【００７３】
ステップ３において設定時間が経過したことが確認された後、ステップ４において電源部の出力電圧ＡＮ１が第２の設定値Ｅ2 （＞Ｅ1 ）以上であるか否かを判定する。その結果出力電圧ＡＮ１が第２の設定値Ｅ2 以上である時には、インバータ回路のスイッチ素子の制御を開始し、出力電圧ＡＮ１が第２の設定値Ｅ2 未満であるときには、該出力電圧ＡＮ１が第２の設定値Ｅ2 以上になってからインバータ回路のスイッチ素子の制御を開始する。図７のステップ４により、電源部の出力電圧が設定値以上になったか否かを確認する電源電圧確認手段が実現され、この手段により、電源電圧確認過程が行われる。
【００７４】
第２の設定値Ｅ2 は、負荷接続端子７ｕ，７ｖ間に得る交流電圧の波形を、歪みが少ない波形とするために必要な電源部（整流器４）の出力電圧の最小値以上に設定する。
【００７５】
上記のように、図７に示した例では、内燃機関の起動時に、マイクロコンピュータの電源電圧が確立した後、内燃機関が起動したか否かを確認する機関起動確認過程と、設定された時間が経過したか否かを確認する設定時間経過確認過程と、電源部の出力電圧が設定値以上になったか否かを確認する電源電圧確認過程とを順に行い、電源電圧確認過程で電源部の出力電圧が設定値以上になったことが確認された時に電力変換回路のスイッチ素子の制御を開始する。
【００７６】
上記の例では、インバータ回路に直流電源を与えるための電源部として発電機と整流器とにより構成されるものを用いたが、バッテリや直流発電機を電源部として用いる場合にも本発明を適用することができる。
【００７７】
また上記の例では、電力変換回路としてインバータ回路５を用いたが、任意の周波数を有する交流電圧を所定の周波数を有する交流電圧に変換するサイクロコンバータ等を電力変換回路として用いる場合にも本発明を適用することができる。
【００７８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、内燃機関の起動とマイクロコンピュータの電源電圧の確立とが確認された後、設定時間が経過した時に電源部の出力電圧が設定値以上になっているか否かを確認し、その結果、電源部の出力電圧が設定値以上になったことが確認された時にスイッチ素子の制御を開始するようにしたので、何等かの原因で機関の起動がスムースに行われない事態が生じたときでも、電源部の出力電圧が確立した後に電力変換回路のスイッチ素子の制御を開始することができる。したがって、機関の起動時の状態がいかなる場合でも、波形が歪んだ交流電圧が負荷に供給されるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる電力変換回路付き発動発電装置の構成例を示した回路図である。
【図２】図１の発動発電装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】図１に示した発動発電装置の整流器の直流電圧対出力電流特性の一例を示した線図である。
【図４】図１の例で用いる発電機の起動時の出力電圧対出力電流特性の一例を回転数をパラメータにとって示した線図である。
【図５】本発明が対象とする発動発電装置において、基準電圧を正弦波形とする場合の内部割込みタイミングとＰＷＭ信号のデューティとの関係を示した波形図である。
【図６】図１の発動発電装置においてコントローラを構成するマイクロコンピュータが機関の起動時に実行するプログラムのアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。
【図７】図１の発動発電装置においてコントローラを構成するマイクロコンピュータが機関の起動時に実行するプログラムの他のアルゴリズムを示したフローチャートである。
【符号の説明】
１…発動発電装置、、２…３相磁石式交流発電機、３…内燃機関、４…整流器、５…インバータ回路、６…フィルタ回路、７ｕ，７ｖ…負荷接続端子、９…負荷、１３…コントローラ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine generator with a power conversion circuit that converts an output of a power supply unit that generates a DC voltage or an AC voltage into an AC voltage having an arbitrary frequency and magnitude using a generator driven by an internal combustion engine as a power source, and It relates to a control method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As an engine generator that uses a generator driven by an internal combustion engine as a power source, a generator that includes a power conversion circuit such as an inverter or a cycloconverter that converts an output of the power source into an AC output having a predetermined frequency is used.
[0003]
This type of engine generator includes, for example, a rectifier that rectifies the output of an AC generator driven by an internal combustion engine, an inverter circuit that converts the output voltage of the rectifier into an AC voltage, and harmonics from the output of the inverter circuit. A filter for removing components, a load connection terminal to which the output of the inverter circuit is applied through the filter, a load voltage detection circuit for detecting a voltage between the load connection terminals, and a load current detection circuit for detecting a current flowing through the load connection terminal And a controller for controlling the switching element of the inverter circuit so as to obtain an AC voltage having a desired waveform between the load connection terminals.
[0004]
As the inverter circuit, a bridge type circuit having a configuration in which a plurality of arms composed of an upper switch element and a lower switch element connected in series with each other is connected in parallel so as to form a bridge circuit of the switch element is used. It has been.
[0005]
The controller usually includes a CPU (microcomputer) and switches the inverter circuit so that an AC voltage having a stepped waveform obtained by PWM-modulating the reference voltage is output from the inverter circuit so as to simulate the waveform of the reference voltage. The element is turned on and off at a constant cycle.
[0006]
Here, the reference voltage is a voltage that gives a reference waveform of the AC output to be obtained between the load connection terminals (output terminals of the engine generator), and an AC voltage having the same or similar waveform as the desired AC output waveform. It is.
[0007]
The controller, for example, a PWM signal that determines the duty value of each switch element of the inverter circuit when the switch element of the inverter circuit is turned on / off with a predetermined duty value to obtain an AC voltage having a waveform obtained by PWM-modulating the reference voltage from the inverter circuit PWM signal generation means for generating the PWM signal, PWM signal correction means for correcting the PWM signal so that the deviation between the instantaneous value of the voltage detected by the load voltage detection circuit and the instantaneous value of the reference voltage is zero, and PWM Switch element driving means for supplying a drive signal to each switch element to turn on and off each switch element of the inverter circuit with a duty value determined by the signal, and driving to the inverter circuit when it is detected that the load current exceeds the set value It consists of overcurrent protection means that stops the signal supply and protects the switch element
[0008]
The PWM signal is usually composed of a rectangular wave signal that repeats a first state (for example, a high level state) and a second state (for example, a zero level state) at a constant cycle. The period for the on state and the period for the off state are the first state and the second state, respectively.
[0009]
In this specification, the period of the PWM signal is referred to as “PWM period”, and the frequency of the PWM signal is referred to as PWM frequency. In addition, the ratio of the time during which the PWM signal takes the first state with respect to one period of each PWM signal is referred to as the duty value of the PWM signal. Furthermore, the ratio of the time during which the switch element is turned on in each PWM cycle is called the duty value of the switch element.
[0010]
The timing at which each switch element of the inverter circuit is turned on (the timing at which the PWM cycle is started) is referred to as switch timing.
[0011]
When a controller is configured using a CPU, each PWM cycle is detected by counting pulses generated at a constant cycle by a PWM cycle counting counter, and the timing at which each PWM cycle is started is the switch timing (the switch element is Timing to turn on).
[0012]
The duty value of the PWM signal generated at each switch timing is for duty calculation that gives the relationship between a series of switch timings, the output voltage of the rectifier, and the duty value of the PWM signal at each switch timing (duty value of the switch element) It is obtained by reading from a map (stored in the ROM) or by calculating using an arithmetic expression.
[0013]
The CPU of the controller sets an ON time of the switch element in the PWM signal generation timer based on a duty value obtained by a method such as an internal interrupt every PWM cycle t and reading from the map by the internal interrupt processing, While counting the ON time when the timer is set, the potential of the output port of the PWM signal is set to the first state (for example, a high level state) to generate the PWM signal.
[0014]
The switch element driving means gives a drive signal (a signal for turning on the switch element) to the switch element corresponding to the period in which the PWM signal is in the first state.
[0015]
Here, assuming that the frequency (PWM frequency) of the PWM signal generated in the period t is fp and the frequency of the output waveform is fo (period T), n = fp / fo times in one cycle period (T) of the output waveform. An interrupt will be applied.
[0016]
FIG. 5 shows the relationship between the internal interrupt timing (switch timing of the switch element) and the duty value of the PWM signal when the reference voltage is a sine waveform, where a is the reference voltage waveform and t is the PWM The cycle, VA is the peak value of the reference voltage, Vav is the average value of the reference voltage, and T is the cycle of the reference voltage (the cycle of the AC voltage to be obtained).
[0017]
The duty value of the PWM signal changes every time t with the change of the instantaneous value of the reference voltage, and the inverter circuit divides the reference voltage waveform of one cycle into n and forms a stepped waveform. An AC voltage (waveform obtained by PWM modulating the reference voltage) is output. By passing this stepped AC voltage waveform through a filter, harmonic components are removed, and a smooth sine waveform output voltage is obtained between the load connection terminals.
[0018]
As the frequency of the PWM signal is increased, the number of interruptions during one cycle of the AC voltage is increased, and the waveform of the reference voltage can be finely simulated. can do. However, the frequency of the PWM signal in consideration of the delay time until the switch element actually operates after the controller generates a signal, such as the turn-on time and turn-off time of the switch element, and the CPU performance (internal processing time, etc.) Therefore, the frequency of the PWM signal cannot be increased infinitely. Usually, the frequency of the PWM signal is set to about 10 KHz, and constants of L (coil) and C (capacitor) of the filter are determined according to the frequency of the PWM signal.
[0019]
In the power generator using the inverter, each time an internal interrupt is applied, the voltage waveform between the load connection terminals is converted into a digital signal by the A / D converter and read into the CPU, and the voltage between the load connection terminals is read. Feedback control is performed so that the instantaneous value matches the instantaneous value of the reference voltage, and the duty value of the PWM signal is corrected, thereby matching the waveform of the AC voltage applied between the load connection terminals with the waveform of the reference voltage. .
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
In the engine generator described above, the power supply voltage of the microcomputer of the controller is first established when the internal combustion engine is started, and then the output of the power supply unit increases with the increase in the output voltage of the generator accompanying the increase in the rotational speed of the internal combustion engine. The voltage increases.
[0021]
In this type of power generation device, when control of the switch element of the power conversion circuit by the controller is started in a state where the output voltage of the power supply unit is insufficient, it is inevitable that the waveform of the AC voltage applied between the load connection terminals is distorted. .
[0022]
Therefore, conventionally, after the internal combustion engine is started and the microcomputer power supply voltage is established, the time required for the engine speed to settle to the speed necessary for establishing the output voltage of the generator is expected. For a set period of time, the control of the switch element of the power conversion circuit by the controller is postponed, and when a certain period of time has elapsed after the power supply voltage of the microcomputer is established, the engine rotation is stabilized and the output voltage of the power supply section It was determined that it was established, and control of the switch element by the controller was started.
[0023]
If the internal combustion engine is started without any trouble, it is possible to prevent the AC output having a distorted waveform from being supplied to the load by the above configuration.
[0024]
However, with the above configuration, when there is some abnormality in the engine and the rotation speed of the generator is not stable when the engine starts up, or when there is an obstacle near the engine intake port, the engine rotation becomes stable. The controller recognizes the situation when it takes a long time or when an unexpected situation occurs, such as when the engine ignition plug is put on and it takes time to stabilize the rotation when starting the engine. Therefore, the control of the switch element of the power conversion circuit is started in a state where the output voltage of the power supply unit is insufficient, and an alternating voltage having a distorted waveform may be supplied to the load.
[0025]
The object of the present invention is to prevent the control of the switch element of the power conversion circuit from being started in a state where the output voltage of the power supply unit is insufficient, regardless of the engine starting state, and the waveform is distorted. It is an object of the present invention to provide an engine generator with a power conversion circuit that prevents an alternating voltage from being supplied to a load and a control method thereof.
[0026]
[Means for Solving the Problems]
A control method according to the present invention includes a power source unit that uses a generator driven by an internal combustion engine as a power source, a power conversion circuit that converts an output voltage of the power source unit into an alternating voltage by switching of a switch element, and an output of the power conversion circuit Is provided with a load connection terminal applied through the filter and a microcomputer, and the microcomputer controls the switch element of the power conversion circuit so that the voltage applied between the load connection terminals is an AC voltage having a desired waveform. It is a control method of the motor generator with a power conversion circuit.
[0027]
In the present invention, in order to achieve the above object, the output voltage of the power supply unit is set when the set time has elapsed after the start of the internal combustion engine and the establishment of the power supply voltage of the microcomputer are confirmed. The peak value of the AC voltage obtained between the load connection terminals at no load was set to a value necessary to make the peak value of the AC voltage obtained between the load connection terminals at the rated load higher than the peak value of the AC voltage. A power supply voltage check process is performed to check whether or not the power supply voltage is higher than the set value. When it is confirmed that the output voltage of the power supply section is higher than the set value in the power supply voltage check process, the switch element of the power conversion circuit is controlled. To start.
[0028]
In the motor generator according to the present invention, when the microcomputer is operated by being supplied with a power supply voltage by a DC power supply circuit that converts the output voltage of the power supply unit into a constant DC voltage, the microcomputer After confirming that the power supply voltage is established, the output voltage of the power supply The peak value of the AC voltage obtained between the load connection terminals at no load is set to a value necessary for making the peak value of the AC voltage obtained between the load connection terminals at the rated load higher than the peak value of the AC voltage. A power supply voltage check process is performed to check whether or not the power supply voltage exceeds a set value. When the power supply voltage check process confirms that the output voltage of the power supply section is equal to or higher than the set value, the switch element of the power conversion circuit is checked. Start control.
[0029]
Further, in the engine power generation apparatus to which the present invention is applied, when the microcomputer is operated by being supplied with a power supply voltage from a DC power supply circuit using a battery as a power supply, after the power supply voltage of the microcomputer is established. The engine start confirmation process for confirming whether the internal combustion engine has been activated, the set time passage confirmation process for confirming whether the set time has elapsed, and the output voltage of the power supply unit The peak value of the AC voltage obtained between the load connection terminals at no load was set to a value necessary to make the peak value of the AC voltage obtained between the load connection terminals at the rated load higher than the peak value of the AC voltage. The power supply voltage confirmation process for confirming whether or not the value exceeds the set value is performed in order, and when it is confirmed that the output voltage of the power supply section exceeds the set value in the power supply voltage confirmation process, the switch element of the power conversion circuit is Start control.
[0030]
As described above, after confirming the start of the internal combustion engine and the establishment of the power supply voltage of the microcomputer, it is confirmed whether the output voltage of the power supply unit is higher than the set value when the set time has elapsed. As a result, when it is confirmed that the output voltage of the power supply unit has exceeded the set value, if the control of the switch element is started, the engine will not start smoothly for some reason. However, after the output voltage of the power supply section is established (after the output voltage of the power supply section reaches the voltage value necessary to obtain an AC voltage with less waveform distortion between the load connection terminals), the switch elements of the power conversion circuit are controlled. Therefore, it is possible to prevent an alternating voltage having a distorted waveform from being supplied to the load, regardless of the engine starting state.
[0031]
An engine generator that implements the control method of the present invention includes, for example, a power supply unit that uses a generator driven by an internal combustion engine as a power supply, and a power conversion circuit that converts an output voltage of the power supply unit into an AC voltage by switching a switch element. A load connection terminal to which the output of the power conversion circuit is applied through a filter, and a load connection terminal using a microcomputer that operates with a power supply voltage applied by a DC power supply circuit that converts the output of the power supply unit into a constant DC voltage. And a controller for controlling the switch element so that the voltage applied between them is an AC voltage having a desired waveform.
[0032]
When the present invention is applied to such a motor generator, the controller confirms whether or not the output voltage of the power supply unit has exceeded a set value when a set time has elapsed after the power supply voltage has been established. Power supply voltage confirmation means is provided, and control of the switch element of the power conversion circuit is started when it is confirmed by the power supply voltage confirmation means that the output voltage of the power supply section is equal to or higher than the set voltage.
[0033]
Further, a power source unit that uses a generator driven by the internal combustion engine as a power source, a power conversion circuit that converts the output voltage of the power source unit into an AC voltage by switching of a switch element, and an output of the power conversion circuit are applied through a filter. The switch element so that the voltage applied between the load connection terminals is a desired waveform AC voltage using a microcomputer that operates by being supplied with a power supply voltage from a DC power supply circuit that uses a battery as a power supply. When the present invention is applied to an engine generator with a power conversion circuit that includes a controller for controlling the internal combustion engine, an internal combustion engine start confirmation unit that confirms the start of the internal combustion engine after the power supply voltage is established. The output voltage of the power supply unit is set when the set time has elapsed after the start of the internal combustion engine is confirmed. The peak value of the AC voltage obtained between the load connection terminals at no load was set to a value necessary to make it higher than the peak value of the AC voltage obtained between the load connection terminals at the rated load. Power supply voltage confirmation means for confirming whether or not the set value has been exceeded is provided, and control of the switch element is started when the power supply voltage confirmation means confirms that the output voltage of the power supply section has exceeded the set voltage. Like that.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an example of the configuration of an engine generator 1 targeted by the present invention. In the figure, 2 is a three-phase magnet type AC generator, and 3 is an internal combustion engine that drives the magnet generator 2. . The magnet type AC generator 2 is composed of a multi-pole magnet rotor (not shown) and a stator having three-phase connected generator coils 2u to 2w, and a magnet rotor (not shown). Is attached to the crankshaft of the internal combustion engine 3.
[0035]
Reference numeral 4 denotes a rectifier constructed by connecting diodes Du to Dw and Dx to Dz in a three-phase bridge. The three-phase AC input terminals 4u to 4w of the rectifier 4 are connected to the three-phase output terminals of the generator 2, respectively. A power supply capacitor Cd is connected between the DC output terminals 4a and 4b of the rectifier 4.
[0036]
In the illustrated example, the power generator 2, the internal combustion engine 3, the rectifier 4, and the power supply capacitor Cd constitute a power supply unit that outputs a DC voltage using a power generator driven by the internal combustion engine as a power source.
[0037]
Reference numeral 5 denotes a bridge-type inverter circuit (power conversion circuit) using MOSFETs Fu and Fv and Fx and Fy as switching elements. In this inverter circuit, a first composed of MOSFETs Fu and FX connected in series with each other. An H-bridge circuit is configured by connecting the arm and a second arm made up of MOSFETs Fv and Fy, which are also connected in series, in parallel. In this example, the MOSFETs Fu and Fv constitute upper switch elements of the first and second arms, respectively, and Fx and Fy constitute lower switch elements of the first and second arms, respectively.
[0038]
Parasitic diodes Dfu, Dfv, Dfx, and Dfy with anodes facing the source are formed between the drains and sources of the MOSFETs Fu, Fv, Fx, and Fy, respectively. The pair of input terminals 5a and 5b of the inverter circuit 5 are connected to the output terminals 4a and 4b of the rectifier 4, and the pair of output terminals 5u and 5v of the inverter circuit 5 are low-pass signals comprising inductances L1 and L2 and a capacitor C1, respectively. The filter circuit 6 is connected to the pair of load connection terminals 7u and 7v. A load 9 is connected to the load connection terminals 7u and 7v through a known connector 8 comprising an outlet and a plug.
[0039]
11 is a load current detection circuit for detecting the current supplied from the inverter circuit 5 to the load, and 12 is a load comprising an operational amplifier OP1 and resistors Ru and Rv for connecting the input terminals of the operational amplifier to the load connection terminals 7u and 7v. In the voltage detection circuit, the output of the load current detection circuit 11 and the output of the load voltage detection circuit 12 are input to the controller 13 that controls the switch elements of the inverter circuit.
[0040]
The controller 13 includes a comparator 13a that compares the output of the load current detection circuit 11 with a reference signal, an A / D converter 13b that converts the output of the load voltage detection circuit 12 into a digital signal, ROM, and RAM (not shown). .) And a microcomputer 13c having a CPU, a drive signal output circuit 13d for supplying drive signals Gu, Gv, Gx and Gy to the gates of the FETs Fu, Fv, Fx and Fy in accordance with a PWM signal generated by the CPU, and a rectifier 4 and an A / D converter 13e for converting the detected value of the output voltage into a digital signal.
[0041]
The voltage between the output terminals of the rectifier 4 (the output voltage of the power supply unit) is applied to the input terminal of the operational amplifier OP2 through the resistors Ra and Rb, and the output of the operational amplifier OP2 is input to the A / D converter 13e in the controller 13. Has been. The resistors Ra and Rb and the operational amplifier OP2 constitute a power supply output detection circuit 14 that detects the output voltage of the power supply unit.
[0042]
The controller 13 reads the data AN1 of the DC output voltage of the power supply unit obtained from the rectifier 4 through the operational amplifier OP2 and the A / D converter 13e. The controller 13 also reads instantaneous data AN0 indicating the instantaneous value of the AC voltage between the load connection terminals 7u and 7v through the load voltage detection circuit 12 and the A / D converter 13b.
[0043]
The controller 13 turns on and off a predetermined switch element of the inverter circuit with a duty value determined by the output voltage (AN1) of the power supply unit and the instantaneous value of the reference voltage at the switch timing that arrives at every PWM cycle t. An AC voltage having the same waveform as the reference voltage is output between the terminals.
[0044]
The DC voltage VD output from the power supply section varies with the output current ID, for example, as shown in the VI characteristic curve shown in FIG. When the output current ID is zero and there is no load, the output voltage VD is equal to Vo. When the output current ID flows, the operating point shifts from P1 to Pr along the VI characteristic, and the operating point Pr giving the peak value VA of the single-phase AC voltage obtained between the load connection terminals 7u and 7v. Thus, the maximum load current IDmax can be passed through the rated load.
[0045]
A single-phase alternating current having a peak value VA between the load connection terminals 7u and 7v is obtained by inputting the output of the power supply unit having the VI characteristic as shown in FIG. 3 to the inverter circuit 5 and performing PWM control of the switch element. In order to obtain the duty value D of the switch element in each PWM cycle when the voltage is to be obtained, the output voltage VA of the power supply unit that gives the peak value of the AC voltage obtained between the load connection terminals as shown in the following equation: The voltage correction value Kv given by the ratio to the output voltage VB of the power supply section that gives an instantaneous value of the AC voltage obtained between the load connection terminals is used.
[0046]
Kv = VA / VB (1)
When the voltage correction value is used, the duty value D of the switch element in each PWM cycle is given by the following equation.
[0047]
D = Sin (2πnt / T) × Kv (2)
Here, n is a value indicating the number of PWM periods from the zero cross point of the rising edge of the AC voltage waveform, and is given by the count value of the counter for counting the PWM period. Further, t is the PWM cycle shown in FIG. 5, and T is the time of one cycle of the AC voltage obtained between the load connection terminals.
[0048]
Each time the PWM period is detected by the counter, the CPU uses the count value n of the counter, the read output voltage data AN1 of the rectifier, and the output voltage VA of the power supply unit that gives the peak value according to the equation (1). The duty value D is obtained using the calculated voltage correction value Kv and the above equation (2), or the value D is obtained by reading from the duty computation map stored in advance in the ROM. The duty calculation map used here is, for example, a three-dimensional map that gives the relationship between the counter value n, the output voltage data AN1 of the rectifier, and the duty value D.
[0049]
As described above, the CPU 13c includes a counter that counts clock pulses, and detects the switch timing that arrives at every PWM cycle t based on the count value n of the counter. Each time the switch timing is detected, an internal interrupt is issued to obtain the duty value of the switch element at each switch timing, and the switch element on-time is set in the timer in the CPU based on the obtained duty value D To do. The PWM signal is set to a high level while timing the on-time when the timer is set, and the PWM signal is set to zero level when the timer timing operation ends.
[0050]
The drive signal output circuit 13d gives a drive signal to the switch elements Fu, Fv, Fx, Fy of the inverter circuit according to the PWM signal generated by the CPU.
[0051]
The switches (FETs in the illustrated example) Fu, Fv, Fx and Fy of the inverter circuit 5 shown in FIG. 1 are ON / OFF controlled by a switching pattern as shown in FIG. 2 (A), (B), (C) and (D) show the drive signals Gu, Gy, Gx and Gv applied to the switches Fu, Fy, Fx and Fv in accordance with the PWM control signals, respectively. The switches Fu, Fy, Fx and Fv are turned on when the drive signals Gu, Gy, Gx and Gv are at the H level, respectively. When the drive signals Gu, Gy, Gx, and Gv are at the L level, the switches Fu, Fy, Fx, and Fv are held in the off state, respectively.
[0052]
2E and 2F are timings when the pair of switch elements (Fu, Fy) and (Fx, Fv) at the diagonal positions of the bridge circuit of the switch elements constituting the inverter circuit 5 are turned on simultaneously. 2 (G) and 2 (H) show the timing when the two switch elements (Fu, Fv) constituting the upper side of the bridge circuit are simultaneously turned on and the two switch elements (Fx, Fy) constituting the lower side, respectively. ) Indicates the timing of turning on simultaneously.
[0053]
A user may connect an arbitrary load between the load connection terminals 7u and 7v. Some loads that users may connect are capacitive loads and some are inductive loads, and some loads perform switching operations so that current flows intermittently through the load connection terminals. . Even if the switching element of the inverter circuit is controlled so as to obtain an AC voltage having a reference waveform between the load connection terminals, the output waveform may be distorted depending on the load, and the distortion rate of the output voltage waveform may be increased.
[0054]
Therefore, in the motor generator of FIG. 1, the data AN0 that gives the instantaneous value of the voltage between the load connection terminals is read into the CPU, and the PWM signal duty value is set when the data is smaller than the reference data that gives the instantaneous value of the reference voltage. When the instantaneous data AN0 is larger than the reference data, the duty value is corrected so as to reduce the duty value of the PWM signal, and the instantaneous value of the voltage detected by the load voltage detection circuit 12 and the instantaneous value of the reference voltage are Control is performed so that the deviation between the values approaches zero.
[0055]
The duty value D ′ after the above correction is given by the following equation.
[0056]
D ′ = D + G × (ANS−AN0) × Kc (3)
Here, ANS is reference data, and this reference data is an instantaneous value of the reference waveform at each switch timing. G is a gain that determines the ratio of the correction amount with respect to the difference between the reference data ANS and AN0. The gain G is normally set to a value of 1 or less.
[0057]
The coefficient Kc is a coefficient that is multiplied by the correction value in order to convert the correction value [G × (ANS−AN0)] of the instantaneous data of the voltage between the load connection terminals into the correction value to the duty value at that time, and is determined by Kv. It is a numerical value.
[0058]
In the motor generator of FIG. 1, when an overcurrent exceeding a set value flows through the load connection terminals 7u and 7v, the supply of the drive signal to the switch element of the inverter circuit 5 is stopped, and the overcurrent is cut off. Overcurrent protection means for performing control for the purpose is provided.
[0059]
FIG. 4 shows the output voltage vs. output current characteristic (VI characteristic) curve of the power supply section at the time of starting the generator, with the rotational speeds N1, N2,..., N5 [rpm] (N1 <N2 <N3 <N4 <N5) Is shown for parameters. As shown in the figure, when the engine is started, the output voltage of the generator 2 increases as the engine speed increases.
[0060]
In a normal case, after a certain period of time (about 1 second) has elapsed after the engine is started, the engine speed settles to the set speed, and a waveform is generated between the generator 2 and the load connection terminals 7u and 7v. An output voltage higher than a set value sufficient to obtain an AC voltage with less distortion can be obtained.
[0061]
However, if for some reason it is delayed for the engine speed to reach the set speed, the output voltage of the generator cannot reach the set value even if the predetermined time has elapsed.
[0062]
In the control method of the present invention, the controller 13 detects the output voltage AN1 of the power source when the set time has elapsed after the start of the internal combustion engine is confirmed, and whether the detected value AN1 has reached the set value Vs. Confirm whether or not. As a result, when the output voltage of the power supply unit has reached the set value Vs, control of the switch element of the inverter circuit 5 is started and an AC voltage is output from the inverter circuit 5. When the set time has elapsed after the start of the internal combustion engine is confirmed, if the output voltage AN1 of the power supply section has not reached the set value Vs, the inverter circuit 5 waits until the output voltage AN1 reaches the set value. The control of the switch element is started.
[0063]
The set value Vs of the output voltage of the power supply unit at the time of start-up is the peak load value of the no-load AC voltage obtained between the load connection terminals when the output voltage of the power supply unit is equal to the set value Vs. It is desirable to set so as to be higher than the peak value VA at the time.
[0064]
FIG. 6 shows a flowchart showing an example of an algorithm of a program executed by the microcomputer constituting the controller 13 when the internal combustion engine is started when the control method of the present invention is executed. In this example, the power supply voltage is given by the output of a DC power supply circuit that obtains a constant DC voltage of a magnitude (usually 5 V) suitable for the microcomputer to operate the microcomputer with the output voltage of the rectifier 4 as an input. Is supposed to work.
[0065]
When the internal combustion engine is started and the output voltage of the generator 2 reaches a voltage value necessary for obtaining a voltage for operating the microcomputer (starting of the engine is completed and the power supply voltage of the microcomputer is established) 6) first, the routine of FIG. 6 is started, and in step 1, initial setting of each unit is performed. In this example, the start of the internal combustion engine is confirmed when the power supply voltage of the microcomputer is established.
[0066]
After initial setting of each part, the process proceeds to step 2 and waits for the set time to elapse. After the set time has elapsed, the process proceeds to step 3 to read the output voltage AN1 of the power supply unit, and it is determined whether or not the output voltage AN1 read in step 4 is greater than or equal to the set value E. As a result, when the read output voltage AN1 is equal to or higher than the set value E, the process proceeds to step 5 to start the PWM control of the switch elements Fu, Fv, Fx, Fy by the controller 13.
[0067]
The set value E is set to be equal to or greater than the minimum value of the output voltage of the power supply unit (rectifier 4) necessary for making the waveform of the AC voltage obtained between the load connection terminals 7u and 7v less distorted.
[0068]
When it is determined in step 4 that the output voltage AN1 of the power supply unit is less than the set value, the process waits until the output voltage AN1 reaches the set value E, and after confirming that the output voltage AN1 has reached the set value E. Then, the process proceeds to step 8 to start control of the switch element.
[0069]
In the case of the algorithm shown in FIG. 6, the power supply voltage confirmation means for confirming whether or not the output voltage of the power supply unit is equal to or higher than the set value when the set time has elapsed is realized by steps 2 to 4. A power supply voltage confirmation process is performed by this confirmation means.
[0070]
In the motor generator shown in FIG. 1, a battery charged by the rectified output of the generator 2 is provided, and a power supply voltage is applied to the microcomputer from a DC power supply circuit using the battery as a power source. FIG. 7 shows an example of a program algorithm that is executed by the microcomputer when the engine is started.
[0071]
In the case of the algorithm of FIG. 7, after the key switch is turned on and the power supply voltage is applied to the microcomputer from the battery (not shown in FIG. 1) through the DC power supply circuit (after the power supply of the microcomputer is established), the steps are performed. In step 1, initial setting of each unit is performed, and then in step 2, it is determined whether or not the output voltage AN1 of the power supply unit is equal to or higher than the first set value E1. As a result, when the output voltage AN1 of the power supply unit is less than the first set value E1, it is determined that the startup of the internal combustion engine has not been completed, and the output voltage AN1 of the power supply unit becomes equal to or higher than the first set value E1. Wait for The first set value E1 is a magnitude necessary for confirming the start of the engine (the magnitude of the voltage obtained from the rectifier 4 when the power generation is rotating at the rotation speed when the start of the engine is completed). Set to. This step 2 realizes an engine activation confirmation means for confirming whether or not the internal combustion engine has been activated, and an engine activation confirmation process is performed by this means.
[0072]
When the start of the engine is completed and it is confirmed in step 2 that the output voltage AN1 of the power supply section has become equal to or higher than the first set value E1, then the process proceeds to step 3 and waits for the set time to elapse. . By step 3, a set time elapse confirmation means for confirming whether or not the set time has elapsed is realized, and a set time elapse confirmation process is performed by this means.
[0073]
After confirming that the set time has elapsed in step 3, it is determined in step 4 whether or not the output voltage AN1 of the power supply unit is equal to or higher than the second set value E2 (> E1). As a result, when the output voltage AN1 is equal to or higher than the second set value E2, the control of the switch element of the inverter circuit is started. When the output voltage AN1 is less than the second set value E2, the output voltage AN1 is set to the second set value E2. The control of the switching element of the inverter circuit is started after the set value E2 is exceeded. Step 4 in FIG. 7 realizes a power supply voltage confirmation means for confirming whether or not the output voltage of the power supply section has become equal to or higher than a set value, and the power supply voltage confirmation process is performed by this means.
[0074]
The second set value E2 is set to be equal to or greater than the minimum value of the output voltage of the power supply unit (rectifier 4) necessary for making the waveform of the AC voltage obtained between the load connection terminals 7u and 7v less distorted.
[0075]
As described above, in the example shown in FIG. 7, when the internal combustion engine is started, after the power supply voltage of the microcomputer is established, the engine start confirmation process for checking whether the internal combustion engine is started, and the set time A set time elapse confirmation process for confirming whether or not the power has elapsed and a power supply voltage confirmation process for confirming whether or not the output voltage of the power supply unit has exceeded the set value are performed in order. When it is confirmed that the output voltage is equal to or higher than the set value, control of the switch element of the power conversion circuit is started.
[0076]
In the above example, the power supply unit for supplying DC power to the inverter circuit is configured by a generator and a rectifier. However, the present invention is also applied to the case where a battery or a DC generator is used as the power supply unit. be able to.
[0077]
In the above example, the inverter circuit 5 is used as the power conversion circuit. However, the present invention is also applicable to a case where a cycloconverter or the like that converts an AC voltage having an arbitrary frequency into an AC voltage having a predetermined frequency is used as the power conversion circuit. Can be applied.
[0078]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, whether or not the output voltage of the power supply unit is equal to or higher than the set value when the set time has elapsed after the startup of the internal combustion engine and the establishment of the power supply voltage of the microcomputer are confirmed. As a result, when it was confirmed that the output voltage of the power supply unit exceeded the set value, the control of the switching element was started, so the engine started smoothly for some reason. Even when an unforeseen situation occurs, control of the switch element of the power conversion circuit can be started after the output voltage of the power supply unit is established. Therefore, it is possible to prevent an alternating voltage having a distorted waveform from being supplied to the load regardless of the engine starting state.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of a power generator with a power conversion circuit according to the present invention.
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the motor generator of FIG.
FIG. 3 is a diagram showing an example of DC voltage versus output current characteristics of the rectifier of the motor generator shown in FIG. 1;
4 is a diagram showing an example of an output voltage versus output current characteristic at the time of start-up of a generator used in the example of FIG. 1 using the rotation speed as a parameter. FIG.
FIG. 5 is a waveform diagram showing the relationship between the internal interrupt timing and the duty of the PWM signal when the reference voltage is a sine waveform in the engine generator targeted by the present invention.
6 is a flowchart showing an example of an algorithm of a program executed by a microcomputer constituting the controller in the engine generator of FIG. 1 when the engine is started.
7 is a flowchart showing another algorithm of a program executed by the microcomputer constituting the controller in the engine generator of FIG. 1 when the engine is started.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor generator, 2 ... Three-phase magnet type AC generator, 3 ... Internal combustion engine, 4 ... Rectifier, 5 ... Inverter circuit, 6 ... Filter circuit, 7u, 7v ... Load connection terminal, 9 ... Load, 13 ... controller.

Claims

A power source unit that uses a generator driven by an internal combustion engine as a power source, a power conversion circuit that converts an output voltage of the power source unit into an AC voltage by switching of a switching element, and an output of the power conversion circuit is applied through a filter A power conversion circuit comprising a load connection terminal and a microcomputer, wherein the microcomputer controls a switch element of the power conversion circuit so that a voltage applied between the load connection terminals is an AC voltage having a desired waveform. In the control method of the attached generator set,
After the start of the internal combustion engine and the establishment of the power supply voltage of the microcomputer are confirmed , the peak value of the AC voltage obtained between the load connection terminals when the output voltage of the power supply section is unloaded when a set time has elapsed A power supply voltage confirmation process is performed to confirm whether or not the value is higher than a set value set to a value necessary for making the voltage higher than the peak value of the AC voltage obtained between the load connection terminals at the rated load ,
In the power generation device with a power conversion circuit, the control of the switch element of the power conversion circuit is started when it is confirmed in the power supply voltage confirmation process that the output voltage of the power supply unit is equal to or higher than a set value. Control method.

A power source unit that uses a generator driven by an internal combustion engine as a power source, a power conversion circuit that converts an output voltage of the power source unit into an AC voltage by switching of a switching element, and an output of the power conversion circuit is applied through a filter A load connection terminal and a microcomputer that operates by being supplied with a power supply voltage by a DC power supply circuit that converts the output of the power supply unit into a constant DC voltage are provided between the load connection terminals by the microcomputer. In the control method of the motor generator with a power conversion circuit for controlling the switch element of the power conversion circuit so that the voltage is an AC voltage having a desired waveform,
After confirming the establishment of the power supply voltage of the microcomputer, when the set time elapses, the output voltage of the power supply unit is connected to the load voltage at the rated load when the output voltage of the power supply unit is not loaded. Perform a power supply voltage check process to check whether it is higher than the set value set to the value required to make it higher than the peak value of the AC voltage obtained between the terminals ,
In the power generation device with a power conversion circuit, the control of the switch element of the power conversion circuit is started when it is confirmed in the power supply voltage confirmation process that the output voltage of the power supply unit is equal to or higher than a set value. Control method.

A power source unit that uses a generator driven by an internal combustion engine as a power source, a power conversion circuit that converts an output voltage of the power source unit into an AC voltage by switching of a switching element, and an output of the power conversion circuit is applied through a filter A load connection terminal and a microcomputer that operates by being supplied with a power supply voltage from a DC power supply circuit that uses a battery as a power supply are provided, and the voltage applied between the load connection terminals by the microcomputer is an AC voltage having a desired waveform. In the control method of the power generation device with a power conversion circuit for controlling the switch element of the power conversion circuit, an engine for confirming whether or not the internal combustion engine is started after the power supply voltage of the microcomputer is established A startup confirmation process, a set time elapse confirmation process for confirming whether a set time has elapsed, and the power supply Set to a value necessary for making the peak value of the AC voltage obtained between the load connection terminals when the load voltage is no load higher than the peak value of the AC voltage obtained between the load connection terminals at the rated load. Power supply voltage check process to check whether or not the set value is exceeded
In the power generation device with a power conversion circuit, the control of the switch element of the power conversion circuit is started when it is confirmed in the power supply voltage confirmation process that the output voltage of the power supply unit is equal to or higher than a set value. Control method.

A power source unit that uses a generator driven by an internal combustion engine as a power source, a power conversion circuit that converts an output voltage of the power source unit into an AC voltage by switching of a switching element, and an output of the power conversion circuit is applied through a filter A voltage applied between the load connection terminals using a microcomputer that operates with a power supply voltage provided by a load connection terminal and a DC power supply circuit that converts the output of the power supply unit into a constant DC voltage. And a controller that controls a switch element of the power conversion circuit so as to have a voltage, wherein the controller is configured such that when a set time elapses after the power supply voltage is established, The peak value of the AC voltage obtained between the load connection terminals when the output voltage is no load is obtained between the load connection terminals at the rated load. Power supply voltage confirmation means for confirming whether or not a set value set to a value required to be higher than the peak value of the AC voltage to be generated is provided, and the output voltage of the power supply unit by the power supply voltage confirmation means When it is confirmed that the voltage becomes equal to or higher than the set voltage, control of the switch element of the power conversion circuit is started.

A power source unit that uses a generator driven by an internal combustion engine as a power source, a power conversion circuit that converts an output voltage of the power source unit into an AC voltage by switching of a switching element, and an output of the power conversion circuit is applied through a filter The switch element so that the voltage applied between the load connection terminals is an AC voltage having a desired waveform using a microcomputer connected to a load connection terminal and a DC power supply circuit operating from a DC power supply circuit powered by a battery. In the generator device with a power conversion circuit comprising a controller for controlling
Wherein the controller is an internal combustion engine restart confirmation means for confirming the start of the internal combustion engine after establishing the power supply voltage, the output voltage of the power supply unit when the start of the internal combustion engine set time has elapsed after the confirmed free The peak value of the AC voltage obtained between the load connection terminals at the time of load is greater than or equal to the set value set to a value necessary for making the peak value of the AC voltage obtained between the load connection terminals at the rated load higher than that of the load connection terminal. Power supply voltage confirmation means for confirming whether the output voltage of the power supply unit is equal to or higher than the set voltage by the power supply voltage confirmation means. The power generation apparatus with a power conversion circuit, characterized in that