JP4286740B2 - バッテリ併用型エンジン駆動溶接機 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン溶接機とバッテリ溶接機とを併用したバッテリ併用型エンジン駆動溶接機に係り、とくにエンジン溶接機による交流補助電源を利用してバッテリを充電するようにしたバッテリ併用型エンジン駆動溶接機に関する。

この種のバッテリ併用型エンジン駆動溶接機は、燃料が確保できれば何時間でも運転可能なエンジン溶接機と、バッテリの容量により運転可能時間が制限されるバッテリ溶接機とを併用するものである。このため、バッテリ溶接機のバッテリをエンジン溶接機の交流補助出力で充電して、バッテリ溶接機の運転時間を延長することが行われている。

例えば、特許文献１では、エンジン溶接機の発電機巻線に単相用交流巻線を巻装することにより補助電源としてバッテリ充電用出力を得ることとし、商用電源が得られない場所でもバッテリ溶接機を長時間利用できるようにしている。
特開平4-135070号公報

この場合、補助電源は電動工具等にも使用できるため、補助電源の出力が定格値を超過すると、ヒューズが飛んでバッテリの充電および電動工具等の使用がともに不可となる不具合がある。

本発明は上述の点を考慮してなされたもので、交流補助電源によりバッテリの充電および電動工具等への給電を行うにつき、バッテリの充電および電動工具等への給電を両者に支障なく協調的に行い得るバッテリ併用型エンジン駆動溶接機を提供することを目的とする。

上記目的達成のため、本発明では、
エンジン溶接機とバッテリ溶接機とを併用するバッテリ併用型エンジン駆動溶接機であって、前記エンジン溶接機は電流調整器により設定された溶接出力を生じるとともに、交流補助電源として利用される出力を生じ、かつ充電器を介して前記バッテリ溶接機のバッテリを充電するように構成されたバッテリ併用型エンジン駆動溶接機において、前記溶接機の出力を検出して溶接中であることを判定し出力信号を形成する第１の判定手段と、前記電流調整器の設定値が小電流域にあることを判定して出力信号を形成する第２の判定手段と、前記交流補助電源の出力電流の大きさに応じた出力信号を形成する第３の判定手段と、前記バッテリの電圧が所定値以上であるとき出力信号を形成する第４の判定手段と、前記第1の判定手段の出力信号がないとき、または前記第１および第２の判定手段がともに出力信号を形成するとき前記充電器により前記バッテリの充電を行い、前記第３の判定手段の出力信号に応じた充電電流で充電を行い、前記第４の判定手段の出力信号が生じると充電停止する充電電流コントローラと、をそなえたことを特徴とするバッテリ併用型エンジン駆動溶接機、
を提供するものである。

本発明は上述のように、エンジン溶接機が溶接中でないときに、または溶接中であっても電流調整器の設定が小電流域であるときに、交流補助電源の出力電流をみながらバッテリ電圧が所定値に達するまで、交流補助電源からバッテリに充電を行うようにしたため、バッテリ溶接機のバッテリに効果的に充電を行うことができ、バッテリ溶接機を長時間使用することに役立つものである。

また、作業者にとっては，交流補助電源が過電流によってブレーカ等の過電流保護装置が働く虞が少なくなる。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

図１は、本発明の一実施例の構成を示す説明図である。溶接機Ｇは、エンジンＥにより駆動されて２つの出力を生じ、一方で制御整流器１１および直流リアクトル１２を介して溶接出力端子１０に直流出力を供給し、他方でインバータ２１を介して補助電源端子２０に交流出力を供給する。

溶接出力端子１０への出力は、電流調整器１３の設定値に応じてエンジン溶接機制御装置１４が制御整流器１１を制御することにより調整される。

補助電源端子２０への出力は、その一部が充電器２３を介してバッテリ２２を充電するために利用される。充電器２３は、充電電流コントローラ２４により制御されて充電動作を行うもので、充電電流コントローラ２４は補助電源ラインに設けられた交流電流検出器２５の検出信号およびチョッパ２７の出力ラインに設けられた直流電流検出器２６の検出信号に応じて充電器２３の制御を行う。

すなわち、補助電源端子２０に供給される出力は、エンジンＥの許容負荷量の範囲で、電動工具等の電源として利用されるとともに、バッテリ２２の充電にも利用される。ただし、その出力は、溶接を行っていないときでも補助電源の定格内に留める必要があり、電動工具等に給電しているときは充電に利用できる電力は減らす必要がある。充電電流コントローラ２４は、この調整を行いながら充電器２３によりバッテリ２２の充電を行う。

このように、交流補助電源を用いて充電を行う際も、過電流状態を招かないようにしているため、安心して交流補助電源を使用することができ、エンジン側からみても過負荷になる機会が減るので、エンジントラブルが減り、エンジン寿命を延ばすことが期待できる。

図２は、充電電流コントローラの制御内容を示すフローチャートである。このフローチャートに示された動作を、図１の回路構成を参照しながら説明する。

まず充電電流コントローラは、直流電流検出器２６により溶接中か否かを判断する(ステップＳ１)。溶接中であれば、併せて溶接電流の設定値が小電流域か否かを判断する(ステップＳ２)。

溶接中でないか、溶接中であっても溶接電流が小電流域であれば、ステップＳ３に移行して充電を開始する。このときの交流電流の値を、電流検出器２５により検出して定格値、すなわち予め定められた基準電流値以内であるか否かを判断する(ステップＳ４)。定格値以内であれば、そのまま充電を続けるが、定格値を超えるときはステップＳ５に移行して充電電流を低減し、ステップＳ４に戻って再び定格値以内であるか否かを判断する。このようにして、適切な充電電流を供給する。

充電が行われている間、充電電流コントローラ２４はバッテリ２２の両電極間電圧を監視している(ステップＳ６)。バッテリ電圧が設定値以下である間、充電を継続し、設定値に達したらステップＳ７に移行して充電停止となる。そして、ステップＳ１以下による次回の充電に備える。

本発明の一実施例の構成を示す説明図。 図１に示した実施例の動作内容を示すフローチャート。

符号の説明

Ｅ エンジン、Ｇ 溶接機、１０ 溶接出力端子、１１ 制御整流器、
１２ 直流リアクトル、１３ 電流調整器、１４ エンジン溶接機制御装置、
２０ 補助電源端子、２１ インバータ、２２ バッテリ、２３ 充電器、
２４ 充電電流コントローラ、２５ 交流電流検出器、２６ 直流電流検出器、
２７ チョッパ、２８ 直流リアクトル。

Claims (2)

1. エンジン溶接機とバッテリ溶接機とを併用するバッテリ併用型エンジン駆動溶接機であって、前記エンジン溶接機は電流調整器により設定された溶接出力を生じるとともに、交流補助電源として利用される出力を生じ、かつ充電器を介して前記バッテリ溶接機のバッテリを充電するように構成されたバッテリ併用型エンジン駆動溶接機において、
   前記溶接機の出力を検出して溶接中であることを判定し出力信号を形成する第１の判定手段と、
   前記電流調整器の設定値が小電流域にあることを判定して出力信号を形成する第２の判定手段と、
   前記交流補助電源の出力電流の大きさに応じた出力信号を形成する第３の判定手段と、
   前記バッテリの電圧が所定値以上であるとき出力信号を形成する第４の判定手段と、
   前記第1の判定手段の出力信号がないとき、または前記第１および第２の判定手段がともに出力信号を形成するとき前記充電器により前記バッテリの充電を行い、前記第３の判定手段の出力信号に応じた充電電流で充電を行い、前記第４の判定手段の出力信号が生じると充電停止する充電電流コントローラと、
   をそなえたことを特徴とするバッテリ併用型エンジン駆動溶接機。
2. 請求項１記載のバッテリ併用型エンジン駆動溶接機において、
   前記第３の判定手段の出力信号は、前記交流補助電源の出力電流値が定格値以内か否かを示すものであり、
   前記充電電流コントローラは、前記第３の判定手段による出力信号が予め定められた基準電流値を超えたときには、充電電流を低減するようにしたバッテリ併用型エンジン駆動溶接機。

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