JPH01248934A - エンジン駆動式空調機のバツテリー充電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジン駆動式空調機のバッテリー充電装置に
関するものである。

（従来の技術） 第８図はエンジン駆動式空調機に使用されている従来の
バッテリー充電装置の構成を示すものである。エンジン
により駆動される発電機ｌのステータコイル２には３相
交流電圧が発生する。この３相交流電圧は整流器３で整
流され、直流電圧に変換される。変換された直流電圧は
バッテリー４に印加される。また、システム制御部５の
制御によって負荷８がバッテリー４に接続されると、バ
ッテリ４から負荷８に電力が供給される。

さらに、システム制御部５によってレギュレータロと発
電機１が接続されると、レギュレータ６によって発電機
１の起電力が略一定に制御される。

レギュレータ６は抵抗Ｒと作動コイル１０及び作動コイ
ル１０によって切り換えられる接点ＰＯ。

ＰＩ、Ｐ２を備える。発電機１の起電力が増し、作動コ
イル１０に流れる電流が大きくなると、接点ＰＯが接点
ＰＩから離れ、接点Ｐ２に接触する。

すると、発電機１のロータコイル９に流れる電流が抵抗
Ｒによって減少され、発電機１の起電力が減少する。こ
のようにして、発電機１の起電力は略一定に制御される
。

従って、従来のバッテリー充電装置においては、起電力
が略一定に制御されたオルタネ−タフによってバッテリ
ー４が充電されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、エンジン駆動式空調機においては、いわゆる
室外機にバッテリーが配設される場合が多い。このため
、バッテリーの温度は外気の温度と共に上昇・下降する
。−船に、バッテリーは温度が高くなると充電され易（
なり、温度が低くなると充電されにくくなる性質がある
。

従って、バッテリーを略一定の電圧で充電すると、外気
の温度が高くなる夏期には過充電となり、外気の温度が
低くなる冬期には過放電となる問題点が発生する。

そこで、本発明では季節に応じてバッテリー充電電圧を
切り換えることを共通の技術的課題とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 前述した課題を達成するために講じた第１の技術的手段
は、冷房と暖房のどちらか一方を選択する切り換え手段
と、切り換え手段が冷房を選択している時に第１の電圧
を出力し、切り換え手段が暖房を選択している時に、第
１の電圧よりも高い第２の電圧を出力する電圧切り換え
手段と、電圧切り換え手段に接続されたバッテリーとを
設けたことである。

また、前述した課題を達成するために講じた第２の技術
的手段は、冷房と暖房および停止のどれか一つを選択す
る切り換え手段と、切り換え手段が冷房を選択している
時に第１の電圧を出力する第１の充電手段と、切り換え
手段が暖房を選択している時に、第１の電圧よりも高い
第２の電圧を出力する第２の充電手段と、切り換え手段
が停止を選択している時に所定の電流を出力する第３の
充電手段とを設けたことである。

（作用） 前述した第１、第２の技術的手段によれば、バッテリー
の温度が高くなる夏期には、切り換え手段が冷房に切り
換えられ、バッテリーが第１の電圧で充電される。また
、バッテリーの温度が低くなる冬期には、切り換え手段
が暖房に切り換えられ、バッテリーが第２の電圧で充電
される。このように、前述した第１、第２の技術的手段
によれば、季節に応じてバッテリーの充電電圧が変化す
るので、バッテリーの過充電や過放電が防止される。

さらに、前述した第２の技術的手段によれば、春期や秋
期等エンジン駆動式空調機が長期に渡つて停止している
場合には、第３の充電手段が動作し、バッテリーの自己
放電が防止される。従って、第２の技術的手段によれば
、バッテリーは常に適正な充電量に維持され、過充電や
過放電になりにくい。

（実施例） 以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施例に
ついて説明する。

第２図はエンジン駆動式空調機の概略構成を示すブロッ
ク図である。エンジン７０は同時に二つのコンプレッサ
７１と７７を駆動するようになっている。エンジン７０
とコンプレッサ７１，７７は電磁クラッチ７１ａ、７７
ａによって選択的に結合される。電磁クラッチ７１ａ、
７７ａは制御装置８６によって制御される。

二つのコンプレッサ７１と７７には全く同じ冷媒回路が
それぞれ接続されている。そこで、以後の説明では一方
のみを説明し、他方の説明は省略する。

コンプレッサ７１（７７）により圧縮された冷媒は切換
四方弁７２（７８）に送出される。第２図では切換四方
弁７２（７８）が暖房運転側に切り換えられており、切
換四方弁７２（７８）から室内側熱交換器７３（７９）
に冷媒が送り込まれる。室内側熱交換器７３（７９）に
送り込まれた冷媒は凝縮熱を放出し、室内側熱交換器７
３（７９）が取り付けられた室を暖房する。その後、冷
媒は膨張弁７５（８１）を通って室外側熱交換器７６（
８２）に達し、冷媒は室外側熱交換器７６（８２）を介
して外気から熱を吸収して蒸発する。

蒸発した冷媒は切換四方弁７２（７Ｂ）からコンプレッ
サ７１（７７）に戻される。

一方、エンジン７０の冷却水は、ウォータポンプ８３に
よってエンジン７０とラジェータ８４を結ぶ回路を循環
する。

エンジン７０にはスタータ８４とガスミキサー８５が固
定されている。スタータ８４とガスミキサー８５はエン
ジンスピードコントローラ９０を介して制御装置８６に
よって制御される。スタータ８４はエンジン７０を始動
するための電動機である。また、エンジンスピードコン
トローラ９０はガスミキサー８５のスロットル開度を調
節してエンジン７０に供給される混合気の濃度を調整し
てエンジン７０の回転速度を制御する装置である。

また、エンジン７０にはオルタネータ７が機械的に接続
されている。オルタネータ７は従来のオルタネータ７と
同じものである。また、オルタネ−タフにはバッテリー
４とレギュレータ８７が電気的に接続されている。

室内機ＲとＬはそれぞれ室内機制御回路７４と８０を備
えている。室内機制御回路７４と８０は制御装置８６の
指示に応じてファン８８．８９の回転速度を制御する。

また、室内機制御回路７４と８０はユーザーの指示に応
じて四方弁７２と７８を切り換える。さらに、室内機制
御回路７４と８０は室内機ＲとＬの周囲の気温や運転命
令および暖房運転中であるか等の情報を制御装置８６に
送る。室内機制御回路７４と８０の詳細は本願明細書の
要旨から外れるので、説明を省略する。

次ぎに第１図を参照してレギュレータ８７の詳細を説明
する。

レギュレータ８７は負荷８、第ルギュレータＲＥＧＩ、
第２レギユレータＲＥＧ２、システム制御部５０、およ
びフロート充電回路ＣＨＧを備えている。

負荷８は従来と同じなので、詳細な説明を省略する。

また、第ルギュレータＲＥＧＩと第２レギユレータＲＥ
Ｇ２も従来のレギュレータ６と同じ構成であるので、詳
細な説明は省略する。なお、本実施例では、システム制
御部５０によって第ルギュレータＲＥＧＩがオルタネ−
タフに接続された場合、オルタネ−タフの端子Ｂには約
１６ボルトの電圧が発生する。また、システム制御部５
゜によって第２レギユレータＲＥＧ２がオルタネ−タフ
に接続された場合、オルタネ−タフの端子Ｂには約１４
ボルトの電圧が発生する。

システム制御部５０は四つのスイッチ５０ａ。

５０ｂ、５０ｃ、５０ｄから成る。四つのスイッチ５０
ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄは全てリレーであり、制御
装置８６によって開閉される。

フロート充電回路ＣＨＧは制御装置８６が停止状態を選
択している時に所定の電流を出力する充電回路である。

第３図はフロート充電回路ＣＨＧの詳細を示す回路図で
ある。

トランス３５の一次側は商用交流電源に接続されている
。そして、その二次側には整流器３６が接続されている
。整流器３６で整流された直流電圧はコンデンサ３７で
平滑化された後、トランジスタ４２を中心とした定電流
源回路３２に入力される。定電流源回路３２ではトラン
ジスタ４２のベース電圧がツェナーダイオード３９の作
用によって一定電圧とされている。また、この状態でト
ランジスタ４２のエミッタ電流が所定の値、例えば２０
　（ｎ＋Ａ）となるように可変抵抗器４４が調整される
。

トランジスタ４２のエミッタ電流が何らかの原因で増大
すると、抵抗４４と４３に発生する電圧降下が太き（な
り、トランジスタ４２のベース電流が減少する。従って
、トランジスタ４２のエミツタ電流は減少され、エミッ
タ電流が所定の値に保持される。逆に、トランジスタ４
２のエミッタ電流が何らかの原因で減少すると、抵抗４
４と４３に発生する電圧降下が小さくなり、トランジス
タ４２のベース電流が増大する。従って、トランジスタ
４２のエミッタ電流は増大され、エミッタ電流が所定の
値に保持される。

このように、本実施例のフロート充電回路ＣＨＧはバッ
テリー４に所定の微小電流を流し、バッテリー４の自己
放電を防止する。

再び第１図を参照して説明する。本実施例ではエンジン
駆動式空調機の運転モードによって第１表のようにシス
テム制御部５０を切り換えている。

なお、第１表において「暖房運転」とは室内機ＲとＬが
共に暖房を行っているモード、「冷房運転」とは室内機
ＲとＬが共に冷房を行っているモード、「冷暖運転とは
室内機ＲとＬの一方が冷房を行い、他方が暖房を行って
いるモードである。また、「停止」とはエンジン７０が
停止しているモードである。

次ぎに、制御装置８６の動作を説明する。前述したシス
テム制御部５０は制御装置８６で実行されるプログラム
により制御される。

第４図は制御装置８６で実行されるプログラムの概略を
描いたフローチャートである。

エンジン駆動式空調機を動作させるために、ユーザーが
電源を投入すると、ステップＳ１から実行が開始される
。

まずステップＳ２では、初期設定が行われる。

ステップＳ２では、システム制御部５０が「停止」モー
ドに設定される他、各出力ボート等が初期化される。次
ぎにステップＳ３ではモードフラグＳＳがゼロ（待機モ
ード）に設定される。

ステップＳ４では、制御Ｂ装置８６と室内機制御回路７
４と８０の間で通信が行われる。この通信によって、制
御装置８６には、室内機ＲとＬの周囲の気温や運転命令
および室内機ＲとＬ暖房運転中であるか否か等の情報が
記憶される。

ステップＳ５ではユーザーから運転命令が入力されたか
否かが判定される。そして、室内機Ｒまたは室内機りか
ら冷房開始や暖房開始の指示があった場合にはステップ
Ｓ６に進み、モードフラグＳＳが１　（エンジン始動モ
ード）に設定される。

ステップＳ７ではユーザーから停止命令が人力されたか
否かが判定される。そして、室内機ＲとＬの両方から停
止の指示があった場合にはステップＳ８に進み、モード
フラグＳＳが４（エンジン停止モード）に設定される。

ステップ８９〜ステツプＳｌｌでは室内機ＲとＬの空調
条件が判定される。そして、室内機ＲとＬの空調条件が
共に不成立（室内機ＲとＬの周囲の気温が共に設定温度
に達している）の場合にはステップ３１２に進み、モー
ドフラグＳＳが４（エンジン停止モード）に設定される
。また、室内機ＲとＬのどちらか一方の空調条件のみが
不成立の場合にはステップＳ１３に進み、モードフラグ
ＳＳが５　（温調停止モード）に設定される。さらに、
室内４１ＲとＬの空調条件が共に成立（室内機ＲとＬの
周囲の気温が共に設定温度に未達である）の場合にはス
テップ３１４に進む。

ステップ５１４ではモードフラグＳＳが０（待機モード
）であるか否かが判定される。モードフラグＳＳが０で
ある場合にはステップ３１６に進み、モードフラグＳＳ
が０でない場合にはモードフラグＳＳを３　（空調運転
モード）に設定する。

ステップ３１６では異常検出の有無が判定される。異常
が検出された場合にはステップＳ１７に進み、モードフ
ラグＳＳを６　（異常停止モード）に設定する。

その後は、モードフラグＳＳの設定に応じてスチップｓ
１８〜ステップＳ２６のプログラムが選択的に実行され
る。

ステップＳ１８では待機モードの処理が行われる。待機
モードでは制御装置８６と室内機制御回路７４と８０の
みが動作し、他の装置は全て休止状態に設定される。

ステップＳ１９では始動モードの処理が行われる。始動
モードの詳細は後に第５図を参照して説明する。

ステップ３２０では暖機モードの処理が行われる。暖機
モードでは所定時間エンジン７０を駆動し、エンジン７
０が温められる。

ステップＳ２１では空調運転モードの処理が行われる。

空調運転モードの処理は後に第６図を参照して説明する
。

ステップ３２２では停止モードの処理が行われる。停止
モードの処理は後に第７図を参照して説明する。ステッ
プＳ２２でエンジン７０が停止すると、ステップＳ２３
でモードフラグＳＳが０（待機モード）に設定される。

ステップＳ２４では温調停止モードの処理が行われる。

温調停止モードでは、電磁クラッチ７１ａと７７ａのど
ちらか一方が非結合とされ、コンプレッサ７１と７７の
どちらか一方が停止する。

ステップＳ２５では異常停止モードの処理が行われる。

異常停止モードではエンジン７０が緊急に停止されると
共に、室内機ＲとＬに異常発生が表示される。ステップ
Ｓ２５でエンジン７０が停止すると、ステップＳ２６で
モードフラグＳＳがＯ（待機モード）に設定される。

次ぎに、第５図を参照して始動モードの処理を説明する
。第５図のフローチャートは本実施例の始動モードの処
理を行うサブルーチンを示す。

第４図のステップＳ１９が実行されるとステップＳ３１
から実行が開始される。

ステップＳ３２ではイグナイタ（図示せず）やエンジン
スピードコントローラ９０等に電源が投入され、エンジ
ン７０の始動準備がなされる。また、ステップＳ３３で
はフロート充電回路ＣＨＧがバッテリー４から切り離さ
れる。この時、バッテリー４には第２レギユレータＲＥ
Ｇ２または第２レギユレータＲＥＧ２が接続される。

ステップ３３４〜ステツプＳ３７ではエンジン７０の始
動が行われる。即ち、ステップＳ３４でスタータ８４を
回転させ、ステップＳ３５でエンジン７０が自刃回転可
能な状態になったか否かが判定される。より具体的には
、エンジン７０の回転速度が８００　（ｒｐｍ）以上と
なった場合、エンジン７０が自刃回転可能な状態と判定
される。ステップＳ３５でエンジン７０が自刃回転可能
な状態であると判定された場合にはステップ３３６に進
む。ステップＳ３６ではスタータ８４が停止され、モー
ドフラグＳＳが２（暖機モード）に設定される。

また、ステップＳ３５でエンジン７０が自刃回転可能な
状態ではないと判定された場合にはステップ３３７に進
む。ステップ３３７ではスタータ８４が実際に回転して
いる時間が判定される。そして、スタータ８４の回転時
間が所定時間に達しない場合には再びステップＳ３４に
戻って処理を行う。また、所定時間スタータ８４を回転
させてもエンジン７０が始動しない場合にはステップ３
３８に進む。ステップ３３８ではスタータ８４が停止さ
れ、モードフラグＳＳが６（異常停止モード）に設定さ
れる。その後、ステップ３３９に進み、フロート充電回
路ＣＨＧをバッテリー４に接続する。この時、第２レギ
ユレータＲＥＧ２と第２レギユレータＲＥＧ２はバッテ
リー４から切り離される。

ステップＳ４０ではメイラルーチンに復帰する処理が行
われる。

以上に述べたように、始動モードでは、フロート充電回
路ＣＨＧがバッテリー４から切り離され、エンジン７０
が始動される。

次ぎに、第６図を参照して空調運転モードの処理を説明
する。第６図のフローチャートは本実施例の空調運転モ
ードの処理を行うサブルーチンを示す。

第４図のステップ３２１が実行されるとステップＳ５１
から実行が開始される。

まず最初にステップ３５２〜ステツプＳ５４で室内機Ｒ
とＬの運転動作が判定される。そして、室内機Ｒが暖房
運転を行い、室内機りが冷房運転を行う場合にはステッ
プ３５５．３５６が実行される。室内機ＲとＬが共に暖
房運転を行う場合にはステップＳ５７．３５８が実行さ
れる。室内機Ｒが冷房運転を行い、室内機りが暖房運転
を行う場合にはステップＳ５９．Ｓ６０が実行される。

室内機ＲとＬが共に冷房運転を行う場合にはステップＳ
６１．Ｓ６２が実行される。

ステップＳ５５では室内機ＲとＬのそれぞれの運転動作
において公知の温調制御が行われる。そして、ステップ
Ｓ５６ではスイッチ５０ｄをレギュレータＲＥＧＺ側に
切り換え、オルタネ−タフの起電力を低く設定する。

ステップＳ５７では室内機ＲとＬの暖房運転において公
知の温調制御が行われる。そして、ステップ３５８では
スイッチ５０ｄをレギュレータＲＥＧＩ側に切り換え、
オルタネータ７の起電力を高く設定する。

ステップＳ５９では室内機ＲとＬのそれぞれの運転動作
において公知の温調制御が行われる。そして、ステップ
Ｓ６０ではスイッチ５０ｄをレギュレータＲＥＧ２側に
切り換え、オルタネ−タフの起電力を低く設定する。

ステップＳ６１では室内機ＲとＬの冷房運転において公
知の温調制御が行われる。そして、ステップＳ６２では
スイッチ５０ｄをレギュレータＲＥＧＺ側に切り換え、
オルタネ−タフの起電力を低く設定する。

ステップＳ６３では第４図に示したメインルーチンに復
帰する処理が行われる。

このように、本実施例の空調運転モードにおいては、室
内機ＲとＬが共に暖房を行っている時にはオルタネ−タ
フの起電力が高く設定され、他の時にはオルタネ−タフ
の起電力が低く設定される。

次ぎに、第７図を参照して空調運転モードの処理を説明
する。第７図のフローチャートは本実施例の停止モード
の処理を行うサブルーチンを示す。

第４図のステップＳ２２が実行されるとステップ３７１
から実行が開始される。

ステップ３７２ではイグナイタ（図示せず）、エンジン
スピードコントローラ９０等のエンジン関係機器が停止
される。そして、ステップＳ７３ではスイッチ５０ａが
オフに設定され、スイッチ５０ｃがオンに切り換えられ
る。この処理によってバッテリー４がフロート充電回路
Ｃ）ＩＧに接続される。ステップＳ７４では熱交換機用
ファンやウォータポンプ８３や換気ファン（図示せず）
等のエンジン補機が約１８０秒間駆動される。ステップ
３７５では第４図に示したメインルーチンに復帰する処
理が行われる。

このように、本実施例の停止モードにおいては、エンジ
ン７０が停止されると共に、レギュレータＲＥＧＩとＲ
ＥＧ２がバッテリー４から切り離され、代わりにフロー
ト充電回路ＣＨＧがバッテリー４に接続される。

以上に述べたバッテリー充電装置の動作を要約する。

本実施例のバッテリー充電装置では、制御装置８６が待
機モードの時、または制御装置８６の電源が断たれてい
る時には、フロート充電回路ＣＨＧが動作する。そして
、フロート充電回路ＣＨＧバッテリー４の自己放電を防
止する。

さらに、エンジン７０が始動すると、第２レギユレータ
ＲＥＧ２、または第２レギユレータＲＥＧ２が動作する
。第２レギユレータＲＥＧ２はバッテリー４を取り囲む
外気の温度が低い時、即ち室内機ＲとＬが共に暖房運転
を行っている時に動作する。第ルギュレータＲＥＧ　ｌ
はバッテリー４が充電されにくい冬期に動作し、バッテ
リー４の充電電圧を高く設定することによってバッテリ
ー４の過放電を防止する。

また、第２レギユレータＲＥＧ２はバッテリー４を取り
囲む外気の温度が高い時、即ち室内ｊａＲとＬの少なく
ともどちらか一方が冷房運転を行っている時に動作する
。第２レギユレータＲＥＧ２はバッテリー４が充電され
易い夏期に動作し、バッテリー４の充電電圧を低く設定
することによってバッテリー４の過充電を防止する。

このように、フロート充電回路ＣＨＧと第２レギユレー
タＲＥＧ２によってバッテリー４には常に所定以上の電
力が蓄えられる。それゆえに、本実施例の充電装置を使
用したエンジン駆動式空調機ではエンジン７０の始動不
良が減少する。

また、第２レギユレータＲＥＧ２によってバッテリー４
の液減りが防止される。それゆえに、本。

実施例の充電装置を使用したエンジン駆動式空調機では
バッテリー４の保守点検の頻度を下げることができ、エ
ンジン駆動式空調機の信頼性が向上する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、季節に応じてバッテリーの充電電圧が
切り換えられる。それゆえに、バッテリーの過充電や過
放電が防止され、エンジン駆動式空調機の信頬性が向上
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい実施例を描いた充電装置の回
路図である。 第２図は本発明が適用されるエンジン駆動式空調機の概
略構成を示すブロック図である。 第３図は本発明の好ましい実施例のフロート充電回路を
示す回路図である。 第４図は本発明の好ましい実施例の制御装置で実行され
るプログラムの概略を描いたフローチャートである。 第５図は本発明の好ましい実施例の始動モードの処理を
示すフローチャートである。 第６図は本発明の好ましい実施例の空調運転モードの処
理を示すフローチャートである。 第７図は本発明の好ましい実施例の空調運転モードの処
理を示すフローチャートである。 第８図は従来のバッテリー充電装置の構成を示す回路図
である。 ４・・・バッテリー、 ５０・・・システム制御部（電圧切り換え手段）、８６
・・・制御装置（切り換え手段）、ＲＥＧＩ・・・第２
レギユレータ（第１の充電手段）、ＲＥＧ２・・・第２
レギユレータ（第２の充電手段）、ＣＨＧ・・・フロー
ト充電回路（第３の充電手段）。 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷房と暖房のどちらか一方を選択する切り換え手
   段と、 該切り換え手段が冷房を選択している時に第１の電圧を
   出力し、前記切り換え手段が暖房を選択している時に、
   前記第１の電圧よりも高い第２の電圧を出力する電圧切
   り換え手段と、 前記電圧切り換え手段に接続されたバッテリーと、 を備えるエンジン駆動式空調機のバッテリー充電装置。
2. （２）冷房と暖房および停止のどれか一つを選択する切
   り換え手段と、 該切り換え手段が冷房を選択している時に第１の電圧を
   出力する第１の充電手段と、 前記切り換え手段が暖房を選択している時に、前記第１
   の電圧よりも高い第２の電圧を出力する第２の充電手段
   と、 前記切り換え手段が停止を選択している時に所定の電流
   を出力する第３の充電手段と、 を備えるエンジン駆動式空調機のバッテリー充電装置。