JPH0526912Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はエンジン駆動型発電機のバツテリ電源
保護装置に係り、特にエンジンを始動するバツテ
リをエンジンおよび発電機の制御電源に使用した
場合のバツテリの逆接続による制御回路の損傷と
エンジン停止時のバツテリ回路切り忘れによるバ
ツテリの過放電を防止するバツテリ電源保護装置
に関する。

〔従来の技術〕 従来エンジンで駆動される発電機において、該
エンジンを始動する電源としてはバツテリを使用
しているのがほとんどである。この場合エンジン
にはバツテリを運転中に充電する充電装置が内蔵
されている。前記バツテリを保守、点検その他の
理由で一旦外し、バツテリを誤つて逆方向に接続
した場合に充電装置の整流器等の機器を損傷する
虞れがあつた。

この対策として従来、第２図に示す如き、特公
昭38−18457の技術が提案されている。即ち１１
０は充電用交流発電機であり、その出力は整流器
１２０に接続されバツテリ１４０を充電するよう
に構成されている。以上の充電回路の出力端子に
は、バツテリ１４０を正常に接続した場合に作動
するよう逆接続防止用のリレー１６０が整流器１
７０を介して接続され、更にバツテリ１４０を逆
に接続した場合に警報を発するよう、警報ブザー
および警報ランプが整流器１８０を介して接続さ
れている。そこで、今バツテリ１４０を逆接続し
て外部開閉器１５０を閉じたとしても、整流器１
７０には逆方向に電圧がかかるので、逆接続防止
用リレー１６０には電流は流れず附勢されること
がなく、従つてこの接点２５０，２６０は開放の
ままで、整流器１２０に短絡過電流が流れて、こ
れを破壊する虞れは全くない。

一方バツテリ１４０の端子に接続されている警
報ブザー１９０、警報サンプ２００と直列に接続
されている整流器１８０に順方向に電圧がかかる
ので、この警報回路に電流が流れ、警報ブザーが
鳴り、バツテリの接続方向が逆方向であることを
直ちに報知している。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記で説明した従来のバツテリ充電保護装置
は、エンジン起動用バツテリのみを対象として考
えていたが、近年エレクトロニクスの発達によ
り、エンジン駆動型発電機にあつては発電機の制
御およびエンジンの各種制御を電子化し、その電
源としてエンジン始動用のバツテリを利用する機
会が多くなつてきている。その場合、誤つてバツ
テリを逆接続した場合、バツテリ電源が電子部品
に短絡過電流を流さぬような保護対策を設ける必
要があると共に、作業を休止し、エンジン停止後
万一、バツテリ開閉器を切り忘れた場合には、充
電回路に接続されている前記制御回路の負荷によ
り、短時間にバツテリを放電させてしまい、エン
ジンの始動が不能となるばかりか、発電機を完全
に制御出来なくなる問題が生じてきた。更に、バ
ツテリの負荷容量が大きいため確実に充電装置が
作動していないと、バツテリの充電不足および発
電機の制御電源の電圧不足により発電機を満足に
制御出来なくなる。

本考案は上記事情に鑑み、バツテリを誤つて逆
接続した場合は充電回路は遮断された状態を維持
し、各制御回路に短絡過電流が流れるのを防止
し、またエンジン停止後バツテリ開閉器を切り忘
れた場合は警報回路および保護リレーが動作し、
充電回路を遮断して、バツテリの放電を防止する
と共に、充電装置のオルタネータ回路が故障し、
充電不良を起こした場合も警報を発生すると同時
に充電回路を遮断するバツテリ保護装置を提供す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上記問題点を解決するために創案され
たもので、エンジン駆動型発電機のエンジンＥの
始動および上記発電機の制御回路電源として使用
されるバツテリ１と、上記エンジンＥによつて駆
動され上記バツテリ１を充電するオルタネータ７
とを備え、正常接続時のバツテリ１によつて作動
するように、バツテリに放電警報ランプ６と放電
防止用リレー４−１との並列回路を介して第１の
ダイオードD₃のアノードを接続し、更に該第１
のダイオードD₃のカソードに、上記オルタネー
タ７の整流器側の出力端子Ｂ及び界磁巻線が接続
されている補助整流器側の出力端子Ｌのうち該出
力端子Ｌを接続し、逆接続時のバツテリによつて
作動するように、該バツテリに逆接続警報ランプ
８と直列に第２のダイオードD₄を直列接続して
構成することを特徴とするものである。

〔作用〕

本考案は上記手段において (1) バツテリを正常に接続した場合 逆接続防止用リレーに直列に接続されている第
１のダイオードはバツテリ電流を通電させる方向
に接続されている故、逆接続防止用リレーを動作
し、その常開接点をとじ、負荷回路に電流を供給
する。

(2) 充電装置が故障した場合 放電警報ランプと放電防止用リレーは充電電源
とバツテリ電源の両方の電圧がかかるように接続
されている為、正常運転の際は前記警報ランプお
よび放電防止用リレーには電圧は印加されない
が、充電装置が故障した場合はバツテリ電圧が警
報ランプおよび放電防止用リレーにかかり、警報
ランプを点灯すると同時に放電防止用リレーを動
作しその常閉接点を開き、逆接続防止用リレーを
去勢し、負荷回路を遮断し、バツテリの放電およ
び発電機制御回路を保護する。

(3) エンジン停止後バツテリ開閉器を切り忘れた
場合 充電電源は発電不能となり、前記同様放電警報
ランプ及び放電防止用リレーにはバツテリ電圧の
みがかかり、警報ランプを点灯すると同時に、負
荷回路を遮断し、バツテリの放電を防止する。

(4) バツテリの極性を誤つて逆接続した場合 逆接防止用リレーと直列に接続されている第１
のダイオードは、バツテリ電流を阻止する方向に
接続されているため、バツテリ電流は通電されず
に従つて逆接防止用リレーは動作せずその常開接
点は開始状態のままであり、負荷に接続されてい
る制御回路に短絡過電流が流れるのを防止すると
同時に逆接警報ランプを点灯する。

〔実施例〕

以下本考案の実施例を第１図に基づいて説明す
る。

第１図は本考案にかかるエンジン駆動型発電機
のバツテリ電源保護装置の回路図を示す。負極を
接地したバツテリ１はバツテリ開閉器SWを介し
てエンジン始動用電動機２に並列に接続されると
共に、上記バツテリ開閉器SWの出力端子２０
は、逆接防止リレー３−１の常開接点３−２を介
してバツテリ電源１の負荷回路としてのエンジン
Ｅが駆動する発電機の制御回路２１に接続され
る。上記制御回路２１は、上記発電機の三相電機
子巻線９の出力Ｕ，Ｖ，Ｗに入力端が接続される
と共に出力端が整流器１２を介して界磁巻線１０
を励磁する自動電圧調整器１４と、フライホイー
ルダイオード１３を介して上記界磁巻線１０を励
磁する初期励磁回路１５と、作業休止時にエンジ
ンを低速回転するスローダウン回路１６とからな
る。

また、上記バツテリ開閉器SWの出力端子２０
はエンジンスタータスイツチ５を介し分岐点２２
において、アノードが接地されたダイオードD₄
のカソードに一端が接地された警報ランプ８の他
端に接続される。同時に上記分岐点２２におい
て、放電防止用リレー４−１と放電警報ランプ６
との並列回路の一端が接続され、この並列回路の
他端がアノードに接続されたダイオードD₃のカ
ソードは上記放電防止用リレー４−１の常閉接点
４−２を介し一端が接地された逆接防止リレー３
−１の他端に接続され、同時に上記ダイオード
D₃のカソードとオルタネータ７の端子Ｌに接続
される。

また、バツテリ開閉器SWの出力端子２０はオ
ルタネータ７の端子Ｒに接続される。

上記オルタネータ７はエンジンＥによつて駆動
されるバツテリ充電用発電機であつて、三相電機
子巻線７−１と、該電機子巻線の整流出力をオル
タネータ７の端子Ｂおよび端子Ｌに送出すると共
にエミツタが接地されたトランジスタQ₁のコレ
クタに一端に接続された界磁巻線７−２の他端に
接続される整流器７−３と、下記のレギユレータ
とから成る。このレギユレータはトランジスタ
Q₁，Q₂、ツエナーダイオードZD、ダイオード
D₁，D₂、抵抗R₁〜R₄、コンデンサＣの部品より
構成され、オルタネータ７の端子Ｒからダイオー
ドD₂を介して流入する信号により三相全波整流
器７−３の直流出力を制御する。

以上構成のバツテリ電源の負荷回路には以下に
説明するエンジンおよび発電機の制御回路が接続
している。９は三相交流発電機の電機子巻線であ
り１０はその界磁巻線で、自動電圧調整器１４、
整流器１２、フライホイルダイオード１３で初期
励磁回路を構成する自励磁交流発電機であり、エ
ンジンＥによつて駆動されている。１６は作業休
止時にエンジンを低速回転するスローダウン回路
であり、その電源は前記の自動電圧調整器１４、
初期励磁回路１５も含め全てバツテリを利用して
る。

次に動作について説明する。

(1) 正常運転の場合 オペレータがバツテリ開閉器SW及びスタータ
スイツチ５を操作し、この接点Ｂ−Ｓ間をONに
すると始動モータ２の内蔵コンタクタがONとな
りエンジンを始動する。始動完了後前記スタータ
スイツチを手離すと接点は自動的にＢ−Ｍ間を接
続し、運転状態に入る。するとバツテリ１より放
電防止リレー４−１、ダイオードD₃、オルタネ
ータ端子Ｌ、界磁巻線７−２、トランジスタQ₁、
アースと電流が流れ、オルタネータに電圧が発声
し、Ｌ端子に電圧が誘起される。放電防止用リレ
ーは見掛け上電圧が零となり、接点４−２は閉
じ、逆接防止リレー３−１がONし、その接点３
−２がONされバツテリに充電される。

同時にオルタネータ７の端子ＲおよびＬにバツ
テリ電流が流れ即ち、Ｒ端子→ダイオードD₂→
抵抗R₁→トランジスタQ₁のベース→G₃なる経路
でバツテリからの電流が流れてトランジスタQ₁
をONにする。一方、Ｌ端子→界磁巻線７−２→
トランジスタQ₁→G₃の回路が形成され、オルタ
ネータ７は初期励磁される。

これにより、電機子巻線７−１に交流電圧が発
生し端子ＢおよびＬには直流出力が発生する。こ
の直流出力はトランジスタQ₁，Q₂、ツエナーダ
イオードZD、抵抗R₁〜R₅コンデンサＣより構成
されるレギユレータ回路により、充電電圧を常に
一定に自動制御され、正常運転を維持する。この
正常運転中においては放電警報ランプ６及び放電
防止用リレー４−１の両端にはオルタネータ７の
Ｌ端子の電圧とバツテリ１の電圧差が印加され
る。従つて正常運転の場合は両電圧は、同一であ
るから放電警報ランプ６および放電防止用リレー
４−１はOFF状態を継続する。

(2) 異常運転の場合 (イ) 正常運転時においてオルタネータ７が故障
し、充電不能となつた場合、オルタネータ７の
Ｌ端子の電圧はバツテリ１からの電圧がかかる
故に放電警報ランプ６および、放電防止用リレ
ー４−１にはバツテリ電圧がかかり該ランプ６
および放電防止用リレー４−１は附勢され、充
電不良の警報を発すると共に放電防止用リレー
４−１の常閉接点４−２を開き、逆接防止用リ
レー３−１を去勢し、常開接点を開き負荷回路
を遮断する。

(ロ) エンジン停止後オペレータがバツテリSWは
切り忘れた場合、エンジンＥは停止している
為、オルタネータ７もこの機能を停止し、前記
(イ)で説明した通り放電警報ランプ６および放電
防止用リレー４−１はバツテリ１の電圧がかか
り警報を発すると共に負荷回路を遮断し、放電
を防止する。

(ハ) 保守、点検その他の理由で一旦外したバツテ
リ１をオペレータが万一誤つてバツテリ１の極
性を逆に接続した場合。

バツテリSWをONにしてもバツテリ電源に
接続している逆接防止用リレー３−１は逆接防
止用リレー３−１に直列に接続してあるダイオ
ードD₃が電流を阻止する方向に接続されてい
るため、逆接続防止用リレー３−１には電流は
流れず去勢のままであり、従つてバツテリ１の
負荷回路に接続されている前記逆接防止用リレ
ー３−１の常開接点は開路のままであり、バツ
テリ電流を自動電圧調整器１４、初期励磁回路
１５、スローダウン回路１６の整流回路に短絡
過電流が流れるのを防止すると共にバツテリの
短絡事故を防止する。

一方バツテリを逆接続することにより、バツ
テリ電源接続されている逆接警報ランプ８は、
直列に接続されているダイオードD₄がバツテ
リを逆接続した場合に電流が流れる方向に結線
されているため逆接警報ランプ８に電流が流れ
ると直ちに警報を発する。

また、バツテリの極性を逆に接続したまま、
バツテリスイツチをONにし、スタータスイツ
チを操作してエンジンを始動しても、ダイオー
ドD₂がトランジスタQ₁のベース電流の流れる
のを阻止し、またダイオードD₃がオルタネー
タ７の界磁巻線７−２の初期励磁電流を阻止す
るから、充電用交流発電機は発電せず、放電警
報ランプは点灯せず、又放電警報リレーも動作
しない。

〔本考案の効果〕

以上の如く、本考案に係るバツテリ電源保護装
置によれば、簡単なる回路をもつて正常逆転まで
のバツテリの充電電源の故障およびエンジン停止
後のバツテリ開閉器の切り忘れによる短時間のバ
ツテリの放電防止のため、負荷回路の遮断と警報
を発すると共にバツテリを逆接続した場合には負
荷回路およびバツテリに短絡過電源が流れないよ
うな回路を組み込み、同時に警報装置を構成し、
バツテリの充電保護と負荷回路の保護の全てを解
決したものであり、その効果大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例のエンジン駆動発電機の
バツテリ電源保護装置の回路図、第２図は従来技
術を示した回路図である。 １……バツテリ、３−１……逆接防止用リレ
ー、３−２……常開接点、４−１……放電防止用
リレー、４−２……常閉接点、６……放電警報ラ
ンプ、７……オルタネータ、８……逆接警報ラン
プ、Ｅ……エンジン、９……発電機、１０……界
磁巻線、１２……整流器、１４……自動電圧調整
器、１５……初期励磁回路、１６……スローダウ
ン回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジン駆動型発電機のエンジンＥの始動およ
   び上記発電機の制御回路電源として使用されるバ
   ツテリ１と、上記エンジンＥによつて駆動され上
   記バツテリ１を充電するオルタネータ７とを備
   え、正常接続時のバツテリ１によつて作動するよ
   うに、バツテリに放電警報ランプ６と放電防止用
   リレー４−１との並列回路を介して第１のダイオ
   ードD₃のアノードを接続し、更に該第１のダイ
   オードD₃のカソードに、上記オルタネータ７の
   整流器側の出力端子Ｂ及び界磁巻線が接続されて
   いる補助整流器側の出力端子Ｌのうち該出力端子
   Ｌを接続し、逆接続時のバツテリによつて作動す
   るように、該バツテリに逆接続警報ランプ８と直
   列に第２のダイオードD₄を直列接続して構成す
   ることを特徴とするエンジン駆動型発電機のバツ
   テリ電源保護装置。