JPH0622461A - バッテリ内蔵エンジン式発電装置 - Google Patents
バッテリ内蔵エンジン式発電装置Info
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- JPH0622461A JPH0622461A JP1263092A JP1263092A JPH0622461A JP H0622461 A JPH0622461 A JP H0622461A JP 1263092 A JP1263092 A JP 1263092A JP 1263092 A JP1263092 A JP 1263092A JP H0622461 A JPH0622461 A JP H0622461A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 バッテリの初期充電を、接続極性にかかわら
ず、低圧外部電源から自動で行なえるバッテリ内蔵エン
ジン式発電装置を提供する。 【構成】 交流発電機の出力の順変換回路３１と、平滑
用コンデンサ３２と、逆変換回路と、ＬＣフィルタと、
出力端子ＴＯ１、ＴＯ２を備え、順変換及び逆変換回路
は逆並列ダイオードを有するトランジスタのブリッジ回
路であり、装置内蔵のバッテリの電圧を昇圧チョッパ回
路を介し印加して当該バッテリと平滑用コンデンサ、発
電機をエンジン始動に用いるものであって、装置内蔵バ
ッテリの充電電力を外部電源、２００から出力端子ＴＯ
１、ＴＯ２より取り込む場合、初期充電に際し平滑用コ
ンデンサ３２の電圧が所定値以下の場合に逆変換回路の
同側アームの２つのトランジスタにチョッパ動作させる
初期充電条件充足部５２Ａを有する。
ず、低圧外部電源から自動で行なえるバッテリ内蔵エン
ジン式発電装置を提供する。 【構成】 交流発電機の出力の順変換回路３１と、平滑
用コンデンサ３２と、逆変換回路と、ＬＣフィルタと、
出力端子ＴＯ１、ＴＯ２を備え、順変換及び逆変換回路
は逆並列ダイオードを有するトランジスタのブリッジ回
路であり、装置内蔵のバッテリの電圧を昇圧チョッパ回
路を介し印加して当該バッテリと平滑用コンデンサ、発
電機をエンジン始動に用いるものであって、装置内蔵バ
ッテリの充電電力を外部電源、２００から出力端子ＴＯ
１、ＴＯ２より取り込む場合、初期充電に際し平滑用コ
ンデンサ３２の電圧が所定値以下の場合に逆変換回路の
同側アームの２つのトランジスタにチョッパ動作させる
初期充電条件充足部５２Ａを有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バッテリ内蔵エンジン
式発電装置に関する。
式発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は、本出願人等が先に提案したバッ
テリ内蔵エンジン式発電装置を回路図で示したものであ
る。同図において、１０はタービンエンジンＥＧ、２０
は３相の永久磁石式交流発電機ＳＧ、３１は逆変換機能
を有する順変換回路、３２は電解コンデンサＣＤ、３３
逆変換回路、ＵＯ１、ＵＯ２は交流側接続点、３４はリ
アクトルＬｏ、３５はコンデンサＣｏ、ＴＯ１、ＴＯ２
は装置出力端子、５０は制御回路である。３１〜３５は
主回路を構成している。
テリ内蔵エンジン式発電装置を回路図で示したものであ
る。同図において、１０はタービンエンジンＥＧ、２０
は３相の永久磁石式交流発電機ＳＧ、３１は逆変換機能
を有する順変換回路、３２は電解コンデンサＣＤ、３３
逆変換回路、ＵＯ１、ＵＯ２は交流側接続点、３４はリ
アクトルＬｏ、３５はコンデンサＣｏ、ＴＯ１、ＴＯ２
は装置出力端子、５０は制御回路である。３１〜３５は
主回路を構成している。
【０００３】順変換回路３１は逆並列ダイオードＤＢを
有する６箇のトランジスタＱＢをブリッジ接続して構成
されており、交流発電機ＳＧがエンジンＥＧによって駆
動される発電動作時には、３相全波整流回路を構成する
６箇のダイオードＤＢが交流発電機ＳＧの３相出力を整
流し、直流電力に変換する。逆変換回路３３はフライホ
イルダイオードＤＲ１〜ＤＲ４をそれぞれ有するトラン
ジスタＱ１〜Ｑ４ををブリッジ接続して構成されたＰＷ
Ｍ方式の逆変換回路（単相正弦波ＰＷＭインバータ）で
あって、制御回路５０の逆変換制御部５２から制御パル
スＳ２を受けて、交流発電機ＳＧが発電動作をしている
時の上記直流電力を単相の交流電力に変換する。この単
相の交流電力は交流側端子ＵＯ１、ＵＯ２から送り出さ
れ、リアクトル３４、コンデンサ３５からなるＬＣフィ
ルタで平滑されて、装置出力端子ＴＯ１、ＴＯ２を介し
図示しない負荷に供給される。交流発電機ＳＧの発電動
作時、６箇のダイオードＤＢ、電解コンデンサ３２、逆
変換回路３３は電圧型インバータを構成する。
有する６箇のトランジスタＱＢをブリッジ接続して構成
されており、交流発電機ＳＧがエンジンＥＧによって駆
動される発電動作時には、３相全波整流回路を構成する
６箇のダイオードＤＢが交流発電機ＳＧの３相出力を整
流し、直流電力に変換する。逆変換回路３３はフライホ
イルダイオードＤＲ１〜ＤＲ４をそれぞれ有するトラン
ジスタＱ１〜Ｑ４ををブリッジ接続して構成されたＰＷ
Ｍ方式の逆変換回路（単相正弦波ＰＷＭインバータ）で
あって、制御回路５０の逆変換制御部５２から制御パル
スＳ２を受けて、交流発電機ＳＧが発電動作をしている
時の上記直流電力を単相の交流電力に変換する。この単
相の交流電力は交流側端子ＵＯ１、ＵＯ２から送り出さ
れ、リアクトル３４、コンデンサ３５からなるＬＣフィ
ルタで平滑されて、装置出力端子ＴＯ１、ＴＯ２を介し
図示しない負荷に供給される。交流発電機ＳＧの発電動
作時、６箇のダイオードＤＢ、電解コンデンサ３２、逆
変換回路３３は電圧型インバータを構成する。
【０００４】装置の交流出力回路には、短絡用スイッチ
ＳＷ２を並列に持つ突入電流防止用の電流制限抵抗Ｒ３
６と短絡スイッチＳＷ２を有する初期充電回路が挿入さ
れている。１００は一般家庭の１００ボルト用コンセン
トを示している。
ＳＷ２を並列に持つ突入電流防止用の電流制限抵抗Ｒ３
６と短絡スイッチＳＷ２を有する初期充電回路が挿入さ
れている。１００は一般家庭の１００ボルト用コンセン
トを示している。
【０００５】本実施例のバッテリＢＡＴＴ４１は、ＬＣ
フィルタを構成しているリアクトルＬｏ３４とコンデン
サＣｏ３５の相互接続点（装置出力端子ＴＯ２）と電解
コンデンサＣＤ３２の負極側（負極Ｎ）との間に、正極
側をリアクトルＬｏ側にしてスイッチＳＷ１を介して挿
入され、このバッテリＢＡＴＴを充電するためのバッテ
リ充電器６１が正極ＰとバッテリＢＡＴＴの正極側との
間に挿入されている。上記スイッチＳＷ１はバッテリＢ
ＡＴＴとリアクトルＬｏとの間に挿入されており、両者
の接続点から突き合わせダイオードの一方ダイオードＤ
１を通して電力が取り出されるとともに正極Ｐから他方
ダイオードＤ２を通して電力が取り出され、取り出され
た電力は制御回路用電源部６２に供給される。この電源
部６２は制御回路５０内にある各制御部を駆動するため
の電力を生成する。６３は電圧検出器であって、コンデ
ンサＣＤ３２の電圧を検出し、この検出して電圧値を制
御用のデータとして制御回路５０に入力する。
フィルタを構成しているリアクトルＬｏ３４とコンデン
サＣｏ３５の相互接続点（装置出力端子ＴＯ２）と電解
コンデンサＣＤ３２の負極側（負極Ｎ）との間に、正極
側をリアクトルＬｏ側にしてスイッチＳＷ１を介して挿
入され、このバッテリＢＡＴＴを充電するためのバッテ
リ充電器６１が正極ＰとバッテリＢＡＴＴの正極側との
間に挿入されている。上記スイッチＳＷ１はバッテリＢ
ＡＴＴとリアクトルＬｏとの間に挿入されており、両者
の接続点から突き合わせダイオードの一方ダイオードＤ
１を通して電力が取り出されるとともに正極Ｐから他方
ダイオードＤ２を通して電力が取り出され、取り出され
た電力は制御回路用電源部６２に供給される。この電源
部６２は制御回路５０内にある各制御部を駆動するため
の電力を生成する。６３は電圧検出器であって、コンデ
ンサＣＤ３２の電圧を検出し、この検出して電圧値を制
御用のデータとして制御回路５０に入力する。
【０００６】このエンジン式発電装置は、装置出力端子
ＴＯ１、ＴＯ２を家庭用コンセントに接続するだけで、
制御装置内で、制御用の電源が自動的に確立し、この電
源によりバッテリ充電系が駆動され、家庭用コンセント
から充電電力を取り込んでバッテリが自動充電される構
成を持つもので、バッテリ初期充電を当該バッテリを内
蔵したままで、従来に比して著しく簡便に行なうことが
できる利点がある。
ＴＯ１、ＴＯ２を家庭用コンセントに接続するだけで、
制御装置内で、制御用の電源が自動的に確立し、この電
源によりバッテリ充電系が駆動され、家庭用コンセント
から充電電力を取り込んでバッテリが自動充電される構
成を持つもので、バッテリ初期充電を当該バッテリを内
蔵したままで、従来に比して著しく簡便に行なうことが
できる利点がある。
【０００７】しかしながら、この種のエンジン式発電装
置は装置全体の小形軽量化のため、内蔵するバッテリの
容量は必要最小限の容量にして可及的に小形・軽量のバ
ッテリを搭載するので、屋外等の家庭用１００ボルト電
源が無い所では、バッテリ充電装置を駆動するための電
源をバッテリから得ることができない場合があるという
問題がある。
置は装置全体の小形軽量化のため、内蔵するバッテリの
容量は必要最小限の容量にして可及的に小形・軽量のバ
ッテリを搭載するので、屋外等の家庭用１００ボルト電
源が無い所では、バッテリ充電装置を駆動するための電
源をバッテリから得ることができない場合があるという
問題がある。
【０００８】即ち、発電装置がＡＣ１００ボルトを出力
するためには、平滑用コンデンサ３２の電圧Ｖcdは、Ｖ
cd＞１４０ボルト必要であるが、そのためには通常運転
時の発電機２０の電圧が相応に高い値となるので、内蔵
バッテリの電圧ＶB は高い方が有利であり、ＶB として
は、例えばＶB ＝１２ボルトよりはＶB ＝２４ボルトを
選択する。しかし、バッテリ充電器は、Ｖdc＞バッテリ
端子電圧の条件が満たされないと動作しないから上記問
題が生じる。
するためには、平滑用コンデンサ３２の電圧Ｖcdは、Ｖ
cd＞１４０ボルト必要であるが、そのためには通常運転
時の発電機２０の電圧が相応に高い値となるので、内蔵
バッテリの電圧ＶB は高い方が有利であり、ＶB として
は、例えばＶB ＝１２ボルトよりはＶB ＝２４ボルトを
選択する。しかし、バッテリ充電器は、Ｖdc＞バッテリ
端子電圧の条件が満たされないと動作しないから上記問
題が生じる。
【０００９】ところで、この種の発電装置を上記屋外等
の家庭用１００ボルト電源が得れない場所へ移動させる
には、殆どの場合、自動車を使うので、カーバッテリ等
の低電圧源を初期充電のための電源として利用できれば
便利である。
の家庭用１００ボルト電源が得れない場所へ移動させる
には、殆どの場合、自動車を使うので、カーバッテリ等
の低電圧源を初期充電のための電源として利用できれば
便利である。
【００１０】そこで、本発明者等は、図６に示すよう
に、充電専用の充電端子ＴＢ１、ＴＢ２を設けるととも
に、上記逆変換制御部５２に図７に詳細を示す初期充電
条件充足部５２Ａを持たせ、バッテリの初期充電を、カ
ーバッテリ等の低電圧源から行なうことができるバッテ
リ内蔵エンジン式発電装置を提案した。
に、充電専用の充電端子ＴＢ１、ＴＢ２を設けるととも
に、上記逆変換制御部５２に図７に詳細を示す初期充電
条件充足部５２Ａを持たせ、バッテリの初期充電を、カ
ーバッテリ等の低電圧源から行なうことができるバッテ
リ内蔵エンジン式発電装置を提案した。
【００１１】図７において、５２１は電圧制御器であっ
て、電圧指令Ｖ* と電圧Ｖdcとの偏差を入力して電流指
令Ｉ* を出力する。５２２は電流制御器であって、リア
クトル３４を流れる直流電流ＩLCと電流指令Ｉ* との偏
差を増幅してＰＷＭ変調器５２３に与える。５２４はベ
ースドライバ、５２５は直流電流検出器ＤＣＣＴであ
る。ＰＷＭ変調器５２３はトランジスタＱ２をチョッパ
制御する。電圧指令Ｖ*は、コンセント１００に充電端
子ＴＢ１、ＴＢ２に接続した場合のコンデンサ３２の充
電電圧電圧dcよりも充分に低い値（例えば、ＶB ＝２４
ボルトの時、Ｖ*＝５０〜６０ボルト）に設定される。
て、電圧指令Ｖ* と電圧Ｖdcとの偏差を入力して電流指
令Ｉ* を出力する。５２２は電流制御器であって、リア
クトル３４を流れる直流電流ＩLCと電流指令Ｉ* との偏
差を増幅してＰＷＭ変調器５２３に与える。５２４はベ
ースドライバ、５２５は直流電流検出器ＤＣＣＴであ
る。ＰＷＭ変調器５２３はトランジスタＱ２をチョッパ
制御する。電圧指令Ｖ*は、コンセント１００に充電端
子ＴＢ１、ＴＢ２に接続した場合のコンデンサ３２の充
電電圧電圧dcよりも充分に低い値（例えば、ＶB ＝２４
ボルトの時、Ｖ*＝５０〜６０ボルト）に設定される。
【００１２】次に、この装置の動作について説明する。
【００１３】本構成では、充電電力を充電端子ＴＢ１、
ＴＢ２側から取るので、上記初期充電を行なうに際して
は、スイッチＳＷ２を閉路し初期充電抵抗３６を挿入す
る。充電端子ＴＢ１、ＴＢ２をカーバッテリ２００に接
続した場合、Ｖ* ＜Ｖdcであるので、初期充電条件充足
部５２Ａが動作し、トランジスタＱ２のベースにベース
電流ＩB が供給されて当該トランジスタＱ２がチョッパ
動作し、コンデンサ３５、リアクトル３４、トランジス
タＱ２の昇圧回路が形成される。これにより、カーバッ
テリ２００の電圧ＶCAR が電圧指令Ｖ* の電圧値まで昇
圧され、コンデンサ３２はこの電圧値へ充電され、Ｖdc
＞バッテリ端子電圧の初期充電条件が満足される。制御
回路用電源部６２はこのコンデンサ電圧Ｖdcをダイオー
ドＤ２を通して取込み、制御回路５０内にある各制御部
等を駆動するための電力を生成する。バッテリ充電器
は、Ｖdc＞バッテリ端子電圧の条件が満たされるので、
動作可能となり、バッテリＢＡＴＴの充電を開始する。
ＴＢ２側から取るので、上記初期充電を行なうに際して
は、スイッチＳＷ２を閉路し初期充電抵抗３６を挿入す
る。充電端子ＴＢ１、ＴＢ２をカーバッテリ２００に接
続した場合、Ｖ* ＜Ｖdcであるので、初期充電条件充足
部５２Ａが動作し、トランジスタＱ２のベースにベース
電流ＩB が供給されて当該トランジスタＱ２がチョッパ
動作し、コンデンサ３５、リアクトル３４、トランジス
タＱ２の昇圧回路が形成される。これにより、カーバッ
テリ２００の電圧ＶCAR が電圧指令Ｖ* の電圧値まで昇
圧され、コンデンサ３２はこの電圧値へ充電され、Ｖdc
＞バッテリ端子電圧の初期充電条件が満足される。制御
回路用電源部６２はこのコンデンサ電圧Ｖdcをダイオー
ドＤ２を通して取込み、制御回路５０内にある各制御部
等を駆動するための電力を生成する。バッテリ充電器
は、Ｖdc＞バッテリ端子電圧の条件が満たされるので、
動作可能となり、バッテリＢＡＴＴの充電を開始する。
【００１４】充電端子ＴＢ１、ＴＢ２をコンセント１０
０に接続した場合、Ｖ* ＞Ｖdcであるので、初期充電条
件充足部５２Ａは動作せず、充電端子ＴＢ１→初期充電
抵抗Ｒ→ダイオードＤＲ３→電解コンデンサＣＤ→ダイ
オードＤＲ２→リアクトルＬｏ→充電端子ＴＢ２の経路
に直流電流が流れ、電解コンデンサＣＤが充電され、そ
のコンデンサ電圧Ｖdcが所定値以上となる。制御回路用
電源部６２はこのコンデンサ電圧ＶdcをダイオードＤ２
を通して取込み、制御回路５０内にある各制御部等を駆
動するための電力を生成する。
０に接続した場合、Ｖ* ＞Ｖdcであるので、初期充電条
件充足部５２Ａは動作せず、充電端子ＴＢ１→初期充電
抵抗Ｒ→ダイオードＤＲ３→電解コンデンサＣＤ→ダイ
オードＤＲ２→リアクトルＬｏ→充電端子ＴＢ２の経路
に直流電流が流れ、電解コンデンサＣＤが充電され、そ
のコンデンサ電圧Ｖdcが所定値以上となる。制御回路用
電源部６２はこのコンデンサ電圧ＶdcをダイオードＤ２
を通して取込み、制御回路５０内にある各制御部等を駆
動するための電力を生成する。
【００１５】バッテリ充電器６１は制御回路５０内の図
示しない充電器制御部から初期充電指令を受けて充電動
作を開始する。バッテリＢＡＴＴの初期充電が完了する
と、制御回路５０は図６のスイッチＳＷ１を閉路させ、
トランジスタＱ１、Ｑ３、Ｑ４はＯＦＦ状態にしてトラ
ンジスタＱ２をチョッパ動作させるチョッパ動作指令を
逆変換制御部５２に供給するとともに順変換回路３１の
６箇のトランジスタＱＢをインバータ動作させる指令を
逆変換制御部５１に供給する。これにより、バッテリＢ
ＡＴＴが主回路に接続されるとともに昇圧チョッパ回路
が形成され、所定の電圧が電解コンデンサＣＤに印加さ
れる。６箇のトランジスタＱＢは電解コンデンサ３２を
電圧源としてインバータ動作を行ない、直流電圧を３相
交流電圧に変換して交流発電機ＳＧに供給する。これに
より、交流発電機ＳＧが電動機動作を行ない、エンジン
ＥＧを始動させる。エンジンＥＧの始動が完了すると、
スイットＳＷ１が開路されてバッテリＢＡＴＴが主回路
から切り離され、逆変換制御部５２へインバータ動作指
令が供給される。これにより、順変換回路３１のダイオ
ードブリッジで直流電力に変換された発電機ＳＧの出力
は逆変換回路３３で所望周波数、所望電圧の単相交流電
力に変換され、リアクトルＬｏ３４、コンデンサＣｏ３
５からなるＬＣフィルタで平滑されて、装置出力端子Ｔ
Ｏ１、ＴＯ２を介し図示しない負荷に供給される。
示しない充電器制御部から初期充電指令を受けて充電動
作を開始する。バッテリＢＡＴＴの初期充電が完了する
と、制御回路５０は図６のスイッチＳＷ１を閉路させ、
トランジスタＱ１、Ｑ３、Ｑ４はＯＦＦ状態にしてトラ
ンジスタＱ２をチョッパ動作させるチョッパ動作指令を
逆変換制御部５２に供給するとともに順変換回路３１の
６箇のトランジスタＱＢをインバータ動作させる指令を
逆変換制御部５１に供給する。これにより、バッテリＢ
ＡＴＴが主回路に接続されるとともに昇圧チョッパ回路
が形成され、所定の電圧が電解コンデンサＣＤに印加さ
れる。６箇のトランジスタＱＢは電解コンデンサ３２を
電圧源としてインバータ動作を行ない、直流電圧を３相
交流電圧に変換して交流発電機ＳＧに供給する。これに
より、交流発電機ＳＧが電動機動作を行ない、エンジン
ＥＧを始動させる。エンジンＥＧの始動が完了すると、
スイットＳＷ１が開路されてバッテリＢＡＴＴが主回路
から切り離され、逆変換制御部５２へインバータ動作指
令が供給される。これにより、順変換回路３１のダイオ
ードブリッジで直流電力に変換された発電機ＳＧの出力
は逆変換回路３３で所望周波数、所望電圧の単相交流電
力に変換され、リアクトルＬｏ３４、コンデンサＣｏ３
５からなるＬＣフィルタで平滑されて、装置出力端子Ｔ
Ｏ１、ＴＯ２を介し図示しない負荷に供給される。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この装置にお
いて、カーバッテリ２００を、その極性を誤って充電端
子ＴＢ１、ＴＢ２に接続した場合、すなわち、充電端子
ＴＢ２にカーバッテリ２００の正極を、充電端子ＴＢ１
にカーバッテリ２００の負極を接続してしまった場合、
カーバッテリ２００の正極→充電端子ＴＢ２→トランジ
スタＱ２の逆並列ダイオードＤＲ２→リアクトル３４→
初期充電抵抗３６またはスイッチＳＷ２→充電端子ＴＢ
１→カーバッテリ２００の負極という経路を通して制御
不能な事故電流が流れ、この電流経路にある各素子の異
常発熱や熱破壊を招く恐れがある上、この誤接続が放置
されると、カーバッテリ２００の使用不能を招く。
いて、カーバッテリ２００を、その極性を誤って充電端
子ＴＢ１、ＴＢ２に接続した場合、すなわち、充電端子
ＴＢ２にカーバッテリ２００の正極を、充電端子ＴＢ１
にカーバッテリ２００の負極を接続してしまった場合、
カーバッテリ２００の正極→充電端子ＴＢ２→トランジ
スタＱ２の逆並列ダイオードＤＲ２→リアクトル３４→
初期充電抵抗３６またはスイッチＳＷ２→充電端子ＴＢ
１→カーバッテリ２００の負極という経路を通して制御
不能な事故電流が流れ、この電流経路にある各素子の異
常発熱や熱破壊を招く恐れがある上、この誤接続が放置
されると、カーバッテリ２００の使用不能を招く。
【００１７】この問題を解決するには、初期充電モード
時、トランジスタＱ２だけがチョッパ動作し、他のトラ
ンジスタＱ１、Ｑ３、Ｑ４が完全ＯＦＦにあることに着
目して、図６に示すように、充電端子ＴＢ１は装置出力
端子ＴＯ１から引き出し、充電端子ＴＢ２は装置出力端
子ＴＯ２から引き出して、カーバッテリ２００が図に破
線で示すように逆極性で接続された場合に、電流閉回路
が形成されないようにすればよいが、このようにする
と、事故電流は流れないが、初期充電電流も流れないの
で、そのまま気付かずに放置した場合、いつまだ経って
も初期充電が行なわれず、必要な時に本装置の始動がで
きないという別の問題が発生する。
時、トランジスタＱ２だけがチョッパ動作し、他のトラ
ンジスタＱ１、Ｑ３、Ｑ４が完全ＯＦＦにあることに着
目して、図６に示すように、充電端子ＴＢ１は装置出力
端子ＴＯ１から引き出し、充電端子ＴＢ２は装置出力端
子ＴＯ２から引き出して、カーバッテリ２００が図に破
線で示すように逆極性で接続された場合に、電流閉回路
が形成されないようにすればよいが、このようにする
と、事故電流は流れないが、初期充電電流も流れないの
で、そのまま気付かずに放置した場合、いつまだ経って
も初期充電が行なわれず、必要な時に本装置の始動がで
きないという別の問題が発生する。
【００１８】本発明は上記に鑑みてなされたもので、バ
ッテリの初期充電を、カーバッテリ等の低圧の外部電源
から行なうことができるものにおいて、外部電源の接続
極性の如何にかかわらず、常に確実にバッテリの自動充
電を行なわせることができるバッテリ内蔵エンジン式発
電装置を提供することを目的とする。
ッテリの初期充電を、カーバッテリ等の低圧の外部電源
から行なうことができるものにおいて、外部電源の接続
極性の如何にかかわらず、常に確実にバッテリの自動充
電を行なわせることができるバッテリ内蔵エンジン式発
電装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、請求項１では、エンジンを原動機とする発電
機の出力を入力する主回路と、この主回路を制御する制
御回路とを有し、上記主回路は、直流を平滑する平滑用
コンデンサを有する直流回路と、この平滑用コンデンサ
の電圧を交流電圧に変換する逆変換回路と、この逆変換
回路の単相出力をＬＣフィルタで平滑して装置出力端子
に送出する出力回路とを備え、上記逆変換回路は逆並列
ダイオードを有するトランジスタのブリッジ回路であ
り、エンジン始動時、上記主回路の上記平滑用コンデン
サに装置内蔵のバッテリの電圧を昇圧チョッパ回路を介
し印加して当該バッテリと平滑用コンデンサ、および上
記発電機をエンジンスタータとして用いるものであっ
て、上記装置内蔵バッテリの充電電力は外部電源から当
該装置出力端子を通して取り込むバッテリ内蔵エンジン
式発電装置において、バッテリの初期充電に際し上記平
滑用コンデンサの電圧が所定値以下であるか否かを判定
して所定値以下である場合に上記逆変換回路の同側アー
ムの２つのトランジスタにオン／オフ繰り返しベース信
号を出力する初期充電条件充足部を有し、昇圧チョッパ
回路が上記所定値を電圧指令値として動作する構成とし
た。
するため、請求項１では、エンジンを原動機とする発電
機の出力を入力する主回路と、この主回路を制御する制
御回路とを有し、上記主回路は、直流を平滑する平滑用
コンデンサを有する直流回路と、この平滑用コンデンサ
の電圧を交流電圧に変換する逆変換回路と、この逆変換
回路の単相出力をＬＣフィルタで平滑して装置出力端子
に送出する出力回路とを備え、上記逆変換回路は逆並列
ダイオードを有するトランジスタのブリッジ回路であ
り、エンジン始動時、上記主回路の上記平滑用コンデン
サに装置内蔵のバッテリの電圧を昇圧チョッパ回路を介
し印加して当該バッテリと平滑用コンデンサ、および上
記発電機をエンジンスタータとして用いるものであっ
て、上記装置内蔵バッテリの充電電力は外部電源から当
該装置出力端子を通して取り込むバッテリ内蔵エンジン
式発電装置において、バッテリの初期充電に際し上記平
滑用コンデンサの電圧が所定値以下であるか否かを判定
して所定値以下である場合に上記逆変換回路の同側アー
ムの２つのトランジスタにオン／オフ繰り返しベース信
号を出力する初期充電条件充足部を有し、昇圧チョッパ
回路が上記所定値を電圧指令値として動作する構成とし
た。
【００２０】請求項２では、発電機は交流発電機であっ
て、主回路は、この発電機の出力を整流する順変換回路
を備え、この順変換回路は逆並列ダイオードを有するト
ランジスタのブリッジ回路であり、エンジン始動時、上
記主回路の上記平滑用コンデンサに装置内蔵のバッテリ
の電圧を昇圧チョッパ回路を介し印加して当該バッテリ
と上記順変換回路、平滑用コンデンサ、および上記発電
機をエンジンスタータとして用いる構成とした。
て、主回路は、この発電機の出力を整流する順変換回路
を備え、この順変換回路は逆並列ダイオードを有するト
ランジスタのブリッジ回路であり、エンジン始動時、上
記主回路の上記平滑用コンデンサに装置内蔵のバッテリ
の電圧を昇圧チョッパ回路を介し印加して当該バッテリ
と上記順変換回路、平滑用コンデンサ、および上記発電
機をエンジンスタータとして用いる構成とした。
【００２１】請求項３では、初期充電条件充足部は、電
圧検出器を介して取り出した平滑用コンデンサの電圧値
と所定値との偏差を取り込む電圧制御器と、電流検出器
を介して取り出した昇圧回路のリアクトルを流れる電流
の絶対値と上記電圧制御器の出力との偏差を入力する電
流制御器とを有し、この電流制御器の出力をＰＷＭ変調
して逆変換回路の同側アームの２つのトランジスタを駆
動する構成とした。
圧検出器を介して取り出した平滑用コンデンサの電圧値
と所定値との偏差を取り込む電圧制御器と、電流検出器
を介して取り出した昇圧回路のリアクトルを流れる電流
の絶対値と上記電圧制御器の出力との偏差を入力する電
流制御器とを有し、この電流制御器の出力をＰＷＭ変調
して逆変換回路の同側アームの２つのトランジスタを駆
動する構成とした。
【００２２】
【作用】本発明では、低圧の直流外部電源からのバッテ
リ初期充電に際し、逆変換回路ブリッジの同側の２箇の
トランジスタがチョッパ動作するので、外部電源が正極
性に接続されても、逆極性に接続されても、何方か一方
のトランジスタのチョッパ動作により昇圧チョッパ回路
が作動し、平滑用コンデンサがバッテリ充電器が動作可
能な電圧値に充電されるので、バッテリの自動充電は確
実に行なわれる。
リ初期充電に際し、逆変換回路ブリッジの同側の２箇の
トランジスタがチョッパ動作するので、外部電源が正極
性に接続されても、逆極性に接続されても、何方か一方
のトランジスタのチョッパ動作により昇圧チョッパ回路
が作動し、平滑用コンデンサがバッテリ充電器が動作可
能な電圧値に充電されるので、バッテリの自動充電は確
実に行なわれる。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の１実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
【００２４】図１において、５２６は絶対値回路であっ
て、電流帰還回路中に設けられ、直流電流検出器ＤＣＣ
Ｔの出力ＩLCを入力して、ＩLCの絶対値を出力する。ベ
ースドライバ５２４が出力するベース電流はトランジス
タＱ２とＱ４のベースに供給される。他の構成は図６、
図７のものと同じである。
て、電流帰還回路中に設けられ、直流電流検出器ＤＣＣ
Ｔの出力ＩLCを入力して、ＩLCの絶対値を出力する。ベ
ースドライバ５２４が出力するベース電流はトランジス
タＱ２とＱ４のベースに供給される。他の構成は図６、
図７のものと同じである。
【００２５】次に、この実施例の動作を図２および図３
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００２６】充電端子ＴＯ１、ＴＯ２にカーバッテリ２
００を図に（ａ）で示す極性で接続した場合、Ｖ* ＜Ｖ
cdであるので、初期充電条件充足部５２Ａが動作し、ト
ランジスタＱ２とＱ４のベースだけにベース電流が供給
されて当該トランジスタＱ２とＱ４がチョッパ動作す
る。なお、本実施例では、リアクトル３４を流れる電流
ＩLCは絶対値回路５２６を通して帰還するので、電流Ｉ
LCの方向が変化しても、初期充電条件充足回路５２Ａは
飽和することなく、正常に動作する。
００を図に（ａ）で示す極性で接続した場合、Ｖ* ＜Ｖ
cdであるので、初期充電条件充足部５２Ａが動作し、ト
ランジスタＱ２とＱ４のベースだけにベース電流が供給
されて当該トランジスタＱ２とＱ４がチョッパ動作す
る。なお、本実施例では、リアクトル３４を流れる電流
ＩLCは絶対値回路５２６を通して帰還するので、電流Ｉ
LCの方向が変化しても、初期充電条件充足回路５２Ａは
飽和することなく、正常に動作する。
【００２７】トランジスタＱ２とＱ４のオン時は、図２
に実線で示す経路Ａ、すなわち、（Ａ）カーバッテリ２
００の正極→装置出力端子ＴＯ１→ＤＣＣＴ５２５→リ
アクトル３６→トランジスタＱ２→ダイオードＤＲ４→
装置出力端子ＴＯ２→カーバッテリ２００の負極の経路
を経て電流が流れる。
に実線で示す経路Ａ、すなわち、（Ａ）カーバッテリ２
００の正極→装置出力端子ＴＯ１→ＤＣＣＴ５２５→リ
アクトル３６→トランジスタＱ２→ダイオードＤＲ４→
装置出力端子ＴＯ２→カーバッテリ２００の負極の経路
を経て電流が流れる。
【００２８】トランジスタＱ２とＱ４がオフすると、図
２に破線で示す経路Ｂ、すなわち、（Ｂ）カーバッテリ
２００の正極→装置出力端子ＴＯ１→ＤＣＣＴ５２５→
リアクトル３６→ダイオードＤＲ１→平滑用コンデンサ
３２→ダイオードＤＲ４→装置出力端子ＴＯ２→カーバ
ッテリ２００の負極の経路を経て電流が流れ、平滑用コ
ンデンサ３２が充電される。
２に破線で示す経路Ｂ、すなわち、（Ｂ）カーバッテリ
２００の正極→装置出力端子ＴＯ１→ＤＣＣＴ５２５→
リアクトル３６→ダイオードＤＲ１→平滑用コンデンサ
３２→ダイオードＤＲ４→装置出力端子ＴＯ２→カーバ
ッテリ２００の負極の経路を経て電流が流れ、平滑用コ
ンデンサ３２が充電される。
【００２９】このように、トランジスタＱ２とＱ４がオ
ン／オフ動作を繰り返し、トランジスタＱ２のチョッパ
動作により、昇圧動作が行なわれる。
ン／オフ動作を繰り返し、トランジスタＱ２のチョッパ
動作により、昇圧動作が行なわれる。
【００３０】逆に、充電端子ＴＯ１、ＴＯ２にカーバッ
テリ２００を図に（ｂ）で示す極性で接続された場合、
やはり、Ｖ* ＜Ｖcdであるので、初期充電条件充足部５
２Ａが動作し、トランジスタＱ２とＱ４のベースだけに
ベース電流が供給されて当該トランジスタＱ２とＱ４が
チョッパ動作する。この場合、トランジスタＱ２とＱ４
のオン時は、図３に実線で示す経路Ｃ、すなわち、
（Ｃ）カーバッテリ２００の正極→装置出力端子ＴＯ２
→トランジスタＱ４→ダイオードＤＲ２→リアクトル３
６→ＤＣＣＴ５２５→装置出力端子ＴＯ１→カーバッテ
リ２００の負極の経路を経て電流が流れる。
テリ２００を図に（ｂ）で示す極性で接続された場合、
やはり、Ｖ* ＜Ｖcdであるので、初期充電条件充足部５
２Ａが動作し、トランジスタＱ２とＱ４のベースだけに
ベース電流が供給されて当該トランジスタＱ２とＱ４が
チョッパ動作する。この場合、トランジスタＱ２とＱ４
のオン時は、図３に実線で示す経路Ｃ、すなわち、
（Ｃ）カーバッテリ２００の正極→装置出力端子ＴＯ２
→トランジスタＱ４→ダイオードＤＲ２→リアクトル３
６→ＤＣＣＴ５２５→装置出力端子ＴＯ１→カーバッテ
リ２００の負極の経路を経て電流が流れる。
【００３１】トランジスタＱ２とＱ４がオフすると、図
３に破線で示す経路Ｄ、すなわち、（Ｄ）カーバッテリ
２００の正極→装置出力端子ＴＯ２→ダイオードＤＲ３
→平滑用コンデンサ３２→ダイオードＤＲ２→リアクト
ル３６→ＤＣＣＴ５２５→装置出力端子ＴＯ１→カーバ
ッテリ２００の負極の経路を経て電流が流れ、平滑用コ
ンデンサ３２が充電される。
３に破線で示す経路Ｄ、すなわち、（Ｄ）カーバッテリ
２００の正極→装置出力端子ＴＯ２→ダイオードＤＲ３
→平滑用コンデンサ３２→ダイオードＤＲ２→リアクト
ル３６→ＤＣＣＴ５２５→装置出力端子ＴＯ１→カーバ
ッテリ２００の負極の経路を経て電流が流れ、平滑用コ
ンデンサ３２が充電される。
【００３２】このように、充電端子ＴＯ１、ＴＯ２にカ
ーバッテリ２００が逆極性で接続されても、トランジス
タＱ２とＱ４がオン／オフ動作を繰り返すので、トラン
ジスタＱ４のチョッパ動作により、昇圧動作が行なわれ
る。
ーバッテリ２００が逆極性で接続されても、トランジス
タＱ２とＱ４がオン／オフ動作を繰り返すので、トラン
ジスタＱ４のチョッパ動作により、昇圧動作が行なわれ
る。
【００３３】従って、充電端子ＴＯ１、ＴＯ２にカーバ
ッテリ２００が正極性で接続されても、逆極性で接続さ
れても、電解コンデンサＣＤは充電されるので、制御回
路用電源部６２はこの所定値以上のコンデンサ電圧Ｖdc
をダイオードＤ２を通して取込み、制御回路５０内にあ
る各制御部等を駆動するための電力を生成する。
ッテリ２００が正極性で接続されても、逆極性で接続さ
れても、電解コンデンサＣＤは充電されるので、制御回
路用電源部６２はこの所定値以上のコンデンサ電圧Ｖdc
をダイオードＤ２を通して取込み、制御回路５０内にあ
る各制御部等を駆動するための電力を生成する。
【００３４】。バッテリ充電器は、Ｖdc＞バッテリ端子
電圧の条件が満たされるので、動作可能となり、バッテ
リＢＡＴＴの充電を開始する。
電圧の条件が満たされるので、動作可能となり、バッテ
リＢＡＴＴの充電を開始する。
【００３５】なお、本実施例では、トランジスタＱ２、
Ｑ４のベースドライバを共通にしているが、図４に示す
ように、トランジスタＱ２、Ｑ４に対してそれぞれ専用
のベースドライバ５２４Ａ、５２４Ｂを設けてもよい。
Ｑ４のベースドライバを共通にしているが、図４に示す
ように、トランジスタＱ２、Ｑ４に対してそれぞれ専用
のベースドライバ５２４Ａ、５２４Ｂを設けてもよい。
【００３６】また、上記実施例では、初期充電モード
時、逆変換回路３３の負側アームのトランジスタＱ２、
Ｑ４を駆動するが、図５に示すように、逆変換回路３３
の正側アームのトランジスタＱ１、Ｑ３を駆動するよう
にしても同じ作用効果を得ることができる。
時、逆変換回路３３の負側アームのトランジスタＱ２、
Ｑ４を駆動するが、図５に示すように、逆変換回路３３
の正側アームのトランジスタＱ１、Ｑ３を駆動するよう
にしても同じ作用効果を得ることができる。
【００３７】また、上記実施例では、発電機が交流発電
機ＳＧである場合について説明したが、発電機が直流発
電機ＤＧであっても本発明を実施して同様の効果を得る
ことができる。
機ＳＧである場合について説明したが、発電機が直流発
電機ＤＧであっても本発明を実施して同様の効果を得る
ことができる。
【００３８】
【発明の効果】本発明は以上説明した通り、低圧の直流
外部電源からのバッテリ初期充電に際して、逆変換回路
ブリッジの同側の２箇のトランジスタにチョッパ動作さ
せることにより、上記外部電源が正極性に接続されて
も、逆極性に接続されても、何方か一方のトランジスタ
のチョッパ動作により昇圧回路が作動するので、上記外
部電源の接続極性にかかわらず確実にバッテリの自動充
電を行なわせることができ、従来に比し、信頼性を向上
することができる。
外部電源からのバッテリ初期充電に際して、逆変換回路
ブリッジの同側の２箇のトランジスタにチョッパ動作さ
せることにより、上記外部電源が正極性に接続されて
も、逆極性に接続されても、何方か一方のトランジスタ
のチョッパ動作により昇圧回路が作動するので、上記外
部電源の接続極性にかかわらず確実にバッテリの自動充
電を行なわせることができ、従来に比し、信頼性を向上
することができる。
【図１】本発明の実施例を示す回路図である
【図２】上記実施例の動作を説明するための回路図であ
る。
る。
【図３】上記実施例の動作を説明するための回路図であ
る。
る。
【図４】本発明の他の実施例を示すエンジン式発電装置
の回路図である。
の回路図である。
【図５】本発明の更に他の実施例を示すエンジン式発電
装置の回路図である。
装置の回路図である。
【図６】従来のバッテリ内蔵エンジン式発電装置の１例
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図７】図６のバッテリ内蔵エンジン式発電装置に設け
た初期充電充足部の回路図である。
た初期充電充足部の回路図である。
【図８】従来のバッテリ内蔵エンジン式発電装置の回路
図である。
図である。
１０ エンジン ２０ 交流発電機 ３１ 順変換回路 ３２ 平滑用コンデンサ ３３ 逆変換回路 ３４ リアクトル ３５ コンデンサ ３６ 電流制限抵抗 ４１ バッテリ ５０ 制御回路 ５１、５２ 逆変換制御部 ５２Ａ 初期充電条件充足部 ６１ バッテリ充電器 ６２ 制御用電源部 ６３ 電圧検出器 １００ コンセント ５２１ 電圧制御器 ５２２ 電流制御器 ５２３ ＰＷＭ変調器 ５２４ ベースドライバ ５２５ 直流電流検出器 ５２６ 絶対値回路 Ｑ１〜Ｑ４ トランジスタ ＱＢ トランジスタ ＤＢ、ＤＲ１〜ＤＲ４ ダイオード ＴＯ１、ＴＯ２ 装置出力端子 ＴＢ１、ＴＢ２ 装置出力端子
Claims (3)
- 【請求項１】 エンジンを原動機とする発電機の出力を
入力する主回路と、この主回路を制御する制御回路とを
有し、上記主回路は、直流を平滑する平滑用コンデンサ
を有する直流回路と、この平滑用コンデンサの電圧を交
流電圧に変換する逆変換回路と、この逆変換回路の単相
出力をＬＣフィルタで平滑して装置出力端子に送出する
出力回路とを備え、上記逆変換回路は逆並列ダイオード
を有するトランジスタのブリッジ回路であり、エンジン
始動時、上記主回路の上記平滑用コンデンサに装置内蔵
のバッテリの電圧を昇圧チョッパ回路を介し印加して当
該バッテリと平滑用コンデンサ、および上記発電機をエ
ンジンスタータとして用いるものであって、上記装置内
蔵バッテリの充電電力は外部電源から当該装置出力端子
を通して取り込むバッテリ内蔵エンジン式発電装置にお
いて、 バッテリの初期充電に際し上記平滑用コンデンサの電圧
が所定値以下であるか否かを判定して所定値以下である
場合に上記逆変換回路の同側アームの２つのトランジス
タにチョッパ動作させる初期充電条件充足部を有し、昇
圧チョッパ回路が上記所定値を電圧指令値として動作す
ることを特徴とするバッテリ内蔵エンジン式発電装置。 - 【請求項２】 発電機は交流発電機であって、主回路
は、この発電機の出力を整流する順変換回路を備え、こ
の順変換回路は逆並列ダイオードを有するトランジスタ
のブリッジ回路であり、エンジン始動時、上記主回路の
上記平滑用コンデンサに装置内蔵のバッテリの電圧を昇
圧装置を介し印加して当該バッテリと上記順変換回路、
平滑用コンデンサ、および上記発電機をエンジンスター
タとして用いることを特徴とする請求項１記載のバッテ
リ内蔵エンジン式発電装置。 - 【請求項３】 初期充電条件充足部は、電圧検出器を介
して取り出した平滑用コンデンサの電圧値と所定値との
偏差を取り込む電圧制御器と、電流検出器を介して取り
出した昇圧回路のリアクトルを流れる電流の絶対値と上
記電圧制御器の出力との偏差を入力する電流制御器とを
有し、この電流制御器の出力をＰＷＭ変調して逆変換回
路の同側アームの２つのトランジスタを駆動することを
特徴とする請求項１または２記載のバッテリ内蔵エンジ
ン式発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1263092A JPH0622461A (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | バッテリ内蔵エンジン式発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1263092A JPH0622461A (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | バッテリ内蔵エンジン式発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0622461A true JPH0622461A (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=11810703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1263092A Pending JPH0622461A (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | バッテリ内蔵エンジン式発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0622461A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6635777B1 (en) | 1999-06-17 | 2003-10-21 | Kao Corporation | Acid oil-in-water emulsified composition |
| US20180287534A1 (en) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Engine generator |
| US10792753B2 (en) | 2015-08-17 | 2020-10-06 | Grenzebach Maschinenbau Gmbh | Device and method for the low-resistance welding of metal sheets with a high cycle rate |
-
1992
- 1992-01-28 JP JP1263092A patent/JPH0622461A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6635777B1 (en) | 1999-06-17 | 2003-10-21 | Kao Corporation | Acid oil-in-water emulsified composition |
| US7041328B2 (en) | 1999-06-17 | 2006-05-09 | Kao Corporation | Acid oil-in-water emulsified composition |
| US10792753B2 (en) | 2015-08-17 | 2020-10-06 | Grenzebach Maschinenbau Gmbh | Device and method for the low-resistance welding of metal sheets with a high cycle rate |
| US20180287534A1 (en) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Engine generator |
| CN108695963A (zh) * | 2017-03-30 | 2018-10-23 | 本田技研工业株式会社 | 发动机发电机 |
| JP2018168751A (ja) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | 本田技研工業株式会社 | エンジン発電機 |
| US10418924B2 (en) * | 2017-03-30 | 2019-09-17 | Honda Motor Co., Ltd. | Engine generator with a boosting circuit for starting an engine |
| CN108695963B (zh) * | 2017-03-30 | 2022-12-23 | 本田技研工业株式会社 | 发动机发电机 |
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