KR100824337B1 - 기존 교류 전류를 전하는 회로에 발전기를 연결하고 분리하기 위한 방법과 연결 장치 - Google Patents

기존 교류 전류를 전하는 회로에 발전기를 연결하고 분리하기 위한 방법과 연결 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원동기 구동형 교류 발전기(10)와 같은 발전기를 주전원(20)과 같은 기존 교류 전류를 가지는 회로에 연결하고 분리하기 위한 방법과 연결 장치에 관한 것이다.
원동기, 교류 발전기

Description

기존 교류 전류를 전하는 회로에 발전기를 연결하고 분리하기 위한 방법과 연결 장치{A METHOD AND A CONNECTOR ARRANGEMENT FOR CONNECTING AND DISCONNECTING A GENERATOR TO A CIRCUIT WITH AN EXISTING ALTERNATING CURRENT}
본 발명은 원동기 구동형 교류 발전기(prime mover driven alternator)와 같은 발전기(generator)를 주전원(mains electricity supply)과 같은 기존 교류 전류(existing alternating current)를 전하는 회로에 연결시키고 분리시키기 위한 방법 및 연결 장치에 관한 것이다.
주전원과 같은 기존 교류 전류를 전하는 회로에 발전기를 연결하고 분리할 때, 수많은 문제들에 마주치게 된다.
발전기는 적당한 전력 특성과 적절한 주파수와 위상에 도달할 때까지 절연상태에서 기동될 수 있고, 그 후 주전원에 연결될 수 있다. 그러나, 발전기의 전력 특성을 모니터하여, 적절한 전력 특성이 달성되었을 때 주전원으로 발전기를 연결하기 위한 제어 장치의 제공은 비용이 많이 들고, 장치를 복잡하게 하며, 에러의 우려가 있다.
발전기를 주전원에서 분리할 때, 분리를 위해 사용된 스위치의 접점들 사이에 아크(arc)가 발생된다. 이 아크는 스위치의 접점들을 닳게 하여 성능을 감소시키고, 불편하고 비싼 정기적인 교체를 필요케 한다. 또한 아크는 금지된 주전원 신호의 특성을 나쁘게 한다. 또한 아크는 다른 구성요소들에게 손상과 화재의 발생을 일으키고, 예를 들어 불활성 기체 환경의 제공에 의한 것과 같은 이것의 예방에는 비용이 많이 든다.
본 발명의 목적은 상기 하나 이상의 문제를 극복하려는 것이다.
본 발명의 제 1 태양에 의하면, 두 개의 단자들을 가지는 원동기 구동형 전기적 교류 발전기를 기존 교류 전류를 전하는 회로에 연결하는 방법은, 상기 교류 발전기를 구동하도록 구성된 원동기가 실질적으로 동작하지 않아 교류 발전기가 전류를 발생할 수 없도록, 적당히 낮은 임피던스를 통해 원동기 구동형 교류 발전기의 두 단자들을 함께 연결하는 단계와, 상기 교류 발전기가 연결될 회로의 교류 전류의 주파수에서 교류 발전기를 구동하기에 적절한 조건으로 되도록, 상기 교류 발전기를 구동하도록 구성된 원동기를 초기화하는 단계와, 그 후에 원동기가 교류 발전기를 구동하여 회로에 대한 적절한 전력 특성의 교류 전류를 발생시키도록 하기 위하여, 교류 발전기가 원동기를 기동시키도록 상기 기존 교류 전류를 전하는 회로에 교류 발전기의 단자들을 연결하는 단계를 포함한다.
스티어링 엔진은 외부 열원(heat source)에 의한 가열에 의해 초기화되어, 작동될 수 있는 준비된 상태로 매우 빠르게 될 수 있기 때문에, 원동기로 바람직하게 사용된다. 동작부인 피스톤들은 상대적으로 가볍고 매우 쉽게 정지상태에서부터 가속될 수 있기 때문에 스티어링 엔진을 기동하기 위해서는 소량의 에너지만이 필요하다. 정지 상태에서부터 피스톤들의 가속은 선형 단순 조화 운동(linear simple harmonic motion)에 의해 엔진의 정상 작동에서 계속된다.
기동 에너지는 원동기 구동형 교류 발전기가 연결되는 회로로부터 보통 주전원의 교류 전류를, 돌입 전류를 제한하고 교류 발전기를 주전원과 동위상이 되게 하기 위하여, 적절한 임피던스를 통해 교류 발전기의 고정자에 인가함으로써 제공된다.
본 발명의 제 2 태양에 의하면, 기존 교류 전류를 전하는 회로로부터 원동기 구동형 전기적 교류 발전기를 분리하기 위한 방법은, 원동기가 교류 발전기를 구동하는 것을 막고 이것에 의해 상기 교류 발전기를 실속(失速, stall) 시키기 위해 교류 발전기가 공급할 수 있는 전류보다 큰 전류를 필요로 하는데 충분히 낮은 임피던스를 원동기 구동형 전기적 교류 발전기와 병렬로 연결하는 단계와, 기존 교류 전류를 전하는 회로로부터 상기 교류 발전기를 분리하는 단계를 포함한다.
교류 발전기를 주전원(mains)에서 분리하기 전에 교류 발전기를 실속시킴으로써, 분리될 때 일어나는 아크가 실질적으로 감소된다.
본 발명의 제 3 태양에 따르면, 기존 교류 전류를 전하는 회로에 원동기 구동형 교류 발전기를 연결하기 위한 장치는, 교류 발전기를 가진 병렬형 장치에 연결 및 해제 스위칭이 가능하고, 충분히 낮은 값을 가져서 원동기가 교류 발전기를 구동하여 병렬형 임피던스 주위에 전류를 발생시킬 수 없는 임피던스와, 기존 교류 전류를 전하는 회로에 원동기 구동형 교류 발전기를 연결하기 위한 스위치를 포함한다.
본 발명의 제 4 태양에 따르면, 기존 교류 전류를 전하는 회로로부터 원동기 구동형 교류 발전기를 분리하기 위한 장치는, 교류 발전기를 가진 병렬형 구성에 연결 스위칭이 가능하고, 충분히 낮은 값을 가져서 원동기가 교류 발전기를 구동하여 병렬형 임피던스 주위에 전류를 발생시킬 수 없는 임피던스와, 기존 교류 전류를 전하는 회로로부터 원동기 구동형 교류 발전기를 분리하기 위한 스위치를 포함한다.
도 1은 기존 교류 전류를 전하는 회로에 원동기 구동형 교류 발전기를 연결하기 위한 연결 장치를 도시한다.
도 2 내지 도 7은 여러 구간에서 회로의 유효 상태를 도시한다.
도 8은 연결 장치에서 스위치들을 제어하기 위한 제어 시스템을 도시한다.
도 9는 기존 교류 전류를 전하는 회로에 원동기 구동형 교류 발전기를 연결하기 위해 제어시스템이 따르는 일련의 단계를 도시한다.
도 10은 기존 교류 전류를 전하는 회로에서 원동기 구동형 교류 발전기를 분리하기 위해 제어 시스템이 따르는 일련의 단계를 도시한다.
첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 설명하는 실시예를 설명하겠다.
도 1에 도시된 본 실시예에서, 교류 발전기(10)를 구동하는 원동기는 스티어링 엔진(Stirling engine)인데, 이것은 예컨대 WO 94/04878에서 설명된 것처럼 이 기술분야에서 잘 알려져 있다. 그러나, 예컨대 가스 엔진, 내연 엔진(internal combustion engine), 또는 증기 터빈(steam turbine)과 같은 임의의 다른 적절한 원동기도 적합할 수 있다. 임의의 적절한 교류 발전기라도 사용될 수 있으나, 본 실시예에서는 선형 교류 발전기가 왕복 스티어링 엔진과 특히 잘 작동하는 것으로 알려져 왔다. 도 1에 도시된 본 실시예에서는 중성선(neutral)(21)과 유효 단자(live terminal)(22) 간의 주전원(mains electricity supply)(20)은 기존 교류 전류를 전하는 회로로서 동작한다. 교류 발전기는 2개의 단자들(11, 12)을 가지는데, 그 중 일 단자(11)는 중성선으로 연결된다. 교류 발전기(10)의 타 단자(12)는 2개의 병렬 경로들(30, 40)에 의해 유효 주전원(live mains supply)(22)에 연결가능하다. 첫 번째 전기적 경로(30)는 직렬로 스위치(31)와 계량기(meter)(32)를 전하는다. 그리고, 두 번째 경로(40)는 본 실시예에서 10Ω인 첫 번째 임피던스(41)와, 본 실시예에서 27Ω인 두 번째 임피던스(42)와, 스위치(43)와, 계량기(44)를 직렬로 전하는다. 임피던스(41)과 임피던스(42) 사이에, 중성선(21)에 연결되는 라인(50)이 제공된다. 라인(50)은 2개의 스위치들(51, 52)을 직렬로 전하는다.
스티어링 엔진을 기동하고 교류 발전기를 주전원으로 연결하기 전에, 스위치들(31과 43)은 개방되고 스위치들(51과 52)은 단락되어, 교류 발전기(10) 주위에 연결된 저항(41)을 전하는 도 2의 유효 회로(effective circuit)가 형성된다. 저항(41)의 임피던스는 충분히 낮도록 선택되어, 원동기 구동형 교류 발전기(10)는 저항(41)을 지나가기에 필요한 전류를 생성하지 못해서, 엔진은 실속되어 정지 상태가 된다. 피스톤 챔버의 일 단을 가열하고 타 단을 냉각함으로써, 이 경우에서 스티어링 엔진인 상기 엔진(도시되지 않음)은 사용될 준비가 된 상태가 된다. 엔진이 정상 상태 동작을 하기에 충분히 "예열(warmed up)"되어 주전원(20)에 교류 발전기(10)가 연결되기에 바람직하게 된 때, 스위치(52)는 열리고 스위치(43)는 닫힌다. 스위치(43)가 닫히기 전에 스위치(52)가 열리는 것을 확실히 하기 위해, 스위치들(52 및 43)은 "연결 전 분리(break before make)"형 스위칭 구조로 제공되는데, 이것은 이 기술분야에서 잘 알려져 있다. 다음으로, 연결 장치는 2개의 직렬의 임피던스들(41 및 42)을 통해 주전원(20)에 연결되는 교류 발전기(10)를 가진 도 3에 도시된 바와 같이 유효하게 배치된다. 임피던스들(41 및 42)의 구체적인 전체 값은 사용되는 특정 원동기와 교류 발전기에 따라 선택된다. 본 실시예에서, 직렬 임피던스의 총합은 37Ω으로 선택되는데, 이것은 전류가 교류 발전기의 코일들을 지나도록 하고, 다음으로 이 경우에는 피스톤인 코일들 내에서의 교류 발전기의 동작 부분에 힘이 작용되도록 한다. 이 힘은 피스톤을 기동시키기에 충분하여야 한다. 그러나, 피스톤이 교류 발전기 또는 원동기에 손상을 줄 정도로 힘이 과도해서는 안된다. 설명된 바와 같이, 선택되는 구체적인 임피던스의 값은 사용되는 원동기와 교류 발전기의 특정 타입에 종속적이다. 본 발명의 연결 장치(1)에는 교류 발전기의 원동기로서 스티어링 엔진의 사용이 특히 적합하다. 왜냐하면, 스티어링 엔진은 외부 열원에 의해 촉진되어, 작동될 수 있는 준비된 정상 상태로 매우 빠르게 될 수 있기 때문이다. 더욱이, 피스톤들은 상대적으로 가볍기 때문에 스티어링 엔진을 기동하기 위해서는 소량의 에너지만이 필요하고, 매우 쉽게 정지 상태에서부터 가속될 수 있다. 정지 상태에서부터 피스톤들의 가속은 선형 단순 조화 운동(linear simple harmonic motion)에 의해 엔진의 정상 작동으로 이어진다.
이런 방식의 원동기 구동형 교류 발전기의 기동은, 교류 발전기(10)가 동일 주파수와 위상을 가진 주전원을 위해 적절한 전력 특성의 전기를 생성하는 것을 보장한다.
본 발명의 연결 장치(1)에는 계량기(44)가 제공되는데, 이 계량기는 라인(40)을 지나는 전류를 나타낸다. 스위치(43)가 단락된 후, 계량기(44)에 의해 측정되는 전류는 그것이 예상 파라미터들(expected parameters) 내에 있는지를 확인하기 위해 조사된다. 이 조사는 임피던스들(41 및 42)과 스위치들(31, 43, 51 및 52)의 접점들이 만족스럽게 작동하고 있는지를 나타낸다. 계량기(44)에 의해 측정되는 전류는 제어기(controller)(101)에 의해 판독되는데, 제어기(controller)는 이 전류 값과 예상 값들(expected values)을 비교하여 연결 장치(1)가 올바르게 동작하고 있는지를 확인한다. 만약 측정된 값이 소정 값들 밖에 있으면, 제어 수단은 후술되는 바와 같이 긴급 작동중단 절차를 실행한다. 그러나, 정상 환경 하에서 계량기(44)의 눈금은 예상 파라미터들 내에 있을 것이고, 스위치(31)는 단락되고 스위치(51)는 개방되어 도 4에 도시된 유효 회로를 형성한다. 스위치들(31 및 51)은 이 기술분야에서 잘 알려진 "분리 전 결합(make before break)" 구성으로 제공된다. 라인 30을 통하는 전류가 안정되기 위하여 적당한 기간의 시간(예를 들면, 100ms)이 경과되면, 계량기(32)를 통하는 전류는 이것이 정상 작동 파라미터들 내인지를 알아보기 위해 조사된다. 이것이 정상 작동 파라미터들 내가 아니면, 연결 장치는 후술되는 바와 같이 긴급 작동중단 절차들을 실행한다. 그러나, 정상 환경 하에서 전류는 정상 파라미터들 내에 있을 것이고, 그 후 스위치(43)은 임피던스들(41 및 42)에 의해 제공되는 임피던스를 제거하기 위해 개방되어, 원동기 구동형 교류 발전기는 도 5에 도시된 바와 같이 본선으로 직접 연결된다. 본 실시예에서 스위치들(43 및 52)은 모두 "결합 전 분리(break before make)"형 구성으로 형성되기 때문에, 스위치(43)의 개방은 또한 스위치(52)를 단락시킨다. 그러나, 스위치(51)가 개방되어 있으므로, 라인(50)에는 전류가 흐르지 않는다. 원동기 구동형 교류 발전기(10)는 원동기를 끄는 것(turn off)이 필요할 때까지 도 5에 도시된 바와 같이 주전원(20)에 직접 연결되는 것이 계속된다. 정상 작동 동안에, 연결 장치(1)가 만족스럽게 동작하는지와 원동기 구동형 교류 발전기가 그 정상 상태 내에서 동작하는지를 확인하기 위해, 일정 간격으로 계량기(32)를 통과하는 전류가 모니터된다.
주전원(20)에서 원동기 구동형 교류 발전기(10)를 분리하는 것이 필요할 때, 본 실시예에서 사용된 스티어링 엔진의 히터는 꺼지고, 스티어링 엔진 내에 남아있는 열은 소진된다. 스티어링 엔진이 임계 온도 이하로 떨어질 때, 그것은 전력을 공급하지 않고 오히려 주전원(20)에서 전력을 끌어내기 시작하는데, 이것은 스티어링 엔진의 동작에서 잘 알려져 있다. 스티어링 엔진에 제공된 온도 감지기(15)는 제어기(controller)(101)에 연결된다(도 8 참조). 그리고 임계 온도(본 실시예에서 사용되는 스티어링 엔진에서는 300℃)에 도달될 때, 스위치(51)는 수 밀리 초동안 도 6에 도시된 유효 회로를 생성하기 위해 단락되는데 이는 스위치들(31 및 51)의 "분리 전 결합(make before break)"형 스위치 구성이 상태를 바꾸기 때문이다. 이러한 구성에서, 엔진은 임피던스(41)를 통하여 흐르는 충분한 전류를 생성할 수 없기 때문에 실속(失速, stall)된다. 임피던스(41)의 값은 사용되는 원동기 구동형 교류 발전기(10)의 타입에 따라 선택되고, 그리하여 원동기 구동형 교류 발전기는 저항 41을 통해 흐르는 충분한 전류를 생성할 수 없다. 따라서, 엔진은 실속된다.
원동기 구동형 교류 발전기가 실속하기에 적당한 기간의 시간(본 실시예에서는 1.5ms)이 지난 후에, "분리 전 결합(make before break)"형 스위치 구성의 스위치들(31 및 51) 중 스위치(31)는 주전원(20)에서 원동기 구동형 교류 발전기를 분리하기 위해 개방되어, 도 7에 도시된 바와 같은 유효 회로를 생성한다. 원동기 구동형 교류 발전기는 주전원(20)에서 분리되기 전에 이미 정지되어 있기 때문에, 아크는 실질적으로 적게 발생되거나 발생되지 않는다.
원동기 구동형 교류 발전기가 주전원(20)에서 긴급히 분리되는 때, 예를 들면 계량기(32) 또는 계량기(44)에서 감지되는 전류가 정상 파라미터들 밖에 있기 때문에 스티어링 엔진 안에 남아있는 열이 소진되기를 기다리지 않고 스위치(51)는 닫히며 스위치(31)는 열린다. 이것은 원동기 구동형 교류 발전기가 정상 조건들 밖에서의 동작으로 인해 손상을 겪게 되는 것을 방지한다.
전술한 방식으로 스위치들(31, 51, 43 , 52)을 제어하기 위한 제어 시스템의 구성이 도 8에 도시되어 있다
예컨대 마이크로프로세서 또는 컴퓨터일 수 있는 제어기(controller)(101)는 스티어링 엔진 상에서 각각 계량기들(32 및 44)로 연결되는 데이터 링크들(110 및 111)과, 온도 감지기(15)로 연결되는 데이터 링크(112)를 전하는다. 또한 제어기(101)는 "분리 전 결합"형 스위치 구성(31, 51)과 "결합 전 분리"형 스위치 구성(43, 52)으로 각각 연결되는 동작 링크들(actuating links)(115, 116)을 전하는다.
원동기 구동형 교류 발전기(10)를 주전원(20)에 연결하기 위해 제어시스템이 따르는 일련의 작동들은 도 9에 도시되어 있다.
단계 201에서 연결 장치(1)는 초기에 다음의 조건으로 놓여진다.
스위치(31)는 개방
스위치(43)는 개방
스위치(51)는 단락
스위치(52)는 단락
단계 202에서,
스위치(52)는 개방 그리고
스위치(43)는 단락
단계 203에서,
계량기(44)로부터 눈금이 판독되고, 만약 그것이 예상 조건들(expected conditions) 밖에 있으면, 긴급 작동 중단이 단계 208에서 실행된다. 만약 눈금이 예상 조건들 안에 있으면, 제어 수단이 단계 204를 진행한다.
단계 204에서,
스위치(31)는 단락 그리고
스위치(51)는 개방
단계 205에서,
계량기(32)에서 눈금이 읽혀지고, 만약 그것이 예상 조건들(expected conditions) 밖에 있으면, 긴급 작동 중단이 단계 208에서 실행된다. 만약 눈금이 예상 조건들 안에 있으면, 제어 수단은 단계 206을 진행한다.
단계 206에서
스위치(43)는 개방 그리고
스위치(52)는 단락
단계 207에서
계량기(32)는 모니터되고, 만약 눈금이 예상 조건들(expected conditions) 밖에 있는 것으로 판독되면, 긴급 작동 중단이 단계 208에서 수행된다. 그렇지 않으면, 도 9에서 도시된 바와 같이 분리가 필요할 때까지 이 시스템은 이 스위치 구성으로 계속된다.
원동기 구동형 교류 발전기(10)를 주전원으로부터 분리하기 위해 제어 시스템이 따르는 일련의 작동들은 도 10에 도시되어 있다.
초기에
스위치(31)는 단락되어 있을 것임
스위치(43)는 개방되어 있을 것임
스위치(51)는 개방되어 있을 것임 그리고
스위치(52)는 단락되어 있을 것임
단계 301에서, 스티어링 엔진을 위한 히터는 꺼진다. 그리고, 엔진이 본선에서 전력을 끌어내려 하거나 끌어내기 시작할 때의 임계 온도에 도달할 때까지 스티어링 엔진의 온도는 라인(112) 상에서 모니터 된다. 이 온도에 도달되었을 때, 제어 수단은 단계 302를 진행한다.
단계 302에서, "분리 전 결합"형 스위치 구성 31 과 51은 다음과 같이 수행된다.
스위치(51)는 단락 그리고 그 후
스위치(31)는 개방
긴급 작동 중단을 위해서는, 제어 시스템은 바로 단계 302를 진행한다.
스티어링 엔진 구동형 교류 발전기(10)와 연결 장치(1)는, 도 2와 도 7에 도시된 유효 회로를 형성하기 위해 스위치들(31과 43)은 열리고 스위치들(51과 52)은 닫히도록 구성된 연결 장치(1)와 함께 이동될 수 있다. 이러한 조건에서, 스티어링 엔진의 피스톤은 실질적으로 고정되어지고 따라서 이동 동안의 움직임 또는 진동으로 인한 손상이 스티어링 엔진에 유발되지 않을 것이다.
작동 중단 단계를 수행하기 위해 외부 타이밍 장치 이외의 기계적 스위치들의 사용은 전력 공급이 없는 경우에도 작동 중단이 실행될 수 있도록 한다. 연결 장치(1)는 같은 구성요소들을 가지고 본선 전력 공급원으로부터의 분리와 연결을 제공할 수 있다. 따라서, 이중 기능을 부여함으로써 구성요소의 개수를 감소시킨다.
연결 장치(1)은 확실한 본선 공급원 연결과 주전원이 없는 경우에 안전한 순간적 분리 모두를 제공한다. 이 방법은 주전원과 같은 기존 교류 전류를 전하는 회로에의 연결에 의존한다.
회로 디자인의 전부의 사용뿐만 아니라, 회로의 일부도 특정 연결 또는 분리의 응용을 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 분리 회로는 독립형(stand alone) 발 전기에 사용될 수 있고, 연결 회로는 격자 독립 기동(grid independent starting)에 사용될 수 있다.
상기 내용에 포함되어 있음.

Claims (28)

  1. 교류 발전기를 구동하도록 배치된 원동기가 동작할 수 없어서 상기 교류 발전기가 전류를 발생할 수 없게 하는 값의 임피던스를 상기 교류 발전기의 단자들 사이에 접속하는 단계;
    상기 교류 발전기가 연결하는 회로의 교류 전류의 주파수에서 상기 교류 발전기를 구동하도록 한 조건으로 되도록 상기 원동기를 초기화하는 단계; 및
    상기 교류 발전기가 상기 원동기를 기동시키는 것을 유발하기 위해 기존 교류 전류를 전하는 회로에 상기 교류 발전기의 단자들을 연결하는 단계를 포함하는
    상기 교류 발전기의 두 단자들 사이에 전류를 발생시키도록 구성된 원동기(prime mover) 구동형 교류 발전기를 기존 교류 전류(existing alternating current)를 전하는 회로에 연결하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 원동기는 스티어링 엔진(Stirling engine)이고, 상기 교류 발전기는 선형 교류 발전기인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 스티어링 엔진은 피스톤 챔버의 일단을 가열함으로써 초기화되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 기존 전류를 전하는 회로는 주전원(mains electricity supply)인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 교류 발전기의 단자들은 임피던스를 통하여 기존 교류 전류를 전하는 회로에 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 교류 발전기의 단자들이 상기 기존 교류 전류를 전하는 회로에 연결되어서 위해 통하는 임피던스는 상기 교류 발전기의 단자들이 상기 기존 교류 전류를 전하는 회로에 연결된 후에 단락(short)되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 교류 발전기의 단자들이 상기 기존 교류 전류를 전하는 회로에 연결된 후, 상기 연결을 통과하는 전류의 특성들은 이 특성들이 예상 파라미터들(expected parameters) 내에 있는지를 결정하기 위해 조사되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 단락을 통과하는 전류의 특성들은 상기 특성들이 예상 파라미터들 내에 있는지를 결정하기 위해 조사되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 전류의 특성들이 예상 파라미터들 밖에 있으면, 상기 교류 발전기는 상기 기존 교류 전류를 전하는 회로에서 분리되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 삭제
  11. 원동기가 원동기 구동형 교류 발전기를 구동하는 것을 방지하고 이것에 의해 상기 원동기를 실속(失速, stall)시키기 위해 상기 교류 발전기가 공급할 수 있는 전류보다 큰 전류를 필요로 하는 정도의 낮은 임피던스 값의 임피던스를 원동기 구동형 교류 발전기와 병렬로 연결하는 단계; 및
    기존 교류 전류를 전하는 회로로부터 상기 교류 발전기를 분리하는 단계를 포함하는
    기존 교류 전류를 전하는 회로로부터 원동기 구동형 교류 발전기를 분리하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 원동기는 스티어링 엔진(Stirling engine)이고, 상기 교류 발전기는 선형 교류 발전기인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 스티어링 엔진은 히터(heater)를 가지고, 상기 임피던스가 스티어링 엔진을 실속시키기 위해 교류 발전기에 병렬 연결되기 전에 상기 히터는 꺼져서 상기 스티어링 엔진 내의 열은 소진되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기존 전류를 전하는 회로는 주전원(mains electricity supply)인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 삭제
  16. 교류 발전기를 가진 병렬형 장치에 연결 및 해제 스위칭이 가능하고 상기 교류 발전기에 병렬 연결될 때 원동기가 교류 발전기를 구동하여 임피던스 주위에 전류를 발생시킬 수 없는 정도의 낮은 값을 가진 임피던스; 및
    기존 교류 전류를 전하는 회로에 교류 발전기를 연결하기 위한 스위치를 포함하는
    기존 교류 전류를 전하는 회로에 원동기 구동형 교류 발전기를 연결하기 위한 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 교류 발전기를 가진 병렬형 장치에 임피던스를 연결하고, 상기 교류 발전기를 가진 병렬형 장치로부터 교류 발전기를 분리하고, 상기 기존 교류 전류를 전하는 회로에 교류 발전기를 연결하도록 구성된 제어 수단을 포함하는 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 기존 교류 전류를 전하는 회로에 교류 발전기를 연결하기 전에 상기 교류 발전기를 가진 병렬형 장치로부터 임피던스를 분리하도록 구성되어진 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 기존 교류 전류를 전하는 회로에 교류 발전기를 연결한 후에 상기 교류 발전기를 가진 병렬형 장치로부터 임피던스를 분리하도록 구성되어진 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교류 발전기는 임피던스를 통하여 상기 기존 교류 전류를 전하는 회로에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 교류 발전기와 기존 교류 전류를 전하는 회로 사이에 연결된 임피던스를 통과하는 전류의 특성들을 모니터하기 위한 수단을 더 포함하는 장치.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 임피던스를 통과하는 전류의 특성들이 예상 파라미터들 내에 있으면, 상기 제어 수단은 상기 교류 발전기와 기존 교류 전류를 전하는 회로 사이에 연결된 임피던스를 단락시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 삭제
  24. 교류 발전기를 가진 병렬형 장치에 연결 및 해제 스위칭이 가능하고, 원동기가 교류 발전기를 구동하여 병렬 임피던스 주위에 전류를 발생시킬 수 없는 정도의 낮은 값을 갖는 임피던스; 및
    기존 교류 전류를 전하는 회로로부터 상기 교류 발전기를 분리하기 위한 스위치를 포함하는
    기존 교류 전류를 전하는 회로로부터 원동기 구동형 교류 발전기를 분리하기 위한 장치.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 기존 교류 전류를 전하는 회로로부터 상기 교류 발전기를 분리하기 전에 상기 교류 발전기를 가진 병렬형 장치에 임피던스를 연결하기 위한 분리 전 연결형 스위치(make-before-break switch)를 포함하는 장치.
  26. 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서, 상기 교류 발전기를 구동하는 원동기는 스티어링 엔진인 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 스티어링 엔진으로의 열 공급은 임피던스가 교류 발전기를 가진 병렬형 장치에 연결되기 전에 차단되는 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 삭제
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0130530D0 (en) 2001-12-20 2002-02-06 Bg Intellectual Pty Ltd A domestic combined heat and power unit
US20050027340A1 (en) * 2003-07-29 2005-02-03 Micronet Medical, Inc. System and method for providing a medical lead body having dual conductor layers
GB0402587D0 (en) * 2004-02-05 2004-03-10 Microgen Energy Ltd Apparatus for connecting a prime mover driven alternator to a circuit with an existing alternating current
JP3947176B2 (ja) * 2004-02-20 2007-07-18 株式会社日本無線電機サービス社 陸上から船舶への給電方法及びそのシステム
GB0415454D0 (en) 2004-07-09 2004-08-11 Microgen Energy Ltd Connecting a prime mover driven alternator to a circuit with an existing alternating current
WO2007028019A1 (en) * 2005-08-31 2007-03-08 Prevailing Energy, Inc. Turbine with configurable generator circuit
JP4816143B2 (ja) * 2006-03-01 2011-11-16 トヨタ自動車株式会社 排熱回収装置
JP2007231858A (ja) * 2006-03-01 2007-09-13 Toyota Motor Corp 排熱回収装置
JP4706513B2 (ja) * 2006-03-09 2011-06-22 トヨタ自動車株式会社 排熱回収装置
JP4706536B2 (ja) * 2006-03-30 2011-06-22 トヨタ自動車株式会社 排熱回収装置
US7576513B1 (en) * 2006-04-26 2009-08-18 Nierescher David S Battery charger configuration reducing thermal conduction
TWI628354B (zh) * 2017-06-20 2018-07-01 國立成功大學 史特靈引擎系統及其控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4642547A (en) * 1985-08-19 1987-02-10 Sunpower, Inc. Adaptive regulation system for a linear alternator driven by a free-piston stirling engine
US4841216A (en) * 1987-07-24 1989-06-20 Shinko Electric Co., Ltd. Engine start type VSCF generating system
KR19990031183U (ko) * 1997-12-30 1999-07-26 유무성 발전기의 출력전압 조정장치
KR19990031184U (ko) * 1997-12-30 1999-07-26 유무성 두 출력 발전기
US5998976A (en) * 1996-11-08 1999-12-07 Robert Bosch Gmbh Power supply system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3808451A (en) * 1972-11-13 1974-04-30 Progressive Dynamics Ac power changeover
CH559447A5 (ko) * 1973-05-21 1975-02-28 Bbc Brown Boveri & Cie
JPS53162314U (ko) * 1977-05-27 1978-12-19
US5385021A (en) * 1992-08-20 1995-01-31 Sunpower, Inc. Free piston stirling machine having variable spring between displacer and piston for power control and stroke limiting
US5804953A (en) * 1995-08-03 1998-09-08 Atlas Energy Systems, Inc. Power converter for converting AC shore power to shipboard use

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4642547A (en) * 1985-08-19 1987-02-10 Sunpower, Inc. Adaptive regulation system for a linear alternator driven by a free-piston stirling engine
US4841216A (en) * 1987-07-24 1989-06-20 Shinko Electric Co., Ltd. Engine start type VSCF generating system
US5998976A (en) * 1996-11-08 1999-12-07 Robert Bosch Gmbh Power supply system
KR19990031183U (ko) * 1997-12-30 1999-07-26 유무성 발전기의 출력전압 조정장치
KR19990031184U (ko) * 1997-12-30 1999-07-26 유무성 두 출력 발전기

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