JPH05292759A - エンジン式発電装置 - Google Patents
エンジン式発電装置Info
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- JPH05292759A JPH05292759A JP4092555A JP9255592A JPH05292759A JP H05292759 A JPH05292759 A JP H05292759A JP 4092555 A JP4092555 A JP 4092555A JP 9255592 A JP9255592 A JP 9255592A JP H05292759 A JPH05292759 A JP H05292759A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 逆変換部とその周辺回路にかかるコストを従
来に比し低減することができるエンジン式発電装置をを
提供することを目的とする。 【構成】 エンジンに連結された交流発電機４、逆変換
部を有する電力変換装置５、エンジン始動用バッテリ１
０を備え、エンジン始動時、上記バッテリを電源として
上記交流発電機を電動機運転するエンジン式発電装置に
おいて、上記逆変換部８Ａは正側と負側の２箇のスイッ
チング素子ＴR2、ＴR4と正側と負側の２箇の電解コンデ
ンサＣ１、Ｃ３からなるブリッジ回路であり、上記２箇
の電解コンデンサの中間点ａが上記発電機４の中性点４
Ｏに接続されていることを特徴とする。
来に比し低減することができるエンジン式発電装置をを
提供することを目的とする。 【構成】 エンジンに連結された交流発電機４、逆変換
部を有する電力変換装置５、エンジン始動用バッテリ１
０を備え、エンジン始動時、上記バッテリを電源として
上記交流発電機を電動機運転するエンジン式発電装置に
おいて、上記逆変換部８Ａは正側と負側の２箇のスイッ
チング素子ＴR2、ＴR4と正側と負側の２箇の電解コンデ
ンサＣ１、Ｃ３からなるブリッジ回路であり、上記２箇
の電解コンデンサの中間点ａが上記発電機４の中性点４
Ｏに接続されていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンに連結された
交流発電機、順変換部と電解コンデンサおよび逆変換部
を有する電力変換装置、エンジン始動用バッテリを備
え、エンジン始動時、上記バッテリを電源として上記順
変換部をインバータ運転するとともにそのインバータ出
力により上記交流発電機を電動機運転するエンジン式発
電装置に関する。
交流発電機、順変換部と電解コンデンサおよび逆変換部
を有する電力変換装置、エンジン始動用バッテリを備
え、エンジン始動時、上記バッテリを電源として上記順
変換部をインバータ運転するとともにそのインバータ出
力により上記交流発電機を電動機運転するエンジン式発
電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来の可搬タイプのエンジン式
発電装置の構成を示したものである。同図において、１
は燃料タンク、２は燃料供給装置（インジェクタ）、３
はガスタービンエンジン（以下、単に、エンジンとい
う）Ｅ、４は磁石形の３相同期発電機（以下、単に、発
電機という）ＳＧ、５は電力変換装置、ＬｏとＣｏはフ
ィルタ回路を構成するリアクトルとコンデンサである。
電力変換装置５は順変換部６と電解コンデサ７および逆
変換部８を備えている。９ｕと９ｗは出力端子である。
発電装置の構成を示したものである。同図において、１
は燃料タンク、２は燃料供給装置（インジェクタ）、３
はガスタービンエンジン（以下、単に、エンジンとい
う）Ｅ、４は磁石形の３相同期発電機（以下、単に、発
電機という）ＳＧ、５は電力変換装置、ＬｏとＣｏはフ
ィルタ回路を構成するリアクトルとコンデンサである。
電力変換装置５は順変換部６と電解コンデサ７および逆
変換部８を備えている。９ｕと９ｗは出力端子である。
【０００３】順変換部６は、図５に示すように、ブリッ
ジ接続された６箇のトランジスタＱ1 〜Ｑ6 と、それぞ
れに逆並列接続されたダイオードＤ1 〜Ｄ6 を有してい
る。また、逆変換部８は、図５に示すように、ブリッジ
接続された４箇のトランジスタＴr1〜Ｔr4と、それぞれ
に逆並列接続されたダイオードＤ7 〜Ｄ10を有してい
る。２５は逆変換部８の制御回路の要部を示したもの
で、偏差増幅器２６、ＰＷＭ信号発生器２７、デッドタ
イム回路２８と２９、ベースドライバ３０〜３３を備え
ている。
ジ接続された６箇のトランジスタＱ1 〜Ｑ6 と、それぞ
れに逆並列接続されたダイオードＤ1 〜Ｄ6 を有してい
る。また、逆変換部８は、図５に示すように、ブリッジ
接続された４箇のトランジスタＴr1〜Ｔr4と、それぞれ
に逆並列接続されたダイオードＤ7 〜Ｄ10を有してい
る。２５は逆変換部８の制御回路の要部を示したもの
で、偏差増幅器２６、ＰＷＭ信号発生器２７、デッドタ
イム回路２８と２９、ベースドライバ３０〜３３を備え
ている。
【０００４】１０は公称電圧１２ボルトもしくは２４ボ
ルトのエンジンスタータ用のバッテリであって、電力変
換装置５の直流回路の正極と負極の間に降圧回路（降圧
チョッパ回路）１１を介して接続されている。１２はチ
ョッパ素子、１４はダイオード、１３はリアクトルであ
る。ＳＷはスイッチである。
ルトのエンジンスタータ用のバッテリであって、電力変
換装置５の直流回路の正極と負極の間に降圧回路（降圧
チョッパ回路）１１を介して接続されている。１２はチ
ョッパ素子、１４はダイオード、１３はリアクトルであ
る。ＳＷはスイッチである。
【０００５】この装置において、エンジン３の始動にあ
たっては、スイッチＳＷを閉路し、逆変換部８を構成す
るトランジスタの１つとダイオードの１つおよびフィル
タ回路６のリアクトルＬｏを利用して昇圧回路を形成せ
しめ、バッテリ１０の電圧を昇圧するとともに順変換部
６のトランジスタＱ1 〜Ｑ6 を逆変換動作させて発電機
４を電動機運転する。
たっては、スイッチＳＷを閉路し、逆変換部８を構成す
るトランジスタの１つとダイオードの１つおよびフィル
タ回路６のリアクトルＬｏを利用して昇圧回路を形成せ
しめ、バッテリ１０の電圧を昇圧するとともに順変換部
６のトランジスタＱ1 〜Ｑ6 を逆変換動作させて発電機
４を電動機運転する。
【０００６】発電機４が所定速度に達すると、スイッチ
ＳＷを開路し、逆変換部８を駆動する。発電機４の発生
電圧Ｖｐは順変換部６のダイオードブリッジで直流に変
換されたのち、逆変換部８で所望の電圧／周波数の単相
交流に変換され、前記フィルタ回路を通して負荷に供給
される。なお、図６にトランジスタＴr1〜Ｔr4のＯＮ／
ＯＦＦシーケンスと逆変換部８の出力電圧ｖ0 を示す。
ＳＷを開路し、逆変換部８を駆動する。発電機４の発生
電圧Ｖｐは順変換部６のダイオードブリッジで直流に変
換されたのち、逆変換部８で所望の電圧／周波数の単相
交流に変換され、前記フィルタ回路を通して負荷に供給
される。なお、図６にトランジスタＴr1〜Ｔr4のＯＮ／
ＯＦＦシーケンスと逆変換部８の出力電圧ｖ0 を示す。
【０００７】また、バッテリ１０は、エンジン３の始動
が完了したのち、降圧チョッパ回路１１を作動させて充
電する。
が完了したのち、降圧チョッパ回路１１を作動させて充
電する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この種の可搬タイプの
エンジン式発電装置は、可及的に低価格であることが要
求されるので、できるだけ部品点数を減らし、また安価
な部品を使用できるように設計努力を行なっている。
エンジン式発電装置は、可及的に低価格であることが要
求されるので、できるだけ部品点数を減らし、また安価
な部品を使用できるように設計努力を行なっている。
【０００９】電力変換装置５の逆変換部８については、
従来、４箇のトランジスタＴr1〜Ｔr4と４箇のダイオー
ドＤ7 〜Ｄ10を使用する単相ブリッジ回路が当然のこと
として用いられてきたが、これらは高価であり、また、
そのベースドライバを基本的には４箇、ベース配線を８
本必要とする上、絶縁電源も３電位必要であるから、電
力変換装置５の全価格に占める割合が大きく、この逆変
換部８にかかるコストを下げることができれば、経済的
な発電装置とすることができる。
従来、４箇のトランジスタＴr1〜Ｔr4と４箇のダイオー
ドＤ7 〜Ｄ10を使用する単相ブリッジ回路が当然のこと
として用いられてきたが、これらは高価であり、また、
そのベースドライバを基本的には４箇、ベース配線を８
本必要とする上、絶縁電源も３電位必要であるから、電
力変換装置５の全価格に占める割合が大きく、この逆変
換部８にかかるコストを下げることができれば、経済的
な発電装置とすることができる。
【００１０】本発明はこの問題を解消するためになされ
たもので、逆変換部とその周辺回路にかかるコストを従
来に比し低減することができるエンジン式発電装置をを
提供することを目的とする。
たもので、逆変換部とその周辺回路にかかるコストを従
来に比し低減することができるエンジン式発電装置をを
提供することを目的とする。
【００１１】
【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、エンジンに連結された交流発
電機、順変換部と電解コンデンサおよび逆変換部を有す
る電力変換装置、エンジン始動用バッテリを備え、エン
ジン始動時、上記バッテリを電源として上記順変換部を
インバータ運転するとともにそのインバータ出力により
上記交流発電機を電動機運転するエンジン式発電装置に
おいて、上記逆変換部は正側と負側の２箇のダイオード
と正側と負側の２箇の電解コンデンサからなるブリッジ
回路であり、上記２箇の電解コンデンサの中間点が上記
発電機の中性点に接続されている構成とした。
するため、請求項１では、エンジンに連結された交流発
電機、順変換部と電解コンデンサおよび逆変換部を有す
る電力変換装置、エンジン始動用バッテリを備え、エン
ジン始動時、上記バッテリを電源として上記順変換部を
インバータ運転するとともにそのインバータ出力により
上記交流発電機を電動機運転するエンジン式発電装置に
おいて、上記逆変換部は正側と負側の２箇のダイオード
と正側と負側の２箇の電解コンデンサからなるブリッジ
回路であり、上記２箇の電解コンデンサの中間点が上記
発電機の中性点に接続されている構成とした。
【００１２】請求項２では、逆変換部もしくは逆変換部
の電解コンデンサアームが、フルブリッジの逆変換部も
しくはトランジスタアームと置換可能または切換え可能
な配線構造とした。
の電解コンデンサアームが、フルブリッジの逆変換部も
しくはトランジスタアームと置換可能または切換え可能
な配線構造とした。
【００１３】
【作用】本発明では、逆変換部の１つのアームを電解コ
ンデンサのアームとしたことにより、使用するスイッチ
ング素子の個数が半減し、これに伴いベース回路等の周
辺回路も半減する
ンデンサのアームとしたことにより、使用するスイッチ
ング素子の個数が半減し、これに伴いベース回路等の周
辺回路も半減する
【００１４】
【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。
【００１５】図１において、電力変換装置５の逆変換部
８Ａは、図８の逆変換部８のトランジスタＴr1とＴr3を
それぞれ電解コンデンサＣ１とＣ３に置き換えた回路構
成となっている。また、発電機４の中性点４Ｏは中性点
リード４１を通して引出され、このリード端は電解コン
デンサＣ１とＣ３との接続点ａに接続されている。３４
R 、３４S 、３４T はコンタクタである。
８Ａは、図８の逆変換部８のトランジスタＴr1とＴr3を
それぞれ電解コンデンサＣ１とＣ３に置き換えた回路構
成となっている。また、発電機４の中性点４Ｏは中性点
リード４１を通して引出され、このリード端は電解コン
デンサＣ１とＣ３との接続点ａに接続されている。３４
R 、３４S 、３４T はコンタクタである。
【００１６】この構成において、発電機４が発生する電
圧Ｖｐは順変換部６で直流に変換され、この直流電圧
（２×Ｅ、例えば２００ボルトとする）が電解コンデン
サＣ１とＣ３の直列回路に印加され、電解コンデンサＣ
１とＣ３は共に電圧Ｅに充電される。
圧Ｖｐは順変換部６で直流に変換され、この直流電圧
（２×Ｅ、例えば２００ボルトとする）が電解コンデン
サＣ１とＣ３の直列回路に印加され、電解コンデンサＣ
１とＣ３は共に電圧Ｅに充電される。
【００１７】本実施例のトランジスタＴr2とトランジス
タＴr4とは、例えば図２の（Ａ）と（Ｂ）に示すＯＮ／
ＯＦＦシーケンスで制御され、逆変換部８のａ−ｂ間に
は図２の（Ｃ）に示す電圧ｖ0 が現れ、出力端子９ｕと
９ｗから図２の（Ｄ）に示す正弦波単相交流が取り出さ
れる。
タＴr4とは、例えば図２の（Ａ）と（Ｂ）に示すＯＮ／
ＯＦＦシーケンスで制御され、逆変換部８のａ−ｂ間に
は図２の（Ｃ）に示す電圧ｖ0 が現れ、出力端子９ｕと
９ｗから図２の（Ｄ）に示す正弦波単相交流が取り出さ
れる。
【００１８】本実施例では、逆変換部８Ａのトランジス
タの個数が図４の逆変換部８の場合に比し、４箇から２
箇に低減し、これに伴い、ベースドライバの所要個数、
ベース配線の所要本数も半減し、制御信号系も１系統と
なる。また出力端子９ｗは中性点電位であるから安定電
位であり、絶縁電源も２電位で済むことになる。
タの個数が図４の逆変換部８の場合に比し、４箇から２
箇に低減し、これに伴い、ベースドライバの所要個数、
ベース配線の所要本数も半減し、制御信号系も１系統と
なる。また出力端子９ｗは中性点電位であるから安定電
位であり、絶縁電源も２電位で済むことになる。
【００１９】また、出力電圧・出力電流を前記従来のも
のと同一であると仮定した場合、電力変換装置５の電源
電圧は２倍となるので、順変換部６のダイオードの電流
容量が１／２で済むことになり、電流が１／２になる
と、電線径も細いものを使用することができ、コンタク
タ３４R 、３４S 、３４T の所要電流容量が低くて済
み、小形化できる。
のと同一であると仮定した場合、電力変換装置５の電源
電圧は２倍となるので、順変換部６のダイオードの電流
容量が１／２で済むことになり、電流が１／２になる
と、電線径も細いものを使用することができ、コンタク
タ３４R 、３４S 、３４T の所要電流容量が低くて済
み、小形化できる。
【００２０】また、出力端子９ｗは安定電位であるの
で、本発電装置の出力を例えばテレビの電源として利用
した場合、静電浮遊容量Ｃによるノイズの侵入を低減す
ることができる。
で、本発電装置の出力を例えばテレビの電源として利用
した場合、静電浮遊容量Ｃによるノイズの侵入を低減す
ることができる。
【００２１】また、図３に示すように、コンデンサ切離
し部３５とアームユニット接続部３６を設けて、電解コ
ンデンサＣ１とＣ３のアームユニットに代えてトランジ
スタＴr1とＴr3のアームユニットを接続可能にし、電解
コンデンサＣ１とＣ３のアームユニットは中性点４０Ｏ
から切り離すにようにしておけば、１００ボルト系から
２００ボルト系へ、またその逆に容易に切り換えること
ができる。また、フルブリッジの逆変換部を別に準備
し、逆変換部８Ａをフルブリッジの逆変換部と置換可能
にしても同様である。
し部３５とアームユニット接続部３６を設けて、電解コ
ンデンサＣ１とＣ３のアームユニットに代えてトランジ
スタＴr1とＴr3のアームユニットを接続可能にし、電解
コンデンサＣ１とＣ３のアームユニットは中性点４０Ｏ
から切り離すにようにしておけば、１００ボルト系から
２００ボルト系へ、またその逆に容易に切り換えること
ができる。また、フルブリッジの逆変換部を別に準備
し、逆変換部８Ａをフルブリッジの逆変換部と置換可能
にしても同様である。
【００２２】なお、上記実施例は、順変換部６の６箇の
トランジスタをエンジン始動時に駆動するが、図７に示
すにように、エンジン始動用の逆変換器３７を別に設け
たものにも、本発明を実施することができる。図７にお
いて、３８はエンジン始動時に閉路されるスイッチ、３
９はバッテリ充電時に閉路されるスイッチ、４０は充電
抵抗、４１はダイオード整流器、４２はファン等の補機
である。
トランジスタをエンジン始動時に駆動するが、図７に示
すにように、エンジン始動用の逆変換器３７を別に設け
たものにも、本発明を実施することができる。図７にお
いて、３８はエンジン始動時に閉路されるスイッチ、３
９はバッテリ充電時に閉路されるスイッチ、４０は充電
抵抗、４１はダイオード整流器、４２はファン等の補機
である。
【００２３】
【発明の効果】本発明は以上説明した通り、逆変換部の
１つのアームを電解コンデンサのアームとしたことによ
り、使用するスイッチング素子の個数が半減するので、
これに伴いベース回路等の周辺回路も半減するから、電
力変換装置の大幅なコストダウンおよび周辺回路のコン
パクト化を実現することができ、発電装置全体の価格低
減を実現することができる。
１つのアームを電解コンデンサのアームとしたことによ
り、使用するスイッチング素子の個数が半減するので、
これに伴いベース回路等の周辺回路も半減するから、電
力変換装置の大幅なコストダウンおよび周辺回路のコン
パクト化を実現することができ、発電装置全体の価格低
減を実現することができる。
【図１】本発明の実施例を示す構成図である。
【図２】上記実施例の動作を説明するための逆変換部の
動作波形を示す図である。
動作波形を示す図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図４】従来のエンジン式発電装置の構成図である。
【図５】上記従来のエンジン式発電装置における電力変
換装置の回路図である。
換装置の回路図である。
【図６】上記従来のエンジン式発電装置における電力変
換装置逆変換部の動作波形を示す図である。
換装置逆変換部の動作波形を示す図である。
【図７】従来のエンジン式発電装置の他の例を示す図で
ある。
ある。
１ 燃料タンク ２ 燃料補給装置 ３ ガスタービンエンジン ４ 発電機 ５ 電力変換装置 ６ 順変換部 ７ 電解コンデンサ ８Ａ 逆変換部 １０ バッテリ ４１ 中性点リード Ｔr2、Ｔr4 トランジスタ Ｃ１、Ｃ３ 電解コンデンサ
Claims (2)
- 【請求項１】 エンジンに連結された交流発電機、逆変
換部を有する電力変換装置、エンジン始動用バッテリを
備え、エンジン始動時、上記バッテリを電源として上記
交流発電機を電動機運転するエンジン式発電装置におい
て、上記逆変換部は正側と負側の２箇のスイッチング素
子と正側と負側の２箇の電解コンデンサからなるブリッ
ジ回路であり、上記２箇の電解コンデンサの中間点が上
記発電機の中性点に接続されていることを特徴とするエ
ンジン式発電装置。 - 【請求項２】 逆変換部もしくは逆変換部の電解コンデ
ンサアームが、フルブリッジの逆変換部もしくはトラン
ジスタアームと置換可能または切換え可能な配線構造と
なっていることを特徴とする請求項１記載のエンジン式
発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4092555A JPH05292759A (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | エンジン式発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4092555A JPH05292759A (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | エンジン式発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05292759A true JPH05292759A (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=14057661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4092555A Pending JPH05292759A (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | エンジン式発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05292759A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001145395A (ja) * | 1999-11-15 | 2001-05-25 | Kokusan Denki Co Ltd | 磁石発電機を用いた電源装置 |
| GB2394845A (en) * | 2002-11-01 | 2004-05-05 | Gen Electric | Power conditioning system for turbine motor/generator |
| WO2006034250A1 (en) * | 2004-09-21 | 2006-03-30 | Ballard Power Systems Corporation | Power converter |
| EP1750364A1 (en) * | 2005-04-19 | 2007-02-07 | Honeywell International, Inc. | Bidirectional multi mode power conversion system |
| US8374005B2 (en) | 2008-02-28 | 2013-02-12 | Daikin Industries, Ltd. | Direct AC power converting apparatus |
| EP3343745A1 (en) * | 2016-12-29 | 2018-07-04 | MICROTEC S.r.l. | Inverter-generator apparatus |
-
1992
- 1992-04-13 JP JP4092555A patent/JPH05292759A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001145395A (ja) * | 1999-11-15 | 2001-05-25 | Kokusan Denki Co Ltd | 磁石発電機を用いた電源装置 |
| GB2394845A (en) * | 2002-11-01 | 2004-05-05 | Gen Electric | Power conditioning system for turbine motor/generator |
| GB2394845B (en) * | 2002-11-01 | 2005-10-12 | Gen Electric | Power conditioning system for turbine motor/generator |
| WO2006034250A1 (en) * | 2004-09-21 | 2006-03-30 | Ballard Power Systems Corporation | Power converter |
| US7180763B2 (en) | 2004-09-21 | 2007-02-20 | Ballard Power Systems Corporation | Power converter |
| EP1750364A1 (en) * | 2005-04-19 | 2007-02-07 | Honeywell International, Inc. | Bidirectional multi mode power conversion system |
| US8374005B2 (en) | 2008-02-28 | 2013-02-12 | Daikin Industries, Ltd. | Direct AC power converting apparatus |
| EP3343745A1 (en) * | 2016-12-29 | 2018-07-04 | MICROTEC S.r.l. | Inverter-generator apparatus |
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