JPH11220834A - 自動車用発電機構 - Google Patents

自動車用発電機構

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JPH11220834A
JPH11220834A JP10022259A JP2225998A JPH11220834A JP H11220834 A JPH11220834 A JP H11220834A JP 10022259 A JP10022259 A JP 10022259A JP 2225998 A JP2225998 A JP 2225998A JP H11220834 A JPH11220834 A JP H11220834A
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JP
Japan
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auxiliary battery
inverter
power
external load
power supply
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Application number
JP10022259A
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English (en)
Inventor
Hisatoshi Tsuchiya
久利 土屋
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Toyo Densan Co Ltd
Original Assignee
Toyo Densan Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 必要以上に大きな発電容量の発電機を用いる
ことなく、起動時に大きな突入電流が生ずるコピー機等
の外部負荷を接続できるような自動車用発電機構を提供
する。 【解決手段】 自動車用発電機構1のコントローラ4か
ら外部負荷5への給電が可能になった状態を補助バッテ
リー能動化手段10の発電状態検出手段10aが検出す
ると、給電制御手段10bが補助バッテリー11からイ
ンバータ8への給電を可能な状態とし、その後、外部負
荷5に突入電流が流れた場合は、発電機3の出力と並列
に、補助バッテリー11からもコントローラ4への給電
が行われ、一時的な過負荷に対しても安定した給電を行
うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のエンジン
により駆動される発電機の交流出力を整流した後、イン
バータによって所定電圧・周波数の交流に変換して外部
負荷へ供給する自動車用発電機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、屋外で家庭用電化製品や大型
電動機器を使用する目的で、自動車に交流発電機の機能
を持たせるべく、種々の自動車用発電機構が種々提案さ
れている。このような自動車用発電機構の中には、イン
バータを用いて安定した交流を供給できるようにしたも
のも提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の自動車用発電機構は、車載可能な条件を
満たすべく小型軽量に設計されているため、大きな負荷
容量のものを提供できないという欠点があった。すなわ
ち、コピー機のランプやモータ等は、スイッチが入ると
同時に、定格時の10倍以上の大きな電流が突入電流と
して流れることがあり、これを考慮すると、発電機本来
の容量×0.5〜0.6程度の容量に制限して発電機を
使用する必要があるため、発電機本来の能力よりも低い
負荷容量までしか対応させることができなかったのであ
る。
【0004】このような制限を課さずに発電機を使用し
た場合、突入電流によってコンセント端の電圧が大きく
低下するため、コピー機においては、内蔵のマイコン等
の制御電圧が維持できず、リセットがかかって動作を停
止してしまい、正常に起動できないようなケースも起こ
り得る。また、モータ等においては、完全に起動でき
ず、中途半端な状態で回転し、加熱停止の状況に追い込
まれることもある。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明に係る自
動車用発電機構は、自動車のエンジン(2)により駆動
される発電機(3)の交流出力を整流した後、インバー
タ(8)によって所定電圧・周波数の交流に変換して外
部負荷(5)へ供給する自動車用発電機構(1)におい
て、予め定めた補助バッテリー能動化条件が満たされる
ことに基づいて、補助バッテリー(11)からインバー
タへ給電可能な状態にする補助バッテリー能動化手段
(10)を備えるものとした。
【0006】斯く構成した自動車用発電機構において
は、予め定めた補助バッテリー能動化条件が達成される
と、補助バッテリー能動化手段の機能により補助バッテ
リーからインバータへ給電可能な状態となり、その後、
給電対象である外部負荷が接続されて、その起動時等に
発電機容量で賄い切れない突入電流が流れた場合には、
発電機出力と並列に補助バッテリーからインバータへ給
電を行わせることができる。
【0007】上記補助バッテリー能動化条件は、インバ
ータから外部負荷への給電が可能になることとし、イン
バータから外部負荷への給電路に並列接続した電磁コイ
ル(12a)によって補助バッテリーからインバータへ
の給電路の接点(12b)を開閉する電磁リレー(1
2)を補助バッテリー能動化手段としても良い。また、
補助バッテリー能動化手段は、補助バッテリーが過充電
もしくは過放電となった状態を検出可能とし、該状態を
検出した場合には、補助バッテリーからインバータへの
給電路を遮断して、補助バッテリーを保護するようにし
ても良い。
【0008】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る自動車用発電
機構の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【0009】図1に示すのは、自動車用発電機構1の概
略構成であり、自動車のエンジン2によって駆動される
発電機3の三相出力を受けて、コントローラ4が所要電
圧・周波数の交流(50Hz又は60Hzの100V)
に変換した後、コンセント4aに接続された外部負荷5
へ供給される。
【0010】上記コントローラ4は、少なくとも、整流
手段6、電圧安定化手段7、インバータ8を備えるもの
としてあり、発電機3からの三相交流を整流手段6によ
って直流に変換し、電圧安定化手段7を介してインバー
タ8へ供給し、このインバータ8から例えば商用周波数
100Vの交流が外部負荷5へ出力されるのである。な
お、このコントローラ4においては図示を省略したが、
発電機3の発電能力を自動調整するようにエンジンの回
転数制御を行う等、種々の機能を付加しておく場合もあ
る。
【0011】しかして、本発明に係る自動車用発電機構
1は、バッテリーバックアップ装置9を備えるものとし
てあり、このバッテリーバックアップ装置9は、補助バ
ッテリー能動化手段10と、インバータ8への直流給電
路を介して発電機出力と並列に直流を給電可能な補助バ
ッテリー11(例えば、公称電圧103V)と、を備え
るものとしてある。また、上記補助バッテリー能動化手
段10は、インバータ8から外部負荷5への給電が可能
になると言う補助バッテリー能動化条件が達成されるこ
とを検出する給電状態検出手段10aと、該給電状態検
出手段10aの状態検出に基づいて補助バッテリー11
からインバータ8へ給電を行わせる給電制御手段12
と、からなる。
【0012】従って、補助バッテリー能動化条件が達成
されて外部負荷5への給電が可能になった後、すなわ
ち、補助バッテリー11からインバータ8への給電が可
能になった後、外部負荷5が接続され、外部負荷5の起
動時等に発電機3の出力容量で賄い切れない突入電流が
流れた場合には、電圧安定化手段7からの発電機出力と
並列に補助バッテリー11からインバータ8へも給電が
行われることで、インバータ8から外部負荷5への出力
を高めることができ、起動時に大きな突入電流が生ずる
コピー機や発電機が外部負荷5として接続されていて
も、支障無く給電することが可能となる。
【0013】また、一時的な突入電流が流れなくなっ
て、電圧安定化手段7からインバータ8への給電電圧が
常態に復する(補助バッテリー11の電圧よりも高くな
る)と、補助バッテリー11からインバータ8へは給電
されなくなると共に、補助バッテリー11が自動的に充
電されることとなる。すなわち、僅かな時間しか流れな
い突入電流を考慮して、発電機3本来の容量の0.5〜
0.6倍という制限下で使用する必要がなくなり、発電
機3を効率よく使用することができる。
【0014】しかも、補助バッテリー11は突入電流が
生じる僅かな時間(0.1〜3秒程度)のみのバックア
ップ機能を満たしていればよいので、小型・軽量の少容
量バッテリーを補助バッテリー11として用いることが
でき、バッテリーバックアップ装置9も小型・軽量とす
ることが可能となる。よって、本発明の如く、コントロ
ーラ4とは別途にバッテリーバックアップ装置9を設け
るものとしても、自動車用発電機構1全体の大型化・重
量化を抑止できる。
【0015】なお、外部負荷への給電可能状態を補助バ
ッテリー能動化条件として検出し、自動的に補助バッテ
リー11からの給電を可能な状態にする場合に限らず、
操作者の意志で補助バッテリー能動化手段を能動化させ
た場合(例えば、補助バッテリー機能スイッチをオンに
した場合)にのみ、補助バッテリー能動化手段10が機
能するようにしても良い。
【0016】次に、バッテリーバックアップ装置9にお
ける補助バッテリー能動化手段10を具体的な回路構成
とした例を図2に基づいて説明する。なお、図2におい
て、図1で説明したと同等の機能を有する構成には、同
一の符号を付して、説明を省略する。
【0017】図2において、バッテリーバックアップ装
置9は補助バッテリー11と電磁リレー12とを備える
もので、この電磁リレー12の電磁コイル12aはイン
バータ8から外部負荷5へ流れる電流で励磁されるもの
としてあり、リレー12の開閉接点1bは補助バッテリ
ー11からインバータ8への給電路の開閉を行うものと
してある。すなわち、インバータ8の出力側電圧が規定
値となって、外部負荷5への給電が可能な状態になる
と、電磁コイル12aの励磁作用により開閉接点1bを
閉じさせ、補助バッテリー11からコントローラ4側へ
の給電が行われることとなる。また、コントローラ4の
停止等により、インバータ8から外部負荷5へ給電され
ない状態になると、電磁コイル12aの励が断たれて開
閉接点1bが開き、補助バッテリー11からコントロー
ラ4側への給電も停止されることとなる。
【0018】また、図2に示すように、通常のコントロ
ーラ4では、電圧安定化回路7′からインバータ8へ直
流を供給する直流給電線間に平滑コンデンサCを接続す
ると共に、この平滑コンデンサCと並列に放電抵抗Rc
を接続されているので、インバータ8への直流給電路
に100V出力が出た後に、電磁リレー12が働き、平
滑コンデンサCと補助バッテリー11間が結ばれること
となり、各々の間の電位差が少ない状態で開閉接点1b
を閉じることができるし、突入電流が消えて電磁リレー
12がオフとなる時には、平滑コンデンサCの両端に未
だ相当量の電位が残っていることから、電位差が少ない
状態で開閉接点1bを開くことができる。
【0019】従って、電磁リレー12を用いて補助バッ
テリー能動化手段10の機能を具現化した場合には、構
造が簡単となる上に、電磁リレー12の開閉遮断電圧を
低く抑えられることから、比較的廉価な市販品(例え
ば、接点開閉電圧が低いDC24Vリレー等)をそのま
ま使用することができ、製造コストも抑えられるとい
う、大きな利点もある。
【0020】しかも、補助バッテリー11はインバータ
8への直流給電線に並列接続するので、別途充電装置を
設ける必要がなく、この点からもバッテリーバックアッ
プ装置9の低廉化を期せる。加えて、補助バッテリー1
1からの給電が不要な場合は、電磁リレー12の開閉接
点1bを開くものとしてあるので、自動車用発電機構1
の非使用時に放電抵抗Rc を介して補助バッテリー1
1が放電してしまうことを防止できる。
【0021】図3に示すのは、補助バッテリー11が過
充電や過放電によって損傷することを防止する補助バッ
テリー保護機能を付加したバッテリーバックアップ装置
9′を備えるものである。本実施形態におけるバッテリ
ーバックアップ装置9′は、電磁リレー12の電磁コイ
ル12aへの給電路にリレー駆動手段13を設け、補助
バッテリー11の電圧を検出する過充電・過放電保護制
御手段14が補助バッテリー11が予め定めた閾値を越
えると、リレー駆動手段13へ保護信号を送出し、これ
によってリレー駆動手段13が電磁コイル12aへの給
電を遮断して開閉接点1bを開かせ、補助バッテリー1
1からインバータ8への給電路(もしくは充電路)を遮
断するのである。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る自動
車用発電機構においては、予め定めた補助バッテリー能
動化条件が達成されると、補助バッテリー能動化手段の
機能により補助バッテリーからインバータへ給電可能な
状態となり、その後に給電対象である外部負荷が接続さ
れて、その起動時等に発電機容量で賄い切れない突入電
流が流れた場合には、発電機出力と並列に補助バッテリ
ーからインバータへ給電を行わせることができるので、
インバータ出力を高めることができ、発電機容量一杯ま
で効率的に使うことができる。
【0023】従って、発電機本来の容量の0.5〜0.
6倍という制限下で使用する必要がなくなり、比較的大
きな出力容量が要求される場合であっても、必要以上に
大容量の発電機を搭載することなく、大容量の自動車用
発電機構を提供できる。
【0024】しかも、補助バッテリーは突入電流が生じ
る僅かな時間(0.1〜3秒程度)のみのバックアップ
機能を満たしていればよいので、小型・軽量の少容量バ
ッテリーを補助バッテリーとして用いることができ、自
動車用発電機構全体の大型化・重量化を抑止できる。
【0025】また、一時的な突入電流が流れなくなって
発電機出力が常態に復すると、発電機出力によって補助
バッテリーが自動的に充電されることとなるので、補助
バッテリーの充電を別途行う必要が無く、利便性の高い
ものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る自動車用発電機構の概略構成を示
す機能ブロック図である。
【図2】バッテリーバックアップ機能を詳細化した自動
車用発電機構の実施形態を示す概略回路図である。
【図3】補助バッテリーの保護機能を付加した自動車用
発電機構の実施形態を示す概略回路図である。
【符号の説明】
1 自動車用発電機構 2 エンジン 3 発電機 5 外部負荷 8 インバータ 10 補助バッテリー能動化手段 11 補助バッテリー

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自動車のエンジンにより駆動される発電
    機の交流出力を整流した後、インバータによって所定電
    圧・周波数の交流に変換して外部負荷へ供給する自動車
    用発電機構において、 予め定めた補助バッテリー能動化条件が満たされること
    に基づいて、補助バッテリーからインバータへ給電可能
    な状態にする補助バッテリー能動化手段を備えるものと
    したことを特徴とする自動車用発電機構。
  2. 【請求項2】 上記インバータから外部負荷への給電が
    可能になることを、補助バッテリー能動化条件としたこ
    とを特徴とする請求項1に記載の自動車用発電機構。
  3. 【請求項3】 インバータから外部負荷への給電路に並
    列接続した電磁コイルによって補助バッテリーからイン
    バータへの給電路の接点を開閉する電磁リレーを、補助
    バッテリー能動化手段としたことを特徴とする請求項2
    に記載の自動車用発電機構。
  4. 【請求項4】 補助バッテリー能動化手段は、補助バッ
    テリーが過充電もしくは過放電となった状態を検出可能
    とし、該状態を検出した場合には、補助バッテリーから
    インバータへの給電路を遮断して、補助バッテリーを保
    護するようにしたことを特徴とする請求項1〜請求項3
    の何れか1項に記載の自動車用発電機構。
JP10022259A 1998-02-03 1998-02-03 自動車用発電機構 Pending JPH11220834A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1253696A1 (en) 2001-04-25 2002-10-30 TELEFONAKTIEBOLAGET L M ERICSSON (publ) A method of charging a battery
JP2007215297A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 High Frequency Heattreat Co Ltd 電源装置および電力供給装置
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JP2010213510A (ja) * 2009-03-11 2010-09-24 Ebara Corp ドライ真空ポンプ用電源装置、及びその運転方法
JP2013013308A (ja) * 2011-05-30 2013-01-17 Yamabiko Corp エンジン駆動発電装置
JP2015100046A (ja) * 2013-11-19 2015-05-28 蔡富生 バッテリー管理装置のバッテリー管理回路

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