特許 6605309 電源装置、その制御方法および制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6605309

(24)【登録日】2019年10月25日

(45)【発行日】2019年11月13日

(54)【発明の名称】電源装置、その制御方法および制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 9/08 20060101AFI20191031BHJP

   H02J 9/00 20060101ALI20191031BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20191031BHJP

【ＦＩ】

   H02J9/08

   H02J9/00 120

   H02J7/34 H

【請求項の数】8

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2015-229845(P2015-229845)

(22)【出願日】2015年11月25日

(65)【公開番号】特開2017-99167(P2017-99167A)

(43)【公開日】2017年6月1日

【審査請求日】2018年4月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000170130

【氏名又は名称】パーパス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083725

【弁理士】

【氏名又は名称】畝本 正一

(74)【代理人】

【識別番号】100140349

【弁理士】

【氏名又は名称】畝本 継立

(74)【代理人】

【識別番号】100153305

【弁理士】

【氏名又は名称】畝本 卓弥

(72)【発明者】

【氏名】古屋 真洋

(72)【発明者】

【氏名】山田 裕之

【審査官】 坂本 聡生

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１２７６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０６２６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ３／００− ７／１２

７／１４

７／１６

７／３４−１１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの駆動により発電を行う発電機と、
前記エンジンの起動時、前記エンジンに電力を供給するバッテリと、
前記発電機または系統電源と接続されて、前記発電機の出力または前記系統電源の給電により少なくとも前記バッテリの充電に用いられる第１の電力を出力し、前記発電機の出力または前記系統電源の給電により少なくとも前記エンジンに供給する第２の電力を出力する電源部と、
前記系統電源の正常時、前記エンジンの起動を可能にし、前記バッテリの接続を前記第１の電力の出力部から前記第２の電力の出力部に切り替えることで前記バッテリの充電を停止するとともに前記バッテリから前記エンジンに電力を供給可能にし、前記系統電源からの給電と前記バッテリからの給電により前記エンジンを起動させ、前記エンジンの起動により前記発電機が発電を開始すると、前記電源部の接続を前記系統電源から前記発電機に切り替えるとともに前記バッテリの接続を前記第２の電力の出力部から前記第１の電力の出力部に切り替えて、前記発電機の出力による前記第１の電力で前記バッテリを充電する制御を行う制御部と、
を備えることを特徴とする電源装置。

【請求項2】

前記電源部は、
前記第１の電力を出力する第１の電源回路と、
前記第２の電力を出力する第２の電源回路と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。

【請求項3】

前記バッテリに対する前記第１の電力の出力または前記第２の電力の出力を切り替える切替え手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源装置。

【請求項4】

前記第２の電力の出力部に前記バッテリが接続された際に、前記第２の電力の出力部から前記バッテリへの電流流れ込みを阻止する逆流防止手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかの請求項に記載の電源装置。

【請求項5】

前記第２の電力の出力電圧が前記バッテリの出力電圧より高く設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れかの請求項に記載の電源装置。

【請求項6】

前記発電機の発電停止中、前記バッテリを切り離す切替え手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れかの請求項に記載の電源装置。

【請求項7】

エンジンの駆動により発電を行う発電機を備える電源装置の制御方法であって、
前記エンジンの起動時、バッテリにより前記エンジンに電力を供給する工程と、
前記発電機の出力または系統電源の給電により前記バッテリに第１の電力を出力する工程と、
前記発電機の出力または前記系統電源の給電により第２の電力を出力させ、少なくとも前記エンジンに電力を供給する工程と、
前記系統電源の正常時、前記バッテリの接続を前記第１の電力から前記第２の電力に切り替えることで、前記系統電源の給電による前記第１の電力での前記バッテリの充電を停止するとともに前記バッテリから前記エンジンに電力を供給し、前記系統電源からの給電による前記第２の電力と前記バッテリからの給電により前記エンジンを起動させ、前記エンジンの起動により前記発電機が発電を開始すると、前記発電機の出力による第２の電力を前記エンジンに供給するとともに、前記バッテリの接続を前記第２の電力から前記第１の電力に切り替えて、前記発電機の出力による前記第１の電力で前記バッテリを充電する工程と、
を含むことを特徴とする電源装置の制御方法。

【請求項8】

エンジンの起動時、該エンジンにバッテリから電力を供給する電源装置に搭載されたコンピュータに実行させる制御プログラムであって、
前記エンジンの駆動により発電を行う発電機の出力または系統電源の給電により、前記バッテリの充電に用いられる第１の電力を出力させる機能と、
前記発電機の出力または前記系統電源の給電により第２の電力を出力させ、少なくとも前記エンジンに電力を供給させる機能と、
前記系統電源の正常時、前記バッテリの接続を前記第１の電力から前記第２の電力に切り替えることで、前記系統電源の給電による前記第１の電力での前記バッテリの充電を停止するとともに前記バッテリから前記エンジンに電力を供給させ、前記系統電源からの給電による前記第２の電力と前記バッテリからの給電により前記エンジンを起動させ、前記エンジンの起動により前記発電機が発電を開始すると、前記発電機の出力による第２の電力を前記エンジンに供給させるとともに、前記バッテリの接続を前記第２の電力から前記第１の電力に切り替えて、前記発電機の出力による前記第１の電力で前記バッテリを充電させる機能と、
を前記コンピュータに実行させるための、電源装置の制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はたとえば、ガスエンジン発電機やコージェネレーションシステムなどに搭載される電源に関する。

【背景技術】

【0002】

ガスエンジン発電機では、エンジンの起動時などに給電するバッテリが備えられる。このバッテリは商用交流電源などの系統電源または発電機の出力を用いて充電される。

【0003】

このようなバッテリの充電に関し、系統電源および発電機を用いてバッテリを充電する電源装置が知られている（たとえば、特許文献１）。この電源装置では、２系統の電源を切り替えるためリレー接点が備えられ、発電機の運転時、リレー接点を閉じてエンジン発電機からバッテリに給電し、発電機の運転停止時、リレー接点を開いて系統電源からバッテリに給電する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平２−２３０３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、バッテリの充電を系統電源のみで行うと、系統電源の停電時、発電機の運転によりバッテリを消費し、長時間の運転には不向きである。発電機出力のみで充電すると、発電機を長時間運転しなければ、バッテリの自然放電により、発電機を起動させることができないおそれがある。これに対し、系統電源または発電機出力のいずれによっても充電できるハイブリッド充電システムでは、発電機出力から充電するため、長時間運転が可能であり、発電機を長時間運転しなくても、バッテリの自然放電分を系統電源より充電するため、バッテリを満充電状態に保持できる。

【0006】

このように系統電源および発電機出力の二系統電源によるバッテリ充電では、発電機の停止状態、系統電源の停電状態では、制御基板やセンサ類などの回路素子によるバッテリ消費が避けられず、バッテリの待機電力が大きいという課題がある。

【0007】

そこで、本発明は上記課題に鑑み、発電機の起動に必要な電力保持機能を高めることにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明の電源装置の一側面によれば、エンジンの駆動により発電を行う発電機と、前記エンジンの起動時、前記エンジンに電力を供給するバッテリと、前記発電機または系統電源と接続されて、前記発電機の出力または前記系統電源の給電により少なくとも前記バッテリの充電に用いられる第１の電力を出力し、前記発電機の出力または前記系統電源の給電により少なくとも前記エンジンに供給する第２の電力を出力する電源部と、前記系統電源の正常時、前記エンジンの起動を可能にし、前記バッテリの接続を前記第１の電力の出力部から前記第２の電力の出力部に切り替えることで前記バッテリの充電を停止するとともに前記バッテリから前記エンジンに電力を供給可能にし、前記系統電源からの給電と前記バッテリからの給電により前記エンジンを起動させ、前記エンジンの起動により前記発電機が発電を開始すると、前記電源部の接続を前記系統電源から前記発電機に切り替えるとともに前記バッテリの接続を前記第２の電力の出力部から前記第１の電力の出力部に切り替えて、前記発電機の出力による前記第１の電力で前記バッテリを充電する制御を行う制御部を備えればよい。

【0009】

上記電源装置において、前記電源部は、前記第１の電力を出力する第１の電源回路と、前記第２の電力を出力する第２の電源回路を備えてよい。

【0010】

上記電源装置において、前記バッテリに対する前記第１の電力の出力または前記第２の電力の出力を切り替える切替え手段を備えてよい。

【0011】

上記電源装置において、前記第２の電力の出力部に前記バッテリが接続された際に、前記第２の電力の出力部から前記バッテリへの電流流れ込みを阻止する逆流防止手段を備えてよい。

【0012】

上記電源装置において、前記第２の電力の出力電圧が前記バッテリの出力電圧より高く設定されてよい。

【0013】

上記電源装置において、前記発電機の発電停止中、前記バッテリを切り離す切替え手段を備えてよい。

【0014】

上記目的を達成するため、本発明の電源装置の制御方法の一側面によれば、エンジンの駆動により発電を行う発電機を備える電源装置の制御方法であって、前記エンジンの起動時、バッテリにより前記エンジンに電力を供給する工程と、前記発電機の出力または系統電源の給電により前記バッテリに第１の電力を出力する工程と、前記発電機の出力または前記系統電源の給電により第２の電力を出力させ、少なくとも前記エンジンに電力を供給する工程と、前記系統電源の正常時、前記バッテリの接続を前記第１の電力から前記第２の電力に切り替えることで、前記系統電源の給電による前記第１の電力での前記バッテリの充電を停止するとともに前記バッテリから前記エンジンに電力を供給し、前記系統電源からの給電による前記第２の電力と前記バッテリからの給電により前記エンジンを起動させ、前記エンジンの起動により前記発電機が発電を開始すると、前記発電機の出力による第２の電力を前記エンジンに供給するとともに、前記バッテリの接続を前記第２の電力から前記第１の電力に切り替えて、前記発電機の出力による前記第１の電力で前記バッテリを充電する工程とを含んでよい。

【0015】

上記目的を達成するため、本発明の電源装置の制御プログラムの一側面によれば、エンジンの起動時、該エンジンにバッテリから電力を供給する電源装置に搭載されたコンピュータに実行させる制御プログラムであって、前記エンジンの駆動により発電を行う発電機の出力または系統電源の給電により、前記バッテリの充電に用いられる第１の電力を出力させる機能と、前記発電機の出力または前記系統電源の給電により第２の電力を出力させ、少なくとも前記エンジンに電力を供給させる機能と、前記系統電源の正常時、前記バッテリの接続を前記第１の電力から前記第２の電力に切り替えることで、前記系統電源の給電による前記第１の電力での前記バッテリの充電を停止するとともに前記バッテリから前記エンジンに電力を供給させ、前記系統電源からの給電による前記第２の電力と前記バッテリからの給電により前記エンジンを起動させ、前記エンジンの起動により前記発電機が発電を開始すると、前記発電機の出力による第２の電力を前記エンジンに供給させるとともに、前記バッテリの接続を前記第２の電力から前記第１の電力に切り替えて、前記発電機の出力による前記第１の電力で前記バッテリを充電させる機能とを含んでよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、次のような効果が得られる。

【0017】

(1) 系統電源または発電機出力の何れからもバッテリを充電でき、バッテリを常に発電機の起動に必要な充電状態に維持することができ、電源装置の多様性を高めることができる。

【0018】

(2) バッテリに充電用電力を出力する第１の電力と、バッテリ以外の負荷に電力を供給する第２の電力を別個に出力する電源部を構成したので、各電力を出力する構成をコンパクト化できる。

【0019】

(3) 系統電源の停電時、バッテリ放電を低減できるので、バッテリの待機電力を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係る電源装置の一例を示す図である。

【図2】本発明の第２の実施の形態に係る電源装置の一例を示す図である。

【図3】電源装置の待機モードおよび始動モードを説明するための図である。

【図4】電源装置の発電モードおよび系統電源による充電動作を説明するための図である。

【図5】電源装置の待機モードおよび発電モードを説明するための図である。

【図6】電源制御の処理手順を示すフローチャートである。

【図7】本発明の第３の実施の形態に係る電源装置の一例を示す図である。

【図8】本発明の一実施例に係る電源装置を示す図である。

【図9】電源装置の電気系統の一例を示す図である。

【図10】負荷の給電切替え系統を示す図である。

【図11】制御部の一例を示す図である。

【図12】動作モードの遷移を示す図である。

【図13】系統電源の正常時の第１の待機モードを説明するための図である。

【図14】系統電源の正常時の第１の始動モードを説明するための図である。

【図15】系統電源の正常時の発電モードの動作を説明するための図である。

【図16】系統電源の正常時の系統充電モードを説明するための図である。

【図17】系統電源の停電時の第２の待機モードを説明するための図である。

【図18】系統電源の停電時の第２の始動モードを説明するための図である。

【図19】系統電源の停電時の発電モードを説明するための図である。

【図20】系統電源正常時の非常停止モードを説明するための図である。

【図21】節電モードを説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

〔第１の実施の形態〕

【0022】

図１は、第１の実施の形態に係る電源装置を示している。図１に係る構成は本発明の電源装置の一例であり、本発明が係る構成に限定されるものではない。

【0023】

この電源装置２には入力側に系統電源４、出力側に負荷６が接続される。系統電源４はたとえば、定格電圧１００〔Ｖ〕または２００〔Ｖ〕の単相三線式の商用交流電源である。負荷６はいわゆるユーザ負荷であり、主として系統電源４の正常時に給電する負荷６−１、主として系統電源４の停電時に給電する負荷６−２が含まれる。負荷６−２はたとえば、非常灯などの系統電源４の停電時に不可欠な負荷であればよい。

【0024】

この電源装置２には、発電機８、バッテリ１０、電源部１２、第１のスイッチ１４−１、第２のスイッチ１４−２、逆流防止手段１５、制御部１６などが含まれる。

【0025】

発電機８はたとえば、エンジン発電機であり、エンジン発電機では駆動源にエンジン１８が備えられる。このエンジン１８には、エンジン稼動部１８−１、バッテリＡＳＳＹ１８−２が備えられる。エンジン稼動部１８−１は燃料ガスを燃焼させて回転し、発電機１８を稼働する。エンジンＡＳＳＹ１８−２は、駆動回路やセンサ類などを備え、エンジン稼動部１８−１に組み付けられる。このエンジンＡＳＳＹ１８−２は、電源部１２およびバッテリ１０から給電される系統・バッテリ負荷部１８−２１と、バッテリ１０のみから給電されるバッテリ負荷部１８−２２を含む。

【0026】

バッテリ１０は、エンジンＡＳＳＹ１８−２に対して起動用電力を供給する充放電可能な電池であればよい。

【0027】

電源部１２は、系統電源４または発電機８の出力を受けることにより、第１および第２の電力を出力する。電源部１２は、単一の電源回路で構成して複数の電力を出力してもよいし、二以上の電源回路を備えて二以上の電力を出力させてもよい。この電源部１２には系統電源４の正常時、系統電源４が給電され、系統電源４の正常時または停電時における発電機８の運転時、発電機８から給電される。第１の電力は充電用電力としてバッテリ１０に供給され、また、第２の電力はエンジンＡＳＳＹ１８−２の系統・バッテリ負荷部１８−２１に供給される。

【0028】

スイッチ１４−１は、第１の切替え手段として電源部１２の入力側に設置され、制御部１６により切り替えられる。このスイッチ１４−１は待機時、系統側接点ａに切り替えられ、発電機８の運転時、発電側接点ｂに切り替えられる。これにより、系統電源４の正常時、電源部１２には系統電源４が給電され、発電機８の運転時、発電機８から給電される。

【0029】

スイッチ１４−２は、第２の切替え手段として電源部１２の出力側に設置され、スイッチ１４−１と同様に制御部１６により開閉される。バッテリ１０の充電時に閉じられ、電源部１２から充電出力がバッテリ１０に供給される。

【0030】

逆流防止手段１５は、第１の実施の形態では、スイッチ１４−２が開かれて、発電機８の発電出力をエンジンＡＳＳＹ１８−２側への給電時、電源部１２からバッテリ１０への逆流を防止する。この逆流防止手段１５は電流の逆流を防止できる回路や素子であればよく、たとえばダイオードを用いればよい。

【0031】

また、電源部１２は、発電機８の運転時、発電機８から給電することにより、第２の電力として、エンジンＡＳＳＹ１８−２に含まれる系統・バッテリ負荷部１８−２１などに電力を供給する。制御部１６はたとえば、コンピュータで構成し、システムの状態に応じてスイッチ１４−１の切り替えスイッチ１４−２の開閉などの制御を行う。系統電源４の停電を検出するには、停電検出回路を備えて系統電源４が正常か、停電かを判断すればよい。

【0032】

なお、この電源装置２には、その他の構成として、系統電源４の停電を検出する停電検出回路やバッテリ１０の出力電圧を測定するバッテリ電圧測定回路を備えてよい。

【0033】

〔第２の実施の形態〕

【0034】

図２は、第２の実施の形態に係る電源装置を示している。図２において、図１と同一部分には、同一符号を付してある。

【0035】

この実施の形態の電源部１２では、第１の電源回路１２−１と、第２の電源回路１２−２が備えられる。ここで、第１および第２の電源回路１２−１、１２−２は電源部１２が二つの電源回路を備えることを限定するものではなく、三つ以上の電源回路を備えてよい。第１の電源回路１２−１は、既述の第１の電力として、バッテリ１０に充電用電力を供給する充電用回路である。この電源回路１２−１には系統電源４の正常時、系統電源４から給電され、発電機８の運転時、発電機８から給電される。

【0036】

電源回路１２−２は、電源回路１２−１と別個に設置され、系統電源４の正常時、系統電源４から給電し、発電機８の運転時、発電機８から給電することにより、既述の第２の電力として、エンジンＡＳＳＹ１８−２に含まれる系統・バッテリ負荷部１８−２１などに電力を供給する負荷用電源回路である。この実施の形態では、電源部１２に第１および第２の電源回路１２−１、１２−２を備えて２つの電力を生成させて取り出しているが、単一の電源回路を備えて、第１および第２の電力を取り出してもよい。

【0037】

スイッチ１４−１は、第１の切替え手段として電源回路１２−１、１２−２の入力側に設置され、制御部１６により切り替えられる。このスイッチ１４−１は待機時、系統側接点ａに切り替えられ、発電機８の運転時、発電側接点ｂに切り替えられる。これにより、系統電源４の正常時、電源回路１２−１、１２−２には系統電源４が給電され、発電機８の運転時、発電機８から給電される。

【0038】

スイッチ１４−２は、第２の切替え手段として電源回路１２−１の出力側に設置され、スイッチ１４−１と同様に制御部１６により切り替えられる。このスイッチ１４−２はバッテリ１０の充電時に電源回路１２−１側接点ｃに切り替えられる。

【0039】

逆流防止手段１５は、スイッチ１４−２が電源回路１２−２側接点ｄ側に切り替られた際、バッテリ１０からエンジンＡＳＳＹ１８−２への給電に対し、電源回路１２−２の出力がバッテリ１０側に逆流するのを阻止する。

【0040】

制御部１６では、上記実施の形態と同様に、システムの状態に応じてスイッチ１４−１、１４−２の切り替えなどの制御を行う。

【0041】

この電源装置２の動作には、待機モードおよび始動モード（図３）、発電モード（図４のＡ）、系統電源４による充電モード（図４のＢ）、系統電源４の停電時の待機モードおよび始動モード（図５のＡ）、発電モード（図５のＢ）が含まれる。

【0042】

(1) 系統電源４の正常時の動作

【0043】

系統電源４の正常時、図３に示すように、負荷６−１に系統電源４が給電されるとともに、電源回路１２−１、１２−２にも系統電源４が給電される。エンジンＡＳＳＹ１８−２には、電源回路１２−２およびバッテリ１０が接続されるが、バッテリ１０の出力電圧より電源回路１２−２の出力電圧が高くバッテリ１0から電流が流れないため、バッテリ１０は消費されない。

【0044】

系統電源４の正常時、エンジン稼動部１８−１を起動する場合、図３に示すように、スイッチ１４−２は電源回路１２−２側接点ｄに切り替えられ、バッテリ１０の充電を停止し、放電状態に移行させる。エンジンＡＳＳＹ１８−２にはバッテリ１０および電源回路１２−２が接続されているので、系統電源４の正常時であっても、エンジン稼動部１８−１を起動させることができる。

【0045】

図４のＡに示すように、エンジン稼動部１８−１が駆動状態となり、発電機８が発電を開始した後、スイッチ１４−１を発電側接点ｂに切り替えると、発電出力が電源回路１２−１、１２−２に給電される。これにより、発電出力で電源回路１２−１、１２−２の出力が生成される。スイッチ１４−２は電源回路１２−１側接点ｃに切替えられる。電源回路１２−１から出力される充電用電力により、バッテリ１０が充電される。

【0046】

発電機８から発電出力が得られれば、この発電出力は負荷６−２に給電される。これにより、負荷６−２を駆動することができる。また、破線で示すように、発電出力を系統電源４に代え、負荷６−１に給電することも可能である。

【0047】

系統電源４の正常時、バッテリ電圧が低下した際には図４のＢに示すように、エンジン停止中でも、スイッチ１４−１は系統側接点ａに切替えられ、スイッチ１４−２は電源回路１２−１側接点ｃに切替えられる。負荷６−１に系統電源４が給電されるとともに、電源回路１２−１、１２−２にも系統電源４が給電される。電源回路１２−１から出力される充電用電力により、バッテリ１０が充電される。

【0048】

(2) 系統電源４の停電時の動作

【0049】

系統電源４の停電時、図５のAに示すように、スイッチ１４−１は系統側接点aに切り替えられ、スイッチ１４−２は電源回路１２−２側接点ｄに切り替えられる。バッテリ１０の出力は電源回路１２−２の出力側からエンジンＡＳＳＹ１８−２に給電され、エンジンＡＳＳＹ１８−２によりエンジン稼動部１８−１が起動される。このエンジン稼動部１８−１の起動により、発電機８の発電が開始される。

【0050】

発電出力は負荷６−２に給電される。負荷６−１にも発電出力を給電してもよい。

【0051】

図５のＢに示すように、スイッチ１４−１を発電側接点ｂに切替えると、発電出力が電源回路１２−１、１２−２に給電される。スイッチ１４−２を接点ｃに切替えると、電源回路１２−１から出力される充電用電力により、バッテリ１０が充電される。

【0052】

図６は、電源装置２の電源制御の処理手順の一例を示している。この処理手順は、電源装置の制御方法または制御プログラムの一例を示している。

【0053】

この処理手順は、系統電源４の正常時、発電機８を起動させる場合の手順である。発電機８の起動指示があるかを判断する（Ｓ１０１）。発電機８の起動指示があれば（Ｓ１０１のＹＥＳ）、スイッチ１４−１を系統側接点ａの状態でスイッチ１４−２を電源回路１２−２側接点ｄに切り替える（Ｓ１０２）。

【0054】

エンジン稼動部１８−１が起動し、発電機８が発電を開始する（Ｓ１０３）。エンジンASSY１８−２には常時通電され、所定の手順によりエンジン１８を始動させることができる。

【0055】

スイッチ１４−１を発電側接点ｂに切り替える（Ｓ１０４）。この発電機８の発電出力が電源回路１２−１、１２−２に給電される（Ｓ１０５）。

【0056】

発電機８の発電時、制御部１６によりスイッチ１４−２が電源回路１２−１側接点ｃに切り替えられ（Ｓ１０６）、バッテリ１０が電源回路１２−１の出力により充電される（Ｓ１０７）。

【0057】

＜第１または第２の実施の形態の効果＞

【0058】

斯かる構成によれば、次のような効果が得られる。

【0059】

ａ) 発電機８の出力または系統電源４の給電によりバッテリ１０に充電用電力を出力する第１の電源回路１２−１と別個に、発電機８の出力または系統電源４の給電により充電用電力以外の負荷用電力を出力する第２の電源回路１２−２を備える。これにより、系統電源４または発電機８の出力の何れからもバッテリ１０を充電でき、バッテリ１０を常に発電機８の起動に必要な充電状態に維持することができる。この結果、電源装置２の多様性を高めることができる。

【0060】

ｂ) 系統電源４の正常時、バッテリ１０の出力を用いてエンジン稼動部１８−１を起動し、発電機８に発電させることができる。

【0061】

上記実施の形態では、バッテリ１０の負荷としてエンジンＡＳＳＹ１８−２を一例として記載しているが、エンジン稼動部１８−１に供給する燃料電磁弁などのエンジンＡＳＳＹ１８−２以外の負荷を含んでもよい。

【0062】

〔第３の実施の形態〕

【0063】

図７は、第３の実施の形態に係る電源装置を示している。図７において、図２と同一部分には同一符号を付してある。

【0064】

スイッチ１４−２の出力側にバッテリ１０との間に第３の切替え手段としてバッテリ接続切替え用のスイッチ１４−３を備えてもよい。このスイッチ１４−３は、制御部１６によって制御されても良いし、手動で切り替えてもよい。

【0065】

このスイッチ１４−３を備えれば、系統電源４の停電時、バッテリ１０を電源回路１２−１、１２−２から切り離すことができ、バッテリ１０の待機時の放電を低減でき、バッテリ１０の待機電力を抑制できる。

【実施例】

【0066】

図８は、一実施例に係る電源装置を示している。図８において、図２と同一部分には同一符号を付してある。

【0067】

この電源装置２は装置筐体２２を備え、この装置筐体２２には発電機８、エンジン稼動部１８−１、エンジンＡＳＳＹ１８−２（図９）、発電制御ユニット（ＧＣＵ）２４などが備えられている。

【0068】

発電機８には自動電圧調整器（Automatic Voltage Regulator ：ＡＶＲ）２６が備えられ、このＡＶＲ２６は、発電出力を一定電圧に調整する。

【0069】

エンジン１８は、たとえば、水冷エンジンである。エンジン稼動部１８−１には、燃料供給部２８、吸気部３０、ミキサー３２、点火部３４、スタータ３６、クーラント部３８および排気部４０が備えられる。燃料供給部２８は電磁弁（ＭＶ）４２−１、電磁弁（ＳＶ）４２−２およびガスレギュレータ４４を備えて燃料ガスＧをエンジン１８のミキサー３２に供給する。吸気部３０は装置筐体２２の壁面部から空気Ａｒを取込み、ミキサー３２に供給する。ミキサー３２はミキサー駆動部４６によって駆動し、燃料ガスＧと空気Ａｒから混合気を生成し、エンジン稼動部１８−１に供給する。点火部３４は複数のスパークプラグ４８−１、４８−２、４８−３、点火コイル５０−１、５０−２、５０−３およびイグナイタ５２を備え、点火動作を行う。スタータ３６は、バッテリ１０を電源として回転し、エンジン稼動部１８−１を始動させる。クーラント部３８はウォーターポンプ５４、ラジエータ５６、ラジエータファン５８を備えて冷却水を循環させ、この冷却水によりエンジン稼動部１８−１を冷却する。排気部４０にはマフラー６０を備え、マフラー６０からエンジン排気を行う。

【0070】

冷却水温度は温度センサ６２−１で検出され、エンジン稼動部１８−１の回転速度は速度センサ６２−２で検出され、カム位置はカムポジションセンサ６２−３で検出され、エンジン稼動部１８−１のオイル圧力が正常か異常かを油圧スイッチ６２−４で検出する。

【0071】

エンジンＡＳＳＹ１８−２は、エンジン稼動部１８−１の起動に用いられる機能部およびその部品である。

【0072】

ＧＣＵ２４には発電機８の発電出力が給電されるとともに、サージ吸収回路６４を介して系統電源４が給電される。サージ吸収回路６４は、系統電源４からのサージを吸収する。ＧＣＵ２４は、系統電源４が正常か停電かを監視し、発電機８の発電制御などを行う。このＧＣＵ２４には操作パネル２５が併設されており、この操作パネル２５では運転開始、運転停止、運転情報などの情報表示を行う。

【0073】

この例では、自動切替えスイッチ（ＡＴＳ：Auto Transfer Switch)６６が備えられ、系統電源４の正常時、負荷６−１にはＡＴＳ６６を介して系統電源４が給電される。系統電源４の停電時、負荷６−１にはＡＴＳ６６を介して発電機８の出力が給電され、同時に負荷６−２に電磁接触器６８を介して発電機８の出力が給電される。なお、ＧＣＵ２４では系統電源４の正常時、発電機８を動作させ、発電を可能にしている。

【0074】

＜制御系統＞

【0075】

図９は、電源装置２の制御系統を示している。ＧＣＵ２４にはフィルタ７０、停電検出回路７２、充電電源回路７４、負荷電源回路７６、第１の電圧測定回路７８−１、第２の電圧測定回路７８−２、電流測定回路８０、制御部８２、制御電源回路８４が含まれる。

【0076】

フィルタ７０は、系統電源４からの交流入力から不要周波信号を除去する。停電検出回路７２は系統電源４の停電を検出し、系統電源４が正常か、停電かを表す検出出力を制御部８２に入力する。

【0077】

充電電源回路７４は既述の電源部１２の第１の電源回路１２−１の一例であり、ＡＣ切替えリレー８６−１１、８６−１２を介して系統電源４および発電機８に接続されており、バッテリ１０に対する充電用出力を生成する。この充電用出力が、充電リレー８８およびバッテリ接続スイッチ９０を介してバッテリ１０の正極（＋）側に供給される。充電リレー８８は充電時、接点ｃ側に閉じられ、バッテリ１０の放電時、接点ｄ側に閉じられる。このとき、バッテリ１０の出力は、バッテリ接続スイッチ９０、充電リレー８８およびダイオード９２を介してエンジンＡＳＳＹ１８−２および燃料電磁弁４２側に給電される。ダイオード９２は、既述の逆流防止手段１５の一例である。バッテリ接続スイッチ９０はバッテリ１０の接続時、常に閉状態で維持される。

【0078】

負荷電源回路７６は既述の第１の電源回路１２−２の一例であり、ＡＣ切替えリレー８６−１１、８６−１２を介して系統電源４および発電機８に接続されており、エンジンＡＳＳＹ１８−２や燃料電磁弁４２に対する給電出力を生成する。この負荷電源回路７６の出力は非常停止スイッチ９４−１を介して燃料電磁弁４２に供給されるとともに、非常停止スイッチ９４−２を介してエンジンＡＳＳＹ１８−２側に供給される。

【0079】

電圧測定回路７８−１は、発電機８の発電時、発電電圧を測定し、この測定結果を制御部８２に提供する。また、電圧測定回路７８−２は、バッテリ１０の出力電圧を測定し、この測定結果を制御部８２に提供する。

【0080】

電流測定回路８０は、発電機８の出力のＲ相、Ｔ相に設置されているカレントトランスＣＴの出力を受け、負荷６−１、６−２側に流れる電流を測定し、この測定結果を制御部８２に提供する。

【0081】

制御電源回路８４は、バッテリ１０または負荷電源回路７６からの給電によりＧＣＵ２４に対する給電出力を生成する。

【0082】

制御部８２はたとえば、コンピュータで構成され、制御電源回路８４からの給電、停電検出回路７２、電圧測定回路７８−１、７８−２、電流測定回路８０、エンジンＡＳＳＹ１８−２、筐体内温度センサ９６の検出出力を受け、ＡＣ切替えリレー８６−１１、８６−１２、充電リレー８８、電磁接触器制御リレー９８などを制御する。電磁接触器制御リレー９８は、制御部８２の制御により電磁接触器６８の開閉を制御する。筐体内温度センサ９６は、電源装置２の筐体内の温度を検出し、制御部８２に提供する。

【0083】

エンジンＡＳＳＹ１８−２には油圧スイッチ６２−４、速度センサ６２−２、温度センサ６２−１、点火コイル５０−１、５０−２、５０−３、イグナイタ制御部１０８、スタータ３６、ニードルモータ１１０、スロットルモータ１１２などが含まれる。イグナイタ制御部１０８はカムポジションセンサ６２−３で検出されるカムポジションに応じてイグナイタ５２に動作電流を流す。

【0084】

スタータ３６および点火コイル５０−１、５０−２、５０−３にはバッテリ１０が接続されており、系統電源４の正常時または停電時の如何に拘らず、バッテリ１０から給電されている。速度センサ６２−２、イグナイタ制御部１０８、ニードルモータ１１０、スロットルモータ１１２および燃料電磁弁４２には、バッテリ１０または負荷電源回路７６から給電される。

【0085】

図１０は、負荷の給電切替え系統の一例を示している。ＡＴＳ６６には、Ｕ相、Ｎ相、Ｖ相のそれぞれに切替えスイッチ６６−１、６６−２、６６−３が備えられる。切替えスイッチ６６−１、６６−２、６６−３の系統側接点ｅには系統電源４、その発電側接点ｆには電磁接触器６８を介して発電機８が接続されている。

【0086】

電磁接触器６８には接点６８−１、６８−２、６８−３が備えられ、これら接点６８−１、６８−２、６８−３を開閉する操作コイル６８−４が備えられる。操作コイル６８−４は、電磁接触器制御リレー９８を介して発電機８の出力であるＲ相およびＴ相間に接続されている。

【0087】

系統電源４の正常時、切替えスイッチ６６−１、６６−２、６６−３は系統側接点ｅに切り替えられ、負荷６−１に系統電源４が給電される。

【0088】

系統電源４の停電時、切替えスイッチ６６−１、６６−２、６６−３は発電側接点ｆに切り替えられる。発電機８が発電を開始すると、この発電出力が電圧測定回路７８−１で検出される。この発電機８の出力電圧が所定電圧に到達したことを電圧測定回路７８−１が検出したとき、電磁接触器制御リレー９８を動作させ、接点６８−１、６８−２、６８−３が閉じる。これにより、発電機８の発電出力が電磁接触器６８を通して負荷６−２に給電される。このとき、切替えスイッチ６６−１、６６−２、６６−３は発電側接点ｆに切り替えられているので、負荷６−２に発電出力が給電される。

【0089】

なお、系統電源４が正常時であっても、発電機８を動作させれば、負荷６−２に発電出力を給電し、このとき、ＡＴＳ６６の切替えスイッチ６６−１、６６−２、６６−３を発電側接点ｆに切り替えれば、発電出力を負荷６−１側に給電することができる。

【0090】

＜制御部１６＞

【0091】

図１１は、制御部１６の構成例を示している。制御部１６はコンピュータで構成し、プロセッサ１１６、記憶部１１８、通信部１２０、入出力部（Ｉ／Ｏ）１２２が備えられる。プロセッサ１１６は、記憶部１１８にあるＯＳ（Operating System）や発電制御プログラムなどの各種プログラムを実行し、制御出力を生成する。記憶部１１８は記憶素子としてたとえば、ＲＯＭ（Read-Only Memory）やＲＡＭ（Random-Access Memory）を備え、既述のＯＳや発電制御プログラムなどの各種のプログラムを格納している。ＲＯＭとしてたとえば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）１２４を備え、プログラムの他、各種データを記憶する。ＲＡＭは情報処理のワークエリアとして用いられる。

【0092】

通信部１２０は、外部機器の制御部と有線または無線によりデータの授受を行う。Ｉ／Ｏ１２２は検出信号の入力や制御信号の出力に用いられる。このＩ／Ｏ１２２には操作パネル２５上の素子、エンジンＡＳＳＹ１８−２、燃料電磁弁４２、停電検出回路７２、充電電源回路７４、負荷電源回路７６、電圧測定回路７８−１、７８−２、電流測定回路８０、ディップスイッチ１２６が接続されている。ディップスイッチ１２６はデフォルト値の設定などに用いられる。

【0093】

操作パネル２５にはユーザにより操作される各種スイッチボタンやデータ提示手段としての表示器が備えられる。この操作パネル２５には、非常停止スイッチ９４−１、９４−２、表示切替えスイッチ１２８、状態表示素子１３０、運転／停止スイッチ１３２、セグメント表示部１３４、単位表示部１３６などが備えられる。非常停止スイッチ９４−１、９４−２は、非常時、ユーザ操作により閉状態から開状態に切り替えられる。

【0094】

＜動作モードの遷移＞

【0095】

図１２は、電源装置２の動作モード（状態）の遷移を示している。この動作モードには、電源ＯＦＦの状態Ｍ０、系統電源４が正常時の第１の待機モードＭ１、充電モードＭ２、始動モードＭ３、発電モードＭ４、系統電源４の停電時の第２の待機モードＭ５、始動モードＭ６、発電モードＭ７が含まれる。

【0096】

電源ＯＦＦの状態Ｍ０から系統電源４の正常時、または非常停止スイッチ９４−１、９４−２のＯＮからＯＦＦへの遷移により待機モードＭ１、系統電源４の停電時、または非常停止スイッチ９４−１、９４−２のＯＮからＯＦＦへの遷移により待機モードＭ５に遷移する。待機モードＭ１では、バッテリ電圧の低下により充電モードＭ２に遷移し、充電時間が経過すると、充電モードＭ２から待機モードＭ１に遷移する。充電モードＭ２において、系統電源４が正常から停電に移行すると、待機モードＭ５に遷移する。

【0097】

待機モードＭ１で運転／停止スイッチ１３２をＯＦＦからＯＮに切り替えると、始動モードＭ３に遷移し、この始動モードＭ３から発電モードＭ４に自動的に遷移する。この発電モードＭ４で運転／停止スイッチ１３２をＯＮからＯＦＦに切り替えると、待機モードＭ１に遷移する。

【0098】

待機モードＭ５で運転／停止スイッチ１３２をＯＦＦからＯＮに切り替えると、始動モードＭ６に遷移し、この始動モードＭ６から発電モードＭ７に自動的に遷移する。この発電モードＭ７で運転／停止スイッチ１３２をＯＮからＯＦＦに切り替えると、待機モードＭ５に遷移する。

【0099】

待機モードＭ１−Ｍ５間、始動モードＭ３−Ｍ６間、また、発電モードＭ４−Ｍ７間では、系統電源４が正常か停電かで切り替えられる。

【0100】

＜動作モード＞

【0101】

この電源装置２の動作モードには、既述のように、系統電源４の正常時に第１の待機モード（図１３）、始動モード（図１４）、発電モード（図１５）、系統充電モード（図１６）の動作モードがあり、系統電源４の停電時に第２の待機モード（図１７）、始動モード（図１８）、発電モード（図１９）があり、さらに、系統電源の正常時または停電時に非常停止モード（図２０）、節電モード（図２１）がある。

【0102】

(1) 第１の待機モード（系統電源４の正常時）

【0103】

図１３は、第１の待機モードを示している。この待機モードでは、ＡＣ切替えリレー８６−１１、８６−１２を系統側接点ａに切り替える。これにより、系統電源４が充電電源回路７４および負荷電源回路７６に給電される。

【0104】

この待機モードでは、充電リレー８８が負荷電源回路１２−２側接点ｄに切り替えられるので、バッテリ１０が充電電源回路７４から切り離され、負荷側に接続される。しかし、負荷電源回路７６の出力電圧はバッテリ電圧より高いので、負荷電源回路７６の出力が優先し、速度センサ６２−２、イグナイタ制御部１０８、ニードルモータ１１０、スロットルモータ１１２、燃料電磁弁４２には負荷電源回路７６の出力が給電される。

【0105】

このとき、点火コイル５０−１、５０−２、５０−３、スタータ３６にはバッテリ１０が直結されており、バッテリ出力が給電される。ただし、待機中、点火コイルやスタータはほとんど電力を必要としないので、これらに給電してもバッテリ１０の消費はない。

【0106】

この場合、系統電源４が正常であるから、負荷６−１にはＡＴＳ６６を通して系統電源４が給電される。

【0107】

(2) 第１の始動モード（系統電源４の正常時）

【0108】

図１４は、第１の始動モードを示している。この始動モードでは、ＡＣ切替えリレー８６−１１、８６−１２を系統側接点ａに切り替える。これにより、系統電源４が充電電源回路７４および負荷電源回路７６に給電される。

【0109】

この始動モードでは、充電リレー８８が負荷電源回路１２−２側接点ｄに切り替えられるので、バッテリ１０が充電電源回路７４から切り離され、負荷側に接続される。しかし、負荷電源回路７６の出力電圧はバッテリ電圧より高いので、負荷電源回路７６の出力が優先し、速度センサ６２−２、イグナイタ制御部１０８、ニードルモータ１１０、スロットルモータ１１２、燃料電磁弁４２には負荷電源回路７６の出力が給電される。

【0110】

このとき、点火コイル５０−１、５０−２、５０−３、スタータ３６にはバッテリ１０が直結されており、バッテリ出力が給電される。

【0111】

この場合、系統電源４が正常であるから、負荷６−１にはＡＴＳ６６を通して系統電源４が給電される。

【0112】

(3) 発電モード（系統電源４の正常時）

【0113】

図１５は、発電モードを示している。この発電モードでは、ＡＣ切替えリレー８６−１１、８６−１２を発電側接点ｂに切り替える。これにより、系統電源４が充電電源回路７４および負荷電源回路７６から切り離され、充電電源回路７４および負荷電源回路７６にはＡＣ切替えリレー８６−１１、８６−１２の発電側接点ｂより発電出力が給電される。

【0114】

この発電モードでは、充電リレー８８が充電電源回路側接点ｃに切り替えられ、バッテリ１０は発電出力を受けた充電電源回路７４の出力により充電状態となる。

【0115】

バッテリ１０は、充電リレー８８が充電電源回路側接点ｃに切り替えられ、負荷電源回路７６側から切り離されている。したがって、速度センサ６２−２、イグナイタ制御部１０８、ニードルモータ１１０、スロットルモータ１１２、燃料電磁弁４２には負荷電源回路７６の出力が給電される。

【0116】

この場合、点火コイル５０−１、５０−２、５０−３およびスタータ３６には直結されたバッテリ１０からバッテリ出力が給電される点は他のモードと同様である。

【0117】

発電機８が始動しても、発電電圧が定格電圧に上昇しない時点では、電磁接触器６８の接点６８−１、６８−２、６８−３が閉状態に切り替えられないので、発電電圧は負荷６−２に給電されない。

【0118】

(4) 系統充電モード（系統電源４の正常時）

【0119】

図１６は、系統充電モードを示している。この系統充電モードは、系統電源４側の給電によりバッテリ１０が充電される動作である。

【0120】

この系統充電モードでは、ＡＣ切替えリレー８６−１１、８６−１２が系統側接点ａに切り替えられる。これにより、充電電源回路７４および負荷電源回路７６が系統電源４からの給電状態となる。

【0121】

このとき、充電リレー８８は充電電源回路側接点ｃに切り替えられ、充電電源回路７４の出力がバッテリ１０に給電される。この結果、バッテリ１０は系統電源４側の電力により充電される。

【0122】

このとき、負荷電源回路７６には負荷側への供給電力が系統電源４により得られる。そこで、速度センサ６２−２、イグナイタ制御部１０８、ニードルモータ１１０、スロットルモータ１１２、燃料電磁弁４２には系統電源４からの出力を受けている負荷電源回路７６の出力が給電される。点火コイル５０−１、５０−２、５０−３およびスタータ３６には直結されたバッテリ１０からバッテリ出力が給電される。

【0123】

(5) 第２の待機モード（系統電源４の停電時）

【0124】

図１７は、待機モードを示している。系統電源４の停電時に、この待機モードでは、系統電源４の給電はなく、充電リレー８８が負荷電源回路側接点ｄに切り替えられる。

【0125】

この場合、バッテリ１０からの給電のみが行われる。速度センサ６２−２、イグナイタ制御部１０８、ニードルモータ１１０、スロットルモータ１１２、燃料電磁弁４２、点火コイル５０−１、５０−２、５０−３、スタータ３６にバッテリ１０からバッテリ出力が給電される。

【0126】

(6) 第２の始動モード（系統電源４の停電時）

【0127】

図１８は、第２の始動モードを示している。この始動時点では、系統電源４の正常時と同様にＡＣ切替えリレー８６−１１、８６−１２は系統側接点ａにある。

【0128】

充電リレー８８は、負荷電源回路側接点ｄに切り替えられ、バッテリ１０の出力がダイオード９２を介して速度センサ６２−２、イグナイタ制御部１０８、ニードルモータ１１０、スロットルモータ１１２、燃料電磁弁４２に給電される。このとき、点火コイル５０−１、５０−２、５０−３およびスタータ３６には直結されたバッテリ１０からバッテリ出力が給電される。これにより、発電機８が始動する。

【0129】

(7) 発電モード（系統電源４の停電時）

【0130】

図１９は、発電モードを示している。この発電モードでは、ＡＣ切替えリレー８６−１１、８６−１２が発電側接点ｂに切り替えられる。これにより、発電機８の発電出力が充電電源回路７４および負荷電源回路７６に給電される。つまり、始動モードから発電モードに移行する。

【0131】

発電機８が発電状態となれば、その発電出力が充電電源回路７４および負荷電源回路７６に給電される。負荷電源回路７６の出力電圧は、バッテリ１０の出力電圧より高く設定されているので、速度センサ６２−２、イグナイタ制御部１０８、ニードルモータ１１０、スロットルモータ１１２、燃料電磁弁４２に対する給電は負荷電源回路７６の出力が支配的となる。点火コイル５０−１、５０−２、５０−３およびスタータ３６には直結されたバッテリ１０からバッテリ出力が給電されるが、発電出力を用いて発電機８の発電が維持される。

【0132】

(8) 非常停止モード（系統電源４の正常時）

【0133】

図２０は、系統電源４の正常時の非常停止モードを示している。非常時、非常停止スイッチ９４−１、９４−２を操作して開くと、速度センサ６２−２、イグナイタ制御部１０８、ニードルモータ１１０、スロットルモータ１１２、燃料電磁弁４２への給電が解除される。発電機８の起動前であれば、発電機８の起動が阻止され、また、駆動中であればその駆動が停止状態に移行する。

【0134】

この場合、制御電源回路８４、速度センサ６２−２、イグナイタ５２、ニードルモータ１１０、スロットルモータ１１２への通電が遮断され、これらによる待機電力が少なくなる。点火コイル５０−１、５０−２、５０−３およびスタータ３６へのバッテリ１０からの給電は維持されるが、これらの負荷は待機電力を消費しない。

【0135】

(9) 節電モード（系統電源４の正常時または停電時）

【0136】

図２１は、節電モードを示している。節電モードは、バッテリ接続スイッチ９０を開状態にし、バッテリ１０の給電を解除する。

【0137】

バッテリ１０には点火コイル５０−１、５０−２、５０−３およびスタータ３６が直結されているが、これらの負荷は待機電力を消費しないため、バッテリ接続スイッチ９０が開となれば、バッテリ１０が無負荷状態に維持され、待機電力の消費を防止できる。

【0138】

(10) 始動モードからバッテリ充電までの動作

【0139】

運転／停止スイッチ１３２がＯＦＦからＯＮに切り替えられると、バッテリ充電を停止するため、充電リレー８８を接点ｄに切り替える。原点チェックとして、ニードル、スロットルの原点位置への移動完了を待ち、ニードル、スロットルを初期位置へ移動させる。ガス弁を開けて、エンジン１８に燃料ガスを供給する。

【0140】

クランキング動作に移行し、スタータモータをＯＮにすると、モータの回転力でエンジンの回転が開始される。エンジン１８が回転すると、イグナイタ５２が点火動作を開始する。エンジン回転数がクランキング停止回転数（たとえば、８００〔ｒｐｍ〕）を超えたら、ニードル、スロットル制御（＝回転数制御）を開始し、クランキングを停止する。

【0141】

クランキング開始から所定時間が経過してもクランキング停止回転数に到達しなければ、クランキング動作を停止し、原点チェックを開始し、所定時間たとえば、５〔秒〕の経過を待って、クランキングを再開する。

【0142】

このような始動動作を所定回数として、たとえば、３回行っても、クランキング停止回転数に到達しなければ、異常判定とし、アラームを出力する。

【0143】

エンジン１８が回転すればストール監視を開始し、エンジン回転数の目標回転数を初期目標回転数（たとえば、1000〔ｒｐｍ〕）から、徐々に上昇させ、最終目標回転数にする。この場合、設定周波数が５０〔Ｈｚ〕であれば、最終目標回転数はたとえば、１５００〔ｒｐｍ〕、６０〔Ｈｚ〕であれば、最終目標回転数は、たとえば、１８００〔ｒｐｍ〕とすればよい。

【0144】

エンジン回転数が、所定時間としてたとえば、３〔秒〕連続で最終目標回転数±100〔ｒｐｍ〕の範囲内に到達するまで待機する。つまり、回転数の安定化待ち時間だけ待機する。

【0145】

クランキング停止回転数を超えてから所定時間たとえば、２０〔秒〕経過しても既述の条件が成立しない場合には、異常判定を行い、アラームを出力する。

【0146】

そして、不足電圧監視を開始し、電圧異常がないことを確認し、過電圧は常時監視する。電圧確立確認時間として、所定時間たとえば、2秒後、電磁接触器６８をＯＦＦからＯＮに切り替え、ＡＣ切替えリレー８６−１１、８６−１２を発電側接点ｂに切り替えて発電機８の出力より給電する。所定時間としてたとえば、１０秒後、充電リレー８８を接点ｃに切り替えてバッテリ充電を開始する。

【0147】

＜一実施例の効果＞

【0148】

上記実施例によれば、次のような効果が得られる。

【0149】

(1) 系統電源４および発電機８の両方からバッテリ１０を充電できるので、バッテリ充電の自由度が高く、電源装置２および電源装置２を含む各種システムとして利便性を向上させることができる。

【0150】

(2)系統電源４の停電時の待機電力を抑制でき、バッテリ１０の待機放電を抑制でき、バッテリ１０の寿命を延長できる。

【0151】

(3) 系統電源４の正常時、系統電源４からバッテリ１０を充電し、発電機８の運転時、発電機８からバッテリ１０を充電でき、バッテリ１０のハイブリッド充電システムを構築できる。

【0152】

(4) 系統電源４のみからバッテリ１０を充電し、系統電源４の停電時、発電機８の発電のためにバッテリ１０を放電させる場合には、バッテリ１０が消費し、発電機８の運転時間がバッテリ１０の消耗に依存することになり、発電機８を長時間運転することができない不都合がある。また、発電機８のみからバッテリ１０を充電する場合、長期間に亘って発電機８を運転しないと、バッテリ１０が自然放電によって消耗し、エンジン稼動部１８−１の始動が困難になる。これに対し、上記実施例のハイブリッド充電によれば、バッテリ１０の消耗が抑えられ、長時間に亘ってバッテリ１０を利用でき、エンジン稼動部１８−１を運転することができる。

【0153】

(5) バッテリ１０を系統電源４または発電機８の２系統からの充電が可能となっているが、発電機８が停止状態で、系統電源４の停電時、ＧＣＵ２４側に待機電流が流れ、バッテリ１０を消費する場合がある。そこで、発電機８の発電停止中、給電が必要な回路と不要な回路を切り分けたので、発電停止中のバッテリ１０の消費を抑えることができる。この結果、系統電源４の給電中、系統電源４の消費電力を抑制できる。

【0154】

(6) 充電電源回路７４と負荷電源回路７６に目的別に電源回路を分離、独立させたので、系統電源４の正常時、その停電時のエンジン起動時のそれぞれにおいて、バッテリ１０に接続される負荷を分散し、低減できる。

【0155】

〔他の実施の形態〕

【0156】

上記実施の形態では、バッテリ接続スイッチ９０と非常停止スイッチ９４−１、９４−２を別個に構成したが、これらを兼用させる構成としてもよい。

【0157】

以上説明したように、本発明の最も好ましい実施形態等について説明した。本発明は、上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、または明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

【産業上の利用可能性】

【0158】

本発明は、コージェネレーションシステムなどに搭載されるエンジン発電機に給電するバッテリの充電に用いられる電源装置の制御技術において、バッテリの待機消費電力を低減でき、信頼性の高い電源装置を実現でき、有用である。

【符号の説明】

【0159】

２ 電源装置
４ 系統電源
６、６−１、６−２ 負荷
８ 発電機
１０ バッテリ
１２ 電源部
１２−１ 第１の電源回路
１２−２ 第２の電源回路
１４−１ 第１のスイッチ
１４−２ 第２のスイッチ
１５ 逆流防止手段
１６ 制御部
１８ エンジン
１８−１ エンジン稼動部
１８−２ エンジンＡＳＳＹ
１８−２１ 系統・バッテリ負荷部
１８−２２ バッテリ負荷部
ａ 系統側接点
ｂ 発電側接点
２２ 装置筐体
２４ 発電制御ユニット（ＧＣＵ）
２５ 操作パネル
２６ 自動電圧調整器
２８ 燃料供給部
３０ 吸気部
３２ ミキサー
３４ 点火部
３６ スタータ
３８ クーラント部
４０ 排気部
４２−１ 電磁弁（ＭＶ）
４２−２ 電磁弁（ＳＶ）
４４ ガスレギュレータ
４６ ミキサー駆動部
４８−１、４８−２、４８−３ スパークプラグ
５０−１、５０−２、５０−３ 点火コイル
５２ イグナイタ
５４ ウォーターポンプ
５６ ラジエータ
５８ ラジエータファン
６０ マフラー
６２−１ 温度センサ
６２−２ 速度センサ
６２−３ カムポジションセンサ
６２−４ 油圧スイッチ
６４ サージ吸収回路
６６ 自動切替えスイッチ（ＡＴＳ）
６８ 電磁接触器
７０ フィルタ
７２ 停電検出回路
７４ 充電電源回路
７６ 負荷電源回路
７８−１、７８−２ 電圧測定回路
８０ 電流測定回路
８２ 制御部
８４ 制御電源回路
８６−１１、８６−１２ ＡＣ切替えリレー
８８ 充電リレー
９０ バッテリ接続スイッチ
９２ ダイオード
９４−１、９４−２ 非常停止スイッチ
９６ 筐体内温度センサ
９８ 電磁接触器制御リレー
１０８ イグナイタ制御部
１１０ ニードルモータ
１１２ スロットルモータ
１１６ プロセッサ
１１８ 記憶部
１２０ 通信部
１２２ 入出力部（Ｉ／Ｏ）
１２４ ＥＥＰＲＯＭ
１２６ ディップスイッチ
１２８ 表示切替えスイッチ
１３０ 状態表示素子
１３２ 運転／停止スイッチ
１３４ セグメント表示部
１３６ 単位表示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】