(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、この内燃機関により駆動される第一の発電機と、この内燃機関の排気系統に設けられ内燃機関からの排気ガス圧により回転するタービンと、このタービンにより駆動される第二の発電機とを有する電力供給装置において、
上記内燃機関の回転速度が所定速度から変動したときこの変動を検出する手段と、
上記変動を検出したときに上記第二の発電機から出力される電力の負荷を減少又は増加する手段と、
アクチュエータを操作し上記内燃機関の燃料噴射調節弁を調節して燃料噴射量を増加又は減少する手段とを有し、
上記電力の負荷を減少又は増加させることにより上記タービンの回転速度を変えて排気ガス圧を減少又は増加し、これにより上記内燃機関の燃焼状態を変化させ併せて上記燃料噴射量の増減により内燃機関の回転速度が所定速度から変動するのを抑制することを特徴とする電力供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関により発電機を駆動する電力供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、商用電力とは別に、自家用の電力供給装置を用いて、所定の組織、離島等の需要所に電力を供給することが行われている。このような電力供給装置では、内燃機関を用いて発電機を駆動して燃料の燃焼による熱エネルギを電力に変換する一方、内燃機関の排熱を暖房・給湯などの熱需要に利用するいわゆるコージェネレーションシステムを用いた電力供給方法が採用されている。また、電力供給に際しては、自家用の電力供給装置のみから電力を供給する方法、或いは商用の電力系統からの受電による電力と自家用発電機からの電力とを併せて供給する電力供給方法が用いられている。
【０００３】
上記電力供給装置は、電力負荷が変動した場合であっても、常に一定の品質の電力を需要所に供給する必要があり、このため発電機が起こした電気の周波数、電圧等を所定の規格値に維持できるよう内燃機関の回転速度を調整する必要がある。
【０００４】
一般的な電力供給装置は図４に示すように、内燃機関１、発電機３及び変圧器８を有し、この発電機３から需要所に電力を供給するものである。上記内燃機関１の回転軸には大きな慣性を持ったフライホイール２が取り付けられており、これにより発電機３の負荷変動による内燃機関１の回転速度の変動を抑えている。また、この電力供給装置では、電力負荷の変動に対して内燃機関１の回転速度が一定となるよう燃料噴射量を調節する処理が行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記電力供給装置において電力負荷が急激に増加又は減少したときには、発電機３を駆動する内燃機関１がその影響を受け、上記の調節処理にもかかわらず内燃機関１の回転数が増速或いは減速してしまうことがある。この結果、発電機３が起こした電気の周波数、電圧等が変動して所定の規定値からはずれ、いわゆる脱調を起こすことになる。特に、離島或いは東南アジア等、商用の電力との併用が困難な地域では、商用電力系統からの同期化（商用電力による上記電力供給装置に対する電力補償）の作用が期待できないため脱調を起こしやすい。
【０００６】
上記発電機３の出力変動を防ぐためには、発電機３の電力負荷の増減に対する内燃機関１の回転の変動を抑えることが必要である。このためには、上記内燃機関１のフライホイール２をさらに大きくすることが考えられるが、この方法では発電機３の重量及び設備規模が増大し、効率等の点でも不経済である。また、上記燃料噴射量の調節のみによる内燃機関１の回転速度の調節では、内燃機関１のレスポンスによっても異なるが一定の限界がある。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、電力負荷の変動に対しても規格の安定した品質の良い電力を供給することができる電力供給装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の技術的課題を解決するため、本発明に係る電力供給装置は、図１に示すように、内燃機関１と、この内燃機関１により駆動される第一の発電機３と、この内燃機関１の排気系統に設けられ内燃機関１からの排気ガス圧により回転するタービン１９と、このタービン１９により駆動される第二の発電機５とを有する電力供給装置において、上記内燃機関１の回転速度が所定速度から変動したときこの変動を検出する手段と、上記変動を検出したときに上記第二の発電機５から出力される電力の負荷を減少又は増加する手段と、アクチュエータを操作し上記内燃機関１の燃料噴射調節弁１２を調節して燃料噴射量を増加又は減少する手段とを有し、上記電力の負荷を減少又は増加させることにより上記タービン１９の回転速度を変えて排気ガス圧を減少又は増加し、これにより上記内燃機関１の燃焼状態を変化させ併せて上記燃料噴射量の増減により内燃機関１の回転速度が所定速度から変動するのを抑制する構成である。
【０００９】
上記電力供給装置によれば、例えば第一の発電機３から供給される電力の負荷が増加して内燃機関１の回転速度が所定速度から低下した場合、これを検出すれば、上記電力の負荷を減少又は増加する手段において、強制的に負荷を軽減（例えば電力回路を遮断）する。すると、タービン１９の負荷が軽減され、これにより上記内燃機関１の排気ガスの圧力が減少して内燃機関１の燃焼が高められて内燃機関１の出力が増大し、その結果内燃機関１の回転速度が増加して速やかにもとの回転速度に回復する。
【００１０】
また、上記電力の負荷が減少して内燃機関１の回転速度が所定速度から増加した場合には、上記手段において、強制的に負荷を増加（例えば電力回路を短絡）する。すると、タービン１９の負荷が増大し、これにより上記内燃機関１の排気ガスの圧力が増加して内燃機関１の燃焼が抑制されて内燃機関１の出力が減少し、その結果内燃機関１の回転速度が低下して速やかにもとの回転速度に回復させることができる。このようにして内燃機関１の回転速度を調節することにより発電機３を所定の回転速度から変動するのを抑制し、発電機３が発電する電気の周波数、電圧等が所定の規格値から脱調することを防止する。
【００１１】
また、本発明に係る電力供給装置は、内燃機関１と、この内燃機関１により駆動される第一の発電機３と、この内燃機関１の排気系統に設けられたターボ過給機４と、このターボ過給機４のタービン９により駆動される第三の発電機１５とを有する電力供給装置において、上記内燃機関１の回転速度が所定速度から変動したときこの変動を検出する手段と、上記変動を検出したときに上記第三の発電機１５から出力される電力の負荷を減少又は増加する手段とを有し、上記電力の負荷を減少又は増加させることにより上記タービン９の回転速度を変えて排気ガス圧を減少又は増加し、これにより上記内燃機関１の燃焼状態を変化させて内燃機関１の回転速度が所定速度から変動するのを抑制する構成である。
【００１２】
さらに、本発明に係る電力供給装置は、内燃機関１と、この内燃機関１により駆動される第一の発電機３と、この内燃機関１の排気系統に設けられ内燃機関１からの排気ガス圧により回転するタービン１９と、このタービン１９により駆動される第二の発電機５と、この内燃機関１の排気系統に設けられたターボ過給機４と、このターボ過給機４のタービン９により駆動される第三の発電機１５とを有する電力供給装置において、上記内燃機関１の回転速度が所定速度から変動したときこの変動を検出する手段と、上記変動を検出したときに上記第三の発電機１５から出力される電力の負荷を減少又は増加する手段とを有し、上記電力の負荷を減少又は増加させることにより上記タービン９の回転速度を代えて排気ガス圧を減少又は増加し、これにより上記内燃機関１の燃焼状態を変化させて内燃機関１の回転速度が所定速度から変動するのを抑制するものである。
【００１３】
さらに、本発明に係る電力供給装置は、内燃機関１と、この内燃機関１により駆動される第一の発電機３と、この内燃機関１の排気系統に設けられたターボ過給機４と、このターボ過給機４のタービン９により駆動される第三の発電機１５とを有する電力供給装置において、上記第一の発電機３から供給される電力の負荷増加により、上記内燃機関１の回転速度が所定速度から減少したときこの変動を検出する手段と、上記変動を検出したときに上記第三の発電機１５に電力を供給してこの発電機を電動機として駆動させる電源供給手段と、上記電動機としての駆動によりターボ過給機４のコンプレッサ１０を強制的に回転させて内燃機関１に強制過給し、これにより上記内燃機関１の出力を増大して内燃機関１の回転速度が所定速度から減少するのを抑制する構成である。
【００１４】
また、本発明に係る電力供給装置は、上記第一の発電機３からの電力と、上記第二の発電機５及び／又は上記第三の発電機１５からの電力とを併せて供給する構成である。また、本発明に係る電力供給装置は、商用の電力系統からの受電による電力と、上記各電力供給装置からの電力とを併せて供給する構成である。これにより商用電力系統から上記電力供給装置に対する同期化の作用が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る電力供給装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、上記電力供給装置の全体の構成を示したものである。この電力供給装置は、内燃機関１、内燃機関１の回転軸に取り付けられたフライホイール２及び発電機３、内燃機関１の排気系統に設けられたターボチャージャ（ＴＣ）４及びこれに後続して設けられたタービンジェネレータ（ＴＧ）５、このタービンジェネレータ５が発電した電気の周波数を変換するインバータ６、及び変圧器８を有している。なお、上記内燃機関１、フライホイール２及び発電機３は上記従来の技術で説明したものと同様である。
【００１６】
上記電力供給装置は、発電機３で発電した電力と、タービンジェネレータ５で発電した電力とを併せて需要所へ供給する構成、及び商用系統から受電した受電電力７と、上記発電機３及びタービンジェネレータ５で発電した電力とを併せて需要所へ供給する構成、の何れを採用することもできる。また、ここではタービンジェネレータ５からの電力と、発電機３からの電力とを併せて需要所へ供給することとしているが、タービンジェネレータ５で発電した電力を発電機３の電力系統とは別の系統に給電することは自由であり需要に応じて適宜に構成できる。
【００１７】
上記ターボチャージャ４及びタービンジェネレータ５は、ともに排気系統にタービン９，１９を設けて、排気ガス圧のエネルギを利用してタービン９，１９を回転させるものである。ターボチャージャ４は、タービン９と同軸に設けられたコンプレッサ１０を駆動してブースト圧（吸気圧）の圧縮に用い、またタービンジェネレータ５は、内燃機関１からの排気ガスのエネルギを電力に変換して利用（回収）するものであり、これらは内燃機関１の動力の電力への変換と内燃機関１の排ガスを利用したコージェネレーションシステムを構成している。
【００１８】
上記タービンジェネレータ５或いは後述するターボチャージャジェネレータ１８で用いられる発電機は、ともにタービン１９，９の回転が高速になることからリラクタンス（同期式）発電機が好適であり、ここでは三相同期発電機を用いている。
【００１９】
更に詳しくは、上記電力供給装置は図２に示すように、機関系統には、内燃機関１の排気系統部１３、内燃機関１の吸気系統部１４、この吸気系統部１４に設けられた燃料噴射調節弁１２、この燃料噴射調節弁１２を駆動制御するガバナコントローラ１６を有している。また、内燃機関１の制御系統には、フライホイール２の周辺に設けられた回転速度センサ１１、ＣＰＵ（中央処理装置）に組込まれた制御プログラムに基づいて動作するコントローラ２１、インバータ６、及びインバータ６のスイッチング素子Ｔを「ＯＮ」「ＯＦＦ」に切換えるスイッチ制御回路１７（インバータ６に内蔵）を有している。
【００２０】
上記コントローラ２１は、回転速度センサ１１から信号で送られる内燃機関１の回転速度と所定の回転速度とを比較する回転速度比較部２２、この比較結果に基づいてガバナコントローラ１６に対して内燃機関１の加速減速の指示信号を出力する加減速指示部２３、及びインバータ６に対してタービンジェネレータ５の負荷の増減を指示するインバータ指示部２４及び各部の処理を統括する制御部２５を有している。
【００２１】
また、上記インバータ６は、整流用のダイオードＤ１〜Ｄ６、コンデンサＣ及びスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６を有し、タービンジェネレータ５から送られてくる三相交流をダイオードＤ１〜Ｄ６でいったん直流に変換し、これをスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６を用いて所定の三相交流に変換するものである。このインバータ６は、スイッチング素子の対の関係（Ｔ１，Ｔ２）（Ｔ３，Ｔ４）（Ｔ５，Ｔ６）にある各素子の組の一方を「ＯＮ」、他方を「ＯＦＦ」に切り換えるのが通常の変換処理であるが、この両方の素子を同時に「ＯＮ」とすれば電力の出力回路が「短絡」された状態になり、また両方の素子を同時に「ＯＦＦ」とすれば出力回路が「遮断」された状態となる。
【００２２】
上記回転速度センサ１１及び回転速度比較部２２が内燃機関の回転速度の変動を検出する手段に相当し、また、上記インバータ指示部２３、スイッチ制御回路１７及びインバータ６が電力の負荷を減少又は増加する手段に相当する。
【００２３】
ここで上記電力供給装置の動作について説明する。
通常、負荷即ち電力消費の急激な変動に伴ない、発電機３を駆動する内燃機関１の負荷が一時的に変動する。この場合、この実施の形態では、内燃機関１の排気圧を調節して内燃機関１のレスポンスを向上させ、これにより内燃機関１の回転速度の変動を抑制する。
【００２４】
電力供給装置が電力を供給しているときには、回転速度センサ１１で検知した内燃機関１の回転速度に対応する速度信号が電気信号としてコントローラ２１に送られている。コントローラ２１は、回転速度比較部２２において検知した速度と、発電規格を一定に維持するために必要な規定速度との比較を行なう。
【００２５】
さて、装置の稼働中に消費電力が増大して発電量が増加すると、これに伴い内燃機関１の負荷が増加して内燃機関１の回転数が減少する。この場合には回転速度比較部２２において、回転速度センサ１１から送られてきた速度が規定速度より低下していると判断される。すると、制御部２５はこの判断を受けて加減速指示部２３及びインバータ指示部２４に対してそれぞれ加速の指示を与える。
【００２６】
この場合、内燃機関１の減速の程度が軽微であるときには、インバータ指示部２４のみ、又は加減速指示部２３のみに加速の指示を与えることとしてもよい。通常、内燃機関１の負荷の変化が緩やかなときには、内燃機関１の燃料噴射量の調節のみでの対処が可能である。また、内燃機関１の減速の程度に応じて複数段階、例えば「強」「弱」と２種類の加速の指示を設けて、きめ細かな速度制御を行うこととしてもよい。なお、回転速度比較部２２において回転速度を判断する場合、実際には供給している電気の周波数、電圧等の規格には一定の許容範囲がありその許容範囲内の変動に対しては、内燃機関の加減速の処置をとらなくてもよい。
【００２７】
上記加速の指示を受けてインバータ指示部２４は、インバータ６のスイッチ制御回路１７に対して電力回路遮断の信号を送り、スイッチ制御回路１７ではこの信号を受けて、スイッチ素子（Ｔ１，Ｔ２），（Ｔ３，Ｔ４），（Ｔ５，Ｔ６）の全ての組に対してＯＦＦ信号を送る。すると、インバータ６の電力回路が遮断され、これによりタービンジェネレータ５からの電力供給が停止されタービン１９の負荷が開放される。
【００２８】
この負荷の開放によりタービンジェネレータ５は無負荷状態となり、このためタービン１９は高速に回転して排気ガスは速やかにタービン１９を通過する。これにより、内燃機関１の排気ガスの圧力が低下して内燃機関１の燃焼効率が向上し、内燃機関１の回転速度が増加する。加えて、排気ガスの流れが良くなることからターボチャージャ４のタービン効率が向上して過給圧が高まり、内燃機関１の回転を加速増速する。
【００２９】
一方、加速の指示を受けた加減速指示部２３は、例えば制御部２５からの指示内容に応じてガバナコントローラ１６に対して所定の信号を出力する。ガバナコントローラ１６は、アクチュエータを操作して内燃機関１の燃料噴射調節弁１２を調節して燃料噴射量を増加し、これにより内燃機関１は加速増速する。この燃料噴射量の制御と上記インバータ６制御との相乗効果により、内燃機関１の回転速度は速やかに規定値に回復する。
【００３０】
このようにして、内燃機関１の回転速度が回復すれば、この状態は回転速度比較部２２において判断され、これを受けて制御部２５は加減速指示部２３及びインバータ指示部２４に与えていた加速の指示を解除する。これにより、内燃機関１は通常の回転速度を維持する制御状態となる。したがって内燃機関１の速やかな回転速度の回復により、発電機３の回転変動が抑制され、発電機３が発電した電気の周波数、電圧等が所定の規格値から脱調するのを防止する。
【００３１】
次に需要所の電力消費が減少した場合について説明する。この場合、発電機３の発電量の減少に伴い内燃機関１の負荷が減少して回転速度が増加する。このとき、回転速度比較部２２において、回転速度センサ１１から送られてきた速度信号が内燃機関１の規定速度から増加していると判断すれば、これを受けて制御部２５は加減速指示部２３及びインバータ指示部２４に対して減速の指示を与える。この場合、内燃機関１の増速の程度が軽微であるときには、制御部２５はインバータ指示部２４のみ、又は加減速指示部２３のみに減速の指示を与えることとしてもよい。
【００３２】
上記減速の指示を受けて、インバータ指示部２４はインバータ６のスイッチ制御回路１７に対して電力回路短絡の信号を送る。一方、スイッチ制御回路１７は上記信号を受けて、スイッチ素子Ｔ１〜Ｔ６の全てに対してＯＮ信号を送り、三相全ての電力回路を短絡する。すると一時的にタービンジェネレータ５の電力消費が高まり、タービンジェネレータ５は高負荷状態となってタービン１９の回転速度が低下して排気ガスの圧力が増加し、これによって内燃機関１の燃焼効率が低下して内燃機関１の回転が減速する。加えて、排気ガスの流れが遅くなってターボチャージャ４のタービン効率が悪くなるので、ブースト圧（吸気圧）が降下して内燃機関１は相乗的に減速する。
【００３３】
上記短絡状態においては、スイッチ素子（Ｔ１，Ｔ２），（Ｔ３，Ｔ４），（Ｔ５，Ｔ６）の各組のスイッチ素子同士の接続回路に短絡電流が流れて回路が発熱することから、当該回路に放熱板を設けて放熱するようにしてもよい。また、断続的に短絡制御すれば発熱が抑制できる。上記インバータ６の上記スイッチ素子間を短絡する代わりに、インバータ６への入力端部、インバータ６内の直流回路（コンデンサＣの接続端部）、或いはインバータ６からの出力端部を、短絡し、或いはリレー等を用いてこれらの部位に電力負荷として低抵抗コイルを接続することとしてもよい。
【００３４】
なお、電力回路を短絡する際、負荷側から電流が逆流するおそれがある場合には（他の発電機、あるいは商用電力の受電による電力のため）、これらとの間に遮断回路を設けておく。また、インバータ６の電力回路を遮断或いは短絡することによりタービンジェネレータ５からの電力供給が停止されるが、発電機３からの電力供給量に比べてタービンジェネレータ５からの電力供給量は僅かであるため、上記停止によっても全体の電力供給量に与える影響は少ない。
【００３５】
一方、減速の指示を受けた加減速指示部２３は、制御部２５からの指示内容に応じてガバナコントローラ１６に対して所定の信号を出力する。ガバナコントローラ１６は、指示内容に基づきアクチュエータを操作して燃料噴射調節弁１２を調節して燃料噴射量を減少する。これにより、内燃機関１は減速し、上記インバータ６制御と相まって、速やかに内燃機関１の回転速度は規定の速度に減速する。このように、内燃機関１の回転速度を速やかに回復させることにより、発電機３の回転変動が抑制され、発電機３が発電した電気の周波数、電圧等が規格値から脱調することを防止する。
【００３６】
ここで、他の実施の形態について説明する。上記ターボチャージャ４は通常の過給機として用いているが、図３に示した実施の形態ではターボチャージャ４の回転軸に電動・発電機１５を内蔵してターボチャージャジェネレータ（ＴＣＧ）１８として用いる。即ち、この実施の形態では、通常は電動・発電機１５を発電機として用い、内燃機関１の負荷が増加した場合にはこの電動・発電機１５を電動機として用い、これにより内燃機関１に強制過給し内燃機関１のレスポンスを向上させる。
【００３７】
この実施の形態における構成は、ターボチャージャ４をターボチャージャジェネレータ１８とし、またコントローラ２１の制御部２５に付随して電動機への切換を指示する電動機切換指示部（図示せず）を設けた点以外の構成については上記の実施の形態と同様である。上記電動・発電機１５は、タービン９と同軸に設けられ、通常時にはタービン９によって駆動される発電機として利用し、これによる発電電力は、上記タービンジェネレータ５の場合と同様、インバータを介して需要所に供給する。
【００３８】
さて、電力供給装置の稼働中に消費電力が増大すると、回転速度比較部２２において内燃機関１の速度低下を判断し、これを受けて制御部２５は、電動機切換指示部に対して内燃機関１の加速を指示する。一方、電動機切換指示部は、電動・発電機１５に並設されている電源回路に対して電動・発電機１５の出力ラインに電力を供給する旨の信号を出力し、これにより電源回路は電動・発電機１５に電力を供給する。
【００３９】
これにより電動・発電機１５は電動機として機能し、コンプレッサ１０は強制的に回転速度が増加される。すると、ブースト圧が上昇して内燃機関１に強制過給され、内燃機関１の出力が増大する。こうして内燃機関１は加速増速して回転速度は速やかに回復し、発電機３は安定した電力を供給する。
【００４０】
上記電動・発電機１５への電力供給源としては、例えば専用のバッテリを設け、電動・発電機１５を発電機と使用しているときにはこのバッテリを充電しておき、電動・発電機１５を電動機として使用するときにはこのバッテリからの電力を交流に変換しこれを電力供給源として利用する。他に、内燃機関１のために用いられているバッテリを上記電力供給源として用いることも可能である。上記電動機切換指示部、電源回路及び電力供給源が電源供給手段に相当する。
【００４１】
上記電力供給装置は、主に単独で電力を供給する装置として説明したが、この電力供給装置は、商用系統から受電した受電電力７と、上記発電機３及びタービンジェネレータ５、ターボチャージャジェネレータ１８で発生した電力とを併せて供給するようにした場合であっても、上記構成の採用により、同様な効果が得られる。この場合、商用電力系統から上記電力供給装置に対する同期化の作用が期待でき、さらに安定した電力の供給が可能となる。
【００４２】
勿論、上記電動・発電機１５を発電機としてのみ用い、上記実施の形態で説明したように、この発電機に接続されるインバータ６の電力回路を遮断・短絡することにより、内燃機関１の回転速度を調節することは可能であり、これにより上記と同様な効果が得られる。
【００４３】
また、上記電力供給装置のいずれの実施の形態においても、排気系統１３にターボチャージャ４（又はターボチャージャジェネレータ１８）及びタービンジェネレータ５の両者を設けた構成として説明したが、この他に、排気系統１３にターボチャージャジェネレータ１８のみ設けた構成、又はタービンジェネレータ５のみ設けた構成とした場合であっても、作用効果は略同様（相乗的効果を除く）であり、実用的な電力供給装置が得られる。
【００４４】
従って、上記実施の形態においては、電力負荷の変動による内燃機関１の回転速度変動に対して、タービンジェネレータ５から供給される電力或いはターボチャージャジェネレータ１８から供給される電力負荷を強制的に減少又は増加することとしたから、内燃機関１の燃焼状態及びターボチャージャ４によるブースト圧を容易にコントロールすることができ、これにより内燃機関１の回転速度を簡易かつ経済的に増減することができる。
【００４５】
また、上記電力負荷の減少又は増加に際しては、インバータ６に簡単なスイッチ制御回路１７を設けてスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６のスイッチ操作だけでタービンジェネレータ５等の負荷を変化させる構成としたため、簡易な構成でかつ経済的に内燃機関１のレスポンスを向上させることができる。
【００４６】
このように、上記実施の形態においては、大きなフライホイール等特別な装置を付加することなく、経済的かつ簡易に内燃機関１のレスポンスを向上させることができ、これにより電力負荷の急激な変動に対しても、一定した周波数、電圧の規格を維持して品質のよい電力を供給することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る電力供給装置によれば、内燃機関の回転速度が所定速度から変動したときこの変動を検出する手段と、第二の発電機から出力される電力の負荷を減少又は増加する手段とを有し、電力の負荷を減少又は増加させることにより内燃機関の回転速度を調節して内燃機関の回転速度が所定速度から変動するのを抑制する構成を採用したから、大きなフライホイール等特別な装置を付加することなく、簡易かつ経済的に内燃機関のレスポンスを向上させることができ、これにより電力負荷の急激な変動に対しても、一定した周波数、電圧の規格を維持して品質のよい電力を供給することができる、という効果がある。
【００４８】
また、本発明に係る電力供給装置は、内燃機関の回転速度が所定速度から変動したときこの変動を検出する手段と、ターボ過給機のタービンにより駆動される第三の発電機から出力される電力の負荷を減少又は増加する手段とを有し、電力の負荷を減少又は増加させることにより内燃機関の回転速度を調節して内燃機関の回転速度が所定速度から変動するのを抑制する構成を採用したから、上記電力供給装置と同様、簡易かつ経済的に内燃機関のレスポンスを向上させることができ、これにより品質のよい電力を供給することができるという効果がある。
【００４９】
また、本発明に係る電力供給装置は、内燃機関の回転速度が所定速度から減少したときこの変動を検出する手段と、変動を検出したときに第三の発電機に電力を供給してこの発電機を電動機として駆動させる電源供給手段と、電動機としての駆動によりターボ過給機の圧縮タービンを強制的に回転させて内燃機関に強制過給し内燃機関１の回転速度が所定速度から減少するのを抑制する構成を採用したから、簡易かつ経済的に内燃機関のレスポンスを向上させることができ、電力負荷の急激な増加に対しても、一定した周波数、電圧の規格を維持して品質のよい電力を供給することができるという効果がある。
【００５０】
さらに、本発明に係る電力供給装置は、第一の発電機からの電力と、第二の発電機又は第三の発電機からの電力とを併せて供給する構成を採用したから、簡易かつ経済的に内燃機関のレスポンスを向上させることができ、電力負荷の急激な変動に対しても、一定した周波数、電圧の規格を維持して品質のよい電力を供給することができ、併せて内燃機関の排気エネルギが有効に利用できるという効果がある。
【００５１】
また、本発明に係る電力供給装置は、商用の電力系統からの受電による電力と、上記各電力供給装置からの電力とを併せて供給する構成を採用したから、商用の電力系統と相まって、品質のよい電力を供給することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電力供給装置の全体構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電力供給装置の詳細な構成図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る電力供給装置の構成図である。
【図４】従来の技術に係る電力供給装置の構成図である。
【符号の説明】
１  内燃機関
３  第一の発電機（発電機）
４  ターボ過給機（ターボチャージャ）
５  第二の発電機（タービンジェネレータ）
９，１９  タービン
１０  コンプレッサ
１５  第三の発電機（電動・発電機）
【図１】
0003704903.tif 000002
【図２】
0003704903.tif 000003
【図３】
0003704903.tif 000004
【図４】
0003704903.tif 000005