(57)【要約】  既存の交流電流を有する回路（１０４）に原動機駆動のオルタネータ（１０２）を接続するための、装置および方法が提供される。オルタネータ（１０２）に、またはオルタネータ（１０２）から、最小の電流が流れるときに、オルタネータ（１０２）は回路（１０４）に接続される。接続に続いて、実際の電流がコントローラ（１４２）によって測定され、この電流の値は、オルタネータ（１０２）が次に接続される際の最適な接続条件を決定するために使用される。オルタネータ（１０２）の切断は、コントローラ（１４２）によって、原動機（１０３）を徐々に停止させ、電流を監視し、電流が最小のときに原動機（１０３）をストールさせることにより行われる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの端子間で電流を生成するように構成された、原動機駆動のオルタネータを、既存の交流電流を有する交流電流回路に接続する方法であって、
（ａ）接続先の前記回路内の前記交流電流の周波数で前記オルタネータを駆動するための適切な状態に、前記原動機が到達するように、前記原動機を初期化するステップと、
（ｂ）前記交流電流回路に接続された場合に前記オルタネータによって供給されるであろう、または前記オルタネータに供給されるであろう電気の量を示す、パラメータを測定するステップと、
（ｃ）前記測定されたパラメータが所定のしきい値に到達した場合、前記オルタネータに前記原動機の動作を開始させるために、既存の交流電流を有する回路に前記オルタネータの前記端子を接続するステップと、
（ｄ）接続次第、実質的にただちに、前記オルタネータによって供給される、または前記オルタネータに供給される電気の量を測定するステップと、
（ｅ）前記測定された電気の量に応じて、前記所定のしきい値を更新するステップとを含む、方法。
【請求項２】
前記原動機はスターリングエンジンである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記スターリングエンジンは、そのピストンシリンダの一方の端に熱を供給することによって初期化される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記パラメータは、前記スターリングエンジンのバーナヘッドの温度である、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記パラメータは、前記原動機が初期化されて以来の経過時間である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
ステップ（ｅ）は、前記測定された電気の量が、前記交流電流回路から電気が供給されていること、または前記交流電流回路に電気が供給されていることを示す場合に、前記所定のしきい値を、それぞれ、増加または減少させるステップを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記交流電流回路から供給されている、または前記交流電流回路に供給されている、前記電気の量に比例して、前記所定のしきい値を増加または減少させるステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記オルタネータによって供給される、または前記オルタネータに供給される電気の量を測定するステップは、前記オルタネータの電圧と、前記オルタネータに流れ入る、または前記オルタネータから流れ出る電流とを測定するステップを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記電圧と電流との積の大きさが、前記所定のしきい値を更新するために使用される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記オルタネータを駆動するように構成された前記原動機が、実質的に動作することができず、かつ、前記オルタネータに電流を生成させることができないような値のインピーダンスを、前記オルタネータの前記端子の間に接続するステップを、前記原動機を初期化するステップの前にさらに含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
ステップ（ｂ）および（ｃ）と並行して、前記原動機の第２のパラメータを監視するステップと、前記パラメータが第２のしきい値を通過した場合に、回路の共振周波数を、前記原動機の初期動作周波数に対して同調された第１の共振周波数と、前記初期動作周波数に対して離調された第２の共振周波数との間で調整するステップとをさらに含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記オルタネータの前記端子のうちの少なくとも１つは、インピーダンスを介して前記交流電流回路に接続される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
インピーダンスであって、それを介して前記オルタネータの前記端子が前記交流電流回路に接続されるインピーダンスは続いて短絡される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記オルタネータの前記端子が前記交流電流回路に接続された後で、前記接続を通過する電流の特性が検査され、それらの特性が予想されるパラメータの範囲内であるかどうかが判定される、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記短絡回路を通過する電流の特性が検査され、それらの特性が予想されるパラメータの範囲内であるかどうかが判定される、請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記電流の特性が、予想されるパラメータの範囲外である場合は、前記オルタネータが前記交流電流回路から切断される、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
原動機駆動のオルタネータによって既存の交流電流を有する交流電流回路に供給されている電気の量が減少するように、前記原動機が徐々に停止しつつある間に、前記交流電流回路から前記オルタネータを切断する方法であって、
（ａ）前記オルタネータによって供給される、または前記オルタネータに供給される電気の量を、前記原動機が徐々に停止しつつある間、監視するステップと、
（ｂ）前記オルタネータが実質的に、前記交流電流回路に電力を供給することも、前記交流電流回路から電力を供給されることもないときに、前記原動機をストールさせるステップと、
（ｃ）既存の交流電流を有する前記回路から、前記オルタネータを切断するステップとを含む方法。
【請求項１８】
ステップ（ｂ）は、前記オルタネータが実質的に、前記交流電流回路に電力を供給することも、前記交流電流回路から電力を供給されることもないときに、前記原動機駆動のオルタネータと並列にインピーダンスを接続するステップと（前記インピーダンスは、前記オルタネータが供給可能な電流を超える電流を要求して、前記原動機が前記オルタネータを駆動するのを防止するための、十分に低いインピーダンス値を有する）、それにより前記原動機をストールさせるステップとを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記オルタネータによって供給される、または前記オルタネータに供給される電気の量を監視するステップは、前記オルタネータの電圧と、前記オルタネータに流れ入る、または前記オルタネータから流れ出る電流とを測定するステップを含む、請求項１７または１８に記載の方法。
【請求項２０】
ステップ（ｂ）は、前記電流と前記電圧との積が、０の±５０ＶＡ以内である場合に実行される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
ステップ（ｂ）は、前記電流と前記電圧との積が実質的に０である場合に実行される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記オルタネータによって供給される、または前記オルタネータに供給される電気の量を監視するステップは、前記オルタネータに流れ入る、または前記オルタネータから流れ出る電流を測定するステップを含む、請求項１７または１８に記載の方法。
【請求項２３】
ステップ（ｂ）は、前記電流が０の±０．２５Ａ以内である場合に実行される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
ステップ（ｂ）は、前記電流が実質的に０である場合に実行される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記原動機は、ヒータを有するスターリングエンジンである、請求項１７〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記方法は、前記ヒータをオフにして、前記スターリングエンジン内の熱が使い果たされるようにすることによって、前記スターリングエンジンを徐々に停止させ、それにより、前記オルタネータによって供給されている前記電気の量を減少させるステップを含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
ステップ（ａ）および（ｂ）と並行して、前記原動機のパラメータを監視するステップと、前記パラメータがしきい値を通過した場合に、コネクタ装置の回路の共振周波数を、前記原動機の初期動作周波数に対して同調された第１の共振周波数と、前記初期動作周波数に対して離調された第２の共振周波数との間で調整するステップとを、さらに含む、請求項１７〜２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記第２の共振周波数は、通常の運転温度における前記原動機の動作に対して同調されている、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記オルタネータはリニアオルタネータである、請求項１７〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
既存の交流電流を有する交流電流回路に原動機駆動のオルタネータを接続するための、コネクタ装置の一部として動作するコントローラであって、前記コントローラは、
前記オルタネータが前記交流電流回路に接続された場合に前記オルタネータから前記交流電流回路に供給されるであろう、または前記交流電流回路から前記オルタネータに供給されるであろう電気の量を示すパラメータを受信し、
前記パラメータを、記憶されたしきい値と比較し、
前記パラメータが前記しきい値に到達した場合は、前記オルタネータを前記交流電流回路に接続し、
接続次第、前記オルタネータから前記交流電流回路に供給される、または前記交流電流回路から前記オルタネータに供給される、電気の量の測定値を受信し、そして、
前記交流電流回路への次回の接続時に、より少ない電気が前記オルタネータから前記交流電流回路に供給されるように、または前記交流電流回路から前記オルタネータに供給されるように、前記記憶されたしきい値を前記測定値に応じて調整するように動作する、コントローラ。
【請求項３１】
前記測定値が、前記交流電流回路から電気が供給されていること、または前記交流電流回路に電気が供給されていることを示す場合に、前記記憶されたしきい値を、それぞれ、増加または減少させるように動作する、請求項３０に記載のコントローラ。
【請求項３２】
前記交流電流回路から供給されている、または前記交流電流回路に供給されている、前記電気の量に比例して、前記記憶されたしきい値を増加または減少させるように動作する、請求項３１に記載のコントローラ。
【請求項３３】
前記パラメータは前記原動機が初期化されて以来の経過時間である、請求項３０〜３２のいずれか一項に記載のコントローラ。
【請求項３４】
前記パラメータは前記原動機の温度である、請求項３０〜３２のいずれか一項に記載のコントローラ。
【請求項３５】
プログラム命令を含むコンピュータプログラムであって、前記プログラム命令はコンピュータ内にロードされた場合に、請求項３０〜３４のいずれか一項に記載のコントローラを生成するコンピュータプログラム。
【請求項３６】
請求項３５に記載のコンピュータプログラムを含むコンピュータプログラム製品。
【請求項３７】
既存の交流電流を有する交流電流回路に原動機駆動のオルタネータを接続するように動作するコネクタ装置であって、前記コネクタ装置は、
請求項３０〜３４のいずれか一項に記載の前記コントローラと、
前記オルタネータが前記交流電流回路に接続された場合に前記オルタネータから前記交流電流回路に供給されるであろう、または前記交流電流回路から前記オルタネータに供給されるであろう前記電気の量を示す前記パラメータを提供するように動作する電気装置と、
前記オルタネータから前記交流電流回路に供給される、または前記交流電流回路から前記オルタネータに供給される前記電気の量の前記測定値を提供するように動作するメータとを具備する、コネクタ装置。
【請求項３８】
前記電気装置は、前記原動機が初期化されて以来の前記経過時間を提供するように動作するタイマである、請求項３３に従属する場合の請求項３７に記載のコネクタ装置。
【請求項３９】
前記電気装置は、前記原動機の前記温度を提供するように動作する温度検出器である、請求項３４に従属する場合の請求項３７に記載のコネクタ装置。
【請求項４０】
前記原動機はスターリングエンジンであり、前記温度検出器は、前記スターリングエンジンのヘッドの温度を提供するように動作する、請求項３９に記載のコネクタ装置。
【請求項４１】
前記オルタネータを前記交流電流回路に接続するための、切り換え可能な電気経路をさらに具備し、前記コントローラは、前記切り換え可能な電気経路を切り換えて、それにより前記オルタネータを前記交流電流回路に接続するように動作する、請求項３７〜４０のいずれか一項に記載のコネクタ装置。
【請求項４２】
既存の交流電流を有する交流電流回路から原動機駆動のオルタネータを切断するための、コネクタ装置の一部として動作するコントローラであって、前記コントローラは、
前記オルタネータから前記交流電流回路に供給される、または前記交流電流回路から前記オルタネータに供給される電気の量の測定値を受信し、
前記オルタネータから、または前記オルタネータに、実質的に電気が供給されていないことを前記測定値が示す場合に、前記交流電流回路から前記オルタネータを切断するように動作する、コントローラ。
【請求項４３】
前記オルタネータを前記交流電流回路から切り離す前に、前記原動機をストールさせることによって、前記オルタネータを前記交流電流回路から切断するように動作する、請求項４２に記載のコントローラ。
【請求項４４】
プログラム命令を含むコンピュータプログラムであって、前記プログラム命令は、コンピュータ内にロードされた場合に、請求項４２または４３に記載のコントローラを生成する、コンピュータプログラム。
【請求項４５】
請求項４４に記載のコンピュータプログラムを含むコンピュータプログラム製品。
【請求項４６】
既存の交流電流を有する交流電流回路から原動機駆動のオルタネータを切断するように動作するコネクタ装置であって、前記コネクタ装置は、
請求項４２または４３に記載の前記コントローラと、
前記オルタネータから前記交流電流回路に供給される、または前記交流電流回路から前記オルタネータに供給される前記電気の量の前記測定値を提供するように動作するメータとを具備する、コネクタ装置。
【請求項４７】
前記オルタネータを前記交流電流回路に接続するための、切り換え可能な電気経路をさらに具備し、前記コントローラは、前記切り換え可能な電気経路を切り換えて、それにより前記オルタネータを前記交流電流回路から切り離す前に、前記原動機をストールさせることによって、前記オルタネータを前記交流電流回路から切断するように動作する、請求項４６に記載のコネクタ装置。
【請求項４８】
前記オルタネータと並列に接続されるように、および前記オルタネータとの並列接続から外れるように切り換え可能なインピーダンスをさらに具備し、前記インピーダンスは、接続された場合、前記原動機が前記オルタネータを駆動して前記インピーダンスの周囲に電流を生成することをできなくする、十分に低い値であり、前記コントローラは、前記インピーダンスを並列に接続されるように切り換えることによって、前記原動機をストールさせるように動作する、請求項４６または４７に記載のコネクタ装置。
【請求項４９】
前記メータは、前記電気経路に沿って流れる電流を測定するように動作する電流計である、請求項３７〜４１、または請求項４６〜４８のいずれか一項に記載のコネクタ装置。
【請求項５０】
前記メータは、前記オルタネータの両端の電圧を測定するように動作する電圧計である、請求項３７〜４１、または請求項４６〜４９のいずれか一項に記載のコネクタ装置。
【請求項５１】
前記コントローラは、前記電流と前記電圧との積を判定するように動作し、前記積は、前記交流電流回路に供給される、または前記交流電流回路から供給される前記電気の量に対応する、請求項４９に従属する場合の請求項５０に記載のコネクタ装置。
【請求項５２】
前記電流は、前記交流電流回路に供給される、または前記交流電流回路から供給される前記電気の量に対応する、請求項４９に記載のコネクタ装置。
【請求項５３】
前記原動機の初期動作周波数に対して同調された第１の共振周波数と、前記初期動作周波数に対して離調された第２の共振周波数との間で調整可能な、調整可能な共振周波数を有する回路をさらに具備する、請求項３７〜４１、または請求項４６〜５２のいずれか一項に記載のコネクタ装置。
【請求項５４】
前記第２の共振周波数は、通常の運転温度における前記原動機の動作に対して同調されている、請求項５３に記載のコネクタ装置。
【請求項５５】
少なくとも第１および第２のキャパシタンス値を前記コネクタ装置に提供するように動作可能な１つまたは複数のキャパシタをさらに具備し、前記第１のキャパシタンス値は前記同調された回路を提供し、前記第２のキャパシタンス値は前記離調された回路を提供する、請求項５４に記載のコネクタ装置。
【請求項５６】
前記１つまたは複数のキャパシタは、前記オルタネータと直列に接続される第１のキャパシタを含む、請求項５５に記載のコネクタ装置。
【請求項５７】
前記１つまたは複数のキャパシタは、前記第１のキャパシタの周囲に並列に伸びる電気経路に沿って配置される第２のキャパシタを含む、請求項５６に記載のコネクタ装置。
【請求項５８】
前記第１のキャパシタの周囲に伸びる前記電気経路はスイッチを含む、請求項５７に記載のコネクタ装置。
【請求項５９】
前記１つまたは複数のキャパシタのうちの少なくとも１つは調整可能なキャパシタである、請求項５５〜５８のいずれか一項に記載のコネクタ装置。
【請求項６０】
前記原動機はスターリングエンジンである、請求項３７〜４１、または請求項４６〜５９のいずれか一項に記載のコネクタ装置。
【請求項６１】
前記オルタネータはリニアオルタネータである、請求項３７〜４１、または請求項４６〜６０のいずれか一項に記載のコネクタ装置。
【請求項６２】
データファイルを収集する方法であって、
請求項１〜１６のいずれか一項に従って原動機駆動のオルタネータを交流電流回路に繰り返し接続するステップと、
接続が行われるたびに前記所定のしきい値を記録するステップとを含む方法。
【請求項６３】
請求項６２に記載の方法に従って収集されるデータファイル。
【請求項６４】
オルタネータを駆動して、それにより、既存の交流電流を有する交流電流回路に接続される端子間に電流を生成するように構成される、原動機の性能を監視する方法であって、
請求項６３に記載のデータファイル内に記録される前記所定のしきい値の、経時変化を判定するステップと、
前記原動機内の障害を示すあらゆる傾向をも識別するために、前記判定された変化を解析するステップとを含む方法。
【請求項６５】
前記原動機はスターリングエンジンである、請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
データファイルを収集する方法であって、
請求項１７〜２９のいずれか一項に従って原動機駆動のオルタネータを交流電流回路から繰り返し切断するステップと、
前記原動機が徐々に停止する間の、前記オルタネータが前記交流電流回路に電力を供給することも、前記交流電流回路から電力を供給されることも実質的になくなるまでの所要時間を記録するステップとを含む方法。
【請求項６７】
請求項６６に記載の方法に従って収集されるデータファイル。
【請求項６８】
オルタネータを駆動して、それにより、既存の交流電流を有する交流電流回路に接続された端子間に電流を生成するように構成された、原動機の性能を監視する方法であって、
請求項６７に記載のデータファイル内に記録される時間の、経時変化を判定するステップと、
前記原動機内の障害を示すあらゆる傾向をも識別するために、前記判定された変化を解析するステップとを含む方法。
【請求項６９】
原動機と、オルタネータと、請求項３７〜４１または請求項４６〜６１のいずれか一項に記載の前記コネクタ装置と、請求項３０〜３４または請求項４２〜４３のいずれか一項に記載の前記コントローラとの組み合わせ。
【請求項７０】
２つの端子間で電流を生成するように適合された原動機駆動のオルタネータと、
既存の交流電流を有する交流電流回路と、
前記原動機駆動のオルタネータを前記交流電流回路に接続するように動作するコネクタ装置とを具備する発電機であって、前記コネクタ装置は、
前記オルタネータが前記交流電流回路に接続された場合に前記オルタネータから前記交流電流回路に供給されるであろう、または前記交流電流回路から前記オルタネータに供給されるであろう電気の量を示すパラメータを提供するように動作する電気装置と、
前記オルタネータから前記交流電流回路に供給される、または前記交流電流回路から前記オルタネータに供給される電気の量の測定値を提供するように動作するメータと、
前記回路内の前記交流電流の周波数で前記オルタネータを駆動するための適切な状態に前記原動機が到達するように前記原動機を初期化し、前記オルタネータが前記交流電流回路に接続された場合に前記オルタネータから前記交流電流回路に供給されるであろう、または前記交流電流回路から前記オルタネータに供給されるであろう前記電気の量を示す前記パラメータを、前記電気装置から受信し、前記受信されたパラメータが所定のしきい値に到達した場合、前記オルタネータに前記原動機の動作を開始させるために、前記交流電流回路に前記オルタネータの前記端子を接続し、接続次第、実質的にただちに、前記オルタネータによって供給される、または前記オルタネータに供給される前記電気の量を測定し、前記測定された電気の量に応じて、前記所定のしきい値を更新するように動作するコントローラとを具備する、発電機。
【請求項７１】
前記原動機はスターリングエンジンである、請求項７０に記載の発電機。
【請求項７２】
前記スターリングエンジンは、そのピストンシリンダの一方の端に熱を供給することによって初期化されるように適合される、請求項７１に記載の発電機。
【請求項７３】
前記パラメータは、前記スターリングエンジンのバーナヘッドの温度である、請求項７１または７２に記載の発電機。
【請求項７４】
前記パラメータは、前記原動機が初期化されて以来の経過時間である、請求項７０〜７３のいずれか一項に記載の発電機。
【請求項７５】
前記コントローラは、前記測定された電気の量が、前記交流電流回路から電気が供給されていること、または前記交流電流回路に電気が供給されていることを示す場合に、前記所定のしきい値を、それぞれ、増加または減少させるようにさらに動作する、請求項７０〜７４のいずれか一項に記載の発電機。
【請求項７６】
前記コントローラは、前記交流電流回路から供給されている、または前記交流電流回路に供給されている、前記電気の量に比例して、前記所定のしきい値を増加または減少させるようにさらに動作する、請求項７５に記載の発電機。
【請求項７７】
前記メータは、前記オルタネータの電圧と、前記オルタネータに流れ入る、または前記オルタネータから流れ出る電流とを測定することによって、前記電気の量の測定値を提供するように動作する、請求項７０〜７６のいずれか一項に記載の発電機。
【請求項７８】
前記メータは、前記オルタネータに流れ入る、または前記オルタネータから流れ出る電流を測定することによって、前記電気の量の測定値を提供するように動作する、請求項７０〜７６のいずれか一項に記載の発電機。
【請求項７９】
前記コントローラ手段は、前記電圧と電流との積を使用することによって、前記所定のしきい値を更新するように動作する、請求項７７に記載の発電機。
【請求項８０】
前記コントローラ手段は、前記オルタネータに流れ入る、または前記オルタネータから流れ出る、前記測定された電流を使用することによって、前記所定のしきい値を更新するように動作する、請求項７８に記載の発電機。
【請求項８１】
前記コントローラは、前記原動機を初期化する前に、前記原動機が実質的に動作することができず、かつ、前記オルタネータに電流を生成させることができないような値のインピーダンスを、前記オルタネータの前記端子の間に接続するようにさらに動作する、請求項７０〜８０のいずれか一項に記載の発電機。
【請求項８２】
前記コントローラは、前記原動機の第２のパラメータを監視し、前記パラメータが第２のしきい値を通過した場合に、回路の共振周波数を、前記原動機の初期動作周波数に対して同調された第１の共振周波数と、前記初期動作周波数に対して離調された第２の共振周波数との間で調整するようにさらに動作する、請求項７０〜８１のいずれか一項に記載の発電機。
【請求項８３】
前記オルタネータの前記端子のうちの少なくとも１つは、前記交流電流回路に、インピーダンスを介して接続される、請求項７０〜８２のいずれか一項に記載の発電機。
【請求項８４】
インピーダンスであって、それを介して前記オルタネータの前記端子が前記交流電流回路に接続されるインピーダンスは短絡されるように適合される、請求項８３に記載の発電機。
【請求項８５】
原動機駆動のオルタネータと、
既存の交流電流を有する交流電流回路と、
前記原動機駆動のオルタネータを前記交流電流回路から切断するように動作するコネクタ装置とを具備する発電機であって、前記コネクタ装置は、
前記オルタネータから前記交流電流回路に供給される、または前記交流電流回路から前記オルタネータに供給される電気の量の測定値を提供するように動作するメータと、
前記オルタネータによって前記交流電流回路に供給されている前記電気の量が減少するように、前記原動機を徐々に停止させ、前記原動機が徐々に停止しつつある間、前記オルタネータによって供給される、または前記オルタネータに供給される前記電気の量を監視し、前記オルタネータが実質的に前記交流電流回路に電力を供給することも、前記交流電流回路から電力を供給されることもないときに前記原動機をストールさせ、前記オルタネータを前記回路から切断するように動作するコントローラとを具備する、発電機。
【請求項８６】
実質的に、図２〜図１４のいずれかを参照して上記で説明したとおりに、原動機駆動のオルタネータを既存の交流電流を有する交流電流回路に接続する方法。
【請求項８７】
実質的に、図２〜図１４のいずれかを参照して上記で説明したとおりに、原動機駆動のオルタネータを既存の交流電流を有する交流電流回路から切断する方法。
【請求項８８】
実質的に、図２〜図１４のいずれかを参照して上記で説明したとおりに、原動機の性能を監視する方法。
【請求項８９】
実質的に、図２〜図１４のいずれかを参照して上記で説明したとおりのコントローラ。
【請求項９０】
実質的に、図２〜図１４のいずれかを参照して上記で説明したとおりのコネクタ装置。
【請求項９１】
実質的に、図２〜図１４のいずれかを参照して上記で説明したとおりのコンピュータプログラム。
【請求項９２】
実質的に、図２〜図１４のいずれかを参照して上記で説明したとおりのコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原動機駆動のオルタネータを、既存の交流電流を有する回路に接続する方法に関する。本発明は、さらに、原動機駆動のオルタネータを、そのような回路から切断する方法、およびそのような接続および切断のための装置に関する。特に、本発明は、交流電流幹線給電に接続される、および交流電流幹線給電から切断される、スターリングエンジンによって駆動されるオルタネータに関する。
【背景技術】
【０００２】
スターリングエンジン駆動のオルタネータをＡＣ幹線給電に接続するための装置は、本願特許出願人による国際特許出願番号第ＰＣＴ／ＧＢ０１／００８４０号明細書で開示されており、また、その変型は、本願特許出願人による英国特許出願番号第０４０２５８７．０号明細書で開示されている。前者の出願の図１は、本明細書の図１として再現されており、スターリングエンジン（図示せず）によって駆動されるリニアオルタネータ１０を示している。幹線給電は、ニュートラル２１とライブ２２との間の２０において示されている。オルタネータ１０は、ニュートラル２１とライブ２２との間に、２本の並列経路３０および４０を通して接続される。第１の電気経路３０は、スイッチ３１とメータ３２とを直列に有する。第２の電気経路４０は、第１のインピーダンス４１と、第２のインピーダンス４２と、スイッチ４３と、メータ４４とが、その順序で直列に接続されたものを有する。インピーダンス４１と４２との間で、ライン５０が、２つのスイッチ５１と５２とを介してニュートラル２１に接続されるように伸びている。
【０００３】
幹線給電２０への接続は、スイッチ３１、４３、５１、および５２のさまざまな配置に対応する段階のシーケンスを通して実現される。特に、スイッチ４３は、オルタネータ１０が最初にインピーダンス４１および４２を介して幹線給電２０に接続されるようにし、それによって、オルタネータ１０を通過する電流を制限することを可能にする。これにより、スターリングエンジンのピストンに、そのストロークを始動するための適切な力が及ぼされること、すなわち、動きを開始するための十分な力は提供されるが、その力は、ピストン燃焼室の壁にピストンが打ち込まれることを引き起こすほど大きなものではないことが保証される。エンジンは、次に、経路３０を通して幹線給電２０に直接接続されてもよい。オルタネータ２０は、ライブ２２とニュートラル２１との間にインピーダンス４１を配置することによって、オルタネータ１０がストールさせられた後にのみ、幹線給電から切断される。
【０００４】
幹線給電２０は、スターリングエンジンのピストンストロークを開始させるために使用され、したがって、スターリングエンジンは、幹線給電２０にオルタネータ１０が接続され次第、ピストンの往復運動を維持することが可能なように、動作状態になっていなければならない。具体的には、幹線給電２０への接続に先立って、ピストンシリンダの一方の端を加熱し、スターリングエンジンの温度を上昇させるために、スターリングエンジンのバーナが点火される。オルタネータ１０を幹線給電に接続するための、スターリングエンジンの動作状態に関連した最適なタイミングが存在する。
【０００５】
スターリングエンジンの動作が必要とされなくなった場合は、バーナが消され、スターリングエンジンが徐々に停止することが可能にされる。徐々に停止するプロセスの間に、オルタネータ１０は幹線給電２０から切断され、やはり、それを行うための最適なタイミングが存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、この背景に改良を加えることであり、特に、改良されたタイミングを有する、幹線給電への接続および幹線給電からの切断を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
こうした背景の下、第１の態様からは、本発明は、２つの端子間で電流を生成するように構成された原動機駆動のオルタネータを、既存の交流電流を有する交流電流回路に接続する方法にあり、この方法は、
（ａ）接続先の回路内の交流電流の周波数でオルタネータを駆動するための適切な状態に、原動機が到達するように、原動機を初期化するステップと、
（ｂ）交流電流回路に接続された場合にオルタネータによって供給されるであろう、またはオルタネータに供給されるであろう電気の量を示す、パラメータを測定するステップと、
（ｃ）測定されたパラメータが所定のしきい値に到達した場合、前記オルタネータに原動機の動作を開始させるために、既存の交流電流を有する回路にオルタネータの端子を接続するステップと、
（ｄ）接続次第、実質的にただちに、オルタネータによって供給される、またはオルタネータに供給される電気の量を測定するステップと、
（ｅ）測定された電気の量に応じて、所定のしきい値を更新するステップとを含む。
【０００８】
オルタネータを交流電流回路に接続する最適なタイミングは、接続の直後に交流電流回路から供給される、または交流電流回路に供給される、電気の量に関連していることを、本出願人は認識した。接続が行われるのが早すぎた場合、原動機は、その動きを維持するために交流電流から電気を供給される。接続が行われるのが遅すぎた場合、オルタネータは、かなりの量の電気を交流電流回路に即座に供給し始め、そのため、原動機によって生成されたエネルギーは浪費される。したがって、接続のための最適なタイミングは、オルタネータが交流電流回路から電気を供給されることも、交流電流回路に電気を供給することもないときであることが見出された。
【０００９】
好ましくは、原動機は、例えば家庭用電熱併給ユニット（ｄｏｍｅｓｔｉｃ  ｃｏｍｂｉｎｅｄ  ｈｅａｔ  ａｎｄ  ｐｏｗｅｒ  ｕｎｉｔ）内で使用されているスターリングエンジンである。そのようなユニットは、家庭に熱を提供するが、さらに、家庭に供給するために使用され、その上、幹線給電に売り戻される、電気も生成する。この文脈において、交流電流回路（幹線給電）への遅すぎる接続は、売られることが可能であった電気が売られないという点で不経済であり、早すぎる接続は、幹線給電から電気が供給され、それに対して支払わなければならないという点で不経済である。それに加えて、最適でないタイミングにおける接続には、さらなる不利な結果があり、それは、ピストンストロークの始動が、大きすぎる力を使用して実行される可能性があるという点においてである。これは、ピストンがその設計された移動範囲を超えて移動するという結果をもたらし、これはさらに、スターリングエンジンの損傷や、望ましくないノイズをもたらす場合がある。
【００１０】
このように、本出願人は、幹線給電にオルタネータを接続するための最適なタイミングは、接続時にオルタネータが幹線給電から電気を供給されることも、幹線給電に電気を供給することもないようなタイミングであることを認識した。残念ながら、この最適なタイミングを決定するには、最初に交流電流回路にオルタネータを接続する必要がある。オルタネータが電気を供給される場合、接続が早すぎたことがわかり、オルタネータがかなりの量の電気を即座に供給する場合、接続が遅すぎたことがわかる。本出願人は、この問題に関して２つの手法を認識した。これらの手法は、両方とも、原動機エンジン（あるいは、ユニットの本生産を代表するユニット、またはそれに類するもの）の初期較正に依存する。これらの手法は、幹線給電に接続されるスターリングエンジンの文脈で説明されるが、もちろん、一般的な意味で適用可能である。第１の手法では、スターリングエンジンの初期化から接続までの時間を記録し、接続時に測定される電気の流れに応じてこれを調整する。第２の手法は、オルタネータが電気を供給されるか、または電気を供給するかは、スターリングエンジンの温度に関連するという認識に基づく。したがって、温度を使用して接続を起動することが可能であり、最適な温度は経験的に見出されることが可能である。このように、時間または温度が、交流電流回路に接続された場合にオルタネータによって供給される、またはオルタネータに供給される、電気の量を示すパラメータに対応することが可能である。ユニット（または、代表的ユニット）は、いったん較正されたら、所定のタイミングまたは温度に従って接続が実行されるように動作するように設定されて、納品のために送り出される。
【００１１】
この手法は良好に動作するが、ある程度の不正確さが発生しやすい。例えば、代表的ユニットが較正される場合、原動機の品質の差が動作効率に影響を及ぼす可能性がある。さらに、温度測定方法は、スターリングエンジン内の均一な分布に依拠するが、常に均一に分布するとは限らない。それに加えて、スターリングエンジンの１回限りの較正は、エンジンの耐用年数の間に性能に変動があった場合、幹線給電に接続するための最適なタイミングにずれが加えられるという点で、理想的ではない。
【００１２】
したがって、本発明の第１の態様による方法は、原動機の初期較正時のみでなく、その後、原動機の耐用年数内でも実行されることが好ましい。例えば、本方法は、現場での原動機の動作中に実行されてもよい。本方法は、任意選択で、接続が行われるたびに実行されてもよく、あるいは、定期的な、または不定期な間隔で実行されてもよい。さらに、本方法は、原動機の耐用年数全体を通して実行されてもよく、あるいは、その耐用年数のうちの選択された期間（１つまたは複数）内に実行されてもよい。
【００１３】
任意選択で、所定のしきい値を更新するステップは、測定された電気の量が、交流電流回路から電気が供給されていること、または交流電流回路に電気が供給されていることを示す場合に、それぞれ、所定の値を増加または減少させるステップをさらに含む。好ましくは、所定のしきい値は、交流電流回路から供給されている、または交流電流回路に供給されている電気の量に比例して、増加または減少させられる。比例関係は、例えば、線形関係、２次関係、指数関係などの、多くの形態のうちの１つを取ってもよい。
【００１４】
任意選択で、オルタネータによって供給される、またはオルタネータに供給される電気の量を測定するステップは、オルタネータの電圧と、オルタネータに流れ入る、またはオルタネータから流れ出る電流とを測定するステップを含む。好ましくは、電圧と電流との積の大きさが、所定のしきい値を更新するために使用される。最適な接続タイミングにおいては、電圧と電流との積は０でなければならないことが見出されている。したがって、所定のしきい値は、電圧／電流の積が０からどれだけ外れているかに比例して調整されてもよい。実際には、０を中心とした、例えば±５０ＶＡなどの、一定範囲の電流／電圧の積をもたらす接続は許容されてもよい。
【００１５】
本発明は、さらに、上記のいずれかの方法に従って原動機駆動のオルタネータを交流電流回路に繰り返し接続するステップと、接続が行われるたびに所定のしきい値を記録するステップとを含む、データファイルを収集する方法にも拡張される。データは、接続が行われるたびに毎回記録される必要はない。例えば、データは周期的に記録されてもよく、その理由は、それでも傾向が識別されることは可能であるためである。本発明は、さらに、そのように収集されるデータファイルにも拡張される。
【００１６】
それに加えて、本発明は、オルタネータを駆動して、それにより、既存の交流電流を有する交流電流回路に接続される端子間に電流を生成するように構成される、原動機の性能を監視する方法に拡張され、この方法は、そのようなデータファイル内に記録される所定のしきい値の、経時変化を判定するステップと、原動機内の障害を示すあらゆる傾向をも識別するために、判定された変化を解析するステップとを含む。原動機内の障害は、記録されるデータ内の、いくつかの異なるタイプの傾向から明らかになる可能性が高い。突然、全体的な傾向として極端な値になる場合と同様に、過大な変化や、ゆるやかな変動も障害を示す場合がある。
【００１７】
第２の態様によれば、本発明は、オルタネータから交流電流回路に供給されている電気の量が低下するように、原動機が徐々に停止しつつある間に、既存の交流電流を有する交流電流回路から原動機駆動のオルタネータを切断するための方法にあり、この方法は、
（ａ）オルタネータによって供給される、またはオルタネータに供給される電気の量を、原動機が徐々に停止しつつある間、監視するステップと、
（ｂ）オルタネータが実質的に、交流電流回路に電力を供給することも、交流電流回路から電力を供給されることもないときに、原動機をストールさせるステップと、
（ｃ）既存の交流電流を有する回路から、オルタネータを切断するステップとを含む。
【００１８】
この切断手順は、オルタネータが交流電流回路に接続されており、したがって、オルタネータに供給される、またはオルタネータから供給される電気の量が、切断の前に直接測定されることが可能であるという点で、より簡単である。本発明のこの態様によれば、原動機が交流電流回路に供給する電気の量が低下するように、原動機は徐々に停止させられる。この電気の流れが監視され、実質的に０に低下したときに、切断が実行される。したがって、電気は、できるだけ長い間、幹線給電またはそれに類するものに売られてもよく、切断は、幹線給電から電気が供給される前の、実質的に最後の瞬間に実行される。明らかに、切断のための最適なタイミングは、電気の流れが正確に０のときであるが、０を中心とした一定範囲にわたっても利点が提供されることは、非常に明白である。例えば、電気の量は、オルタネータの電圧と、オルタネータを通して流れる電流との積から判定されてもよく、このようにして判定される場合、±５０ＶＡの範囲が、切断プロセスを起動するために好都合であることが見出されている。ただし、他の範囲が有利であることが見出されてもよく、例えば、±４０ＶＡ、±３０ＶＡ、±２０ＶＡ、±１０ＶＡ、または±５ＶＡは、すべて採用されてもよい。
【００１９】
好ましくは、ステップ（ｂ）は、原動機がオルタネータを駆動するのを防止するために、オルタネータが供給可能な電流を超える電流を要求する十分に低いインピーダンス値を有するインピーダンスを、原動機駆動のオルタネータと並列に接続するステップと、それにより原動機をストールさせるステップとを含む。
【００２０】
任意選択で、原動機は、家庭用電熱併給ユニットのスターリングエンジンなどの、スターリングエンジンである。スターリングエンジンを徐々に停止させるステップは、好ましくは、スターリングエンジンが、エンジン内に保持されている熱を使い果たすにつれて徐々に停止するように、スターリングエンジンのヒータをオフにするステップを含む。
【００２１】
本発明は、さらに、上記のように原動機駆動のオルタネータを交流電流回路から繰り返し切断するステップと、原動機が徐々に停止する間の、オルタネータが交流電流回路に電力を供給することも、交流電流回路から電力を供給されることも実質的になくなるまでの所要時間を記録するステップとを含む、データファイルを収集する方法にも拡張される。所要時間は、さまざまな開始点（ほとんど不変であるという条件を満たすもの。例えば、原動機に動力を供給しているバーナがオフにされたときなど）から判定されてもよい。重要なのは、徐々に停止する期間がどれだけ経過したところで切断手順が発生するかを記録することである。切断は、実際の切断そのものを基準にして判定されてもよく、または、オルタネータが交流電流回路に電力を供給することも、交流電流回路から電力を供給されることもないと判定されたときを基準にして判定されてもよい。本発明は、さらに、そのように収集されるデータファイルにも拡張される。
【００２２】
それに加えて、本発明は、オルタネータを駆動して、それにより、既存の交流電流を有する交流電流回路に接続された端子間に電流を生成するように構成された、原動機の性能を監視する方法に拡張され、この方法は、そのようなデータファイル内に記録される時間の経時変化を判定するステップと、原動機内の障害を示すあらゆる傾向をも識別するために、判定された変化を解析するステップとを含む。
【００２３】
第３の態様からは、本発明は、既存の交流電流を有する交流電流回路に原動機駆動のオルタネータを接続するための、コネクタ装置の一部として動作するコントローラにあり、コントローラは、オルタネータが交流電流回路に接続された場合にオルタネータから交流電流回路に供給されるであろう、または交流電流回路からオルタネータに供給されるであろう電気の量を示すパラメータを受信し、パラメータを、記憶されたしきい値と比較し、パラメータがしきい値に到達した場合は、オルタネータを交流電流回路に接続し、接続次第オルタネータから交流電流回路に供給される、または交流電流回路からオルタネータに供給される電気の量の測定値を受信し、そして、交流電流回路への次回の接続時に、より少ない電気がオルタネータから交流電流回路に供給されるように、または交流電流回路からオルタネータに供給されるように、記憶されたしきい値を測定値に応じて調整するように動作する。
【００２４】
コントローラは、例えば、適切にプログラムされた場合のパーソナルコンピュータなどの、ハードウェアまたはソフトウェアの形態で実装されてもよい。本発明は、さらに、コンピュータ内にロードされた場合に上記のようなコントローラを生成するプログラム命令を含む、コンピュータプログラムにも拡張され、また、そのようなコンピュータプログラムを含むコンピュータプログラム製品にも拡張される。
【００２５】
第４の態様からは、本発明は、既存の交流電流を有する交流電流回路に原動機駆動のオルタネータを接続するように動作するコネクタ装置にあり、コネクタ装置は、上記のコントローラと、オルタネータが交流電流回路に接続された場合にオルタネータから交流電流回路に供給されるであろう、または交流電流回路からオルタネータに供給されるであろう電気の量を示すパラメータを提供するように動作するパラメータ手段と、オルタネータから交流電流回路に供給される、または交流電流回路からオルタネータに供給される電気の量の測定値を提供するように動作するメータ手段とを具備する。
【００２６】
第５の態様からは、本発明は、既存の交流電流を有する交流電流回路から原動機駆動のオルタネータを切断するための、コネクタ装置の一部として動作するコントローラにあり、コントローラは、オルタネータから交流電流回路に供給される、または交流電流回路からオルタネータに供給される電気の量の測定値を受信し、オルタネータから、またはオルタネータに実質的に電気が供給されていないことを測定値が示す場合に、交流電流回路からオルタネータを切断するように動作する。
【００２７】
コントローラは、例えば、適切にプログラムされた場合のパーソナルコンピュータなどの、ハードウェアまたはソフトウェアの形態で実装されてもよい。本発明は、さらに、コンピュータ内に封じ込められた場合に上記のようなコントローラを生成するプログラム命令を含む、コンピュータプログラムにも拡張され、また、そのようなコンピュータプログラムを含むコンピュータプログラム製品にも拡張される。
【００２８】
第６の態様からは、本発明は、既存の交流電流を有する交流電流回路から原動機駆動のオルタネータを切断するように動作するコネクタ装置にあり、コネクタ装置は、上記のコントローラと、オルタネータから交流電流回路に供給される、または交流電流回路からオルタネータに供給される電気の量の測定値を提供するように動作するメータ手段とを具備する。
【００２９】
その他の、好ましいが、任意選択の特徴は、添付の請求項に記載されている。
【００３０】
ここで、本発明を示す例について、添付の図面を参照して説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
原動機駆動のオルタネータ１０２を、幹線給電１０４を有する回路に接続するため、および切断するためのコネクタ装置１００を図２ａに示す。本例では、コネクタ装置１００は、スターリングエンジン１０３によって駆動されるオルタネータ１０２を含む。ただし、ガスエンジン、内燃機関、または蒸気タービンなどの、その他の任意の適切な原動機も適している。当業者にとって直ちに明らかになるように、任意の適切なオルタネータが使用されてもよいが、リニアオルタネータが、スターリングエンジン１０３などのレシプロエンジンとともに良好に動作することが見出されているため、現在のところ好ましい。幹線給電は、１０４で示されており、ニュートラル１０６とライブ１０８との間にわたっている。幹線給電１０４は、既存の交流電流を有する回路として働く。
【００３２】
オルタネータ１０２は、２つの端子１１０および１１２を有し、そのうちの１つである１１０はニュートラル１０６に接続され、もう一方の端子１１２は、幹線給電１０４のライブ１０８に接続可能である。端子１１０と１１２との間に配置された電圧計１１３によって、オルタネータ１０２の両端の電圧を測定することが可能である。端子１１２は、キャパシタ装置１１７を経由して、２つの並列経路１１４および１１６によって、幹線給電１０４に接続可能である。以下でさらに詳細に説明するように、キャパシタ装置１１７は、調整可能な共振を回路に提供するように調整可能であり、それによって、コネクタ装置１００は、スターリングエンジン１０３の初期動作条件に対して同調または離調されることが可能となる。第１の電気経路１１４は、リレースイッチ１１８と電流メータ１２０とを直列に含む。第２の電気経路１１６は、第１のインピーダンス１２２と、リレースイッチ１２６と、第２のインピーダンス１２４と、電流メータ１２８とを、その順序で直列に有する。本例では、第１のインピーダンス１２２は２７Ωであり、第２のインピーダンス１２４は１０Ωである。
【００３３】
図２ａからわかるように、電気経路１３０が、メータ１２８を越えたところから伸びており、ニュートラル１０６を経路１１６に、２つの接続点１３３および１３４において接続する。接続点１３３は、電気メータ１２８の幹線給電側に位置するのに対して、接続点１３４は、インピーダンス１２２と１２４との間に位置する。リレースイッチ１３２が、閉位置にある場合に点１３３においてニュートラル１０６とライブ１０８との間の電気的接続を提供するように、接続点１３４に隣接して電気経路１３０内に提供される。電気経路１１６内のリレースイッチ１２６も、接続点１３４に隣接して配置される。閉じられている場合、リレースイッチ１２６は、オルタネータ１０２をライブ１０８に接続する電気経路１１６を完成させる。図２ａおよび図８に示す、リレースイッチ１２６と１３２との対向配置は、両方がそれらの開位置にある場合に、ニュートラル１０６からライブ１０８への接続点１３４を経由した電気経路１３０を、それらのリレースイッチが完成させるようなものである。
【００３４】
図８は、コネクタ装置１００の構成要素の物理的配置をより良く例示するものであり、（接続点１３３のみを経由して）経路１３０を通して電流が流れた場合に、スイッチ１１８が閉じられて、電気経路１１４が完成されるように、電気経路１３０はリレースイッチ１１８のコイルを通過することを示している。１１８ａで示されているように、コイルは、電気経路１３０内に導入される固有のインピーダンスを有する。
【００３５】
ここで、幹線給電１０４へのオルタネータ１０２の接続について説明する。
【００３６】
図２ａに示す回路は、スターリングエンジン１０３がアイドルであり、オルタネータ１０２が幹線給電１０４に接続されていない場合に採用される。図２ａの回路は、図２ｂに示す回路によって、より単純に表すことができる。オルタネータ１０２とキャパシタ１３６とがインピーダンス１２２との直列回路を形成するように、隣接するスイッチ１２６および１３２は両方とも開かれ、ニュートラル１０６と端子１１２とが接続点１３４を経由して接続されている。インピーダンス１２２は２７Ωであるように選択されており、その理由は、この値が、インピーダンス１２２を通過する十分な電流をオルタネータ１０２が生成できないことを確実にするための十分な値だからである。したがって、スターリングエンジン１０３はストールし、静的状態に保たれる。
【００３７】
動作を開始するためには、スターリングエンジン１０３が、そのピストンシリンダの一方の端に熱を加え、もう一方の端を冷却することによって、動作状態にされる。エンジン１０３が十分に暖機運転されたら、オルタネータ１０２は幹線給電１０４に接続される。この接続ステップの正確なタイミングは、以下で詳細に説明する。
【００３８】
エンジンのピストンは、オルタネータ１０２を幹線給電１０４に接続することによって始動される。これは、図３ａに示すようにリレースイッチ１２６を閉じて、図３ｂに示すような実効回路を作成することによって実現される。リレースイッチ１２６を閉じる動作によって、ニュートラル１０６と端子１１２とを接続点１３４を経由して接続している電気経路は切断され、その代わりに、オルタネータ１０２とキャパシタ１３６とを幹線給電１０４に、インピーダンス１２２および１２４と、メータ１２８とを経由して接続する電気経路１１６が完成される。インピーダンス１２２および１２４の、特定の合計インピーダンス値は、使用される特定のスターリングエンジン１０３とオルタネータ１０２との組み合わせに依存して選択される。本例では、合計インピーダンスは３７Ωに選択されている。これは、オルタネータ１０２のコイルを通過する、幹線１０４からの供給電流を規定し、さらには、オルタネータ１０２のコイル内の可動部分に与えられる力を規定する（この場合、可動部分は、スターリングエンジン１０３のピストンである）。与えられる力は、ピストンの動きを開始させるのに十分である必要があり、それにもかかわらず、設計された移動範囲を超えてピストンを駆動するほど大きすぎてはならない。その理由は、それによってオルタネータ１０２またはスターリングエンジン１０３が損傷する可能性があるためである。
【００３９】
本発明の接続装置１００は、オルタネータ１０２の原動機としての、スターリングエンジン１０３とともに使用するのに特に適している。その理由は、スターリングエンジン１０３は、迅速に稼働状態に持って行くことができるためである。さらに、ピストンが比較的軽く、非常に容易に静止状態から加速されることが可能なため、幹線給電１０４を使用してピストンストロークを開始させることによってスターリングエンジン１０３を始動するために、少量の力しか必要とされない。幹線給電１０４の交流電流により駆動されるリニア単振動によって、エンジン１０３の通常動作の間、ピストンストロークが継続される。
【００４０】
幹線給電１０４への接続に先立ってスターリングエンジン１０３を加熱することにより、幹線給電１０４のための適切な電力特性の電気をオルタネータ１０２が生成することが保証される。幹線給電１０４の交流電流を使用してピストンストロークを開始させることにより、幹線給電１０４と同じ周波数で、かつ同相で、オルタネータ１０２が駆動されることが保証される。
【００４１】
電気経路１１６内に提供される電流メータ１２８は、接続され次第ライン１１６を通して流れる電流の示度を提供する。接続後は、メータ１２８によって測定される電流は、その値が予想される値以内であることを確認するために検査される。この検査によって、インピーダンス１２２および１２４と、リレースイッチ１１８、１２６、１３２、および１４０の接点とがうまく動作していることの指標が提供される。メータ１２８によって測定される電流は、コントローラ１４２によって読み取られ、コントローラ１４２は、コネクタ装置１００が正しく機能していることを確認するために、読み取った電流を予想値と比較する。測定された値が予想値の外にある場合は、後で説明するように、コントローラ１４２は緊急シャットダウン手順を実行する。
【００４２】
通常の状況下では、メータ１２８の読み取り値は予想値以内になり、したがって、コントローラ１４２は、電気経路１３０に沿って、接続点１３３を経由して、ニュートラル１０６をライン１０８に接続するために、スイッチ１３２を閉じさせる。この切り換え動作によって、図４ａおよび図４ｂに示す回路が作られる。コントローラ１４２は、前の切り換え動作の後、５００ｍｓの遅延の後にのみ、切り換え動作を行う。
【００４３】
上記で説明したように、接続点１３３から電気経路１３０に沿って電流を通すと、リレースイッチ１１８が作動して、スイッチ１１８は閉じられ、それによって、図５ａおよび図５ｂに示す回路が作られる。リレースイッチ１１８が閉じられるのは、わずかな短い遅延の後なので、図４ａおよび図４ｂの回路は過渡的なものにすぎない。スイッチ１１８が閉じられると、オルタネータ１０２とキャパシタ１３６とを幹線給電１０４に連結し、インピーダンス１２２と１２４とを短絡させる、電気経路１１４が完成される。ライン１１４を通る電流が整定するための適切な期間（例えば、１００ｍｓ）が経過した後で、メータ１２０を通る電流がコントローラ１４２によって検査され、予想値以内であるかどうかが確認される。予想値以内でない場合は、以下で説明するように、コントローラ１４２は緊急シャットダウン手順を開始する。
【００４４】
通常の状況下では、電流は通常の範囲内になり、コントローラ１４２はスイッチ１２６を開かせて、インピーダンス１２２および１２４を含む電気経路１１６が切断されるようにする。したがって、オルタネータ１０２は、次に、図６ａおよび図６ｂに示すように、幹線給電１０４に直接接続される。電気経路１３０内のインピーダンス１１８ａは、経路１３０がオルタネータ１０２を短絡させることがないように、経路１３０に沿って流れる電流がごくわずかにすぎないようにするものである。
【００４５】
オルタネータ１０２がこのように幹線給電１０４に接続されている場合、スターリングエンジン１０３の通常の動作が、状況の要求に従って、オルタネータ１０２が幹線給電１０４に電気を供給しながら、または幹線給電１０４から電気の供給を受けながら継続されてもよい。
【００４６】
上記のように、コネクタ装置１００の動作は、マイクロプロセッサまたはそれに類似したものであってもよい、コントローラ１４２によって管理される。コントローラ１４２は、図９に示しており、メータ１２０、１２８、および１１３へのそれぞれへのデータリンク１４６、１４８、および１６４と、スターリングエンジン１０３の温度検出器１４４へのデータリンク１５０と、タイマ１６０（後で説明する）へのデータリンク１６２とを備えている。コントローラ１４２は、さらに、リレースイッチ１２６、１３２、および１４０のそれぞれへの作動リンク１５２、１５４、および１５６も有する。作動リンク１５２、１５４、および１５６は、リレースイッチ１２６、１３２、および１４０を作動させるために、２４Ｖの信号を供給する。
【００４７】
コントローラ１４２は、オルタネータ１０２を幹線給電１０４に上記のように接続するための、コネクタ装置１００のスイッチングを管理し、さらに、以下で説明するように、接続のタイミングも管理する。コネクタ装置１００のスイッチングは、以下のように、そして図１０に示すように、要約することができる。
【００４８】
２００において、スターリングエンジン１０３はアイドルであり、図２ａおよび図２ｂに示すように、オルタネータ１０２およびキャパシタ１３６はインピーダンス１２２に接続されている。これは、次のスイッチング配置に対応する。
スイッチ１１８  開
スイッチ１２６  開
スイッチ１３２  開
【００４９】
スターリングエンジン１０３が１８０℃を超えると、２０２において接続が開始される。これは、（図３ａおよび図３ｂに示すように）インピーダンス１２２および１２４を経由して幹線給電１０４に接続するために、コントローラ１４２がリレースイッチ１２６を作動させることによって行われる。これは、次のスイッチング配置に対応する。
スイッチ１１８  開
スイッチ１２６  開→閉
スイッチ１３２  開
【００５０】
２０４において、メータ１２８を通過する電流が検査される。異常な場合は、２０５において緊急シャットダウンが実行される。正常な場合は、５００ｍｓの遅延の後に、２０６においてコントローラ１４２はスイッチ１３２を閉じて、図４ａおよび図４ｂの回路を作り、それによってリレー１１８に電流を送る。この過渡的な回路は、次の配置に対応する。
スイッチ１１８  開
スイッチ１２６  閉
スイッチ１３２  開→閉
【００５１】
リレー１１８を通過する電流は、そのスイッチを短い遅延の後に閉じさせ、それによって、図５ａおよび図５ｂに示すように、そして図１０の２０８において示すように、幹線給電１０４への短絡経路１１４を形成する。これは、次の配置に対応する。
スイッチ１１８  開→閉
スイッチ１２６  閉
スイッチ１３２  閉
【００５２】
２１０において、メータ１２０を通過する電流が検査される。異常な場合は、２１１において緊急シャットダウンが実行される。正常な場合は、１００ｍｓの遅延の後に、２１２においてコントローラ１４２はスイッチ１２６を開いて、インピーダンス１２２および１２４を通る電気経路１１６を切断する。オルタネータ１０２は、これによって、図６ａおよび図６ｂに示すように、幹線給電１０４に直接接続される。これは、次のスイッチング配置に対応する。
スイッチ１１８  閉
スイッチ１２６  閉→開
スイッチ１３２  閉
【００５３】
コントローラ１４２は、さらに、次に説明するように、コネクタ装置１００を使用した、幹線給電１０４からのオルタネータ１０２の切断も管理する。
【００５４】
オルタネータ１０２を幹線給電１０４から切断することが望ましい場合、スターリングエンジン１０３のバーナがオフにされ、スターリングエンジン１０３内の余熱は、図６ａおよび図６ｂに示すように存続しているコネクタ装置１００によって使い果たされる。
【００５５】
スターリングエンジン１０３のバーナヘッドの温度が低下する際に、幹線給電１０４から電力の供給を受けることも、幹線給電１０４に電力を供給することもない点に到達する。切断が発生する、この点に対応するバーナヘッドの温度は、以下でさらに詳細に説明するように、以前の切断で記憶された情報から推定される。切断を開始するには、コントローラ１４２は、スイッチ１１８を開いて、図７ａおよび図７ｂに示す回路が実現されるようにする。インピーダンス１２２がオルタネータ１０２の両端にわたって再び配置され、スターリングエンジン１０３は、インピーダンス１２２を介して駆動される十分な電流を生成できないため、ストールさせられる。
【００５６】
スイッチ１１８を開くと、リレースイッチ１１８を作動させる接続点１３３からの電気経路が切断される。したがって、短い減磁遅延の後で、スイッチ１１８が開いて、オルタネータ１０２は幹線給電１０４から切断される。これにより、コネクタ装置１００は、図２ａおよび図２ｂに示す状態に戻る。減磁遅延によって、オルタネータ１０２がすでに停止されていることが保証されるため、切断時に生成されるアーク放電は、かなり少ないか、またはまったくない。
【００５７】
コネクタ装置１００を使用した切断手順は、以下のように、そして図１１に示すように、要約することができる。
【００５８】
最初に、コネクタ装置１００は、図６ａおよび図６ｂに示されているように、そして図１１の２２０において示されているように、通常動作のために設定されている。これは、次のスイッチング配置に対応する。
スイッチ１１８  閉
スイッチ１２６  開
スイッチ１３２  閉
【００５９】
コントローラ１４２は、次に、２２２においてスイッチ１３２を開いて、図７ａおよび図７ｂに示す回路を作る。これによって、インピーダンス１２２がオルタネータ１０２の両端にわたって配置され、それにより、オルタネータ１０２はストールし、また、リレー１１８を通して流れる電流が停止される。これは、次のスイッチング配置に対応する。
スイッチ１１８  閉→開
スイッチ１２６  開
スイッチ１３２  閉
【００６０】
リレー１１８を通過する電流がないことによって、短い減磁遅延の後で、２２４においてそのスイッチ１１９が開かれ、それにより、オルタネータ１０２は幹線給電１０４から切断される。遅延は、切断の前にオルタネータ１０２が停止していることを保証するために十分なものである。これにより図２ａおよび図２ｂに示す回路が作られ、これは、次のスイッチング配置に対応する。
スイッチ１１８  開
スイッチ１２６  開
スイッチ１３２  閉→開
【００６１】
上記の切断手順は、ある期間にわたって広がる、制御されたステップのシーケンスに対応している。しかし、例えばメータ１２０または１２８で検出された電流が正常な値の外にあることなどによる、緊急の状況においては、より迅速な切断が必要とされる場合がある。そのような緊急の状況では、スターリングエンジン１０３からの余熱が使い果たされるのを待たずに、スイッチ１３２が閉じられる。この場合は、オルタネータ１０２が、その通常の条件の外での動作によって何らかの損傷を受けることを防止しなければならない。切断手順の残りは、上記の説明のとおりである。
【００６２】
オルタネータ１０２が幹線給電１０４にいつ接続されるかを決定するための方法を、次に、図１３および図１４を参照して説明する。図１３は、幹線給電１０４などの交流電流回路にスターリングエンジン１０３が最初に接続される際に用いられる方法に対応する。図１４は、その後の場合に用いられる方法を示す。図１３に示す最初の接続は、スターリングエンジンの納品のための発送に先立つ、納品前の検査および試験の一部として、または、設置技術者による引き渡し手順の一部として実行されてもよく、あるいは、設置されたユニットの最初の使用の際に、消費者によって実行されてもよい。それに加えて、図１３に示す方法は、その後、エンジンの耐用年数の間に、例えば、システムリセットに続いて、または点検の後などに使用されてもよい。
【００６３】
ここで、図１３をより詳細に見ると、３００において、スターリングエンジン１０３は、上記ですでに説明したように、そのピストンシリンダの一方の端を加熱し、もう一方の端を冷却することによって初期化される。それに続くスターリングエンジン１０３の温度上昇は、３０２において、コントローラ１４２によって、温度検出器１４４を使用して、データリンク１５０経由で監視される。温度検出器１４４は、スターリングエンジン１０３のバーナヘッドの温度ＴＨｅａｄを測定するために配置される。
【００６４】
３０４において、コントローラ１４２は、ＴＨｅａｄの最新の受信値が１８０℃よりも大きいかどうかを判定する。１８０℃よりも大きくない場合、コントローラ１４２は、ループ３０６によって示されるように、継続してＴＨｅａｄの測定値を読み取り、それらの値を１８０℃のしきい値と比較する。１８０℃よりも大きなＴＨｅａｄの値が受信されると、経路３０８に沿って３１０に方法が継続され、３１０において、上述のように、幹線給電１０４への接続が行われる。本実施形態では、幹線給電１０４へのオルタネータ１０２の接続をコントローラ１４２が行うには、ＴＨｅａｄ＞１８０℃の値が１回発生するだけで十分である。代替方法として、その他の条件が設定されてもよい。例えば、コントローラ１４２は、ＴＨｅａｄ＞１８０℃の値の、２回目、３回目などのインスタンスが発生するまで待ってから接続を行ってもよく、あるいは、２つ、３つなどの連続した値の平均を使用し、その値が１８０℃を超えてから接続を行ってもよい。そのような条件は、例えば、ノイズによって発生する、または、スターリングエンジンのバーナヘッド内の不完全な熱分布により起きる可能性がある温度検出器１４４位置の周囲の一時的な「ホットスポット」によって発生する、誤った読み取り値により引き起こされる接続を防止する場合がある。
【００６５】
３１０において実行される接続手順は、すでに詳細に説明した。接続の瞬間に対応する回路は、図３ａおよび図３ｂに示されている。図からわかるように、経路１１６には、経路１１６に沿って流れる電流、つまりオルタネータ１０２から幹線給電１０４に、またはその逆に流れる電流を監視する、メータ１２８が含まれる。この電流読み取り値は、データリンク１４８を介してコントローラ１４２に渡される。それに加えて、コントローラ１４２は、オルタネータ１０２の両端の電圧を、データリンク１６４を介してメータ１１３から受信する。したがって、３１３において、コントローラ１４２は、電流と電圧との積ＶＡを判定し、それにより、オルタネータ１０２から流れ出る、またはオルタネータ１０２に流れ入る電気の量を決定する。理想的には、この積ＶＡは、接続時に０であるべきであり、その後増大するべきである。
【００６６】
コントローラ１４２は、電流と電圧の単一の値を乗算することによって、または、（積を決定する前の電流および電圧のいずれかの値を、または積の値そのものを）平均することによって、接続時の積ＶＡを判定する。本実施形態では、コントローラ１４２は、接続に続く５秒間の所定の期間にわたって電流と電圧とを測定し、積の平均を取る。この平均の積ＶＡは、３１４において、ルックアップテーブルと比較され、それにより、スターリングエンジンの次の始動中に接続を引き起こすために使用される新しいしきい値温度ＴＨｅａｄ（ｔｈｒｅｓｈ）が提供される。
【００６７】
ルックアップテーブルは、ＶＡの０からの変動と、接続を引き起こす温度値に対して行われる調整との間の関係を定義する。例えば、正の値のＶＡ（本実施形態では、正のＶＡはオルタネータ１０２から幹線給電１０４に流れる電気を示し、負のＶＡは幹線給電１０４からオルタネータ１０２に流れる電気を示すような規則が使用される）は、以前に使用されたトリガ温度（つまり、本例では、スターリングエンジン１０３の最初の使用なので、１８０℃）からの減少をもたらす。正のＶＡがより大きければ、１８０℃からの減少もより大きくなる。これにより、次の接続時に、より少ない電気がオルタネータ１０２によって出力されることが保証される。同様に、ＶＡが負であることが見出された場合、幹線給電１０４から電気の供給を受けてスターリングエンジン１０３を駆動する必要をなくそうとするために、次の接続には、１８０℃よりも高い温度が使用される。負のＶＡがより大きければ、１８０℃からの温度増加もより大きくなる。このように、新しいトリガ温度ＴＨｅａｄ（ｔｈｒｅｓｈ）が３１４において決定され、３１６においてコントローラ１４２によって記憶され、次の始動および接続手順の間のコントローラ１４２による取り出しのために備えられる。
【００６８】
あるいは、特に指定する箇所以外は説明した配置と同じ、別の配置が使用されてもよい。この代替の配置は、オルタネータ１０２からの電圧測定値に依存せず、したがって、電圧計１１３は、この代替配置内には存在しない。電流および電圧の測定値からコントローラ１４２によって計算される電力の代わりに、コントローラは、電流測定値のみを使用して、オルタネータ１０２を通して流れる電気の量を判定する。言い換えると、この代替配置では、コントローラは、オルタネータ１０２を通して流れる電気の量を判定するために、電流と電圧の積（ＶＡ）を計算するのではなく、その代わりに、電流（Ａ）の測定値のみを使用する。
【００６９】
理想的には、この代替配置では、接続時に電流Ａは０でなければならない。上記のルックアップテーブルに類似した、ルックアップテーブルが使用される。ただし、このルックアップテーブルは、電流Ａに基づいて、温度値と、オルタネータ１０２を通して流れる電気の量（およびその方向）との間の関係を定義する。負の値の電流Ａは、幹線給電１０４からオルタネータ１０２に流れる電気に対応し、正の値の電流Ａは、オルタネータ１０２から幹線給電１０４に流れる電気に対応する。
【００７０】
図１４は、次の、およびその他の後続の始動手順のために用いられる方法を示す。この方法は図１３の方法と基本的に一致しており、したがって、説明を繰り返すことはせずに、対応する参照番号が単に１００だけ増加されている。
【００７１】
図１４の方法は、４０４において、ＴＨｅａｄの値が、１８０℃という固定された温度に対してではなく、ＴＨｅａｄ（ｔｈｒｅｓｈ）の記憶された値に対して比較されるという点が異なる。ＴＨｅａｄ（ｔｈｒｅｓｈ）を超過した場合（上記のように、どのようにして判定された場合でも）、コントローラ１４２は、４１０において、図１３を参照して説明したように、幹線給電１０４への接続を開始する。
【００７２】
４１４において、図１３の３１４に関して議論したように、ＴＨｅａｄ（ｔｈｒｅｓｈ）の値が決定される。この値が、許容される範囲を超えてＴＨｅａｄ（ｔｈｒｅｓｈ）の現在値から変化した場合、記憶された値が、４１６において、コントローラ１４２によって更新される。
【００７３】
したがって、最適な接続タイミングが迅速に決定され、その後追従されることが保証される適応システムが、このようにして実現される。それに加えて、この適応方法によって、最適な接続温度のいかなるドリフトも追従される。
【００７４】
ルックアップテーブルの厳密な性質は、特定のスターリングエンジン１０３およびオルタネータ１０２の配置に依存する。より具体的には、特定の配置によって、０からの変動と、ＴＨｅａｄ（ｔｈｒｅｓｈ）への修正の大きさとの間の関係が決定される。理解されるように、値は経験的に決定されてもよい。それに加えて、厳密な実装の選択肢は、自由に選択されてもよい。例えば、本実施形態では、帯域内に配置された値を使用するルックアップテーブルが使用される。帯域の数、およびそれらの帯域の幅は、自由に選択されてもよい。さらに、ルックアップテーブルは、使用される必要はない。その代わりに、コントローラ１４２が使用するための関係、例えば、Ｚ＝−ＫＹ＋Ａが決定されてもよく、ここで、Ｚはトリガ温度ＴＨｅａｄ（ｔｈｒｅｓｈ）の要求される変化、Ｙは積ＶＡの値、そしてＫおよびＡは特定のスターリングエンジンについて、例えば実験によって決定されてもよい定数である。
【００７５】
オルタネータ１０２を幹線給電１０４から切断するための方法は、接続の方法よりも簡単であり、最初の切断手順と、すべての後続の切断手順とで同じである。これは、以下のように要約することができる。
（１）上記のように、スターリングエンジン１０３のヒータがオフにされ、エンジン１０３が徐々に停止するに従って、エンジン１０３によって熱がゆっくりと使い果たされる。
（２）この停止の間、コントローラ１４２は、メータ１１３を使用してオルタネータ１０２の両端の電圧を測定し、また、メータ１２０をデータリンク１４６を介して使用して電流を測定し、積ＶＡを測定する（この時点で、回路は、図６ａおよび図６ｂに示す構成となっている）。
（３）ＶＡが０に到達したと判定されたら、前に説明したように、コントローラ１４２は、幹線給電１０４からのオルタネータ１０２の切断を行う。
【００７６】
ＶＡがいつ０に到達したかの判定は、さまざまな方法で実行されてもよい。例えば、切断は、積ＶＡの値が０に到達したら（または、負になったら）ただちに行われてもよい。代替方法として、接続方法に関して上で説明したように、２つ、３つ、またはそれ以上の、０または負の値が、切断を引き起こすために必要とされてもよく、あるいは、複数の連続した値にわたっての平均が使用されてもよい。
【００７７】
電圧計なしの代替の配置では、コントローラ１４２は、電流Ａの値を監視して、切断がいつ行われるべきか（電流Ａがいつ０に低下したか）を判定する。
【００７８】
上記の接続および切断方法には、以下の利点がある。
・滑らかで静かな接続および切断が可能になり、これはユーザのために役立つ。
・スターリングエンジンのピストンのオーバトラベルの可能性を減らす。オーバトラベルは、エンジン１０３の損傷、またはエンジン１０３のシャットダウンを発生させる可能性があり、発生した場合、エンジン１０３をリセットするために、保守の呼び出しを行う必要がある。
・エンジン１０３を駆動するための幹線給電１０４からの電気の供給が減少し、また、幹線給電１０４に電気を売る機会、またはユーザに電気を提供する機会を逃すことが少なくなるため、スターリングエンジン１０３の経済的な動作が保証される。
【００７９】
上記は、通常動作の間に実行される、制御された接続および切断手順の説明である。ただし、メータ１２０、１２８、または１１３のいずれかによって異常な読み取り値が測定された場合には、上記の緊急シャットダウン手順が優先されるため、制御された接続および切断手順よりも優先されるように実装される。緊急シャットダウンでは、オルタネータ１０２が幹線給電１０４からただちに、つまり、積ＶＡ（または、電流のみが測定される代替配置では、電流Ａ）が０に低下するのを待つことなく、切断されるようにする。
【００８０】
スターリングエンジン１０３の性能の診断を可能にするために、接続および切断手順の間にデータが収集されてもよい。接続手順の間に、コントローラ１４２は、次の接続で使用されるしきい値温度ＴＨｅａｄ（ｔｈｒｅｓｈ）の新しい値を、接続が実行されるたびに計算する。それに加えて、コントローラ１４２は、各接続時にコントローラ１４２によって計算されるしきい値温度ＴＨｅａｄ（ｔｈｒｅｓｈ）を記録するデータファイルに、新しい値ＴＨｅａｄ（ｔｈｒｅｓｈ）を保存する。スターリングエンジン１０３の性能が変化するに従って、オルタネータが接続されるときの、交流電流回路に電流が供給されることも、交流電流回路から電流が供給されることもない、スターリングエンジン１０３のバーナヘッドの温度も変化する。理想的接続温度のこの変化は、記録されるデータファイル内で、その中に記憶されたしきい値温度ＴＨｅａｄ（ｔｈｒｅｓｈ）の変化の傾向として識別されてもよい。
【００８１】
それに加えて、コントローラ１４２は、切断手順の間に蓄積されるデータを記録する、さらなるデータファイルも作成する。上記のステップ（１）においてスターリングエンジン１０３のヒータがオフにされるときと、上記のステップ（２）において積ＶＡが０であることをコントローラ１４２が測定するときとの間の時間間隔を計る、タイマ（図示せず）が使用される。この時間は、コントローラ１４２に提供され、さらなるデータファイル内に記憶される。データファイルは、停止手順に要する時間の変動を予期するために、後で解析されてもよい。この時間は、スターリングエンジン１０３の性能を示すものであり、また、タイミングのいかなる変動も、スターリングエンジン１０３の動作または状態の障害を示す可能性がある。
【００８２】
このように、スターリングエンジン１０３の性能を示すデータが、収集され、後で解析されてもよい。接続手順の間に収集されるデータは、切断手順の間に収集されるデータを補完する可能性がある。したがって、このデータの解析により、スターリングエンジン１０３内の障害の指示、および／または、スターリングエンジン１０３の性能が徐々に劣化していることの指示がもたらされてもよい。このように、本方法は、早急な対処を必要とする、スターリングエンジン内の障害を示してもよく、または、そのうちに対処する必要がある、スターリングエンジン１０３内の拡大しつつある障害を示してもよい。
【００８３】
次に、上記の回路の動作へのさらなる改良について説明する。上記のとおり、スターリングエンジン１０３の初期動作周波数に対して回路が同調または離調されることを可能にする、調整可能な共振を提供するために、オルタネータ１０２のライブ側に、調整可能なキャパシタ装置１１７が配置される。キャパシタ装置１１７は、オルタネータ１０２に隣接して直列に配置される第１のキャパシタ１３６と、第１のキャパシタ１３６の周囲に並列に配置される、第２のキャパシタ１３８およびリレースイッチ１４０とを具備する。第１のキャパシタ１３６および第２のキャパシタ１３８のキャパシタンスは、それぞれ、４０μＦおよび５μＦである。図２ａ〜図７ａに示すように、スイッチ１４０が開いている場合、電流は第１のキャパシタ１３６のみを通して流れることができ、それによって、オルタネータ１０２にとっては４０μＦのキャパシタンスが存在するようになる。これは、冷えた状態から始動される場合のスターリングエンジン１０３の動作周波数に同調された、点ＸとＹとの間の回路に対応する。図１２に示すように、スイッチ１４０が閉じている場合、電流は第１のキャパシタ１３６および第２のキャパシタ１３８の両方を通して流れることができ、それによって、オルタネータ１０２にとっては４５μＦのキャパシタンスが存在するようになる。これは、スターリングエンジン１０３の初期動作周波数に対して離調され、しかし、通常の運転温度にある場合のスターリングエンジン１０３の動作周波数に同調された、点ＸとＹとの間の回路に対応する。
【００８４】
冷えた状態からスターリングエンジン１０３が始動され次第、それらの冷えた状態に同調された、オルタネータ１０２を幹線給電１０４に接続するための回路を使用するのが最良であることを、本出願人は見出した。そのような回路は、図２に示すように開かれたスイッチ１４０に対応し、スターリングエンジン１０３を静的状態に保つためにオルタネータ１０２の両端にわたってインピーダンス１２２を有し、接続が望ましい場合に同調回路を提供するためにスイッチ１４０が開かれている。そのような同調回路は、点ＸとＹとの間で、最小の残留インダクタンスを提供する。これは、幹線給電１０４への接続中にスターリングエンジン１０３のピストンとディスプレーサとの内部衝突を発生させる可能性がある、始動時の過渡事象を減少させるため、有利であることを本出願人は見出した。過渡事象は、冷えた状態での始動中に、エンジン１０３の加熱に伴うスターリングエンジン１０３内のヘリウム圧力の増加によって発生する。圧力の上昇は、ピストンの往復運動を保証するガススプリングの共振周波数を変化させる。オルタネータ１０２によって生成される信号の周波数を決定するのは、ガススプリングの共振周波数である。
【００８５】
ただし、幹線給電１０４に接続されている場合にスターリングエンジン１０３の安定的な動作を維持するには、特にエンジン１０３の温度が高い場合は、スターリングエンジン１０３の初期動作周波数に対して離調された、離調回路の使用が有利であることも、本出願人は見出した。好ましくは、共振周波数は、スターリングエンジン１０３が運転温度に達する際の共振周波数に従うように調整されてもよい。これは、点ＸとＹとの間のキャパシタンスを増加することにより実現される。
【００８６】
本発明の一実施形態では、スターリングエンジン１０３を加熱することによってエンジン１０３の動作が最初に始動されてからの経過時間が、タイマ１６０を使用してカウントされる。タイマ１６０は、データリンク１６２を介してコントローラ１４２に接続される。明らかに、エンジン１０３の温度はこの期間中に上昇して、１８０℃を超え、それによって、幹線給電１０４へのオルタネータ１０２の接続が開始される。７分が経過すると、同調回路モードでの動作が、離調回路モードでの動作に切り換えられる。
【００８７】
同様に、切断プロセス中に、離調動作から同調動作に切り換えるために、スイッチ１４０の動作が実行される。これは、スターリングエンジン１０３のヒータがオフにされてからの一定の時間遅延を使用して実行されてもよいが、現在のところは、温度検出器１０４によって測定されるエンジンヘッド温度が、所定の温度２００℃を通過した場合に、スイッチ１４０を動作させることが好ましい。この温度は、一般に、ＶＡ（または、代替配置では電流Ａ）が０に到達して切断手順が開始される前に、コネクタ装置１００が同調回路モードに設定されるようにする温度である。
【００８８】
特許請求項の範囲を逸脱することなく、上記の実施形態に変形が行われてもよいことは、当業者には明らかであろう。
【００８９】
図２〜図８は、幹線給電１０４に接続されるスターリングエンジン１０３を示す回路を示している。スターリングエンジン１０３は、家庭用電熱併給ユニットの一部であってもよい。ただし、回路は、原動機駆動のオルタネータを、既存の交流電流を有する回路に接続するための回路の単なる例にすぎず、その他の多くの可能性が存在する。その他の可能な原動機および対応する接続回路のいくつかは、上記で説明しており、残りは以下で説明する。
【００９０】
上記の実施形態では、タイマを使用して、スターリングエンジン１０３の始動以来の経過時間をカウントし、そのカウントによって、コントローラ１４２は、スターリングエンジン１０３の初期動作条件に対する同調から離調への切り換えを作動させる。しかし、エンジンの内部圧力（例えば、エンジン１０３の作動ガス（ヘリウム）の圧力）、またはスターリングエンジン１０３の固有周波数に関連するその他の任意の信号などの、他のパラメータが使用されてもよい。あるいは、温度検出器１４４によって直接測定されるスターリングエンジン１０３の温度が、同調動作と離調動作との間の切り換えを作動させるために使用されてもよい。
【００９１】
具体的には、コントローラ１４２は、スターリングエンジン１０３内に配置された温度検出器１４４によって測定される温度を、データリンク１５０を介して、１５秒ごとに定期的に読み出す。コントローラ１４２は、測定された温度を、３００℃のしきい値温度と比較して、測定された温度がしきい値よりも高いか、または低いかを判定する。コントローラは、次に、この値を、スイッチ１４０の現在の状態と比較し、次の論理表に従って、必要に応じて、作動リンク１５６を介してスイッチ１４０を作動させる。
【００９２】
【表１】
2008506343.tif 000003
【００９３】
このプロセスは、継続的に実行され、上記の接続および切断手順からは完全に独立している。すなわち、コントローラ１４２によるリレースイッチ１４０の動作は、リレースイッチ１１８、１２６、および１３２の動作（およびそのタイミング）とは無関係である。しきい値温度に正確にいつ到達するかは、スターリングエンジン１０３の開始温度（周囲温度、またはエンジン１０３の以前の動作以来の経過時間により影響される）、およびエンジン１０３に加えられる熱などの、いくつかの要因に依存する。したがって、スイッチ１４０の動作は、図２ａに対応するコネクタ装置１００を使用した、ピストン始動前のエンジン１０３の加熱中に、または、図３ａ〜図５ａのいずれかに対応するコネクタ装置１００を使用した、幹線給電１０４へのオルタネータ１０２の接続中に、または、図６ａに対応するコネクタ装置１００を使用した、接続の完了後に行われてもよい。同様に、スイッチ１４０の動作は、切断中に、スターリングエンジン１０３が停止され、冷却が許可されるのに伴って行われてもよい。
【００９４】
上記の実施形態で使用されているのは、点ＸとＹとの間のキャパシタンスが変更されることを可能にするキャパシタ装置１１７の、１つのタイプにすぎない。キャパシタンス値の選択範囲は必要に応じて変更されてもよく、可変キャパシタなどの他の代替が、１３８において、または１３６において使用されてもよい。実際には、キャパシタ装置１１７は、１つの可変キャパシタによって置き換えられてもよい。可変キャパシタの使用は、それによって、スターリングエンジン１０３の動作周波数への、コネクタ装置１００の柔軟で連続的な同調が、すべての動作条件下で可能になり、一方で、回路内では常に最小の損失のみが発生するようになるため、有利な場合がある。これは、例えば、フィードバックループを使用して実装されてもよい。
【００９５】
さらに、可変キャパシタンスの使用は、コネクタ装置１００を、同調動作と離調動作との間で切り換える１つの方法にすぎない。例えば、可変キャパシタンスではなく可変インダクタンスがコネクタ装置１００に提供されるように、キャパシタの代わりにインダクタの配置が使用されてもよい。
【００９６】
インピーダンス１２２および１２４の値は、例として提供されているにすぎず、限定することを意図したものでは決してない。インピーダンス１２２および１２４の値は、自由に変更されてもよい。
【００９７】
本発明は、その最も広い意味では、既存の交流電流を有する回路への、原動機駆動のオルタネータの接続に適用される。したがって、上記の実施形態のスターリングエンジン１０３は、オルタネータ１０２を駆動する原動機の一例として提示されているにすぎず、幹線給電１０４は、交流電流を有する回路の一例にすぎない。
【００９８】
シャットダウンシーケンスの実行のためには、外部タイミング装置を使用するよりも、機械的に作動されるスイッチを使用する方が好ましく（ただし、必須ではない）、その理由は、万一給電が失われた場合でもシャットダウンの実行が可能になるためである。上記のコネクタ装置１００は、信頼性の高い幹線給電接続と、幹線給電１０４が万一失われた場合の安全な緊急切断との両方を提供する。コネクタ装置１００は、幹線給電１０４との接続および切断の両方を、同じ構成要素を使用して提供することが可能であり、したがって、二重機能を提供することによって構成要素の数を減少させる。
【００９９】
全体的なコネクタ装置設計の使用と同様に、コネクタ装置の部分が、特定の接続または切断適用例のために使用されてもよい。例えば、単独型の発電機のために切断回路が使用されてもよく、また、送電網に依存しない始動のために接続回路が使用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】原動機駆動のオルタネータを、既存の交流電流を有する回路に接続するための、従来技術によるコネクタ装置を示す。
【図２ａ−７ａ】本発明の実施形態による、スターリングエンジン駆動のオルタネータを幹線給電に接続するためのコネクタ装置を示し、異なる図はさまざまなスイッチング構成を示す。
【図２ｂ−７ｂ】図２ａ〜図７ａに対応する回路を、単純化された等価回路図として示す。
【図８】リレースイッチを示し、構成要素の物理的配置をより良く反映する、図２ａのコネクタ装置のさらなる回路図である。
【図９】コネクタ装置内のリレースイッチを制御するための制御システムを示す。
【図１０】オルタネータを幹線給電に接続するために制御システムが従うシーケンスを示す。
【図１１】オルタネータを幹線給電から切断するために制御システムが従うステップのシーケンスを示す。
【図１２】図６ａに対応しているが、ただし、離調された回路に対応する配置を示す。
【図１３】オルタネータを幹線給電に接続するためのタイミングを、スターリングエンジンを最初に使用する際に決定するために用いられるステップのシーケンスを示す。
【図１４】図１３に対応しているが、幹線給電へのオルタネータの、後続の接続のためのステップのシーケンスを示す。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年3月7日(2007.3.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの端子間で電流を生成するように構成された、原動機駆動のオルタネータを、既存の交流電流を有する交流電流回路に接続する方法であって、
（ａ）接続先の前記回路内の前記交流電流の周波数で前記オルタネータを駆動するための適切な状態に、前記原動機が到達するように、前記原動機を初期化するステップと、
（ｂ）前記交流電流回路に接続された場合に前記オルタネータによって供給されるであろう、または前記オルタネータに供給されるであろう電気の量を示す、パラメータを測定するステップと、
（ｃ）前記測定されたパラメータが所定のしきい値に到達した場合、前記オルタネータに前記原動機の動作を開始させるために、既存の交流電流を有する回路に前記オルタネータの前記端子を接続するステップと、
（ｄ）接続次第、実質的にただちに、前記オルタネータによって供給される、または前記オルタネータに供給される電気の量を測定するステップと、
（ｅ）前記測定された電気の量に応じて、前記所定のしきい値を更新するステップとを含む、方法。
【請求項２】
前記原動機はスターリングエンジンである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記スターリングエンジンは、そのピストンシリンダの一方の端に熱を供給することによって初期化される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記パラメータは、前記スターリングエンジンのバーナヘッドの温度である、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記パラメータは、前記原動機が初期化されて以来の経過時間である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
ステップ（ｅ）は、前記測定された電気の量が、前記交流電流回路から電気が供給されていること、または前記交流電流回路に電気が供給されていることを示す場合に、前記所定のしきい値を、それぞれ、増加または減少させるステップを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記交流電流回路から供給されている、または前記交流電流回路に供給されている、前記電気の量に比例して、前記所定のしきい値を増加または減少させるステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記オルタネータによって供給される、または前記オルタネータに供給される電気の量を測定するステップは、前記オルタネータの電圧と、前記オルタネータに流れ入る、または前記オルタネータから流れ出る電流とを測定するステップを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記電圧と電流との積の大きさが、前記所定のしきい値を更新するために使用される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記オルタネータを駆動するように構成された前記原動機が、実質的に動作することができず、かつ、前記オルタネータに電流を生成させることができないような値のインピーダンスを、前記オルタネータの前記端子の間に接続するステップを、前記原動機を初期化するステップの前にさらに含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
ステップ（ｂ）および（ｃ）と並行して、前記原動機の第２のパラメータを監視するステップと、前記パラメータが第２のしきい値を通過した場合に、回路の共振周波数を、前記原動機の初期動作周波数に対して同調された第１の共振周波数と、前記初期動作周波数に対して離調された第２の共振周波数との間で調整するステップとをさらに含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記オルタネータの前記端子のうちの少なくとも１つは、インピーダンスを介して前記交流電流回路に接続される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
インピーダンスであって、それを介して前記オルタネータの前記端子が前記交流電流回路に接続されるインピーダンスは続いて短絡される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記オルタネータの前記端子が前記交流電流回路に接続された後で、前記接続を通過する電流の特性が検査され、それらの特性が予想されるパラメータの範囲内であるかどうかが判定される、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記短絡回路を通過する電流の特性が検査され、それらの特性が予想されるパラメータの範囲内であるかどうかが判定される、請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記電流の特性が、予想されるパラメータの範囲外である場合は、前記オルタネータが前記交流電流回路から切断される、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
原動機駆動のオルタネータによって既存の交流電流を有する交流電流回路に供給されている電気の量が減少するように、前記原動機が徐々に停止しつつある間に、前記交流電流回路から前記オルタネータを切断する方法であって、
（ａ）前記オルタネータによって供給される、または前記オルタネータに供給される電気の量を、前記原動機が徐々に停止しつつある間、監視するステップと、
（ｂ）前記オルタネータが実質的に、前記交流電流回路に電力を供給することも、前記交流電流回路から電力を供給されることもないときに、前記原動機をストールさせるステップと、
（ｃ）既存の交流電流を有する前記回路から、前記オルタネータを切断するステップとを含む方法。
【請求項１８】
ステップ（ｂ）は、前記オルタネータが実質的に、前記交流電流回路に電力を供給することも、前記交流電流回路から電力を供給されることもないときに、前記原動機駆動のオルタネータと並列にインピーダンスを接続するステップと（前記インピーダンスは、前記オルタネータが供給可能な電流を超える電流を要求して、前記原動機が前記オルタネータを駆動するのを防止するための、十分に低いインピーダンス値を有する）、それにより前記原動機をストールさせるステップとを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記オルタネータによって供給される、または前記オルタネータに供給される電気の量を監視するステップは、前記オルタネータの電圧と、前記オルタネータに流れ入る、または前記オルタネータから流れ出る電流とを測定するステップを含む、請求項１７または１８に記載の方法。
【請求項２０】
ステップ（ｂ）は、前記電流と前記電圧との積が、０の±５０ＶＡ以内である場合に実行される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
ステップ（ｂ）は、前記電流と前記電圧との積が実質的に０である場合に実行される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記オルタネータによって供給される、または前記オルタネータに供給される電気の量を監視するステップは、前記オルタネータに流れ入る、または前記オルタネータから流れ出る電流を測定するステップを含む、請求項１７または１８に記載の方法。
【請求項２３】
ステップ（ｂ）は、前記電流が０の±０．２５Ａ以内である場合に実行される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
ステップ（ｂ）は、前記電流が実質的に０である場合に実行される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記原動機は、ヒータを有するスターリングエンジンである、請求項１７〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記方法は、前記ヒータをオフにして、前記スターリングエンジン内の熱が使い果たされるようにすることによって、前記スターリングエンジンを徐々に停止させ、それにより、前記オルタネータによって供給されている前記電気の量を減少させるステップを含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
ステップ（ａ）および（ｂ）と並行して、前記原動機のパラメータを監視するステップと、前記パラメータがしきい値を通過した場合に、コネクタ装置の回路の共振周波数を、前記原動機の初期動作周波数に対して同調された第１の共振周波数と、前記初期動作周波数に対して離調された第２の共振周波数との間で調整するステップとを、さらに含む、請求項１７〜２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記第２の共振周波数は、通常の運転温度における前記原動機の動作に対して同調されている、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記オルタネータはリニアオルタネータである、請求項１７〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
既存の交流電流を有する交流電流回路に原動機駆動のオルタネータを接続するための、コネクタ装置の一部として動作するコントローラであって、前記コントローラは、
前記オルタネータが前記交流電流回路に接続された場合に前記オルタネータから前記交流電流回路に供給されるであろう、または前記交流電流回路から前記オルタネータに供給されるであろう電気の量を示すパラメータを受信し、
前記パラメータを、記憶されたしきい値と比較し、
前記パラメータが前記しきい値に到達した場合は、前記オルタネータを前記交流電流回路に接続し、
接続次第、前記オルタネータから前記交流電流回路に供給される、または前記交流電流回路から前記オルタネータに供給される、電気の量の測定値を受信し、そして、
前記交流電流回路への次回の接続時に、より少ない電気が前記オルタネータから前記交流電流回路に供給されるように、または前記交流電流回路から前記オルタネータに供給されるように、前記記憶されたしきい値を前記測定値に応じて調整するように動作する、コントローラ。
【請求項３１】
前記測定値が、前記交流電流回路から電気が供給されていること、または前記交流電流回路に電気が供給されていることを示す場合に、前記記憶されたしきい値を、それぞれ、増加または減少させるように動作する、請求項３０に記載のコントローラ。
【請求項３２】
前記交流電流回路から供給されている、または前記交流電流回路に供給されている、前記電気の量に比例して、前記記憶されたしきい値を増加または減少させるように動作する、請求項３１に記載のコントローラ。
【請求項３３】
前記パラメータは前記原動機が初期化されて以来の経過時間である、請求項３０〜３２のいずれか一項に記載のコントローラ。
【請求項３４】
前記パラメータは前記原動機の温度である、請求項３０〜３２のいずれか一項に記載のコントローラ。
【請求項３５】
プログラム命令を含むコンピュータプログラムであって、前記プログラム命令はコンピュータ内にロードされた場合に、請求項３０〜３４のいずれか一項に記載のコントローラを生成するコンピュータプログラム。
【請求項３６】
請求項３５に記載のコンピュータプログラムを含むコンピュータプログラム製品。
【請求項３７】
既存の交流電流を有する交流電流回路に原動機駆動のオルタネータを接続するように動作するコネクタ装置であって、前記コネクタ装置は、
請求項３０〜３４のいずれか一項に記載の前記コントローラと、
前記オルタネータが前記交流電流回路に接続された場合に前記オルタネータから前記交流電流回路に供給されるであろう、または前記交流電流回路から前記オルタネータに供給されるであろう前記電気の量を示す前記パラメータを提供するように動作する電気装置と、
前記オルタネータから前記交流電流回路に供給される、または前記交流電流回路から前記オルタネータに供給される前記電気の量の前記測定値を提供するように動作するメータとを具備する、コネクタ装置。
【請求項３８】
前記電気装置は、前記原動機が初期化されて以来の前記経過時間を提供するように動作するタイマである、請求項３３に従属する場合の請求項３７に記載のコネクタ装置。
【請求項３９】
前記電気装置は、前記原動機の前記温度を提供するように動作する温度検出器である、請求項３４に従属する場合の請求項３７に記載のコネクタ装置。
【請求項４０】
前記原動機はスターリングエンジンであり、前記温度検出器は、前記スターリングエンジンのヘッドの温度を提供するように動作する、請求項３９に記載のコネクタ装置。
【請求項４１】
前記オルタネータを前記交流電流回路に接続するための、切り換え可能な電気経路をさらに具備し、前記コントローラは、前記切り換え可能な電気経路を切り換えて、それにより前記オルタネータを前記交流電流回路に接続するように動作する、請求項３７〜４０のいずれか一項に記載のコネクタ装置。
【請求項４２】
既存の交流電流を有する交流電流回路から原動機駆動のオルタネータを切断するための、コネクタ装置の一部として動作するコントローラであって、前記コントローラは、
前記オルタネータから前記交流電流回路に供給される、または前記交流電流回路から前記オルタネータに供給される電気の量の測定値を受信し、
前記オルタネータから、または前記オルタネータに、実質的に電気が供給されていないことを前記測定値が示す場合に、前記交流電流回路から前記オルタネータを切断するように動作する、コントローラ。
【請求項４３】
前記オルタネータを前記交流電流回路から切り離す前に、前記原動機をストールさせることによって、前記オルタネータを前記交流電流回路から切断するように動作する、請求項４２に記載のコントローラ。
【請求項４４】
プログラム命令を含むコンピュータプログラムであって、前記プログラム命令は、コンピュータ内にロードされた場合に、請求項４２または４３に記載のコントローラを生成する、コンピュータプログラム。
【請求項４５】
請求項４４に記載のコンピュータプログラムを含むコンピュータプログラム製品。
【請求項４６】
既存の交流電流を有する交流電流回路から原動機駆動のオルタネータを切断するように動作するコネクタ装置であって、前記コネクタ装置は、
請求項４２または４３に記載の前記コントローラと、
前記オルタネータから前記交流電流回路に供給される、または前記交流電流回路から前記オルタネータに供給される前記電気の量の前記測定値を提供するように動作するメータとを具備する、コネクタ装置。
【請求項４７】
前記オルタネータを前記交流電流回路に接続するための、切り換え可能な電気経路をさらに具備し、前記コントローラは、前記切り換え可能な電気経路を切り換えて、それにより前記オルタネータを前記交流電流回路から切り離す前に、前記原動機をストールさせることによって、前記オルタネータを前記交流電流回路から切断するように動作する、請求項４６に記載のコネクタ装置。
【請求項４８】
前記オルタネータと並列に接続されるように、および前記オルタネータとの並列接続から外れるように切り換え可能なインピーダンスをさらに具備し、前記インピーダンスは、接続された場合、前記原動機が前記オルタネータを駆動して前記インピーダンスの周囲に電流を生成することをできなくする、十分に低い値であり、前記コントローラは、前記インピーダンスを並列に接続されるように切り換えることによって、前記原動機をストールさせるように動作する、請求項４６または４７に記載のコネクタ装置。
【請求項４９】
前記メータは、前記電気経路に沿って流れる電流を測定するように動作する電流計である、請求項３７〜４１、または請求項４６〜４８のいずれか一項に記載のコネクタ装置。
【請求項５０】
前記メータは、前記オルタネータの両端の電圧を測定するように動作する電圧計である、請求項３７〜４１、または請求項４６〜４９のいずれか一項に記載のコネクタ装置。
【請求項５１】
前記コントローラは、前記電流と前記電圧との積を判定するように動作し、前記積は、前記交流電流回路に供給される、または前記交流電流回路から供給される前記電気の量に対応する、請求項４９に従属する場合の請求項５０に記載のコネクタ装置。
【請求項５２】
前記電流は、前記交流電流回路に供給される、または前記交流電流回路から供給される前記電気の量に対応する、請求項４９に記載のコネクタ装置。
【請求項５３】
前記原動機の初期動作周波数に対して同調された第１の共振周波数と、前記初期動作周波数に対して離調された第２の共振周波数との間で調整可能な、調整可能な共振周波数を有する回路をさらに具備する、請求項３７〜４１、または請求項４６〜５２のいずれか一項に記載のコネクタ装置。
【請求項５４】
前記第２の共振周波数は、通常の運転温度における前記原動機の動作に対して同調されている、請求項５３に記載のコネクタ装置。
【請求項５５】
少なくとも第１および第２のキャパシタンス値を前記コネクタ装置に提供するように動作可能な１つまたは複数のキャパシタをさらに具備し、前記第１のキャパシタンス値は前記同調された回路を提供し、前記第２のキャパシタンス値は前記離調された回路を提供する、請求項５４に記載のコネクタ装置。
【請求項５６】
前記１つまたは複数のキャパシタは、前記オルタネータと直列に接続される第１のキャパシタを含む、請求項５５に記載のコネクタ装置。
【請求項５７】
前記１つまたは複数のキャパシタは、前記第１のキャパシタの周囲に並列に伸びる電気経路に沿って配置される第２のキャパシタを含む、請求項５６に記載のコネクタ装置。
【請求項５８】
前記第１のキャパシタの周囲に伸びる前記電気経路はスイッチを含む、請求項５７に記載のコネクタ装置。
【請求項５９】
前記１つまたは複数のキャパシタのうちの少なくとも１つは調整可能なキャパシタである、請求項５５〜５８のいずれか一項に記載のコネクタ装置。
【請求項６０】
前記原動機はスターリングエンジンである、請求項３７〜４１、または請求項４６〜５９のいずれか一項に記載のコネクタ装置。
【請求項６１】
前記オルタネータはリニアオルタネータである、請求項３７〜４１、または請求項４６〜６０のいずれか一項に記載のコネクタ装置。