(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータを介して電力を供給する発電機を配置した電源用発電装置の、インバータ点検用制御電源供給機構において、平滑コンデンサ突入電流抑止用抵抗と、発電機の発電時に商用電源を供給不可とする開閉装置、及びスイッチを介して、前記インバータの制御に必要な最小電圧以上、インバータ出力が許可される電圧以下の電力を、商用電源から、前記インバータの入力側に入力することを特徴とすることを特徴とするインバータ点検用制御電源供給機構。
【請求項２】
請求項１記載のインバータ点検用制御電源供給機構において、商用電源からインバータの入力側に供給する電力を、直流に変換してインバータの入力側の整流回路下流に入力することを特徴とするインバータ点検用制御電源供給機構。
【請求項３】
請求項１記載のインバータ点検用制御電源供給機構において、発電機の発電時に商用電源を供給不可とする開閉装置を、トランス及びトランスの出力側に接続した整流器に置換し、商用電源からインバータの入力側に供給する電力を変圧後に直流に変換して、インバータの入力側の整流回路下流に、入力することを特徴とするインバータ点検用制御電源供給機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インバータを介して電力を供給する発電機を配置した電源用発電装置へのインバータ点検用制御電源供給機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発電機により発電された電力を、インバータを介して負荷に供給する構成は知られている。そして、インバータの制御電源を含むすべての電源を、発電機から供給するものが知られている。もしくは、発電装置にバッテリを備えるものも知られている。たとえば、特開平９−１６３６３５号公報に示すごとく、停電になると、停電検出センサが停電を検出し、２０分間のダウンカウントが開始され、バッテリにより電力供給を行い、この後にエンジンを始動し、エンジンより電力供給を行うものである。そして、発電装置の制御回路には、前記バッテリより常に電力供給が行われているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
発電機停止時において、インバータの制御電源を確保できないため、インバータが保持する故障情報が読み取れない。また、インバータの操作表示部を使った各種設定ができないものである。発電機に燃料が供給されていない状態においては、電力をインバータ制御部に供給することができないものである。さらに、バッテリよりの電力供給が行われない場合にも同様である。
【０００４】
一般的に、発電機の燃料は可燃物であり、発電機に燃料が投入された状態での運搬は行われないものである。これには、運搬時の安全を維持するためであり、交通の安全を確保するためにも必要となる措置である。そして、バッテリにおいてもバッテリ液が危険物であるため、バッテリに充電液が注入され、該バッテリに十分に電力が蓄えられたまま運搬されることはない。しかし、発電装置の設置において、該発電機を設置した後に、インバータ等の精密機器部分の点検を行う場合、エンジンに燃料の供給を行い、バッテリにバッテリ液を注入し、バッテリをある程度充電する。そして、エンジンを始動し、発電機の電力供給によりインバータ制御部のチェックが行えるものである。すなわち、発電装置の設置の後に、配線が接続されても、インバータの制御部の点検は、すべての設定が行われた後となり、時間の浪費と労力を必要とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決すべく、本発明は次のような手段を用いる。
【０００６】
請求項１においては、インバータ（８）を介して電力を供給する発電機（７）を配置した電源用発電装置の、インバータ点検用制御電源供給機構において、平滑コンデンサ突入電流抑止用抵抗（１９）と、発電機（７）の発電時に商用電源を供給不可とする開閉装置（２０）、及びスイッチ（１８）を介して、前記インバータ（８）の制御に必要な最小電圧以上、インバータ出力が許可される電圧以下の電力を、商用電源（４）から、前記インバータ（８）の入力側に入力するものである。
【０００７】
請求項２においては、請求項１記載のインバータ点検用制御電源供給機構において、商用電源（４）からインバータ（８）の入力側に供給する電力を、直流に変換してインバータ（８）の入力側の整流回路（１６）下流に入力するものである。
【０００８】
請求項３においては、請求項１記載のインバータ点検用制御電源供給機構において、発電機（７）発電時に商用電源（４）を供給不可とする開閉装置（２０）を、トランス（２４）及びトランス２４の出力側に接続した整流器（２５）に置換し、商用電源（４）からインバータ（８）の入力側に供給する電力を変圧後に直流に変換して、インバータ（８）の入力側の整流回路（１６）下流に、入力するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。図１は電源用発電機を用いた電力供給システムの全体構成を示す図、図２は発電装置の構成を示す図、図３はインバータの構成を示すブロック図、図４は制御電源供給構成の第一実施例を示す図、図５は制御電源供給構成の第二実施例を示す図、図６は制御電源供給構成の第三実施例を示す図、図７は制御電源供給構成の第四実施例を示す図である。
【００１０】
図１を用いて、電源用発電機を用いた電力供給システムの全体構成について説明する。発電システムは、発電装置２および商用電源４、そして、負荷５により構成されるものである。発電装置２の出力は、それぞれ商用電源４に接続されているものである。該商用電力４には、負荷５・５・５・・がそれぞれ接続されるものである。発電装置２の電力出力側と、負荷５と、商用電源４がそれぞれ接続されるものである。これにより、発電装置２を起動し、該発電装置２により発電を行う際には、電力が負荷５・５・・に供給されるものである。そして、負荷５・５・・の負荷量が発電装置２の出力を上回る場合には、不足分の電力が商用電源４より供給されるものである。これにより、負荷５・５・・に対して、安定的に電力を供給できるものである。
【００１１】
また、発電装置２としてコジェネレータを利用することも可能である。コジェネレータは熱量を発生させるべく、内燃機関を有するものであり、該内燃機関により、発電機を駆動し、熱量と同時に電力も製造するものである。内燃機関に冷却水を導入し、該冷却水により内燃機関より発生する熱量を外部に取り出すものである。そして、取り出された熱量は、お湯などとして貯湯タンクなどに貯蔵されるものである。発電装置２をコジェネレータとした場合には、負荷５への電力供給は、主に発電装置２により行われるものであり、負荷５の要求する電力量が、発電装置２の出力電力量を上回る場合にのみ、商用電源４より負荷５・５・・に電力の供給が行われるものである。これにより、安定的に熱量を発生させながら、給湯用のお湯をためることができ、安定した電力供給を負荷５・５・・に行うことができるものである。
【００１２】
また、発電装置２を非常用電源として、利用することも可能である。この場合には、通常、負荷５・５・・は商用電源４により電力の供給を受けるものである。そして、商用電源４の電力供給が停止した場合などには、発電装置２が起動され、負荷５・５・・に電力供給を行うものである。これにより、負荷５・５・・に対して電力供給を保証することができるものである。
【００１３】
次に、図２において、発電装置２の構成について説明する。発電装置２はエンジン６、発電機７、そしてインバータ８により構成されるものである。エンジン６は発電機７に接続されており、該エンジン６により発電機７が駆動されるものである。なお、エンジン６に、冷却水を導入し、該冷却水によりエンジン６に発生する熱量を外部に取り出すことが可能である。発電機７には、インバータ８が接続されており、発電機７により出力された電力は、インバータ８に導入され、発電機７により発生した交流出力が、直流電力に変換されたのちに、周波数を制御した交流電力として出力するものである。インバータ８には、コントローラが配設されており、該コントローラにより、交流電力の周波数の制御等を行うものである。なお、発電機７に対して、複数個のインバータ８を接続し、個々のインバータ８により電力を出力することも可能である。
【００１４】
次に、インバータ８の構成について図３を用いて説明する。インバータ８内には、出力部８１、制御回路８２、表示部８３、操作部８４、および通信部８５が構成されており、制御回路８２において電圧制御および周波数制御された電力が出力８１より出力されるものである。制御回路８２においては、インバータ８の運転状況、故障情報、積算運転時間等の情報が蓄積されるものであり、該制御回路８２に蓄積されている情報は表示部８３により認識できるものである。そして、制御回路８２の設定は操作部８４により行われるものである。
【００１５】
また、複数のインバータ８を連係する場合には、通信部８５同士を接続し、複数のインバータを連係運転するものである。さらに、インバータ８を遠隔操作する場合においても、通信部８５を介して制御回路８２の情報を送受信するとともに、インバータ８の制御信号を送受信するものである。これにより、インバータ８を遠隔操作でき、発電装置２の制御を遠隔地において行えるものである。
【００１６】
次に、制御電源供給構成の第一実施例について説明する。図４に示すごとく、発電機７には遮断器１５を介して、整流器１６が接続されている。整流器１６にはインバータ８が接続されているものである。そして、発電機７よりの交流電力は、該整流器１６により直流電流に変換され、整流器１６に接続されたインバータ８により交流電流に変換されるものである。インバータ８より出力される電力は、遮断器１７を介して、商用電源４の電線に供給されるものである。これにより、該商用電源４の電線を介して負荷５に電力を供給するものである。
【００１７】
そして、発電機７と遮断器１５間の配線には、リレースイッチ２０のコイル側の接続端子が接続されているものである。遮断器１５と整流器１６の間の配線には、リレースイッチ２０のスイッチ側端子の一方が接続されており、他方はインバータ８と遮断器１７の間の配線に接続されているものである。インバータ８と遮断器１７の間の配線にはスイッチ１８の一端が接続されており、該スイッチ１８の他端には抵抗１９を介して遮断器１５と整流器１６間の配線が接続されるものである。
【００１８】
すなわち、平滑コンデンサ突入電流抑止用抵抗である抵抗１９、発電機発電時に商用電源を供給不可とする開閉装置であるリレー２０、およびスイッチ１８を介して、発電出力部もしくはインバータ内部にある整流部１６前段に、商用電源４を、入力するものである。
【００１９】
このような構成において、発電機７が駆動されていない状態で、スイッチ１８を入れると、商用電源４より電流が遮断器１５と整流器１６の間の配線に供給される。なお、リレースイッチ２０のスイッチ側は入る状態となっているものである。そして、商用電源４より供給された電力は、整流器１６により、直流電流に変換され、インバータ８に供給されるものである。インバータ８においては、規定の電源供給がない場合には、交流電流の出力を行わない構成となっている。抵抗１９を介して、インバータ８に供給された電力により、該インバータ８内の制御回路を作動させ、インバータ８の点検を行うものである。
【００２０】
すなわち、発電装置２の点検を行う際には、前記スイッチ１８を接触させることにより、発電機７を駆動することなく、インバータ８に電力を供給し、該インバータ８の点検を行うことが可能である。発電機７を駆動した際には、リレースイッチ２０のコイル側に電流が流れ、該リレースイッチ２０のスイッチ側の接続が断たれるものである。これにより、発電機７が駆動されている状態においては、商用電源４より、インバータ８に電力が供給されることがなく、発電機７より供給される電力により、インバータ８の点検を行うことが可能である。
【００２１】
スイッチ１８をプッシュスイッチ等の自動復帰スイッチとすることにより、スイッチ１８が押されているときのみ、インバータ８に電力供給を行い、スイッチ１８の切り忘れを回避できるものである。さらに、スイッチ１８をタイマースイッチとすることも可能である。該スイッチ１８を一旦接続すると、一定時間接続の保たれるタイマースイッチとすることにより、点検の間のみインバータ８に電力供給を行うことができるものである。
【００２２】
例えば、スイッチ１８として、５分間の接続が保たれるタイマースイッチを用いた場合に、作業者は発電装置２のカバーを開き、スイッチ１８を入れ、インバータ８の表示部に該インバータの情報を表示させ、それを確認することができる。そして、確認事項のチェックを行った後には、発電装置２のカバーを閉じて点検を終了するものである。スイッチ１８がタイマースイッチであるため、自動的に接続が遮断されるので、スイッチ１８を切る動作を省略できるとともに、スイッチ１８の切り忘れを回避できるものである。
【００２３】
次に、制御電源供給構成の第二実施例について説明する。図５に示すごとく、発電機７には遮断器１５、整流器１６、インバータ８および遮断器１７を介して、商用電源４の電線に接続されるものである。発電機７と遮断器１５間の配線には、リレースイッチ２０のコイル側の接続端子が接続されているものである。整流器１６とインバータ８との間の配線には、リレースイッチ２０のスイッチ側端子の一方が、ダイオード２２を介して接続されている。そして、リレースイッチ２０のスイッチ側端子の他方は、抵抗１９を介して、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１の直流出力側の一端に接続されている。ＡＣ／ＤＣコンバータ２１の直流出力側の他端は、整流器１６とインバータ８との間の配線に接続されているものである。ＡＣ／ＤＣコンバータ２１の交流入力側は、インバータ８と遮断機１７の間に接続されており、該ＡＣ／ＤＣコンバータ２１の交流入力側の一端はスイッチ１８を介して接続されるものである。
【００２４】
すなわち、直流電源を、平滑コンデンサ突入電流抑止用抵抗である抵抗１９、発電機発電時に商用電源を供給不可とする開閉装置であるリレー２０、およびスイッチ１８を介して、発電出力部もしくはインバータ内部にある整流部後段に、入力するものである。なお、図５に示す構成においては、スイッチ１８は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１の前段に配置し、使用しない場合に、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１へ電力が流入しない構成をとることもできる。
【００２５】
このような構成において、発電機７が駆動されていない状態で、スイッチ１８を入れると、商用電源４より電流がＡＣ／ＤＣコンバータ２１に供給される。ＡＣ／ＤＣコンバータ２１を介した電力は、直流電力として整流器１６とインバータ８とを接続する配線に供給される。なお、リレースイッチ２０のスイッチ側は入る状態となっているものであり、ダイオード２２はインバータ８に入力される電力の逆流を防ぐものである。そして、インバータ８はＡＣ／ＤＣコンバータ２１より供給された電力により、該インバータ８内の制御回路を作動させ、インバータ８の点検を行うことができるものである。
【００２６】
すなわち、発電装置２の点検を行う際には、前記スイッチ１８を接触させることにより、発電機７を駆動することなく、インバータ８に電力を供給し、該インバータ８の点検を行うことが可能である。また、スイッチ１８としては前述のごとく、プッシュスイッチ等の自動復帰スイッチを用いることも可能である。
【００２７】
次に、制御電源供給構成の第三実施例について説明する。図６に示すごとく、発電機７には遮断器１５、整流器１６、インバータ８および遮断器１７を介して、商用電源４の電線に接続されるものである。そして、発電機７と遮断器１５間の配線には、リレースイッチ２０のコイル側の接続端子が接続されているものである。インバータ８の制御回路には、リレースイッチ２０のスイッチ側端子の一方が、ダイオード２２を介して接続されている。リレースイッチ２０のスイッチ側端子の他方は、スイッチ１８を介して、バッテリ２３が接続されているものである。また、バッテリ２３端子には、インバータ８の制御回路が接続されているものである。
【００２８】
逆充電防止ダイオードであるダイオード２２、発電機発電時に商用電源を供給不可とする開閉装置であるリレー２０、およびバッテリ電源供給用スイッチであるスイッチ１８もしくはタイマーを介して、インバータ回路内の電源回路に、バッテリ２３の電源を、入力するものである。
【００２９】
このような構成において、発電機７が駆動されていない状態で、スイッチ１８を入れると、バッテリ２３より電流がインバータ８の制御回路に供給される。なお、リレースイッチ２０のスイッチ側は入る状態となっているものであり、ダイオード２２はインバータ８の制御回路に入力される電力の逆流を防ぐものである。そして、インバータ８はバッテリ２３より供給された電力により、該インバータ８内の制御回路を作動させ、インバータ８の点検を行うことができるものである。また、スイッチ１８としては前述のごとく、プッシュスイッチ等の自動復帰スイッチを用いることも可能である。
【００３０】
次に、制御電源供給構成の第四実施例について説明する。図７に示すごとく、発電機７には遮断器１５、整流器１６、インバータ８および遮断器１７を介して、商用電源４の電線に接続されるものである。そして、インバータ８を遮断機１７間の配線には、スイッチ１８を介してトランス２４の入力側が接続されている。トランス２４の出力側には、整流器２５が接続されており、該整流器２５は抵抗１９を介して整流器１６とインバータ８間の配線に接続されているものである。なお、トランス２４に供給される電源は、インバータの制御最小電圧以上、インバータの出力許可電圧以下に設定されているものである。トランス２４としては、商用電源４に接続されることにより、インバータ８側に対して、インバータの制御最小電圧以上、インバータの出力許可電圧以下の電源となるものを用いるものである。これにより、トランス２４を介してインバータ８前段に、インバータ８を作動させるための電力を供給するものである。
【００３１】
このような構成において、発電機７が駆動されていない状態で、スイッチ１８を入れると、商用電源４より電流がトランス２４に供給される。トランス２４により変圧された電力は、整流器２５により直流電力として、インバータ８に供給される。そして、インバータ８はトランス２４を介して供給される電力により、該インバータ８内の制御回路を作動させ、インバータ８の点検を行うことができるものである。すなわち、発電装置２の点検を行う際には、前記スイッチ１８を接触させることにより、発電機７を駆動することなく、点検を行うことが可能である。また、スイッチ１８としては前述のごとく、プッシュスイッチ等の自動復帰スイッチを用いることも可能である。また、発電機が発電している際に、発電機側の出力電圧の方が大きくなる構成とすることにより、スイッチ１８を常時ＯＮとすることも可能である。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１に記載のごとく、インバータ（８）を介して電力を供給する発電機（７）を配置した電源用発電装置の、インバータ点検用制御電源供給機構において、平滑コンデンサ突入電流抑止用抵抗（１９）と、発電機（７）の発電時に商用電源を供給不可とする開閉装置（２０）、及びスイッチ（１８）を介して、前記インバータ（８）の制御に必要な最小電圧以上、インバータ出力が許可される電圧以下の電力を、商用電源（４）から、前記インバータ（８）の入力側に入力するので、発電機停止時において、インバータの制御電源を確保することにより、インバータが保持する故障情報を読み取り、また、インバータの操作表示部を使った各種設定を可能とするものである。
商用電源を用いるので、電源のメンテナンスを行う必要がなく、電源確保の確実性が向上する。
【００３３】
請求項２に記載のごとく、商用電源（４）からインバータ（８）の入力側に供給する電力を、直流に変換してインバータ（８）の入力側の整流回路（１６）下流に入力するので、発電機停止時において、インバータの制御電源を確保することにより、インバータが保持する故障情報を読み取り、また、インバータの操作表示部を使った各種設定を可能とするものである。
【００３５】
請求項３に記載のごとく、発電機（７）発電時に商用電源（４）を供給不可とする開閉装置（２０）を、トランス（２４）及びトランス２４の出力側に接続した整流器（２５）に置換し、商用電源（４）からインバータ（８）の入力側に供給する電力を変圧後に直流に変換して、インバータ（８）の入力側の整流回路（１６）下流に、入力するので、発電機停止時において、インバータの制御電源を確保することにより、インバータが保持する故障情報を読み取り、また、インバータの操作表示部を使った各種設定を可能とするものである。簡便な構成によりインバータ回路への電力供給を行うことができ、電源供給回路の信頼性を向上できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  電源用発電機を用いた電力供給システムの全体構成を示す図。
【図２】  発電装置の構成を示す図。
【図３】  インバータの構成を示すブロック図。
【図４】  制御電源供給構成の第一実施例を示す図。
【図５】  制御電源供給構成の第二実施例を示す図。
【図６】  制御電源供給構成の第三実施例を示す図。
【図７】  制御電源供給構成の第四実施例を示す図。
【符号の説明】
２  発電装置
３  通信線
４  商用電源
５  負荷
６  エンジン
７  発電機
８  インバータ
１５  遮断器
１６  整流回路
１７  遮断器
１８  スイッチ
１９  抵抗
２０  リレースイッチ
【図１】
0003923738.tif 000002
【図２】
0003923738.tif 000003
【図３】
0003923738.tif 000004
【図４】
0003923738.tif 000005
【図５】
0003923738.tif 000006
【図６】
0003923738.tif 000007
【図７】
0003923738.tif 000008