逆变器式携带混合发动机发电机的制作方法
专利名称：逆变器式携带混合发动机发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种逆变器式携带混合发动机发电机。
然而，在这样的已有携带发动机发电机中，发动机的低噪声化成为大的课题。
另外，如发动机输出确定，则携带发动机发电机的输出根据发电体效率确定，可使用的负荷的自由度受到限制。
本发明就是鉴于这一点而做出的，其目的在于提供一种逆变器式携带混合发动机发电机，该逆变器式携带混合发动机发电机实现可低噪声化，可获得由发动机输出和发电体决定的最大输出以上的起动性，可扩大使用负荷容量。
另外，按照已有的该逆变器式发电机，设置分别独立的多个输出绕组和与其对应的可控硅桥式整流电路和将该各整流输出平滑化后切换成串联或并联地叠加的叠加电路，例如，当在海外需要交流240V或交流120V的电压时，并联上述整流输出，通过逆变器获得交流输出120V，或串联上述整流输出，通过逆变器获得交流输出240V。
因此，按照该系统，1)通过串联地叠加整流电路的输出电压，获得高压(240V)，可将电路部件的耐电压减小，降低成本，简单地进行输出常压控制。
2)另外，由于不为高压下的切换，所以功率损失少，可提高发电效率。
3)由于设置将各整流输出平滑后切换成串联或并联地叠加的叠加电路，所以，可使发送地不同的产品为同一设计。
另外，作为另一现有技术，有记载于日本特开2000-278998号公报的技术。
该发动机驱动焊机的特征在于在由发动机驱动的发电体卷绕多个发电绕组，在发动机高速回转时通过切换电路并联各发电绕组，另外，为了在发动机低速回转时补充发生电压下降的量，通过切换电路串联，由整流电路变换成直流焊接电源，将直流输出供给焊条。另外，发动机驱动焊机的又一特征在于将发电体绕组作为中间抽头引出，对高压进行整流或对低压进行整流。
该两项发明都通过开关进行多个绕组的电压切换，从而切换成高压或低压。
然而，在这样的现有技术中，通过开关进行绕组的电压切换，从而转移成高压或低压，所以，根据需要的输出电压，对开关进行切换地使用，使用方便性差，并且由开关进行切换，切换时输出不连续，特性发生变化，开关操作时可能产生干扰。
因此，本发明的另一目的在于提供一种发电机，该发电机使用方便，可减少特性的变化和干扰的发生，由简单构造构成在发动机转速较低的区域也可相对负荷进行足够的电力供给的发电系统，可实现低噪声和低燃耗率。
另外，现有的这种发动机发电机具有由发动机驱动而产生输出电压的发电体，为了控制发动机的转速，由设于发动机发电机内部的电流检测器检测发电体的输出电流，根据该检测出的负荷检测电流，计算出作为基准的发动机转速。
另外，高温介质气体下的影响可能使输出性能和发电效率下降，导致发电体的输出电压降低。在该场合，按照上述装置，发动机的转速计算部判断负荷检测电流下降，将发动机的转速控制为低转速。这样，发电机的输出电压越来越低，不能将输出电压保持为额定电压，变得不能驱动负荷。为了防止这一点，由设于发动机发电机内部的电压检测器检测发电体的输出电压，仅在该检测出的检测电压比额定电压低时，计算出修正转速，将该修正转速加到作为基准的发动机转速，从而计算出修正完毕的发动机转速，通过对应于该计算出的修正完毕的发动机转速地控制发动机转速，即使在输出电流的发电效率下降时也可持续适当地发电。
然而，在现有技术中，为了计算出可适当地持续产生输出电压的发动机转速，至少需要检测发电体的负荷检测电流的电流检测器和检测输出电压的电压检测器，为此，发动机发电机的系统的构造变得复杂。之所以需要该电压检测器，是为了防止由于发动机内部温度的发热状态的影响可能会导致的输出电压下降。
因此，本发明的目的在于提供一种发动机发电机，该发动机发电机即使在温度上升的影响使输出性能和发电效率下降、发电体的输出电压降低的场合，也可持续产生适当的交流输出，形成不需要检测发电体的输出电压的电压检测器的简单系统构造。
第1项发明的逆变器式携带混合发动机发电机的特征在于在隔音箱内部具有发动机、连接于该发动机产生交流输出电压的发电体、对来自该发电体的交流电压进行AC/DC变换和稳压的全波整流电路、及将由该全波整流电路获得的直流电压变换成交流输出的DC/AC变换部；在上述全波整流电路与上述DC/AC变换部之间经由DC/DC变流器连接蓄电装置；具有可选择上述发电体或上述蓄电装置中的任一个电力供给源的控制部。
按照该第1项发明，可选择发电体或蓄电装置中的任一个电力供给源，通过将蓄电装置作为电力供给源，可实现发动机的低噪声化。另外，通过将蓄电装置用作经由DC/DC变流器的电力供给源，可实现与由发动机动力产生的发电输出的混合化，可获得由发动机输出和发电体决定的最大输出以上的起动性，可扩大使用负荷容量。
第2项发明的逆变器式携带混合发动机发电机在第1项发明的基础上还具有这样的特征上述控制部进行可使上述发电体和上述蓄电装置双方同时供给电力的控制。
按照第2项发明，通过进行可使发电体和蓄电装置双方同时供给电力的控制，可获得由发动机输出和发电体决定的最大输出以上的起动性，可扩大使用负荷容量。
第3项发明的逆变器式携带混合发动机发电机在第1项发明的基础上还具有这样的特征上述控制部进行可使上述发电体和上述蓄电装置中的任一方供给电力的切换控制。
按照第3项发明，通过进行可使发电体和蓄电装置中的任一方供给电力的切换控制，可进行与使用负荷容量相应的输出。
第4项发明的逆变器式携带混合发动机发电机在第1～3中任何一项发明的基础上还具有这样的特征上述控制部通过使经济控制开关闭合，相应于交流输出控制上述发动机转速；通过使经济控制开关断开，在交流输出达到额定电流之前将发动机的转速控制为一定。
在第4项发明中，使经济控制开关闭合，相应于交流输出控制发动机转速，在交流输出变少的轻负荷的场合，降低发动机的转速，实现低噪声和低燃耗率。另外，使经济控制开关断开，在交流输出达到额定电流之前将发动机的回转速度控制为一定，从而可进行与使用负荷相应的使用。
第5项发明的逆变器式携带混合发动机发电机在第1～4中任何一项发明的基础上还具有这样的特征上述蓄电装置连接到设于上述发电体的一部分的充电线圈或设于发动机的点火系统的充电线圈。
按照第5项发明，蓄电装置在发动机运行过程中由充电线圈充电。
第6项发明的逆变器式携带混合发动机发电机在第1～5中任何一项发明的基础上还具有这样的特征上述蓄电装置为双电荷层电容器。
按照第6项发明，通过使用双电荷层电容器，可由短时间的发动机驱动进行双电荷层电容器的充电。另外，当在低噪声环境下的使用频率高时，可在短时间的发动机运行后停止发动机，在寂静中供给电力。
第7项发明的逆变器式携带混合发动机发电机在第1项发明的基础上还具有这样的特征设置多个产生大小不同的交流输出电压的发电体，在这些各发电体分别连接全波整流电路，串联各全波整流电路的输出侧，叠加来自上述各全波整流电路的直流电压。
按照第7项发明，设置多个产生大小不同的交流输出电压的发电体，在这些各发电体分别连接全波整流电路，串联地叠加来自这些各全波整流电路的直流电压，所以，可在低回转区域到高回转区域不间断地获得所需要的直流电压，扩大作为发电机的正常电压输出的范围，可在负荷电流少的区域将发动机转速维持得较低，所以，可实现低噪声化和低燃耗率化。
第8项发明的逆变器式携带混合发动机发电机在第7项发明的基础上还具有这样的特征在与产生上述大的交流输出电压的发电体连接的全波整流电路侧设置进行上述AC/DC变换后的直流电压的稳压的稳压电路。
按照第8项发明，除了上述效果外，由于在与产生大的交流输出电压的发电体连接的全波整流电路侧设置进行AC/DC变换后的直流电压的稳压的稳压电路，所以，可由更少数量的稳压电路实现叠加的输出电压的稳定化。
第9项发明的逆变器式携带混合发动机发电机在第1项发明的基础上还具有这样的特征具有检测隔音箱的温度的温度检测部和作为信号输入由该温度检测部检测出的温度对上述发动机的转速进行控制的控制部，该控制部根据上述信号检测上述隔音箱内部的温度上升，根据该温度上升计算出对上述发电体的交流输出电压的下降量进行补充的发动机转速，控制上述发动机。
按照第9项发明，具有检测隔音箱的温度的温度检测部和作为信号输入由该温度检测部检测出的温度对上述发动机的转速进行控制的控制部，该控制部根据上述信号检测上述隔音箱内部的温度上升，根据该温度上升计算出对上述发电体的交流输出电压的下降量进行补充的发动机转速，控制上述发动机，所以，可提供一种简易的系统构造，该简易的系统构造在隔音型发电机等内部温度易于上升的构造的发电机中，可自动调整到与其使用实际状态相应的发动机转速，不降低发电效率地持续产生适当的交流输出。
第10项发明的逆变器式携带混合发动机发电机在第9项发明的基础上还具有这样的特征上述控制部具有存储在负荷电流与上述发动机的转速的关系中与温度相应的多个特性曲线的电流·转速图存储部，相应于由上述温度检测部检测出的温度上升从存储于上述电流·转速图存储部的多个特性曲线选择适当的特性曲线，控制上述发动机的转速。
按照第10项发明，上述控制部具有存储在负荷电流与上述发动机的转速的关系中与温度相应的多个特性曲线的电流·转速图存储部，相应于由上述温度检测部检测出的温度上升从存储于上述电流·转速图存储部的多个特性曲线中选择适当的特性曲线，控制上述发动机的转速，所以，除了第9项发明的效果外，还具有持续保持与温度相应的稳定的发电效率的适当的特性曲线，所以，可自动调整到与使用实际状态更加相应的发动机转速，不降低发电效率地持续产生适当的交流输出。
图2为要部的构成图。
图3为电力供给源的选择电路图。
图4为示出蓄电装置的电力供给源的图。
图5为控制装置的控制框图。
图6为示出经济控制开关闭合或断开的场合的发动机转速和节气门开度与交流输出电流的关系的图。
图7为示出经济控制开关闭合或断开的场合的燃耗率与交流输出电流的关系的图。
图8为示出全波整流后的直流电压与交流输出电流的关系的图。
图9为节气门控制初期动作的流程图。
图10为经济控制开关的控制动作的流程图。
图11为本发明的另一实施形式的逆变器式发电机的电路图。
图12为示出该实施形式的整流后的直流电压与发动机转速的关系的曲线图。
图13为示出比较例的整流后的直流电压与发动机转速的关系的图。
图14为本发明的再一个实施形式的发动机式发电机的电路图。
图15为示出本实施形式的温度检测后的控制部输入电压与控制器内部温度的关系的曲线图。
图16为该实施形式的曲线图，为发动机发电机内部温度的发热状态的场合的节气门开度和发动机转速与AC输出电流的关系的图。
首先，根据图1说明本发明逆变器式携带混合发动机发电机的构成。符号1为设于隔音箱的发动机，在该发动机1连接化油器2和空气滤清器3，在该化油器2设置步进电动机4，通过驱动该步进电动机4，从而控制节气门开度。
在该发动机1连接多极式的发电体5，在该发电体5连接控制装置6，从该控制装置6向负荷7供给交流输出。
另外，在控制装置6经由DC/DC变流器9连接蓄电装置8，可选择发电体5或蓄电装置8中的任一个电力供给源。
另外，在控制装置6连接经济控制开关SW1、动力辅助模式开关SW2、及动力源切换开关SW3。
该控制装置6如图2所示那样，具有全波整流电路60、电解电容器61、DC/AC变换部62、滤波电路63、及控制部64。发电体5连接到全波整流电路60，该全波整流电路60经由电解电容器61连接到DC/AC变换部(逆变器电路)62，该DC/AC变换部62连接到滤波电路63，从该滤波电路63向负荷7输出交流电流。另外，在控制部64连接设于发电体5的一部分的发电线圈50，在发动机运行过程中该发电线圈50成为装置电源。
另外，由蓄电池构成的蓄电装置8连接到DC/DC变流器9，该DC/DC变流器9经由电流反流防止用二极管22连接到全波整流电路60与电解电容器61之间。
另外，在蓄电装置8连接设于发电体5的一部分的充电线圈51，在发动机运行过程中由充电线圈51充电。另外，蓄电装置8连接到控制部64，成为发动机不运行时的装置电源。另外，蓄电装置8也可连接到发动机1的点火系统具有的充电线圈进行充电。
另外，在DC/DC变流器9和DC/AC变换部62连接控制部64，根据来自电流传感器65的输出电流检测值将输出电压检测值输入到该控制部64。根据这些值，由控制部64控制DC/DC变流器9和DC/AC变换部62。
由发动机1的驱动，驱动发电体5产生交流输出电压，来自该发电体5的交流输出电压由全波整流电路(可控硅桥式整流电路)60整流后，由电解电容器61平滑化。这样，在实际使用回转区域获得所需要的直流电压。
该直流电压在由DC/AC变换部62形成交流输出后，由滤波电路63除去高次谐波，获得所需要的交流输出。另外，检测滤波电路63的输出电压，使其返回到控制部64，从而可使输出电压稳定化。
同时，在连接需要起动性的负荷7、相对额定电流在短时间增加足够大的负荷电流的场合，检测出其增加比例，或检测出其绝对量，从控制部64向DC/DC变流器9提供控制信号。或者，对于DC/DC变流器9的作动这样进行设定，即，如紧接全波整流电路60后的直流电压(Vdc)为规定电压，则当该规定电压在该实施形式下如图8所示那样下降到170V以下时，判断为负荷大并动作，另外，在比170V大的状态下不作动。即，由电流检测或电压检测进行控制。
该逆变器式携带混合发动机发电机具有可选择发电体5或蓄电装置8中的任一个电力供给源的控制部64，如图3所示那样，由连接到控制部64的动力辅助模式开关SW2、动力源切换开关SW3进行以下那样的动作。
即，当动力辅助模式开关SW2闭合时，经由控制部64的AND电路640驱动发动机发电体控制部641、蓄电装置DC/DC变流器控制部642，进行可使发电体5和蓄电装置8双方能够同时供给电力的控制。
例如，如主电力供给源为发电体侧，在过负荷区域仅靠发电侧不能获得足够的电力供给，从蓄电装置8补充电力。为了防止蓄电装置8的过放电，在通常额定输出以下使用的场合，可结束来自蓄电装置8的电力供给。
这样，通过进行使发电体5和蓄电装置8双方能够同时供给电力的控制，可获得由发动机输出和发电体决定的最大输出以上的起动性，扩大使用负荷容量。
另外，在动力辅助模式开关SW2断开时，由动力源切换开关SW3的闭合、断开经由控制部64的AND电路643、644驱动发动机发电体控制部641、蓄电装置DC/DC变流器控制部642中的任一个，进行可使发电体5和蓄电装置8的任一方供给电力的切换控制。
即，当动力辅助模式开关SW2断开时，如动力源切换开关SW3闭合(选择蓄电装置侧)，则经由AND电路643驱动蓄电装置DC/DC变流器控制部642，使发动机1停止，控制装置6的电源部从发电体5切换到蓄电装置8。
另外，当动力辅助模式开关SW2断开时，如动力源切换开关SW3断开(选择发动机例)，则通过AND电路644驱动发动机发电体控制部641，此时不从蓄电装置侧进行电力供给。
这样，通过进行可使发电体5和蓄电装置8的任一方供给电力的切换控制，可进行与使用负荷容量相应的输出。
另外，蓄电装置8如图4所示那样，通过将蓄电池串联连接的构成，向DC/DC变流器9的输入电压增大。在该实施形式下，12V的蓄电池串联6个，输入到DC/DC变流器9的电压为72V，输入电压增大。
这样，可减小DC/DC变流器9的电流容量，所以，可减少1次侧的热损失，可实现DC/DC变流器9的小型化，实现轻量化并降低成本。
在该实施形式中，通过检测紧接全波整流电路60后的直流电压和输出电流，判断负荷是否大，控制DC/DC变流器9，但不限于此，例如在负荷为泵等的场合，刚接通开关后，判断负荷大，不检测电流或电压，也可将接通开关这一状态作为触发信号，使DC/DC变流器动作规定的时间。
另外，蓄电装置8使用蓄电池，但不限于蓄电池，可使用蓄电池或同等的蓄电装置例如双电荷层电容器作为能源。作为蓄电装置8，在使用双电荷层电容器的场合，可由短时间的发动机驱动进行双电荷层电容器的充电。低噪声环境下的使用频率高时，可在短时间的发动机运行后使发动机停止，在寂静中供给电力。
另外，在控制装置6的控制部64设置图5所示那样的检测发动机1的转速的发动机转速检测部645，同时，设置如图6所示的存储了特性的电流·转速图存储部646，在该电流·转速图存储部646连接经济控制开关SW1。
该发动机转速检测部645和电流·转速图存储部646连接到节气门控制运算部647，该节气门控制运算部647连接到控制步进电动机4的电动机驱动部648。
这样，当经济控制开关SW1闭合时，根据图6中的实线特性曲线，成为规定的发动机转速(节气门开度)和规定的AC输出电流(负荷电流)地由节气门控制运算部647控制电动机驱动部648。
另外，当经济控制开关SW1断开时，根据图6中的虚线的特性曲线，成为规定的发动机的转速(节气门开度)和规定的AC输出电流(负荷电流)地由节气门控制运算部647控制电动机驱动部648。
图7示出燃耗率与AC输出电流的关系，经济控制开关SW1在闭合时成为由实线示出的那样的状态，另外，经济控制开关SW1在断开时成为虚线所示的状态。
这样，控制装置6的控制部64向步进电动机4提供电信号以成为规定的发动机转速、使节气门开度为规定的开度，如图9和图10所示那样控制步进电动机4。
图9的节气门控制起始动作为，在步骤a1使节气门朝开方向动作，在发动机转速达到1500rpm以上之前打开节气门(步骤a2)。发动机转速在1500rpm以上时，使发动机转速为2800rpm地设定(步骤a3)，进行交流电流输出开始之定时器设定为0.5秒(步骤a4)，进行交流电流的输出。
图10的经济控制开关的控制动作根据电流·转速图设定电流·转速，设定低温时开始定时器(步骤b1)，当外部气体温度处于0℃以下时，转移到步骤b2，强制地将发动机转速维持在3800rpm的高速达数分钟，进行交流电流的输出。
另一方面，在步骤b1，当低温时开始定时器未设定时，进行电流·转速的运算(步骤b3)，设定发动机转速(步骤b4)，在经济控制开关SW1闭合的场合，进行交流的输出(步骤b5)。
另一方面，在经济控制开关SW1断开的场合，当发动机转速处于3600rpm以下的设定时，强制地将其设定在3600rpm，进行交流电流的输出(步骤b6)。
这样，经济控制开关SW1为如图7所示那样切换2个特性的开关，在将经济控制开关SW1闭合的场合，AC输出电流减少(轻负荷)，降低发动机转速，实现低噪声·低燃耗率。
另外，在经济控制开关SW1断开的场合，在AC输出电流从0安培到额定电流的范围将发动机转速控制为一定，根据使用负荷的特性其可能具有良好的使用方便性。例如，存在使用频繁改变负荷电流的电动磨床的场合等。
实施例2图11～图13为示出本发明的另一实施形式的图。该实施例设置多个发电体。其它构成与上述说明相同，所以，省略其说明。
如图11所示那样，在发动机(未图示)连接后面将详细说明的第1发电体115和第2发电体116，与上述实施例同样，在这些第1、第2发电体115、116连接控制装置，从该控制装置向负荷装置(未图示)供给交流输出，同时，在该控制装置连接经济控制开关。
上述第1发电体115和第2发电体116产生大小不同的交流输出电压地构成，第1发电体115产生比第2发电体116更大的交流输出电压地构成。
该第1发电体115连接到第1全波整流电路126，第2发电体116连接到第2全波整流电路127。这些第1、第2全波整流电路126、127分别对来自第1、第2发电体115、116的交流输出电压进行AC/DC变换地构成，在其第1全波整流电路126连接进行恒压化的稳压电路128。
这些第1、第2全波整流电路126、127的输出侧为这样的构成通过电解电容器129串联，同时，连接到DC/AC变换部(逆变器电路)130，向该DC/AC变换部130输出来自第1、第2全波整流电路126、127的叠加的直流电压，由该DC/AC变换部130将该叠加的直流电压变换成交流输出。
该DC/AC变换部130连接到滤波电路131，由该滤波电路131除去高次谐波成分获得所需要的交流输出。从该滤波电路131向上述负荷装置输出AC输出电流。
如图12所示，对于该第1发电体115，由该第1发电体115单体的第1全波整流电路126获得的整流后的直流电压与发动机转速的关系如实线所示特性曲线A所示那样，对于第2发电体116，由该第2发电体116单体的第2全波整流电路127获得的整流后的直流电压与发动机转速的关系如一点划线所示特性曲线B所示那样，与该第1发电体115相比，显示出直流电压较小的特性。
另外，稳压电路128对来自第1全波整流电路126的直流电压进行相位控制，使图12中的特性曲线A成为由2点划线所示特性曲线A1所示那样地进行控制。这样，将叠加来自两全波整流电路126、127的各直流电压获得的直流电压控制成为图12中由虚线所示特性曲线C。
如图11所示，设置控制部132，连接到滤波电路131、DC/AC变换部130。
下面，说明其作用。
当驱动发动机时，由第1、第2发电体115、116发生大小不同的交流输出电压，来自该第1、第2发电体115、116的交流输出电压分别由第1全波整流电路(三相混合桥式电路)126、第2全波整流电路(三相全波整流电路)127整流后，由电解电容器129平滑化。
此时，两全波整流电路126、127的输出侧串联，所以，来自两全波整流电路126、127的直流电压叠加，获得图12中的虚线所示那样的特性曲线C所示直流电压，在此，在发动机转速成为2500(rpm)以上的状态下，在实际使用转速区域中可获得所需要的直流电压(204Vdc)。顺便提一下，为了生成120V的交流电压，需要204V的直流电压。
当发动机转速在2500(rpm)以上时，由稳压电路128对第1全波整流电路126进行相位控制，叠加的直流电压如图12的特性曲线C所示那样保持204V的稳定状态。这样，在低转速(2500rpm)到高转速(6000rpm)的宽范围内可获得稳定的直流电压。
在这样的场合，来自两全波整流电路126、127的直流电压不超过204V，所以，两全波整流电路126、127不为关闭，可将电压供给到电解电容器129的两端，直到高转速(6000rpm)可获得稳定的直流电压，同时，可保持较低的电子部件的耐电压，实现低成本化。另外，在生成120V的交流电压的系统中，通过获得204V的直流的直流电压，正弦波的AC输出不会失真。
另外，通过设置发生大小不同的交流输出电压的第1、第2发电体115、116，仅由稳压电路128对产生大的交流输出电压的第1发电体115侧的直流电压进行控制，即可获得规定的稳定直流电压，不需要由稳压电路128对所有发电体进行相位控制，所以，可使构造简化。
如设置发生相同大小的交流输出电压的2个发电体，由电压稳定化电路对来自它们的直流电压的一方进行相位控制，则如图13所示那样，在4000(rpm)到6000(rpm)之间不能获得叠加的规定值的电流电压。
即，当在低转速(2500rpm)获得叠加的直流电压(204V)时，来自各发电体侧的直流电压分别需要102V，该特性曲线如示于D、E那样，必须在某种程度上使用具有较大倾斜特性的2个发电体。另外，为了使叠加的直流电压稳定在204V，当仅对一方的发电体侧进行相位控制时，控制的场合示于特性曲线D，不控制的场合示于特性曲线E。这样，如特性曲线D所示那样，一方的全波整流电路关闭，不向电解电容器的两端供给电压。
这样，需要对各全波整流电路设置稳压电路，分别进行相位控制，导致成本增加，并且使控制电路复杂化。
该直流电压由DC/AC变换部130变换成交流输出后，由滤波电路131除去高次谐波，获得所需要的交流输出。另外，对滤波电路131的输出电压进行检测，使其返回到控制部132，从而可使输出电压稳定化。
这里的输出电压如上述那样整流后，可获得所需要大小的直流电压(204V)，所以可获得失真系数小的正弦波AC输出。
这样，作为发电机的正常的电压输出的范围(电压控制区域)扩大，可在负荷电流少的区域将发动机转速维持得较低。因此，可实现低噪声化和低燃耗率化。
在这样的场合，由于不像过去那样由开关进行切换，所以，没有切换时输出不连续的现象，可抑制特性发生变化或开关操作时发生干扰。
通过准备不同输出的多个发电体115、116并设置第1、第2全波整流电路126、127等这样的简单的构造的改良，可获得电稳定的特性。
在上述实施形式，使用2个发电体115、116，但不限于此，也可为3个以上，同时，可在这些任意数量的发电体侧使用稳压电路，进行任意个数的控制。
实施例3图14～图16为示出本发明的另一实施形式的图。该实施例设置温度检测部。其它构造与上述说明相同，所以，省略其说明。
控制装置217如图14所示那样，在多极式发电体216连接全波整流电路228，该全波整流电路228经由电解电容器229连接到DC/AC变换部(逆变器电路)230，该DC/AC变换部230连接到滤波电路231，AC电流从该滤波电路231输出到负荷装置(未图示)。
另外，在该DC/AC变换部230连接控制部240，在该控制部240连接与在上述多极式发电体216的局部上设置的发动机回转线圈42连接的回转检测部222，同时，经由接口连接设置了具有温度特性的热敏电阻电路251的温度检测器226。由该温度检测器226检测隔音箱的温度。另外，该控制部240从电流传感器241输入负荷电流，根据该负荷电流，由控制部240控制DC/AC变换部230。另外，与实施例1同样，在电流·转速图存储部中存储示于图6和图16的那样的特性，在该电流·转速图存储部连接经济控制开关219。
该发动机回转检测部222、电流·转速图存储部及温度检测部226连接到节气门控制运算部(未图示)，该节气门控制运算部连接到对步进电动机进行控制的电动机驱动部(未图示)。
这样，当经济控制开关219闭合时，根据图6中的实线的特性曲线，成为规定的基准发动机转速(节气门开度)和规定的AC输出电流(负荷电流)地由节气门控制运算部计算。另外，将由温度检测部226检测出的温度变换成电压信号，根据该电压信号从存储于电流·转速图存储部的、图16中的实线的多个特性曲线选择适当的特性曲线，成为对控制装置217内部温度适当的规定的发动机转速(节气门开度)和规定的AC输出电流(负荷电流)地由节气门控制运算部控制电动机驱动部。
另外，当经济控制开关219断开时，根据图6中的虚线的特性曲线，成为规定的发动机转速(节气门开度)和规定的AC输出电流(负荷电流)地由节气门控制运算部控制电动机驱动部。
对于燃耗率与AC输出电流的关系，当经济控制开关219闭合时，成为图7的实线所示那样的状态，另外，当经济控制开关219断开时，成为虚线所示那样的状态。
下面说明其作用。
由发动机211的驱动，对多极式发电体216进行驱动，产生交流输出电压，来自该多极式发电体216的交流输出电压由全波整流电路(可控硅桥式整流电路)228整流后，由电解电容器229平滑。由此可在实际使用转速区域获得所需要的直流电压。
该直流电压由DC/AC变换部230变换为交流输出后，由滤波电路31除去高次谐波，获得所需要的交流输出。
另外，在上述交流输出电流为轻负荷的场合，对设于化油器的步进电动机提供成为规定的发动机转速的电信号，使步进电动机的节气门开度成为规定的节气门开度，从而具有低噪声·低燃耗率的特性。
这是因为，在使连接到控制装置217的经济控制开关219闭合的场合，由电流传感器241检测从多极式发电体216输出的负荷电流，根据从该电流传感器241检测出的负荷电流，在由控制部240的一部分构成的节气门控制运算部从存储于电流·转速图存储部的图6中实线所示那样的AC输出电流的值，按发动机转速值的特性曲线，计算出规定的基准发动机转速。
由具有设于温度检测部226的温度特性的热敏电阻电路251检测控制装置217内部的温度。根据由该热敏电阻电路251检测出的温度例如图15中由实线所示那样，如控制装置217内部温度为25℃，则将2.3V的控制部输入电压值输入到控制部240的节气门控制运算部，如控制装置217内部温度为90℃，则将5.0V的控制部输入电压值输入到控制部240的节气门控制运算部。
如温度为25℃，则在节气门控制运算部判断为常温，选择存储于电流·转速图存储部中的图16的常温特性曲线的图，根据该特性曲线控制电动机驱动部。
然后，由于隔音箱的温度上升的影响使输出性能和发电效率下降，发电体216的输出电压可能下降，所以，根据其输入的控制部输入电压增加发动机转速，对发电体216的输出电压的下降的量进行补充。即，当温度上升到90℃时，由节气门控制运算部判断为热时，选择存储于电流·转速图存储部的图16的热时的特性曲线的图，根据该特性曲线控制电动机驱动部。
这样，由温度检测器226检测控制装置217内部的温度，计算出基于该检测出的温度的发动机转速，控制对各输出电流和各温度适当的发动机转速，从而在隔音型发电机等内部温度易于上升的构造的发电机中，可自动调整到与其使用实际状态相应的发动机转速，不降低发电效率地持续产生适当的交流输出。
另外，不检测输出电压即可防止隔音箱的温度上升的影响导致的输出电压的下降，可形成不需要电压检测器的简易的系统构造。
在上述实施形式中，在控制装置217设置温度检测器226，检测控制装置217内部介质气体温度的发热状态，但不限于此，在隔音型发动机发电机中，密闭的内部温度分布较均匀，所以，例如由发电体定子线圈部温度等也可实现上述作用。
另外，作为控制方式，在电流·转速图存储部存储了2个特性曲线，相应于温度对其进行选择地进行控制，但不限于此，可将无限的特性曲线作为图存储。另外，除选择特性曲线的方式以外，也可在成为基准的发动机转速加上与温度上升的比例对应的转速，进行随时控制。
如上述那样，在第1项发明中，可选择发电体或蓄电装置中的任一个电力供给源，通过将蓄电装置作为电力供给源，可实现发动机的低噪声化。另外，通过将蓄电装置用作经由DC/DC变流器的电力供给源，可实现与由发动机动力产生的发电输出的混合化，可获得由发动机输出和发电体决定的最大输出以上的起动性，可扩大使用负荷容量。
在第2项发明中，进行可使发电体和蓄电装置双方能够同时供给电力的控制，可获得由发动机输出和发电体决定的最大输出以上的起动性，可扩大使用负荷容量。
在第3项发明中，通过进行可使发电体和蓄电装置的任一方供给电力的切换控制，可进行与使用负荷容量相应的输出。
在第4项发明中，使经济控制开关闭合，相应于交流输出控制发动机转速，在交流输出变少的轻负荷的场合，降低发动机的转速，实现低噪声和低燃耗率。另外，使经济控制开关断开，在交流输出达到额定电流之前将发动机的转速控制为一定，从而可进行与使用负荷相应的使用。
在第5项发明中，蓄电装置在发动机运行过程中由充电线圈充电。
在第6项发明中，通过使用双电荷层电容器，可由短时间的发动机驱动进行双电荷层电容器的充电。另外，当在低噪声环境下的使用频率高时，可在短时间的发动机运行后停止发动机，在寂静中供给电力。
按照第7项发明，设置多个产生大小不同的交流输出电压的发电体，在这些各发电体分别连接全波整流电路，串联地叠加来自这些各全波整流电路的直流电压，所以，可在低回转区域到高回转区域不间断地获得所需要的直流电压，扩大作为发电机的正常电压输出的范围，可在负荷电流少的区域将发动机转速维持得较低，所以，可实现低噪声化和低燃耗率化。
按照第8项发明，除了上述效果外，由于在与产生大的交流输出电压的发电体连接的全波整流电路侧设置进行AC/DC变换后的直流电压的稳压化的稳压电路，所以，可由更少数量的稳压电路实现叠加的输出电压的稳定化。
按照第9项发明，具有检测隔音箱的温度的温度检测部和作为信号输入由该温度检测部检测出的温度对上述发动机的转速进行控制的控制部，该控制部根据上述信号检测上述隔音箱内部的温度上升，根据该温度上升计算出对上述发电体的交流输出电压的下降量进行补充的发动机转速，控制上述发动机，所以，可提供一种简易的系统构造，该简易的系统构造在隔音型发电机等内部温度易于上升的构造的发电机中，可自动调整到与其使用实际状态相应的发动机转速，不降低发电效率地持续产生适当的交流输出。
按照第10项发明，上述控制部具有存储在负荷电流与上述发动机的转速的关系中与温度相应的多个特性曲线的电流·转速图存储部，相应于由上述温度检测部检测出的温度上升从存储于上述电流·转速图存储部的多个特性曲线中选择适当的特性曲线，控制上述发动机的转速，所以，除了第9项发明的效果外，还具有持续保持与温度相应的稳定的发电效率的适当的特性曲线，所以，可自动调整到与使用实际状态更加相应的发动机转速，不降低发电效率地持续产生适当的交流输出。
权利要求
1.一种逆变器式携带混合发动机发电机，其特征在于在隔音箱内部具有发动机、连接于该发动机产生交流输出电压的发电体、对来自该发电体的交流电压进行AC/DC变换的全波整流电路、及将由该全波整流电路获得的直流电压变换成交流输出的DC/AC变换部；在上述全波整流电路与上述DC/AC变换部之间经由DC/DC变流器连接蓄电装置；具有可选择上述发电体或上述蓄电装置中的任一个电力供给源的控制部。
2.根据权利要求1所述的逆变器式携带混合发动机发电机，其特征在于上述控制部进行可同时使上述发电体和上述蓄电装置双方供给电力的控制。
3.根据权利要求1所述的逆变器式携带混合发动机发电机，其特征在于上述控制部进行可使上述发电体和上述蓄电装置中的任一方供给电力的切换控制。
4.根据权利要求1～3中任何一项所述的逆变器式携带混合发动机发电机，其特征在于上述控制部通过使经济控制开关闭合，相应于交流输出控制上述发动机转速；通过使经济控制开关断开，在交流输出达到额定电流之前将上述发动机的转速控制为一定。
5.根据权利要求1～4中任何一项所述的逆变器式携带混合发动机发电机，其特征在于上述蓄电装置连接到设于上述发电体的一部分的充电线圈或设于发动机的点火系统的充电线圈。
6.根据权利要求1～5中任何一项所述的逆变器式携带混合发动机发电机，其特征在于上述蓄电装置为双电荷层电容器。
7.根据权利要求1所述的逆变器式携带混合发动机发电机，其特征在于设置多个产生大小不同的交流输出电压的发电体，在该各发电体分别连接上述全波整流电路，串联该各全波整流电路的输出侧，叠加来自上述各全波整流电路的直流电压。
8.根据权利要求7所述的逆变器式携带混合发动机发电机，其特征在于在与产生上述大的交流输出电压的发电体连接的全波整流电路侧设置进行上述AC/DC变换后的直流电压的稳压的稳压电路。
9.根据权利要求1所述的逆变器式携带混合发动机发电机，其特征在于具有检测隔音箱的温度的温度检测部和作为信号输入由该温度检测部检测出的温度对上述发动机的转速进行控制的控制部，该控制部根据上述信号检测上述隔音箱内部的温度上升，根据该温度上升计算出对上述发电体的交流输出电压的下降量进行补充的发动机转速，控制上述发动机。
10.根据权利要求9所述的逆变器式携带混合发动机发电机，其特征在于上述控制部具有存储在负荷电流与上述发动机的转速的关系中与温度相应的多个特性曲线的电流·转速图存储部，相应于由上述温度检测部检测出的温度上升从存储于上述电流·转速图存储部的多个特性曲线选择适当的特性曲线，控制上述发动机的转速。
全文摘要
本发明提供一种逆变器式携带混合发动机发电机，具有发动机1、连接于该发动机1产生交流输出电压的发电体5、对来自该发电体5的交流电压进行AC/DC变换的全波整流电路60、及将由该全波整流电路60获得的直流电压变换成交流输出的DC/AC变换部62；在上述全波整流电路60与上述DC/AC变换部62之间经由DC/DC变流器9连接蓄电装置8；具有可选择上述发电体5或上述蓄电装置8中的任一个电力供给源的控制部64。该逆变器式携带混合发动机发电机可低噪声化，可获得由发动机输出和发电体决定的最大输出以上的起动性，可扩大使用负荷容量。
文档编号H02P9/04GK1445923SQ03120778
公开日2003年10月1日 申请日期2003年3月19日 优先权日2002年3月20日
发明者深谷光男, 内野隆, 杉山隆秀 申请人:雅马哈发动机株式会社
技术领域：
本发明涉及一种逆变器式携带混合发动机发电机。
然而，在这样的已有携带发动机发电机中，发动机的低噪声化成为大的课题。
另外，如发动机输出确定，则携带发动机发电机的输出根据发电体效率确定，可使用的负荷的自由度受到限制。
本发明就是鉴于这一点而做出的，其目的在于提供一种逆变器式携带混合发动机发电机，该逆变器式携带混合发动机发电机实现可低噪声化，可获得由发动机输出和发电体决定的最大输出以上的起动性，可扩大使用负荷容量。
另外，按照已有的该逆变器式发电机，设置分别独立的多个输出绕组和与其对应的可控硅桥式整流电路和将该各整流输出平滑化后切换成串联或并联地叠加的叠加电路，例如，当在海外需要交流240V或交流120V的电压时，并联上述整流输出，通过逆变器获得交流输出120V，或串联上述整流输出，通过逆变器获得交流输出240V。
因此，按照该系统，1)通过串联地叠加整流电路的输出电压，获得高压(240V)，可将电路部件的耐电压减小，降低成本，简单地进行输出常压控制。
2)另外，由于不为高压下的切换，所以功率损失少，可提高发电效率。
3)由于设置将各整流输出平滑后切换成串联或并联地叠加的叠加电路，所以，可使发送地不同的产品为同一设计。
另外，作为另一现有技术，有记载于日本特开2000-278998号公报的技术。
该发动机驱动焊机的特征在于在由发动机驱动的发电体卷绕多个发电绕组，在发动机高速回转时通过切换电路并联各发电绕组，另外，为了在发动机低速回转时补充发生电压下降的量，通过切换电路串联，由整流电路变换成直流焊接电源，将直流输出供给焊条。另外，发动机驱动焊机的又一特征在于将发电体绕组作为中间抽头引出，对高压进行整流或对低压进行整流。
该两项发明都通过开关进行多个绕组的电压切换，从而切换成高压或低压。
然而，在这样的现有技术中，通过开关进行绕组的电压切换，从而转移成高压或低压，所以，根据需要的输出电压，对开关进行切换地使用，使用方便性差，并且由开关进行切换，切换时输出不连续，特性发生变化，开关操作时可能产生干扰。
因此，本发明的另一目的在于提供一种发电机，该发电机使用方便，可减少特性的变化和干扰的发生，由简单构造构成在发动机转速较低的区域也可相对负荷进行足够的电力供给的发电系统，可实现低噪声和低燃耗率。
另外，现有的这种发动机发电机具有由发动机驱动而产生输出电压的发电体，为了控制发动机的转速，由设于发动机发电机内部的电流检测器检测发电体的输出电流，根据该检测出的负荷检测电流，计算出作为基准的发动机转速。
另外，高温介质气体下的影响可能使输出性能和发电效率下降，导致发电体的输出电压降低。在该场合，按照上述装置，发动机的转速计算部判断负荷检测电流下降，将发动机的转速控制为低转速。这样，发电机的输出电压越来越低，不能将输出电压保持为额定电压，变得不能驱动负荷。为了防止这一点，由设于发动机发电机内部的电压检测器检测发电体的输出电压，仅在该检测出的检测电压比额定电压低时，计算出修正转速，将该修正转速加到作为基准的发动机转速，从而计算出修正完毕的发动机转速，通过对应于该计算出的修正完毕的发动机转速地控制发动机转速，即使在输出电流的发电效率下降时也可持续适当地发电。
然而，在现有技术中，为了计算出可适当地持续产生输出电压的发动机转速，至少需要检测发电体的负荷检测电流的电流检测器和检测输出电压的电压检测器，为此，发动机发电机的系统的构造变得复杂。之所以需要该电压检测器，是为了防止由于发动机内部温度的发热状态的影响可能会导致的输出电压下降。
因此，本发明的目的在于提供一种发动机发电机，该发动机发电机即使在温度上升的影响使输出性能和发电效率下降、发电体的输出电压降低的场合，也可持续产生适当的交流输出，形成不需要检测发电体的输出电压的电压检测器的简单系统构造。
第1项发明的逆变器式携带混合发动机发电机的特征在于在隔音箱内部具有发动机、连接于该发动机产生交流输出电压的发电体、对来自该发电体的交流电压进行AC/DC变换和稳压的全波整流电路、及将由该全波整流电路获得的直流电压变换成交流输出的DC/AC变换部；在上述全波整流电路与上述DC/AC变换部之间经由DC/DC变流器连接蓄电装置；具有可选择上述发电体或上述蓄电装置中的任一个电力供给源的控制部。
按照该第1项发明，可选择发电体或蓄电装置中的任一个电力供给源，通过将蓄电装置作为电力供给源，可实现发动机的低噪声化。另外，通过将蓄电装置用作经由DC/DC变流器的电力供给源，可实现与由发动机动力产生的发电输出的混合化，可获得由发动机输出和发电体决定的最大输出以上的起动性，可扩大使用负荷容量。
第2项发明的逆变器式携带混合发动机发电机在第1项发明的基础上还具有这样的特征上述控制部进行可使上述发电体和上述蓄电装置双方同时供给电力的控制。
按照第2项发明，通过进行可使发电体和蓄电装置双方同时供给电力的控制，可获得由发动机输出和发电体决定的最大输出以上的起动性，可扩大使用负荷容量。
第3项发明的逆变器式携带混合发动机发电机在第1项发明的基础上还具有这样的特征上述控制部进行可使上述发电体和上述蓄电装置中的任一方供给电力的切换控制。
按照第3项发明，通过进行可使发电体和蓄电装置中的任一方供给电力的切换控制，可进行与使用负荷容量相应的输出。
第4项发明的逆变器式携带混合发动机发电机在第1～3中任何一项发明的基础上还具有这样的特征上述控制部通过使经济控制开关闭合，相应于交流输出控制上述发动机转速；通过使经济控制开关断开，在交流输出达到额定电流之前将发动机的转速控制为一定。
在第4项发明中，使经济控制开关闭合，相应于交流输出控制发动机转速，在交流输出变少的轻负荷的场合，降低发动机的转速，实现低噪声和低燃耗率。另外，使经济控制开关断开，在交流输出达到额定电流之前将发动机的回转速度控制为一定，从而可进行与使用负荷相应的使用。
第5项发明的逆变器式携带混合发动机发电机在第1～4中任何一项发明的基础上还具有这样的特征上述蓄电装置连接到设于上述发电体的一部分的充电线圈或设于发动机的点火系统的充电线圈。
按照第5项发明，蓄电装置在发动机运行过程中由充电线圈充电。
第6项发明的逆变器式携带混合发动机发电机在第1～5中任何一项发明的基础上还具有这样的特征上述蓄电装置为双电荷层电容器。
按照第6项发明，通过使用双电荷层电容器，可由短时间的发动机驱动进行双电荷层电容器的充电。另外，当在低噪声环境下的使用频率高时，可在短时间的发动机运行后停止发动机，在寂静中供给电力。
第7项发明的逆变器式携带混合发动机发电机在第1项发明的基础上还具有这样的特征设置多个产生大小不同的交流输出电压的发电体，在这些各发电体分别连接全波整流电路，串联各全波整流电路的输出侧，叠加来自上述各全波整流电路的直流电压。
按照第7项发明，设置多个产生大小不同的交流输出电压的发电体，在这些各发电体分别连接全波整流电路，串联地叠加来自这些各全波整流电路的直流电压，所以，可在低回转区域到高回转区域不间断地获得所需要的直流电压，扩大作为发电机的正常电压输出的范围，可在负荷电流少的区域将发动机转速维持得较低，所以，可实现低噪声化和低燃耗率化。
第8项发明的逆变器式携带混合发动机发电机在第7项发明的基础上还具有这样的特征在与产生上述大的交流输出电压的发电体连接的全波整流电路侧设置进行上述AC/DC变换后的直流电压的稳压的稳压电路。
按照第8项发明，除了上述效果外，由于在与产生大的交流输出电压的发电体连接的全波整流电路侧设置进行AC/DC变换后的直流电压的稳压的稳压电路，所以，可由更少数量的稳压电路实现叠加的输出电压的稳定化。
第9项发明的逆变器式携带混合发动机发电机在第1项发明的基础上还具有这样的特征具有检测隔音箱的温度的温度检测部和作为信号输入由该温度检测部检测出的温度对上述发动机的转速进行控制的控制部，该控制部根据上述信号检测上述隔音箱内部的温度上升，根据该温度上升计算出对上述发电体的交流输出电压的下降量进行补充的发动机转速，控制上述发动机。
按照第9项发明，具有检测隔音箱的温度的温度检测部和作为信号输入由该温度检测部检测出的温度对上述发动机的转速进行控制的控制部，该控制部根据上述信号检测上述隔音箱内部的温度上升，根据该温度上升计算出对上述发电体的交流输出电压的下降量进行补充的发动机转速，控制上述发动机，所以，可提供一种简易的系统构造，该简易的系统构造在隔音型发电机等内部温度易于上升的构造的发电机中，可自动调整到与其使用实际状态相应的发动机转速，不降低发电效率地持续产生适当的交流输出。
第10项发明的逆变器式携带混合发动机发电机在第9项发明的基础上还具有这样的特征上述控制部具有存储在负荷电流与上述发动机的转速的关系中与温度相应的多个特性曲线的电流·转速图存储部，相应于由上述温度检测部检测出的温度上升从存储于上述电流·转速图存储部的多个特性曲线选择适当的特性曲线，控制上述发动机的转速。
按照第10项发明，上述控制部具有存储在负荷电流与上述发动机的转速的关系中与温度相应的多个特性曲线的电流·转速图存储部，相应于由上述温度检测部检测出的温度上升从存储于上述电流·转速图存储部的多个特性曲线中选择适当的特性曲线，控制上述发动机的转速，所以，除了第9项发明的效果外，还具有持续保持与温度相应的稳定的发电效率的适当的特性曲线，所以，可自动调整到与使用实际状态更加相应的发动机转速，不降低发电效率地持续产生适当的交流输出。
图2为要部的构成图。
图3为电力供给源的选择电路图。
图4为示出蓄电装置的电力供给源的图。
图5为控制装置的控制框图。
图6为示出经济控制开关闭合或断开的场合的发动机转速和节气门开度与交流输出电流的关系的图。
图7为示出经济控制开关闭合或断开的场合的燃耗率与交流输出电流的关系的图。
图8为示出全波整流后的直流电压与交流输出电流的关系的图。
图9为节气门控制初期动作的流程图。
图10为经济控制开关的控制动作的流程图。
图11为本发明的另一实施形式的逆变器式发电机的电路图。
图12为示出该实施形式的整流后的直流电压与发动机转速的关系的曲线图。
图13为示出比较例的整流后的直流电压与发动机转速的关系的图。
图14为本发明的再一个实施形式的发动机式发电机的电路图。
图15为示出本实施形式的温度检测后的控制部输入电压与控制器内部温度的关系的曲线图。
图16为该实施形式的曲线图，为发动机发电机内部温度的发热状态的场合的节气门开度和发动机转速与AC输出电流的关系的图。
首先，根据图1说明本发明逆变器式携带混合发动机发电机的构成。符号1为设于隔音箱的发动机，在该发动机1连接化油器2和空气滤清器3，在该化油器2设置步进电动机4，通过驱动该步进电动机4，从而控制节气门开度。
在该发动机1连接多极式的发电体5，在该发电体5连接控制装置6，从该控制装置6向负荷7供给交流输出。
另外，在控制装置6经由DC/DC变流器9连接蓄电装置8，可选择发电体5或蓄电装置8中的任一个电力供给源。
另外，在控制装置6连接经济控制开关SW1、动力辅助模式开关SW2、及动力源切换开关SW3。
该控制装置6如图2所示那样，具有全波整流电路60、电解电容器61、DC/AC变换部62、滤波电路63、及控制部64。发电体5连接到全波整流电路60，该全波整流电路60经由电解电容器61连接到DC/AC变换部(逆变器电路)62，该DC/AC变换部62连接到滤波电路63，从该滤波电路63向负荷7输出交流电流。另外，在控制部64连接设于发电体5的一部分的发电线圈50，在发动机运行过程中该发电线圈50成为装置电源。
另外，由蓄电池构成的蓄电装置8连接到DC/DC变流器9，该DC/DC变流器9经由电流反流防止用二极管22连接到全波整流电路60与电解电容器61之间。
另外，在蓄电装置8连接设于发电体5的一部分的充电线圈51，在发动机运行过程中由充电线圈51充电。另外，蓄电装置8连接到控制部64，成为发动机不运行时的装置电源。另外，蓄电装置8也可连接到发动机1的点火系统具有的充电线圈进行充电。
另外，在DC/DC变流器9和DC/AC变换部62连接控制部64，根据来自电流传感器65的输出电流检测值将输出电压检测值输入到该控制部64。根据这些值，由控制部64控制DC/DC变流器9和DC/AC变换部62。
由发动机1的驱动，驱动发电体5产生交流输出电压，来自该发电体5的交流输出电压由全波整流电路(可控硅桥式整流电路)60整流后，由电解电容器61平滑化。这样，在实际使用回转区域获得所需要的直流电压。
该直流电压在由DC/AC变换部62形成交流输出后，由滤波电路63除去高次谐波，获得所需要的交流输出。另外，检测滤波电路63的输出电压，使其返回到控制部64，从而可使输出电压稳定化。
同时，在连接需要起动性的负荷7、相对额定电流在短时间增加足够大的负荷电流的场合，检测出其增加比例，或检测出其绝对量，从控制部64向DC/DC变流器9提供控制信号。或者，对于DC/DC变流器9的作动这样进行设定，即，如紧接全波整流电路60后的直流电压(Vdc)为规定电压，则当该规定电压在该实施形式下如图8所示那样下降到170V以下时，判断为负荷大并动作，另外，在比170V大的状态下不作动。即，由电流检测或电压检测进行控制。
该逆变器式携带混合发动机发电机具有可选择发电体5或蓄电装置8中的任一个电力供给源的控制部64，如图3所示那样，由连接到控制部64的动力辅助模式开关SW2、动力源切换开关SW3进行以下那样的动作。
即，当动力辅助模式开关SW2闭合时，经由控制部64的AND电路640驱动发动机发电体控制部641、蓄电装置DC/DC变流器控制部642，进行可使发电体5和蓄电装置8双方能够同时供给电力的控制。
例如，如主电力供给源为发电体侧，在过负荷区域仅靠发电侧不能获得足够的电力供给，从蓄电装置8补充电力。为了防止蓄电装置8的过放电，在通常额定输出以下使用的场合，可结束来自蓄电装置8的电力供给。
这样，通过进行使发电体5和蓄电装置8双方能够同时供给电力的控制，可获得由发动机输出和发电体决定的最大输出以上的起动性，扩大使用负荷容量。
另外，在动力辅助模式开关SW2断开时，由动力源切换开关SW3的闭合、断开经由控制部64的AND电路643、644驱动发动机发电体控制部641、蓄电装置DC/DC变流器控制部642中的任一个，进行可使发电体5和蓄电装置8的任一方供给电力的切换控制。
即，当动力辅助模式开关SW2断开时，如动力源切换开关SW3闭合(选择蓄电装置侧)，则经由AND电路643驱动蓄电装置DC/DC变流器控制部642，使发动机1停止，控制装置6的电源部从发电体5切换到蓄电装置8。
另外，当动力辅助模式开关SW2断开时，如动力源切换开关SW3断开(选择发动机例)，则通过AND电路644驱动发动机发电体控制部641，此时不从蓄电装置侧进行电力供给。
这样，通过进行可使发电体5和蓄电装置8的任一方供给电力的切换控制，可进行与使用负荷容量相应的输出。
另外，蓄电装置8如图4所示那样，通过将蓄电池串联连接的构成，向DC/DC变流器9的输入电压增大。在该实施形式下，12V的蓄电池串联6个，输入到DC/DC变流器9的电压为72V，输入电压增大。
这样，可减小DC/DC变流器9的电流容量，所以，可减少1次侧的热损失，可实现DC/DC变流器9的小型化，实现轻量化并降低成本。
在该实施形式中，通过检测紧接全波整流电路60后的直流电压和输出电流，判断负荷是否大，控制DC/DC变流器9，但不限于此，例如在负荷为泵等的场合，刚接通开关后，判断负荷大，不检测电流或电压，也可将接通开关这一状态作为触发信号，使DC/DC变流器动作规定的时间。
另外，蓄电装置8使用蓄电池，但不限于蓄电池，可使用蓄电池或同等的蓄电装置例如双电荷层电容器作为能源。作为蓄电装置8，在使用双电荷层电容器的场合，可由短时间的发动机驱动进行双电荷层电容器的充电。低噪声环境下的使用频率高时，可在短时间的发动机运行后使发动机停止，在寂静中供给电力。
另外，在控制装置6的控制部64设置图5所示那样的检测发动机1的转速的发动机转速检测部645，同时，设置如图6所示的存储了特性的电流·转速图存储部646，在该电流·转速图存储部646连接经济控制开关SW1。
该发动机转速检测部645和电流·转速图存储部646连接到节气门控制运算部647，该节气门控制运算部647连接到控制步进电动机4的电动机驱动部648。
这样，当经济控制开关SW1闭合时，根据图6中的实线特性曲线，成为规定的发动机转速(节气门开度)和规定的AC输出电流(负荷电流)地由节气门控制运算部647控制电动机驱动部648。
另外，当经济控制开关SW1断开时，根据图6中的虚线的特性曲线，成为规定的发动机的转速(节气门开度)和规定的AC输出电流(负荷电流)地由节气门控制运算部647控制电动机驱动部648。
图7示出燃耗率与AC输出电流的关系，经济控制开关SW1在闭合时成为由实线示出的那样的状态，另外，经济控制开关SW1在断开时成为虚线所示的状态。
这样，控制装置6的控制部64向步进电动机4提供电信号以成为规定的发动机转速、使节气门开度为规定的开度，如图9和图10所示那样控制步进电动机4。
图9的节气门控制起始动作为，在步骤a1使节气门朝开方向动作，在发动机转速达到1500rpm以上之前打开节气门(步骤a2)。发动机转速在1500rpm以上时，使发动机转速为2800rpm地设定(步骤a3)，进行交流电流输出开始之定时器设定为0.5秒(步骤a4)，进行交流电流的输出。
图10的经济控制开关的控制动作根据电流·转速图设定电流·转速，设定低温时开始定时器(步骤b1)，当外部气体温度处于0℃以下时，转移到步骤b2，强制地将发动机转速维持在3800rpm的高速达数分钟，进行交流电流的输出。
另一方面，在步骤b1，当低温时开始定时器未设定时，进行电流·转速的运算(步骤b3)，设定发动机转速(步骤b4)，在经济控制开关SW1闭合的场合，进行交流的输出(步骤b5)。
另一方面，在经济控制开关SW1断开的场合，当发动机转速处于3600rpm以下的设定时，强制地将其设定在3600rpm，进行交流电流的输出(步骤b6)。
这样，经济控制开关SW1为如图7所示那样切换2个特性的开关，在将经济控制开关SW1闭合的场合，AC输出电流减少(轻负荷)，降低发动机转速，实现低噪声·低燃耗率。
另外，在经济控制开关SW1断开的场合，在AC输出电流从0安培到额定电流的范围将发动机转速控制为一定，根据使用负荷的特性其可能具有良好的使用方便性。例如，存在使用频繁改变负荷电流的电动磨床的场合等。
实施例2图11～图13为示出本发明的另一实施形式的图。该实施例设置多个发电体。其它构成与上述说明相同，所以，省略其说明。
如图11所示那样，在发动机(未图示)连接后面将详细说明的第1发电体115和第2发电体116，与上述实施例同样，在这些第1、第2发电体115、116连接控制装置，从该控制装置向负荷装置(未图示)供给交流输出，同时，在该控制装置连接经济控制开关。
上述第1发电体115和第2发电体116产生大小不同的交流输出电压地构成，第1发电体115产生比第2发电体116更大的交流输出电压地构成。
该第1发电体115连接到第1全波整流电路126，第2发电体116连接到第2全波整流电路127。这些第1、第2全波整流电路126、127分别对来自第1、第2发电体115、116的交流输出电压进行AC/DC变换地构成，在其第1全波整流电路126连接进行恒压化的稳压电路128。
这些第1、第2全波整流电路126、127的输出侧为这样的构成通过电解电容器129串联，同时，连接到DC/AC变换部(逆变器电路)130，向该DC/AC变换部130输出来自第1、第2全波整流电路126、127的叠加的直流电压，由该DC/AC变换部130将该叠加的直流电压变换成交流输出。
该DC/AC变换部130连接到滤波电路131，由该滤波电路131除去高次谐波成分获得所需要的交流输出。从该滤波电路131向上述负荷装置输出AC输出电流。
如图12所示，对于该第1发电体115，由该第1发电体115单体的第1全波整流电路126获得的整流后的直流电压与发动机转速的关系如实线所示特性曲线A所示那样，对于第2发电体116，由该第2发电体116单体的第2全波整流电路127获得的整流后的直流电压与发动机转速的关系如一点划线所示特性曲线B所示那样，与该第1发电体115相比，显示出直流电压较小的特性。
另外，稳压电路128对来自第1全波整流电路126的直流电压进行相位控制，使图12中的特性曲线A成为由2点划线所示特性曲线A1所示那样地进行控制。这样，将叠加来自两全波整流电路126、127的各直流电压获得的直流电压控制成为图12中由虚线所示特性曲线C。
如图11所示，设置控制部132，连接到滤波电路131、DC/AC变换部130。
下面，说明其作用。
当驱动发动机时，由第1、第2发电体115、116发生大小不同的交流输出电压，来自该第1、第2发电体115、116的交流输出电压分别由第1全波整流电路(三相混合桥式电路)126、第2全波整流电路(三相全波整流电路)127整流后，由电解电容器129平滑化。
此时，两全波整流电路126、127的输出侧串联，所以，来自两全波整流电路126、127的直流电压叠加，获得图12中的虚线所示那样的特性曲线C所示直流电压，在此，在发动机转速成为2500(rpm)以上的状态下，在实际使用转速区域中可获得所需要的直流电压(204Vdc)。顺便提一下，为了生成120V的交流电压，需要204V的直流电压。
当发动机转速在2500(rpm)以上时，由稳压电路128对第1全波整流电路126进行相位控制，叠加的直流电压如图12的特性曲线C所示那样保持204V的稳定状态。这样，在低转速(2500rpm)到高转速(6000rpm)的宽范围内可获得稳定的直流电压。
在这样的场合，来自两全波整流电路126、127的直流电压不超过204V，所以，两全波整流电路126、127不为关闭，可将电压供给到电解电容器129的两端，直到高转速(6000rpm)可获得稳定的直流电压，同时，可保持较低的电子部件的耐电压，实现低成本化。另外，在生成120V的交流电压的系统中，通过获得204V的直流的直流电压，正弦波的AC输出不会失真。
另外，通过设置发生大小不同的交流输出电压的第1、第2发电体115、116，仅由稳压电路128对产生大的交流输出电压的第1发电体115侧的直流电压进行控制，即可获得规定的稳定直流电压，不需要由稳压电路128对所有发电体进行相位控制，所以，可使构造简化。
如设置发生相同大小的交流输出电压的2个发电体，由电压稳定化电路对来自它们的直流电压的一方进行相位控制，则如图13所示那样，在4000(rpm)到6000(rpm)之间不能获得叠加的规定值的电流电压。
即，当在低转速(2500rpm)获得叠加的直流电压(204V)时，来自各发电体侧的直流电压分别需要102V，该特性曲线如示于D、E那样，必须在某种程度上使用具有较大倾斜特性的2个发电体。另外，为了使叠加的直流电压稳定在204V，当仅对一方的发电体侧进行相位控制时，控制的场合示于特性曲线D，不控制的场合示于特性曲线E。这样，如特性曲线D所示那样，一方的全波整流电路关闭，不向电解电容器的两端供给电压。
这样，需要对各全波整流电路设置稳压电路，分别进行相位控制，导致成本增加，并且使控制电路复杂化。
该直流电压由DC/AC变换部130变换成交流输出后，由滤波电路131除去高次谐波，获得所需要的交流输出。另外，对滤波电路131的输出电压进行检测，使其返回到控制部132，从而可使输出电压稳定化。
这里的输出电压如上述那样整流后，可获得所需要大小的直流电压(204V)，所以可获得失真系数小的正弦波AC输出。
这样，作为发电机的正常的电压输出的范围(电压控制区域)扩大，可在负荷电流少的区域将发动机转速维持得较低。因此，可实现低噪声化和低燃耗率化。
在这样的场合，由于不像过去那样由开关进行切换，所以，没有切换时输出不连续的现象，可抑制特性发生变化或开关操作时发生干扰。
通过准备不同输出的多个发电体115、116并设置第1、第2全波整流电路126、127等这样的简单的构造的改良，可获得电稳定的特性。
在上述实施形式，使用2个发电体115、116，但不限于此，也可为3个以上，同时，可在这些任意数量的发电体侧使用稳压电路，进行任意个数的控制。
实施例3图14～图16为示出本发明的另一实施形式的图。该实施例设置温度检测部。其它构造与上述说明相同，所以，省略其说明。
控制装置217如图14所示那样，在多极式发电体216连接全波整流电路228，该全波整流电路228经由电解电容器229连接到DC/AC变换部(逆变器电路)230，该DC/AC变换部230连接到滤波电路231，AC电流从该滤波电路231输出到负荷装置(未图示)。
另外，在该DC/AC变换部230连接控制部240，在该控制部240连接与在上述多极式发电体216的局部上设置的发动机回转线圈42连接的回转检测部222，同时，经由接口连接设置了具有温度特性的热敏电阻电路251的温度检测器226。由该温度检测器226检测隔音箱的温度。另外，该控制部240从电流传感器241输入负荷电流，根据该负荷电流，由控制部240控制DC/AC变换部230。另外，与实施例1同样，在电流·转速图存储部中存储示于图6和图16的那样的特性，在该电流·转速图存储部连接经济控制开关219。
该发动机回转检测部222、电流·转速图存储部及温度检测部226连接到节气门控制运算部(未图示)，该节气门控制运算部连接到对步进电动机进行控制的电动机驱动部(未图示)。
这样，当经济控制开关219闭合时，根据图6中的实线的特性曲线，成为规定的基准发动机转速(节气门开度)和规定的AC输出电流(负荷电流)地由节气门控制运算部计算。另外，将由温度检测部226检测出的温度变换成电压信号，根据该电压信号从存储于电流·转速图存储部的、图16中的实线的多个特性曲线选择适当的特性曲线，成为对控制装置217内部温度适当的规定的发动机转速(节气门开度)和规定的AC输出电流(负荷电流)地由节气门控制运算部控制电动机驱动部。
另外，当经济控制开关219断开时，根据图6中的虚线的特性曲线，成为规定的发动机转速(节气门开度)和规定的AC输出电流(负荷电流)地由节气门控制运算部控制电动机驱动部。
对于燃耗率与AC输出电流的关系，当经济控制开关219闭合时，成为图7的实线所示那样的状态，另外，当经济控制开关219断开时，成为虚线所示那样的状态。
下面说明其作用。
由发动机211的驱动，对多极式发电体216进行驱动，产生交流输出电压，来自该多极式发电体216的交流输出电压由全波整流电路(可控硅桥式整流电路)228整流后，由电解电容器229平滑。由此可在实际使用转速区域获得所需要的直流电压。
该直流电压由DC/AC变换部230变换为交流输出后，由滤波电路31除去高次谐波，获得所需要的交流输出。
另外，在上述交流输出电流为轻负荷的场合，对设于化油器的步进电动机提供成为规定的发动机转速的电信号，使步进电动机的节气门开度成为规定的节气门开度，从而具有低噪声·低燃耗率的特性。
这是因为，在使连接到控制装置217的经济控制开关219闭合的场合，由电流传感器241检测从多极式发电体216输出的负荷电流，根据从该电流传感器241检测出的负荷电流，在由控制部240的一部分构成的节气门控制运算部从存储于电流·转速图存储部的图6中实线所示那样的AC输出电流的值，按发动机转速值的特性曲线，计算出规定的基准发动机转速。
由具有设于温度检测部226的温度特性的热敏电阻电路251检测控制装置217内部的温度。根据由该热敏电阻电路251检测出的温度例如图15中由实线所示那样，如控制装置217内部温度为25℃，则将2.3V的控制部输入电压值输入到控制部240的节气门控制运算部，如控制装置217内部温度为90℃，则将5.0V的控制部输入电压值输入到控制部240的节气门控制运算部。
如温度为25℃，则在节气门控制运算部判断为常温，选择存储于电流·转速图存储部中的图16的常温特性曲线的图，根据该特性曲线控制电动机驱动部。
然后，由于隔音箱的温度上升的影响使输出性能和发电效率下降，发电体216的输出电压可能下降，所以，根据其输入的控制部输入电压增加发动机转速，对发电体216的输出电压的下降的量进行补充。即，当温度上升到90℃时，由节气门控制运算部判断为热时，选择存储于电流·转速图存储部的图16的热时的特性曲线的图，根据该特性曲线控制电动机驱动部。
这样，由温度检测器226检测控制装置217内部的温度，计算出基于该检测出的温度的发动机转速，控制对各输出电流和各温度适当的发动机转速，从而在隔音型发电机等内部温度易于上升的构造的发电机中，可自动调整到与其使用实际状态相应的发动机转速，不降低发电效率地持续产生适当的交流输出。
另外，不检测输出电压即可防止隔音箱的温度上升的影响导致的输出电压的下降，可形成不需要电压检测器的简易的系统构造。
在上述实施形式中，在控制装置217设置温度检测器226，检测控制装置217内部介质气体温度的发热状态，但不限于此，在隔音型发动机发电机中，密闭的内部温度分布较均匀，所以，例如由发电体定子线圈部温度等也可实现上述作用。
另外，作为控制方式，在电流·转速图存储部存储了2个特性曲线，相应于温度对其进行选择地进行控制，但不限于此，可将无限的特性曲线作为图存储。另外，除选择特性曲线的方式以外，也可在成为基准的发动机转速加上与温度上升的比例对应的转速，进行随时控制。
如上述那样，在第1项发明中，可选择发电体或蓄电装置中的任一个电力供给源，通过将蓄电装置作为电力供给源，可实现发动机的低噪声化。另外，通过将蓄电装置用作经由DC/DC变流器的电力供给源，可实现与由发动机动力产生的发电输出的混合化，可获得由发动机输出和发电体决定的最大输出以上的起动性，可扩大使用负荷容量。
在第2项发明中，进行可使发电体和蓄电装置双方能够同时供给电力的控制，可获得由发动机输出和发电体决定的最大输出以上的起动性，可扩大使用负荷容量。
在第3项发明中，通过进行可使发电体和蓄电装置的任一方供给电力的切换控制，可进行与使用负荷容量相应的输出。
在第4项发明中，使经济控制开关闭合，相应于交流输出控制发动机转速，在交流输出变少的轻负荷的场合，降低发动机的转速，实现低噪声和低燃耗率。另外，使经济控制开关断开，在交流输出达到额定电流之前将发动机的转速控制为一定，从而可进行与使用负荷相应的使用。
在第5项发明中，蓄电装置在发动机运行过程中由充电线圈充电。
在第6项发明中，通过使用双电荷层电容器，可由短时间的发动机驱动进行双电荷层电容器的充电。另外，当在低噪声环境下的使用频率高时，可在短时间的发动机运行后停止发动机，在寂静中供给电力。
按照第7项发明，设置多个产生大小不同的交流输出电压的发电体，在这些各发电体分别连接全波整流电路，串联地叠加来自这些各全波整流电路的直流电压，所以，可在低回转区域到高回转区域不间断地获得所需要的直流电压，扩大作为发电机的正常电压输出的范围，可在负荷电流少的区域将发动机转速维持得较低，所以，可实现低噪声化和低燃耗率化。
按照第8项发明，除了上述效果外，由于在与产生大的交流输出电压的发电体连接的全波整流电路侧设置进行AC/DC变换后的直流电压的稳压化的稳压电路，所以，可由更少数量的稳压电路实现叠加的输出电压的稳定化。
按照第9项发明，具有检测隔音箱的温度的温度检测部和作为信号输入由该温度检测部检测出的温度对上述发动机的转速进行控制的控制部，该控制部根据上述信号检测上述隔音箱内部的温度上升，根据该温度上升计算出对上述发电体的交流输出电压的下降量进行补充的发动机转速，控制上述发动机，所以，可提供一种简易的系统构造，该简易的系统构造在隔音型发电机等内部温度易于上升的构造的发电机中，可自动调整到与其使用实际状态相应的发动机转速，不降低发电效率地持续产生适当的交流输出。
按照第10项发明，上述控制部具有存储在负荷电流与上述发动机的转速的关系中与温度相应的多个特性曲线的电流·转速图存储部，相应于由上述温度检测部检测出的温度上升从存储于上述电流·转速图存储部的多个特性曲线中选择适当的特性曲线，控制上述发动机的转速，所以，除了第9项发明的效果外，还具有持续保持与温度相应的稳定的发电效率的适当的特性曲线，所以，可自动调整到与使用实际状态更加相应的发动机转速，不降低发电效率地持续产生适当的交流输出。
权利要求
1.一种逆变器式携带混合发动机发电机，其特征在于在隔音箱内部具有发动机、连接于该发动机产生交流输出电压的发电体、对来自该发电体的交流电压进行AC/DC变换的全波整流电路、及将由该全波整流电路获得的直流电压变换成交流输出的DC/AC变换部；在上述全波整流电路与上述DC/AC变换部之间经由DC/DC变流器连接蓄电装置；具有可选择上述发电体或上述蓄电装置中的任一个电力供给源的控制部。
2.根据权利要求1所述的逆变器式携带混合发动机发电机，其特征在于上述控制部进行可同时使上述发电体和上述蓄电装置双方供给电力的控制。
3.根据权利要求1所述的逆变器式携带混合发动机发电机，其特征在于上述控制部进行可使上述发电体和上述蓄电装置中的任一方供给电力的切换控制。
4.根据权利要求1～3中任何一项所述的逆变器式携带混合发动机发电机，其特征在于上述控制部通过使经济控制开关闭合，相应于交流输出控制上述发动机转速；通过使经济控制开关断开，在交流输出达到额定电流之前将上述发动机的转速控制为一定。
5.根据权利要求1～4中任何一项所述的逆变器式携带混合发动机发电机，其特征在于上述蓄电装置连接到设于上述发电体的一部分的充电线圈或设于发动机的点火系统的充电线圈。
6.根据权利要求1～5中任何一项所述的逆变器式携带混合发动机发电机，其特征在于上述蓄电装置为双电荷层电容器。
7.根据权利要求1所述的逆变器式携带混合发动机发电机，其特征在于设置多个产生大小不同的交流输出电压的发电体，在该各发电体分别连接上述全波整流电路，串联该各全波整流电路的输出侧，叠加来自上述各全波整流电路的直流电压。
8.根据权利要求7所述的逆变器式携带混合发动机发电机，其特征在于在与产生上述大的交流输出电压的发电体连接的全波整流电路侧设置进行上述AC/DC变换后的直流电压的稳压的稳压电路。
9.根据权利要求1所述的逆变器式携带混合发动机发电机，其特征在于具有检测隔音箱的温度的温度检测部和作为信号输入由该温度检测部检测出的温度对上述发动机的转速进行控制的控制部，该控制部根据上述信号检测上述隔音箱内部的温度上升，根据该温度上升计算出对上述发电体的交流输出电压的下降量进行补充的发动机转速，控制上述发动机。
10.根据权利要求9所述的逆变器式携带混合发动机发电机，其特征在于上述控制部具有存储在负荷电流与上述发动机的转速的关系中与温度相应的多个特性曲线的电流·转速图存储部，相应于由上述温度检测部检测出的温度上升从存储于上述电流·转速图存储部的多个特性曲线选择适当的特性曲线，控制上述发动机的转速。
全文摘要
本发明提供一种逆变器式携带混合发动机发电机，具有发动机1、连接于该发动机1产生交流输出电压的发电体5、对来自该发电体5的交流电压进行AC/DC变换的全波整流电路60、及将由该全波整流电路60获得的直流电压变换成交流输出的DC/AC变换部62；在上述全波整流电路60与上述DC/AC变换部62之间经由DC/DC变流器9连接蓄电装置8；具有可选择上述发电体5或上述蓄电装置8中的任一个电力供给源的控制部64。该逆变器式携带混合发动机发电机可低噪声化，可获得由发动机输出和发电体决定的最大输出以上的起动性，可扩大使用负荷容量。
文档编号H02P9/04GK1445923SQ03120778
公开日2003年10月1日 申请日期2003年3月19日 优先权日2002年3月20日
发明者深谷光男, 内野隆, 杉山隆秀 申请人:雅马哈发动机株式会社
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