JP2002272072A - 直流発電装置および直流電力供給設備 - Google Patents
直流発電装置および直流電力供給設備Info
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- JP2002272072A JP2002272072A JP2001066609A JP2001066609A JP2002272072A JP 2002272072 A JP2002272072 A JP 2002272072A JP 2001066609 A JP2001066609 A JP 2001066609A JP 2001066609 A JP2001066609 A JP 2001066609A JP 2002272072 A JP2002272072 A JP 2002272072A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構成が簡潔で複数種類の直流電圧値が得ら
れ、発電電力に変動があっても適正に電気負荷に電力が
供給できる直流発電装置を提供することである。 【解決手段】 ロータ3にはN極およびS極の2極の整
数倍の磁極を形成し、ステータ1には3極の整数倍の端
子を設け、各々の極にそれぞれ電機子巻線2を施し、そ
の電機子巻線2に個別に整流器4を設ける。そして、整
流器4を直列接続して整流直列回路6を形成し、その整
流直列回路6を直並列して出力端子7を取り出し、その
主力端子から直流電圧を取り出す。これにより、整流子
やブラシを必要とせず複数個の直流電圧を得ることがで
きる。
れ、発電電力に変動があっても適正に電気負荷に電力が
供給できる直流発電装置を提供することである。 【解決手段】 ロータ3にはN極およびS極の2極の整
数倍の磁極を形成し、ステータ1には3極の整数倍の端
子を設け、各々の極にそれぞれ電機子巻線2を施し、そ
の電機子巻線2に個別に整流器4を設ける。そして、整
流器4を直列接続して整流直列回路6を形成し、その整
流直列回路6を直並列して出力端子7を取り出し、その
主力端子から直流電圧を取り出す。これにより、整流子
やブラシを必要とせず複数個の直流電圧を得ることがで
きる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流電力を発電し
自家用の電気負荷に直流電力を供給する直流発電装置お
よび直流電力供給設備に関する。
自家用の電気負荷に直流電力を供給する直流発電装置お
よび直流電力供給設備に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、家庭用の電力は電力事業者から
交流電力を購入して賄うようにしているが、近年におい
ては、各家庭に自家発電設備を設置し自家発電設備によ
り家庭用の電力を賄うことが検討されている。家庭用の
自家発電設備としては、従来から自然に優しい風力発電
や水力発電あるいは太陽光発電等が検討され、さらに、
燃料電池やマイクロガスタービンによる自家発電設備も
検討されている。
交流電力を購入して賄うようにしているが、近年におい
ては、各家庭に自家発電設備を設置し自家発電設備によ
り家庭用の電力を賄うことが検討されている。家庭用の
自家発電設備としては、従来から自然に優しい風力発電
や水力発電あるいは太陽光発電等が検討され、さらに、
燃料電池やマイクロガスタービンによる自家発電設備も
検討されている。
【0003】このような家庭用の自家発電設備では、電
力系統が小規模となることから直流系統が採用されるこ
とが多い。太陽光発電や燃料電池発電では発電電力自体
が直流であるので、そのまま直流系統に電力を供給する
ことになる。
力系統が小規模となることから直流系統が採用されるこ
とが多い。太陽光発電や燃料電池発電では発電電力自体
が直流であるので、そのまま直流系統に電力を供給する
ことになる。
【0004】一方、風力発電や水力発電では直流発電機
を用いて直流電力を発電し、その直流電力を直流系統に
供給するか、交流発電機を用いて交流電力を発電し、そ
の交流電力を直流電力に変換して直流系統に供給するこ
とになる。
を用いて直流電力を発電し、その直流電力を直流系統に
供給するか、交流発電機を用いて交流電力を発電し、そ
の交流電力を直流電力に変換して直流系統に供給するこ
とになる。
【0005】風力発電や水力発電による発電設備では、
発電エネルギーである風量や水量が安定供給されない場
合があるので、バッテリーが設けられ、風量や水量の変
動があっても電気負荷に電力が安定供給できるようにし
ている。すなわち、発電電力が過剰の時はバッテリーに
充電し、発電電力が不足するときはバッテリーから電力
を放電して電気負荷に供給する。これにより、電気負荷
に対し安定的に電力を供給できるようにしている。
発電エネルギーである風量や水量が安定供給されない場
合があるので、バッテリーが設けられ、風量や水量の変
動があっても電気負荷に電力が安定供給できるようにし
ている。すなわち、発電電力が過剰の時はバッテリーに
充電し、発電電力が不足するときはバッテリーから電力
を放電して電気負荷に供給する。これにより、電気負荷
に対し安定的に電力を供給できるようにしている。
【0006】ここで、風量や水量の変動に対して、バッ
テリーの充電や放電は、使用する発電機の種類によりそ
れぞれ以下のように制御される。
テリーの充電や放電は、使用する発電機の種類によりそ
れぞれ以下のように制御される。
【0007】(1)通常の直流発電機を使用した場合 一般に、直流発電機は、ステータ側のコイルに励磁電流
を供給し、ロータのコイルに発生した電力を整流子とブ
ラシとで取り出すように構成されている。このような通
常の直流発電機を使用した場合には、風量や水量が減少
してロータの回転速度が遅くなり発電電力が減少したと
きは、レギュレータによりバッテリーへの充電電流をオ
フし、バッテリーから直流発電機への逆流を防ぐ。一
方、風量や水量が増加してロータの回転速度が速くなり
発電電力が増加したときは、コントローラで励磁電流を
制御して、その出力電圧を適正な直流電圧値に保持しつ
つ直流電力をバッテリーに充電する。
を供給し、ロータのコイルに発生した電力を整流子とブ
ラシとで取り出すように構成されている。このような通
常の直流発電機を使用した場合には、風量や水量が減少
してロータの回転速度が遅くなり発電電力が減少したと
きは、レギュレータによりバッテリーへの充電電流をオ
フし、バッテリーから直流発電機への逆流を防ぐ。一
方、風量や水量が増加してロータの回転速度が速くなり
発電電力が増加したときは、コントローラで励磁電流を
制御して、その出力電圧を適正な直流電圧値に保持しつ
つ直流電力をバッテリーに充電する。
【0008】(2)永久磁石式の直流発電機を使用した
場合 永久磁石式の直流発電機は、ステータ側にマグネットを
設置し、ロータのコイルに発生した電力を整流子とブラ
シとで取り出すように構成される。この永久磁石式の直
流発電機を使用した場合には励磁電流の制御ができない
ので、励磁電流を制御するコントローラに代えて、別の
レギュレータを設け、バッテリーに過大な直流電圧が印
加されないように制御する。
場合 永久磁石式の直流発電機は、ステータ側にマグネットを
設置し、ロータのコイルに発生した電力を整流子とブラ
シとで取り出すように構成される。この永久磁石式の直
流発電機を使用した場合には励磁電流の制御ができない
ので、励磁電流を制御するコントローラに代えて、別の
レギュレータを設け、バッテリーに過大な直流電圧が印
加されないように制御する。
【0009】すなわち、直流発電機の出力電圧が正常電
圧の範囲にあるときはバッテリーに充電しつつ電気負荷
に直流電力を供給し、風量や水量が減少して発電電力が
減少し直流発電機の出力電圧が正常電圧の範囲以下とな
ったときは、レギュレータによりバッテリーへの充電電
流をオフし、バッテリーから直流発電機への逆流を防
ぐ。一方、風量や水量が増加して発電電力が増加し直流
発電機の出力電圧が正常電圧の範囲を超えたときは、別
のレギュレータにより、バッテリーへの充電電流をオフ
し、バッテリーに過大な直流電圧が印加されないように
制御する。
圧の範囲にあるときはバッテリーに充電しつつ電気負荷
に直流電力を供給し、風量や水量が減少して発電電力が
減少し直流発電機の出力電圧が正常電圧の範囲以下とな
ったときは、レギュレータによりバッテリーへの充電電
流をオフし、バッテリーから直流発電機への逆流を防
ぐ。一方、風量や水量が増加して発電電力が増加し直流
発電機の出力電圧が正常電圧の範囲を超えたときは、別
のレギュレータにより、バッテリーへの充電電流をオフ
し、バッテリーに過大な直流電圧が印加されないように
制御する。
【0010】(3)回転界磁式の交流発電機を使用した
場合 回転界磁式の交流発電機は、ロータに取り付けたコイル
に2個一対のスリップリングにブラシを介して直流の励
磁直流を供給し、ロータの回転によりステータ側のコイ
ルに交流電力を発生させるものであり、その交流電力は
整流回路やコンバータを通じて直流電力に変換され取り
出される。
場合 回転界磁式の交流発電機は、ロータに取り付けたコイル
に2個一対のスリップリングにブラシを介して直流の励
磁直流を供給し、ロータの回転によりステータ側のコイ
ルに交流電力を発生させるものであり、その交流電力は
整流回路やコンバータを通じて直流電力に変換され取り
出される。
【0011】このような回転界磁式の交流発電機を使用
した場合には、通常の直流発電機を使用した場合と同様
に、風量や水量が減少して発電電力が減少したときは、
コンバータまたはレギュレータによりバッテリーへの充
電電流をオフし、バッテリーから電気負荷に電力を供給
する。一方、風量や水量が増加して発電電力が増加した
ときは、コントローラで励磁電流を制御して、その出力
電圧を適正な直流電圧値に保持しつつ直流電力をバッテ
リーに充電する。
した場合には、通常の直流発電機を使用した場合と同様
に、風量や水量が減少して発電電力が減少したときは、
コンバータまたはレギュレータによりバッテリーへの充
電電流をオフし、バッテリーから電気負荷に電力を供給
する。一方、風量や水量が増加して発電電力が増加した
ときは、コントローラで励磁電流を制御して、その出力
電圧を適正な直流電圧値に保持しつつ直流電力をバッテ
リーに充電する。
【0012】(4)永久磁石式の交流発電機を使用した
場合 永久磁石式の交流発電機は、ロータの表面にマグネット
を取り付け、ロータの回転によりステータ側のコイルに
交流電力を発生させるものであり、その交流電力は整流
回路やコンバータを通じて直流電力に変換され取り出さ
れる。
場合 永久磁石式の交流発電機は、ロータの表面にマグネット
を取り付け、ロータの回転によりステータ側のコイルに
交流電力を発生させるものであり、その交流電力は整流
回路やコンバータを通じて直流電力に変換され取り出さ
れる。
【0013】この永久磁石式の交流発電機を使用した場
合には励磁電流の制御ができないので、永久磁石式の直
流発電機の場合と同様に、別のレギュレータを設け、バ
ッテリーに過大な直流電圧が印加されないように制御す
る。
合には励磁電流の制御ができないので、永久磁石式の直
流発電機の場合と同様に、別のレギュレータを設け、バ
ッテリーに過大な直流電圧が印加されないように制御す
る。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のこの
ような発電機を用いた発電設備では、電圧階級として一
種類の電圧値しか得られないように構成されているの
で、複数種類の電圧値を得ることができない。このこと
から、定格電圧の異なる各種電気負荷の使用ができず用
途が狭い。
ような発電機を用いた発電設備では、電圧階級として一
種類の電圧値しか得られないように構成されているの
で、複数種類の電圧値を得ることができない。このこと
から、定格電圧の異なる各種電気負荷の使用ができず用
途が狭い。
【0015】また、発電機の発電電力は風量や水量によ
り変動するにもかかわらず、一種類の電圧値を得るよう
に構成されているので、バッテリーに充電する際にその
一種類の電圧値に対応してコントローラやレギュレータ
で調整しながら充電しなければならない。
り変動するにもかかわらず、一種類の電圧値を得るよう
に構成されているので、バッテリーに充電する際にその
一種類の電圧値に対応してコントローラやレギュレータ
で調整しながら充電しなければならない。
【0016】複数種類の電圧値を得ようとする場合に
は、チョッパやコンバータを追加して設ける必要があ
り、さらには電圧階級に応じた複数種類のバッテリーを
用意しなければならない。そうした場合には、設備が複
雑になり高価になる。また、直流発電機を使用した場合
には、整流子およびブラシが必要となり、そのメンテナ
ンスを必要とする。
は、チョッパやコンバータを追加して設ける必要があ
り、さらには電圧階級に応じた複数種類のバッテリーを
用意しなければならない。そうした場合には、設備が複
雑になり高価になる。また、直流発電機を使用した場合
には、整流子およびブラシが必要となり、そのメンテナ
ンスを必要とする。
【0017】そこで、本発明の目的は、構成が簡潔で複
数種類の直流電圧値が得られ、発電電力に変動があって
も適正に電気負荷に電力が供給できる直流発電装置およ
び直流電力供給設備を提供することである。
数種類の直流電圧値が得られ、発電電力に変動があって
も適正に電気負荷に電力が供給できる直流発電装置およ
び直流電力供給設備を提供することである。
【0018】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係わる
直流発電装置は、N極およびS極の2極の磁極が形成さ
れたロータと、3極の各々の極にそれぞれ電機子巻線が
施されたステータと、前記各々の電機子巻線の出力電圧
を整流する整流器と、前記整流器を直列接続して形成さ
れた整流直列回路と、前記整流直列回路から合成した直
流電圧を取り出す出力端子とを備えたことを特徴とす
る。
直流発電装置は、N極およびS極の2極の磁極が形成さ
れたロータと、3極の各々の極にそれぞれ電機子巻線が
施されたステータと、前記各々の電機子巻線の出力電圧
を整流する整流器と、前記整流器を直列接続して形成さ
れた整流直列回路と、前記整流直列回路から合成した直
流電圧を取り出す出力端子とを備えたことを特徴とす
る。
【0019】請求項2の発明に係わる直流発電装置は、
N極およびS極の2極の整数n倍の2n極の磁極が形成
されたロータと、3極の整数n倍の3n極の各々の極に
電機子巻線が施されたステータと、前記各々の電機子巻
線の出力電圧を整流する整流器と、相互に隣接する3極
の整流器を直列接続して形成された整流直列回路と、前
記整流直流回路を直列または並列に接続した出力回路
と、前記出力回路から直流電圧を取り出す出力端子とを
備えたことを特徴とする。
N極およびS極の2極の整数n倍の2n極の磁極が形成
されたロータと、3極の整数n倍の3n極の各々の極に
電機子巻線が施されたステータと、前記各々の電機子巻
線の出力電圧を整流する整流器と、相互に隣接する3極
の整流器を直列接続して形成された整流直列回路と、前
記整流直流回路を直列または並列に接続した出力回路
と、前記出力回路から直流電圧を取り出す出力端子とを
備えたことを特徴とする。
【0020】請求項3の発明に係わる直流発電装置は、
請求項1または請求項2の発明において、前記ステータ
の各々の極に複数個の電機子巻線を施したことを特徴と
する。
請求項1または請求項2の発明において、前記ステータ
の各々の極に複数個の電機子巻線を施したことを特徴と
する。
【0021】請求項4の発明に係わる直流発電装置は、
請求項2または請求項3の発明において、前記出力回路
は、前記整流直列回路を直列または並列に接続した接続
点に切替スイッチを有し、前記切替スイッチの切り替え
により前記出力端子から取り出す直流電圧を可変にした
ことを特徴とする。
請求項2または請求項3の発明において、前記出力回路
は、前記整流直列回路を直列または並列に接続した接続
点に切替スイッチを有し、前記切替スイッチの切り替え
により前記出力端子から取り出す直流電圧を可変にした
ことを特徴とする。
【0022】請求項5の発明に係わる直流電力供給設備
は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項の直流発電装
置と、前記直流発電装置で発電された直流電力を充電す
ると共に電気負荷に直流電力を供給する複数個のバッテ
リーと、前記複数個のバッテリーの直列回路または並列
回路を形成し前記電気負荷の定格電圧に見合った電圧の
直流電力を前記電気負荷に供給する接続回路とを備えた
ことを特徴とする。
は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項の直流発電装
置と、前記直流発電装置で発電された直流電力を充電す
ると共に電気負荷に直流電力を供給する複数個のバッテ
リーと、前記複数個のバッテリーの直列回路または並列
回路を形成し前記電気負荷の定格電圧に見合った電圧の
直流電力を前記電気負荷に供給する接続回路とを備えた
ことを特徴とする。
【0023】請求項6の発明に係わる直流電力供給設備
は、請求項5の発明において、前記複数個のバッテリー
の一部を定格電圧の異なるバッテリーで構成し、前記接
続回路は、前記直流発電装置の複数種類の出力電圧のう
ち電圧が一致する出力端子にそれぞれ接続することを特
徴とする。
は、請求項5の発明において、前記複数個のバッテリー
の一部を定格電圧の異なるバッテリーで構成し、前記接
続回路は、前記直流発電装置の複数種類の出力電圧のう
ち電圧が一致する出力端子にそれぞれ接続することを特
徴とする。
【0024】請求項7の発明に係わる直流電力供給設備
は、請求項5の発明において、前記複数個のバッテリー
の一部を定格電圧の異なるバッテリーで構成し、前記直
流発電装置の出力電圧の変動に応じて直流電力を充電す
るバッテリーを選択することを特徴とする。
は、請求項5の発明において、前記複数個のバッテリー
の一部を定格電圧の異なるバッテリーで構成し、前記直
流発電装置の出力電圧の変動に応じて直流電力を充電す
るバッテリーを選択することを特徴とする。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図1は本発明の第1の実施の形態に係わる直流発
電装置の説明図である。本発明の直流発電装置は、交流
発電機の各々の電機子巻線にそれぞれ整流器を接続し、
各々の電機子巻線の交流出力電圧をそれぞれ単相全波整
流した後に合成し、直流電圧を得るようにしたものであ
る。
する。図1は本発明の第1の実施の形態に係わる直流発
電装置の説明図である。本発明の直流発電装置は、交流
発電機の各々の電機子巻線にそれぞれ整流器を接続し、
各々の電機子巻線の交流出力電圧をそれぞれ単相全波整
流した後に合成し、直流電圧を得るようにしたものであ
る。
【0026】図1(a)は、本発明の第1の実施の形態
に係わる直流発電装置の構成図である。ステータ1は3
極の端子を有し、各極間は電気角で2π/3の位置にあ
り、各々の極には電機子巻線2がそれぞれ施されてい
る。
に係わる直流発電装置の構成図である。ステータ1は3
極の端子を有し、各極間は電気角で2π/3の位置にあ
り、各々の極には電機子巻線2がそれぞれ施されてい
る。
【0027】一方、ロータ3にはN極およびS極の2極
の磁極が形成され、このロータ3は原動機で駆動され
る。例えば風車や水車で駆動され、このロータ3の回転
によりステータ2側の電機子巻線2に起電力(誘起電
圧)を発生させる。ロータ3は、樹脂と磁石材料を混合
したプラスチックマグネット(Plastic Magnet)で形成
される。これより、ロータ3の直径を事実上可能な限り
最小径にし、風量や水量が少ない場合あっても回転可能
としている。
の磁極が形成され、このロータ3は原動機で駆動され
る。例えば風車や水車で駆動され、このロータ3の回転
によりステータ2側の電機子巻線2に起電力(誘起電
圧)を発生させる。ロータ3は、樹脂と磁石材料を混合
したプラスチックマグネット(Plastic Magnet)で形成
される。これより、ロータ3の直径を事実上可能な限り
最小径にし、風量や水量が少ない場合あっても回転可能
としている。
【0028】各々の電機子巻線2には、図1(b)に示
すように整流器4が接続されている。この整流器4は、
4個の整流素子5がブリッジ接続され、出力端子から電
機子巻線2に発生した電圧を整流した単相全波整流波形
を出力する。以下の説明では、特に指定しない限り、こ
の整流器4が接続された電機子巻線(整流器付き電機子
巻線)を単に電機子巻線2と呼ぶことにする。
すように整流器4が接続されている。この整流器4は、
4個の整流素子5がブリッジ接続され、出力端子から電
機子巻線2に発生した電圧を整流した単相全波整流波形
を出力する。以下の説明では、特に指定しない限り、こ
の整流器4が接続された電機子巻線(整流器付き電機子
巻線)を単に電機子巻線2と呼ぶことにする。
【0029】そして、これら3極の各極の電機子巻線2
を図1(c)に示すように直列接続する。これにより、
各極の電機子巻線2で得られた直流電圧の合成した直流
電圧を取り出す。ここで、図1(c)に示す3極の各極
の電機子巻線2を直列接続したものを、以下、整流直列
回路6と呼ぶこととし、これを1単位として取り扱う。
この整流直列回路6の両端にはそれぞれ出力端子7が設
けられ、この出力端子7から各極の電機子巻線2で得ら
れた直流電圧の合成した直流電圧を取り出すことにな
る。
を図1(c)に示すように直列接続する。これにより、
各極の電機子巻線2で得られた直流電圧の合成した直流
電圧を取り出す。ここで、図1(c)に示す3極の各極
の電機子巻線2を直列接続したものを、以下、整流直列
回路6と呼ぶこととし、これを1単位として取り扱う。
この整流直列回路6の両端にはそれぞれ出力端子7が設
けられ、この出力端子7から各極の電機子巻線2で得ら
れた直流電圧の合成した直流電圧を取り出すことにな
る。
【0030】この第1の実施の形態によれば、整流子や
ブラシを必要とせず直流電圧が得られるので、特にメン
テナンスを必要としない。また、各極の電機子巻線2に
整流器4を設けて単独で整流するようにしているので、
必要に応じて単相全波整流波形を取り出すことができ、
電圧値の異なる直流電圧を取り出すことができる。ま
た、各極の電機子巻線2は電気角が2π/3だけ移動し
た位置に設置されているので、これらの単相全波整流波
形を合成した場合には、脈動の少ない直流電圧となる。
ブラシを必要とせず直流電圧が得られるので、特にメン
テナンスを必要としない。また、各極の電機子巻線2に
整流器4を設けて単独で整流するようにしているので、
必要に応じて単相全波整流波形を取り出すことができ、
電圧値の異なる直流電圧を取り出すことができる。ま
た、各極の電機子巻線2は電気角が2π/3だけ移動し
た位置に設置されているので、これらの単相全波整流波
形を合成した場合には、脈動の少ない直流電圧となる。
【0031】次に、本発明の第2の実施の形態を説明す
る。図2は本発明の第2の実施の形態に係わる直流発電
装置の説明図である。図2(a)は、本発明の第2の実
施の形態に係わる直流発電装置の構成図であり、ステー
タ1には6極の端子を設け、ロータ3には4極の磁極を
設けたものである。
る。図2は本発明の第2の実施の形態に係わる直流発電
装置の説明図である。図2(a)は、本発明の第2の実
施の形態に係わる直流発電装置の構成図であり、ステー
タ1には6極の端子を設け、ロータ3には4極の磁極を
設けたものである。
【0032】この場合には、隣り合う3極の電機子巻線
2を直列接続して2個の整流直列回路6を形成する。例
えば、第1極、第2極、第3極の電機子巻線2を直列接
続して1個目の整流直列回路6Aを形成し、第4極、第
5極、第6極の電機子巻線2を直列接続して2個目の整
流直列回路6Bを形成する。
2を直列接続して2個の整流直列回路6を形成する。例
えば、第1極、第2極、第3極の電機子巻線2を直列接
続して1個目の整流直列回路6Aを形成し、第4極、第
5極、第6極の電機子巻線2を直列接続して2個目の整
流直列回路6Bを形成する。
【0033】そして、図2(b)に示すように、2個の
整流直列回路6A、6Bを直列接続して出力回路8を形
成し出力端子7を引き出す。あるいは、図2(c)に示
すように、2個の整流直列回路6A、6Bを並列接続し
て出力回路8を形成し出力端子7を引き出す。2個の整
流直列回路6A、6Bを直列接続した場合には2倍の直
流電圧が得られる。2個の整流直列回路6A、6Bを並
列接続した場合には、整流直列回路6の単独の場合と同
一の直流電圧値であるが直流電流は2倍となる。
整流直列回路6A、6Bを直列接続して出力回路8を形
成し出力端子7を引き出す。あるいは、図2(c)に示
すように、2個の整流直列回路6A、6Bを並列接続し
て出力回路8を形成し出力端子7を引き出す。2個の整
流直列回路6A、6Bを直列接続した場合には2倍の直
流電圧が得られる。2個の整流直列回路6A、6Bを並
列接続した場合には、整流直列回路6の単独の場合と同
一の直流電圧値であるが直流電流は2倍となる。
【0034】この第2の実施の形態によれば、出力回路
8での整流直列回路6A、6Bの接続の仕方によって、
整流直列回路6単独の場合の2倍の直流電圧が得られ
る。また、出力回路8の出力端子7を整流直列回路6の
直列接続点から取り出すと、整流直列回路6の単独の場
合の直流電圧およびその2倍の直流電圧の2種類の直流
電圧が得られる。
8での整流直列回路6A、6Bの接続の仕方によって、
整流直列回路6単独の場合の2倍の直流電圧が得られ
る。また、出力回路8の出力端子7を整流直列回路6の
直列接続点から取り出すと、整流直列回路6の単独の場
合の直流電圧およびその2倍の直流電圧の2種類の直流
電圧が得られる。
【0035】次に、本発明の第3の実施の形態を説明す
る。図3は本発明の第3の実施の形態に係わる直流発電
装置の説明図である。図3(a)は、本発明の第3の実
施の形態に係わる直流発電装置の構成図であり、ステー
タ1には9極の端子を設け、ロータ3には6極の磁極を
設けたものである。
る。図3は本発明の第3の実施の形態に係わる直流発電
装置の説明図である。図3(a)は、本発明の第3の実
施の形態に係わる直流発電装置の構成図であり、ステー
タ1には9極の端子を設け、ロータ3には6極の磁極を
設けたものである。
【0036】この場合も第2の実施の形態の場合と同様
に、隣り合う3極の電機子巻線2を直列接続して3個の
整流直列回路6A、6B、6Cを形成する。例えば、第
1極、第2極、第3極の電機子巻線2を直列接続して1
個目の整流直列回路6Aを形成し、第4極、第5極、第
6極の電機子巻線2を直列接続して2個目の整流直列回
路6Bを形成し、第7極、第8極、第9極の電機子巻線
2を直列接続して3個目の整流直列回路6Cを形成す
る。
に、隣り合う3極の電機子巻線2を直列接続して3個の
整流直列回路6A、6B、6Cを形成する。例えば、第
1極、第2極、第3極の電機子巻線2を直列接続して1
個目の整流直列回路6Aを形成し、第4極、第5極、第
6極の電機子巻線2を直列接続して2個目の整流直列回
路6Bを形成し、第7極、第8極、第9極の電機子巻線
2を直列接続して3個目の整流直列回路6Cを形成す
る。
【0037】そして、図3(b)に示すように3個の整
流直列回路6A、6B、6Cを直列接続して出力回路8
を形成し出力端子7を引き出す。あるいは、図3(c)
に示すように2個の整流直列回路6A、6Bを並列接続
してそれに1個の整流直列回路6Cを直列接続し出力回
路を8を形成し出力端子7を引き出す。あるいは、図3
(d)に示すように、3個の整流直列回路6A、6B、
6Cを並列接続して出力回路を8を形成し出力端子7を
引き出す。
流直列回路6A、6B、6Cを直列接続して出力回路8
を形成し出力端子7を引き出す。あるいは、図3(c)
に示すように2個の整流直列回路6A、6Bを並列接続
してそれに1個の整流直列回路6Cを直列接続し出力回
路を8を形成し出力端子7を引き出す。あるいは、図3
(d)に示すように、3個の整流直列回路6A、6B、
6Cを並列接続して出力回路を8を形成し出力端子7を
引き出す。
【0038】3個の整流直列回路6A、6B、6Cを直
列接続した場合には3倍の直流電圧が得られる。2個の
整流直列回路6A、6Bを並列接続しそれに1個の整流
直列回路6Cを直列接続した場合には2倍の直流電圧が
得られる。3個の整流直列回路6A、6B、6Cを並列
接続した場合には、整流直列回路6の単独の場合の直流
電圧値であるが直流電流は3倍となる。
列接続した場合には3倍の直流電圧が得られる。2個の
整流直列回路6A、6Bを並列接続しそれに1個の整流
直列回路6Cを直列接続した場合には2倍の直流電圧が
得られる。3個の整流直列回路6A、6B、6Cを並列
接続した場合には、整流直列回路6の単独の場合の直流
電圧値であるが直流電流は3倍となる。
【0039】この第3の実施の形態によれば、出力回路
8での整流直列回路6A、6B、6Cの接続の仕方によ
って、整流直列回路6の単独の場合の2倍あるいは3倍
の直流電圧が得られる。また、図3(b)に示した出力
回路8の出力端子7を整流直列回路6A、6B、6Cの
それぞれの直列接続点から取り出すと、整流直列回路6
が単独の場合の直流電圧、その2倍の直流電圧、その3
倍の直流電圧の3種類の直流電圧が得られる。
8での整流直列回路6A、6B、6Cの接続の仕方によ
って、整流直列回路6の単独の場合の2倍あるいは3倍
の直流電圧が得られる。また、図3(b)に示した出力
回路8の出力端子7を整流直列回路6A、6B、6Cの
それぞれの直列接続点から取り出すと、整流直列回路6
が単独の場合の直流電圧、その2倍の直流電圧、その3
倍の直流電圧の3種類の直流電圧が得られる。
【0040】ここで、以上の説明から分かるように、本
発明の直流発電装置は、図1に示した第1の実施の形態
におけるステータ側1の3極およびロータ3側の2極
を、それぞれ整数n倍して構成している。nの数が多く
なればなるほど複数種類の直流電圧が得られるが、実用
的には、nは1〜3程度である。
発明の直流発電装置は、図1に示した第1の実施の形態
におけるステータ側1の3極およびロータ3側の2極
を、それぞれ整数n倍して構成している。nの数が多く
なればなるほど複数種類の直流電圧が得られるが、実用
的には、nは1〜3程度である。
【0041】次に、本発明の第4の実施の形態を説明す
る。図4は本発明の第4の実施の形態に係わる直流発電
装置の説明図であり、図4(a)はその構成図、図4
(b)は整流直列回路の説明図である。この第4の実施
の形態は、図1に示した第1の実施の形態に対し、ステ
ータ1の各々の極に2個の電機子巻線2a、2bを施
し、各々の極からその2個の整流直列回路6A、6Bを
形成するようにしたものである。
る。図4は本発明の第4の実施の形態に係わる直流発電
装置の説明図であり、図4(a)はその構成図、図4
(b)は整流直列回路の説明図である。この第4の実施
の形態は、図1に示した第1の実施の形態に対し、ステ
ータ1の各々の極に2個の電機子巻線2a、2bを施
し、各々の極からその2個の整流直列回路6A、6Bを
形成するようにしたものである。
【0042】図4(a)において、ステータ1は3極の
端子を有し、各極間は電気角で2π/3の位置に配置さ
れている。そして、各々の極には2個の電機子巻線2
a、2bがそれぞれ施されている。一方、ロータ3には
N極およびS極の2極の磁極が形成され、このロータ3
の回転によりステータ2側の2個の電機子巻線2a、2
bの双方に起電力を発生させる。
端子を有し、各極間は電気角で2π/3の位置に配置さ
れている。そして、各々の極には2個の電機子巻線2
a、2bがそれぞれ施されている。一方、ロータ3には
N極およびS極の2極の磁極が形成され、このロータ3
の回転によりステータ2側の2個の電機子巻線2a、2
bの双方に起電力を発生させる。
【0043】これら3極の各極の電機子巻線2a、2b
は、図4(b)に示すように、それぞれ直列接続して2
個の整流直列回路6A、6Bを形成し、各極の電機子巻
線2a、2bで得られた直流電圧の合成した直流電圧を
取り出す。つまり、整流直列回路6A、6Bの出力端子
7から各極の電機子巻線2a、2bで得られた直流電圧
の合成した直流電圧を取り出す。
は、図4(b)に示すように、それぞれ直列接続して2
個の整流直列回路6A、6Bを形成し、各極の電機子巻
線2a、2bで得られた直流電圧の合成した直流電圧を
取り出す。つまり、整流直列回路6A、6Bの出力端子
7から各極の電機子巻線2a、2bで得られた直流電圧
の合成した直流電圧を取り出す。
【0044】この第4の実施の形態によれば、ステータ
1の各々の極に2個の電機子巻線2a、2bを施したの
で、ステータ1の極数を増やすことなく2個の整流直列
回路6A、6Bを得ることができる。従って、前述した
第2の実施の形態と同様に、出力回路8で2個の整流直
列回路6A、6Bを直列接続すると、整流直列回路6の
単独の場合の2倍の直流電圧が得られ、また、出力回路
8の出力端子7を整流直列回路6A、6Bの直列接続点
から取り出すと、整流直列回路6の単独の場合の直流電
圧およびその2倍の直流電圧の2種類の直流電圧が得ら
れる。
1の各々の極に2個の電機子巻線2a、2bを施したの
で、ステータ1の極数を増やすことなく2個の整流直列
回路6A、6Bを得ることができる。従って、前述した
第2の実施の形態と同様に、出力回路8で2個の整流直
列回路6A、6Bを直列接続すると、整流直列回路6の
単独の場合の2倍の直流電圧が得られ、また、出力回路
8の出力端子7を整流直列回路6A、6Bの直列接続点
から取り出すと、整流直列回路6の単独の場合の直流電
圧およびその2倍の直流電圧の2種類の直流電圧が得ら
れる。
【0045】以上の説明では、2個の電機子巻線2a、
2bをステータ1の各極に設けるようにしたが、3個以
上の複数個の電機子巻線2をステータ1の各極に設ける
ようにしても良い。
2bをステータ1の各極に設けるようにしたが、3個以
上の複数個の電機子巻線2をステータ1の各極に設ける
ようにしても良い。
【0046】次に、本発明の第5の実施の形態を説明す
る。図5は本発明の第5の実施の形態に係わる直流発電
装置の構成図である。この第5の実施の形態は、ステー
タ1には9極の端子を設け、ロータ3には6極の磁極を
設け、さらにステータ1の各々の極にはそれぞれ3個の
電機子巻線2a、2b、2cを施したものである。
る。図5は本発明の第5の実施の形態に係わる直流発電
装置の構成図である。この第5の実施の形態は、ステー
タ1には9極の端子を設け、ロータ3には6極の磁極を
設け、さらにステータ1の各々の極にはそれぞれ3個の
電機子巻線2a、2b、2cを施したものである。
【0047】この第5の実施の形態では、9個の整流直
流回路が得られる。すなわち、隣り合う3極の第1極、
第2極、第3極の電機子巻線2a、2b、2cを直列接
続して3個の整流直列回路を形成し、第4極、第5極、
第6極の電機子巻線2a、2b、2cを直列接続して別
の3個の整流直列回路を形成する。さらに第7極、第8
極、第9極の電機子巻線2a、2b、2cを直列接続し
てさらに別の3個の整流直列回路を形成する。
流回路が得られる。すなわち、隣り合う3極の第1極、
第2極、第3極の電機子巻線2a、2b、2cを直列接
続して3個の整流直列回路を形成し、第4極、第5極、
第6極の電機子巻線2a、2b、2cを直列接続して別
の3個の整流直列回路を形成する。さらに第7極、第8
極、第9極の電機子巻線2a、2b、2cを直列接続し
てさらに別の3個の整流直列回路を形成する。
【0048】この第5の実施の形態によれば、ステータ
1の各々の極に3個の電機子巻線2a、2b、2cを施
したので、ステータ1の隣り合う3極から3個の整流直
列回路を得ることができ、ステータの極数が9極である
ので、9個の整流直列回路が得られる。
1の各々の極に3個の電機子巻線2a、2b、2cを施
したので、ステータ1の隣り合う3極から3個の整流直
列回路を得ることができ、ステータの極数が9極である
ので、9個の整流直列回路が得られる。
【0049】これら9個の整流直列回路を適宜組み合わ
せて直列接続したり並列接続したりして出力回路8を形
成する。9個の整流直列回路をすべて直列接続した場合
には、整流直列回路6単独の場合の9倍の直流電圧が得
られる。また、出力回路8の出力端子7を整流直列回路
の接続点から適宜取り出すと、整流直列回路の単独の場
合の直流電圧が9個取り出せる。
せて直列接続したり並列接続したりして出力回路8を形
成する。9個の整流直列回路をすべて直列接続した場合
には、整流直列回路6単独の場合の9倍の直流電圧が得
られる。また、出力回路8の出力端子7を整流直列回路
の接続点から適宜取り出すと、整流直列回路の単独の場
合の直流電圧が9個取り出せる。
【0050】次に、出力回路8について説明する。図6
は、図2に示した第2の実施の形態に係わる直流発電装
置の出力回路8を示している。すなわち、2個の整流直
列回路6A、6Bから異なる出力電圧を取り出す場合を
示している。
は、図2に示した第2の実施の形態に係わる直流発電装
置の出力回路8を示している。すなわち、2個の整流直
列回路6A、6Bから異なる出力電圧を取り出す場合を
示している。
【0051】整流直列回路6A、6Bの単独の直流電圧
Vを得る場合には、出力端子7A1、7A2の間、出力
端子7B1、7B2の間からその直流電圧Vを取り出
す。または、スイッチSW1をオンしたときには、出力
端子7A1、7B2の間から直流電圧Vを取り出すこと
ができ、同様に、スイッチSW2をオンしたときには、
出力端子、7B1、7A2の間から直流電圧Vを取り出
すことができる。
Vを得る場合には、出力端子7A1、7A2の間、出力
端子7B1、7B2の間からその直流電圧Vを取り出
す。または、スイッチSW1をオンしたときには、出力
端子7A1、7B2の間から直流電圧Vを取り出すこと
ができ、同様に、スイッチSW2をオンしたときには、
出力端子、7B1、7A2の間から直流電圧Vを取り出
すことができる。
【0052】一方、スイッチSW1、SW2がオフで、
スイッチSW3をオンしたときには、整流直列回路6
A、6Bが直列接続されるので、出力端子7A1、7B
2の間から直流電圧Vの2倍の直流電圧2Vを取り出す
ことができる。この状態で、出力端子7A1、7A2の
間、出力端子7B1、7B2の間から直流電圧Vを取り
出すことができことは言うまでもない。
スイッチSW3をオンしたときには、整流直列回路6
A、6Bが直列接続されるので、出力端子7A1、7B
2の間から直流電圧Vの2倍の直流電圧2Vを取り出す
ことができる。この状態で、出力端子7A1、7A2の
間、出力端子7B1、7B2の間から直流電圧Vを取り
出すことができことは言うまでもない。
【0053】このように、出力回路8にスイッチSWを
設けて、このスイッチSWの切り替えにより出力回路8
の出力端子7から複数種類の出力電圧を取り出すことが
できる。
設けて、このスイッチSWの切り替えにより出力回路8
の出力端子7から複数種類の出力電圧を取り出すことが
できる。
【0054】図7は、6個の整流直列回路6A〜6Fか
ら異なる出力電圧を取り出す場合の出力回路8を示して
いる。6個の整流直列回路6A〜6Fを形成するには、
例えば、図3に示した第3の実施の形態の直流発電装置
に対し、各極に2個の電機子巻線2を施すと得られる。
ら異なる出力電圧を取り出す場合の出力回路8を示して
いる。6個の整流直列回路6A〜6Fを形成するには、
例えば、図3に示した第3の実施の形態の直流発電装置
に対し、各極に2個の電機子巻線2を施すと得られる。
【0055】図7において、整流直列回路6A〜6Fの
単独の直流電圧Vを得る場合には、スイッチSW21、
SW22、SW23、SW31、SW32をオフし、ス
イッチSW1〜SW6をオンして、出力端子7A1、7
A2の間、出力端子7B1、7B2の間、出力端子7C
1、7C2の間、出力端子7D1、7D2の間、出力端
子7E1、7E2の間、出力端子7F1、7F2の間か
らそれぞれ出力電圧Vを取り出す。
単独の直流電圧Vを得る場合には、スイッチSW21、
SW22、SW23、SW31、SW32をオフし、ス
イッチSW1〜SW6をオンして、出力端子7A1、7
A2の間、出力端子7B1、7B2の間、出力端子7C
1、7C2の間、出力端子7D1、7D2の間、出力端
子7E1、7E2の間、出力端子7F1、7F2の間か
らそれぞれ出力電圧Vを取り出す。
【0056】直流電圧Vの2倍の直流電圧2Vを取り出
すには、スイッチSW31、SW32をオフし、SW2
1およびSW1をオンして出力端子7A1、7B2の
間、SW22およびSW3をオンして出力端子7C1、
7D2の間、SW23およびSW5をオンして出力端子
7E1、7F2の間からそれぞれ出力電圧2Vを取り出
す。
すには、スイッチSW31、SW32をオフし、SW2
1およびSW1をオンして出力端子7A1、7B2の
間、SW22およびSW3をオンして出力端子7C1、
7D2の間、SW23およびSW5をオンして出力端子
7E1、7F2の間からそれぞれ出力電圧2Vを取り出
す。
【0057】直流電圧Vの3倍の直流電圧3Vを取り出
すには、スイッチSW22をオフし、SW21、SW3
1およびSW1をオンして出力端子7A1、7C2の
間、SW23、SW32およびSW4をオンして出力端
子7D1、7F2の間からそれぞれ出力電圧3Vを取り
出す。
すには、スイッチSW22をオフし、SW21、SW3
1およびSW1をオンして出力端子7A1、7C2の
間、SW23、SW32およびSW4をオンして出力端
子7D1、7F2の間からそれぞれ出力電圧3Vを取り
出す。
【0058】直流電圧Vの4倍の直流電圧4Vを取り出
すには、スイッチSW32をオフし、SW21、SW2
2、SW31およびSW1をオンして出力端子7A1、
7D2の間、または、スイッチSW21、SW23をオ
フし、SW22、SW31、SW32およびSW2をオ
ンして出力端子7B1、7E2の間、または、スイッチ
SW31をオフし、SW22、SW23、SW32およ
びSW3をオンして出力端子7C1、7F2の間から出
力電圧4Vを取り出す。
すには、スイッチSW32をオフし、SW21、SW2
2、SW31およびSW1をオンして出力端子7A1、
7D2の間、または、スイッチSW21、SW23をオ
フし、SW22、SW31、SW32およびSW2をオ
ンして出力端子7B1、7E2の間、または、スイッチ
SW31をオフし、SW22、SW23、SW32およ
びSW3をオンして出力端子7C1、7F2の間から出
力電圧4Vを取り出す。
【0059】直流電圧Vの5倍の直流電圧5Vを取り出
すには、スイッチSW23をオフし、SW21、SW2
2、SW31、SW32およびSW1をオンして出力端
子7A1、7E2の間、または、スイッチSW21をオ
フし、SW22、SW23、SW31、SW32および
SW2をオンして出力端子7B1、7F2の間から出力
電圧5Vを取り出す。
すには、スイッチSW23をオフし、SW21、SW2
2、SW31、SW32およびSW1をオンして出力端
子7A1、7E2の間、または、スイッチSW21をオ
フし、SW22、SW23、SW31、SW32および
SW2をオンして出力端子7B1、7F2の間から出力
電圧5Vを取り出す。
【0060】直流電圧Vの6倍の直流電圧6Vを取り出
すには、SW21、SW22、SW23、SW31、S
W32およびSW1をオンして出力端子7A1、7F2
の間から出力電圧6Vを取り出す。
すには、SW21、SW22、SW23、SW31、S
W32およびSW1をオンして出力端子7A1、7F2
の間から出力電圧6Vを取り出す。
【0061】このように、出力回路8にスイッチSWを
設けて、このスイッチSWの切り替えにより出力回路8
の出力端子7から複数種類の出力電圧を取り出すことが
できる。
設けて、このスイッチSWの切り替えにより出力回路8
の出力端子7から複数種類の出力電圧を取り出すことが
できる。
【0062】次に、以上述べた直流発電装置を用いて電
気負荷に直流電力を供給する直流電力供給設備について
説明する。以下の説明では、直流発電装置は原動機とし
て風車により駆動されるものとする。
気負荷に直流電力を供給する直流電力供給設備について
説明する。以下の説明では、直流発電装置は原動機とし
て風車により駆動されるものとする。
【0063】図8は、本発明の第6の実施の形態に係わ
る直流電力供給設備の構成図である。本発明では直流発
電装置で発電した直流発電を複数個の小容量のバッテリ
ーに分割して充電する。この場合、1個のバッテリー
は、風速が最低限のときであっても充電できる容量とす
る。直流発電装置Genの端子電圧Vは、風速が変化し
た場合に変動するので、この変動分をバッテリーに充電
することにより吸収することになる。
る直流電力供給設備の構成図である。本発明では直流発
電装置で発電した直流発電を複数個の小容量のバッテリ
ーに分割して充電する。この場合、1個のバッテリー
は、風速が最低限のときであっても充電できる容量とす
る。直流発電装置Genの端子電圧Vは、風速が変化し
た場合に変動するので、この変動分をバッテリーに充電
することにより吸収することになる。
【0064】図8では、定格電圧が12Vの直流発電装
置Genから、定格電圧が6Vの2個のバッテリー6V
1、6V2に直流電力を充電すると共に、2個の6Vの
電気負荷6VS1、6VS2および1個の12Vの電気
負荷12VS1に直流電力を供給するものを示してい
る。
置Genから、定格電圧が6Vの2個のバッテリー6V
1、6V2に直流電力を充電すると共に、2個の6Vの
電気負荷6VS1、6VS2および1個の12Vの電気
負荷12VS1に直流電力を供給するものを示してい
る。
【0065】接続回路は、ダイオードD1、D2を有
し、直流発電装置Genで発電された直流電力をバッテ
リー6V1、6V2にダイオードD2を介して直列にて
充電すると共に、電気負荷6VS1、6VS2が入りと
なっているときは、充電と同時にバッテリー6V1、6
V2または直流発電装置Genから電気負荷6VS1、
6VS2に直流電力を供給する。また、電気負荷12V
S1が入りとなっているときは、直流発電装置Genか
ら電気負荷12VS1に直流電力を供給する。一方、バ
ッテリー6V1、6V2からもダイオードD1を介して
電気負荷12VS1に直流電力を供給する。
し、直流発電装置Genで発電された直流電力をバッテ
リー6V1、6V2にダイオードD2を介して直列にて
充電すると共に、電気負荷6VS1、6VS2が入りと
なっているときは、充電と同時にバッテリー6V1、6
V2または直流発電装置Genから電気負荷6VS1、
6VS2に直流電力を供給する。また、電気負荷12V
S1が入りとなっているときは、直流発電装置Genか
ら電気負荷12VS1に直流電力を供給する。一方、バ
ッテリー6V1、6V2からもダイオードD1を介して
電気負荷12VS1に直流電力を供給する。
【0066】この第6の実施の形態によれば、小容量の
2個のバッテリー6V1、6V2を用意し、直流発電装
置Genの発電電力を充電するようにし、電気負荷6V
S1、6VS2にはバッテリー6V1、6V2から直流
電力を供給し、電気負荷12VS1にはバッテリー6V
1、6V2および直流発電装置Genの双方から直流電
力を供給できるようにしているので、直流発電装置Ge
nの出力が変動しても安定して2種類の電気負荷6V
S、12VSに直流電力を供給できる。
2個のバッテリー6V1、6V2を用意し、直流発電装
置Genの発電電力を充電するようにし、電気負荷6V
S1、6VS2にはバッテリー6V1、6V2から直流
電力を供給し、電気負荷12VS1にはバッテリー6V
1、6V2および直流発電装置Genの双方から直流電
力を供給できるようにしているので、直流発電装置Ge
nの出力が変動しても安定して2種類の電気負荷6V
S、12VSに直流電力を供給できる。
【0067】図9は、本発明の第7の実施の形態に係わ
る直流電力供給設備の構成図である。この第7の実施の
形態は、定格電圧が12Vである2台の直流発電装置G
en1、Gen2と定格電圧が6Vの4個のバッテリー
6V1、6V2、6V3、6V4とで、4種類の電気負
荷6VS、12VS、18VS、24VSに直流電力を
供給するようにしたものである。そして、接続回路のダ
イオードD5で直流発電装置Gen1の系統と直流発電
装置Gen2の系統とを直列に接続する。
る直流電力供給設備の構成図である。この第7の実施の
形態は、定格電圧が12Vである2台の直流発電装置G
en1、Gen2と定格電圧が6Vの4個のバッテリー
6V1、6V2、6V3、6V4とで、4種類の電気負
荷6VS、12VS、18VS、24VSに直流電力を
供給するようにしたものである。そして、接続回路のダ
イオードD5で直流発電装置Gen1の系統と直流発電
装置Gen2の系統とを直列に接続する。
【0068】接続回路は、ダイオードD1〜D5を有
し、直流発電装置Gen1で発電された直流電力をバッ
テリー6V1、6V2にダイオードD2を介して直列に
て充電すると共に、電気負荷6VS1、6VS2が入り
となっているときは、充電と同時にバッテリー6V1、
6V2または直流発電装置Gen1から電気負荷6VS
1、6VS2に直流電力を供給する。また、電気負荷1
2VS1が入りとなっているときは、直流発電装置Ge
n1から電気負荷12VS1に直流電力を供給する。一
方、バッテリー6V1、6V2からもダイオードD1を
介して電気負荷12VS1に直流電力を供給する。
し、直流発電装置Gen1で発電された直流電力をバッ
テリー6V1、6V2にダイオードD2を介して直列に
て充電すると共に、電気負荷6VS1、6VS2が入り
となっているときは、充電と同時にバッテリー6V1、
6V2または直流発電装置Gen1から電気負荷6VS
1、6VS2に直流電力を供給する。また、電気負荷1
2VS1が入りとなっているときは、直流発電装置Ge
n1から電気負荷12VS1に直流電力を供給する。一
方、バッテリー6V1、6V2からもダイオードD1を
介して電気負荷12VS1に直流電力を供給する。
【0069】同様に、直流発電装置Gen2で発電され
た直流電力をバッテリー6V3、6V4にダイオードD
4を介して直列にて充電すると共に、電気負荷6VS
3、6VS4が入りとなっているときは、充電と同時に
バッテリー6V3、6V4または直流発電装置Gen2
から電気負荷6VS3、6VS4に直流電力を供給す
る。また、電気負荷12VS2が入りとなっているとき
は、直流発電装置Gen2から電気負荷12VS2に直
流電力を供給する。一方、バッテリー6V3、6V4か
らもダイオードD3を介して電気負荷12VS2に直流
電力を供給する。
た直流電力をバッテリー6V3、6V4にダイオードD
4を介して直列にて充電すると共に、電気負荷6VS
3、6VS4が入りとなっているときは、充電と同時に
バッテリー6V3、6V4または直流発電装置Gen2
から電気負荷6VS3、6VS4に直流電力を供給す
る。また、電気負荷12VS2が入りとなっているとき
は、直流発電装置Gen2から電気負荷12VS2に直
流電力を供給する。一方、バッテリー6V3、6V4か
らもダイオードD3を介して電気負荷12VS2に直流
電力を供給する。
【0070】電気負荷12VS3への直流電力の供給
は、ダイオードD5を介してバッテリー6V2、6V3
から供給される。
は、ダイオードD5を介してバッテリー6V2、6V3
から供給される。
【0071】電気負荷18VS1への直流電力の供給
は、ダイオードD1、D5を介してバッテリー6V1、
6V2、6V3から供給され、電気負荷18VS2への
直流電力の供給は、ダイオードD5、D3を介してバッ
テリー6V2、6V3、6V4から供給される。
は、ダイオードD1、D5を介してバッテリー6V1、
6V2、6V3から供給され、電気負荷18VS2への
直流電力の供給は、ダイオードD5、D3を介してバッ
テリー6V2、6V3、6V4から供給される。
【0072】また、電気負荷24VS1への直流電力の
供給は、ダイオードD5を介して直流発電装置Gen
1、Gen2から供給されると共に、ダイオードD1、
D5、D3を介してバッテリー6V1、6V2、6V
3、6V4から供給される。
供給は、ダイオードD5を介して直流発電装置Gen
1、Gen2から供給されると共に、ダイオードD1、
D5、D3を介してバッテリー6V1、6V2、6V
3、6V4から供給される。
【0073】この第7の実施の形態によれば、小容量の
4個のバッテリー6V1、6V2、6V3、6V4を用
意し、2台の直流発電装置Gen1、Gen2の発電電
力を充電するようにし、ダイオードD1〜D5を有した
接続回路により、4種類の電気負荷6VS、12VS、
18VS、24VSに、バッテリー6V1、6V2、6
V3、6V4または直流発電装置Gen1、Gen2か
ら直流電力を供給できるようにしているので、直流発電
装置Genの出力が変動しても安定して4種類の電気負
荷6VS、12VS、18VS、24VSに直流電力を
供給できる。
4個のバッテリー6V1、6V2、6V3、6V4を用
意し、2台の直流発電装置Gen1、Gen2の発電電
力を充電するようにし、ダイオードD1〜D5を有した
接続回路により、4種類の電気負荷6VS、12VS、
18VS、24VSに、バッテリー6V1、6V2、6
V3、6V4または直流発電装置Gen1、Gen2か
ら直流電力を供給できるようにしているので、直流発電
装置Genの出力が変動しても安定して4種類の電気負
荷6VS、12VS、18VS、24VSに直流電力を
供給できる。
【0074】図10は、本発明の第8の実施の形態に係
わる直流電力供給設備の構成図である。この第8の実施
の形態は、定格電圧が6Vである2台の直流発電装置G
en1、Gen2と定格電圧が6Vの4個のバッテリー
6V1、6V2、6V3、6V4とで、2種類の電気負
荷6VS、12VSに直流電力を供給するようにしたも
のである。
わる直流電力供給設備の構成図である。この第8の実施
の形態は、定格電圧が6Vである2台の直流発電装置G
en1、Gen2と定格電圧が6Vの4個のバッテリー
6V1、6V2、6V3、6V4とで、2種類の電気負
荷6VS、12VSに直流電力を供給するようにしたも
のである。
【0075】図10(a)において、接続回路は、ダイ
オードD6〜D8を有し、直流発電装置Gen1で発電
された直流電力をバッテリー6V1、6V2にそれぞれ
充電すると共に、電気負荷6VS1、6VS2が入りと
なっているときは、充電と同時にバッテリー6V1、6
V2または直流発電装置Gen1から電気負荷6VS
1、6VS2に直流電力を供給する。
オードD6〜D8を有し、直流発電装置Gen1で発電
された直流電力をバッテリー6V1、6V2にそれぞれ
充電すると共に、電気負荷6VS1、6VS2が入りと
なっているときは、充電と同時にバッテリー6V1、6
V2または直流発電装置Gen1から電気負荷6VS
1、6VS2に直流電力を供給する。
【0076】同様に、接続回路は、直流発電装置Gen
2で発電された直流電力をバッテリー6V3、6V4に
それぞれ充電すると共に、電気負荷6VS3、6VS4
が入りとなっているときは、充電と同時にバッテリー6
V3、6V4または直流発電装置Gen2から電気負荷
6VS3、6VS4に直流電力を供給する。
2で発電された直流電力をバッテリー6V3、6V4に
それぞれ充電すると共に、電気負荷6VS3、6VS4
が入りとなっているときは、充電と同時にバッテリー6
V3、6V4または直流発電装置Gen2から電気負荷
6VS3、6VS4に直流電力を供給する。
【0077】また、電気負荷12VS1が入りとなって
いるときは、ダイオードD6を介して直流発電装置Ge
n1、Gen2から電気負荷12VS1に直流電力を供
給する。一方、バッテリー6V1、6V3からもダイオ
ードD6を介して電気負荷12VS1に直流電力を供給
する。
いるときは、ダイオードD6を介して直流発電装置Ge
n1、Gen2から電気負荷12VS1に直流電力を供
給する。一方、バッテリー6V1、6V3からもダイオ
ードD6を介して電気負荷12VS1に直流電力を供給
する。
【0078】電気負荷12VS2が入りとなっていると
きは、ダイオードD7を介して直流発電装置Gen1、
Gen2から電気負荷12VS2に直流電力を供給す
る。一方、バッテリー6V2、6V4からもダイオード
D7を介して電気負荷12VS2に直流電力を供給す
る。
きは、ダイオードD7を介して直流発電装置Gen1、
Gen2から電気負荷12VS2に直流電力を供給す
る。一方、バッテリー6V2、6V4からもダイオード
D7を介して電気負荷12VS2に直流電力を供給す
る。
【0079】電気負荷12VS3が入りとなっていると
きは、ダイオードD7またはダイオードD8を介して直
流発電装置Gen1、Gen2から電気負荷12VS3
に直流電力を供給する。一方、バッテリー6V1、6V
4からもダイオードD8を介して電気負荷12VS3に
直流電力を供給する。
きは、ダイオードD7またはダイオードD8を介して直
流発電装置Gen1、Gen2から電気負荷12VS3
に直流電力を供給する。一方、バッテリー6V1、6V
4からもダイオードD8を介して電気負荷12VS3に
直流電力を供給する。
【0080】ここで、ダイオードD6、D7、D8に代
えて、図10(b)に示すようにダイオードD5を設け
ても、図10(a)と同様な動作が得られる。
えて、図10(b)に示すようにダイオードD5を設け
ても、図10(a)と同様な動作が得られる。
【0081】この第8の実施の形態によれば、定格電圧
が6Vの小容量の2台の直流発電装置Gen1、Gen
2を用いた場合であっても、安定して2種類の電気負荷
6VS、12VSに直流電力を供給できる。
が6Vの小容量の2台の直流発電装置Gen1、Gen
2を用いた場合であっても、安定して2種類の電気負荷
6VS、12VSに直流電力を供給できる。
【0082】図11は、本発明の第9の実施の形態に係
わる直流電力供給設備の構成図である。この第9の実施
の形態は、図10(a)に示した第8の実施の形態に対
し、ダイオードD5を追加して設けたものである。これ
により、バッテリー6V1、6V2、6V3、6V4か
ら電気負荷12VS1、12VS2、12VS3に直流
電力を供給する際に直流電流を2倍にできる。
わる直流電力供給設備の構成図である。この第9の実施
の形態は、図10(a)に示した第8の実施の形態に対
し、ダイオードD5を追加して設けたものである。これ
により、バッテリー6V1、6V2、6V3、6V4か
ら電気負荷12VS1、12VS2、12VS3に直流
電力を供給する際に直流電流を2倍にできる。
【0083】すなわち、電気負荷12VS1への直流電
力の供給に関し、ダイオードD6を介してバッテリー6
V1、6V3から供給される回路と、ダイオードD5を
介してバッテリー6V2、6V4から供給される回路と
の2個の回路が形成されるので、供給される直流電流は
2倍とすることができる。
力の供給に関し、ダイオードD6を介してバッテリー6
V1、6V3から供給される回路と、ダイオードD5を
介してバッテリー6V2、6V4から供給される回路と
の2個の回路が形成されるので、供給される直流電流は
2倍とすることができる。
【0084】電気負荷12VS2への直流電力の供給に
関し、ダイオードD7を介してバッテリー6V2、6V
4から供給される回路と、ダイオードD5を介してバッ
テリー6V1、6V3から供給される回路との2個の回
路が形成されるので、供給される直流電流は2倍とする
ことができる。
関し、ダイオードD7を介してバッテリー6V2、6V
4から供給される回路と、ダイオードD5を介してバッ
テリー6V1、6V3から供給される回路との2個の回
路が形成されるので、供給される直流電流は2倍とする
ことができる。
【0085】電気負荷12VS3への直流電力の供給に
関し、ダイオードD8を介してバッテリー6V1、6V
4から供給される回路と、ダイオードD5を介してバッ
テリー6V2、6V3から供給される回路との2個の回
路が形成されるので、供給される直流電流は2倍とする
ことができる。
関し、ダイオードD8を介してバッテリー6V1、6V
4から供給される回路と、ダイオードD5を介してバッ
テリー6V2、6V3から供給される回路との2個の回
路が形成されるので、供給される直流電流は2倍とする
ことができる。
【0086】従って、電気負荷12VS2、12VS
2、12VS3が大きな負荷であっても安定して直流電
力を供給できる。
2、12VS3が大きな負荷であっても安定して直流電
力を供給できる。
【0087】図12は、本発明の第10の実施の形態に
係わる直流電力供給設備の構成図である。この第10の
実施の形態は、1台の直流発電装置Genを分割して2
電源として使用するようにしたものである。
係わる直流電力供給設備の構成図である。この第10の
実施の形態は、1台の直流発電装置Genを分割して2
電源として使用するようにしたものである。
【0088】図12(a)は、図10(a)に示した第
8の実施の形態における1台の直流発電装置Genを、
高抵抗R1、R2との間にダイオードD5、D9を介在
して2電源に分割したものである。そして、分割した各
グループのバッテリー6V1、6V2、およびバッテリ
ー6V3、6V4はそれぞれ並列に接続され、1台の直
流発電装置Genと4個のバッテリー6V1、6V2、
6V3、6V4で2種類の電気負荷6VS、12VSを
確保している。これにより、直流発電装置Genは1台
で済むので設備が簡素化される。
8の実施の形態における1台の直流発電装置Genを、
高抵抗R1、R2との間にダイオードD5、D9を介在
して2電源に分割したものである。そして、分割した各
グループのバッテリー6V1、6V2、およびバッテリ
ー6V3、6V4はそれぞれ並列に接続され、1台の直
流発電装置Genと4個のバッテリー6V1、6V2、
6V3、6V4で2種類の電気負荷6VS、12VSを
確保している。これにより、直流発電装置Genは1台
で済むので設備が簡素化される。
【0089】図12(b)は、1台の直流発電装置Ge
nを、分割される2グループのバッテリー6V1、6V
2とバッテリー6V3、6V4との間にダイオードD5
を介して分割したものである。そして、分割した各グル
ープのバッテリー6V1、6V2、およびバッテリー6
V3、6V4はそれぞれ並列に接続され、1台の直流発
電装置Genと4個のバッテリー6V1、6V2、6V
3、6V4で2種類の電気負荷6VS、12VSを確保
している。これにより、直流発電装置Genは1台で済
み設備が簡素化されると共に、高抵抗が不要であるの
で、図12(a)の場合よりもさらに良い結果を得てい
る。
nを、分割される2グループのバッテリー6V1、6V
2とバッテリー6V3、6V4との間にダイオードD5
を介して分割したものである。そして、分割した各グル
ープのバッテリー6V1、6V2、およびバッテリー6
V3、6V4はそれぞれ並列に接続され、1台の直流発
電装置Genと4個のバッテリー6V1、6V2、6V
3、6V4で2種類の電気負荷6VS、12VSを確保
している。これにより、直流発電装置Genは1台で済
み設備が簡素化されると共に、高抵抗が不要であるの
で、図12(a)の場合よりもさらに良い結果を得てい
る。
【0090】ここで、1台の直流発電装置Genの電源
分割によらずに、図6および図7で示したように、直流
発電装置Genの出力回路8の出力端子7から適宜必要
な出力電圧を取り出すようにしても良い。例えば、図7
に示した出力回路8の出力端子7A1、7C2間から直
流電圧3Vを取り出し、一方、出力端子7D1、7F2
の間から直流電圧3Vを取り出す。これにより、1台の
直流発電装置Genを2分割して2電源とした場合と同
様になる。この場合も高抵抗は不要である。
分割によらずに、図6および図7で示したように、直流
発電装置Genの出力回路8の出力端子7から適宜必要
な出力電圧を取り出すようにしても良い。例えば、図7
に示した出力回路8の出力端子7A1、7C2間から直
流電圧3Vを取り出し、一方、出力端子7D1、7F2
の間から直流電圧3Vを取り出す。これにより、1台の
直流発電装置Genを2分割して2電源とした場合と同
様になる。この場合も高抵抗は不要である。
【0091】また、複数個のバッテリーの一部を定格電
圧の異なるバッテリーで構成し、直流発電装置Genの
複数種類の出力電圧のうち、電圧が一致する出力端子に
そのバッテリーをそれぞれ接続するようにしても良い。
圧の異なるバッテリーで構成し、直流発電装置Genの
複数種類の出力電圧のうち、電圧が一致する出力端子に
そのバッテリーをそれぞれ接続するようにしても良い。
【0092】次に、直流発電装置Genの電気的特性に
ついて説明する。直流発電装置Genの端子電圧V、誘
導起電力E、発電電力Pは、以下のように示される。
ついて説明する。直流発電装置Genの端子電圧V、誘
導起電力E、発電電力Pは、以下のように示される。
【0093】 V=E−Ra・Ia …(1) E=k1・Φ・n …(2) P=E・Ia=k1・Φ・n・Ia …(3) V:端子電圧 E:誘導起電力(起電圧) Ra:電機子巻線抵抗 Ia:電機子電流(負荷電流) Φ:磁束 n:ロータの回転数 k1:定数
【0094】そして、この直流発電装置Genは風車で
駆動され、風速の変動に対して、風車を一定速度で制御
する場合と、特にそのような制御をしない場合とがあ
る。
駆動され、風速の変動に対して、風車を一定速度で制御
する場合と、特にそのような制御をしない場合とがあ
る。
【0095】(1)風車を一定速度制御する場合 この場合には、(3)式から分かるように、風速の変動
は電機子電流Iaの変動として表れる。また、誘導起電
力は一定に保たれ、端子電圧Vは電機子電流Iaの変動
に従って多少変動する。例えば、風速が大きくなったと
きは電機子電流Iaが増加し、端子電圧Vが多少低下す
る。また、電機子電流Iaの増加により、電気負荷で消
費しきれない分はバッテリーに充電される。
は電機子電流Iaの変動として表れる。また、誘導起電
力は一定に保たれ、端子電圧Vは電機子電流Iaの変動
に従って多少変動する。例えば、風速が大きくなったと
きは電機子電流Iaが増加し、端子電圧Vが多少低下す
る。また、電機子電流Iaの増加により、電気負荷で消
費しきれない分はバッテリーに充電される。
【0096】一方、風速が小さくなったときは電機子電
流Iaが減少し、端子電圧Vの低下は小さくなる。ま
た、電機子電流Iaの減少により、電気負荷で消費する
直流電力を賄えない場合にはバッテリーより電気負荷に
直流電力が供給される。
流Iaが減少し、端子電圧Vの低下は小さくなる。ま
た、電機子電流Iaの減少により、電気負荷で消費する
直流電力を賄えない場合にはバッテリーより電気負荷に
直流電力が供給される。
【0097】このように、風車を一定制御する場合に
は、直流発電装置Genの端子電圧Vはほぼ一定に保持
され、風速の変動は電機子電流Iaの増減で吸収する。
は、直流発電装置Genの端子電圧Vはほぼ一定に保持
され、風速の変動は電機子電流Iaの増減で吸収する。
【0098】(2)風車を一定速度制御しない場合 この場合には、(3)式から分かるように、風速の変動
はロータの回転数nおよび電機子電流Iaの双方の変動
として表れる。
はロータの回転数nおよび電機子電流Iaの双方の変動
として表れる。
【0099】例えば、風速が大きくなったときはロータ
の回転数nおよび電機子電流Iaの双方が増加する。ロ
ータの回転数nが増加すると、(2)式から分かるよう
に誘導起電力Eが大きくなり、(1)式から分かるよう
に電機子電流Iaの増加による電圧降下があるものの端
子電圧Vも大きくなる。また、電機子電流Iaの増加に
より、電気負荷で消費しきれない分はバッテリーに充電
される。
の回転数nおよび電機子電流Iaの双方が増加する。ロ
ータの回転数nが増加すると、(2)式から分かるよう
に誘導起電力Eが大きくなり、(1)式から分かるよう
に電機子電流Iaの増加による電圧降下があるものの端
子電圧Vも大きくなる。また、電機子電流Iaの増加に
より、電気負荷で消費しきれない分はバッテリーに充電
される。
【0100】風速が小さくなったときはロータの回転数
nおよび電機子電流Iaの双方が減少する。ロータの回
転数nが減少すると、(2)式から分かるように誘導起
電力Eが小さくなり、(1)式から分かるように電機子
電流Iaの減少による電圧降下が緩和されるものの端子
電圧Vも小さくなる。また、電機子電流Iaの減少によ
り、電気負荷で消費する直流電力を賄えない場合にはバ
ッテリーより電気負荷に直流電力が供給される。
nおよび電機子電流Iaの双方が減少する。ロータの回
転数nが減少すると、(2)式から分かるように誘導起
電力Eが小さくなり、(1)式から分かるように電機子
電流Iaの減少による電圧降下が緩和されるものの端子
電圧Vも小さくなる。また、電機子電流Iaの減少によ
り、電気負荷で消費する直流電力を賄えない場合にはバ
ッテリーより電気負荷に直流電力が供給される。
【0101】本発明では、いずれの方式も採用すること
ができる。前述の第6の実施の形態、第7の実施の形
態、第10の実施の形態では、定格電圧として12Vの
直流発電装置Genを用い、第8の実施の形態、第9の
実施の形態では、定格電圧として6Vの直流発電装置G
enを用いた場合を示している。これらの実施の形態に
おいては、風車の回転数を一定速度制御する場合には、
直流発電装置Genの端子電圧Vはほぼ一定電圧に保持
され、風車の回転数を一定速度制御しない場合には、直
流発電装置Genの端子電圧Vは、風速により変動する
ことになる。
ができる。前述の第6の実施の形態、第7の実施の形
態、第10の実施の形態では、定格電圧として12Vの
直流発電装置Genを用い、第8の実施の形態、第9の
実施の形態では、定格電圧として6Vの直流発電装置G
enを用いた場合を示している。これらの実施の形態に
おいては、風車の回転数を一定速度制御する場合には、
直流発電装置Genの端子電圧Vはほぼ一定電圧に保持
され、風車の回転数を一定速度制御しない場合には、直
流発電装置Genの端子電圧Vは、風速により変動する
ことになる。
【0102】図13は、本発明の第11の実施の形態に
係わる直流電力供給設備の構成図である。この第11の
実施の形態は、風車の回転数を一定速度制御しない場合
であって、直流発電装置Genの定格電圧として一定の
幅6V〜12Vを持たせたものである。
係わる直流電力供給設備の構成図である。この第11の
実施の形態は、風車の回転数を一定速度制御しない場合
であって、直流発電装置Genの定格電圧として一定の
幅6V〜12Vを持たせたものである。
【0103】そして、定格電圧として一定の幅6V〜1
2Vを持った2台の直流発電装置Gen1、Gen2
と、定格電圧が6Vの4個のバッテリー6V1、6V
2、6V3、6V4および定格電圧が12Vの2個のバ
ッテリー12V1、12V2とで、4種類の電気負荷6
VS、12VS、18VS、24VSに直流電力を供給
する。なお、定格電圧が12Vのバッテリー12Vは、
定格電圧が6Vの2個のバッテリー6Vを直列接続して
構成されたものを使用しても良い。
2Vを持った2台の直流発電装置Gen1、Gen2
と、定格電圧が6Vの4個のバッテリー6V1、6V
2、6V3、6V4および定格電圧が12Vの2個のバ
ッテリー12V1、12V2とで、4種類の電気負荷6
VS、12VS、18VS、24VSに直流電力を供給
する。なお、定格電圧が12Vのバッテリー12Vは、
定格電圧が6Vの2個のバッテリー6Vを直列接続して
構成されたものを使用しても良い。
【0104】この第11の実施の形態では、直流発電装
置Gen1、Gen2の出力電圧の変動に応じて、直流
電力を充電するバッテリーを選択する。例えば、出力電
圧が12V未満であるときには定格電圧が6Vのバッテ
リー6Vを選択して充電し、出力電圧が12Vを超えた
ときには定格電圧が12Vのバッテリー12Vを選択し
て充電する。
置Gen1、Gen2の出力電圧の変動に応じて、直流
電力を充電するバッテリーを選択する。例えば、出力電
圧が12V未満であるときには定格電圧が6Vのバッテ
リー6Vを選択して充電し、出力電圧が12Vを超えた
ときには定格電圧が12Vのバッテリー12Vを選択し
て充電する。
【0105】接続回路は、ダイオードD5〜D9および
スイッチSW11、SW12を有する。スイッチSW1
1、SW12は、直流発電装置Gen1、Gen2の出
力電圧が12V未満であるときには6V端子側(図の上
側端子)に接続され、出力電圧が12V以上であるとき
には12V端子側(図の下側端子)に接続される。
スイッチSW11、SW12を有する。スイッチSW1
1、SW12は、直流発電装置Gen1、Gen2の出
力電圧が12V未満であるときには6V端子側(図の上
側端子)に接続され、出力電圧が12V以上であるとき
には12V端子側(図の下側端子)に接続される。
【0106】スイッチSW11が6V端子側に接続され
ているときは、直流発電装置Gen1で発電された直流
電力はバッテリー6V1、6V2にそれぞれ充電され
る。同様に、スイッチSW12が6V端子側に接続され
ているときは、直流発電装置Gen2で発電された直流
電力はバッテリー6V3、6V4にそれぞれ充電され
る。この場合、バッテリー12V1、12V2には直流
電源装置Gen1、Gen2から直流電力は充電されな
い。
ているときは、直流発電装置Gen1で発電された直流
電力はバッテリー6V1、6V2にそれぞれ充電され
る。同様に、スイッチSW12が6V端子側に接続され
ているときは、直流発電装置Gen2で発電された直流
電力はバッテリー6V3、6V4にそれぞれ充電され
る。この場合、バッテリー12V1、12V2には直流
電源装置Gen1、Gen2から直流電力は充電されな
い。
【0107】一方、スイッチSW11が12V端子側に
接続されているときは、直流発電装置Gen1で発電さ
れた直流電力はバッテリー12V1に充電される。同様
に、スイッチSW12が12V端子側に接続されている
ときは、直流発電装置Gen2で発電された直流電力は
バッテリー12V2に充電される。この場合、バッテリ
ー6V1、6V2、6V3、6V4には直流電源装置G
en1、Gen2から直流電力は充電されない。
接続されているときは、直流発電装置Gen1で発電さ
れた直流電力はバッテリー12V1に充電される。同様
に、スイッチSW12が12V端子側に接続されている
ときは、直流発電装置Gen2で発電された直流電力は
バッテリー12V2に充電される。この場合、バッテリ
ー6V1、6V2、6V3、6V4には直流電源装置G
en1、Gen2から直流電力は充電されない。
【0108】このように、直流発電装置Gen1、Ge
n2の出力電圧に応じてスイッチSW11、SW12を
切り替え、電圧値の見合ったバッテリーにそれぞれ直流
電力を充電する。
n2の出力電圧に応じてスイッチSW11、SW12を
切り替え、電圧値の見合ったバッテリーにそれぞれ直流
電力を充電する。
【0109】接続回路は、ダイオードD5〜D10およ
びスイッチSW11、SW12を有する。スイッチSW
11、SW12は、直流発電装置Gen1、Gen2の
出力電圧が12V未満であるときには6V端子側(図の
上側端子)に接続され、出力電圧が12V以上であると
きには12V端子側(図の下側端子)に接続される。
びスイッチSW11、SW12を有する。スイッチSW
11、SW12は、直流発電装置Gen1、Gen2の
出力電圧が12V未満であるときには6V端子側(図の
上側端子)に接続され、出力電圧が12V以上であると
きには12V端子側(図の下側端子)に接続される。
【0110】直流発電装置Gen1で発電された直流電
力はスイッチSW11が6V端子側に接続されていると
きは、バッテリー6V1、6V2にそれぞれ充電する。
それと共に、電気負荷6VS1、6VS2が入りとなっ
ているときは、充電と同時にバッテリー6V1、6V2
または直流発電装置Gen1から電気負荷6VS1、6
VS2に直流電力を供給する。
力はスイッチSW11が6V端子側に接続されていると
きは、バッテリー6V1、6V2にそれぞれ充電する。
それと共に、電気負荷6VS1、6VS2が入りとなっ
ているときは、充電と同時にバッテリー6V1、6V2
または直流発電装置Gen1から電気負荷6VS1、6
VS2に直流電力を供給する。
【0111】同様に、直流発電装置Gen2で発電され
た直流電力はスイッチSW12が6V端子側に接続され
ているときは、バッテリー6V3、6V4にそれぞれ充
電する。それと共に、電気負荷6VS3、6VS4が入
りとなっているときは、充電と同時にバッテリー6V
3、6V4または直流発電装置Gen2から電気負荷6
VS3、6VS4に直流電力を供給する。
た直流電力はスイッチSW12が6V端子側に接続され
ているときは、バッテリー6V3、6V4にそれぞれ充
電する。それと共に、電気負荷6VS3、6VS4が入
りとなっているときは、充電と同時にバッテリー6V
3、6V4または直流発電装置Gen2から電気負荷6
VS3、6VS4に直流電力を供給する。
【0112】ここで、電気負荷6VS1、6VS2への
直流電力は、直流発電装置Gen1またはバッテリー6
V1、6V2から供給され、電気負荷6VS3、6VS
4への直流電力は、直流発電装置Gen2またはバッテ
リー6V3、6V3から供給される。電気負荷12VS
1への直流電力は、ダイオードD9、D5、D7を介し
て直流発電装置Gen1、Gen2から供給されると共
に、ダイオードD9、D5、D8を介してバッテリー6
V1、6V4から供給される。
直流電力は、直流発電装置Gen1またはバッテリー6
V1、6V2から供給され、電気負荷6VS3、6VS
4への直流電力は、直流発電装置Gen2またはバッテ
リー6V3、6V3から供給される。電気負荷12VS
1への直流電力は、ダイオードD9、D5、D7を介し
て直流発電装置Gen1、Gen2から供給されると共
に、ダイオードD9、D5、D8を介してバッテリー6
V1、6V4から供給される。
【0113】以下同様に、電気負荷12VS2への直流
電力は、ダイオードD9、D5、D7を介して直流発電
装置Gen1、Gen2から供給されると共に、ダイオ
ードD9、D5、D8を介してバッテリー6V2、6V
3から供給される。電気負荷12VS3への直流電力
は、ダイオードD9、D5、D7を介して直流発電装置
Gen1、Gen2から供給されると共に、ダイオード
D9、D5、D8を介してバッテリー6V1、6V3か
ら供給される。電気負荷12VS4への直流電力は、ダ
イオードD9、D5、D7を介して直流発電装置Gen
1、Gen2から供給されると共に、ダイオードD9、
D5、D8を介してバッテリー6V2、6V4から供給
される。
電力は、ダイオードD9、D5、D7を介して直流発電
装置Gen1、Gen2から供給されると共に、ダイオ
ードD9、D5、D8を介してバッテリー6V2、6V
3から供給される。電気負荷12VS3への直流電力
は、ダイオードD9、D5、D7を介して直流発電装置
Gen1、Gen2から供給されると共に、ダイオード
D9、D5、D8を介してバッテリー6V1、6V3か
ら供給される。電気負荷12VS4への直流電力は、ダ
イオードD9、D5、D7を介して直流発電装置Gen
1、Gen2から供給されると共に、ダイオードD9、
D5、D8を介してバッテリー6V2、6V4から供給
される。
【0114】また、電気負荷12VS5への直流電力
は、ダイオードD6、D9を介して直流発電装置Gen
1から供給されると共に、バッテリー12V1から供給
される。電気負荷12VS6への直流電力は、ダイオー
ドD7、D10を介して直流発電装置Gen2から供給
されると共に、バッテリー12V2から供給される。
は、ダイオードD6、D9を介して直流発電装置Gen
1から供給されると共に、バッテリー12V1から供給
される。電気負荷12VS6への直流電力は、ダイオー
ドD7、D10を介して直流発電装置Gen2から供給
されると共に、バッテリー12V2から供給される。
【0115】また、電気負荷18VS1への直流電力
は、ダイオードD6、D5、D7またはダイオードD
6、D9、D5、D7を介して直流発電装置Gen1、
2から供給されると共に、ダイオードD5、D8を介し
てバッテリー12V1、6V3から供給される。
は、ダイオードD6、D5、D7またはダイオードD
6、D9、D5、D7を介して直流発電装置Gen1、
2から供給されると共に、ダイオードD5、D8を介し
てバッテリー12V1、6V3から供給される。
【0116】電気負荷18VS2への直流電力は、ダイ
オードD5、D7またはダイオードD9、D5、D7を
介して直流発電装置Gen1、Gen2から供給される
と共に、ダイオードD5、D8を介してバッテリー12
V1、6V4から供給される。
オードD5、D7またはダイオードD9、D5、D7を
介して直流発電装置Gen1、Gen2から供給される
と共に、ダイオードD5、D8を介してバッテリー12
V1、6V4から供給される。
【0117】電気負荷18VS3への直流電力は、ダイ
オードD5、D7またはダイオードD9、D5を介して
直流発電装置Gen1、Gen2から供給されると共
に、ダイオードD9、D5を介してバッテリー6V1、
12V2から供給される。
オードD5、D7またはダイオードD9、D5を介して
直流発電装置Gen1、Gen2から供給されると共
に、ダイオードD9、D5を介してバッテリー6V1、
12V2から供給される。
【0118】電気負荷18VS4への直流電力は、ダイ
オードD5、D7またはダイオードD9、D5、D7を
介して直流発電装置Gen1、Gen2から供給される
と共に、ダイオードD9、D5を介してバッテリー6V
2、12V2から供給される。
オードD5、D7またはダイオードD9、D5、D7を
介して直流発電装置Gen1、Gen2から供給される
と共に、ダイオードD9、D5を介してバッテリー6V
2、12V2から供給される。
【0119】電気負荷24VS1への直流電力は、ダイ
オードD6、D9、D5、D7を介して直流発電装置G
en1、Gen2から供給されると共に、ダイオードD
5を介してバッテリー12V1、12V2から供給され
る。
オードD6、D9、D5、D7を介して直流発電装置G
en1、Gen2から供給されると共に、ダイオードD
5を介してバッテリー12V1、12V2から供給され
る。
【0120】ここで、ダイオードD9、D10は、スイ
ッチSW11、SW12により、12V端子を選択した
ときに、6V端子側に直流電流が流れ込むのを阻止する
役目もしている。
ッチSW11、SW12により、12V端子を選択した
ときに、6V端子側に直流電流が流れ込むのを阻止する
役目もしている。
【0121】以上の説明では、スイッチSW11、SW
12により、直流電力を充電するバッテリーを切り替え
るようにしたが、図14に示すように、スイッチSW1
1に代えて、ダイオードD11、D12を設け、スイッ
チSW12に代えて、ダイオードD13、D14を設け
るようにしても良い。この場合には、定格電圧が6Vの
バッテリー6Vと定格電圧が12Vのバッテリー12V
との切り替えが自動的に行われる。
12により、直流電力を充電するバッテリーを切り替え
るようにしたが、図14に示すように、スイッチSW1
1に代えて、ダイオードD11、D12を設け、スイッ
チSW12に代えて、ダイオードD13、D14を設け
るようにしても良い。この場合には、定格電圧が6Vの
バッテリー6Vと定格電圧が12Vのバッテリー12V
との切り替えが自動的に行われる。
【0122】この第11の実施の形態によれば、直流発
電装置Genの出力電圧に応じて、定格電圧が6Vのバ
ッテリー6Vと定格電圧が12Vのバッテリー12Vと
のいずれかのバッテリーに切り替えて充電するので、風
速の変動により直流発電装置Genの出力電圧が変動し
ても適正に直流電流を充電することができる。
電装置Genの出力電圧に応じて、定格電圧が6Vのバ
ッテリー6Vと定格電圧が12Vのバッテリー12Vと
のいずれかのバッテリーに切り替えて充電するので、風
速の変動により直流発電装置Genの出力電圧が変動し
ても適正に直流電流を充電することができる。
【0123】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の直流発電装
置によれば、整流子やブラシを必要とせず直流電圧が得
られるので、特にメンテナンスを必要としない。また、
ステータの各極の電機子巻線から得られた直流電圧を直
列接続して整流直列回路を形成し、その整流直列回路を
直並列した出力回路から出力端子を取り出して、各種電
圧値の異なる直流電圧を取り出すことができるので、異
なる電圧階級の電気負荷に容易に電力供給できる。
置によれば、整流子やブラシを必要とせず直流電圧が得
られるので、特にメンテナンスを必要としない。また、
ステータの各極の電機子巻線から得られた直流電圧を直
列接続して整流直列回路を形成し、その整流直列回路を
直並列した出力回路から出力端子を取り出して、各種電
圧値の異なる直流電圧を取り出すことができるので、異
なる電圧階級の電気負荷に容易に電力供給できる。
【0124】また、本発明の直流電力供給設備によれ
ば、小容量の複数個のバッテリーを用意し、直流発電装
置の発電電力を充電するようにしているので、直流発電
装置の出力が変動しても安定して各種電圧階級の異なる
電気負荷に直流電力を供給できる。また、直流発電装置
の出力電圧に応じて、定格電圧が異なる複数個のバッテ
リーに直流電力を充電できるようにしているので、直流
発電装置の出力電圧が変動しても適正に充電することが
できる。
ば、小容量の複数個のバッテリーを用意し、直流発電装
置の発電電力を充電するようにしているので、直流発電
装置の出力が変動しても安定して各種電圧階級の異なる
電気負荷に直流電力を供給できる。また、直流発電装置
の出力電圧に応じて、定格電圧が異なる複数個のバッテ
リーに直流電力を充電できるようにしているので、直流
発電装置の出力電圧が変動しても適正に充電することが
できる。
【図1】本発明の第1の実施の形態に係わる直流発電装
置の説明図。
置の説明図。
【図2】本発明の第2の実施の形態に係わる直流発電装
置の説明図。
置の説明図。
【図3】本発明の第3の実施の形態に係わる直流発電装
置の説明図。
置の説明図。
【図4】本発明の第4の実施の形態に係わる直流発電装
置の説明図。
置の説明図。
【図5】本発明の第5の実施の形態に係わる直流発電装
置の構成図。
置の構成図。
【図6】本発明の実施の形態における直流発電装置の出
力回路の一例を示す回路図。
力回路の一例を示す回路図。
【図7】本発明の実施の形態における直流発電装置の出
力回路の他の一例を示す回路図。
力回路の他の一例を示す回路図。
【図8】本発明の第6の実施の形態に係わる直流電力供
給設備の構成図。
給設備の構成図。
【図9】本発明の第7の実施の形態に係わる直流電力供
給設備の構成図。
給設備の構成図。
【図10】本発明の第8の実施の形態に係わる直流電力
供給設備の構成図。
供給設備の構成図。
【図11】本発明の第9の実施の形態に係わる直流電力
供給設備の構成図。
供給設備の構成図。
【図12】本発明の第10の実施の形態に係わる直流電
力供給設備の構成図。
力供給設備の構成図。
【図13】本発明の第11の実施の形態に係わる直流電
力供給設備の構成図。
力供給設備の構成図。
【図14】本発明の第11の実施の形態に係わる直流電
力供給設備の他の一例を示す構成図。
力供給設備の他の一例を示す構成図。
1…ステータ、2…電機子巻線、3…ロータ、4…整流
器、5…整流子、6…整流直列回路、7…出力端子、8
…出力回路
器、5…整流子、6…整流直列回路、7…出力端子、8
…出力回路
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // H02P 9/48 H02P 9/48 B Fターム(参考) 5G065 AA00 DA02 DA06 EA07 HA01 JA05 MA01 MA10 5H006 AA00 BB06 CA07 CB01 CC03 CC04 DA04 HA10 5H590 AA15 AB01 AB11 CA21 CC13 CC22 CD01 CE02 CE05 EB12 FA05 FC17 GA02 5H621 AA03 BB10 GA11
Claims (7)
- 【請求項1】 N極およびS極の2極の磁極が形成され
たロータと、3極の各々の極にそれぞれ電機子巻線が施
されたステータと、前記各々の電機子巻線の出力電圧を
整流する整流器と、前記整流器を直列接続して形成され
た整流直列回路と、前記整流直列回路から合成した直流
電圧を取り出す出力端子とを備えたことを特徴とする直
流発電装置。 - 【請求項2】 N極およびS極の2極の整数n倍の2n
極の磁極が形成されたロータと、3極の整数n倍の3n
極の各々の極に電機子巻線が施されたステータと、前記
各々の電機子巻線の出力電圧を整流する整流器と、相互
に隣接する3極の整流器を直列接続して形成された整流
直列回路と、前記整流直流回路を直列または並列に接続
した出力回路と、前記出力回路から直流電圧を取り出す
出力端子とを備えたことを特徴とする直流発電装置。 - 【請求項3】 前記ステータの各々の極に複数個の電機
子巻線を施したことを特徴とする請求項1または請求項
2に記載の直流発電装置。 - 【請求項4】 前記出力回路は、前記整流直列回路を直
列または並列に接続した接続点に切替スイッチを有し、
前記切替スイッチの切り替えにより前記出力端子から取
り出す直流電圧を可変にしたことを特徴とする請求項2
または請求項3に記載の直流発電装置。 - 【請求項5】 請求項1乃至請求項3のいずれか1項の
直流発電装置と、前記直流発電装置で発電された直流電
力を充電すると共に電気負荷に直流電力を供給する複数
個のバッテリーと、前記複数個のバッテリーの直列回路
または並列回路を形成し前記電気負荷の定格電圧に見合
った電圧の直流電力を前記電気負荷に供給する接続回路
とを備えたことを特徴とする直流電力供給設備。 - 【請求項6】 前記複数個のバッテリーの一部を定格電
圧の異なるバッテリーで構成し、前記接続回路は、前記
直流発電装置の複数種類の出力電圧のうち電圧が一致す
る出力端子に前記バッテリーを接続することを特徴とす
る請求項5に記載の直流電力供給設備。 - 【請求項7】 前記複数個のバッテリーの一部を定格電
圧の異なるバッテリーで構成し、出力電圧の変動に応じ
て直流電力を充電するバッテリーを選択することを特徴
とする請求項5に記載の直流電力供給設備。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001066609A JP2002272072A (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | 直流発電装置および直流電力供給設備 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001066609A JP2002272072A (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | 直流発電装置および直流電力供給設備 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002272072A true JP2002272072A (ja) | 2002-09-20 |
Family
ID=18925075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001066609A Pending JP2002272072A (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | 直流発電装置および直流電力供給設備 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002272072A (ja) |
Cited By (11)
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---|---|---|---|---|
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JP2007110790A (ja) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 分散電源用永久磁石型発電機の巻線方法 |
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US11444462B2 (en) | 2021-02-04 | 2022-09-13 | Honeywell International Inc. | Power generation system for wide speed range applications |
-
2001
- 2001-03-09 JP JP2001066609A patent/JP2002272072A/ja active Pending
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GB2605681A (en) * | 2021-02-04 | 2022-10-12 | Honeywell Int Inc | Power generation system for wide speed range applications |
CN113489204A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-08 | 陈树英 | 一种永磁直流电机 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040106 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040507 |