JP3168174U - Power supply - Google Patents
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Abstract
【課題】回転体の回転数が不安定であっても、電気機器を作動させるのに必要な電気を安定して供給することができる電源装置を提供する。【解決手段】風の流れや川の水の流れ等、流体の流動によって回転する水車や風車等の回転体1と、該回転体の回転によって発電する発電機2と、該発電機で発電された電力を充電するとともに、充電された電気を電気機器Bに供給するバッテリー5と、を備える。前記バッテリーと前記電気機器の間にインバータ6を備え、該インバータの最大出力及び/又は瞬間最大出力が前記発電機の定格出力を超えるものとする。すなわち、流体の流動によって回転体が回転して発電される電力を、バッテリーに充電し、この充電した電気で電気機器Bを動作させるので、回転体4の回転数が不安定であっても、必要な電力を安定して供給することができる様になる。【選択図】図1Provided is a power supply device capable of stably supplying electricity necessary to operate an electric device even if the rotational speed of the rotating body is unstable. A rotating body 1 such as a water wheel or a wind turbine that rotates by a fluid flow such as a wind flow or a river water flow, a generator 2 that generates electric power by the rotation of the rotating body, and an electric power generated by the generator. And a battery 5 that charges the charged electric power to the electric device B. An inverter 6 is provided between the battery and the electric device, and the maximum output and / or instantaneous maximum output of the inverter exceeds the rated output of the generator. That is, the electric power generated by the rotation of the rotating body due to the fluid flow is charged in the battery, and the electric device B is operated with the charged electricity, so even if the rotational speed of the rotating body 4 is unstable, Necessary power can be stably supplied. [Selection] Figure 1
Description
本考案は、流体の流動を利用して発電する電力を電源とする電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply apparatus that uses power generated by using fluid flow as a power source.
川の流れや風の流れ等の流体の流動を利用して発電する電力を電源とする電源装置は、流体の流動によって回転する回転体と、回転体の回転によって発電する発電機とを備えたものが知られている。このような電源装置は、回転体の回転によって発電される電気を直接電源とするものである。 A power supply device that uses power generated by using fluid flow such as river flow and wind flow as a power source includes a rotating body that rotates by fluid flow and a generator that generates power by rotating the rotating body. Things are known. Such a power supply device directly uses electricity generated by the rotation of the rotating body as a power source.
しかしながら、従来技術の電源装置は、回転体の回転によって発電される電気を直接電源とするものであり、常に一定ではない川の流れや風の流れ等の流体の流動を利用して回転体を回転させるものであるため、回転体の回転数が不安定になってしまい、電気機器の作動に必要な電力を安定して発電できないという問題があった。 However, the power supply device of the prior art uses electricity generated by the rotation of the rotating body as a direct power source, and the rotating body is not always constant using the flow of fluid such as a river flow or a wind flow. Since the rotating body is rotated, the rotational speed of the rotating body becomes unstable, and there is a problem that power necessary for the operation of the electric device cannot be stably generated.
また、電源装置の定格出力を超える電力を必要とする電気機器(負荷)を駆動した場合に、電気機器(負荷)に必要な電力を供給できないという問題があった。 In addition, when an electric device (load) that requires electric power exceeding the rated output of the power supply device is driven, there is a problem that electric power necessary for the electric device (load) cannot be supplied.
本考案は、このような問題に対処することを課題とするものである。すなわち、回転体の回転数が不安定であっても、電気機器を作動させるのに必要な電力を安定して供給することが本考案の目的である。 An object of the present invention is to deal with such a problem. That is, it is an object of the present invention to stably supply electric power necessary for operating an electric device even when the rotational speed of the rotating body is unstable.
尚、本考案に関連する先行技術文献のうち、出願人が当該実用新案登録出願時に知っているものがないので、開示すべき先行技術文献情報はない。 In addition, since there is no prior art document related to the present invention that the applicant knows at the time of filing the utility model registration, there is no prior art document information to be disclosed.
前記目的を達成するため、本考案に係る電源装置は、次の構成を少なくとも具備する。 In order to achieve the above object, a power supply apparatus according to the present invention has at least the following configuration.
流体の流動によって回転する回転体と、該回転体の回転によって発電する発電機と、該発電機で発電された電力を充電するとともに、充電された電気を電気機器に供給するバッテリーと、を備えたことを特徴とする。 A rotating body that rotates by fluid flow; a generator that generates electric power by rotating the rotating body; and a battery that charges the electric power generated by the generator and supplies the charged electricity to an electrical device. It is characterized by that.
前記バッテリーと前記電気機器の間にインバータを備え、該インバータの最大出力及び/又は瞬間最大出力が前記発電機の定格出力を超えるものであることを特徴とする。 An inverter is provided between the battery and the electrical device, and the maximum output and / or instantaneous maximum output of the inverter exceeds the rated output of the generator.
前記流体の流動が、川の水の流れ又は風の流れにより発生するものであることを特徴とする。 The fluid flow is generated by a flow of river water or a flow of wind.
前記回転体が、水車又は風車であることを特徴とする。 The rotating body is a water wheel or a windmill.
このような特徴を有することで本考案は、以下の効果を奏する。すなわち、流体の流動によって回転体が回転して発電される電力を、バッテリーに充電し、この充電した電気を電気機器に供給することでこの電気機器を動作させるようにしているので、回転体の回転数が不安定であっても、電気機器を作動させるのに必要な電力を安定して供給することができる。 With this feature, the present invention has the following effects. That is, the electric power generated by the rotation of the rotating body due to the fluid flow is charged in the battery, and the electric device is operated by supplying the charged electricity to the electric device. Even if the rotational speed is unstable, it is possible to stably supply the electric power necessary to operate the electric device.
また、短時間ではあるが大きな電力を必要とする大出力の電動機を備えた電気機器に対しても、安定して電力を供給することができる。 Moreover, electric power can be stably supplied to an electric device including a high-output motor that requires a large amount of electric power for a short time.
以下、本考案に係る電源装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、電源装置Aの第1実施形態を示している。この第1実施形態では、流体の流動が川の水の流れにより発生するものであり、回転体を前述の川の水の流れで回転する水車としたものである。 Hereinafter, embodiments of a power supply device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of a power supply device A. In the first embodiment, the fluid flow is generated by the flow of river water, and the rotating body is a water wheel that rotates with the flow of river water described above.
第1実施形態の電源装置Aは、回転体(以下「水車」という)1と、水車1の回転で発電する発電機2と、変圧器3と、コンバータ4と、バッテリー5と、インバータ6と、変圧器7と、電気機器Bを接続する接続部8とを備えている。
A power supply device A according to the first embodiment includes a rotating body (hereinafter referred to as “water turbine”) 1, a
水車1は、比較的小さい川(農業用水を含む)に設置され、比較的緩やかな流れで回転可能なものである。水車1の回転中心となる回転軸10は、歯車列11を介して発電機2の回転軸20を回転させるようになっている。
The water turbine 1 is installed in a relatively small river (including agricultural water) and can rotate with a relatively gentle flow. The rotating
歯車列11は、回転軸10の回転数よりも回転軸20の回転数が多くなるようなギヤ比となっており、緩やかな流れによって回転軸10の回転数が少ない場合でも、回転軸20が発電できる程度の回転数となるようにされている。
The
発電機2は、三相AC200Vで定格出力が1KVAのものであり、変圧器3に接続されている。変圧器3は、AC200Vの電圧をAC100Vの電圧に変圧するものであり、コンバータ4に接続されている。コンバータ4は、AC100VをDC12Vに変換するものであり、バッテリー5に接続されている。
The
バッテリー5は、定格出力DC12V・定格入力電流185Aの性能のものであり、コンバータ4に接続され、コンバータ4からの電気を逐次充電するものである。バッテリー5は、2個備えられており、常に一方のバッテリー5を電源として使用するようになっている。また、一方のバッテリー5が電源として使用しているときには、他方のバッテリー5に充電されるようになっている。
The
電源となるバッテリー5と充電されるバッテリー5の切替えは、切替部50の切替動作によって切替えられようになっている。切替部50は、例えば、電源として使用しているバッテリー5の電圧が設定された電圧以下になると、電源として使用するバッテリー5を他のバッテリー5に自動的に切替えるようになっている。
Switching between the
バッテリー5は、例示した2個で限定するものではなく、3個以上でもよい(図示せず)。バッテリー5が3個以上である場合、電源として使用するバッテリー5を常に1個とし、他の複数個に充電するように設定するとよい。
The
バッテリー5は、複数個に限定するものではなく、1個でもよい(図示せず)。バッテリー5が1個である場合、電源として使用中に充電されるようにするとよい。
The
切替部50は、例示したように自動的に電源として使用するバッテリー5に切替える構成に限定するものではなく、電圧計を目視して、バッテリー5の電圧が一定電圧未満となったときに、手動によって切替えるようにした構成としてもよい。
The
インバータ6は、DC12VをAC200Vに変換するものであり、定格出力が3KVA、最大出力が3.5KVA、瞬間最大出力が6KVAのものであって、バッテリー5に接続されている。すなわち、このインバータ6は、最大出力及び瞬間最大出力が発電機2の定格出力よりも大きいものであるため、発電機2の定格出力を上回る起動電力、或いは消費電力の電気機器Bを使用することができる。
The inverter 6 converts DC12V into AC200V, has a rated output of 3 KVA, a maximum output of 3.5 KVA, and an instantaneous maximum output of 6 KVA, and is connected to the
変圧器7は、AC200VをAC100Vに変圧するものであり、インバータ6に接続されている。 The transformer 7 transforms AC200V to AC100V, and is connected to the inverter 6.
接続部8は、各種電気機器Bを接続するコンセントやソケット等であり、変圧器7に接続されている。電気機器Bは、各種家電、電球や蛍光灯等の照明装置等であり、接続部8に接続することによって電気が供給される。
The
このような構成の電源装置Aによると、川の流れによる水車1の回転で発電機2が発電する。発電された電力は、バッテリー5に充電され、このバッテリー5から電気機器Bに電力を供給する。したがって、川の流れが一定でなく、水車1の回転数が不安定となる場合であっても、電気機器Bを作動させるのに必要な電力を安定して供給することができる。
According to the power supply device A having such a configuration, the
発電機2・変圧器3、7・コンバータ4・バッテリー5・インバータ6の性能や仕様に関する各種数値は、例示した数値に限るものではない。
Various numerical values related to the performance and specifications of the
図2は、電源装置Aの第2実施形態を示している。この第2実施形態では、流体の流動が風の流れにより発生するものであり、回転体1を前述の風の流れで回転する風車としたものである。 FIG. 2 shows a second embodiment of the power supply device A. In the second embodiment, the fluid flow is generated by the flow of wind, and the rotating body 1 is a windmill that rotates by the wind flow described above.
第2実施形態の電源装置Aは、回転体(以下「風車」という)1と、風車1の回転で発電する発電機2と、変圧器3と、コンバータ4と、バッテリー5と、インバータ6と、変圧器7と、電気機器Bを接続する接続部8とを備えている。
The power supply device A of the second embodiment includes a rotating body (hereinafter referred to as “windmill”) 1, a
風車1は、風の通りが良好な場所に設置され、比較的緩やかな風力で回転可能なものである。風車1の回転中心となる回転軸10は、スプロケット及びチェーン、或いはプーリー及びベルトからなる回転伝達機構12を介して発電機2の回転軸20を回転させるようになっている。
The windmill 1 is installed in a place where the wind is good and can be rotated by a relatively gentle wind force. A rotating
回転伝達機構12は、回転軸10の回転数よりも回転軸20の回転数が多くなるような回転比となっており、緩やかな風力によって回転軸10の回転数が少ない場合でも、回転軸20が発電できる程度の回転数となるようにされている。
The
尚、発電機2、変圧器3、コンバータ4、バッテリー5、インバータ6、変圧器7、電気接続部8、切替部50の構成及び作用効果は、第1実施形態と同様であるので、図面に同符号を付すことによって、説明は省略する。
In addition, since the structure and the effect of the
このような構成の電源装置Aによると、風の流れによる風車1の回転で発電機2が発電する。発電された電気は、バッテリー5に充電され、このバッテリー5から電気機器Bに電気を供給する。したがって、風の流れが一定でなく、風車1の回転数が不安定となる場合であっても、電気機器Bを作動させるのに必要な電気を安定して供給することができる。
According to the power supply device A having such a configuration, the
尚、本考案は、例示した実施の形態に限定するものではなく、実用新案登録請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the illustrated embodiment, and can be implemented with configurations within a range that does not deviate from the contents described in each section of the claims for utility model registration.
A:電源装置
B:電気機器
1:水車(回転体)
1:風車(回転体)
2:発電機
5:バッテリー
6:インバータ
A: Power supply device B: Electric equipment 1: Water wheel (rotary body)
1: Windmill (rotating body)
2: Generator 5: Battery 6: Inverter
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