混合式发动机驱动发电机制造技术

本发明专利技术提供混合式发动机驱动发电机，其能够针对突入电流使负载起动而不使发动机停转。可输出电流计算部对与发动机转速对应的发电机可输出电流进行映射图检索。电流不足量计算部计算可输出电流相对于负载电流的不足量。在电池余量足够的情况下，DC-DC变换器控制部从电池向直流部提供电流不足量。如果开始了从电池的电流供给，则使整流部的FET(Q6～Q8)截止而停止发电机的输出。发动机旋转稳定判别部判定发动机旋转是否稳定，如果判定为发动机旋转处于稳定状态，则使整流部的FET(Q6～Q8)导通而重新开始发电机的输出，使从电池向直流部的电流供给停止或逐渐减少。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及混合式发动机驱动发电机，尤其涉及如下的混合式发动机驱动发电机在发生负载突入时(包括从低负载变化到高负载时)，通过防止发动机转速的低落时间和发电输出电压的下降时间变长来提高起动性，并且适于抑制发电机输出的下降。
技术介绍
以往，公知有如下的混合式发动机驱动发电机，该混合式发动机驱动发电机具有整流器，其将来自由发动机驱动的交流发电机(alternator)的三相交流输出电压转换为直流电压；逆变器，其将整流器的直流输出转换为交流输出电压；滤波电路；电池；直流-直流(DC-DC)变换器，其对电池的直流电压进行升压而提供给所述整流器与逆变器之间；以及控制部，其对所述逆变器和DC-DC变换器的输出进行控制。这种混合式发动机驱动发电机例如在专利文献1中进行了记载。此外，在混合式发动机驱动发电机中，例如在专利文献2中，记载有如下结构在过负载时，对电池的直流电压进行升压而提供给DC-DC变换器，另一方面，对于逆变器，在外部负载电流大于额定电流值的情况下，依照预先设定的映射图来改变电压。专利文献1 日本专利第3941927号公报专利文献2 日本专利第4082657号公报根据专利文献2所记载的现有的混合式发动机驱动发电机，即使在产生了负载增大时的突入电流的情况下也能够起动负载而不使发动机停转(stall)。但是，在现有技术中，在存在突入电流的情况下，一时地减小输出正弦波的振幅从而逆变器的输入电压下降， 因此负载的起动时间可能会变长，或者由于电压下降而根本就不能起动(导致了复位)，这成为待解决的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述课题，提供一种能够在存在突入电流的情况下使负载起动而不使发动机停转的混合式发动机驱动发电机。为了达到上述目的的本专利技术是一种混合式发动机驱动发电机，其具有由发动机驱动的发电机、以及电池作为发电体，并具有整流器，其对所述发电机的输出进行整流；逆变器，其将所述整流器的输出转换为交流电而作为发电机输出；以及DC-DC变换器，其对所述电池的直流电压进行升压而输入到所述逆变器，该混合式发动机驱动发电机的第1特征在于，具有对所述发电机的与发动机转速对应的可输出电流进行计算的单元；对所述发电机的可输出电流相对于所述负载电流的不足量进行计算的单元；以及控制单元，其对所述DC-DC变换器进行控制，以从所述电池向所述逆变器提供与所述不足量对应的电流。此外，本专利技术的第2特征在于，具有判断所述电池的端子电压是否为基准电压以上的单元，所述基准电压用于判定电池的余量不足，在电池的端子电压为基准电压以上的情况下，向所述逆变器提供与所述不足量对应的电流。3此外，本专利技术的第3特征在于，响应于从所述电池向所述逆变器的电流供给的开始，暂时停止来自所述发电机的输出，并且控制所述DC-DC变换器，以完全利用来自电池的输出提供所述负载电流。此外，本专利技术的第4特征在于，具有发动机旋转判定单元，该发动机旋转判定单元判定发动机转速是否处于相对于根据负载电流确定的目标发动机转速保持在预定范围内的稳定状态，在判定为发动机旋转处于所述稳定状态时，开始从所述发电机的输出，减少从所述电池的输出。此外，本专利技术的第5特征在于，根据预先设定的所述发电机与所述电池的输出比率，进行基于所述电池输出的电流值不足量辅助。根据具有上述特征的本专利技术，即使在从低负载变化为高负载时等产生了较大突入电流的情况下，也能够用来自电池的输出补充发电机输出相对于负载电流的不足量，能够避免发动机负载变得过大并且防止发动机停转。尤其是，根据具有第2特征的本专利技术，在电池余量足够的情况下进行基于电池输出的辅助，因此能够防止电池的过放电。此外，根据具有第3特征的本专利技术，在开始从电池的输出时，暂时停止发电机的输出，因此能够防止施加到发动机的负载增大造成的发动机转速下降，因此能够在利用电池输出来应对负载的期间，在短时间内将发动机上升到与负载对应的转速，能够提高负载的起动特性。此外，根据具有第4特征的本专利技术，能够可靠确认发动机旋转是稳定的状态，开始从发电机的输出，并且能够减少从电池的输出，因此能够在切换负载时、或接入负载时，防止混合式发动机驱动发电机的发电输出电压降低。此外，根据具有第5特征的本专利技术，能够在预定的范围内进行基于电池输出的辅助，因此能够减轻电池负担。附图说明图1是示出本专利技术一个实施方式的混合式发动机驱动发电机的系统结构的框图。图2是设定了相对于负载电流的目标发动机转速的映射图的例子。图3是示出混合式发动机驱动发电机的更具体结构的电路图。图4是示出DC-DC变换器的一例的电路图。图5是混合式发动机驱动发电机的控制动作的流程图。图6是设定了相对于发动机转速的发动机可输出电流的映射图的例子。图7是示出发电机输出和电池输出相对于负载电流的输出比的关系的图。图8是混合式发动机驱动发电机的动作的时序图。图9是示出混合式发动机驱动发电机的主要部分控制功能的框图。标号说明1 混合式发动机驱动发电机；2 发动机；3 发电机；4 电池；5 电力转换部；9 DC-DC变换器；20 发动机转速检测部；21 可输出电流计算部；22 负载电流检测部；23 电流不足量计算部；24 =DC-DC变换器控制部；25 电池余量判别部；27 发动机旋转稳定判别部；51 整流部；52 直流部；53 逆变器部。具体实施例方式以下，参照附图说明本专利技术的一个实施方式。图1是本专利技术一个实施方式的混合式发动机驱动发电机的系统结构图。图1中，混合式发动机驱动发电机1具有发电机3，该发电机3与发动机2连接，并由发动机2驱动。发电机3是例如三相多极磁铁发电机。发电机3的输出侧与电力转换部5连接。电力转换部5对发电机3的发电输出进行整流、降压，进而转换为预定频率的交流电，并且进行滤波处理，连接至作为输出端子的插座6。在电力转换部5上，隔着绝缘型DC-DC变换器9连接有电池4，来自发电机3的发电输出所形成的电流与电池4的电力所形成的电流被相加起来而提供至插座6。控制单元(控制部)7在输入了在电力转换部5的输出侧检测到的负载电流IL的检测值(以下简称作“负载电流”)时，计算与负载电流IL对应的目标发动机转速。例如， 可以在存储器中存储通过与负载电流IL之间的关联而预先对应的发动机目标转速，作为映射图，对该映射图进行检索来求出目标发动机转速。控制部7控制调节机构8而调整发动机2的节气门开度，使得发动机2的利用转速传感器(可以使用公知的传感器)检测到的发动机转速Ne收敛于目标发动机转速。 控制部7可以将电池输出指示提供给DC-DC变换器9，DC-DC变换器9根据电池输出指示控制来自电池4的输入，将蓄积在电池4中的电力提供给电力转换部5。另外，在电池输出指示中，考虑了电池信息(电池电压等)。图2是示出利用与负载电流IL之间的关系设定了目标发动机转速的映射图的一例的图。在负载电流IL从零到Il的范围内，目标发动机转速被设定为怠速转速Neidl (例如2500rpm)，目标发动机转速随着负载电流IL的增大而增大，在负载电流IL变为12时，目标发动机转速被设定为最大值Nemax。图3是示出混合式发动机驱动发电机的具体结构的电路图。电力转换部5由整流部51、直流部52、逆变器部53以及波形成形电路M构成。整流部51是具有电桥连接的开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种混合式发动机驱动发电机，其具有由发动机驱动的发电机、以及电池作为发电体，并具有：整流器，其对所述发电机的输出进行整流；逆变器，其将所述整流器的输出转换为交流电而作为发电机输出；以及ＤＣ－ＤＣ变换器，其对所述电池的直流电压进行升压而输入至所述逆变器，该混合式发动机驱动发电机的特征在于，具有：发动机转速检测单元；对所述发电机的与发动机转速对应的可输出电流进行计算的单元；负载电流计算单元；对所述发电机的可输出电流相对于所述负载电流的不足量进行计算的单元；以及控制单元，其对所述ＤＣ－ＤＣ变换器进行控制，以从所述电池向所述逆变器提供与所述不足量对应的电流。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：桥爪崇，上野政则，小川诚，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP