JP2003134804A - Input power following type converting circuit - Google Patents

Input power following type converting circuit

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JP2003134804A JP2001326691A JP2001326691A JP2003134804A JP 2003134804 A JP2003134804 A JP 2003134804A JP 2001326691 A JP2001326691 A JP 2001326691A JP 2001326691 A JP2001326691 A JP 2001326691A JP 2003134804 A JP2003134804 A JP 2003134804A
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    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/76Power conversion electric or electronic aspects

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an input power following type converting circuit capable of supplying electric power stably, without needing additional battery and the like, even when output power from a power source is unstable. SOLUTION: This input power following type converting circuit 1 includes a boosting circuit 12, which is connected to a generator 2 for boosting input voltage to a predetermined voltage and outputs it, in response to drive and control signals; current-limiting signal-generating means 13, A1 that generate a current-limiting signal that indicates a limit value of the input current to the boosting circuit, which corresponds to the difference between the input voltage and a preset operation start voltage of the boosting circuit; current and voltage control means 14, 15, A1 to A5, R1 to R3 that receive the output voltage of the boosting circuit and the input voltage, to make the output voltage follow an output reference voltage targeted, and that generate drive and control signals for making the input current follow the limit value indicated by the current-limiting signal to supply the signals to the boosting circuit.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、入力電力追従型変
換回路に関し、特に、風力発電機等のような不安定な電
力源に接続されて有効な入力電力追従型変換回路に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an input power tracking conversion circuit, and more particularly to an input power tracking conversion circuit which is effective when connected to an unstable power source such as a wind power generator.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の入力電力追従型変換回路では、
安定的に出力電力を供給するためにMPPT(最大電力
追従方式)が採用されており、この動作開始条件とし
て、入力電圧が所定の基準値を超え、かつ大きな起動電
流が要求される。このため、風力発電機等のように出力
電力が不安定な電力源が用いられた場合、その発電電力
の殆どが起動時のために消費されてしまい、使用可能な
電源への変換が十分に行われない場合があった。以下
に、図面を用いてこの問題を説明する。
2. Description of the Related Art In this kind of input power tracking type conversion circuit,
MPPT (maximum power tracking method) is adopted to stably supply the output power, and the input voltage exceeds a predetermined reference value and a large starting current is required as the operation start condition. For this reason, when a power source with unstable output power, such as a wind power generator, is used, most of the generated power is consumed for startup, and conversion to a usable power source is sufficient. Sometimes it was not done. Hereinafter, this problem will be described with reference to the drawings.

【0003】図3は、従来型変換回路の構成図である。
図3に示すように、従来型変換回路4は、その入力端子
RXに、電力源として、例えば風力発電用の直流発電機
2が接続される。また、出力端子TXには、例えば直流
信号を交流信号に変換して、これを系統電源等に供給す
るインバータ回路3が接続される。
FIG. 3 is a block diagram of a conventional conversion circuit.
As shown in FIG. 3, in the conventional conversion circuit 4, a DC generator 2 for wind power generation, for example, is connected to the input terminal RX as a power source. Further, the output terminal TX is connected to an inverter circuit 3 that converts, for example, a DC signal into an AC signal and supplies the AC signal to a system power supply or the like.

【0004】この従来型変換回路4は、電流検出回路4
1、DC/DCコンバータ42、入力電圧監視回路4
3、発振器44、PWMコンパレータ45、ゲート保護
回路46、及び増幅器A41、A42等を含んで構成さ
れる。
The conventional conversion circuit 4 is a current detection circuit 4
1, DC / DC converter 42, input voltage monitoring circuit 4
3, an oscillator 44, a PWM comparator 45, a gate protection circuit 46, and amplifiers A41 and A42.

【0005】電流検出回路41は、変流器等を含み、D
C/DCコンバータ42への入力電流を検出して、入力
帰還電流Ifとして誤差増幅器A42に供給する。DC
/DCコンバータ42は、リアクトルL、ダイオードD
1、コンデンサC及びスイッチング素子Sを備える昇圧
型コンバータであり、入力電圧Vinを、例えば、20
0V程度の一定電圧に昇圧する。入力電圧監視回路43
は、DC/DCコンバータ42の入力電圧Vinと、予
め設定されたDC/DCコンバータ42の動作開始電圧
Vsとを比較して、比較結果に基づいてゲート保護回路
46を制御する。誤差増幅器A41は、出力電圧Vfと
出力基準電圧Vrとを比較して比較結果を出力する増幅
器である。誤差増幅器A42は、上記入力帰還電流If
の値と入力電流基準値Ifrとを比較して比較結果を出
力する増幅器である。
The current detection circuit 41 includes a current transformer and the like, and
The input current to the C / DC converter 42 is detected and supplied as an input feedback current If to the error amplifier A42. DC
The / DC converter 42 includes a reactor L and a diode D.
1, a boost converter including a capacitor C and a switching element S, and an input voltage Vin of, for example, 20
The voltage is boosted to a constant voltage of about 0V. Input voltage monitoring circuit 43
Compares the input voltage Vin of the DC / DC converter 42 with a preset operation start voltage Vs of the DC / DC converter 42, and controls the gate protection circuit 46 based on the comparison result. The error amplifier A41 is an amplifier that compares the output voltage Vf with the output reference voltage Vr and outputs the comparison result. The error amplifier A42 has the input feedback current If
Of the input current reference value Ifr and outputs the comparison result.

【0006】このような構成において、直流発電機2の
稼働開始後、入力電圧Vinが動作開始電圧Vsに到達
したことが入力電圧監視回路43にて検出されると、ゲ
ート保護回路46が制御されて、PWMコンパレータ4
5からのパルス出力を変換回路4のスイッチング素子S
に供給するように制御される。この際、DC/DCコン
バータ42の出力電圧Vfは、帰還されて増幅器A41
の一方の入力端子に供給され、他方の入力端子に供給さ
れる出力基準電圧Vrと比較される。また、DC/DC
コンバータ42の入力電流は、上記入力帰還電流Ifと
して、増幅器A42の一方の入力端子にも供給され、他
方の入力端子に供給される入力電流基準値Irと比較さ
れる。これら増幅器A41及びA42の比較出力は、合
成されてPWMコンパレータの一方の入力端子に供給さ
れる。そして、上述のように、入力電圧Vinが動作開
始電圧Vsに到達したことが入力電圧監視回路43にて
検出されると、ゲート保護回路46が制御されて、PW
Mコンパレータ45は、合成された信号と発振器からの
基準三角波とを比較し、その比較出力であるPWMパル
スを生成して、DC/DCコンバータ42のスイッチン
グ素子Sに供給する。
In such a structure, when the input voltage monitoring circuit 43 detects that the input voltage Vin has reached the operation start voltage Vs after the start of operation of the DC generator 2, the gate protection circuit 46 is controlled. The PWM comparator 4
The pulse output from the switching element S of the conversion circuit 4
Controlled to supply. At this time, the output voltage Vf of the DC / DC converter 42 is fed back to the amplifier A41.
The output reference voltage Vr supplied to one of the input terminals and supplied to the other input terminal is compared. Also, DC / DC
The input current of the converter 42 is also supplied to the one input terminal of the amplifier A42 as the input feedback current If and is compared with the input current reference value Ir supplied to the other input terminal. The comparison outputs of the amplifiers A41 and A42 are combined and supplied to one input terminal of the PWM comparator. Then, as described above, when the input voltage monitoring circuit 43 detects that the input voltage Vin has reached the operation start voltage Vs, the gate protection circuit 46 is controlled to control the PW.
The M comparator 45 compares the combined signal with the reference triangular wave from the oscillator, generates a PWM pulse as the comparison output, and supplies the PWM pulse to the switching element S of the DC / DC converter 42.

【0007】このような制御において、特に、直流発電
機2の稼働開始後、すなわち、DC/DCコンバータ4
2の動作開始時には、コンデンサCの端子電圧を予め定
められた出力設定電圧まで上昇させるため、このコンデ
ンサCに対する充電が行われる。すなわち、この動作開
始後には、取り込む電力を意図的に大きく可変させるよ
うに、入力電流は、上記入力電流基準値Ifrに対応す
る値に固定的に設定されており、これに基づいて上記動
作開始後の電力取り込みが行われる。
In such control, especially after the start of operation of the DC generator 2, that is, the DC / DC converter 4
At the start of the operation of No. 2, since the terminal voltage of the capacitor C is raised to a predetermined output setting voltage, the capacitor C is charged. That is, after the start of this operation, the input current is fixedly set to a value corresponding to the input current reference value Ifr so that the electric power to be taken in can be largely changed intentionally, and based on this, the operation start is started. The power is taken in later.

【0008】このような電力取り込みを行う従来型変換
回路4に対して、一般の同期発電機及び風力発電機を適
用した場合のそれぞれの動作を図4及び図5を用いて説
明する。
The respective operations when a general synchronous generator and a wind power generator are applied to the conventional conversion circuit 4 which takes in such electric power will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

【0009】図4(A)、(B)、(C)及び(D)は
それぞれ、直流発電機2として一般の同期発電機を用い
た場合における図3の従来型変換回路による入力電力、
入力電圧、入力電流及び出力電圧を示すタイムチャート
である。
4 (A), (B), (C) and (D) respectively show input power by the conventional conversion circuit of FIG. 3 when a general synchronous generator is used as the DC generator 2.
It is a time chart which shows an input voltage, an input current, and an output voltage.

【0010】入力端子RXに対する入力電力は、直流発
電機2が稼働開始後、図4(A)に示すように変化する
ものとする。この場合、入力電圧Vinは、図4(B)
に示すように、直流発電機2の稼働開始後上昇して、時
刻t1において動作開始電圧Vsに到達する。そうする
と、入力電圧監視回路43はこれを検出して、ゲート保
護回路46を制御して、PWMコンパレータ45からの
PWMパルスをDC/DCコンバータ42のスイッチン
グ素子Sに供給する。この時、上述したように、コンデ
ンサCの端子電圧を出力設定電圧まで上昇させるため、
取り込む電力を意図的に大きく可変させるように、PW
Mパルスがスイッチング素子Sに供給される。これによ
って、図4(C)の時刻t1〜t99間で示すように、
最大入力電流値Imax(上記入力電流基準値Ifrに
対応する)の入力電流が流れる。
It is assumed that the input power to the input terminal RX changes as shown in FIG. 4 (A) after the DC generator 2 starts operating. In this case, the input voltage Vin is as shown in FIG.
As shown in, the DC generator 2 rises after starting operation and reaches the operation start voltage Vs at time t1. Then, the input voltage monitoring circuit 43 detects this and controls the gate protection circuit 46 to supply the PWM pulse from the PWM comparator 45 to the switching element S of the DC / DC converter 42. At this time, as described above, in order to raise the terminal voltage of the capacitor C to the output setting voltage,
PW to change the electric power to be taken
The M pulse is supplied to the switching element S. As a result, as shown from time t1 to time t99 in FIG.
An input current having the maximum input current value Imax (corresponding to the input current reference value Ifr) flows.

【0011】そして、時刻t99において、出力電圧V
fが出力基準電圧Vrで示される200Vに到達したこ
とが、誤差増幅器A41による比較により検出される
と、PWMコンパレータ45からの出力が制御されて、
図4(C)の時刻t1〜t99間で示した立ち上がり時
の大電流の取り込みが停止されるように、PWMパルス
がDC/DCコンバータ42のスイッチング素子Sに供
給される。この後は、図4(D)に示すように、定常的
に200Vの出力電圧Vfが、DC/DCコンバータ4
2から出力されるように、PWMパルスがスイッチング
素子Sに供給される。
Then, at time t99, the output voltage V
When the fact that f has reached 200V indicated by the output reference voltage Vr is detected by the comparison by the error amplifier A41, the output from the PWM comparator 45 is controlled,
The PWM pulse is supplied to the switching element S of the DC / DC converter 42 so that the capturing of the large current at the rising time, which is shown between times t1 and t99 in FIG. 4C, is stopped. After this, as shown in FIG. 4 (D), the output voltage Vf of 200V is constantly increased by the DC / DC converter 4
The PWM pulse is supplied to the switching element S so that the switching element S outputs the PWM pulse.

【0012】すなわち、直流発電機2として一般の同期
発電機を用いた場合、この同期発電機の出力電圧は、界
磁制御等によって一定に保たれているため、消費電力が
発電電力以下であれば、同期発電機の出力電圧、すなわ
ち、図4(B)に示すようにこの従来型変換回路4の入
力電圧は、不安定に変動することがない。したがって、
この場合には、この従来型変換回路4でも上記問題は発
生することがない。
That is, when a general synchronous generator is used as the DC generator 2, the output voltage of the synchronous generator is kept constant by field control or the like. The output voltage of the synchronous generator, that is, the input voltage of the conventional conversion circuit 4 as shown in FIG. 4B does not fluctuate in an unstable manner. Therefore,
In this case, the above-mentioned problem does not occur even in the conventional conversion circuit 4.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】一方、図5(A)、
(B)、(C)及び(D)はそれぞれ、直流発電機2と
して風力発電機を用いた場合における図3の従来型変換
回路による入力電力、入力電圧、入力電流及び出力電圧
を示すタイムチャートである。
On the other hand, FIG. 5 (A),
(B), (C) and (D) are time charts showing the input power, the input voltage, the input current and the output voltage by the conventional conversion circuit of FIG. 3 when the wind power generator is used as the DC generator 2. Is.

【0014】ここで、入力端子RXに対する入力電力
は、図4(A)と同様、直流発電機2の稼働開始後、図
5(A)に示すように変化するものとする。この場合、
入力電圧Vinは、図5(B)に示すように、直流発電
機2の稼働開始後上昇して、時刻t1で動作開始電圧V
sに到達する。そうすると、入力電圧監視回路43はこ
れを検出して、ゲート保護回路46を制御して、PWM
コンパレータ45からのPWMパルスをDC/DCコン
バータ42のスイッチング素子Sに供給する。この時、
上述したように、コンデンサCの端子電圧を出力設定電
圧まで上昇させるため、取り込む電力を意図的に大きく
可変させるように、PWMパルスがスイッチング素子S
に供給される。
Here, it is assumed that the input power to the input terminal RX changes as shown in FIG. 5 (A) after the operation of the DC generator 2 is started, as in FIG. 4 (A). in this case,
As shown in FIG. 5 (B), the input voltage Vin rises after the DC generator 2 starts operating, and the operation start voltage V increases at time t1.
reach s. Then, the input voltage monitoring circuit 43 detects this and controls the gate protection circuit 46 to perform PWM.
The PWM pulse from the comparator 45 is supplied to the switching element S of the DC / DC converter 42. At this time,
As described above, in order to raise the terminal voltage of the capacitor C to the output setting voltage, the PWM pulse changes the switching element S so that the electric power to be taken in can be varied largely.
Is supplied to.

【0015】これにより、入力電流は、図5(C)の時
刻t1〜t11に示すように、上記最大入力電流値Im
axの入力電流が急激に流れるので、入力電圧Vin
は、図5(B)の時刻t1〜t11に示すように減少し
て、コンバータ停止電圧Veより小さくなる。すなわ
ち、風力発電機は、前述した同期発電機で行われている
界磁制御等の出力電圧安定化機能を持っていないため、
出力端子電圧、すなわち、図5(B)に示すように変換
回路4の入力電圧は、V(電圧)=P(電力)/I(電
流)にしたがって変動することになる。
As a result, the input current is the maximum input current value Im as shown at times t1 to t11 in FIG. 5 (C).
Since the input current of ax rapidly flows, the input voltage Vin
Decreases as shown at times t1 to t11 in FIG. 5B and becomes smaller than the converter stop voltage Ve. That is, since the wind power generator does not have the output voltage stabilizing function such as the field control performed by the synchronous generator described above,
The output terminal voltage, that is, the input voltage of the conversion circuit 4 as shown in FIG. 5B varies according to V (voltage) = P (power) / I (current).

【0016】そして、時刻t11で示すように入力電圧
Vinが、コンバータ停止電圧Veより小さくなると、
入力電流は流れなくなるので、入力電圧Vinは増加に
転じる。そうすると、上述の作用と同様に、入力電圧V
inは時刻t2で再び動作開始電圧Vsに到達して、そ
の結果、再び、上記最大入力電流値Imaxの入力電流
が流れる。ただしこのときには、t1〜t11におい
て、コンデンサCに取り込まれた電荷は、すでに放電さ
れている。そうすると、図5(C)の時刻t2〜t21
に示すように、再び、ゼロから最大入力電流値Imax
の入力電流が急激に流れるので、入力電圧Vinが再び
減少して、この入力電圧Vinがコンバータ停止電圧よ
り小さくなる。すなわち、このような現象が、時刻t3
〜t31、時刻t4〜t41、及び時刻t5〜t51で
も、同様に繰り返されることになる。なお、図5(D)
に示す破線は、比較のために、図4(D)の出力電圧特
性を示す。
When the input voltage Vin becomes smaller than the converter stop voltage Ve as shown at time t11,
Since the input current no longer flows, the input voltage Vin starts increasing. Then, the input voltage V
In reaches the operation start voltage Vs again at time t2, and as a result, the input current having the maximum input current value Imax flows again. However, at this time, in t1 to t11, the electric charge taken into the capacitor C is already discharged. Then, from time t2 to t21 in FIG.
As shown in, again, the maximum input current value Imax is changed from zero.
Input current Vin rapidly decreases, the input voltage Vin decreases again, and the input voltage Vin becomes smaller than the converter stop voltage. That is, such a phenomenon occurs at time t3.
The same process is repeated at times t31, t4 to t41, and t5 to t51. Note that FIG. 5D
For comparison, the broken line shown in FIG. 4 indicates the output voltage characteristic of FIG.

【0017】このような繰り返しにより、DC/DCコ
ンバータ42からの出力電圧Vfは、図5(D)に示す
ように、上昇及び下降を繰り返して、出力基準電圧Vr
に到達することができない。すなわち、直流発電機2と
して風力発電機を用いた場合、直流発電機2による発電
電力のほとんどは、起動時の電流取り込みのために消費
されてしまい、このため使用可能な電源への変換は十分
に行われないことになる。
As a result of such repetition, the output voltage Vf from the DC / DC converter 42 repeatedly rises and falls, as shown in FIG. 5D, and the output reference voltage Vr.
Can't reach. That is, when a wind power generator is used as the DC generator 2, most of the power generated by the DC generator 2 is consumed to capture the current at the time of start-up, and therefore conversion to a usable power source is sufficient. Will not be done.

【0018】上述のような問題を解決するため、例え
ば、図3に示すように、蓄電池等を直流発電機2とDC
/DCコンバータ42との間に付加接続して、安定化を
計る必要がある。そうすると、蓄電池の日常的な保守、
点検作業を強いられることになる。特に、付加電池とし
て一般的な鉛蓄電池を用いた場合、構成材料に希硫酸及
び、鉛等の有害物質が含まれ、更に寿命があるため定期
的な交換等の保守をする必要がでてくる。更に、蓄電池
は大きくて重いため、設置場所の制約がある、高価であ
る等の多くの問題も発生する。
In order to solve the above problems, for example, as shown in FIG. 3, a storage battery or the like is connected to the DC generator 2 and the DC generator 2.
It is necessary to additionally connect it to the / DC converter 42 to measure the stability. Then, daily maintenance of the storage battery,
The inspection work will be forced. Especially when a general lead storage battery is used as an additional battery, the constituent materials include dilute sulfuric acid and harmful substances such as lead, and since it has a longer life, it is necessary to perform maintenance such as regular replacement. . Further, since the storage battery is large and heavy, there are many problems such as restrictions on the installation location and cost.

【0019】よって本発明は、上述した現状に鑑み、電
力源からの出力電力が不安定な場合であっても、付加電
池等を必要とせず、安定した電力を供給できる入力電力
追従型変換回路を提供することを課題としている。
Therefore, in view of the above-mentioned present situation, the present invention does not require an additional battery or the like and can supply stable power even if the output power from the power source is unstable. The challenge is to provide.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた請求項1記載の入力電力追従型変換回路は、
発電機2に接続されて、駆動制御信号に応答して、入力
電圧を所定電圧に昇圧して出力する昇圧回路12と、前
記入力電圧と予め設定された前記昇圧回路の動作開始電
圧との差異に相当する前記昇圧回路への入力電流の制限
値を示す電流制限信号を生成する電流制限信号生成手段
13、A1と、前記昇圧回路の出力電圧及び前記入力電
流に基づき、前記出力電圧を目的とする出力基準電圧に
追従させると共に、前記入力電流を前記電流制限信号で
示される前記制限値に追従させるための前記駆動制御信
号を生成して、前記昇圧回路に供給する電流電圧制御手
段14、15、A1〜A5、R1〜R3とを含むことを
特徴とする。
An input power tracking type conversion circuit according to claim 1, which is made in order to solve the above-mentioned problems, comprises:
A difference between the booster circuit 12 that is connected to the generator 2 and boosts the input voltage to a predetermined voltage in response to the drive control signal and outputs the boosted voltage, and the preset operation start voltage of the booster circuit. And current limiting signal generating means 13, A1 for generating a current limiting signal indicating the limiting value of the input current to the booster circuit, and the output voltage of the booster circuit based on the output voltage and the input current. Current control means 14 and 15 for generating the drive control signal for causing the input current to follow the limit value indicated by the current limit signal and supplying the booster circuit with the output reference voltage. , A1 to A5, and R1 to R3 are included.

【0021】請求項1記載の発明によれば、昇圧回路の
出力電圧が目的とする出力基準電圧に追従するように制
御されると共に、昇圧回路の入力電流は、入力電圧と動
作開始電圧との差異に相当する値に制限される。これに
より、例えば図2(A)で示すような電力変化特性に対
して、起動開始後、入力電圧は動作開始電圧を越えた
後、この動作開始電圧を下回ることがなくなる。すなわ
ち、従来のように、起動開始直後の急激な電力取り込み
による起動電流の急激な上昇に伴う、昇圧回路の動作停
止が防止される。
According to the first aspect of the present invention, the output voltage of the booster circuit is controlled so as to follow the target output reference voltage, and the input current of the booster circuit is the input voltage and the operation start voltage. Limited to the value corresponding to the difference. As a result, with respect to the power variation characteristic as shown in FIG. 2A, for example, after the start of activation, the input voltage does not fall below the operation start voltage after exceeding the operation start voltage. That is, unlike the conventional case, it is possible to prevent the operation of the booster circuit from being stopped due to the rapid increase in the startup current due to the rapid power intake immediately after the startup.

【0022】上記課題を解決するためになされた請求項
2記載の入力電力追従型変換回路は、請求項1記載の入
力電力追従型変換回路において、前記電流制限信号生成
手段は、前記入力電圧と前記動作開始電圧との差異に基
づいて入力電流基準値を生成する誤差増幅器A1と、前
記入力電流基準値に追従するように前記電流制限信号を
生成する電流マイナーループ13とを含むことを特徴と
する。
According to another aspect of the present invention, there is provided an input power tracking conversion circuit according to claim 1, wherein the current limiting signal generating means includes the input voltage and the input voltage. An error amplifier A1 that generates an input current reference value based on a difference from the operation start voltage, and a current minor loop 13 that generates the current limit signal so as to follow the input current reference value are included. To do.

【0023】請求項2記載の発明によれば、誤差増幅器
にて入力電圧と動作開始電圧との差異に基づく入力電流
基準値を生成し、電流マイナーループにてこの入力電流
基準値に電流制限信号が追従するように制御しているの
で、非常に安定的に電流制限信号を生成できる。
According to the second aspect of the present invention, the error amplifier generates the input current reference value based on the difference between the input voltage and the operation start voltage, and the current minor loop uses the current limit signal as the current limit signal. Is controlled so that the current limit signal can be generated very stably.

【0024】上記課題を解決するためになされた請求項
3記載の入力電力追従型変換回路は、請求項2記載の入
力電力追従型変換回路において、前記電流電圧制御回路
は、前記出力電圧が出力基準電圧より小さい場合には前
記駆動制御信号の生成を行い、さもなければ前記駆動制
御信号の生成を停止することを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided an input power tracking conversion circuit according to claim 2, wherein the current voltage control circuit outputs the output voltage. If the voltage is lower than the reference voltage, the drive control signal is generated, and if not, the drive control signal is stopped.

【0025】請求項3記載の発明によれば、出力電圧が
出力基準電圧より小さい場合には駆動制御信号の生成を
行い、さもなければ駆動制御信号の生成を停止するよう
にしているので、シンプルな制御で確実に出力電圧を出
力基準電圧に追従させることができる。
According to the third aspect of the present invention, the drive control signal is generated when the output voltage is smaller than the output reference voltage, and otherwise the drive control signal is stopped. It is possible to make the output voltage follow the output reference voltage with certain control.

【0026】上記課題を解決するためになされた請求項
4記載の入力電力追従型変換回路は、請求項3記載の入
力電力追従型変換回路において、前記電流電圧制御回路
は、前記駆動制御信号としてPWMパルスを生成するP
WMコンパレータ15及び発振器14を含むことを特徴
とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided an input power tracking type conversion circuit according to claim 3, wherein the current / voltage control circuit outputs the drive control signal. P to generate PWM pulse
It is characterized by including a WM comparator 15 and an oscillator 14.

【0027】請求項4記載の発明によれば、PWMコン
パレータ及び発振器を含み、昇圧回路に対する駆動制御
信号としてPWMパルスを生成するようにしているの
で、昇圧回路の入力電流及び出力電圧の追従制御がより
正確に行える。
According to the fourth aspect of the invention, since the PWM comparator and the oscillator are included to generate the PWM pulse as the drive control signal for the booster circuit, the follow-up control of the input current and the output voltage of the booster circuit can be performed. It can be done more accurately.

【0028】上記課題を解決するためになされた請求項
5記載の入力電力追従型変換回路は、請求項4記載の入
力電力追従型変換回路において、前記発電機は、風力発
電による直流信号を出力する直流発電機であり、前記昇
圧回路は、前記直流発電機に接続されたDC/DCコン
バータ12であることを特徴とする。
The input power tracking conversion circuit according to claim 5 made in order to solve the above-mentioned problems is the input power tracking conversion circuit according to claim 4, wherein the generator outputs a DC signal by wind power generation. And a step-up circuit that is a DC / DC converter 12 connected to the DC generator.

【0029】請求項5記載の発明によれば、風力発電に
より出力される直流信号を昇圧回路としてのDC/DC
コンバータ12が昇圧する。すなわち、発電機としての
風力発電は自然エネルギーを利用したものであるため、
化石燃料等のように公害発生や天然資源消費等がないと
いう大きな長所がある反面、常に一定の立ち上がりや安
定した発電を期待できないため、図5で示したような問
題が発生しがちである。本発明によれば、この問題が上
述のように解決されて、風力発電の有する長所が全面的
に享受できるようになる。
According to the fifth aspect of the present invention, the DC signal output from the wind power generation is DC / DC as a booster circuit.
The converter 12 boosts the voltage. In other words, since wind power generation as a generator uses natural energy,
Unlike fossil fuels, which have the great advantage of not causing pollution or consumption of natural resources, it is difficult to expect a constant start-up and stable power generation, so the problem shown in FIG. 5 tends to occur. According to the present invention, this problem is solved as described above, and the advantages of wind power generation can be fully enjoyed.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は、本発明の入力電力追従型
変換回路の一実施形態を示す構成図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of an input power tracking conversion circuit of the present invention.

【0031】図1に示すように、本入力電力追従型変換
回路1は、その入力端子RXに、入力源として、例えば
風力発電用の直流発電機2等が接続される。また、その
出力端子TXには、例えば直流信号を交流信号に変換し
て、これを系統電源等に供給するインバータ回路3等が
接続される。また、入力電力追従型変換回路1は、電流
検出回路11、DC/DCコンバータ12、並びに、発
振器14、PWMコンパレータ15、誤差増幅器A1〜
A5、抵抗R1〜R3、及びダイオードD2を含んで構
成される。特に、誤差増幅器A2、A3、A4、抵抗R
3及びダイオードD2は、後述する電流マイナーループ
13を構成する。
As shown in FIG. 1, the input power tracking conversion circuit 1 has an input terminal RX to which a DC generator 2 for wind power generation is connected as an input source. Further, the output terminal TX is connected to, for example, an inverter circuit 3 that converts a DC signal into an AC signal and supplies the AC signal to a system power supply or the like. The input power tracking conversion circuit 1 includes a current detection circuit 11, a DC / DC converter 12, an oscillator 14, a PWM comparator 15, and error amplifiers A1 to A1.
A5, resistors R1 to R3, and a diode D2 are included. In particular, the error amplifiers A2, A3, A4 and the resistor R
3 and the diode D2 form a current minor loop 13 described later.

【0032】電流検出回路11は、例えば、ホール素子
を利用した公知の変流器等から構成され、DC/DCコ
ンバータ12への入力電流を検出して、入力帰還電流I
fとして誤差増幅器A5に供給する。DC/DCコンバ
ータ12は、リアクトルL、ダイオードD1、コンデン
サC及びスイッチング素子Sを備える昇圧型の公知のD
C/DCコンバータ12であり、入力電圧Vinを、例
えば、200V程度に昇圧して出力する。このDC/D
Cコンバータ12は、そのスイッチング素子Sに供給さ
れるPWMパルス(請求項1中の駆動制御信号に相当)
により、入力電流や出力電圧が制御される。
The current detection circuit 11 is composed of, for example, a known current transformer using a Hall element, detects the input current to the DC / DC converter 12, and inputs the input feedback current I.
It is supplied to the error amplifier A5 as f. The DC / DC converter 12 includes a reactor L, a diode D1, a capacitor C, and a switching element S, and is a known boost type D.
The C / DC converter 12 boosts the input voltage Vin to, for example, about 200 V and outputs the boosted voltage. This DC / D
The PWM pulse supplied to the switching element S of the C converter 12 (corresponding to the drive control signal in claim 1)
This controls the input current and output voltage.

【0033】上記誤差増幅器A1は、入力電圧Vinと
予め設定されたDC/DCコンバータ12の動作開始電
圧Vsとの差異に基づいて入力電流基準値Irを生成す
る反転、比例制御型増幅器である。誤差増幅器A2は、
反転、比例積分制御型の電圧制御誤差増幅器である。誤
差増幅器A3は、誤差増幅器A2からの出力信号である
電流制限信号Ilimを、上記入力電流基準値Irと比
較するためのレベル変換を行う反転、比例制御型増幅器
である。誤差増幅器A4は、上記レベル変換された電流
制限信号Ilimと誤差増幅器A1の出力信号である入
力電流基準値Irとを比較して比較結果を出力する、反
転、高増幅率型増幅器である。誤差増幅器A5は、上記
入力電流と電流制限信号Ilimとを比較して比較結果
を出力する電流制御誤差増幅器である。
The error amplifier A1 is an inverting / proportional control type amplifier which generates the input current reference value Ir based on the difference between the input voltage Vin and the preset operation start voltage Vs of the DC / DC converter 12. The error amplifier A2 is
It is an inverting and proportional-plus-integral control type voltage control error amplifier. The error amplifier A3 is an inverting, proportional control type amplifier that performs level conversion for comparing the current limiting signal Ilim which is the output signal from the error amplifier A2 with the input current reference value Ir. The error amplifier A4 is an inverting, high amplification factor type amplifier that compares the level-converted current limiting signal Ilim with the input current reference value Ir which is the output signal of the error amplifier A1 and outputs a comparison result. The error amplifier A5 is a current control error amplifier that compares the input current with the current limit signal Ilim and outputs the comparison result.

【0034】特に、上記誤差増幅器A2、A3、A4、
抵抗R3及びダイオードD2から構成される電流マイナ
ーループ13では、誤差増幅器A5に供給する電流制限
信号Ilimの値が入力電流基準値Irに追従するよう
に制御される。このように、電流マイナーループ13に
てこの入力電流基準値Irに電流制限信号Ilimの値
が追従するように制御しているので、非常に安定的に電
流制限信号を生成できるようになる。
In particular, the error amplifiers A2, A3, A4,
In the current minor loop 13 including the resistor R3 and the diode D2, the value of the current limiting signal Ilim supplied to the error amplifier A5 is controlled so as to follow the input current reference value Ir. In this way, the current minor loop 13 controls so that the value of the current limit signal Ilim follows the input current reference value Ir, so that the current limit signal can be generated very stably.

【0035】PWMコンパレータ15は、誤差増幅器A
5の出力信号と、発振器14からの基準三角波とを比較
し、その比較出力であるPWMパルスを生成して、DC
/DCコンバータ12のスイッチング素子Sに供給す
る。このように、PWMパルスを用いることにより、D
C/DCコンバータ12の入力電流及び出力電圧Vfの
追従制御がより正確に行えるようになる。
The PWM comparator 15 includes an error amplifier A
5 is compared with the reference triangular wave from the oscillator 14 to generate a PWM pulse, which is a comparison output, to generate a DC pulse.
It is supplied to the switching element S of the / DC converter 12. Thus, by using the PWM pulse, D
The tracking control of the input current and the output voltage Vf of the C / DC converter 12 can be performed more accurately.

【0036】このような構成において、本入力電力追従
型変換回路1は、基本的に、これに含まれるDC/DC
コンバータ12の入力電流及び入力電圧Vin、並びに
このDC/DCコンバータ12の出力電圧Vfに基づ
き、このDC/DCコンバータ12に供給するPWMパ
ルスによって、上記出力電圧Vfを目的とする出力基準
電圧Vrに追従させるように制御すると共に、上記入力
電流を入力電圧Vinにみあった値に制限する作用を有
する。
In such a configuration, the input power tracking type conversion circuit 1 basically includes the DC / DC included therein.
Based on the input current and input voltage Vin of the converter 12 and the output voltage Vf of the DC / DC converter 12, a PWM pulse supplied to the DC / DC converter 12 changes the output voltage Vf to a target output reference voltage Vr. It has an action of controlling so as to follow, and also has an action of limiting the input current to a value matching the input voltage Vin.

【0037】この作用について、図2を用いて更に詳し
く説明する。図2(A)、(B)、(C)及び(D)は
それぞれ、直流発電機2として風力発電機を用いた場合
における図1に示した入力電力追従型変換回路による入
力電力、入力電圧、入力電流及び出力電圧を示すタイム
チャートである。この図2(A)、(B)、(C)及び
(D)はそれぞれ、前述の図5(A)、(B)、(C)
及び(D)に対応する。
This operation will be described in more detail with reference to FIG. 2A, 2B, 2C, and 2D are input power and input voltage by the input power tracking conversion circuit shown in FIG. 1 when a wind power generator is used as the DC generator 2, respectively. 3 is a time chart showing an input current and an output voltage. 2 (A), (B), (C) and (D) are respectively the above-mentioned FIG. 5 (A), (B), (C).
And (D).

【0038】入力電力は、直流発電機2が稼働開始後、
図2(A)に示すように変化するものとする。直流発電
機2が稼働開始後、DC/DCコンバータ12の入力電
圧Vinは、上記誤差増幅器A1にて、予め設定された
DC/DCコンバータ12の動作開始電圧Vsと比較さ
れる。例えば、図2(B)に示すように、時刻t1にお
いて、入力電圧Vinが動作開始電圧Vsより大きくな
ると、誤差増幅器A1は、比較結果として、両電圧の差
異に基づく入力電流基準値Irを生成して出力する。入
力電流基準値Irは、例えば、図2(A)に示す入力電
力の変動特性に対して、図2(B)の時刻t1以降で示
すように、入力電圧Vinが動作開始電圧Vsを下回る
ことのないように入力電流を制限するための基準となる
値である。また、誤差増幅器A1から出力される入力電
流基準値Irは、入力電圧Vinによって変動すること
になる。
After the DC generator 2 starts operating, the input power is
It is assumed to change as shown in FIG. After the DC generator 2 starts operating, the input voltage Vin of the DC / DC converter 12 is compared with the preset operation start voltage Vs of the DC / DC converter 12 by the error amplifier A1. For example, as shown in FIG. 2B, at time t1, when the input voltage Vin becomes higher than the operation start voltage Vs, the error amplifier A1 generates the input current reference value Ir based on the difference between the two voltages as the comparison result. And output. The input current reference value Ir is, for example, that the input voltage Vin is lower than the operation start voltage Vs as shown after time t1 in FIG. 2B with respect to the variation characteristic of the input power shown in FIG. This is a reference value for limiting the input current so that there is no. Further, the input current reference value Ir output from the error amplifier A1 changes depending on the input voltage Vin.

【0039】この入力電流基準値Irは、電流マイナー
ループ13に入力される。この電流マイナーループ13
では、上述のように、誤差増幅器A5に供給する電流制
限信号Ilimの値が、入力電流基準値Irに追従する
ように制御される。この電流マイナーループに関わる動
作について以下に説明する。
The input current reference value Ir is input to the current minor loop 13. This current minor loop 13
Then, as described above, the value of the current limiting signal Ilim supplied to the error amplifier A5 is controlled so as to follow the input current reference value Ir. The operation related to this current minor loop will be described below.

【0040】すなわち、出力電圧Vfが出力基準電圧V
rの絶対値より小さい場合には、 ステップ(a):電流制限信号Ilimは、正方向最大
値へ向かい増加していき、電流制限信号Ilimの値
が、現在の入力電圧Vinに相当する入力電流基準値I
rより大きくなった時点で、誤差増幅器A4の出力が正
となり、誤差増幅器A2の加算点も正の値となる。な
お、上記加算点では、ここでは図示しないが、オペアン
プ等を利用した加算回路を用いて、抵抗R1〜R3を介
して流れてくる電流が加算される。 ステップ(b):この結果、誤差増幅器A2の出力であ
る電流制限信号Ilimは減少し始める。そして、電流
制限信号Ilimの値が入力電流基準値Irより小さく
なった時点で、誤差増幅器A2の出力が負となり、上記
ステップ(a)の状態に戻る。 ステップ(c):そして、最終的に、電流制限信号Il
imの値は入力電流基準値Irと等しい状態でバランス
して、誤差増幅器A5に供給される。
That is, the output voltage Vf is the output reference voltage V
If it is smaller than the absolute value of r, step (a): The current limiting signal Ilim increases toward the maximum value in the positive direction, and the value of the current limiting signal Ilim is equal to the current input voltage Vin. Reference value I
When it becomes larger than r, the output of the error amplifier A4 becomes positive, and the addition point of the error amplifier A2 also becomes positive. At the above-mentioned addition point, although not shown here, the current flowing through the resistors R1 to R3 is added by using an addition circuit using an operational amplifier or the like. Step (b): As a result, the current limit signal Ilim, which is the output of the error amplifier A2, starts to decrease. Then, when the value of the current limit signal Ilim becomes smaller than the input current reference value Ir, the output of the error amplifier A2 becomes negative and the state returns to the state of the step (a). Step (c): And finally, the current limit signal Il
The value of im is balanced in the same state as the input current reference value Ir and is supplied to the error amplifier A5.

【0041】一方、出力電圧Vfが出力基準電圧Vrの
絶対値より大きい場合には、誤差増幅器A4の状態に関
係なく、電流制限信号Ilimの値は、負となりPWM
コンパレータ15によるPWMパルス信号の生成が停止
される。このため、出力電圧Vfも低下するため、最終
的に出力電圧Vfは出力基準電圧Vrの絶対値より小さ
くなる。そうすると、上記ステップ(a)〜ステップ
(c)と同様の制御が行われるようになり、入力電流基
準値Irと等しい値の電流制限信号Ilimが誤差増幅
器A5に供給される。
On the other hand, when the output voltage Vf is larger than the absolute value of the output reference voltage Vr, the value of the current limiting signal Ilim becomes negative regardless of the state of the error amplifier A4, and the PWM
The generation of the PWM pulse signal by the comparator 15 is stopped. Therefore, the output voltage Vf also drops, and the output voltage Vf finally becomes smaller than the absolute value of the output reference voltage Vr. Then, the same control as in steps (a) to (c) is performed, and the current limiting signal Ilim having a value equal to the input current reference value Ir is supplied to the error amplifier A5.

【0042】このように、出力電圧Vfが出力基準電圧
Vrより小さい場合にはPWMパルス信号の生成を行
い、さもなければPWMパルス信号の生成を停止するよ
うにしているので、シンプルな制御で確実に出力電圧V
fを出力基準電圧Vrに追従させることができるように
なる。
As described above, the PWM pulse signal is generated when the output voltage Vf is smaller than the output reference voltage Vr, and otherwise the generation of the PWM pulse signal is stopped. Output voltage V
It becomes possible to make f follow the output reference voltage Vr.

【0043】そして、誤差増幅器A5は、上記電流制限
信号Ilim、すなわち、入力電流基準値Irにより、
入力電流を入力電流基準値Irに対応する値で制限した
出力信号をPWMコンパレータ15に出力し、PWMコ
ンパレータ15は、誤差増幅器A5の出力信号と、発振
器14からの基準三角波とを比較し、その比較出力であ
るPWMパルスを生成して、DC/DCコンバータ12
のスイッチング素子Sに供給する。この結果、図2
(C)の時刻t1〜t99間に示すように、DC/DC
コンバータ12の入力電流は入力電流基準値Irに対応
して制限されることになる。また、図2(D)に示すよ
うに、DC/DCコンバータ12の出力電圧Vfも前述
の出力基準電圧Vrに追従するように制御される。
The error amplifier A5 receives the current limiting signal Ilim, that is, the input current reference value Ir,
An output signal in which the input current is limited by a value corresponding to the input current reference value Ir is output to the PWM comparator 15, and the PWM comparator 15 compares the output signal of the error amplifier A5 with the reference triangular wave from the oscillator 14, A PWM pulse that is a comparison output is generated to generate the DC / DC converter 12
To the switching element S. As a result,
As shown between times t1 and t99 in (C), DC / DC
The input current of the converter 12 is limited according to the input current reference value Ir. Further, as shown in FIG. 2D, the output voltage Vf of the DC / DC converter 12 is also controlled so as to follow the above-mentioned output reference voltage Vr.

【0044】ここで、入力源インピーダンスが低い場合
には時刻t1〜t99間は短く、入力源インピーダンス
が高い場合には時刻t1〜t99間は長くなる。しかし
ながら、いずれの場合にも、前述のように入力電流を制
限しているので、出力電圧は、図5(D)で示したよう
な変動は起こらなくなる。なお、比較のため、図2
(C)における破線は図4(C)及び図5(C)に示し
た最大入力電流値Imax、図2(D)における破線は
図4(D)の出力電圧特性を示す。
Here, when the input source impedance is low, the time period from t1 to t99 is short, and when the input source impedance is high, the time period from t1 to t99 is long. However, in any case, since the input current is limited as described above, the output voltage does not fluctuate as shown in FIG. 5 (D). For comparison, FIG.
The broken line in (C) shows the maximum input current value Imax shown in FIGS. 4 (C) and 5 (C), and the broken line in FIG. 2 (D) shows the output voltage characteristics in FIG. 4 (D).

【0045】以上のように、本実施形態によれば、DC
/DCコンバータ12の出力電圧Vfが目的とする出力
基準電圧Vrに追従するように制御されると共に、DC
/DCコンバータ12の入力電流は、入力電圧Vinと
動作開始電圧Vsとの差異に相当する値に制限される。
これにより、従来のように、起動開始直後の急激な電力
取り込みによる起動電流の急激な上昇に伴う、DC/D
Cコンバータ12の動作停止が防止される。この結果、
起動時における発電電力の無駄な消費が抑制される。ま
た、補助電源としての鉛蓄電池等も不要となる。
As described above, according to this embodiment, the DC
The output voltage Vf of the / DC converter 12 is controlled so as to follow the target output reference voltage Vr, and DC
The input current of the / DC converter 12 is limited to a value corresponding to the difference between the input voltage Vin and the operation start voltage Vs.
As a result, as in the conventional case, DC / D
The operation stop of the C converter 12 is prevented. As a result,
Useless consumption of generated power at startup is suppressed. Further, a lead storage battery or the like as an auxiliary power source is unnecessary.

【0046】また、電力源からの出力電力Vfの不安定
性を補うように作用するので、本実施形態は自然エネル
ギー発電等に有効であるが、特に、最小発電電力や最低
端子電圧が保証されていない小型の風力発電システムへ
の応用が最も効果的であると考えられる。更に、DC/
DCコンバータ12の出力端子に、直流信号を交流信号
に変換して系統電源に供給するインバータ回路を接続す
ることにより、直流電源のみならず交流電源の供給も可
能になり、更に適用範囲が広くなる。
Further, since the present embodiment is effective for compensating the instability of the output power Vf from the power source, this embodiment is effective for natural energy power generation and the like, but in particular, the minimum generated power and the minimum terminal voltage are guaranteed. It is considered to be most effective when applied to a small wind power generation system. In addition, DC /
By connecting an inverter circuit, which converts a DC signal into an AC signal and supplies it to a system power supply, to the output terminal of the DC converter 12, not only the DC power supply but also the AC power supply can be supplied, and the application range is further widened. .

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、昇圧回路の出力電圧が目的とする出力基準
電圧に追従するように制御されると共に、昇圧回路の入
力電流は、入力電圧と動作開始電圧との差異に相当する
値に制限される。これにより、例えば図2(A)で示す
ような電力変化特性に対して、起動開始後、入力電圧は
動作開始電圧Vsを越えた後、この動作開始電圧Vsを
下回ることがなくなる。すなわち、従来のように、起動
開始直後の急激な電力取り込みによる起動電流の急激な
上昇に伴う、昇圧回路の動作停止が防止される。この結
果、起動時における発電電力の無駄な消費が抑制され
る。また、補助電源としての鉛蓄電池等も不要となる。
As described above, according to the first aspect of the invention, the output voltage of the booster circuit is controlled so as to follow the target output reference voltage, and the input current of the booster circuit is It is limited to a value corresponding to the difference between the input voltage and the operation start voltage. As a result, with respect to the power variation characteristic as shown in FIG. 2A, for example, the input voltage does not fall below the operation start voltage Vs after the start of the start after the operation start voltage Vs. That is, unlike the conventional case, it is possible to prevent the operation of the booster circuit from being stopped due to the rapid increase in the startup current due to the rapid power intake immediately after the startup. As a result, useless consumption of generated power at the time of startup is suppressed. Further, a lead storage battery or the like as an auxiliary power source is unnecessary.

【0048】請求項2記載の発明によれば、誤差増幅器
にて入力電圧と動作開始電圧との差異に基づく入力電流
基準値を生成し、電流マイナーループにてこの入力電流
基準値に電流制限信号が追従するように制御しているの
で、非常に安定的に電流制限信号を生成できるようにな
る。
According to the second aspect of the present invention, the error amplifier generates the input current reference value based on the difference between the input voltage and the operation start voltage, and the current minor loop uses this input current reference value as the current limiting signal. Is controlled so that the current limit signal can be generated very stably.

【0049】請求項3記載の発明によれば、出力電圧が
出力基準電圧より小さい場合には駆動制御信号の生成を
行い、さもなければ駆動制御信号の生成を停止するよう
にしているので、シンプルな制御で確実に出力電圧を出
力基準電圧に追従させることができるようになる。
According to the third aspect of the invention, when the output voltage is smaller than the output reference voltage, the drive control signal is generated, and otherwise, the drive control signal is stopped from being generated. With such various controls, the output voltage can be made to follow the output reference voltage with certainty.

【0050】請求項4記載の発明によれば、PWMコン
パレータ及び発振器を含み、昇圧回路に対する駆動制御
信号としてPWMパルスを生成するようにしているの
で、昇圧回路の入力電流及び出力電圧の追従制御がより
正確に行えるようになる。
According to the fourth aspect of the invention, since the PWM comparator and the oscillator are included and the PWM pulse is generated as the drive control signal for the booster circuit, the follow-up control of the input current and the output voltage of the booster circuit is performed. You can do it more accurately.

【0051】請求項5記載の発明によれば、風力発電に
よる出力電力の不安定性を補うように作用するので、風
力発電の有する長所が全面的に享受できるようになる。
すなわち、本発明は、風力発電への適用に特に有効とな
る。
According to the fifth aspect of the present invention, since it operates so as to compensate for the instability of the output power due to wind power generation, the advantages of wind power generation can be fully enjoyed.
That is, the present invention is particularly effective for application to wind power generation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の入力電力追従型変換回路の一実施形態
を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of an input power tracking conversion circuit of the present invention.

【図2】図2(A)、(B)、(C)及び(D)はそれ
ぞれ、直流発電機2として風力発電機を用いた場合にお
ける図1に示した入力電力追従型変換回路による入力電
力、入力電圧、入力電流及び出力電圧を示すタイムチャ
ートである。
2 (A), (B), (C) and (D) are inputs by the input power tracking type conversion circuit shown in FIG. 1 when a wind power generator is used as the DC generator 2. It is a time chart which shows electric power, an input voltage, an input current, and an output voltage.

【図3】従来型変換回路の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional conversion circuit.

【図4】図4(A)、(B)、(C)及び(D)はそれ
ぞれ、直流発電機として一般の同期発電機を用いた場合
における図3の従来型変換回路による入力電力、入力電
圧、入力電流及び出力電圧を示すタイムチャートであ
る。
4 (A), (B), (C) and (D) are input power and input by the conventional conversion circuit of FIG. 3 when a general synchronous generator is used as a DC generator, respectively. It is a time chart which shows a voltage, an input current, and an output voltage.

【図5】図5(A)、(B)、(C)及び(D)はそれ
ぞれ、直流発電機2として風力発電機を用いた場合にお
ける図3の従来型変換回路による入力電力、入力電圧、
入力電流及び出力電圧を示すタイムチャートである。
5 (A), (B), (C) and (D) are respectively input power and input voltage by the conventional conversion circuit of FIG. 3 when a wind power generator is used as the DC generator 2. ,
It is a time chart which shows an input current and an output voltage.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力電力追従型変換回路 2 直流発電機(発電機) 3 インバータ回路 11 電流検出回路 12 DC/DCコンバータ(昇圧回路) 13 電流マイナーループ 14 発振器 15 PWMコンバータ 1 Input power tracking type conversion circuit 2 DC generator (generator) 3 inverter circuit 11 Current detection circuit 12 DC / DC converter (step-up circuit) 13 Current minor loop 14 oscillator 15 PWM converter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 猛 石川県金沢市須崎町ロ266番地 株式会社 ナカタケ内 Fターム(参考) 5H730 AA12 AS04 BB14 BB57 BB86 CC28 DD02 DD26 EE79 FD01 FD11 FD41 FF01 FG05 FG25 XC04    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Takeshi Nakamura             266 Suzaki-cho, Kanazawa-shi, Ishikawa Co., Ltd.             Inside Nakakata F-term (reference) 5H730 AA12 AS04 BB14 BB57 BB86                       CC28 DD02 DD26 EE79 FD01                       FD11 FD41 FF01 FG05 FG25                       XC04

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発電機に接続されて、駆動制御信号に応
答して、入力電圧を所定電圧に昇圧して出力する昇圧回
路と、 前記入力電圧と予め設定された前記昇圧回路の動作開始
電圧との差異に相当する前記昇圧回路への入力電流の制
限値を示す電流制限信号を生成する電流制限信号生成手
段と、 前記昇圧回路の出力電圧及び前記入力電流に基づき、前
記出力電圧を目的とする出力基準電圧に追従させると共
に、前記入力電流を前記電流制限信号で示される前記制
限値に追従させるための前記駆動制御信号を生成して、
前記昇圧回路に供給する電流電圧制御手段と、 を含むことを特徴とする入力電力追従型変換回路。
1. A booster circuit that is connected to a generator and that boosts an input voltage to a predetermined voltage and outputs the boosted voltage in response to a drive control signal; and the input voltage and a preset operation start voltage of the booster circuit. And a current limit signal generating means for generating a current limit signal indicating a limit value of the input current to the booster circuit, which corresponds to the difference between the output voltage of the booster circuit and the input current. Along with the output reference voltage to generate the drive control signal for causing the input current to follow the limit value represented by the current limit signal,
An input power tracking type conversion circuit comprising: a current-voltage control unit supplied to the booster circuit.
【請求項2】 請求項1記載の入力電力追従型変換回路
において、 前記電流制限信号生成手段は、 前記入力電圧と前記動作開始電圧との差異に基づいて入
力電流基準値を生成する誤差増幅器と、 前記入力電流基準値に追従するように前記電流制限信号
を生成する電流マイナーループと、 を含むことを特徴とする入力電力追従型変換回路。
2. The input power tracking type conversion circuit according to claim 1, wherein the current limit signal generation means generates an input current reference value based on a difference between the input voltage and the operation start voltage. An input power tracking conversion circuit comprising: a current minor loop that generates the current limiting signal so as to follow the input current reference value.
【請求項3】 請求項2記載の入力電力追従型変換回路
において、 前記電流電圧制御回路は、 前記出力電圧が出力基準電圧より小さい場合には前記駆
動制御信号の生成を行い、さもなければ前記駆動制御信
号の生成を停止することを特徴とする入力電力追従型変
換回路。
3. The input power tracking type conversion circuit according to claim 2, wherein the current-voltage control circuit generates the drive control signal when the output voltage is smaller than an output reference voltage, and otherwise the above-mentioned. An input power tracking type conversion circuit characterized by stopping generation of a drive control signal.
【請求項4】 請求項3記載の入力電力追従型変換回路
において、 前記電流電圧制御回路は、 前記駆動制御信号としてPWMパルスを生成するPWM
コンパレータ及び発振器を含むことを特徴とする入力電
力追従型変換回路。
4. The input power tracking type conversion circuit according to claim 3, wherein the current-voltage control circuit generates a PWM pulse as the drive control signal.
An input power tracking type conversion circuit comprising a comparator and an oscillator.
【請求項5】 請求項4記載の入力電力追従型変換回路
において、 前記発電機は、風力発電による直流信号を出力する直流
発電機であり、 前記昇圧回路は、前記直流発電機に接続されたDC/D
Cコンバータであることを特徴とする入力電力追従型変
換回路。
5. The input power tracking conversion circuit according to claim 4, wherein the generator is a DC generator that outputs a DC signal generated by wind power generation, and the booster circuit is connected to the DC generator. DC / D
An input power tracking type conversion circuit characterized by being a C converter.
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