JP2009232516A - Charging device for small wind generation - Google Patents

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学 堤
Akikuni Kato
彰訓 加藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve charging control with a simple structure, which is excellent in stability, power conversion efficiency from wind power to electric power and a maximum power point tracking characteristic. <P>SOLUTION: A charging device 4 comprises: a control target current value generating means 13 for computing and outputting the control target current value of the output current of a wind generator 2, wherein the output power of the wind generator 2 in the present wind velocity is maximized, from the present output state of the wind generator 2, based on the output characteristics obtained by measuring in advance the relation among the output current, output voltage and rotation speed of the wind generator 2 under each wind velocity relative to the DC power obtained by allowing the three-phase AC power generated by the wind generator 2 to be smoothed through the full-wave rectification; a current control means 15 for controlling the wind generator 2 so that the output current of the wind generator 2 coincides with the control target current value; and a battery 21 for charging the output power of the wind generator 2 depending on the operation of the current control means 15. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、小型風力発電機で生成された発電電力を充電する小型風力発電用充電装置に関し、特に風速変化に高速に追随できるものに関する。   The present invention relates to a charging device for small wind power generation for charging generated power generated by a small wind power generator, and more particularly to a device capable of following a change in wind speed at high speed.

小型風力発電システムにおいて、風力発電機出力は常に変動し不安定であるため、風力発電電力を一旦バッテリに蓄え、バッテリから安定した電力を負荷に供給するようにしている。そして充電方法は、特許文献1に開示されているように、風力発電機出力を整流後直接バッテリに接続する方法が一般的であった。   In a small wind power generation system, the output of a wind power generator is constantly fluctuating and unstable. Therefore, wind power generation power is temporarily stored in a battery, and stable power is supplied from the battery to a load. And as the charging method was disclosed by patent document 1, the method of connecting a wind power generator output directly to a battery after rectification was common.

また、太陽光発電システムでは、エネルギ変換効率を高めるため、最大電力点追随機能を付加することが一般的であるが、小型風力発電の充電装置に最大電力点追随機能を付加した技術の開示例は極めて少なく、小型発電電力の最大電力点追随充電は完成された技術に至っていなかった。   Moreover, in a solar power generation system, in order to increase energy conversion efficiency, it is common to add a maximum power point tracking function, but a disclosure example of a technology in which a maximum power point tracking function is added to a charging device for small wind power generation There was very little, and the maximum power point follow-up charging of small power generation has not reached the completed technology.

また、非特許文献1の「可変速小型風力発電機の最大電力制御システム」には、風力発電機の回転速度を現在の風速において出力電力が最大となる最適回転速度に一致するように、出力電流を制御してバッテリに充電する最大電力点追随制御技術が示されている(図10参照)。この技術は、山登り法等の探索型の最大電力点追随技術と比べ、風力発電機の動作特性に基づいて直接回転速度を制御するので、最大電力点追随率の高い運転ができる点で優れている。   Further, the “maximum power control system for a variable speed small wind generator” disclosed in Non-Patent Document 1 outputs an output so that the rotational speed of the wind power generator matches the optimum rotational speed at which the output power becomes maximum at the current wind speed. A maximum power point tracking control technique for charging a battery by controlling current is shown (see FIG. 10). Compared with search-type maximum power point tracking technology such as hill-climbing method, this technology directly controls the rotational speed based on the operating characteristics of the wind power generator, so it is superior in that it can be operated with a high maximum power point tracking rate. Yes.

特開2000−116007号公報JP 2000-116007 A 電学論B,127,4,pp.559−565(2007)Electrology B, 127, 4, pp. 559-565 (2007)

しかし、特許文献1の方法では、出力電圧がバッテリで固定されるため(ある風速における動作点=回転数は、出力電圧がバッテリ電圧と等しくなる一点のみとなる)、風力発電機の最大電力点からずれた動作点での運転となり、風力エネルギを電気エネルギに変換する効率が低いという問題があった。また、非特許文献1の技術では、風力計や風力発電機の回転速度を計測する装置を備えなければならず、システムが複雑かつ高価になるという問題があった。   However, in the method of Patent Document 1, since the output voltage is fixed by the battery (the operating point at a certain wind speed = the rotational speed is only one point at which the output voltage becomes equal to the battery voltage), the maximum power point of the wind power generator Therefore, there is a problem that the operation at the operating point deviated from the above is low and the efficiency of converting wind energy into electric energy is low. In addition, the technique of Non-Patent Document 1 has a problem that an anemometer or a device for measuring the rotational speed of a wind power generator must be provided, and the system becomes complicated and expensive.

そこで、本発明では上記課題を鑑み、簡単な構成で、安定性、風力から電力への変換効率、及び最大電力点追随性に優れた充電制御が実現できる小型風力発電用充電装置の提供を課題とする。   Therefore, in the present invention, in view of the above problems, it is an object to provide a charging device for small wind power generation that can realize charging control excellent in stability, conversion efficiency from wind power to power, and maximum power point tracking with a simple configuration. And

上記課題を解決するため、請求項1の発明に係る小型風力発電用充電装置は、各風速下における風力発電機の出力電流、出力電圧、及び回転数の関係を予め測定して得た出力特性に基づき、前記風力発電機の現在の出力状況から、現在の風速における風力発電機の出力電力が最大となる風力発電機の出力電流の制御目標電流値を演算して出力する制御目標電流値生成手段と、前記風力発電機の出力電流が前記制御目標電流値に一致するように動作制御する電流制御手段と、前記電流制御手段の動作に応じて風力発電機の出力電力を充電する蓄電手段と、備えるように構成される。   In order to solve the above-described problem, the small wind power generator charging apparatus according to the invention of claim 1 is obtained by measuring in advance the relationship between the output current, the output voltage, and the rotational speed of the wind power generator at each wind speed. Based on the current output status of the wind power generator, the control target current value generation that calculates and outputs the control target current value of the output current of the wind power generator that maximizes the output power of the wind power generator at the current wind speed Means, current control means for controlling operation so that the output current of the wind power generator matches the control target current value, and power storage means for charging the output power of the wind power generator in accordance with the operation of the current control means. , Configured to provide.

請求項2の発明に係る小型風力発電用充電装置は、前記制御目標電流値生成手段が、前記出力特性に基づき、各出力電圧において出力電流と最大電力時の出力電流との関係を示す最大電流条件直線式を求め、現在の風速における最大電力時の出力電流値を、前記最大電流条件直線式から演算して求めて前記制御目標電流値として出力するように構成される。   The charging device for small wind power generation according to the invention of claim 2 is characterized in that the control target current value generating means indicates a maximum current indicating a relationship between an output current and an output current at the maximum power at each output voltage based on the output characteristics. A conditional linear equation is obtained, an output current value at the maximum power at the current wind speed is calculated from the maximum current conditional linear equation, and is output as the control target current value.

請求項3の発明に係る小型風力発電用充電装置は、前記制御目標電流値生成手段が、前記出力特性に基づき、各風速において最大電力となるときの出力電圧と出力電流の関係を示す最大電力条件曲線式を求め、最大電力時の出力電圧が現在の出力電圧になる時の風速における最大電力時の出力電流値を前記最大電力条件曲線式から演算して求めて前記制御目標電流値として出力するように構成される。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a charging device for small wind power generation, wherein the control target current value generating means is based on the output characteristics, and the maximum power indicating the relationship between the output voltage and the output current at the maximum wind speed at each wind speed Obtain the condition curve equation, calculate the output current value at the maximum power at the wind speed when the output voltage at the maximum power becomes the current output voltage, and calculate it from the maximum power condition curve equation, and output it as the control target current value Configured to do.

請求項4の発明に係る小型風力発電用充電装置は、前記電流制御手段が、昇圧リアクトル、及び、PWM駆動信号によりスイッチング動作するスイッチング素子を有する昇圧チョッパと、前記制御目標電流値と前記風力発電機の出力電流との差分に対して比例及び積分制御についての演算を行う第1比例積分器と、前記第1比例積分器の演算結果と昇圧リアクトル電流との差分に対して比例及び積分制御についての演算を行う第2比例積分器と、前記第2比例積分器の演算結果に基づき所定の周波数及びパルス幅の前記PWM駆動信号を生成する信号生成手段と、を備えるように構成される。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a charging apparatus for small wind power generation, wherein the current control means includes a step-up reactor, a step-up chopper having a switching element that performs a switching operation by a PWM drive signal, the control target current value, and the wind power generation. A first proportional integrator that performs a calculation for proportional and integral control with respect to a difference from the output current of the machine, and a proportional and integral control with respect to the difference between the calculation result of the first proportional integrator and the boost reactor current And a signal generating means for generating the PWM drive signal having a predetermined frequency and pulse width based on the calculation result of the second proportional integrator.

請求項5の発明に係る小型風力発電用充電装置は、前記電流制御手段が、降圧リアクトル、及び、PWM駆動信号によりスイッチング動作するスイッチング素子を有する降圧チョッパと、前記制御目標電流値と前記風力発電機の出力電流との差分に対して比例及び積分制御についての演算を行う第1比例積分器と、前記第1比例積分器の演算結果と降圧リアクトル電流との差分に対して比例及び積分制御についての演算を行う第2比例積分器と、前記第2比例積分器の演算結果に基づき所定の周波数及びパルス幅の前記PWM駆動信号を生成する信号生成手段と、を備えるように構成される。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a charging apparatus for small wind power generation, wherein the current control means includes a step-down reactor and a step-down chopper having a switching element that performs switching operation by a PWM drive signal, the control target current value, and the wind power generation. A first proportional integrator that performs a calculation for proportional and integral control with respect to a difference between the output current of the machine and a proportional and integral control with respect to a difference between a calculation result of the first proportional integrator and a step-down reactor current And a signal generating means for generating the PWM drive signal having a predetermined frequency and pulse width based on the calculation result of the second proportional integrator.

請求項1〜5の発明によれば、簡単な構成で、風力から電力への変換効率、安定性及び最大電力点追随性に優れた充電制御が実現可能となる。特に、請求項3の発明によれば、出力電圧のみから制御目標電流値を演算するので、ソフトウェアの構成がより単純になり、ソフトウェアの制作時間を短縮でき、メモリ容量を小さくできる。   According to the first to fifth aspects of the present invention, it is possible to realize charge control excellent in conversion efficiency from wind power to power, stability, and maximum power point tracking with a simple configuration. In particular, according to the invention of claim 3, since the control target current value is calculated only from the output voltage, the software configuration becomes simpler, the software production time can be shortened, and the memory capacity can be reduced.

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明に係る小型風力発電用充電装置の一実施形態を示す風力発電システムの回路構成図である。本システム1は、各風速下における風力を受けて回転するロータにより三相交流発電するように構成された小型風力発電機(以下、風力発電機とする)2と、風力発電機2の発電電力を充電する小型風力発電用充電装置(以下、充電装置とする)4と、負荷8とから構成されている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a wind power generation system showing an embodiment of a charging device for small wind power generation according to the present invention. The system 1 includes a small wind power generator (hereinafter referred to as a wind power generator) 2 configured to generate three-phase alternating current with a rotor that rotates by receiving wind power at each wind speed, and power generated by the wind power generator 2. Is composed of a small wind power charging device (hereinafter referred to as a charging device) 4 and a load 8.

充電装置4は、風力発電機2で生成された三相交流電力を全波整流して平滑した直流電力に対して、各風速下における風力発電機2の出力電流、出力電圧、及び回転数の関係を予め測定して得た出力特性に基づき、風力発電機2の現在の出力状況から、現在の風速における風力発電機2の出力電力が最大となる風力発電機2の出力電流の制御目標電流値を演算して出力する制御目標電流値生成手段13と、風力発電機2の出力電流が制御目標電流値に一致するように動作制御する電流制御手段15と、電流制御手段15の動作に応じて風力発電機2の出力電力を充電する蓄電手段としてのバッテリ21とを備えて構成されている。   The charging device 4 uses the full-wave rectified and smoothed DC power generated by the wind power generator 2 for the output current, output voltage, and rotation speed of the wind power generator 2 under each wind speed. Based on the output characteristics obtained by measuring the relationship in advance, the control target current of the output current of the wind power generator 2 that maximizes the output power of the wind power generator 2 at the current wind speed from the current output status of the wind power generator 2 Depending on the operation of the control target current value generating means 13 that calculates and outputs the value, the current control means 15 that controls the operation so that the output current of the wind power generator 2 matches the control target current value, and the current control means 15 And a battery 21 as power storage means for charging the output power of the wind power generator 2.

風力発電機2の出力側には、その出力電圧V1を検出する第1出力電圧検出手段としての電圧センサVS61、同出力電流I1を検出する第1出力電流検出手段としての電流センサCS62が設けられている。   On the output side of the wind power generator 2, a voltage sensor VS61 as first output voltage detection means for detecting the output voltage V1 and a current sensor CS62 as first output current detection means for detecting the output current I1 are provided. ing.

図2は、上記システム1において、風力発電機2の各風速下における出力電流、出力電圧、ロータの回転数の関係を表すものであり、各風速において、風力発電機2の出力電流を段階的に変化させて運転し、出力電圧と回転数の変化を測定して得たデータを基に作成したものである。   FIG. 2 shows the relationship between the output current, the output voltage, and the rotational speed of the rotor at each wind speed of the wind power generator 2 in the system 1. The output current of the wind power generator 2 is stepped at each wind speed. It was created based on the data obtained by measuring the change in the output voltage and the rotation speed.

データを直線近似して作画した直線群は、各風速における出力電流と出力電圧の関係を示しており、丸印は各風速において最大電力となる出力電流と出力電圧を示している。曲線は、風速が連続的に変化した場合に最大電力となる出力電流と出力電圧の存在予想曲線である。ここで、風力発電機2は、ロータ直径0.87m、定格出力85W(風速11.5m/s時)、定格電圧24V、永久磁石3相交流発電機であるものとする。   A group of straight lines drawn by approximating data linearly indicates the relationship between the output current and the output voltage at each wind speed, and the circle indicates the output current and output voltage at the maximum power at each wind speed. The curve is an existence prediction curve of the output current and the output voltage that become the maximum power when the wind speed continuously changes. Here, it is assumed that the wind power generator 2 is a rotor diameter of 0.87 m, a rated output of 85 W (at a wind speed of 11.5 m / s), a rated voltage of 24 V, and a permanent magnet three-phase AC generator.

図3は、各風速において、出力電圧が10V,20V,30V,40V,50Vとなる時の出力電流を図2から読み取った値(一部直線を延長して得た値を含む)を一覧にしたものである。また各風速において最大電力となるときの出力電流値(以下、最大電力電流とする)Imも掲げている。   FIG. 3 shows a list of values (including values obtained by extending some straight lines) of output current when the output voltage is 10V, 20V, 30V, 40V, and 50V at each wind speed. It is a thing. In addition, an output current value (hereinafter referred to as a maximum power current) Im when the maximum power is reached at each wind speed is also listed.

図4は、図2の関係をグラフ化した最大電流条件直線式であるが、x軸を出力電流、y軸を最大電力電流とし、各風速において、出力電圧が10V,20V,30V,40V,50Vとなる時の出力電流を、(x,y)=(出力電流,その風速における最大電力電流)という条件でプロットし、各風速において同一電圧となる点を直線近似して作成したものである。図4により、出力電圧と出力電流から現在の風速が想定でき、現在の風速における最大電力電流を求めることができる。例えば、出力電圧=50V、出力電流=1.5Aの場合、この出力状態となるのは、風速が9.7m/sの場合のみなので、現在の風速は9.7m/sであって、風速9.7m/sにおける最大電力電流は1.49Aなので、現在ほぼ最大電力点で運転していることになる。   FIG. 4 is a maximum current condition linear expression in which the relationship of FIG. 2 is graphed. The output voltage is 10V, 20V, 30V, 40V at each wind speed with the x-axis as the output current and the y-axis as the maximum power current. The output current at 50 V is plotted under the condition (x, y) = (output current, maximum power current at that wind speed), and the points at which the same voltage is obtained at each wind speed are created by linear approximation. . 4, the current wind speed can be assumed from the output voltage and output current, and the maximum power current at the current wind speed can be obtained. For example, when the output voltage is 50 V and the output current is 1.5 A, the output state is only when the wind speed is 9.7 m / s, so the current wind speed is 9.7 m / s and the wind speed is Since the maximum power current at 9.7 m / s is 1.49 A, it is currently operating at the maximum power point.

図4の出力電圧直線(最大電流条件直線式)には一定の規則性がある。直線の傾きは、出力電圧が高いほど大きくなり、y切片も出力電圧が高いほど大きくなる。また、全ての電圧につき固有の直線が存在する。式1及び式2は、出力電圧に対する固有直線の傾きa及びy切片bを表す近似式であり、補間法を用いて作成したものである。式1及び式2に現在の出力電圧V1を代入して、現在の出力電圧に対応する固有直線の傾きa及びy切片bを求め、式3の直線式に求めたa,bと現在の出力電流I1を代入すれば、現在の風速における最大電力電流Imを求めることができる。   The output voltage straight line (maximum current condition linear equation) in FIG. 4 has a certain regularity. The slope of the straight line increases as the output voltage increases, and the y-intercept increases as the output voltage increases. There is also a unique straight line for every voltage. Expressions 1 and 2 are approximate expressions representing the slope a and the y-intercept b of the eigenline with respect to the output voltage, and are created using an interpolation method. Substituting the current output voltage V1 into Equations 1 and 2 to determine the slopes a and y intercepts b of the eigen line corresponding to the current output voltage, a and b obtained from the linear equation of Equation 3 and the current output If the current I1 is substituted, the maximum power current Im at the current wind speed can be obtained.

(式1〜3)

Figure 2009232516
(Formulas 1-3)
Figure 2009232516

上述のように、制御目標電流値生成手段13では、風力発電機2の出力電圧と出力電流により、現在の風速における最大電力電流Imを演算し、この値を制御目標電流値として電流制御手段15に与えている。これらの演算はいわゆるマイクロコンピュータを使って、64.1μs周期(1秒間に15600回)で繰り返し行っている。このため、風力発電機2のロータの回転数が激しい風速変化によって急変した場合にも、常に的確な制御目標電流値を生成することができ、電流制御手段15は、風力発電機2の出力電圧が制御目標電流値に一致するように高速制御を行って、風力発電機2の動作点を常に最大電力点に保つ最大電力点追随制御が実現できる。   As described above, the control target current value generation means 13 calculates the maximum power current Im at the current wind speed from the output voltage and output current of the wind power generator 2, and uses this value as the control target current value for the current control means 15 Is given to. These calculations are repeated using a so-called microcomputer at a cycle of 64.1 μs (15600 times per second). For this reason, even when the rotational speed of the rotor of the wind power generator 2 is suddenly changed due to a drastic change in the wind speed, an accurate control target current value can always be generated, and the current control means 15 can output the output voltage of the wind power generator 2. By performing high-speed control so as to match the control target current value, maximum power point tracking control that always keeps the operating point of the wind power generator 2 at the maximum power point can be realized.

次に、制御目標電流値生成手段13の変更例を説明する。
図5も図2から作成できるグラフである。直線群は各風速における出力電圧と出力電流の関係を示す。曲線は風速が連続的に変化した場合の最大電力条件曲線であり、各風速において最大電力となるときの出力電圧、出力電流を(x,y)=(出力電圧,出力電流)という条件でプロットし曲線近似したものである。
式4は、この最大電力条件曲線を表す近似式であり、補間法を用いて作成したものである。式4に現在の出力電圧V1を代入することにより、最大電力時の出力電圧が現在の出力電圧になる風速における最大電力時の出力電流Iaを求めることができる。
Next, a modified example of the control target current value generation unit 13 will be described.
FIG. 5 is also a graph that can be created from FIG. The straight line group indicates the relationship between the output voltage and the output current at each wind speed. The curve is the maximum power condition curve when the wind speed changes continuously, and the output voltage and output current at the maximum power at each wind speed are plotted under the condition (x, y) = (output voltage, output current). This is a curve approximation.
Equation 4 is an approximate expression representing this maximum power condition curve, and is created using an interpolation method. By substituting the current output voltage V1 into Equation 4, the output current Ia at the maximum power at the wind speed at which the output voltage at the maximum power becomes the current output voltage can be obtained.

(式4)

Figure 2009232516
(Formula 4)
Figure 2009232516

上述のように、この制御目標電流値生成手段14では、風力発電機2の出力電圧V1より、最大電力時の出力電圧が現在の出力電圧になる風速における最大電力時の出力電流を演算し、この電流を制御目標電流値Iaとして電流制御手段15に与えている。これらの演算は、いわゆるマイクロコンピュータ(図示略)を使って、64.1μs周期(1秒間に15600回)で繰り返し行っている。このため、風力発電機2の回転数が激しい風速変化によって急変した場合にも常に的確な制御目標電流値を生成することができ、電流制御手段15によって、風力発電機2の出力電圧が制御目標電流値に一致するように高速制御を行って、風力発電機2の動作点を常に最大電力点に保つ最大電力点追随制御が実現できる。   As described above, the control target current value generating means 14 calculates the output current at the maximum power at the wind speed at which the output voltage at the maximum power becomes the current output voltage from the output voltage V1 of the wind power generator 2, This current is given to the current control means 15 as the control target current value Ia. These calculations are repeated with a period of 64.1 μs (15600 times per second) using a so-called microcomputer (not shown). For this reason, even when the rotation speed of the wind power generator 2 changes suddenly due to a drastic change in wind speed, an accurate control target current value can always be generated, and the output voltage of the wind power generator 2 is controlled by the current control means 15. High-speed control is performed so as to match the current value, and maximum power point tracking control that keeps the operating point of the wind power generator 2 at the maximum power point can be realized.

次に、制御目標電流値Iaを与えられた電流制御手段15の最大電力点追随動作を図6により説明する。ある風速において、出力電流−出力電圧特性線上の動作点が最大電力点よりも低電圧側のa点にある場合、制御目標電流値Ia<出力電流I1なので、出力電流制御手段15は、I1がIaに一致するようにI1を減少する。この結果、I1減、V1増で動作点は最大電力点に近づくが、V1増に伴いIaが増加する。この動作を繰り返して動作点が最大電力点b点に至り、Ia=I1になったとき、これ以上の電流変化は起こりようがなく、動作は安定する。逆に、出力電流−出力電圧特性線上の動作点が最大電力点よりも高電圧側のc点にある場合、制御目標電流値Ia>出力電流I1なので、電流制御手段15は、I1がIaに一致するようにI1を増加する。この結果、I1増、V1減で動作点は最大電力点に近づくが、V1減に伴いIaが減少する。この動作を繰り返して動作点が最大電力点b点に至りIa=I1となったとき、やはり、動作は安定する。   Next, the maximum power point following operation of the current control means 15 given the control target current value Ia will be described with reference to FIG. When the operating point on the output current-output voltage characteristic line is at point a on the lower voltage side than the maximum power point at a certain wind speed, since the control target current value Ia <output current I1, the output current control means 15 has I1 Decrease I1 to coincide with Ia. As a result, the operating point approaches the maximum power point when I1 decreases and V1 increases, but Ia increases as V1 increases. When this operation is repeated and the operating point reaches the maximum power point b and Ia = I1, no further current change is likely to occur, and the operation is stabilized. On the contrary, when the operating point on the output current-output voltage characteristic line is at the point c on the higher voltage side than the maximum power point, since the control target current value Ia> the output current I1, the current control unit 15 sets I1 to Ia. Increase I1 to match. As a result, the operating point approaches the maximum power point when I1 increases and V1 decreases, but Ia decreases as V1 decreases. When this operation is repeated and the operating point reaches the maximum power point b and Ia = I1, the operation is still stable.

以上動作は、非常に高速で行われるため、最大電力点b点への移行は一瞬で完了する。この制御における動作安定点は、どの風速の場合でも、Ia=I1となる最大電力点のみであるので、最大電力点追随制御が実現できることになる。   Since the above operation is performed at a very high speed, the transition to the maximum power point b is completed in an instant. Since the operation stable point in this control is only the maximum power point where Ia = I1 at any wind speed, maximum power point tracking control can be realized.

また、風速急変時も、ロータ等の慣性モーメントにより風力発電機2の回転数は急変し得ず、風力発電機2の出力変化速度に対し、制御速度のほうがはるかに高速であるため、その時々での発電機出力の最大電力点に追随することが可能である。以上述べたように、動作開始時を除いて、動作点が最大電力点から大きく離れることがないため、風力エネルギ→電気エネルギ変換効率の高い小型風力発電用充電装置を実現できる。   Further, even when the wind speed changes suddenly, the rotational speed of the wind power generator 2 cannot change suddenly due to the moment of inertia of the rotor or the like, and the control speed is much faster than the output change speed of the wind power generator 2, so sometimes It is possible to follow the maximum power point of the generator output at. As described above, since the operating point does not greatly deviate from the maximum power point except when the operation is started, a small wind power charging device with high wind energy → electric energy conversion efficiency can be realized.

次に、電流制御手段の実施例を説明する。図7は昇圧チョッパを用いた電流制御手段16を示す回路構成図である。
バッテリ21に蓄えた電力を系統連系するシステムの場合、バッテリ電圧が高いほうがバッテリ電圧を一旦380V程度のリンク電圧(系統連系インバータの入力直流電圧)まで昇圧する際の損失が少ないので有利になる。系統連系用途の充電制御手段には、風力発電機の出力電圧を昇圧充電する昇圧チョッパ方式の電流制御手段16が向いている。この場合、昇圧充電に伴う損失は、風力発電機の出力電流が少ないためあまり大きくならない。
Next, an embodiment of current control means will be described. FIG. 7 is a circuit configuration diagram showing the current control means 16 using a step-up chopper.
In the case of a system in which the power stored in the battery 21 is grid-connected, a higher battery voltage is advantageous because there is less loss when the battery voltage is once boosted to a link voltage of about 380 V (input DC voltage of the grid-connected inverter). Become. A boost chopper type current control means 16 for boosting and charging the output voltage of the wind power generator is suitable for the charge control means for grid interconnection use. In this case, the loss associated with boost charging is not so large because the output current of the wind power generator is small.

一般に昇圧チョッパを駆動する際は、動作安定のため昇圧リアクトルの電流制御が用いられるが、この場合の電流制御方法は、昇圧リアクトル電流を現在値より増加または減少して昇圧チョッパの出力電圧を一定に保つ場合のように、昇圧リアクトル電流の増減制御である。
昇圧チョッパでは、昇圧リアクトル電流の平均値は直流電流の出力電流平均値に一致するので、昇圧リアクトル電流の平均値を制御目標電流値に一致させる電流一致制御が実現できれば良いのだが、これは不可能であった。それは、デジタル制御においてリアクトル電流をサンプリングする際、1制御周期に1回しかサンプリングできず、サンプリングのタイミングが指定できないことに起因する。つまり、図8のIL波形の1周期Tで1回、どこかをサンプリングするが、そのサンプリング値がリアクトル電流の平均値ILavとは一致しないためであった。ここでのサンプリングとは、アナログ値をA/Dコンバータでデジタル値に変換して、マイクロコンピュータのメモリに格納することをいう。以下同様。
Generally, when driving a step-up chopper, the current control of the step-up reactor is used for stable operation. In this case, the current control method increases or decreases the step-up reactor current from the current value to make the output voltage of the step-up chopper constant. As in the case of maintaining the voltage, the increase / decrease control of the boost reactor current.
In the boost chopper, the average value of the boost reactor current matches the output current average value of the DC current, so it is only necessary to realize current matching control that matches the average value of the boost reactor current with the control target current value. It was possible. This is because, when sampling the reactor current in digital control, it can be sampled only once in one control period, and the sampling timing cannot be specified. That is, somewhere is sampled once in one cycle T of the IL waveform in FIG. 8, but the sampling value does not match the average value ILav of the reactor current. Sampling here means that an analog value is converted into a digital value by an A / D converter and stored in a memory of a microcomputer. The same applies below.

図7(a)の電流制御手段16において、風力発電機2の正極出力段に昇圧リアクトルL1と逆流防止ダイオードD1とを直列に接続し、昇圧リアクトルL1の出力側をスイッチング素子QとしてのMOSFETで接地して昇圧チョッパを構成している。ここで、CS62は出力電流I1を検出する第1出力電流検出手段として電流センサ、CS63はリアクトル電流IL1を検出する第2出力電流検出手段として電流センサ、VS61は出力電圧V1を検出する第1出力電圧検出手段としての電圧センサである。   In the current control means 16 of FIG. 7A, a boost reactor L1 and a backflow prevention diode D1 are connected in series to the positive output stage of the wind power generator 2, and the output side of the boost reactor L1 is a MOSFET as a switching element Q. A boost chopper is configured by grounding. Here, CS62 is a current sensor as first output current detection means for detecting the output current I1, CS63 is a current sensor as second output current detection means for detecting the reactor current IL1, and VS61 is a first output for detecting the output voltage V1. It is a voltage sensor as a voltage detection means.

また図7(b)に示すように、電流制御手段16は、風力発電機2の出力電流I1から出力電流平均値I1avを求めるLPF65と、制御目標電流値と出力電流平均値I1avとの差分演算を行う第1加減算器31と、第1加減算器31の演算結果に対して比例及び積分制御についての演算を行う第1比例積分器32と、第1比例積分器32の演算結果と昇圧リアクトル電流IL1との差分演算を行う第2加減算器33と、第2加減算器33の演算結果に対して比例及び積分制御についての演算を行う第2比例積分器34と、第2比例積分器34の演算結果に基づきスイッチング素子Qに入力される所定の周波数及びパルス幅のPWM駆動信号Gを生成する信号生成手段36とを備えて構成されている。   7B, the current control means 16 calculates the difference between the LPF 65 for obtaining the output current average value I1av from the output current I1 of the wind power generator 2, and the control target current value and the output current average value I1av. The first adder / subtractor 31 that performs the calculation, the first proportional integrator 32 that performs the calculation for the proportional and integral control with respect to the calculation result of the first adder / subtractor 31, the calculation result of the first proportional integrator 32, and the boost reactor current A second adder / subtractor 33 that performs a difference operation with respect to IL1, a second proportional integrator 34 that performs an operation for proportional and integral control on the operation result of the second adder / subtractor 33, and an operation of the second proportional integrator 34 Based on the result, a signal generating means 36 for generating a PWM drive signal G having a predetermined frequency and pulse width inputted to the switching element Q is provided.

上記構成において、風力発電機2の三相全波整流器SRと平滑コンデンサC間に設けた電流センサCS62で、発電機出力電流I1を検出する。この電流波形にも三相全波整流に伴うリプルがあるが、リアクトル電流のリプルに比べ低周波であるため、1リプル周期につき、数十回のサンプリングができるため、I1を正確にマイコンに取り込むことができる。次にサンプリング値I1をローパスフィルタLPF65に入力して出力電流平均値I1avを求め、制御目標電流値Im(Ia)と出力電流平均値I1avの差分を第1比例積分器32に入力して、リアクトル電流指令値を生成する。このリアクトル電流指令値は、出力電流平均値I1avが制御目標電流値に一致するように、リアクトル電流を増減するものであり、リアクトル電流の増減制御を実現する。リアクトル電流指令値(PI1出力値)と電流センサCS63で検出したリアクトル電流IL1のサンプリング値の差分を第2比例積分器34に入力し、第2比例積分器34の出力から三角波比較法によりPWM駆動信号Gを生成し、スイッチング素子Qをスイッチングする。   In the above configuration, the generator output current I1 is detected by the current sensor CS62 provided between the three-phase full-wave rectifier SR and the smoothing capacitor C of the wind power generator 2. This current waveform also has ripples associated with three-phase full-wave rectification, but because it has a lower frequency than reactor current ripple, it can be sampled several tens of times per ripple period, so I1 is accurately taken into the microcomputer. be able to. Next, the sampling value I1 is input to the low-pass filter LPF65 to obtain the output current average value I1av, the difference between the control target current value Im (Ia) and the output current average value I1av is input to the first proportional integrator 32, and the reactor A current command value is generated. This reactor current command value increases or decreases the reactor current so that the output current average value I1av matches the control target current value, and realizes the reactor current increase / decrease control. The difference between the reactor current command value (PI1 output value) and the sampling value of the reactor current IL1 detected by the current sensor CS63 is input to the second proportional integrator 34, and PWM drive is performed from the output of the second proportional integrator 34 by the triangular wave comparison method. A signal G is generated to switch the switching element Q.

スイッチング素子Qがオンの間、リアクトルにエネルギが蓄えられ、スイッチング素子Qがオフの間、リアクトルに蓄えられたエネルギが逆流防止ダイオードD1を介してバッテリ21に放出され、昇圧充電が行われる。このように昇圧チョッパ方式では、パルス電流で充電が行われる。   While the switching element Q is on, energy is stored in the reactor, and while the switching element Q is off, the energy stored in the reactor is released to the battery 21 via the backflow prevention diode D1, and boost charging is performed. Thus, in the step-up chopper method, charging is performed with a pulse current.

なお、実施例は、定格電圧24V(24Vバッテリ接続用の)風力発電機で48Vバッテリを充電するシステムであり、(充電電力)>(昇圧時の制御電力+昇圧時の回路損失)となる4m/s以上の風速で、発電機出力の最大電力点追随制御により昇圧充電し、最大電力時の出力電圧が48Vを超える9m/s以上の風速の時は制御を停止し(Q連続オフ)、WG−L1−D1−BT1の回路による発電機−バッテリ直結充電となる。ここで、サンプリング制御、LPF、PI1、PI2の演算、PWM制御信号の生成は、全てマイクロコンピュータのソフトウェアの処理による。以下同様。   In addition, an Example is a system which charges a 48V battery with the rated voltage 24V (for 24V battery connection), and is 4m which becomes (charge electric power)> (control electric power at the time of boosting + circuit loss at the time of boosting) Boosting charge by maximum power point tracking control of generator output at wind speed of / s or more, and control is stopped when the output voltage at maximum power exceeds 9m / s exceeding 48V (Q continuous off) The generator-battery direct charging is performed by the circuit of WG-L1-D1-BT1. Here, sampling control, calculation of LPF, PI1, PI2, and generation of a PWM control signal all depend on processing of software of the microcomputer. The same applies hereinafter.

上記構成によれば、昇圧リアクトル電流の増減制御により、刻一刻変化する制御目標電流値に風力発電機2の出力電流を正確に一致させる制御を実現できる。   According to the above-described configuration, it is possible to realize control for accurately matching the output current of the wind power generator 2 to the control target current value that changes every moment by increasing / decreasing the boost reactor current.

次に、電流制御手段の他の実施例を説明する。図9は降圧チョッパを用いた電流制御手段17を示す回路構成図である。
降圧チョッパを用いても、小型風力発電機の最大電力点追随充電が実現できる。降圧チョッパ方式の充電装置は、バッテリ電圧が低い分、系統連系運転時の380V程度のリンク電圧(系統連系インバータの入力直流電圧)まで昇圧する際の損失が大きいというデメリットがあるが、微風時にバッテリ直結充電ができるメリット、および強風時に昇圧チョッパ方式の充電装置のように電池電圧でクランプされることなく最大電力点で充電できるというメリットがあり、小型風力発電機の出力容量が小さい場合に有利になる。
Next, another embodiment of the current control means will be described. FIG. 9 is a circuit configuration diagram showing current control means 17 using a step-down chopper.
Even if a step-down chopper is used, the maximum power point following charging of a small wind power generator can be realized. The step-down chopper charging device has a demerit that it has a large loss when boosting to a link voltage of about 380 V during grid connection operation (input DC voltage of the grid connection inverter) due to the low battery voltage. When the output capacity of a small wind power generator is small, there is the merit that it can be directly connected to the battery at times, and that it can be charged at the maximum power point without being clamped by the battery voltage like the step-up chopper type charging device in strong winds. Become advantageous.

一般に降圧チョッパを駆動する際は、動作安定のため平滑リアクトルの電流制御が用いられるが、この場合の電流制御方法は、平滑リアクトル電流を現在値より増加または減少して降圧チョッパの出力電圧を一定に保つ場合のように、平滑リアクトル電流の増減制御である。降圧チョッパでは、降圧チョッパの電源電流に対し平滑リアクトル電流のほうが大きくなる。   In general, when driving a step-down chopper, smoothing reactor current control is used to stabilize the operation. In this case, the current control method increases or decreases the smoothing reactor current from the current value to make the output voltage of the step-down chopper constant. As in the case of maintaining the current, the increase / decrease control of the smooth reactor current is performed. In the step-down chopper, the smoothing reactor current is larger than the power supply current of the step-down chopper.

図9(a)の電流制御手段17において、風力発電機2の正極出力段にスイッチング素子QとしてのMOSFETと平滑リアクトルL2とを直列に接続し、スイッチング素子Qの出力側を還流ダイオードD2で接地して降圧チョッパを構成している。ここで、CS62は出力電流I1を検出する第1出力電流検出手段として電流センサ、CS64はリアクトル電流IL2を検出する第3出力電流検出手段として電流センサ、VS61は出力電圧V1を検出する第1出力電圧検出手段としての電圧センサである。   9A, a MOSFET as a switching element Q and a smoothing reactor L2 are connected in series to the positive output stage of the wind power generator 2, and the output side of the switching element Q is grounded by a free-wheeling diode D2. The step-down chopper is configured. Here, CS62 is a current sensor as first output current detection means for detecting the output current I1, CS64 is a current sensor as third output current detection means for detecting the reactor current IL2, and VS61 is a first output for detecting the output voltage V1. It is a voltage sensor as a voltage detection means.

また図9(b)に示すように、電流制御手段17は、図7(b)と同様に、LPF65、第1加減算器31、第1比例積分器32、第1比例積分器32の演算結果と平滑リアクトル電流IL2との差分演算を行う第2加減算器33、第2比例積分器34、第2比例積分器34の演算結果に基づきスイッチング素子Qに入力される所定の周波数及びパルス幅のPWM駆動信号Gを生成する信号生成手段36とを備えて構成されている。   Further, as shown in FIG. 9B, the current control means 17 performs the calculation results of the LPF 65, the first adder / subtractor 31, the first proportional integrator 32, and the first proportional integrator 32, as in FIG. 7B. PWM having a predetermined frequency and pulse width input to the switching element Q based on the calculation results of the second adder / subtractor 33, the second proportional integrator 34, and the second proportional integrator 34 that perform a difference calculation between the current and the smoothing reactor current IL2. It comprises signal generation means 36 for generating the drive signal G.

風力発電機2の三相全波整流器SRと平滑コンデンサC間に設けた電流センサCS62で、発電機出力電流I1を検出する。この電流波形にも三相全波整流に伴うリプルがあるが、リアクトル電流のリプルに比べ低周波であるため、1リプル周期につき、数十回のサンプリングができるため、I1を正確にマイコンに取り込むことができる。
次にサンプリング値I1をローパスフィルタLPF65に入力して出力電流平均値I1avを求め、制御目標電流値Im(Ia)と出力電流平均値I1avの差分を第1比例積分器32に入力して、平滑リアクトル電流指令値を生成する。この平滑リアクトル電流指令値は、出力電流平均値I1avが制御目標電流値に一致するように、リアクトル電流を増減するものであり、平滑リアクトル電流の増減制御を実現する。平滑リアクトル電流指令値(PI1出力値)と電流センサCS64で検出した平滑リアクトル電流IL2のサンプリング値の差分を第2比例積分器34に入力し、第2比例積分器34の出力から三角波比較法によりPWM駆動信号Gを生成し、スイッチング素子Qをスイッチングする。
A generator output current I1 is detected by a current sensor CS62 provided between the three-phase full-wave rectifier SR and the smoothing capacitor C of the wind power generator 2. This current waveform also has ripples associated with three-phase full-wave rectification, but because it has a lower frequency than the reactor current ripple, it can be sampled several tens of times per ripple period, so I1 is accurately taken into the microcomputer. be able to.
Next, the sampling value I1 is input to the low-pass filter LPF65 to obtain the output current average value I1av, and the difference between the control target current value Im (Ia) and the output current average value I1av is input to the first proportional integrator 32 for smoothing. Reactor current command value is generated. This smoothing reactor current command value increases or decreases the reactor current so that the output current average value I1av matches the control target current value, and realizes smoothing reactor current increase / decrease control. The difference between the smoothed reactor current command value (PI1 output value) and the sampling value of the smoothed reactor current IL2 detected by the current sensor CS64 is input to the second proportional integrator 34, and the output of the second proportional integrator 34 is used for the triangular wave comparison method. A PWM drive signal G is generated to switch the switching element Q.

スイッチング素子Qがオンの間、平滑リアクトルL2にエネルギが蓄えられ充電電流が増加する。スイッチング素子Qがオフの間、充電電流は減少しつつ流れ続ける。これは、平滑リアクトルL2に蓄えられたエネルギが還流ダイオードD2を介してバッテリ21に放出されることによる。このように降圧チョッパ方式では、充電電流が途切れることなく降圧充電が行われる。   While the switching element Q is on, energy is stored in the smoothing reactor L2, and the charging current increases. While the switching element Q is off, the charging current continues to flow while decreasing. This is because the energy stored in the smoothing reactor L2 is released to the battery 21 via the freewheeling diode D2. Thus, in the step-down chopper method, step-down charging is performed without interruption of the charging current.

なお、図9の実施例は、定格電圧24V(24Vバッテリ接続用の)風力発電機で24Vバッテリを充電するシステムであり、風速4m/s未満で、WG−Ry−L2−BT2の回路による発電機−バッテリ直結充電となる。(充電電力)>(昇圧時の制御電力+昇圧時の回路損失)となる風速4m/s以上で、降圧動作による小型風力発電機の最大電力点追随充電を行う。ここで、Ryはリレーであり、直結充電時閉、制御充電時開である。   The embodiment of FIG. 9 is a system that charges a 24V battery with a wind power generator with a rated voltage of 24V (for connecting to a 24V battery), and generates power with a circuit of WG-Ry-L2-BT2 at a wind speed of less than 4 m / s. Machine-battery direct charging. The maximum power point following charging of the small wind power generator by the step-down operation is performed at a wind speed of 4 m / s or more such that (charging power)> (control power during boosting + circuit loss during boosting). Here, Ry is a relay, which is closed during direct charge and open during control charge.

上記構成によれば、電源電流(発電機出力電流)とは異なる平滑リアクトル電流を増減制御して、刻一刻変化する制御目標電流値に風力発電機の出力電流を正確に一致させる制御を実現できる。   According to the above configuration, the smoothing reactor current different from the power source current (generator output current) is controlled to increase and decrease, and the control to accurately match the output current of the wind power generator with the control target current value that changes every moment can be realized. .

尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状並びに構成を適宜に変更して実施することも可能である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It is also possible to change suitably the shape and structure of each part in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

本発明に係る小型風力発電用充電装置の一実施形態を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows one Embodiment of the charging device for small wind power generation concerning this invention. 風力発電機の回転数−出力電圧、出力電流出力特性図である。It is a rotation speed-output voltage of a wind power generator, an output current output characteristic figure. 風力発電機の各風速における出力電圧−出力電流出力一覧表である。It is an output voltage-output current output list in each wind speed of a wind power generator. 風力発電機の出力電流−最大電力電流出力特性図である。It is an output current-maximum electric power current output characteristic figure of a wind power generator. 風力発電機の出力電圧−出力電流出力特性図である。It is an output voltage-output current output characteristic figure of a wind power generator. 制御目標電流値と出力電流との関係図である。FIG. 6 is a relationship diagram between a control target current value and an output current. 昇圧チョッパを用いた電流制御手段について、(a)は全体の回路構成図、(b)は部分的な回路構成図である。As for the current control means using the boost chopper, (a) is an overall circuit configuration diagram, and (b) is a partial circuit configuration diagram. IL波形の形図である。It is a figure of IL waveform. 降圧チョッパを用いた電流制御手段について、(a)は全体の回路構成図、(b)は部分的な回路構成図である。Regarding current control means using a step-down chopper, (a) is an overall circuit configuration diagram, and (b) is a partial circuit configuration diagram. 従来技術を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1・・システム、2・・風力発電機、4・・充電装置、8・・負荷、13,14・・制御目標電流値生成手段、15,16,17・・電流制御手段、21・・バッテリ、31・・第1加減算器、32・・第1比例積分器、33・・第2加減算器、46・・第2比例積分器、36・・信号生成手段、48・・制御信号生成手段。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... System, 2 ... Wind generator, 4 ... Charging device, 8 ... Load, 13, 14 ... Control target current value generation means, 15, 16, 17 ... Current control means, 21 ... Battery , 31 ··· First adder / subtractor, 32 ··· First proportional integrator, 33 ··· Second adder / subtractor, 46 ··· Second proportional integrator, 36 ··· Signal generating means, 48 ··· Control signal generating means.

Claims (5)

各風速下における風力発電機の出力電流、出力電圧、及びロータの回転数の関係を予め測定して得た出力特性に基づき、前記風力発電機の現在の出力状況から、現在の風速における風力発電機の出力電力が最大となる風力発電機の出力電流の制御目標電流値を演算して出力する制御目標電流値生成手段と、
前記風力発電機の出力電流が前記制御目標電流値に一致するように動作制御する電流制御手段と、
前記電流制御手段の動作に応じて風力発電機の出力電力を充電する蓄電手段と、を備えた、
ことを特徴とする小型風力発電用充電装置。
Wind power generation at the current wind speed from the current output status of the wind power generator based on the output characteristics obtained by measuring in advance the relationship between the output current of the wind power generator, the output voltage, and the rotational speed of the rotor under each wind speed. A control target current value generating means for calculating and outputting the control target current value of the output current of the wind power generator that maximizes the output power of the machine;
Current control means for controlling the operation so that the output current of the wind power generator matches the control target current value;
Power storage means for charging the output power of the wind power generator according to the operation of the current control means,
A charging device for small wind power generation.
前記制御目標電流値生成手段は、
前記出力特性に基づき、各出力電圧において出力電流と最大電力時の出力電流との関係を示す最大電流条件直線式を求め、
現在の風速における最大電力時の出力電流値を、前記最大電流条件直線式から演算して求めて前記制御目標電流値として出力する、
請求項1に記載の小型風力発電用充電装置。
The control target current value generating means includes
Based on the output characteristics, a maximum current condition linear expression showing the relationship between the output current and the output current at the maximum power at each output voltage is obtained,
The output current value at the time of maximum power at the current wind speed is calculated from the maximum current condition linear equation, and is output as the control target current value.
The charging device for small wind power generation according to claim 1.
前記制御目標電流値生成手段は、
前記出力特性に基づき、各風速において最大電力となるときの出力電圧と出力電流の関係を示す最大電力条件曲線式を求め、
最大電力時の出力電圧が現在の出力電圧になる時の風速における最大電力時の出力電流値を前記最大電力条件曲線式から演算して求めて前記制御目標電流値として出力する、
請求項1に記載の小型風力発電用充電装置。
The control target current value generating means includes
Based on the output characteristics, obtain a maximum power condition curve equation showing the relationship between the output voltage and the output current when the maximum power at each wind speed,
An output current value at the maximum power at the wind speed when the output voltage at the maximum power becomes the current output voltage is calculated from the maximum power condition curve equation and is output as the control target current value.
The charging device for small wind power generation according to claim 1.
前記電流制御手段は、
昇圧リアクトル、及び、PWM駆動信号によりスイッチング動作するスイッチング素子を有する昇圧チョッパと、
前記制御目標電流値と前記風力発電の出力電流との差分に対して比例及び積分制御についての演算を行う第1比例積分器と、
前記第1比例積分器の演算結果と昇圧リアクトル電流との差分に対して比例及び積分制御についての演算を行う第2比例積分器と、
前記第2比例積分器の演算結果に基づき所定の周波数及びパルス幅の前記PWM駆動信号を生成する信号生成手段と、を備える、
請求項1乃至3のいずれかに記載の小型風力発電用充電装置。
The current control means includes
A step-up reactor and a step-up chopper having a switching element that performs a switching operation by a PWM drive signal;
A first proportional integrator that performs calculations for proportional and integral control on the difference between the control target current value and the output current of the wind power generation;
A second proportional integrator that performs a calculation for proportional and integral control on the difference between the calculation result of the first proportional integrator and the boost reactor current;
Signal generating means for generating the PWM drive signal having a predetermined frequency and pulse width based on the calculation result of the second proportional integrator,
The charging device for small wind power generation according to any one of claims 1 to 3.
前記電流制御手段は、
降圧リアクトル、及び、PWM駆動信号によりスイッチング動作するスイッチング素子を有する降圧チョッパと、
前記制御目標電流値と前記風力発電機の出力電流との差分に対して比例及び積分制御についての演算を行う第1比例積分器と、
前記第1比例積分器の演算結果と降圧リアクトル電流との差分に対して比例及び積分制御についての演算を行う第2比例積分器と、
前記第2比例積分器の演算結果に基づき所定の周波数及びパルス幅の前記PWM駆動信号を生成する信号生成手段と、を備える、
請求項1乃至3のいずれかに記載の小型風力発電用充電装置。
The current control means includes
A step-down chopper having a step-down reactor and a switching element that performs a switching operation by a PWM drive signal;
A first proportional integrator that performs calculations for proportional and integral control with respect to the difference between the control target current value and the output current of the wind power generator;
A second proportional integrator that performs a calculation for proportional and integral control on a difference between a calculation result of the first proportional integrator and a step-down reactor current;
Signal generating means for generating the PWM drive signal having a predetermined frequency and pulse width based on the calculation result of the second proportional integrator,
The charging device for small wind power generation according to any one of claims 1 to 3.
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