JP2010035334A - Controller and method for controlling power generation - Google Patents

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Katsuyoshi Nakano
克好 中野
Tsutomu Shinya
勉 新谷
Shinji Kotsuna
真志 忽那
Takeo Ito
丈生 伊藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller and a method for controlling power generation, capable of avoiding mechanical breakage of a windmill and controlling suppression of battery performance degradation when a battery is fully charged, without degrading the value of the windmill as a monument. <P>SOLUTION: It is determined whether or not the battery is fully charged. When the full charging is determined, a generator is disconnected from the battery and connected with a power consumption apparatus. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、バッテリに発電した電力を蓄積する発電制御装置及び発電制御方法に関する。   The present invention relates to a power generation control device and a power generation control method for accumulating power generated in a battery.

従来、小型風力発電装置では、発電した電力をバッテリに充電しているが、そのバッテリに充電された電力が利用されない状態が続くとバッテリが満充電となる。ここでバッテリが充電になっても風力発電装置が発電し続け、バッテリへの充電が続くとバッテリが過充電となりその性能が劣化する。従って、バッテリが満充電となった場合には、風車の回転が発電機に伝わらないように制御することで、バッテリへの充電を停止すれば、バッテリの性能劣化を避けることができる。なお、風力発電装置によりバッテリへ電力を充電する技術が特許文献1に開示されている。
特開昭52−57926号公報
Conventionally, in a small wind power generator, the generated power is charged in a battery. However, if the state in which the power charged in the battery is not used continues, the battery is fully charged. Here, even if the battery is charged, the wind power generator continues to generate power. If the battery continues to be charged, the battery is overcharged and its performance deteriorates. Therefore, when the battery is fully charged, the performance of the battery can be prevented from being deteriorated by stopping the charging of the battery by controlling the rotation of the windmill not to be transmitted to the generator. Patent Document 1 discloses a technique for charging power to a battery using a wind power generator.
JP-A-52-57926

しかしながら、上述のようにバッテリの性能劣化を回避するために風車の回転を発電機に伝わらないようにした場合、風速に従って風車の回転速度が増し、許容回転速度を超過して機械的な故障を発生させる可能性がある。よって、風車の回転を停止させて、発電機が発電しなくなるよう制御することも可能であるが、今度は、風が吹いているにもかかわらず風車が回転ないことにより、「風が吹けば風車が回転する」という風車の通念が得られず、風車のモニュメントとしての価値が下がるという問題がある。つまり、風車である以上、風が吹いた場合には風車が回転することが求められている。   However, when the rotation of the windmill is not transmitted to the generator in order to avoid the deterioration of the battery performance as described above, the rotation speed of the windmill increases according to the wind speed and exceeds the allowable rotation speed. There is a possibility of generating. Therefore, it is possible to stop the rotation of the windmill so that the generator stops generating power, but this time, the windmill does not rotate despite the wind blowing. There is a problem that the windmill's notion that “the windmill rotates” cannot be obtained, and the value of the windmill as a monument is reduced. That is, since it is a windmill, the windmill is required to rotate when the wind blows.

そこでこの発明は、風車の機械的破損を回避するとともに、風車のモニュメントとしての価値を下げず、バッテリが満充電になった場合のバッテリの性能劣化の軽減の制御を行うことができる発電制御装置及び発電制御方法を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention avoids mechanical damage to the windmill, and does not lower the value as a monument of the windmill, and can control the reduction of battery performance deterioration when the battery is fully charged. It is another object of the present invention to provide a power generation control method.

上記目的を達成するために、本発明は、発電機からの電力を蓄積する蓄積手段と、前記蓄積手段が満充電になったか否かを判定する満充電判定手段と、前記満充電と判定した場合に、前記発電機と蓄積手段との接続を切り離し、前記発電機と電力消費手段とを接続する切替手段と、を備えることを特徴とする発電制御装置である。
本発明によれば、蓄積手段が発電機からの電力を蓄積し、満充電判定手段が蓄積手段が満充電になったか否かを判定し、切替手段が満充電と判定した場合に、発電機と蓄積手段との接続を切り離し、発電機と電力消費手段とを接続する。これにより、発電機から出力された電力が電力消費手段で消費されることとなるため、蓄積手段の満充電時における、過充電が回避され、バッテリの性能劣化の軽減を行うことができるとともに、風車は回り続けるため、風車のモニュメントとしての価値の低下を防ぐことができる。
In order to achieve the above object, the present invention has determined that the storage means for storing the power from the generator, the full charge determination means for determining whether or not the storage means is fully charged, and the full charge. In this case, the power generation control device includes switching means for disconnecting the connection between the generator and the storage means and connecting the generator and the power consumption means.
According to the present invention, when the storage means stores the electric power from the generator, the full charge determination means determines whether the storage means is fully charged, and the switching means determines that the battery is fully charged, the generator And the storage means are disconnected, and the generator and the power consuming means are connected. As a result, since the power output from the generator is consumed by the power consuming means, overcharging at the time of full charging of the storage means can be avoided, and the performance deterioration of the battery can be reduced, Since the windmill continues to rotate, it is possible to prevent a decrease in the value of the windmill as a monument.

また本発明は、発電機からの電力を蓄積する蓄積手段と、前記蓄積手段が満充電になったか否かを判定する満充電判定手段と、前記満充電と判定した場合に、前記蓄積手段と電力消費手段を接続し、前記蓄積手段に蓄積されている電力を前記電力消費手段で消費させる切替手段と、ことを特徴とする発電制御装置である。
本発明によれば、蓄積手段が発電機からの電力を蓄積し、満充電判定手段が蓄積手段が満充電になったか否かを判定し、満充電と判定した場合に、切替手段が蓄積手段と電力消費手段を接続し、蓄積手段に蓄積されている電力を電力消費手段で消費させる。これにより、蓄積手段の満充電を回避することができるので、蓄積手段への過充電が回避され、バッテリの性能劣化の軽減を行うことができるとともに、風車は回り続けるため、風車のモニュメントとしての価値の低下を防ぐことができる。
Further, the present invention provides storage means for storing electric power from a generator, full charge determination means for determining whether or not the storage means is fully charged, and when it is determined that the battery is fully charged, the storage means A power generation control apparatus comprising: a switching unit that connects a power consuming unit and causes the power consuming unit to consume the power stored in the storage unit.
According to the present invention, the storage means stores the electric power from the generator, and the full charge determination means determines whether the storage means is fully charged. And the power consumption means are connected, and the power stored in the storage means is consumed by the power consumption means. As a result, full charge of the storage means can be avoided, so overcharging of the storage means can be avoided, performance deterioration of the battery can be reduced, and the windmill continues to rotate. Decrease in value can be prevented.

また本発明は、風車回転軸の回転速度に基づいて、前記発電機の最大出力の得られる風車出力値を特定する風車出力値特定手段と、予め記憶した損失電力値であって本装置の発電機が発電してから前記蓄積手段に蓄積するまでに損失する損失電力値を読み取って、前記風車出力値の示す電力値から前記損失電力値を減じて電力指令値を算出する電力指令値算出手段と、前記電力指令値と前記蓄積手段に蓄積している電力値とによって、充電器が前記蓄積手段に充電する電力を調整する充電調整手段と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、風車出力値特定手段が風車回転軸の回転速度に基づいて、発電機の最大出力の得られる風車出力値を特定し、電力指令値算出手段が予め記憶した損失電力値であって本装置の発電機が発電してから蓄積手段に蓄積するまでに損失する損失電力値を読み取って、風車出力値の示す電力値から損失電力値を減じて電力指令値を算出し、充電調整手段が電力指令値と蓄積手段に蓄積している電力値とによって、充電器が蓄積手段に充電する電力を調整する。これにより、蓄積手段に蓄積可能な電力量以上の電力の蓄積手段への蓄積を防ぐことができるため、過充電が回避され、バッテリの性能劣化の軽減を行うことができる。
Further, the present invention provides a wind turbine output value specifying means for specifying a wind turbine output value at which the maximum output of the generator is obtained based on the rotational speed of the wind turbine rotating shaft, a power loss value stored in advance, A power command value calculation unit that reads a power loss value that is lost from when the machine generates power to when it is stored in the storage unit, and calculates a power command value by subtracting the power loss value from the power value indicated by the wind turbine output value And charging adjustment means for adjusting the power charged by the charger in the storage means according to the power command value and the power value stored in the storage means.
According to the present invention, the wind turbine output value specifying means specifies the wind turbine output value from which the maximum output of the generator is obtained based on the rotational speed of the wind turbine rotating shaft, and the power command value calculating means uses the power loss value stored in advance. It reads the power loss value that is lost from when the generator of this device generates power until it is stored in the storage means, calculates the power command value by subtracting the power loss value from the power value indicated by the wind turbine output value, and charging The adjustment unit adjusts the power charged by the charger in the storage unit according to the power command value and the power value stored in the storage unit. As a result, it is possible to prevent the storage means from storing more power than the amount of power that can be stored in the storage means, thereby avoiding overcharging and reducing battery performance deterioration.

また本発明は、蓄積手段が、発電機からの電力を蓄積し、満充電判定手段が、前記蓄積手段が満充電になったか否かを判定し、切替手段が、前記満充電と判定した場合に、前記発電機と蓄積手段との接続を切り離し、前記発電機と電力消費手段とを接続することを特徴とする発電制御方法である。
本発明によれば、蓄積手段が発電機からの電力を蓄積し、満充電判定手段が蓄積手段が満充電になったか否かを判定し、切替手段が満充電と判定した場合に、発電機と蓄積手段との接続を切り離し、発電機と電力消費手段とを接続する。これにより、発電機から出力された電力が電力消費手段で消費されることとなるため、蓄積手段の満充電時における、過充電が回避され、バッテリの性能劣化の軽減を行うことができるとともに、風車は回り続けるため、風車のモニュメントとしての価値の低下を防ぐことができる。
In the present invention, the storage means stores the power from the generator, the full charge determination means determines whether or not the storage means is fully charged, and the switching means determines that the battery is fully charged. Further, the power generation control method is characterized in that the connection between the generator and the storage means is disconnected and the generator and the power consumption means are connected.
According to the present invention, when the storage unit stores the electric power from the generator, the full charge determination unit determines whether the storage unit is fully charged, and the switching unit determines that the battery is fully charged, the generator And the storage means are disconnected, and the generator and the power consuming means are connected. As a result, since the power output from the generator is consumed by the power consuming means, overcharging at the time of full charging of the storage means can be avoided, and the performance deterioration of the battery can be reduced, Since the windmill continues to rotate, it is possible to prevent a decrease in the value of the windmill as a monument.

また本発明は、蓄積手段が、発電機からの電力を蓄積し、満充電判定手段が、前記蓄積手段が満充電になったか否かを判定し、切替手段が、前記満充電と判定した場合に、前記蓄積手段と電力消費手段を接続し、前記蓄積手段に蓄積されている電力を前記電力消費手段で消費させることを特徴とする発電制御方法である。
本発明によれば、蓄積手段が発電機からの電力を蓄積し、満充電判定手段が蓄積手段が満充電になったか否かを判定し、満充電と判定した場合に、切替手段が蓄積手段と電力消費手段を接続し、蓄積手段に蓄積されている電力を電力消費手段で消費させる。これにより、蓄積手段の満充電を回避することができるので、蓄積手段への過充電が回避され、バッテリの性能劣化の軽減を行うことができるとともに、風車は回り続けるため、風車のモニュメントとしての価値の低下を防ぐことができる。
In the present invention, the storage unit stores the electric power from the generator, the full charge determination unit determines whether the storage unit is fully charged, and the switching unit determines the full charge. Further, the power storage control method is characterized in that the storage means and the power consumption means are connected, and the power stored in the storage means is consumed by the power consumption means.
According to the present invention, the storage means stores the electric power from the generator, and the full charge determination means determines whether the storage means is fully charged. And the power consumption means are connected, and the power stored in the storage means is consumed by the power consumption means. As a result, full charge of the storage means can be avoided, so overcharging of the storage means can be avoided, performance deterioration of the battery can be reduced, and the windmill continues to rotate. Decrease in value can be prevented.

本発明によれば、風車の機械的破損を回避するとともに、風車のモニュメントとしての価値を下げず、バッテリが満充電になった場合のバッテリの性能劣化の軽減の制御を行うことができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while avoiding mechanical damage of a windmill, control of reduction of the performance deterioration of a battery when a battery is fully charged can be performed, without reducing the value as a monument of a windmill.

以下、本発明の一実施形態による発電制御装置を図面を参照して説明する。
図1は発電制御装置の構成を示す第1のブロック図である。
この図において、符号1は発電制御装置である。また発電制御装置1は風車2の回転によって連動して回転する回転軸の動力により発電機3が発電した電力を制御する。そして、発電制御装置1は、整流器11と、充電器12と、バッテリ13と、放電器14と、電力消費器15と、満充電管理器16と、電力調整器17と、を備える装置である。
Hereinafter, a power generation control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a first block diagram showing the configuration of the power generation control device.
In this figure, reference numeral 1 denotes a power generation control device. The power generation control device 1 controls the electric power generated by the generator 3 by the power of the rotating shaft that rotates in conjunction with the rotation of the windmill 2. The power generation control device 1 includes a rectifier 11, a charger 12, a battery 13, a discharger 14, a power consumer 15, a full charge manager 16, and a power regulator 17. .

そして、発電制御装置1において、整流器11は発電機3から出力された電流を整流し、充電器12は整流器11から出力された電流によりバッテリ13に電力を蓄積する。また放電器14は整流器11から出力された電流を放電し、その放電された電流により電力消費器15が電力を消費する。また満充電管理器16はバッテリ13が満充電となったか否かを判定し、電力調整器17は、満充電となった場合に整流器11からの出力を充電器12から放電器14へ切り替える制御を行う。   In the power generation control device 1, the rectifier 11 rectifies the current output from the generator 3, and the charger 12 accumulates electric power in the battery 13 by the current output from the rectifier 11. Further, the discharger 14 discharges the current output from the rectifier 11, and the power consumer 15 consumes power by the discharged current. Further, the full charge manager 16 determines whether or not the battery 13 is fully charged, and the power regulator 17 is a control for switching the output from the rectifier 11 from the charger 12 to the discharger 14 when the battery 13 is fully charged. I do.

このような発電制御装置1において、まず、風車2が回転するとその回転の速度(以下、風車回転速度[rad/秒or分]と呼ぶ)を回転センサ(図示せず)が計測する。そして回転センサは計測した情報を発電制御装置1に送信する。また風車2の回転にともなって、発電機4の端子に電圧が発生しその端子に結線されている発電制御装置へ電流が出力される。この電流は発電制御装置1の整流器11が整流し、充電器12に送られ、充電器12がバッテリ13に充電する。またこの時、電力調整器17は充電器12のバッテリ13への充電量の調整を行う。   In such a power generation control device 1, first, when the windmill 2 rotates, a rotation sensor (not shown) measures the rotation speed (hereinafter referred to as “windmill rotation speed [rad / second or min])”. Then, the rotation sensor transmits the measured information to the power generation control device 1. As the wind turbine 2 rotates, a voltage is generated at the terminal of the generator 4 and a current is output to the power generation control device connected to the terminal. This current is rectified by the rectifier 11 of the power generation control device 1, sent to the charger 12, and the charger 12 charges the battery 13. At this time, the power adjuster 17 adjusts the amount of charge of the charger 12 to the battery 13.

図2は発電制御装置の一部回路構成を示す図である。
図1で示した発電制御装置1の整流器11、充電器12、バッテリ13を、図2を用いてより詳細に説明すると、まず、発電機3からの電流を整流器11で整流する。そして、充電器12がバッテリ13へ充電することとなるが、ここで充電器12は、電力調整器17から出力された充電器操作量に基づいて、充電量を調整する。つまり、本実施形態においては、スイッチング素子をPWM(Pulse Width Modulation)制御することにより、発電機3の出力を整流したDC電源によって充電電力を調整する。ここで、PWM制御とは、スイッチング素子のOn幅を制御しながら高周波でOn/Offを繰返すことで電力を変換する技術である。本実施形態においては、充電量を多くしたい場合はOn幅を広く、また、充電量を少なくしたい場合はOn幅を狭くすることで充電電力の調整を行なう。なお、充電器操作量とはこのスイッチング素子のOn幅(PWMパルス幅)を示しており、この指示を示す情報が、電力調整器17から充電器12へ出力される。なお、放電器14の構成は充電器12の構成と同一であり、満充電管理器16がバッテリ13において満充電となったかどうかを判定し、満充電になった場合には、切替スイッチにより電力調整器17からの出力を充電器17から放電器14へ切り替える。従って、この時、充電器12からは電流がバッテリへ出力されなくなる。
FIG. 2 is a diagram showing a partial circuit configuration of the power generation control device.
The rectifier 11, the charger 12, and the battery 13 of the power generation control device 1 shown in FIG. 1 will be described in more detail with reference to FIG. 2. First, the current from the generator 3 is rectified by the rectifier 11. Then, the charger 12 charges the battery 13, but here the charger 12 adjusts the charge amount based on the charger operation amount output from the power regulator 17. That is, in this embodiment, the charging power is adjusted by a DC power source that rectifies the output of the generator 3 by controlling the switching element by PWM (Pulse Width Modulation). Here, the PWM control is a technique for converting electric power by repeating On / Off at a high frequency while controlling the On width of the switching element. In the present embodiment, the charging power is adjusted by increasing the On width when it is desired to increase the charging amount, and by decreasing the On width when decreasing the charging amount. The charger operation amount indicates the On width (PWM pulse width) of the switching element, and information indicating this instruction is output from the power regulator 17 to the charger 12. The configuration of the discharger 14 is the same as that of the charger 12, and it is determined whether or not the full charge manager 16 is fully charged in the battery 13. The output from the regulator 17 is switched from the charger 17 to the discharger 14. Accordingly, at this time, no current is output from the charger 12 to the battery.

図3は風車回転速度に対する風車出力の関係図である。
図3では、風速に応じた風車回転速度とその風車出力との関係を表している。そして、風車出力は、ほぼ風速の3乗に比例する。この特性を利用して、発電制御装置1は、風車2から常に最大出力を得るように制御する。つまり、発電制御装置1は、風車出力により発電機を回転させ、充電調整器14の出力により充電器12または放電器14の出力を調整することにより、所望の発電状態を制御する。
FIG. 3 is a relationship diagram of the wind turbine output with respect to the wind turbine rotation speed.
FIG. 3 shows the relationship between the windmill rotation speed corresponding to the wind speed and the windmill output. The wind turbine output is approximately proportional to the cube of the wind speed. Utilizing this characteristic, the power generation control device 1 performs control so as to always obtain the maximum output from the wind turbine 2. In other words, the power generation control device 1 controls a desired power generation state by rotating the generator based on the windmill output and adjusting the output of the charger 12 or the discharger 14 based on the output of the charge regulator 14.

次に、発電制御装置の処理について説明する。
まず、電力調整器17は、回転センサの計測した風車回転速度の入力を受付ける(ステップS101)と、予め記憶している風車回転速度に対応する風車出力(Pw)の出力特性データから、入力を受付けた風車回転速度に対応する風車出力(Pw)を特定、または算出する(ステップS102)。ここで、ステップS102で特定される風車出力(Pw)は、図3において、最高の風車出力が得られる値である。つまり、風車回転速度を受付けると、その値に対応する最高出力の値を図3で示すようなデータやテーブルから特定、または補間計算による算出を行う。なお、風車回転速度でなくとも、風車から風速などの値を得て、風速の値に応じた風車出力の最高値を対応付けて記憶されているデータから、その風車の最高出力値を読み取るまたは補間計算により算出して特定してもよい。
Next, processing of the power generation control device will be described.
First, the power adjuster 17 receives the input of the windmill rotation speed measured by the rotation sensor (step S101), and receives the input from the output characteristic data of the windmill output (Pw) corresponding to the windmill rotation speed stored in advance. A wind turbine output (Pw) corresponding to the received wind turbine rotation speed is specified or calculated (step S102). Here, the wind turbine output (Pw) specified in step S102 is a value at which the highest wind turbine output is obtained in FIG. That is, when the wind turbine rotation speed is received, the maximum output value corresponding to the value is specified from data or a table as shown in FIG. 3 or calculated by interpolation calculation. In addition, even if it is not the windmill rotation speed, a value such as the wind speed is obtained from the windmill, and the maximum output value of the windmill is read from the data stored in association with the maximum value of the windmill output corresponding to the wind speed value. You may calculate and specify by interpolation calculation.

そして、電力調整器17は、風車2などの機械的な要因による電力のロス(以下、メカロスと呼ぶ)と、充電器12の電気的な要因による電力のロス(以下、充電器ロスと呼ぶ)と、発電機3の銅損や鉄損による電力のロス(以下、発電機ロス)を合計した損失電力(Ploss)を算出する(ステップS103)。   Then, the power regulator 17 includes a power loss due to mechanical factors such as the windmill 2 (hereinafter referred to as mechanical loss) and a power loss due to electrical factors of the charger 12 (hereinafter referred to as charger loss). Then, power loss (Ploss) is calculated by summing power loss due to copper loss and iron loss of the generator 3 (hereinafter referred to as “generator loss”) (step S103).

ここで、メカロス、充電器ロス、発電機ロスの各電力値は予め測定されて、電力調整器17が記憶しているものとする。そして、電力調整器17は、ステップS102で特定した風車出力の最高値(Pw)から、ステップS103で算出した損失電力(Ploss)を減じ(ステップS104)、電力指令値(Pb)を算出する(ステップS105)。また、電力調整器17は電力指令値(Pb)から、既にバッテリ13に充電されている充電電力を減じることにより、バッテリに蓄積できる電力量を算出する(ステップS106)。そして、電力調整器13は充電補償器により、バッテリ13に蓄積できる電力量に対応する充電器操作量を算出し、その充電器操作量(例えば、PWMパルス幅)を充電器12へ出力する(ステップS107)。なおバッテリ13の充電電力は、バッテリ電圧Vbと、バッテリ充電電流VIを検出して、その積を算出することにより得られる。そして、充電器12は充電器操作量で示されるPWMパルス幅によりPWM制御を行い、バッテリ13に充電する(ステップS108)。   Here, it is assumed that each power value of mechanical loss, charger loss, and generator loss is measured in advance and stored in the power regulator 17. Then, the power adjuster 17 subtracts the loss power (Ploss) calculated in step S103 from the maximum value (Pw) of the wind turbine output specified in step S102 (step S104), and calculates a power command value (Pb) ( Step S105). Further, the power regulator 17 calculates the amount of power that can be stored in the battery by subtracting the charging power already charged in the battery 13 from the power command value (Pb) (step S106). Then, the power adjuster 13 calculates a charger operation amount corresponding to the amount of power that can be stored in the battery 13 by the charge compensator, and outputs the charger operation amount (for example, PWM pulse width) to the charger 12 ( Step S107). The charging power of the battery 13 is obtained by detecting the battery voltage Vb and the battery charging current VI and calculating the product thereof. Then, the charger 12 performs PWM control with the PWM pulse width indicated by the charger operation amount, and charges the battery 13 (step S108).

このようなステップS101〜ステップS108の動作によりバッテリ13には徐々に電力が蓄積される。そして満充電管理器16は、バッテリ13が満充電となったか否かを常時検出する(ステップS109)。そして、満充電になった場合には、満充電管理器16は充電器12に結線されていた電力調整器17のスイッチを、放電器14に切り替える(ステップS110)。なお、この時、バッテリ電圧Vbと、バッテリ充電電流VIを検出するための端子のスイッチも放電器14と電力消費器15の間の線の端子に切り替える。そして、整流器11を通過した電流は放電器14から電力消費器15へと送出され、電力消費器15内の抵抗によって電力が消費される(ステップS111)。   The electric power is gradually accumulated in the battery 13 by the operations in steps S101 to S108. Then, the full charge manager 16 always detects whether or not the battery 13 is fully charged (step S109). When the battery is fully charged, the full charge manager 16 switches the switch of the power regulator 17 connected to the charger 12 to the discharger 14 (step S110). At this time, the switch of the terminal for detecting the battery voltage Vb and the battery charging current VI is also switched to the terminal of the line between the discharger 14 and the power consumer 15. And the electric current which passed the rectifier 11 is sent to the electric power consumer 15 from the discharger 14, and electric power is consumed by the resistance in the electric power consumer 15 (step S111).

以上の動作により、バッテリ13が満充電となった場合には、電力消費器15において電力が消費されるのでバッテリへの過充電が無くなり、バッテリの過充電による消耗を回避することができる。また風車の回転を止めることなく、回し続けることができるので、モニュメントとしての価値を損なわないよう配慮した風車の発電制御装置とすることができる。また、メカロス、充電器ロス、発電機ロスを合計した損失電力を算出して、その損失電力を風車出力の最高値から差し引いた電力指令値を算出し、さらにその電力指令値から既にバッテリ13に充電されている充電電力を減じることにより、バッテリに蓄積できる電力量を計算して、その電力量に対応する充電器操作量を用いて充電器12を操作している。したがって、バッテリ13に対して必要以上に大きな充電を行うことが無くなり、バッテリ13の劣化速度を軽減することができる。   As a result of the above operation, when the battery 13 is fully charged, power is consumed in the power consumer 15, so the battery is not overcharged, and consumption due to overcharging of the battery can be avoided. Moreover, since it can continue to rotate without stopping rotation of a windmill, it can be set as the power generation control apparatus of a windmill considered not to impair the value as a monument. Further, the power loss obtained by adding the mechanical loss, the charger loss, and the generator loss is calculated, and the power command value obtained by subtracting the power loss from the maximum value of the wind turbine output is calculated. The amount of power that can be stored in the battery is calculated by reducing the charged power that is being charged, and the charger 12 is operated using the charger operation amount corresponding to the amount of power. Therefore, the battery 13 is not charged more than necessary, and the deterioration rate of the battery 13 can be reduced.

図4は発電制御装置の構成を示す第2のブロック図である。
発電制御装置1は、図1のような構成以外に、図4で示すような構成であってもよい。図4の場合において発電制御装置1の整流器11、充電器12、電力調整器17の動作は図1の発電制御装置1で説明した動作と同様である。そして図4の発電制御装置1においては、図1の発電制御装置1の放電器14が備えられておらず、電力消費器15がバッテリ13に蓄積された電力を消費するよう接続されている。そして電力消費器15とバッテリとの間にスイッチが備えられている。このような発電制御装置1においては、満充電管理器16は、バッテリ13がバッテリ電圧Vbと、バッテリ充電電流VIを検出して満充電となったか否かを判定し、バッテリが満充電となった場合には、スイッチをONしてバッテリの電力を電力消費器15に消費させる。ここで、電力消費器15の単位時間あたりの電力消費量は、充電器12がバッテリ13に蓄積する単位時間当たりの電力量よりも多いこととする。
FIG. 4 is a second block diagram showing the configuration of the power generation control device.
The power generation control device 1 may have a configuration shown in FIG. 4 in addition to the configuration shown in FIG. In the case of FIG. 4, the operations of the rectifier 11, the charger 12, and the power regulator 17 of the power generation control device 1 are the same as the operations described in the power generation control device 1 of FIG. 1. In the power generation control device 1 of FIG. 4, the discharger 14 of the power generation control device 1 of FIG. 1 is not provided, and the power consumer 15 is connected to consume the power stored in the battery 13. A switch is provided between the power consumer 15 and the battery. In such a power generation control device 1, the full charge manager 16 determines whether or not the battery 13 is fully charged by detecting the battery voltage Vb and the battery charge current VI, and the battery is fully charged. In the case where the power is consumed, the switch is turned on to cause the power consumer 15 to consume battery power. Here, it is assumed that the power consumption per unit time of the power consumer 15 is larger than the power consumption per unit time that the charger 12 accumulates in the battery 13.

なお、上述の電力調整器17が内部に、コンピュータシステムを有するようにしてもよい。この場合、上述した充電調整器14の処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。   In addition, you may make it the above-mentioned power regulator 17 have a computer system inside. In this case, the process of the above-described charging regulator 14 is stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and the above-described processing is performed by the computer reading and executing this program. Here, the computer-readable recording medium means a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like. Alternatively, the computer program may be distributed to the computer via a communication line, and the computer that has received the distribution may execute the program.

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。   The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

発電制御装置の構成を示す第1のブロック図である。It is a 1st block diagram which shows the structure of an electric power generation control apparatus. 発電制御装置の一部回路構成を示す図である。It is a figure which shows the partial circuit structure of an electric power generation control apparatus. 風車回転速度に対する風車出力の関係図である。It is a related figure of the windmill output with respect to a windmill rotational speed. 発電制御装置の構成を示す第2のブロック図である。It is a 2nd block diagram which shows the structure of an electric power generation control apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・発電制御装置、2・・・風車、3・・・発電機、11・・・整流器、12・・・充電器、13・・・バッテリ、14・・・放電器、15・・・電力消費器、16・・・満充電管理器、17・・・電力調整器   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power generation control apparatus, 2 ... Windmill, 3 ... Generator, 11 ... Rectifier, 12 ... Charger, 13 ... Battery, 14 ... Discharger, 15 ...・ Power consumer, 16 ... Full charge manager, 17 ... Power regulator

Claims (5)

発電機からの電力を蓄積する蓄積手段と、
前記蓄積手段が満充電になったか否かを判定する満充電判定手段と、
前記満充電と判定した場合に、前記発電機と蓄積手段との接続を切り離し、前記発電機と電力消費手段とを接続する切替手段と、
を備えることを特徴とする発電制御装置。
Storage means for storing power from the generator;
Full charge determination means for determining whether or not the storage means is fully charged;
When it is determined that the battery is fully charged, the connection between the generator and the storage unit is disconnected, and the switching unit that connects the generator and the power consumption unit;
A power generation control device comprising:
発電機からの電力を蓄積する蓄積手段と、
前記蓄積手段が満充電になったか否かを判定する満充電判定手段と、
前記満充電と判定した場合に、前記蓄積手段と電力消費手段を接続し、前記蓄積手段に蓄積されている電力を前記電力消費手段で消費させる切替手段と、
ことを特徴とする発電制御装置。
Storage means for storing power from the generator;
Full charge determination means for determining whether or not the storage means is fully charged;
When it is determined that the battery is fully charged, the storage unit and the power consumption unit are connected, and the switching unit causes the power consumption unit to consume the power stored in the storage unit;
A power generation control device.
風車回転軸の回転速度に基づいて、前記発電機の最大出力の得られる風車出力値を特定する風車出力値特定手段と、
予め記憶した損失電力値であって本装置の発電機が発電してから前記蓄積手段に蓄積するまでに損失する損失電力値を読み取って、前記風車出力値の示す電力値から前記損失電力値を減じて電力指令値を算出する電力指令値算出手段と、
前記電力指令値と前記蓄積手段に蓄積している電力値とによって、充電器が前記蓄積手段に充電する電力を調整する充電調整手段と、
を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の発電制御装置。
A wind turbine output value specifying means for specifying a wind turbine output value at which the maximum output of the generator is obtained based on the rotational speed of the wind turbine rotating shaft;
The power loss value stored in advance and read from the power value indicated by the windmill output value by reading the power loss value that is lost from the time when the generator of the apparatus generates power to the time when the power is stored in the storage means. A power command value calculating means for calculating a power command value by subtracting;
Charge adjusting means for adjusting the power charged by the charger in the storage means according to the power command value and the power value stored in the storage means;
The power generation control device according to claim 1, further comprising:
蓄積手段が、発電機からの電力を蓄積し、
満充電判定手段が、前記蓄積手段が満充電になったか否かを判定し、
切替手段が、前記満充電と判定した場合に、前記発電機と蓄積手段との接続を切り離し、前記発電機と電力消費手段とを接続する
ことを特徴とする発電制御方法。
The storage means stores the power from the generator,
A full charge determining means determines whether or not the storage means is fully charged;
When the switching unit determines that the battery is fully charged, the generator and the storage unit are disconnected and the generator and the power consuming unit are connected.
蓄積手段が、発電機からの電力を蓄積し、
満充電判定手段が、前記蓄積手段が満充電になったか否かを判定し、
切替手段が、前記満充電と判定した場合に、前記蓄積手段と電力消費手段を接続し、前記蓄積手段に蓄積されている電力を前記電力消費手段で消費させる
ことを特徴とする発電制御方法。
The storage means stores the power from the generator,
A full charge determining means determines whether or not the storage means is fully charged;
When the switching unit determines that the battery is fully charged, the storage unit and the power consumption unit are connected, and the power stored in the storage unit is consumed by the power consumption unit.
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