JP2018530840A5 - - Google Patents

Description

別の実施形態では、第１ＤＣ電圧を供給するＤＣ制限電源により給電されるＡＣモータを動作させる方法は、前記ＤＣ制限電源からの電力を第２ＤＣ電圧に変換することと；前記第２ＤＣ電圧からの電力を第１ＡＣ周波数のＡＣモータ電圧及び第１ＡＣ電圧に変換することと；前記ＡＣモータ電圧を前記ＡＣモータに供給することと；前記ＡＣモータの始動を検出することと；前記ＡＣモータの始動後、電圧及び前記ＡＣモータ電圧の周波数を、最大周波数に達するまで、または前記ＤＣ電源の限界に達するまで増加させることとを含む。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
ＡＣ電動モータと、
少なくとも１つの光電変換パネルと、
電力を前記少なくとも１つの光電変換パネルから受け取り、第２ＤＣ電圧を供給するように接続されるＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記第２ＤＣ電圧を受け取り、ＡＣ電力を前記ＡＣ電動モータに供給するように接続される可変周波数モータドライブと、
前記第２ＤＣ電圧を調節し、最大電力点追尾ファームウェアを使用して前記可変周波数モータドライブの周波数を調整して電力出力を最適化するように構成されるマイクロコントローラと、を備える、システム。
（項目２）
前記マイクロコントローラが、前記ＡＣ電動モータに供給される前記ＡＣ電力の電圧を調整するように更に構成される、項目１に記載のシステム。
（項目３）
前記マイクロコントローラが、前記ＡＣ電動モータに供給される前記ＡＣ電力の電圧を、前記ＡＣ電力の前記電圧が前記ＡＣ電力の周波数とともに直線的に増加するよう調整するように構成される、項目２に記載のシステム。
（項目４）
前記マイクロコントローラが、前記ＡＣモータが回転し始めるまで第２ＤＣ電圧及び前記ＡＣ電力の周波数を漸増させるように適合させたファームウェアを有し、前記マイクロコントローラが、ＡＣモータが回転し始めたことを、前記少なくとも１つの光電変換パネルから受け取る電流の変化を検出することにより認識する、項目１に記載のシステム。
（項目５）
前記最大電力点追尾ファームウェアが、機械読み取り可能な命令を含むことにより、前記少なくとも１つの光電変換パネルから受け取る最大可能電力を探索しながら、また前記第２ＤＣ電圧を所定電圧レベルに調節しながら、前記可変周波数モータドライブの周波数を段階的に変化させる、項目１に記載のシステム。
（項目６）
前記最大電力点追尾ファームウェアが、機械読み取り可能な命令を含むことにより、前記第２ＤＣ電圧を調整して最大可能電力を前記少なくとも１つの光電変換パネルから取得するとともに、前記ファームウェアが、機械読み取り可能な命令を含むことにより、前記可変周波数ドライブの動作周波数を調整する、項目１に記載のシステム。
（項目７）
前記最大電力点追尾ファームウェアが、前記第２ＤＣ電圧を監視して、前記第２ＤＣ電圧が減少して所定閾値を下回るようになる場合に、前記可変周波数モータドライブの周波数を減少させるように適合された機械読み取り可能な命令を含む、項目５に記載のシステム。
（項目８）
前記システムが、前記ＡＣ電動モータの始動不具合を検出し、前記ＡＣ電動モータが始動できない場合に、前記可変周波数モータドライブを再試行時間の間停止し、再試行時間後に、前記ＡＣ電動モータの始動を再試行するように構成される、項目３に記載のシステム。
（項目９）
前記システムが、前記ＡＣ電動モータを始動させるための再試行回数をカウントし、最大再試行回数をカウントすると、前記可変周波数モータドライブを再試行延長時間の間停止し、前記再試行延長時間後に、前記ＡＣ電動モータの始動を再試行するように構成される、項目８に記載のシステム。
（項目１０）
前記最大電力点追尾ファームウェアが、機械読み取り可能な命令を含むことにより、前記少なくとも１つの光電変換パネルから受け取る最大可能電力を探索しながら、前記第２ＤＣ電圧を、前記可変周波数モータドライブの周波数に比例して増加するレベルに調節しながら、前記可変周波数モータドライブの周波数を段階的に変化させる、項目１に記載のシステム。
（項目１１）
前記ＡＣ電力が、前記ＡＣ電動モータの主巻線に接続される第１相ＡＣ電力と、前記ＡＣ電動モータの始動用巻線に接続される始動相ＡＣ電力と、を含み、前記第１相ＡＣ電力及び前記始動相ＡＣ電力が、非ゼロの位相シフトだけずれている、項目１に記載のシステム。
（項目１２）
前記非ゼロの位相シフトが、５８度〜６８度、または１１２度〜１２２度である、項目９に記載のシステム。
（項目１３）
前記ＡＣ電力が、前記第１相ＡＣ電力の位相から１８０度ずれた第３相ＡＣ電力を更に含み、前記第３相ＡＣ電力が、前記始動用巻線及び前記主巻線の両方に接続される、項目１０に記載のシステム。
（項目１４）
前記ＡＣ電力が、前記ＡＣ電動モータの主巻線に接続される第１相ＡＣ電力と、前記ＡＣ電動モータの始動用巻線に接続される始動相ＡＣ電力と、を含み、前記第１相ＡＣ電力及び前記始動相ＡＣ電力が、５８度〜６８度、または１１２度〜１２２度の非ゼロの位相シフトだけずれている、項目３、４、５、６、７、８、９、又は１０に記載のシステム。
（項目１５）
前記非ゼロの位相シフトが、５８度〜６８度、または１１２度〜１２２度である、項目９に記載のシステム。
（項目１６）
第１ＤＣ電圧を供給するＤＣ制限電源により給電されるＡＣモータを動作させる方法であって：
前記ＤＣ制限電源からの電力を第２ＤＣ電圧に変換することと、
前記第２ＤＣ電圧からの電力を第１ＡＣ周波数のＡＣモータ電圧及び第１ＡＣ電圧に変換することと、
前記ＡＣモータ電圧を前記ＡＣモータに供給することと、
前記ＡＣモータの始動を検出することと、
前記ＡＣモータの始動後、電圧及び前記ＡＣモータ電圧の周波数を、最大周波数に達するまで、または前記ＤＣ電源の限界に達するまで増加させることとを含む、方法。
（項目１７）
前記ＡＣモータ電圧が、第１のＡＣ相及び始動用のＡＣ相を含み、前記第１の交流相及び始動用の交流相が、位相が５８度〜６８度、または１１２度〜１２２度だけ異なる、項目１６に記載の方法。
（項目１８）
前記ＤＣ電源の前記限界が、前記ＤＣ電源の電圧を前記ＡＣモータ電圧の前記周波数が増加するときに監視し、前記ＡＣモータ電圧の前記周波数が僅かに増加すると、前記ＤＣ電源の電圧が所定パーセンテージだけ降下し始めて、所定パーセンテージの電圧降下限界値を超えるようになる時点を判断することにより決定される、項目１７に記載の方法。
（項目１９）
第１ＤＣ電圧を供給するＤＣ制限電源により給電されるＡＣモータを動作させる方法であって：
前記ＤＣ制限電源からの電力を第２ＤＣ電圧に変換することと、
前記第２ＤＣ電圧の電力を第１ＡＣ周波数のＡＣモータ電圧及び第１ＡＣ電圧に変換することと、
前記ＡＣモータ電圧を前記ＡＣモータに供給することと、
前記ＡＣモータの始動を検出することと、
前記ＡＣモータの始動後、前記ＡＣモータのドライブの前記周波数を変化させて、前記ＤＣ制限電圧の最大電力点（ＭＰＰ）を探索すること、とを含む、方法。
（項目２０）
前記ＤＣ制限電圧が、光電変換パネル及び風力タービンからなる群から選択される装置から供給される、項目１９に記載の方法。

Claims (20)

1. ＡＣ電動モータと、
   少なくとも１つの光電変換パネルと、
   電力を前記少なくとも１つの光電変換パネルから受け取り第２ＤＣ電圧を供給するように接続されるＤＣ−ＤＣコンバータと、
   前記第２ＤＣ電圧を受け取り、ＡＣ電力を前記ＡＣ電動モータに供給するように接続される可変周波数モータドライブと、
   前記第２ＤＣ電圧を調節するように構成されるマイクロコントローラと
   を備え、
   前記マイクロコントローラが、前記ＡＣ電動モータが回転し始めるまで、前記第２ＤＣ電圧と前記ＡＣ電力の周波数とを同時に漸増させるように構成され、
   前記マイクロコントローラが、前記少なくとも１つの光電変換パネルから受け取る電流の変化を検出することによって、前記ＡＣモータが回転し始めたことを検出することと、前記モータが最大電力点追尾ファームウェアを使用し始めた場合に、第２ＤＣ電圧を所定値に調節しながら、前記可変周波数モータドライブの周波数を調整することにより電力出力を最適化することとを行うように構成される、システム。
2. 前記マイクロコントローラが、前記最大電力点追尾ファームウェアを使用して、前記可変周波数モータドライブの周波数を調整することにより電力出力を最適化するときに、前記ＡＣ電動モータに供給される前記ＡＣ電力の電圧を調整するように更に構成される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記最大電力点追尾ファームウェアが、前記第２ＤＣ電圧を所定電圧レベルに調節しながら、前記少なくとも１つの光電変換パネルから受け取る最大可能電力を探索するときに、ＡＣ電力の前記周波数を段階的に変化させるための機械読み取り可能な命令を含む、請求項１に記載のシステム。
4. 前記最大電力点追尾ファームウェアが、最大可能電力を前記少なくとも１つの光電変換パネルから取得するように前記第２ＤＣ電圧を調整するための機械読み取り可能な命令を含む、請求項１に記載のシステム。
5. 前記最大電力点追尾ファームウェアが、前記第２ＤＣ電圧を監視して、前記第２ＤＣ電圧が減少して所定閾値を下回るようになる場合に、前記ＡＣ電力の前記周波数を減少させるように適合された機械読み取り可能な命令を含む、請求項３に記載のシステム。
6. 前記システムが、前記ＡＣ電動モータの始動不具合を検出し、前記ＡＣ電動モータが始動できない場合に、前記可変周波数モータドライブを再試行時間の間停止し、前記再試行時間後に、前記ＡＣ電動モータの始動を再試行するように構成される、請求項２に記載のシステム。
7. 前記システムが、前記ＡＣ電動モータを始動させるための再試行回数をカウントし、最大再試行回数をカウントすると、前記可変周波数モータドライブを再試行延長時間の間停止し、前記再試行延長時間後に、前記ＡＣ電動モータの始動を再試行するように構成される、請求項６に記載のシステム。
8. 前記最大電力点追尾ファームウェアが、前記可変周波数モータドライブの周波数に比例して増加するレベルに前記第２ＤＣ電圧を調節しながら、前記少なくとも１つの光電変換パネルから受け取る最大可能電力を探索するときに、前記可変周波数モータドライブの周波数を段階的に変化させるための機械読み取り可能な命令を含む、請求項１に記載のシステム。
9. 前記ＡＣ電力が、前記ＡＣ電動モータの主巻線に接続される第１相ＡＣ電力と、前記ＡＣ電動モータの始動用巻線に接続される始動相ＡＣ電力とを含み、前記第１相ＡＣ電力及び前記始動相ＡＣ電力が、非ゼロの位相シフトだけずれている、請求項１に記載のシステム。
10. 前記非ゼロの位相シフトが、５８度〜６８度、または１１２度〜１２２度である、請求項７に記載のシステム。
11. 前記ＡＣ電力が、前記第１相ＡＣ電力の位相から１８０度ずれた第３相ＡＣ電力を更に含み、前記第３相ＡＣ電力が、前記始動用巻線及び前記主巻線の両方に接続される、請求項８に記載のシステム。
12. 前記ＡＣ電力が、前記ＡＣ電動モータの主巻線に接続される第１相ＡＣ電力と、前記ＡＣ電動モータの始動用巻線に接続される始動相ＡＣ電力とを含み、前記第１相ＡＣ電力及び前記始動相ＡＣ電力が、５８度〜６８度、または１１２度〜１２２度の非ゼロの位相シフトだけずれている、請求項３，４，５，６，７，又は８に記載のシステム。
13. 前記非ゼロの位相シフトが、５８度〜６８度、または１１２度〜１２２度である、請求項７に記載のシステム。
14. 第１ＤＣ電圧を供給するＤＣ制限電源により給電されるＡＣモータを動作させる方法であって：
    前記ＤＣ制限電源からの電力を第２ＤＣ電圧に変換することと、
    前記第２ＤＣ電圧からの電力を第１ＡＣ周波数のＡＣモータ電圧及び第１ＡＣ電圧に変換することと、
    前記ＡＣモータ電圧を前記ＡＣモータに供給することと、
    前記ＡＣモータが始動するまで、前記ＡＣモータ電圧周波数及び電圧を低値から動作電圧及び動作周波数に向かって傾斜させることと、
    前記ＡＣモータの始動を検出することと、
    前記ＡＣモータの始動後、前記ＡＣモータ電圧の周波数及び電圧を、最大周波数に達するか、または前記第２ＤＣ電圧が減少するときの周波数に達するかのいずれかまで増加させることと
    を含む、方法。
15. 前記ＡＣモータ電圧が、第１の相及び始動用相ＡＣを含み、前記第１の相及び始動用相が、位相が５８度〜６８度、または１１２度〜１２２度だけ異なる、請求項１４に記載の方法。
16. 前記ＤＣ電源の限界は、前記ＡＣモータ電圧の前記周波数が増加するときに前記ＤＣ電源の電圧を監視することと、前記ＡＣモータ電圧の前記周波数の僅かな増加が、パーセンテージ電圧降下限界値を超える、前記ＤＣ電源の電圧のパーセンテージ降下をトリガするときを判断することとによって決定される、請求項１５に記載の方法。
17. 第１ＤＣ電圧を供給するＤＣ制限電源により給電されるＡＣモータを動作させる方法であって：
    前記ＤＣ制限電源からの電力を第２ＤＣ電圧に変換することと、
    前記第２ＤＣ電圧からの電力を第１ＡＣ周波数のＡＣモータ電圧及び第１ＡＣ電圧に変換することと、
    前記ＡＣモータ電圧を前記ＡＣモータに供給することと、
    前記ＡＣモータの始動を検出することと、
    前記ＡＣモータの始動後、前記ＡＣモータのドライブの周波数を変化させて、前記ＤＣ制限電圧の最大電力点（ＭＰＰ）を探索することと
    を含む、方法。
18. 前記ＤＣ制限電圧が、光電変換パネル及び風力タービンからなる群から選択される装置によって供給される、請求項１７に記載の方法。
19. 前記ＡＣモータが相分割形モータであり、前記ＡＣ電力が、前記ＡＣ電動モータの主巻線に接続される第１相ＡＣ電力と、前記ＡＣ電動モータの始動用巻線に接続される始動相ＡＣ電力とを含み、
    前記第１相ＡＣ電力及び前記始動相ＡＣ電力が、５８度〜６８度、または１１２度〜１２２度の位相シフトだけずれており、
    前記モータが始動したと判断され、前記ＡＣ電力が閾値周波数に達した後に前記始動相ＡＣ電力がオフにされる、請求項１に記載のシステム。
20. 前記始動相が、前記主巻線電圧の２．２３倍の電圧を有する、請求項１９に記載のシステム。