JP4952302B2 - Wind power generator - Google Patents
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Description
本発明は、微風下においても風車を回転させ景観を高める風力発電装置に関わる。 The present invention relates to a wind turbine generator that rotates a windmill even in a light breeze to enhance the landscape.
近年、エネルギー利用の多様化及び発電技術の向上により、環境に配慮したクリーンな発電システムとして、風力発電装置が注目されており、比較的小容量の風力発電装置が街中や郊外にも設置されるようになっている。 In recent years, wind power generators have attracted attention as environmentally-friendly clean power generation systems due to diversification of energy use and improvement of power generation technology, and relatively small-capacity wind power generation systems are installed in towns and suburbs. It is like that.
従来、この種の装置は、風車の電気的損失、機械的損失を超える風速まで風が吹かなければ風車が回転しないため、風車が回転をはじめる為には、力行運転を行ない、モータとして回転させるための一体化した制御装置(双方向チョッパ回路)を利用したものが知られている。(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, this type of device does not rotate unless the wind blows to a wind speed that exceeds the electrical loss and mechanical loss of the windmill. Therefore, in order for the windmill to start rotating, it performs a power running operation and rotates it as a motor. For this purpose, an integrated control device (bidirectional chopper circuit) is known. (For example, refer to Patent Document 1).
以下、特許文献1における風力発電装置について、図9を参照しながら説明する。 Hereinafter, the wind power generator in Patent Document 1 will be described with reference to FIG.
図9に示すように、風力発電装置は、風車101により駆動させる発電機102をコンバータ103及びインバータ104により構成した発電制御装105を介して電力系統に接続している。この中で、風速判別器106及び回転数判別器107により風速は発電可能風速であるが、ロータ回転数Nがロータ停止回転数NO≦N≦発電開始回転数NPであると判別されると、出力調整回路108内の出力電流特性と電流検出器CT1で検出されたコンバータ103の出力電流及びロータ回転数Nとに基づいてコンバータ103の出力電流を制御して発電機102の力行運転が開始され、ロータ回転数Nが発電開始回転数NP
に上昇すると、発電機102を回生運転に切り換えて発電を開始するように制御している。さらに、発電可能風速においても風車101が起動しない時は、力行運転により強制的にロータを回転させて確実に発電させるように構成されている。
As shown in FIG. 9, in the wind turbine generator, a
When the current rises to, the
この構成において、低風速時は発電を開始する風速以下であるので、力行運転は行わず、風車は回転しない装置となっている。 In this configuration, since the wind speed is lower than the wind speed at which power generation is started at the time of low wind speed, the power running operation is not performed and the windmill does not rotate.
このような風力発電装置では、力行運転により、確実に発電させるような回転数にまでロータを強制的に回転させる為、大電力が必要となり、その電力を補う為に商用電源が消費されるという課題があり、外部からの商用電源が不要な風力発電装置が要求されている。 In such a wind turbine generator, the rotor is forcibly rotated to a rotational speed that can generate power reliably by powering operation, so a large amount of electric power is required, and commercial power is consumed to supplement the electric power. There is a problem, and there is a demand for a wind turbine generator that does not require an external commercial power source.
また、小型の風力発電装置は近年街中にも設置されるようになってきたため、景観上の理由により微風下において風車が回転するように回転頻度を向上させることが要求されている。しかしながら無風時に回転させると、発電しないにもかかわらず、力行運転させる為、無駄な電力を消費するという課題があった。 In addition, since small wind power generators have been installed in towns in recent years, it is required to improve the rotation frequency so that the windmill rotates under a slight wind for landscape reasons. However, when rotating without wind, there is a problem in that wasteful power is consumed in order to perform power running operation without generating power.
本発明は、上記課題を解決するもので、微風下において風車が回転する頻度を大きくして景観性を向上し、無風時には無駄な電力の消費を抑えることができる風力発電装置を提供することを第1の目的とする。 The present invention solves the above-described problem, and provides a wind turbine generator that can improve the landscape by increasing the frequency of rotation of a windmill in a light breeze and can suppress wasteful power consumption when there is no wind. The first purpose.
また、本発明は夜間においても風車の回転が視認できる風力発電装置を提供することを第2の目的している。 The second object of the present invention is to provide a wind turbine generator that can visually recognize the rotation of the windmill even at night.
本発明の風力発電装置は、第1の目的を達成するために、DCブラシレスモータを発電機としても利用できる構成とし、DCブラシレスモータを構成する制御装置により、風車が風力により回転を始動しない微風域において、間欠的にDCブラシレスモータを起動し、風車の回転開始を加勢する力行運転を行うことにより、微風域での風車の回転頻度を高めるようにしたものである。また、無風状態にあっては力行運転の頻度を少なくして蓄電された電池の消耗を極力少なくしたものである。 In order to achieve the first object, the wind power generator of the present invention is configured so that a DC brushless motor can be used as a generator, and the wind turbine does not start rotating by wind power by the control device that constitutes the DC brushless motor. In this region, the DC brushless motor is intermittently started to perform a power running operation that energizes the start of rotation of the windmill, thereby increasing the rotation frequency of the windmill in the light wind region. Further, in a windless state, the powering operation frequency is reduced to reduce the consumption of the stored battery as much as possible.
また、本発明の風力発電装置は、前記第2の目的を達成するために、前記第1の目的を達成するための風力発電装置に、照度センサと発光手段を付加し、夜間においては、力行運転を自動的に停止し、風車の回転に応じて発光体を発光させて風車の回転を視認できるようにしたものである。 In order to achieve the second object, the wind power generator according to the present invention includes an illuminance sensor and a light emitting means added to the wind power generator for achieving the first object. The operation is automatically stopped, and the light emitter is caused to emit light according to the rotation of the windmill so that the rotation of the windmill can be visually recognized.
微風下においても風車が回転する頻度が大きくなり景観性が向上する。また夜間にも風車の回転が視認できる景観性に富む風力発電装置を提供できる。 Even in a light breeze, the frequency of windmill rotation increases and the landscape improves. In addition, it is possible to provide a wind power generator that is rich in scenery and can visually recognize the rotation of the windmill at night.
本発明の請求項1記載の発明は、制御装置と固定子と回転子および前記制御装置の指示で前記固定子巻線を周期的に励磁し回転磁界を発生して前記回転子を回転させるための駆動部とを備えたDCブラシレスモータと、前記回転子の回転軸に取り付けた風車と、前記固定子巻線を前記駆動部から切り離す切替器と、前記切替器が前記固定子巻線を前記駆動部から切り離したときに、風車の風力による回転により、前記固定子巻線に発生する電力を貯蔵する電力貯蔵手段とを備えた風力発電装置であって、前記制御装置は前記風車の回転を検知する回転センサを備え、前記風車が風力により回転していないことを検知したときに、前記DCブラシレスモータを、前記電力貯蔵手段の電力により所定周期で間欠的に駆動する力行運転を行う風力発電装置であって、制御装置は、風車の近傍に配設した照度センサと発光手段とを備え、前記照度センサが夜間を検知したときは力行運転を行わないようにし、また、前記照度センサが夜間を検知したときに風車が風力により回転していると判断したときは、前記発光手段を発光させることを特徴としている。 The invention of claim 1, wherein the present invention, the controller and the stator and the stator windings at the direction of the rotor and the control device generates a periodic energized rotating magnetic field for rotating the rotor wherein and the DC brushless motor having a drive unit, a wind turbine attached to a rotating shaft of the rotor, and a switch for disconnecting the stator windings from the drive unit, the switch is the stator windings of the when disconnected from the drive unit, the rotation by the wind of the wind turbine, a wind turbine generator and a power storage unit for storing the power generated in the stator winding, said control device the rotation of the wind turbine comprising a rotation sensor for detecting, when the wind turbine is detected that does not rotate by the wind, wind that the DC brushless motor performs a power running operation for intermittently driven at a predetermined period by the power of the power storage means An apparatus, control apparatus is provided with an illuminance sensor which is arranged in the vicinity of the wind turbine and the light emitting unit, when the illuminance sensor detects the night so as not to perform power running, and the illuminance sensor at night When it is determined that the windmill is rotated by the wind power when the light is detected , the light emitting means is caused to emit light .
このことにより、量産化された安価なモータを用いて、従って安価に、微風でも風車が回転する景観性に優れた小型の家庭用の風力発電装置を提供できるとともに、夜間にも風車が回転していることを視認でき、景観性も向上する。 Thus, by using an inexpensive motor, which is mass-produced, thus low cost, it is possible to provide a small wind power generator for home windmills excellent scenery of rotating in breeze, wind turbine rotate during the night You can see what you are doing and the scenery is improved.
本発明の請求項2記載の発明は、請求項1に記載の風力発電装置において、発光手段は、複数の発光色を有し、制御装置は、発電しない風車回転と発電中の風車回転とを発光色により区別して発光させることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the wind turbine generator according to the first aspect , the light emitting means has a plurality of light emission colors, and the control device performs a windmill rotation not generating power and a windmill rotating during power generation. It is characterized in that it emits light with distinction according to the emission color.
このことにより、使用者が、夜間に発電しているかどうかを視認できる。 Thereby, it is possible to visually recognize whether the user is generating power at night.
本発明の請求項3記載の発明は、請求項1に記載の風力発電装置において、制御装置は、風車の回転周期に比例した周期で発光手段を点滅させることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the wind power generator according to the first aspect , the control device causes the light emitting means to blink at a cycle proportional to the rotation cycle of the windmill.
このことにより、夜間に風車の回転速度および発電量の大小を視認できる。 This makes it possible to visually recognize the rotational speed of the windmill and the magnitude of the power generation amount at night.
本発明の請求項4記載の発明は、請求項1に記載の風力発電装置において、発光手段を点灯するエネルギーを発電機の発電エネルギーから得るようにしたことを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the wind power generator according to the first aspect , the energy for lighting the light emitting means is obtained from the power generation energy of the generator.
このことにより、発光のためのエネルギーを電力貯蔵手段から得る必要がない。 This eliminates the need to obtain energy for light emission from the power storage means.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、説明をわかりやすくするために数値を上げて説明するが、本発明は、この数値に拘束されるものではない。 In addition, in order to make the explanation easy to understand, the numerical value is increased and described, but the present invention is not limited to this numerical value.
(参考例1)
図1は、本参考例の風力発電装置の目的を説明するための図である。
( Reference Example 1)
FIG. 1 is a diagram for explaining the purpose of the wind turbine generator of this reference example .
図は横軸に風速、縦軸に風車の回転速度を示したもので、実線で示す特性は、通常の回転特性を示すものである。 In the figure, the horizontal axis indicates the wind speed, and the vertical axis indicates the rotational speed of the windmill. The characteristic indicated by the solid line indicates the normal rotational characteristic.
すなわち、風速2m/sで風車が起動し、発電を開始する風速7m/sまでは、略風速に比例した回転特性を示し、発電域の風速7m/s以上では、回転数が鈍化することを示している。 That is, the wind turbine is activated at a wind speed of 2 m / s and exhibits rotational characteristics substantially proportional to the wind speed up to a wind speed of 7 m / s at which power generation is started, and the rotational speed is slowed down at a wind speed of 7 m / s or more in the power generation region. Show.
2m/s以下の風速では、風車が回転を開始しないので、風車の起動を加勢する力行運転を行うことで、図の点線の特性で示すように1m/s〜2m/s程度の微風域の風速においても風車を回転させることが本実施の形態の風力発電装置の目的である。 At a wind speed of 2 m / s or less, since the windmill does not start rotating, by performing a power running operation that energizes the start-up of the windmill, a light wind region of about 1 m / s to 2 m / s as shown by the dotted line characteristic in the figure. The purpose of the wind turbine generator of the present embodiment is to rotate the windmill even at the wind speed.
図2は本参考例の風力発電装置の構成を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the wind turbine generator of this reference example .
サボニウス型やプロペラ型の風車1は、発電機2の回転軸に取り付けられ、発電機2の出力は切替器3に接続されている。切替器3は、発電時はb側にあり、発電した交流電圧を整流器4で直流化し、充電手段5により、鉛蓄電池などの電力貯蔵手段6に充電し、出力端子7から電力を得る構成である。
The Savonius type or propeller type windmill 1 is attached to the rotating shaft of the
また、風車1を微風域において駆動する構成として、前述の発電機2をDCブラシレスモータ8の一部とした構成であるが、このDCブラシレスモータ8は、CPUとインターフェースからなる制御装置9と発電機2の複数の固定子巻き線(通常3個、図示せず)を励磁するモータ駆動部10と発電機2の回転子の磁極の位置を検知する回転センサ11とから構成されている。
In addition, as a configuration for driving the windmill 1 in a light wind region, the above-described
制御装置9は、電力貯蔵手段6から電源の供給を受け作動する。
The
風車1を駆動する場合、制御装置9は、切替器3をa側にし、回転センサ11からの回転子の磁極の位置情報に基づいて、複数の固定子巻き線を順次励磁して回転磁界を発生して発電機2をモータとして駆動する。
When driving the windmill 1, the
このモータ駆動部10が固定子巻き線を励磁するエネルギーは電力貯蔵手段6から供給を受ける。
The energy for exciting the stator winding by the
また、このモータ駆動部10は、固定子巻き線に印可する電圧を除除に増加することで固定子巻き線の励磁力を除除に増加させる機能、すなわちモータの駆動力を漸増させる機能を有している。
In addition, the
また、この駆動力の上限値(印可電圧の上限値)は制御装置9により指示され、制御装置9は、これに接続した駆動力調整器(スイッチなど)12の設定を読込んで前記の指示を実施する。
The upper limit value of the driving force (the upper limit value of the applied voltage) is instructed by the
次に、モータの駆動力について、図3の風車駆動についての動作を説明するための図を用いて説明する。 Next, the driving force of the motor will be described with reference to the operation for driving the windmill in FIG.
図3は図1の点線囲いの部分を拡大表示し、縦軸にモータの駆動力を示したものである。 FIG. 3 is an enlarged view of the portion surrounded by the dotted line in FIG. 1, and the vertical axis indicates the driving force of the motor.
図は、風車が風力で回転を開始しない風速2m/s以下の風速下において、風車の回転を開始させるために必要なモータの駆動力を示したものである。 The figure shows the driving force of the motor necessary to start the rotation of the windmill under a wind speed of 2 m / s or less, at which the windmill does not start rotating with wind power.
たとえば、モータにPnの駆動力を与えれば、風速1.5m/sの風速下でも風車が回転を開始し、回転開始以後はモータの駆動力なしでも風車の慣性力で風速が0.5m/s以上であれば回転を持続することを示している。 For example, when a driving force of Pn is applied to the motor, the windmill starts rotating even at a wind speed of 1.5 m / s, and after the start of rotation, the wind speed is 0.5 m / s due to the inertial force of the windmill without the driving force of the motor. If it is greater than or equal to s, it indicates that the rotation is continued.
モータの駆動力がPmの場合も同様に、風車は風速1m/sで回転を開始し、以後、風速mが0.5m/s以上であれば回転を持続することを示している。 Similarly, when the driving force of the motor is Pm, the windmill starts rotating at a wind speed of 1 m / s, and thereafter, if the wind speed m is 0.5 m / s or more, the rotation continues.
また、駆動力Pxは、風車をモータで駆動しても風車が継続して回転しない限界の風速を示している。 The driving force Px indicates a limit wind speed at which the windmill does not continuously rotate even when the windmill is driven by a motor.
駆動力は、風速が低くなるほど増大し、電池のエネルギーを多く消費することと、風速は時間的に揺動しているので、最大の駆動力Pxで駆動しても、すぐに風速が低下して風車が停止して、せっかく駆動したことが無駄になる機会が多いことが予測されるので、本実施の形態では駆動力の上限をPmとしている。 The driving force increases as the wind speed decreases, consuming a lot of battery energy, and the wind speed fluctuates with time, so even if it is driven with the maximum driving force Px, the wind speed immediately decreases. In this embodiment, the upper limit of the driving force is set to Pm because it is predicted that there are many occasions where it is wasted that the wind turbine has stopped and has been driven with great effort.
次ぎに、以上のことをふまえて、図1〜3を参照しながら、図4と図5を用いて、制御装置9を中心とする一連の動作を説明する。
Next, based on the above, a series of operations centering on the
なお、以下に説明する動作は、制御装置9のCPUがROMやRAMやカウンターと共働するCPUのROMに収納したプログラムの形態で実行される。
Note that the operation described below is executed in the form of a program stored in the ROM of the CPU in which the CPU of the
まず、図4について説明する。 First, FIG. 4 will be described.
S(ステップ)1において、回転センサ11で風車が回転しているかどうかをチェックする。回転していれば、切替器3の接点をbにして発電を待機する(S2)。
In S (step) 1, it is checked by the
風速が7m/s以上であれば発電域になり発電機2が発電したエネルギーは電力貯蔵手段6に貯蔵される。
If the wind speed is 7 m / s or more, the energy generated in the power generation region and generated by the
回転していなければ、次にS3において、電力貯蔵手段6の電気容量または電池電圧をチェックする。 If not, then in S3, the electric capacity or battery voltage of the power storage means 6 is checked.
ここで、電池電圧が低く、発電機2をモータとて駆動するのに不十分と判断すると、S2と同じ状態で風車の回転を待機するが、電池電圧が十分であれば、次のS4で、切替器3をa側にして発電機2をモータとして駆動する(S5)。
Here, if it is determined that the battery voltage is low and insufficient to drive the
このモータの駆動は、Poから数秒間でPmに漸増させるように行われる。 The motor is driven so as to gradually increase from Po to Pm within a few seconds.
このモータ駆動の過程で、モータが回転したことを検知すると、S6で風が微風状態(1m/s以上)であると判断してモータの駆動を直ちに停止し(S7)、さらにS8で、1分間は風のゆらぎを見るため回転の経緯を監視して、次のS9で回転が継続していれば、S2に戻って発電を待機するが、回転が停止していればS10で3分間待機して(この間はモータの駆動を行わずに)、再びS1に戻って次のモータ駆動を試みる。 If it is detected that the motor has rotated during this motor driving process, it is determined in S6 that the wind is in a breeze (1 m / s or more), and the driving of the motor is immediately stopped (S7). Monitor the process of rotation for the minute to see the fluctuation of the wind, and if the rotation continues in the next S9, return to S2 and wait for power generation, but if the rotation has stopped, wait for 3 minutes in S10 Then (without driving the motor during this time), the process returns to S1 again to try the next motor drive.
再び、S6に戻って、S6で回転が継続していないときは無風状態(1m/s以下)と判断して、S11で、モータは駆動力Pmで10秒間駆動を継続する。この間にS12で風車が回転していないかを見る。これは、突然、微風(1m/s以上)が発生しないかを期待するためである。このS12で回転を検知した場合は、判断を微風と修正して前述のS7に移行する。 Returning to S6 again, when the rotation is not continued in S6, it is determined that there is no wind (1 m / s or less), and in S11, the motor continues to be driven with the driving force Pm for 10 seconds. During this time, it is checked in S12 whether the windmill is rotating. This is for expecting whether a breeze (1 m / s or more) is suddenly generated. If rotation is detected in S12, the determination is corrected as a slight breeze and the process proceeds to S7 described above.
反対に回転を検知しない場合は、 次にS13でモータの駆動を停止し、次のS14で10分間待機して(この間はモータの駆動を行わずに)、再びS1に戻って次のモータ駆動を試みる。 On the other hand, if the rotation is not detected, the motor drive is stopped in S13, and the next S14 is waited for 10 minutes (the motor is not driven during this time), and the process returns to S1 again to drive the next motor. Try.
以上説明したように、風車が自力で回転しない微風もしくは無風域において、発電機をモータとして所定間隔で間欠的に駆動させて、停止後に風車が風力で継続して回転しているかどうかで微風と無風とを判断し、微風と判断したときは、前記のモータ駆動の所定間隔を短くして風車の回転する頻度を大きくし、また、無風と判断したときは、前記のモータ駆動の間隔を長くして、無駄な電力消費を抑制するようにしたものである。 As explained above, in a breeze or no wind region where the windmill does not rotate by itself, the generator is driven intermittently as a motor at predetermined intervals, and whether or not the windmill continues to rotate with wind power after stopping When it is judged that there is no wind, when it is judged that the wind is light, the predetermined interval for driving the motor is shortened to increase the frequency of rotation of the windmill, and when it is judged that there is no wind, the interval for driving the motor is increased. Thus, wasteful power consumption is suppressed.
また、発電機に換気装置などで一般的に利用されるようになってきたDCブラシレスモータを利用することと、高価な風速センサを用いず微風の判断ができるので装置を安価に提供できる。 In addition, the use of a DC brushless motor that has come to be generally used in a ventilator or the like for a generator and the determination of a slight wind without using an expensive wind speed sensor can be made at low cost.
次に、図5について説明する。図5は、図4のS14で説明した待機時間10分を朝夕の風の凪ぎを予測してさらに長くして、無駄な電力消費をさらに抑制することを目的とした力行運転の予測制御を説明するための図である。 Next, FIG. 5 will be described. FIG. 5 illustrates predictive control of powering operation for the purpose of further reducing unnecessary power consumption by predicting rowing of morning and evening winds for 10 minutes as described in S14 of FIG. It is a figure for doing.
制御装置9は、S21で回転センサ11により風車の回転数を計測開始する。
The
10分間の回転数を計測し(S21)、S23で回転数の累積値をCPU内の記憶装置(記憶機能、RAM)に記憶する。 The rotational speed for 10 minutes is measured (S21), and the cumulative value of the rotational speed is stored in a storage device (storage function, RAM) in the CPU in S23.
このS1からS3の動作は繰り返し行われ、その都度、前記記憶装置内に10分ごとのデータが蓄積される。 The operations from S1 to S3 are repeated, and each time, data every 10 minutes is stored in the storage device.
次に、S24で前記10分ごとのデータの移動平均をCPUの演算機能で求め、S25で移動平均の傾向が減少傾向かどうかを判断し、減少傾向であれば、次のS26で、直近の記憶データが所定値以下であるかを判断する。この所定値は、無風域〜微風域、たとえば風速1m/sでの風車の回転数に相当する値に設定される。 Next, in S24, the moving average of the data every 10 minutes is obtained by the CPU calculation function. In S25, it is determined whether or not the tendency of the moving average is decreasing. It is determined whether the stored data is below a predetermined value. This predetermined value is set to a value corresponding to the rotational speed of the windmill at a windless area to a light wind area, for example, at a wind speed of 1 m / s.
このS26でYESと判断した場合は、S27で、前述の図4のS14で説明した待機時間10分を20分に変更する。 If YES is determined in S26, the standby time of 10 minutes described in S14 of FIG. 4 is changed to 20 minutes in S27.
以上のS21からS27を繰り返し、S25で移動平均の傾向が減少傾向では無いと判断したときに待機時間は10分に復帰する。 The above-described S21 to S27 are repeated, and when it is determined in S25 that the moving average tendency is not decreasing, the standby time returns to 10 minutes.
以上説明したように、本実施の形態の風力発電装置は、朝夕の風の凪を事前に予測し、力行運転のためのモータ駆動の所定間隔を長くして、無駄な電力消費を抑制するようにしたものである。 As described above, the wind turbine generator according to the present embodiment predicts morning and evening wind dredging in advance and lengthens the predetermined motor drive interval for power running so as to suppress unnecessary power consumption. It is a thing.
(実施の形態1)
本実施の形態は、前述の本発明の第2の目的を達成するためのものであり、図6〜図8を用いて説明する。参考例1と同一部分は同一符号を附し詳細な説明は省略する。
(Embodiment 1 )
The present embodiment is for achieving the second object of the present invention described above, and will be described with reference to FIGS. The same parts as those in Reference Example 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図6は、本実施の形態の風力発電装置の構成を示す図である。本実施の形態は、前述の参考例1の図2の構成に新たな要素を付加した構成としている。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the wind turbine generator according to the present embodiment. This embodiment has a configuration obtained by adding a new element to the configuration of FIG. 2 of the aforementioned Reference Example 1.
従って図2と同じ符号を記したものは説明を書略する。なお、モータ駆動部10と駆動力調整器12は記載を省略している。
Therefore, the description with the same reference numerals as in FIG. 2 is omitted. The
風車1の近傍に配設した照度センサ13は制御装置9に接続し、同じく風車1の近傍に配設した発光手段14は制御装置9と整流器4とに接続されている。
The
発光手段14は、たとえば複数の可視光を発する発光ダイオードで、整流器4から発光のエネルギーを得、制御装置9の指示により発光が制御される。
The light emitting means 14 is, for example, a plurality of light emitting diodes that emit visible light, obtains energy of light emission from the rectifier 4, and the light emission is controlled by an instruction from the
また、制御装置9には発光の有無を選択する選択スイッチ15が接続されている。
The
次にこの風力発電装置の制御装置9の動作を図7と図8を用いて説明する。
Next, the operation of the
図7は発光手段14の発光状態を示す図である。
FIG. 7 is a view showing a light emission state of the
図8で、まず、S31において、照度センサ13が所定の照度以下がどうかを判断し、所定の照度以下であればS32で、力行運転の実施を禁止する。次にS32で、発光の有無を選択する選択スイッチ15の設定をチェックし、YESであれば次のS34で風車の回転の有無をチェックする。
In FIG. 8, first, in S31, it is determined whether or not the
次に、S35で、風車が発電状態かどうかをチェックする。この発電の状態は、発電された電圧が十分に高く、充電手段5が電力貯蔵手段6に充電を行っているがどうかで判断される。 Next, in S35, it is checked whether the windmill is in a power generation state. This power generation state is determined by whether the generated voltage is sufficiently high and the charging means 5 is charging the power storage means 6.
このS35での判断がNO(無負荷回転)であれば、発光体14の緑色の発光灯を風車回転の周期あるいは比例した周期で点滅させる。
If the determination in S35 is NO (no-load rotation), the green light-emitting lamp of the
この発光体14の点滅のエネルギーは整流器4から得る。
The flashing energy of the
風車の無負荷回転の領域でも、発電機2は発電しており、電力貯蔵手段6に貯蔵するには不十分な状態ではあるが、発光ダイオードを点灯するには十分である。
Even in the region of no-load rotation of the windmill, the
発電機2の発電電圧は風車の回転数に比例しているので、風車の回転周期に比例した点滅が得られるだけでなく、風車の回転に略比例する照度で発光することができる。
Since the power generation voltage of the
再びS35に戻って、この判断がYES、すなわち風車が発電回転の状態では、S37で赤色発光灯が点滅する。この点滅の周期および照度も、S36の場合と同様である。 Returning to S35 again, if this determination is YES, that is, if the windmill is in the power generation rotation state, the red light-emitting lamp blinks in S37. The blinking cycle and illuminance are the same as in S36.
以上のように本実施の形態の風力発電装置は、夜間においては自動的に力行運転を停止して、貯蔵した電力の消費を節約する。 As described above, the wind turbine generator of the present embodiment automatically stops the power running operation at night to save the consumption of the stored power.
また、風車の回転状態を発光手段で発光して視認できるようにし、かつ、使用者が夜間でも風車が発電状態にあるかどうかを容易に視認できるものである。 Further, the rotating state of the windmill can be visually recognized by emitting light with the light emitting means, and the user can easily visually recognize whether the windmill is in the power generation state even at night.
また、風車の回転に同期あるいは比例した周期で点滅発光させるようにし、風車の回転の早さの程度や、発電力の程度を視認できるだけでなく、風のゆらぎに応じて点滅周期や照度が変わることで、景観性を高めたものである。 In addition, the flashing light emission is synchronized with or proportional to the rotation of the windmill, so that not only the speed of the windmill rotation and the level of power generation can be seen, but also the flashing period and illuminance change according to the fluctuation of the wind. In this way, the landscape is improved.
本発明の風力発電装置は、微風下でも風車が回転することと、夜間でも風車の回転に応じて発光の色や周期が変わるのでので、景観性に優れており、家庭用のほか、郊外のレストランなどの業務用の施設や、公園など各種公共施設などの用途にも適用できる。 The wind power generator of the present invention is excellent in landscape, because the windmill rotates even in light breeze and the color and cycle of light emission change according to the rotation of the windmill even at night. It can also be used for business facilities such as restaurants and various public facilities such as parks.
1 風車
2 発電機
3 切替器
4 整流器
5 充電手段
6 電力貯蔵手段
7 出力端子
8 DCブラシレスモータ
9 制御装置
10 モータ駆動部
11 回転センサ
12 駆動力調整器
13 照度センサ
14 発光手段
15 選択スイッチ
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