JP5385641B2 - Boost control circuit control method and boost control circuit - Google Patents
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Description
本発明は、発電装置によって発電された電力の電圧を昇圧する昇圧装置に用いられる昇圧制御回路の制御方法および昇圧制御回路に関し、特に、限られた電力で昇圧制御回路を起動させるための技術に関する。 The present invention relates to a control method and a boost control circuit for a boost control circuit used in a boost device that boosts the voltage of power generated by a power generator, and more particularly to a technique for starting up a boost control circuit with limited power. .
従来、発電装置の出力電圧を昇圧する昇圧コンバータには、昇圧コンバータが有する昇圧回路を制御する昇圧制御回路が用いられる（例えば、非特許文献１参照）。図１２は、従来の昇圧制御回路を説明するための図である。図１２に示すように、昇圧コンバータ１０は、昇圧回路１１と昇圧制御回路１２とを有する。昇圧回路１１は、太陽電池などの発電装置２０によって発電された電力を昇圧する。
2. Description of the Related Art Conventionally, a boost control circuit that controls a boost circuit included in a boost converter is used as a boost converter that boosts an output voltage of a power generator (see, for example, Non-Patent Document 1). FIG. 12 is a diagram for explaining a conventional boost control circuit. As shown in FIG. 12, the
また、昇圧制御回路１２は、昇圧回路１１によって行われる各種処理を制御する。かかる昇圧制御回路１２は、通常、それぞれが所定の機能を実現する複数の機能ブロックから構成されている。そして、昇圧制御回路の起動時には、発電装置から供給される電力によって全ての機能ブロックが一斉に動作する。
The
しかしながら、昇圧を必要とする発電装置から十分な電力が供給されない場合には、昇圧制御回路を駆動させることができなかった。なぜなら、昇圧制御回路を構成する複数の機能ブロックはそれぞれ起動電力や駆動電力が異なるので、昇圧制御回路を起動するためには、これら全ての機能ブロックを起動するに足る起動電力および駆動電力が必要になるからである。 However, when sufficient power is not supplied from the power generation device that requires boosting, the boosting control circuit cannot be driven. Because the start-up power and drive power of each of the functional blocks that make up the boost control circuit are different, start-up power and drive power sufficient to start up all these functional blocks are required to start up the boost-up control circuit. Because it becomes.
すなわち、従来の昇圧制御回路は、発電装置から供給される電力が限られている場合には起動することができなかった。逆に、限られた電力で昇圧制御回路を駆動させることを想定した場合には、その電力で起動することができる限られた機能ブロックしか昇圧制御回路に搭載することができなかった。 That is, the conventional boost control circuit cannot be activated when the power supplied from the power generator is limited. On the other hand, when it is assumed that the boost control circuit is driven with limited power, only a limited functional block that can be activated with the power can be mounted on the boost control circuit.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、限られた電力でも起動することができる昇圧制御回路の制御方法および昇圧制御回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a control method for a boost control circuit and a boost control circuit that can be activated even with limited power.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、発電装置によって発電された電力の電圧を昇圧する昇圧装置に用いられる昇圧制御回路の制御方法であって、前記昇圧制御回路を構成する複数の機能ブロックそれぞれに対して設定された優先順位にしたがって各機能ブロックを順次起動させる起動制御ステップを含んだことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a control method for a boost control circuit used in a boost device that boosts the voltage of power generated by a power generation device. An activation control step for sequentially activating each functional block in accordance with the priority order set for each of the plurality of functional blocks constituting the apparatus is characterized.
また、本発明は、発電装置によって発電された電力の電圧を昇圧する昇圧装置に用いられる昇圧制御回路であって、それぞれが所定の機能を実現する複数の機能ブロックと、前記複数の機能ブロックそれぞれに対して設定された優先順位にしたがって各機能ブロックを順次起動させる制御部とを備えたことを特徴とする。 In addition, the present invention is a boost control circuit used in a booster that boosts the voltage of the power generated by the power generator, each of which includes a plurality of functional blocks that realize a predetermined function, and each of the plurality of functional blocks. And a control unit that sequentially activates each functional block in accordance with the priority order set for the above.
本発明によれば、限られた電力でも昇圧制御回路を起動させることができるという効果を奏する。 According to the present invention, the boost control circuit can be activated even with limited power.
以下に、本発明に係る昇圧制御回路の制御方法および昇圧制御回路の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Embodiments of a boost control circuit control method and boost control circuit according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
最初に、以下で説明する実施例における昇圧制御回路の制御方法の概念について説明する。図１は、実施例における昇圧制御回路の制御方法の概念を説明するための図である。ここで説明する昇圧制御回路の制御方法は、昇圧装置に組み込まれる昇圧装置の昇圧制御回路の動作に一定の条件を設け、その条件にしたがって昇圧制御回路を起動して昇圧動作させることによって、限られた電力で昇圧制御回路を起動させるものである。 First, the concept of the control method of the boost control circuit in the embodiment described below will be described. FIG. 1 is a diagram for explaining the concept of the control method of the boost control circuit in the embodiment. The control method of the boost control circuit described here is limited by setting a certain condition for the operation of the boost control circuit of the boost device incorporated in the boost device, starting the boost control circuit according to the condition, and performing the boost operation. The boost control circuit is activated with the generated power.
ここで、「一定の条件にしたがって起動する」とは、昇圧回路を構成する各機能ブロックのうち、起動または停止の優先順位を設定し、起動シーケンスにおいて駆動が不要となった機能ブロックは停止させるとともに、起動を要する所定の機能ブロックを所定のタイミングで段階的に順次起動することである。 Here, “activate according to a certain condition” means that, among the functional blocks constituting the booster circuit, the priority of activation or deactivation is set, and the functional block that is not required to be driven in the activation sequence is deactivated. At the same time, predetermined function blocks that require activation are sequentially activated in stages at predetermined timings.
例えば、図１に示すように、昇圧制御回路が、機能ブロックとして、起動部Ａ、出力電圧監視部Ｂ、昇圧制御部Ｃ、機能部Ｄを有していたとする。ここで、起動部Ａは、昇圧装置に電圧の昇圧を開始させるために必要な機能ブロックである。この起動部Ａは、昇圧装置によって電圧の昇圧が開始した後には、停止させても他の起動ブロックには影響を与えない。出力電圧監視部Ｂは、昇圧装置によって昇圧された電力の電圧値を検出する。 For example, as shown in FIG. 1, it is assumed that the boost control circuit includes a starter A, an output voltage monitor B, a boost controller C, and a function unit D as functional blocks. Here, the activation unit A is a functional block necessary for causing the booster to start boosting the voltage. Even if the starting unit A is stopped after the boosting of the voltage is started by the boosting device, it does not affect other starting blocks. The output voltage monitoring unit B detects the voltage value of the power boosted by the boosting device.
昇圧制御部Ｃは、昇圧装置によって行われる電圧の昇圧に関する制御を行う。この昇圧制御部Ｃは、電圧の昇圧を制御するための複数のサブ機能ブロックを有する。ここでいうサブ機能ブロックは、例えば、基準電圧発生回路、コンパレータ、ＰＷＭ（Pulse Wide Modulation：パルス幅変調）発振器、エラーアンプのような回路ブロックである。 The step-up control unit C performs control related to voltage step-up performed by the step-up device. The boost control unit C includes a plurality of sub functional blocks for controlling voltage boost. The sub-function blocks here are circuit blocks such as a reference voltage generation circuit, a comparator, a PWM (Pulse Wide Modulation) oscillator, and an error amplifier.
機能部Ｄは、昇圧装置が実装される装置に応じた機能を実現する。この機能部Ｄは、昇圧制御回路がどのような装置に組み込まれるかに応じて、複数の異なるサブ機能ブロックを有する。ここでいうサブ機能ブロックは、例えば、ＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking：最大電力点追従回路（太陽電池の最大電力追従機能を有する回路）、昇圧回路から電力を供給される蓄電池からの逆流防止回路などである。 The function unit D realizes a function corresponding to a device on which the booster device is mounted. The functional unit D has a plurality of different sub-functional blocks depending on the device in which the boost control circuit is incorporated. Examples of the sub-function block include MPPT (Maximum Power Point Tracking: a circuit having a maximum power tracking function of a solar battery), a backflow prevention circuit from a storage battery supplied with power from a booster circuit, and the like. It is.
このような構成のもと、昇圧制御回路は、昇圧制御回路に供給される電力の電圧値がＶ１（第１の電圧設定値）以上となった時点で「ブーストモード」に移行する。具体的には、この時点で、昇圧制御回路は、図１の（１）に示すように、起動部Ａおよび出力電圧監視部Ｂを起動させる。ここで用いられる電圧設定値Ｖ１は、起動部Ａおよび出力電圧監視部Ｂを起動させるために必要な電圧値である。なお、この時点では、昇圧制御回路は、昇圧制御部Ｃおよび機能部Ｄは起動させない。こうして、起動部Ａを起動させることによって、昇圧装置による電圧の昇圧が開始される。 Under such a configuration, the boost control circuit shifts to the “boost mode” when the voltage value of the power supplied to the boost control circuit becomes equal to or higher than V1 (first voltage set value). Specifically, at this time, the step-up control circuit starts up the starter A and the output voltage monitor B as shown in (1) of FIG. The voltage setting value V <b> 1 used here is a voltage value necessary to activate the activation unit A and the output voltage monitoring unit B. At this time, the boost control circuit does not activate the boost control unit C and the function unit D. Thus, by starting up the starting unit A, voltage boosting by the boosting device is started.
続いて、昇圧制御回路は、発電装置によってから供給される電力の電圧値がＶ２（第２の電圧設定値）以上となった時点で「Ｏｕｔ Ｃｈｅｃｋモード」に移行する。具体的には、この時点で、昇圧制御回路は、図１の（２）に示すように、起動部Ａを停止させるとともに、昇圧制御部Ｃを起動させる。ここで用いられる電圧設定値Ｖ２は、昇圧制御部Ｃを起動させるために必要な電圧値であり、Ｖ１よりも大きいこととする。なお、この時点では、昇圧制御回路は、出力電圧監視部Ｂは駆動を継続させる。こうして、昇圧制御部Ｃを起動させることによって、昇圧装置による電圧の昇圧に関する各種制御が開始される。 Subsequently, the boost control circuit shifts to the “Out Check mode” when the voltage value of the power supplied from the power generation device becomes equal to or higher than V2 (second voltage setting value). Specifically, at this time, the boost control circuit stops the starter A and starts the boost controller C as shown in (2) of FIG. The voltage setting value V2 used here is a voltage value necessary for starting up the boost control unit C, and is larger than V1. At this point, the boost control circuit continues to drive the output voltage monitoring unit B. Thus, by starting up the boost control unit C, various controls related to voltage boosting by the boosting device are started.
その後、昇圧制御回路は、発電装置から供給される電力の電圧値がＶ３（第３の電圧設定値）以上となった時点で「機能部動作モード」に移行する。具体的には、この時点で、昇圧制御回路は、図１の（３）に示すように、機能部Ｄを起動させる。ここで用いられる電圧設定値Ｖ３は、機能部Ｄを起動させるために必要な電圧値であり、Ｖ２よりも大きいこととする。なお、この時点では、昇圧制御回路は、出力電圧監視部Ｂおよび昇圧制御部Ｃは駆動を継続させる。こうして、機能部Ｄを起動させることによって、昇圧装置および昇圧装置が実装された装置が安定的に動作する状態となる。 Thereafter, the boost control circuit shifts to the “functional unit operation mode” when the voltage value of the power supplied from the power generation device becomes equal to or higher than V3 (third voltage setting value). Specifically, at this time, the boost control circuit activates the functional unit D as shown in (3) of FIG. The voltage setting value V3 used here is a voltage value necessary to activate the functional unit D, and is larger than V2. At this time, the boost control circuit continues to drive the output voltage monitoring unit B and the boost control unit C. Thus, by activating the function unit D, the booster and the device on which the booster is mounted are in a stable operation state.
このような起動シーケンスによって、Ｖ３よりも小さい電圧で昇圧制御回路を起動させることが可能になる。また、いったん昇圧制御回路が起動すれば、昇圧装置によって発電装置から供給される電力がＶ３より大きい電圧値まで昇圧される。したがって、それ以降は、昇圧装置によって昇圧された電力を昇圧制御回路にフィードバックすることで、昇圧制御回路の駆動を継続させることが可能になる。 Such a startup sequence enables the boost control circuit to be started with a voltage lower than V3. Also, once the boost control circuit is activated, the power supplied from the power generator is boosted to a voltage value greater than V3 by the booster. Therefore, thereafter, the boosted control circuit can be continuously driven by feeding back the power boosted by the boosting device to the boosted control circuit.
次に、上述した昇圧制御回路の制御方法を適用した実施例について説明する。ここでは、発電装置と、発電装置によって発電された電力を消費する負荷とを有する発電システムにおいて用いられる昇圧コンバータに上記制御方法を適用した場合について説明する。なお、ここで説明する実施例によって本発明が限定されるものではない。 Next, an embodiment to which the above-described boosting control circuit control method is applied will be described. Here, the case where the said control method is applied to the boost converter used in the electric power generation system which has an electric power generating apparatus and the load which consumes the electric power generated by the electric power generating apparatus is demonstrated. In addition, this invention is not limited by the Example demonstrated here.
まず、実施例１について説明する。本実施例１では、発電装置によって発電された電力の電圧を昇圧する補助昇圧コンバータを用いて、昇圧制御回路を起動させる場合について説明する。図２は、本実施例１に係る昇圧コンバータの構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施例１に係る昇圧コンバータ１００は、発電装置２０、負荷３０および補助昇圧コンバータ４０に接続されている。
First, Example 1 will be described. In the first embodiment, a case where the boost control circuit is activated using an auxiliary boost converter that boosts the voltage of the electric power generated by the power generation device will be described. FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the boost converter according to the first embodiment. As illustrated in FIG. 2, the
発電装置２０は、所定の大きさの電力を発電し、発電した電力を補助昇圧コンバータ４０および昇圧コンバータ１００に供給する。この発電装置２０は、例えば、太陽電池などである。負荷３０は、昇圧コンバータ１００から供給される電力を消費する。この負荷３０は、例えば、蓄電池などである。
The
補助昇圧コンバータ４０は、発電装置２０と昇圧コンバータ１００との間に設けられている。この補助昇圧コンバータ４０は、発電装置２０から供給される電力の電圧を所定の電圧値に昇圧し、昇圧後の電力を昇圧コンバータ１００に供給する。
昇圧コンバータ１００は、発電装置２０によって発電された電力を所定の値に昇圧し、昇圧後の電力を負荷３０に供給する。この昇圧コンバータ１００は、特に、昇圧回路１１０と、昇圧制御回路１２０とを有している。
昇圧回路１１０は、太陽電池などの発電装置２０によって発電された電力を昇圧する。この昇圧回路１１０は、電圧の昇圧の開始／停止を制御するためのスイッチング素子を備えており、スイッチング素子がオンになった場合に、発電装置２０から供給される電力の昇圧を開始する。
The
昇圧制御回路１２０は、昇圧回路１１０によって行われる各種処理を制御する。この昇圧制御回路１２０は、それぞれが所定の機能を実現する複数の機能ブロックから構成されており、特に、昇圧制御部１２１と、起動部１２２と、機能部１２３とを有している。
The
昇圧制御部１２１は、昇圧回路１１０によって行われる電圧の昇圧に関する制御を行う。この昇圧制御部１２１は、電圧の昇圧を制御するための複数のサブ機能ブロックを有している。具体的には、昇圧制御部１２１は、サブ機能ブロックとして、バッファ１２１ａ、出力電圧監視部１２１ｂ、その他のサブ機能ブロック１２１ｃを有している。ここでいうその他のサブ機能ブロック１２１ｃは、例えば、基準電圧発生回路、コンパレータ、ＰＷＭ（Pulse Wide Modulation：パルス幅変調）発振器、エラーアンプのようなサブ機能ブロック回路などである。
The
かかる昇圧制御部１２１が有するサブ機能ブロックのうち、バッファ１２１ａは、昇圧回路１１０に接続されている。そして、このバッファ１２１ａが起動することによって、昇圧回路１１０が有するスイッチング素子がオン／オフするようになり、その結果、昇圧回路１１０による電圧の昇圧が開始される。また、出力電圧監視部１２１ｂは、昇圧回路１１０によって昇圧された電力の電圧値を検出する。
Among the sub functional blocks included in the
起動部１２２は、昇圧回路１１０に電圧の昇圧を開始させるために必要な機能ブロックである。この起動部１２２は、補助昇圧コンバータ４０から供給される電力によって起動する。具体的には、起動部１２２は、補助昇圧コンバータ４０から電力が供給されることによって起動すると、昇圧制御部１２１のバッファ１２１ａおよび出力電圧監視部１２１ｂを起動させる。すなわち、この起動部１２２が起動することによって、バッファ１２１ａが起動し、その結果、昇圧回路１１０による電圧の昇圧が開始される。また、これと同時に、出力電圧監視部１２１ｂによる電力値の検出が開始される。なお、かかる起動部１２２は、バッファ１２１ａおよび出力電圧監視部１２１ｂが起動した後には、停止させても他の起動ブロックには影響を与えない。
The
機能部１２３は、昇圧制御回路１２０が実装される装置に応じた機能を実現する。この機能部１２３は、昇圧制御回路１２０がどのような装置に組み込まれるかに応じて、複数の異なるサブ機能ブロック１２３ａを有している。ここでいうサブ機能ブロックは、例えば、ＭＰＰＴ、昇圧回路から電力を供給される蓄電池からの逆流防止回路などである。
The
以上、本実施例１に係る昇圧コンバータの構成について説明した。このような構成のもと、本実施例１では、昇圧制御部１２１が、複数の機能ブロックおよび複数のサブ機能ブロックそれぞれに対して設定された優先順位にしたがって、各サブ機能ブロックおよびサブ機能ブロックを順次起動させる。
The configuration of the boost converter according to the first embodiment has been described above. With this configuration, in the first embodiment, the
具体的には、昇圧制御部１２１は、出力電圧監視部１２１ｂによって検出される電圧値の大きさに基づいて、ブーストモード、Ｏｕｔ Ｃｈｅｃｋモード、機能部動作モードの順で、昇圧制御回路１２０の状態を移行させる。
Specifically, the
ここで、図３〜５を用いて、本実施例１に係る昇圧制御回路１２０におけるブーストモード、Ｏｕｔ Ｃｈｅｃｋモード、機能部動作モードについて詳細に説明する。図３は、本実施例１に係る昇圧制御回路１２０におけるブーストモードを説明するための図である。図４は、本実施例１に係る昇圧制御回路１２０におけるＯｕｔ Ｃｈｅｃｋモードを説明するための図である。図５は、本実施例１に係る昇圧制御回路１２０における機能部動作モードを説明するための図である。なお、図３〜５において、太線で表している部分は、各機能ブロックまたは各サブ機能ブロックにおける通電状態を示している。また、図３〜５では、図２に示した接続線については図示を省略している。
Here, the boost mode, the Out Check mode, and the functional unit operation mode in the
まず、図３を用いて、ブーストモードについて説明する。昇圧制御部１２１は、昇圧制御回路１２０に供給される電力の電圧値がＶ１以上となった時点で、昇圧制御回路１２０をブーストモードに移行させる。具体的には、昇圧制御部１２１は、この時点で、図３に示すように、起動部１２２、バッファ１２１ａおよび出力電圧監視部１２１ｂのみを起動させる。このとき、昇圧制御部１２１は、補助昇圧コンバータ４０から供給される電圧を用いて、起動部１２２、バッファ１２１ａおよび出力電圧監視部１２１ｂを起動させる。
First, the boost mode will be described with reference to FIG. The
なお、ここで用いられる電圧設定値Ｖ１は、起動部１２２、バッファ１２１ａおよび出力電圧監視部１２１ｂを起動させるために必要な電圧値である。すなわち、本実施例２では、補助昇圧コンバータ４０からＶ１以上の電圧が供給されることとする。
Note that the voltage setting value V1 used here is a voltage value necessary to activate the
このように、ブーストモードでは、昇圧制御部１２１が、起動部１２２、バッファ１２１ａおよび出力電圧監視部１２１ｂを起動させることによって、昇圧回路１１０による電圧の昇圧、および、出力電圧監視部１２１ｂによる電力値の検出がそれぞれ開始される。
As described above, in the boost mode, the
続いて、図４を用いて、Ｏｕｔ Ｃｈｅｃｋモードについて説明する。昇圧制御部１２１は、昇圧制御回路１２０の状態をブーストモードに移行させたのちに、出力電圧監視部１２１ｂによって検出された電圧値がＶ２以上となった時点で、昇圧制御回路１２０をＯｕｔ Ｃｈｅｃｋモードに移行させる。具体的には、昇圧制御部１２１は、この時点で、図４に示すように、起動部１２２を停止させるとともに、昇圧制御部１２１全体を起動させる。
Next, the Out Check mode will be described with reference to FIG. The
また、このとき、昇圧制御部１２１は、さらに、補助昇圧コンバータ４０に停止信号を送信することによって補助昇圧コンバータ４０を停止させる。すなわち、補助昇圧コンバータ４０は、ブーストモードにおいて起動部１２２、バッファ１２１ａおよび出力電圧監視部１２１ｂを起動させるためのみに用いられる。そして、補助昇圧コンバータ４０を停止させた以降は、昇圧制御部１２１は、昇圧回路１１０によって昇圧された電力を用いて、各機能ブロックまたは各サブ機能ブロックを起動させる。
At this time, the
なお、ここで用いられる電圧設定値Ｖ２は、昇圧制御部１２１全体を起動させるために必要な電圧値であり、前述したＶ１よりも大きいこととする。
The voltage setting value V2 used here is a voltage value necessary for starting up the entire
このように、Ｏｕｔ Ｃｈｅｃｋモードでは、昇圧制御部１２１が昇圧制御部１２１全体を起動させることによって、昇圧回路１１０による電圧の昇圧に関する各種制御が開始される。
As described above, in the Out Check mode, the
続いて、図５を用いて、機能部動作モードについて説明する。昇圧制御部１２１は、昇圧制御回路１２０の状態をＯｕｔ Ｃｈｅｃｋモードに移行させたのちに、出力電圧監視部１２１ｂによって検出された電圧値がＶ３以上となった時点で、昇圧制御回路１２０を機能部動作モードに移行させる。具体的には、昇圧制御部１２１は、この時点で、機能部１２３を起動させる。
Subsequently, the functional unit operation mode will be described with reference to FIG. The step-up
なお、ここで用いられる電圧設定値V３は、機能部１２３を起動させるために必要な電圧値であり、Ｖ２よりも大きいこととする。
Note that the voltage setting value V3 used here is a voltage value necessary to activate the
このように、機能部動作モードでは、昇圧制御部１２１が機能部１２３を起動させることによって、昇圧コンバータ１００が安定的に動作する状態となる。
Thus, in the functional unit operation mode, the
次に、本実施例１に係る昇圧制御回路１２０の起動手順について説明する。図６は、本実施例１に係る昇圧制御回路１２０の起動手順を示すフローチャートである。
Next, the startup procedure of the
図６に示すように、昇圧制御回路１２０では、昇圧制御回路１２０に供給される電力の電圧値がＶ１以上となった場合、すなわち、補助昇圧コンバータ４０からＶ１以上の電力が供給された場合に（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、昇圧制御部１２１が、昇圧制御回路１２０の状態をブーストモードに移行させる。
As shown in FIG. 6, in the
具体的には、このとき、昇圧制御部１２１は、起動部１２２を起動させることで（ステップＳ１０２）、バッファ１２１ａおよび出力電圧監視部１２１ｂを起動させる（ステップＳ１０３）。これにより、昇圧回路１１０が、発電装置２０から供給される電圧の昇圧を開始する（ステップＳ１０４）。
Specifically, at this time, the
続いて、昇圧制御部１２１は、出力電圧監視部１２１ｂによって検出された電圧値がＶ２以上となった場合に（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、昇圧制御回路１２０の状態をＯｕｔ Ｃｈｅｃｋモードに移行させる。
Subsequently, when the voltage value detected by the output
具体的には、このとき、昇圧制御部１２１は、補助昇圧コンバータ４０を停止させる（ステップＳ１０６）。さらに、昇圧制御部１２１は、起動部１２２を停止させるとともに（ステップＳ１０７）、昇圧制御部１２１全体を起動させる（ステップＳ１０８）。
Specifically, at this time,
続いて、昇圧制御部１２１は、出力電圧監視部１２１ｂによって検出された電圧値がＶ３以上となった場合に（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、昇圧制御回路１２０の状態を機能部動作モードに移行させる。具体的には、このとき、昇圧制御部１２１は、機能部１２３を起動させる（ステップＳ１１０）。
Subsequently, when the voltage value detected by the output
上述してきたように、本実施例１では、昇圧制御部１２１が、昇圧制御回路１２０を構成する複数の機能ブロックおよび複数のサブ機能ブロックそれぞれに対して設定された優先順位にしたがって、各機能ブロックおよび各サブ機能ブロックを順次起動させる。したがって、本実施例１によれば、それぞれが異なる大きさの電圧で起動する複数の機能ブロックおよび複数のサブ機能ブロックが、一斉に起動するのではなく、段階的に起動するので、限られた電力でも昇圧制御回路１２０を起動させることができる。
As described above, in the first embodiment, the
また、本実施例１では、昇圧制御部１２１が、起動させた機能ブロックまたはサブ機能ブロックのうち、昇圧回路１１０が電圧の昇圧を行ううえで不要な機能ブロックまたはサブ機能ブロックを停止させる。したがって、本実施例１によれば、昇圧制御回路１２０に供給される電力を効率よく使用して各機能ブロックおよび各サブ機能ブロックを順次起動することが可能になるので、より少ない電力で昇圧制御回路１２０を起動させることができる。
In the first embodiment, among the activated functional blocks or sub-functional blocks, the
また、本実施例１では、昇圧制御回路１２０が、機能ブロックまたはサブ機能ブロックとして、昇圧回路１１０に電圧の昇圧を開始させるために必要な機能を実現する第一の機能ブロック（起動部１２２、バッファ１２１ａ）、昇圧回路１１０による電圧の昇圧に関する制御を行う第二の機能ブロック（昇圧制御部１２１全体）、昇圧回路１１０が実装される装置に応じた機能を実現する第三の機能ブロック（機能部１２３）の順で、各機能ブロックを起動させる。したがって、本実施例１によれば、昇圧コンバータ１００が安定的に動作するために必要な機能ブロックが優先度の高いものから順番に段階的に起動されるので、限られた電力で効率よく昇圧制御回路１２０を起動させることができる。
In the first embodiment, the
また、本実施例１では、発電装置２０と昇圧コンバータ１００の間に、発電装置２０によって発電された電力の電圧を昇圧する補助昇圧コンバータ４０が設けられている。そして、昇圧制御部１２１が、補助昇圧コンバータ４０によって昇圧された電力を用いて、起動部１２２を起動させる。したがって、本実施例１によれば、発電装置２０から供給される電力が起動部１２２を起動させるために必要な電力より小さい場合でも、昇圧制御回路１２０を起動させることができる。
In the first embodiment, an
また、本実施例１では、前述した第一の機能ブロックに、昇圧回路１１０によって昇圧された電力の電圧値を検出する出力電圧監視部１２１ｂが含まれている。そして、昇圧制御部１２１が、第一の機能ブロックを起動させたのちに、出力電圧監視部１２１ｂによって検出された電圧値が所定値（Ｖ２）に達した時点で補助昇圧コンバータ４０を停止させ、以降は昇圧回路１１０によって昇圧された電力を用いて、各機能ブロックまたは各サブ機能ブロックを起動させる。したがって、本実施例１によれば、昇圧回路１１０による電圧の昇圧が開始した後は、昇圧回路１１０によって昇圧された電力のみを用いて昇圧制御回路１２０を動作させることが可能になるので、発電装置２０から供給される電力を効率よく使用して昇圧制御回路１２０を駆動させることができる。
In the first embodiment, the first functional block described above includes the output
次に、実施例２について説明する。本実施例２では、発電装置に直列に接続された補助発電装置を用いて、昇圧制御回路を起動させる場合について説明する。図７は、本実施例２に係る昇圧コンバータの構成を示すブロック図である。なお、本実施例２に係る昇圧コンバータは、基本的には、図２に示した昇圧コンバータ１００と同様の構成を有している。そこで、ここでは説明の便宜上、図２に示した各部と同様の役割を果たす機能部については同一符号を付すこととしてその詳細な説明を省略する。
Next, Example 2 will be described. In the second embodiment, a case where the boost control circuit is activated using an auxiliary power generator connected in series to the power generator will be described. FIG. 7 is a block diagram illustrating the configuration of the boost converter according to the second embodiment. Note that the boost converter according to the second embodiment basically has the same configuration as the
図７に示すように、本実施例２に係る昇圧コンバータ２００は、発電装置２０、負荷３０および補助発電装置５０に接続されている。
As illustrated in FIG. 7, the
補助発電装置５０は、所定の大きさの電力を発電し、発電した電力を昇圧コンバータ２００に供給する。ここで、補助発電装置５０は、発電装置２０に直列に接続されている。この結果、昇圧コンバータ２００に供給される電圧の大きさは、発電装置２０によって発電された電力の電圧よりも大きくなる。すなわち、補助発電装置５０は、発電装置２０によって発電された電力の電圧を昇圧する補助昇圧手段となる。
The
起動部２２２は、昇圧回路１１０に電圧の昇圧を開始させるために必要な機能ブロックである。この起動部２２２は、補助発電装置５０から供給される電力によって起動する。すなわち、起動部２２２は、実施例１における起動部１２２と同様の機能を有するが、補助昇圧コンバータ４０ではなく、補助発電装置５０から供給される電力によって起動する点のみが異なっている。
The
次に、図８〜１０を用いて、本実施例２に係る昇圧制御回路１２０におけるブーストモード、Ｏｕｔ Ｃｈｅｃｋモード、機能部動作モードについて詳細に説明する。図８は、本実施例２に係る昇圧制御回路１２０におけるブーストモードを説明するための図である。図９は、本実施例２に係る昇圧制御回路１２０におけるＯｕｔ Ｃｈｅｃｋモードを説明するための図である。図１０は、本実施例２に係る昇圧制御回路１２０における機能部動作モードを説明するための図である。なお、図８〜１０において、太線で表している部分は、各機能ブロックまたは各サブ機能ブロックにおける通電状態を示している。また、図８〜１０では、図２に示した接続線については図示を省略している。
Next, the boost mode, the Out Check mode, and the functional unit operation mode in the
まず、図８を用いて、ブーストモードについて説明する。昇圧制御部１２１は、昇圧制御回路１２０に供給される電力の電圧値がＶ１以上となった時点で、昇圧制御回路１２０をブーストモードに移行させる。具体的には、昇圧制御部１２１は、この時点で、図８に示すように、起動部２２２、バッファ１２１ａおよび出力電圧監視部１２１ｂのみを起動させる。このとき、昇圧制御部１２１は、補助発電装置５０から供給される電圧を用いて、起動部２２２、バッファ１２１ａおよび出力電圧監視部１２１ｂを起動させる。
First, the boost mode will be described with reference to FIG. The
なお、ここで用いられる電圧設定値V１は、起動部２２２、バッファ１２１ａおよび出力電圧監視部１２１ｂを起動させるために必要な電圧値である。すなわち、本実施例２では、補助発電装置５０からＶ１以上の電圧が供給されることとする。
Note that the voltage setting value V1 used here is a voltage value necessary for starting the
このように、ブーストモードでは、昇圧制御部１２１が、起動部２２２、バッファ１２１ａおよび出力電圧監視部１２１ｂを起動させることによって、昇圧回路１１０による電圧の昇圧、および、出力電圧監視部１２１ｂによる電力値の検出がそれぞれ開始される。
As described above, in the boost mode, the
続いて、図９を用いて、Ｏｕｔ Ｃｈｅｃｋモードについて説明する。昇圧制御部１２１は、昇圧制御回路１２０の状態をブーストモードに移行させたのちに、出力電圧監視部１２１ｂによって検出された電圧値がＶ２以上となった時点で、昇圧制御回路１２０をＯｕｔ Ｃｈｅｃｋモードに移行させる。具体的には、昇圧制御部１２１は、この時点で、図９に示すように、起動部２２２を停止させるとともに、昇圧制御部１２１全体を起動させる。
Next, the Out Check mode will be described with reference to FIG. The
また、このとき、昇圧制御部１２１は、さらに、補助発電装置５０に停止信号を送信することによって補助発電装置５０を停止させる。すなわち、補助発電装置５０は、ブーストモードにおいて起動部２２２、バッファ１２１ａおよび出力電圧監視部１２１ｂを起動させるためのみに用いられる。そして、補助発電装置５０を停止させた以降は、昇圧制御部１２１は、昇圧回路１１０によって昇圧された電力を用いて、各機能ブロックまたは各サブ機能ブロックを起動させる。
At this time, the
なお、ここで用いられる電圧設定値V２は、昇圧制御部１２１全体を起動させるために必要な電圧値であり、前述したＶ１よりも大きいこととする。
The voltage setting value V2 used here is a voltage value necessary for starting up the entire
このように、Ｏｕｔ Ｃｈｅｃｋモードでは、昇圧制御部１２１が昇圧制御部１２１全体を起動させる。これにより、昇圧回路１１０による電圧の昇圧に関する各種制御が開始される。
Thus, in the Out Check mode, the
続いて、図１０を用いて、機能部動作モードについて説明する。昇圧制御部１２１は、昇圧制御回路１２０の状態をＯｕｔ Ｃｈｅｃｋモードに移行させたのちに、出力電圧監視部１２１ｂによって検出された電圧値がＶ３以上となった時点で、昇圧制御回路１２０を機能部動作モードに移行させる。具体的には、昇圧制御部１２１は、この時点で、機能部１２３を起動させる。
Subsequently, the functional unit operation mode will be described with reference to FIG. The step-up
なお、ここで用いられる電圧設定値V３は、機能部１２３を起動させるために必要な電圧値であり、Ｖ２よりも大きいこととする。
Note that the voltage setting value V3 used here is a voltage value necessary to activate the
このように、機能部動作モードでは、昇圧制御部１２１が機能部１２３を起動させる。これにより、昇圧コンバータ２００が安定的に動作する状態となる。
As described above, in the functional unit operation mode, the
次に、本実施例２に係る昇圧制御回路１２０の起動手順について説明する。図１１は、本実施例２に係る昇圧制御回路１２０の起動手順を示すフローチャートである。
Next, the startup procedure of the
図１１に示すように、昇圧制御回路１２０では、昇圧制御回路１２０に供給される電力の電圧値がＶ１以上となった場合、すなわち、補助発電装置５０からＶ１以上の電力が供給された場合に（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、昇圧制御部１２１が、昇圧制御回路１２０の状態をブーストモードに移行させる。
As shown in FIG. 11, in the
具体的には、このとき、昇圧制御部１２１は、起動部２２２を起動させることで（ステップＳ２０２）、バッファ１２１ａおよび出力電圧監視部１２１ｂを起動させる（ステップＳ２０３）。これにより、昇圧回路１１０が、発電装置２０から供給される電圧の昇圧を開始する（ステップＳ２０４）。
Specifically, at this time, the
続いて、昇圧制御部１２１は、出力電圧監視部１２１ｂによって検出された電圧値がＶ２以上となった場合に（ステップＳ２０５，Ｙｅｓ）、昇圧制御回路１２０の状態をＯｕｔ Ｃｈｅｃｋモードに移行させる。
Subsequently, when the voltage value detected by the output
具体的には、このとき、昇圧制御部１２１は、補助発電装置５０を停止させる（ステップＳ２０６）。さらに、昇圧制御部１２１は、起動部２２２を停止させるとともに（ステップＳ２０７）、昇圧制御部１２１全体を起動させる（ステップＳ２０８）。
Specifically, at this time, the
続いて、昇圧制御部１２１は、出力電圧監視部１２１ｂによって検出された電圧値がＶ３以上となった場合に（ステップＳ２０９，Ｙｅｓ）、昇圧制御回路１２０の状態を機能部動作モードに移行させる。具体的には、このとき、昇圧制御部１２１は、機能部１２３を起動させる（ステップＳ２１０）。
Subsequently, when the voltage value detected by the output
上述してきたように、本実施例２では、昇圧制御回路１２０が、機能ブロックまたはサブ機能ブロックとして、昇圧回路１１０に電圧の昇圧を開始させるために必要な機能を実現する第一の機能ブロック（起動部２２２、バッファ１２１ａ）、昇圧回路１１０による電圧の昇圧に関する制御を行う第二の機能ブロック（昇圧制御部１２１全体）、昇圧回路１１０が実装される装置に応じた機能を実現する第三の機能ブロック（機能部１２３）の順で、各機能ブロックを起動させる。したがって、本実施例２によれば、昇圧コンバータ２００が安定的に動作するために必要な機能ブロックが優先度の高いものから順番に段階的に起動されるので、限られた電力で効率よく昇圧制御回路１２０を起動させることができる。
As described above, in the second embodiment, the
また、本実施例２では、発電装置２０と昇圧コンバータ２００の間に、発電装置２０によって発電された電力の電圧を昇圧する補助発電装置５０が設けられている。そして、昇圧制御部１２１が、補助発電装置５０によって昇圧された電力を用いて、起動部２２２を起動させる。したがって、本実施例２によれば、発電装置２０から供給される電力が起動部２２２を起動させるために必要な電力より小さい場合でも、昇圧制御回路１２０を起動させることができる。
In the second embodiment, an
また、本実施例２では、前述した第一の機能ブロックに、昇圧回路１１０によって昇圧された電力の電圧値を検出する出力電圧監視部１２１ｂが含まれている。そして、昇圧制御部１２１が、第一の機能ブロックを起動させたのちに、出力電圧監視部１２１ｂによって検出された電圧値が所定値（Ｖ２）に達した時点で補助発電装置５０を停止させ、以降は昇圧回路１１０によって昇圧された電力を用いて、各機能ブロックまたは各サブ機能ブロックを起動させる。したがって、本実施例２によれば、昇圧回路１１０による電圧の昇圧が開始した後は、昇圧回路１１０によって昇圧された電力のみを用いて昇圧制御回路１２０を動作させることが可能になるので、発電装置２０から供給される電力を効率よく使用して昇圧制御回路１２０を駆動させることができる。
In the second embodiment, the first functional block described above includes the output
なお、本実施例２によれば、上記の効果以外にも、実施例１によって得られる効果については同様に得ることができる。 According to the second embodiment, in addition to the above effects, the effects obtained by the first embodiment can be obtained similarly.
以上のように、実施例１および２によれば、従来よりも小さい起動電圧で昇圧制御回路１２０を起動し、起動後は、昇圧回路１１０が昇圧した電力を供給することで昇圧制御回路１２０の駆動を継続することが可能になる。また、起動電圧よりも大きい所定の電圧が加えられる場合には、その分の電圧を各種機能部に供給することができる。したがって、実施例１および２によれば、多機能な昇圧制御回路を構成することが可能になる。
As described above, according to the first and second embodiments, the boosting
以上のように、本発明に係る昇圧制御回路の制御方法および昇圧制御回路は、発電装置によって発電された電力の電圧を昇圧する昇圧装置に用いられる昇圧制御回路に有用であり、特に、発電装置から十分な電力が供給されない場合に適している。 As described above, the boost control circuit control method and boost control circuit according to the present invention are useful for a boost control circuit used in a boost device that boosts the voltage of power generated by a power generation device, and in particular, a power generation device. This is suitable for cases where sufficient power is not supplied.
１０，１００，２００ 昇圧コンバータ
１１，１１０ 昇圧回路
１２，１２０ 昇圧制御回路
２０ 発電装置
３０ 負荷
４０ 補助昇圧コンバータ
５０ 補助発電装置
１２１ 昇圧制御部
１２１ａ バッファ
１２１ｂ 出力電圧監視部
１２１ｃ サブ機能ブロック
１２２，２２２ 起動部
１２３ 機能部
１２３ａ サブ機能ブロック
10, 100, 200
Claims (6)
前記昇圧制御回路は、前記昇圧装置に電圧の昇圧を開始させるために必要な機能を実現する第一の機能ブロック、前記昇圧装置による電圧の昇圧に関する制御を行う第二の機能ブロック、および、前記昇圧装置が実装される装置に応じた機能を実現する第三の機能ブロックを有しており、
前記発電装置から前記昇圧制御回路に供給される電力の電圧値が、前記第一の機能ブロックを起動させるために必要な第一の電圧値以上となった時点で、前記第一の機能ブロックを起動させる第一のモードを実行するステップと、
前記第一のモードが実行された後に、前記発電装置から前記昇圧制御回路に供給される電力の電圧値が、前記第二の機能ブロックを起動させるために必要な電圧値であり、前記第一の電圧値より大きい第二の電圧値以上となった時点で、前記第一の機能ブロックを停止させるとともに前記第二の機能ブロックを起動させる第二のモードを実行するステップと、
前記第二のモードが実行された後に、前記発電装置から前記昇圧制御回路に供給される電力の電圧値が、前記第三機能ブロックを起動させるために必要な電圧値であり、前記第二の電圧値より大きい第三の電圧値以上となった時点で、前記第二の機能ブロックの駆動を継続するとともに前記第三のモードを起動させる第三のモードを実行するステップと
を含んだことを特徴とする制御方法。 A method for controlling a boost control circuit used in a booster that boosts the voltage of power generated by a power generator,
The boost control circuit includes: a first functional block that realizes a function necessary for causing the booster to start boosting a voltage; a second functional block that performs control related to boosting a voltage by the booster; and It has a third functional block that realizes functions according to the device on which the booster is mounted,
When the voltage value of the electric power supplied from the power generator to the boost control circuit becomes equal to or higher than the first voltage value necessary for starting the first functional block, the first functional block is Executing a first mode to be activated;
After the first mode is executed, the voltage value of the electric power supplied from the power generation device to the boost control circuit is a voltage value necessary for starting the second functional block, and Executing a second mode in which the first functional block is stopped and the second functional block is activated when the second voltage value is greater than or equal to a second voltage value greater than
After the second mode is executed, the voltage value of the electric power supplied from the power generator to the boost control circuit is a voltage value necessary for starting the third functional block, and the second mode Including a step of continuing the driving of the second functional block and starting the third mode when the voltage becomes equal to or greater than a third voltage value greater than the voltage value. Characteristic control method.
前記第一のモードは、前記補助昇圧手段によって昇圧された電力を用いて、前記第一の機能ブロックを起動させることを特徴とする請求項１に記載の制御方法。 Auxiliary boosting means for boosting the voltage of the power generated by the power generator is provided between the power generator and the booster.
2. The control method according to claim 1, wherein in the first mode, the first functional block is activated using power boosted by the auxiliary boosting unit.
前記第一のモードは、前記第一の機能ブロックを起動させたのちに、前記出力電圧監視部によって検出された電圧値が所定値に達した時点で前記補助昇圧手段を停止させ、
前記第二のモードおよび前記第三のモードは、前記補助昇圧手段が停止された以降は、前記昇圧装置によって昇圧された電力を用いて、各機能ブロックを起動させる
ことを特徴とする請求項２、３または４に記載の制御方法。 The first functional block includes an output voltage monitoring unit that detects a voltage value of power boosted by the boosting device,
In the first mode, after the first functional block is activated, the auxiliary boosting unit is stopped when the voltage value detected by the output voltage monitoring unit reaches a predetermined value,
The second mode and the third mode are characterized in that, after the auxiliary booster is stopped, each functional block is activated using the power boosted by the booster. The control method according to 3 or 4.
前記昇圧装置に電圧の昇圧を開始させるために必要な機能を実現する第一の機能ブロックと、
前記昇圧装置による電圧の昇圧に関する制御を行う第二の機能ブロックと、
前記昇圧装置が実装される装置に応じた機能を実現する第三の機能ブロックと、
前記発電装置から前記昇圧制御回路に供給される電力の電圧値が、前記第一の機能ブロックを起動させるために必要な第一の電圧値以上となった時点で、前記第一の機能ブロックを起動させる第一のモード、前記発電装置から前記昇圧制御回路に供給される電力の電圧値が、前記第二の機能ブロックを起動させるために必要な電圧値であり、前記第一の電圧値より大きい第二の電圧値以上となった時点で、前記第一の機能ブロックを停止させるとともに前記第二の機能ブロックを起動させる第二のモード、前記発電装置から前記昇圧制御回路に供給される電力の電圧値が、前記第三機能ブロックを起動させるために必要な電圧値であり、前記第二の電圧値より大きい第三の電圧値以上となった時点で、前記第二の機能ブロックの駆動を継続するとともに前記第三のモードを起動させる第三のモードを順番に実行する制御部と
を備えたことを特徴とする昇圧制御回路。 A step-up control circuit used in a step-up device for stepping up the voltage of power generated by a power generation device,
A first functional block for realizing a function necessary for causing the booster to start boosting a voltage;
A second functional block for controlling voltage boosting by the boosting device;
A third functional block for realizing a function corresponding to a device in which the booster is mounted;
When the voltage value of the electric power supplied from the power generator to the boost control circuit becomes equal to or higher than the first voltage value necessary for starting the first functional block, the first functional block is The first mode to be activated, the voltage value of the electric power supplied from the power generator to the boost control circuit is a voltage value necessary for activating the second functional block, and from the first voltage value The second mode in which the first functional block is stopped and the second functional block is activated when the voltage becomes larger than the second voltage value, and the power supplied from the power generator to the boost control circuit Is the voltage value necessary to activate the third functional block, and when the voltage value becomes equal to or greater than a third voltage value greater than the second voltage value, the second functional block is driven. Continue Boost control circuit, characterized in that a control unit for executing a third mode in order to activate the third mode with.
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