JP5584828B2 - 電力供給システム - Google Patents

電力供給システム Download PDF

Info

Publication number
JP5584828B2
JP5584828B2 JP2013516228A JP2013516228A JP5584828B2 JP 5584828 B2 JP5584828 B2 JP 5584828B2 JP 2013516228 A JP2013516228 A JP 2013516228A JP 2013516228 A JP2013516228 A JP 2013516228A JP 5584828 B2 JP5584828 B2 JP 5584828B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
generator
power
output
supply system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013516228A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2012160846A1 (ja
Inventor
優矢 田中
正樹 山田
茂樹 原田
浩司 奥田
伸浩 木原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2013516228A priority Critical patent/JP5584828B2/ja
Publication of JPWO2012160846A1 publication Critical patent/JPWO2012160846A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5584828B2 publication Critical patent/JP5584828B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/02Details of the control
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/10Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load
    • H02P9/107Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load for limiting effects of overloads
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/48Arrangements for obtaining a constant output value at varying speed of the generator, e.g. on vehicle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

この発明は、交流発電機によって発電される電力を、蓄電デバイスを有する負荷に供給する電力供給システムに関するものである。
交流発電機が発電した電力を、蓄電デバイスを有する負荷に供給する電力供給システムにおいて、負荷の増加に伴い出力電圧が減少して出力電力が増加し、最大電力動作点で最大となり、さらに出力電圧を減少させると出力電力が減少する垂下特性を有する交流発電機と、交流発電機の出力電圧を調節する制御部としてDC/DCコンバータを備え、交流発電機の最大電力動作点に対応する出力電流よりも低電流側、すなわち最大電力動作点に対応する出力電圧よりも高電圧側で交流発電機が動作するように制御する電力供給システムが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特許第4115629号公報(段落[0014]〜[0020]、図1)
特許文献1開示の電力供給システムでは、第1の課題として、負荷無限大に対応する交流発電機が出力しうる最大電圧から出発し、最大電力動作点に対応する出力電圧よりも高電圧側で交流発電機が動作するように制御していたため、制御部の入力電圧は交流発電機が出力しうる最大電圧まで対応しなければならないとの問題点があった。
また、第2の課題として、必ず交流発電機の開放電圧から連続的に制御部の入力電圧を変化させているため収束に時間がかかり、常に電力比較をしながら制御を行っており、電力比較を行うためには交流発電機のリップル電流をローパスフィルタなどで取り除かなければならず、負荷変動に対する制御部の入力電圧の応答性を上げることができないという問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、制御部の入力電圧を低くするために、交流発電機の出力電圧を低く抑えることができる電力供給システムを提供すること、もしくは制御部の入力電圧の収束が早い電力供給システムを提供すること、もしくは負荷変動に対する制御部の入力電圧の応答性を上げることを目的とする。
この発明に係る第1の電力供給システムは、垂下特性を持つ交流発電機と、交流発電機の交流出力を直流に変換する整流部と、交流発電機から電力の供給を受ける蓄電デバイスを有する負荷と、整流部と負荷との間に設けられた制御部とから構成され、制御部は交流発電機の最大電力動作点に対応する出力電圧よりも低い所定の電圧で動作するように交流発電機を制御し、交流発電機の出力電圧を制御部の定格入力電圧以下の所定の電圧から出発し、時間の経過とともに一定の電圧に収束するように制御するものである。
この発明に係る第2の電力供給システムは、垂下特性を持つ交流発電機と、交流発電機の交流出力を直流に変換する整流部と、交流発電機から電力の供給を受ける蓄電デバイスを有する負荷と、整流部と負荷との間に設けられた制御部とから構成され、制御部は、交流発電機の運転状態に対応する出力電圧と出力電力の関係を記憶している制御回路を備え、交流発電機の運転状態を表すパラメータをフィードバックして、交流発電機の運転状態における交流発電機の出力電圧と出力電力の関係を予測して、交流発電機の出力電圧を、負荷の負荷電力が交流発電機の運転状態における交流発電機の最大出力電力より小さいときは、負荷の負荷電力と交流発電機の出力電力が等しくなる電圧から出発し、負荷の負荷電力が交流発電機の運転状態における交流発電機の最大出力電力より高いときは、交流発電機の出力電力が最大となる電圧から出発し、時間の経過とともに一定の電圧に収束するように交流発電機を制御するものである。
この発明に係る第3の電力供給システムは、垂下特性を持つ交流発電機と、交流発電機の交流出力を直流に変換する整流部と、交流発電機から電力の供給を受ける蓄電デバイスを有する負荷と、整流部と負荷との間に設けられた制御部とから構成され、制御部は、交流発電機の発電機情報を制御回路に記憶し、交流発電機の運転状態を表すパラメータをフィードバックすることで、交流発電機の最大出力電力となる電圧Vmを求め、交流発電機の出力電圧をこの電圧Vm以下の電圧の範囲内で、時間の経過とともに一定の電圧に収束するように交流発電機を制御し、交流発電機の出力電圧を制御部の定格入力電圧以下の所定の電圧から出発し、時間の経過とともに一定の電圧に収束するように制御するものである。
この発明に係る第1の電力供給システムは、垂下特性を持つ交流発電機と、交流発電機の交流出力を直流に変換する整流部と、交流発電機から電力の供給を受ける蓄電デバイスを有する負荷と、整流部と負荷との間に設けられた制御部とから構成され、制御部は交流発電機の最大電力動作点に対応する出力電圧よりも低い所定の電圧で動作するように交流発電機を制御し、交流発電機の出力電圧を制御部の定格入力電圧以下の所定の電圧から出発し、時間の経過とともに一定の電圧に収束するように制御するものであるため、交流発電機の出力電圧を所定の電圧以下に抑えることが可能となり、制御部に低耐圧のスイッチング素子を使用でき、制御部を小型化および低損失化できる。
この発明に係る第2の電力供給システムは、垂下特性を持つ交流発電機と、交流発電機の交流出力を直流に変換する整流部と、交流発電機から電力の供給を受ける蓄電デバイスを有する負荷と、整流部と負荷との間に設けられた制御部とから構成され、制御部は、交流発電機の運転状態に対応する出力電圧と出力電力の関係を記憶している制御回路を備え、交流発電機の運転状態を表すパラメータをフィードバックして、交流発電機の運転状態における交流発電機の出力電圧と出力電力の関係を予測して、交流発電機の出力電圧を、負荷の負荷電力が交流発電機の運転状態における交流発電機の最大出力電力より小さいときは、負荷の負荷電力と交流発電機の出力電力が等しくなる電圧から出発し、負荷の負荷電力が交流発電機の運転状態における交流発電機の最大出力電力より高いときは、交流発電機の出力電力が最大となる電圧から出発し、時間の経過とともに一定の電圧に収束するように交流発電機を制御するものであるため、制御部の最低電圧や最大電圧以外の電圧からも制御を開始できるので、収束点に近い電圧から制御を開始して、収束までの時間を短くすることができる。
この発明に係る第3の電力供給システムは、垂下特性を持つ交流発電機と、交流発電機の交流出力を直流に変換する整流部と、交流発電機から電力の供給を受ける蓄電デバイスを有する負荷と、整流部と負荷との間に設けられた制御部とから構成され、制御部は、交流発電機の発電機情報を制御回路に記憶し、交流発電機の運転状態を表すパラメータをフィードバックすることで、交流発電機の最大出力電力となる電圧Vmを求め、交流発電機の出力電圧をこの電圧Vm以下の電圧の範囲内で、時間の経過とともに一定の電圧に収束するように交流発電機を制御し、交流発電機の出力電圧を制御部の定格入力電圧以下の所定の電圧から出発し、時間の経過とともに一定の電圧に収束するように制御するものであるため、負荷変動に対する制御部の入力電圧の応答性を上げることができる。
この発明の実施の形態1の電力供給システムに係るシステム構成図である。 この発明の実施の形態1の電力供給システムに係る交流発電機の出力電圧−出力電力特性図である。 この発明の実施の形態1の電力供給システムに係る制御部の構成図である。 この発明の実施の形態1の電力供給システムに係る制御部の制御フローチャートである。 この発明の実施の形態2の電力供給システムに係る制御部の構成図である。 この発明の実施の形態3の電力供給システムに係る制御部の構成図である。 この発明の実施の形態4の電力供給システムに係る制御部の制御フローチャートである。 この発明の実施の形態7の電力供給システムに係るシステム構成図である。 この発明の実施の形態7の電力供給システムに係る交流発電機の出力電圧−出力電力特性図である。 この発明の実施の形態7の電力供給システムに係る制御部の制御フローチャート(前半部)である。 この発明の実施の形態7の電力供給システムに係る制御部の制御フローチャート(後半部)である。 この発明の実施の形態10の電力供給システムに係る交流発電機の出力電圧−出力電力特性図である。 この発明の実施の形態10の電力供給システムに係る制御部の制御フローチャート(前半部)である。 この発明の実施の形態10の電力供給システムに係る制御部の制御フローチャート(後半部)である。 この発明の実施の形態13の電力供給システムに係る制御部の制御フローチャートである。 この発明の実施の形態16の電力供給システムに係る制御部の制御フローチャートである。
実施の形態1.
実施の形態1は、蓄電デバイスを有する負荷と、負荷に発電する電力を供給する垂下特性を持つ交流発電機と、交流発電機の最大電力動作点に対応する出力電圧よりも低い所定の電圧で交流発電機が動作するように制御する制御部を備えた電力供給システムに関するものである。
以下、本願発明の実施の形態1の構成、動作について、電力供給システムのシステム構成図である図1、交流発電機の出力電圧−出力電力特性図である図2、制御部の構成図である図3、制御部の制御フローチャートである図4に基づいて説明する。
まず、本願発明の実施の形態1に係る電力供給システム1の構成について、図1のシステム構成図に基づいて説明する。
電力供給システム1は、交流発電機2と、交流発電機2の交流出力を直流に変換するための整流部3と、この整流部3の出力の直流を調整し蓄電デバイスを有する負荷5へ供給するための制御部4から構成されている。ここで、制御部4の入力電圧をVin、出力電圧をVoutと定義する。
交流発電機2は、出力電圧と出力電力に関して、図2の垂下特性を有する。すなわち、交流発電機2は、負荷の増加に伴い出力電圧が減少して(V4→V3→V2)出力電力が増加し、出力電圧V2で最大電力動作点の最大電力(Pmax)となり、さらに出力電圧を減少させると(V2→V1)出力電力が減少する特性を有する。
また、実施の形態1では、制御部4の入力電圧Vinと出力電圧Voutの関係を調整する直流電圧変換部として、例えばDC/DCコンバータを想定している。
実施の形態1においては、制御部4の直流電圧変換部の例として、図3に示す降圧チョッパ12と制御回路13から構成される制御部11を使用する。
降圧チョッパ12は、電界効果トランジスタ(FET)Q1(以降、トランジスタという)、ダイオードD1、コイルL1およびコンデンサC1、C2から構成される。
また、降圧チョッパ12の出力電圧Voutと出力電流Ioutは制御回路13に入力されており、降圧チョッパ12の出力電力PoutはVout×Ioutで計算できる。
降圧チョッパ12の入力電圧Vin、出力電圧Vout、駆動周期T、トランジスタQ1のオン時間tonの関係は式(1)で表せる。
Vin=(T/ton)Vout (1)
実施の形態1において、降圧チョッパ12を用いて、トランジスタQ1のオン時間tonを変化させて、降圧チョッパ12の入力電圧Vinを調節することで、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(1)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力Poutのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。
ここで、tminは、後述するが、tonが取り得る下限値である。
次に、本願発明の実施の形態1に係る電力供給システム1の動作、機能について図4のフローチャートを用いて説明する。
なお、説明および図を簡潔にするため、降圧チョッパ12の入力電圧VinはVin、出力電圧VoutはVout、出力電流IoutはIout、出力電力PoutはPout、駆動周期TをTと適時記載する。
降圧チョッパ12の出力電圧Voutの目標電圧をVrefとし、Poutの1制御周期前のPoutをPout−1と定義する。
ステップS1では、tonにTを代入している。これによって、式(1)によりVinが降圧チョッパ12で制御できる最低の電圧であるVoutからスタートする。ステップS1からステップS2に進む。
ステップS2では、VoutとIoutを取得し、ステップS3で降圧チョッパ12の出力電力Poutを算出している。Poutは、交流発電機2の出力電力とほぼ同じ値である。ステップS3からステップS4に進む。
ステップS4では、Poutと1制御周期前のPoutであるPout−1との大小を比較している。Pout−1よりPoutが大きかった場合、ステップS5に進み、PoutよりPout−1が大きかった場合、ステップS6に進む。
ステップS5とステップS6では、どちらも前回の制御周期でtonを短くしたかどうかを判定している。
ここで、tdownが1のときは、前回tonを短くしている。tdownが0のときは、前回tonを長くしている。
ステップS4でPoutがPout−1より大きく、ステップS5でtdown=1、すなわち前回の制御周期でtonを短くした場合と、ステップS4でPout−1がPoutより大きく、ステップS6でtdown=1ではない、すなわち前回の制御周期でtonを長くした場合は、Vinが図2のV2より低い電圧で推移しているため、ステップS7に進む。
ステップS7では、VoutがVoutの目標電圧Vrefよりも小さいかどうかを判定している。VoutがVrefより小さい場合、Poutを大きくするために、ステップS8に進む。VoutがVrefより大きい場合、Poutを小さくするために、ステップS9に進む。
ステップS4でPoutがPout−1より大きく、ステップS5でtdown=1ではない、すなわち前回の制御周期でtonを長くした場合と、ステップS4でPout−1がPoutより大きく、ステップS6でtdown=1すなわち前回の制御周期でtonを短くした場合は、Vinが図2のV2より高い電圧で推移しているため、Vinが図2のV2より低い電圧で推移するように、ステップS9に進む。
ステップS8では、tonを短くしているため、Vinは大きくなる。ステップS8からステップS10に進む。
ステップS10では、ステップS8でtonを短くしたので、tdownに1を代入している。ステップS10からステップS12に進む。
ステップS12では、tonがtonの下限値tminより小さいかどうかを判定している。tonに下限値を設けないと、Vinは際限なく大きくなっていくため、この判定が必要である。
tonがtminより短い場合、ステップS14に進む。tonがtminより長い場合、ステップS16に進む。
ステップS14では、tonにtminを代入している。ステップS14からステップS16に進む。
ステップS9では、tonを長くしている。これによって、Vinは小さくなる。ステップS9からステップS11に進む。
ステップS11では、ステップS9でtonを長くしたのでtdownに0を代入している。ステップS11からステップS13に進む。
ステップS13では、tonがTより大きいかどうかを判定している。tonに上限値を設けないと、tonがTより大きくなっていくので、ステップS13を設ける必要がある。
tonがTより長い場合、ステップS15に進む。tonがTより短い場合、ステップS16に進む。
ステップS15では、tonにTを代入している。ステップS15からステップS16に進む。
ステップS16では、Pout−1にPoutを代入している。ステップS16からステップS2に戻る。
ステップS7〜S9の処理を実行することで、制御部4の出力電圧が目標電圧と一致するようにフィードバック制御が行われるため、交流発電機2の出力電圧は、負荷5の電圧から出発し、図2のV2がVout以上の場合、時間の経過とともに交流発電機2の出力電圧および出力電力が増加し、一定の電圧に収束する。
実施の形態1に係る電力供給システム1では、整流部3と制御部4を別の分離した構成として説明したが、整流部を制御部に含めた構成とすることもできる。
以上説明したように、実施の形態1に係る電力供給システム1では、制御部11、すなわち降圧チョッパ12の入力電圧Vinが、出力電圧Voutから出発して、図2のV2がVout以上の場合は、図2のV2以下の電圧の範囲で、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(1)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力かのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。この場合、交流発電機2の出力電圧は、負荷5の電圧から出発し、時間の経過とともに交流発電機2の出力電圧および出力電力が増加し、一定の電圧に収束する。また、図2のV2がVoutより小さい場合は、Voutによって決まる出力電力を交流発電機2に発電させることができる。
したがって、実施の形態1に係る電力供給システム1は、制御部が交流発電機の最大電力動作点に対応する出力電圧よりも低い所定の電圧で動作するように交流発電機を制御するため、交流発電機2の出力電圧を所定の電圧以下に抑えることが可能となり、制御部に低耐圧のスイッチング素子を使用でき、制御部を小型化および低損失化できる効果がある。
また、実施の形態1に係る電力供給システム1では、交流発電機2の出力電圧を負荷5の蓄電デバイスの電圧より高い範囲で調整できるため、蓄電デバイスの過充電、過放電を防ぐことができる。
実施の形態2.
実施の形態2の電力供給システムは、昇圧チョッパを用いて制御部4を構成したものである。
実施の形態2に係る電力供給システムのシステム構成図は、実施の形態1に係る電力供給システムのシステム構成図と同じ図1である。
図5は、実施の形態2に係る電力供給システムの制御部の構成図である。図5において、図3と同一あるいは相当部分には、同一の符号を付している。
実施の形態2においては、制御部4の直流電圧変換部の例として、図5に示す昇圧チョッパ22と制御回路23から構成される制御部21を使用する。
昇圧チョッパ22は、電界効果トランジスタ(FET)Q1(以降、トランジスタという)、ダイオードD1、コイルL1およびコンデンサC1、C2から構成される。
また、昇圧チョッパ22の出力電圧Voutと出力電流Ioutは制御回路23に入力されており、昇圧チョッパ22の出力電力PoutはVout×Ioutで計算できる。
昇圧チョッパ22の入力電圧Vin、出力電圧Vout、駆動周期T、トランジスタQ1のオン時間tonの関係は式(2)で表せる。
Vin=(1−ton/T)Vout (2)
実施の形態2において、昇圧チョッパ22を用いて、トランジスタQ1のオン時間tonを変化させて、昇圧チョッパ22の入力電圧Vinを調節することで、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(2)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力Poutのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。
本願発明の実施の形態2に係る電力供給システムは、実施の形態1で説明した図4のフローチャートに基づいて動作する。実施の形態2に係る電力供給システムの動作、機能の説明については、実施の形態1と異なる部分のみ説明する。
ステップS1では、tonにTを代入している。これによって、式(2)によりVinは0となり、昇圧チョッパ22の入力電圧Vinは0Vからスタートする。
ステップS2以降の説明は、実施の形態1と同じであり、ステップS7〜S9の処理を実行することで、制御部4の出力電圧が目標電圧と一致するようにフィードバック制御が行われるため、交流発電機2の出力電圧は、0Vから出発し、時間の経過とともに交流発電機2の出力電圧および出力電力が増加し、一定の電圧に収束する。
以上説明したように、実施の形態2に係る電力供給システムでは、制御部21、すなわち昇圧チョッパ22の入力電圧Vinが0Vから出発して、図2のV2以下の電圧の範囲で、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(2)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力かのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。また、交流発電機2の出力電圧は、時間の経過とともに交流発電機2の出力電圧および出力電力が増加し、一定の電圧に収束する。したがって、実施の形態2に係る電力供給システムは、制御部が交流発電機の最大電力動作点に対応する出力電圧よりも低い所定の電圧で動作するように交流発電機を制御するため、交流発電機2の出力電圧を所定の電圧以下に抑えることが可能となり、制御部に低耐圧のスイッチング素子を使用でき、制御部を小型化および低損失化できる効果がある。
また、実施の形態2に係る電力供給システムでは、交流発電機2の出力電圧を負荷5の蓄電デバイスの電圧より低い範囲で調整できるため、蓄電デバイスの過充電、過放電を防ぐことができる。
実施の形態3.
実施の形態3の電力供給システムは、昇降圧チョッパを用いて制御部4を構成したものである。
実施の形態3に係る電力供給システムのシステム構成図は、実施の形態1に係る電力供給システムのシステム構成図と同じ図1である。
図6は、実施の形態3に係る電力供給システムの制御部の構成図である。図6において、図3と同一あるいは相当部分には、同一の符号を付している。
実施の形態3においては、制御部4の直流電圧変換部の例として、図6に示す昇降圧チョッパ32と制御回路33から構成される制御部31を使用する。
昇降圧チョッパ32は、電界効果トランジスタ(FET)Q1、Q2(以降、トランジスタという)、ダイオードD1、D2、コイルL1およびコンデンサC1、C2から構成される。
昇降圧チョッパ32においては、トランジスタQ1、Q2は同時にオンまたはオフするように制御される。
また、昇降圧チョッパ32の出力電圧Voutと出力電流Ioutは制御回路33に入力されており、昇降圧チョッパ32の出力電力PoutはVout×Ioutで計算できる。
昇降圧チョッパ32の入力電圧Vin、出力電圧Vout、駆動周期T、トランジスタQ1、2のオン時間tonの関係は式(3)で表せる。
Vin=(T/ton−1)Vout (3)
実施の形態3において、昇降圧チョッパ32を用いて、トランジスタQ1、2のオン時間tonを変化させて、昇降圧チョッパ32の入力電圧Vinを調節することで、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(3)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力Poutのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。
本願発明の実施の形態3に係る電力供給システムは、実施の形態1で説明した図4のフローチャートに基づいて動作する。実施の形態3に係る電力供給システムの動作、機能の説明については、実施の形態1と異なる部分のみ説明する。
ステップS1では、tonにTを代入している。これによって、式(3)によりVinは0となり、昇降圧チョッパ32の入力電圧Vinは0Vからスタートする。
ステップS2以降の説明は、実施の形態1と同じであり、ステップS7〜S9の処理を実行することで、制御部4の出力電圧が目標電圧と一致するようにフィードバック制御が行われるため、交流発電機2の出力電圧は、0Vから出発し、時間の経過とともに交流発電機2の出力電圧および出力電力が増加し、一定の電圧に収束する。
以上説明したように、実施の形態3に係る電力供給システムでは、制御部31、すなわち昇降圧チョッパ32の入力電圧Vinが0Vから出発して、図2のV2以下の電圧の範囲で、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(3)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力かのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。また、交流発電機2の出力電圧は、時間の経過とともに交流発電機2の出力電圧および出力電力が増加し、一定の電圧に収束する。したがって、実施の形態3に係る電力供給システムは、制御部が交流発電機の最大電力動作点に対応する出力電圧よりも低い所定の電圧で動作するように交流発電機を制御するため、交流発電機2の出力電圧を所定の電圧以下に抑えることが可能となり、制御部に低耐圧のスイッチング素子を使用でき、制御部を小型化および低損失化できる効果がある。
また、実施の形態3に係る電力供給システムでは、交流発電機2の出力電圧を負荷5の蓄電デバイスの電圧より高い範囲と低い範囲の両方で調整できるため、設計の自由度が増すとともに蓄電デバイスの過充電、過放電を防ぐことができる。
実施の形態4.
実施の形態4の電力供給システムは、実施の形態1の電力供給システムと、制御部4の構成は同じであるが、制御開始時点において、降圧チョッパの入力電圧Vinが出力電圧Voutからではなく、制御部4の定格入力電圧以下の所定の電圧から出発するものである。
実施の形態4に係る電力供給システムのシステム構成図は、実施の形態1に係る電力供給システムのシステム構成図と同じ図1である。また、制御部の構成図は図3であり、降圧チョッパ12を使用する。
降圧チョッパ12の入力電圧Vin、出力電圧Vout、駆動周期T、トランジスタQ1のオン時間tonの関係は式(1)で表せる。
実施の形態4において、降圧チョッパ12を用いて、トランジスタQ1のオン時間tonを変化させて、降圧チョッパ12の入力電圧Vinを調節することで、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(1)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力Poutのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。
次に、本願発明の実施の形態4に係る電力供給システムの動作、機能について図7のフローチャートを用いて、実施の形態1〜3と異なる部分を中心に説明する。
なお、説明および図を簡潔にするため、降圧チョッパ12の入力電圧VinはVin、出力電圧VoutはVout、出力電流IoutはIout、出力電力PoutはPout、駆動周期TをTと適時記載する。
降圧チョッパ12の出力電圧Voutの目標電圧をVrefとし、Poutの1制御周期前のPoutをPout−1と定義する。
図4のフローチャートと図7のフローチャートでは、以下の点が異なる。
図4のステップS1では、tonの初期値としてTを設定しているが、図7のステップS17では、tonの初期値にtsを代入している。ここで、tsは式(1)のtonに代入して得られるVinが、図2のV4もしくは降圧チョッパの定格電圧より低い電圧になる時間に設定する。
また、図4のステップS5、ステップS6、およびステップS7の処理が図7では、ステップS5、ステップS6、ステップS7、およびステップS18になっている。
ステップS17では、tonの初期値にtsを代入した後、ステップS2に進む。
次にステップS4からステップS8、またはステップS9までの流れについて説明する。
ステップS4でPoutがPout−1より大きく、ステップS5でtdown=1であるか、またはステップS4でPoutがPout−1より小さく、ステップS6でtdown=1ではない場合は、Vinが図2のV2より低い電圧で降圧チョッパが動作している。このため、ステップS7でVoutがVrefより低い場合、S8に進みtonを短くして、Vinを高くして交流発電機2の発電電力を上げるようにする。
逆に、VoutがVrefより高い場合、S9に進みtonを長くして、Vinを低くして交流発電機2の発電電力を下げるようにする。
ステップS4でPoutがPout−1より小さく、ステップS6でtdown=1であるか、ステップS4でPoutがPout−1より大きく、ステップS5でtdown=1ではない場合は、Vinが図2のV2より高い電圧で降圧チョッパが動作している。このため、ステップS18でVoutがVrefより低い場合、S9に進みtonを長くして、Vinを高くして交流発電機2の発電電力を上げるようにする。
逆に、VoutがVrefより高い場合、S8に進みtonを短くして、Vinを低くして交流発電機2の発電電力を下げるようにする。その他のステップについては、図4のフローチャートと同じである。
ステップS7、S18、S8〜S9の処理を実行することで、制御部4の出力電圧が目標電圧と一致するようにフィードバック制御が行われるため、交流発電機2の出力電圧は、制御部4の定格入力電圧以下の所定の電圧から出発し、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。
実施の形態4において、降圧チョッパ12を用いて、トランジスタQ1のオン時間tonを変化させて、降圧チョッパ12の入力電圧Vinを調節することで、Vinがtsを式(1)のtonに代入した値から出発して、tminを式(1)のtonに代入したときのVin以下の電圧の範囲で、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(1)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力のいずれかを交流発電機2に発電させることができる。
以上説明したように、実施の形態4に係る電力供給システムでは、制御部11、すなわち降圧チョッパ12の入力電圧Vinがtsを式(1)のtonに代入して得られる制御部4の定格入力電圧以下の所定の電圧から出発して、tminを式(1)のtonに代入したときのVin以下の電圧の範囲で、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(1)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力かのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。また、交流発電機2の出力電圧は、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。したがって、実施の形態4に係る電力供給システムは、制御部が交流発電機の最大電力動作点に対応する出力電圧よりも低い所定の電圧で動作するように交流発電機を制御するため、交流発電機2の出力電圧を所定の電圧以下に抑えることが可能となり、制御部に低耐圧のスイッチング素子を使用でき、制御部を小型化および低損失化できる効果がある。
また、実施の形態4に係る電力供給システムでは、交流発電機2の出力電圧を負荷5の蓄電デバイスの電圧より高い範囲で調整できるため、蓄電デバイスの過充電、過放電を防ぐことができる。
実施の形態5.
実施の形態5の電力供給システムは、実施の形態2の電力供給システムと、制御部4の構成は同じであるが、制御開始時点において、昇圧チョッパの入力電圧Vinが0Vからではなく、制御部4の定格入力電圧以下の所定の電圧から出発するものである。
実施の形態5に係る電力供給システムのシステム構成図は、実施の形態2に係る電力供給システムのシステム構成図と同じ図1である。また、制御部の構成図は図5であり、昇圧チョッパ22を使用する。
昇圧チョッパ22の入力電圧Vin、出力電圧Vout、駆動周期T、トランジスタQ1のオン時間tonの関係は式(2)で表せる。
実施の形態5において、昇圧チョッパ22を用いて、トランジスタQ1のオン時間tonを変化させて、昇圧チョッパ22の入力電圧Vinを調節することで、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(2)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力Poutのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。
本願発明の実施の形態5に係る電力供給システムは、実施の形態4で説明した図7のフローチャートに基づいて動作する。実施の形態5に係る電力供給システムの動作、機能の説明については、実施の形態4と異なる部分のみ説明する。
図7のステップS17では、tonの初期値にtsを代入している。ここで、tsは式(2)のtonに代入して得られるVinが、図2のV4もしくは昇圧チョッパの定格電圧より低い電圧になる時間に設定する。
その他のステップについては、実施の形態4と同じであり、交流発電機2の出力電圧は、制御部4の定格入力電圧以下の所定の電圧から出発し、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。
以上説明したように、実施の形態5に係る電力供給システムでは、制御部21、すなわち昇圧チョッパ22の入力電圧Vinがtsを式(2)のtonに代入して得られる制御部4の定格入力電圧以下の所定の電圧から出発して、図2のV2以下の電圧の範囲で、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(2)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力かのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。また、交流発電機2の出力電圧は、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。したがって、実施の形態4に係る電力供給システムは、制御部が交流発電機の最大電力動作点に対応する出力電圧よりも低い所定の電圧で動作するように交流発電機を制御するため、交流発電機2の出力電圧を所定の電圧以下に抑えることが可能となり、制御部に低耐圧のスイッチング素子を使用でき、制御部を小型化および低損失化できる効果がある。
また、実施の形態5に係る電力供給システムでは、交流発電機2の出力電圧を負荷5の蓄電デバイスの電圧より低い範囲で調整できるため、蓄電デバイスの過充電、過放電を防ぐことができる。
実施の形態6.
実施の形態6の電力供給システムは、実施の形態3の電力供給システムと、制御部4の構成は同じであるが、制御開始時点において、昇降圧チョッパの入力電圧Vinが0Vからではなく、制御部4の定格入力電圧以下の所定の電圧から出発するものである。
実施の形態6に係る電力供給システムのシステム構成図は、実施の形態3に係る電力供給システムのシステム構成図と同じ図1である。また、制御部の構成図は図6であり、昇降圧チョッパ32を使用する。
昇降圧チョッパ32の入力電圧Vin、出力電圧Vout、駆動周期T、トランジスタQ1、2のオン時間tonの関係は式(3)で表せる。
実施の形態6において、昇降圧チョッパ32を用いて、トランジスタQ1、2のオン時間tonを変化させて、昇降圧チョッパ32の入力電圧Vinを調節することで、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(3)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力Poutのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。
本願発明の実施の形態6に係る電力供給システムは、実施の形態4で説明した図7のフローチャートに基づいて動作する。実施の形態6に係る電力供給システムの動作、機能の説明については、実施の形態4と異なる部分のみ説明する。
図7のステップS17では、tonの初期値にtsを代入している。ここで、tsは式(3)のtonに代入して得られるVinが、図2のV4もしくは昇降圧チョッパの定格電圧より低い電圧になる時間に設定する。
その他のステップについては、実施の形態4と同じであり、交流発電機2の出力電圧は、制御部4の定格入力電圧以下の所定の電圧から出発し、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。
以上説明したように、実施の形態6に係る電力供給システムでは、制御部31、すなわち昇降圧チョッパ32の入力電圧Vinがtsを式(3)のtonに代入して得られる制御部4の定格入力電圧以下の所定の電圧から出発して、図2のV2以下の電圧の範囲で、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(3)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力かのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。また、交流発電機2の出力電圧は、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。したがって、実施の形態6に係る電力供給システムは、制御部が交流発電機の最大電力動作点に対応する出力電圧よりも低い所定の電圧で動作するように交流発電機を制御するため、交流発電機2の出力電圧を所定の電圧以下に抑えることが可能となり、制御部に低耐圧のスイッチング素子を使用でき、制御部を小型化および低損失化できる効果がある。
また、実施の形態6に係る電力供給システムでは、交流発電機2の出力電圧を負荷5の蓄電デバイスの電圧より高い範囲と低い範囲の両方で調整できるため、設計の自由度が増すとともに蓄電デバイスの過充電、過放電を防ぐことができる。
実施の形態7.
実施の形態7は、交流発電機の運転状態(回転数rpm)に対応する出力電圧−出力電力特性を予測することで、実施の形態4の電力供給システムよりも、交流発電機の運転状態を考慮した調整ができ、また負荷電力を取り込むことで、より制御部の入力電圧の収束を早めることができる電力供給システムに関するものである。
以下、本願発明の実施の形態7の構成、動作について、電力供給システムのシステム構成図である図8、交流発電機の運転状態を表す回転数をパラメータとした出力電圧−出力電力特性図である図9、制御部の制御フローチャートである図10(前半部)および図11(後半部)に基づいて説明する。なお、制御部の構成は実施の形態4で説明した図3と同じであり、降圧チョッパ12を使用する。
まず、本願発明の実施の形態7に係る電力供給システム41の構成について、図8のシステム構成図に基づいて説明する。図8において、図1と同一あるいは相当部分には、同一の符号を付している。
電力供給システム41の構成が、電力供給システム1の構成と異なる点は、交流発電機2の回転数rpmと負荷5の負荷電力Ploadが、制御回路42に入力されていることである。
制御部4としては、降圧チョッパ12を使用するため、降圧チョッパ12の入力電圧Vin、出力電圧Vout、駆動周期T、トランジスタQ1のオン時間tonの関係は式(1)で表せる。
なお、図8の制御回路42と図3の制御回路13は統合して1つの制御回路としてもよいし、別々の制御回路としてもよい。
次に、交流発電機2の運転状態を表す回転数をパラメータとした出力電圧−出力電力特性図である図9について説明する。図9において、特性曲線R1は低速回転時、特性曲線R2は中速回転時、R3は高速回転時の出力電圧−出力電力特性を示す。
最大電力となる電圧および出力電力が0になる開放電圧は、低速回転時の方が高速回転時に比べて、低電圧側に移動し、最大電力も小さくなる。
実施の形態7において、降圧チョッパ12を用いて、トランジスタQ1のオン時間tonを変化させて、降圧チョッパ12の入力電圧Vinを調節することで、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(1)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力Poutのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。
次に、本願発明の実施の形態7に係る電力供給システム41の動作、機能について図10、図11のフローチャートを用いて、図7のフローチャートとの差異を中心に説明する。
なお、説明および図を簡潔にするため、降圧チョッパ12の入力電圧VinはVin、出力電圧VoutはVout、出力電流IoutはIout、出力電力PoutはPout、駆動周期TをT、交流発電機2の回転数rpmをrpm、負荷5の負荷電力PloadをPloadと適時記載する。また、降圧チョッパ12の出力電圧Voutの目標電圧をVrefとし、Poutの1制御周期前のPoutをPout−1と定義する。
図10、図11のフローチャートにおいて、図7のフローチャートにないステップは、ステップS19からステップS28である。
ステップS19では、交流発電機2の回転数rpmと負荷電力Ploadを取得する。負荷5は蓄電デバイスを有するため、制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadは、必ずしも一致しないため、負荷電力Ploadを取得する。
ステップS20では、交流発電機2の回転数rpmにおける出力電圧−出力電力特性を予測する。このとき、制御回路42には、交流発電機2の運転状態を表す回転数rpmと出力電圧−出力電力特性の関係を算出できる計算式等を記憶しているものとする。
ステップS21では、負荷電力Ploadが回転数rpmにおける発電できる最大電力Pmaxより小さいかどうかを判定する。負荷電力Ploadが回転数rpmにおける発電できる最大電力Pmaxより小さい場合、ステップS22に進む。負荷電力Ploadが回転数rpmにおける発電できる最大電力Pmaxより大きい場合、ステップS24に進む。
ステップS22では、ステップS20で予測した交流発電機2の回転数rpmにおける出力電圧−出力電力特性から、制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなるVinを算出する。ステップS22からステップS23に進む。
ステップS23では、ステップS21で求めた制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなるVinを式(1)に代入して、トランジスタQ1のオン時間tsを算出する。ステップS23からステップS26に進む。
ステップS24では、ステップS20で予測した交流発電機2の回転数rpmにおける出力電圧−出力電力特性から、制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなるVinを算出する。ステップS24からステップS25に進む。
ステップS25では、ステップS24で求めた制御部4の出力電力PoutとPmaxが等しくなるVinを式(1)に代入して、トランジスタQ1のオン時間tsを算出する。ステップS25からステップS26に進む。
ステップS26では、tsがtminより大きいかどうかを判別する。tsがtminより大きい場合、ステップS27に進む。tsがtminより小さい場合、ステップS28に進む。
ステップS27では、tonにtsを代入している。ステップS27からステップS2に進む。
ステップS28では、tonにtminを代入している。ステップS28からステップS2に進む。
以上説明した各ステップの処理により、制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなるVinとなるtsからスタートさせることができる。
その後は、図7のフローチャートと同じであり、交流発電機2の出力電圧は、制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなる電圧から出発し、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。
以上説明したように、実施の形態7に係る電力供給システムでは、制御部11、すなわち降圧チョッパ12の入力電圧Vinが制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなるVinの電圧から出発して、tminを式(1)のtonに代入したときのVin以下の電圧の範囲で、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(1)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力かのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。また、交流発電機2の出力電圧は、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。したがって、実施の形態7に係る電力供給システムは、交流発電機2の出力電圧を所定の電圧以下に抑えることが可能となり、制御部に低耐圧のスイッチング素子を使用でき、制御部を小型化および低損失化できる効果がある。
また、実施の形態7に係る電力供給システムでは、交流発電機の発電状態をフィードバックして交流発電機の出力電圧に対する出力電力の特性を予測し、制御部の最低電圧や最大電圧以外の電圧からも制御を開始できるので、収束点に近い電圧から制御を開始して、収束までの時間を短くすることができる。具体的には、実施の形態7に係る電力供給システムでは、制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなるVinの電圧から出発しているため、Vinの収束を早くできる効果がある。
さらに、実施の形態7に係る電力供給システムでは、交流発電機2の出力電圧を負荷5の蓄電デバイスの電圧より高い範囲で調整できるため、蓄電デバイスの過充電、過放電を防ぐことができる。
なお、実施の形態7に係る電力供給システムでは、交流発電機2の発電電力が最大となる電圧より低電圧側で動作させているが、高電圧側でも同様の制御が可能である。
実施の形態8.
実施の形態8は、交流発電機の運転状態(回転数rpm)に対応する出力電圧−出力電力特性を予測することで、実施の形態5の電力供給システムよりも、運転状態を考慮した調整ができ、また負荷電力を取り込むことで、より制御部の入力電圧の収束を早めることができる電力供給システムに関するものである。
実施の形態8に係る電力供給システムのシステム構成図は、実施の形態5に係る電力供給システムのシステム構成図と同じ図8である。また、制御部の構成図は図5であり、昇圧チョッパ22を使用する。
昇圧チョッパ22の入力電圧Vin、出力電圧Vout、駆動周期T、トランジスタQ1のオン時間tonの関係は式(2)で表せる。
実施の形態8において、昇圧チョッパ22を用いて、トランジスタQ1のオン時間tonを変化させて、昇圧チョッパ22の入力電圧Vinを調節することで、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(2)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力Poutのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。
本願発明の実施の形態8に係る電力供給システムは、実施の形態7で説明した図10、図11のフローチャートに基づいて動作する。実施の形態8に係る電力供給システムの動作、機能の説明については、実施の形態7と異なる部分のみ説明する。
ステップS23で、ステップS21で求めた制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなるVinを式(2)に代入して、トランジスタQ1のオン時間tsを算出する。
また、ステップS25では、ステップS24で求めた制御部4の出力電力PoutとPmaxが等しくなるVinを式(2)に代入して、トランジスタQ1のオン時間tsを算出する。
その他のステップについては、実施の形態7と同じであり、交流発電機2の出力電圧は、制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなる電圧から出発し、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。
以上説明したように、実施の形態8に係る電力供給システムでは、制御部21、すなわち昇圧チョッパ22の入力電圧Vinが制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなるtsから出発して、最大電力となる電圧(図2のV2に相当)以下の電圧の範囲で、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(2)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力かのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。また、交流発電機2の出力電圧は、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。したがって、実施の形態8に係る電力供給システムは、交流発電機2の出力電圧を所定の電圧以下に抑えることが可能となり、制御部に低耐圧のスイッチング素子を使用でき、制御部を小型化および低損失化できる効果がある。
また、実施の形態8に係る電力供給システムでは、交流発電機の発電状態をフィードバックして交流発電機の出力電圧に対する出力電力の特性を予測し、制御部の最低電圧や最大電圧以外の電圧からも制御を開始できるので、収束点に近い電圧から制御を開始して、収束までの時間を短くすることができる。具体的には、実施の形態8に係る電力供給システムでは、制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなるVinの電圧から出発しているため、Vinの収束を早くできる効果がある。
さらに、実施の形態8に係る電力供給システムでは、交流発電機2の出力電圧を負荷5の蓄電デバイスの電圧より低い範囲で調整できるため、蓄電デバイスの過充電、過放電を防ぐことができる。
なお、実施の形態8に係る電力供給システムでは、交流発電機2の発電電力が最大となる電圧より低電圧側で動作させているが、高電圧側でも同様の制御が可能である。
実施の形態9.
実施の形態9は、交流発電機の運転状況(回転数rpm)に対応する出力電圧−出力電力特性を予測することで、実施の形態6の電力供給システムよりも、発電機の運転状況を考慮した調整ができ、また負荷電力を取り込むことで、より制御部の入力電圧の収束を早めることができる電力供給システムに関するものである。
実施の形態9に係る電力供給システムのシステム構成図は、実施の形態6に係る電力供給システムのシステム構成図と同じ図8である。また、制御部の構成図は図6であり、昇降圧チョッパ32を使用する。
昇降圧チョッパ32の入力電圧Vin、出力電圧Vout、駆動周期T、トランジスタQ1のオン時間tonの関係は式(3)で表せる。
実施の形態9において、昇降圧チョッパ32を用いて、トランジスタQ1、2のオン時間tonを変化させて、昇降圧チョッパ32の入力電圧Vinを調節することで、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(3)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力Poutのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。
本願発明の実施の形態9に係る電力供給システムは、実施の形態7で説明した図10、図11のフローチャートに基づいて動作する。実施の形態9に係る電力供給システムの動作、機能の説明については、実施の形態7と異なる部分のみ説明する。
ステップS23で、ステップS21で求めた制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなるVinを式(3)に代入して、トランジスタQ1、2のオン時間tsを算出する。
また、ステップS25では、ステップS24で求めた制御部4の出力電力PoutとPmaxが等しくなるVinを式(3)に代入して、トランジスタQ1、2のオン時間tsを算出する。
その他のステップについては、実施の形態7と同じであり、交流発電機2の出力電圧は、制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなる電圧から出発し、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。
以上説明したように、実施の形態9に係る電力供給システムでは、制御部31、すなわち昇降圧チョッパ32の入力電圧Vinが制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなるtsから出発して、最大電力となる電圧(図2のV2に相当)以下の電圧の範囲で、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(3)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力かのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。また、交流発電機2の出力電圧は、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。したがって、実施の形態9に係る電力供給システムは、交流発電機2の出力電圧を所定の電圧以下に抑えることが可能となり、制御部に低耐圧のスイッチング素子を使用でき、制御部を小型化および低損失化できる効果がある。
また、実施の形態9に係る電力供給システムでは、交流発電機の発電状態をフィードバックして交流発電機の出力電圧に対する出力電力の特性を予測し、制御部の最低電圧や最大電圧以外の電圧からも制御を開始できるので、収束点に近い電圧から制御を開始して、収束までの時間を短くすることができる。具体的には、実施の形態9に係る電力供給システムでは、制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなるVinの電圧から出発しているため、Vinの収束を早くできる効果がある。
さらに、実施の形態9に係る電力供給システムでは、交流発電機2の出力電圧を負荷5の蓄電デバイスの電圧より高い範囲と低い範囲の両方で調整できるため、設計の自由度が増すとともに蓄電デバイスの過充電、過放電を防ぐことができる。
なお、実施の形態9に係る電力供給システムでは、交流発電機2の発電電力が最大となる電圧より低電圧側で動作させているが、高電圧側でも同様の制御が可能である。
実施の形態10.
実施の形態10は、交流発電機の運転状態を表す回転数rpmに加えて、さらに界磁電流Ifを制御部に取り込むことで、界磁電流が必要な交流発電機であるオルタネータにも対応できる制御部に降圧チョッパを使用した電力供給システムに関するものである。
以下、本願発明の実施の形態10の構成、動作について、電力供給システムのシステム構成図である図8、交流発電機の界磁電流をパラメータとした出力電圧−出力電力特性図である図12、制御部の制御フローチャートである図13(前半部)および図14(後半部)に基づいて説明する。なお、制御部の構成は実施の形態7で説明した図3と同じであり、降圧チョッパ12を使用する。
まず、本願発明の実施の形態10に係る電力供給システムの構成は、実施の形態7のシステム構成(図8)と同じである。
実施の形態7では、交流発電機2から運転状態を表す回転数rpmが制御回路42に入力されていたが、本実施の形態10では、交流発電機2から運転状態を表す回転数rpmに加えて、さらに界磁電流Ifが制御回路42に入力されている。
なお、本実施の形態10では、交流発電機2として、界磁電流が必要な交流発電機であるオルタネータを想定している。
制御部4としては、降圧チョッパ12を使用するため、降圧チョッパ12の入力電圧Vin、出力電圧Vout、駆動周期T、トランジスタQ1のオン時間tonの関係は式(1)で表せる。
次に、交流発電機2の運転状態を表す界磁電流をパラメータとした出力電圧−出力電力特性図である図12について説明する。図12において、特性曲線F1は界磁電流小時、F2は界磁電流大時の出力電圧−出力電力特性を示す。
最大電力となる電圧、出力電力が0になる開放電圧は、界磁電流の大きさで変化しないが、交流発電機2が発電できる最大電力は、界磁電流が小さい場合、界磁電流が大きい場合に比較して小さくなる。
実施の形態10において、降圧チョッパ12を用いて、トランジスタQ1のオン時間tonを変化させて、降圧チョッパ12の入力電圧Vinを調節することで、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(1)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力Poutのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。
次に、本願発明の実施の形態10に係る電力供給システム41の動作、機能について図13、図14のフローチャートを用いて、図10、図11のフローチャートとの差異を中心に説明する。
なお、説明および図を簡潔にするため、降圧チョッパ12の入力電圧VinはVin、出力電圧VoutはVout、出力電流IoutはIout、出力電力PoutはPout、駆動周期TをT、交流発電機2の回転数rpmをrpm、負荷5の負荷電力PloadをPloadと適時記載する。また、降圧チョッパ12の出力電圧Voutの目標電圧をVrefとし、Poutの1制御周期前のPoutをPout−1と定義する。
図13、図14のフローチャートにおいて、図10、図11のフローチャートとの違いは、図10、図11のステップS19、S20が図13、図14のステップS29、S30に代わったことである。
ステップS29では、交流発電機2の回転数rpmと負荷5の負荷電力Ploadに加えて、交流発電機2の界磁電流Ifも一緒に取得している。
また、ステップS30では、交流発電機2の回転数rpmに加えて、交流発電機2の界磁電流Ifも含めて交流発電機2の出力電圧−出力電力特性を予測している。
なお、制御回路42には、交流発電機2の回転数rpmおよび界磁電流Ifと出力電圧−出力電力特性の関係を算出できる計算式等を記憶しているものとする。
ステップS29、S30以外、図10、図11のフローチャートの各ステップの処理と変わらず、交流発電機2の出力電圧は、制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなる電圧から出発し、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。
ステップS23やステップS25でtsを算出するときは、式(1)を使用しており、これにより、界磁電流を必要とする交流発電機2においても制御部4の入力電圧Vinの収束を早くすることができる。
以上説明したように、実施の形態10に係る電力供給システムでは、制御部11、すなわち降圧チョッパ12の入力電圧Vinが制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなるtsから出発して、tminを式(1)のtonに代入したときのVin以下の電圧の範囲で、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(1)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力かのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。また、交流発電機2の出力電圧は、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。したがって、実施の形態10に係る電力供給システムは、交流発電機2の出力電圧を所定の電圧以下に抑えることが可能となり、制御部に低耐圧のスイッチング素子を使用でき、制御部を小型化および低損失化できる効果がある。
また、実施の形態10に係る電力供給システムでは、交流発電機の発電状態をフィードバックして交流発電機の出力電圧に対する出力電力の特性を予測し、制御部の最低電圧や最大電圧以外の電圧からも制御を開始できるので、収束点に近い電圧から制御を開始して、収束までの時間を短くすることができる。具体的には、実施の形態10に係る電力供給システムでは、交流発電機2が界磁電流を必要とするオルタネータに対しても適用可能であり、制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなるVinの電圧から出発しているため、Vinの収束を早くできる効果がある。
さらに、実施の形態10に係る電力供給システムでは、交流発電機2の出力電圧を負荷5の蓄電デバイスの電圧より高い範囲で調整できるため、蓄電デバイスの過充電、過放電を防ぐことができる。
なお、実施の形態10に係る電力供給システムでは、交流発電機2の発電電力が最大となる電圧より低電圧側で動作させているが、高電圧側でも同様の制御が可能である。
実施の形態11.
実施の形態11は、交流発電機の運転状態を表す回転数rpmに加えて、さらに界磁電流Ifを制御部に取り込むことで、界磁電流が必要な交流発電機であるオルタネータにも対応できる制御部に昇圧チョッパを使用した電力供給システムに関するものである。
実施の形態11に係る電力供給システムのシステム構成図は、実施の形態10に係る電力供給システムのシステム構成図と同じ図8である。また、制御部の構成は、実施の形態8と同じ図5であり、昇圧チョッパ22を使用する。
昇圧チョッパ22の入力電圧Vin、出力電圧Vout、駆動周期T、トランジスタQ1のオン時間tonの関係は式(2)で表せる。
実施の形態11において、昇圧チョッパ22を用いて、トランジスタQ1のオン時間tonを変化させて、昇圧チョッパ22の入力電圧Vinを調節することで、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(2)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力Poutのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。
本願発明の実施の形態11に係る電力供給システムは、実施の形態10で説明した図13、図14のフローチャートに基づいて動作する。実施の形態11に係る電力供給システムの動作、機能の説明については、実施の形態10と異なる部分のみ説明する。
ステップS23やステップS25でtsを算出するときは、式(2)を使用しており、これにより、界磁電流を必要とする交流発電機2においても制御部4の入力電圧Vinの収束を早くすることができる。
これ以外は、実施の形態10のフローチャートの各ステップの処理と変わらず、交流発電機2の出力電圧は、制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなる電圧から出発し、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。
以上説明したように、実施の形態11に係る電力供給システムでは、制御部21、すなわち昇圧チョッパ22の入力電圧Vinが制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなるtsから出発して、最大電力となる電圧(図2のV2に相当)以下の電圧の範囲で、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(2)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力かのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。また、交流発電機2の出力電圧は、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。したがって、実施の形態11に係る電力供給システムは、交流発電機2の出力電圧を所定の電圧以下に抑えることが可能となり、制御部に低耐圧のスイッチング素子を使用でき、制御部を小型化および低損失化できる効果がある。
また、実施の形態11に係る電力供給システムでは、交流発電機の発電状態をフィードバックして交流発電機の出力電圧に対する出力電力の特性を予測し、制御部の最低電圧や最大電圧以外の電圧からも制御を開始できるので、収束点に近い電圧から制御を開始して、収束までの時間を短くすることができる。具体的には、実施の形態11に係る電力供給システムでは、交流発電機2が界磁電流を必要とするオルタネータに対しても適用可能であり、制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなるVinの電圧から出発しているため、Vinの収束を早くできる効果がある。
さらに、実施の形態11に係る電力供給システムでは、交流発電機2の出力電圧を負荷5の蓄電デバイスの電圧より低い範囲で調整できるため、蓄電デバイスの過充電、過放電を防ぐことができる。
なお、実施の形態11に係る電力供給システムでは、交流発電機2の発電電力が最大となる電圧より低電圧側で動作させているが、高電圧側でも同様の制御が可能である。
実施の形態12.
実施の形態12は、交流発電機の運転状態を表す回転数rpmに加えて、さらに界磁電流Ifを制御部に取り込むことで、界磁電流が必要な交流発電機であるオルタネータにも対応できる制御部に昇降圧チョッパを使用した電力供給システムに関するものである。
実施の形態12に係る電力供給システムのシステム構成図は、実施の形態10に係る電力供給システムのシステム構成図と同じ図8である。また、制御部の構成は、実施の形態9と同じ図6であり、昇降圧チョッパ32を使用する。
昇降圧チョッパ32の入力電圧Vin、出力電圧Vout、駆動周期T、トランジスタQ1、2のオン時間tonの関係は式(3)で表せる。
実施の形態12において、昇降圧チョッパ32を用いて、トランジスタQ1、2のオン時間tonを変化させて、昇降圧チョッパ32の入力電圧Vinを調節することで、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(3)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力Poutのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。
本願発明の実施の形態12に係る電力供給システムは、実施の形態10で説明した図13、図14のフローチャートに基づいて動作する。実施の形態12に係る電力供給システムの動作、機能の説明については、実施の形態10と異なる部分のみ説明する。
ステップS23やステップS25でtsを算出するときは、式(3)を使用しており、これにより、界磁電流を必要とする交流発電機2においても制御部4の入力電圧Vinの収束を早くすることができる。
これ以外は、実施の形態10のフローチャートの各ステップの処理と変わらず、交流発電機2の出力電圧は、制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなる電圧から出発し、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。
以上説明したように、実施の形態12に係る電力供給システムでは、制御部31、すなわち昇降圧チョッパ32の入力電圧Vinが制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなるtsから出発して、最大電力となる電圧(図2のV2に相当)以下の電圧の範囲で、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(3)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力かのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。また、交流発電機2の出力電圧は、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。したがって、実施の形態12に係る電力供給システムは、交流発電機2の出力電圧を所定の電圧以下に抑えることが可能となり、制御部に低耐圧のスイッチング素子を使用でき、制御部を小型化および低損失化できる効果がある。
また、実施の形態12に係る電力供給システムでは、交流発電機の発電状態をフィードバックして交流発電機の出力電圧に対する出力電力の特性を予測し、制御部の最低電圧や最大電圧以外の電圧からも制御を開始できるので、収束点に近い電圧から制御を開始して、収束までの時間を短くすることができる。具体的には、実施の形態12に係る電力供給システムでは、交流発電機2が界磁電流を必要とするオルタネータに対しても適用可能であり、制御部4の出力電力Poutと負荷電力Ploadが等しくなるVinの電圧から出発しているため、Vinの収束を早くできる効果がある。
さらに、実施の形態12に係る電力供給システムでは、交流発電機2の出力電圧を負荷5の蓄電デバイスの電圧より高い範囲と低い範囲の両方で調整できるため、設計の自由度が増すとともに、蓄電デバイスの過充電、過放電を防ぐことができる。
なお、実施の形態12に係る電力供給システムでは、交流発電機2の発電電力が最大となる電圧より低電圧側で動作させているが、高電圧側でも同様の制御が可能である。
実施の形態13.
実施の形態13は、交流発電機の発電機情報から最大出力電力となる電圧を求めて、この電圧に基づき制御を行う制御部に降圧チョッパを使用した電力供給システムに関するものである。
以下、本願発明の実施の形態13の構成、動作について、電力供給システムのシステム構成図である図8、制御部の制御フローチャートである図15に基づいて説明する。なお、制御部の構成は実施の形態7で説明した図3と同じであり、降圧チョッパ12を使用する。
実施の形態10では、交流発電機2から運転状態を表す回転数rpmが制御回路42に入力されていたが、本実施の形態13では、交流発電機2の発電機情報である極対数、誘起電圧定数を制御部4にあらかじめ記憶しておき、さらに交流発電機2から運転状態を表す発電機情報である回転数rpmが制御回路42に入力されている。
制御部4としては、降圧チョッパ12を使用するため、降圧チョッパ12の入力電圧Vin、出力電圧Vout、駆動周期T、トランジスタQ1のオン時間tonの関係は式(1)で表せる。
交流発電機は、回転数、誘起電圧定数、極対数の発電機情報があれば、交流発電機2の最大出力電力となる電圧を計算で求めることができる。ただし、温度や固体ばらつきなどの影響で交流発電機2の最大出力電力となる電圧の計算値と実際の値に若干のずれは生じる。
なお、 本実施の形態13では、交流発電機の最大出力電力となる電圧を計算する発電機情報として、回転数、誘起電圧定数、極対数を使用しているが、他の発電機情報を使用してもよい。
この降圧チョッパの制御のフローチャートは図15である。
ステップS41では、tonにTを代入している。これによって、式(1)によりVinが降圧チョッパ12で制御できる最低の電圧であるVoutからスタートする。
ステップS42では、交流発電機2の回転数rpmを取得する。
ステップS43では、交流発電機2の最大出力電力となる電圧Vmを求める。Vmは図2のV2と近い値になる。
ここで、pは交流発電機2の極対数、φは交流発電機2の誘起電圧定数を示す。交流発電機2の特性や負荷の特性によっては、この式が変わることがある。
ステップS44では、制御部4の入力電圧Vinが交流発電機2の最大出力電力となる電圧Vm以上かどうかを判定している。制御部4の入力電圧Vinが交流発電機2の最大出力電力となる電圧Vm以上であれば、ステップS45に進む。制御部4の入力電圧Vinが交電圧Vmより小さければ、制御部4の入力電圧Vinを低くするためにステップS49に進む。
ステップS45では、制御部4の出力電圧Voutが制御部4の出力電圧の目標値Vrefより小さいかどうかを判定している。制御部4の出力電圧Voutが制御部4の出力電圧の目標値Vrefより小さければ、制御部4の入力電圧Vinを高くするためにステップS46に進む。制御部4の出力電圧Voutが目標値Vrefより大きければ、制御部4の入力電圧Vinを低くするためにステップS49に進む。
ステップS46では、制御部4の入力電圧Vinを高くするためにトランジスタQ1のオン時間tonを短くしている。
ステップS47とステップS48では、トランジスタQ1のオン時間tonがトランジスタQ1のオン時間の最小値tminを下回らないようにしている。
ステップS49では、制御部4の入力電圧Vinを低くするためにトランジスタQ1のオン時間tonを長くしている。
ステップS50とステップS51では、トランジスタQ1のオン時間tonがスイッチング周期Tを上回らないようにしている。
こうすることで、VinがVoutから出発して、図2のV2に近い値のVm以下の電圧の範囲で、負荷の電力と同じ電力か交流発電機2が発電できる最大電力かtminを式(1)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力のどれかを交流発電機2に発電させる降圧チョッパが得られる。
以上説明したように、実施の形態13に係る電力供給システムでは、制御部11、すなわち降圧チョッパ12の入力電圧VinがVoutから出発して、図2のV2に近い値のVm以下の電圧の範囲で、負荷の電力と同じ電力か交流発電機2が発電できる最大電力かtminを式(1)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力のどれかを交流発電機2に発電させることができる。また、交流発電機2の出力電圧は、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。
したがって、実施の形態13に係る電力供給システムは、交流発電機2の出力電圧を所定の電圧以下に抑えることが可能となり、制御部に低耐圧のスイッチング素子を使用でき、制御部を小型化および低損失化できる効果がある。
また、実施の形態13に係る電力供給システムでは、交流発電機の発電状態をフィードバックして交流発電機の最大発電電力に対する出力電圧を予測するため、負荷変動に対する制御部の入力電圧の応答性を上げることができる。
さらに、実施の形態13に係る電力供給システムでは、交流発電機2の出力電圧を負荷5の蓄電デバイスの電圧より高い範囲で調整できるため、蓄電デバイスの過充電、過放電を防ぐことができる。
なお、実施の形態13に係る電力供給システムでは、交流発電機2の発電電力が最大となる電圧より低電圧側で動作させているが、高電圧側でも同様の制御が可能である。
実施の形態14.
実施の形態14は、交流発電機の発電機情報から最大出力電力となる電圧を求めて、この電圧に基づき制御を行う制御部に昇圧チョッパを使用した電力供給システムに関するものである。
実施の形態14に係る電力供給システムのシステム構成図は、実施の形態13に係る電力供給システムのシステム構成図と同じ図8である。また、制御部の構成は、実施の形態8と同じ図5であり、昇圧チョッパ22を使用する。
昇圧チョッパ22の入力電圧Vin、出力電圧Vout、駆動周期T、トランジスタQ1のオン時間tonの関係は式(2)で表せる。
実施の形態14において、昇圧チョッパ22を用いて、トランジスタQ1のオン時間tonを変化させて、昇圧チョッパ22の入力電圧Vinを調節することで、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(2)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力Poutのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。
本願発明の実施の形態14に係る電力供給システムは、実施の形態13で説明した図15のフローチャートに基づいて動作する。実施の形態14に係る電力供給システムの動作、機能の説明については、実施の形態13と異なる部分のみ説明する。
ステップS41では、tonにTを代入している。これによって、式(2)によりVinは0となり、昇圧チョッパ22の入力電圧Vinは0Vからスタートする。
ステップS42以降の説明は、実施の形態13のフローチャートの各ステップの処理と変わらない。
以上の処理により、Vinが0Vから出発して、図2のV2に近い値のVm以下の電圧の範囲で、負荷の電力と同じ電力か交流発電機が発電できる最大電力かtminを式(2)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力のどれかを交流発電機に発電させる昇圧チョッパが得られる。
以上説明したように、実施の形態14に係る電力供給システムでは、制御部21、すなわち昇圧チョッパ22の入力電圧Vinが0Vから出発して、図2のV2に近い値のVm以下の電圧の範囲で、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(2)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力かのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。また、交流発電機2の出力電圧は、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。
したがって、実施の形態14に係る電力供給システムは、交流発電機2の出力電圧を所定の電圧以下に抑えることが可能となり、制御部に低耐圧のスイッチング素子を使用でき、制御部を小型化および低損失化できる効果がある。
また、実施の形態14に係る電力供給システムでは、交流発電機の発電状態をフィードバックして交流発電機の最大発電電力に対する出力電圧を予測するため、負荷変動に対する制御部の入力電圧の応答性を上げることができる。
さらに、実施の形態14に係る電力供給システムでは、交流発電機2の出力電圧を負荷5の蓄電デバイスの電圧より低い範囲で調整できるため、蓄電デバイスの過充電、過放電を防ぐことができる。
なお、実施の形態14に係る電力供給システムでは、交流発電機2の発電電力が最大となる電圧より低電圧側で動作させているが、高電圧側でも同様の制御が可能である。
実施の形態15.
実施の形態15は、交流発電機の発電機情報から最大出力電力となる電圧を求めて、この電圧に基づき制御を行う制御部に昇降圧チョッパを使用した電力供給システムに関するものである。
実施の形態15に係る電力供給システムのシステム構成図は、実施の形態13に係る電力供給システムのシステム構成図と同じ図8である。また、制御部の構成は、実施の形態9と同じ図6であり、昇降圧チョッパ32を使用する。
昇降圧チョッパ32の入力電圧Vin、出力電圧Vout、駆動周期T、トランジスタQ1、2のオン時間tonの関係は式(3)で表せる。
実施の形態15において、昇降圧チョッパ32を用いて、トランジスタQ1、2のオン時間tonを変化させて、昇降圧チョッパ32の入力電圧Vinを調節することで、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(3)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力Poutのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。
本願発明の実施の形態15に係る電力供給システムは、実施の形態13で説明した図13、図14のフローチャートに基づいて動作する。実施の形態15に係る電力供給システムの動作、機能の説明については、実施の形態13と異なる部分のみ説明する。
ステップS41では、tonにTを代入している。これによって、式(3)によりVinは0となり、昇降圧チョッパ32の入力電圧Vinは0Vからスタートする。
ステップS42以降の説明は、実施の形態13のフローチャートの各ステップの処理と変わらない。
以上の処理により、Vinが0Vから出発して、図2のV2に近い値のVm以下の電圧の範囲で、負荷の電力と同じ電力か交流発電機が発電できる最大電力かtminを式(3)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力のどれかを交流発電機に発電させる昇降圧チョッパが得られる。
以上説明したように、実施の形態15に係る電力供給システムでは、制御部31、すなわち昇降圧チョッパ32の入力電圧Vinが0Vから出発して、図2のV2に近い値のVm以下の電圧の範囲で、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(3)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力かのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。また、交流発電機2の出力電圧は、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。したがって、実施の形態15に係る電力供給システムは、交流発電機2の出力電圧を所定の電圧以下に抑えることが可能となり、制御部に低耐圧のスイッチング素子を使用でき、制御部を小型化および低損失化できる効果がある。
また、実施の形態15に係る電力供給システムでは、交流発電機の発電状態をフィードバックして交流発電機の最大発電電力に対する出力電圧を予測するため、負荷変動に対する制御部の入力電圧の応答性を上げることができる。
さらに、実施の形態15に係る電力供給システムでは、交流発電機2の出力電圧を負荷5の蓄電デバイスの電圧より高い範囲と低い範囲の両方で調整できるため、設計の自由度が増すとともに、蓄電デバイスの過充電、過放電を防ぐことができる。
なお、実施の形態15に係る電力供給システムでは、交流発電機2の発電電力が最大となる電圧より低電圧側で動作させているが、高電圧側でも同様の制御が可能である。
実施の形態16.
実施の形態16は、交流発電機の発電機情報から最大出力電力となる電圧を求めて、PID制御を行う制御部に降圧チョッパを使用した電力供給システムに関するものである。
以下、本願発明の実施の形態16の構成、動作について、電力供給システムのシステム構成図である図8、制御部の制御フローチャートである図16に基づいて説明する。なお、制御部の構成は実施の形態7で説明した図3と同じであり、降圧チョッパ12を使用する。
実施の形態16では、交流発電機2の発電機情報である極対数、誘起電圧定数を制御部4にあらかじめ記憶し、さらにPID制御に必要な制御定数を算出するための発電機情報を記憶しておき、交流発電機2から運転状態を表す発電機情報である回転数rpmが制御回路42に入力されている。
制御部4としては、降圧チョッパ12を使用するため、降圧チョッパ12の入力電圧Vin、出力電圧Vout、駆動周期T、トランジスタQ1のオン時間tonの関係は式(1)で表せる。
交流発電機をPID制御するためには、比例項P、積分項I、および微分項Dが必要であるが、これらは交流発電機の発電機情報である比例項ゲインKp、積分項ゲインKi、および微分項ゲインKdから求めることができる。
したがって、交流発電機2の発電機情報(比例項ゲインKp、積分項ゲインKi、微分項ゲインKd)を制御部4に記憶しておく。
なお、 本実施の形態16では、交流発電機2をPI制御で制御する場合の例について説明する。
この降圧チョッパの制御のフローチャートは図16である。
ステップS41では、tonにTを代入している。これによって、式(1)によりVinが降圧チョッパ12で制御できる最低の電圧であるVoutからスタートする。
ステップS42では、交流発電機2の回転数rpmを取得する。
ステップS43では、交流発電機2の最大出力電力となる電圧Vmを求める。Vmは図2のV2と近い値になる。
ステップS44では、制御部4の入力電圧Vinが交流発電機2の最大出力電力となる電圧Vm以上かどうかを判定している。制御部4の入力電圧Vinが交流発電機2の最大出力電力となる電圧Vm以上であれば、ステップS52に進む。制御部4の入力電圧Vinが交電圧Vmより小さければ、制御部4の入力電圧Vinを低くするためにステップS49に進む。
ステップS49では、制御部4の入力電圧Vinを低くするためにトランジスタQ1のオン時間tonを長くしている。
ステップS52では、制御部4の出力電圧Voutと制御部4の出力電圧の目標値のVrefの偏差であるVdefを求める。
ステップS53では、VdefからPI制御の比例項P(Kp×Vdef)を求める。 ステップS54では、VdefからPI制御の積分項I(I+Ki×Vdef)を求める。
ステップS55では、比例項Pと積分項IからQ1のオン時間ton(P+I)を求める。
ステップS47とステップS48およびステップS50とステップS51の処理でtonがtminからTの間に収まるようにしている。
以上の処理で、VinがVoutから出発して、図2のV2に近い値のVm以下の電圧の範囲で、負荷の電力と同じ電力か交流発電機2が発電できる最大電力かtminを式(1)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力のどれかを交流発電機2に発電させる降圧チョッパが得られる。
なお、本実施の形態16では、PI制御を用いたが、PID制御を用いることができる。この場合、微分項Dは、D=Kd×(Vdef(n)−Vdef(n−1))で求めることができ、この場合ステップS55は、(ton←P+I+D)となる。
ここで、Vdef(n−1) は、前回のVdefを表す。
以上説明したように、実施の形態16に係る電力供給システムでは、制御部11、すなわち降圧チョッパ12の入力電圧VinがVoutから出発して、図2のV2に近い値のVm以下の電圧の範囲で、負荷の電力と同じ電力か交流発電機2が発電できる最大電力かtminを式(1)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力のどれかを交流発電機2に発電させることができる。また、交流発電機2の出力電圧は、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。
したがって、実施の形態16に係る電力供給システムは、交流発電機2の出力電圧を所定の電圧以下に抑えることが可能となり、制御部に低耐圧のスイッチング素子を使用でき、制御部を小型化および低損失化できる効果がある。
また、実施の形態16に係る電力供給システムでは、交流発電機の発電状態をフィードバックして交流発電機の最大発電電力に対する出力電圧を予測するため、負荷変動に対する制御部の入力電圧の応答性を上げることができる。
さらに、実施の形態16に係る電力供給システムでは、交流発電機2の出力電圧を負荷5の蓄電デバイスの電圧より高い範囲で調整できるため、蓄電デバイスの過充電、過放電を防ぐことができる。
なお、実施の形態16に係る電力供給システムでは、交流発電機2の発電電力が最大となる電圧より低電圧側で動作させているが、高電圧側でも同様の制御が可能である。
実施の形態17.
実施の形態17は、交流発電機の発電機情報から最大出力電力となる電圧を求めて、PID制御を行う制御部に昇圧チョッパを使用した電力供給システムに関するものである。
実施の形態17に係る電力供給システムのシステム構成図は、実施の形態16に係る電力供給システムのシステム構成図と同じ図8である。また、制御部の構成は、実施の形態8と同じ図5であり、昇圧チョッパ22を使用する。
昇圧チョッパ22の入力電圧Vin、出力電圧Vout、駆動周期T、トランジスタQ1のオン時間tonの関係は式(2)で表せる。
実施の形態17において、昇圧チョッパ22を用いて、トランジスタQ1のオン時間tonを変化させて、昇圧チョッパ22の入力電圧Vinを調節することで、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(2)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力Poutのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。
本願発明の実施の形態17に係る電力供給システムは、実施の形態16で説明した図16のフローチャートに基づいて動作する。実施の形態17に係る電力供給システムの動作、機能の説明については、実施の形態16と異なる部分のみ説明する。
ステップS41では、tonにTを代入している。これによって、式(2)によりVinは0となり、昇圧チョッパ22の入力電圧Vinは0Vからスタートする。
ステップS42以降の説明は、実施の形態16のフローチャートの各ステップの処理と変わらない。
以上の処理により、Vinが0Vから出発して、図2のV2に近い値のVm以下の電圧の範囲で、負荷の電力と同じ電力か交流発電機が発電できる最大電力かtminを式(2)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力のどれかを交流発電機に発電させる昇圧チョッパが得られる。
以上説明したように、実施の形態17に係る電力供給システムでは、制御部21、すなわち昇圧チョッパ22の入力電圧Vinが0Vから出発して、図2のV2に近い値のVm以下の電圧の範囲で、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(2)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力かのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。また、交流発電機2の出力電圧は、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。
したがって、実施の形態17に係る電力供給システムは、交流発電機2の出力電圧を所定の電圧以下に抑えることが可能となり、制御部に低耐圧のスイッチング素子を使用でき、制御部を小型化および低損失化できる効果がある。
また、実施の形態17に係る電力供給システムでは、交流発電機の発電状態をフィードバックして交流発電機の最大発電電力に対する出力電圧を予測するため、負荷変動に対する制御部の入力電圧の応答性を上げることができる。
さらに、実施の形態17に係る電力供給システムでは、交流発電機2の出力電圧を負荷5の蓄電デバイスの電圧より低い範囲で調整できるため、蓄電デバイスの過充電、過放電を防ぐことができる。
なお、実施の形態17に係る電力供給システムでは、交流発電機2の発電電力が最大となる電圧より低電圧側で動作させているが、高電圧側でも同様の制御が可能である。
実施の形態18.
実施の形態18は、交流発電機の発電機情報から最大出力電力となる電圧を求めて、PID制御を行う制御部に昇降圧チョッパを使用した電力供給システムに関するものである。
実施の形態18に係る電力供給システムのシステム構成図は、実施の形態16に係る電力供給システムのシステム構成図と同じ図8である。また、制御部の構成は、実施の形態9と同じ図6であり、昇降圧チョッパ32を使用する。
昇降圧チョッパ32の入力電圧Vin、出力電圧Vout、駆動周期T、トランジスタQ1、2のオン時間tonの関係は式(3)で表せる。
実施の形態18において、昇降圧チョッパ32を用いて、トランジスタQ1、2のオン時間tonを変化させて、昇降圧チョッパ32の入力電圧Vinを調節することで、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(3)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力Poutのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。
本願発明の実施の形態18に係る電力供給システムは、実施の形態16で説明した図16のフローチャートに基づいて動作する。実施の形態18に係る電力供給システムの動作、機能の説明については、実施の形態16と異なる部分のみ説明する。
ステップS41では、tonにTを代入している。これによって、式(3)によりVinは0となり、昇降圧チョッパ32の入力電圧Vinは0Vからスタートする。
ステップS42以降の説明は、実施の形態16のフローチャートの各ステップの処理と変わらない。
以上の処理により、Vinが0Vから出発して、図2のV2に近い値のVm以下の電圧の範囲で、負荷の電力と同じ電力か交流発電機が発電できる最大電力かtminを式(3)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力のどれかを交流発電機に発電させる昇降圧チョッパが得られる。
以上説明したように、実施の形態18に係る電力供給システムでは、制御部31、すなわち昇降圧チョッパ32の入力電圧Vinが0Vから出発して、図2のV2に近い値のVm以下の電圧の範囲で、負荷5の電力と同じ電力か、交流発電機2が発電できる最大電力か、tminを式(3)のtonに代入したときのVinの値によって決まる出力電力かのいずれかを交流発電機2に発電させることができる。また、交流発電機2の出力電圧は、時間の経過とともに一定の電圧に収束する。したがって、実施の形態18に係る電力供給システムは、交流発電機2の出力電圧を所定の電圧以下に抑えることが可能となり、制御部に低耐圧のスイッチング素子を使用でき、制御部を小型化および低損失化できる効果がある。
また、実施の形態18に係る電力供給システムでは、交流発電機の発電状態をフィードバックして交流発電機の最大発電電力に対する出力電圧を予測するため、負荷変動に対する制御部の入力電圧の応答性を上げることができる。
さらに、実施の形態18に係る電力供給システムでは、交流発電機2の出力電圧を負荷5の蓄電デバイスの電圧より高い範囲と低い範囲の両方で調整できるため、設計の自由度が増すとともに、蓄電デバイスの過充電、過放電を防ぐことができる。
なお、実施の形態18に係る電力供給システムでは、交流発電機2の発電電力が最大となる電圧より低電圧側で動作させているが、高電圧側でも同様の制御が可能である。
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
この発明は、交流発電機によって発電される電力を、蓄電デバイスを有する負荷に供給するシステムに関するものであり、電力供給システムに広く適用できる。

Claims (10)

  1. 垂下特性を持つ交流発電機と、前記交流発電機の交流出力を直流に変換する整流部と、前記交流発電機から電力の供給を受ける蓄電デバイスを有する負荷と、前記整流部と前記負荷との間に設けられた制御部とから構成され、前記制御部は前記交流発電機の最大電力動作点に対応する出力電圧よりも低い所定の電圧で動作するように前記交流発電機を制御し、前記交流発電機の出力電圧を前記制御部の定格入力電圧以下の所定の電圧から出発し、時間の経過とともに一定の電圧に収束するように制御する電力供給システム。
  2. 垂下特性を持つ交流発電機と、前記交流発電機の交流出力を直流に変換する整流部と、前記交流発電機から電力の供給を受ける蓄電デバイスを有する負荷と、前記整流部と前記負荷との間に設けられた制御部とから構成され、前記制御部は、前記交流発電機の運転状態に対応する出力電圧と出力電力の関係を記憶している制御回路を備え、前記交流発電機の運転状態を表すパラメータをフィードバックして、前記交流発電機の運転状態における前記交流発電機の出力電圧と出力電力の関係を予測して、前記交流発電機の出力電圧を、前記負荷の負荷電力が前記交流発電機の運転状態における前記交流発電機の最大出力電力より小さいときは、前記負荷の負荷電力と前記交流発電機の出力電力が等しくなる電圧から出発し、前記負荷の負荷電力が前記交流発電機の運転状態における前記交流発電機の最大出力電力より高いときは、前記交流発電機の出力電力が最大となる電圧から出発し、時間の経過とともに一定の電圧に収束するように制御する電力供給システム。
  3. 前記交流発電機の運転状態を表すパラメータは、前記交流発電機の回転数である請求項2に記載の電力供給システム。
  4. 前記交流発電機の運転状態を表すパラメータは、前記交流発電機の界磁電流である請求項2に記載の電力供給システム
  5. 垂下特性を持つ交流発電機と、前記交流発電機の交流出力を直流に変換する整流部と、前記交流発電機から電力の供給を受ける蓄電デバイスを有する負荷と、前記整流部と前記負荷との間に設けられた制御部とから構成され、前記制御部は、前記交流発電機の発電機情報を制御回路に記憶し、前記交流発電機の運転状態を表すパラメータをフィードバックすることで、前記交流発電機の最大出力電力となる電圧Vmを求め、前記交流発電機の出力電圧をこの電圧Vm以下の電圧の範囲内で、時間の経過とともに一定の電圧に収束するように制御し、前記交流発電機の出力電圧を前記制御部の定格入力電圧以下の所定の電圧から出発し、時間の経過とともに一定の電圧に収束するように制御する電力供給システム。
  6. 前記制御部は、前記交流発電機の出力電圧を前記負荷の電圧から出発し、時間の経過とともに前記交流発電機の出力電圧および出力電力が増加し、一定の電圧に収束するように制御する請求項1または請求項5に記載の電力供給システム。
  7. 前記制御部は、前記交流発電機の出力電圧を0Vから出発し、時間の経過とともに前記交流発電機の出力電圧および出力電力が増加し、一定の電圧に収束するように制御する請求項1または請求項5に記載の電力供給システム。
  8. 前記制御部は、前記整流部の出力電圧を低下させて前記負荷に供給する直流電圧変換部を備え、前記直流電圧変換部の出力電圧が目標電圧と一致するようにフィードバック制御する請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の電力供給システム。
  9. 前記制御部は、前記整流部の出力電圧を上昇させて前記負荷に供給する直流電圧変換部を備え、前記直流電圧変換部の出力電圧が目標電圧と一致するようにフィードバック制御する請求項1から請求項5、または請求項7のいずれか1項に記載の電力供給システム。
  10. 前記制御部は、前記整流部の出力電圧を低下もしくは上昇させて前記負荷に供給する直流電圧変換部を備え、前記直流電圧変換部の出力電圧が目標電圧と一致するようにフィードバック制御する請求項1から請求項5、または請求項7のいずれか1項に記載の電力供給システム。
JP2013516228A 2011-05-24 2012-02-15 電力供給システム Expired - Fee Related JP5584828B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013516228A JP5584828B2 (ja) 2011-05-24 2012-02-15 電力供給システム

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011115629 2011-05-24
JP2011115629 2011-05-24
PCT/JP2012/053517 WO2012160846A1 (ja) 2011-05-24 2012-02-15 電力供給システム
JP2013516228A JP5584828B2 (ja) 2011-05-24 2012-02-15 電力供給システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2012160846A1 JPWO2012160846A1 (ja) 2014-07-31
JP5584828B2 true JP5584828B2 (ja) 2014-09-03

Family

ID=47216935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013516228A Expired - Fee Related JP5584828B2 (ja) 2011-05-24 2012-02-15 電力供給システム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9369074B2 (ja)
JP (1) JP5584828B2 (ja)
CN (1) CN103563242B (ja)
DE (1) DE112012002213T5 (ja)
WO (1) WO2012160846A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6076221B2 (ja) * 2013-08-19 2017-02-08 三菱電機株式会社 電力変換装置
CN108474349B (zh) * 2016-12-13 2021-10-15 Vdm-泰克尼卡有限公司 调整风力涡轮机取力器的方法
US10985567B1 (en) 2019-11-12 2021-04-20 Zola Electric Labs Inc. Methods and systems for providing electric energy production and storage
US10984358B1 (en) 2019-11-12 2021-04-20 Zola Electric Labs Inc. Method and system for automatically controlling electrical power supply based on payment status

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1070801A (ja) * 1996-08-28 1998-03-10 Denso Corp ハイブリッド車用制御装置
JP2000341997A (ja) * 1999-05-25 2000-12-08 Honda Motor Co Ltd 電力供給システム
JP2005269843A (ja) * 2004-03-22 2005-09-29 Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd 系統連系装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2634293B2 (fr) * 1988-01-29 1990-10-19 Centre Nat Etd Spatiales Systeme de regulation du point de fonctionnement d'une alimentation a courant continu en zone de caracteristique generateur de tension ou de courant imposee
JPH08338234A (ja) * 1995-06-14 1996-12-24 Toyota Motor Corp 車両用加熱装置の電力供給装置
US6094011A (en) * 1995-06-26 2000-07-25 Kokusan Denki Co., Ltd Discharge lamp lighting device driven by internal combustion engine
US6348743B1 (en) * 1999-05-13 2002-02-19 Komatsu Ltd. Voltage control apparatus of engine generator and control method thereof
JP3548765B1 (ja) * 2003-03-11 2004-07-28 オムロン株式会社 最大電力追従制御装置
JP4433149B2 (ja) * 2003-10-31 2010-03-17 国産電機株式会社 エンジン駆動インバータ発電装置及びその制御方法
JP4561167B2 (ja) * 2004-04-28 2010-10-13 国産電機株式会社 インバータ発電装置
EP2133560A1 (en) * 2008-06-11 2009-12-16 Flexenclosure AB Wind turbine and power supply system
WO2011046147A1 (ja) * 2009-10-16 2011-04-21 三菱電機株式会社 車両用電源システム
JP2011234485A (ja) * 2010-04-27 2011-11-17 Honda Motor Co Ltd インバータ式発動発電機
JP5553677B2 (ja) * 2010-05-06 2014-07-16 本田技研工業株式会社 ハイブリッド式発動発電機の出力制御装置
DE112011105135T5 (de) 2011-04-08 2014-01-02 Mitsubishi Electric Corporation Stromversorgungssystem für ein Fahrzeug

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1070801A (ja) * 1996-08-28 1998-03-10 Denso Corp ハイブリッド車用制御装置
JP2000341997A (ja) * 1999-05-25 2000-12-08 Honda Motor Co Ltd 電力供給システム
JP2005269843A (ja) * 2004-03-22 2005-09-29 Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd 系統連系装置

Also Published As

Publication number Publication date
US9369074B2 (en) 2016-06-14
CN103563242B (zh) 2016-08-17
US20140097805A1 (en) 2014-04-10
DE112012002213T5 (de) 2014-06-26
JPWO2012160846A1 (ja) 2014-07-31
CN103563242A (zh) 2014-02-05
WO2012160846A1 (ja) 2012-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8981751B1 (en) Control system optimization via adaptive frequency adjustment
US9158314B2 (en) Voltage regulator, and control circuit and control method thereof
JP4107508B2 (ja) 電圧変換装置
JP5584828B2 (ja) 電力供給システム
KR20050075694A (ko) 제어회로 장치 및 전원회로 제어방법
JP6350305B2 (ja) 電圧変換装置及び電圧変換方法
JP2011234485A (ja) インバータ式発動発電機
JP2017060303A (ja) 電源装置
US20110204864A1 (en) Coefficient scaling depending on number of active phases
JP5136093B2 (ja) Dc−dcコンバータの制御装置
JP6112258B2 (ja) 電力変換装置、発電システム、制御装置および制御方法
JP4937895B2 (ja) 昇降圧コンバータの駆動制御装置
EP3203620B1 (en) Dc-dc converter including dynamically adjusted duty cycle limit
JP2009303423A (ja) 昇降圧コンバータの駆動制御装置
WO2017169686A1 (ja) 電圧変換装置及び電圧変換方法
JP5104064B2 (ja) Dc−dcコンバータおよびその制御方法
JP2013059186A (ja) 電源回路及びその制御方法
KR100593925B1 (ko) 듀티 선택 제어 기능을 갖는 dc-dc 컨버터
CN107947582B (zh) 电压转换装置及输送机器
JP6692168B2 (ja) Ups機能を有する蓄電装置及びups機能を有する蓄電装置の制御方法
JP5507416B2 (ja) 電源装置
JP6564640B2 (ja) エンジン発電機
US11588401B2 (en) Method for operating an inverter and inverter for carrying out the method
JP5558608B1 (ja) 電源装置および電源装置の制御方法
JP6234242B2 (ja) 電源装置

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140624

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140718

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5584828

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees