JP6628595B2 - 風力発電用のアシスト制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、風力発電用のアシスト制御装置に関するものである。

特許文献１には、風力発電装置における風車の起動アシスト制御装置が開示されている。この起動アシスト制御装置は、風車の停止状態からの起動性の向上を目的としたものであり、起動アシスト制御手段１４と起動アシスト用電流供給系統２２とを備える。起動アシスト制御手段１４は、風車が一定時間以上非回転状態にあるときに起動アシスト用電流供給系統２２をオンとし、風車が風力により一定回転数以上で回転したときに起動アシスト用電流供給系統２２をオフにする制御を行う。起動アシスト制御手段１４によって起動アシスト用電流供給系統２２がオン状態に切り替えられると、起動アシスト用電流供給系統２２は、発電機２で発生するコギングトルクを打消すように磁気トルクを発生させる。

特開２００４−２８５９９１号公報

しかし、特許文献１で開示される起動アシスト制御装置は、風車が完全に停止しているときのみアシストを開始する装置であるため、風速が上昇しても、風車の回転数Ｎが発電開始回転数Ｎ２に到達するまでに時間がかかるという問題がある。しかも、風車が完全に停止しているときのみアシストを行う構成であるため、全てのアシスト開始時に大きな磁気トルクが必要となり、アシストする時間も長くなるため、消費電力が増大する懸念がある。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、アシスト動作時に、より早期に回転数を上昇させることができ、且つアシスト動作時の消費電力を抑制し得る風力発電用のアシスト制御装置を提供することを解決すべき課題としている。

本発明は、風車の回転時に発電する発電機と、
前記風車の回転数を検出する回転数検出部と、
前記回転数検出部によって検出された回転数が０よりも大きい所定の基準値を超えた状態から前記基準値以下に変化した場合に、蓄電部又は外部電源からの電力を用いて前記発電機を電動機として駆動して前記風車に回転力を与えるアシスト制御を行う制御部と、を有し、
前記制御部は、前記アシスト制御の開始後の前記回転数検出部で検出される回転数が前記基準値よりも大きく、且つ、発電制御の開始条件である発電開始回転数よりも小さい所定の目標値に達した場合に前記アシスト制御を停止させる。

本発明に係るアシスト制御装置は、風車の回転が完全に停止する前に発電機を電動機として駆動し、風車に回転力を与えることができる。この構成によれば、風車の回転力が完全に失われた状態でアシスト制御を行う構成と比較して、より短い時間に所望の回転数まで上昇させやすくなり、発電効率をより高めることができる。更に、風車の回転力が完全に失われた状態でアシスト制御を行う構成と比較して、風車を回転させるために必要な駆動トルクがより抑えられ、アシスト制御時の消費電力をより低減することができる。また、風車の回転数が低下した場合、回転が完全に停止する前にアシスト制御によって回転数を目標値まで確実に高めることができる。

実施例１のアシスト制御装置を備えた風力発電装置を概略的に示すブロック図である。 図１の風力発電装置を具体化して示す回路図である。 実施例１のアシスト制御装置で実行される切替処理の流れを例示するフローチャートである。 実施例１のアシスト制御装置における経過時間と回転数との関係についての一例を示すグラフである。

本発明において、制御部は、アシスト制御の開始時点から一定時間経過しても回転数検出部によって検出される回転数が発電制御の開始条件である発電開始回転数に達しない場合、所定の解除条件が成立するまでアシスト制御を行わない状態を維持する構成であってもよい。

この構成によれば、発電制御が開始されないままアシスト制御が多数回繰り返され、アシスト制御に起因する電力消費が増大してしまうことを抑えることができる。

本発明において、制御部は、アシスト制御を所定の複数回行っても回転数検出部によって検出される回転数が発電制御の開始条件である発電開始回転数に達しない場合、所定の解除条件が成立するまでアシスト制御を行わない状態を維持する構成であってもよい。

この構成によれば、発電制御が開始されないままアシスト制御が多数回繰り返され、アシスト制御に起因する電力消費が増大してしまうことを抑えることができる。

本発明は、風速を検出する風速検出部を備えていてもよい。そして、制御部は、風速検出部によって検出される風速が０よりも大きい所定値以上となった場合にアシスト制御を行わない状態を解除する構成であってもよい。

この構成によれば、発電開始回転数に達する可能性が低くなった時期にアシスト制御を行わない状態（終了状態）に切り替えて電力消費を抑えた後、風速が所定値まで増大して発電開始回転数に達する可能性が高まった時期に、その終了状態を解除することができる。このような制御により、発電効率をより一層高めることができる。

本発明において、制御部は、蓄電部からの電力を用いてアシスト制御を行う構成であってもよい。そして、蓄電部の蓄電残量が規定の残量を下回っている場合に、アシスト制御を中止する構成であってもよい。

この構成によれば、蓄電部の蓄電残量が低下状態にあるときにアシスト制御に起因する蓄電部の電力消費を抑えることができる。これにより、例えば、蓄電部の蓄電残量が低下状態にあるときに蓄電部の充電を優先させたり、或いは、蓄電部による供給電力をアシスト制御以外に優先的に用いたりすることが可能となる。

＜実施例１＞
本発明を具体化した実施例１について、図面を参照しつつ説明する。
図１には、実施例１に係るアシスト制御装置２を用いた風力発電装置１を示している。図１の風力発電装置１は、主として、風車１００、発電機３、整流・昇圧部２０、電気ブレーキ部３０、降圧部４０、バッテリ６０などを備えている。この風力発電装置１は、風車１００の回転時に発電機３で電力を発生させ、所望の出力に変換した上でバッテリ６０の充電や、外部出力端子６２からの出力を行う装置として構成されている。そして、アシスト制御装置２は、発電機３、回転数センサ７、風速センサ９、制御部１０などによって構成され、風力発電装置１で行う発電動作やアシスト動作を制御する装置として構成されている。

図２のように、風車１００は、例えば、垂直軸型風車として構成されており、鉛直方向に延びる回転軸の周囲に複数の直線翼を一体回転可能に連結させた直線翼垂直軸風車などによって構成されている。なお、ここで示す例はあくまで一例であり、公知の様々な風車を用いることができる。

発電機３は、例えば、三相交流発電機として構成され、風車１００の回転と連動して回転する回転子と、固定子巻線が巻かれるとともに回転子に近接して配置される固定子とを備える。例えば、発電機３は、回転子が風車１００の回転軸に連結されて回転軸と一体的に回転する構成をなし、回転子の回転時には各相の導電路７４，７５，７６に三相交流が発生する構成をなす。

整流・昇圧部２０は、発電機３に発電動作を行わせる場合には昇圧チョッパ回路として作動し、発電機３を電動機として動作させる場合にはインバ−タとして作動する回路である。

図２のように、整流・昇圧部２０は、発電機３の各相の導電路７４，７５，７６にそれぞれ設けられたコイルＬ１，Ｌ２，Ｌ３、コイルＬ１に接続される一対のスイッチ素子Ｓａ１，Ｓｂ１、コイルＬ２に接続される一対のスイッチ素子Ｓａ２，Ｓｂ２、コイルＬ３に接続される一対の半導体スイッチ素子Ｓａ３，Ｓｂ３をそれぞれ備える。スイッチ素子Ｓａ１，Ｓｂ１，Ｓａ２，Ｓｂ２，Ｓａ３，Ｓｂ３は、例えばＩＧＢＴなどの半導体スイッチ素子によって構成され、それぞれのゲートには、駆動部１４からの駆動信号が個別に入力される。

このように構成される整流・昇圧部２０は、発電制御時には、発電機３で発生する交流電圧を直流電圧に変換し且つ入力電力を昇圧して出力するように機能する。また、整流・昇圧部２０は、アシスト制御時には、供給される直流電力（例えば外部電源１３０から供給される直流電力）を三相交流に変換し、発電機３に三相交流電力を供給することで発電機３を電動機として回転駆動するように機能する。なお、アシスト制御時の供給電力は、バッテリ６０からの電力であってもよい。

電気ブレーキ部３０は、整流・昇圧部２０から出力される出力電力の一部を消費するための部分である。この電気ブレーキ部３０は、抵抗３４、ダイオード３６、スイッチ素子３２などを備える。スイッチ素子３２は、例えばＩＧＢＴなどの半導体スイッチ素子によって構成され、駆動部１５からの制御信号によってオンオフが制御される。電気ブレーキ部３０は、導電路７１と導電路７２の間に抵抗３４及びスイッチ素子３２が直列に接続され、スイッチ素子３２のオン動作に応じて抵抗３４に電流を流し、整流・昇圧部２０から出力される電力の一部を消費させるように機能する。スイッチ素子３２のゲートには駆動部１５から出力されるＰＷＭ信号が入力され、電気ブレーキ部３０での消費電力量はＰＷＭ信号のデューティによって制御される。

コンデンサ５０は、導電路７１と導電路７２との間に接続されている。このコンデンサ５０は、降圧部４０に入力される入力電流を平滑化する機能を有する。

降圧部４０は、公知の降圧コンバータとして構成され、導電路７１の通電をオンオフするスイッチ素子４２と、コイル４８と、コンデンサ４６とを備える。スイッチ素子４２は、例えばＭＯＳＦＥＴなどによって構成され、駆動部１６からのＰＷＭ信号に応じてオンオフする構成をなす。

バッテリ６０は、例えば、公知の二次電池として構成されており、風力発電装置１を構成する様々な負荷を駆動するための電源として機能する。図示はしていないが、風力発電装置１には、バッテリ６０からの電力に基づいて複数の電源電圧を生成する電源回路が設けられており、例えば制御部１０には、電源回路で生成された電源電圧が印加される。バッテリ６０の正側の端子と出力側導電路８１との間には、スイッチ６１が設けられ、制御部１０によってスイッチ６１のオンオフが制御される。

回転数センサ７は、風車１００の回転数を検出する回転数検出部の一例に相当する。この回転数センサ７は、風車１００の回転軸の回転数（回転速度）を検出し得るセンサであればよく、公知の様々な回転数センサを用いることができる。制御部１０は、回転数センサ７からの出力値を取得して風車１００の回転数を把握する。

風速センサ９は、公知の風速センサによって構成されている。この風速センサ９は、風車１００の所定位置（例えば回転翼以外の部位）に取り付けられ、風速センサ９が取り付けられた位置の風速を示す値を出力する。制御部１０は、風速センサ９からの出力値（検出値）を取得して、風車付近の風速を把握する。

制御部１０は、例えば、マイクロコンピュータなどからなる制御回路１２と、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなる記憶部１８と、制御信号を出力する複数の駆動部１４，１５，１６などを備えている。制御部１０には、回転数センサ７や風速センサ９からの出力値以外にも、様々な検出値が入力される。例えば、図１で示す検出部９１は、電流センサ及び電圧センサを備え、整流・昇圧部２０から出力される出力電流及び出力電圧が検出部９１によって検出され、制御部１０に入力される。検出部９２は、電流センサ及び電圧センサを備え、降圧部４０から出力される出力電流及び出力電圧が検出部９２によって検出され、制御部１０に入力される。

風力発電装置１の出力端子６２は、例えば、蓄電池システム１２０の入力端子に接続可能とされている。蓄電池システム１２０は、入力端子１２２から電力を取り込み、出力電力を最大電力に追従させるＭＰＰＴ制御を行う制御回路と、この制御回路からの出力電力によって充電を行う蓄電池とを備える。

このように構成される風力発電装置１は、風車１００が風力を受けて回転し且つ制御部１０が発電制御を実行しているときには、発電機３の発電によって得られた電力を変換して出力する。一方、風車１００の回転数が低下した所定の場合には、制御部１０がアシスト制御を実行し、発電機３を電動機として駆動する。このアシスト制御時には、制御部１０は発電制御を停止する。制御部１０による具体的な制御については後述する。

次に、風力発電装置１で行われる切替制御ついて説明する。
制御部１０は、電源電圧が入力されて動作開始状態となった場合に、図３で示す切替制御を実行する。図３で示す切替制御は、風車１００の回転をアシストするアシスト制御の実行と停止を切り替える制御である。

制御部１０は、図３で示す切替制御の開始後、まず、アシスト開始条件が成立しているか否かを判断する（Ｓ１）。具体的には、風速センサ９で検出される風速が所定風速値（アシスト開始風速）以上であるか否かを判断し、風速センサ９で検出される風速が所定風速値以上であれば、Ｓ１にてＹｅｓと判断する。なお、風速センサ９で検出される風速が所定風速値未満である間は、Ｓ１にてＮｏの判断が繰り返され、この間は待機状態となる。

制御部１０は、Ｓ１にてＹｅｓと判断する場合、アシスト制御を開始する（Ｓ２）。Ｓ２にてアシスト制御を開始する場合、制御部１０は、外部からの直流電力（例えば、外部電源１３０からの直流電力）を用いて発電機３を電動機として駆動し、風車１００に回転力を与える制御（アシスト制御）を行う。

整流・昇圧部２０は、上述したように周知のインバータ回路となっており、制御部１０は、発電機３を電動機として運転する場合、各スイッチ素子Ｓａ１，Ｓｂ１，Ｓａ２，Ｓｂ２，Ｓａ３，Ｓｂ３のゲートをスイッチング制御することで、整流・昇圧部２０をインバータ回路として動作させ、外部電源１３０から供給される直流電力を三相交流に変換し、発電機３に三相交流電力を供給する。このように発電機３に三相交流電力を供給することで発電機３の回転子を回転駆動する。このような発電機３の回転駆動により風車１００に回転力が与えられると、風車１００の回転速度（回転数）は徐々に上昇する。

制御部１０は、Ｓ２で実行されるアシスト制御（風車１００の回転駆動）を、風車１００の回転数が目標値（目標回転数）以上となるまで継続し、風車１００の回転数が目標値（目標回転数）以上となるまではＳ３でＮｏの判断を繰り返す。Ｓ２にてアシスト制御を開始した後、風車１００の回転数が目標値（目標回転数Ｎ２）以上となった場合、制御部１０は、Ｓ３にてＹｅｓと判断し、アシスト制御を停止させる（Ｓ４）。なお、図３の切替制御で使用される風車１００の回転数は、図１等で示す回転数センサ７の検出値によって特定される風車１００の回転数である。

Ｓ４でアシスト制御を停止した後、制御部１０は、風車１００の回転数が下限回転数Ｎ１以下になったか否かを判断する。下限回転数Ｎ１は、基準値の一例に相当し、０よりも大きい値であって且つ目標回転数Ｎ２よりも小さい値となっている。制御部１０は、風車１００の回転数が下限回転数Ｎ１を超えている場合、Ｓ５にてＮｏと判断し、風車１００の回転数が下限回転数Ｎ１以下である場合には、Ｓ５にてＹｅｓと判断する。

制御部１０は、Ｓ５でＮｏと判断した場合、風車１００の回転数が発電開始回転数Ｎ３以上であるか否かを判断する（Ｓ６）。風車１００の回転数が発電開始回転数Ｎ３以上である場合には、制御部１０は、発電制御を開始する（Ｓ７）。

制御部１０は、Ｓ６でＹｅｓと判断した場合、発電制御を開始し、発電機３を「発電機」として動作させるとともに、発生した電力を変換して出力する（Ｓ７）。制御部１０は、発電制御を行う場合、各スイッチ素子Ｓａ１，Ｓｂ１，Ｓａ２，Ｓｂ２，Ｓａ３，Ｓｂ３に対し制御信号を出力し、整流・昇圧部２０を三相昇圧チョッパ回路として動作させる。制御部１０は、整流・昇圧部２０を三相昇圧チョッパ回路として動作させる場合、整流・昇圧部２０からの出力電力が、風車１００の回転数に対応して定まる最大電力となるようにＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）制御を行う。更に、制御部１０は、電気ブレーキ部３０及び降圧部４０を動作させ、整流・昇圧部２０でのＭＰＰＴ制御によって出力される直流電力を太陽電池の特性を模した所定の特性で出力する。降圧部４０から出力される電力は、出力端子６２から出力することもでき、バッテリ６０の充電に用いることもできる。

制御部１０は、Ｓ７で開始した発電制御を、所定の終了条件の成立時に停止させる。例えば、風車１００の回転数が発電開始回転数Ｎ３未満になった場合に発電制御を停止させてもよく、この場合、発電制御の停止後、Ｓ５の判断処理に戻るようにすればよい。

制御部１０は、Ｓ５でＹｅｓと判断した場合、上述したアシスト制御を再開する（Ｓ８）。制御部１０は、Ｓ８でアシスト制御を実行する時も、外部からの直流電力（例えば、外部電源１３０からの直流電力）を用いて発電機３を電動機として駆動し、風車１００に回転力を与える制御を行う。制御部１０は、Ｓ８で再開したアシスト制御（風車１００の回転駆動）を、風車１００の回転数が目標値（目標回転数Ｎ２）以上となるまで継続し、Ｓ８の処理の開始以降、風車１００の回転数が目標値（目標回転数Ｎ２）以上となるまではＳ９でＮｏの判断を繰り返す。制御部１０は、Ｓ８にてアシスト制御を再開した後、風車１００の回転数が目標値（目標回転数Ｎ２）以上となった場合にＳ９にてＹｅｓと判断し、アシスト制御を停止する（Ｓ１０）。

制御部１０は、Ｓ１０でアシスト制御を停止した後、風車１００の回転数が上述した下限回転数Ｎ１（基準値）以下になったか否かを判断する（Ｓ１１）。そして、風車１００の回転数が下限回転数Ｎ１を超えている場合には、Ｓ１１にてＮｏと判断し、この場合、Ｓ６の判断処理に戻る。一方、風車１００の回転数が下限回転数Ｎ１以下である場合には、Ｓ１１にてＹｅｓと判断する。

Ｓ１１にてＹｅｓに進む場合、風車１００の回転数が上述した下限回転数（基準値）以下になった連続回数を参照し、その連続回数が閾値Ｎに達したか否かを判断する。本構成では、例えばＳ５及びＳ１１でＹｅｓと判断される回数をカウントしており、このカウント値は、Ｓ６でＹｅｓと判断する場合（即ち、発電制御が開始される場合）又は、Ｓ１でＹｅｓに進む場合（即ち、アシスト終了状態が解除される場合）にリセットされるようになっている。上記カウント値は、Ｓ４でのアシスト制御の停止後、発電制御が行われずにアシスト制御が繰り返された連続回数に１を加えた値であり、制御部１０は、このカウント値（連続回数）が閾値Ｎに達した場合、Ｓ１２にてＹｅｓと判断し、アシスト制御を終了状態とする（Ｓ１４）。つまり、下限回転数以下になることで実行されるアシスト制御を所定の複数回（Ｎ−１回）行っても回転数センサ７によって検出される回転数が発電制御の開始条件である発電開始回転数Ｎ３に達しない場合に、Ｓ１４にてアシスト制御を終了状態としているのである。また、上記カウント値（連続回数）が閾値Ｎに達していない場合でも、１分間の平均風速が閾値風速Ｖ以下である場合には、Ｓ１３でＹｅｓと判断し、アシスト制御を終了状態とする（Ｓ１４）。本構成では、所定のサンプリング間隔で風速を検出しており、１分間の平均風速（一分間の間に所定のサンプリング間隔で得られた風速値の平均値）を所定の短時間毎に常時算出している。そして、Ｓ１３での１分間の平均風速とは、回転数が下限回転数以下であり、それが所定回数に達したことを検知したタイミングから１分間溯った期間（即ち、１分間溯った時点からその検知タイミングまでの１分間）の平均風速である。

「アシスト制御の終了状態」とは、所定の解除条件が成立するまで風車１００のアシスト制御を行わない状態であり、具体的には、Ｓ１でＹｅｓと判断されるまで（即ち、風速センサ９で検出される風速が所定風速値（アシスト開始風速）以上となるまで）、風車１００のアシスト制御を行わない状態を維持する。

制御部１０は、Ｓ１２において上記カウント値（連続回数）が閾値Ｎに達していないと判断し、Ｓ１３において１分間の平均風速が閾値風速Ｖ以下ではないと判断した場合には、Ｓ８に戻ってアシスト制御を再開し、Ｓ８以降の処理を再び行う。

図４は、図３のような切替制御を行った場合の風車の回転数の変化を例示している。例えば、電源投入後、時間ｔ１で、風速が所定値（アシスト開始風速）以上となった場合、風車１００の回転数はＳ２（図３）のアシスト制御によって目標回転数Ｎ２まで高められる。そして、目標回転数Ｎ２に達した時間ｔ２でアシスト制御が停止する。時間ｔ２の後、風車１００の回転数が下限回転数Ｎ１を超え続けたまま発電開始回転数Ｎ３に達した場合には、達した時間ｔ３からＳ７（図３）の発電制御が実行される。発電開始回転数Ｎ３に達した時間ｔ３の後、風車１００の回転数が下限回転数Ｎ１以下となった場合には、下限回転数Ｎ１以下となった時間ｔ４からＳ８（図３）のアシスト制御が再開され、そのアシスト制御によって目標回転数Ｎ２まで高められる。また、図示はしていないが、初回のアシスト制御の実行後、発電制御が行われずにアシスト制御が所定回数繰り返された場合、「アシスト制御の終了状態」となる。

以上のように、本構成のアシスト制御装置２は、回転数センサ７（回転数検出部）によって検出された回転数が０よりも大きい所定の基準値（下限回転数Ｎ１）を超えた状態から基準値以下に変化した場合に、制御部１０が、外部電源又は蓄電部からの電力を用いて発電機３を電動機として駆動し、風車１００に回転力を与えるようにアシスト制御を行う（Ｓ８）。つまり、アシスト制御装置２は、風車１００の回転が完全に停止する前に発電機３を電動機として駆動し、風車１００に回転力を与えることができるようになっている。

この構成によれば、風車１００の回転力が完全に失われた状態でアシスト制御を行う構成と比較して、より短い時間で所望の回転数まで上昇させやすくなり、発電効率をより高めることができる。更に、風車１００の回転力が完全に失われた状態でアシスト制御を行う構成と比較して、風車１００を回転させるために必要な駆動トルクがより抑えられ、アシスト制御時の消費電力をより低減することができる。

そして、制御部１０は、Ｓ８でアシスト制御を開始した後に回転数センサ７（回転数検出部）で検出される回転数が基準値（下限回転数Ｎ１）よりも大きい所定の目標値（目標回転数Ｎ２）に達した場合、Ｓ１０でアシスト制御を停止させる。この構成によれば、風車１００の回転数が低下した場合、回転が完全に停止する前にアシスト制御によって回転数を目標値まで確実に高めることができる。

更に、制御部１０は、アシスト制御を所定の複数回行っても回転数センサ７（回転数検出部）によって検出される回転数が発電制御の開始条件である発電開始回転数Ｎ３に達しない場合、所定の解除条件が成立するまでアシスト制御を行わない状態を維持する。この構成によれば、発電制御が開始されないままアシスト制御が多数回繰り返されてしまうことで電力消費が増大してしまうことを抑えることができる。

また、アシスト制御装置２は、風速を検出する風速センサ９（風速検出部）を備えている。そして、制御部１０は、図３のＳ１４にてアシスト制御の終了状態（アシスト制御を行わない状態）とした後、風速センサ９によって検出される風速が０よりも大きい所定値（アシスト開始風速）以上となった場合にアシスト制御の終了状態を解除する構成となっている。この構成によれば、発電開始回転数Ｎ３に達する可能性が低くなった時期にアシスト制御を行わない状態（終了状態）に切り替えて電力消費を抑えた後、風速が所定値まで増大して発電開始回転数Ｎ３に達する可能性が高まった時期に、その終了状態を解除することができる。このような制御により、発電効率をより一層高めることができる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）実施例１は、風車１００として垂直軸型風車を例示したが、水平軸型風車であってもよい。発電機３の回転子に対して直接又は間接的に駆動力を与え得る風車であれば、公知のあらゆる種類の風車に適用することができる。
（２）実施例１の図３の切替制御の一部を変更して、又は図３の切替制御に加えて、「アシスト制御を行わない状態」にするための別の条件を設定してもよい。具体的には、制御部１０は、所定の開始時期から一定時間経過しても回転数センサ７（回転数検出部）によって検出される回転数が発電制御の開始条件である発電開始回転数Ｎ３に達しない場合、所定の解除条件が成立するまで「アシスト制御を行わない状態」を維持する構成であってもよい。具体的には、例えば図３の切替制御に処理を追加し、直近のアシスト制御の開始時点から一定時間経過しても回転数センサ７（回転数検出部）によって検出される回転数が発電開始回転数Ｎ３に達しない場合に、Ｓ１４に進むようにしてもよい。例えば、図４の例において、時間ｔ６にてアシスト制御を開始した後、その開始時点ｔ６から一定時間Ｔａ経過しても、回転数センサ７（回転数検出部）によって検出される回転数が発電開始回転数Ｎ３に達しない場合、一定時間Ｔａ経過した時点ｔ８で、アシスト制御を終了状態としてもよい。或いは、図３の切替制御に処理を追加し、直近のアシスト制御の停止時点から一定時間経過しても回転数センサ７（回転数検出部）によって検出される回転数が発電開始回転数Ｎ３に達しない場合に、Ｓ１４に進むようにしてもよい。若しくは、回転数センサ７（回転数検出部）によって検出される回転数が最後に発電開始回転数Ｎ３を下回った時点から一定時間経過しても回転数センサ７（回転数検出部）によって検出される回転数が発電開始回転数Ｎ３に達しない場合に、Ｓ１４に進むようにしてもよい。
この構成によれば、発電制御が開始されないままアシスト制御が多数回繰り返され、アシスト制御に起因する電力消費が増大してしまうことを抑えることができる。
（３）いずれの実施例の構成も、制御部１０がバッテリ６０（蓄電部）からの電力を用いてアシスト制御を行うようにすることができる。この場合、バッテリ６０（蓄電部）の蓄電残量（電池に残されているエネルギー容量）を公知の電池残量センサによって検出する構成とし、制御部１０は、バッテリ６０（蓄電部）の蓄電残量が規定の残量を下回っている場合、アシスト制御を中止するようにしてもよい。例えば、バッテリ６０（蓄電部）の蓄電残量が規定の残量以上の場合には、上述したいずれかの実施例と同様の切替制御を行い、バッテリ６０（蓄電部）の蓄電残量が規定の残量を下回っている場合には、切替制御を行わず、回転数センサ７（回転数検出部）によって検出される回転数が発電開始回転数Ｎ３に達している場合にＳ７（図３）と同様の発電制御を行い、達していない場合にはこの発電制御を行わないようにすればよい。
この構成によれば、バッテリ６０（蓄電部）の蓄電残量が低下状態にあるときにアシスト制御に起因するバッテリ６０の電力消費を抑えることができる。これにより、例えば、バッテリ６０の蓄電残量が低下状態にあるときにアシスト制御に起因するバッテリ６０の放電を抑制し、充電を優先することが可能となる。また、バッテリ６０による供給電力をアシスト制御以外に優先的に用いることが可能となる。

１…風力発電装置
２…アシスト制御装置
３…発電機
７…回転数センサ（回転数検出部）
９…風速センサ（風速検出部）
１０…制御部
１００…風車

Claims (5)

1. 風車の回転時に発電する発電機と、
   前記風車の回転数を検出する回転数検出部と、
   前記回転数検出部によって検出された回転数が０よりも大きい所定の基準値を超えた状態から前記基準値以下に変化した場合に、蓄電部又は外部電源からの電力を用いて前記発電機を電動機として駆動して前記風車に回転力を与えるアシスト制御を行う制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記アシスト制御の開始後の前記回転数検出部で検出される回転数が前記基準値よりも大きく、且つ、発電制御の開始条件である発電開始回転数よりも小さい所定の目標値に達した場合に前記アシスト制御を停止させる風力発電用のアシスト制御装置。
2. 前記制御部は、前記アシスト制御の開始時点から一定時間経過しても前記回転数検出部によって検出される回転数が発電制御の開始条件である発電開始回転数に達しない場合、所定の解除条件が成立するまで前記アシスト制御を行わない状態を維持する請求項１に記載の風力発電用のアシスト制御装置。
3. 前記制御部は、前記アシスト制御を所定の複数回行っても前記回転数検出部によって検出される回転数が発電制御の開始条件である発電開始回転数に達しない場合、所定の解除条件が成立するまで前記アシスト制御を行わない状態を維持する請求項１に記載の風力発電用のアシスト制御装置。
4. 風速を検出する風速検出部を備え、
   前記制御部は、前記風速検出部によって検出される風速が０よりも大きい所定値以上となった場合に前記アシスト制御を行わない状態を解除する請求項２又は請求項３に記載の風力発電用のアシスト制御装置。
5. 前記制御部は、蓄電部からの電力を用いて前記アシスト制御を行う構成であり、蓄電部の蓄電残量が規定の残量を下回っている場合は、前記アシスト制御を中止する請求項１に記載の風力発電用のアシスト制御装置。

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