(57)【要約】【課題】発電機の位相を把握するための信号を測定するセンサとして低コストで低精度のセンサの適用を可能とするとともに、直流電流センサを不要としつつ、一定電圧で最大電力発電するようにインバータを位相制御することが可能な電力供給装置を提供する。【解決手段】電力供給装置の制御部ＣＮＴは、今回（現在）のインバータの位相で出力されている今回の出力電圧と前記目標電圧との関係、及び、今回の出力電圧と前回（前）のインバータの位相で出力された前回の出力電圧との関係に基づいて、次回（次）の前記インバータの位相の位相調整方向（遅角、進角）及び位相調整量（歩幅）を決定し、決定した位相調整方向及び位相調整量で調整した次回（次）の位相で前記インバータの位相制御を実行する。【選択図】図１
2020202675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の電圧をバッテリに供給する電力供給装置であって、
発電することにより交流電圧を出力する発電機と、
前記発電機が出力する交流電圧を整流して直流の出力電圧を出力するインバータと、
前記インバータが出力する出力電圧と前記発電機の回転位相及び回転速度とに基づいて、前記出力電圧が予め設定された目標電圧に近づくように、駆動信号により前記インバータを位相制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
今回のインバータの位相で出力されている今回の出力電圧と前記目標電圧との関係、及び、前記今回の出力電圧と前回のインバータの位相で出力された前回の出力電圧との関係に基づいて、次回の前記インバータの位相の位相調整方向及び位相調整量を決定し、
決定した位相調整方向及び位相調整量で調整した次回の位相で前記インバータの位相制御を実行する
ことを特徴とする電力供給装置。
【請求項２】
前記制御部は、
今回のインバータの位相で出力されている今回の出力電圧を取得する第１ステップと、
前記今回の出力電圧と前記目標電圧とを比較する第２ステップと、
前記第２ステップにおいて前記今回の出力電圧が前記目標電圧以上であると判断した場合には、前記位相調整方向を進角に決定する第３ステップとを実行する
ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記第２ステップにおいて前記今回の出力電圧が前記目標電圧未満であると判断した場合には、前記今回の出力電圧と前回のインバータの位相で出力された前回の出力電圧との差が予め設定された規定値以上であるか否かを判断する第４ステップと、
前記第４ステップにおいて前記今回の出力電圧と前記前回の出力電圧との差が前記規定値未満であると判断した場合には、前記位相調整方向を前回の位相調整方向に維持するように決定する第５ステップと、を実行する
ことを特徴とする請求項２に記載の電力供給装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記第４ステップにおいて前記今回の出力電圧と前記前回の出力電圧との差が前記規定値以上であると判断した場合には、前記今回の出力電圧が前記前回の出力電圧から上昇しているか否かを判断する第６ステップと、
前記第６ステップにおいて前記今回の出力電圧が前記前回の出力電圧から上昇していないと判断した場合には、前記位相調整方向を前回の位相調整方向から反転するように決定する第７ステップと、を実行する
ことを特徴とする請求項３に記載の電力供給装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記第６ステップにおいて前記今回の出力電圧が前記前回の出力電圧から上昇していると判断した場合には、前記位相調整方向を前回の位相調整方向に維持するように決定する第８ステップを実行する
ことを特徴とする請求項４に記載の電力供給装置。
【請求項６】
前記制御部は、
次回の位相調整方向を決定した後、前記今回の出力電圧と前記目標電圧との差に基づいて、次回の位相調整量を算出して決定する第９ステップを実行する
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の電力供給装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記今回の出力電圧と前記目標電圧との差が、予め設定された基準値以上の場合には、次回の位相調整量を予め設定された第１位相調整量に決定し、
一方、前記今回の出力電圧と前記目標電圧との差が、前記基準値未満の場合には、次回の位相調整量を前記第１位相調整量よりも小さく設定された第２位相調整量に決定する、
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の電力供給装置。
【請求項８】
前記制御部は、
今回のインバータの位相制御の位相に、決定した位相調整方向で、決定した位相調整量を加算して得られた位相を、次回のインバータの位相制御の位相とする第１０ステップを実行する
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の電力供給装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記第１０ステップにおいて決定した位相調整方向及び位相調整量で調整した次回の位相で前記インバータの位相制御する第１１ステップを実行する
ことを特徴とする請求項８に記載の電力供給装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記第１ステップにおいて、エンジンの工程の所定の回転数毎、予め設定された、規定時間毎、規定機械角毎、又は規定電気角毎に、前記インバータの出力電圧を取得することを特徴とする請求項２ないし９のいずれか一項に記載の電力供給装置。
【請求項１１】
前記発電機は、
エンジンの駆動に応じて発電して前記交流電圧を出力し、前記バッテリのバッテリ電圧は、前記バッテリに接続された負荷に供給されるようになっている
ことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の電力供給装置。
【請求項１２】
前記制御部は、
前記負荷による要求負荷の変動が発生して前記バッテリ電圧が変動することで、前記インバータの出力電圧が予め設定された基準範囲よりも変動した場合には、予め設定された待機時間の経過後に、
今回のインバータの位相で出力されている今回の出力電圧と前記目標電圧との関係、及び、前記今回の出力電圧と前回のインバータの位相で出力された前回の出力電圧との関係に基づいて、次回の前記インバータの位相の位相調整方向及び位相調整量を決定し、
決定した位相調整方向及び位相調整量で調整した次回の位相で前記インバータの位相制御を実行する
ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の電力供給装置。
【請求項１３】
前記制御部は、
前記エンジンの回転変動が発生して前記発電機が出力する交流電圧が変動することで、前記インバータの出力電圧が予め設定された基準範囲よりも変動した場合には、予め設定された待機時間の経過後に、
今回のインバータの位相で出力されている今回の出力電圧と前記目標電圧との関係、及び、前記今回の出力電圧と前回のインバータの位相で出力された前回の出力電圧との関係に基づいて、次回の前記インバータの位相の位相調整方向及び位相調整量を決定し、
決定した位相調整方向及び位相調整量で調整した次回の位相で前記インバータの位相制御を実行する
ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の電力供給装置。
【請求項１４】
前記発電機は、３相交流発電機であり、前記インバータは、三相フルブリッジ回路であることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の電力供給装置。
【請求項１５】
所定の電圧をバッテリに供給する電力供給装置であって、発電することにより交流電圧を出力する発電機と、前記発電機が出力する交流電圧を整流して直流の出力電圧を出力するインバータと、前記インバータが出力する出力電圧と前記発電機の回転位相及び回転速度とに基づいて、前記出力電圧が予め設定された目標電圧に近づくように、駆動信号により前記インバータを位相制御する制御部と、を備えた電力供給装置の制御方法であって、
前記制御部は、
今回のインバータの位相で出力されている今回の出力電圧と前記目標電圧との関係、及び、前記今回の出力電圧と前回のインバータの位相で出力された前回の出力電圧との関係に基づいて、次回の前記インバータの位相の位相調整方向及び位相調整量を決定し、
決定した位相調整方向及び位相調整量で調整した次回の位相で前記インバータの位相制御を実行する
ことを特徴とする電力供給装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給装置、及び、電力供給装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、三相発電機を用いた充電において、三相フルブリッジ回路を位相制御してＡＣ−ＤＣ変換をして充電する電力供給装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような従来の電力供給装置は、例えば、図３に示すような特性を有し、この特性を利用して、三相発電機からの出力される三相交流を直流に変換し一定電圧にすることができる。
【０００４】
そして、製品として使用される環境としては要求負荷Ａのように、発電電力≧要求負荷の関係で使用されることが多い（図３）。
【０００５】
しかし、要求負荷Ｂのように、発電電力＜要求負荷の関係で使用されることもある。
【０００６】
要求負荷Ａの場合、直流電圧を一定にするという観点から位相Ｃに収束することが望ましく、要求負荷Ｂの場合、できる限り直流電力を出力することで直流電圧を目標電圧から黍離しない時間をできる限り長くするという観点から、位相Ｄに収束することが望ましい（図３）。
【０００７】
ここで、位相制御して直流電圧を一定にし、且つ、最大電力発電にするためには、位相を把握するための信号(三相発電機の回転軸位置)、直流電圧、及び、直流電流を測定することは容易に想像できる。
【０００８】
しかし、位相を把握するための信号は、レゾルバや電磁ピックアップ等のセンサが用いられるが、当該センサは高精度であれば高価であり、安価なセンサは低精度である。直流電流を測定するセンサについても同様である。
【０００９】
そこで、位相を把握するための信号から三相発電機の回転速度を算出し、回転速度と位相から、位相−発電電力特性を求めて位相を制御することで、直流電流センサをなくす方法もある。
【００１０】
しかし、位相がずれた状態で位相−発電電力特性を算出すると、最大電力発電の位相がずれたままになるので、最大電力発電するためには、位相を把握するための信号を高精度にする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１１−４５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明は、発電機の位相を把握するための信号を測定するセンサとして低コストで低精度のセンサの適用を可能とするとともに、直流電流センサを不要としつつ、一定電圧で最大電力発電するようにインバータを位相制御することが可能な電力供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様に係る電力供給装置は、
所定の電圧をバッテリに供給する電力供給装置であって、
発電することにより交流電圧を出力する発電機と、
前記発電機が出力する交流電圧を整流して直流の出力電圧を出力するインバータと、
前記インバータが出力する出力電圧と前記発電機の回転位相及び回転速度とに基づいて、前記出力電圧が予め設定された目標電圧に近づくように、駆動信号により前記インバータを位相制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
今回のインバータの位相で出力されている今回の出力電圧と前記目標電圧との関係、及び、前記今回の出力電圧と前回のインバータの位相で出力された前回の出力電圧との関係に基づいて、次回の前記インバータの位相の位相調整方向及び位相調整量を決定し、
決定した位相調整方向及び位相調整量で調整した次回の位相で前記インバータの位相制御を実行する
ことを特徴とする。
【００１４】
前記電力供給装置において、
前記制御部は、
今回のインバータの位相で出力されている今回の出力電圧を取得する第１ステップと、
前記今回の出力電圧と前記目標電圧とを比較する第２ステップと、
前記第２ステップにおいて前記今回の出力電圧が前記目標電圧以上であると判断した場合には、前記位相調整方向を進角に決定する第３ステップとを実行する
ことを特徴とする。
【００１５】
前記電力供給装置において、
前記制御部は、
前記第２ステップにおいて前記今回の出力電圧が前記目標電圧未満であると判断した場合には、前記今回の出力電圧と前回のインバータの位相で出力された前回の出力電圧との差が予め設定された規定値以上であるか否かを判断する第４ステップと、
前記第４ステップにおいて前記今回の出力電圧と前記前回の出力電圧との差が前記規定値未満であると判断した場合には、前記位相調整方向を前回の位相調整方向に維持するように決定する第５ステップと、を実行する
ことを特徴とする。
【００１６】
前記電力供給装置において、  
前記制御部は、
前記第４ステップにおいて前記今回の出力電圧と前記前回の出力電圧との差が前記規定値以上であると判断した場合には、前記今回の出力電圧が前記前回の出力電圧から上昇しているか否かを判断する第６ステップと、
前記第６ステップにおいて前記今回の出力電圧が前記前回の出力電圧から上昇していないと判断した場合には、前記位相調整方向を前回の位相調整方向から反転するように決定する第７ステップと、を実行する
ことを特徴とする。
【００１７】
前記電力供給装置において、  
前記制御部は、
前記第６ステップにおいて前記今回の出力電圧が前記前回の出力電圧から上昇していると判断した場合には、前記位相調整方向を前回の位相調整方向に維持するように決定する第８ステップを実行する
ことを特徴とする。
【００１８】
前記電力供給装置において、  
前記制御部は、
次回の位相調整方向を決定した後、前記今回の出力電圧と前記目標電圧との差に基づいて、次回の位相調整量を算出して決定する第９ステップを実行する
ことを特徴とする。
【００１９】
前記電力供給装置において、  
前記制御部は、
前記今回の出力電圧と前記目標電圧との差が、予め設定された基準値以上の場合には、次回の位相調整量を予め設定された第１位相調整量に決定し、
一方、前記今回の出力電圧と前記目標電圧との差が、前記基準値未満の場合には、次回の位相調整量を前記第１位相調整量よりも小さく設定された第２位相調整量に決定する、
ことを特徴とする。
【００２０】
前記電力供給装置において、
前記制御部は、
今回のインバータの位相制御の位相に、決定した位相調整方向で、決定した位相調整量を加算して得られた位相を、次回のインバータの位相制御の位相とする第１０ステップを実行する
ことを特徴とする。
【００２１】
前記電力供給装置において、
前記制御部は、
前記第１０ステップにおいて決定した位相調整方向及び位相調整量で調整した次回の位相で前記インバータの位相制御する第１１ステップを実行する
ことを特徴とする。
【００２２】
前記電力供給装置において、
前記制御部は、
前記第１ステップにおいて、エンジンの工程の所定の回転数毎、予め設定された、規定時間毎、規定機械角毎、又は規定電気角毎に、前記インバータの出力電圧を取得する
ことを特徴とする。
【００２３】
前記電力供給装置において、
前記発電機は、
エンジンの駆動に応じて発電して前記交流電圧を出力し、前記バッテリのバッテリ電圧は、前記バッテリに接続された負荷に供給されるようになっている
ことを特徴とする。
【００２４】
前記電力供給装置において、  
前記制御部は、
前記負荷による要求負荷の変動が発生して前記バッテリ電圧が変動することで、前記インバータの出力電圧が予め設定された基準範囲よりも変動した場合には、予め設定された待機時間の経過後に、
今回のインバータの位相で出力されている今回の出力電圧と前記目標電圧との関係、及び、前記今回の出力電圧と前回のインバータの位相で出力された前回の出力電圧との関係に基づいて、次回の前記インバータの位相の位相調整方向及び位相調整量を決定し、
決定した位相調整方向及び位相調整量で調整した次回の位相で前記インバータの位相制御を実行する
ことを特徴とする。
【００２５】
前記電力供給装置において、  
前記制御部は、
前記エンジンの回転変動が発生して前記発電機が出力する交流電圧が変動することで、前記インバータの出力電圧が予め設定された基準範囲よりも変動した場合には、予め設定された待機時間の経過後に、
今回のインバータの位相で出力されている今回の出力電圧と前記目標電圧との関係、及び、前記今回の出力電圧と前回のインバータの位相で出力された前回の出力電圧との関係に基づいて、次回の前記インバータの位相の位相調整方向及び位相調整量を決定し、
決定した位相調整方向及び位相調整量で調整した次回の位相で前記インバータの位相制御を実行する
ことを特徴とする。
【００２６】
前記電力供給装置において、
前記発電機は、３相交流発電機であり、前記インバータは、三相フルブリッジ回路であることを特徴とする。
【００２７】
本発明の一態様に係る電力供給装置の制御方法は、
所定の電圧をバッテリに供給する電力供給装置であって、発電することにより交流電圧を出力する発電機と、前記発電機が出力する交流電圧を整流して直流の出力電圧を出力するインバータと、前記インバータが出力する出力電圧と前記発電機の回転位相及び回転速度とに基づいて、前記出力電圧が予め設定された目標電圧に近づくように、駆動信号により前記インバータを位相制御する制御部と、を備えた電力供給装置の制御方法であって、
前記制御部は、
今回のインバータの位相で出力されている今回の出力電圧と前記目標電圧との関係、及び、前記今回の出力電圧と前回のインバータの位相で出力された前回の出力電圧との関係に基づいて、次回の前記インバータの位相の位相調整方向及び位相調整量を決定し、
決定した位相調整方向及び位相調整量で調整した次回の位相で前記インバータの位相制御を実行する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の一態様に係る電力供給装置は、所定の電圧をバッテリに供給する電力供給装置であって、発電することにより交流電圧を出力する発電機と、発電機が出力する交流電圧を整流して直流の出力電圧を出力するインバータと、インバータが出力する出力電圧と発電機の回転位相及び回転速度とに基づいて、出力電圧が予め設定された目標電圧に近づくように、駆動信号によりインバータを位相制御する制御部と、を備る。
【００２９】
そして、制御部は、今回（現在）のインバータの位相で出力されている今回の出力電圧と目標電圧との関係、及び、今回の出力電圧と前回（前）のインバータの位相で出力された前回の出力電圧との関係に基づいて、次回（次）のインバータの位相の位相調整方向（遅角、進角）及び位相調整量（歩幅）を決定し、決定した位相調整方向及び位相調整量で調整した次回（次）の位相でインバータの位相制御を実行する。
【００３０】
これにより、本発明の一態様に係る電力供給装置によれば、発電機の位相を把握するための信号を測定するセンサとして低コストで低精度のセンサの適用を可能とするとともに、直流電流センサを不要としつつ、一定電圧で最大電力発電するようにインバータを位相制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る電力供給装置１００の構成の一例を示す回路図である。
【図２】図２は、図１に示す実施形態に係る電力供給装置１００の制御動作の一例を示すフロー図である。
【図３】図３は、電力供給装置の発電電力と位相との関係の図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明に係る電力供給装置について、図面とともに説明する。
【実施例１】
【００３３】
図１は、図１は、本発明の実施形態に係る電力供給装置１００の構成の一例を示す回路図である。また、図２は、図１に示す実施形態に係る電力供給装置１００の制御動作の一例を示すフロー図である。
【００３４】
ここで、図１に示す電力供給装置１００は、例えば、車両（図示せず）に積載されるようになっている。この場合、バッテリＢＡＴＴは、当該車両に積載されており、この電力供給装置１００が出力する出力電圧Ｖｏｕｔは、当該車両の負荷Ｌｏａｄに供給されるようになっている。
【００３５】
すなわち、図１に示す電力供給装置１００は、当該車両のエンジンＥが駆動することで発電機Ｇが発電して出力した交流電圧に基づいて、所定の電圧をバッテリＢＡＴＴに供給するようになっている。
【００３６】
そして、バッテリＢＡＴＴのバッテリ電圧は、バッテリＢＡＴＴに接続された負荷Ｌｏａｄに供給されるようになっている。
【００３７】
この電力供給装置１００は、例えば、図１に示すように、発電機Ｇと、インバータＸと、制御部ＣＮＴと、を備える。
【００３８】
そして、発電機Ｇは、発電することにより交流電圧を出力するようになっている。
【００３９】
そして、この発電機Ｇは、エンジンＥの駆動に応じて発電して交流電圧を出力するようになっている。
【００４０】
なお、この発電機Ｇは、本実施形態においては、例えば、３相交流発電機である。なお、この発電機Ｇは、単相発電機であってもよい。
【００４１】
また、インバータＸは、発電機Ｇが出力する交流電圧を整流して直流の出力電圧Ｖｏｕｔを出力するようになっている。
【００４２】
なお、このインバータＸは、本実施形態においては、例えば、三相フルブリッジ回路である。
【００４３】
また、制御部ＣＮＴは、インバータＸが出力する出力電圧Ｖｏｕｔと発電機Ｇの回転位相及び回転速度とに基づいて、出力電圧Ｖｏｕｔが予め設定された目標電圧に近づくように、駆動信号ＳＤによりインバータＸを位相制御するようになっている。
【００４４】
特に、制御部ＣＮＴは、今回（現在）のインバータＸの位相で出力されている今回の出力電圧Ｖｏｕｔと既述の目標電圧との関係、及び、今回の出力電圧Ｖｏｕｔと前回（前）のインバータＸの位相で出力された前回の出力電圧Ｖｏｕｔとの関係に基づいて、次回（次）のインバータＸの位相の位相調整方向（遅角、進角）及び位相調整量（歩幅）を決定するようになっている。
【００４５】
さらに、この制御部ＣＮＴは、当該決定した位相調整方向及び位相調整量で調整した次回（次）の位相でインバータＸの位相制御を実行するようになっている。
【００４６】
ここで、より詳しくは、制御部ＣＮＴは、今回（現在）のインバータＸの位相で出力されている今回の出力電圧Ｖｏｕｔを取得するようになっている（図２の第１ステップＳ１）。
【００４７】
なお、制御部ＣＮＴは、当該第１ステップＳ１において、エンジンＥの工程の所定の回転数毎、予め設定された、規定時間毎、規定機械角毎、又は規定電気角毎に、インバータＸの出力電圧Ｖｏｕｔを取得するようになっている。
【００４８】
そして、制御部ＣＮＴは、第１ステップＳ１において取得した今回の出力電圧Ｖｏｕｔと既述の目標電圧とを比較し（図２の第２ステップＳ２）、今回の出力電圧Ｖｏｕｔが当該目標電圧以上であると判断した場合には、位相調整方向を進角に決定するようになっている（図２の第３ステップＳ３）。
【００４９】
さらに、制御部ＣＮＴは、第１ステップＳ１において取得した今回の出力電圧Ｖｏｕｔが既述の目標電圧未満であると判断した場合には、取得した今回の出力電圧Ｖｏｕｔと前回（前）のインバータＸの位相で出力された前回の出力電圧Ｖｏｕｔとの差が予め設定された規定値以上であるか否かを判断するようになっている（図２の第４ステップＳ４）。
【００５０】
さらに、制御部ＣＮＴは、第４ステップＳ４において今回の出力電圧Ｖｏｕｔと前回の出力電圧Ｖｏｕｔとの差が規定値未満であると判断した場合には、位相調整方向を前回の位相調整方向に維持するように決定するようになっている（図２の第５ステップＳ５）。
【００５１】
さらに、制御部ＣＮＴは、第４ステップＳ４において今回の出力電圧Ｖｏｕｔと前回の出力電圧Ｖｏｕｔとの差が既述の規定値以上であると判断した場合には、今回の出力電圧Ｖｏｕｔが前回の出力電圧Ｖｏｕｔから上昇しているか否かを判断するようになっている（図２の第６ステップＳ６）。
【００５２】
さらに、制御部ＣＮＴは、第６ステップＳ６において今回の出力電圧Ｖｏｕｔが前回の出力電圧Ｖｏｕｔから上昇していないと判断した場合には、位相調整方向を前回の位相調整方向から反転するように決定するようになっている（図２の第７ステップＳ７）。
【００５３】
さらに、制御部ＣＮＴは、第６ステップＳ６において今回の出力電圧Ｖｏｕｔが前回の出力電圧Ｖｏｕｔから上昇していると判断した場合には、位相調整方向を前回の位相調整方向に維持するように決定するようになっている（図２の第８ステップＳ８）。
【００５４】
さらに、制御部ＣＮＴは、次回の位相調整方向を決定した後、今回の出力電圧Ｖｏｕｔと目標電圧との差に基づいて、次回の位相調整量（歩幅）を算出して決定するようになっている（図２の第９ステップＳ９）。
【００５５】
ここで、例えば、制御部ＣＮＴは、今回の出力電圧Ｖｏｕｔと既述の目標電圧との差が、予め設定された基準値以上の場合には、次回の位相調整量を予め設定された第１位相調整量に決定するようになっている。
【００５６】
一方、制御部ＣＮＴは、今回の出力電圧Ｖｏｕｔと目標電圧との差が、既述の基準値未満の場合には、次回の位相調整量を当該第１位相調整量よりも小さく設定された第２位相調整量に決定するようになっている。
【００５７】
このように、今回の出力電圧Ｖｏｕｔと目標電圧との差に応じて、次回の位相調整量を調整することにより、出力電圧Ｖｏｕｔが目標電圧に近づくに連れて位相調整量を小さくして、出力電圧Ｖｏｕｔを微調整できるようになっている。
【００５８】
さらに、制御部ＣＮＴは、今回（現在）のインバータＸの位相制御の位相に、決定した位相調整方向で、第９ステップＳ９において決定した位相調整量を加算して得られた位相を、次回のインバータＸの位相制御の位相とする処理（第１０ステップＳ１０）を実行するようになっている。
【００５９】
さらに、制御部ＣＮＴは、当該第１０ステップＳ１０において決定した位相調整方向及び位相調整量で調整した次回（次）の位相でインバータＸの位相制御する処理（第１１ステップＳ１１）を実行するようになっている。
【００６０】
なお、制御部ＣＮＴは、負荷Ｌｏａｄによる要求負荷の変動が発生してバッテリ電圧が変動することで、インバータＸの出力電圧Ｖｏｕｔが予め設定された基準範囲よりも変動した場合には、予め設定された待機時間の経過後に、今回（現在）のインバータＸの位相で出力されている今回の出力電圧Ｖｏｕｔと目標電圧との関係、及び、今回の出力電圧Ｖｏｕｔと前回（前）のインバータＸの位相で出力された前回の出力電圧Ｖｏｕｔとの関係に基づいて、次回（次）のインバータＸの位相の位相調整方向（遅角、進角）及び位相調整量（歩幅）を決定し、決定した位相調整方向及び位相調整量で調整した次回（次）の位相でインバータＸの位相制御を実行するようにしてもよい。
【００６１】
これにより、負荷変動が発生した場合に、インバータＸの出力電圧Ｖｏｕｔが一定になるようにした後、次回（次）のインバータＸの位相の位相調整方向（遅角、進角）及び位相調整量（歩幅）を決定し、決定した位相調整方向及び位相調整量で調整した次回（次）の位相でインバータＸの位相制御をするようにして、当該位相制御に対する負荷変動の影響を低減することができる。
【００６２】
また、制御部ＣＮＴは、エンジンＥの回転変動が発生して発電機Ｇが出力する交流電圧が変動することで、インバータＸの出力電圧Ｖｏｕｔが予め設定された基準範囲よりも変動した場合には、予め設定された待機時間の経過後に、今回（現在）のインバータＸの位相で出力されている今回の出力電圧Ｖｏｕｔと目標電圧との関係、及び、今回の出力電圧Ｖｏｕｔと前回（前）のインバータＸの位相で出力された前回の出力電圧Ｖｏｕｔとの関係に基づいて、次回（次）のインバータＸの位相の位相調整方向（遅角、進角）及び位相調整量（歩幅）を決定し、決定した位相調整方向及び位相調整量で調整した次回（次）の位相でインバータＸの位相制御をするようにしてもよい。
【００６３】
これにより、エンジンＥの回転変動が発生した場合に、インバータＸの出力電圧Ｖｏｕｔが一定になるようにした後に、次回（次）のインバータＸの位相の位相調整方向（遅角、進角）及び位相調整量（歩幅）を決定し、決定した位相調整方向及び位相調整量で調整した次回（次）の位相でインバータＸの位相制御をするようにして、当該位相制御に対するエンジンＥの回転変動の影響を低減することができる。
【００６４】
次に、以上のような構成を有する電力供給装置１００の制御方法の例について、図１、図２を参照して説明する。
【００６５】
既述のように、先ず、図１に示す電力供給装置１００の制御部ＣＮＴは、今回（現在）のインバータＸの位相で出力されている今回の出力電圧Ｖｏｕｔを取得する（図２の第１ステップＳ１）。
【００６６】
そして、制御部ＣＮＴは、第１ステップＳ１において取得した今回の出力電圧Ｖｏｕｔと目標電圧とを比較する（図２の第２ステップＳ２）。
【００６７】
そして、制御部ＣＮＴは、この比較結果に基づいて、今回の出力電圧Ｖｏｕｔが既述の目標電圧以上であると判断した場合には、位相調整方向を進角に決定する（図２の第３ステップＳ３）。
【００６８】
一方、制御部ＣＮＴは、既述の第２ステップＳ２において今回の出力電圧Ｖｏｕｔが既述の目標電圧未満であると判断した場合には、今回の出力電圧Ｖｏｕｔと前回（前）のインバータＸの位相で出力された前回の出力電圧Ｖｏｕｔとの差が予め設定された規定値以上であるか否かを判断する（図２の第４ステップＳ４）。
【００６９】
そして、制御部ＣＮＴは、上記第４ステップＳ４において今回の出力電圧Ｖｏｕｔと前回の出力電圧Ｖｏｕｔとの差が規定値未満であると判断した場合には、位相調整方向を前回の位相調整方向に維持するように決定する（図２の第５ステップＳ５）。
【００７０】
さらに、制御部ＣＮＴは、当該第４ステップＳ４において、今回の出力電圧Ｖｏｕｔと前回の出力電圧Ｖｏｕｔとの差が既述の規定値以上であると判断した場合には、今回の出力電圧Ｖｏｕｔが前回の出力電圧Ｖｏｕｔから上昇しているか否かを判断する（図２の第６ステップＳ６）。
【００７１】
一方、制御部ＣＮＴは、上記第６ステップＳ６において、今回の出力電圧Ｖｏｕｔが前回の出力電圧Ｖｏｕｔから上昇していないと判断した場合には、位相調整方向を前回の位相調整方向から反転するように決定する（図２の第７ステップＳ７）。
【００７２】
そして、制御部ＣＮＴは、上記第６ステップＳ６において今回の出力電圧Ｖｏｕｔが前回の出力電圧Ｖｏｕｔから上昇していると判断した場合には、位相調整方向を前回の位相調整方向に維持するように決定する処理（図２の第８ステップＳ８）を実行する。
【００７３】
制御部ＣＮＴは、以上のようにして次回の位相調整方向を決定した後、今回の出力電圧Ｖｏｕｔと既述の目標電圧との差に基づいて、次回の位相調整量を算出して決定する処理（第９ステップＳ９）を実行する。
【００７４】
ここで、例えば、当該第９ステップＳ９において、制御部ＣＮＴは、今回の出力電圧Ｖｏｕｔと既述の目標電圧との差が、既述の予め設定された基準値以上の場合には、次回の位相調整量を予め設定された第１位相調整量に決定する。
【００７５】
一方、当該第９ステップＳ９において、制御部ＣＮＴは、今回の出力電圧Ｖｏｕｔと既述の目標電圧との差が、既述の基準値未満の場合には、次回の位相調整量を第１位相調整量よりも小さく設定された第２位相調整量に決定する。
【００７６】
そして、当該第９ステップＳ９の後、制御部ＣＮＴは、今回（現在）のインバータＸの位相制御の位相に、決定した位相調整方向で、第９ステップＳ９において決定した位相調整量を加算して得られた位相を、次回のインバータＸの位相制御の位相とする処理（第１０ステップＳ１０）を実行する。
【００７７】
最後に、制御部ＣＮＴは、第１０ステップＳ１０において決定した位相調整方向及び位相調整量で調整した次回（次）の位相でインバータＸの位相制御する処理（第１１ステップＳ１１）を実行する。
【００７８】
以降の処理は、制御部ＣＮＴは、第１ステップＳ１に戻り、既述の今回のインバータＸの位相制御の位相を、新たな前回のインバータＸの位相制御の位相に置き換えるとともに、既述の次回のインバータＸの位相制御の位相を、新たな今回のインバータＸの位相制御の位相に置き換えて、同様の処理を実行することとなる。
【００７９】
以上のステップの電力供給装置１００の制御動作により、発電機Ｇの位相を把握するための信号を測定するセンサとして低コストで低精度のセンサの適用を可能とするとともに、直流電流センサを不要としつつ、一定電圧で最大電力発電するようにインバータを位相制御することができる。
【００８０】
以上のように、本発明の一態様に係る電力供給装置は、所定の電圧をバッテリに供給する電力供給装置であって、発電することにより交流電圧を出力する発電機と、発電機が出力する交流電圧を整流して直流の出力電圧を出力するインバータと、インバータが出力する出力電圧と発電機の回転位相及び回転速度とに基づいて、出力電圧が予め設定された目標電圧に近づくように、駆動信号によりインバータを位相制御する制御部と、を備える。
【００８１】
そして、制御部は、今回（現在）のインバータの位相で出力されている今回の出力電圧と目標電圧との関係、及び、今回の出力電圧と前回（前）のインバータの位相で出力された前回の出力電圧との関係に基づいて、次回（次）のインバータの位相の位相調整方向（遅角、進角）及び位相調整量（歩幅）を決定し、決定した位相調整方向及び位相調整量で調整した次回（次）の位相でインバータの位相制御を実行する。
【００８２】
これにより、本発明の一態様に係る電力供給装置によれば、発電機の位相を把握するための信号を測定するセンサとして低コストで低精度のセンサの適用を可能とするとともに、直流電流センサを不要としつつ、一定電圧で最大電力発電するようにインバータを位相制御することができる。
【００８３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００８４】
１００  電力供給装置
Ｅ  エンジン
Ｇ  発電機
Ｘ  インバータ
ＣＮＴ  制御部
ＢＡＴＴ  バッテリ
Ｌｏａｄ  負荷
【図１】
2020202675.tif 000003
【図２】
2020202675.tif 000004
【図３】
2020202675.tif 000005