(57)【要約】【課題】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おいて、発電装置から十分な電力が供給されない場合に、限られた電力でも昇圧制御回路を起動させる。【解決手段】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。また、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。【選択図】図２
2010220351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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制御方法。
【請求項２】
前記起動制御ステップにおいて起動させた機能ブロックのうち、前記昇圧装置が電圧の昇圧を行ううえで不要な機能ブロックを停止させる停止制御ステップをさらに含んだことを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
【請求項３】
前記昇圧制御回路は、前記機能ブロックとして、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、
前記起動制御ステップは、前記第一の機能ブロック、第二の機能ブロック、第三の機能ブロックの順で、各機能ブロックを起動させることを特徴とする請求項１または２に記載の制御方法。
【請求項４】
前記発電装置と前記昇圧装置との間には、前記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手段が設けられており、
前記起動制御ステップは、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３に記載の制御方法。
【請求項５】
前記補助昇圧手段は、前記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装置であることを特徴とする請求項４に記載の制御方法。
【請求項６】
前記補助昇圧手段は、前記発電装置に直列に接続された補助発電装置であることを特徴とする請求項４に記載の制御方法。
【請求項７】
前記第一の機能ブロックには、前記昇圧装置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が含まれており、
前記起動制御ステップは、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、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４、５または６に記載の制御方法。
【請求項８】
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昇圧制御回路。
【請求項９】
前記制御部は、起動した機能ブロックのうち、前記昇圧装置が電圧の昇圧を行ううえで不要な機能ブロックを停止させることを特徴とする請求項８に記載の昇圧制御回路。
【請求項１０】
前記複数の機能ブロックは、前記昇圧装置が電圧を昇圧するために必要な最小限の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それぞれ含み、
前記制御部は、前記第一の機能ブロック、第二の機能ブロック、第三の機能ブロックの順で、各機能ブロックを起動させることを特徴とする請求項８または９に記載の昇圧制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「ＬＯＷ  ＩＮＰＵＴ  ＶＯＬＴＡＧＥ  ＳＹＮＣＨＲＯＮＯＵＳ  ＢＯＯＳＴ  ＣＯＮＶＥＲＴＥＲ  ＷＩＴＨ  １．３−Ａ  ＳＷＩＴＣＨＥＳ」、ＴＥＸＡＳ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ、［平成２１年３月３日検索］、インターネット＜URL: http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/tps61200.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【発明の効果】
【００１０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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。
【図２】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３】図３は、本実施例１に係る昇圧制御回路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】図４は、本実施例１に係る昇圧制御回路におけるＯｕｔ  Ｃｈｅｃｋモードを説明するための図である。
【図５】図５は、本実施例１に係る昇圧制御回路における機能部動作モードを説明するための図である。
【図６】図６は、本実施例１に係る昇圧制御回路の起動手順を示すフローチャートである。
【図７】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。
【図８】図８は、本実施例２に係る昇圧制御回路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】図９は、本実施例２に係る昇圧制御回路におけるＯｕｔ  Ｃｈｅｃｋモードを説明するための図である。
【図１０】図１０は、本実施例２に係る昇圧制御回路における機能部動作モードを説明するための図である。
【図１１】図１１は、本実施例２に係る昇圧制御回路の起動手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、従来の昇圧制御回路を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【実施例１】
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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）。
【００４９】
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。
【００５０】
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）。
【００５１】
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）。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【実施例２】
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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）。
【００７５】
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。
【００７６】
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）。
【００７７】
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）。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
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。
【符号の説明】
【００８４】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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