(57)【要約】【課題】回転機型発電機の出力電力を、発電機の出力電圧又は回転数に応じて自在にかつ速やかに制御することができる簡易な構成の出力電力コントローラを提供する。【解決手段】回転機型発電機から出力される電流に対するスイッチング制御のデューティ比を制御するための発電機出力電力コントローラにおいて、回転機型発電機の出力電圧又は回転数を検知する検知部と、検知された前記出力電圧又は回転数が、前記回転機型発電機の出力電圧又は回転数の最小値から最大値までの範囲を分割した複数の段階のうちのいずれの段階に属するかを判定する段階判定部と、判定された前記段階に対応するデューティ比を設定するためのデューティ比制御電圧を生成するデューティ比制御電圧生成部と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転機型発電機から出力される電流に対するスイッチング制御のデューティ比を制御するための発電機出力電力コントローラにおいて、
回転機型発電機の出力電圧又は回転数を検知する検知部と、
検知された前記出力電圧又は回転数が、前記回転機型発電機の出力電圧又は回転数の最小値から最大値までの範囲を分割した複数の段階のうちのいずれの段階に属するかを判定する段階判定部と、
判定された前記段階に対応するデューティ比を設定するためのデューティ比制御電圧を生成するデューティ比制御電圧生成部と、を有することを特徴とする
発電機出力電力コントローラ。
【請求項２】
前記デューティ比制御電圧生成部が、前記デューティ比制御電圧の大きさを各段階毎に調整可能とする各段階毎の調整部を有することを特徴とする。
請求項１に記載の発電機出力電力コントローラ。
【請求項３】
前記各段階毎の調整部が各段階毎に設けられた可変抵抗であり、前記可変抵抗はその中間端子が直線上を移動可能なスライド型素子であることを特徴とする
請求項２に記載の発電機出力電力コントローラ。
【請求項４】
前記検知部が、前記出力電圧又は回転数に比例する大きさの電流が流れる直列接続された複数の抵抗を有し、前記複数の抵抗における複数の接続点の各電位に基づいて、前記出力電圧又は回転数の属する段階を判定することを特徴とする
請求項１〜３のいずれかに記載の発電機出力電力コントローラ。
【請求項５】
前記回転機型発電機が風力発電の発電機であることを特徴とする
請求項１〜４のいずれかに記載の発電機出力電力コントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電等における回転機型発電機の出力電力を制御するための出力電力コントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発電機出力である交流は、電力変換回路を介して直流に変換される。電力変換回路は、力率改善回路（ＰＦＣ）及び／又はＤＣ／ＤＣコンバータ等のスイッチング電源で構成される（特許文献１〜５）。特許文献４、５には、風力発電の回転機型発電機の三相交流出力に対して昇圧と力率改善を行う装置が記載されている。
【０００３】
電力変換回路におけるスイッチング素子のスイッチング制御には、一般的にＰＷＭ信号が用いられる。ＰＷＭ信号のデューティ比を制御することにより、発電機から電力変換回路に入力する入力電流（発電機から視ると出力電流）の量を制御することができ、それにより発電機出力電力を制御することができる。
【０００４】
ＰＷＭ信号の生成には、ＰＷＭＩＣが広く用いられている。一般的なＰＷＭＩＣは、デューティ比制御電圧が入力される制御端子とＰＷＭ信号を出力する出力端子とを少なくとも具備する。ＰＷＭ信号のデューティ比は、制御端子に入力されるデューティ比制御電圧に比例するように構成されている。
【０００５】
発電機出力電力の最適な制御は、発電機の出力電圧又は回転数に対して適切な発電機出力電流を設定することによって可能となる。よって、発電機の出力電圧又は回転数を検知し、それに基づいてＰＷＭＩＣの制御端子に入力するデューティ比制御電圧を制御することにより、ＰＷＭ信号のデューティ比を制御でき、その結果、発電機出力電力を制御することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２１８２２４号公報
【特許文献２】特開２００７−３７２９７号公報
【特許文献３】特開２００８−１３８６３６号公報
【特許文献４】特開２０１３−１２８３７９号公報
【特許文献５】特開２０１４−２３２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
太陽光発電では、ＰＷＭＩＣを制御する制御方式としてＭＰＰＴ（最大電力点追従）方式が用いられているが、小型風力発電では風況が激しく変化するため、ＭＰＰＴ方式では追従が非常に困難であった。
【０００８】
以上の問題点に鑑み本発明は、回転機型発電機の出力電力を、発電機の出力電圧又は回転数に応じて自在にかつ速やかに制御することができる簡易な構成の出力電力コントローラ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】
【０００９】
上記の目的を達成するべく、本発明は、以下の構成を提供する。
【００１０】
・  本発明の態様は、回転機型発電機から出力される電流に対するスイッチング制御のデューティ比を制御するための発電機出力電力コントローラにおいて、
回転機型発電機の出力電圧又は回転数を検知する検知部と、
検知された前記出力電圧又は回転数が、前記回転機型発電機の出力電圧又は回転数の最小値から最大値までの範囲を分割した複数の段階のうちのいずれの段階に属するかを判定する段階判定部と、
判定された前記段階に対応するデューティ比を設定するためのデューティ比制御電圧を生成するデューティ比制御電圧生成部と、を有することを特徴とする。
・  上記態様において、前記デューティ比制御電圧生成部が、前記デューティ比制御電圧の大きさを各段階毎に調整可能とする各段階毎の調整部を有することを特徴とする。
・  上記態様において、前記各段階毎の調整部が各段階毎に設けられた可変抵抗であり、前記可変抵抗はその中間端子が直線上を移動可能なスライド型素子であることを特徴とする。
・  上記態様において、前記検知部が、前記出力電圧又は回転数に比例する大きさの電流が流れる直列接続された複数の抵抗を有し、前記複数の抵抗における複数の接続点の各電位に基づいて、前記出力電圧又は回転数の属する段階を判定することを特徴とする。
・  上記態様において、前記回転機型発電機が風力発電の発電機であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、回転機型発電機の出力電圧又は回転数に応じてＰＷＭＩＣの制御端子に入力するデューティ比制御電圧を、簡易な構成により自在にかつ速やかに制御することができる。従って、ＰＷＭＩＣによりスイッチング制御される電力変換回路に入力される発電機出力電力を自在にかつ速やかに制御することを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の発電機出力電力コントローラを含む、回転機型発電機の電力変換システムの基本的構成を概略的かつ模式的に示した図である。
【図２】図２は、本発明の発電機出力電力コントローラの実施例を含む概略的な回路構成図である。
【図３】図３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、発電機出力電圧の大きさと、図２の回路における発電機電圧の段階判定部との関係を模式的に示した図である。
【図４】図４は、図２の回路を用いて風力発電の回転機型発電機の電力制御を行う一例を説明するためのグラフである。
【図５】図５は、デューティ比制御電圧を設定する複数の可変抵抗を構成する実際の素子の実施例を示す外観平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ、本発明による、回転機型発電機の出力電力コントローラの実施形態について説明する。
【００１４】
（１）基本構成
図１は、本発明の発電機出力電力コントローラを含む、回転機型発電機の電力変換システムの基本的構成を概略的かつ模式的に示した図である。
【００１５】
発電機１は、交流発電機であり、例えば風力発電の回転機型発電機である。発電機１は、永久磁石であるロータとＹ結線された三相のステータコイルを備えている。発電機１の軸は風車の軸と適宜のギアを介して連結されている。風車の回転数は風速に比例し、発電機１の回転数は風車の回転数に比例する。発電機１の軸が回転すると、三相のステータコイルから三相交流電圧が出力される。出力電圧は、発電機の回転数に比例する。ここでは、発電機の出力電圧ｖiは、三相交流の相電圧若しくは線間電圧の実効値又はこれらに比例する値を表している。なお、本発明は、風力発電以外の回転機型発電機にも適用でき、単相交流にも適用できる。
【００１６】
ＰＷＭＩＣ４は、制御端子（ｃｓ）に入力されたデューティ比制御電圧ｖcsに比例するデューティ比ＤをもつＰＷＭ信号ｖoutを出力端子（ｏｕｔ）から出力するように構成されている。一般的な三角波比較方式では、高周波搬送三角波電圧とデューティ比制御電圧ｖcsを比較器に入力し、比較器の出力パルス信号をＰＷＭ信号ｖoutとして得る。ＰＷＭ信号ｖoutは、数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの高周波のパルス信号であり、一周期をＴとし、オン期間をＴonとすると、デューティ比Ｄは、Ｄ＝Ｔon／Ｔで表される。            
【００１７】
電力変換回路２は、力率改善回路（ＰＦＣ）及び／又はＤＣ／ＤＣコンバータ等のスイッチング電源により構成されている。基本的に、入力電流Ｉｉを導通又は遮断するスイッチング制御を行う構成を備えている。このために、電力変換回路２は、ＰＷＭ信号によりオンオフ制御されるスイッチング素子（図示せず）を有する。電力変換回路２が発電機１から取り込む入力電流Ｉｉの量は、ＰＷＭ信号のデューティ比によって変化する。入力電流Ｉｉは、発電機１から視ると出力電流である。よって、発電機の出力電圧ｖｉに応じてＰＷＭ信号のデューティ比Ｄを制御することにより、発電機１の出力電力を制御することができる。
【００１８】
発電機出力電力コントローラ３は、主な機能として、発電機出力電圧の検出部３ａと、発電機出力電圧の段階判定部３ｂと、デューティ比制御電圧生成部３ｃとを有する。
【００１９】
発電機出力電圧の検出部３ａは、発電機の出力電圧ｖiの大きさを検出する。なお、発電機の出力電圧ｖｉは発電機の回転数に比例するので、検出部３は、発電機の回転数を検出してもよい。その場合、検出した発電機の回転数を、それに比例する適宜の電圧信号に変換することにより、変換された電圧信号を発電機の出力電圧ｖｉと同等に取り扱うことができる。
【００２０】
発電機出力電圧の段階判定部３ｂは、検出された発電機の出力電圧ｖｉが、複数の段階のいずれに属するかを判定する。各段階は、出力電圧ｖｉの最小値から最大値までの範囲を分割して得られる複数の段階の各々を意味する。なお、出力電圧ｖｉの最小値から最大値までの範囲とは、電力の取出しのために利用される範囲である。例えば風力発電の場合、発電機出力電圧が極めて小さい範囲と過大な範囲は、電力の取出しのために利用されないので除外されることが好ましい。分割された各段階の大きさは、互いに等しくてもよく、必要に応じて大きさの異なる段階が混在していてもよい。
【００２１】
デューティ比制御電圧生成部３ｃは、出力電圧ｖｉに対して判定された段階に応じてデューティ比制御電圧ｖcsを生成する。生成されたデューティ比制御電圧ｖcsは、ＰＷＭＩＣの制御端子（ｃｓ）に入力される。
【００２２】
なお、電力変換回路２の出力電圧Ｖｏは、ＰＷＭＩＣのフィードバック端子（ｆｂ）にフィードバックされる。電力変換回路２が絶縁型の場合は、フィードバックラインもフォトカプラ等により絶縁される。本発明において出力電圧Ｖｏは、例えば一定電圧を維持するように制御される。
【００２３】
（２）実施例
図２は、本発明の発電機出力電力コントローラの実施例を含む概略的な回路構成図である。図２に示した回路の一部において、同じ構成の繰り返し部分の図示を省略しており、省略した部分を鎖線で示している。また、図２の回路において、図１に示した発電機出力電圧の検出部３ａ、発電機出力電圧の段階判定部３ｂ及びデューティ比制御電圧生成部３ｃにそれぞれ相当する部分の位置を示しているが、これは厳密なものではない。
【００２４】
＜発電機出力電圧の検出部＞
先ず、図１における発電機出力電圧の検出部３ａに相当する部分について説明する。本例では、発電機１の出力電圧ｖｉは三相交流である。三相交流の各相線からそれぞれダイオードを介して三相交流電圧ｖｉを半波整流し、それらを加算して直流電圧としている。この直流電圧は、直列接続された抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３及び可変抵抗ＶＲ２１により適宜分圧される。また、この直流電圧は、抵抗Ｒ２２、Ｒ２３及び可変抵抗ＶＲ２１と並列接続されたコンデンサＣにより平滑化される。ツェナーダイオードＺは耐圧用である。
【００２５】
抵抗Ｒ２２と抵抗Ｒ２３の接続点の電位Ｅｉ（所定の点の「電位」は、その電位と接地電位Ｇとの間の電圧の意味でも用いる）は、発電機出力電圧ｖｉの大きさに比例する。可変抵抗ＶＲ２１は、発電機の出力電圧ｖｉの最大値に対応する電位Ｅｉの最大値を適切な値に設定するためのものである。
【００２６】
さらに、抵抗Ｒ２２と抵抗Ｒ２３の接続点には、トランジスタＱ１のコレクタが接続されている。トランジスタＱ１とそのエミッタに接続された抵抗Ｒ２４、及び、トランジスタＱ２とそのエミッタに接続された抵抗Ｒ２５は、いわゆるカレントミラー回路を構成している。トランジスタＱ１のコレクタとベースは接続され、トランジスタＱ１とＱ２のベース同士は接続されている。抵抗Ｒ２４と抵抗Ｒ２５の比に応じて、トランジスタＱ１のコレクタ電流に比例してトランジスタＱ２のコレクタ電流が流れる。
【００２７】
トランジスタＱ１のエミッタ電流は電位Ｅｉに比例するので、トランジスタＱ２のエミッタ電流もまた電位Ｅｉに比例して流れる。この結果、トランジスタＱ２のエミッタ電流は、発電機の出力電圧ｖｉに比例して流れることとなる。
【００２８】
図２の回路におけるｎ型又はｐ型のバイポーラトランジスタは例であり、ｎ型又はｐ型のＦＥＴを用いてもよい。
【００２９】
＜発電機出力電圧の段階判定部＞
次に、図１における発電機出力電圧の段階判定部３ｂに相当する部分について説明する。図２に示すように、発電機出力電圧の段階判定部３ｂ及びデューティ比制御電圧生成部３ｃは、適宜の正の直流電源Ｖｃｃにより駆動される。
【００３０】
カレントミラー回路の一部を構成するトランジスタＱ２のコレクタには５個の抵抗Ｒ１．．Ｒ４、Ｒ５が直列に接続されている。最も端の抵抗Ｒ５は電源Ｖｃｃに接続されている。トランジスタＱ２のエミッタに接続された抵抗Ｒ２５の他端は、接地電位Ｇに接続されている。トランジスタＱ２のコレクタ電流がこれら５個の抵抗Ｒ１．．Ｒ４、Ｒ５を流れるとき、電源ＶｃｃとトランジスタＱ２のコレクタの間の電圧は、これらの抵抗Ｒ１．．Ｒ４、Ｒ５の各抵抗値に従って分圧される。
【００３１】
ここで説明のために、抵抗Ｒ１．．Ｒ４、Ｒ５の各々の一端（低電位側）の電位をＥ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５で表すこととする。抵抗Ｒ１．．Ｒ４、Ｒ５の値が全て同じ値のときは、電位Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５は等間隔に分布する。
【００３２】
５個の抵抗Ｒ１．．Ｒ４、Ｒ５の各々の一端（低電位側）には、５個の定電流ダイオードＣＤ１．．ＣＤ４、ＣＤ５の各カソードがそれぞれ接続されている。５個の定電流ダイオードＣＤ１．．ＣＤ４、ＣＤ５の各アノードは、５個のトランジスタＱ１１．．Ｑ５１の各ベースにそれぞれ接続されている。
【００３３】
５個のトランジスタＱ１１．．Ｑ５１の各エミッタは電源Ｖｃｃに接続されており、各コレクタは、５個の可変抵抗ＶＲ１．．ＶＲ５の各一端に接続されている。５個の可変抵抗ＶＲ１．．ＶＲ５の各他端は、トランジスタＱ４のエミッタを共通端子として接続されている。一例として、５個の可変抵抗ＶＲ１．．ＶＲ５は同じ抵抗値とする。可変抵抗ＶＲ１．．ＶＲ５は、各トランジスタＱ１１．．Ｑ５１に対してはそれぞれ可変抵抗ではなく一定のコレクタ抵抗として機能する。なお、トランジスタＱ４は必須要素ではなく（後に補足説明する）、可変抵抗ＶＲ１．．ＶＲ５の各他端が、直接、接地電位Ｇに接続されていてもよい。
【００３４】
ここで、図３を参照する。図３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、発電機出力電圧ｖｉの大きさと、図２の回路における電位Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５との関係を模式的に示した図である。ｖｂｅは、トランジスタＱ１１．．Ｑ５１におけるエミッタ電位（電源Ｖｃｃの電位）に対するベース閾値電位を示す。トランジスタＱ１１．．Ｑ５１は、各ベース電位がこのベース閾値電位ｖｂｅより降下すると、ベース電流が流れてオンし、エミッタからコレクタへ電流が流れる。
【００３５】
図３（ａ）は、発電機の出力電圧ｖｉが最小値より小さく、出力電力の取出し開始電圧に達していないときの状態を示す。トランジスタＱ２に流れる電流は小さいため、抵抗Ｒ１．．Ｒ４、Ｒ５による電圧降下は小さい。従って、電位Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５は、いずれもベース閾値電位ｖｂｅより高電位にある。このことは、トランジスタＱ１１．．Ｑ５１のいずれもベース電流が流れず、オフ状態にあることを意味する。
【００３６】
図３（ｂ）は、発電機出力電圧ｖｉが最小値を超えて中程度となったときの状態を示す。トランジスタＱ２に流れる電流が増大するため、抵抗Ｒ１．．Ｒ４、Ｒ５による電圧降下が大きくなる。それにより、低電位側から電位Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３が、順次、ベース閾値電位ｖｂｅよりも低くなる。これに対応して、定電流ダイオードＣＤ１．．が、順次、導通してベース電流が流れ、トランジスタＱ１１．．が順次オン状態となりエミッタからコレクタへ電流が流れる。
【００３７】
図３（ｃ）は、発電機出力電圧ｖｉがほぼ最大値の状態を示す。トランジスタＱ２に流れる電流がほぼ最大となり、抵抗Ｒ１．．Ｒ４、Ｒ５による電圧降下が最大となる。それにより、電位Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５の全てがベース閾値電位ｖｂｅより低くなり、全てのトランジスタＱ１１．．Ｑ５１がオン状態となる。
【００３８】
このようにして、発電機の出力電圧ｖｉの大きさに応じて、トランジスタＱ１１．．Ｑ５５が順次オン状態となっていくことにより、出力電圧ｖｉの段階を判定することを実現している。例えば、トランジスタＱ１１のみがオン状態のときは、出力電圧ｖｉは第１段階の大きさであり、トランジスタＱ１１．．Ｑ５１の全てがオン状態のときは、出力電圧ｖｉは第５段階の大きさであると判定される。
【００３９】
図２の回路は、発電機の出力電圧ｖｉが５つの段階のいずれの段階に属するかを判定しているが、段階の数は５つに限られない。原理的には、段階の数は、２以上のいずれの数でもよい。必要な段階の数に応じて、図２の回路における抵抗Ｒ１．．とトランジスタＱ１１．．の数を選択する。トランジスタＱ１１．．は、全て同じ特性を有することが好ましい。抵抗Ｒ１．．Ｒ４、Ｒ５の値は、全て同じ値である必要はなく、異なる値のものが含まれていてもよい。その場合は、電位Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５は等間隔に分布しない。
【００４０】
＜デューティ比制御電圧生成部＞
最後に、図１におけるデューティ比制御電圧生成部３ｃに相当する部分について説明する。
【００４１】
図２に戻って、トランジスタＱ１１と対になっているトランジスタＱ１２は、コレクタがトランジスタＱ１１のエミッタに接続され、ベースが可変抵抗ＶＲ１の中間端子ａ点に接続され、エミッタが抵抗Ｒ６の一端に接続されている。
【００４２】
トランジスタＱ１１がオン状態となり電流が可変抵抗ＶＲ１に流れると、可変抵抗ＶＲ１の中間端子ａ点からベース電流が流れることによりトランジスタＱ１２もオン状態となる。トランジスタＱ１２はエミッタフォロワであるので、エミッタ電位は、可変抵抗ＶＲ１の中間端子ａ点電位に従う。
【００４３】
トランジスタＱ１１．．Ｑ５１の各々とトランジスタＱ１２．．Ｑ５２の各々がそれぞれ対になっており、いずれの対も同じ構成を有する。従って、トランジスタＱ１２．．Ｑ５２もまた、全て同じ特性を有することが好ましい。トランジスタＱ１２．．Ｑ５２の各エミッタは、抵抗Ｒ６の一端を共通端子として接続されている。オン状態となっているトランジスタＱ１２．．Ｑ５２のエミッタ電位のうちの最も高い電位が、抵抗６の一端に印加される。
【００４４】
抵抗６の一端の電位は、抵抗６と抵抗７により分圧される。トランジスタＱ３は、抵抗６と抵抗７の接続点にベースが接続され、コレクタが接地電位に接続され、エミッタがＰＷＭＩＣの制御端子（ｃｓ）に接続されている。トランジスタＱ３はエミッタフォロワであり、エミッタ電位はベース電位に従う。トランジスタＱ３のエミッタ電位が、デューティ比制御電圧ｖｃｓである。
【００４５】
特性が揃っているトランジスタＱ１１．．Ｑ５１は、各ベース電流が定電流ダイオードＣＤ１．．ＣＤ５によって一定であるので、各可変抵抗ＶＲ１．．ＶＲ５が同じ抵抗値であれば各コレクタ電流の大きさも同じである。従って、各トランジスタＱ１１．．Ｑ５１がオン状態となったときの、各可変抵抗ＶＲ１．．ＶＲ５の両端電圧は（両端電位も）同じである。そしてａ点、ｂ点、ｃ点、ｄ点、ｅ点の各電位は、各中間端子の位置を調整することにより、可変抵抗の両端電圧の範囲内のどの電位にも、それぞれ設定することができる。
【００４６】
この結果、発電機出力電圧の各段階毎に、デューティ比制御電圧ｖｃｓを自在に設定することが可能となる。
【００４７】
トランジスタＱ４について補足説明する。ＰＷＭＩＣの制御端子（ｃｓ）の入力電圧範囲は、通常、零ボルトからではなく所定のオフセット電圧が設定されている。従って、このオフセット電圧に対処するために、トランジスタＱ４のコレクタの電位分だけ接地電位からの嵩上げを行っている。トランジスタＱ４のコレクタの電位は、直流電源Ｖｃｃを抵抗２６及び可変抵抗ＶＲ２２により分圧して生成され、可変抵抗ＶＲ２２により調整可能である。
【００４８】
図４は、図２の回路を用いた風力発電の回転機型発電機の出力電力制御の一例を説明するためのグラフである。
【００４９】
風力発電では、風速と、発電機の回転数と、発電機の出力電圧ｖｉがほぼ比例することから、一般的に、発電機の出力電力Ｐが発電機の出力電圧ｖｉの３乗に比例する曲線となる特性に従って出力電力Ｐの制御が行われる。その場合、Ｐ＝ｋ・ｖｉ３の比例定数ｋによって、図４に示すＰ１、Ｐ２、Ｐ３のように様々な出力電力特性曲線が有り得る。
【００５０】
図２の回路を用いてＰＷＭＩＣを制御することにより、特定の出力電力特性曲線に沿った制御を容易に実現することができる。例えば出力電力特性曲線Ｐ１に沿った制御を行う場合は、各可変抵抗ＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４、ＶＲ５の中間端子ａ点、ｂ点、ｃ点、ｄ点、ｅ点の各電位が曲線Ｐ１の軌跡に沿って変化するように、各中間端子の位置を調整する。各中間端子の位置は、曲線Ｐ１上の任意の点に対応するように調整可能である。
【００５１】
ＰＷＭＩＣは、制御端子（ｃｓ）に入力されたデューティ比制御電圧ｖｃｓに対応するデューティ比をもつＰＷＭ信号を生成し、電力変換回路に送る。電力変換回路では、ＰＷＭ信号によりオンオフ制御されるスイッチング素子が、発電機の出力電流Ｉｉに対するスイッチングを行う。その結果、発電機の出力電力Ｐを所望する特性曲線に従って制御することができる。
【００５２】
図５は、デューティ比制御電圧の調整用の可変抵抗ＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４、ＶＲ５を構成する実際の素子の実施例を示す外観平面図である。
【００５３】
図５では、可変抵抗ＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４、ＶＲ５が、同じ寸法の５本のスライド型素子を幅方向に並べることにより構成されている。スライド型素子は、中間端子が直線上を移動可能であり、手動により中間端子を操作することができる。
【００５４】
図５において、各スライド型素子の中間端子ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの位置は、例えば図４の出力電力特性曲線Ｐ２の軌跡に沿っている。これにより、出力電力特性曲線の形状を視覚的に確認することができる。従って、出力電力特性曲線を変更したり、微調整したりすることが容易に行える。可変抵抗ＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４、ＶＲ５の調整は、発電機の稼働中にも行うことができる。
【００５５】
なお、本発明の原理を実現する具体的な回路構成は、図２の実施例に限られず、多様に構成することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１  発電機
２  電力変換装置
３  発電機出力電力コントローラ
３ａ  発電機出力電圧の検出部
３ｂ  発電機出力電圧の段階判定部
３ｃ  デューティ比制御電圧生成部
４  ＰＷＭＩＣ
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４  トランジスタ
Ｑ１１．．Ｑ５１  トランジスタ
Ｑ１２．．Ｑ５２  トランジスタ
Ｒ１．．Ｒ４、Ｒ５  抵抗
Ｒ６、Ｒ７  抵抗
Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、Ｒ２６  抵抗
ＣＤ１．．ＣＤ５  定電流ダイオード
ＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４、ＶＲ５  可変抵抗
ＶＲ２１、ＶＲ２２  可変抵抗
Ｃ  コンデンサ
Ｚ  ツェナーダイオード  
【図１】
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【図２】
2019017173.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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