(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタ手段の出力電圧を整流することと、
整流後の出力電圧をＡ/Ｄ変換を行ってから出力電圧の平均値又は出力電圧の実効値を演算することと、
前記出力電圧の平均値と目標電圧値とを比較し、又は前記出力電圧の実効値と目標電圧値とを比較することと、
比較結果に基づいて、出力電圧の平均値が目標電圧値の予め設定された範囲内に所属する又は出力電圧の実効値が目標電圧値の予め設定された範囲内に所属するまで、２つの位相が１８０度異なる正弦表中の正弦値の比例係数を調節し；前記正弦表は位相が１８０度異なる２つの正弦波の発生に用いられ、前記位相が１８０度異なる２つの正弦波は周波数がｆである一つの三角波と比較され四つのパルス周波数がｆであるＰＷＭ波を発生し；前記パルス周波数がｆである四つのＰＷＭ波により逆変換手段中のスイッチ管を駆動して、逆変換手段からパルス周波数が２ｆである変調波を出力させることと、
を含むことを特徴とする内燃機関により駆動される発電機の周波数逓倍逆変換方法。
【請求項２】
電流収集相互誘導機が収集したフィルタ手段の出力電流を正幅値変換を行うことと、
正幅値変換後の出力電流から基準値を引くことと、
基準値を引いた後の出力電流をＡ/Ｄ変換を行ってから出力電流の実効値を演算することと、
前記出力電流の実効値に基づいて、予め設定された回転速度電流曲線を調べて対応する目標回転速度を取得することと、
内燃機関の回転速度が前記目標回転速度に達するように、内燃機関のアクセル開度を制御することと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関により駆動される発電機の周波数逓倍逆変換方法。
【請求項３】
前記フィルタ手段がＬＣローパスフィルタであることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関により駆動される発電機の周波数逓倍逆変換方法。
【請求項４】
フィルタ手段の出力電圧を整流する出力電圧整流手段と、
整流後の出力電圧をＡ/Ｄ変換を行う出力電圧Ａ/Ｄ変換手段と、
Ａ/Ｄ変換後の出力電圧から出力電圧の平均値又は出力電圧の実効値を演算する出力電圧演算手段と、
出力電圧の平均値と目標電圧値とを比較し、又は前記出力電圧の実効値と目標電圧値とを比較する比較手段と、
比較結果に基づいて、出力電圧の平均値が目標電圧値の予め設定された範囲内に所属する又は出力電圧の実効値が目標電圧値の予め設定された範囲内に所属するまで、２つの位相が１８０度異なる正弦表中の正弦値の比例係数を調節し；前記正弦表は位相が１８０度異なる２つの正弦波の発生に用いられ、前記位相が１８０度異なる２つの正弦波は周波数がｆである一つの三角波と比較されパルス周波数がｆである四つのＰＷＭ波を発生し；前記パルス周波数がｆである四つのＰＷＭ波により逆変換手段中のスイッチ管を駆動して、逆変換手段からパルス周波数が２ｆである変調波を出力させる制御手段と、
を含むことを特徴とする内燃機関により駆動される発電機の周波数逓倍逆変換装置。
【請求項５】
フィルタ手段の出力電流を正幅値変換を行う正幅値変換手段と、
正幅値変換後の出力電流から基準値を引く減法手段と、
基準値を引いた後の出力電流をＡ/Ｄ変換を行う出力電流Ａ/Ｄ変換手段と、
Ａ/Ｄ変換後の出力電流から出力電流の実効値を演算する出力電流実効値演算手段と、
前記出力電圧の実効値に基づいて予め設定された回転速度電流曲線を調べて対応する目標回転速度を取得する目標回転速度捜査手段と、
内燃機関の回転速度が前記目標回転速度に達するように、内燃機関のアクセル開度を制御するアクセル開度制御手段と、
をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関により駆動される発電機の周波数逓倍逆変換装置。
【請求項６】
前記フィルタ手段がＬＣローパスフィルタであることを特徴とする請求項４又は５に記載の内燃機関により駆動される発電機の周波数逓倍逆変換装置。
【請求項７】
内燃機関を原動機として発電機を駆動して発電させることと、前記発電機から出力された交流電流を整流手段で直流に整流してから逆変換手段に出力することと、逆変換手段がコントローラの制御で直流電流を希望の交流電流に逆変換することと、前記逆変換された交流電流をフィルタ手段によりろ過した後負荷に提供することと、コントローラがアクセル制御手段によって前記内燃機関のアクセル開度を制御して出力電流を制御することと、前記コントローラがＰＷＭ波によって逆変換手段のスイッチ管の状態を駆動することと、を含む内燃機関により駆動される発電機の制御方法であって、
前記フィルタ手段の出力電圧を再び整流し、整流後の出力電圧をＡ/Ｄ変換を行ってから出力電圧の平均値又は実効値を演算することと、
前記出力電圧の平均値とその目標値とを比較し、又は前記出力電圧の実効値とその目標値とを比較することと、
比較結果に基づいて、出力電圧の平均値がその目標値の予め設定された範囲内に所属する又は出力電圧の実効値がその目標値の予め設定された範囲内に所属するまで、２つの位相が１８０度異なる正弦表中の正弦値の比例係数を調節し；前記正弦表は位相が１８０度異なる２つの正弦波の発生に用いられ、前記位相が１８０度異なる２つの正弦波は周波数がｆである一つの三角波と比較されパルス周波数がｆである四つのＰＷＭ波を発生し；前記パルス周波数がｆである四つのＰＷＭ波により逆変換手段中のスイッチ管を駆動して、逆変換手段からパルス周波数が２ｆである変調波を出力させることと、
を含むことを特徴とする内燃機関により駆動される発電機の制御方法。
【請求項８】
電流収集相互誘導機が収集したフィルタ手段の出力電流をＡ/Ｄ変換を行ってから出力電流の実効値を演算することと、
前記出力電流の実効値に基づいて予め設定された回転速度電流曲線を調べて対応する目標回転速度を取得することと、
内燃機関の回転速度が前記目標回転速度に達するように、内燃機関のアクセル開度を制御して出力電流を制御することと、
をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の内燃機関により駆動される発電機の制御方法。
【請求項９】
前記フィルタ手段がＬＣローパスフィルタであることを特徴とする請求項７又は８に記載の内燃機関により駆動される発電機の制御方法。
【請求項１０】
内燃機関を原動機として発電機を駆動して発電させることと、前記発電機から出力された交流電流を整流手段で直流に整流してから逆変換手段に出力することと、逆変換手段がコントローラの制御で直流電流を希望の交流電流に逆変換することと、前記逆変換された交流電流をフィルタ手段でろ過した後負荷に提供することと、コントローラがアクセル制御手段を介して前記内燃機関のアクセル開度を制御することによって出力電流を制御することと、前記コントローラがＰＷＭ波によって逆変換手段のスイッチ管の状態を駆動することと、を含む内燃機関により駆動される発電機を制御する内燃機関により駆動される発電機の制御装置であって、
前記フィルタ手段の出力電圧を再び整流し、整流後の出力電圧をＡ/Ｄ変換を行ってから出力電圧の平均値又は実効値を演算する出力電圧演算手段と、
前記出力電圧の平均値とその目標値とを比較し、又は前記出力電圧の実効値とその目標値とを比較する比較手段と、
比較結果に基づいて、出力電圧の平均値がその目標値の予め設定された範囲内に所属する又は出力電圧の実効値がその目標値の予め設定された範囲内に所属するまで、２つの位相が１８０度異なる正弦表中の正弦値の比例係数を調節し；前記正弦表は位相が１８０度異なる２つの正弦波の発生に用いられ、前記位相が１８０度異なる２つの正弦波は周波数がｆである一つの三角波と比較され四つのパルス周波数がｆであるＰＷＭ波を発生し；前記パルス周波数がｆである四つのＰＷＭ波によって逆変換手段中のスイッチ管を駆動して、逆変換手段からパルス周波数が２ｆである変調波を出力させる制御手段と、
を含むことを特徴とする内燃機関により駆動される発電機の制御装置。
【請求項１１】
電流収集相互誘導機が収集したフィルタ手段の出力電流をＡ/Ｄ変換を行ってから出力電流の実効値を演算する出力電流実効値演算手段と、
前記出力電流の実効値に基づいて予め設定された回転速度電流曲線を調べて対応する目標回転速度を取得する目標回転速度捜査手段と、
内燃機関の回転速度が前記目標回転速度に達するように、内燃機関のアクセル開度を制御して出力電流を制御するアクセル開度制御手段と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関により駆動される発電機の制御装置。
【請求項１２】
前記フィルタ手段がＬＣローパスフィルタであることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の内燃機関により駆動される発電機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電機の制御の技術分野に関し、具体的に、内燃機関により駆動される発電機の周波数逓倍逆変換方法及び制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下、内燃機関により駆動される発電機の構成及び動作原理を説明する。
【０００３】
図１は、既存技術における内燃機関により駆動される発電機の構造を示す図である。
【０００４】
内燃機関１０１は原動機として発電機１０２を駆動して発電させ；発電機１０２から出力される交流電流は整流手段１０３によって直流に整流されてから逆変換手段１０４に出力され；逆変換手段１０４はコントローラ１０５の制御で直流電流を希望の交流電流に逆変換し；その後、逆変換された交流電流をフィルタ手段１０６によってろ過してから負荷に供給する。同時に、コントローラ１０５は、アクセル制御手段１０７によって内燃機関１０１のアクセル（ｅｎｇｉｎｅ  ｏｉｌ  ｔｈｒｏｔｔｌｅ）開度を制御する。
【０００５】
既存技術において、普通の逆変換技術を用いているので、後続のフィルタ手段中の部品のパラメーターが大きく、発電機出力の内部抵抗が大きくなり、非線性負荷を持つ能力が低減される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、フィルタ手段中の部品のパラメーターを低下し、発電機の内部抵抗を小さくし、非線性負荷を持つ能力を提供できる内燃機関により駆動される発電機の周波数逓倍逆変換方法及び制御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】
【０００７】
本発明は、フィルタ手段の出力電圧を整流することと、整流後の出力電圧をＡ/Ｄ変換を行ってから出力電圧の平均値又は出力電圧の実効値を演算することと、前記出力電圧の平均値と目標電圧値とを比較し、又は前記出力電圧の実効値と目標電圧値とを比較することと、比較結果に基づいて、出力電圧の平均値が目標電圧値の予め設定された範囲内に所属する又は出力電圧の実効値が目標電圧値の予め設定された範囲内に所属するまで、２つの位相が１８０度異なる正弦表中の正弦値の比例係数を調節し；前記正弦表は位相が１８０度異なる２つの正弦波の発生に用いられ、前記位相が１８０度異なる２つの正弦波は周波数がｆである一つの三角波と比較されパルス周波数がｆである四つのＰＷＭ波を発生し；前記パルス周波数がｆである四つのＰＷＭ波により逆変換手段中のスイッチ管を駆動して、逆変換手段からパルス周波数が２ｆである変調波を出力させることとを、含む内燃機関により駆動される発電機の周波数逓倍逆変換方法を提供する。
【０００８】
当該周波数逓倍逆変換方法は、電流収集相互誘導機が収集したフィルタ手段の出力電流を正幅値変換を行うことと、正幅値変換後の出力電流から基準値を引くことと、基準値を引いた後の出力電流をＡ/Ｄ変換を行ってから出力電流の実効値を演算することと、前記出力電流の実効値に基づいて、予め設定された回転速度電流曲線を調べて対応する目標回転速度を取得することと、内燃機関の回転速度が前記目標回転速度に達するように、内燃機関のアクセル開度を制御することと、をさらに含むことが好ましい。
【０００９】
前記フィルタ手段はＬＣローパスフィルタであることが好ましい。
【００１０】
本発明は、また、フィルタ手段の出力電圧を整流する出力電圧整流手段と、整流後の出力電圧をＡ/Ｄ変換を行う出力電圧Ａ/Ｄ変換手段と、Ａ/Ｄ変換後の出力電圧から出力電圧の平均値又は出力電圧の実効値を演算する出力電圧演算手段と、出力電圧の平均値と目標電圧値とを比較し、又は前記出力電圧の実効値と目標電圧値とを比較する比較手段と、比較結果に基づいて、出力電圧の平均値が目標電圧値の予め設定された範囲内に所属する又は出力電圧の実効値が目標電圧値の予め設定された範囲内に所属するまで、２つの位相が１８０度異なる正弦表中の正弦値の比例係数を調節し、前記正弦表は位相が１８０度異なる２つの正弦波の発生に用いられ、前記位相が１８０度異なる２つの正弦波は周波数がｆである一つの三角波と比較されパルス周波数がｆである四つのＰＷＭ波を発生し；前記パルス周波数がｆである四つのＰＷＭ波により逆変換手段中のスイッチ管を駆動して、逆変換手段からパルス周波数が２ｆである変調波を出力させる制御手段と、を含む内燃機関により駆動される発電機の周波数逓倍逆変換装置を提供する。
【００１１】
当該周波数逓倍逆変換装置は、フィルタ手段の出力電流を正幅値変換を行う正幅値変換手段と、正幅値変換後の出力電流から基準値を引く減法手段と、基準値を引いた後の出力電流をＡ/Ｄ変換を行う出力電流Ａ/Ｄ変換手段と、Ａ/Ｄ変換後の出力電流から出力電流の実効値を演算する出力電流実効値演算手段と、前記出力電圧の実効値に基づいて予め設定された回転速度電流曲線を調べて対応する目標回転速度を取得する目標回転速度捜査手段と、内燃機関の回転速度が前記目標回転速度に達するように、内燃機関のアクセル開度を制御するアクセル開度制御手段と、をさらに含むことが好ましい。
【００１２】
前記フィルタ手段はＬＣローパスフィルタであることが好ましい。
【００１３】
本発明は、また、内燃機関を原動機として発電機を駆動して発電させることと、前記発電機から出力された交流電流を整流手段で直流に整流してから逆変換手段に出力することと、逆変換手段がコントローラの制御で直流電流を希望の交流電流に逆変換することと、その後、前記逆変換された交流電流をフィルタ手段によりろ過した後負荷に提供することと、コントローラがアクセル制御手段によって前記内燃機関のアクセル開度を制御して出力電流を制御することと、前記コントローラがＰＷＭ波によって逆変換手段のスイッチ管の状態を駆動することと、を含む内燃機関により駆動される発電機の制御方法であって、前記フィルタ手段の出力電圧を再び整流し、整流後の出力電圧をＡ/Ｄ変換を行ってから出力電圧の平均値又は実効値を演算することと、前記出力電圧の平均値とその目標値とを比較し、又は前記出力電圧の実効値とその目標値とを比較することと、比較結果に基づいて、出力電圧の平均値がその目標値の予め設定された範囲内に所属する又は出力電圧の実効値がその目標値の予め設定された範囲内に所属するまで、２つの位相が１８０度異なる正弦表中の正弦値の比例係数を調節し；前記正弦表は位相が１８０度異なる２つの正弦波の発生に用いられ、前記位相が１８０度異なる２つの正弦波は周波数がｆである一つの三角波と比較されパルス周波数がｆである四つのＰＷＭ波を発生し；前記パルス周波数がｆである四つのＰＷＭ波により逆変換手段中のスイッチ管を駆動して、逆変換手段からパルス周波数が２ｆである変調波を出力させることと、を含む内燃機関により駆動される発電機の制御方法を提供する。
【００１４】
本発明は、また、内燃機関を原動機として発電機を駆動して発電させることと、前記発電機から出力された交流電流を整流手段で直流に整流してから逆変換手段に出力することと、逆変換手段がコントローラの制御で直流電流を希望の交流電流に逆変換することと、その後、前記逆変換された交流電流をフィルタ手段でろ過した後負荷に提供することと、コントローラがアクセル制御手段を介して前記内燃機関のアクセル開度を制御することによって出力電流を制御することと、前記コントローラがＰＷＭ波によって逆変換手段のスイッチ管の状態を駆動することと、を含む内燃機関により駆動される発電機を制御する内燃機関により駆動される発電機の制御装置であって、前記フィルタ手段の出力電圧を再び整流し、整流後の出力電圧をＡ/Ｄ変換を行ってから出力電圧の平均値又は実効値を演算する出力電圧演算手段と、前記出力電圧の平均値とその目標値とを比較し、又は前記出力電圧の実効値とその目標値とを比較する比較手段と、比較結果に基づいて、出力電圧の平均値がその目標値の予め設定された範囲内に所属する又は出力電圧の実効値がその目標値の予め設定された範囲内に所属するまで、２つの位相が１８０度異なる正弦表中の正弦値の比例係数を調節し；前記正弦表は位相が１８０度異なる２つの正弦波の発生に用いられ、前記位相が１８０度異なる２つの正弦波が周波数がｆである一つの三角波と比較されパルス周波数がｆである四つのＰＷＭ波を発生し；前記パルス周波数がｆである四つのＰＷＭ波によって逆変換手段中のスイッチ管を駆動して、逆変換手段からパルス周波数が２ｆである変調波を出力させる制御手段と、を含む内燃機関により駆動される発電機の制御装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、既存技術に比べ、以下の効果を有する。
【００１６】
本発明に係わる内燃機関により駆動される発電機の周波数逓倍逆変換方法及び制御装置によると、逆変換手段が周波数逓倍逆変換技術を用いて、低いスイッチング周波数ｆで逆変換手段を制御して２ｆの変調周波数を取得し、低周波数の開閉素子が高周波数変調波形を発生する矛盾を解決できる。逆変換手段中の四つのスイッチ管の動作周波数が同じで、コントローラの負担を低減できる。また、高変調周波数によってフィルタ手段の部品パラメーターを低下させ、装置全体の体積を小さくし、軽くすることができ、当該発電機の携帯性が発現できる。フィルタ手段の部品パラメーターの低下は発電機出力の内部抵抗の低下に相当し、発電機が非線性負荷を持つ能力を向上し、高調波電流が厳重の負荷でも良好な電圧正弦度を保証できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、既存技術における内燃機関により駆動される発電機の構造を示す図である。
【図２】図２は、本発明に係わる内燃機関により駆動される発電機の周波数逓倍逆変換方法の実施例１を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明に係わる周波数逓倍逆変換を示す波形図である。
【図４】図４は、本発明に係わるスイッチ管の駆動信号と出力電圧を示す波形図である。
【図５】図５は、本発明に係わる周波数逓倍逆変換中の電流外環ＰＩの制御方法を示すフローチャートである。
【図６】図６は、本発明に係わる出力電流の正幅値変換を示す図である。
【図７】図７は、本発明に係わる内燃機関により駆動される発電機の周波数逓倍逆変換装置の実施例１の構造を示す図である。
【図８】図８は、本発明に係わる装置の実施例２の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の上記の目的、特徴及びメリットをさらに容易に理解させるため、以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳しく説明する。
【００１９】
図２は、本発明に係わる内燃機関により駆動される発電機の周波数逓倍逆変換方法の実施例１を示すフローチャートである。
【００２０】
本実施例に係わる内燃機関により駆動される発電機の周波数逓倍逆変換方法は以下のステップＳ２０１〜Ｓ２０４を含む。
【００２１】
Ｓ２０１において、フィルタ手段の出力電圧を整流する。
【００２２】
ここで、コントローラが正の値しか収集できないので、交流の出力電圧を整流し、正の出力電圧に変換してから収集しなければならない。
【００２３】
Ｓ２０２において、整流後の出力電圧をＡ/Ｄ変換を行った後、出力電圧の平均値又は出力電圧の実効値を演算する。
【００２４】
ここで、ＡＤを用いてアナログ出力電圧をＡ/Ｄ変換を行うことによって、コントローラで直接的に識別されることが可能になる。コントローラは数字の出力電圧を収集した後、出力電圧の平均値を演算する。例えば、所定の周波数で出力電圧を収集し、収集した出力電圧を累積してから収集した回数で除くと平均値を得ることができる。
【００２５】
なお、出力電圧の平均値の演算が実効値の演算より簡単であるので、コントローラは単独で出力電圧の平均値の演算を完成することができる。また、演算力の強いコントローラで出力電圧の実効値の演算を行うこともできる。
【００２６】
Ｓ２０３において、前記出力電圧の平均値と目標電圧値とを比較し、又は出力電圧の実効値と目標電圧値を比較する。
【００２７】
Ｓ２０４において、出力電圧の平均値が目標電圧値の予め設定された範囲内又は出力電圧の実効値が目標電圧値の予め設定された範囲内に所属するまで、比較結果に基づいて２つの位相差が１８０度の正弦表中の正弦値の比例係数を調節し；前記正弦表は位相が１８０度異なる２つの正弦波の発生に用いられ、前記位相が１８０度異なる２つの正弦波は周波数がｆである一つの三角波と比較されパルス周波数がｆである四つのＰＷＭ波を発生し；前記パルス周波数がｆである四つのＰＷＭ波により逆変換手段中のスイッチ管を駆動して、逆変換手段からパルス周波数が２ｆである変調波を出力させる。
【００２８】
本発明に係わる内燃機関により駆動される発電機の周波数逓倍逆変換方法によると、逆変換手段が周波数逓倍逆変換技術を用いて、低いスイッチング周波数ｆで逆変換手段を制御して２ｆの変調周波数を取得し、低周波数の開閉素子により高周波数の変調波形を発生する矛盾を解決できる。逆変換手段中の四つのスイッチ管の動作周波数が同じで、コントローラの負担を低減することができる。また、高変調周波数によってフィルタ手段の部品パラメーターを低下させ、装置全体の体積が小さくなって、軽くなり、当該発電機の携帯性が表現できる。フィルタ手段の部品パラメーターの低下は、発電機出力の内部抵抗の低下に相当し、発電機が非線性負荷を持つ能力を向上でき、高調波電流が厳重な負荷でも良好な電圧正弦度を保証できる。
【００２９】
本発明の方法によれば、出力電圧の平均値に基づいて判断するので、演算負担が低減され、よって、制御手段がさらに多いリソースで他の処理を行うことができる。しかし、平均値の検出は、さらに優れた精度を得るためには出力電圧の波形が一定の範囲内でゆがむことが要求される。本発明において、周波数逓倍逆変換方式を用いていて、発電機の線性負荷での波形のゆがみが小さいので、平均値のサンプリング方法が電圧調節精度の要求を満たすことができる。
【００３０】
以下、具体的な波形図を参照して、逆変換手段中のスイッチ管状態のＰＷＭ波形が如何に発生されるかを詳しく説明する。
【００３１】
図３は、本発明に係わる周波数逓倍逆変換を示す波形図である。
【００３２】
同図の中では、正弦波Ａと正弦波Ｂは、位相が１８０度異なる２つの正弦波である。
【００３３】
三角波Ｃの周波数はｆである。図３に示すように、三角波Ｃが各周期において、正弦波Ａと変調してＰＷＭ１Ｈを発生し、正弦波Ｂと変調してＰＷＭ２Ｈを発生する。
【００３４】
同図の中では、ＰＷＭ１Ｈと相補する波形はＰＷＭ１Ｌで、ＰＷＭ２Ｈと相補する波形はＰＷＭ２Ｌである。
【００３５】
ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌ、ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌの四つのＰＷＭ波のパルス周期もｆである。これらの四つのＰＷＭ波で逆変換手段中の四つのスイッチ管を駆動し、スイッチ管をオン又はオフする。ここで、本実施例における逆変換手段はフルブリッジ逆変換である。
【００３６】
それぞれＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４で逆変換手段中の四つのスイッチ管を示すと、四つのスイッチ管の駆動信号の波形は図４に示す通りであり、逆変換手段の出力波形は図４中のＵが示す通りである。Ｕは出力電圧の正弦波を示す。Ｕの周波数は既に周波数逓倍を実現して２ｆになっている。
【００３７】
三角波Ｃはコントローラ内部のＰＷＭ発生モジュールによって生成する。
【００３８】
正弦波Ａと正弦波Ｂは、コントローラの内部のプログラムで実現し、具体的に、一つの離散の正弦に従って変化した正弦表で実現される。正弦波中の正弦値の比例係数を調節することによってフィルタ手段の出力電圧を調節することができる。
【００３９】
本発明において、電圧ＰＩ制御と電流ＰＩ制御を同時に制御する。電圧ＰＩ制御は主に出力電圧を制御し、電流ＰＩ制御は主に内燃機関の回転速度を制御する。
【００４０】
以下、電流ＰＩ制御を説明する。
【００４１】
図５は、本発明に係わる周波数逓倍逆変換中の電流ＰＩ制御方法を示すフローチャートである。
【００４２】
本実施例による周波数逓倍逆変換中の電流ＰＩ制御方法は以下のステップＳ５０１〜Ｓ５０５を含む。
【００４３】
Ｓ５０１において、電流収集相互誘導機が収集したフィルタ手段の出力電流を正幅値変換を行う。
【００４４】
ここで、フィルタ手段の出力電流も交流信号であるので、コントローラが収集できるように、正負の交流信号を正の信号に変換しなければならない。図６に示すように、出力電流のゼロクロス点は２.５Ｖである。
【００４５】
Ｓ５０２において、正幅値変換後の出力電流から基準値を引く。
【００４６】
ここで、正幅値を変換する時に出力電流全体が２.５Ｖ高められたので、再び２.５Ｖの基準値を引かなればならない。
【００４７】
Ｓ５０３において、基準値を引いた後の出力電流をＡ/Ｄ変換を行ってから出力電流の実効値を演算する。
【００４８】
ここで、コントローラが演算できるように、出力電流をＡ/Ｄ変換を行わなければならない。
【００４９】
Ｓ５０４において、前記出力電流の実効値に基づいて、予め設定された回転速度電流曲線を調べて、対応する目標回転速度を取得する。
【００５０】
Ｓ５０５において、内燃機関の回転速度が前記目標回転速度に達するように、内燃機関のアクセル開度を制御する。
【００５１】
上述の内燃機関により駆動される発電機の周波数逓倍逆変換方法に基づいて、本発明は、内燃機関により駆動される発電機の周波数逓倍逆変換装置を提供する。
【００５２】
以下、具体的な実施例でその構成を説明する。
【００５３】
図７は、本発明に係わる内燃機関により駆動される発電機の周波数逓倍逆変換装置の実施例１の構造を示す図である。
【００５４】
本発明に係わる内燃機関により駆動される発電機の周波数逓倍逆変換装置は、フィルタ手段の出力電圧を整流する出力電圧整流手段７０１と、整流後の出力電圧をＡ/Ｄ変換を行う出力電圧Ａ/Ｄ変換手段７０２と、Ａ/Ｄ変換後の出力電圧に基づいて出力電圧の平均値又は出力電圧の実効値を演算する出力電圧演算手段７０３と、出力電圧の平均値と目標電圧値とを比較し又は出力電圧の実効値と目標電圧値とを比較する比較手段７０４と、出力電圧の平均値が目標電圧値の予め設定された範囲内に所属する又は出力電圧の実効値が目標電圧値の予め設定された範囲内に所属するまで、比較結果に基づいて、２つの位相が１８０度異なる正弦表中の正弦値の比例係数を調節し；前記正弦表は位相が１８０度異なる２つの正弦波の発生に用いられ、前記位相が１８０度異なる２つの正弦波は周波数がｆである一つの三角波と比較されパルス周波数がｆである四つのＰＷＭ波を発生し；前記パルス周波数がｆである四つのＰＷＭ波により逆変換手段中のスイッチ管を駆動して、逆変換手段からパルス周波数が２ｆの変調波を出力させる制御手段７０５と、を含む。
【００５５】
本発明に係わる内燃機関により駆動される発電機の周波数逓倍逆変換装置によると、逆変換手段が周波数逓倍逆変換技術を用いて、低いスイッチング周波数ｆで逆変換手段を制御して２ｆの変調周波数を取得し、低周波数の開閉素子により高周波数変調波形を発生する矛盾を解決できる。逆変換手段中の四つのスイッチ管の動作周波数が同じで、コントローラの負担を低減できる。また、高変調周波数によって、フィルタ手段の部品パラメーターを低下させ、装置全体の体積が小さくなって、軽くなり、当該発電機の携帯性が表現できる。フィルタ手段の部品パラメーターの低下は発電機出力の内部抵抗の低下に相当し、発電機の非線性負荷を持つ能力を向上し、高調波電流が厳重の負荷でも良好な電圧正弦度を保証できる。
【００５６】
本発明は、電圧ＰＩ制御と電流ＰＩ制御によって同時に制御する。電圧ＰＩ制御は主に出力電圧を制御し、電流ＰＩ制御は主に内燃機関の回転速度を制御する。
【００５７】
以下、電流ＰＩ制御を説明する。
【００５８】
図８は、本発明に係わる装置の実施例２の構造を示す図である。
【００５９】
実施例２に係わる装置は、フィルタ手段の出力電流を正幅値変換を行う正幅値変換手段８０１と、正幅値変換後の出力電流から基準値を引く減法手段８０２と、基準値を引いた後の出力電流をＡ/Ｄ変換を行う出力電流Ａ/Ｄ変換手段８０３と、Ａ/Ｄ変換後の出力電流から出力電流の実効値を演算する出力電流実効値演算手段８０４と、前記出力電圧の実効値に基づいて予め設定された回転速度電流曲線を調べて対応する目標回転速度を取得する目標回転速度捜査手段８０５と、内燃機関の回転速度が前記目標回転速度に達するように、内燃機関のアクセル開度を制御するアクセル開度制御手段８０６と、を含む。
【００６０】
前記ろ過ユニットはＬＣローパスフィルタである。逆変換手段から出力される電圧の周波数が２ｆであるので、ＬＣローパスフィルタ中のインダクタンスと容量の数値を低減でき、フィルタ手段の体積を低減させることができる。また、ＬとＣの数値の低下が発電機の出力内部抵抗の低下に相当するので、発電機が非線性負荷を持つ能力を提供できる。
【００６１】
上述の説明は本発明の好適な実施例で、本発明を限定するためのものではない。当業者であれば、本発明による技術案の範囲を離脱せずに、上述の方法及び技術内容で本発明にさまざまな変更や修飾を行うことができ、又は、同等変化した等効果の実施例に変更することができる。よって、本発明の保護範囲内で、本発明の技術に基づいて上記実施例に行う簡単な変更、同等変化、修飾は、全て本発明の保護範囲に含まれる。
【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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