(57)【要約】【課題】昇圧動作の停止による風力発電機の回転数の急上昇で生じる風力発電機と風車へのショックを小さくし、昇圧動作の再起動を確実に行う。昇圧動作が停止せずに余分な発熱を生じて効率が低下するのを防止する。【解決手段】電圧信号による動作停止機能を有する昇圧チョッパ１と、バイパス用ダイオード２２と、整流コンデンサ３１、３２と、発電電圧を分圧して昇圧チョッパ１への電圧信号を発生する分圧抵抗４１、４２とを備えた風力発電機７１の昇圧回路において、分圧抵抗４１、４２に接続して発電電圧をさらに分圧する抵抗４３と、発電電圧を検出するための抵抗６１、６２、６３、コンデンサ３３と、発電電圧に比例して分圧抵抗４１、４２の電流を制御するトランジスタ５１とを備えた制御部５を設ける。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧信号による動作停止機能を有する昇圧チョッパと、バイパス用ダイオードと、整流コンデンサと、発電電圧を分圧して昇圧チョッパへの電圧信号を発生する分圧抵抗とを備えた風力発電機の昇圧回路において、
分圧抵抗に接続して発電電圧をさらに分圧する抵抗と、発電電圧を検出する電圧検出手段と、発電電圧に比例して分圧抵抗の電流を制御する電流調整手段とを備えた制御部を設けたことを特徴とする風力発電機の昇圧チョッパ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電圧信号による動作停止機能を有する昇圧チョッパと、バイパス用ダイオードと、整流コンデンサと、昇圧チョッパへの電圧信号を発生させる信号発生部とを備えた風力発電機の昇圧回路において、マイクロコンピュータなどの複雑な制御装置を必要とせず、簡単な構成で昇圧チョッパに風力発電機に好適な動作をさせるよう制御可能とする風力発電機の昇圧チョッパ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
風力発電機は風の変動で発電量が変化するので、負荷へ安定して電力を供給するため、図３に示すように、風力発電機７１で発電した電力をバッテリー７２に一旦充電し、それから負荷７３へ供給するようにシステムが構成される。
風力発電機７１は風速に応じて回転するので、風速が低いときにはゆっくりと回転し、風速が高いときには速く回転する。したがって、風速が低いときには、図４（ａ）のように、風力発電機７１の発電電圧がバッテリー７２の電圧より低く、直接つないだ状態ではバッテリー７２には充電できない。しかし、風速が低いときでも、発電電圧を充電可能な電圧まで上げることができれば風力発電機７１からバッテリー７２へ充電することが可能になる。
【０００３】
そこで、図４（ｂ）のように、低い電圧を高い電圧へ変換する回路として用いられるものの一つに昇圧チョッパ１がある。
昇圧チョッパの基本構成は、図５に示すように、昇圧コイル１２と昇圧用ダイオード１３と半導体スイッチ１４と半導体スイッチ制御装置１１とからなる。
半導体スイッチ制御装置１１にはマイクロコンピュータを利用したものや複数のＩＣを組み合わせたものから、単一（ワンチップ）のＩＣに集約したものまで様々な種類の回路構成が存在する。昇圧を必要とする電力が小さい場合には、電圧信号による動作停止機能を有するワンチップの昇圧チョッパＩＣを利用して行う回路が半導体スイッチ制御装置１１として好適である。
【０００４】
ここで、図３および図５の各構成要素は、次の機能を受け持つものである。
風力発電機７１は風を風車で受けて回転し発電機である。整流ダイオード２１は風力発電機７１で発生する交流を整流する装置である。整流コンデンサ３１は風力発電機７１からの電圧の変動を整流する装置であり、整流コンデンサ３２はバイパス用ダイオード２２や昇圧用ダイオード１３からの電圧の変動を整流する装置である。バッテリー７２は風力発電機７１で発生した電力を充電する装置である。
【０００５】
昇圧チョッパ１は電圧信号による動作停止機能を有するワンチップの昇圧チョッパＩＣを利用した昇圧回路である。
半導体スイッチ１４は昇圧コイル１２と風力発電機７１とを断続的に短絡させる。昇圧コイル１２は半導体スイッチ１４が導通したときに電磁エネルギーを蓄積し、半導体スイッチ１４が切れたときに蓄積した電磁エネルギーを高電圧の電気に変換して昇圧用ダイオード１３の先へと流し込む。昇圧用ダイオード１３は半導体スイッチ１４が導通しているときに電気の逆流を防ぐとともに昇圧コイル１２で変換された高電圧の電気を流す。
【０００６】
半導体スイッチ制御装置１１は半導体スイッチ１４を連続的に開閉させる電気信号を生成する装置であり、所定値以上の電圧信号をかけると動作を停止する入力端子を有している。高周波コンデンサ１５は半導体スイッチ１４の動作周波数を調整する。過電流センサ抵抗１６は半導体スイッチ制御装置１１が昇圧コイル１２に流れる電流を計測するための装置であり、昇圧コイル１２に過電流が流れると直ちに半導体スイッチ１４を切るためのセンサの役割を持っている（半導体スイッチ制御装置１１に過電流を検知する機能がない場合には不要である）。
【０００７】
分圧抵抗４１、４２は、発電電圧を分圧した電圧信号を半導体スイッチ制御装置１１の動作を停止する入力端子に入力する装置である。抵抗１７、１８は半導体スイッチ制御装置１１に流れる電流を制限する装置である（電流を制限する必要がない場合には不要である）。
バイパス用ダイオード２２は昇圧チョッパ１が停止したときに風力発電機７１からの大電流を流す装置である。
【０００８】
風力発電機７１が回転して発電電圧が発生すると、半導体スイッチ制御装置１１は高周波コンデンサ１５で生成される動作周波数で半導体スイッチ１４を連続的に開閉させる。昇圧コイル１２は半導体スイッチ１４が導通したとき電磁エネルギーを蓄積し、半導体スイッチ１４が切れたときに蓄積した電磁エネルギーを高電圧の電気に変換して昇圧用ダイオード１３の先へと流し込む。
【０００９】
整流コンデンサ３１は風力発電機７１からの発電電流を整流したときの電圧の変動を吸収し、整流コンデンサ３２はバイパス用ダイオード２２や昇圧用ダイオード１３からの電圧の変動を吸収している。昇圧用ダイオード１３は半導体スイッチ１４が導通したときに電流が逆流するのを防いでいる。過電流センサ抵抗１６は、半導体スイッチ１４が導通したときに昇圧コイル１２に流れる電流を検知している。この電流が昇圧コイルの定格を上回った場合は、半導体スイッチ制御装置１１は直ちに半導体スイッチ１４を開放して昇圧コイル１２が損傷するのを防止する。
【００１０】
分圧抵抗４１、４２は発電電圧を分圧して半導体スイッチ制御装置１１に電圧信号として入力している。発電電圧が高くなるとこの電圧信号も比例して高くなる。発電電圧が高くなり電圧信号も高くなったときには半導体スイッチ制御装置１１が半導体スイッチ１４の連続的な開閉を停止して開放状態にすることで昇圧チョッパ１の昇圧動作が停止する。そして、再び発電電圧が低くなり電圧信号が低くなったとき半導体スイッチ制御装置１１が半導体スイッチ１４の連続的な開閉を再開して昇圧チョッパ１の昇圧動作が再開する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
風力発電機７１において、バッテリー７２の充電電圧より低い発電電圧で昇圧動作が停止するように設定されている場合、発電電圧が設定値まで上昇して昇圧動作が停止したとき、風力発電機７１の電流が急減して回転数が急激に上昇することがある。電流の急減は次の理由による。
【００１２】
半導体スイッチ１４が連続的に開閉しているときは、大きな短絡電流が断続的に流れているので、発電電流も大きい。発電電流の大きさは風力発電機７１のトルクに比例しているので、風力発電機７１の回転は発電電流によるトルクで抑えられている。昇圧動作が停止すると短絡電流がなくなるので発電電流は小さくなり風力発電機７１のトルクも小さくなる。風力発電機７１のトルクが小さくなることで風力発電機７１の回転数が上昇する。風力発電機７１の回転数が上昇し、発電電圧も上昇すると昇圧動作が停止していてもバッテリー７２へ充電できるようになる。昇圧しないで充電するときは、風から風車が受け取るエネルギーと充電電力とがつりあう電圧まで発電電圧と回転数が急上昇する。昇圧が停止する前後で風から受け取るエネルギーは同じであるので、昇圧停止の後で発電電圧が上昇しているから発電電流は減少している。
【００１３】
この回転数の急な上昇は風力発電機７１および風車の翼に機械的ストレスを与え、その寿命を短くする。昇圧動作の停止による回転数の急上昇は従来の回路では避けることが困難である。
また、従来の回路では昇圧動作の停止と再起動を調整することが困難である。上述のように、昇圧チョッパ１がバッテリー７２の充電電圧より低い電圧で昇圧動作を停止すると、風力発電機７１の回転数が自然と上昇し発電電圧もそれに比例して上昇するので、バッテリー７２への充電は昇圧動作を停止する前後で連続して行える。しかし、この場合は、風速が下がることによって発電電圧がバッテリー７２の充電電圧より低くなると、昇圧動作を再開する設定電圧に下がるまでは昇圧動作が行われないので、充電できない状態が続く。
【００１４】
一方、昇圧を停止する発電電圧がバッテリー７２への充電電圧より高い電圧に設定されていると、発電電圧がバッテリー７２へ充電できる電圧まで上がったときに、バイパス用ダイオード２２を電流が流れて発電電圧が上がらなくなるので、昇圧動作は停止しない。昇圧動作が停止しないと、大きな短絡電流が断続的に流れるので余分な発熱が生じて効率が落ちる。
【００１５】
昇圧動作を停止する設定電圧の調整は分圧抵抗４１、４２で行っているが、製品の製作誤差を考えると調整の簡素化は容易でない。
本発明は、風力発電機の昇圧チョッパの制御における上記課題を解決するものであって、昇圧動作の停止による風力発電機の回転数の急上昇で生じる風力発電機と風車へのショックを小さくでき、昇圧動作の再起動を確実に行うことができ、昇圧動作が停止せずに余分な発熱を生じて効率が低下するのを防止することのできる風力発電機の昇圧チョッパ制御装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の風力発電機の昇圧チョッパ制御装置は、電圧信号による動作停止機能を有する昇圧チョッパと、バイパス用ダイオードと、整流コンデンサと、発電電圧を分圧して昇圧チョッパへの電圧信号を発生する分圧抵抗とを備えた風力発電機の昇圧回路において、分圧抵抗に接続して発電電圧をさらに分圧する抵抗と、発電電圧を検出する電圧検出手段と、発電電圧に比例して分圧抵抗の電流を制御する電流調整手段とを備えた制御部を設けることにより、上記課題を解決している。
【００１７】
発電電圧を検出する電圧検出手段としては発電電圧を分圧する抵抗とコンデンサを、発電電圧に比例して分圧抵抗の電流を制御する電流調整手段としてはトランジスタを用いることにより、マイクロコンピュータなどの複雑な制御装置を必要とせず、簡単な構成で昇圧チョッパに風力発電機に好適な動作をさせるよう制御することができる。
【００１８】
風が吹き始めると、風車が回転して風力発電機も回転を開始する。風力発電機の回転とともに発電電圧は０から上がり始める。昇圧チョッパは動作電源を風力発電機の発電電圧から取り込むので、昇圧チョッパが動作を開始する発電電圧になると、昇圧チョッパが動作し始めて昇圧動作を開始する。昇圧動作を開始した時点では、電圧検出手段の抵抗の分圧電圧が低く、電流調整手段のトランジスタは分圧抵抗の電流をほとんど変化させない。そのため、昇圧チョッパへ入力される電圧信号は分圧抵抗で分圧された電圧になっている。この電圧は昇圧チョッパを停止する電圧より低いので、昇圧チョッパは動作を継続する。
【００１９】
風速が上がると、風車の回転数と風力発電機の回転数が上がる。風力発電機の回転数が上がると、発電電圧も上がり、分圧抵抗で分圧された電圧が上がって昇圧チョッパへ入力される電圧が上がると、昇圧チョッパは動作を停止する。昇圧チョッパが停止すると、その半導体スイッチを流れる大きな短絡電流がなくなって発電電流が減り、風力発電機の内部電圧降下が減るので発電電圧が上昇する。
【００２０】
このとき、電圧検出手段のコンデンサが充電されて抵抗の分圧電圧も次第に上昇する。電圧検出手段の抵抗の分圧電圧が上がると、それに比例してトランジスタのベース電流が増加し、分圧抵抗の電流を増加させる。そのため、分圧抵抗の端子間の電位差が増加し、昇圧チョッパへ入力される信号電圧が下がる。昇圧チョッパへ入力される信号電圧が下がると、昇圧チョッパは動作を再開する。
【００２１】
昇圧チョッパが動作を再開すると、半導体スイッチを流れる短絡電流が現れ、発電電流が増加して風力発電機の内部電圧降下が増える。この内部電圧降下により、今度は逆に発電電圧が下がる。発電電圧が下がると電圧検出手段のコンデンサは放電して抵抗の分圧電圧も次第に下降する。抵抗の分圧電圧が下がると、それに比例してトランジスタのベース電流が減少し、分圧抵抗の電流を減少させる。そのため、分圧抵抗の端子間の電位差が減少し、昇圧チョッパへ入力される信号電圧が上がる。昇圧チョッパへ入力される信号電圧が上がると、昇圧チョッパは動作を停止し、再び前述した一連の動作が繰り返される。
【００２２】
これらの一連の動作により、昇圧チョッパは昇圧動作を間欠的に行う。この一連の間欠的な動作のサイクルを十分に速くすることで風力発電機の回転数をほぼ一定にする。
制御部が設けられておらず昇圧チョッパが連続動作している状態と比較すると、昇圧チョッパは間欠的に動作しているので、発電電流は時間平均で減少している。同じ風速で比較すると、発電電力は同じで発電電流が減少するので、発電電圧は高くなる。したがって同じ風速では、制御部を設ける前の状態よりも風力発電機の回転数は上昇する。さらに風速が上がって行くと、発電電力が増加して発電電圧も上昇し、風力発電機の回転数も風速とともに上昇する。
【００２３】
風速が上がって発電電力がさらに高くなると、電流調整手段のトランジスタのベース電流が増えていっても分圧抵抗の電流が飽和して上昇しなくなる状態が起こる。この状態では、分圧抵抗の電流が変化しないので、昇圧チョッパに入力される電圧は下がらず、昇圧チョッパの動作は再開しない。この電流が飽和する発電電圧は、昇圧チョッパを必要とせずにバッテリーへ充電できる電圧に合わせている。そのときに流れていた発電電流も、風速が同じで発電電力が同じであるから、昇圧チョッパを必要としない電流とほぼ同じである。そのため、発電電流は、昇圧チョッパを停止してもバイパス用ダイオードを介して流れるのでほとんど変化しない。したがって、制御部を設ける前のような発電電流の急減は起こらないので、風力発電機の回転数の急上昇による風力発電機と風車へのショックが小さくなる。
【００２４】
風速が下がって発電電圧が下がってくると、分圧抵抗の電流の飽和状態から電流調整手段のトランジスタのベース電流の変化によって分圧抵抗の電流が変化する状態に戻るので、昇圧チョッパの入力電圧が変化して昇圧チョッパが間欠して動作するサイクルに戻る。このサイクルに戻った後は、風速が下がり続けて昇圧チョッパが発電電圧を動作電源として利用できなくなる電圧に下がるまで前記の状態のいずれかを繰り返す。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態を示す昇圧チョッパ制御装置を備えた風力発電機の昇圧回路の構成図、図２は昇圧チョッパＩＣを利用した昇圧チョッパ回路の構成図である。
風力発電機の昇圧回路の基本的構成は、図３に示す従来のものと同様であって、電圧信号による動作停止機能を有する昇圧チョッパ１と、バイパス用ダイオード２２と、整流コンデンサ３１、３２と、発電電圧を分圧して昇圧チョッパ１への電圧信号を発生する分圧抵抗４１、４２とを備えており、風力発電機７１で発電した電力をバッテリー７２に一旦充電し、それから負荷７３へ供給するようにシステムが構成される。
【００２６】
昇圧チョッパ１は、図２に示すように、昇圧コイル１２と昇圧用ダイオード１３と半導体スイッチ１４とを備えており、半導体スイッチ制御装置としてワンチップの昇圧チョッパＩＣ１１Ａを利用している。
ここで、図１および図２の各構成要素は、次の機能を受け持つものである。
風力発電機７１は風を風車で受けて回転し発電機である。整流ダイオード２１は風力発電機７１で発生する交流を整流する装置である。整流コンデンサ３１は風力発電機７１からの電圧の変動を整流する装置であり、整流コンデンサ３２はバイパス用ダイオード２２や昇圧用ダイオード１３からの電圧の変動を整流する装置である。バッテリー７２は風力発電機７１で発生した電力を充電する装置である。
【００２７】
昇圧チョッパ１は電圧信号による動作停止機能を有する昇圧回路である。半導体スイッチ１４は昇圧コイル１２と風力発電機７１とを断続的に短絡させる。昇圧コイル１２は半導体スイッチ１４が導通したときに電磁エネルギーを蓄積し、半導体スイッチ１４が切れたときに蓄積した電磁エネルギーを高電圧の電気に変換して昇圧用ダイオード１３の先へと流し込む。昇圧用ダイオード１３は半導体スイッチ１４が導通しているときに電気の逆流を防ぐとともに昇圧コイル１２で変換された高電圧の電気を流す。
【００２８】
昇圧チョッパＩＣ１１Ａは半導体スイッチ１４を連続的に開閉させる電気信号を生成する装置であり、所定値以上の電圧信号をかけると動作を停止する入力端子を有している。高周波コンデンサ１５は半導体スイッチ１４の動作周波数を調整する。過電流センサ抵抗１６は半導体スイッチ制御装置１１が昇圧コイル１２に流れる電流を計測するための装置であり、昇圧コイル１２に過電流が流れると直ちに半導体スイッチ１４を切るためのセンサの役割を持っている。
【００２９】
分圧抵抗４１、４２は、発電電圧を分圧した電圧信号を半導体スイッチ制御装置１１の動作を停止する入力端子に入力する装置である。抵抗１７、１８は半導体スイッチ制御装置１１に流れる電流を制限する装置である。
バイパス用ダイオード２２は昇圧チョッパ１が停止したときに風力発電機７１からの大電流を流す装置である。
【００３０】
この風力発電機の昇圧回路には、分圧抵抗４１、４２に直列に接続して発電電圧をさらに分圧する抵抗４３、発電電圧を検出する電圧検出手段として抵抗６１、６２、６３およびコンデンサ３３、発電電圧に比例して分圧抵抗４１、４２の電流を制御する電流調整手段としてトランジスタ５１を備えた制御部５が設けられている。
【００３１】
抵抗６１、６２は発電電圧を分圧して発電電圧を検出し、抵抗６３で調整された電流がトランジスタ５１のベースに流れる。コンデンサ３３は抵抗６１、６２で分圧される電圧を平滑化している。トランジスタ５１は抵抗６３から流れ込むベース電流に比例してコレクタから吸い込む電流を変化させる。抵抗４３は分圧抵抗４１、４２に直列に接続して発電電圧をさらに分圧することにより、昇圧チョッパ１を停止する電圧信号を発生させる。
【００３２】
風が吹き始めると、風車が回転して風力発電機７１も回転を開始する。風力発電機７１の回転とともに発電電圧は０から上がり始める。昇圧チョッパＩＣ１１Ａは、動作電源を風力発電機７１の発電電圧から取り込んで、昇圧チョッパＩＣ１１Ａが動作を開始する発電電圧になると、半導体スイッチ４を連続的に開閉させて昇圧動作を開始する。昇圧動作を開始した時点では、電圧検出手段の抵抗６１、６２の分圧電圧が低く、電流調整手段のトランジスタ５１が分圧抵抗４２から吸い込む電流をほとんどない。そのため、昇圧チョッパ１へ入力される電圧信号は分圧抵抗４１、４２と抵抗４３で分圧された分圧抵抗４１と分圧抵抗４２の間の電圧になっている。この電圧は昇圧チョッパ１を停止する電圧より低いので、昇圧チョッパ１は動作を継続する。
【００３３】
風速が上がると、風車の回転数と風力発電機７１の回転数が上がる。風力発電機７１の回転数が上がると、発電電圧も上がり、分圧抵抗４１と分圧抵抗４２の間の、昇圧チョッパＩＣ１１Ａへ入力される電圧信号の電圧が上がる。入力される電圧が上がると、昇圧チョッパＩＣ１１Ａは動作を停止する。昇圧チョッパＩＣ１１Ａが停止すると、半導体スイッチ１４を流れる大きな短絡電流がなくなって発電電流が減り、風力発電機７１の内部電圧降下が減るので発電電圧が上昇する。
【００３４】
このとき、電圧検出手段のコンデンサ３３が充電されて抵抗６１、６２の分圧電圧も次第に上昇する。抵抗６１、６２の分圧電圧が上がると、それに比例してトランジスタ５１のベース電流が増加し、トランジスタ５１が電圧抵抗４２から吸い込む電流を増加させる。そのため、トランジスタ５１、電圧抵抗４２と直列に接続している分圧抵抗４１を流れる電流も増加する。
【００３５】
分圧抵抗４１を流れる電流が増加すると分圧抵抗４１の両端の電位差が増加し、分圧抵抗４１と分圧抵抗４２の間の、昇圧チョッパＩＣ１１Ａへ入力される信号電圧が下がる。昇圧チョッパＩＣ１１Ａへ入力される信号電圧が下がると、昇圧チョッパＩＣ１１Ａは動作を再開する。
昇圧チョッパＩＣ１１Ａが動作を再開すると、半導体スイッチ１４を流れる短絡電流が現れ、発電電流が増加して風力発電機７１の内部電圧降下が増える。この内部電圧降下により、今度は逆に発電電圧が下がる。発電電圧が下がると電圧検出手段のコンデンサ３３は放電して抵抗６１、６２の分圧電圧も次第に下降する。抵抗６１、６２の分圧電圧が下がると、それに比例してトランジスタ５１のベース電流が減少し、トランジスタ５１が分圧抵抗４２から吸い込む電流も減少する。
【００３６】
そのため、トランジスタ５１、電圧抵抗４２と直列に接続している分圧抵抗４１を流れる電流も減少する。分圧抵抗４１を流れる電流が減少すると、分圧抵抗４１の両端の電位差が減少し、分圧抵抗４１、４２間の昇圧チョッパＩＣ１１Ａへ入力される信号電圧が上がる。入力される信号電圧が上がると、昇圧チョッパＩＣ１１Ａは動作を停止し、再び前述した一連の動作が繰り返される。
【００３７】
これらの一連の動作により、昇圧チョッパＩＣ１１Ａは半導体スイッチ１４を連続して開閉する昇圧動作を間欠的に行う。この一連の間欠的な昇圧動作のサイクルを十分に速くすることで風力発電機７１の回転数はほぼ一定になる。
制御部５が設けられておらず昇圧チョッパ１で連続した昇圧動作がなされている状態と比較すると、昇圧動作は間欠的に行われているので、発電電流は時間平均で減少している。同じ風速で比較すると、発電電力が同じで発電電流が減少するので、発電電圧は高くなる。したがって同じ風速では、制御部５を設ける前の連続した昇圧動作がなされている状態よりも風力発電機７１の回転数は上昇する。さらに風速が上がって行くと、発電電力が増加して発電電圧も上昇し、風力発電機７１の回転数も風速とともに上昇する。
【００３８】
風速が上がって発電電力がさらに高くなると、トランジスタ５１のベース電流が増えていってもトランジスタ５１が吸い込む電流が分圧抵抗４１、４２によって飽和する状態が起こる。トランジスタ５１が吸い込む電流が飽和した状態では、分圧抵抗４１の電流が変化しないので、昇圧チョッパＩＣ１１Ａが半導体スイッチ１４を連続して開閉する動作は再開しない。トランジスタ５１が吸い込む電流が飽和する発電電圧は、昇圧動作を必要とせずにバッテリー７２へ充電できる電圧に合わせている。そのときに流れていた発電電流も、風速が同じで発電電力が同じであるから、昇圧動作を必要としない電流とほぼ同じである。
【００３９】
そのため、発電電流は、昇圧チョッパＩＣ１１Ａが半導体スイッチ１４を連続して開閉する動作が停止してもバイパス用ダイオード２２を介して流れるのでほとんど変化しない。したがって、制御部５を設ける前のような発電電流の急減は起こらないので、風力発電機７１の回転数の急上昇による風力発電機７１と風車へのショックが小さくなる。
【００４０】
風速が下がって発電電圧が下がってくると、トランジスタ５１が吸い込む電流が飽和しない状態となる。トランジスタ５１が吸い込む電流が飽和せずに変化する状態では、分圧抵抗４１の電流が変化するようになるので、昇圧チョッパＩＣ１１Ａの動作を停止する電圧信号の入力電圧も変化して昇圧チョッパＩＣ１１Ａが半導体スイッチ１４を連続して開閉する動作が再開する。この状態になると、昇圧チョッパＩＣ１１Ａは再び間欠して動作するサイクルに戻る。このサイクルに戻った後は、風速が下がり続けて昇圧チョッパＩＣ１１Ａが発電電圧を動作電源として利用できなくなる電圧に下がるまで前記の状態のいずれかを繰り返す。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の風力発電機の昇圧チョッパ制御装置によれば、昇圧チョッパを風速に応じて間欠的に動作させることができる。それとともに、バッテリーの充電電圧と同じ発電電圧で昇圧チョッパの停止と再起動をさせるように調整することができる。
【００４２】
したがって、昇圧動作の停止による風力発電機の回転数の急上昇で生じる風力発電機と風車へのショックを小さくでき、また、昇圧動作の再起動を確実に行うことができる。さらに、昇圧動作が停止せずに余分な発熱を生じて効率が低下するのを防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す昇圧チョッパ制御装置を備えた風力発電機の昇圧回路の構成図である。
【図２】本発明の実施の一形態を示す昇圧チョッパＩＣを利用した昇圧チョッパ回路の構成図である。
【図３】従来の風力発電機の昇圧回路の構成図である。
【図４】昇圧チョッパの作用の説明図である。
【図５】従来の昇圧チョッパ回路の構成図である。
【符号の説明】
１　　　昇圧チョッパ
５　　　制御部
１１Ａ　昇圧チョッパＩＣ
１２　　昇圧コイル
１３　　昇圧ダイオード
１４　　半導体スイッチ
１５　　高周波コンデンサ
１６　　過電流センサ抵抗
１７　　抵抗
１８　　抵抗
２１　　整流ダイオード
２２　　バイパス用ダイオード
３１　　整流コンデンサ
３２　　整流コンデンサ
３３　　コンデンサ
４１　　分圧抵抗
４２　　分圧抵抗
４３　　抵抗
５１　　トランジスタ
６１　　抵抗
６２　　抵抗
６３　　抵抗
７１　　風力発電機
７２　　バッテリー
７３　　負荷
【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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