JP2001103796A - 発電制御装置 - Google Patents
発電制御装置Info
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Abstract
さと効率を両立する発電制御手段を提供する。 【解決手段】 界磁巻線を有する発電機1と、前記発電
機1の回転数を検出する回転数検出手段2と、該回転数
検出手段2が検出した回転数に基づいて前記発電機の発
電効率が最高となる動作点を演算する最高効率動作点演
算手段6と、該最高効率動作点演算手段が演算した動作
点で前記発電機が発電を行うように前記界磁巻線に供給
する界磁電流を制御する界磁電流制御手段4と、前記発
電機の出力電圧の大きさを所定の電圧値に変換する電圧
変換手段5とを設けた。
Description
電制御装置に関する。
れている発電機は、エンジンで駆動されて発電を行なう
装置である。図11に発電機の構成を含む車両電源系の
概略構成を示す。図11に基づいて、発電機の動作を簡
単に説明する。発電機は巻線界磁式の発電機であり、電
流が流れたロータ部の界磁巻線がエンジンにより回転さ
せられることで回転磁界が作られる。その磁界がステー
タ巻線と鎖交することでステータに交流電圧が発生す
る。これが三相全波整流回路により整流されて直流に変
換され、バッテリと車両の各電気負荷へ供給される。
圧(つまり、出力端子電圧) とで決まる。通常、バッテリ電圧が一定となるように発
電を行なうので、図2に示す回転数・界磁電流に対する
発電電力の関係を基に制御を行なう。図2に界磁電流が
最大の場合の発電機と発電電力の関係を示した。ロータ
の回転数がNst未満では発電することができず、その
回転数以上の領域では回転数が上昇するにつれて発電電
力は急に増加するが、徐々にその増加割合が減少して発
電電力はほぼ一定値になる,界磁巻線に流れる電流を小
さい値にした場合でも、ほぼ同様な特性曲線になる。
号公報に開示されているように、図11のVdcに相当
する電圧を検出してその電圧がほぼ一定値になるように
界磁巻線に流れる界磁電流を、界磁電流制御回路により
制御して、消費電力とほぼ等しい電力を供給することが
できる。
は下記のような問題点がある。図2を見て明らかなよう
な、発電機回転数が低い場合(エンジン回転数が低い場
合)には発電可能な最大電力が小さいため、車両の消費
電力が大きい場合には発電量が不足する場合がある。図
3に発電機の回転数と発電効率の関係を示すが、比較的
低い回転数で効率が最大となるが、その回転数以上では
効率が下がり続ける。そのため、ピークの回転数近傍以
外では効率が悪い。以上のように、従来の発電機では、
発電電力が小さかったり、発電効率が低いという問題点
があった。本発明はこのような問題点に着目してなされ
たものであり、低回転域から高回転域までの発電電力の
大きさと効率を両立する発電制御装置を提供することを
目的としている。
め、本発明では下記1〜4の手段を用いるが、まず、本
発明が積極的に利用する発電機の特性を説明する。発電
機の発電電力は先に説明したように、発電機の回転数・
界磁電流に加えて出力端子電圧と深い関係がある。
電機の出力端子電圧を一定に保った場合の最大発電特性
であるが、発電機はこの図の横軸と曲線で囲まれた範囲
内で動作できる。発電機の出力端子電圧V0を異なる値
(V0=Vmax、V0=Vmin)に保った場合の発
電特性を各々計算すると,図4のようになる。高回転域
では出力端子電圧を大きい値(Vmax)に接続した場
合の最大発電電力が大きいが、低回転域では出力端子電
圧を小さい値(Vmin)に接続した場合の最大発電電
力が大きい。低回転域をより詳細に見ると、Vmaxで
は発電が不可能である回転数でもVminでは発電が可
能な回転域があることがわかる。出力端子の電圧をVm
in〜Vmaxまで連続的に可変可能な場合の最大発電
電力は、図4に示す太線の特性となり、低回転域から高
回転域まで大きな発電電力を得ることができる。
の出力端子電圧V0を異なる値(V0=Vmax、V0
=Vmin)に保った場合の発電効率の特性を図示す。
出力端子の電圧をVmin〜Vmaxまで連続的に可変
可能な場合の発電効率は、図5に示す太線の特性とな
り、低回転域から高回転域まで高い発電効率を得ること
ができる。
し、効率も改善するためには、所望の発電電力を最大効
率で出力可能となるように発電機の出力端子電圧に制御
すれば良いことがわかる。但し、負荷側に供給する電圧
はバッテリや電気負荷の要求からほぼ一定値にするのが
望ましいので、発電装置としての出力電圧は一定値とな
るようにすることが必要である。
解決する。 1)界磁巻線を有する発電機と、前記発電機の回転数を
検出する回転数検出手段と、該回転数検出手段が検出し
た回転数に基づいて前記発電機の発電効率が最高となる
動作点を演算する最高効率動作点演算手段と、該最高効
率動作点演算手段が演算した動作点で前記発電機が発電
を行うように前記界磁巻線に供給する界磁電流を制御す
る界磁電流制御手段と、前記発電機の出力電圧の大きさ
を所定の電圧値に変換する電圧変換手段とを設けた。
とで、最大出力電力を大きくし効率が最適となる出力端
子電圧で発電を行なうので、発電効率も改善される。ま
た、電気負荷やバッテリに適した電圧と発電効率が最大
となる発電機出力端子電圧とは一般に異なるが、これを
どちらも満たす構成を実現できる。
機の発電効率を最大にするための発電機出力端子電圧目
標値を演算し、これを前記界磁電流制御手段に出力し、
上記界磁電流制御手段は、発電機発電電圧を前記目標値
に一致させるべく制御し、上記電圧変換手段は発電機発
電電圧を、電気負荷やバッテリに適した所定の電圧に変
換して出力する。
電流制御手段により発電効率が、最大となる値に制御さ
れ、その電圧が電圧変換手段により電気負荷やバッテリ
に適した電圧に変換される。
機の発電効率を最大にするための発電機出力端子電圧
(電圧変換手段の入力電圧)の目標値を演算し、前記電
圧変換手段に出力し、上記界磁電流制御手段は、上記電
圧変換手段の出力電圧が電気負荷やバッテリに適した所
定の電圧になるように制御を行い、上記電圧変換手段は
発電機出力端子電圧(電圧変換手段の入力電圧)を前記
目標値に追従させるべく電圧変換をコントロールする。
れを入力する電力変換手段により電力変換量を制御する
ことで発電効率が最大となる値にされ、電力変換手段の
出力は界電流制御手段により電気負荷やバッテリに適し
た電圧に制御される。4)上記最高効率動作点演算手段
は発電機の回転数と、発電電力とから、最高効率で発電
するための発電機出力端子電圧を決定する。
力端子電圧を決定する方法として、発電機の回転数と発
電電力とから決定する方法を与える。発電機の回転数と
発電電力が一定条件下では発電効率を最大にする発電電
圧が存在するので、その電圧を最高効率動作点演算手段
で演算する。
に基づいて説明する。 (実施の形態1)図1は、本発明の発電制御装置の実施
の形態1を示す図である。まず構成を説明する。1は発
電機である,2は発電機1の回転数検出手段である。こ
れは、発電機1に取付けられた専用のものであっても、
発電機1とベルト等により機械的に結合されているエン
ジンの回転数検出手段でも良い。
テリである。
電機端子電圧目標値に発電機1の出力端子電圧を追従さ
せるために界磁電流をコントロールする界磁電流制御手
段である。5は、発電機1の出力電圧を変換し、バッテ
リ3や電気負荷に適した電圧を供給する電圧変換手段で
ある。この手段は、例えば図7に示したDC/DCコン
バータで実現できる。これは、昇圧型DC/DCで出力
電圧を制御する構成であるが、降圧型DC/DCコンバ
ータであっても良いし、昇降圧型DC/DCコンバータ
であっても良い。出力電圧が例えば13V程度になるよ
うに制御される。
電力と発電機1の回転数とから効率を最大にする発電機
1の出力端子電圧の目標値を演算する最高効率動作点演
算手段である。
出値とから発電電力を演算する発電電力演算手段であ
る。
る。
一定にした場合には発電機1の発電効率が最大となる出
力端子電圧が存在するが、このマップには各発電電力・
回転数に対して発電効率を最大にする出力端子電圧のデ
ータが納められている。
車両の電気負荷である。
る。先ほど説明したように、発電機回転数と発電電力が
決まれば、その発電効率を最大にする出力端子電圧が存
在するので、最高効率動作点演算手段は、発電電力Pと
発電機回転数Naltを読み込むと(図10の(1)、
(2))、そのポイントにおいて発電効率を最大にする
出力端子電圧V0_cmdをマップから読み出し、この
V0_cmdを発電機端子電圧目標値として界磁電流制
御手段4に出力する(図10の(3)、(4))。界磁
電流制御手段4は発電機1の出力端子電圧をV0_cm
dに制御するので、発電効率は最大となる。また、電圧
変換手段5は発電機1の出力端子電圧をバッテリ3や電
気負荷7に供給する電圧として適した値に変換する。
制御することで発電機1の効率が改善されるが、電圧変
換手段5で新たに発生する損失を含めた総合的な効率で
も従来方式に対して優れている。近年の電圧変換手段で
は90%程度以上の効率が実現されているので、発電機
1での発電効率が従来比100/0.9(%)以上であ
れば総合的な効率も改善されるが、これは出力端子電圧
を最適にすることで容易に達成可能である。
べ本実施例では、発電電力範囲を拡大し、且つ効率も改
善できる。
図6に基づいて説明する。この図中で実施の形態1の構
成を示す図1と同じ番号を付しであるものは、図1と同
じ機能のものであり、ここでは、異なる点を中心に説明
する。実施の形態1では、発電機1の出力端子電圧を所
望の値に制御する働きを界磁電流制御手段4で行い、バ
ッテリ3や車両の電気負荷7に供給する電圧を所定値に
制御する働きを電圧変換手段5で行なっている。これに
対し、実施の形態2では、発電機1の出力端子電圧を所
望の値に制御する働きを電圧変換手段5’で入力側電圧
を制御することで行ない、バッテリ3や電気負荷7に供
給する電圧を所定値に制御する働きを界磁電流制御手段
4’で行なう構成になっている。
ッテリ3や電気負荷7に適した所定の電圧に保たれるよ
うに発電機1の界磁電流を制御する界磁電流制御手段で
ある。
力される発電機出力端子電圧(電圧変換手段の入力電
圧)目標値に追従するように入力側の電圧を制御する電
圧変換を行なう電圧変換手段である。本手段は、例えば
図8に示した降圧型DC/DCコンバータで実現でき
る。これは、昇圧型DC/DCコンバータや昇降圧型D
C/DCコンバータであっても良い。特徴的なのは、入
力電圧が目標値に追従するように制御されることであ
る。
力値と発電機1の回転数とから発電機1の発電効率を最
大にする発電機1の出力端子電圧の目標値を演算し、そ
の目標値を電圧変換手段5に出力する最高効率動作点演
算手段である。
の入力側電圧を制御することで発電機1出力端子電圧を
最高効率となる端子電圧に制御し、界磁電流制御手段
4’により界磁電流をバッテリ3や電気負荷7に供給す
る電圧を所定値に制御する。この構成においても、実施
の形態1と同様に、従来と比ベ発電機1の発電電力範囲
を拡大し、且つ効率も改善できる。以上、本発明の実施
の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこ
の実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を
逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても本発
明に含まれる。
来の発電機に対し低回転域から高回転域まで大きな発電
電力が得られ、且つ、効率を改善することができる。
る。
る。
示す図である。
図である。
る
Claims (4)
- 【請求項1】 界磁巻線を有する発電機と、 前記発電機の回転数を検出する回転数検出手段と、 該回転数検出手段が検出した回転数に基づいて前記発電
機の発電効率が最高となる動作点を演算する最高効率動
作点演算手段と、 該最高効率動作点演算手段が演算した動作点で前記発電
機が発電を行うように前記界磁巻線に供給する界磁電流
を制御する界磁電流制御手段と、 前記発電機の出力電圧の大きさを所定の電圧値に変換す
る電圧変換手段とを有する発電制御装置。 - 【請求項2】 上記最高効率動作点演算手段は、発電機
の発電効率を最大にするための発電機出力端子電圧目標
値を演算し、これを前記界磁電流制御手段に出力し、上
記界磁電流制御手段は、発電機発電電圧を前記目標値に
一致させるべく界磁電流を制御し、 上記電圧変換手段は発電電圧を、電気負荷やバッテリに
適した所定の電圧に変換して出力することを特徴とする
請求項1記載の発電制御装置。 - 【請求項3】 上記最高効率動作点演算手段は、発電機
の発電効率を最大にするための発電機出力端子電圧の目
標値を演算し、前記電圧変換手段に出力し、上記界磁電
流制御手段は、上記電圧変換手段の出力電圧が電気負荷
やバッテリに適した所定の電圧になるように制御を行
い、上記電圧変換手段は発電機出力端子電圧を前記目標
値に追従させるべく電圧変換をコントロールすること特
徴とする請求項1記載の発電制御装置。 - 【請求項4】 上記最高効率動作点演算手段は発電機の
回転数と発電電力とから、最高効率で発電するための発
電機出力端子電圧を決定することを特徴とする請求項1
ないし3記載の発電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27299099A JP2001103796A (ja) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | 発電制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP27299099A JP2001103796A (ja) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | 発電制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001103796A true JP2001103796A (ja) | 2001-04-13 |
Family
ID=17521622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP27299099A Pending JP2001103796A (ja) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | 発電制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2001103796A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7208847B2 (en) | 2004-05-07 | 2007-04-24 | Denso Corporation | Vehicular electric power generating system |
JP2010104123A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用電源装置 |
JP2010288436A (ja) * | 2009-05-13 | 2010-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | 電源装置 |
CN101958684A (zh) * | 2010-08-16 | 2011-01-26 | 江苏云意电气股份有限公司 | 一种自励磁单功能汽车电压调节器 |
JP2011195065A (ja) * | 2010-03-22 | 2011-10-06 | Denso Corp | 車両用制御装置 |
JP2014036474A (ja) * | 2012-08-08 | 2014-02-24 | Mitsubishi Electric Corp | 電源装置 |
JP2014166020A (ja) * | 2013-02-25 | 2014-09-08 | Toyota Motor Corp | 車両用電源装置 |
JP2018170818A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 日野自動車株式会社 | 発電装置 |
JP2019165581A (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | 電磁石発電機装置および電磁石発電機装置の制御方法 |
JP2021035180A (ja) * | 2019-08-26 | 2021-03-01 | 三菱電機株式会社 | 風力発電装置 |
JP2021170895A (ja) * | 2020-04-16 | 2021-10-28 | 三菱電機株式会社 | 風力発電装置 |
-
1999
- 1999-09-27 JP JP27299099A patent/JP2001103796A/ja active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7208847B2 (en) | 2004-05-07 | 2007-04-24 | Denso Corporation | Vehicular electric power generating system |
DE102009017502B4 (de) * | 2008-10-22 | 2016-09-08 | Mitsubishi Electric Corp. | Fahrzeug-montierte Stromversorgung |
JP2010104123A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用電源装置 |
JP2010288436A (ja) * | 2009-05-13 | 2010-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | 電源装置 |
US8415930B2 (en) | 2009-05-13 | 2013-04-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Power supply device |
JP2011195065A (ja) * | 2010-03-22 | 2011-10-06 | Denso Corp | 車両用制御装置 |
CN101958684A (zh) * | 2010-08-16 | 2011-01-26 | 江苏云意电气股份有限公司 | 一种自励磁单功能汽车电压调节器 |
JP2014036474A (ja) * | 2012-08-08 | 2014-02-24 | Mitsubishi Electric Corp | 電源装置 |
JP2014166020A (ja) * | 2013-02-25 | 2014-09-08 | Toyota Motor Corp | 車両用電源装置 |
JP2018170818A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 日野自動車株式会社 | 発電装置 |
JP2019165581A (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | 電磁石発電機装置および電磁石発電機装置の制御方法 |
JP2021035180A (ja) * | 2019-08-26 | 2021-03-01 | 三菱電機株式会社 | 風力発電装置 |
JP7229127B2 (ja) | 2019-08-26 | 2023-02-27 | 三菱電機株式会社 | 風力発電装置 |
JP2021170895A (ja) * | 2020-04-16 | 2021-10-28 | 三菱電機株式会社 | 風力発電装置 |
JP7229196B2 (ja) | 2020-04-16 | 2023-02-27 | 三菱電機株式会社 | 風力発電装置 |
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