电力供给系统的制作方法
【专利摘要】电力供给系统（1）包括：交流发电机（2），具有下垂特性；整流部（3），将交流发电机（2）的交流输出变换为直流；具有蓄电设备的负载（5），从交流发电机（2）接受电力的供给；以及控制部（4），设置于整流部（3）与负载（5）之间，控制部（4）控制交流发电机（2）以使以比与交流发电机（2）的最大电力工作点对应的输出电压低的规定的电压工作。
【专利说明】电力供给系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及将通过交流发电机发电的电力供给到具有蓄电设备的负载的电力供给系统。
【背景技术】
[0002]公开了一种电力供给系统，将交流发电机发电出的电力供给到具有蓄电设备的负载，具备:交流发电机，该交流发电机具有如下下垂特性，即，伴随负载的增加，输出电压减少而输出电力增加，在最大电力工作点成为最大，当进一步使输出电压减少时，输出电力减少；以及作为控制部的DC/DC转换器，调节交流发电机的输出电压，进行控制以使交流发电机在比与交流发电机的最大电力工作点对应的输出电流低的电流侧、即在比与最大电力工作点对应的输出电压高的电压侧工作(例如，参照专利文献I)。
[0003]专利文献1:日本专利第4115629号公报(段落[0014]?[0020]、图1)
【发明内容】
[0004]在专利文献I所公开的电力供给系统中，作为第I课题，由于进行控制以使从与负载无限大对应的交流发电机可输出的最大电压出发，使交流发电机在比与最大电力工作点对应的输出电压高的电压侧工作，所以存在控制部的输入电压必须对应至交流发电机可输出的最大电压这样的问题。
[0005]另外，作为第2课题，由于一定从交流发电机的开路电压起连续地使控制部的输入电压发生变化，所以收敛花费时间，总是一边进行电力比较一边进行控制，为了进行电力比较，必须通过低通滤波器等来去除交流发电机的脉动电流，存在无法提高控制部的输入电压针对负载变动的响应性这样的问题。
[0006]本发明是为了解决上述那样的问题而完成的，其目的在于为了降低控制部的输入电压，提供一种能够将交流发电机的输出电压抑制得较低的电力供给系统、或者提供一种控制部的输入电压的收敛快的电力供给系统、或者提高控制部的输入电压针对负载变动的响应性。
[0007]本发明涉及的电力供给系统，包括:交流发电机，具有下垂特性；整流部，将交流发电机的交流输出变换为直流；具有蓄电设备的负载，从交流发电机接受电力的供给；以及控制部，设置于整流部与负载之间，控制部控制交流发电机以使以比与交流发电机的最大电力工作点对应的输出电压低的规定的电压工作。
[0008]本发明涉及的电力供给系统，包括:交流发电机，具有下垂特性；整流部，将交流发电机的交流输出变换为直流；具有蓄电设备的负载，从交流发电机接受电力的供给；以及控制部，设置于整流部与负载之间，控制部具备存储有与交流发电机的运转状态对应的输出电压和输出电力的关系的控制电路，反馈表示交流发电机的运转状态的参数，预测交流发电机的运转状态下的交流发电机的输出电压和输出电力的关系，并控制交流发电机以使交流发电机的输出电压在负载的负载电力小于交流发电机的运转状态下的交流发电机的最大输出电力时从负载的负载电力和交流发电机的输出电力变得相等的电压出发，在负载的负载电力高于交流发电机的运转状态下的交流发电机的最大输出电力时从交流发电机的输出电力成为最大的电压出发，随着时间的经过而收敛于恒定的电压。
[0009]本发明涉及的电力供给系统，包括:交流发电机，具有下垂特性；整流部，将交流发电机的交流输出变换为直流；具有蓄电设备的负载，从交流发电机接受电力的供给；以及控制部，设置于整流部与负载之间，控制部通过将交流发电机的发电机信息存储到控制电路中，反馈表示交流发电机的运转状态的参数，求出成为交流发电机的最大输出电力的电压Vm，并控制交流发电机以使发电机的输出电压在该电压Vm以下的电压的范围内随着时间的经过而收敛于恒定的电压。
[0010]本发明的电力供给系统包括:交流发电机，具有下垂特性；整流部，将交流发电机的交流输出变换为直流；具有蓄电设备的负载，从交流发电机接受电力的供给；以及控制部，设置于整流部与负载之间，控制部控制交流发电机以使以比与交流发电机的最大电力工作点对应的输出电压低的规定的电压工作，所以能够将交流发电机的输出电压抑制为规定的电压以下，能够在控制部中使用低耐压的开关元件，能够使控制部小型化以及低损耗化。
[0011]本发明的电力供给系统包括:交流发电机，具有下垂特性；整流部，将交流发电机的交流输出变换为直流；具有蓄电设备的负载，从交流发电机接受电力的供给；以及控制部，设置于整流部与负载之间，控制部具备存储有与交流发电机的运转状态对应的输出电压和输出电力的关系的控制电路，反馈表示交流发电机的运转状态的参数，预测交流发电机的运转状态下的交流发电机的输出电压和输出电力的关系，并控制交流发电机以使交流发电机的输出电压在负载的负载电力小于交流发电机的运转状态下的交流发电机的最大输出电力时从负载的负载电力和交流发电机的输出电力变得相等的电压出发，在负载的负载电力高于交流发电机的运转状态下的交流发电机的最大输出电力时从交流发电机的输出电力成为最大的电压出发，随着时间的经过而收敛于恒定的电压，所以还能够从控制部的最低电压、最大电压以外的电压开始控制，所以能够从接近收敛点的电压开始控制，缩短直至收敛为止的时间。
[0012]本发明的电力供给系统包括:交流发电机，具有下垂特性；整流部，将交流发电机的交流输出变换为直流；具有蓄电设备的负载，从交流发电机接受电力的供给；以及控制部，设置于整流部与负载之间，控制部通过将交流发电机的发电机信息存储到控制电路中，反馈表示交流发电机的运转状态的参数，求出成为交流发电机的最大输出电力的电压Vm，并控制交流发电机以使发电机的输出电压在该电压Vm以下的电压的范围内随着时间的经过而收敛于恒定的电压，所以能够提高控制部的输入电压针对负载变动的响应性。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是与本发明的实施方式I的电力供给系统有关的系统结构图。
[0014]图2是与本发明的实施方式I的电力供给系统有关的交流发电机的输出电压一输出电力特性图。
[0015]图3是与本发明的实施方式I的电力供给系统有关的控制部的结构图。
[0016]图4是与本发明的实施方式I的电力供给系统有关的控制部的控制流程图。[0017]图5是与本发明的实施方式2的电力供给系统有关的控制部的结构图。
[0018]图6是与本发明的实施方式3的电力供给系统有关的控制部的结构图。
[0019]图7是与本发明的实施方式4的电力供给系统有关的控制部的控制流程图。
[0020]图8是与本发明的实施方式7的电力供给系统有关的系统结构图。
[0021]图9是与本发明的实施方式7的电力供给系统有关的交流发电机的输出电压一输出电力特性图。
[0022]图10是与本发明的实施方式7的电力供给系统有关的控制部的控制流程图(前半部)。
[0023]图11是与本发明的实施方式7的电力供给系统有关的控制部的控制流程图(后半部)。
[0024]图12是与本发明的实施方式10的电力供给系统有关的交流发电机的输出电压一输出电力特性图。
[0025]图13是与本发明的实施方式10的电力供给系统有关的控制部的控制流程图(前半部)。
[0026]图14是与本发明的实施方式10的电力供给系统有关的控制部的控制流程图(后半部)。
[0027]图15是与本发明的实施方式13的电力供给系统有关的控制部的控制流程图。
[0028]图16是与本发明的实施方式16的电力供给系统有关的控制部的控制流程图。
【具体实施方式】
[0029]实施方式1.[0030]实施方式I涉及电力供给系统，该电力供给系统具备:负载，具有蓄电设备；交流发电机，对负载供给所发电的电力，具有下垂特性；以及控制部，进行控制以使交流发电机以比与交流发电机的最大电力工作点对应的输出电压低的规定的电压工作。
[0031]以下，根据作为电力供给系统的系统结构图的图1、作为交流发电机的输出电压一输出电力特性图的图2、作为控制部的结构图的图3、作为控制部的控制流程图的图4，说明本申请发明的实施方式I的结构、动作。
[0032]首先，根据图1的系统结构图，说明本申请发明的实施方式I的电力供给系统I的结构。
[0033]电力供给系统I包括:交流发电机2 ;整流部3，用于将交流发电机2的交流输出变换为直流；以及控制部4，用于调整该整流部3输出的直流并供给到具有蓄电设备的负载
5。此处，将控制部4的输入电压定义为Vin、将输出电压定义为Vout。
[0034]交流发电机2关于输出电压和输出电力，具有图2的下垂特性。即，交流发电机2具有如下特性:伴随负载的增加，输出电压减少(V4 — V3 — V2)而输出电力增加，在输出电压V2下成为最大电力工作点的最大电力(Pmax)，当进一步使输出电压减少时(V2 — VI)，输出电力减少。
[0035]另外，在实施方式I中，作为调整控制部4的输入电压Vin和输出电压Vout的关系的直流电压变换部，设想了例如DC/DC转换器。
[0036]在实施方式I中，作为控制部4的直流电压变换部的例子，使用图3所示的包括降压斩波器12和控制电路13的控制部11。
[0037]降压斩波器12包括场效应晶体管(FET)Ql (以后称为晶体管)、二极管D1、线圈LI以及电容器Cl、C2。
[0038]另外，降压斩波器12的输出电压Vout和输出电流1ut被输入到控制电路13，能够通过VoutX 1ut计算降压斩波器12的输出电力Pout。
[0039]降压斩波器12的输入电压Vin、输出电压Vout、驱动周期T、晶体管Ql的导通时间ton的关系用式(I)表不。
[0040]Vin= (T/ton) Vout (I)
[0041]在实施方式I中，通过使用降压斩波器12，使晶体管Ql的导通时间ton变化，调整降压斩波器12的输入电压Vin,由此能够使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(I)的ton时的Vin的值决定的输出电力Pout中的某一个。
[0042]此处，tmin是ton可取的下限值,将后述。
[0043]接下来，使用图4的流程图，说明本申请发明的实施方式I的电力供给系统I的动作、功能。
[0044]另外，为了简化说明以及附图，将降压斩波器12的输入电压Vin适当地记载为Vin、将输出电压Vout适当地记载为Vout、将输出电流1ut适当地记载为lout、将输出电力Pout适当地记载为Pout、将驱动周期T适当地记载为T。
[0045]将降压斩波器12的输出电压Vout的目标电压定义为Vref JfPout的前一控制周期的Pout定义为Pout — I。
[0046]在步骤SI中，在ton中代入T。由此，通过式(1)，Vin从作为能够由降压斩波器12控制的最低的电压的Vout启动。从步骤SI进入到步骤S2。
[0047]在步骤S2中，获取Vout和lout，在步骤S3中计算降压斩波器12的输出电力Pouto Pout是与交流发电机2的输出电力大致相同的值。从步骤S3进入到步骤S4。
[0048]在步骤S4中，比较Pout与前一控制周期的Pout即Pout — I的大小。在Pout大于Pout — I的情况下,进入到步骤S5,在Pout — I大于Pout的况下,进入到步骤S6。
[0049]在步骤S5和步骤S6中，都判定是否在上次的控制周期中缩短了 ton。
[0050]此处,在tdown是I时，上次中缩短了 ton。在tdown是O时，上次中延长了 ton。
[0051]在步骤S4中Pout大于Pout — I且在步骤S5中tdown=l即在上次的控制周期中缩短了 ton的情况、和在步骤S4中Pout — I大于Pout且在步骤S6中并非tdown=l即在上次的控制周期中延长了 ton的情况下，Vin以比图2的V2低的电压推移，所以进入到步骤S7。
[0052]在步骤S7中，判定Vout是否小于Vout的目标电压Vref。在Vout小于Vref的情况下，为了增大Pout,进入到步骤S8。在Vout大于Vref的情况下,为了减小Pout,进入到步骤S9。
[0053]在步骤S4中Pout大于Pout — I且在步骤S5中并非tdown=l即在上次的控制周期中延长了 ton的情况、和在步骤S4中Pout — I大于Pout且在步骤S6中tdown=l即在上次的控制周期中缩短了 ton的情况下，Vin以比图2的V2高的电压推移，所以进入到步骤S9以使Vin以比图2的V2低的电压推移。[0054]在步骤S8中，缩短了 ton，所以Vin变大。从步骤S8进入到步骤S10。
[0055]在步骤SlO中，由于在步骤S8中缩短了 ton，所以在tdown中代入I。从步骤SlO进入到步骤S12。
[0056]在步骤S12中，判定ton是否小于ton的下限值tmin。如果不对ton设置下限值则Vin无止境地变大，所以该判定是必要的。
[0057]在ton短于tmin的情况下,进入到步骤S14。在ton长于tmin的情况下,进入到步骤S16。
[0058]在步骤S14中，在ton中代入tmin。从步骤S14进入到步骤S16。
[0059]在步骤S9中，延长了 ton。由此，Vin变小。从步骤S9进入到步骤SI I。
[0060]在步骤Sll中，由于在步骤S9中延长了 ton,所以在tdown中代入O。从步骤Sll进入到步骤S13。
[0061]在步骤S13中，判定ton是否大于T。如果不对ton设置上限值则ton变得大于T，所以需要设置步骤S13。
[0062]在ton大于T的情况下，进入到步骤S15。在ton短于T的情况下，进入到步骤S16。
[0063]在步骤S15中，在ton中代入T。从步骤S15进入到步骤S16。
[0064]在步骤S16中，在Pout -1中代入Pout。从步骤S16返回到步骤S2。
[0065]通过执行步骤S7~S9的处理，进行反馈控制以使控制部4的输出电压与目标电压一致，所以交流发电机2的输出电`压从负载5的电压出发，在图2的V2是Vout以上的情况下，随着时间的经过，交流发电机2的输出电压以及输出电力增加，收敛于恒定的电压。
[0066]在实施方式I的电力供给系统I中，将整流部3和控制部4设为独立的分离的结构进行了说明，但还能够设为将整流部包含于控制部中的结构。
[0067]如以上说明，在实施方式I的电力供给系统I中，控制部11、即降压斩波器12的输入电压Vin从输出电压Vout出发，在图2的V2是Vout以上的情况下，能够在图2的V2以下的电压的范围内，使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(I)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。在该情况下，交流发电机2的输出电压从负载5的电压出发，随着时间的经过，交流发电机2的输出电压以及输出电力增加，收敛于恒定的电压。另外，在图2的V2小于Vout的情况下，能够使交流发电机2发电根据Vout决定的输出电力。
[0068]因此，在实施方式I的电力供给系统I中，控制部控制交流发电机以使以比与交流发电机的最大电力工作点对应的输出电压低的规定的电压工作，所以具有如下效果:能够将交流发电机2的输出电压抑制为规定的电压以下，能够在控制部中使用低耐压的开关元件，能够使控制部小型化以及低损耗化。
[0069]另外，在实施方式I的电力供给系统I中，能够在比负载5的蓄电设备的电压高的范围内调整交流发电机2的输出电压，所以能够防止蓄电设备的过充电、过放电。
[0070]实施方式2.[0071]在实施方式2的电力供给系统中，使用升压斩波器构成了控制部4。
[0072]实施方式2的电力供给系统的系统结构图是与实施方式I的电力供给系统的系统结构图相同的图1。[0073]图5是实施方式2的电力供给系统的控制部的结构图。在图5中，对与图3相同或者相当的部分，附加了同一符号。
[0074]在实施方式2中，作为控制部4的直流电压变换部的例子，使用图5所示的包括升压斩波器22和控制电路23的控制部21。
[0075]升压斩波器22包括场效应晶体管(FET)Ql (以后称为晶体管)、二极管D1、线圈LI以及电容器Cl、C2。
[0076]另外，升压斩波器22的输出电压Vout和输出电流1ut被输入到控制电路23，能够通过VoutX 1ut计算升压斩波器22的输出电力Pout。
[0077]升压斩波器22的输入电压Vin、输出电压Vout、驱动周期T、晶体管Ql的导通时间ton的关系用式(2)表不。
[0078]Vin= (I — ton/T) Vout (2)
[0079]在实施方式2中，通过使用升压斩波器22，使晶体管Ql的导通时间ton变化，调节升压斩波器22的输入电压Vin,由此能够使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(2)的ton时的Vin的值决定的输出电力Pout中的某一个。
[0080]本申请发明的实施方式2的电力供给系统基于在实施方式I中说明的图4的流程图工作。关于实施方式2的电力供给系统的动作、功能的说明，仅说明与实施方式I不同的部分。
[0081]在步骤SI中，在ton中代入T。由此，通过式(2)，Vin成为0，升压斩波器22的输入电压Vin从OV启动。
[0082]步骤S2以后的说明与实施`方式I相同，通过执行步骤S7~S9的处理，进行反馈控制以使控制部4的输出电压与目标电压一致，所以交流发电机2的输出电压从OV出发，随着时间的经过，交流发电机2的输出电压以及输出电力增加，收敛于恒定的电压。
[0083]如以上说明，在实施方式2的电力供给系统中，控制部21、即升压斩波器22的输入电压Vin从OV出发，能够在图2的V2以下的电压的范围内，使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(2)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。另外，关于交流发电机2的输出电压，随着时间的经过，交流发电机2的输出电压以及输出电力增加，收敛于恒定的电压。因此，在实施方式2的电力供给系统中，控制部控制交流发电机以使以比与交流发电机的最大电力工作点对应的输出电压低的规定的电压工作，所以具有如下效果:能够将交流发电机2的输出电压抑制为规定的电压以下，能够在控制部中使用低耐压的开关元件，能够使控制部小型化以及低损耗化。
[0084]另外，在实施方式2的电力供给系统中，能够在比负载5的蓄电设备的电压低的范围内调整交流发电机2的输出电压，所以能够防止蓄电设备的过充电、过放电。
[0085]实施方式3.[0086]在实施方式3的电力供给系统中，使用升降压斩波器构成了控制部4。
[0087]实施方式3的电力供给系统的系统结构图是与实施方式I的电力供给系统的系统结构图相同的图1。
[0088]图6是实施方式3的电力供给系统的控制部的结构图。图6中，对与图3相同或者相当的部分，附加了同一符号。
[0089]在实施方式3中，作为控制部4的直流电压变换部的例子，使用图6所示的包括升降压斩波器32和控制电路33的控制部31。
[0090]升降压斩波器32包括场效应晶体管(FET) QU Q2 (以后称为晶体管)、二极管D1、D2、线圈LI以及电容器C1、C2。[0091]在升降压斩波器32中，晶体管Q1、Q2被控制为同时导通或者截止。
[0092]另外，升降压斩波器32的输出电压Vout和输出电流1ut被输入到控制电路33，能够通过VoutX 1ut计算升降压斩波器32的输出电力Pout。
[0093]升降压斩波器32的输入电压Vin、输出电压Vout、驱动周期T、晶体管Q1、Q2的导通时间ton的关系用式(3)表示。
[0094]Vin= (T/ton — I) Vout (3)
[0095]在实施方式3中，通过使用升降压斩波器32，使晶体管Ql、Q2的导通时间ton变化，调节升降压斩波器32的输入电压Vin，由此能够使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(3)的ton时的Vin的值决定的输出电力Pout中的某一个。
[0096]本申请发明的实施方式3的电力供给系统基于在实施方式I中说明的图4的流程图工作。关于实施方式3的电力供给系统的动作、功能的说明，仅说明与实施方式I不同的部分。
[0097]在步骤SI中，在ton中代入T。由此，通过式(3)，Vin成为0，升降压斩波器32的输入电压Vin从OV启动。
[0098]步骤S2以后的说明与实施方式I相同，通过执行步骤S7~S9的处理，进行反馈控制以使控制部4的输出电压与目标电压一致，所以交流发电机2的输出电压从OV出发，随着时间的经过，交流发电机2的输出电压以及输出电力增加，收敛于恒定的电压。
[0099]如以上说明，在实施方式3的电力供给系统中，控制部31、即升降压斩波器32的输入电压Vin从OV出发，能够在图2的V2以下的电压的范围内，使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(3)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。另外，关于交流发电机2的输出电压，随着时间的经过，交流发电机2的输出电压以及输出电力增加，收敛于恒定的电压。因此，在实施方式3的电力供给系统中，控制部控制交流发电机以使以比与交流发电机的最大电力工作点对应的输出电压低的规定的电压工作，所以具有如下效果:能够将交流发电机2的输出电压抑制为规定的电压以下，能够在控制部中使用低耐压的开关元件，能够使控制部小型化以及低损耗化。
[0100]另外，在实施方式3的电力供给系统中，能够在比负载5的蓄电设备的电压高的范围和低的范围这两方内调整交流发电机2的输出电压，所以设计的自由度增加，并且能够防止蓄电设备的过充电、过放电。
[0101]实施方式4.[0102]在实施方式4的电力供给系统中，控制部4的结构与实施方式I的电力供给系统相同，但在控制开始时间点，降压斩波器的输入电压Vin并非从输出电压Vout出发，而从控制部4的额定输入电压以下的规定的电压出发。[0103]实施方式4的电力供给系统的系统结构图是与实施方式I的电力供给系统的系统结构图相同的图1。另外，控制部的结构图是图3，使用降压斩波器12。
[0104]降压斩波器12的输入电压Vin、输出电压Vout、驱动周期T、晶体管Ql的导通时间ton的关系用式(I)表不。
[0105]在实施方式4中，通过使用降压斩波器12，使晶体管Ql的导通时间ton变化，调节降压斩波器12的输入电压Vin,由此能够使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能 发电的最大电力、根据将tmin代入到式(I)的ton时的Vin的值决定的输出电力Pout中的某一个。
[0106]接下来，关于本申请发明的实施方式4的电力供给系统的动作、功能，使用图7的流程图，以与实施方式I~3不同的部分为中心进行说明。
[0107]另外，为了简化说明以及附图，将降压斩波器12的输入电压Vin适当地记载为Vin、将输出电压Vout适当地记载为Vout、将输出电流1ut适当地记载为lout、将输出电力Pout适当地记载为Pout、将驱动周期T适当地记载为T。。
[0108]将降压斩波器12的输出电压Vout的目标电压定义为Vref JfPout的前一控制周期的Pout定义为Pout — I。
[0109]在图4的流程图和图7的流程图中，以下的方面不同。
[0110]在图4的步骤SI中，作为ton的初始值设定了 T，但在图7的步骤S17中，在ton的初始值中代入tSl。此处，七^被设定为代入式(I)的ton中而得到的Vin成为比图2的V4或者降压斩波器的额定电压低的电压的时间。
[0111]另外，图4的步骤S5、步骤S6、以及步骤S7的处理在图7中成为步骤S5、步骤S6、步骤S7、以及步骤S18。
[0112]在步骤S17中，在ton的初始值中代入了 tSl之后，进入到步骤S2。
[0113]接下来，说明从步骤S4至步骤S8或者步骤S9为止的流程。
[0114]在步骤S4中Pout大于Pout — I且在步骤S5中tdown=l、或者在步骤S4中Pout小于Pout — I且在步骤S6中并非tdown=l的情况下,在Vin比图2的V2低的电压下，降压斩波器工作。因此，在步骤S7中Vout低于Vref的情况下，进入到S8而缩短ton，由此提高Vin以使得提高交流发电机2的发电电力。
[0115]相反地,在Vout高于Vref的情况下,进入到S9而延长ton,由此降低Vin以使得降低交流发电机2的发电电力。
[0116]在步骤S4中Pout小于Pout — I且在步骤S6中tdown=l、或者在步骤S4中Pout大于Pout — I且在步骤S5中并非tdown=l的情况下,在Vin比图2的V2高的电压下，降压斩波器工作。因此，在步骤S18中Vout低于Vref的情况下,进入到S9而延长ton,由此提闻Vin以使得提闻交流发电机2的发电电力。
[0117]相反地,在Vout高于Vref的情况下,进入到S8而缩短ton,由此降低Vin以使得降低交流发电机2的发电电力。关于其它步骤，与图4的流程图相同。
[0118]通过执行步骤S7、S18、S8~S9的处理，进行反馈控制以使控制部4的输出电压与目标电压一致，所以交流发电机2的输出电压从控制部4的额定输入电压以下的规定的电压出发，随着时间的经过而收敛于恒定的电压。
[0119]在实施方式4中，通过使用降压斩波器12，使晶体管Ql的导通时间ton变化，调节降压斩波器12的输入电压Vin，Vin从将tSl代入到式(I)的ton而得到的值出发，能够在将tmin代入到式(I)的ton时的Vin以下的电压的范围内，使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(I)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。
[0120]如以上说明，在实施方式4的电力供给系统中，控制部11、即降压斩波器12的输入电压Vin从将tSl代入到式(I)的ton中而得到的控制部4的额定输入电压以下的规定的电压出发，能够在将tmin代入到式(I)的ton时的Vin以下的电压的范围内，使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(I)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。另外，交流发电机2的输出电压随着时间的经过而收敛于恒定的电压。因此，在实施方式4的电力供给系统中，控制部控制交流发电机以使以比与交流发电机的最大电力工作点对应的输出电压低的规定的电压工作，所以具有如下效果:能够将交流发电机2的输出电压抑制为规定的电压以下，能够在控制部中使用低耐压的开关元件，能够使控制部小型化以及低损耗化。
[0121]另外，在实施方式4的电力供给系统中，能够在比负载5的蓄电设备的电压高的范围内调整交流发电机2的输出电压，所以能够防止蓄电设备的过充电、过放电。
[0122]实施方式5.[0123]在实施方式5的电力供给系统中，控制部4的结构与实施方式2的电力供给系统相同，但在控制开始时间点，升压斩波器的输入电压Vin并非从OV出发，而从控制部4的额定输入电压以下的规定的电压出发。
[0124]实施方式5的电力供给系统的系统结构图是与实施方式2的电力供给系统的系统结构图相同的图1。另外，控制部的结构图是图5，使用升压斩波器22。
[0125]升压斩波器22的输入电压Vin、输出电压Vout、驱动周期T、晶体管Ql的导通时间ton的关系用式(2)表不。
[0126]在实施方式5中，通过使用升压斩波器22，使晶体管Ql的导通时间ton变化，调节升压斩波器22的输入电压Vin,由此能够使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(2)的ton时的Vin的值决定的输出电力Pout中的某一个。
[0127]本申请发明的实施方式5的电力供给系统基于在实施方式4中说明的图7的流程图工作。关于实施方式5的电力供给系统的动作、功能的说明，仅说明与实施方式4不同的部分。
[0128]在图7的步骤S17中，在ton的初始值中代入tSl。此处，tSl被设定为代入式(2)的ton中而得到的Vin成为比图2的V4或者升压斩波器的额定电压低的电压的时间。
[0129]关于其它步骤，与实施方式4相同，交流发电机2的输出电压从控制部4的额定输入电压以下的规定的电压出发，随着时间的经过而收敛于恒定的电压。
[0130]如以上说明，在实施方式5的电力供给系统中，控制部21、即升压斩波器22的输入电压Vin从将tSl代入式(2)的ton中而得到的控制部4的额定输入电压以下的规定的电压出发，能够在图2的V2以下的电压的范围内，使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(2)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。另外，交流发电机2的输出电压随着时间的经过而收敛于恒定的电压。因此，在实施方式4的电力供给系统中，控制部控制交流发电机以使以比与交流发电机的最大电力工作点对应的输出电压低的规定的电压工作，所以具有如下效果:能够将交流发电机2的输出电压抑制为规定的电压以下，能够在控制部中使用低耐压的开关元件，能够使控制部小型化以及低损耗化。
[0131]另外，在实施方式5的电力供给系统中，能够在比负载5的蓄电设备的电压低的范围内调整交流发电机2的输出电压，所以能够防止蓄电设备的过充电、过放电。
[0132]实施方式6.[0133]在实施方式6的电力供给系统中，控制部4的结构与实施方式3的电力供给系统相同，但在控制开始时间点，升降压斩波器的输入电压Vin并非从OV出发，而从控制部4的额定输入电压以下的规定的电压出发。 [0134]实施方式6的电力供给系统的系统结构图是与实施方式3的电力供给系统的系统结构图相同的图1。另外，控制部的结构图是图6，使用升降压斩波器32。
[0135]升降压斩波器32的输入电压Vin、输出电压Vout、驱动周期T、晶体管Ql、Q2的导通时间ton的关系用式(3)表示。
[0136]在实施方式6中，通过使用升降压斩波器32，使晶体管Ql、Q2的导通时间ton变化，调节升降压斩波器32的输入电压Vin，由此能够使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(3)的ton时的Vin的值决定的输出电力Pout中的某一个。
[0137]本申请发明的实施方式6的电力供给系统基于在实施方式4中说明的图7的流程图工作。关于实施方式6的电力供给系统的动作、功能的说明，仅说明与实施方式4不同的部分。
[0138]在图7的步骤S17中，在ton的初始值中代入tSl。此处，tSl被设定为代入到式
(3)的ton中而得到的Vin成为比图2的V4或者升降压斩波器的额定电压低的电压的时间。
[0139]关于其它步骤，与实施方式4相同，交流发电机2的输出电压从控制部4的额定输入电压以下的规定的电压出发，随着时间的经过而收敛于恒定的电压。
[0140]如以上说明，在实施方式6的电力供给系统中，控制部31、即升降压斩波器32的输入电压Vin从将tSl代入到式(3)的ton中而得到的控制部4的额定输入电压以下的规定的电压出发，能够在图2的V2以下的电压的范围内，使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(3)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。另外，交流发电机2的输出电压随着时间的经过而收敛于恒定的电压。因此，在实施方式6的电力供给系统中，控制部控制交流发电机以使以比与交流发电机的最大电力工作点对应的输出电压低的规定的电压工作，所以具有如下效果:能够将交流发电机2的输出电压抑制为规定的电压以下，能够在控制部中使用低耐压的开关元件，能够使控制部小型化以及低损耗化。
[0141]另外，在实施方式6的电力供给系统中，能够在比负载5的蓄电设备的电压高的范围和低的范围这两方内调整交流发电机2的输出电压，所以设计的自由度增加，并且能够防止蓄电设备的过充电、过放电。
[0142]实施方式7.[0143]实施方式7涉及如下电力供给系统:通过预测与交流发电机的运转状态(转速rpm)对应的输出电压一输出电力特性，从而相比于实施方式4的电力供给系统,能够进行考虑了交流发电机的运转状态的调整，并且通过取入负载电力，能够进一步加快控制部的输入电压的收敛。
[0144]以下，根据作为电力供给系统的系统结构图的图8、作为以表示交流发电机的运转状态的转速为参数的输出电压一输出电力特性图的图9、作为控制部的控制流程图的图10(前半部)以及图11 (后半部)，说明本申请发明的实施方式7的结构、动作。另外，控制部的结构与在实施方式4中说明的图3相同，使用降压斩波器12。
[0145]首先，根据图8的系统结构图，说明本申请发明的实施方式7的电力供给系统41的结构。在图8中，对与图1相同或者相当的部分，附加了同一符号。
[0146]电力供给系统41的结构与电力供给系统I的结构不同的点在于，交流发电机2的转速rpm和负载5的负载电力Pload被输入到控制电路42。
[0147]由于使用降压斩波器12作为控制部4，所以降压斩波器12的输入电压Vin、输出电压Vout、驱动周期T、晶体管Ql的导通时间ton的关系用式(I)表示。
[0148]另外，图8的控制电路42和图3的控制电路13既可以进行合并而设为I个控制电路，也可以设为不同的控制电路。
[0149]接下来，说明作为以表示交流发电机2的运转状态的转速为参数的输出电压一输出电力特性图的图9。在图9中，特性曲线Rl表示低速旋转时的输出电压一输出电力特性，特性曲线R2表示中速旋转时的输出电压一输出电力特性，R3表示高速旋转时的输出电压一输出电力特性。
[0150]关于成为最大电力的电压以及输出电力成为O的开路电压，与高速旋转时相比，在低速旋转时移动到低电压侧，最大电力也变小。
[0151 ] 在实施方式7中，通过使用降压斩波器12，使晶体管Ql的导通时间ton变化，调节降压斩波器12的输入电压Vin,由此能够使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(I)的ton时的Vin的值决定的输出电力Pout中的某一个。
[0152]接下来，关于本申请发明的实施方式7的电力供给系统41的动作、功能，使用图
10、图11的流程图，以与图7的流程图的差异为中心进行说明。
[0153]另外，为了简化说明以及附图，将降压斩波器12的输入电压Vin适当记载为Vin、将输出电压Vout适当记载为Vout、将输出电流1ut适当记载为lout、将输出电力Pout适当记载为Pout、将驱动周期T适当记载为T、将交流发电机2的转速rpm适当记载为rpm、将负载5的负载电力Pload适当记载为Pload。另外，将降压斩波器12的输出电压Vout的目标电压定义为Vref,将Pout的前一控制周期的Pout定义为Pout — I。
[0154]在图10、图11的流程图中，在图7的流程图中没有的步骤是步骤S19至步骤S28。
[0155]在步骤S19中，获取交流发电机2的转速rpm和负载电力Pload。负载5具有蓄电设备，所以控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload未必一致,所以获取负载电力Pload。
[0156]在步骤S20中，预测交流发电机2的转速rpm下的输出电压一输出电力特性。此时，设为在控制电路42中存储有能够计算表示交流发电机2的运转状态的转速rpm和输出电压一输出电力特性的关系的计算式等。[0157]在步骤S21中，判定负载电力Pload是否小于转速rpm下的能发电的最大电力Pmax0在负载电力Pload小于转速rpm下的能发电的最大电力Pmax的情况下,进入到步骤S22。在负载电力Pload大于转速rpm下的能发电的最大电力Pmax的情况下,进入到步骤S24。
[0158]在步骤S22中，根据在步骤S20中预测的交流发电机2的转速rpm下的输出电压一输出电力特性，计算控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的Vin。从步骤S22进入到步骤S23。
[0159]在步骤S23中，将在步骤S21中求出的控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的Vin代入到式(I)中，计算晶体管Ql的导通时间ts2。从步骤S23进入到步骤
526。
[0160]在步骤S24中，根据在步骤S20中预测的交流发电机2的转速rpm下的输出电压一输出电力特性，计算控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的Vin。从步骤S24进入到步骤S25。
[0161]在步骤S25中，将在步骤S24中求出的控制部4的输出电力Pout和Pmax变得相等的Vin代入式(I)中，计算晶体管Ql的导通时间ts2。从步骤S25进入到步骤S26。
[0162]在步骤S26中，判别ts2是否大于tmin。在ts2大于tmin的情况下,进入到步骤
527。在ts2小于tmin的情况下，进入到步骤S28。
[0163]在步骤S27中，在ton中代入ts2。从步骤S27进入到步骤S2。
[0164]在步骤S28中，在ton中代入tmin。从步骤S28进入到步骤S2。
[0165]通过以上说明的各步骤的处理，能够从成为控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的Vin的ts2启动。
[0166]之后，与图7的流程图相同，交流发电机2的输出电压从控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的电压出发，随着时间的经过而收敛于恒定的电压。
[0167]如以上说明，在实施方式7的电力供给系统中，控制部11、即降压斩波器12的输入电压Vin从控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的Vin的电压出发，能够在将tmin代入到式(I)的ton时的Vin以下的电压的范围内，使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(I)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。另外，交流发电机2的输出电压随着时间的经过而收敛于恒定的电压。因此，实施方式7的电力供给系统具有如下效果:能够将交流发电机2的输出电压抑制为规定的电压以下，能够在控制部中使用低耐压的开关元件，能够使控制部小型化以及低损耗化。
[0168]另外，在实施方式7的电力供给系统中，反馈交流发电机的发电状态来预测交流发电机的输出电力相对输出电压的特性，还能够从控制部的最低电压、最大电压以外的电压开始控制，所以能够从接近收敛点的电压开始控制，缩短直至收敛为止的时间。具体而言，在实施方式7的电力供给系统中，从控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的Vin的电压出发，所以具有能够加快Vin的收敛的效果。
[0169]进而，在实施方式7的电力供给系统中，能够在比负载5的蓄电设备的电压高的范围内调整交流发电机2的输出电压，所以能够防止蓄电设备的过充电、过放电。
[0170]另外，在实施方式7的电力供给系统中，使得在比交流发电机2的发电电力成为最大的电压低的电压侧工作，但在高电压侧也能够实现同样的控制。
[0171]实施方式8.[0172]实施方式8涉及如下电力供给系统:通过预测与交流发电机的运转状态(转速rpm)对应的输出电压一输出电力特性，从而相比于实施方式5的电力供给系统，能够实现考虑了运转状态的调整，并且通过取入负载电力，能够进一步加快控制部的输入电压的收敛。
[0173]实施方式8的电力供给系统的系统结构图是与实施方式5的电力供给系统的系统结构图相同的图8。另外，控制部的结构图是图5，使用升压斩波器22。
[0174]升压斩波器22的输入电压Vin、输出电压Vout、驱动周期T、晶体管Ql的导通时间ton的关系用式(2)表不。
[0175]在实施方式8中，通过使用升压斩波器22，使晶体管Ql的导通时间ton变化，调节升压斩波器22的输入电压Vin,由此能够使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(2)的ton时的Vin的值决定的输出电力Pout中的某一个。
[0176]本申请发明的实施方式8的电力供给系统基于在实施方式7中说明的图10、图11的流程图工作。关于实施方式8的电力供给系统的动作、功能的说明，仅说明与实施方式7不同的部分。
[0177]在步骤S23中，将在步骤S21中求出的控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的Vin代入到式(2)中，计算晶体管Ql的导通时间ts2。
[0178]另外，在步骤S25中，将在步骤S24中求出的控制部4的输出电力Pout和Pmax变得相等的Vin代入到式(2)中，计算晶体管Ql的导通时间ts2。
[0179]关于其它步骤，与实施`方式7相同，交流发电机2的输出电压从控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的电压出发，随着时间的经过而收敛于恒定的电压。
[0180]如以上说明，在实施方式8的电力供给系统中，控制部21、即升压斩波器22的输入电压Vin从控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的ts2出发，能够在成为最大电力的电压(相当于图2的V2)以下的电压的范围内，使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(2)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。另外，交流发电机2的输出电压随着时间的经过而收敛于恒定的电压。因此，实施方式8的电力供给系统具有如下效果:能够将交流发电机2的输出电压抑制为规定的电压以下，能够在控制部中使用低耐压的开关元件，能够使控制部小型化以及低损耗化。
[0181]另外，在实施方式8的电力供给系统中，反馈交流发电机的发电状态来预测交流发电机的输出电力相对输出电压的特性，还能够从控制部的最低电压、最大电压以外的电压开始控制，所以能够从接近收敛点的电压开始控制，缩短直至收敛为止的时间。具体而言，在实施方式8的电力供给系统中，从控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的Vin的电压出发，所以具有能够加快Vin的收敛的效果。
[0182]进而，在实施方式8的电力供给系统中，能够在比负载5的蓄电设备的电压低的范围内调整交流发电机2的输出电压，所以能够防止蓄电设备的过充电、过放电。
[0183]另外，在实施方式8的电力供给系统中，使得在比交流发电机2的发电电力成为最大的电压低的电压侧工作，但在高电压侧也能够实现同样的控制。
[0184]实施方式9.[0185]实施方式9涉及如下电力供给系统:通过预测与交流发电机的运转状况(转速rpm)对应的输出电压一输出电力特性，相比于实施方式6的电力供给系统，能够实现考虑了发电机的运转状况的调整，并且通过取入负载电力，能够进一步加快控制部的输入电压的收敛。
[0186]实施方式9的电力供给系统的系统结构图是与实施方式6的电力供给系统的系统结构图相同的图8。另外，控制部的结构图是图6，使用升降压斩波器32。
[0187]升降压斩波器32的输入电压Vin、输出电压Vout、驱动周期T、晶体管Ql的导通时间ton的关系用式(3)表示。
[0188]在实施方式9中，通过使用升降压斩波器32，使晶体管Ql、Q2的导通时间ton变化，调节升降压斩波器32的输入电压Vin，由此能够使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(3)的ton时的Vin的值决定的输出电力Pout中的某一个。
[0189]本申请发明的实施方式9的电力供给系统根据在实施方式7中说明的图10、图11的流程图工作。关于实施方式9的电力供给系统的动作、功能的说明，仅说明与实施方式7不同的部分。
[0190]在步骤S23中，将在步骤S21中求出的控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的Vin代入到式(3)中，计算晶体管Q1、Q2的导通时间ts2。
[0191]另外，在步骤S25中，将在步骤S24中求出的控制部4的输出电力Pout和Pmax变得相等的Vin代入到式(3)中，计算晶体管Ql、Q2的导通时间ts2。
[0192]关于其它步骤，与实施方式7相同，交流发电机2的输出电压从控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的电压出发，随着时间的经过而收敛于恒定的电压。
[0193]如以上说明，在实施方式9的电力供给系统中，控制部31、即升降压斩波器32的输入电压Vin从控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的ts2出发，能够在成为最大电力的电压(相当于图2的V2)以下的电压的范围内，使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(3)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。另外，交流发电机2的输出电压随着时间的经过而收敛于恒定的电压。因此，实施方式9的电力供给系统具有如下效果:能够将交流发电机2的输出电压抑制为规定的电压以下，能够在控制部中使用低耐压的开关元件，能够使控制部小型化以及低损耗化。
[0194]另外，在实施方式9的电力供给系统中，反馈交流发电机的发电状态来预测交流发电机的输出电力相对输出电压的特性，还能够从控制部的最低电压、最大电压以外的电压开始控制，所以能够从接近收敛点的电压开始控制，缩短直至收敛为止的时间。具体而言，在实施方式9的电力供给系统中，从控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的Vin的电压出发，所以具有能够加快Vin的收敛的效果。
[0195]进而，在实施方式9的电力供给系统中，能够在比负载5的蓄电设备的电压高的范围和低的范围这两 方内调整交流发电机2的输出电压，所以设计的自由度增加，并且能够防止蓄电设备的过充电、过放电。[0196]另外，在实施方式9的电力供给系统中，使得在比交流发电机2的发电电力成为最大的电压低的电压侧工作，但在高电压侧也能够实现同样的控制。
[0197]实施方式10.[0198]实施方式10涉及如下电力供给系统:通过除了表示交流发电机的运转状态的转速rpm以外还将励磁电流If取入到控制部，由此还能够应对作为需要励磁电流的交流发电机的同步发电机(alternator)，并且在控制部中使用了降压斩波器。
[0199]以下，根据作为电力供给系统的系统结构图的图8、作为以交流发电机的励磁电流为参数的输出电压一输出电力特性图的图12、作为控制部的控制流程图的图13 (前半部)以及图14 (后半部)，说明本申请发明的实施方式10的结构、动作。另外，控制部的结构与在实施方式7中说明的图3相同，使用降压斩波器12。
[0200]首先，本申请发明的实施方式10的电力供给系统的结构与实施方式7的系统结构(图8)相同。
[0201]在实施方式7中，从交流发电机2将表示运转状态的转速rpm输入到控制电路42，但在本实施方式10中，从交流发电机2除了表示运转状态的转速rpm以外还将励磁电流If输入到控制电路42。
[0202]另外，在本实施方式10中，作为交流发电机2，设想了作为需要励磁电流的交流发电机的同步发电机。
[0203]使用降压斩波器12作为控制部4，所以降压斩波器12的输入电压Vin、输出电压Vout、驱动周期T、晶体管Ql的导通时间ton的关系用式(I)表不。
[0204]接下来，关于作为以表示交流发电机2的运转状态的励磁电流为参数的输出电压一输出电力特性图的图12进行说明。在图12中，特性曲线Fl表示励磁电流小时的输出电压一输出电力特性，F2表不励`磁电流大时的输出电压一输出电力特性。
[0205]成为最大电力的电压、输出电力成为O的开路电压不会由于励磁电流的大小而发生变化，但交流发电机2能发电的最大电力在励磁电流小的情况下，与励磁电流大的情况相比变小。
[0206]在实施方式10中，通过使用降压斩波器12，使晶体管Ql的导通时间ton变化，调节降压斩波器12的输入电压Vin，由此能够使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(I)的ton时的Vin的值决定的输出电力Pout中的某一个。
[0207]接下来，关于本申请发明的实施方式10的电力供给系统41的动作、功能，使用图
13、图14的流程图，以与图10、图11的流程图的差异为中心进行说明。
[0208]另外，为了简化说明以及附图，将降压斩波器12的输入电压Vin适当记载为Vin、将输出电压Vout适当记载为Vout、将输出电流1ut适当记载为lout、将输出电力Pout适当记载为Pout、将驱动周期T适当记载为T、将交流发电机2的转速rpm适当记载为rpm、将负载5的负载电力Pload适当记载为Pload。另外，将降压斩波器12的输出电压Vout的目标电压定义为Vref,将Pout的前一控制周期的Pout定义为Pout — I。
[0209]在图13、图14的流程图中，与图10、图11的流程图的差异在于，图10、图11的步骤S19、S20被图13、图14的步骤S29、S30所代替。
[0210]在步骤S29中，除了交流发电机2的转速rpm和负载5的负载电力Pload以外,还一起获取交流发电机2的励磁电流If。
[0211]另外，在步骤S30中，除了使用交流发电机2的转速rpm以外，还使用交流发电机2的励磁电流If来预测交流发电机2的输出电压一输出电力特性。
[0212]另外，设为在控制电路42中存储有能够计算交流发电机2的转速rpm以及励磁电流If和输出电压一输出电力特性的关系的计算式等。
[0213]除了步骤S29、S30以外，与图10、图11的流程图的各步骤的处理相同，交流发电机2的输出电压从控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的电压出发，随着时间的经过而收敛于恒定的电压。
[0214]在步骤S23、步骤S25中计算ts2时，使用式(I),由此，即使在需要励磁电流的交流发电机2中也能够加快控制部4的输入电压Vin的收敛。
[0215]如以上说明，在实施方式10的电力供给系统中，控制部11、即降压斩波器12的输入电压Vin从控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的ts2出发，能够在将tmin代入到式(I)的ton时的Vin以下的电压的范围内，使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(I)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。另外，交流发电机2的输出电压随着时间的经过而收敛于恒定的电压。因此，实施方式10的电力供给系统具有如下效果:能够将交流发电机2的输出电压抑制为规定 的电压以下，能够在控制部中使用低耐压的开关元件，能够使控制部小型化以及低损耗化。
[0216]另外，在实施方式10的电力供给系统中，反馈交流发电机的发电状态来预测交流发电机的输出电力相对输出电压的特性，还能够从控制部的最低电压、最大电压以外的电压开始控制，所以能够从接近收敛点的电压开始控制，缩短直至收敛为止的时间。具体而言，在实施方式10的电力供给系统中，交流发电机2还能够应用于需要励磁电流的同步发电机，从控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的Vin的电压出发，所以具有能够加快Vin的收敛的效果。
[0217]进而，在实施方式10的电力供给系统中，能够在比负载5的蓄电设备的电压高的范围内调整交流发电机2的输出电压，所以能够防止蓄电设备的过充电、过放电。
[0218]另外，在实施方式10的电力供给系统中，使得在比交流发电机2的发电电力成为最大的电压低的电压侧工作，但在高电压侧也能够实现同样的控制。
[0219]实施方式11.[0220]实施方式11涉及如下电力供给系统，通过除了表示交流发电机的运转状态的转速rpm以外还将励磁电流If取入到控制部，由此还能够应对作为需要励磁电流的交流发电机的同步发电机，并且在控制部中使用了升压斩波器。
[0221]实施方式11的电力供给系统的系统结构图是与实施方式10的电力供给系统的系统结构图相同的图8。另外，控制部的结构是与实施方式8相同的图5，使用升压斩波器22。
[0222]升压斩波器22的输入电压Vin、输出电压Vout、驱动周期T、晶体管Ql的导通时间ton的关系用式(2)表不。
[0223]在实施方式11中，通过使用升压斩波器22，使晶体管Ql的导通时间ton变化，调节升压斩波器22的输入电压Vin，由此能够使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(2)的ton时的Vin的值决定的输出电力Pout中的某一个。
[0224]本申请发明的实施方式11的电力供给系统基于在实施方式10中说明的图13、图14的流程图工作。关于实施方式11的电力供给系统的动作、功能的说明，仅说明与实施方式10不同的部分。
[0225]在步骤S23、步骤S25中计算ts2时，使用式(2),由此,即使在需要励磁电流的交流发电机2中也能够加快控制部4的输入电压Vin的收敛。
[0226]除此以外，与实施方式10的流程图的各步骤的处理相同，交流发电机2的输出电压从控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的电压出发，随着时间的经过而收敛于恒定的电压。
[0227]如以上说明，在实施方式11的电力供给系统中，控制部21、即升压斩波器22的输入电压Vin从控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的ts2出发，能够在成为最大电力的电压(相当于图2的V2)以下的电压的范围内，使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(2 )的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。另外，交流发电机2的输出电压随着时间的经过而收敛于恒定的电压。因此，实施方式11的电力供给系统具有如下效果:能够将交流发电机2的输出电压抑制为规定的电压以下，能够在控制部中使用低耐压的开关元件，能够使控制部小型化以及低损耗化。
[0228]另外，在实施方式11的电力供给系统中，反馈交流发电机的发电状态来预测交流发电机的输出电力相对输出电压的特性，还能够从控制部的最低电压、最大电压以外的电压开始控制，所以能够从接近收敛点的电压开始控制，缩短直至收敛为止的时间。具体而言，在实施方式11的电力供给系统中，交流发电机2还能够应用于需要励磁电流的同步发电机，从控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的Vin的电压出发，所以具有能够加快Vin的收敛的效果。
[0229]进而，在实施方式11的电力供给系统中，能够在比负载5的蓄电设备的电压低的范围内调整交流发电机2的输出电压，所以能够防止蓄电设备的过充电、过放电。
[0230]另外，在实施方式11的电力供给系统中，使得在比交流发电机2的发电电力成为最大的电压低的电压侧工作，但在高电压侧也能够实现同样的控制。
[0231]实施方式12.[0232]实施方式12涉及如下电力供给系统:通过除了表示交流发电机的运转状态的转速rpm以外还将励磁电流If取入到控制部，由此还能够应对作为需要励磁电流的交流发电机的同步发电机，并且在控制部中使用了升降压斩波器。
[0233]实施方式12的电力供给系统的系统结构图是与实施方式10的电力供给系统的系统结构图相同的图8。另外，控制部的结构是与实施方式9相同的图6，使用升降压斩波器32。
[0234]升降压斩波器32的输入电压Vin、输出电压Vout、驱动周期T、晶体管Q1、Q2的导通时间ton的关系用式(3)表示。
[0235]在实施方式12中，通过使用升降压斩波器32，使晶体管Q1、Q2的导通时间ton变化，调节升降压斩波器32的输入电 压Vin，由此能够使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(3)的ton时的Vin的值决定的输出电力Pout中的某一个。
[0236]本申请发明的实施方式12的电力供给系统基于在实施方式10中说明的图13、图14的流程图工作。关于实施方式12的电力供给系统的动作、功能的说明，仅说明与实施方式10不同的部分。
[0237]在步骤S23、步骤S25中计算ts2时，使用式(3),由此，即使在需要励磁电流的交流发电机2中也能够加快控制部4的输入电压Vin的收敛。
[0238]除此以外，与实施方式10的流程图的各步骤的处理相同，交流发电机2的输出电压从控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的电压出发，随着时间的经过而收敛于恒定的电压。
[0239]如以上说明，在实施方式12的电力供给系统中，控制部31、即升降压斩波器32的输入电压Vin从控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的ts2出发，能够在成为最大电力的电压(相当于图2的V2)以下的电压的范围内，使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(3)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。另外，交流发电机2的输出电压随着时间的经过而收敛于恒定的电压。因此，实施方式12的电力供给系统具有如下效果:能够将交流发电机2的输出电压抑制为规定的电压以下，能够在控制部中使用低耐压的开关元件，能够使控制部小型化以及低损耗化。
[0240]另外，在实施方式12的电力供给系统中，反馈交流发电机的发电状态来预测交流发电机的输出电力相对输出电压的特性，还能够从控制部的最低电压、最大电压以外的电压开始控制，所以能够从接近收敛点的电压开始控制，缩短直至收敛为止的时间。具体而言，在实施方式12的电力供给系统中，交流发电机2还能够应用于需要励磁电流的同步发电机，从控制部4的输出电力Pout和负载电力Pload变得相等的Vin的电压出发，所以具有能够加快Vin的收敛的效果。
[0241]进而，在实施方式12的电力供给系统中，能够在比负载5的蓄电设备的电压高的范围和低的范围这两方内调整交流发电机2的输出电压，所以设计的自由度增加，并且能够防止蓄电设备的过充电、过放电。
[0242]另外，在实施方式12的电力供给系统中，使得在比交流发电机2的发电电力成为最大的电压低的电压侧工作，但在高电压侧也能够实现同样的控制。
[0243]实施方式13.[0244]实施方式13涉及根据交流发电机的发电机信息求出成为最大输出电力的电压并根据该电压进行控制的控制部中使用了降压斩波器的电力供给系统。
[0245]以下，关于本申请发明的实施方式13的结构、动作，根据作为电力供给系统的系统结构图的图8、作为控制部的控制流程图的图15进行说明。另外，控制部的结构与在实施方式7中说明的图3相同，使用降压斩波器12。
[0246]在实施方式10中，从交流发电机2将表示运转状态的转速rpm输入到控制电路42，但在本实施方式13中，将作为交流发电机2的发电机信息的极对数、感应电压常数预先存储到控制部4中，进而从交流发电机2将作为表示运转状态的发电机信息的转速rpm输入到控制电路42。
[0247]使用降压斩波器12作为控制部4，所以降压斩波器12的输入电压Vin、输出电压Vout、驱动周期T、晶体管Ql的导通时间ton的关系用式(I)表不。
[0248]在交流发电机中，如果有转速、感应电压常数、极对数的发电机信息，则能够通过计算求出成为交流发电机2的最大输出电力的电压。但是，由于温度、固体偏差等的影响，在成为交流发电机2的最大输出电力的电压的计算值和实际的值中产生若干偏移。
[0249]另外，在本实施方式13中，作为计算成为交流发电机的最大输出电力的电压的发电机信息，使用了转速、感应电压常数、极对数，但也可以使用其它发电机信息。
[0250]该降压斩波器的控制的流程图是图15。
[0251]在步骤S41中，在ton中代入T。由此，通过式(I)，Vin从作为能够由降压斩波器12控制的最低的电压的Vout启动。
[0252]在步骤S42中，获取交流发电机2的转速rpm。
[0253]在步骤S43中，求出成为交流发电机2的最大输出电力的电压Vm。Vm成为接近图2的V2的值。
[0254]此处，P表示交流发电机2的极对数，Φ表示交流发电机2的感应电压常数。根据交流发电机2的特性、负载的特性，该式有时变化。
[0255]在步骤S44中，判定控制部4的输入电压Vin是否为成为交流发电机2的最大输出电力的电压Vm以上。如果控制部4的输入电压Vin是成为交流发电机2的最大输出电力的电压Vm以上，则进入到步骤S45。如果控制部4的输入电压Vin小于电压Vm，则为了降低控制部4的输入电压Vin而进入到步骤S49。
[0256]在步骤S45中，判定控制部4的输出电压Vout是否小于控制部4的输出电压的目标值Vref。如果控制部4的输出电压Vout小于控制部4的输出电压的目标值Vref，则为了提高控制部4的输入电压Vin而进入到步骤S46。如果控制部4的输出电压Vout大于目标值Vref，则为了降低控制部4的输入电压Vin而进入到步骤S49。
[0257]在步骤S46中，为了提高控制部4的输入电压Vin而缩短晶体管Ql的导通时间ton。
[0258]在步骤S47和步骤S48中，使得晶体管Ql的导通时间ton不低于晶体管Ql的导通时间的最小值tmin。
[0259]在步骤S49中，为了降低控制部4的输入电压Vin而延长晶体管Ql的导通时间ton。
[0260]在步骤S50和步骤S51中，使得晶体管Ql的导通时间ton不高于开关周期T。
[0261]由此，得到如下降压斩波器=VinWVout出发，在与图2的V2接近的值的Vm以下的电压的范围内，使交流发电机2发电与负载的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(I)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。
[0262]如以上说明，在实施方式13的电力供给系统中，控制部11、即降压斩波器12的输入电压Vin从Vout出发，能够在与图2的V2接近的值的Vm以下的电压的范围内，使交流发电机2发电与负载的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(I)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。另外，交流发电机2的输出电压随着时间的经过而收敛于恒定的电压。
[0263]因此，实施方式13的电力供给系统具有如下效果:能够将交流发电机2的输出电压抑制为规定的电压以下，能够在控制部中使用低耐压的开关元件，能够使控制部小型化以及低损耗化。
[0264]另外，在实施方式13的电力供给系统中，反馈交流发电机的发电状态来预测针对交流发电机的最大发电电力的输出电压，所以能够提高控制部的输入电压针对负载变动的响应性。
[0265]进而，在实施方式13的电力供给系统中，能够在比负载5的蓄电设备的电压高的范围内调整交流发电机2的输出电压，所以能够防止蓄电设备的过充电、过放电。
[0266]另外，在实施方式13的电力供给系统中，使得在比交流发电机2的发电电力成为最大的电压低的电压侧工作，但在高电压侧也能够实现同样的控制。
[0267]实施方式14.[0268]实施方式14涉及根据交流发电机的发电机信息求出成为最大输出电力的电压并根据该电压进行控制的控制部中使用了升压斩波器的电力供给系统。
[0269]实施方式14的电力供给系统的系统结构图是与实施方式13的电力供给系统的系统结构图相同的图8。另外，控制部的结构是与实施方式8相同的图5，使用升压斩波器22。
[0270]升压斩波器22的输入电压Vin、输出电压Vout、驱动周期T、晶体管Ql的导通时间ton的关系用式(2)表不。
[0271]在实施方式14中，通过使用升压斩波器22，使晶体管Ql的导通时间ton变化，调节升压斩波器22的输入电压Vin，由此能够使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(2)的ton时的Vin的值决定的输出电力Pout中的某一个。
[0272]本申请发明的实施方式14的电力供给系统基于在实施方式13中说明的图15的流程图工作。关于实施方式14的电力供给系统的动作、功能的说明，仅说明与实施方式13不同的部分。
[0273]在步骤S41中，在ton`中代入T。由此，通过式(2)，Vin成为0，升压斩波器22的输入电压Vin从OV启动。
[0274]步骤S42以后的说明与实施方式13的流程图的各步骤的处理相同。
[0275]通过以上的处理，得到如下升压斩波器:Vin从OV出发，能够在与图2的V2接近的值的Vm以下的电压的范围内，使交流发电机发电与负载的电力相同的电力、交流发电机能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(2)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。
[0276]如以上说明，在实施方式14的电力供给系统中，控制部21、即升压斩波器22的输入电压Vin从OV出发，在与图2的V2接近的值的Vm以下的电压的范围内，能够使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(2)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。另外，交流发电机2的输出电压随着时间的经过而收敛于恒定的电压。
[0277]因此，实施方式14的电力供给系统具有如下效果:能够将交流发电机2的输出电压抑制为规定的电压以下，能够在控制部中使用低耐压的开关元件，能够使控制部小型化以及低损耗化。
[0278]另外，在实施方式14的电力供给系统中，反馈交流发电机的发电状态来预测针对交流发电机的最大发电电力的输出电压，所以能够提高控制部的输入电压针对负载变动的响应性。
[0279]进而，在实施方式14的电力供给系统中，能够在比负载5的蓄电设备的电压低的范围内调整交流发电机2的输出电压，所以能够防止蓄电设备的过充电、过放电。
[0280]另外，在实施方式14的电力供给系统中，使得在比交流发电机2的发电电力成为最大的电压低的电压侧工作，但在高电压侧也能够实现同样的控制。
[0281]实施方式15.[0282]实施方式15涉及根据交流发电机的发电机信息求出成为最大输出电力的电压并根据该电压进行控制的控制部中使用了升降压斩波器的电力供给系统。
[0283]实施方式15的电力供给系统的系统结构图是与实施方式13的电力供给系统的系统结构图相同的图8。另外，控制部的结构是与实施方式9相同的图6，使用升降压斩波器32。
[0284]升降压斩波器32的输入电压Vin、输出电压Vout、驱动周期T、晶体管Q1、Q2的导通时间ton的关系用式(3)表示。
[0285]在实施方式15中，通过使用升降压斩波器32，使晶体管Q1、Q2的导通时间ton变化，调节升降压斩波器32的输入电压Vin，由此能够使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(3)的ton时的Vin的值决定的输出电力Pout中的某一个。
[0286]本申请发明的实施方式15的电力供给系统基于在实施方式13中说明的图13、图14的流程图工作。关于实施方式15的电力供给系统的动作、功能的说明，仅说明与实施方式13不同的部分。
[0287]在步骤S41中，在to`n中代入T。由此，通过式(3)，Vin成为0，升降压斩波器32的输入电压Vin从OV启动。
[0288]步骤S42以后的说明与实施方式13的流程图的各步骤的处理相同。
[0289]通过以上的处理，得到如下升降压斩波器:Vin从OV出发，在与图2的V2接近的值的Vm以下的电压的范围内，使交流发电机发电与负载的电力相同的电力、交流发电机能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(3)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。
[0290]如以上说明，在实施方式15的电力供给系统中，控制部31、即升降压斩波器32的输入电压Vin从OV出发，能够在与图2的V2接近的值的Vm以下的电压的范围内，使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(3)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。另外，交流发电机2的输出电压随着时间的经过而收敛于恒定的电压。因此，实施方式15的电力供给系统具有如下效果:能够将交流发电机2的输出电压抑制为规定的电压以下，能够在控制部中使用低耐压的开关元件，能够使控制部小型化以及低损耗化。
[0291]另外，在实施方式15的电力供给系统中，反馈交流发电机的发电状态来预测针对交流发电机的最大发电电力的输出电压，所以能够提高控制部的输入电压针对负载变动的响应性。
[0292]进而，在实施方式15的电力供给系统中，能够在比负载5的蓄电设备的电压高的范围和低的范围这两方内调整交流发电机2的输出电压，所以设计的自由度增加，并且能够防止蓄电设备的过充电、过放电。
[0293]另外，在实施方式15的电力供给系统中，使得在比交流发电机2的发电电力成为最大的电压低的电压侧工作，但在高电压侧也能够实现同样的控制。
[0294]实施方式16.[0295]实施方式16涉及根据交流发电机的发电机信息求出成为最大输出电力的电压来进行PID控制的控制部中使用了降压斩波器的电力供给系统。
[0296]以下，关于本申请发明的实施方式16的结构、动作，根据作为电力供给系统的系统结构图的图8、作为控制部的控制流程图的图16进行说明。另外，控制部的结构与在实施方式7中说明的图3相 同，使用降压斩波器12。
[0297]在实施方式16中，将作为交流发电机2的发电机信息的极对数、感应电压常数预先存储到控制部4中，进而存储用于计算PID控制所需的控制常数的发电机信息，从交流发电机2将作为表示运转状态的发电机信息的转速rpm输入到控制电路42。
[0298]使用降压斩波器12作为控制部4，所以降压斩波器12的输入电压Vin、输出电压Vout、驱动周期T、晶体管Ql的导通时间ton的关系用式(I)表不。
[0299]为了对交流发电机进行PID控制，需要比例项P、积分项1、以及微分项D，它们能够根据作为交流发电机的发电机信息的比例项增益Kp、积分项增益K1、以及微分项增益Kd来求出。
[0300]因此，将交流发电机2的发电机信息(比例项增益Kp、积分项增益K1、微分项增益Kd)存储在控制部4中。
[0301]另外，在本实施方式16中，说明通过PI控制对交流发电机2进行控制时的例子。
[0302]该降压斩波器的控制的流程图是图16。
[0303]在步骤S41中，在ton中代入T。由此，通过式(I)，Vin从作为能够由降压斩波器12控制的最低的电压的Vout启动。
[0304]在步骤S42中，获取交流发电机2的转速rpm。
[0305]在步骤S43中，求出成为交流发电机2的最大输出电力的电压Vm。Vm成为与图2的V2接近的值。
[0306]在步骤S44中，判定控制部4的输入电压Vin是否为成为交流发电机2的最大输出电力的电压Vm以上。如果控制部4的输入电压Vin是成为交流发电机2的最大输出电力的电压Vm以上，则进入到步骤S52。如果控制部4的输入电压Vin小于电压Vm，则为了降低控制部4的输入电压Vin而进入到步骤S49。
[0307]在步骤S49中，为了降低控制部4的输入电压Vin而延长晶体管Ql的导通时间ton。
[0308]在步骤S52中，求出控制部4的输出电压Vout和控制部4的输出电压的目标值的Vref的偏差即Vdef。
[0309]在步骤S53中，根据Vdef求出PI控制的比例项P(KpXVdef)。在步骤S54中，根据Vdef求出PI控制的积分项I (I+KiXVdef)。
[0310]在步骤S55中，根据比例项P和积分项I求出Ql的导通时间ton (P+I)。
[0311]通过步骤S47和步骤S48以及步骤S50和步骤S51的处理，ton收敛于tmin至T之间。[0312]通过以上的处理，得到如下降压斩波器:Vin从Vout出发，在与图2的V2接近的值的Vm以下的电压的范围内，使交流发电机2发电与负载的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(I)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。
[0313]另外，在本实施方式16中，使用了 PI控制，但能够使用PID控制。在该情况下，能够通过D=KdX (Vdef (n)- Vdef (?_!))求出微分项D，在该情况下，步骤S55成为(ton — P+I+D)。
[0314]此处，Vdef (η— υ表示上次的Vdef。 [0315]如以上说明，在实施方式16的电力供给系统中，控制部11、即降压斩波器12的输入电压Vin从Vout出发，能够在与图2的V2接近的值的Vm以下的电压的范围内，使交流发电机2发电与负载的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(I)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。另外，交流发电机2的输出电压随着时间的经过而收敛于恒定的电压。
[0316]因此，实施方式16的电力供给系统具有如下效果:能够将交流发电机2的输出电压抑制为规定的电压以下，能够在控制部中使用低耐压的开关元件，能够使控制部小型化以及低损耗化。
[0317]另外，在实施方式16的电力供给系统中，反馈交流发电机的发电状态来预测针对交流发电机的最大发电电力的输出电压，所以能够提高控制部的输入电压针对负载变动的响应性。
[0318]进而，在实施方式16的电力供给系统中，能够在比负载5的蓄电设备的电压高的范围内调整交流发电机2的输出电压，所以能够防止蓄电设备的过充电、过放电。
[0319]另外，在实施方式16的电力供给系统中，使得在比交流发电机2的发电电力成为最大的电压低的电压侧工作，但在高电压侧也能够实现同样的控制。
[0320]实施方式17.[0321]实施方式17涉及根据交流发电机的发电机信息求出成为最大输出电力的电压来进行PID控制的控制部中使用了升压斩波器的电力供给系统。
[0322]实施方式17的电力供给系统的系统结构图是与实施方式16的电力供给系统的系统结构图相同的图8。另外，控制部的结构是与实施方式8相同的图5，使用升压斩波器22。
[0323]升压斩波器22的输入电压Vin、输出电压Vout、驱动周期T、晶体管Ql的导通时间ton的关系用式(2)表不。
[0324]在实施方式17中，通过使用升压斩波器22，使晶体管Ql的导通时间ton变化，调节升压斩波器22的输入电压Vin，由此能够使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(2)的ton时的Vin的值决定的输出电力Pout中的某一个。
[0325]本申请发明的实施方式17的电力供给系统基于在实施方式16中说明的图16的流程图工作。关于实施方式17的电力供给系统的动作、功能的说明，仅说明与实施方式16不同的部分。
[0326]在步骤S41中，在ton中代入T。由此，通过式(2)，Vin成为0，升压斩波器22的输入电压Vin从OV启动。[0327]步骤S42以后的说明与实施方式16的流程图的各步骤的处理相同。
[0328]通过以上的处理，得到如下升压斩波器:Vin从OV出发，在与图2的V2接近的值的Vm以下的电压的范围内，能够使交流发电机发电与负载的电力相同的电力、交流发电机能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(2)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。
[0329]如以上说明，在实施方式17的电力供给系统中，控制部21、即升压斩波器22的输入电压Vin从OV出发，能够在与图2的V2接近的值的Vm以下的电压的范围内，使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(2)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。另外，交流发电机2的输出电压随着时间的经过而收敛于恒定的电压。
[0330]因此，实施方式17的电力供给系统具有如下效果:能够将交流发电机2的输出电压抑制为规定的电压以下，能够在控制部中使用低耐压的开关元件，能够使控制部小型化以及低损耗化。
[0331]另外，在实施方式17的电力供给系统中，反馈交流发电机的发电状态来预测针对交流发电机的最大发电电力的输出电压，所以能够提高控制部的输入电压针对负载变动的响应性。
[0332]进而，在实施方式17的电力供给系统中，能够在比负载5的蓄电设备的电压低的范围内调整交流发电机2的输出电压，所以能够防止蓄电设备的过充电、过放电。
[0333]另外，在实施方式17的电力供给系统中，使得在比交流发电机2的发电电力成为最大的电压低的电压侧工作，但在高电压侧也能够实现同样的控制。
[0334]实施方式18.[0335]实施方式18涉及根据交流发电机的发电机信息求出成为最大输出电力的电压来进行PID控制的控制部中使用了升降压斩波器的电力供给系统。
`[0336]实施方式18的电力供给系统的系统结构图是与实施方式16的电力供给系统的系统结构图相同的图8。另外，控制部的结构是与实施方式9相同的图6，使用升降压斩波器32。
[0337]升降压斩波器32的输入电压Vin、输出电压Vout、驱动周期T、晶体管Ql、Q2的导通时间ton的关系用式(3)表示。
[0338]在实施方式18中，通过使用升降压斩波器32，使晶体管Q1、Q2的导通时间ton变化，调节升降压斩波器32的输入电压Vin，由此能够使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(3)的ton时的Vin的值决定的输出电力Pout中的某一个。
[0339]本申请发明的实施方式18的电力供给系统基于在实施方式16中说明的图16的流程图工作。关于实施方式18的电力供给系统的动作、功能的说明，仅说明与实施方式16不同的部分。
[0340]在步骤S41中，在ton中代入T。由此，通过式(3)，Vin成为0，升降压斩波器32的输入电压Vin从OV启动。
[0341]步骤S42以后的说明与实施方式16的流程图的各步骤的处理相同。
[0342]通过以上的处理，得到如下升降压斩波器:Vin从OV出发，在与图2的V2接近的值的Vm以下的电压的范围内，使交流发电机发电与负载的电力相同的电力、交流发电机能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(3)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。
[0343]如以上说明，在实施方式18的电力供给系统中，控制部31、即升降压斩波器32的输入电压Vin从OV出发，能够在与图2的V2接近的值的Vm以下的电压的范围内，使交流发电机2发电与负载5的电力相同的电力、交流发电机2能发电的最大电力、根据将tmin代入到式(3)的ton时的Vin的值决定的输出电力中的某一个。另外，交流发电机2的输出电压随着时间的经过而收敛于恒定的电压。因此，实施方式18的电力供给系统具有如下效果:能够将交流发电机2的输出电压抑制为规定的电压以下，能够在控制部中使用低耐压的开关元件，能够使控制部小型化以及低损耗化。
[0344]另外，在实施方式18的电力供给系统中，反馈交流发电机的发电状态来预测针对交流发电机的最大发电电力的输出电压，所以能够提高控制部的输入电压针对负载变动的响应性。
[0345]进而，在实施方式18的电力供给系统中，能够在比负载5的蓄电设备的电压高的范围和低的范围这两方内调整交流发电机2的输出电压，所以设计的自由度增加，并且能够防止蓄电设备的过充电、过放电。
[0346]另外，在实施方式18的电力供给系统中，使得在比交流发电机2的发电电力成为最大的电压低的电压侧工作，但在高电压侧也能够实现同样的控制。
[0347]另外，本发明能够在该发明的范围内，自由地组合各实施方式、或者适当地变形、省略各实施方式。
[0348]产业上的可利用性
[0349]本发明涉及将由交流发电机发电出的电力供给到具有蓄电设备的负载的系统，能够广泛应用于电力供给系统。
【权利要求】
1.一种电力供给系统，包括: 交流发电机，具有下垂特性； 整流部，将所述交流发电机的交流输出变换为直流； 具有蓄电设备的负载，从所述交流发电机接受电力的供给；以及 控制部，设置于所述整流部与所述负载之间， 所述控制部控制所述交流发电机以使以比与所述交流发电机的最大电力工作点对应的输出电压低的规定的电压工作。
2.根据权利要求1所述的电力供给系统，其特征在于， 所述控制部进行控制，以使所述交流发电机的输出电压从所述负载的电压出发，随着时间的经过而所述交流发电机的输出电压以及输出电力增加，收敛于恒定的电压。
3.根据权利要求1所述的电力供给系统，其特征在于， 所述控制部进行控制，以使所述交流发电机的输出电压从OV出发，随着时间的经过而所述交流发电机的输出电压以及输出电力增加，收敛于恒定的电压。
4.根据权利要求1所述的电力供给系统，其特征在于， 所述控制部进行控制，以使所述交流发电机的输出电压从所述控制部的额定输入电压以下的规定的电压出发，随着时间的经过而收敛于恒定的电压。
5.根据权利要求1、2或者4所述的电力供给系统，其特征在于， 所述控制部具备直流电压变换部`，该直流电压变换部使所述整流部的输出电压降低而供给到所述负载，所述控制部进行反馈控制以使所述直流电压变换部的输出电压与目标电压一致。
6.根据权利要求1、3或者4所述的电力供给系统，其特征在于， 所述控制部具备直流电压变换部，该直流电压变换部使所述整流部的输出电压上升而供给到所述负载，所述控制部进行反馈控制以使所述直流电压变换部的输出电压与目标电压一致。
7.根据权利要求1、3或者4所述的电力供给系统，其特征在于， 所述控制部具备直流电压变换部，该直流电压变换部使所述整流部的输出电压降低或者上升而供给到所述负载，所述控制部进行反馈控制以使所述直流电压变换部的输出电压与目标电压一致。
8.一种电力供给系统，包括: 交流发电机，具有下垂特性； 整流部，将所述交流发电机的交流输出变换为直流； 具有蓄电设备的负载，从所述交流发电机接受电力的供给；以及 控制部，设置于所述整流部与所述负载之间， 所述控制部具备控制电路，该控制电路存储有与所述交流发电机的运转状态对应的输出电压和输出电力的关系，所述控制部反馈表示所述交流发电机的运转状态的参数，预测所述交流发电机的运转状态下的所述交流发电机的输出电压和输出电力的关系，并进行控制，以使所述交流发电机的输出电压在所述负载的负载电力小于所述交流发电机的运转状态下的所述交流发电机的最大输出电力时从所述负载的负载电力和所述交流发电机的输出电力变得相等的电压出发，在所述负载的负载电力高于所述交流发电机的运转状态下的所述交流发电机的最大输出电力时从所述交流发电机的输出电力成为最大的电压出发，随着时间的经过而收敛于恒定的电压。
9.根据权利要求8所述的电力供给系统，其特征在于， 表示所述交流发电机的运转状态的参数是所述交流发电机的转速。
10.根据权利要求8所述的电力供给系统，其特征在于， 表示所述交流发电机的运转状态的参数是所述交流发电机的励磁电流。
11.一种电力供给系统，包括: 交流发电机，具有下垂特性； 整流部，将所述交流发电机的交流输出变换为直流； 具有蓄电设备的负载，从所述交流发电机接受电力的供给；以及 控制部，设置于所述整流部与所述负载之间， 所述控制部通过将所述交流发电机的发电机信息存储到控制电路中，反馈表示所述交流发电机的运转状态的参数，求出成为所述交流发电机的最大输出电力的电压Vm，并进行控制以使所述发电机的输出电压在该电压Vm以下的电压的范围内随着时间的经过而收敛于恒定的电压。
12.根据权利要求8至11中的任意一项所述的电力供给系统，其特征在于， 所述控制部具备直流电压变换部，该直流电压变换部使所述整流部的输出电压降低而供给到所述负载，所述控制部`进行反馈控制以使所述交流发电机的输出电压从所述负载的电压出发，使所述直流电压变换部的输出电压与目标电压一致。
13.根据权利要求8至11中的任意一项所述的电力供给系统，其特征在于， 所述控制部具备直流电压变换部，该直流电压变换部使所述整流部的输出电压上升而供给到所述负载，所述控制部进行反馈控制以使所述交流发电机的输出电压从OV出发，使所述直流电压变换部的输出电压与目标电压一致。
14.根据权利要求8至11中的任意一项所述的电力供给系统，其特征在于， 所述控制部具备直流电压变换部，该直流电压变换部使所述整流部的输出电压降低或者上升而供给到所述负载，所述控制部进行反馈控制以使所述交流发电机的输出电压从OV出发，使所述直流电压变换部的输出电压与目标电压一致。
【文档编号】H02P9/00GK103563242SQ201280025175
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年2月15日 优先权日:2011年5月24日
【发明者】田中优矢, 山田正树, 原田茂树, 奥田浩司, 木原伸浩 申请人:三菱电机株式会社