CN105324926B - 冷冻循环装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种冷冻循环装置。为了在以太阳能电池为电源的冷冻循环装置中不论昼夜都保持冷却能力,需要昂贵的蓄电池。本发明的冷冻循环装置(100)具有:对太阳能电池(1)的发电电压(Vo)升压、生成具有规定的频率的交流电压(Vac)的电源电路部(2);以及由压缩机(31)控制室内温度的冷冻储料器(3)。电源电路部控制向压缩机具有的电机(M)供给的交流电压的频率,以将太阳能电池的发电电压(Vo)维持在输入电压设定值。
Description
技术领域
本发明涉及利用冷冻循环的冷冻循环装置,尤其涉及被提供太阳能电池的发电电力的冷冻循环装置。
背景技术
在无电源地区和电源供给不稳定的地区,作为冷冻库等利用冷冻循环的冷冻循环装置的电源装置,采用太阳能电池和蓄电池。白天,由太阳能电池生成的直流电力储存在电池中,夜晚,通过用蓄电池的电力使压缩机工作,能够不分昼夜使冷冻库保冷。可是,昂贵的蓄电池成为这种冷冻循环装置普及的障碍。
日本专利公开公报特开2010-133427号(专利文献1)公开了一种热电供给系统,能够根据电力需要和热需要的变化进行驱动,并且能够根据电力需要和热需要的变化,将燃气涡轮发热和燃料电池发热组合,用于发电和排热。
日本专利公开公报特开平6-101931号(专利文献2)公开了一种太阳能发电高效冷热量供给装置,通过由太阳能发电装置得到的电力,驱动压缩机和冷热量产生装置,并把在冷热量产生装置中产生的冷热量临时储存到在隔热容器中配置了比热大的流体的蓄冷热量装置中。
现有技术文献
专利文献1:日本专利公开公报特开2010-133427号
专利文献2:日本专利公开公报特开平6-101931号
在以太阳能电池为电源的冷冻循环装置中,为了不分昼夜保持冷却能力,需要昂贵的蓄电池。
发明内容
本发明的冷冻循环装置包括:具有直流/直流变换器、逆变器和控制电路的电源电路部;具有电机的压缩机;以及由压缩机控制室内温度的冷冻储料器,控制电路生成第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号,直流/直流变换器包括:一对输入节点,施加太阳能电池的发电电压;输入阻抗控制电路,根据第一控制信号控制直流/直流变换器的输入阻抗;变压器,根据第二控制信号生成将发电电压升压的升压电压;以及一对输出节点,输出升压电压,逆变器根据第三控制信号将升压电压转换为具有规定的频率的交流电压,电机由交流电压驱动,控制电路根据直流/直流变换器的输入阻抗变更前后的发电电压的电压值,控制交流电压的频率,以将发电电压维持在输入电压设定值。
按照本发明,不必使用昂贵的蓄电池,就能实现利用太阳能电池能稳定工作的冷冻循环装置。
附图说明
图1是实施方式1的冷冻循环装置的结构图。
图2是与实施方式1的冷冻循环装置连接的太阳能电池的输出特性图。
图3是实施方式1的冷冻循环装置具备的电源装置的电路图。
图4是说明实施方式1的冷冻循环装置具备的电源装置的动作的波形图和特性图。
图5是实施方式2的冷冻循环装置的结构图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。在实施方式的说明中涉及个数、量等时,除了特别说明的情况以外,本发明的范围不限于所述个数、量等。在实施方式的附图中,相同的附图标记和参照号码代表相同部分或相当部分。此外,在实施方式的说明中,对标注相同的附图标记等的部分有时省略重复的说明。
<实施方式1>
图1是实施方式1的冷冻循环装置100的结构图。
冷冻循环装置100具备电源装置2和冷冻储料器3。电源装置2把太阳能电池(太阳能面板)1的直流电力转换为交流电力,并提供给冷冻储料器3具有的压缩机31。压缩机31通过对冷冻储料器3内存储的保冷剂32进行冷却、进而使其冷冻,对冷冻储料器3的室内进行冷却。在太阳能电池1不能生成直流电力的夜晚,由冷冻的保冷剂32维持冷冻储料器3的室内的冷却状态。
太阳能电池1作为一例具有24V额定输出的能力。
电源装置2具有DC/DC变换器(直流/直流变换器)21、逆变器22和控制电路23。DC/DC变换器21将太阳能电池的发电电压Vo升压,生成升压电压Vbst。逆变器22将升压电压Vbst转换为具有规定的频率的交流电压Vac。控制电路23如后所述,控制DC/DC变换器21的升压动作和逆变器22生成的交流电压Vac的频率等。
冷冻储料器3具备带有电机M的压缩机31。电机M接受逆变器22输出的交流电压Vac,并以规定的转速旋转。
图2是与实施方式1的冷冻循环装置100连接的太阳能电池1的输出特性图。
图2表示从8点到11点的每小时的太阳能电池1的输出特性的一例,横轴是发电电压Vo(单位V),纵轴是发电功率P(单位W)。在24V额定的太阳能电池1的情况下,最大功率点电压Vm的值是19V前后,即达到额定电压24V的80%。一天中的发电功率P和最大功率点电压Vm的值,随着时间的经过,而且根据晴天/阴天等气象条件而变化。在图2中,虚线所示的19V前后的发电电压Vo的范围,表示最大功率点电压Vm的变化范围。
图3是实施方式1的冷冻循环装置100具备的电源装置2的电路图。
电源装置2具备DC/DC变换器21、逆变器22和控制电路23。
DC/DC变换器21具有一对输入节点N11/N12,被施加太阳能电池1的发电电压Vo。输入节点N12的电位设定为接地电压GND1。而且,DC/DC变换器21将太阳能电池1的发电电压Vo升压后的升压电压Vbst输出到一对输出节点N21/N22。输出节点N22的电位设定为接地电压GND2。
变压器TR具有1次侧线圈L1和2次侧线圈L2。向1次侧线圈L1的一端施加被施加在输入节点N11上的太阳能电池1的发电电压Vo。准确地说,尽管1次侧线圈L1的一端上施加的是,从输入节点N11的电压下降了二极管D1的顺向电压部分的电压,但是能近似为施加了太阳能电池1的发电电压Vo。
集电极和发射极分别与1次侧线圈L1的另一端和输入节点N12连接的晶体管Q2,根据施加在基极上的控制信号S2,控制流过1次侧线圈L1的电流量。1次侧线圈L1的一端和输入节点N12间连接有电容C1。晶体管Q2被设定成导通状态时,从被太阳能电池1的发电电压Vo充电的电容C1,向1次侧线圈L1供给放电电流。
根据流过1次侧线圈L1的电容C1的放电电流的值和变压器TR的变压比,在2次侧线圈L2的两端生成将发电电压Vo升压的电压。在2次侧线圈L2的两端上生成的电压,通过二极管D2和电容C2平滑化,并作为升压电压Vbst输出到输出节点N21/N22间。所述二极管D2的正极和负极分别与2次侧线圈L2的一端和输出节点N21连接,所述电容C2连接在输出节点N21/N22之间。
逆变器22是将DC/DC变换器21输出的升压电压Vbst转换为三相交流电压Vac的一般性电路。所述三相交流电压Vac的频率由控制电路23输出的控制信号S3设定。压缩机31具有的电机M被三相交流电压Vac驱动,并以由三相交流电压Vac的频率和电机M的结构等决定的转速驱动压缩机31。
DC/DC变换器21还包括:将一对输入节点N11/N12间的电压作为测量电压V1输出的输入电压测量电路VM1;将一对输出节点N21/N22间的电压作为测量电压V2输出的输出电压测量电路VM2;以及由在一对输入节点N11/N12间串联连接的电阻R1和晶体管Q1组成的输入阻抗控制电路ZIN。当输出电压测量电路VM2的测量电压V2超过升压电压Vbst的最大值(例如300V)时,控制电路23通过降低控制信号S2的占空比,缩短晶体管Q2的导通期间,从而抑制升压电压Vbst的过度上升。
图4是说明实施方式1的冷冻循环装置100具备的电源装置2的动作的波形图和特性图。
图4的(a)是说明图3的DC/DC变换器21具有的输入阻抗控制电路ZIN和输入电压测量电路VM1的动作的波形图。如上所述,控制变压器TR的1次侧线圈L1的电流的晶体管Q2的基极上,施加有被设定为规定的占空比(T1/(T1+T2))的控制信号S2。在图4中,在期间T1,晶体管Q2被设定为导通状态,太阳能电池1的输出电流和电容C1的放电电流流过变压器TR的1次侧线圈L1。在期间T2,晶体管Q2被设定为非导通状态,停止向1次侧线圈L1供给电流,并且由太阳能电池1对电容C1进行充电。
控制电路23(参照图3)在期间T2所含的期间T3中,将控制信号S1设定为高电平。输入阻抗控制电路ZIN根据所述控制信号S1并借助晶体管Q1,将电阻R1连接在一对输入节点N11/N12间。电阻R1连接到一对输入节点N11/N12间后,DC/DC变换器21的输入阻抗降低,太阳能电池1除了向电容C1提供充电电流、还向电阻R1供给电流。相对于期间T1中的太阳能电池1的输出电流,期间T3中的太阳能电池1的输出电流的值成为,增加了在电阻R1中流动的电流值ΔI的值。
作为输入阻抗控制电路ZIN,表示了在一对输入节点N11/N12间连接电阻R1的示例。输入阻抗控制电路ZIN不限于上述结构,只要是能控制DC/DC变换器21的输入阻抗的结构即可。例如,将电阻R1设为可变电阻,改变多个电阻的组合,或从不同值的多个电阻中选择一个等,可以适当改变其结构。
即,输入阻抗控制电路(ZIN)根据第一控制信号(S1),在一对输入节点(N11/N12)间连接具有规定的阻抗的负载元件(R1)。
负载元件(R1)的阻抗的值能从多个值中选择。
图4的(b)是表示期间T1和期间T3中的太阳能电池1的发电功率P的变化的特性图。横轴表示太阳能电池1的发电电压Vo,纵轴表示太阳能电池1的发电功率P。
优选太阳能电池1的发电电压Vo设定在最大功率点电压Vm的右侧。这是因为,太阳能电池1的动作点处于最大功率点电压Vm左侧时,伴随太阳能电池1的输出电流的增加,会因为发电电压Vo的降低而引起系统停机。为了最大限度利用太阳能电池1的发电能力,进一步优选将发电电压Vo设定在最大功率点电压Vm附近。控制电路23将最大功率点电压Vm附近的值作为DC/DC变换器21的输入电压设定值,控制太阳能电池1的输出电流,以使太阳能电池1的发电电压Vo维持在输入电压设定值。
将期间T1中的太阳能电池1的发电电压Vo和发电功率P分别设为Vo(T1)和P(T1)。将期间T3中的太阳能电池1的发电电压Vo和发电功率P分别设为Vo(T3)和P(T3)。这里,作为期间T1和期间T3中的输入电压测量电路VM1输出的测量电压V1的值,分别求出发电电压Vo(T1)和Vo(T3)。最大功率点电压Vm如图2所示,成为相当于太阳能电池1的额定电压的80%的19V前后的值。
即,输入电压设定值设定在,连接在一对输入节点N11/N12的太阳能电池1的输出电压额定值的80%附近。
以下,对利用输入阻抗控制电路ZIN改变DC/DC变换器21的输入阻抗时的太阳能电池1的发电电压Vo的变化进行说明。
1)太阳能电池1的动作点处于发电功率P的峰值的右侧时
期间T1中的发电电压Vo(T1)处于最大功率点电压Vm的右侧时,即发电电压Vo(T1)大于最大功率点电压Vm时,期间T1和期间T3中的发电电压Vo变化如下。另外,作为期间T1即变压器TR进行发电电压Vo的升压动作期间中的输入电压测量电路VM1的测量电压V1,得到发电电压Vo(T1)的值。
期间T3中的发电电压Vo(T3)的值,小于发电电压Vo(T1)的值。所述发电电压Vo发生变化是因为,期间T3中的太阳能电池1的输出电流的值,比期间T1中的太阳能电池1的输出电流的值增加了电流值ΔI。
发电电压Vo(T3)的值在最大功率点电压Vm以上时,特别是发电电压Vo(T1)和发电电压Vo(T3)大于最大功率点电压Vm时,可知太阳能电池1具有使向DC/DC变换器21供给的电流增加的余量。此时,控制电路23利用控制信号S3,使逆变器22生成的交流电压Vac的频率增加,从而使太阳能电池1的输出电流的值增加。伴随交流电压Vac的频率增加,电机M的转速提高,压缩机31将冷冻储料器3进一步冷却。
期间T3中的发电电压Vo(T3)的值,变得小于最大功率点电压Vm时,即最大功率点电压Vm在发电电压Vo(T1)和发电电压Vo(T3)之间时,可知太阳能电池1在最大功率点电压Vm附近动作。此时,控制电路23通过维持当前的电机M的转速,而维持太阳能电池1的输出电流的值,从而保持冷冻储料器3的冷却状态。
2)太阳能电池1的动作点处于发电功率P的峰值的左侧时
期间T1中的发电电压Vo(T1)处于最大功率点电压Vm左侧、即发电电压Vo(T1)的值小于最大功率点电压Vm时,发电电压Vo(T3)也小于最大功率点电压Vm的值。所述发电电压Vo发生变化是因为,期间T3中的太阳能电池1的输出电流的值,比期间T1中的太阳能电池1的输出电流的值增加了电流值ΔI。
此时,为了避免冷冻循环装置100的系统停机,太阳能电池1需要减小向DC/DC变换器21供给的电流。控制电路23利用控制信号S3,使逆变器22生成的交流电压Vac的频率减小,将电机M的转速设定在最小值。下次以后的期间T1中的发电电压Vo(T1)进一步降低时,控制电路23使电机M的旋转停止。
和晴天时的太阳能电池1比较,阴天时的太阳能电池1的发电功率P降低。阴天时的发电功率P降低的影响,在上述的1)的情况下的发电电压Vo(T3)的值变得小于最大功率点电压Vm时、以及在2)的情况下变得显著。上述情况下,考虑发电电压Vo(T3)相对于发电电压Vo(T1)的降低量,控制电路23将电机M的转速控制在更低的转速上。
图4的(a)表示在每个期间T2中设定期间T3的示例。期间T3,即,使输入阻抗控制电路ZIN活性化的时刻,不限于图4的(a)所示的时刻。也可以在多个期间T2内设定1个期间T3。通过改变期间T3的设定频度,能改变电机M的转速的控制频度。
即,控制电路(23)根据每一个将第一开关(Q2)设定为非导通状态的期间(T3)中的一对输入节点(N11/N12)间的电压值(V1),或每多个将第一开关设定为非导通状态期间中的一对输入节点间的电压值,生成第三控制信号(S3)。
以下说明实施方式1的冷冻循环装置100的效果。
在冷冻循环装置100具备的电源装置2中,控制电路23根据变压器TR进行升压动作的期间T1中的发电电压Vo的值、将太阳能电池1的输出电流增加电流值ΔI的期间T3中的发电电压Vo的值、以及太阳能电池1的最大功率点电压Vm的值的大小关系,控制逆变器22生成的交流电压的频率。
通过控制逆变器22生成的交流电压的频率,太阳能电池1的输出电流的值发生增减,根据气象条件和日照条件的变化,太阳能电池1的发电电压Vo维持在最大功率点电压Vm的附近。这样,冷冻循环装置100能最大限度利用太阳能电池1的发电能力。
当期间T1中的发电电压Vo的值小于太阳能电池1的最大功率点电压Vm时,控制电路23减小逆变器22生成的交流电压的频率,或将其设定为零。这样,避免了因太阳能电池1的发电电压Vo的降低而导致冷冻循环装置100系统停机。
在变压器TR不对太阳能电池1的发电电压Vo进行升压的期间T3中,对DC/DC变换器21的输入阻抗进行控制。其结果,不会影响DC/DC变换器21的升压动作,而且能够测量太阳能电池1的输出电流增加电流值ΔI时的发电电压Vo。
通过用输入阻抗控制电路ZIN将DC/DC变换器21的输入阻抗的值设定为多档位,能够精细设定电机M的转速的增减幅度。这样,太阳能电池的发电电压Vo和输入电压设定值的误差变小,因此冷冻循环装置100的动作变得稳定。
冷冻循环装置100具备的冷冻储料器3,具有保冷剂32。电源装置2通过调整压缩机31具有的电机M的转速,使太阳能电池1最大限度地发挥出发电能力,从而由压缩机31稳定冷却冷冻储料器3和保冷剂32。另一方面,在太阳能电池1的发电能力消失的夜晚,利用被冷却到冷冻状态的保冷剂32,冷冻储料器3的室内温度维持冷却状态。
即,冷冻储料器(3)内存储有保冷剂(32)。
在白天,即使是气象条件突然从晴天转为阴天而导致太阳能电池1的发电能力降低时,利用晴天时用太阳能电池1的电力充分冷却的保冷剂32,在阴天时也足够将冷冻储料器3的室内温度维持为冷却状态。因此,不使用昂贵的蓄电池,就能实现利用太阳能电池1的电力而具有稳定的冷却性能的冷冻循环装置100。
<实施方式2>
图5是实施方式2的冷冻循环装置101的结构图。
在图5中,标注有和图1相同的附图标记的构件具有相同的结构,并省略上述的重复说明。
冷冻循环装置101在图1所示的冷冻循环装置100中,增加了AC适配器(交流/直流转换适配器)4、保护二极管D51和保护二极管D52。AC适配器4是辅助电源,将借助插头6供给的家用交流电力,转换为被设定为期望的电压值的直流电压并输出。AC适配器4在雨天持续时,代替太阳能电池1向电源装置2供给直流电压。
DC/DC变换器21具有未图示的电源检测单元。当电源检测单元检测到太阳能电池1的发电电压Vo低于电源切换判断电压时,把向DC/DC变换器21供给直流电压的电源,从太阳能电池1切换为AC适配器4。当太阳能电池1的发电电压Vo变得大于电源切换判断电压时,电源检测单元把向DC/DC变换器21供给直流电压的电源,从AC适配器4切换为太阳能电池1。
电源切换判断电压设定在太阳能电池1的额定电压的80%,即低于相当于最大功率点电压Vm的电压的电压值。和实施方式1同样,将太阳能电池1的最大功率点电压Vm假定在19V左右时,AC适配器4的直流电压的值,例如设定在12V。
即,冷冻循环装置(101)还具备输出直流输出电压的交流/直流转换适配器(4),直流输出电压施加在一对输入节点(N11/N12)上。
电源电路部(2)在发电电压(Vo)低于电源切换判断电压时,代替发电电压,将直流输出电压施加在一对输入节点(N11/N12)上。
电源装置2除了从太阳能电池1以外,还可以从AC适配器4供给直流电压,因此在AC适配器4能够获得交流电源的环境下,冷冻循环装置101的动作更为稳定。通过将电源切换判断电压设定在低于相当于最大功率点电压Vm的电压的电压值,可以将因太阳能电池1的发电电压Vo的降低而导致冷冻循环装置101的系统停机防患于未然。
本发明的实施方式可以概括如下。
(附记1)作为实施方式1
冷冻循环装置(100)包括:具有直流/直流变换器(21)、逆变器(22)和控制电路(23)的电源电路部(2);具有电机(M)的压缩机(31);以及由所述压缩机控制室内温度的冷冻储料器(3),所述控制电路生成第一控制信号(S1)、第二控制信号(S2)和第三控制信号(S3),所述直流/直流变换器包括:一对输入节点(N11/N12),施加太阳能电池的发电电压(Vo);输入阻抗控制电路(ZIN),根据所述第一控制信号控制所述直流/直流变换器的输入阻抗;变压器(TR),根据所述第二控制信号生成将所述发电电压升压的升压电压(Vbst);以及一对输出节点(N21/N22),输出所述升压电压,所述逆变器根据所述第三控制信号将所述升压电压转换为具有规定的频率的交流电压(Vac),所述电机由所述交流电压驱动,所述控制电路根据所述直流/直流变换器的输入阻抗变更前后的所述发电电压的电压值(V1),控制所述交流电压的所述频率,以将所述发电电压维持在输入电压设定值。
(与附记1对应的效果)
电源装置2通过调整压缩机31具有的电机M的转速,根据气象条件和日照条件的变化,使太阳能电池1最大限度地发挥出发电能力。这样,压缩机31能够稳定冷却冷冻储料器3和保冷剂32。因此,不使用昂贵的蓄电池,就能实现利用太阳能电池1的电力而具有稳定的冷却性能的冷冻循环装置100。
(附记2)作为实施方式1
根据附记1所述的冷冻循环装置,所述控制电路(23)设定所述第三控制信号,使所述交流电压的频率在所述直流/直流变换器的所述输入阻抗变更前后的所述发电电压(Vo)的值全部大于所述输入电压设定值时增加。
(与附记2对应的效果)
当太阳能电池1具有使向DC/DC变换器21供给的电流增加的余量时,控制电路23利用控制信号S3使逆变器22生成的交流电压Vac的频率增加。伴随交流电压Vac的频率增加,电机M的转速增加,压缩机31使冷冻储料器3进一步冷却。
(附记3)作为实施方式1
根据附记1所述的冷冻循环装置,所述控制电路(23)设定所述第三控制信号,使所述交流电压Vac的频率在所述直流/直流变换器的所述输入阻抗变更前后的所述发电电压(Vo)的值全部小于所述输入电压设定值时减小。
(与附记3对应的效果)
控制电路23使逆变器22生成的交流电压Vac的频率减小或设定为零。这样,能够避免因太阳能电池1的发电电压降低而引起冷冻循环装置100的系统停机。
(附记4)作为实施方式1
根据附记1所述的冷冻循环装置,当所述输入电压设定值处于所述直流/直流变换器的所述输入阻抗变更前后的所述发电电压(Vo)的值之间时,所述控制电路(23)维持所述交流电压的频率。
(与附记4对应的效果)
太阳能电池1在最大功率点电压Vm附近动作时,控制电路23通过维持当前的电机M的转速,持续冷冻储料器3的冷却状态。
(附记5)作为实施方式1
根据附记2至附记4中任意一项所述的冷冻循环装置,所述变压器(TR)具有与所述一对输入节点的高电位侧输入节点(N11)电连接的1次侧线圈(L1),以及与所述一对输出节点的高电位侧输出节点(N21)电连接的2次侧线圈(L2),所述直流/直流变换器(21)具有根据所述第二控制信号控制向所述1次侧线圈供给的电流的第一开关(Q2),所述输入阻抗控制电路在所述第一开关被设定为非导通状态的期间(T3),降低所述直流/直流变换器的所述输入阻抗,所述控制电路根据所述第一开关被设定为导通状态的期间(T1)和所述第一开关被设定为非导通状态的期间(T3)中的所述一对输入节点间的电压值(V1),生成所述第三控制信号。
(与附记5对应的效果)
不会对DC/DC变换器21的升压动作带来影响,而且能够进行太阳能电池1的动作点的确认,进而进行电机M的转速控制。
本次公开的实施方式所有的特征都是例示性而不是限制性特征。本发明的范围不限于上述说明,而是由权利要求的范围来确定,并包括和权利要求的范围实质性相同的内容以及范围内的全部变更。
附图标号说明
1太阳能电池,2电源装置,3冷冻储料器,4适配器,6插头,21 DC/DC变换器,22逆变器,23控制电路,31压缩机,32保冷剂,100、101冷冻循环装置,C1、C2电容,D1、D2二极管,D51、D51保护二极管,GND1、GND2接地电压,L11次侧线圈,L22次侧线圈,N11、N12输入节点,N21、N22输出节点,Q1、Q2晶体管,R1电阻,S1~S3控制信号,T1~T3期间,TR变压器,V1、V2测量电压,Vac交流电压,Vbst升压电压,Vm最大功率点电压,VM1、VM2输入电压测量电路,Vo发电电压,ZIN输入阻抗控制电路。
Claims (5)
1.一种冷冻循环装置,其特征在于,
包括:
具有直流/直流变换器、逆变器和控制电路的电源电路部;
具有电机的压缩机;以及
由所述压缩机控制室内温度的冷冻储料器,
所述控制电路生成第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号,
所述直流/直流变换器包括:
一对输入节点,施加太阳能电池的发电电压;
输入阻抗控制电路,根据所述第一控制信号控制所述直流/直流变换器的输入阻抗;
变压器,根据所述第二控制信号生成将所述发电电压升压的升压电压;以及
整流电路,所述整流电路将所述升压电压转换为直流电压;以及
一对输出节点,输出所述直流电压,
所述逆变器根据所述第三控制信号将所述直流电压转换为具有规定的频率的交流电压,
所述电机由所述交流电压驱动,
所述控制电路根据所述直流/直流变换器的输入阻抗变更前后的所述发电电压的电压值,控制所述交流电压的所述频率,以将所述发电电压维持在输入电压设定值。
2.根据权利要求1所述的冷冻循环装置,其特征在于,所述控制电路设定所述第三控制信号,使所述交流电压的频率在所述直流/直流变换器的所述输入阻抗变更前后的所述发电电压的值全部大于所述输入电压设定值时增加。
3.根据权利要求1所述的冷冻循环装置,其特征在于,所述控制电路设定所述第三控制信号,使所述交流电压的频率在所述直流/直流变换器的所述输入阻抗变更前后的所述发电电压的值全部小于所述输入电压设定值时减小。
4.根据权利要求1所述的冷冻循环装置,其特征在于,当所述输入电压设定值处于所述直流/直流变换器的所述输入阻抗变更前后的所述发电电压的值之间时,所述控制电路维持所述交流电压的频率。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的冷冻循环装置,其特征在于,
所述变压器具有与所述一对输入节点的高电位侧输入节点电连接的1次侧线圈,以及与所述一对输出节点的高电位侧输出节点电连接的2次侧线圈,
所述直流/直流变换器具有根据所述第二控制信号控制向所述1次侧线圈供给的电流的第一开关,
所述输入阻抗控制电路在所述第一开关被设定为非导通状态的期间,降低所述直流/直流变换器的所述输入阻抗,
所述控制电路根据所述第一开关被设定为导通状态的期间和所述第一开关被设定为非导通状态的期间中的所述一对输入节点间的电压值,生成所述第三控制信号。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005252172A (ja) * | 2004-03-08 | 2005-09-15 | Tokyo Univ Of Science | 太陽光発電システムの電力見積方法、設計支援方法およびプログラム |
CN101441014A (zh) * | 2008-12-18 | 2009-05-27 | 南京大学 | 太阳能光伏蓄能冰箱系统 |
CN101630697A (zh) * | 2009-08-20 | 2010-01-20 | 浙江光益光能科技有限公司 | 光伏电池最大功率匹配传输变换方法及装置 |
CN101931378A (zh) * | 2010-08-03 | 2010-12-29 | 浙江大学 | 一种光伏电池供电的半导体制冷器阻抗匹配电路 |
CN201786566U (zh) * | 2010-09-03 | 2011-04-06 | 恒天重工股份有限公司 | 离网型具备不间断供电的垂直轴风力发电机控制系统 |
JP4883654B2 (ja) * | 2010-03-16 | 2012-02-22 | 東京瓦斯株式会社 | 発電システム及びその制御方法 |
JP2013062927A (ja) * | 2011-09-13 | 2013-04-04 | Hitachi Information & Control Solutions Ltd | 太陽光発電システム及び電源制御装置 |
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---|---|---|---|---|
JPH08237992A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-13 | Sanyo Electric Co Ltd | モータの駆動回路およびこの回路を備えた空気調和機 |
JP2004312994A (ja) * | 2003-03-27 | 2004-11-04 | Tokyo Rika Daigaku Kagaku Gijutsu Koryu Center | 受動型発電装置出力システム用パワーコンディショナ |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005252172A (ja) * | 2004-03-08 | 2005-09-15 | Tokyo Univ Of Science | 太陽光発電システムの電力見積方法、設計支援方法およびプログラム |
CN101441014A (zh) * | 2008-12-18 | 2009-05-27 | 南京大学 | 太阳能光伏蓄能冰箱系统 |
CN101630697A (zh) * | 2009-08-20 | 2010-01-20 | 浙江光益光能科技有限公司 | 光伏电池最大功率匹配传输变换方法及装置 |
JP4883654B2 (ja) * | 2010-03-16 | 2012-02-22 | 東京瓦斯株式会社 | 発電システム及びその制御方法 |
CN101931378A (zh) * | 2010-08-03 | 2010-12-29 | 浙江大学 | 一种光伏电池供电的半导体制冷器阻抗匹配电路 |
CN201786566U (zh) * | 2010-09-03 | 2011-04-06 | 恒天重工股份有限公司 | 离网型具备不间断供电的垂直轴风力发电机控制系统 |
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