CN1093931C - 带太阳能发电机的空气调节器 - Google Patents

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Abstract

空气调节器包括：空气调节操作部分，它通过使在室内装置和室外装置之间进行热交换的冷却剂环流而实现对室内的空气调节；发电部分，它设置在室外并收集太阳光和利用该太阳光产生电功率；显示部分，它显示发电部分的运行信息。该空气调节器还包括：逆变器部分，它把在发电部分产生的电功率变成具有商用电源可能的电压和频率的交流电；显示部分还显示由发电部分产生的电功率以及逆变器部分输出到商用电源的电流或功率。

Description

带太阳能发电机的空气调节器
本发明涉及用于室内空气调节的空气调节器，更具体地说，涉及装有太阳能电池的空气调节器，所述太阳能电池利用阳光作为能源产生电功率，并且，把所产生的电功率输送到商用电源。
调节室内空气的空气调节器利用冷却剂进行热交换，以便以各种不同的运行方式运行，例如，加热方式，冷却方式，干燥方式和自动操作方式，在自动操作方式中，把设定的温度和开始运行时的温度进行比较，并且，自动地选用加热方式和冷却方式中的一种。在这类空气调节器中可以利用作为该空气调节器的附件的遥控器以遥控的方式进行各种运行调节，例如，运行/停止，运行方式调整，运行条件调整等等。
1989年6月7日授予Masaru Yamano等人的美国专利USNo.4,750,102公开了一种功率转换装置，它包括一个将来自商业电源的交流电整流而输出直流的中间直流电源，一个与中间直流电源并联连接的太阳能电池阵列，一个将分别从中间直流电源和太阳能电池阵列输入的直流电转换成具有可变频率和可变电压的交流电、然后，将其交流输出供给负载的逆变器，以及用于功率再生、当太阳能电池阵列产生的电压超过规定电压时将太阳能电池阵列的过剩电能再生成商业用电的电路网络。
已经研究了利用太阳能作为动力的所谓太阳能空气调节器，像上述类型的空气调节器(例如，见申请号为5,375,429的美国专利申请)。在这种太阳能空气调节器中，把依照太阳能电池吸收的阳光而产生的电力作为该空气调节器的动力。此外，由于所产生的电力受气候和钟类的影响，所以，所述太阳能空气调节器与通常使用的商用电源一起使用。根据由阳光产生的电量来控制使用由阳光产生的电力和使用来自商用电源的电力的分派，因此，能够保证稳定的空气调节操作。
在具有上述结构的太阳能空气调节器中，由阳光所产生的电力仅能用于该太阳能空气调节器。因此，当该空气调节器正停止工作或处于类似的情况下时，不管产生能量的容量如何，都不能有效地利用由阳光产生的电力。
因此，已经提出把由所述太阳能空气调节器产生的电力输送到商用电源的建议。这种太阳能空气调节器具有把由阳光产生的电力作为商用电力传送的电源供电系统，并且把商用电压和由阳光产生的电力一起使用。用这种方法能够有效地利用由阳光产生的电力。
但是，当把由阳光产生的电力作为商用电力传送时，为了监控供电量，需要昂贵的测量装置。此外，即使所述太阳能发电机具有显示发电状态的功能，由于该太阳能发电机是安装在外边的(即，在室外)的缘故，也不能方便地校验所述发电状态。
由于通常的太阳能发电机产生比较大的电量，所以，用于处理和控制所产生的电力的装置是比较大的。由于用于普通家庭(正是目的所在)的空气调节器体积小的缘故，如果和所述空气调节器做成整体的太阳能发电机体积大的话，那么，安装将是因难的。在太阳能发电机中，所产生的电力的频率、电压和相位必须精确地与商用电源的一致。此外，为了避免所述太阳能发电机的过载，必须准确地检测所述商用电源的中断。独立地进行这些检测和控制使所述太阳能发电机的结构变得复杂，并且，使所述太阳能发电机变得体积庞大。
当利用商用电源来控制太阳能发电机时，时常当商用电源中断或者出现类似情况时，太阳能发电机变停止工作，并且，所述太阳能发电机的合适的自监控是不可能的。
在这样的情况下，例如，有一个房间总是要保持预定的温度或湿度，所消耗的来自商用电源的电力会由于气候或钟点而变化，因此，不能预计电力成本，并且，可能导致意料不到的费用。因此，能够只利用太阳能提供电力的太阳能空气调节器是所希望的。然而，为了实现这种太阳能空气调节器，就需要一种非常大表面面积的太阳能电池板，这是不现实的。
鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种装有太阳能发电机的空气调节器，其中，能够方便地在内部(即，在室内)确认由阳光产生电力的发电状态。
本发明的另一个目的是提供一种结构简单和体积小的太阳能发电机，并且，其中，对所输出的电力的适当处理以及对该太阳能发电机的保护是可能的。
本发明的再一个目的是提供一种太阳能发电机，其中，甚至商用电源中断也能以简单的结构进行适当的操作和监控，并且，该发电机能够输出稳定的交流电力。
本发明的再另外一个目的是提供一种太阳能发电机，它能够输出商用电源交流电流，使得该交流电流的频率、电压和相位与商用电源的一致。
本发明的另外再一个目的是提供一种用于像商用电源那样提供由太阳能产生的电力的装置，该装置能够以简单结构单独快速地以高的准确度判断存在商用电源的中断，即，判断商用电源供电系统的工作的中断。
本发明还有的另一个目的是提供一种甚至当使用从实用的观点出发其应用是可行的太阳能电池板时也装有商用电源的空气调节器，所述商用电源提供即使所述空气调节器长时间连续运行也能够压缩商用电力消耗的功能。
本发明的第一方面是一种空气调节器，其特征在于包括：
空气调节操作部分，它通过使冷却剂在包括设置在室内的室内装置和设置在室外的室外装置的冷却剂回路内环流而实现对被空气调节的室内进行空气调节操作，
发电部分，它设置在室外以吸收太阳光和利用该太阳光产生电功率，
遥控器，与空气调节器分离，用以设定所述空气调节器的操作状态，
显示部分，设置在遥控器或所述空气调节器的室内装置内，用以显示所述发电部分的运行信息，和
逆变器部分，它把在所述发电部分产生的电功率变换成具有可与商用交流电源汇合的电压和频率的交流功率，而且，把所述已变换的交流功率输出到所述商用交流电源；其中所述显示部分显示的所述运行信息包括所述发电部分产生的电功率以及从所述逆变器部分输出到所述商用电源的输出电流或输出功率。
本发明的第二方面是一种空气调节器，它具有使冷却剂环流的致冷循环，并且包括压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器，该空气调节器实现冷却剂和输送到室内的空气之间的热交换，并且，通过把已经经过热交换的空气输送到室内而执行室内空气调节操作，使得室内的温度和湿度中至少一种变成所要求的状态，所述空气调节器具备利用太阳光作为能源而产生功率供应商用电源的功能，并且把发电功率输送到商用电源，所述空气调节器还包括：
把由所述商用电源提供的交流功率变换成直流功率的整流/平滑部分，
逆变器部分，它使从所述整流/平滑部分获得的直流功率能够响应信号而间歇地通过压缩机，以便控制压缩机的转速，
旋转控制部分，它把用于使得室内的温度和湿度中至少一种改变为所要求的状态的信号输出到所述逆变器部分，
供电部分，它使利用太阳光作为能源而产生的功率同从所述整流/平滑部分输出的直流功率汇合，
控制部分，用以在压缩机和商用电源之间分配太阳光发电的功率，当所述空气调节器执行空气调节操作时，它优先使利用太阳光作为能源而产生的功率与从所述整流/平滑部分输出的直流功率汇合，并且，当所述空气调节器不执行空气调节操作时，它优先把利用太阳光作为能源而产生的功率输送到所述商用电源，所述控制部分含有：
检测利用太阳光作为能源而产生的功率的第一功率检测部分，
检测所述空气调节器消耗的功率和所述压缩机消耗的功率中之一的第二功率检测部分，
调节部分，它校正所述压缩机的转速，以保持由所述第二功率检测部分检测到的值小于或者等于由所述第一功率检测部分检测到的值。
本发明的第三方面是一种使用太阳能的空气调节系统，包括：
发电机，用以吸收太阳光，产生直流功率，
逆变系统，用以将由所述发电机产生的直流功率以这样的方式转变为交流电流功率，使得转变的交流电流功率的电流与由外部电流电源供给的交流电流相同，所述逆变系统与所述发电机和所述外部电流电源连接，所述逆变系统将直流电流转变成具有其相位与从所述外部电流电源来的交流电流的相位匹配的准正弦波的交流电流，其中，相位匹配是基于在所述外部电源的交流电流的瞬时值为零的零交义点进行的，
空气调节装置，用以对限定的空间作空气调节，所述空气调节装置包括装设有冷凝器，蒸发器，膨胀阀和压缩机的冷却剂循环线路，所述压缩机由从所述发电机和所述外部电流电源中至少之一供给的电流驱动，和
控制系统，用以控制供给所述压缩机的电流，以使得当由所述发电机产生的直流功率不足以驱动所述压缩机时，不足功率由来自所述外部电流电源的电流功率补偿，而当由所述发电机产生的直流功率超过所述压缩机的功率消耗时，过剩的功率通过所述逆变系统汇合至所述外部电流电源。
本发明的第四方面是一种利用太阳能对限定空间作空气调节的方法，包括以下步骤：
(a)通过吸收太阳光产生直流电流功率；
(b)确定外部电源的交流电流的瞬间值变成零的零交义点；
(c)将产生的直流功率转变为交流功率，以使得转变的交流功率的电流与由外部电流电源供给的交流电流相同，所述交流电流具有其相位与来自所述外部电流电源的交流电流的相位基于所确定的零交义点匹配的准正弦波；
(d)使用包括装设有冷凝器、蒸发器、膨胀阀和压缩机的冷却剂循环线路的空气调节装置对限定空间进行空气调节，所述压缩机由产生的电流功率或外部电流功率至少之一驱动；和
(e)控制供给至所述压缩机的电流，以使得当所产生的电流功率不足以驱动所述压缩机时，不足功率由外部电流功率补偿，而当所产生的电流功率超过所述压缩机的功率消耗时，过剩功率在步骤(c)中将所产生的电流功率转换时，汇合到所述外部电流电源。
实行这种控制方式的空气调节器即使长时间连续工作，例如，用于需要连续地进行空气调节或类似情况的房间并且连续地运行，全部消耗功率也能够由所述发电功率提供。因此，电力费用是轻微的。
此外，不必为得到所述空气调节器的全容量而制造大型太阳光能设备(例如，不需要增大所述太阳能电池板的表面积等等)。因为所述空气调节器的工作容量是它自已控制的，所以，该设备不变得复杂。
用户可以操纵开关以选择是否要实行上述工作容量控制(即，选择是否要利用这种功能)。
根据本发明，对利用太阳能作为能源而发电并把发电功率输送到商用电源实行控制的微处理器，以及对所述空气调节器的运行实行控制的微处理器是相同的。因此，可以使所述空气调节器紧凑。
图1是说明第一实施例的空气调节器的结构的示意图。
图2是说明第一实施例的空气调节器的冷却剂管道的示意图。
图3是第一实施例的室内装置的电路的示意结构图。
图4是第一实施例的室外装置的电路的示意结构图。
图5是说明商用电源供电装置(SOL)的示意的结构的方块图，太阳能电池板连接到该装置。
图6是扼要地说明逆变器电路的电路图。
图7是说明来自关于载波的调制波的开关信号的输出信号的实例的曲线图。
图8A是说明改变调制波幅度的实例的曲线图。
图8B是说明在改变调制波幅时的开关信号的变化的实例的曲线图。
图8C是说明在改变调制波幅度时开关信号的变化的实例的曲线图。
图8D是说明在改变调制波幅度时开关信号的变化的实例的曲线图。
图9是扼要地说明开关信号产生部分的原理框图。
图10是扼要地说明开关电源的电路图。
图11A是扼要地说明零交叉点检测电路的电路图。
图11B是说明逆变器电路的输出信号的实例的曲线图。
图11C是说明商用电源的波形和从所述商用电源供电装置(SOL)输出的波形的曲线图。
图12是扼要地说明设置在网络中断检测电路中的滤波电路的电路图。
图13是扼要地说明设置在网络中断检测电路中的接口电路的电路图。
图14是说明微计算机的室内功能的原理框图。
图15A是遥控开关的示意的外形图。
图15B是打开开/合盖的遥控开关的示意的外形图。
图16是关于第二实施例的空气调节器的外形图。
图17是说明关于第二实施例的空气调节器的室内装置的内部结构的侧视图。
图18是关于第二实施例的空气调节器的冷却剂环路的示意图。
图19是关于第二实施例的空气调节器的室内装置的电路图。
图20是关于第二实施例的空气调节器的室外装置的电路图。
图21是关于第二实施例的商用电源供电系统的示意图。
[第一实施例]
下面将参考附图说明本发明的第一实施例。图1说明空气调节器10，它是关于本发明实施例的装有太阳能发电机的空气调节器。空气调节器10包含室内装置12和室外装置14。室内装置12接收从遥控开关44发射的操作信号(例如，利用红外线的信号)。根据接收到的信号调节温度、气流量和气流方向。根据这种设定来执行空气调节器的停机以及空气调节器依照各种运行方式，例如“加热”、“冷却”、去湿(干燥)等等的运行。
空气调节器10的室外装置14连接到吸收太阳光并且把太阳光变换成电能的太阳能电池板102。太阳能电池板102产生的电能(下文称“发电功率”)被输入到安装在室外装置14中的商用电源供电装置(下文称“SOL100”)。SOL100和太阳能电池板102构成太阳能发电机11。
SOL100可以同空气调节器10的室内装置12和室外装置14分开地运行。更具体地说，即使空气调节器10的室内装置12和室外装置14停止工作，SOL100也能够运行。此外，即使当晚上或者类似情况SOL100停止工作时，室内装置12和室外装置14的空气调节操作也是可能的。
将首先描述空气调节器10的室内装置12和室外装置14。
如图2中所示，在空气调节器10的室内装置12和室外装置14之间设置使冷却剂环流的冷却剂粗管道15A和冷却剂细管道15B。冷却剂管道15A和15B的端口中的相应的端口连接到热交换器16。
在室外装置14中，冷却剂管道15A的另一端连接到阀门18。阀门18经由消声器20A连接到四通阀22。连接储蓄器24、压缩机26和消声器20B的管道的两端连接到四通阀22。此外，热交换器28的一端连接到四通阀22。冷却剂管道15B的一端经由毛细管30、过滤器32和阀门34连接到热交换器28的另一端。此外，消声器20B和四通阀22之间的通路经由电磁阀36连接到热交换器28和毛细管30之间的通路。
这样，在室内装置12和室外装置14之间构成封闭的冷却环流通路，即，致冷循环系统。通过转换四通阀22以及打开和关闭电磁阀36，可以把工作方式转换到冷却方式、加热方式或者去湿(干燥)方式。图2示出在各个工作方式中冷却剂的流程。
图3示出室内装置12内电路的示意的结构。图4示出室外装置14内电路的示意的结构。
如图3中所示，在室内装置12中装有电源板38和控制板40。用于使空气调节器10运行的交流功率输送到电源板38。在电源底板38上装有输出用于驱动室内装置12内各个马达的功率的马达电源46、输出用于控制电路的功率的控制电路电源48以及输出用于串联电路的功率的串联电路电源50。
控制板40包含串联电路52、用于驱动各个马达的驱动电路54以及微计算机56，串联电路52和驱动电路54连接到微计算机56，并且，微计算机56控制空气调节器10的运行。风扇马达42(直流无电刷马达)、电源继电器60以及活叶马达62连接到驱动电路54。风扇马达42驱动叉流式风扇(未示出)，该风扇把经过空气调节的气流向室内吹出。电源继电器60使通向室外装置14的电源电路的触点58断开和闭合。活叶马达62调节气流的方向。
驱动电路54根据来自微计算机56的信号改变由马达电源提供的直流电压、以便调节风扇马达42的转速，即，所述叉流式风扇从室内装置12吹出的气流量。例如，采用在12伏至36伏范围内以256级的形式改变输送到风扇马达42的电压，能够精细地调节吹出的气流量。此时，微计算机56按照需要控制活叶马达62，以便在控制来自室内装置12的气流量的同时控制气流方向。
显示板68，传感器板70，开关板72，室温传感器74以及热交换器温度传感器76连接到微计算机56。显示板68显示空气调节器10的工作状态和工作方式，并且备有与遥控开关44联络的发射/接收电路。传感器板70备有地板传感器(floor sensor)和光传感器。开关板72备有自诊断发光二极管和运行转换开关。室温传感器74检测室温。热交换器温度传感器76检测热交换器16的温度。
如图4中所示，室外装置14中装有整流电路78和控制板80。端子82A至82C分别经由通信线路83A和电源线路83B(见图1)连接到室内装置12的端子84A至84C(见图3)。端子82A至82C接收电力供应，并且，响应来自微计算机56的控制信号，向室内装置12发射串行信号，或者接收来自室内装置12的串行信号。用这种方法控制输送到压缩机26的交流功率的频率(例如，在18赫兹和150赫兹之间)，并且，控制各个装置的运行。
在控制板80上装有串联电路86，以便在串联电路86和室内装置12的串联电路52之间进行串行信号的发射和接收。此外，在控制板80上还装有用于消除噪声的多个静噪滤波器88A、88B和88C，把功率输送到驱动压缩机26的逆变器电路90的开关电源92，以及微计算机94。
在空气调节器10中，通过改变由逆变器电路90输出的并且驱动压缩机26的频率来改变压缩机26的转速，并且调节冷却和加热容量。
室外装置14内的四通阀22和电磁阀36连接到控制板80。通过转换四通阀22以及打开和关闭电磁阀36来实现工作方式的转换。此外，风扇马达96和热交换器28的风扇马达通过电容器96A连接到控制板80。检测外部空气的温度的外部空气温度热敏电阻98A，检测热交换器28的温度的线圈温度热敏电阻98B，以及检测压缩机26的温度的压缩机热敏电阻98C连接到控制板80的微计算机94，在风扇马达96运行时驱动压缩机26，检测压缩机26的工作状态和外部空气的温度。
如图15A中所示，在操纵空气调节器10的遥控开关44内设置发射部分、室温传感器等等。在遥控开关44的表面上设置用于显示空气调节器的运行状态的显示部分428以及用于操作的开关部分430。在开关部分430处，在开/合盖431的表面上设置运行/停止按钮432以及用于进行简单操作的各种操作开关。
如图15B中所示，遥控开关44的开关部分430包含当打开开/合盖431时露出的各种按钮开关。这些按钮开关包括：运行/停止按钮432，运行转换按钮434，用于设定温度的温度按钮436A，436B，用于调节气流方向的气流方向按钮438，用于调节气流量的气流量按钮440，用于将定时器在设定状态和非设定状态之间转换的定时器按钮442A、422B，用于设定该定时器的定时器起始时间按钮444A和定时器停止时间按钮444B，时间调整按钮444C、444D，以及等等。这些按钮使得能够仔细地设定空气调节器10的运行。此外，在开关部分430处设置显示开关按钮446，它用于在显示部分428上显示以后将描述的SOL100的运行状态。
如图5中所示，逆变器104和微计算机106构成太阳能发电机11的SOL100的内部部分。太阳能电池板102产生的功率输送到逆变器电路104。SOL100备有用于检测太阳能电池102的发电状态的发电电流检测部分110和发电电压检测部分112，并且备有用于判断与商用电源串联连接的网络中断检测部分114和网络功率检测部分116。来自开关电源108的运行电功率输送到发电电流检测部分110，发电电压检测部分112，网络中断检测部分114，以及网络功率检测部分116。
在吸收太阳光的太阳能电池102中，在框架中设置多个模块，并且，把太阳能电池102安装在太阳光照射的地方，例如建筑物的顶部或者类似的地方。太阳能电池102中通过太阳光的变换得到的发电功率输送到逆变器电路104。更具体地说，在太阳能电池板102中，由多个模块产生具有预定电压的直流功率，并且把这种直流功率输送到逆变器电路104。
逆变器电路104按如下方式操作：根据由微计算机106提供的开关信号，把直流功率变换成具有与商用电源相同的频率(例如50赫兹或60赫兹)的交流功率(例如，逆变器电路104的输出是锯齿波)。由逆变器电路104变换成交流的功率经由变压器118输送到商用电源。此时，用穿过变压器118的办法来消除从逆变器电路104输出的信号的直流分量。
此外，在变压器118和商用电源的连接点处设置解列导体(parallel off conductor)120。当太阳能发电机11或者商用电源中存在某种异常现象时，通过解列导体120把SOL100和商用电源断开。
现在将参考图6至9概述逆变器电路104的操作。
微计算机106产生用于根据脉宽调制(PWM)理论获得准正弦信号的开关信号。由微计算机106产生的该开关信号输出到逆变器电路104。
如图6中所示，在逆变器电路104中设置4个开关元件Xa、Xb、Ya、Yb以及分别用于驱动开关元件Xa、Xb、Ya、Yb的开关放大器122、124、126、128。可以利用功率晶体管，功率场效应管，绝缘栅双极晶体管(IGBT)或者等等作为4个开关元件Xa至Yb。开关元件Xa至Yb以电桥状方式连接太阳能电池板102和交流功率源。此外，各续流二极管130(下文称“二极管130”)关联连接到相应的开关元件Xa、Xb、Ya、Yb。当开关元件Xa至Yb处在不工作状态时，各二极管130连接成电桥状。
由微计算机106产生的开关信号输入到各个开关放大器122至128。来自开关电源108的功率输送到开关放大器122至128，并且根据开关信号而输送到开关元件Xa至Yb。这样，用所谓三电源法(threepower source method)驱动各个开关元件Xa至Yb。
因此，在逆变器电路104中，由于根据预定的开关信号驱动各开关元件Xa至Yb的缘故，就输出与从太阳能电池板102输入的功率(例如直流200V)相对应的单相准正弦波。采用穿过变压器118的办法从所述单相准正弦波中去除直流分量，然后把该准正弦波输送到商用电源。
在逆变器电路104中装有平滑电容器132。平滑电容器132的两端连接到开关电源102。由太阳能电池板102产生的功率输送到开关电源108。此外，当太阳能电池板102停止发电时，并联连接到开关元件Xa至Yb的各二极管130把商用电源的交流功率整流，平滑电容器132使整流后的波形平滑，然后整流和平滑后的功率输送到开关电源108。这样，所谓二电源法既用于交流又用于直流。
图7通过例示开关元件Xa、Xb的开关信号(通/断信号)SX1、SX2来说明微计算机106产生开关信号时的基波信号。开关元件Xb的开关信号SX2是开关元件Xa的开关信号SX1的倒相。更具体地说，开关元件Xa的开关信号SX1是这样的信号：当调制波Mo大于载波Co时该信号导通，其中调制波Mo是，例如正弦波、台阶式正弦波或者等等，以及载波Co是，例如三角形波，台阶式三角形波、正弦波或者等等。当调制波Mo小于载波Co时，开关元件Xb的开关信号SX2导通。注意，这仅仅是例子，本实施例不限于这种结构。
当调制波Mo的相角超前180°并且调制波Mo大于载波Co时，开关元件Ya的开关信号SY1(接通/断开信号)是接通的。更具体地说，开关元件Ya的开关信号SY1是这样的信号：它按与开关信号SX2相同的时序接通/断开。此外，开关元件Yb的开关信号SY2按与开关信号SX1相同的时序接通/断开。
利用开关信号SX1和SY2，能够产生这样的准正弦波，即，其中，开关元件Xa、Xb的输出信号的相位和开关元件Ya、Yb的输出信号的相位错开180°。
调制波Mo的周期与从逆变器104输出的频率f，即，商用电源的频率(50赫兹或60赫兹)相同。通过改变调制波Mo的周期，能够改变由逆变器104输出的准正弦波的频率f。此外，如果缩短载波Co的周期，那么，最好增加所述准正弦波的一个周期中的导通/断开次数，并且，提高所述准正弦波的分辨力。
图8A至8D说明关于调制波Mo和调制波M1，M2(图8A)的开关信号SX1(图8B)，SX0(图8C)，SX2(图8D)，调制波M1，M2的幅度是已经根据调制波Mo调制的。相应的开关信号SX0至SX2是这样的开关信号，即，当调制波M大于载波Co时，它们是导通的。
这样，按照其幅度大于调制波Mo的幅度的调制波M1，开关信号S1的导通时间和截止时间局部地大于调制波Mo的开关信号So。从而，准正弦波S1的电压(当电压加到变压器118上时在所述线圈两端产生的电压)升高了。此外，按照其幅度小于调制波Mo的幅度的调制波M2，本来局部较长的那些导通时间和截止时间分别变短了。从而会使准正弦波S2的电压降低。更具体地说，采用以下方法能够改变所述准弦波的电压：通过改变所述各调制波的幅度来改变最大导通时间和最小导通时间之间的差值。
图9是说明在微计算机106中形成的开关信号产生部分134的原理框图。开关信号产生部分134包括存储用于构成正弦波的正弦数据的存储部分136，正弦波控制部分138，16位可逆计数器140，分配器142，比较器144，146以及反相器148。
可逆计数器140与输入的时钟信号同步地累加计数值。当该计数值达到FFFH时，对该计数值进行减计数。然后，当该计数值达到OH时，又开始累加计数，并且此后重复该计数值的累加计数和减计数。因此，可逆计数140的输出值以三角波形的形式变化，并且，作为载波Co被输出到相应的比较器144、146。
正弦波控制器部分138输出与所述频率f和电压V(幅度)数据一致的正弦波。把该正弦波数据存储在存储部分136中，同时，例如，把每周期的数据划分成OH至FFFH。正弦波控制部分138按照与频率f一致的次序读出所述正弦波数据，并且依据电压V校正和输出所要幅度。分配器142把从正弦波控制部分138输出的正弦波的相角偏移180°，并且，把该正弦波作为调制波Mo输出到相应的比较器144，146。
比较器144，146对输入到那里的载波(三角形波)Co和调制波(具有频率f的正弦波)Mo进行比较，并且，根据比较的结果输出作为开关信号SX1，SX2的导通/断开信号。相应的倒相器148把比较器144，146的输出信号倒相，并且把倒相后的信号作为开关信号SX2，SY2输出。
在用于每当开关元件Xa至Yb的导通/断开方面的延迟时间由于上述输出的开关信号的缘故而增大时(尤其是导通→断开的延迟)，就把开关信号SX1至SY2输送到开关元件Xa至Yb的电路(例如，开关放大器122至128)中，可以包括延迟电路(把信号从断开到导通的转换延迟一段预定的时间的电路)。此外，可以对输送到比较器144、146的调制波Mo和载波Co进行D/A变换，并且，把它们与模似电压比较和输出。此外，以上的描述举例说明了产生开关信号SX1至SY2的实施例。但是，本实施例不限于这种结构，可以使用由各种结构中的任何一种产生的开关信号。
图10说明开关电源108的实施例。在开关电源108的开关变压器150处设置整流电路。所述整流电路由二极管D1至D10，电容器C1至C10，平滑电容器C15至C35，以及三端稳压器SR1至SR10构成，所有这些元件都设置在开关变压器150处。整流电路152A至152E的输出被输送到微计算机106，发电电流检测部分110，发电电压检测部分112，网络中断检测部分114，以及网络功率检测部分116。
在开关电源108中，把来自逆变器电路104的直流功率输送到端子154A、154B之间(见图6)。由逆变器电路104提供的直流功率在逆变器电路156被变换成交流功率，并且被输送到开关变压器150变换成交流功率，并且被输送到开关变压器150。这时，如上所述，即使太阳能电池板102的工作中断，逆变器电路104也能够为开关电源108提供直流功率。这样，即使所述太阳能电池板102在诸如晚上或者类似的情况下经常停止发电，SOL100中的相应的组成部分地能够恰当地工作。
整流器电路158A，158B连接到逆变器电路104的开关放大器122至128。来自整流电路158A至158C的驱动功率被输送到开关元件Xa至Yb。更具体地说，如图6中所示，从开关电源108的整流电路158A，158B输出的驱动功率经由开关放大器122、126输送到作为单相电源高压侧输出端的开关元件Xa，Ya。此外，来自开关电源108的整流电路158C的驱动功率经由开关放大器124，128输送到作为单相电源的低压侧输出端的开关元件Xb，Yb。
这样，来自整流电路158A至158C的不同的驱动电功率被输送到输出单相交流功率(在本实施例中是单相200V交流功率)的相应的开关元件Xa至Yb。因此，即使开关元件Xa至Yb的输出提高，相应的整流电路158A至158C上的负荷也减轻了，因而各个开关元件Xa至Yb能够安全地工作。应当指出，构成如图10中所示的开关电源108的三端稳压器SR1至SR10，电阻器R1至R7，电容器C1至C14，平滑电容器C15至C37，二极管D1至D13，集成电路1(IC1)以及等等，由设计确定。
在网络功率检测部分116中，为了使所述商用电源和SOL100的输出电压，频率和相位一致，检测该商用电源的交流电压的瞬时值为“0”的时刻(下文称为“零交叉点检测”)。这里，将参考图11A至11C描述网络功率检测部分116中零交叉点检测的实施例。
图11A示出零交叉点检测电路160，它检测所述商用电源的交流电压的瞬时值为零的点(零交叉点Po)。零交叉点检测电路160是一种包括比较器162、光耦合器164、以及由设计确定的电阻器R10至R13的简单的结构。
在零交叉点检测电路160中，当输入到比较器162的交流波形Ao(例如，电压波形)是在正侧(图11C中“0”电平以上)时，比较器162的输出是低电平。当交流波形Ao是在负侧(图11C中的“0”电平以下)时，比较器162的输出是高电平。
结果，当比较器162的输出从高电平转换到低电平时，光耦合器164的输出是导通，而当比较器162的输出从低电平转换到高电平时，光耦合器164的输出是断开。在微计算机106中，把零交叉点检测电路160的输出从断开转换到导通的时刻判断为所述商用电源的零交叉点Po。
在微计算机106中，当检测到所述商用电源的零交点Po时，考虑到由零交叉点检测电路160以及微计算机106和倒相器电路104中的各种电路的时间常数引起的延迟时间to(见图11C)，按照时刻To的时序把开关信号SX1至SY2输出到倒相器104。此时，从零交叉点Po减去时间to(减去图中的虚线部分)，输出开始于时刻To。这样，如图11B中所示，倒相器电路104的输出被从零交叉点Po延迟了时间to，并且，就像它是从零交叉点Po开始的。
如图11C中所示，能够输出其相位与商用电源的交流波形Ao一致的输出波形S(电压波形)。应当指出，图11B中所示的倒相器电路104的输出是简单的例示，并且，其中的脉宽及类似参数与实际情况不同。
众所周知，当商用电源中断时，该商用电源的电路的三次谐波的电平上升。该商用电源的三次谐波的电压达到最大值。这里，在SOL100的网络中断检测部分114中检测商用电源的三次谐波，并且，把它输出到微计算机106。在微计算机106中，当三次谐波的电平超过预定值(阈值)时，就判断商用电源已经中断。启动解列(parallel off)导体120，把SOL100与商用电源断开，以便保护SOL100中的元件，尤其是使倒相器电路104的开关元件Xa至Yb免于过载。
图12和13说明设置在网络中断检测部分14中的三次谐波检测电路166的实施例。
在三次谐波检测电路166中，由多个低通滤波器和高通滤波器构成滤波电路168。只有包含商用电源的三次谐波(例如150赫兹)的140至180赫兹的频率穿过滤波电路168。滤波电路168的输出输送到图13中所示的接口电路170。在接口电路170中，检测滤波电路168的输出电平(三次谐波的电平)，并且，把具有与该三次谐波电平对应的周期的导通/断开信号输送到光耦合器172。通过电阻器和电容器使光耦合器172的所述导通/断开信号平滑，此后，把该导通/断开信号作为网络中断检测部分114的输出信号输送到微计算机106。在微计算机106中，根据网络中断检测部分114的输出电压电平，判断商用电源是否已经中断。
设置在太阳能电池板102和逆变器电路104之间的发电电流检测部分110(使用霍尔元件的电流互感器)和发电电压检测部分112，分别检测在太阳能电池板102产生并输送到逆变器电路104的电流和电压。发电电流检测部分110和发电电压检测部分112把检测到电流和电压输出到微计算机106。
微计算机106根据发电电流检测部分110和发电电压检测部分112的检测结果判断太阳能电池板102是否处在发电状态，并计算发电功率，并且，向逆变器电路104输出开关信号，以便获得产生最大发电功率的电压。从逆变器电路104输出的电压基本上与商用电源的电压一致并略高于商用电源的电压。
如图14中所示，微计算106的内部包括：开关信号产生部分134，频率检测部分180，电压检测部分182，输入电流检测部分184，输入电压检测部分186，零交叉点检测部分188，电压设定部分190，零交叉点设定部分912以及中断判断部分194。频率检测部分180检测商用电源频率，并且设定从逆变器电路104输出的频率f。电压检测部分183检测商用电源的电压。输入电流检测部分184和输入电压检测部分186检测从太阳能电池102输入的电流和电压。零交叉点检测部分188检测商用电压的零交叉点Po。电压设定部分190根据电压检测部分182、输入电流检测部分184以及输入电压检测部分186的检测结果，设定从逆变器104输出的电压V。零交叉点设定部分192根据零交叉点检测部分188的检测结果而设定从逆变器104输出的波形的零交叉点。中断判断部分194判断商用电源是否已经中断。由CPU、ROM、RAM、计量器等等构成的控制部分控制所述开关信号产生部分134，频率检测部分180、电压检测部分182，输入电流检测部分184、输入电压检测部分186，零交叉点检测部分188，电压设定部分190，零交叉点设定部分192以及中断判断部分194。
这样，微计算机106使从SOL100输送到商用电源的电力的频率、电压和相位一致。此外，当商用电源有毛病时，微计算机106保护SOL100。
在微计算机106中，测量输入到逆变器104的信号以及从逆变器104输出的信号。当频率、电流和电压超过各自的预定范围时，微计算机106使逆变器104停止工作(即，通过使栅极截止的方法而使开关元件Xa至Yb停止工作)。
在SOL100的微计算机106内设置串联电路(未示出)。连接到该串联电路的通信线路120连接到室外装置14的端子82C。这样，微计算机106经由通信线路120，82C连接到室内装置12的微计算机56。从而，太阳能电池板102的发电状态，以及关于SOL100和太阳能电池板102的运行信息，例如，SOL100的运行状态等等，被输出到室内装置12的微计算机56。
当启动显示开关按钮446并且室内装置12接收来自遥控开关44的询问关于SOL100的运行状态的信息的操作信号时，室内装置12把从SOL100的微计算机106发送的运行信息发送到遥控开关44。更具体地说，当打开遥控开关44的开/合盖431并且启动显示开关按钮446时，遥控开关44询问来自室内装置12的关于SOL100的运行信息。当遥控装置44接收来自室内装置12的关于SOL100的运行信息时，该信息被显示在显示部分428上。这种显示数据可能是，例如，“目前发电”以及“发电功率”(或者“发电电流”，“发电电压”)或者“输出到商用电源的电流”(当电压恒定时)或者等等。此外，当在晚上或者类似的情况下太阳能电池板102停止发电时，所述“目前发电”的显示可能被转换到，例如，“不发电”。当检测到商用电源停止(中断)时，就显示“中断”或者等等。此外，当关于SOL100的发电功能不正常的信息被输入室内装置12的微计算机56时，在遥控开关44的显示部分428上显示表达SOL100的异常状态的预定的错误代码。
下面首先通过描述由空气调节器10的室内装置12和室外装置144执行的室内空气调节操作来说明本实施例的操作。
在空气调节器10的停止操作状态中，当启动遥控开关44并且设置运行方式、温度、气流量、气流方向等等时，这些参数值被变换成代码，并且这些代码被从遥控开关44发送到室内装置12。在室内装置12中，对从遥控开关44发送来的代码进行分析，并且，根据这种分析的结果来执行所述各种运行条件的设定。根据设定的运行条件操纵室外装置14，并且，开始室内空气调节操作。
此后，当接收到来自遥控开关44的操作信号时，就分析接收到的操作信号的代码，并且根据分析的内容改变运行条件。这样，室内装置12和室外装置14根据遥控开关44的操作来操纵空气调节器10，并且，保持所需要的空气调节状态。
接着将描述太阳能发电机11的运行。
在太阳能发电机11中，当太阳光照射在太阳能电池板102时，太阳光变换成电能，该电能输送到商用电源供电装置SOL100。在SOL100中，由太阳能电池板102产生的功率输入到逆变器电路104。
SOL100的微计算机106检测由太阳能电池板102产生的功率(即，检测电流和电压)，并且，检测商用电源的电压、频率和零交叉点Po。根据检测结果，微计算机106把开关信号SX1至SY2输出到逆变器电路104。此外，把用于激励开关元件Xa至Yb的功率从开关电源108输送到逆变器电路104。
在逆变器电路01 4中，根据开关信号SX1至SX2、用由开关电源108提供的激励功率激励开关元件Xa至Yb，并且，把由太阳能电池板102提供的直流变换成交流并且输出变换后的交流功率。这里，来自开关电源108的功率被输送到输出高压侧波形的单独的开关元件Xa，Yb。此外，来自开关电源108的功率被输送到输出低压侧波形的、与输出高压侧波形的开关元件Xa、Ya分离的开关元件元件Xb、Yb。
结果，能够为各个开关元件Xa至Yb提供稳定的功率，并且，从逆变器电路104输出相当于在太阳能电池板102处产生的功率的稳定的交流功率。逆变器104的输出经由变压器118变成正弦波，并且被输送到商用电源。
根据太阳能电池板102的输出以及商用电源的频率和电压，来自微计算机106的开关信号SX1至SY2被输入到逆变器电路104。因此，从逆变器104输出其频率和电压基本上与商用电源的频率和电压相同的功率。
在第一实施例中，在通过红外线等等与空气调节器10的室内装置12联结的遥控开关44上显示SOL100的运行状态。但是，可以在图1中所示的显示室内装置12的运行状态的显示部分448上实现与遥控开关44的显示部分428上的相同的显示。
在第一实施例中，遥控开关44发射和接收无线信号(红外线信号)。但是，所述室内装置和所述遥控开关可以是线连接的(即，通过信号线路连接的)。[第二实施例]
图16说明关于本发明的第二实施例的空气调节器。该空气调节器包括各具有用于使冷却剂环流的冷却剂循环通路的室内装置10和室外装置12。该空气调节器备有用于利用红外线发送通过遥控操纵该空气调节器的操作信号的遥控器14。
SOL是商用电源供电机构，太阳能电池310与它连接。商用电源供电机构SOL是与普通空气调节器的室外装置分离的机构，并且通过螺钉与室外装置12的顶部(或侧面)结合。该SOL通过信号线路S与室外装置12连接。下面将分别描述空气调节部分A/C和商用电源供电装置SOL。
在遥控器14上设置各种操作键，例如，用于电源接通/断开、冷却和加热之间的置换、设置温度、设定定时器等等。通过启动所述操作键来输出含有对应于相应的项目的代码的操作信号。遥控器14还备有气流量调节键，以便用户能够把气流量变成“低”，“中”“高”或“自动调节“。作为第二实施例的一个例子，下文将描述能够把气流量改变到上述三个等级(低，中，高)中任何一个等级的一类空气调节器。这三个设定等级是气流量调节的基本结构。但是，本实施例还适用于这样的结构，其中，可以把气流量变化到其他等级，例如，“微风”或“强风”，或者，适用于这样的结构，其中，能够在连续的范围内改变气流量而没有上述分离的等级。
在第二实施例中，利用无线信号，例如红外线等等作为把遥控器14的操作信号发送到室内装置10的手段。在室内装置10中设置用于接收该红外线的光传感器76B(以后将描述)。
这里，当在室内装置10的光传感器76B处接收到由遥控器14发送的操作信号时，该空气调节器根据接收到的操作信号的代码而控制室内的温度、湿度等等。应当指出，可以通过信号线路把遥控器14与室内装置10相连接。在这种情况下，可以采用众所周知的有线遥控器。
如图17中所示，室内装置10的室内部分由外壳202复盖，外壳202与安装底座200的上端和下端啮合，以便可以固定在安装底座200上或者从其上拆下。
在外壳202的中心部分设置叉流式风扇204。叉流式风扇204由风扇马达70E(后面将描述)的驱动力驱动，并且用于从设置在外壳202上的吸气孔206、经由各种过滤器208和热交换器16吸入室内空气，以及经由空气通道210把空气送入室内。气流通道210备有横向叶片212和水平风门片214，使得可以调节吹进室内的气流的方向。
圆盘形的漏盘216与外壳202的对应于热交换器16的底部的部分构成整体。
图18说明由第二实施例的控制装置控制的所述空气调节器的致冷回路。图18中，26是压缩机，27是四通阀，28是设置在室外装置12内的室外侧热交换器，30是毛细管(伸缩调节器)，16是设置在室内装置10内的室内侧热交换器，以及24是储蓄器。这些元件通过冷却剂管道依次连接成环形，以便形成致冷循环系统。根据这种空气调节器，当四通阀27处在如图中实线所示的状态(电源断状态)时，从压缩机26释放出来的冷却剂按实线箭头的方向流动，在室外侧热交换器28处冷凝，并且在毛细管30处降低其压力。因此，冷却剂在室内侧热交换器16处蒸发，从而实现室内的冷却。此外，当四通阀27处在由图中的虚线所示的状态时(电源通状态)，从压缩机26释放出来的冷却剂按虚线箭头的方向流动，在室内侧热交换器16处冷凝，并且在室外侧热交换器28处蒸发，从而实现室内的加热。
标号112A是构成室外侧风机的风扇马达，而70E是构成室内侧风机的风扇马达。风扇马达112A和70E分别把气流吹向室外侧热交换器28和室内侧热交换器16。
图19说明室内装置10的电路。该电路包括电源板70和控制板72。在电源板70上设置插头P，驱动电路70A，马达电源电路70B，控制电路电源电路70C，以及串联电路电源电路70D。插头P用于从电源插座(商用电源)获得功率。驱动电路70A驱动调节该空气调节器输送到室内的气流量的风扇马达70E。马达电源电路70B产生用于驱动风扇马达70E的功率。控制电路电源电路70C产生用于控制电路的功率，而串联电路电源电路70D产生用于串联电路的功率。
使用直流马达作为第二实施例的风扇马达70E。输送到风扇马达70E的电压由8位控制。更具体地说，通过256级电压控制来调节气流量。这是当实施1/f波动函数进行气流量控制时用于完成精细的气流量控制。
在控制板72中设置连接到串联电路电源电路70D的串联电路72A，驱动马达的驱动电路72B，以及作为控制电路的微计算机72C。驱动电路72B提供用于驱动使活叶上/下运动的上/下活叶步进马达74A、左/右活叶步进马达74B，74C，以及转动和驱动地板传感器的地板传感器步进马达74D的功率，所述地板传感器检测地板表面的温度，以更检测地板表面的整个表面的温度。
显示用发光二极管，光传感器76B以及接收电路76A连接到微计算机72C。显示用发光二极管设置在显示板76并且显示运行方式等等。光传感器76B接收来自遥控器14的红外线操作信号。接收电路76A接收由光传感器76B接收到的操作信号。
设置在传感器板78上的地板传感器，以及也设置在传感器板78上并显示地板表面的温度检测区域的区域发光二极管连接到微计算机72C。
在遥控器14处执行该空气调节器的控制。这种控制的实例包括：选择方式(例如加热方式、冷却方式、干燥方式，自动运行方式等等)，改变设定的温度，改变吹出的气流量，通过启动活叶步进马达74A、74B、74C而改变活叶的角度等等。
此外，检测室温的室温传感器80A、检测室内热交换器16的温度的热交换器温度传感器80B，以及检测室内湿度的湿度传感器80C连接到微计算机72C。都设置在开关板82上的自诊断用发光二极管，用于把运行方式转换到加热方式，冷却方式，干燥方式或自动变换方式的运行转换开关以及自诊断开关地连接到微计算机72C。
在所述运行转换开关处设置“加热方式”显示器，“冷却方式”显示器，干燥方式显示器以及“自动变换方式”显示器。设置于显示板76处的显示用发光二极管上显示当前转换到的状态。
图20说明室外装置12的电路。该电路备有整流器电路100和控制板102。室外装置12的所述电路在①、②、③处连接到图19中所示的室内装置10的电路。
在控制板102上设置连接到室内装置10的串联电路电源电路70D的串联电路102A，用于消除噪声的噪声过滤器102B、102C、102D，产生用于转换逆变器104的功率的开关电源电路102E，以及起控制电路作用的微计算机102F。
逆变器104连接到开关电源电路102E。压缩冷却剂的压缩机26连接到逆变器104。
连接到微计算机102F的是：检测外部气流温度并起外部气流温度传感器作用的外部气流温度热敏电阻110A，检测室外侧热交换器28温度并起线圈温度传感器作用的线圈温度热敏电阻110B，以及检测压缩机26的温度并起温度传感器作用的压缩机温度热敏电阻110C。
I/F是接口电路，它把来自商用电源供电机构SOL的信号传送到微计算机102F。
向室外侧热交换器28送风的风扇马达112A以及风扇马达电容器112B连接到噪声过滤器102B。与风扇马达112A以及风扇马达电容器112B并联的、用于改变从压缩机26释放出来的冷却剂的流动方向的四通阀27，从通过噪声过滤器102B的功率获得驱动功率。
图21说明商用电源供电系统，它把利用太阳光作为能源产生的功率输送到商用电源。
在吸收太阳光的太阳能电池板310处，在框架中设置多个模块，并且把太阳能电池板310设置在屋顶或者类似的地方。太阳能电池板310吸收的能量输送到逆变器电路312。更具体地说，在太阳能电池板310处产生的功率是直流的，并且，由逆变器电路312变换成交流。
变换后的交流功率输送到隔离变压器314，并且，被调节到与商用电源的频率相同的电源频率(例如，200伏，50赫兹的正弦波)。隔离变压器314的输出侧，经由解列导体316，并且经由每个预定的组配备的各断路器350之一以及经由主断路器352，连接到执行与室外装置解列的解列开关354。解列开关354连接到设置在电报线杆或类似物上的电力网络分支端的变压器318。具有预定电压(例如，单相200伏)的功率从电力公司变电所输送到变压器318的初级侧。
在变压器318处，所述初级侧的电压被降到市电电压(例如200伏)(次级侧电压)。
因此，通常把功率从变压器318的次级侧输送到普通家用电器，如图21中用箭头A表示的。
另一方面，由太阳能电池板310产生的功率被输送到变压器318的次级侧，如图21中用箭头B表示的，以便加大功率容量。
用于控制逆变器电路312的微计算机320监视输入到模/数变换器的电压以及电流互感器(CT)的电流，并且，控制逆变器电路312的开关操作，使得太阳能电池板310工作在最佳状态。
此外，设置在变压器314和变压器318之间的解列导体316的断开和闭合的控制也是在微计算机320处执行的。解列导体316具有用于或者把在太阳能电池板310处产生的功率输送到变压器318或者切断所述功率输送的开关功能。微计算机320控制这种接通和断开操作。
微计算机320计算通过隔离变压器314的功率，并且，通过信号线路S把这个值发送到空气调节器的室外装置。
在上述结构中，在空气调节部分A/C的室外装置12处的微计算机102F(见图20)和商用电源供电装置SOL处的微计算机320是分开配置的。当把这种空气调节器安装在家中或类似场合时，由于这种空气调节器本身和使用普通空气调节器的情况一样接收来自商用电源的功率，所以，消耗的功率不变。但是，不管该空气调节器是运行还是不运行，在商用电源供电装置SOL处，由太阳光产生的功率总是返加商用电源侧。因此，从整个房子消耗的功率中减去返回的功率，这结果有助于节能。
第二实施例包括发电功率检测部分和空气调节器消耗功率检测传感器(未示出)，所述发电功率检测部分检测由太阳能电池板310产生的并且转换到市电功率的发电功率的功率量(根据电压和电流计算)，所述空气调节器消耗功率检测传感器(未图示)检测该空气调节器消耗的功率(根据来自所述电流互感器的电压和电流值计算)。所述发电功率检测部分和所述空气调节器消耗功率检测传感器分别连接到控制板320的微计算机和微计算机102F。发电功率检测传感器(未示出)检测的输入到微计算机320的检测值通过通信方法发送到空气调节器的微计算机102F。在微计算机102F处，比较这些检测值，并且，当预定的转换有效时，在该微计算机处控制运行容量。更具体地说，这样控制该空气调节器的运行容量，使得该空气调节器消耗的功率不超过所述发电功率，并且，功率的供应和功率的消耗彼此补偿。当预定的转换无效时，像第一实施例那样执行普通的运行过程。
下面将描述本发明的第二实施例的操作。首先将描述在空气调节部分A/C处的普通运行过程。
在停止运行的状态下，当启动遥控器14并且接收电路76A接收到所述输出的运行信号时，对接收到的运行信号的代码进行分析。
对分析的结果进行判断，看它是接通或不接通电源的命令还是设定定时器或不设定定时器的命令。更具体地说，当电源断开时，来自遥控器14的诸如温度设定，气流量设定等等运行信号被消除。因此，在这种情况下不接收运行信号，并且，该空气调节器以接收状态待机。
这里，当识别到设定定时器的命令时，遥控器14的操作符设定定时器，使得该空气调节器将在预定的时间之后运行。例如，设定定时器，使得该空气调节器将在两小时之后运行，启动遥控器14，并且输出运行信号。这样，设定了定时器(开机时间)。由于这种设定的缘故，两小时后自动地开始运行。
另一方面，当识别到接通电源的命令时，该空气调节器以上次运行停止之前设定的方式开始运行。
此后，当接收到来自遥控器14的运行信号时，就分析接收到的运行信号的代码，并且，对分析后的内容进行判断，看它是断开电源与否的命令，还是气流量设定(改变)与否的命令，还是温度设定(改变)与否的命令，还是定时器设定(改变)与否的命令。选择与该分析后的内容对应的项目，并且实施停止运行或者设定/改变运行方式的命令。
在空气调节部分A/C中，室内装置10的微计算机72C通过模糊计算核对设定温度/设定湿度和进行空气调节的房间的温度/湿度之间差别的变化。微计算机72C计算对于所需要的空气调节容量来说，当前空气调节容量的增加或减小量。
用压缩机106的旋转率来表示这种增加或减小量，尤其当压缩机106是感应电动机的驱动源时，用频率来表示上述增加或减小量。
经由连接室内装置10和室外装置12的信号线路，把所述增加或减小量发送到室外装置12的微计算机102F。
室外装置12的微计算机102F根据所述频率的增加或减小量来校正当前频率(供给压缩机106的交流功率的频率)，以便以新的频率驱动压缩机106。应当指出，压缩机106的起动和停止是按照不同的程序进行的。
室外装置12的微计算机102F连续地对消耗在(提供给)压缩机106的电流取样，并且校正频率，使得该电流不超过预定值，例如，不超过普通家庭的断路器的容量(即，20安培或类似值)。
更具体地说，如果所述电流超过[预定值-2A]，那么，提高频率的校正被禁止。如果该电流超过[超过值-1A]，那么，执行以1赫兹/秒的速率降低频率的校正。这种降低频率的校正连续地进行，直至所述电流是[预定值-3A]为止。
下面将描述在商用电源供电装置SOL处的操作。
通常，即，当功率被输送到变压器318时，解列导体316处在闭合状态。
由太阳能电池板310吸收的太阳光被转换成随后输送到逆变器电路312的电能。此时，该功率是直流的，并且在逆变器电路312中，该直流功率被变换成交流功率。该部位的电源电压和频率被从微计算机320输送到逆变器电路312。并且，该逆变器电路312把所述直流功率变换成其电压和频率与所述部位的一致的交流功率。应当指出，通过在开始发电之前分析经由断路器输送到模/数端子的电压波形，能够获得所述部位的频率。
隔离变压器314把由逆变器电路312变换后的波形变换成正弦波。在解列导体316闭合的情况下，可以把该正弦波输送到变压器318的次级侧，如图21中用箭头B表示的那样。
这里，在第二实施例中，发电功率检测传感器356检测由商用电源供电装置SOL产生的功率，而消耗功率检测传感器检测由空气调节部分A/C消耗的功率。可以根据所述发电功率和所述消耗功率的比较结果来执行所述空气调节器的运行容量的控制。
更具体地说，当有一个房间需要连续地进行空气调节，并且，所述空气调节器总是接通时，不能肯定将消耗多少功率，并且，不能预计将由所述发电功率补偿的电力费用。因此，需要策划对下雨天气或者晚上运行状态变弱或者停止运行时所消耗的功率的适应性。但是，在第二实施例中，当设定预定的转换有效时，由于用于电流控制的上述预定的值或者比该值小1安培的值代替从SOL送出的发电功率的值。因此，该空气调节器的工作容量是根据发电功率控制的。于是，空气调节器总是工作在发电功率的范围内。更具体地说，在充足地吸收太阳光并且有足够的发电功率的情况下，例如天气晴朗或类似情况时，即使以满容量驱动该空气调节器，所述消耗功率也不超过发电功率。此外，在诸如雨天期间发电功率量下降时，是这样进行控制的，以致于空气调节器的工作容量下降，使得消耗功率不大于或者等于下降后的发电功率。
由于这种控制的缘故，虽然该空气调节器一直以满容量运行，但是，在没有诸如加大太阳能电池板310的不实际的特殊要求的情况下，该空气调节器的全部消耗功率能够由发电功率提供，而不必支付电力费用。
在第二实施例中，控制消耗功率使其不超过发电功率。但是，没有必要由发电功率提供全部消耗功率。如果这样控制消耗功率使得其预定的部分例如80％由发电功率提供，那么，该空气调节器就能够采用仅仅消耗少量商用功率(可以通过计算预计)的方法并且在不过度降低工作容量的情况下长时间连续地运行。[第三实施例]
在由第二实施例演变过来的第三实施例的空气调节器中，空气调节部分A/C的室外装置12和商用电源供电装置SOL共同由同一个微计算机102F控制(见图20)。当把这类空气调节器安装在屋里或类似地方时，该空气调节器自己执行空气调节操作，同时，从太阳能获得功率以及从商用电源获得未从太阳能获得的那部分必要的功率。
在第三实施例的空气调节器中，除了与第一实施例相同的普通操作外，还能够通过转换预定的开关来执行节能操作。更具体地说，第三实施例的空气调节器具有发电功率检测传感器和空气调节器消耗功率检测传感器，所述发电功率检测传感器检测由太阳能电池板310产生的并且变换成市电功率的发电功率量，而所述空气调节器消耗功率检测传感器检测空气调节器消耗的功率。所述发电功率检测传感器和所述消耗功率检测传感器连接到微计算机102F。当上述开关处在有效状态时，在微计算机102F处比较这些检测到的值并且控制该空气调节器的工作容量。更具体地说，把由发电功率检测传感器检测到的值设定在用于电流控制的预定的值，并且，控制该空气调节器的最大工作容量，使得该空气调节器消耗的功率不超过发电功率。来自太阳能电池板310的电力供应和在空气调节器中消耗的功率彼此补偿。
在第三实施例的空气调节器中，可以选择普通运行方式和节能运行方式。
普通运行方式的主电源是商用电源供电装置SOL，并且，该空气调节器是由太阳能产生的电力驱动。但是，由于太阳能受到季节、钟点和气候的影响，所以，存在不能获得足够的电力的情况，而利用由商用电源提供的电力补充这种不足。这样，该空气调节器能够一直保持满工作状态。
此外，当空气调节器不工作时，DC/DC操作停止，并且，通过利用太阳光作为能源产生的功率只输送到商用电源。
更具体地说，由太阳能电池板310吸收的太阳光被变换成随后输送到逆变器电路312的电能。这时的功率(电能)是直流的。逆变器电路312把该直流功率变换成具有预定频率和预定电压的交流功率。
利用隔离变压器314减小在逆变器电路312中基于脉宽调制理论变换的准正弦波中的高频分量，使得该准正弦波变换成接近正弦波的波形。这时，如果解列导体316处在闭合状态，那么，就能够把接近于商用电源的波形输送到变压器314的次级，如图21中箭头B所示。
这样，当该空气调节器以普通运行方式运行时，从太阳光获得的功率优先输送到该空气调节器，而任何不足部分由商用电源补充。当该空气调节器不工作时(当未执行空气调节操作时)，通过利用太阳光作为能源获得的功率被返回到商用电源。因此，可以大大地减小市电功率的消耗。
当选择节能运行方式时，发电功率检测传感器检测通过利用太阳光作为能源而获得的并且优先输送的功率，并且，消耗功率检测传感器检测由空气调节部分A/C消耗的功率。根据发电功率和消耗功率比较的结果而进行该空气调节器工作容量的控制。
更具体地说，当有一个房间需要连续地进行空气调节，并且，所述空气调节器连续地运行时，不能肯定将消耗多少功率，并且，也不能预计将由所述发电功率补偿的电力费用。因此，需要策划对下雨天气或者晚上运行状态变弱或者停止运行时所消耗的功率的适应性。但是，在本实施例中，该空气调节器的工作容量是依据发电功率控制的，并且，该空气调节器一直工作在所述发电功率的范围内。更具体地说，在充足地吸收太阳光并且有足够的发电功率的情况下，例如天气晴朗或类似情况时，即使以满容量驱动该空气调节器，所述消耗功率也不超过发电功率。此外，在诸如雨天期间发电功率量下降时，是这样进行控制的，以致于该空气调节器的工作容量下降，使得消耗功率不大于或者等于下降后的发电功率。
由于这种控制的缘故，为了应付该空气调节器的临时满容量运行，该空气调节器的全部消耗功率能够由发电功率提供，因此，不必支付电力费用，也没有诸如加大太阳电池板310的不实际的特殊要求。

Claims (13)

1.一种空气调节器，其特征在于包括：
空气调节操作部分，它通过使冷却剂在包括设置在室内的室内装置和设置在室外的室外装置的冷却剂回路内环流而实现对被空气调节的室内进行空气调节操作，
发电部分，它设置在室外以吸收太阳光和利用该太阳光产生电功率，
遥控器，与空气调节器分离，用以设定所述空气调节器的操作状态，
显示部分，设置在遥控器或所述空气调节器的室内装置内，用以显示所述发电部分的运行信息，和
逆变器部分，它把在所述发电部分产生的电功率变换成具有可与商用交流电源汇合的电压和频率的交流功率，而且，把所述已变换的交流功率输出到所述商用交流电源；其中所述显示部分显示的所述运行信息包括所述发电部分产生的电功率以及从所述逆变器部分输出到所述商用电源的输出电流或输出功率。
2.一种空气调节器，它具有使冷却剂环流的致冷循环，并且包括压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器，该空气调节器实现冷却剂和输送到室内的空气之间的热交换，并且，通过把已经经过热交换的空气输送到室内而执行室内空气调节操作，使得室内的温度和湿度中至少一种变成所要求的状态，所述空气调节器具备利用太阳光作为能源而产生功率供应商用电源的功能，并且把发电功率输送到商用电源，所述空气调节器还包括：
把由所述商用电源提供的交流功率变换成直流功率的整流/平滑部分，
逆变器部分，它使从所述整流/平滑部分获得的直流功率能够响应信号而间歇地通过压缩机，以便控制压缩机的转速，
旋转控制部分，它把用于使得室内的温度和湿度中至少一种改变为所要求的状态的信号输出到所述逆变器部分，
供电部分，它使利用太阳光作为能源而产生的功率同从所述整流/平滑部分输出的直流功率汇合，
控制部分，用以在压缩机和商用电源之间分配太阳光发电的功率，当所述空气调节器执行空气调节操作时，它优先使利用太阳光作为能源而产生的功率与从所述整流/平滑部分输出的直流功率汇合，并且，当所述空气调节器不执行空气调节操作时，它优先把利用太阳光作为能源而产生的功率输送到所述商用电源，所述控制部分含有：
检测利用太阳光作为能源而产生的功率的第一功率检测部分，
检测所述空气调节器消耗的功率和所述压缩机消耗的功率中之一的第二功率检测部分，
调节部分，它校正所述压缩机的转速，以保持由所述第二功率检测部分检测到的值小于或者等于由所述第一功率检测部分检测到的值。
3.权利要求2的空气调节器，其特征在于：
所述空气调节器的执行空气调节操作的部分和所述空气调节器的具有用于把利用太阳光作为能源而产生的功率输送到所述商用电源的功能的部分由同一个微计算机控制。
4.一种使用太阳能的空气调节系统，包括：
发电机，用以吸收太阳光，产生直流功率，
逆变系统，用以将由所述发电机产生的直流功率以这样的方式转变为交流电流功率，使得转变的交流电流功率的电流与由外部电流电源供给的交流电流相同，所述逆变系统与所述发电机和所述外部电流电源连接，所述逆变系统将直流电流转变成具有其相位与从所述外部电流电源来的交流电流的相位匹配的准正弦波的交流电流，其中，相位匹配是基于在所述外部电源的交流电流的瞬时值为零的零交义点进行的，
空气调节装置，用以对限定的空间作空气调节，所述空气调节装置包括装设有冷凝器，蒸发器，膨胀阀和压缩机的冷却剂循环线路，所述压缩机由从所述发电机和所述外部电流电源中至少之一供给的电流驱动，和
控制系统，用以控制供给所述压缩机的电流，以使得当由所述发电机产生的直流功率不足以驱动所述压缩机时，不足功率由来自所述外部电流电源的电流功率补偿，而当由所述发电机产生的直流功率超过所述压缩机的功率消耗时，过剩的功率通过所述逆变系统汇合至所述外部电流电源。
5.如权利要求4所述的空气调节系统，其特征在于，还包括一个用以监视所述发电机的发电特性的监视器。
6.如权利要求4所述的空气调节系统，其特征在于，还包括一个装设在所述发电机和所述外部电流电源之间的开关，如果外部电流功率发生削减时，所述开关将所述发电机和所述外部电流电源作电切断。
7.如权利要求4所述的空气调节系统，其特征在于，还包括一个整流器，用以将来自所述外部电流电源的交流电流，转变为直流电流，和第二逆变系统，用以将来自所述发电机和所述外部电流电源至少之一的直流电流改变为控制所述压缩机的每分钟转数的电流。
8.如权利要求7所述的空气调节系统，其特征在于，所述第二逆变系统以这样的方式控制所述压缩机的每分钟转数，以使得所述压缩机的功率消耗不高于由所述发电机产生的电流功率。
9.一种利用太阳能对限定空间作空气调节的方法，包括以下步骤：
(a)通过吸收太阳光产生直流电流功率；
(b)确定外部电源的交流电流的瞬间值变成零的零交义点；
(c)将产生的直流功率转变为交流功率，以使得转变的交流功率的电流与由外部电流电源供给的交流电流相同，所述交流电流具有其相位与来自所述外部电流电源的交流电流的相位基于所确定的零交义点匹配的准正弦波；
(d)使用包括装设有冷凝器、蒸发器、膨胀阀和压缩机的冷却剂循环线路的空气调节装置对限定空间进行空气调节，所述压缩机由产生的电流功率或外部电流功率至少之一驱动；和
(e)控制供给至所述压缩机的电流，以使得当所产生的电流功率不足以驱动所述压缩机时，不足功率由外部电流功率补偿，而当所产生的电流功率超过所述压缩机的功率消耗时，过剩功率在步骤(c)中将所产生的电流功率转换时，汇合到所述外部电流电源。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：在步骤(a)中，监视发电特性。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：如果外部电流功率发生削减时，将所述产生的电流功率从怕述外部电流电源断开。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：在步骤(c)之前，将来自所述外部电流电源的交流电流转换为直流电流；和将所产生的电流功率和外部电流功率至少之一的直流电流转变为用以控制所述压缩机的每分钟转数的电流。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在步骤(c)中，所述压缩机的每分钟转数以这样的方式控制，以使得所述压缩机的功率消耗不大于所产生的电流功率。
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