JP2010216792A - 太陽電池から優先的に電力を受ける冷蔵庫 - Google Patents

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Abstract

【課題】広く一般家庭での普及を促す太陽光発電システムの導入方法
【解決手段】一般家庭で既に普及していて常時電力を消費している冷蔵庫に、従来の１０分の１程度の規模の太陽電池を直接接続する。冷蔵庫は太陽光発電エネルギーを商用交流電源に対し優先的に使用し、太陽光発電電力に余剰がある場合は冷蔵庫の冷凍機能を増加することにより当該余剰エネルギーを蓄え、太陽光発電が得られない時に利用する。
【選択図】図１

Description

本発明は太陽光エネルギーを効率的に使用した冷蔵庫に関するものである。
太陽電池は近年問題となっている地球温暖化対策として普及が求められている太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する装置である。一般家庭での適用は、主に戸建住宅の屋根に設置した３ないし４キロワットの発電出力を持つ太陽電池を、直流−交流変換して既存の配電線に接続する形式のものが、従来技術として知られている。
シャープ株式会社、住宅用太陽光発電システム総合カタログ（２００８・９）
しかしながら、従来技術は以下の課題がある。３ないし４キロワットの発電出力を持つ太陽電池は、一般家庭においてかなり高額な投資（約２５０万円）を必要とする。太陽光発電に適した屋根を持つ戸建住宅は、住居全体において限られた割合でしかない。特に都市部ではマンション住まいの家庭も多く存在する。出力変動が激しい太陽電池が配電線を介して電力系統に接続されると、電力会社の電力系統の安定制御を複雑にする。余った電力を電力会社に定額で買い取らせることは、太陽光発電を行っていない一般の家庭の電気代の増加につながる。
上記の課題を解決するために、本発明は一般家庭に普及している電気製品で、常時電力を消費し、かつエネルギーを蓄えることができるものとして冷蔵庫に着目した。その上で、１０分の１程度の規模の太陽電池を、冷蔵庫内部のインバータ・スイッチング回路前段の直流電圧部のキャパシタに直流−直流変換して接続することにした。
本発明は以下の効果を奏する。１０分の１程度、すなわち３００ないし４００ワット規模の太陽電池であるので、投資額が１０分の１程度で済む。設置面積も１０分の１程度で済むので、マンションのベランダでも太陽電池を設置できる。つまり、より多くの一般家庭で手軽に実行できる太陽光発電システムとなりうる。電力系統には接続しないので、上記電力系統安定性の問題や、他の一般家庭の電気代の増加は起こらない。従来の方法では、直流−交流変換後、冷蔵庫内でさらに交流−直流変換していたが、本発明では直流−直流変換一段であるので、電力変換効率が高い。太陽光エネルギーは冷蔵庫の製氷機能を増加して余らせることなく使用することができる。この際生じた氷は、夜間など太陽光エネルギーの無いときに融解して冷却に使用できる。冷蔵庫は停電時でも機能を保持したいものであるので、本発明は非常時対策としても効果がある。
本発明の実施例に係るブロック図である。
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例に係るブロック図である。従来の冷蔵庫は電源コードをコンセントに接続することにより商用電源より電力を得て冷却機能を実現している。先ず、本発明の冷蔵庫１で、インバータ形式の従来の冷蔵庫の機能を説明する。従来の電源コード２は冷蔵庫内部の交流−直流変換器３に接続され、商用電源の交流電圧が交流−直流変換器３において直流電圧に変換されて、キャパシタ４に電荷が蓄えられる。キャパシタ４に蓄えられた直流電圧をもとに、スイッチング回路５で高周波でスイッチングが行われ、モーターを駆動する。このモーターはコンプレッサーに機械的に結合しており冷媒の圧縮がなされ、ひいては冷却につながる機能を実現している。
本発明では、太陽電池６が冷蔵庫１に取り付けられた直流電圧入力端子７に直流用電源ケーブル８で接続されている。直流電圧入力端子７はさらに直流−直流変換器９につながっている。直流−直流変換器９の出力は先に述べたキャパシタ４に接続される。つまり、太陽光発電エネルギーが先ず直流電圧で冷蔵庫内の直流−直流変換器９に入り電圧レベルが変換されてキャパシタ４を充電する。
直流−直流変換器９の出力電圧は、太陽光発電電力が商用電源から得る電力に対し優先して使用されるように制御されている。太陽光発電電力が冷蔵庫の通常動作にかかる消費電力よりも少ないときには、当該発電電力に加えて商用電源から必要な分が補われる。
逆に、太陽光発電電力が冷蔵庫の通常動作にかかる消費電力より多いときは、冷蔵庫の冷凍機能を増加して消費電力を増し発電電力が余らないように制御する。この際、増加した冷凍機能で製氷するなどして、本来なら余って使用できないエネルギーを、水を凍らせるなどして蓄えておく。夜間など太陽光発電エネルギーが得られないときに、商用電源に依存するだけでなく、こうして得た氷で冷却機能を補填する。
１ 冷蔵庫
２ 従来の電源コード
３ 交流−直流変換器
４ キャパシタ
５ スイッチング回路
６ 太陽電池
７ 直流電圧入力端子
８ 直流用電源ケーブル
９ 直流−直流変換器

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  1. 太陽電池から優先的に電力を受けることを特徴とする冷蔵庫。
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