JP4592522B2 - 空気調和システム - Google Patents
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このような目的を達成するため、従来より、空気調和システムとして、例えば、特許文献1に開示されているように、夜間電力を蓄電し、昼間の電力需要のピーク時に放電する蓄電池を備えた空気調和システムが提案されている。
さらに、このような空気調和システムにおいては、使用電力が契約電力を越えないように制御を行うことが望まれているのが一般的である。
しかし、各空気調和システム毎に使用電力量はまちまちであり、画一的な制御を行った場合には、必要以上に蓄電池への蓄電がなされたり、蓄電量が不足して使用電力が契約電力を越えてしまう可能性があった。
さらに上述した空気調和システムは、ローカルに構築されるのが一般的であり、遠隔地からのリモートコントロールなどには適していないという課題もあった。
を提供することにある。
上記構成によれば、測定部は、商用電源から供給される電力または電流を測定し、外部制御装置は、蓄電池の放電を行うに際し、商用電源から供給される電力または電流が所定の設定電力あるいは所定の設定電流以下となるように放電量を制御すべく、指示を蓄放電制御装置に指示を出力する。
蓄放電制御装置は、外部制御装置の指示にしたがって、蓄電池の放電を行うに際し、前記商用電源から供給される電力または電流が所定の設定電力あるいは所定の設定電流以下となるように放電量を制御する。そして、空気調和装置は、商用電源あるいは蓄電池からの電力に基づいて空気調和を行うこととなる。
図1は、実施形態に係る蓄電式空気調和システムの概略構成を示すブロック図である。
蓄電式空気調和システム1は、空調機群2と、蓄電ユニット3と、PCSコントローラ4と、蓄電ユニット3とインターネット、LANなどの通信ネットワーク5を介して接続され、蓄電ユニット3およびPCSコントローラ4をリモートコントロールする中央制御装置6と、を備えている。
ここで、空調機群2は、室外機と、当該室外機に冷媒回路にて接続された1または複数の室内機を備えた複数(図1においては、2つ)の空調機2A、2Bを有し、それぞれの空調機2A、2Bは、例えばAC200Vの電力が供給されるAC負荷ライン11に互いに並列に接続されている。
そして、DC電源30は、商用電源10からの交流電力を所定電圧(例えば5V)の直流電力に変換して蓄電空調コントローラ31に供給する。
蓄電空調コントローラ31は、当該蓄電ユニット3の蓄電/放電を制御する蓄放電制御装置として機能するものであり、例えばEEPROM等のメモリ31Aおよび商用電源10からの交流電力量を検出する電力検出回路31Bを内蔵し、電力検出回路31Bの検出した実際の交流電力量を図示しない通信インターフェースおよび通信ネットワーク5を介して、中央制御装置6に送信するとともに、中央制御装置6の指示(制御)に従って蓄放電制御を行う。
蓄電池33は、鉛蓄電池、あるいは、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−亜鉛電池、ナトリウム−イオウ電池、ナトリウム−塩化ニッケル電池(ゼブラ電池)、リチウム電池等の電池であり、当該蓄電池33から引き出された電池放電ライン15を介して、蓄電された電力がPCSコントローラ4に出力される。
残量検出器34は、蓄電池33の電圧を検出して電池残量を検出し、蓄電空調コントローラ31に通知する。
中央制御装置6は、図示しないMPU、ROM、RAM、ハードディスクなどの外部記憶装置などを含むパーソナルコンピュータやサーバ等として構成されている。
図2は、実施形態の処理フローチャートである。
まず、中央制御装置6は、現在時刻および残量検出器34が検出し、蓄電空調コントローラ31により通知された電池残量に基づいて蓄電池33が放電可能な状態にあるか否かを判別する(ステップS1)。
ステップS1の判別において、放電可能な状態にない場合(ステップS1;No)、具体的には、中央制御装置6は、深夜電力による充電中、あるいは、電池残量が所定の放電可能判定残量未満である場合には、待機状態となる。
ステップS2の判別において、現在の使用電力量CPが許容使用電力量CPlimを越えている場合には(ステップS2;Yes)、すなわち、契約電力量を超える可能性がある場合には、中央制御装置6は、蓄電池33の放電量を増加させる側(+側)に放電量を設定し(ステップS3)、通信ネットワーク5、蓄電空調コントローラ31を介してPCSコントローラ4に指示して、商用電力に蓄電電力を所定の割合で連携させてAC負荷ライン11に出力させる。すなわち、PCSコントローラ4のインバータ回路4Aは、電池放電ライン15を介して蓄電池33に放電を開始させ(ステップS4)、蓄電池33から供給される直流電力を交流電力に変換してAC負荷ライン11に出力する。
そして、処理を再びステップS1に移行して同様の処理を行い、現在の使用電力量CPが許容使用電力量CPlimを越えなくなるまで、蓄電池33からの放電量を増加させる。この場合において、蓄電池33の放電量には上限値および下限値が定められており、その範囲内で放電量が設定される。ここで、上限値が定められている理由は、過放電がなされて蓄電池が劣化するのを防止するためである。また、下限値が定められている理由は、下限値以下の放電では、インバータ回路4Aなどの効率などの観点から、システム全体の効率が悪くなるからである。
図3は動作例のタイミングチャートである。
この場合において、深夜電力による蓄電池33の蓄電は時刻t0で完了しているものとする。
この結果、時刻t0以降は、中央制御装置6は、現在時刻および残量検出器34が検出し蓄電空調コントローラ31から通知された電池残量に基づいて蓄電池33が放電可能な状態にあるものと判別することとなる。
以上の説明のように、本実施形態によれば、商用電源から供給される電力又は電流が予め定めた許容電力あるいは許容電流以下とすることができ、使用電力が契約電力を越えてしまうのを防止することができるとともに、遠隔地から容易にリモートコントロールをすることができる。
以上の説明においては、通信ネットワーク5が有線ネットワークの場合を説明したが、通信ネットワーク5の一部または全部が無線ネットワークであっても同様に適用が可能である。
以上の説明においては、中央制御装置6がパーソナルコンピュータやサーバ等の固定設置される装置として構築されている場合について述べたが、携帯電話端末や、PDAなどの携帯型情報機器として構成することも可能である。
以上の説明においては、蓄電池の放電パターンは、許容使用電力量CPlimに基づいて随時変更する場合について述べたが、基本的な蓄電池の放電パターンを予め記憶しておき、原則的に、この放電パターンに従って放電を行うようにしてもよい。
以上の説明においては、蓄電池が一つの場合について説明したが、複数蓄電池が設けられている場合についても同様に適用が可能である。
以上の説明においては、さらにまた、前記蓄放電制御装置は、前記蓄電池に放電させる場合には、前記放電量が予め定めた上限放電量および下限放電量の範囲となるように制御を行うようにしてもよい。
2 空調機群
2A、2B 空調機
3 蓄電ユニット
4 PCSコントローラ
5 通信ネットワーク
6 中央制御装置(外部制御装置)
10 商用電源
11 AC負荷ライン
12 電力供給ライン
13 蓄電電力供給ライン
30 DC電源
31 蓄電空調コントローラ(蓄放電制御装置)
32 電池充電器
33 蓄電池
34 残量検出器
31A メモリ
31B 電力検出回路(測定部)
Claims (4)
- 少なくとも1つの蓄電池と、
前記蓄電池に接続され、外部からの指示に基づいて前記蓄電池の蓄電および放電を行う蓄放電制御装置と、
商用電源あるいは前記蓄電池からの電力に基づいて空気調和を行う空気調和装置と、
前記商用電源から供給される電力または電流を測定する測定部と、を組みにして、これらを複数組み備え、
前記複数の蓄放電制御装置に通信ネットワークを介して接続され、前記蓄電池の放電を行うに際し、前記蓄電池の放電量に上限値および下限値を定め、蓄電池が放電可能な状態にある場合には、現在の使用電力量CPが予め契約電力に基づいて規定した許容使用電力量CPlimを越えているか否かを判別し、その結果、契約電力量を超える可能性がある場合には、許容使用電力量CPlimを越えなくなるまで、上限値の範囲内で蓄電池の放電量を増加させる側に放電量を設定し、契約電力量を超える可能性がない場合には、下限値の範囲内で蓄電池の放電量を減少させる側に放電量を設定し、或いは放電停止となるように放電量を制御すべく、前記指示を出力する外部制御装置を備え、
前記空気調和装置は、直流回路部を有するインバータを備え、
前記蓄放電制御装置は、前記直流回路部に接続され、前記蓄電池における蓄電量を算出する蓄電量算出部を備えるとともに、前記外部制御装置に対し、前記通信ネットワークを介して前記蓄電量を通知し、
前記外部制御装置は、通知された前記蓄電量に基づいて当該空気調和システム全体の蓄電可能量あるいは放電可能量を算出し、入力された電力需要の予測値に基づいて蓄電量あるいは前記放電量を算出する蓄放電量予測算出部を備えたことを特徴とする空気調和システム。 - 請求項1に記載の空気調和システムにおいて、
前記外部制御装置は、前記蓄電池の放電パターンを予め記憶しており、前記放電パターンに従って前記蓄放電制御装置に前記放電を行わせることを特徴とする空気調和システム。 - 請求項1または2に記載の空気調和システムにおいて、
前記外部制御装置は、前記蓄電時の蓄電パターンを予め記憶しており、前記蓄電パターンに従って前記蓄放電制御装置に前記蓄電を行わせることを特徴とする空気調和システム。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の空気調和システムにおいて、
前記蓄放電制御装置は、前記放電時に直流電力を放電するものであり、
前記外部制御装置は、前記放電量の制御を行うに際し、前記直流電力の電圧に基づいて行う、ことを特徴とする空気調和システム。
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