JP6537594B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、外部電源から供給される電力を用いて負荷装置を駆動する電源装置を備えた空気調和装置に関する。 The present invention relates to an air conditioner provided with a power supply device that drives a load device using power supplied from an external power supply.
従来の電源装置は、直流給電システムから供給される直流電圧が低下した場合に、直流電圧を交流電圧に変換し、変換した交流電圧を所定のデューティー比で出力することにより昇圧して、負荷装置の制御に必要となる直流電圧を生成するように構成されている(例えば特許文献1参照)。かかる構成によれば、直流給電システムから供給される直流電圧がある程度低下しても、負荷装置に所望の直流電圧を給電することができる。 A conventional power supply device converts a DC voltage into an AC voltage when the DC voltage supplied from the DC power supply system is reduced, and boosts the converted AC voltage by outputting the AC voltage with a predetermined duty ratio. It is comprised so that the direct-current voltage required for control of these may be produced | generated (for example, refer patent document 1). According to this configuration, even if the direct current voltage supplied from the direct current feed system is lowered to a certain extent, it is possible to supply a desired direct current voltage to the load device.
特許文献1の電源装置は、負荷装置内に設けられており、直流給電システムから供給された直流電圧を高調波抑制回路が昇圧し、絶縁型DC/DCコンバータが交流電圧に変換して電力損失が最小となるデューティー比で出力することにより、負荷装置の定格電圧の範囲内にある直流電圧を生成する、という構成を採っている。 The power supply device of
しかしながら、特許文献1の電源装置は、直流電源システムの電圧低下時に、昇圧回路を用いて負荷装置の動作に必要な直流電圧を生成するという構成を採っており、すなわち、電源装置が、直流給電システムから一定量の直流電圧を受電できることが前提となっている。ここで、一定量の直流電圧とは、負荷装置の定格電圧の範囲内にある直流電圧を昇圧処理によって生成することができる程度の直流電圧をいう。したがって、直流電源システムからの直流電圧が一定量に満たない場合は、負荷装置に対して十分な電力を供給することができず、負荷装置の運転を継続することができないという課題がある。 However, the power supply device of
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、直流給電システムから供給される直流電圧が低下又は停止した場合においても負荷装置の運転を継続させる空気調和装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the problems as described above, and provides an air conditioner that allows the operation of the load device to continue even when the DC voltage supplied from the DC power supply system is reduced or stopped. With the goal.
本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、凝縮器、減圧装置、および蒸発器が冷媒配管によって順次接続されて成る冷凍サイクルと、凝縮器及び蒸発器の少なくとも一つに併設された送風機と、負荷装置としての圧縮機及び送風機の少なくとも一つに電力を供給する電源装置と、を備え、電源装置は、直流電源又は交流電源から供給される電力を負荷装置の駆動用電力に変換するインバータ回路と、直流電源の直流電圧を検出する電圧検出部と、直流電源とインバータ回路とを接続する電源接続部と、電圧検出部において検出された直流電圧と、直流電源が正常な状態にあるか否かの判定基準である基準電圧と、の大小関係に応じて電源接続部の動作を制御し、電源装置の受電電源の切替を行う制御部と、を有し、制御部は、直流電圧が基準電圧未満の場合、交流電源からの電力がインバータ回路へ供給されるように電源接続部を制御し、直流電圧が基準電圧以上の場合、直流電源からの電力がインバータ回路へ供給されるように電源接続部を制御するものである。 An air conditioner according to the present invention comprises a refrigeration cycle in which a compressor, a condenser, a pressure reducing device, and an evaporator are sequentially connected by a refrigerant pipe, and a blower connected to at least one of the condenser and the evaporator. and a power supply for supplying power to at least one of the compressor and the blower as the load device, power supply, an inverter circuit for converting electric power supplied from the DC power supply or an AC power source to the driving power of the load device , A voltage detection unit that detects a DC voltage of the DC power supply, a power supply connection unit that connects the DC power supply and the inverter circuit, a DC voltage detected by the voltage detection unit, and whether the DC power supply is in a normal state The control unit that controls the operation of the power supply connection unit according to the magnitude relationship with the reference voltage, which is the determination reference, and switches the received power source of the power supply device; Electricity Less than in the case, power from the AC power supply controls the power connection to supply to the inverter circuit, when the DC voltage is equal to or higher than the reference voltage, the power source connected to power from the DC power is supplied to the inverter circuit Control the department .
本発明は、直流電源の直流電圧に応じて直流電源又は交流電源をインバータ回路に接続する電源接続部を有することから、直流電源と交流電源とを適宜切り替えて受電電源として用いることができるため、直流給電システムから供給される直流電圧が低下又は停止した場合においても負荷装置の運転を継続させることができる。 According to the present invention, since the power supply connection portion for connecting the DC power supply or the AC power supply to the inverter circuit according to the DC voltage of the DC power supply is used, the DC power supply and the AC power supply can be appropriately switched and used as a power reception power source. The operation of the load device can be continued even when the direct current voltage supplied from the direct current feed system is reduced or stopped.
[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、空気調和装置91は、圧縮機モータ70aを有する圧縮機70、凝縮器71、減圧装置72、および蒸発器73が冷媒配管によって順次接続されてなる冷凍サイクル80と、負荷装置としての圧縮機70に電力を供給する電源装置61と、を備えている。冷凍サイクル80において、圧縮機70、凝縮器71、減圧装置72、および蒸発器73は、冷媒配管によって順次接続されており、冷媒配管内では、冷媒が循環するように構成されている。First Embodiment
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an air conditioner according to
電源装置61は、直流電源(直流給電システム)100又は交流電源(商用電源)200から供給される電力を負荷装置としての圧縮機70の駆動用電力に変換するインバータ回路10と、インバータ回路10の入力側に接続された平滑吸収回路(インバータ主回路)11と、直流電源100の直流電圧に応じて、直流電源100又は交流電源200をインバータ回路10に接続する電源接続部21と、を有している。また、電源装置61は、電源接続部21の動作を制御する制御部31と、例えば三相整流器からなり、少なくとも交流電源200に接続される整流回路40と、直流電源100の直流電圧を検出する電圧検出部50と、を有している。 The
平滑吸収回路11は、電源接続部21を介して直流電源100に接続された場合に、電圧変動の吸収用として機能し、電源接続部21を介して交流電源200に接続された場合に、整流回路40において生成された整流波形の平滑化用として機能するコンデンサ11Aを有している。すなわち、平滑吸収回路11は、直流電源100から供給される直流電圧の電圧変動を吸収するものである。また、平滑吸収回路11は、交流電源200からの交流電圧をもとに整流回路40が生成した整流波形を平滑化するものである。なお、平滑吸収回路11は保護回路等を内包しているが、各図への記載及び説明については省略する。 The smoothing and absorbing
インバータ回路10は、平滑吸収回路11に入力された直流電圧を交流電圧に変換するものである。インバータ回路10は、例えば6個のスイッチング素子(図示せず)が接続された構成であり、コンデンサ11Aによって平滑化等が施された直流電圧を、各スイッチング素子の動作により三相交流電圧に変換して圧縮機70に供給するものである。圧縮機70は、インバータ回路10からの出力電圧を受けて駆動し、冷媒循環させるものである。なお、インバータ回路10は、各スイッチング素子に対するPWM制御を行うことで、圧縮機モータ70aの回転数に比例した周波数の交流電圧を出力するインバータ制御部(図示せず)を有している。 The
電源接続部21は、電源装置61の受電電源の切替を行うものであり、具体的には、直流電源100から交流電源200への切替と、交流電源200から直流電源100への切替とを実現するものである。電源接続部21は、整流回路40の二次側(出力側)に設けられており、図1の例では、整流回路40の出力端に接続されている。 The power
本実施の形態1における整流回路40は、交流電源200を受電するために設けられており、図1に示すように、6個の整流用逆流防止素子40Aがブリッジ接続されたものである。電圧検出部50は、直流電源100に常時接続されており、直流電源100から供給される直流電圧の状態を監視して、直流電源100の直流電圧(直流電圧値)を検出するものである。また、電圧検出部50は、検出した直流電圧を制御部31に送信するものである。 The rectifying
制御部31は、直流電源100の直流電圧と予め設定された基準電圧との大小関係に応じて電源接続部21の動作を制御する状態判定部31aと、状態判定部31aによる判定の結果に応じて電源接続部21の動作を制御し、受電電源と電源装置61との接続状態を調整する接続処理部31bと、を有している。状態判定部31aは、電源接続部21の接続切替処理の要否を判定し、当該判定の結果を接続処理部31bに通知するものである。より具体的に、状態判定部31aは、電圧検出部50において検出された直流電圧と基準電圧とを比較し、直流電源100が正常な状態にあるか否かを判定するものである。 The
状態判定部31aは、電圧検出部50において検出された直流電圧が基準電圧以上である場合に、接続処理部31bに向けて直流電源100が正常な状態である旨を通知するものである。また、状態判定部31aは、電圧検出部50において検出された直流電圧が基準電圧未満である場合に、接続処理部31bに向けて直流電源100が異常な状態である旨を通知するものである。 When the DC voltage detected by the
接続処理部31bは、状態判定部31aから直流電源100が正常な状態である旨の通知を受けた場合に、直流電源100からの電力がインバータ回路10へ供給されるように電源接続部21を制御するものである。これにより、平滑吸収回路11は、電源接続部21を介して直流電源100に接続される。また、状態判定部31aから直流電源100が異常な状態である旨の通知を受けた場合に、交流電源200からの電力がインバータ回路10へ供給されるように電源接続部21を制御する。これにより、平滑吸収回路11は、整流回路40及び電源接続部21を介して交流電源200に接続される。 The
図2は、図1の電源装置61が電力を供給する負荷装置として、凝縮器71に併設された送風機75を有する空気調和装置92の概略構成を例示したブロック図である。図2に示すように、空気調和装置92は、電源装置61と、冷凍サイクル80と、負荷装置としての送風機75と、を有している。送風機75は、インバータ回路10によって駆動されるファンモータ75aと、ファンモータ75aを動力源として回転し、凝縮器71に送風するファン75bと、を有している。 FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an
図3は、図1の電源装置61が電力を供給する負荷装置として、蒸発器73に併設された送風機76を有する空気調和装置93の概略構成を例示したブロック図である。図3に示すように、空気調和装置93は、電源装置61と、冷凍サイクル80と、負荷装置としての送風機76と、を有している。送風機76は、インバータ回路10によって駆動されるファンモータ76aと、ファンモータ76aを動力源として回転し、蒸発器73に送風するファン76bと、を有している。 FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an
図2及び図3に示すように、電源装置61は、空気調和装置が有する熱交換器用のファンモータを駆動させる構成としても適用することができる。すなわち、本実施の形態1の空気調和装置は、凝縮器71に併設された送風機75及び蒸発器73に併設された送風機76の少なくとも一つを有していてもよい。そして、電源装置61が、ファンモータ75a及び76aの少なくとも一つの駆動制御を、圧縮機モータ70aの場合と同様に実行する、という構成を採ってもよい。 As shown in FIG.2 and FIG.3, the
次に、図4を参照して、空気調和装置91〜93の動作を説明する。図4は、空気調和装置91〜93の動作を示すフローチャートである。 Next, the operation of the
まず、電圧検出部50が、直流電源100から供給される直流電圧を検出し、検出した直流電圧を状態判定部31aに送信する(図4:ステップS101)。次いで、状態判定部31aが、電圧検出部50において検出された直流電圧と、予め設定された基準電圧とを比較し、直流電源100が正常な状態であるか否かを判定する(図4:ステップS102)。 First, the
電圧検出部50において検出された直流電圧が基準電圧以上である場合に(図4:ステップS102/Yes)、状態判定部31aは、直流電源100が正常な状態である旨を接続処理部31bに通知する(図4:ステップS103)。 When the DC voltage detected by the
接続処理部31bは、状態判定部31aから直流電源100が正常な状態である旨の通知を受けた場合に、直流電源100からの電力がインバータ回路10へ供給されるように電源接続部21を制御する。すなわち、接続処理部31bは、直流電源100が平滑吸収回路11に接続されるように電源接続部21を制御し、電源装置61が直流電源100から受電する状態(直流電源受電状態)にする。接続処理部31bが、電源接続部21を直流電源受電状態にすると、直流電源100からの直流電圧が、直接、平滑吸収回路11に供給される。インバータ回路10は、平滑吸収回路11を介して供給された直流電圧を空調負荷の冷媒制御に応じた周波数のPWM電圧出力に変換して負荷装置(圧縮機70、送風機75、及び送風機76の少なくとも一つ)に電力を供給し、負荷装置を駆動させる(図4:ステップS104)。 The
一方、電圧検出部50において検出された直流電圧が基準電圧未満の場合に(図4:ステップS102/No)、状態判定部31aは、直流電源100が異常な状態である旨を接続処理部31bに通知する(図4:ステップS105)。 On the other hand, when the DC voltage detected by the
状態判定部31aから直流電源100が異常な状態である旨の通知を受けた場合に、接続処理部31bは、交流電源200からの電力がインバータ回路10へ供給されるように電源接続部21を制御する。すなわち、接続処理部31bは、交流電源200が整流回路40を介して平滑吸収回路11に接続されるように電源接続部21を制御し、電源装置61が交流電源200から受電する状態(交流電源受電状態)にする。接続処理部31bが、電源接続部21を交流電源受電状態にすると、交流電源200からの交流電圧が、整流回路40で整流され、コンデンサ11Aで平滑化され、直流電圧としてインバータ回路10に供給される。インバータ回路10は、平滑吸収回路11を介して供給された直流電圧を空調負荷の冷媒制御に応じた周波数のPWM電圧出力に変換して負荷装置(圧縮機70、送風機75、及び送風機76の少なくとも一つ)に電力を供給し、負荷装置を駆動させる(図4:ステップS106)。 When notified that the
また、空気調和装置91〜93は、常時又は一定時間ごとに検出した直流電源100の直流電圧に応じて、図4のステップS101〜S106の動作を繰り返す。すなわち、電圧検出部50は、常時又は一定時間ごとに直流電源100の状態を監視して直流電源100の直流電圧を検出し、検出した直流電圧を状態判定部31aに送信する(図4:ステップS101)。 The
状態判定部31aは、電圧検出部50から常時又は一定時間ごとに送信される直流電圧が基準電圧以上である場合(図4:ステップS102/Yes)、接続処理部31bに直流電源100が正常な状態である旨を通知する(図4:ステップS103)。 When the direct-current voltage transmitted from the
状態判定部31aから直流電源100が正常な状態である旨の通知を受けた場合に、接続処理部31bは、直流電源100からの電力がインバータ回路10へ供給されるように電源接続部21を制御する。すなわち、状態判定部31aから直流電源100が正常な状態である旨の通知を受けた接続処理部31bは、電源装置61が、直流電源100を受電している状態にあれば、電源接続部21に当該状態を維持させ、交流電源200を受電している状態にあれば、直流電源受電状態に切り替える。接続処理部31bが、電源接続部21を直流電源受電状態に切り替えると、直流電源100からの直流電圧が、直接、平滑吸収回路11に供給される。インバータ回路10は、平滑吸収回路11を介して供給された直流電圧を空調負荷の冷媒制御に応じた周波数のPWM電圧出力に変換して負荷装置に電力を供給し、負荷装置を駆動させる(図4:ステップS104)。 When notified that the
一方、状態判定部31aは、電圧検出部50から常時又は一定時間ごとに送信される直流電圧が基準電圧未満である場合(図4:ステップS102/No)、接続処理部31bに直流電源100が異常な状態である旨を通知する(図4:ステップS105)。 On the other hand, when the direct-current voltage transmitted from the
状態判定部31aから直流電源100が異常な状態である旨の通知を受けた場合に、接続処理部31bは、交流電源200からの電力がインバータ回路10へ供給されるように電源接続部21を制御する。すなわち、状態判定部31aから直流電源100が異常な状態である旨の通知を受けた接続処理部31bは、電源装置61が、交流電源200から受電している状態にあれば、電源接続部21に当該状態を維持させ、直流電源100から受電している状態にあれば、交流電源受電状態に切り替える。接続処理部31bが、電源接続部21を交流電源受電状態に切り替えると、交流電源200からの交流電圧が、整流回路40で整流され、コンデンサ11Aで平滑化され、直流電圧としてインバータ回路10に供給される。インバータ回路10は、平滑吸収回路11を介して供給された直流電圧を空調負荷の冷媒制御に応じた周波数のPWM電圧出力に変換して負荷装置に電力を供給し、負荷装置を駆動させる(図4:ステップS106)。 When notified that the
本実施の形態1の電源装置61は、直流電源100の直流電圧が所定値(基準電圧)未満に低下した場合に、電源接続部21によって受電電源を交流電源200に切り替えるという構成を採っているため、常時受電する直流電源100の直流電圧が低下した場合であっても、空気調和装置91〜93の運転を継続することができる。すなわち、空気調和装置91〜93は、常時受電する直流電源100の直流電圧が低下又は停止した場合に、直流電源受電状態から交流電源受電状態に切り替えるように構成されているため、負荷装置の運転を有意に継続させることができる。したがって、空気調和装置91〜93によれば、直流給電システムの故障等に起因した給電が停止になった場合においても、交流電源200からの交流電圧を受電して運転状態を維持することができる。 The
また、本実施の形態1の空気調和装置91〜93では、電源接続部21が整流回路40の二次側(出力側)に設けられており、常時接続する直流電源100から受電している時は、整流回路40を経由しないように構成されているため、整流回路40での損失の発生を防止することができる。 Further, in the
さらに、空気調和装置91〜93では、直流電源100の直流電圧が所定値未満の状態から所定値以上の状態となった場合に状態判定部31aが、電圧検出部50から送信される直流電圧に応じて、直流電源100が正常な状態である旨を接続処理部31bに通知し、当該通知を受けて接続処理部31bが、電源接続部21を直流電源受電状態に切り替えるように構成されている。このため、交流電源受電状態において発生する整流回路40での損失を低減させることができる。 Furthermore, in the
ところで、上記説明では、直流電源100が正常な状態にあるか否かの判定を、制御部31内の状態判定部31aが行う例を示したが、状態判定部31aと同様の構成部材が、制御部31ではなく電圧検出部50に設けられていてもよい。すなわち、電圧検出部50が、検出した直流電圧に基づいて直流電源100が正常な状態にあるか否かを判定し、当該判定の結果を制御部31に通知するように構成してもよい。かかる構成の場合、電圧検出部50は、検出した直流電源100の直流電圧が、基準電圧以上である場合に直流電源100の状態が正常であると判定し、基準値未満である場合に直流電源100が異常な状態であると判定するように構成する。そして、制御部31が、電圧検出部50から直流電源100の状態が正常であるとの通知を受けた場合に、直流電源受電状態となるように電源接続部21を制御し、直流電源100が異常な状態であるとの通知を受けた場合に、交流電源受電状態となるように電源接続部21を制御するようにしてもよい。 By the way, although the example in which the determination of whether or not the
なお、図1では、整流回路40が、三相交流電源からなる交流電源200に対応する三相整流器である例を示しているが、整流回路40として、単相交流電源に対応する単相整流器を採用してもよい。また、上記では、インバータ回路10として、直流電圧を三相交流電圧に変換する構成例を説明したが、インバータ回路10として、直流電圧を単相交流電圧に変換する構成を採用してもよい。 Although FIG. 1 shows an example in which the
[実施の形態2]
次に、本発明の実施の形態2に係る空気調和装置を図5に基づいて説明する。図5は、本実施の形態2に係る空気調和装置94の概略構成を示すブロック図である。空気調和装置94では、電源接続部22が、整流回路40の二次側(出力側)ではなく一次側(入力側)に設置されている点に特徴がある。前述した実施の形態1と同等の構成部材については、同一の符号を用いて説明を省略する。Second Embodiment
Next, an air conditioning apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described based on FIG. FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of the
図5に示すように、空気調和装置94では、電源接続部22が整流回路40の入力端に接続されている。したがって、交流電源200は、制御部31の制御により電源接続部22を介して整流回路40に接続される。また、空気調和装置94では、直流電源100が、制御部31の制御により電源接続部22を介して整流回路40の入力端に接続される。 As shown in FIG. 5, in the
すなわち、接続処理部31bは、状態判定部31aから直流電源100が正常な状態である旨の通知を受けた場合、直流電源100が整流回路40の入力端に接続されるように電源接続部22を制御する。これにより、直流電源100から供給される電力が、整流回路40及び平滑吸収回路11を介してインバータ回路10に供給される。また、接続処理部31bは、状態判定部31aから直流電源100が異常な状態である旨の通知を受けた場合、交流電源200が整流回路40の入力端に接続されるように電源接続部22を制御する。これにより、交流電源200から供給される電力が、整流回路40及び平滑吸収回路11を介してインバータ回路10に供給される。他の構成及び動作については、前述した実施の形態1と同様である。 That is, the
本実施の形態2における空気調和装置94では、電源接続部22が、整流回路40の入力側に設けられているため、常時接続されている直流電源100から受電する場合において、直流電源100の直流電圧が、整流回路40を介して平滑吸収回路11に供給される。このため、直流電源100の極性(正と負)を逆に接続した場合であっても、整流回路40の整流作用により、平滑吸収回路11に供給される直流電圧の極性が正しく調整される。すなわち、空気調和装置94によれば、電源装置62を直流電源100に接続する際に、直流電源100の極性接続を誤ったような場合にも、各回路を破損することなく空気調和装置94を運転させることができる。他の作用効果については、前述した実施の形態1と同様である。すなわち、空気調和装置94によれば、直流給電システムから供給される直流電圧が低下又は停止した場合においても負荷装置の運転を継続させることができる。 In the
[実施の形態3]
次に、本発明の実施の形態3に係る空気調和装置を図6及び図7に基づいて説明する。図6は、本実施の形態3に係る空気調和装置95の概略構成を示すブロック図である。空気調和装置95では、直流電源100が正常か否かを判定する際の基準となる基準電圧として、負荷装置の駆動に要する駆動出力電圧を採用した点に特徴がある。前述した実施の形態1及び2と同一の構成部材については、同一の符号を用いて説明を省略する。Third Embodiment
Next, an air conditioning apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described based on FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of the
電源装置63内の制御部32は、空調負荷に応じて、負荷装置としての圧縮機70に出力する周波数を決定し、圧縮機70の駆動に要する負荷駆動電圧を基準電圧として導出する駆動電圧導出部32cと、駆動電圧導出部32cにおいて導出された負荷駆動電圧と電圧検出部50において検出された直流電圧とを比較し、負荷装置の駆動が可能であるか否かを判定する駆動判定部32dと、駆動判定部32dによる判定の結果に応じて電源接続部21の動作を制御する接続処理部32bと、を有している。 The
駆動判定部32dは、駆動電圧導出部32cにおいて導出された負荷駆動電圧が電圧検出部50において検出された直流電圧未満(直流電源100の直流電圧が基準電圧以上)である場合、負荷駆動電圧を圧縮機70に出力できるため、接続処理部32bに向けて負荷装置の駆動が可能である旨を通知するものである。また、駆動判定部32dは、駆動電圧導出部32cにおいて導出された負荷駆動電圧が電圧検出部50において検出された直流電圧以上(直流電源100の直流電圧が基準電圧未満)である場合、負荷駆動電圧を圧縮機70に出力できないため、接続処理部32bに向けて負荷装置を駆動できない旨を通知するものである。 When the load drive voltage derived by drive
ここで、駆動判定部32dは、電源接続部21の接続切替処理の要否を判定し、当該判定の結果を接続処理部32bに通知するものである。駆動判定部32dによる負荷装置の駆動が可能である旨の通知、負荷装置を駆動できない旨の通知は、それぞれ、上述した実施の形態1の状態判定部31aによる直流電源100が正常な状態である旨の通知、直流電源100が異常な状態である旨の通知と同様の信号である。すなわち、接続処理部32bは、駆動判定部32dから負荷装置の駆動が可能である旨の通知を受けた場合に、直流電源100からの電力がインバータ回路10へ供給されるように電源接続部21を制御するものである。また、接続処理部32bは、駆動判定部32dから負荷装置を駆動できない旨の通知を受けた場合に、交流電源200からの電力がインバータ回路10へ供給されるように電源接続部21を制御するものである。 Here, the
次に、図7を参照して、空気調和装置95の動作を説明する。図7は、空気調和装置95の動作を示すフローチャートである。 Next, the operation of the
まず、電圧検出部50は、直流電源100から供給される直流電圧を検出し、検出した直流電圧を駆動判定部32dに送信する(図7:ステップS201)。また、駆動電圧導出部32cは、負荷装置としての圧縮機70の駆動に要する負荷駆動電圧を基準電圧として導出して駆動判定部32dに送信する(図7:ステップS202)。 First, the
次いで、駆動判定部32dは、駆動電圧導出部32cにおいて導出された負荷駆動電圧と電圧検出部50において検出された直流電圧とを比較する。すなわち、直流電源100の直流電圧と負荷駆動電圧とを比較する(図7:ステップS203)。 Next, the
駆動電圧導出部32cにおいて導出された負荷駆動電圧が電圧検出部50において検出された直流電圧未満である場合に(図7:ステップS203/Yes)、駆動判定部32dは、直流電源100に接続可能であると判定し、接続処理部32bに向けて負荷装置の駆動が可能である旨を通知する(図7:ステップS204)。駆動判定部32dから負荷装置の駆動が可能である旨の通知を受けた場合に、接続処理部32bは、平滑吸収回路11が直流電源100に接続されるように電源接続部21を制御し、電源装置63が直流電源100から受電する状態にする。これにより、直流電源100からの電力がインバータ回路10へ供給される(図7:ステップS205)。 If the load drive voltage derived in drive
一方、駆動電圧導出部32cにおいて導出された負荷駆動電圧が電圧検出部50において検出された直流電圧以上(直流電源100の直流電圧が基準電圧未満)である場合に(図7:ステップS203/No)、駆動判定部32dは、直流電源100に接続不可であると判定し、負荷装置を駆動できない旨を接続処理部32bに通知する(図7:ステップS206)。駆動判定部32dから負荷装置を駆動できない旨の通知を受けた場合に、接続処理部32bは、整流回路40を介して平滑吸収回路11が交流電源200に接続されるように電源接続部21を制御し、電源装置63が交流電源200から受電する状態にする。これにより、交流電源200からの電力がインバータ回路10へ供給される(図7:ステップS207)。 On the other hand, when the load drive voltage derived in drive
そして、空気調和装置95は、常時又は一定時間ごとに検出した直流電源100の直流電圧に応じて、図7のステップS201〜S207の動作を繰り返す。すなわち、電圧検出部50は、常時又は一定時間ごとに直流電源100の状態を監視して直流電源100の直流電圧を検出し、検出した直流電圧を駆動判定部32dに送信する(図7:ステップS201)。また、駆動電圧導出部32cは、負荷装置としての圧縮機70の駆動に要する負荷駆動電圧を導出して駆動判定部32dに送信する(図7:ステップS202)。 And the
駆動判定部32dは、負荷駆動電圧が、電圧検出部50から常時又は一定時間ごとに送信される直流電圧未満である場合(図7:ステップS203/Yes)、接続処理部32bに負荷装置の駆動が可能である旨を通知する(図7:ステップS204)。駆動判定部32dから負荷装置の駆動が可能である旨の通知を受けた場合に、接続処理部32bは、直流電源100からの電力がインバータ回路10へ供給されるように電源接続部21を制御する。すなわち、駆動判定部32dから負荷装置の駆動が可能である旨の通知を受けた接続処理部32bは、電源装置63が、直流電源100を受電している状態にあれば、電源接続部21に当該状態を維持させ、交流電源200を受電している状態にあれば、直流電源100から受電する状態となるように電源接続部21を切り替える(図7:ステップS205)。 When the load drive voltage is less than the direct-current voltage transmitted from the
一方、駆動判定部32dは、負荷駆動電圧が、電圧検出部50から常時又は一定時間ごとに送信される直流電圧が基準電圧以上である場合(図7:ステップS203/No)、接続処理部32bに負荷装置を駆動できない旨を通知する(図7:ステップS206)。駆動判定部32dから負荷装置を駆動できない旨の通知を受けた場合に、接続処理部32bは、交流電源200からの電力がインバータ回路10へ供給されるように電源接続部21を制御する。すなわち、駆動判定部32dから負荷装置を駆動できない旨の通知を受けた接続処理部32bは、電源装置63が、交流電源200から受電している状態にあれば、電源接続部21に当該状態を維持させ、直流電源100から受電している状態にあれば、交流電源200から受電する状態となるように電源接続部21を切り替える(図7:ステップS207)。 On the other hand, when the load drive voltage is equal to or greater than the reference voltage when the DC voltage transmitted from the
以上のように、本実施の形態3では、空調負荷に応じて導出される負荷駆動電圧を基準電圧として採用しているため、制御部32は、受電電源の切替制御を空調負荷に応じて実行することができる。したがって、負荷装置の駆動が可能な場合は、直流電源受電状態を維持することができ、交流電源受電状態において整流回路40で発生する損失の低減を図ることができる。他の作用効果については、前述した実施の形態1と同様である。すなわち、空気調和装置95によれば、直流給電システムから供給される直流電圧が低下又は停止した場合においても負荷装置の運転を継続させることができる。 As described above, in the third embodiment, since the load drive voltage derived according to the air conditioning load is adopted as the reference voltage, the
[実施の形態4]
次に、本発明の実施の形態4に係る空気調和装置を図8及び図9に基づいて説明する。図8は、本実施の形態4に係る空気調和装置96の概略構成を示すブロック図である。空気調和装置96では、予め設定された基準電圧に基づく判定の後、さらに負荷装置の駆動に要する駆動出力電圧に基づく判定を行う点に特徴がある。前述した実施の形態1〜3と同一の構成部材については、同一の符号を用いて説明を省略する。Fourth Embodiment
Next, an air conditioning apparatus according to
制御部33は、電圧検出部50において検出された直流電圧と、予め設定された基準電圧とを比較し、直流電源100が正常な状態にあるか否かを判定する状態判定部33aと、空調負荷に応じて圧縮機70に出力する周波数を決定し、負荷装置としての圧縮機70の駆動に要する負荷駆動電圧を導出する駆動電圧導出部33cと、駆動電圧導出部33cにおいて導出された負荷駆動電圧と電圧検出部50において検出された直流電圧とを比較し、負荷装置の駆動が可能であるか否かを判定する駆動判定部33dと、状態判定部33a又は駆動判定部33dによる判定の結果に応じて電源接続部21の動作を制御する接続処理部33bと、を有している。 The
状態判定部33aは、電圧検出部50において検出された直流電圧が基準電圧未満の場合に、駆動電圧導出部33cに向けて導出指令信号を送信する機能を有している。駆動電圧導出部33cは、状態判定部33aからの導出指令信号を受信した際に負荷駆動電圧を導出して駆動判定部33dに送信する機能を有している。 The
次に、図9を参照して、空気調和装置96の動作を説明する。図9は、空気調和装置96の動作を示すフローチャートである。 Next, the operation of the
まず、電圧検出部50が、直流電源100から供給される直流電圧を検出し、検出した直流電圧を状態判定部33aに送信する(図9:ステップS301)。次いで、状態判定部33aは、電圧検出部50において検出された直流電圧と、予め設定された基準電圧とを比較し、直流電源100が正常な状態であるか否かを判定する(図9:ステップS302)。 First, the
状態判定部33aは、電圧検出部50において検出された直流電圧が基準電圧以上である場合(図9:ステップS302/Yes)、接続処理部33bに直流電源100が正常な状態である旨を通知する(図9:ステップS303)。
状態判定部33aから直流電源100が正常な状態である旨の通知を受けた接続処理部33bは、直流電源100からの電力がインバータ回路10へ供給されるように電源接続部21を制御し、電源装置64が直流電源100から受電する状態にする。(図9:ステップS304)。When the DC voltage detected by the
The
一方、状態判定部33aは、電圧検出部50において検出された直流電圧が基準電圧未満の場合(図9:ステップS302/No)、駆動電圧導出部33cに導出指令信号を送信する(図9:ステップS305)。状態判定部33aからの導出指令信号を受けた駆動電圧導出部33cは、空調負荷の状態から圧縮機70の駆動に要する負荷駆動電圧を導出して駆動判定部33dに送信する(図9:ステップS306)。 On the other hand, when the DC voltage detected by the
駆動判定部33dは、駆動電圧導出部33cにおいて導出された負荷駆動電圧が電圧検出部50において検出された直流電圧未満である場合(図9:ステップS307/Yes)、負荷駆動電圧を圧縮機70に出力できるため、接続処理部33bに向けて負荷装置の駆動が可能である旨を通知する(図9:ステップS308)。駆動判定部33dから負荷装置の駆動が可能である旨の通知を受けた接続処理部33bは、直流電源100からの電力がインバータ回路10へ供給されるように電源接続部21を制御し、電源装置64が直流電源100から受電する状態にする(図9:ステップS304)。 When the load drive voltage derived in drive
駆動判定部33dは、駆動電圧導出部33cにおいて導出された負荷駆動電圧が電圧検出部50において検出された直流電圧以上である場合(図9:ステップS307/No)、負荷駆動電圧を圧縮機70に出力できないため、接続処理部33bに向けて負荷装置を駆動できない旨を通知する(図9:ステップS309)。駆動判定部33dから負荷装置を駆動できない旨の通知を受けた接続処理部33bは、交流電源200からの電力がインバータ回路10へ供給されるように電源接続部21を制御し、電源装置64が交流電源200から受電する状態にする(図9:ステップS310)。
When the load drive voltage derived by the drive
また、空気調和装置96は、常時又は一定時間ごとに検出した直流電源100の直流電圧に応じて、図9のステップS301〜S310の動作を繰り返す。すなわち、電圧検出部50は、常時又は一定時間ごとに直流電源100の状態を監視して直流電源100の直流電圧を検出し、検出した直流電圧を状態判定部33aに送信する(図9:ステップS301)。制御部33は、上記一連の動作内容(ステップS301〜S310)と同様の制御を実行する。ステップS304において、接続処理部33bは、電源装置64が、直流電源100を受電している状態にあれば、電源接続部21に当該状態を維持させ、交流電源200を受電している状態にあれば、直流電源100から受電する状態となるように電源接続部21を切り替える。また、ステップS310において、接続処理部33bは、電源装置64が、交流電源200から受電している状態にあれば、電源接続部21に当該状態を維持させ、直流電源100から受電している状態にあれば、交流電源200から受電する状態となるように電源接続部21を切り替える。 In addition, the
以上のように、本実施の形態4では、直流電源100の直流電圧が基準電圧未満の場合であっても、空調負荷に応じて導出される負荷駆動電圧より直流電源100の直流電圧の方が高ければ、直流電源100によって空気調和装置96の運転を継続する、という構成を採っている。このため、空調負荷が軽い場合には、直流電源100から負荷装置への給電を可能とし、交流電源受電状態において整流回路40で発生する損失の低減を図ることができる。すなわち、本実施の形態4の構成を採れば、直流電源100の直流電圧が所定値未満に低下した場合であっても、空調負荷が軽いときには、直流電源100による空気調和装置96の運転を継続することができる。 As described above, in the fourth embodiment, even when the DC voltage of
なお、上述した各実施の形態は、電源装置および空気調和装置における好適な具体例であり、本発明の技術的範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。例えば、実施の形態2〜4では、負荷装置として、圧縮機70を適用した例を示しているが、空気調和装置94〜96は、実施の形態1において例示した図2及び図3と同様に、負荷装置として、熱交換器用のファンモータを適用し、直流給電システムから供給される直流電圧が低下又は停止した場合においてもファンモータの運転を継続させることができる。また、実施の形態3及び4では、電源接続部21が整流回路40の出力側に設けられた構成を例示しているが、かかる構成に限定されるものではない。すなわち、空気調和装置95又は96が、整流回路40の入力端に接続される電源接続部(例えば図5に示す電源接続部22)を、電源接続部21の代わりに有するように構成してもよい。 In addition, each embodiment mentioned above is a suitable specific example in a power supply device and an air conditioning apparatus, and the technical scope of the present invention is limited to these modes, unless there is a statement which limits the present invention in particular. It is not a thing. For example, in the second to fourth embodiments, an example in which the
10 インバータ回路、11 平滑吸収回路、11A コンデンサ、21、22 電源接続部、31、32、33 制御部、31a、33a 状態判定部、31b、32b、33b 接続処理部、32c、33c 駆動電圧導出部、32d、33d 駆動判定部、40 整流回路、40A 整流用逆流防止素子、50 電圧検出部、61〜64 電源装置、70 圧縮機(負荷装置)、70a 圧縮機モータ、71 凝縮器、72 減圧装置、73 蒸発器、75、76 送風機(負荷装置)、75a、76a ファンモータ、75b、76b ファン、80 冷凍サイクル、91〜96 空気調和装置、100 直流電源(直流給電システム)、200 交流電源(商用電源)。 DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記凝縮器及び前記蒸発器の少なくとも一つに併設された送風機と、
負荷装置としての前記圧縮機及び前記送風機の少なくとも一つに電力を供給する電源装置と、を備え、
前記電源装置は、
直流電源又は交流電源から供給される電力を前記負荷装置の駆動用電力に変換するインバータ回路と、
前記直流電源の直流電圧を検出する電圧検出部と、
前記直流電源と前記インバータ回路とを接続する電源接続部と、
前記電圧検出部において検出された前記直流電圧と、前記直流電源が正常な状態にあるか否かの判定基準である基準電圧と、の大小関係に応じて前記電源接続部の動作を制御し、前記電源装置の受電電源の切替を行う制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記直流電圧が前記基準電圧未満の場合、前記交流電源からの電力が前記インバータ回路へ供給されるように前記電源接続部を制御し、
前記直流電圧が前記基準電圧以上の場合、前記直流電源からの電力が前記インバータ回路へ供給されるように前記電源接続部を制御する空気調和装置。 A refrigeration cycle in which a compressor, a condenser, a pressure reducing device, and an evaporator are sequentially connected by a refrigerant pipe;
A blower juxtaposed to at least one of the condenser and the evaporator;
A power supply device for supplying power to at least one of the compressor and the blower as a load device ;
The power supply device,
An inverter circuit that converts power supplied from a DC power supply or an AC power supply into driving power for the load device;
A voltage detection unit that detects a DC voltage of the DC power supply;
A power supply connection unit connecting the DC power supply and the inverter circuit;
The operation of the power supply connection unit is controlled according to the magnitude relationship between the DC voltage detected by the voltage detection unit and a reference voltage that is a determination reference of whether the DC power supply is in a normal state; And a control unit that switches the power reception device of the power supply device,
The control unit
If before Kijika current voltage is lower than the reference voltage, the control power supply connection portion so that the power from the AC power is supplied to the inverter circuit,
The air conditioning apparatus which controls the said power supply connection part so that the electric power from the said DC power supply may be supplied to the said inverter circuit, when the said DC voltage is more than the said reference voltage .
前記負荷装置の駆動に要する負荷駆動電圧を前記基準電圧として導出する請求項1に記載の空気調和装置。 The control unit
The air conditioner according to claim 1, wherein a load drive voltage required to drive the load device is derived as the reference voltage.
前記直流電圧が前記基準電圧未満の場合に、
前記負荷装置の駆動に要する負荷駆動電圧を導出し、導出した前記負荷駆動電圧が前記直流電圧以上であれば、前記交流電源からの電力が前記インバータ回路へ供給されるように前記電源接続部を制御する請求項1に記載の空気調和装置。 The control unit
If before Kijika current voltage is lower than the reference voltage,
Derives the load drive voltage required for driving the load device, the derived the load drive voltage before Kijika current voltage or der lever, the power supply so that power from the AC power is supplied to the inverter circuit The air conditioner according to claim 1, wherein the connection is controlled.
前記直流電圧が前記基準電圧未満の場合に、
導出した前記負荷駆動電圧が前記直流電圧未満であれば、前記直流電源からの電力が前記インバータ回路へ供給されるように前記電源接続部を制御する請求項3に記載の空気調和装置。 The control unit
If before Kijika current voltage is lower than the reference voltage,
If the derived the load driving voltage is less than the pre Kijika current voltage, the air conditioning apparatus according to claim 3, power from the DC power supply to control the power connection to supply to the inverter circuit.
少なくとも前記交流電源に接続される整流回路をさらに有し、
前記電源接続部は、
前記整流回路の出力端に接続されている請求項1〜4の何れか一項に記載の空気調和装置。 The power supply device
It further comprises a rectifier circuit connected to at least the AC power supply,
The power connection is:
The air conditioner according to any one of claims 1 to 4 , which is connected to an output end of the rectification circuit.
少なくとも前記交流電源に接続される整流回路をさらに有し、
前記電源接続部は、
前記整流回路の入力端に接続されている請求項1〜4の何れか一項に記載の空気調和装置。 The power supply device
It further comprises a rectifier circuit connected to at least the AC power supply,
The power connection is:
The air conditioning apparatus according to any one of claims 1 to 4 , which is connected to an input end of the rectification circuit.
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