JPH01308136A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、交流を直流に変換するコンバータと、この
コンバータの直流出力を交流に変換して圧縮機に供給す
ると共に、空調負荷に応じて圧縮機を能力制御運転する
インバータと、スイッチング素子を介してインバータに
直流を供給する蓄電池とを備えた空気調和装置に関する
ものである。

（従来の技術） 商用電源から電力を得て直流に変換するコンバータと、
このコンバータの出力を交流に変換して圧縮機駆動用の
電動機に供給するインバータとを備えた空気調和装置に
おいては、電源電圧の低下に応じて入力電流を増やすよ
うに制御するため、送配電インピーダンスの高い系統で
は、電源電圧がさらに低くなるという現象を呈する。こ
の点を改善するために蓄電池を設け、例えば、入力電流
が第１の設定値を超えたときこの蓄電池を放電させ、入
力電流がこの第１の設定値よりも低い第２の設定値以下
になったとき放電を停止させることにより交流入力電流
値を抑える構成の空気調和装置が提案されている。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来の空気調和装置では、蓄電池の放電電流を
一定に制御していたために、交流電源から得るべき電力
をも蓄電池から得るようになり、これが蓄電池の寿命を
縮める他、運転コストを高騰させてしまうという不具合
があった。このことを第８図および第９図を参照して以
下に説明する。

圧縮機の能力制御運転により、交流入力電流Ａが第８図
の実線で示したように増加するものとする。そして、こ
の電流が設定値１１に到達した段階で放電を開始すれば
、蓄電池放電電流Ｂは一点鎖線で示したように増大する
と同時に、交流入力電流Ａは設定値工２より僅かに大き
い値に減少し、インバータ電流Ｃは破線で示したように
両者を併せた値となる。その後、空調負荷の減少により
交流入力電流が設定値１２以下になると放電を中止させ
る。これによって、交流入力電流は設定値１１より僅か
に小さい値に回復し、交流電源のみの運転に移行する。

かかる制御を行った場合、設定値■１と■２との間にあ
る程度の幅、すなわち、ヒステリシス幅を持たせなけれ
ばならなくなる。本来、このヒステリシス幅に対応する
電力を、第９図に示すように、蓄電池ではなく交流電源
から得、その不足分のみを蓄電池から得るようにすれば
、単価の高い電池電力の消費量を低く抑えることができ
ると同時に、その充電回数を減らすことができるもので
ある。しかし、従来の空気調和装置はかかる構成にはな
っておらず、これがために蓄電池の寿命が縮められ、運
転コストが高騰してしまうという問題点があった。

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、蓄電池の寿命を伸ばすことができ、併せて、運転コ
ストを低減することのできる空気調和装置を得ることを
目的とする。

＝　　３　− 〔発明の構成〕 （課題を解決するための手段） 本発明は、コンバータの入力電流が設定値を超えたこと
を条件に蓄電池を放電させ、且、コンバータの入力電流
と設定値との偏差に応じた放電電流を流すように蓄電池
に直列接続されたスイッチング素子を制御する放電制御
部を備えたものである。

（作　用） この発明においては、コンバータの入力電流が設定値を
超えたことを条件に蓄電池を放電させる点で従来装置と
同様な制御を行うものの、その放電電流をコンバータの
入力電流と設定値との偏差に応じた値に制御するので、
交流電源から得られる電力に比較してコスト高となる蓄
電池電力の消費量が低く抑えられ、これによって、蓄電
池の寿命を伸ばすことができると同時に運転コストを低
減することができる。　　　　　゛ （実施例） 第１図はこの発明の一実施例の構成を、電力変換系統（
主回路とも言う）と併せて示した回路図である。同図に
おいて、交流電源１にはコンバータとしての整流回路２
の交流端子が接続され、その直流端子に、平滑用のコン
デンサ３と、インバータ４の直流端子とが接続されてい
る。このインバータ４の交流端子には、圧縮機６を駆動
する電動機５が接続されている。ここで、圧縮機６は四
方弁７、室内熱交換器８、膨張弁９およ□び室外熱交換
器１０と共に周知の冷凍サイクルを形成している。

一方、インバータ４の直流側にて電力の授受を行う蓄電
池１１が設けられている。そして、この蓄電池１１の電
力の授受、すなわち、充、放電を制御するために変流器
１２、充放電制御回路１３、スイッチング素子としての
充電用ＦＥＴ’１４および放電用ＦＥＴ１５、放電用ダ
イオード１６、充電用ダイオード１７、接点１８ａを有
する図示省略のパワーリレー１８、リアクトル］９、電
流検出用のシャント抵抗２０が設けられている。

このうち、変流器コ２は交流電源１と整流回路２との間
に設けられ、交流入力信号が充放電制御回路１３に加え
られるようになっている。また、充電用ＦＥＴ１４に放
電用ダイオード１６が、放電用ＦＥＴ１５に充電用ダイ
オード１７がそれぞれ並列接続され、これらを直列接続
した回路かコンデンサ３の両端に接続されると共に、充
放電制御回路１３に接続されている。そして、放電用Ｆ
ＥＴ１５の両端にリアクトル１９、接点１８ａ１蓄電池
１１およびシャント抵抗２０がこの順に直列回路が接続
されている。また、蓄電池１１とシャント抵抗２０の相
互接合点も充放電制御回路１３に接続され、シャント抵
抗２０を流れる電流信号が充放電制御回路１３に取込ま
れるようになっている。充放電制御回路１３は、放電制
御部１００、充電制御部２００および充放電制御部３０
０とでなり、主に、変流器１２の出力信号、シャント抵
抗２０の電流信号およびインバータ４の直流電圧信号に
基づいて、接点１８ａをオン、オフ制御すると共に、充
電用ＦＥＴ１４、放電用ＦＥＴ１５の各ゲートを制御し
てこれらをオン、オフ制御する。

なお、充放電制御回路１３の詳細な構成および動作につ
いては後述するが、この実施例の概略動作を以下に説明
する。

先ず、整流回路２は交流電源１の交流を倍電圧整流して
直流に変換し、コンデンサ３はこれを平滑する。インバ
ータ４はこの直流を入力し、空調負荷に対応する周波数
の交流に変換して電動機５に与える。電動機５は冷凍サ
イクルを形成する圧縮機６を駆動する。この場合、イン
バータ４は、図示省略の制御回路により、空調負荷に応
じた周波数で３相ブリツジ接続されたスイッチング素子
がオン、オフ制御され、これにより、圧縮機６の能力制
御運転が行われる。

一方、充放電制御回路１３は変流器１２の出力信号に基
づき、交流入力電流が設定値を超えたとき蓄電池１１を
放電させるが、その放電時には、接点１８ａをオン動作
させてリアクトル１９、放電用ダイオード１６を通して
インバータ４に直流電力を供給すると共に、放電用ＦＥ
Ｔ１５をオン、オフして放電電流を制御する。

また、充放電制御回路１３か蓄電池１１を充電させると
きには、接点１８ａをオン動作させると共に、充電用Ｆ
ＥＴ１４をオン、オフさせてコンデンサ３の両端電圧に
より、リアクトル１９および接点１８ａを介して充電電
流を流し、さらに、リアクトル１９の作用により充電用
ダイオード１７をも通して充電し、充電用ＦＥＴ１４の
オン、オフ時間により充電電流を制御する。

第２図は充放電制御回路１３のうちの放電制御部１００
の構成を示すブロック図である。これは、変流器１２の
出力信号に基づいて交流入力電流を検出する入力電流検
出回路２１と、放電開始電流を設定する放電開始電流設
定回路２２とを備えており、積分増幅回路２３は、これ
ら二つの入力信号を比較し、交流入力電流が放電開始電
流を超えたことを条件にしてその偏差分を積分して蓄電
池１１の放電電流に対応する電圧信号を生成するように
なっている。また、シャント抵抗２０の両端電圧を人力
して、実際の放電電流を検出する放電＝　　８　− 電流検出回路２４を備え、比較回路２５がその出力信号
と上記積分増幅回路２３の出力信号とを比較し、その大
小に対応した論理信号を出力する。

また、この論理信号に従ってゲート駆動回路２６が放電
用ＦＥＴ１５をオン、オフ制御する。

なお、交流入力電流が小さいとき、または、交流電源電
圧が確立されていないときに放電制御をすることがない
ように、小入力停止回路２７が入力電流検出回路２１の
出力信号を入力し、その値が所定値より小さいときにゲ
ート駆動回路２６に放電停止信号を与えるようになって
いる。一方、コンデンサ３の両端電圧、すなわち、イン
バータ４の入力電圧が過電圧になりかかっているときに
これを抑制するべく、その電圧が所定値を超えたときに
積分増幅回路２３の積分電圧を低下させるための直流過
電圧抑制回路２８を備えている。また、蓄電池１１の放
電電流が過大になれば、この蓄電池１１を損傷させるの
で、これを防ぐために、後述する放電電流制限回路が設
けられている。また、放電用Ｆ　Ｅ　Ｔ　１．５がオン
状態を続けた場合、放電電流の過大によりＦＥＴ１５が
破損するので、これを防止するため、過電流保護回路２
９が放電電流検出回路２４の出力信号を入力して、これ
が設定値を超えたときにゲート駆動回路２６に放電停止
信号を与えるようになっている。また、インバータ４の
入力電圧が過大になったときには、放電動作を完全に停
止させる必要があるので、その電圧が所定値を超えたと
きにゲート駆動回路２６に放電停止信号を与える直流過
電圧停止回路３０が設けられている。さらにまた、制御
電源電圧が出力されていないときに、放電動作を停止さ
せるべく、その電圧が所定値以下になったときに放電停
止信号を出力する放電禁止回路３１を備えている。

第３図は充放電制御回路１３のうちの充電制御部２００
の構成を示すブロック図である。同図において、積分増
幅回路３２はシャント抵抗２０の両端電圧を入力し、こ
れを積分増幅して実際の充電電流に対応する電圧を生成
するもので、その出力信号が比較回路３４の一方入力と
して加えられる。充電電流設定回路３３は蓄電池１１を
充電する最適な値を設定するもので、その設定信号が比
較回路３４の他方人力として加えられる。比較回路３４
はこれら二つの入力信号を比較し、その大小に応じた論
理信号を出力する。また、比較回路３４の出力に応じて
ゲート駆動回路３５が充電用ＦＥＴ１４をオン、オフ制
御する。なお、ゲート制御回路３５には後述する充電中
止信号が加えられるようになっている。

第４図は充放電制御回路］３のうちの充放電制御部３０
０の構成を示すブロック図である。同図において、クロ
ック発生回路３７は交流電源電圧を入力して零クロス点
毎にクロックパルスを発生するものである。充電時間設
定回路３８はこのクロックパルスを計数し、リセット時
点から一定時間、例えば、１５時間を経過した後に充電
中止信号を出力する。この場合、初期リセット回路３９
が交流電源より電力を得て各種の直流電圧をつくる制御
電源の電圧を検出して単一パルスを発生し、この単一パ
ルスによって充電時間設定回路３８をリセットさせる。

また、放電完了検出回路４０は蓄電池１１の電圧を検出
し、例えば、蓄電池を直列接続した１ブロツクの電圧が
所定値より低下したときに、蓄電池１１が放電を完了し
たものとして、放電禁止信号を出力する。一方、蓄電池
１］を充電したことにより満充電状態になったとき、そ
の劣化を防ぐべく充電を停止する必要性がある。

このため、電池電圧が過電圧になったことを検知して、
充電禁止信号を出力する電池過電圧検出回路４１が設け
られている。ところで、ニッケルーカドミウム電池等は
温度が一定値以下になると機能低下をきたすので、その
温度が一定値以上であるという条件と、インバータ主回
路電流が所定値以上であるときに、ここから充電電流を
取出すと、整流回路２を破壊させるおそれがあるため、
その電流上昇がないという条件のもとで、出力制御回路
４２は充電時間設定回路３８、放電完了検出回路４０、
電池過電圧検出回路４１の各出力信号にもとづいて放電
を可能にする充電中信号と、充電を中止するための放電
中止信号とを出力すると共に、パワーリレー１８を制御
するようになっている。

次に、第５図は整流回路２として倍電圧整流を採用し、
蓄電池１１として、１，２Ｖのニッケルーカドミウム電
池を１０個直列接続して１ブロツクとし、合計８ブロツ
クを直列接続したものを用いた場合の放電制御回路１０
０の具体的な構成を示す回路図である。この場合、ニッ
ケルーカドミウム電池は、その温度が０℃〜４５°Ｃの
範囲で充電でき、−２０℃〜４５°Ｃの範囲で放電でき
るという優れた充放電特性を有する他、過充電、過放電
に強く、充放電寿命でも優れている。

ここで、入力電流検出回路２１は、変流器１２の電流を
抵抗Ｒ１に流すと共に、この電流に比例した直流電圧を
抵抗ＲおよびコンデンサＣ１の並列回路の両端に発生せ
しめ、さらに、演算増幅器ＯＰ　ｉがこの電圧を増幅す
ることにより、交流入力電流に比例した電圧信号を出力
する。

放電開始電流設定回路２２は直列接続された抵抗Ｒ４、
Ｒ５てなり、図示省略の制御電源の直流電圧を分圧して
、放電を開始する電流に対応する電圧信号を出力する。

この場合、整流回路２に流し得る最大電流を２０Ａとす
ると、その９５％に相当する１９Ａを放電開始電流とし
ている。

積分増幅回路２３においては、演算増幅器ｏｐ　　　抵
抗Ｒ６、Ｒ７、コンデンサＣ２が一次２　ゝ 遅れの差動増幅回路を形成し、入力電流検出回路２１の
出力電圧と、放電開始電流設定回路２２の設定電圧とを
比較し、その偏差分を積分して出力する。また、その出
力が抵抗Ｒ８およびコンデンサＣ３でなる遅延回路で遅
延せしめられる。この遅延回路は交流入力電流が急速に
増加したときに生ずる放電電流の急激な増大を抑えると
共に、・入力端子のハンチングを防止することに役立っ
ている。また、ツェナーダイオードＺＤ、　、演算増幅
器ＯＰ３、ＯＦ２を中心とする回路は、ピークホールド
回路を形成し、ツェナーダイオードＺＤ１は遅延回路の
出力を制限し、結果的に蓄電池の最大実効放電電流を制
限する。なお、このピークホールド回路は、交流入力電
流か急減した場合や、蓄電池１１の容量が少なかった場
合に急に放電を停止すると交流入力電流がハンチングを
起こして、本来のインバータ制御が出来なくなることを
防止している。

放電電流検出回路２４は演算増幅器ＯＰ５、ＯＦ２を含
む２段の増幅回路により、シャント抵抗２０の両端電圧
を増幅して放電電流に対応する電圧信号を出力する。

比較回路２５では抵抗ＲおよびＲ１４の直列接続回路に
積分増幅回路２３の出力電圧を印加すると共に、演算増
幅器ＯＰ７で抵抗直列回路の両端電圧と積分増幅回路２
３の出力電圧とを比較する一方、演算増幅器ＯＰ８で抵
抗直列回路の分割電圧と積分増幅回路２３の出力電圧と
を比較している。この場合、放電電流検出回路２４は、
放電電流を検出しないとき数ｍＶ程度の負電圧を発生す
るようになっており、初期状態における演算増幅器ＯＰ
　の出力は「Ｌ」、演算増幅器ＯＰ８の出力はｒＨＪで
ある。そして、積分増幅回路２３が電圧を発生すると演
算増幅器ＯＰ７の出力はｒＨＪに反転し、実際に放電電
流が流れたことにより、放電電流検出回路２４がこれを
検出してその出力電圧を増大させると初期状態にもどる
。

ゲート駆動回路２６はノアゲートＮ０Ｒ１、Ｎ０Ｒ２を
含むフリップフロップと、その出力を定電圧と比較する
演算増幅器ＯＰ９と、トランジスタＴＲ−ＴＲ５を含む
ドライバ回路でなっている。そして、前述した比較回路
２５の演算増幅器ＯＰ７の出力がｒＬＪであるとき、ノ
アゲートＮ０Ｒ１の出力はｒＬＪで、演算増幅器ＯＰ　
９の出力はｒＨＪとなっており、さらに、ドライバ回路
のトランジスタＴＲ５ＴＲ５がオン状態になって放電用
ＦＥＴ１５に負バイアスを印加して放電用ＦＥＴ１５を
オフ状態に保持する。また、これとは反対に、比較回路
２５の演算増幅器ＯＰ７の出力がｒＨＪであるとき、ノ
アゲートＮ０Ｒ１の出力はｒＨＪで、演算増幅器ＯＰ９
の出力はｒＬＪとなり、さらに、ドライバ回路のトラン
ジー　　１６　　＝ スタＴＲがオフ状態に、ＴＲ４がオン状態になって放電
用ＦＥＴ１５に正バイアスを印加して放電用ＦＥＴ１５
をオン状態にする。この結果、放電電流は積分増幅回路
２３の出力電圧に対応する値に制御される。

直流過電圧抑制回路２８は主に、ツェナーダイオードＺ
Ｄ　　　）ランジスタＴＲ６、ＴＲ７でな４　ゝ す、コンデンサ３の両端電圧がツェナーダイオードのツ
ェナー電圧、例えば、２５０ｖを超えたときトランジス
タＴＲ６、ＴＲ７をオン動作させて積分増幅回路２３の
コンデンサＣ３の電圧を降下させて放電電流を減少させ
る。この結果、コンデンサ３の両端電圧を２５０Ｖ以下
に抑制することができる。

過電流保護回路２つはツェナーダイオードＺＤ５を含む
基準電圧回路と、放電電流検出回路２４の出力電圧と基
準電圧とを比較する演算増幅器ｏｐ　　と、ノアゲート
ＮＯＲ３、Ｎ０Ｒ４でな１す るフリップフロップとを備え、放電電流検出回路２４の
出力がツェナーダイオードＺＤ５によって定まる電圧、
すなわち、許容放電電流を８Ａとしたとき、この８Ａに
対応する基準電圧を超えると、演算増幅器ＯＰ１□の出
力がｒＨＪに反転し、ノアゲートＮＯＲ３の出力がｒＬ
Ｊに反転する。これにより、ゲート駆動回路２６の演算
増幅器ＯＰ９の反転入力端子がｒＨＪて放電中であって
もこれをｒＬＪにするので放電を停止させる。

直流過電圧停止回路３０は、コンデンサ３の両端電圧を
抵抗ＲおよびＲ３８で分圧する抵抗直列回路と、基準電
圧を抵抗ＲおよびＲ４ｏて分圧するもう一つの抵抗直列
回路と、分圧された各電圧を比較する演算増幅器０Ｐ１
２と、この演算増幅器の出力を反転させるトランジスタ
ＴＲ８を備え、コンデンサ３の両端電圧が、例えば、２
７０ｖを超えるとトランジスタＴＲ８をオン状態にして
、ゲート駆動回路２６の演算増幅器ＯＰ９の反転端子入
力をｒＬＪにして放電を停止させる。

放電禁止回路３１は、ツェナーダイオードＺＤ　　と、
抵抗ＲおよびコンデンサＣ９の並列回路とが直列接続さ
れ、この直列接続回路の両端に制御電源の直流電圧が印
加されている。また、ツェナーダイオードＺＤ　　と、
抵抗Ｒ４４およびコンデンサＣ９の並列回路との相互接
合点がトランジスタＴ　Ｒ９のベースに接続され、この
トランジスタＴＲのコレクタがＩ・ランジスタＴＲ１ｏ
のベ−スに接続されている。ここで、制御電源電圧がツ
ェナーダイオードＺＤ６のツェナー電圧を超えておれば
、トランジスタＴ　Ｒ９がオン状態にあり、トランジス
タＴ　Ｒ１ｏはオフ状態にある。しかし、交流電源電圧
がツェナーダイオードＺＤ６のツェナー電圧以下になる
と、トランジスタＴＲ９、Ｔ　Ｒｔ　ｏの状態が反転し
、ゲート駆動回路２６の演算増幅器ＯＰ９の反転端子入
力をｒＬＪにして放電を停止させる。しかして、この放
電禁止回路３１は制御電源電圧が確立されていないこと
を条件に放電を停止する。

次に、第６図は上述した蓄電池１１の充電制御部２００
の具体的な構成を示す回路図である。

ここで、積分増幅回路３２は、カスケードに接続された
３個の演算増幅器ＯＰ　１３．０Ｐ１４．０Ｐ１５を有
し、シャント抵抗２０に発生する電圧を入力して、充電
電流値に対応する電圧信号を生成する。

充電電流設定回路３３は、抵抗Ｒ５８と、ツェナーダイ
オードＺＤ　　およびコンデンサＣＪｏの並列接続回路
とを直列接続し、その両端に図示省略の直流電圧を印加
することにより、充電電流０．　１Ｃ＝３５０ｍＡに対
応する電圧を発生させ、この電圧を抵抗ＲおよびＲ６ｏ
の直列回路の両端に印加するようになっている。したが
って、この充電電流設定回路３３から３５０ｍＡに対応
する電圧と、これよりも極めて小さい３５ｍＡに対応す
る電圧が出力される。

比較回路３４は２個の演算増幅器０Ｐ１６．０Ｐ１７を
有し、このうち、演算増幅器０Ｐ１６の非反転入力端子
に積分増幅回路３２の出力が、反転入力端子には充電電
流設定回路３３の３５０ｍＡに対応する電圧がそれぞれ
加えられる。また、演算増幅器０Ｐ１７の非反転入力端
子には充電電流設定回路３３の３５ｍＡに対応する電圧
が、反転入力端子には積分増幅回路３２の出力がそれぞ
れ加えられる。従って、充電電流が零のとき、演算増幅
器０Ｐ１６の出力は「Ｌ」、演算増幅器０Ｐ１７の出力
はｒＨＪであり、その後、充電電流が増大して、積分増
幅器３２の出力電圧が３５０ｍＡに対応する電圧を超え
ると演算増幅器０Ｐ１６の出力は「Ｈ」、演算増幅器Ｏ
Ｐ１□の出力はｒＬＪに変化し、さらに、充電電流が減
少して積分増幅器３２の出力電圧が３５ｍＡに対応する
電圧よりも下がると、演算増幅器０Ｐ１６の出力は「Ｌ
」、演算増幅器ＯＰ　１７の出力はｒＨＪとなる。

ゲート駆動回路３５は、ノアゲートＮ０Ｒ５およびＮ０
Ｒ６でなるフリップフロップと、インバータＩＶ　　−
ＩＶ　　　コンデンサＣ１１〜Ｃ１２、抵１　　　　４
　ゝ 抗ＲＲダイオードＤ１゜でなるタイマ回路６１ゝ　　６
２ゝ と、コンデンサ　〜Ｃ抵抗Ｒ６３〜Ｒ８９、イン１３　
　１５ゝ バークＩＶ　　　ＩＶ　　　ｌ−ランジスタＴＲ，，お
よ５　ゝ　　　　８　ゝ びパルストランスＰＴてなるパルス発生回路とて構成さ
れている。ここで、充電電流か３５０ｍＡより小さい状
態で、演算増幅器０Ｐ１６の出力が「Ｌ」、演算増幅器
０Ｐ１７の出力がｒＨＪてあれば、フリップフロップを
構成するノアゲートＮ。

Ｒ５の出力は「Ｈ」、Ｎ０Ｒ６の出力はｒＬＪである。

ノアゲートＮ０Ｒ５の出力がｒＨＪであれば、トランジ
スタＴ　Ｒｔ　ｉがオン動作し、パルストランスＰＴを
介して、充電用ＦＥＴ１４のゲートにパルス信号を与え
てこれをオン状態にして充電する。なお、充電が遅く、
トランジスタＴＲ１１のオン時間が長すぎると、このト
ランジスタＴ　Ｒｉ　ｔを破壊させるおそれがあるので
、インバーターＶ　−Ｉｖ４、コンデンサＣ１１〜ＣＩ
２等でなるタイマ回路の出力レベルの反転を待ってフリ
ップフロップの状態を反転させてトランジスタＴＲ１１
をオフにしてこれを保護するようにっている。次に、充
電電流が３５０ｍＡを超えるとノアゲートＮ０Ｒ５、Ｎ
０Ｒ６の状態が反転して充電を停止する。次に、充電電
流が降下して３５ｍＡ以下になるとノアゲートＮＯＲＮ
０Ｒ６の５　ゝ 状態がさらに反転して充電を開始する。以上の動作を繰
返すことにより、充電中止の条件が成立するまで蓄電池
１１を充電し続ける。

第７図は放電制御部３００の詳細な構成を示す回路図で
あり、クロック発生回路３７は抵抗Ｒ７４およびダイオ
ードＤ１３を介して、ホトカプラを形成する発光ダイオ
ードＤ１４に交流電流の半波を流し、同じく、ホトカプ
ラを形成ホトトランジスタＴＲ１４のコレクタにクロッ
クパルスを発生させる。

すなわち、交流電源電圧の１周期毎に一つのクロックパ
ルスを発生させる。

充電時間設定回路３８は、主に、２個のカウンタＣ０Ｕ
ＮＴ　　、Ｃ０ＵＮＴ２と、ダイオードＤ１５、Ｄ１６
、Ｄ１７とてなり、このうち、カウンタＣ０ＵＮＴ１が
クロック発生回路３７のクロックパルスを計数し、この
カウンタＣ０ＵＮＴ１がオーバフローする回数をカウン
タＣ０ＵＮＴ２が計数し、１５時間後に充電を中止する
ためのｒＨＪの信号を出力すると共に、この信号をカウ
ンタ気 Ｃ０ＵＮＴ１の入力にフィードバックしてカウント動作
を停止する。

初期リセット回路３９はダイオードＤ１８および抵抗Ｒ
の並列接続回路と、コンデンサＣ１゜および抵抗Ｒ７８
の並列接続回路とを直列接続してその両端に制御電源電
圧を印加し、二つの並列接続回路の中間に発生する電圧
を、インバーターｖ８を介して出力するようになってい
る。従って、制御電源電圧が確立されたとき、単一のパ
ルスを出力してカウンタＣ０ＵＮＴ　５ＣＯＵＮＴ２を
リセ■ ツトすると共に、後述する放電完了検出回路４０のフリ
ップフロップ回路をリセットする。

放電完了検出回路４０は、蓄電池１１の１ブロツク毎に
その電圧をチエツクするようになっている。すなわち、
第１番目のブロックには抵抗Ｒ７９、ツェナーダイオー
ドＺＤ８、ホトカプラを構成する発光ダイオードＤ１９
の直列回路が接続され、ホトカプラを構成するホトトラ
ンジスタＴＲ１，のコレクタの電圧をトランジスタＴＲ
１７のベースに加えている。また、第８番目のブロック
には抵抗Ｒ１ツエナーダイオードＺＤ９、ホトカプラを
構成する発光ダイオードＤ２ｏの直列回路が接続され、
ホトカプラを構成するホトトランジスタＴＲのコレクタ
の電圧をトランジスタＴ　Ｒ１７のベースに加えている
。そして、トランジスタＴＲの出力はトランジスタＴ　
Ｒｔｐ、のベースに加えられている。従って、第１乃至
第８ブロツクの全てがツェナーダイオードのツェナー電
圧以上、例えば、ＩＯＶ以上であれば、トランジスタＴ
Ｒはオフ状態で、トランジスタＴ　Ｒ１ｇはオン状態で
ある。また、第１乃至第８ブロツクのいずれか一つ以上
が１０　Ｖ以下になると、トランジスタＴＲはオン状態
で、トランジスタＴ　Ｒｔ　ｓは第フ状態になる。この
トランジスタＴ　Ｒ１ｇのコレクタ電圧は、ノアゲート
ＮＯＲＮ０Ｒ８でなる７　ゝ フリップフロップに加えられるが、このフリップフロッ
プは前記初期リセット回路でリセットされその出力は「
Ｈ」、すなわち、放電可能の状態になっており、いずれ
か一つのブロックの電池電圧が不足して、トランジスタ
Ｔ　Ｒｔ　ｓがオフ状態になると、ノアゲートＮ０Ｒ８
の出力はｒＬＪになる。

電池過電圧検出回路４１は、蓄電池１１の過充電を防止
するもので、抵抗Ｒ８６、Ｒ８７を直列接続してなる分
圧回路と、分圧された電圧が所定値以上あるか否かを検
知するツェナーダイオードＺＤ　　と、出力用のトラン
ジスタＴ　Ｒ１９、Ｔ　Ｒ２０と、ノアゲートＮＯＲ、
Ｎ０Ｒ１ｏでなるフリップフロップとで構成されている
。この場合、電池電圧が、例えば、１６５Ｖ以下であれ
ば、ツェナーダイオードｚＤ１ｏに電流は流れずトラン
ジスタＴＲ１９はオフ状態にあり、トランジスタＴ　Ｒ
２０がオン状態となってフリップフロップを構成するノ
アゲートＮ０Ｒ１ｏの出力はｒＨＪになって充電可能の
状態にある。蓄電池］１が充電されたことにより、その
電圧が１６５ｖを超えると、ツェナーダイオードＺ　Ｄ
　ｔ　ｏに電流が流れると共に、トランジスタＴＲ１９
がオン状態に、トランジスタＴ　Ｒ２０がオフ状態にな
り、この結果、ノアゲートＮ０Ｒ１ｏの出力は充電禁止
を意味するｒ　Ｌ　Ｊに変化する。

出力制御回路４２はナントゲートＮＡＮＤを備え、その
入力として図示省略の主回路電流検出装置の出力、ずな
わぢ、通常時にはｒＬＪで、所定値を超えるとｒＨＪに
なる電流」二昇信号と、電池１１の温度がその機能を発
揮できないようになるとｒＨＪになる温度低下信号と、
充電期間が満了するとｒＨＪになる充電時間設定回路３
８の出力と、放電を禁止する状態で「Ｌ」、放電可能の
状態でｒＨＪになる放電完了検出回路４０の出力と、充
電可能の状態で「Ｈ」、充電禁止の状態でｒＬＪとなる
電池過電圧検知回路４１の出力をインバータ■■１ｏで
反転した信号とが加えられている。しかして、ナントゲ
ートＮＡＮＤは、充電しても同等支障のないときレベル
がＩ”Ｉ（Ｊて、充電に支障かある状態でレベルがｒＬ
Ｊになる充電中止信号を出力して前述した充電制御部２
００のゲート駆動回路３５に加えるようになっている。

また、出力制御回路４２は放電禁止の時にｒＬＪとなる
放電　　２７　− 電完了検出回路４０の出力をインバータＩ■９で反転し
て、前述した放電制御部１００のゲート駆動回路２６に
加えている。さらにまた、この出力制御回路は、放電可
能の状態てｒＨＪになる放電完了検出回路４０の出力信
号と、充電可能の状態でｒＨＪになる電池過電圧検出回
路３］の出力信号により、パワーリレー１８を励磁して
、接点１８ａ（第１図）を閉成させる。なお、ナントゲ
ートＮＡＮＤがレベル「Ｌ」の充電中止の信号を出力し
たとき、インバータ■Ｖ７を介して充電時間設定回路３
８をリセットする。

なお、この実施例に用いたニッケルーカドミウム電池は
、充放電を５００回繰返すとその機能を失うとされてい
るが、実際にテストしたところでは充放電を２０００回
繰返しても使用可能という結果がでている。従って、充
放電を適切に制御すれば、空気調和装置に搭載して電力
不足分を補充できると結論づけることができる。すなわ
ち、この蓄電池を冬期の朝、夕のみ５箇月間使用し、そ
れ以外の時間に充電するものとすれば、１年に１５０回
の充放電が繰返されるのみて、かかる使用状態でも約７
年もの間、使用することができることになる。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかなように、この発明によれば
、コンバータの入力電流が設定値を超えたことを条件に
蓄電池を放電させると共に、放電電流をコンバータの入
力電流と設定値との偏差に応じた値に制御するので、交
流電源からの電力に比較してコスト高となる蓄電池電力
の消費量が低く抑えられ、これによって、蓄電池の寿命
を伸ばすことができると同時に運転コストを低減するこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の全体的な構成を、部分的
にブロックで示した回路図、第２図乃至第４図は同実施
例の主要部の概略構成を示すブロック図、第５図乃至第
７図は同実施例の主要部の詳細な構成を示す回路図、第
８図は空気調和装置に蓄電池を搭載した場合の従来の放
電制御例を説明するための説明図、第９図は空気調和装
置に蓄電池を搭載した場合の好ましい制御例を説明する
だめの説明図である。 ２・・・整流回路、３・・・コンデンサ、４・・・イン
バータ、５・・・電動機、６・・・圧縮機、１１・・・
蓄電池、１３・・・充放電制御回路、１４・・・充電用
ＦＥＴ。 １　　　　　　　１５・・放電用ＦＥＴ、］６・・・放
電用ダイオード、１７・・・充電用ダイオード、１８ａ
・・・パワーリレー接点、１９・・・リアクトル、２０
・・・シャント抵抗、１００・・・放電制御部、２００
・・・充電制御部、３００・・・充放電制御部。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 商用電源の交流をコンバータで直流に変換し、この直流
   をインバータにより交流に交換して圧縮機を駆動すると
   共に、空調負荷に応じて前記圧縮機を能力制御運転し、
   且、スイッチング素子を介して蓄電池の直流を前記イン
   バータに供給する空気調和装置において、前記コンバー
   タの入力電流が設定値を超えたことを条件に前記蓄電池
   を放電させ、且、前記入力電流と設定値との偏差に応じ
   た放電電流を流すように前記スイッチング素子を制御す
   る放電制御部を備えたことを特徴とする空気調和装置。