JPH0764658A - Power conversion system - Google Patents

Power conversion system

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Publication number
JPH0764658A
JPH0764658A JP5211767A JP21176793A JPH0764658A JP H0764658 A JPH0764658 A JP H0764658A JP 5211767 A JP5211767 A JP 5211767A JP 21176793 A JP21176793 A JP 21176793A JP H0764658 A JPH0764658 A JP H0764658A
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JP
Japan
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converter
power
duty ratio
load
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP5211767A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Shiono
修 塩野
Mitsuo Hayashibara
光男 林原
Takeshi Hiranuma
平沼  健
Toru Kitayama
亨 北山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Control Of Electrical Variables (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To operate an energy converting means with high efficiency while keeping the voltage of a DC part at an approximately constant level in a power conversion system which restores the remaining power to a commercial power supply out of the power that is generated by the energy converting means and privately consumed. CONSTITUTION:The voltmeters and the ammeters (3, 4, 10, 11, 14 and 15) are placed between an energy converting means 121 and a DC/DC converter 12, between a DC load 120 and a bidirectional converter 13, and between a commercial power supply 1 and the converter 13 respectively. The time ratio of the converter 12 is changed by a system control circuit 18 based on the result of comparison carried out between the output signals of the voltmeter and the ammeter provided between the means 121 and the converter 12 and the output signals of the voltmeter and the ammeter placed between the load 120 and the converter 13. Then the power is regenerated and run at the converter 13 based on the time ratio set by the circuit 18. Thus the means 121 can be operated at the maximum output point and also the voltage applied to the load 120 can be controlled approximately at a constant level.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は太陽電池,熱電素子等の
エネルギ変換手段から得られる電力で自家消費電力を賄
いその余剰電力を商用電源系統へ回生する分散型発電シ
ステムに係り、特に、エネルギ変換手段を常に最大出力
状態に保つのに好適な分散型発電システムの電力変換シ
ステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a distributed power generation system for supplying self-consumed power with electric power obtained from energy conversion means such as a solar cell and a thermoelectric element, and regenerating the surplus power to a commercial power supply system. The present invention relates to a power conversion system of a distributed power generation system that is suitable for always maintaining the conversion means in the maximum output state.

【0002】[0002]

【従来の技術】自家の屋根に設置した太陽電池等で発電
した電力を家庭用電気機器に供給し、余剰電力を商用電
源へ回生する従来技術として、特開昭62-221014号公報
記載の電力変換装置がある。この従来技術を図2に示
す。この従来技術では、太陽電池141の出力をダイオ
−ド140を通してインバータ(直流負荷)143に供
給して交流電力に変換し、家庭用電気機器等の負荷14
5を動作させている。そして、余剰電力は、倍電圧整流
回路137aを通し、商用電源131側に回生するよう
にしている。
2. Description of the Related Art As a conventional technique for supplying electric power generated by a solar cell or the like installed on the roof of a home to household electrical equipment and regenerating surplus power to a commercial power source, the electric power described in Japanese Patent Laid-Open No. 62-221014 There is a converter. This prior art is shown in FIG. In this conventional technique, the output of the solar cell 141 is supplied to an inverter (DC load) 143 through the diode 140 to be converted into AC power, and the load 14 such as household electrical equipment
5 is operating. Then, the surplus power is regenerated to the commercial power supply 131 side through the voltage doubler rectifier circuit 137a.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、太陽
電池の特性及び直流負荷であるインバ−タの負荷特性か
ら決まる動作電圧と、倍電圧回路の最高電圧との間の大
小関係や、太陽電池の最大出力点の日射量依存性,温度
依存性等について配慮がなく、天候状態や発電システム
の運転状態等によっては、太陽電池の電力を十分に取り
出せない場合が生じうるという問題がある。
SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned prior art is related to the magnitude relationship between the operating voltage determined by the characteristics of the solar cell and the load characteristics of the inverter, which is a DC load, and the maximum voltage of the voltage doubler circuit. There is a problem in that the solar cell may not be able to take out sufficient electric power depending on the weather conditions, the operating conditions of the power generation system, etc. without considering the solar radiation dependency and temperature dependency of the maximum output point of the battery.

【0004】図3は、太陽電池の出力特性,負荷特性,
太陽電池の特性及び直流負荷から決まる動作点,太陽電
池の最大出力点を示す図である。図3では、動作点の電
圧が倍電圧整流回路の最高電圧Vcomよりも低い場合を
示す。この場合、太陽電池の電力を商用電源側に回生で
きれば、動作点の電圧を下げることができ、太陽電池を
最大出力点で運転することが可能となる。しかし、動作
点の電圧が倍電圧整流回路の最高電圧Vcomよりも低電
圧側にあるため、電力回生ができず、動作点を下げるこ
とはできない。そのため、図3に示す様に、太陽電池が
発電可能な電力(最大出力)は、負荷の消費電力よりも
はるかに大きいにもかかわらず、太陽電池が実際に供給
している電力は、負荷の消費電力のみとなっている。
FIG. 3 shows the output characteristics, load characteristics, and
It is a figure which shows the operating point determined from the characteristic and DC load of a solar cell, and the maximum output point of a solar cell. FIG. 3 shows a case where the voltage at the operating point is lower than the maximum voltage Vcom of the voltage doubler rectifier circuit. In this case, if the power of the solar cell can be regenerated to the commercial power source side, the voltage at the operating point can be lowered, and the solar cell can be operated at the maximum output point. However, since the voltage at the operating point is on the lower voltage side than the maximum voltage Vcom of the voltage doubler rectifier circuit, power regeneration cannot be performed and the operating point cannot be lowered. Therefore, as shown in FIG. 3, although the electric power (maximum output) that the solar cell can generate is much larger than the power consumption of the load, the electric power actually supplied by the solar cell is Only power consumption.

【0005】この場合、太陽電池の枚数を増やすことに
より、太陽電池の最大出力点の電圧を倍電圧整流回路の
最高電圧Vcomより上げ、太陽電池の電力を商用電源側
に回生するようにすれば、太陽電池を最大出力点で動作
できる。図4(a)はそれを示す一例である。太陽電池
の枚数を増やすことによって、太陽電池の特性と負荷特
性とから決まる動作点は、動作点1になる。この状態か
ら電力を商用電源側に回生すると、太陽電池の動作点
は、動作点1から動作点2へと移動し、直流負荷の動作
点は、動作点1から動作点3へ移動する。この状態にお
いて、太陽電池の出力は、図4(b)に示すように、直
流負荷と商用電源の双方に供給される。
In this case, by increasing the number of solar cells, the voltage at the maximum output point of the solar cells is raised above the maximum voltage Vcom of the voltage doubler rectifier circuit, and the power of the solar cells is regenerated to the commercial power source side. The solar cell can operate at the maximum output point. FIG. 4A is an example showing that. By increasing the number of solar cells, the operating point determined by the characteristics of the solar cells and the load characteristics becomes operating point 1. When electric power is regenerated from this state to the commercial power source side, the operating point of the solar cell moves from the operating point 1 to the operating point 2 and the operating point of the DC load moves from the operating point 1 to the operating point 3. In this state, the output of the solar cell is supplied to both the DC load and the commercial power source, as shown in FIG.

【0006】一般に、次の(イ),(ロ)のいずれかの
場合には、太陽電池の発電電力を商用電源側に回生ある
いは力行でき、太陽電池をその最大出力点で動作させる
ことが可能となる。 (イ)太陽電池の最大出力が直流負荷の消費電力よりも
大きく、太陽電池の最大出力点と直流負荷動作点が、倍
電圧整流回路の最高電圧より大きい場合、 (ロ)太陽電池の最大出力が直流負荷の消費電力よりも
小さく、太陽電池の最大出力点と直流負荷動作点が、倍
電圧整流回路の最高電圧より小さい場合。
Generally, in any of the following cases (a) and (b), the power generated by the solar cell can be regenerated or power-driven to the commercial power source side, and the solar cell can be operated at its maximum output point. Becomes (A) When the maximum output of the solar cell is greater than the power consumption of the DC load, and the maximum output point of the solar cell and the DC load operating point are higher than the maximum voltage of the voltage doubler rectifier circuit, (b) the maximum output of the solar cell Is smaller than the power consumption of the DC load, and the maximum output point of the solar cell and the DC load operating point are smaller than the maximum voltage of the voltage doubler rectifier circuit.

【0007】図5(a),(b)は、上記(イ),
(ロ)の場合に、太陽電池をその最大出力点で動作させ
ることができることを示す図である。上記の(イ)の場
合には、図5(a)に示す様に図中の負荷特性では(こ
の場合は、図4(a)の説明と同じである。)、動作点
1(電圧V1)で動作していた太陽電池から商用電源側
への回生電力量を増加させると、動作点が移動してその
電圧はV2となり、太陽電池をその最大出力点で運転す
ることが可能となる。逆に、太陽電池が電圧V3を動作
点として動作していた場合には、回生電力量を減ずるこ
とで、動作点の電圧をV2に移動でき、同様に太陽電池
をその最大出力点で運転することが可能となる。
FIGS. 5 (a) and 5 (b) show the above (a),
It is a figure which shows that a solar cell can be operated at the maximum output point in the case of (b). In the above case (a), as shown in FIG. 5 (a), in the load characteristics in the figure (in this case, the same as the description of FIG. 4 (a)), the operating point 1 (voltage V1). When the amount of regenerated electric power from the solar cell operating in (1) to the commercial power source side is increased, the operating point moves and the voltage becomes V2, and the solar cell can be operated at the maximum output point. On the contrary, when the solar cell is operating with the voltage V3 as the operating point, the voltage at the operating point can be moved to V2 by reducing the regenerative electric energy, and the solar cell is similarly operated at the maximum output point. It becomes possible.

【0008】上記の(ロ)の場合には、図5(b)に示
す様に図中の負荷特性では、動作点(電圧V1)で動作
している商用電源から負荷への力行電力量を減少させる
と、動作点は電圧V2へと移動し、太陽電池をその最大
出力点で動作させることが可能となる。逆に、太陽電池
が電圧V3の動作点で動作しているときに、負荷への力
行電力量を増加させると、動作点は電圧V2に移動し、
太陽電池をその最大出力点で動作させることが可能とな
る。
In the case of the above (b), as shown in FIG. 5 (b), the load characteristic in the figure shows the power running power amount from the commercial power source operating at the operating point (voltage V1) to the load. When reduced, the operating point moves to voltage V2, allowing the solar cell to operate at its maximum output point. On the contrary, when the power running power to the load is increased while the solar cell is operating at the operating point of voltage V3, the operating point moves to voltage V2,
It is possible to operate the solar cell at its maximum output point.

【0009】しかし、動作状態を常に(イ)もしくは
(ロ)に保つことは難しい。例えば、室温で(イ)の状
態を保っていたとしても、太陽電池の最大出力点は、図
6に示す様に、温度と共に低電圧側へ大きく移動するた
め、図3の場合と同様に、太陽電池は十分な余剰電力を
生み出せる能力がありながら、それを取り出せないとい
った問題が生じることがある。
However, it is difficult to always keep the operating state in (a) or (b). For example, even if the state of (a) is kept at room temperature, the maximum output point of the solar cell largely moves to the low voltage side with the temperature as shown in FIG. 6, and thus, as in the case of FIG. Although solar cells have the ability to generate sufficient surplus power, there may be a problem in that they cannot be extracted.

【0010】そこで、次善の策として、太陽電池の直列
枚数を増やすことが考えられる。しかしこの場合でも、
図7に示す様に、日射量が下がると太陽電池が直流負荷
の消費電力を賄えなくなってしまうことがある。また、
日射量が変動すると、直流負荷の動作点が、動作点2
(もしくは最大出力点:電力回生をして動作点が最大出
力点に移動した場合)と動作点1との間を往復してしま
うことになる。このことは、例えばモータを直流負荷と
して用いた場合、日射量の変動でモータに加わる電圧が
大きく変動し、安定した運転ができなくなることを意味
する。更に、太陽電池の最大出力点が高電圧に位置する
ため、太陽電池を最大出力点で運転するには、ソ−ラエ
アコン内部および周囲の機器に余分な負担がかからない
ようにする必要が生じる。
Therefore, as a suboptimal measure, it is possible to increase the number of solar cells in series. But even in this case,
As shown in FIG. 7, when the amount of solar radiation decreases, the solar cell may not be able to cover the power consumption of the DC load. Also,
When the amount of solar radiation fluctuates, the operating point of the DC load becomes the operating point 2
(Or, the maximum output point: when the operating point moves to the maximum output point after power regeneration) and the operating point 1 are reciprocated. This means that, for example, when the motor is used as a DC load, the voltage applied to the motor fluctuates greatly due to fluctuations in the amount of solar radiation, and stable operation cannot be performed. Further, since the maximum output point of the solar cell is located at a high voltage, it becomes necessary to operate the solar cell at the maximum output point without applying an extra burden to the equipment inside and around the solar air conditioner.

【0011】これらの問題点は、熱電素子をエネルギ変
換手段として用いた場合も同様であり、熱電素子を最大
出力点で運転することができず、また、直流負荷に加わ
る電圧が大きく変化する等の問題がある。
These problems are the same when the thermoelectric element is used as the energy converting means, the thermoelectric element cannot be operated at the maximum output point, and the voltage applied to the DC load changes greatly. I have a problem.

【0012】この問題は、DC−DCコンバ−タを用い
ることで、解決できる可能性がある。DC−DCコンバ
−タは、入力信号(時比率)を変えることで出力電力を
ほぼ一定に保ったまま出力側の電圧値と電流値を変化で
きるので、太陽電池や熱電素子等の最大出力点と直流負
荷との動作点を、上記の(イ)または(ロ)の状態にす
ることができる。しかし、ユ−ザの使用する太陽電池や
熱電素子等のエネルギ変換手段の特性は様々であり、動
作点を最適な状態に保つには、使用するエネルギ変換手
段の特性デ−タ等を、システム制御回路に設定しなけれ
ばならない。さらに、使用するエネルギ変換手段の温
度,日射量等も計測し、その計測結果をシステム制御回
路に入力しなければならず、ユ−ザに多大の負担を与え
ることになる。
There is a possibility that this problem can be solved by using a DC-DC converter. The DC-DC converter can change the voltage value and the current value on the output side while keeping the output power almost constant by changing the input signal (duty ratio), so the maximum output point of the solar cell, thermoelectric element, etc. The operating points of the DC load and the DC load can be set to the above state (a) or (b). However, the characteristics of the energy conversion means such as solar cells and thermoelectric elements used by the user are various, and in order to keep the operating point in an optimum state, the characteristic data of the energy conversion means to be used should be set in the system. Must be set in the control circuit. Furthermore, the temperature of the energy converting means used, the amount of solar radiation, etc. must be measured and the measurement result must be input to the system control circuit, which imposes a heavy burden on the user.

【0013】ユーザの負担の大きいシステムは普及が望
めないので、単に、エネルギ変換手段をソ−ラエアコン
に連結するだけで、エネルギ変換手段を常に最大出力で
運転できる構成にする必要がある。また、ソ−ラエアコ
ンでDC−DCコンバ−タを使う場合、エネルギ変換手
段の出力電圧以上の高電圧がDC−DCコンバータから
出力され、これがインバ−タに印加されることがある。
斯かる事態が生じても、トラブルが生じないシステム構
成にする必要がある。更に、異常が発生しても、確実に
安全側へシステムを切り替える構成にする必要もある。
更にまた、安全対策的な意味において、あるいは省エネ
ルギを喚起する意味から、ユ−ザが発電システムの運転
状況を容易に把握できる構成にするのが望ましい。
Since a system that imposes a heavy burden on the user cannot be expected to spread, it is necessary to make the energy converting means always operable at the maximum output simply by connecting the energy converting means to the solar air conditioner. When a DC-DC converter is used in a solar air conditioner, a high voltage higher than the output voltage of the energy converting means may be output from the DC-DC converter and applied to the inverter.
Even if such a situation occurs, it is necessary to have a system configuration that does not cause trouble. Furthermore, even if an abnormality occurs, it is necessary to ensure that the system is switched to the safe side.
Furthermore, it is desirable that the user can easily understand the operation status of the power generation system from the viewpoint of safety measures or from the viewpoint of promoting energy saving.

【0014】本発明の第1の目的は、使用するエネルギ
変換手段の特性や使用環境に関係なく、エネルギ変換手
段を最大出力状態に保てる電力変換システムを提供する
ことにある。
A first object of the present invention is to provide a power conversion system capable of keeping the energy converting means in the maximum output state regardless of the characteristics of the energy converting means used or the environment of use.

【0015】本発明の第2の目的は、直流負荷の入力電
圧が設定範囲を逸脱することのない電力変換システムを
提供することにある。
A second object of the present invention is to provide a power conversion system in which the input voltage of the DC load does not deviate from the set range.

【0016】本発明の第3の目的は、システム制御の誤
動作が起こりにくい電力変換システムを提供することに
ある。
A third object of the present invention is to provide a power conversion system in which malfunction of system control is unlikely to occur.

【0017】本発明の第4の目的は、電力変換システム
が誤動作を起こした場合でも確実にシステムを安全側へ
切り替えることができ、さらにシステムの運転状況を容
易に監視できる電力変換システムを提供することであ
る。
A fourth object of the present invention is to provide a power conversion system which can surely switch the system to the safe side even when the power conversion system malfunctions and can easily monitor the operating condition of the system. That is.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的は、エネ
ルギ変換手段と、DC−DCコンバ−タと、商用電源か
らの交流電力を直流電力に変換する機能及び直流電力を
交流電力に変換する機能を有する双方向コンバ−タと、
直流負荷とを備え、エネルギ変換手段の出力側とDC−
DCコンバ−タの入力側とを接続し、DC−DCコンバ
−タの出力側と、双方向コンバ−タの直流部及び直流負
荷とを接続した電力変換システムにおいて、DC−DC
コンバ−タと直流負荷もしくは双方向コンバータの間に
第1電流計を設け、直流負荷と双方向コンバータの間に
第2電流計を設け、DC−DCコンバータと直流負荷も
しくは双方向コンバータの間あるいは直流負荷と双方向
コンバータの間の直流部に電圧計を設けると共に、第1
電流計と第2電流計と電圧計の検出信号に基づきDC−
DCコンバータの時比率を変化させる時比率設定手段
と、該時比率設定手段で設定された時比率のもとで双方
向コンバータに電力を回生あるいは力行させる制御手段
とを設けることで、達成される(請求項1)。
The first object of the present invention is to convert the AC power from the energy converting means, the DC-DC converter, and the commercial power supply into the DC power, and to convert the DC power into the AC power. A bidirectional converter having a function of
A DC load, and an output side of the energy conversion means and a DC-
In a power conversion system in which an input side of a DC converter is connected and an output side of a DC-DC converter is connected to a DC section and a DC load of a bidirectional converter, a DC-DC
A first ammeter is provided between the converter and the DC load or the bidirectional converter, a second ammeter is provided between the DC load and the bidirectional converter, and between the DC-DC converter and the DC load or the bidirectional converter, or A voltmeter is provided in the DC section between the DC load and the bidirectional converter, and
DC- based on the detection signals of the ammeter, the second ammeter and the voltmeter
This is achieved by providing a duty ratio setting means for changing the duty ratio of the DC converter and a control means for causing the bidirectional converter to regenerate or power the power under the duty ratio set by the duty ratio setting means. (Claim 1).

【0019】上記第1の目的はまた、少なくとも、エネ
ルギ変換手段とDC−DCコンバ−タとの間に第1電圧
計,第1電流計を設けると共に、直流負荷と双方向コン
バータとの間の直流部に第2電圧計,第2電流計を設
け、第1電流計,第2電流計,第1電圧計,第2電圧計
の検出信号に基づきDC−DCコンバータの時比率を変
化させる時比率設定手段と、該時比率設定手段で設定さ
れた時比率のもとで双方向コンバータに電力を回生ある
いは力行させる制御手段とを設けることで、達成される
(請求項2)。
The first object is also to provide at least a first voltmeter and a first ammeter between the energy converting means and the DC-DC converter, and to connect between the DC load and the bidirectional converter. When a second voltmeter and a second ammeter are provided in the DC part and the duty ratio of the DC-DC converter is changed based on the detection signals of the first ammeter, the second ammeter, the first voltmeter and the second voltmeter. This is achieved by providing a ratio setting means and a control means for causing the bidirectional converter to regenerate or power-run electric power based on the duty ratio set by the duty ratio setting means (claim 2).

【0020】上記第1の目的はまた、商用電源と双方向
コンバータとの間に第1電圧計及び第1電流計を設け、
双方向コンバータ以外の交流負荷と商用電源との間に第
2電流計を設け、直流負荷と双方向コンバータとの間に
第2電圧計と第3電流計を設けると共に、第1電流計,
第2電流計,第3電流計,第1電圧計,第2電圧計の検
出信号に基づきDC−DCコンバータの時比率を変化さ
せる時比率設定手段と、該時比率設定手段で設定された
時比率のもとで双方向コンバータに電力を回生あるいは
力行させる制御手段とを設けることで、達成される(請
求項3)。
The first object is also to provide a first voltmeter and a first ammeter between the commercial power supply and the bidirectional converter,
A second ammeter is provided between the AC load other than the bidirectional converter and the commercial power source, a second voltmeter and a third ammeter are provided between the DC load and the bidirectional converter, and a first ammeter,
Time ratio setting means for changing the time ratio of the DC-DC converter based on the detection signals of the second ammeter, the third ammeter, the first voltmeter, and the second voltmeter, and the time set by the time ratio setting means. This is achieved by providing the bidirectional converter with control means for regenerating or powering the electric power based on the ratio (claim 3).

【0021】上記第1の目的はまた、請求項1乃至請求
項3のいずれかにおいて、エネルギ変換手段として太陽
電池もしくは熱電素子を用い、太陽電池をエネルギ変換
手段とするとき直流負荷として圧縮機用のモ−タを駆動
するインバ−タを用いることで、達成される(請求項
4)。
The first object of the present invention is also that in any one of claims 1 to 3, a solar cell or a thermoelectric element is used as the energy converting means, and when the solar cell is the energy converting means, it is used as a DC load for the compressor. This is achieved by using an inverter for driving the motor of (4).

【0022】上記第1の目的はまた、請求項1乃至請求
項3のいずれかにおいて、DC−DCコンバ−タとして
CuK型あるいはSepic型のコンバ−タを用い、時比率に
比例した大きさの信号と三角波発生回路からの信号を比
較回路に送り、この比較回路の出力信号を、DC−DC
コンバ−タの半導体スイッチング素子に送る回路を設け
ることで、達成される(請求項5)。
The above-mentioned first object is, in any one of claims 1 to 3, that a CuK type or Sepic type converter is used as the DC-DC converter and has a size proportional to the duty ratio. The signal and the signal from the triangular wave generation circuit are sent to the comparison circuit, and the output signal of this comparison circuit is set to DC-DC.
This is achieved by providing a circuit for sending to the semiconductor switching element of the converter (Claim 5).

【0023】上記第1の目的はまた、請求項1乃至請求
項3のいずれかにおいて、双方向コンバ−タに接続され
る制御手段を、エネルギ変換手段とDC−DCコンバ−
タとの間に設けた電圧計と電流計の検出信号を入力とす
る第1乗算回路と、該第1乗算回路に接続される第1微
分回路と、該第1微分回路の出力の正負を判定する第1
正負判定回路と、前記電圧計の検出信号を微分する第2
微分回路と、該第2微分回路の出力の正負を判定する第
2正負判定回路と、第1,第2正負判定回路の両出力の
排他的論理和をとる排他的論理和回路と、該排他的論理
和回路の出力を積分する積分回路と、該積分回路の出力
と前記電圧計の検出信号との誤差を増幅する第1誤差増
幅回路と、商用電源と双方向コンバ−タの間に設けた電
圧計の検出信号と前記誤差増幅回路のを入力する第2乗
算回路、商用電源と双方向コンバ−タの間に設けた電流
計の検出信号と前記第2乗算回路の出力信号との誤差を
増幅する第2誤差増幅回路とで構成することで、達成さ
れる(請求項6)。
The first object is also to provide the control means connected to the bidirectional converter according to any one of claims 1 to 3, the energy conversion means and the DC-DC converter.
A first multiplication circuit that receives detection signals from a voltmeter and an ammeter provided between the first and second differential circuits and a positive / negative sign of the output of the first differentiator circuit. First to judge
A positive / negative determination circuit and a second for differentiating the detection signal of the voltmeter
A differentiating circuit; a second positive / negative judging circuit for judging whether the output of the second differentiating circuit is positive or negative; an exclusive OR circuit for taking an exclusive OR of both outputs of the first and second positive / negative judging circuits; An integrating circuit for integrating the output of the logical OR circuit, a first error amplifying circuit for amplifying an error between the output of the integrating circuit and the detection signal of the voltmeter, a commercial power supply and a bidirectional converter. Error between the detection signal of the voltmeter and the second multiplication circuit for inputting the error amplification circuit, and the detection signal of the ammeter provided between the commercial power source and the bidirectional converter and the output signal of the second multiplication circuit Is achieved with the second error amplification circuit for amplifying

【0024】上記第1の目的はまた、請求項1におい
て、DC−DCコンバ−タを設定した時比率のもとで動
作させた状態で、DC−DCコンバータの出力が最大と
なる点を求め、この状態において、(a)DC−DCコン
バータの出力電力もしくは出力電流が直流負荷の入力電
力もしくは入力電流以上の場合、直流部の電圧が設定電
圧値より大なる時は時比率を保持するか下げ又それ以外
は時比率を上げ、(b)DC−DCコンバータの出力電流
もしくは出力電力が直流負荷の入力電流もしくは入力電
力より小の場合、直流部の電圧が設定電圧値より小なる
時は時比率を保持するか上げ又それ以外は時比率を下げ
る制御を行う時比率制御手段を設けることで、達成させ
る(請求項7)。
The first object is also to obtain the point at which the output of the DC-DC converter becomes maximum when the DC-DC converter is operated under a set duty ratio. In this state, (a) if the output power or output current of the DC-DC converter is equal to or higher than the input power or input current of the DC load, is the duty ratio maintained when the voltage of the DC part exceeds the set voltage value? If the output current or output power of the DC-DC converter is less than the input current or input power of the DC load, or if the voltage of the DC part is less than the set voltage value, This is achieved by providing a duty ratio control means for holding or raising the duty ratio and for lowering the duty ratio otherwise.

【0025】上記第1の目的はまた、請求項2におい
て、DC−DCコンバ−タを設定した時比率のもとで動
作させた状態で、エネルギ変換手段の出力が最大となる
点を求め、この状態において、(a)エネルギ変換手段の
出力に補正係数を乗じた値が直流負荷の入力以上の場
合、直流部の電圧が設定電圧値より大なる時は時比率を
保持するか下げ又それ以外は時比率を上げ、(b)エネル
ギ変換手段の出力に補正係数を乗じた値が直流負荷の入
力より小の場合、直流部の電圧が設定電圧値より小なる
時は時比率を保持するか上げ又それ以外は時比率を下げ
る時比率制御手段を設けることで、達成される(請求項
8)。
The first object is also to obtain the point at which the output of the energy converting means becomes maximum when the DC-DC converter is operated under a set duty ratio. In this state, (a) when the value obtained by multiplying the output of the energy converting means by the correction coefficient is equal to or more than the input of the DC load, and when the voltage of the DC part is higher than the set voltage value, the duty ratio is held or lowered or If the value obtained by multiplying the output of the energy conversion means by the correction coefficient is smaller than the input of the DC load, the duty is maintained when the voltage of the DC part is smaller than the set voltage value. It is achieved by providing a duty ratio control means for raising the duty or otherwise lowering the duty (claim 8).

【0026】上記第1の目的はまた、請求項3におい
て、DC−DCコンバ−タを設定した時比率のもとで動
作させた状態で、エネルギ変換手段の出力が最大となる
点を求め、この状態において、商用電源と双方向コンバ
ータの間の電圧計と電流計の検出値と、交流負荷に接続
される電流計の検出値とから、双方向コンバータに流れ
込む電力値を算出し、この電力値に補正係数を乗じた値
もしくはこの値を直流部での電圧値で除して求めた電流
値と、直流負荷に流れ込む電力もしくは電流との比較か
ら、エネルギ変換手段よりDC−DCコンバータを介し
て直流部に流れ込む電力あるいは電流を求め(a)この
値が直流負荷の入力電力あるいは入力電流以上の場合、
直流部の電圧が設定電圧値より大なる時は時比率を保持
するか下げ又それ以外は時比率を上げ、(b)この値が
直流負荷の入力電力あるいは入力電流より小の場合、直
流部の電圧が設定電圧値より小なる時は時比率を保持す
るか上げ又それ以外は時比率を下げる時比率制御手段を
設けることで、達成される(請求項9)。
The first object is also to obtain the point at which the output of the energy converting means becomes maximum when the DC-DC converter is operated at a set duty ratio in claim 3. In this state, the power value flowing into the bidirectional converter is calculated from the detected values of the voltmeter and ammeter between the commercial power source and the bidirectional converter, and the detected value of the ammeter connected to the AC load. From the value obtained by multiplying the value by the correction coefficient or the current value obtained by dividing this value by the voltage value at the DC part, and the electric power or current flowing into the DC load, the energy conversion means passes through the DC-DC converter. The power or current flowing into the DC part by (a) If this value is greater than the input power or input current of the DC load,
When the voltage of the DC part is higher than the set voltage value, the duty ratio is maintained or lowered, and otherwise the duty ratio is increased. (B) If this value is smaller than the input power or input current of the DC load, the DC part When the voltage is lower than the set voltage value, the duty ratio is maintained or increased, and in other cases, the duty ratio control means for lowering the duty ratio is provided (claim 9).

【0027】上記第2の目的は、請求項1において、D
C−DCコンバ−タを設定した時比率のもとで動作させ
た状態で、DC−DCコンバータの出力が最大となる点
を求め、この状態において、(a)DC−DCコンバータ
の出力電力もしくは出力電流が直流負荷の入力電力もし
くは入力電流以上の場合、直流部の電圧が設定上限電圧
値より大なる時は時比率を下げ又それ以外は時比率を上
げ、(b)DC−DCコンバータの出力電流もしくは出力
電力が直流負荷の入力電流もしくは入力電力より小の場
合、直流部の電圧が設定下限電圧値より小なる時は時比
率を上げ又それ以外は時比率を下げる制御を行う時比率
制御手段を設けることで、達成される(請求項10)。
The above-mentioned second object is, in claim 1, D
The point where the output of the DC-DC converter is maximized is found in the state where the C-DC converter is operated under the set duty ratio, and in this state, (a) the output power of the DC-DC converter or When the output current is equal to or higher than the input power of the DC load or the input current, the duty ratio is decreased when the voltage of the DC part is higher than the set upper limit voltage value, and the duty ratio is increased otherwise (b) of the DC-DC converter. When the output current or output power is smaller than the input current or input power of the DC load, the duty ratio is increased when the voltage of the DC part is less than the set lower limit voltage value, and the duty ratio is controlled to decrease the duty ratio otherwise. This is achieved by providing a control means (Claim 10).

【0028】上記第2の目的はまた、請求項2におい
て、DC−DCコンバ−タを設定した時比率のもとで動
作させた状態で、エネルギ変換手段の出力が最大となる
点を求め、この状態において、(a)エネルギ変換手段の
出力に補正係数を乗じた値が直流負荷の入力以上の場
合、直流部の電圧が設定上限電圧値より大なる時は時比
率を下げ又それ以外は時比率を上げ、(b)エネルギ変換
手段の出力に補正係数を乗じた値が直流負荷の入力より
小の場合、直流部の電圧が設定下限電圧値より小なる時
は時比率を上げ又それ以外は時比率を下げる時比率制御
手段を設けることで、達成される(請求項11)。
The second object is also to obtain the point at which the output of the energy converting means becomes maximum when the DC-DC converter is operated under a set duty ratio. In this state, (a) when the value obtained by multiplying the output of the energy converting means by the correction coefficient is equal to or more than the input of the DC load, the duty ratio is decreased when the voltage of the DC portion is higher than the set upper limit voltage value, and other than that, (B) If the value obtained by multiplying the output of the energy conversion means by the correction coefficient is smaller than the input of the DC load, increase the duty ratio when the voltage of the DC part is smaller than the set lower limit voltage value. Other than the above, it is achieved by providing a duty ratio control means for lowering the duty ratio (claim 11).

【0029】上記第2の目的はまた、請求項3におい
て、DC−DCコンバ−タを設定した時比率のもとで動
作させた状態で、エネルギ変換手段の出力が最大となる
点を求め、この状態において、商用電源と双方向コンバ
ータの間の電圧計と電流計の検出値と、交流負荷に接続
される電流計の検出値とから、双方向コンバータに流れ
込む電力値を算出し、この電力値に補正係数を乗じた値
もしくはこの値を直流部での電圧値で除して求めた電流
値と、直流負荷に流れ込む電力もしくは電流との比較か
ら、エネルギ変換手段よりDC−DCコンバータを介し
て直流部に流れ込む電力あるいは電流を求め(a)この
値が直流負荷の入力電力あるいは入力電流以上の場合、
直流部の電圧が設定上限電圧値より大なる時は時比率を
下げ又それ以外は時比率を上げ、(b)この値が直流負
荷の入力電力あるいは入力電流より小の場合、直流部の
電圧が設定下限電圧値より小なる時は時比率を上げ又そ
れ以外は時比率を下げる時比率制御手段を設けること
で、達成される(請求項12)。
The second object is also to obtain the point at which the output of the energy converting means becomes maximum when the DC-DC converter is operated under a set duty ratio. In this state, the power value flowing into the bidirectional converter is calculated from the detected values of the voltmeter and ammeter between the commercial power source and the bidirectional converter, and the detected value of the ammeter connected to the AC load. From the value obtained by multiplying the value by the correction coefficient or the current value obtained by dividing this value by the voltage value at the DC part, and the electric power or current flowing into the DC load, the energy conversion means passes through the DC-DC converter. The power or current flowing into the DC part by (a) If this value is greater than the input power or input current of the DC load,
When the voltage of the DC part is higher than the set upper limit voltage value, the duty ratio is decreased, and otherwise the duty ratio is increased. (B) When this value is smaller than the input power or input current of the DC load, the voltage of the DC part Is smaller than the set lower limit voltage value, the duty ratio is increased, and in other cases, the duty ratio is reduced to provide the duty ratio control means (claim 12).

【0030】上記第2の目的はまた、請求項8乃至請求
項12において、補正係数としてDC−DCコンバータ
の効率あるいは双方向コンバータの効率を用いること
で、達成される(請求項14,15)。
The second object is also achieved by using the efficiency of the DC-DC converter or the efficiency of the bidirectional converter as the correction coefficient in claims 8 to 12 (claims 14 and 15). .

【0031】上記第3の目的は、請求項6において、第
1誤差増幅回路と第2乗算回路との間にスイッチング回
路を設け、外部からの制御信号により該スイッチング回
路を動作させて前記第2乗算回路の一方の入力に所定信
号を入力する構成とすることで達成される(請求項1
6)。
A third object is to provide a switching circuit between the first error amplification circuit and the second multiplication circuit, and to operate the switching circuit in response to an external control signal. This is achieved by adopting a configuration in which a predetermined signal is input to one input of the multiplication circuit (claim 1
6).

【0032】上記第3の目的はまた、請求項7乃至請求
項9のいずかれにおいて、設定電圧値を、商用電源と双
方向コンバ−タとの間に設けた電圧計の検出値に比例定
数を掛けた値で与えることで、達成される(請求項1
7)。
The third object is, in any one of claims 7 to 9, that the set voltage value is proportional to the detected value of a voltmeter provided between the commercial power source and the bidirectional converter. Achieved by giving a value multiplied by a constant (claim 1
7).

【0033】上記第4の目的は、請求項1乃至請求項3
のいずれかにおいて、商用電源と双方向コンバ−タとの
間に接触器を設け、交流過電流、交流過電圧、交流不足
電圧が生じた場合、商用電源と双方向コンバ−タの間に
設けた電圧計の計測値を検出する制御手段からの系統遮
断信号と、これとは独立の交流過電流、交流過電圧、交
流不足電圧、周波数異常を判断する回路からの系統遮断
信号との論理和により、双方向コンバ−タと商用電源と
の間に設けた接触器を動作させ、商用電源から遮断する
構成とすることで、達成される(請求項18)。
The fourth object is to claim 1 to claim 3.
In any of the above, a contactor is provided between the commercial power source and the bidirectional converter, and if an AC overcurrent, an AC overvoltage, or an AC undervoltage occurs, it is provided between the commercial power source and the bidirectional converter. By the logical sum of the system cutoff signal from the control means for detecting the measurement value of the voltmeter and the independent system overcurrent, alternating current overvoltage, alternating current undervoltage, and the system shutdown signal from the circuit for judging the frequency abnormality, This can be achieved by activating a contactor provided between the bidirectional converter and the commercial power source to cut off the commercial power source (claim 18).

【0034】上記第4の目的はまた、請求項1乃至請求
項3のいずれかにおいて、商用電源と双方向コンバ−タ
間に設けた電圧計と電流計の各計測値から、回生モ−ド
か力行モ−ドかを判断し、その電圧信号、電流信号か
ら、少なくとも回生電力か累積回生電力量の一方を算出
し、その結果もしくは結果に電力単価を乗じた値を表示
する機能を設けることで、達成される(請求項19)。
A fourth object of the present invention is that, in any one of the first to third aspects, the regenerative mode is obtained from the respective measured values of the voltmeter and the ammeter provided between the commercial power source and the bidirectional converter. Whether the mode is powering mode or not, and at least one of regenerative power or cumulative regenerative power is calculated from the voltage signal or current signal, and the result or the value obtained by multiplying the unit price of the power is displayed. Is achieved (claim 19).

【0035】上記第4の目的はまた、請求項19におい
て、電力変換システムが室外機と室内機で構成され、前
記表示機能が室内機に設けることで、達成される(請求
項20)。
The fourth object is also achieved by the power conversion system according to claim 19 comprising an outdoor unit and an indoor unit, and the display function being provided in the indoor unit (claim 20).

【0036】[0036]

【作用】請求項1の発明によれば、DC−DCコンバー
タの出力側に設けた電圧計と電流計から、DC−DCコ
ンバータを介したエネルギ変換手段の出力を算出でき、
直流負荷と双方向コンバ−タの間に設けた電圧計と電流
計から直流負荷の入力を算出できる。これらの比較か
ら、DC−DCコンバ−タの時比率を増減に関する判断
ができる。その一例として図8は、エネルギ変換手段で
ある太陽電池と直流負荷との動作点が、動作点1の状態
から、時比率を上げることにより、変化する様子を示
す。動作点1においては、太陽電池の出力が直流負荷の
消費電力と等しく、動作点は、双方向コンバ−タ(整流
回路)の最大出力電圧Vcomより小さい。この状態は、
すでに述べた条件、すなわち最大出力点追尾が可能な条
件を満たしていない。
According to the invention of claim 1, the output of the energy converting means via the DC-DC converter can be calculated from the voltmeter and the ammeter provided on the output side of the DC-DC converter.
The input of the DC load can be calculated from the voltmeter and ammeter provided between the DC load and the bidirectional converter. From these comparisons, it is possible to judge whether the duty ratio of the DC-DC converter is increased or decreased. As an example, FIG. 8 shows how the operating points of the solar cell, which is the energy converting means, and the DC load change from the state of operating point 1 by increasing the duty ratio. At the operating point 1, the output of the solar cell is equal to the power consumption of the DC load, and the operating point is smaller than the maximum output voltage Vcom of the bidirectional converter (rectifier circuit). This state is
It does not meet the condition already described, that is, the condition that maximum output point tracking is possible.

【0037】次に、時比率を増分Aで上げていくと、動
作点1は図中の矢印に従って移動し、動作点電圧がVco
m以上になる。次に、双方向コンバ−タにより、電力を
回生すれば、太陽電池の動作点は、動作点2から動作点
3に移動し、電力を回生しながら時比率をさらに増分A
で上げると、太陽電池の動作点は、動作点4に移動す
る。そして、回生電力量を調整すれば、太陽電池の動作
点は、動作点5(最大出力点)へ移動させることができ
る。すなわち、DC−DCコンバ−タの時比率制御と、
双方向コンバ−タの電力回生・力行の制御により、太陽
電池を最大出力点で運転できる。
Next, when the duty ratio is increased by the increment A, the operating point 1 moves according to the arrow in the figure, and the operating point voltage becomes Vco.
It becomes m or more. Next, when the electric power is regenerated by the bidirectional converter, the operating point of the solar cell moves from the operating point 2 to the operating point 3 and the duty ratio is further increased by A while regenerating the electric power.
Then, the operating point of the solar cell moves to operating point 4. Then, if the amount of regenerated electric power is adjusted, the operating point of the solar cell can be moved to the operating point 5 (maximum output point). That is, the duty ratio control of the DC-DC converter,
By controlling the power regeneration and power running of the bidirectional converter, the solar cell can be operated at the maximum output point.

【0038】請求項2の発明によれば、エネルギ変換手
段とDC−DCコンバータの間に設けた電圧計と電流計
から、エネルギ変換手段の出力を算出でき、直流負荷と
双方向コンバータの間に設けた電圧計と電流計から直流
負荷の入力を算出できる。これらの比較から、請求項1
の発明と同様に、DC−DCコンバータの時比率の増減
に関する判断ができる。即ち、エネルギ変換手段の出力
からDC−DCコンバータの出力が算出できる。一方、
直流部に設けた電圧計,電流計から、直流負荷の消費電
力が分かる。ここで、DC−DCコンバータの出力と直
流負荷の消費電力が同じで、電圧がVcom以下であれ
ば、時比率を上げる制御及び電力の力行・回生制御によ
り、図8で説明したように、太陽電池をその最大出力点
で運転することが可能となる。
According to the invention of claim 2, the output of the energy converting means can be calculated from the voltmeter and the ammeter provided between the energy converting means and the DC-DC converter, and the output between the DC load and the bidirectional converter can be calculated. The input of the DC load can be calculated from the provided voltmeter and ammeter. From these comparisons, claim 1
Similarly to the invention described in (1), it is possible to determine whether the duty ratio of the DC-DC converter increases or decreases. That is, the output of the DC-DC converter can be calculated from the output of the energy converting means. on the other hand,
The power consumption of the DC load can be seen from the voltmeter and ammeter provided in the DC section. Here, when the output of the DC-DC converter and the power consumption of the DC load are the same and the voltage is Vcom or less, the solar power is increased by the control for increasing the duty ratio and the powering / regeneration control of the power as described in FIG. It is possible to operate the battery at its maximum power point.

【0039】請求項3の発明によれば、商用電源と双方
向コンバータの間の電圧計と電流計の検出信号から、商
用電源からの入力を算出できる。一方、双方向コンバー
タ以外の交流負荷に繋がる電流計と、前記電圧計の検出
信号から、交流負荷の消費電力が分かる。従って、商用
電源からの入力から交流負荷の消費電力を減じ、更に直
流負荷の消費電力を減じれば、エネルギ変換手段からD
C−DCコンバータを介して直流部へ供給される電力が
分かる。従って、この電力と直流負荷の消費電力との比
較を基に、請求項1または請求項2の発明と同様の制御
をすることで、太陽電池をその最大出力点で運転でき
る。
According to the invention of claim 3, the input from the commercial power source can be calculated from the detection signals of the voltmeter and the ammeter between the commercial power source and the bidirectional converter. On the other hand, the power consumption of the AC load can be known from the ammeter connected to the AC load other than the bidirectional converter and the detection signal of the voltmeter. Therefore, if the power consumption of the AC load is reduced from the input from the commercial power source, and the power consumption of the DC load is further reduced, the energy conversion means outputs D
The power supplied to the DC part via the C-DC converter is known. Therefore, the solar cell can be operated at its maximum output point by performing the same control as in the invention of claim 1 or claim 2 based on the comparison between this power and the power consumption of the DC load.

【0040】以上は、エネルギ変換手段として太陽電池
を用いた例であるが、熱電素子をエネルギ変換手段とし
て用いる例について説明する。熱電素子の出力電圧−電
流特性は、太陽電池とは異なり、ほぼ直線である。しか
し、この場合も太陽電池と同様、動作点を最大出力点へ
移動できる。図9はこの様子を示し、熱電素子の動作点
は、動作点1から図の矢印に従って、最大出力点へ移動
する。
The above is an example of using a solar cell as the energy converting means, but an example of using a thermoelectric element as the energy converting means will be described. Unlike the solar cell, the output voltage-current characteristic of the thermoelectric element is almost linear. However, also in this case, the operating point can be moved to the maximum output point as in the case of the solar cell. FIG. 9 shows this state, and the operating point of the thermoelectric element moves from the operating point 1 to the maximum output point according to the arrow in the figure.

【0041】請求項5の発明の場合、DC−DCコンバ
−タとしてCuk型あるいはSepic型のものを用いている
ため、コンバ−タに時比率に比例する信号を入力する
と、エネルギ変換手段の出力電力を保持した状態で、昇
圧も降圧も可能である。従って、請求項1の発明で述べ
た原理により、双方向コンバ−タを作動させると、太陽
電池を最大出力状態にすることができる。
In the case of the fifth aspect of the present invention, since the DC-DC converter of the Cuk type or the Sepic type is used, when a signal proportional to the duty ratio is input to the converter, the output of the energy converting means. It is possible to step up or step down while maintaining electric power. Therefore, according to the principle described in the invention of claim 1, when the bidirectional converter is operated, the solar cell can be brought to the maximum output state.

【0042】請求項6の発明の場合、太陽電池の電圧お
よび電流の信号から電力を求め、これを微分回路、正負
判定回路等で信号処理することにより、現状以上の電力
が得られる動作電圧が算出できる。この電圧と現状の電
圧との差に正弦波を掛けた信号をドライブ回路に送る
と、増分すべき方向に、双方向コンバ−タが電力を回生
あるいは力行するため、太陽電池を最大出力状態にする
ことができる。
In the case of the invention of claim 6, electric power is obtained from the voltage and current signals of the solar cell, and the signal is processed by a differentiating circuit, a positive / negative judging circuit, etc. Can be calculated. When a signal obtained by multiplying the difference between this voltage and the current voltage by a sine wave is sent to the drive circuit, the bidirectional converter regenerates or powers the power in the direction that should be incremented, and the solar cell is set to the maximum output state. can do.

【0043】請求項7〜請求項9の発明を図10を用い
て説明する。最初、エネルギ変換手段である太陽電池が
の出力特性を有していた場合、太陽電池と直流負荷と
の動作点は、動作点1となる。この時、直流負荷の入力
と太陽電池の出力とは等しく、双方向コンバ−タと直流
負荷の間の電圧が、設定電圧(双方向コンバ−タの最高
電圧)よりも低いため、時比率は上がり、太陽電池の出
力は,となり、動作点は、動作点2から動作点3へ
移動する。動作点3においては、双方向コンバ−タと直
流負荷との間の電圧が、設定電圧(双方向コンバ−タの
最高電圧)よりも高い。ここで、時比率を保持すると、
動作点は動作点3から最大出力点3へ移動する。
The inventions of claims 7 to 9 will be described with reference to FIG. First, when the solar cell that is the energy converting means has the output characteristic of, the operating point of the solar cell and the DC load is the operating point 1. At this time, the input of the DC load and the output of the solar cell are equal, and the voltage between the bidirectional converter and the DC load is lower than the set voltage (maximum voltage of the bidirectional converter). The output of the solar cell rises to, and the operating point moves from operating point 2 to operating point 3. At the operating point 3, the voltage between the bidirectional converter and the DC load is higher than the set voltage (the maximum voltage of the bidirectional converter). Here, if you keep the duty ratio,
The operating point moves from the operating point 3 to the maximum output point 3.

【0044】また、図11(a)は、エネルギ変換手段
の出力が、直流負荷の入力電力以下の場合の動作点の移
動を示し、最初の状態では、エネルギ変換手段の動作点
は、動作点1にある。この場合、エネルギ変換手段の出
力が直流負荷の入力より小で、双方向コンバ−タと直流
負荷の間の電圧が、設定電圧(双方向コンバ−タの最高
電圧)と等しいため、時比率は下がり、動作点は、動作
点2へ移動し、太陽電池を最大出力点で運転できるよう
になる。
FIG. 11A shows the movement of the operating point when the output of the energy converting means is less than the input power of the DC load. In the initial state, the operating point of the energy converting means is the operating point. In 1. In this case, since the output of the energy conversion means is smaller than the input of the DC load and the voltage between the bidirectional converter and the DC load is equal to the set voltage (the maximum voltage of the bidirectional converter), the duty ratio is After that, the operating point moves to the operating point 2, and the solar cell can be operated at the maximum output point.

【0045】また、この制御プログラムを内蔵したRO
Mを構成要素とすれば、このROMからの制御信号をD
C−DCコンバ−タと双方向コンバ−タへ送ることによ
り、太陽電池を最大出力点で動作させることができる。
Further, an RO having this control program built-in
If M is a constituent element, the control signal from this ROM is
The solar cell can be operated at the maximum output point by sending it to the C-DC converter and the bidirectional converter.

【0046】請求項7,8,9の発明の場合、図11
(b)に示す様に、動作点(太陽電池の最大出力点)
は、Vcom側へ移動し、これがVcomを下回るまで、時比
率を下げる制御が働くため、太陽電池の動作点は、最終
的にVcom上に位置する。すなわち、直流負荷に加わる
電圧は、ほぼ一定の値となる。また、制御プログラムを
内蔵したROMを構成要素とすれば、このROMからの
制御信号をDC−DCコンバ−タと双方向コンバ−タへ
送ることにより、直流負荷に加わる電圧をほぼ一定にで
きる。
In the case of the inventions of claims 7, 8 and 9, FIG.
As shown in (b), operating point (solar cell maximum output point)
Moves to the Vcom side, and the control for decreasing the duty ratio works until it falls below Vcom, so that the operating point of the solar cell is finally positioned on Vcom. That is, the voltage applied to the DC load has a substantially constant value. Further, if the ROM containing the control program is used as a constituent element, the voltage applied to the DC load can be made substantially constant by sending a control signal from this ROM to the DC-DC converter and the bidirectional converter.

【0047】請求項10,11,12の発明の条件
(a)の場合は、図12(a)に示す様に、最初の状
態にあったエネルギ変換手段の特性は、時比率を変化さ
せることにより,へと変化する。の場合、動作点
3がVmaxに到達すると、時比率を下げる制御が働くた
め、動作点がVmaxを越えることはない。
In the case of the condition (a) of the tenth, eleventh and twelfth aspects of the invention, as shown in FIG. 12 (a), the characteristic of the energy converting means in the initial state is that the duty ratio is changed. Changes to. In this case, when the operating point 3 reaches Vmax, control for lowering the duty ratio works, so the operating point does not exceed Vmax.

【0048】一方、請求項10,11,12の発明の条
件(b)の場合も、図12(b)に示す様に、の状態
にあったエネルギ変換手段の特性は、時比率を変化させ
ることにより,へと変化する。の場合、動作点3
がVminに到達しているため、時比率を上げる制御が働
き、動作点がVminを下回ることはない。また、この場
合も、制御プログラムを内蔵したROMを構成要素とす
れば、このROMからの制御信号をDC−DCコンバ−
タと双方向コンバ−タへ送ることにより、直流負荷の入
力電圧が上限値、下限値を越えないようにすることがで
きる。
On the other hand, also in the case of the condition (b) of the invention of claims 10, 11, and 12, as shown in FIG. 12 (b), the characteristics of the energy converting means in the state of (4) change the duty ratio. It changes to. If, operating point 3
Has reached Vmin, the control for increasing the duty ratio works, and the operating point does not fall below Vmin. Also in this case, if a ROM containing a control program is used as a constituent element, the control signal from this ROM is converted into a DC-DC converter.
And the bidirectional converter, the input voltage of the DC load can be prevented from exceeding the upper limit value and the lower limit value.

【0049】請求項14,15の発明の様に、補正係数
を用いることで、エネルギ変換手段から直流部への入力
を正確に評価でき、エネルギ変換手段を最大出力状態に
保持し、あるいは設定した上限値,下限値を越えないよ
うにすることができる。
By using the correction coefficient as in the fourteenth and fifteenth aspects of the present invention, the input from the energy converting means to the DC portion can be accurately evaluated, and the energy converting means is held or set at the maximum output state. It is possible to prevent the upper and lower limits from being exceeded.

【0050】請求項16の発明の場合、所定信号を例え
ば0Vとしておけば、乗算回路からは0V、すわなち変
化しないという信号が出される。従って、時比率を変化
させる制御と、太陽電池の最大出力点追尾制御とが時系
列的に分離できるため、両者の干渉による誤動作がな
い。
In the case of the sixteenth aspect of the invention, if the predetermined signal is set to 0 V, for example, the multiplication circuit outputs a signal of 0 V, that is, no change. Therefore, the control for changing the duty ratio and the control for tracking the maximum output point of the solar cell can be separated in time series, and there is no malfunction due to the interference between the two.

【0051】請求項17の発明では、現時点の設定電圧
すなわち双方向コンバータの最大出力電圧を検出でき
る。一般に、最大出力電圧は、商用電圧に左右され、そ
のため、商用電圧の変動したことを検出することなく、
直流部の電圧と設定電圧の大小関係を判断すると、誤判
断となることがある。しかし、本発明では、現時点での
商用電源の電圧から双方向コンバータの最大出力電圧を
正確に判断できるので、システム制御における誤動作が
回避される。
In the seventeenth aspect of the present invention, the current set voltage, that is, the maximum output voltage of the bidirectional converter can be detected. In general, the maximum output voltage depends on the commercial voltage, so without detecting that the commercial voltage fluctuates,
Judgment of the magnitude relationship between the voltage of the DC part and the set voltage may result in an erroneous judgment. However, in the present invention, since the maximum output voltage of the bidirectional converter can be accurately determined from the voltage of the commercial power supply at the present time, malfunction in system control can be avoided.

【0052】請求項18の発明の場合、システム制御回
路からの系統遮断信号と、それとは独立の、異常を判断
する回路の系統遮断信号の論理和で系統の遮断を行なう
ため、異常が生じた場合に、安全側へシステムの切り替
えを確実にできる。
In the case of the eighteenth aspect of the present invention, the system is cut off by the logical sum of the system cutoff signal from the system control circuit and the system cutoff signal of the circuit for judging abnormality, which is independent of the system cutoff signal. In this case, the system can be surely switched to the safe side.

【0053】請求項19の発明の場合、回生電力もしく
は回生電力量をユ−ザが気が付きやすい位置で表示する
ため、システムの異常を早期にユ−ザが発見できる。
According to the nineteenth aspect of the invention, since the regenerative power or the regenerative power is displayed at a position where the user can easily notice it, the user can detect the abnormality of the system at an early stage.

【0054】請求項20の発明の場合、ユ−ザが日常目
にする室内機に表示機能を設けているため、システムの
運転状態を容易に監視できる。
According to the twentieth aspect of the invention, since the indoor unit that the user sees daily has a display function, the operating state of the system can be easily monitored.

【0055】[0055]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1は、本発明の一実施例に係る電力変換シス
テムの基本構成図である。本実施例に係る電力変換シス
テムでは、商用電源1からの出力を、リアクトル2,電
圧計3,電流計4,交流負荷5を介して、双方向コンバ
−タ13の入力端(商用電源側)に接続してある。双方
向コンバータ13は、複数のダイオ−ド6及び半導体ス
イッチング素子7で構成され、ダイオ−ド6は、商用電
源1の交流電圧を平滑コンデンサ8で全波整流し、入力
端に交流電圧が入ったとき直流電圧源として動作する。
エネルギ変換手段121の出力は、電圧計10,電流計1
1を介して、DC−DCコンバ−タ12の入力端に接続
される。DC−DCコンバータ12の出力端は、双方向
コンバ−タ13の出力端(直流負荷側)に並列接続さ
れ、電圧計14がこの出力端の電圧を検出するようにな
っている。双方向コンバ−タ13の出力とエネルギ変換
手段121の出力(DC−DCコンバータ12の出力)
は、平滑コンデンサ8,電流計15を介して直流負荷1
20に接続される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a basic configuration diagram of a power conversion system according to an embodiment of the present invention. In the power conversion system according to the present embodiment, the output from the commercial power supply 1 is passed through the reactor 2, the voltmeter 3, the ammeter 4, and the AC load 5 to the input end (the commercial power supply side) of the bidirectional converter 13. Connected to. The bidirectional converter 13 is composed of a plurality of diodes 6 and a semiconductor switching element 7. The diode 6 full-wave rectifies the AC voltage of the commercial power supply 1 with a smoothing capacitor 8 and the AC voltage is input to the input terminal. When operated, it operates as a DC voltage source.
The output of the energy converting means 121 is the voltmeter 10 and the ammeter 1.
1 to the input terminal of the DC-DC converter 12. The output end of the DC-DC converter 12 is connected in parallel to the output end (DC load side) of the bidirectional converter 13, and the voltmeter 14 detects the voltage at this output end. Output of bidirectional converter 13 and output of energy conversion means 121 (output of DC-DC converter 12)
Is a DC load 1 via a smoothing capacitor 8 and an ammeter 15.
Connected to 20.

【0056】システム制御回路18には、電圧計3,電
流計4により検出された交流電圧VAC、交流電流IAC
と、電圧計10,電流計11により検出されたエネルギ
変換手段121の出力電圧VS,出力電流ISと、電圧計1
4,電流計15により検出された直流部の電圧VD,直
流部の電流IDが入力される。システム制御回路18
は、双方向コンバータ制御回路19に制御信号sig1を出
力し、双方向コンバータ制御回路19は、この制御信号
に基づき、双方向コンバ−タ13内の各半導体スイッチ
ング素子7を交互にオン,オフさせる制御信号を出力す
る。システム制御回路18は、更に、DC−DCコンバ
ータ12に制御信号sig2を出力し、エネルギ変換手段12
1の出力を変化させる。
The system control circuit 18 includes an AC voltage VAC and an AC current IAC detected by the voltmeter 3 and the ammeter 4.
And the output voltage VS and output current IS of the energy conversion means 121 detected by the voltmeter 10 and the ammeter 11, and the voltmeter 1
4, the voltage VD of the DC portion and the current ID of the DC portion detected by the ammeter 15 are input. System control circuit 18
Outputs a control signal sig1 to the bidirectional converter control circuit 19, and the bidirectional converter control circuit 19 alternately turns on and off each semiconductor switching element 7 in the bidirectional converter 13 based on this control signal. Output a control signal. The system control circuit 18 further outputs a control signal sig2 to the DC-DC converter 12, and the energy conversion means 12
Change the output of 1.

【0057】次に、システムの制御方法を図13のフロ
−チャ−トを用いて説明する。図13中において、DR
は、システム制御回路18がDC−DCコンバ−タ12
に送る制御信号つまり時比率を示し、Aはその制御信号
の増分、Sは比例定数Kの符号を与える符号フラグ、P
Lは直流負荷120が消費する電力、PSはエネルギ変換
手段121の出力、VDは直流部の電圧、Vcomは力行モ−
ドにおける最大出力電圧である。
Next, the control method of the system will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 13, DR
The system control circuit 18 is the DC-DC converter 12
To the control signal, that is, the duty ratio, A is the increment of the control signal, S is a sign flag that gives the sign of the proportional constant K, P
L is the power consumed by the DC load 120, PS is the output of the energy conversion means 121, VD is the voltage of the DC section, and Vcom is the power running mode.
Is the maximum output voltage at the drive.

【0058】まず、初期設定として、時比率DRに最小
値を代入する。次に、検出電圧VS,検出電流ISからエ
ネルギ変換手段121の出力PSを算出する。この際、最大
出力電力を決定するために、エネルギ変換手段121の出
力PSを数点求め、そのうちの最大点をPSとする。
First, as an initial setting, the minimum value is substituted for the duty ratio DR. Next, the output PS of the energy conversion means 121 is calculated from the detected voltage VS and the detected current IS. At this time, in order to determine the maximum output power, several outputs PS of the energy conversion means 121 are obtained, and the maximum point among them is PS.

【0059】次に、このPSと、直流部の検出電圧VD,
検出電流IDから求めた直流負荷120の消費電力PLと
を比較し、エネルギ変換手段121の出力PSが直流負荷1
20の消費電力PL以上であれば、符号フラグSに
“1”を代入し、それ以外の条件では符号フラグSに
“−1”を代入する。その後、比例乗数Kに符号フラグ
Sの値を乗算し、結果を増分Aに代入する。
Next, this PS and the detection voltage VD of the DC part,
The power consumption PL of the DC load 120 obtained from the detected current ID is compared, and the output PS of the energy conversion means 121 is the DC load 1
If the power consumption is 20 or more, the code flag S is substituted with "1", and under other conditions, the code flag S is substituted with "-1". After that, the proportional multiplier K is multiplied by the value of the sign flag S, and the result is substituted into the increment A.

【0060】次に、符号フラグSが“1”であり且つ直
流部の電圧VDが力行モ−ドにおける最大出力電圧Vcom
より大きいか否か、あるいは、符号フラグSが“−1”
であり且つ直流部の電圧VDが力行モ−ドにおける最大
出力電圧Vcomより小さいか否かを判定し、判定結果が
肯定の場合には、PSを求める処理に戻る。判定結果が
否定の場合は、時比率DRに増分Aを加算し、その結果
を改めて時比率DRに代入する。そして、一定時間保持
した後に,PSを求める処理に戻る。
Next, the sign flag S is "1" and the voltage VD of the DC portion is the maximum output voltage Vcom in the powering mode.
Whether or not it is greater than the sign flag S is "-1"
And the voltage VD of the DC part is smaller than the maximum output voltage Vcom in the powering mode. If the result of the judgment is affirmative, the process returns to the process of obtaining PS. When the determination result is negative, the increment A is added to the duty ratio DR, and the result is substituted for the duty ratio DR again. Then, after holding for a certain period of time, the process returns to the process for obtaining PS.

【0061】以上の処理を繰り返すことにより、エネル
ギ変換手段を最大出力点で運転することが可能となる。
By repeating the above processing, the energy converting means can be operated at the maximum output point.

【0062】図14は、エネルギ変換手段として太陽電
池9をを用い、直流負荷として圧縮機用のモ−タ17を
駆動するインバ−タ16を用いた実施例の構成図であ
る。圧縮機用のモ−タの回転数は、インバ−タ16を構
成する各トランジスタをオン,オフさせインバ−タの出
力電圧,周波数を調節することで制御される。
FIG. 14 is a block diagram of an embodiment in which the solar cell 9 is used as the energy converting means and the inverter 16 which drives the motor 17 for the compressor is used as the DC load. The rotation speed of the motor for the compressor is controlled by turning on and off the respective transistors forming the inverter 16 and adjusting the output voltage and frequency of the inverter.

【0063】この回転数制御により、太陽電池9の動作
点が動く様子を図8を用いて説明する。ここで、図8中
の黒丸は太陽電池9の動作点を、星印は太陽電池9の最
大出力点を表している。今、システム制御回路18から
DC−DCコンバータに時比率DR0の信号が入力さ
れ、太陽電池9と負荷16が動作点1で運転していると
する。この状態は、前述したようにPL≦PSであるから
符号フラグSに“1”が代入され、VD>Vcomの条件を
満たさないので時比率DRは増分Aだけ増加し、システ
ム制御回路からはDR0+Aの信号がDC−DCコンバ
ータに入力される。
The manner in which the operating point of the solar cell 9 moves by this rotation speed control will be described with reference to FIG. Here, the black circles in FIG. 8 represent operating points of the solar cell 9, and the star marks represent the maximum output point of the solar cell 9. Now, it is assumed that the signal of duty ratio DR0 is input from the system control circuit 18 to the DC-DC converter, and the solar cell 9 and the load 16 are operating at the operating point 1. In this state, as described above, since PL≤PS, "1" is assigned to the code flag S and the condition of VD> Vcom is not satisfied, so the duty ratio DR is increased by the increment A, and the system control circuit outputs DR0 + A. Signal is input to the DC-DC converter.

【0064】このとき、時比率が変化して太陽電池9の
出力が変化すると、太陽電池9の動作点は負荷特性に沿
って動作点1から動作点2に移動する。しかし、動作点
2の状態は回生モードにあるため、太陽電池9の動作点
はすぐにVcomとの交点に向かいその点(動作点3)で
動作する。この動作点におけるPLとPSとの比較判定で
は、いまだPL≦PSであり、しかもVD>Vcomの条件を
満たさないので、時比率DRは増分Aだけ増加する。こ
の結果、システム制御回路18からは、DR0+2Aの
信号がDC−DCコンバータに入力される。
At this time, when the duty ratio changes and the output of the solar cell 9 changes, the operating point of the solar cell 9 moves from the operating point 1 to the operating point 2 according to the load characteristics. However, since the state of the operating point 2 is in the regenerative mode, the operating point of the solar cell 9 immediately moves to the intersection with Vcom and operates at that point (operating point 3). In the comparison judgment of PL and PS at this operating point, PL≤PS and still the condition of VD> Vcom is not satisfied, so the duty ratio DR is increased by the increment A. As a result, the signal DR0 + 2A is input from the system control circuit 18 to the DC-DC converter.

【0065】この状態は回生モードにあるので、太陽電
池の最大出力点がVcomより小さければ、太陽電池の動
作点はVcomとの交点(動作点4)までしか移動しな
い。しかし、図8に示す様に、最大出力点がVcomより
高いと、動作点は太陽電池の最大出力点つまり図8の動
作点5に移動する。
Since this state is in the regenerative mode, if the maximum output point of the solar cell is smaller than Vcom, the operating point of the solar cell moves only to the intersection (operating point 4) with Vcom. However, as shown in FIG. 8, when the maximum output point is higher than Vcom, the operating point moves to the maximum output point of the solar cell, that is, operating point 5 in FIG.

【0066】図15は、本発明の別実施例に係る電力変
換システムの構成図である。本実施例は、直流負荷とし
てモ−タ122を用いたものであり、図14の場合と同様
の制御をすることにより、太陽電池を最大出力点で運転
できる。
FIG. 15 is a block diagram of a power conversion system according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the motor 122 is used as the DC load, and the solar cell can be operated at the maximum output point by performing the same control as in the case of FIG.

【0067】図16は、本発明の更に別実施例に係る電
力変換システムの構成図である。この実施例は、図14
に示す太陽電池出力検出用の電圧計10,電流計11を
省き、交流負荷の電流を検出する電流計21を設けたも
のである。
FIG. 16 is a block diagram of a power conversion system according to still another embodiment of the present invention. This embodiment is shown in FIG.
The voltmeter 10 for detecting the output of the solar cell and the ammeter 11 shown in FIG. 2 are omitted, and an ammeter 21 for detecting the current of the AC load is provided.

【0068】本実施例では、電圧計14の検出値VD及
び電流計15の検出値IDから求めたインバータ16の
入力と、商用電源1と双方向コンバータ13の間に設け
た電圧計3,電流計21の検出値VAC,IACとから、ソ
ーラーエアコンの消費電力または発電量を求め、VACと
IACLから求めた交流負荷5の消費電力を減じること
で、直流部分に入る電力またはそこから出る電力を算出
し、この電力からインバ−タの入力を減じることによ
り、太陽電池9の出力を算出する。これにより、図13
に示した制御を実行でき、太陽電池を最大出力点で運転
することが可能となる。
In this embodiment, the input of the inverter 16 obtained from the detected value VD of the voltmeter 14 and the detected value ID of the ammeter 15 and the voltmeter 3 and the current provided between the commercial power source 1 and the bidirectional converter 13 are used. The power consumption or power generation amount of the solar air conditioner is obtained from the detected values VAC and IAC of the total 21, and the power consumption of the AC load 5 obtained from VAC and IACL is subtracted to obtain the power that enters the DC part or the power that exits from it. The output of the solar cell 9 is calculated by calculating and subtracting the input of the inverter from this electric power. As a result, FIG.
The control shown in can be executed, and the solar cell can be operated at the maximum output point.

【0069】図17は、エネルギ変換手段として熱電素
子を用いた実施例の構成図である。この場合も、図13
に示した制御をすることにより、図9に示す様に熱電素
子を最大出力点で運転できる。
FIG. 17 is a block diagram of an embodiment using a thermoelectric element as the energy converting means. Also in this case, FIG.
By performing the control shown in FIG. 9, the thermoelectric element can be operated at the maximum output point as shown in FIG.

【0070】図18は、Cuk型DC−DCコンバ−タの
動作説明図である。なお、この図18では、入力側直流
電源として太陽電池を想定している。太陽電池30の出
力端には、リアクトル31を介して、半導体スイッチン
グ素子32とダイオ−ド33で構成されるスイッチ回路
34が並列接続される。スイッチ回路34の出力は、コ
ンデンサ35,ダイオ−ド36,リアクトル37,コン
デンサ38を介し、負荷39に接続される。
FIG. 18 is a diagram for explaining the operation of the Cuk type DC-DC converter. In FIG. 18, a solar cell is assumed as the input side DC power source. A switch circuit 34 including a semiconductor switching element 32 and a diode 33 is connected in parallel to the output end of the solar cell 30 via a reactor 31. The output of the switch circuit 34 is connected to a load 39 via a capacitor 35, a diode 36, a reactor 37, and a capacitor 38.

【0071】半導体スイッチング素子32は、システム
制御回路18から送られてきた制御信号によりオン・オ
フ制御される。この制御信号は比較回路41から出力さ
れる方形波信号であり、ROM42から読み出された時
比率DRと、定電圧源43からの振幅一定の波とを乗算
回路40で乗算して得た波を、比較回路14にて三角波
発生回路から出力された三角波と比較して得られる。図
19に乗算回路の構成を示し、図20に比較回路の構成
を示す。
The semiconductor switching element 32 is on / off controlled by a control signal sent from the system control circuit 18. This control signal is a square wave signal output from the comparison circuit 41, and is a wave obtained by multiplying the duty ratio DR read from the ROM 42 and the constant amplitude wave from the constant voltage source 43 in the multiplication circuit 40. Is compared with the triangular wave output from the triangular wave generating circuit in the comparison circuit 14, and is obtained. FIG. 19 shows the configuration of the multiplication circuit, and FIG. 20 shows the configuration of the comparison circuit.

【0072】今、半導体スイッチング素子32に制御信
号が入力されスイッチがオフ状態になると、太陽電池3
0から発生した電流は、リアクトル31を介してコンデ
ンサ35を充電し、コンデンサ35にエネルギが蓄積さ
れる。この状態で半導体スイッチング素子32がオン状
態となると、ダイオード33がオフとなり、リアクトル
37を電流が流れてコンデンサ35を放電し、コンデン
サ35からエネルギが放出される。
Now, when a control signal is input to the semiconductor switching element 32 and the switch is turned off, the solar cell 3
The current generated from 0 charges the capacitor 35 via the reactor 31, and energy is stored in the capacitor 35. When the semiconductor switching element 32 is turned on in this state, the diode 33 is turned off, a current flows through the reactor 37, the capacitor 35 is discharged, and energy is discharged from the capacitor 35.

【0073】この回路では、In this circuit,

【0074】[0074]

【数1】V2=(α/(1−α))V1 ここで、V1:入力電圧 V2:出力電圧 α :時比率 の関係が成立する。## EQU00001 ## V2 = (. Alpha./(1-.alpha.))V1 Here, the relationship of V1: input voltage V2: output voltage α: duty ratio is established.

【0075】従って、半導体スイッチング素子32の動
作(時比率)を制御することによって、直流負荷に様々
な太陽電池出力を与えることができ、直流負荷の動作点
と太陽電池の最大出力点とを、双方向コンバータの力行
または回生動作により、最適動作点を追尾できる領域に
移動させることが可能となる。
Therefore, by controlling the operation (duty ratio) of the semiconductor switching element 32, various solar cell outputs can be given to the DC load, and the operating point of the DC load and the maximum output point of the solar cell are By the power running or regenerative operation of the bidirectional converter, it becomes possible to move the optimum operating point to a region where it can be tracked.

【0076】図21は、Sepic型DC−DCコンバータ
の動作説明図である。このDC−DCコンバータを使用
しても、前述と同様に、直流負荷の動作点と太陽電池の
最大出力点を、双方向コンバータの力行または回生動作
により最適動作点追尾できる領域に移動させることがで
きる。
FIG. 21 is an explanatory diagram of the operation of the Sepic type DC-DC converter. Even if this DC-DC converter is used, the operating point of the DC load and the maximum output point of the solar cell can be moved to a region where the optimum operating point can be tracked by the power running or regenerative operation of the bidirectional converter, as described above. it can.

【0077】図22は、システム制御回路の要部構成図
である。システム制御回路には、図14で説明した太陽
電池からの出力電流値IS,出力電圧値VSが入力する。
乗算回路50はこれらの値から太陽電池の出力値PSを
算出し、PS値は微分回路51を通った後に正負判定回
路52に入力される。また、電圧値VSは、微分回路5
3を介して正負判定回路54に入力される。各正負判定
回路52,54は、夫々入力値を基準値(この例では0
V)と比較し、比較結果つまり入力値の正負を示す信号
を出力する。正負判定回路52,54の出力はゲート5
5で排他的論理和がとられた後、積分回路56で積分さ
れる。尚、微分回路としては図23、積分回路としては
図24、誤差増幅回路としては図25に示す回路を用い
る。
FIG. 22 is a block diagram of the main part of the system control circuit. The output current value IS and the output voltage value VS from the solar cell described in FIG. 14 are input to the system control circuit.
The multiplication circuit 50 calculates the output value PS of the solar cell from these values, and the PS value is input to the positive / negative determination circuit 52 after passing through the differentiation circuit 51. In addition, the voltage value VS is the differential circuit 5
3 is input to the positive / negative determination circuit 54. Each of the positive / negative determination circuits 52 and 54 uses the input value as a reference value (0 in this example).
V), and outputs a signal indicating the comparison result, that is, whether the input value is positive or negative. The outputs of the positive / negative determination circuits 52 and 54 are the gate 5
The exclusive OR is taken at 5, and then integrated by the integrating circuit 56. 23 is used as the differentiating circuit, FIG. 24 is used as the integrating circuit, and the circuit shown in FIG. 25 is used as the error amplifying circuit.

【0078】積分回路56の出力信号VOPTと電圧値VS
とは誤差増幅回路57に入力される。この増幅回路57
の出力と、交流電圧値VACとが乗算回路59に入力さ
れ、乗算回路59の出力と交流電流IACとが誤差増幅回
路60に入力される。この増幅回路60の出力が前述し
た制御信号sig1となり、双方向コンバ−タ制御回路を動
作させる。
The output signal VOPT of the integrating circuit 56 and the voltage value VS
Are input to the error amplification circuit 57. This amplifier circuit 57
And the AC voltage value VAC are input to the multiplication circuit 59, and the output of the multiplication circuit 59 and the AC current IAC are input to the error amplification circuit 60. The output of the amplifier circuit 60 becomes the above-mentioned control signal sig1 and operates the bidirectional converter control circuit.

【0079】図26は、双方向コンバ−タ制御回路の構
成図である。本実施例に係る双方向コンバ−タ制御回路
は、180度の位相差のある三角波を発生する三角波発
生回路82,83と、図22に示すシステム制御回路か
らの制御信号sig1と各三角波発生回路82,83からの
三角波信号とを比較する比較回路84,85と、各比較
回路の出力を反転する反転回路86,86からなり、各
比較回路84,85の出力はいずれも2つに分岐され、
その一方に各反転回路86が接続される。
FIG. 26 is a block diagram of a bidirectional converter control circuit. The bidirectional converter control circuit according to this embodiment includes triangular wave generation circuits 82 and 83 for generating triangular waves having a phase difference of 180 degrees, control signals sig1 from the system control circuit shown in FIG. 22, and each triangular wave generation circuit. Comparing with the triangular wave signals from 82 and 83, it is composed of comparing circuits 84 and 85, and inverting circuits 86 and 86 for inverting the output of each comparing circuit. The outputs of each comparing circuit 84 and 85 are both branched into two. ,
Each inverting circuit 86 is connected to one of them.

【0080】次に、システム制御回路の力行モ−ドでの
動作の一例を、図27〜図29を用いて説明する。ここ
で、図28,図29の波形Aは、図26に示した2つの
三角波発生回路から出力される三角波である。I1〜I
3はシステム制御回路からの制御信号sig1である。波形
B〜Eは、図1に示す双方向コンバ−タ内にある半導体
スイッチング素子に印加する電圧信号(すなわち、図2
6の双方向コンバータ制御回路の4つの出力B,C,
D,E)である。図28に示す電圧信号B〜Eは制御信
号I2によって発生する電圧信号であり、図29に示す
電圧信号B〜Eは制御信号I3によって発生する電圧信
号である。尚、実際の回路動作では遅延時間があるが、
ここでは説明の都合上、遅延時間を零として説明する。
Next, an example of the operation of the system control circuit in the powering mode will be described with reference to FIGS. Here, the waveform A in FIGS. 28 and 29 is a triangular wave output from the two triangular wave generating circuits shown in FIG. I1-I
Reference numeral 3 is a control signal sig1 from the system control circuit. Waveforms B to E are voltage signals applied to the semiconductor switching elements in the bidirectional converter shown in FIG.
4 outputs B, C, of the bidirectional converter control circuit 6
D, E). The voltage signals B to E shown in FIG. 28 are voltage signals generated by the control signal I2, and the voltage signals B to E shown in FIG. 29 are voltage signals generated by the control signal I3. Although there is a delay time in the actual circuit operation,
Here, for convenience of explanation, the description will be made assuming that the delay time is zero.

【0081】図27において、システム制御回路から制
御信号I1(図28,図29参照)が出力され、太陽電
池は黒丸の位置で動作しているとする。この状態で方
向に動作点を移動させる場合、制御信号をI1→I2の
ようにその振幅を大きくする。これにより、制御信号I
2と三角波Aとの比較結果は、図28の波形B〜Eとな
り、双方向コンバ−タ内にある各半導体スイッチング素
子が夫々波形B〜Eに応動してオンオフする。この電圧
信号B〜Eによって、双方向コンバ−タが整流する電力
は、制御信号I1によって発生する電力より高いので、
図27に示す様に直流部の電圧が上昇する。これによ
り、太陽電池の動作点はの方向に移動する。同様にし
て、の方向に動作点を移動させるには、図29に示し
た制御信号I1より振幅の小さいI3という信号を与え
れば良い。
In FIG. 27, it is assumed that the system control circuit outputs the control signal I1 (see FIGS. 28 and 29) and the solar cell is operating at the position of the black circle. When the operating point is moved in the direction in this state, the amplitude of the control signal is increased as I1 → I2. As a result, the control signal I
The result of comparison between 2 and the triangular wave A is the waveforms B to E in FIG. 28, and the semiconductor switching elements in the bidirectional converter are turned on and off in response to the waveforms B to E, respectively. The electric power rectified by the bidirectional converter by the voltage signals B to E is higher than the electric power generated by the control signal I1.
As shown in FIG. 27, the voltage of the DC part increases. As a result, the operating point of the solar cell moves in the direction of. Similarly, in order to move the operating point in the direction of, it suffices to give a signal I3 having a smaller amplitude than the control signal I1 shown in FIG.

【0082】この様に、システム制御回路から双方向コ
ンバ−タ制御回路へ送る制御信号を調整することによ
り、太陽電池の動作点を最大出力点に移動させることが
できる。
In this way, the operating point of the solar cell can be moved to the maximum output point by adjusting the control signal sent from the system control circuit to the bidirectional converter control circuit.

【0083】図30は、本発明の別実施例に係る電力変
換システムの構成図である。本実施例では、図13に示
す制御アルゴリズムをROMの形でシステム制御回路の
一部として持つものである。この実施例でも、太陽電池
の最大出力点追尾が可能である。
FIG. 30 is a block diagram of a power conversion system according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the control algorithm shown in FIG. 13 is provided in the form of ROM as a part of the system control circuit. Also in this embodiment, the maximum output point tracking of the solar cell is possible.

【0084】図31は、図13に示すアルゴリズムの変
形例であり、VDとVcomの比較をしてPSの最大点を求
める処理に移る際に、時比率DRをDR−Aとする処理
を加えるものである。この処理を加えることにより、図
11(b)に示す様に、太陽電池の最大出力点を、Vco
m近傍に移動させることができる。従って、本実施例に
よれば、直流負荷に加わる電圧を、ほぼ一定に保持でき
る効果がある。
FIG. 31 shows a modification of the algorithm shown in FIG. 13. When the process shifts to the process of comparing VD and Vcom to obtain the maximum point of PS, a process of setting the duty ratio DR to DR-A is added. It is a thing. By adding this processing, the maximum output point of the solar cell is changed to Vco as shown in FIG. 11 (b).
It can be moved near m. Therefore, according to this embodiment, there is an effect that the voltage applied to the DC load can be kept substantially constant.

【0085】図32は、制御アルゴリズムの更に別の実
施例を示すフローチャートである。エネルギ変換手段12
1の出力PSと、入力信号である直流部の電圧VDと電流
IDから求めた直流負荷120が消費する電力PLとを比
較し、エネルギ変換手段121の出力PSが直流負荷120
の消費電力PL以上であれば、符号フラグSに“1”を
代入し、それ以外の条件では符号フラグSに“−1”を
代入する。その後、比例乗数Kに符号フラグSを乗算
し、増分Aに代入する。
FIG. 32 is a flow chart showing another embodiment of the control algorithm. Energy conversion means 12
The output PS of 1 is compared with the electric power PL consumed by the DC load 120 obtained from the voltage VD and the current ID of the DC portion which is the input signal, and the output PS of the energy converting means 121 is the DC load 120.
If the power consumption is equal to or higher than the power consumption PL of, the code flag S is substituted with "1", and under the other conditions, "-1" is substituted with the code flag S. After that, the proportional multiplier K is multiplied by the sign flag S and substituted for the increment A.

【0086】増分Aに符号フラグSを乗算し、その結果
を改めて増分Aに代入する処理の後段にくる分岐処理の
条件 (1)符号フラグSが“1”であり直流部の電圧VDが設
定上限電圧値Vmaxより大きい場合もしくは、 (2)符号フラグSが−1であり直流部の電圧VDが設定
下限電圧値Vminより小さい場合 が成立するとき、DR=DR−Aの処理をして、PSの
最大値を求める処理に戻る。これ以外の条件では、時比
率DRに増分Aを加算し、その結果を改めて時比率DR
に代入して次の処理に進む。この処理を繰り返すことに
よって、負荷に加わる電圧が上限あるいは下限を越えな
いようにできる効果がある。
Condition of branching process which comes after the process of multiplying the increment A by the sign flag S and substituting the result into the increment A again (1) The sign flag S is "1" and the voltage VD of the DC part is set. When it is greater than the upper limit voltage value Vmax, or (2) the sign flag S is -1 and the voltage VD of the DC portion is less than the set lower limit voltage value Vmin, the processing of DR = DR-A is performed, The process returns to the process of obtaining the maximum value of PS. Under other conditions, the increment A is added to the duty ratio DR, and the result is again added to the duty ratio DR.
To the next process. By repeating this process, it is possible to prevent the voltage applied to the load from exceeding the upper limit or the lower limit.

【0087】図33は、図32に示す制御アルゴリズム
をROMの形で、システム制御回路の一部として持つ電
力変換システムの構成図である。この実施例の場合も、
直流負荷に加わる電圧が上限あるいは下限を越えないよ
うにできる効果がある。
FIG. 33 is a block diagram of a power conversion system having the control algorithm shown in FIG. 32 in the form of ROM as a part of the system control circuit. Also in this example,
There is an effect that the voltage applied to the DC load can be prevented from exceeding the upper limit or the lower limit.

【0088】図34は、図31と図32に示すアルゴリ
ズムを同時に用いた制御方法を示すフローチャートであ
り、太陽電池を最大出力点で追尾するのと同時に、直流
負荷に加わる電圧が、上限値および下限値を越えないよ
うに制御ができる。図35はこの様子を示す図で、太陽
電池および直流負荷の動作点は、太陽電池の最大出力点
になるとともに、直流負荷に加わる電圧は、ほぼ一定
(Vcom)となる。
FIG. 34 is a flow chart showing a control method using the algorithms shown in FIG. 31 and FIG. 32 at the same time. At the same time when the solar cell is tracked at the maximum output point, the voltage applied to the DC load has an upper limit value and an upper limit value. It can be controlled so that it does not exceed the lower limit. FIG. 35 is a diagram showing this state. The operating point of the solar cell and the DC load is the maximum output point of the solar cell, and the voltage applied to the DC load is substantially constant (Vcom).

【0089】図36は、太陽電池の出力を算出する際
に、太陽電池が発電し、DC−DCコンバ−タを介して
直流部分に流れ込む電力(Pに下付きで「実効出力」と
記す)を、DC−DCコンバ−タの効率を補正係数とし
て代入することにより算出する実施例の構成図である。
この実施例の場合、補正係数η(VS、IS)の算出式を
ROMに書き込んでおき、この値を用いて、エネルギ変
換手段が供給する電力PSを求める。この手法によれ
ば、正確にPSと負荷の消費電力PLとの大小関係を比較
できる。
In FIG. 36, when calculating the output of the solar cell, the electric power generated by the solar cell and flowing into the DC portion through the DC-DC converter (subscript "P" is referred to as "effective output"). FIG. 6 is a configuration diagram of an embodiment in which is calculated by substituting the efficiency of the DC-DC converter as a correction coefficient.
In the case of this embodiment, the formula for calculating the correction coefficient η (VS, IS) is written in the ROM, and this value is used to find the electric power PS supplied by the energy converting means. According to this method, it is possible to accurately compare the magnitude relationship between PS and the power consumption PL of the load.

【0090】図37も同様に、直流部分に流れ込む電力
(Pに下付きで「実効出力」と記す)を、補正係数とし
て代入することにより算出する実施例の構成図である。
補正係数ηは、直流部の電圧VDおよび電流VDと、商用
電源の電圧VAC、双方向コンバ−タに流れ込む電流IAC
−IACLを用いて求める。この実施例の場合も、正確に
PSと直流負荷の消費電力PLとの大小関係を比較できる
ため、誤動作がない。
Similarly, FIG. 37 is a block diagram of an embodiment for calculating by substituting the electric power flowing into the DC portion (subscripted to P as "effective output") as a correction coefficient.
The correction coefficient η is the voltage VD and current VD of the DC part, the voltage VAC of the commercial power supply, and the current IAC flowing into the bidirectional converter.
-Determine using IACL. Also in this embodiment, since the magnitude relationship between PS and the power consumption PL of the DC load can be compared accurately, no malfunction occurs.

【0091】図38は、システム制御回路の別実施例の
構成図である。図中の誤差増幅回路57と乗算回路59の間
にあるスイッチング回路58は、このシステム制御回路内
のROM61から出力された制御信号によりスイッチを切
り換え、乗算回路59に“0”の信号を送る。その結果、
乗算回路59から誤差増幅回路60へ0Vの信号が送られ、
誤差増幅回路60からは現状の交流電流IACが出力され
る。ROM61から前記制御信号がスイッチング回路58に
送られている間は、双方向コンバ−タ制御回路はこの動
作を継続する。
FIG. 38 is a block diagram of another embodiment of the system control circuit. The switching circuit 58 between the error amplification circuit 57 and the multiplication circuit 59 in the figure switches the switch according to the control signal output from the ROM 61 in the system control circuit and sends a signal of "0" to the multiplication circuit 59. as a result,
A signal of 0V is sent from the multiplication circuit 59 to the error amplification circuit 60,
The current AC current IAC is output from the error amplification circuit 60. The bidirectional converter control circuit continues this operation while the control signal is sent from the ROM 61 to the switching circuit 58.

【0092】図39はシステム制御回路の制御の様子を
示すグラフである。例えばソ−ラ−エアコンの場合、起
動してしばらくの間は、時比率DRを一定にして太陽電
池の出力PSの最大値を求める制御を行う。次に、時刻
T1に太陽電池の出力PSの最大値が決定されたら、時
刻T1からしばらくの間は太陽電池の出力PSの最大値
を検出する制御を止め、時比率を変化させて、太陽電池
の出力PSの最大値を求める制御をする。この時はシス
テム制御回路からの信号によりスイッチ回路が働き、電
流制御指令ICは0信号が出力されている。そして、時
刻T2で太陽電池の出力PSの最大値が決定されたら、
時比率DRを一定にして太陽電池の出力PSの最大値を
求める制御を行う。このような動作を繰り返すことによ
り、太陽電池の出力を最大に利用できる動作点で太陽電
池を動作させることができる。なお、ドライブ回路とし
ては図26の回路を用いる。本実施例においては、時比
率の制御と太陽電池の最大出力制御とを時系列的に分離
して行っているため、両方の制御が干渉し合うことがな
く、判断ミスをする事がない。
FIG. 39 is a graph showing how the system control circuit is controlled. For example, in the case of a solar air conditioner, the duty ratio DR is kept constant for a while after starting up, and the control for obtaining the maximum value of the output PS of the solar cell is performed. Next, when the maximum value of the output PS of the solar cell is determined at time T1, the control for detecting the maximum value of the output PS of the solar cell is stopped for a while from time T1, the duty ratio is changed, and the solar cell is changed. The control is performed to obtain the maximum value of the output PS of the. At this time, the switch circuit is activated by the signal from the system control circuit, and the current control command IC outputs the 0 signal. Then, at time T2, when the maximum value of the output PS of the solar cell is determined,
The duty ratio DR is kept constant and control is performed to find the maximum value of the output PS of the solar cell. By repeating such an operation, the solar cell can be operated at an operating point where the output of the solar cell can be maximally utilized. The circuit shown in FIG. 26 is used as the drive circuit. In the present embodiment, the control of the duty ratio and the maximum output control of the solar cell are separately performed in time series, so that both controls do not interfere with each other, and there is no erroneous judgment.

【0093】図40は、本発明の更に別実施例に係る電
力変換システムの構成図である。本実施例は、Vcomを
商用電源VACに比例定数を乗じた値により設定するもの
で、商用電源の電圧が変動しても、力行あるいは回生モ
−ドにあるかどうかを正確に判断できるという利点があ
る。
FIG. 40 is a block diagram of a power conversion system according to still another embodiment of the present invention. In this embodiment, Vcom is set by a value obtained by multiplying the commercial power supply VAC by a proportional constant, and even if the voltage of the commercial power supply fluctuates, it is possible to accurately determine whether the power running or the regenerative mode is set. There is.

【0094】図41は、ソ−ラ−エアコンに保護装置を
設けたソ−ラ−エアコンシステムの構成図である。前述
してきたソ−ラ−エアコンにおいて、商用電源91と双
方向コンバ−タ95の入力部の間に接触器91、絶縁トラ
ンス92、接触器93を設け、太陽電池94とDC−DCコ
ンバ−タ102の入力部の間に接触器96を設けたもの
で、接触器91は交流過電圧、交流不足電圧、周波数異
常を感知する検出器97〜99の情報を、接触器93は交
流過電流を感知する検出器100の情報を、接触器96は
直流地絡を感知する検出器101の情報を基に作動するも
のである。
FIG. 41 is a block diagram of a solar air conditioner system in which a protection device is provided in the solar air conditioner. In the solar air conditioner described above, a contactor 91, an insulating transformer 92, and a contactor 93 are provided between the commercial power source 91 and the input part of the bidirectional converter 95, and the solar cell 94 and the DC-DC converter are provided. A contactor 96 is provided between the input parts of 102. The contactor 91 detects the information of the detectors 97 to 99 for detecting AC overvoltage, AC undervoltage, and frequency abnormality, and the contactor 93 detects AC overcurrent. The contactor 96 operates on the basis of the information of the detector 100 which detects the DC ground fault.

【0095】接触器91は、ソ−ラ−エアコンが回生モ
−ドで運転し太陽電池によって生じた電力を商用系統に
逆潮流させているとき、質の悪い交流が商用系統に流れ
込まない様にするためのものである。接触器93は、力
行モ−ドで運転しているときに交流過電流が流れ込んで
双方向コンバ−タを破壊させないように、また、回生モ
−ドで運転しているときには分電板内の装置を破壊させ
ないようにするためのものである。接触器96は、太陽
電池の出力が外部に漏れていて人が太陽電池パネルに触
ったとき感電しないようにするためのものである。
The contactor 91 prevents the poor quality alternating current from flowing into the commercial system when the solar air conditioner is operating in the regenerative mode and the electric power generated by the solar cell is flowing backward to the commercial system. It is for doing. The contactor 93 prevents an AC overcurrent from flowing into the bidirectional converter during operation in the power running mode, and prevents the contactor 93 from being destroyed in the regenerative mode. This is to prevent the device from being destroyed. The contactor 96 is provided to prevent electric shock when a person touches the solar cell panel because the output of the solar cell leaks to the outside.

【0096】本実施例では、検出器自身が有する系統遮
断信号とは独立に、ソーラーエアコンが有する制御機器
の信号を利用して、保護回路の系統遮断信号を操作す
る。すなわち、保護回路側とシステム制御側とで二重に
チェックし、より安全性を高くする。
In the present embodiment, the system cutoff signal of the protection circuit is operated independently of the system cutoff signal of the detector itself, using the signal of the control device of the solar air conditioner. That is, the protection circuit side and the system control side are double-checked to further enhance safety.

【0097】図42は、ソ−ラ−エアコンの室外機に小
型化した保護装置を内蔵させ省スペース化を図った実施
例の構成図である。外付けの保護装置の設置が義務付け
られた場合や、既に外付けの保護装置を設置している場
合、本実施例の室外機内蔵型の保護装置があれば、二重
チェックができ、より安全性が高まる。
FIG. 42 is a block diagram of an embodiment in which a miniaturized protection device is incorporated in an outdoor unit of a solar air conditioner to save space. If you are required to install an external protective device, or if you already have an external protective device installed, you can use the outdoor unit built-in type protective device of this embodiment to perform a double-check and make it more secure. The nature is enhanced.

【0098】図43は、本発明の別実施例に係る電力変
換システムの構成図である。本実施例は、商用電源と双
方向コンバータの間に設けた電圧計と電流計から現在の
運転モードを検出して商用系統に電力を逆潮流している
時に、ユ−ザの目につきやすい表示機器124に電力の
使用あるいは発電状況を示すようになっている。本実施
例によれば、システムの運転状況を容易に監視できる効
果がある。
FIG. 43 is a block diagram of a power conversion system according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, when the current operation mode is detected from the voltmeter and the ammeter provided between the commercial power source and the bidirectional converter and the power is reversely flowed to the commercial system, the display which is easily noticed by the user is displayed. The device 124 is adapted to indicate the use or generation of electric power. According to this embodiment, there is an effect that the operation status of the system can be easily monitored.

【0099】図44は、本発明の一例を適用したソ−ラ
−エアコンの外観図である。例えば図14の交流電圧V
ACと交流電流IACをシステム制御回路112に入力して電
力を算出し、タイマ−回路と1kW/h当たりの電気料
金を情報としてシステム制御回路112に与えておくこと
により、電気料金を算出する。例えば、表示モードとし
ては1日当たりの買電料金、一か月当たりの買電料金な
どを表示盤111に表示できるようにしておく。この構
成により、太陽電池によって生じた電力を商用系統に逆
潮流させている電気料金がわかるだけではなく、太陽電
池パネルの1部が損傷したときには表示値が変化するの
で早期に太陽電池パネルの損傷を感知できる。
FIG. 44 is an external view of a solar air conditioner to which an example of the present invention is applied. For example, the AC voltage V in FIG.
AC and AC current IAC are input to the system control circuit 112 to calculate electric power, and a timer circuit and an electric charge per 1 kW / h are given to the system control circuit 112 as information to calculate the electric charge. For example, as the display mode, the power purchase fee per day, the power purchase fee per month, and the like can be displayed on the display panel 111. With this configuration, not only can you know the electricity bill that is causing the power generated by the solar cell to flow backward to the commercial grid, but the display value will change when a portion of the solar cell panel is damaged, so the solar cell panel will be damaged early. Can be sensed.

【0100】図45は、本発明の別実施例に係る電力変
換システムの構成図である。図1に示す実施例では、エ
ネルギ変換手段121の入力側の電圧,電流を計測器1
0,11で測定しているのに対し、本実施例では、DC
−DCコンバータ12の出力側電流を検出している点の
み異なる。本実施例は、このような検出方法を採用して
も、図1の実施例と同様の効果を奏する。
FIG. 45 is a block diagram of a power conversion system according to another embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 1, the measuring device 1 measures the voltage and current on the input side of the energy converting means 121.
In the present embodiment, DC is measured, while 0 and 11 are measured.
-The only difference is that the output side current of the DC converter 12 is detected. The present embodiment has the same effects as the embodiment of FIG. 1 even if such a detection method is adopted.

【0101】[0101]

【発明の効果】本発明によれば、エネルギ変換手段の特
性あるいは使用環境に関係なく、エネルギ変換手段を最
大出力状態に保つとともに、直流負荷の入力電圧がほと
んど変化しない制御が可能である。
According to the present invention, the energy conversion means can be maintained at the maximum output state regardless of the characteristics of the energy conversion means or the operating environment, and the input voltage of the DC load can be controlled almost unchanged.

【0102】また、本発明によればシステムの誤動作が
起こりにくく、万一システムに異常が起きても、安全側
へシステムを切り替えることができる。さらに、ユーザ
が容易にシステムを監視できる。
Further, according to the present invention, malfunction of the system is unlikely to occur, and even if an abnormality occurs in the system, the system can be switched to the safe side. Moreover, the user can easily monitor the system.

【0103】[0103]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の基本的な構成ブロック図である。FIG. 1 is a basic configuration block diagram of the present invention.

【図2】公知例の構成ブロック図である。FIG. 2 is a configuration block diagram of a known example.

【図3】太陽電池と直流負荷との動作点を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing operating points of a solar cell and a DC load.

【図4】(a)は枚数の異なる太陽電池と直流負荷との
動作点を示す図である。(b)は太陽電池の電力を示す
図である。
FIG. 4A is a diagram showing operating points of a different number of solar cells and a DC load. (B) is a figure which shows the electric power of a solar cell.

【図5】動作点の移動を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating movement of operating points.

【図6】太陽電池特性の温度依存性を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing temperature dependence of solar cell characteristics.

【図7】太陽電池と直流負荷との動作点を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing operating points of a solar cell and a DC load.

【図8】太陽電池と直流負荷との動作点を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing operating points of a solar cell and a DC load.

【図9】熱電素子と直流負荷との動作点を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing operating points of a thermoelectric element and a DC load.

【図10】エネルギ変換手段と直流負荷との動作点を示
す図である。
FIG. 10 is a diagram showing operating points of an energy conversion unit and a DC load.

【図11】エネルギ変換手段と直流負荷との動作点を示
す図である。
FIG. 11 is a diagram showing operating points of the energy converting means and the DC load.

【図12】(a)はエネルギ変換手段と直流負荷との動
作点を示す図である。(b)はエネルギ変換手段と直流
負荷との動作点を示す図である。
FIG. 12 (a) is a diagram showing operating points of the energy converting means and the DC load. (B) is a figure which shows the operating point of an energy conversion means and a DC load.

【図13】本発明のシステムの制御方法を説明するフロ
ーチャートである。
FIG. 13 is a flowchart illustrating a method for controlling the system of the present invention.

【図14】本発明によるソーラーエアコンの構成ブロッ
ク図である。
FIG. 14 is a configuration block diagram of a solar air conditioner according to the present invention.

【図15】直流負荷としてモ−タを用いた実施例の構成
図である。
FIG. 15 is a configuration diagram of an embodiment using a motor as a DC load.

【図16】本発明によるソーラーエアコンの構成ブロッ
ク図である。
FIG. 16 is a block diagram of a solar air conditioner according to the present invention.

【図17】熱電素子を用いた本発明の構成ブロック図で
ある。
FIG. 17 is a structural block diagram of the present invention using a thermoelectric element.

【図18】DC−DCコンバータ(Cuk型)の動作を示
すブロック配線図である。
FIG. 18 is a block wiring diagram showing an operation of a DC-DC converter (Cuk type).

【図19】乗算回路の一例を示す回路図である。FIG. 19 is a circuit diagram showing an example of a multiplication circuit.

【図20】比較回路の一例を示す回路図である。FIG. 20 is a circuit diagram showing an example of a comparison circuit.

【図21】DC−DCコンバータ(Sepic型)のブロッ
ク配線図である。
FIG. 21 is a block wiring diagram of a DC-DC converter (Sepic type).

【図22】システム制御回路の一部を示す構成ブロック
図である。
FIG. 22 is a configuration block diagram showing a part of a system control circuit.

【図23】微分回路の一例を示す回路図である。FIG. 23 is a circuit diagram showing an example of a differentiating circuit.

【図24】積分回路の一例を示す回路図である。FIG. 24 is a circuit diagram showing an example of an integrating circuit.

【図25】誤差増幅回路の一例を示す回路図である。FIG. 25 is a circuit diagram showing an example of an error amplifier circuit.

【図26】双方向コンバ−タ制御回路を示すブロック配
線図である。
FIG. 26 is a block wiring diagram showing a bidirectional converter control circuit.

【図27】システム制御回路の動作を示す説明図であ
る。
FIG. 27 is an explanatory diagram showing the operation of the system control circuit.

【図28】システム制御回路の動作を示す説明図であ
る。
FIG. 28 is an explanatory diagram showing the operation of the system control circuit.

【図29】システム制御回路の動作を示す説明図であ
る。
FIG. 29 is an explanatory diagram showing the operation of the system control circuit.

【図30】本発明のシステム構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 30 is a block diagram showing a system configuration of the present invention.

【図31】本発明のシステムの制御方法を示すフローチ
ャートである。
FIG. 31 is a flowchart showing a control method of the system of the present invention.

【図32】本発明のシステムの制御方法を示すフローチ
ャートである。
FIG. 32 is a flowchart showing a control method of the system of the present invention.

【図33】本発明のシステム構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 33 is a block diagram showing a system configuration of the present invention.

【図34】本発明のシステムの制御方法を示すフローチ
ャートである。
FIG. 34 is a flowchart showing a method for controlling the system of the present invention.

【図35】エネルギ変換手段と直流負荷との動作点を示
す図である。
FIG. 35 is a diagram showing operating points of the energy converting means and the DC load.

【図36】本発明のシステム構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 36 is a block diagram showing a system configuration of the present invention.

【図37】本発明のシステム構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 37 is a block diagram showing the system configuration of the present invention.

【図38】システム制御回路の構成ブロック図である。FIG. 38 is a configuration block diagram of a system control circuit.

【図39】システム制御の様子を示す図である。FIG. 39 is a diagram showing a state of system control.

【図40】本発明のシステム構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 40 is a block diagram showing a system configuration of the present invention.

【図41】保護回路を設けたソーラーエアコンの構成ブ
ロック図である。
FIG. 41 is a configuration block diagram of a solar air conditioner provided with a protection circuit.

【図42】本発明のソーラーエアコン(室外機)の概略
図である。
FIG. 42 is a schematic view of a solar air conditioner (outdoor unit) of the present invention.

【図43】熱電素子を用いたシステムのシステム構成図
である。
FIG. 43 is a system configuration diagram of a system using a thermoelectric element.

【図44】本発明のソーラーエアコン(室内機)の概略
図である。
FIG. 44 is a schematic view of a solar air conditioner (indoor unit) of the present invention.

【図45】本発明の別実施例に係る電力変換システムの
構成図である。
FIG. 45 is a configuration diagram of a power conversion system according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,91…商用電源、2,31,37,65…リアクトル、3,
10,14…電圧計、4,11,15,21…電流計、5…
交流負荷、6,33,36,66,79…ダイオ−ド、7,32
…半導体スイッチング素子、13,95…双方向コンバ−
タ、8…平滑コンデンサ、9,30,94…太陽電池、1
2,102…DC−DCコンバ−タ、16…インバ−タ、1
7…圧縮機用モ−タ、18,112…システム制御回路、1
9,87…双方向コンバ−タ制御回路、34,80…スイッチ
回路、35,38,67,71…コンデンサ、39…負荷、4
0,50,59…乗算回路、41…比較回路、51,53,81…微分回
路、52,54…正負判定回路、55…排他的論理和回路、56
…積分回路、57,60…誤差増幅回路、58…スイッチング
回路、61…ROM、70…抵抗、72…OPアンプ、73…直
流電源、74…FET、75…GND、76…交流電源、77…
ツェナーダイオード、82,83…三角波発生回路、84,85…
比較回路、86…反転回路、91,93,96…接触器、絶縁トラ
ンス…92、97〜101…検出器、110…室内機、111…表示
盤、120…直流負荷、121…エネルギ変換手段、122…モ
−タ、123…熱電素子、124…室内機、125…ROM、126
…室外機、127…保護回路、131…商用電源、132…リア
クトル、133,134…ダイオ−ド、135,136…コンデンサ、
137…整流手段、137(a)…倍電圧整流回路、138,139…半
導体スイッチング素子、140…逆流防止ダイオ−ド、141
…太陽電池、142…直流電圧検出器、143…インバ−タ、
144…ノイズフィルタ−、145…モ−タ、146…インバ−
タ制御回路、147…制御手段、148…直流基準電圧、149
…誤差増幅器、150…電圧変成器、151…掛算器、152…
電流変成器、153…ヒステリシスコンパレ−タ、154…パ
ルス整形回路、155,156…アイソレ−ションアンプ、160
…スイッチ。
1,91 ... Commercial power supply, 2,31,37,65 ... Reactor, 3,
10, 14 ... Voltmeter, 4, 11, 15, 21 ... Ammeter, 5 ...
AC load, 6,33,36,66,79 ... Diode, 7,32
… Semiconductor switching element, 13,95… Bidirectional converter
, 8 ... smoothing capacitor, 9, 30, 94 ... solar cell, 1
2,102 ... DC-DC converter, 16 ... Inverter, 1
7 ... Motor for compressor, 18, 112 ... System control circuit, 1
9,87 ... Bidirectional converter control circuit, 34, 80 ... Switch circuit, 35, 38, 67, 71 ... Capacitor, 39 ... Load, 4
0,50,59 ... Multiplication circuit, 41 ... Comparison circuit, 51,53,81 ... Differentiation circuit, 52,54 ... Positive / negative determination circuit, 55 ... Exclusive OR circuit, 56
... Integrator circuit, 57,60 ... Error amplifier circuit, 58 ... Switching circuit, 61 ... ROM, 70 ... Resistance, 72 ... OP amplifier, 73 ... DC power supply, 74 ... FET, 75 ... GND, 76 ... AC power supply, 77 ...
Zener diode, 82,83 ... Triangular wave generation circuit, 84,85 ...
Comparing circuit, 86 ... Inversion circuit, 91, 93, 96 ... Contactor, insulating transformer ... 92, 97-101 ... Detector, 110 ... Indoor unit, 111 ... Display panel, 120 ... DC load, 121 ... Energy conversion means, 122 ... Motor, 123 ... Thermoelectric element, 124 ... Indoor unit, 125 ... ROM, 126
… Outdoor unit, 127… Protection circuit, 131… Commercial power supply, 132… Reactor, 133,134… Diode, 135,136… Capacitor,
137 ... Rectification means, 137 (a) ... Double voltage rectification circuit, 138, 139 ... Semiconductor switching element, 140 ... Backflow prevention diode, 141
… Solar cells, 142… DC voltage detectors, 143… Inverters,
144 ... Noise filter, 145 ... Motor, 146 ... Inverter
Control circuit, 147 ... Control means, 148 ... DC reference voltage, 149
… Error amplifier, 150… Voltage transformer, 151… Multiplier, 152…
Current transformer, 153 ... Hysteresis comparator, 154 ... Pulse shaping circuit, 155, 156 ... Isolation amplifier, 160
…switch.

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年9月24日[Submission date] September 24, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0071[Correction target item name] 0071

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0071】半導体スイッチング素子32は、システム
制御回路18から送られてきた制御信号によりオン・オ
フ制御される。この制御信号は比較回路41から出力さ
れる方形波信号であり、ROM42から読み出された時
比率DRと、定電圧源43からの振幅一定の波とを乗算
回路40で乗算して得た波を、比較回路41にて三角波
発生回路から出力された三角波と比較して得られる。図
19に乗算回路の構成を示し、図20に比較回路の構成
を示す。
The semiconductor switching element 32 is on / off controlled by a control signal sent from the system control circuit 18. This control signal is a square wave signal output from the comparison circuit 41, and is a wave obtained by multiplying the duty ratio DR read from the ROM 42 and the constant amplitude wave from the constant voltage source 43 in the multiplication circuit 40. Is compared with the triangular wave output from the triangular wave generating circuit in the comparison circuit 41 . FIG. 19 shows the configuration of the multiplication circuit, and FIG. 20 shows the configuration of the comparison circuit.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0094[Correction target item name] 0094

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0094】図41は、ソ−ラ−エアコンに保護装置を
設けたソ−ラ−エアコンシステムの構成図である。前述
してきたソ−ラ−エアコンにおいて、商用電源90と双
方向コンバ−タ95の入力部の間に接触器91、絶縁トラ
ンス92、接触器93を設け、太陽電池94とDC−DCコ
ンバ−タ102の入力部の間に接触器96を設けたもの
で、接触器91は交流過電圧、交流不足電圧、周波数異
常を感知する検出器97〜99の情報を、接触器93は交
流過電流を感知する検出器100の情報を、接触器96は
直流地絡を感知する検出器101の情報を基に作動するも
のである。
FIG. 41 is a block diagram of a solar air conditioner system in which a protection device is provided in the solar air conditioner. In the solar air conditioner described above, a contactor 91, an insulating transformer 92, and a contactor 93 are provided between the commercial power source 90 and the input part of the bidirectional converter 95, and the solar cell 94 and the DC-DC converter are provided. A contactor 96 is provided between the input parts of 102. The contactor 91 detects the information of the detectors 97 to 99 for detecting AC overvoltage, AC undervoltage, and frequency abnormality, and the contactor 93 detects AC overcurrent. The contactor 96 operates on the basis of the information of the detector 100 which detects the DC ground fault.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】符号の説明[Correction target item name] Explanation of code

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【符号の説明】 1,90…商用電源、2,31,37,65…リアクトル、3,
10,14…電圧計、4,11,15,21…電流計、5…
交流負荷、6,33,36,66,79…ダイオ−ド、7,32
…半導体スイッチング素子、13,95…双方向コンバ−
タ、8…平滑コンデンサ、9,30,94…太陽電池、1
2,102…DC−DCコンバ−タ、16…インバ−タ、1
7…圧縮機用モ−タ、18,112…システム制御回路、1
9,87…双方向コンバ−タ制御回路、34,80…スイッチ
回路、35,38,67,71…コンデンサ、39…負荷、4
0,50,59…乗算回路、41…比較回路、51,53,81…微分回
路、52,54…正負判定回路、55…排他的論理和回路、56
…積分回路、57,60…誤差増幅回路、58…スイッチング
回路、61…ROM、70…抵抗、72…OPアンプ、73…直
流電源、74…FET、75…GND、76…交流電源、77…
ツェナーダイオード、82,83…三角波発生回路、84,85…
比較回路、86…反転回路、91,93,96…接触器、絶縁トラ
ンス…92、97〜101…検出器、110…室内機、111…表示
盤、120…直流負荷、121…エネルギ変換手段、122…モ
−タ、123…熱電素子、124…室内機、125…ROM、126
…室外機、127…保護回路、131…商用電源、132…リア
クトル、133,134…ダイオ−ド、135,136…コンデンサ、
137…整流手段、137(a)…倍電圧整流回路、138,139…半
導体スイッチング素子、140…逆流防止ダイオ−ド、141
…太陽電池、142…直流電圧検出器、143…インバ−タ、
144…ノイズフィルタ−、145…モ−タ、146…インバ−
タ制御回路、147…制御手段、148…直流基準電圧、149
…誤差増幅器、150…電圧変成器、151…掛算器、152…
電流変成器、153…ヒステリシスコンパレ−タ、154…パ
ルス整形回路、155,156…アイソレ−ションアンプ、160
…スイッチ。
[Explanation of symbols] 1, 90 ... Commercial power supply, 2, 31, 37, 65 ... Reactor 3,
10, 14 ... Voltmeter, 4, 11, 15, 21 ... Ammeter, 5 ...
AC load, 6,33,36,66,79 ... Diode, 7,32
… Semiconductor switching element, 13,95… Bidirectional converter
, 8 ... smoothing capacitor, 9, 30, 94 ... solar cell, 1
2,102 ... DC-DC converter, 16 ... Inverter, 1
7 ... Motor for compressor, 18, 112 ... System control circuit, 1
9,87 ... Bidirectional converter control circuit, 34, 80 ... Switch circuit, 35, 38, 67, 71 ... Capacitor, 39 ... Load, 4
0,50,59 ... Multiplication circuit, 41 ... Comparison circuit, 51,53,81 ... Differentiation circuit, 52,54 ... Positive / negative determination circuit, 55 ... Exclusive OR circuit, 56
... Integrator circuit, 57,60 ... Error amplifier circuit, 58 ... Switching circuit, 61 ... ROM, 70 ... Resistance, 72 ... OP amplifier, 73 ... DC power supply, 74 ... FET, 75 ... GND, 76 ... AC power supply, 77 ...
Zener diode, 82,83 ... Triangular wave generation circuit, 84,85 ...
Comparing circuit, 86 ... Inversion circuit, 91, 93, 96 ... Contactor, insulating transformer ... 92, 97-101 ... Detector, 110 ... Indoor unit, 111 ... Display panel, 120 ... DC load, 121 ... Energy conversion means, 122 ... Motor, 123 ... Thermoelectric element, 124 ... Indoor unit, 125 ... ROM, 126
… Outdoor unit, 127… Protection circuit, 131… Commercial power supply, 132… Reactor, 133,134… Diode, 135,136… Capacitor,
137 ... Rectification means, 137 (a) ... Double voltage rectification circuit, 138, 139 ... Semiconductor switching element, 140 ... Backflow prevention diode, 141
… Solar cells, 142… DC voltage detectors, 143… Inverters,
144 ... Noise filter, 145 ... Motor, 146 ... Inverter
Control circuit, 147 ... Control means, 148 ... DC reference voltage, 149
… Error amplifier, 150… Voltage transformer, 151… Multiplier, 152…
Current transformer, 153 ... Hysteresis comparator, 154 ... Pulse shaping circuit, 155, 156 ... Isolation amplifier, 160
…switch.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図27[Correction target item name] Fig. 27

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図27】 FIG. 27

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北山 亨 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所リビング機器事業部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toru Kitayama 800 Tomita, Ohira-cho, Shimotsuga-gun, Tochigi Prefecture Living Equipment Division, Hitachi, Ltd.

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エネルギ変換手段と、DC−DCコンバ
−タと、商用電源からの交流電力を直流電力に変換する
機能及び直流電力を交流電力に変換する機能を有する双
方向コンバ−タと、直流負荷とを備え、エネルギ変換手
段の出力側とDC−DCコンバ−タの入力側とを接続
し、DC−DCコンバ−タの出力側と、双方向コンバ−
タの直流部及び直流負荷とを接続した電力変換システム
において、DC−DCコンバ−タと直流負荷もしくは双
方向コンバータの間に第1電流計を設け、直流負荷と双
方向コンバータの間に第2電流計を設け、DC−DCコ
ンバータと直流負荷もしくは双方向コンバータの間ある
いは直流負荷と双方向コンバータの間の直流部に電圧計
を設けると共に、第1電流計と第2電流計と電圧計の検
出信号に基づきDC−DCコンバータの時比率を変化さ
せる時比率設定手段と、該時比率設定手段で設定された
時比率のもとで双方向コンバータに電力を回生あるいは
力行させる制御手段とを設けたことを特徴とする電力変
換システム。
1. An energy conversion means, a DC-DC converter, and a bidirectional converter having a function of converting AC power from a commercial power source into DC power and a function of converting DC power into AC power. A direct current load is provided, the output side of the energy conversion means and the input side of the DC-DC converter are connected, and the output side of the DC-DC converter and the bidirectional converter.
In a power conversion system in which a DC portion and a DC load of the DC power converter are connected, a first ammeter is provided between the DC-DC converter and the DC load or the bidirectional converter, and a second ammeter is provided between the DC load and the bidirectional converter. An ammeter is provided, and a voltmeter is provided in the DC portion between the DC-DC converter and the DC load or the bidirectional converter or between the DC load and the bidirectional converter, and the first ammeter, the second ammeter and the voltmeter are connected. A duty ratio setting means for changing the duty ratio of the DC-DC converter based on the detection signal, and a control means for causing the bidirectional converter to regenerate or power-run the power based on the duty ratio set by the duty ratio setting means are provided. A power conversion system characterized by that.
【請求項2】 エネルギ変換手段と、DC−DCコンバ
−タと、商用電源からの交流電力を直流電力に変換する
機能及び直流電力を交流電力に変換する機能を有する双
方向コンバ−タと、直流負荷とを備え、エネルギ変換手
段の出力側とDC−DCコンバ−タの入力側とを接続
し、DC−DCコンバ−タの出力側と、双方向コンバ−
タの直流部及び直流負荷とを接続した電力変換システム
において、少なくとも、エネルギ変換手段とDC−DC
コンバ−タとの間に第1電圧計,第1電流計を設けると
共に、直流負荷と双方向コンバータとの間の直流部に第
2電圧計,第2電流計を設け、第1電流計,第2電流
計,第1電圧計,第2電圧計の検出信号に基づきDC−
DCコンバータの時比率を変化させる時比率設定手段
と、該時比率設定手段で設定された時比率のもとで双方
向コンバータに電力を回生あるいは力行させる制御手段
とを設けたことを特徴とする電力変換システム。
2. An energy conversion means, a DC-DC converter, and a bidirectional converter having a function of converting AC power from a commercial power source into DC power and a function of converting DC power into AC power. A direct current load is provided, the output side of the energy conversion means and the input side of the DC-DC converter are connected, and the output side of the DC-DC converter and the bidirectional converter.
In a power conversion system in which a DC part of a power supply and a DC load are connected, at least an energy conversion means and a DC-DC
A first voltmeter and a first ammeter are provided between the converter and a second voltmeter and a second ammeter are provided at the direct current portion between the direct current load and the bidirectional converter. DC- based on the detection signals of the second ammeter, the first voltmeter, and the second voltmeter
A duty ratio setting means for changing the duty ratio of the DC converter, and a control means for causing the bidirectional converter to regenerate or power the power based on the duty ratio set by the duty ratio setting means are provided. Power conversion system.
【請求項3】 エネルギ変換手段と、DC−DCコンバ
−タと、商用電源からの交流電力を直流電力に変換する
機能及び直流電力を交流電力に変換する機能を有する双
方向コンバ−タと、直流負荷とを備え、エネルギ変換手
段の出力側とDC−DCコンバ−タの入力側とを接続
し、DC−DCコンバ−タの出力側と、双方向コンバ−
タの直流部及び直流負荷とを接続した電力変換システム
において、商用電源と双方向コンバータとの間に第1電
圧計及び第1電流計を設け、双方向コンバータ以外の交
流負荷と商用電源との間に第2電流計を設け、直流負荷
と双方向コンバータとの間に第2電圧計と第3電流計を
設けると共に、第1電流計,第2電流計,第3電流計,
第1電圧計,第2電圧計の検出信号に基づきDC−DC
コンバータの時比率を変化させる時比率設定手段と、該
時比率設定手段で設定された時比率のもとで双方向コン
バータに電力を回生あるいは力行させる制御手段とを設
けたことを特徴とする電力変換システム。
3. An energy conversion means, a DC-DC converter, and a bidirectional converter having a function of converting AC power from a commercial power source into DC power and a function of converting DC power into AC power. A direct current load is provided, the output side of the energy conversion means and the input side of the DC-DC converter are connected, and the output side of the DC-DC converter and the bidirectional converter.
In the power conversion system in which the DC part of the inverter and the DC load are connected, a first voltmeter and a first ammeter are provided between the commercial power supply and the bidirectional converter, and the AC load other than the bidirectional converter and the commercial power supply are connected. A second ammeter is provided between them, a second voltmeter and a third ammeter are provided between the DC load and the bidirectional converter, and a first ammeter, a second ammeter, a third ammeter,
DC-DC based on the detection signals of the first voltmeter and the second voltmeter
Electric power characterized by comprising duty ratio setting means for changing the duty ratio of the converter, and control means for causing the bidirectional converter to regenerate or power the power based on the duty ratio set by the duty ratio setting means. Conversion system.
【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれかにおい
て、エネルギ変換手段として太陽電池もしくは熱電素子
を用い、太陽電池をエネルギ変換手段とするとき直流負
荷として圧縮機用のモ−タを駆動するインバ−タを用い
ることを特徴とする電力変換システム。
4. The motor for a compressor according to claim 1, wherein a solar cell or a thermoelectric element is used as the energy conversion means, and when the solar cell is used as the energy conversion means, a DC load is driven. A power conversion system characterized by using an inverter that operates.
【請求項5】 請求項1乃至請求項3のいずれかにおい
て、DC−DCコンバ−タとしてCuK型あるいはSepic
型のコンバ−タを用い、時比率に比例した大きさの信号
と三角波発生回路からの信号を比較回路に送り、この比
較回路の出力信号を、DC−DCコンバ−タの半導体ス
イッチング素子に送る回路を設けたことを特徴とする電
力変換システム。
5. The CuK type or Sepic as the DC-DC converter according to claim 1.
Type converter, a signal having a magnitude proportional to the duty ratio and a signal from the triangular wave generating circuit are sent to the comparing circuit, and the output signal of the comparing circuit is sent to the semiconductor switching element of the DC-DC converter. A power conversion system having a circuit.
【請求項6】 請求項1乃至請求項3のいずれかにおい
て、双方向コンバ−タに接続される制御手段を、エネル
ギ変換手段とDC−DCコンバ−タとの間に設けた電圧
計と電流計の検出信号を入力とする第1乗算回路と、該
第1乗算回路に接続される第1微分回路と、該第1微分
回路の出力の正負を判定する第1正負判定回路と、前記
電圧計の検出信号を微分する第2微分回路と、該第2微
分回路の出力の正負を判定する第2正負判定回路と、第
1,第2正負判定回路の両出力の排他的論理和をとる排
他的論理和回路と、該排他的論理和回路の出力を積分す
る積分回路と、該積分回路の出力と前記電圧計の検出信
号との誤差を増幅する第1誤差増幅回路と、商用電源と
双方向コンバ−タの間に設けた電圧計の検出信号と前記
誤差増幅回路のを入力する第2乗算回路、商用電源と双
方向コンバ−タの間に設けた電流計の検出信号と前記第
2乗算回路の出力信号との誤差を増幅する第2誤差増幅
回路とで構成したことを特徴とする電力変換システム。
6. The voltmeter and the current according to claim 1, wherein the control means connected to the bidirectional converter is provided between the energy conversion means and the DC-DC converter. A first multiplying circuit that receives the detection signal of the meter, a first differentiating circuit that is connected to the first multiplying circuit, a first positive / negative determining circuit that determines whether the output of the first differentiating circuit is positive or negative, and the voltage Exclusive OR of a second differential circuit that differentiates the detection signal of the meter, a second positive / negative determination circuit that determines the positive / negative of the output of the second differential circuit, and both outputs of the first and second positive / negative determination circuits An exclusive OR circuit, an integration circuit that integrates the output of the exclusive OR circuit, a first error amplification circuit that amplifies an error between the output of the integration circuit and the detection signal of the voltmeter, and a commercial power supply Input the detection signal of the voltmeter installed between the bidirectional converters and the error amplifier circuit. And a second error amplification circuit for amplifying an error between the detection signal of the ammeter provided between the commercial power source and the bidirectional converter and the output signal of the second multiplication circuit. Power conversion system characterized by.
【請求項7】 DC−DCコンバ−タを設定した時比率
のもとで動作させた状態で、DC−DCコンバータの出
力が最大となる点を求め、この状態において、(a)DC
−DCコンバータの出力電力もしくは出力電流が直流負
荷の入力電力もしくは入力電流以上の場合、直流部の電
圧が設定電圧値より大なる時は時比率を保持するか下げ
又それ以外は時比率を上げ、(b)DC−DCコンバータ
の出力電流もしくは出力電力が直流負荷の入力電流もし
くは入力電力より小の場合、直流部の電圧が設定電圧値
より小なる時は時比率を保持するか上げ又それ以外は時
比率を下げる制御を行う時比率制御手段を備えることを
特徴とする請求項1記載の電力変換システム。
7. A point where the output of the DC-DC converter becomes maximum when the DC-DC converter is operated under a set duty ratio is obtained. In this state, (a) DC
-When the output power or output current of the DC converter is equal to or higher than the input power or input current of the DC load, the duty ratio is maintained or lowered when the voltage of the DC part is higher than the set voltage value, and the duty ratio is raised otherwise. (B) When the output current or output power of the DC-DC converter is smaller than the input current or input power of the DC load, when the voltage of the DC part becomes smaller than the set voltage value, the duty ratio is maintained or increased or The power conversion system according to claim 1, further comprising duty ratio control means for performing control to reduce the duty ratio.
【請求項8】 DC−DCコンバ−タを設定した時比率
のもとで動作させた状態で、エネルギ変換手段の出力が
最大となる点を求め、この状態において、(a)エネルギ
変換手段の出力に補正係数を乗じた値が直流負荷の入力
以上の場合、直流部の電圧が設定電圧値より大なる時は
時比率を保持するか下げ又それ以外は時比率を上げ、
(b)エネルギ変換手段の出力に補正係数を乗じた値が直
流負荷の入力より小の場合、直流部の電圧が設定電圧値
より小なる時は時比率を保持するか上げ又それ以外は時
比率を下げる時比率制御手段を備えることを特徴とする
請求項2記載の電力変換システム。
8. A point where the output of the energy conversion means is maximized is obtained in a state where the DC-DC converter is operated under a set duty ratio, and in this state, (a) the energy conversion means When the value obtained by multiplying the output by the correction coefficient is equal to or greater than the input of the DC load, hold or reduce the duty ratio when the voltage of the DC part is higher than the set voltage value, or increase the duty ratio otherwise.
(b) When the value obtained by multiplying the output of the energy conversion means by the correction coefficient is smaller than the input of the DC load, the duty ratio is maintained or increased when the voltage of the DC portion is smaller than the set voltage value, or otherwise. The power conversion system according to claim 2, further comprising duty ratio control means for decreasing the ratio.
【請求項9】 DC−DCコンバ−タを設定した時比率
のもとで動作させた状態で、エネルギ変換手段の出力が
最大となる点を求め、この状態において、商用電源と双
方向コンバータの間の電圧計と電流計の検出値と、交流
負荷に接続される電流計の検出値とから、双方向コンバ
ータに流れ込む電力値を算出し、この電力値に補正係数
を乗じた値もしくはこの値を直流部での電圧値で除して
求めた電流値と、直流負荷に流れ込む電力もしくは電流
との比較から、エネルギ変換手段よりDC−DCコンバ
ータを介して直流部に流れ込む電力あるいは電流を求め
(a)この値が直流負荷の入力電力あるいは入力電流以
上の場合、直流部の電圧が設定電圧値より大なる時は時
比率を保持するか下げ又それ以外は時比率を上げ、
(b)この値が直流負荷の入力電力あるいは入力電流よ
り小の場合、直流部の電圧が設定電圧値より小なる時は
時比率を保持するか上げ又それ以外は時比率を下げる時
比率制御手段を備えることを特徴とする請求項3記載の
電力変換システム。
9. A point where the output of the energy conversion means is maximized in a state where the DC-DC converter is operated under a set duty ratio is obtained, and in this state, the commercial power source and the bidirectional converter are connected. Calculate the power value that flows into the bidirectional converter from the detected values of the voltmeter and ammeter between the two, and the detected value of the ammeter connected to the AC load, and multiply this power value by the correction coefficient or this value. Is divided by the voltage value in the DC portion and the electric power or current flowing into the DC load is compared to obtain the electric power or current flowing into the DC portion from the energy conversion means via the DC-DC converter ( a) When this value is equal to or higher than the input power or the input current of the DC load, the duty is maintained or lowered when the voltage of the DC part is higher than the set voltage value, and the duty is increased otherwise.
(B) When this value is smaller than the input power or input current of the DC load, the duty ratio is maintained or increased when the voltage of the DC portion is lower than the set voltage value, and the duty ratio is decreased otherwise. The power conversion system according to claim 3, further comprising means.
【請求項10】 DC−DCコンバ−タを設定した時比
率のもとで動作させた状態で、DC−DCコンバータの
出力が最大となる点を求め、この状態において、(a)D
C−DCコンバータの出力電力もしくは出力電流が直流
負荷の入力電力もしくは入力電流以上の場合、直流部の
電圧が設定上限電圧値より大なる時は時比率を下げ又そ
れ以外は時比率を上げ、(b)DC−DCコンバータの出
力電流もしくは出力電力が直流負荷の入力電流もしくは
入力電力より小の場合、直流部の電圧が設定下限電圧値
より小なる時は時比率を上げ又それ以外は時比率を下げ
る制御を行う時比率制御手段を備えることを特徴とする
請求項1記載の電力変換システム。
10. A point where the output of the DC-DC converter becomes maximum in a state where the DC-DC converter is operated under a set duty ratio is obtained, and in this state, (a) D
When the output power or output current of the C-DC converter is equal to or higher than the input power or input current of the DC load, the duty ratio is decreased when the voltage of the DC portion is higher than the set upper limit voltage value, and the duty ratio is increased otherwise. (b) When the output current or output power of the DC-DC converter is smaller than the input current or input power of the DC load, increase the duty ratio when the voltage of the DC part is less than the set lower limit voltage value, or otherwise. The power conversion system according to claim 1, further comprising duty ratio control means for controlling to lower the ratio.
【請求項11】 DC−DCコンバ−タを設定した時比
率のもとで動作させた状態で、エネルギ変換手段の出力
が最大となる点を求め、この状態において、(a)エネル
ギ変換手段の出力に補正係数を乗じた値が直流負荷の入
力以上の場合、直流部の電圧が設定上限電圧値より大な
る時は時比率を下げ又それ以外は時比率を上げ、(b)エ
ネルギ変換手段の出力に補正係数を乗じた値が直流負荷
の入力より小の場合、直流部の電圧が設定下限電圧値よ
り小なる時は時比率を上げ又それ以外は時比率を下げる
時比率制御手段を備えることを特徴とする請求項2記載
の電力変換システム。
11. A point where the output of the energy converting means is maximized in a state where the DC-DC converter is operated under a set duty ratio is obtained, and in this state, (a) the energy converting means When the value obtained by multiplying the output by the correction coefficient is equal to or higher than the input of the DC load, the duty ratio is decreased when the voltage of the DC portion is higher than the set upper limit voltage value, and the duty ratio is increased otherwise (b) the energy converting means. If the value obtained by multiplying the output of 1 by the correction coefficient is smaller than the input of the DC load, the duty ratio is increased when the voltage of the DC part is less than the set lower limit voltage value, and the duty ratio is decreased otherwise. The power conversion system according to claim 2, further comprising:
【請求項12】 DC−DCコンバ−タを設定した時比
率のもとで動作させた状態で、エネルギ変換手段の出力
が最大となる点を求め、この状態において、商用電源と
双方向コンバータの間の電圧計と電流計の検出値と、交
流負荷に接続される電流計の検出値とから、双方向コン
バータに流れ込む電力値を算出し、この電力値に補正係
数を乗じた値もしくはこの値を直流部での電圧値で除し
て求めた電流値と、直流負荷に流れ込む電力もしくは電
流との比較から、エネルギ変換手段よりDC−DCコン
バータを介して直流部に流れ込む電力あるいは電流を求
め(a)この値が直流負荷の入力電力あるいは入力電流
以上の場合、直流部の電圧が設定上限電圧値より大なる
時は時比率を下げ又それ以外は時比率を上げ、(b)こ
の値が直流負荷の入力電力あるいは入力電流より小の場
合、直流部の電圧が設定下限電圧値より小なる時は時比
率を上げ又それ以外は時比率を下げる時比率制御手段を
備えることを特徴とする請求項3記載の電力変換システ
ム。
12. A point where the output of the energy conversion means is maximized in a state where the DC-DC converter is operated under a set duty ratio is obtained, and in this state, the commercial power source and the bidirectional converter are connected. Calculate the power value that flows into the bidirectional converter from the detected values of the voltmeter and ammeter between the two, and the detected value of the ammeter connected to the AC load, and multiply this power value by the correction coefficient or this value. Is divided by the voltage value in the DC portion and the electric power or current flowing into the DC load is compared to obtain the electric power or current flowing into the DC portion from the energy conversion means via the DC-DC converter ( a) When this value is equal to or higher than the input power or input current of the DC load, the duty ratio is decreased when the voltage of the DC portion is higher than the set upper limit voltage value, and the duty ratio is increased otherwise, and (b) this value is DC load on 4. A duty ratio control means for increasing the duty ratio when the voltage of the direct current portion is less than the set lower limit voltage value and lowering the duty ratio when the voltage of the DC portion is less than the set power voltage or the input current. The described power conversion system.
【請求項13】 請求項7乃至請求項12のいずれかに
おいて、時比率制御手段は、予めROMに格納された制
御プログラムで動作するものであることを特徴とする電
力変換システム。
13. The power conversion system according to claim 7, wherein the duty ratio control means operates according to a control program stored in advance in the ROM.
【請求項14】 請求項8乃至請求項11のいずれかに
おいて、補正係数としてDC−DCコンバータの効率を
用いることを特徴とする電力変換システム。
14. The power conversion system according to claim 8, wherein the efficiency of the DC-DC converter is used as the correction coefficient.
【請求項15】 請求項9乃至請求項12のいずれかに
おいて、補正係数として双方向コンバータの効率を用い
ることを特徴とする電力変換システム。
15. The power conversion system according to claim 9, wherein the efficiency of the bidirectional converter is used as the correction coefficient.
【請求項16】 請求項6において、第1誤差増幅回路
と第2乗算回路との間にスイッチング回路を設け、外部
からの制御信号により該スイッチング回路を動作させて
前記第2乗算回路の一方の入力に所定信号を入力する構
成としたことを特徴とする電力変換システム。
16. The switching circuit according to claim 6, wherein a switching circuit is provided between the first error amplification circuit and the second multiplication circuit, and the switching circuit is operated by a control signal from the outside to operate one of the second multiplication circuits. A power conversion system having a configuration in which a predetermined signal is input to the input.
【請求項17】 請求項7乃至請求項9のいずかれにお
いて、設定電圧値を、商用電源と双方向コンバ−タとの
間に設けた電圧計の検出値に比例定数を掛けた値で与え
ることを特徴とする電力変換システム。
17. In any one of claims 7 to 9, the set voltage value is a value obtained by multiplying a detection value of a voltmeter provided between the commercial power source and the bidirectional converter by a proportional constant. A power conversion system characterized by giving.
【請求項18】 商用電源と双方向コンバ−タとの間に
接触器を設け、交流過電流、交流過電圧、交流不足電圧
が生じた場合、商用電源と双方向コンバ−タの間に設け
た電圧計の計測値を検出する制御手段からの系統遮断信
号と、これとは独立の交流過電流、交流過電圧、交流不
足電圧、周波数異常を判断する回路からの系統遮断信号
との論理和により、双方向コンバ−タと商用電源との間
に設けた接触器を動作させ、商用電源から遮断する構成
したことを特徴とする請求項1乃至請求項17のいずれ
かに記載の電力変換システム。
18. A contactor is provided between the commercial power source and the bidirectional converter, and is provided between the commercial power source and the bidirectional converter when AC overcurrent, AC overvoltage, or AC undervoltage occurs. By the logical sum of the system cutoff signal from the control means for detecting the measurement value of the voltmeter and the independent system overcurrent, alternating current overvoltage, alternating current undervoltage, and the system shutdown signal from the circuit for judging the frequency abnormality, 18. The power conversion system according to claim 1, wherein a contactor provided between the bidirectional converter and the commercial power supply is operated to cut off the commercial power supply.
【請求項19】 商用電源と双方向コンバ−タ間に設け
た電圧計と電流計の各計測値から、回生モ−ドか力行モ
−ドかを判断し、その電圧信号、電流信号から、少なく
とも回生電力か累積回生電力量の一方を算出し、その結
果もしくは結果に電力単価を乗じた値を表示する機能を
設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項18のいず
れかに記載の電力変換システム。
19. A regenerative mode or a power running mode is determined from the measured values of a voltmeter and an ammeter provided between a commercial power source and a bidirectional converter, and from the voltage signal and current signal, 19. A function for calculating at least one of regenerative power and cumulative regenerative power and displaying a result or a value obtained by multiplying the result by a power unit price, according to any one of claims 1 to 18. Power conversion system.
【請求項20】 請求項19において、電力変換システ
ムが室外機と室内機で構成され、前記表示機能が室内機
に設けられたことを特徴とする電力変換システム。
20. The power conversion system according to claim 19, wherein the power conversion system includes an outdoor unit and an indoor unit, and the display function is provided in the indoor unit.
【請求項21】 請求項7乃至請求項12のいずれかに
記載の時比率制御手段の行う制御プログラムを格納した
ことを特徴とする電力変換システム用制御ROM。
21. A control ROM for a power conversion system, which stores a control program executed by the duty ratio control means according to any one of claims 7 to 12.
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