JPH085124A - 太陽電池を備えたルームエアコンシステム - Google Patents
太陽電池を備えたルームエアコンシステムInfo
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- JPH085124A JPH085124A JP6134479A JP13447994A JPH085124A JP H085124 A JPH085124 A JP H085124A JP 6134479 A JP6134479 A JP 6134479A JP 13447994 A JP13447994 A JP 13447994A JP H085124 A JPH085124 A JP H085124A
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- solar cell
- room air
- air conditioner
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 太陽電池のエネルギーを有効に利用しつつ、
複数のルームエアコンを駆動する。 【構成】 対応電池9の発生電力は、最適有効電力分配
装置14を介し、電力分配ユニット15により、各ルー
ムエアコン16〜19に分配される。電力分配ユニット
15は各ルームエアコン16〜19の運転中のものの全
負荷電流値ILを検出する。最適有効電力制御装置14
はこの全負荷電流値ILと太陽電池9の出力電流Iとを
比較し、IL≦Iのとき、太陽電池9の出力電流Iが全
負荷電流値ILと等しくなるように、太陽電池9の発生
電力を制御する。IL>Iのときには、最適有効電力制
御装置14は太陽電池9の発生電力が最大となるように
制御する。このとき、各ルームエアコンでは、太陽電池
9からの電力だけでは不足するので、その不足分を商用
電源1からの電力で補充する。
複数のルームエアコンを駆動する。 【構成】 対応電池9の発生電力は、最適有効電力分配
装置14を介し、電力分配ユニット15により、各ルー
ムエアコン16〜19に分配される。電力分配ユニット
15は各ルームエアコン16〜19の運転中のものの全
負荷電流値ILを検出する。最適有効電力制御装置14
はこの全負荷電流値ILと太陽電池9の出力電流Iとを
比較し、IL≦Iのとき、太陽電池9の出力電流Iが全
負荷電流値ILと等しくなるように、太陽電池9の発生
電力を制御する。IL>Iのときには、最適有効電力制
御装置14は太陽電池9の発生電力が最大となるように
制御する。このとき、各ルームエアコンでは、太陽電池
9からの電力だけでは不足するので、その不足分を商用
電源1からの電力で補充する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インバータを用いた複
数個のルームエアコンからなるシステムに係り、特に、
商用電源と太陽電池を併用したルームエアコンシステム
に関する。
数個のルームエアコンからなるシステムに係り、特に、
商用電源と太陽電池を併用したルームエアコンシステム
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、太陽電池により太陽エネルギーを
電力に変換して利用するシステムが実用化されてきてい
る。太陽電池は、クリーンエネルギー源として、最近特
に注目を集めているが、太陽光の照度に応じて発電能力
が変化することや電流形の電池であるため、過負荷状態
では発電電力が低下するという問題があり、使い方が重
要な課題の1つとなっている。
電力に変換して利用するシステムが実用化されてきてい
る。太陽電池は、クリーンエネルギー源として、最近特
に注目を集めているが、太陽光の照度に応じて発電能力
が変化することや電流形の電池であるため、過負荷状態
では発電電力が低下するという問題があり、使い方が重
要な課題の1つとなっている。
【0003】しかし、電力需要の増加傾向などの背景か
ら、特に、消費電力量の多いルームエアコンなどの補助
電源として応用する検討が盛になってきており、例え
ば、実開平3ー3021号公報に、図11に示すような
回路構成のものなどが提案されている。
ら、特に、消費電力量の多いルームエアコンなどの補助
電源として応用する検討が盛になってきており、例え
ば、実開平3ー3021号公報に、図11に示すような
回路構成のものなどが提案されている。
【0004】図11において、商用電源1からの交流電
力は、AC/DCコンバータ3で直流電力に変換されて
インバータ4に供給され、このインバータ4によって圧
縮機モータ2が駆動される。
力は、AC/DCコンバータ3で直流電力に変換されて
インバータ4に供給され、このインバータ4によって圧
縮機モータ2が駆動される。
【0005】かかる従来の構成のルームエアコンにおい
て、AC/DCコンバータ3と6個のパワートランジス
タからなるインバータ部4との接続点に逆流防止用ダイ
オード6を介して太陽電池5を接続することにより、商
用電源入力1を補助するものである。これによると、イ
ンバータルームエアコンと太陽電池5を逆流防止用ダイ
オード6を介して接続していることから、太陽電池5が
商用電源1の負荷になることがなく、また、太陽電池5
の出力は商用電源側1に逆流することもない。
て、AC/DCコンバータ3と6個のパワートランジス
タからなるインバータ部4との接続点に逆流防止用ダイ
オード6を介して太陽電池5を接続することにより、商
用電源入力1を補助するものである。これによると、イ
ンバータルームエアコンと太陽電池5を逆流防止用ダイ
オード6を介して接続していることから、太陽電池5が
商用電源1の負荷になることがなく、また、太陽電池5
の出力は商用電源側1に逆流することもない。
【0006】しかし、かかる構成では、太陽電池5のエ
ネルギーを効率よく電力に変換して取り出すための制御
が行われていない。これを図12に太陽電池のV(電
圧)−I(電流)特性を示す図12により説明する。
ネルギーを効率よく電力に変換して取り出すための制御
が行われていない。これを図12に太陽電池のV(電
圧)−I(電流)特性を示す図12により説明する。
【0007】太陽電池は、一般に、図12に示すよう
に、電流が一定の定電流動作領域と電圧がほぼ一定の定
電圧動作領域を有しており、照度に応じて最大電流(定
電流動作域の電流値)が変化する。一方、インバータル
ームエアコンでは、一般に、電圧駆動形のインバータが
使用されており、このため、インバータルームエアコン
に太陽電池を使用する場合には、低電圧動作領域で使用
しなければならない。
に、電流が一定の定電流動作領域と電圧がほぼ一定の定
電圧動作領域を有しており、照度に応じて最大電流(定
電流動作域の電流値)が変化する。一方、インバータル
ームエアコンでは、一般に、電圧駆動形のインバータが
使用されており、このため、インバータルームエアコン
に太陽電池を使用する場合には、低電圧動作領域で使用
しなければならない。
【0008】図12には、また、インバータルームエア
コンの負荷線A,B,C,Dが示されている。インバー
タルームエアコンの負荷は外気温度や室内外ファンの風
量によって大きく変化するために、その負荷線もA,
B,C,Dのように変化する。いま、太陽電池のV−I
特性が「晴れ」のときのものとし、インバータエアコン
の負荷が負荷線Bで示されるものとすると、このときの
太陽電池の電圧,電流は夫々V1,I1である。かかる太
陽電池のV−I特性でインバータエアコンの負荷が負荷
線Aと負荷線Dとの間で変化すれば、電圧Vはほぼ一定
であり、インバータエアコンを安定に運転することがで
きる。
コンの負荷線A,B,C,Dが示されている。インバー
タルームエアコンの負荷は外気温度や室内外ファンの風
量によって大きく変化するために、その負荷線もA,
B,C,Dのように変化する。いま、太陽電池のV−I
特性が「晴れ」のときのものとし、インバータエアコン
の負荷が負荷線Bで示されるものとすると、このときの
太陽電池の電圧,電流は夫々V1,I1である。かかる太
陽電池のV−I特性でインバータエアコンの負荷が負荷
線Aと負荷線Dとの間で変化すれば、電圧Vはほぼ一定
であり、インバータエアコンを安定に運転することがで
きる。
【0009】しかしながら、例えば太陽電池のV−I特
性が「うす曇り」のときのものであって、インバータエ
アコンの負荷が負荷線Bのときの負荷よりも大きくなっ
た場合には、太陽電池の電圧Vを一定とすることができ
ない。例えば、インバータエアコンの負荷が負荷線Bの
ときのものとなったとすると、このときの太陽電池の電
圧は負荷線Bのときの電圧Vよりも大きく低下すること
になる。このため、インバータエアコンを安定に運転す
ることができなくなる。このように太陽電池の電圧Vを
ほぼ一定に保てる負荷範囲の内の最大負荷に対する負荷
線を臨界負荷線といい、この臨界負荷線は太陽電池のV
−I特性曲線とそのニーポイントで交差する。図12に
おいては、負荷線Aが「晴れ」のときの臨界負荷線であ
り、負荷線Bが「うす曇り」のときの臨界負荷線であ
り、負荷線Cが「曇り」のときの臨界負荷線である。
性が「うす曇り」のときのものであって、インバータエ
アコンの負荷が負荷線Bのときの負荷よりも大きくなっ
た場合には、太陽電池の電圧Vを一定とすることができ
ない。例えば、インバータエアコンの負荷が負荷線Bの
ときのものとなったとすると、このときの太陽電池の電
圧は負荷線Bのときの電圧Vよりも大きく低下すること
になる。このため、インバータエアコンを安定に運転す
ることができなくなる。このように太陽電池の電圧Vを
ほぼ一定に保てる負荷範囲の内の最大負荷に対する負荷
線を臨界負荷線といい、この臨界負荷線は太陽電池のV
−I特性曲線とそのニーポイントで交差する。図12に
おいては、負荷線Aが「晴れ」のときの臨界負荷線であ
り、負荷線Bが「うす曇り」のときの臨界負荷線であ
り、負荷線Cが「曇り」のときの臨界負荷線である。
【0010】太陽電池単独でインバータエアコンを運転
する場合には、インバータエアコンの負荷が大きく変化
して臨界負荷線を越えた負荷ともなり得るので、安定し
た駆動を行なうことは困難である。
する場合には、インバータエアコンの負荷が大きく変化
して臨界負荷線を越えた負荷ともなり得るので、安定し
た駆動を行なうことは困難である。
【0011】以上のように、電圧駆動形インバータを備
えたインバータエアコンに太陽電池を使用する場合に
は、電圧駆動形インバータを安定運転するために、太陽
光の照度の変化にかかわらず、臨界負荷線以下の負荷状
態で、言い替えれば、太陽電池を定電圧動作領域で使用
しなければならない。臨界負荷線以上の負荷となると、
電圧が急降下してしまい、圧縮機は即座に停止してしま
う。
えたインバータエアコンに太陽電池を使用する場合に
は、電圧駆動形インバータを安定運転するために、太陽
光の照度の変化にかかわらず、臨界負荷線以下の負荷状
態で、言い替えれば、太陽電池を定電圧動作領域で使用
しなければならない。臨界負荷線以上の負荷となると、
電圧が急降下してしまい、圧縮機は即座に停止してしま
う。
【0012】そこで、商用電源を太陽電池に並列に接続
し、インバータエアコンが臨界負荷線以上の負荷状態と
なると、商用電源によって供給電力の増強を図ってい
る。しかし、臨界負荷線以下の負荷状態でも、太陽電池
を効率良く使用することが望ましく、このためには、太
陽電池のエネルギーを最大の状態として使用することが
必要であり、従って、太陽光の照度に応じた太陽電池の
V−I特性での積(V×I)が最大となるように制御し
なければならない。
し、インバータエアコンが臨界負荷線以上の負荷状態と
なると、商用電源によって供給電力の増強を図ってい
る。しかし、臨界負荷線以下の負荷状態でも、太陽電池
を効率良く使用することが望ましく、このためには、太
陽電池のエネルギーを最大の状態として使用することが
必要であり、従って、太陽光の照度に応じた太陽電池の
V−I特性での積(V×I)が最大となるように制御し
なければならない。
【0013】太陽電池のエネルギーが最大となるように
制御する方法の一例が、例えば、特開平3−22623
7号公報に記載されている。これは最大電力追尾制御を
行なうものであり、以下、図13によりこれを説明す
る。但し、同図において、1は50/60Hzの商用交
流電源、7は第1の電力変換器としてのAC/DCコン
バータ、8は第1の負荷としてインバータエアコン、9
は太陽電池、10は第2の電力変換器としてのインバー
タ、11は最大電力追尾装置、12は第2の負荷として
の電気温水器、13は切換スイッチである。
制御する方法の一例が、例えば、特開平3−22623
7号公報に記載されている。これは最大電力追尾制御を
行なうものであり、以下、図13によりこれを説明す
る。但し、同図において、1は50/60Hzの商用交
流電源、7は第1の電力変換器としてのAC/DCコン
バータ、8は第1の負荷としてインバータエアコン、9
は太陽電池、10は第2の電力変換器としてのインバー
タ、11は最大電力追尾装置、12は第2の負荷として
の電気温水器、13は切換スイッチである。
【0014】図13において、商用交流電源1からの5
0/60Hzの商用交流電力はAC/DCコンバータ7
で直流電力に変換され、インバータエアコン8に供給さ
れる。また、太陽電池9はAC/DCコンバータ7とイ
ンバータエアコン8との間の連系点Aに接続され、AC
/DCコンバータ7の出力と並列にインバータエアコン
8に直流の電力を供給する。太陽電池9の直流電力は、
また、インバータ10によって交流電力に逆変換され、
切換スイッチ13のa側に供給される。切換スイッチ1
3のb側は商用交流電源1に連系点Bで接続されてい
る。最大電力追尾装置11は太陽電池9の出力電流I及
び出力電圧Vを検出し、これら検出値を乗算した太陽電
池9の発電電力が常に最大となるように、AC/DCコ
ンバータ7の出力電圧とインバータ10の入力電圧とを
制御する。これにより、連系点Aの電圧は常に最適動作
電圧となる。切換スイッチ13は、昼間では、a側に閉
じてインバータ10からの交流電力を電気温水器12に
供給し、夜間では、b側に閉じて商用交流電源1からの
商用交流電力を電気温水器12に供給する。
0/60Hzの商用交流電力はAC/DCコンバータ7
で直流電力に変換され、インバータエアコン8に供給さ
れる。また、太陽電池9はAC/DCコンバータ7とイ
ンバータエアコン8との間の連系点Aに接続され、AC
/DCコンバータ7の出力と並列にインバータエアコン
8に直流の電力を供給する。太陽電池9の直流電力は、
また、インバータ10によって交流電力に逆変換され、
切換スイッチ13のa側に供給される。切換スイッチ1
3のb側は商用交流電源1に連系点Bで接続されてい
る。最大電力追尾装置11は太陽電池9の出力電流I及
び出力電圧Vを検出し、これら検出値を乗算した太陽電
池9の発電電力が常に最大となるように、AC/DCコ
ンバータ7の出力電圧とインバータ10の入力電圧とを
制御する。これにより、連系点Aの電圧は常に最適動作
電圧となる。切換スイッチ13は、昼間では、a側に閉
じてインバータ10からの交流電力を電気温水器12に
供給し、夜間では、b側に閉じて商用交流電源1からの
商用交流電力を電気温水器12に供給する。
【0015】かかる構成により、インバータエアコン8
の需要電力が太陽電池9の発電電力を下回る場合には、
太陽電池9の発電電力を最大にしてインバータエアコン
8に供給するとともに、不足分を商用交流電源1からA
C/DCコンバータ7を介して供給する。また、太陽電
池9の発電電力がインバータエアコン8の需要電力を上
回る場合には、太陽電池9による余剰電力が発生する
が、AC/DCコンバータ7はこの余剰電力の商用電源
1側への逆潮流を阻止するため、このままでは、太陽電
池9を最大動作点で動作させることができなくなる。こ
のため、インバータ10を動作させるとともに切換スイ
ッチ13をa側に閉じ、太陽電池9から電気温水器12
に電力を供給することによって余剰電力を吸収する。
の需要電力が太陽電池9の発電電力を下回る場合には、
太陽電池9の発電電力を最大にしてインバータエアコン
8に供給するとともに、不足分を商用交流電源1からA
C/DCコンバータ7を介して供給する。また、太陽電
池9の発電電力がインバータエアコン8の需要電力を上
回る場合には、太陽電池9による余剰電力が発生する
が、AC/DCコンバータ7はこの余剰電力の商用電源
1側への逆潮流を阻止するため、このままでは、太陽電
池9を最大動作点で動作させることができなくなる。こ
のため、インバータ10を動作させるとともに切換スイ
ッチ13をa側に閉じ、太陽電池9から電気温水器12
に電力を供給することによって余剰電力を吸収する。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、太陽電
池は、太陽光の照射量に応じて発電能力が大きく異なる
ため、ルームエアコンのように太陽光の照射量に係りの
ない電力が必要になる負荷に対しては、それ単独で使用
することができず、商用電源と協調をとって利用しなけ
ればならない。太陽光の照射量が充分大きく、太陽電池
にルームエアコンに必要とされる電力以上の発電能力が
あるときには、これ単独でルームエアコンの駆動を行な
い、曇りなどで発電電力が低下したときには、太陽電池
を商用電源と合わせてルームエアコンを駆動することが
太陽電池の最も適当な利用方法であるが、上記のよう
に、実開平3−3021号公報に記載の技術では、太陽
電池のエネルギーを効率良く電力に変換して取り出すた
めの制御が行なわれていない。
池は、太陽光の照射量に応じて発電能力が大きく異なる
ため、ルームエアコンのように太陽光の照射量に係りの
ない電力が必要になる負荷に対しては、それ単独で使用
することができず、商用電源と協調をとって利用しなけ
ればならない。太陽光の照射量が充分大きく、太陽電池
にルームエアコンに必要とされる電力以上の発電能力が
あるときには、これ単独でルームエアコンの駆動を行な
い、曇りなどで発電電力が低下したときには、太陽電池
を商用電源と合わせてルームエアコンを駆動することが
太陽電池の最も適当な利用方法であるが、上記のよう
に、実開平3−3021号公報に記載の技術では、太陽
電池のエネルギーを効率良く電力に変換して取り出すた
めの制御が行なわれていない。
【0017】また、特開平3−226237号公報に記
載の技術では、最大電力追尾制御を行なうことにより、
太陽電池の有効利用を図っているが、図13において、
切換スイッチ13は、昼間では、a側に閉じて、電気温
水器12には、太陽電池9の余剰電力が発生したときの
み、その発電電力の余剰分を供給するようになされ、太
陽電池9が発電しない夜間では、b側に閉じて電気温水
器12へは商用交流電源1からの深夜電力が供給され、
かつインバータエアコン8にも商用交流電源1から電力
が供給される。従って、昼間の太陽電池9の余剰電力が
発生したときのみしか、電気温水器12のようなインバ
ータエアコン8以外の負荷を運転することができない。
載の技術では、最大電力追尾制御を行なうことにより、
太陽電池の有効利用を図っているが、図13において、
切換スイッチ13は、昼間では、a側に閉じて、電気温
水器12には、太陽電池9の余剰電力が発生したときの
み、その発電電力の余剰分を供給するようになされ、太
陽電池9が発電しない夜間では、b側に閉じて電気温水
器12へは商用交流電源1からの深夜電力が供給され、
かつインバータエアコン8にも商用交流電源1から電力
が供給される。従って、昼間の太陽電池9の余剰電力が
発生したときのみしか、電気温水器12のようなインバ
ータエアコン8以外の負荷を運転することができない。
【0018】本発明の目的は、かかる問題を解消し、太
陽電池の発電電力を複数個のルームエアコンに効率良く
供給することができるようにした太陽電池を備えたルー
ムエアコンシステムを提供することにある。
陽電池の発電電力を複数個のルームエアコンに効率良く
供給することができるようにした太陽電池を備えたルー
ムエアコンシステムを提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、交流電源から電力が供給される複数個の
ルームエアコン夫々のインバータ回路に太陽電池からの
電力を供給し、太陽電池とこれらルームエアコンとの間
に、太陽電池が常にルームエアコンの負荷状態に見合っ
た電力で動作するように制御する最適有効電力制御装置
と、複数個のルームエアコンに最適有効電力を分配する
電力分配ユニットとを設ける。
に、本発明は、交流電源から電力が供給される複数個の
ルームエアコン夫々のインバータ回路に太陽電池からの
電力を供給し、太陽電池とこれらルームエアコンとの間
に、太陽電池が常にルームエアコンの負荷状態に見合っ
た電力で動作するように制御する最適有効電力制御装置
と、複数個のルームエアコンに最適有効電力を分配する
電力分配ユニットとを設ける。
【0020】
【作用】最適有効電力制御装置は、太陽電池の発電電力
がルームエアコンの負荷よりも小なるとき、太陽電池の
発電電力を最大となるように制御し、太陽電池の発電電
力がルームエアコンの負荷よりも大なるときには、太陽
電池の発電電力をルームエアコンの負荷と同等となるま
で低下させる。また、電力分配ユニットは、最適有効電
力制御装置を介した太陽電池の発電電力を複数個のルー
ムエアコンに供給するものであるが、運転状態にあるル
ームエアコンに優先して太陽電池の発電電力供給し、ま
たは、ルームエアコンの運転の有無にかかわらず、太陽
電池の発電電力を平均化して供給する。この際、太陽電
池の発電電力は最大となるように制御され、電力分配ユ
ニットを介して複数個のルームエアコンを自動で運転す
るように制御する。
がルームエアコンの負荷よりも小なるとき、太陽電池の
発電電力を最大となるように制御し、太陽電池の発電電
力がルームエアコンの負荷よりも大なるときには、太陽
電池の発電電力をルームエアコンの負荷と同等となるま
で低下させる。また、電力分配ユニットは、最適有効電
力制御装置を介した太陽電池の発電電力を複数個のルー
ムエアコンに供給するものであるが、運転状態にあるル
ームエアコンに優先して太陽電池の発電電力供給し、ま
たは、ルームエアコンの運転の有無にかかわらず、太陽
電池の発電電力を平均化して供給する。この際、太陽電
池の発電電力は最大となるように制御され、電力分配ユ
ニットを介して複数個のルームエアコンを自動で運転す
るように制御する。
【0021】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。なお、以下の実施例では、集合住宅やアパート、マ
ンションなどの複数の家庭が集合した建造物において、
夫々の家庭のルームエアコンを一括したシステムを対象
として説明するが、本発明はこれに限るものではなく、
任意の複数のエアコンを一括したシステムに適用するこ
とができることはいうまでもない。
る。なお、以下の実施例では、集合住宅やアパート、マ
ンションなどの複数の家庭が集合した建造物において、
夫々の家庭のルームエアコンを一括したシステムを対象
として説明するが、本発明はこれに限るものではなく、
任意の複数のエアコンを一括したシステムに適用するこ
とができることはいうまでもない。
【0022】図1は本発明による太陽電池を備えたルー
ムエアコンシステムの一実施例を示すブロック図であっ
て、1は50/60Hzの商用電源、9は太陽電池、1
4は最適有効電力制御装置、15は電力分配ユニット、
16〜19は各家庭のルームエアコンの室外機、20〜
23はこれらルームエアコンの室内機、24〜27はこ
れらルームエアコンの整流回路(AC/DCコンバー
タ)である。
ムエアコンシステムの一実施例を示すブロック図であっ
て、1は50/60Hzの商用電源、9は太陽電池、1
4は最適有効電力制御装置、15は電力分配ユニット、
16〜19は各家庭のルームエアコンの室外機、20〜
23はこれらルームエアコンの室内機、24〜27はこ
れらルームエアコンの整流回路(AC/DCコンバー
タ)である。
【0023】同図において、各家庭のルームエアコンの
室外機16〜19では、商用電源1から交流電力が供給
され、整流回路24〜27で直流電力に変換されて図示
しないインバータに供給され、図示しない圧縮器モータ
を駆動する。また、太陽電池9の発電電力は最適有効電
力制御装置14で調整され、電力分配ユニット15によ
って各家庭のルームエアコンの室外機16〜19に分配
される。各室外機16〜19では、このように供給され
た太陽電池9からの直流電力がインバータに供給され、
圧縮機モータの駆動に供される。これにより、エアコン
室外機16〜19とエアコン室内機20〜23とで熱交
換を行ない、各家庭の室内での空調が行なわれる。
室外機16〜19では、商用電源1から交流電力が供給
され、整流回路24〜27で直流電力に変換されて図示
しないインバータに供給され、図示しない圧縮器モータ
を駆動する。また、太陽電池9の発電電力は最適有効電
力制御装置14で調整され、電力分配ユニット15によ
って各家庭のルームエアコンの室外機16〜19に分配
される。各室外機16〜19では、このように供給され
た太陽電池9からの直流電力がインバータに供給され、
圧縮機モータの駆動に供される。これにより、エアコン
室外機16〜19とエアコン室内機20〜23とで熱交
換を行ない、各家庭の室内での空調が行なわれる。
【0024】図2は図1におけるネームエアコンの電力
系統の一具体例を示す構成図であって、28はインバー
タ、29は圧縮機モータ、30は力率改善回路、31は
ノイズ除去用フィルタ、32は直流電源、33,34は
制御回路、35,36は室内外機接続部であり、図1に
対応する部分には同一符号を付けている。
系統の一具体例を示す構成図であって、28はインバー
タ、29は圧縮機モータ、30は力率改善回路、31は
ノイズ除去用フィルタ、32は直流電源、33,34は
制御回路、35,36は室内外機接続部であり、図1に
対応する部分には同一符号を付けている。
【0025】同図において、室内外機接続部35,36
の右側の部分が室外機16であり、左側の部分が室内機
20である。商用電源1からの交流電力は室内機20側
から取り込まれ、室内外機接続部35,36を介して室
外機16に送られる。室外機16では、この交流電力が
ノイズ除去用フィルタ31と力率改善回路30を介して
整流回路24に供給され、直流電力に変換される。この
直流電力はインバータ28に供給され、これによって圧
縮機モータ29が駆動される。
の右側の部分が室外機16であり、左側の部分が室内機
20である。商用電源1からの交流電力は室内機20側
から取り込まれ、室内外機接続部35,36を介して室
外機16に送られる。室外機16では、この交流電力が
ノイズ除去用フィルタ31と力率改善回路30を介して
整流回路24に供給され、直流電力に変換される。この
直流電力はインバータ28に供給され、これによって圧
縮機モータ29が駆動される。
【0026】また、ノイズ除去用フィルタ31から出力
される交流電力は直流電源に供給されて所定値の直流電
圧に変換され、制御回路33や室内機20の制御回路3
4に電源電圧として供給される。制御回路33は図示し
ない温度センサなどの出力に応じてインバータ28を制
御し、圧縮機モータ29の回転数などを制御して空調を
行なう。図示しないが、制御回路33,34間には信号
線が設けられており、この信号線を介して室内機20,
室外機16間で制御信号の授受が行なわれる。
される交流電力は直流電源に供給されて所定値の直流電
圧に変換され、制御回路33や室内機20の制御回路3
4に電源電圧として供給される。制御回路33は図示し
ない温度センサなどの出力に応じてインバータ28を制
御し、圧縮機モータ29の回転数などを制御して空調を
行なう。図示しないが、制御回路33,34間には信号
線が設けられており、この信号線を介して室内機20,
室外機16間で制御信号の授受が行なわれる。
【0027】また、図1における電力分配ユニット15
が室外機接続部37を介してインバータ28に接続され
ており、電力分配ユニット15で分配された太陽電池9
(図1)からの発電電力(直流電圧)がこの室外機接続
部37を介してインバータ28に供給される。なお、図
示しないが、室外機接続部37の直後には、図11に示
したダイオード6と同様の作用をするダイオードが設け
られており、整流回路24から太陽電池9への逆流を防
止している。
が室外機接続部37を介してインバータ28に接続され
ており、電力分配ユニット15で分配された太陽電池9
(図1)からの発電電力(直流電圧)がこの室外機接続
部37を介してインバータ28に供給される。なお、図
示しないが、室外機接続部37の直後には、図11に示
したダイオード6と同様の作用をするダイオードが設け
られており、整流回路24から太陽電池9への逆流を防
止している。
【0028】ここで、インバータ28は、太陽電池9か
らの直流電力がその負荷を賄うことができる電力である
場合、この直流電力で駆動され、負荷が大きくてこの直
流電力では充分でない場合、不足分の電力が整流回路2
4からの直流電力で補なわれて駆動される。このように
電力分配ユニット15からの直流電力が不足する場合に
は、図1において、太陽電池9の発電電力が各家庭のル
ームエアコンの全負荷よりも低下したことになり、この
場合には、最適有効電力制御装置14が太陽電池9の発
電電力が最大となるようにする。また、太陽電池9の発
電電力が各家庭のルームエアコンの全負荷よりも大きい
ときには、最適有効電力制御装置14は太陽電池9の発
電電力を全負荷と同等またはそれ以下に低下させる。
らの直流電力がその負荷を賄うことができる電力である
場合、この直流電力で駆動され、負荷が大きくてこの直
流電力では充分でない場合、不足分の電力が整流回路2
4からの直流電力で補なわれて駆動される。このように
電力分配ユニット15からの直流電力が不足する場合に
は、図1において、太陽電池9の発電電力が各家庭のル
ームエアコンの全負荷よりも低下したことになり、この
場合には、最適有効電力制御装置14が太陽電池9の発
電電力が最大となるようにする。また、太陽電池9の発
電電力が各家庭のルームエアコンの全負荷よりも大きい
ときには、最適有効電力制御装置14は太陽電池9の発
電電力を全負荷と同等またはそれ以下に低下させる。
【0029】電力分配ユニット15は最適有効電力制御
装置14からの直流電力を、各ルームエアコンに均等
に、または、運転中のルームエアコンに優先的に分配す
る。
装置14からの直流電力を、各ルームエアコンに均等
に、または、運転中のルームエアコンに優先的に分配す
る。
【0030】太陽電池9は、先に図11と図12によっ
て説明したように、定電流動作領域と定電圧動作領域を
有しており、太陽光の照度(日射量)に応じて最大電流
(定電流動作領域の電流値)が変化する(なお、低電圧
動作領域での電圧は整流回路24〜27から出力される
直流電圧とほとんど等しく設定される)。このため、最
適有効電力制御装置14と電力分配ユニット15とが、
日射量による太陽電池9の発電電力とルームエアコンの
負荷状態に応じて電力量を制御する。以下、この最適有
効電力制御装置14について説明する。
て説明したように、定電流動作領域と定電圧動作領域を
有しており、太陽光の照度(日射量)に応じて最大電流
(定電流動作領域の電流値)が変化する(なお、低電圧
動作領域での電圧は整流回路24〜27から出力される
直流電圧とほとんど等しく設定される)。このため、最
適有効電力制御装置14と電力分配ユニット15とが、
日射量による太陽電池9の発電電力とルームエアコンの
負荷状態に応じて電力量を制御する。以下、この最適有
効電力制御装置14について説明する。
【0031】図3は図1における最適有効電力制御装置
14の一具体例を示す構成図であって、35は制御回
路、36は駆動部、37はトランジスタ(FET)、3
8はトランス、39,40はダイオード、41はチョー
クコイル、42はコンデンサ、43はダイオードであ
る。
14の一具体例を示す構成図であって、35は制御回
路、36は駆動部、37はトランジスタ(FET)、3
8はトランス、39,40はダイオード、41はチョー
クコイル、42はコンデンサ、43はダイオードであ
る。
【0032】同図において、制御回路35は太陽電池9
の出力電圧Vと出力電流Iとを検出して太陽電池9の発
電電力P(=V×I)を算出する。また、図1での電力
分配ユニット15が運転中のルームエアコンの全負荷電
流ILを検出し、この検出値ILを最適有効電力制御装置
14の制御回路35に送る。この制御回路35は太陽電
池9の出力電流Iと全負荷電流ILとの大小を判定し、
この判定結果や太陽電池9の発電電力Pに応じて駆動部
36を制御する。太陽電池9からトランス38の一次巻
線、FET37を介して電流Iが流れ、この電流Iを駆
動部36によってオン,オフ駆動されるFET37によ
って断続させる。従って、太陽電池9の出力電流IはF
ET37のオン,オフ期間によって決まるデューティ比
で断続する交流電流となる。この交流電流はトランス3
8を通ってダイオード39,40で整流され、コンデン
サ42で平滑されてダイオード43から電圧,電流の直
流電力が得られる。この直流電力が最適有効電力制御装
置14から電力分配ユニット15に出力される電力であ
って、この直流電力は上記交流電流のデューティ比で決
まり、上記交流電流のオン期間が長くてデューティ比が
大きいほど直流電力は大きくなる。
の出力電圧Vと出力電流Iとを検出して太陽電池9の発
電電力P(=V×I)を算出する。また、図1での電力
分配ユニット15が運転中のルームエアコンの全負荷電
流ILを検出し、この検出値ILを最適有効電力制御装置
14の制御回路35に送る。この制御回路35は太陽電
池9の出力電流Iと全負荷電流ILとの大小を判定し、
この判定結果や太陽電池9の発電電力Pに応じて駆動部
36を制御する。太陽電池9からトランス38の一次巻
線、FET37を介して電流Iが流れ、この電流Iを駆
動部36によってオン,オフ駆動されるFET37によ
って断続させる。従って、太陽電池9の出力電流IはF
ET37のオン,オフ期間によって決まるデューティ比
で断続する交流電流となる。この交流電流はトランス3
8を通ってダイオード39,40で整流され、コンデン
サ42で平滑されてダイオード43から電圧,電流の直
流電力が得られる。この直流電力が最適有効電力制御装
置14から電力分配ユニット15に出力される電力であ
って、この直流電力は上記交流電流のデューティ比で決
まり、上記交流電流のオン期間が長くてデューティ比が
大きいほど直流電力は大きくなる。
【0033】いま、日射量が大きく、ルームエアコンの
全負荷で必要とする電力以上の電力を太陽電池9が発生
でき、図4に示すように、太陽電池9の出力電流Iと全
負荷電流ILがI>ILとすると(このときの太陽電池9
に対する負荷線を負荷線Aとする)、このときには、運
転中のルームエアコンが必要とする電力以上の電力が太
陽電池9から出力されていることになる。そこで、制御
回路35は駆動部36を制御し、FET37によるデュ
ーティ比を小さくする。これにより、太陽電池9の出力
電流Iを全負荷電流IL に等しいか、それよりやや小さ
くし、太陽電池9は運転中のルームエアコンが必要とす
る電力だけを出力する。
全負荷で必要とする電力以上の電力を太陽電池9が発生
でき、図4に示すように、太陽電池9の出力電流Iと全
負荷電流ILがI>ILとすると(このときの太陽電池9
に対する負荷線を負荷線Aとする)、このときには、運
転中のルームエアコンが必要とする電力以上の電力が太
陽電池9から出力されていることになる。そこで、制御
回路35は駆動部36を制御し、FET37によるデュ
ーティ比を小さくする。これにより、太陽電池9の出力
電流Iを全負荷電流IL に等しいか、それよりやや小さ
くし、太陽電池9は運転中のルームエアコンが必要とす
る電力だけを出力する。
【0034】なお、この場合には、太陽電池9に対する
負荷の負荷線が、図4において、負荷線Aから負荷線B
に変化させられたことになる。ここで、太陽電池9のV
−I特性でのニーポイントを負荷線が横切るような負荷
状態のとき、この負荷に太陽電池9から最大の発電電力
が供給されることになる。従って、図4において、負荷
線Bの負荷状態では、太陽電池9から最大発電電力の一
部しか負荷に供給されないことになる。しかし、かかる
状態で、各ルームエアコンに必要な電力が供給されるこ
とになる。
負荷の負荷線が、図4において、負荷線Aから負荷線B
に変化させられたことになる。ここで、太陽電池9のV
−I特性でのニーポイントを負荷線が横切るような負荷
状態のとき、この負荷に太陽電池9から最大の発電電力
が供給されることになる。従って、図4において、負荷
線Bの負荷状態では、太陽電池9から最大発電電力の一
部しか負荷に供給されないことになる。しかし、かかる
状態で、各ルームエアコンに必要な電力が供給されるこ
とになる。
【0035】これに対し、日射量が少なく、ルームエア
コンの全負荷を必要とする電力を太陽電池9が発生でき
ず、太陽電池9の出力電流Iが負荷電流ILに対してI
<ILとすると、制御回路35は駆動部36を制御し、
太陽電池9から負荷に最大発電電力が供給されるように
FET37によるデューティ比を設定する。この場合に
は、図5において、負荷に対する実際の負荷線を負荷線
A’とすると、これを負荷線B’とするものであり、負
荷線A’,B’間の電流差ΔIが負荷に対して不足する
電力の不足電流である。この不足電流ΔIは、図1にお
いて、整流回路24〜27を介した商用電源1から供給
される。なお、この場合、図5において、負荷線B’は
太陽電池9のV−I特性曲線のニーポイントと交差する
から、図2において、太陽電池9から室外機接続部37
を介して供給される直流電圧と整流回路24から供給さ
れる直流電圧とはほとんど等しい。従って、室外機接続
部37から供給される電流の不足分を整流回路24から
補うことができる。
コンの全負荷を必要とする電力を太陽電池9が発生でき
ず、太陽電池9の出力電流Iが負荷電流ILに対してI
<ILとすると、制御回路35は駆動部36を制御し、
太陽電池9から負荷に最大発電電力が供給されるように
FET37によるデューティ比を設定する。この場合に
は、図5において、負荷に対する実際の負荷線を負荷線
A’とすると、これを負荷線B’とするものであり、負
荷線A’,B’間の電流差ΔIが負荷に対して不足する
電力の不足電流である。この不足電流ΔIは、図1にお
いて、整流回路24〜27を介した商用電源1から供給
される。なお、この場合、図5において、負荷線B’は
太陽電池9のV−I特性曲線のニーポイントと交差する
から、図2において、太陽電池9から室外機接続部37
を介して供給される直流電圧と整流回路24から供給さ
れる直流電圧とはほとんど等しい。従って、室外機接続
部37から供給される電流の不足分を整流回路24から
補うことができる。
【0036】ここで、図6により、上記のように太陽電
池9から負荷に最大発電電力を供給する方法を説明す
る。
池9から負荷に最大発電電力を供給する方法を説明す
る。
【0037】同図において、図示する太陽電池9のV−
I特性曲線と図示しない負荷線が点X1で交差している
ものとすると、太陽電池9の出力電圧Vと出力電流Iと
から制御回路35がこのときの発電電力P1を求める。
次に、制御回路35は駆動部36を制御してFET37
によるデューティ比を変化させ、このときの太陽電池9
の出力電圧Vと出力電流Iとから発電電力P2を求め
る。そして、これら発電電力P1,P2を比較し、この
とき、図6でV−I特性曲線と点X2で交差する負荷線
となってP1<P2であるときには、FET37による
デューティ比を同じ方向にさらに変化させ、発電電力P
3を求めて発電電力P2と比較する。P1<P2のとき
には、FET37によるデューティ比を逆方向に変化さ
せる。このようにして、今回求めた発電電力Pi(但
し、i=1,2,……)とこれより1回前に求めた発電
電力P(i+1)とがPi<P(i+1)であるかぎり
FET37によるデューティ比を同じ方向に変化させ、
Pi≧P(i+1)となったときに、図6でのV−I特
性曲線のニーポイントkの近傍に達してことになる。
I特性曲線と図示しない負荷線が点X1で交差している
ものとすると、太陽電池9の出力電圧Vと出力電流Iと
から制御回路35がこのときの発電電力P1を求める。
次に、制御回路35は駆動部36を制御してFET37
によるデューティ比を変化させ、このときの太陽電池9
の出力電圧Vと出力電流Iとから発電電力P2を求め
る。そして、これら発電電力P1,P2を比較し、この
とき、図6でV−I特性曲線と点X2で交差する負荷線
となってP1<P2であるときには、FET37による
デューティ比を同じ方向にさらに変化させ、発電電力P
3を求めて発電電力P2と比較する。P1<P2のとき
には、FET37によるデューティ比を逆方向に変化さ
せる。このようにして、今回求めた発電電力Pi(但
し、i=1,2,……)とこれより1回前に求めた発電
電力P(i+1)とがPi<P(i+1)であるかぎり
FET37によるデューティ比を同じ方向に変化させ、
Pi≧P(i+1)となったときに、図6でのV−I特
性曲線のニーポイントkの近傍に達してことになる。
【0038】また、図6において、V−I特性曲線と図
示しない負荷線が点Y1で交差しているときには、FE
T37によるデューティ比を上記とは逆方向に変化させ
ることにより、同様にして太陽電池9の発生出力が最大
となる状態とすることができる。
示しない負荷線が点Y1で交差しているときには、FE
T37によるデューティ比を上記とは逆方向に変化させ
ることにより、同様にして太陽電池9の発生出力が最大
となる状態とすることができる。
【0039】以上のようにして、この実施例では、複数
のルームエアコンに太陽電池9の発電電力を最適に供給
することができ、太陽電池9の発電電力が各ルームエア
コンが必要とする電力よりも小さいときには、太陽電池
9から効率良く最大の電力を引き出し、その不足分を商
用電源から補充することができる。従って、商用電源か
らは必要最小限度の電力が供給されればよく、商用電源
からの使用電力量を大幅に低減することができる。
のルームエアコンに太陽電池9の発電電力を最適に供給
することができ、太陽電池9の発電電力が各ルームエア
コンが必要とする電力よりも小さいときには、太陽電池
9から効率良く最大の電力を引き出し、その不足分を商
用電源から補充することができる。従って、商用電源か
らは必要最小限度の電力が供給されればよく、商用電源
からの使用電力量を大幅に低減することができる。
【0040】図7は図1に示した実施例での電力分配ユ
ニット15の構成をさらに詳細に示したブロック図であ
って、15’は電力分配器であり、図1に対応する部分
には同一符号を付けて重複する説明を省略する。
ニット15の構成をさらに詳細に示したブロック図であ
って、15’は電力分配器であり、図1に対応する部分
には同一符号を付けて重複する説明を省略する。
【0041】同図において、電力分配ユニット15はル
ームエアコン毎の電力分配器15’からなっている。こ
れら電力分配器15’はその出力電流を負荷電流として
検出する手段を有し、電力分配ユニット15では、図示
しない装置により、各電力分配器15’で検出された負
荷電流の合計、即ち、全負荷電流値ILを算出する。こ
の全負荷電流値IL は最適有効電力制御装置14に供給
され、先に説明したように、太陽電池9の出力電流Iと
の大小判定やその制御などに用いられる。
ームエアコン毎の電力分配器15’からなっている。こ
れら電力分配器15’はその出力電流を負荷電流として
検出する手段を有し、電力分配ユニット15では、図示
しない装置により、各電力分配器15’で検出された負
荷電流の合計、即ち、全負荷電流値ILを算出する。こ
の全負荷電流値IL は最適有効電力制御装置14に供給
され、先に説明したように、太陽電池9の出力電流Iと
の大小判定やその制御などに用いられる。
【0042】また、これら電力分配器15’は、リレー
を有しており、これに接続されているルームエアコンが
運転されないときには、このリレーをオフにして電力の
供給を遮断する。これにより、運転していないルームエ
アコンでの不要な電力消費を防ぐことができる。但し、
かかるリレーを設けなくともよい。
を有しており、これに接続されているルームエアコンが
運転されないときには、このリレーをオフにして電力の
供給を遮断する。これにより、運転していないルームエ
アコンでの不要な電力消費を防ぐことができる。但し、
かかるリレーを設けなくともよい。
【0043】図8は本発明による太陽電池を備えたルー
ムエアコンシステムの他の実施例を示すブロック図であ
って、14a〜14dは最適有効電力制御装置、15a
〜15dは電力分配ユニットであり、図1に対応する部
分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。
ムエアコンシステムの他の実施例を示すブロック図であ
って、14a〜14dは最適有効電力制御装置、15a
〜15dは電力分配ユニットであり、図1に対応する部
分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。
【0044】同図において、最適有効電力制御装置14
a〜14dは図1における最適有効電力制御装置14と
同様のものであり、電力分配ユニット15a〜15dも
図1での電力分配ユニット15と同様のものである。こ
の実施例は、各家庭毎もしくは各ルームエアコン毎に最
適有効電力制御装置と電力分配ユニットとを設けたもの
であり、図1に示した実施例に比べ、これら最適有効電
力制御装置と電力分配ユニットとして容量が小さい小型
のものを使用することができる。従って、これらを各家
庭毎に小さなスペースで設置することができる。また、
電力分配ユニット15a〜15dはリレーなどを備えて
おり、ルームエアコンなどの負荷が使用されないときに
は、この負荷への太陽電池9からの電力供給を遮断す
る。これにより、不要な電力消費を防止することができ
る。
a〜14dは図1における最適有効電力制御装置14と
同様のものであり、電力分配ユニット15a〜15dも
図1での電力分配ユニット15と同様のものである。こ
の実施例は、各家庭毎もしくは各ルームエアコン毎に最
適有効電力制御装置と電力分配ユニットとを設けたもの
であり、図1に示した実施例に比べ、これら最適有効電
力制御装置と電力分配ユニットとして容量が小さい小型
のものを使用することができる。従って、これらを各家
庭毎に小さなスペースで設置することができる。また、
電力分配ユニット15a〜15dはリレーなどを備えて
おり、ルームエアコンなどの負荷が使用されないときに
は、この負荷への太陽電池9からの電力供給を遮断す
る。これにより、不要な電力消費を防止することができ
る。
【0045】ここで、図示するように、4台のルームエ
アコンがシステムを形成しているとすると、太陽電池9
は、日照量が多いときに、4台のルームエアコンを同時
に運転しても、これらルームエアコンに単独で電力を供
給することができるような容量のものが使用される。
アコンがシステムを形成しているとすると、太陽電池9
は、日照量が多いときに、4台のルームエアコンを同時
に運転しても、これらルームエアコンに単独で電力を供
給することができるような容量のものが使用される。
【0046】そこで、いま、4台のルームエアコンを同
時に運転しているときに、太陽電池9から最大発電電力
が得られているものとすると、そのときの負荷線は、図
9に示すように、太陽電池9のV−I特性曲線aとその
ニーポイント近傍で交差する負荷線A4となる。各最適
有効電力制御装置14a〜14dは、その入力電流を太
陽電池9の出力電流I、その出力電流をルームエアコン
による負荷電流ILとして、図1における最適有効電力
制御装置14と同様に、この入力電流が出力電流と等し
くなるように制御する。これにより、太陽電池9の出力
電流Iが、全負荷量に応じたものとして、ルームエアコ
ンの負荷量毎に各最適有効電力制御装置14a〜14d
に分配され、このときの太陽電池9の出力電流Iによっ
て図9での負荷線A4が決まるのである。
時に運転しているときに、太陽電池9から最大発電電力
が得られているものとすると、そのときの負荷線は、図
9に示すように、太陽電池9のV−I特性曲線aとその
ニーポイント近傍で交差する負荷線A4となる。各最適
有効電力制御装置14a〜14dは、その入力電流を太
陽電池9の出力電流I、その出力電流をルームエアコン
による負荷電流ILとして、図1における最適有効電力
制御装置14と同様に、この入力電流が出力電流と等し
くなるように制御する。これにより、太陽電池9の出力
電流Iが、全負荷量に応じたものとして、ルームエアコ
ンの負荷量毎に各最適有効電力制御装置14a〜14d
に分配され、このときの太陽電池9の出力電流Iによっ
て図9での負荷線A4が決まるのである。
【0047】上記と同じ太陽電池9のV−I特性曲線a
で、1台のルームエアコンが停止していて、他の3台の
ルームエアコンが運転されているときには、同様にし
て、運転しているルームエアコンが接続されている最適
有効電力制御装置(例えば、14a,14b,14c)
がその出力電流に入力電流が等しくなるように制御を行
ない、この結果、太陽電池9の出力電流Iは運転してい
る3台のルームエアコンによる全負荷量に応じたものと
なり、これが最適有効電力制御装置14a,14b,1
4cにその負荷量に応じて分配される。このときの負荷
線は、図9に示すように、負荷線A4よりも太陽電池9
の出力電流Iが小さい負荷線A3となる。
で、1台のルームエアコンが停止していて、他の3台の
ルームエアコンが運転されているときには、同様にし
て、運転しているルームエアコンが接続されている最適
有効電力制御装置(例えば、14a,14b,14c)
がその出力電流に入力電流が等しくなるように制御を行
ない、この結果、太陽電池9の出力電流Iは運転してい
る3台のルームエアコンによる全負荷量に応じたものと
なり、これが最適有効電力制御装置14a,14b,1
4cにその負荷量に応じて分配される。このときの負荷
線は、図9に示すように、負荷線A4よりも太陽電池9
の出力電流Iが小さい負荷線A3となる。
【0048】同様にして、4台のうち2台しか運転され
ていないときには、図9において、負荷線A2となり、
4台のうち1台しか運転されていないときには、図9に
おいて、負荷線A1となる。
ていないときには、図9において、負荷線A2となり、
4台のうち1台しか運転されていないときには、図9に
おいて、負荷線A1となる。
【0049】以上は、日照量が多く、太陽電池9から負
荷に対して充分電力を供給できる場合であったが、次
に、曇るなどして日照量が低下し、太陽電池9が全負荷
に電力を供給できない場合について図10により説明す
る。
荷に対して充分電力を供給できる場合であったが、次
に、曇るなどして日照量が低下し、太陽電池9が全負荷
に電力を供給できない場合について図10により説明す
る。
【0050】いま、4台のルームエアコンが運転されて
いるものとし、このときの負荷線を負荷線Aとすると、
晴れていて日照量が多いときには、上記のように、太陽
電池9のV−I特性曲線は曲線aであり、太陽電池9の
みで各ルームエアコンに電力を供給することができる。
しかし、かかる運転状態で曇りとなり、日照量が低下す
ると、このときの太陽電池9のV−I特性曲線は曲線b
となって負荷線Aはその定電流動作領域で交差し、太陽
電池9の出力電圧Vが大幅に低下することになる。ま
た、各最適有効電力制御装置14a〜14dに分配され
る電流も夫々に必要な負荷電流よりも低下する。
いるものとし、このときの負荷線を負荷線Aとすると、
晴れていて日照量が多いときには、上記のように、太陽
電池9のV−I特性曲線は曲線aであり、太陽電池9の
みで各ルームエアコンに電力を供給することができる。
しかし、かかる運転状態で曇りとなり、日照量が低下す
ると、このときの太陽電池9のV−I特性曲線は曲線b
となって負荷線Aはその定電流動作領域で交差し、太陽
電池9の出力電圧Vが大幅に低下することになる。ま
た、各最適有効電力制御装置14a〜14dに分配され
る電流も夫々に必要な負荷電流よりも低下する。
【0051】しかしながら、最適有効電力制御装置14
a〜14dは、図1に示した最適有効電力制御装置14
と同様に、その入力電流(上記の分配される電流)がそ
の出力電流(負荷電流)よりも小さくなると、太陽電池
9の出力電流Iと出力電圧Vとを検出して太陽電池9の
発電電力Pを算出し、この発電電力Pが最大となるよう
に図6で説明した制御を行なう。この場合、いずれの最
適有効電力制御装置14a〜14dでも、その入力電流
がその出力電流よりも小さいから、かかる制御が同時に
行なわれ、太陽電池9から最大発電電力が得られる状態
になったとき、かかる制御を停止する。この状態では、
負荷線が図9での負荷線Bとなり、このときの太陽電池
9のV−I特性曲線bのニーポイント付近で交差する。
そして、太陽電池9のこのときの出力電流Iは最適有効
電力制御装置14a〜14dにその負荷量に応じて分配
されることになる。また、このときには、各ルームエア
コンに太陽電池9から供給される電力は不足しているの
で、図1に示した実施例と同様に、この不足分が商用電
源から供給される。
a〜14dは、図1に示した最適有効電力制御装置14
と同様に、その入力電流(上記の分配される電流)がそ
の出力電流(負荷電流)よりも小さくなると、太陽電池
9の出力電流Iと出力電圧Vとを検出して太陽電池9の
発電電力Pを算出し、この発電電力Pが最大となるよう
に図6で説明した制御を行なう。この場合、いずれの最
適有効電力制御装置14a〜14dでも、その入力電流
がその出力電流よりも小さいから、かかる制御が同時に
行なわれ、太陽電池9から最大発電電力が得られる状態
になったとき、かかる制御を停止する。この状態では、
負荷線が図9での負荷線Bとなり、このときの太陽電池
9のV−I特性曲線bのニーポイント付近で交差する。
そして、太陽電池9のこのときの出力電流Iは最適有効
電力制御装置14a〜14dにその負荷量に応じて分配
されることになる。また、このときには、各ルームエア
コンに太陽電池9から供給される電力は不足しているの
で、図1に示した実施例と同様に、この不足分が商用電
源から供給される。
【0052】以上のようにして、この実施例では、容量
が小さく小型の最適有効電力制御装置や電力分配ユニッ
トをルームエアコン毎に用いながら、図1に示した実施
例と同様の効果が得られることになる。
が小さく小型の最適有効電力制御装置や電力分配ユニッ
トをルームエアコン毎に用いながら、図1に示した実施
例と同様の効果が得られることになる。
【0053】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は、これら実施例のみに限定されるものでは
ない。例えば、上記実施例では、負荷となるルームエア
コンを4台としているが、特に、その台数にはこれに限
られるものではない。
が、本発明は、これら実施例のみに限定されるものでは
ない。例えば、上記実施例では、負荷となるルームエア
コンを4台としているが、特に、その台数にはこれに限
られるものではない。
【0054】また、太陽電池9の出力電力が発生する昼
間の場合には、太陽電池9の出力電力を有効に利用する
ために、ルームエアコンを自動で運転させるように制御
し、この際、電力分配ユニット15により、各家庭のル
ームエアコンに太陽電池9の出力電力を、負荷量に応じ
て分配するようにしてもよいし、負荷量に拘らず(運転
されているか否かに拘らず)、均等に分配するようにし
てもよい。
間の場合には、太陽電池9の出力電力を有効に利用する
ために、ルームエアコンを自動で運転させるように制御
し、この際、電力分配ユニット15により、各家庭のル
ームエアコンに太陽電池9の出力電力を、負荷量に応じ
て分配するようにしてもよいし、負荷量に拘らず(運転
されているか否かに拘らず)、均等に分配するようにし
てもよい。
【0055】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
最適有効電力制御装置により、日射量や負荷に応じて太
陽電池の発電電力を調整し、太陽電池単独運転モードと
商用電源との併用運転モードとを選択してルームエアコ
ンを駆動できるとともに、電力分配ユニットにより、複
数のルームエアコンへ太陽電池の発電電力を有効に供給
できるため、複数個のルームエアコンに対し、太陽電池
を有効に商用電源と併用させることができる。
最適有効電力制御装置により、日射量や負荷に応じて太
陽電池の発電電力を調整し、太陽電池単独運転モードと
商用電源との併用運転モードとを選択してルームエアコ
ンを駆動できるとともに、電力分配ユニットにより、複
数のルームエアコンへ太陽電池の発電電力を有効に供給
できるため、複数個のルームエアコンに対し、太陽電池
を有効に商用電源と併用させることができる。
【図1】本発明による太陽電池を備えたルームエアコン
システムの一実施例を示すブロック図である。
システムの一実施例を示すブロック図である。
【図2】図1におけるルームエアコンの電力系統の一具
体例を示す構成図である。
体例を示す構成図である。
【図3】図1における最適有効電力制御装置の一具体例
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図4】図3に示した具体例の負荷が変化したときの動
作を示す図である。
作を示す図である。
【図5】図3に示した具体例の日照量が変化したときの
動作を示す図である。
動作を示す図である。
【図6】図3に示した具体例の太陽電池から最大発生電
力を得るための動作を示す図である。
力を得るための動作を示す図である。
【図7】図1に示した実施例での電力分配ユニットの構
成を具体的に示したブロック図である。
成を具体的に示したブロック図である。
【図8】本発明による太陽電池を備えたルームエアコン
システムの他の実施例を示すブロック図である。
システムの他の実施例を示すブロック図である。
【図9】図8に示した実施例の負荷の変化による太陽電
池の動作を示す図である。
池の動作を示す図である。
【図10】図8に示した実施例の日照量の変化による太
陽電池の動作を示す図である。
陽電池の動作を示す図である。
【図11】従来の太陽電池を備えたルームエアコンの一
例を示す構成図である。
例を示す構成図である。
【図12】太陽電池のV−I特性図である。
【図13】従来の太陽電池を備えたルームエアコンの他
の例を示すブロック図である。
の例を示すブロック図である。
1 商用電源 9 太陽電池 14,14a〜14d 最適有効電力制御装置 15,15a〜15d 電力分配ユニット 15’ 電力分配器 16〜19 ルームエアコンの室外機 20〜23 ルームエアコンの室内機 24〜27 整流回路 28 インバータ 29 圧縮機モータ 30 力率改善回路 31 ノイズフィルタ 32 直流電源 33 室外制御回路 34 室内制御回路 35,36 室内外機接続部 37 室外機接続部 38 室外電気品ケース
Claims (5)
- 【請求項1】 商用電源からの交流を整流回路で変換し
た直流電力と太陽電池からの直流電力とが供給されるイ
ンバータ回路を備えたルームエアコンの複数台からなる
ルームエアコンシステムにおいて、 該太陽電池の発電電力を負荷状態に応じて制御する最適
有効電力制御装置と、該該発電電力を該ルームエアコン
夫々に分配する電力分配ユニットとを設けたことを特徴
とする太陽電池を備えたルームエアコンシステム。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記最適有効電力制御装置は、前記太陽電池の発電電力
が前記ルームエアコンの負荷よりも小なるとき、前記太
陽電池の発電電力を最大となるように制御し、前記太陽
電池の発電電力が前記ルームエアコンの負荷よりも大な
るとき、前記太陽電池の発電電力を前記ルームエアコン
の負荷と同等まで低下させることを特徴とする太陽電池
を備えたルームエアコンシステム。 - 【請求項3】 請求項1において、 前記電力分配ユニットは、前記最適有効電力制御装置で
制御される前記太陽電池の発電電力を運転されているル
ームエアコンに優先して供給することを特徴とする太陽
電池を備えたルームエアコンシステム。 - 【請求項4】 請求項1において、 前記電力分配ユニットは、前記最適有効電力制御装置で
制御される前記太陽電池の発電電力を前記全てのルーム
エアコンに均等に供給することを特徴とする太陽電池を
備えたルームエアコンシステム。 - 【請求項5】 請求項1,2,3または4において、 前記最適有効電力制御装置と前起電力分配ユニットを前
記ルームエアコン毎に設けたことを特徴とする太陽電池
を備えたルームエアコンシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6134479A JPH085124A (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | 太陽電池を備えたルームエアコンシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6134479A JPH085124A (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | 太陽電池を備えたルームエアコンシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH085124A true JPH085124A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15129294
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6134479A Pending JPH085124A (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | 太陽電池を備えたルームエアコンシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH085124A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002106911A (ja) * | 2000-09-28 | 2002-04-10 | Toshiba Kyaria Kk | 空気調和機及びその制御システム |
WO2011077599A1 (ja) * | 2009-12-24 | 2011-06-30 | Ikeda Kazuhiro | 発電機、自己発電型モーターおよびそれを用いた電力供給システム |
WO2013044590A1 (zh) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | 广州西河冷热设备工程有限公司 | 太阳能光伏空调冷热机组 |
US8489266B2 (en) | 2010-03-18 | 2013-07-16 | Denso Corporation | Vehicle power system |
JP2016519747A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-07-07 | ペースコントロールズ・エルエルシーPacecontrols Llc | 統合されたhvacrなどのエネルギー効率及び需要応答のためのシステム及び装置 |
JPWO2016185759A1 (ja) * | 2015-05-20 | 2018-03-08 | シャープ株式会社 | 機器制御システムおよび制御方法 |
CN115854447A (zh) * | 2022-12-22 | 2023-03-28 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种光伏空调系统的控制方法 |
WO2023142261A1 (zh) * | 2022-01-27 | 2023-08-03 | 青岛海信日立空调系统有限公司 | 光伏空调及其控制方法、光伏空调系统 |
-
1994
- 1994-06-16 JP JP6134479A patent/JPH085124A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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