JPH09294335A - 系統連系発電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】系統連系発電機を構成する個々の構成部品の特
性に基づく出力波形のひずみを抑制するものを提供す
る。 【解決手段】太陽エネルギーをＯＮデューティーの調節
されたところの電圧チョッピング波形を用いて交流電力
に変換する電力変換部を有し、前記変換された交流電力
を商用交流電源の系統に連系させる系統連系発電機にお
いて、系統連系発電機から系統へ供給される交流電力の
電流波形のひずみを検出し、ひずみの検出されたチョッ
ピング区間の３６０度後のチョッピング区間のＯＮデュ
ーティーを前記ひずみに合わせて補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は太陽エネルギーを交流電
力に変換して商用交流電力の系統に連系させる系統連系
発電装置に関するものであり、特にこの系統に供給する
交流電力の波形ひずみを抑制する系統連系発電機に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の太陽エネルギーを利用した発電装
置としては、特開平７−２０３４６９号に記載されたよ
うなものがあった。

【０００３】このものは、系統連系発電機から出力され
る交流電力と系統の交流電力とをゼロクロス点を同じ同
位相にさせるものであり、位相のずれから来る波形のひ
ずみを防止したものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように構成された
従来の系統連系発電機では、それぞれの位相が同位相に
なることによって波形のひずみを抑制することができた
が、系統連系発電機を構成する個々の構成部品の特性に
基づくひずみは抑制できないものであった。

【０００５】本発明は、これら波形自体のひずみを直接
補正する系統連系発電機を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の系統連系発電機
は、太陽エネルギーをＯＮデューティーの調節されたと
ころの電圧チョッピング波形を用いて交流電力に変換す
る電力変換部を有し、前記変換された交流電力を商用交
流電源の系統に連系させる系統連系発電機において、系
統連系発電機から系統へ供給される交流電力の電流波形
のひずみを検出し、ひずみの検出されたチョッピング区
間の３６０度後のチョッピング区間のＯＮデューティー
を前記ひずみに合わせて補正する補正部を備えたもので
あり、電流波形のひずみに応じてＯＮデューティーを補
正することができるものである。

【０００７】また、本発明の系統連系発電機は太陽エネ
ルギーをＯＮデューティーの調節されたところの電圧チ
ョッピング波形を用いて交流電力に変換する電力変換部
を有し、前記変換された交流電力を商用交流電源の系統
に連系させる系統連系発電機において、電圧チョッピン
グ波形は１周期を等間隔で順に複数の区間に分割され、
それぞれの区間には疑似正弦波が得られるようなＯＮデ
ューティーが設定され、系統の所定の位相時にその位相
に対応する区間から連続して出力されると共に、それぞ
れの区間の実電流値が理論上の電流値に至るように３６
０度後に対応する同区間のＯＮデューティを補正するこ
とによって、電流位相のずれから来るひずみと個々の電
機部品の特性から来るひずみとの両方をＯＮデューティ
ーを変えて補正できるものである。

【０００８】さらに電流位相合わせに系統のゼロクロス
点を用いることによって位相合わせが容易に行えるもの
である。

【０００９】

【発明の実施形態】以下本発明の実施例を図面に基づい
て説明する。図１は本発明の系統連系発電機（太陽電池
と系統連系発電機とから構成）と空気調和機（利用側ユ
ニットと熱源側ユニットとから構成）との関係を示す概
略図である。

【００１０】この図において、１は太陽電池であり、系
統連系発電機２がこの太陽電池１から得られる太陽エネ
ルギーを所定の交流電力（単相３線式２００Ｖ）に変換
した後、商用電源の系統に連系させるものである。

【００１１】３は利用側ユニットであって被調和室側に
設置され、熱源側ユニット４と共に分離型の空気調和機
を構成している。利用側ユニット３から熱源側ユニット
４へは交流電力が供給され、また利用側ユニット３と熱
源側ユニット４との間では信号線を介してお互いに制御
データの授受が行われている。尚、この信号線には系統
連系発電機２の信号線が割り込まれており、その結果、
系統連系発電機２、利用側ユニット３、熱源側ユニット
４の間でお互いのデータの授受が可能に構成されてい
る。

【００１２】買電メータ５及び売電メータ６は商用交流
電源の系統（例えば、電信柱に取り付けられたトラン
ス）に対して引き込み線を介して直列に接続されてお
り、買電メータ５は系統から利用者が買う電力量を示
し、売電メータ６は利用者側から系統へ売る電力量を示
すものである。

【００１３】住宅用分電盤７は買電メータ５、売電メー
タ６に次いで直列に接続され、利用者の住宅内のそれぞ
れの電気機器へ電力を分配する。尚、この住宅用分電盤
７は単相３線式２００Ｖの交流電力を単相１００Ｖの交
流電力に変換するものである。系統連系発電機２の出力
は住宅用分電盤７（実質的には買電メータ５と住宅用分
電盤７との間）に出力され、住宅内で使用されない余剰
発電電力を売電メータ６、買電メータ５を介して系統へ
供給するものである。尚、系統への売電は系統連系発電
機から出力される交流電力の電圧を系統の電圧より高く
することのよって可能になるものである。

【００１４】図２は利用側ユニット３の制御回路ブロッ
ク図であり、この図において１１はプラグであり、住宅
用分電盤７に接続され単相１００Ｖの交流電力の供給を
受ける。

【００１５】１３ａはコネクタであり、利用側ユニット
３から熱源側ユニット４への交流電力の供給、及び系統
連系発電機２、利用側ユニット３、熱源側ユニット４間
の制御データの授受を可能にする。すなわちコネクタ１
３ａ、コネクタ１３ｂ（熱源側ユニット４に搭載）はい
ずれも同じ端子番号どうしが電気的に接続されるもので
ある。コネクタ１３ｃ（系統連系発電機から延出）の端
子、端子はコネクタ１３ａ、コネクタ１３ｂの端子
間に割り込むように接続される。

【００１６】１４はパワーリレー１５の常開接片であ
り、この接片１４が閉じることによってコネクタ１３ａ
の端子と端子間にプラグ１１から得られる交流電力
が出力される。

【００１７】１６はマイコン１７（複数のアナログ／デ
ジタル変換入力端子及び入出力端子等を有する汎用のマ
イクロプロセッサなど）からの出力で動作する駆動回路
（汎用のバッファ回路、またはドライブ回路など）であ
り、マイコン１７の出力に応答してパワーリレー１５を
通電する。尚、この通電はマイコンが、空気調和機が正
常に運転を行えると判断した際に行われるものである。

【００１８】１８は上下のフラップモータ（ステップモ
ータなど）であり、利用側ユニット３から室内に向け吐
き出される調和空気の吐出方向を変えるための上下用の
フラップの角度をステップ数に合わせて変えるものであ
る。すなわち、このフラップモータはマイコン１７から
出力される正回転用パルス／逆回転用パルスに応答して
１ステップづづ正回転／逆回転するものであり、マイコ
ン１７が記憶するパルスの出力数に応じた回転角（フラ
ップの角度）が得られるものである。

【００１９】マイコン１７はまずフラップモータ１８が
初期位置の設計角度に至るまでに必要なパルスを出力し
てフラップを全開／全閉させそのフラップの位置を基準
にして以後のフラップの角度とパルス数との関係を設定
する。

【００２０】フラップの角度を希望の角度に設定する際
には、フラップの角度がリモートコントローラで操作設
定された角度に至るまでマイコン１７がパルスを出力す
る。また、自動に設定されている場合は、マイコン１７
がステップ数を自動的に増減させ、その結果フラップが
スイングする。尚、冷房運転と暖房運転とではスイング
範囲が異なるように設定されている。

【００２１】１９は左右のフラップモータ（ステップモ
ータなど）であり、利用側ユニット３から室内に向け吐
き出される調和空気の吐出方向を変えるための左右用の
フラップの角度をステップ数に合わせて変えるものであ
る。フラップモータ１９の動作はフラップモータ１８の
動作と同様である。

【００２２】従って、フラップモータ１８、フラップモ
ータ１９を制御することによって利用側ユニット３から
吐き出される調和空気の吐出方向を上下左右任意に制御
できるものである。

【００２３】２０はモータ電源、２１は制御回路電源、
２２は電流ヒューズでありプラグ１１を介して接続され
る商用交流電源に対して直列に接続されている。２２は
温度ヒューズであり、利用側ユニット３内の温度、マイ
コン１７等の電子部品の雰囲気温度が高くなったときに
溶断して、制御回路電源２１からマイコン１７への動作
電力の供給を遮断する。

【００２４】モータ電源２０は例えば直流４８Ｖ、直流
１２Ｖの定電圧が出力する。直流４８Ｖは駆動回路２４
へ供給され、直流１２Ｖは制御回路用電源２１に出力さ
れると共にパワーリレー１５やステップモータ１８、１
９の駆動電源になる。制御回路電源２１は電子部品用の
直流５Ｖの定電圧を出力するものである。

【００２５】駆動回路２４はファンモータ２５（調和空
気を室内側に向けて吐出するためのファンを駆動するブ
ラシレス直流モータ）を駆動するものであり、６個のス
イッチング素子（パワートランジスタ、パワーＦＥＴな
ど）を３相ブリッジ状に接続して、それぞれのスイッチ
ング素子をＯＮ／ＯＦＦさせることによって１２０度通
電、６０度非通電を繰り返す三相交流が出力できるよう
に構成されている。

【００２６】この三相交流は１周期が６０度毎６種の通
電パターンに分割され、回転子が６０度回転する毎に対
応する通電するパターンが順に切り換わり、回転子の１
回転で１周期分の三相交流が出力される。すなわち回転
子の回転位置に合わせて対応する通電パターンを順に切
り換えることによって回転子が回転し続けるものであ
る。

【００２７】このファンモータ２５の回転数は、このモ
ータ２５が直流モータなのでその直流印加電圧の変更に
よって変えることができる。印加電圧を上げれば回転数
が高くなり、印加電圧を下げれば回転数が下がる。具体
的には、モータ電源２０から得られる直流４８Ｖの電圧
をチョッピングして印加電圧を変えるか、ファンモータ
２５に供給する三相交流の１２０度の通電を所定のＯＮ
デューティでチョッピングし、このＯＮデューティを変
えることによって実質的な印加電圧を変えてもよい。こ
のときＯＮデューティを大きくすると印加電圧が大きく
なり、ＯＮデューティを小さくする印加電圧が低くな
る。

【００２８】尚、回転子の位置検出は磁気検出素子の出
力から判断するもの、または回転子の回転によって生じ
る誘起電圧の変化から判断するものなどを用いることが
できる。

【００２９】マイコン１７はこの検出された回転子の回
転位置に基づいて前記対応する通電パターンが得られる
ように駆動回路２４のスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ
を制御し、同時に所定の回転数を得るために必要な電圧
がファンモータ２５に印加されるように印加電圧を調節
する。

【００３０】尚、このファンモータ２５の制御としては
室温と設定温度（希望温度）との差に基づいて予め決め
られた特性に従って回転数を自動的に変える自動運転、
所望の回転数に固定する手動運転などが行われる。

【００３１】図３はシリアル電源２８、シリアル回路２
９とマイコン１７との関係を示す電気回路図である。
尚、この図では熱源側ユニット４のシリアル回路４０と
マイコン４１、及び系統連系発電機２のシリアル回路７
０とマイコン７１との関係もそれぞれのコネクタ１３ａ
〜１３ｃの接続で示している。

【００３２】シリアル電源回路２８は電流ヒューズ２２
を介して１００Ｖの商用交流電源に接続された直流５Ｖ
を出力する定電圧回路２８を備えている。この定電圧回
路２８は汎用の定電圧用ＩＣなどを用いて構成すること
ができる。

【００３３】この定電圧回路２８の出力は順方向に接続
されたダイオード２９、抵抗３０、信号出力用のフォト
カプラ３１の受光素子、信号受信用のフォトカプラ３２
の発光素子を介して直列にコネクタ１３ａの端子に接
続されている。尚、コネクタ１３ｂの端子は電力線の
一方であり、コネクタ１３ａの端子に接続され定電圧
回路２８の接地側の出力と共通に用いられている。

【００３４】このシリアル回路２７は系統連系発電機の
シリアル回路７０、熱源側ユニット４のシリアル回路４
０と同じ構成を有するので、これら３つのシリアル回路
は定電圧回路２８に対して直列に接続されることにな
る。

【００３５】シリアル回路２８の信号出力用のフォトカ
プラ３１の発光素子はマイコン１７の出力でＯＮ／ＯＦ
Ｆし、通常（信号の受信に備えた待機時）はＯＮであ
る。また信号受信用のフォトカプラ３２の受光素子はそ
のＯＮ／ＯＦＦ出力を出力用抵抗で電圧の変化に変えた
後マイコン１７へ出力する。通常（信号を受信していな
いとき）はＯＮであり、マイコン１７への出力はＨ電圧
（本実施例では＋５Ｖ）である。

【００３６】従って、マイコン１７は信号を出力すると
きは、フォトカプラ３１の発光素子を共通のプロトコル
とデータフォーマットに基づくＯＮ／ＯＦＦ信号でＯＮ
／ＯＦＦさせる。このＯＮ／ＯＦＦ信号は定電圧回路２
８の出力のＯＮ／ＯＦＦに変換され、それぞれのシリア
ル回路２９、４０、７０の信号受信用のフォトカプラの
受光素子のＯＮ／ＯＦＦを介してそれぞれのマイコンに
伝えられる。

【００３７】信号を受信する際には、いずれかのシリア
ル回路の信号出力用のフォトカプラがＯＮ／ＯＦＦする
ことによって得られる定電圧回路２８の出力のＯＮ／Ｏ
ＦＦをすべてのシリアル回路の信号受信用のフォトカプ
ラが受信しそれぞれのマイコンへ信号を出力するが、こ
の信号には受信先を指定するコードが設定されているの
で、そのコードに対応するマイコンのみが受信した信号
を有効と判断してその制御に用いるものである。

【００３８】尚、シリアル回路２７にはノイズ吸収用の
コンデンサ、フォトカプラ保護用のツェーナーダイオー
ドおよび抵抗が設けられている。

【００３９】さらに図２において、３３は受信回路であ
りワイヤレスリモートコントローラ（赤外線信号や電
波、音波などの無線信号を用いたもの）からの信号（空
気調和機の運転／停止信号、ファンモータ２５による調
和空気の送風量の制御信号、送風方向を変えるフラップ
モータ１８、１９の制御信号、設定温度を示す信号、検
出した室温を示す信号、デマンドを有効にする信号、そ
の他の信号などがスイッチの操作に応じて送信される信
号）を受信し、その受信信号を所定のシリアルコードに
変換してマイコン１７に与えるものである。マイコン１
７はこのシリアルコードが有効な際にその信号に基づく
制御を行うものである。

【００４０】３４は表示用のＬＥＤ郡であり、受講回路
３３の受光部の近くに配置され、運転／停止やタイマー
運転などの空気調和機の運転状態を表示するものであ
る。

【００４１】３５、３６は温度センサであり、空調用の
冷凍サイクルを構成する熱交換機の温度、及び及び利用
側ユニット３の取り付けられた周囲の室温を検出するも
のである。これらの温度センサとしては負特性サーミス
タなどが用いられ、マイコン１７は温度の変化によって
変わる抵抗値に対応する電圧をＡ／Ｄ変換（アナログ／
デジタル変換）して取り込み制御に用いるものである。
３７はサービス表示用のＬＥＤ郡であり、空気調和機に
異常が生じた際の異常の記録を復元表示するためのもの
である。

【００４２】３８はスイッチ郡であり、試運転／通常運
転／停止の運転モード切換や異常記録の表示用のスイッ
チなどである。

【００４３】図４は熱源側ユニット４の制御回路であ
り、コネクタ１３ｂの端子、端子を介して得られる
単相１００Ｖの交流電力は電流ヒューズ４２、ノイズフ
ィルター４３、チョークコイル４４を介して、４つの整
流ダイオードと２つの平滑用コンデンサとから構成され
る倍電圧整流回路４５を介して２８０Ｖの直流電力に変
化される。この直流電力はノイズフィルター４６、平滑
コンデンサ４７、電流ヒューズ４８を介して６個のスイ
ッチング素子（パワートランジスタ、パワーＦＥＴなど
のパワー制御用スイッチング素子）で構成される３相イ
ンバータブリッジ４９へ供給される。

【００４４】５０は冷媒圧縮機であり、前記空調用の冷
凍サイクルの一部を構成する。この圧縮機は例えば、そ
の駆動源に３相誘導電動機を備えるものであり、または
３相直流ブラシレス電動機などを備えるものである。

【００４５】３相誘導電動機が用いられている場合は、
マイコン４１が予め圧縮機５０の運転効率が良くなるよ
うに設定された周波数毎の電圧／周波数の値が得られる
ような３相の疑似正弦波を圧縮機５０へ供給する。すな
わち、このような疑似正弦波は３相インバータブリッジ
の４９の６個のスイッチング素子を、所望の周波数の変
調波と搬送波との大小に基づいてＯＮ／ＯＦＦさせて得
られるものであり、このＯＮ／ＯＦＦはマイコン４１の
理論上の計算によって得るものである。また、圧縮機５
０へ供給される３相交流電力の周波数は変調波の周波数
で決まる。

【００４６】尚、５１は駆動回路であり、３相インバー
タブリッジ４９の６個のスイッチング素子をマイコン４
１の出力でＯＮ／ＯＦＦさせるための電力増幅回路であ
る。５２はスイッチング電源であり、ノイズフィルター
５３、電流ヒューズ５４を介して得た直流電力から行動
部５１用の電源、マイコン４１用の電源、その他の機器
用の定電圧電力を出力するのものである。汎用の定電圧
ＩＣなどを用いることができる。

【００４７】また、圧縮機５０の駆動源に３相直流ブラ
シレス電動機が用いられている場合（図４に示す実施
例）は、位置転出回路５５が圧縮機５０の回転子の位置
を検出し、マイコン４１がこの回転子の回転位置に適し
た通電パターンが得られるように３相インバータ回路４
９のそれぞれのスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦの組み
合わせを設定するものである。

【００４８】位置検出回路５５は、回転子の回転によっ
て固定子巻線に生じる誘起電圧の変化が３相交流の中性
点電圧に相当する電圧より大きいか小さいかによって変
化する出力をマイコン４１へ与えるものである。マイコ
ン４１はこの位置検出器５５の出力の変化時刻に基づい
て圧縮機５０の回転子の回転位置を算出する。

【００４９】次いで、回転子の回転位置が１回転（３６
０度）を６分割（６０度毎等間隔に分割）したいずれの
区間に有るかを判断し、その区間に対応する３相の通電
パターン（例えば、それぞれの相が１２０度通電、６０
度非通電を繰り返す様な３相交流の通電パターン）が圧
縮機５０に得られるように３相インバータ回路４９のそ
れぞれのスイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦさせる。

【００５０】尚、この圧縮機５０の回転数は１２０度の
通電を連続通電ではなく所定の周期でチョッピングし、
同時にこのチョッピングのＯＮデューティを変えること
によって固定子巻線への実質的な印加電圧を変えて行わ
れるものである。

【００５１】５６、５７、５８はそれぞれ負特性サーミ
スタから成る温度センサであり、温度によって変化する
抵抗値に対応する電圧がマイコン４１のＡ／Ｄ入力ポー
トに供給されるように構成されている。温度センサ５６
は外気温度、温度センサ５７は圧縮機５０の温度、温度
センサ５８は冷凍サイクルを構成する熱源側熱交換器の
温度を検出する温度センサであり、マイコン４１はこれ
らの温度センサが検出した温度を制御に用いるものあ
る。

【００５２】５９はステップモータであり、約５００ス
テップの回転ステップを有し所定のストロークを５００
段階に制御できるものである。このストロークによって
冷凍サイクルを構成する減圧装置（膨張弁）の減圧量
（膨張量）が調節されるものである。またこのステップ
モータ５９の回転ステップは駆動回路６０を介したマイ
コン４１の出力で行われる。その制御としては、圧縮機
の回転数に対応して予め定めた特性で回転ステップを制
御する方法、冷凍サイクル中での冷媒の蒸発温度又は凝
縮温度が常に一定成るように回転ステップを増減制御す
る方法などがある。

【００５３】６１はファンモータであり、熱源側熱交換
器に送風をする位置に設けられたプロペラファンを駆動
するものである。このファンモータ６１にはファンモー
タ２５と同様に直流ブラシレスモータが用いられてお
り、同様に駆動回路６２を介してマイコン４１でその回
転数が制御される。

【００５４】６３は冷媒流路切換弁であり、冷凍サイク
ル中の利用側熱交換器が蒸発器として作用する冷房モー
ドと利用側熱交換器が凝縮器として作用する暖房モード
とが可能になるように冷媒の流れを切り換えるものであ
る。通称４方弁などが用いられる。

【００５５】６４ａ、６４ｂは切換切片であり、それぞ
れマイコン４１の出力でパワーリレーを介してその切換
切片が切り換えられる。図４に示した状態はパワーリレ
ーが通電されていない状態である。

【００５６】切換切片６４ａがダイオードブリッジ６５
ａ側へ切り替わったときには切換切片６４ａ側から切換
切片６４ｂ側へ向かって電流が流れ冷媒流量路切換弁６
３が一方の側へ切り換えられる。反対に切換切片６４ｂ
はダイオードブリッジ６５ｂ側へ切り替わったときには
切換切片６４ｂ側から切換切片６４ａ側へ電流が流れ冷
媒流路切換弁６３は他方の側へ切り替わるものである。
この冷媒流路切換弁６３はいったん切り替わるとその状
態を保持する自己保持機構を備えているので、冷媒流路
の切り換えは必要なときに所定時間所定方向へ通電すれ
ばよい。尚、所定間隔で通電を繰り返して流路の自己保
持外れに対処している。

【００５７】６６はカレントトランスであり熱源側ユニ
ット４で消費される電流が計測できる位置に取り付けら
れいる。このカレントトランスから出力される電流波形
は直接所定周期毎に瞬時値がＡ／Ｄ変換されてマイコン
４１に取り込まれる。マイコン４１は所定周期毎にデジ
タル値化された値の羅列による電流波形から実効値を算
出して電流制御に用いる。

【００５８】電流制御はこの熱源側ユニットで消費され
る電流が設定値を超えないように圧縮機５０の回転数、
すなわち空気調和機の冷凍能力を制御するものである。
圧縮機５０の回転数は、利用側ユニット２で、室温と設
定温度との差及びこの差の変化分を入力として室温が設
定温度に至るようにチューニングされたファジー演算で
得られる現在の冷凍能力に対する冷凍能力の増減値を基
にして決められる。この増減値はシリアル回路４０を介
して利用側ユニット２から送信されるものである。

【００５９】圧縮機５０の回転数の設定は、現在の回転
数にこの増減値を加え、さらに補正を行った後の回転数
で更新される。マイコン４１は圧縮機５０がこの回転数
になるように３相インバータ回路４９のそれぞれのスイ
ッチング素子をＯＮ／ＯＦＦさせるものである。尚、圧
縮機５０の起動時は所定の回転数が初期値として設定さ
れているものである。

【００６０】ここで前記補正は、消費電力が設定値に近
づくにつれて、順に補正のない範囲、回転数の上昇が起
きないように補正する範囲、次いで回転数が下がるよう
に補正する範囲毎に設定されて、圧縮機５０の消費電流
すなわち熱源側ユニットの消費電流が設定値を超えない
ようにしている。尚、この消費電流が設定値を大きく超
えたときは空気調和機が異常状態に至ったとして空気調
和機の運転停止と異常表示とを行うものである。

【００６１】従って、この設定値を変えることによって
ほぼ空気調和機の消費電流を制限することができるもの
である。この設定値は利用側ユニットからの信号で設定
され、例えば一般家庭用の空気調和機では２０Ａ、１７
Ａ、１５Ａ、１０Ａなどの値である。

【００６２】尚、この設定値は、リモートコントローラ
から送信された信号が利用側ユニット３を介して送信さ
れデマンドの機能が有効になっている時に、後記する系
統連系発電機２からの増減信号によって１Ａ刻みで変更
することもできるものである。

【００６３】図５は系統連系発電機２の制御回路であ
り、シリアル回路７０を介してマイコン７１がマイコン
１７、マイコン４１と信号の授受が行えるように構成さ
れている。この回路において、７２は太陽エネルギーを
電力に変換する太陽電池であり、保護用のダイオード７
３を介してその発電出力がコンデンサ７４に蓄えられ
る。

【００６４】７５は単相インバータ回路であり、４個の
スイッチング素子（ＩＧＢＴなどのパワースイッチング
素子）がブリッジ状に接続され、それぞれのスイッチン
グ素子が所定のパターンでＯＮ／ＯＦＦすることによっ
て５０Ｈｚ（または６０Ｈｚ）の単相１００Ｖの疑似正
弦波が得られるものである。この疑似正弦波はコイル７
６、７７、コンデンサ７８で構成されたローパスフィル
ターを経て昇圧トランス７９で５０Ｈｚ単相２００Ｖ＋
α（但し、αは系統へ潮流させるに必要な電圧）の交流
電力に昇圧される。この交流電力は図１に示した住宅用
分電盤７を介して系統の電力線に供給される。

【００６５】８０ａ、８０ｂは連動する常開接片であ
り、パワーリレー８１が通電されることによって閉じら
れる。このパワーリレー８１は駆動回路（電力増幅回
路）８２を介してマイコン７１（インテル社製Ｕ８３Ｃ
１９６ＭＨ）によってその通電／非通電が制御され、マ
イコン７１は太陽電池７２が発電していないと判断した
ときや何らかの異常を検出した際に常開接片８０ａ、８
０ｂを開いて系統連系発電機を系統から切り離すもので
ある。

【００６６】８３はトランス１次電流検出回路であり、
昇圧トランス７９の１次側すなわち太陽電池７２側に流
れる電流を検出するものである。この電流はＣ．Ｔ．で
交流波形として出力されそのままマイコン７１のＡ／Ｄ
変換ポートに供給される。マイコン７１はこの波形を所
定周期毎（例えば２００ｕｓｅｃ毎）にＡ／Ｄ変換し、
時間の経過毎の電流瞬時値として入力し制御に用いる。

【００６７】この制御はマイコン７１で、まずＡ／Ｄ変
換された後の電流値を記憶部（ＲＯＭ）にテーブルデー
タとして格納された理想電流波形データ（正弦波電流波
形）の同位相のところの電流値と比較して、次周期にお
ける同位相の電圧を上げるか下げるかの補正を行い出力
電流の波形を理想電流波形に近づけ出力電流の波形ひず
みを抑制するものである。

【００６８】尚、理想電流波形のテーブルデーターは５
０ＨＺの場合、２００ｕｓｅｃサンプリングであるか
ら、２０ｍｓｅｃ／２００ｕｓｅｃ＝１００データ分で
あり、６０ＨＺの場合は８４データ分となる。

【００６９】また、理想電流波形データは予め設定され
た基準のデータに基づいて必要とする電流の実効値毎に
それぞれ、基準データに所定の比率をかけて算出するこ
とができるものである。

【００７０】８４はトランス２次電流検出回路であり、
昇圧トランス７９の２次側すなわち系統側に流れる電流
を検出するものである。この回路はＣ．Ｔ．で検出され
た電流の波形を全波整流回路（三洋電機株式会社製ＬＡ
６３２４などの汎用ＩＣを用いた回路）を介して実効値
演算用ＩＣ（例えば新日本無線株式会社製ＮＪＭ４２０
０）に与える。このＩＣはＣ．Ｔ．の検出した電流の実
効値を電圧の変化に変換してマイコン７１のＡ／Ｄ入力
ポートへ供給するものである。マイコン７１はこの電圧
から電流の実効値を求め系統連系発電機の出力電力値を
求め表示部に表示するものである。

【００７１】８５、８６はそれぞれＵ相系統電圧検出回
路、Ｖ相系統電圧検出回路であり、系統へ出力される電
圧に所定値以上の変動が生じた際に系統への電力供給を
停止するものである。この回路は、系統連系発電機から
出力される単相３線式２００Ｖの交流電力から中性点と
Ｕ相間の電圧、中性点とＶ相間の電圧を検出する。これ
らの検出回路は同じであり、図６に示す電気回路が共通
して用いられるものである。

【００７２】図６において、系統側から得られる端子間
電圧の変化は、全波整流回路を構成するＩＣ（ＬＡ６３
２４）を経て実効値計算用のＩＣＮＪＭ４２００へ与え
られ、実効値に対応する直流電圧がマイコン７１のＡ／
Ｄ変換入力ポートへ供給される。マイコン７１はＡ／Ｄ
変換した後の電圧の実効値を制御に用いるものである。

【００７３】８７は系統電圧ゼロクロス入力回路であ
り、系統（交流電力）のゼロクロス信号を判断した際に
その信号をマイコン７１へ出力するものである。

【００７４】図７は系統電圧ゼロクロス入力回路であ
り、系統の電圧が比較器８８に供給されこの比較８８の
入力端子に印加されている電圧の正負が反転したときに
その出力も反転する。比較器８８の出力はフォトカプラ
８９へ与えられ、ノイズ除去と電圧変換、及び電気的絶
縁が行われた後、マイコン７１へ供給される。マイコン
７１はこの出力の変化で系統のゼロクロスを判断し、単
相インバータ回路７５から出力される交流電力のゼロク
ロスが系統のゼロクロスに一致するようにスイッチング
素子のＯＮ／０ＦＦ信号の出力タイミングを制御し、ま
た前記した理想電流波形得るための電圧補正の位相合わ
せの基準時とするものである。

【００７５】８８はパソコン用Ｉ／Ｆ（インターフェー
ス）で有り、外部にパソコン接続する際に信号線を接続
するためのインターフェース回路である。この回路は所
定の規格（例えばＲＳ−２３２Ｃ）での通信を可能とす
るための回路であり、ＭＡＸ２３２などのＲＳ−２３２
Ｃの通信を可能とする汎用のＩＣを用いて構成されてい
る。このパソコン用Ｉ／Ｆ８８を用いることによって系
統連系発電機のパソコンによる外部からの制御が可能に
なる。

【００７６】８９、９０は表示部であり、それぞれ８セ
グメントの表示を３桁組み合わせたものであり太陽電池
７２の発電電力の表示、異常発生時の異常の種類を示す
コードの表示、初期設定時のガイドライン整定値の表示
などが行われるものである。

【００７７】この表示部８９、９０にはマイコン７１か
らの出力信号が表示駆動回路（汎用のドライバ用ＩＣ）
９１で電力増幅されて与えられ、表示部８９、９０はこ
の信号によってダイナッミク点灯される。

【００７８】９２は表示用のＬＥＤであり、表示駆動回
路９１を介してマイコン７１の出力信号でダイナミック
点灯される。この表示としては、系統連系発電機の運転
を示す緑色の運転表示、異常時に開く常開接片８０ａ、
８０ｂの開閉状態を示す緑色の表示、異常発生時に点灯
する赤色の表示、太陽電池の発電電力が充分でないとき
の状態を示す黄色の表示などがある。

【００７９】９３はスイッチ部であり、マイコン７１の
入出力にポートに対してマトリックス状に接続されたプ
ッシュスイッチまたはロック式のプッシュスイッチであ
り、これらスイッチの状態はマイコン７１のキースキャ
ンによってマイコン７１に取り込まれ制御に用いられ
る。スイッチの機能としては、整定値を変更モードを有
効にするスイッチ、格納した異常の経歴を示すデータの
消去するスイッチ、系統連系電を運転／停止させるスイ
ッチなどである。

【００８０】９４はＥＥＰＲＯＭであり、整定値や異常
の略歴を記憶するメモリーである。整定値としては、系
統毎に異なる異常判断のための基準値を個々に設定する
ための値である。

【００８１】９５は太陽電池電流検出回路であり、太陽
電池７２から出力された電流量を検出してマイコン７１
へ出力するものである。

【００８２】図８は太陽電池電流検出回路９５の電気回
路図であり、９６はＤＣＣＴ（直流電流用電流検出トラ
ンスであり）太陽電池７２から出力される電流に応じた
電圧を出力するものである。この出力は実効値演算用の
ＩＣ（ＮＪＭ４２００）に供給され、このＩＣで電流の
実効値に対応する電圧が得られる。尚、太陽電池７２の
出力電流は完全な直流ではなく脈流成分も含まれている
ので実効値演算を行い正確な電流値を得ているものであ
る。マイコン７１はこの電圧をＡ／Ｄ入力ポートから取
り込み電圧に対応する電流値を所定のメモリー位置に格
納して制御に用いる。

【００８３】９７は太陽電池電圧検出回路であり、太陽
電池７２の端子間電圧を検出し、その電圧をマイコン７
１に出力するものである。図９は太陽電池電圧検出回路
の電気回路であり、図中９８はＶ／Ｆ（電圧／周波数）
変換用のＩＣ（例えば新日本無線株式会社製ＮＪＭ４１
５１）である。

【００８４】太陽電池７２の端子間電圧は抵抗で分圧さ
れ、所定分かさ上げされた後、コンデンサ９９で安定化
されＶ／Ｆ変換用のＩＣ９８の電圧入力端子に印加され
る。このＩＣは印可された電圧に対応する周波数で発信
し、その発信出力を出力抵抗１００を用いてフォトカプ
ラ１０１の発光素子に与える。フォトカプラ１０１の出
力はマイコン７１に与えられ、マイコン７１はこの出力
の周波数を計測して対応する電圧を求めるものである。

【００８５】１０２はＩＧＢＴ駆動回路であり、単相イ
ンバータ７５を構成するスイッチング素子（本実施例で
はＩＧＢＴ、尚、パワートランジスタまたはパワーＦＥ
Ｔを用いた場合はそれぞれトランジスタ駆動回路、ＦＥ
Ｔ駆動回路になる）を駆動するための駆動回路である。
具体的にはマイコン７１から出力されるＯＮ／ＯＦＦの
信号をＩＧＢＴをドライブできるレベルまで電力増幅す
る回路であり、フォトカプラ、増幅回路等から構成さ
れ、これらは汎用の駆動回路を用いることができるもの
である。

【００８６】１０３は第３高調波検出回路であり、系統
の停電、断線等の異常を第３高調波の増加で検出して系
統連系発電機のへの接続を遮断するものである。バンド
パスフィルター、Ｖ／Ｆ（電圧／周波数）変換回路等か
ら構成されている。（特願平７−１４６５９９号参照） このように構成された系統連系発電機は、太陽電池電圧
検出回路９７の検出した電圧が所定電圧以上（発電電力
が取り出せる値以上）ならば太陽電池７２の発電出力を
単相インバータ回路７５で５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの疑
似正弦波による１００Ｖの単相交流電力に変換する。こ
の単相交流電力は昇圧トランス７９で２００Ｖの単相交
流電力に変換され、常開接片８０ａ、８０ｂが閉じてい
れば系統へ供給されるものである。実際には系統へ電力
を潮流させるための２００Ｖよりわずか高くなるように
設定されているが、以下の説明では２００Ｖとする。

【００８７】このとき、前記した太陽電池の発電電力は
マイコン７１によって表示部８９にダイナッミク表示さ
れるものである。

【００８８】図１０は、単相インバータ回路７５から出
力される疑似正弦波（正弦波は電流波形である）を示す
説明図である。この図では説明を容易にするための１周
期を１６分割（区間１〜区間１６とする）している。実
際には、５０ＨＺの場合、１周期が２０ｍｓｅｃ、サン
プリング周期が２００ｕｓｅｃで２０ｍｓｅｃ／２００
ｕｓｅｃ＝１００分割であり、６０ＨＺの場合は同様に
８４分割である。

【００８９】１周期の始まりは系統電圧ゼロクロス入力
回路８７から出力されたゼロクロス信号に同期して始ま
るものであり、ゼロクロス信号が得られた時点から順に
１６分割分の波形が出力される。尚、Ｖｃｃは平滑用コ
ンデンサ７４の端子間電圧である。

【００９０】また、ゼロクロス信号は１周期中で１８０
毎に２回出力されるので、半周期の８分割分（区間１〜
区間８）を１サイクルとしても良い。このとき次の半周
期は前記８分割分（区間１〜区間８）の出力を反転した
ものである。

【００９１】この波形の３つの電位位置（＋Ｖｃｃ、
０、−Ｖｃｃ）は単相インバータ回路７５のスイッチン
グ素子のＯＮ／ＯＦＦの組み合わせを選択することによ
ってえられるものである。従ってＯＮ／ＯＦＦの組み合
わせを順に変えていくことによってこの疑似正弦波が得
られるものである。

【００９２】１６分割の内の１つの区間（例えばゼロク
ロス位置から４番目の区間４参照）はいずれもＴＡ、Ｔ
Ｂ、ＴＣの３期間から構成され期間ＴＡと期間ＴＣとは
同じ時間になっている。

【００９３】従って、各区間（１〜１６）に対して周波
数Ｆ（５０Ｈｚ、６０Ｈｚ）、ＴＢの値（時間）が対応
するデータテーブルを記憶部に格納して、設定された区
間毎にこの値（時間）の間選択されたＯＮ／ＯＦＦの組
み合わせを維持すればよいものである。ＴＡ、ＴＣの値
は（２００ｕｓｅｃ−ＴＢ）／２である。

【００９４】図１１は疑似正弦波の波形を発生させるた
めのフローチャートである。このフローチャートにおい
て、ステップｓ１で種々の初期設定を行った後、マイコ
ン７１が動作を開始する。次いでステップｓ２でＲＯＭ
９４に格納されたデータテーブルから必要な周波数に対
するデータを読み出して新しいデータテーブルを作成す
る。

【００９５】次いで、ステップｓ３で系統電圧ゼロクロ
ス入力回路８７からの出力があったか否かの判断をこな
い、ゼロクロス信号の入力があったときはステップｓ４
で「Ｎ＝１」とした後、ステップｓ５へ進む。ステップ
ｓ３でゼロクロス信号が検出されなかったときはそのま
まステップｓ５へ進むものである。尚このゼロクロス信
号の判断はマイコン７１の割り込みで処理されるので、
いずれの時点でもゼロクロス信号が発生すればステップ
ｓ３が処理される。

【００９６】ステップｓ５では変数Ｎで指定された区間
のＴＢのデータを新しいテーブルから読み出す。次い
で、ステップｓ６でこのＴＢのデータを、太陽電池が最
適動作点で発電するように設定された疑似正弦波の電流
値が得られるように太陽電池の発電電圧に対して予め定
められた書式に従って補正を行うものである。

【００９７】ステップｓ７では、この補正されたＴＢの
値からＴＡ、ＴＣの値を算出し、次いでステップｓ８、
ｓ９、ｓ１０でこの値の間、ＯＮ／ＯＦＦ信号の所定の
組み合わせを維持するものである。これによって図１０
に示しような１区間分の波形が生成される。

【００９８】尚、ステップｓ８〜ｓ１０では所定のＯＮ
／ＯＦＦの組み合わせを維持する時間の計時にタイムア
ップで割り込み信号が生じるタイマーを用いるので、タ
イマーの計時中、すなわち割り込み信号が生じるまでは
マイコン７１が他の制御を行うことも可能である。

【００９９】次いで、ステップｓ１１で「Ｎ＝Ｎ＋１」
として次の区間にカウンタを進め、「Ｎ＞１６」がステ
ップｓ１２で判断されるとステップｓ１３で「Ｎ＝１」
として生成される区間を先頭に戻すものであえる。

【０１００】次いで、ステップｓ３に戻り、連続した疑
似正弦波が生成されるものである。

【０１０１】図１２はこのようにして生成された疑似正
弦波の２周期分の波形を示している。この図において、
１１０は電流波形のひずみ部であり、理論上の疑似正弦
波に対して電気部品の持つ誘導負荷によって生じるもの
である。このひずみはトランス１次側電流検出回路８３
を介して得られる電流の瞬時値と理論上の電流値とを比
較することによって判断される。

【０１０２】このひずみは次の周期の同じ区間（符号１
１１で示す区間）を構成するＴＢの値を補正すること
で、次の周期で補正される。すなわち、実測された電流
波形のひずみ部１１０は理論上の電流値に対して小さく
なっているので、区間１１１ではＴＢの値を「ＴＢ＝Ｔ
Ｂ＋α」（αは正の値）に補正している。尚、実測され
た電流波形のひずみ部１１０が理論上の電流値に対して
大きいときは、αの値を負にすればよい。また、この補
正は、実測された電流値が理論値と異なる区間に対いし
てすべて行われるものであり、１周期毎に常に次の周期
の値を順次補正していくものである。

【０１０３】この繰り返しは、補正された後のＴＢの値
を、図１１に示したフローチャートのステップｓ２の
「データテーブルの読込」で読み込まれたデータの値を
更新することによって可能になる。

【０１０４】図１３はこの動作を示すフローチャートで
あり、図１１に示したフローチャートのステップＳ８、
Ｓ９、Ｓ１０を実行している間に平行して行われるもの
である。尚、マイコン７１の処理速度に余裕があれば区
間の切換わり時に行われるように構成しても良いもので
ある。

【０１０５】まずステップｓ２０でトランス１次電流検
出回路８３の検出した電流ＩＧを読み込む、この電流は
既に読み込んである対象となる区間の電流値であっても
良いものである。

【０１０６】ステップｓ２１、ステップｓ２３ではこの
電流値ＩＧと太陽電池が最適動作点で発電するように設
定されている疑似正弦波の理論電流値との大小を比較
し、「理論電流値＞ＩＧ」の時はステップｓ２２で対応
する区間のデータテーブルのＴＢの値を「ＴＢ＝ＴＢ＋
β」に補正した後更新し、「理論電流値＜ＩＧ」の時は
ステップｓ２４で対応する区間のデータテーブルのＴＢ
の値を「ＴＢ＝ＴＢ−γ」に補正した後更新する。これ
らβ、γの値は太陽電池７２の最大出力に応じて適に設
定するものであり、β＝γであっても良く、さらにこの
β、γの値は、電流の変動幅を小さくするために、数回
の補正後に電流ＩＧが理論電流値に至るような値であ
る。

【０１０７】疑似正弦波のそれぞれの区間に対してこの
ような補正を行うことによって、太陽電池を常に最適な
状態で発電させることができると共に、疑似正弦波の電
流波形のひずみをほぼなくすることができ、系統側へ安
定した波形の交流電力を供給することができるものであ
る。

【０１０８】以上の実施例では、まず電流波形のひずみ
に合わせデータテーブルの値を補正し、次いで太陽電池
の最適動作を得るための補正を行ったが、先に太陽電池
の最適動作を得るための補正を行い、次いで電流波形の
ひずみに対する補正を行うようにしても良い。このとき
は、電流波形のひずみに対する補正用のデータテーブル
を別個に設け、このテーブルを１周期毎に更新し、この
補正値を太陽電池の最適動作に対する補正の次ぎ加える
ようにすればよい。

【０１０９】さらにマイコン７１は太陽電池電電流検出
回路９５の検出した電流値と太陽電池電圧検出回路９７
の検出した電圧値とから太陽電池７２の発電電力を求
め、その積算電力と対応する負荷の消費電力とから負荷
の運転を制御する信号（デマンド信号）を出力すること
ができるものである。

【０１１０】まず、太陽電池７２の発電電力の積算値を
記憶部に格納する。次ぎにシリアル回路７０介して空気
調和機（特性の負荷）の熱源側ユニット４で消費されて
いる消費電力値を得る。この消費電力値は、熱源側ユニ
ット４が電流制御に用いている電流値の積分値であり、
ほぼ負荷（空気調和機）の消費電力に相当する。

【０１１１】次ぎに、前記した積算電力の値からこの消
費電力値を減算した後の積算電力の値に応じてシリアル
回路７０を介してデマンド信号を熱源側ユニット４に送
信し、空気調和機の運転能力を規制するものである。
尚、積算電力値が充分に回復するとこのデマンド信号は
解除されるものである。

【０１１２】図１４はこの関係を示す説明図である。こ
の図において、Ｐは太陽電池７２の発電電力の積算値を
表し、Ｐ３は負荷（空気調和機）の３日分の消費電力に
相当する値であり、Ｐ２は負荷（空気調和機）の２日分
の消費電力に相当する値であり、Ｐ１は負荷（空気調和
機）の１日分の消費電力に相当する値であり、この値は
空気調和機の運転能力、太陽電池の最大発電電力、など
に応じて適選設定されるものである。

【０１１３】ゾーンＡ〜ゾーンＣはＰ３、Ｐ２、Ｐ１を
用いて図１４に示すように設定されている。さらに積算
値Ｐの下降と上昇とで適にディファレンシャルを設定し
ている。

【０１１４】ゾーンＡでは熱源側ユニット４に運転最大
電流を設定値の２／３に変更するデマンド信号を送り、
ゾーンＢでは熱源側ユニット４に運転最大電流を設定値
の１／２に変更するデマンド信号を送り、ゾーンＣでは
熱源側ユニット４に運転最大電流を設定値の１／３に変
更するデマンド信号を送るものである。尚、積算値がい
ずれのゾーンにも属さないときにはデマンドが解除され
るものである。これらの信号は空気調和機のデマンド機
能が有効に設定されているときに有効に作用するもので
ある。

【０１１５】このように制御することによって、年間で
平均した場合に太陽電池の発電電力内に空気調和機の消
費電力を押さえ込むことができるものである。すなわ
ち、空気調和機の運転を必要としない日の発電電力や、
小電力で運転しているときの余剰電力を積算し、この累
積分を空調を必要とするときに使うことのよって空気調
和機の消費電力を太陽電池の発電電力内にすることがで
きるものである。

【０１１６】すなわち、これら電力の積算値は系統へ売
電された分であり、この売電された電力内で空気調和機
を運転することのよって実質的に空調費がかからなくな
る。言い換えると売電することによって、系統を電力の
蓄積機として利用することができるものであり、太陽電
池の利用率をほぼ１００％活用できるものである。

【０１１７】図１５はこの動作（デマンド制御）を行う
ためのフローチャートであり、まずステップｓ３０で系
統連系発電機が運転を開始すると、ステップｓ３１で積
算値Ｐに初期値が設定される。この初期値はスイッチに
より選択できるものであり、その選択肢は空気調和機１
０日分の消費電力に相当する値、空気調和機７日分の消
費電力に相当する値、空気調和機５日分の消費電力に相
当する値、空気調和機３日分の消費電力に相当する値な
どであり、系統連系発電機の設置（運転を開始）する季
節によって適に選択する。夏や冬などの消費電力の多い
ときは初期値が大きくなるように、また春や秋などの中
間期には初期値が小さくなるように設定するのが好まし
いが、一律に設定しても良い。

【０１１８】ステップｓ３２では積算値Ｐに太陽電池で
発電されて電力を加算し、ステップｓ３３では積算値Ｐ
から空気調和機で消費された電力を減算して制御に用い
る積算値を求める。

【０１１９】ステップｓ３４〜ステップｓ３６で積算値
ＰがゾーンＡ〜ゾーンＣのいずれのゾーンにあるかを判
断し、積算値ＰがゾーンＡにある時はステップｓ３７へ
進み空気調和機の熱側熱ユニット４へ電流制御の設定値
をその２／３に変えるためのデマンド信号を出力し、積
算値ＰがゾーンＢにある時はステップｓ３８へ進み空気
調和機の熱側熱ユニット４へ電流制御の設定値をその１
／２に変えるためのデマンド信号を出力し、積算値Ｐが
ゾーンＣにある時はステップｓ３９へ進み空気調和機の
熱側熱ユニット４へ電流制御の設定値をその１／３に変
えるためのデマンド信号を出力し、積算値ＰがゾーンＡ
〜ゾーンＣのいずれのゾーンにないときにはステップｓ
４０へ進み空気調和機の熱側熱ユニット４へ電流制御の
設定値を元に戻す信号を出力するものである。

【０１２０】図１６は他の実施例を示すフローチャート
であり、この実施例では積算値ＰがＰ１を越えるか否か
によって電流制御の設定値を変更するものである。

【０１２１】図１５に示したフローチャートと同一の動
作は同一のステップを付して説明は省略する。まず、ス
テップｓ４１で積算値ＰがＰ１を越えているか否かの判
断を行い、「Ｐ＜Ｐ１」の時はステップｓ４２で熱源側
ユニット４から得た電流制御用の電流設定値から１Ａ分
引いた値を新たな電流設定値とする。このときステップ
Ｓ４３で「電流制御値＜５」が判断されたときはステッ
プｓ４４で「電流制御値＝５Ａ」として電流制御値が５
Ａを下回らないようにする。尚、この下限値は任意に適
した値を設定するものである。

【０１２２】ステップｓ４１で「Ｐ＜Ｐ１」を満たさな
いときはステップｓ４５で熱源側ユニット４から得た電
流制御用の電流設定値に１Ａ分を加えた値を新たな電流
設定値とする。このときステップＳ４６で「電流制御値
＞設定値」（設定値は熱源側ユニットに初期に設定され
ていた電流制御値すなわち、利用側ユニット３で設定さ
れていた値）が判断されたときはステップｓ４７で「電
流制御値＝設定値」として電流制御値が設定値を超えな
いようにするものである。

【０１２３】ステップｓ４８ではこのようにして設定さ
れた電流制御値を熱源側ユニット４に送信して熱源側ユ
ニット４の運転能力を制御するものである。

【０１２４】また、ステップｓ４１の判断結果のみを熱
源側ユニット４へ送信し、ステップｓ４２〜ステップｓ
４７に相当する機能を熱源側ユニット４にゆだねるよう
に構成してもよい。このときは熱源側ユニット４がこの
機能に対応する必要がある。

【０１２５】以上の説明では、系統連系発電機と空気調
和機との接続について説明したが、これに限るものでは
なく、デマンド機能を有する種々の機器に対応が可能で
ある。

【０１２６】従って、系統連系発電機は空気調和機とは
別体に構成されたものであるが、空気調和機専用とする
場合は一体に構成しても良い。

【０１２７】また、デマンド機能を有さない機器に適用
する場合は、電源の供給をＯＮ／ＯＦＦできるアダプタ
に機器を接続し、アダプタを介して機器のＯＮ／ＯＦＦ
を制御しても良い。このときデマンド機能が直接機器の
ＯＮ／ＯＦＦに対応し、機器の消費電流はアダプタが検
出しても良く、またアダプタに設定された選択値から近
いものを選択するようにすればよい。

【０１２８】図１７は他の実施例であり、図１と同一構
成要素は同一符号を付す。この図において２００はアダ
プタ装置、２０１は機器、２０２はタイマー装置、２０
３はアダプタで開閉が制御される常閉接片、２０４は機
器に流れる電流を検出するための電流検出器である。

【０１２９】機器２０１は、例えば屋根裏や床下さらに
は長期間利用しない家屋または空間に設けられた換気扇
であり、その駆動電源は常閉接片２０３を介して住宅用
分電盤７から供給される。

【０１３０】タイマー装置２０２は、所定周期または所
定の時刻毎に一定時間換気扇２０１を運転させるため換
気扇２０１に運転信号を出力するものである。

【０１３１】アダプタ２００は電流検出器２０４で換気
扇２０１の運転／停止を判断し、同時に換気扇２０１の
消費電流を検出し、その状態を系統連系発電機２へ送信
するものである。アダプタ２００は系統連系発電機２か
らのデマンド信号に応答して常開接片２０３の開閉を制
御するものである。

【０１３２】このように構成された機器では、太陽電池
の発電による電力の積算がある限り所定間隔で換気扇２
０１が一定時間運転されるものである。

【０１３３】すなわち、実質的に換気扇の運転が太陽電
池ののみで行われ系統からの買電が不要になるものであ
る。

【０１３４】尚、この機器としては換気扇に限るもので
はなく、このようなアダプタに対応する機器であれば、
いずれの機器でも利用することができるものである。

【０１３５】図１８は、このアダプタ２００及び系統連
系発電機２の主な動作を示すフローチャートである。こ
のフローチャートにおいて、ステップｓ５０で太陽電池
の発電量を積算し積算値Ｐを求める。次いでステップｓ
５１で換気扇２０１が運転しているか否かの判断を行
う、この判断はアダプタ２００が換気扇２０１へ流れる
電流を検出したか否か（所定値以上の電流が流れたか否
か）によって判断される。換気扇２０１が運転していな
いときはステップｓ５０に戻り発電電力の積算を行う。

【０１３６】換気扇２０１が運転しているときは、ステ
ップｓ５２へ進み、アダプタ２００から送られてくる換
気扇２０１の消費電流から換気扇２０１の消費電力を求
め積算値Ｐからこの消費電力を減算する。

【０１３７】次いでステップｓ５３で、積算値Ｐが「Ｐ
＞０」の判断を行い、「Ｐ＞０」の時はステップｓ５４
へ進み補助リレーを作動させず常閉接片２０３を閉じた
ままとして換気扇２０１の運転を可能とする。「Ｐ＞
０」を満たさないときにはステップｓ５５へ進み補助リ
レーを作動させ常閉接片２０３を開き換気扇２０１の運
転を停止させる。

【０１３８】この後ステップｓ５０へ戻り発電電力の積
算を繰り返すものである。

【０１３９】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の発明で
は、電流波形のひずみに応じて次の同位相の出力時にひ
ずみの補正が行われ、理論上の理想的な電流波形が得ら
れるものである。

【０１４０】また、請求項２に記載の発明では、系統へ
出力する電力の位相を合わせ、位相のずれから来る波形
のひずみを防止し、さらに個々の電機部品の特性から来
る波形のひずみも抑制し、より理想的な電流波形が得ら
れるものである。

【０１４１】また、系統連系発電機から系統へ出力され
る交流電力の位相を系統のゼロクロス点に合わせること
のよって位相合わせの基準が容易に得られるようになる
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の系統連系発電機と空気調和機との関係
を示す概略図である。

【図２】空気調和機の利用側ユニットの制御回路ブロッ
ク図である。

【図３】シリアル電源、シリアル回路とマイコンとの関
係を示す電気回路図である。

【図４】空気調和機の熱源側ユニット４の制御回路図で
ある。

【図５】系統連系発電機の制御回路図である。

【図６】Ｕ相系統電圧検出回路、Ｖ相系統電圧検出回路
の電気回路図である。

【図７】系統電圧ゼロクロス入力回路の電気回路図であ
る。

【図８】太陽電池電流検出回路の電気回路図である。

【図９】太陽電池電圧検出回路の電気回路図である。

【図１０】単相インバータ回路から出力される疑似正弦
波を示す説明図である。

【図１１】疑似正弦波の波形を発生させるためのフロー
チャートである。

【図１２】疑似正弦波の２周期分の波形を示す説明図で
ある。

【図１３】電流波形の補正を行うための動作を示すフロ
ーチャートである。

【図１４】太陽電池の発電電力の積算値の変化とデマン
ドの関係を示す説明図である。

【図１５】デマンド制御を行うためのフローチャートで
ある。

【図１６】他の実施例を示すフローチャートである。

【図１７】本発明の系統連系発電機と他の機器との関係
を示す概略図である。

【図１８】アダプタ及び系統連系発電機の主な動作を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 太陽電池 ２ 系統連系発電機 ３ 利用側ユニット ４ 熱源側ユニット ５ 買電メータ ６ 売電メータ ７ 住宅用分電盤

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽エネルギーをＯＮデューティーの調
   節されたところの電圧チョッピング波形を用いて交流電
   力に変換する電力変換部を有し、前記変換された交流電
   力を商用交流電源の系統に連系させる系統連系発電機に
   おいて、系統連系発電機から系統へ供給される交流電力
   の電流波形のひずみを検出し、ひずみの検出されたチョ
   ッピング区間の３６０度後のチョッピング区間のＯＮデ
   ューティーを前記ひずみに合わせて補正する補正部を備
   えたことを特徴とする系統連系発電機。
2. 【請求項２】 太陽エネルギーをＯＮデューティーの調
   節されたところの電圧チョッピング波形を用いて交流電
   力に変換する電力変換部を有し、前記変換された交流電
   力を商用交流電源の系統に連系させる系統連系発電機に
   おいて、電圧チョッピング波形は１周期を等間隔で順に
   複数の区間に分割され、それぞれの区間には疑似正弦波
   が得られるようなＯＮデューティーが設定され、系統の
   所定の位相時にその位相に対応する区間から連続して出
   力されると共に、それぞれの区間の実電流値が理論上の
   電流値に至るように３６０度後に対応する同区間のＯＮ
   デューティを補正することを特徴とする系統連系発電装
   置。
3. 【請求項３】 前記所定の位相時は系統のゼロクロス点
   であることを特徴とする請求項２に記載の系統連系発電
   機。