JPH109640A - ソーラーエアコンシステム - Google Patents
ソーラーエアコンシステムInfo
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- JPH109640A JPH109640A JP8163193A JP16319396A JPH109640A JP H109640 A JPH109640 A JP H109640A JP 8163193 A JP8163193 A JP 8163193A JP 16319396 A JP16319396 A JP 16319396A JP H109640 A JPH109640 A JP H109640A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 太陽電池の発電電力の有効利用により利用率
を向上させイニシャルコスト回収の早期化を図り、さら
に制御回路を小形化し経済化を図る。 【解決手段】 ソーラーエアコンシステムにおいて、商
用電源を直流に変換した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複数台のルーム
エアコンと、太陽電池からの発電電力をルームエアコン
の負荷状態に応じて制御する複数台のルームエアコンと
対で備えられたＤＣ／ＤＣコンバータと、太陽電池の発
電電力を複数台のルームエアコンの各々に分配する分配
制御回路とから成る。その結果、分配制御部とＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータにより余剰電力範囲内でエアコンを自動運
転させて太陽電池の利用率の大幅向上を図り、かつＤＣ
／ＤＣコンバータに出力制限値を設けることにより機器
の小容量化を図る。
を向上させイニシャルコスト回収の早期化を図り、さら
に制御回路を小形化し経済化を図る。 【解決手段】 ソーラーエアコンシステムにおいて、商
用電源を直流に変換した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複数台のルーム
エアコンと、太陽電池からの発電電力をルームエアコン
の負荷状態に応じて制御する複数台のルームエアコンと
対で備えられたＤＣ／ＤＣコンバータと、太陽電池の発
電電力を複数台のルームエアコンの各々に分配する分配
制御回路とから成る。その結果、分配制御部とＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータにより余剰電力範囲内でエアコンを自動運
転させて太陽電池の利用率の大幅向上を図り、かつＤＣ
／ＤＣコンバータに出力制限値を設けることにより機器
の小容量化を図る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】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ソーラーエアコンシス
テムに関する。
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ソーラーエアコンシス
テムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、太陽電池により発電された電力を
有効に利用するためのシステムが実用化されてきてい
る。太陽電池は、クリ−ンなエネルギ−源として、最近
特に注目を集めているが、太陽光の照度によりその能力
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、その使用
方法が大きな課題の１つとなっている。
有効に利用するためのシステムが実用化されてきてい
る。太陽電池は、クリ−ンなエネルギ−源として、最近
特に注目を集めているが、太陽光の照度によりその能力
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、その使用
方法が大きな課題の１つとなっている。
【０００３】しかし、太陽電池は、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んになってき
ており、最近ソラーエアコンが製品化されつつある。そ
れらの仕様は、例えば、最大出力が５００Ｗの太陽電池
と、１台のエアコンを接続する家庭用向けソーラーエア
コンである。太陽電池は５００Ｗ出力のため、エアコン
の消費電力が太陽電池出力を上回っている場合には、太
陽電池と商用交流電源の併用運転を行っている。太陽電
池からの出力をエアコンにつなぐインターフェイス回路
は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路を接続し、太陽電池から
の出力を優先的に活用する最大電力採取方式としてい
る。
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んになってき
ており、最近ソラーエアコンが製品化されつつある。そ
れらの仕様は、例えば、最大出力が５００Ｗの太陽電池
と、１台のエアコンを接続する家庭用向けソーラーエア
コンである。太陽電池は５００Ｗ出力のため、エアコン
の消費電力が太陽電池出力を上回っている場合には、太
陽電池と商用交流電源の併用運転を行っている。太陽電
池からの出力をエアコンにつなぐインターフェイス回路
は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路を接続し、太陽電池から
の出力を優先的に活用する最大電力採取方式としてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
ソーラーエアコンは、最大出力が５００Ｗの太陽電池
と、１台のエアコンを接続する家庭用向けソーラーエア
コンであり、ユーザーがエアコンを運転しないかぎり、
太陽光の発電電力は使用されない構成となっている。
従って、太陽光発電電力の利用率が低く、イニシャルコ
ストの回収に多大な年数を要する問題があった。
ソーラーエアコンは、最大出力が５００Ｗの太陽電池
と、１台のエアコンを接続する家庭用向けソーラーエア
コンであり、ユーザーがエアコンを運転しないかぎり、
太陽光の発電電力は使用されない構成となっている。
従って、太陽光発電電力の利用率が低く、イニシャルコ
ストの回収に多大な年数を要する問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、太陽光発電電
力の利用率を上げるために、商用電源から直流化された
電力が供給される複数台のルームエアコンの各々のイン
バータ回路に太陽電池の発電電力を供給し、太陽電池と
これらルームエアコンの間には、太陽電池の日射量に応
じて、発電電力を最適動作点にて供給する制御や、制限
出力制御を行うＤＣ／ＤＣコンバータを設け、さらにル
ームエアコンの運転状況と太陽電池の発電電力により、
運転ないしは停止制御を行う分配制御回路を設ける。
力の利用率を上げるために、商用電源から直流化された
電力が供給される複数台のルームエアコンの各々のイン
バータ回路に太陽電池の発電電力を供給し、太陽電池と
これらルームエアコンの間には、太陽電池の日射量に応
じて、発電電力を最適動作点にて供給する制御や、制限
出力制御を行うＤＣ／ＤＣコンバータを設け、さらにル
ームエアコンの運転状況と太陽電池の発電電力により、
運転ないしは停止制御を行う分配制御回路を設ける。
【０００６】ここで、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前
記ルームエアコンへの供給出力に制限値を設ける機能を
具備し、前記太陽電池の発電電力が前記制限値以上であ
って、前記ルームエアコン負荷が前記制限値以上の場合
には、前記制限値と同等の前記太陽電池の発電電力を前
記ルームエアコンに供給し、前記太陽電池の発電電力が
前記制限値以下であって、前記ルームエアコン負荷が前
記太陽電池の発電電力以上の場合には、前記太陽電池の
発電電力を最大にして前記ルームエアコンに電力を供給
し、前記ルームエアコン負荷が前記制限値以下で、前記
太陽電池の発電電力が前記ルームエアコン負荷以上の場
合には、前記ルームエアコン負荷と同等の前記太陽電池
の発電電力を前記ルームエアコンに供給する。
記ルームエアコンへの供給出力に制限値を設ける機能を
具備し、前記太陽電池の発電電力が前記制限値以上であ
って、前記ルームエアコン負荷が前記制限値以上の場合
には、前記制限値と同等の前記太陽電池の発電電力を前
記ルームエアコンに供給し、前記太陽電池の発電電力が
前記制限値以下であって、前記ルームエアコン負荷が前
記太陽電池の発電電力以上の場合には、前記太陽電池の
発電電力を最大にして前記ルームエアコンに電力を供給
し、前記ルームエアコン負荷が前記制限値以下で、前記
太陽電池の発電電力が前記ルームエアコン負荷以上の場
合には、前記ルームエアコン負荷と同等の前記太陽電池
の発電電力を前記ルームエアコンに供給する。
【０００７】また、分配制御回路は、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータを介した太陽電池の発電電力を複数台のルームエア
コンに供給するものであるが、ユーザが運転開始したル
ームエアコンに対しては優先的に太陽電池の発電電力を
供給し、それでも余剰電力がある場合や、ルームエアコ
ンがユーザ運転されていない場合は、分配制御回路によ
りルームエアコンを自動的に運転させる。
ータを介した太陽電池の発電電力を複数台のルームエア
コンに供給するものであるが、ユーザが運転開始したル
ームエアコンに対しては優先的に太陽電池の発電電力を
供給し、それでも余剰電力がある場合や、ルームエアコ
ンがユーザ運転されていない場合は、分配制御回路によ
りルームエアコンを自動的に運転させる。
【０００８】さらに、ルームエアコンがユーザ運転され
ていない場合であって、分配制御回路によりルームエア
コンの運転を自動的に行っている場合は、ある一定の時
間毎にルームエアコンを切り替えて運転を行う。
ていない場合であって、分配制御回路によりルームエア
コンの運転を自動的に行っている場合は、ある一定の時
間毎にルームエアコンを切り替えて運転を行う。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
より説明する。なお、以下の実施形態では、集合住宅と
して、アパートや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、各家庭のルームエアコンを一括して
運転するシステムを対象として説明するが、本発明はこ
れだけに限られるものではなく、一般的に複数のルーム
エアコンを一括して運転するシステムに適用されること
はいうまでもない。
より説明する。なお、以下の実施形態では、集合住宅と
して、アパートや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、各家庭のルームエアコンを一括して
運転するシステムを対象として説明するが、本発明はこ
れだけに限られるものではなく、一般的に複数のルーム
エアコンを一括して運転するシステムに適用されること
はいうまでもない。
【００１０】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形態を示すブロック図であ
り、１は商用電源、２は太陽電池、３は分配制御部、４
は日射量検出部、５〜８は最適有効電力制御付きＤＣ／
ＤＣコンバータ、９〜１２は各家庭のルームエアコンの
室外機、１３〜１６はこれらルームエアコンの室内機、
１７〜２０はこれらルームエアコンの整流回路を示す。
ムエアコンシステムの一実施形態を示すブロック図であ
り、１は商用電源、２は太陽電池、３は分配制御部、４
は日射量検出部、５〜８は最適有効電力制御付きＤＣ／
ＤＣコンバータ、９〜１２は各家庭のルームエアコンの
室外機、１３〜１６はこれらルームエアコンの室内機、
１７〜２０はこれらルームエアコンの整流回路を示す。
【００１１】図１において、各家庭のルームエアコンの
室外機９〜１２では、商用電源１からの電力が整流回路
１７〜２０で直流に変換され、図示しないインバータに
供給され、図示しない圧縮機モータを駆動する。
室外機９〜１２では、商用電源１からの電力が整流回路
１７〜２０で直流に変換され、図示しないインバータに
供給され、図示しない圧縮機モータを駆動する。
【００１２】また、太陽電池２の発電電力は分配制御部
３において、日射量検出部４で検出される日射量及び各
ルームエアコンの運転状況に応じて、各ＤＣ／ＤＣコン
バータ５〜８を制御し、ルームエアコンの負荷に応じて
太陽電池２から発電電力を供給する。そして、ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータの出力は、図示しないインバータに供給さ
れ、図示しない圧縮機モータを駆動する。
３において、日射量検出部４で検出される日射量及び各
ルームエアコンの運転状況に応じて、各ＤＣ／ＤＣコン
バータ５〜８を制御し、ルームエアコンの負荷に応じて
太陽電池２から発電電力を供給する。そして、ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータの出力は、図示しないインバータに供給さ
れ、図示しない圧縮機モータを駆動する。
【００１３】ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ５〜８に
は、出力電力制限値が設けられ、太陽電池２の発電電力
を各ルームエアコン室外機９〜１２に制限値内で供給す
る。このことにより、太陽電池２の発電電力が十分大き
く、かつルームエアコンの消費電力をすべて太陽電池２
の発電電力でまかえる場合においても、ある一定の発電
電力（例えば５００Ｗ）しか各ルームエアコンに供給し
ない。敢えて、出力電力制限値を設けるのは、ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ５〜８の各々の容量が小さくでき、スイッ
チングトランスや、チョークコイル、パワー素子等の主
要部品の小型化が図れるとともに、汎用品が使用でき、
コストの低減が図れるためである。
は、出力電力制限値が設けられ、太陽電池２の発電電力
を各ルームエアコン室外機９〜１２に制限値内で供給す
る。このことにより、太陽電池２の発電電力が十分大き
く、かつルームエアコンの消費電力をすべて太陽電池２
の発電電力でまかえる場合においても、ある一定の発電
電力（例えば５００Ｗ）しか各ルームエアコンに供給し
ない。敢えて、出力電力制限値を設けるのは、ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ５〜８の各々の容量が小さくでき、スイッ
チングトランスや、チョークコイル、パワー素子等の主
要部品の小型化が図れるとともに、汎用品が使用でき、
コストの低減が図れるためである。
【００１４】まず、太陽電池とＤＣ／ＤＣコンバータと
ルームエアコン１台ずつにおけるシステムの基本動作に
ついて説明する。
ルームエアコン１台ずつにおけるシステムの基本動作に
ついて説明する。
【００１５】太陽光の日射量が十分に大きい場合、即
ち、発電電力が十分大きい場合については、下記の２通
りの制御が可能となる。
ち、発電電力が十分大きい場合については、下記の２通
りの制御が可能となる。
【００１６】太陽電池発電電力とルームエアコン消費
電力がＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力制限値以上であ
る場合。
電力がＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力制限値以上であ
る場合。
【００１７】（例えば、太陽電池発電電力：１５００
Ｗ、出力電力制限値：５００Ｗ、ルームエアコン消費電
力１０００Ｗ）太陽電池発電電力がＤＣ／ＤＣコンバ
ータの出力電力制限値以上であり、ルームエアコン消費
電力がＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力制限値以下であ
る場合。
Ｗ、出力電力制限値：５００Ｗ、ルームエアコン消費電
力１０００Ｗ）太陽電池発電電力がＤＣ／ＤＣコンバ
ータの出力電力制限値以上であり、ルームエアコン消費
電力がＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力制限値以下であ
る場合。
【００１８】（例えば、太陽電池発電電力：１５００
Ｗ、出力電力制限値：５００Ｗ、ルームエアコン消費電
力：３００Ｗ） の場合は、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力制限によ
り、ルームエアコンに５００Ｗの太陽電池発電電力を供
給し、不足分の５００Ｗを商用電源より供給する。
Ｗ、出力電力制限値：５００Ｗ、ルームエアコン消費電
力：３００Ｗ） の場合は、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力制限によ
り、ルームエアコンに５００Ｗの太陽電池発電電力を供
給し、不足分の５００Ｗを商用電源より供給する。
【００１９】の場合は、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御
して、ルームエアコンの消費電力３００Ｗだけを供給す
る。
して、ルームエアコンの消費電力３００Ｗだけを供給す
る。
【００２０】次に太陽光の日射量が小さい場合について
は、下記の２通りの制御が可能となる。
は、下記の２通りの制御が可能となる。
【００２１】太陽電池発電電力がＤＣ／ＤＣコンバー
タの出力電力制限値以下であり、ルームエアコン消費電
力がＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力制限値以上である
場合。
タの出力電力制限値以下であり、ルームエアコン消費電
力がＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力制限値以上である
場合。
【００２２】（例えば、太陽電池発電電力：４００Ｗ、
出力電力制限値：５００Ｗ、ルームエアコン消費電力：
１０００Ｗ） 太陽電池発電電力がＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力
制限値以下であり、ルームエアコン消費電力が太陽電池
発電電力以下である場合。
出力電力制限値：５００Ｗ、ルームエアコン消費電力：
１０００Ｗ） 太陽電池発電電力がＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力
制限値以下であり、ルームエアコン消費電力が太陽電池
発電電力以下である場合。
【００２３】（例えば、太陽電池発電電力：４００Ｗ、
出力電力制限値：５００Ｗ、ルームエアコン消費電力：
３００Ｗ） の場合は、ＤＣ／ＤＣコンバータの最適有効電力制御
により、太陽電池の発電電力の最大４００Ｗをルームエ
アコンに供給する。
出力電力制限値：５００Ｗ、ルームエアコン消費電力：
３００Ｗ） の場合は、ＤＣ／ＤＣコンバータの最適有効電力制御
により、太陽電池の発電電力の最大４００Ｗをルームエ
アコンに供給する。
【００２４】の場合は、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御
して、ルームエアコンの消費電力３００Ｗだけを供給す
る。
して、ルームエアコンの消費電力３００Ｗだけを供給す
る。
【００２５】次に図２を用いてＤＣ／ＤＣコンバータの
動作について説明する。同図はＤＣ／ＤＣコンバータ５
〜８の１台の一例を示したものであり、３９は電圧検出
部、４０は１次電流検出部、４１は２次電流検出部を示
す。
動作について説明する。同図はＤＣ／ＤＣコンバータ５
〜８の１台の一例を示したものであり、３９は電圧検出
部、４０は１次電流検出部、４１は２次電流検出部を示
す。
【００２６】このＤＣ／ＤＣコンバータは、負荷や、日
射量により常に変動している太陽電池９の電圧−電流の
関係から得られる電力を、出力電力制限値、最適有効電
力制御等、エアコン負荷に応じて電力を変化させるとと
もに、出力電圧ＶＬをエアコンのインバータ入力電圧ま
で昇圧させる装置である。
射量により常に変動している太陽電池９の電圧−電流の
関係から得られる電力を、出力電力制限値、最適有効電
力制御等、エアコン負荷に応じて電力を変化させるとと
もに、出力電圧ＶＬをエアコンのインバータ入力電圧ま
で昇圧させる装置である。
【００２７】ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力制限値
は、２次電流検出部４１によりエアコンに供給している
電流を検出し、出力電圧ＶＬとの積で現在のＤＣ／ＤＣ
コンバータの出力電力を求めることができる。なお、出
力電圧ＶＬは検出せず、制御回路内であらかじめ設定し
ておいても構わない。
は、２次電流検出部４１によりエアコンに供給している
電流を検出し、出力電圧ＶＬとの積で現在のＤＣ／ＤＣ
コンバータの出力電力を求めることができる。なお、出
力電圧ＶＬは検出せず、制御回路内であらかじめ設定し
ておいても構わない。
【００２８】いま、前記の例のように、太陽電池発電
電力がＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力制限値以下であ
り、ルームエアコンの消費電力がＤＣ／ＤＣコンバータ
の出力電力制限値以上である場合は、まず、１次電圧検
出部３９と、１次電流検出部４０により検出した各信号
を、制御回路３０に入力し、その情報をもとに太陽電池
出力の最適点である、図３に示す太陽電池のＶ−Ｉ特性
図のΔＩの範囲で太陽電池２の電力を利用するように、
制御回路３０は駆動部３１を制御し、パワー素子（例え
ばＭＯＳ ＦＥＴ）３２をＩが常にΔＩの範囲内になる
ように駆動させる。
電力がＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力制限値以下であ
り、ルームエアコンの消費電力がＤＣ／ＤＣコンバータ
の出力電力制限値以上である場合は、まず、１次電圧検
出部３９と、１次電流検出部４０により検出した各信号
を、制御回路３０に入力し、その情報をもとに太陽電池
出力の最適点である、図３に示す太陽電池のＶ−Ｉ特性
図のΔＩの範囲で太陽電池２の電力を利用するように、
制御回路３０は駆動部３１を制御し、パワー素子（例え
ばＭＯＳ ＦＥＴ）３２をＩが常にΔＩの範囲内になる
ように駆動させる。
【００２９】また、前記の例のように、太陽電池発電
電力とルームエアコンの消費電力がＤＣ／ＤＣコンバー
タの出力電力制限値以上である場合は、ＤＣ／ＤＣコン
バータの出力電力制限により、ルームエアコンに５００
Ｗの太陽電池発電電力を供給し、不足分の５００Ｗを商
用電源１より供給する。
電力とルームエアコンの消費電力がＤＣ／ＤＣコンバー
タの出力電力制限値以上である場合は、ＤＣ／ＤＣコン
バータの出力電力制限により、ルームエアコンに５００
Ｗの太陽電池発電電力を供給し、不足分の５００Ｗを商
用電源１より供給する。
【００３０】また、前記の例のように、太陽電池発電
電力がＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力制限値以上であ
り、エアコン消費電力がＤＣ／ＤＣコンバータの出力電
力制限値以下である場合や、前記の例のように、太陽
電池発電電力がＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力制限値
以下であり、エアコン消費電力が太陽電池発電電力以下
である場合には、２次電圧検出部４２により検出した信
号を制御回路３０に入力し、駆動部３１を介して、パワ
ー素子（例えばＭＯＳ ＦＥＴ）３２のＯＮ時間を制御
して、エアコンの消費電力３００Ｗだけを供給する。
電力がＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力制限値以上であ
り、エアコン消費電力がＤＣ／ＤＣコンバータの出力電
力制限値以下である場合や、前記の例のように、太陽
電池発電電力がＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力制限値
以下であり、エアコン消費電力が太陽電池発電電力以下
である場合には、２次電圧検出部４２により検出した信
号を制御回路３０に入力し、駆動部３１を介して、パワ
ー素子（例えばＭＯＳ ＦＥＴ）３２のＯＮ時間を制御
して、エアコンの消費電力３００Ｗだけを供給する。
【００３１】この際、出力電圧ＶＬが上昇してエアコン
のインバータが破壊するような電圧に達する場合は、過
電圧保護や、出力電圧ＶＬを検出して、電圧が上昇しな
いように駆動部３６を介して、パワー素子（例えばＭＯ
Ｓ ＦＥＴ）３２のＯＮ時間を制御すればよい。
のインバータが破壊するような電圧に達する場合は、過
電圧保護や、出力電圧ＶＬを検出して、電圧が上昇しな
いように駆動部３６を介して、パワー素子（例えばＭＯ
Ｓ ＦＥＴ）３２のＯＮ時間を制御すればよい。
【００３２】次に分配制御部３について説明する。この
場合には、ルームエアコンが複数台あってそれらを適宜
に運転制御することを前提とする。
場合には、ルームエアコンが複数台あってそれらを適宜
に運転制御することを前提とする。
【００３３】まず、ユーザーによるルームエアコンの運
転が一切行われていない場合について説明する。
転が一切行われていない場合について説明する。
【００３４】この場合、太陽光発電の余剰電力でエアコ
ンの自動運転を行い、任意の空調レベルに保っておき、
ユーザーによるルームエアコンの運転が開始された時の
立上り負荷等の低減を目的とするものである。分配制御
部３は、ルームエアコンに自動運転させるための優先番
号を、例えばランダムに決定し、番号の小さいルームエ
アコン室内機とＤＣ／ＤＣコンバータに駆動信号を送信
する。
ンの自動運転を行い、任意の空調レベルに保っておき、
ユーザーによるルームエアコンの運転が開始された時の
立上り負荷等の低減を目的とするものである。分配制御
部３は、ルームエアコンに自動運転させるための優先番
号を、例えばランダムに決定し、番号の小さいルームエ
アコン室内機とＤＣ／ＤＣコンバータに駆動信号を送信
する。
【００３５】次に、現在の太陽電池２の発電電力から、
自動運転をさせているルームエアコンの消費電力を除い
た、太陽電池２の余剰電力を算出し、余剰電力がある場
合には、次に決定されている第２のルームエアコン室内
機とＤＣ／ＤＣコンバータに駆動信号を送信し、自動運
転を行う。同様にして、第３，第４…のルームエアコン
の自動運転を行う。
自動運転をさせているルームエアコンの消費電力を除い
た、太陽電池２の余剰電力を算出し、余剰電力がある場
合には、次に決定されている第２のルームエアコン室内
機とＤＣ／ＤＣコンバータに駆動信号を送信し、自動運
転を行う。同様にして、第３，第４…のルームエアコン
の自動運転を行う。
【００３６】ここで、分配制御部３により自動運転させ
るルームエアコンは、ユーザがそのルームエアコンを自
発的に運転することを希望している訳ではないので、ユ
ーザーから商用電源を使用することによる電気代を支払
わせることはできないので、太陽電池２の発電電力のみ
で駆動され、ルームエアコンの消費電力は、ＤＣ／ＤＣ
コンバータの出力電力制限値以下になるように設定され
ている。
るルームエアコンは、ユーザがそのルームエアコンを自
発的に運転することを希望している訳ではないので、ユ
ーザーから商用電源を使用することによる電気代を支払
わせることはできないので、太陽電池２の発電電力のみ
で駆動され、ルームエアコンの消費電力は、ＤＣ／ＤＣ
コンバータの出力電力制限値以下になるように設定され
ている。
【００３７】また、自動運転を行っている最中に、太陽
電池２の発電電力が小さくなった場合には、分配制御部
３は先に決定した優先番号の大きい順から運転を停止す
る。
電池２の発電電力が小さくなった場合には、分配制御部
３は先に決定した優先番号の大きい順から運転を停止す
る。
【００３８】なお、自動運転されていないルームエアコ
ンがあるにもかかわらず、自動運転されているルームエ
アコンのトータルの消費電力と、太陽電池２の発電電力
が釣り合っている場合は、先に決定した優先番号をある
時間毎に変更することにより、すべてのルームエアコン
が、均等に自動運転を行えるように制御する。これは、
太陽光の日射量が減少、もしくは増加し、自動運転でき
るルームエアコンの台数が変化した場合においても、分
配制御部３は、優先番号を変化させることにより、自動
運転を行うルームエアコンを切り替え、太陽電池２の発
電電力の分配を均一化するものである。
ンがあるにもかかわらず、自動運転されているルームエ
アコンのトータルの消費電力と、太陽電池２の発電電力
が釣り合っている場合は、先に決定した優先番号をある
時間毎に変更することにより、すべてのルームエアコン
が、均等に自動運転を行えるように制御する。これは、
太陽光の日射量が減少、もしくは増加し、自動運転でき
るルームエアコンの台数が変化した場合においても、分
配制御部３は、優先番号を変化させることにより、自動
運転を行うルームエアコンを切り替え、太陽電池２の発
電電力の分配を均一化するものである。
【００３９】また、複数台のルームエアコンが自動運転
を行っていて、ある瞬間に、ユーザーがルームエアコン
の運転を開始した場合は、ユーザー運転を行っているル
ームエアコンに優先的に電力を供給する。そして、分配
制御部３は、太陽電池２の発電電力が、ユーザー運転を
行っているルームエアコンの消費電力よりも大きな場合
は、太陽電池２の余剰電力分でまかなえる他のルームエ
アコンの自動運転を行う。これは、ユーザー運転を行う
ルームエアコンが複数台となった場合も同様である。
を行っていて、ある瞬間に、ユーザーがルームエアコン
の運転を開始した場合は、ユーザー運転を行っているル
ームエアコンに優先的に電力を供給する。そして、分配
制御部３は、太陽電池２の発電電力が、ユーザー運転を
行っているルームエアコンの消費電力よりも大きな場合
は、太陽電池２の余剰電力分でまかなえる他のルームエ
アコンの自動運転を行う。これは、ユーザー運転を行う
ルームエアコンが複数台となった場合も同様である。
【００４０】また、太陽電池２の発電電力が、ユーザー
運転を行っている複数台のルームエアコンの消費電力の
合計に満たない場合でも、１台当りに供給される太陽電
池２の発電電力が、ＤＣ／ＤＣコンバータで設定された
入力下限値以上であれば、他のユーザー運転を行ってい
るルームエアコンのＤＣ／ＤＣコンバータも運転するこ
とができるように、太陽電池２の発電電力を、均等に分
配する。
運転を行っている複数台のルームエアコンの消費電力の
合計に満たない場合でも、１台当りに供給される太陽電
池２の発電電力が、ＤＣ／ＤＣコンバータで設定された
入力下限値以上であれば、他のユーザー運転を行ってい
るルームエアコンのＤＣ／ＤＣコンバータも運転するこ
とができるように、太陽電池２の発電電力を、均等に分
配する。
【００４１】また、太陽光の日射量の減少や、ユーザー
運転を行うルームエアコンが増した場合、ＤＣ／ＤＣコ
ンバータ１台当りに供給される太陽電池２の発電電力
が、設定した入力下限値に満たない場合がある。この場
合、分配制御部３は、ユーザー運転を行っているルーム
エアコンのＤＣ／ＤＣコンバータを１台停止させる。
運転を行うルームエアコンが増した場合、ＤＣ／ＤＣコ
ンバータ１台当りに供給される太陽電池２の発電電力
が、設定した入力下限値に満たない場合がある。この場
合、分配制御部３は、ユーザー運転を行っているルーム
エアコンのＤＣ／ＤＣコンバータを１台停止させる。
【００４２】この際、ユーザー運転を行っているルーム
エアコンの中で、太陽電池２の発電電力が供給されてい
るものと、供給されていないものが生じ、不均等が生じ
てしまうことになるが、このような場合は、分配制御部
３は、ユーザー運転を行っているルームエアコンのＤＣ
／ＤＣコンバータの運転をある時間毎に切り換えること
により、ユーザー運転を行っているルームエアコンに、
均等に太陽電池２の発電電力が供給されるように制御す
る。
エアコンの中で、太陽電池２の発電電力が供給されてい
るものと、供給されていないものが生じ、不均等が生じ
てしまうことになるが、このような場合は、分配制御部
３は、ユーザー運転を行っているルームエアコンのＤＣ
／ＤＣコンバータの運転をある時間毎に切り換えること
により、ユーザー運転を行っているルームエアコンに、
均等に太陽電池２の発電電力が供給されるように制御す
る。
【００４３】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、これはあくまでも一例にすぎず、例えば、今回、
図面上ではルームエアコンの台数は４台としたが、特に
これに限られないことはいうまでもない。
たが、これはあくまでも一例にすぎず、例えば、今回、
図面上ではルームエアコンの台数は４台としたが、特に
これに限られないことはいうまでもない。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
分配制御部と、各ルームエアコンに備えられたＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータにより、日射量に応じた太陽電池出力が常
に得られ、エアコンを自動運転させることにより、太陽
電池の発電電力を余すことなく利用できるため、従来の
ものに比べて、太陽電池の利用率を大幅に向上させるこ
とができる。従って、太陽電池等のイニシャルコストの
回収を早くすることができる。
分配制御部と、各ルームエアコンに備えられたＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータにより、日射量に応じた太陽電池出力が常
に得られ、エアコンを自動運転させることにより、太陽
電池の発電電力を余すことなく利用できるため、従来の
ものに比べて、太陽電池の利用率を大幅に向上させるこ
とができる。従って、太陽電池等のイニシャルコストの
回収を早くすることができる。
【００４５】さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力に制
限値を設けることにより、機器の小容量化が図れるとと
もに、汎用の部品が使用できるため、システムのコス
ト、主に分配制御部とＤＣ／ＤＣコンバータのコストを
大幅に下げることができる。
限値を設けることにより、機器の小容量化が図れるとと
もに、汎用の部品が使用できるため、システムのコス
ト、主に分配制御部とＤＣ／ＤＣコンバータのコストを
大幅に下げることができる。
【図１】本発明による太陽電池を備えたソーラーエアコ
ンシステムのブロック図である。
ンシステムのブロック図である。
【図２】ＤＣ／ＤＣコンバータの一具体例を示す構成図
である。
である。
【図３】ＤＣ／ＤＣコンバータの最適電力制御の一具体
例を示す図である。
例を示す図である。
１ 商用電源 ２ 太陽電池 ３ 分配制御部 ４ 日射量検出部 ５、６、７、８ 最適有効電力制御付きＤＣ／ＤＣコン
バータ ９、１０、１１、１２ ルームエアコン室外機 １３、１４、１５、１６ ルームエアコン室内機 １７、１８、１９、２０ 整流回路 ３０ 制御回路 ３１ 駆動部 ３２ スイッチング素子（ＦＥＴ） ３３ トランス ３４、３５、３８ ダイオード ３６ チョークコイル ３７ 平滑用コンデンサ ３９ １次電圧検出部 ４０ １次電流検出部 ４１ ２次電流検出部
バータ ９、１０、１１、１２ ルームエアコン室外機 １３、１４、１５、１６ ルームエアコン室内機 １７、１８、１９、２０ 整流回路 ３０ 制御回路 ３１ 駆動部 ３２ スイッチング素子（ＦＥＴ） ３３ トランス ３４、３５、３８ ダイオード ３６ チョークコイル ３７ 平滑用コンデンサ ３９ １次電圧検出部 ４０ １次電流検出部 ４１ ２次電流検出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡村 哲信 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冷熱事業部内 (72)発明者 鎌足 昭良 広島県広島市中区小町４番33号 中国電力 株式会社内 (72)発明者 稲山 茂実 広島県広島市中区小町４番33号 中国電力 株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 商用電源からの交流を整流回路で直流に
変換した電力と太陽電池からの直流電力とが供給される
インバータ回路を有する複数台のルームエアコンにおい
て、 該太陽電池と該ルームエアコンとの間に最大５００Ｗの
ＤＣ／ＤＣコンバータを該ルームエアコンと一対で設
け、該ＤＣ／ＤＣコンバータは太陽電池の発電電力が負
荷または日射量に応じて最適となるように制御される機
能を具備し、 該太陽電池の発電電力を該複数台のルームエアコンの各
々に分配する分配制御回路を設け、 該太陽電池の発電電力が供給できる状態で、該ルームエ
アコンが運転されていない場合は、該分配制御回路によ
り該ルームエアコンの運転を自動的に行ない、 また、該ルームエアコンの運転が自動的に行われている
場合は、ある一定の時間ごとに該ルームエアコンを切り
替えて運転を行うことを特徴とするソーラーエアコンシ
ステム。 - 【請求項２】 請求項１において、該ＤＣ／ＤＣコンバ
ータは、該太陽電池の発電電力が最大５００Ｗの制限値
以上であって、該ルームエアコン負荷が最大５００Ｗの
制限値以上の場合には、最大５００Ｗの該太陽電池の発
電電力を該ルームエアコンに供給し、 該太陽電池の発電電力が最大５００Ｗの制限値以下であ
って、該ルームエアコン負荷が最大５００Ｗの制限値以
上の場合には、該太陽電池の発電電力を最大にして該ル
ームエアコンに電力を供給し、 該太陽電池の発電電力が最大５００Ｗの制限値以下であ
って、該ルームエアコン負荷が最大５００Ｗの制限値以
下の場合には、該ルームエアコン負荷と同等の該太陽電
池の発電電力を該ルームエアコンに供給することを特徴
とするソーラーエアコンシステム。 - 【請求項３】 請求項１または２において、 該分配制御回路により該ルームエアコンの運転が該太陽
電池の発電電力を用いて自動的に行われている状態であ
って、ユーザー運転が開始された場合、該ユーザー運転
が行われたルームエアコンに優先的に太陽電池からの発
電電力を供給することを特徴とするソーラーエアコンシ
ステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8163193A JPH109640A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | ソーラーエアコンシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8163193A JPH109640A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | ソーラーエアコンシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH109640A true JPH109640A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=15769047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8163193A Pending JPH109640A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | ソーラーエアコンシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH109640A (ja) |
Cited By (7)
| 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 |
| JP2008301701A (ja) * | 2003-06-13 | 2008-12-11 | Battelle Memorial Inst | 配電制御方法及び電力管理デバイス |
| JP2011247450A (ja) * | 2010-05-24 | 2011-12-08 | Aisin Seiki Co Ltd | 空気調和装置 |
| US9753440B2 (en) | 2010-04-06 | 2017-09-05 | Battelle Memorial Institute | Grid regulation services for energy storage devices based on grid frequency |
| WO2020195338A1 (ja) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 空調システムコントローラ |
| JP2021196123A (ja) * | 2020-06-16 | 2021-12-27 | 積水化学工業株式会社 | 住宅用空調設備 |
| JP2023029915A (ja) * | 2018-01-02 | 2023-03-07 | ワイ－チャージ リミテッド | 無線電力ビームによって無線充電されるデバイスの電力出力を制御する方法 |
-
1996
- 1996-06-24 JP JP8163193A patent/JPH109640A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8073573B2 (en) | 2003-06-13 | 2011-12-06 | Battelle Memorial Institute | Electrical power distribution control methods, electrical energy demand monitoring methods, and power management devices |
| US9753440B2 (en) | 2010-04-06 | 2017-09-05 | Battelle Memorial Institute | Grid regulation services for energy storage devices based on grid frequency |
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| JPWO2020195338A1 (ja) * | 2019-03-26 | 2021-11-04 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 空調システムコントローラ |
| JP2021196123A (ja) * | 2020-06-16 | 2021-12-27 | 積水化学工業株式会社 | 住宅用空調設備 |
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