JPH11325547A - 蓄電式空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓄電式空気調和装置において不要な機能を省
略し、装置の構成を簡素化する。 【解決手段】 蓄電式空気調和装置の蓄電ユニットに、
充放電コントローラ（70）を一体に設置する。この充放
電コントローラ（70）には、ＲＴＣ回路（91）とゼロク
ロス検出回路（93）と設ける。また、充放電コントロー
ラ（70）のＣＰＵ（71）には時刻修正部（76）とスケジ
ュール指令部（77）とを設ける。この時刻修正部（76）
は、ゼロクロス検出回路（93）が検出した商用電力の電
圧のゼロクロスをカウントし、これに基づいてＲＴＣ回
路（91）が刻む時刻を修正する。そして、時刻修正部
（76）で得られた正確な時刻と、スケジュール指令部
（77）に保持された充放電スケジュールに従って、蓄電
池の充放電を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蓄電ユニットを備
える蓄電式空気調和装置に関し、特に、蓄電式空気調和
装置の構成の簡素化対策に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気調和装置には、夜間の商
用電力のエネルギを蓄えておき、この蓄えたエネルギを
用いて昼間に空調運転を行うように構成されたものがあ
る。そして、昼間の最大需要電力である電力ピークを低
減し、商用電力の電力負荷の平準化を図ると共に、料金
の安い夜間電力を使用することにより、電力コストを低
減するようにしている。

【０００３】この種の空気調和装置には、特開平９−２
８０７０４号公報に開示されているように、夜間の商用
電力、即ち夜間電力を熱エネルギとして蓄えるようにし
た蓄熱式空気調和装置がある。この蓄熱式空気調和装置
は、蒸気圧縮式冷凍サイクルを構成する冷媒回路と、蓄
熱タンクを備えて水が循環する蓄熱回路とにより構成さ
れている。そして、冷房シーズンには、夜間電力により
圧縮機等を駆動して冷媒回路に冷熱を生成させ、この冷
熱で蓄熱回路の水を冷却して氷を生成し、この氷を蓄熱
タンクに蓄えるようにしている。また、暖房シーズンに
は、夜間電力を用いて冷媒回路に温熱を生成させ、この
温熱で蓄熱回路の水を加熱して温水を生成し、この温水
を蓄熱タンクに蓄えるようにしている。

【０００４】また、特開平６−１３７６５１号公報に開
示されているように、夜間電力を蓄電池に蓄えるように
した蓄電式空気調和装置もある。そして、夜間電力によ
り蓄電池を充電する一方、昼間は圧縮機等に蓄電池の電
力を供給して空調運転を行うようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のような空気調和
装置には、通常、コントローラが設けられている。そし
て、このコントローラにより、設定運転されたスケジュ
ールに従って蓄熱運転や蓄電運転を行うようにしてい
る。この種のコントローラは、時計機能を備える一方、
運転スケジュールをユーザーが設定し得るように構成さ
れている。ここで、運転スケジュールをユーザー側で設
定可能としている理由について、蓄熱式空気調和装置の
場合を例に説明する。

【０００６】上記蓄熱式空気調和装置では、夜間電力に
より圧縮機等を駆動して冷媒回路に冷温熱を生成させ、
この冷温熱を氷や温水の形で蓄熱タンクに蓄えるように
している。従って、蓄熱運転中においては、冷媒回路の
冷温熱は全て蓄熱のために用いられるため、空調運転を
行うことができない。このため、使用態様に応じて各ユ
ーザーが自ら蓄熱開始時間等を設定できなければ、ユー
ザーの希望する時間帯に空調運転ができない場合がある
からである。

【０００７】また、上記の蓄熱タンクからは、１日あた
り数％〜十数％の自然放熱がある。即ち、蓄熱タンクに
蓄えられた熱エネルギのうち数％〜十数％は、空調運転
に供されることなく自然放熱により失われてしまう。こ
のため、オフィスビル等に設置する場合、休日の前夜は
蓄熱運転を行わず、出勤日の前夜に蓄熱運転を行うよう
にした方が、自然放熱によるロスを軽減することができ
る。その一方で、各ユーザーの休日は必ずしも暦通りと
は限らない。従って、使用態様に応じて各ユーザーが自
ら休日等をコントローラに入力設定できるようにする必
要があった。

【０００８】そして、上述のように、ユーザーはコント
ローラを操作する必要があるため、このコントローラは
装置本体と別体に形成され、室内等のユーザーが操作し
やすい箇所に取り付けられるのが通常であった。

【０００９】これに対し、上述の蓄電式空気調和装置で
は、夜間電力をそのまま電気エネルギの形で蓄電池に蓄
えるようにしている。従って、空調運転と蓄電池を充電
する充電動作とをそれぞれ別個に行うことができ、充電
運転中に空調運転を行うことも可能である。また、蓄電
池においてもある程度の自己放電があるものの、この自
己放電によるエネルギの損失は、上記蓄熱タンクからの
自然放熱による損失に比して、かなり少ないものであ
る。例えば、鉛蓄電池における自己放電量は、１日あた
り１％以下である。従って、蓄電池を充電状態で数日間
放置した場合であっても、自己放電による損失は問題と
ならない程度のものである。このため、蓄電式空気調和
装置においては、上記蓄熱式空気調和装置のように、蓄
電池への充電運転のスケジュールをユーザー側で設定す
る必要性は低い。

【００１０】従って、上述の蓄電式空気調和装置のコン
トローラにおいては、運転スケジュールをユーザー側で
設定可能とするための機能は不要なものとなる。よっ
て、蓄電式空気調和装置のコントローラは不要な機能を
備えることとなり、装置の構成が複雑化するという問題
があった。

【００１１】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、蓄電式空気調和装置
において不要な機能を省略し、簡素な構成により装置を
実現することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、充電運転を制
御する蓄電制御部（70）を蓄電ユニット（BM）に一体に
設けると共に、該蓄電制御部（70）の時計手段（91）が
刻む時刻を補正可能としたものである。

【００１３】具体的に、本発明が講じた第１の解決手段
は、電力が供給されて駆動する負荷（M1）と、商用電源
（21）の電源電力により充電される蓄電池（11）を有
し、該蓄電池（11）の放電によって上記負荷（M1）に２
次電力を供給する蓄電ユニット（BM）とを備え、上記負
荷（M1）を駆動して空調運転を行う蓄電式空気調和装置
（10）を前提としている。そして、上記蓄電ユニット
（BM）に一体に設けられる一方、時刻信号を出力する時
計手段（91）を有し、該時計手段（91）の時刻信号と予
め設定されたスケジュールとに基づいて上記蓄電池（1
1）の充電及び放電を行う蓄電制御部（70）と、上記時
計手段（91）に常に電力を供給する電力供給手段（92）
と、上記時計手段（91）が刻む時刻の誤差を抑制する精
度維持手段とを設けるものである。

【００１４】また、本発明が講じた第２の解決手段は、
上記第１の解決手段において、精度維持手段を、商用電
源（21）の電源電力の周波数を検出し、検出した該周波
数に基づいて時計手段（91）が刻む時刻を修正すること
によって、該時刻の誤差を抑制するように構成するもの
である。

【００１５】また、本発明が講じた第３の解決手段は、
上記第１の解決手段において、精度維持手段を、接続端
子（97）を有する通信回路（98）を有し、蓄電制御部
（70）の外部から該接続端子（97）を介して通信回路
（98）に入力された時刻修正信号に基づいて時計手段
（91）が刻む時刻を修正することによって、該時刻の誤
差を抑制するように構成するものである。

【００１６】また、本発明が講じた第４の解決手段は、
上記第１の解決手段において、時計手段（91）には、所
定の周波数信号を出力する水晶発振回路（95）を設ける
一方、精度維持手段を、水晶発振回路（95）の温度を検
出する温度センサ（Th）を有し、該温度センサ（Th）の
検出温度に基づいて上記水晶発振回路（95）が出力する
周波数信号の誤差を修正することによって、時計手段
（91）が刻む時刻の誤差を抑制するように構成するもの
である。

【００１７】また、本発明が講じた第５の解決手段は、
上記第２〜第４の何れか１の解決手段において、蓄電制
御部（70）を、少なくとも蓄電池（11）の充放電回数、
充放電時間、充放電開始時刻及び充放電終了時刻が記録
され、且つ電力の供給を遮断した際にも記録された内容
を保持可能に構成されたメモリ手段（94）を有し、該メ
モリ手段（94）に記録された内容に基づいて蓄電池（1
1）の充放電を行うように構成するものである。

【００１８】−作用− 上記第１の解決手段では、電力を受けて負荷（M1）が駆
動し、蓄電式空気調和装置（10）が空調運転を行う。そ
の際、蓄電池（11）の放電により蓄電ユニット（BM）か
ら負荷（M1）へ２次電力が供給される。蓄電ユニット
（BM）と一体の蓄電制御部（70）は、時計手段（91）の
時刻信号と設定されたスケジュールとに基づいて、蓄電
池（11）の充放電を制御する。従って、所定の時刻にな
ると、電源電力を受けて蓄電池（11）が充電され、また
蓄電池（11）が放電して負荷（M1）に２次電力を供給す
る。上記時計手段（91）には、電力供給手段（92）によ
り常に電力が供給される。また、精度維持手段によっ
て、時計手段（91）が刻む時刻の誤差が抑制される。上
記時計手段（91）が刻む時刻を正確に維持するために
は、ユーザーによる時刻合わせ等を要しない。そして、
この時計手段（91）の時刻信号に基づいて蓄電池（11）
の充放電が行われる。

【００１９】また、上記第２の解決手段では、精度維持
手段が電源電力の周波数を検出する。一方、商用電源
（21）が供給する電源電力の周波数は、常にほぼ一定に
維持されている。従って、この正確な電源電力の周波数
をカウントし、このカウントした周波数に基づいて時計
手段（91）が刻む時刻を補正する。

【００２０】また、上記第３の解決手段では、パソコン
等の外部入力装置を接続端子（97）に接続し、この種の
外部入力装置から正確な時刻を時刻修正信号として通信
回路（98）に入力する。そして、精度維持手段が、この
時刻補正信号に基づいて時計手段（91）が刻む時刻を修
正する。

【００２１】また、上記第４の解決手段では、時計手段
（91）は、水晶発振回路（95）の周波数信号に基づいて
時刻信号を出力する。この水晶発振回路（95）が出力す
る周波数信号には、温度依存性がある。これに対し、温
度センサ（Th）が該水晶発振回路（95）の温度を検出
し、該温度センサ（Th）の検出温度に基づいて、温度依
存性に起因する上記周波数信号の誤差を補正する。これ
によって、時計手段（91）が刻む時刻の誤差が抑制され
る。

【００２２】また、上記第５の解決手段では、放電回数
や充放電時間等の蓄電池（11）の充放電に関する履歴が
メモリ手段（94）に記録される。また、このメモリ手段
（94）への電力供給を遮断した際においても、メモリ手
段（94）に記録された内容は保持される。そして、蓄電
制御部（70）は、メモリ手段（94）に記録された内容に
基づいて、蓄電池（11）の充放電を行う。例えば、メモ
リ手段（94）に記録された充放電の履歴に基づき、蓄電
池（11）を満充電とするのに必要な充電時間を算出して
充電を行う。

【００２３】

【発明の効果】従って、上記の解決手段によれば、時計
手段（91）の時刻信号と設定されたスケジュールとに基
づいて蓄電池（11）の充放電を行うことができる。従っ
て、ユーザー側でスケジュールを入力する必要がなくな
る。このため、ユーザーがスケジュールの入力操作を行
うための入力部や表示部等を省略して蓄電制御部（70）
を蓄電ユニット（BM）に一体に設けることができ、装置
の構成を簡素化することができる。また、ユーザーは、
煩わしいスケジュールの入力を行うことを要しない。こ
のため、装置の操作を簡略化して使い勝手を向上させる
こともできる。

【００２４】一方、上記時計手段（91）の時刻信号には
誤差が含まれており、この誤差の蓄積によって該時計手
段（91）が刻む時刻の狂いが大きくなる。そして、この
時刻の狂いが大きくなると、設定されたスケジュール通
りに蓄電池（11）の充放電を行うことができなくなる。
このため、定期的に該時計手段（91）が刻む時刻を修正
する必要がある。しかしながら、単に蓄電制御部（70）
を蓄電ユニット（BM）に一体に設けるのみでは、ユーザ
ーは蓄電制御部（70）を操作することができず、ユーザ
ーによる時計手段（91）の時刻合わせもできないという
問題がある。

【００２５】これに対し、上記解決手段においては、蓄
電制御部（70）に精度維持手段が設けられ、該精度維持
手段によって時計手段（91）が刻む時刻を修正するよう
にしている。このため、ユーザーによる操作を要するこ
となく、時計手段（91）の時刻信号を正確に維持するこ
とができる。従って、これによっても装置の操作を簡略
化することができると共に、設定されたスケジュールに
従って、確実に蓄電池（11）の充放電を行うことができ
る。

【００２６】また、上記第５の解決手段では、メモリ手
段（94）に蓄電池（11）の充放電に関する履歴を記録
し、この記録内容に基づいて蓄電池（11）の充放電を行
うようにしている。このため、充電残量等の蓄電池（1
1）の状態を確実に把握することができる。この結果、
蓄電池（11）の状態に応じて適切な充放電を行うことが
でき、蓄電池（11）の寿命を延ばすことができる。

【００２７】

【発明の実施の形態１】以下、本発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。 −空気調和装置の全体構成の説明− 図１及び図２に示すように、本実施形態に係る蓄電式空
気調和装置（10）は、１台の室外ユニット（1A）に１台
の室内ユニット（1B）が接続されて成るヒートポンプ式
空気調和装置である。また、該蓄電式空気調和装置（1
0）は、室外ユニット（1A）の圧縮機モータ（M1）に２
次電力を供給するための蓄電池（11）を収容した蓄電ユ
ニット（BM）を備えている。

【００２８】上記室外ユニット（1A）は、パッケージ型
に構成され、図示しないが、圧縮機と四路切換弁と膨張
弁と熱源側熱交換器としての室外熱交換器とが接続され
て成る室外側の冷媒回路が収容されている。一方、室内
ユニット（1B）には、利用側熱交換器としての室内熱交
換器を備えた室内側の冷媒回路が収容されている。これ
ら室外ユニット（1A）と室内ユニット（1B）とは連絡配
管（1C）により接続されて冷媒循環回路を構成してい
る。そして、この冷媒循環回路は、上記四路切換弁の切
り換え動作により冷媒循環方向が可逆となり、冷房運転
と暖房運転とに切り換わる。

【００２９】−電気回路の説明− 上記蓄電ユニット（BM）は蓄電回路（40）を備え、この
蓄電回路（40）は、図２に示すように、電源ライン（2
0）に接続している。この電源ライン（20）は、商用電
源（21）とブレーカ（22）とが順に接続されている。該
商用電源（21）は、１次電力として電源電力である２０
０Ｖの三相交流の商用電力を供給する。

【００３０】上記蓄電回路（40）は、蓄電ユニット（B
M）のケーシングの一部に配置された第１端子台（40A）
により電源ライン（20）に接続された蓄電電源線（41）
を備えている。この蓄電電源線（41）には、カレントト
ランス（CT）、充電用電磁継電器（42）、電力変換回路
部（43）及び蓄電池（11）が順に接続されている。

【００３１】上記カレントトランス（CT）は、商用電源
（21）からの入力電流を検出し、検出電流値を出力す
る。

【００３２】上記充電用電磁継電器（42）は、蓄電池
（11）の充電時にオンされる。

【００３３】上記電力変換回路部（43）は、蓄電コンバ
ータ部（44）と、チョッパ部（45）とが順に接続されて
構成されている。上記蓄電コンバータ部（44）は、交流
の商用電力を直流電力に変換して出力する変換回路であ
って、整流回路（46）、チョークコイル（47）及び平滑
回路（48）を備えている。該整流回路（46）はダイオー
ドを備えたダイオードモジュールで構成されている。上
記チョークコイル（47）及び平滑回路（48）は、直流電
圧を平滑にするためのものであって、平滑回路（48）は
コンデンサを備えている。

【００３４】上記チョッパ部（45）は、充電用のＩＧＢ
Ｔ（Insulate Gate Bipolar Transistor）及びダイオー
ドと、放電用のＩＧＢＴ及びダイオードとを備えてい
る。該チョッパ部（45）は、蓄電池（11）の充電時に、
蓄電コンバータ部（44）からの直流電力を蓄電池（11）
の充電に対応した直流電力に降圧する一方、蓄電池（1
1）の放電時に、蓄電池（11）に蓄えられた電力を圧縮
機モータ（M1）の駆動に対応した直流電力に昇圧するよ
うに構成されている。

【００３５】上記蓄電池（11）は、密閉式の顆粒型鉛電
池で構成され、両端がチョッパ部（45）に接続してい
る。該蓄電池（11）は、例えば満充電時に約１３０Ｖ
に、放電終了時に約９８Ｖになり、２次電力を圧縮機モ
ータ（M1）に供給する２次電源を構成している。そし
て、蓄電池（11）が商用電源（21）からの電源電力を上
記蓄電コンバータ部（44）及びチョッパ部（45）から受
けて充電される。

【００３６】また、該蓄電ユニット（BM）のケーシング
の一部には、第２端子台（40B）が設けられている。こ
の第２端子台（40B）には、上記蓄電電源線（41）から
分岐された分岐電源線（49）が接続している。この分岐
電源線（49）の分岐位置は上記カレントトランス（CT）
の後段側で且つ充電用電磁継電器（42）の前段側であ
る。

【００３７】この蓄電ユニット（BM）には、充放電コン
トローラ（70）が収容されている。図３に示すように、
この充放電コントローラ（70）は、本発明の特徴とする
ものであって、基板上に形成された回路から成る一方、
時計手段であるＲＴＣ（RealTime Clock）回路（91）
と、ゼロクロス検出回路（93）と、メモリ手段である不
揮発メモリ（94）と、チョッパドライブ回路（72）と、
ＣＰＵ（71）とを備え、蓄電制御部に構成されている。

【００３８】上記ＲＴＣ回路（91）は、所定の周波数信
号を出力する水晶発振回路（95）を備えている。そし
て、該ＲＴＣ回路（91）は、該水晶発振回路（95）の周
波数信号に基づいて時刻を導出し、時刻信号を出力する
ように構成されている。また、該ＲＴＣ回路（91）は、
電力供給手段であるバックアップ電池（92）が接続さ
れ、常にバックアップ電池（92）から電力を供給されて
いる。従って、蓄電ユニット（BM）への電力供給の有無
とは関係なく、ＲＴＣ回路（91）は常に時刻を刻み続け
る。

【００３９】上記ゼロクロス検出回路（93）は、商用電
源（21）の商用電力が入力され、商用電力の電圧がゼロ
になる度にゼロクロス信号を出力するように構成されて
いる。

【００４０】上記不揮発メモリ（94）は、電力が供給さ
れない状態においても記録された内容を保持可能なメモ
リである。そして、該不揮発メモリ（94）は、上記ＣＰ
Ｕ（71）とデータの授受を行い、少なくとも蓄電池（1
1）の充放電回数、充放電時間、充放電開始時刻及び充
放電終了時刻を記録するように構成されている。

【００４１】上記チョッパドライブ回路（72）は、上記
ＣＰＵ（71）からのドライブ制御信号に基づき、チョッ
パ部（45）の充電用又は放電用のＩＧＢＴをスイッチン
グさせることによって、チョッパ部（45）を駆動するよ
うに構成されている。

【００４２】上記充放電コントローラ（70）のＣＰＵ
（71）は、時刻修正部（76）と、スケジュール指令部
（77）と、充放電指令部（78）と、電圧指令部（74）
と、チョッパ制御部（75）とを備え、各電磁継電器（4
2,51）のオンオフ切り換えやチョッパ部（45）の制御等
を行うように構成されている。

【００４３】上記時刻修正部（76）は、上記ゼロクロス
検出回路（93）のゼロクロス信号を受け、該ゼロクロス
信号の回数をカウントすることによって商用電力の周波
数を検出し、この商用電力の周波数に基づいて上記ＲＴ
Ｃ回路（91）の時刻信号を修正するように構成されてい
る。そして、該ゼロクロス検出回路（93）と時刻修正部
（76）とは、精度維持手段を構成している。

【００４４】上記スケジュール指令部（77）には、予め
設定された蓄電池（11）の充放電スケジュールが記録さ
れている。該充放電スケジュールとしては、例えば、充
放電の開始時刻及び終了時刻などが記録されている。更
に、時刻毎における蓄電池（11）の単位時間あたりの放
電量を充放電スケジュールとして記録するようにしても
よい。そして、該スケジュール指令部（77）は、記録さ
れている充放電スケジュールと、上記時刻補正部で修正
されたＲＴＣ回路（91）の時刻信号とに基づいて、蓄電
池（11）を充放電させるように構成されている。

【００４５】上記充放電指令部（78）は、上記不揮発メ
モリ（94）に記録されている蓄電池（11）の充放電に関
するデータを受け、このデータに基づいて蓄電池（11）
の残量等の状態を把握して、蓄電池（11）の状態に応じ
て適切に蓄電池（11）の充放電を行わせるように構成さ
れている。

【００４６】上記電圧指令部（74）は、蓄電池（11）か
ら放電する際には、圧縮機モータ（M1）の駆動に対応し
た電圧値、例えば３００Ｖを電圧指令値として出力する
一方、蓄電池（11）に充電する際には、蓄電池（11）の
充電に対応した電圧指令値を出力するように構成されて
いる。

【００４７】上記チョッパ制御部（75）は、カレントト
ランス（CT）の検出電流値と電圧指令部（74）の電圧指
令値とが入力し、該検出電流値と電圧指令値とに基づい
てチョッパドライブ回路（72）へドライブ制御信号を出
力するように構成されている。特に、該チョッパ制御部
（75）は、チョッパ部（45）が出力する直流電力の電圧
を、圧縮機モータ（M1）の駆動に対応した電圧に昇圧す
る昇圧動作と、蓄電池（11）の充電に対応した電圧に降
圧する降圧動作とが切り換わるように、チョッパドライ
ブ回路（72）にドライブ制御信号を出力する。

【００４８】次に、上記室外ユニット（1A）の電気回路
について説明する。この室外ユニット（1A）は、モータ
駆動回路（30）を備えている。このモータ駆動回路（3
0）は、室外ユニット（1A）のケーシングの一部に設け
られた電源端子台（30A）に接続された主電源線（31）
を備えている。該主電源線（31）には、上述した蓄電回
路（40）と同様の電磁継電器（32）、AC/DCコンバータ
部（34）が順に接続されている。

【００４９】このAC/DCコンバータ部（34）の整流回路
（36）、チョークコイル（37）及び平滑回路（38）は、
上述した蓄電回路（40）のものと同様である。従ってこ
こでは説明を省略する。

【００５０】コンバータ部（34）の後段側にはインバー
タ部（35）が設けられている。このインバータ部（35）
は、コンバータ部（34）が出力する直流電力を所定の交
流電力に変換して圧縮機モータ（M1）に供給する変換回
路であって、パルス幅変調方式が採用され、ＩＧＢＴ
（Insulate Gate Bipolar Transistor）などのスイッチ
ング素子を備えたトランジスタモジュールで構成されて
いる。

【００５１】上記圧縮機モータ（M1）は、インバータ部
（35）から出力される制御電力を受けて圧縮機を駆動す
る負荷であって、回転数が制御されて圧縮機の容量を調
整する。

【００５２】この室外ユニット（1A）には、室外コント
ローラ（80）が収容されている。この室外コントローラ
（80）はインバータドライブ回路（82）を備えている。
該インバータドライブ回路（82）は、ＣＰＵ（81）から
のドライブ制御信号に基づいてインバータ部（35）を駆
動する。つまり、インバータ部（35）は、インバータド
ライブ回路（82）のドライブ信号に基づいて所定周波数
の交流電力である制御電力を出力する。

【００５３】上記室外コントローラ（80）のＣＰＵ（8
1）には空調コントローラ（83）が備えられ、該空調コ
ントローラ（83）が空調運転の制御を行う。つまり、こ
の空調コントローラ（83）には、運転状態を検出するた
めに冷媒回路などの各部に設けられた図示しない各種セ
ンサからの検出信号、リモコン（14）からの運転信号、
停止信号及び設定温度信号が入力されている。そして、
該空調コントローラ（83）は、これらの検出信号、運転
信号、停止信号及び設定温度信号に基づき、電磁継電器
（32）のオンオフ切り換えを行うと共に、インバータド
ライブ回路（82）へドライブ制御信号を出力して圧縮機
モータ（M1）の回転数を制御し、更に、膨張弁開度や室
内外ユニットに設けられたファンの制御を行い、空調運
転の制御を行う。

【００５４】上述のように構成された蓄電回路（40）の
第２端子台（40B）とモータ駆動回路（30）の電源端子
台（30A）とは連絡電源線（90）によって接続されてい
る。つまり、室外ユニット（1A）は、蓄電ユニット（B
M）を経て電力供給されるように構成されている。ま
た、上記カレントトランス（CT）は、分岐電源線（49）
の前段側に位置しているので、蓄電回路（40）及びモー
タ駆動回路（30）に供給される総電流を検出している。

【００５５】また、蓄電回路（40）とモータ駆動回路
（30）とは２次電源線（50）によって接続されている。
この２次電源線（50）は、蓄電回路（40）とモータ駆動
回路（30）の平滑回路（48,38）同士を接続すると共
に、放電用電磁継電器（51）を備えている。この放電用
電磁継電器（51）は蓄電池（11）の放電時にオンする。
つまり、この放電用電磁継電器（51）のオン動作により
蓄電池（11）に蓄えられた電力が、チョッパ部（45）、
２次電源線（50）、インバータ部（35）を経て圧縮機モ
ータ（M1）に供給される。

【００５６】−運転動作− 次に、上述した蓄電式空気調和装置（10）の運転動作に
ついて説明する。

【００５７】先ず、商用電源（21）の商用電力を受けて
空調運転を行う通常運転時の動作について説明する。リ
モコン（14）から運転信号が入力されると、この運転信
号が各コントローラ（70,80）に送信され、空調コント
ローラ（83）がモータ駆動回路（30）の電磁継電器（3
2）をオンする。また、充放電コントローラ（70）は、
充電用電磁継電器（42）及び放電用電磁継電器（51）を
共にオフする。上記電磁継電器（32）のオンによって、
商用電力がコンバータ部（34）の整流回路（36）に入力
し、直流電力に変換されると共に、平滑回路（38）によ
って平滑され、直流電力がインバータ部（35）に入力す
る。

【００５８】空調コントローラ（83）は、冷媒回路など
に設けられた各種センサの検出値と、リモコン（14）か
らの温度設定値とに基づいて必要とされる空調負荷を導
出し、この導出した空調負荷を満足する空調能力を発揮
するように、膨張弁開度やファン回転数を制御する。ま
た、この空調コントローラ（83）は、圧縮機モータ（M
1）の回転数指令値をドライブ制御信号としてインバー
タドライブ回路（82）へ出力する。該インバータドライ
ブ回路（82）は、空調コントローラ（83）からの回転数
指令値を受けて、圧縮機モータ（M1）の回転数が該回転
数指令値となるようインバータ部（35）へ制御信号を出
力する。そして、インバータ部（35）は、該制御信号に
よってインバータ部（35）のスイッチング素子がオンオ
フ制御されることにより所定の交流制御電力を出力し、
これによって、圧縮機モータ（M1）の回転数が上記回転
数指令値となるように制御される。

【００５９】次に、蓄電池（11）の２次電力を受けて行
う空調運転を行う放電運転時の動作について説明する。

【００６０】リモコン（14）から運転信号の入力がある
と、この運転信号が各コントローラ（70,80）に送信さ
れ、充放電コントローラ（70）が２次電源線（50）の放
電用電磁継電器（51）をオンする。この放電用電磁継電
器（51）のオンによって、直流電力である蓄電池（11）
の２次電力が、チョッパ部（45）で昇圧された後に２次
電源線（50）を経てインバータ部（35）に入力する。こ
の際、電圧指令部（74）は、圧縮機モータ（M1）の駆動
に対応した電圧値、例えば３００Ｖを電圧指令値として
出力している。また、空調コントローラ（83）の動作
は、上記通常運転の場合と同様である。

【００６１】そして、あらかじめ設定されてＣＰＵ（7
1）のスケジュール指令部（77）に記録された充放電ス
ケジュールに基づいて、上記通常運転と放電運転との切
り換えが行われることにより、いわゆるピークカット運
転が行われる。尚、通常運転と放電運転との切り換え
は、リモコン（14）からの指示により強制的に行うよう
にしてもよい。

【００６２】一方、夜間においては、あらかじめ設定さ
れてＣＰＵ（71）のスケジュール指令部（77）に記録さ
れた充放電スケジュールに基づいて、蓄電池（11）の充
電動作が行われる。つまり、充放電コントローラ（70）
が蓄電回路（40）の充電用電磁継電器（42）をオン状態
にすると共に２次電源線（50）の放電用電磁継電器（5
1）をオフ状態にする。

【００６３】このとき、電圧指令部（74）が、蓄電池
（11）の充電に対応した電圧指令値を出力する一方、チ
ョッパ制御部（75）に、カレントトランス（CT）の検出
電流値と電圧指令部（74）の電圧指令値とが入力され
る。そして、該チョッパ制御部（75）は、該検出電流値
と電圧指令値とに基づいてチョッパドライブ回路（72）
へドライブ制御信号を出力し、チョッパドライブ回路
（72）は、チョッパ部（45）の出力電力の電圧が電圧指
令値となるようにスイッチング素子をオンオフ制御し、
２００Ｖの商用電力を降圧する。その後、この降圧され
た直流電力が蓄電池（11）に供給されて該蓄電池（11）
が充電される。

【００６４】上記蓄電池（11）の充電は、図４に示すよ
うに、充電電流の異なる２つの段階を経て行われる。具
体的に、１段目では所定の定電流によって、蓄電池（1
1）の容量の約９０％まで充電する。そして、２段目で
は１段目よりも電流を小さくして１００％まで充電を行
う。この様な充電を行う理由を説明すると、容量の９０
％を超えて蓄電池（11）の充電を行う場合、充電効率が
次第に低下する。このため、この状態で比較的大きな電
流による充電を行うと発熱が増大し、また蓄電池（11）
内部でガスが急激に発生する。この結果、蓄電池（11）
の劣化が進行し、寿命を短くしてしまうからである。

【００６５】つまり、蓄電池（11）の性能を長期間に亘
って維持するには、蓄電池（11）の充電状態を把握し
て、それに応じた充電を行う必要がある。これに対し、
本実施形態では、不揮発メモリ（94）に蓄電池（11）の
充放電時間等のデータを記録している。このため、この
不揮発メモリ（94）のデータに基づいて、蓄電池（11）
の状態に応じた充電が行われる。また、該不揮発メモリ
（94）は、電力供給の有無に拘わらずデータを保持でき
る。このため、充電中に停電した場合や、蓄電池（11）
の過昇温によって充電が途中で停止された場合であって
も、不揮発メモリ（94）はデータを保持している。従っ
て、この様な事態が生じた後においても、適正な条件で
蓄電池（11）の充電が再開される。

【００６６】上記蓄電池（11）は、充放電を繰り返すに
つれて次第に電池の容量が低下する。このため、所定回
数充放電を行うと、電池の容量を回復させるためにリフ
レッシュ充電を行う必要がある。これに対し、本実施形
態では不揮発メモリ（94）が充放電回数のデータを保持
しており、このデータに基づいて確実に上記のリフレッ
シュ充電が確実に行われる。このリフレッシュ充電と
は、上述の２段目の充電動作、即ち比較的小さな電流に
よる充電を通常よりも長時間に亘って行うものである。
例えば、通常の充電では小電流によるの充電を２時間行
うとすると、このリフレッシュ充電では６時間に亘って
小電流による充電を行うようにする。

【００６７】また、休日が連続した場合には、蓄電池
（11）が長期間に亘って満充電状態に保たれることがあ
る。一方、蓄電池（11）を満充電状態のまま放置する
と、電池容量が次第に低下する。これに対し、本実施形
態では、上記ＲＴＣ回路（91）がバックアップ電池（9
2）の電力を受けて常に時刻を刻み、上記不揮発メモリ
（94）には蓄電池（11）の充電終了時刻等が記録されて
いる。そして、前回の充電終了時刻と装置（10）への電
源投入時刻のデータに基づき、蓄電池（11）が満充電状
態に維持された時間を導出し、満充電状態に維持された
ことにより電池容量の低下があると判断すると、上述の
リフレッシュ充電を行う。

【００６８】次に、上記ゼロクロス検出回路（93）とＣ
ＰＵ（71）の時刻修正部（76）とが、ＲＴＣ回路（91）
の時刻信号を修正する動作について説明する。該ゼロク
ロス検出回路（93）は、商用電力の電圧がゼロになる度
にゼロクロス信号を出力する。該時刻修正部（76）は、
ゼロクロス検出回路（93）のゼロクロス信号を受け、こ
のゼロクロス信号をカウントする。商用電力の周波数は
既知であるため、ゼロクロス信号をカウントすることに
よって、正確な時間（例えば１秒間）を検出することが
できる。そして、この様にして検出した正確な時間と、
時刻検出信号とを対比し、該時刻検出信号の進みや遅れ
を修正する。

【００６９】−実施形態の効果− 本実施形態によれば、ＲＴＣ回路（91）の時刻信号と設
定された充放電スケジュールとに基づいて蓄電池（11）
の充放電を行うことができる。従って、ユーザー側で充
放電スケジュールを入力する必要がなくなる。このた
め、ユーザーが充放電スケジュールの入力操作を行うた
めの入力部や表示部等を省略して充放電コントローラ
（70）を蓄電ユニット（BM）に一体に設けることがで
き、蓄電式空気調和装置（10）の構成を簡素化すること
ができる。また、ユーザーは、煩わしい充放電スケジュ
ールの入力を行うことを要しない。このため、装置の操
作を簡略化して使い勝手を向上させることもできる。

【００７０】また、充放電コントローラ（70）にはゼロ
クロス検出回路（93）とＣＰＵ（71）内部の時刻修正部
（76）とが設けられ、商用電力の周波数に基づいてＲＴ
Ｃ回路（91）が刻む時刻を修正するようにしている。こ
のため、ユーザーによる操作を要することなく、ＲＴＣ
回路（91）の時刻信号を正確に維持することができる。
従って、これによっても装置の操作を簡略化することが
できると共に、設定された充放電スケジュールに従っ
て、確実に蓄電池（11）の充放電を行うことができる。

【００７１】また、不揮発メモリ（94）に蓄電池（11）
の充放電に関する履歴を記録し、この記録内容に基づい
て蓄電池（11）の充放電を行うようにしている。このた
め、充電残量等の蓄電池（11）の状態を確実に把握する
ことができる。この結果、上述のように蓄電池（11）の
状態に応じて適切な充放電を行うことができ、蓄電池
（11）の寿命を延ばすことができる。また、リフレッシ
ュ充電を確実に行うことができるため、これによっても
蓄電池（11）の寿命を延ばすことができる。

【００７２】−実施形態の変形例− 上記実施の形態について、夜間に蓄電池（11）を充電す
る一方、昼間の所定の時間帯に該蓄電池（11） からの
２次電力のみを受けて空調運転を行う、いわゆるピーク
カット運転を行うようにしたが、これに加えて、夜間に
蓄電池（11）を充電する一方、昼間の所定の時間帯に
は、商用電源（21）の商用電力と蓄電池（11）からの２
次電力の双方を受けて空調運転を行う、いわゆるピーク
シフト運転を行うようにしてもよい。

【００７３】本実施形態によれば、ＲＴＣ回路（91）に
より時間ではなく時刻を知ることができる。このため、
上述のピークシフト運転を行う場合に、上記スケジュー
ル指令部（77）に、時刻毎における蓄電池（11）の単位
時間あたりの放電量を充放電スケジュールとして記録し
ていれば、電力需要が増大する時刻に合わせて蓄電池
（11）の放電量を増大させることができる。この結果、
より確実に電力のピークシフトを行うことができる。

【００７４】

【発明の実施の形態２】本発明の実施形態２は、蓄電ユ
ニット（BM）に設けられた充放電コントローラ（70）の
構成のみが上記実施形態１と異なり、その他の構成は実
施形態１と同様である。以下、該充放電コントローラ
（70）の構成のみについて説明する。

【００７５】図５に示すように、本実施形態の充放電コ
ントローラ（70）は、基板上に形成された回路から成る
一方、時計手段であるＲＴＣ（Real Time Clock）回路
（91）と、通信回路（98）と、メモリ手段である不揮発
メモリ（94）と、チョッパドライブ回路（72）と、ＣＰ
Ｕ（71）とを備え、蓄電制御部に構成されている。

【００７６】上記ＲＴＣ回路（91）、不揮発メモリ（9
4）及びチョッパドライブ回路（72）は、上記実施形態
１と同様に構成されている。

【００７７】上記通信回路（98）は、接続端子（97）を
備えている。そして、該通信回路（98）は、該接続端子
（97）に接続されたパソコン等の入力手段から入力され
た時刻修正信号を受け、この時刻修正信号をＣＰＵ（7
1）に出力するように構成されている。

【００７８】上記充放電コントローラ（70）のＣＰＵ
（71）は、時刻修正部（76）と、スケジュール指令部
（77）と、充放電指令部（78）と、電圧指令部（74）
と、チョッパ制御部（75）とを備え、各電磁継電器（4
2,51）のオンオフ切り換えやチョッパ部（45）の制御等
を行うように構成されている。そして、該スケジュール
指令部（77）、充放電指令部（78）、電圧指令部（74）
及びチョッパ制御部（75）は上記実施形態１と同様に構
成され、該時刻修正部（76）の構成のみが上記実施形態
１と異なる。

【００７９】本実施形態の時刻修正部（76）は、上記通
信回路（98）を通じて入力される時刻修正信号を受け、
この時刻修正信号に基づいて上記ＲＴＣ回路（91）の時
刻信号を修正するように構成されている。そして、該通
信回路（98）と時刻修正部（76）とは、精度維持手段を
構成している。

【００８０】−運転動作− 本実施形態の蓄電式空気調和装置（10）は、上記実施形
態１とほぼ同様に動作し、上記通信回路（98）とＣＰＵ
（71）の時刻修正部（76）とが、ＲＴＣ回路（91）の時
刻信号を修正する動作のみが異なる。以下、この時刻信
号の修正動作のみについて説明する。

【００８１】上記通信回路（98）の接続端子（97）に接
続された入力装置（60）から、正確な時刻を示す時刻修
正信号が通信回路（98）に入力する。該通信回路（98）
は、受け取った時刻修正信号を上記ＣＰＵ（71）へ出力
する。そして、該ＣＰＵ（71）の時刻補正部は、入力さ
れた時刻修正信号に従って、上記ＲＴＣ回路（91）の時
刻信号を修正し、正確な時刻を導出する。

【００８２】本実施形態によれば、上記実施形態１で得
られる効果と同様の効果を得ることができる。

【００８３】

【発明の実施の形態３】本発明の実施形態３は、蓄電ユ
ニット（BM）に設けられた充放電コントローラ（70）の
構成のみが上記実施形態１と異なり、その他の構成は実
施形態１と同様である。以下、該充放電コントローラ
（70）の構成のみについて説明する。

【００８４】図６に示すように、本実施形態の充放電コ
ントローラ（70）は、基板上に形成された回路から成る
一方、時計手段であるＲＴＣ（Real Time Clock）回路
（91）と、温度センサであるサーミスタ（Th）と、周波
数補正回路（99）と、メモリ手段である不揮発メモリ
（94）と、チョッパドライブ回路（72）と、ＣＰＵ（7
1）とを備え、蓄電制御部に構成されている。

【００８５】上記ＲＴＣ回路（91）、不揮発メモリ（9
4）及びチョッパドライブ回路（72）は、上記実施形態
１と同様に構成されている。

【００８６】上記サーミスタ（Th）は、充放電コントロ
ーラ（70）付近の雰囲気温度を検出するように構成され
ている。この雰囲気温度とＲＴＣ回路（91）の水晶発振
回路（95）の温度とは同じとみなすことができる。従っ
て、このサーミスタ（Th）によって該水晶発振回路（9
5）の温度が検出される。

【００８７】上記周波数補正回路（99）は、上記水晶発
振回路（95）の温度依存性に関する誤差データを保持し
ている。この誤差データとは、図７に例示するように、
水晶発振回路（95）の温度と、基準周波数に対する出力
周波数の誤差との関係を示したものである。そして、該
周波数補正回路（99）は、この誤差データと上記サーミ
スタ（Th）の検出温度とに基づいて、誤差補正信号を出
力するように構成されている。

【００８８】上記充放電コントローラ（70）のＣＰＵ
（71）は、時刻修正部（76）と、スケジュール指令部
（77）と、充放電指令部（78）と、電圧指令部（74）
と、チョッパ制御部（75）とを備え、各電磁継電器（4
2,51）のオンオフ切り換えやチョッパ部（45）の制御等
を行うように構成されている。そして、該スケジュール
指令部（77）、充放電指令部（78）、電圧指令部（74）
及びチョッパ制御部（75）は上記実施形態１と同様に構
成され、該時刻修正部（76）の構成のみが上記実施形態
１と異なる。

【００８９】本実施形態の時刻修正部（76）は、上記周
波数補正回路（99）の誤差補正信号を受け、この誤差補
正信号に基づいて上記ＲＴＣ回路（91）の時刻信号を修
正するように構成されている。そして、上記サーミスタ
（Th）と、周波数補正回路（99）と、時刻修正部（76）
とは、精度維持手段を構成している。

【００９０】−運転動作− 本実施形態の蓄電式空気調和装置（10）は、上記実施形
態１とほぼ同様に動作し、上記サーミスタ（Th）と周波
数補正回路（99）とＣＰＵ（71）の時刻修正部（76）と
が、ＲＴＣ回路（91）の時刻信号を修正する動作のみが
異なる。以下、この時刻信号の修正動作のみについて説
明する。

【００９１】上記サーミスタ（Th）は、水晶発振回路
（95）の温度として充放電コントローラ（70）の雰囲気
温度を検出する。上記周波数補正回路（99）は、このサ
ーミスタ（Th）の検出温度と記録されている誤差データ
に基づいて、上記水晶発振回路（95）が出力する周波数
信号と基準周波数との誤差を導出し、この導出した誤差
を誤差補正信号として出力する。そして、上記時刻修正
部（76）は、入力された誤差補正信号に従って、上記Ｒ
ＴＣ回路（91）の時刻信号を修正し、正確な時刻を導出
する。

【００９２】本実施形態によれば、上記実施形態１で得
られる効果と同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１に係る蓄電式空気調和装置の構成を
示す模式図である。

【図２】実施形態１に係る蓄電式空気調和装置の電気回
路を示す回路図である。

【図３】実施形態１に係る蓄電式空気調和装置における
充放電コントローラの構成を示すブロック図である。

【図４】蓄電池の充電時における蓄電ユニットの運転制
御を示すグラフである。

【図５】実施形態２に係る蓄電式空気調和装置における
充放電コントローラの構成を示すブロック図である。

【図６】実施形態３に係る蓄電式空気調和装置における
充放電コントローラの構成を示すブロック図である。

【図７】水晶発振回路が出力する周波数信号の温度依存
性を示すグラフである。

【符号の説明】

（11） 蓄電池 （21） 商用電源 （70） 充放電コントローラ（蓄電制御部） （91） ＲＴＣ回路（時計手段） （92） バックアップ電池（電力供給手段） （94） 不揮発メモリ（メモリ手段） （95） 水晶発振回路 （97） 接続端子 （98） 通信回路 （M1） 圧縮機モータ（負荷） （BM） 蓄電ユニット （Th） サーミスタ（温度センサ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力が供給されて駆動する負荷（M1）
   と、 商用電源（21）の電源電力により充電される蓄電池（1
   1）を有し、該蓄電池（11）の放電によって上記負荷（M
   1）に２次電力を供給する蓄電ユニット（BM）とを備
   え、上記負荷（M1）を駆動して空調運転を行う蓄電式空
   気調和装置において、 上記蓄電ユニット（BM）に一体に設けられる一方、時刻
   信号を出力する時計手段（91）を有し、該時計手段（9
   1）の時刻信号と予め設定されたスケジュールとに基づ
   いて上記蓄電池（11）の充電及び放電を行う蓄電制御部
   （70）と、 上記時計手段（91）に常に電力を供給する電力供給手段
   （92）と、 上記時計手段（91）が刻む時刻の誤差を抑制する精度維
   持手段とを備えていることを特徴とする蓄電式空気調和
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の蓄電式空気調和装置にお
   いて、 精度維持手段は、商用電源（21）の電源電力の周波数を
   検出し、検出した該周波数に基づいて時計手段（91）が
   刻む時刻を修正することによって、該時刻の誤差を抑制
   するように構成されていることを特徴とする蓄電式空気
   調和装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の蓄電式空気調和装置にお
   いて、 精度維持手段は、接続端子（97）を有する通信回路（9
   8）を備え、蓄電制御部（70）の外部から該接続端子（9
   7）を介して通信回路（98）に入力された時刻修正信号
   に基づいて時計手段（91）が刻む時刻を修正することに
   よって、該時刻の誤差を抑制するように構成されている
   ことを特徴とする蓄電式空気調和装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の蓄電式空気調和装置にお
   いて、 時計手段（91）は、所定の周波数信号を出力する水晶発
   振回路（95）を備える一方、 精度維持手段は、水晶発振回路（95）の温度を検出する
   温度センサ（Th）を備え、該温度センサ（Th）の検出温
   度に基づいて上記水晶発振回路（95）が出力する周波数
   信号の誤差を修正することによって、時計手段（91）が
   刻む時刻の誤差を抑制するように構成されていることを
   特徴とする蓄電式空気調和装置。
5. 【請求項５】 請求項２乃至４の何れか１記載の蓄電式
   空気調和装置において、 蓄電制御部（70）は、 少なくとも蓄電池（11）の充放電回数、充放電時間、充
   放電開始時刻及び充放電終了時刻が記録され、且つ電力
   の供給を遮断した際にも記録された内容を保持可能に構
   成されたメモリ手段（94）を備え、 該メモリ手段（94）に記録された内容に基づいて蓄電池
   （11）の充放電を行うように構成されていることを特徴
   とする蓄電式空気調和装置。