JP2678846B2 - 太陽電池出力電力制御回路 - Google Patents
太陽電池出力電力制御回路Info
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Description
回路に関し、特に、太陽電池を利用した商用電力併用型
空調装置に用いられるような太陽電池出力電力制御回路
に関する。
装置は、太陽電池とインバータエアコンとを組合わせた
装置であり、太陽電池からの出力をインバータエアコン
の倍電圧整流回路の後段にあたる直流回路部に接続し、
太陽電池からの電力と商用系統電源からの電力を併用し
てインバータエアコンのVVVFインバータに供給する
ものである。なお、太陽電池からの電力はエアコンの倍
電圧整流回路によって商用系統電源に逆流することはな
い。これらの装置において、従来、太陽電池の直列接続
枚数をその出力電圧値がエアコンの直流回路部の電圧に
合うように決定し、太陽電池の出力を直接エアコンの直
流回路部に接続する方式が提案されている。
出力電力はその動作電圧値によって大きく変化し、任意
の1電圧値でしか最大電力を出すことができない。その
上、その電圧値は日射量,温度などの気象条件で変化す
る。そして、上述の方式では、常に変化するエアコンの
負荷特性あるいは商用系統電源の電圧変動によって太陽
電池動作電圧が予想不可能な電圧値で変動するので、上
述の理由から太陽電池の出力を有効に取出すことは不可
能であり、その結果、過剰な太陽電池容量を必要として
コスト高につながるという欠点がある。
太陽電池出力の間に直流−直流変換器を設け、その変換
器の出力電圧をエアコンの直流回路部の電圧に合わせる
とともに、その入力電圧、すなわち太陽電池からの出力
電圧を予め設定した一定電圧値に制御する方式を採用し
ている。この方式の特徴は、先に述べた太陽電池の最大
電力を取出せる動作電圧が、実際には気象条件(日射
量,素子温度)によって刻々と変化するが、日射量,素
子温度にかかわらずほぼ任意の一定電圧に近似できると
仮定して、擬似的に太陽電池の最大出力点で動作させよ
うとした点である。
は開ループ制御を行なっており、予め予測した電圧値と
実際の最大出力を取出せる動作電圧値は一致しないこと
が当然予想される。この場合には、最適動作点からずれ
た点で動作することとなり、このため太陽電池の特性
上、動作点が少しでもずれると特に日射量がある程度高
くなった場合、無駄にする電力が多くなる。また、季節
によって上述の最適動作点が変化するので、1年を通し
て冬場の暖房,梅雨時の除湿も考慮すると、この方式で
は、予め設定する電圧値を頻繁に変更する必要があるな
どの煩雑な操作をしなければ、年間を通じて非常に多く
の太陽電池の出力電力を無駄にすることになり、非効率
的でとても使用に耐えるものではない。
合わせた装置では、実際に太陽電池の出力電力を検出し
て、その出力が最大となるように太陽電池の出力特性曲
線に沿って太陽電池動作点を変動させることで最大出力
点を見つけ出し、その点で動作させるような閉ループ制
御も行なわれている。しかしながら、従来行なわれてい
るこれらの方式についても、必ずしも制御特性の優れた
ものではなく、最大電力を取出せる動作電圧付近での電
圧の振れが大きく、しかも最大点付近で動作させるとい
うだけで、負荷消費電力に応じて太陽電池出力を制御す
るという試みはなされていない。
として、その出力が気象条件に大きく左右されるため、
利用者の設定する設定温度,外気温度によって常に変動
するエアコンなど負荷消費電力に対して、いつもそれに
応じた電力を太陽電池から供給できるものではない。す
なわち、太陽電池出力電力と負荷消費電力の間には常に
大小関係があり、このことによって負荷が要求する不足
電力と負荷が必要としない余剰電力が生じてくる。
来の太陽電池利用空調装置における欠点を補い、より制
御性能の優れた太陽電池最大出力点追尾制御と太陽電池
動作電圧を移動させることにより、太陽電池出力電力の
増減を制御し得る太陽電池出力電力制御回路を提供する
ことである。
太陽電池とインバータエアコンの間に挿入され、前記太
陽電池からの出力電力を前記インバータエアコンの直流
回路部分に供給するための電力制御回路において、前記
太陽電池から出力される電力の最大点を追尾するための
追値制御手段、前記電力制御回路の出力電圧を一定にす
るための定値制御手段、前記太陽電池の出力電力と前記
インバータエアコンの負荷電力との大小関係に応じて前
記追値制御手段と前記定値制御手段とを切換える切換制
御手段を備えて構成される。
発明の追値制御手段は、前記電力制御回路の出力電圧お
よび出力電流に応じて出力電力を求め、その出力電力が
最大となる制御電圧を演算する演算手段を含み、前記制
御電圧に応じたデューティ比を有する第1のパルス信号
を発生する手段を含む。
発明の定値制御手段は、基準電圧と前記電力制御回路の
出力電圧との誤差電圧を検出する誤差電圧検出手段を含
み、前記誤差電圧に応じたデューティ比を有する第2の
パルス信号を発生する手段を含む。請求項4に係る発明
では、請求項1に係る発明の直流回路部分に供給され、
前記太陽電池からの余剰電力を一時的に蓄える出力コン
デンサを含む。
エアコンの消費電力の方が太陽電池の出力電力よりも大
きい場合、太陽電池はそのときに出力できる限り最大の
電力をエアコンに供給し、不足分については商用系統電
源から供給するように制御する。このために、太陽電池
の出力電力がエアコンの消費電力よりも小さいときは太
陽電池の出力電力の最大点を追尾する追値制御手段の制
御電圧出力に応じたデューティ比のパルス信号を発生し
てスイッチングし、電力制御回路の入力電圧をそのとき
の最大電力を出力できる太陽電池の動作電圧に一致させ
ると同時に、電力制御回路の出力電圧を太陽電池の最大
出力電力に見合った値まで上昇させる。
も大きい場合、図2の太陽電池の動作電圧−出力電力特
性に示すように太陽電池出力電力がその動作電圧によっ
て変化するという特性を利用し、定値制御手段の制御電
圧出力に応じたデューティ比のパルス信号を発生し、そ
のパルス信号に応じた電力制御回路の出力電圧を一定に
するための定値制御を行ない、太陽電池動作電圧を太陽
電池出力特性上に沿って、開放電圧に移動させることで
太陽電池出力とエアコンの消費電力とが等しくなるよう
に制御する。
る。図1を参照して、電力制御回路1は太陽電池2とイ
ンバータエアコン3との間に接続され、電力制御回路1
の出力はインバータエアコン3に含まれる倍電圧整流回
路4の後段の直流回路部5に接続される。電力制御回路
1は太陽電池2の出力の直流電力を電圧,電流変換す
る。一方、コンセント9には商用系統電源6から交流電
力が与えられ、その交流電力が倍電圧整流回路4によっ
て交流−直流変換されて直流回路部5からVVVFイン
バータ7に与えられる。VVVFインバータ7は電力制
御回路1から与えられた電力または倍電圧整流回路4で
直流変換された直流電力に応じて、直流−交流変換され
た電力を負荷であるインバータエアコン3の圧縮機8に
供給する。
電力の変動を抑える入力コンデンサ11と、スイッチン
グ素子として1個または複数個のパワーMOSFETで
構成されるFETブリッジ12と、高周波トランス13
と、出力整流用ダイオード14と、出力フィルタ回路を
構成する平滑コンデンサ15と、出力チョークコイル1
6と、出力コンデンサ17と、逆流防止ダイオード19
と、電力制御回路1で発生したノイズが外部へ流出する
のを防止するために入出力部分に接続されたノイズフィ
ルタ20と、制御回路18とを含む。制御回路18は追
値制御部21と定値制御部22とPWM信号発生,切換
部23と、ソフトスタート制御部24と電源部25とを
含む。
18は後述の図9で詳細に説明するが、デューティ比制
御を施されたPWMゲートパルス信号によってFETブ
リッジ12をオン,オフスイッチングすることにより、
電力制御回路1の入力電圧、すなわち太陽電池2の動作
電圧および電力制御回路1の出力電圧を制御して、VV
VFインバータ7に太陽電池2の出力電力を供給する。
すなわち、FETブリッジ12がオンすると、太陽電池
2の電圧が高周波トランス13の一次巻線NF に印加さ
れ、二次巻線NS に電圧が誘起される。この電圧はダイ
オード14を正方向にバイアスするので、ダイオード1
4,出力チョークコイル16,平滑コンデンサ15を充
電する経路で電流が流れる。
トランス13の一次側からの電力の伝達がなくなり、出
力チョークコイル16に逆起電力が発生し、チョークコ
イル16と平滑コンデンサ15とダイオード14とに電
流が流れる。ここで、電力制御回路1のトランス一次側
に流れる平均電流は次の第(1)式で表わされる。
ら入力インピーダンスZINは次の第(2)式で表わすこ
とができる。
ルのインダクタンス値であり、TS はスイッチング周期
であり、これらの値は回路設計時に決定される固定値で
ある。したがって、第(2)式により太陽電池2側から
見た電力制御回路1の入力インピーダンスZINは、デュ
ーティ比Dによって変化するのがわかる。
ティ比と太陽電池の出力特性を示す図である。
ューティ比Dを制御することによって、図3に示すよう
に、太陽電池2の電圧電流特性、すなわち太陽電池2の
電圧電流特性曲線上の動作電圧を任意の電圧で制御する
ことができる。つまり、デューティ比Dによって太陽電
池の動作電圧VINと動作電流IINを以下のように可変す
ることができる。
は、図3に示すように、電力制御回路1のデューティ比
Dによって決定される。つまり、デューティ比をDa→
Db→Dc(Da<Db<Dc)と変化させると、太陽
電池の動作点がa→b→cへと移動し、動作電圧もV
a,Vb,Vcと移動する。
OUT を高くすることによって系統電源に優先し、太陽電
池2の出力をインバータエアコン3のVVVFインバー
タ7に供給している。これは、VVVFインバータ7の
入力電圧−電流特性のレギュレーションを利用した制御
方法であり、インバータエアコン3のVVVFインバー
タ7には系統電源(AC100V)を倍電圧整流回路4
で倍電圧整流した直流電圧(220V〜300VDC)
が印加されている。
ョン特性を示す図であり、この図4から明らかなよう
に、入力電圧−電流特性は入力電力(負荷消費電力)が
大きくなるに従って、入力電圧が低下するというレギュ
レーションを有している。そこで、系統電源電圧および
負荷電流が一定の状態、すなわち図4のA0 点で商用系
統電源6から100%の電力供給を受けてVVVFイン
バータ7を運転していると考えた場合(このときのイン
バータの入力電圧はV0 )、太陽電池2の出力電力をV
VVFインバータ7に供給するには、VVVFインバー
タ7のレギュレーション特性を利用して、図5に示すよ
うに、電流制御回路1の出力電圧をA0 点での電圧V0
よりも高い電圧VOUT =V1 にすることによって、図5
に示すように、商用系統電源6に代えて太陽電池2の出
力をVVVFインバータ7に供給することができる。そ
して、電力制御回路1の出力電圧を高くすればするほ
ど、電力制御回路1からの電力供給量(負荷分担率)は
増加することになる。さらに、電力制御回路1の出力電
圧がVOUT =V2 、すなわち、商用系統電源6からの電
力供給0Vのときのインバータ入力電圧に等しくなった
とき、商用系統電源6に代えてすべての負荷電力が太陽
電池の出力電力によって賄われることになる。
は上述のデューティ比Dを用いて次の第(3)式で決定
される。
定される定数値であることから、出力電圧VOUT はデュ
ーティ比Dと入力電圧VINによって決定されることがわ
かる。しかしながら、入力電圧VINも図3に示したよう
に、デューティ比Dによって決定される。したがって、
出力電圧VOUT も先に述べた太陽電池2の電圧電流特性
上の動作線と同様にデューティ比Dによって制御され
る。しかしながら、第(3)式から出力電圧VOUT はデ
ューティ比Dを大きくすると上昇するが、逆に、図3に
示すようにデューティDが大きくなると入力電圧VINが
低下する。したがって、出力電圧VOUT を最も高くする
ことにより、多くの太陽電池2の最大出力電力をVVV
Fインバータ7に供給できるデューティ比Dを決定する
ためには、デューティ比Dの増減による電力の増減を検
出して、より多くの電力を供給できるデューティ比を決
定するといったフィードバック制御、すなわち閉ループ
追値制御を行なう必要がある。
る。すなわち、図3中の太陽電池2の動作点a,b,c
における動作電圧、すなわち電力制御回路1の入力電圧
をそれぞれVa,Vb,Vcとすると、第(3)式から
これに対応する電力制御回路1の出力電圧Va′,V
b′,Vc′は次のようになる。
ーティ比の変化量ΔDに対して入力電圧の変化量ΔVIN
が小さいとすると、デューティ比Dの増加(Da<Db
<Dc)により、電力制御回路1の出力電圧もVa′>
Vb′>Vc′と上昇する。
圧,出力電力特性を示す図であり、図7は同じくデュー
ティ比,出力電力特性を示し、図8は電力制御回路1の
デューティ比と太陽電池の出力特性を示す図である。
電圧VOUT の上昇によって、より多くの電力をVVVF
インバータ7に供給しようとする。しかし、太陽電池2
という電源の特性上、出力できる電力に限度がある。つ
まり、デューティ比と太陽電池2の出力電力(電力制御
回路出力)の間には図7に示す関係があり、デューティ
比をDa→Db→Dcと大きくすることにより、電力制
御回路1の出力もPa<Pb<Pcと増加するが、デュ
ーティ比をそれ以上増加させても出力電力が増加しない
デューティ比Dcが存在する。すなわち、これ以上デュ
ーティ比Dを大きくした場合は、上述のデューティ比D
と入力電圧VINとの関係においてデューティ比Dの変化
量ΔDに対して入力電圧の変化量ΔVINが大きくなる場
合であり、この場合は先ほどとは逆に、デューティ比D
の増加に対して電力制御回路1の出力電圧VOUT が低下
し、その結果、電力制御回路1の出力電力も低下してし
まう。このことから、上述のデューティ比Dcでの電力
制御回路1の出力PcがVVVFインバータ7の最大供
給可能電力となり、同時に本デューティDによって決定
される太陽電池2の動作点が太陽電池2の最大出力点と
なる。
ューティDcに制御する方法の一例として、この発明の
一実施例の電力制御回路1では、太陽電池2の出力(太
陽電池電圧電流特性)がそのときの日射量によって大き
く変動することを考慮して、回路の出力電圧,出力電流
を検出,演算して出力電力を求め、これが常に最大とな
るようにデューティ比Dを決定するフィードバック制御
を行なっている。
加方向あるいは減少方向に微少変化させる。その結果、
出力電力が増加すれば同じ方向にデューティ比Dをさら
にΔDだけ減少変化させる。反対に減少すればΔDだけ
逆方向に変化させる。このようにして、出力電力が最大
となるデューティ比Dを追いかける制御となっている。
この例では、その制御を図1に示した追値制御部21で
マイクロコンピュータを用いて実現している。上述の一
連の動作によって、電力制御回路1はデューティ比の制
御により回路出力電圧を上げて、太陽電池2の最大出力
点を追尾しながらVVVFインバータ7に太陽電池2か
ら取出せる最大出力を供給することができる。
力の関係で前者が後者と比較して小さい場合、太陽電池
2の最大点追尾を行なうと余剰電力が生じてしまう。し
たがって、今度は太陽電池2の動作電圧を最大出力が得
られる電圧値から開放電圧側へ移動させることにより、
出力電力を減少させ、そのときの負荷電力と等しくなる
ように制御する必要がある。その制御方法について以下
に説明する。前述の図5において、電力制御回路1の出
力電圧がVOUT =V2 まで上昇し、商用系統電源6に代
えて、すべての負荷電力が太陽電池2の出力電力によっ
て供給されている状態を考えると、この状態では太陽電
池2の最大出力電力が負荷電力と釣り合っている。この
状態から少しでも日射量が増加し、それに伴って太陽電
池2の出力が増加すると、そのまま最大出力点を追尾し
ていたのでは負荷電力より太陽電池2の出力が大きくな
ってしまう。
ており、余剰電力がほかに行き場がない。このため、
負荷消費電力(エアコンの運転パワー)が太陽電池2の
出力によって変動してしまう。異常電圧が生じ、回路
部品への悪影響を及ぼす。などの弊害,諸問題が生じ
る。そこで、これらの問題を解決するために、太陽電池
2の出力電力をその動作点を動かすことにより、太陽電
池2の出力が負荷電力に等しくなるように制御する。
がVOUT =V2 まで上昇し、商用系統電源6に代えて、
すべての負荷電力が太陽電池2の出力電力によって供給
されている状態から太陽電池2の出力がさらに大きくな
ると、余った電力が出力コンデンサ17に充電される。
出力コンデンサ17の充電電圧によって、出力電圧はV
2 よりもさらに上昇しようとする。出力電圧がVCONST
まで上昇したところで、この電圧VCONST で一定に制御
する出力電圧一定制御に切換える。この制御は出力電圧
を一定にするようにデューティ比Dを制御する。
たとき、あるいは負荷電力が小さくなったとき、余った
電力を一時的にバッファとして設けている出力コンデン
サ17に充電する。そして、出力電圧はこの充電電圧に
より上昇しようとする。しかし、出力電圧の一定制御に
より、出力電圧の上昇を妨げるようにデューティ比Dを
小さくするように制御して出力電圧を一定に保つ。ここ
で、出力電圧,入力電圧,デューティ比の関係の式であ
る第(2)式より出力電圧が一定のとき、デューティ比
Dを小さくすると、入力電圧VINが大きくなり、太陽電
池2の動作点を電圧電流特性曲線上に沿って開放電圧側
へ太陽電池2の出力電力と負荷電力とが等しくなるとこ
ろまで移動することになる。
路のデューティ比と太陽電池出力特性を示す図である。
上述の動作を図8を参照しながら説明すると、日照強度
がEのとき、太陽電池アレイが図8の最大出力点(Bi
点)で動作し、電力制御回路1が先に示した図5中のB
o点(出力電圧V2 )において(太陽電池最大出力)=
(負荷電力)の状態で運転していると考える。ここで、
日射強度が増してE→E′(E<E′)になったとする
と、太陽電池2の出力可能電力が増加するため、電力制
御回路1はさらに大きな電力を負荷であるVVVFイン
バータ7に供給することができる。
荷電力は室内外温度,および設定温度に影響されるので
あって、日射変動には無関係であるので、日射の増加が
直接負荷電力に影響することはない。そこで、余った電
力は一時的に出力コンデンサ17に充電される。そし
て、この充電電圧により電力制御回路1の出力電圧はV
2 からVCONST まで急峻に上昇し、その上さらに上昇し
ようとする。ここで、出力電圧一定制御が働き、出力電
圧の上昇を抑え、VCONST 一定に保つようにデューティ
比Dを小さくする方向にD→D′(D>D′)のように
制御する。このとき、太陽電池2の動作点はBi点から
以下に示す第(4)式が成り立つようなBi′点まで移
動し、最大電力点から開放電圧側に移動し、太陽電池2
の出力電力は負荷電力と一致するところまで低下する。
2の出力一定の状態で負荷電力が小さくなって、太陽電
池2の出力と負荷電力の関係が逆転した場合も同様に余
った電力が一時的に出力コンデンサ17に充電され、上
述の説明と同じ動作をする。このような制御動作によ
り、太陽電池アレイの最大出力がインバータの要求電力
より大きくなる場合には、太陽電池アレイの動作点を最
大出力点からずらして、太陽電池2側からの出力とイン
バータ要求電力が等しくなるように制御する。
7の入力電圧−電流特性のレギュレーション特性は、商
用系統電源6の電圧変動(90V〜110V)によっ
て、図4に示すように上下方向に変化する。したがっ
て、図5に示したV0 、すなわちすべての負荷電力が太
陽電池2の出力電力によって供給される電力制御回路1
の出力電圧VOUT =V2 は商用系統電源6の電圧変動に
よって変化する。したがって、出力電圧一定制御におけ
るVCONST 値の設定は、少なくとも系統電圧の最大電圧
(110V)時におけるインバータ入力電圧の最大値
(負荷時におけるインバータ入力電圧)の電圧より高い
値に設定する必要があり、このようにすることで系統電
圧の変動に対しても上述の制御、すなわち電力制御回路
1の出力電圧を上げることで、太陽電池出力電力を商用
系統電源6に代えて負荷であるVVVFインバータ7に
供給するという制御を実現することができる。
ロック図である。制御回路18は追値制御部21と定値
制御部22とPWM信号発生,信号切換部23とソフト
スタート制御部24とを含む。追値制御部21は主にA
/Dコンバータ43とCPU44とD/Aコンバータ4
5を含み、前述のごとく太陽電池2の最大出力点を追尾
する。このために、追値制御部21には図1に示したよ
うに、出力コンバータ17の一端から出力電圧信号(出
力電圧に比例した電圧信号)が与えられるとともに、分
流器から出力電流信号(出力電流に比例した電圧信号)
とが与えられる。これらの信号がA/Dコンバータ43
によってアナログ信号がデジタル信号に変換されてCP
U44に与えられる。CPU44は後述の図10に示す
フロー図に従って、出力電力を求め、さらにこれが最大
となるような制御電圧を常に演算し、その制御電圧信号
aをD/Aコンバータ45を介してアナログ信号で出力
する。
準電圧42とによって構成され、出力電圧信号と基準電
圧,出力電圧一定制御の一定電圧設定値VCONST との誤
差信号から出力電圧が基準電圧に一致するように制御す
る制御電圧信号bを出力する。PWM信号発生,信号切
換部23は主にランプ波形回路46とコンパレータ4
7,48とANDゲート49とパルス分配器50を含
む。
制御部21と定値制御部22のそれぞれから出力された
制御電圧信号a,bを同じランプ波形回路46から出力
される鋸波形とコンパレータ47,48を用いて比較す
ることによって、それぞれの制御電圧信号の電圧レベル
に比例したデューティ比を持つPWM信号を発生させ
る。これら2つのPWM信号は次段のANDゲート49
に入力され、ここでどちらか一方、デューティ比の小さ
い(パルス幅の小さい)方のPWM信号が選択され、A
NDゲート49から出力される。
選択されるかであるが、負荷電力が太陽電池2の最大出
力よりも大きく、太陽電池2の最大点追尾制御を行なっ
ている場合は、電力制御回路1の出力電圧が基準電圧V
CONST には達していないため、定値制御部27からの制
御電圧信号は最大値で出力され、PWM信号のパルス幅
(デューティ比)も最大となる。その結果、上述のよう
な場合には、ANDゲート49ではパルス幅の小さい方
のPWM信号、すなわち追値制御部21からの信号が選
択される。
関係が逆転した場合、追値制御部21からの制御電圧信
号が太陽電池からの電力に余裕があるので電圧レベルを
上げてPWM信号のパルス幅を大きくしようとする。一
方、出力電圧が基準電圧VCO NST に達するため、定値制
御部22からの信号は出力電圧を基準電圧より高くなら
ないようにするために制御電圧信号の電圧レベルを下げ
てPWMパルス幅を小さくしようとする。
22からの信号を選択する。また、パルス分配器50は
ANDゲート49からのPWM信号をゲートパルス信号
1,2と2つに分配してそれぞれ交互にスイッチングす
るFETブリッジ12に出力する。
制御部22で決定されるそれぞれのPWM信号は電力制
御回路1の出力電圧が基準電圧CONST に達した時点で自
動的に切換えられる。すなわち、先に記載した最大点追
尾制御と出力電圧一定制御の切換えによる太陽電池出力
制御を制御回路18を用いて実現することができる。な
お、図9に示したソフトスタート制御部24は回路起動
時にPWM信号のオン時間を徐々に広げるといったソフ
トスタート制御を行なっている。また、図9に示したゲ
ートパルスOFF信号は外部から強制的に回路の運転を
停止するための入力である。
するためのフロー図である。図10を参照して、CPU
44の動作について説明する。電源が投入されると、C
PU44内のレジスタなどがリセットされて初期設定さ
れる。CPU44は制御電圧を最小値に設定した後、制
御電圧を増加させる。CPU44はこの制御電圧を8ビ
ットのデータ(00H〜FFH)としてD/Aコンバー
タ45に出力し、D/Aコンバータ45はそのデータを
アナログ電圧としてコンパレータ48に出力する。図1
に示した出力コンデンサ17からの出力電圧信号と分流
器からの出力電流信号がA/Dコンバータ43によって
デジタル信号に変換され、CPU44に取込まれる。C
PU44はその入力電圧と入力電流とを乗算し、入力電
力とする。
すなわち太陽電池2の電圧が低下したか否かを判別し、
入力電圧が減少していなければ制御電圧を小さくする。
CPU44は入力電力が増加したか否かを判別し、増加
していなければ制御電圧を低くする。さらに、CPU4
4は制御電圧が増加しているか否かを判別し、増加して
いれば制御電圧が最大値になっているか否かを判別し、
最大値になっていなければ制御電圧を1単位増加し、最
大値になっていれば1単位減少させる。逆に制御電圧が
増加していなければ最小値であるかを判別し、最小値で
あれば制御電圧を1単位増加し、最小値でなければ1単
位減少させる。
バータエアコンの直流回路部に接続することによって太
陽電池の直流出力を有効に利用できるとともに、太陽電
池による電力という自然エネルギを有効に利用してエア
コンを駆動することができ、この自然エネルギが少ない
ときには商用系統電源からの電力で補完し、多いときに
は適切に電力制御することでエアコンを使用するユーザ
にとっては、太陽電池からの電力,商用系統電源からの
電力という区別を意識させることなく、従来どおりの使
い勝手を提供できる。
象環境(夏場の日中時)の下では、太陽電池からの自然
エネルギは十分な出力を期待できるという効果もあり、
エネルギ(電気代)浪費を意識することなくエアコンを
運転することができ、より快適な生活環境を提供でき
る。また、電力の供給側から考えても、この発明が普及
することにより、特に夏場の日中時の電力消費ピークを
抑えるという効果を提供できる。したがって、電力の需
要者,供給者の双方にとって大きな効果が期待できると
ともに、環境にやさしい自然エネルギの利用ということ
で地球環境に対しても大きな効果を期待できる。
ク図である。
ある。
と太陽電池の出力特性を示す図である。
示す図である。
流供給分担特性を示す図である。
特性を示す図である。
電力特性を示す図である。
電池の出力特性を示す図である。
ある。
フロー図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 太陽電池とインバータエアコンの間に挿
入され、前記太陽電池からの出力電力を前記インバータ
エアコンの直流回路部分に供給するための電力制御回路
において、 前記太陽電池から出力される電力の最大点を追尾するた
めの追値制御手段、 前記電力制御回路の出力電圧を一定にするための定値制
御手段、前記太陽電池の出力電力と前記インバータエアコンの負
荷電力との大小関係に応じて前記追値制御手段と前記定
値制御手段とを切換える切換制御手段 を備えた、太陽電
池出力電力制御回路。 - 【請求項2】 前記追値制御手段は、前記電力制御回路
の出力電圧および出力電流に応じて出力電力を求め、そ
の出力電力が最大となる制御電圧を演算する演算手段を
含み、前記制御電圧に応じたデューティ比を有する 第1のパル
ス信号を発生する手段を含む、請求項1の太陽電池出力
電力制御回路。 - 【請求項3】 前記定値制御手段は、基準電圧と前記電
力制御回路の出力電圧との誤差電圧を検出する誤差電圧
検出手段を含み、前記誤差電圧に応じたデューティ比を有する第2のパル
ス信号を発生する 手段を含む、請求項1の太陽電池出力
電力制御回路。 - 【請求項4】 前記直流回路部分に供給され、前記太陽
電池からの余剰電力を一時的に蓄える出力コンデンサを
含む、請求項1の太陽電池出力電力制御回路。
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JP3324354A JP2678846B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 太陽電池出力電力制御回路 |
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JP3324354A Expired - Fee Related JP2678846B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 太陽電池出力電力制御回路 |
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1991
- 1991-12-09 JP JP3324354A patent/JP2678846B2/ja not_active Expired - Fee Related
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