JP6765174B2 - 空気調和機および空気調和機の制御方法 - Google Patents
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Description
を備えている。
以下、本発明の実施の形態について、図1から図8に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係る空気調和機1の構成を図1に基づいて説明する。図1は、空気調和機1の要部構成の一例を示す図である。なお、本発明の特徴点と関連性の低い構成(例えば熱交換器等)については、適宜図示を省略している。空気調和機1は、被空調空間(例えば室内)の気温を調節(空調)する装置である。
室外機マイコン32による使用電源の切り替えについて、図3に基づいて説明する。図3は、室外機マイコン32による使用電源の切り替えの一例を示す図である。
空気調和機1は、電源OFF中(非運転時)には、室外機20への電源供給がされておらず、電源ON(運転開始)によって室外機20を動作させる必要が生じたときに、室内機10が、AC電源SW11をONにする。これにより、図示しない室外機制御マイコンに電力が供給され、室外機20にも電力が供給される。その後、室内機10からの電力の供給によって動作可能となった室外機マイコン32がAC電源SW22をONにし、これにより室外機20の制御が開始される。
室外機マイコン32は、DC電源50からの出力電圧が低下してDC過小電圧エラーが発生したときに、使用電源をDC電源50からAC電源60に切り替える。この切替処理の流れを図4に基づいて説明する。図4は、DC過小電圧エラーの発生時に、使用電源をDC電源50からAC電源60に切り替える切替処理の一例を示すフローチャートである。
室外機マイコン32は、コンバータ27からの出力電圧が低下して昇圧後DC過小電圧エラーが発生したときにも、使用電源をDC電源50からAC電源60に切り替える。この切替処理の流れを図5に基づいて説明する。図5は、昇圧後DC過小電圧エラーの発生時に、使用電源をDC電源50からAC電源60に切り替える切替処理の一例を示すフローチャートである。なお、ここでは図4との相違点であるS2aについてのみ説明し、図4と同様のS1およびS3の説明は省略する。
室外機マイコン32は、DC電源50と室外機20とをつなぐ端子の温度が異常に上昇する端子温度上昇エラーが発生したときにも、使用電源をDC電源50からAC電源60に切り替える。この切替処理の流れを図6に基づいて説明する。図6は、端子温度上昇エラーの発生時に、使用電源をDC電源50からAC電源60に切り替える切替処理の一例を示すフローチャートである。なお、ここでは図4との相違点であるS2bについてのみ説明し、図4と同様のS1およびS3の説明は省略する。
空気調和機1のような機器には、DC電源50に直接には関係しないエラーや、全く関係しないエラー等、多様なエラーが発生する可能性がある。エラーの例としては、例えば、吐出・熱交換機などのサイクル温度異常エラー、IPMエラー、AC電流エラー、ガスリークエラー、ファン制御エラー、および圧縮機制御エラー等が挙げられる。そして、多くのエラーでは、AC電源60に切り替えておけば(ACDC切替SW26をAC側にしておけば)、その後も空気調和機1の動作を継続することが可能であり、また、空気調和機1の動作が一旦停止した後で再起動することが可能である。このため、検出したエラーの種類にかかわらずDC電源50からAC電源60に切り替えてもよい。
上述のように、空気調和機1は、ACDC切替SW26をDC側とした状態で運転を停止した場合、運転停止後もDC電源60から室外機20への電力供給が継続する。このため、空気調和機1は、運転を停止する際に、ACDC切替SW26をAC側に切り替えて、使用電源をDC電源50からAC電源60に切り替える。
本発明の他の実施形態について、図9〜図13に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
〔特許文献3〕特開2001−65927号公報(2001年3月16日公開)
〔特許文献4〕特開2000−217271号公報(2000年8月4日公開)
しかしながら、上記従来技術では、売電について特に考慮されておらず、押し上げありとなることを回避することができないという問題がある。なお、パワーコンディショナを含めた、家庭で使用する様々な機器を管理するシステムとして、HEMS(Home Energy Management System)が知られている。HEMSを利用することにより、パワーコンディショナが売電開始したことを検出して、空気調和機の電力供給源を切り替えることは可能である。しかし、このような制御では、電力供給源の切り替えまでに時間のロスが生じるので、上記所定時間内での切り替えが難しい。例えば、パワーコンディショナの売電状態を30秒間隔で監視するHEMSでは、上記所定時間内に電力供給源を切り替えさせることは困難である。また、監視の時間間隔を上記所定時間に応じた短い時間にすると、HEMSの負荷が著しく高まるので好ましくない。
本実施形態のシステムの構成を図9に基づいて説明する。図9は、売電開始時に電力供給源をDC電源50からAC電源60に切り替えるシステムの概要を示すブロック図である。図9には、図1に示した構成に加えて、パワーコンディショナ(外部の装置)70と太陽電池80を図示している。
続いて、本実施形態の室外機20およびパワーコンディショナ70のより詳細な構成を図10に基づいて説明する。図10は、室外機20およびパワーコンディショナ70の要部構成を示す図である。なお、室外機20は、図1と同様にACとDCの切り替えを行うための各種構成を備えているが、図10では図示を省略している。
本実施形態の室外機マイコン32が実行する切替処理の流れを図11に基づいて説明する。図11は、売電開始検出時に、使用電源をDC電源50からAC電源60に切り替える切替処理の一例を示すフローチャートである。なお、ここでは図4との相違点であるS2eについてのみ説明し、図4と同様のS1およびS3の説明は省略する。
DC電圧異常検出回路24を利用して売電開始を検出することもできる。これについて図12に基づいて説明する。図12は、DC電圧異常検出回路24を利用して売電開始を検出する売電開始検出回路41の例を示す図である。
上記図10および図12の例において、伝送される信号のノイズを抑制するための構成を追加してもよい。これについて、図13に基づいて説明する。図13は、伝送される信号のノイズを抑制するための構成を備えた売電開始検出回路40aおよび41aの例を示す図である。
本発明の他の実施形態は、実施形態1と実施形態2の空気調和機の制御を組み合わせたものである。これにより、実施形態1と実施形態2の特徴をもつ空気調和機を提供することができる。
本発明の態様1に係る空気調和機(1)は、交流電源(AC電源60)または直流電源(DC電源50)から供給される電力によって動作する空気調和機であって、電力の供給源を交流電源と直流電源とで切り替える切替部(ACDC切替SW26)と、電力の供給源が直流電源であるときに上記空気調和機に異常が発生したことを検出した場合に、上記切替部を制御して電力の供給源を交流電源に切り替える制御部(室外機マイコン32)と、を備えている。
24 DC電圧異常検出回路(電圧異常検出回路)
26 ACDC切替SW(切替部)
27 コンバータ(昇圧回路)
28 コンバータ異常検出回路(昇圧後電圧異常検出回路)
32 室外機マイコン(制御部)
33 DC端子板温度ヒューズ(温度異常検出回路)
40、40a、41、41a 売電開始検出回路
50 DC電源(直流電源)
60 AC電源(交流電源)
70 パワーコンディショナ(外部の装置)
80 太陽電池
402、403 コンデンサ(ノイズ除去部)
401 コモンモードコイル(ノイズ除去部)
Claims (9)
- 交流電源または太陽電池にて発電した電力を蓄えることのできる蓄電池から供給される電力によって動作する空気調和機であって、
電力の供給源を交流電源と上記蓄電池とで切り替える切替部と、
電力の供給源が上記蓄電池であるときに、上記蓄電池から供給される電圧が所定の閾値未満となる異常が発生したことを検出した場合に、上記切替部を制御して電力の供給源を交流電源に切り替える制御部と、
上記太陽電池にて発電した電力の売電開始を検出するための売電開始検出回路と、を備え、
上記空気調和機は、室内機と、室外機と、を有し、
上記制御部は、上記売電開始検出回路からの出力に基づいて売電開始を検出した場合に、上記切替部を制御して上記室外機への電力の供給源を、上記蓄電池を使用する場合よりも売電価格が高くなる交流電源に切り替えることを特徴とする空気調和機。 - 上記異常を検出するための電圧異常検出回路を備えていることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
- 上記蓄電池の昇圧回路から供給される電圧が所定の閾値未満となる上記異常を検出するための昇圧後電圧異常検出回路を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の空気調和機。
- 上記蓄電池の上記空気調和機への接続部分における温度異常を検出するための温度異常検出回路を備えていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の空気調和機。
- ユーザが上記空気調和機を動作停止状態とすることを検出するための停止検出回路を備え、
上記制御部は、前記電力の供給源が上記蓄電池であるときに、上記停止検出回路からの出力に基づいて上記ユーザが上記空気調和機を動作停止状態とすることを検出した場合に、上記切替部を制御して上記室外機への電力の供給源を交流電源に切り替えることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の空気調和機。 - 上記売電開始検出回路は、非売電時には上記異常を検出するための値を出力し、売電時には上記制御部が、上記異常と検出する値を出力し、
上記制御部は、売電開始検出回路からの出力に基づいて上記異常を検出した場合に、上記切替部を制御して上記室外機への電力の供給源を交流電源に切り替えることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の空気調和機。 - 上記売電開始検出回路は、売電が開始された、または開始されることを示す売電信号を外部の装置から受信し、該売電信号を受信したことを示す値を上記制御部に出力するものであり、
上記外部の装置から上記売電信号を受信する配線に、該売電信号に含まれるノイズを除去するノイズ除去部が設けられていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の空気調和機。 - 交流電源または太陽電池にて発電した電力を蓄えることのできる蓄電池から供給される電力によって動作する空気調和機の制御方法であって、
上記空気調和機は、室内機と、室外機とを有し、
上記蓄電池から供給される電圧が所定の閾値未満となる異常が発生したことを検出する検出ステップと、
上記太陽電池にて発電した電力の売電開始を検出するための売電開始検出ステップと、
電力の供給源が上記蓄電池であるときに、上記検出ステップにて上記異常が発生したことを検出した場合、および、電力の供給源が上記蓄電池であるときに、上記売電開始検出ステップにおいて売電開始を検出した場合に、上記室外機への電力の供給源を、上記蓄電池を使用する場合よりも売電価格が高くなる交流電源に切り替える切替ステップと、を含むことを特徴とする空気調和機の制御方法。 - 上記検出ステップでは、ユーザが上記空気調和機を動作停止状態とすることを検出し、
上記切替ステップでは、電力の供給源が上記蓄電池であるときに、上記検出ステップにてユーザが上記空気調和機を動作停止状態とすることを検出した場合に、上記室外機への電力の供給源を交流電源に切り替えることを特徴とする請求項8に記載の空気調和機の制御方法。
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