JPH10117448A - 電力貯蔵エアコンシステム - Google Patents
電力貯蔵エアコンシステムInfo
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- JPH10117448A JPH10117448A JP9225988A JP22598897A JPH10117448A JP H10117448 A JPH10117448 A JP H10117448A JP 9225988 A JP9225988 A JP 9225988A JP 22598897 A JP22598897 A JP 22598897A JP H10117448 A JPH10117448 A JP H10117448A
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- voltage
- secondary battery
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高効率で小型,安価な電力貯蔵エアコンシステ
ムを提供すること。 【解決手段】エアコン自体に電力貯蔵部を内蔵し、エア
コン内部の直流部と電力貯蔵部を接続する。また、エア
コンが定常運転をしている負荷が軽いときのみ充電を行
うように制御する。 【効果】電池の直流電圧をそのままエアコンの直流電圧
として利用するので、効率が高くロスが少なく、経済的
である。更に構成が簡単で小型,安価であり、電力ピー
クのカットを簡単に行えるエアコンシステムを実現でき
る。
ムを提供すること。 【解決手段】エアコン自体に電力貯蔵部を内蔵し、エア
コン内部の直流部と電力貯蔵部を接続する。また、エア
コンが定常運転をしている負荷が軽いときのみ充電を行
うように制御する。 【効果】電池の直流電圧をそのままエアコンの直流電圧
として利用するので、効率が高くロスが少なく、経済的
である。更に構成が簡単で小型,安価であり、電力ピー
クのカットを簡単に行えるエアコンシステムを実現でき
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はエアコンシステムに
係わり、特に、電力需要の少ない夜間の電力を貯蔵し
て、電力需要の多い昼間にその電力を使用する電力貯蔵
エアコンシステムに関する。
係わり、特に、電力需要の少ない夜間の電力を貯蔵し
て、電力需要の多い昼間にその電力を使用する電力貯蔵
エアコンシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、夏の日中に電力が不足する問題が
生じている。この対策として日中の太陽から電力を得る
太陽光発電システムを使用する試みがなされている。
生じている。この対策として日中の太陽から電力を得る
太陽光発電システムを使用する試みがなされている。
【0003】また、家庭用として、夜間電力を電池に蓄
えて日中に電池の電力を取り出す家庭用電力貯蔵システ
ムが考えられている。
えて日中に電池の電力を取り出す家庭用電力貯蔵システ
ムが考えられている。
【0004】夏の日中に電力が不足する一方で、夜は工
場等が休んでおり、電力が余剰の状態である。この主原
因は家庭用エアコンの普及に伴っていることが報じられ
ている。この対策として従来特開平6−137650 号公報に
記載されるような電力貯蔵エアコンが考えられている。
このエアコンの構成は交流側から電池用の制御回路を通
して電池を充電し、放電時はこの電池からインバータに
直流電力を供給している。
場等が休んでおり、電力が余剰の状態である。この主原
因は家庭用エアコンの普及に伴っていることが報じられ
ている。この対策として従来特開平6−137650 号公報に
記載されるような電力貯蔵エアコンが考えられている。
このエアコンの構成は交流側から電池用の制御回路を通
して電池を充電し、放電時はこの電池からインバータに
直流電力を供給している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】太陽光発電システムで
エアコンを動作させる場合は、発電した直流電圧又は発
電して電池に蓄えた直流電圧を一度交流電圧に変換し、
更にエアコンの内部で直流に変換してモータを回すよう
に動作する。このため、システムの効率が低くなること
が避けられない。
エアコンを動作させる場合は、発電した直流電圧又は発
電して電池に蓄えた直流電圧を一度交流電圧に変換し、
更にエアコンの内部で直流に変換してモータを回すよう
に動作する。このため、システムの効率が低くなること
が避けられない。
【0006】家庭用電力貯蔵システムは上記と同様に電
池に蓄えた直流電圧を一度交流電圧に変換し、更にエア
コンの内部で直流に変換してモータを回すように動作す
る。このため、上記と同様にシステムの効率が低くなる
ことが避けられない。
池に蓄えた直流電圧を一度交流電圧に変換し、更にエア
コンの内部で直流に変換してモータを回すように動作す
る。このため、上記と同様にシステムの効率が低くなる
ことが避けられない。
【0007】また、従来、特開平6−137650 号公報に示
すような電力貯蔵エアコンでは電池を充電するために専
用の充電用制御回路が必要になる。この制御回路は整流
平滑回路の他に最近問題になっている交流入力の高調波
電流対策用のアクティブフィルタ回路も必要になってく
る。このため、電池以外のこれらの回路が必要となり、
構成が複雑となり、大型で高価であった。
すような電力貯蔵エアコンでは電池を充電するために専
用の充電用制御回路が必要になる。この制御回路は整流
平滑回路の他に最近問題になっている交流入力の高調波
電流対策用のアクティブフィルタ回路も必要になってく
る。このため、電池以外のこれらの回路が必要となり、
構成が複雑となり、大型で高価であった。
【0008】本発明は上記従来技術の問題点を解決する
ものである。
ものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明ではエアコン自体
に電力貯蔵部を内蔵し、エアコン内部の直流部と電力貯
蔵部を接続する。これにより、エアコン自体の整流平滑
回路,アクティブフィルタ回路,電圧制御回路等を利用
して、簡単な構成で小型で安価なエアコンを提供できる
と共に、電池の電圧をそのままエアコンに利用できるの
で効率向上が図かれる。
に電力貯蔵部を内蔵し、エアコン内部の直流部と電力貯
蔵部を接続する。これにより、エアコン自体の整流平滑
回路,アクティブフィルタ回路,電圧制御回路等を利用
して、簡単な構成で小型で安価なエアコンを提供できる
と共に、電池の電圧をそのままエアコンに利用できるの
で効率向上が図かれる。
【0010】上記構成によると、電池の充電時にエアコ
ンの動作が制限される。この対策として、エアコンが定
常運転をしている負荷が軽いときにのみ充電を行うよう
制御する。フル運転の必要がある目標温度と室温の差が
大きな起動時には充電を停止し、目標温度と室温の差が
小さくなる定常運転時に負荷が軽くなるので、この時に
充電を行うように制御する。エアコンの負荷はモータ電
流又は、インバータの電流,入力電流等から判断でき
る。
ンの動作が制限される。この対策として、エアコンが定
常運転をしている負荷が軽いときにのみ充電を行うよう
制御する。フル運転の必要がある目標温度と室温の差が
大きな起動時には充電を停止し、目標温度と室温の差が
小さくなる定常運転時に負荷が軽くなるので、この時に
充電を行うように制御する。エアコンの負荷はモータ電
流又は、インバータの電流,入力電流等から判断でき
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。
いて説明する。
【0012】図1は本発明の一実施例を示す電力貯蔵シ
ステムである。ACは交流の商用電源で、SW1はスイ
ッチである。BDは整流用のダイオードブリッジで、交
流の商用電源ACを整流する。L1はコイルで、Q1は
スイッチ素子で、D1はダイオードであり、制御回路P
KCと共に力率改善回路(商用電源高調は対策)を構成
している。力率改善回路はダイオードブリッジBDで整
流した電圧をコイルL1を介してスイッチ素子Q1で短
絡し、コイルL1に蓄えられたエネルギーをスイッチ素
子Q1をオフした時に放出して商用電源ACから流れる
電流を正弦波状になるようにスイッチ素子Q1のオン,
オフを制御する。C1は平滑コンデンサでこの両端に直
流電圧が得られる。以上、交流の商用電源ACを整流す
る所から直流電圧を得るここまでをコンバータ部と呼ぶ
ことにする。MOCはモータ駆動部であり、これにより
エアコンのコンプレッサCMPを駆動している。以上が
エアコン部の構成であり、商用電源ACを整流用のダイ
オードブリッジBDで整流した後、力率改善回路を介し
てコンデンサC1に直流電圧を蓄える。
ステムである。ACは交流の商用電源で、SW1はスイ
ッチである。BDは整流用のダイオードブリッジで、交
流の商用電源ACを整流する。L1はコイルで、Q1は
スイッチ素子で、D1はダイオードであり、制御回路P
KCと共に力率改善回路(商用電源高調は対策)を構成
している。力率改善回路はダイオードブリッジBDで整
流した電圧をコイルL1を介してスイッチ素子Q1で短
絡し、コイルL1に蓄えられたエネルギーをスイッチ素
子Q1をオフした時に放出して商用電源ACから流れる
電流を正弦波状になるようにスイッチ素子Q1のオン,
オフを制御する。C1は平滑コンデンサでこの両端に直
流電圧が得られる。以上、交流の商用電源ACを整流す
る所から直流電圧を得るここまでをコンバータ部と呼ぶ
ことにする。MOCはモータ駆動部であり、これにより
エアコンのコンプレッサCMPを駆動している。以上が
エアコン部の構成であり、商用電源ACを整流用のダイ
オードブリッジBDで整流した後、力率改善回路を介し
てコンデンサC1に直流電圧を蓄える。
【0013】一般にエアコンは目標温度と室温の差が大
きな、使用し始めの15分〜20分程度が最も大きな電
力を使用し、その後目標温度と室温の差が小さくなるの
でエアコンのモータ速度を制御(低くして)して小さな
電力で運転する構成である。エアコンによっても異なる
が、我々の試算では目標温度と室温の差が3〜5度以内
であればエアコンの負荷が小さくなる。したがって、夜
間電力を電池に充電する場合はエアコンを使用し始め
(起動時)の15分〜20分程度はエアコンがフル運転
している。この間は充電電流を小さくするか、充電を停
止してエアコンのモータを駆動するインバータの電流が
少なくなった時に充電を開始するか、充電電流を大きく
する。すなわち、エアコンのコンバータの容量と負荷電
流の差に応じて電池の充電電流を制御する。エアコンに
よっても異なるが、我々の試算ではエアコンのコンバー
タの容量と負荷電流の比が2:1より大きくなれば電池
の充電が可能になる。このようにすればエアコンのコン
バータの容量をオーバーすることなしに安全に信頼性の
高い電池の充電を可能にする。
きな、使用し始めの15分〜20分程度が最も大きな電
力を使用し、その後目標温度と室温の差が小さくなるの
でエアコンのモータ速度を制御(低くして)して小さな
電力で運転する構成である。エアコンによっても異なる
が、我々の試算では目標温度と室温の差が3〜5度以内
であればエアコンの負荷が小さくなる。したがって、夜
間電力を電池に充電する場合はエアコンを使用し始め
(起動時)の15分〜20分程度はエアコンがフル運転
している。この間は充電電流を小さくするか、充電を停
止してエアコンのモータを駆動するインバータの電流が
少なくなった時に充電を開始するか、充電電流を大きく
する。すなわち、エアコンのコンバータの容量と負荷電
流の差に応じて電池の充電電流を制御する。エアコンに
よっても異なるが、我々の試算ではエアコンのコンバー
タの容量と負荷電流の比が2:1より大きくなれば電池
の充電が可能になる。このようにすればエアコンのコン
バータの容量をオーバーすることなしに安全に信頼性の
高い電池の充電を可能にする。
【0014】次に充放電可能な二次電池システムを説明
する。二次電池システムは複数のリチュウムイオン二次
電池で構成された電池群BAと直列接続した充電用半導
体素子Q2,ダイオードD2と放電用半導体素子Q3,
ダイオードD3及び充電制御回路CHC,放電制御回路
DCCで構成され、充電時は充電制御回路CHCにより
充電用半導体素子Q2をオン,オフして充電電流,充電
電圧を制御して充電し、放電時には放電制御回路DCC
により放電用半導体素子Q3をオン,オフして放電電
流,放電電圧を制御して放電する。なお、充放電用半導
体素子Q2,Q3はMOSFETを使用すれば、ダイオードD
2,D3は寄生ダイオードとして内蔵されている。電池
群BAの電圧は商用電源ACを整流平滑した直流電圧と
ほぼ等しいが、若干低く設定する。
する。二次電池システムは複数のリチュウムイオン二次
電池で構成された電池群BAと直列接続した充電用半導
体素子Q2,ダイオードD2と放電用半導体素子Q3,
ダイオードD3及び充電制御回路CHC,放電制御回路
DCCで構成され、充電時は充電制御回路CHCにより
充電用半導体素子Q2をオン,オフして充電電流,充電
電圧を制御して充電し、放電時には放電制御回路DCC
により放電用半導体素子Q3をオン,オフして放電電
流,放電電圧を制御して放電する。なお、充放電用半導
体素子Q2,Q3はMOSFETを使用すれば、ダイオードD
2,D3は寄生ダイオードとして内蔵されている。電池
群BAの電圧は商用電源ACを整流平滑した直流電圧と
ほぼ等しいが、若干低く設定する。
【0015】この様な構成において、商用電源ACのス
イッチSW1がオンの時はコンデンサC1の電圧は商用
電源ACを整流平滑した直流電圧となっている。このと
き充電制御回路CHC内蔵のタイマーにより夜間であ
り、電池群BAが放電状態で電圧が充電可能電圧VCU
より低くなっており、かつモータ駆動部MOCの電流が
コンバータ部の電流容量に対して小さいことを確認すれ
ば、充電制御回路CHCにより充電用半導体素子Q2を
オン,オフして充電電流,充電電圧を基準電流ICS以
下で、充電可能電圧VCUになるように制御して充電を
開始する。電池群BAの電圧が充電可能電圧VCUより
大きくなれば充電は停止する。また、充電制御回路CH
C内蔵のタイマーにより日中であれば充電は行われず、
エアコンのみが運転される。
イッチSW1がオンの時はコンデンサC1の電圧は商用
電源ACを整流平滑した直流電圧となっている。このと
き充電制御回路CHC内蔵のタイマーにより夜間であ
り、電池群BAが放電状態で電圧が充電可能電圧VCU
より低くなっており、かつモータ駆動部MOCの電流が
コンバータ部の電流容量に対して小さいことを確認すれ
ば、充電制御回路CHCにより充電用半導体素子Q2を
オン,オフして充電電流,充電電圧を基準電流ICS以
下で、充電可能電圧VCUになるように制御して充電を
開始する。電池群BAの電圧が充電可能電圧VCUより
大きくなれば充電は停止する。また、充電制御回路CH
C内蔵のタイマーにより日中であれば充電は行われず、
エアコンのみが運転される。
【0016】商用電源ACのスイッチSW1がオフの時
はコンデンサC1の電圧は商用電源ACから得られない
ので、コンデンサC1の直流電圧が低下する。この状態
では放電制御回路DCCにより放電用半導体素子Q3を
オン,オフして放電電流,放電電圧を制御し、ダイオー
ドD2を介して放電を開始する。電池群BAの電圧が放
電可能電圧VDLより小さくなれば放電を停止する。ま
た、放電電流が放電許容最大電流IDM以上にならない
ように制御する。以上のように本発明では電池の直流を
そのままエアコンに利用するので、効率が高くロスが少
なくて、経済的である。更に構成が簡単で小型化でき安
価にできる。また、電力ピークのカットが簡単にできる
エアコンシステムを実現できる。又本実施例の電力貯蔵
エアコンシステムはエアコン部は従来のものと同じ構成
であり、従来品にも簡単に取り付けることが可能であ
る。なお、電力のピークは夏の正午から15時の間であ
り、夜間は電力が余剰である。したがって充電は夜間電
力を使用し、放電は正午から15時の間に行うことが効
率的である。
はコンデンサC1の電圧は商用電源ACから得られない
ので、コンデンサC1の直流電圧が低下する。この状態
では放電制御回路DCCにより放電用半導体素子Q3を
オン,オフして放電電流,放電電圧を制御し、ダイオー
ドD2を介して放電を開始する。電池群BAの電圧が放
電可能電圧VDLより小さくなれば放電を停止する。ま
た、放電電流が放電許容最大電流IDM以上にならない
ように制御する。以上のように本発明では電池の直流を
そのままエアコンに利用するので、効率が高くロスが少
なくて、経済的である。更に構成が簡単で小型化でき安
価にできる。また、電力ピークのカットが簡単にできる
エアコンシステムを実現できる。又本実施例の電力貯蔵
エアコンシステムはエアコン部は従来のものと同じ構成
であり、従来品にも簡単に取り付けることが可能であ
る。なお、電力のピークは夏の正午から15時の間であ
り、夜間は電力が余剰である。したがって充電は夜間電
力を使用し、放電は正午から15時の間に行うことが効
率的である。
【0017】図2は本発明の実施例の二次電池システム
のブロック構成を示す。電池群BAを6個のリチュウム
イオン電池セルで構成した例である。リチュウムイオン
電池を容量密度が高く、システムの小型化に適している
が、電池セルの過電圧,過充電,過放電に対して耐量が
無く、高温になったり、発火したりして危険である。従
って、各電池セルの電圧を全て監視するように構成する
必要がある。エアコン部は省略しており、ダイオードD
1,コンデンサC1,モータ駆動部MOCは図1と同じ
エアコンの構成部品である。充電用半導体素子Q2,放
電用半導体素子Q3は図1と同じ構成部品である。電池
セルBA1〜BA6は直列接続されており、各接続点か
ら電圧監視回路VDCに入力されている。電圧監視回路
VDCは各電池セルの電圧を測定し、電圧が最大許容電
圧MXVより高くなるか又は最小許容電圧MIVより低
くなると充電電圧制御回路DCC2又は放電電圧制御回
路VCC3を制御してその出力をオフにする様に動作
し、電池が過充電又は過放電にならないように保護す
る。通常は電圧監視回路VDCの出力はオンになってお
り、充電ドライブ回路DVC2,放電ドライブ回路DV
C3は動作できる状態にある。充電電圧制御回路DCC
2は電池電圧が一定になるように充電ドライブ回路DV
C2を制御する。また、電流制御回路CDCは電流が指
定された充電基準電流ICS以上にならないように充電
電圧制御回路DCC2及び放電電圧制御回路VCC3を
制御する。従って、電流制御の方が優先度が高い制御を
行っている。いま、夜間であり、電池群BAが放電状態
で電圧が充電可能電圧VCUより低くなっており、かつ
モータ駆動部MOCの電流がコンバータ部の電流容量に
対して小さいことを確認すれば、充電電圧制御回路DC
C2が動作して充電ドライブ回路DVC2に指令を与え
充電を開始し、充電電流が充電基準電流ICS以上にな
らないように充電電圧制御回路DCC2を制御する。こ
のように制御することにより電池電圧の低い間は充電基
準電流ICSで充電され、電池電圧が充電可能電圧VC
Uに達すると定電圧で充電される。次に日中で、電力オ
ーバーになって商用電源のスイッチSW1が切れるとコ
ンデンサC1の電圧が低下し、放電制御回路DCCの基
準電圧SVD3以下になると、放電制御回路DCCが動
作し、放電ドライブ回路DVC3を駆動して放電用半導
体素子Q3をオン,オフして放電電流,放電電圧を制御
して放電を開始する。放電電流が放電許容最大電流ID
Mより高くならないように放電電圧制御回路VCC3を
制御する。
のブロック構成を示す。電池群BAを6個のリチュウム
イオン電池セルで構成した例である。リチュウムイオン
電池を容量密度が高く、システムの小型化に適している
が、電池セルの過電圧,過充電,過放電に対して耐量が
無く、高温になったり、発火したりして危険である。従
って、各電池セルの電圧を全て監視するように構成する
必要がある。エアコン部は省略しており、ダイオードD
1,コンデンサC1,モータ駆動部MOCは図1と同じ
エアコンの構成部品である。充電用半導体素子Q2,放
電用半導体素子Q3は図1と同じ構成部品である。電池
セルBA1〜BA6は直列接続されており、各接続点か
ら電圧監視回路VDCに入力されている。電圧監視回路
VDCは各電池セルの電圧を測定し、電圧が最大許容電
圧MXVより高くなるか又は最小許容電圧MIVより低
くなると充電電圧制御回路DCC2又は放電電圧制御回
路VCC3を制御してその出力をオフにする様に動作
し、電池が過充電又は過放電にならないように保護す
る。通常は電圧監視回路VDCの出力はオンになってお
り、充電ドライブ回路DVC2,放電ドライブ回路DV
C3は動作できる状態にある。充電電圧制御回路DCC
2は電池電圧が一定になるように充電ドライブ回路DV
C2を制御する。また、電流制御回路CDCは電流が指
定された充電基準電流ICS以上にならないように充電
電圧制御回路DCC2及び放電電圧制御回路VCC3を
制御する。従って、電流制御の方が優先度が高い制御を
行っている。いま、夜間であり、電池群BAが放電状態
で電圧が充電可能電圧VCUより低くなっており、かつ
モータ駆動部MOCの電流がコンバータ部の電流容量に
対して小さいことを確認すれば、充電電圧制御回路DC
C2が動作して充電ドライブ回路DVC2に指令を与え
充電を開始し、充電電流が充電基準電流ICS以上にな
らないように充電電圧制御回路DCC2を制御する。こ
のように制御することにより電池電圧の低い間は充電基
準電流ICSで充電され、電池電圧が充電可能電圧VC
Uに達すると定電圧で充電される。次に日中で、電力オ
ーバーになって商用電源のスイッチSW1が切れるとコ
ンデンサC1の電圧が低下し、放電制御回路DCCの基
準電圧SVD3以下になると、放電制御回路DCCが動
作し、放電ドライブ回路DVC3を駆動して放電用半導
体素子Q3をオン,オフして放電電流,放電電圧を制御
して放電を開始する。放電電流が放電許容最大電流ID
Mより高くならないように放電電圧制御回路VCC3を
制御する。
【0018】図3は本発明の実施例の二次電池システム
の回路図を示す。電池群BAは6個のリチュウムイオン
電池セルで構成した例である。エアコン部は省略してお
り、ダイオードD1,コンデンサC1,モータ駆動部M
OCは図1と同じエアコンの構成部品である。充電用半
導体素子Q2,放電用半導体素子Q3は図1と同じ構成
部品である。電池セルBA1〜BA6は直列接続されて
おり、各電池セルBA1〜BA6から電池比較器COP1
〜COP12の一つの入力に接続している。各電圧比較
器COP1〜COP12の他の入力はそれぞれ基準電圧
SV11〜22に接続している。電圧比較器COP1〜
COP6と基準電圧SV11〜16は充電時の各電池セ
ルの電圧を最大許容電圧MXVと比較するように構成し
ている。これにより、各電池セルの電圧が最大許容電圧
MXVを超えたことを検出している。各電圧比較器CO
P1〜COP6の出力は論理和AND1に入力される。
論理和AND1には電圧比較器COP13,COP14
の出力も入力されており、充電の電圧制御の出力である
電圧比較器COP14の出力をここで制御している。す
なわち、充電時に各電池セルの電圧が一つでも最大許容
電圧MXVを超えたなら充電の電圧制御の出力をカット
し、充電用半導体素子Q2の入力をオフして充電回路を
遮断して電池を過充電から保護し、安全性を高める。
の回路図を示す。電池群BAは6個のリチュウムイオン
電池セルで構成した例である。エアコン部は省略してお
り、ダイオードD1,コンデンサC1,モータ駆動部M
OCは図1と同じエアコンの構成部品である。充電用半
導体素子Q2,放電用半導体素子Q3は図1と同じ構成
部品である。電池セルBA1〜BA6は直列接続されて
おり、各電池セルBA1〜BA6から電池比較器COP1
〜COP12の一つの入力に接続している。各電圧比較
器COP1〜COP12の他の入力はそれぞれ基準電圧
SV11〜22に接続している。電圧比較器COP1〜
COP6と基準電圧SV11〜16は充電時の各電池セ
ルの電圧を最大許容電圧MXVと比較するように構成し
ている。これにより、各電池セルの電圧が最大許容電圧
MXVを超えたことを検出している。各電圧比較器CO
P1〜COP6の出力は論理和AND1に入力される。
論理和AND1には電圧比較器COP13,COP14
の出力も入力されており、充電の電圧制御の出力である
電圧比較器COP14の出力をここで制御している。す
なわち、充電時に各電池セルの電圧が一つでも最大許容
電圧MXVを超えたなら充電の電圧制御の出力をカット
し、充電用半導体素子Q2の入力をオフして充電回路を
遮断して電池を過充電から保護し、安全性を高める。
【0019】又、電圧比較器COP7〜COP12と基
準電圧SV17〜22は放電時の各電池セルの電圧を最
小許容電圧MIVと比較するように構成している。これ
により、各電池セルの電圧が最小許容電圧MIVになっ
たことを検出している。各電圧比較器COP7〜COP
12の出力は論理和AND2に入力される。論理和AN
D2には電圧比較器COP15とインバータINV1の
出力も入力されており、放電の電圧制御の出力である電
圧比較器COP15の出力をここで制御している。すな
わち、放電時に各電池セルの電圧が一つでも最小許容電
圧MIV以下になったなら放電の電圧制御の出力をカッ
トし、放電用半導体素子Q3の入力をオフして放電回路
を遮断して電池を過放電から保護し、安全性を高めてい
る。
準電圧SV17〜22は放電時の各電池セルの電圧を最
小許容電圧MIVと比較するように構成している。これ
により、各電池セルの電圧が最小許容電圧MIVになっ
たことを検出している。各電圧比較器COP7〜COP
12の出力は論理和AND2に入力される。論理和AN
D2には電圧比較器COP15とインバータINV1の
出力も入力されており、放電の電圧制御の出力である電
圧比較器COP15の出力をここで制御している。すな
わち、放電時に各電池セルの電圧が一つでも最小許容電
圧MIV以下になったなら放電の電圧制御の出力をカッ
トし、放電用半導体素子Q3の入力をオフして放電回路
を遮断して電池を過放電から保護し、安全性を高めてい
る。
【0020】次に充電用の電圧制御,電流制御について
説明する。電池群BAの端子電圧を演算増幅器OP2の
正入力に入力し、負入力に接続した充電可能電圧VCU
と比較して誤差電圧を出力する。演算増幅器OP2の出
力は電圧比較器COP14の負入力に接続しており、電
圧比較器COP14の正入力には高周波の鋸歯状波RS
V1を入力している。充電電圧が充電可能電圧VCUよ
り高い場合は演算増幅器OP2の出力電圧は高くなり、
鋸歯状波RSV1と比較するので、電圧比較器COP1
4の出力はオンの期間が短い方形波となり、充電用半導
体素子Q2のオンの期間を短くして電圧が上昇しないよ
うに制御する。また、演算増幅器OP2の正入力には電流
検出回路CDCからも抵抗R12を介して入力されてい
る。ここで、演算増幅器OP2の入力抵抗R12は電圧
制御用のR11より小さくして電流制御の増幅率を高く
しておく。このようにすると電流制御の方が支配的にな
り、電流制御が優先される。充電電流値が電流検出回路
CDC内蔵の充電基準値より高くなると演算増幅器OP
2の出力が増加し、電圧比較器COP14の出力はオン
の期間が短い方形波となり、充電用半導体素子Q2のオ
ンの期間を短くして電流が上昇しないように制御する。
説明する。電池群BAの端子電圧を演算増幅器OP2の
正入力に入力し、負入力に接続した充電可能電圧VCU
と比較して誤差電圧を出力する。演算増幅器OP2の出
力は電圧比較器COP14の負入力に接続しており、電
圧比較器COP14の正入力には高周波の鋸歯状波RS
V1を入力している。充電電圧が充電可能電圧VCUよ
り高い場合は演算増幅器OP2の出力電圧は高くなり、
鋸歯状波RSV1と比較するので、電圧比較器COP1
4の出力はオンの期間が短い方形波となり、充電用半導
体素子Q2のオンの期間を短くして電圧が上昇しないよ
うに制御する。また、演算増幅器OP2の正入力には電流
検出回路CDCからも抵抗R12を介して入力されてい
る。ここで、演算増幅器OP2の入力抵抗R12は電圧
制御用のR11より小さくして電流制御の増幅率を高く
しておく。このようにすると電流制御の方が支配的にな
り、電流制御が優先される。充電電流値が電流検出回路
CDC内蔵の充電基準値より高くなると演算増幅器OP
2の出力が増加し、電圧比較器COP14の出力はオン
の期間が短い方形波となり、充電用半導体素子Q2のオ
ンの期間を短くして電流が上昇しないように制御する。
【0021】次に放電用の電圧制御,電流制御について
説明する。コンデンサC1の端子電圧が低下すると電池
群BAからの放電にはいる。コンデンサC1の端子電圧
を演算増幅器OP3の正入力に入力し、負入力に接続し
た基準電圧SV3と比較して誤差電圧を出力する。演算
増幅器OP3の出力は電圧比懐器COP15の負入力に
接続しており、電圧比較器COP15の正入力には高周
波の鋸歯状波RSV2を入力している。放電電圧が基準
電圧SV3より高い場合は演算増幅器OP3の出力電圧
は高くなり、鋸歯状波RSV2と比較するので、電圧比
較器COP15の出力はオンの期間が発い方形波とな
り、充電用半導体素子Q3のオンの期間を短くしてコン
デンサC1の端子電圧が上昇しないように制御する。ま
た、演算増幅器OP3の正入力には電流検出回路CDC
からも抵抗R15を介して入力されている。ここで、演
算増幅器OP3の入力抵抗R15は電圧制御用のR14
より小さくして電流制御の増幅率を高くしておく。この
ようにすると電流制御の方が支配的になり、電流制御が
優先される。放電電流値が電流検出回路CDC内蔵の充
電基準値より高くなると演算増幅器OP3の出力が増加
し、電圧比較器COP15の出力はオンの期間が短い方形波
となり、充電用半導体素子Q3のオンの期間を短くして
電流が上昇しないように制御する。
説明する。コンデンサC1の端子電圧が低下すると電池
群BAからの放電にはいる。コンデンサC1の端子電圧
を演算増幅器OP3の正入力に入力し、負入力に接続し
た基準電圧SV3と比較して誤差電圧を出力する。演算
増幅器OP3の出力は電圧比懐器COP15の負入力に
接続しており、電圧比較器COP15の正入力には高周
波の鋸歯状波RSV2を入力している。放電電圧が基準
電圧SV3より高い場合は演算増幅器OP3の出力電圧
は高くなり、鋸歯状波RSV2と比較するので、電圧比
較器COP15の出力はオンの期間が発い方形波とな
り、充電用半導体素子Q3のオンの期間を短くしてコン
デンサC1の端子電圧が上昇しないように制御する。ま
た、演算増幅器OP3の正入力には電流検出回路CDC
からも抵抗R15を介して入力されている。ここで、演
算増幅器OP3の入力抵抗R15は電圧制御用のR14
より小さくして電流制御の増幅率を高くしておく。この
ようにすると電流制御の方が支配的になり、電流制御が
優先される。放電電流値が電流検出回路CDC内蔵の充
電基準値より高くなると演算増幅器OP3の出力が増加
し、電圧比較器COP15の出力はオンの期間が短い方形波
となり、充電用半導体素子Q3のオンの期間を短くして
電流が上昇しないように制御する。
【0022】図4は本発明の他の実施例の構成図を示
す。ここではエアコン部は省略しており、ダイオードD
1,コンデンサC1,モータ駆動部MOCは図1と同じ
エアコンの構成部品である。充電用半導体素子Q2,放
電用半導体素子Q3は図1と同じ構成部品である。これ
は制御にマイコンを用いた例である。1MCはワンチッ
プのマイコンであり、マルチプレクサMPとA/Dコン
バータ(アナログ/ディジタル コンバータ)及びマイ
コンMCを内蔵しており、その間をバスBU1〜BU3
で接続している。各電池セルBA1〜BA6は直列接続
されており、各接続点はマルチプレクサMPに入力され
ており、コンデンサC1の端子電圧もマルチプレクサM
Pに入力されている。マイコンの出力は充電用半導体素
子Q2,放電用半導体素子Q3のゲートに接続してい
る。このような構成であり、この動作を図5のフローチ
ャートで説明すると、始めに保護ルーチンに入り、保護
関係の処理を行う。その後充電指令があるかどうか判定
し、もし無ければ放電の指令があるかどうか鑑定する。
これも無ければ始めに戻ってこれを繰り返す。充電の指
令があればデューティルーチン2に入り、充電の処理を
行って始めに戻る。又、放電の指令があればデューティ
ルーチン3に入り、放電の処理を行って始めに戻る。
す。ここではエアコン部は省略しており、ダイオードD
1,コンデンサC1,モータ駆動部MOCは図1と同じ
エアコンの構成部品である。充電用半導体素子Q2,放
電用半導体素子Q3は図1と同じ構成部品である。これ
は制御にマイコンを用いた例である。1MCはワンチッ
プのマイコンであり、マルチプレクサMPとA/Dコン
バータ(アナログ/ディジタル コンバータ)及びマイ
コンMCを内蔵しており、その間をバスBU1〜BU3
で接続している。各電池セルBA1〜BA6は直列接続
されており、各接続点はマルチプレクサMPに入力され
ており、コンデンサC1の端子電圧もマルチプレクサM
Pに入力されている。マイコンの出力は充電用半導体素
子Q2,放電用半導体素子Q3のゲートに接続してい
る。このような構成であり、この動作を図5のフローチ
ャートで説明すると、始めに保護ルーチンに入り、保護
関係の処理を行う。その後充電指令があるかどうか判定
し、もし無ければ放電の指令があるかどうか鑑定する。
これも無ければ始めに戻ってこれを繰り返す。充電の指
令があればデューティルーチン2に入り、充電の処理を
行って始めに戻る。又、放電の指令があればデューティ
ルーチン3に入り、放電の処理を行って始めに戻る。
【0023】次に保護ルーチンについて図6のフローチ
ャートにより説明する。まずマルチプレクサMPを切り
替えながら各電池セルの電圧をA/DコンバータA/D
で測定する。その電圧が最大許容電圧と最小許容電圧の
間にあるかどうか判定し、その間にあれば異常無しとし
てこのルーチンから抜ける。もし電圧が最大許容電圧と
最小許容電圧の間に無く、異常であれば充放電を停止さ
せる。
ャートにより説明する。まずマルチプレクサMPを切り
替えながら各電池セルの電圧をA/DコンバータA/D
で測定する。その電圧が最大許容電圧と最小許容電圧の
間にあるかどうか判定し、その間にあれば異常無しとし
てこのルーチンから抜ける。もし電圧が最大許容電圧と
最小許容電圧の間に無く、異常であれば充放電を停止さ
せる。
【0024】次にデューティルーチン2とデューティル
ーチン3について図7,図8のフローチャートを用いて
説明する。まず図7のデューティルーチン2では、図4
のモータ駆動部MOCで負荷電流iLを検出してコンバ
ータ電流容量より、充電基準電流ICSを設定する。次
に電流電池群BAの電圧をマルチプレクサMPを切り替
えてA/DコンバータA/Dで測定し、その電圧が充電
可能電圧VCUより低いかどうか判定し、低ければ次に
充電電流が充電基準電流ICSより高いかどうか判定
し、その電流が高い場合は充電基準電流ICSとの差に
より、出力のオン,オフのデューティを演算し、デュー
ティを減少して、充電用半導体素子Q2のゲートに減少
したデューティを出力する。この結果、充電電流が低下
し目標値の充電基準電流ICSに近づく。又充電電流が
充電基準電流ICSより高くなければ次に充電基準電流
ICSより低いかどうか判断し、低くなければそのまま
通過し、低ければデューティを増加して、充電用半導体
素子Q2のゲートに増加したデューティを出力する。ま
た、電圧が充電可能電圧VCUより低くなければ次に電
圧が充電可能電圧VCUより高いかどうか判定し、高く
なければそのまま通過し、その電圧が高い場合は充電可
能電圧VCUとの差により、出力のオン,オフのデュー
ティを演算し、デューティを減少して、充電用半導体素
子のQ2のゲートに減少したデューティを出力する。こ
の結果、充電電圧が低下し目標値の充電可能電圧VCU
に近づく。
ーチン3について図7,図8のフローチャートを用いて
説明する。まず図7のデューティルーチン2では、図4
のモータ駆動部MOCで負荷電流iLを検出してコンバ
ータ電流容量より、充電基準電流ICSを設定する。次
に電流電池群BAの電圧をマルチプレクサMPを切り替
えてA/DコンバータA/Dで測定し、その電圧が充電
可能電圧VCUより低いかどうか判定し、低ければ次に
充電電流が充電基準電流ICSより高いかどうか判定
し、その電流が高い場合は充電基準電流ICSとの差に
より、出力のオン,オフのデューティを演算し、デュー
ティを減少して、充電用半導体素子Q2のゲートに減少
したデューティを出力する。この結果、充電電流が低下
し目標値の充電基準電流ICSに近づく。又充電電流が
充電基準電流ICSより高くなければ次に充電基準電流
ICSより低いかどうか判断し、低くなければそのまま
通過し、低ければデューティを増加して、充電用半導体
素子Q2のゲートに増加したデューティを出力する。ま
た、電圧が充電可能電圧VCUより低くなければ次に電
圧が充電可能電圧VCUより高いかどうか判定し、高く
なければそのまま通過し、その電圧が高い場合は充電可
能電圧VCUとの差により、出力のオン,オフのデュー
ティを演算し、デューティを減少して、充電用半導体素
子のQ2のゲートに減少したデューティを出力する。こ
の結果、充電電圧が低下し目標値の充電可能電圧VCU
に近づく。
【0025】デューティルーチン3では電池の充電電流
を検出して、その電流が放電許容電流IDMより小さい
かどうか判定し、小さくなければデューティを大幅に減
少して、充電用半導体素子Q3のゲートに大幅に減少し
たデューティを出力して放電電流を放電許容電流IDM
以下になるようにする。小さければ次にコンデンサC1
の端子電圧をマルチプレクサMPを切り替えてA/Dコ
ンバータA/Dで測定し、その電圧が基準電圧SV3よ
り高いかどうか判定し、高い場合は基準電圧SV3との
差により、出力のオン,オフのデューティを演算してデ
ューティを絞り、放電用半導体素子Q3のゲートに絞っ
たデューティを出力する。この結果、コンデンサC1の
端子電圧が低下し目標値の基準電圧SV3に近づく。高
くなければ次に基準電圧SV3より低いかどうか判定し
て低くなければそのまま通過する。もし、その電圧が基
準電圧SV3より低い場合は放電基準電圧SV3との差
により、出力のオン,オフのデューティを演算してデュ
ーティを増加し、充電用半導体素子Q3のゲートに増加
したデューティを出力する。この結果、コンデンサC1
の端子電圧が上昇し目標値の基準電圧SV3に近づく。
を検出して、その電流が放電許容電流IDMより小さい
かどうか判定し、小さくなければデューティを大幅に減
少して、充電用半導体素子Q3のゲートに大幅に減少し
たデューティを出力して放電電流を放電許容電流IDM
以下になるようにする。小さければ次にコンデンサC1
の端子電圧をマルチプレクサMPを切り替えてA/Dコ
ンバータA/Dで測定し、その電圧が基準電圧SV3よ
り高いかどうか判定し、高い場合は基準電圧SV3との
差により、出力のオン,オフのデューティを演算してデ
ューティを絞り、放電用半導体素子Q3のゲートに絞っ
たデューティを出力する。この結果、コンデンサC1の
端子電圧が低下し目標値の基準電圧SV3に近づく。高
くなければ次に基準電圧SV3より低いかどうか判定し
て低くなければそのまま通過する。もし、その電圧が基
準電圧SV3より低い場合は放電基準電圧SV3との差
により、出力のオン,オフのデューティを演算してデュ
ーティを増加し、充電用半導体素子Q3のゲートに増加
したデューティを出力する。この結果、コンデンサC1
の端子電圧が上昇し目標値の基準電圧SV3に近づく。
【0026】図9は本発明の他の実施例を示す電力貯蔵
システムである。図1と同じ記号は同一の構成要号を示
し、同一の動作を行う。図1と異なるのは二次電池シス
テムに昇降圧チョッパーを内蔵したことである。このた
め、構成はエアコンに近い方に充電制御回路CHCと充
電用半導体素子Q2及びダイオードD2を配置し、電池
群BAを逆極性に接続して放電制御回路DCCと放電用
半導体素子Q3及びダイオードD3を介して、コイルL
2を接続している。このような構成にすると商用電源A
Cは整流平滑して得られるコンデンサC1の端子電圧と
電池群BAの電圧が異なっていてもシステムを構成でき
る。特にリチュウムイオン電池は直列数が多いと制御が
難しいので、直列数を少なくしてこのような構成にする
とシステムが簡単になる。充電の場合は充電用半導体素
子Q2をオンして商用電源AC側からコイルL2に電流
を流し、エネルギーを蓄える。次に充電用半導体素子Q
2をオフするとコイルL2に蓄えられたエネルギーが電
池群BAとダイオードD3を通して電池に充電する。こ
のときの電圧は充電用半導体素子Q2のオン,オフのデ
ューティによって決まり、デューティが50%以下では
降圧となり以上では昇圧となる。したがって、電池電圧
を低くする場合は50%以下で使用する。又放電の時は
放電用半導体素子Q3をオンして電池群BA側からコイ
ルL2に電流を流し、コイルL2にエネルギーを蓄え
る。次に放電用半導体素子Q3をオフするとコイルL2
に蓄えられたエネルギーがコンデンサC1とダイオード
D2を通してコンデンサC1に充電する。このときの電
圧は放電用半導体素子Q3のオン,オフのデューティに
よって決まるので、電池電圧を低くする場合は50%以
上で使用する。
システムである。図1と同じ記号は同一の構成要号を示
し、同一の動作を行う。図1と異なるのは二次電池シス
テムに昇降圧チョッパーを内蔵したことである。このた
め、構成はエアコンに近い方に充電制御回路CHCと充
電用半導体素子Q2及びダイオードD2を配置し、電池
群BAを逆極性に接続して放電制御回路DCCと放電用
半導体素子Q3及びダイオードD3を介して、コイルL
2を接続している。このような構成にすると商用電源A
Cは整流平滑して得られるコンデンサC1の端子電圧と
電池群BAの電圧が異なっていてもシステムを構成でき
る。特にリチュウムイオン電池は直列数が多いと制御が
難しいので、直列数を少なくしてこのような構成にする
とシステムが簡単になる。充電の場合は充電用半導体素
子Q2をオンして商用電源AC側からコイルL2に電流
を流し、エネルギーを蓄える。次に充電用半導体素子Q
2をオフするとコイルL2に蓄えられたエネルギーが電
池群BAとダイオードD3を通して電池に充電する。こ
のときの電圧は充電用半導体素子Q2のオン,オフのデ
ューティによって決まり、デューティが50%以下では
降圧となり以上では昇圧となる。したがって、電池電圧
を低くする場合は50%以下で使用する。又放電の時は
放電用半導体素子Q3をオンして電池群BA側からコイ
ルL2に電流を流し、コイルL2にエネルギーを蓄え
る。次に放電用半導体素子Q3をオフするとコイルL2
に蓄えられたエネルギーがコンデンサC1とダイオード
D2を通してコンデンサC1に充電する。このときの電
圧は放電用半導体素子Q3のオン,オフのデューティに
よって決まるので、電池電圧を低くする場合は50%以
上で使用する。
【0027】図10は本発明のその他の実施例を示す電
力貯蔵システムである。図1と同じ記号は同一の構成要
素を示し、同一の動作を行う。図1と異なるのは二次電
池システムに昇圧チョッパーを内蔵したことである。こ
の例は電池群BAの電圧を商用電源ACを整流平滑して
得られるコンデンサC1の端子電圧より低くして使用す
る場合の例である。充電の制御は図1と同じであるが、
放電時に電池電圧が低いので、コイルL2と昇圧用半導
体素子Q4で電池電圧を昇圧する。昇圧用半導体素子Q
4をオンするとコイルL2で電池群BAを短絡するの
で、コイルL2に電流が流れ、コイルL2にエネルギー
を蓄える。次に昇圧用半導体素子Q4をオフするとコイ
ルL2に蓄えられたエネルギーと電池群BAの電圧を加
え合わせた電圧でコンデンサC1を充電する。このため
電圧は電池群BAの電圧以上になり、その大きさは昇圧
用半導体素子Q4のオン,オフのデューティによって決
まる。
力貯蔵システムである。図1と同じ記号は同一の構成要
素を示し、同一の動作を行う。図1と異なるのは二次電
池システムに昇圧チョッパーを内蔵したことである。こ
の例は電池群BAの電圧を商用電源ACを整流平滑して
得られるコンデンサC1の端子電圧より低くして使用す
る場合の例である。充電の制御は図1と同じであるが、
放電時に電池電圧が低いので、コイルL2と昇圧用半導
体素子Q4で電池電圧を昇圧する。昇圧用半導体素子Q
4をオンするとコイルL2で電池群BAを短絡するの
で、コイルL2に電流が流れ、コイルL2にエネルギー
を蓄える。次に昇圧用半導体素子Q4をオフするとコイ
ルL2に蓄えられたエネルギーと電池群BAの電圧を加
え合わせた電圧でコンデンサC1を充電する。このため
電圧は電池群BAの電圧以上になり、その大きさは昇圧
用半導体素子Q4のオン,オフのデューティによって決
まる。
【0028】図11は本発明のその他の実施例を示す電
力貯蔵システムである。図1と同じ記号は同一の構成要
素を示し、同一の動作を行う。図1と異なるのは二次電
池システムにトランスTRを内蔵したことである。この
ような構成では、電池群BAの電圧と商用電源ACを整
流平滑して得られるコンデンサC1の端子電圧が異なっ
た場合でも電力貯蔵エアコンシステムを構成できる。充
電の場合は充電用半導体素子Q2をオン,オフして商用
電源AC側からトランスTRの一次側コイルに電流を流
し、二次側コイルとの巻数比により二次側コイルに電圧
が得られ、ダイオードD3を通して電池群を充電する。
この場合トランスTRには直流電圧のオン,オフが加え
られるのでトランスが飽和しないようにデューティを5
0%以下で使用する。又放電時は放電用半導体素子Q3
をオン,オフして電池群からトランスTRの二次側コイ
ルに電流を流し、一次側コイルとの巻数比により一次側
コイルに電圧が得られ、ダイオードD2を通してコンデ
ンサC1を充電する。
力貯蔵システムである。図1と同じ記号は同一の構成要
素を示し、同一の動作を行う。図1と異なるのは二次電
池システムにトランスTRを内蔵したことである。この
ような構成では、電池群BAの電圧と商用電源ACを整
流平滑して得られるコンデンサC1の端子電圧が異なっ
た場合でも電力貯蔵エアコンシステムを構成できる。充
電の場合は充電用半導体素子Q2をオン,オフして商用
電源AC側からトランスTRの一次側コイルに電流を流
し、二次側コイルとの巻数比により二次側コイルに電圧
が得られ、ダイオードD3を通して電池群を充電する。
この場合トランスTRには直流電圧のオン,オフが加え
られるのでトランスが飽和しないようにデューティを5
0%以下で使用する。又放電時は放電用半導体素子Q3
をオン,オフして電池群からトランスTRの二次側コイ
ルに電流を流し、一次側コイルとの巻数比により一次側
コイルに電圧が得られ、ダイオードD2を通してコンデ
ンサC1を充電する。
【0029】図12は本発明のその他の実施例を示す電
力貯蔵システムの配置図である。Hは家を示す。この例
ではエアコンの屋内機IFと屋外機OFがあり、二次電
池システムBSYは屋外機OFに一体に配置した。この
配置は屋内が狭くならずに済むことと屋外機OFに二次
電池システムBSYが内蔵されるので乱雑にならずにす
っきりすることである。
力貯蔵システムの配置図である。Hは家を示す。この例
ではエアコンの屋内機IFと屋外機OFがあり、二次電
池システムBSYは屋外機OFに一体に配置した。この
配置は屋内が狭くならずに済むことと屋外機OFに二次
電池システムBSYが内蔵されるので乱雑にならずにす
っきりすることである。
【0030】図13は本発明のその他の実施例を示す電
力貯蔵システムの接続配置図である。図12の二次電池
システムBSYを一体化した屋外機OFの接続の例であ
る。二次電池システムBSYと屋外機OFの電気部の接
続を表しており、屋外機OFにジャックJKを付け、二
次電池システムBSYにプラグPNを付けてワンタッチ
で電気接続ができるようにした。これにより、二次電池
システムBSYの取り外しが簡単になる。
力貯蔵システムの接続配置図である。図12の二次電池
システムBSYを一体化した屋外機OFの接続の例であ
る。二次電池システムBSYと屋外機OFの電気部の接
続を表しており、屋外機OFにジャックJKを付け、二
次電池システムBSYにプラグPNを付けてワンタッチ
で電気接続ができるようにした。これにより、二次電池
システムBSYの取り外しが簡単になる。
【0031】図14は本発明のその他の実施例を示す電
力貯蔵システムの配置図である。この例ではエアコンの
屋内機IFと屋外機OFがあり、二次電池システムBS
Yは温度の変動が少ない屋内に配置した。二次電池シス
テムBSYは温度によって性能が大きく影響するので、
温度変化の少ない屋内に配置することで、電池性能の劣
化を防止できると共に電池寿命を長くできる。
力貯蔵システムの配置図である。この例ではエアコンの
屋内機IFと屋外機OFがあり、二次電池システムBS
Yは温度の変動が少ない屋内に配置した。二次電池シス
テムBSYは温度によって性能が大きく影響するので、
温度変化の少ない屋内に配置することで、電池性能の劣
化を防止できると共に電池寿命を長くできる。
【0032】図15はその他の実施例を示す電池システ
ムと電力貯蔵システムの接続図である。図12の二次電
池システムBSYを一体化した屋外機OFの接続の例で
ある。二次電池システムBSYと屋外機OFの電気部の
接続を表しており、エアコンの屋外機OFに電池用端子
TMBを付け、二次電池システムBSYにエアコン用端
子TMAを付けてリード線LEEで電気接続ができるよ
うにした。これにより、二次電池システムBSYの取り
外しが簡単にできる。
ムと電力貯蔵システムの接続図である。図12の二次電
池システムBSYを一体化した屋外機OFの接続の例で
ある。二次電池システムBSYと屋外機OFの電気部の
接続を表しており、エアコンの屋外機OFに電池用端子
TMBを付け、二次電池システムBSYにエアコン用端
子TMAを付けてリード線LEEで電気接続ができるよ
うにした。これにより、二次電池システムBSYの取り
外しが簡単にできる。
【0033】
【発明の効果】以上のように、本発明に依れば電池の直
流電圧をそのままエアコンの直流電圧として利用するの
で、効率が高くロスが少なくて、経済的である。
流電圧をそのままエアコンの直流電圧として利用するの
で、効率が高くロスが少なくて、経済的である。
【0034】更に構成が簡単で小型,安価であり、電力
ピークのカットが簡単にできるエアコンシステムを実現
できる。
ピークのカットが簡単にできるエアコンシステムを実現
できる。
【0035】また、本発明の電力貯蔵エアコンシステム
は従来のエアコンを用いた簡単に構成することができ
る。
は従来のエアコンを用いた簡単に構成することができ
る。
【図1】本発明の一実施例を示す電力貯蔵システムであ
る。
る。
【図2】本発明の実施例の二次電池システムのブロック
構成である。
構成である。
【図3】本発明の実施例の二次電池システムの回路図で
ある。
ある。
【図4】本発明の他の実施例の構成図を示す。
【図5】本発明の他の実施例のフローチャートである。
【図6】本発明の他の実施例の保護部のフローチャート
である。
である。
【図7】本発明の実施例の充電のフローチャートであ
る。
る。
【図8】本発明の他の実施例の放電のフローチャートで
ある。
ある。
【図9】本発明の他の実施例を示す電力貯蔵システムで
ある。
ある。
【図10】実施例を示す電力貯蔵システムである。
【図11】本発明のその他の実施例を示す電力貯蔵シス
テムである。
テムである。
【図12】本発明のその他の実施例を示す電力貯蔵シス
テムの配置図である。
テムの配置図である。
【図13】本発明の他の実施例を示す電力貯蔵システム
の接続配置図である。
の接続配置図である。
【図14】本発明のその他の実施例を示す電力貯蔵シス
テムの配置図である。
テムの配置図である。
【図15】本発明のその他の実施例を示す電池システム
と電力貯蔵システムの接続図である。
と電力貯蔵システムの接続図である。
AC…商用電源、SW1…スイッチ、BD…整流用のダ
イオードブリッジ、L1…コイル、Q1…スイッチ素
子、C1…コンデンサ、D1…ダイオード、RKC…制
御回路、MOC…モータ駆動部、MCC…モータ駆動回
路、M…モータ、CMP…コンプレッサ、BA…電池
群、Q2…充電用半導体素子、D2,D3…ダイオー
ド、Q3…放電用半導体素子、CHC…充電制御回路、
DCC…放電制御回路。
イオードブリッジ、L1…コイル、Q1…スイッチ素
子、C1…コンデンサ、D1…ダイオード、RKC…制
御回路、MOC…モータ駆動部、MCC…モータ駆動回
路、M…モータ、CMP…コンプレッサ、BA…電池
群、Q2…充電用半導体素子、D2,D3…ダイオー
ド、Q3…放電用半導体素子、CHC…充電制御回路、
DCC…放電制御回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H02M 7/06 H02M 7/06 G (72)発明者 本棒 英利 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 荒川 展昭 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栃木本部内
Claims (13)
- 【請求項1】交流を直流に変換する手段とこの直流によ
ってモータを駆動する手段を持つエアコンにおいて、充
放電可能な二次電池システムを備え、前記エアコンの交
流を直流に変換する手段と前記直流によってモータを駆
動する手段の接続点に前記二次電池システムを接続した
ことを特徴とする電力貯蔵エアコンシステム。 - 【請求項2】請求の範囲第1項において、前記二次電池
システムと前記エアコンの交流を直流に変換する手段の
間にDC/DCコンバータを介して接続したことを特徴
とする電力貯蔵エアコンシステム。 - 【請求項3】請求の範囲第1項において、前記二次電池
システムは電池に直列に昇圧コイルを接続した後に半導
体で短絡するようにスイッチングを行って昇圧すること
を特徴とする電力貯蔵エアコンシステム。 - 【請求項4】請求の範囲第3項において、前記二次電池
システムは電池に直列に昇圧コイルを接続した後に半導
体で短絡する構成を介して充放電制御半導体素子を接続
したことを特徴とする電力貯蔵エアコンシステム。 - 【請求項5】請求の範囲第1項において、前記二次電池
システムは電池に直列に放電制御半導体素子と昇降圧コ
イルを接続し、昇降圧コイルと前記エアコンの交流を直
流に変換する手段の間に充電制御半導体素子を接続した
ことを特徴とする電力貯蔵エアコンシステム。 - 【請求項6】請求の範囲第1項において、前記二次電池
システムは電池に直列に放電制御半導体素子を介して昇
降圧コイルに接続し、前記エアコンの交流を直流に変換
する手段は充電制御半導体素子を介して昇降圧コイルに
接続したことを特徴とする電力貯蔵エアコンシステム。 - 【請求項7】請求の範囲第1項において、前記二次電池
システムは電池に直列に放電制御半導体素子とトランス
の第二コイルを接続し、トランスの第一コイルと前記エ
アコンの交流を直流に変換する手段の間に充電制御半導
体素子を接続したことを特徴とする電力貯蔵エアコンシ
ステム。 - 【請求項8】請求の範囲第1項において、前記二次電池
システムの電池は直列に放電制御半導体素子を介してト
ランスの第二コイルに接続し、前記エアコンの交流を直
流に変換する手段は充電制御半導体素子を介してトラン
スの第一コイルに接続したことを特徴とする電力貯蔵エ
アコンシステム。 - 【請求項9】請求の範囲第1項において、電池を充電す
るときはエアコンの電流を検出し、この電流とコンバー
タ部の電流容量の差以下の充電電流に制御したことを特
徴とする電力貯蔵エアコンシステム。 - 【請求項10】充放電可能な二次電池システムを、交流
を直流に変換する手段及び直流によってモータを駆動す
る手段を有するエアコンの直流側に接続し、前記二次電
池システムの充電時は、前記エアコンの交流を直流に変
換する手段から電流を前記二次電池システムに流し、前
記二次電池システムの放電時は、前記二次電池システム
から前記直流によってモータを駆動する手段におけるモ
ータ駆動部に電流を流すよう構成したことを特徴とする
電力貯蔵エアコンシステム。 - 【請求項11】充放電可能な二次電池システムを備えた
電力貯蔵エアコンシステムであって、前記二次電池シス
テムの充電時は、交流を直流に変換する手段と直流によ
ってモータを駆動する手段を有するエアコンの直流部か
ら充電電流を得るようにし、前記二次電池システムの放
電時は、前記二次電池システムの電圧をエアコンの直流
電圧に合わせる昇圧手段から前記直流によってモータを
駆動する手段に電流を流すよう構成したことを特徴とす
る電力貯蔵エアコンシステム。 - 【請求項12】請求の範囲第1項,第10項または第1
1項において、前記二次電池システムの電池はリチュウ
ムイオン電池としたことを特徴とする電力貯蔵エアコン
システム。 - 【請求項13】請求の範囲第1項,第10項または第1
1項において、前記二次電池システムをエアコンの屋外
機内に設置したことを特徴とする電力貯蔵エアコンシス
テム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9225988A JPH10117448A (ja) | 1996-08-22 | 1997-08-22 | 電力貯蔵エアコンシステム |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8-220989 | 1996-08-22 | ||
JP22098996 | 1996-08-22 | ||
JP9225988A JPH10117448A (ja) | 1996-08-22 | 1997-08-22 | 電力貯蔵エアコンシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10117448A true JPH10117448A (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=26524011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9225988A Pending JPH10117448A (ja) | 1996-08-22 | 1997-08-22 | 電力貯蔵エアコンシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10117448A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003070239A (ja) * | 2001-08-24 | 2003-03-07 | Toshiba Corp | 電源装置 |
JP2003111203A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Denso Corp | 車両用回転電機駆動装置 |
JP2005214299A (ja) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Kawaden:Kk | 電動バルブ |
WO2007136345A1 (en) * | 2006-05-24 | 2007-11-29 | Aakerlund John | An energy distributing circuit arrangement, including a dc/dc-converter |
JP2011202930A (ja) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Toshiba Carrier Corp | 空気調和機 |
-
1997
- 1997-08-22 JP JP9225988A patent/JPH10117448A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003070239A (ja) * | 2001-08-24 | 2003-03-07 | Toshiba Corp | 電源装置 |
JP2003111203A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Denso Corp | 車両用回転電機駆動装置 |
JP4591741B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2010-12-01 | 株式会社デンソー | 車両用回転電機駆動装置 |
JP2005214299A (ja) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Kawaden:Kk | 電動バルブ |
JP4593936B2 (ja) * | 2004-01-29 | 2010-12-08 | 株式会社カワデン | 電動バルブ |
WO2007136345A1 (en) * | 2006-05-24 | 2007-11-29 | Aakerlund John | An energy distributing circuit arrangement, including a dc/dc-converter |
US8213202B2 (en) | 2006-05-24 | 2012-07-03 | John Akerlund | Energy distributing circuit arrangement, including a DC/DC-converter |
JP2011202930A (ja) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Toshiba Carrier Corp | 空気調和機 |
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Legal Events
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