專利名稱：系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將太陽能轉(zhuǎn)換成交流電、與工業(yè)交流電系統(tǒng)連網(wǎng)的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)，特別涉及作為可以把與該系統(tǒng)連網(wǎng)的電器的耗電在經(jīng)過規(guī)定的期間的累計(jì)時(shí)抑制在該系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)的發(fā)電電力中的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)。
作為現(xiàn)有的利用太陽能的發(fā)電裝置，有在特開平6-74522號公報(bào)中記載的裝置。
該公報(bào)中記載的裝置是將太陽能電池和空調(diào)機(jī)進(jìn)行組合的裝置，在太陽能電池有效地工作時(shí)，優(yōu)選利用太陽能電池的輸出運(yùn)行空調(diào)機(jī)。
在這樣構(gòu)成的現(xiàn)有的具有太陽能電池的空調(diào)機(jī)中，太陽能電池的發(fā)電效率受氣候和時(shí)間的制約，其不足的功率從工業(yè)電源系統(tǒng)中獲取。相反，在不運(yùn)行空調(diào)機(jī)時(shí)，則不利用太陽能電池的輸出，從而太陽能電池的利用率便降低。
本發(fā)明的目的旨在提供用于對空調(diào)機(jī)等電器消耗的功率有效地利用太陽能電池所剩功率的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)。
本發(fā)明的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)是一種具有將太陽能轉(zhuǎn)換成交流電的電力轉(zhuǎn)換單元、并且上述轉(zhuǎn)換的交流電與工業(yè)交流電源系統(tǒng)連網(wǎng)從而可向系統(tǒng)售電的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)，包括存儲(chǔ)由上述電力轉(zhuǎn)換單元從太陽能轉(zhuǎn)換的交流電的累計(jì)值的存儲(chǔ)單元、從存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)單元中的累計(jì)值中減去從上述系統(tǒng)接收供電的特定電器的耗電值的校正單元和當(dāng)存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)單元中的累計(jì)值小于規(guī)定值時(shí)使上述電器的需求功能有效的需求單元，通過具有這樣的結(jié)構(gòu)，能夠使需求功能起作用，從而可使特定的電器在小于系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)的售電功率的累計(jì)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。
另外，本發(fā)明的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)是一種具有將太陽能轉(zhuǎn)換成交流電的電力轉(zhuǎn)換單元、并且上述轉(zhuǎn)換的交流電與工業(yè)交流電源系統(tǒng)連網(wǎng)從而可向系統(tǒng)售電的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)，包括存儲(chǔ)由上述電力轉(zhuǎn)換單元從太陽能轉(zhuǎn)換的交流電的累計(jì)值的存儲(chǔ)單元、從存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)單元中的累計(jì)值中減去從上述系統(tǒng)接收供電的特定電器的耗電值的校正單元和每當(dāng)存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)單元中的累計(jì)值小于多個(gè)設(shè)定的規(guī)定值時(shí)就向上述電器發(fā)出需求信號的需求單元，通過具有這樣的結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)售電電力累計(jì)值的減少輸出需求信號、調(diào)節(jié)電器的耗電，以使電器在小于系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)的售電電力的累計(jì)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。
另外，本發(fā)明的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)是一種具有將太陽能轉(zhuǎn)換成交流電的電力轉(zhuǎn)換單元、并且上述轉(zhuǎn)換的交流電與工業(yè)交流電源系統(tǒng)連網(wǎng)從而可向系統(tǒng)售電的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)，包括存儲(chǔ)由上述電力轉(zhuǎn)換單元從太陽能轉(zhuǎn)換的交流電的累計(jì)值的存儲(chǔ)單元、從存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)單元中的累計(jì)值中減去從上述系統(tǒng)接收供電的特定空調(diào)機(jī)的耗電值的校正單元和每當(dāng)存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)單元中的累計(jì)值小于多個(gè)設(shè)定的規(guī)定值時(shí)就在大于預(yù)設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)能力的范圍內(nèi)向上述空調(diào)機(jī)發(fā)出使之依次降低運(yùn)轉(zhuǎn)能力的信號的需求單元，通過具有這樣的結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)發(fā)電電力的累計(jì)值的減少輸出需求信號，調(diào)節(jié)空調(diào)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)能力，以使空調(diào)機(jī)在小于系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)的售電電力的累計(jì)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。
另外，本發(fā)明的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)是一種具有將太陽能轉(zhuǎn)換成交流電的電力轉(zhuǎn)換單元、并且上述轉(zhuǎn)換的交流電與工業(yè)交流電源系統(tǒng)連網(wǎng)的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)，包括存儲(chǔ)由上述電力轉(zhuǎn)換單元從太陽能轉(zhuǎn)換的交流電的累計(jì)值的存儲(chǔ)單元、從存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)單元中的累計(jì)值中減去從上述系統(tǒng)接收供電的特定電器的耗電值的校正單元和當(dāng)存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)單元中的累計(jì)值小于規(guī)定值時(shí)就使上述電器的需求功能有效的需求單元，通過具有這樣的結(jié)構(gòu)，能夠使需求功能起作用，以使電器在小于系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)的發(fā)電電力的累計(jì)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。
另外，本發(fā)明的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)是一種具有將太陽能轉(zhuǎn)換成交流電的電力轉(zhuǎn)換單元、并且上述轉(zhuǎn)換的交流電與工業(yè)交流電源系統(tǒng)連網(wǎng)從而可向系統(tǒng)售電的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)，包括存儲(chǔ)由上述電力轉(zhuǎn)換單元從太陽能轉(zhuǎn)換的向交流電系統(tǒng)售電的電力累計(jì)值的存儲(chǔ)單元、從存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)單元的累計(jì)值中減去由上述系統(tǒng)供電的特定電器的耗電值的校正單元和當(dāng)上述存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的累計(jì)值大于0的期間就可使上述電器運(yùn)轉(zhuǎn)的控制單元，能夠使電器在小于系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)的發(fā)電電力時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。
進(jìn)而，本發(fā)明的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)還包括這樣的結(jié)構(gòu)如果每隔規(guī)定的周期上述累計(jì)值大于0，就使上述電器開始進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)開始的操作；通過包括這樣的結(jié)構(gòu)，能夠使電器在小于系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)的發(fā)電電力時(shí)定期地自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖1是表示本發(fā)明的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)和空調(diào)機(jī)的關(guān)系的概略圖2是空調(diào)機(jī)的使用側(cè)機(jī)組的控制電路的框圖；圖3是表示串行電源、串行電路和微機(jī)的關(guān)系的電路圖；圖4是空調(diào)機(jī)的熱源側(cè)機(jī)組4的控制電路圖；圖5是系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)的控制電路圖；圖6是U相系統(tǒng)電壓檢測電路、V相系統(tǒng)電壓檢測電路的電路圖；圖7是系統(tǒng)電壓的零交叉輸入電路的電路圖；圖8是太陽能電池電流檢測電路的電路圖；圖9是太陽能電池電壓檢測電路的電路圖；圖10是表示從單相反相電路輸出的擬正弦波的說明圖；圖11是用于產(chǎn)生擬正弦波波形的流程圖；圖12是表示擬正弦波的兩個(gè)周期的波形的說明圖；圖13是表示用于進(jìn)行電流波形的校正的操作的流程圖；圖14是表示太陽能電池的發(fā)電電力的累計(jì)值的變化和需求關(guān)系的說明圖；圖15是用于進(jìn)行需求控制的流程圖；圖16是表示其他實(shí)施例的流程圖；圖17是表示本發(fā)明的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)和其他電器的關(guān)系的概略圖；圖18是表示適配器和系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)的主要操作的流程圖。
下面根據(jù)


本發(fā)明的實(shí)施方案。
圖1是表示本發(fā)明的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)(由太陽能電池和系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)構(gòu)成)和空調(diào)機(jī)(由使用側(cè)機(jī)組和熱源側(cè)機(jī)組構(gòu)成)的關(guān)系的概略圖。
在該圖中，1是太陽能電池，系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)2把從該太陽能電池1所得的太陽能轉(zhuǎn)換成規(guī)定的交流電(單相3線式200V)后與工業(yè)電源系統(tǒng)連網(wǎng)。
3是使用側(cè)機(jī)組，設(shè)置在空調(diào)室內(nèi)側(cè)，與熱源側(cè)機(jī)組4一起構(gòu)成分離式空調(diào)機(jī)。從使用側(cè)機(jī)組3向熱源側(cè)機(jī)組4提供交流電，另外，在使用側(cè)機(jī)組3和熱源側(cè)機(jī)組4之間通過信號線進(jìn)行相互間的控制數(shù)據(jù)的收發(fā)。另外，在該信號線中嵌入系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)2的信號線，結(jié)果構(gòu)成了可在系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)2、使用側(cè)機(jī)組3、熱源側(cè)機(jī)組4之間相互進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。
購電儀表5和售電儀表6通過引入線與工業(yè)交流電源系統(tǒng)(例如安裝在電線桿上的變壓器)串聯(lián)連接，購電儀表5示出了用戶從系統(tǒng)所購的電量，售電儀表6示出了用戶向系統(tǒng)側(cè)出售的電量。
家用配電盤依次與購電儀表5、售電儀表6串聯(lián)連接，向用戶住宅內(nèi)的各個(gè)電器配電。并且，該家用配電盤把單相3線制200V的交流電轉(zhuǎn)換成單相100V的交流電。
系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)2的輸出輸出到家用配電盤(實(shí)質(zhì)上是購電儀表5和家用配電盤7之間)，通過售電儀表6、購電儀表5將住宅中未使用的剩余發(fā)電電力供給系統(tǒng)。另外，通過使從系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)輸出的交流電的電壓比系統(tǒng)電壓還高便可向系統(tǒng)購電。
圖2是使用側(cè)機(jī)組3的控制電路的框圖。在該圖中，11是插頭，與家用配電盤7相連，接受單相100V的交流電的供給。
13a是連接器，可以從使用側(cè)機(jī)組3向熱源側(cè)機(jī)組4供給交流電以及收發(fā)系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)2、使用側(cè)機(jī)組3、熱源側(cè)機(jī)組4間的控制數(shù)據(jù)。亦即，連接器13a、連接器13b(搭載在熱源側(cè)機(jī)組上)都是在相同端子序號之間連接的連接器。連接成使連接器13c(從系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)伸出)的端子(2)、端子(3)插入到連接器13a、連接器13b的端子(3)之間。
14是電力繼電器15的常開接片，通過閉合該接片14，在連接器13a的端子(1)和端子(2)之間輸出從插頭11所得的交流電。
16是利用微機(jī)17(具有多個(gè)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換輸入端及輸入輸出端等的通用微機(jī)等)的輸出而工作的驅(qū)動(dòng)電路(通用緩沖電路或驅(qū)動(dòng)電路等)，響應(yīng)微機(jī)17的輸出，使電力繼電器15通電。另外，該通電在微機(jī)判定空調(diào)機(jī)在正常地運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行。
18是上下?lián)醢咫姍C(jī)(步進(jìn)電機(jī)等)，使用于改變從使用側(cè)機(jī)組3向室內(nèi)排送的空調(diào)空氣的排送方向的上下?lián)醢宓慕嵌扰c步進(jìn)數(shù)一致而變化。亦即，該步進(jìn)電機(jī)響應(yīng)從微機(jī)17輸出的正向旋轉(zhuǎn)用脈沖/逆向旋轉(zhuǎn)用脈沖，一步步地進(jìn)行正向旋轉(zhuǎn)/逆向旋轉(zhuǎn)，可得到與微機(jī)17存儲(chǔ)的輸出數(shù)對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度(擋板的角度)。
微機(jī)17首先輸出步進(jìn)電機(jī)18達(dá)到初始位置的設(shè)計(jì)角度所需的脈沖數(shù)，將使擋板全開/全閉的擋板的位置作為基準(zhǔn)，設(shè)定以后的擋板角度與脈沖數(shù)的關(guān)系。
把擋板角度設(shè)定為期望的角度時(shí)，微機(jī)17就輸出脈沖，直到擋板角度成為用遙控器操作設(shè)定的角度時(shí)為止。另外，自動(dòng)進(jìn)行設(shè)定時(shí)，微機(jī)17自動(dòng)地使步進(jìn)數(shù)增減，結(jié)果，擋板便擺動(dòng)。并且，在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)和供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，擺動(dòng)的范圍設(shè)定為不同。
19是左右擋板電機(jī)(步進(jìn)電機(jī)等)，使用于改變從使用側(cè)機(jī)組3向室內(nèi)排送的空調(diào)空氣的排送方向的左右擋板的角度與步進(jìn)數(shù)一致而變化。步進(jìn)電機(jī)19的操作與步進(jìn)電機(jī)18的操作相同。
因此，通過控制擋板電機(jī)18和擋板電機(jī)19，能夠上下左右任意地控制從使用側(cè)機(jī)組3排送的空調(diào)空氣的排送方向。
20是電機(jī)電源，21是控制電路電源，22是電流熔斷器，與通過插頭11相連的工業(yè)交流電源串聯(lián)連接。22是溫度熔斷器，在使用側(cè)機(jī)組3內(nèi)的溫度、微機(jī)17等電子部件的氣氛溫度變高時(shí)熔斷，切斷從控制電路電源21向微機(jī)17供給操作用電。
電機(jī)電源20輸出例如直流48V、直流12V的恒定電壓。將直流48V供給驅(qū)動(dòng)電路24，把直流12V輸出到控制電路用電源21，同時(shí)也是電力繼電器15和步進(jìn)電機(jī)18、19的驅(qū)動(dòng)電源。控制電路電源21輸出電子元件用的直流5V是恒定電壓。
驅(qū)動(dòng)電路24驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇電機(jī)25(驅(qū)動(dòng)用于向室內(nèi)排送空調(diào)空氣的風(fēng)扇的無刷直流電機(jī))，通過將六個(gè)開關(guān)元件(功率晶體管、功率場效應(yīng)晶體管(FET)等)連接成三相橋式，使各個(gè)開關(guān)元件通/斷，便可輸出反復(fù)發(fā)生120°通電、60°不通電的三相交流電。
該三相交流電在一個(gè)周期內(nèi)分割成六種通電方式，每60°一種。與轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)60°對應(yīng)地順序切換通電方式，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一圈，就輸出一周期的三相交流。亦即，通過順序切換與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置對應(yīng)的通電方式，轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。
由于該電機(jī)25是直流電機(jī)等，所以，能夠通過改變直流外加電壓來改變該風(fēng)扇電機(jī)25的轉(zhuǎn)數(shù)。若提高外加電壓，則轉(zhuǎn)數(shù)變高，若降低外加電壓，則轉(zhuǎn)數(shù)下降。具體地說，可以斬波從電機(jī)電源20所得的直流48V的電壓來改變外加電壓，也可以用規(guī)定的導(dǎo)通占空比斬波供給風(fēng)扇電機(jī)25的三相交流120°的通電、通過改變該導(dǎo)通占空比來改變實(shí)際外加電壓。此時(shí)，增大導(dǎo)通占空比，外加電壓便增大，減少導(dǎo)通占空比，外加電壓就變小。
另外，轉(zhuǎn)子的位置檢測使用磁檢測元件的輸出來判斷，或根據(jù)由轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的變化來判斷。
微機(jī)17根據(jù)該檢測的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置控制驅(qū)動(dòng)電路24的開關(guān)元件的通斷，以得到上述對應(yīng)的通電方式，同時(shí)，為得到規(guī)定的旋轉(zhuǎn)數(shù)，調(diào)節(jié)外加電壓，以便在風(fēng)扇電機(jī)25上施加所需的電壓。
另外，作為該風(fēng)扇電機(jī)25的控制，有基于室溫和設(shè)定溫度(期望溫度)的差、根據(jù)預(yù)先確定的特定進(jìn)行自動(dòng)地改變轉(zhuǎn)數(shù)的自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)和固定為期望的轉(zhuǎn)數(shù)的手動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)等。
圖3是表示串行電源28、串行電路29和微機(jī)17的關(guān)系的電路圖。在該圖中，還以各連接器13a-13c的連接示出了熱源側(cè)機(jī)組4的串行電路40與微機(jī)41以及系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)2的串行電路70與微機(jī)71的關(guān)系。
串行電源線路28包括通過電流熔斷器22與100V的工業(yè)交流電源相連的輸出直流5V的恒定電壓電路28。該恒定電壓電路28可以使用通用的恒定電壓用IC等來構(gòu)成。
該恒定電壓電路28的輸出通過順方向相連的二極管29、電阻30、信號輸出用光電耦合器31的受光元件、信號接收用的光電耦合器32的發(fā)光元件與連接器13a的端子(3)串聯(lián)連接。另外，連接器13b的端子(2)是電線的一端，與連接器13a的端子(2)相連，共同用作恒定電壓電路28的接地端的輸出。
由于該串行電路27和系統(tǒng)聯(lián)系發(fā)電機(jī)的串行電路70、熱源側(cè)機(jī)組4的串行電路40具有相同的結(jié)構(gòu)，所以，三個(gè)串行電路與恒定電壓電路28串聯(lián)連接。
串行電路28的信號輸出用的光電耦合器31的發(fā)光元件按照微機(jī)17的輸出來通/斷，通常(為接收信號而處于待機(jī)狀態(tài)時(shí))為導(dǎo)通。另外，信號接收用光電耦合器32的受光元件在用輸出用電阻將該通/斷輸出改變成電壓的變化后，輸出到微機(jī)17。通常(不接收信號時(shí))為導(dǎo)通，向微機(jī)17的輸出為高電壓(在本實(shí)施例中為+5V)。
因此，在微機(jī)17輸出信號時(shí)，根據(jù)公共協(xié)議和數(shù)據(jù)格式，使用通/斷信號來使光電耦合器31的發(fā)光元件導(dǎo)通/截止。該通/斷信號轉(zhuǎn)換成恒定電壓電路28的輸出的通/斷，通過各串行電路29、40、70的信號接收用的光電耦合器的受光元件的通/斷傳遞給各微機(jī)。
接收信號時(shí)，全部串行電路的信號接收用光電耦合器接收通過使任一串行電路的信號輸出用光電耦合器通/斷所得的恒定電壓電路28的輸出的通/斷，向各微機(jī)輸出信號，由于在該信號中設(shè)定指定了接收目的地的代碼，所以，將僅與該代碼對應(yīng)的微機(jī)接受的信號判斷為有效，并在該控制中使用。
另外，在串行電路27中設(shè)有吸收噪聲用的電容、光電耦合器保護(hù)用的齊納二極管和電阻。
此外，在圖2中，33是接收電路，接收來自無線電遙控器(使用紅外線信號和電波、聲波等無線信號)的信號(空調(diào)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)/停止信號、風(fēng)扇電機(jī)25的空調(diào)空氣的送風(fēng)量的控制信號、改變送風(fēng)方向的擋板電機(jī)18和19的控制信號、表示設(shè)定溫度的信號、表示檢測的室溫的信號、使需求有效的信號、根據(jù)操作發(fā)送其他信號等的信號)，將該接收信號轉(zhuǎn)換成規(guī)定的串行碼后送給微機(jī)17。微機(jī)17在該串行碼有效時(shí)，根據(jù)該信號進(jìn)行控制。
34是顯示LED單元，配置在接收電路33的受光單元的附近，用于顯示運(yùn)轉(zhuǎn)/停止和定時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)等空調(diào)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
35、36是溫度傳感器，用于檢測構(gòu)成空調(diào)用的制冷循環(huán)的熱交換機(jī)的溫度以及安裝在使用側(cè)機(jī)組3的周圍的室溫。作為這些溫度傳感器，使用負(fù)特性熱敏電阻等；微機(jī)17將與隨溫度變化而改變的電阻值對應(yīng)的電壓進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換(模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換)，用于讀入控制。
37是服務(wù)顯示用LED單元，用于復(fù)原顯示在空調(diào)機(jī)中發(fā)生異常情況時(shí)的異常記錄。
38是開關(guān)單元，有試運(yùn)轉(zhuǎn)/正常運(yùn)轉(zhuǎn)/停止的運(yùn)轉(zhuǎn)方式開關(guān)和異常記錄的顯示用開關(guān)等。
圖4是熱源側(cè)機(jī)組4的控制電路，通過連接器13b的端子(1)、端子(2)所得的單相100V的交流電通過電流熔斷器42、噪聲濾波器43、扼流圈44，通過四個(gè)整流二極管和二個(gè)平滑用電容構(gòu)成的倍壓整流電路45轉(zhuǎn)換成280V的直流電。該直流電通過噪聲濾波器48、平滑電容47、電流熔斷器48供給由六個(gè)開關(guān)元件(功率晶體管、功率FET等功率控制用開關(guān)元件)構(gòu)成的三相反相橋路49。
50是制冷劑壓縮機(jī)，構(gòu)成上述空調(diào)制冷循環(huán)的一部分。該壓縮機(jī)例如在其驅(qū)動(dòng)源中包括三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，另外包括三相直流無刷電動(dòng)機(jī)等。
在使用三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，微機(jī)41將可得到為改善壓縮機(jī)50的運(yùn)轉(zhuǎn)效率而預(yù)先設(shè)定的各頻率的電壓/頻率值的三相擬正弦波供給壓縮機(jī)50。亦即，這樣的擬正弦波是根據(jù)期望頻率的調(diào)制波和載波的大小使三相反相橋路49的六個(gè)開關(guān)元件通/斷而得到的，該通/斷可以通過微機(jī)41在理論上進(jìn)行計(jì)算而得到。另外，供給壓縮機(jī)50的三相交流電的頻率取決于調(diào)制波的頻率。
另外，51是驅(qū)動(dòng)電路，是用于由微機(jī)41的輸出使三相反相橋路49的六個(gè)開關(guān)元件通/斷的功率放大電路。52是開關(guān)電源，從通過噪聲濾波器53、電流熔斷器54所得的直流電輸出執(zhí)行單元51用的電源、微機(jī)41用的電源及其他電器用的恒定電壓電力。能夠使用通用的恒定電壓IC等。
另外，在壓縮機(jī)50的驅(qū)動(dòng)源使用三相直流無刷電動(dòng)機(jī)時(shí)(圖4所示的實(shí)施方案)，位置檢測電路55檢測壓縮機(jī)50的轉(zhuǎn)子的位置，為了得到與該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置相適應(yīng)的通電方式，微機(jī)41設(shè)定三相反相電路49的各個(gè)開關(guān)元件的通/斷的組合。
位置檢測電路55將根據(jù)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而在定子繞組上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的變化是大于還是小于與三相交流的中性點(diǎn)電壓相當(dāng)?shù)碾妷憾兓妮敵龉┙o微機(jī)41。微機(jī)41根據(jù)該位置檢測器55的輸出的變化時(shí)刻，計(jì)算壓縮機(jī)50的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置。
其次，判斷轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置處于將一圈(360°)六等分(分隔成各60°的間隔)的哪個(gè)區(qū)間，為了在壓縮機(jī)50中得到與該區(qū)間對應(yīng)的三相通電方式(例如，各相反復(fù)進(jìn)行120°通電、60°非通電的三相交流通電方式)，使三相反相電路49的各個(gè)開關(guān)元件通/斷。
另外，該壓縮機(jī)50的旋轉(zhuǎn)數(shù)不是120°的連續(xù)通電的旋轉(zhuǎn)數(shù)，而是以規(guī)定的周期斬波、同時(shí)通過改變該斬波的導(dǎo)通占空比來改變實(shí)際施加到定子繞組上的電壓的旋轉(zhuǎn)數(shù)。
56、57、58分別是由負(fù)特性熱敏電阻構(gòu)成的溫度傳感器，把與隨溫度而變化的電阻對應(yīng)的電壓供給微機(jī)41的A/D輸入端。溫度傳感器56檢測室外空氣溫度，溫度傳感器57檢測壓縮機(jī)50的溫度，溫度傳感器58檢測構(gòu)成制冷循環(huán)的熱源側(cè)熱交換器的溫度，微機(jī)41用于控制這些溫度傳感器檢測的溫度。
59是步進(jìn)電機(jī)，具有約500步的旋轉(zhuǎn)步長，能夠?qū)⒁?guī)定的行程控制為500級。通過行程調(diào)節(jié)構(gòu)成制冷循環(huán)的減壓裝置(膨脹閥)的減壓量(膨脹量)。另外，該步進(jìn)電機(jī)59的旋轉(zhuǎn)步進(jìn)按照通過驅(qū)動(dòng)電路60的微機(jī)41的輸出來進(jìn)行。作為該控制，有與壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)對應(yīng)地利用預(yù)定的特性控制步長的方法以及使制冷循環(huán)中的制冷劑的蒸發(fā)溫度或冷凝溫度通常成為恒定那樣地對旋轉(zhuǎn)步長進(jìn)行增減控制的方法等。
61是風(fēng)扇電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)設(shè)在向熱源側(cè)熱交換器送風(fēng)的位置上的螺旋漿式風(fēng)扇。與風(fēng)扇電機(jī)25相同，在該螺旋漿式風(fēng)扇電機(jī)61中也使用了直流無刷電機(jī)。同樣，可以通過驅(qū)動(dòng)電路62由微機(jī)41控制其轉(zhuǎn)數(shù)。
63是制冷劑流路切換閥，切換制冷劑的流向，以便使使用側(cè)熱交換器起蒸發(fā)器作用的制冷方式和使用側(cè)熱交換器起冷凝器作用的采暖方式成為可能?？梢允褂猛ǚQ的四通閥等。
64a、64b是切換切片，由微機(jī)41的各個(gè)輸出通過電力繼電器切換該切換切片。圖4所示的狀態(tài)是電力繼電器未通電的狀態(tài)。
把切換切片64a切換到二極管橋路65a一側(cè)時(shí)，電流從切換切片64a一側(cè)向切換切片64b一側(cè)流動(dòng)，將制冷劑流路切換閥63切換到一側(cè)。相反，把切換切片64b切換到二極管橋路65b一側(cè)時(shí)，電流從切換切片64b一側(cè)向切換切片64a一側(cè)流動(dòng)，將制冷劑流路切換閥63切換到另一側(cè)。由于該制冷劑流路切換閥63包括一旦切換就保持該狀態(tài)的自保持機(jī)構(gòu)，所以，在有必要切換制冷劑流路時(shí)，只要進(jìn)行規(guī)定時(shí)間的向規(guī)定方向的通電即可。另外，以規(guī)定的間隔反復(fù)通電，防止偏離流路的自保持狀態(tài)。
66是電流變壓器，安裝在能夠測量熱源側(cè)機(jī)組4消耗的電流的位置上。在各個(gè)規(guī)定的周期，直接對該電流變壓器輸出的電流波形的瞬時(shí)值進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，取入到微機(jī)41中。微機(jī)41在各個(gè)規(guī)定周期根據(jù)數(shù)值化的值的序列，從電流波形計(jì)算出有效值，在電流控制中使用。
電流控制控制壓縮機(jī)50的旋轉(zhuǎn)數(shù)即空調(diào)機(jī)的制冷能力，以使該熱源側(cè)機(jī)組消耗的電流不超過設(shè)定值。壓縮機(jī)50的轉(zhuǎn)數(shù)根據(jù)在使用側(cè)機(jī)組2中將室溫與設(shè)定溫度的差及其變化作為輸入、由調(diào)整的模糊運(yùn)算所得的當(dāng)前制冷能力的制冷能力的增減值來確定，使室溫達(dá)到設(shè)定溫度。該增減值是從使用側(cè)機(jī)組2通過串行電路40發(fā)送的。
壓縮機(jī)50的旋轉(zhuǎn)數(shù)的設(shè)定除了在當(dāng)前的轉(zhuǎn)數(shù)中加上該增減值外，進(jìn)而還利用校正后的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行更新。微機(jī)41使三相反相電路49的各個(gè)開關(guān)元件通/斷以使壓縮機(jī)50成為該轉(zhuǎn)數(shù)。并且，壓縮機(jī)50在起動(dòng)時(shí)，作為初始值設(shè)定規(guī)定的轉(zhuǎn)數(shù)。
這里，上述校正設(shè)定為隨著耗電接近于設(shè)定值而不進(jìn)行校正的范圍、為不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)數(shù)上升而進(jìn)行校正的范圍和為降低旋轉(zhuǎn)數(shù)而進(jìn)行校正的范圍，以使壓縮機(jī)50的消耗電流即熱源側(cè)機(jī)組的消耗電流不超過設(shè)定值。并且，在該消耗電流超過設(shè)定值時(shí)，就視為空調(diào)機(jī)進(jìn)入異常狀態(tài)，空調(diào)機(jī)停止運(yùn)行，并進(jìn)行異常顯示。
因此，通過改變該設(shè)定值，基本上可以限制空調(diào)機(jī)的消耗電流。在來自使用側(cè)機(jī)組的信號中設(shè)定該設(shè)定值，例如在一般家用空調(diào)機(jī)中，設(shè)定值是20A、17A、15A、10A等的值。
在從遙控器發(fā)送的信號通過使用側(cè)機(jī)組3進(jìn)行發(fā)送、并且需求的功能變得有效時(shí)，可以根據(jù)來自后述系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)2的增減信號，以1A為單位改變該設(shè)定值。
圖5是系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)2的控制電路，微機(jī)71通過串行電路70與微機(jī)17、微機(jī)41進(jìn)行信號的收發(fā)。在該電路中，72是將太陽能變換成電能的太陽能電池，通過保護(hù)用的二極管73將該發(fā)電輸出貯存在電容74中。
75是單相反相電路，四個(gè)開關(guān)元件(IGBT等功率開關(guān)元件)連接成橋路，通過以規(guī)定的方式使各個(gè)開關(guān)元件通/斷，可得到50Hz(或60Hz)的單相100V的擬正弦波。該擬正弦波經(jīng)過由電感76、77、電容78構(gòu)成的低通濾波器，在升壓變壓器79升壓為50Hz的單相200V+α(α為產(chǎn)生向系統(tǒng)的浪涌所需的電壓)的交流電。該交流電通過圖1所示的家用配電盤7提供給系統(tǒng)的電線。
80a、80b是連動(dòng)的常開接片，通過對電力繼電器81通電而閉合。該電力繼電器81通過驅(qū)動(dòng)電路(功率放大電路)82由微機(jī)71(英特爾公司制U83C196MH)控制通電/非通電，微機(jī)71在判定太陽能電池72不發(fā)電時(shí)或檢測到某種故障時(shí)就打開常開接片80a、80b，把系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)斷開。
83是變壓器初級電流檢測電路，檢測流向升壓變壓器79的初級即太陽能電池72一側(cè)的電流。該電流在中心抽頭(C.T.)作為交流電輸出，直接提供給微機(jī)71的A/D變換端口。微機(jī)71每隔規(guī)定周期(例如每200US)對該波形進(jìn)行A/D變換，作為隨時(shí)間而變化的電流瞬時(shí)值輸入，用于控制。
該控制首先由微機(jī)71把A/D轉(zhuǎn)換后的電流值同作為表格數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元(ROM)中的理想電流波形數(shù)據(jù)(正弦波電流波形)的同相位時(shí)的電流值進(jìn)行比較，進(jìn)行使下一周期中的同相位的電壓上升或下降的校正，使輸出電流的波形接近于理想電流的波形，抑制輸出電流的波形失真。
由于在50Hz時(shí)是20US的采樣，所以理想電流波形的表格數(shù)據(jù)是20ms/200us＝100個(gè)數(shù)據(jù)，在60H時(shí)是84個(gè)數(shù)據(jù)。
理想波形數(shù)據(jù)可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，對所需電流的有效值分別將規(guī)定的比例乘以基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
84是變壓器次級電流檢測電路，檢測流向升壓變壓器79的次級側(cè)即系統(tǒng)一側(cè)的電流。該電路把在C.T.檢測的電流波形通過全波整流電路(使用三洋電機(jī)株式會(huì)社制LA6324等通用IC的電路)，提供給有效值運(yùn)算用IC(例如新日本無線株式會(huì)社制NJM4200)。該IC將C.T.檢測的電流的有效值變換成電壓的變化后，提供給微機(jī)71的A/D輸入端口。微機(jī)71從該電壓求取電流的有效值和系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)的的輸出功率值，并在顯示單元進(jìn)行顯示。
85、86分別是U相系統(tǒng)電壓檢測電路和V相系統(tǒng)電壓檢測電路，在輸出到系統(tǒng)的電壓中產(chǎn)生大于規(guī)定值的變化時(shí)，就停止向系統(tǒng)供給電力。該電路根據(jù)系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)輸出的單相三線式200V的交流電檢測中性點(diǎn)和U相間的電壓、中性點(diǎn)和V相間的電壓。這些檢測電路是相同的，圖6所示的電路是共用的。
在圖6中，從系統(tǒng)一側(cè)得到的端子間電壓的變化經(jīng)過構(gòu)成全波整電路的IC(LA6324)提供給有效值計(jì)算用的ICNJM4200，將與有效值對應(yīng)的直流電壓提供給微機(jī)71的A/D轉(zhuǎn)換端口。微機(jī)71用于控制A/D轉(zhuǎn)換后的電壓的有效值。
87是系統(tǒng)電壓的零交叉輸入電路，在判斷為系統(tǒng)(交流電)的零交叉信號時(shí)將該信號輸出到微機(jī)71。
圖7是系統(tǒng)電壓零交叉輸入電路，將系統(tǒng)電壓供給比較器88，當(dāng)施加到該比較器88的輸入端的電壓的正負(fù)反相時(shí)，其輸出也反相。比較器88的輸出提供給光電耦合器89，在除去噪聲、進(jìn)行電壓變換和電氣絕緣后提供給微機(jī)71。微機(jī)71根據(jù)該輸出的變化判斷系統(tǒng)的零交叉點(diǎn)，控制開關(guān)元件的通/斷信號的輸出時(shí)序，使從單相反相電路75輸出的交流電的零交叉點(diǎn)與系統(tǒng)的零交叉點(diǎn)一致，另外，還作為用于得到上述理想電流波形的電壓校正的相位的基準(zhǔn)時(shí)間。
88是具有個(gè)人計(jì)算機(jī)用I/F(接口)、在個(gè)人計(jì)算機(jī)與外部連接時(shí)用于連接信號線的接口電路。該電路是可按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)(例如RS-232C)進(jìn)行通信的電路，用可進(jìn)行MAX 232等RS-232C通信的通用IC來構(gòu)成。通過使用該個(gè)人計(jì)算機(jī)用I/F88，可以利用個(gè)人計(jì)算機(jī)從外部控制系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)。
89、90是顯示單元，分別將8段顯示組合成三位，進(jìn)行太陽能電池72的發(fā)電電力的顯示、表示產(chǎn)生異常時(shí)的異常種類的代碼的顯示和初始設(shè)定時(shí)的導(dǎo)線調(diào)整值的顯示等。來自微機(jī)71的輸出信號由顯示驅(qū)動(dòng)電路(通用驅(qū)動(dòng)用IC)91進(jìn)行功率放大后，提供給該顯示單元89、90，顯示單元89、90根據(jù)該信號進(jìn)行動(dòng)態(tài)的點(diǎn)亮。
92是顯示用LED，通過顯示驅(qū)動(dòng)電路91由微機(jī)71的輸出信號來動(dòng)態(tài)點(diǎn)亮。作為該顯示，有表示系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行的綠色的運(yùn)行顯示，表示在異常時(shí)打開的常開接片80a、80b的開閉狀態(tài)的綠色顯示、產(chǎn)生異常時(shí)點(diǎn)亮的紅色顯示和表示太陽能電池的發(fā)電電力不足時(shí)的狀態(tài)的黃色顯示等。
93是開關(guān)單元，是與微機(jī)71的輸入輸出端口連接成矩陣狀的按鈕開關(guān)或鎖定式按鈕開關(guān)，通過微機(jī)71的鍵掃描將這些開關(guān)的狀態(tài)取入到微機(jī)71中，在控制中使用。作為開關(guān)的功能，有使改變調(diào)整值方式有效的開關(guān)、消去存儲(chǔ)的表示異常經(jīng)歷的數(shù)據(jù)的開關(guān)和使系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行/停止的開關(guān)等。
94是EEPROM，是存儲(chǔ)調(diào)整值和異常的簡單經(jīng)歷的存儲(chǔ)器。調(diào)整值是用于分別設(shè)定因各個(gè)系統(tǒng)而異的異常判斷的基準(zhǔn)值的值。
95是太陽能電池電流檢測電路，檢測從太陽能電池72輸出的電流量，輸入到微機(jī)71。
圖8是太陽能電池電流檢測電路95的電路圖，96是DCCT(直流電流用電流檢測變壓器)，輸出與從太陽能電池72輸出的電流對應(yīng)的電壓。將該輸出提供給有效值運(yùn)算用的IC(NJM4200)，在該IC中得到與電流的有效值對應(yīng)的電壓。太陽能電池72的輸出電流并不是純粹的直流，還含有脈動(dòng)電流成分，因此進(jìn)行有效值運(yùn)算來得到正確的電流值。微機(jī)71從A/D輸入端口取入該電壓，在規(guī)定的存儲(chǔ)位置中存儲(chǔ)與電壓對應(yīng)的電流值，在控制中使用。
97是太陽能電池電壓檢測電路，檢測太陽能電池72的端子間的電壓，將該電壓輸出到微機(jī)71中。圖9是太陽能電池電壓檢測電路，圖中98是V/F(電壓/頻率)變換用的IC(例如新日本無線株式會(huì)社制NJM4151)。
用電阻對太陽能電池72的端子間電壓進(jìn)行分壓，提高指定量后，由電容99進(jìn)行穩(wěn)定化，施加到V/F變換用的IC98的電壓輸入端。該IC以與所加的電壓對應(yīng)的頻率進(jìn)行發(fā)送，將該發(fā)送使用輸出電阻100輸出，提供給光電耦合器101的發(fā)光元件。將光電耦合器101的輸出提供給微機(jī)71，微機(jī)71測量該輸出的頻率，求取對應(yīng)的電壓。
102是IGBT驅(qū)動(dòng)電路，是用于驅(qū)動(dòng)構(gòu)成單相反相電路75的開關(guān)元件(在本實(shí)施方案中，在使用IGBT、功率晶體管和功率FET時(shí)分別是晶體管驅(qū)動(dòng)電路、FET驅(qū)動(dòng)電路)的驅(qū)動(dòng)電路。具體地說，就是將微機(jī)71輸出的通/斷信號放大到能驅(qū)動(dòng)IGBT的電平的功率放大電路，由光電耦合器、放大電路等構(gòu)成，可以使用通用驅(qū)動(dòng)電路。
103是三次諧波檢測電路，利用三次諧波的增加檢測系統(tǒng)的停電、斷線等異常，切斷同系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)的連接。由帶通濾波器、V/F(電壓/頻率)變換電路等構(gòu)成(參考發(fā)明申請平7-146599號)。
若太陽能電池電壓檢測電路97的檢測電壓大于規(guī)定電壓(大于取出發(fā)電電力的值)，則這樣構(gòu)成的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)就利用單相反相電路75將太陽能電池72的發(fā)電輸出變換成100V、50Hz或60Hz的擬正弦波的單相交流電。該單相交流電由升壓變壓器79變換成200V的單相交流電，若常開接片80a、80b閉合，就提供給系統(tǒng)。實(shí)際上，為使電力流向系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)定為比200V稍高，但在以下的說明中仍假定為200V。
此時(shí)，上述太陽能電池的發(fā)電電力通過微機(jī)71在顯示單元89進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示。
圖10是表示從單相反相電路75輸出的擬正弦波(正弦波是電流波形)的說明圖。在該圖中，為易于說明起見，將一個(gè)周期分割成16部分(區(qū)間1～區(qū)間16)。實(shí)際上，在50Hz時(shí)，一個(gè)周期為20ms，采樣周期為200us，分割成20ms/200us＝100部分。同樣，在60Hz時(shí)，分割成84部分。
一個(gè)周期的開始與從系統(tǒng)電壓零交叉輸入電路87輸出的零交叉信號同步開始，從得到零交叉信號的時(shí)刻開始，依次輸出分割成16部分的波形。并且，Vcc是平滑用電容74的端電壓。
在每個(gè)周期中每180°兩次輸出零交叉信號，因此，可以將半周期的八個(gè)分割部分(區(qū)間1～區(qū)間8)作為一個(gè)循環(huán)。此時(shí)，下半周期是對上述八個(gè)分割部分(區(qū)間1～區(qū)間8)的輸出的反相。
該波形的三個(gè)電位位置(+Vcc、0、-Vcc)是通過選擇單相反相電路75的開關(guān)元件的通/斷的組合來給定的。因此，通過依次改變通/斷的組合，得到該擬正弦波。
TA、TB、TC三個(gè)期間中的任一期間構(gòu)成十六個(gè)分割部分中的一個(gè)區(qū)間(例如參考從零交叉位置到第四個(gè)區(qū)間4)，期間TA和期間TC的時(shí)間相同。
因此，對應(yīng)于各區(qū)間(1～16)，在存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)與頻率F(50Hz、60Hz)、TB值(時(shí)間)相對應(yīng)的數(shù)據(jù)表格，可以在各個(gè)設(shè)定的區(qū)間在該值(時(shí)間)期間維持選擇的通/斷的組合。TA、TC的值是(200us-TB)/2。
圖11是用于產(chǎn)生擬正弦波波形的流程圖。在該流程圖中，在步驟S1中進(jìn)行各種初始設(shè)定后，微機(jī)71開始操作。接著，在步驟S2中，從存儲(chǔ)在ROM94的數(shù)據(jù)表格中讀出與所需的頻率對應(yīng)的數(shù)據(jù)，制作新的數(shù)據(jù)表格。
接著，在步驟S3中判斷是各有來自系統(tǒng)電壓零交叉輸入電路87的輸出，在有零交叉信號的輸入時(shí)，在步驟S4時(shí)使“N＝1”后進(jìn)入步驟S5。在步驟S3沒有檢測到零交叉信號時(shí)，就直接進(jìn)入步驟S5。并且，因?yàn)樵摿憬徊嫘盘柕呐袛嗍怯晌C(jī)71的中斷進(jìn)行處理的，所以，在任意時(shí)刻，若產(chǎn)生零交叉信號，則進(jìn)行步驟S3的處理。
在步驟S5中，從新的表格中讀出由變量N指定的區(qū)間TB的數(shù)據(jù)。然后，在步驟S6中，對太陽能電池的發(fā)電電壓，該TB的數(shù)據(jù)根據(jù)預(yù)先確定的格式進(jìn)行校正，以便得到設(shè)定為使太陽能電池在最佳工作點(diǎn)發(fā)電的擬正弦波的電流值。
在步驟S7中，由該校正的TB的值求出TA、TC的值，接著，在步驟S8、S9、S10中，在該值的期間，維持通/斷信號的規(guī)定的組合。這樣，產(chǎn)生圖10所示的一個(gè)區(qū)間的波形。
另外，在步驟S8-S10中，對于維持規(guī)定通/斷的組合的時(shí)間的計(jì)時(shí)，由于使用由計(jì)時(shí)到產(chǎn)生中斷信號的定時(shí)器，所以，在定時(shí)器的計(jì)時(shí)期間即產(chǎn)生中斷信號之前，微機(jī)71可以進(jìn)行其他控制。
然后，在步驟S11中，令“N＝N+1”，對下一區(qū)間計(jì)數(shù)，在步驟S12中判斷為“N＞10”時(shí)，就在步驟S13中令“N＝1”，并使區(qū)間返回到最前頭的區(qū)間。
接著，返回到步驟S5，生成了連續(xù)的擬正弦波。
圖12表示這樣生成的擬正弦波的兩個(gè)周期的波形。在該圖中，110是電流波形的夫真部分，對理論上的擬正弦波，是通過電子部件所持的感應(yīng)電荷而產(chǎn)生的。該失真通過比較通過變壓器的初級電流檢測電路83所得的電流的瞬時(shí)值和理論上的電流值來進(jìn)行判斷。
該失真通過校正構(gòu)成下一周期的同一區(qū)間(用符號111表示的區(qū)間)的TB的值而在下一周期進(jìn)行校正。即，因?yàn)閷?shí)際測量的電流波形的失真部分110比理論上的電流值小，所以，在區(qū)間111中將TB的值校正為“TB＝TB+α”(α為正值)。另外，在實(shí)際測量的電流波形的失真部分110比理論上的電流值大時(shí)，可將α的值取為負(fù)。另外，該校正在所有的實(shí)際測量的電流值與理論值不同的區(qū)間中進(jìn)行；對于每一周期，總是依次校正下一周期的值。
通過更新在圖11所示流程圖的步驟S2的“讀入數(shù)據(jù)表格”而將校正后的TB值讀入的數(shù)據(jù)的值可以進(jìn)行該處理。
圖13是表示該操作的流程圖，在執(zhí)行圖11所示流程圖的步驟S8、S9、S10期間并行地進(jìn)行。若微機(jī)71的處理速率有裕度，則也可構(gòu)成為在區(qū)間的切換時(shí)進(jìn)行。
首先在步驟S20中讀入變壓器初級電流檢測電路83檢測的電流IG，該電流也可以是作為已讀入的成為對象的區(qū)間的電流值。
在步驟S21、步驟S23中比較該電流值IG和設(shè)定為使太陽能電池在最佳工作點(diǎn)發(fā)電的擬正弦波的理論電流值的大小，在“理論電流值＞IG”時(shí)，就在步驟S22將對應(yīng)區(qū)間的數(shù)據(jù)表格TB的值校正為“TB＝TB+β”后進(jìn)行更新，在“理論電流值＜IG”時(shí)，在步驟24將對應(yīng)區(qū)間的數(shù)據(jù)表格TB的值校正為“TB＝TB-γ”后進(jìn)行更新。由于這些β、γ的值與太陽能電池72的最大輸出對應(yīng)來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定的，所以，可以是β＝γ，另外，為減少電流的變化幅度，這些β、γ的值是經(jīng)數(shù)次校正后使IG成為理論電流值的數(shù)值。
通過對擬正弦波的各個(gè)區(qū)間進(jìn)行這樣的校正，可使太陽能電池總以最佳的狀態(tài)發(fā)電，同時(shí)，擬正弦波的電流波形可以基本上不失真，能夠向系統(tǒng)提供波形穩(wěn)定的交流電。
在上面的實(shí)施例中，雖然先校正對電流波形的失真的數(shù)據(jù)表格的值、再進(jìn)行用于得到太陽能電池的最佳操作的校正，但也可以先進(jìn)行用于得到太陽能電池的最佳操作的校正、再進(jìn)行對電流波形的失真的校正。此時(shí)，可以個(gè)別地設(shè)置對電流波形的失真進(jìn)行校正用的數(shù)據(jù)表格，對每一周期更新該表格，并將該校正值加到對太陽能電池的最優(yōu)工作狀態(tài)進(jìn)行校正的下一個(gè)表中。
進(jìn)而，微機(jī)71用太陽能電池電流檢測電路95檢測的電流值和太陽能電池電壓檢測電路87檢測的電壓值求取太陽能電池72的發(fā)電功率，能夠由該累計(jì)功率和對應(yīng)負(fù)載的消耗功率輸出控制負(fù)載運(yùn)行的信號(需求信號)。
首先，將太陽能電池72的發(fā)電功率存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元中。接著，通過串行電路70得到空調(diào)機(jī)(特性負(fù)載)的熱源側(cè)機(jī)組43消耗的耗電值。該耗電值是熱源側(cè)機(jī)組4在電流控制中使用的電流值的積分值，大體上相當(dāng)于負(fù)載(空調(diào)機(jī))的耗電。
接著，通過串行電路70，根據(jù)從上述累計(jì)功率值減去該耗電值的累計(jì)功率值，將需求信號發(fā)送到熱源側(cè)機(jī)組4，限定空調(diào)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)能力。累計(jì)功率值充分地復(fù)原時(shí)，就解除需求信號。
圖14是表示該關(guān)系的說明圖。在該圖中，P表示太陽能電池72的發(fā)電功率的累計(jì)值，P3是相當(dāng)于負(fù)載(空調(diào)機(jī))的三天耗電的值，P2是相當(dāng)于負(fù)載(空調(diào)機(jī))的兩天耗電的值，P1是相當(dāng)于負(fù)載(空調(diào)機(jī))的一天耗電的值，根據(jù)空調(diào)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)能力、太陽能電池的最大發(fā)電功率等適當(dāng)?shù)剡x擇設(shè)定該值。
區(qū)域A～區(qū)域C使用P3、P2、P1如圖14那樣地設(shè)定。進(jìn)而，用該累計(jì)值P的下降和上升來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定差動(dòng)值。
在區(qū)域A，向熱源側(cè)機(jī)組4發(fā)送將最大運(yùn)行電流改變?yōu)樵O(shè)定值的2/3的需求信號；在區(qū)域B，向熱源側(cè)機(jī)組4發(fā)送將最大運(yùn)行電流改變?yōu)樵O(shè)定值的1/2的需求信號；在區(qū)域C，向熱源側(cè)機(jī)組4發(fā)送將最大運(yùn)行電流改變?yōu)樵O(shè)定值的1/3的需求信號。另外，累計(jì)值不屬于任一區(qū)域時(shí)，就解除需求信號。在將空調(diào)機(jī)的需求功能設(shè)定為有效時(shí)，這些信號才有效。
通過這樣的控制，能夠把空調(diào)機(jī)的年平均耗電抑制在太陽能電池的發(fā)電功率中。也就是說，對不需要空調(diào)機(jī)運(yùn)行的日子的發(fā)電功率和以小功率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的剩余功率進(jìn)行累計(jì)，通過在需要空調(diào)時(shí)使用該累計(jì)部分，可以使空調(diào)機(jī)的耗電小于太陽能電池的發(fā)電功率。
也就是說，這些功率的累計(jì)值是向系統(tǒng)售電的部分，在該售電的功率內(nèi)運(yùn)行空調(diào)機(jī)時(shí)實(shí)際上不花費(fèi)空調(diào)費(fèi)。易言之，通過售電，能夠?qū)⑾到y(tǒng)用作電力的貯存機(jī)，太陽能電池的利用率基本上可以100％地有效利用。
圖15是用于進(jìn)行該操作(需求控制)的流程圖。首先，在步驟S30中，系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)開始運(yùn)行，在步驟S31中，在累計(jì)值P中設(shè)定初始值。該初始值可用開關(guān)來選擇，該選擇值是相當(dāng)于空調(diào)機(jī)十天的耗電的值、相當(dāng)于空調(diào)機(jī)七天耗電的值、相當(dāng)于空調(diào)機(jī)五天耗電的值、相當(dāng)于空調(diào)機(jī)三天耗電的值，根據(jù)系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)的設(shè)置(開始運(yùn)行)季節(jié)來選擇。最好在夏季和冬季等耗電多時(shí)將初始值設(shè)定得大、在春季和秋季等中間時(shí)期將初始值設(shè)定得小，但也可以一律地設(shè)定為相同的值。
在步驟S32中，將太陽能電池發(fā)電的功率加到累計(jì)值P中，在步驟。S33中從累計(jì)值P減去空調(diào)機(jī)的耗電，求取控制中所用的累計(jì)值。
在步驟S34～S36中判斷累計(jì)值是否在區(qū)域A～區(qū)域C中的哪一區(qū)域中，當(dāng)累計(jì)值P在區(qū)域A中時(shí)，就進(jìn)入步驟S37，向空調(diào)機(jī)的熱源側(cè)機(jī)組4輸出用于將電流控制的設(shè)定值改變?yōu)槠?/3的需求信號，當(dāng)累計(jì)值P在區(qū)域B中時(shí)，就進(jìn)入步驟S38，向空調(diào)機(jī)的熱源側(cè)機(jī)組4輸出用于將電流控制的設(shè)定值改變?yōu)槠?/2的需求信號，當(dāng)累計(jì)值P在區(qū)域C中時(shí)，就進(jìn)入步驟S39，向空調(diào)機(jī)的熱源側(cè)機(jī)組4輸出用于將電流控制的設(shè)定值改變?yōu)槠?/3的需求信號，當(dāng)累計(jì)值P不在區(qū)域A-C中的任一區(qū)域中時(shí)，就進(jìn)入步驟S40，向空調(diào)機(jī)的熱源側(cè)機(jī)組4輸出使電流控制的設(shè)定值復(fù)原的信號。
圖16是表示其他實(shí)施例的流程圖，在該實(shí)施例中，利用累計(jì)值P是否大于P1來改變電流控制的設(shè)定值。
對與圖15所示的流程圖相同的操作，添加相同的步驟，說明從略。首先，在步驟S41中判斷累計(jì)值P是否大于P1?！癙＜P1”時(shí)，在步驟S42中就從熱源側(cè)機(jī)組4所得的電流控制用的電流設(shè)定值減去1A后的值作為新的電流設(shè)定值。此時(shí)，在步驟S43中判斷為“電流控制值＞5”時(shí)，就在步驟S44中使“電流控制值＝5A”，使電流控制值不小于5A。另外，該下限值可以設(shè)定為任何合適的值。
在步驟S41中不滿足“P＜P1”時(shí)，在步驟S45中，就將從熱源側(cè)機(jī)組4所得的電流控制用的電流設(shè)定值加上1A后的值作為新的電流設(shè)定值。此時(shí)，在步驟S46中判斷為“電流控制值＞設(shè)定值”(設(shè)定值是在熱源側(cè)機(jī)組中初始設(shè)定的電流控制值即在使用側(cè)機(jī)組3中設(shè)定的值)時(shí)，在步驟S47中使“電流控制值＝設(shè)定值”，使電流控制值不超過設(shè)定值。
在步驟S48中，將這樣設(shè)定的電流控制值發(fā)送到熱源側(cè)機(jī)組，控制熱源側(cè)機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)能力。
也可以構(gòu)成為只將步驟S41的判斷結(jié)果發(fā)送到熱源側(cè)機(jī)組4、將與步驟S42～步驟S47相當(dāng)?shù)墓δ芏嘉薪o熱源側(cè)機(jī)組4。此時(shí)，需要熱源側(cè)機(jī)組4與該功能對應(yīng)。在上面的說明中，對系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)與空調(diào)機(jī)的連接做了說明，但并不限于此，可以與具有需求功能的各種電器相對應(yīng)。
因此，雖然系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)和空調(diào)機(jī)是分體地構(gòu)成的，但空調(diào)機(jī)專用時(shí)也可以一體地構(gòu)成。
另外，在適用于不具有需求功能的電器時(shí)，可以將電器與能夠通/斷電源供給的適配器相連，通過適配器控制電器的通/斷。此時(shí)，可以使需求功能直接與電器的通/斷相對應(yīng)，電器的耗電可以由適配器檢測，或從對適配器設(shè)定的選擇值中選擇相近的值。
圖17是其他實(shí)施例，與圖1相同的結(jié)構(gòu)單元添加相同的符號。在該圖中，200是適配器裝置，201是電器，202是定時(shí)器裝置，203是由適配器控制開閉的常閉接片，204是用于檢測流向電器的電流的電流檢測器。
電器201例如是設(shè)置在屋頂、地板下及長期不使用的房屋或空間中的換氣扇，其驅(qū)動(dòng)電源通過常閉接片203從家用配電盤7提供。
定時(shí)器裝置202在每個(gè)規(guī)定周期或規(guī)定時(shí)刻使換氣扇201運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間，向換氣扇201輸出運(yùn)轉(zhuǎn)信號。
適配器200用電流檢測器204判斷換氣扇201的運(yùn)行/停止，同時(shí)檢測換氣扇201的消耗電流，將該狀態(tài)發(fā)送到系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)2。適配器200響應(yīng)來自系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)2的需求信號，控制常開接片203的開閉。
在這樣構(gòu)成的電器中，只要有太陽能電池的發(fā)電的電力的累計(jì)值，換氣扇201就可以以一定的間隔運(yùn)行一段時(shí)間。
即，實(shí)際上，換氣扇的運(yùn)行只利用太陽能電池來進(jìn)行，而不需要向系統(tǒng)購電。
另外，作為電器，并不限于換氣扇，只要是與這樣的適配器對應(yīng)的電器，都可以使用。
圖18是表示該適配器200及系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)2的主要操作的流程圖。在該流程圖中，在步驟S50中求累計(jì)太陽能電池的發(fā)電量的累計(jì)值P。接著，在步驟S51中判斷換氣扇201是否運(yùn)行，該判斷根據(jù)適配器200是否檢測到向換氣扇201流入電流(是否流過大于規(guī)定值的電流)來判斷。在換氣扇201沒有運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，就返回到步驟S50，進(jìn)行發(fā)電電力的累計(jì)。
在換氣扇201運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)入步驟S52，根據(jù)從適配器200傳送來的換氣扇201的消耗電流，求取換氣扇201的消耗電流，從累計(jì)值P中減去該耗電。
接著，在步驟S53中，進(jìn)行累計(jì)值P“P＞0”的判斷，“P＞0”時(shí)進(jìn)入到步驟S54中，不使輔助繼電器動(dòng)作，常用接片203原樣閉合，就可以使換氣扇201運(yùn)轉(zhuǎn)。不滿足“P＞0”時(shí)，就進(jìn)入到步驟S55中，使輔助繼電器動(dòng)作，常閉接片203打開，停止換氣扇201的運(yùn)轉(zhuǎn)。
此后，返回到步驟S50，重復(fù)進(jìn)行發(fā)電電力的累計(jì)。
如上，有關(guān)本發(fā)明的第一方面，根據(jù)由太陽能電池發(fā)電的電力的累計(jì)值和電器的耗電使電器的需求功能有效，能夠抑制電器從系統(tǒng)的耗電。
另外，有關(guān)本發(fā)明的第二方面，與累計(jì)值的減少一致地分為多級提出需求，通過需求功能的操作，能夠抑制電器能力的變化程度。
另外，有關(guān)本發(fā)明的第三方面，通過在需求功能有效地操作時(shí)設(shè)置電器的最低運(yùn)行能力，確保了電器的最低能力運(yùn)行。通過使累計(jì)值為負(fù)，存儲(chǔ)該最低能力運(yùn)行時(shí)的耗電，在從太陽能電池產(chǎn)生剩余電力時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償，可使電器的年耗電小于太陽能電池的發(fā)電電力。
另外，有關(guān)本發(fā)明的第四方面，根據(jù)由太陽能電池發(fā)電的電力的累計(jì)值和電器的耗電，使電器的需求功能有效，能夠抑制電器從系統(tǒng)的耗電。
另外，有關(guān)本發(fā)明的第五方面，根據(jù)由太陽能電池發(fā)電的電力的累計(jì)值是否超過0來控制電器的運(yùn)行，因此，即使是不包括需求功能的電器，通過通/斷的反復(fù)操作也得到了實(shí)際的需求效果。
另外，有關(guān)本發(fā)明的第六方面，在使電器以規(guī)定的間隔自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，也可使電器的年耗電小于太陽能電池的發(fā)電電力。
權(quán)利要求
1.一種具有將太陽能轉(zhuǎn)換成交流電的電力轉(zhuǎn)換單元、并且將上述轉(zhuǎn)換的交流電與工業(yè)交流電源系統(tǒng)連網(wǎng)從而可向系統(tǒng)售電的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)，其特征在于，包括存儲(chǔ)單元、校正單元和需求單元，存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)由所述電力轉(zhuǎn)換單元從太陽能轉(zhuǎn)換的交流電的累計(jì)值，校正單元用于從存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)單元中的累計(jì)值中減去從所述系統(tǒng)接收供電的特定電器的耗電值，需求單元在存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)單元中的累計(jì)值小于規(guī)定值時(shí)，就使上述電器的需求功能有效。
2.一種具有將太陽能轉(zhuǎn)換成交流電的電力轉(zhuǎn)換單元、并且將上述轉(zhuǎn)換的交流電與工業(yè)交流電源系統(tǒng)連網(wǎng)從而可向系統(tǒng)售電的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)，其特征在于，包括存儲(chǔ)單元、校正單元和需求單元，存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)由所述電力轉(zhuǎn)換單元從太陽能轉(zhuǎn)換的交流電的累計(jì)值，校正單元用于從存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)單元中的累計(jì)值中減去從所述系統(tǒng)接收供電的特定電器的耗電值，需求單元每當(dāng)存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)單元中的累計(jì)值小于規(guī)定值時(shí)，就向上述電器發(fā)出需求信號。
3.一種具有將太陽能轉(zhuǎn)換成交流電的電力轉(zhuǎn)換單元、并且將上述轉(zhuǎn)換的交流電與工業(yè)交流電源系統(tǒng)連網(wǎng)從而可向系統(tǒng)售電的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)，其特征在于，包括存儲(chǔ)單元、校正單元和需求單元，存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)由所述電力轉(zhuǎn)換單元從太陽能轉(zhuǎn)換的交流電的累計(jì)值，校正單元用于從存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)單元中的累計(jì)值中減去從所述系統(tǒng)接收供電的特定電器的耗電值，需求單元每當(dāng)存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)單元中的累計(jì)值小于多個(gè)設(shè)定的規(guī)定值時(shí)，就在大于預(yù)設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)能力的范圍內(nèi)向使上述空調(diào)機(jī)發(fā)出使之依次降低運(yùn)轉(zhuǎn)能力的信號。
4.一種具有將太陽能轉(zhuǎn)換成交流電的電力轉(zhuǎn)換單元、并且將上述轉(zhuǎn)換的交流電與工業(yè)交流電源系統(tǒng)連網(wǎng)的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)，其特征在于，包括存儲(chǔ)單元、校正單元和需求單元，存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)由所述電力轉(zhuǎn)換單元從太陽能轉(zhuǎn)換的交流電的累計(jì)值，校正單元用于從存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)單元中的累計(jì)值中減去從所述系統(tǒng)接收供電的特定電器的耗電值，需求單元當(dāng)存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)單元中的累計(jì)值小于規(guī)定值時(shí)，就使上述電器的需求功能有效。
5.一種具有將太陽能轉(zhuǎn)換成交流電的電力轉(zhuǎn)換單元、并且將上述轉(zhuǎn)換的交流電與工業(yè)交流電源系統(tǒng)連網(wǎng)的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)，其特征在于，包括存儲(chǔ)單元、校正單元和控制單元，存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)在上述電力轉(zhuǎn)換單元由太陽能轉(zhuǎn)換的向交流電系統(tǒng)售電的電力累計(jì)值，校正單元從存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)單元的累計(jì)值中減去從上述系統(tǒng)接收供電的特定電器的耗電值，在上述存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的累計(jì)值大于0時(shí)，控制單元就可使上述電器運(yùn)轉(zhuǎn)。
6.權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)，其特征在于，如果每隔規(guī)定的周期上述累計(jì)值大于0，上述電器就開始進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)開始的操作。
全文摘要
提供了對電器的耗電有效地利用由太陽能電池產(chǎn)生的剩余的電力的裝置。在系統(tǒng)連網(wǎng)發(fā)電機(jī)2中，包括存儲(chǔ)由太陽能轉(zhuǎn)換的交流電的累計(jì)值的存儲(chǔ)單元、從存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)單元的累計(jì)值中減去由上述系統(tǒng)供電的電器的耗電值的校正單元和當(dāng)存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)單元中的累計(jì)值小于規(guī)定值時(shí)使上述電器的需求功能有效的需求單元。
文檔編號H02J1/00GK1163499SQ97102498
公開日1997年10月29日 申請日期1997年2月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月24日
發(fā)明者鬼圭吾, 萬里小路正樹, 時(shí)崎久 申請人:三洋電機(jī)株式會(huì)社