专利名称：空调机的控制方法
技术领域：
本发明涉及把太阳能电池发生的直流电力应用于运转电力的空调机及该空调机的控制方法。
通常，作为使用太阳能电池的空调机的现有技术，有实公昭61-4174号公报登载的专利。该公报登载的专利技术是，当太阳能电池的输出功率大时(晴天时)，空调机的运转电力使用太阳能电池的输出电力，当太阳能电池的输出功率小时(雨天或阴天时)使用交流电源(商用电源)供给的交流电力。
使用这种现有技术的空调机在太阳能电池的输出功率小于指定值时，不能使用太阳能电池，所以，未充分利用太阳能电池。在太阳能电池的输出功率较小时(雨天及阴天时)，如果使太阳能电池的面积增大，可以确保空调机的运转所需要的直流电力，但是，其反面则是在晴天时，如果太阳能电池面积过大，就会有剩余电力。
另外，也不能追踪太阳能电池随太阳照射量的变化而变化的最佳工作点，所以，当偏离最佳工作点时，太阳能电池的发电效率将变坏。
不需要空调运转时，被调室内没有使用者时，如果不利用太阳能电池，太阳能电池的利用率也降低。
针对上述问题，本发明的目的旨在提供一种能有效地利用太阳能电池的空调机的控制方法。
本发明的控制方法把分别由交流电源供给交流电力的多台空调机和太阳能电池用单一系统的直流电源母线相连接，各空调机通过直流电源母线把太阳能电池供给的直流电力加在将交流电力整流后得到的直流电力上，作为空调机的运转电力使用，同时，限制从直流电源母线向空调机供给的直流电力，以使太阳能电池供给的直流电力不超过指定值。
另外，把太阳能电池分割为多个太阳能电池板，各个太阳能电池板和直流电源母线连接。
在使用由交流电源供给的交流电力和由太阳能电池供给的直流电力进行空调运转的空调机中，备有改变太阳能电池供给空调机的直流电力的电压的换流器，用换流器改变电压，使该直流电力达到最大值。
在使用由交流电源供给交流电力和由太阳能电池供给直流电力进行空调运转的空调机中，当太阳能电池供给的直流电力的电压小于指定电压时，便停止太阳能电池向空调机供给直流电力。
在使用由交流电源供给交流电力和由太阳能电池供给直流电力进行空调运转的空调机中，该空调机具有利用上述交流电力和上述直流电力驱动制冷剂压缩机的方式和只利用上述直流电力驱动制冷剂压缩机的方式。
使用由上述方式构成的空调机控制方法，通过公用的电源母线可以把太阳能电池产生的直流电力供给多台空调机，所以，空调机的运转台数多时，把太阳能电池的发电电力分配使用，空调机的运转台数少时，由运转着的空调机消耗太阳能电池的发电电力，所以，总在利用太阳能电池的发电电力。
用换流器使太阳能电池产生的直流电力升压时，是调节电压以使该直流电力达到最大的，所以，太阳能电池可以在总是获得最大效率的工作点进行发电。
由于备有只使用太阳能电池产生的直流电力进行驱动的方式，所以，不使用商用的交流电力就可以对被调室进行空调前的预空调。
另外，通过把太阳能电池分割成多个太阳能电池板，从而可以增加太阳能电池板的设置自由度。
图1是本发明实施例的空调机的简图;
图2是空调机的制冷循环图;
图3是室内机组的电路主要部分的框图;
图4是室外机组的电路主要部分的框图;
图5是滤波电路的电路图;
图6是图4所示的升压变压器之后的电路图;
图7是图4所示的控制的电路的电路图;
图8是V/F变换电路的电路图;
图9是异常电压检测电路的电路图;
图10是驱动电路的电路图;
图11是表示室外送风机的送风量的关系的说明图;
图12是为了从太阳能电池得到最大发电电力的流程图;
图13是微处理器供给驱动电路的信号波形图;
图14是控制FET的ON/OFF的信号的波形图;
图15是决定三相模拟正弦波的频率的流程图;
图16是只用太阳能电池的输出驱动压缩机时的流程图;
图17是由3台空调机和3块太阳能电池板构成本发明时的系统图;
图18是将太阳能电池的输入电力限制为指定值时的流程图;
图19是DC/DC换流器的其它实施例主要部分的电路图。
下面，参照
本发明的实施例。图1是由室内机组和室外机组构成的使用本发明的空调机的简图。图中，1是室外机组，通过构成制冷循环的制冷剂配管2、3和信号线及电力线4与室内机组5连接。6是电源插头，由商用交流电源供给交流电力。7是直流电力线，它向室外机组1供给太阳能电池8产生的直流电力。
该空调机的运转，在室内机组5接收到遥控器(图中未示出)的无线控制信号后进行。
图2是图1所示的空调机的制冷循环图。图中，9是制冷剂压缩机，10是四通切换阀，11是室外热交换器，12，14是过滤器，13是减压装置，例如电动膨胀阀，15是室内热交换器，16是消音器，17是储压器，使用制冷剂配管将它们连接成环状，构成制冷循环。
18是电磁开闭阀，开启时构成制冷剂的分流回路。19，20是送风装置，送风装置19用来向室外热交换器11进行送风，使用螺旋桨风扇。送风装置20用来向室内热交换器15进行送风，使用横流风扇。
冷气运转时，从压缩机9排出的高温高压制冷剂沿实线箭头方向流动，室外热交换器11起冷凝器的作用，室内热交换器15起蒸发器的作用，利用室内热交换器15进行被调室的冷气运转。
暖气运转时，从压缩机9排出的高温高压制冷剂沿虚线箭头的方向流动，室内热交换器15起冷凝器的作用，室外热交换器11起蒸发器的作用，利用室内热交换器15进行被调室的暖气运转。
除霜运转时，由于是在暖气运转时的制冷剂流动中打开电磁阀18，所以，制冷剂沿带点的实线箭头方向流动。即，使从压缩机9排出的一部分高温高压制冷剂向起蒸发器作用的室外热交换器11循环，使室外热交换器11的温度上升，进行室外热交换器11的除霜运转。
图3是图1所示的室内机组5的电路的主要部分的框图。图中，21是微处理器(Intel公司产品87C196MC，内部存储有程序)，根据存储在内部ROM中的程序而动作，对空调机进行控制。该控制通过信号接收器输入遥控器23传送来的控制信号及室温值和输入室温传感器24检测的室内热交换器15的吸入空气温度及热交器温度传感器25检测的室内热交换器15的温度后，控制送风装置20的送风量(直流风扇电机的转速)和风门挡板电机28的转动角度(从室内机组5排出的调节空气的排出角度)，同时，计算被调室所需要的制冷能力，然后，通过串行电路26、27(是用指定的波特率调制用高/低(H/L)电压表示的信号的电路，和解调从室外机组传送来的同样信号的电路)将表示该制冷能力的信号向信号线4输出。
信号线4由电力专用线P、信号专用线S和电力及信号的公用线G构成。串行电路27是把信号线同公用线G连接的电路。
30是功率继电器，其触点的开闭通过驱动器29由微处理器21的输出信号控制。利用触点的闭合，可使由插头6得到的交流电力供给端子31。33是电机驱动电路，是将6个功率开关元件连接成三相桥式电路构成的，各开关元件根据微处理器21的信号导通/截止(ON/OFF)，以此来控制直流风扇电机的转动。根据直流电机非通电的定子线圈中产生的感应电压的变化计算出转子的转动角，根据该转动角可以得到该微处理器输出的信号(参见USP4495450号)。
34是电源基板，由电流熔断器35、整流电路36、直流风扇电机的驱动用电源电路37和用于微处理器21等的控制用电源电路38构成。
图4是图1所示的室外机组1的电路主要部分的框图。端子39通过信号线和图3所示的端子31相连接;并且使各个端子的序号保持相互一致。
40是直流/直流/(DC/DC)换流器的控制电路，利用开关元件(MOSFET)41和升压变压器42将太阳能电池8发生的直流电力升压后，输给逆变器电路的直流部。
43是转换开关，具有连动的2个接点，通过操作该转换开关43，可以选择将太阳能电池8和滤波电路44连接，或者将太阳能电池8断开。
图5是滤波电路44的电路图。图中，45、46是变阻器，47是放电器，48是二极管，用来防止电力向太阳能电池8发生逆流。49～51，53，54，56～58是吸收噪音用的电容器，52，55是扼流圈，构成噪音滤波器。59是平滑用电解电容器，60是直流电流检测器，是不使用分流电阻检测直流电路的检测器(使用霍耳元件的检测器)，并将该直流电流从端子65向控制电路40输出。61，62是电阻，63是电流检测器60的电源用电容器，64是吸收噪音用的电容器。
66是端子，将电容器59的端电压向控制电路40输出。
图6是图4所示的升压变压器42、开关元件41、二极管电桥电路67和滤波电路68的具体的电路图。69、70是开关元件，利用控制电路40的信号进行开/关(ON/OFF)。通过这些开关元件的ON/OFF，在升压变压器42的次级线圈中产生出感应电压。该感应电压经二极管电桥电路67进行全波整流后，通过滤波电路68变换为直流电力。
71是扼流圈，72～75，77是吸收噪音用的电容器，76是噪音滤波器。CF、CV2是插接件。
图7是图4所示的控制电路40的具体的电路图。表示该时刻通过插接件65供给的电流值的电压，通过接插件CM供给控制室外机组的微处理器。
80是V/F(电压/频率)变换电路，用来把插座66(示于图5)输出的电压变换为与该电压对应的频率的脉冲序列，然后，向晶体管81输出。82是能高速动作的光耦合器，该光耦合器82的输出经晶体管83、84进行整形和功率放大后，输给接插件CM，通过使用光耦合器82把V/F变换电路80和接插件CM绝缘起来。
图8是V/F变换电路80的具体电路图。85是内装2个差动放大器的集成电路，构成振荡电路。振荡频率由端子6和端子7之间的电压差决定。
另外，在图7中，90是异常电压检测电路，供给接插件CV2的电压大于290V时，将信号输出光耦合器91。光耦合器91根据该信号向接插件CM输出信号。
图9是异常电压检测电路的具体电路图。92是定电压输出电路(TL431ACLP)，向集成电路95(和集成电路85相同)的端子2供给基电压。从接插件CV2输入的电压经电阻93，94分压后，输出端子3。
另外，在图7中，100是场效应管(FET)的驱动电路，它根据通过光耦合器101供给的信号(改变ON工作状态的一定频率的脉冲波)生成FET69，70的ON/OFF信号(改变ON占空比的32KHz的ON/OFF信号)。
驱动电路100的输出信号通过电阻102，103输出，经接插件CF供给FET69，70。输给FET69，70的ON/OFF信号是ON/OFF相互逆转的信号。
图10是驱动电路100的具体电路图。图中，104是集成电路(LPC494C)，从端子9和端子10输出用于驱动产生开关电流的FET69，70的ON/OFF信号(32KHz)。端子10的输出是端子9的输出的反转。
从端子13输出+5V的恒定电压，该电压通过电阻105使光耦合器101通断，从而使电容器106的端电压平滑为与光耦合器101输出的信号(改变ON占空比的脉冲波形)对应的电压。该电压输给端子16。根据该电压生成调节ON的占空比的ON/OFF信号。振荡频率由连接在端子5和端子6之间的电阻107和电容器108设定。
端子2是控制该集成电路的动作的端子，给该端子2加上大于指定的电压(高电平电压)时，进行信号的输出动作。因此，接插件109处于地电位(约为0V)时，信号的输出动作停止。接插件109位于图4所示的开关43将太阳能电池打开的一侧时，与滤波电路44的地电位(0V)连接，其电位成为地电位。
110是功率放大用的缓冲电路(TSC1427CPA)，用来把集成电路104的端子9、端子10输出的ON/OFF信号进行功率放大，放大到能驱动FET69，70的电平。
这样构成的控制电路40把表示太阳能电池8的输出电流的电压传送给微处理器111，通过集成电路把表示太阳能电池8的输出电压的频率的脉冲波输给微处理器111，把表示升压变压器(开关变压器)42的输出整流后的次级电压由后述的倍压电路进行是否大于290V的信号输给微处理器111(在Intel公司产品8797JF中存储了程序)，同时，根据微处理器111供给的PWM控制的信号，改变使FET产生ON/OFF时的ON占空比，来调节上述次级电压。
在图4中，112是控制电路40中使用的电源用噪音滤波器。113，114分别是检测大气温度的热敏电阻和检测室外热交换器11的温度的热敏电阻。
根据检测的大气温度，微处理器111通过继电器控制接点115、116、117，来控制室外送风机19(电机)的送风量(转速)。通过控制这些接点115～117，可以把送风量控制为强强、强、弱、停止等4档。
冷气运转时，大气温度小于29℃时，变为弱，大于31℃时，变为强。强/弱的切换，设定为2℃的温度差。供给压缩机9的三相交流电力的频率为0Hz时，停止。
暖气运转时，根据大气温度和上述三相交流电力的频率进行图11所示的那样的控制。在热交换温度的区域，热敏电阻114检测的热交换器温度大于5℃时，变为弱，小于0℃时，变为停止。弱/停止的切换设定为5℃的温度差。
四通阀10、电磁阀18根据微处理器111的信号对光三端双向可控硅118，119的ON/OFF进行控制。除霜运转在上述大气温度和上述热交换器温度与屏蔽时间的关系满足指定的条件时进行。
120是串行信号电路，是在室内机组的微处理器和微处理器111之间进行信号的发送接收的接口电路。
在图4中，通过接插件39供给的单相100V交流电力，通过噪音滤波器121、扼流圈122供给进行全波整流的整流电路123。124、125是平滑用的电容器，与整流电路123一起构成倍压整流电路。因此，可能得到约280V的直流电力。
经倍压整流后的直流电力通过噪音滤波器126，经电容器127平滑后供给逆变器电路128。逆变器电路128由连接成三相桥路状的6个功率开关元件(晶体和、FET、IGBT等)构成，各开关元件对应于根据PWM理论得到的ON/OFF信号而进行ON/OFF动作，将用三相模拟正弦波构成的三相交流供给压缩机9(三相感应电机)。因此，压缩机9的能力(转速)可以由三相模拟正弦波的频率决定。
为了得到与室内机组发送信号对应频率的三相模拟正弦波，微处理器111生成了为此所需的信号，其生成方法没有特别的限制，所以，说明省略。(作为一个例子，有USP4698744)。
129是电流熔断器，130是变阻器，131是C.T(电流互感器)，用来检测从接插件39供给的交流电力的电流。该C.T.131的输出经电流检测电路132变换为直流电压后，输入微处理器111，进行控制。
微处理器111将三相模拟正弦波的频率向负的方向修正，以使C.T.131检测的电流不超过设定值，例如15A。即，减小频率，直至电流小于15A为止。以此，来保证由接插件39供给的交流电力不会超过15A。
133，134是电流熔断器，135是电源电路，用来生成微处理器111的驱动用电源。
136是检测压缩机9成为高温时的温度的热敏电阻，微处理器111将三相模拟正弦波的频率向负的方向修正，以使该温度不超过设定温度，例如104℃，以此，来防止压缩机9在过负荷时的温度上升。
由太阳能电池8供给的直流电力，连接在倍压整流时用的电容器124、125的两端P和N之间，使它们成同极性。
利用控制电路40使太阳能电池8输出的直流电力进行降压/升压，以使由太阳能电池8得到的电压高于由倍压整流得到的电压。由倍压整流得到的直流电力的电压理论上(无负载)为280V，但是，由于噪音滤波器121、126、扼流圈(电抗)122、整流电路123、电容器124、125的损耗，在连接负载的状态下，约为250V。因此，供给端子P、N间的电压范围只要得到大于250V就可以了。另外，根据逆变电路128使用的开关元件的耐压限制，由异常电压检测电路将输出电压的上限电压设定为290V。
通过这样设定电压，可将太阳能电池8的直流输出供给逆变器电路128，同时，当太阳能电池的输出降低、以致太阳能电池的输出不足，电压降低时，可由接插件39供给交流电力，保证总能向倒相电路128供给所需要的电力。
另外，太阳能电池在效率最好的工作点(电流和电压)发电时，可以获得最大的电力，这是大家所熟知的。即，能得到最大电力的时间是与太阳照射量无关的效率最好的工作点。
图12是为了从太阳能电池得到最大发电电力的流程图，是微处理器111根据存储在内部ROM中的程序而进行的动作。微处理器111的初始化及其它处理省略。该流程图是为了改变微处理器111输出的脉冲波形的ON占空比而进行的操作。
在该流程图中，在S11步，输入直流电流检测器60检测的电流和接插件66输出的电压值(太阳能电池的电流和电压)。
在S12步，利用该电流和电压计算直流电力P(由太阳能电池供给空调机的直流电力)。这时，将已经存储的直流电力值(前次计算的直流电力P的值)预先传送给PO。因此，PO是前次算出的直流电力值，P是本次算出的直流电力值。
进入到S13步，判断是否有异常电压检测电路90输出的信号(判断加在端子P、N间的电压是否大于290V)。在S13步的条件满足时，转向S14步，将脉冲信号的ON占空比D从现在值减少4%，重新设定D＝D-4%(参见图13)。
在S15步、S16步，比较前次算出的直流电力PO和本次算出的直流电力P的大小。当P＞PO时(S15的条件满足时)，进入S17步，把脉冲信号的ON占空比D增加1%，设定为D＝D+1%。当P＜PO时(满足S16的条件时)，进入S18步，把脉冲信号的ON占空比D减少1%，设定为D＝D-1%。
这样将直流电力P和直流电力PO比较后，通过增减脉冲信号的ON占空比D，可以自动地设定脉冲信号的ON占空比D，使由电流和电压的乘积求出的直流电力成为最大。(当不满足S13的条件时)，即，总是可以得到使太阳能电池的发电成为最大的电流和电压。
由于执行S14步的动作后，接下去便是执行S18，所以，满足S13的条件时，实际上和执行D＝D-5%是一样的。
在S19步，从端子S输出与变更后的脉冲信号的ON占空比D对应的脉冲信号(图13)。作为脉冲信号的生成方法，由定时器设定与ON占空比D对应的时间和OFF的时间，根据定时器的计数，将端子S的输出切换为ON(高电平)、OFF(低电平)，生成脉冲信号。
接下去，继续执行微处理器111的程序。利用这样的结构，在程序的每1个循环中(1个循环的时间短时，可以定为指定的时间，例如0.1～1.0秒)变更脉冲信号的ON占空比。
图13所示的信号(例如，约2.5KHz)通过图7所示的接插件CM、光耦合器101供给驱动电路100。图14是相对于该信号得到的信号S，S，利用该信号控制FET69，70的导通/截止(ON/OFF)。
信号的ON占空比D在0%～99%的范围内可变，D可以限制不超过0%和99%。通过接插件66供给的电压小于85V或大于150V时，ON占空比D限制为D＝0，使驱动电路100停止振荡，保护太阳能电池。例如，如果在图12所示的流程图的S12和S13之间插入判断这些条件的步骤，便可很容易地构成这个保护。此外，也可以通过限制D使太阳能电池的输出电流不超过指定值(例如6.0A)。
图15是图12所示的流程图A的继续，是决定供给压缩机9的三相模拟正弦波的频率F的流程图。
F0是从室内机组传送来的目标频率值，F是现在供给压缩机的模拟正弦波的频率，I是C.T.131检测的电流。
在这个流程图中，在S20步，输入目标频率F0和电流I。在S21步，判断开关的ON/OFF或有/无信号。开关可以设置在室内机组中或室外机组中。将开关设置在室内机组或遥控器中间，室内机组发出与开关的ON/OFF对应的信号。因此，微处理器111可以判断有/无信号。
在S22步，判断电流I是否大于2.0A。即，判断流入室外机组的电流(可以改变C.T.131的安装位置，只检测供给压缩机9的电流(除去太阳能电池供给的电力))是否大于2.0A。用于该项判断的常数2.0A，对于该项判断的复归，设定1.0A的差。满足该条件时，进入S25步。
因此，一旦该项判断(S22)满足时，就把2.0A的常数变为1.0A，电流I在变得小于1.0A之前，S22的判断为Yes。该1.0A的值是向压缩机9供给9Hz(最低能运转的频率)的模拟正弦波所需要的室外机组(包括微处理器111和控制电路40等的动作电流)的消耗电流。
通过进行该项判断(S22)，将从室内机组(接插件39)供给室外组的电流抑制在2.0A以下，从而可以总是进行100%地利用太阳能电池8产生的直流电力的运转，即，可以进行主要利用该直流电力的压缩机9的运转。
在把太阳能电池8的电力和2.0A的电流加在一起的电力范围内，可以把压缩机9的能力设定为满足室内机组的目标频率F0的能力。
在S23、S24步，比较现在的频率F和目标频F0的大小，在S25步，减少F，在S28步，增加F。
在S26，S27步，设定频率F的下限值(F＝9)。因此，F＝9时，压缩机9以9Hz的频率进行与S22步的判断无关的运转。
S29步是生成频率为F的(在上述步骤设定的频率)的三相模拟正弦波的步骤。在本流程图中，将压缩机9的下限频率设定为9Hz，但是，也可以设定为0Hz。即，也可以只靠太阳能电池8的输出来驱动压缩机9。这时，微处理器111及控制电路40等的驱动电力直接从接插件39取得(未用C.T.131检测)、修正F的值，使太阳能电池8发生的电力P(参见图12的流程图)不超过压缩机9消耗的电力W(I×电压(对于频率，电压预先设定得使V/F为一定值，所以，可以在微处理器111内部计算求得))。(参见图16)对于与图15的动作步骤相同的步骤，则标以相同的步骤序号，其中V0是太阳能电池8的发电电压。
图17是用3台空调机和3块太阳能电池板来构成本发明时的系统图。但空调机的台数及太阳电池板的块数可不限于3台和3块。201～203是太阳能电池板，各直流电力的最大输出为500W。1，205，206是空调机的室外机组，通过直流电源母线207(双线)与太阳能电池板201～203连接。室外机组1，205，206分别与室内机组5，209，210成对地连接，以室外机组1，205，206作为热源端，以室内机组5，209，210作为使用端，在安装着室内机组5，209，210的房间内进行空调运转。
室外机组1，205，206和室内机组5，209，210分别用接续线4，212，213(由交流电力的供给线、信号线、公用线构成的3线)相连接。从室内机组5，209，210向室外机组1，205，206供给单相交流电力和控制信号，从室外机组1，205，206向室机组5，209，210供给控制信号。
214是单相交流电源(商用交流电源)，通过交流配线215(双线)向室内机组5，209，210供给交流电力。室内机组5通过电流断路器216、交流配线(双线)获得交流电力，室内机组209通过电流断路器218、交流配线219(双线)获得交流电力，室内机组210通过电流断路器220、交流配线221(双线)获得交流电力。
这样构成的空调机，根据房间的负荷大小及设定温度和室温的关系来调节空调能力，进行空调运转。
各个室内机组和室外机组的结构和前面所述的空调机相同，所以，说明省略。
图18是把太阳能电池210～203的输入电力限制为指定值(500W)时的流程图。在该流程图中，在S1步，输入电流检测器60检测的电流和由接插件66输出的电压值(太阳能电池的电流和电压)。
在S2步，根据该电流和电压计算直流电力P(太阳能电池供给空调机的直流电力)。这时，已经存储的直流电力值(前次算出的直流电力P的值)预先赋值给PO。因此，PO是前次算出的直流电力值，P是本次算出的直流电力值。
然后，进入S3步，判断是否有由异常电压检测电路90输出的信号(判断加在端子P、N间的电压是否大于290V)。在S4步，判断直流电力P是否大于500W。满足S3，S4步的条件时，进入S5步，将脉冲信号的ON占空比D从现在值减去4%，重新设定为D＝D-4%。
在S6，S7步，比较前次算出的直流电力PO和本次算出的直流电力P的大小。P＞PO时(满足S6步的条件时)，进入S8步，使脉冲信号的ON占空比D增加1%，设定为D＝D+1%。P＜PO时(满足S7步的条件时)，进入S9步，将脉冲信号的ON占空比D减去1%，设定为D＝D-1%。
这样比较直流电力P和直流电力PO后，通过增减脉冲信号的ON占空比D，可以自动地设定脉冲信号的ON占空比D，使由电流和电压的乘积求出的直流电力成为最大。(不满足S3、S4的条件时)即，总是得到使太阳能电池的发电为最大的电流和电压。
执行S5步的动作后，接下去便执行S9步，所以，满足S3或S4步的条件时，实际上和执行D＝D-5%是相同的。
在S10步，从端子S输出与变更后的脉冲信号的ON占空比D对应的脉冲信号。作为脉冲信号的生成方法，由定时器设定与ON占空比D对应的时间和OFF的时间，根据该定时器的计数，将端子S的输出切换为ON(高电平)、OFF(低电平)，从而生成脉冲信号。
接下去，继续执行微处理器111的程序。
各空调机利用这样的结构进行动作，使太阳能电池(太阳能电池板201～203)的输出总是为最大。因此，即使在雨天或阴天，也可以自动地将太阳能电池的工作点调节到能获得最大输出的工作点。
通过将各空调机消耗的太阳能电池的输出限制为500W(以空调机稳定运转时的消耗电力为基础进行设定)(S4步)，以及将加在逆变器电路128上的电压限制为小于290V(S3)，实际上就是限制太阳能电池供给逆变器电路128的直流电力。
因此，只要DC/DC换流器(滤波器44、68、FET69，70，升压变压器42、整流电路67)的电力容量的设计实际上能耐500W就行了，DC/DC换流器的小型化、散热对策都容易实现，并且可以把DC/DC换流器装在室外机组内，使机组的外观不太大。
使用能力可变型压缩机的空调机，运转开始时消耗电力特别大，负荷变动时(门和窗开闭时)消耗电力大，稳定运转时(安定时)消耗电力小。其中，稳定运转时消耗的电力小于500W，约占总电力的80%。但是，最大消耗电力约为1500～2000W的空调机和最大消耗电力大的空调机，稳定运转时的消耗电力也很大。
将空调机和太阳能电池连接时，使太阳能电池的最大发电量(晴天时)与稳定运转时的消耗电力符合，防止了太阳能电池的剩余发电，从而可以有效地利用太阳能电池。太阳能电池的发电量不足时，由交流电源补充电力。
因此，将多台空调机与太阳能电池连接时，最好使太阳能电池的最大发电量等于空调机的台数×稳定运转时的消耗电力。这时，只要所有的空调机都在运转就行，但是，例如当只有1台空调机在运转时，则起动时太阳能电池将向DC/DC换流器供给1500～2000W(但是，小于太阳能电池的最大发电量)的直流电力。因此，DC/DC换流器也必须设定能耐1500～2000W。因而本发明的500W(指定值)的限制，该设计中便不用了。
只有1台空调机在运转时，太阳能电池将产生剩余电力，所以，特别选出1台运转几率高的空调机，停止其它空调机，只有该空调机运转时，可以控制使上述500W的指定值增加为1000W左右。这时，装在选出的空调机内的DC/DC换流器设计为能耐1000W。
在各空调机中，如果利用定时器把将上述指定值增加到约1000W的时间限制为从起动开始约1小时左右的短时间内，则DC/DC换流器可以仍设定为500W。
对其它空调机是否正在运转的判断，可利用各空调机传来的信号进行判断。或者当空调机的台数较少时，也可以根据供给DC/DC换流器的直流电力的电压和电流的关系进行判断。
图19是DC/DC换流器的其它实施例的主要部分的电路图。图中，301是积分电路，通过光耦合器输入从微处理器111的端子供给的脉冲信号后进行积分，以电压信号向PWM振荡电路302输出。PWM振荡电路302把根据电压信号将ON占空比变为0～45%的32KHz的脉冲信号向FET303的门电路输出。利用FET303的ON/OFF，在开关变压器304的次级产生交流电力，利用整流二极管305和平滑电容器306将该交流电力进行整流、平滑，得到直流电力。太阳能电池的发电量小时，也可以将该直流电力的电压进行升压，以获得大于250V的电压。
本发明的空调机的控制方法，用单一系统的直流电源母线分别将由交流电源供给交流电力的多台空调机和太阳电池相连接，各空调机通过直流电源母线把太阳能电池供给的直流电力与交流电力整流后得到的直流电力加在一起，作为空调机的运转电力使用，同时，限制从直流电源母线向空调机供给的直流电力，以使太阳能电池供给的直流电力不超过指定值，所以，空调机的运转台数较少时，太阳能电池的直流电力就可以不集中于单一的空调机，从而可以将空调机对太阳能电池承受的电力容量设计得小于指定值。即，耐电流、耐热的对策容易，可使空调机实现小型化，并且价格低，从而对普及以太阳能电池为电源的空调机的多台设置作出贡献。
此外，由于控制使太阳能电池的输出总是最大，所以，可以有效地利用太阳能电池。
权利要求
1.空调机的控制方法，其特征在于用单一系统的直流电源母线将多台由交流电源分别供给交流电力的多台空调机和太阳能电池相连接，各空调机通过直流电源母线把太阳能电池供给的直流电力与交流电力整流后得到的直流电力加在一起，作为空调机的运转电力使用，同时，限制从直流电源母线供给空调机的直流电力，使太阳能电池供给的直流电力不超过指定值。
2.按权利要求1所述的空调机的控制方法，其特征在于太阳能电池分割为多个太阳能电池板，各太阳能电池与直流电源母线相连接。
3.空调机的控制方法，其特征在于在利用交流电源供给的交流电力和太阳能电池供给的直流电力进行空调运转的空调机中，备有改变由太阳能电池供给空调机的直流电力的电压的换流器，由换流器改变电压，使该直流电力为最大值。
4.空调机的控制方法，其特征在于在利用交流电源供给的交流电力和太阳能电池供给直流电力进行空调运转的空调机中，当太阳能电池供给的直流电力的电压小于指定电压时，停止太阳能电池向空调机供给直流电力。
5.空调机的控制方法，其特征在于在利用交流电源供给的交流电力和太阳能电池供给直流电力进行空调运转的空调机中，该空调机具有使用制冷剂压缩机的制冷循环，同时，具有使用上述交流电力和上述直流电力驱动该制冷剂压缩机的运转方式和主要使用上述直流电力驱动该制冷剂压缩机的运转方式。
全文摘要
用直流电源母线将太阳能电池201～203和空调机(室外机组1,205,206)相连接，各室外机组控制输出电压，使太阳能电池201～203的发电效率为最大，并且将供给空调机的直流电力限制为小于指定值。这样，可使太阳能电池的发电效率总是很高，同时，也可将太阳能电池供给的直流电力经常限制在指定值以下，从而可在指定值以下设计出耐热耐电流的对策。
文档编号F24F11/02GK1081244SQ93107610
公开日1994年1月26日 申请日期1993年6月23日 优先权日1992年6月26日
发明者时崎久, 鬼圭吾, 古贺健一, 小仓一雄, 佐佐木重晴, 中村由浩 申请人:三洋电机株式会社