冷冻循环装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及利用冷冻循环的冷冻循环装置，尤其涉及被提供太阳能电池的发电电力的冷冻循环装置。
【背景技术】
[0002]在无电源地区和电源供给不稳定的地区，作为冷冻库等利用冷冻循环的冷冻循环装置的电源装置，采用太阳能电池和蓄电池。白天，由太阳能电池生成的直流电力储存在电池中，夜晚，通过用蓄电池的电力使压缩机工作，能够不分昼夜使冷冻库保冷。可是，昂贵的蓄电池成为这种冷冻循环装置普及的障碍。
[0003]日本专利公开公报特开2010-133427号(专利文献1)公开了一种热电供给系统，能够根据电力需要和热需要的变化进行驱动，并且能够根据电力需要和热需要的变化，将燃气涡轮发热和燃料电池发热组合，用于发电和排热。
[0004]日本专利公开公报特开平6-101931号(专利文献2)公开了一种太阳能发电高效冷热量供给装置，通过由太阳能发电装置得到的电力，驱动压缩机和冷热量产生装置，并把在冷热量产生装置中产生的冷热量临时储存到在隔热容器中配置了比热大的流体的蓄冷热量装置中。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献1:日本专利公开公报特开2010-133427号
[0007]专利文献2:日本专利公开公报特开平6-101931号
[0008]在以太阳能电池为电源的冷冻循环装置中，为了不分昼夜保持冷却能力，需要昂贵的蓄电池。
【发明内容】
[0009]本发明的冷冻循环装置包括:具有直流/直流变换器、逆变器和控制电路的电源电路部；具有电机的压缩机；以及由压缩机控制室内温度的冷冻储料器，控制电路生成第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号，直流/直流变换器包括:一对输入节点，施加太阳能电池的发电电压；输入阻抗控制电路，根据第一控制信号控制直流/直流变换器的输入阻抗；变压器，根据第二控制信号生成将发电电压升压的升压电压；以及一对输出节点，输出升压电压，逆变器根据第三控制信号将升压电压转换为具有规定的频率的交流电压，电机由交流电压驱动，控制电路根据直流/直流变换器的输入阻抗变更前后的发电电压的电压值，控制交流电压的频率，以将发电电压维持在输入电压设定值。
[0010]按照本发明，不必使用昂贵的蓄电池，就能实现利用太阳能电池能稳定工作的冷冻循环装置。
【附图说明】
[0011]图1是实施方式1的冷冻循环装置的结构图。
[0012]图2是与实施方式1的冷冻循环装置连接的太阳能电池的输出特性图。
[0013]图3是实施方式1的冷冻循环装置具备的电源装置的电路图。
[0014]图4是说明实施方式1的冷冻循环装置具备的电源装置的动作的波形图和特性图。
[0015]图5是实施方式2的冷冻循环装置的结构图。
【具体实施方式】
[0016]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在实施方式的说明中涉及个数、量等时，除了特别说明的情况以外，本发明的范围不限于所述个数、量等。在实施方式的附图中，相同的附图标记和参照号码代表相同部分或相当部分。此外，在实施方式的说明中，对标注相同的附图标记等的部分有时省略重复的说明。
[0017]〈实施方式1>
[0018]图1是实施方式1的冷冻循环装置100的结构图。
[0019]冷冻循环装置100具备电源装置2和冷冻储料器3。电源装置2把太阳能电池(太阳能面板)1的直流电力转换为交流电力，并提供给冷冻储料器3具有的压缩机31。压缩机31通过对冷冻储料器3内存储的保冷剂32进行冷却、进而使其冷冻，对冷冻储料器3的室内进行冷却。在太阳能电池1不能生成直流电力的夜晚，由冷冻的保冷剂32维持冷冻储料器3的室内的冷却状态。
[0020]太阳能电池1作为一例具有24V额定输出的能力。
[0021]电源装置2具有DC/DC变换器(直流/直流变换器)21、逆变器22和控制电路23。DC/DC变换器21将太阳能电池的发电电压Vo升压，生成升压电压Vbst。逆变器22将升压电压Vbst转换为具有规定的频率的交流电压Vac。控制电路23如后所述，控制DC/DC变换器21的升压动作和逆变器22生成的交流电压Vac的频率等。
[0022]冷冻储料器3具备带有电机Μ的压缩机31。电机Μ接受逆变器22输出的交流电压Vac，并以规定的转速旋转。
[0023]图2是与实施方式1的冷冻循环装置100连接的太阳能电池1的输出特性图。
[0024]图2表示从8点到11点的每小时的太阳能电池1的输出特性的一例，横轴是发电电压Vo (单位V)，纵轴是发电功率P (单位W)。在24V额定的太阳能电池1的情况下，最大功率点电压Vm的值是19V前后，即达到额定电压24V的80%。一天中的发电功率P和最大功率点电压Vm的值，随着时间的经过，而且根据晴天/阴天等气象条件而变化。在图2中，虚线所示的19V前后的发电电压Vo的范围，表示最大功率点电压Vm的变化范围。
[0025]图3是实施方式1的冷冻循环装置100具备的电源装置2的电路图。
[0026]电源装置2具备DC/DC变换器21、逆变器22和控制电路23。
[0027]DC/DC变换器21具有一对输入节点N11/N12，被施加太阳能电池1的发电电压Vo。输入节点N12的电位设定为接地电压GND1。而且，DC/DC变换器21将太阳能电池1的发电电压Vo升压后的升压电压Vbst输出到一对输出节点N21/N22。输出节点N22的电位设定为接地电压GND2。
[0028]变压器TR具有1次侧线圈L1和2次侧线圈L2。向1次侧线圈L1的一端施加被施加在输入节点Nil上的太阳能电池1的发电电压Vo。准确地说，尽管1次侧线圈L1的一端上施加的是，从输入节点Nil的电压下降了二极管D1的顺向电压部分的电压，但是能近似为施加了太阳能电池1的发电电压Vo。
[0029]集电极和发射极分别与1次侧线圈L1的另一端和输入节点N12连接的晶体管Q2，根据施加在基极上的控制信号S2，控制流过1次侧线圈L1的电流量。1次侧线圈L1的一端和输入节点N12间连接有电容C1。晶体管Q2被设定成导通状态时，从被太阳能电池1的发电电压Vo充电的电容C1，向1次侧线圈L1供给放电电流。
[0030]根据流过1次侧线圈L1的电容C1的放电电流的值和变压器TR的变压比，在2次侦機圈L2的两端生成将发电电压Vo升压的电压。在2次侧线圈L2的两端上生成的电压，通过二极管D2和电容C2平滑化，并作为升压电压Vbst输出到输出节点N21/N22间。所述二极管D2的正极和负极分别与2次侧线圈L2的一端和输出节点N21连接，所述电容C2连接在输出节点N21/N22之间。
[0031]逆变器22是将DC/DC变换器21输出的升压电压Vbst转换为三相交流电压Vac的一般性电路。所述三相交流电压Vac的频率由控制电路23输出的控制信号S3设定。压缩机31具有的电机Μ被三相交流电压Vac驱动，并以由三相交流电压Vac的频率和电机Μ的结构等决定的转速驱动压缩机31。
[0032]DC/DC变换器21还包括:将一对输入节点Ν11/Ν12间的电压作为测量电压VI输出的输入电压测量电路VM1 ;将一对输出节点Ν21/Ν22间的电压作为测量电压V2输出的输出电压测量电路VM2 ；以及由在一对输入节点Ν11/Ν12间串联连接的电阻R1和晶体管Q1组成的输入阻抗控制电路ΖΙΝ。当输出电压测量电路VM2的测量电压V2超过升压电压Vbst的最大值(例如300V)时，控制电路23通过降低控制信号S2的占空比，缩短晶体管Q2的导通期间，从而抑制升压电压Vbst的过度上升。
[0033]图4是说明实施方式1的冷冻循环装置100具备的电源装置2的动作的波形图和特性图。
[0034]图4的(a)是说明图3的DC/DC变换器21具有的输入阻抗控制电路ZIN和输入电压测量电路VM1的动作的波形图。如上所述，控制变压器TR的1次侧线圈L1的电流的晶体管Q2的基极上，施加有被设定为规定的占空比(T1/(T1+T2))的控制信号S2。在图4中，在期间T1，晶体管Q2被设定为导通状态，太阳能电池1的输出电流和电容C1的放电电流流过变压器TR的1次侧线圈L1。在期间T2，晶体管Q2被设定为非导通状态，停止向1次侧线圈L1供给电流，并且由太阳能电池1对电容C1进行充电。
[0035]控制电路23 (参照图3)在期间T2所含的期间T3中，将控制信号S1设定为高电平。输入阻抗控制电路ZIN根据所述控制信号S1并借助晶体管Q2，将电阻R1连接在一对输入节点N11/N12间。电阻R1连接到一对输入节点N11/N12间后，控制电路23的输入阻抗降低，太阳能电池1除了向电容C1提供充电电流、还向电阻R1供给电流。相对于期间T1中的太阳能电池1的输出电流，期间T3中的太阳能电池1的输出电流的值成为，增加了在电阻R1中流动的电流值AI的值。
[0036]作为输入阻抗控制电路ZIN，表示了在一对输入节点N11/N12间连接电阻R1的示例