KR100259129B1

KR100259129B1 - 계통연계발전기

Info

Publication number: KR100259129B1
Application number: KR1019960078882A
Authority: KR
Inventors: 게이고 오니즈카; 마사키 마데노고지; 히사시 도키자키
Original assignee: 다카노 야스아키; 산요 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 1996-02-26
Filing date: 1996-12-31
Publication date: 2000-06-15
Also published as: US5835383A; MY116096A; EP0793160A1; KR970063860A; EP0793160B1; DE69701825T2; JPH09294334A; DE69701825D1

Abstract

[과제]

전기기기로 소비된 전력에 대하여, 태양전지로부터의 잉여전력을 유효히 이용하기 위한 장치를 제공한다.

[해결수단]

계통연계발전기(2)에 있어서, 태양에너지로부터 변환된 교류전력의 적산치를 격납하는 기억부와, 계통으로부터 전력의 공급을 받는 전기기기의 소비전력의 값을 기억부에 격납된 적산치로부터 감산하는 보정부와 기억부에 격납된 적산치가 소정의 값을 밀돌 때에 전기기기의 디맨드기능을 유효하게 만드는 디맨드부를 구비한다.

Description

계통연계발전기

제1도는 본 발명의 계통연계발전기와 공기조화기와의 관계를 나타내는 개략도,

제2도는 공기조화기의 이용측유니트의 제어회로블럭도,

제3도는 직렬전원, 직렬회로와 마이크로컴퓨터와의 관계를 나타내는 전기회로도,

제4도는 공기조화기의 열원측유니트4의 제어회로도,

제5도는 계통연계발전기의 제어회로도,

제6도는 U상계통전압검출회로 및 V상계통전압검출회로의 전기회로도,

제7도는 계통전압 영크로스입력회로의 전기회로도,

제8도는 태양전지전류검출회로의 전기회로도,

제9도는 태양전지전압검출회로의 전기회로도,

제10도는 단상인버터회로에서 출력된 유사정현파를 나타내는 설명도,

제11도는 유사정현파의 파형을 발생시키기 위한 순서도,

제12도는 유사정현파의 2주기분의 파형을 나타내는 설명도,

제13도는 전류파형의 보정을 하기 위한 동작을 나타내는 순서도,

제14도는 태양전지의 발전전력의 적산치의 변화와 디맨드의 관계를 나타내는 설명도,

제15도는 디맨드제어를 하기위한 순서도,

제16도는 다른 실시예를 도시하는 순서도,

제17도는 본 발명의 계통연계발전기와 다른 기기와의 관계를 나타내는 개략도,

제18도는 어댑터 및 계통연계발전기의 주된 동작을 나타내는 순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 태양전지 2 : 계통연계발전기

3 : 이용측유니트 4 : 열원측유니트

5 : 매입전력미터 6 : 매출전력미터

7 : 주택용 분전반

[산업상의 이용 분야]

본 발명은 태양에너지를 교류전력으로 변환하여 상용교류전력의 계통에 연계시키는 계통연계발전기에 관한 것이며, 특히 그 계통에 이어지는 전기기기로 소비전력을 소정기간에 걸쳐 누계하였을 때에, 그 계통연계발전기의 발전전력내로 억제하려는 계통연계발전기에 관한 것이다.

[종래의 기술]

종래의 태양에너지를 이용한 발전장치로서는, 특개평6-74522호공보에 기재된 것이 있었다. 이 공보에 기재된 것은, 태양전지와 공기조화기를 조합한 것이고, 태양전지가 유효하게 동작하고 있는 때는, 태양전지의 출력을 우선적으로 이용하여 공기조화기의 운전을 하는 것이었다.

[발명이 해결하고자 하는 과제]

이와 같이 구성된 종래의 태양 전지를 가지는 공기조화기에서는, 태양 전지의 발전능력이 날씨 또는 시간에 좌우되고 나아가, 부족한 전력은 상용전원의 계통으로부터 얻는다. 반면, 공기조화기를 운전하지 않고 있는 때에는, 태양전지의 출력이 이용되지 않으므로, 태양전지의 이용율이 낮게 된다. 본 발명은, 공기조화기 등의 전기기기로 소비되는 전력에 대하여, 태양전지로부터의 잉여전력을 유효하게 이용하기 위한 계통연계발전기를 제공한다.

[과제를 해결하기위한 수단]

본 발명의 계통연계발전기는, 태양에너지를 교류전력으로 변환하는 전력변환부를 가지고, 상기 변환된 교류전력을 상용교류전원의 계통에 연계시키어 계통으로의 전력매출을 가능하게 하는 계통연계발전기에 있어서, 상기 전력변환부에서 태양에너지로부터 변환된 교류전력의 적산치를 격납하는 기억부와, 상기 계통으로부터 전력의 공급을 받는 특정한 전기기기의 소비전력의 값을 상기 기억부에 격납된 적산치로부터 감산하는 보정부와, 상기 기억부에 격납된 적산치가 소정의 값을 밑돌 때에 상기 전기기기의 디맨드 기능을 유효하게 만드는 디맨드부를 구비한 것이다. 이러한 구성을 구비하는 것에 의해, 특정한 전기기기를 계통연계발전기의 매출전력의 누적치내에서 운전시키도록 디맨드기능을 수행할 수 있다.

또한 본 발명의 계통연계발전기는, 태양에너지를 교류전력으로 변환하는 전력변환부를 가지고, 상기 변환된 교류전력을 상용교류전원의 계통에 연계시키어 계통으로의 전력매출을 가능하게 하는 계통연계발전기에 있어서, 상기 전력변환부에서 태양에너지로부터 변환된 교류전력의 적산치를 격납하는 기억부와, 상기 계통으로부터 전력의 공급을 받는 특정한 전기기기의 소비전력의 값을 상기 기억부에 격납된 적산치로부터 감산하는 보정부와, 상기 기억부에 격납된 적산치가 복수설정된 소정의 값을 밑돌 때마다 상기 전기기기에 디맨드신호를 출력하는 디맨드부를 구비하는 것이고, 이러한 구성을 구비하는 것에 의해, 전기기기를 계통연계발전기의 전력매출의 누적치내에서 운전시키도록 전력매출의 적산치의 감소에 대응해서 디맨드신호를 출력하여, 전기기기의 소비전력을 조절할 수가 있다.

또한 본 발명의 계통연계발전기는, 태양에너지를 교류전력으로 변환하는 전력변환부를 가지고, 상기 변환된 교류전력을 상용교류전원의 계통에 연계시키어 계통으로의 전력매출을 가능하게 하는 계통연계발전기에 있어서, 상기 전력변환부에서 태양에너지로부터 변환된 교류전력의 적산치를 격납하는 기억부와, 상기 계통으로부터 전력의 공급을 받는 특정한 공기조화기의 소비전력의 값을 상기 기억부에 격납된 적산치로부터 감산하는 보정부와, 상기 기억부에 격납된 적산치가 복수설정된 소정의 값을 밑돌 때마다 미리 설정된 운전능력이상의 범위로 상기 공기조화기로 운전능력을 순차적으로 저하시키는 신호를 출력하는 디맨드부를 구비한 것이고, 이러한 구성을 구비하는 것에 의해, 공기조화기를 계통연계발전기의 전력매출의 누적치내에서 운전시키도록 전력매출의 적산치의 감소에 대응해서 디맨드신호를 출력하고, 공기조화기의 운전능력을 조절할 수가 있는 것이다.

또한 본 발명의 계통연계발전기는, 태양에너지를 교류전력에 변환하는 전력변환부를 가지고, 상기 변환된 교류전력을 상용교류전원의 계통에 연계시키는 계통연계발전기에 있어서, 상기 전력변환부에서 태양에너지로부터 변환된 교류전력의 적산치를 격납하는 기억부와, 상기 계통으로부터 전력의 공급을 받는 전기기기의 소비전력의 값을 상기 기억부에 격납된 적산치로부터 감산하는 보정부와, 상기 기억부에 격납된 적산치가 소정의값을 밑돌 때에 상기 전기기기의 디맨드기능을 유효하게 만드는 디맨드부를 구비하는 것이고, 이러한 구성을 구비하는 것에 의해, 전기기기를 계통연계발전기의 발전전력의 누적치내에서 운전시키도록 디맨드기능을 할 수 있다.

또한 본 발명의 계통연계발전기는, 태양에너지를 교류전력으로 변환하는 전력변환부를 가지고, 상기 변환된 교류전력을 상용교류전원의 계통에 연계시키어 계통으로의 전력매출를 가능하게 하는 계통연계발전기에 있어서, 상기 전력변환부에서 태양에너지로부터 변환된 교류전력의 내계통으로 전력매출된 전력의 적산치를 격납하는 기억부와, 상기 계통으로부터 전력의 공급을 받는 특정한 전기기기의 소비전력의 값을 상기 기억부에 격납된 적산치로부터 감산하는 보정부와, 상기 기억부에 격납된 적산치가 0보다 큰 구간에서, 상기 전기기기의 운전을 가능하게 만드는 제어부를 구비하는 것이고, 전기기기의 운전을 계통연계발전기의 발전전력이내로 할 수 있는 것이다.

더욱이 본 발명의 계통연계발전기는, 상기 전기기기는 소정주기마다 운전시키고 상기 적산치가 0보다 크면 운전개시의 동작을 개시하는 구성을 구비하는 것이고, 이러한 구성을 구비하는 것에 따라 전기기기를 정기적으로 계통연계발전기의 발전전력내로 자동 운전시킬 수 있는 것이다.

[발명의 실시형태]

이하 본 발명의 실시예를 도면에 따라서 설명한다.

제1도는 본 발명의 계통연계발전기(태양 전지와 계통연계발전기로 구성)와 공기조화기(이용측유니트와 열원측유니트로 구성)의 관계를 나타내는 개략도이다.

이 도면에 있어서,1은 태양전지이고, 계통연계발전기(2)가 이 태양전지(1)로부터 얻어지는 태양에너지를 소정의 교류전력(단상3선식200V)으로 변환한 후, 상용전원의 계통에 연계시키는 것이다.

3은 이용측유니트으로서 피조화실측에 설치되고, 열원측유니트(4)와 같이 분리형의 공기조화기를 구성하고 있다. 이용측유니트(3)로부터 열원측유니트(4)로 교류전력이 공급되고, 또한 이용측유니트(3)와 열원측유니트(4)와의 사이에서는 신호선을 통해 서로 제어데이타의 송수신이 행하여지고 있다. 한편, 이 신호선에는 계통연계발전기(2)의 신호선이 분할삽입되어 있고, 그 결과 계통연계발전기(2), 이용측유니트(3), 열원측유니트(4)의 사이로 서로의 데이타의 송수신이 가능하도록 구성되어 있다.

매입전력미터(5) 및 매출전력미터(6)는 상용교류전원의 계통(예컨대, 전신주에 변압기)에 대하여 옥내선을 통해 직렬로 접속되어 있고, 매입전력미터(5)는 계통으로부터 이용자가 매입 전력량을 나타내고, 매출전력미터(6)는 이용자측에서 계통으로 매출 전력량을 나타낸다.

주택용분전반(7)는 매입전력미터(5) 및 매출전력미터(6)에 차례로 직렬 접속되고, 이용자의 주택내의 각각의 전기기기로 전력을 분배한다. 한편, 이 주택용분전반(7)는 단상3선식200V의 교류전력을 단상100V의 교류전력으로 변환한다.

계통연계발전기(2)의 출력은 주택용분전반(7)(실질적으로는 매입전력미터(5) 와 주택용분전반(7)의 사이)에 출력되고, 주택내로 사용되지 않은 잉여발전전력을 매출전력미터(6) 및 매입전력미터(5)를 통해 계통으로 공급한다. 한편, 계통으로의 전력매입은 계통연계발전기로부터 출력된 교류전력의 전압을 계통의 전압보다 고전압인 것에 따라서 가능하게 되는 것이다.

제2도는 이용측유니트(3)의 제어회로블럭도이고, 이 도면에 있어서 11는 플러그이고, 주택용분전반(7)에 접속되고 단상100V의 교류전력의 공급을 받는다.

13a는 커넥터이고, 이용측유니트(3)로부터 열원측유니트(4)에의 교류전력의 공급, 및 계통연계발전기(2), 이용측유니트(3), 열원측유니트(4)사이의 제어데이타의 송수신을 가능하게 한다. 즉 커넥터(13a), 및 커넥터(13b)(열원측유니트(4)에 장착)는 어긋남이 같은 단자번호끼리 전기적으로 접속된다. 커넥터(13c)(계통연계발전기로부터 연장)의 단자②, 단자③는 커넥터(13a), 커넥터(13b)의 단자③ 사이에 끼어들도록 접속된다.

14는 전력릴레이(15)의 통상개방스위치이고, 이 스위치(14)가 닫히는 것에 따라 커넥터(13a)의 단자①와 단자② 사이에 플러그(11)로부터 얻어지는 교류전력이 출력된다.

16은 마이크로컴퓨터(17)(복수의 아날로그/ 디지탈 변환입력단자 및 입출력단자등을 가지는 범용의 마이크로프로세서 등)부터의 출력으로 동작하는 구동회로(범용의 버퍼회로, 또는 드라이브회로등)이고, 마이크로컴퓨터(17)의 출력에 응답하여 전력릴레이(15)를 통전한다. 한편, 이 통전은 마이크로컴퓨터가 공기조화기의 정상 운전을 하면 판단하였을 때에 행하여지는 것이다.

18은 상하의 플랩모터(스텝모터등)이고, 이용측유니트(3)로부터 실내에 향하여 배출하는 조화공기의 배출방향을 바꾸기 위한 상하용의 플랩의 각도를 스텝수에 맞추어 변경한다. 즉, 이 플랩모터는 마이크로컴퓨터(17)로부터 출력된 정회전용펄스/역회전용펄스에 응답하여 1스텝 정회전/ 역회전하는 것이고, 마이크로컴퓨터(17)가 기억하는 펄스의 출력수에 따른 회전각(플랩의 각도)이 얻어진다.

마이크로컴퓨터(17)는 우선 플랩모터(18)가 초기위치의 설계각도에 이르기 까지 필요한 펄스를 출력하여 플랩을 완전열림/완전닫힘시키고 그 플랩의 위치를 기준이후의 플랩의 각도와 펄스수와의 관계를 설정한다.

플랩의 각도를 희망하는 각도에 설정하는 때는, 플랩의 각도가 원격제어기로 조작설정된 각도에 이를 때까지 마이크로컴퓨터(17)가 펄스를 출력한다. 또한, 자동으로설정되어 있는 경우는, 마이크로컴퓨터(17)가 스텝수를 자동적으로 증감시키고, 그 결과 플랩이 스윙한다. 한편, 냉방운전과 난방운전에로서는 스윙범위가 다르도록 설정되어 있다.

19는 좌우의 플랩모터(스텝모터등)이고, 이용측유니트3로부터 실내에 향하여 배출하는 조화공기의 배출방향을 바꾸기 위한 좌우용의 플랩의 각도를 스텝수에 맞추어 바꾸는 것이다. 플랩모터(19)의 동작은 플랩모터(18)의 동작과 같다.

따라서, 플랩모터(18) 및 플랩모터(19)를 제어하므로써 이용측유니트(3)로부터 배출하는 조화공기의 배출방향을 상하좌우 임의로 제어할 수 있다.

20은 모터전원이고 21은 제어회로전원이고 22는 전류퓨즈이고 플러그(11)를 통해 접속된 상용교류전원에 대하여 직렬로 접속되어 있다. 22는 온도퓨즈이고, 이용측유니트(3)내의 온도 및 마이크로컴퓨터(17)등의 전자부품의 분위기온도가 높게 된 때에 녹아 끊어져서, 제어회로전원(21)으로부터 마이크로컴퓨터(17)에의 동작전력의 공급을 차단한다.

모터전원(20)은 예컨대 직류48V 또는 직류12V의 정전압을 출력한다. 직류48V는 구동회로24로 공급되고, 직류12V는 제어회로용전원(21)에 출력됨과 동시에 전력릴레이(15) 또는 스텝모터(18,19)의 구동전원이 된다. 제어회로전원(21)은 전자부품용의 직류5V의 정전압을 출력한다.

구동회로(24)는 팬모터(25)(조화공기를 실내측에 향하여 배출하기 위한 팬을 구동하는 브러쉬리스직류모터)를 구동하는 것이고 6개의 스위칭소자(전력트랜지스터, 전력 FET 등)을 3상 브릿지형으로 접속하고, 각각의 스위칭소자를 ON/OFF 시키는 것에 따라 120도통전, 60도비통전을 되풀이하는 3상교류가 출력되도록 구성되어 있다.

이 3상교류는 1주기가 60도마다 6종의 통전패턴으로 분할되고, 회전자가 60도 회전하는 때마다 대응하는 통전하는 패턴이 순차적으로 전환되고, 회전자의 1회전으로 1주기분의 3상교류가 출력된다. 즉 회전자의 회전위치에 맞추어 대응하는 통전패턴을 순차적으로 전환하는 것에 따라 회전자가 회전을 계속한다.

이 팬모터(25)의 회전수는, 이 모터(25)가 직류모터이기 때문에 그 직류인가전압의 변경에 의해서 바꿀 수있다. 인가전압을 상승시키면 회전수가 증가되고, 인가전압을 강하하면 회전수가 감소한다. 구체적으로는, 모터전원(20)으로부터 얻어지는 직류48V의 전압을 초핑하여 인가전압을 바꾸거나 팬모터(25)에 공급하는 3상교류의 120도의 통전을 소정의 ON듀티로 초핑하여, 이 ON 듀티를 바꾸므로써 실질적인 인가전압을 바꾸더라도 좋다. 이 때 ON 듀티를 크게하면 인가전압이 상승하고, ON 듀티를 작게 하면 인가전압이 강하된다.

한편, 회전자의 위치검출은 자기검출소자의 출력으로부터 판단하는 것, 또는 회전자의 회전에 의해서 생기는 유도전압의 변화로부터 판단하는 것등을 이용할 수 있다.

마이크로컴퓨터(17)는 이 검출된 회전자의 회전위치에 따라서 상기 대응하는 통전패이 얻어지도록 구동회로(24)의 스위칭소자의 ON/OFF를 제어하고, 동시에 소정의 회전수를 얻기 위해서 필요한 전압이 팬모터(25)에 인가된 인가전압을 조절한다.

한편, 이 팬모터(25)의 제어로서는 실온과 설정온도(희망온도)와의 차에 따라서 미리 결정된 특성에 따라서 회전수를 자동적으로 바꾸는 자동운전 및 원하는 회전수에 고정하는 수동운전등이 행하여진다.

제3도는 직렬전원(28), 직렬회로(29)와 마이크로컴퓨터(17)와의 관계를 나타내는 전기회로도이다. 한편, 이 도면에서는 열원측유니트(4)의 직렬회로(40)와 마이크로컴퓨터(41) 및 계통연계발전기(2)의 직렬회로(70)와 마이크로컴퓨터(71)와의 관계도 각각의 커넥터(13aI∼13c)의 접속으로 나타내고 있다. 직렬전원회로(28)는 전류퓨즈(22)를 통해 100V의 상용교류전원에 접속된 직류5V를 출력하는 정전압회로(28)를 구비하고 있다. 이 정전압회로(28)는 범용의 정전압용 IC등을 써 구성할 수가 있다.

이 정전압회로(28)의 출력은 순방향으로 접속된 다이오드(29), 저항(30), 신호출력용의 포토커플러(31)의 수광소자, 신호수신용의 포토커플러(32)의 발광소자를 통해 직렬로 커넥터(13a)의 단자③에 접속되어 있다. 한편, 커넥터(13b)의 단자②는 전력선의 한쪽편이고, 커넥터(13a)의 단자②에 접속되어 정전압회로(28)의 접지측의 출력과 공통으로 사용하고 있다.

이 직렬회로(27)는 계통연계발전기의 직렬회로(70) 및 열원측유니트(4)의 직렬회로(40)와 같은 구성을 가지기 때문에, 이들 3개의 직렬회로는 정전압회로(28)에 대하여 직렬로 접속된다. 직렬회로(28)의 신호출력용의 포토커플러(31)의 발광소자는 마이크로컴퓨터(17)의 출력으로 ON/OFF 되고, 통상(신호의 수신에 대비하여 대기중인 때)는 ON이다. 또한 신호수신용의 포토커플러(32)의 수광소자는 그 ON/OFF 출력을 출력용저항으로 전압의 변화에 바꾼 후 마이크로컴퓨터(17)로 출력한다. 통상(신호를 수신않고 있을 때)는 ON이고, 마이크로컴퓨터(17)에의 출력은 H 전압(본 실시예로서는 +5V)이다.

따라서, 마이크로컴퓨터(17)는 신호를 출력하면 포토커플러(31)의 발광소자를 공통의 프로토콜과 데이타 포멧에 근거하는 ON/OFF 신호로 ON/OFF 시킨다.

이 ON/OFF 신호는 정전압회로(28)의 출력의 ON/OFF로 변환되고, 각각의 직렬회로(29,40,70)의 신호수신용의 포토커플러의 수광소자의 ON/OFF를 통해 각각의 마이크로컴퓨터에 전해진다.

신호를 수신하는 때는, 어느 직렬회로의 신호출력용의 포토커플러가 ON/OFF 하므로써 얻어지는 정전압회로(28)의 출력의 ON/OFF를 모든 직렬회로의 신호수신용의 포토커플러가 수신하여 각각의 마이크로컴퓨터에 신호를 출력하지만, 이 신호에는 수신선을 지정하는 코드가 설정되어 있기 때문에, 그 코드에 대응하는 마이크로컴퓨터만이 수신한 신호를 유효하다고 판단하고 그 제어에 쓰는 것이다.

한편, 직렬회로(27)에는 노이즈흡수용의 콘덴서, 포토커플러 보호용의 제너다이오드 및 저항이 설치된다.

더욱이 제2도에 있어서, 33은 수신회로이고 무선 원격제어기(적외선신호, 전파, 음파등의 무선신호를 이용한 것)부터의 신호(공기조화기의 운전/정지신호, 팬모터(25)에 의한 조화공기의 송풍량의 제어신호, 송풍방향을 바꾸는 플랩모터(18,19)의 제어신호, 설정온도를 나타내는 신호, 검출한 실온을 나타내는 신호, 디맨드를 유효로 하는 신호, 그 밖의 신호등이 스위치의 조작에 응해서 송신된 신호)를 수신하여, 그 수신신호를 소정의 직렬코드로 변환하여 마이크로컴퓨터(17)에 부여한다. 마이크로컴퓨터(17)는 이 직렬코드가 유효할 때에 그 신호에 따라서 제어를 한다.

34는 표시용의 LED 군이고, 수광회로(33)의 수광부의 가까이 배치되고, 운전/정지 또는 타이머(1)운전등의 공기조화기의 운전상태를 표시한다.

35 및 36은 온도센서이고, 공기조절용의 냉동사이클을 구성하는 열교환기의 온도, 및 이용측유니트(3)의 주위의 실온을 검출한다. 이것들의 온도센서로서는 부특성써미스터등이 쓰이고, 마이크로컴퓨터(17)는 온도의 변화에 의해서 변하는 저항치에 대응하는 전압을 A/D 변환(아날로그/디지탈변환)하여 제어에 이용한다.

37은 서비스 표시용의 LED군이고, 공기조화기에 이상이 생겼을 때 이상 기록을 복원 표시하기 위한 것이다.

38은 스위치군이고, 시운전/통상운전/정지의 운전모드전환 또는 이상기록의 표시용의 스위치등이다.

제4도는 열원측유니트(4)의 제어회로이고, 커넥터(13b)의 단자① 및 단자②를 통해 얻어지는 단상100V의 교류전력은 전류퓨즈(42), 노이즈필터(43), 쵸크코일(44)을 통해, 4개의 정류 다이오드와 2개의 평활콘덴서로 구성된 배전압정류회로(45)를 통해 280V의 직류전력으로 변화된다. 이 직류전력은 노이즈 필터(46), 평활콘덴서(47), 전류퓨즈(48)를 통해 6개의 스위칭소자(전력트랜지스터, 전력 FET 등의 전력제어용스위칭소자)로 구성된 3상인버터 브릿지(49)로 공급된다.

50은 냉매압축기이고, 상기 공기조절용의 냉동사이클의 일부를 구성한다.

이 압축기는 예컨대, 그 구동원에 3상유도전동기를 구비하거나 또는 3상직류브러쉬리스전동기 등을 구비한다.

3상유도전동기가 사용하고 있는 경우는, 마이크로컴퓨터(41)가 미리 압축기(50)의 운전효율이 향상되도록 설정된 주파수마다 전압/ 주파수의 값이 얻어지도록 3상의 유사정현파를 압축기(50)로 공급한다. 즉, 이러한 유사정현파는 3상인버터 브릿지(49)의 6개의 스위칭소자를, 원하는 주파수의 변조파와 반송파와의 대소에 따라서 ON/OFF 시키어 얻어지는 것이고, 이 ON/OFF는 마이크로컴퓨터(41)의 이론상의 계산에 의해서 얻는 것이다. 또한, 압축기(50)로 공급된 3상교류전력의 주파수는 변조파의 주파수로 결정된다.

한편, 51은 구동회로이고, 3상인버터 브릿지(49)의 6개의 스위칭소자를 마이크로컴퓨터(41)의 출력으로 ON/OFF 시키기 위한 전력증폭회로이다. 52는 스위칭전원이고, 노이즈 필터(53), 전류퓨즈(54)를 통해 얻은 직류전력으로부터 행동부(51)용의 전원, 마이크로컴퓨터(41)용의 전원, 그 밖의 기기용의 정전압전력을 출력하는 것이다.

범용의 정전압 IC 등을 쓸 수있다.

또한, 압축기(50)의 구동원에 3상직류 브러쉬리스 전동기가 사용되고 있는 경우(제4도에 나타내는 실시예)는, 위치검출회로(55)가 압축기(50)의 회전자의 위치를 검출하여, 마이크로컴퓨터(41)가 이 회전자의 회전위치에 대응하는 통전패턴이 얻어지도록 3상인버터회로(49)의 각각의 스위칭소자의 ON/OFF의 조합을 설정한다.

위치검출회로(55)는, 회전자의 회전에 의해서 고정자코일에 생기는 유도전압의 변화가 3상교류의 중성점전압에 상당하는 전압보다 큰가에 의해서 변화하는 출력을 마이크로컴퓨터(41)로 부여한다. 마이크로컴퓨터(41)는 이 위치검출기(55)의 출력의 변화시간에 따라서 압축기(50)의 회전자의 회전위치를 산출한다.

이어서, 회전자의 회전위치가 1회전(360도)을 6분할(60도마다 등간격으로 분할)하고 위상차 구간에 있는가를 판단하고, 그 구간에 대응하는 3상의 통전패턴(예컨대, 각각의 상이 120도통전 및 60도비통전을 되풀이하는 같은 3상교류의 통전패턴)이 압축기(50)에 얻어지도록 3상인버터회로(49)의 각각의 스위칭소자를 ON/OFF 시킨다.

한편, 이 압축기(50)의 회전수는 120도의 통전을 연속통전이 아닌 소정의 주기로 초핑하고, 동시에 이 초핑의 ON 듀티를 바꾸므로써 고정자코일에의 실질적인 인가전압을 변경한다.

56,57 및 58은 각각 부특성써미스터로 이루어지는 온도센서이고, 온도에 의해서 변화하는 저항치에 대응하는 전압이 마이크로컴퓨터(41)의 A/D 입력단자에 공급되도록 구성되어 있다. 온도센서(56)는 분위기온도를, 온도센서(57)는 압축기(50)의 온도를, 온도센서(58)는 냉동사이클을 구성하는 열원측열교환기의 온도를 검출하는 온도센서이고, 마이크로컴퓨터(41)는 이들 온도센서가 검출한 온도를 제어한다.

59는 스텝모터이고, 약 500스텝의 회전스텝을 가지고 소정의 스트로크를 500단계로 제어할 수 있다. 이 스트로크에 의해서 냉동사이클을 구성하는 감압장치(팽창밸브)의 감압량(팽창량)이 조절된다. 또한 이 스텝모터(59)의 회전스텝은 구동회로(60)를 통한 마이크로컴퓨터(41)의 출력으로 행하여진다. 그 제어로서는, 압축기의 회전수에 대응하여 미리 정한 특성으로 회전스텝을 제어하는 방법, 냉동사이클중에서의 냉매(9)증발온도 또는 응축온도가 항상 일정하게 이루어지도록 회전스텝을 증감제어하는 방법등이 있다.

61은 팬모터이고, 열원측열교환기이 송풍을 하는 위치에 설치된 프로펠러 팬을 구동한다. 이 팬모터(61)에는 팬모터(25)와 같이 직류브러쉬리스 모터가 쓰이고 있고, 마찬가지로 구동회로(62)를 통해 마이크로컴퓨터(41)로 그 회전수가 제어된다.

63은 냉매유로전환밸브이고, 냉동사이클중의 이용측열교환기가 증발기로서 작용하는 냉방모드와 이용측열교환기가 응축기로서 작용하는 난방모드가 가능하게 되도록 냉매의 흐름을 전환한다. 통칭 4방향밸브로 불리우는 것 등이 쓰인다.

64a 및 64b는 스위치이고, 각각 마이크로컴퓨터(41)의 출력으로 전력릴레이를 통해 그 스위치가 전환된다. 제4도에 나타낸 상태는 전력릴레이가 통전되어 있지 않은 상태이다. 스위치(64a)가 다이오드 브릿지(65a)측으로 바뀐 때에는 스위치(64a)측에서 스위치(64b)측으로 향해서 전류가 흘러 냉매유량로전환밸브(63)가 한측으로 전환된다. 반대에 스위치(64b)는 다이오드 브릿지(65b)측으로 바뀐 때에는 스위치(64b)측에서 스위치(64a)측으로 전류가 홀러 냉매유로전환밸브(63)는 다른측으로 바뀌는 것이다.

이 냉매유로전환밸브(63)는 일단 바뀌면 그 상태를 유지하는 자체유지기구를 구비하고 있기 때문에, 냉매유로의 전환은 필요한 때에 소정시간 및 소정방향으로 통전하기 좋다. 한편, 소정간격으로 통전을 되풀이하여 유로의 자기유지에서의 벗어남에 대처한다.

66은 변류기이고 열원측유니트(4)로 소비된 전류가 계측할 수 있는 위치에 있다.

이 변류기로부터 출력된 전류파형은 직접 소정주기 마다 순간값이 A/D 변환되어 마이크로컴퓨터(41)에 공급된다. 마이크로컴퓨터(41)는 소정주기 마다 디지탈값화된 값의 나열에 의한 전류파형으로부터 실효치를 산출하고 전류제어에 이용되고 전류제어는 이 열원측유니트로 소비된 전류가 설정치를 초과하지 않도록 압축기(50)의 회전수, 즉 공기조화기의 냉동능력을 제어한다.

압축기(50)의 회전수는, 이용측유니트(2)로, 실온과 설정온도의 차 및 이 차의 변화분을 입력으로서 실온이 설정온도에 이르도록 튜닝된 퍼지연산으로 얻어지는 현재의 냉동능력에 대응하는 냉동능력의 증감치를 기초로 하여 결정되는 이 증감치는 직렬회로(40)를 통해 이용측유니트(2)로부터 송신된 것이다.

압축기(50)의 회전수의 설정은, 현재의 회전수에 이 증감치를 가산하여, 더욱 보정을 한 후의 회전수로 갱신된다. 마이크로컴퓨터(41)는 압축기(50)가 이 회전수가 되도록 3상인버터회로(49)의 각각의 스위칭소자를 ON/OFF 시키는 것이다.

한편, 압축기(50)의 기동시는 소정의 회전수가 초기값으로서 설정되어 있다.

여기서 상기 보정은, 소비전력이 설정값에 가까이 감에 따라서, 순차적으로 보정이 없는 범위, 회전수의 상승이 일어나지 않도록 보정하는 범위, 이어서 회전수가 감소하도록 보정하는 범위마다 설정되고, 압축기(50)의 소비전류 즉 열원측유니트의 소비전류가 설정치를 초과하지 않도록 하고 있다.

한편, 이 소비전류가 설정값을 크게 초과할 때는 공기조화기가 이상상태에 달하였다고해서 공기조화기의 운전정지와 이상표시를 행한다.

따라서, 이 설정치를 바꾸므로써 거의 공기조화기의 소비전류를 제한할 수가 있는 것이다. 이 설정치는 이용측유니트로부터의 신호로 설정되고, 예컨대 일반가정용의 공기조화기에서는 20A,17A,15A,10A등의 값이다.

한편, 이 설정치는, 원격제어기로부터 송신된 신호가 이용측유니트(3)를 통해 송신되고 디맨드의 기능이 유효로 되어 있는 때에, 후기하는 계통연계발전기(2)로부터의 증감신호에 의해서 1A 구분으로 변경하는 것도 할 수 있다.

제5도는 계통연계발전기(2)의 제어회로이고, 직렬회로(70)를 통해 마이크로컴퓨터(71)가 마이크로컴퓨터(17) 및 마이크로컴퓨터(41)와 신호의 송수신을 할 수 있도록 구성되어 있다. 이 회로에서, 72는 태양에너지를 전력으로 변환하는 태양 전지이고, 보호용의 다이오드(73)를 통해 그 발전출력이 콘덴서(74)에 축적된다.

75는 단상인버터회로이고, 4개의 스위칭소자(IGBT 등의 전력스위칭소자)가 브릿지형으로 접속되고, 각각의 스위칭소자가 소정의 패턴으로 ON/OFF 하므로써 50Hz(또는 60Hz)의 단상100V의 유사정현파가 얻어지는 것이다. 이 유사정현파는 코일(76,77) 콘덴서(78)로 구성된 저역필터를 지나서 승압변압기(79)에 의하여 50Hz단상 200V+α(단지, α는 계통으로 전달에 필요한 전압)의 교류전력으로 승압된다.

이 교류전력은 제1도에 나타낸 주택용분전반(7)을 통해 계통의 전력선에 공급된다.

80a 및 80b는 연동하는 통상개방스위치이고, 전력릴레이(81)가 통전되므로써 닫혀진다. 이 전력 릴레이(81)는 구동회로(전력증폭회로)(82)를 통해 마이크로컴퓨터71(인텔사제조U83C196MH)에 의해서 그 통전/ 비통전이 제어되고, 마이크로컴퓨터(71)는 태양전지(72)가 발전하지 않고 있다고 판단할 때 또는 어뗘한 이상을 검출하였을 때에 통상개방스위치(80a,80b)를 열어 계통연계발전기를 계통으로부터 분리시키는 것이다.

83은 변압기 1차 전류검출회로이고, 승압변압기(79)의 1차측, 즉 태양전지(72)측에 흐르는 전류를 검출한다. 이 전류는 C. T. 교류파형으로서 출력되고 그대로 마이크로컴퓨터(71)의 A/D 변환단자에 공급된다. 마이크로컴퓨터(71)는 이 파형을 소정주기 마다(예컨대 200usec마디) A/D 변환하고, 시간의 경과마다 전류순간치로서 입력하여 제어에 이용한다. 이 제어는 마이크로컴퓨터(71)로, 우선 A/D 변환된 후의 전류치를 기억부(ROM)에 테이블데이타로서 격납된 이상적 전류파형데이타(정현파전류파형)의 동일위상에서의 전류치와 비교하고, 다음 주기에 있어서의 동일위상의 전압을 상승 또는 하강하는 보정을 하고 출력전류의 파형을 이상적 전류파형에 근사시켜 출력전류의 파형왜곡을 억제한다.

한편, 이상적 전류파형의 테이블 데이타는 50HZ의 경우는 200usec 샘플링이기 때문에 20msc/200usec=100데이타분이고, 60HZ의 경우는 84데이타분이 된다.

또한, 이상적 파형데이타는 미리 설정된 기준의 데이타에 따라서 필요로 하는 전류의 실효치 마다 각각, 기준데이타에 소정의 비율을 산출할 수 있다.

84는 변압기 2차전류검출회로이고, 승압변압기(79)의 2차측, 즉 계통측에 흐르는 전류 를 검출한다. 이 회로는 C. T. 검출된 전류의 파형을 전파정류회로(산요전기주식회사제조LA6324 등의 범용IC를 사용하는 회로)를 통해 실효치연산용IC(예컨대 신일본무선주식회사제조NJM4200)에 부여한다. 이 IC는 C. T. 검출한 전류의 실효치를 전압의 변화에 변환하여 마이크로컴퓨터(71)의 A/D 입력단자에 공급한다.

마이크로컴퓨터(71)는 이 전압으로부터 전류의 실효치를 구하여 계통연계발전기의 출력전력치를 구하고 표시부에 표시한다.

85 및 86은 각각 U 상계통전압검출회로 및 V 상계통전압검출회로이고, 계통으로 출력된전압에 소정치이상의 변동이 생겼을 때에 계통에의 전력공급을 정지한다.

이 회로는, 계통연계발전기로부터 출력된 단상 3선식200V의 교류전력으로부터 중성점과 U 상의 전압 및 중성점과 V상의 전압을 검출한다. 이들 검출회로는 동일하고 제6도에 나타내는 전기회로가 공통으로 사용된다.

제6도에 있어서, 계통측에서 얻어지는 단자사이전압의 변화는, 전파정류회로를 구성하는 IC(LA6324)를 지나서 실효치계산용의 ICNJM4200으로 부여되고, 실효치에 대응하는 직류전압이 마이크로컴퓨터(71)의 A/D 변환입력 단자에 공급된다.

마이크로컴퓨터(71)는 A/D 변환한 후의 전압의 실효치를 제어에 이용한다.

87은 계통전압 영크로스 입력회로이고, 계통(교류전력)의 영크로스신호를 판단하였을때에 그 신호를 마이크로컴퓨터(71)로 출력한다.

제7도는 계통전압 영크로스 입력회로이고, 계통의 전압이 비교기(88)에 공급되고 이 비교(88)의 입력단자에 인가되어 있는 전압의 정부가 반전한 때에 그 출력도 반전한다. 비교기(88)의 출력은 포토커플러(89)로 부여되고, 노이즈제거와 전압변환, 및 전기적절연이 행하여진 후, 마이크로컴퓨터(71)로 공급된다. 마이크로컴퓨터(71)는 이 출력의 변화로 계통의 영크로스를 판단하고, 단상인버터회로(75)로부터 출력된 교류전력의 영크로스가 계통의 영크로스에 일치하도록 스위칭소자의 ON/OFF 신호의 출력타이밍을 제어하고, 또한 상기한 이상적 전류파형을 얻기 위한 전압보정의 위상정합의 기준시로 한다.

88은 퍼스널 컴퓨터용 I/F(인터페이스)로 있어, 외부에 퍼스널 컴퓨터를 접속할 때에 신호선을 접속하기 위한 인터페이스회로이다. 이 회로는 소정의 규격(예컨대 RS-232C)에서의 통신을 가능하게 하기 위한 회로이고, MAX232 등의 RS-232C의 통신을 가능하게 하는 범용의 IC를 사용하여 구성되어 있다. 이 퍼스널 컴퓨터용 I/F88을 사용하므로써 계통연계발전기의 퍼스널 컴퓨터에 의한 외부에서의 제어가 가능하게 된다.

89 및 90은 표시부이고, 각각 8 세그먼트의 표시를 3자리수 조합한 것으로서 태양전지(72)의 발전전력의 표시, 이상발생 시의 이상의 종류를 나타내는 코드의 표시 및 초기설정시의 가이드라인 정정치의 표시등을 행한다. 이 표시부(89,90)에는 마이크로컴퓨터(71)로부터의 출력신호가 표시구동회로(범용의 드라이버용IC)(91)로 전력증폭되어 부여되고, 표시부(89,90)는 이 신호에 의해서 동적으로 점등된다.

92는 표시용의 LED이고, 표시구동회로(91)를 통해 마이크로컴퓨터(71)의 출력신호로 동적으로 점등된다. 이 표시로서는, 계통연계발전기의 운전을 나타내는 녹색의 운전표시, 이상시에 열리는 통상개방스위치(80a,80b)의 개폐상태를 나타내는 녹색의 표시, 이상발생시에 점등하는 적색의 표시, 태양전지의 발전전력이 충분한 때의 상태를 나타내는 노란색의 표시등이 있다.

93은 스위치부이고, 그것은 마이크로컴퓨터(71)의 입출력에 단자에 대하여 매트릭스형으로 접속된 푸쉬스위치 또는 록식의 푸쉬스위치이고, 이들 스위치의 상태는 마이크로컴퓨터(71)의 키 스캔에 의해서 마이크로컴퓨터(71)에 공급되고 제어에 이용된다.

스위치의 기능으로서는, 정정치를 변경모드를 유효로 하는 스위치, 격납한 이상의 경력을 나타내는 데이타의 소거하는 스위치 및 계통연계발전기를 운전/정지시키는 스위치등이다.

94는 EEPROM이고, 정정치 또는 이상의 약력을 기억하는 메모리이다.

정정치로서는, 계통마다 다른 이상판단을 위한 기준치를 개개로 설정하기 위한 값이다.

95는 태양전지전류검출회로이고, 태양전지(72)로부터 출력된 전류량을 검출하여 마이크로컴퓨터(71)로 출력한다.

제8도는 태양전지전류검출회로(95)의 전기회로도이고, 96은 DCCT(직류전류용전류검출변압기이고)태양전지(72)로부터 출력된 전류에 따른 전압을 출력한다. 이 출력은 실효치연산용 IC(NJM4200)에 공급되어, 이 IC에서 전류의 실효치에 대응하는 전압이 얻어진다. 한편, 태양전지(72)의 출력전류는 완전한 직류가 아닌 맥류성분도 포함되어 있기 때문에 실효연산을 하여 정확한 전류치를 얻는다.

마이크로컴퓨터(71)는 이 전압을 A/D 입력단자로부터의 전압에 대응하는 전류치를 소정의 메모리위치에 격납하여 제어에 이용한다.

97은 태양전지전압검출회로이고, 태양전지(72)의 단자사이전압을 검출하여, 그 전압을 마이크로컴퓨터(71)에 출력시킨다. 제9도는 태양전지전압검출회로의 전기회로이고, 도면중의 98은 V/F(전압/주파수)변환용 IC(예컨대 신일본 무선주식회사제NJM 4151)이다.

태양전지(72)의 단자사이전압은 저항으로 분배되어 있고, 소정분이 상승된 후, 콘덴서(99)로 안정화되고 V/F 변환용의 IC(98)의 전압입력단자에 인가된다. 이 IC는 인가된 전압에 대응하는 주파수로 발신하여, 그 발신출력을 출력저항(100)을 이용하여 포토커플러(101)의 발광소자에 부여한다. 포토커플러(101)의 출력은 마이크로컴퓨터(71)에 부여되고, 마이크로컴퓨터(71)는 이 출력의 주파수를 계측하여 대응하는 전압을 구한다.

102는 IGBT 구동회로이고, 단상인버터(75)를 구성하는 스위칭소자(본 실시예로서는 IGBT, 한편 전력트랜지스터 또는 전력 FET를 이용하는 경우는 각각 트랜지스터구동회로, FET 구동회로가 됨)를 구동하기 위한 구동회로이다. 구체적으로는 마이크로컴퓨터(71)로부터 출력된 ON/OFF의 신호를 IGBT을 드라이브할 수 있는 레벨까지 전력증폭하는 회로이고, 포토커플러 및 증폭회로등으로 구성되고, 이들은 범용의 구동회로를 이용할 수 있다.

103은 제3고조파검출회로이고, 계통의 정전 및 단선등의 이상을 제3고조파의 증가로 검출하여 계통연계발전기에의 접속을 차단한다. 대역필터, V/F(전압/주파수)변환회로등으로 구성되어 있다 (특원평7-146599호참조).

이와 같이 구성된 계통연계발전기는, 태양전지전압검출회로(97)의 검출한 전압이 소정전압이상(발전전력이 출력될 수 있는 값이상)이면 태양전지(72)의 발전출력을 단상인버터회로(75)로 50Hz 또는 60Hz의 유사정현파에 의한 100V의 단상교류전력으로 변환한다. 이 단상교류전력은 승압변압기(79)에 의하여 200V의 단상교류전력으로 변환되어, 통상개방스위치(80a,80b)가 닫히면 계통으로 공급된다. 실제로는 계통으로 전력을 전달시키기 위하여 200V보다 약간 높도록 설정되어 있지만, 이하의 설명에서는 200V로 한다.

이 때, 상기한 태양전지의 발전전력은 마이크로컴퓨터(71)에 의해서 표시부(89)에 동적으로 표시된 것이다.

제10도는, 단상인버터회로(75)로부터 출력된 유사정 현파(정현파의 전류파형임)를 나타내는 설명도이다. 이 도면에서는 설명을 쉽게 하기 위하여 1주기를 16분할(구간1 내지 구간16으로 하는)하고 있다. 실제로는, 50HZ의 경우는, 1주기가 20msec이고, 샘플링주기가 200usec에서 20msec/200usec=100분할이고, 60HZ의 경우는 마찬가지로 84분할이다.

1주기의 시작은 계통전압 영크로스 입력회로(87)로부터 출력된 영크로스신호에 동기하여 시작되고, 영크로스신호가 얻어진 시점에서 순차적으로 16분할분의 파형이 출력된다. 한편, Vcc는 평활콘덴서(74)의 단자사이전압이다.

또한, 영크로스신호는 1주기내에서 180마다 2회 출력되어 나가고, 반주기의 8분할분(구간1 내지 구간8)을 1사이클로 하여도 좋다. 이때 다음 반주기는 상기 8분할분(구간1 내지 구간8)의 출력을 반전한 것이다.

이 파형의 3개의 전위위치(+Vcc, 0, -Vcc)는 단상인버터회로(75)의 스위칭소자의 ON/OFF의 조합을 선택하므로써 얻어지는 것이다. 따라서 ON/OFF의 조합을 순차적으로 바꿔 가므로써 이 유사정현파가 얻어지는 것이다.

16분할 내의 1개의 구간(예컨대 영크로스위치로부터 4번째의 구간 4참조)예 어긋남도 TA, TB, TC의 3기간으로 구성되고, 기간TA와 기간TC는 동일시간으로 되어 있다.

따라서, 각구간(1∼16)에 대하여 주파수F(50Hz,60Hz), TB의 값(시간)이 대응하는 데이타 테이블을 기억부에 격납하여, 설정된 구간마다 이 값(시간)의 사이에 선택된 ON/OFF의 조합을 유지하기 좋은 것이다. TA, TC의 값은 (200usec-TB)/ 2이다.

제11도는 유사정현파의 파형을 발생시키기 위한 순서도이다. 이 순서도에 있어서, 스텝 s1에서 여러가지의 초기 설정을 한 후, 마이크로컴퓨터(71)가 동작을 개시한다. 이어서 스텝 s2에서 ROM(94)에 격납된 데이타 테이블로부터 필요한 주파수에 대응하는 데이타를 판독하여 새로운 데이타 테이블를 작성한다.

이어서, 스텝 s3에서 계통전압 영크로스 입력회로(87)로부터의 출력이 있는가 여부의 판단이 서지 않으면, 영크로스신호의 입력이 있을 때에 스텝 s4에서「N=1」로한 후, 스텝 s5으로 진행한다. 스텝 s3에서 영크로스신호가 검출될 때는 그대로 스텝 s5으로 진행한다. 한편 이 영크로스신호의 판단은 마이크로컴퓨터(71)의 분할개입으로 처리되고 나아가, 어느 시점에서라도 영크로스신호가 발생하면 스텝 s3이 처리된다.

스텝 s5에서는 변수N에서 지정된 구간의 TB의 데이타를 새로운 테이블로부터 판독된다. 이어서, 스텝 s6에서 이 TB의 데이타를, 태양 전지가 최적동작점에서 발전하도록 설정된 유사정현파의 전류치가 얻어지도록 태양 전지의 발전전압에 대하여 미리 정해진 서식에 따라서 보정을 한다.

스텝 s7에서는, 이 보정된 TB의 값으로부터 TA, TC의 값을 산출하고, 이어서 스텝 s8, s9, s10에서 이 값의 사이, ON/ OFF 신호의 소정의 조합을 유지한다.

이것에 의해서 제10도에 도시된 1구간분의 파형이 생성된다.

한편, 스텝 s8 내지 s10에서는 소정의 ON/OFF의 조합을 유지하는 시간의 계측시 타임업으로 개입신호가 생기는 타이머를 쓰기 때문에, 타이머의 계측시에 즉 개입신호가 생길 때까지는 마이크로컴퓨터(71)가 다른 제어를 하는 것도 가능하다.

이어서, 스텝 s11에서「N=N+1」로 하여 다음 구간에 카운터를 진행시키고,「N〉16」가 스텝 s12에서 판단되고, 스텝 s13에서「N=1」 로 하여 생성된 구간을 선두로 되돌릴 수 있다.

이어서, 스텝 s3으로 되돌아가고, 연속된 유사정현파가 생성된다.

제12도는 이렇게 하여 생성된 유사정현파의 2주기분의 파형을 나타내고 있다.

이 도면에 있어서, 110은 전류파형의 왜곡부이고, 이론상의 유사정현파에 대하여 전기부품이 가지는 유도부하에 의해서 생기는 것이다. 이 왜곡은 변압기 1차측전류검출회로(83)를 통해 얻어지는 전류의 순간치와 이론상의 전류치를 비교함으로써 판단된다.

이 왜곡은 다음 주기의 동일 구간(부호111로 나타내는 구간)을 구성하는 TB의 값을 보정하는 것으로, 다음 주기에서 보정된다. 즉, 실측된 전류파형의 왜곡부(110)는 이론상의 전류치에 대하여 작게 되기 때문에, 구간(111)에서는 TB의 값을 「TB=TB+α」(α은 정의 값)으로 보정된다. 한편, 실측된 전류파형의 왜곡부(110)가 이론상의 전류치에 대하여 클 때는, α의 값을 부로 하면 좋다. 또한, 이 보정은, 실측된 전류치가 이론치와 다른 구간에 대하여 전부 행하여지는 것이고 1주기마다 항상 다음 주기의 값이 순차 보정된다.

이 반복은, 보정된 후의 TB의 값을, 제11도에 나타낸 순서도의 스텝 s2의「데이타 테이블의 판독」로 판독된 데이타의 값을 갱신하므로써 가능하게 된다.

제13도는 이 동작을 나타내는 순서도이고, 제11도에 나타낸 순서도의 스텝 S8, S9, S10을 실행하고 있는 사이에 평행하여 행하여지는 것이다. 한편, 마이크로컴퓨터(71)의 처리속도에 여유가 있으면 구간의 전환시에 행하여지도록 구성하더라도 좋은 것이다.

우선 스텝 s20에서 변압기 1차전류검출회로(83)의 검출한 전류IG를 판독한다.

이 전류는 이미 판독하여 있는 대상으로 되는 구간의 전류치만이라도 좋다.

스텝s21 및 스텝s23에서는 이 전류치IG와 태양전지가 최적동작점에서 발전하도록 설정되어 있는 유사정현파의 이론전류치와의 대소를 비교하고,「이론전류치〉IG」 의 경우는 스텝s22에서 대응하는 구간의 데이타 테이블의 TB의 값을「TB=TB+β」으로 보정한 후 갱신하고,「이론전류치〈IG」의 경우는 스텝s24으로 대응하는 구간의 데이타 테이블의 TB의 값을 「TB=TB-γ」 으로 보정한 후 갱신한다. 이들β 및 γ의 값은 태양전지(72)의 최대출력에 대응하여 적절히 설정하는 것이고, β=γ만으로도 좋다.

더욱이 β 및 γ의 값은, 전류의 변동폭을 작게 하기위해서, 수회의 보정후에 전류IG가 이론전류치에 이르는 것은 동일한 값이다.

유사정현파의 각각의 구간에 대하여 이상과 같은 보정을 하므로써, 태양전지를 항상 적절한 상태로 동작시킬 수 있고 동시에, 유사정현파의 전류파형의 왜곡을 거의 제거할 수 있고, 계통측으로 안정된 파형의 교류전력을 공급할 수 있는 것이다.

이상의 실시예에서는, 우선 전류파형의 왜곡에 맞추어 데이타 테이블의 값을 보정하고 이어서 태양전지의 최적동작을 얻기 위한 보정을 하였지만, 먼저 태양 전지의 최적 동작을 얻기 위한 보정을 하고 이어서 전류파형의 왜곡에 대하여 보정을 하도록 하더라도 좋다. 이때는, 전류파형의 왜곡에 대한 보정용의 데이타 테이블를 별개로 설치하고, 이 테이블을 1주기마다 갱신하고, 이 보정치를 태양전지의 최적동작에 대한 보정의 다음에 가하여도 좋다.

더욱 마이크로컴퓨터(71)는 태양전지 전류검출회로(95)의 검출한 전류치와 태양전지전압검출회로(97)의 검출한 전압치로 부터 태양전지(72)의 발전전력을 구하여, 그 적산전력과 대응하는 부하의 소비전력으로 부터 부하의 운전을 제어하는 신호(디맨드신호)를 출력할 수 있다.

우선, 태양전지(72)의 발전전력의 적산치를 기억부에 격납한다. 다음 직렬회로(70)를 통해 공기조화기(특성의 부하)의 열원측유니트(4)로 소비되어 있는 소비전력치를 얻는다. 이 소비전력치는, 열원측유니트(4)가 전류제어에 쓰고 있는 전류치의 적분치이고, 거의 부하(공기조화기)의 소비전력에 상당한다.

다음, 상기한 적산전력의 값으로부터 이 소비전력치를 감산한 후의 적산전력의 값에 대응해서 직렬회로(70)를 통해 디맨드신호를 열원측유니트(4)에 송신하고, 공기조화기의 운전능력을 규제한다. 한편, 적산전력치가 충분히 회복하면 디맨드신호는 해제된다.

제14도는 이 관계를 나타내는 설명도이다. 이 도면에 있어서, P는 태양전지(72)의 발전전력의 적산치를 나타내고, P3는 부하(공기조화기)의 3일 분의 소비전력에 상당하는 값이고, P2는 부하(공기조화기)의 2일 분의 소비전력에 상당하는 값이고, P1는 부하(공기조화기)의 1일 분의 소비전력에 상당하는 값이고, 이 값은 공기조화기의 운전능력 및 태양 전지의 최대발전전력 등에 따라 적절히 선택되고 설정된다.

구역A 내지 구역C은 p3, p2, p1을 이용하고 제14도에 도시한 것처럼 설정되어 있다. 더욱 적산치 P의 하강과 상승에 대한 적절한 미분을 설정하고 있다.

구역 A에서는 열원측유니트(4)에 운전최대전류를 설정치의 2/3으로 변경하는 디맨드 신호를 보내고, 구역 B에서는 열원측유니트(4)에 운전최대전류를 설정치의 1/2로 변경하는 디맨드신호를 보내고, 구역 C에서는 열원측유니트(4)에 운전최대전류를 설정치의 1/3으로 변경하는 디맨드신호를 보낸다. 한편, 적산치가 어떤 구역에도 속하지 않은 때에는 디맨드가 해제된다. 이것들의 신호는 공기조화기의 디맨드기능이 유효히 설정되어 있는 때에 유효히 작용한다.

이와 같이 제어하므로써, 연간 평균한 경우에 태양전지의 발전전력내에 공기조화기의 소비전력을 억제할 수 있는 것이다. 즉, 공기조화기의 운전을 필요로 하지 않은 날의 발전전력 또는 소전력으로 운전하고 있을 때의 잉여전력을 적산하여, 그 누적분을 공기조절을 필요에 따라서 공기조화기의 소비전력을 태양 전지의 발전전력내로 할 수 있다.

즉, 이들 전력의 적산치는 계통으로 전력매출된 분이고, 이 전력매출된 전력내로 공기 조화기를 운전하므로써 실질적으로 공기조절비가 들지 않게 된다.

바꿔 말하면 전력매출하므로써, 계통을 전력의 축적기로서 이용할 수 있고, 태양전지의 이용율을 거의 100%활용할 수 있다.

제15도는 이 동작(디맨드제어)을 하기 위한 순서도이고, 우선 스텝 s30에서 계통연계발전기가 운전을 개시하면, 스텝 s31에서 적산치P로 초기치가 설정된다.

이 초기치는 스위치에 의해 선택할 수 있는 것이고, 그 선택치는 공기조화기 10일 분의 소비전력에 상당하는 값, 공기조화기 7일 분의 소비전력에 상당하는 값, 공기조화기 5일분의 소비전력에 상당하는 값 및 공기조화기 3일 분의 소비전력에 상당하는 값 등이고, 계통연계발전기의 설치(운전을 개시)하는 계절에 따라 적절히 선택한다.

여름이나 겨울등의 소비전력이 많을 때는 초기치가 커지도록 하고, 또한 봄이나 가을등의 중간기에는 초기치가 작게 되도록 설정하는 것이 바람직하지만, 일률적으로 설정하더라도 좋다.

스텝 s32에서는 적산치P에 태양 전지로 발전된 전력을 가산하여, 스텝 s33에서는 적산치 P나 공기조화기로 소비된 전력을 감산하여 제어에 이용하는 적산치를 구한다.

스텝 s34 내지 스텝 s36에서 적산치 P가 구역A 내지 구역C의 어느 구역에 있는가를 판단하여, 적산치 P가 구역 A에 있는 때는 스텝 s37으로 진행하여 공기조화기의 열원측유니트(4)에 의하여 전류제어의 설정치를 그 2/3으로 바꾸기 위한 디맨드신호를 출력하고, 적산치 P가 구역 B에 있는 때는 스텝 s38으로 진행하여 공기조화기의 열원축유니트(4)에 의하여 전류제어의 설정치를 그 1/2로 바꾸기 위한 디맨드신호를 출력하고, 적산치 P가 구역 C에 있는 때는 스텝 s39으로 진행하고 공기조화기의 열원측유니트(4)에 의하여 전류제어의 설정치를 그 1/3으로 바꾸기 위한 디맨드신호를 출력하고, 적산치 P가 구역 A 내지 구역 C의 어떤 구역에도 없는 때에는 스텝 s40으로 진행하여 공기조화기의 열원측유니트(4)에 의하여 전류제어의 설정치를 원래대로 되돌리는 신호를 출력한다.

제16도는 다른 실시예를 도시하는 순서도이고, 이 실시예로서는 적산치 P가 P1를 넘는가 여부에 의해서 전류제어의 설정치를 변경한다.

제15도에 나타낸 순서도와 동일한 동작은 동일한 스텝을 붙이고 설명은 생략한다.

우선, 스텝 s41에서 적산치P가 P1를 넘어서 있느냐 여부의 판단을 하고, 「P〈 P1」 인 때는 스텝 s42에서 열원측유니트(4)로부터 얻은 전류제어용의 전류설정치로부터 1A분을 뺀 값을 새로운 전류설정치로 한다. 이때 스텝 S43에서「전류제어치〈5」가 판단될 때는 스텝 s44에서「전류제어치=5A」로 하여 전류제어치가 5A를 밑돌지 않도록 한다. 한편, 이 하한치는 임의로 알맞은 값을 설정한다.

스텝 s41에서「P〈P1」를 만족시킬 때는 스텝 s45에서 열원측유니트(4)로부터 얻은 전류제어용의 전류설정치에 1A분을 가한 값을 새로운 전류설정치로 한다.

이때 스텝 S46에서「전류제어치〉설정치」(설정치는 열원측유니트에 초기에 설징되어 있던 전류제어치 즉, 이용측유니트(3)에 설정되어 있던 값)이 판단될 때는 스텝 s47에서「전류제어치=설정치」로서 전류제어치가 설정치를 넘지 않도록 한다.

스텝 s48에서는 이렇게 하여 설정된 전류제어치를 열원측유니트(4)에 송신하여 열원측유니트(4)의 운전능력을 제어한다.

또한, 스텝 s41의 판단결과만을 열원측유니트(4)로 송신하고, 스텝 s42 내지 스텝 s47에 상당하는 기능을 열원측유니트(4)에 맡기도록 구성하더라도 좋다. 이때는 열원측유니트(4)가 이 기능에 대응할 필요가 있다. 이상의 설명에서는, 계통연계발전기와 공기조화기와의 접속에 관해서 설명하였지만, 이것에 한정하는 것이 아니고, 디맨드기능을 가지는 여러가지의 기기에 적용이 가능하다.

따라서, 계통연계발전기는 공기조화기는 별개로 구성된 것이지만, 공기조화기전용으로 하는 경우는 일체로 구성하더라도 좋다.

또한, 디맨드기능을 가지지 않은 기기에 적용하는 경우는, 전원의 공급을 ON/OFF 하는 어댑터에 기기를 접속하고, 어댑터를 통해 기기의 ON/OFF를 제어하더라도 좋다.

이때 디맨드기능이 직접기기의 ON/OFF에 대응하고, 기기의 소비전류는 어댑터가 검출하더라도 좋고, 또한 어댑터에 설정된 선택치로부터 가까운 것을 선택하더라도 좋다.

제17도는 다른 실시예이고, 제1도와 동일구성요소는 동일부호를 붙이고, 이 도면에 있어서 200은 어댑터장치이고, 201는 기기이고, 202는 타이머장치이고, 203는 어댑터에 의해 개폐가 제어된 통상개방스위치이고, 204는 기기에 흐르는 전류를 검출하기 위한 전류검출기이다.

기기(201)는, 예컨대 지붕 밑 또는 마루밑등 장기간 이용하지 않은 가옥 또는 공간에 설치된 환기선이고, 그 구동전원은 통상개방스위치(203)을 통해 주택용분전반(7)로부터 공급된다.

타이머장치(202)는, 소정의 주기 또는 소정의 시간마다 일정한 시간동안 환기선(201)을 운전시키기 위해서 환기선(201)에 운전신호를 출력한다.

어댑터(200)는 전류검출기(204)로 환기선(201)의 운전/정지를 판단하고, 동시에 환기선(201)의 소비전류를 검출하고, 그 상태를 계통연계발전기(2)로 송신한다.

어댑터(200)는 계통연계발전기(2)로부더의 디맨드신호에 응답하여 통상개방스위치(203)의 개폐를 제어한다.

이와 같이 구성된 기기로서는, 태양전지의 발전에 의한 전력의 적산이 있는 한 소정간격으로 환기선(201)이 일정한 시간동안 운전된다.

즉, 실질적으로 환기선의 운전이 태양전지에 의할 뿐이고 계통으로부터의 전력매출이 불필요하게 된다.

한편, 이 기기로서는 환기선에 한정하는 것이 아니고, 이러한 어댑터에 대응하는 기기이면, 어떤 기기라도 이용할 수가 있는 것이다.

제18도는, 이 어댑터(200) 및 계통연계발전기(2)의 주된 동작을 나타내는 순서도이다.

이 순서도에 있어서, 스텝 s50에서 태양전지의 발전량을 적산하여 적산치 P를 구한다.

이어서 스텝 s51에서 환기선(201)이 운전하고 있는가 여부의 판단을 한다.

이 판단은 어댑터(200)가 환기선(201)으로 흐르는 전류가 검출되는가 여부(소정치이상의 전류가 흐르는가 여부)에 의해서 판단된다. 환기선(201)이 운전하지 않고 있을때는 스텝 s50으로 되돌아가서 발전전력의 적산을 한다.

환기선(2101)이 운전하고 있을 때는, 스텝 s52으로 진행하고, 어댑터(200)로부터 보내져오는 환기선(201)의 소비전류로부터 환기선(201)의 소비전력을 구하여 적산치 P에서 이 소비전력을 감산한다. 이어서 스텝 s53에서, 적산치P가 「P〉0」 의 판단을 하고,「P〉0」 인 경우는 스텝 s54으로 진행하여 보조릴레이를 작동시키지 않고 통상개방스위치(203)를 닫은 채로 환기선(201)의 운전을 가능하게 한다. 「P〉0」 를 만족시키지 않을 경우에는 스텝 s55으로 진행하여 보조릴레이를 작동시키고 통상개방스위치(203)를 열어 환기선(201)의 운전을 정지시킨다. 다음, 스텝 s50으로 되돌아가서 발전전력의 적산을 반복한다.

[발명의 효과]

이상과 같이 청구항1에 기재의 발명으로서는, 태양 전지에 의해서 발전된 전력의 적산치와 기기의 소비전력로 부터 기기의 디맨드기능을 유효하게 만들고, 기기의 계통으로부터 소비하는 전력을 억제할 수 있다.

또한, 청구항2에 기재의 발명으로서는, 더욱이 적산치의 감소에 맞추어, 복수단에 디맨드를 하게 되고, 디맨드기능의 작동에 의한 기기의 능력변동폭을 억제할 수 있다.

또한, 청구항3에 기재의 발명으로서는, 디맨드기능의 유효한 작동시에 더욱 기기의 최저운전능력을 설정하므로써, 기기의 최저능력운전이 확보된다.

이 최저능력운전시의 소비전력은 적산치가 부의 값이 되는 것으로 기억되어, 태양전지로부터 잉여전력이 생긴 때에 맞추어지고, 연간을 통해서 기기의 소비전력을 태양 전지의 발전전력내로 하는 것이 가능하게 되는 것이다.

또한, 청구항4에 기재의 발명으로서는, 태양 전지에 의해서 발전된 전력의 적산치와 기기의 소비전력로 부터 기기의 디맨드기능을 유효하게 만들고, 기기의 계통으로부터 소비하는 전력을 억제할 수 있는 것이다.

또한 청구항5에 기재된 발명으로서는, 태양전지에 의해서 발전된 전력의 적산치가 0를 넘어서 있느냐 여부에 의해서 기기의 운전이 제어되고 나아가 디맨드기능을 구비하지 않은 기기라도 ON/OFF의 반복에 의해서 실질적인 디맨드효과가 얻어진다.

또한 청구항6에 기재된 발명으로서는, 기기를 소정간격으로 자동운전시키는 때에도, 연간을 통한 기기의 소비전력을 태양 전지의 발전전력내로 하는 것이 가능하게 되는 것이다.

Claims

태양에너지를 교류전력으로 변환하는 전력변환부를 가지고, 상기 변환된 교류전력을 상용교류전원의 계통에 연계시키어 계통으로의 전력매출을 가능하게 하는 계통연계발 전기에 있어서,

상기 전력변환부에서 태양에너지로부터 변환된 교류전력의 적산치를 격납하는 기억부와, 상기 계통으로부터 전력의 공급을 받는 특정한 전기기기의 소비전력의 값을 상기 기억부에 격납된 적산치로부터 감산하는 보정부와, 상기 기억부에 격납된 적산치가 소정의 값을 밑돌 때에 상기 전기기기의 디맨드기능을 유효하게 만드는 디맨드부를 구비하는 것을 특징으로 하는 계통연계발전기.
태양에너지를 교류전력으로 변환하는 전력변환부를 가지고, 상기 변환된 교류전력을 상용교류전원의 계통에 연계시키어 계통으로의 전력매출을 가능하게 하는 계통인계발전기에 있어서,

상기 전력변환부에서 태양에너지로부터 변환된 교류전력의 적산치를 격납하는 기억부와, 상기 계통으로부터 전력의 공급을 받는 특정한 전기기기의 소비전력의 값을 상기기억부에 격납된 적산치로부터 감산하는 보정부와, 상기 기억부에 격납된 적산치가 복수설정된 소정의 값을 밑돌 때마다 상기 전기기기로 디맨드신호를 출력하는 디맨드부를 구비하는 것을 특징으로 하는 계통연계발전기.
태양에너지를 교류전력으로 변환하는 전력변환부를 가지고, 상기 변환된 교류전력을 상용교류전원의 계통에 연계시키어 계통으로의 전력매출을 가능하게 하는 계통연계발전기에 있어서,

상기 전력변환부에서 태양에너지로부터 변환된 교류전력의 적산치를 격납하는 기억부와, 상기 계통으로부터 전력의 공급을 받는 특정한 공기조화기의 소비전력의 값을 상기 기억부에 격납된 적산치로부터 감산하는 보정부와, 상기 기억부에 격납된 적산치가 복수설정된 소정의 값을 밑돌 때마다 미리 설정된 운전능력이상의 범위로 상기 공기조화기로 운전능력을 순차적으로 저하시키는 신호를 출력하는 디맨드부를 구비한 것을 특징으로 하는 계통연계발전기.
태양에너지를 교류전력에 변환하는 전력변환부를 가지고, 상기 변환된 교류전력을 상용교류전원의 계통에 연계시키는 계통연계발전기에 있어서,

상기 전력변환부에서 태양에너지로부터 변환된 교류전력의 적산치를 격납하는 기억부와, 상기계통으로부터 전력의 공급을 받는 전기기기의 소비전력의 값을 상기 기억부에 격납된 적산치로부터 감산하는 보정부와, 상기 기억부에 격납된 적산치가 소정의 값을 밑돌 때에 상기 전기기기의 디맨드기능을 유효하게 만드는 디맨드부를 구비하는 것을 특징으로 하는 계통연계발전기.
태양에너지를 교류전력으로 변환하는 전력변환부를 가지고, 상기 변환된 교류전력을 상용교류전원의 계통에 연계시키어 계통으로의 전력매출을 가능하게 하는 계통연계발전기에 있어서,

상기 전력변환부에서 태양에너지로부터 변환된 교류전력의 계통내으로 전력매출된 전력의 적산치를 격납하는 기억부와, 상기 계통으로부터 전력의 공급을 받는 특정한 전기기기의 소비전력의 값을 상기 기억부에 격납된 적산치로부터 감산하는 보정부와,

상기 기억부에 격납된 적산치가 0보다 큰 구간에서, 상기 전기기기의 운전을 가능하게 만드는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 계통연계발전기.
제5항에 있어서, 상기 전기기기는 소정주기마다 운전되고 상기 적산치가 0보다 크면 운전개시의 동작을 개시하는 것을 특징으로 하는 계통연계발전기.