電力供給系統(tǒng)及熱泵系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種電力供給系統(tǒng)及熱栗系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]利用作為可再生能源的太陽光的太陽光發(fā)電無需燃料，且于運轉(zhuǎn)中不會排出溫室效應(yīng)氣體等，因此受到廣泛關(guān)注。于下述專利文獻I中，揭示有使太陽光發(fā)電聯(lián)合于電力系統(tǒng)的太陽光發(fā)電裝置。專利文獻I所記載的太陽光發(fā)電裝置利用電力轉(zhuǎn)換器將自太陽電池串輸出的直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力，并將該轉(zhuǎn)換的交流電力供給至交流負載或電力系統(tǒng)。
[0003][先前技術(shù)文獻]
[0004][專利文獻]
[0005][專利文獻I]日本專利特開2004-146791號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006][發(fā)明所欲解決的問題]
[0007]專利文獻I所記載的太陽光發(fā)電裝置于利用電力轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換電力時，使轉(zhuǎn)換后的交流電力的電壓或相位與電力系統(tǒng)的電壓或相位同步。此種電力轉(zhuǎn)換器由于要求較高的轉(zhuǎn)換精度，故而成為成本增高的主要原因。
[0008]本發(fā)明為了解決上述問題而完成者，其目的之一在于提供一種即便利用太陽光發(fā)電亦可抑制成本的電力供給系統(tǒng)及熱栗系統(tǒng)。
[0009][解決問題的技術(shù)手段]
[0010]作為本發(fā)明的一態(tài)樣的電力供給系統(tǒng)包含:直流-交流轉(zhuǎn)換器，其將直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力，且輸出收斂于預(yù)先規(guī)定的電壓值的范圍內(nèi)的交流電壓;太陽光發(fā)電部，其將太陽光能轉(zhuǎn)換成直流電力，且可將上述電壓值的范圍的上限電壓值以上的直流電壓輸出至上述直流-交流轉(zhuǎn)換器側(cè);交流-直流轉(zhuǎn)換器，其將自電力系統(tǒng)供給的交流電力轉(zhuǎn)換成直流電力，且將成為上述電壓值的范圍之下限電壓值以上的特定值的直流電壓輸出至上述直流-交流轉(zhuǎn)換器側(cè)，以彌補自上述太陽光發(fā)電部向上述直流-交流轉(zhuǎn)換器的電力供給的不足部分;第I逆流阻止部，其使電流自上述太陽光發(fā)電部向上述直流-交流轉(zhuǎn)換器的方向流動;及第2逆流阻止部，其使電流自上述交流-直流轉(zhuǎn)換器向上述直流-交流轉(zhuǎn)換器的方向流動。
[0011]藉由采用該構(gòu)成，于例如白天等般自太陽光發(fā)電部輸出的電壓成為自交流-直流轉(zhuǎn)換器輸出的電壓以上的情形時，可使太陽光發(fā)電部的輸出電壓供給至直流-交流轉(zhuǎn)換器。另一方面，于例如夜間等般自太陽光發(fā)電部輸出的電壓未達自交流-直流轉(zhuǎn)換器輸出的電壓的情形時，可使交流-直流轉(zhuǎn)換器的輸出電壓供給至直流-交流轉(zhuǎn)換器。即，可較電力系統(tǒng)側(cè)的電力優(yōu)先地供給太陽光發(fā)電部側(cè)的電力，并且可利用來自電力系統(tǒng)的電力彌補來自太陽光發(fā)電部的不穩(wěn)定的電力而確保穩(wěn)定的電力供給。
[0012]又，由于可經(jīng)由逆流阻止部以直流電力的狀態(tài)將太陽光發(fā)電部的直流電力及交流-直流轉(zhuǎn)換器的直流電力供給至直流-交流轉(zhuǎn)換器，故而無需將直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力的電力轉(zhuǎn)換器，并且無需使供給至直流-交流轉(zhuǎn)換器的電力的相位同步。藉此，可使構(gòu)成變得簡單，進而可抑制成本。因此，即便利用太陽光發(fā)電亦可削減成本。
[0013]上述交流-直流轉(zhuǎn)換器亦可將上述電壓值的范圍之下限電壓值設(shè)為上述特定值。
[0014]藉此，于自太陽光發(fā)電部輸出的電壓為自直流-交流轉(zhuǎn)換器輸出的供給電壓的下限值以上的情形時，可將太陽光發(fā)電部的輸出電壓供給至直流-交流轉(zhuǎn)換器，于自太陽光發(fā)電部輸出的電壓未達自直流-交流轉(zhuǎn)換器輸出的供給電壓的下限值的情形時，可將交流-直流轉(zhuǎn)換器的輸出電壓供給至直流-交流轉(zhuǎn)換器。
[0015]作為本發(fā)明的一態(tài)樣的熱栗系統(tǒng)包含:熱栗，其包含壓縮機，該壓縮機藉由自上述電力供給系統(tǒng)供給的交流電力而驅(qū)動;熱水儲存容器，其儲存藉由上述熱栗的熱能而加熱的熱水;及冷水儲存容器，其儲存藉由上述熱栗的冷能而冷卻的冷水。
[0016]藉由采用該構(gòu)成，可藉由自上述電力供給系統(tǒng)供給的電力而驅(qū)動熱栗的壓縮機，且于自電力供給系統(tǒng)供給的電力超過壓縮機的消耗電力的情形時，可利用熱栗系統(tǒng)的熱能及冷能將熱水及冷水作為能量源儲存于熱水儲存容器及冷水儲存容器。
[0017][發(fā)明的效果]
[0018]根據(jù)本發(fā)明，即便利用太陽光發(fā)電亦可抑制成本。
【附圖說明】
[0019]圖1例示實施形態(tài)的電力供給系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。
[0020]圖2例示太陽光發(fā)電面板的特性的圖。
[0021 ]圖3例示實施形態(tài)的熱栗系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。
[0022]圖4例示熱水儲存容器的內(nèi)部構(gòu)成的圖。
[0023]圖5例示變化例的熱栗系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。
[0024]圖6例示變化例的電力供給系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。
[0025]圖7例示變化例的電力供給系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。
[0026]圖8例示變化例的熱栗系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。
【具體實施方式】
[0027]以下，參照隨附圖式對本發(fā)明的電力供給系統(tǒng)及熱栗系統(tǒng)的較佳實施形態(tài)進行說明。
[0028]首先，參照圖1對實施形態(tài)的電力供給系統(tǒng)的構(gòu)成進行說明。例示而言，電力供給系統(tǒng)I包含VVVF(Variable Voltage Variable Frequency，變壓變頻)換流器 11、第I二極管
12、第2 二極管13、太陽光發(fā)電面板14、及AC-DC轉(zhuǎn)換器15而構(gòu)成。
[0029]VVVF換流器11為將直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力的電力轉(zhuǎn)換器(直流-交流轉(zhuǎn)換器)。VVVF換流器11例如輸出收斂于電氣事業(yè)法等所規(guī)定的供給電壓值的范圍內(nèi)的交流電壓。例示而言，于電氣事業(yè)法中，于要供給的標(biāo)準(zhǔn)電壓為100V的情形時，規(guī)定將供給電壓維持在101V±6V的范圍內(nèi)，于要供給的標(biāo)準(zhǔn)電壓為200V的情形時，規(guī)定將供給電壓維持在202V±20V的范圍內(nèi)。
[0030]VVVF換流器11將交流電壓供給至下述熱栗21所包含的交流馬達211。交流馬達211為驅(qū)動熱栗21所包含的壓縮機212的交流電動機。
[0031]再者，于本實施形態(tài)中，使用VVVF換流器作為構(gòu)成電力供給系統(tǒng)的換流器而進行說明，但構(gòu)成電力供給系統(tǒng)的換流器并不限定于VVVF換流器，亦可為不采用VVVF方式的普通的換流器。于采用VVVF換流器的情形時，有可任意變更電壓與頻率的優(yōu)點。另一方面，于采用普通的換流器的情形時，由于電壓與頻率成為固定，故而有換流器中的損失減少且馬達的效率提高的優(yōu)點。
[0032]第I二極管12及第2 二極管13使電流沿自陽極向陰極的一方向流動且不使電流沿其相反方向流動的半導(dǎo)體二極管(逆流阻止部)。第I 二極管12配置于太陽光發(fā)電面板14與VVVF換流器11之間。第I二極管12以使電流自太陽光發(fā)電面板14向VVVF換流器11的方向流動的方式將陽極連接于太陽光發(fā)電面板14側(cè)且將陰極連接于VVVF換流器11側(cè)。
[0033]第2二極管13配置于AC-DC轉(zhuǎn)換器15與VVVF換流器11之間。第2二極管13以使電流自AC-DC轉(zhuǎn)換器15向VVVF換流器11的方向流動的方式將陽極連接于AC-DC轉(zhuǎn)換器15側(cè)且將陰極連接于VVVF換流器11側(cè)。
[0034]藉由如上所述般配置第I二極管12與第2 二極管13，可形成包含第I 二極管12及第2二極管13的二極管OR電路。藉此，太陽光發(fā)電面板14的輸出電壓及AC-DC轉(zhuǎn)換器15的輸出電壓中的高電位側(cè)的電壓被供給至VVVF換流器11。再者，第I 二極管12及第2 二極管13并不限定為半導(dǎo)體二極管，亦可為可作為逆流阻止部發(fā)揮功能的其它組件等。
[0035]太陽光發(fā)電面板14為將太陽光能轉(zhuǎn)換成直流電力的模塊(太陽光發(fā)電部)。太陽光發(fā)電面板14具有最大電力點追蹤(Maximum Power Point Tracking)部。最大電力點追蹤部以太陽光發(fā)電面板14的輸出電力于最大電力點附近動作的方式控制輸出電壓或輸出電流的電路。所謂最大電力點指于太陽光發(fā)電面板14的電力-電壓特性中輸出電力成為最大的點。
[0036]圖2例示太陽光發(fā)電面板的特性的圖。圖2所示的AVl、AV2及AV3為電流-電壓特性，PVl、PV2及PV3為電力-電壓特性，MPl、MP2及MP3為最大電力點。AVUPVl及MPl為照射至面板的光量為1000W/V時的電流-電壓特性、電力-電壓特性及最大電力點，AV2、PV2及MP2為照射至面板的光量為800W/m2時的電流-電壓特性、電力-電壓特性及最大電力點，AV3、PV3及MP3為照射至面板的光量為600W/m2時的電流-電壓特性、電力-電壓特性及最大電力點。
[0037]如圖2所示，太陽光發(fā)電面板14的電力-電壓特性PVl?PV3或電流-電壓特性AVl?AV3、最大電力點MPl?MP3根據(jù)照射至面板的光量而變化。即，各特性或最大電力點例如根據(jù)天氣狀態(tài)或時間帶而變動。最大電力點追蹤部基于與該時間點的光量相應(yīng)的各特性，以輸出電力于最大電力點附近動作的方式控制輸出電壓或輸出電流，而將與該時間點的光量相應(yīng)的輸出電力最大化。藉此，即便天氣狀態(tài)等變化，太陽光發(fā)電面板14亦可輸出與該天氣狀態(tài)等相應(yīng)的最大的電力。又，如圖2所示，由于最大電力點MPl?MP3的電壓收斂為可視為大致固定的范圍的電壓，故而藉由設(shè)置最大電力點追蹤部，可穩(wěn)定地供給輸出電壓。
[0038]可自圖1所示的太陽光發(fā)電面板14輸出的電壓的最大值設(shè)定為自VVVF換流器11輸出的供給電壓的上限值以上。藉此，至少于自太陽光發(fā)電面板14供給最大的輸出電壓時，可僅利用來自太陽光發(fā)電面板14的輸出電壓，提供自VVVF換流器11輸出至熱栗21側(cè)的全部供給電壓。
[0039]AC-DC轉(zhuǎn)換器15為將自電力系統(tǒng)S供給的交流電力轉(zhuǎn)換成直流電力的電力轉(zhuǎn)換器(交流-直流轉(zhuǎn)換器)。電力系統(tǒng)S電力公司等用以將電力供給至消費者的系統(tǒng)整體的總稱，例如包含發(fā)電所、變電所