(57)【要約】【課題】商用電力で駆動される機器を自然エネルギーによる発電電力で電力アシストする電力供給システムにおいて自然エネルギー発電電力の利用効率を向上させる。【解決手段】商用系統（30）から供給される交流電力を直流電力に変換してさらに交流電力に再変換して負荷（M）に供給する電力変換装置（210）に電力を供給する電力供給システム（10）は、自然エネルギーを受けて直流電力を発電する自然エネルギー発電ユニット（12）と、供給される直流電力を昇圧して前記電力変換装置（210）における直流リンク（212）に供給する昇圧ユニット（14）と、供給される直流電力を交流電力に変換して前記商用系統（30）に逆潮するパワーコンディショナー（16）と、前記自然エネルギー発電ユニット（12）の出力を前記昇圧ユニット（14）および前記パワーコンディショナー（16）のいずれか一方の入力に選択的に接続するスイッチユニット（18）とを備えている。【選択図】図２
2014128102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用系統（30）から供給される交流電力を直流電力に変換してさらに交流電力に再変換して負荷（M）に供給する電力変換装置（210）に電力を供給する電力供給システム（10）であって、
自然エネルギーを受けて直流電力を発電する自然エネルギー発電ユニット（12）と、
供給される直流電力を昇圧して前記電力変換装置（210）における直流リンク（212）に供給する昇圧ユニット（14）と、
供給される直流電力を交流電力に変換して前記商用系統（30）に逆潮するパワーコンディショナー（16）と、
前記自然エネルギー発電ユニット（12）の出力を前記昇圧ユニット（14）および前記パワーコンディショナー（16）のいずれか一方の入力に選択的に接続するスイッチユニット（18）とを備えている
ことを特徴とする電力供給システム。
【請求項２】
請求項１に記載の電力供給システム（10）において、
前記昇圧ユニット（14）は、負荷電力が入力電力よりも小さいことを検知したとき、前記スイッチユニット（18）に対して、前記自然エネルギー発電ユニット（12）の接続先を前記昇圧ユニット（14）から前記パワーコンディショナー（16）に切り替えるように制御する
ことを特徴とする電力供給システム。
【請求項３】
請求項１および２のいずれか一つに記載の電力供給システム（10）において、
前記スイッチユニット（18）は、前記自然エネルギー発電ユニット（12）の接続先を前記昇圧ユニット（14）から前記パワーコンディショナー（16）に切り替えてから所定時間が経過したとき、前記自然エネルギー発電ユニット（12）の接続先を前記パワーコンディショナー（16）から前記昇圧ユニット（14）に切り替える
ことを特徴とする電力供給システム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の電力供給システム（10）において、
前記自然エネルギー発電ユニット（12）が太陽電池ユニット（12）である
ことを特徴とする電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商用電力で駆動される機器を電力アシストする電力供給システムに関し、特に、自然エネルギーによる発電電力で電力アシストを行う電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
省エネニーズの高まりにより家庭やオフィスなどでインバータ式空気調和機が普及している。インバータ式空気調和機は、商用系統から供給される交流電力（商用電力）を電力変換装置で交流電力に再変換し、当該再変換した交流電力で圧縮機のモータなどの負荷を駆動するため、低消費電力で効率よく負荷を駆動することができる。
【０００３】
典型的な電力変換装置は、商用系統から供給される交流電力を整流する整流器と、整流器から出力される直流電力を昇圧するコンバータと、当該昇圧された直流電力を交流電力に再変換するインバータとを備えている。したがって、電力変換装置は、構造的に、整流器に交流電力を給電（ＡＣ給電）することができる他、コンバータとインバータとの接続点である直流リンクに直流電力を直接的に給電（ＤＣ給電）することができるようになっている。
【０００４】
従来、電力変換装置における直流リンクに蓄電池の電力をＤＣ給電することによりインバータ式空気調和機を電力アシストしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１３７６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、電力料金の値上げや商用電力の供給不足への懸念などから、太陽光や風力などの自然エネルギーを利用した発電装置が家庭やオフィスに導入されつつある。一般に、家庭やオフィス向けの自然エネルギー発電装置で発電された電力はパワーコンディショナーなどの連系用インバータを介して商用系統に逆潮される。家庭やオフィスでは商用系統に逆潮された発電電力を消費し、余った電力は電力会社に売電することができる。
【０００７】
自然エネルギー発電装置の代表例である太陽電池は太陽エネルギーを直流電力に変換することができる。したがって、インバータ式空気調和機とＰＶ（Photovoltaics：太陽光発電）ユニットとを組み合わせると、ＰＶユニットの発電電力を昇圧ユニットを介して電力変換装置の直流リンクにＤＣ給電して電力変換装置を電力アシストすることができる。このようなＤＣ給電により、ＰＶユニットが発電する直流電力をパワーコンディショナーで交流電力に変換してさらに電力変換装置における整流器で直流電力に再変換するといった電力変換に係るロスを大幅に低減して太陽光エネルギーの利用効率を大幅に高めることができる。また、ＰＶユニットの発電能力はＰＶモジュールを増減することで容易に調整可能であるため、負荷の増減に応じて総発電電力が調整し易いというメリットもある。
【０００８】
しかし、ＤＣ給電では、ＰＶ発電電力の全量を負荷側で常時消費できるような設備設計・動作条件になっていないと、ＰＶ発電電力が負荷電力よりも大きくなった場合、ＰＶ側の余剰電力の行き場がなく発電したエネルギーを有効に活用できないという問題がある。特に、負荷が軽い状態が続いているときにＰＶ発電電力を電力変換装置における直流リンクに供給し続けると、直流リンクの電圧が上限値を越えてしまい、昇圧ユニットが動作を停止することもある。
【０００９】
上記問題に鑑み、本発明は、商用電力で駆動される機器を自然エネルギーによる発電電力で電力アシストする電力供給システムにおいて自然エネルギー発電電力の利用効率を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、商用系統（30）から供給される交流電力を直流電力に変換してさらに交流電力に再変換して負荷（M）に供給する電力変換装置（210）に電力を供給する電力供給システム（10）であって、自然エネルギーを受けて直流電力を発電する自然エネルギー発電ユニット（12）と、供給される直流電力を昇圧して前記電力変換装置（210）における直流リンク（212）に供給する昇圧ユニット（14）と、供給される直流電力を交流電力に変換して前記商用系統（30）に逆潮するパワーコンディショナー（16）と、前記自然エネルギー発電ユニット（12）の出力を前記昇圧ユニット（14）および前記パワーコンディショナー（16）のいずれか一方の入力に選択的に接続するスイッチユニット（18）とを備えていることを特徴とする電力供給システムである。
【００１１】
上記第１の発明では、自然エネルギー発電ユニット（12）が自然エネルギーを受けて発電した直流電力を、昇圧ユニット（12）で昇圧して電力変換装置（210）における直流リンク（212）に供給するか（ＤＣ給電）、パワーコンディショナー（16）で交流電力に変換して商用系統（30）に逆潮するか（ＡＣ給電）を、スイッチユニット（18）によって切り替えることができる。
【００１２】
第２の発明は、上記第１の発明において、前記昇圧ユニット（14）は、負荷電力が入力電力よりも小さいことを検知したとき、前記スイッチユニット（18）に対して、前記自然エネルギー発電ユニット（12）の接続先を前記昇圧ユニット（14）から前記パワーコンディショナー（16）に切り替えるように制御することを特徴とする電力供給システムである。
【００１３】
上記第２の発明では、昇圧ユニット（14）の負荷電力が入力電力よりも小さいとき、すなわち、電力変換装置（210）が駆動する負荷が消費する電力が自然エネルギー発電ユニット（12）の発電電力よりも小さいとき、自然エネルギー発電ユニット（12）の接続先が昇圧ユニット（14）からパワーコンディショナー（16）に切り替わって自然エネルギー発電ユニット（12）の発電電力がＡＣ給電される。
【００１４】
第３の発明は、上記第１および第２のいずれか一つの発明において、前記スイッチユニット（18）は、前記自然エネルギー発電ユニット（12）の接続先を前記昇圧ユニット（14）から前記パワーコンディショナー（16）に切り替えてから所定時間が経過したとき、前記自然エネルギー発電ユニット（12）の接続先を前記パワーコンディショナー（16）から前記昇圧ユニット（14）に切り替えることを特徴とする電力供給システムである。
【００１５】
上記第３の発明では、自然エネルギー発電ユニット（12）の接続先が昇圧ユニット（14）からパワーコンディショナー（16）に切り替わって自然エネルギー発電ユニット（12）の発電電力がＡＣ給電され始めてから所定時間が経過すると、自然エネルギー発電ユニット（12）の接続先がパワーコンディショナー（16）から昇圧ユニット（14）に切り替わって自然エネルギー発電ユニット（12）の発電電力が再びＤＣ給電される。
【００１６】
第４の発明は、上記第１から第３のいずれか一つに発明において、前記自然エネルギー発電ユニット（12）が太陽電池ユニット（12）であることを特徴とする電力供給システムである。
【００１７】
上記第４の発明では、太陽電池ユニット（12）によって太陽光エネルギーが直流電力に直接変換される。
【発明の効果】
【００１８】
第１の発明によれば、電力供給システム（10）の給電方式をＤＣ給電およびＡＣ給電のいずれかに適宜切り替えることができるため、商用電力で駆動される機器を自然エネルギーによる発電電力で電力アシストする電力供給システム（10）において自然エネルギー発電電力の利用効率を向上させることができる。
【００１９】
第２の発明によれば、電力供給システム（10）がＤＣ給電をしているときに負荷が軽くなり、自然エネルギー発電ユニット（12）の発電電力を消費しきれなくなったとき、電力供給システム（10）の給電方式が自動的にＡＣ給電に切り替わるため、自然エネルギー発電電力の利用効率をより一層向上させることができる。
【００２０】
第３の発明によれば、電力供給システム（10）の給電方式がＡＣ給電に切り替わって所定時間が経過してからＤＣ給電に切り替わることで、もし負荷が重くなっていればＤＣ給電の状態が維持される。これにより、ＤＣ給電可能な機会を逃さずに自然エネルギー発電電力の利用効率をより一層向上させることができる。
【００２１】
第４の発明によれば、自然エネルギー発電ユニット（12）に整流器を設ける必要がないため、電力ロスを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る電力供給システムを備えた空気調和システムのブロック図
【図２】空気調和システムの電力系統のブロック図
【図３】電力供給システムによる給電方式切り替えの一例を示すフローチャート
【図４】電力供給システムによる給電方式切り替えの別例を示すフローチャート
【図５】空気調和システムにおける各種電力を表すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係る電力供給システム（10）を備えた空気調和システム（1）を示す。空気調和システム（1）は、電力供給システム（10）と、インバータ式空気調和機（20）とを備えている。
【００２５】
インバータ式空気調和機（20）は商用系統（30）から供給された交流電力（商用電力）で駆動される。電力供給システム（10）は自然エネルギーを受けて発電し、その発電電力をインバータ式空気調和機（20）に選択的にＤＣ給電またはＡＣ給電することでインバータ式空気調和機（20）を電力アシストする。
【００２６】
インバータ式空気調和機（20）は、室内に設置される室内ユニット（21）と、室外に設定される室外ユニット（22）とを備えている。室内ユニット（21）と室外ユニット（22）とが連絡配管（23,23）によって互いに接続されることにより、冷媒回路が構成されている。インバータ式空気調和機（20）の運転は、例えば、図示しないリモートコントローラによる遠隔操作により制御される。
【００２７】
室内ユニット（21）は、室内熱交換器（201）と、室内ファン（202）と、室内膨張弁（203）とを含んでいる。室内熱交換器（201）は、例えば、クロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器によって構成され、室内ファン（202）によって送風される。これにより、室内熱交換器（201）では、伝熱管の内部を流れる冷媒と伝熱管の外部を通過する空気との間で熱が交換される。室内膨張弁（203）は、例えば、電子膨張弁によって構成されている。
【００２８】
室外ユニット（22）は、室外熱交換器（204）と、室外ファン（205）と、室外膨張弁（206）と、圧縮機（207）と、四方切換弁（208）と、電力変換装置（210）とを含んでいる。室外熱交換器（204）は、例えば、クロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器によって構成され、室外ファン（205）によって送風される。これにより、室外熱交換器（204）では、伝熱管の内部を流れる冷媒と伝熱管の外部を通過する空気との間で熱が交換される。室外膨張弁（206）は、例えば、電子膨張弁によって構成されている。
【００２９】
圧縮機（207）は、モータ（M）（負荷）を有している。例えば、圧縮機（207）は、スクロール圧縮機などの回転式圧縮機によって構成されている。
【００３０】
四方切換弁（208）は、第１から第４までの４つのポートを有し、冷媒回路の冷媒の循環方向を切り換えるように構成されている。四方切換弁（208）は、冷房運転時に第１ポートと第２ポートを連通させ且つ第３ポートと第４ポートを連通させる状態（図１の実線で示す状態）となり、暖房運転時に第１ポートと第３ポートを連通させ且つ第２ポートと第４ポートとを連通させる状態（図１の破線で示す状態）となる。
【００３１】
電力変換装置（210）は、商用電力を所望の出力交流電力に変換して圧縮機（207）のモータ（M）に供給することにより、モータ（M）を駆動する。この例では、商用電力は単相交流電力、出力交流電力は三相交流電力である。
【００３２】
次に、空気調和システム（1）の電力系統について詳細に説明する。図２は、空気調和システム（1）の電力系統を示す。
【００３３】
電力変換装置（210）は、コンバータ（211）と、インバータ（213）とを備えている。コンバータ（211）は、商用系統（30）から供給される交流電力を整流（より具体的には、全波整流）し、さらに整流後の直流電力を昇圧して出力する。例えば、コンバータ（211）は、整流回路として、図示しないダイオードブリッジ回路を含んでいる。また、コンバータ（211）は、昇圧回路として、図示しないＤＣ／ＤＣコンバータを含んでいる。
【００３４】
インバータ（213）は、コンバータ（211）から出力される直流電力をスイッチング動作によって交流電力に変換して負荷（図１に示したモータ（M））に供給する。例えば、インバータ（213）は、図示しないスイッチング素子や還流ダイオードなどを用いて構成されている。
【００３５】
コンバータ（211）とインバータ（213）との接続ノードである直流リンク（212）に直流リンクコンデンサ（C）が設けられている。直流リンクコンデンサ（C）は、コンバータ（211）の出力を平滑化して直流リンク電圧を生成する。例えば、直流リンクコンデンサ（C）は、電解コンデンサによって構成されている。
【００３６】
また、電力変換装置（210）は、インバータ（213）から負荷へ交流電力を供給して負荷を駆動する駆動動作と、直流リンク（212）の直流リンクコンデンサ（C）を放電する放電動作とを実行可能に構成されている。例えば、インバータ（213）を制御する制御部（図示せず）は、駆動動作の場合には、モータ（M）の各相に流れるモータ電流を制御するために、インバータ（213）のスイッチング動作を制御し、放電動作の場合には、モータ（M）の一相のみにモータ電流が流れて電力が消費されるように（すなわち、モータ（M）が駆動していない状態で直流リンクコンデンサ（C）に蓄積された電荷が消費されるように）、インバータ（213）のスイッチング動作を制御する。このようにインバータ（213）を制御することにより、電力変換装置（210）の駆動動作および放電動作を実現することができる。
【００３７】
なお、この例では、電力変換装置（210）は、空気調和機（20）の運転中に駆動動作を実行し、空気調和機（20）がサーモオフ状態になると駆動動作を中断するように構成されている。また、電力変換装置（210）は、空気調和機（20）の運転を停止させるための操作が実行されると、モータ（M）を停止させた後に放電動作を開始するように構成されている。
【００３８】
電力供給システム（10）は、自然エネルギー発電ユニットの一例としての太陽電池ユニット（12）と、昇圧ユニット（14）と、パワーコンディショナー（16）と、スイッチユニット（18）とを含んでいる。
【００３９】
太陽電池ユニット（12）は、家屋の屋根やビルの屋上などに設けられ、自然エネルギー（太陽光）を受けて直流電力を発電する。太陽電池ユニット（12）からはＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）制御された直流電力が出力される。
【００４０】
昇圧ユニット（14）は、供給される直流電力を昇圧して電力変換装置（210）における直流リンク（212）に供給する。すなわち、昇圧ユニット（14）は直流リンク（212）にＤＣ給電することで電力変換装置（210）を電力アシストする。
【００４１】
パワーコンディショナー（16）は、供給される直流電力を交流電力に変換して商用系統（30）に逆潮する。具体的には、パワーコンディショナー（16）は、昇圧コンバータ（161）と、連系用インバータ（162）とを含む。昇圧コンバータ（161）は、供給される直流電力を昇圧する。連系用インバータ（162）は、昇圧コンバータ（161）によって昇圧された直流電力を交流電力に変換して商用系統（30）に逆潮する。すなわち、パワーコンディショナー（16）は商用系統（30）にＡＣ給電することで電力変換装置（210）を電力アシストする。なお、商用系統（30）に逆潮された交流電力は電力変換装置（210）以外の負荷で消費することができ、さらに余った電力は電力会社に売電することができる。
【００４２】
スイッチユニット（18）は、太陽電池ユニット（12）の出力を昇圧ユニット（14）およびパワーコンディショナー（16）のいずれか一方の入力に選択的に接続する。スイッチユニット（18）は、例えば、リレー装置、より具体的には直流電路切り替え用のリレー装置を含んでいる。
【００４３】
スイッチユニット（18）による電路切り替えは、例えば、昇圧ユニット（14）から出力される制御信号（CTL）で制御することができる。昇圧ユニット（14）が直流リンク（212）にＤＣ給電している場合において電力変換装置（210）が駆動する負荷が重い場合、インバータ（213）は直流リンク（212）に供給される直流電力をすべて消費して負荷を駆動するため、直流リンク（212）の電圧は所定の範囲内に収まる。一方、昇圧ユニット（14）が直流リンク（212）にＤＣ給電している場合において電力変換装置（210）が駆動する負荷が軽い場合、インバータ（213）が直流リンク（212）に供給される直流電力をすべて消費しきれない状態で昇圧ユニット（14）からＤＣ給電が続くため、直流リンク（212）の電圧、すなわち、昇圧ユニット（14）の出力電圧がどんどん上昇する。昇圧ユニット（14）は、自身の出力電圧を常時監視しており、出力電圧の上限値を超えたことを検知（過電圧検知）すると出力を停止するようになっている。すなわち、昇圧ユニット（14）は、負荷電力が入力電力（この例ではＰＶ発電電力）よりも小さいことを検知することができるようになっている。したがって、昇圧ユニット（14）は、負荷電力が入力電力よりも小さいことを検知して制御信号（CTL）を発することができ、この制御信号（CTL）で、太陽電池ユニット（12）の接続先を昇圧ユニット（14）からパワーコンディショナー（16）に切り替えるようにスイッチユニット（18）を制御することができる。
【００４４】
電力変換装置（210）が駆動する負荷が軽くなって太陽電池ユニット（12）の接続先がパワーコンディショナー（16）に切り替わった後に再び電力変換装置（210）が駆動する負荷が重くなった場合、太陽電池ユニット（12）の接続先を再び昇圧ユニット（14）に切り替えてＤＣ給電を行うべきである。しかし、太陽電池ユニット（12）がパワーコンディショナー（16）に接続されている状態では昇圧ユニット（14）は動作電源を失っているため、昇圧ユニット（14）がスイッチユニット（18）を制御することができない。そこで、太陽電池ユニット（12）の接続先が昇圧ユニット（14）からパワーコンディショナー（16）に切り替わってから所定時間が経過したとき、太陽電池ユニット（12）の接続先をパワーコンディショナー（16）から昇圧ユニット（14）に切り替えるようにするとよい。
【００４５】
例えば、スイッチユニット（18）は自らの判断で太陽電池ユニット（12）の接続先をパワーコンディショナー（16）から昇圧ユニット（14）に切り替えることができるようにするとよい。例えば、スイッチユニット（18）は、太陽電池ユニット（12）の接続先を昇圧ユニット（14）からパワーコンディショナー（16）に切り替えてから所定時間が経過したとき、太陽電池ユニット（12）の接続先をパワーコンディショナー（16）から昇圧ユニット（14）に切り替えることができる。具体的には、スイッチユニット（18）に図示しないリトライタイマーを設けて、当該リトライタイマーで所定時間を計時する。なお、所定時間は１〜１０分程度が適当である。
【００４６】
あるいは、上記のリトライタイマーを有する制御部（図示せず）を別途設けてスイッチユニット（18）を制御するようにしてもよい。
【００４７】
負荷が軽くなってＡＣ給電に切り替わって所定時間が経過してからＤＣ給電に切り替わることで、もし負荷が重くなっていればＤＣ給電の状態が維持されてＰＶ発電電力を効率よく使用することができる。一方、もし負荷が依然として軽い状態であれば、再びＡＣ給電に切り替わって上記の動作が繰り返される。このように、電力供給システム（10）の給電方式を定期的にＤＣ給電に切り替えることで、ＤＣ給電可能な機会を逃さずにＰＶ発電電力を効率よく使用することができる。
【００４８】
図３は、電力供給システム（10）による給電方式切り替えの一例を示すフローチャートである。電力供給システム（10）が起動すると、スイッチユニット（18）は太陽電池ユニット（12）を昇圧ユニット（14）に接続してＤＣ給電が開始される（S1）。昇圧ユニット（14）が直流リンク（212）にＤＣ給電している間、昇圧ユニット（14）は自身の出力電圧を監視する。そして、昇圧ユニット（14）は、負荷電力が入力電力よりも小さいことを検知すると（S2でYES）、制御信号（CTL）を出力する。スイッチユニット（18）は制御信号（CTL）を受けると、太陽電池ユニット（12）の接続先を昇圧ユニット（14）からパワーコンディショナー（16）に切り替えてＡＣ給電が開始される（S3）。ＡＣ給電が開始されると、スイッチユニット（18）は上記のリトライタイマーをスタートさせる（S4）。そして、リトライタイマーがタイムアップすると（S5でYES）、ステップS1に戻り、スイッチユニット（18）は太陽電池ユニット（12）の接続先をパワーコンディショナー（16）から昇圧ユニット（14）に切り替えてＤＣ給電が開始される（S1）。
【００４９】
図４は、電力供給システム（10）による給電方式切り替えの別例を示すフローチャートである。電力供給システム（10）が起動すると、スイッチユニット（18）は太陽電池ユニット（12）をパワーコンディショナー（16）に接続してＡＣ給電が開始される（S3）。パワーコンディショナー（16）による商用系統（30）への逆潮（ＡＣ給電）が開始されると、スイッチユニット（18）は上記のリトライタイマーをスタートさせる（S4）。そして、リトライタイマーがタイムアップすると（S5でYES）、スイッチユニット（18）は太陽電池ユニット（12）の接続先をパワーコンディショナー（16）から昇圧ユニット（14）に切り替えてＤＣ給電が開始される（S1）。昇圧ユニット（14）が直流リンク（212）にＤＣ給電している間、昇圧ユニット（14）は自身の出力電圧を監視する。そして、昇圧ユニット（14）は、負荷電力が入力電力よりも小さいことを検知すると（S2でYES）、制御信号（CTL）を出力する。スイッチユニット（18）は制御信号（CTL）を受けると、太陽電池ユニット（12）の接続先を昇圧ユニット（14）からパワーコンディショナー（16）に切り替えてＡＣ給電が開始される（S3）。
【００５０】
次に、電力供給システム（10）による電力アシストの例について説明する。図５は、空気調和システム（1）における各種電力を表すグラフである。ここで、太陽電池ユニット（12）が時刻（t1）から時刻（t7）までの期間発電し、インバータ式空気調和機（20）が時刻（t2）から時刻（t4）までの期間、および時刻（t5）から時刻（t8）までの期間稼働するものとする。
【００５１】
時刻（t1）から時刻（t2）までの間、インバータ式空気調和機（20）はまだ稼働していないため、太陽電池ユニット（12）の発電電力は商用系統（30）に逆潮（ＡＣ給電）される。時刻（t2）にインバータ式空気調和機（20）が稼働開始してから時刻（t3）までの間、インバータ式空気調和機（20）の負荷電力はＰＶ発電電力よりも大きいため、太陽電池ユニット（12）の発電電力は電力変換装置（210）の直流リンク（212）にＤＣ給電される。すなわち、時刻（t2）から時刻（t3）までの間、インバータ式空気調和機（20）は電力供給システム（10）からのＤＣ給電により電力アシストされ、商用電力の消費電力が低減する。
【００５２】
時刻（t3）を過ぎるとインバータ式空気調和機（20）の負荷電力がＰＶ発電電力を下回るようになる。これにより、電力供給システム（10）の給電方式がＡＣ給電に切り替わり、太陽電池ユニット（12）の発電電力は商用系統（30）に逆潮される。したがって、時刻（t3）から時刻（t4）までの間、インバータ式空気調和機（20）は電力供給システム（10）からのＡＣ給電により電力アシストされ、商用電力の消費電力が低減する。
【００５３】
時刻（t4）から時刻（t5）までの間はインバータ式空気調和機（20）が稼働していないため、太陽電池ユニット（12）から商用系統（30）に逆潮される電力は他の負荷が消費する、または電力会社に売電される。
【００５４】
時刻（t5）にインバータ式空気調和機（20）が再び稼働開始するが、時刻（t6）までは負荷電力はＰＶ発電電力を下回っている。したがって、電力供給システム（10）はＡＣ給電を維持して、インバータ式空気調和機（20）は電力供給システム（10）からのＡＣ給電により電力アシストされ、商用電力の消費電力が低減する。
【００５５】
時刻（t6）を過ぎるとインバータ式空気調和機（20）の負荷電力がＰＶ発電電力を上回るようになる。これにより、電力供給システム（10）の給電方式がＤＣ給電に切り替わり、太陽電池ユニット（12）の発電電力は電力変換装置（210）の直流リンク（212）にＤＣ給電される。したがって、時刻（t6）から時刻（t7）までの間、インバータ式空気調和機（20）は電力供給システム（10）からのＤＣ給電により電力アシストされ、商用電力の消費電力が低減する。
【００５６】
時刻（t7）以降は太陽電池ユニット（12）は発電を停止するため、時刻（t7）から時刻（t8）までの間、インバータ式空気調和機（20）は電力供給システム（10）に電力アシストされずに全負荷電力を商用電力でまかなうこととなる。
【００５７】
以上のように、本実施形態に係る電力供給システム（10）は、負荷が重くて電力変換装置（210）が大電力を必要とする場合には太陽電池ユニット（12）を昇圧ユニット（14）に接続して直流リンク（212）にＰＶ発電電力を直接給電し、負荷が軽くなってＰＶ発電電力が負荷電力よりも大きい場合には太陽電池ユニット（12）をパワーコンディショナー（16）に接続して商用系統（30）にＰＶ発電電力を逆潮することができる。これにより、電力供給システム（10）においてＰＶ発電電力の利用効率を向上させることができる。
【００５８】
（その他の実施形態）
以上の説明では、電力供給システム（10）が空気調和システム（1）に適用される場合を例に挙げて説明したが、電力供給システム（10）は、冷蔵庫、洗濯機、ＩＨ調理器、プリンタなどにも適用可能である。
【００５９】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。例えば、自然エネルギー発電ユニット（12）は、風力、波力、潮力、地熱などの別の自然エネルギーを用いた発電装置であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上説明したように、上記の電力供給システムは、圧縮機を用いて冷媒回路に冷媒を循環させる空気調和システムなどに有用である。
【符号の説明】
【００６１】
１０    電力供給システム
１２    自然エネルギー発電ユニット（太陽電池ユニット）
１４    昇圧ユニット
１６    パワーコンディショナー
１８    スイッチユニット
３０    商用系統
２１０  電力変換装置
２１２  直流リンク
Ｍ      負荷（モータ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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