(57)【要約】【課題】ＥＤＬＣの充放電用のＤＣ／ＤＣコンバータを省略して回路要素を削減する。【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）に電力を供給する太陽電池システム（10）は、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）と、太陽電池ユニット（12）から供給される直流電力によって直接充電されるように太陽電池ユニット（12）に接続された電気二重層キャパシタ（16）と、太陽電池ユニット（12）および電気二重層キャパシタ（16）から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）に供給する昇圧ユニット（14）とを備えている。【選択図】図２
2014128100.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）に電力を供給する太陽電池システム（10）であって、
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）と、
前記太陽電池ユニット（12）から供給される直流電力によって直接充電されるように前記太陽電池ユニット（12）に接続された電気二重層キャパシタ（16）と、
前記太陽電池ユニット（12）および前記電気二重層キャパシタ（16）から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）とを備えている
ことを特徴とする太陽電池システム。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池システム（10）において、
前記太陽電池ユニット（12）の定格電圧が前記電気二重層キャパシタ（16）の定格電圧以下である
ことを特徴とする太陽電池システム。
【請求項３】
請求項１および２のいずれか一つに記載の太陽電池システム（10）において、
前記電気二重層キャパシタ（16）と前記太陽電池ユニット（12）との接続の有無を切り替えるスイッチユニット（18）と、
前記スイッチユニット（18）に並列接続され、前記電気二重層キャパシタ（16）から前記昇圧ユニット（14）への方向に電流を流す整流素子（19）とを備えている
ことを特徴とする太陽電池システム。
【請求項４】
請求項３に記載の太陽電池システム（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て検知信号（CTL）を発するものであり、
前記スイッチユニット（18）は、前記検知信号（CTL）を受けたとき、前記電気二重層キャパシタ（16）を前記太陽電池ユニット（12）に接続する
ことを特徴とする太陽電池システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の太陽電池システム（10）において、
前記スイッチユニット（18）は、前記電気二重層キャパシタ（16）を前記太陽電池ユニット（12）に接続してから所定時間が経過したとき、前記電気二重層キャパシタ（16）を前記太陽電池ユニット（12）から切断する
ことを特徴とする太陽電池システム。
【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太陽電池システムに関する。
【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】
一方、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。ＰＶ（Photovoltaics:太陽光発電）は出力電圧変動が小さいという特徴を持つため、ＰＶユニットとインバータ式空気調和機とを組み合わせることで、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。
【０００５】
しかし、ＰＶには日射量によって発電電力が大きく変わるというデメリットがある。したがって、ＰＶには日射量の変化に対して常に最大電力を取り出すためのＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）制御が必要であり、ＰＶ出力は必ずＭＰＰＴ制御のできるＤＣ／ＤＣコンバータを経由して負荷側に供給される。
【０００６】
また、ＰＶの発電電力の変動を補償するためにＥＤＬＣ（Electric Double Layer Capacitor：電気二重層キャパシタ）などの蓄電デバイスが併用されることがある。従来、ＰＶとＥＤＬＣの直並列の組み換えを可能とする切替機構を設けてＰＶとＥＤＬＣの最適制御を行い、安価で高エネルギー利用効率を実現している（例えば、特許文献１参照）。また、ＰＶ出力と負荷の状態によってＥＤＬＣの充放電のセル接続（直並列接続）を可変とし、高い充放電効率を実現している（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２７２０１５号公報
【特許文献２】特開２０１１−２３９６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＥＤＬＣは基本的にはコンデンサであるため、ＥＤＬＣの蓄電量をＱ、蓄電容量をＣ、端子電圧をＶとして、Ｑ＝ＣＶが成り立つ。すなわち、ＥＤＬＣの端子電圧はＶ＝Ｑ／Ｃで表され、充放電量（蓄電量Ｑ）に応じて線形変化する。したがって、ＥＤＬＣは基本的に定電流で充電する必要があり、充電用のＤＣ／ＤＣコンバータが必要である。また、負荷に対してＥＤＬＣの蓄電電力を定電圧または定電力で放電させる場合、負荷に供給される電圧を一定にするための放電用のＤＣ／ＤＣコンバータが必要である。すなわち、ＥＤＬＣの充放電はほとんどの場合、双方向のＤＣ／ＤＣコンバータを介して行われる。したがって、ＰＶの発電電力の変動を補償するためにＥＤＬＣを併用する場合、ＰＶをＭＰＰＴ制御するためのＤＣ／ＤＣコンバータと、ＥＤＬＣの充放電用の双方向のＤＣ／ＤＣコンバータとが必要である。
【０００９】
さらに、ＥＤＬＣの利用率を上げるにはＥＤＬＣの電圧範囲を広く取らないといけないため、充放電用のＤＣ／ＤＣコンバータの昇圧比が大きくなる。高昇圧時はＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流が大きくなるため、必要なパワーデバイスの容量を大きくせざるを得ず、ＤＣ／ＤＣコンバータのコストが上がってしまう。
【００１０】
上記問題に鑑み、本発明は、ＰＶにＥＤＬＣを併用する太陽電池システムにおいてＥＤＬＣの充放電用のＤＣ／ＤＣコンバータを省略して回路要素を削減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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）に電力を供給する太陽電池システム（10）であって、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）と、前記太陽電池ユニット（12）から供給される直流電力によって直接充電されるように前記太陽電池ユニット（12）に接続された電気二重層キャパシタ（16）と、前記太陽電池ユニット（12）および前記電気二重層キャパシタ（16）から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）とを備えていることを特徴とする太陽電池システムである。
【００１２】
上記第１の発明では、太陽電池ユニット（12）から供給される直流電力で電気二重層キャパシタ（16）が直接充電され、また、電気二重層キャパシタ（16）の放電電力がＰＶ用の昇圧ユニット（14）によって昇圧される。
【００１３】
第２の発明は、上記第１の発明において、前記太陽電池ユニット（12）の定格電圧が前記電気二重層キャパシタ（16）の定格電圧以下であることを特徴とする太陽電池システムである。
【００１４】
上記第２の発明では、太陽電池ユニット（12）を電気二重層キャパシタ（16）に直結して電気二重層キャパシタ（16）を充電する際、電気二重層キャパシタ（16）に過電圧が印加されることがない。
【００１５】
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、前記電気二重層キャパシタ（16）と前記太陽電池ユニット（12）との接続の有無を切り替えるスイッチユニット（18）と、前記スイッチユニット（18）に並列接続され、前記電気二重層キャパシタ（16）から前記昇圧ユニット（14）への方向に電流を流す整流素子（19）とを備えていることを特徴とする太陽電池システムである。
【００１６】
上記第３の発明では、スイッチユニット（18）が導通することにより電気二重層キャパシタ（16）が太陽電池ユニット（12）に接続されて電気二重層キャパシタ（16）が太陽電池ユニット（12）の出力で直接充電される。また、スイッチユニット（18）に並列接続された整流素子（19）によって、スイッチユニット（18）の導通／非導通状態にかかわらず、電気二重層キャパシタ（16）の放電電力が昇圧ユニット（14）に供給される。
【００１７】
第４の発明は、上記第３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て検知信号（CTL）を発するものであり、前記スイッチユニット（18）は、前記検知信号（CTL）を受けたとき、前記電気二重層キャパシタ（16）を前記太陽電池ユニット（12）に接続することを特徴とする太陽電池システムである。
【００１８】
上記第４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太陽電池ユニット（12）の発電電力よりも小さいとき、電気二重層キャパシタ（16）が太陽電池ユニット（12）に接続されて電気二重層キャパシタ（16）が太陽電池ユニット（12）の出力で直接充電される。
【００１９】
第５の発明は、上記第１から第４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、前記電気二重層キャパシタ（16）を前記太陽電池ユニット（12）に接続してから所定時間が経過したとき、前記電気二重層キャパシタ（16）を前記太陽電池ユニット（12）から切断することを特徴とする太陽電池システムである。
【００２０】
上記第５の発明では、電気二重層キャパシタ（16）が太陽電池ユニット（12）に接続されて所定時間が経過すると、電気二重層キャパシタ（16）が太陽電池ユニット（12）から切断され、太陽電池ユニット（12）の発電電力および電気二重層キャパシタ（16）の放電電力が電力変換装置（210）に再びＤＣ給電される。
【発明の効果】
【００２１】
第１の発明によれば、電気二重層キャパシタ（16）の充放電用のＤＣ／ＤＣコンバータが不要となり、太陽電池システム（10）の回路要素を削減することができる。
【００２２】
第２の発明によれば、電気二重層キャパシタ（16）が過電圧印加によって破壊されることを回避することができる。
【００２３】
第３の発明によれば、電気二重層キャパシタ（16）を太陽電池ユニット（12）の出力で必要に応じて充電することができる。
【００２４】
第４の発明によれば、太陽電池システム（10）が電力アシストしているときに負荷が軽くなり、太陽電池ユニット（12）の発電電力を消費しきれなくなったとき、電気二重層キャパシタ（16）が太陽電池ユニット（12）の発電電力で充電されるため、ＰＶ発電電力を無駄にせずに有効に利用することができる。
【００２５】
第５の発明によれば、定期的に電気二重層キャパシタ（16）を太陽電池ユニット（12）から切断することで、電力アシスト可能な機会を逃さずにＰＶ発電電力を電力アシスト使用することができるとともに、電力アシスト不要な場合にはＰＶ発電電力で電気二重層キャパシタ（16）を充電することができるため、ＰＶ発電電力を有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る太陽電池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】太陽電池システムにおけるＥＤＬＣの充放電切り替えの一例を示すフローチャート
【図４】太陽電池システムにおけるＥＤＬＣの充放電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】
【００２７】
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。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態に係る太陽電池システム（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、太陽電池システム（10）と、インバータ式空気調和機（20）とを備えている。
【００２９】
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。太陽電池システム（10）は太陽光を受けて発電し、その発電電力をインバータ式空気調和機（20）にＤＣ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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
なお、商用電力は三相交流電力であってもよい。業務用のインバータ式空気調和機（20）では動力源として２００Ｖの三相交流電力を用いることがある。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
太陽電池システム（10）は、太陽電池ユニット（12）と、昇圧ユニット（14）と、ＥＤＬＣ（16）と、スイッチユニット（18）と、整流素子としてのダイオード（19）を含んでいる。
【００４４】
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、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制御された直流電力が出力される。
【００４５】
太陽電池ユニット（12）の出力側にはダイオード（13）が設けられている。ダイオード（13）は、太陽電池ユニット（12）の出力側から太陽電池ユニット（12）の内部の方向に電流が逆流するのを防いでいる。
【００４６】
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。
【００４７】
昇圧ユニット（14）には太陽電池ユニット（12）およびＥＤＬＣ（16）から直流電力が供給される。すなわち、ＥＤＬＣ（16）の放電用のＤＣ／ＤＣコンバータとして昇圧ユニット（14）を用いる。一般的なＰＶ用の昇圧ユニットは最大で４倍程度の昇圧比を有するため、昇圧ユニット（14）はＥＤＬＣ（16）の放電電圧を昇圧するの十分な能力を有している。
【００４８】
スイッチユニット（18）は、太陽電池ユニット（12）の出力側、より詳細にはダイオード（13）のカソードとＥＤＬＣ（16）との間に設けられている。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。
【００４９】
スイッチユニット（18）が導通することで、ＥＤＬＣ（16）が太陽電池ユニット（12）に直結される。すなわち、充電用のＤＣ／ＤＣコンバータを介さずに、太陽電池ユニット（12）から供給される直流電力によってＥＤＬＣ（12）が直接充電されるようになっている。
【００５０】
なお、太陽電池ユニット（12）の定格電圧をＥＤＬＣ（16）の定格電圧以下にしておくことが望ましい。こうすることで、ＥＤＬＣ（16）を充電する際、ＥＤＬＣ（16）に過電圧が印加されることがない。例えば、昇圧ユニット（14）が最大昇圧比が４倍で、電力変換装置（210）における直流リンク（212）の電圧が２８０Ｖの場合、太陽電池ユニット（12）およびＥＤＬＣ（16）の定格電圧は７０Ｖ以上であればよい。太陽電池ユニット（12）およびＥＤＬＣ（16）ともに、モジュール数を増減することで定格電圧を容易に調整することができる。
【００５１】
一方、ＥＤＬＣ（16）の充電量が小さい場合、ＥＤＬＣ（16）の出力電圧が低いため、太陽電池ユニット（12）からＥＤＬＣ（16）に大きな充電電流が流れるおそれがある。しかし、太陽電池ユニット（12）の最大電流はセルの短絡電流で制限されるため、ＥＤＬＣ（16）を破壊するほどの過電流が流れる心配はない。
【００５２】
ＥＤＬＣ（12）の充電開始時において太陽電池ユニット（12）の出力電圧とＥＤＬＣ（16）の出力電圧とは一致しないが、ＥＤＬＣ（16）の充電が進むにつれ太陽電池ユニット（12）からＥＤＬＣ（16）に流れる電流値が自動的に成り行きで決まる。また、最大充電電流は太陽電池ユニット（12）の短絡電流で制限されるため、ＥＤＬＣ（16）を太陽電池ユニット（12）に直結することでＥＤＬＣ（16）を成り行きで充電することができる。
【００５３】
スイッチユニット（18）に並列にダイオード（19）が設けられている。ダイオード（19）のアノードはＥＤＬＣ（16）に接続され、カソードは太陽電池ユニット（12）の出力側、より詳細にはダイオード（13）のカソードに接続されている。このように、ダイオード（19）は、ＥＤＬＣ（16）の放電電力を昇圧ユニット（14）に供給するための整流素子として機能する。したがって、ＥＤＬＣ（16）が十分に充電されている場合、スイッチユニット（18）の導通／非導通にかかわらず、ＥＤＬＣ（16）から昇圧ユニット（14）に直流電力を供給することができる。
【００５４】
スイッチユニット（18）によるＥＤＬＣ（16）の接続／切断の切り替えは、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、ＥＤＬＣ（16）を太陽電池ユニット（12）に接続するようにスイッチユニット（18）を制御することができる。
【００５５】
電力変換装置（210）が駆動する負荷が軽くなってＥＤＬＣ（16）を太陽電池ユニット（12）に接続し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、ＥＤＬＣ（16）を太陽電池ユニット（12）から切断してＥＤＬＣ（16）の充電を止めて太陽電池ユニット（12）の出力電力をすべて電力アシストに用いるべきである。そこで、ＥＤＬＣ（16）を太陽電池ユニット（12）に接続してから所定時間が経過したとき、ＥＤＬＣ（16）を太陽電池ユニット（12）から切断するとよい。
【００５６】
例えば、スイッチユニット（18）は自らの判断でＥＤＬＣ（16）を太陽電池ユニット（12）から切断す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、ＥＤＬＣ（16）を太陽電池ユニット（12）に接続してから所定時間が経過したとき、ＥＤＬＣ（16）を太陽電池ユニット（12）から切断することができる。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。
【００５７】
あるいは、昇圧ユニット（14）に上記のリトライタイマーを設けて、昇圧ユニット（14）がスイッチユニット（18）に対してＥＤＬＣ（16）を太陽電池ユニット（12）から切断するように制御してもよい。
【００５８】
負荷が軽くなってＰＶ発電電力によるＥＤＬＣ（16）の充電が開始され所定時間が経過してからＥＤＬＣ（16）が太陽電池ユニット（12）から切断されたときに、もし負荷が重くなっていればＥＤＬＣ（16）は太陽電池ユニット（12）から切断されたままとなり、ＰＶ発電電力はすべて電力アシストに使用される。一方、もし負荷が依然として軽い状態であれば、ＰＶ発電電力によるＥＤＬＣ（16）の充電が再開され上記の動作が繰り返される。このように、定期的にＥＤＬＣ（16）を太陽電池ユニット（12）から切断することで、電力アシスト可能な機会を逃さずにＰＶ発電電力を電力アシスト使用することができるとともに、電力アシスト不要な場合にはＰＶ発電電力でＥＤＬＣ（16）を充電することができるため、ＰＶ発電電力を有効に利用することができる。
【００５９】
図３は、太陽電池システム（10）におけるＥＤＬＣ（16）の充放電切り替えの一例を示すフローチャートである。太陽電池システム（10）が起動すると、スイッチユニット（18）はＥＤＬＣ（16）を太陽電池ユニット（12）から切断する（S1）。これにより、太陽電池ユニット（12）の発電電力およびＥＤＬＣ（16）の放電電力が昇圧ユニット（14）に供給され、昇圧ユニット（14）は直流リンク（212）にＤＣ給電を開始する。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、ＥＤＬＣ（16）を太陽電池ユニット（12）に接続してＥＤＬＣ（16）がＰＶ発電電力により充電可能な状態となる（S3）。ＥＤＬＣ（16）が太陽電池ユニット（12）に接続されると、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ＥＤＬＣ（16）を太陽電池ユニット（12）から切断する（S1）。これにより、太陽電池ユニット（12）の発電電力およびＥＤＬＣ（16）の放電電力が昇圧ユニット（14）に供給され、昇圧ユニット（14）は直流リンク（212）にＤＣ給電を再開する。
【００６０】
図４は、太陽電池システム（10）におけるＥＤＬＣ（16）の充放電切り替えの別例を示すフローチャートである。太陽電池システム（10）が起動すると、スイッチユニット（18）はＥＤＬＣ（16）を太陽電池ユニット（12）に接続してＥＤＬＣ（16）がＰＶ発電電力により充電可能な状態となる（S3）。ＥＤＬＣ（16）が太陽電池ユニット（12）に接続されると、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ＥＤＬＣ（16）を太陽電池ユニット（12）から切断する（S1）。これにより、太陽電池ユニット（12）の発電電力およびＥＤＬＣ（16）の放電電力が昇圧ユニット（14）に供給され、昇圧ユニット（14）は直流リンク（212）にＤＣ給電を開始する。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、ＥＤＬＣ（16）を太陽電池ユニット（12）に接続してＥＤＬＣ（16）がＰＶ発電電力により充電可能な状態となる（S3）。
【００６１】
次に、太陽電池システム（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。
【００６２】
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、ＥＤＬＣ（16）が太陽電池ユニット（12）に接続され、太陽電池ユニット（12）の発電電力はＥＤＬＣ（16）の充電に使用される。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、ＥＤＬＣ（16）が太陽電池ユニット（12）から切断され、太陽電池ユニット（12）の発電電力およびＥＤＬＣ（16）の放電電力が電力変換装置（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）は太陽電池システム（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。
【００６３】
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、ＥＤＬＣ（16）が太陽電池ユニット（12）に接続され、太陽電池ユニット（12）の発電電力はＥＤＬＣ（16）の充電に使用される。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、引き続きＥＤＬＣ（16）は太陽電池ユニット（12）の発電電力により充電される。
【００６４】
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、ＥＤＬＣ（16）は太陽電池ユニット（12）に接続されたままで、引き続きＥＤＬＣ（16）は太陽電池ユニット（12）の発電電力により充電される。
【００６５】
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、ＥＤＬＣ（16）が太陽電池ユニット（12）から切断され、太陽電池ユニット（12）の発電電力およびＥＤＬＣ（16）の放電電力が電力変換装置（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）は太陽電池システム（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。
【００６６】
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、太陽電池ユニット（12）の発電電力による電力アシストはできなくなる。しかし、ＥＤＬＣ（16）が十分に充電されているため、ＥＤＬＣ（16）の放電電力が電力変換装置（210）の直流リンク（212）にＤＣ給電される。したがって、時刻（t7）から時刻（t8）までの間、インバータ式空気調和機（20）は太陽電池システム（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。
【００６７】
以上のように、本実施形態に係る太陽電池システム（10）ではＥＤＬＣ（16）の充放電用のＤＣ／ＤＣコンバータが不要であり、回路要素を削減することができる。また、本実施形態に係る太陽電池システム（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ＰＶ発電電力およびＥＤＬＣ放電電力で電力変換装置（210）を電力アシストし、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ＰＶ発電電力でＥＤＬＣ（16）を充電することができる。これにより、太陽電池システム（10）においてＰＶ発電電力を無駄にせずに有効に利用することができる。
【００６８】
（その他の実施形態）
以上の説明では、太陽電池システム（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、太陽電池システム（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。
【００６９】
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。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
以上説明したように、上記の太陽電池システムは、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】
【００７１】
１０    太陽電池システム
１２    太陽電池ユニット
１４    昇圧ユニット
１６    ＥＤＬＣ（電気二重層キャパシタ）
１８    スイッチユニット
１９    ダイオード（整流素子）
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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