(57)【要約】【課題】  複数の電圧変動の大きな電池を含む蓄電装置を備え、その蓄電装置における電池に対し、均等に効率よく充電を行うことができる電力供給システムを提供する。【解決手段】  本発明の電力供給システム（１０）は、交流電源（４６）に接続され、交流電源（４６）の出力を直流に変換するコンバータ（１２）と、コンバータ（１２）の出力を用いて電力を蓄積する蓄電装置（１８）と、コンバータ（１２）、及び蓄電装置（１８）の少なくとも一方の出力を交流に変換するインバータ（１４）と、コンバータ（１２）、蓄電装置（１８）、及びインバータ（１４）の相互間で接続を切り替える第１の切り替え手段とを備える。蓄電装置（１８）は、複数のコンデンサと、複数のコンデンサの相互間の接続を、直列接続と並列接続の間で切り替える第２の切り替え手段とを備える。【選択図】図１
2005210774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源に接続され、前記交流電源の出力を直流に変換するコンバータと、
前記コンバータの出力を用いて電力を蓄積する蓄電装置と、
前記コンバータ、及び前記蓄電装置の少なくとも一方の出力を交流に変換するインバータと、
前記コンバータ、前記蓄電装置、及び前記インバータの相互間で接続を切り替える第１の切り替え手段と
を備え、
前記蓄電装置が、
複数のコンデンサと、
複数の前記コンデンサの相互間の接続を、直列接続と並列接続の間で切り替える第２の切り替え手段と
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記コンデンサの個数は、前記コンデンサが直列接続された場合及び並列接続された場合の両方の場合で、前記コンデンサによる合成電圧が、前記コンバータの出力電圧以上であり、かつ前記合成電圧と前記コンバータの出力電圧の和が、前記インバータの定格入力電圧以下であるという条件を満たす数であることを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記第２の切り替え手段が、前記コンデンサの相互間に設けられる複数の第１の接続切り替え装置を含み、
前記第１の接続切り替え装置の各々は、
２以上のスイッチと、
２以上の前記スイッチの少なくとも１つに並列に接続されたダイオードと
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記第１の切り替え手段が、
前記コンバータと前記インバータを接続する第１の接続ラインと、
前記コンバータと前記インバータを接続する第２の接続ラインと、
前記蓄電装置と前記第１の接続ラインを接続する第３の接続ラインと、
前記第２の接続ラインと前記第３の接続ラインを接続する第４の接続ラインと、
前記第１の接続ラインに設けられた第２の接続切り替え装置と、
前記第２の接続ラインに設けられた第３の接続切り替え装置と、
前記第３の接続ラインに設けられた第４の接続切り替え装置と、
前記第４の接続ラインに設けられた第５の接続切り替え装置と
を備え、
前記第３の接続ラインが、前記第２の接続切り替え装置と前記インバータとの間で前記第１の接続ラインに接続され、
前記第４の接続ラインが、前記コンバータと前記第３の接続切り替え装置との間で前記第２の接続ラインに接続されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電力供給システム。
【請求項５】
前記第２の接続切り替え装置、前記第３の接続切り替え装置、前記第４の接続切り替え装置、及び前記第５の接続切り替え装置が、それぞれ、
２以上のスイッチと、
２以上の前記スイッチの少なくとも１つに並列に接続されたダイオードと
を備えることを特徴とする請求項４に記載の電力供給システム。
【請求項６】
前記スイッチが、シリコンカーバイド基板を有する双方向スイッチであることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の電力供給システム。
【請求項７】
さらに、前記第１の切り替え手段、及び前記第２の切り替え手段を制御する制御装置を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の電力供給システム。
【請求項８】
さらに、前記コンバータの出力をＤＣ／ＤＣ変換して前記蓄電装置に供給し、前記蓄電装置を充電する充電装置を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の電力供給システム。
【請求項９】
複数の前記コンデンサは、２以上の電気二重層コンデンサと、前記電気二重層コンデンサの電圧を検出する少なくとも１つの電圧検出用コンデンサから成り、
さらに、前記電圧検出用コンデンサの端子電圧を検出する電圧検出装置を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の電力供給システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の電力供給システムにおいて実施される前記蓄電装置の蓄電方法であって、
前記蓄電装置における２以上の前記電気二重層コンデンサ、及び前記電圧検出用コンデンサを並列に接続する第１の並列接続ステップと、
２以上の前記電気二重層コンデンサ、及び前記電圧検出用コンデンサを直列に接続して、前記電気二重層コンデンサ、及び前記電圧検出用コンデンサの充電を開始する直列接続ステップと、
前記電圧検出用コンデンサの端子電圧が基準電圧に到達したことを検知する検知ステップと、
前記電圧検出用コンデンサの端子電圧が前記基準電圧に到達したとき、２以上の前記電気二重層コンデンサ、及び前記電圧検出用コンデンサを再び並列に接続する第２の並列接続ステップと、
前記電気二重層コンデンサの端子電圧が、再び前記基準電圧に到達したことを検知し、前記充電を終了する終了ステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記充電が、前記電気二重層コンデンサの放電開始直前に終了することを特徴とする請求項１０に記載の蓄電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置を含む電力供給システム、及びその蓄電装置における蓄電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力用の電池として電気二重層コンデンサを利用することが可能になってきている。電気二重層コンデンサは、容量が大きく、かつ充放電サイクルによる性能劣化が小さいので蓄電装置等への応用が期待される。以下に、この蓄電装置を有する従来の蓄電式空気調和装置について説明する。図１４は、特許文献１に開示された蓄電式空気調和装置を示すブロック図である。図１４に示すように、蓄電式空気調和装置は、インバータエアコン２０１と蓄電装置（電力貯蔵装置）２０２とを有する。インバータエアコン２０１は、商用電源２０３の出力を直流に変換する整流部２０４と、整流部２０４からの出力を交流に変換するインバータ部２０５と、電動圧縮機２０６とを備える。電力貯蔵装置２０２は、商用電源２０３に接続される充電装置２０７と、充電装置２０７の出力により充電される電気二重層コンデンサバンク２０８と、電気二重層コンデンサバンク２０８の蓄積電力をインバータ部２０５に供給する電流ポンプ２０９とを備える。インバータ部２０５は、その入力側で、整流部２０４と電流ポンプ２０９に接続され、電動圧縮機２０６に対する、商用電源２０３と蓄電装置２０２からの並列給電を可能にする。
【０００３】
電気二重層コンデンサは、蓄積されるエネルギーによって端子電圧が大きく変動する。特許文献２は、電圧変動の大きな複数の電池を充電する充電装置を開示する。図１５は、特許文献２の充電装置を説明するための図である。図１５に示すように、充電装置は、直列に接続された複数のコンデンサ電池Ｃ０１−Ｃ０３を充電する。充電装置は、一次巻線ｎ１と複数の二次巻線ｎ２−ｎ４を有するトランスＴ１と、そのトランスＴ１の一次巻線ｎ１に接続されるスイッチング手段ＳＷ１と、上記二次巻線ｎ２−ｎ４の各々に接続される複数の整流回路ＣＲ１−ＣＲ３と、各整流回路ＣＲ１−ＣＲ３の出力を用いて各コンデンサ電池Ｃ０１−Ｃ０３を充電する充電回路とを備える。
【特許文献１】特開平１０−３３６９００号公報
【特許文献２】特開平８−２１４４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１などに記載の空気調和装置では、繰り返し充放電を行うことにより、電気二重層コンデンサバンクにおける各々の電気二重層コンデンサ（コンデンサ電池）に残留電荷のバラツキが生じる。このとき、最も残留電荷の多いコンデンサ電池の端子間電圧が定格電圧を超えないように、コンデンサ電池の充放電を行うと、実際に利用できるコンデンサ電池の容量が低下し、その結果、必要な電力を確保するために、蓄電装置が大型化して、システム全体の効率が低下するという課題があった。
【０００５】
一方、特許文献２などに開示される複数のトランスを用いた均等充電を行うと、この充電が定電力充電であることから、単位セルの電池電圧が低い場合に充電電流は自動的に大きくなり、電池電圧が高い場合に充電電流は自動的に小さくなる。よって、充電電流を調節した充電を行うことが出来ず、充電電流が大きくなるコンデンサ電池では内部抵抗により発生するエネルギー損失が大きくなり、充電効率が低下するという課題があった。
【０００６】
本発明の目的は、複数の電圧変動の大きな電池を含む蓄電装置を備え、その蓄電装置における電池に対し、均等に効率よく充電を行うことができる電力供給システムを提供することである。また、本発明のさらなる目的は、蓄電装置における効率のよい蓄電方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る電力供給システムは、交流電源に接続され、前記の交流電源の出力を直流に変換するコンバータと、前記のコンバータの出力を用いて電力を蓄積する蓄電装置と、前記のコンバータ、及び前記の蓄電装置の少なくとも一方の出力を交流に変換するインバータと、前記のコンバータ、前記の蓄電装置、及び前記のインバータの相互間で接続を切り替える第１の切り替え手段とを備える。前記の蓄電装置は、複数のコンデンサと、複数の前記のコンデンサの相互間の接続を、直列接続と並列接続の間で切り替える第２の切り替え手段とを備える。
【０００８】
好ましくは、前記のコンデンサの個数は、前記のコンデンサが直列接続された場合及び並列接続された場合の両方の場合で、前記のコンデンサによる合成電圧が、前記のコンバータの出力電圧以上であり、かつ前記の合成電圧と前記のコンバータの出力電圧の和が、前記のインバータの定格入力電圧以下であるという条件を満たす数である
【０００９】
好ましくは、前記の第２の切り替え手段は、前記のコンデンサの相互間に設けられる複数の第１の接続切り替え装置を含む。前記の第１の接続切り替え装置の各々は、２以上のスイッチと、２以上の前記のスイッチの少なくとも１つに並列に接続されたダイオードとを備える。
【００１０】
好ましくは、前記の第１の切り替え手段は、前記のコンバータと前記のインバータを接続する第１の接続ラインと、前記のコンバータと前記のインバータを接続する第２の接続ラインと、前記の蓄電装置と前記の第１の接続ラインを接続する第３の接続ラインと、前記の第２の接続ラインと前記の第３の接続ラインを接続する第４の接続ラインと、前記の第１の接続ラインに設けられた第２の接続切り替え装置と、前記の第２の接続ラインに設けられた第３の接続切り替え装置と、前記の第３の接続ラインに設けられた第４の接続切り替え装置と、前記の第４の接続ラインに設けられた第５の接続切り替え装置とを備える。前記の第３の接続ラインは、前記の第２の接続切り替え装置と前記のインバータとの間で前記の第１の接続ラインに接続され、前記の第４の接続ラインは、前記のコンバータと前記の第３の接続切り替え装置との間で前記の第２の接続ラインに接続される。
【００１１】
好ましくは、前記の第２の接続切り替え装置、前記の第３の接続切り替え装置、前記の第４の接続切り替え装置、及び前記の第５の接続切り替え装置は、それぞれ、２以上のスイッチと、２以上の前記のスイッチの少なくとも１つに並列に接続されたダイオードとを備える。
【００１２】
好ましくは、前記のスイッチは、シリコンカーバイド基板を有する双方向スイッチである。
【００１３】
好ましくは、前記の電力供給システムは、さらに、前記の第１の切り替え手段、及び前記の第２の切り替え手段を制御する制御装置を備える。
【００１４】
好ましくは、前記の電力供給システムは、さらに、前記のコンバータの出力をＤＣ／ＤＣ変換して前記の蓄電装置に供給し、前記の蓄電装置を充電する充電装置を備える。
【００１５】
好ましくは、複数の前記のコンデンサは、２以上の電気二重層コンデンサと、前記の電気二重層コンデンサの電圧を検出する少なくとも１つの電圧検出用コンデンサから成る。また、前記の電力供給システムは、さらに、前記の電圧検出用コンデンサの端子電圧を検出する電圧検出装置を備える。
【００１６】
本発明に係る蓄電方法は、前記の電力供給システムにおいて実施される前記の蓄電装置の蓄電方法である。この蓄電方法は、前記の蓄電装置における２以上の前記の電気二重層コンデンサ、及び前記の電圧検出用コンデンサを並列に接続する第１の並列接続ステップと、２以上の前記の電気二重層コンデンサ、及び前記の電圧検出用コンデンサを直列に接続して、前記の電気二重層コンデンサ、及び前記の電圧検出用コンデンサの充電を開始する直列接続ステップと、前記の電圧検出用コンデンサの端子電圧が基準電圧に到達したことを検知する検知ステップと、前記の電圧検出用コンデンサの端子電圧が前記の基準電圧に到達したとき、２以上の前記の電気二重層コンデンサ、及び前記の電圧検出用コンデンサを再び並列に接続する第２の並列接続ステップと、前記の電気二重層コンデンサの端子電圧が、再び前記の基準電圧に到達したことを検知し、前記の充電を終了する終了ステップとを含む。
【００１７】
好ましくは、前記の蓄電方法において、前記の充電は、前記の電気二重層コンデンサの放電開始直前に終了する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明による電力供給システムによれば、蓄電装置における複数の電圧変動の大きな電池に対し、均等に効率よく充電を行うことができる。また、本発明による蓄電方法によれば、効率のよい蓄電を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下では、蓄電装置を含む電力供給システムとして、蓄電式空気調和装置を例に挙げて説明する。
図１は、本発明の実施の形態による蓄電式空気調和装置の構成を示す回路図である。図１に示されるように、本実施の形態による蓄電式空気調和装置１０は、コンバータ１２、インバータ１４、圧縮機１６、蓄電装置１８、充電装置２０、ダイオード２２、複数の接続切り替え装置３０，３２，３４，３６，３８，４０、制御装置４２、及び電圧検出器４４を備える。コンバータ１２には、商用電源４６が接続される。ここで、コンバータ１２とインバータ１４は、第１の接続ライン５０、及び第２の接続ライン５２によって、互いに接続される。また、蓄電装置１８と充電装置２０は、第３の接続ライン５４、及び第４の接続ライン５６によって、互いに接続される。蓄電装置１８は、第５の接続ライン５８、及び第６の接続ライン６０によって、それぞれ、第１の接続ライン５０、及び第２の接続ライン５２に接続される。また、充電装置２０は、第７の接続ライン６２、及び第８の接続ライン６４によって、それぞれ、第１の接続ライン５０、及び第２の接続ライン５２に接続される。さらに、第２の接続ライン５２、及び第５の接続ライン５８は、第９の接続ライン６６によって、互いに接続される。
【００２０】
蓄電装置１８、充電装置２０、及びダイオード２２は、第３の接続ライン５４、及び第４の接続ライン５６によって、互いに並列に接続される。その際、ダイオード２２は、蓄電装置１８と充電装置２０の間に位置するように接続される。ダイオード２２は、そのカソード電極が、第３の接続ライン５４（蓄電装置１８の正極側）に接続され、そのアノード電極が、第４の接続ライン５６（蓄電装置１８の負極側）に接続される。
【００２１】
接続切り替え装置３０、及び接続切り替え装置３２は、それぞれ、第１の接続ライン５０、及び第２の接続ライン５２に設けられる。また、接続切り替え装置３４、及び接続切り替え装置３６は、それぞれ、第３の接続ライン５４、及び第４の接続ライン５６に設けられる。接続切り替え装置３８は、第５の接続ライン５８に設けられ、接続切り替え装置４０は、第９の接続ライン６６に設けられる。なお、第５の接続ライン５８は、接続切り替え装置３０とインバータ１４との間で第１の接続ライン５０に接続される。また、第９の接続ライン６６は、コンバータ４６と接続切り替え装置３２との間で第２の接続ライン５２に接続され、蓄電装置１８と接続切り替え装置３８との間で、第５の接続ライン５８に接続される。
【００２２】
制御装置４２は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）である。制御装置４２は、蓄電装置１８、充電装置２０、及び接続切り替え装置３０，３２，３４，３６，３８，４０を制御する。制御装置４２は、接続切り替え装置３０，３２，３４，３６，３８，４０を制御して、各々の接続ラインを開閉することにより、蓄電式空気調和装置１０の構成要素間の接続を切り替える。また、電圧検出装置４４は、蓄電装置１８における端子電圧検出用コンデンサ（後述する）の電圧を検出する。電圧検出装置４４は、検出した端子電圧検出用コンデンサの電圧を示す信号を制御装置４２に出力する。
【００２３】
以下に、本実施の形態による蓄電式空気調和装置１０の動作を説明する。コンバータ１２は、商用電源４６の出力を直流に変換する。充電装置２０は、コンバータ１２の出力をＤＣ／ＤＣ変換して蓄電装置１８に供給し、蓄電装置１８を充電する。蓄電装置１８は、充電装置２０から供給される電力を蓄積する。インバータ１４は、コンバータ１２及び蓄電装置１８の少なくとも一方の出力を交流に変換し、その交流電圧および交流電流による電力を圧縮機１６に出力する。図１に示された蓄電式空気調和装置１０では、接続切り替え装置３０，３２，３８，４０を用いて、各構成要素間の接続を切り替えることにより、圧縮機１６に対する電力供給源を、商用電源４６のみ、蓄電装置１８のみ、商用電源４６と蓄電装置１８との並列接続、及び商用電源４６と蓄電装置１８との直列接続の４つから選択できる。
【００２４】
まず、圧縮機１６に対し、商用電源４６のみによって電力を供給する場合を説明する。この場合、制御装置４２によって、切り替え装置３０，３２をオンし、切り替え装置３４，３６，３８，４０をオフする。これにより、第１の接続ライン５０、及び第２の接続ライン５２が閉じて、他の接続ライン５２，５４，５６，５８が開く。このとき、インバータ１４は、コンバータ１２に直接接続される。インバータ１４は、コンバータ１２の出力を交流に変換し、その交流電圧及び交流電力による電力を圧縮機１６に出力する。
【００２５】
次に、圧縮機１６に対し、蓄電装置１８のみによって電力を供給する場合を説明する。これは、例えば、深夜電力時間帯などの電力需要が小さい時期に実施される。このとき、蓄電装置１８は、商用電源４６の代替電源として利用される。この場合は、電力供給前に、あらかじめ、蓄電装置１８に電力を蓄積しておかなければならない。これも、主に電力需要が小さい時期に行われる。蓄電装置１８に電力を蓄積する場合、切り替え装置３４，３６をオンし、切り替え装置３０，３２，３８，４０をオフする。このとき、コンバータ１２の出力は、充電装置２０によってＤＣ／ＤＣ変換され、その変換された直流電圧及び直流電流による電力が蓄電装置１８に蓄積される。その後、蓄電装置１８によって、圧縮機１６に電力を供給する場合、切り替え装置３２，３８をオンし、切り替え装置３４，３６をオフする。これにより、蓄電装置１８から、インバータ１４を介して、圧縮機１６に電力が供給される。
【００２６】
次に、例えば、昼間時間帯などの電力需要が大きい時期に、圧縮機１６に対して、商用電源４６及び蓄電装置１８の両方により電力を供給する場合を説明する。このとき、蓄電装置１８は、商用電源４６のアシスト電源として利用される。この場合には、切り替え装置３０，３２，３８，４０を用いて、商用電源４６と蓄電装置１８の並列接続、又は商用電源４６と蓄電装置１８の直列接続を、圧縮機１６の電力供給源にすることができる。このとき、インバータ１４は、コンバータ１２と蓄電装置１８の両方の出力を交流に変換し、その交流電圧及び交流電流による電力を圧縮機１６に出力する。以上により、電力需要が大きい時期に、運転状況に適した電力補完を行うことができ、夜間の余剰電力を余すことなく有効に利用することができる。
【００２７】
一方、圧縮機１６に対する電力供給源を切り替える際には、ある電力供給源から他の電力供給源への切り替えを、電力供給を瞬断させることなく行うことが望ましい。以下に、図２乃至図５を用いて、圧縮機１６に対する電力供給源の切り替えについて説明する。なお、切り替え前後の電力供給源の組み合わせは種々考えられるが、ここでは、商用電源４６と蓄電装置１８の間の切り替え、及び商用電源４６と蓄電装置１８との直列接続と、商用電源４６の間の切り替えについて説明する。図２乃至図５において、図１と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。図２は、圧縮機１６に対する電力供給源を、商用電源４６から蓄電装置１８に切り替える工程を説明する図である。図２に示されるように、切り替え装置３０は、直列接続された２つのスイッチ７０、７２と、スイッチの一方（図２では、スイッチ７２）をバイパスさせるダイオード７４とから成る。また、切り替え装置３８は、直列接続されたスイッチ７６とダイオード７８とから成る。これらのスイッチは、制御装置４２から送られる制御信号によりオン又はオフされる。なお、切り替え装置３２，４０は、上記工程を通じて状態が変化しないため、図示、及び説明を省略する。具体的に、切り替え装置３２におけるスイッチは、工程を通じてオンし、第２の接続ライン５２を閉じる。また、切り替え装置４０におけるスイッチは、工程を通じてオフし、第５の接続ライン５８と、第２の接続ライン５２との接続を遮断する。
【００２８】
図２（ａ）に示されるように、最初、空気調和装置１０において、切り替え装置３０におけるスイッチ７０，７２をオンし、切り替え装置３８におけるスイッチ７６をオフする。これにより、図中の一点鎖線、及びその矢印に示されるように、第１の接続ライン５０、及び第２の接続ライン５２を用いて、商用電源４６から圧縮機１６に電力を供給する。次に、図２（ｂ）に示されるように、スイッチ７６をオンする。スイッチ７６に直列接続されたダイオード７８は、その向きにより、第１の接続ライン５０を流れた電流が第５の接続ライン５８に流れ込むことを阻止し、第５の接続ライン５８から第１の接続ライン５０に電流が流れることを可能にする。これにより、蓄電装置１８から、第５の接続ライン５８、及び第１の接続ライン５０を通ってインバータ１４に電流が流れる。すなわち、商用電源４６から圧縮機１６に対する電力供給が行われたままの状態で、圧縮機１６に対する蓄電装置１８からの電力供給が始まる。この図２（ｂ）の状態は、図２（ａ）の状態から図２（ｃ）の状態に移行する間のほんのわずかな時間だけ存在する。
【００２９】
次に、図２（ｃ）に示されるように、スイッチ７０をオフする。これにより、圧縮機１６に対する商用電源４６からの電力供給は停止し、圧縮機１６に対する電力供給は、蓄電装置１８からのみとなる。具体的に、蓄電装置１８から、第５の接続ライン５８、及び第１の接続ライン５０を通ってインバータ１４に電流が流れ、インバータ１４から第６の接続ライン６０を通って蓄電装置１８に電流が流れる。最後に、図２（ｄ）に示されるように、スイッチ７２をオフする。以上のように、図２の(ａ)から（ｄ）まで、構成要素間の接続を切り替えることにより、圧縮機１６への電力供給源を、商用電源１２から蓄電装置１８へ、電力供給を瞬断させることなく切り替えることができる。
【００３０】
次に、図３は、圧縮機１６に対する電力供給源を、蓄電装置１８から商用電源４６に切り替える工程を説明する図である。図３において、図２と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。切り替え装置３２，４０の状態についても、図２の場合と同様である。図３（ａ）に示されるように、最初、空気調和装置１０において、スイッチ７０，７２をオフし、スイッチ７６をオンする。これにより、図中の矢印に示されるように、蓄電装置１８から、第５の接続ライン５８、及び第１の接続ライン５０を通って、インバータ１４に電流が流れ、蓄電装置１８からインバータ１４に電力が供給される。次に、図３（ｂ）に示されるように、スイッチ７０をオンする。これにより、商用電源４６から、スイッチ７０及びダイオード７４を介して、インバータ１４に電流が流れる。また、インバータ１４から第２の接続ライン５２を通って、コンバータ１２に電流が流れる。すなわち、圧縮機１６には、商用電源４６と蓄電装置１８の両方から電力が供給される。なお、この図３（ｂ）の状態は、図３（ａ）の状態から図３（ｃ）の状態に移行する間のほんのわずかな時間だけ存在する。次に、図３（ｃ）に示されるように、スイッチ７６をオフする。これにより、蓄電装置１８からの電力供給が停止する。すなわち、圧縮機１６には、商用電源４６からのみ電力が供給される。最後に、図３（ｄ）に示されるように、スイッチ７２をオンし、ダイオード７４を流れていた電流が、スイッチ７２を流れる。以上のように、図３の(ａ)から（ｄ）まで接続を切り替えることにより、圧縮機１６への電力供給源を、蓄電装置１８から商用電源４６へ、電力供給を瞬断させることなく切り替えることができる。
【００３１】
次に、図４は、圧縮機１６に対する電力供給源を、商用電源４６から、商用電源４６と蓄電装置１８との直列接続に切り替える工程を説明する図である。図４に示されるように、切り替え装置３２は、直列接続された２つのスイッチ８０、８２と、スイッチの一方（図４では、スイッチ８０）をバイパスさせるダイオード８４とから成る。また、切り替え装置４０は、スイッチ８６から成る。これらのスイッチは、制御装置４２から送られる制御信号によりオン又はオフされる。切り替え装置３０，３８は、上記工程を通じて状態が変化しないため、図示及び説明を省略する。具体的に、切り替え装置３０は、工程を通じてオンし、第１の接続ライン５０を閉じる。また、切り替え装置３８は、工程を通じてオフし、第５の接続ライン５８を開く。図４（ａ）に示されるように、最初、空気調和装置１０において、スイッチ８０，８２をオンし、スイッチ８６をオフする。これにより、図中の矢印に示されるように、商用電源４６から、第１の接続ライン５０及び第２の接続ライン５２を用いて、インバータ１４に電力が供給される。次に、図４（ｂ）に示されるように、スイッチ８０をオフする。しかし、この場合であっても、スイッチ８２及びダイオード８４を介して、インバータ１４から商用電源４６に電流が流れるので、図４（ａ）と同様に、商用電源４６から圧縮機１６に電力が供給される。次に、図４（ｃ）に示されるように、スイッチ８６をオンする。これにより、図中の矢印に示されるように、インバータ１４から出力された電流の一部が、第６の接続ライン６０、蓄電装置１８、第９の接続ライン６６、及び第２の接続ライン５２を順に通って、コンバータ１２まで流れる。この図４（ｃ）の状態は、図４（ａ）の状態から図４（ｄ）の状態に移行する間のほんのわずかな時間だけ存在する。最後に、図４（ｄ）に示されるように、スイッチ８２をオフする。これにより、第２の接続ライン５２を流れる電流が遮断され、圧縮機１６への電力供給が、商用電源４６と蓄電装置１８との直列接続からのみとなる。以上のように、図４の(ａ)から（ｄ）まで接続を切り替えることにより、圧縮機１６への電力供給源を、商用電源４６から、商用電源４６と蓄電装置１８との直列接続へ、電力供給を瞬断させることなく切り替えることができる。
【００３２】
次に、図５は、圧縮機１６に対する電力供給源を、商用電源４６と蓄電装置１８との直列接続から、商用電源４６に切り替える工程を説明する図である。図５において、図４と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。切り替え装置３０，３８の状態についても、図４の場合と同様である。図５（ａ）に示されるように、最初、スイッチ８０，８２をオフし、スイッチ８６をオンする。これにより、図中の矢印に示されるように、商用電源４６から、第１の接続ライン５０、インバータ１４、第６の接続ライン６０、蓄電装置１８、第９の接続ライン６６、及び第２の接続ライン５２を順に通って電流が流れ、商用電源４６及び蓄電装置１８の直列接続からインバータ１４に電力が供給される。次に、図５（ｂ）に示されるように、スイッチ８２をオンする。これにより、インバータ１４から、スイッチ８２、及びダイオード８４を通って、コンバータ１２に電流が流れる。この図５（ｂ）の状態は、ほんのわずかな時間存在するだけである。次に、図５（ｃ）に示されるように、スイッチ８６をオフする。これにより、第６の接続ライン６０、及び第９の接続ライン６６を流れていた電流が遮断され、インバータ１４から、第２の接続ライン５２におけるスイッチ８２、及びダイオード８４を通って、コンバータ１２に電流が流れる。最後に、図５（ｄ）に示されるように、スイッチ８０をオンし、ダイオード８４を流れていた電流が、スイッチ８０を流れる。以上のように、図５の(ａ)から（ｄ）まで接続を切り替えることにより、圧縮機１６への電力供給源を、商用電源４６と蓄電装置１８との直列接続から、商用電源４６へ、電力供給を瞬断させることなく切り替えることができる。
【００３３】
以上のように、本実施の形態による蓄電式空気調和装置は、空気調和装置の運転条件に合わせて、圧縮機１６への電力供給源を、電力供給を瞬断させることなく切り替えることができるので、蓄積電力を有効に利用することができる。
【００３４】
本実施の形態による蓄電式空気調和装置では、蓄電装置の充放電時、及びそれ以外の時の両方で、同一のコンバータ、及びインバータを使用することができる。すなわち、蓄電装置が、他の構成要素とコンバータ、及びインバータを共用できる。よって、商用電源からの給電用と、蓄電装置からの給電用の両方に別個にシステムを設ける必要がなく、システム全体の回路構成を簡略にすることができ、システムの小型化、低コスト化を実現することができる。
【００３５】
また、本実施の形態による蓄電式空気調和装置では、商用電源の給電系と蓄電装置とを直列に接続することができる。従来の空気調和装置では、蓄電装置と商用電源の給電系とが並列に接続され、かつそれらが別個に使用されていたために、昇圧／降圧スイッチングレギュレータを用いても、コンデンサ電池の直並列接続の切り替えを併用しても蓄電装置に貯えたエネルギーをすべて使い切ることが出来なかったが、本実施の形態による空気調和装置では、この問題を解決することができる。
【００３６】
さらに、本実施の形態による蓄電式空気調和装置において、コンバータの出力電圧と蓄電装置の出力電圧の和が、インバータの入力電圧の定格電圧以下となるように、蓄電装置を設定すれば、蓄電装置の充放電を、昇降圧コンバータ等の余分な電力変換を介することなく行うことができる。その結果、システム変換効率の向上と装置の小型化、及び低コスト化を図ることができる。
【００３７】
次に、図６−図１２を用いて、蓄電装置１８による蓄電について説明する。蓄電装置による蓄電は、蓄電装置が有する電気二重層コンデンサを充電することにより実現される。本実施の形態による蓄電式空気調和装置では、複数の電気二重層コンデンサを均等に充電できるという利点をもつ。図６は、本実施の形態による空気調和装置の蓄電装置１８の構成を示す回路図である。図６は、簡単のために、２段シフト型の蓄電装置１８を示す。図６に示すように、蓄電装置１８は、電気二重層コンデンサで構成される蓄電ユニット９０，９２と、それらの蓄電ユニット９０，９２の直並列接続を切り替える接続切り替え装置９４，９６，９８とを備える。この構成において、切り替え装置９４，９６，９８を操作すれば、蓄電ユニット９０，９２間の接続（すなわち、電気二重層コンデンサ間の接続）を、直列接続と並列接続との間で切り替えることができる。この切り替え装置９４，９６，９８の操作は、制御装置４２によって行われる。
【００３８】
蓄電ユニット９０，９２間の接続は、蓄電装置１８の出力を瞬断させることなく切り替えることが望ましい。以下に、図７及び図８を用いて、蓄電ユニット９０，９２間の接続関係を切り替える工程について説明する。図７は、蓄電ユニット９０，９２間の接続を、並列接続から直列接続に切り替える工程を説明する図、図８は、蓄電ユニット９０，９２間の接続を、直列接続から並列接続に切り替える工程を説明する図である。図７及び図８に示されるように、切り替え装置９４は、直列接続された２つのスイッチ１００，１０２と、スイッチの一方（ここでは、スイッチ１００）をバイパスさせるダイオード１０４とから成る。また、切り替え装置９６は、スイッチ１０６から成る。さらに、切り替え装置９８は、直列接続された２つのスイッチ１１０，１１２と、スイッチの一方（ここでは、スイッチ１１０）をバイパスさせるダイオード１１４とから成る。これらのスイッチは、制御装置４２から送られる制御信号によりオン又はオフされる。図中の一点鎖線は、蓄電装置１８を流れる電流を示し、その矢印は、電流の向きを示す。
【００３９】
まず、図７を用いて、蓄電ユニット９０，９２の接続を、並列接続から直列接続に切り替える工程を説明する。まず、図７(ａ)に示すように、切り替え装置９４，９６，９８を切り替えて、蓄電ユニット（電気二重層コンデンサ）９０，９２を並列に接続する。具体的には、切り替え装置９４におけるスイッチ１００，１０２と、切り替え装置９８におけるスイッチ１１０，１１２をオンし、切り替え装置９６におけるスイッチ１０６をオフする。次に、図７（ｂ）に示すように、スイッチ１００，１１０をオフする。しかし、この場合であっても、ダイオード１０４，１１４を介して電流が流れるので、蓄電ユニット９０，９２は、並列接続されたままである。次に、図７（ｃ）に示すように、スイッチ９６をオンする。これにより、蓄電装置１８において、電流が、蓄電ユニット９０、切り替え装置９６、及び蓄電ユニット９２の順に流れる。すなわち、蓄電ユニット９０、９２が直列に接続される。なお、図７（ｃ）の状態は、図７（ｂ）の状態から図７（ｃ）の状態に移行する間のほんのわずかな時間だけ存在する。最後に、図７（ｄ）に示すように、スイッチ１０２，１１２をオフする。これにより、切り替え装置９４と蓄電ユニット９２を通る経路、及び切り替え装置９８と蓄電ユニット９０を通る経路の２方向に流れていた電流が遮断される。以上のように、図７の(ａ)から（ｄ）まで接続を切り替えることにより、蓄電ユニット９０，９２間の接続を、並列接続から直列接続へ、蓄電装置１８の出力を瞬断させることなく切り替えることができる。
【００４０】
次に、図８を用いて、蓄電ユニット９０，９２の接続を、直列接続から並列接続に切り替える工程を説明する。まず、図８(ａ)に示すように、切り替え装置９４，９６，９８を切り替えて、蓄電ユニット（電気二重層コンデンサ）９０，９２を直列に接続する。具体的には、切り替え装置９４におけるスイッチ１００，１０２と、切り替え装置９８におけるスイッチ１１０，１１２をオフし、切り替え装置９６におけるスイッチ１０６をオンする。次に、図８（ｂ）に示すように、スイッチ１０２，１１２をオンする。このとき、蓄電装置１８において、電流が、切り替え装置９４と蓄電ユニット９２を通る経路、及び切り替え装置９８と蓄電ユニット９０を通る経路の２方向に流れる。切り替え装置９４、９８において、電流は、それぞれ、ダイオード１０４，１１４を流れる。なお、蓄電ユニット９０、切り替え装置１０６、及び蓄電ユニット９２を順に流れる電流は、そのままである。この図８（ｂ）の状態は、図８（ａ）の状態から図８（ｃ）の状態に移行する間のほんのわずかな時間だけ存在する。次に、図８（ｃ）に示すように、スイッチ９６をオフする。これにより、蓄電ユニット９０、切り替え装置１０６、及び蓄電ユニット９２を順に流れていた電流は遮断される。最後に、図８（ｄ）に示すように、スイッチ１００，１１０をオンする。これにより、ダイオード１０４，１１４を流れていた電流が、それぞれ、スイッチ１００，１１０に流れるようになる。以上のように、図８の(ａ)から（ｄ）まで接続を切り替えることにより、蓄電ユニット９０，９２間の接続を、直列接続から並列接続へ、蓄電装置１８の出力を瞬断させることなく切り替えることができる。
【００４１】
以上のように、本実施の形態による蓄電式空気調和装置は、空気調和装置の運転条件に合わせて、蓄電装置からの出力調整を、蓄電装置の出力を瞬断させることなく瞬断させることなく行うことができるので、蓄積電力を有効に利用することができる。
【００４２】
なお、上述の説明は、２段シフト型の蓄電装置についてなされたが、多段シフト型の蓄電装置についても同様のことがいえる。図９は、多段シフト型の蓄電装置の構成例を示す回路図である。図９において、ｎ個の蓄電ユニットは、それぞれ、Ｕｋ（ｋ＝１〜ｎ）で示される。図９に示された蓄電装置において、接続切替え装置は、垂直方向に並ぶ垂直方向接続切り替え装置ＳＷ（Ｖｉｊ）（ｉ＝１〜ｎ，ｊ＝１〜ｎ）と、水平方向に並ぶ水平方向接続切り替え装置ＳＷ（Ｈｉｊ）（ｉ＝１〜ｎ，ｊ＝１〜ｎ）とから成る。ここで、ｉは、垂直方向に並ぶ順番を示し、ｊは、水平方向に並ぶ順番を示す。図９に示される構成においても、２段シフト型の構成と同様に、制御装置４２によって、切り替え装置ＳＷ（Ｖｉｊ），ＳＷ（Ｈｉｊ）を選択的に操作することにより、蓄電ユニットＵｋ間の接続を、直列接続と並列接続の間で切り替えることができる。一例を挙げると、蓄電ユニットＵｋ間の接続を直列接続にする場合、両端が蓄電ユニットに接続された水平方向接続切り替え装置ＳＷ（Ｈｉｊ）を全てオンし、それ以外の接続切替え装置を全てオフする。また、蓄電ユニットＵｋ間の接続を並列接続にする場合、垂直方向接続切替え装置ＳＷ（Ｖｉｊ）を全てオンし、水平方向接続切り替え装置ＳＷ（Ｈｉｊ）を全てオフする。
【００４３】
次に、図１０及び図１１を用いて、蓄電装置１８における電気二重層コンデンサ間の接続と、上記接続に依存する、各々の電気二重層コンデンサの電圧について説明する。以下では、蓄電装置１８を多段シフト型に一般化して説明する。図１０は、一連の充電時における電気二重層コンデンサ間の接続を説明する図である。図１０は、（ａ）充電開始直前、（ｂ）定電流充電時、（ｃ）定電圧充電時の電気二重層コンデンサ間の接続を示す。図１０において、ｎ個（ｎは２以上の整数）の電気二重層コンデンサの静電容量、及び端子電圧は、それぞれ、Ｃｉ（ｉ＝１〜ｎ）、及びＶｃｉ（ｉ＝１〜ｎ）で示され、端子電圧検出用コンデンサの静電容量、及び端子電圧は、それぞれ、Ｃｃｈｅｃｋ、及びＶｃｈｅｃｋで示される。図１１は、一連の充電時における電気二重層コンデンサ、端子電圧検出用コンデンサの電圧変化、及び充電電流の電流変化を示すグラフである。図１１に示されるように、（ａ）は、ある電気二重層コンデンサの電圧Ｖｃ１の時間変化を示すグラフであり、（ｂ）は、別の電気二重層コンデンサの電圧Ｖｃｎの時間変化を示すグラフであり、（ｃ）は、端子電圧検出用コンデンサの電圧Ｖｃｈｅｃｋの時間変化を示すグラフであり、（ｄ）は、充電電流Ｉｃの時間変化を示すグラフである。図１１（ａ）〜図１１（ｃ）のグラフにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示す。図１１（ｄ）のグラフにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は電流を示す。図１１のグラフにおいて、電気二重層コンデンサの充電は、所定の時刻ｔ１に開始するものとする。
【００４４】
充電開始前には、図１０（ａ）に示されるように、電気二重層コンデンサを並列接続する。ここで、複数の蓄電ユニットのうち少なくとも１つは、電気二重層コンデンサが並列接続されたときに、それらに並列に接続される端子電圧検出用コンデンサを含む。このようにコンデンサを並列接続すれば、充電開始前に、それぞれのコンデンサの端子電圧が均等になる。ここで、図１１を参照すると、時間が０からｔ１までの間、すなわち、（１）で示される期間において、電気二重層コンデンサの端子電圧Ｖｃ１，Ｖｃｎ、及び端子電圧検出用コンデンサの端子電圧Ｖｃｈｅｃｋは、全て初期電圧Ｖ０に収束していることがわかる。これにより、その容量のばらつきによって電気二重層コンデンサの電圧に差があっても、充電開始前に、その差を解消することができる。
【００４５】
電圧検出装置４４は、常に、端子電圧検出用コンデンサの電圧Ｖｃｈｅｃｋを検出し、その電圧値に応じた信号を制御装置４２に出力する。電圧検出装置４４から出力される信号の変動がなくなると、図１０（ｂ）に示されるように、端子電圧検出用コンデンサ、及び各電気二重層コンデンサを直列接続して、それぞれのコンデンサの充電を行う。なお、電気二重層コンデンサ、及び端子電圧検出用コンデンサの定格電圧は、いずれもＶＣである。この充電には、充電装置２０から供給される定電流Ｉｃを用いる。ここで、端子電圧検出用コンデンサの容量を、他の電気二重層コンデンサの容量のうち最小のものよりも小さく設定する。そうすると、その分圧比により、端子電圧検出コンデンサが、最初に、定格電圧ＶＣまで充電される。図１１を参照すると、（ｃ）に示される電圧Ｖｃｈｅｃｋが、時刻ｔ２において、（ａ），（ｂ）に示される電圧Ｖｃ１，Ｖｃｎよりも早く定格電圧ＶＣに到達する。
【００４６】
端子電圧検出用コンデンサの電圧Ｖｃｈｅｃｋは、電圧検出装置４４（図１）によって検出される。電圧検出装置４４は、端子電圧検出用コンデンサの電圧ＶｃｈｅｃｋがＶＣに到達したことを検出すると、その電圧値（ＶＣ）を示す信号を制御装置に４２に出力する。制御装置４２は、その信号が入力されると、切り替え装置（図９におけるＳＷ）を切り替えて、図１０（ｃ）に示されるように、端子電圧検出用コンデンサ、及び各電気二重層コンデンサを並列接続する。これにより、図１１の期間（２）と期間(３)の境界に示されるような、容量バラツキにより生じる各電気二重層コンデンサの端子電圧のバラツキが、ある値（Ｖ１）に収束される。ここで、並列接続の直前は、端子電圧検出用コンデンサの電圧Ｖｃｈｅｃｋが、ＶＣで最も大きいので、並列接続直後に、端子電圧検出用コンデンサの電圧Ｖｃｈｅｃｋが、一旦、Ｖ１まで低下する（図１１（ｃ）参照。）。なお、この間も定電流Ｉｃによる充電は継続される。
【００４７】
次に、図１１の（３）で示される期間に、端子電圧検出用コンデンサ、及び各電気二重層コンデンサは、定電流Ｉｃにより定電圧充電される。上述のように、並列接続直後は、全てのコンデンサの電圧がＶ１であるので、端子電圧検出用コンデンサ、及び各電気二重層コンデンサは、同じように電圧が上昇する。ここで、電圧検出装置４４が、再び、端子電圧検出用コンデンサの電圧がＶＣに到達したことを検出すると、制御装置に４２にその電圧値（ＶＣ）を示す信号を出力する。制御装置４２は、この信号が入力されると、充電装置２０を制御して、充電電流Ｉｃの出力を停止させ、充電を完了させる（図１１における時刻ｔ３）。
【００４８】
以上のような充電方法を用いれば、容量にバラツキがある複数の電気二重層コンデンサの充電において、端子電圧検出用コンデンサの端子電圧の電圧を監視するだけで、定格電圧を超えずに、全ての電気二重層コンデンサを定格電圧で均等充電することができる。よって、電気二重層コンデンサの利用率を向上させることができる。その結果、蓄電装置を、電力補完のために蓄電装置を採用する一般の空調機器に適した小容量の電気二重層コンデンサで構成することができ、装置のサイズとコストを低減することができる。
【００４９】
さらに、蓄電式空気調和装置の構成要素間の接続を切り替える切り替え装置、蓄電装置を構成する電気二重層コンデンサの直並列接続を切り替える切り替え装置を、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）基板を用いた小型、かつ低損失の双方向半導体スイッチにて構成すれば、蓄電装置全体、及びシステム全体の小型化を実現することができ、さらに、エネルギー利用率、及び充放電効率を含めたシステム効率の向上を実現することができる。
【００５０】
また、電気二重層コンデンサを、定格電圧を越えて充電させることがないため、電気二重層コンデンサの劣化を促進させることなく、ローコストで深夜余剰電力の有効利用を図ることができる。よって、昼間時間帯の消費電力削減による実質的な省エネルギー効果とともに、年間電気代削減の経済効果を達成することができる。
【００５１】
さらに、上述の充電方法においては、充電前に各コンデンサ（電気二重層コンデンサ、及び端子電圧検出用コンデンサ）の電圧の差を解消し、その後、全てのコンデンサを定電流で充電することができる。よって、定電力充電であるために各コンデンサの充電電流を調整できない従来の充電と比較して、コンデンサのエネルギー損失が小さくて済み、充電効率が改善される。
【００５２】
なお、図１０（ｂ）では、簡単のために、並列数を１つとして記載しているが、一般的に、多並列にすることができる。このとき、少なくとも１並列につき１つ端子電圧検出用コンデンサを含ませることで、他の電気二重層コンデンサが定格電圧を越えないように充電することができる。この場合、電気二重層コンデンサの劣化による蓄電装置全体の容量低下を抑制できるため、蓄電装置を小容量の電気二重層コンデンサで構成することができる。
【００５３】
また、本実施の形態による蓄電式空気調和装置においては、蓄電装置の正極側にカソード、負極側にアノードが接続されるようにダイオードを接続し、一方向の充電のみを行うようにする。これにより、極性を有する過電圧印加防止の保護用回路を接続して充電することができるため、過電圧が印加されることによる電気二重層コンデンサの劣化を抑制しながら充電することができる。
【００５４】
また、上記蓄電装置１８を構成する電気二重層コンデンサの数は、蓄電装置１８内のコンデンサが直列接続された場合、及び並列接続された場合の両方で、蓄電装置１８の出力電圧（すなわち、複数のコンデンサによる合成電圧）がコンバータ１２からの出力電圧と同等以上であり、かつ、蓄電装置１８内のコンデンサが直列接続された場合、及び並列接続された場合の両方で、コンバータ１２の出力電圧と蓄電装置１８の出力電圧の和がインバータ１４の入力電圧の定格電圧を越えないような個数である。この条件を満たせば、蓄電装置１８を、昇降圧コンバータ等を用いた余分な電力変換を介することなく充放電することが可能となり、システム変換効率の向上と装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
【００５５】
次に、図１２を用いて、蓄電装置１８の充電時間の設定について説明する。図１２において、（ａ）は、電気二重層コンデンサの充電時間と充電電圧の関係を示すグラフ、（ｂ）は、電気二重層コンデンサの充電時間と充電電流の関係を示すグラフである。本実施の形態による蓄電式空気調和装置の蓄電装置では、例えば、時刻ｔ４で放電を開始する場合、制御装置４２により充電装置２０を制御して、時刻ｔ４に充電が完了するように充電電流Ｉｃを調整する。これにより、電気二重層コンデンサの内部抵抗で消費されるエネルギー損失を抑え、システム効率の高い充電を実現することができる。具体的に説明すると、電気二重層コンデンサの内部抵抗値がＲのとき、上記充電（図１２（ａ）において、実線で示される。）を行った場合の内部抵抗で消費されるエネルギー損失量Ｗ１［Ｗｈ］は、以下の式（１）で表すことができる。
【数１】
2005210774.tif 000003
【００５６】
一方、充電時間を半分（ｔ４／２）、充電電流を２倍（２×Ｉ０）にして充電した場合（図１２（ａ）において、一点鎖線で示される。）、電気二重層コンデンサの内部抵抗で消費されるエネルギー損失量Ｗ２［Ｗｈ］は、以下の式（２）で表される。
【数２】
2005210774.tif 000004
【００５７】
式（１）及び式（２）を比較すると、Ｗ２＝２×Ｗ１が成り立つ。つまり、充電時間を半分とすると、エネルギー損失量は２倍になる。これにより、放電を開始する時刻に充電を完了させることが、電気二重層コンデンサの内部抵抗で消費されるエネルギー損失を抑制させることがわかる。すなわち、充電に与えられた時間を最大限利用することにより、電気二重層コンデンサの内部抵抗で消費されるエネルギー損失を抑えることができる。従って、充電に与えられた時間を最大限利用することにより、蓄積電力を有効に利用でき、蓄電装置を小容量の電気二重層コンデンサで構成することができる。その結果、システム効率の高い均等充電を行うことができる。
【００５８】
図１３は、蓄電装置が以上で説明したような蓄電を行う場合に、制御装置４４が実施する制御フローのフローチャートである。図１３に示されるように、まず、制御装置４４は、蓄電装置１８における接続切り替え装置を操作して、電気二重層コンデンサ、及び端子電圧検出用コンデンサを並列接続させる（ステップＳ１０）。次に、電圧検出装置４４から出力される信号の変動がなくなったことを検知する（ステップＳ１２）と、制御装置４４は、蓄電装置１８における接続切り替え装置を操作して、電気二重層コンデンサ、及び端子電圧検出用コンデンサを直列接続させる（ステップＳ１４）。そして、放電開始直前に充電が終了するように、充電電流Ｉｃの値を計算する（ステップＳ１６）。次に、充電装置２０に対し、ステップＳ１６で求めた値の充電電流Ｉｃを出力させる（ステップＳ１８）。ここで、電圧検出装置４４から、端子電圧検出用コンデンサの電圧がＶＣに達したことを示す信号を受け取る（ステップＳ２０）と、蓄電装置１８における接続切り替え装置を操作して、電気二重層コンデンサ、及び端子電圧検出用コンデンサを並列接続させる（ステップＳ２２）。次に、再び電圧検出装置４４から、端子電圧検出用コンデンサの電圧がＶＣに達したことを示す信号を受け取る（ステップＳ２４）と、充電装置２０を制御して、充電電流Ｉｃの出力を停止させ、充電を完了させる（ステップＳ２６）。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明にかかる電力供給システムは、蓄電装置を備え、かつ蓄電装置における複数の電圧変動の大きな電池に対し、均等に効率よく充電を行うことができ、例えば、蓄電式空気調和装置等として有用である。また、本発明にかかる蓄電方法は、効率のよい蓄電を実現でき、蓄電式空気調和装置の蓄電装置等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明のある実施の形態による蓄電式空気調和装置の構成を示す図である。
【図２】圧縮機に対する電力供給源を、商用電源から蓄電装置に切り替える工程を説明する図である。
【図３】圧縮機に対する電力供給源を、蓄電装置から商用電源に切り替える工程を説明する図である。
【図４】圧縮機に対する電力供給源を、商用電源から、商用電源と蓄電装置との直列接続に切り替える工程を説明する図である。
【図５】圧縮機に対する電力供給源を、商用電源と蓄電装置との直列接続から、商用電源に切り替える工程を説明する図である。
【図６】本発明のある実施の形態による空気調和装置の蓄電装置の構成を示す図である。
【図７】蓄電装置における蓄電ユニット間の接続を、並列接続から直列接続に切り替える工程を説明する図である。
【図８】蓄電装置における蓄電ユニット間の接続を、直列接続から並列接続に切り替える工程を説明する図である。
【図９】多段シフト型の蓄電装置の構成例を示す回路図である。
【図１０】一連の充電時における電気二重層コンデンサ間の接続を説明する図であり、（ａ）は、充電前の接続を説明する図であり、（ｂ）は、定電流充電時の接続を説明する図であり、（ｃ）は、定電圧充電時の接続を説明する図である。
【図１１】（ａ）は、充電時間とある電気二重層コンデンサの電圧との関係を示すグラフ、（ｂ）は、充電時間と別の電気二重層コンデンサの電圧との関係を示すグラフ、（ｃ）は、充電時間と端子電圧検出用コンデンサの電圧との関係を示すグラフ、（ｄ）は、充電時間と充電電流の関係を示すグラフである。
【図１２】（ａ）は、充電時における電気二重層コンデンサの充電時間と充電電圧の関係を示すグラフ、（ｂ）は、電気二重層コンデンサの充電時間と充電電流の関係を示すグラフである。
【図１３】蓄電装置が蓄電を行う場合に、制御装置が実施する制御フローのフローチャートである。
【図１４】従来の蓄電式空気調和装置の構成を示す図である。
【図１５】従来の充電装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０  蓄電式空気調和装置
１２  コンバータ
１４  インバータ
１６  圧縮機
１８  蓄電装置
２０  充電装置
２２  ダイオード
３０，３２，３４，３６，３８，４０  接続切り替え装置
４２  制御装置
４４  電圧検出装置
４６  商用電源（交流電源）
５０，５２，５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６  接続ライン
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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