為例如IOW和20W。此外，該數(shù)值終究是例示，不是限定發(fā)明的值。
[0243]<第2實(shí)施方式>
[0244] 圖16是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的太陽能利用系統(tǒng)的框圖。第2實(shí)施方式的太陽 能利用系統(tǒng)200的W下點(diǎn)與第1實(shí)施方式的太陽能利用系統(tǒng)100不同。目P，是不具備太陽 能利用系統(tǒng)100所具備的溫度傳感器102和溫度傳感器電路115的點(diǎn)、具備太陽能利用系 統(tǒng)100不具備的電流傳感器電路216的點(diǎn)、W及電機(jī)失速防止裝置不同的點(diǎn)。
[0245] 與太陽能利用系統(tǒng)100的情況同樣地，太陽能利用系統(tǒng)200具備；太陽能電池板 201 ;控制部210,其接受太陽能電池板201產(chǎn)生的電功率；W及保冷箱220,其被控制部210 輸出的電功率驅(qū)動。
[0246] 控制部210具備DC-DC轉(zhuǎn)換器211、逆變器212、控制電路部213、電壓傳感器電路 214W及電流傳感器電路216。
[0247] 保冷箱220具備；壓縮機(jī)221，其被電機(jī)222驅(qū)動；保冷室223 ;蓄冷劑224,其配置 在保冷室223內(nèi)；冷凝器225,其收納從壓縮機(jī)221排出的高溫高圧的制冷劑；冷卻器226， 其配置在保冷室223內(nèi)，使由冷凝器225進(jìn)行了散熱的制冷劑在內(nèi)部蒸發(fā)從而得到冷熱來 冷卻保冷室223 ;W及制冷劑配管227,其使制冷劑從壓縮機(jī)221向冷凝器225、從冷凝器 225向冷卻器226、從冷卻器226再次向壓縮機(jī)221循環(huán)。
[024引作為電流傳感器電路216,能使用使電流流經(jīng)電阻器來測定電阻器的兩端的電位 差的電路、或者檢測電流所產(chǎn)生的磁場的非接觸方式的電路等。
[0249] 由電壓傳感器電路214測定太陽能電池板201的輸出電壓V，由電流傳感器電路 216測定太陽能電池板201的輸出電流I。能根據(jù)該些輸出電壓V和輸出電流I求出太陽 能電池板201的輸出電功率P。
[0250](第2實(shí)施方式的電機(jī)失速防止裝置）
[0巧1] 太陽能利用系統(tǒng)200具備防止驅(qū)動中的電機(jī)222失速的電機(jī)失速防止裝置。第2 實(shí)施方式的電機(jī)失速防止裝置包括逆變器212、W及控制逆變器212的控制電路部213。該 電機(jī)失速防止裝置將太陽能電池板201的輸出電壓限制為在P-V曲線上當(dāng)改變該輸出電壓 時變化率為負(fù)的電壓。基于圖17說明其基本工作原理。
[025引在圖17中，各種日照強(qiáng)度的、一般的太陽能電池板的輸出特性被描述為P-V曲線。 在圖17中，將P-V曲線Ca、Cb、Cc、Cd的最大電功率點(diǎn)分別設(shè)為cam、cbm、ccm、C血。
[0巧引各P-V曲線的最大電功率點(diǎn)從其定義來看P-V曲線的傾斜度必定為零，即成為dP/dV= 0。另外，在比最大電功率點(diǎn)靠左側(cè)（輸出電壓V低的一側(cè)），傾斜度為正（dP/dV> 0)，在比最大電功率點(diǎn)靠右側(cè)（輸出電壓V高的一側(cè)），傾斜度為負(fù)（dP/dV< 0)。
[0254] 如上所述，太陽能利用系統(tǒng)200的電機(jī)失速防止裝置將太陽能電池板201的輸出 電壓限制為在P-V曲線上當(dāng)改變該輸出電壓時變化率為負(fù)的（dP/dV<0)電壓。換言之， 將太陽能電池板201的工作點(diǎn)限制為比最大電功率點(diǎn)靠右側(cè)。由此，能避免將太陽能電池 板201的輸出電壓按在P-V曲線上當(dāng)改變該輸出電壓時變化率成為正（dP/dV>0)的電壓 使其工作時的電機(jī)工作的不穩(wěn)定化。因而太陽能利用系統(tǒng)200能有效地使用太陽能電池板 201的發(fā)電能力、且能使電機(jī)222穩(wěn)定地工作。
[0255] 太陽能電池板201的輸出電壓的變化率（dP/dV)隨著接近最大電功率點(diǎn)而單調(diào)地 減小，在最大電功率點(diǎn)處成為0。因此，通過測定變化率（dP/dV)，即使完全不知道最大工作 點(diǎn)的位置，并且未到達(dá)最大工作點(diǎn)，也能容易地推定某時點(diǎn)的工作點(diǎn)距離最大工作點(diǎn)多遠(yuǎn)。 [0巧6] 因而，在將太陽能電池板201改變?yōu)槠渌鼨C(jī)型、或者太陽能電池板201的特性由于 基于溫度的變化或經(jīng)時變化而變化的情況下，也能不特別地進(jìn)行設(shè)定變更等地繼續(xù)電機(jī)的 失速防止。
[0257] 第2實(shí)施方式的太陽能利用系統(tǒng)200不具備在第1實(shí)施方式的太陽能利用系統(tǒng) 100中存在的溫度傳感器102和溫度傳感器電路115。其原因是，如果通過電壓傳感器電路 214和電流傳感器電路216測定太陽能電池板201的輸出電壓V和輸出電功率P、測定變化 率（dP/dV)，則能應(yīng)對太陽能電池板特性的溫度變化。
[0巧引更優(yōu)選太陽能利用系統(tǒng)200的電機(jī)失速防止裝置設(shè)定規(guī)定的正的變化率Si,根據(jù) 太陽能電池板201的輸出電壓的變化AV和太陽能電池板201的輸出電功率的變化AP求 出太陽能電池板201的輸出電功率的變化率AP/AV，而且W成為IAP/AVl>Sl的方式 控制電機(jī)222。即，在圖17中，將工作點(diǎn)限制為比IdP/dVI=Sl的點(diǎn)靠右側(cè)。
[0259] 進(jìn)行如上所述的控制，由此能得到與在第1實(shí)施方式中設(shè)定偏置電壓值Voff1、W 成為V>Vm+Voffl的方式控制太陽能輸出電壓V(圖2)的情況同樣的效果。即，在太陽能 電池板201中存在突然的輸出變動的情況下，也能穩(wěn)定地驅(qū)動作為負(fù)載的電機(jī)222。
[0260] 如圖17所示，更優(yōu)選進(jìn)一步設(shè)定比Sl大的正的變化率s2,W成為s2>IAP/AVl >Si的方式進(jìn)行控制。即，將工作點(diǎn)限制為比|dP/dV|=Si的點(diǎn)靠右偵U、且比|dP/dV| = s2的點(diǎn)靠左側(cè)。將工作點(diǎn)限制為該種位置，由此能將太陽能電池板201的發(fā)電量維持為高 水平而更有效地使用太陽能電池板201的發(fā)電能力、且使電機(jī)222穩(wěn)定地工作。
[0261] 在此，說明變化率Sl和s2所優(yōu)選的值。變化率Sl和s2是P-V曲線的傾斜度，其 隨著太陽能電池板的輸出電壓和輸出電功率而變化，因此將其原樣限定是不恰當(dāng)?shù)?。但是?一般的娃類太陽能電池的P-V曲線的形狀通過進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化而成為大致普遍的形狀。在此， 進(jìn)行太陽能電池板的最大電功率輸出電壓Vm和最大電功率Pm均成為1的標(biāo)準(zhǔn)化（參照表 2)。該樣的話，不管太陽能電池板的機(jī)型如何，P-V曲線的形狀成為固定的。如果代替Sl和 s2而使用標(biāo)準(zhǔn)化的變化率SlX(Vm/Pm)和s2X(Vm/Pm)，則能不管電池板的機(jī)型地按無量 綱量進(jìn)行限定。
[0262][表2]
[0263]
[0264] 優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)化的變化率SlX(Vm/Pm)設(shè)為1. 0《SlX(Vm/Pm)《5. 7。將標(biāo)準(zhǔn)化的 變化率SlX(Vm/Pm)設(shè)為1. 0《SlX(Vm/Pm)，由此充分地得到針對太陽能電池板201的突 然的輸出變動而穩(wěn)定地驅(qū)動電機(jī)222的效果。另外，設(shè)為SlX(Vm/Pm)《5. 7,由此得到能 充分有效地使用太陽能電池板201輸出的電功率的效果。
[0265]優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)化的變化率s2X(Vm/Pm)是s2X(Vm/Pm) >S1X(Vm/Pm) +0. 4、且設(shè) 為s2X(Vm/Pm)《6. 7。將標(biāo)準(zhǔn)化的變化率s2X(Vm/Pm)設(shè)為s2X(Vm/化）>six(Vm/ Pm)+0. 4,由此得到無需過度且頻繁地變更電機(jī)222的轉(zhuǎn)速的效果。另外，設(shè)為s2X(Vm/ Pm)《6. 7,由此得到能充分有效地使用太陽能電池板201輸出的電功率的效果。
[0266](控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法的詳細(xì)內(nèi)容）
[0267] 基于圖18~圖20說明在太陽能利用系統(tǒng)200中控制電機(jī)222的轉(zhuǎn)速的方法的詳 細(xì)內(nèi)容。
[0268] 該電機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法的要點(diǎn)在于，將太陽能電池板201的P-V曲線的工作點(diǎn)限制 為當(dāng)改變太陽能輸出電壓V時太陽能輸出電功率P的變化率為負(fù)的（dP/dV< 0)電壓。由 此，能在穩(wěn)定的狀態(tài)下驅(qū)動電機(jī)222。另外，能盡可能有效地使用太陽能電池板201產(chǎn)生的 電功率。
[0269] 在W下的說明中，忽略太陽能電池板的輸出特性隨著溫度而變化。而且，還忽略太 陽能電池板輸出最大電功率的電壓Vm由于日照強(qiáng)度的增減而變動。
[0270] 圖18是電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制的流程圖。如圖18所示，測定某時點(diǎn)的太陽能輸出電壓 Vi和太陽能輸出電流li。使用該結(jié)果計(jì)算某時點(diǎn)的太陽能輸出電功率Pi。
[027。下面，使電機(jī)轉(zhuǎn)速減小固定值A(chǔ)rl。固定值A(chǔ)rl例如能設(shè)為10化pm，但不限于該 數(shù)值。
[027引在電機(jī)的減速結(jié)束后，測定太陽能輸出電壓Vf和太陽能輸出電流If。使用該結(jié)果 計(jì)算電機(jī)減速后的太陽能輸出電功率Pf。
[0273] 下面，計(jì)算電機(jī)減速前后的太陽能輸出電功率的相對于太陽能輸出電壓的變化 率、即AP/AV= (Pf-PiV(Vf-Vi)。該變化率是為了與P-V曲線的傾斜度對應(yīng)、使電 機(jī)穩(wěn)定地工作而應(yīng)控制為負(fù)的值。該變化率越接近最大電功率點(diǎn)越接近零，因此能根據(jù)其 絕對值來推定工作點(diǎn)距離最大電功率點(diǎn)多遠(yuǎn)。
[0274] 在上述步驟中，當(dāng)求出太陽能輸出電功率的變化率AP/AV時，使電機(jī)轉(zhuǎn)速減小 固定值A(chǔ)rl,AP成為負(fù)。為了求出變化率AP/AV，也可W增加電機(jī)轉(zhuǎn)速、即AP成為正， 但優(yōu)選將AP設(shè)為負(fù)值。其原因是，如果將AP設(shè)為負(fù)，則工作點(diǎn)遠(yuǎn)離最大電功率點(diǎn)，因此 通過測定變化率AP/AV能防止電機(jī)的工作變得不穩(wěn)定。
[0275]下面，根據(jù)變化率的絕對值IAP/AVl的大小來改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。如果是IAP/AVl>s2,則使電機(jī)轉(zhuǎn)速增加固定值A(chǔ)r3(Ar3 >Arl)。如果是IAP/AVl《Si,則使 電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步減小固定值A(chǔ)r2。如果是s2 >IAP/AVl>Si,則使電機(jī)轉(zhuǎn)速增加固定 值A(chǔ)rl并使其回到電機(jī)減速前的轉(zhuǎn)速。
[027引圖19(a)~（d)是分別表示電機(jī)轉(zhuǎn)速r、太陽能輸出電功率P、太陽能輸出電壓V W及太陽能輸出電功率的變化率AP/AV的坐標(biāo)圖。
[0277] 在圖19中，在由ml、m2W及m3表示的測定期間內(nèi)，使電機(jī)轉(zhuǎn)速r減小Arl,并且 在電機(jī)轉(zhuǎn)速減小前后測定太陽能輸出電壓V和太陽能輸出電流I，使用其結(jié)果求出太陽能 輸出電功率的變化率AP/AV。
[0278] 在測定期間ml中，是IAP/AVI>s2,在期間al中使電機(jī)轉(zhuǎn)速r增加Ar3 (Ar3 >Arl)。其結(jié)果是，電機(jī)轉(zhuǎn)速比測定期間ml之前增加Ar3 -Arl。
[0279]在測定期間m2中，是s2 >IAP/AVI>Si，在期間a2中使電機(jī)轉(zhuǎn)速r增加Arl。 其結(jié)果是，電機(jī)轉(zhuǎn)速與測定期間m2之前相同。
[0280] 之后，發(fā)生日照強(qiáng)度的降低，太陽能輸出電壓V驟減。其結(jié)果是，在測定期間m3中， 是IAP/AVl《Si,在期間a3中使電機(jī)轉(zhuǎn)速r減小Ar2。其結(jié)果是，電機(jī)轉(zhuǎn)速比測定期間 m3之前減小Arl+Ar2。
[0281] 圖20表示圖19的時間tl~巧的太陽能電池板的工作點(diǎn)的變遷（a(tl)~ a(t5))O
[0282]即使使用上述電機(jī)旋轉(zhuǎn)控制的方法也能使太陽能利用系統(tǒng)的電機(jī)的工作穩(wěn)定化， 且能將太陽能電池板的工作點(diǎn)固定在最大電功率點(diǎn)的附近，因此能有效地使用太陽能電池 板產(chǎn)生的電功率。
[0283] 如從圖17可知的，當(dāng)日照強(qiáng)度弱時，P-V曲線的傾斜度整體地變得平緩。因此，如 果將Sl和s2設(shè)為固定的，則日照強(qiáng)度弱時的太陽能電池板的工作點(diǎn)被限制為遠(yuǎn)離最大電 功率點(diǎn)的位置。因而，當(dāng)日照強(qiáng)度弱時，太陽能電池板產(chǎn)生的電功率的使用率降低。為了防 止該現(xiàn)象，用Pi或者Pf乘WSl和s2來對其進(jìn)行校正是有效的。由此，日照強(qiáng)度弱時的太 陽能電池板的工作點(diǎn)也接近最大電功率點(diǎn)，能提高太陽能電池板產(chǎn)生的電功率的使用率。
[0284] <第3實(shí)施方式>
[0285] 圖21是本發(fā)明的第3實(shí)施方式的太陽能利用系統(tǒng)的框圖。第3實(shí)施方式的太陽 能利用系統(tǒng)300的如下點(diǎn)與第1實(shí)施方式的太陽能利用系統(tǒng)100不同。目P，是不具備太陽 能利用系統(tǒng)100具備的溫度傳感器102和溫度傳感器電路115的點(diǎn)、具備太陽能利用系統(tǒng) 100不具備的大容量的電容器317的點(diǎn)、W及電機(jī)失速防止裝置不同的點(diǎn)。
[0286] 與太陽能利用系統(tǒng)100的情況同樣地，太陽能利用系統(tǒng)300具備；太陽能電池板 301 ;控制部310,其接受太陽能電池板301產(chǎn)生的電功率；W及保冷箱320,其被控制部310 輸出的電功率驅(qū)動。
[0287] 控制部310具備DC-DC轉(zhuǎn)換器311、逆變器312、控制電路部313、電壓傳感器電路 314W及電容器317。
[028引保冷箱320具備；壓縮機(jī)321，其被電機(jī)322驅(qū)動；保冷室323 ;蓄冷劑324,其配置 在保冷室323內(nèi)；冷凝器325,其收納從壓縮機(jī)321排出的高溫高圧的制冷劑；冷卻器326， 其配置在保冷室323內(nèi)，使由冷凝器325進(jìn)行了散熱的制冷劑在內(nèi)部蒸發(fā)從而得到冷熱而 冷卻保冷室323 ;W及制冷劑配管327,其使制冷劑從壓縮機(jī)321向冷凝器325、從冷凝器 325向冷卻器326、從冷卻器326再次向壓縮機(jī)321循環(huán)。
[0289](第3實(shí)施方式的電機(jī)失速防止裝置）
[0290] 太陽能利用系統(tǒng)300具備防止驅(qū)動中的電機(jī)322失速的電機(jī)失速防止裝置。第3 實(shí)施方式的電機(jī)失速防止裝置包括與太陽能電池板301或者電機(jī)322并聯(lián)連接、蓄積太陽 能電池板301產(chǎn)生的電功率的電容器317。
[0291] 存在電容器317,由此即使電機(jī)322的消耗電功率超過太陽能電池板301的最大 發(fā)電功率，電機(jī)322的工作也不會立刻變得不穩(wěn)定。在電機(jī)322的消耗電功率超過了太陽 能電池板301的最大發(fā)電功率的情況下，由電容器317積蓄的電荷慢慢地減少，電容器317 的電壓也慢慢地降低。在電壓傳感器電路314探測到該電壓降低的情況下，控制電路部313 對逆變器312發(fā)出降低電機(jī)322的轉(zhuǎn)速的指令，降低電機(jī)322的消耗電功率。
[0292] 該樣，太陽能利用系統(tǒng)300作為電機(jī)失速防止裝置具備與太陽能電池板301并聯(lián) 連接、積蓄太陽能電池板301產(chǎn)生的電功率的電容器317,因此能有效地使用太陽能電池板 301的發(fā)電能力、且能使電機(jī)322穩(wěn)定地工作。
[029引在圖21中電容器317與太陽能電池板301的輸出部連接，但也可W與DC-DC轉(zhuǎn)換 器311的輸出部連接。在該種情況下，作為電壓轉(zhuǎn)換裝置的DC-DC轉(zhuǎn)換器311插入電容器 317和太陽能電池板301之間，但在該種情況下，電容器317實(shí)質(zhì)上也與太陽能電池板301 并聯(lián)連接，積蓄太陽能電池板301產(chǎn)生的電功率。
[0294] 優(yōu)選電容器317的容量在電機(jī)322安全地減速的期間內(nèi)能供給所需的電功率。W 下說明電容器317所優(yōu)選的容量。
[0295] 作為在保冷箱中使用的電機(jī)，典型的是最大轉(zhuǎn)速為SOOOrpm(此時的消耗電功率 為150W)、最小轉(zhuǎn)速為1500W(此時的消耗電功率為45W)等規(guī)格的電機(jī)。另外，在保冷箱中 使用的電機(jī)通常如果是在1秒鐘內(nèi)為60rpm的減速速度，則能安全地減速?？扇缦滤究?慮與該種電機(jī)組合的電容器317的容量。
[0296] 保冷箱的電機(jī)的通常轉(zhuǎn)速是2000rpm，頻繁地發(fā)生太陽能電池板的輸出降低并需 要10%的減速的情況，因此優(yōu)選電容器317具有能應(yīng)對該種狀況的容量。在該種情況下， 太陽能電池板的輸出從60W驟減到54