マルチエアコン（ヒートポンプユニット）のエネルギー効率評価は、もはや定格条件1点の性能だけで判断されなくなっている。
現行の強制的国家基準GB 21454‑2021は各種マルチエアコンに対しSEER、APF、IPLV(C)、HSPFなどの指標を定め、季節運転や部分負荷での性能を評価項目に加えている。2026年7月には国家標準プラットフォームにてGB 21454の改正プロジェクトが公示され、現行基準を置き換える予定である。
インバーター式マルチエアコンにおいて、これは圧縮機が定格条件で高効率を維持するだけでなく、中低負荷域での運転性能も重要となることを意味する。
一方、部分負荷こそ電流検出の誤差が顕在化しやすい運転条件である。
マルチエアコンの圧縮機には一般的に永久磁石同期モーター（PMSM）とFOC（磁界ベクトル制御）が採用される。コントローラーが三相電流を取得し、Clarke変換・Park変換を経てId、Iqを算出し、電流ループにより圧縮機のトルクと回転数を制御する。 このため電流センサーは制御閉ループにおける重要なフィードバック部品となる。
定格電流IPNを基準に精度が定義されるオープンループホールセンサーの課題は、実電流が低下しても固定された絶対誤差が比例して小さくならない点にある。
例としてAN1V 50 PB311を挙げる。25℃における精度は±1% of IPNである。定格電流50A時： 50A × 1% = ±0.5A 相対誤差は±1%となる。
圧縮機が25%負荷で運転し、実電流が約12.5Aとなった場合、同じ±0.5Aの絶対誤差は実電流に対し下記の通りとなる。 0.5A ÷ 12.5A = ±4%
ここでの4%は被測定実電流に対する等価誤差であり、装置全体の電流ループに最終的に4%の制御誤差が生じるわけではない。ADC、サンプリング同期、ソフトウェア補正、モーターパラメータ、制御アルゴリズムなどが最終的な誤差の形成に関与する。
しかし傾向は明確である：電流が小さくなるほど、フィードバック信号に占める固定誤差の相対割合が高くなる。
AN1V PB311のゼロ点誤差VOEは‑10～+10mV、代表値±5mV。50Aモデルの理論ゲインは26.4mV/Aである。
ゼロ点オフセットを10mVとした場合、等価電流誤差は以下の通り計算される。 10mV ÷ 26.4mV/A ≈ 0.38A
50Aの全負荷時には約0.76%の割合だが、実電流が12.5Aまで低下すると割合は約3%まで上昇する。
これは特定製品固有の問題ではなく、固定オフセット誤差が持つ基本的な特性である。
したがって運転電流の変動幅が大きい圧縮機駆動システムでは、センサーの測定レンジを単純に大きくすれば良いわけではない。レンジを過大に設定すると、部分負荷時に固定誤差の相対的な影響が増大する。
エンジニアリング上の改善策は大きく二つある。 一つ目はレンジの適合。圧縮機の実運転電流に合わせた仕様を選定し、大きなレンジで小電流を常時測定する状況を避ける。 二つ目はゼロ点補正と温度補償。停止状態からゼロ点情報を取得し、温度変化に合わせて補正を実施する。
AN1V PB311は50A～300Aまで6種類のレンジを用意しており、圧縮機の実運転範囲に応じて選択可能である。
マルチエアコンは広い周囲温度範囲で動作する必要があり、温度変化はセンサーのゲインとゼロ点の両方に影響を与える。
AN1V PB311のゲイン温度ドリフトは±1.5%、ゼロ点温度ドリフトは‑10～+10mV。レンジごとの動作温度範囲は異なり、50A・100Aモデルは‑40～150℃、150Aモデルは‑40～125℃、200A～300Aモデルは‑40～85℃となっている。
ゲインドリフトによる絶対誤差は実電流に比例して変化する一方、ゼロ点ドリフトは出力に重畳する固定オフセットとして現れるため、低負荷・小電流域で顕在化しやすい。
過渡応答も制御システムとの整合が必要である。 AN1V PB311はC1=1nFの条件において出力帯域幅250kHz、90% IPNへの追従時間は代表値2.5μs、最大5μsである。
kHzオーダーのPWM駆動システムに対し十分な帯域マージンを持つ。ただし帯域幅は高ければ良いわけではない。C1は1～10nFの範囲で調整可能であり、コンデンサ容量を大きくすると高周波ノイズを抑えられる反面、応答速度が低下する。
実際の設計ではPWM周波数、電流ループ帯域幅、ADCサンプリングレート、サンプリング同期方式、ノイズレベルを総合的に考慮する必要がある。
2026年5月1日に施行されたGB/T 17981‑2025『空調システムの経済的運転』は、システム運転の視点から空調システムの効率的な運用を重視している。
ただし当該基準では電流センサーに求められる個別の精度は直接定められていない。マルチエアコンの電子制御システムにおけるセンサー選定は、最終的に圧縮機の実運転電流、温度範囲、PWM周波数、電流ループ帯域幅、ソフトウェア補償方針に基づいて判断する。
AN1V PB311はASIC技術を採用し3.3V駆動、50A～300Aのレンジに対応。25℃で±1% of IPNの精度、250kHz帯域幅、代表2.5μsの追従時間を備え、サイズ、コスト、過渡性能が求められる電流検出用途に適用できる。
マルチエアコンのエネルギー効率評価が部分負荷・季節運転重視へ移行した現在、電流検出では「定格電流での精度」だけでなく、 レンジの適合性、ゼロ点の安定性、温度ドリフトの抑制、制御要求を満たす過渡応答、これらすべてを装置全体の誤差予算に織り込んで総合的に評価しなければならない。
部分負荷は定格条件の付随的な状態ではなく、インバーター圧縮機の主要な運転領域である。 そしてこの領域において、電流検出に含まれる固定誤差はより顕在化する。