(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源から供給される電力を負荷に供給する電力供給装置に接続される表示装置であって、
前記直流電源側および前記負荷側から並列に直流電力の供給を受ける受電手段と、
前記負荷へ供給される電力に関する情報を前記電力供給装置から受信する受信手段と、
受信した電力に関する情報を表示する表示手段と、
前記直流電源側からの直流電力供給が所定時間停止した場合、前記表示装置の動作を省電力モードにする制御手段とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
直流電源から供給される電力を負荷に供給する電力供給装置に接続される表示装置であって、
前記直流電源側および前記負荷側から並列に直流電力の供給を受ける受電手段と、
前記負荷へ供給される電力に関する情報を前記電力供給装置から受信する受信手段と、
受信した電力に関する情報を表示する表示手段と、
前記電力に関する情報が所定の電力以下を示す場合、前記表示装置の動作を省電力モードにする制御手段とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項３】
前記受電手段は、前記直流電源側から供給される電力を優先的に受電することを特徴とする請求項1または請求項2に記載された表示装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記省電力モードにおいて所定のマニュアル操作が行われた場合、前記表示装置の動作を前記電力に関する情報を一時的表示する一時表示モードにすることを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載された表示装置。
【請求項５】
前記制御手段は、さらにマニュアル操作が行われず、所定時間が経過した場合、前記表示装置の動作を前記一時表示モードから前記省電力モードに遷移することを特徴とする請求項4に記載された表示装置。
【請求項６】
前記表示装置は、コネクタを有するケーブルによって前記電力供給装置へ接続されることを特徴とする請求項1から請求項5の何れかに記載された表示装置。
【請求項７】
前記電力に関する情報は無線通信により通信されることを特徴とする請求項1から請求項5の何れかに記載された表示装置。
【請求項８】
さらに、前記負荷側から電力供給を受けるための電源手段を有することを特徴とする請求項1から請求項7の何れかに記載された表示装置。
【請求項９】
直流電源から供給される電力を負荷に供給する電力供給装置に接続され、前記直流電源側および前記負荷側から並列に直流電力の供給を受ける受電手段、前記負荷へ供給される電力に関する情報を前記電力供給装置から受信する受信手段、並びに、受信した電力に関する情報を表示する表示手段を有する表示装置の制御方法であって、
前記直流電源側からの直流電力供給が所定時間停止した場合、前記表示装置の動作を省電力モードに遷移することを特徴とする制御方法。
【請求項１０】
直流電源から供給される電力を負荷に供給する電力供給装置に接続され、前記直流電源側および前記負荷側から並列に直流電力の供給を受ける受電手段、前記負荷へ供給される電力に関する情報を前記電力供給装置から受信する受信手段、並びに、受信した電力に関する情報を表示する表示手段を有する表示装置の制御方法であって、
前記電力に関する情報が所定の電力以下を示す場合、前記表示装置の動作を省電力モードに遷移することを特徴とする制御方法。
【請求項１１】
前記省電力モードにおいて所定のマニュアル操作が行われた場合、前記表示装置の動作を前記電力に関する情報を一時的に表示する一時表示モードに遷移することを特徴とする請求項9または請求項10に記載された制御方法。
【請求項１２】
さらにマニュアル操作が行われず、所定時間が経過した場合、前記表示装置の動作を前記一時表示モードから前記省電力モードに遷移することを特徴とする請求項11に記載された制御方法。
【請求項１３】
直流電源から供給される電力を負荷に供給する電力供給装置であって、請求項1から請求項8の何れかに記載された表示装置を備えることを特徴とする電力供給装置。
【請求項１４】
直流電源から供給される電力を負荷に供給する電力供給装置に接続され、前記直流電源側および前記負荷側から並列に直流電力の供給を受ける受電手段、前記負荷へ供給される電力に関する情報を前記電力供給装置から受信する受信手段、並びに、受信した電力に関する情報を表示する表示手段を有する表示装置を制御して、請求項9から請求項12の何れかに記載された制御を実行するプログラムが記録されたことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表示装置およびその制御方法、並びに、電力供給装置に関し、例えば、太陽光発電装置の発電に関する情報を表示する表示装置およびその制御方法、並びに、そのような表示装置を備える電力供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
代表的な太陽光発電システムに、商用交流系統と連系される系統連系システムがある。このシステムの場合、一般に、複数の太陽電池ストリングで発電された直流電力を集電箱で集め、集めた直流電力を系統連系インバータへ供給し、交流電力に変換して商用電力系統へ供給する。このようなシステムにおいては、系統連系インバータに接続された表示ユニットに、瞬時発電電力や積算発電電力量などの情報が表示される。
【０００３】
上記の表示ユニットの動作に必要な電力を、インバータと表示ユニットとを接続するケーブルを介して、インバータに内蔵される制御電源から表示ユニットへ供給するものがある。制御電源は、表示ユニットへ電力を供給するとともに、インバータ全体の制御に必要な電力を出力する。さらに、上記の制御電源の電力源として、太陽電池を用いるもの、商用電力系統を用いるものの二つのタイプがある。太陽電池を電力源とするタイプは、太陽電池だけから電力の供給を受けるので、商用電力系統の電力を無駄に消費することがない。一方、商用交流系統から電力の供給を受けるタイプは、太陽電池を利用するタイプよりも安定した電力が得られ、設計も容易であり、さらに常時表示ユニットを稼働させることができる特長を有する。
【０００４】
また、表示ユニットに設けられた専用の太陽電池を電力源として表示ユニットを駆動するものもある。
【０００５】
また、瞬時発電電力や積算発電電力量などを表示するために、太陽光発電システムとは別に、専用の電力測定装置、例えばインバータに接続されていない電力測定装置などを設ける場合もある。電力測定装置は、一般に、電力を検出するトランスデューサ、トランスデューサから出力されるアナログ信号をディジタル化するA/D変換器、パーソナルコンピュータなどを利用した制御用コンピュータ、および、CRTなどのディスプレイを備えている。この電力測定装置の電源は商用交流系統（つまり商用電力系統）から供給される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
インバータに内蔵される制御電源から表示ユニットへ電力を供給する場合、以下の問題がある。
(1)太陽電池を用いる制御電源は、夜間など太陽電池が発電しない時は動作しない。従って、表示ユニットも動作しない。そのため、夜間に、一日の積算発電電力量が確認できないという不都合がある。さらに、異常表示機能を備えた表示ユニットの場合は、夜間には、異常の発生をユーザに知らせることができない。
(2)商用交流系統を用いる制御電源は、夜間など太陽電池が発電しない時でも動作する。従って、表示ユニットも動作するが、インバータ全体の制御に必要な電力も供給するので、表示ユニットの利用度の割に消費電力が大きい。言い換えれば、インバータ全体の制御に必要な電力容量をもつ制御電源により、表示ユニット用に比較的小さな電力を供給したのでは変換効率が悪く、電力を無駄に消費することになる。
【０００７】
表示ユニットに設けられた専用太陽電池から表示ユニットへ電力を供給する場合は次の問題がある。
(3)表示ユニットの設置場所が暗ければ表示ユニットが動作しない。表示ユニットを室内に設置した場合、照明が暗かったり、影によって専用太陽電池への光が遮られたりすると、専用太陽電池は充分な電力を発電できないため、表示ユニットは動作しない。また、大きさの制限、設置場所の明るさなどから専用太陽電池の発電能力は小さく、表示パネルに発光素子やバックライトなど比較的消費電流の大きいものを使用することは困難である。
【０００８】
専用の電力測定装置においては次の問題がある。
(4)専用の機器を用いるので非常に高い精度が得られるが、高価である。勿論、トランスデューサなど高価なハードウェアも必要であるし、トランスデューサの設置作業も必要である。また、制御用コンピュータやCRTなどのディスプレイの消費電力が大きい。
【０００９】
本発明は、夜間なども電力に関する情報を表示することができる表示装置において、夜間などの消費電力を低減することを目的とする。
【００１１】
さらに、上記の表示装置を備える電力供給装置を提供することを他の目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【００１３】
本発明にかかる表示装置は、直流電源から供給される電力を負荷に供給する電力供給装置に接続される表示装置であって、前記直流電源側および前記負荷側から並列に直流電力の供給を受ける受電手段と、前記負荷へ供給される電力に関する情報を前記電力供給装置から受信する受信手段と、受信した電力に関する情報を表示する表示手段と、前記直流電源側からの直流電力供給が所定時間停止した場合、あるいは、前記電力に関する情報が所定の電力以下を示す場合、前記表示装置の動作を省電力モードにする制御手段とを有することを特徴とする。
【００１６】
本発明にかかる電力供給装置は、直流電源から供給される電力を負荷に供給する電力供給装置であって、上記の表示装置を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明にかかる表示装置の制御方法は、直流電源から供給される電力を負荷に供給する電力供給装置に接続され、前記直流電源側および前記負荷側から並列に直流電力の供給を受ける受電手段、前記負荷へ供給される電力に関する情報を前記電力供給装置から受信する受信手段、並びに、受信した電力に関する情報を表示する表示手段を有する表示装置の制御方法であって、前記直流電源側からの直流電力供給が所定時間停止した場合、あるいは、電力に関する情報が所定の電力以下を示す場合、前記表示装置の動作を省電力モードに遷移することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる一実施形態の電力供給装置および表示装置を含む太陽光発電装置を図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
【第１実施形態】
図1は第1実施形態の太陽光発電装置の構成例を示すブロック図で、系統連系運転が可能な太陽光発電装置である。
【００２０】
1は太陽電池アレイで、複数の太陽電池モジュールが直列および並列に接続されている。太陽電池セルの種類や、太陽電池モジュールおよびその設置形態には種々のものがあるが、本実施形態は、それらの種別を適宜選択できる。
【００２１】
2は集電箱で、太陽電池の出力を集電する集電機構および集電された電力の開閉を行う開閉器を有する。さらに、集電箱2は、太陽電池の出力の確認、保守点検機構、および、ダイオードによる逆流防止機構なども適宜備える。
【００２２】
3はインバータで、集電箱2から供給される直流電力を交流電力に変換し、交流分電盤6を介して商用交流系統7に供給する。
【００２３】
5は表示ユニットで、インバータ3からケーブル4を介して送られてくる情報に基づき、太陽電池1の発電状態、つまり発電電力、積算電力量あるいは総積算電力量などの情報を表示する。なお、ケーブル4の両端にはインバータ3および表示ユニット5に接続するためのコネクタが配置され、インバータ3および表示ユニット5には上記コネクタに対応するレセプタクルが備えられている。
【００２４】
8は表示ユニット5専用の電源ユニットで、商用交流系統7から供給される交流電力を直流電力に変換して表示ユニット5へ供給する。表示ユニット5は、電源ユニット8から供給される電力を受けるためのコネクタを備えている。あるいは、表示ユニット5に電源ユニット8を適宜組み込んでもよい。
【００２５】
［インバータ］
図2はインバータ3の構成例を示すブロック図である。
【００２６】
入力端子11は集電箱2から供給される直流電力を入力し、出力端子12はインバータ3により変換された交流電力を出力する。
【００２７】
入力端子11に入力される直流電力は、キャパシタなどで構成される入力側のノイズフィルタ13を介して、平滑キャパシタ、リアクタL、ダイオード、スイッチング素子などで構成される直交流変換回路14へ入力される。なお、直交流変換回路14は非絶縁型のインバータ、所謂トランスレスインバータであり、高効率で安価に構成できる。直交流変換回路14から出力される交流電力は、交流出力の開閉を行う出力開閉器15、出力側のノイズフィルタ16、および、出力端子12を介して、商用交流系統7へ供給される。
【００２８】
また、直交流変換回路14から出力される交流電圧値および交流電流値を検出するための交流電圧検出器17および交流電流検出器18の出力は、マイクロプロセッサなどからなるインバータの制御回路19へ入力される。制御回路19は、各種の検出データに基づき、インバータ/チョッパの各種制御や保護などの制御を行う。さらに、制御回路19は、交流電圧検出器17および交流電流検出器18の検出値に基づき交流発電電力を演算し、その演算結果を発電電力情報としてコネクタ20へ送る。なお、コネクタ20のレセプタクルにはケーブル4のコネクタが接続できる。
【００２９】
DC/DCコンバータ21は、集電箱2から供給される直流電力から、表示ユニット5を駆動するための直流電力を分配し、その電力をコネクタ20を経て表示ユニット5へ供給する。
【００３０】
［電源ユニット］
図3は電源ユニット8の構成例を示すブロック図である。
【００３１】
コネクタ31は商用交流系統7から供給される交流電力を入力し、コネクタ32は変換された直流電力を出力する。
【００３２】
コネクタ31に入力される交流電力は、キャパシタやリアクタLにより構成される入力側のノイズフィルタ33を介して、整流ダイオード、平滑キャパシタ、スイッチング素子およびトランスなどで構成されるDC/DC変換回路34へ入力される。また、制御回路35は、電源ユニット8の出力電圧が所定値になるようにスイッチングを制御する。
【００３３】
［表示ユニット］
図4は表示ユニット5の構成例を示すブロック図である。
【００３４】
41は、ケーブル4を介してインバータ3から送られてくる発電電力情報、つまり発電電力および直流電力を入力するコネクタである。42は、電源ユニット8から送られてくる直流電力を入力するコネクタである。つまり、表示ユニット5は、互いに独立したコネクタ41および42から並列に電力の供給を受ける。従って、表示ユニット5は、直流電力がDC/DCコンバータ21または電源ユニット8へ逆流しないように、例えば、逆流防止ダイオードを備えている。
【００３５】
43はマイクロプロセッサなどからなる制御回路、44および45は表示内容を操作するためのスイッチで、表示電力モード切換スイッチ44および積算電力量のクリアスイッチ45がある。また、47は発電量などを表示するLED表示器で、駆動回路46によって駆動される。勿論、発電量などの表示にはLED表示器のほかに液晶パネルなど様々なものが使用可能である。また、制御回路43には、後述する計時ユニットが設けられている。
【００３６】
図5は表示ユニット5の外観を示す図である。
【００３７】
表示ユニット5は、通常、オペレータが観察し易い位置、例えば居室の目の高さの位置などに設置される。そして、表示ユニット5の表示電力モード切換スイッチ44を押すことによって、例えば、発電している場合はその発電電力を示す「発電量」、あるいは、その他に「積算電力量」および「総積算電力量」などが順番にLED表示器47に表示される。
【００３８】
「発電量」とは現在インバータ3が発電している発電電力をkW単位で表示するものである。「総積算電力量」とはインバータ3の運転開始から現在までの発電電力量の積算値をkWh単位で表示するものである。「積算電力量」とはクリアスイッチ45が押されてから現在までの発電電力量の積算値をkWh単位で表示するものである。
【００３９】
図6は表示ユニット5の通常の動作手順を示す状態遷移図である。LED表示器47の表示内容は表示電力モード切換スイッチ44の操作によって切り替わり、「発電量表示」→「積算電力量表示」→「総積算電力量表示」→「発電量表示」と順次切り替わる。
【００４０】
また、「発電量表示」および「総積算電力量表示」状態においてはクリアスイッチ45を押しても動作および表示内容に影響しないが、「積算電力量表示」状態においてクリアスイッチ45を押すと積算電力量表示はクリアされ零になる。
【００４１】
インバータ3から表示ユニット5への発電電力情報の伝達は単方向のシリアル伝送によって行われる。勿論、双方向通信を行ってもよく、そうすれば通信の信頼性が向上する、あるいは、表示ユニット5からインバータ3に要求信号を送信して表示ユニット5が望む情報を得て表示するなどのメリットがある。さらに、シリアル伝送ではなくパラレル伝送やパルス幅変調信号を利用するPWM伝送でもよく、前者の場合は高速な伝送が可能であり、後者の場合は回路構成が簡素化できるというメリットがある。
【００４２】
表示ユニット5の制御回路43は、インバータ3から送られてくる発電電力情報によりインバータ3の現在の発電電力を認識する。そして、インバータ3の発電電力を、その時点の積算電力量に加算してインバータ3の総積算電力量を求め、制御回路43内に設けられた不揮発性のメモリに総積算電力量を逐次保存する。また、クリアスイッチ45が押されてから後の積算電力量を求め、上記のメモリに逐次保存する。そして、表示電力モード切換スイッチ44およびクリアスイッチ45の操作に従い「発電量」「積算電力量」または「総積算電力量」がLED表示器47に表示されるように、駆動回路46を駆動する。また、必要に応じて、瞬間最大発電電力や、単位時間（例えば一時間）当りの積算電力量などをメモリに保存してもよい。
【００４３】
また、表示ユニット5には「通常動作」「省電力」および「一時表示」の三つの動作モードがあり、所定の条件によりこれらの動作モードを遷移する。通常動作モードは、太陽電池アレイ1が発電状態でインバータ3が動作している場合（例えば昼間）に対応し、発電電力情報が受信され処理されて、図6に示すような表示動作が行われる。
【００４４】
省電力モードは、太陽電池アレイ1が非発電状態でインバータ3が停止している場合（例えば夜間）に対応し、LED表示器47の表示をオフし、制御回路43のマイクロプロセッサをスリープ状態にするなどして表示ユニット5の消費電力を最小限に抑制する。その他、LED表示器47の発光デューティを小さくしたり、表示ユニット5の一部回路への電力供給を遮断するなど様々な方法がある。
【００４５】
一時表示モードは、夜間などで表示ユニット5が省電力モードにある場合に、積算電力量などを確認するためのものであり、通常表示モードと同様の表示が可能である。一時表示モードが通常表示モードと異なる点は、操作終了後、自動的に省電力モードに移行することである。
【００４６】
図7は表示ユニット5の動作モードの遷移例を示す状態遷移図である。
【００４７】
今、表示ユニット5が通常動作モードにあるとする。制御回路43内の計時ユニットにより、インバータ3からの直流電力の供給がなくなってから所定の時間t1が経過したことが検知されると、表示ユニット5は省電力モードに移行する。つまり、LED表示器47の表示をオフし、制御回路43のマイクロプロセッサをスリープ状態にする。時間t1は比較的に長い時間に適宜設定してよく、例えば10分間に設定する。
【００４８】
省電力モードにおいて、インバータ3からの直流電力の供給が開始されるとマイクロプロセッサのスリープ状態が解除され、さらに、所定の時間t2が経過したことが検知されると、表示ユニット5は通常動作モードに移行する。時間t2は比較的短い時間でよく、例えば10秒間に設定する。なお、より正確に電力を積算するには時間t2は短めに設定するほうが望ましい。しかし、動作モードの頻繁な変化を避けるには、ある程度の時間をt2に設定することが必要である。
【００４９】
また、省電力モードにおいて、オペレータが積算電力量や総積算電力量の確認を望む場合は、表示電力モード切換スイッチ44を操作することで、表示ユニット5は一時表示モードに移行して、積算電力量などを表示する。
【００５０】
一時表示モードにおいて、電力モード切換スイッチ44やクリアスイッチ45などが操作されてからの経過時間（無操作時間）が所定の時間t3を超えたことが検知されると、表示ユニット5は省電力モードに移行する。これにより、積算電力量などの確認が終われば、自動的に消費電力を抑える省電力モードに戻る。時間t3は、オペレータが積算電力量などを確認するために必要な時間を考慮して、例えば三分間に設定する。一時表示モードから省電力モードへ移行する他の条件として、例えば、一時表示モードに移行してからの時間が所定時間を超えることを検知してもよい。
【００５１】
また、一時表示モードから通常動作モードへ移行する条件は、省電力モードから通常動作モードへの移行条件と同じで、インバータ3からの電力供給が時間t2以上継続することである。
【００５２】
このように、第1実施形態では、通常動作モードではインバータ3のDC/DCコンバータ21から表示ユニット5へ電力が供給され、その他の動作モードでは電源ユニット8から表示ユニット5へ電力が供給される。言い換えれば、表示ユニット5は、昼間は太陽電池アレイ1を電源とし、夜間は専用の電源ユニット8を電源として必要な時だけ表示を行う。すなわち、DC/DCコンバータ21および電源ユニット8から並列に表示ユニット5へ電力を供給することで、太陽電池アレイ1の発電状態に関わらず常に積算電力や総積算電力を確認することができる。
【００５３】
さらに、DC/DCコンバータ21（インバータ3）からの電力の供給状態に基づき、表示ユニット5の表示や動作を省電力状態に遷移させることで、効果的に消費電力を抑制することができる。また、計時情報に基づき動作モードの遷移を制御するので、動作モードの不要な遷移を抑えることができる。
【００５４】
さらに、電源ユニット8の容量は、表示ユニット5の消費電力を賄えればよく、効率よく電力を供給することが可能で、無駄な消費電力を抑えることができる。当然、電源容量が小さいので電源ユニット8は低コストで実現できる。
【００５５】
また、上記においては、インバータ3および表示ユニット5が各一台の例を説明したが、インバータ3は複数台あってもよい。その場合、例えば、各インバータ3のDC/DCコンバータ21と電源ユニット8とから表示ユニット5へ並列に電力が供給されるように構成し、すべてのインバータ3からの電力供給が途絶えた状態が時間t1継続する場合に省電力モードへ移行させ、インバータ3の何れかからの電力の供給が時間t2を超えた後に通常動作モードに移行させればよい。また、表示ユニット5が複数台ある場合も同様である。
【００５６】
また、LED表示器47の代わりに液晶パネルを用いれば、表示状態でもLED表示器に比べて消費電力は低く抑えられるので、省電力モードにおいては、同モードに移行した時点の積算電力量を表示させたままにして、マイクロプロセッサなどはスリープ状態にするなどの方法もある。
【００５７】
さらに、表示ユニット5に複数の表示器を設けて発電量、積算電力および総積算電力を同時に表示させることもできるし、表示内容を電力情報に限定せずに、インバータ3の動作モード、設定状態、故障表示およびエラーなどを表示するようにしてもよい。なお、故障やエラーなど、オペレータに通知すべき異常がインバータ3で検出された場合は、表示ユニット5を省電力モードに移行させずに、エラー表示やエラー警報などの報知動作を継続させるように構成することも可能である。
【００５８】
【第２実施形態】
以下、本発明にかかる第2実施形態の太陽光発電装置を説明する。なお、本実施形態において、第1実施形態と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００５９】
第2実施形態は、電源ユニットが太陽電池1によって発電される電力と、商用交流系統7から供給される電力とを受け入れて、表示ユニットに電力を供給することを特徴とする。
【００６０】
図8は第2実施形態の太陽光発電装置の構成例を示すブロック図で、系統連系運転が可能な太陽光発電装置で、電源ユニット51および表示ユニット53の構成が第1実施形態と異なる。
【００６１】
インバータ3と表示ユニット53とは、ケーブル50および52、並びに、電源ユニット51を介して接続される。
【００６２】
表示ユニット53は、ケーブル50および52を介して供給される直流電力により動作し、同様のケーブル50および52を介して伝送される発電電力情報に基づき電力情報を表示する。また、少なくとも、ケーブル50のインバータ3へ接続するコネクタAと、ケーブル52の電源ユニット51へ接続するコネクタBとは同一形状にする、あるいは、ケーブル50の電源ユニット51へ接続するコネクタCと、ケーブル52の表示ユニット53へ接続するコネクタDとは同一形状にする。つまり、コネクタAとBとが同一形状、コネクタCとDが同一形状にすることで、入れ換えることができる。勿論、すべてのコネクタを同一形状にしてもよいが、何れか一組（二つ）のコネクタを同一形状にすることで、表示ユニット53をインバータ3に直結することが可能になり、装置を構築または使用する際の柔軟性を向上させることができる。
【００６３】
［電源ユニット］
図9は電源ユニット51の構成例を示すブロック図である。以下では、第1実施形態1の電源ユニット8と異なる部分について説明する。
【００６４】
電源ユニット51には、ケーブル50のコネクタが接続されるコネクタ54、および、並列化回路55が追加されている。コネクタ54には、インバータ3から発電電力情報および直流電力が入力する。並列化回路55は、DC/DC変換回路34から出力される直流電力と、コネクタ54を介して入力される直流電力とを並列接続し、コネクタ32に供給する。コネクタ54へ入力される発電電力情報の信号線はそのままコネクタ32に接続される。従って、コネクタ32には発電電力情報の信号線に対応する端子が、直流電力を受電する端子とともに追加され、設けられている。
【００６５】
［表示ユニット］
図10は表示ユニット53の構成例を示すブロック図で、図4に示した構成と異なるのはコネクタが一つだけの点である。従って、その外観も図5と同じであり、通常の動作手順を示す状態遷移図も図6と同じなので、それらの説明を省略する。
【００６６】
図11は表示ユニット53の動作モードの遷移例を示す状態遷移図である。
【００６７】
今、表示ユニット53が通常動作モードにあるとする。制御回路43内の計時ユニットにより、インバータ3からの発電電力情報が示す電力が所定の電力P1より小さい状態になってから、あるいは、発電電力情報自体が受信されなくなってから所定の時間t1が経過したことが検知されると、表示ユニット53は省電力モードに移行する。そして、発電電力情報が受信されていればLED表示器47の表示をオフ状態（省電力モード1）にし、発電電力情報が受信されなければ制御回路43のマイクロプロセッサをスリープ状態（省電力モード2）にする。なお、発電電力情報の受信が再開されればマイクロプロセッサはスリープ状態から解放されて省電力モード1になる。電力P1は零に近い値に設定し、時間t1は比較的に長い時間に適宜設定してよく、例えば10分間に設定する。
【００６８】
省電力モードにおいて、インバータ3から受信される発電電力情報が示す電力が所定の電力P2より大きい状態が所定の時間t2以上継続することが検知されると、表示ユニット53は通常動作モードに移行する。電力P2はP2＞P1になるように設定すれば、通常動作モードと省電力モードとの間における頻繁な移行を抑制できる。また、時間t2は比較的短い時間でよく、例えば10秒間に設定する。より正確に電力を積算するにはt2を短めに設定するのが望ましい。
【００６９】
さらに正確に電力を積算したければ、太陽電池アレイ1の発電状態に応じた二種類の閾値P4(＞P2)およびt4(＜t2)を設け、発電電力情報が示す電力がP4を超える状態がt4継続する場合も、通常動作モードに移行するように構成する。
【００７０】
また、省電力モードにおいて、オペレータが積算電力量や総積算電力量の確認を望む場合は、表示電力モード切換スイッチ44を操作することで、表示ユニット53は一時表示モードに移行して、積算電力量などを表示する。
【００７１】
一時表示モードにおいて、発電電力情報が示す電力がP1以下、または、発電電力情報自体が受信されない状態が所定の時間t3継続することが検知されれば、表示ユニット53は省電力モードに移行する。これにより、積算電力量などの確認が終われば、自動的に消費電力を抑える省電力モードに戻る。時間t3は、オペレータが積算電力量などを確認するために必要な時間を考慮して、例えば三分間に設定する。一時表示モードから省電力モードへ移行する他の条件として、例えば、無操作時間が所定時間以上になることを検知してもよい。
【００７２】
また、一時表示モードから通常動作モードへ移行する条件は、省電力モードから通常動作モードへの移行条件と同じで、受信される発電電力情報が示す電力がP2以上の状態が時間t2以上継続することである。
【００７３】
このように、第2実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果が得られるほか、表示ユニット53の動作モードの切り換えは、インバータ3から送られてくる発電電力情報に基づき行うので、効果的に消費電力を抑制して、太陽電池アレイ1の発電状態に関わらず常に積算電力や総積算電力を確認することができる。
【００７４】
また、電源ユニット51をインバータ3と表示ユニット53との間に接続することで、表示ユニット53へはケーブル52を一本だけ接続すればよく、接続および保守作業の軽減につながる。
【００７５】
また、上記においては、インバータ3および表示ユニット5が各一台の例を説明したが、インバータ3は複数台あってもよい。その場合、例えば、電源ユニット51は各インバータ3と接続可能に構成すればよい。そして、例えば、すべてのインバータ3において電力P1および時間t1の遷移条件が満たされた場合に省電力モードへ移行させ、インバータ3の何れかにおいて電力P2および時間t2が満たされた場合に通常動作モードに移行させればよい。また、表示ユニット5が複数台ある場合も同様である。
【００７６】
また、もしケーブル50および52として長いケーブルが必要な場合、表示ユニット53へ信号を確実に伝達させるために、電源ユニット51に入力される信号を増幅する増幅回路を設けることは容易である。
【００７７】
【第３実施形態】
上述した第1および第2実施形態においては、インバータ3から表示ユニット5(53)へケーブルを介して発電電力情報を伝送する例を説明した。その他に、インバータ3と表示ユニット5(53)の間の通信に赤外線や電磁波などを利用する無線通信や光ファイバを利用することも可能である。そこで、第3実施形態においては、赤外線を用いるワイヤレス式の表示ユニットを説明する。
【００７８】
図12は第3実施形態の太陽光発電装置の構成例を示すブロック図で、系統連系運転が可能な太陽光発電装置である。
【００７９】
インバータ3と表示ユニット64とは、ケーブル61および63、並びに、電源ユニット62を介して接続される。
【００８０】
表示ユニット64は、ケーブル61および63を介して供給される直流電力により動作し、インバータ3から赤外線通信により伝送される発電電力情報に基づき電力情報を表示する。また、少なくとも、ケーブル61のインバータ3へ接続するコネクタと、ケーブル63の電源ユニット62へ接続するコネクタとは同一形状にする、あるいは、ケーブル61の電源ユニット62へ接続するコネクタと、ケーブル63の表示ユニット64へ接続するコネクタとは同一形状にする。勿論、すべてのコネクタを同一形状にしてもよいが、何れかのコネクタを同一形状にすることで、表示ユニット64をインバータ3に直結することが可能になり、装置を構築または使用する際の柔軟性を向上させることができる。
【００８１】
［表示ユニット］
表示ユニット64の構成は、後述する送受信部を除いて第2実施形態とほぼ同じである。また、表示ユニット64の外観、通常の動作手順、動作モードも第1または第2実施形態とほぼ同じなので、それらの説明を省略する。
【００８２】
［送受信部］
図13はインバータ3および表示ユニット64に備わる赤外線送受信部の構成例を示すブロック図である。
【００８３】
インバータ3の赤外線送信部66は、制御回路19から送られてくる信号を赤外線のオンオフ信号に変換して、インバータ3外へ送出する。この赤外線信号は、表示ユニット64に設けられた赤外線受信部70に受信され、受信された信号は制御回路43へ送られる。同様に、表示ユニット64の赤外線送信部69は、表示ユニット64の制御回路43から送られてくる信号を赤外線のオンオフ信号に変換して、表示ユニット64外へ送出する。この赤外線信号は、インバータ3に設けられた赤外線受信部67に受信され、受信された信号は制御回路19へ送られる。
【００８４】
このようにして、インバータ3と表示ユニット64と間でシリアル伝送による双方向通信が行われる。なお、この通信は、インバータ3のアドレス情報(ID)を用いる通信であり、表示ユニット64はそのアドレス情報を基に通信を管理する。
【００８５】
第3実施形態においては、第1および第2実施形態と同様の効果が得られるほか、発電電力情報の伝送を赤外線などを用いる無線通信で行うことで、インバータ3と表示ユニット64とを接続するケーブルを、発電電力情報を伝送するための信号線が省略された簡単なケーブルにすることができる。例えば、第1および第2実施形態に必要なケーブルに比べて、より細くしなやかなケーブルを使用することができるので配線の作業性が向上する。とくに、インバータ3が複数台の場合、表示ユニット64に電力を供給するインバータ3と表示ユニット64との間にだけケーブルを接続し、他のインバータ3と表示ユニット64とは発電電力情報を無線通信するだけでケーブルで接続する必要がない。従って、配線作業の省力化が図れる。
【００８６】
なお、上述した各実施形態において、電源ユニットが表示ユニットから独立した構成を説明したが、表示ユニットの制御回路が電源ユニットの駆動を制御できる構成にしてもよい。例えば、電源ユニットを表示ユニットに内蔵してもよい。そのようにすれば、表示ユニットの制御回路によって、省電力モード時には、電源ユニットによる電力供給がさらに低減されるように制御することができ、消費電力の低減が容易になる。
【００８７】
また、上述した各実施形態において、インバータ3の出力電力を発電電力情報とする例を説明したが、表示ユニットが太陽電池アレイ1の発電電力から直接発電電力情報を得ることもできる。勿論、その場合は、太陽電池アレイ1から入力される直流電力を検出し、発電電力を測定するための手段が表示ユニットに必要である。
【００８８】
また、上述した各実施形態において、インバータから受信される発電電力情報に基づき表示ユニットが電力を積算する例を説明したが、インバータ3の制御回路19において電力を積算させ、その積算結果を送信させることもできる。このようにすれば、無線通信を利用する第3実施形態のように、通信が遮断や妨害された場合に発生する電力の積算誤差を予防でき、より正確な積算電力を得ることができる。
【００８９】
また、上述した各実施形態においては、発電電力情報が所定の条件を満たす時間や、無操作の時間などを計時して動作モードを切り換える例を説明したが、計時手段に時計機能をもたせることで、時刻に応じて動作モードを制御するようにしてもよい。
【００９０】
また、マニュアル操作が行われた後に表示ユニットへの電力供給を開始させ、無操作状態が所定時間継続した後に電力供給を停止させるような構成も可能である。
【００９１】
さらに、光ファイバを通信路に用いれば、インバータと表示ユニットとを離れた場所に設置することが容易になる。その場合の電力供給には、光ファイバを利用する光エネルギ伝送を使用することも可能である。また、光ファイバを通信路に利用する場合、通信ケーブルから放射ノイズが発生されない、外部の電磁波の影響を受けないという効果もある。
【００９２】
【他の実施形態】
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）や、半導体メモリなどの高集積化された記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることはいうまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることはいうまでもない。
【００９３】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることはいうまでもない。
【００９４】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した状態遷移図に対応するプログラムコードが格納されることになる。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、夜間なども電力に関する情報を表示することができる表示装置において、夜間などの消費電力を低減することができる。
【００９７】
さらに、上記の表示装置を備える電力供給装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第1実施形態の太陽光発電装置の構成例を示すブロック図、
【図２】図1に示すインバータの構成例を示すブロック図、
【図３】図1に示す電源ユニットの構成例を示すブロック図、
【図４】図1に示す表示ユニットの構成例を示すブロック図、
【図５】表示ユニットの外観を示す図、
【図６】表示ユニットの通常の動作手順を示す状態遷移図、
【図７】表示ユニットの動作モードの遷移例を示す状態遷移図、
【図８】第2実施形態の太陽光発電装置の構成例を示すブロック図、
【図９】図8に示す電源ユニットの構成例を示すブロック図、
【図１０】図8に示す表示ユニットの構成例を示すブロック図、
【図１１】表示ユニットの動作モードの遷移例を示す状態遷移図、
【図１２】第3実施形態の太陽光発電装置の構成例を示すブロック図、
【図１３】第3実施形態のインバータおよび表示ユニットに備わる赤外線送受信部の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1  太陽電池
2  集電箱
3  インバータ
4  ケーブル
5  表示ユニット
6  交流分電盤
7  商用交流系統
8  電源ユニット
11  入力端子
12  出力端子
13  ノイズフィルタ
14  直交流変換回路
15  出力開閉器
16  ノイズフィルタ
17  電圧検出器
18  電流検出器
19  制御回路
20  コネクタ
21  DC/DCコンバータ
31  入力端子
32  出力端子
33  ノイズフィルタ
34  DC/DC変換回路
41、42  入力コネクタ
43  制御回路
44  表示電力モード切換スイッチ
45  クリアスイッチ
46  駆動回路
47  LED
【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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