(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池により得られた直流電力を交流電力に変換し、その変換された交流電力を商用系統電源に連系しつつ負荷に供給するインバータ部と、太陽光発電に関する情報を表示する表示部とを備えた太陽光発電システム用パワーコンディショナにおいて、
上記太陽電池の出力電圧が所定電圧を越えているときは上記インバータ部の運転を行う一方、上記太陽電池の出力電圧が所定電圧以下のときは上記インバータ部の運転を停止するように上記インバータ部を制御する制御部と、
上記太陽電池により得られた電力を上記インバータ部,上記制御部および上記表示部に供給する主電源部と、
上記制御部により上記インバータ部の運転を停止するとき、上記表示部に表示すべき太陽光発電に関する情報を記憶する記憶部と、
上記太陽電池が発電しない上記インバータ部の運転停止中、上記主電源部および上記商用電源電圧以外から上記表示部に電力を供給する補助電源部とを備え、
上記補助電源部が上記商用系統電源と連系していないことを特徴とする太陽光発電システム用パワーコンディショナ。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽光発電システム用パワーコンディショナにおいて、
上記表示部に表示を指示する表示指示部を備え、
上記表示部は、上記インバータ部の運転中は、上記制御部から表示する太陽光発電に関する情報を受信して表示する一方、上記インバータ部の運転停止時は、表示を消した後、上記表示指示部の指示に基づいて上記記憶部に記憶された太陽光発電に関する情報を表示することを特徴とする太陽光発電システム用パワーコンディショナ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の太陽光発電システム用パワーコンディショナにおいて、
上記補助電源部は、上記インバータ部の運転中に上記太陽電池により得られた電力を蓄える蓄電手段を有することを特徴とする太陽光発電システム用パワーコンディショナ。
【請求項４】
請求項３に記載の太陽光発電システム用パワーコンディショナにおいて、
上記蓄電手段が電気２重層コンデンサであることを特徴とする太陽光発電システム用パワーコンディショナ。
【請求項５】
請求項１または２に記載の太陽光発電システム用パワーコンディショナにおいて、
上記補助電源部は、発電手段として太陽電池を有することを特徴とする太陽光発電システム用パワーコンディショナ。
【請求項６】
請求項１または２に記載の太陽光発電システム用パワーコンディショナにおいて、
上記補助電源部は、外部機器と接続するための外部機器接続手段であり、
上記インバータ部の運転停止中、上記外部機器接続手段により接続された上記外部機器から電力が供給されることを特徴とする太陽光発電システム用パワーコンディショナ。
【請求項７】
請求項６に記載の太陽光発電システム用パワーコンディショナにおいて、
上記外部機器接続手段を介して接続された上記外部機器と通信を行う通信手段を備えたことを特徴とする太陽光発電システム用パワーコンディショナ。
【請求項８】
請求項１または２に記載の太陽光発電システム用パワーコンディショナにおいて、
上記表示部および上記補助電源部を有し、本体と切り離し可能な有線式リモートコントローラを備え、
上記有線式リモートコントローラが上記本体と切り離された後も単体で動作可能であることを特徴とする太陽光発電システム用パワーコンディショナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、太陽電池により得られた直流電力を交流電力に変換して、商用系統電源に連系する太陽光発電システム用パワーコンディショナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、太陽光発電システム用パワーコンディショナは、主回路としてのインバータ部と、インバータ駆動回路部と、制御回路部と、表示部と、リモートコントローラとを備え、それら各部に必要な電力を太陽電池からのみ供給している。また、上記表示部が本体に備え付けられている場合と、上記表示部がリモートコントローラに備え付けられている場合とがある。
【０００３】
従来、上記表示部がリモートコントローラに備え付けられた第１の太陽光発電システム用パワーコンディショナとしては、図１３に示すものがある。この第１の太陽光発電システム用パワーコンディショナは、太陽電池１０１により得られた直流電力を交流電力に変換するインバータ部１０２と、そのインバータ部１０２を駆動するインバータ駆動回路１０４,１０５と、インバータ駆動回路１０４,１０５を制御する制御回路１０７と、パワーコンディショナの出力電力や積算電力量など動作状態の表示を行う表示部(図示せず)を有するリモートコントローラ１０８と、各回路に電力を供給する電源回路１０６で構成されている。また、上記インバータ部１０２は、高周波インバータ１０９と、トランス１１０と、ダイオードブリッジ１１１と、ＤＣフィルタ回路１１２と、低周波インバータ１１３と、ＡＣフィルタ回路１１４と、連系リレー１１５とで構成されている。上記電源回路１０６は、パワーコンディショナの入力である太陽電池１０１の発電電力をそれぞれの回路に必要な電圧値に直流−直流変換して電力を供給する。
【０００４】
また、従来の第２の太陽光発電システム用パワーコンディショナとしては、太陽電池発電時はその電力により動作し、夜間などの太陽電池が発電しないときは商用系統電源から電力を供給するものがある。この第２の太陽光発電システム用パワーコンディショナは、図１３に示す第１の太陽光発電システム用パワーコンディショナの構成に、さらに電源回路を追加した構成である。すなわち、上記第２の太陽光発電システム用パワーコンディショナは、太陽電池の発電電力をそれぞれの回路に必要な電圧値に直流−直流変換して電力を供給する第１電源回路と、商用系統電源から交流−直流変換し、制御回路および表示部へ電力を供給する第２電源回路の２つの電源系統を有し、太陽電池が発電している場合は、太陽電池側の第１電源回路から供給し、夜間など太陽電池が発電しない場合は、商用系統電源側の第２電源回路から供給する。そうすることによって、夜間、表示部は、第２電源回路により駆動され、夜間でもデータの表示が可能である。なお、夜間など太陽電池が発電しない場合は、電力変換を行うインバータ部は動作する必要はないので、インバータ駆動回路には、商用系統電源側の第２電源回路からの電力供給は行わない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、太陽光発電システムは、太陽電池の発電電力を優先的に利用し、商用系統電源の消費電力を低減することを目的としている。したがって、太陽光発電システムの構成機器であるパワーコンディショナにおいて、回路駆動、制御、表示などの運転に必要な電力は、商用系統電源からではなく太陽電池から供給することが望ましい。
【０００６】
しかしながら、図１３に示す第１の太陽光発電システム用パワーコンディショナでは、夜間など太陽電池が発電していない場合に、システムが停止し、翌朝、太陽電池が再び発電を開始するまで停止したままで、積算電力量,期間電力量および異常発生時のエラー情報などの太陽光発電に関する情報を表示することができないという問題がある。
【０００７】
また、上記第２の太陽光発電システム用パワーコンディショナでは、夜間など太陽電池が発電しないときに電力供給する商用系統電源側の第２電源回路を設けることによって、太陽光発電に関する情報を夜間に表示することは可能となるが、商用系統電源の消費電力が増大するという問題がある。例え常時表示せずに必要時のみ表示する場合においても、待機電力として消費され、商用系統電源の消費電力が増大する。さらに、本来電力を供給するためのシステムが電力を消費するという点においても矛盾する。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、夜間など太陽電池が発電していないときに商用系統電源側から電力供給されることなく、太陽光発電に関する情報を表示できる太陽光発電システム用パワーコンディショナを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の太陽光発電システム用パワーコンディショナは、太陽電池により得られた直流電力を交流電力に変換し、その変換された交流電力を商用系統電源に連系しつつ負荷に供給するインバータ部と、太陽光発電に関する情報を表示する表示部とを備えた太陽光発電システム用パワーコンディショナにおいて、上記太陽電池の出力電圧が所定電圧を越えているときは上記インバータ部の運転を行う一方、上記太陽電池の出力電圧が所定電圧以下のときは上記インバータ部の運転を停止するように上記インバータ部を制御する制御部と、上記太陽電池により得られた電力を上記インバータ部,上記制御部および上記表示部に供給する主電源部と、上記制御部により上記インバータ部の運転を停止するとき、上記表示部に表示すべき太陽光発電に関する情報を記憶する記憶部と、上記太陽電池が発電しない上記インバータ部の運転停止中、上記主電源部および上記商用電源電圧以外から上記表示部に電力を供給する補助電源部とを備え、上記補助電源部が上記商用系統電源と連系していないことを特徴としている。
【００１０】
上記構成の太陽光発電システム用パワーコンディショナによれば、上記太陽電池により得られた直流電力を交流電力に変換し、その変換された交流電力を商用系統電源に連系しつつ負荷に供給する上記インバータ部は、上記制御部によって、太陽電池の出力電圧が所定電圧を越えているときは運転を行う一方、日照量が減少して太陽電池の出力電圧が所定電圧以下のときは運転を停止する。そして、上記制御部によりインバータ部の運転を停止するとき、上記表示部に表示すべき太陽光発電に関する情報(積算電力量、期間電力量、二酸化炭素削減量の換算値、異常停止時のエラーコードなど)を上記記憶部に記憶する。また、上記太陽電池が発電しないインバータ部の運転停止中は、太陽電池により得られた電力を上記インバータ部,制御部および表示部に供給する上記主電源部に代わって、太陽光を必要としない商用系統電源以外の上記補助電源部により上記表示部に電力を供給する。したがって、夜間など太陽電池が発電していないときに商用系統電源側から電力供給されることなく、上記記憶部に記憶された太陽光発電に関する情報を読み出して表示部により表示することができる。
【００１１】
また、一実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナは、上記表示部に表示を指示する表示指示部を備え、上記表示部は、上記インバータ部の運転中は、上記制御部から表示する太陽光発電に関する情報を受信して表示する一方、上記インバータ部の運転停止時は、表示を消した後、上記表示指示部の指示に基づいて上記記憶部に記憶された太陽光発電に関する情報を表示することを特徴としている。
【００１２】
上記実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナによれば、上記インバータ部の運転中の表示部は、上記制御部から表示する太陽光発電に関する情報を受信して表示する。一方、上記インバータ部の運転停止時の表示部は表示を消し、その後は上記表示指示部の指示に基づいて上記記憶部に記憶された太陽光発電に関する情報を表示するので、必要なとき以外は表示を消して節電することができる。
【００１３】
また、一実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナは、上記補助電源部が、上記インバータ部の運転中に上記太陽電池により得られた電力を蓄える蓄電手段を有することを特徴としている。
【００１４】
上記実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナによれば、上記補助電源部に、上記インバータ部の運転中に太陽電池により得られた電力を蓄える上記蓄電手段を用いることによって、夜間など太陽電池が発電しない場合は、上記蓄電手段に蓄電された電力により、太陽光発電に関する情報を上記表示部により表示できる。
【００１５】
また、一実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナは、上記蓄電手段が電気２重層コンデンサであることを特徴としている。
【００１６】
上記実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナによれば、上記蓄電手段に電気２重層コンデンサを用いることによって、上記インバータ部の運転中に太陽電池により得られた電力を簡単な回路構成により容易に蓄えることができると共に、充放電を繰り返し行うことができ、充電式バッテリーのような寿命の問題がない。
【００１７】
また、一実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナは、上記補助電源部が、発電手段として太陽電池を有することを特徴としている。
【００１８】
上記実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナによれば、上記補助電源部に発電手段として太陽電池を用いることによって、夜間などのシステム用太陽電池が発電しない場合、屋内照明による上記発電手段として太陽電池の発電電力によって、太陽光発電システムの太陽光発電に関する情報を上記表示部により表示できる。
【００１９】
また、一実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナは、上記補助電源部が、外部機器と接続するための外部機器接続手段であり、上記インバータ部の運転停止中、上記外部機器接続手段により接続された上記外部機器から電力が供給されることを特徴としている。
【００２０】
上記実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナによれば、上記インバータ部の運転停止中、上記外部機器接続手段により接続された外部機器から電力が供給されるので、夜間など太陽電池が発電しない場合は、外部機器と接続することで外部機器から上記表示部に電力を供給できる。
【００２１】
また、一実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナは、上記外部機器接続手段を介して接続された上記外部機器と通信を行う通信手段を備えたことを特徴としている。
【００２２】
上記実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナによれば、上記外部機器接続手段を介して接続された情報処理端末などの外部機器と通信を行う通信手段によって、外部機器と情報交換することが可能となる。
【００２３】
また、一実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナは、上記表示部および上記補助電源部を有し、本体と切り離し可能な有線式リモートコントローラを備え、上記有線式リモートコントローラが上記本体と切り離された後も単体で動作可能であることを特徴としている。
【００２４】
上記実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナによれば、上記表示部および上記補助電源部を有する有線式リモートコントローラを本体から簡単に切り離し可能とすることによって、上記インバータ部の運転時は、有線を介して本体に接続しておき、通常の操作および表示(運転状態など)を行う一方、上記インバータ部の運転停止時は、本体と切り離し、任意の場所で表示したり外部機器と接続したりすることが可能となり、利便性が向上する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の太陽光発電システム用パワーコンディショナを図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２６】
（第１実施形態）
図１はこの発明の実施の一形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナの構成図を示している。図１において、１は太陽電池、２は上記太陽電池１により得られた直流電力を交流電力に変換するインバータ部、３は上記インバータ部２が連系する商用系統電源、４,５はインバータ駆動回路、６は上記太陽電池１からの直流電圧を用いて上記インバータ駆動回路４,５に駆動電力を供給する主電源部としての電源回路、７は上記電源回路６から制御電源が供給され、上記インバータ駆動回路４,５に駆動信号を出力する制御回路、８は上記制御回路７と通信信号をやり取りして、上記インバータ部２の動作を遠隔制御する有線式リモートコントローラである。上記制御回路７は、インバータ部２の電力制御をはじめ、パワーコンディショナ全体の制御を行う回路である。上記インバータ駆動回路４,５と制御回路７で制御部を構成している。また、上記リモートコントローラ８に制御回路７から制御電源が供給されている。
【００２７】
図１に示すように、上記インバータ部２は、高周波絶縁型回路を用いており、以下に簡単に構成および動作を説明する。
【００２８】
このインバータ部２は、太陽電池１により得られた直流電圧を高周波交流電圧に変換するスイッチング素子で構成された高周波インバータ部９と、上記高周波インバータ部９により変換された高周波交流電圧を昇圧するトランス１０と、上記トランス１０により昇圧された高周波交流電圧を全波整流するダイオードブリッジ１１と、上記ダイオードブリッジ１１で全波整流された直流電圧の高周波成分を除去するリアクトルとコンデンサで構成されたＤＣフィルタ回路１２と、上記ＤＣフィルタ回路１２により高周波成分が除去された直流電圧を商用系統電源３の周期と同期した交流電圧に変換するスイッチング素子で構成された低周波インバータ部１３と、上記低周波インバータ部１３から出力された交流電圧の高周波成分を除去するＡＣフィルタ回路１４と、上記ＡＣフィルタ回路１４を介して出力される交流電圧を商用系統電源３に接続する連系リレー１５とを備えている。
【００２９】
上記インバータ部２において、太陽電池１から入力された直流電圧は、制御回路７で生成される駆動信号(ＰＷＭ制御信号)によりスイッチング動作する高周波インバータ部９により高周波交流電圧に変換された後、トランス１０により絶縁および昇圧される。上記トランス１０により昇圧された高周波交流電圧をダイオードブリッジ１１により全波整流した後、ＤＣフィルタ回路１２により高周波成分をカットする。そして、ここで商用系統電源３の波形を全波整流した波形となり、さらに制御回路７で生成される商用系統電源３の周期と同期した駆動信号(折り返し制御信号)によりスイッチング動作する低周波インバータ部１３により交流電圧に変換して、ＡＣフィルタ回路１４,連系リレー１５を介して商用系統電源３と連系する交流電圧を出力する。
【００３０】
また、上記電源回路６は、太陽電池１からの電力をインバータ駆動回路４,５と制御回路７およびリモートコントローラ８に供給する回路であり、図２は上記電源回路６のスイッチングレギュレータ方式を用いた回路例を示している。この電源回路６は、図２に示すように、トランス１６の１次側巻線の一端にスイッチング用トランジスタＱ１のコレクタが接続され、そのトランジスタＱ１のエミッタとトランス１６の１次側巻線の他端との間にコンデンサＣ２を接続している。上記トランジスタＱ１のベースをパルス制御部ＩＣ１に接続し、トランジスタＱ１のエミッタをパルス制御部ＩＣ１に接続している。また、トランス１６の５つの２次側巻線のそれぞれの一端にダイオードＤ１１〜Ｄ１５のアノードを接続し、そのダイオードＤ１１〜Ｄ１５のカソードにチョークコイルＬ１１〜Ｌ１５の一端を接続している。上記チョークコイルＬ１１〜Ｌ１５の他端とトランス１６の５つの２次側巻線のそれぞれの他端との間にコンデンサＣ１１〜Ｃ１５を接続している。そして、上記コンデンサＣ１５の両端電圧に基づいて、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３とツェナーダイオードＺＤ１およびフォトカプラＰＣ１で構成された電圧検出回路により上記パルス制御部ＩＣ１が動作して、トランス１６の５つの２次側巻線から所定の電圧の出力１〜出力５が得られる。
【００３１】
また、図３は図１のリモートコントローラ８の構成図を示しており、このリモートコントローラ８は、図３に示すように、記憶部としての内部メモリ１７aを有する制御用マイクロコンピュータ(以下、マイコンという)１７と、その制御用マイコン１７により制御される液晶モジュール１８とを備えている。上記制御用マイコン１７と液晶モジュール１８で表示部を構成している。
【００３２】
また、上記リモートコントローラ８は、本体と接続するためのコネクタ２１を有し、そのコネクタ２１を介して制御電源ＶＣＣ１および通信信号が接続される。上記コネクタ２１の受信側通信信号用の端子に抵抗Ｒ２１を介してフォトカプラＰＣ２の一方の入力端子を接続し、そのフォトカプラＰＣ２の他方の入力端子に制御電源ＶＣＣ１を接続している。上記フォトカプラＰＣ２の出力端子に制御電源ＶＣＣ１を抵抗Ｒ２４を介して接続すると共に、そのフォトカプラＰＣ２の出力端子を制御用マイコン１７の入力端子に接続している。上記フォトカプラＰＣ２のグランド端子にグランドＧＮＤを接続している。一方、上記制御用マイコン１７の出力端子に抵抗Ｒ２３を介してトランジスタＱ２のベースを接続し、そのトランジスタＱ２のコレクタを抵抗Ｒ２２を介してコネクタ２１の送信側通信信号用の端子に接続している。そして、上記トランジスタＱ２のエミッタをグランドＧＮＤに接続している。上記抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４,フォトカプラＰＣ２およびトランジスタＱ２で通信回路を構成している。
【００３３】
また、上記制御用マイコン１７の出力端子にＬＥＤドライバＩＶの入力端子を接続し、そのＬＥＤドライバＩＶの出力端子を抵抗Ｒ２６を介して発光ダイオードＬＥＤ１のカソードに接続し、発光ダイオードＬＥＤ１のアノードに制御電源ＶＣＣ１を接続している。上記ＬＥＤドライバＩＶ,抵抗Ｒ２６および発光ダイオードＬＥＤ１でＬＥＤ回路を構成している。
【００３４】
また、上記コネクタ２１からの制御電源ＶＣＣ１にダイオードＤ１のアノードを接続し、そのダイオードＤ１のカソードに抵抗Ｒ１の一端を接続し、その抵抗Ｒ１の他端とグランドＧＮＤとの間に電気２重層コンデンサＣ１を接続している。上記ダイオードＤ１,抵抗Ｒ１および電気２重層コンデンサＣ１で補助電源部を構成している。そして、上記抵抗Ｒ１の一端を電源ＶＣＣ２の電源ラインに接続し、その電源ＶＣＣ２を制御用マイコン１７の電源端子に接続し、制御用マイコン１７のグランド端子をグランドＧＮＤに接続している。また、上記制御用マイコン１７の電源電圧検出用の入力端子に抵抗Ｒ２５を介して制御電源ＶＣＣ１を接続している。また、電源ＶＣＣ２を液晶モジュール１８の電源端子に接続し、液晶モジュール１８のグランド端子をグランドＧＮＤに接続している。
【００３５】
また、上記制御用マイコン１７に、「運転・停止切換」用の操作スイッチＳＷ２１と、「表示項目切換」用の表示指示部としての操作スイッチＳＷ２２と、「運転モード切換」用の操作スイッチＳＷ２３を接続している。また、上記液晶モジュール１８の表示内容は、運転状態(運転・停止)、運転時出力電力、設置からの積算電力量、ある期間内の期間電力量、二酸化炭素削減量の換算値、異常停止時のエラーコードの表示である。
【００３６】
上記構成の太陽光発電システム用パワーコンディショナにおいて、運転時、液晶モジュール１８の表示内容のデータは、本体の制御回路７で演算され、制御回路７からその都度、リモートコントローラ８が受信して液晶モジュール１８に表示する。また、リモートコントローラ８で操作した内容を、その都度本体の制御回路７に送信する。これらの処理は、リモートコントローラ８内の制御用マイコン１７により制御され、それぞれのデータ通信は、本体の制御回路７と２線でシリアルデータとして相互に行われる。また、このとき、リモートコントローラ８は、本体の電源回路６から電力供給を受けて動作すると共に、内蔵の電気２重層コンデンサＣ１に電荷を充電する。
【００３７】
そして、日射量が減少して太陽電池１の出力が低下すると、制御回路７は、太陽電池１の出力電圧の低下を検出し、太陽電池１の出力電圧が第１所定電圧以下になったときに、インバータ駆動回路４,５にスイッチング素子をオフする信号を出力して、インバータ部２を停止させる。
【００３８】
また、上記電源回路６は、上記第１所定電圧さらに低い第２所定電圧を設けており、太陽電池１の出力電圧が第２所定電圧以下になったとき、電源回路６は、駆動電源および制御電源の出力を停止する。これにより、上記電源回路６は、インバータ駆動回路４,５、制御回路７、リモートコントローラ８ヘ電力供給できなくなる。
【００３９】
上記電源回路６からの電力供給にて動作している場合、本体の制御回路７は動作中であり、前述したようにリモートコントローラ８の表示内容は、本体の制御回路７から受信するが、電源回路６が停止した場合は、制御回路７も停止するため、データ通信は不可となる。このため、本体の制御回路７は、電源回路６が停止するときの第２所定電圧よりも高い第３所定電圧(＜第１所定電圧)を定め、太陽電池１の出力電圧が第３所定電圧以下になったときに、表示データ(積算電力量、期間電力量、二酸化炭素削減量の換算値、エラーコード)をリモートコントローラ８に記憶用として送信する。この時点でリモートコントローラ８は、制御回路７から送信された記憶用のデータを太陽光発電に関する情報として内部メモリ１７aに記憶する。
【００４０】
また、電源回路６からの電力供給にて動作している場合、リモートコントローラ８は常時表示していても問題はないが、電源回路６が停止した場合は、できる限り電力消費を抑えて長時間の使用を可能とするため、表示は消しておくことが望ましく、操作した場合のみ表示するようにする。すなわち、リモートコントローラ８内の制御用マイコン１７は、電源回路６から供給された制御電源の電圧を監視し、電源回路６からの電力供給がなくなった場合、液晶モジュール１８の表示をクリアし、操作スイッチ信号の入力待機状態となり、操作スイッチＳＷ２２(表示切換)を操作した場合のみ、内部メモリ１７a内のデータを読み出して表示する。
【００４１】
図４,図５,図６は、上記太陽光発電システム用パワーコンディショナの太陽電池発電時の動作と、太陽電池出力低下時(本体２０の電源断直前)の動作と、夜間の動作を夫々示している。以下、図４,図５,図６に従って本体２０とリモートコントローラ８の各動作を説明する。
【００４２】
太陽電池発電時すなわち運転中は、図４に示すように、本体２０は、出力される電力を検出して電力量を演算する。そして、本体２０は、演算された電力量に基づく表示データから表示内容を選択して、選択された表示データをリモートコントローラ８に送信し、リモートコントローラ８は表示データを受信して表示する。
【００４３】
また、リモートコントローラ８は、スイッチ操作(表示切換)待ち、すなわちスイッチＳＷ２１〜ＳＷ２３が操作されるのを待機しており、スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２３が操作されると、操作内容を表す操作データを本体２０に送信する。そして、本体２０がリモートコントローラ８からの操作データを受信すると、本体２０は、表示内容を決定し、決定された表示データをリモートコントローラ８に送信し、リモートコントローラ８は、本体２０からの表示データを受信して表示を切り換える。
【００４４】
次に、太陽電池出力低下時は、図５に示すように、太陽電池１の出力電圧が第１所定電圧以下になると、本体２０は運転を停止し、さらに太陽電池１の出力電圧が第３所定電圧以下になると、表示に必要な全データ(積算電力量、エラー状況)をリモートコントローラ８に送信する。そして、リモートコントローラ８は、全表示データを受信すると、その全表示データをリモートコントローラ８の内部メモリ１７aに保存する。さらに、太陽電池１の出力電圧が低下して第２所定電圧以下になると、本体２０側の制御電源が停止する。
【００４５】
また、夜間は、図６に示すように、本体２０が完全に停止し、リモートコントローラ８は独立した状態となり、補助電源回路の電気２重層コンデンサＣ１に充電された電荷により動作を継続する。リモートコントローラ８は、本体２０からの制御電源の状態を監視しておき、電源停止を検出し、本体２０との通信制御を禁止する。そして、リモートコントローラ８は、通常表示を消して、スイッチ操作(表示切換)を待機する。操作が行われると、内部メモリ１７aに保存しておいたデータを読み出して液晶モジュール１８に表示する。この場合、表示切換操作により、期間電力量→積算電力量→エラー状況(運転中、発生していれば)などに順次切り換わる。
【００４６】
そうして、上記液晶モジュール１８に表示して、ある一定時間(例えば５秒間)スイッチ操作がなければ、表示を消しておく。
【００４７】
また、図３に示すように、リモートコントローラ８の電源はＶＣＣ１とＶＣＣ２の２系統となり、ＶＣＣ２の供給源である電気２重層コンデンサＣ１は、リモートコントローラ８の制御用マイコン１７,表示回路１８および操作スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２３の必要最小限の回路に供給し、それ以外の通信回路(Ｒ２１〜Ｒ２４,ＰＣ２,Ｑ２)およびＬＥＤ回路(ＩＶ,Ｒ２６,ＬＥＤ１)は、本体の電源回路６(ＶＣＣ１)から供給される。
【００４８】
上記制御用マイコン１７および表示回路１８における電源電圧は５Ｖ〜２Ｖとし、消費電流を平均０.１ｍＡとした場合、電気２重層コンデンサＣ１の容量は１Ｆで約１０時間持続する。
【００４９】
このように、夜間など太陽電池１が発電していないときに商用系統電源３側から電力供給されることなく、内部メモリ１７aに記憶された太陽光発電に関する情報を読み出して液晶モジュール１８に表示することができる。
【００５０】
また、上記インバータ部２の運転停止に伴って液晶モジュール１８は表示を消し、操作スイッチＳＷ２２に基づいて内部メモリ１７aに記憶された太陽光発電に関する情報を表示するので、必要なとき以外は表示を消すことで節電することができる。
【００５１】
また、補助電源部として、運転中に太陽電池１により得られた電力を蓄える蓄電手段としての電気２重層コンデンサＣ1を用いることによって、夜間など太陽電池1が発電しない場合は、電気２重層コンデンサＣ1に蓄電された電力により、太陽光発電に関する情報を液晶モジュール１８に表示することができる。
【００５２】
また、上記蓄電手段に電気２重層コンデンサＣ1を用いることによって、運転中に太陽電池１により得られた電力を簡単な構成により容易に蓄えることができると共に、充放電を繰り返し行うことができ、充電式バッテリーのような寿命の問題がなく、メンテナンス性が向上する。
【００５３】
また、上記制御用マイコン１７,液晶モジュール１８および補助電源部を有する有線式リモートコントローラ８を、本体と簡単に切り離し可能とすることによって、運転時は、有線を介して本体に接続しておき、通常の操作および表示(運転状態など)を行う一方、運転停止時は、本体と切り離し、任意の場所で表示したり外部機器と接続したりすることが可能となり、利便性を向上できる。
【００５４】
（第２実施形態）
図７はこの発明の第２実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナの構成図である。この第２実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナは、図７に示すように、リモートコントローラを除いて第１実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナと同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００５５】
また、図８は図７のリモートコントローラの構成図を示しており、このリモートコントローラ２８は、補助電源部を除いて第１実施形態のリモートコントローラ８と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。図８に示すように、上記コネクタ２１からの制御電源ＶＣＣ１にダイオードＤ２１のアノードを接続し、そのダイオードＤ１のカソードを電源ＶＣＣ２の電源ラインに接続している。また、陰極側がグランドＧＮＤに接続された太陽電池２３の陽極側をレギュレータ回路２４の入力端子に接続し、そのレギュレータ回路２４の出力端子をダイオードＤ２２のアノードに接続している。そして、上記ダイオードＤ２２のカソードをダイオードＤ２１のカソードに接続している。上記ダイオードＤ２１,Ｄ２２と太陽電池２３およびレギュレータ回路２４で補助電源部を構成している。
【００５６】
また、図９はリモートコントローラ２８の外観図を示しており、リモートコントローラ２８は、システム動作時、電源回路６から電力供給を受けて動作するが、システムが停止し、電源回路６からの電力供給が停止した場合、リモートコントローラ２８は、付属の太陽電池２３の発電電力により動作する。
【００５７】
上記電源回路６からの電力供給の場合と付属の太陽電池２３による電力供給の場合では、リモートコントローラ２８の動作が異なる。上記リモートコントローラ２８は、制御用マイコン１７により電源回路６からの電源電圧を監視し、電源回路６からの電力供給がある場合は通常動作として、前述したように、制御回路７と通信を行って表示する。一方、電源回路６からの電力供給がない場合は、付属の太陽電池２３からの電力供給となり、制御回路７との通信を行わず、内部メモリ１７aに記憶された表示データ(積算電力量、期間電力量、二酸化炭素削減量換算値、エラーコード)をスイッチ操作に応じて表示する。この内部メモリ１７aには、電源がなくなってもデータを保持する不揮発性メモリ(例えばフラッシュメモリ)を用い、表示データは、前述のシステム停止のときに、本体から受信して、内部メモリ１７aに記憶しておく。
【００５８】
上記電源回路６からの電力供給により動作している場合、リモートコントローラ２８は常時表示していても問題はないが、電源回路６が停止した場合は、できる限り電力消費を抑え、付属の太陽電池２３の発電電力が小さくても使用可能とするため、リモートコントローラ２８に付属の太陽電池２３(ＶＣＣ２)は、リモートコントローラ２８の制御用マイコン１７,表示回路１８および操作スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２３の必要最小限の回路に電力供給し、それ以外の通信回路(Ｒ２１〜Ｒ２４,ＰＣ２,Ｑ２)およびＬＥＤ回路(ＩＶ,Ｒ２６,ＬＥＤ１)は、本体の電源回路６(ＶＣＣ１)から電力供給される。
【００５９】
この第２実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナは、第１実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナと同様の効果を有すると共に、補助電源部に発電手段として太陽電池２３を用いることによって、夜間などのシステム用太陽電池１が発電しない場合、屋内照明による太陽電池２３の発電電力によって、太陽光発電システムの太陽光発電に関する情報を液晶モジュール１８に表示することができる。
【００６０】
（第３実施形態）
図１０はこの発明の第３実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナの構成図である。この第３実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナは、図１０に示すように、リモートコントローラを除いて第１実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナと同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００６１】
また、図１１は図１０のリモートコントローラ３０の構成図を示しており、このリモートコントローラ３０は、補助電源部およびデータ通信用のドライバレシーバを除いて第１実施形態のリモートコントローラ８と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００６２】
上記リモートコントローラ３０は、図１１に示すように、外部機器接続手段としての外部機器接続端子３１と、通信手段としてのドライバレシーバ３２を有し、外部機器接続端子３１に情報端末機器等の外部機器(図示せず)を接続して、その外部機器から電力供給を受け、データ通信を行う。
【００６３】
外部機器とのデータ通信は、本体の制御回路７と同様、リモートコントローラ３０内の制御用マイコン１７により制御され、それぞれのデータ通信は、外部機器と２線でシリアルデータとして相互に行われる。
【００６４】
また、リモートコントローラ３０は、本体の電源回路６から電力供給を受けて動作するが、外部機器からも電力供給が可能であり、本体の電源回路６から電力供給停止時、外部機器を接続することにより電力供給される。
【００６５】
このとき、リモートコントローラ３０は、内部データを表示すると共に、外部機器からデータ送信要求を受けたときは、外部機器にデータを送信する。
【００６６】
このように、上記リモートコントローラ３０は、コネクタ２１により簡単に着脱可能としておけば、システム運転時は、有線で本体に接続しておき、通常の操作および表示(運転状態など)し、システム停止時は、コネクタ２１により本体と切り離し、任意の場所で表示したり外部機器と接続したりすることが可能となり、使いやすさがさらに向上する。
【００６７】
この第３実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナは、第１実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナと同様の効果を有する。
【００６８】
また、運転停止中、外部機器接続手段としての外部機器接続端子３１により接続された外部機器から電力が供給されるので、夜間など太陽電池１が発電しない場合は、外部機器と接続することで外部機器から制御用マイコン１７,液晶モジュール１８に電力を供給することができる。
【００６９】
また、上記外部機器接続端子３１を介して接続された情報処理端末などの外部機器と通信を行う通信手段としてのドライバレシーバ３２によって、外部機器と情報交換することが可能となる。
【００７０】
なお、上記第１〜第３実施形態を組み合わることも可能であり、例えばリモートコントローラに電気２重層コンデンサと太陽電池を有するようにすれば、付属の太陽電池で補い、電気２重層コンデンサ容量を小さくすることが可能になる。また、太陽電池を有するリモートコントローラに外部機器が接続可能であれば、太陽電池の電力が不足しても外部機器があれば、表示させることが可能であり、逆に、必ずしも外部機器がなくても付属の太陽電池で表示することが可能である。
【００７１】
（第４実施形態）
図１２はこの発明の第４実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナの構成図である。この太陽光発電システム用パワーコンディショナは、リモートコントローラを持たず、本体に操作機能,表示機能を内蔵している。
【００７２】
上記太陽光発電システム用パワーコンディショナは、図１２に示すように、インバータ部２と、インバータ駆動回路４,５と、電源回路６と、制御回路４０と、液晶モジュール４１と、操作スイッチ４２とで構成されている。
【００７３】
この場合、制御回路４０内に補助電源部４３(電気２重層コンデンサを含む)を有し、制御回路４０内の制御用マイコン４７は、第１〜第３実施形態のリモートコントローラの制御用マイコン１７と同様の動作をする。すなわち、制御用マイコン４７は、電源回路６からの電源電圧を監視し、電源回路６からの電力供給がなくなった場合、表示をクリアし、操作スイッチ信号を待機する状態となり、操作スイッチ４２を操作した場合のみ、内部メモリ(図示せず)内のデータを読み出して表示する。また、補助電源部４３の電気２重層コンデンサは、制御用マイコン４０,液晶モジュール４１および操作スイッチ４２の必要最小限の回路に電力供給し、それ以外は本体の電源回路６から供給される。
【００７４】
また、パワーコンディショナ本体に太陽電池をつけた場合についても、上記第２実施形態のリモートコントローラに太陽電池をつけた場合と同様の動作が可能である。
【００７５】
また、外部機器との接続についても、第３実施形態のリモートコントローラの場合と同様の動作が可能である。
【００７６】
この第４実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナは、第１実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナと同様の効果を有する。
【００７７】
上記第１〜第４実施形態では、制御マイコン１７,４７内に記憶部としての内部メモリ１７aを有したが、記憶部はマイコンとは別に備えてもよい。
【００７８】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明の太陽光発電システム用パワーコンディショナによれば、太陽電池により得られた直流電力を交流電力に変換し、その変換された交流電力を商用系統電源に連系しつつ負荷に供給するインバータ部と、太陽光発電に関する情報を表示する表示部とを備えた太陽光発電システム用パワーコンディショナにおいて、太陽電池発電時は、その電力により動作し、夜間など太陽電池が発電しない場合は、商用系統電源から電力を消費することなく、上記商用系統電源を用いない補助電源部から供給される電力により記憶部に記憶された太陽光発電に関する情報を表示部が表示することによって、夜間など太陽電池が発電しない場合においても、商用系統電源側から電力供給されることなく、パワーコンディショナ情報を確認することができる。
【００７９】
また、上記インバータ部の運転停止に伴って上記表示部は表示を消した後、表示指示部の指示に基づいて記憶部に記憶された太陽光発電に関する情報を表示するので、必要なとき以外は表示を消して節電することができる。
【００８０】
また、上記補助電源部が蓄電手段を有し、太陽電池発電時には、その電力により動作すると共に、蓄電手段に電力を蓄電する一方、太陽電池が発電しない場合、表示部がその蓄電手段に蓄電された電力により動作することにより、夜間など太陽電池が発電しない場合においても、パワーコンディショナ情報を確認することができる。
【００８１】
また、上記補助電源部の蓄電手段に電気２重層コンデンサを用いることにより、充放電回路をより簡素化することが可能となる。また、太陽電池発電時には、その電力により動作すると共に、電気２重層コンデンサに電力を蓄電する一方、太陽電池が発電しない場合、表示部がその電気２重層コンデンサに蓄電された電力により動作することにより、夜間など太陽電池が発電しない場合においても、パワーコンディショナ情報を確認することができる。
【００８２】
また、上記補助電源部は、太陽光発電システム用の太陽電池以外に太陽電池を有し、システム用の太陽電池発電時には、その電力により動作し、太陽光発電システム用の太陽電池が発電しない場合、表示部が補助電源部の太陽電池により動作することにより、夜間などシステム用太陽電池が発電しない場合においても、パワーコンディショナは、屋内照明さえあれば、付属の太陽電池が発電する電力によりパワーコンディショナ情報を確認することができる。
【００８３】
また、外部機器を接続する外部機器接続手段を有することにより、夜間など太陽電池が発電しない場合は、外部機器接続手段を介して外部機器と接続することで外部機器から電力を供給することにより、パワーコンディショナ情報を確認することができる。
【００８４】
また、上記外部機器接続手段により接続された外部機器と通信を行う通信手段を有することにより、外部機器とデータ通信により情報交換することが可能となる。
【００８５】
また、上記表示部と補助電源部を有する有線式リモートコントローラを本体から切り離し可能とすることにより、任意の場所でパワーコンディショナ情報を確認または外部機器との接続による情報交換が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナの構成図である。
【図２】図２は上記太陽光発電システム用パワーコンディショナの電源回路の回路図である。
【図３】図３は上記太陽光発電システム用パワーコンディショナのリモートコントローラを示す構成図である。
【図４】図４は上記太陽光発電システム用パワーコンディショナの太陽電池発電時の動作を示す図である。
【図５】図５は上記太陽光発電システム用パワーコンディショナの太陽電池出力低下時の動作を示す図である。
【図６】図６は上記太陽光発電システム用パワーコンディショナの夜間の動作を示す図である。
【図７】図７はこの発明の第２実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナの構成図である。
【図８】図８は上記太陽光発電システム用パワーコンディショナのリモートコントローラを示す構成図である。
【図９】図９は上記リモートコントローラの外観図である。
【図１０】図１０はこの発明の第３実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナの構成図である。
【図１１】図１１は太陽光発電システム用パワーコンディショナのリモートコントローラを示す構成図である。
【図１２】図１２はこの発明の第４実施形態の太陽光発電システム用パワーコンディショナの構成図である。
【図１３】図１３は従来の太陽光発電システム用パワーコンディショナの構成図である。
【符号の説明】
１…太陽電池、
２…インバータ部、
３…商用系統電源、
４,５…インバータ駆動回路、
６…電源回路、
７,４１…制御回路、
８…リモートコントローラ、
９…高周波インバータ、
１０…トランス、
１１…ダイオードブリッジ、
１２…ＤＣフィルタ回路、
１３…低周波インバータ、
１４…ＡＣフィルタ回路、
１５…連系リレー、
１７,４７…制御用マイコン、
１８…液晶モジュール、
１９…操作スイッチ、
２１…コネクタ、
２３…太陽電池、
２４…レギュレータ回路、
３１…外部接続端子、
３２…ドライバレシーバ、
４２…操作スイッチ、
４３…補助電源部、
Ｃ１…電気２重層コンデンサ。
【図１】
0003581093.tif 000002
【図２】
0003581093.tif 000003
【図３】
0003581093.tif 000004
【図４】
0003581093.tif 000005
【図５】
0003581093.tif 000006
【図６】
0003581093.tif 000007
【図７】
0003581093.tif 000008
【図８】
0003581093.tif 000009
【図９】
0003581093.tif 000010
【図１０】
0003581093.tif 000011
【図１１】
0003581093.tif 000012
【図１２】
0003581093.tif 000013
【図１３】
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