(57)【要約】【課題】免許不要な特定省電力無線を使用した機器は、今後も増加していく傾向にある。このような環境下において、無線電波の混信等で突然通信ができなくなっても自動的に無線通信が復旧するようなシステムを提供することにある。【解決手段】表示装置とセンサ装置間でデータ通信ができなくなった場合、いわゆる装置間の無線通信が成立しなかった場合は、表示装置側において所定の間隔で、所定の時間の間、該当するセンサ装置に対して無線通信要求を行う。前記により、それでもセンサ装置からの応答がない場合は、運用している無線チャンネル（周波数）を変更して、再度前記同様の動作を行う。【選択図】   図１
2019062587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールで発電された直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナと、該パワーコンディショナで交流に変換された電気を分電する分電盤と、電流を間接的に計測する電流センサと該電流センサで計測したデータを集約するセンサ装置と、該センサ装置から電力情報を受信したり、パワーコンディショナの発電電力情報やエラー情報を表示する表示装置とで構成され、前記表示装置は、ユーザが製品の機能を操作するための操作部と、操作に応じた機能の表示やパワーコンディショナの発電およびユーザ宅の消費電力の情報を表示し、バックライト機能を所持した表示部と、パワーコンディショナの発電状態や故障状態、ユーザ宅の売電、または買電状態などの状態を表示するためのＬＥＤ部と、時刻ごとの発電情報や故障日時がわかるための時計部と、製品の設定情報や前記故障情報を記憶する記憶部と、センサ装置とを有線通信や無線通信するための通信部と、これらを制御する制御部を備え、
表示システムにおいて、表示装置からの無線送信に対してセンサ装置が無線応答しない場合は、所定の間隔で、かつ所定の時間の間、無線送信を行うことを特徴とする太陽光発電用表示システム。
【請求項２】
請求項１記載の表示システムにおいて、表示装置からの無線送信に対してセンサ装置の無線通信が一定期間途絶えた場合は、表示装置側において無線電波の送信チャンネル（周波数）を変更して無線送信することを特徴とする太陽光発電用表示システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の表示システムにおいて、センサ装置側は表示装置からの無線通信要求が一定期間途絶えた場合は、表示システム上の設定可能な範囲の無線チャンネル（周波数）に一定間隔で変更し、表示装置からの無線電波を確認することを特徴とする太陽光発電用表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽光のエネルギーを用いて発電をおこなう太陽光発電表示システムに係り、特に電力量を表示する表示装置を備えた太陽光発電用表示システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電システムは、太陽電池パネル（太陽電池モジュール）で発電した電力をパワーコンディショナ装置（ＰＣＳ）で商用交流に変換し、家庭内で消費したり、商用系統に戻して売電（逆潮流）したりするシステムである。具体的には、太陽電池モジュール部と、太陽電池モジュールからの直流出力を交流出力に変換する機能を備えたパワーコンディショナ装置と、パワーコンディショナ装置と電力会社からの系統を接続し、かつ家庭内の電化製品である家庭内負荷とパワーコンディショナ装置及び電力会社からの系統を接続する分電盤を備えた発電システムである。
【０００３】
このような太陽光発電システムでは、太陽電池モジュールにおける発電電力量、電力会社への売買電力量、家庭内における消費電力量等の電力情報を居住者に知らせるための表示装置が設けられている。例えば、特開２０１４-１１８６３号公報（特許文献１）には、検出用のセンサ及び検出装置が必要に応じて増設を可能とされ、かつ、表示装置は検出装置の増設に応じて家庭内における系統毎の消費電力を表示確認できるようにした太陽光発電システムが提案されている。これによれば、家庭内の系統毎に分けられた電気機器について、監視したい系統設備が増えても容易に増設が可能となり、また、どこの場所でどれくらいの電気を消費しているかということをわかりやすく表示することができる。
【０００４】
また、前述したような表示装置は通信相手から情報をもらうことで電力量を表示することをしているため、相手との通信方法としては「有線接続」、あるいは「無線接続」で接続されている。
【０００５】
なお、このような情報表示機器は太陽光に限ったものではなく、一般的な機能であり、機器として使われている。
【０００６】
一例を挙げると、特開平１１−２５２８０１号公報（特許文献２）では、発電量を２ヵ所以上の地点で確認することを目的としており、無線による通信で複数の表示装置を使用することを詳述している。
【０００７】
このほか、特開２０１５−１０４０２７号公報（特許文献３）では、工場出荷時の初期設定の段階で無線の設定値を同一にすることなく、チャンネルを分散させて設定したものを出荷することで、自社の太陽光システムによる無線の通信障害を低減し、それでも市場において無線通信障害が発生した場合は、顧客に対して無線の空きチャンネルを検索するように表示装置でアナウンスすることを詳述している。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４-１１８６３号公報
【特許文献２】特開平１１−２５２８０１号公報
【特許文献３】特開２０１５−１０４０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、免許不要な特定省電力無線を使用した機器は、今後も増加していく傾向にある。このような環境下において、無線電波の混信等で突然通信ができなくなっても顧客の手を煩わすことなく、自動的に無線通信が復旧するようなシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
太陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールで発電された直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナと、該パワーコンディショナで交流に変換された電気を分電する分電盤と、電流を間接的に計測する電流センサと該電流センサで計測したデータを集約するセンサ装置と、該センサ装置から電力情報を受信したり、パワーコンディショナの発電電力情報やエラー情報を表示する表示装置とで構成され、前記表示装置は、ユーザが製品の機能を操作するための操作部と、操作に応じた機能の表示やパワーコンディショナの発電およびユーザ宅の消費電力の情報を表示し、バックライト機能を所持した表示部と、パワーコンディショナの発電状態や故障状態、ユーザ宅の売電、または買電状態などの状態を表示するためのＬＥＤ部と、時刻ごとの発電情報や故障日時がわかるための時計部と、製品の設定情報や前記故障情報を記憶する記憶部と、センサ装置とを有線通信や無線通信するための通信部と、これらを制御する制御部を備えた表示装置であり、表示装置からの無線送信に対してセンサ装置が無線応答しない場合は、所定の間隔で、かつ所定の時間の間、無線送信を実施することを行う。
【００１１】
さらに、表示装置からの無線送信に対してセンサ装置の無線通信が一定期間途絶えた場合は、表示装置側において無線電波の送信チャンネル（周波数）を変更して無線送信することをする。
また、センサ装置側においては、表示装置からの無線通信要求が一定期間途絶えた場合は、表示システム上の設定可能な範囲の無線チャンネル（周波数）に一定間隔で変更し、表示装置からの無線電波を確認することで可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による太陽光発電システム用表示装置によれば、無線通信をしている機器が同一無線チャンネルで複数存在することによる無線通信障害が発生しても、顧客はそのトラブルに気づくことも無く、無線システムが復旧することができる。
具体的には、無線表示装置とセンサ装置間で無線の空きチャンネルを探すことを行い、電波障害が無い空きチャンネルに表示装置およびセンサ装置のチャンネルを変更することで、無線通信が回復するシステムとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明が適用される太陽光発電システムのシステム構成を示すブロック図である。
【図２】表示装置の内部構成を示す構成図である。
【図３】本発明の代表的な実施形態になる動作フローであり、表示装置とセンサ装置間における正常な無線通信動作を説明する動作フローを示す図である。
【図４】本発明の代表的な実施形態になる動作フローであり、表示装置とセンサ装置間における無線通信失敗の動作フロー、および無線通信失敗後の無線チャンネル変更動作と無線通信正常復帰の動作を説明する動作フローを示す図である。
【図５】本発明の代表的な実施形態になる動作フローであり、センサ装置側の無線通信失敗後の無線チャンネル変更動作と無線通信正常復帰の動作を説明する動作フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる太陽光発電システム用表示装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかる太陽光発電システム１００のシステム構成を示すブロック図である。太陽光発電システム１００は、太陽電池モジュール１、接続装置２、パワーコンディショナ３、表示装置４、電流センサ７、センサ装置８、分電盤９、によって構成されている。本実施の形態において、太陽光発電システム１００は、家庭内の電気機器で消費する電力を供給し、余った電気を電力会社に買い取ってもらう一般家庭の住宅向け、および発電した電力はすべて電力会社に買い取ってもらう１０ｋＷ以上５０ｋＷ未満の低圧連系向け産業用に設置している。
【００１６】
太陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールで発電された直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナと、該パワーコンディショナで交流に変換された電気を分電する分電盤と、電流を間接的に計測する電流センサと該電流センサで計測したデータを集約するセンサ装置と、該センサ装置から電力情報を受信したり、パワーコンディショナの発電電力情報やエラー情報を表示する表示装置とで構成され、前記表示装置は、ユーザが製品の機能を操作するための操作部と、操作に応じた機能の表示やパワーコンディショナの発電およびユーザ宅の消費電力の情報を表示し、バックライト機能を所持した表示部と、パワーコンディショナの発電状態や故障状態、ユーザ宅の売電、または買電状態などの状態を表示するためのＬＥＤ部と、時刻ごとの発電情報や故障日時がわかるための時計部と、製品の設定情報や前記故障情報を記憶する記憶部と、センサ装置とを有線通信や無線通信するための通信部と、これらを制御する制御部を備えた表示装置である。
【００１７】
太陽電池モジュール１は、住宅の屋根や屋上などに設けられ、太陽光のエネルギーを用いて発電をおこなう。図示の例では、１２枚の太陽電池モジュールが直列に接続された電源が１系統で接続装置２へ入り、パワーコンディショナ３に接続される。このとき、太陽光モジュールの電源が２系統以上ある場合においては、前記接続装置２に接続後、１系統に集約したものをパワーコンディショナ３へ入れることになる。
【００１８】
パワーコンディショナ３は、太陽電池モジュール１で発電された電気を直流から交流に変換する。パワーコンディショナ３は、太陽光発電システム１００が設置された住宅の室内（たとえば風呂場の脱衣所など）や屋外（壁面や架台上など）に設置されており、インバータ制御を用いて電気を直流から交流に変換する。そして、変換した電気を分電盤９から電力メータ６を経由して系統５へ送電している。なお、余剰電力を電力会社に売電する一般家庭の場合は、分電盤９から家庭内機器１０へ電気を供給した結果余った電気のみ系統へ電気が流れることになる。そのため、電力メータ６は買電用と売電用の２つ設置することになる。一方、通称、全量買取といわれ、家庭内機器１０がないことで電力メータは売電用メータ１つで構成され、発電した電気すべてを系統５に送電することで電力会社に電気を購入してもらっている。
【００１９】
また、パワーコンディショナ３には、センサ装置８が８ａのような有線接続で接続されている。そして、センサ装置８ではパワーコンディショナ３で発電した発電電力情報を直接有線通信でもらうことをしている。さらに、分電盤９から電力メータ６への電線に接続した電流センサにより、顧客宅の売電電力や買電電力を算出し、その情報を有線通信や無線通信で表示装置４へ伝送している。
【００２０】
ここで、図２は、太陽光システムにおける表示装置の内部構成の一例を示す説明図である。前述したように、表示装置４は、通信部４ｇを介した無線通信等でセンサ装置から伝送される発電電力や売電または、買電電力データを演算し、表示部４ｂで表示している。この時、ＬＥＤ部４ａでは、売電中は「青色」、買電中は「赤色」のように色分けして点灯させることで、状態が容易にわかるようにしている。
【００２１】
また、操作部４ｃの操作により、表示している内容を現在、もしくは過去に変更したり、表やグラフへ切り替えたりしている。
この他、表示装置では家庭内の電気使用量がわかるように消費電力を表示している。これは、前述した発電電力と売電または買電電力から「発電電力−売電電力＝消費電力、発電電力＋買電電力＝消費電力」という制御部による演算により表示している。さらに、表示装置４では図２に示す時計機能（時計部４ｄ）と記憶機能（記憶部４ｆ）があることで、時間や日にち単位、あるいは月や年単位で電力量をグラフや表で表示する機能を設けている。なお、買電電力に関しては、全量買取の契約では管理不要となる。そして、これらの発電電力情報、売電や買電電力情報、消費電力などの情報は記憶部４ｆで蓄積され発電がない夜間でもデータが消えないようにしている。
【００２２】
次に、図３、図４、図５は太陽光システム用表示装置４とセンサ装置８間で行う無線通信の一例を示す動作フロー説明図である。
【００２３】
まず、図３は表示装置４とセンサ装置８で行う無線通信の正常例である。なお、ここでは、製品出荷時に既に無線のチャンネルを１（ＣＨ１）に設定し、なおかつ装置間の無線ペアリングを実施した状態であることを前提に説明する。もともと無線のペアリング設定されている場合は、各々電源を投入するだけで、親側の表示装置から、無線で通信開始要求信号が送信されることで、子側のセンサ装置は通信開始の応答信号を返信する。これにより、表示装置とセンサ装置間の存在が確立するため、続いて情報となるデータ通信をしていく。
【００２４】
また、前述したとおりセンサ装置８ではパワーコンディショナ３で発電した発電電力量と電流センサで検出した顧客宅の売電電力量、または買電電力量を定期的に監視し、データとして記憶部４ｆで保管している。また、パワーコンディショナ３の発電電力量と売電、もしくは買電電力量から顧客宅の消費電力量も演算によりデータとして保管している。図３では、「発電電力量」を記載しているが、以後同様の手順により「売電電力量、または買電電力量」や「消費電力量」のデータを通信することで表示装置は情報を得ることができる。
【００２５】
これらのとおり、表示装置４は定期的な無線通信で、センサ装置８が保管している前述したデータを取り込むことで、現在の発電電力量や売電電力量、あるいは買電電力量、顧客宅の消費電力量を表示させている。
また、表示装置４では時計機能を所有しているため、通信による前述したデータを時系列で管理することで時間単位や日付単位、月単位、年単位ごとに「グラフ表示」、もしくは「表」による表示を可能としている。
【００２６】
次に図４に示す表示装置とセンサ装置間の無線通信が異常となる場合について説明していく。まず、正常通信時と同様に表示装置はセンサ装置に対して無線による通信開始要求信号を送信する。ここで、子側のセンサ装置から応答信号が無い場合は、ｔ秒経過後に再度無通信開始要求信号を送信する。それでもセンサ装置側からの応答が無い場合は、所定の回数再送信して無線通信状況を確認していく。つまり、表示装置からの無線送信に対してセンサ装置が無線応答しない場合は、所定の間隔で、かつ所定の時間の間、無線送信を実施することを行う。そして、Ｔ秒間経過後に表示装置は、無線のチャンネルを変更（例：ＣＨ２）して、前記ＣＨ１の通信と同様にセンサ装置の応答を確認していく。さらに、それでも無線通信が異常な場合はチャンネル設定を変更（例：ＣＨ３）することを行う。最終的に無線通信が正常になったチャンネル（例：ＣＨ３）で以後は正常に通信を行いデータ通信していく。つまり、、表示装置からの無線送信に対してセンサ装置の無線通信が一定期間途絶えた場合は、表示装置側において無線電波の送信チャンネル（周波数）を変更して無線送信することをする。
【００２７】
なお、本事例では、チャンネル変更までの期間を時間で管理しているが、無線再送信の回数で管理しても同様の効果を得るものである。
本発明による太陽光発電システム用表示装置によれば、無線通信をしている機器が同一無線チャンネルで複数存在することによる無線通信障害が発生しても、顧客はそのトラブルに気づくことも無く、無線システムが復旧することができる。
具体的には、無線表示装置とセンサ装置間で無線の空きチャンネルを探すことを行い、電波障害が無い空きチャンネルに表示装置およびセンサ装置のチャンネルを変更することで、無線通信が回復するシステムとなる。
【００２８】
センサ装置の動作については図５で説明する。子側となるセンサ装置は、親となる表示装置の無線電波を受信することで初めて通信することになる。
【００２９】
そのため、図５のフローチャートのとおり、常時表示装置の電波を監視することになる。ただし、無線障害に伴う無線チャンネルの変更を実施する可能性があるため、Ｔ秒間経過しても電波が無い場合は無線のチャンネルを変更して電波を監視することになる。つまり、センサ装置側においては、表示装置からの無線通信要求が一定期間途絶えた場合は、表示システム上の設定可能な範囲の無線チャンネル（周波数）に一定間隔で変更し、表示装置からの無線電波を確認することで可能となる。つまり、表示装置からの一定期間無線通信の要求が無かった場合は、設定可能な範囲の無線チャンネル（周波数）を変更しながら、表示装置からの無線電波の要求有無を確認することで、無線通信が成立しなかった場合でも自動的に復旧することが可能となる。なお、センサ装置では短時間で全無線チャンネル電波の有無と親である表示装置の識別を一度に監視する都合上、監視周期は表示装置に対して非常に短いものとすることが望ましい。
【符号の説明】
【００３０】
１        太陽電池モジュール
２        接続装置
３        パワーコンディショナ
４        表示装置
５        系統（電力会社）
６        電力メータ（売電用、買電用）
７        電流センサ
８        センサ装置
９        分電盤
１０      家庭内機器（コンセント）
【図１】
2019062587.tif 000003
【図２】
2019062587.tif 000004
【図３】
2019062587.tif 000005
【図４】
2019062587.tif 000006
【図５】
2019062587.tif 000007