(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転中に発電部が出力する発電電力を電力系統に連系させる複数のパワーコンディショナを備え、各パワーコンディショナは、所定の異常状態の検出に応じて所定のエラーコードを表示部に表示する制御部を備え、前記複数のパワーコンディショナのうち一のパワーコンディショナの制御部と他のパワーコンディショナの制御部とが通信可能に接続された発電システムにおいて、
各パワーコンディショナの前記制御部は、自機の運転状態に応じて予め定められた情報を表示するよう自機の前記表示部の表示動作を制御するよう構成され、
前記一のパワーコンディショナは、該一のパワーコンディショナからの動作電力の供給により所定の報知動作を行うシステム全体の状態の報知のための報知装置を電気的に接続するための報知装置接続部を備え、前記他のパワーコンディショナの制御部は、前記エラーコード及び運転中であるか否かを示す情報を含む自機運転情報を前記一のパワーコンディショナの制御部に通信により送信するよう構成され、前記一のパワーコンディショナの制御部は、前記他のパワーコンディショナの制御部から受信する他のパワーコンディショナの自機運転情報及び前記一のパワーコンディショナの自機運転情報の内容に応じて前記報知装置への動作電力の供給パターンを変更するよう構成されており、
前記一のパワーコンディショナの制御部は、前記複数のパワーコンディショナのいずれの自機運転情報にも前記エラーコードが含まれておらず且ついずれかの自機運転情報に運転中であることを示す情報が含まれているときは前記供給パターンを第１のパターンとし、いずれの自機運転情報にも前記エラーコード及び運転中であることを示す情報が含まれていないときは前記供給パターンを第２のパターンとし、前記複数の自機運転情報のいずれかに前記エラーコードが含まれているときは前記供給パターンを前記第１及び第２のパターンとは異なる所定のパターンとするように構成されている
ことを特徴とする発電システム。
【請求項２】
請求項１に記載の発電システムにおいて、各パワーコンディショナの制御部が表示部に表示する前記エラーコードの種類として電力系統の異常に関するものとその他のものがあり、前記一のパワーコンディショナの制御部は、前記複数の自機運転情報のいずれかに前記エラーコードが含まれているとき、前記複数の自機運転情報のうち前記電力系統の異常に関するエラーコードを含むものが所定数未満である場合は前記供給パターンを第３のパターンとし、前記複数の自機運転情報のうち前記電力系統の異常に関するエラーコードを含むものが所定数以上である場合は前記供給パターンを前記第３のパターンとは異なる第４のパターンとするように構成されていることを特徴とする発電システム。
【請求項３】
請求項１に記載の発電システムにおいて、各パワーコンディショナの制御部が表示部に表示する前記エラーコードの種類として電力系統の異常に関するものとパワーコンディショナの故障に関するものがあり、前記一のパワーコンディショナの制御部は、前記複数の自機運転情報のいずれかに前記エラーコードが含まれているとき、前記複数の自機運転情報のうち前記故障に関するエラーコードを含むものが少なくとも一つある場合は前記供給パターンを第３のパターンとし、前記複数の自機運転情報のうち前記電力系統の異常に関するエラーコードを含むものが所定数以上であり且つ前記複数の自機運転情報のうち前記故障に関するエラーコードを含むものが無い場合には前記供給パターンを前記第３のパターンとは異なる第４のパターンとするように構成されていることを特徴とする発電システム。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の発電システムにおいて、前記所定数は２以上であることを特徴とする発電システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の発電システムにおいて、前記複数のパワーコンディショナは屋外に設置され、前記報知装置は屋内に設置されていることを特徴とする発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のパワーコンディショナが通信接続された発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の太陽光発電システムにおいて、パワーコンディショナを複数台備えるものが、例えば下記の特許文献１に開示されている。この従来の発電システムは、複数台のパワーコンディショナ（電力変換器）と、これら複数台のパワーコンディショナを共通の信号で駆動制御する共通の駆動制御部とを備え、各パワーコンディショナには、自己のパワーコンディショナの異常（故障）を検出する異常検出処理部が設けられている。各異常検出処理部は、異常を検出すると異常である旨を表示する表示手段と、検出した異常内容を格納する格納手段と、駆動制御部との間で異常検出に係る通信を行う通信手段とを備えている。
【０００３】
かかる発電システムでは、パワーコンディショナ単体では動作できず、駆動制御部による集中管理を行うシステム構成となっている。また、各パワーコンディショナの異常検出処理部の表示手段は、異常発生を報知するだけのものであり、異常内容の詳細情報を確認することはできず、異常内容の詳細情報は駆動制御部に送信されて駆動制御部の表示器により確認するものとなされている。
【０００４】
このような集中管理方式の発電システムでは、パワーコンディショナとは別に駆動制御部が必要となり、特にパワーコンディショナの台数が少ない場合に駆動制御部の分の費用の割合が多く、割高となる。また、システムを構成する必須機器としてパワーコンディショナと駆動制御部とがあり、それぞれの在庫管理やメンテナンスマニュアルの整備等が必要となり、販売店や施工業者との各種取引も煩雑となるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５３８６９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、本願出願人は、単独で運転可能な複数のパワーコンディショナを相互に通信可能に接続し、各パワーコンディショナの内蔵制御部によって自己の運転制御や異常監視を行わせ、異常検出時には異常内容に応じたエラーコードをパワーコンディショナに具備させた表示器に表示させるとともに、各パワーコンディショナの発電量等の情報を親機に集約させて、システム全体としての総発電量等の管理を親機で行えるようにした発電システムの開発を行っている。
【０００７】
かかる発電システムは、同一構成の複数台のパワーコンディショナを通信接続して設定をすることによりシステム構成することができ、各パワーコンディショナにおいて検出された各パワーコンディショナの異常の内容は、それぞれのパワーコンディショナに備えられた表示器に表示されるエラーコードによって確認できる。したがって、システム構成機器の共通化による各種コスト削減を行うことができるとともに、異常内容を確認した後のメンテナンス性も良好なものとなる。
【０００８】
しかし、各パワーコンディショナは、設置スペースや配線等の理由によりそれぞれ対応する太陽電池ストリング近くの屋外に設置されることもあり、そのような場合、各パワーコンディショナでエラーが発生しているか否かを確認するためには、離れた場所に設置された各パワーコンディショナの表示器を一々目視して回る必要があり、煩雑であるという問題がある。さらに、親機には数桁の７セグメント式の液晶表示器のみを搭載するため、かかる表示器にシステム全体の状態表示を行わせることはできない。
【０００９】
また、オプション機器としてカラーモニターを搭載した外部モニター機器を親機に通信接続し、親機からシステム全体の状態に関する情報を外部モニター機器に送信して、外部モニター機器にシステム状態を表示させるという方法もあるが、発電量の表示などの機能が不要なユーザーによっては割高感がある。
【００１０】
そこで、本発明は、独立して運転可能な複数のパワーコンディショナを通信接続した発電システムにおいて、低コストでシステム全体の状態の概要を報知可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、次の技術的手段を講じた。
【００１２】
すなわち、本発明は、運転中に発電部が出力する発電電力を電力系統に連系させる複数のパワーコンディショナを備え、各パワーコンディショナは、所定の異常状態の検出に応じて所定のエラーコードを表示部に表示する制御部を備え、前記複数のパワーコンディショナのうち一のパワーコンディショナの制御部と他のパワーコンディショナの制御部とが通信可能に接続された発電システムにおいて、前記一のパワーコンディショナは、該一のパワーコンディショナからの動作電力の供給により所定の報知動作を行う報知装置を電気的に接続するための報知装置接続部を備え、前記他のパワーコンディショナの制御部は、前記エラーコード及び運転中であるか否かを示す情報を含む自機運転情報を前記一のパワーコンディショナの制御部に通信により送信するよう構成され、前記一のパワーコンディショナの制御部は、前記他のパワーコンディショナの制御部から受信する他のパワーコンディショナの自機運転情報及び前記一のパワーコンディショナの自機運転情報の内容に応じて前記報知装置への動作電力の供給パターンを変更するよう構成されていることを特徴とするものである（請求項１）。
【００１３】
かかる本発明に係る発電システムによれば、内蔵の制御部によって独立して運転可能な各パワーコンディショナの表示部に表示されるエラーコード及び運転中であるか否かを示す情報を含む自機運転情報を一のパワーコンディショナの制御部に収集させて、これら複数の自機運転情報の内容に応じて、ＬＥＤ表示装置などの外部報知装置への動作電力の供給パターンを変更することで、例えば、複数のパワーコンディショナのうち一台でもエラー表示があれば異常発生中であることを報知するためにＬＥＤ表示装置を点滅させ、いずれのパワーコンディショナもエラー表示がなく且つ一台でも運転中であれば発電中であることを報知するためにＬＥＤ表示装置を点灯させ、いずれのパワーコンディショナもエラー表示がなく且つ運転中でもないときは発電正常停止中であることを報知するためにＬＥＤ表示装置を消灯させるなど、システムの状態に応じたパターンで外部報知装置への電力の供給を行わせることができる。さらに、異常発生中である旨の報知が行われているときは、各パワーコンディショナの表示部を確認することにより、どのパワーコンディショナでそのような異常が生じているかの詳細情報を把握でき、実際にはどのパワーコンディショナにおいてもエラーが生じていないにもかかわらず複数のパワーコンディショナの表示部の確認作業を行うという無駄を省くことができる。
【００１４】
なお、各パワーコンディショナの制御部が検出する異常状態としては、パワーコンディショナの故障に関するもののみならず、系統の異常に関するもの（例えば停電など）を含み、パワーコンディショナ内蔵の各種センサや系統の配電線等に付設した各種センサの検出値に基づいてこれら異常状態を検出するものとすることができる。報知装置としては、報知動作として光を発するＬＥＤ表示器や、報知動作として音を発する圧電ブザーなど適宜のものを用いることができる。なお、音を発する報知装置を用いる場合には、いずれかのパワーコンディショナにおいて異常状態を検出した場合にのみ動作電力を供給し、異常状態を検出していないときは動作停止させておくことが好ましい。また、各自機運転情報には、複数のエラーコードが含まれていてもよく、また、各パワーコンディショナで複数のエラーコードの表示が行われる場合でも優先順位の高い一部のエラーコードのみを一のパワーコンディショナの制御部に送信される自機運転情報に含ませることもできる。また、自機運転情報は、通信時にまとまったパケット等の通信データとなっている必要はなく、他のパワーコンディショナの制御部から一のパワーコンディショナの制御部に細切れに送信される情報であってもよい。
【００１５】
また、供給パターンの種類の数は、エラーコードの種類の数よりも少なくてよく、例えば、エラーコードの種類が数十種類ある場合でも、それらを大きく数区分（例えば３〜４区分）に分類して、各区分ごとに異なる供給パターンとすることができ、これにより、外部報知装置においては大まかにどのようなシステム状態であるのかをユーザーに対して報知し、その詳細情報については各パワーコンディショナを確認することによって把握できるようにすることができる。
【００１６】
上記本発明の発電システムにおいて、前記一のパワーコンディショナの制御部は、前記複数のパワーコンディショナのいずれの自機運転情報にも前記エラーコードが含まれておらず且ついずれかの自機運転情報に運転中であることを示す情報が含まれているときは前記供給パターンを第１のパターンとし、いずれの自機運転情報にも前記エラーコード及び運転中であることを示す情報が含まれていないときは前記供給パターンを第２のパターンとし、前記複数の自機運転情報のいずれかに前記エラーコードが含まれているときは前記供給パターンを前記第１及び第２のパターンとは異なる所定のパターンとするように構成されているものとすることができる（請求項１）。かかる構成によれば、いずれかのパワーコンディショナにおいて異常を検出しているときには、すべてのパワーコンディショナが正常運転中若しくは正常停止中である場合の供給パターンとは異なるパターンで報知装置へ動作電力を供給することにより、現在、いずれかのパワーコンディショナで異常を検出していることを容易に把握できる。なお、第１パターンと第２パターンとを同じパターンとしてもよいが、正常運転中か正常停止中かをも容易に識別可能とするために異なるパターンとすることが好ましい。
【００１７】
さらに、上記本発明のパワーコンディショナにおいて、各パワーコンディショナの制御部が表示部に表示する前記エラーコードの種類として電力系統の異常に関するものとその他のものがあり、前記一のパワーコンディショナの制御部は、前記複数の自機運転情報のいずれかに前記エラーコードが含まれているとき、前記複数の自機運転情報のうち前記電力系統の異常に関するエラーコードを含むものが所定数未満である場合は前記供給パターンを第３のパターンとし、前記複数の自機運転情報のうち前記電力系統の異常に関するエラーコードを含むものが所定数以上である場合は前記供給パターンを前記第３のパターンとは異なる第４のパターンとするように構成されているものとすることができる（請求項２）。第３及び第４のパターンは、例えば、点滅速度の大小など、異なる点滅パターンで報知装置を点滅させるようなパターンとすることができる。かかる構成によれば、一のパワーコンディショナの制御部が取得した複数の自機運転情報のうち、所定数以上（例えば、１台以上、２台以上、又は、３台以上など）のパワーコンディショナの自機運転情報に電力系統の異常に関するエラーコードが含まれていれば、電力系統の異常であることを報知するために第４のパターンで報知装置へ電力を供給し、エラーコードが含まれているが電力系統の異常に関するエラーコードを含むものが所定数未満である場合には何らかの異常が発生していることを報知するために第３のパターンで報知装置へ電力を供給することにより、停電などの電力系統の異常が原因でパワーコンディショナの動作に不具合が生じている場合などにパワーコンディショナの故障が疑われることを回避できる。
【００１８】
また、上記本発明のパワーコンディショナにおいて、各パワーコンディショナの制御部が表示部に表示する前記エラーコードの種類として電力系統の異常に関するものとパワーコンディショナの故障に関するものがあり、前記一のパワーコンディショナの制御部は、前記複数の自機運転情報のいずれかに前記エラーコードが含まれているとき、前記複数の自機運転情報のうち前記故障に関するエラーコードを含むものが少なくとも一つある場合は前記供給パターンを第３のパターンとし、前記複数の自機運転情報のうち前記電力系統の異常に関するエラーコードを含むものが所定数以上であり且つ前記複数の自機運転情報のうち前記故障に関するエラーコードを含むものが無い場合には前記供給パターンを前記第３のパターンとは異なる第４のパターンとするように構成されているものとすることもできる（請求項３）。これによれば、所定数以上の自機運転情報に電力系統の異常に関するエラーコードが含まれていても、少なくとも一つの自機運転情報に故障に関するエラーコードが含まれていれば第３のパターンで報知装置を動作させることによって、故障報知が優先されることとなり、停電中であっても故障である旨の報知を行うことで、ユーザーに対して修理業者に修理依頼することを促すことができる。
【００１９】
好ましくは、前記所定数は２以上である（請求項４）。これによれば、いずれか一つのパワーコンディショナの制御部が系統異常であると誤判定して、停電などの系統異常が発生した旨の報知が行われることを回避できる。
【００２０】
また、前記複数のパワーコンディショナは屋外に設置され、前記報知装置は屋内に設置されるものとすることができる（請求項５）。これによれば、屋内に居住するユーザーに対して、屋外に設置したパワーコンディショナのいずれかが異常状態を検出していることを報知できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の請求項１に係る発電システムによれば、内蔵の制御部によって独立して運転可能な各パワーコンディショナの表示部に表示されるエラーコード及び運転中であるか否かを示す情報を含む自機運転情報を一のパワーコンディショナの制御部に収集させて、これら複数の自機運転情報の内容に応じて、ＬＥＤ表示装置などの外部報知装置への動作電力の供給パターンを変更することで、例えば、複数のパワーコンディショナのうち一台でもエラー表示があれば異常発生中であることを報知するためにＬＥＤ表示装置を点滅させ、いずれのパワーコンディショナもエラー表示がなく且つ一台でも運転中であれば発電中であることを報知するためにＬＥＤ表示装置を点灯させ、いずれのパワーコンディショナもエラー表示がなく且つ運転中でもないときは発電正常停止中であることを報知するためにＬＥＤ表示装置を消灯させるなど、システムの状態に応じたパターンで外部報知装置への電力の供給を行わせることができる。さらに、異常発生中である旨の報知が行われているときは、各パワーコンディショナの表示部を確認することにより、どのパワーコンディショナでそのような異常が生じているかの詳細情報を把握でき、実際にはどのパワーコンディショナにおいてもエラーが生じていないにもかかわらず複数のパワーコンディショナの表示部の確認作業を行うという無駄を省くことができる。
【００２２】
さらに、本発明の請求項１に係る発電システムによれば、いずれかのパワーコンディショナにおいて異常を検出しているときには、すべてのパワーコンディショナが正常運転中若しくは正常停止中である場合の供給パターンとは異なるパターンで報知装置へ動作電力を供給することにより、現在、いずれかのパワーコンディショナで異常を検出していることを容易に把握できる。
【００２３】
本発明の請求項２に係る発電システムによれば、一のパワーコンディショナの制御部が取得した複数の自機運転情報のうち、所定数以上（例えば、１台以上、２台以上、又は、３台以上など）のパワーコンディショナの自機運転情報に電力系統の異常に関するエラーコードが含まれていれば、電力系統の異常であることを報知するために第４のパターンで報知装置へ電力を供給し、その他の場合には何らかの異常が発生していることを報知するために第３のパターンで報知装置へ電力を供給することにより、停電などの電力系統の異常が原因でパワーコンディショナの動作に不具合が生じている場合などにパワーコンディショナの故障が疑われることを回避できる。
【００２４】
本発明の請求項３に係る発電システムによれば、所定数以上の自機運転情報に電力系統の異常に関するエラーコードが含まれていても、少なくとも一つの自機運転情報に故障に関するエラーコードが含まれていれば第３のパターンで報知装置を動作させることによって、故障報知が優先されることとなり、停電中であっても故障である旨の報知を行うことで、ユーザーに対して修理業者に修理依頼することを促すことができる。
【００２５】
本発明の請求項４に係る発電システムによれば、いずれか一つのパワーコンディショナの制御部が系統異常であると誤判定して、停電などの系統異常が発生した旨の報知が行われることを回避できる。
【００２６】
本発明の請求項５に係る発電システムによれば、屋内に居住するユーザーに対して、屋外に設置したパワーコンディショナのいずれかが異常状態を検出していることを報知できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る発電システムの全体ブロック図である。
【図２】同発電システムのパワーコンディショナのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
図１は本発明の一実施形態に係る太陽光発電システムを示し、該発電システムは、複数の太陽電池アレイ２（以下、「発電部」という。）と、各発電部２に対応してそれぞれ設けられた複数のパワーコンディショナ１とから主構成され、各発電部２は屋根の適所に設置され、各パワーコンディショナ１は対応する発電部２近くの地上若しくは建物の壁面等に屋外設置されている。各パワーコンディショナ１は、対応する発電部２が発電出力する直流電力を商用電力系統３に系統連系する交流電力に変換して系統３に出力する電力変換回路（電力変換部）と、該電力変換回路の動作を制御する制御回路（制御部）とを備えて、単体で独立して運転可能に構成されている。最上部に図示されたパワーコンディショナ１は通信上の親機として動作するよう設定され、その他のパワーコンディショナ１は通信上の子機として動作するよう設定されるものとして例示している。なお、本実施形態では、すべてのパワーコンディショナ１は同一仕様の製品として出荷され、現場で設置する際に施工者が親機モード若しくは子機モードの設定を行うことでパワーコンディショナ１間の通信が確立するものとなされている。また、本明細書において、親機として動作するパワーコンディショナ１を単に「親機」ということがあり、子機として動作するパワーコンディショナ１を単に「子機」ということがあるものとする。
【００３０】
各パワーコンディショナ１の出力は系統３に対して並列に接続されており、系統３には住宅内の種々の電気負荷４が接続されている。この電気負荷４に対して系統電力よりも発電電力を優先供給するために、パワーコンディショナ１の出力の実効電圧は系統電力の実効電圧よりも僅かに大きくなるように調整され、電気負荷４で消費しきれない余剰発電電力は系統３に逆潮流させることで売電可能になっている。なお、発電電力を電気負荷４には供給せず全量買取用途として構成することもできる。系統３と電気負荷４との間には、売買電電力を測定するための電流センサ６（カレントトランス）が設けられており、該電流センサ６は、親機の入力端子６Ａに接続されている。なお、外部電圧センサを接続するための外部電圧センサ接続端子を設けることもできる。また、発電電力量や売買電電力量を表示するための外部モニタ装置７が設けられており、該外部モニタ装置７は、親機の二芯通信端子７Ａに接続された無線インターフェース７Ｂを介して所定の通信プロトコルによって情報制御部１４Ｂ（図２参照）と互いに通信するようになっている。なお、二芯通信端子７Ａには給湯器７Ｃやそのリモコン（図示せず）など、二芯通信回路を具備する適宜の機器を接続して、通信により停電発生の検知情報や外部スイッチ状態情報などの種々の情報の交換を相互に行うことができる。
【００３１】
各発電部２は、従来公知の適宜の構成であってよく、一般的には、複数の太陽電池モジュールを直列乃至並列に接続してなり、建物の屋根などに設置される。各発電部２は、発電出力される直流電力が、対応するパワーコンディショナ１の電力入力部１ａに入力されるように配線接続されている。なお、昇圧接続箱を介して発電部２をパワーコンディショナ１の電力入力部１ａに入力させることもできる。発電部２としては、例えば１００〜１４０Ｖ程度の定格発電電力の太陽電池アレイを採用できる。
【００３２】
各パワーコンディショナ１の電力変換回路は、図２に示すように、ＤＣリンクコンデンサにより構成されるＤＣリンク部１０と、発電部２から供給される直流電力を交流の系統電圧の最大値（例えば２００Ｖ交流電力の場合は２８０Ｖ）に対応する所定電圧（例えば３５０Ｖ）に昇圧するよう電力変換してＤＣリンク部１０に出力する昇圧チョッパ回路からなるＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、ＤＣリンク部１０から供給される直流電力を系統電力に連系する交流電力に電力変換して系統３に出力するための電圧形ブリッジインバータ１２（ＤＣ／ＡＣインバータ）と、インバータ１２の出力側に設けられた解列用保護リレー１３とから主構成される。また、各パワーコンディショナ１は、各種制御を行う制御部を備えており、本実施形態では、制御部は、主として電力変換回路の電力変換動作制御を行う電力変換制御部１４Ａと、主として通信制御や表示制御を行うための情報制御部１４Ｂとにより構成されている。
【００３３】
インバータ１２と系統３との間には、出力電圧センサ２０及び出力電流センサ２１（直流成分検出器）とが設けられており、これらセンサ２０，２１の出力信号は制御部（図示実施例では情報制御部１４Ｂ）に入力され、例えば、制御部を構成するマイクロプロセッサのアナログ信号入力ポートに入力される。これら出力電圧センサ２０及び出力電流センサ２１の検出値は、各パワーコンディショナ１の出力電力の計測に用いられるとともに、停電等の電力系統の異常の検出に用いられる。
【００３４】
コンバータ１１を構成する昇圧チョッパ回路は、昇圧リアクトル１１０と、該昇圧リアクトル１１０への昇圧動作時の電流の逆流を防止する昇圧用整流器１１１と、昇圧リアクトル１１０の蓄積エネルギーを制御するＩＧＢＴなどのスイッチング素子１１２とを備えており、整流器１１１のカソード側がＤＣリンク部１０の正極側に接続されている。電力変換制御部１４ＡはＭＰＰＴ制御に基づきスイッチング素子１１２のオン／オフを制御することによりコンバータ１１の入出力電力制御を行うように構成されている。
【００３５】
インバータ１２は、フルブリッジ形の電圧形ブリッジインバータであり、４つのＩＧＢＴなどのスイッチング素子１２０をＨブリッジ形に接続するとともに各スイッチング素子１２０に帰還ダイオード１２１を並列接続することにより構成されており、その出力側には連系リアクトル１２２が設けられている。このインバータ１２は、電力変換制御部１４Ａによるいわゆる電流モード制御（電圧形インバータの電流制御）を行うことによって出力電流を制御するものであり、系統３への電力出力時はＤＣリンク部１０からの直流電力がＰＷＭ制御若しくはＰＡＭ制御によって交流電力に変換され系統へ出力される。
【００３６】
発電部２とコンバータ１１との間の直流電路には、発電部２からパワーコンディショナ１に供給される直流電力の電圧を測定する入力電圧センサ８と、上記直流電路を流れる電流値を検出する入力電流センサ９とが設けられている。なお、これらセンサ８，９は、図示実施例ではパワーコンディショナ１の筐体に内蔵しているが、筐体の外部において直流電路に接続することもできる。電圧センサ８及び電流センサ９の検出値は制御部（図示例では電力変換制御部１４Ａ）に入力され、上記コンバータ１１及びインバータ１２の動作制御のパラメータや、発電量の演算や、入力電圧及び入力電流異常の判定等のために利用される。
【００３７】
また、本実施形態では、ＤＣリンク部１０から電力変換制御部１４Ａ及び情報制御部１４Ｂに動作電力を給電するように構成されており、これにより親機においても子機においても発電中は発電電力によって各制御部１４Ａ，１４Ｂを動作させることができるようになっている。具体的には、パワーコンディショナ１は、制御部１４Ａ，１４Ｂの電源として機能するレギュレータ１４０（電源回路）と、該レギュレータ１４０の電力入力端子にＤＣリンク部１０から直流電力を供給するための給電線１４１を備え、該給電線１４１には逆流防止用ダイオード１４２が設けられている。
【００３８】
さらに、親機については、夜間等の発電電力が所定量未満であるとき、インバータ１２の動作を停止させるが保護リレー１３を閉動作させたままにすることにより、ブリッジ接続された４つの帰還ダイオード１２１を、交流の系統電力を直流電力に変換してＤＣリンク部１０に供給するＡＣ／ＤＣコンバータとして機能させ、系統電力がＤＣリンク部１０を介して制御部１４に動作電力として給電されるように制御構成している。なお、子機については、夜間等の発電電力の低下によって制御部１４への電源供給が停止し、制御部１４が電源断状態となるように制御構成している。夜間給電回路としては、上記の構成の他、パワーコンディショナ１の出力部にダイオードブリッジを別途接続し、該ダイオードブリッジにより整流された直流電力をレギュレータ１４０に入力させる構成とすることもできる。
【００３９】
電力変換制御部１４Ａは、主としてコンバータ１１及びインバータ１２における各電力変換動作並びに保護リレー１３の遮断動作を制御するものであり、情報制御部１４Ｂは、主として外部機器との各種通信制御並びに表示部３１の表示制御を行うものである。これら各制御機能は制御プログラムとして実装することができるが、各制御機能に対応する専用回路によって構成されていてもよい。電力変換制御部１４Ａと情報制御部１４ＢとはＵＡＲＴ通信等の適宜の通信プロトコルにより相互に通信可能に接続され、各制御部１４Ａ，１４Ｂに入力された入力信号情報や、各制御部１４Ａ，１４Ｂにより演算・判定してなる各種情報を相互に送受信可能となっている。
【００４０】
各パワーコンディショナ１の筐体のフロントパネルには、複数桁の７セグメント表示器により構成される表示部３１と、運転スイッチ３２とが配設されている。各パワーコンディショナ１の情報制御部１４Ｂは、自機の運転状態に応じて予め定められた情報を表示するよう表示部３１の表示動作を制御する。特に、本実施形態においては、各パワーコンディショナ１の情報制御部１４Ｂは、自機に内蔵された各種センサの検出値や、外部接続された外部の各種センサの検出値に基づいて、電力系統３が異常状態（例えば、停電時や異常な高圧時等に観測される現象の発生）であることを検出すると所定の系統異常エラーコード（例えば「Ｆ」など）を表示部３１に出力するとともに、電力変換回路を構成する回路の異常状態であることを検出すると所定の機器異常エラーコード（例えば「Ｃ」など）を表示部３１に出力する。その他、通信異常やメモリ異常などの制御部の異常を示す制御異常エラーコード（例えば「７」など）を出力することもできる。各エラーコードには、その異常状態の詳細を示す細分化コードが付加されていてもよく、各異常状態を例えば２バイトのコードによって表すものとすることができる。情報制御部１４Ｂは、表示部３１に出力したエラーコードを異常状態記憶部に記憶する。
【００４１】
電力系統３の異常状態に関するエラーコードは、系統電圧の異常電圧に関するもの、停電等により系統電圧を検出できない場合のもの、系統の周波数に関するものなどを含むことができ、どのようなエラーコードを出力させるかは適宜設計により変更でき、例えば停電中であるか否かを示すエラーコードのみとしたり、或いは、停電しているか否かを判定するために用いることのできる各種異常状態であることを示すエラーコードなどとすることも可能である。なお、情報制御部１４Ｂが系統の異常状態を検出すると、電力変換制御部１４Ａに対して解列指令を送出し、解列指令を受けた電力変換制御部１４Ａは保護リレー１３を解列動作させるとともにすべての電力変換動作を停止する。
【００４２】
機器異常（故障）に関するエラーコードについても、例えば、機器異常に関するエラーコードとしては、異常温度を検出したことを示すもの、入力電圧の異常を検出したことを示すもの、内蔵ファンの故障を検出したことを示すもの、内蔵の各種センサの故障を検出したことを示すものなど、必要に応じて適宜設計することができる。
【００４３】
また、各パワーコンディショナ１の情報制御部１４Ｂは、図１に示すように、通信ユニット１５を介してデジタルデータバス３０に接続され、すべてのパワーコンディショナの情報制御部１４Ｂが相互に通信可能に接続されて、各パワーコンディショナ１毎に設定されるユニークな通信ＩＤを用いて他の特定のパワーコンディショナとの間でユニキャスト通信可能であるとともに他の不特定のパワーコンディショナに対してブロードキャスト通信可能に構成されている。通信ユニット１５としては例えばＲＳ−４８５規格のシリアル通信ユニットなどの単一通信ライン上で半二重方式による１対多の通信を行う通信ユニットを用いることができ、該通信ユニット１５はデータバス３０を流れるデータをすべて取り込んで情報制御部１４Ｂに送出するように構成されている。すなわち、通信ユニット１５においては後述のＩＤによる受信データの取捨選択は行わず、自局のＩＤとは異なる他のＩＤ宛のデータもすべて情報制御部１４Ｂに送出する。該通信ユニット１５は２つの接続ポート１５ａを備えて、カスケード接続で複数のパワーコンディショナ１と順次接続可能に構成されている。通信プロトコルとしては、親機の情報制御部１４Ｂ（主局）が各子機の情報制御部１４Ｂ（従局）との通信を制御するマスター・スレーブ方式を採用することが好ましい。例えば、親機の情報制御部１４Ｂが、所定周期（例えば５秒毎）でデータバス３０に通信要求信号をブロードキャストし、該通信要求信号を受信した各子機の情報制御部１４Ｂが、通信要求信号の受信時点を基準として通信ＩＤ毎に設定された遅延時間後から、１パケット分のデータ容量内で、発電部２の発電量情報・出力中のエラーコード・運転しているか否かを示す情報などを含む自機運転情報（応答データ信号）をデータバス３０に送出して、該自機運転情報を親機の情報制御部１４Ｂがデータバス３０から受信するように構成できる。
【００４４】
なお、各パワーコンディショナ１の親機モード及び子機モードの設定は適宜の方法によって行うことができ、各情報制御部１４Ｂ同士の通信により自動的に設定されるように構成してもよく、また、ディップスイッチやその他の設定操作によって設定されるものであってもよい。
【００４５】
さらに、本実施形態のパワーコンディショナ１は、ＬＥＤからなる発光式報知装置１６を接続可能な外部報知装置接続用の電源端子１６Ａ（報知装置接続部）と、情報制御部１４Ｂから出力される制御信号に基づいて電源端子１６Ａを介して報知装置１６へ動作電力を供給するか否かを切替える電力供給切替回路１６Ｂとを備えており、報知装置１６は親機の外部報知装置接続用の電源端子１６Ａに電源線を介して接続されて、親機の情報制御部１４Ｂが報知装置１６への動作電力の供給を制御するように構成されている。この報知装置１６は、発電システムが設置される建物の屋内のユーザーの目に止りやすい場所に設置され、例えば給湯器用リモコンの周囲に付設することができる。
【００４６】
電力供給切替回路１６Ｂは、トランジスタなどのスイッチング素子とフォトカプラとにより主構成されており、情報制御部１４Ｂからスイッチング素子にＨＩＧＨ信号が出力されるとフォトカプラが導通して、レギュレータ１４０から供給される動作電力が報知装置１６へ供給され、スイッチング素子にＬＯＷ信号が出力されるとフォトカプラが非導通状態となって報知装置１６への動作電力の供給が停止する。したがって、情報制御部１４Ｂが出力する制御信号の出力パターンを変更することによって報知装置１６への動作電力の供給パターンも同様に変更されるようになっている。なお、報知装置１６の動作電圧、動作電流が情報制御部１４Ｂを構成するマイクロプロセッサの出力ポートの出力電圧、出力電流以下であれば、該出力ポートに報知装置１６を直接接続して、マイクロプロセッサの出力信号自体を報知装置１６の動作電力として使用することもできる。
【００４７】
親機の情報制御部１４Ｂは、親機自身およびすべての子機の上記した自機運転情報を随時更新管理するとともに、これらすべての自機運転情報の内容に応じて電力供給切替回路１６Ｂへの制御信号の出力パターンを変更し、これによりすべての自機運転情報の内容に応じて報知装置１６への動作電力の供給パターンを変更するよう制御構成されている。なお、夜間などの子機が電源断状態であって子機から自機運転情報が送信されていないときは、親機及び制御部が作動中の子機から送信されてくる自機運転情報に基づいて上記の制御を行ってもよいし、また、各子機から最後に送信された自機運転情報を記憶しておき、各子機から最新の自機運転情報の送信があるまでは記憶した自機運転情報に基づいて上記の制御を行うよう構成することもできる。
【００４８】
より詳細には、親機の情報制御部１４Ｂは、親機およびすべての子機のいずれかの自機運転情報に上記エラーコードが含まれているときは、報知装置１６を点滅動作させる。また、いずれの自機運転情報にもエラーコードが含まれていないが、いずれかの自機運転情報に運転中であることを示す情報が含まれているときは、システムが正常運転中であることを報知するため報知装置１６を点灯動作させる。また、いずれの自機運転情報にもエラーコード及び運転中であることを示す情報が含まれていないときは、システムが正常停止中である旨の表示として報知装置１６を消灯動作させるよう、報知装置１６への動作電力の供給パターンを制御する。
【００４９】
さらに、本実施形態では、系統が停電中であるか否かによって報知装置１６の点滅パターンを変更することによって、発電状態の異常が停電によるものか否かをユーザーが屋内に居ながら把握できるようにしている。例えば、停電中の場合には点滅速度を速くしたり遅くしたりすることができ、また、モールス信号のように点滅パターンを異ならせることもできる。
【００５０】
停電中であるか否かの判定は、親機及び子機のすべての自機運転情報のうち２以上のものに停電中であることを示すエラーコード若しくは停電時に生じ得る電圧乃至電流異常状態を検出したことを示すエラーコードが含まれているか否かによって行うことができ、かかる判定条件を満たせば必ず停電中を示す点滅パターン（第４のパターン）で報知装置１６を動作させることもできるし、また、他の機器の故障に関するエラーコードがいずれかの自機運転情報に含まれている場合には、故障報知を優先して機器故障を示す点滅パターン（第３のパターン）で報知装置１６を動作させるように制御構成することも可能である。
【００５１】
以上説明した本実施形態に係る太陽光発電システムによれば、各パワーコンディショナ１の制御部１４Ｂが自機の運転状態の表示のために出力するエラーコードを含む自機運転情報を親機で集約管理させるので、かかるシステム全体の管理制御のためだけの制御装置や各種センサ等は不要であり、パワーコンディショナ１の台数分のコストで複数台のパワーコンディショナを備える発電システムを構成できる。さらに、システム全体の状態の報知のための報知装置として、簡易的なＬＥＤ式表示装置を用いたので、かかる報知装置の追加コストは殆ど発生せず、システム価格を抑えることができる。また、パワーコンディショナ１が屋外に設置されていても、報知装置１６は屋内に設置されているので、パワーコンディショナの故障発生や停電の発生等を屋内に居ながらいち早く知ることができ、ユーザーにとって経済的に不利益な状態のまま放置されてしまうことを回避することができる。
【００５２】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更できる。例えば、上記実施形態では電力供給切替回路１６Ｂをパワーコンディショナ１に内蔵したが、該切替回路１６Ｂを外部報知装置１６に内蔵させ、パワーコンディショナ１と外部報知装置１６とを電源線と制御信号線とにより接続することもできる。また、外部報知装置１６は、上記実施例では電源端子１６Ａから供給される動作電力のみによって動作するものを例示したが、他の外部電源を一部用いて動作する構成であってもよく、例えば、電源端子１６Ａから供給される動作電力により動作するリレーと、該リレーを介して系統３に接続されて上記リレーを閉成すると系統電力を電源として動作するＡＣ電球又はＡＣブザーなどの報知器とを備えるものとすることもできる。
【符号の説明】
【００５３】
１    パワーコンディショナ
２    発電部
３    電力系統
１４Ｂ  制御部（情報制御部）
１６    報知装置
１６Ａ  報知装置接続部
【図１】
0006476787.tif 000002
【図２】
0006476787.tif 000003