(57)【要約】【課題】停電等の電力供給停止時に電動時計の時間のずれ等が生じても、電力供給再開後に時刻の修正を自動的に且つ簡便に行うこと。【解決手段】電力変換手段として、時間経過をカウントする第１計数部と、この作動用電源と、太陽電池の発電データ及び第１計数部の第１カウントデータを送信する送信部とを備え、表示手段は、発電データ及び第１カウントデータを受信する受信部と、時間経過をカウントする第２計数部と、表示手段への電力供給停止時に第２計数部の第２カウントデータを記憶するメモリと、電動時計と、発電データの表示、及び表示手段への電力供給停止が解除された後に、受信部が受信した第１カウントデータ、及びメモリで記憶された第２カウントデータに基づいて、電動時計の時刻表示を行う表示部とを備えたことを特徴とする太陽光発電装置とする。【選択図】  図１
2004234267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池と、該太陽電池及び商用電力系統に接続されて前記太陽電池の発電電力を交流電力に変換する電力変換手段と、前記商用電力系統から電力供給がなされ且つ前記太陽電池の発電データを表示する表示手段とを備えた太陽光発電装置であって、前記電力変換手段は、時間経過をカウントする第１計数部と、該第１計数部の作動用電源と、前記太陽電池の発電データ及び前記第１計数部の第１カウントデータを送信する送信部とを備え、前記表示手段は、前記発電データ及び前記第１カウントデータを受信する受信部と、時間経過をカウントする第２計数部と、前記表示手段への電力供給停止時に前記第２計数部の第２カウントデータを記憶するメモリと、電動時計と、前記発電データの表示、及び前記表示手段への電力供給停止が解除された後に、前記受信部が受信した第１カウントデータ、及び前記メモリで記憶された第２カウントデータに基づいて、前記電動時計の時刻表示を行う表示部と、を備えたことを特徴とする太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池と、この太陽電池の発電電力を交流電力に変換し且つ商用電力系統に接続された電力変換手段と、商用電力系統から電力供給がなされ且つ太陽電池の発電データを表示する表示手段とを備えた太陽光発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の太陽光発電装置について説明する。図５に示すように、太陽電池１により光電変換された発電電力は接続箱２にて集められ、電力変換手段である系統連系インバータ３に入力される。この系統連系インバータ３は、交流分電盤４を介して商用電力系統もしくは家庭用負荷に接続されており、太陽電池１による発電電力を商用電力系統側に逆潮流させたり、家庭用負荷へ電力供給を行っている。
【０００３】
このような太陽光発電装置では、太陽電池１の発電電力等をみるために、表示装置５のような表示手段を系統連系インバータ３もしくは図示のように別設置とし、発電状況や異常運転が視認できるようになっている。系統連系インバータ３は、天井近くや床下などユーザーが視認しにくい場所に設置される場合が多いので、ユーザーが見やすいように表示装置５を系統連系インバータ３とは別設置にて備えるのが好適である。
【０００４】
しかし、表示装置５と系統連系インバータ３を分離して別々の箇所に設置させた場合、例えば、データ通信用のケーブルの引き回しや、信号減衰による引き回し距離の制限が生じる。このため、表示装置５の設置自由度やデータ送信ケーブル配線工事の削減を考慮し、系統連系インバータ３の内部（もしくは外部）に送信部６を設け、表示装置５の内部（もしくは外部）に受信部７を備えることにより、無線通信にてデータの転送を行い、表示部８に発電電力や積算電力などの情報を表示するようにすることが考えられる。
【０００５】
また、系統連系インバータ３もしくは表示装置５の内部に、電動時計１５を内蔵させて時刻を表示できるようにしたり、異常動作が生じた日時をマイクロコンピュータのメモリに記録できるようにすれば、表示装置としての利便性が向上するとともに、異常がいつ発生したかなどの貴重なデータを得ることが可能となる。なお、時刻の設定は表示装置５内に設けた入力手段１１にて行うが、電動時計１５は系統連系インバータ３側に配して、表示装置５側から時刻設定させる方法も考えられる。
【０００６】
しかし、表示装置５を無線通信方式とした場合、駆動用電源用の電源９は商用電力系統から電力を供給されているので、停電などで電力供給が停止すると電動時計も止まってしまい、停電が回復した後に時刻合わせを行なわなければならないといった問題が生じる。
【０００７】
このような問題を解決するために、一般的な手段としては、停電等が生じても電力供給を行えるように、表示装置５の内部や系統連系インバータ３の内部に電池やコンデンサ等を使用したバックアップ電源１３を備えるなどの対策を講じている（例えば特許文献１を参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２４９７２７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した太陽光発電装置では、停電時等に表示装置５への電力供給が停止すると、時間計数が行えなくなり電動時計の時刻がずれてしまう。このため、停電毎に煩わしい時刻の再設定入力が必要となる。
【００１０】
そこで、表示装置５内に、停電時、電動時計１５に電源を供給するためのバックアップ電源１３が必要となる。バックアップ電源には、例えば二次電池を使用する方法があるが、その場合には充電制御回路などの追加が必要となり、回路構成が複雑化するだけでなく、前記二次電池を内蔵するスペースが必要となるので、その分、表示装置５が大きくまた重くなる。
【００１１】
また、充電によるガスの発生、経年劣化による容量低下、及び保持時間の不足などの問題もある。また、一次電池を使用した場合も電池の交換が必要となるために、表示装置５を電池交換可能な構造としなければならず構造が複雑化する。
【００１２】
さらに、通常は商用電力系統にて表示装置５に電力供給がなされて表示を行うために電池交換時期が分かりにくく、電池交換されないことで液漏れの危険性があったり、停電時に電力供給ができないおそれもある。
【００１３】
大容量コンデンサーを二次電池のかわりに用いる方法も考えられるが、電池と同容量の蓄電容量を得ようとすると、電池以上の容積が必要となり、ひいては表示装置５が大型化する。
【００１４】
表示装置５は壁掛け設置する場合等を考慮し、できるだけ小型、薄型で軽量なものが求められるが、上述したようにバックアップ電源を表示装置５に内蔵すると小型、薄型及び軽量化の妨げとなる。
【００１５】
そこで本発明は、停電等の電力供給停止時に電動時計の時間のずれ等が生じても、電力供給再開後に時刻の修正を自動的に、且つ簡便に行うことができ、小型、薄型で軽量な表示手段を備えた太陽光発電装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の太陽光発電装置は、太陽電池と、該太陽電池及び商用電力系統に接続されて前記太陽電池の発電電力を交流電力に変換する電力変換手段と、前記商用電力系統から電力供給がなされ且つ前記太陽電池の発電データを表示する表示手段とを備えた太陽光発電装置であって、前記電力変換手段は、時間経過をカウントする第１計数部と、該第１計数部の作動用電源と、前記太陽電池の発電データ及び前記第１計数部の第１カウントデータを送信する送信部とを備え、前記表示手段は、前記発電データ及び前記第１カウントデータを受信する受信部と、時間経過をカウントする第２計数部と、前記表示手段への電力供給停止時に前記第２計数部の第２カウントデータを記憶するメモリと、電動時計と、前記発電データの表示、及び前記表示手段への電力供給停止が解除された後に、前記受信部が受信した第１カウントデータ、及び前記メモリで記憶された第２カウントデータに基づいて、前記電動時計の時刻表示を行う表示部と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
これにより、停電等で表示手段への電力供給が停止された場合でも、電力供給が再開された時点で電動時計のずれを自動的に補正することが可能となり、さらに、表示手段内にバックアップ電源を内蔵する必要がなくなるため、小型、薄型で軽量な表示装置を備えた太陽光発電装置を提供することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る太陽光発電装置の実施形態について、模式的に図示した図面に基づき詳細に説明する。
【００１９】
図１に示すように、太陽電池１にて発電された電力は接続箱２により集電され、商用電力系統や家庭用負荷に接続された電力変換手段のひとつである系統連系インバータ３に入力される。系統連系インバータ３では入力された直流電力を交流電力に直交変換し、交流分電盤４を介して商用電力線に逆潮流もしくは家庭用負荷へ電力供給を行なっている。
【００２０】
ここで、太陽電池１としては、例えば、結晶質または非結晶質のシリコン系太陽電池やその他各種の、薄膜太陽電池もしくはバルク型太陽電池などが好適に使用され、複数の太陽電池セルを接続した太陽電池モジュールの複数を、さらに直列及び／または並列に接続して太陽電池アレイとなる。そして、接続箱２で複数の太陽電池モジュールの出力配線を合成するようにしている。接続箱２で合成された太陽電池１の出力は系統連系インバータ３に入力され、系統連系インバータ３内で電流、電圧、電力などが測定され、これらの発電データが送信部６を通じて送信される。このとき送信される発電データ等は、測定された数値をそのまま送信してもよいが、電力量や積算電力を算出し、算出した結果（数値データ）を送信するようにしてもよい。
【００２１】
送信されたデータは別設置された表示手段である表示装置５の受信部７で受信され、表示部８で表示される。送信部６と受信部７間の通信手段は無線が好適であるが、送信部６と受信部７の送受信部を系統連系インバータ３の外に設け、一部直線区間のみの赤外線による通信方法としてもよい。この場合、外来ノイズに対する耐性と構造の簡略化が可能になる。なお、表示装置５内の表示部８等への電力供給は商用電源２０から電源部９を介して供給される。
【００２２】
表示装置５が表示する各種データのうち積算電力量のように算出されるものについては、系統連系インバータ３で計算を行わずに、表示装置５内のマイクロコンピュータで算出させるようにしてもよい。これにより、発電電力等のデータを不揮発性メモリ等に記憶させておき、さらに、表示装置５内に設けた時間計数部１０と電動時計１５、この電動時計１５の設定を行う入力手段１１を備えることにより、１日毎の発電電力や１時間毎の発電電力等の表示を時刻に合わせて行うことが可能となる。また、異常動作が生じた日時もデータとして残せるので、そのときの発電量が低い状態でも、日中の曇りによる日射急変によるものか朝夕で日射が低下しているためなのかといった貴重な情報を得ることができるようになる。
【００２３】
上述した太陽光発電装置では、停電等で表示装置５の電力供給が停止された場合、表示装置５において、時間計数を行うことが出来なくなるために、停電復帰後は入力手段８により時計を合わせる操作が必要となる。そこで、系統連系インバータ３内に時間経過をカウントする第１計数部である計数部１２を設け、系統連系インバータ３が太陽電池１の発電の有無により作動、停止することに関係なく時間カウントができるように、計数部１２の作動用電源であるバックアップ電源１３から電力供給する。バックアップ電源１３はバッテリーやコンデンサなど、商用電力系統の停電などに影響されないものが好ましいが、それらへの充電は太陽電池の電力、商用電源のいずれからでもよい。また、計数部１２は定まった周期で発振する発信回路を有していればよく、時計である必要はない。送信部６は前述した測定データと計数部１２からの周期信号（第１カウントデータ）を送信する。
【００２４】
表示装置５では受信部７で受信された発電データを含む測定データと周期信号とを、これらを記憶するメモリを備えた判定部１６で分離し、これら測定データをマイクロコンピュータ等に送って表示部８へ表示を行なわせる。表示部８へは電動時計１５からの日時データも表示できるようになっており、電動時計１５の日時設定は入力手段１１により操作できる。また、電動時計１５の時刻データは第２計数部である時間計数部１０にも送られ、時間経過がカウントされる（第２カウントデータを得る）。
【００２５】
以下に単方向通信方式の送受信システムを使用した太陽光発電装置を例に取り表示装置の日時補正が行なわれる様子を説明する。
【００２６】
単方向通信方式の場合、系統連系インバータ３内の送信部６からは一方的に各種データが送信されるので、表示装置５内の受信部７は受信したデータが何のデータであるか、また、そのデータが通信障害等により誤ったものとして受信されていないかを判定する必要がある。そのため、予め送信データの前後にデータ送信の先頭であることを示すパターンや、データのチェックサムを送信するデータに付け加えて送信するようにして、受信側でその規則に従って解析し、データが正しく受け取れたかどうかを判定する。送信されるデータには発電電圧、発電電流、発電電力、積算電力量などがあり、必要に応じて日射量や温度、湿度、売電電力、買電電力が付け加えられるものもある。このデータに系統連系インバータ３内の計数部１２でカウントされる数値を加えて送信する。計数部１２でカウントされる数値は、系統連系インバータ３のマイクロコンピュータなどによる駆動用の周期的な発振を利用してもよいし、計数部１２内に発振回路を設けて、これによる発振を利用してもよい。また、系統連系インバータ３内に時計を設け、その時刻データを使用してもよい。
【００２７】
上述のようにして送信されたデータは表示装置５内の受信部７で受信され、判定部１６に送られる。判定部１６は各種データと系統連系インバータ３内の計数部１２のカウントデータとを振り分け、各種データは制御用のマイクロコンピュータなどに送られて情報処理され、電動時計１５等のデータとともに表示部８に任意のデータが表示される。一方、カウントデータは時間計数部１０に送られ、電動時計１５からの時刻データもしくは経過時間データと照合され、差異がある場合は前記カウントデータに合わせて修正される。
【００２８】
これにより表示装置５が停電などにより商用電源２０からの電力供給を断たれても、復帰後に自動的に電動時計１５の日時修正ができる。具体的には図２に示すように、商用電源２０が系統連系インバータ３から送信されるカウントデータの４０のポイントで停電し、６０のポイントで停電復帰したとすると、表示装置５内の時間計数部１０も停電復帰時はカウントが４０になる。
【００２９】
そこで図３に示すように、カウントデータ２１の数値６０と時間計数部１０の数値４０が比較され、差分の数値２０が時間計数部１０の遅れと判定する。そして判定部１６で遅れと判定されると、その数値分の時刻が電動時計１５でも遅れとして生じているとして日時修正が実行される。
【００３０】
系統連系インバータ３内の計数部１２は停電時でもバックアップ電源１３によって動作を継続しているので遅れは生じない。しかも、上述の方法によれば、表示装置５内部にバックアップ電源を備える必要がなく、その分表示装置５を小型、薄型、軽量化することが可能となる。また、系統連系インバータ３内のバックアップ電源１３については、昼間は太陽電池１の発電電力を使用し、さらに充電を行うことで、バックアップ電源の容量を小さく抑えることが可能である。
【００３１】
なお、送信部６からの各種データ及びカウントデータの送信は常時でなくてもよく、一定時間ごとに間欠的に実施しても同様の効果が得られる。
【００３２】
また、太陽光発電装置の発電電力データ等をパーソナルコンピュータ１４等に送信して、パーソナルコンピュータ１４にて表示・流用したり、パーソナルコンピュータ１４から通信回線等を利用して太陽光発電装置のメンテナンス情報を送信するようにしてもよい。その場合、表示装置５とパーソナルコンピュータ１４間でデータ通信を行う必要があり、その方法としてはケーブル接続にて行う方法が容易であるが、表示装置５とパーソナルコンピュータ１４は必ずしも近くに設置されているわけではない。そこで、表示装置５を商用電源２０から一度外し、移動後に商用電源２０及びパーソナルコンピュータ１４近くで別電源に接続し、表示装置５から各種データの転送を行なうようにしても、作業終了後に元の設置状態に戻せば日時データは自動的に修正されるので、停電毎に煩わしい時刻の再設定入力が必要なく、各種データの活用が容易にできる。また、着脱式の記憶媒体も必要ないので機器構成を単純化し、部品点数を削減するとともに装置の小型化に貢献する。
【００３３】
なお、図４に示すように、図中の６，７を送受信部として双方向通信方式の送受信システムとしてもよい。この場合、系統連系インバータ３、もしくは表示装置５のいずれかが必要とするデータを必要な時に送信、もしくは送信要求すればよいので、常に発信を行なうのに較べ省電力化が図れる。また、電動時計１５を系統連系インバータ３側に配し、時計の時刻設定をするための入力手段１１を表示装置５内に設け、系統連系インバータ３の時刻修正を表示装置５側で行なえるようにし、天井近くに設置された系統連系インバータのような操作部に手が届きにくい場合にも、時刻修正作業が容易に行なえるようにしてもよい。また、電動時計１５をバックアップ電源１３で停電時も駆動できるようにすることで、時間計数部１０などに時計修正用の回路を設ける必要がなく、回路の簡略化ができる。
【００３４】
また、本実施形態では通信手段に無線を用いた太陽光発電装置と別置型表示装置を例にとり説明したが、これに限定されるものではなく、赤外線や有線方式のデータ転送手段を使用してもよく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更し実施が可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の太陽光発電装置によれば、電力変換手段は、時間経過をカウントする第１計数部と、該第１計数部の作動用電源と、太陽電池の発電データ及び第１計数部の第１カウントデータを送信する送信部とを備え、表示手段は、発電データ及び第１カウントデータを受信する受信部と、時間経過をカウントする第２計数部と、表示手段への電力供給停止時に第２計数部の第２カウントデータを記憶するメモリと、電動時計と、発電データの表示、及び表示手段への電力供給停止が解除された後に、受信部が受信した第１カウントデータ、及びメモリで記憶された第２カウントデータに基づいて、電動時計の時刻表示を行う表示部とを備えたことをしたので、電力供給が断たれても停電復帰後に自動的に内部時計の日時修正ができ、煩わしい時刻の再設定作業を行なわなくともよい。また、表示手段内にバックアップ電源を備える必要がなく、小型、薄型、軽量化することが可能となる。
【００３６】
また、電力変換手段内に第１計数部の作動用電源を備えているので、表示手段の電動時計を停電時においても駆動でき、表示手段における回路の簡略化・小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る太陽光発電装置の実施形態を模式的に説明する概略回路構成図である。
【図２】本発明に係る太陽光発電装置における停電時による日時の遅れを訂正する方法を説明する時系列図である。
【図３】本発明に係る太陽光発電装置における停電時による日時の遅れを訂正する方法を説明するブロック図である。
【図４】本発明に係る太陽光発電装置の他の実施形態を模式的に説明する概略回路図である。
【図５】従来の太陽光発電装置の一例を模式的に説明する概略構成図である。
【符号の説明】
１：太陽電池
２：接続箱
３：系統連系インバータ（電力変換手段）
４：交流分電盤
５：表示装置（表示手段）
６：送信部
７：受信部
８：表示部
９：電源
１０：時間計数部（第２計数部）
１１：入力手段
１２：計数部（第１計数部）
１３：バックアップ電源（作動用電源）
１４：パーソナルコンピュータ
１５：電動時計
１６：判定部（カウントデータを記憶するメモリを含む）
２０：商用電源
【図１】
2004234267.tif 000003
【図２】
2004234267.tif 000004
【図３】
2004234267.tif 000005
【図４】
2004234267.tif 000006
【図５】
2004234267.tif 000007