(57)【要約】【課題】外部機器と電源重畳方式の２芯通信線を介して接続されるＰＣＳにおいて、外部機器から電源供給がされている場合にＰＣＳからの電源供給を切ることができるようにする。【解決手段】発電部２の発電出力を電力系統３に系統連系させるＰＣＳ１において、制御部１４と、電源回路１６と、外部機器７，２２が電源線６を介して電気的に接続される外部機器接続部５と、該外部機器接続部５へ電源回路１６から電源供給する電源供給状態と電源供給しない電源遮断状態のいずれかに制御部１４により切替制御される切替手段２１とを備え、制御部１４は、外部機器接続部の電圧に基づいて切替手段２１を切替制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電部の発電出力を電力系統に系統連系させるパワーコンディショナにおいて、
制御部と、電源回路と、外部機器が電源線を介して電気的に接続される外部機器接続部と、該外部機器接続部へ前記電源回路から電源供給する電源供給状態と電源供給しない電源遮断状態のいずれかに前記制御部により切替制御される切替手段とを備え、前記制御部は、前記外部機器接続部の電圧に基づいて前記切替手段を切替制御することを特徴とするパワーコンディショナ。
【請求項２】
請求項１に記載のパワーコンディショナにおいて、外部機器が前記電源線に供給する外部電源電圧よりも前記電源回路が外部機器接続部に供給する内部電源電圧の方が低く、前記制御部は、前記切替手段を電源供給状態に切替えるときには外部電源電圧が電源線を介して外部機器接続部へ供給されていないことを事前確認することを特徴とするパワーコンディショナ。
【請求項３】
請求項２に記載のパワーコンディショナにおいて、前記制御部は、前記切替手段を電源供給状態に切替えた後に外部電源電圧が電源線を介して外部機器接続部へ供給されたことを検出すると前記切替手段を電源遮断状態に切替えることを特徴とするパワーコンディショナ。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のパワーコンディショナにおいて、前記制御部は、前記切替手段を電源供給状態に切替えた後に外部機器接続部の電圧降下を検出すると前記切替手段を電源遮断状態に切替えることを特徴とするパワーコンディショナ。
【請求項５】
請求項１に記載のパワーコンディショナにおいて、前記外部機器が前記電源線に供給する外部電源電圧よりも前記電源回路が外部機器接続部に供給する内部電源電圧の方が低く、前記制御部は、起動時に前記切替手段を電源供給状態に切替えるとともに、前記切替手段を電源供給状態に切替えた後に外部電源電圧が電源線を介して外部機器接続部へ供給されたことを検出すると前記切替手段を電源遮断状態に切替えることを特徴とするパワーコンディショナ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のパワーコンディショナにおいて、前記制御部は、外部電源電圧が電源線を介して外部機器接続部へ供給されている状態から供給されない状態となったことを検出した後、所定の解除条件を満たすまで前記切替手段の電源供給状態への切替えを禁止するよう構成されていることを特徴とするパワーコンディショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部モニタ装置の通信インターフェースユニットや給湯器などの外部機器と電源線を介して接続するための外部機器接続部を備えるパワーコンディショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、本願出願人は、外部の表示装置に対して電源を供給しつつ通信信号を電源重畳方式で送受信する通信回路を備えた太陽光発電用パワーコンディショナの開発を行っており、例えば下記の特許文献１に開示している。
【０００３】
この従来のパワーコンディショナは、太陽光パネルから供給される直流電力を昇圧するコンバータと、該コンバータで昇圧された直流電力を系統に連系可能な交流電力に変換するインバータと、該インバータから出力される交流電力を系統に系統連系させるための系統連系リレーと、上記コンバータとインバータとの間に介在してこれらを接続するＤＣリンク部と、系統からの受電電力や家庭内消費電力などを計測する電力計測部と、外部の表示装置との通信を行う通信部と、パワーコンディショナの各部を制御する制御部と、上記電力計測部、通信部および制御部の電源となる電源回路とを主要部として備えている。
【０００４】
上記電源回路は、電力計測部、通信部および制御部に動作電力を供給する電源装置であって、この電源回路は太陽光パネルおよび系統の双方から電力供給が受けられるようになっている。
【０００５】
上記通信部は、外部の表示装置と同軸ケーブルなどの２芯通信線（電源線）を介して有線通信を行う通信回路により構成されており、この通信回路は、電源回路から供給される電力を利用して表示装置に対して電源を供給しつつ通信信号を電源重畳方式により送受信するように構成されている（特許文献１の図１参照）。そして、電力計測部で計測された受電電力や家庭内消費電力などの情報を表示装置に送信して表示するように構成されている。また、特許文献１の図２に示されるように、表示装置（リモコン）は、給湯器とも２芯通信線で接続可能とされ、給湯器から送信される給湯器用の各種情報を受信して表示することができるようになっている。
【０００６】
一方、本願出願人が製造販売する給湯器は、下記の特許文献２にも開示しているように、リモコンなどの外部機器と、電源線と通信線とを兼ねた電源重畳方式の２芯通信線にて接続するように構成されており、この２芯通信線を介して給湯器にパワーコンディショナを接続した場合には、パワーコンディショナへも給湯器から電源供給されるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−９９０５８号公報
【特許文献２】特開２００４−２９４００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１の図２に示すように給湯器とパワーコンディショナとを電源重畳方式の２芯通信線で接続すると、パワーコンディショナからの電源供給と給湯器からの電源供給とが衝突するため、給湯器及びパワーコンディショナのいずれかにおいて回路構成上の対策が必要となるが、給湯器は汎用品として量産されており、太陽光発電システム用の給湯器を別途製造販売すると大幅なコスト増となってしまうという問題があるとともに、既に家庭に設置されている給湯器をそのまま用いて太陽光発電システムと接続させたいという要望もある。
【０００９】
さらに、パワーコンディショナ側でディップスイッチ等の設定によって２芯通信線への電源供給を行うか否かを切替えるように構成することもできるが、ディップスイッチの切替え忘れ等の施工ミスが発生する可能性があるとともに、パワーコンディショナより給湯器が後に設置された場合にはパワーコンディショナの施工業者ではなく給湯器の施工業者がパワーコンディショナと給湯器との配線工事を行うため、不慣れなパワーコンディショナの工事説明書等を確認しながら施工する必要があり、施工性が悪くなるという問題もある。
【００１０】
そこで、本発明は、外部機器に電源供給するための外部機器接続部を備えるパワーコンディショナにおいて、給湯器などの電源供給を行う外部機器が外部機器接続部に接続されていることを判定して自動的にパワーコンディショナの電源回路から外部機器接続部への電源供給を遮断することができるようにする一方、表示装置などのパワーコンディショナからの電源供給を受けて動作する外部機器のみを接続する場合には、電源回路から外部機器接続部への電源供給を自動的に行うことができるように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、発電部の発電出力を電力系統に系統連系させるパワーコンディショナにおいて、制御部と、電源回路と、外部機器が電源線を介して電気的に接続される外部機器接続部と、該外部機器接続部へ前記電源回路から電源供給する電源供給状態と電源供給しない電源遮断状態のいずれかに前記制御部により切替制御される切替手段とを備え、前記制御部は、前記外部機器接続部の電圧に基づいて前記切替手段を切替制御することを特徴とするものである（請求項１）。
【００１３】
かかる本発明のパワーコンディショナによれば、制御部が外部機器接続部の電圧状態に基づいて、電源回路を有して電源線に電源供給を行う外部機器が接続されているか否かを判定することができ、電源回路を有さない外部機器が接続されていれば切替手段を電源供給状態とすることで外部機器に対して電源供給を行うことができ、一方、電源回路を有する外部機器が接続されているときは切替手段を電源遮断状態とすることで電源の衝突を回避できる。
【００１４】
上記本発明のパワーコンディショナにおいて、外部機器が前記電源線に供給する外部電源電圧よりも前記電源回路が外部機器接続部に供給する内部電源電圧の方が低く、前記制御部は、前記切替手段を電源供給状態に切替えるときには外部電源電圧が電源線を介して外部機器接続部へ供給されていないことを事前確認するものとすることができる（請求項２）。これによれば、外部電源電圧が外部機器接続部へ供給されていないことを事前確認した上で制御部が切替手段を電源供給状態に切替えることにより、一層確実に電源の衝突を回避できるとともに、外部電源電圧の方が内部電源電圧よりも高い電圧であるため、外部電源電圧が供給されているか否かの判定を容易かつ確実に行うことができる。
【００１５】
さらに、前記制御部は、前記切替手段を電源供給状態に切替えた後に外部電源電圧が電源線を介して外部機器接続部へ供給されたことを検出すると前記切替手段を電源遮断状態に切替えるように構成することができる（請求項３）。これによれば、事後的に外部電源電圧の供給が開始されたときには、外部電源を優先させて切替手段を電源遮断状態に切替えることができる。
【００１６】
また、前記制御部は、前記切替手段を電源供給状態に切替えた後に外部機器接続部の電圧降下を検出すると前記切替手段を電源遮断状態に切替えるものとすることができる（請求項４）。これによれば、電源回路を内蔵する外部機器（例えば給湯器）が外部機器接続部に接続されてはいるが、その外部機器の電源が投入されていない場合に、電源線が順方向接続であれば外部機器に内蔵されたポンプやバルブなどの電気負荷に対してパワーコンディショナの電源回路から電源線を介して電源供給され、これら電気負荷は比較的高い電圧で動作するものであるため電源線及び外部機器接続部に電圧降下が生じる。また、電源線が逆方向接続されている場合には、外部機器の電源回路を介してグラウンドに短絡することにより電源線及び外部機器接続部に電圧降下が生じる。したがって、かかる電圧降下の発生により、電源を供給する外部機器が接続されていることを判定して、パワーコンディショナの電源回路からの電源供給を遮断することができる。
【００１７】
上記本発明のパワーコンディショナにおいて、前記外部機器が前記電源線に供給する外部電源電圧よりも前記電源回路が外部機器接続部に供給する内部電源電圧の方が低く、前記制御部は、起動時に前記切替手段を電源供給状態に切替えるとともに、前記切替手段を電源供給状態に切替えた後に外部電源電圧が電源線を介して外部機器接続部へ供給されたことを検出すると前記切替手段を電源遮断状態に切替えるものとすることもできる（請求項５）。かかる構成によれば、切替手段を電源供給状態に切替えた状態で、外部電源電圧が電源線を介して外部機器接続部へ供給されていれば外部機器接続部の電圧は外部電源電圧となり、一方、外部電源電圧が供給されていなければ外部機器接続部の電圧は内部電源電圧となるため、外部機器接続部の電圧に基づいて切替手段を電源供給状態にすべきか電源遮断状態にすべきかを判定できる。なお、外部電源電圧によってパワーコンディショナの電源回路に電力が逆流することを防止するため、電源回路と外部機器接続部との間の電路に整流器を設けておくことが好ましい。
【００１８】
また、前記制御部は、外部電源電圧が電源線を介して外部機器接続部へ供給されている状態から供給されない状態となったことを検出した後、所定の解除条件を満たすまで前記切替手段の電源供給状態への切替えを禁止するよう構成されているものとすることができる（請求項６）。なお、所定の解除条件としては、例えば所定時間（２４時間など）の経過や、リセット操作がなされたときなどの適宜のものとすることができる。かかる構成によれば、電源回路を内蔵する外部機器を接続したまま、その外部機器のメンテナンス等のために外部機器の電源を切ったときに、パワーコンディショナの制御部が切替手段を電源供給状態に切替えることを一時的に禁止でき、外部機器のメンテナンス中に不慮にパワーコンディショナの電源回路から外部機器に電源供給されてしまうことを防止できる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明の請求項１に係るパワーコンディショナによれば、制御部が外部機器接続部の電圧状態に基づいて、電源回路を有して電源線に電源供給を行う外部機器が接続されているか否かを判定することができ、電源回路を有さない外部機器が接続されていれば切替手段を電源供給状態とすることで外部機器に対して電源供給を行うことができ、一方、電源回路を有する外部機器が接続されているときは切替手段を電源遮断状態とすることで電源の衝突を回避できる。
【００２０】
また、本発明の請求項２に係るパワーコンディショナによれば、外部電源電圧が外部機器接続部へ供給されていないことを事前確認した上で制御部が切替手段を電源供給状態に切替えることにより、一層確実に電源の衝突を回避できるとともに、外部電源電圧の方が内部電源電圧よりも高い電圧であるため、外部電源電圧が供給されているか否かの判定を容易かつ確実に行うことができる。
【００２１】
また、本発明の請求項３に係るパワーコンディショナによれば、事後的に外部電源電圧の供給が開始されたときには、外部電源を優先させて切替手段を電源遮断状態に切替えることができる。
【００２２】
また、本発明の請求項４に係るパワーコンディショナによれば、電源回路を内蔵する外部機器（例えば給湯器）が外部機器接続部に接続されてはいるが、その外部機器の電源が投入されていない場合に、電源線が順方向接続であれば外部機器に内蔵されたポンプやバルブなどの電気負荷に対してパワーコンディショナの電源回路から電源線を介して電源供給され、これら電気負荷は比較的高い電圧で動作するものであるため電源線及び外部機器接続部に電圧降下が生じる。また、電源線が逆方向接続されている場合には、外部機器の電源回路を介してグラウンドに短絡することにより電源線及び外部機器接続部に電圧降下が生じる。したがって、かかる電圧降下の発生により、電源を供給する外部機器が接続されていることを判定して、パワーコンディショナの電源回路からの電源供給を遮断することができる。
【００２３】
また、本発明の請求項５に係るパワーコンディショナによれば、切替手段を電源供給状態に切替えた状態で、外部電源電圧が電源線を介して外部機器接続部へ供給されていれば外部機器接続部の電圧は外部電源電圧となり、一方、外部電源電圧が供給されていなければ外部機器接続部の電圧は内部電源電圧となるため、外部機器接続部の電圧に基づいて切替手段を電源供給状態にすべきか電源遮断状態にすべきかを判定できる。
【００２４】
また、本発明の請求項６に係るパワーコンディショナによれば、電源回路を内蔵する外部機器を接続したまま、その外部機器のメンテナンス等のために外部機器の電源を切ったときに、パワーコンディショナの制御部が切替手段を電源供給状態に切替えることを一時的に禁止でき、外部機器のメンテナンス中に不慮にパワーコンディショナの電源回路から外部機器に電源供給されてしまうことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るパワーコンディショナと外部モニター装置用通信インターフェースとを接続した状態を示す概略ブロック図である。
【図２】同パワーコンディショナと給湯器と外部モニター装置用通信インターフェースとを接続した状態を示す概略ブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るパワーコンディショナを示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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。
【００２７】
図１は本発明の第１の実施形態に係るパワーコンディショナ１（以下「ＰＣＳ」という。）の概略構成を示しており、該ＰＣＳ１は、太陽光パネル２（以下「発電部」という。）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に出力するものである。系統３には家庭内の種々の電気負荷４が接続されており、後述する給湯器も電気負荷４の一部となる。また、ＰＣＳ１には正負一対の外部機器接続端子（外部機器接続部）５が設けられており、該端子５に接続した電源２芯配線ケーブル（ツイステッドペアケーブルまたは同軸ケーブルなど）からなる電源線６を介して通信インターフェースユニット７（電源回路を有さない外部機器）がＰＣＳ１に接続され、電源線６を介してＰＣＳ１から通信インターフェースユニット７への電源供給を行うとともに、ＰＣＳ１と通信インターフェースユニット７との間で各種情報を電源線６を介して電源重畳方式で相互に通信可能に構成されている。
【００２８】
上記通信インターフェースユニット７は、電源線６を介して電源供給を受けて動作する２芯通信回路７１及び無線通信回路７２を備え、２芯通信回路７１は電源重畳方式でＰＣＳ１の２芯通信回路１５と通信を行う。２芯通信回路７１が受信した情報は無線通信回路７２に供給され、該情報が無線通信によってモニタ装置８に送信される。モニタ装置８は、タブレット端末などにより構成することができ、受信した情報を内蔵メモリに記憶して、所定の操作が行われることにより受信した情報に基づく種々の表示を行う。例えば、発電電力量情報、売買電電力情報などを、日別、週別、月別、年別などの種々の態様で表示させることができる。
【００２９】
ＰＣＳ１は、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常開接点タイプの解列用保護リレー１３と、マイコンによって主構成される制御部１４と、上記通信インターフェースユニット７の２芯通信回路７１との間で通信する２芯通信回路１５（通信部）と、制御部１４、２芯通信回路１５及び外部機器接続端子５への電源供給を行うための電源回路１６とによって主構成されている。
【００３０】
コンバータ１１は、絶縁型若しくは非絶縁型の従来公知の適宜のものであってよいが、太陽光発電システム用としては昇圧チョッパ回路により構成することが好ましい。
【００３１】
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に帰還ダイオードを並列接続して、その出力側に連系リアクトルを直列接続することにより構成できる。このインバータ１２は、制御部１４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。
【００３２】
制御部１４は、コンバータ１１並びにインバータ１２における各電力変換動作や保護リレー１３の遮断動作を制御するとともに、各種センサの検出信号に基づき発電部２の発電電力量や系統３からの売買電電力量などを演算し、演算結果を通信制御指令信号とともに２芯通信回路１５に送出することによるモニタ装置８との通信制御をも行うものである。制御部１４の各制御機能は制御プログラムとして実装されているが、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。また、電力変換動作制御を行う制御基板と、上記演算や通信制御を行う制御基板とが別に設けられていてもよい。
【００３３】
２芯通信回路１５は、外部機器接続端子５にダイオードブリッジ１７を介して接続され、一対の外部機器接続端子５に供給される直流電源の極性が正負逆とされても、２芯通信回路１５に正しい極性で電源供給されるようになっている。また、２芯通信回路１５は、制御部１４からの通信制御指令信号に基づいて電源重畳方式で通信インターフェースユニット７の２芯通信回路７１と通信を行うものであって、送信すべきデジタル信号を適宜の変調方式によって数百ｋＨｚ〜数ＭＨｚの高周波信号に変調して、外部機器接続端子５に供給される直流電源に重畳させて外部機器に送信するとともに、外部機器において電源に重畳された受信信号を復調して信号線を介して制御部１４に送出するように構成されている。
【００３４】
また、本実施形態では、２芯通信回路１５の入力電圧を判定する２つの判定回路Ａ，Ｂが２芯通信回路１５と並列に設けられている。判定回路Ａは、２芯通信回路１５の入力電圧が電源回路１６の出力電圧（例えば１２Ｖ）よりも高い第１の閾値電圧（例えば１３Ｖ）よりも高いか否かを判定して制御部に判定信号を出力する。判定回路Ｂは、２芯通信回路１５の入力電圧が電源回路１６の出力電圧よりも低い第２の閾値電圧（例えば７Ｖ）よりも低いか否かを判定して制御部に判定信号を出力する。これら判定回路Ａ，Ｂは、コンパレータなどの従来公知の適宜の回路によって構成できる。
【００３５】
電源回路１６は、発電部２の発電電力を入力電源としてＤＣリンク部１０から電力供給を受けることが可能であるとともに、系統３からの系統電力も入力電源として電力供給を受けることが可能となされており、１００Ｖ〜３５０Ｖ程度の入力電源を所定電圧（例えば１２Ｖ）に降圧して出力可能に回路構成されている。
【００３６】
具体的には、電源回路１６の入力側は、逆流防止用のダイオード１８を介してＤＣリンク部１０に接続され、昼間の発電中は発電電力が入力電源として供給されるようになっている。また、電源回路１６の入力側は、ダイオードブリッジ１９及び常閉接点タイプの夜間リレー２０を介して保護リレー１３の出力側で系統３にも接続されており、発電部２が発電停止する夜間は系統３から供給される交流電力がダイオードブリッジ１９で整流されて、夜間リレー２０を介して電源回路１６の入力側に供給されるようになっている。夜間リレー２０も制御部１４によって開閉制御されるようになっており、発電部２が発電しているときは接点を開放して系統３から電源回路１６への電力供給が遮断されるようにしている。
【００３７】
電源回路１６の出力側は、制御部１４の電源入力部に接続されるとともに、ポリスイッチなどの過電流保護素子３０、逆流防止用の整流器３１及び内部電源供給切替用の常開接点タイプのリレー２１（切替手段）を介して外部機器接続端子５に接続され、電源回路１６の電源出力中は制御部１４に常時電源供給される。また、制御部１４は、リレー２１の開閉によって外部機器接続端子５及び２芯通信回路１５，７１に電源回路１６から電源供給する電源供給状態と電源供給しない電源遮断状態のいずれかに切替制御するよう構成されている。なお、電源回路１６から外部機器接続端子５を介して外部機器に電源供給できるようにするために、リレー２１の出力側は、ダイオードブリッジ１７の入力側と外部機器接続端子５との間の電路に配線接続されている。
【００３８】
図１ではＰＣＳ１の外部機器接続端子５に通信インターフェースユニット７を接続したシステム構成を示したが、本実施形態のＰＣＳ１は、図２に示すように、外部機器接続端子５に給湯器２２（電源回路を有する外部機器）を接続し、該給湯器２２にＰＣＳ１と通信インターフェースユニット７とを並列に接続することにより、給湯器２２からＰＣＳ１及び通信インターフェースユニット７へ電源線６ａ，６ｂを介して電源供給可能であるとともに、ＰＣＳ１と通信インターフェースユニット７間、並びに、給湯器２２と通信インターフェースユニット７間の通信が可能となり、給湯器２２からもモニタ装置８に情報送信可能として給湯器２２の制御部（図示せず）で得られる各種情報をもモニタ装置８に表示できるように構成されている。給湯器２２には、２芯通信回路２３及び電源回路２４が設けられるとともに、２芯通信回路２３及び電源回路２４に対して並列に接続された複数の外部機器接続ポート２５ａ，２５ｂ，２５ｃが設けられている。給湯器２２の電源回路２４の出力電圧は、ＰＣＳ１の電源回路１６の出力電圧よりも高く、例えば給湯器２２の電源回路２４の出力電圧は１５Ｖとされ、ＰＣＳ１の電源回路１６の出力電圧は１２Ｖとなされている。また、給湯器２２の電源回路２４の電源容量は、ＰＣＳ１の電源回路１６の電源容量よりも大きく、例えば給湯器２２の電源回路２４の電源容量は数百ＶＡ程度、ＰＣＳ１の電源回路１６の電源容量は１０ＶＡ未満となされている。給湯器２２の電源回路２４は絶縁型電源により構成され、出力側巻線と直列に接続された逆流防止用の整流器２６が設けられ、電源回路２４の出力は、給湯器２２に内蔵の給湯動作用の各種電磁バルブやポンプなどの電気負荷に電源供給するための１５Ｖ電源ラインに接続されている。
【００３９】
給湯器２２をＰＣＳ１とともにモニタ装置８の通信インターフェースユニット７に通信可能に接続するには、一の外部機器接続ポート２５ａとＰＣＳ１の外部機器接続端子５とを第１の電源線６ａにより接続するとともに、別の外部機器接続ポート２５ｂと通信インターフェースユニット７の２芯通信回路７１とを第２の電源線６ｂにより接続する。これにより、給湯器の２芯通信回路２３と通信インターフェースユニット７の２芯通信回路７１とが第２の電源線６ｂを介して通信可能に接続されるとともに、ＰＣＳ１の２芯通信回路１５と通信インターフェースユニット７の２芯通信回路７１も、第１及び第２の電源線６ａ，６ｂを介して通信可能に接続される。また、給湯器２２の電源回路２４から第２の電源線６ｂを介して通信インターフェースユニット７に電源供給されるとともに、給湯器２２の電源回路２４から第１の電源線６ａを介してＰＣＳ１の外部機器接続端子５に電源供給されることとなる。なお、さらに別の外部機器接続ポート２５ｃには、給湯器用のリモコン２７が接続可能である。
【００４０】
本実施形態のＰＣＳ１の制御部１４は、起動時（リセット時を含む。）に、外部機器接続端子５に給湯器２２（外部に電源供給を行う外部機器）が接続されているか否かを判定する判定処理を行い、給湯器２２が接続されていないと判定するとリレー２１を電源供給状態（電路を閉じる状態）に切替制御する一方、給湯器２２が接続されていると判定するとリレー２１を電源遮断状態（電路を開く状態）に切替制御して、かかる起動時の判定処理後はリレー２１の状態を維持するように構成されている。
【００４１】
すなわち、図１に示すように、外部機器接続端子５に、電源回路を有さない外部機器である通信インターフェースユニット７を接続して制御部１４を起動すると、制御部１４は、まず、判定回路Ａの判定信号に基づいて外部機器接続端子５に１３Ｖを超える外部電源電圧が供給されていないことを事前確認した上で、リレー２１を電源供給状態に切替え、ＰＣＳ１及び通信インターフェースユニット７のそれぞれの２芯通信回路１５，７１に電源回路１６から電源供給を行う。通信インターフェースユニット７及びＰＣＳ１の制御部１４及び２芯通信回路１５，７１の総消費電力よりも電源回路１６の電源容量は十分大きく設計されており、通信インターフェースユニット７への電源供給を行っても外部機器接続端子５に大きな電圧降下は生じず、２つの判定回路Ａ，Ｂによって外部機器接続端子５の電圧の絶対値が７〜１３Ｖの適正範囲である状態で安定していることを確認すると給湯器２２が接続されていないと判定して、リレー２１を電源供給状態で維持して、判定処理を終了する。
【００４２】
一方、図２に示すように、外部機器接続端子５に、電源回路２４を有する外部機器である給湯器２２を接続して制御部１４を起動したときは、（１）給湯器２２の電源が先に投入されている場合、（２）給湯器２２の電源が投入されていない場合、のそれぞれについて、次のように判定処理を行う。
【００４３】
（１）給湯器２２の電源が先に投入されている場合は、ＰＣＳ１の電源は投入されていないため給湯器２２の電源投入時はリレー２１は電源遮断状態に切替えられた状態にあり、その状態でＰＣＳ１の電源を投入すると、電源回路１６から制御部１４へ電源供給されて制御部１４が起動するとともに、給湯器２２から外部機器接続端子５に供給される外部電源電圧がダイオードブリッジ１７を介して２芯通信回路１５及び判定回路Ａ，Ｂに供給される。２芯通信回路１５に供給される電圧が１３Ｖを超えていることを制御部１４が判定回路Ａの判定信号に基づいて検知すると、給湯器２２が接続されていると判定して、リレー２１を電源遮断状態で維持して、判定処理を終了する。
【００４４】
（２）給湯器２２の電源が投入されていない場合は、制御部１４は、判定回路Ａの判定信号により２芯通信回路１５に１３Ｖを超える電圧が供給されていないことを事前確認した後、リレー２１を電源供給状態に切替えて外部機器接続端子５に電源回路１６から１２Ｖ電源電圧（内部電源電圧）を供給する。
【００４５】
（２−１）電源線６ａが、ＰＣＳ１の電源回路１６の極性と給湯器２２の電源回路２４の極性とが逆となるように接続されていると、給湯器２２の電源回路２４の整流器２６がＰＣＳ１の電源出力に対して順方向となるために、ＰＣＳ１の電源回路１６の電源出力が給湯器２２の電源回路２４内でグラウンドに短絡して、外部機器接続端子５における電圧が大きく降下する。かかる電圧降下を判定回路Ｂにより検出すると、制御部１４は、電源未投入状態の給湯器２２が接続されていると判定して、リレー２１を電源遮断状態に切替えて、判定処理を終了する。
【００４６】
（２−２）電源線６ａが、順方向接続されている場合には、ＰＣＳ１の電源回路１６から供給される１２Ｖ電源電圧が電源線６ａを介して給湯器２２の１５Ｖ電源ラインに印加され、１５Ｖ電源ラインに接続されている各種電気負荷にＰＣＳ１の電源回路１６から電源供給される。すると、これら給湯器２２の電気負荷の設計動作電圧は１５Ｖであるとともに、それらの消費電力はＰＣＳ１の電源回路１６の電源容量に比して大きいものであるために、１５Ｖ電源ラインの負荷動作によってＰＣＳ１の電源回路１６の出力電圧が降下して外部機器接続端子５の電圧が大きく降下する。かかる電圧降下を判定回路Ｂにより検出すると、制御部１４は、電源未投入状態の給湯器２２が接続されていると判定して、リレー２１を電源遮断状態に切替えて、判定処理を終了する。
【００４７】
（２−３）なお、ＰＣＳ１の起動時の上記判定処理時に、電源未投入状態の給湯器２２が接続されているにもかかわらず上記電圧降下を検出しなかった場合には、給湯器２２が接続されていないものと判定してリレー２１を電源供給状態に切替えて判定処理を終了するが、その後、給湯器２２の電源が投入されて外部機器接続端子５に給湯器２２から１５Ｖ電源電圧が供給されたことを判定回路Ａの判定信号により検出すると、制御部１４は、リレー２１を電源遮断状態に切替えるように構成されている。
【００４８】
上記第１実施形態に係るＰＣＳ１によれば、外部機器接続端子５に印加されている電源電圧を判定する判定回路Ａ，Ｂを具備することにより、給湯器２２が接続されているか否かを給湯器２２の電源が投入されているか否かにかかわらず自動検知して、ＰＣＳ１の電源回路１６から外部機器接続端子５への電源の供給／遮断の切替えを自動的に行わせることができ、ディップスイッチ等の設定操作の必要がなく、設定し忘れ等の施工ミスの発生を防止できるとともに、ＰＣＳ１の施工後に給湯器２２を施工する場合の施工性の向上を図ることができる。
【００４９】
図３は本発明の第２実施形態に係るＰＣＳ１を示しており、上記第１実施形態と同様の構成については同符号を付して詳細説明を省略し、異なる構成、作用効果について説明する。
【００５０】
本実施形態では、外部機器接続端子５の電圧を判定するための判定回路３３は、ダイオードブリッジ１７と外部機器接続端子５との間の電路に接続され、外部機器接続端子５に印加される電圧を直接判定するものとなされている。すなわち、上述した給湯器が外部機器接続端子５に順方向接続されていれば、外部機器接続端子５には１５Ｖの電圧が供給され、給湯器が外部機器接続端子５に逆方向接続されていれば、外部機器接続端子５には−１５Ｖの電圧が供給され、判定回路３３は、±１５Ｖの電圧が供給されているか否かを判定してその判定信号を制御部１４に出力するように構成されている。なお、かかる判定回路３３としては、正電源を用いて＋１５Ｖの電圧が供給されているか否かを判定するコンパレータと、負電源を用いて−１５Ｖの電圧が供給されているか否かを判定するコンパレータとを備えることにより構成できる。
【００５１】
本実施形態においても、ＰＣＳ１の電源投入により制御部１４が起動すると、給湯器２２が外部機器接続端子５に接続されているか否かの判定処理を行い、給湯器２２が接続されていればリレー２１を電源遮断状態に切替えて通常動作を開始し、給湯器２２が接続されていなければリレー２１を電源供給状態に切替えて通常動作を開始する。
【００５２】
上記第１実施形態と異なるところは、制御部１４の起動時に、一旦、リレー２１を電源供給状態に切替えて、かかる電源供給状態で判定処理を行う点である。
（１）外部機器接続端子５に給湯器が順方向に接続されていれば、外部機器接続端子５に給湯器から１５Ｖ電源電圧が供給されるため、判定回路３３の判定信号に基づいて制御部１４は給湯器が接続されていると判定し、リレー２１を電源遮断状態に切替えて判定を終了する。
（２）外部機器接続端子５に給湯器が逆方向に接続されている場合も、外部機器接続端子５に給湯器から−１５Ｖの電圧が供給されるため、判定回路３３の判定信号に基づいて制御部１４は給湯器が接続されていると判定し、リレー２１を電源遮断状態に切替えて判定を終了する。
（３）外部機器接続端子５に給湯器が接続されていないか、或いは、給湯器が接続されてはいるが給湯器の電源が投入されていない場合には、外部機器接続端子５には電源回路１６から供給される１２Ｖ電源電圧が印加されるので、判定回路３３の判定信号に基づいて外部電源電圧が印加されておらず給湯器は接続されていないと判定し、リレー２１を電源供給状態に維持したまま通常動作を開始する。なお、通常動作開始後に外部機器接続端子５に給湯器からの１５Ｖ電源電圧の供給が開始された場合は、かかる１５Ｖ電源電圧の印加を判定回路３３の判定信号に基づいて制御部１４が検知して、速やかにリレー２１を電源遮断状態に切替えるように構成している。
【００５３】
本実施形態によれば、給湯器が外部機器接続端子５に接続されていると判定された場合にはリレー２１を電源遮断状態に切替えるため、メンテナンス等により給湯器のみ電源オフされた場合でも、給湯器側にＰＣＳ１から電源電圧を印加せず、給湯器のメンテナンス作業を効率的に行える。
【００５４】
なお、制御部１４の起動時の判定処理が終了して通常制御を開始した後に、リレー２１を電源遮断状態から電源供給状態に切替える場合には、一度全ての電源をオフにして再度電源を投入することにより、上記起動時の判定処理を実行する。
【００５５】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜設定変更できる。例えば、上記実施形態では、給湯器２２に複数の接続ポート２５ａ，２５ｂ，２５ｃを設けたが、ＰＣＳ１に複数の外部機器接続端子５を並列に設けて、ＰＣＳ１と通信インターフェースユニット７及び給湯器２２のそれぞれとを電源線６で接続するようにしてもよい。また、通信インターフェースユニット７に代えて、ＰＣＳ１と有線接続されて相互に通信するモニタ装置８を外部機器とすることもできる。
【００５６】
また、上記各実施形態では、ＰＣＳ１の制御部１４の起動時の判定処理により給湯器２２が接続されているか否かを判定してリレー２１を切替制御したが、起動後の通常制御動作時にも外部機器接続端子５の電圧を常時監視して、当該電圧に基づいてリレー２１を随時切替制御することも可能である。ただし、給湯器の故障により給湯器の電源をオフして交換等のメンテナンスを行う場合に、ＰＣＳ１から給湯器に対して電源供給がなされてしまうことを防止するため、制御部１４は、給湯器が接続されているか否かを上記判定回路Ａ，Ｂ，３３の判定信号や、２芯通信回路１５の通信データ中に給湯器からの通信データが有るか否か等に基づいて判定し、給湯器が接続されていると判定している状態から給湯器が接続されていないと判定している状態に変わったことを検出すると、給湯器のメンテナンス中であると判断して、所定の解除条件を満たすまではリレー２１を電源供給状態に切替えることを禁止するように構成することが好ましい。上記解除条件としては、例えば、所定時間（例えば２４時間）を経過するか、或いは、電源リセットやその他所定の解除操作を行うことなどを挙げることができる。電源供給禁止状態は、給湯器が接続されていると判定している状態から給湯器が接続されていないと判定している状態に変わった日時を不揮発性メモリに記憶しておくことで、単なる電源リセットでは解除されないように構成することもできる。
【符号の説明】
【００５７】
１  パワーコンディショナ（ＰＣＳ）
２  発電部
３  系統
５  外部機器接続部
６  電源線
７  通信インターフェースユニット（外部機器）
１４  制御部
１５  ２芯通信回路
１６  電源回路
２１  切替手段
２２  給湯器（外部機器）
【図１】
2016086476.tif 000003
【図２】
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【図３】
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