(57)【要約】【課題】  本発明は電力変換装置の変換効率を容易に認識できるように表示するものである。【解決手段】  本発明は、太陽電池３で発電された直流電力を交流電力に変換する電力変換装置２に於いて、電力変換装置２に入力される直流電力と電力変換装置２から出力される交流電力とに基づいてこの電力変換装置２の変換効率を算出し、この算出された変換効率と電力変換装置２の定格出力運転時の変換効率との差に応じた表示を行う表示部１を備える。【選択図】図３
2016178744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池で発電された直流電力を交流電力に変換する電力変換装置に於いて、当該電力
変換装置に入力される直流電力と当該電力変換装置から出力される交流電力とに基づいて
この電力変換装置の変換効率を算出し、この算出された変換効率と前記電力変換装置の定
格出力運転時の変換効率との差に応じた表示を行う表示部を備えることを特徴とする電力
変換装置。
【請求項２】
前記差に応じた表示は色の変化による表示であり、少なくとも２種類の色を用いること
を特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記差に応じた表示は表示図柄の違いによる表示であり、少なくとも２種類の図柄を用
いることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽電池で発電された直流電力を交流電力に変換して系統へ重畳または交流負
荷へ供給可能とした電力変換装置の変換効率の表示に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池で発電された直流電力を交流電力に変換して系統へ重畳または交流負荷へ供給
可能とした電力変換装置が知られている。この電力変換装置の出力電力（交流電力）の全
量または利用側で消費した残りの余剰電力を電力会社へ売電することが可能になっている
。電力変換装置は直流電力を交流電力へ変換する際に半導体のスイッチング素子を周期的
にオン／オフさせる構造を用いているため変換時に熱損失が生じる。そのため電力変換装
置の変換効率は９０％後半の値を示すものが多い。
【０００３】
しかし、実際に電力変換装置が運転しているときの変換効率は日射量により異なるため
、入力電力（直流電力）と出力電力（交流電力）とからその都度算出する必要があり煩わ
しいものであった。変換効率を電力変換装置の入力電力と出力電力とから算出するものに
は特許文献１に記載されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には変換効率を算出する記載があるが、この算出された変換効率は正常値と
の比較から太陽電池または電力変換装置の故障や異常状態を判断するために用いられ変換
効率そのものが表示されるものではなかった。仮に変換効率の値そのものが表示部等に表
示された場合でも、通常はその値の意味する状態を容易に判断できるものではなかった。
例えば、発電効率９６％と表示されても利用者には正常な状態なのか、異常の状態なのか
、雲がかかり日射量が減った状態なのかの判断は容易にできないものであった。
【０００６】
本願発明は電力変換装置の定格出力運転時の変換効率と実際の運転時の変換効率との差
から図柄を変えて視覚的に運転状態の認識を可能にするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、太陽電池で発電された直流電力を交流電力に変換する電力変換装置に於いて
、当該電力変換装置に入力される直流電力と当該電力変換装置から出力される交流電力と
に基づいてこの電力変換装置の変換効率を算出し、この算出された変換効率と電力変換装
置の定格出力運転時の変換効率との差に応じた表示を行う表示部を備えるものである。ま
た、表示は図柄を変えて行うことも可能である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電力変換装置では定格出力運転時の変換効率を基に表示を行うので現在の発電
の状態が容易に判断できる。また変換効率の低い表示の状態が続けば異常が容易に判断可
能になるものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例を示す説明図である。
【図２】本発明の概略を示す説明図である。
【図３】本発明の表示部の表示を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、表示部を有する電力変換装置や表示が可能な電力変換装置に用いるものであ
る。
【実施例１】
【００１１】
図１は本発明の実施例を示す説明図であり、表示部（リモートコントローラ）１と電力
変換装置２とは制御信号やデータなどが送受可能に構成されている。表示部１と電力変換
装置２とは有線接続または無線接続によって接続されており所定のプロトコルを用いて制
御信号やデータの送受を行う。３は太陽電池であり発電された直流電力は電力変換装置２
へ電力線を介して供給される。４は系統であり、太陽電池３で発電した直流電力を電力変
換装置２が交流電力に変換した後重畳される。
【００１２】
表示部１は図１に示すように電力変換装置２と通信手段を介して別体に構成するのみな
らず、電力変換装置２に一体に組み込まれて構成されても良いものである。さらに、有線
または無線の通信ネットワークを介して接続される端末（情報端末など）を表示部として
動作させても良いものである。
【００１３】
図２は電力変換装置２の概略を示す説明図であり、太陽電池３で発電された直流の発電
電力を昇圧部２１、インバータ部２２、フィルタ部２３を介して系統４へ重畳する。昇圧
部２１は、例えば、昇圧用のリアクタ、半導体のスイッチング素子、ダイオード、平滑用
のコンデンを用いて昇圧チョッパ回路を構成する。この昇圧部２１の昇圧比はスイッチン
グ素子を所定の周期でオン／オフ制御する際のオンデューティを変えて制御することがで
きる。この昇圧比は、太陽電池３で発電された発電電力を開閉スイッチを介して入力した
後、直流電力検出器２１ａで検出する直流電力値（直流電力検出器２１ａは電圧検出器と
電流検出器とから構成され、これら検出値の積を直流電力値として用いる）が最大になる
ように制御部２４で制御される。この昇圧比の制御は、ＭＰＰＴ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｐｏ
ｗｅｒ  Ｐｏｉｎｔ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ）方式と称し気象条件等の変化で常に変動する太
陽電池の最適動作点（最大発電量に相当）を追従する制御である。電力変換装置２の定格
出力はこの最適動作点もしくはその近傍での出力（交流電力）であり、定格出力運転時の
変換効率はこの定格出力で運転している際の電力変換装置２の変換効率とすることができ
る。
【００１４】
尚、昇圧部２１は昇圧チョッパ回路に限るものではなく、太陽電池の出力電圧が高い時
には降圧チョッパ回路を用いても良く、またトランスを用いた絶縁型のフォワード方式や
フライバック方式など昇圧比（または降圧比）を制御できるものであれば良い。
【００１５】
昇圧部２１で昇圧された点２１ｂでの中間電圧を有する直流電力はインバータ部２２で
ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式に基づき複数のスイッチ
ング素子のオン／オフ動作で疑似正弦波に変換されて出力される。インバータ部２２は、
単相の疑似正弦波を出力する際は少なくとも４個のスイッチング素子を単相ブリッジ状に
結線し、三相の疑似正弦波を出力する際は少なくとも６個のスイッチング素子を３相ブリ
ッジ状に結線すればよい。またインバータ部には中性点クランプ方式など異なる回路結線
を用いても良く、さらに階調による多段出力で疑似正弦波を生成するようにしても良い。
【００１６】
インバータ部２２から出力された疑似正弦波はフィルタ部２３（リアクタとコンデンサ
とでローパスフィルタを構成）で高周波成分を取り除くかまたは減衰させた後、系統４へ
重畳される。太陽電池３で発電された直流電力は、主に昇圧部２１及びインバータ部２２
を構成する複数のスイッチング素子の動作時に生じる熱損失で電力変換装置２から出力さ
れ際に電力が減少する。尚、リアクタやその他の電気部品の損出や制御部２４での動作電
力なども出力される電力の減少につながるものである。
【００１７】
インバータ部２２を構成する複数のスイッチング素子のオン／オフ信号は制御部２４で
生成される。制御部２４はマイコン（マイクロプロセッサ、ＭＰＵ、ＣＰＵなどの演算装
置）を用いて構成されており、インターフェース回路（有線方式または無線方式に対応す
る汎用の方式を用いることができるので図示は省略）を用いて表示部１と制御信号やデー
タの送受が可能である。
【００１８】
尚、制御部２４と表示部１との接続は、専用の信号線や無線の他、通信ネットワークを
介して制御信号やデータの送受をすることも可能である。
【００１９】
２５は交流電力検出器であり、直流電圧の検出器とＣ．Ｔ．（電流トランス）による交
流電流検出器とからなる。制御部２４で直流電圧の時間変化による電圧波形から求める（
移動平均による）実効値と同様に交流電検出器の検出する電流の実効値との積を実質的に
電力変換装置２から出力される交流電力値としている。尚、交流電力値の算出には電圧値
や電流値の２乗平均の平方根を用いる方法、交流電流値の積分から求める方法などがあり
、本発明では限定されるものではない。また、三相交流の場合でも３相につながる負荷が
各相毎に等しければ線電流×相電圧×１．７３２（３の平方根）で求まり、負荷が不平衡
の場合や無効電力を考慮する場合でも所定の演算で算出することができる。
【００２０】
２６は電力変換装置２から出力される交流電力を系統４と交流負荷とに切換えるもので
ある。図２に示した状態は単極双頭スイッチを用いて交流電力を系統４へ供給する状態で
ある。図示と反対の状態では端子に接続される交流負荷へ交流電力の供給が可能になる。
【００２１】
制御部２４は交流電力検出器２５の出力から求まる交流電力値と直流電力検出器２１ａ
の出力から求まる直流電力値を用いて変換効率Ａを算出する。（Ａ＝交流電力値／直流電
力値）
【００２２】
制御部２４は次いで、変換効率Ａの電力変換装置２の定格出力運転時の変換効率（定格
効率）Ｂに対する差Ｃ（＝Ａ−Ｂ）を求めこの差が正の時（変換効率Ａが変換効率Ｂ以上
の場合）は定格効率以上の変換効率で運転していることになり図柄３１を表示し、差Ｃが
０より小さくマイナス１０までの間であれば図柄３２を表示し、差Ｃがマイナス１０より
小さくマイナス３０までの間であれば図柄３３を表示し、差Ｃがマイナス３０より小さい
時は表示なしとする。
【００２３】
図３は表示部１の説明図であり、太陽を示す図柄と雲を示す図柄とを組み合わせて図柄
３１乃至図柄３２を設定している。図３は判りやすくするため図柄３１乃至図柄３２をす
べて表示した状態であるが通常の運転時には図柄３１乃至図柄３２のいずれか１つの図柄
を表示するものである。但し、図柄を表示しない場合があってもよい。
【００２４】
このような表示を行うことによって太陽電池３の発電量が定格出力以上であれば電力変
換装置２の変換効率も定格出力運転時の変換効率となり充分な発電を行っていることにな
る。尚、太陽電池３の発電量が定格出力以上となった場合は、電力変換装置２の変換効率
も定格出力運転時の変換効率より高くなることがある。
【００２５】
太陽電池３に雲がかかり、又は日の出、日の入りでは日射量が減少し太陽電池３の出力
が定格出力に至らない。この場合でもスイッチング素子での熱損失や制御部での動作電力
の量は実質的に変わらないため電力変換装置２の変換効率は定格出力運転時の変換効率に
比べて低くなる。従って、図柄３２から雲がかかり日射量が減少したことが容易に推察で
きるものである。同様に、更に日射量が減少すれば図柄３３から日射量がより減少したこ
とを推察できるものである。
【００２６】
また、表示と実際の屋外の天候（日射量）とが一致しない状態が長く続けば太陽電池３
又は電力変換装置２の異常が考えられるので、利用者は容易に点検の実施や点検の依頼が
行えるようになるものである。
【００２７】
尚、３４ａ乃至３４ｄは操作スイッチであり、表示の呼び出し、表示モード、表示項目
などの切り換えを行うものである。また、昇圧部２１、インバータ部２２のスイッチング
素子のオン／オフ動作に用いる周波数を変更可能にした際に、その周波数毎の定格出力運
転時の変換効率を表示しても良い。この周波数の切り換え操作スイッチで行うようにする
ことが可能である。
【００２８】
また表示は図３に示したような図柄に限定されるものでなく、例えば、表示スペースが
足りない時には１つの図柄の色を、青色−黄色−赤色などと変化させて表示部の有効利用
を図り、同様にＬＥＤランプの点灯／消灯の組み合わせで構成しても良い。さらに、図柄
は棒グラフ、円グラフによる図柄の面積変化で表示するなど図３に示した図柄に限定され
るものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、表示部を有する電力変換装置や表示が可能な電力変換装置に用いるものであ
る。
【００３０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、以上の説明は本発明の理解を容易にす
るためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱すること
なく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【符号の説明】
【００３１】
１  表示部
２  電力変換装置
３  太陽電池
４  系統
２１  昇圧部
２２  インバータ部
２３  フィルタ部
２４  制御部
３１乃至３３  図柄
【図１】
2016178744.tif 000003
【図２】
2016178744.tif 000004
【図３】
2016178744.tif 000005