(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池と、
該太陽電池からの直流の電力を交流に変換する電力変換手段と、
前記太陽電池と前記電力変換手段との間の電気的接続をオンオフする接続箱と、
該接続箱の内部に設けられた、作動信号を受信する作動信号受信部と、
前記接続箱の内部に設けられた、前記作動信号の受信後に前記接続箱の所在を知らせるための位置情報を送信する位置情報発信部と、
前記作動信号を送信する作動信号送信部と、を備えた太陽光発電装置において、
前記作動信号送信部は、前記直流の電力に交流波形を乗せて前記作動信号を送信する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、住宅等に設置された太陽電池で発電した直流電力をパワーコンディショナで電力変換して交流負荷に供給、または電力系統に連系して売電する、太陽光発電装置に関する。
【０００２】
【従来技術及びその課題】
従来、図４に示すように、太陽光発電装置Ｊは太陽光を直流電力に変換する太陽電池２１と、その直流電力を交流電力に変換する電力変換器２３（以下、パワーコンデショナという）、太陽電池とパワーコンディショナ間の電路を接続、または切り離す接続箱２２とから成り、パワーコンディショナ２３から出力された交流電力はコンセント２４を通じて電灯や掃除機などの交流負荷に供給される。また、電力会社からの引込線２５側と系統連系させることにより、太陽電池の発電電力に対し交流負荷が少なく電力過剰となった場合には引込線２５を通じて電力会社へ売電を行なう。なお、特に図示しないが一般には引込線２５と屋内配線の間には買電、売電を計測する電力量計や漏電ブレーカーなどの開閉器が存在する。
【０００３】
太陽電池２１は複数枚の太陽電池モジュールが直列に接続されて太陽電池アレイを形成する場合が多いが、設置枚数が多くなると複数の太陽電池アレイをさらに並列接続する必要が生じてくる。また、パワーコンディショナ２３のメンテナンスなどを行なおうとする場合、太陽電池からの電力供給を停止させてからでないと感電等の危険がある。そのため、特開２０００−１７３３７６号公報に開示されているように、太陽電池２１とパワーコンディショナ２３の間には、１個または複数の太陽電池アレイを１個または複数の開閉器に接続して接続、切り離しができるようにし、また、複数の太陽電池アレイからの電路を並列接続した接続箱２２が設けられる。また、この接続箱２２はパワーコンディショナ２３のメンテナンス時に、太陽電池を切り離す役割以外にも、太陽電池の発電が正常に行なわれているかを発電電圧・電流などを測定することで知ることが容易にできる場所でもある。
【０００４】
前述したように接続箱２２は、パワーコンディショナ側への電力供給を停止させ、安全に調査、分解、取り外しができるようにするとともに、太陽電池側の出力チェックを行うに適した場所であるので、太陽光発電装置Ｊの調査、修理、メンテナンスを行なう際には必要となる場合が多い。
【０００５】
しかしながら、実際の施工においては、太陽電池からの出力ケーブルの取り回しや、家屋内への引き込みの関係で、接続箱２２は屋外や屋内の様々な場所に設置されており、例えば家屋の屋外壁面や軒先、玄関や廊下をはじめとして、押入れ、天井、床下といった一見しただけでは判らない場所にも設置される場合があり、施工業者とメンテナンス業者が異なる場合などに接続箱を捜すだけで何時間も要するといった問題がある。また、接続箱は通常は使用することがない性質のものであるため、所有者も設置された位置やそれを記した書類についての記憶が定かでないこともある。また、既設の住宅への設置の場合、実作業の過程において配置の変更が必要となることもあるので、図面通りでないといった場合もある。
【０００６】
そこで、本発明では従来の太陽光発電装置における接続箱設置位置の捜索の問題を解消するとともに、構成が簡便でしかも新たに電源線が必要なく、設計資料等と異なる配置であっても容易に捜索が可能とした、優れた太陽光発電装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の太陽光発電装置は、太陽電池と、該太陽電池からの直流の電力を交流に変換する電力変換手段と、前記太陽電池と前記電力変換手段との間の電気的接続をオンオフする接続箱と、該接続箱の内部に設けられた、作動信号を受信する作動信号受信部と、前記接続箱の内部に設けられた、前記作動信号の受信後に前記接続箱の所在を知らせるための位置情報を送信する位置情報発信部と、前記作動信号を送信する作動信号送信部と、を備えた太陽光発電装置において、前記作動信号送信部は、前記直流の電力に交流波形を乗せて前記作動信号を送信することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る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。
【０００９】
図１に本発明の太陽光発電装置Ｓ１の概略構成図を示す。太陽光発電装置Ｓ１は太陽電池（太陽電池モジュール）が複数直列に接続された太陽電池アレイ１、電力変換手段であるパワーコンディショナ３、及び接続箱２等により構成される。パワーコンディショナ３の出力はコンセント２４に繋がっており、電灯や掃除機などの交流負荷へ電力供給される。また、特に図示しないが引込線２５には漏電ブレーカーなどの開閉器や電力量計を介して接続されており、余剰電力を電力会社に売電できるようにしている。ここで、接続箱２とは太陽電池アレイ１とこの太陽電池アレイ１からの電力を交流に変換するパワーコンディショナ３との間の電気的接続をオンオフするものである。
【００１０】
接続箱２の内部にはブレーカーなどの開閉器６があり、開閉器６ａ、６ｂ、６ｃそれぞれが太陽電池入力側で太陽電池アレイ１ａ、１ｂ、１ｃに接続されている。開閉器６ａ、６ｂ、６ｃのパワーコンディショナ３側では、出力配線が並列接続され、太陽電池アレイ１からの電力をひとまとめにしてパワーコンディショナ３へ供給している。また、開閉器６のパワーコンディショナ側には外部からの作動信号を受信する作動信号受信部（以下、受信部という）７と、作動信号に従い接続箱２の所在を示す位置情報を発信する位置情報発信部（以下、発信部という）、及び前記受信部７と発信部８の動作用電源を供給する電源部１０とを備えて成る。また、パワーコンディショナ３内部、もしくは外部に信号発信用の発信部９を設け、接続箱２の出力側の電力ケーブルを介して受信部７へ作動信号が送れるようする。
【００１１】
このように構成された太陽光発電装置Ｓ１によれば、例えば、前述した発信部９をパワーコンディショナ３の機能として組み込んでおき、信号発信のスイッチをＯＮにすることにより、電力ケーブル４を介して接続箱２へ信号が送信されるようにし、接続箱２内の受信部７は作動信号を受信すると、発信部８を作動させるので、発信部８から発せられる信号、例えば可聴音を辿ることにより接続箱２の所在が明らかになる。
【００１２】
このように、それまで家屋の屋外壁面や軒先、玄関や廊下をはじめとして、押入れ、天井、床下といった一見しただけでは判らない場所に設置され、しかも施工業者とメンテナンス業者が異なる場合、もしくは十分な前情報を得られないまま現場に赴いた調査者などが接続箱を捜すだけで何時間も要するといった問題が解決され、効率的に作業を進行させることができるようになる。
【００１３】
作動信号送信部（以下、送信部）９から発せられる作動信号は、直流に交流波形を乗せる方式などを使用することにより、太陽電池の発電中でも信号の伝達が可能である。一方で、太陽電池の発電しない夜間にのみ所在確認ができればよいのであれば直流信号でもよく、この場合、発信、受信の回路構成を簡素化することができるだけでなく、信号自体を駆動電源として電源部１０を省略することも可能である。
【００１４】
発信部８から発せられる信号は可聴音以外に電波でもよい。この場合、発信される電波に指向性を持たせることにより所在方向の確認がし易い。電波は受信機が容易に入手できるものが好ましく、ＡＭラジオやＦＭラジオで受信できる周波数帯が好適である。
【００１５】
電源部１０は太陽電池が発電した電力を受信部７、発信部８が作動する程度にまで落とす役割をする。例えば、太陽電池アレイ１ａの発電電圧が２００Ｖであったとすると、回路には５Ｖ程度にまで下げて供給する。また、夜間になり太陽電池側からの電力供給が得られなくなった場合にはパワーコンディショナ３から電力を供給してもらうか、もしくは電源部１０に充電機能を持たせておき、そこから供給を行なう制御をする。
【００１６】
図２に太陽電池の異常を警報する太陽光発電装置Ｓ２の概略構成図を示す。
接続箱２の開閉器６ａ、６ｂ、６ｃの太陽電池側に、太陽電池アレイ１ａ、１ｂ、１ｃの発電状況を検知する端子を設け、太陽電池異常検出部５で各太陽電池アレイの発電状況をモニターし、発電の状況が異常であり、太陽電池に不具合が発生していると判断される場合には受信部７に信号を送り、発信部８により警報を発する。この構成によれば、太陽電池の異常の警報を発信する部分について接続箱２の所在を知らせる機構を兼用することができ、その利用価値が向上する。また、装置内の異常などのエラー情報を送信部に通信させられるようにして、より詳細な情報を提供させられるようにすると好適である。
【００１７】
図３に接続箱の所在を知らせる機構のうち、送信部をワイヤレススイッチとした太陽光発電装置Ｓ３の概略構成図を示す。ワイヤレスのリモコンスイッチ１１は省電力、または微小電波発信式の送信機であり、予め取り決められたパルス信号を発信する。受信部７はアンテナを備えており、パルスを受信すると発信部８を作動させ、発信部８から発せられる可聴音を辿ることにより接続箱２の所在が明らかになる。この構成によれば、パワーコンディショナ３から電力ケーブル４に送信信号を乗せるための送信信号の発生機構が不要となり回路の簡素化ができる。さらに、電源の供給を太陽電池のみ、もしくは電源部内の充電機構との併用とすることにより、パワーコンディショナ３に送信信号発生機構や電源供給機構を備えた専用のパワーコンディショナ以外も対応可能とできるという利点があり、汎用性に優れる。
【００１８】
また、可聴音の音量制御ができるようにしておくことにより、接続箱２に近づいて音が大きすぎると感じた場合に適した音量への調節が可能であり、パワーコンディショナ３で音量調節した後、接続箱に近づくと音が大きすぎるので再度パワーコンディショナ３のところまで戻らねばならないといったことがなく、より好適な音量調節動作ができる。
【００１９】
以上詳述したように、施工業者とメンテナンス業者が異なる場合や、十分な事前情報を得られないまま現場に赴いた調査者などが、接続箱を捜すだけで何時間も要するといった問題が解決され、速やかな作業進行が行なえるようになるので、接続箱の位置を記録・管理していなくてもよく、管理にかかる経費や保管を、最小限のものとすることが可能となる。
【００２０】
なお、本実施形態の太陽光発電装置は最も簡便な例に基づいて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば太陽電池異常検出部５を用いる代わりに発電状況を計測する機構を設け、それを送信部９やワイヤレススイッチ１１と双方向通信することにより、送信部９やワイヤレススイッチ１１を発電状況の表示部としてもよく、また、送信部９を太陽電池アレイ１のいずれかなどに近接して取り付けておき、そこから操作できるようにしても良い。また、所在を知らせる発信を行なうとともに、開閉器６自体をＯＦＦさせる機能を持たせ、太陽電池側を切り離してパワーコンディショナなどを先に調査・修理・メンテナンスした後に、接続箱を捜して太陽電池側との接続を復帰させるといった機構としてもよく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜の変更により種々の実施が可能である。
【００２１】
【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、接続箱の中に作動信号を受信する受信部と、位置情報を知らせる発信部とを設けたので、発信部からの信号により接続箱の所在が明らかにできるようにするとともに、前記受信部、および発信部用の電源を接続箱における太陽電池側、及び／または電力変換手段側から得ることができ、外部からの電源引き回しなどの配線を不要にできる。
【００２２】
これにより、従来の太陽光発電装置における接続箱の所在の問題を解消するとともに、構成が簡便で、しかも新たに電源線が必要なく、容易に設置することが可能であり、しかも十分な情報を得られないまま現場に赴いた調査者などでも効率的に作業を進行させることができる。また、施工時における接続箱の位置情報を収集・記録・管理や、それを施工業者にも徹底させるための労力等を最小限にすることができる。
【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構成図である。
【図２】本発明に係る太陽光発電装置の太陽電池の異常を警報する機能を備えた実施形態を模式的に説明する構成図である。
【図３】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構成図である。
【図４】従来の太陽光発電装置を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
１：太陽電池アレイ
１ａ，１ｂ，１ｃ：太陽電池アレイ
２：接続箱
３：パワーコンディショナ（電力変換手段）
４：電力ケーブル
５：太陽電池異常検知部
６：開閉器
６ａ，６ｂ，６ｃ：開閉器
７：受信部
８：発信部
９：送信部
１０：電源部
１１：ワイヤレススイッチ
２１：太陽電池
２２：接続箱
２３：パワーコンディショナ（電力変換手段）
２４：コンセント
２５：引込線
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３：太陽光発電装置
Ｊ：太陽光発電装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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