パワーコンディショナ
【課題】随時変化するパワーコンディショナの運転状態や太陽電池の発電電力量等を手元で簡単に確認する。
【解決手段】パワーコンディショナ１２の運転状態や太陽電池１１の発電電力量等は、随時変化しており、利用者にとっては興味深い。そこで、リモートコントローラ１７では、連系インバータユニット１６との通信によりインバータ２１（太陽電池１１）の出力電力（発電電力）や積算電力量等の情報を得たり、センサユニット１４との通信により売り電力、買い電力、売り電力量、買い電力量等の情報を得、これらの情報に基づいて、パワーコンディショナ１２の運転状態や太陽電池１１の発電電力量等を表示ユニット１８の液晶モジュール５７の画面に表示している。
【解決手段】パワーコンディショナ１２の運転状態や太陽電池１１の発電電力量等は、随時変化しており、利用者にとっては興味深い。そこで、リモートコントローラ１７では、連系インバータユニット１６との通信によりインバータ２１（太陽電池１１）の出力電力（発電電力）や積算電力量等の情報を得たり、センサユニット１４との通信により売り電力、買い電力、売り電力量、買い電力量等の情報を得、これらの情報に基づいて、パワーコンディショナ１２の運転状態や太陽電池１１の発電電力量等を表示ユニット１８の液晶モジュール５７の画面に表示している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池など直流電力の電力供給を商用電源からの電力供給に連系させて制御するパワーコンディショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のパワーコンディショナでは、太陽電池の発電電力を優先的に利用し、かつ商用電源の電力を補助的に利用するので、商用電源の電力消費量を節減することができる。また、太陽電池の発電電力量が家庭内の消費電力量を上回るときには、この余剰発電電力を商用電源に逆潮流して電力会社に売ることも可能である。
【０００３】
一方、太陽電池の発電電力が日射量に応じて変化することから、この発電電力量を予想することが困難であり、また利用者にとっては、パワーコンディショナの運転状態や太陽電池の発電電力量等が興味深いことであり、これらを知ることは有意義でもある。このため、パワーコンディショナの運転状態や太陽電池の発電電力量等の情報を表示することが多い。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載の装置では、太陽電池、太陽電池の発電電力を交流電力に変換して供給したり、商用電源の電力を補助的に供給する連系インバータ、及び連系インバータを操作するコントローラ等を備えおり、連系インバータに付設された表示部により各種の情報を表示している。これらの情報としては、例えば、パワーコンディショナの運転状態、及び太陽電池の瞬時発電電力や積算発電電力量等がある。
【特許文献１】特開２０００−３２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、連系インバータを１つのユニットとして屋外に設置し、コントローラ及び表示部を他のユニットとして屋内に設置し、これにより屋内でのコントローラの操作及び表示部の表示内容の確認を可能にすることもある。
【０００６】
しかしながら、従来は、表示部をコントローラと共に固定配置していた。このため、利用者は、パワーコンディショナの運転状態や太陽電池の発電電力量等を知りたいときに、コントローラの設置箇所まで移動する必要があり、随時変化するパワーコンディショナの運転状態や太陽電池の発電電力量等を確認するには不便であった。
【０００７】
そこで、本発明は，上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、随時変化するパワーコンディショナの運転状態や太陽電池の発電電力量等を手元で簡単に確認することが可能なパワーコンディショナ提供することことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、分散型電源からの電力供給を商用電源からの電力供給に連系させて制御するパワーコンディショナにおいて、電力供給を制御する電力供給制御部と、電力供給制御部に接続されたコントローラと、無線通信によりコントローラとの間で情報を送受し、情報を表示する表示ユニットとを備えている。
【０００９】
また、本発明において、表示ユニットは、コントローラに対して着脱自在に装着されている。
【００１０】
更に、本発明において、表示ユニットは、コントローラに装着されたときに、有線通信によりコントローラとの間で情報を送受している。
【００１１】
また、本発明において、表示ユニットは、発電電力量を表示している。
【００１２】
更に、本発明において、コントローラは、このパワーコンディショナの運転状態を表示している。
【００１３】
また、本発明において、コントローラは、表示ユニットに表示される各種の情報を蓄積しておき、表示ユニットからの要求に応じた情報を該表示ユニットに送信している。
【００１４】
更に、本発明においては、コントローラとは別体であって、表示ユニットが着脱自在に装着され、装着された表示ユニットの電源を充電する充電ユニットを備えている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のパワーコンディショナによれば、コントローラは、電力供給を制御する電力供給制御部に接続されており、パワーコンディショナの運転状態や発電電力量等の情報を電力供給制御部から取得することができる。また、表示ユニットは、無線通信によりコントローラとの間で情報を送受し、情報を表示することができる。従って、表示ユニットは、如何なる場所に移動されても、パワーコンディショナの運転状態や発電電力量等の情報をコントローラから受け取って表示することができる。このため、利用者は、表示ユニットを携帯しておけば、随時変化するパワーコンディショナの運転状態や発電電力量等を手元で簡単に確認することができる。特に、電力供給制御部を屋外に設置する場合は、携帯可能な表示ユニットが極めて便利なものとなる。
【００１６】
また、表示ユニットは、コントローラに対して着脱自在に装着されるので、コントローラに装着しておくこともできる。このとき、コントローラと表示ユニット間での情報の送受を有線通信で行っても良い。有線通信では、無線通信よりも、コントローラと表示ユニット間の通信をより確実かつ高速に行うことができる。
【００１７】
更に、コントローラは、このパワーコンディショナの運転状態を表示するので、表示ユニットの電源切れ等により表示ユニットの表示が行われなくなっても、コントローラの表示によりパワーコンディショナの運転状態を知ることができる。
【００１８】
また、コントローラは、表示ユニットに表示される各種の情報を蓄積しておき、表示ユニットからの要求に応じた情報を該表示ユニットに送信している。これにより、多くの情報をコントローラに収集して、必要な情報だけを表示ユニットに送信して表示することが可能なる。また、コントローラを据え置きにすれば、商用電源の電力供給を常に受けることができ、バックアップ用の２次電池も常に充電しておくことができるので、情報の保存に有利である。
【００１９】
更に、表示ユニットの電源を充電する充電ユニットを備えているので、この充電ユニットを利用者の身近な場所に設置することにより、表示ユニットの使い勝手を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明のパワーコンディショナの実施例１を適用した太陽光発電システムの構成を示すブロック図である。この太陽光発電システムは、太陽電池１１と、パワーコンディショナ１２と、分電盤１３と、センサユニット１４とを備えており、分電盤１３を通じて商用電源１５に接続される。
【００２２】
パワーコンディショナ１２では、屋外に設置される連系インバータユニット１６と、屋内に設置されるリモートコントローラ１７及び表示ユニット１８とを備えている。連系インバータユニット１６は、太陽電池１１の発電電力を入力して、この発電電力を交流電力に変換し、この交流電力を分電盤１３に出力する。リモートコントローラ１７は、利用者により操作されて、連系インバータユニット１６のオンオフ等を遠隔操作したり、パワーコンディショナ１２の運転状態等を示す情報を作成して、この情報を表示ユニット１８に送信する。表示ユニット１８は、リモートコントローラ１７に着脱自在に装着されるものであって、リモートコントローラ１７から受信した情報を表示する。
【００２３】
分電盤１３は、連系インバータユニット１６の交流電力を家庭の配電ラインに連系し、供給する。太陽電池１１の発電を優先的に利用し、かつ商用電源１５の電力を補助的に利用しており、商用電源１５の電力消費量が節減される。また、太陽電池１１の発電電力量が家庭内の消費電力量を上回るときには、この余剰発電電力を商用電源１５に逆潮流して電力会社に売る。
【００２４】
図２は、連系インバータユニット１６の構成を示すブロック図である。この連系インバータユニット１６は、インバータ２１と、インバータ駆動回路２２と、制御回路２３と、電源回路２４とを備えている。
【００２５】
インバータ２１は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等のスイッチング素子、及びフィルタ回路等から構成され，太陽電池１１の直流の発電電力をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により交流電力に変換して、この交流電力を分電盤１３に出力する。
【００２６】
インバータ駆動回路２２は、制御回路２３で生成されたＰＷＭ信号を入力し、このＰＷＭ信号に基づいてインバータ２１のスイッチング素子をオンオフ駆動する。
【００２７】
電源回路２４は、インバータ２１もしくは商用電源１５の交流電力を直流電力に変換して、この直流電力をインバータ駆動回路２２、制御回路２３、及びリモートコントローラ１７に供給して、これらを動作させる。この電源回路２４の回路方式としては、スイッチングレギュレータ方式などが挙げられる。
【００２８】
制御回路２３は、インバータ２１の入力電圧、出力電圧、出力電流等をそれぞれの検出器（図示せず）により検出し、これらの電圧や電流に基づいて、インバータ２１を制御したり、パワーコンディショナ１２全体の制御を行う。また、制御回路２３は、インバータ２１の出力電圧や出力電流等に基づいて、インバータ２１（太陽電池１１）の出力電力（発電電力）や積算電力量を演算して求め、これらの出力電力（発電電力）や積算電力量を内蔵の不揮発性メモリに保存する。更に、制御回路２３は、リモートコントローラ１７との間で有線通信を行うためのインタフェースを有し、インバータ２１（太陽電池１１）の出力電力（発電電力）や積算電力量等の情報をリモートコントローラ１７に送信する。
【００２９】
図３は、リモートコントローラ１７の構成を示すブロック図である。
【００３０】
リモートコントローラ１７は、センサユニット１４及び連系インバータユニット１６との間を接続するためのコネクタ３１、コネクタ３１を通じてセンサユニット１４及び連系インバータユニット１６との間で有線通信するための通信ドライバ３２、表示ユニット１８との間を接続するためのコネクタ３３と、コネクタ３３を通じて表示ユニット１８との間で有線通信するための通信インタフェース３４、表示ユニット１８との間で無線通信するための無線通信モジュール３５、リモートコントローラ１７を統括的に制御するためのＣＰＵ３６、ＣＰＵ３６により実行されるプログラム等を記憶したＲＯＭ３７、センサユニット１４及び連系インバータユニット１６から受信した情報等を記憶するためのフラッシュメモリ３８、通信用バッファあるいはワーク用メモリとして用いられるＲＡＭ３９、操作用キースイッチ４０、パワーコンディショナ１２の運転状態を表示するためのＬＥＤ４１、現在時刻を管理制御するリアルタイムクロック４２、リアルタイムクロック用バックアップ電池４３、及びコネクタ３１を通じて連系インバータユニット１６の電源回路２４に接続される電源回路４４等を備えている。
【００３１】
通信ドライバ３２は、例えばＲＳ−４８５に準拠したシリアル通信を行うものであり、この通信によりリモートコントローラ１７、センサユニット１４、及び連系インバータユニット１６間でパーティラインが構成される。また、無線通信モジュール３５は、例えば「Ｂｌｕｅ ｔｏｏｔｈ」を利用した通信を行うものである。
【００３２】
また、ＣＰＵ３６は、センサユニット１４との通信により売り電力、買い電力、売り電力量、買い電力量等の情報を得たり、連系インバータユニット１６との通信によりインバータ２１（太陽電池１１）の出力電力（発電電力）や積算電力量等の情報を得ることができる。そして、ＣＰＵ３６は、１時間毎に、これらの情報を得て、これらの情報をリアルタイムクロック４２の計時時刻と共にフレッシュメモリ３８に記憶する。
【００３３】
図４は、表示ユニット１８の構成を示すブロック図である。
【００３４】
表示ユニット１８は、リモートコントローラ１７との間を接続するためのコネクタ５１、コネクタ５１を通じてリモートコントローラ１７との間で有線通信するための通信インタフェース５２、リモートコントローラ１７との間で無線通信するための無線通信モジュール５３、表示ユニット１８を統括的に制御するためのＣＰＵ５４、ＣＰＵ５４により実行されるプログラム等を記憶したＲＯＭ５５、リモートコントローラ１７から受信したデータ等を格納したり、通信用バッファあるいはワーク用メモリとして用いられるＲＡＭ５６、各種情報を表示するための液晶モジュール５７、液晶モジュール５７を駆動制御する液晶コントローラ５８、液晶モジュール５７の表示画面を記憶するＶ−ＲＡＭ５９、液晶モジュール５７の駆動に必要な同期信号を生成出力するインバータユニット６０、操作用キースイッチ６１、コネクタ５１を通じてリモートコントローラ１７の電源回路４４に接続される充電回路６２、充電回路６２からの電力供給により充電される２次電池６３、及び充電回路６２もしくは２次電池６３の電力を各部位に供給する電源回路６４等を備えている。
【００３５】
図５は、リモートコントローラ１７及び表示ユニット１８を示す斜視図である。図５に示す様に表示ユニット１８は、リモートコントローラ１７に着脱自在に装着される。表示ユニット１８をリモートコントローラ１７に装着した状態では、リモートコントローラ１７のコネクタ３３と表示ユニット１８のコネクタ５１が接続され、相互間の有線通信が可能になる。また、リモートコントローラ１７の電源回路４４が表示ユニット１８の充電回路６２に接続されて、電源回路６４による電力供給が可能になり、２次電池６３が充電される。
【００３６】
また、リモートコントローラ１７では、操作用キースイッチ４０として、２つの操作用キースイッチ４０ａ、４０ｂが設けられており、操作用キースイッチ４０ａが「運転・停止切換」用であり、操作用キースイッチ４０ｂが「連系・自立の運転モード切換」用である。例えば、操作用キースイッチ４０ａが操作されて、運転及び停止のいずれかが指示されると、この指示された旨がＣＰＵ３６から連系インバータユニット１６の制御回路２３へと送受され、制御回路２３により連系インバータユニット１６の運転及び停止のいずれかが行われる。
【００３７】
更に、リモートコントローラ１７では、パワーコンディショナ１２の運転状態を表示するためのＬＥＤ４１として、４つのＬＥＤ４１ａ〜４１ｄが設けられており、各ＬＥＤ４１ａ〜４１ｄが運転、停止、連系、及び自立にそれぞれ対応する。ＣＰＵ３６は、各ＬＥＤ４１ａ〜４１ｄを選択的に点灯、点滅、及び消灯することにより、パワーコンディショナ１２の運転状態を表示する。例えば、図６の図表に示す様な連系モード運転、連系モード待機、連系モード停止、……、点検モード、及び電源断等のそれぞれの運転状態を表示するために、各ＬＥＤ４１ａ〜４１ｄを選択的に点灯、点滅、及び消灯する。
【００３８】
表示ユニット１８では、操作用キースイッチ６１として、４つの操作用キースイッチ６１ａ〜６１ｄが設けられており、操作用キースイッチ６１ａが「現在／積算切換」用であり、他の各操作用キースイッチ６１ｂ〜６１ｄが液晶モジュール５７の画面表示に応じたそれぞれの機能が割り付けられる。
【００３９】
図７は、分電盤１３及びセンサユニット１４の構成を示すブロック図である。分電盤１３は、商用電源に接続される主幹ブレーカ７１、家庭の配電ラインに接続される複数の分岐ブレーカ７２、及び主幹ブレーカ７１と各分岐ブレーカ７２間を接続する配電ライン７３等を備えている。ここでは、連系インバータユニット１６の交流電力を１つの分岐ブレーカ７２に出力し、この交流電力を他の各分岐ブレーカ７２を通じて家庭の配電ラインに出力している。また、連系インバータユニット１６の余剰交流電力（太陽電池１１の余剰発電電力）を主幹ブレーカ７１を通じて商用電源１５に逆潮流させて電力会社に売ることができる。
【００４０】
センサユニット１４は、連系インバータユニット１６の交流電力電圧を検出する電圧検出器７５、商用電源の電流を検出する電流検出器７６、リモートコントローラ１７との間で有線通信するための通信ドライバ７７、及びＣＰＵ７８等を備えている。
【００４１】
ＣＰＵ７８は、電圧検出器７５により検出された連系インバータユニット１６の交流電力電圧、及び電流検出器７６により検出された商用電源の電流に基づいて、電流電力会社と利用者の家庭間で売買される電力や電力量等を演算し、通信ドライバ７７を通じて、売り電力、買い電力、売り電力量、買い電力量等の情報をリモートコントローラ１７に送信する。
【００４２】
さて、この様に太陽光発電システムにおいては、太陽電池１１の発電電力を優先的に利用し、かつ商用電源１５の電力を補助的に利用して、商用電源１５の電力消費量を節減したり、太陽電池１１の発電電力量が家庭内の消費電力量を上回るときには、この余剰発電電力を商用電源１５に逆潮流して電力会社に売っている。
【００４３】
また、パワーコンディショナ１２の運転状態や太陽電池１１の発電電力量等は、随時変化しており、利用者にとっては興味深い。そこで、リモートコントローラ１７では、連系インバータユニット１６との通信によりインバータ２１（太陽電池１１）の出力電力（発電電力）や積算電力量等の情報を得たり、センサユニット１４との通信により売り電力、買い電力、売り電力量、買い電力量等の情報を得、これらの情報に基づいて、パワーコンディショナ１２の運転状態や太陽電池１１の発電電力量等を表示ユニット１８の液晶モジュール５７の画面に表示している。
【００４４】
次に、図８を参照しつつ、リモートコントローラ１７と連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４間で行われる通信プロトコルを説明する。
【００４５】
この通信プロトコルは、基本的に、コマンドとレスポンスによる対話からなる。最初に、リモートコントローラ１７では、コマンドを連系インバータユニット１６やセンサユニット１４に送信する。そして、センサユニット１４や連系インバータユニット１６では、コマンドを正常に受信することができたときに、レスポンスをリモートコントローラ１７に送信する。
【００４６】
また、リモートコントローラ１７では、コマンドを送信してから一定時間を経過するまでに、レスポンスが返ってこなかったり、返ってきたレスポンスが正常でなければ、タイムアウトと判定し、通信プロトコルを最初からやり直す。
【００４７】
更に、リモートコントローラ１７は、一定間隔でコマンドを送信し、連系インバータユニット１６とセンサユニット１４は、一定間隔のコマンドに対するレスポンスを逐次送信する。
【００４８】
尚、リモートコントローラ１７では、ＣＰＵ３６が通信ドライバ３２を通じて通信プロトコルを行う。また、連系インバータユニット１６では、制御回路２３が通信プロトコルを行う。更に、センサユニット１４では、ＣＰＵ７８が通信ドライバ７７を通じて通信プロトコルを行う。
【００４９】
次に、リモートコントローラ１７と連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４間で通信される情報について、より詳しく説明する。
【００５０】
図９は、リモートコントローラ１７から連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４へと送受されるコマンドのフォーマットを例示している。
【００５１】
このコマンドのフォーマットでは、先頭アドレスが宛先となる連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４のいずれかを示しており、この先頭アドレスに該当する連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４のいずれかが該コマンドを取得してレスポンスを返す。この先頭アドレスの他に、コマンドコード、チェックサム、ＣＲ等が含まれる。
【００５２】
図１０は、連系インバータユニット１６からリモートコントローラ１７へと送受されるレスポンスのフォーマットを例示している。
【００５３】
このレスポンスのフォーマットでは、先頭アドレスが宛先となるリモートコントローラ１７を示しており、この先頭アドレスに該当するリモートコントローラ１７が該レスポンスを取得する。この先頭アドレスの他に、複数の情報、チェックサム、ＣＲ等が含まれる。各情報は、連系インバータユニット１６の制御回路２３により求められたインバータ２１（太陽電池１１）の出力電力（発電電力）、積算電力量等、パワーコンディショナ１２の運転状態、エラーコードである。
【００５４】
図１１は、センサユニット１４からリモートコントローラ１７へと送受されるレスポンスのフォーマットを例示している。
【００５５】
このレスポンスのフォーマットでも、先頭アドレスが宛先となるリモートコントローラ１７を示しており、この先頭アドレスに該当するリモートコントローラ１７が該レスポンスを取得する。この先頭アドレスの他に、複数の情報、チェックサム、ＣＲ等が含まれる。各情報は、センサユニット１４のＣＰＵ７８により求められた売り電力、買い電力、売り電力量、買い電力量である。
【００５６】
図１２は、リモートコントローラ１７から連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４へと送受される他のコマンドのフォーマットを示している。
【００５７】
このコマンドのフォーマットでは、先頭アドレスが宛先となる連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４のいずれかを示しており、連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４のいずれかが該コマンドを取得する。この先頭アドレスの他に、コマンドコードが含まれる。このコマンドコードは、リモートコントローラ１７の各操作用キースイッチ４０ａ、４０ｂの操作による「運転・停止切換」や「連系・自立の運転モード切換」を指示するものである。
【００５８】
連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４では、コマンドコードの了承を示すレスポンスをリモートコントローラ１７に返し、このコマンドコードを実行して、パワーコンディショナ１２の「運転・停止切換」や「連系・自立の運転モード切換」を行う。
【００５９】
尚、夜間は、太陽電池１１が発電しないためにパワーコンディショナ１２を運転せず、また消費電力を抑えるために連系インバータユニット１６の制御回路２３も動作させない。従って、連系インバータユニット１６は、リモートコントローラ１７からのコマンドに応答することができない。この場合、リモートコントローラ１７は、連系インバータユニット１６からのレスポンスがないことから、コマンドの送信を繰り返す。
【００６０】
日の出に伴い、パワーコンディショナ１２の運転を再開すると、連系インバータユニット１６は、リモートコントローラ１７からのコマンドを受信して、リモートコントローラ１７の有無を確認し、レスポンスを返す。リモートコントローラ１７は、レスポンスの受信により、パワーコンディショナ１２の運転再開を確認する。
【００６１】
また、リモートコントローラ１７は、午前１０時から午後４時までの時間帯に、コマンドに対するレスポンスがなければ、何等かの異常が発生したものとみなし、他の時間帯に、コマンドに対するレスポンスがなければ、夜間とみなす。
【００６２】
こうしてリモートコントローラ１７は、連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４との間の通信により、インバータ２１（太陽電池１１）の出力電力（発電電力）、積算電力量等、パワーコンディショナ２の運転状態、売り電力、買い電力、売り電力量、買い電力量等の情報を収集すると、これらの情報をフラッシュメモリ３８に格納する。
【００６３】
表示ユニット１８では、各操作用キースイッチ６１ａ〜６１ｄの操作によりリモートコントローラ１７のフラッシュメモリ３８内の各情報を選択的に指示して要求することができ、この要求を有線通信又は無線通信でリモートコントローラ１７に送信する。リモートコントローラ１７は、表示ユニット１８からの要求に応答して、フラッシュメモリ３８内の各情報を選択的に読み出したり加工し、この情報を表示ユニット１８に送信する。表示ユニット１８では、この情報を液晶モジュール５７の画面に表示する。従って、表示ユニット１８の各操作用キースイッチ６１ａ〜６１ｄを操作して、必要な情報を要求すれば、この情報が、リモートコントローラ１７から表示ユニット１８へと送信されて、液晶モジュール５７の画面に表示される。従って、表示ユニット１８が如何なる場所に移動されても、パワーコンディショナ１２の運転状態や太陽電池１１の発電電力量等の情報をコントローラ１７から受け取って表示することができる。このため、利用者は、表示ユニット１８を携帯しておけば、随時変化するパワーコンディショナ１２の運転状態や太陽電池１１の発電電力量等を手元で簡単に確認することができる。
【００６４】
尚、リモートコントローラ１７では、ＣＰＵ３６が通信インタフェース３４又は無線通信モジュール３５を通じて有線通信又は無線通信を行う。また、表示ユニット１８では、ＣＰＵ５４が通信インタフェース５２又は無線通信モジュール５３を通じて有線通信又は無線通信を行う。
【００６５】
次に、連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４からリモートコントローラ１７へと送受される情報、及び表示ユニット１８で表示される情報について、詳しく説明する。
【００６６】
図１３は、表示ユニット１８で表示される情報を例示している。リモートコントローラ１７では、通常、連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４との間の一定間隔の通信により、インバータ２１（太陽電池１１）の出力電力（発電電力）、積算電力量等、パワーコンディショナ１２の運転状態、売り電力、買い電力、売り電力量、買い電力量等の情報を収集する。そして、情報を収集する度に、発電電力、売り電力、及び買い電力に基づいて消費電力を演算して求め、消費電力、発電電力、売買電力、運転状態を表示ユニット１８に送信する。
【００６７】
表示ユニット１８では、図１３に示す様に消費電力、発電電力、売買電力、及び運転状態を受信して液晶モジュール５７の画面に表示し、これらの情報の受信の度に、表示内容を更新する。
【００６８】
尚、売買電力が＋の場合は、売り電力であり、売買電力が−の場合は、買い電力である。
【００６９】
図１４は、表示ユニット１８で表示される他の情報を示している。表示ユニット１８では、操作用キースイッチ６１ａの操作により「現在」から「積算」に切換えられると、この旨の要求を有線通信又は無線通信でリモートコントローラ１７に送信する。リモートコントローラ１７では、「現在」から「積算」への切換え要求に応答して、一定間隔で収集したフラッシュメモリ３８内の各情報を選択的に読み出したり加工し、当日の発電電力量、消費電力量、及び売買電力量を演算して求め、これらの電力量を表示ユニット１８に送信する。
【００７０】
表示ユニット１８では、図１４に示す様に当日の発電電力量、消費電力量、及び売買電力量を受信して液晶モジュール５７の画面に表示する。
【００７１】
当日の発電電力量は、連系インバータユニット１６からの積算電力量より求められる。
【００７２】
当日の買い電力量及び売り電力量は、センサユニットからの買い電力及び売り電力のそれぞれの積算値より求められる。
【００７３】
当日の消費電力量は、連系インバータユニット１６からの発電電力の積算値、買い電力量、及び売り電力量に基づいて求められる。
【００７４】
更に、表示ユニット１８の各操作用キースイッチ６１ｂ、６１ｃを適宜に操作することにより、前日や前々日の発電電力量、消費電力量、及び売買電力量の表示要求を表示ユニット１８からリモートコントローラ１７へと送信することができる。これに応答してリモートコントローラ１７では、前日や前々日の発電電力量、消費電力量、及び売買電力量を演算して求め、これらの電力量を表示ユニット１８に送信する。表示ユニット１８では、前日や前々日当日の発電電力量、消費電力量、及び売買電力量を受信して液晶モジュール５７の画面に表示する。
【００７５】
また、表示ユニット１８の各操作用キースイッチ６１ｂ、６１ｃを適宜に操作することにより、当月の発電電力量、消費電力量、及び売買電力量の表示要求を表示ユニット１８からリモートコントローラ１７へと送信することができる。これに応答してリモートコントローラ１７では、当月の発電電力量、消費電力量、及び売買電力量を演算して求め、これらの電力量を表示ユニット１８に送信する。表示ユニット１８では、図１５に示す様に当月の発電電力量、消費電力量、及び売買電力量を受信して液晶モジュール５７の画面に表示する。
【００７６】
尚、当年の発電電力量、消費電力量、及び売買電力量も、当月と同様に求められて表示される。また、リモートコントローラ１７側で、情報を示すグラフ等のグラフィックデータを作成し、表示ユニット１８側でグラフ等を表示しても良い。また、リモートコントローラ１７側で、発電電力量を電気料金やＣＯ2排出量に換算し、表示ユニット１８側で換算値を表示しても良い。
【００７７】
また、リモートコントローラ１７では、先に述べた様に各ＬＥＤ４１ａ〜４１ｄを選択的に点灯、点滅、及び消灯することにより、連系モード運転、連系モード待機、連系モード停止、……、点検モード、及び電源断等のそれぞれの運転状態を表示している。このため、表示ユニット１８がリモートコントローラ１７の通信エリア外に移動するか、表示ユニット１８の２次電池６３が切れて、表示ユニット１８とリモートコントローラ１７間の通信が不可となったときにも、パワーコンディショナ１２の運転状態を知ることができる。
【００７８】
更に、図１６に示す様な表示ユニット１８の２次電池６３を充電するための充電ユニット８１を設けても良い。この充電ユニット８１は、図１７示す様に商用電源の交流電力を直流電力に変換する電源回路８２と、電源回路８２の直流電力を加えられるコネクタ８３とを備えている。この充電ユニット８１に表示ユニット１８が載置されると、充電ユニット８１のコネクタ８３が表示ユニット１８のコネクタ５１に接続され、電源回路８２の直流電力が表示ユニット１８の充電回路６２に加えられて、２次電池６３が充電される。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明のパワーコンディショナの実施例１を適用した太陽光発電システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の連系インバータユニットの構成を示すブロック図である。
【図３】図１のリモートコントローラの構成を示すブロック図である。
【図４】図１の表示ユニットの構成を示すブロック図である。
【図５】図１のリモートコントローラ及び表示ユニットを示す斜視図である。
【図６】図１のリモートコントローラの各ＬＥＤにより表示される各運転状態を示す図表である。
【図７】図１の分電盤及びセンサユニットの構成を示すブロック図である。
【図８】図１のリモートコントローラと連系インバータユニット及びセンサユニット間で行われる通信プロトコルを示す図である。
【図９】図１のリモートコントローラから連系インバータユニット及びセンサユニットへと送受されるコマンドのフォーマットを例示する図である。
【図１０】図１の連系インバータユニットからリモートコントローラへと送受されるレスポンスのフォーマットを例示する図である。
【図１１】図１のセンサユニットからリモートコントローラへと送受されるレスポンスのフォーマットを例示する図である。
【図１２】図１のリモートコントローラから連系インバータユニット及びセンサユニットへと送受される他のコマンドのフォーマットを示す図である。
【図１３】図１の表示ユニットで表示される情報を例示する図である。
【図１４】図１の表示ユニットで表示される他の情報を示す図である。
【図１５】図１の表示ユニットで表示される別の情報を示す図である。
【図１６】図１の表示ユニットの２次電池を充電するための充電ユニットを示す斜視図である。
【図１７】図１６の充電ユニットの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８０】
１１ 太陽電池
１２ パワーコンディショナ
１３ 分電盤
１４ センサユニット
１５ 商用電源
１６ 連系ンバータユニット
１７ リモートコントローラ
１８ 表示ユニット
８１ 充電ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池など直流電力の電力供給を商用電源からの電力供給に連系させて制御するパワーコンディショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のパワーコンディショナでは、太陽電池の発電電力を優先的に利用し、かつ商用電源の電力を補助的に利用するので、商用電源の電力消費量を節減することができる。また、太陽電池の発電電力量が家庭内の消費電力量を上回るときには、この余剰発電電力を商用電源に逆潮流して電力会社に売ることも可能である。
【０００３】
一方、太陽電池の発電電力が日射量に応じて変化することから、この発電電力量を予想することが困難であり、また利用者にとっては、パワーコンディショナの運転状態や太陽電池の発電電力量等が興味深いことであり、これらを知ることは有意義でもある。このため、パワーコンディショナの運転状態や太陽電池の発電電力量等の情報を表示することが多い。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載の装置では、太陽電池、太陽電池の発電電力を交流電力に変換して供給したり、商用電源の電力を補助的に供給する連系インバータ、及び連系インバータを操作するコントローラ等を備えおり、連系インバータに付設された表示部により各種の情報を表示している。これらの情報としては、例えば、パワーコンディショナの運転状態、及び太陽電池の瞬時発電電力や積算発電電力量等がある。
【特許文献１】特開２０００−３２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、連系インバータを１つのユニットとして屋外に設置し、コントローラ及び表示部を他のユニットとして屋内に設置し、これにより屋内でのコントローラの操作及び表示部の表示内容の確認を可能にすることもある。
【０００６】
しかしながら、従来は、表示部をコントローラと共に固定配置していた。このため、利用者は、パワーコンディショナの運転状態や太陽電池の発電電力量等を知りたいときに、コントローラの設置箇所まで移動する必要があり、随時変化するパワーコンディショナの運転状態や太陽電池の発電電力量等を確認するには不便であった。
【０００７】
そこで、本発明は，上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、随時変化するパワーコンディショナの運転状態や太陽電池の発電電力量等を手元で簡単に確認することが可能なパワーコンディショナ提供することことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、分散型電源からの電力供給を商用電源からの電力供給に連系させて制御するパワーコンディショナにおいて、電力供給を制御する電力供給制御部と、電力供給制御部に接続されたコントローラと、無線通信によりコントローラとの間で情報を送受し、情報を表示する表示ユニットとを備えている。
【０００９】
また、本発明において、表示ユニットは、コントローラに対して着脱自在に装着されている。
【００１０】
更に、本発明において、表示ユニットは、コントローラに装着されたときに、有線通信によりコントローラとの間で情報を送受している。
【００１１】
また、本発明において、表示ユニットは、発電電力量を表示している。
【００１２】
更に、本発明において、コントローラは、このパワーコンディショナの運転状態を表示している。
【００１３】
また、本発明において、コントローラは、表示ユニットに表示される各種の情報を蓄積しておき、表示ユニットからの要求に応じた情報を該表示ユニットに送信している。
【００１４】
更に、本発明においては、コントローラとは別体であって、表示ユニットが着脱自在に装着され、装着された表示ユニットの電源を充電する充電ユニットを備えている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のパワーコンディショナによれば、コントローラは、電力供給を制御する電力供給制御部に接続されており、パワーコンディショナの運転状態や発電電力量等の情報を電力供給制御部から取得することができる。また、表示ユニットは、無線通信によりコントローラとの間で情報を送受し、情報を表示することができる。従って、表示ユニットは、如何なる場所に移動されても、パワーコンディショナの運転状態や発電電力量等の情報をコントローラから受け取って表示することができる。このため、利用者は、表示ユニットを携帯しておけば、随時変化するパワーコンディショナの運転状態や発電電力量等を手元で簡単に確認することができる。特に、電力供給制御部を屋外に設置する場合は、携帯可能な表示ユニットが極めて便利なものとなる。
【００１６】
また、表示ユニットは、コントローラに対して着脱自在に装着されるので、コントローラに装着しておくこともできる。このとき、コントローラと表示ユニット間での情報の送受を有線通信で行っても良い。有線通信では、無線通信よりも、コントローラと表示ユニット間の通信をより確実かつ高速に行うことができる。
【００１７】
更に、コントローラは、このパワーコンディショナの運転状態を表示するので、表示ユニットの電源切れ等により表示ユニットの表示が行われなくなっても、コントローラの表示によりパワーコンディショナの運転状態を知ることができる。
【００１８】
また、コントローラは、表示ユニットに表示される各種の情報を蓄積しておき、表示ユニットからの要求に応じた情報を該表示ユニットに送信している。これにより、多くの情報をコントローラに収集して、必要な情報だけを表示ユニットに送信して表示することが可能なる。また、コントローラを据え置きにすれば、商用電源の電力供給を常に受けることができ、バックアップ用の２次電池も常に充電しておくことができるので、情報の保存に有利である。
【００１９】
更に、表示ユニットの電源を充電する充電ユニットを備えているので、この充電ユニットを利用者の身近な場所に設置することにより、表示ユニットの使い勝手を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明のパワーコンディショナの実施例１を適用した太陽光発電システムの構成を示すブロック図である。この太陽光発電システムは、太陽電池１１と、パワーコンディショナ１２と、分電盤１３と、センサユニット１４とを備えており、分電盤１３を通じて商用電源１５に接続される。
【００２２】
パワーコンディショナ１２では、屋外に設置される連系インバータユニット１６と、屋内に設置されるリモートコントローラ１７及び表示ユニット１８とを備えている。連系インバータユニット１６は、太陽電池１１の発電電力を入力して、この発電電力を交流電力に変換し、この交流電力を分電盤１３に出力する。リモートコントローラ１７は、利用者により操作されて、連系インバータユニット１６のオンオフ等を遠隔操作したり、パワーコンディショナ１２の運転状態等を示す情報を作成して、この情報を表示ユニット１８に送信する。表示ユニット１８は、リモートコントローラ１７に着脱自在に装着されるものであって、リモートコントローラ１７から受信した情報を表示する。
【００２３】
分電盤１３は、連系インバータユニット１６の交流電力を家庭の配電ラインに連系し、供給する。太陽電池１１の発電を優先的に利用し、かつ商用電源１５の電力を補助的に利用しており、商用電源１５の電力消費量が節減される。また、太陽電池１１の発電電力量が家庭内の消費電力量を上回るときには、この余剰発電電力を商用電源１５に逆潮流して電力会社に売る。
【００２４】
図２は、連系インバータユニット１６の構成を示すブロック図である。この連系インバータユニット１６は、インバータ２１と、インバータ駆動回路２２と、制御回路２３と、電源回路２４とを備えている。
【００２５】
インバータ２１は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等のスイッチング素子、及びフィルタ回路等から構成され，太陽電池１１の直流の発電電力をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により交流電力に変換して、この交流電力を分電盤１３に出力する。
【００２６】
インバータ駆動回路２２は、制御回路２３で生成されたＰＷＭ信号を入力し、このＰＷＭ信号に基づいてインバータ２１のスイッチング素子をオンオフ駆動する。
【００２７】
電源回路２４は、インバータ２１もしくは商用電源１５の交流電力を直流電力に変換して、この直流電力をインバータ駆動回路２２、制御回路２３、及びリモートコントローラ１７に供給して、これらを動作させる。この電源回路２４の回路方式としては、スイッチングレギュレータ方式などが挙げられる。
【００２８】
制御回路２３は、インバータ２１の入力電圧、出力電圧、出力電流等をそれぞれの検出器（図示せず）により検出し、これらの電圧や電流に基づいて、インバータ２１を制御したり、パワーコンディショナ１２全体の制御を行う。また、制御回路２３は、インバータ２１の出力電圧や出力電流等に基づいて、インバータ２１（太陽電池１１）の出力電力（発電電力）や積算電力量を演算して求め、これらの出力電力（発電電力）や積算電力量を内蔵の不揮発性メモリに保存する。更に、制御回路２３は、リモートコントローラ１７との間で有線通信を行うためのインタフェースを有し、インバータ２１（太陽電池１１）の出力電力（発電電力）や積算電力量等の情報をリモートコントローラ１７に送信する。
【００２９】
図３は、リモートコントローラ１７の構成を示すブロック図である。
【００３０】
リモートコントローラ１７は、センサユニット１４及び連系インバータユニット１６との間を接続するためのコネクタ３１、コネクタ３１を通じてセンサユニット１４及び連系インバータユニット１６との間で有線通信するための通信ドライバ３２、表示ユニット１８との間を接続するためのコネクタ３３と、コネクタ３３を通じて表示ユニット１８との間で有線通信するための通信インタフェース３４、表示ユニット１８との間で無線通信するための無線通信モジュール３５、リモートコントローラ１７を統括的に制御するためのＣＰＵ３６、ＣＰＵ３６により実行されるプログラム等を記憶したＲＯＭ３７、センサユニット１４及び連系インバータユニット１６から受信した情報等を記憶するためのフラッシュメモリ３８、通信用バッファあるいはワーク用メモリとして用いられるＲＡＭ３９、操作用キースイッチ４０、パワーコンディショナ１２の運転状態を表示するためのＬＥＤ４１、現在時刻を管理制御するリアルタイムクロック４２、リアルタイムクロック用バックアップ電池４３、及びコネクタ３１を通じて連系インバータユニット１６の電源回路２４に接続される電源回路４４等を備えている。
【００３１】
通信ドライバ３２は、例えばＲＳ−４８５に準拠したシリアル通信を行うものであり、この通信によりリモートコントローラ１７、センサユニット１４、及び連系インバータユニット１６間でパーティラインが構成される。また、無線通信モジュール３５は、例えば「Ｂｌｕｅ ｔｏｏｔｈ」を利用した通信を行うものである。
【００３２】
また、ＣＰＵ３６は、センサユニット１４との通信により売り電力、買い電力、売り電力量、買い電力量等の情報を得たり、連系インバータユニット１６との通信によりインバータ２１（太陽電池１１）の出力電力（発電電力）や積算電力量等の情報を得ることができる。そして、ＣＰＵ３６は、１時間毎に、これらの情報を得て、これらの情報をリアルタイムクロック４２の計時時刻と共にフレッシュメモリ３８に記憶する。
【００３３】
図４は、表示ユニット１８の構成を示すブロック図である。
【００３４】
表示ユニット１８は、リモートコントローラ１７との間を接続するためのコネクタ５１、コネクタ５１を通じてリモートコントローラ１７との間で有線通信するための通信インタフェース５２、リモートコントローラ１７との間で無線通信するための無線通信モジュール５３、表示ユニット１８を統括的に制御するためのＣＰＵ５４、ＣＰＵ５４により実行されるプログラム等を記憶したＲＯＭ５５、リモートコントローラ１７から受信したデータ等を格納したり、通信用バッファあるいはワーク用メモリとして用いられるＲＡＭ５６、各種情報を表示するための液晶モジュール５７、液晶モジュール５７を駆動制御する液晶コントローラ５８、液晶モジュール５７の表示画面を記憶するＶ−ＲＡＭ５９、液晶モジュール５７の駆動に必要な同期信号を生成出力するインバータユニット６０、操作用キースイッチ６１、コネクタ５１を通じてリモートコントローラ１７の電源回路４４に接続される充電回路６２、充電回路６２からの電力供給により充電される２次電池６３、及び充電回路６２もしくは２次電池６３の電力を各部位に供給する電源回路６４等を備えている。
【００３５】
図５は、リモートコントローラ１７及び表示ユニット１８を示す斜視図である。図５に示す様に表示ユニット１８は、リモートコントローラ１７に着脱自在に装着される。表示ユニット１８をリモートコントローラ１７に装着した状態では、リモートコントローラ１７のコネクタ３３と表示ユニット１８のコネクタ５１が接続され、相互間の有線通信が可能になる。また、リモートコントローラ１７の電源回路４４が表示ユニット１８の充電回路６２に接続されて、電源回路６４による電力供給が可能になり、２次電池６３が充電される。
【００３６】
また、リモートコントローラ１７では、操作用キースイッチ４０として、２つの操作用キースイッチ４０ａ、４０ｂが設けられており、操作用キースイッチ４０ａが「運転・停止切換」用であり、操作用キースイッチ４０ｂが「連系・自立の運転モード切換」用である。例えば、操作用キースイッチ４０ａが操作されて、運転及び停止のいずれかが指示されると、この指示された旨がＣＰＵ３６から連系インバータユニット１６の制御回路２３へと送受され、制御回路２３により連系インバータユニット１６の運転及び停止のいずれかが行われる。
【００３７】
更に、リモートコントローラ１７では、パワーコンディショナ１２の運転状態を表示するためのＬＥＤ４１として、４つのＬＥＤ４１ａ〜４１ｄが設けられており、各ＬＥＤ４１ａ〜４１ｄが運転、停止、連系、及び自立にそれぞれ対応する。ＣＰＵ３６は、各ＬＥＤ４１ａ〜４１ｄを選択的に点灯、点滅、及び消灯することにより、パワーコンディショナ１２の運転状態を表示する。例えば、図６の図表に示す様な連系モード運転、連系モード待機、連系モード停止、……、点検モード、及び電源断等のそれぞれの運転状態を表示するために、各ＬＥＤ４１ａ〜４１ｄを選択的に点灯、点滅、及び消灯する。
【００３８】
表示ユニット１８では、操作用キースイッチ６１として、４つの操作用キースイッチ６１ａ〜６１ｄが設けられており、操作用キースイッチ６１ａが「現在／積算切換」用であり、他の各操作用キースイッチ６１ｂ〜６１ｄが液晶モジュール５７の画面表示に応じたそれぞれの機能が割り付けられる。
【００３９】
図７は、分電盤１３及びセンサユニット１４の構成を示すブロック図である。分電盤１３は、商用電源に接続される主幹ブレーカ７１、家庭の配電ラインに接続される複数の分岐ブレーカ７２、及び主幹ブレーカ７１と各分岐ブレーカ７２間を接続する配電ライン７３等を備えている。ここでは、連系インバータユニット１６の交流電力を１つの分岐ブレーカ７２に出力し、この交流電力を他の各分岐ブレーカ７２を通じて家庭の配電ラインに出力している。また、連系インバータユニット１６の余剰交流電力（太陽電池１１の余剰発電電力）を主幹ブレーカ７１を通じて商用電源１５に逆潮流させて電力会社に売ることができる。
【００４０】
センサユニット１４は、連系インバータユニット１６の交流電力電圧を検出する電圧検出器７５、商用電源の電流を検出する電流検出器７６、リモートコントローラ１７との間で有線通信するための通信ドライバ７７、及びＣＰＵ７８等を備えている。
【００４１】
ＣＰＵ７８は、電圧検出器７５により検出された連系インバータユニット１６の交流電力電圧、及び電流検出器７６により検出された商用電源の電流に基づいて、電流電力会社と利用者の家庭間で売買される電力や電力量等を演算し、通信ドライバ７７を通じて、売り電力、買い電力、売り電力量、買い電力量等の情報をリモートコントローラ１７に送信する。
【００４２】
さて、この様に太陽光発電システムにおいては、太陽電池１１の発電電力を優先的に利用し、かつ商用電源１５の電力を補助的に利用して、商用電源１５の電力消費量を節減したり、太陽電池１１の発電電力量が家庭内の消費電力量を上回るときには、この余剰発電電力を商用電源１５に逆潮流して電力会社に売っている。
【００４３】
また、パワーコンディショナ１２の運転状態や太陽電池１１の発電電力量等は、随時変化しており、利用者にとっては興味深い。そこで、リモートコントローラ１７では、連系インバータユニット１６との通信によりインバータ２１（太陽電池１１）の出力電力（発電電力）や積算電力量等の情報を得たり、センサユニット１４との通信により売り電力、買い電力、売り電力量、買い電力量等の情報を得、これらの情報に基づいて、パワーコンディショナ１２の運転状態や太陽電池１１の発電電力量等を表示ユニット１８の液晶モジュール５７の画面に表示している。
【００４４】
次に、図８を参照しつつ、リモートコントローラ１７と連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４間で行われる通信プロトコルを説明する。
【００４５】
この通信プロトコルは、基本的に、コマンドとレスポンスによる対話からなる。最初に、リモートコントローラ１７では、コマンドを連系インバータユニット１６やセンサユニット１４に送信する。そして、センサユニット１４や連系インバータユニット１６では、コマンドを正常に受信することができたときに、レスポンスをリモートコントローラ１７に送信する。
【００４６】
また、リモートコントローラ１７では、コマンドを送信してから一定時間を経過するまでに、レスポンスが返ってこなかったり、返ってきたレスポンスが正常でなければ、タイムアウトと判定し、通信プロトコルを最初からやり直す。
【００４７】
更に、リモートコントローラ１７は、一定間隔でコマンドを送信し、連系インバータユニット１６とセンサユニット１４は、一定間隔のコマンドに対するレスポンスを逐次送信する。
【００４８】
尚、リモートコントローラ１７では、ＣＰＵ３６が通信ドライバ３２を通じて通信プロトコルを行う。また、連系インバータユニット１６では、制御回路２３が通信プロトコルを行う。更に、センサユニット１４では、ＣＰＵ７８が通信ドライバ７７を通じて通信プロトコルを行う。
【００４９】
次に、リモートコントローラ１７と連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４間で通信される情報について、より詳しく説明する。
【００５０】
図９は、リモートコントローラ１７から連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４へと送受されるコマンドのフォーマットを例示している。
【００５１】
このコマンドのフォーマットでは、先頭アドレスが宛先となる連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４のいずれかを示しており、この先頭アドレスに該当する連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４のいずれかが該コマンドを取得してレスポンスを返す。この先頭アドレスの他に、コマンドコード、チェックサム、ＣＲ等が含まれる。
【００５２】
図１０は、連系インバータユニット１６からリモートコントローラ１７へと送受されるレスポンスのフォーマットを例示している。
【００５３】
このレスポンスのフォーマットでは、先頭アドレスが宛先となるリモートコントローラ１７を示しており、この先頭アドレスに該当するリモートコントローラ１７が該レスポンスを取得する。この先頭アドレスの他に、複数の情報、チェックサム、ＣＲ等が含まれる。各情報は、連系インバータユニット１６の制御回路２３により求められたインバータ２１（太陽電池１１）の出力電力（発電電力）、積算電力量等、パワーコンディショナ１２の運転状態、エラーコードである。
【００５４】
図１１は、センサユニット１４からリモートコントローラ１７へと送受されるレスポンスのフォーマットを例示している。
【００５５】
このレスポンスのフォーマットでも、先頭アドレスが宛先となるリモートコントローラ１７を示しており、この先頭アドレスに該当するリモートコントローラ１７が該レスポンスを取得する。この先頭アドレスの他に、複数の情報、チェックサム、ＣＲ等が含まれる。各情報は、センサユニット１４のＣＰＵ７８により求められた売り電力、買い電力、売り電力量、買い電力量である。
【００５６】
図１２は、リモートコントローラ１７から連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４へと送受される他のコマンドのフォーマットを示している。
【００５７】
このコマンドのフォーマットでは、先頭アドレスが宛先となる連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４のいずれかを示しており、連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４のいずれかが該コマンドを取得する。この先頭アドレスの他に、コマンドコードが含まれる。このコマンドコードは、リモートコントローラ１７の各操作用キースイッチ４０ａ、４０ｂの操作による「運転・停止切換」や「連系・自立の運転モード切換」を指示するものである。
【００５８】
連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４では、コマンドコードの了承を示すレスポンスをリモートコントローラ１７に返し、このコマンドコードを実行して、パワーコンディショナ１２の「運転・停止切換」や「連系・自立の運転モード切換」を行う。
【００５９】
尚、夜間は、太陽電池１１が発電しないためにパワーコンディショナ１２を運転せず、また消費電力を抑えるために連系インバータユニット１６の制御回路２３も動作させない。従って、連系インバータユニット１６は、リモートコントローラ１７からのコマンドに応答することができない。この場合、リモートコントローラ１７は、連系インバータユニット１６からのレスポンスがないことから、コマンドの送信を繰り返す。
【００６０】
日の出に伴い、パワーコンディショナ１２の運転を再開すると、連系インバータユニット１６は、リモートコントローラ１７からのコマンドを受信して、リモートコントローラ１７の有無を確認し、レスポンスを返す。リモートコントローラ１７は、レスポンスの受信により、パワーコンディショナ１２の運転再開を確認する。
【００６１】
また、リモートコントローラ１７は、午前１０時から午後４時までの時間帯に、コマンドに対するレスポンスがなければ、何等かの異常が発生したものとみなし、他の時間帯に、コマンドに対するレスポンスがなければ、夜間とみなす。
【００６２】
こうしてリモートコントローラ１７は、連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４との間の通信により、インバータ２１（太陽電池１１）の出力電力（発電電力）、積算電力量等、パワーコンディショナ２の運転状態、売り電力、買い電力、売り電力量、買い電力量等の情報を収集すると、これらの情報をフラッシュメモリ３８に格納する。
【００６３】
表示ユニット１８では、各操作用キースイッチ６１ａ〜６１ｄの操作によりリモートコントローラ１７のフラッシュメモリ３８内の各情報を選択的に指示して要求することができ、この要求を有線通信又は無線通信でリモートコントローラ１７に送信する。リモートコントローラ１７は、表示ユニット１８からの要求に応答して、フラッシュメモリ３８内の各情報を選択的に読み出したり加工し、この情報を表示ユニット１８に送信する。表示ユニット１８では、この情報を液晶モジュール５７の画面に表示する。従って、表示ユニット１８の各操作用キースイッチ６１ａ〜６１ｄを操作して、必要な情報を要求すれば、この情報が、リモートコントローラ１７から表示ユニット１８へと送信されて、液晶モジュール５７の画面に表示される。従って、表示ユニット１８が如何なる場所に移動されても、パワーコンディショナ１２の運転状態や太陽電池１１の発電電力量等の情報をコントローラ１７から受け取って表示することができる。このため、利用者は、表示ユニット１８を携帯しておけば、随時変化するパワーコンディショナ１２の運転状態や太陽電池１１の発電電力量等を手元で簡単に確認することができる。
【００６４】
尚、リモートコントローラ１７では、ＣＰＵ３６が通信インタフェース３４又は無線通信モジュール３５を通じて有線通信又は無線通信を行う。また、表示ユニット１８では、ＣＰＵ５４が通信インタフェース５２又は無線通信モジュール５３を通じて有線通信又は無線通信を行う。
【００６５】
次に、連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４からリモートコントローラ１７へと送受される情報、及び表示ユニット１８で表示される情報について、詳しく説明する。
【００６６】
図１３は、表示ユニット１８で表示される情報を例示している。リモートコントローラ１７では、通常、連系インバータユニット１６及びセンサユニット１４との間の一定間隔の通信により、インバータ２１（太陽電池１１）の出力電力（発電電力）、積算電力量等、パワーコンディショナ１２の運転状態、売り電力、買い電力、売り電力量、買い電力量等の情報を収集する。そして、情報を収集する度に、発電電力、売り電力、及び買い電力に基づいて消費電力を演算して求め、消費電力、発電電力、売買電力、運転状態を表示ユニット１８に送信する。
【００６７】
表示ユニット１８では、図１３に示す様に消費電力、発電電力、売買電力、及び運転状態を受信して液晶モジュール５７の画面に表示し、これらの情報の受信の度に、表示内容を更新する。
【００６８】
尚、売買電力が＋の場合は、売り電力であり、売買電力が−の場合は、買い電力である。
【００６９】
図１４は、表示ユニット１８で表示される他の情報を示している。表示ユニット１８では、操作用キースイッチ６１ａの操作により「現在」から「積算」に切換えられると、この旨の要求を有線通信又は無線通信でリモートコントローラ１７に送信する。リモートコントローラ１７では、「現在」から「積算」への切換え要求に応答して、一定間隔で収集したフラッシュメモリ３８内の各情報を選択的に読み出したり加工し、当日の発電電力量、消費電力量、及び売買電力量を演算して求め、これらの電力量を表示ユニット１８に送信する。
【００７０】
表示ユニット１８では、図１４に示す様に当日の発電電力量、消費電力量、及び売買電力量を受信して液晶モジュール５７の画面に表示する。
【００７１】
当日の発電電力量は、連系インバータユニット１６からの積算電力量より求められる。
【００７２】
当日の買い電力量及び売り電力量は、センサユニットからの買い電力及び売り電力のそれぞれの積算値より求められる。
【００７３】
当日の消費電力量は、連系インバータユニット１６からの発電電力の積算値、買い電力量、及び売り電力量に基づいて求められる。
【００７４】
更に、表示ユニット１８の各操作用キースイッチ６１ｂ、６１ｃを適宜に操作することにより、前日や前々日の発電電力量、消費電力量、及び売買電力量の表示要求を表示ユニット１８からリモートコントローラ１７へと送信することができる。これに応答してリモートコントローラ１７では、前日や前々日の発電電力量、消費電力量、及び売買電力量を演算して求め、これらの電力量を表示ユニット１８に送信する。表示ユニット１８では、前日や前々日当日の発電電力量、消費電力量、及び売買電力量を受信して液晶モジュール５７の画面に表示する。
【００７５】
また、表示ユニット１８の各操作用キースイッチ６１ｂ、６１ｃを適宜に操作することにより、当月の発電電力量、消費電力量、及び売買電力量の表示要求を表示ユニット１８からリモートコントローラ１７へと送信することができる。これに応答してリモートコントローラ１７では、当月の発電電力量、消費電力量、及び売買電力量を演算して求め、これらの電力量を表示ユニット１８に送信する。表示ユニット１８では、図１５に示す様に当月の発電電力量、消費電力量、及び売買電力量を受信して液晶モジュール５７の画面に表示する。
【００７６】
尚、当年の発電電力量、消費電力量、及び売買電力量も、当月と同様に求められて表示される。また、リモートコントローラ１７側で、情報を示すグラフ等のグラフィックデータを作成し、表示ユニット１８側でグラフ等を表示しても良い。また、リモートコントローラ１７側で、発電電力量を電気料金やＣＯ2排出量に換算し、表示ユニット１８側で換算値を表示しても良い。
【００７７】
また、リモートコントローラ１７では、先に述べた様に各ＬＥＤ４１ａ〜４１ｄを選択的に点灯、点滅、及び消灯することにより、連系モード運転、連系モード待機、連系モード停止、……、点検モード、及び電源断等のそれぞれの運転状態を表示している。このため、表示ユニット１８がリモートコントローラ１７の通信エリア外に移動するか、表示ユニット１８の２次電池６３が切れて、表示ユニット１８とリモートコントローラ１７間の通信が不可となったときにも、パワーコンディショナ１２の運転状態を知ることができる。
【００７８】
更に、図１６に示す様な表示ユニット１８の２次電池６３を充電するための充電ユニット８１を設けても良い。この充電ユニット８１は、図１７示す様に商用電源の交流電力を直流電力に変換する電源回路８２と、電源回路８２の直流電力を加えられるコネクタ８３とを備えている。この充電ユニット８１に表示ユニット１８が載置されると、充電ユニット８１のコネクタ８３が表示ユニット１８のコネクタ５１に接続され、電源回路８２の直流電力が表示ユニット１８の充電回路６２に加えられて、２次電池６３が充電される。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明のパワーコンディショナの実施例１を適用した太陽光発電システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の連系インバータユニットの構成を示すブロック図である。
【図３】図１のリモートコントローラの構成を示すブロック図である。
【図４】図１の表示ユニットの構成を示すブロック図である。
【図５】図１のリモートコントローラ及び表示ユニットを示す斜視図である。
【図６】図１のリモートコントローラの各ＬＥＤにより表示される各運転状態を示す図表である。
【図７】図１の分電盤及びセンサユニットの構成を示すブロック図である。
【図８】図１のリモートコントローラと連系インバータユニット及びセンサユニット間で行われる通信プロトコルを示す図である。
【図９】図１のリモートコントローラから連系インバータユニット及びセンサユニットへと送受されるコマンドのフォーマットを例示する図である。
【図１０】図１の連系インバータユニットからリモートコントローラへと送受されるレスポンスのフォーマットを例示する図である。
【図１１】図１のセンサユニットからリモートコントローラへと送受されるレスポンスのフォーマットを例示する図である。
【図１２】図１のリモートコントローラから連系インバータユニット及びセンサユニットへと送受される他のコマンドのフォーマットを示す図である。
【図１３】図１の表示ユニットで表示される情報を例示する図である。
【図１４】図１の表示ユニットで表示される他の情報を示す図である。
【図１５】図１の表示ユニットで表示される別の情報を示す図である。
【図１６】図１の表示ユニットの２次電池を充電するための充電ユニットを示す斜視図である。
【図１７】図１６の充電ユニットの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８０】
１１ 太陽電池
１２ パワーコンディショナ
１３ 分電盤
１４ センサユニット
１５ 商用電源
１６ 連系ンバータユニット
１７ リモートコントローラ
１８ 表示ユニット
８１ 充電ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散型電源からの電力供給を商用電源からの電力供給に連系させて制御するパワーコンディショナにおいて、
分散型電源からの電力供給を制御する電力供給制御部と、
電力供給制御部に接続されたコントローラと、
無線通信によりコントローラとの間で情報を送受し、情報を表示する表示ユニットと
を備えることを特徴とするパワーコンディショナ。
【請求項２】
表示ユニットは、コントローラに対して着脱自在に装着されることを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項３】
表示ユニットは、コントローラに装着されたときに、有線通信によりコントローラとの間で情報を送受することを特徴とする請求項２に記載のパワーコンディショナ。
【請求項４】
表示ユニットは、発電電力量を表示することを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項５】
コントローラは、このパワーコンディショナの運転状態を表示することを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項６】
コントローラは、表示ユニットに表示される各種の情報を蓄積しておき、表示ユニットからの要求に応じた情報を該表示ユニットに送信することを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項７】
コントローラとは別体であって、表示ユニットが着脱自在に装着され、装着された表示ユニットの電源を充電する充電ユニットを備えることを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項１】
分散型電源からの電力供給を商用電源からの電力供給に連系させて制御するパワーコンディショナにおいて、
分散型電源からの電力供給を制御する電力供給制御部と、
電力供給制御部に接続されたコントローラと、
無線通信によりコントローラとの間で情報を送受し、情報を表示する表示ユニットと
を備えることを特徴とするパワーコンディショナ。
【請求項２】
表示ユニットは、コントローラに対して着脱自在に装着されることを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項３】
表示ユニットは、コントローラに装着されたときに、有線通信によりコントローラとの間で情報を送受することを特徴とする請求項２に記載のパワーコンディショナ。
【請求項４】
表示ユニットは、発電電力量を表示することを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項５】
コントローラは、このパワーコンディショナの運転状態を表示することを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項６】
コントローラは、表示ユニットに表示される各種の情報を蓄積しておき、表示ユニットからの要求に応じた情報を該表示ユニットに送信することを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項７】
コントローラとは別体であって、表示ユニットが着脱自在に装着され、装着された表示ユニットの電源を充電する充電ユニットを備えることを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００６−２０３９０（Ｐ２００６−２０３９０Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９３７９３（Ｐ２００４−１９３７９３）
【出願日】平成１６年６月３０日（２００４．６．３０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月３０日（２００４．６．３０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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