JP3945169B2 - パワーコンディショナ及びこのパワーコンディショナを用いた太陽光発電システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽光発電装置が発電した電力を商用電力系統に連系するパワーコンディショナとこのパワーコンディショナを用いた太陽光発電システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、太陽光発電による分散型電源と商用電力系統を連系し、太陽光発電によって家庭内の機器（負荷）に電力を供給して、余った電力を商用電力系統に逆潮流し、太陽光発電だけでは電力がまかなえない場合には、その電力を商用電力系統側から供給する太陽光発電システム（電力供給システム）が開発されている。
【０００３】
このような太陽光発電システムは、図４に示すように分散型電源である太陽光発電装置（太陽電池）３から出力される直流電力を商用電源と同期のとれた交流電力に変換する電力変換装置と系統連系保護装置とで構成されたパワーコンディショナ４−３を備えている。
【０００４】
そして、パワーコンディショナ４−３は、太陽光発電装置３の出力側が接続される入力端子４Ａ，４Ｂにフイルタ５を介して接続され且つ太陽光発電装置３が発電した直流を昇圧する昇圧回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ）６と、この昇圧回路６で昇圧した直流を交流に変換する電力変換手段としての電力交換部（インバータ）７と、この電力変換部７の出力側にフイルタ８を介して接続され且つ商用電力系統１から太陽光発電装置３を切り離す系統側開閉器９と、制御装置（ＣＰＵ）１０と、メモリ１１と、制御用電源装置１２と、内部表示器１３とを備えている。
【０００５】
上記のように、パワーコンディショナ４−３は、制御装置（ＣＰＵ）１０などを駆動する制御電源として内部に制御用電源装置１２を保有している。この制御用電源装置１２は、その駆動電源として太陽光発電装置３の発電電力より電力を供給しているため、太陽光発電装置３が発電をしていない夜間などは、パワーコンディショナ４−３の機能が完全に停止している状態になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記した従来の太陽光発電システムにあっては、太陽光発電装置３が発電をしていない夜間などはパワーコンディショナ４−３の機能が完全に停止している状態であるために、ユーザが昼間に外出して夜間に帰宅後、その日の発電量を確認したり、パワーコンディショナ４−３の設定を変更するといった作業ができないために、作業の時間的制約が問題になっていた。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に着目して成されたものであって、その第１の目的とするところは、夜間などでも制御用電源を起動することができて、夜間でもユーザが内部に保存された発電データの確認と収集をすることができるし、また、設定変更、確認などのメンテナンスについても夜間に実行することができるパワーコンディショナを提供することにある。
【０００９】
本発明の第２の目的とするところは、夜間などでもユーザは外部表示手段でパワーコンディショナ内部より昼間に送信されたデータを確認することができ、しかも、夜間などにパワーコンディショナへの電力供給を削減することができ、装置の簡略化が可能となる太陽光発電システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の第１の目的を達成するために、本発明に係るパワーコンディショナは、太陽光発電装置が発電した電力を商用電力系統に連系するパワーコンディショナであって、昼間の発電量や総積算発電電力などの内部データを表示する表示手段と、インバータの出力電力の制御や系統連系保護装置など装置の動作シーケンスを制御すると共に表示手段を制御する制御手段と、この制御手段とは別の表示手段を制御する表示制御手段と、この表示制御手段及び制御手段に制御用電源を供給する制御用電源手段とを有し、制御用電源手段が、１次側の高電圧を低電圧に変換して２次側で出力する電源装置であり、この制御用電源手段の２次側で、表示制御手段の制御用電源の出力に、商用系統側よりの交流を直流に変換して作成した直流電源を並列接続し、且つ、太陽光発電装置が発電をしている昼間では、この太陽光発電装置からの電力供給を受けると共に、太陽光発電装置が発電をしていない夜間などは商用電力系統側からの電力供給を受けるようにし、さらに、制御用電源が太陽光発電装置の出力によって起動できない場合に、直流電源の出力により少なくとも表示制御手段及び表示手段に表示制御用電力を供給するように構成したものである。
【００１２】
そして、商用電力系統側よりの交流を直流に変換して直流電源を作成する回路が、この回路の開閉を行う切替手段と、商用電力系統からの交流電圧を変換する絶縁手段と、この絶縁手段からの交流を直流に整流する整流手段とを有する。
【００１３】
かかる構成により、夜間などでもパワーコンディショナの制御用電源を起動することができる。このために、夜間などでもユーザはパワーコンディショナ内部に保存された内部データを確認することができる。また、メモリ内部には昼間の発電量や総積算発電量などの内部データを保存していくために、ユーザは昼間に発電量の確認ができなくても、夜間に発電量のデータ収集ができるし、また、制御用電源が立ち上がるので必要なメンテナンスについても夜間に実行することができる。
【００１８】
また、夜間に商用電力系統側から電力を供給する回路を必要最小限な回路（表示用制御手段・メモリ・表示手段など）に限定できるため、パワーコンディショナの夜間の消費電力を低減し、装置の小型化ができる。
【００１９】
また、制御用電源の出力電圧と商用電力系統側より作成した直流電圧の関係を制御用電源の出力電圧＞商用電力系統側からの直流電圧とし、並列接続部に逆流防止用ダイオードを追加することで、太陽光発電装置の発電電力が低下して制御用電源が停止した場合に、電源の自動切換動作が可能になる。
【００２２】
また、上記の第２の目的を達成するために、本発明に係る太陽光発電システムは、太陽光発電装置が発電した電力を商用電力系統に連系するパワーコンディショナを備えた太陽光発電システムであって、パワーコンディショナが、昼間の発電量や総積算発電電力などの内部データを表示する表示手段と、インバータの出力電力の制御や系統連系保護装置など装置の動作シーケンスを制御すると共に表示手段を制御する制御手段と、この制御手段とは別の表示手段を制御する表示制御手段と、この表示制御手段及び制御手段に制御用電源を供給する制御用電源手段と、内部データを記憶する内部メモリ部とを有し、制御用電源手段が、１次側の高電圧を低電圧に変換して２次側で出力する電源装置であり、この制御用電源手段の２次側で、制御手段の制御用電源の出力に、商用系統側よりの交流を直流に変換して作成した直流電源を並列接続し、且つ、太陽光発電装置が発電をしている昼間では、この太陽光発電装置からの電力供給を受けると共に、太陽光発電装置が発電をしていない夜間などは商用電力系統側からの電力供給を受けるようにし、さらに、制御用電源が太陽光発電装置の出力によって起動できない場合に、直流電源の出力により少なくとも表示制御手段及び表示手段の表示制御用電力を供給するように構成し、さらにまた、パワーコンディショナ外に、太陽光発電装置とは独立した電源より電力が供給され且つパワーコンディショナ側より受信した内部データを記憶する外部メモリ部を有する外部表示手段を配すると共に、内部メモリ部と外部メモリ部とを送信手段で接続し、パワーコンディショナの制御用電源が停止した場合に、外部表示手段が、外部メモリ部から内部データを読み出し表示するように構成したものである。
【００２３】
そして、送信手段が、パワーコンディショナの内部の親局から外部表示手段側の子局に無電で送信する無線ユニットである。
【００２４】
かかる構成により、そのパワーコンディショナにおいて、このパワーコンディショナの内部に無線ユニットの親局側を、外部に無線ユニットの子局側をそれぞれ設置し、パワーコンディショナの内部メモリに貯えられた内部データを無線ユニットの親局側から子局側に無電で送信し、外部表示手段、例えば外部表示器に表示することができる。
【００２５】
また、外部表示手段は太陽電池発電装置とは独立した電源より電力が供給されており、パワーコンディショナの制御電源が停止しても、外部メモリから、それまでにパワーコンディショナより受信した内部データを引き出し表示することができる。
【００２６】
このように、夜間などでも外部表示手段は動作しているので、夜間などでもユーザは外部表示手段でパワーコンディショナ内部より昼間に送信されたデータを確認することができる。しかも、夜間にパワーコンディショナへの電力供給を削減することができ、装置の簡略化が可能となる。
【００２７】
なお、外部表示手段については、ユーザが規定する情報が表示できるものであれば形態は何でもよい。また、その外部表示手段の電源についても外部表示手段が駆動できれば、交流、直流どちらでもよい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
本発明に係るパワーコンディショナを用いた太陽光発電システム（実施の形態１）を図１乃至び図３に示す。
【００３０】
本発明に係る太陽光発電システム（実施の形態１）は、太陽光発電装置３が発電した電力を商用電力系統１に供給するように商用電力系統１に連系するパワーコンディショナ４を備えた太陽光発電システムであって、パワーコンディショナ４が、昼間の発電量や総積算発電電力などの内部データを表示する表示手段としての内部表示器１３及び外部表示器１４と、インバータの出力電力の制御や系統連系保護装置など装置の動作シーケンスを制御すると共に、内、外部表示器１３、１４を制御する制御手段としての制御装置１０と、この制御装置１０に制御用電源を供給する制御用電源手段としての制御用電源装置１２とを有するものである。
【００３１】
そして、制御用電源装置１２が内、外部表示器１３、１４の表示制御用電源を兼用しており、制御用電源装置１２が、太陽光発電装置３が発電をしている昼間では、この太陽光発電装置３からの電力供給を、また、太陽光発電装置３が発電をしていない夜間などは商用電力系統側１からの電力供給をそれぞれ受けるようにしてある。
【００３２】
また、制御用電源装置１２が、１次側１２Ａの高電圧を低電圧に変換して２次側１２Ｂで出力する電源装置であり、この制御用電源装置１２の１次側１２Ａで、制御装置１０の制御用電源に、商用電力系統１側よりの交流を直流に変換して作成した直流電源を並列接続し、制御用電源が起動できない場合に、直流電源の出力により制御用電源装置１２に内部表示器１３及び外部表示器１４の表示制御用電力を供給するようにしてある。
【００３３】
すなわち、図１に、太陽光発電による分散型電源と商用電源とを系統連系する系統連系システムを示す。この図面において、１は商用電力系統であり、この商用電力系統１は系統電源２と負荷（図示せず）とを備えている。
【００３４】
３は分散型電源である太陽光発電装置（太陽電池）であり、この太陽光発電装置３（又はパワーコンディショナ４）から出力される直流電力を商用電源と同期のとれた交流電力に変換する電力変換装置と系統連系保護装置とでパワーコンディショナ４が構成してある。
【００３５】
すなわち、パワーコンディショナ４は、太陽光発電装置３の出力側が接続される入力端子４Ａ、４Ｂにフイルタ５を介して接続され且つ太陽光発電装置３が発電した直流を昇圧する昇圧回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ）６と、この昇圧回路６で昇圧した直流を交流に変換する電力変換手段としての電力変換部（インバータ）７と、この電力変換部７の出力側にフイルタ８を介して接続され且つ商用電力系統１から太陽光発電装置３を切り離す系統側開閉器９と、上記した制御装置（ＣＰＵ）１０と、メモリ１１と、制御用電源装置１２と、内部表示器１３とを備えている。
【００３６】
そして、系統連系保護装置は、周波数変動や電圧変動に基づいて、停電や故障などの異常を判断した時には系統側開閉器９を開成させる開成検知手段（図示せず）を含む構成となっている。
【００３７】
制御装置１０は、太陽光発電装置３の太陽電池アレイ３Ａの発電電力を演算する演算手段（図示せず）と、昇圧回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ）６及び電力変換部（インバータ）７を制御して太陽電池アレイ３Ａの出力電圧を変化させる出力可変手段を有しており、例えば、計測される太陽光発電装置３の出力電圧及び出力電流に基づいて、出力可変手段を制御して太陽電池アレイ３Ａの出力電圧を変化させることにより、演算手段で演算された発電電力が最大となる出力電圧値を探索する最大電力点追従動作を、一定の時間間隔をあけて断続的に行う機能を有している。
【００３８】
すなわち、制御装置１０は、出力可変手段を介して電力変換部９を制御することにより太陽電池アレイ３Ａの出力電圧を変化させ、演算手段から出力される電力が最大となる電圧値を探索するよう制御する。
【００３９】
また、制御用電源装置１２は、例えば、スイッチング電源装置のように１次側１２Ａと２次側２Ｂとを備えていて、１次側１２Ａの高電圧、例えば、３００Ｖを５Ｖ、２４Ｖなどの低電圧に変換し２次側２Ｂで出力するものであり、制御装置１０の制御用電源および内部表示器１３及び外部表示器１４の表示制御用電源として機能している。
【００４０】
また、メモリ１１は制御装置１０に接続されていて、昼間の発電量や総積算発電量などの内部データが保存され、また、プログラム書き換えの校正値などを記憶するものである。
【００４１】
また、内部表示器１３は、昼間の発電量、総積算発電量や、発電量の異常（エラーコード）などの内部データの表示を行うものであり、内部表示器１３に外部表示器１４が接続してある。
【００４２】
制御用電源装置１２の１次側１２Ａには、太陽光発電装置３側からは第１の電力供給回路Ｇを介して、商用電力系統１側からは第１の電力供給回路Ｆを介してそれぞれ電力供給が行われている。
【００４３】
第１の電力供給回路Ｇは、昇圧回路６の入力側（出力側でもよい）を制御用電源装置１２の１次側１２Ａに接続している。また、第２の電力供給回路Ｆは、商用電力系統１の系統電源２側に接続され且つ第２の電力供給回路Ｆを開閉して機能切替を行う切替手段である機能切替スイッチ１５と、商用電力系統１からの交流電圧を変換する絶縁手段である絶縁トランス１６と、絶縁トランス１６からの交流を直流に整流し且つこの直流を制御用電源装置１２の１次側１２Ａに供給する整流手段である整流器１７とを有している。
【００４４】
次に、上記のように構成された太陽光発電システム（実施の形態１）の作動を説明する。
【００４５】
太陽光発電装置３で発電された直流電力は、パワーコンディショナ４の入力側に取り込まれ、電力変換部７で交流電力に変換された後、商用電力系統１から負荷、例えば家庭内の電気機器に供給され、太陽光発電だけでは電力がまかなえない揚合には、その電力を商用電力系統１側から供給する。また、太陽光発電で余つた電力を商用電力系統１に逆潮流させる。
【００４６】
この場合、制御装置１０は、出力可変手段を介してインバータ回路９を制御することにより太陽電池アレイ３Ａの出力電圧を変化させ、演算手段から出力される電力が最大となる電圧値を探索するよう制御する。
【００４７】
また、太陽光発電装置３が発電をしている昼間は、太陽光発電装置３で発電された直流電力が制御用電源装置１２の１次側１２Ａに供給され、制御装置１０の制御により昼間の発電量や総積算発電量などの内部データが内、外部表示器１３、１４に表示される。太陽光発電装置３が発電をしている昼間は、機能切替スイッチ１５がオフ作動して第２の電力供給回路Ｆを開路しているために、商用電力系統１側からは制御用電源は供給されていない。
【００４８】
太陽光発電装置３が発電を停止している夜間などでは、機能切替スイッチ１５がオン作動して第２の電力供給回路路Ｆを閉路しているために、商用電力系統１側から制御用電源装置１２の１次側１２Ａに第２の電力供給回路Ｆを介して電力供給が行われている。
【００４９】
すなわち、商用電力系統１の系統電源２側からの交流は機能切替スイッチ１５を経て絶縁トランス１６で変換された後に、整流器１７により直流に整流されて制御用電源装置１２の１次側１２Ａに供給される。
【００５０】
したがって、太陽光発電装置３が発電をしていない夜間などは、商用電力系統１側から電力供給によりパワーコンディショナ４は機能をしている。
【００５１】
このように、上記した本発明の実施の形態１によれば、夜間などでもパワーコンディショナ４の制御用電源が起動できるため、夜間などでもユーザはパワーコンディショナ４の内部に保存された内部データを内、外表示器１３、１４で確認し、また、メモリ１１内部のデータは昼間の発電量や総積算発電量などの内部データを保存していくために、ユーザは昼間に発電量の確認ができなくても、夜間に発電量のデータ収集を行い、また、制御用電源が立ち上がるので必要なメンテナンスについても夜間に実行することが可能になる。
【００５２】
（実施の形態２）
本発明に係る太陽光発電システム（実施の形態２）を図２に示す。
【００５３】
本発明に係る太陽光発電システム（実施の形態２）は、制御装置１０とは別に、制御用電源装置１２からの電力供給を受けると共に、内、外部表示器１３、１４を制御する表示制御手段としての表示制御装置２０を有しており、太陽光発電装置３が発電をしている昼間では、この太陽光発電装置３からの電力供給を、また、太陽光発電装置３が発電をしていない夜間などは、商用電力系統１側からの電力供給をそれぞれ受けるようにしたものである。
【００５４】
そして、制御用電源装置１２が、１次側１２Ａの高電圧を低電圧に変換して２次側１２Ｂで出力する電源装置であり、この制御用電源装置１２の２次側１２Ｂで、表示制御装置２０の制御用電源の出力に、商用電力系統１側よりの交流を直流に変換して作成した直流電源を並列接続し、制御用電源が起動できない場合に、直流電源の出力により表示制御装置２０に、内、外部表示器１３、１４の表示制御用電力を供給するようにしてある。
【００５５】
また、表示制御装置２０は、ユーザの操作に応じた内部データをメモリ１１より読み出し、その内部データを内、外部表示器１３、１４に表示する制御を行うものである。
【００５６】
すなわち、本発明に係る太陽光発電システム（実施の形態２）におけるパワーコンディショナ４−１において、内、外部表示器１３、１４の表示制御装置２０が制御装置１０とは別に設けてある。そして、制御用電源装置１２の１次側１２Ａには、太陽光発電装置３側から第１の電力供給回路Ｇを介して電力供給が行われている。
【００５７】
また、制御用電源装置１２の２次側１２Ｂの出力側には表示制御装置２０が接続してあり、また、制御用電源装置１２の２次側１２Ｂには、商用電力系統１の系統電源２側から第２の電力供給回路Ｆを介して電力供給が行われている。この第２の電力供給回路Ｆは、商用電力系統１の系統電源２側に接続されて第２の電力供給回路Ｆの開閉を行い機能切替を行う機能切替スイッチ１５と、商用電力系統１からの交流電圧を変換する絶縁手段である絶縁トランス１６と、絶縁トランス１６からの交流を直流に整流し且つこの直流を逆流防止用ダイオード２１を介して制御用電源装置１２の２次側１２Ｂに供給する整流器１７とを有している。
【００５８】
そして、他の構成は、上記した本発明に係る太陽光発電システム（実施の形態１）と同構成であるために、同じ符号を付して説明を省略する。
【００５９】
次に、上記のように構成された太陽光発電システム（実施の形態２）の作動を説明する。
【００６０】
太陽光発電装置３で発電された直流電力は、パワーコンディショナ４−１の入力側に取り込まれ、電力変換部７で交流電力に変換された後、商用電力系統１から負荷、例えば家庭内の電気機器に供給され、太陽光発電だけでは電力がまかなえない揚合には、その電力を商用電力系統１側から供給する。また、太陽光発電で余つた電力を商用電力系統１に逆潮流させる。
【００６１】
この場合、制御装置１０は、出力可変手段を介して電力変換部９を制御することにより太陽電池アレイ３Ａの出力電圧を変化させ、演算手段から出力される電力が最大となる電圧値を探索するよう制御する。
【００６２】
通常発電時はパワーコンディショナ４−１が制御装置１０によって制御され、表示制御装置２０は停止もしくは待機状態である。また、夜間などでは表示制御装置２０により内、外部表示器１３、１４が制御され、制御装置１０は停止状態である。
【００６３】
すなわち、太陽光発電装置３が発電をしている昼間は、太陽光発電システム３で発電された直流電力が制御用電源装置１２の１次側１２Ａに供給され、制御装置１０の制御により昼間の発電量や総積算発電量などの内部データが内、外部表示器１３、１４に表示される。太陽光発電装置３が発電をしている昼間は、機能切替スイッチ１５がオフ作動して第２の電力供給回路Ｆを開路しているために、商用電力系統１側からは制御用電源は供給されていない。
【００６４】
太陽光発電装置３が発電を停止している夜間などでは、機能切替スイッチ１５がオン作動して第２の電力供給回路Ｆを閉路しているために、商用電力系統１側から制御用電源装置１２の２次側１２Ｂに第２の電力供給回路Ｆを介して電力供給が行われている。
【００６５】
すなわち、商用電力系統１の系統電源２側からの交流は機能切替スイッチ１５を経て絶縁トランス１６に入力して変換され、整流器１７により直流に整流され，逆流防止用ダイオード２１を経て制御用電源装置１２の２次側１２Ｂに供給される。したがって、太陽光発電装置３が発電をしていない夜間などは、商用電力系統１側から電力供給によりパワーコンディショナ４−１は表示機能のみ機能するようになる。
【００６６】
そして、制御用電源装置１２の２次側１２Ｂからは表示制御装置２０に電力の供給がなされ、夜間でもユーザはパワーコンディショナ４−１内部に保存された内部データを内、外部表示器１３、１４で確認し、また、メモリ１１内部のデータは昼間の発電量や総積算発電量などの内部データを保存していくために、ユーザは昼間に発電量の確認ができなくても、夜間に発電量のデータ収集を行い、また、制御用電源が立ち上がるので必要なメンテナンスについても夜間に実行することが可能になる。
【００６７】
このように、上記した本発明の実施の形態２によれば、夜間などでも内、外部表示器１３、１４を制御する表示制御装置２０を駆動できるために、夜間でもユーザはパワーコンディショナ４−１内部に保存された内部データを確認することができる。メモリ１１内部のデータは昼間の発電量や総積算発電量などの内部データを保存していくため、ユーザは昼間に発電量の確認ができなくても、発電量のデータ収集ができるし、また、制御用電源が立ち上がるのでメンテナンスについても夜間に実行することができる。
【００６８】
また、夜間に商用電力系統１から電力を供給する回路を、第２の電力供給回路Ｇによる場合とは別に必要最小限な回路（表示制御装置２０、メモリ１１、内、外部表示器１３、１４など）に限定できるため、パワーコンディショナ４−１の夜間の消費電力を低減し、装置の小型化ができる。
【００６９】
また、制御用電源の出力電圧と商用電力系統１側より作成した直流電圧の関係を、制御用電源の出力電圧＞商用電力系統１側からの直流電圧とし、並列接続部に逆流防止用ダイオード２１を追加することで、太陽光発電装置３の発電電力が低下して制御用電源が停止した場合に電源の自動切換動作が可能になる。
【００７０】
（実施の形態３）
本発明に係る太陽光発電システム（実施の形態３）を図３に示す。
【００７１】
本発明に係る太陽光発電システム（実施の形態３）は、そのパワーコンディショナ４ー２において、このパワーコンディショナ４−２の内部に無線ユニット４０の親局側４０Ａを、外部に無線ユニット４０の子局４０Ｂ側をそれぞれ設置し、パワーコンディショナ４−２の内部メモリ１１Ａに貯えられた内部データを無線ユニット４０の親局側４０Ａから子局側４０Ｂに無線で送信して外部表示器４１に表示するようにしたものである。また、外部表示器４１は外部メモリ４３を有しており、この外部メモリ４３に、パワーコンディショナ４−２より受信した発電データが記憶するようにしてある。
【００７２】
すなわち、本発明に係る太陽光発電システム（実施の形態３）は、パワーコンディショナ４−２の発電データなどを記憶する内部メモリ１１Ａと、太陽電池発電装置３とは独立した電源４２より電力が供給され且つパワーコンディショナ４−２より受信した発電データなどを記憶する外部メモリ４３を有する外部表示手段としての外部表示器４１と、内部メモリ１１Ａと外部メモリ４３とを接続する送信手段としての無線ユニット４０とを有し、パワーコンディショナ４−２の制御用電源が停止した場合に、外部表示器４１が、外部メモリ４３から発電データなどを読み出し表示するようにしてある。
【００７３】
すなわち、パワーコンディショナ４−２は、太陽光発電装置３の出力側が接続される入力端子４Ａ、４Ｂにフイルタ５を介して接続され且つ太陽光発電装置３が発電した直流を昇圧する昇圧回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ）６と、この昇圧回路６で昇圧した直流を交流に変換する電力変換手段としての電力変換部（インバータ）７と、この電力変換部７の出力側にフイルタ８を介して接続され且つ商用電力系統１から太陽光発電装置３を切り離す系統側開閉器９と、制御装置（ＣＰＵ）１０と、内部メモリ１１Ａと、内部表示器１３と、無線ユニット４０の親局側４０Ａとを備えている。
【００７４】
また、制御用電源装置１２は、例えば、スイッチング電源装置のように１次側１２Ａと２次側１２Ｂとを備えていて、その２次側１２Ｂで、制御装置１０、内部表示器１３及び無線ユニット４０に接続してあり、これら制御装置１０、内部表示器１３及び無線ユニット４０の制御用電源として機能している。
【００７５】
制御用電源装置１２の１次側１２Ａには、太陽光発電装置３側からは第１の電力供給回路Ｇを介して電力供給が行われており、この第１の電力供給回路Ｇは、昇圧回路６の入力側（出力側でもよい）を制御用電源装置１２の１次側１２Ａに接続している。
【００７６】
また、内部メモリ１１Ａは制御装置１０に接続されていて、昼間の発電量や総積算発電量などの内部データが保存され、また、プログラム書き換えの校正値などを記憶するものである。
【００７７】
また、内部表示器１３は、昼間の発電量、総積算発電量や、発電量の異常（エラーコード）などの内部データの表示を行うものである。
【００７８】
次に、上記のように構成された太陽光発電システム（実施の形態３）の作動を説明する。
【００７９】
太陽光発電装置３で発電された直流電力は、パワーコンディショナ４−２の入力側に取り込まれ、電力変換部７で交流電力に変換された後、商用電力系統１から負荷、例えば家庭内の電気機器に供給され、太陽光発電だけでは電力がまかなえない揚合には、その電力を商用電力系統１側から供給する。また、太陽光発電で余つた電力を商用電力系統１に逆潮流させる。
【００８０】
この場合、制御装置１０は、出力可変手段を介して電力変換部９を制御することにより太陽電池アレイ３Ａの出力電圧を変化させ、演算手段から出力される電力が最大となる電圧値を探索するよう制御する。
【００８１】
また、太陽光発電装置３が発電をしている昼間は、太陽光発電装置３で発電された直流電力が制御用電源装置１２の１次側１２Ａに供給され、制御装置１０の制御により昼間の発電量や総積算発電量などの内部データが内部表示器１３に表示される。
【００８２】
そして、無線ユニット４０は、内部メモリ１１が保存している昼間の発電量や総積算発電量などの内部データを、その親局側４０Ａから子局４０Ｂ側に送信し、外部表示器４１に表示すると共に、外部メモリ４３にパワーコンディショナ４−２より受信した内部データが記憶される。
【００８３】
また、太陽光発電装置３が発電を停止している夜間などでは、外部表示器４１には、太陽電池発電装置３とは独立した電源４２より電力が供給されているために、パワーコンディショナ４−２の制御用電源が停止しても、外部メモリ４３に記憶されているパワーコンディショナ４−２の内部データを読み出して外部表示器４１に表示する。
【００８４】
上記した本発明の実施の形態３によれば、夜間などでも外部表示器４１は動作しているので、夜間でもユーザは外部表示器４１でパワーコンディショナ４−２内部より昼間に送信されたデータを確認することができる。しかも、夜間にパワーコンディショナ４−２への電力供給を削減することができ、装置の簡略化が可能となる。
【００８５】
なお、外部表示器４１については、ユーザが規定する情報が表示できるものであれば形態はいずれでもよい。また、その外部表示器４１の電源についても外部表示器４１が駆動できれば、交流、直流どちらでもよい。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るパワーコンディショナによれば、夜間などでも制御電源が起動できるために、夜間などでもユーザは内部に保存された内部データを確認することができる。また、メモリ内部のデータは昼間の発電量や総積算発電量などの内部データを保存していくために、ユーザは昼間に発電量の確認ができなくても、夜間に発電量のデータ収集ができるし、また、制御用電源が立ち上がるので必要なメンテナンスについても夜間に実行することができる。
【００８７】
また、本発明に係る太陽光発電システムによれば、夜間などでもパワーコンディショナの制御用電源を起動することができて、夜間でもユーザがパワーコンディショナ内部に保存された発電データの確認と収集をすることができるし、また、設定変更、確認などのメンテナンスについても夜間に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るパワーコンディショナ（実施の形態１）を備えた太陽光発電システム（系統連系システム）の構成説明図である。
【図２】本発明に係るパワーコンディショナ（実施の形態２）を備えた太陽光発電システム（系統連系システム）の構成説明図である。
【図３】本発明に係るパワーコンディショナ（実施の形態３）を備えた太陽光発電システム（系統連系システム）の構成説明図である。
【図４】従来のパワーコンディショナを備えた太陽光発電システム（系統連系システム）の構成説明図である。
【符号の説明】
１ 商用電力系統
２ 系統電源
３ 太陽光発電装置
３Ａ 太陽電池アレイ
４ パワーコンディショナ
４−１ パワーコンディショナ
４−２ パワーコンディショナ
５ フイルタ
６ 昇圧回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ）
７ 電力変換部（インバータ）
８ フイルタ
９ 系統側開閉器
１０ 制御装置（制御手段）
１１ メモリ
１１Ａ 内部メモリ
１２ 制御用電源装置（制御用電源手段）
１２Ａ １次側
１２Ｂ ２次側
１３ 内部表示器（内部表示手段）（表示手段）
１４ 外部表示器（表示手段）
１５ 機能切替スイッチ（切替手段）
１６ 絶縁トランス（絶縁手段）
１７ 整流器（整流手段）
２０ 表示制御装置（表示制御手段）
２１ 逆流防止用ダイオード
４０ 無線ユニット
４０Ａ 親局
４０Ｂ 子局
４１ 外部表示器（外部表示手段）
４２ 電源
４３ 外部メモリ
Ｆ 第２の電力供給回路
Ｇ 第１の電力供給回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽光発電装置が発電した電力を商用電力系統に連系するパワーコンディショナとこのパワーコンディショナを用いた太陽光発電システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、太陽光発電による分散型電源と商用電力系統を連系し、太陽光発電によって家庭内の機器（負荷）に電力を供給して、余った電力を商用電力系統に逆潮流し、太陽光発電だけでは電力がまかなえない場合には、その電力を商用電力系統側から供給する太陽光発電システム（電力供給システム）が開発されている。
【０００３】
このような太陽光発電システムは、図４に示すように分散型電源である太陽光発電装置（太陽電池）３から出力される直流電力を商用電源と同期のとれた交流電力に変換する電力変換装置と系統連系保護装置とで構成されたパワーコンディショナ４−３を備えている。
【０００４】
そして、パワーコンディショナ４−３は、太陽光発電装置３の出力側が接続される入力端子４Ａ，４Ｂにフイルタ５を介して接続され且つ太陽光発電装置３が発電した直流を昇圧する昇圧回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ）６と、この昇圧回路６で昇圧した直流を交流に変換する電力変換手段としての電力交換部（インバータ）７と、この電力変換部７の出力側にフイルタ８を介して接続され且つ商用電力系統１から太陽光発電装置３を切り離す系統側開閉器９と、制御装置（ＣＰＵ）１０と、メモリ１１と、制御用電源装置１２と、内部表示器１３とを備えている。
【０００５】
上記のように、パワーコンディショナ４−３は、制御装置（ＣＰＵ）１０などを駆動する制御電源として内部に制御用電源装置１２を保有している。この制御用電源装置１２は、その駆動電源として太陽光発電装置３の発電電力より電力を供給しているため、太陽光発電装置３が発電をしていない夜間などは、パワーコンディショナ４−３の機能が完全に停止している状態になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記した従来の太陽光発電システムにあっては、太陽光発電装置３が発電をしていない夜間などはパワーコンディショナ４−３の機能が完全に停止している状態であるために、ユーザが昼間に外出して夜間に帰宅後、その日の発電量を確認したり、パワーコンディショナ４−３の設定を変更するといった作業ができないために、作業の時間的制約が問題になっていた。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に着目して成されたものであって、その第１の目的とするところは、夜間などでも制御用電源を起動することができて、夜間でもユーザが内部に保存された発電データの確認と収集をすることができるし、また、設定変更、確認などのメンテナンスについても夜間に実行することができるパワーコンディショナを提供することにある。
【０００９】
本発明の第２の目的とするところは、夜間などでもユーザは外部表示手段でパワーコンディショナ内部より昼間に送信されたデータを確認することができ、しかも、夜間などにパワーコンディショナへの電力供給を削減することができ、装置の簡略化が可能となる太陽光発電システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の第１の目的を達成するために、本発明に係るパワーコンディショナは、太陽光発電装置が発電した電力を商用電力系統に連系するパワーコンディショナであって、昼間の発電量や総積算発電電力などの内部データを表示する表示手段と、インバータの出力電力の制御や系統連系保護装置など装置の動作シーケンスを制御すると共に表示手段を制御する制御手段と、この制御手段とは別の表示手段を制御する表示制御手段と、この表示制御手段及び制御手段に制御用電源を供給する制御用電源手段とを有し、制御用電源手段が、１次側の高電圧を低電圧に変換して２次側で出力する電源装置であり、この制御用電源手段の２次側で、表示制御手段の制御用電源の出力に、商用系統側よりの交流を直流に変換して作成した直流電源を並列接続し、且つ、太陽光発電装置が発電をしている昼間では、この太陽光発電装置からの電力供給を受けると共に、太陽光発電装置が発電をしていない夜間などは商用電力系統側からの電力供給を受けるようにし、さらに、制御用電源が太陽光発電装置の出力によって起動できない場合に、直流電源の出力により少なくとも表示制御手段及び表示手段に表示制御用電力を供給するように構成したものである。
【００１２】
そして、商用電力系統側よりの交流を直流に変換して直流電源を作成する回路が、この回路の開閉を行う切替手段と、商用電力系統からの交流電圧を変換する絶縁手段と、この絶縁手段からの交流を直流に整流する整流手段とを有する。
【００１３】
かかる構成により、夜間などでもパワーコンディショナの制御用電源を起動することができる。このために、夜間などでもユーザはパワーコンディショナ内部に保存された内部データを確認することができる。また、メモリ内部には昼間の発電量や総積算発電量などの内部データを保存していくために、ユーザは昼間に発電量の確認ができなくても、夜間に発電量のデータ収集ができるし、また、制御用電源が立ち上がるので必要なメンテナンスについても夜間に実行することができる。
【００１８】
また、夜間に商用電力系統側から電力を供給する回路を必要最小限な回路（表示用制御手段・メモリ・表示手段など）に限定できるため、パワーコンディショナの夜間の消費電力を低減し、装置の小型化ができる。
【００１９】
また、制御用電源の出力電圧と商用電力系統側より作成した直流電圧の関係を制御用電源の出力電圧＞商用電力系統側からの直流電圧とし、並列接続部に逆流防止用ダイオードを追加することで、太陽光発電装置の発電電力が低下して制御用電源が停止した場合に、電源の自動切換動作が可能になる。
【００２２】
また、上記の第２の目的を達成するために、本発明に係る太陽光発電システムは、太陽光発電装置が発電した電力を商用電力系統に連系するパワーコンディショナを備えた太陽光発電システムであって、パワーコンディショナが、昼間の発電量や総積算発電電力などの内部データを表示する表示手段と、インバータの出力電力の制御や系統連系保護装置など装置の動作シーケンスを制御すると共に表示手段を制御する制御手段と、この制御手段とは別の表示手段を制御する表示制御手段と、この表示制御手段及び制御手段に制御用電源を供給する制御用電源手段と、内部データを記憶する内部メモリ部とを有し、制御用電源手段が、１次側の高電圧を低電圧に変換して２次側で出力する電源装置であり、この制御用電源手段の２次側で、制御手段の制御用電源の出力に、商用系統側よりの交流を直流に変換して作成した直流電源を並列接続し、且つ、太陽光発電装置が発電をしている昼間では、この太陽光発電装置からの電力供給を受けると共に、太陽光発電装置が発電をしていない夜間などは商用電力系統側からの電力供給を受けるようにし、さらに、制御用電源が太陽光発電装置の出力によって起動できない場合に、直流電源の出力により少なくとも表示制御手段及び表示手段の表示制御用電力を供給するように構成し、さらにまた、パワーコンディショナ外に、太陽光発電装置とは独立した電源より電力が供給され且つパワーコンディショナ側より受信した内部データを記憶する外部メモリ部を有する外部表示手段を配すると共に、内部メモリ部と外部メモリ部とを送信手段で接続し、パワーコンディショナの制御用電源が停止した場合に、外部表示手段が、外部メモリ部から内部データを読み出し表示するように構成したものである。
【００２３】
そして、送信手段が、パワーコンディショナの内部の親局から外部表示手段側の子局に無電で送信する無線ユニットである。
【００２４】
かかる構成により、そのパワーコンディショナにおいて、このパワーコンディショナの内部に無線ユニットの親局側を、外部に無線ユニットの子局側をそれぞれ設置し、パワーコンディショナの内部メモリに貯えられた内部データを無線ユニットの親局側から子局側に無電で送信し、外部表示手段、例えば外部表示器に表示することができる。
【００２５】
また、外部表示手段は太陽電池発電装置とは独立した電源より電力が供給されており、パワーコンディショナの制御電源が停止しても、外部メモリから、それまでにパワーコンディショナより受信した内部データを引き出し表示することができる。
【００２６】
このように、夜間などでも外部表示手段は動作しているので、夜間などでもユーザは外部表示手段でパワーコンディショナ内部より昼間に送信されたデータを確認することができる。しかも、夜間にパワーコンディショナへの電力供給を削減することができ、装置の簡略化が可能となる。
【００２７】
なお、外部表示手段については、ユーザが規定する情報が表示できるものであれば形態は何でもよい。また、その外部表示手段の電源についても外部表示手段が駆動できれば、交流、直流どちらでもよい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
本発明に係るパワーコンディショナを用いた太陽光発電システム（実施の形態１）を図１乃至び図３に示す。
【００３０】
本発明に係る太陽光発電システム（実施の形態１）は、太陽光発電装置３が発電した電力を商用電力系統１に供給するように商用電力系統１に連系するパワーコンディショナ４を備えた太陽光発電システムであって、パワーコンディショナ４が、昼間の発電量や総積算発電電力などの内部データを表示する表示手段としての内部表示器１３及び外部表示器１４と、インバータの出力電力の制御や系統連系保護装置など装置の動作シーケンスを制御すると共に、内、外部表示器１３、１４を制御する制御手段としての制御装置１０と、この制御装置１０に制御用電源を供給する制御用電源手段としての制御用電源装置１２とを有するものである。
【００３１】
そして、制御用電源装置１２が内、外部表示器１３、１４の表示制御用電源を兼用しており、制御用電源装置１２が、太陽光発電装置３が発電をしている昼間では、この太陽光発電装置３からの電力供給を、また、太陽光発電装置３が発電をしていない夜間などは商用電力系統側１からの電力供給をそれぞれ受けるようにしてある。
【００３２】
また、制御用電源装置１２が、１次側１２Ａの高電圧を低電圧に変換して２次側１２Ｂで出力する電源装置であり、この制御用電源装置１２の１次側１２Ａで、制御装置１０の制御用電源に、商用電力系統１側よりの交流を直流に変換して作成した直流電源を並列接続し、制御用電源が起動できない場合に、直流電源の出力により制御用電源装置１２に内部表示器１３及び外部表示器１４の表示制御用電力を供給するようにしてある。
【００３３】
すなわち、図１に、太陽光発電による分散型電源と商用電源とを系統連系する系統連系システムを示す。この図面において、１は商用電力系統であり、この商用電力系統１は系統電源２と負荷（図示せず）とを備えている。
【００３４】
３は分散型電源である太陽光発電装置（太陽電池）であり、この太陽光発電装置３（又はパワーコンディショナ４）から出力される直流電力を商用電源と同期のとれた交流電力に変換する電力変換装置と系統連系保護装置とでパワーコンディショナ４が構成してある。
【００３５】
すなわち、パワーコンディショナ４は、太陽光発電装置３の出力側が接続される入力端子４Ａ、４Ｂにフイルタ５を介して接続され且つ太陽光発電装置３が発電した直流を昇圧する昇圧回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ）６と、この昇圧回路６で昇圧した直流を交流に変換する電力変換手段としての電力変換部（インバータ）７と、この電力変換部７の出力側にフイルタ８を介して接続され且つ商用電力系統１から太陽光発電装置３を切り離す系統側開閉器９と、上記した制御装置（ＣＰＵ）１０と、メモリ１１と、制御用電源装置１２と、内部表示器１３とを備えている。
【００３６】
そして、系統連系保護装置は、周波数変動や電圧変動に基づいて、停電や故障などの異常を判断した時には系統側開閉器９を開成させる開成検知手段（図示せず）を含む構成となっている。
【００３７】
制御装置１０は、太陽光発電装置３の太陽電池アレイ３Ａの発電電力を演算する演算手段（図示せず）と、昇圧回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ）６及び電力変換部（インバータ）７を制御して太陽電池アレイ３Ａの出力電圧を変化させる出力可変手段を有しており、例えば、計測される太陽光発電装置３の出力電圧及び出力電流に基づいて、出力可変手段を制御して太陽電池アレイ３Ａの出力電圧を変化させることにより、演算手段で演算された発電電力が最大となる出力電圧値を探索する最大電力点追従動作を、一定の時間間隔をあけて断続的に行う機能を有している。
【００３８】
すなわち、制御装置１０は、出力可変手段を介して電力変換部９を制御することにより太陽電池アレイ３Ａの出力電圧を変化させ、演算手段から出力される電力が最大となる電圧値を探索するよう制御する。
【００３９】
また、制御用電源装置１２は、例えば、スイッチング電源装置のように１次側１２Ａと２次側２Ｂとを備えていて、１次側１２Ａの高電圧、例えば、３００Ｖを５Ｖ、２４Ｖなどの低電圧に変換し２次側２Ｂで出力するものであり、制御装置１０の制御用電源および内部表示器１３及び外部表示器１４の表示制御用電源として機能している。
【００４０】
また、メモリ１１は制御装置１０に接続されていて、昼間の発電量や総積算発電量などの内部データが保存され、また、プログラム書き換えの校正値などを記憶するものである。
【００４１】
また、内部表示器１３は、昼間の発電量、総積算発電量や、発電量の異常（エラーコード）などの内部データの表示を行うものであり、内部表示器１３に外部表示器１４が接続してある。
【００４２】
制御用電源装置１２の１次側１２Ａには、太陽光発電装置３側からは第１の電力供給回路Ｇを介して、商用電力系統１側からは第１の電力供給回路Ｆを介してそれぞれ電力供給が行われている。
【００４３】
第１の電力供給回路Ｇは、昇圧回路６の入力側（出力側でもよい）を制御用電源装置１２の１次側１２Ａに接続している。また、第２の電力供給回路Ｆは、商用電力系統１の系統電源２側に接続され且つ第２の電力供給回路Ｆを開閉して機能切替を行う切替手段である機能切替スイッチ１５と、商用電力系統１からの交流電圧を変換する絶縁手段である絶縁トランス１６と、絶縁トランス１６からの交流を直流に整流し且つこの直流を制御用電源装置１２の１次側１２Ａに供給する整流手段である整流器１７とを有している。
【００４４】
次に、上記のように構成された太陽光発電システム（実施の形態１）の作動を説明する。
【００４５】
太陽光発電装置３で発電された直流電力は、パワーコンディショナ４の入力側に取り込まれ、電力変換部７で交流電力に変換された後、商用電力系統１から負荷、例えば家庭内の電気機器に供給され、太陽光発電だけでは電力がまかなえない揚合には、その電力を商用電力系統１側から供給する。また、太陽光発電で余つた電力を商用電力系統１に逆潮流させる。
【００４６】
この場合、制御装置１０は、出力可変手段を介してインバータ回路９を制御することにより太陽電池アレイ３Ａの出力電圧を変化させ、演算手段から出力される電力が最大となる電圧値を探索するよう制御する。
【００４７】
また、太陽光発電装置３が発電をしている昼間は、太陽光発電装置３で発電された直流電力が制御用電源装置１２の１次側１２Ａに供給され、制御装置１０の制御により昼間の発電量や総積算発電量などの内部データが内、外部表示器１３、１４に表示される。太陽光発電装置３が発電をしている昼間は、機能切替スイッチ１５がオフ作動して第２の電力供給回路Ｆを開路しているために、商用電力系統１側からは制御用電源は供給されていない。
【００４８】
太陽光発電装置３が発電を停止している夜間などでは、機能切替スイッチ１５がオン作動して第２の電力供給回路路Ｆを閉路しているために、商用電力系統１側から制御用電源装置１２の１次側１２Ａに第２の電力供給回路Ｆを介して電力供給が行われている。
【００４９】
すなわち、商用電力系統１の系統電源２側からの交流は機能切替スイッチ１５を経て絶縁トランス１６で変換された後に、整流器１７により直流に整流されて制御用電源装置１２の１次側１２Ａに供給される。
【００５０】
したがって、太陽光発電装置３が発電をしていない夜間などは、商用電力系統１側から電力供給によりパワーコンディショナ４は機能をしている。
【００５１】
このように、上記した本発明の実施の形態１によれば、夜間などでもパワーコンディショナ４の制御用電源が起動できるため、夜間などでもユーザはパワーコンディショナ４の内部に保存された内部データを内、外表示器１３、１４で確認し、また、メモリ１１内部のデータは昼間の発電量や総積算発電量などの内部データを保存していくために、ユーザは昼間に発電量の確認ができなくても、夜間に発電量のデータ収集を行い、また、制御用電源が立ち上がるので必要なメンテナンスについても夜間に実行することが可能になる。
【００５２】
（実施の形態２）
本発明に係る太陽光発電システム（実施の形態２）を図２に示す。
【００５３】
本発明に係る太陽光発電システム（実施の形態２）は、制御装置１０とは別に、制御用電源装置１２からの電力供給を受けると共に、内、外部表示器１３、１４を制御する表示制御手段としての表示制御装置２０を有しており、太陽光発電装置３が発電をしている昼間では、この太陽光発電装置３からの電力供給を、また、太陽光発電装置３が発電をしていない夜間などは、商用電力系統１側からの電力供給をそれぞれ受けるようにしたものである。
【００５４】
そして、制御用電源装置１２が、１次側１２Ａの高電圧を低電圧に変換して２次側１２Ｂで出力する電源装置であり、この制御用電源装置１２の２次側１２Ｂで、表示制御装置２０の制御用電源の出力に、商用電力系統１側よりの交流を直流に変換して作成した直流電源を並列接続し、制御用電源が起動できない場合に、直流電源の出力により表示制御装置２０に、内、外部表示器１３、１４の表示制御用電力を供給するようにしてある。
【００５５】
また、表示制御装置２０は、ユーザの操作に応じた内部データをメモリ１１より読み出し、その内部データを内、外部表示器１３、１４に表示する制御を行うものである。
【００５６】
すなわち、本発明に係る太陽光発電システム（実施の形態２）におけるパワーコンディショナ４−１において、内、外部表示器１３、１４の表示制御装置２０が制御装置１０とは別に設けてある。そして、制御用電源装置１２の１次側１２Ａには、太陽光発電装置３側から第１の電力供給回路Ｇを介して電力供給が行われている。
【００５７】
また、制御用電源装置１２の２次側１２Ｂの出力側には表示制御装置２０が接続してあり、また、制御用電源装置１２の２次側１２Ｂには、商用電力系統１の系統電源２側から第２の電力供給回路Ｆを介して電力供給が行われている。この第２の電力供給回路Ｆは、商用電力系統１の系統電源２側に接続されて第２の電力供給回路Ｆの開閉を行い機能切替を行う機能切替スイッチ１５と、商用電力系統１からの交流電圧を変換する絶縁手段である絶縁トランス１６と、絶縁トランス１６からの交流を直流に整流し且つこの直流を逆流防止用ダイオード２１を介して制御用電源装置１２の２次側１２Ｂに供給する整流器１７とを有している。
【００５８】
そして、他の構成は、上記した本発明に係る太陽光発電システム（実施の形態１）と同構成であるために、同じ符号を付して説明を省略する。
【００５９】
次に、上記のように構成された太陽光発電システム（実施の形態２）の作動を説明する。
【００６０】
太陽光発電装置３で発電された直流電力は、パワーコンディショナ４−１の入力側に取り込まれ、電力変換部７で交流電力に変換された後、商用電力系統１から負荷、例えば家庭内の電気機器に供給され、太陽光発電だけでは電力がまかなえない揚合には、その電力を商用電力系統１側から供給する。また、太陽光発電で余つた電力を商用電力系統１に逆潮流させる。
【００６１】
この場合、制御装置１０は、出力可変手段を介して電力変換部９を制御することにより太陽電池アレイ３Ａの出力電圧を変化させ、演算手段から出力される電力が最大となる電圧値を探索するよう制御する。
【００６２】
通常発電時はパワーコンディショナ４−１が制御装置１０によって制御され、表示制御装置２０は停止もしくは待機状態である。また、夜間などでは表示制御装置２０により内、外部表示器１３、１４が制御され、制御装置１０は停止状態である。
【００６３】
すなわち、太陽光発電装置３が発電をしている昼間は、太陽光発電システム３で発電された直流電力が制御用電源装置１２の１次側１２Ａに供給され、制御装置１０の制御により昼間の発電量や総積算発電量などの内部データが内、外部表示器１３、１４に表示される。太陽光発電装置３が発電をしている昼間は、機能切替スイッチ１５がオフ作動して第２の電力供給回路Ｆを開路しているために、商用電力系統１側からは制御用電源は供給されていない。
【００６４】
太陽光発電装置３が発電を停止している夜間などでは、機能切替スイッチ１５がオン作動して第２の電力供給回路Ｆを閉路しているために、商用電力系統１側から制御用電源装置１２の２次側１２Ｂに第２の電力供給回路Ｆを介して電力供給が行われている。
【００６５】
すなわち、商用電力系統１の系統電源２側からの交流は機能切替スイッチ１５を経て絶縁トランス１６に入力して変換され、整流器１７により直流に整流され，逆流防止用ダイオード２１を経て制御用電源装置１２の２次側１２Ｂに供給される。したがって、太陽光発電装置３が発電をしていない夜間などは、商用電力系統１側から電力供給によりパワーコンディショナ４−１は表示機能のみ機能するようになる。
【００６６】
そして、制御用電源装置１２の２次側１２Ｂからは表示制御装置２０に電力の供給がなされ、夜間でもユーザはパワーコンディショナ４−１内部に保存された内部データを内、外部表示器１３、１４で確認し、また、メモリ１１内部のデータは昼間の発電量や総積算発電量などの内部データを保存していくために、ユーザは昼間に発電量の確認ができなくても、夜間に発電量のデータ収集を行い、また、制御用電源が立ち上がるので必要なメンテナンスについても夜間に実行することが可能になる。
【００６７】
このように、上記した本発明の実施の形態２によれば、夜間などでも内、外部表示器１３、１４を制御する表示制御装置２０を駆動できるために、夜間でもユーザはパワーコンディショナ４−１内部に保存された内部データを確認することができる。メモリ１１内部のデータは昼間の発電量や総積算発電量などの内部データを保存していくため、ユーザは昼間に発電量の確認ができなくても、発電量のデータ収集ができるし、また、制御用電源が立ち上がるのでメンテナンスについても夜間に実行することができる。
【００６８】
また、夜間に商用電力系統１から電力を供給する回路を、第２の電力供給回路Ｇによる場合とは別に必要最小限な回路（表示制御装置２０、メモリ１１、内、外部表示器１３、１４など）に限定できるため、パワーコンディショナ４−１の夜間の消費電力を低減し、装置の小型化ができる。
【００６９】
また、制御用電源の出力電圧と商用電力系統１側より作成した直流電圧の関係を、制御用電源の出力電圧＞商用電力系統１側からの直流電圧とし、並列接続部に逆流防止用ダイオード２１を追加することで、太陽光発電装置３の発電電力が低下して制御用電源が停止した場合に電源の自動切換動作が可能になる。
【００７０】
（実施の形態３）
本発明に係る太陽光発電システム（実施の形態３）を図３に示す。
【００７１】
本発明に係る太陽光発電システム（実施の形態３）は、そのパワーコンディショナ４ー２において、このパワーコンディショナ４−２の内部に無線ユニット４０の親局側４０Ａを、外部に無線ユニット４０の子局４０Ｂ側をそれぞれ設置し、パワーコンディショナ４−２の内部メモリ１１Ａに貯えられた内部データを無線ユニット４０の親局側４０Ａから子局側４０Ｂに無線で送信して外部表示器４１に表示するようにしたものである。また、外部表示器４１は外部メモリ４３を有しており、この外部メモリ４３に、パワーコンディショナ４−２より受信した発電データが記憶するようにしてある。
【００７２】
すなわち、本発明に係る太陽光発電システム（実施の形態３）は、パワーコンディショナ４−２の発電データなどを記憶する内部メモリ１１Ａと、太陽電池発電装置３とは独立した電源４２より電力が供給され且つパワーコンディショナ４−２より受信した発電データなどを記憶する外部メモリ４３を有する外部表示手段としての外部表示器４１と、内部メモリ１１Ａと外部メモリ４３とを接続する送信手段としての無線ユニット４０とを有し、パワーコンディショナ４−２の制御用電源が停止した場合に、外部表示器４１が、外部メモリ４３から発電データなどを読み出し表示するようにしてある。
【００７３】
すなわち、パワーコンディショナ４−２は、太陽光発電装置３の出力側が接続される入力端子４Ａ、４Ｂにフイルタ５を介して接続され且つ太陽光発電装置３が発電した直流を昇圧する昇圧回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ）６と、この昇圧回路６で昇圧した直流を交流に変換する電力変換手段としての電力変換部（インバータ）７と、この電力変換部７の出力側にフイルタ８を介して接続され且つ商用電力系統１から太陽光発電装置３を切り離す系統側開閉器９と、制御装置（ＣＰＵ）１０と、内部メモリ１１Ａと、内部表示器１３と、無線ユニット４０の親局側４０Ａとを備えている。
【００７４】
また、制御用電源装置１２は、例えば、スイッチング電源装置のように１次側１２Ａと２次側１２Ｂとを備えていて、その２次側１２Ｂで、制御装置１０、内部表示器１３及び無線ユニット４０に接続してあり、これら制御装置１０、内部表示器１３及び無線ユニット４０の制御用電源として機能している。
【００７５】
制御用電源装置１２の１次側１２Ａには、太陽光発電装置３側からは第１の電力供給回路Ｇを介して電力供給が行われており、この第１の電力供給回路Ｇは、昇圧回路６の入力側（出力側でもよい）を制御用電源装置１２の１次側１２Ａに接続している。
【００７６】
また、内部メモリ１１Ａは制御装置１０に接続されていて、昼間の発電量や総積算発電量などの内部データが保存され、また、プログラム書き換えの校正値などを記憶するものである。
【００７７】
また、内部表示器１３は、昼間の発電量、総積算発電量や、発電量の異常（エラーコード）などの内部データの表示を行うものである。
【００７８】
次に、上記のように構成された太陽光発電システム（実施の形態３）の作動を説明する。
【００７９】
太陽光発電装置３で発電された直流電力は、パワーコンディショナ４−２の入力側に取り込まれ、電力変換部７で交流電力に変換された後、商用電力系統１から負荷、例えば家庭内の電気機器に供給され、太陽光発電だけでは電力がまかなえない揚合には、その電力を商用電力系統１側から供給する。また、太陽光発電で余つた電力を商用電力系統１に逆潮流させる。
【００８０】
この場合、制御装置１０は、出力可変手段を介して電力変換部９を制御することにより太陽電池アレイ３Ａの出力電圧を変化させ、演算手段から出力される電力が最大となる電圧値を探索するよう制御する。
【００８１】
また、太陽光発電装置３が発電をしている昼間は、太陽光発電装置３で発電された直流電力が制御用電源装置１２の１次側１２Ａに供給され、制御装置１０の制御により昼間の発電量や総積算発電量などの内部データが内部表示器１３に表示される。
【００８２】
そして、無線ユニット４０は、内部メモリ１１が保存している昼間の発電量や総積算発電量などの内部データを、その親局側４０Ａから子局４０Ｂ側に送信し、外部表示器４１に表示すると共に、外部メモリ４３にパワーコンディショナ４−２より受信した内部データが記憶される。
【００８３】
また、太陽光発電装置３が発電を停止している夜間などでは、外部表示器４１には、太陽電池発電装置３とは独立した電源４２より電力が供給されているために、パワーコンディショナ４−２の制御用電源が停止しても、外部メモリ４３に記憶されているパワーコンディショナ４−２の内部データを読み出して外部表示器４１に表示する。
【００８４】
上記した本発明の実施の形態３によれば、夜間などでも外部表示器４１は動作しているので、夜間でもユーザは外部表示器４１でパワーコンディショナ４−２内部より昼間に送信されたデータを確認することができる。しかも、夜間にパワーコンディショナ４−２への電力供給を削減することができ、装置の簡略化が可能となる。
【００８５】
なお、外部表示器４１については、ユーザが規定する情報が表示できるものであれば形態はいずれでもよい。また、その外部表示器４１の電源についても外部表示器４１が駆動できれば、交流、直流どちらでもよい。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るパワーコンディショナによれば、夜間などでも制御電源が起動できるために、夜間などでもユーザは内部に保存された内部データを確認することができる。また、メモリ内部のデータは昼間の発電量や総積算発電量などの内部データを保存していくために、ユーザは昼間に発電量の確認ができなくても、夜間に発電量のデータ収集ができるし、また、制御用電源が立ち上がるので必要なメンテナンスについても夜間に実行することができる。
【００８７】
また、本発明に係る太陽光発電システムによれば、夜間などでもパワーコンディショナの制御用電源を起動することができて、夜間でもユーザがパワーコンディショナ内部に保存された発電データの確認と収集をすることができるし、また、設定変更、確認などのメンテナンスについても夜間に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るパワーコンディショナ（実施の形態１）を備えた太陽光発電システム（系統連系システム）の構成説明図である。
【図２】本発明に係るパワーコンディショナ（実施の形態２）を備えた太陽光発電システム（系統連系システム）の構成説明図である。
【図３】本発明に係るパワーコンディショナ（実施の形態３）を備えた太陽光発電システム（系統連系システム）の構成説明図である。
【図４】従来のパワーコンディショナを備えた太陽光発電システム（系統連系システム）の構成説明図である。
【符号の説明】
１ 商用電力系統
２ 系統電源
３ 太陽光発電装置
３Ａ 太陽電池アレイ
４ パワーコンディショナ
４−１ パワーコンディショナ
４−２ パワーコンディショナ
５ フイルタ
６ 昇圧回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ）
７ 電力変換部（インバータ）
８ フイルタ
９ 系統側開閉器
１０ 制御装置（制御手段）
１１ メモリ
１１Ａ 内部メモリ
１２ 制御用電源装置（制御用電源手段）
１２Ａ １次側
１２Ｂ ２次側
１３ 内部表示器（内部表示手段）（表示手段）
１４ 外部表示器（表示手段）
１５ 機能切替スイッチ（切替手段）
１６ 絶縁トランス（絶縁手段）
１７ 整流器（整流手段）
２０ 表示制御装置（表示制御手段）
２１ 逆流防止用ダイオード
４０ 無線ユニット
４０Ａ 親局
４０Ｂ 子局
４１ 外部表示器（外部表示手段）
４２ 電源
４３ 外部メモリ
Ｆ 第２の電力供給回路
Ｇ 第１の電力供給回路
Claims (3)
- 太陽光発電装置が発電した電力を商用電力系統に連系するパワーコンディショナであって、
昼間の発電量や総積算発電電力などの内部データを表示する表示手段と、インバータの出力電力の制御や系統連系保護装置など装置の動作シーケンスを制御すると共に前記表示手段を制御する制御手段と、この制御手段とは別の前記表示手段を制御する表示制御手段と、この表示制御手段及び前記制御手段に制御用電源を供給する制御用電源手段とを有し、
前記制御用電源手段が、１次側の高電圧を低電圧に変換して２次側で出力する電源装置であり、この制御用電源手段の２次側で、前記表示制御手段の制御用電源の出力に、前記商用系統側よりの交流を直流に変換して作成した直流電源を並列接続し、且つ、前記太陽光発電装置が発電をしている昼間では、この太陽光発電装置からの電力供給を受けると共に、前記太陽光発電装置が発電をしていない夜間などは前記商用電力系統側からの電力供給を受けるようにし、
さらに、前記制御用電源が前記太陽光発電装置の出力によって起動できない場合に、前記直流電源の出力により少なくとも前記表示制御手段及び前記表示手段に表示制御用電力を供給するように構成したことを特徴とするパワーコンディショナ。 - 前記商用電力系統側よりの交流を直流に変換して前記直流電源を作成する回路と、この回路の開閉を行う切替手段と、前記商用電力系統からの交流電圧を変換する絶縁手段と、この絶縁手段からの前記交流を直流に整流する整流手段とを有する請求項１記載のパワーコンディショナ。
- 太陽光発電装置が発電した電力を商用電力系統に連系するパワーコンディショナを備えた太陽光発電システムであって、
前記パワーコンディショナが、昼間の発電量や総積算発電電力などの内部データを表示する表示手段と、インバータの出力電力の制御や系統連系保護装置など装置の動作シーケンスを制御すると共に前記表示手段を制御する制御手段と、この制御手段とは別の前記表示手段を制御する表示制御手段と、この表示制御手段及び前記制御手段に制御用電源を供給する制御用電源手段と、前記内部データを記憶する内部メモリ部とを有し、
前記制御用電源手段が、１次側の高電圧を低電圧に変換して２次側で出力する電源装置であり、この制御用電源手段の２次側で、前記制御手段の制御用電源の出力に、前記商用系統側よりの交流を直流に変換して作成した直流電源を並列接続し、且つ、前記太陽光発電装置が発電をしている昼間では、この太陽光発電装置からの電力供給を受けると共に、前記太陽光発電装置が発電をしていない夜間などは前記商用電力系統側からの電力供給を受けるようにし、
さらに、前記制御用電源が前記太陽光発電装置の出力によって起動できない場合に、前記直流電源の出力により少なくとも前記表示制御手段及び前記表示手段の表示制御用電力を供給するように構成し、
さらにまた、前記パワーコンディショナ外に、前記太陽光発電装置とは独立した電源より電力が供給され且つ前記パワーコンディショナ側より受信した前記内部データを記憶する外部メモリ部を有する外部表示手段を配すると共に、前記内部メモリ部と前記外部メモリ部とを送信手段で接続し、
前記パワーコンディショナの制御用電源が停止した場合に、前記外部表示手段が、前記外部メモリ部から前記内部データを読み出し表示するように構成したことを特徴とする太陽光発電システム。
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