JPH11113190A - 分散型電源システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】夜間、停電等の異常が系統電源に発生した場合
の利便性を高める。 【解決手段】系統電源４や太陽電池１の出力電力を蓄電
手段５で蓄えたうえで、系統電源４に異常が発生してい
るか否かを系統電源監視手段６で監視し、異常を検知す
ると、蓄電手段５に蓄えた電力を基にして緊急照明手段
８，１０で点灯動作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池や燃料電
池等の発電源が発生させた直流電力を系統電源に同期し
た交流電力に変換して出力する分散型電源システムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、太陽光発電による分散型電源と系
統電源（商用電源）とを連系し、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系統
電源に逆潮流する一方、太陽光発電だけでは電力を賄え
ない場合には、系統電源側から供給する分散型電源シス
テムが開発されており、このようなシステムは太陽光発
電システムと呼ばれている。

【０００３】太陽光発電システムは、次のように構成さ
れている。すなわち、太陽光発電システムは、太陽電池
と、太陽電池が発生させた直流電力を系統電源に同期し
た交流電力に変換する電力変換手段とを備えており、さ
らには、太陽電池の出力を、逆流を防止した状態で電力
変換手段に接続する接続箱（ダイオードや開閉器で構成
されている）と、系統電源の異常を検知して系統電源と
の接続状態を入切制御する保護手段とを備えている。こ
のように構成された太陽光発電システムにおいては、電
力変換手段、保護手段等がパワーコンディショナと呼ば
れている。

【０００４】上記太陽光発電システムに対して、現在、
設置時に補助金が下りるモニター制度が通商産業省によ
って実施されている。このモニター制度を希望するユー
ザには、このモニター制度を享受する条件として、定期
的（例えば１カ月毎）に発電電力量を報告する義務が課
されている。

【０００５】そのため、太陽光発電システムには、上記
報告に必要となるデータを記憶して表示する構成を備え
ることが要望されていた。ところが、太陽光発電システ
ムを構成するパワーコンディショナは大型の装置であっ
て、居間といったユーザが監視しやすい位置に配置する
ことができずに、ユーザーが出入りしにくい屋根裏や階
段下倉庫等に配置されていることが多い。そのため、上
記報告に必要となる交流電力出力状態を示すデータ［現
在の瞬間発電電力、発電電力量、積算発電量（各太陽光
発電システムが設置された以降の発電量を積算したも
の）］の外、運転状態、故障状態、故障内容などを表示
する表示器をパワーコンディショナとは分離して設け、
さらには、分離した表示器を、居間等、ユーザが監視し
やすい位置に配置していた。このような表示器を設ける
ことで、上記報告のための記録作業がやりやすくなるう
え、日毎の発電電力量もチェックしたいというユーザの
要望に対しても十分応えることができるようになった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな表示器を備えた分散型電源システムにも次のような
課題があった。すなわち、夜間において、系統電源側に
停電等の異常が発生した場合、その対応［緊急照明（懐
中電灯等）による点灯操作、ラジオの聴取等］を迅速に
行うことができないことが従来から指摘されており、こ
のことを分散型電源システムを用いて解消することが要
望されていた。

【０００７】したがって、本発明においては、夜間、停
電等の異常が系統電源側に発生した場合の利便性を高め
ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
した発明では、太陽電池や燃料電池等の発電源が発生さ
せた直流電力を系統電源に同期した交流電力に変換する
パワーコンディショナと、前記系統電源に異常が発生し
ているか否かを監視する系統電源監視手段と、蓄電手段
とを備える分散型電源システムであって、前記系統電源
監視手段により系統電源の異常が検知されると、前記蓄
電手段に蓄えられている電力を基にして点灯動作を行う
緊急照明手段を有することに特徴があり、これにより次
のような作用を有する。すなわち、系統電源に異常があ
った場合、自動的に、緊急照明手段が点灯することにな
る。

【０００９】本発明の請求項２に記載した発明は、請求
項１に係る分散型電源システムであって、前記緊急照明
手段を前記表示手段に設けたことに特徴があり、これに
より次のような作用を有する。すなわち、緊急照明手段
として別途部品を設ける必要なく、従前の表示手段の部
品を兼用させることができるので、部品点数の削減と小
型化が図れるようになる。

【００１０】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
２に係る分散型電源システムであって、前記緊急照明手
段として、前記表示手段の表示用点灯部を兼用すること
に特徴があり、これにより次のような作用を有する。す
なわち、表示用点灯部の点灯によって緊急照明手段の照
明を行うので、さらに部品点数の削減と小型化が図れる
ようになる。

【００１１】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１ないし３のいずれかに係る分散型電源システムであっ
て、前記系統電源に異常が発生した際に入操作されると
ともに、該入操作を受けて、前記蓄電手段で蓄えられて
いる直流電力からバックアップ交流電力を作成するバッ
クアップ交流電力作成指令を、前記パワーコンディショ
ナに出力するバックアップ電力出力スイッチと、前記バ
ックアップ交流電力を系統電源から切り離して出力する
自立運転出力部とを更に有し、かつ、前記バックアップ
電力出力スイッチを、前記緊急照明手段の近傍に配置し
たことに特徴があり、これにより次のような作用を有す
る。すなわち、系統電源に異常が発生した場合に、バッ
クアップ電力出力スイッチを入操作すると、自立運転出
力部からバックアップ交流電力を取り出すことが可能と
なる。しかも、緊急照明手段の照明を受けて、バックア
ップ電力出力スイッチの操作が容易になる。

【００１２】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
４に係る分散型電源システムであって、前記自立運転出
力部を、前記緊急照明手段の近傍に配置したことに特徴
があり、これにより次のような作用を有する。すなわ
ち、緊急照明手段の照明を受けて、自立運転出力部から
バックアップ電力を取り出す操作が容易になる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００１４】第１の実施の形態 図１は、本発明の第１の実施の形態の分散型電源システ
ムである太陽光発電システムの構成を示すシステム図で
あり、図２は表示器の平面図である。

【００１５】この太陽光発電システムは、太陽電池１か
ら入力される直流電力を系統電源４に同期した交流電力
に変換するパワーコンディショナ２と、パワーコンディ
ショナ２の交流電力出力状態等の出力データを表示する
表示器３Ａと、蓄電手段５と、系統電源４に異常が発生
するか否かを監視する系統電源監視手段６とを備えてい
る。

【００１６】パワーコンディショナ２は、その入力側が
太陽電池１に接続されている一方、その出力側が系統電
源４に接続されている。そして、パワーコンディショナ
２は、太陽電池１が発生させた直流電力を系統電源４に
同期した交流電力に変換して系統電源４に出力する電力
変換手段（主としてインバータで構成されている）と、
系統電源４の異常を検知して系統電源４との間の接続状
態を入切制御する保護手段とを備えている。なお、電力
変換手段，保護手段については図示省略している。

【００１７】表示器３Ａはパワーコンディショナ２に制
御線および電力線により接続されており、図２に示すよ
うに、その表面には表示本体８と、表示本体８の表示切
り換え等の操作を行う操作スイッチ部９Ａと、緊急照明
用電球１０とを備えている。表示本体８は、パワーコン
ディショナ２による出力データ（交流電力出力状態）を
デジタル表示（アナログ表示でもよい）する数量表示部
８ａと運転／停止状態や故障の有無を表示する運転状態
表示部８ｂとを備えている。

【００１８】蓄電手段５は系統電源４の出力電力ないし
は太陽電池１の出力電力の一部を蓄えるものであって、
太陽電池１の出力に対して、パワーコンディショナ２と
並列に接続されている。蓄電手段５は、例えば鉛蓄電地
などのバッテリで構成されている。

【００１９】系統電源監視手段６は、例えば、Ｂ接点を
有するリレーを備えて構成されており、系統電源に停電
等の異常が発生したことを検知してそのことを蓄電手段
５に報知するようになっている。

【００２０】なお、本実施の形態では、緊急照明用電球
１０から緊急照明手段が構成されている。

【００２１】次にこの太陽光発電システムの動作を説明
する。

【００２２】このように構成された太陽光発電システム
では、通常、太陽電池１から出力する直流電力を、パワ
ーコンディショナ２で系統電源４に同期した交流電力に
変換したのち、系統電源４に出力している。このとき、
系統電源４の出力電力ないしは太陽電池１の出力電力の
一部は蓄電手段５に取り込まれてここで蓄えられる。

【００２３】このような電力変換動作を行っている途中
において、系統電源４に停電等の異常が発生すると、そ
のことを系統電源監視手段６が検知して、蓄電手段５お
よび表示器３Ａに知らせる。

【００２４】系統電源４の異常を報知された蓄電手段５
では、蓄えている直流電力をパワーコンディショナ２に
出力する。パワーコンディショナ２では、蓄電手段５か
ら入力される直流電力をパワーコンディショナ２および
表示器３Ａの駆動用電力（制御電源：直流）に変換した
うえで、その一部を表示器３Ａに出力する。系統電源４
の異常を報知された表示器３Ａは、パワーコンディショ
ナ２から入力される駆動用電力により、緊急照明用電球
１０を点灯する。

【００２５】以上の動作を行うことで、系統電源４に異
常が発生した場合、緊急照明用電球１０が点灯すること
になる。すると、表示器３Ａの周囲は緊急照明用電球１
０により明るくなり、系統電源４に異常が発生している
ことを速やかに認識することができる。さらには、系統
電源４の異常が夜間発生した場合、緊急照明用電球１０
による照明効果で、系統電源４の異常に対応する行動を
支障なく速やかに行うことができる。

【００２６】なお、上記した実施の形態では、表示器３
Ａに緊急照明用電球１０を設けて、緊急（停電等）用の
照明を行っていたが、この他、図３に示すように、表示
本体８を最大光量にして点灯することで、緊急照明を行
ってもよい。この場合、従前の表示本体８を緊急照明手
段として用いるので、新たに、緊急照明手段を設ける必
要がなく、その分、部品点数が削減できて、製造コスト
の低減および装置の小型化を図ることができる。

【００２７】第２の実施の形態 図４は、本実施の形態の太陽光発電システムの構成図で
あり、図５は、本実施の形態の太陽光発電システムを構
成する表示器の平面図である。

【００２８】本実施の形態の太陽光発電システムは、基
本的には、第１の実施の形態と同様の構成を備えてお
り、図１，図２と同一ないし同様の部分には、同一の符
号を付し、それらについての説明は省略する。

【００２９】この太陽光発電システムは、系統電源４の
停電時に緊急のバックアップ電源出力用の自立運転出力
端子（コンセント）１２を備えるとともに、表示器３Ｂ
に設けられた操作スイッチ部９Ｂにバックアップ電力出
力スイッチ９ａを設けている。バックアップ電力出力ス
イッチ９ａは、系統電源４に異常が発生した際に入操作
されるようなっている。さらには、バックアップ電力出
力スイッチ９ａは、入操作を受けて、蓄電手段５で蓄え
られている直流電力からバックアップ交流電力を作成す
るバックアップ交流電力作成指令を、パワーコンディシ
ョナ２に出力するようになっている。

【００３０】自立運転出力端子１２は、パワーコンディ
ショナ２の出力側に対して系統電源４と並列に設けられ
たバックアップ電力出力用の出力端子であって、パワー
コンディショナ２では、必要に応じてその出力である交
流電力を、系統電源４側と、自立運転出力端子１２側と
に切り換えるようになっている。このように構成された
自立運転出力端子１２が表示器３Ｂの近傍に配置されて
いる。

【００３１】以上のような構成を備えた太陽光発電シス
テムにおいては、停電時に次のような動作を行うことが
できる。すなわち、系統電源４に停電等の異常が生じた
場合には、表示器３Ｂが有する表示本体８が最大点灯し
て系統電源４の異常を知らせる（緊急照明用電球１０の
点灯で異常を知らせてもよい）とともに、表示器３Ｂの
周囲を照明して、夜間停電時の行動の手助けをすること
は実施の形態１と同様である。

【００３２】本実施の形態は次の操作に特徴がある。す
なわち、上述した表示手段３Ｂの点灯操作を行っている
停電時において、バックアップ電源の使用を希望する場
合には、表示器３Ｂに設けられたバックアップ電力出力
スイッチ９ａを入操作する。このとき、停電が夜間の場
合では、バックアップ電力出力スイッチ９ａの操作に支
障を来す恐れがあるが、停電時には表示器３Ｂが自動的
に点灯するので、表示器３Ｂに設けられたバックアップ
電力出力スイッチ９ａの操作に支障を来すことはない。

【００３３】バックアップ電力出力スイッチ９ａが入操
作されると、バックアップ電力出力スイッチ９ａからパ
ワーコンディショナ２に対してバックアップ交流電力作
成指令が出力される。バックアップ交流電力作成指令を
受けたパワーコンディショナ２では、蓄電手段５から供
給される蓄電力によりパワーコンディショナ２内で作成
した制御電源で駆動し、入力される蓄電力を交流電力に
変換したうえで出力する。このとき、パワーコンディシ
ョナ２では、バックアップ交流電力作成指令を受けて出
力端を自立運転出力端子１２に切り換えており、パワー
コンディショナ２で作成されたバックアップ交流電力
は、自立運転出力端子１２に出力される。そのため、系
統電源４の停電時には、この自立運転出力端子１２から
バックアップ交流電力を取り出すことがてき、取り出し
たバックアップ交流電力をバックアップ電源として用い
ることができる。また、系統電源４の異常（停電等）が
夜間に発生した場合では、自立運転出力端子１２に各種
機器（ラジオ、照明機器等）を接続する操作に支障を来
す恐れがあるが、停電時には自動的に点灯する表示本体
８（もしくは緊急照明用電球１０）の近傍に自立運転出
力端子１２を配置しているので、自立運転出力端子１２
に対する各種機器の接続操作に支障を来すことはない。

【００３４】なお、上述した各実施の形態では、太陽光
発電システムにおいて、本発明を実施したが、燃料電池
等の他の発電源を用いた他の分散型電源システムにおい
ても本発明を実施できるのはいうまでもない。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、夜間に系
統電源の異常が発生した場合であっても、自動的に、緊
急照明手段が点灯することになるので、系統電源に発生
した異常に対して対処しやすくなった。しかも、蓄電手
段で蓄えた蓄電力を用いてバックアップ電源を作成する
場合であっても、緊急照明手段の照明を受けてバックア
ップ電力出力スイッチや自立運転出力部に対する操作が
やりやすくなるので、系統電源に異常が発生した場合に
おける利便性も向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る太陽光発電シ
ステムの構成を示す図である。

【図２】第１の実施の形態の太陽光発電システムを構成
する表示器を示す平面図である。

【図３】第１の実施の形態の変形例を示す表示器の平面
図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る太陽光発電シ
ステムの構成を示す図である。

【図５】第２の実施の形態の太陽光発電システムを構成
する表示器を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 太陽電池 ２ パワー
コンディショナ ３Ａ,３Ｂ 表示器 ４ 系統電
源 ５ 蓄電手段 ６ 系統電
源監視手段 ８ 表示本体 ８ａ 数量表示部 ８ｂ 運転状
態表示部 ９Ａ 操作スイッチ部 ９Ｂ 操作ス
イッチ部 ９ａ バックアップ電源出力スイッチ １０ 緊急照明用電球 １２ 自立運
転出力端子

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽電池や燃料電池等の発電源が発生さ
   せた直流電力を系統電源に同期した交流電力に変換する
   パワーコンディショナと、前記系統電源に異常が発生し
   ているか否かを監視する系統電源監視手段と、蓄電手段
   とを備える分散型電源システムであって、 前記系統電源監視手段により系統電源の異常が検知され
   ると、前記蓄電手段に蓄えられている電力を基にして点
   灯動作を行う緊急照明手段を有することを特徴とす分散
   型電源システム。
2. 【請求項２】 請求項１記載の分散型電源システムであ
   って、 前記パワーコンディショナの出力データを表示する表示
   手段を更に有しており、かつ、この表示手段に、前記緊
   急照明手段を設けたことを特徴とする分散型電源システ
   ム。
3. 【請求項３】 請求項２記載の分散型電源システムであ
   って、 前記緊急照明手段として、前記表示手段の表示用点灯部
   を兼用することを特徴とする分散型電源システム。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか記載の分散
   型電源システムであって、 前記系統電源に異常が発生した際に入操作されるととも
   に、該入操作を受けて、前記蓄電手段で蓄えられている
   直流電力からバックアップ交流電力を作成するバックア
   ップ交流電力作成指令を、前記パワーコンディショナに
   出力するバックアップ電力出力スイッチと、 前記バックアップ交流電力を系統電源から切り離して出
   力する自立運転出力部と、 を更に有し、 かつ、前記バックアップ電力出力スイッチを、前記緊急
   照明手段を構成する照明部本体の近傍に配置したことを
   特徴とする分散型電源システム。
5. 【請求項５】 請求項４記載の分散型電源システムであ
   って、 前記自立運転出力部を、前記緊急照明手段の近傍に配置
   したことを特徴とする太陽光発電システム。