JP2002238160A - 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 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内、外部表示器１３、１４と、イン
バータ７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１
３、１４を制御する制御装置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装置１２とを有し、
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、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。

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、メモリ１１と、制御用電源装置１２と、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。

【０００８】本発明の第２の目的とするところは、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太陽光発電システ
ムを提供することにある。

【０００９】本発明の第３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、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、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それぞれ受ける
ようにしたものである。

【００１１】また、上記した本発明に係るパワーコンデ
ィショナにおいて、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次側に出力する電源装置であり、
この制御用電源手段の１次側で、制御手段の制御用電源
に、商用電力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、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
より制御用電源手段に表示手段の表示制御用電力を供給
するようにした。

【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。

【００１４】また、本発明に係るパワーコンディショナ
では、上記した本発明に係るパワーコンディショナにお
いて、制御手段とは別に、制御用電源手段からの電力供
給を受けて表示手段を制御する表示制御手段を有し、制
御用電源手段が、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、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
からの電力供給をそれぞれ受けるようにした。

【００１５】また、上記した本発明に係るパワーコンデ
ィショナにおいて、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、商用電力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、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
源の出力により表示制御手段に表示手段の表示制御用電
力を供給するようにした。

【００１６】また、上記した本発明に係るパワーコンデ
ィショナにおいて、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。

【００１７】かかる構成により、夜間などでも表示手段
を制御する表示制御手段を駆動できるため、夜間でもユ
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、ユーザは昼間に発電量の確認ができなくて
も、夜間で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。

【００２０】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、前記表示手段を制御する制御手
段と、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、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、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それぞれ受けるようにした
ものである。

【００２１】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。

【００２２】また、上記の第３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供給するように商用
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、パワーコンディショナ外に、
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
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１３Ａ、１４Ｂ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１２
Ａ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１２
Ａ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、４
Ｂ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、３０
０Ｖ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１
０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１
２からの電力供給を受けると共に、内、外部表示器１
３、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１
２Ａ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１
２Ｂ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１２
Ｂ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４
０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４
Ａ、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）１
０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１２
Ｂとを備えていて、その２次側１２Ｂで、制御装置１
０、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１
０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４
３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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 馬渕 雅夫 京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不 動堂町801番地 オムロン株式会社内 (72)発明者 井上 健一 京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不 動堂町801番地 オムロン株式会社内 (72)発明者 中村 耕太郎 京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不 動堂町801番地 オムロン株式会社内 (72)発明者 大木場 康晋 熊本県阿蘇郡一宮町大字宮地字南油町4429 番地 オムロン阿蘇株式会社内 (72)発明者 久志 博信 京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不 動堂町801番地 オムロン株式会社内 Ｆターム(参考） 5G066 CA08 HB06 MA01 5H420 CC03 DD03 EB16 EB26 EB39 FF05 FF24 FF26 FF29

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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
   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、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、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それぞれ受けるよ
   うにしたことを特徴とするパワーコンディショナ。
2. 【請求項２】 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次側に出力する電源装置であり、
   この制御用電源手段の１次側で、前記制御手段の制御用
   電源に、前記商用電力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、 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前記制御
   用電源手段に前記表示手段の表示制御用電力を供給する
   ようにした請求項１に記載のパワーコンディショナ。
3. 【請求項３】 前記制御手段とは別に、前記制御用電源
   手段からの電力供給を受けて前記表示手段を制御する表
   示制御手段を有し、 前記制御用電源手段が、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、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それぞれ受け
   るようにした請求項１に記載のパワーコンディショナ。
4. 【請求項４】 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、前記商用電力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、 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前記表示
   制御手段に前記表示手段の表示制御用電力を供給するよ
   うにした請求項３に記載のパワーコンディショナ。
5. 【請求項５】 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が、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２又は請求項
   ４記載のパワーコンディショナ。
6. 【請求項６】 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、 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、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、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それぞれ受けるよ
   うにしたことを特徴とする太陽光発電システム。
7. 【請求項７】 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、 前記パワーコンディショナ外に、前記太陽電池発電装置
   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したことを特徴とす
   る太陽光発電システム。
8. 【請求項８】 前記送信手段が、前記パワーコンディシ
   ョナの内部の親局から前記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請求項７に記載の太陽光
   発電システム。