JP2013078186A - 電力表示装置。 - Google Patents

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Abstract

【課題】
予め用意されている画像データ以外の画像データも利用できる電力表示装置を提供する。
【解決手段】
再生可能エネルギーから得られる直流電力を交流電力に変換して系統5へ重畳する系統連系装置2の少なくとも重畳する電力もしくは系統へ逆潮流する電力のいずれか一方を表示する表示部42を備えた電力表示装置4において、表示部42は、記録媒体9に記録されている画像データを読み込む読込回路と、少なくとも重畳する電力もしくは系統5へ逆潮流する電力の何れか一方を受信する通信回路とを有し、受信した電力、及び画像データを表示することを特徴とする。
【選択図】図2

Description

本発明は、電力表示装置に関する。
近年、太陽電池、或いは風力発電などの再生可能エネルギーから得られる直流電力を交流電力に変換して商用電力系統へ重畳する系統連系装置が提案されている。系統連系装置、及び商用電力系統は、屋内配線のつながる分電盤に接続されており、分電盤及び屋内配線を介して負荷へ電力を供給する。
この時、系統連系装置の重畳する電力(出力する電力)が、負荷の消費する電力よりも大きい場合、系統連系装置の重畳する電力は、負荷へ供給されると共に商用電力系統へ逆潮流する。
このような系統連系装置の出力する電力や、商用電力系統への逆潮流電力を、ユーザーに表示するための電力表示装置が提案されている(特許文献1)。
特開2010−28899
特許文献1に記載の電力表示装置は、系統連系装置の重畳する電力を検出する検出部を有しており、検出部には、検出した電力を表示するための画像データ、例えば、グラフ(テンプレート)が記憶されている。検出部は、検出した電力と記憶されている画像データとを合成して表示用の画像データを作成し表示部へ送信する。そして、表示部は、この送信された表示用の画像データを受信して表示する。これにより、系統連系装置の重畳する電力をユーザーへと知らせることができる。
しかしながら、従来の電力表示装置では、検出した電力と合成される画像データは、予め用意されているものしか利用できず、ユーザーは限られた画像データの中から好みの画像データを選んで利用するしかなかった。
本発明は、この様な点に鑑み成されたものであり、予め用意されている画像データ以外の画像データも利用できる電力表示装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の電力表示装置は、再生可能エネルギーから得られる直流電力を交流電力に変換して系統へ重畳する系統連系装置の少なくとも前記重畳する電力もしくは系統へ逆潮流する電力のいずれか一方を表示する表示部を備えた電力表示装置において、前記表示部は、記録媒体に記録されている画像データを読み込む読込回路と、少なくとも前記重畳する電力もしくは系統へ逆潮流する電力の何れか一方を受信する通信回路とを有し、前記受信した電力、及び前記画像データを表示することを特徴とする。
この様にすることで、ユーザーが自由に用意した画像データを記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されている画像データを表示部が読込み表示するため、予め用意されている画像データ以外の画像データも利用できるようになる。
また、上述の発明において、前記表示部は、前記画像データと、前記受信した電力と、を重ねて表示することを特徴とする。
また、上述の発明において、ユーザーからの操作を受け付ける操作部を備え、前記操作部への操作が所定時間無い場合、或いは前記画像データを表示する指示を前記操作部により受け付けた場合、前記表示部は、前記画像データを表示することを特徴とする。
また、上述の発明において、前記記録媒体には複数の前記画像データが記録され、前記重畳される電力もしく前記逆潮流される電力の大きさに基づいて前記複数の画像データから表示する画像データを選択して前記表示部へ表示する。
また、上述の発明において、前記逆潮流する電力がある場合と無い場合とで異なる画像データを選択することを特徴とする。
また、上述の発明において、前記重畳する電力がある場合と無い場合とで異なる画像データを選択することを特徴とする。
本発明によれば、予め用意されている画像データ以外の画像データも利用できる電力表示装置を提供することができる。
本実施形態における電力表示装置4の接続関係を示す構成図である。 本実施形態における電力表示装置4の表示部42の外観図である。 画像データの一例を示す図である。
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図1は本実施形態における電力表示装置4の接続関係を示す構成図である。
電力表示装置4は、系統連系装置2、分電盤3、及び無線のLANルータ8に接続される。
系統連系装置2は、屋内配線61のつながる分電盤3に配線63により接続される。また、商用電力系統5は、分電盤3に配線62により接続される。系統連系装置2は、太陽電池1(再生可能エネルギー)から得られる直流電力を交流電力に変換して分電盤3を介して商用電力系統5へ重畳する。
太陽電池1は、日射量に応じて発電量が変化する。また、太陽電池1は、複数の単セルの太陽電池を有し、複数の単セルの太陽電池を直列接続及び/又は並列接続することにより構成されている。例えば、最大電圧が300V、380V、定格電圧が200V、250V、出力2.4kW、出力4.8kWなどである。
系統連系装置2は、昇圧回路21、インバータ回路22、フィルタ回路23、系統連系用リレー24、及び系統連系制御回路25を有する。
昇圧回路21は、図1に示すように、リアクトル、スイッチ素子、ダイオードを有する昇圧チョッパ回路により構成され、スイッチ素子のONデューティ比を制御することにより、系統連系装置2に入力された直流電力を電圧を昇圧する。
インバータ回路22は、単相フルブリッジ接続した複数のスイッチ素子により構成される。このスイッチ素子をPWM制御に基づいてON/OFFすることにより、昇圧回路21の出力する直流電力を交流電力に変換する。インバータ回路22は変換した交流電力をフィルタ回路23に出力する。
フィルタ回路23は、2つのリアクトルとコンデンサにより構成され、インバータ回路22の出力する交流電力の高周波成分を除去する。高周波成分が除去された交流電力は、系統連系用リレー24を介して分電盤3へ出力された後商用電力系統5へ重畳される。
系統連系制御回路25は、昇圧回路21、インバータ回路22、及び系統連系用リレー24の動作を制御する。また、系統連系制御回路25は、電力表示装置4と通信を行う。通信では、系統連系装置2の運転状態や系統連系装置2の内部で計測された太陽電池1の発電電力(系統連系装置2の出力する電力)などの情報を電力表示装置4へ送信する。太陽電池1の発電電力は昇圧回路21への入力電流と入力電圧の積、昇圧回路21の出力電流と出力電圧の積、インバータ回路22の出力電流と出力電圧の積等により求めることができる。
分電盤3内では、系統連系装置2の配線63、商用電力系統5の配線62、及び複数の屋内配線61を接続する。具体的には、分電盤3内では、系統連系装置2の配線63及び商用電力系統5の配線62が接続されたラインから、複数の屋内配線61が分岐するように接続される。このようにして、系統連系装置2及び商用電力系統5から供給される電力が各屋内配線61に分電され、屋内配線61に接続される家庭用負荷6へ電力が供給される。また、この際に、系統連系装置2が出力する電力が家庭用負荷6の消費電力が系統連系装置2の出力電力を下回ると余ったこの出力電力が商用電力系統5へ逆潮流する。
電力表示装置4は、検出部41と、表示部42を有しており、検出部41と、表示部42は別々の筺体に実装されている。また、検出部41、表示部42、パーソナルコンピュータ51(以下、パソコン51)、テレビ52は、無線LAN(Local Area Network)ルータ8を介してLAN接続されている。また、LANルータ8は、インターネット7に接続されており、LANルータ8の範囲外ではインターネット7を介して携帯端末機器53と接続されている。尚、パソコン51、テレビ52、携帯端末機器53を電力表示装置として用いる際は必要に応じて夫々専用のプログラムを予めインストールする必要がある。またはインターネットブラウザを搭載した機器であれば容易に表示することが可能である。
検出部41は、系統連系装置2と信号線により接続されており、シリアル通信(例えば、RS485規格の通信)により系統連系装置2と通信を行う(系統連系装置2から出力される情報の受信を行う)。
また、上述したように、検出部41は、LANルータ8と無線LAN(例えば、IEEE802.11 b/g規格など)により接続される。検出部41はこの無線LANの信号経路を介してLANルータ8に接続される機器(表示部42、パソコン51、テレビ52、携帯端末機器53)と相互に通信する。
検出部41は、分電盤3に接続される配線61、62、63の電流を検出可能な電流センサCT1、CT2に接続される。そして、検出部41は、電流センサCT1、CT2の配置される位置の電流を検出する。本実施形態では、電流センサCT1は、屋内配線61に配置されており、家庭内負荷6の電流を検出する。電流センサCT2は、配線62に配置されており、商用電力系統5の供給する電流(或いは逆潮流する電流)を検出する。
また、検出部41は、電流センサCT1、CT2から得られる電流に基づいて、家庭用負荷6の消費電力と逆潮流する電力を演算し、単位時間毎の家庭用負荷6の消費電力量と逆潮流する電力量を演算する。単位時間には、特定の日時の時間帯を用い、例えば、2011年9月1日の8時台、2011年9月1日の9時台などを利用する。
電力は、分電盤3における電圧(100V、200Vなど)が予め決まっているため、得られた電流(実効値)と電圧との積により求めている。尚、実効電圧を検出し実行電流との積で電力量を算出しても良い。電力量は、電力を周期的(例えば、数十msec〜数百msecごと)に計測するようにし、単位時間内に計測された電力の和に計測周期を積算することにより求めることができる。単位時間内に電力P1〜電力Pnが得られ、計測周期をTmとすると、電力量Phは、Ph=Tm×(P1+・・・+Pn)となる。
検出部41は、周期的(例えば、数sec〜数十secごと)に系統連系装置2より送信される太陽電池1の発電電力(商用電力系統に重畳する電力)を受信して、単位時間毎の太陽電池1の発電電力量を演算する。
検出部41は、時計機能を備えており、現在の年月日、及び時刻の時間情報が分かるようになっている。この機能を用いて、検出部41は、演算された電力量(逆潮流する電力量、家庭用負荷6の消費電力量)と受信した電力量(太陽電池1の発電電力量)との単位時間を特定する。そして、特定した単位時間と、その単位時間の太陽電池1の発電電力量(系統連系装置2から出力された情報)、家庭用負荷6の消費電力量、逆潮流する電力量とを関連付けて表示用データとしてメモリへ記憶する。メモリには、共通の表示情報に基づく単位時間毎に表示用データが順に格納されるように構成されている。尚、逆潮流する電力は逆潮流する方向をプラスとする場合、商用電力系統5から電力の供給が必要な場合(太陽電池の発電電力<家庭用負荷6全体の消費電力)はマイナスとなる。
検出部41は、上述のようにして演算された現在の電力(太陽電池1の発電電力、逆潮流する電力、家庭用負荷6の消費電力)と、単位時間毎の電力量(太陽電池1の発電電力量、逆潮流する電力量、家庭用負荷6の消費電力量、或いは表示用データ)とをLANルータ8を介して、表示部42、携帯端末53、テレビ52、パソコン51へ送信する。このとき、単位時間毎の電力量は、送信先の機器より指定された期間のデータが送信される。
図2は、本実施形態における電力表示装置4の表示部42の外観図である。図に示すように、表示部42には、筺体420の前面に表示パネル421が配置され、筺体420の側面にメモリーカード9を差し込むためのメモリースロット422が配置されている。また、表示部42は、メモリースロット422に差し込まれたデータを読み込むための読込回路(不図示)と、検出部41と通信を行う通信回路(不図示)とを備える。表示部42は、この通信回路をLANルータ8と無線LAN(例えば、IEEE802.11 b/g規格など)により接続し、このLANルータ8を介して検出部41と通信する。
表示パネル421は、液晶タッチパネルを利用し、ユーザーからの操作を受け付ける操作部を兼ねる構成になっている。
表示部42は、表示パネル421から現在の電力を表示する旨の操作を受けると、検出部41が検出した最新の電力を送信するように通信回路を用いて指令を送る。検出部41は、この指令を受けて、最新の電力を送信し、以後、最新の電力を検出して更新するたびに表示部42へ送るようにする。これにより、表示部42では、リアルタイムで電力の表示を行うことができる。
表示部42は、表示パネル421から所定期間の電力量を表示する旨の操作を受けると、この期間の単位時間毎の表示用データを送信するように通信回路を用いて検出部41に指令を送る。検出部41は、この指令を受けて、指定された期間の単位時間毎の電力量を送信し、表示部42は、この単位時間毎の電力量を受信する。
表示部42は、この電力や電力量を通信回路により受信すると、表示パネルに表示するための表示用画像データを作成して表示パネル421に表示する。図3は、画像データの一例を示す図である。表示部42は、先ず、電力や電力量を表示するためのテンプレート画像データを用いて電力を表示するための電力表示用画像データを作成する。
テンプレート画像データには、例えば、電力や電力量の値を表示するための領域を設けた図形やイラスト(例えば、動物、植物、或いは何らかのキャラクターなど)、単位時間毎の電力量を示すグラフや表形式、動画を用いることができる。図3(a)は、丸い図形の領域の中に現在の電力を表示できるテンプレート画像データを用い、丸い図形の領域内に現在の電力の値を入れた電力表示用画像データの例である。
次に、電力表示用画像データと背景用画像データとを合成し表示用画像データを作成する。背景用画像データには、単一の色が指定された画像データや、写真、或いはイラスト(例えば、風景、動物、植物、或いは何らかのキャラクターなど)などの画像データを用いる。図3(b)に背景用画像データの一例を示す。電力表示用画像データと背景用画像データとを合成は、電力表示用画像データが上になるように背景用画像データと電力表示用画像データ(表示部42が受信した電力)を重ねることで行う。
これにより、表示用画像データが作成され、表示部42は、電力量のグラフや、現在の電力を表示パネル421に表示できる。図3(c)は、図3(a)と、図3(b)とを合成した場合の表示用画像データの例を示す。
テンプレート画像データや背景用画像データは、予め表示部42のメモリに記憶されているものを読み込んだり、メモリーカード9に記憶されているものを読み込んで利用する。また、メモリーカード9に記憶されているものを予め読み込んで表示部42のメモリに記憶し、この記憶されたものを利用しても良い。メモリーカード9へは、ユーザーが自分の好むテンプレート画像データや背景用画像データを、パソコン等を利用して記憶することができる。これらの画像データは、メモリーカード9の容量を超えない限り、いくつでも複数記憶させることができる。
表示部42は、現在の電力を表示する際に、現在の電力に応じて複数のテンプレート画像データや背景用画像データから表示する画像データを選択して合成し、表示パネル421に表示用画像データを表示する。具体的には、逆潮流する電力がある場合と無い場合とで異なる画像データを選択する。また、太陽電池の発電電力がある場合と無い場合とで異なる画像データを選択する。
この時、テンプレート画像データは、それぞれの場合(逆潮流の有無や太陽電池1の発電電力の有無)を示す様な図形を用意すると良い。例えば、図3(a)は逆潮流する電力がある場合の電力用表示画像データの例であるが、逆潮流する電力があることが見て分かりやすいようにパワコンから系統に向かって矢印を配置している。
背景用画像データは、予めユーザーがどの場合にどの画像データを使用するかを決めることができるように構成する。例えば、ユーザーは、表示パネル421を操作して使用する画像を決定することができる。このようにすることで、表示部42は画像データ(テンプレート画像データ、背景用画像データなど)を選択することができる。
また、画像データの輝度に応じて画像データを自動で選択する方法もある。この際に、逆潮流する電力がある場合と無い場合とで異なる背景用画像データを選択する場合について以下に述べる。逆潮流する電力がある場合は、複数の背景用画像データの中から輝度が高いものを選択し、逆潮流する電力がない場合は、輝度の低いものを選択する。このようにすることで、逆潮流がある場合に、明るい画像が表示されるようになり、逆潮流の有無が視覚的に分かりやすくなる。また、液晶タッチパネルにNBモードのもの(Normally Blackモード:液晶に電圧を印加していない状態で暗表示(黒表示)となるもの)を利用している場合は、逆潮流がある場合に、表示に多くの電力が必要な明るい画像を表示し、逆潮流が無い場合に、電力をあまり必要としない暗い画像を表示する。このため、逆潮流の有無を容易に判別できるとともに、明るい画像を表示する場合は、太陽電池の発電電力を利用でき、逆潮流がない場合は、暗い画像を表示して節電するため、買電する電力を少なくすることができる。尚、液晶を利用したものについて述べたが、自発光素子(例えば、有機ELなど)を利用する場合も、明るい画像を表示する際に電力が必要になるため同様に買電する電力を少なくすることができる。
また、太陽電池の発電電力がある場合と無い場合とで異なる背景用画像データを選択する場合について述べる。太陽電池の発電電力がある場合は、複数の背景用画像データの中から輝度が高いものを選択し、太陽電池の発電電力がない場合は、輝度の低いものを選択する。このようにすることで、このようにすることで、太陽電池1の発電電力がある場合に、明るい画像が表示されるようになり、太陽電池1の発電電力の有無が視覚的に分かりやすくなる。また、液晶タッチパネルにNBモードのものを利用している場合は、太陽電池の発電電力が無い場合に、電力をあまり必要としない暗い画像を表示して節電することができる。
また、表示部42と同様の構成をパソコン51、テレビ52、携帯端末機器53が有することで、これらの有する表示パネルに、太陽電池1の発電電力、逆潮流する電力、家庭用負荷6の消費電力などを表示することもできる。すなわち、無線LANの通信経路を怪介して相互通信を可能に成すことができ、専用の表示部を追加することなくパソコンやテレビ等の複数機器で同時に消費電力などを見ることができ家庭内での情報共有が容易になる。
以上の実施形態によれば、ユーザーが自由に用意した画像データを記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されている画像データを表示部が読込み表示するため、予め用意されている画像データ以外の画像データも利用できるようになる。
また、現在の電力の大きさに基づいて異なるテンプレート画像データを選択するようにしたので、太陽電池の発電電力、負荷の消費電力、逆潮流する電力の状況が視覚的に分かりやすくユーザーに伝わるようになる。
また、現在の電力の大きさに基づいて異なる画像データを選択するようにしたので、太陽電池の発電電力、負荷の消費電力、逆潮流する電力の状況が視覚的に分かりやすくユーザーに伝わるようになる。特に、背景用画像データを変更した場合は、表示パネル全体が変わるため、テンプレート画像データを変更した場合よりもより遠くから表示用パネルを見たとしても電力の状況がユーザーに伝わるようになる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、以上の説明は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
例えば、本実施形態では、記録媒体を接続し、その記録媒体に記録されている画像データを読み込んで表示用画像データを作成したが、ネットワーク7を経由して画像データを提供しているサーバ等に接続し、このサーバ等から画像データを読み込んで利用するようにしても良い。
例えば、表示パネル421への操作が所定時間無い場合、或いは画像データを表示する指示を表示パネル421により受け付けた場合、表示部42は、画像データを表示するようにしても良い。このようにすることで、表示部42をデジタルフォトフレームのように利用することができる。
例えば、逆潮流する電力がある場合と無い場合とで液晶の表示パネル421を照らすバックライトの明るさを変えるようにしても良い。具体的には、逆潮流する電力がある場合は、バックライトを明るくし、逆潮流する電力がない場合は、バックライトを暗くする。このようにすることで、逆潮流がある場合に、表示パネル421が明るくなり、逆潮流が無い場合に、表示パネル421が暗くなる。このため、逆潮流の有無を容易に判別できるとともに、表示パネル421を明るくする場合は、太陽電池の発電電力を利用でき、逆潮流がない場合は、表示パネル421を暗くして節電するため、買電する電力を少なくすることができる。
また、例えば、系統連系装置2が系統連系装置2のエラー情報を検出部41へ送信し、検出部41を介して表示部42がこのエラー情報を受信した場合に、表示部42は、警報を示唆する画像データを表示するようにしても良い。この場合、警報を示唆する画像データは、表示パネル421を利用して設定可能にする(例えば、背景画像用データの中から選べるようにする)。
また、複数の背景用画像データから自動で選択するようにもできる。この場合、画像データを構成する赤、緑、青の要素の内、赤の要素が多い(或いは、赤の要素が他の要素と比べて割合が多い)画像データを選択するようにする。このようにすることで、系統連装置2にエラーがあった場合には、赤みがかった画像を表示するため、エラーが生じたことを分かりやすくユーザーに伝えることができる。また、或いは、選択した画像データの赤成分が強調されるよう(赤成分だけを抽出、赤成分を増加、赤成分以外の成分を減少)に画像処理したものを利用しても良い。
また、例えば、表示部42は、太陽電池1の発電電力量、家庭用負荷6の消費電力量、或いは逆潮流する電力量が一定値に達した際に表示する画像データを予め設定しておき、これらの電力量が一定値に達した際にこの画像データを表示するようにしても良い。このようにすることで、ユーザーは目標とする値(前述の一定値)に太陽電池1の発電電力量、家庭用負荷6の消費電力量、或いは逆潮流する電力量が到達したか否かを知ることができる。一定値には、予めユーザーが指定した値、目標売電金額から算出される電力量、指定期間よりも過去の電力量などを用いることができる。また、画像データの設定は、予め表示部42内にある画像を設定しておいても良いし、メモリーカードの画像データや表示部42に記憶されている画像データをユーザーに設定させるようにしても良い。
また、例えば、表示部42は、所定の日時に達した際に表示する画像データを予め設定しておき、所定の日時に達した際にこの画像データを表示するようにしても良い。このようにすることで、ユーザーに誕生日や記念日などを報知することができる。画像データの設定は、予め表示部42内にある画像を設定しておいても良いし、メモリーカードの画像データや表示部42に記憶されている画像データをユーザーに設定させるようにしても良い。
1 太陽電池
2 系統連系装置
3 分電盤
4 電力表示装置
5 商用電力系統
6 家庭用負荷
7 インターネット
8 LANルータ
21 昇圧回路
22 インバータ回路
23 フィルタ回路
24 系統連系用リレー
25 系統連系制御回路
41 検出部
42 表示部
51 パーソナルコンピュータ
52 テレビ
53 携帯端末機器
CT1 電流センサ
CT2 電流センサ

Claims (6)

  1. 再生可能エネルギーから得られる直流電力を交流電力に変換して系統へ重畳する系統連系装置の少なくとも前記重畳する電力もしくは系統へ逆潮流する電力のいずれか一方を表示する表示部を備えた電力表示装置において、
    前記表示部は、記録媒体に記録されている画像データを読み込む読込回路と、少なくとも前記重畳する電力もしくは系統へ逆潮流する電力の何れか一方を受信する通信回路とを有し、前記受信した電力、及び前記画像データを表示することを特徴とする電力表示装置。
  2. 前記表示部は、前記画像データと、前記受信した電力と、を重ねて表示することを特徴とする請求項1に記載の電力表示装置。
  3. ユーザーからの操作を受け付ける操作部を備え、
    前記操作部への操作が所定時間無い場合、或いは前記画像データを表示する指示を前記操作部により受け付けた場合、
    前記表示部は、前記画像データを表示することを特徴とする請求項1に記載の電力表示装置。
  4. 前記記録媒体には複数の前記画像データが記録され、
    前記重畳される電力もしく前記逆潮流される電力の大きさに基づいて前記複数の画像データから表示する画像データを選択して前記表示部へ表示することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の電力表示装置。
  5. 前記逆潮流する電力がある場合と無い場合とで異なる画像データを選択することを特徴とする請求項4に記載の電力表示装置。
  6. 前記重畳する電力がある場合と無い場合とで異なる画像データを選択することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の電力表示装置。

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