JP2015211537A - 表示装置、パワーコンディショナ、パワーコンディショニングシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】パワーコンディショナに接続される負荷が適切に選択されることにより、パワーコンディショナの出力性能が最大限に発揮されることを可能にする。【解決手段】表示装置10は、入力部11と、記憶部12と、電力情報作成部13と、表示部14とを備える。入力部11には、単相3線式電力線の第1相(U相)に出力された第1の交流電力(又は交流電流)に関する情報と、単相3線式電力線の第2相(V相)に出力された第2の交流電力(又は交流電流)に関する情報が入力される。記憶部12は、第1相に出力可能な第1の所定電力と第2相に出力可能な第2の所定電力とを記憶する。電力情報作成部13は、入力部11に入力された第1及び第2の交流電力(又は交流電流)に関する情報と、第1及び第2の所定電力から電力情報を作成する。表示部14は、電力情報を表示する。電力情報は、所定電力と交流電力との比較結果を含む。【選択図】図2
Description
本発明は、表示装置、パワーコンディショナ、パワーコンディショニングシステムに関する。
従来より、直流電力を交流電力に変換して出力する機器の一つとして、パワーコンディショナが知られている(たとえば特開2006−304579号公報参照)。パワーコンディショナには、商用の交流電力系統と連系して動作するものもある。
商用の交流電力系統では、たとえば単相3線方式が用いられる。単相3線方式では、第1の電力線(U線)および第2の電力線(O線)との間(「U相」とも呼ばれることもある)に、たとえば100Vの交流電力が供給される。第3の電力線(V線)と第2の電力線(O線)との間(「V相」とも呼ばれることもある)に、たとえば100Vの交流電力が供給される。
単相3線式の交流電力系統と連系可能に構成されたパワーコンディショナは、U相およびV相に交流電力を出力可能に構成される。U相の交流電力は、たとえばU相に接続された負荷によって消費される。V相の交流電力は、たとえばV相に接続された負荷によって消費される。
パワーコンディショナには、交流電力系統が利用できなくなった場合(たとえば停電時)交流電力系統から自立して運転(自立運転)を行なうものもある。自立運転時にU相に接続して使用できる負荷は、パワーコンディショナがU相に出力可能な電力以下の消費電力を有する負荷に限られる。同様に、V相に接続して使用できる負荷は、パワーコンディショナがV相に出力可能な電力以下の消費電力を有する負荷に限られる。
特開2006−304579号公報は、U相およびV相のいずれか一方の相で消費される電力が過度に大きくなった時点、つまりU相およびV相のいずれか一方の相が過負荷となった時点で、パワーコンディショナによる電力供給を停止することを提案する。
しかし、一方の相(たとえばU相)において過負荷であっても、他方の相(たとえばV相)においては過負荷でない(余力を残した状態である)場合もある。そのような場合であっても、特開2006−304579が提案する技術では、パワーコンディショナの出力性能が最大限に発揮されずにパワーコンディショナが停止してしまうこととなる。
本発明の目的は、パワーコンディショナに接続される負荷が適切に選択されることにより、パワーコンディショナの出力性能が最大限に発揮されることを可能にすることである。
本発明は、ある局面において、単相3線式電力線に関する電力情報を表示する表示装置である。表示装置は、入力部と、記憶部と、電力情報作成部と、表示部とを備える。入力部は、単相3線式電力線の第1相に出力された第1の交流電力に関する情報または第1の交流電流に関する情報と、単相3線式電力線の第2相に出力された第2の交流電力に関する情報または第2の交流電流に関する情報とを受ける。記憶部は、第1相に出力可能な第1の所定電力と、第2相に出力可能な第2の所定電力とを記憶する。電力情報作成部は、入力部が受けた第1の交流電力に関する情報または第1の交流電流に関する情報と、第2の交流電力に関する情報または第2の交流電流に関する情報と、第1の所定電力と第2の所定電力から電力情報を作成する。表示部は、電力情報を表示する。電力情報は、第1の所定電力と第1の交流電力との比較結果と、第2の所定電力と第2の交流電力との比較結果と、を含む。
上記構成の表示装置では、表示部は、第1相に出力可能な第1の所定電力と第1の交流電力との比較結果と、第2相に出力可能な第2の所定電力と第2の交流電力との比較結果とを含む電力情報を表示する。この電力情報を参考にすれば、たとえばユーザは、第1相および第2相にどのような負荷を接続して使用すべきか判断できる。
このような判断に基づけば、第1相に適切に負荷が接続され得るとともに、第2相に適切に負荷が接続され得る。したがって、第1相および第2相に出力可能な電力を最大限に利用することが可能になる。
本発明は、他の局面において、直流電力を単相3線式の交流電力に変換するパワーコンディショナである。パワーコンディショナは、第1の端子と、第2の端子と、第3の端子と、を備える。第1の端子および第2の端子は、単相3線式電力線の第1相に第1の交流電力を出力する。第3の端子および第2の端子は、単相3線式電力線の第2相に第2の交流電力を出力する。パワーコンディショナは、さらに、入力部と、記憶部と、電力情報作成部と、通信部とを含む。入力部は、第1相に出力された第1の交流電力に関する情報あるいは第1の交流電流に関する情報と、第2相に出力された第2の交流電力に関する情報あるいは第2の交流電流に関する情報とを受ける。記憶部は、パワーコンディショナが第1相に出力可能な第1の所定電力と、パワーコンディショナが第2相に出力可能な第2の所定電力とを記憶する。電力情報作成部は、入力部が受けた第1の交流電力に関する情報あるいは第1の交流電流に関する情報と、第2の交流電力に関する情報あるいは第2の交流電流に関する情報と、第1の所定電力と第2の所定電力から電力情報を作成する。通信部は、電力情報をパワーコンディショナの外部に送信するために用いられる。電力情報は、第1の所定電力と第1の交流電力との比較結果と、第2の所定電力と第2の交流電力との比較結果と、を含む。
上記構成のパワーコンディショナでは、電力情報が、通信部を用いることによって、パワーコンディショナの外部に送信され得る。この電力情報を参考にすれば、たとえばユーザは、第1相および第2相にどのような負荷を接続して使用すべきか判断できる。
このような判断に基づけば、たとえば、パワーコンディショナが第1相にさらに出力可能な電力に応じて、第1相に適切に負荷が接続され得る。同様に、パワーコンディショナが第2相にさらに出力可能な電力に応じて、第2相に適切に負荷が接続され得る。したがって、パワーコンディショナが第1相および第2相に出力可能な電力を最大限に利用することが可能になる。
本発明は、他の局面において、直流電力を単相3線式電力線の交流電力に変換するパワーコンディショナと、単相3線式電力線に関する電力情報を表示する表示装置と、を含むパワーコンディショニングシステムである。パワーコンディショナは、少なくとも第1の端子と、第2の端子と、第3の端子と、を備える。第1の端子および第2の端子は、単相3線式電力線の第1相に第1の交流電力を出力する。第3の端子および第2の端子は、単相3線式電力線の第2相に第2の交流電力を出力する。パワーコンディショニングシステムは、さらに、入力部と、記憶部と、電力情報作成部とを含む。入力部は、第1相に出力された第1の交流電力に関する情報あるいは第1の交流電流に関する情報と、第2相に出力された第2の交流電力に関する情報あるいは第2の交流電流に関する情報とを受ける。記憶部は、パワーコンディショナが第1相に出力可能な第1の所定電力と、パワーコンディショナが第2相に出力可能な第2の所定電力とを記憶する。電力情報作成部は、入力部が受けた第1の交流電力に関する情報あるいは第1の交流電流に関する情報と、第2の交流電力に関する情報あるいは第2の交流電流に関する情報と、第1の所定電力と第2の所定電力から電力情報を作成する。電力情報は、第1の所定電力と第1の交流電力との比較結果と、第2の所定電力と、第2の交流電力との比較結果とを含む。
上記構成のパワーコンディショニングシステムによっても、たとえば、パワーコンディショナが第1相および第2相に出力可能な電力を最大限に利用することが可能になる。
本発明によれば、パワーコンディショナに接続される負荷が適切に選択されることにより、パワーコンディショナの出力性能が最大限に発揮されることが可能になる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
図1は、実施の形態に係る表示装置を説明するための図である。
図1を参照して、電力線40は、U線と、O線と、V線との3つの線を有する。電力線40は、単相3線式電力系統である。U線とO線との間(第1相)には、第1の交流電力または交流電流が出力(供給)される。V線とO線との間(第2相)には、第2の交流電力または交流電流が出力される。なお、U線とV線との間にも交流電力が出力される。U線とV線との間に出力される交流電力は、第1の交流電力の電圧および第2の交流電力の電圧よりも大きい。U線およびV線からは、第1の交流電力および第2の交流電力よりも大きな交流電力を取り出すことができる。
図1を参照して、電力線40は、U線と、O線と、V線との3つの線を有する。電力線40は、単相3線式電力系統である。U線とO線との間(第1相)には、第1の交流電力または交流電流が出力(供給)される。V線とO線との間(第2相)には、第2の交流電力または交流電流が出力される。なお、U線とV線との間にも交流電力が出力される。U線とV線との間に出力される交流電力は、第1の交流電力の電圧および第2の交流電力の電圧よりも大きい。U線およびV線からは、第1の交流電力および第2の交流電力よりも大きな交流電力を取り出すことができる。
U線、O線、およびV線には、電気機器などが負荷として接続されて使用される。図1に示す例では、U線およびO線(すなわち第1相)には、負荷31が接続される。V線およびO線(すなわち第2相)には、負荷32が接続される。U線およびV線には、負荷33が接続される。各相にどの負荷を接続して使用するかは、たとえばユーザが判断する。
表示装置10は、単相3線式電力線に関する電力情報を表示する。表示装置10は、入力部11と、記憶部12と、電力情報作成部13と、表示部14とを含む。
入力部11は、第1相に出力された第1の交流電力に関する情報または第1の交流電流に関する情報と、第2相に出力された第2の交流電力に関する情報または第2の交流電流に関する情報とを受ける。具体的に、図1に示す例では、入力部11には、U線に設けられた電流センサ21の検出結果と、V線に設けられた電流センサ22の検出結果とが入力される。交流電力に関する情報は、たとえば交流電力の電力値など(以下、単に「交流電力」という場合もある)を含む。交流電流に関する情報は、たとえば交流電流の電流値など(以下、単に「交流電流」という場合もある)を含む。
電流センサ21は、第1の交流電流を検出する。第1相での交流電圧が定められていれば(たとえば100V)、その交流電圧と、第1の交流電流とに基づいて、電流センサ21は、第1の交流電力を求めることができる。これにより、電流センサ21は、第1の交流電流を入力部11に入力するだけでなく、第1の交流電力を入力部11に入力することもできる。
電流センサ22は、第2の交流電流を検出する。第2相の交流電力の電圧が定められていれば(たとえば100V)、その交流電圧と、第2の交流電流とに基づいて、電流センサ22は、第2の交流電力を求めることができる。これにより、電流センサ22は、第2の交流電流を入力部11に入力するだけでなく、第2の交流電力を入力部11に入力することもできる。
なお、電流センサ21および22に加えて、電圧センサがさらに用いられてもよい。電圧センサによって第1相および第2相の交流電圧を検出することで、第1および第2の交流電力を正確に取得することができる。
記憶部12は、第1相に出力可能な第1の所定電力と、第2相に出力可能な第2の所定電力とを記憶する。第1の所定電力は、たとえば電力線40に電力を供給する電力供給源(図示しない)が第1相に出力(供給)可能な電力である。同様に、第2の所定電力は、たとえば電力線40に電力を供給する電力供給源が第2相に出力可能な電力である。電力供給源は、たとえば後述のパワーコンディショナである。
記憶部12は、第1の所定電力に対応する第1の所定電流を記憶してもよい。第1相の交流電力の電圧が定められていれば、第1の所定電流は、その電圧と第1の所定電力とに基づいて求められる。記憶部12は、第2の所定電力に対応する第2の所定電流を記憶してもよい。第2相の交流電力の電圧が定められていれば、第2の所定電流は、その電圧と第2の所定電力とに基づいて求められる。
電力情報作成部13は、記憶部12に記憶された情報を読取可能に構成されるとともに、その情報を用いて種々の演算を行うことができる。電力情報作成部13は、第1の交流電力または第1の交流電流と、第2の交流電力または第2の交流電流と、第1の所定電力または第1の所定電流と、第2の所定電力または第2の所定電流とから、電力情報を作成する。電力情報は、単相3線式電力線に関する情報を含む。たとえば、電力情報は、第1の所定電力と第1の交流電力との比較結果と、第2の所定電力と第2の交流電力との比較結果とを含む。電力情報は、第1の所定電流と第1の交流電流との比較結果と、第2の所定電流と第2の交流電流との比較結果とを含んでもよい。電力情報作成部13が作成した電力情報は、表示部14に送信される。なお、電力情報作成部13の機能は、たとえば、ソフトウエア処理によって実現されてもよいし、専用のハードウェアを用いて実現されてもよい。
表示部14は、電力情報作成部13が作成した電力情報を表示する。
ユーザは、表示部14に表示された電力情報を参考とすることで、第1相および第2相にどのような負荷を接続して使用すべきかを判断することができる。たとえば、電力線40にさらに出力可能な電力に応じて、ユーザは、第1相(すなわちU線およびO線)に負荷を追加して接続することができる。第2相にさらに出力可能な電力に応じて、ユーザは、第2相(すなわちV線およびO線)に負荷を追加して接続することができる。
ユーザは、表示部14に表示された電力情報を参考とすることで、第1相および第2相にどのような負荷を接続して使用すべきかを判断することができる。たとえば、電力線40にさらに出力可能な電力に応じて、ユーザは、第1相(すなわちU線およびO線)に負荷を追加して接続することができる。第2相にさらに出力可能な電力に応じて、ユーザは、第2相(すなわちV線およびO線)に負荷を追加して接続することができる。
電力線40は、パワーコンディショナに接続される場合がある。表示装置10は、そのようなパワーコンディショナに用いることができる。表示装置10およびパワーコンディショナによって、パワーコンディショニングシステムが構成されてもよい。
図2は、パワーコンディショナに用いられる表示装置10、およびパワーコンディショニングシステムを説明するための図である。図2を参照して、電力線40は、パワーコンディショナ200に接続される。表示装置10およびパワーコンディショナ200は、パワーコンディショニングシステム1の一部を構成する。パワーコンディショニングシステム1は、表示装置10およびパワーコンディショナ200に加えて、直流電源装置100と、負荷群300,400と、交流電力系統500とを含む。
パワーコンディショナ200は、直流電源装置100からの直流電力を、第1相の交流電力(第1の交流電力)および第2相の交流電力(第2の交流電力)に変換して、負荷群300,400に供給(出力)する。負荷群300,400には、交流電力系統500からの単相3線式電力線の交流電力も供給される。
パワーコンディショナ200は、交流電力系統500と連系して負荷群300,400に交流電力を供給することができる(連系運転)。連系運転時の交流電力の周波数は商用周波数(たとえば50Hzまたは60Hz)である。なお、連系運転においては、パワーコンディショナ200から交流電力系統500に電力が逆潮流されてもよい。
連系運転に替えて、パワーコンディショナ200は、交流電力系統500から自立して負荷群300,400に交流電力を供給することもできる(自立運転)。自立運転時の交流電力の周波数は、たとえば商用周波数に近い周波数となるように制御される。自立運転時には、交流電力系統500と、負荷群300および負荷群400とは、図示しないリレーまたはブレーカなどによって電気的に切離されてもよい。
直流電源装置100は、直流電力を発生させる。直流電源装置100は、いずれも図示しない、太陽電池、二次電池(蓄電池)、燃料電池などを含んで構成される。
パワーコンディショナ200は、端子201〜205を含む。端子204および端子205には、直流電源装置100からの直流電力が入力される。端子204および端子205に入力された直流電力は、単相3線式の交流電力に変換されて、端子201〜203に出力される。たとえば、端子201と端子202との間には、電圧が100Vの交流電力が出力される。端子203と端子202との間には、電圧が100Vの交流電力が出力される。端子201と端子203との間には、電圧が200Vの交流電力が出力される。パワーコンディショナの詳細については、後に図3を参照してさらに説明する。
端子201には、U線が接続される。端子202には、O線が接続される。端子203には、V線が接続される。U線とO線との間、すなわち第1相を、以後「U相」と称して図示する。V線とO線との間、すなわち第2相を、以後「V相」と称して図示する。
負荷群300は、U相に接続される。負荷群300は、複数の負荷、たとえば負荷310、負荷320などを含んで構成されてもよい。負荷310および負荷320は、U相の交流電力を消費する。負荷310および負荷320などは、たとえば種々の電気機器(または電気器機)である。どのような電気器機を用いるかは、たとえばユーザが判断する。
負荷群400は、V相に接続される。負荷群400は、複数の負荷、たとえば負荷410、負荷420などを含んで構成されてもよい。負荷410および負荷420は、V相の交流電力を消費する。負荷410および負荷420などは、たとえば種々の電気機器(または電気器機)である。どのような電気器機を用いるかは、たとえばユーザが決定する。
U相とV相にはいずれも100Vの交流電力が供給されるため、たとえば、負荷310および負荷320をV相に接続して使用することもできるし、負荷410および負荷420をU相に接続して使用することもできる。
交流電力系統500は、U線、O線およびV線、すなわちU相およびV相に接続される。交流電力系統500は、負荷群300および負荷群400に交流電力を供給する。
パワーコンディショナ200と負荷群300,400との間のO線には、リレーRLが設けられてもよい。たとえば、リレーRLが閉状態とされると、パワーコンディショナ200は、U線,V線およびO線の3線を介して交流電力網500と連系運転することができる(単相3線式での連系運転)。一方、リレーRLが開状態とされると、パワーコンディショナ200は、U線およびV線によって(すなわちO線を除く)の2線を介して交流電力系統500と連系運転することができる(単相2線式での連系運転)。
パワーコンディショナ200では、パワーコンディショナ200が出力可能な交流電力の上限が設定される。実施の形態において、端子201および端子202から出力可能な電力、すなわちパワーコンディショナ200がU相に供給可能な電力の上限を「定格電力Pth1」と称する。端子203および端子202から出力可能な電力、すなわちパワーコンディショナ200がV相に供給可能な電力の上限を「定格電力Pth2」と称する。また、端子201および端子203から出力可能な電力、すなわちパワーコンディショナ200がU線とV線との間に供給可能な電力の上限を「定格電力Pth3」と称する。
定格電力Pth1〜Pth3は、たとえばパワーコンディショナ200の動作状態に基づいて適宜設定され得る。定格電力Pth1と定格電力Pth2とは、たとえば同じ大きさに設定されてもよい。定格電力Pth1および定格電力Pth2は、ユーザによって任意に設定されてもよい。
停電時でない場合、パワーコンディショナ200は、たとえば単相2線式で連系運転を行なうことができる。単相2線式での連系運転時には、パワーコンディショナ200の定格電力として、たとえば定格電力Pth3が設定される。
単相2線方式での連系運転時、パワーコンディショナ200は、交流電力系統500と連系して負荷群300および負荷群400に電力を供給する。たとえば、負荷群300,400の消費電力が定格電力Pth3以下の場合、負荷群300,400で消費される電力は、パワーコンディショナ200からの電力のみによって賄われる。一方、負荷群300,400の消費電力が定格電力Pth3を上回る場合、負荷群300,400で消費される電力は、パワーコンディショナ200および交流電力系統500からの電力によって賄われる。
電時でない場合、パワーコンディショナ200は、単相3線式で連系運転を行なってもよい。単相3線式での連系運転時、たとえば、負荷群300の消費電力が定格電力Pth1以下の場合、負荷群300で消費される電力は、パワーコンディショナ200がU相に供給する電力のみによって賄われる。一方、負荷群300の消費電力が定格電力Pth1を上回る場合、負荷群300で消費される電力は、パワーコンディショナ200および交流電力系統500がU相に供給する電力によって賄われる。
同様に、単相3線式での連系運転時には、負荷群400の消費電力が定格電力Pth2以下の場合、負荷群400で消費される電力は、パワーコンディショナ200がU相に供給する電力のみによって賄われる。一方、負荷群400の消費電力が定格電力Pth2を上回る場合、負荷群400で消費される電力は、パワーコンディショナ200および交流電力系統500がU相に供給する電力によって賄われる。
なお、停電時でない場合に、パワーコンディショナ200は、交流電力系統500と必ずしも連系運転を行う必要はない。たとえば、パワーコンディショナ200は、交流電力系統500からの電力を取込み(電力会社から電力を購入し)、その電力によって内部の二次電池を充電してもよい。電力会社から購入する電力(購入電力)は、たとえば、電流センサ231,232によって検出されてもよく、パワーコンディショナ200の内部に設けられた電流センサなど(図2には図示しない)によって検出されてもよい。パワーコンディショナ200の内部に設けられた電流センサとは、たとえば後述の図3に示す電流センサ231および232などである。
交流電力系統500からの電力が利用できなくなった場合(たとえば停電時)、パワーコンディショナ200は自立運転を行ない、負荷群300および負荷群400に交流電力を供給する。
自立運転時、たとえば、負荷群300の消費電力が定格電力Pth1を上回ると、U相の交流電力が不足して電圧低下などが発生し、負荷群300に含まれる負荷(負荷310および負荷320など)が動作しなくなるおそれがある。あるいは、パワーコンディショナ200が、内部の部品(トランジスタ等)の定格電流を超える電流が流れることを防止するため、エラー動作となって停止する。U相の交流電力の電圧が低下することによっても、パワーコンディショナ200は、エラー動作となって停止する。
同様に、負荷群400の消費電力が定格電力Pth2を上回ると、V相の交流電力が不足して電圧低下などが発生し、負荷群400に含まれる負荷(負荷410および負荷420など)が動作しなくなるおそれがある。あるいは、パワーコンディショナ200がエラー動作となって停止する。
このような問題を防ぐには、負荷群300に含まれる負荷および負荷群400に含まれる負荷が適切に選択されなければならない。すなわち、自立運転時、ユーザは、U相に接続されて使用される負荷(負荷310および負荷320など)と、V相に接続されて使用される負荷(負荷410および負荷420など)とを適切に選択しなければならない。負荷を適切に選択するとは、たとえば、U相に接続された負荷(負荷群300)で消費される電力が定格電力Pth1を上回らず、V相に接続された負荷(負荷群400)で消費される電力が定格電力Pth2を上回らず、かつ、ユーザが使用したい負荷のうち出来る限り多くの負荷がU相またはV相に接続されて使用されている状態である。このような状態は、パワーコンディショナ200の出力性能が最大限に(充分に)発揮された状態であると言える。
そこで、表示装置10および電流センサ21,22および/または電圧センサが用いられる。表示装置10および電流センサ21,22および電圧センサに関して、先に図1を参照して説明した内容については、ここでは説明を繰り返さない。
図2を参照して、電流センサ21が、端子201と負荷群300との間に設けられる。電流センサ22が、端子203と負荷群400との間に設けられる。表示装置10と、パワーコンディショナ200とは、通信可能とされてもよい。図2に示す例では、通信によってパワーコンディショナ200から送られる種々の情報が、表示装置10の入力部11に入力される。これにより、表示装置10は、たとえば、パワーコンディショナ200の運転状態(自立運転または連系運転)に関する情報なども取得できる。
ユーザは、表示装置10の表示部14に表示される電力情報を参考に、どのような負荷をU相に接続して使用し(負荷群300に含め)、どのような負荷をV相に接続して使用する(負荷群400に含める)か判断できる。
記憶部12は、パワーコンディショナ200がU相に出力可能な交流電力を、第1の所定電力として記憶する。記憶部12は、パワーコンディショナ200がV相に出力可能な交流電力を、第2の所定電力として記憶する。電力情報作成部13は、U相の交流電力または交流電流と、V相の交流電力または交流電流と、第1の所定電力と、第2の所定電力とから、電力情報を作成する。電力情報は、第1の所定電力とU相の交流電力との比較結果と、第2の所定電力とV相の交流電力との比較結果とを含む。表示部14は、電力情報を表示する。
具体的に、表示部14は、上述の定格電力Pth1と、パワーコンディショナ200がU相に出力している電力(出力中の電力)との比較結果を表示する。また、表示部14は、上述の定格電力Pth2と、パワーコンディショナ200がV相に出力中の電力との比較結果を表示する。
比較結果は、たとえば、定格電力Pth1に対するU相に出力中の電力の比率(U相の電力使用率)と、定格電力Pth2に対するV相に出力中の電力の比率(V相の電力使用率)とを含んでもよい。これにより、ユーザは、たとえば、U相およびV相のうち電力使用率の低い方の相に負荷を接続して使用すべきと判断できる。このような判断を行なうことで、パワーコンディショナ200の出力性能が最大限に(充分に)発揮された状態にされ得る。
あるいは、比較結果は、たとえば、定格電力Pth1からU相に出力中の電力を差引いた値(V相の電力余力)と、定格電力Pth2からV相に出力の電力を差引いた値(U相の電力余力)とを含んでもよい。これにより、ユーザは、たとえば、U相およびV相のうち電力余力の大きい相に負荷を接続して使用すべきと判断できる。これにより、パワーコンディショナ200の出力性能が最大限に(充分に)発揮された状態にされ得る。
表示部14は、自立運転時のみに電力情報を表示してもよいし、連系運転時および自立運転時のいずれにおいても電力情報を表示してもよい。なお、比較結果を表示する際は、数値化された比較結果だけでなく、グラフなどを用いて比較結果を時系列で示してもよい。また、表示部14に表示される情報は、各負荷に供給されている電流の電流波形や、過電流あるいは電流ピーク値であってもよい。このような情報が、数値化された比較結果と同時に表示部14に表示されることで、ユーザはより効率的に使用負荷を選択することができる。
定格電力Pth1は、連系運転時と自立運転時とで異なる値に設定されてもよい。定格電力Pth2は、連系運転時と自立運転時とで異なる値に設定されてもよい。たとえば、定格電力Pth1および定格電力Pth2は、自立運転時には、連系運転時よりも低く設定されてもよい。これにより、自立運転時にパワーコンディショナ200が出力可能な交流電力を抑え、自立運転の運転時間を長くすることができる。
図3は、実施の形態において実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、たとえば図2に示す表示装置10によって実行される。このフローチャートの処理は、パワーコンディショナ200および表示装置10の協働によって実行されてもよい。
図2および図3を参照して、はじめに、ステップS11において、パワーコンディショナ200が自立運転を行なっているか否かが判断される。自立運転が行なわれている場合(ステップS11でYES)、ステップS12に処理が進められる。そうでない場合(ステップS11でNO)、ステップS13に処理が進められる。
ステップS12において、パワーコンディショナ200のU相の定格電力Pth1は、自立運転における定格電力(「P11」として図示する)に設定される。パワーコンディショナ200のV相の定格電力Pth2は、自立運転における定格電力(「P21」として図示する)に設定される。
ステップS13において、連系運転が行なわれていると判断され、ステップS14に処理が進められる。
ステップS14において、定格電力Pth1は、連系運転における定格電力(「P12」として図示する)に設定される。定格電力Pth2は、連系運転における定格電力(P22」として図示する)に設定される。
ステップS15において、パワーコンディショナ200がU相に出力中の電力(「Pu」として図示する)および、パワーコンディショナ200がV相に出力中の電力(「Pv」として図示する)とが取得される。この取得は、たとえば入力部11および電流センサ21,22を用いて行なわれる。たとえば、電流センサ21,22が検出する電流値と、予め分かっているU相およびV相の電圧(たとえば100V)とを乗ずることで、PuおよびPvは計算される。その後、ステップS16に処理が進められる。
ステップS16において、定格電力Pth1に対するU相に出力中の電力の比率、すなわちU相の電力使用率(「Purate」として図示する)が、Purate=Pu/Pth1として算出される。定格電力Pth2に対するV相に出力中の電力の比率、すなわちV相の電力使用率(「Pvrate」として図示する)が、Pvrate=Pv/Pth2として算出される。その後、ステップS17に処理が進められる。
ステップS17において、表示部14に、U相に出力中の電力Pu(W)と、U相の電力使用率Purate(%)と、V相に出力中の電力Pv(W)と、V相の電力使用率Pvrate(%)とが表示される。その後、フローチャートの処理は終了する。
図3に示すフローチャートによれば、表示部14の表示(ステップS17)を参考にすることで、ユーザは、使用したい負荷をU相(パワーコンディショナ200の端子201および端子203)あるいはV相(端子203および端子202)に接続して使用するか否かといったことを判断できる。これにより、パワーコンディショナ200の出力性能が最大限に発揮された状態となり得る。
[変形例1]
再び図2を参照して、表示部14は、警告を表示してもよい。具体的に、パワーコンディショナ200がU相に出力中の交流電力が定格電力Pth1を上回る場合、その旨を表す警告を、表示部14は表示する。パワーコンディショナ200がV相に出力中の交流電力が定格電力Pth2を上回る場合、その旨を表す警告を、表示部14は表示する。表示部14の表示に必要な情報は、電力情報作成部13が作成する。以降に説明する各変形例においても同様である。
再び図2を参照して、表示部14は、警告を表示してもよい。具体的に、パワーコンディショナ200がU相に出力中の交流電力が定格電力Pth1を上回る場合、その旨を表す警告を、表示部14は表示する。パワーコンディショナ200がV相に出力中の交流電力が定格電力Pth2を上回る場合、その旨を表す警告を、表示部14は表示する。表示部14の表示に必要な情報は、電力情報作成部13が作成する。以降に説明する各変形例においても同様である。
図4は、変形例1において実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。図4に示すステップS21〜S26の内容は、図3に示すステップS11〜S16と同じ内容であるため、ここでは説明を繰り返さない。
図2および図4を参照して、ステップS27において、U相に出力中の電力Puが定格電力Pth1未満であるか否かが判断される。PuがPth1未満の場合(ステップS27でYES)、ステップS28に処理が進められる。そうでない場合(ステップS27でNO)、ステップS31に処理が進められる。
ステップS28において、V相に出力中の電力Pvが定格電力Pth2未満であるか否かが判断される。PvがPth2未満の場合(ステップS28でYES)、ステップS29に処理が進められる。そうでない場合(ステップS28でNO)、ステップS30に処理が進められる。
ステップS29において、表示部14に、U相に出力中の電力Pu(W)と、U相の電力使用率Purate(%)と、V相に出力中の電力Pv(W)と、V相の電力使用率Pvrate(%)とが表示される。以後、説明の便宜上、このようなステップS29の表示を「基本表示」と称する。
ステップS30において、表示部14は、基本表示に加えて、V相の消費電力は上限を超える旨を表示する。
ステップS31において、V相に出力中の電力Pvが定格電力Pth2未満であるか否かが判断される。PvがPth2未満の場合(ステップS31でYES)、ステップS32に処理が進められる。そうでない場合(ステップS31でNO)、ステップS33に処理が進められる。
ステップS32において、表示部14は、基本表示に加えて、U相の消費電力は上限を超える旨を表示する。
ステップS33において、表示部14は、基本表示に加えて、U相の消費電力は上限を超える旨およびV相の消費電力が上限を超える旨を表示する。
ステップS29,S30,S32およびS33の処理が完了した後、フローチャートは終了する。
図4のフローチャートによれば、U相およびV相のそれぞれについて、消費電力が定格電力を上回ると警告が表示されるため、その警告の表示を参考に、ユーザは、適切な対応、たとえば、負荷の使用を止めるなどの対応を行なうことができる。
[変形例2]
再び図2を参照して、表示部14は、負荷(負荷310など)に関する情報を表示してもよい。具体的に、U相の電力余力(定格電力Pth1からU相に出力中の電力を差引いた値)以下の電力を消費電力とする負荷、すなわちU相に接続して使用できる負荷を、表示部14は表示する。あるいは、U相の電力余力に対応する電流以下の電流を消費電流とする負荷を、表示部14は、表示してもよい。U相の電力余力に対応する電流は、たとえば、U相の電力余力をU相の電圧で除することによって求められる。また、V相の電力余力(定格電力Pth2からV相に出力中の電力を差引いた値)以下の電力を消費電力とする負荷、すなわちV相に接続して使用できる負荷を、表示部14は表示する。あるいは、V相の電力余力に対応する電流以下の電流を消費電流とする負荷を、表示部14は、表示してもよい。V相の電力余力に対応する電流は、たとえば、V相の電力余力をV相の電圧で除することによって求められる。
再び図2を参照して、表示部14は、負荷(負荷310など)に関する情報を表示してもよい。具体的に、U相の電力余力(定格電力Pth1からU相に出力中の電力を差引いた値)以下の電力を消費電力とする負荷、すなわちU相に接続して使用できる負荷を、表示部14は表示する。あるいは、U相の電力余力に対応する電流以下の電流を消費電流とする負荷を、表示部14は、表示してもよい。U相の電力余力に対応する電流は、たとえば、U相の電力余力をU相の電圧で除することによって求められる。また、V相の電力余力(定格電力Pth2からV相に出力中の電力を差引いた値)以下の電力を消費電力とする負荷、すなわちV相に接続して使用できる負荷を、表示部14は表示する。あるいは、V相の電力余力に対応する電流以下の電流を消費電流とする負荷を、表示部14は、表示してもよい。V相の電力余力に対応する電流は、たとえば、V相の電力余力をV相の電圧で除することによって求められる。
このような表示部14の表示動作に対応して、記憶部12には、ユーザがパワーコンディショナ200に接続して使用しようとする負荷に関する情報が記憶されてもよい。負荷に関する情報は、たとえば負荷の名称(電気器機などの名称)、消費電力の大きさ、負荷使用時の電流ピーク値、電流波形などを含む。なお、ユーザがパワーコンディショナ200に接続して使用しようとする負荷に関する情報でなく、その負荷(たとえば扇風機やテレビなど)の一般的な(平均的な)消費電力情報が、データベースとして記憶部12に記憶されてもよい。
図5は、変形例2において表示部14が表示する内容を説明するための図である。
図5に示すように、表示部14には、たとえば、U相に関して、パワーコンディショナ200がU相に出力中の電力(「電力Pu」として図示する)と、U相の電力使用率(「使用率Purate」として図示する)と、U相に接続して使用できる機器(「使用可能機器」として図示する)とが表示される。図中に示される記号「##」は、任意の数値を表す。使用可能機器として、ここでは、たとえば「扇風機」、「テレビ」が表示されている。表示部250には、たとえば、V相に関して、パワーコンディショナ200がV相に出力中の電力(「電力Pv」として図示する)と、V相の電力使用率(「使用率Pvrate」として図示する)と、V相に接続して使用できる器機(「使用可能機器」として図示)とが表示される。使用可能機器として、ここでは、たとえば「扇風機」と、「テレビ」と、「エアコン」と、「ドライヤ」とが表示される。
図5に示すように、表示部14には、たとえば、U相に関して、パワーコンディショナ200がU相に出力中の電力(「電力Pu」として図示する)と、U相の電力使用率(「使用率Purate」として図示する)と、U相に接続して使用できる機器(「使用可能機器」として図示する)とが表示される。図中に示される記号「##」は、任意の数値を表す。使用可能機器として、ここでは、たとえば「扇風機」、「テレビ」が表示されている。表示部250には、たとえば、V相に関して、パワーコンディショナ200がV相に出力中の電力(「電力Pv」として図示する)と、V相の電力使用率(「使用率Pvrate」として図示する)と、V相に接続して使用できる器機(「使用可能機器」として図示)とが表示される。使用可能機器として、ここでは、たとえば「扇風機」と、「テレビ」と、「エアコン」と、「ドライヤ」とが表示される。
図5に示すように、U相およびV相においてそれぞれ使用可能な負荷(機器)が表示されることによって、ユーザは、たとえば、U相およびV相にどのような負荷を接続して使用すべきかの判断を容易に行なうことができる。
[変形例3]
電気器機などの負荷には、消費電力の異なる複数の使用状態で使用されるものも少なくない。たとえば、ドライヤは風量および温度設定の状態(使用状態)によって消費電力が異なり、掃除機は吸引量の大きさ(使用状態)によって消費電力が異なる。
電気器機などの負荷には、消費電力の異なる複数の使用状態で使用されるものも少なくない。たとえば、ドライヤは風量および温度設定の状態(使用状態)によって消費電力が異なり、掃除機は吸引量の大きさ(使用状態)によって消費電力が異なる。
再び図2を参照して、表示部14は、U相に関して、負荷の複数の使用状態のうち、U相の電力余力以下の電力を消費電力とする使用状態を表示する。また、表示部14は、V相に関して、負荷の複数の使用状態のうちV相の電力余力以下の電力を消費電力とする使用状態を表示する。
このような表示部14の表示動作に対応して、記憶部12に記憶される、負荷に関する情報には、負荷の使用状態、その使用状態における負荷の消費電力などが含まれる。
図6は、変形例3において表示部14が表示する内容を説明するための図である。
図6に示すように、表示部14には、たとえば、U相に関しては、図5と同様の内容が表示されている。さらに、表示部14には、たとえば、V相に関して、使用可能機器として、「扇風機」と、「テレビ」と、「エアコン」と、「ドライヤ(弱)」と、「掃除機(弱)」とが表示されている。
図6に示すように、表示部14には、たとえば、U相に関しては、図5と同様の内容が表示されている。さらに、表示部14には、たとえば、V相に関して、使用可能機器として、「扇風機」と、「テレビ」と、「エアコン」と、「ドライヤ(弱)」と、「掃除機(弱)」とが表示されている。
たとえば、V相において、余力電力(=Pv×(100−Pvrate)/100)が500Wの場合を考える。ここで、たとえば、掃除機を「強」動作で使用(たとえば掃除機の吸引量を比較的強めに設定して使用)した場合の消費電量は800Wであり、掃除機を「弱」動作で使用(吸引量を比較的弱めに設定して使用)した場合の消費電力は400Wであるとする。その場合、掃除機を「強」動作で使用することはできないが、掃除機を「弱」動作で使用することはできるため、表示部250には、「掃除機(弱)」が表示される。なお、掃除機が「弱」動作と「強」動作との他にたとえば「中」動作(吸引量が弱と強の間)でも使用できる掃除機でれば、「掃除機(中)」も表示され得る。
同様に、「ドライヤ(弱)」と表示されているのは、V相において、ドライヤの「弱」動作で使用(たとえばドライヤの風量を比較的小さいめに設定して使用)できることを表す。
図6に示すように、U相およびV相においてそれぞれ使用可能な負荷の使用状態が表示されることによって、ユーザは、負荷の使用状態をも考慮して、U相およびV相にどのような負荷を接続して使用するか判断できる。これにより、パワーコンディショナ200(図2)の出力性能が最大限に発揮されやすくなる。
[変形例4]
再び図2を参照して、負荷310などに用いられる電気器機には、起動時に突入電流が生じるものもある。そのような負荷は、動作状態が変化するとき、たとえば起動時などに短期間ではあるが大きな電力を消費する。そのため、負荷の突入電流に関する情報、たとえば突入電流が生じる際のその負荷の消費電力も、記憶部12に記憶されてもよい。
再び図2を参照して、負荷310などに用いられる電気器機には、起動時に突入電流が生じるものもある。そのような負荷は、動作状態が変化するとき、たとえば起動時などに短期間ではあるが大きな電力を消費する。そのため、負荷の突入電流に関する情報、たとえば突入電流が生じる際のその負荷の消費電力も、記憶部12に記憶されてもよい。
再び図6を参照して、たとえば「掃除機」は、たとえば「弱」動作、「中」動作および「強」動作などのさまざまな動作状態で使用される。掃除機がOFFの状態から「強」動作を開始する場合と、掃除機がOFFの状態から「弱」動作を経て「強」動作を開始する場合とでは、生じる突入電流の大きさが異なる場合もある。たとえば、掃除機がOFFの状態から「強」動作を開始すると突入電流が大きいため使用可能機器に含まれず、掃除機がOFFの状態から「弱」動作を経て「強」動作を開始する場合は突入電力が小さいため使用機器に含まれる場合がある。そのような場合、表示部14は、たとえば「掃除機を(弱)で起動した後に(強)で使用可能」といった内容を表示するとよい。そのような表示を参考に、ユーザは、掃除機をOFFの状態からまず「弱」で動作させ、その後「強」で動作させるにより、掃除機を使用できる。
また、掃除機がOFFの状態から「強」動作を開始することによる突入電流によって、パワーコンディショナ200(図2)がエラー動作となって停止した場合でも、その状態で再びパワーコンディショナ200が動作を開始(たとえば再起動)した場合には、掃除機における突入電流が低減されて、パワーコンディショナ200がエラー動作とならず、そのまま掃除機を使用できる場合もある。
表示部14は、たとえば、掃除機を「強」動作に指定した(スイッチをオンにした)状態のままパワーコンディショナ200が再起動されると(再起動中も表示部14は動作し得る)、このまま掃除機をパワーコンディショナ200に接続しておけば掃除機を使用できる可能性がある、旨を表示してもよい。そのような表示を参考にすれば、ユーザが掃除機などの突入電流の大きな負荷を使用できるようになる機会が増える。
[変形例5]
再び図2を参照して、パワーコンディショナ200がU相に出力可能な交流電力およびV相に出力可能な交流電力は、直流電源装置100からパワーコンディショナ200に送られる直流電力によって制限され得る。たとえば、直流電源装置100に含まれる蓄電池の残存容量が不足しているときや、直流電源装置100に含まれる太陽電池が日射不足などにより充分に発電しないときに、この問題が顕在化する。その結果、定格電力Pth1および定格電力Pth2が定められていたとしても、それより小さい電力しかパワーコンディショナ200はU相およびV相に交流電力を供給できない場合が起こり得る。
再び図2を参照して、パワーコンディショナ200がU相に出力可能な交流電力およびV相に出力可能な交流電力は、直流電源装置100からパワーコンディショナ200に送られる直流電力によって制限され得る。たとえば、直流電源装置100に含まれる蓄電池の残存容量が不足しているときや、直流電源装置100に含まれる太陽電池が日射不足などにより充分に発電しないときに、この問題が顕在化する。その結果、定格電力Pth1および定格電力Pth2が定められていたとしても、それより小さい電力しかパワーコンディショナ200はU相およびV相に交流電力を供給できない場合が起こり得る。
そこで、表示部14は、直流電源装置100の直流電力に基づいて計算された、パワーコンディショナ200がU相に出力可能な交流電力および、パワーコンディショナ200がV相に出力可能な交流電力を表示してもよい。たとえば、直流電源装置100が出力可能な直流電力から、パワーコンディショナ200で発生する消費電力と、パワーコンディショナ200に含まれる電力変換部(後に説明する図7の電力変換部210など)での電力変換によって生じる電力損失とを差引いた値を、パワーコンディショナ200がU相およびV相に出力可能な交流電力として計算することができる。そのような計算は、たとえば電力情報作成部13によって行われる。電力変換部直流電源装置100が出力可能な直流電力に関する情報は、たとえば、直流電源装置100から入力部11に送られることによって、電力情報作成部13に利用される。
表示部14の表示を参考にすることで、ユーザは、直流電源装置100が出力可能な直流電力を考慮して、U相およびV相にどのような負荷を接続して使用するか判断できる。
なお、表示部14は、上述のように直流電源装置100の直流電力に基づいて計算された、パワーコンディショナ200がU相に出力可能な交流電力およびパワーコンディショナ200がV相に出力可能な交流電力を、定格電力Pth1および定格電力Pth2として表示してもよい。
[変形例6]
パワーコンディショナは、表示装置の機能有するように構成されてもよい。図7は、表示装置の機能を含むパワーコンディショナを説明するための図である。図7を参照して、パワーコンディショナ200Aは、パワーコンディショニングシステム1Aの一部を構成する。パワーコンディショニングシステム1Aは、パワーコンディショナ200Aに加えて、直流電源装置100と、負荷群300,400と、交流電力系統500とを含む。
パワーコンディショナは、表示装置の機能有するように構成されてもよい。図7は、表示装置の機能を含むパワーコンディショナを説明するための図である。図7を参照して、パワーコンディショナ200Aは、パワーコンディショニングシステム1Aの一部を構成する。パワーコンディショニングシステム1Aは、パワーコンディショナ200Aに加えて、直流電源装置100と、負荷群300,400と、交流電力系統500とを含む。
パワーコンディショナ200Aは、電力変換部210と、端子201〜205、端子211〜215と、制御部220と、入力部230と、電流センサ231,232と、記憶部240と、表示部250とを含む。端子201〜205については、パワーコンディショナ200(図2)と同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。
直流電源装置100は、パワーコンディショナ200Aと通信可能に構成されてもよい。図7に示す例では、直流電源装置100からの情報が、パワーコンディショナ200Aに入力される。通信を利用して、たとえば直流電源装置100は、自己が出力可能な直流電力に関する情報を、パワーコンディショナ200Aに送ることができる。
端子204および端子205には、直流電源装置100からの直流電力が入力される。端子204および端子205に入力された直流電力は、端子214および端子215に供給される。
電力変換部210は、端子214および端子215に供給された直流電力を交流電力に変換し、端子211〜213に出力する。端子211〜213に出力された交流電力は、端子201〜203に送られる。端子211〜213に出力される交流電力は、単相3線式の交流電力である。たとえば、端子211と端子212との間には100Vの交流電力が出力される。端子213と端子212との間には100Vの交流電力が出力される。端子211と端子213との間には200Vの交流電力が出力される。なお、電力変換部210の構成の一例については、後に図9を参照して説明する。
制御部220は、パワーコンディショナ200Aに含まれる各要素を制御可能に構成される。制御は、制御部220から各要素への制御信号を用いて行なわれてもよいし、制御部220と各要素との間の通信信号を用いて行なわれてもよい。制御部220は、各要素を制御することで、パワーコンディショナ200Aを制御する。
制御部220は、先に説明した表示装置10の電力情報作成部13の機能を有するように構成される。すなわち、制御部220は、U相(第1相)の交流電力あるいは交流電流と、V相(第2相)の交流力あるいは交流電流と、第1の所定電力(あるいは第1の所定電流)と第2の所定電力(あるいは第1の所定電流)とから電力情報を作成することもできる。
電流センサ231は、たとえば端子211と端子201との間の電流(または電力)を検出する。電流センサ232は、たとえば端子213と端子203と間の電流(または電力)を検出する。
入力部230は、先に図1を参照して説明した表示装置10の入力部11と同様の機能を含む。たとえば、入力部230には、電流センサ231,232の検出結果が入力される。
記憶部240は、種々の情報を記憶する。制御部220は、必要に応じて、記憶部240に記憶された情報を利用して、パワーコンディショナ200Aの制御を行なう。記憶部240は、先に図1を参照して説明した表示装置10の記憶部12と同様の機能を含む。たとえば、記憶部240は、パワーコンディショナ200AがU相に出力可能な第1の所定電力と、パワーコンディショナ200AがV相に出力可能な第2の所定電力とを記憶する。
表示部250は、種々の情報を表示する。たとえば、パワーコンディショナ200Aのユーザ(以下、単に「ユーザ」と言う場合もある)は、表示部250に表示された情報を確認することができる。出力性能表示部250は、ユーザからの入力を受付け可能に構成されてもよい。表示部250は、先に図1を参照して説明した表示装置10の表示部14と同様の機能を含む。たとえば、表示部250は、制御部220が作成した電力情報を表示する。これにより、ユーザは、U相およびV相に適切な負荷を接続して使用できる。したがって、パワーコンディショナ200Aの出力性能が最大限に発揮される。
[変形例7]
図7に示すパワーコンディショナ200Aは、表示部250を含まずに構成されてもよい。
図7に示すパワーコンディショナ200Aは、表示部250を含まずに構成されてもよい。
図8は、表示部を含まずに構成されるパワーコンディショナを説明するための図である。図8を参照して、パワーコンディショナ200Bおよび表示部600(後述)は、パワーコンディショニングシステム1Bの一部を構成する。パワーコンディショニングシステム1Bは、パワーコンディショナ200Bおよび表示部600に加えて、直流電源装置100と、負荷群300,400と、交流電力系統500とを含む。
パワーコンディショナ200Bは、電力変換部210と、端子201〜205、端子211〜215と、制御部220Aと、入力部230と、電流センサ231,232と、記憶部240と、通信部260と、端子261とを含む。端子201〜205、端子211〜215と、入力部230と、電流センサ231,232と、記憶部240とは、パワーコンディショナ200A(図7)と同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。
制御部220Aは、パワーコンディショナ200Bに含まれる各要素を制御可能に構成される。制御は、制御部220Aから各要素への制御信号を用いて行なわれてもよいし、制御部220Aと各要素との間の通信信号を用いて行なわれてもよい。制御部220Aは、各要素を制御することで、パワーコンディショナ200Bを制御する。
通信部260は、パワーコンディショナ200Bの外部と通信を行なうために用いられる。通信は、たとえば通信信号を用いて行なわれる。
端子261は、通信部260と、パワーコンディショナ200Bの外部との間の通信のために用いられる。端子261には、たとえば通信ケーブル(図示しない)が接続される。通信が無線で行なわれる場合は、端子261には、たとえばアンテナ(図示しない)が接続されてもよい。
表示部600は、パワーコンディショナ200Bの外部に設けられる。表示部600は、端子261を介して、パワーコンディショナ200Bの通信部260と通信可能に構成される。表示部600は、通信部260からのデータを受けて、その内容を表示する。このように、表示部600は、パワーコンディショナ200Bと独立して設けらてもよい。表示部600としては、たとえば、パワーコンディショナ200Bを制御するリモートコントロール機器に供えられた表示部、ユーザが携帯するスマートフォンや携帯電話などのモバイル端末およびタブレット端末、あるいは、テレビやモニタなどの表示装置が挙げられる。
表示部600が表示する内容は、先に図2などを参照して説明した表示部14が表示する内容を含む。具体的に、たとえば、図3のステップS17、図4のステップS29,S30,S32,S33、図5の表示部14の表示内容、および図6の表示部14の表示内容に対応したデータが、通信部260から表示部600に送信される。
図8に示すように、表示部600をパワーコンディショナ200Bの外部に設ける構成とすれば、たとえばパワーコンディショナ200Bから離れた場所に表示部600を設けることが可能になる。これによりユーザは、表示部600が表示する内容を確認して、遠方からパワーコンディショナ200Bの状態を確認することもできる。
[電力変換部の構成例]
図9は、図7および図8に示す電力変換部210の構成の一例を説明するための図である。
[電力変換部の構成例]
図9は、図7および図8に示す電力変換部210の構成の一例を説明するための図である。
図9を参照して、電力変換部210は、端子211〜端子215と、トランジスタQ1〜Q6と、制御端子T1〜T6と、コンデンサC1〜C4と、インダクタL1およびインダクタL2とを含む。
端子214および端子215には、端子214がプラス側の電圧となり、端子215がマイナス側の電圧となるように、直流電力が入力される。
トランジスタQ5およびトランジスタQ6は、端子214と端子215との間を分圧するようにスイッチング動作を行なう。トランジスタQ5とトランジスタQ6との接続点は、中性点として端子212に接続される。なお、スイッチング動作は、たとえば、トランジスタQ5,Q6の制御端子T5,T6に制御信号が供給されることによって行なわれる。制御信号は、電力変換部210の外部(たとえば図7の制御部220)から供給される。
トランジスタQ1〜Q4は、インバータブリッジ回路を構成する。インバータブリッジ回路は、たとえばPWM(Pulse Width Modulation)制御などの種々の公知の制御方式によって制御される。トランジスタQ1〜Q4の制御端子T1〜T4には、電力変換部210の外部からの制御信号が供給される。
トランジスタQ1とトランジスタQ2との接続点は、インダクタL1を介して端子211に接続される。
トランジスタQ3とトランジスタQ4との接続点は、インダクタL2を介して端子213に接続される。
インダクタL1およびインダクタL2と、コンデンサC3およびコンデンサC4とは、フィルタ回路を構成する。
電力変換部210において、たとえば、端子211と端子212との間に100Vの交流電圧が発生するように、トランジスタQ1,Q2が制御される。端子213と端子212との間に100V交流電圧が発生するように、トランジスタQ3,Q4が制御される。
したがって、電力変換部210は、単相3線式の交流電力を発生させることができる。
最後に、本発明の実施の形態について総括する。図1を参照して、表示装置10は、入力部11と、記憶部12と、電力情報作成部13と、表示部14とを備える。入力部11は、単相3線式電力線(電力線40)の第1相(U相)に出力された第1の交流電力に関する情報または第1の交流電流に関する情報と、単相3線式電力線(電力線40)の第2相(V相)に出力された第2の交流電力に関する情報または第2の交流電流に関する情報とを受ける。記憶部12は、第1相に出力可能な第1の所定電力と、第2相に出力可能な第2の所定電力とを記憶する。電力情報作成部13は、入力部11が受けた第1の交流電力に関する情報または第1の交流電流に関する情報と、第2の交流電力に関する情報または第2の交流電流に関する情報と、第1の所定電力と第2の所定電力から電力情報を作成する。表示部14は、電力情報を表示する。電力情報は、第1の所定電力と第1の交流電力との比較結果と、第2の所定電力と第2の交流電力との比較結果と、を含む。
最後に、本発明の実施の形態について総括する。図1を参照して、表示装置10は、入力部11と、記憶部12と、電力情報作成部13と、表示部14とを備える。入力部11は、単相3線式電力線(電力線40)の第1相(U相)に出力された第1の交流電力に関する情報または第1の交流電流に関する情報と、単相3線式電力線(電力線40)の第2相(V相)に出力された第2の交流電力に関する情報または第2の交流電流に関する情報とを受ける。記憶部12は、第1相に出力可能な第1の所定電力と、第2相に出力可能な第2の所定電力とを記憶する。電力情報作成部13は、入力部11が受けた第1の交流電力に関する情報または第1の交流電流に関する情報と、第2の交流電力に関する情報または第2の交流電流に関する情報と、第1の所定電力と第2の所定電力から電力情報を作成する。表示部14は、電力情報を表示する。電力情報は、第1の所定電力と第1の交流電力との比較結果と、第2の所定電力と第2の交流電力との比較結果と、を含む。
表示部14は、第1相に出力可能な第1の所定電力と第1の交流電力との比較結果と、第2相に出力可能な第2の所定電力と第2の交流電力との比較結果とを含む電力情報を表示する。この電力情報を参考にすれば、たとえばユーザは、第1相(U相)および第2相(V相)にどのような負荷を接続して使用すべきか判断できる。
表示装置10は、たとえば図2に示すように、パワーコンディショナ200に用いられる。パワーコンディショナ200は、直流電力を単相3線式電力線(電力線40)の交流電力に変換する。
好ましくは、パワーコンディショナ200は、交流電力系統500と連系して動作する連系運転と、交流電力系統から自立して動作する自立運転とを実行可能に構成される。表示部14は、連系運転および自立運転のいずれにおいても、電力情報を表示する。
好ましくは、図3に示すように、第1の所定電力(定格電力Pth1)は、連系運転と自立運転とでは異なる値に設定される。第2の所定電力(定格電力Pth2)は、連系運転と自立運転とでは異なる値に設定される(ステップS11〜S14)。
これにより、たとえば、ユーザは、連系運転時に使用している負荷が、自立運転時には使用できなくなることを予め知ることができる。その結果、ユーザはさまざまな対応、たとえば他の負荷の使用をやめてその負荷を使用するための電力を確保するなどの対応を行なうことができる。
好ましくは、図4に示すように、表示部14は、出力中の第1の交流電力(U相の交流電力)が第1の所定電力(定格電力Pth1)を上回る場合、第1の警告(ステップS32,S33中の「U相の消費電力は所定値を超えています」)を表示する。表示部250は、出力中の第2の交流電力(V相の交流電力)が第の2所定電力(定格電力Pth2)を上回る場合、第2の警告(ステップS30,S33中の「V相の消費電力は所定値を超えています」)を表示する。
これにより、たとえば、ユーザは表示部14に表示される警告に基づいて、たとえば、負荷の使用を止めるなどの対応を行なうことができる。
好ましくは、表示装置10は、第1の交流電力(U相の交流電力)または第2の交流電力(V相の交流電力)が供給される複数の負荷(負荷310,320,410,420)と、複数の負荷(負荷310,320,410,420)の各々の消費電力または消費電流とに関する負荷情報が予め記憶された記憶部12をさらに備える。表示部14は、図5に示すように、複数の負荷のうち、第1の所定電力(定格電力Pth1)から、出力中の第1の交流電力(U相の交流電力)を差引いた電力以下の電力を消費電力とする、または第1の交流電力を差引いた電力以下の電力に対応する電流を消費電流とする負荷(「扇風機、テレビ」など)を表示する。表示部は、複数の負荷のうち、第2の所定電力(定格電力Pth2)から、出力中の第2の交流電力(V相の交流電力)を差引いた電力以下の電力を消費電力とする、または第2の交流電力を差引いた電力以下の電力に対応する電流を消費電流とする負荷(「扇風機、テレビ、エアコン、ドライヤ」など)を表示する。
これにより、ユーザは、たとえばU相およびV相にどのような負荷を接続して使用すべきかの判断を容易に行なう事ができる。
好ましくは、負荷(負荷310,320,410,420など)は、消費電力の異なる複数の使用状態で使用される。表示部14は、図6に示すように、複数の使用状態のうち、第1の所定電力(定格電力Pth1)から、出力中の第1の交流電力(U相の交流電力)を差引いた電力以下の電力を消費電力とする、または第1の交流電力を差引いた電力以下の電力に対応する電流を消費電流とする使用状態を表示する。表示部は、複数の使用状態のうち、第2の所定電力から、出力中の第2の交流電力を差引いた電力以下の電力を消費電力とする、または第2の交流電力を差引いた電力以下の電力に対応する電流を消費電流とする使用状態(「ドライヤ(弱)」および「扇風機(弱)」など)を表示する。
これにより、ユーザは、負荷の使用状況をも考慮して、U相およびV相にどのような負荷を接続して使用するか判断できる。
なお、負荷情報は、複数の負荷の各々の突入電流に関する情報をさらに含んでもよい。
好ましくは、表示部14は、(直流電源装置100からの)直流電力に基づいて計算された出力可能な第1の交流電力(U相の交流電力)および第2の交流電力(V相の交流電力)を表示する。
好ましくは、表示部14は、(直流電源装置100からの)直流電力に基づいて計算された出力可能な第1の交流電力(U相の交流電力)および第2の交流電力(V相の交流電力)を表示する。
これにより、ユーザは、直流電源装置100が出力可能な直流電力を考慮して、U相およびV相にどのような負荷を接続して使用するか判断できる。
図8を参照して、パワーコンディショナ200Bは、第1の端子(端子201)と、第2の端子(端子202)と、第3の端子(端子203)と、を備える。第1の端子(端子201)および第2の端子(端子202)は、単相3線式電力線(電力線40)の第1相(U相)に第1の交流電力を出力する。第3の端子(端子203)および第2の端子(端子202)は、単相3線式電力線(電力線40)の第2相(V相)に第2の交流電力を出力する。パワーコンディショナ200Bは、さらに、入力部230と、記憶部240と、電力情報作成部(制御部220B)と、通信部260とを含む。入力部230は、第1相(U相)に出力された第1の交流電力に関する情報あるいは第1の交流電流に関する情報と、第2相(V相)に出力された第2の交流電力に関する情報あるいは第2の交流電流に関する情報とを受ける。記憶部240は、パワーコンディショナ200Bが第1相に出力可能な第1の所定電力(図3などに示す「定格電力Pth1」)と、パワーコンディショナが第2相に出力可能な第2の所定電力(図2などに示す「定格電力Pth2」)とを記憶する。電力情報作成部(制御部220A)は、入力部230が受けた第1の交流電力に関する情報あるいは第1の交流電流に関する情報と、第2の交流電力に関する情報あるいは第2の交流電流に関する情報と、第1の所定電力と第2の所定電力から電力情報を作成する。通信部260は、電力情報をパワーコンディショナ200Bの外部に送信するために用いられる。電力情報は、第1の所定電力と第1の交流電力との比較結果と、第2の所定電力と第2の交流電力との比較結果と、を含む。
なお、第1の所定電力あるいは第2の所定電力は、定格電力に限らず、ユーザが任意に決定した電力であってもよい。
通信部260から送られる電力情報は、たとえば表示部600に表示される。表示部600に表示された電力情報を参考とすることによって、ユーザは、適切に負荷をU相およびV相に接続して使用することができる。これにより、パワーコンディショナ200Bの出力性能を最大限に発揮される。
たとえば図2などに示すように、パワーコンディショナ200および表示装置10は、パワーコンディショニングシステム1の一部を構成する。
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明でなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1,1A,1B パワーコンディショニングシステム、10 表示装置、11,230 入力部、12,240 記憶部、13 電力情報作成部、14,250,600 表示部、21,22,231,232 電流センサ、31〜33,310,320,410,420 負荷、40 電力線、100 直流電源装置、200,200A,200B パワーコンディショナ201〜205,211〜215,261 端子、210,210A 電力変換部、220,220A,220B 制御部、260 通信部、300,400 負荷群、500 交流電力系統、C3,C4 コンデンサ、L1,L2 インダクタ、Q1〜Q6 トランジスタ、T1〜T6 制御端子。
Claims (5)
- 単相3線式電力線に関する電力情報を表示する表示装置であって、
前記表示装置は、
前記単相3線式電力線の第1相に出力された第1の交流電力に関する情報または第1の交流電流に関する情報と、前記単相3線式電力線の第2相に出力された第2の交流電力に関する情報または第2の交流電流に関する情報とを受ける入力部と、
前記第1相に出力可能な第1の所定電力と、前記第2相に出力可能な第2の所定電力とを記憶する記憶部と、
前記入力部が受けた前記第1の交流電力に関する情報または第1の交流電流に関する情報と、前記第2の交流電力に関する情報または第2の交流電流に関する情報と、前記第1の所定電力と前記第2の所定電力から前記電力情報を作成する電力情報作成部と、
前記電力情報を表示するための表示部と、を備え、
前記電力情報は、
前記第1の所定電力と前記第1の交流電力との比較結果と、
前記第2の所定電力と前記第2の交流電力との比較結果と、を含むことを特徴とする表示装置。 - 前記記憶部は、
前記第1の交流電力または前記第2の交流電力が供給される複数の負荷と、前記複数の負荷の各々の消費電力または消費電流とに関する負荷情報を予め記憶し、
前記表示部は、
前記複数の負荷のうち、前記第1の所定電力から、前記第1の交流電力を差引いた電力以下の電力を消費電力とする、または前記第1の交流電力を差引いた電力以下の電力に対応する電流を消費電流とする負荷を表示し、
前記表示部は、
さらに、前記複数の負荷のうち、前記第2の所定電力から、前記第2の交流電力を差引いた電力以下の電力を消費電力とする、または前記第2の交流電力を差引いた電力以下の電力に対応する電流を消費電流とする負荷を表示する、請求項1に記載の表示装置。 - 前記単相3線式電力線は、
直流電力を前記第1の交流電力および前記第2の交流電力に変換するパワーコンディショナに接続され、
前記第1の所定電力および第2の所定電力は、前記直流電力に基づいて計算され、
前記表示装置は、
前記第1の所定電力および前記第2の所定電力を表示する、請求項1または請求項2記載の表示装置。 - 直流電力を単相3線式電力線の交流電力に変換するパワーコンディショナであって、
前記パワーコンディショナは、
第1の端子と、
第2の端子と、
第3の端子と、を備え、
前記第1の端子および前記第2の端子は、前記単相3線式電力線の第1相に第1の交流電力を出力し、
前記第3の端子および前記第2の端子は、前記単相3線式電力線の第2相に第2の交流電力を出力し、
さらに、前記第1相に出力された前記第1の交流電力に関する情報あるいは第1の交流電流に関する情報と、前記第2相に出力された第2の交流電力に関する情報あるいは第2の交流電流に関する情報とを受ける入力部と、
前記パワーコンディショナが前記第1相に出力可能な第1の所定電力と、前記パワーコンディショナが前記第2相に出力可能な第2の所定電力とを記憶する記憶部と、
前記入力部が受けた前記第1の交流電力に関する情報あるいは前記第1の交流電流に関する情報と、前記第2の交流電力に関する情報あるいは前記第2の交流電流に関する情報と、前記第1の所定電力と前記第2の所定電力から電力情報を作成する電力情報作成部と、
前記電力情報を前記パワーコンディショナの外部に送信するための通信部と、を備え、
前記電力情報は、
前記第1の所定電力と前記第1の交流電力との比較結果と、
前記第2の所定電力と前記第2の交流電力との比較結果と、を含むパワーコンディショナ。 - 直流電力を単相3線式電力線の交流電力に変換するパワーコンディショナと、
前記単相3線式電力線に関する電力情報を表示する表示装置と、を含むパワーコンディショニングシステムであって、
前記パワーコンディショナは、
少なくとも第1の端子と、
第2の端子と、
第3の端子と、を備え、
前記第1の端子および前記第2の端子は、前記単相3線式電力線の第1相に第1の交流電力を出力し、
前記第3の端子および前記第2の端子は、前記単相3線式電力線の第2相に第2の交流電力を出力し、
前記パワーコンディショニングシステムは、さらに、
前記第1相に出力された前記第1の交流電力に関する情報あるいは第1の交流電に関する情報流と、前記第2相に出力された第2の交流電力に関する情報あるいは第2の交流電流に関する情報とを受ける入力部と、
前記パワーコンディショナが前記第1相に出力可能な第1の所定電力と、前記パワーコンディショナが前記第2相に出力可能な第2の所定電力とを記憶する記憶部と、
前記入力部が受けた第1の交流電力に関する情報あるいは第1の交流電流に関する情報と、第2の交流電力に関する情報あるいは第2の交流電流に関する情報と、前記第1の所定電力と前記第2の所定電力から電力情報を作成する電力情報作成部とを含み、
前記電力情報は、
前記第1の所定電力と前記第1の交流電力との比較結果と、
前記第2の所定電力と、前記第2の交流電力との比較結果とを含む、パワーコンディショニングシステム。
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