JP3673706B2

JP3673706B2 - Display device, control method therefor, and power supply device

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Publication number: JP3673706B2
Application number: JP2000272179A
Authority: JP
Inventors: 誠路黒神; 直規真鍋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-09-07
Filing date: 2000-09-07
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2020-09-07
Also published as: JP2002084764A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表示装置およびその制御方法、並びに、電力供給装置に関し、例えば、太陽光発電装置の発電に関する情報を表示する表示装置およびその制御方法、並びに、そのような表示装置を備える電力供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
代表的な太陽光発電システムに、商用交流系統と連系される系統連系システムがある。このシステムの場合、一般に、複数の太陽電池ストリングで発電された直流電力を集電箱で集め、集めた直流電力を系統連系インバータへ供給し、交流電力に変換して商用電力系統へ供給する。このようなシステムにおいては、系統連系インバータに接続された表示ユニットに、瞬時発電電力や積算発電電力量などの情報が表示される。
【０００３】
上記の表示ユニットの動作に必要な電力を、インバータと表示ユニットとを接続するケーブルを介して、インバータに内蔵される制御電源から表示ユニットへ供給するものがある。制御電源は、表示ユニットへ電力を供給するとともに、インバータ全体の制御に必要な電力を出力する。さらに、上記の制御電源の電力源として、太陽電池を用いるもの、商用電力系統を用いるものの二つのタイプがある。太陽電池を電力源とするタイプは、太陽電池だけから電力の供給を受けるので、商用電力系統の電力を無駄に消費することがない。一方、商用交流系統から電力の供給を受けるタイプは、太陽電池を利用するタイプよりも安定した電力が得られ、設計も容易であり、さらに常時表示ユニットを稼働させることができる特長を有する。
【０００４】
また、表示ユニットに設けられた専用の太陽電池を電力源として表示ユニットを駆動するものもある。
【０００５】
また、瞬時発電電力や積算発電電力量などを表示するために、太陽光発電システムとは別に、専用の電力測定装置、例えばインバータに接続されていない電力測定装置などを設ける場合もある。電力測定装置は、一般に、電力を検出するトランスデューサ、トランスデューサから出力されるアナログ信号をディジタル化するA/D変換器、パーソナルコンピュータなどを利用した制御用コンピュータ、および、CRTなどのディスプレイを備えている。この電力測定装置の電源は商用交流系統（つまり商用電力系統）から供給される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
インバータに内蔵される制御電源から表示ユニットへ電力を供給する場合、以下の問題がある。
(1)太陽電池を用いる制御電源は、夜間など太陽電池が発電しない時は動作しない。従って、表示ユニットも動作しない。そのため、夜間に、一日の積算発電電力量が確認できないという不都合がある。さらに、異常表示機能を備えた表示ユニットの場合は、夜間には、異常の発生をユーザに知らせることができない。
(2)商用交流系統を用いる制御電源は、夜間など太陽電池が発電しない時でも動作する。従って、表示ユニットも動作するが、インバータ全体の制御に必要な電力も供給するので、表示ユニットの利用度の割に消費電力が大きい。言い換えれば、インバータ全体の制御に必要な電力容量をもつ制御電源により、表示ユニット用に比較的小さな電力を供給したのでは変換効率が悪く、電力を無駄に消費することになる。
【０００７】
表示ユニットに設けられた専用太陽電池から表示ユニットへ電力を供給する場合は次の問題がある。
(3)表示ユニットの設置場所が暗ければ表示ユニットが動作しない。表示ユニットを室内に設置した場合、照明が暗かったり、影によって専用太陽電池への光が遮られたりすると、専用太陽電池は充分な電力を発電できないため、表示ユニットは動作しない。また、大きさの制限、設置場所の明るさなどから専用太陽電池の発電能力は小さく、表示パネルに発光素子やバックライトなど比較的消費電流の大きいものを使用することは困難である。
【０００８】
専用の電力測定装置においては次の問題がある。
(4)専用の機器を用いるので非常に高い精度が得られるが、高価である。勿論、トランスデューサなど高価なハードウェアも必要であるし、トランスデューサの設置作業も必要である。また、制御用コンピュータやCRTなどのディスプレイの消費電力が大きい。
【０００９】
本発明は、夜間なども電力に関する情報を表示することができる表示装置において、夜間などの消費電力を低減することを目的とする。
【００１１】
さらに、上記の表示装置を備える電力供給装置を提供することを他の目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【００１３】
本発明にかかる表示装置は、直流電源から供給される電力を負荷に供給する電力供給装置に接続される表示装置であって、前記直流電源側および前記負荷側から並列に直流電力の供給を受ける受電手段と、前記負荷へ供給される電力に関する情報を前記電力供給装置から受信する受信手段と、受信した電力に関する情報を表示する表示手段と、前記直流電源側からの直流電力供給が所定時間停止した場合、あるいは、前記電力に関する情報が所定の電力以下を示す場合、前記表示装置の動作を省電力モードにする制御手段とを有することを特徴とする。
【００１６】
本発明にかかる電力供給装置は、直流電源から供給される電力を負荷に供給する電力供給装置であって、上記の表示装置を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明にかかる表示装置の制御方法は、直流電源から供給される電力を負荷に供給する電力供給装置に接続され、前記直流電源側および前記負荷側から並列に直流電力の供給を受ける受電手段、前記負荷へ供給される電力に関する情報を前記電力供給装置から受信する受信手段、並びに、受信した電力に関する情報を表示する表示手段を有する表示装置の制御方法であって、前記直流電源側からの直流電力供給が所定時間停止した場合、あるいは、電力に関する情報が所定の電力以下を示す場合、前記表示装置の動作を省電力モードに遷移することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる一実施形態の電力供給装置および表示装置を含む太陽光発電装置を図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
【第１実施形態】
図1は第1実施形態の太陽光発電装置の構成例を示すブロック図で、系統連系運転が可能な太陽光発電装置である。
【００２０】
1は太陽電池アレイで、複数の太陽電池モジュールが直列および並列に接続されている。太陽電池セルの種類や、太陽電池モジュールおよびその設置形態には種々のものがあるが、本実施形態は、それらの種別を適宜選択できる。
【００２１】
2は集電箱で、太陽電池の出力を集電する集電機構および集電された電力の開閉を行う開閉器を有する。さらに、集電箱2は、太陽電池の出力の確認、保守点検機構、および、ダイオードによる逆流防止機構なども適宜備える。
【００２２】
3はインバータで、集電箱2から供給される直流電力を交流電力に変換し、交流分電盤6を介して商用交流系統7に供給する。
【００２３】
5は表示ユニットで、インバータ3からケーブル4を介して送られてくる情報に基づき、太陽電池1の発電状態、つまり発電電力、積算電力量あるいは総積算電力量などの情報を表示する。なお、ケーブル4の両端にはインバータ3および表示ユニット5に接続するためのコネクタが配置され、インバータ3および表示ユニット5には上記コネクタに対応するレセプタクルが備えられている。
【００２４】
8は表示ユニット5専用の電源ユニットで、商用交流系統7から供給される交流電力を直流電力に変換して表示ユニット5へ供給する。表示ユニット5は、電源ユニット8から供給される電力を受けるためのコネクタを備えている。あるいは、表示ユニット5に電源ユニット8を適宜組み込んでもよい。
【００２５】
［インバータ］
図2はインバータ3の構成例を示すブロック図である。
【００２６】
入力端子11は集電箱2から供給される直流電力を入力し、出力端子12はインバータ3により変換された交流電力を出力する。
【００２７】
入力端子11に入力される直流電力は、キャパシタなどで構成される入力側のノイズフィルタ13を介して、平滑キャパシタ、リアクタL、ダイオード、スイッチング素子などで構成される直交流変換回路14へ入力される。なお、直交流変換回路14は非絶縁型のインバータ、所謂トランスレスインバータであり、高効率で安価に構成できる。直交流変換回路14から出力される交流電力は、交流出力の開閉を行う出力開閉器15、出力側のノイズフィルタ16、および、出力端子12を介して、商用交流系統7へ供給される。
【００２８】
また、直交流変換回路14から出力される交流電圧値および交流電流値を検出するための交流電圧検出器17および交流電流検出器18の出力は、マイクロプロセッサなどからなるインバータの制御回路19へ入力される。制御回路19は、各種の検出データに基づき、インバータ/チョッパの各種制御や保護などの制御を行う。さらに、制御回路19は、交流電圧検出器17および交流電流検出器18の検出値に基づき交流発電電力を演算し、その演算結果を発電電力情報としてコネクタ20へ送る。なお、コネクタ20のレセプタクルにはケーブル4のコネクタが接続できる。
【００２９】
DC/DCコンバータ21は、集電箱2から供給される直流電力から、表示ユニット5を駆動するための直流電力を分配し、その電力をコネクタ20を経て表示ユニット5へ供給する。
【００３０】
［電源ユニット］
図3は電源ユニット8の構成例を示すブロック図である。
【００３１】
コネクタ31は商用交流系統7から供給される交流電力を入力し、コネクタ32は変換された直流電力を出力する。
【００３２】
コネクタ31に入力される交流電力は、キャパシタやリアクタLにより構成される入力側のノイズフィルタ33を介して、整流ダイオード、平滑キャパシタ、スイッチング素子およびトランスなどで構成されるDC/DC変換回路34へ入力される。また、制御回路35は、電源ユニット8の出力電圧が所定値になるようにスイッチングを制御する。
【００３３】
［表示ユニット］
図4は表示ユニット5の構成例を示すブロック図である。
【００３４】
41は、ケーブル4を介してインバータ3から送られてくる発電電力情報、つまり発電電力および直流電力を入力するコネクタである。42は、電源ユニット8から送られてくる直流電力を入力するコネクタである。つまり、表示ユニット5は、互いに独立したコネクタ41および42から並列に電力の供給を受ける。従って、表示ユニット5は、直流電力がDC/DCコンバータ21または電源ユニット8へ逆流しないように、例えば、逆流防止ダイオードを備えている。
【００３５】
43はマイクロプロセッサなどからなる制御回路、44および45は表示内容を操作するためのスイッチで、表示電力モード切換スイッチ44および積算電力量のクリアスイッチ45がある。また、47は発電量などを表示するLED表示器で、駆動回路46によって駆動される。勿論、発電量などの表示にはLED表示器のほかに液晶パネルなど様々なものが使用可能である。また、制御回路43には、後述する計時ユニットが設けられている。
【００３６】
図5は表示ユニット5の外観を示す図である。
【００３７】
表示ユニット5は、通常、オペレータが観察し易い位置、例えば居室の目の高さの位置などに設置される。そして、表示ユニット5の表示電力モード切換スイッチ44を押すことによって、例えば、発電している場合はその発電電力を示す「発電量」、あるいは、その他に「積算電力量」および「総積算電力量」などが順番にLED表示器47に表示される。
【００３８】
「発電量」とは現在インバータ3が発電している発電電力をkW単位で表示するものである。「総積算電力量」とはインバータ3の運転開始から現在までの発電電力量の積算値をkWh単位で表示するものである。「積算電力量」とはクリアスイッチ45が押されてから現在までの発電電力量の積算値をkWh単位で表示するものである。
【００３９】
図6は表示ユニット5の通常の動作手順を示す状態遷移図である。LED表示器47の表示内容は表示電力モード切換スイッチ44の操作によって切り替わり、「発電量表示」→「積算電力量表示」→「総積算電力量表示」→「発電量表示」と順次切り替わる。
【００４０】
また、「発電量表示」および「総積算電力量表示」状態においてはクリアスイッチ45を押しても動作および表示内容に影響しないが、「積算電力量表示」状態においてクリアスイッチ45を押すと積算電力量表示はクリアされ零になる。
【００４１】
インバータ3から表示ユニット5への発電電力情報の伝達は単方向のシリアル伝送によって行われる。勿論、双方向通信を行ってもよく、そうすれば通信の信頼性が向上する、あるいは、表示ユニット5からインバータ3に要求信号を送信して表示ユニット5が望む情報を得て表示するなどのメリットがある。さらに、シリアル伝送ではなくパラレル伝送やパルス幅変調信号を利用するPWM伝送でもよく、前者の場合は高速な伝送が可能であり、後者の場合は回路構成が簡素化できるというメリットがある。
【００４２】
表示ユニット5の制御回路43は、インバータ3から送られてくる発電電力情報によりインバータ3の現在の発電電力を認識する。そして、インバータ3の発電電力を、その時点の積算電力量に加算してインバータ3の総積算電力量を求め、制御回路43内に設けられた不揮発性のメモリに総積算電力量を逐次保存する。また、クリアスイッチ45が押されてから後の積算電力量を求め、上記のメモリに逐次保存する。そして、表示電力モード切換スイッチ44およびクリアスイッチ45の操作に従い「発電量」「積算電力量」または「総積算電力量」がLED表示器47に表示されるように、駆動回路46を駆動する。また、必要に応じて、瞬間最大発電電力や、単位時間（例えば一時間）当りの積算電力量などをメモリに保存してもよい。
【００４３】
また、表示ユニット5には「通常動作」「省電力」および「一時表示」の三つの動作モードがあり、所定の条件によりこれらの動作モードを遷移する。通常動作モードは、太陽電池アレイ1が発電状態でインバータ3が動作している場合（例えば昼間）に対応し、発電電力情報が受信され処理されて、図6に示すような表示動作が行われる。
【００４４】
省電力モードは、太陽電池アレイ1が非発電状態でインバータ3が停止している場合（例えば夜間）に対応し、LED表示器47の表示をオフし、制御回路43のマイクロプロセッサをスリープ状態にするなどして表示ユニット5の消費電力を最小限に抑制する。その他、LED表示器47の発光デューティを小さくしたり、表示ユニット5の一部回路への電力供給を遮断するなど様々な方法がある。
【００４５】
一時表示モードは、夜間などで表示ユニット5が省電力モードにある場合に、積算電力量などを確認するためのものであり、通常表示モードと同様の表示が可能である。一時表示モードが通常表示モードと異なる点は、操作終了後、自動的に省電力モードに移行することである。
【００４６】
図7は表示ユニット5の動作モードの遷移例を示す状態遷移図である。
【００４７】
今、表示ユニット5が通常動作モードにあるとする。制御回路43内の計時ユニットにより、インバータ3からの直流電力の供給がなくなってから所定の時間t1が経過したことが検知されると、表示ユニット5は省電力モードに移行する。つまり、LED表示器47の表示をオフし、制御回路43のマイクロプロセッサをスリープ状態にする。時間t1は比較的に長い時間に適宜設定してよく、例えば10分間に設定する。
【００４８】
省電力モードにおいて、インバータ3からの直流電力の供給が開始されるとマイクロプロセッサのスリープ状態が解除され、さらに、所定の時間t2が経過したことが検知されると、表示ユニット5は通常動作モードに移行する。時間t2は比較的短い時間でよく、例えば10秒間に設定する。なお、より正確に電力を積算するには時間t2は短めに設定するほうが望ましい。しかし、動作モードの頻繁な変化を避けるには、ある程度の時間をt2に設定することが必要である。
【００４９】
また、省電力モードにおいて、オペレータが積算電力量や総積算電力量の確認を望む場合は、表示電力モード切換スイッチ44を操作することで、表示ユニット5は一時表示モードに移行して、積算電力量などを表示する。
【００５０】
一時表示モードにおいて、電力モード切換スイッチ44やクリアスイッチ45などが操作されてからの経過時間（無操作時間）が所定の時間t3を超えたことが検知されると、表示ユニット5は省電力モードに移行する。これにより、積算電力量などの確認が終われば、自動的に消費電力を抑える省電力モードに戻る。時間t3は、オペレータが積算電力量などを確認するために必要な時間を考慮して、例えば三分間に設定する。一時表示モードから省電力モードへ移行する他の条件として、例えば、一時表示モードに移行してからの時間が所定時間を超えることを検知してもよい。
【００５１】
また、一時表示モードから通常動作モードへ移行する条件は、省電力モードから通常動作モードへの移行条件と同じで、インバータ3からの電力供給が時間t2以上継続することである。
【００５２】
このように、第1実施形態では、通常動作モードではインバータ3のDC/DCコンバータ21から表示ユニット5へ電力が供給され、その他の動作モードでは電源ユニット8から表示ユニット5へ電力が供給される。言い換えれば、表示ユニット5は、昼間は太陽電池アレイ1を電源とし、夜間は専用の電源ユニット8を電源として必要な時だけ表示を行う。すなわち、DC/DCコンバータ21および電源ユニット8から並列に表示ユニット5へ電力を供給することで、太陽電池アレイ1の発電状態に関わらず常に積算電力や総積算電力を確認することができる。
【００５３】
さらに、DC/DCコンバータ21（インバータ3）からの電力の供給状態に基づき、表示ユニット5の表示や動作を省電力状態に遷移させることで、効果的に消費電力を抑制することができる。また、計時情報に基づき動作モードの遷移を制御するので、動作モードの不要な遷移を抑えることができる。
【００５４】
さらに、電源ユニット8の容量は、表示ユニット5の消費電力を賄えればよく、効率よく電力を供給することが可能で、無駄な消費電力を抑えることができる。当然、電源容量が小さいので電源ユニット8は低コストで実現できる。
【００５５】
また、上記においては、インバータ3および表示ユニット5が各一台の例を説明したが、インバータ3は複数台あってもよい。その場合、例えば、各インバータ3のDC/DCコンバータ21と電源ユニット8とから表示ユニット5へ並列に電力が供給されるように構成し、すべてのインバータ3からの電力供給が途絶えた状態が時間t1継続する場合に省電力モードへ移行させ、インバータ3の何れかからの電力の供給が時間t2を超えた後に通常動作モードに移行させればよい。また、表示ユニット5が複数台ある場合も同様である。
【００５６】
また、LED表示器47の代わりに液晶パネルを用いれば、表示状態でもLED表示器に比べて消費電力は低く抑えられるので、省電力モードにおいては、同モードに移行した時点の積算電力量を表示させたままにして、マイクロプロセッサなどはスリープ状態にするなどの方法もある。
【００５７】
さらに、表示ユニット5に複数の表示器を設けて発電量、積算電力および総積算電力を同時に表示させることもできるし、表示内容を電力情報に限定せずに、インバータ3の動作モード、設定状態、故障表示およびエラーなどを表示するようにしてもよい。なお、故障やエラーなど、オペレータに通知すべき異常がインバータ3で検出された場合は、表示ユニット5を省電力モードに移行させずに、エラー表示やエラー警報などの報知動作を継続させるように構成することも可能である。
【００５８】
【第２実施形態】
以下、本発明にかかる第2実施形態の太陽光発電装置を説明する。なお、本実施形態において、第1実施形態と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００５９】
第2実施形態は、電源ユニットが太陽電池1によって発電される電力と、商用交流系統7から供給される電力とを受け入れて、表示ユニットに電力を供給することを特徴とする。
【００６０】
図8は第2実施形態の太陽光発電装置の構成例を示すブロック図で、系統連系運転が可能な太陽光発電装置で、電源ユニット51および表示ユニット53の構成が第1実施形態と異なる。
【００６１】
インバータ3と表示ユニット53とは、ケーブル50および52、並びに、電源ユニット51を介して接続される。
【００６２】
表示ユニット53は、ケーブル50および52を介して供給される直流電力により動作し、同様のケーブル50および52を介して伝送される発電電力情報に基づき電力情報を表示する。また、少なくとも、ケーブル50のインバータ3へ接続するコネクタAと、ケーブル52の電源ユニット51へ接続するコネクタBとは同一形状にする、あるいは、ケーブル50の電源ユニット51へ接続するコネクタCと、ケーブル52の表示ユニット53へ接続するコネクタDとは同一形状にする。つまり、コネクタAとBとが同一形状、コネクタCとDが同一形状にすることで、入れ換えることができる。勿論、すべてのコネクタを同一形状にしてもよいが、何れか一組（二つ）のコネクタを同一形状にすることで、表示ユニット53をインバータ3に直結することが可能になり、装置を構築または使用する際の柔軟性を向上させることができる。
【００６３】
［電源ユニット］
図9は電源ユニット51の構成例を示すブロック図である。以下では、第1実施形態1の電源ユニット8と異なる部分について説明する。
【００６４】
電源ユニット51には、ケーブル50のコネクタが接続されるコネクタ54、および、並列化回路55が追加されている。コネクタ54には、インバータ3から発電電力情報および直流電力が入力する。並列化回路55は、DC/DC変換回路34から出力される直流電力と、コネクタ54を介して入力される直流電力とを並列接続し、コネクタ32に供給する。コネクタ54へ入力される発電電力情報の信号線はそのままコネクタ32に接続される。従って、コネクタ32には発電電力情報の信号線に対応する端子が、直流電力を受電する端子とともに追加され、設けられている。
【００６５】
［表示ユニット］
図10は表示ユニット53の構成例を示すブロック図で、図4に示した構成と異なるのはコネクタが一つだけの点である。従って、その外観も図5と同じであり、通常の動作手順を示す状態遷移図も図6と同じなので、それらの説明を省略する。
【００６６】
図11は表示ユニット53の動作モードの遷移例を示す状態遷移図である。
【００６７】
今、表示ユニット53が通常動作モードにあるとする。制御回路43内の計時ユニットにより、インバータ3からの発電電力情報が示す電力が所定の電力P1より小さい状態になってから、あるいは、発電電力情報自体が受信されなくなってから所定の時間t1が経過したことが検知されると、表示ユニット53は省電力モードに移行する。そして、発電電力情報が受信されていればLED表示器47の表示をオフ状態（省電力モード1）にし、発電電力情報が受信されなければ制御回路43のマイクロプロセッサをスリープ状態（省電力モード2）にする。なお、発電電力情報の受信が再開されればマイクロプロセッサはスリープ状態から解放されて省電力モード1になる。電力P1は零に近い値に設定し、時間t1は比較的に長い時間に適宜設定してよく、例えば10分間に設定する。
【００６８】
省電力モードにおいて、インバータ3から受信される発電電力情報が示す電力が所定の電力P2より大きい状態が所定の時間t2以上継続することが検知されると、表示ユニット53は通常動作モードに移行する。電力P2はP2＞P1になるように設定すれば、通常動作モードと省電力モードとの間における頻繁な移行を抑制できる。また、時間t2は比較的短い時間でよく、例えば10秒間に設定する。より正確に電力を積算するにはt2を短めに設定するのが望ましい。
【００６９】
さらに正確に電力を積算したければ、太陽電池アレイ1の発電状態に応じた二種類の閾値P4(＞P2)およびt4(＜t2)を設け、発電電力情報が示す電力がP4を超える状態がt4継続する場合も、通常動作モードに移行するように構成する。
【００７０】
また、省電力モードにおいて、オペレータが積算電力量や総積算電力量の確認を望む場合は、表示電力モード切換スイッチ44を操作することで、表示ユニット53は一時表示モードに移行して、積算電力量などを表示する。
【００７１】
一時表示モードにおいて、発電電力情報が示す電力がP1以下、または、発電電力情報自体が受信されない状態が所定の時間t3継続することが検知されれば、表示ユニット53は省電力モードに移行する。これにより、積算電力量などの確認が終われば、自動的に消費電力を抑える省電力モードに戻る。時間t3は、オペレータが積算電力量などを確認するために必要な時間を考慮して、例えば三分間に設定する。一時表示モードから省電力モードへ移行する他の条件として、例えば、無操作時間が所定時間以上になることを検知してもよい。
【００７２】
また、一時表示モードから通常動作モードへ移行する条件は、省電力モードから通常動作モードへの移行条件と同じで、受信される発電電力情報が示す電力がP2以上の状態が時間t2以上継続することである。
【００７３】
このように、第2実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果が得られるほか、表示ユニット53の動作モードの切り換えは、インバータ3から送られてくる発電電力情報に基づき行うので、効果的に消費電力を抑制して、太陽電池アレイ1の発電状態に関わらず常に積算電力や総積算電力を確認することができる。
【００７４】
また、電源ユニット51をインバータ3と表示ユニット53との間に接続することで、表示ユニット53へはケーブル52を一本だけ接続すればよく、接続および保守作業の軽減につながる。
【００７５】
また、上記においては、インバータ3および表示ユニット5が各一台の例を説明したが、インバータ3は複数台あってもよい。その場合、例えば、電源ユニット51は各インバータ3と接続可能に構成すればよい。そして、例えば、すべてのインバータ3において電力P1および時間t1の遷移条件が満たされた場合に省電力モードへ移行させ、インバータ3の何れかにおいて電力P2および時間t2が満たされた場合に通常動作モードに移行させればよい。また、表示ユニット5が複数台ある場合も同様である。
【００７６】
また、もしケーブル50および52として長いケーブルが必要な場合、表示ユニット53へ信号を確実に伝達させるために、電源ユニット51に入力される信号を増幅する増幅回路を設けることは容易である。
【００７７】
【第３実施形態】
上述した第1および第2実施形態においては、インバータ3から表示ユニット5(53)へケーブルを介して発電電力情報を伝送する例を説明した。その他に、インバータ3と表示ユニット5(53)の間の通信に赤外線や電磁波などを利用する無線通信や光ファイバを利用することも可能である。そこで、第3実施形態においては、赤外線を用いるワイヤレス式の表示ユニットを説明する。
【００７８】
図12は第3実施形態の太陽光発電装置の構成例を示すブロック図で、系統連系運転が可能な太陽光発電装置である。
【００７９】
インバータ3と表示ユニット64とは、ケーブル61および63、並びに、電源ユニット62を介して接続される。
【００８０】
表示ユニット64は、ケーブル61および63を介して供給される直流電力により動作し、インバータ3から赤外線通信により伝送される発電電力情報に基づき電力情報を表示する。また、少なくとも、ケーブル61のインバータ3へ接続するコネクタと、ケーブル63の電源ユニット62へ接続するコネクタとは同一形状にする、あるいは、ケーブル61の電源ユニット62へ接続するコネクタと、ケーブル63の表示ユニット64へ接続するコネクタとは同一形状にする。勿論、すべてのコネクタを同一形状にしてもよいが、何れかのコネクタを同一形状にすることで、表示ユニット64をインバータ3に直結することが可能になり、装置を構築または使用する際の柔軟性を向上させることができる。
【００８１】
［表示ユニット］
表示ユニット64の構成は、後述する送受信部を除いて第2実施形態とほぼ同じである。また、表示ユニット64の外観、通常の動作手順、動作モードも第1または第2実施形態とほぼ同じなので、それらの説明を省略する。
【００８２】
［送受信部］
図13はインバータ3および表示ユニット64に備わる赤外線送受信部の構成例を示すブロック図である。
【００８３】
インバータ3の赤外線送信部66は、制御回路19から送られてくる信号を赤外線のオンオフ信号に変換して、インバータ3外へ送出する。この赤外線信号は、表示ユニット64に設けられた赤外線受信部70に受信され、受信された信号は制御回路43へ送られる。同様に、表示ユニット64の赤外線送信部69は、表示ユニット64の制御回路43から送られてくる信号を赤外線のオンオフ信号に変換して、表示ユニット64外へ送出する。この赤外線信号は、インバータ3に設けられた赤外線受信部67に受信され、受信された信号は制御回路19へ送られる。
【００８４】
このようにして、インバータ3と表示ユニット64と間でシリアル伝送による双方向通信が行われる。なお、この通信は、インバータ3のアドレス情報(ID)を用いる通信であり、表示ユニット64はそのアドレス情報を基に通信を管理する。
【００８５】
第3実施形態においては、第1および第2実施形態と同様の効果が得られるほか、発電電力情報の伝送を赤外線などを用いる無線通信で行うことで、インバータ3と表示ユニット64とを接続するケーブルを、発電電力情報を伝送するための信号線が省略された簡単なケーブルにすることができる。例えば、第1および第2実施形態に必要なケーブルに比べて、より細くしなやかなケーブルを使用することができるので配線の作業性が向上する。とくに、インバータ3が複数台の場合、表示ユニット64に電力を供給するインバータ3と表示ユニット64との間にだけケーブルを接続し、他のインバータ3と表示ユニット64とは発電電力情報を無線通信するだけでケーブルで接続する必要がない。従って、配線作業の省力化が図れる。
【００８６】
なお、上述した各実施形態において、電源ユニットが表示ユニットから独立した構成を説明したが、表示ユニットの制御回路が電源ユニットの駆動を制御できる構成にしてもよい。例えば、電源ユニットを表示ユニットに内蔵してもよい。そのようにすれば、表示ユニットの制御回路によって、省電力モード時には、電源ユニットによる電力供給がさらに低減されるように制御することができ、消費電力の低減が容易になる。
【００８７】
また、上述した各実施形態において、インバータ3の出力電力を発電電力情報とする例を説明したが、表示ユニットが太陽電池アレイ1の発電電力から直接発電電力情報を得ることもできる。勿論、その場合は、太陽電池アレイ1から入力される直流電力を検出し、発電電力を測定するための手段が表示ユニットに必要である。
【００８８】
また、上述した各実施形態において、インバータから受信される発電電力情報に基づき表示ユニットが電力を積算する例を説明したが、インバータ3の制御回路19において電力を積算させ、その積算結果を送信させることもできる。このようにすれば、無線通信を利用する第3実施形態のように、通信が遮断や妨害された場合に発生する電力の積算誤差を予防でき、より正確な積算電力を得ることができる。
【００８９】
また、上述した各実施形態においては、発電電力情報が所定の条件を満たす時間や、無操作の時間などを計時して動作モードを切り換える例を説明したが、計時手段に時計機能をもたせることで、時刻に応じて動作モードを制御するようにしてもよい。
【００９０】
また、マニュアル操作が行われた後に表示ユニットへの電力供給を開始させ、無操作状態が所定時間継続した後に電力供給を停止させるような構成も可能である。
【００９１】
さらに、光ファイバを通信路に用いれば、インバータと表示ユニットとを離れた場所に設置することが容易になる。その場合の電力供給には、光ファイバを利用する光エネルギ伝送を使用することも可能である。また、光ファイバを通信路に利用する場合、通信ケーブルから放射ノイズが発生されない、外部の電磁波の影響を受けないという効果もある。
【００９２】
【他の実施形態】
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）や、半導体メモリなどの高集積化された記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることはいうまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることはいうまでもない。
【００９３】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることはいうまでもない。
【００９４】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した状態遷移図に対応するプログラムコードが格納されることになる。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、夜間なども電力に関する情報を表示することができる表示装置において、夜間などの消費電力を低減することができる。
【００９７】
さらに、上記の表示装置を備える電力供給装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第1実施形態の太陽光発電装置の構成例を示すブロック図、
【図２】図1に示すインバータの構成例を示すブロック図、
【図３】図1に示す電源ユニットの構成例を示すブロック図、
【図４】図1に示す表示ユニットの構成例を示すブロック図、
【図５】表示ユニットの外観を示す図、
【図６】表示ユニットの通常の動作手順を示す状態遷移図、
【図７】表示ユニットの動作モードの遷移例を示す状態遷移図、
【図８】第2実施形態の太陽光発電装置の構成例を示すブロック図、
【図９】図8に示す電源ユニットの構成例を示すブロック図、
【図１０】図8に示す表示ユニットの構成例を示すブロック図、
【図１１】表示ユニットの動作モードの遷移例を示す状態遷移図、
【図１２】第3実施形態の太陽光発電装置の構成例を示すブロック図、
【図１３】第3実施形態のインバータおよび表示ユニットに備わる赤外線送受信部の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 太陽電池
2 集電箱
3 インバータ
4 ケーブル
5 表示ユニット
6 交流分電盤
7 商用交流系統
8 電源ユニット
11 入力端子
12 出力端子
13 ノイズフィルタ
14 直交流変換回路
15 出力開閉器
16 ノイズフィルタ
17 電圧検出器
18 電流検出器
19 制御回路
20 コネクタ
21 DC/DCコンバータ
31 入力端子
32 出力端子
33 ノイズフィルタ
34 DC/DC変換回路
41、42 入力コネクタ
43 制御回路
44 表示電力モード切換スイッチ
45 クリアスイッチ
46 駆動回路
47 LED[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device, a control method therefor, and a power supply device, for example, a display device that displays information related to power generation of a solar power generation device, a control method therefor, and a power supply device including such a display device. Is.
[0002]
[Prior art]
A typical solar power generation system includes a grid interconnection system linked to a commercial AC grid. In the case of this system, generally, DC power generated by a plurality of solar cell strings is collected in a current collecting box, and the collected DC power is supplied to a grid interconnection inverter, converted into AC power, and supplied to a commercial power system. . In such a system, information such as instantaneous generated power and accumulated generated power is displayed on a display unit connected to the grid interconnection inverter.
[0003]
There is one that supplies power necessary for the operation of the display unit to a display unit from a control power source built in the inverter via a cable connecting the inverter and the display unit. The control power supply supplies power to the display unit and outputs power necessary for controlling the entire inverter. Furthermore, there are two types of power sources for the control power source, those using solar cells and those using a commercial power system. The type using a solar cell as a power source is supplied with electric power only from the solar cell, so that it does not waste the power of the commercial power system. On the other hand, the type that receives power supply from a commercial AC system can obtain more stable power than the type that uses solar cells, is easy to design, and has a feature that the display unit can be operated at all times.
[0004]
In addition, there is a type that drives a display unit using a dedicated solar cell provided in the display unit as a power source.
[0005]
In addition, in order to display the instantaneous power generation amount, the accumulated power generation amount, and the like, a dedicated power measurement device, for example, a power measurement device that is not connected to an inverter may be provided separately from the solar power generation system. A power measuring apparatus generally includes a transducer for detecting power, an A / D converter for digitizing an analog signal output from the transducer, a control computer using a personal computer, and a display such as a CRT. . The power source of this power measuring device is supplied from a commercial AC system (that is, a commercial power system).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
When power is supplied to the display unit from a control power source built in the inverter, there are the following problems.
(1) The control power supply using solar cells does not operate when the solar cells do not generate power, such as at night. Accordingly, the display unit does not operate. Therefore, there is an inconvenience that the accumulated power generation amount per day cannot be confirmed at night. Furthermore, in the case of a display unit having an abnormality display function, it is impossible to notify the user of the occurrence of an abnormality at night.
(2) A control power source using a commercial AC system operates even when the solar cell does not generate power, such as at night. Accordingly, the display unit also operates, but power necessary for controlling the entire inverter is also supplied, so that the power consumption is large for the usage of the display unit. In other words, if a comparatively small power is supplied to the display unit by a control power source having a power capacity necessary for controlling the entire inverter, the conversion efficiency is poor and power is wasted.
[0007]
When power is supplied to the display unit from a dedicated solar cell provided in the display unit, there are the following problems.
(3) If the display unit is dark, the display unit will not operate. When the display unit is installed indoors, if the illumination is dark or the light to the dedicated solar cell is blocked by the shadow, the dedicated solar cell cannot generate sufficient power, so the display unit does not operate. In addition, the power generation capability of the dedicated solar cell is small due to size restrictions and the brightness of the installation location, and it is difficult to use a display panel with a relatively large current consumption such as a light emitting element or a backlight.
[0008]
The dedicated power measuring device has the following problems.
(4) Since a dedicated device is used, very high accuracy can be obtained, but it is expensive. Of course, expensive hardware such as a transducer is also required, and transducer installation work is also required. In addition, the power consumption of displays such as control computers and CRTs is large.
[0009]
The present invention Even at night Display device capable of displaying information on power Reduce power consumption at night The purpose is to do.
[0011]
Furthermore, it is another object to provide a power supply device including the above display device.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following configuration as one means for achieving the above object.
[0013]
A display device according to the present invention is a display device connected to a power supply device that supplies power supplied from a DC power source to a load, and receives DC power supplied in parallel from the DC power source side and the load side. Power receiving means, receiving means for receiving information on the power supplied to the load from the power supply apparatus, and receiving Shi Display means for displaying information about the power Control means for setting the operation of the display device to a power saving mode when the DC power supply from the DC power supply side is stopped for a predetermined time, or when the information about the power indicates a predetermined power or less. It is characterized by having.
[0016]
A power supply apparatus according to the present invention is a power supply apparatus that supplies power supplied from a DC power source to a load, and includes the display device described above.
[0017]
The display device control method according to the present invention is connected to a power supply device that supplies power supplied from a DC power source to a load, and receives power supplied in parallel from the DC power source side and the load side, Receiving means for receiving information on the power supplied to the load from the power supply device; And , Receive Shi A method for controlling a display device having display means for displaying information related to the power, when the DC power supply from the DC power supply side is stopped for a predetermined time, or when the information regarding power indicates a predetermined power or less, The display device Behavior Transition to power saving mode You It is characterized by that.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a solar power generation device including a power supply device and a display device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0019]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of the photovoltaic power generation apparatus according to the first embodiment, which is a photovoltaic power generation apparatus capable of grid interconnection operation.
[0020]
A solar cell array 1 has a plurality of solar cell modules connected in series and in parallel. There are various types of solar cells, solar cell modules, and their installation forms. In the present embodiment, these types can be selected as appropriate.
[0021]
Reference numeral 2 denotes a current collection box having a current collecting mechanism for collecting the output of the solar cell and a switch for opening and closing the collected power. Furthermore, the current collection box 2 appropriately includes a solar cell output confirmation, maintenance and inspection mechanism, a backflow prevention mechanism using a diode, and the like.
[0022]
An inverter 3 converts DC power supplied from the current collection box 2 into AC power and supplies the AC power to the commercial AC system 7 via the AC distribution board 6.
[0023]
Reference numeral 5 denotes a display unit that displays information such as the power generation state of the solar cell 1, that is, the generated power, the integrated power amount, or the total integrated power amount, based on the information sent from the inverter 3 via the cable 4. Note that connectors for connecting to the inverter 3 and the display unit 5 are disposed at both ends of the cable 4, and the inverter 3 and the display unit 5 are provided with receptacles corresponding to the connectors.
[0024]
Reference numeral 8 denotes a power unit dedicated to the display unit 5, which converts AC power supplied from the commercial AC system 7 into DC power and supplies it to the display unit 5. The display unit 5 includes a connector for receiving power supplied from the power supply unit 8. Alternatively, the power supply unit 8 may be incorporated in the display unit 5 as appropriate.
[0025]
[Inverter]
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the inverter 3.
[0026]
The input terminal 11 inputs DC power supplied from the current collection box 2, and the output terminal 12 outputs AC power converted by the inverter 3.
[0027]
The DC power input to the input terminal 11 is input to a cross current conversion circuit 14 including a smoothing capacitor, a reactor L, a diode, a switching element, and the like via an input-side noise filter 13 including a capacitor. The The cross flow conversion circuit 14 is a non-insulated inverter, a so-called transformerless inverter, and can be configured with high efficiency and at low cost. The AC power output from the cross-flow conversion circuit 14 is supplied to the commercial AC system 7 via the output switch 15 that opens and closes the AC output, the noise filter 16 on the output side, and the output terminal 12.
[0028]
Also, the output of the AC voltage detector 17 and the AC current detector 18 for detecting the AC voltage value and the AC current value output from the cross flow conversion circuit 14 are input to the control circuit 19 of the inverter composed of a microprocessor or the like. Is done. The control circuit 19 performs various controls and protection of the inverter / chopper based on various detection data. Further, the control circuit 19 calculates AC generated power based on the detection values of the AC voltage detector 17 and the AC current detector 18, and sends the calculation result to the connector 20 as generated power information. The connector of the cable 4 can be connected to the receptacle of the connector 20.
[0029]
The DC / DC converter 21 distributes the DC power for driving the display unit 5 from the DC power supplied from the current collection box 2, and supplies the power to the display unit 5 via the connector 20.
[0030]
[Power supply unit]
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the power supply unit 8.
[0031]
The connector 31 receives AC power supplied from the commercial AC system 7, and the connector 32 outputs converted DC power.
[0032]
The AC power input to the connector 31 passes through a noise filter 33 on the input side configured by a capacitor and a reactor L to a DC / DC conversion circuit 34 configured by a rectifier diode, a smoothing capacitor, a switching element, a transformer, and the like. Entered. The control circuit 35 controls switching so that the output voltage of the power supply unit 8 becomes a predetermined value.
[0033]
[Display unit]
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the display unit 5.
[0034]
Reference numeral 41 denotes a connector for inputting generated power information sent from the inverter 3 through the cable 4, that is, generated power and DC power. Reference numeral 42 denotes a connector for inputting DC power sent from the power supply unit 8. That is, the display unit 5 is supplied with electric power in parallel from the connectors 41 and 42 independent of each other. Accordingly, the display unit 5 includes, for example, a backflow prevention diode so that direct current power does not flow backward to the DC / DC converter 21 or the power supply unit 8.
[0035]
43 is a control circuit made up of a microprocessor, etc., 44 and 45 are switches for operating display contents, and there are a display power mode changeover switch 44 and an integrated power amount clear switch 45. An LED display 47 displays the amount of power generation and the like, and is driven by a drive circuit 46. Of course, various displays such as a liquid crystal panel can be used in addition to the LED display for displaying the power generation amount. Further, the control circuit 43 is provided with a timing unit which will be described later.
[0036]
FIG. 5 is a diagram showing the appearance of the display unit 5. As shown in FIG.
[0037]
The display unit 5 is usually installed at a position where the operator can easily observe, for example, at the eye level of the living room. Then, by pressing the display power mode changeover switch 44 of the display unit 5, for example, when power is being generated, "power generation amount" indicating the generated power, or "integrated power amount" and "total integrated power amount" Etc. "are displayed on the LED display 47 in order.
[0038]
“Power generation” indicates the power generated by the inverter 3 in kW. The “total accumulated electric energy” indicates the integrated value of the generated electric energy from the start of operation of the inverter 3 to the present in kWh units. The “integrated electric energy” indicates an integrated value of the generated electric energy from when the clear switch 45 is pressed until the present time in units of kWh.
[0039]
FIG. 6 is a state transition diagram showing a normal operation procedure of the display unit 5. The display contents of the LED display 47 are switched by the operation of the display power mode changeover switch 44, and are sequentially switched from “power generation display” → “integrated power display” → “total integrated power display” → “power generation display”.
[0040]
In addition, pressing the clear switch 45 in the “power generation display” and “total integrated power display” states does not affect the operation and display contents, but if the clear switch 45 is pressed in the “total power display” state, the integrated power consumption is displayed. The display is cleared and becomes zero.
[0041]
Transmission of generated power information from the inverter 3 to the display unit 5 is performed by unidirectional serial transmission. Of course, two-way communication may be performed, so that communication reliability is improved, or a request signal is transmitted from the display unit 5 to the inverter 3 to obtain and display information desired by the display unit 5. There are benefits. Furthermore, instead of serial transmission, parallel transmission or PWM transmission using a pulse width modulation signal may be used. In the former case, high-speed transmission is possible, and in the latter case, the circuit configuration can be simplified.
[0042]
The control circuit 43 of the display unit 5 recognizes the current generated power of the inverter 3 from the generated power information sent from the inverter 3. Then, the generated electric power of the inverter 3 is added to the integrated electric energy at that time to obtain the total integrated electric energy of the inverter 3, and the total integrated electric energy is sequentially stored in a nonvolatile memory provided in the control circuit 43. . Further, the integrated power amount after the clear switch 45 is pressed is obtained and sequentially stored in the memory. Then, in accordance with the operation of the display power mode changeover switch 44 and the clear switch 45, the drive circuit 46 is driven so that “power generation amount”, “integrated power amount” or “total integrated power amount” is displayed on the LED display 47. Moreover, you may preserve | save the instantaneous maximum power generation, the integrated electric energy per unit time (for example, 1 hour), etc. in memory as needed.
[0043]
Further, the display unit 5 has three operation modes of “normal operation”, “power saving”, and “temporary display”, and these operation modes are changed according to predetermined conditions. The normal operation mode corresponds to the case where the solar cell array 1 is in the power generation state and the inverter 3 is operating (for example, daytime), and the generated power information is received and processed, and the display operation as shown in FIG. 6 is performed. .
[0044]
The power saving mode corresponds to the case where the solar cell array 1 is in the non-power generation state and the inverter 3 is stopped (for example, at night), the display of the LED display 47 is turned off, and the microprocessor of the control circuit 43 is set to the sleep state. By doing so, the power consumption of the display unit 5 is minimized. In addition, there are various methods such as reducing the light emission duty of the LED display 47 and cutting off the power supply to some circuits of the display unit 5.
[0045]
The temporary display mode is for confirming the accumulated power amount when the display unit 5 is in the power saving mode at night or the like, and the same display as in the normal display mode is possible. The difference between the temporary display mode and the normal display mode is that the mode automatically shifts to the power saving mode after the operation is completed.
[0046]
FIG. 7 is a state transition diagram showing an example of transition of the operation mode of the display unit 5.
[0047]
Now, assume that the display unit 5 is in the normal operation mode. When it is detected by the timing unit in the control circuit 43 that the predetermined time t1 has elapsed since the supply of DC power from the inverter 3 is stopped, the display unit 5 shifts to the power saving mode. That is, the display of the LED display 47 is turned off, and the microprocessor of the control circuit 43 is set in the sleep state. The time t1 may be appropriately set to a relatively long time, for example, 10 minutes.
[0048]
When the supply of DC power from the inverter 3 is started in the power saving mode, the sleep state of the microprocessor is canceled, and when it is detected that the predetermined time t2 has elapsed, the display unit 5 is in the normal operation mode. Migrate to The time t2 may be a relatively short time, for example, set to 10 seconds. Note that it is desirable to set the time t2 short in order to integrate power more accurately. However, in order to avoid frequent changes in the operation mode, it is necessary to set a certain amount of time to t2.
[0049]
In the power saving mode, if the operator wants to check the accumulated power amount or the total accumulated power amount, the display unit 5 shifts to the temporary display mode by operating the display power mode switch 44, and the accumulated power Display the amount and so on.
[0050]
In the temporary display mode, when it is detected that the elapsed time (no operation time) from the operation of the power mode selector switch 44, clear switch 45, etc. exceeds the predetermined time t3, the display unit 5 Migrate to As a result, when the confirmation of the integrated power amount or the like is completed, the processing returns to the power saving mode that automatically suppresses the power consumption. The time t3 is set to, for example, 3 minutes in consideration of the time required for the operator to check the accumulated power amount and the like. As another condition for shifting from the temporary display mode to the power saving mode, for example, it may be detected that the time after shifting to the temporary display mode exceeds a predetermined time.
[0051]
Further, the condition for shifting from the temporary display mode to the normal operation mode is the same as the condition for shifting from the power saving mode to the normal operation mode, and the power supply from the inverter 3 continues for time t2 or more.
[0052]
Thus, in the first embodiment, power is supplied from the DC / DC converter 21 of the inverter 3 to the display unit 5 in the normal operation mode, and power is supplied from the power supply unit 8 to the display unit 5 in the other operation modes. . In other words, the display unit 5 uses the solar cell array 1 as a power source during the daytime and displays only when necessary using the dedicated power supply unit 8 as the power source during the night. That is, by supplying power from the DC / DC converter 21 and the power supply unit 8 to the display unit 5 in parallel, the integrated power and the total integrated power can always be confirmed regardless of the power generation state of the solar cell array 1.
[0053]
Furthermore, based on the supply state of power from the DC / DC converter 21 (inverter 3), the power consumption can be effectively suppressed by shifting the display and operation of the display unit 5 to the power saving state. Moreover, since the transition of the operation mode is controlled based on the time information, unnecessary transition of the operation mode can be suppressed.
[0054]
Furthermore, the capacity of the power supply unit 8 only needs to cover the power consumption of the display unit 5, and it is possible to supply power efficiently, and wasteful power consumption can be suppressed. Naturally, since the power supply capacity is small, the power supply unit 8 can be realized at low cost.
[0055]
In the above description, an example in which the inverter 3 and the display unit 5 are each one has been described, but a plurality of inverters 3 may be provided. In that case, for example, power is supplied in parallel to the display unit 5 from the DC / DC converter 21 and the power supply unit 8 of each inverter 3, and the state where the power supply from all the inverters 3 is interrupted is time. When t1 is continued, the mode is shifted to the power saving mode, and the mode is shifted to the normal operation mode after the power supply from any of the inverters 3 exceeds the time t2. The same applies when there are a plurality of display units 5.
[0056]
If a liquid crystal panel is used instead of the LED display 47, the power consumption can be kept lower than the LED display even in the display state. Therefore, in the power saving mode, the integrated power consumption at the time of shifting to the same mode is displayed. There is also a method of leaving the microprocessor and the like in a sleep state.
[0057]
Furthermore, the display unit 5 can be provided with a plurality of indicators to display the power generation amount, integrated power, and total integrated power at the same time. In addition, a failure display and an error may be displayed. In addition, when an abnormality to be notified to the operator, such as a failure or an error, is detected by the inverter 3, the notification unit such as an error display or an error alarm is continued without shifting the display unit 5 to the power saving mode. It is also possible to configure.
[0058]
Second Embodiment
Hereinafter, a photovoltaic power generation apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. Note that in the present embodiment, the same reference numerals are given to substantially the same configurations as those in the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
[0059]
The second embodiment is characterized in that the power supply unit accepts power generated by the solar battery 1 and power supplied from the commercial AC system 7 and supplies power to the display unit.
[0060]
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of the photovoltaic power generation apparatus of the second embodiment, which is a photovoltaic power generation apparatus capable of grid interconnection operation, and the configuration of the power supply unit 51 and the display unit 53 is different from that of the first embodiment. .
[0061]
Inverter 3 and display unit 53 are connected via cables 50 and 52 and power supply unit 51.
[0062]
The display unit 53 operates with DC power supplied via the cables 50 and 52, and displays power information based on the generated power information transmitted via the similar cables 50 and 52. Further, at least the connector A connected to the inverter 3 of the cable 50 and the connector B connected to the power supply unit 51 of the cable 52 have the same shape, or the connector C connected to the power supply unit 51 of the cable 50 and the cable The connector D connected to the 52 display units 53 has the same shape. That is, the connectors A and B can be interchanged by having the same shape and the connectors C and D having the same shape. Of course, all the connectors may have the same shape, but by making one set (two) of the connectors the same shape, the display unit 53 can be directly connected to the inverter 3 and the device is constructed. Or the flexibility at the time of use can be improved.
[0063]
[Power supply unit]
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the power supply unit 51. Hereinafter, parts different from the power supply unit 8 of the first embodiment 1 will be described.
[0064]
A connector 54 to which a connector of the cable 50 is connected and a parallel circuit 55 are added to the power supply unit 51. The connector 54 receives the generated power information and DC power from the inverter 3. The parallel circuit 55 connects the DC power output from the DC / DC conversion circuit 34 and the DC power input via the connector 54 in parallel, and supplies the parallel power to the connector 32. The signal line of the generated power information input to the connector 54 is connected to the connector 32 as it is. Accordingly, the connector 32 is provided with a terminal corresponding to the signal line for the generated power information, together with a terminal for receiving DC power.
[0065]
[Display unit]
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of the display unit 53. The configuration shown in FIG. 4 is different from the configuration shown in FIG. Accordingly, the external appearance is also the same as that in FIG. 5, and the state transition diagram showing the normal operation procedure is also the same as that in FIG.
[0066]
FIG. 11 is a state transition diagram showing an example of transition of the operation mode of the display unit 53.
[0067]
Now, it is assumed that the display unit 53 is in the normal operation mode. The predetermined time t1 has elapsed since the time indicated in the generated power information from the inverter 3 is smaller than the predetermined power P1 by the timing unit in the control circuit 43 or since the generated power information itself is no longer received. When this is detected, the display unit 53 shifts to the power saving mode. If the generated power information is received, the display of the LED display 47 is turned off (power saving mode 1). If the generated power information is not received, the microprocessor of the control circuit 43 is set in the sleep state (power saving mode 2). ). If reception of generated power information is resumed, the microprocessor is released from the sleep state and enters power saving mode 1. The power P1 may be set to a value close to zero, and the time t1 may be appropriately set to a relatively long time, for example, set to 10 minutes.
[0068]
In the power saving mode, when it is detected that the power indicated by the generated power information received from the inverter 3 is greater than the predetermined power P2 for a predetermined time t2, the display unit 53 shifts to the normal operation mode. . If the power P2 is set so that P2> P1, frequent transition between the normal operation mode and the power saving mode can be suppressed. Further, the time t2 may be a relatively short time, for example, set to 10 seconds. It is desirable to set t2 short in order to integrate power more accurately.
[0069]
If you want to integrate power more accurately, set two types of thresholds P4 (> P2) and t4 (<t2) according to the power generation state of the solar cell array 1, and the power indicated by the generated power information may exceed P4. Even when t4 is continued, it is configured to shift to the normal operation mode.
[0070]
In the power saving mode, if the operator wants to check the accumulated power amount or the total accumulated power amount, the display unit 53 shifts to the temporary display mode by operating the display power mode changeover switch 44, and the accumulated power Display the amount and so on.
[0071]
In the temporary display mode, if it is detected that the power indicated by the generated power information is equal to or less than P1, or the state where the generated power information itself is not received continues for a predetermined time t3, the display unit 53 shifts to the power saving mode. As a result, when the confirmation of the integrated power amount or the like is completed, the processing returns to the power saving mode that automatically suppresses the power consumption. The time t3 is set to, for example, 3 minutes in consideration of the time required for the operator to check the accumulated power amount and the like. As another condition for shifting from the temporary display mode to the power saving mode, for example, it may be detected that the no-operation time becomes a predetermined time or more.
[0072]
In addition, the conditions for shifting from the temporary display mode to the normal operation mode are the same as the conditions for shifting from the power saving mode to the normal operation mode, and the state where the power indicated by the received generated power information is P2 or more continues for time t2 or more. That is.
[0073]
Thus, according to the second embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained, and the switching of the operation mode of the display unit 53 is performed based on the generated power information sent from the inverter 3, The power consumption can be effectively suppressed, and the integrated power and the total integrated power can always be confirmed regardless of the power generation state of the solar cell array 1.
[0074]
Further, by connecting the power supply unit 51 between the inverter 3 and the display unit 53, only one cable 52 needs to be connected to the display unit 53, which leads to reduction of connection and maintenance work.
[0075]
In the above description, an example in which the inverter 3 and the display unit 5 are each one has been described, but a plurality of inverters 3 may be provided. In that case, for example, the power supply unit 51 may be configured to be connectable to each inverter 3. Then, for example, when the transition conditions of the power P1 and the time t1 are satisfied in all the inverters 3, the mode is shifted to the power saving mode, and when the power P2 and the time t2 are satisfied in any of the inverters 3, the normal operation mode You can move to. The same applies when there are a plurality of display units 5.
[0076]
If long cables are required as the cables 50 and 52, it is easy to provide an amplifier circuit that amplifies the signal input to the power supply unit 51 in order to reliably transmit the signal to the display unit 53.
[0077]
[Third Embodiment]
In the first and second embodiments described above, the example in which the generated power information is transmitted from the inverter 3 to the display unit 5 (53) via the cable has been described. In addition, it is also possible to use wireless communication or optical fiber using infrared rays or electromagnetic waves for communication between the inverter 3 and the display unit 5 (53). Therefore, in the third embodiment, a wireless display unit using infrared rays will be described.
[0078]
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration example of the photovoltaic power generation apparatus according to the third embodiment, which is a photovoltaic power generation apparatus capable of grid interconnection operation.
[0079]
The inverter 3 and the display unit 64 are connected via cables 61 and 63 and a power supply unit 62.
[0080]
The display unit 64 operates with DC power supplied via the cables 61 and 63, and displays power information based on the generated power information transmitted from the inverter 3 by infrared communication. In addition, at least the connector connected to the inverter 3 of the cable 61 and the connector connected to the power supply unit 62 of the cable 63 have the same shape, or the connector connected to the power supply unit 62 of the cable 61 and the display of the cable 63 The connector connected to the unit 64 has the same shape. Of course, all the connectors may have the same shape, but by making any one of the connectors the same shape, the display unit 64 can be directly connected to the inverter 3 and is flexible when constructing or using the device. Can be improved.
[0081]
[Display unit]
The configuration of the display unit 64 is substantially the same as that of the second embodiment except for a transmission / reception unit described later. In addition, since the appearance, normal operation procedure, and operation mode of the display unit 64 are substantially the same as those in the first or second embodiment, description thereof will be omitted.
[0082]
[Transceiver]
FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration example of an infrared transmission / reception unit provided in the inverter 3 and the display unit 64.
[0083]
The infrared transmitter 66 of the inverter 3 converts the signal sent from the control circuit 19 into an infrared on / off signal and sends it out of the inverter 3. This infrared signal is received by the infrared receiver 70 provided in the display unit 64, and the received signal is sent to the control circuit 43. Similarly, the infrared transmission unit 69 of the display unit 64 converts the signal sent from the control circuit 43 of the display unit 64 into an infrared on / off signal, and sends it out of the display unit 64. This infrared signal is received by an infrared receiver 67 provided in the inverter 3, and the received signal is sent to the control circuit 19.
[0084]
In this way, bidirectional communication by serial transmission is performed between the inverter 3 and the display unit 64. This communication is communication using address information (ID) of the inverter 3, and the display unit 64 manages communication based on the address information.
[0085]
In the third embodiment, the same effects as in the first and second embodiments can be obtained, and the inverter 3 and the display unit 64 are connected by performing transmission of generated power information by wireless communication using infrared rays or the like. The cable can be a simple cable in which a signal line for transmitting generated power information is omitted. For example, as compared with the cable required for the first and second embodiments, a thinner and more flexible cable can be used, so that the workability of wiring is improved. In particular, when there are multiple inverters 3, a cable is connected only between the inverter 3 that supplies power to the display unit 64 and the display unit 64, and the other inverters 3 and the display unit 64 wirelessly communicate generated power information. There is no need to connect with a cable. Therefore, labor saving of wiring work can be achieved.
[0086]
In each of the above-described embodiments, the configuration in which the power supply unit is independent from the display unit has been described. However, the display unit control circuit may control the drive of the power supply unit. For example, the power supply unit may be built in the display unit. By doing so, the power supply by the power supply unit can be controlled to be further reduced by the control circuit of the display unit in the power saving mode, and the power consumption can be easily reduced.
[0087]
Further, in each of the above-described embodiments, the example in which the output power of the inverter 3 is used as the generated power information has been described. However, the display unit can also obtain the generated power information directly from the generated power of the solar cell array 1. Of course, in that case, the display unit needs a means for detecting the DC power input from the solar cell array 1 and measuring the generated power.
[0088]
Further, in each of the above-described embodiments, the example in which the display unit integrates the electric power based on the generated electric power information received from the inverter has been described, but the electric power is integrated in the control circuit 19 of the inverter 3 and the integration result is transmitted. You can also In this way, as in the third embodiment using wireless communication, it is possible to prevent power integration errors that occur when communication is interrupted or obstructed, and more accurate integrated power can be obtained.
[0089]
Further, in each of the above-described embodiments, the example in which the operation mode is switched by measuring the time when the generated power information satisfies a predetermined condition or the time when there is no operation is described. The operation mode may be controlled according to the time.
[0090]
Further, it is possible to start the power supply to the display unit after a manual operation and stop the power supply after a non-operation state has continued for a predetermined time.
[0091]
Furthermore, if an optical fiber is used for the communication path, it is easy to install the inverter and the display unit at a remote location. In this case, optical energy transmission using an optical fiber can be used for power supply. In addition, when an optical fiber is used for a communication path, there is an effect that no radiation noise is generated from the communication cable and that there is no influence of external electromagnetic waves.
[0092]
[Other Embodiments]
An object of the present invention is to supply a storage medium (or recording medium) that records a program code of software that realizes the functions of the above-described embodiments, or a highly integrated storage medium such as a semiconductor memory, to a system or apparatus. Needless to say, this can also be achieved by the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus reading and executing the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention. Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an operating system (OS) running on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing and the processing is included.
[0093]
Furthermore, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion card inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function is determined based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU of the expansion card or the function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
[0094]
When the present invention is applied to the above storage medium, the storage medium stores program codes corresponding to the state transition diagram described above.
[0095]
【The invention's effect】
As explained above, according to the present invention, Even at night Display device capable of displaying information on power Reduce power consumption at night can do.
[0097]
Furthermore, a power supply apparatus provided with said display apparatus can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a solar power generation device according to a first embodiment;
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the inverter shown in FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the power supply unit shown in FIG.
4 is a block diagram showing a configuration example of the display unit shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram showing the appearance of a display unit;
FIG. 6 is a state transition diagram showing a normal operation procedure of the display unit;
FIG. 7 is a state transition diagram showing an example of transition of the operation mode of the display unit;
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of the solar power generation device according to the second embodiment;
9 is a block diagram showing a configuration example of the power supply unit shown in FIG.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of the display unit shown in FIG.
FIG. 11 is a state transition diagram showing an example of transition of the operation mode of the display unit;
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration example of the solar power generation device according to the third embodiment;
FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration example of an infrared transmission / reception unit included in an inverter and a display unit according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Solar cell
2 Current collector box
3 Inverter
4 Cable
5 Display unit
6 AC distribution board
7 Commercial AC system
8 Power supply unit
11 Input terminal
12 Output terminal
13 Noise filter
14 Cross flow converter
15 Output switch
16 Noise filter
17 Voltage detector
18 Current detector
19 Control circuit
20 connectors
21 DC / DC converter
31 Input terminal
32 output terminals
33 Noise filter
34 DC / DC conversion circuit
41, 42 Input connector
43 Control circuit
44 Display power mode selector switch
45 Clear switch
46 Drive circuit
47 LED

Claims

A display device connected to a power supply device that supplies power supplied from a DC power source to a load,
Power receiving means for receiving DC power in parallel from the DC power supply side and the load side;
Receiving means for receiving information on the power supplied to the load from the power supply device;
Display means for displaying information about the received power,
And a control means for setting the operation of the display device to a power saving mode when the DC power supply from the DC power supply side is stopped for a predetermined time .

A display device connected to a power supply device that supplies power supplied from a DC power source to a load,
Power receiving means for receiving DC power in parallel from the DC power supply side and the load side;
Receiving means for receiving information on the power supplied to the load from the power supply device;
Display means for displaying information about the received power;
And a control unit configured to set the operation of the display device to a power saving mode when the information regarding the power indicates a predetermined power or less.

The power receiving means, and a display device according to claim 1 or claim 2, characterized in that receiving power supplied preferentially from the DC power source side.

Wherein, when a predetermined manual operation in the power saving mode is performed, wherein the operation of the display device from claim 1, characterized in that the temporary display mode for temporarily displaying information relating to the power Item 4. The display device according to any one of Items 3 .

It said control means, not further manual operation is performed, when a predetermined time has elapsed, described the operation of the display device from the temporary display mode to claim 4, characterized in that transition to the power saving mode Display device.

The display device is a display device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is connected to the power supply by a cable having a connector.

And a display device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that information relating to the power are communicated by wireless communication.

Further, by the display device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises a power supply means for receiving power from the load side.

Power receiving means connected to a power supply device for supplying power supplied from a DC power source to a load, receiving power supplied in parallel from the DC power source side and the load side, information on the power supplied to the load receiving means for receiving from the power supply, and a control method of a display device having a display means for displaying information about the received power,
When the DC power supply from the DC power supply side is stopped for a predetermined time, the control method characterized that you changes the operation of the display device to the power saving mode.

Power receiving means connected to a power supply device for supplying power supplied from a DC power source to a load, receiving power supplied in parallel from the DC power source side and the load side, information on the power supplied to the load receiving means for receiving from the power supply, and a control method of a display device having a display means for displaying information about the received power,
If information on the power exhibits the following predetermined power, the control method characterized that you changes the operation of the display device to the power saving mode.

When a predetermined manual operation in the power saving mode is performed, the display operation of the apparatus is characterized that you transition to the temporary display mode to temporarily display information about the power claim 9 or claim 10 The control method described in 1.

Further manual operation is not performed, when a predetermined time has elapsed, The control method according to claim 11, characterized that you transition to the power saving mode the operation of the display device from the temporary display mode.

The power supplied from the DC power supply A power supply apparatus for supplying a load, the power supply device, characterized in that it comprises a display device according to any one of claims 1 to 8.

Power receiving means connected to a power supply device for supplying power supplied from a DC power source to a load, receiving power supplied in parallel from the DC power source side and the load side, information on the power supplied to the load receiving means for receiving from the power supply unit, and controls the display device having a display means for displaying information about the received power, the program for executing the control according to any of claims 9 to claim 12 A recording medium on which is recorded.