JP5857879B2 - パワーコンディショナ - Google Patents

Description

この発明は、太陽電池モジュールにより発電した直流電力を交流電力に変換するとともに、発電電力などの運転情報を表示する機能を有するパワーコンディショナに関する。

この種のパワーコンディショナとしては、屋内もしくは屋外に設置され、表示部はパワーコンディショナ本体か、あるいはパワーコンディショナから配線によって引き出されたコントローラ部に設けられており、その時の発電電力や設置後現在までの積算の発電電力量を表示できるものが知られている。特許文献１には、インバータ本体にケーブルで接続された表示ユニットに発電電力、積算発電電力量などを表示することができるインバータ装置（パワーコンディショナ）が開示されている。

特許第３３９７１３９号公報(第３頁、第１図)

上記のような従来のパワーコンディショナにおいて、運転状態を把握するために表示部で確認したいデータは１種類だけでは不十分であり、複数種類のデータを確認したい。例えば、同じ発電電力関連の情報にも、その瞬間においてどれだけ発電しているかを示す瞬時発電電力（単位ｋＷ）や、太陽光発電システム設置後現在までにどれだけ発電したかを示す積算発電電力量（単位ｋＷｈ）などがあり、複数種類のデータを確認することによってその時点でのシステムの状況をより正しく把握できるからである。
しかしながら、積算発電電力量のようなデータを表示するには数字を数桁表示できる表示器が必要であり、これを複数種類のデータ分だけ設けるのはパワーコンディショナにおける表示部のスペースやコストから考えると困難な点が多い。それゆえ表示器としては一種類のデータが表示可能な数桁程度のものとし、スイッチ操作により表示器への表示内容を切り換えるという手段が考えられるが、その場合は複数種類のデータを確認するためにその都度スイッチ操作を行わなければならないという課題があった。

この発明に係るパワーコンディショナは、上述したような課題を解決するためになされ、パワーコンディショナの出力電力に関する複数の運転データを１種類のデータが表示できる表示器に対して順番に切り換えてそれぞれ所定時間だけ表示するように構成したものである。

この発明は、上記のように構成されたため、表示切換のためのスイッチを操作することなく簡易な表示器にてパワーコンディショナの発電電力など複数の運転情報を確認できるという効果を奏するものである。

この発明の実施の形態１を示す太陽光発電システムのブロック構成図である。 この発明の実施の形態１を示すパワーコンディショナのブロック構成図である。 この発明の実施の形態１を示すパワーコンディショナの表示部のブロック構成図である。 この発明の実施の形態１を示すパワーコンディショナの表示部の外観図である。 この発明の実施の形態１を示すパワーコンディショナの表示例を示す図である。 この発明の実施の形態１を示すパワーコンディショナの表示例を示す図である。 この発明の実施の形態２を示すパワーコンディショナの外観図である。 この発明の実施の形態３を示すパワーコンディショナの表示部の外観図である。 この発明の実施の形態３を示すパワーコンディショナの表示の切換を示すブロック図である。 この発明の実施の形態３を示すパワーコンディショナの表示の切換を示すブロック図である。 この発明の実施の形態３を示すパワーコンディショナの表示の切換を示すブロック図である。 この発明の実施の形態４を示すパワーコンディショナの表示部のブロック構成図である。 この発明の実施の形態４を示すパワーコンディショナの表示部の外観図である。 この発明の実施の形態４を示すパワーコンディショナの表示の切換を示すブロック図である。 この発明の実施の形態５を示すパワーコンディショナの表示例を示す図である。 この発明の実施の形態５を示すパワーコンディショナの表示の切換を示すブロック図である。

実施の形態１．
図１〜図４はそれぞれこの発明を実施するための実施の形態１における太陽光発電システムのブロック構成図、パワーコンディショナのブロック構成図、パワーコンディショナの表示部のブロック構成図、パワーコンディショナの表示部の外観図であり、図５−１、図５−２はともにこの発明を実施するための実施の形態１におけるパワーコンディショナの表示例を示す図である。これらの図により、実施の形態１を説明する。

まず、太陽光発電システムについての概要を説明する。
図１において、太陽電池モジュール１によって発電された直流電力の出力は、接続箱２で集電された後、パワーコンディショナ３に入力される。パワーコンディショナ３は入力された直流電力を交流電力に変換して出力する。この交流電力出力は分電盤４を介して住宅内あるいは住宅外電気機器などの負荷５に供給されるとともに、交流電力系統６に接続（連系）され負荷５で消費しきれずに余剰電力が発生した場合は逆潮流される。

次に、本実施の形態に係るパワーコンディショナ３内の構成と動作について説明する。
図２において、太陽電池モジュールからの直流入力は、パワーコンディショナ３に入力された後、コンバータ７、インバータ８、フィルタ回路９を経由し、交流出力に変換されてパワーコンディショナ３から出力される。コンバータ７は、直流入力の電圧値を所定の電圧値に変換するＤＣ／ＤＣ変換機能を有する。インバータ８はＦＥＴやＩＧＢＴなどのスイッチング素子から構成されており、それらのスイッチング動作により直流電力を交流電力に変換する。フィルタ回路９は、リアクトルおよびコンデンサで構成される。コンバータ７、インバータ８、フィルタ回路９により、パワーコンディショナ３の電力変換部１０を形成している。
制御回路１１は演算手段としてのＣＰＵ１１ａや記憶手段としてのメモリ１１ｂなどを有し、インバータ８にＰＷＭ制御などによるスイッチング動作指令を出力する。また、計測手段としてのセンサ回路１２からの電圧測定値、電流測定値により、交流発電電力の値を演算するとともに、それを積算して発電電力量を求め、メモリ１１ｂに記憶する。センサ回路１２は電圧センサおよび電流センサを有し、電力変換部１０で変換された後の交流電力の電圧値、電流値を計測する。制御回路１１、センサ回路１２により、パワーコンディショナ３の制御部１３を形成している。
操作部１４はパワーコンディショナ３を起動、停止するための運転・停止スイッチや、連系運転モード・自立運転モードの切換スイッチなどを有する。
表示部１５はパワーコンディショナ３の運転状態や発電電力や積算電力量などの運転データを表示する。

上記構成によるパワーコンディショナの動作概要を以下に述べる。まず、操作部１４において使用者により選択された運転モード（連系／自立）や運転スイッチの状態が制御回路１１に送られる。制御回路１１は運転スイッチがＯＮであり、かつ直流電力入力が所定値以上である場合にパワーコンディショナ３の起動条件が整っていると判断し、コンバータ７に対して入力された直流電力の電圧値を次段のインバータ８が必要とする電圧値に変換するように指令する。コンバータ７はその指令を受けて直流入力をＤＣ／ＤＣ変換し、所定の電圧値としてインバータ８に出力する。また、制御回路１１はインバータ８に対してスイッチング動作指令を出力する。インバータ８はその指令に基づいてスイッチング動作を行い、コンバータ７から入力した直流電力を交流電力に変換する。この段階の交流電力はスイッチングによるリップル分を含んだ波形であるが、次段のフィルタ回路９により、波形整形され、滑らかな正弦波の交流電力として出力される。なお、このときのスイッチング動作指令は交流電力出力が負荷５や交流電力系統６に供給可能な電圧値、周波数値（例えば単相交流２００Ｖ、６０Ｈｚ）になるような指令値として出力される。

電力変換部１０から出力された交流電力はセンサ回路１２でその電圧値、電流値が測定されて、その値は制御回路１１に送られる。制御回路１１はその電圧値、電流値などに基づき、インバータ８へのフィードバック制御を行うとともに、電圧値、電流値から出力交流電力の値を演算する。これがその時パワーコンディショナが発電している電力の値すなわち瞬時発電電力の値（単位ｋＷ）である。また、この瞬時発電電力を積算していくことによって、ある期間に発電した電力の量としての積算発電電力量（単位ｋＷｈ）を得る。これには太陽光発電システムを設置した以降の総発電量である総積算発電電力量や、ある任意の期間の発電量や一日間、一ヵ月間における発電量としての期間積算発電電力量があってそれぞれ演算可能である。これらの電力の演算や積算はＣＰＵ１１ａによって行われる。また、指定期間中の瞬時発電電力の積算においては順次瞬時発電電力を加算していくためにメモリ１１ｂが使用される。
上記瞬時発電電力や積算発電電力量の値は、表示部１５に送られて表示され、使用者はそれにより太陽光発電システムでの発電情報を把握することができる。表示部１５はまた、パワーコンディショナ運転状態（運転中／停止中、連系運転中／自立運転中など）を表示し、使用者はそれによりパワーコンディショナの運転状態を把握できる。

続いて、図３、図４、図５−１、図５−２により、本実施の形態に係るパワーコンディショナの表示部の構成および動作について詳細に説明する。
図３において、表示部１５は、表示する項目の順番および表示時間を管理する表示管理手段としての表示管理回路１６、表示する項目に対応する数値データやパワーコンディショナの運転状態情報を取り込み、データ表示器１８や運転状態表示回路１９に出力するとともにそれらを制御する表示制御手段としての表示制御回路１７、表示制御回路１７から入力した数値データを表示する数値表示手段としてのデータ表示器１８、表示制御回路１７から入力した運転状態情報を表示する運転状態表示回路１９から構成される。なお、表示管理回路１６、表示制御回路１７は具体的にはマイクロコンピュータで一体化して構成したり、あるいはロジック回路の組み合わせで構成することなどが可能である。

図４において、データ表示器１８は７セグメントＬＥＤ６桁により構成されており、前述した瞬時発電電力や積算発電電力量など運転データを表示する箇所である。
また、運転状態表示回路１９は各運転状態に応じて点灯あるいは消灯するそれぞれの単体ＬＥＤにより構成されており、代表的なものとして次に示すような種類がある。瞬時発電電力ランプ１９ａ、積算発電電力量ランプ１９ｂはそれぞれデータ表示器１８に表示されるデータの項目に対応して点灯あるいは消灯し、表示項目を識別させるＬＥＤである。また、ｋＷランプ１９ｃ、ｋＷｈランプ１９ｄはそれぞれデータ表示器１８に表示されるデータの単位に対応して点灯あるいは消灯するＬＥＤである。さらに、運転ランプ１９ｅはパワーコンディショナ３が運転状態であるときに点灯し、エラーランプ１９ｆはパワーコンディショナ３に何らかの異常状態が生じたときに点灯するＬＥＤである。また、連系ランプ１９ｇはパワーコンディショナ３が連系運転モードのときに点灯し、自立ランプ１９ｈはパワーコンディショナ３が自立運転モードのときに点灯するＬＥＤである。上記のうち、特に瞬時発電電力ランプ１９ａ、積算発電電力量ランプ１９ｂ、ｋＷランプ１９ｃ、ｋＷｈランプ１９ｄはデータ表示器１８に表示されているデータの種類を示すランプであり、識別表示手段としての役割を有している。
なお、上記において、データ表示器１８は７セグメントＬＥＤでなくても例えばＬＣＤなどの他の表示素子でも構わないし、桁数も表示すべきデータの取りうる数値範囲に対して適切であれば６桁以上でも以下でも構わない。運転状態表示回路１９の各ランプもＬＥＤに限らず他の表示素子を使用して構わない。

図５−１、図５−２により、表示部の詳細動作について説明する。
図５−１はデータ表示器１８に瞬時発電電力を表示している状態を示す。このとき、瞬時発電電力ランプ１９ａおよびｋＷランプ１９ｃが点灯しており、積算発電電力量ランプ１９ｂとｋＷｈランプ１９ｄは消灯している。この表示により、現在の発電電力が２．４ｋＷであることが容易に確認できる。
図５−２はデータ表示器１８に積算発電電力量を表示している状態を示す。このとき、積算発電電力量ランプ１９ｂおよびｋＷｈランプ１９ｄが点灯しており、瞬時発電電力ランプ１９ａとｋＷランプ１９ｃは消灯している。この表示により、現在までの積算発電電力量が１３５８９ｋＷｈであることが容易に確認できる。

そして、表示部１５は、図５−１の瞬時発電電力表示と図５−２の積算発電電力量表示とを自動的に切り換える動作を行う。具体的には、表示管理回路１６が表示項目の順番と表示時間を管理する。すなわち、表示項目として例えば今瞬時発電電力あるいは積算発電電力量のいずれが選択されているか、また今の表示項目が表示を開始してからどれだけ経過したかを管理し、定められた表示時間が経過したら次の順番の表示項目を選択するという動作を行う。
表示制御回路１７はそれを受けて今選択されている表示項目に対応した運転データを制御回路１１のメモリ１１ｂから取り込み、データ表示器１８に送って表示させる。また、選択されている表示項目に合わせ、瞬時発電電力ランプ１９ａ、積算発電電力量ランプ１９ｂ、ｋＷランプ１９ｃ、ｋＷｈランプ１９ｄなどの運転状態表示回路１９へも点灯あるいは消灯の指令を出して表示制御する。
ここで表示の切換としては、例えば１０秒毎に瞬時発電電力表示と積算発電電力量表示とを切り換え、それを繰り返すことを行う。なお、表示項目の各表示時間は、表示されている時間内で表示された数値を認識できることが最低限必要であるが、逆に冗長度を持たせるあまり次の表示に切り換わるまでの時間が長すぎるようにならないことも必要である。その観点からすれば、切換時間としては２秒〜２０秒の範囲内であることが望ましい。

また、上記では瞬時発電電力表示と積算発電電力量表示とを自動切換表示する例を示したが、これに期間積算発電電力量表示を加えて、瞬時発電電力表示と期間積算発電電力量表示と積算発電電力量表示とを自動切換表示してもよい。この場合、瞬時発電電力ランプ１９ａ、積算発電電力量ランプ１９ｂに加えて、期間積算発電電力量ランプを設け、データ表示器１８に期間積算発電電力量が表示されているとき期間積算発電電力量ランプも点灯させることにより、データ表示器１８に表示されている数値データの種類が容易に認識できる。なお、期間積算発電電力量の単位はｋＷｈなのでｋＷｈランプ１９ｄは兼用できる。
ところで、期間積算発電電力量はある任意の期間における積算発電電力量としてデータ表示器１８に表示されるわけだが、ある任意の期間とは、別に備えられたリセットボタンによりリセットされた瞬間から次に再度リセットボタンが操作されるまでの期間であり、使用者が例えば一ヵ月毎の発電量を把握したいような場合には毎月決めた日に数値を確認し、その都度リセットしてその時点から翌月分の積算を開始するというような使い方をする。

さらに、自動切換表示する項目として、例えば、売電電力や買電電力、また住宅内負荷での消費電力なども考えられる。連系運転を行う太陽光発電システムにおいては、余剰電力が生ずれば交流電力系統に逆潮流して「売電」が可能であり、また夜間など発電できない場合や発電電力が住宅内負荷で消費する分より少ない場合などは交流電力系統から「買電」して賄っている。このときの売電電力や買電電力、また住宅内負荷での消費電力などは分電盤の所定の箇所に電流センサを取り付け、その測定値を取り込むことによって制御回路での演算により検出することが可能である。すなわち、表示部において自動切換表示する項目として、売電電力、買電電力、消費電力などを採用することも可能であり、一情報を表示できる程度の簡易表示器例えば本実施の形態で示した７セグメントＬＥＤ６桁程度の表示器で使用者が確認できる情報の種類をさらに増やすことができる。

実施の形態１では以上のように構成したので、表示部の表示内容を切り換える操作を行わなくても、データ表示器に表示される数値情報の項目を自動的に切り換えて表示するため、必要な情報を簡単に確認することができるという効果を奏する。
また、表示切換用のボタンの操作が不要であるため、表示切換用ボタンそのものを廃止することが可能で、パワーコンディショナの材料費を削減することができる。

実施の形態２．
図６はこの発明を実施するための実施の形態２におけるパワーコンディショナの外観図である。以下、図６により、実施の形態２を説明する。なお、本実施の形態における太陽光発電システムおよびパワーコンディショナの構成、動作については実施の形態１と同じなので説明を省略する。

図６はパワーコンディショナ３の外観図の一例である。パワーコンディショナ３は全体が筐体２０に覆われており、コンバータ７、インバータ８、フィルタ回路９などの電力変換部１０、制御部１３、表示部１５、操作部１４は全て筐体２０内に収納されている。但し、筐体２０の正面側の一部に窓が設けられて表示部１５が外部から見えるようになっている。また、筐体２０は防水構造となっており、パワーコンディショナ３が屋外に設置された場合でも雨水などが電力変換部１０、制御部１３などに浸入することによる短絡事故や腐食などを防止している。なお、表示部１５が見える筐体２０の窓部はガラスなどで遮蔽され、ガラスと筐体２０との接続部分はシールを施すなどの簡単な構造で防水性能を確保している。
また、操作部１４は筐体２０の下面部に設けられた開口部内に収納され、開口部は蓋２１で覆われている。この蓋２１部も防水構造となっており、さらにいたずらで操作部１４をいじられることがないように工具を用いないと蓋２１を開けられないような構造（例えばネジなどによる固定）が採用されている。なお、操作部１４にあるパワーコンディショナの運転・停止スイッチや、連系運転・自立運転の切換スイッチは、設置時に一度設定すればその後毎日設定された運転を自動で行うようになっており、通常は殆ど操作する必要がないため、上記のようなネジなどによって固定された蓋の内側に収納されていても取り扱いに不便なことはない。
上述したような防水構造の筐体を有し、操作部のいたずらを防止する構造を有するパワーコンディショナは、屋外設置用として好適である。

ところで、上記のような屋外設置されたパワーコンディショナにおいても、日々の発電状態を確認するための機能は必要である。
しかしながら、屋外設置のパワーコンディショナにおいては、上述したように防水構造およびいたずら防止構造が必要とされるため、各種スイッチやボタンは筐体の内部に隠されている。そこで複数の数値情報を確認するために表示切換ボタンを操作しようとしても、そのボタンも筐体内に隠されているので、工具を用いて蓋あるいは筐体カバーを外す作業が必要になり、思い立った時にすぐ確認できるような構造ではなかった。
もし、表示切換操作だけはいたずら操作されることを覚悟の上で工具なしで操作可能なように筐体２０の外側に設けるとした場合でも、安全性、機器の寿命を考えると防水性は確保する必要があり、表示切換操作ボタン部をボタン操作が可能であってかつ防水性も確保するという複雑な構造にしなければならず、そのためパワーコンディショナがコストアップしてしまう恐れがある。

実施の形態２においては、図６に示したように表示部１５が防水構造を有する筐体２０の内部に収納されており、表示部１５では、瞬時発電電力表示と積算発電電力量表示とを自動的に切り換える動作を行う（実施の形態１の図５−１、図５−２参照）。すなわち、例えば１０秒毎に瞬時発電電力表示と積算発電電力量表示とを切り換え、それを繰り返す。
また、実施の形態１に記載したような瞬時発電電力表示と積算発電電力量表示と期間積算発電電力量表示とを自動的に切り換える動作を行うことも可能である。この場合、期間積算発電電力量表示はある任意の期間における積算発電電力量としてデータ表示器１８に表示される情報であるから、ある任意の期間を設定するためのリセットが必要となる。リセットは前述したように常時実行するものではないことから、筐体内部にリセットボタンを設けておき、使用時に筐体カバーを外して操作するという方法でも可能であるが、月に一度の確認を行うと限定することにより、リセットボタンは廃止して制御回路にリアルタイムクロックなどの計時手段を設け、ひと月毎（例えば毎月月末）に自動的にリセットを掛けるようにしてもよい。

実施の形態２では以上のように構成したので、本発明に係るパワーコンディショナにおいては、表示部の表示内容を切り換える操作を行わなくても、データ表示器に表示される数値情報の項目を自動的に切り換えて表示するため、必要な情報を簡単に確認することができるという効果を奏する。
また、表示切換用のボタンの操作が不要であるため、特に屋外設置パワーコンディショナにおいては、表示切換用ボタン部やその近傍の表示部の防水性確保のための構造に複雑な機構を採用する必要がなく、単純な構成で実現できるという効果が出てくる。また、表示切換用ボタンそのものを廃止してしまうことも可能で、材料費の削減へもつながる。
さらに、期間積算発電電力量の計時期間の確定のためのリセットボタンを廃止し、定期的な自動リセット方式を採用することも可能であるため、使用者のリセット操作のための手間が省けるという効果も生じる。

実施の形態３．
図７、図８−１〜図８−３はそれぞれこの発明を実施するための実施の形態３におけるパワーコンディショナの表示部の外観図、表示の切換を示すブロック図である。以下、図７および図８−１〜図８−３により、実施の形態３を説明する。なお、本実施の形態における太陽光発電システムおよびパワーコンディショナの構成、動作については実施の形態１と同じなので説明を省略する。

図７において、データ表示器１８は実施の形態１と同様であるが、瞬時発電電力ランプ、積算発電電力量ランプなどのデータ表示器１８に表示されるデータの種類を示すランプ、ｋＷランプ、ｋＷｈランプといったデータ表示器１８に表示されるデータの単位を示すランプが省かれている。従って、この構成ではデータ表示器１８に表示されるデータが何を示すのかがわかりにくいものとなる。それを解消するために本実施の形態では次のように構成している。

一実施例として、データ表示器１８に表示されるデータのそれぞれの点灯時間に差異を設けることによって区別が可能となるように構成した。
図８−１にその表示切換のブロック図を示す。ここで、瞬時発電電力表示時はデータ表示器１８に瞬時発電電力の数値を５秒間点灯し、積算発電電力量表示時はデータ表示器１８に積算発電電力量の数値を１０秒間点灯するようにした。２つのデータの表示時間が異なるのと、短い表示は瞬間的なイメージ、長い表示は積算的なイメージにつなげやすいことから、使用者はデータ表示器１８の数値が瞬時発電電力であるか、積算発電電力量であるかを容易に判断できる。なお、単位については瞬時発電電力はｋＷ、積算発電電力量はｋＷｈであることが周知であるからデータ種類が類推できれば問題は生じない。

別の実施例として、データ表示器１８に表示されるデータのそれぞれの表示状態に差異を設けることによって区別が可能となるように構成した。すなわち、一方を点滅、他方を点灯とした。
図８−２にその表示切換のブロック図を示す。ここで、瞬時発電電力表示時はデータ表示器１８に瞬時発電電力の数値を１０秒間点滅状態で表示し、積算発電電力量表示時はデータ表示器１８に積算発電電力量の数値を１０秒間点灯状態で表示するようにした。２つのデータの表示状態が異なるのと、点滅は瞬間的なイメージ、点灯は積算的なイメージにつなげやすいことから、使用者はデータ表示器１８の数値が瞬時発電電力であるか、積算発電電力量であるかを容易に判断できる。
なお、上記の実施例では表示時間はともに１０秒としているが、この時間にも差異を持たせ、さらに違いを強調してもよい。
また、実施の形態２で述べた期間積算発電電力量を加えるような場合は、各表示状態として、早い周期の点滅、遅い周期の点滅、点灯というようにして区別することも可能である。

さらに、別の実施例として、データ表示器１８に表示されるデータのそれぞれの表示色調に差異を設けることによって区別が可能となるように構成した。すなわち、データ表示器１８に用いる７セグメントＬＥＤとして二色表示ＬＥＤを用いることにより、一方を例えば赤色表示、他方を例えば緑色表示とする。
図８−３にその表示切換のブロック図を示す。ここで、瞬時発電電力表示時はデータ表示器１８に瞬時発電電力の数値を色調赤で表示し、積算発電電力量表示時はデータ表示器１８に積算発電電力量の数値を色調緑で表示するようにした。２つのデータの表示色調が異なるため、使用者はデータ表示器１８の数値が瞬時発電電力であるか、積算発電電力量であるかを容易に判断できる。
なお、二色表示の７セグメントＬＥＤはコモン端子としてのアノード（あるいはカソード）を２本有し、そのいずれを使用するかによって簡単に表示色を切り換えることができるものである。

さらに、別の実施例として、積算発電電力量表示時のみデータ表示器１８に識別のためのダミー表示を施すという方法を用いてもよい。例えば、データ表示器１８の最上位桁の７セグメントＬＥＤにおいて、セグメントｃ、ｄ、ｅ、ｇを順番にある時間（例えば０．５秒）だけ点灯させる。すなわち積算発電電力量表示時は数値表示に加えて最上位桁の一部のセグメントがくるくる回っている表示となり、そのダミー表示を行わない瞬時発電電力表示との区別が容易につく。

実施の形態３では以上のように構成したので、本発明に係るパワーコンディショナにおいては、表示部の表示内容を切り換える操作を行わなくても、データ表示器に表示される数値情報の項目を自動的に切り換えて表示するため、必要な情報を簡単に確認することができるという効果を奏する。
また、表示切換用のボタンの操作が不要であるため、表示切換用ボタンそのものを廃止することが可能で、パワーコンディショナの材料費を削減することができる。
さらに、表示されるデータの種類を示すＬＥＤおよび単位を示すＬＥＤを廃止してもデータの種類が把握しやすいように構成したため、さらにパワーコンディショナの材料費を削減できるという効果をもたらす。

実施の形態４．
図９、図１０、図１１はこの発明を実施するための実施の形態４におけるパワーコンディショナの表示部のブロック構成図、パワーコンディショナの表示部の外観図、表示の切換を示すブロック図である。以下、図９〜図１１により、実施の形態４を説明する。なお、本実施の形態における太陽光発電システムおよびパワーコンディショナの構成、動作については実施の形態１と同じなので説明を省略する。

図９、図１０において、データ表示器１８や運転状態表示回路１９は実施の形態１と同様であるが、筐体２０の内部に収納された状態でモード設定手段としての表示設定ボタン２２が設けられている。筐体２０のカバーを工具を用いて外すことによって、表示設定ボタン２２が表に出てきて操作が可能な状態になるものとする。すなわち、通常は操作しなくてもよいボタンなので筐体内に収納することができるため、筐体の防水構造には影響を与えない。すなわち、ボタンの操作と防水性を両立させる必要がないため、防水構造として複雑な機構がいらない。このような構造の下、本実施の形態では、データ表示器１８に表示されるデータを自動切換して複数種確認できるパワーコンディショナにおいて、普段確認したいデータは一種類だけでよいという使用者に対し、不要なデータへの表示切換をなくして必要なデータのみを固定表示することを選択できるようにしたものである。

図１１にて、自動切換表示もしくは固定表示の設定方法について説明する。
太陽光発電システムの設置時に、使用者が通常必要としている種類のデータ表示になるようにパワーコンディショナ３の内部の表示設定ボタン２２を操作して設定する。デフォルト状態のデータ表示器１８での表示は瞬時発電電力表示と積算発電電力量表示との自動切換になっているとする。この状態で表示設定ボタン２２を１回押すと、データ表示器１８での表示は瞬時発電電力の固定表示となる。すなわちこの状態で筐体カバーを取り付ければ、その後表示設定ボタン２２の操作はできなくなるので、常時瞬時発電電力表示となる。また、瞬時発電電力の固定表示の状態で表示設定ボタン２２をもう１回押すと、データ表示器１８での表示は積算発電電力量の固定表示となる。この状態で筐体カバーを取り付ければ、その後表示設定ボタン２２の操作はできなくなるので、常時積算発電電力量表示となる。なお、積算発電電力量の固定表示の状態で表示設定ボタン２２をさらにもう１回押すと、データ表示器１８での表示は瞬時発電電力と積算発電電力量との自動切換表示に戻る。

なお、自動切換表示と固定表示とを選択できるようにした場合、表示部１５を見た瞬間にはどちらが選択されているかわからないという欠点が考えられる。すなわち、自動切換表示モードでの瞬時発電電力表示なのか、固定表示モードでの瞬時発電電力表示なのかは、その瞬間においては全く同じ表示状態となるため区別できない。所定の時間が経過して自動切換が行われるか、そのまま表示が変わらないかで判断できるが、パワーコンディショナ設置時に本設定を行う際、暫くの間表示部を注視していなければならないことになる。それを改善する方法として、自動切換表示モードの場合は、瞬時発電電力ランプ１９ａと積算発電電力量ランプ１９ｂの両方を同時点灯させる、あるいはｋＷランプ１９ｃとｋＷｈランプ１９ｄの両方を同時点灯させることによって固定モードとの区別を明確にするという方法が考えられる。この場合、今度は自動切換表示モードにおいて、瞬時発電電力と積算発電電力量との区別がつきにくくなるが、それについては前述した実施の形態３のいずれかの方法を採用することによって解決できる。

本実施の形態では、自動切換表示モードか固定モードかを表示設定ボタン２２を押す毎に選択できるようにしたが、ボタンスイッチの操作によらず、スライドスイッチやディップスイッチなど状態がハードウェア的に固定されるスイッチで実施することも勿論可能である。その場合は、実際の表示状態を確認しなくてもスイッチの位置を所定の位置に設定するだけで設定したいモードを選ぶことができる。上述したいずれのモードになっているかわかりにくいという問題も解決できる。

実施の形態４では以上のように構成したので、本発明に係るパワーコンディショナにおいては、表示部の表示内容を切り換える操作を行わなくても、自動的に表示切換を行ってくれるため、必要な情報が簡単に確認できるという効果を奏するだけでなく、使用者が必要としているデータのみを固定して表示することも可能となる効果を有する。
また、上記に伴い、表示設定ボタンが備えられるが、システムの設置時に設定するだけなので、パワーコンディショナの筐体内に収納することができるため、特に屋外設置パワーコンディショナにおいては、表示部の防水性確保のための構造に複雑な機構を採用する必要がなく、単純な構成で実現できるという効果がある。

実施の形態５．
図１２、図１３はそれぞれこの発明を実施するための実施の形態５におけるパワーコンディショナの表示例を示す図、表示の切換を示すブロック図である。以下、図１２、図１３により、実施の形態５を説明する。なお、本実施の形態における太陽光発電システムおよびパワーコンディショナの構成、動作については実施の形態１と同じなので説明を省略する。

太陽光発電システムにおいて、システムそのものあるいはシステム外の原因によるものかを問わず何らかの異常が発生した場合はパワーコンディショナはその運転を安全に停止するように構成されている。そして、その原因が何であるか判定できる場合はその原因を示すエラーメッセージを表示するようにしておけば、修理を実施する際に有効である。このような場合、通常はデータ表示器１８に最優先情報であるエラーメッセージが表示される。一方で異常により停止している場合にも積算発電電力量を確認したいという場合があり得る。例えば毎月積算発電電力量をチェックし記録している使用者にとって、丁度月末のタイミングに異常が発生してエラーメッセージが優先表示されると、積算発電電力量が確認できなくなってしまう。
実施の形態５では異常が発生した場合、瞬時発電電力と積算発電電力量との自動切換表示における瞬時発電電力の表示のみをエラーメッセージの表示に置き換えて表示するものとした。

図１２はデータ表示器１８にエラーメッセージ（エラーの各種類に対応して割り当てられたコード番号）が表示されている状態を示す。このとき、瞬時発電電力ランプ１９ａおよび積算発電電力量ランプ１９ｂ、ｋＷランプ１９ｃ、ｋＷｈランプ１９ｄは消灯状態となり、エラーランプ１９ｆが点灯状態となる。
通常運転時（正常時）は図５−１の瞬時発電電力の表示と図５−２の積算発電電力量の表示とが自動的に切換表示されているが、異常発生時は上述した図１２のエラーメッセージ表示と図５−２の積算発電電力量の表示との自動切換表示を行うようにする。その異常発生時の表示の切換を示すブロック図を図１３に示す。

図１３の例は、エラーメッセージ表示時はデータ表示器１８にエラーメッセージを５秒間点滅させ、積算発電電力量表示時はデータ表示器１８に積算発電電力量の数値を１０秒間点灯させた例である。これにより、点滅表示は緊急事態のイメージに、点灯表示は通常時のイメージにつなげやすいことから、使用者はデータ表示器１８の数値がエラーメッセージであるか、積算発電電力量であるかを容易に判断できる。
なお、異常時はパワーコンディショナの運転自体を停止させるため、瞬時発電電力が０になるので、瞬時発電電力表示を行うタイミングでエラーメッセージ表示に置き換えて表示させることで必要な情報を犠牲にするわけではない。

実施の形態５では以上のように構成したので、本発明に係るパワーコンディショナにおいては、表示部の表示内容を切り換える操作を行わなくても、自動的に表示切換を行ってくれるため、必要な情報を簡単に確認することができるという効果を奏する。
また、システムに異常が発生したような場合においても、使用者が必要としている発電データの表示と、修理業者が必要とするエラーメッセージの表示とを自動的に表示切換するため、いずれの場合であっても切換操作することなく情報が得られ、便利である。

３ パワーコンディショナ
１０ 電力変換部
１１ａ ＣＰＵ
１１ｂ メモリ
１２ センサ回路
１３ 制御部
１５ 表示部
１６ 表示管理回路
１７ 表示制御回路
１８ データ表示器
１９ａ 瞬時発電電力ランプ
１９ｂ 積算発電電力量ランプ
１９ｃ ｋＷランプ
１９ｄ ｋＷｈランプ
２０ 筐体
２２ 表示設定ボタン

Claims (8)

1. 直流電力を入力し、交流電力に変換して出力する電力変換部と、
   前記電力変換部から出力される交流電力の電圧値および電流値を計測する計測手段と、
   計測された電圧値および電流値により交流電力に関する複数種類の電力数値情報を演算する演算手段と、演算された電力数値情報を記憶する記憶手段とを有する制御部と、
   少なくとも２以上の電力情報項目から１項目ずつを順番にそれぞれ所定時間の間の表示対象項目として選択し、一通り選択された以後はそれを繰り返す表示管理手段と、前記表示管理手段で選択された電力情報項目に対応する電力数値情報を前記制御部の前記記憶手段に記憶されている電力数値情報の中から読み込み出力する表示制御手段と、前記表示制御手段から出力された電力数値情報を表示する数値表示手段とを有する表示部とを備え、
   前記表示部は、電力数値情報の表示モードとして自動切換表示モードと固定表示モードのいずれかを選択するモード操作手段をさらに有し、前記表示管理手段は、前記モード操作手段によって選択された表示モードが自動切換表示モードの場合は表示対象項目として少なくとも２以上の電力情報項目から１項目ずつ順番に選択し、固定表示モードの場合は表示対象項目として１種類の電力情報項目に固定することを特徴とするパワーコンディショナ。
2. 雨水に対する防水構造を有する筐体を備え、
   前記電力変換部と前記制御部と前記表示部とが前記筐体内に収納されている
   ことを特徴とする請求項１記載のパワーコンディショナ。
3. 前記表示管理手段で順番に選択される２以上の電力情報項目は、瞬時発電電力および積算発電電力量を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のパワーコンディショナ。
4. 前記表示部は、前記少なくとも２以上の電力情報項目の種類を識別する識別情報を表示する識別表示手段をさらに有し、前記表示制御手段は、前記数値表示手段に表示されている電力数値情報に対応する前記識別情報を前記識別表示手段に表示させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のパワーコンディショナ。
5. 前記表示管理手段は、表示対象項目として選択する２以上の電力情報項目のそれぞれの所定の表示時間を異なった時間配分とする
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のパワーコンディショナ。
6. 前記表示制御手段は、表示対象項目として選択される２以上の電力情報項目に対応する電力数値情報をそれぞれ点滅あるいは点灯の異なる表示形態で出力する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のパワーコンディショナ。
7. 前記表示制御手段は、表示対象項目として選択される２以上の電力情報項目に対応する電力数値情報をそれぞれ異なる色調で前記数値表示手段に表示させる
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のパワーコンディショナ。
8. 前記表示制御手段は、前記パワーコンディショナに異常が発生した場合には、表示対象項目として瞬時発電電力が選択されているタイミングで瞬時発電電力の数値情報に置き換えて異常メッセージ情報を前記数値表示手段に出力する
   ことを特徴とする請求項３に記載のパワーコンディショナ。

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