JP6440129B2 - 状態報知装置 - Google Patents

Description

本発明は、分散型電源と接続されて分散型電源の状態を報知する状態報知装置に関するものである。

近年、太陽光発電や燃料電池などの分散型電源が普及しつつある。これに伴い、分散型電源の発電状態を表示する状態報知装置などが開発されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の状態報知装置（特許文献１中の計測モニター装置）は、複数のパワーコンディショナと接続されて、パワーコンディショナ毎に、発電電力量を元にして演算した判定値と基準判定値とを比較して稼動状態を判定して表示する機能が備わっている。これにより、状態報知装置をユーザが利用することでパワーコンディショナが正常に稼動しているか否かを確認することができるようになっている。

特開２０１２−８８２６０号公報

ところで、上記のような状態報知装置では、パワーコンディショナが正常に稼働しているか否かを確認することが可能となっているが、その確認方法として状態報知装置の表示部等で確認しなければならず、利便性の面で改良の余地が残されている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、利便性を向上させることができる状態報知装置を提供することにある。

本発明に関する状態報知装置は、分散型電源、及び、前記分散型電源から出力される直流電圧を所定の電圧に変換するコンバータを有する分散型電源装置と相互に接続され、少なくとも前記分散型電源及び前記分散型電源装置の状態情報が取得可能な通信部と、取得した前記分散型電源装置の状態情報を電子メール情報に変換し、前記電子メール情報を所定の監視端末に送信する送信制御部とを備え、前記通信部と前記送信制御部とは同じ機器に含まれ、前記機器内で接続されている。

本発明に関する状態報知装置によれば、利便性を向上させることができる。

実施形態におけるエネルギーモニタシステムの概略構成図。 メールの送信タイミングについて説明するためのタイミングチャート。 パワーコンディショナの異常状態判定の一例に関する説明図。 パワーコンディショナの異常状態判定の一例に関する説明図である。

（状態報知装置が取り得る形態の一例）
（１）状態報知装置は、分散型電源、及び、前記分散型電源から出力される直流電圧を所定の電圧に変換するコンバータを有する分散型電源装置と相互に接続され、少なくとも前記分散型電源及び前記分散型電源装置の状態情報が取得可能な通信部と、取得した前記分散型電源装置の状態情報を電子メール情報に変換し、前記電子メール情報を所定の監視端末に送信する送信制御部とを備えている。

（２）前記通信部と前記送信制御部とは同じ機器に含まれ、前記機器内で接続されている。
（３）前記（１）または（２）に記載の状態報知装置の一例では、前記通信部は通信線を介して前記分散型電源装置と接続される。

（４）前記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の状態報知装置の一例では、前記通信部は外部ネットワークと接続される。
（５）前記（１）〜（４）のいずれか一項に記載の状態報知装置の一例では、前記送信制御部は通信線を介して前記分散型電源装置の状態情報を取得する。

（６）前記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の状態報知装置の一例では、前記送信制御部は、外部ネットワークを介して前記所定の監視端末に前記電子メール情報を送信する。

（実施形態）
以下、エネルギーモニタシステムの一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、エネルギーモニタシステムは、複数の分散型電源装置１１の各種計測や情報の収集を行うものであり、計測ユニット２１と、収集ユニット３１とを備える。分散型電源装置１１は、分散型電源としての太陽光パネル１２と、接続箱１３と、パワーコンディショナ１４とを有する。パワーコンディショナ１４は、直流電力を交流電力へ変換するコンバータを含む。分散型電源装置１１のパワーコンディショナ１４は、電力を高圧に変換（昇圧）し商用電源に連系するキュービクル（高圧受変電設備）１６と接続されている。

エネルギーモニタシステムを構成する計測ユニット２１は、電力などのエネルギー量を主に計測するもので、１台に複数（例えば３つ）の回路を接続し、各回路での電流、電圧、電力、力率、積算電力量などを計測する。計測ユニット２１に接続する回路としては、例えば分散型電源装置１１を含む回路や図示しないが照明設備を含む回路や空調設備を含む回路などがある。計測する場合には、これら回路にカレントトランス２２を取り付け、ＣＴケーブル２３を介してカレントトランス２２と計測ユニット２１との間を接続する。

また、計測ユニット２１は、例えばパルス発信式のガスメータ２５や流量計２６からのパルスを入力することで、ガスや水道の使用量も計測することが可能である。すなわち、ガスメータ２５や流量計２６では、所定の使用量を計測する毎にパルスを出力する。したがって、計測ユニット２１では、ガスメータ２５や流量計２６からのパルスを入力してカウントすることで、ガスメータ２５や流量計２６におけるガス・水道の使用量を積算して計測することができる。計測する場合には、パルス入力ケーブル（図示せず）を介してガスメータ２５や流量計２６と計測ユニット２１との間を接続する。

収集ユニット３１は、前記計測ユニット２１で得たエネルギー量の計測データの収集や、分散型電源装置１１からの状態情報が取得可能となっている。収集ユニット３１は、各種の各種情報の収集や取得の際に通信を行う通信部３１ａと、取得した各種情報を適宜処理する制御部３１ｂとを有する。通信部３１ａは、例えばＭｏｄｂｕｓ規格のシリアル通信プロトコルで通信が行われる。なお、通信部３１ａにおける通信時の通信プロトコルはＭｏｄｂｕｓ規格に限らず、適宜変更してもよい。

図１に示すように、収集ユニット３１の通信部３１ａと計測ユニット２１との間は、例えばＲＳ−４８５規格の通信線を用いて接続している。これにより、収集ユニット３１と計測ユニット２１との間でシリアル通信を行い、収集ユニット３１は計測ユニット２１で得た計測データを収集する。なお、通信部３１ａと計測ユニット２１との間における通信線は、ＲＳ−４８５規格に限らず、適宜変更してもよい。

また、収集ユニット３１は、収集した計測データを監視端末としてのパーソナルコンピュータ４１等で閲覧可能なデータ形式（例えば、ＣＳＶ（Comma-Separated Values）形式やＨＴＭＬ（HyperText Markup Language）形式）に変換し、内蔵メモリ（図示せず）に記憶する。

また、収集ユニット３１の通信部３１ａは、分散型電源装置１１のパワーコンディショナ１４とＲＳ−４８５規格の通信線ＣＬを用いて接続される。これにより、パワーコンディショナ１４から出力される分散型電源装置１１の状態情報の取得可能となっている。状態情報としては、分散型電源装置１１の現在発電中の瞬間電力などの電力情報が挙げられる。

ちなみに、収集ユニット３１による状態情報の取得タイミングは、例えば、収集ユニット３１側から定期的又は不定期でパワーコンディショナ１４側にリクエスト信号を出力し、そのリクエスト信号を受けたパワーコンディショナ１４が状態情報を送信することで取得する。なお、取得タイミングはこれに限らない。例えば、パワーコンディショナ１４から所定のタイミング毎に状態情報が送信される度に取得する方法を採用してもよい。また、ユーザの操作に基づいて前記リクエスト信号をパワーコンディショナ１４側に出力し、そのリクエスト信号を受けたパワーコンディショナ１４が状態情報を送信することで取得する方法を採用してもよい。さらに各方法を組み合わせてもよい。

収集ユニット３１は、現在の日照量を計測する日照計３２と現在の気温を計測する気温計３３と変換部３４を介して接続される。変換部３４は、前記日照計３２及び気温計３３の出力信号を前記収集ユニット３１が取扱可能なＤＣ４〜２０ｍＡに変換するようになっている。

通信部３１ａは、外部ネットワークであるイーサネット（登録商標）規格を採用したローカルエリアネットワーク（以下、単にＬＡＮという）３５と接続される。
収集ユニット３１の制御部３１ｂは、通信部３１ａ及び前記ＬＡＮ３５を介して外部端末の一例であるテレビジョン３６などに対してＨＴＭＬ（HyperText Markup Language）形式のデータを送信可能となっている。これによって、例えば、ＨＴＭＬ形式対応のブラウザ（ＷＥＢブラウザ等）を有するパーソナルコンピュータ４１やテレビジョン３６などであれば、後からソフトウェア等を導入しなくても閲覧が可能となっている。

収集ユニット３１は、前記ＬＡＮ３５を介して外部ネットワークとしてのインターネット網Ｎとも接続されている。このため、収集ユニット３１は、インターネット網Ｎと接続されたメールサーバＭＳを利用して所定の監視端末であるパーソナルコンピュータ４１やスマートフォン４２で受信可能に設定されたメールアドレスに対してメールの送信が可能となっている。ここで、収集ユニット３１の制御部３１ｂは、例えば、パワーコンディショナ１４から取得した状態情報、日照計３２で得られた日照量データ、気温計３３で得られた気温データを含んだ情報をメール形式に変換して、例えばＳＭＴＰ（Simple Mail Transfer Protocol）を利用してメール送信が可能となっている。

また、制御部３１ｂは、パワーコンディショナ１４から取得した電力値（状態情報）が異常状態か否かを判定する閾値Ｓ１（図２参照）を図示しないメモリに予め記憶している。制御部３１ｂは、閾値Ｓ１を上回った状態から閾値Ｓ１以下となると異常状態である旨のメールを送信する。さらに、制御部３１ｂは、パワーコンディショナ１４から取得した電力値（状態情報）が閾値Ｓ１以下の状態から閾値Ｓ１を上回ると正常状態である旨のメールを送信する。

また、収集ユニット３１は、ＳＤメモリカード（登録商標）などの携帯型メモリカードを差し込み可能なスロットを有し、携帯型メモリカードにデータの追記や削除が可能となっている。これにより、例えば時間別のロギングデータや日別のロギングデータをメモリカードで持ち運び、各種コンピュータにおいて閲覧したりデータ解析したりすることが可能となっている。また、収集ユニット３１はＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格に対応したコネクタを有し、コネクタに接続された機器に対してデータの移動やコピー、データの閲覧が可能となっている。これにより、例えば時間別のロギングデータや日別のロギングデータを各種コンピュータにおいて閲覧したりデータ解析したりすることが可能となっている。

次に、上記のように構成されたエネルギーモニタシステムの一動作例（作用）を説明する。
分散型電源としての太陽光パネル１２は、主に太陽からの光エネルギーから直流電力を発生させる。太陽光パネル１２によって発生された直流電力は接続箱１３を介してパワーコンディショナ１４に入力される。パワーコンディショナ１４では、入力された直流電力を交流電力に変換し、キュービクル１６に出力する。キュービクル１６は、パワーコンディショナ１４から入力される交流電力の一部又は全部を高圧に変圧（昇圧）し、その変圧した電力の一部又は全部を電力会社に供給する。そして、電力会社ではキュービクル１６から供給された電力を買い取ることとなる。

ここで、計測ユニット２１は、分散型電源装置１１で発電された電力や、ガスメータ２５で得られるガスの使用量並びに流量計２６で得られる水の使用量等のエネルギー量を計測する。

また、収集ユニット３１は、計測ユニット２１で計測されたエネルギー量を収集する。さらに収集ユニット３１は、パワーコンディショナ１４から出力されるパワーコンディショナ１４を含む分散型電源装置１１の状態情報の一例として、各パワーコンディショナ１４での電力値を取得する。

制御部３１ｂは、パワーコンディショナ１４で得られた電力値、日照計３２で得られた日照量データ、気温計３３で得られた気温データを含んだ情報をメール形式に変換してパーソナルコンピュータ４１やスマートフォン４２に送信する。

さらに図１及び図２に示すように制御部３１ｂは、各パワーコンディショナ１４で得られた電力値のいずれかが閾値Ｓ１以下となると（図２中ｔ１）、異常状態である旨のメール情報を所定のパーソナルコンピュータ４１やスマートフォン４２に送信する。また、制御部３１ｂは、各パワーコンディショナ１４で得られた電力値のいずれかが閾値Ｓ１を上回ると（図２中ｔ２）、正常状態である旨のメール情報を所定のパーソナルコンピュータ４１やスマートフォン４２に送信する。

次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）収集ユニット３１の制御部３１ｂは、前記分散型電源装置１１の状態情報を電子メール情報に変換する。そして、制御部３１ｂは、インターネット網Ｎに接続された所定の監視端末であるパーソナルコンピュータ４１やスマートフォン４２にインターネット網Ｎを介して電子メール情報を送信する。これにより、収集ユニット３１等を確認しなくても監視端末であるパーソナルコンピュータ４１やスマートフォン４２で分散型電源装置１１の状態情報を確認することができるため、利便性を向上させることができる。

（２）制御部３１ｂは、前記状態情報が通常状態から異常状態となると、パーソナルコンピュータ４１やスマートフォン４２に電子メール情報を送信するため、異常状態となった旨を報知することができる。

（３）制御部３１ｂは、前記状態情報が異常状態から通常状態となると、パーソナルコンピュータ４１やスマートフォン４２に電子メール情報を送信するため、異常状態から正常状態となった旨を報知することができる。

（４）分散型電源装置１１の状態情報には、前記分散型電源装置１１の電力情報が含まれるため、電子メール情報に電力情報を含めて送信することができる。
（５）制御部３１ｂは、通信部３１ａを介して日射量データを出力可能な日照計３２及び気温データを出力可能な気温計３３のデータを、分散型電源装置１１の状態情報とともに電子メール情報に変換する。そして制御部３１ｂは、インターネット網Ｎに接続された所定のパーソナルコンピュータ４１やスマートフォン４２にインターネット網Ｎを介して電子メール情報を送信する。このため、日射量データや気温データの情報も確認することが可能となる。

（６）制御部３１ｂは、前記状態情報（例えば、電力情報）を外部端末としてのテレビジョン３６で表示できる形式（例えばＨＴＭＬ形式）に変換してＬＡＮ３５を介してテレビジョン３６に表示可能に構成される。このため、例えば分散型電源装置１１及びエネルギーモニタシステムを設置しているユーザでも容易に前記状態情報を確認することができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・例えば、制御部３１ｂは、複数の分散型電源装置１１の状態情報から異常状態となった分散型電源装置１１の状態情報を電子メール情報（電子メール形式）に変換し、所定の監視端末にインターネット網Ｎを介して送信するようにしてもよい。なお、複数の分散型電源装置１１の状態情報から異常状態となった分散型電源装置１１を特定する方法としては、次のような方法が挙げられる。ただし、次に示す方法以外で特定してもよい。

（方法１）
図１及び図３に示すように、制御部３１ｂは、例えば複数の分散型電源装置１１の状態情報として、各分散型電源装置１１で発電された電力値をパワーコンディショナ１４毎に取得する。図３では説明の都合上、３つのパワーコンディショナ１４のそれぞれを識別するべく「Ａ１」、「Ｂ１」、「Ｃ１」として表記する。

そして、制御部３１ｂは、「Ａ１」、「Ｂ１」、「Ｃ１」として示すパワーコンディショナ１４毎に取得した電力値を互いに比較する。制御部３１ｂは、「Ａ１」として示すパワーコンディショナ１４の電力値と「Ｂ１」として示すパワーコンディショナ１４の電力値との差ｄ１を所定の電力範囲ｄｔと比較する。制御部３１ｂは、「Ｂ１」として示すパワーコンディショナ１４の電力値と「Ｃ１」として示すパワーコンディショナ１４の電力値との差ｄ２を所定の電力範囲ｄｔと比較する。更に、制御部３１ｂは、「Ａ１」として示すパワーコンディショナ１４の電力値と「Ｃ１」として示すパワーコンディショナ１４の電力値との差ｄ３を所定の電力範囲ｄｔと比較する。

制御部３１ｂは、前記差ｄ１，ｄ２，ｄ３が所定の電力範囲ｄｔを超えた差ｄ２及びｄ３の結果から「Ｃ１」として示すパワーコンディショナ１４及びこのパワーコンディショナ１４を有する分散型電源装置１１が異常状態であると判定（特定）する。

（方法２）
図１及び図４に示すように、制御部３１ｂは、例えば複数の分散型電源装置１１の状態情報として、各分散型電源装置１１で発電された電力値をパワーコンディショナ１４毎に取得する。図４では説明の都合上、３つのパワーコンディショナ１４のそれぞれを識別するべく「Ａ２」、「Ｂ２」、「Ｃ２」として表記する。

そして、制御部３１ｂは、「Ａ２」、「Ｂ２」、「Ｃ２」として示すパワーコンディショナ１４毎に取得した電力値Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃを予め制御部３１ｂに設定された異常状態の判定するための閾値Ｓ２と比較する。

制御部３１ｂは、前記電力値Ｄｃが前記閾値Ｓ２以下であるため、「Ｃ２」として示すパワーコンディショナ１４及びこのパワーコンディショナ１４を有する分散型電源装置１１が異常状態であると判定（特定）する。

（変形例）
・上記実施形態では、制御部３１ｂは日射量データ及び気温データを含んで電子メール情報に変換して、送信する構成としたが、これに限らない。例えば、制御部３１ｂは、日射量データ及び気温データの一方のみを含んで電子メール情報に変換したり、日射量データ及び気温データの両方を含まずに電子メール情報に変換してもよい。即ち、日射量データや気温データを必ずしも電子メールで送信しなくてもよい。

・上記実施形態では、外部端末及び画像表示装置としてテレビジョン３６を採用したが、特にテレビジョン３６に限らず、例えばテレビジョン放送を視聴不能な画像表示装置等を採用してもよい。

・上記実施形態では、制御部３１ｂは、外部端末で表示可能な形式としてＨＴＭＬ形式を採用したが、その他の形式であってもよい。

１１…分散型電源装置、１２…太陽光パネル（分散型電源）、１４…パワーコンディショナ（コンバータ）、３１…収集ユニット（状態報知装置）、３１ａ…通信部、３１ｂ…制御部（送信制御部）、３２…日照計、３３…気温計、３５…ＬＡＮ（外部ネットワーク）、３６…テレビジョン（外部端末及び画像表示装置）、４１…パーソナルコンピュータ（監視端末）、４２…スマートフォン（監視端末）、ＣＬ…通信線、Ｎ…インターネット網（外部ネットワーク）。

Claims (1)

1. 分散型電源から出力される直流電圧を所定の電圧に変換するコンバータを有する分散型電源装置および少なくとも前記分散型電源装置とカレントトランスを介して接続する計測ユニットと相互に接続され、前記分散型電源装置の状態情報が取得可能であり、前記計測ユニットが得たエネルギー量の計測データが収集可能な通信部と、
   取得した前記分散型電源装置の状態情報は電子メール情報に変換して前記電子メール情報を所定の監視端末に前記通信部を介して送信し、収集した前記計測データを前記所定の監視端末で閲覧可能なデータ形式に変換する送信制御部とを備え、
   前記通信部と前記送信制御部とは同じ機器に含まれ、前記機器内で接続されており、前記機器は前記所定の監視端末で閲覧可能なデータ形式に変換された前記計測データを保存するメモリをさらに備える、
   状態報知装置。