(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
太陽電池モジュールで発電された直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナからの電力が供給される第1電力供給線と、商用電力供給源に接続された電気機器からの電力が供給される第2電力供給線とに接続され、上記パワーコンディショナおよび上記電気機器に対するユーザからの指示を受け付ける遠隔操作装置に供給する電力を切り替える電源切替装置であって、
上記第1電力供給線および第2電力供給線と上記遠隔操作装置との接続状態を切り替える接続切替部と、
上記第1電力供給線の電圧が所定値以上である場合には上記第1電力供給線のみから上記遠隔操作装置に電力を供給し、上記第1電力供給線の電圧が所定値未満である場合には、上記第2電力供給線のみ、または上記第1電力供給線および上記第2電力供給線のうち電圧が高い方から上記遠隔操作装置に電力を供給するように上記接続切替部の切替動作を制御し、上記切替動作の結果を示す信号を上記遠隔操作装置に通知する切替制御部とを備えていることを特徴とする電源切替装置。
上記切替動作の結果を示す信号に応じて、当該遠隔操作装置の動作モードを通常駆動モードと通常駆動モードよりも消費電力が少ない省電力駆動モードとに切り替えることを特徴とする請求項3に記載の遠隔操作装置。
上記切替動作の結果を示す信号に応じて、ユーザが上記パワーコンディショナに対する指示入力を行うための画像および上記太陽電池モジュールの発電状態を示す画像の少なくとも一方を含む表示画面と、ユーザが上記電気機器に対する指示入力を行うための画像および上記電気機器の状態を示す画像の少なくとも一方を含む表示画面との切替表示を行うことを特徴とする請求項3または4に記載の遠隔操作装置。
太陽電池モジュールで発電された直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナおよび商用電力供給源に接続された電気機器に対するユーザからの指示を受け付ける遠隔操作装置であって、
上記遠隔操作装置は、上記パワーコンディショナからの電力が供給される第1電力供給線と電気機器からの電力が供給される第2電力供給線とに接続されて上記遠隔操作装置に供給する電力を切り替える電力切替装置から電力を供給され、
上記遠隔操作装置の動作モードを通常駆動モードと通常駆動モードよりも消費電力が少ない省電力駆動モードとに切り替えるモード制御部を備えており、
上記モード制御部は、
上記第1電力供給線および第2電力供給線と上記遠隔操作装置との接続状態が上記第1電力供給線のみから上記遠隔操作装置に電力が供給される状態である場合には当該遠隔操作装置の動作モードを通常駆動モードとし、
上記第1電力供給線および第2電力供給線と上記遠隔操作装置との接続状態が、上記第2電力供給線のみ、または上記第1電力供給線および上記第2電力供給線のうち電圧が高い方から上記遠隔操作装置に電力が供給される状態である場合には当該遠隔操作装置の動作モードを省電力駆動モードとすることを特徴とする遠隔操作装置。
太陽電池モジュールと、上記太陽電池モジュールで発電された電力を直流から交流に変換するパワーコンディショナと、商用電力供給源に接続された電気機器と、請求項3から7のいずれか1項に記載の遠隔操作装置とを備えていることを特徴とする太陽光発電システム。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述した従来の構成のように、パワコン用のリモコンと給湯装置等の電気機器用のリモコンとを別々に備えていたのでは、リモコンの数が増えて設置スペースの問題や美観上の問題が生じる。このため、パワコン用のリモコンと給湯装置等の電気機器用のリモコンとを統合したリモコンが求められている。
【0007】
ところが、そのような統合型のリモコンを設ける場合、そのリモコンに対する電源供給をパワコンから行うべきか、あるいは給湯装置等の電気機器から行うべきかが問題になる。
【0008】
この点に関し、パワコンからの電力供給が可能な状況下では、以下に示す(1),(2)の理由から、パワコンからリモコンに電力を供給することが好ましい。
(1)停電等により商用電力の供給が遮断された場合であっても太陽電池モジュールによって発電された電力を利用可能にすることができる。
(2)パワコンは、太陽電池モジュールによって発電された直流の電力を交流に変換して各種電気機器に出力したり電力会社に売電したりする装置であるという性質から、電力の出力特性が優れており、一般に、給湯装置等の電気機器に比べてリモコンに対する電力の供給能力が高い。
【0009】
このため、リモコンに対する電力供給を常にパワコンから行う構成とすることが考えられる。
【0010】
しかしながら、現在の日本の電気事業制度では、太陽電池モジュールおよびパワコンを家屋等に設置した後、電力会社への給電開始申請を行ってから給電開始が認可されてパワコンへの商用電力の給電が実際に開始されるまでに約2週間程度の期間がかかるのが実情である。このため、リモコンに対する電力供給を常にパワコンから行う構成にすると、パワコンへの商用電力の給電が開始されるまでの約2週間の期間については、昼間は太陽電池モジュールによって発電した電力を用いてリモコンを動作させることができるものの、夜間等の太陽電池モジュールによる発電が行われない期間にはリモコンを動作させることができないという問題が生じる。その結果、夜間等の太陽電池モジュールによる発電が行われていない期間(あるいは昼間であっても太陽電池モジュールの発電量が少ない期間)にはリモコンを利用することができず、給湯装置等の電気機器を利用できないという問題が生じる。また、パワコンが故障等により利用できなくなった場合にも、給湯装置等の電気機器を利用できなくなるという問題が生じる。
【0011】
一方、給湯装置等のパワコン以外の電気機器については上記のような制約はなく、家屋等への設置が完了して商用電力の電力供給配線に接続すればすぐに利用開始できる。
【0012】
そこで、リモコンに対する電力供給を常に給湯装置等の電気機器から行う構成とすることが考えられる。
【0013】
しかしながら、その場合には、停電等により商用電力の供給が遮断された場合に、リモコンを動作させることができず、パワコンの動作を制御できなくなる。このため、停電等により商用電力の供給が遮断された場合に、パワコンを自立運転モード(太陽電池モジュールで発電した電力を電力会社に売電せずに当該パワコンが備えられる太陽光発電システム内で利用するモード)に切り替えることができず、太陽電池モジュールによって発電した電力を利用することができないという問題が生じる。
【0014】
また、給湯装置等の電気機器は、一般に、パワコンに比べてリモコンへの電力供給能力が低いため、リモコンに十分な電力を供給することができず、リモコンが本来有している能力を制限して利用する必要が生じる場合がある。具体的には、例えば、リモコンに備えられる液晶表示パネルのバックライトの輝度を低下させたり、リモコンに備えられるCPU等のプロセッサの動作速度を低下させたり、リモコンに備えられるメモリに対するアクセス速度を低下させたりする必要が生じる場合がある。
【0015】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽電池モジュールと、パワコンと、商用電力源に接続された電気機器とを備えた太陽光発電システムにおいて、パワコンに対するユーザからの指示および電気機器に対するユーザからの指示の両方を受け付けるリモコン(遠隔操作装置)に対して、パワコンおよび電気機器のリモコンに対する電力供給能力の変化に応じて電力を適切に供給することにある。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明の電源切替装置は、太陽電池モジュールと、上記太陽電池モジュールで発電された電力を直流から交流に変換するパワーコンディショナと、商用電力供給源に接続された電気機器と、上記パワーコンディショナに対するユーザからの指示および上記電気機器に対するユーザからの指示の両方を受け付ける遠隔操作装置とを備えた太陽光発電システムに備えられ、上記遠隔操作装置に対する電力供給源の切り替えを行う電源切替装置であって、上記パワーコンディショナから上記遠隔操作装置への電力供給線である第1電力供給線および上記電気機器から上記遠隔操作装置への電力供給線である第2電力供給線の両方に接続されており、上記第1電力供給線および第2電力供給線と上記遠隔操作装置との接続状態を切り替える接続切替部と、上記第1電力供給線の電圧が所定値以上である場合には上記第1電力供給線のみから上記遠隔操作装置に電力を供給し、上記第1電力供給線の電圧が所定値未満である場合には、上記第2電力供給線のみ、または上記第1電力供給線および上記第2電力供給線のうち電圧が高い方から上記遠隔操作装置に電力を供給するように上記接続切替部の動作を制御する切替制御部とを備えていることを特徴としている。
【0017】
上記の構成によれば、第1電力供給線の電圧が所定値以上である場合には第1電力供給線のみから遠隔操作装置に電力が供給されるので、遠隔操作装置に対する電力供給源が頻繁に切り替わることを防止し、パワーコンディショナから遠隔操作装置に電力を安定して供給することができる。また、第1電力供給線の電圧が所定値未満である場合には、上記第2電力供給線のみ、または第1電力供給線および第2電力供給線のうち電圧が高い方から遠隔操作装置に電力が供給されるので、パワーコンディショナから遠隔操作装置に十分な電力を供給できない場合(例えば、パワーコンディショナへの商用電力の給電が開始されておらず、かつ太陽電池モジュールの発電量が少ない期間等)であっても、少なくなくとも電気機器の電力供給能力に応じた電力を遠隔操作装置に供給することができる。これにより、パワーコンディショナから遠隔操作装置に十分な電力を供給ができない場合であっても、遠隔操作装置を動作させ、電気機器の動作を制御することができる。したがって、上記の構成によれば、遠隔操作装置に対して、パワーコンディショナおよび電気機器の電力供給能力の変化に応じて当該遠隔操作装置の機能を有効に活用できるように電力を適切に供給することができる。
【0018】
また、上記切替制御部は、上記第1電力供給線の電圧が所定値以上である状態が所定時間以上継続している場合に上記第1電力供給線のみから上記遠隔操作装置に電力を供給し、所定時間以上継続していない場合には、上記第2電力供給線のみ、または上記第1電力供給線および上記第2電力供給線のうち電圧が高い方から上記遠隔操作装置に電力を供給するように上記接続切替部の動作を制御する構成としてもよい。
【0019】
上記の構成によれば、第1電力供給線の電圧が所定値以上である状態が所定時間以上継続している場合、すなわちパワーコンディショナから遠隔操作装置に十分な電力を安定して供給できる場合に、第1電力供給線のみから遠隔操作装置に電力が供給されるので、遠隔操作装置に対する電力供給源が頻繁に切り替わることを防止し、パワーコンディショナから遠隔操作装置に電力を安定して供給することができる。また、第1電力供給線の電圧が所定値未満である場合には、上記第2電力供給線のみ、または第1電力供給線および第2電力供給線のうち電圧が高い方から遠隔操作装置に電力が供給されるので、パワーコンディショナから遠隔操作装置に十分な電力を安定して供給できない場合(例えば、パワーコンディショナへの商用電力の給電が開始されておらず、かつ太陽電池モジュールの発電量が少ない期間や太陽電池モジュールの状態が非発電状態と発電状態との間で切り替わる過渡期等)であっても、少なくとも電気機器からの電力供給能力に応じた電力を遠隔操作装置に供給することができる。これにより、パワーコンディショナから遠隔操作装置に十分な電力を安定して供給ができない場合であっても、遠隔操作装置を動作させ、電気機器の動作を制御することができる。したがって、上記の構成によれば、遠隔操作装置に対して、パワーコンディショナおよび電気機器の電力供給能力の変化に応じて当該遠隔操作装置の機能を有効に活用できるように電力を適切に供給することができる。
【0020】
また、上記接続切替部は、上記遠隔操作装置に電力を出力するための電力出力部と、上記パワーコンディショナから上記遠隔操作装置への電力の供給方向が順方向になるように上記第1電力供給線と上記電力出力部との間に接続された第1ダイオードと、上記第2電力供給線に接続され、上記第2電力供給線と上記電力出力部との接続状態を導通状態と遮断状態とに切り替える接続切替スイッチと、上記電気機器から上記遠隔操作装置への電力の供給方向が順方向になるように上記接続切替スイッチと上記電力出力部との間に接続された第2ダイオードとを備えている構成としてもよい。
【0021】
上記の構成によれば、接続切替スイッチを動作させることにより、第2電力供給線と遠隔操作装置とを導通状態と遮断状態とに容易に切り替えることができる。また、第2電力供給線と遠隔操作装置とを導通状態とした場合に、第1電力供給線および第2電力供給線のうち電圧が高い方から供給される電力を遠隔操作装置に供給することができる。
【0022】
本発明の遠隔操作装置は、太陽電池モジュールと、上記太陽電池モジュールで発電された電力を直流から交流に変換するパワーコンディショナと、商用電力供給源に接続された電気機器とを備えた太陽光発電システムに備えられ、上記パワーコンディショナに対するユーザからの指示および上記電気機器に対するユーザからの指示の両方を受け付ける遠隔操作装置であって、上記したいずれかの電源切替装置を備えていることを特徴としている。
【0023】
上記の構成によれば、上記したいずれかの電源切替装置を備えているので、遠隔操作装置に対して、パワーコンディショナおよび電気機器の電力供給能力の変化に応じて当該遠隔操作装置の機能を有効に活用できるように電力を適切に供給することができる。
【0024】
また、上記第2電力供給線を用いて電源重畳方式により上記電気機器と通信を行う通信部を備えており、上記切替制御部は、上記第1電力供給線の電圧が所定値以上である状態が所定時間以上継続している場合に上記第1電力供給線のみから上記遠隔操作装置に電力を供給し、所定時間以上継続していない場合には、上記第2電力供給線のみ、または上記第1電力供給線および上記第2電力供給線のうち電圧が高い方から上記遠隔操作装置に電力が供給されるように上記接続切替部の動作を制御する構成としてもよい。
【0025】
上記の構成によれば、遠隔操作装置に対する電力供給源が頻繁に切り替わることを防止できるので、遠隔操作装置に対する電力供給源の切り替えによって遠隔操作装置と電気機器との通信が不安定になったり遮断されたりするリスクを低減し、安定した通信を行うことができる。
【0026】
また、表示部と、上記表示部の表示状態を制御する表示制御部とを備えており、上記表示制御部は、上記第1電力供給線および第2電力供給線と上記遠隔操作装置との接続状態が上記第1電力供給線のみから上記遠隔操作装置に電力が供給される状態である場合には、ユーザが上記パワーコンディショナに対する指示入力を行うための画像および上記太陽電池モジュールの発電状態を示す画像の少なくとも一方を含む表示画面を上記表示部に表示させ、上記第1電力供給線および第2電力供給線と上記遠隔操作装置との接続状態が、上記第2電力供給線のみ、または上記第1電力供給線および上記第2電力供給線のうち電圧が高い方から上記遠隔操作装置に電力が供給される状態である場合には、ユーザが上記電気機器に対する指示入力を行うための画像および上記電気機器の状態を示す画像の少なくとも一方を含む表示画面を上記表示部に表示させる構成としてもよい。
【0027】
上記の構成によれば、第1電力供給線の電圧が所定値以上である場合、あるいは第1電力供給線の電圧が所定値以上である状態が所定時間以上継続いている場合に、ユーザがパワーコンディショナに対する指示入力を行うための画像および太陽電池モジュールの発電状態を示す画像の少なくとも一方を含む表示画面を表示部に表示させるように表示部の表示状態を自動的に制御することができる。また、第1電力供給線の電圧が所定値未満である場合、あるいは第1電力供給線の電圧が所定値以上である状態が所定時間以上継続いていない場合に、ユーザが電気機器に対する指示入力を行うための画像および電気機器の状態を示す画像の少なくとも一方を含む表示画面を上記表示部に表示させるように表示部の表示状態を自動的に制御することができる。これにより、太陽電池モジュールあるいはパワーコンディショナの状態に応じて表示部の表示状態を制御することができ、ユーザにとって使い勝手もよい表示状態を自動的に実現できる。
【0028】
また、当該遠隔操作装置の動作モードを通常駆動モードと通常駆動モードよりも消費電力が少ない省電力駆動モードとに切り替えるモード制御部を備えており、上記モード制御部は、上記第1電力供給線および第2電力供給線と上記遠隔操作装置との接続状態が上記第1電力供給線のみから上記遠隔操作装置に電力が供給される状態である場合には当該遠隔操作装置の動作モードを通常駆動モードとし、上記第1電力供給線および第2電力供給線と上記遠隔操作装置との接続状態が、上記第2電力供給線のみ、または上記第1電力供給線および上記第2電力供給線のうち電圧が高い方から上記遠隔操作装置に電力が供給される状態である場合には当該遠隔操作装置の動作モードを省電力駆動モードとする構成としてもよい。
【0029】
上記の構成によれば、遠隔操作装置に対する電力供給源が必ずパワーコンディショナである場合に、当該遠隔操作装置の動作モードを通常駆動モードに自動的に設定することができるので、遠隔操作装置の有する機能を有効に活用することができる。また、遠隔操作装置に対する電力供給源が電気機器である場合、あるいは電気機器にもパワーコンディショナにもなり得る場合に、当該遠隔操作装置の動作モードを省電力駆動モードに自動的に設定することができるので、遠隔操作装置に対する供給電力が不足して遠隔操作装置の動作が不安定になることを防止できる。
【0030】
本発明の太陽光発電システムは、太陽電池モジュールと、上記太陽電池モジュールで発電された電力を直流から交流に変換するパワーコンディショナと、商用電力供給源に接続された電気機器と、上記したいずれかの遠隔操作装置とを備えていることを特徴としている。
【0031】
上記の構成によれば、上記したいずれかの電源切替装置を備えているので、遠隔操作装置に対して、パワーコンディショナおよび電気機器の電力供給能力の変化に応じて当該遠隔操作装置の機能を有効に活用できるように電力を適切に供給することができる。
【0032】
また、上記電気機器は、給湯装置であってもよい。
【0033】
上記の構成によれば、太陽電池モジュールおよびパワーコンディショナと給湯装置とを備えた太陽光発電システムにおいて、パワーコンディショナおよび給湯装置に対する指示入力を行うための遠隔操作装置に対して電力を適切に供給することができる。
【発明の効果】
【0034】
以上のように、本発明の電源切替装置、遠隔操作装置、および太陽光発電システムによれば、パワーコンディショナに対するユーザからの指示および電気機器に対するユーザからの指示の両方を受け付ける遠隔操作装置に対して、パワコンおよび電気機器の電力供給能力の変化に応じて当該リモコンの機能を有効に活用できるように電力を適切に供給することができる。
【発明を実施するための形態】
【0036】
本発明の一実施形態について説明する。
【0037】
(1−1.太陽光発電システム100の全体構成)
図2は、本実施形態にかかる太陽光発電システム100の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、太陽光発電システム100は、太陽電池モジュール10、パワコン(パワーコンディショナ)20、給湯装置(電気機器)30、リモコン(遠隔操作装置)40、および電気機器A,B,・・・を備えている。
【0038】
太陽電池モジュール10は、太陽光を電気エネルギーに変換することによって直流の電力を発電し、発電した直流の電力をパワコン20に出力する。
【0039】
パワコン20は、太陽電池モジュール10から入力される直流の電力を商用電力と同じ交流の電力に変換し、太陽光発電システム100に備えられる各電気機器(給湯装置30、電気機器A,B,・・・)に出力する。
【0040】
また、パワコン20は、太陽電池モジュール10によって発電した電力量が太陽光発電システム100に備えられる各電気機器の消費電力の合計を上回り、余剰電力が生じる場合にはその余剰電力を電力会社に出力(売電)する。
【0041】
また、パワコン20は、商用電力供給源に接続されており、太陽電池モジュール10によって発電した電力量が太陽光発電システム100に備えられる各電気機器の消費電力の合計を下回る場合には、不足分の電力を電力会社から取得(買電)して各電気機器に供給する。ただし、上述したように、現在の日本の電気事業制度では、太陽電池モジュールおよびパワコンを設置した後、電力会社からパワコンへの商用電力の給電が開始されるまでに約2週間程度の期間がかかる。このため、
図2に破線で示したように、電力会社からパワコンへの商用電力の給電が開始される前の期間については、パワコン20は電力会社から買電することができないようになっている。
【0042】
給湯装置30および電気機器A,B,・・・は、パワコン20から供給される電力(太陽電池モジュール10で発電された電力、あるいは電力会社から買電した電力)によって動作する電気機器である。電気機器A,B,・・・の種類および数は特に限定されるものではなく、例えば、冷蔵庫、洗濯機、テレビ、パソコン、照明装置、空調装置など、各種の電気機器があげられる。
【0043】
また、給湯装置30および電気機器A,B,・・・は、電力会社からパワコン20への給電が開始される前の期間であっても電力会社からの商用電力の供給(買電)を受けてこれら各電気機器を利用できるように商用電力供給源に接続されている。
【0044】
リモコン40は、パワコン20および給湯装置30について共通に備えられるものであり、パワコン20から太陽電池モジュール10の発電量を示す情報を受信して当該情報に応じた画像を表示する機能、およびパワコン20に対するユーザからの指示を受け付けて当該指示に応じた情報をパワコン20に伝達する機能の少なくとも一方と、給湯装置30から当該給湯装置30の状態を示す情報を受信して当該情報に応じた画像を表示する機能、および給湯装置30に対するユーザからの指示を受け付けて当該指示に応じた情報を給湯装置30に伝達する機能の少なくとも一方とを有している。
【0045】
また、リモコン40は、電力供給線(第1電力供給線)51にを介してパワコン20と接続され、電力供給線(第2電力供給線)52を介して給湯装置30と接続されている。これにより、リモコン40は、パワコン20から駆動電力の供給を受けることも、給湯装置30から駆動電力の供給を受けることも可能になっている。また、リモコン40は、後述する電源切替装置60を備えており、この電源切替装置60により、パワコン20の電力供給能力の変化に応じて、パワコン20または給湯装置30のいずれかが電力供給源として自動的に選択されるようになっている。
【0046】
(1−2.パワコン20の構成)
図3は、パワコン20の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、パワコン20は、パワコン制御部21、DC受電部22、DC−AC変換部23、AC受電部24、AC出力部25、AC−DC変換部26、DC出力部27、および通信部28を備えている。
【0047】
パワコン制御部21は、CPUや専用プロセッサなどの演算処理部、および、RAM、ROM、HDDなどの記憶部(いずれも図示せず)などにより構成されるコンピュータ装置であり、上記記憶部に記憶されている各種情報および各種制御を実施するためのプログラムを読み出して実行することでパワコン20に備えられる各部の動作を制御する。
【0048】
DC受電部22は、太陽電池モジュール10から入力される受け付け、DC−AC変換部23に出力する。DC−AC変換部23は、DC受電部22から入力された直流の電力を商用電力と同じ交流の電力(AC100VあるいはAC200V)に変換してAC出力部25に出力する。
【0049】
AC受電部24は、パワコン制御部21の指示に応じて、太陽電池モジュール10の発電量が太陽光発電システム100に備えられる各電気機器の消費電力量に満たない場合に、不足分の電力を電力会社から受電(買電)し、AC出力部25に出力する。
【0050】
AC出力部25は、パワコン制御部21の指示に応じて、DC−AC変換部23およびAC受電部24から入力される電力を給湯装置30、電気機器A,B・・・、およびAC−DC変換部26に出力する。また、AC出力部25は、パワコン制御部21の指示に応じて、太陽電池モジュール10の発電量が太陽光発電システム100に備えられる各電気機器の消費電力量を上回る場合には余剰電力を電力会社に出力(売電)する。
【0051】
AC−DC変換部26は、AC出力部25から入力された交流の電力を直流の電力(例えばDC15V)に変換してDC出力部27に出力する。DC出力部27は、AC−DC変換部26から入力された直流の電力を電力供給線(第1電力供給線)51を介してリモコン40に出力する。
【0052】
通信部28は、リモコン40との通信を行い、パワコン制御部21の指示に応じた情報をリモコン40に送信し、リモコン40から受信した情報をパワコン制御部21に伝達する。なお、本実施形態では、パワコン20とリモコン40とはRS485規格に準拠したシリアル通信を用いて通信を行うようになっている。ただし、パワコン20とリモコン40との通信方法はこれに限るものではなく、任意の通信方法を用いることができる。
【0053】
(1−3.給湯装置30の構成)
図4は、給湯装置30の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、給湯装置30は、給湯制御部31、AC受電部32、給湯機能部33、AC−DC変換部34、DC出力部35、および通信部36を備えている。また、給湯機能部33は、加熱部33a、貯湯部33b、および給湯部33cを備えている。
【0054】
給湯制御部31は、CPUや専用プロセッサなどの演算処理部、および、RAM、ROM、HDDなどの記憶部(いずれも図示せず)などにより構成されるコンピュータ装置であり、上記記憶部に記憶されている各種情報および各種制御を実施するためのプログラムを読み出して実行することで給湯装置30に備えられる各部の動作を制御する。
【0055】
AC受電部32は、パワコン20から供給される電力、あるいは商用電力供給源から供給される商用電力を取得し、給湯機能部33およびAC−DC変換部34に出力する。
【0056】
加熱部33aは、電力を用いて水を加熱することで温水を生成し、貯湯部33bに貯湯する。なお、加熱部33aは、電力を用いて温水を生成するものであれば特に限定されるものではないが、例えば自然冷媒(CO
2)を利用したヒートポンプ式の加熱装置を用いることができる。すなわち、給湯装置30は、自然冷媒ヒートポンプ給湯機(エコキュート(登録商標))であってもよい。給湯部33cは、給湯制御部31の指示に応じて、貯湯部33bに貯湯しておいた温水を出力(給湯)する。
【0057】
AC−DC変換部34は、AC受電部32から入力された交流の電力を直流の電力(例えばDC15V)に変換してDC出力部35に出力する。DC出力部35は、AC−DC変換部34から入力された直流の電力を電力供給線(第2電力供給線)52を介してリモコン40に出力する。
【0058】
通信部36は、リモコン40との通信を行い、給湯制御部31の指示に応じた情報をリモコン40に送信し、リモコン40から受信した情報を給湯制御部31に伝達する。なお、本実施形態では、給湯装置30とリモコン40とは、電源重畳方式を用いて通信を行うようになっている。すなわち、通信部36は、給湯装置30からリモコン40に駆動電力を供給するための電力供給線52を用いてリモコン40との通信を行うようになっている。ただし、給湯装置30とリモコン40との通信方法はこれに限るものではなく、任意の通信方法を用いることができる。
【0059】
(1−4.リモコン40の構成)
図1は、リモコン40の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、リモコン40は、電源切替装置60、リモコン制御部41、表示部42、指示入力部43、第1通信部44、および第2通信部45を備えている。
【0060】
電源切替装置60は、パワコン20から供給される電力を受電するための電力供給線51、および給湯装置30から供給される電力を受電するための電力供給線52の両方に接続されており、いずれの電力供給線からもリモコン40の駆動電力を受電できるようになっている。そして、電源切替装置60は、電力供給線51の電圧に応じて電力供給線51,52のうちのいずれか一方をリモコン40に対する電力供給源として選択し、選択した電力供給線から供給される電力をリモコン40の各部に供給する。また、電源切替装置60は、上記の選択結果を示す制御信号を、制御信号線54を介してリモコン制御部41に出力する。電源切替装置60の詳細については後述する。
【0061】
表示部42は、表示制御部41cの指示に応じた画像を表示する表示手段である。表示部42の構成は特に限定されるものではないが、本実施形態では表示部42として液晶表示パネルを用いている。
【0062】
指示入力部43は、ユーザからの指示入力を受け付けるための複数の操作ボタンを備えており、ユーザから受け付けた指示入力を示す情報をリモコン制御部41に伝達する。なお、表示部42と指示入力部43とを一体化させたタッチパネルを用いてもよく、タッチパネルと各種操作ボタンとを併用してもよい。
【0063】
第1通信部44は、パワコン20との通信を行う通信手段である。リモコン40とパワコン20との通信方法は特に限定されるものではないが、上述したように、本実施形態ではRS485規格に準拠したシリアル通信を用いてパワコン20との通信を行うようになっている。
【0064】
第2通信部(通信部)45は、給湯装置30との通信を行う通信手段である。リモコン40と給湯装置30との通信方法は特に限定されるものではないが、上述したように、本実施形態では電源重畳方式を用いて通信を行うようになっている。
【0065】
リモコン制御部41は、CPUや専用プロセッサなどの演算処理部、および、RAM、ROM、HDDなどの記憶部(いずれも図示せず)などにより構成されるコンピュータ装置であり、上記記憶部に記憶されている各種情報および各種制御を実施するためのプログラムを読み出して実行することでリモコン40に備えられる各部の動作を制御するものであり、リモコン制御部41は、通信制御部41a、制御信号生成部41b、表示制御部41c、およびモード制御部41dを備えている。
【0066】
通信制御部41aは、第1通信部44および第2通信部45の動作を制御し、パワコン20との通信および給湯装置30との通信を行う。
【0067】
制御信号生成部41bは、指示入力部43に対するユーザの操作入力の内容を解析し、解析結果に応じてパワコン20または給湯装置30に送信するための制御信号を生成し、第1通信部44または第2通信部45を介してパワコン20または給湯装置30に送信する。
【0068】
表示制御部41cは、表示部42の動作を制御し、指示入力部43に対するユーザの操作入力、第1通信部44を介してパワコン20から取得した情報、および第2通信部45を介して給湯装置30から取得した情報などに応じた画像を表示部42表示させる。例えば、表示制御部41cは、ユーザがパワコン20あるいは給湯装置30に対する指示入力を行うための画像、パワコン20から取得した太陽電池モジュール10の発電量を示す情報に応じた画像、給湯装置30から取得した貯湯部33bの湯温や貯湯量に関する情報に応じた画像などを表示部42に表示させる。
【0069】
モード制御部41dは、リモコン40に対する電力供給源の接続状態に応じて、リモコン40の動作モードを通常駆動モードまたは省電力駆動モードに切り替える。具体的には、モード制御部41dは、リモコン40に対する電力供給源が必ずパワコン20である場合にはリモコン40の動作モードを通常駆動モードに設定し、リモコン40に対する電力供給源が給湯装置30で有り得る場合にはリモコン40の動作モードを省電力駆動モードに設定する。省電力駆動モードにおける動作は、リモコン40の各部の消費電力の合計が給湯装置30の電力供給能力に応じた電力以下になるものであればよく、特に限定されるものではない。例えば、表示部42に備えられるバックライトの発光輝度を通常駆動モードよりも低減させてもよく、リモコン制御部41に備えられるプロセッサの処理速度を通常駆動モードよりも低下させてもよく、リモコン制御部41に備えられる記憶部に対するアクセス速度を通常駆動モードよりも低下させてもよく、これらの処理を組み合わせて行うようにしてもよい。
【0070】
図5は、電源切替装置60の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、電源切替装置60は、電力の入力側がパワコン20からリモコン40への電力供給線51および給湯装置30からの電力供給線52に接続されており、電力の出力側がリモコン40の各部に電力を供給するための電力供給線53に接続されている。また、電源切替装置60は、電力供給線53と電力供給線51および電力供給線52との接続状態を切り替えるための接続切替部61と、電力供給線51の電圧検知結果に応じて接続切替部61の動作を制御する切替制御部62と、電力供給線51と接続切替部61との間に接続されたDC/DC変換部63とを備えている。
【0071】
DC/DC変換部63は、電力供給線51から接続切替部61への入力電圧を平滑化する。これにより、例えば、パワコン20が太陽電池モジュール10によって発電した電力を用いてリモコン40に電力を供給する場合と、パワコン20が商用電力を用いてリモコン40に電力を供給する場合とでパワコン20からの出力電圧に微差がある場合であってもその微差を平滑化し、接続切替部61への入力電圧を略一定にできるようになっている。なお、DC/DC変換部63は必須の構成ではなく、省略してもよい。
【0072】
接続切替部61は、電力供給線53が接続される電力出力部64と、パワコン20からリモコン40への電力の供給方向が順方向になるように電力供給線51と電力出力部64との間(DC/DC変換部63と電力出力部64との間)に接続された第1ダイオード65と、電力供給線52に接続され、電力供給線52と電力供給線53との接続状態を切替制御部62から入力される制御信号に応じて導通状態と遮断状態とに切り替える接続切替スイッチ67と、給湯装置30からリモコン40への電力の供給方向が順方向になるように接続切替スイッチ67と電力出力部64との間に接続された第2ダイオード66とを備えている。これにより、電力供給線51および電力供給線52の両方が電力供給線53と導通している場合には、電力供給線51および電力供給線52のうち電圧が高い方から供給される電力が電力供給線53を介してリモコン40の各部に供給される。
【0073】
切替制御部62は、電力供給線51の電圧を検出するとともに、電力供給線51の電圧が所定値以上である状態が所定時間以上継続しているか否かを判定し、その判定結果に応じた制御信号を接続切替部61およびリモコン制御部41に出力する。
【0074】
図6は、電力供給線51の電圧、切替制御部62による電力供給線51の電圧検知結果、および切替制御部62から出力される制御信号の関係を示す説明図である。
【0075】
パワコン20への商用電力の供給が行われていない場合、
図6の上段に示したように、日の出時などの太陽電池モジュール10が発電していない状態から発電状態への過渡期等には、太陽電池モジュール10の発電量が安定しないため、パワコン20のDC出力部27からの出力電圧が所定値よりも高い値と低い値との間で変動する場合がある。
【0076】
切替制御部62は、
図6の中段に示したように、電力供給線51の電圧が所定値よりも高いか否かを検出するとともに、電力供給線51の電圧が所定値よりも高い状態が所定時間以上継続しているか否かを判定する。そして、
図6の下段に示したように、上記の判定結果に応じて、電力供給線51の電圧が所定値以上である状態が所定時間以上継続している場合には接続切替スイッチ67を遮断状態にするための制御信号を出力し、所定時間以上継続していない場合には接続切替スイッチ67を導通状態にするための制御信号を出力する。
【0077】
すなわち、
図6の中段に示した電圧検知結果(電力供給線51の電圧が所定値よりも高いか否かの検知結果)に基づいて接続切替部61を動作させると、太陽電池モジュール10が発電していない状態から発電状態への過渡期等にはパワコン20からの出力電圧が安定しないことから、リモコン40に対する電力供給が不安定になってしまうおそれがある。
【0078】
また、太陽電池モジュール10の発電量が安定して(あるいはパワコン20への商用電力の供給が開始されて)パワコン20の出力電圧が安定した後も電力供給線51および電力供給線52の両方を電力供給線53に接続したままの状態にしておくと、例えば電力供給線51および電力供給線52の長さが長い場合などにリモコン40への電力供給源となる方の電力供給線において電圧降下が生じ、電力供給線51の電圧と電力供給線52の電圧との大小関係が頻繁に切り替わり、リモコン40の各部の動作が不安定になるおそれがある。特に、本実施形態のようにリモコン40と給湯装置30との間で電源重畳方式による通信を行っている場合には、通信状態が不安定になったり遮断されたりしてしまう場合がある。
【0079】
そこで、本実施形態では、切替制御部62が、電力供給線51の電圧が所定値よりも高い状態が所定時間以上継続しているか否かを判定し、その判定結果に応じた上記の制御信号を接続切替部61およびリモコン制御部41に出力する。なお、上記の所定値は、例えば、給湯装置30からリモコン40に電力を供給しているときの電力供給線52の電圧と同値に設定すればよい。また、上記所定時間は、パワコン20の出力電圧が所定値よりも大きい値で安定する時間になるように、太陽電池モジュール10の発電特性やパワコン20の出力特性に応じて設定すればよい。
【0080】
これにより、電力供給線51の電圧が所定値以上である状態が所定時間以上継続した場合に給湯装置30からリモコン40への電力供給が遮断され、パワコン20からリモコン40に電力が供給される。したがって、電力供給線51および電力供給線52の長さが長い場合であっても、電力供給線51および電力供給線52における電圧降下によってリモコン40への電力供給源が頻繁に切り替わることを防止できる。
【0081】
また、電力供給線51の電圧が所定値以上である状態が所定時間以上継続していない場合には、電力供給線51および電力供給線52の両方が第1ダイオード65および第266を介して電力供給線53に接続される。これにより、パワコン20に商用電力が供給されておらず、かつ太陽電池モジュール10が発電していない期間や太陽電池モジュール10の発電量が安定していない期間(例えば太陽電池モジュール10が発電していない状態から発電状態への過渡期等)であっても、リモコン40に対して少なくとも給湯装置30の電力電力供給能力に応じた電力を供給することができる。
【0082】
なお、本実施形態では、切替制御部62が、電力供給線51の電圧が所定値よりも高い状態が所定時間以上継続しているか否かを判定し、その判定結果に応じた制御信号を出力するものとしているが、これに限るものではない。例えば、切替制御部62が、電力供給線51の電圧が所定値以上であるか否かを判定し、その判定結果に応じた制御信号を出力するようにしてもよい。また、その場合、切替制御部62の電圧検出特性を、電力供給線51の電圧が所定値よりも高い状態が所定時間以上継続した場合に電力供給線51の電圧が所定値以上であると検出し、所定時間以上継続していない場合には電力供給線51の電圧は所定値未満である検出するような電圧検出特性としていてもよい。
【0083】
(1−5.リモコン制御部41の動作)
次に、リモコン制御部41が切替制御部62から入力される制御信号に応じて行う処理について、
図7に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【0084】
まず、リモコン制御部41は、切替制御部62からの入力信号を受け取ると(S1)、この入力信号に基づいて電力供給線52と電力供給線53とが遮断状態であるか否かを判断する(S2)。
【0085】
そして、電力供給線52が遮断状態ではないと判断した場合、モード制御部41dはリモコン40の各部を省電力駆動モードで駆動させるための制御を行い(S3)、表示制御部41cは給湯装置30に対する操作入力を行うための画像および給湯装置30に関する情報を示す画像の少なくとも一方を含む表示画面を表示させるように表示部42の動作を制御し(S4)、S1の処理に戻る。
図8は、S4において表示部42に表示される表示画面の一例を示す説明図である。
【0086】
また、S
2において電力供給線52が遮断状態であると判断した場合、モード制御部41dはリモコン40の各部を通常駆動モードで駆動させるための制御を行い(S5)、表示制御部41cはパワコン20に対する操作入力を行うための画像および太陽電池モジュール10の発電状態を示す画像の少なくとも一方の画像を含む表示画面を表示させるように表示部42の動作を制御し(S6)、S1の処理に戻る。
図9は、S6において表示部42に表示される表示画面の一例を示す説明図である。
【0087】
(1−6.まとめ)
以上のように、本実施形態にかかるリモコン40は、パワコン20からリモコン40への電力供給線51および給湯装置30からリモコン40への電力供給線52の両方に接続された電源切替装置60を備えており、この電源切替装置60は、電力供給線52とリモコン40の各部に電力を供給するための電力供給線53との接続状態を導通状態と遮断状態とに切り替える接続切替部61と、電力供給線51の電圧が所定値以上であるか否かを検出し、所定値以上である場合には電力供給線52と電力供給線53との接続状態を遮断状態とし、所定値未満である場合には電力供給線52と電力供給線53との接続状態を導通状態とするように接続切替スイッチ67の動作を制御する切替制御部62とを備えている。
【0088】
これにより、電力供給線51の電圧が所定値以上である場合に、給湯装置30からリモコン40への電力供給が遮断されるので、電力供給線51,52の電圧降下等に起因してリモコン40への電力供給源がパワコン20と給湯装置30とに頻繁に切り替わることを防止し、パワコン20からリモコン40に電力を安定して供給することができる。また、電力供給線51の電圧が所定値未満である場合には、電力供給線52と電力供給線53とが接続状態にされるので、パワコン20からリモコン40に十分な電力を供給できない場合であっても給湯装置30またはパワコン20からリモコン40に少なくとも給湯装置30の電力供給能力に応じた電力を供給することができ、リモコン40を用いて給湯装置30およびパワコン20の動作を制御することができる。
【0089】
また、本実施形態では、切替制御部62が、電力供給線51の電圧が所定値以上である状態が所定時間以上継続している場合に電力供給線52と電力供給線53との接続状態を遮断状態とし、所定時間以上継続していない場合に電力供給線52と電力供給線53との接続状態を導通状態とする。
【0090】
これにより、パワコン20の出力電圧が所定値以上に安定してから電力供給線52と電力供給線53との接続状態が遮断状態に切り替えられるので、太陽電池モジュール10が発電していない状態から発電状態への過渡期等のパワコン20の出力電圧が安定しない期間に給湯装置30からリモコン40への電力供給が遮断されることを防止し、リモコン40に安定して電力を供給することができる。
【0091】
なお、本実施形態では、本発明をパワコン20用のリモコンと給湯装置30用のリモコンとを統合したリモコン40を用いる構成に適用する場合について説明したが、本発明の適用対象はこれに限るものではなく、パワコン20用のリモコンと給湯装置30とは異なる他の電気機器のリモコンとを統合した構成に適用することもできる。この場合、上述した太陽光発電システム100における給湯装置30を他の電気機器に置き換え、当該電気機器におけるリモコン40への電力出力部を電力供給線52に接続すればよい。
【0092】
また、本実施形態では、電源切替装置60がリモコン40の内部に備えられているが、これに限らず、電源切替装置60がリモコン40とは別体に設けられてリモコン40に接続されている構成としてもよい。
【0093】
また、本実施形態では、切替制御部62が接続切替スイッチ67に制御信号を出力するものとしているが、これに限らず、例えば、切替制御部62が電力供給線51の電圧検知結果をリモコン制御部41に伝達し、リモコン制御部41がこの電圧検知結果に応じた制御信号を生成して接続切替スイッチ67の動作を制御するようにしてもよい。
【0094】
また、本実施形態では、電力供給線52と電力供給線53との間(給湯装置30からリモコン40への電力供給経路)に接続切替スイッチ67を設けているが、これに加えて、電力供給線51と電力供給線53との間(パワコン20からリモコン40への電力供給経路)に第2の接続切替スイッチを設け、この第2の接続切替スイッチに接続切替スイッチ67と逆の動作を行わせるようにしてもよい。すなわち、電力供給線51の電圧が所定値以上である場合(あるいは所定値以上である状態が所定時間以上継続している場合)には、電力供給線52と電力供給線53とを遮断状態、電力供給線51と電力供給線53とを導通状態とし、電力供給線51の電圧が所定値未満である場合(あるいは所定値以上である状態が所定時間以上継続していない場合)には、電力供給線52と電力供給線53とを導通状態、電力供給線51と電力供給線53とを遮断状態とするように各接続切替スイッチの動作を制御するようにしてもよい。
【0095】
これにより、太陽電池モジュール10が発電していない状態から発電状態への過渡期等のパワコン20からの出力電圧が安定しない期間に、リモコン40への電力供給源がパワコン20と給湯装置30との間で頻繁に切り替わることを防止し、リモコン40への電力供給をより安定させることができる。
【0096】
また、本実施形態において、リモコン40に備えられる各制御部(リモコン制御部41、切替制御部62)を、CPU等のプロセッサを用いてソフトウェアによって実現してもよい。この場合、リモコン40は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(central processing unit)、上記プログラムを格納したROM(read only memory)、上記プログラムを展開するRAM(random access memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアであるリモコン40の制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、リモコン40に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによって達成される。上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【0097】
また、リモコン40を通信ネットワークと接続可能に構成し、通信ネットワークを介して上記プログラムコードを供給してもよい。この通信ネットワークの構成は特に限定されるものではなく、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体についても特に限定されず、例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【0098】
また、リモコン40の各制御部は、ソフトウェアを用いて実現されるものに限らず、ハードウェアロジックによって構成されるものであってもよい。また、リモコン40の各制御部は、処理の一部を行うハードウェアと当該ハードウェアの制御や残余の処理を行うソフトウェアを実行する演算手段とを組み合わせたものであってもよい。
【0099】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。