JP3889679B2

JP3889679B2 - 電力関連表示装置およびこれを用いた自家発電システム

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Publication number: JP3889679B2
Application number: JP2002188872A
Authority: JP
Inventors: 昭宏西園; 直樹西尾; 良沼倉
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2022-06-28
Also published as: JP2004028924A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、商用交流電力系統と自家発電設備とを連系させて負荷に電力を供給する自家発電システム、及び自家発電システムに用いられる電力関連表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、商用交流電力系統と太陽光発電などの自家発電設備とを連系させて並列的に負荷に電力を供給する自家発電システムが普及している。このような自家発電システムでは、自家発電設備の発電電力、売電力、買電力、負荷の消費電力などを数値表示したり、横軸を時間とし縦軸を電力としてグラフ表示したりする表示装置が実用化されている。
【０００３】
また、特開平１０―２０１１０６号公報には、太陽光発電の発電電力、売電力および買電力をデジタル表示やバーグラフ表示する表示装置が開示されている。図４は、その表示装置を用いた太陽光発電システムの構成図である。図において、５１はソーラーパネル、５２はソーラーパネル５１で発生した直流電圧を交流電圧に変換するインバータ、５３は負荷、５４は電力変換器部、５５は表示装置である。電力変換器部５４は、インバータ５２から出力される太陽光発電電力、買電および売電をそれぞれ検出しデジタル値に変換する機能を有する。表示装置５５はバー表示器５６とデジタル表示器５７ａ、５７ｂ、５７ｃを有する。バー表示器５６の左側には売電力、右側には買電力をバーグラフ表示する。また、５７ａは発電電力、５７ｂは発電電力、５７ｃは買電力をそれぞれデジタル表示する。さらに、切替スイッチにより瞬時電力表示、積算電力表示、所定期間の電力料金をデジタル表示器５７ａ、５７ｂ、５７ｃに表示する。
【０００４】
また、特開２０００―２６６７８９号公報には消費電力に対して太陽光発電電力の占める割合の表示をする表示装置が開示されている。図５はその表示装置の構成図を示す。図において、６１は消費電力に対する太陽光発電電力の比率をグラフ表示する割合表示部、６２は電力をデジタル表示するデジタル表示部、６３、６４はこのデジタル表示部の表示内容を示す表示部である。
【０００５】
さらに、太陽光発電電力から二酸化炭素削減量、石油使用削減量などを計算し、これを環境貢献度と称して表示する表示装置が実用化されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電力関連表示装置は発電電力、消費電力、売電力、買電力などの各電力や、発電電力を換算して求める環境貢献度などを数値表示やグラフ表示するものであったが、発電電力、消費電力などのうち、３つ以上の要素の関係や状況を一目で容易に把握することはできなかった。
【０００７】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、利用者が発電電力、消費電力、売電力、買電力など、電力に関する要素の状況を一目で把握できる電力関連表示装置、およびこれを用いた自家発電システムを得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電力関連表示装置は、商用交流電力系統と自家発電設備とを連系させて負荷に電力を供給する自家発電システムに用いられる電力関連表示装置であって、自家発電による発電電力と負荷による消費電力とを値が大きくなるにしたがって表示ドットが中央から外側に延びるように表示する第１の軸と、この第１の軸と略直交し、前記発電電力または前記消費電力の増減に応じて増減する要素を値が大きくなるにしたがって表示ドットが中央から外側に延びるように表示する第２の軸とを有するグラフ表示部を備えたものである。なお、下記の実施の形態においては、電力関連表示装置は表示装置５ａ、５ｂ、５ｃであり、グラフ表示部の第１の軸は横軸であり、第２の軸は縦軸である。
【０００９】
また、第２の軸に表示される表示要素として売電力及び買電力を表示するものである。
【００１０】
また、過去の所定期間の消費電力の平均値を算出する消費電力平均値演算部と、この消費電力平均値演算部で算出された平均値と負荷による現在の消費電力との差を算出し節電電力として出力する節電電力演算部とを備え、前記第２の軸の表示要素として前記節電電力を表示するものである。
【００１１】
また、前記節電電力演算部で算出された節電電力を前記消費電力平均値演算部で算出された消費電力の平均値で割り、省エネルギー度として出力する省エネルギー度演算部を備え、前記第２の軸の表示要素として前記省エネルギー度を表示するものである。
【００１２】
また、自家発電による発電電力と前記節電電力演算部で算出された節電電力の和を算出し、環境貢献電力として出力する環境貢献電力演算部を備え、前記第２の軸の表示要素として前記環境貢献電力を表示するものである。
【００１３】
また、前記環境貢献電力演算部により算出された環境貢献電力を所定期間積算し、この積算電力量に所定の係数を掛けて環境貢献度として出力する環境貢献度演算部を備え、前記第２の軸の表示要素として前記環境貢献度を表示するものである。
【００１４】
また、前記各電力を所定期間積算し、積算された電力量を表示するものである。
【００１５】
また、各表示要素の目標値を表示するものである。
【００１６】
また、前記第２の軸に表示される表示要素を異なる表示要素に切り替え可能としたものである。
【００１７】
また、この発明に係る自家発電システムは、商用交流電力系統と自家発電設備とを連系させて負荷に電力を供給する自家発電システムであって、前記自家発電設備による発電電力を検出する発電電力検出部と、前記商用交流電力系統と前記負荷との間に設けられ売電力および買電力を検出する売買電力検出部と、前記発電電力、売電力または買電力に基づき上記負荷の消費電力を求める消費電力演算部と、前記何れかの電力関連表示装置とを備えたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の第１の実施の形態を図を用いて説明する。図１はこの実施の形態における自家発電システムを示す図である。図に示すように、この自家発電システムは、自家発電設備１と商用交流電力系統２とを連系させて並列的に負荷３に電力を供給しているシステムである。ここで、自家発電設備には、例えば太陽光発電等の設備がある。
【００１９】
自家発電設備１に備えられている発電電力検出部１ａは、自家発電設備１の発電電力を検出する。また、売買電力検出部４は商用交流電力系統２と負荷３との間に設けられ、売電力、買電力を測定する。この売電力と買電力は、自家発電設備１の発電電力と後述する負荷３の消費電力の増減に応じて増減する。すなわち、消費電力に比べて発電電力が大きくその値が増加すれば売電力が増加し、逆に消費電力の方が大きくその値が増加すれば買電力が増加する関係にある。
【００２０】
５ａは発電電力等を表示する表示装置である。発電電力検出部１ａで検出された発電電力のデータ、及び売買電力検出部４で検出された売電力、買電力のデータは消費電力演算部６及び表示盤１１ａに送信される。消費電力演算部６では発電電力と売電力、買電力の差を計算し、負荷３の消費電力を求め、表示盤１１ａに送信する。表示盤１１ａに送信された発電電力、売電力、買電力、消費電力の各データは、表示要素としてグラフ表示またはデジタル表示される。
【００２１】
また、発電電力、売電力、買電力、消費電力の各データは積算電力演算部７に入力され、各電力について所定期間積算し、得られた各積算電力量のデータは表示盤１１ａに送信される。積算する所定期間の計測は時間計測部８で行う。
【００２２】
次に、表示盤１１ａについて説明する。表示盤１１ａはグラフ表示部１２ａとデジタル表示部１３ａを備えている。グラフ表示部１２ａは液晶表示器やＬＥＤ等で構成され、略直交する２つの軸、すなわち第１の軸である横軸と第２の軸である縦軸を有し、２次元的なグラフ表示を行う。この実施の形態においては、横軸のプラス方向に発電電力、マイナス方向に消費電力が表示され、縦軸のプラス方向に売電力、マイナス方向に買電力が表示される。軸の目盛は電力または電力量である。一方、デジタル表示部１３には発電電力、消費電力、売電力または買電力が表示される。これらのデジタル表示は、４種類全てを同時に表示するようにしても良いし、操作部１５により切り替えて表示するようにしてもよい。
【００２３】
グラフ表示部１２ａには、発電電力、消費電力、売電力、買電力の目標値１４ａも表示される。この目標値は、例えば季節や時間帯毎に異なる値であり、操作部１５から使用者により入力されるか、または予め記憶されている。入力された目標値は記憶部１６に記憶され、記憶された目標値の中からその季節や時間帯に合った目標値がグラフ表示部１２ａに表示される。この目標値１４ａは例えば各電力のグラフ表示とは異なる色で表示される。このように目標値を表示することにより、目標値に対する現在の電力状況を一目で把握することができ、目標を達成するために即座に節電等の対応をとることができる。
【００２４】
また、積算電力演算部７により所定期間積算された各積算電力量のデータも、操作部１５からの切り替えによりグラフ表示部１２ａまたはデジタル表示部１３ａに表示される。ここで、積算される所定期間とは、時間計測部８に基づいて設定された例えば、１分間、１時間、１日、１週間、１月間、１年間、または１日のうちの所定の時間帯などであり、予め設定しておいてもよいし、使用者が設定するようにしてもよい。
【００２５】
なお、操作部１５による切り替えは、例えば、グラフ表示部１２ａのメインの画面を発電電力、消費電力、売電力、買電力としておいて、操作部１５の表示切替ボタンを押すことにより縦軸の売電力と買電力の表示をそれぞれの所定期間の電力量の表示に切り替える。また、デジタル表示部１３ａのメインの画面を発電電力とし、表示切替ボタンを押す回数により表示内容を切り替え、所定時間が経過するとメインの画面に戻るようにする。また、「発電」「消費」等が記載されたタッチパネルを押すことにより切り替えたり、表示装置５ａに音声認識装置を内蔵し音声によって切り替えたり、付属のリモコンや携帯電話の操作で切り替えたりしてもよい。さらに、自動的に表示を切り替えるようにしてもよく、例えば、所定時間毎に表示を切り替えたり、時間帯に応じて切り替えたりしてもよい。また、人が近づいたら表示を開始したり、変化が大きいものや目標値に達したもの、または目標値に達しないものを優先的に表示したりするようにしてもよい。
【００２６】
また、上記の説明においては発電電力、消費電力、売電力、買電力を同時にグラフ表示部１２ａに表示するようにしたが、何れか１つまたは複数を選択して表示させるようにしても良い。その選択は例えば、操作部１５によって行ってもよいし、グラフ表示部１２ａの「発電」の表示を押すことによって発電だけのグラフ表示をし、更に「消費」の表示を押すことによって発電電力と消費電力のグラフ表示をし、更に「売電」または「買電」の表示を押すことによって発電電力、消費電力、売電力、買電力の表示をするようにしてもよい。このように表示内容を切り替え可能とすることにより、必要なものを最小限に表示でき、各電力の状況を把握し易い電力関連表示装置が得られる。
【００２７】
なお、上記の実施の形態においては第１の軸を横軸として発電電力および消費電力を表示し、第２の軸を縦軸として売電力および買電力を表示したが、第１の軸を縦軸として発電電力および消費電力を表示し、第２の軸を横軸として売電力および買電力を表示してもよい。
【００２８】
以上のように、この実施の形態によれば、発電電力、消費電力、売電力、買電力の状況を一目で把握できる。
【００２９】
実施の形態２．
以下、この発明の第２の実施の形態を図を用いて説明する。図２において、実施の形態１と異なる点は消費電力平均値演算部２１、節電電力演算部２２、省エネ度演算部２３を備えた点である。なお、上記実施の形態１と同様の構成には同一の符号をつけて説明を省略する。
【００３０】
消費電力演算部６で演算された負荷３の消費電力は、記憶部１６と節電電力演算部２２に送信される。記憶部１６は、負荷３の消費電力のデータを保存するとともに、過去の同一時期の所定期間の消費電力データを消費電力平均値演算部２１に出力する。消費電力平均値演算部２１は、過去の所定期間の消費電力の平均値を求め、節電電力演算部２２に出力する。
【００３１】
節電電力演算部２２は、消費電力平均値演算部２１で求められた消費電力の平均値と現在の消費電力の差を節電電力のデータとして表示盤１１ｂと積算電力演算部７に送信する。ここで、節電電力演算部２２で演算された節電電力は、過去の同一時期の瞬時消費電力と現在の消費電力とを比較して求められたものではなく、過去の同一時期の平均消費電力と現在の消費電力とを比較して求められるものであるので、過去の一過的な消費電力の状況に左右されることなく、過去の同一時期に対する節電状況を的確に把握することができる。すなわち、前者では、例えば過去の同一時期に都合により普段より消費電力が少なかった場合は、現在節電しているにもかかわらず節電していないような値になる場合があるが、後者の方法ではそのような問題がない。また、目標とする消費電力を設定し、その設定値と現在の消費電力の差から節電電力を算出することも考えられるが、このような方法では設定値を入力する手間がかかる。これに対し、この実施の形態のように節電電力を算出すれば、設定値を入力する手間が省ける。
【００３２】
積算電力演算部７は、節電電力を所定期間積算し、得られた積算電力量を節電電力量のデータとして表示盤１１ｂに送信する。ここで、積算される所定期間とは、時間計測部８に基づいて設定された例えば、１分間、１時間、１日、１週間、１月間、１年間、または１日のうちの所定の時間帯などであり、予め設定しておいてもよいし、使用者が設定するようにしてもよい。
【００３３】
消費電力平均値演算部２１により演算された負荷３の消費電力の平均値と節電電力演算部２２により演算された節電電力とは省エネルギー度演算部である省エネ度演算部２３に入力され、節電電力を消費電力の平均値で割る計算を行い、これを省エネルギー度のデータとして表示盤１１ｂに送信する。
【００３４】
表示盤１１ｂは、上記の実施の形態１における表示盤１１ａと同様、グラフ表示部１２ｂとデジタル表示部１３ｂを備え、グラフ表示部１２ｂは、第１の軸である横軸とこれに略直交する第２の軸である縦軸を有し、２次元的なグラフ表示を行う。この実施の形態においては、表示盤１１ｂは、節電電力、節電電力量または省エネルギー度を表示要素としてグラフ表示部１２ｂにグラフ表示するとともに、デジタル表示部１３ｂに数値表示する。
【００３５】
図２においては、横軸のプラス方向に発電電力、マイナス方向に消費電力を表示するとともに、縦軸に節電電力を表示している。節電電力量と省エネルギー度は、操作部１５によって切り替えることにより、縦軸に表示される。ここで、節電電力、節電電力量および省エネルギー度は、負荷の消費電力の増減に応じて増減する要素である。
【００３６】
また、グラフ表示部１２ｂには、発電、消費、節電の各電力、各電力量または省エネルギー度の目標値１４ｂが表示される。この目標値は、例えば季節や時間帯毎に異なる値であり、操作部１５から使用者により入力される。入力された目標値は記憶部１６に記憶され、記憶された目標値の中からその季節や時間帯に合った目標値がグラフ表示部１２ｂに表示される。この目標値は例えば各電力のグラフ表示とは異なる色で表示される。
【００３７】
なお、上記説明においては、消費電力平均値演算部２１は過去の同一時期における所定期間の消費電力の平均値を求めるものとしたが、直前の所定期間、例えば一月間の消費電力の平均値を求めるようにしてもよい。このようにすれば、直前の所定期間に対する節電状況を把握できる。また、第１の軸を縦軸として第２の軸を横軸とし、縦軸に発電電力と消費電力とを表示するようにしてもよい。
【００３８】
以上のように、この実施の形態によれば、発電電力、消費電力、節電電力、これらの電力量、または省エネルギー度の状況を一目で把握できる。
【００３９】
実施の形態３．
以下、この発明の第３の実施の形態を図を用いて説明する。図３において、上記実施の形態１、２と異なる点は環境貢献電力演算部３１、環境貢献度演算部３２を備えた点である。なお、上記各実施の形態と同様の構成には同一の符号をつけて説明を省略する。
【００４０】
上記実施の形態２と同様、節電電力演算部２２は、消費電力演算部６で求められた現在の消費電力と消費電力平均値演算部２１で求められた消費電力の平均値とから節電電力を求める。節電電力演算部２２で求められた節電電力は、環境貢献電力演算部３１に出力される。環境貢献電力演算部３１は、発電電力検出部１ａで求められた発電電力のデータと節電電力演算部２２で求められた節電電力との和を計算し、これを環境貢献電力のデータとして表示盤１１ｃに送るとともに、積算電力演算部７に出力する。
【００４１】
積算電力演算部７は、環境貢献電力のデータを所定期間積算し、得られた積算電力量を環境貢献電力量のデータとして表示盤１１ｃに送るとともに、環境貢献度演算部３２に出力する。ここで、積算される所定期間とは、時間計測部８に基づいて設定された例えば、１分間、１時間、１日、１週間、１月間、１年間、または１日のうちの所定の時間帯などであり、予め設定しておいてもよいし、使用者が設定するようにしてもよい。
【００４２】
環境貢献度演算部３２は、環境貢献節電量のデータに所定の係数を掛算する計算を行い、これを環境貢献度のデータとして表示盤１１ｃに出力する。ここで、所定の係数とは、電力量を二酸化炭素削減量や石油使用量などに変換する既知の係数である。
【００４３】
表示盤１１ｃは、上記の実施の形態１における表示盤１１ａと同様、グラフ表示部１２ｃとデジタル表示部１３ｃを備え、グラフ表示部１２ｃは、第１の軸である横軸とこれに略直交する第２の軸である縦軸を有し、２次元的なグラフ表示を行う。この実施の形態においては、表示盤１１ｃは、環境貢献電力、環境貢献電力量、環境貢献度を表示要素としてグラフ表示部１２ｃにグラフ表示するとともに、デジタル表示部１３ｃに数値表示する。
【００４４】
図３においては、横軸のプラス方向に発電電力、マイナス方向に消費電力を表示するとともに、縦軸に環境貢献電力を表示している。環境貢献電力量と環境貢献度とは、操作部１５によって切り替えることにより、縦軸に表示される。なお、環境貢献電力、環境貢献電力量、環境貢献度は上述の通り自家発電の発電電力と節電電力とから求められるものであることから、これらは自家発電の発電電力と負荷の消費電力の増減に応じて増減する要素である。また、発電電力のみの換算で環境貢献電力を求めたのでは環境貢献の状況を充分に把握することができないが、この実施の形態のように、発電電力のみでなく使用者による節電電力をも考慮して環境貢献電力を求めるようにすれば、適切に環境貢献の状況を把握できる。
【００４５】
また、グラフ表示部１２ｃには、発電、消費、環境貢献の各電力、電力量、環境貢献度の目標値１４ｃが表示される。この目標値は、例えば季節や時間帯毎に異なる値であり、操作部１５から使用者により入力される。入力された目標値は記憶部１６に記憶され、記憶された目標値の中からその季節や時間帯に合った目標値がグラフ表示部１２ｃに表示される。この目標値は例えば各電力のグラフ表示と異なる色で表示される。
【００４６】
なお、上記の説明においては第１の軸を横軸とし第２の軸を縦軸としたが、第１の軸を縦軸として第２の軸を横軸とし、縦軸に発電電力と消費電力とを表示するようにしてもよい。
【００４７】
このように、この実施の形態によれば、発電電力、消費電力、環境貢献電力、これらの電力量、または環境貢献度の状況を一目で把握できる。また、環境貢献度を表示することにより、利用者は自家発電と節電による二酸化炭素排出、石油使用などの環境に影響を与えるものの削減量を認識でき、環境貢献の程度を認識できる。
【００４８】
実施の形態４．
上記各実施の形態を組み合わせて、発電電力と消費電力を第１の軸に表示するとともに、売買電力、節電電力、環境貢献電力、これらの所定期間の積算電力量、省エネルギー度、環境貢献度のうち何れか１つを選択して、第２の軸に表示するようにしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
この発明に係る電力関連表示装置、またはこれを用いた自家発電システムによれば、自家発電の発電電力、負荷の消費電力、および発電電力または前記消費電力の増減に応じて増減する要素、例えば、売電力、買電力、節電電力、環境貢献電力、これらの所定期間の積算電力量、省エネルギー度、環境貢献度などの状況を使用者が一目で把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１における自家発電システムの構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２における自家発電システムの構成図である。
【図３】この発明の実施の形態３における自家発電システムの構成図である。
【図４】従来の太陽光発電システムの構成図である。
【図５】従来の電力関連表示装置の構成図である。
【符号の説明】
１自家発電設備、１ａ発電電力検出部、２商用交流電力系統、３負荷、４売買電力検出部、５ａ、５ｂ、５ｃ表示装置、６消費電力演算部、７積算電力演算部、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ表示盤、１２ａ、１２ｂ、１２ｃグラフ表示部、１３ａ、１３ｂ、１３ｃデジタル表示部、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ目標表示、２１消費電力平均値演算部、２２節電電力演算部、２３省エネ度演算部、３１環境貢献電力演算部、３２環境貢献度演算部。

Claims

商用交流電力系統と自家発電設備とを連系させて負荷に電力を供給する自家発電システムに用いられる電力関連表示装置であって、
自家発電による発電電力と負荷による消費電力とを値が大きくなるにしたがって表示ドットが中央から外側に延びるように表示する第１の軸と、この第１の軸と略直交し、前記発電電力または前記消費電力の増減に応じて増減する要素を値が大きくなるにしたがって表示ドットが中央から外側に延びるように表示する第２の軸とを有するグラフ表示部を備えた電力関連表示装置。
前記第２の軸に表示される表示要素は売電力及び買電力であることを特徴とする前記請求項１記載の電力関連表示装置。
過去の所定期間の消費電力の平均値を算出する消費電力平均値演算部と、この消費電力平均値演算部で算出された平均値と負荷による現在の消費電力との差を算出し節電電力として出力する節電電力演算部とを備え、前記第２の軸の表示要素として前記節電電力を表示することを特徴とする前記請求項１記載の電力関連表示装置。
前記節電電力演算部で算出された節電電力を前記消費電力平均値演算部で算出された消費電力の平均値で割り、省エネルギー度として出力する省エネルギー度演算部を備え、前記第２の軸の表示要素として前記省エネルギー度を表示することを特徴とする前記請求項３記載の電力関連表示装置。
自家発電による発電電力と、過去の所定期間の消費電力の平均値を算出する消費電力平均値演算部と、この消費電力平均値演算部で算出された平均値と負荷による現在の消費電力との差を算出し節電電力として出力する節電電力演算部で算出された節電電力の和を算出し、環境貢献電力として出力する環境貢献電力演算部を備え、前記第２の軸の表示要素として前記環境貢献電力を表示することを特徴とする
前記請求項１記載の電力関連表示装置。
前記環境貢献電力演算部により算出された環境貢献電力を所定期間積算し、この積算電力量に所定の係数を掛けて環境貢献度として出力する環境貢献度演算部を備え、前記第２の軸の表示要素として前記環境貢献度を表示することを特徴とする前記請求項５記載の電力関連表示装置。
前記各電力を所定期間積算し、積算された電力量を表示することを特徴とする前記請求項１、２、３又は５の何れかに記載された電力関連表示装置。
各表示要素の目標値を表示することを特徴とする前記請求項１ないし請求項７の何れかに記載された電力関連表示装置。
前記第２の軸に表示される表示要素を異なる表示要素に切り替え可能としたことを特徴とする前記請求項１ないし請求項８の何れかに記載された電力関連表示装置。
商用交流電力系統と自家発電設備とを連系させて負荷に電力を供給する自家発電システムであって、
前記自家発電設備による発電電力を検出する発電電力検出部と、
前記商用交流電力系統と前記負荷との間に設けられ売電力および買電力を検出する売買電力検出部と、
前記発電電力、売電力または買電力に基づき上記負荷の消費電力を求める消費電力演算部と、
前記請求項１ないし請求項９の何れかに記載された電力関連表示装置とを備えた自家発電システム。