パワーコンディショナ
【課題】比較的簡単な構成の表示装置で、太陽電池が発電した電力の大きさを使用者等に容易に把握させることが可能なパワーコンディショナを提供する。
【解決手段】太陽電池ＳＣからの直流電力を所定の交流電力に変換する電力変換器２と、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさを表示する表示装置１とを備えたパワーコンディショナ１０であって、表示装置１は、上記電力の大きさに応じた出力の大きさで発光するＬＥＤ１ａと、該ＬＥＤ１ａからの光が照射されて光を発する部位Ｐ１，Ｐ２の大きさが上記出力に応じて変化する表示部１ｂとを有する。
【解決手段】太陽電池ＳＣからの直流電力を所定の交流電力に変換する電力変換器２と、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさを表示する表示装置１とを備えたパワーコンディショナ１０であって、表示装置１は、上記電力の大きさに応じた出力の大きさで発光するＬＥＤ１ａと、該ＬＥＤ１ａからの光が照射されて光を発する部位Ｐ１，Ｐ２の大きさが上記出力に応じて変化する表示部１ｂとを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーコンディショナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題の解決策の一つとして、クリーンなエネルギとされる太陽光を利用して発電する太陽電池の設置が普及し始めている。太陽電池から出力される電力は、直流電力であり、一般に使用される電気器具の多くが交流電力により駆動するように構成された交流負荷機器であることから、太陽電池からの直流電力を交流電力に変換する必要がある。
【０００３】
また、太陽電池は、照射される太陽光などの外部環境に依存して発電量が変化する。太陽電池は、太陽電池から出力される電力を補完して安定化した出力にさせ、太陽電池からの余剰電力を商用電源側に売電などできるように、一般の商用電源と系統連系することが可能な構成とすることが望まれる。そのため、太陽電池は、太陽電池からの直流電力を交流電力に電力変換することが可能なパワーコンディショナと電気的に接続される。
【０００４】
この種のパワーコンディショナには、たとえば、太陽電池からの直流電力を所定の交流電力に変換する電力変換器を備え、太陽電池が発電した電力の大きさを表示する表示装置と接続させたものが知られている（たとえば、特許文献１を参照。）。
【０００５】
上述の特許文献１には、太陽電池の発電量を使用者が把握でき、省エネルギ化に対する使用者の意識を一層高めることができるように、７セグメントＬＥＤからなる表示部を備えた表示装置が記載されている。表示装置は、パワーコンディショナからデータを受信するデータ受信部、受信したデータを蓄積するデータ蓄積部、データを演算処理する演算処理部や表示部などを有している。
【０００６】
また、上述の特許文献１には、太陽電池の発電量の大きさに応じて表示装置の点灯状態を変化させるなど、使用者が太陽電池の発電量などの状態を直感的に把握できるように構成してもよいことが記載されている。さらに、表示装置は、太陽電池の発電量などを数値情報で示すだけでなく、たとえば、棒グラフなどの図形を用いて表示してもよいことも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−３３２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、パワーコンディショナは、年々、小型化が進んでいるものの、たとえば、太陽電池の出力にもよるが小型のエアコンディショナと同じ程度の大きさとなる場合もある。そのため、パワーコンディショナは、たとえば、一般家庭において、玄関先、洗面所の壁面上部など配電盤の付近などのあき空間に設置されることも多い。この場合、使用者等がパワーコンディショナ本体を視認することで太陽電池が発電した電力の大きさなどを把握できることが望ましいものの、使用者等がパワーコンディショナ本体に近づき、太陽電池が発電した電力の大きさを確認することが難しい場合もある。
【０００９】
上述の特許文献１では、パワーコンディショナとは別途に設けられた表示装置にデータを送信して太陽電池の発電量を表示させることが開示されており、使用者等がパワーコンディショナとは別途に設けられた表示装置により、太陽電池が発電した電力の大きさを確認することができる。しかしながら、上述の特許文献１では、パワーコンディショナ本体において、使用者等が太陽電池が発電した電力の大きさを確認することができない。また、上述の特許文献１では、パワーコンディショナ側にデータの送信部などが必要となりパワーコンディショナ自体の小型化に向かない。さらに、表示装置側では、パワーコンディショナ側からのデータを受信する受信部やデータの演算処理部を必要とするため、表示装置の構造が複雑になるという問題がある。
【００１０】
本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的簡単な構成の表示装置で、太陽電池が発電した電力の大きさを使用者等に容易に把握させることが可能なパワーコンディショナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のパワーコンディショナは、太陽電池からの直流電力を所定の交流電力に変換する電力変換器と、上記太陽電池が発電した電力の大きさを表示する表示装置とを備えたパワーコンディショナであって、上記表示装置は、上記電力の大きさに応じた出力の大きさで発光するＬＥＤと、該ＬＥＤからの光が照射されて光を発する部位の大きさが上記出力に応じて変化する表示部とを有することを特徴とする。
【００１２】
このパワーコンディショナにおいて、上記表示部は、長尺状の導光部材の一端側に上記ＬＥＤが設けられ、上記一端側から上記導光部材の内部に導光する上記出力に応じた上記ＬＥＤからの光により、上記長尺状の長手方向に沿って上記導光部材に表示する上記部位の大きさが変化することが好ましい。
【００１３】
このパワーコンディショナにおいて、上記表示装置は、上記電力変換器から出力される交流電力の出力線に設けられ上記電力の大きさに応じた二次電流を出力する変流器と、該変流器からの上記二次電流を整流し上記ＬＥＤに給電する整流器とを有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のパワーコンディショナは、比較的簡単な構成の表示装置で、太陽電池が発電した電力の大きさを使用者等に容易に把握させることが可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態のパワーコンディショナを示し、（ａ）は構成ブロック図、（ｂ）は外観斜視図、（ｃ）は要部説明図である。
【図２】同上のパワーコンディショナにおける要部の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施形態）
以下、本実施形態のパワーコンディショナ１０について、図１ないし図２に基づいて説明する。なお、図１ないし図２において同じ部材に対しては、同じ番号を付して重複する説明を省略している。
【００１７】
本実施形態のパワーコンディショナ１０は、図１（ａ）に示すように、太陽電池ＳＣからの直流電力を所定の交流電力に変換する電力変換器２と、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさ表示する表示装置１とを備えている。電力変換器２は、太陽電池ＳＣからの直流電力を昇圧や降圧などして所定の直流電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ２ａと、ＤＣ／ＤＣコンバータ２ａからの直流出力を、たとえば、商用電源ＡＣと系統連系が可能な所定の交流電力に変換するＤＣ／ＡＣコンバータ２ｂとを備えて構成している。
【００１８】
特に、本実施形態のパワーコンディショナ１０は、表示装置１として、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさに応じた出力の大きさで発光するＬＥＤ１ａと、ＬＥＤ１ａからの光が照射されて光を発する部位Ｐ１，Ｐ２の大きさ（一端５ａからＰ１，Ｐ２の一点鎖線まで）が上記出力に応じて変化する表示部１ｂとを有している（図１（ｃ）を参照）。
【００１９】
ここで、表示部１ｂは、長尺状の直方体からなる導光部材５を備えており、導光部材５の一端５ａ側にＬＥＤ１ａが設けられる。したがって、表示部１ｂは、一端５ａ側から入射して導光するＬＥＤ１ａからの上記出力に応じた光により、導光部材５の長手方向に沿って導光部材５において表示する部位Ｐ１，Ｐ２の大きさが変化する。言い換えれば、表示部１ｂは、ＬＥＤ１ａが発光する光量に応じて、部位Ｐ１，Ｐ２が導光部材５の長手方向に沿って変化する棒グラフ状に表示され、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさを表示することができる。
【００２０】
表示装置１は、太陽電池ＳＣからの電力の大きさに応じてＬＥＤ１ａを発光させるため、電力変換器２から出力される交流電力の出力線に設けられ上記電力に応じた二次電流を出力する変流器３と、該変流器３からの上記二次電流を整流しＬＥＤ１ａに給電する整流器４とを有している。表示装置１は、変流器３を用いることにより、太陽電池ＳＣの電力の大きさに応じた大きさの二次電流を得ることができる。また、表示装置１は、変流器３からの二次電流を整流器４で整流して給電することによりＬＥＤ１ａを発光させることが可能となる。すなわち、表示装置１の変流器３と整流器４とは、比較的簡単な構成で、太陽電池ＳＣが発電する電力の大きさを検知する検知部やＬＥＤ１ａに給電する電源部として機能する。これにより、表示装置１は、ＬＥＤ１ａを点灯させるために、別途に商用電源ＡＣからの電力を用いて給電させる必要もない。
【００２１】
なお、パワーコンディショナ１０は、太陽電池ＳＣから出力された直流電力を電力変換器２で所定の交流電力に変換して図示していない交流分電盤側に供給するように構成することができる。これにより、太陽電池ＳＣから出力された直流電力は、パワーコンディショナ１０を介して、商用電源ＡＣからの交流電力と同様に交流分電盤から交流配電路（図示していない）を介して上記交流負荷機器（図示していない）などに配電させることができる。また、太陽電池ＳＣから出力された直流電力は、パワーコンディショナ１０を介して、上記交流分電盤へ供給するだけでなく、宅内の直流負荷機器（図示していない）に直流電力を供給する直流分電盤（図示していない）に供給されてもよい。すなわち、パワーコンディショナ１０は、太陽電池ＳＣからの直流電力を昇圧や降圧した所定の直流電力するものの交流電力に変換することなく、上記直流分電盤に出力できるように上記直流分電盤と電気的に接続させた構成とすることもできる。
【００２２】
以下、本実施形態のパワーコンディショナ１０について詳述する。
【００２３】
本実施形態のパワーコンディショナ１０は、直流発電設備たる太陽電池ＳＣと電気的に接続させている。太陽電池ＳＣは、太陽光を受光して光電変換することで発電を行い直流電力を出力する。ここで、太陽電池ＳＣは、広義に解釈するものとし、太陽電池ＳＣは、多数の太陽電池セル（太陽光からの光エネルギを光電変換し、電気エネルギに変換する素子）を配列してパネル状とした太陽電池パネルであってもよい。また、太陽電池ＳＣは、太陽電池パネルをアレイ状に組んで構成し、電気的に接続させた太陽電池アレイも含まれる。太陽電池ＳＣは、太陽電池セルとして、単結晶シリコン、多結晶シリコンやアモルファスシリコンの他、各種の化合物半導体を用い半導体接合などを備えた構成で形成することができる。
【００２４】
パワーコンディショナ１０は、太陽電池ＳＣからの直流電力を上記交流負荷機器にも供給できるように、所定の交流電力に変換する電力変換器２を備えている。ここで、パワーコンディショナ１０は、太陽電池ＳＣからの直流電力を上記直流負荷機器や直流電力が変換された交流電力を上記交流負荷機器に供給するだけでなく、余剰電力（上記直流負荷機器や上記交流負荷機器で消費されない電力）を電力会社側に売電することが可能な構成としている。そのため、パワーコンディショナ１０の電力変換器２は、太陽電池ＳＣに接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ２ａと、ＤＣ／ＤＣコンバータ２ａおよび商用電源ＡＣ側に接続されるＤＣ／ＡＣコンバータ２ｂとを備えている。太陽電池ＳＣから出力される直流電力は、パワーコンディショナ１０のＤＣ／ＤＣコンバータ２ａに供給され所定の直流電力に変換された後、ＤＣ／ＡＣコンバータ２ｂに供給される。ＤＣ／ＡＣコンバータ２ｂは、供給された直流電力を、商用電源ＡＣにおける交流電力と略同一の周波数および電圧で位相を同期させた交流電力に変換して出力する。すなわち、パワーコンディショナ１０の電力変換器２は、太陽電池ＳＣからの直流電力を商用電源ＡＣの交流電力と略同一の周波数、電圧及び位相となる交流電力に変換する。これによりパワーコンディショナ１０は、パワーコンディショナ１０からの出力を商用電源ＡＣ側に逆潮流させることが可能となる。
【００２５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２ａは、たとえば、昇圧チョッパ回路（図示していない）などにより構成することができる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２ａは、スイッチングレギュレータにより構成し、出力電圧を検出するとともに検出した出力電圧が目標の電圧と一致するように出力電圧を増減する制御を行うＤＣ／ＤＣコンバータ制御部（図示していない）を備えた構成としてもよい。上記ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部は、マイクロコンピュータなどにより構成され、スイッチングレギュレータにおけるスイッチングのオン／オフを制御することで出力電圧の制御を行うことができる。
【００２６】
ＤＣ／ＡＣコンバータ２ｂは、たとえば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２ａで昇圧された直流電力を交流出力を商用電源ＡＣの交流電力と略同一の周波数、電圧及び位相となる正弦波の交流出力に電力変換するインバータ（図示していない）と、該インバータを制御することで交流出力を商用電源ＡＣの交流電力の位相と同期可能に調整するインバータ制御部（図示していない）とを備えて構成することができる。インバータ制御部は、マイクロコンピュータなどにより構成することができる。
【００２７】
なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部やインバータ制御部は、太陽電池ＳＣに照射される太陽光が所定の照射量に満たなければ、自動的に電力変換器２の駆動を停止するような制御を行ってもよい。
【００２８】
本実施形態のパワーコンディショナ１０では、上述のごとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ２ａとＤＣ／ＡＣコンバータ２ｂとを有する電力変換部２を、直方体状の箱体である本体部１０ａに収納させている。
【００２９】
さらに、パワーコンディショナ１０は、商用電源ＡＣと系統連系させる場合、系統異常、商用電源ＡＣの停電時における単独運転状態などを判断して、電力変換器２の停止や系統連系との解列を行う解列器で連結の遮断を行うことで、商用電源ＡＣ側に悪影響を与えないように保護する系統連系保護装置（図示していない）を備えてもよい。すなわち、系統連系保護装置は、電力変換器２と商用電源ＡＣ側との間に設けることができる。系統連系保護装置は、パワーコンディショナ１０からの交流電力を商用電源ＡＣ（系統）側に供給すると共に、パワーコンディショナ１０からの交流電力が異常となった場合（短絡、地絡等された場合）、パワーコンディショナ１０を商用電源ＡＣ側の系統と速やかに解列することによって、商用電源ＡＣ側の系統の安全を確保することができる。
【００３０】
系統連系保護装置は、たとえば、パワーコンディショナ１０に設置した電圧検出器により単相３線の中性線と各電圧線との間の電圧をそれぞれ検出し、各電圧の実効値と周波数を算出するとともに、各電圧の実効値および周波数と予め設定した整定値とを比較して系統異常を判定すればよい。パワーコンディショナ１０は、系統異常を判定した場合、電力変換器２の停止および上記解列器の遮断を行えばよい。
【００３１】
また、パワーコンディショナ１０の太陽電池ＳＣ側では、パワーコンディショナ１０と太陽電池ＳＣとの間に、たとえば、太陽電池ＳＣ側に電力が逆流することを防止する逆流防止機能や雷（誘導雷）サージ吸収機能を備えた接続箱（図示していない）を設けることもできる。
【００３２】
次に、本実施形態のパワーコンディショナ１０の表示装置１について説明する。
【００３３】
本実施形態のパワーコンディショナ１０は、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさを表示する表示装置１が、太陽電池ＳＣの電力の大きさに応じて変流器３から出力された二次電流で発光するＬＥＤ１ａと、ＬＥＤ１ａからの光が導光部材５に照射されて導光部材５に設けられた凹凸で反射や散乱などさせることにより、光を発する部位の大きさが上記出力に応じて変化する表示部１ｂとを備えている。
【００３４】
表示装置１は、たとえば、長尺状の直方体からなる導光部材５と、導光部材５の一端５ａ側に設けられたＬＥＤ１ａとを備えて構成すればよい。導光部材５は、たとえば、透光性のアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂やガラスなどを材料として形成することができる。導光部材５には、たとえば、導光部材５の長手方向に沿ってＬＥＤ１ａからの光を導光部材５の光出射面から出射できるように、導光部材５の長手方向に沿った一面を光出射面とし、該光出射面と対向する面側にＬＥＤ１ａからの光を散乱させる凹凸を形成させておけばよい。凹凸の形状やピッチは、ＬＥＤ１ａから出力される光の波長などに応じて適宜に設定することができる。導光部材５は、たとえば、導光部材５の光出射面と対向する面側に凹凸が形成されるように、予め凹凸を備えた金型内に透光性のアクリル樹脂を射出成形させることにより、比較的簡単に形成することができる。
【００３５】
また、導光部材５は、導光部材５の光出射面と対向する面側に凹凸を設ける代わりに、図示していない反射板を備えた構成としてもよい。さらに、導光部材５は、導光部材５の光出射面と対向する面側に、ＬＥＤ１ａからの光を反射する拡散材が含有された樹脂を所定のドットパターンで印刷させたものを用いてもよい。導光部材５に設けられる凹凸やドットパターンは、導光部材５に均一に配置させるものだけでなく、ＬＥＤ１ａから照射される光の強弱が目立つような不均一な配置とすることができる。凹凸やドットパターンは、ＬＥＤ１ａから照射される光の強弱が目立つような不均一な配置として、たとえば、導光部材５の一端５ａと平行に設けられた複数の線が一端５ａ側から離れるにつれ徐々に線と線との間隔が広くなる縞模様形状とするものがあげられる。いずれにしろ、導光部材５は、ＬＥＤ１ａから入射した光を導光させ、入射した光を利用して光出射面側から外部に光を発することが可能な構成としている。
【００３６】
本実施形態のパワーコンディショナ１０では、図１（ｂ）に示すように、直方体状のパワーコンディショナ１０の本体部１０ａにおける前面に表示部１ｂの導光部材５を露出させている。表示部１ｂは、本体部１０ａの長手方向に沿って、長尺状の導光部材５の光出射面側の一部を、本体部１０ａの前面に設けた貫通穴１０ｂに挿通して外部に露出させている。パワーコンディショナ１０の本体部１０ａにおける前面側では、表示部１ｂの露出面が本体部１０ａの長手方向に沿った棒状に見えることとなる。なお、導光部材５は、本体部１０ａの長手方向に沿った形状だけでなく、本体部１０ａの短手方向に沿った形状でもよいし、必ずしも直線状の形状だけに限られる必要もない。
【００３７】
表示装置１に用いられるＬＥＤ１ａは、通電により光を発光可能なものである。ＬＥＤ１ａは、アルミニウム・インジウム・ガリウム・燐系化合物半導体材料や窒化ガリウム系化合物半導体材料を用いた半導体発光素子を備えて構成することができる。ＬＥＤ１ａは、半導体発光素子の発光層の材料によって、発光色を異ならせることが可能となる。また、ＬＥＤ１ａは、半導体発光素子と該半導体発光素子から照射される発光波長の少なくとも一部を吸収して異なる波長を発光する蛍光体を備えた構成とすることもできる。これにより、ＬＥＤ１ａは、蛍光体からの可視光を利用して白色光を照射させることが可能となる。
【００３８】
ＬＥＤ１ａの照射する光は、たとえば、可視光のうちピーク波長が４５０ｎｍから４７０ｎｍの青色光とすることができるが、青色光のみに限定するものではなく、他の波長の光であってもよい。ＬＥＤ１ａの半導体発光素子としては、たとえば、サファイア基板、スピネル基板、窒化ガリウム基板、酸化亜鉛基板や炭化シリコン基板などの結晶成長基板上にｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層、多重量子井戸構造や単一量子井戸構造の発光層となる窒化ガリウム系化合物半導体層、ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層を順に積層させたＬＥＤチップが挙げられる。なお、発光層の窒化ガリウム系化合物半導体層には、ＬＥＤチップから照射させる所定の発光色に応じた組成比でインジウムを含有させればよい。
【００３９】
なお、ＬＥＤチップは、結晶成長基板として絶縁性基板を用いた場合、前記ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層側から前記ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層の一部を露出させることにより、同一平面側でアノード電極およびカソード電極をそれぞれ形成することができる。また、結晶成長基板として導電性基板を用いたＬＥＤチップでは、ＬＥＤチップの厚み方向の両面側にアノード電極やカソード電極を形成すればよい。
【００４０】
同一平面側に前記アノード電極および前記カソード電極が設けられたＬＥＤチップは、実装基板上の一対の導電パターンにＡｕバンプなどの金属バンプを用いてフリップチップ実装させることができる。また、ＬＥＤチップとして、厚み方向の両面側に前記アノード電極や前記カソード電極が形成されたＬＥＤチップを用いる場合は、ＬＥＤチップが実装される実装基板上に形成された一対の導体パターンのうちの一方の導体パターンと、ＬＥＤチップの前記アノード電極あるいは前記カソード電極とを導電性部材（たとえば、ＡｕＳｎやＡｇペーストなど）を介してダイボンディングなどして電気的に接続させる。また、ＬＥＤチップの光取り出し面側の他方の前記カソード電極あるいは前記アノード電極は、ワイヤ（たとえば、金線やアルミニウム線など）を介して他方の導体パターンと電気的に接続させればよい。
【００４１】
なお、ＬＥＤ１ａは、一個のＬＥＤチップを実装基板上に実装して構成することができる。ＬＥＤ１ａにおける各ＬＥＤチップの数は、一個だけに限らず複数個用いることができる。この場合、各ＬＥＤチップは、適宜に直列、並列や直並列に電気的に接続させればよい。また、ＬＥＤチップは、同種のものを用いてもよいし、異なる発光波長を発光する複数個のＬＥＤチップを用いてもよい。また、実装基板は、実装基板上の前記一対の導体パターン（たとえば、最表面がＡｕでメッキされた導体パターン）を利用して、ＬＥＤチップの通電経路を構成してもよい。ＬＥＤ１ａは、ＬＥＤチップを保護する透光性部材（たとえば、透光性のシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂やガラスなど）を設けても良い。すなわち、ＬＥＤ１ａは、実装基板上にＬＥＤチップが配置され、ドーム状の透光性部材でＬＥＤチップを被覆した構成とすることができる。
【００４２】
表示装置１は、たとえば、青色光が発光可能な窒化ガリウム系化合物半導体からなる半導体発光素子を有するＬＥＤ１ａを備えて構成させた場合、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさが小さく、変流器３からの二次電流が小さければ、ＬＥＤ１ａから照射される青色光の発光量が少なくなる。そのため、表示部１ｂでは、ＬＥＤ１ａが設けられた導光部材５の一端５ａ側から離れるにつれ徐々に明るさが暗く所定の明るさ以上の光を発する発光部位が部位Ｐ２の位置までとなる。（図１（ｃ）を参照）。これに対して、表示装置１は、たとえば、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさが上述よりも大きく、変流器３からの二次電流が大きい場合、ＬＥＤ１ａから照射される青色光の発光量も、より多くなる。そのため、表示部１ｂでは、ＬＥＤ１ａが設けられた導光部材５の一端５ａ側からより離れた部位Ｐ１まで明るくなる。（図１（ｃ）の参照）。
【００４３】
これにより、使用者は、パワーコンディショナ１０の表示部１ｂを視認した場合、長尺状の導光部材５において棒グラフ状に表示された青色光を発光する部位Ｐ１，Ｐ２により、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさを把握することができる。
【００４４】
また、表示部１ｂの導光部材５は、導光部材５の光出射面側や光出射面と対向する面側に、導光部材５の長手方向に沿って異なる色のカラーフィルタを適宜に備えた構成とすることもできる。導光部材５は、たとえば、白色光を発光するＬＥＤ１ａと、導光部材５の長手方向に沿って、色が異なるカラーフィルタとを組み合わせることで、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさを、より視覚的に把握しやすくすることもできる。表示装置１は、たとえば、導光部材５の一端５ａ側に設けられたＬＥＤ１ａから導光部材５の他端５ｂ側にかけて、赤色、緑色や青色に着色したカラーフィルタを配置させて構成させることができる。表示装置１は、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさが小さければＬＥＤ１ａから照射される発光量が少なくなる。すなわち、表示部１ｂでは、ＬＥＤ１ａに近い側の導光部材５の光出射面側から光が多く照射され、ＬＥＤ１ａから遠い側の導光部材５の光出射面側から光があまり照射させなくすることができる。このとき、表示部１ｂからは、ＬＥＤ１ａからの白色光がカラーフィルタにより赤色光となって照射される。
【００４５】
また、表示装置１は、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさが大きければＬＥＤ１ａから照射される発光量も多くなる。すなわち、表示部１ｂでは、導光部材５のＬＥＤ１ａからより遠い光出射面側からも光がより多く照射される。表示部１ｂからは、ＬＥＤ１ａからの白色光がカラーフィルタにより、ＬＥＤ１ａから遠い導光部材５の他端５ｂ側の光出射面側において青色光が照射される。なお、表示装置１に設けられるＬＥＤ１ａは、１個だけに限られず一端５ａから光を入射できるように一端５ａに複数個備えてもよい。また、ＬＥＤ１ａは、長尺状の導光部材５の一端５ａ側だけに設けるものに限られず、一端５ａ側と他端５ｂ側の両端に配置させてもよい。
【００４６】
上述のように表示装置１は、変流器３から出力される二次電流に基づいて、ＬＥＤ１ａの発光量が制御されている。ここで、変流器３は、たとえば、電力変換器２のＤＣ／ＡＣコンバータ２ｂから出力される交流電流が流れる出力線を、変流器３を構成するリング状のコイルの中に通して構成することができる。変流器３は、ＤＣ／ＡＣコンバータ２ｂから出力される交流電流が上記出力線に流れると、変流器３のコイルの変流比に応じた二次電流が誘導される。なお、変流器３は、たとえば、磁気コアとして鉄芯を備えたものでも、空芯のものでもよい。変流器３は、空芯のものを用いた場合、鉄芯（磁気コア）がない分だけ小型化および軽量化を図ることが可能となる。また、変流器３は、たとえば、プリント基板に形成したコイル線路を用いて構成することもできる。
【００４７】
表示装置１は、たとえば、太陽電池ＳＣが発光した電力の大きさに比例した変流器３からの二次電流を整流器４で整流して給電することにより、ＬＥＤ１ａを発光させることができる。整流器４としては、たとえば、図２に示すように、変流器３からの交流の二次電流を整流するダイオードブリッジ回路ＤＢを備えている。整流器４は、ダイオードブリッジ回路ＤＢの一方の直流出力端と抵抗Ｒ１の一端とを直列接続させている。抵抗Ｒ１の他端と、ダイオードブリッジ回路ＤＢの他方の直流出力端との間には、ＬＥＤ１ａと抵抗Ｒ２との並列回路を電気的に接続させている。
【００４８】
整流器４は、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさに応じた二次電流を変流器３により整流しＬＥＤ１ａに給電する。そのため、変流器３からの二次電流に基づいて発光するＬＥＤ１ａからの光は、導光部材５の一端５ａ側から導入され内部を導光しながら発光量に応じて明るさが表示される。
【００４９】
すなわち、表示装置１は、変流器３からの二次電流によりＬＥＤ１ａを点灯させるので、ＬＥＤ１ａを点灯させるために商用電源ＡＣを利用する電源回路や制御回路などを備える必要もない比較的簡単な構成とすることが可能となる。また、表示装置１は、使用者が表示部１ｂに表示された部位Ｐ１，Ｐ２の位置により太陽電池ＳＣが発電する電力の大きさを視覚的に使用者等に容易に把握させることができる。
【符号の説明】
【００５０】
ＳＣ 太陽電池
Ｐ１，Ｐ２ 部位
１ 表示装置
１ａ ＬＥＤ
１ｂ 表示部
２ 電力変換器
３ 変流器
４ 整流器
５ 導光部材
５ａ 一端
１０ パワーコンディショナ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーコンディショナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題の解決策の一つとして、クリーンなエネルギとされる太陽光を利用して発電する太陽電池の設置が普及し始めている。太陽電池から出力される電力は、直流電力であり、一般に使用される電気器具の多くが交流電力により駆動するように構成された交流負荷機器であることから、太陽電池からの直流電力を交流電力に変換する必要がある。
【０００３】
また、太陽電池は、照射される太陽光などの外部環境に依存して発電量が変化する。太陽電池は、太陽電池から出力される電力を補完して安定化した出力にさせ、太陽電池からの余剰電力を商用電源側に売電などできるように、一般の商用電源と系統連系することが可能な構成とすることが望まれる。そのため、太陽電池は、太陽電池からの直流電力を交流電力に電力変換することが可能なパワーコンディショナと電気的に接続される。
【０００４】
この種のパワーコンディショナには、たとえば、太陽電池からの直流電力を所定の交流電力に変換する電力変換器を備え、太陽電池が発電した電力の大きさを表示する表示装置と接続させたものが知られている（たとえば、特許文献１を参照。）。
【０００５】
上述の特許文献１には、太陽電池の発電量を使用者が把握でき、省エネルギ化に対する使用者の意識を一層高めることができるように、７セグメントＬＥＤからなる表示部を備えた表示装置が記載されている。表示装置は、パワーコンディショナからデータを受信するデータ受信部、受信したデータを蓄積するデータ蓄積部、データを演算処理する演算処理部や表示部などを有している。
【０００６】
また、上述の特許文献１には、太陽電池の発電量の大きさに応じて表示装置の点灯状態を変化させるなど、使用者が太陽電池の発電量などの状態を直感的に把握できるように構成してもよいことが記載されている。さらに、表示装置は、太陽電池の発電量などを数値情報で示すだけでなく、たとえば、棒グラフなどの図形を用いて表示してもよいことも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−３３２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、パワーコンディショナは、年々、小型化が進んでいるものの、たとえば、太陽電池の出力にもよるが小型のエアコンディショナと同じ程度の大きさとなる場合もある。そのため、パワーコンディショナは、たとえば、一般家庭において、玄関先、洗面所の壁面上部など配電盤の付近などのあき空間に設置されることも多い。この場合、使用者等がパワーコンディショナ本体を視認することで太陽電池が発電した電力の大きさなどを把握できることが望ましいものの、使用者等がパワーコンディショナ本体に近づき、太陽電池が発電した電力の大きさを確認することが難しい場合もある。
【０００９】
上述の特許文献１では、パワーコンディショナとは別途に設けられた表示装置にデータを送信して太陽電池の発電量を表示させることが開示されており、使用者等がパワーコンディショナとは別途に設けられた表示装置により、太陽電池が発電した電力の大きさを確認することができる。しかしながら、上述の特許文献１では、パワーコンディショナ本体において、使用者等が太陽電池が発電した電力の大きさを確認することができない。また、上述の特許文献１では、パワーコンディショナ側にデータの送信部などが必要となりパワーコンディショナ自体の小型化に向かない。さらに、表示装置側では、パワーコンディショナ側からのデータを受信する受信部やデータの演算処理部を必要とするため、表示装置の構造が複雑になるという問題がある。
【００１０】
本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的簡単な構成の表示装置で、太陽電池が発電した電力の大きさを使用者等に容易に把握させることが可能なパワーコンディショナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のパワーコンディショナは、太陽電池からの直流電力を所定の交流電力に変換する電力変換器と、上記太陽電池が発電した電力の大きさを表示する表示装置とを備えたパワーコンディショナであって、上記表示装置は、上記電力の大きさに応じた出力の大きさで発光するＬＥＤと、該ＬＥＤからの光が照射されて光を発する部位の大きさが上記出力に応じて変化する表示部とを有することを特徴とする。
【００１２】
このパワーコンディショナにおいて、上記表示部は、長尺状の導光部材の一端側に上記ＬＥＤが設けられ、上記一端側から上記導光部材の内部に導光する上記出力に応じた上記ＬＥＤからの光により、上記長尺状の長手方向に沿って上記導光部材に表示する上記部位の大きさが変化することが好ましい。
【００１３】
このパワーコンディショナにおいて、上記表示装置は、上記電力変換器から出力される交流電力の出力線に設けられ上記電力の大きさに応じた二次電流を出力する変流器と、該変流器からの上記二次電流を整流し上記ＬＥＤに給電する整流器とを有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のパワーコンディショナは、比較的簡単な構成の表示装置で、太陽電池が発電した電力の大きさを使用者等に容易に把握させることが可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態のパワーコンディショナを示し、（ａ）は構成ブロック図、（ｂ）は外観斜視図、（ｃ）は要部説明図である。
【図２】同上のパワーコンディショナにおける要部の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施形態）
以下、本実施形態のパワーコンディショナ１０について、図１ないし図２に基づいて説明する。なお、図１ないし図２において同じ部材に対しては、同じ番号を付して重複する説明を省略している。
【００１７】
本実施形態のパワーコンディショナ１０は、図１（ａ）に示すように、太陽電池ＳＣからの直流電力を所定の交流電力に変換する電力変換器２と、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさ表示する表示装置１とを備えている。電力変換器２は、太陽電池ＳＣからの直流電力を昇圧や降圧などして所定の直流電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ２ａと、ＤＣ／ＤＣコンバータ２ａからの直流出力を、たとえば、商用電源ＡＣと系統連系が可能な所定の交流電力に変換するＤＣ／ＡＣコンバータ２ｂとを備えて構成している。
【００１８】
特に、本実施形態のパワーコンディショナ１０は、表示装置１として、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさに応じた出力の大きさで発光するＬＥＤ１ａと、ＬＥＤ１ａからの光が照射されて光を発する部位Ｐ１，Ｐ２の大きさ（一端５ａからＰ１，Ｐ２の一点鎖線まで）が上記出力に応じて変化する表示部１ｂとを有している（図１（ｃ）を参照）。
【００１９】
ここで、表示部１ｂは、長尺状の直方体からなる導光部材５を備えており、導光部材５の一端５ａ側にＬＥＤ１ａが設けられる。したがって、表示部１ｂは、一端５ａ側から入射して導光するＬＥＤ１ａからの上記出力に応じた光により、導光部材５の長手方向に沿って導光部材５において表示する部位Ｐ１，Ｐ２の大きさが変化する。言い換えれば、表示部１ｂは、ＬＥＤ１ａが発光する光量に応じて、部位Ｐ１，Ｐ２が導光部材５の長手方向に沿って変化する棒グラフ状に表示され、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさを表示することができる。
【００２０】
表示装置１は、太陽電池ＳＣからの電力の大きさに応じてＬＥＤ１ａを発光させるため、電力変換器２から出力される交流電力の出力線に設けられ上記電力に応じた二次電流を出力する変流器３と、該変流器３からの上記二次電流を整流しＬＥＤ１ａに給電する整流器４とを有している。表示装置１は、変流器３を用いることにより、太陽電池ＳＣの電力の大きさに応じた大きさの二次電流を得ることができる。また、表示装置１は、変流器３からの二次電流を整流器４で整流して給電することによりＬＥＤ１ａを発光させることが可能となる。すなわち、表示装置１の変流器３と整流器４とは、比較的簡単な構成で、太陽電池ＳＣが発電する電力の大きさを検知する検知部やＬＥＤ１ａに給電する電源部として機能する。これにより、表示装置１は、ＬＥＤ１ａを点灯させるために、別途に商用電源ＡＣからの電力を用いて給電させる必要もない。
【００２１】
なお、パワーコンディショナ１０は、太陽電池ＳＣから出力された直流電力を電力変換器２で所定の交流電力に変換して図示していない交流分電盤側に供給するように構成することができる。これにより、太陽電池ＳＣから出力された直流電力は、パワーコンディショナ１０を介して、商用電源ＡＣからの交流電力と同様に交流分電盤から交流配電路（図示していない）を介して上記交流負荷機器（図示していない）などに配電させることができる。また、太陽電池ＳＣから出力された直流電力は、パワーコンディショナ１０を介して、上記交流分電盤へ供給するだけでなく、宅内の直流負荷機器（図示していない）に直流電力を供給する直流分電盤（図示していない）に供給されてもよい。すなわち、パワーコンディショナ１０は、太陽電池ＳＣからの直流電力を昇圧や降圧した所定の直流電力するものの交流電力に変換することなく、上記直流分電盤に出力できるように上記直流分電盤と電気的に接続させた構成とすることもできる。
【００２２】
以下、本実施形態のパワーコンディショナ１０について詳述する。
【００２３】
本実施形態のパワーコンディショナ１０は、直流発電設備たる太陽電池ＳＣと電気的に接続させている。太陽電池ＳＣは、太陽光を受光して光電変換することで発電を行い直流電力を出力する。ここで、太陽電池ＳＣは、広義に解釈するものとし、太陽電池ＳＣは、多数の太陽電池セル（太陽光からの光エネルギを光電変換し、電気エネルギに変換する素子）を配列してパネル状とした太陽電池パネルであってもよい。また、太陽電池ＳＣは、太陽電池パネルをアレイ状に組んで構成し、電気的に接続させた太陽電池アレイも含まれる。太陽電池ＳＣは、太陽電池セルとして、単結晶シリコン、多結晶シリコンやアモルファスシリコンの他、各種の化合物半導体を用い半導体接合などを備えた構成で形成することができる。
【００２４】
パワーコンディショナ１０は、太陽電池ＳＣからの直流電力を上記交流負荷機器にも供給できるように、所定の交流電力に変換する電力変換器２を備えている。ここで、パワーコンディショナ１０は、太陽電池ＳＣからの直流電力を上記直流負荷機器や直流電力が変換された交流電力を上記交流負荷機器に供給するだけでなく、余剰電力（上記直流負荷機器や上記交流負荷機器で消費されない電力）を電力会社側に売電することが可能な構成としている。そのため、パワーコンディショナ１０の電力変換器２は、太陽電池ＳＣに接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ２ａと、ＤＣ／ＤＣコンバータ２ａおよび商用電源ＡＣ側に接続されるＤＣ／ＡＣコンバータ２ｂとを備えている。太陽電池ＳＣから出力される直流電力は、パワーコンディショナ１０のＤＣ／ＤＣコンバータ２ａに供給され所定の直流電力に変換された後、ＤＣ／ＡＣコンバータ２ｂに供給される。ＤＣ／ＡＣコンバータ２ｂは、供給された直流電力を、商用電源ＡＣにおける交流電力と略同一の周波数および電圧で位相を同期させた交流電力に変換して出力する。すなわち、パワーコンディショナ１０の電力変換器２は、太陽電池ＳＣからの直流電力を商用電源ＡＣの交流電力と略同一の周波数、電圧及び位相となる交流電力に変換する。これによりパワーコンディショナ１０は、パワーコンディショナ１０からの出力を商用電源ＡＣ側に逆潮流させることが可能となる。
【００２５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２ａは、たとえば、昇圧チョッパ回路（図示していない）などにより構成することができる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２ａは、スイッチングレギュレータにより構成し、出力電圧を検出するとともに検出した出力電圧が目標の電圧と一致するように出力電圧を増減する制御を行うＤＣ／ＤＣコンバータ制御部（図示していない）を備えた構成としてもよい。上記ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部は、マイクロコンピュータなどにより構成され、スイッチングレギュレータにおけるスイッチングのオン／オフを制御することで出力電圧の制御を行うことができる。
【００２６】
ＤＣ／ＡＣコンバータ２ｂは、たとえば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２ａで昇圧された直流電力を交流出力を商用電源ＡＣの交流電力と略同一の周波数、電圧及び位相となる正弦波の交流出力に電力変換するインバータ（図示していない）と、該インバータを制御することで交流出力を商用電源ＡＣの交流電力の位相と同期可能に調整するインバータ制御部（図示していない）とを備えて構成することができる。インバータ制御部は、マイクロコンピュータなどにより構成することができる。
【００２７】
なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部やインバータ制御部は、太陽電池ＳＣに照射される太陽光が所定の照射量に満たなければ、自動的に電力変換器２の駆動を停止するような制御を行ってもよい。
【００２８】
本実施形態のパワーコンディショナ１０では、上述のごとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ２ａとＤＣ／ＡＣコンバータ２ｂとを有する電力変換部２を、直方体状の箱体である本体部１０ａに収納させている。
【００２９】
さらに、パワーコンディショナ１０は、商用電源ＡＣと系統連系させる場合、系統異常、商用電源ＡＣの停電時における単独運転状態などを判断して、電力変換器２の停止や系統連系との解列を行う解列器で連結の遮断を行うことで、商用電源ＡＣ側に悪影響を与えないように保護する系統連系保護装置（図示していない）を備えてもよい。すなわち、系統連系保護装置は、電力変換器２と商用電源ＡＣ側との間に設けることができる。系統連系保護装置は、パワーコンディショナ１０からの交流電力を商用電源ＡＣ（系統）側に供給すると共に、パワーコンディショナ１０からの交流電力が異常となった場合（短絡、地絡等された場合）、パワーコンディショナ１０を商用電源ＡＣ側の系統と速やかに解列することによって、商用電源ＡＣ側の系統の安全を確保することができる。
【００３０】
系統連系保護装置は、たとえば、パワーコンディショナ１０に設置した電圧検出器により単相３線の中性線と各電圧線との間の電圧をそれぞれ検出し、各電圧の実効値と周波数を算出するとともに、各電圧の実効値および周波数と予め設定した整定値とを比較して系統異常を判定すればよい。パワーコンディショナ１０は、系統異常を判定した場合、電力変換器２の停止および上記解列器の遮断を行えばよい。
【００３１】
また、パワーコンディショナ１０の太陽電池ＳＣ側では、パワーコンディショナ１０と太陽電池ＳＣとの間に、たとえば、太陽電池ＳＣ側に電力が逆流することを防止する逆流防止機能や雷（誘導雷）サージ吸収機能を備えた接続箱（図示していない）を設けることもできる。
【００３２】
次に、本実施形態のパワーコンディショナ１０の表示装置１について説明する。
【００３３】
本実施形態のパワーコンディショナ１０は、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさを表示する表示装置１が、太陽電池ＳＣの電力の大きさに応じて変流器３から出力された二次電流で発光するＬＥＤ１ａと、ＬＥＤ１ａからの光が導光部材５に照射されて導光部材５に設けられた凹凸で反射や散乱などさせることにより、光を発する部位の大きさが上記出力に応じて変化する表示部１ｂとを備えている。
【００３４】
表示装置１は、たとえば、長尺状の直方体からなる導光部材５と、導光部材５の一端５ａ側に設けられたＬＥＤ１ａとを備えて構成すればよい。導光部材５は、たとえば、透光性のアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂やガラスなどを材料として形成することができる。導光部材５には、たとえば、導光部材５の長手方向に沿ってＬＥＤ１ａからの光を導光部材５の光出射面から出射できるように、導光部材５の長手方向に沿った一面を光出射面とし、該光出射面と対向する面側にＬＥＤ１ａからの光を散乱させる凹凸を形成させておけばよい。凹凸の形状やピッチは、ＬＥＤ１ａから出力される光の波長などに応じて適宜に設定することができる。導光部材５は、たとえば、導光部材５の光出射面と対向する面側に凹凸が形成されるように、予め凹凸を備えた金型内に透光性のアクリル樹脂を射出成形させることにより、比較的簡単に形成することができる。
【００３５】
また、導光部材５は、導光部材５の光出射面と対向する面側に凹凸を設ける代わりに、図示していない反射板を備えた構成としてもよい。さらに、導光部材５は、導光部材５の光出射面と対向する面側に、ＬＥＤ１ａからの光を反射する拡散材が含有された樹脂を所定のドットパターンで印刷させたものを用いてもよい。導光部材５に設けられる凹凸やドットパターンは、導光部材５に均一に配置させるものだけでなく、ＬＥＤ１ａから照射される光の強弱が目立つような不均一な配置とすることができる。凹凸やドットパターンは、ＬＥＤ１ａから照射される光の強弱が目立つような不均一な配置として、たとえば、導光部材５の一端５ａと平行に設けられた複数の線が一端５ａ側から離れるにつれ徐々に線と線との間隔が広くなる縞模様形状とするものがあげられる。いずれにしろ、導光部材５は、ＬＥＤ１ａから入射した光を導光させ、入射した光を利用して光出射面側から外部に光を発することが可能な構成としている。
【００３６】
本実施形態のパワーコンディショナ１０では、図１（ｂ）に示すように、直方体状のパワーコンディショナ１０の本体部１０ａにおける前面に表示部１ｂの導光部材５を露出させている。表示部１ｂは、本体部１０ａの長手方向に沿って、長尺状の導光部材５の光出射面側の一部を、本体部１０ａの前面に設けた貫通穴１０ｂに挿通して外部に露出させている。パワーコンディショナ１０の本体部１０ａにおける前面側では、表示部１ｂの露出面が本体部１０ａの長手方向に沿った棒状に見えることとなる。なお、導光部材５は、本体部１０ａの長手方向に沿った形状だけでなく、本体部１０ａの短手方向に沿った形状でもよいし、必ずしも直線状の形状だけに限られる必要もない。
【００３７】
表示装置１に用いられるＬＥＤ１ａは、通電により光を発光可能なものである。ＬＥＤ１ａは、アルミニウム・インジウム・ガリウム・燐系化合物半導体材料や窒化ガリウム系化合物半導体材料を用いた半導体発光素子を備えて構成することができる。ＬＥＤ１ａは、半導体発光素子の発光層の材料によって、発光色を異ならせることが可能となる。また、ＬＥＤ１ａは、半導体発光素子と該半導体発光素子から照射される発光波長の少なくとも一部を吸収して異なる波長を発光する蛍光体を備えた構成とすることもできる。これにより、ＬＥＤ１ａは、蛍光体からの可視光を利用して白色光を照射させることが可能となる。
【００３８】
ＬＥＤ１ａの照射する光は、たとえば、可視光のうちピーク波長が４５０ｎｍから４７０ｎｍの青色光とすることができるが、青色光のみに限定するものではなく、他の波長の光であってもよい。ＬＥＤ１ａの半導体発光素子としては、たとえば、サファイア基板、スピネル基板、窒化ガリウム基板、酸化亜鉛基板や炭化シリコン基板などの結晶成長基板上にｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層、多重量子井戸構造や単一量子井戸構造の発光層となる窒化ガリウム系化合物半導体層、ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層を順に積層させたＬＥＤチップが挙げられる。なお、発光層の窒化ガリウム系化合物半導体層には、ＬＥＤチップから照射させる所定の発光色に応じた組成比でインジウムを含有させればよい。
【００３９】
なお、ＬＥＤチップは、結晶成長基板として絶縁性基板を用いた場合、前記ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層側から前記ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層の一部を露出させることにより、同一平面側でアノード電極およびカソード電極をそれぞれ形成することができる。また、結晶成長基板として導電性基板を用いたＬＥＤチップでは、ＬＥＤチップの厚み方向の両面側にアノード電極やカソード電極を形成すればよい。
【００４０】
同一平面側に前記アノード電極および前記カソード電極が設けられたＬＥＤチップは、実装基板上の一対の導電パターンにＡｕバンプなどの金属バンプを用いてフリップチップ実装させることができる。また、ＬＥＤチップとして、厚み方向の両面側に前記アノード電極や前記カソード電極が形成されたＬＥＤチップを用いる場合は、ＬＥＤチップが実装される実装基板上に形成された一対の導体パターンのうちの一方の導体パターンと、ＬＥＤチップの前記アノード電極あるいは前記カソード電極とを導電性部材（たとえば、ＡｕＳｎやＡｇペーストなど）を介してダイボンディングなどして電気的に接続させる。また、ＬＥＤチップの光取り出し面側の他方の前記カソード電極あるいは前記アノード電極は、ワイヤ（たとえば、金線やアルミニウム線など）を介して他方の導体パターンと電気的に接続させればよい。
【００４１】
なお、ＬＥＤ１ａは、一個のＬＥＤチップを実装基板上に実装して構成することができる。ＬＥＤ１ａにおける各ＬＥＤチップの数は、一個だけに限らず複数個用いることができる。この場合、各ＬＥＤチップは、適宜に直列、並列や直並列に電気的に接続させればよい。また、ＬＥＤチップは、同種のものを用いてもよいし、異なる発光波長を発光する複数個のＬＥＤチップを用いてもよい。また、実装基板は、実装基板上の前記一対の導体パターン（たとえば、最表面がＡｕでメッキされた導体パターン）を利用して、ＬＥＤチップの通電経路を構成してもよい。ＬＥＤ１ａは、ＬＥＤチップを保護する透光性部材（たとえば、透光性のシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂やガラスなど）を設けても良い。すなわち、ＬＥＤ１ａは、実装基板上にＬＥＤチップが配置され、ドーム状の透光性部材でＬＥＤチップを被覆した構成とすることができる。
【００４２】
表示装置１は、たとえば、青色光が発光可能な窒化ガリウム系化合物半導体からなる半導体発光素子を有するＬＥＤ１ａを備えて構成させた場合、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさが小さく、変流器３からの二次電流が小さければ、ＬＥＤ１ａから照射される青色光の発光量が少なくなる。そのため、表示部１ｂでは、ＬＥＤ１ａが設けられた導光部材５の一端５ａ側から離れるにつれ徐々に明るさが暗く所定の明るさ以上の光を発する発光部位が部位Ｐ２の位置までとなる。（図１（ｃ）を参照）。これに対して、表示装置１は、たとえば、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさが上述よりも大きく、変流器３からの二次電流が大きい場合、ＬＥＤ１ａから照射される青色光の発光量も、より多くなる。そのため、表示部１ｂでは、ＬＥＤ１ａが設けられた導光部材５の一端５ａ側からより離れた部位Ｐ１まで明るくなる。（図１（ｃ）の参照）。
【００４３】
これにより、使用者は、パワーコンディショナ１０の表示部１ｂを視認した場合、長尺状の導光部材５において棒グラフ状に表示された青色光を発光する部位Ｐ１，Ｐ２により、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさを把握することができる。
【００４４】
また、表示部１ｂの導光部材５は、導光部材５の光出射面側や光出射面と対向する面側に、導光部材５の長手方向に沿って異なる色のカラーフィルタを適宜に備えた構成とすることもできる。導光部材５は、たとえば、白色光を発光するＬＥＤ１ａと、導光部材５の長手方向に沿って、色が異なるカラーフィルタとを組み合わせることで、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさを、より視覚的に把握しやすくすることもできる。表示装置１は、たとえば、導光部材５の一端５ａ側に設けられたＬＥＤ１ａから導光部材５の他端５ｂ側にかけて、赤色、緑色や青色に着色したカラーフィルタを配置させて構成させることができる。表示装置１は、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさが小さければＬＥＤ１ａから照射される発光量が少なくなる。すなわち、表示部１ｂでは、ＬＥＤ１ａに近い側の導光部材５の光出射面側から光が多く照射され、ＬＥＤ１ａから遠い側の導光部材５の光出射面側から光があまり照射させなくすることができる。このとき、表示部１ｂからは、ＬＥＤ１ａからの白色光がカラーフィルタにより赤色光となって照射される。
【００４５】
また、表示装置１は、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさが大きければＬＥＤ１ａから照射される発光量も多くなる。すなわち、表示部１ｂでは、導光部材５のＬＥＤ１ａからより遠い光出射面側からも光がより多く照射される。表示部１ｂからは、ＬＥＤ１ａからの白色光がカラーフィルタにより、ＬＥＤ１ａから遠い導光部材５の他端５ｂ側の光出射面側において青色光が照射される。なお、表示装置１に設けられるＬＥＤ１ａは、１個だけに限られず一端５ａから光を入射できるように一端５ａに複数個備えてもよい。また、ＬＥＤ１ａは、長尺状の導光部材５の一端５ａ側だけに設けるものに限られず、一端５ａ側と他端５ｂ側の両端に配置させてもよい。
【００４６】
上述のように表示装置１は、変流器３から出力される二次電流に基づいて、ＬＥＤ１ａの発光量が制御されている。ここで、変流器３は、たとえば、電力変換器２のＤＣ／ＡＣコンバータ２ｂから出力される交流電流が流れる出力線を、変流器３を構成するリング状のコイルの中に通して構成することができる。変流器３は、ＤＣ／ＡＣコンバータ２ｂから出力される交流電流が上記出力線に流れると、変流器３のコイルの変流比に応じた二次電流が誘導される。なお、変流器３は、たとえば、磁気コアとして鉄芯を備えたものでも、空芯のものでもよい。変流器３は、空芯のものを用いた場合、鉄芯（磁気コア）がない分だけ小型化および軽量化を図ることが可能となる。また、変流器３は、たとえば、プリント基板に形成したコイル線路を用いて構成することもできる。
【００４７】
表示装置１は、たとえば、太陽電池ＳＣが発光した電力の大きさに比例した変流器３からの二次電流を整流器４で整流して給電することにより、ＬＥＤ１ａを発光させることができる。整流器４としては、たとえば、図２に示すように、変流器３からの交流の二次電流を整流するダイオードブリッジ回路ＤＢを備えている。整流器４は、ダイオードブリッジ回路ＤＢの一方の直流出力端と抵抗Ｒ１の一端とを直列接続させている。抵抗Ｒ１の他端と、ダイオードブリッジ回路ＤＢの他方の直流出力端との間には、ＬＥＤ１ａと抵抗Ｒ２との並列回路を電気的に接続させている。
【００４８】
整流器４は、太陽電池ＳＣが発電した電力の大きさに応じた二次電流を変流器３により整流しＬＥＤ１ａに給電する。そのため、変流器３からの二次電流に基づいて発光するＬＥＤ１ａからの光は、導光部材５の一端５ａ側から導入され内部を導光しながら発光量に応じて明るさが表示される。
【００４９】
すなわち、表示装置１は、変流器３からの二次電流によりＬＥＤ１ａを点灯させるので、ＬＥＤ１ａを点灯させるために商用電源ＡＣを利用する電源回路や制御回路などを備える必要もない比較的簡単な構成とすることが可能となる。また、表示装置１は、使用者が表示部１ｂに表示された部位Ｐ１，Ｐ２の位置により太陽電池ＳＣが発電する電力の大きさを視覚的に使用者等に容易に把握させることができる。
【符号の説明】
【００５０】
ＳＣ 太陽電池
Ｐ１，Ｐ２ 部位
１ 表示装置
１ａ ＬＥＤ
１ｂ 表示部
２ 電力変換器
３ 変流器
４ 整流器
５ 導光部材
５ａ 一端
１０ パワーコンディショナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池からの直流電力を所定の交流電力に変換する電力変換器と、前記太陽電池が発電した電力の大きさを表示する表示装置とを備えたパワーコンディショナであって、
前記表示装置は、前記電力の大きさに応じた出力の大きさで発光するＬＥＤと、該ＬＥＤからの光が照射されて光を発する部位の大きさが前記出力に応じて変化する表示部とを有することを特徴とするパワーコンディショナ。
【請求項２】
前記表示部は、長尺状の導光部材の一端側に前記ＬＥＤが設けられ、前記一端側から前記導光部材の内部に導光する前記出力に応じた前記ＬＥＤからの光により、前記長尺状の長手方向に沿って前記導光部材に表示する前記部位の大きさが変化することを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項３】
前記表示装置は、前記電力変換器から出力される交流電力の出力線に設けられ前記電力の大きさに応じた二次電流を出力する変流器と、該変流器からの前記二次電流を整流し前記ＬＥＤに給電する整流器とを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパワーコンディショナ。
【請求項１】
太陽電池からの直流電力を所定の交流電力に変換する電力変換器と、前記太陽電池が発電した電力の大きさを表示する表示装置とを備えたパワーコンディショナであって、
前記表示装置は、前記電力の大きさに応じた出力の大きさで発光するＬＥＤと、該ＬＥＤからの光が照射されて光を発する部位の大きさが前記出力に応じて変化する表示部とを有することを特徴とするパワーコンディショナ。
【請求項２】
前記表示部は、長尺状の導光部材の一端側に前記ＬＥＤが設けられ、前記一端側から前記導光部材の内部に導光する前記出力に応じた前記ＬＥＤからの光により、前記長尺状の長手方向に沿って前記導光部材に表示する前記部位の大きさが変化することを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項３】
前記表示装置は、前記電力変換器から出力される交流電力の出力線に設けられ前記電力の大きさに応じた二次電流を出力する変流器と、該変流器からの前記二次電流を整流し前記ＬＥＤに給電する整流器とを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパワーコンディショナ。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１６８６９９（Ｐ２０１２−１６８６９９Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８６４７（Ｐ２０１１−２８６４７）
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【出願人】（５０５１５５０１２）パナソニックエコソリューションズ電路株式会社 (140)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【出願人】（５０５１５５０１２）パナソニックエコソリューションズ電路株式会社 (140)
【Ｆターム（参考）】
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