(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池が発生する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データを含む複数種類のデータを収集するデータ収集部と、
前記データ収集部によって収集された前記データが前記パワーコンディショナから収集されたものでない場合は第１の重要度を付加し、前記パワーコンディショナから収集された運転データである場合は第１の重要度より重要性が高い第２の重要度を付加し、前記パワーコンディショナから収集されたエラー発生情報である場合は第２の重要度より重要性が高い第３の重要度を付加する、前記データの重要性に依存した重要度を当該データに付加するデータ重要度付加部と、
前記重要度が付加された前記データを保持するデータ保持部と、
前記データ保持部に保持された前記データから前記重要度を除いて送信用データに加工する送信データ生成部と、
前記送信用データを一旦保持する送信バッファ部と、
前記送信バッファ部に保持された前記送信用データに付加されていた前記重要度に基づいて前記送信用データの送信を行うタイミングを判定するデータ送信判定部と、
前記送信バッファ部に保持された前記送信用データを外部の通信回線に送信するデータ通信部と、を備え、
前記データ送信判定部は、前記送信バッファ部に保持されている前記第３の重要度が付加されていたデータは即時に送信し、前記第２の重要度が付加されていたデータは周期的な時間に送信し、前記第１の重要度が付加されていたデータは前記第２或いは第３の重要度が付加されていたデータを送信するときに共に送信するように前記データ通信部を制御する
ことを特徴とするデータ送信装置。
【請求項２】
太陽電池が発生する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データを含む複数種類のデータを収集するデータ収集部と、
複数種類の前記データに対してその重要性が高い程大きな値である加算値を定めておき、前記データ収集部によってデータが収集されるたびに当該データに定められた加算値を累積加算した値である重要度を計算し、当該重要度を当該データに付加するデータ重要度付加部と、
前記重要度が付加された前記データを保持するデータ保持部と、
前記データ保持部に保持された前記データに付加された前記重要度が所定の閾値以上となった場合に当該データを送信するデータ送信部と
を備え、
前記データ重要度付加部は、前記パワーコンディショナから収集されたエラー発生情報のデータに対して定める前記加算値は前記閾値以上とし、前記データ送信部がデータを送信するたびに前記重要度をリセットする
ことを特徴とするデータ送信装置。
【請求項３】
前記データ通信部は、
第２の重要度が付加されていたデータを第１の通信回線で送信し、
第３の重要度が付加されていたデータを第１の通信回線よりデータ送信の信頼性が高い第２の通信回線で送信する
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電システムにおける機器の運転状態などのデータを収集し、通信回線を介してサーバー等にデータを送信するデータ送信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電システムで、従来用いられていたデータ送信装置としては、データ収集の対象である機器・装置やセンサなどからデータを収集し、一定時間間隔で送信先（サーバーや監視センターなど）に送信する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。このような定期的なデータ送信機能では、システムからのデータの有無に関わらず送信を行っていた。【０００３】
しかし、太陽電池は日射量に応じて電力を発生するため、夜間等は電力が得られない。このようなシステムから有意なデータが得られないときにも定期的なデータ送信を行っていると、無駄な通信トラヒック、通信費の発生が生ずるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３１４７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
即ち、従来の太陽光発電システムにおけるデータ送信装置の場合、収集したデータを通信（アップロード等）するタイミングは、データの有無に関わらず、一定時間毎に送信する方法が一般的で有り、データの有無やその内容、重要性などに関係なく機能していた。その為、データの優先度の低いものや、データが少ない場合でも送信するので、無駄な通信費用が一定時間毎に発生していた。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、太陽光発電システムにおける無駄な通信コストを削減し、緊急時には即座にデータ送信が可能な太陽光発電システムにおけるデータ送信装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、太陽電池が発生する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データを含む複数種類のデータを収集するデータ収集部と、前記データ収集部によって収集された前記データが前記パワーコンディショナから収集されたものでない場合は第１の重要度を付加し、前記パワーコンディショナから収集された運転データである場合は第１の重要度より重要性が高い第２の重要度を付加し、前記パワーコンディショナから収集されたエラー発生情報である場合は第２の重要度より重要性が高い第３の重要度を付加する、前記データの重要性に依存した重要度を当該データに付加するデータ重要度付加部と、前記重要度が付加された前記データを保持するデータ保持部と、前記データ保持部に保持されている前記第３の重要度が付加されたデータは即時に送信し、前記第２の重要度が付加されたデータは周期的な時刻に送信し、前記第１の重要度が付加されたデータは前記第２或いは第３の重要度が付加されたデータを送信するときに共に送信するデータ送信部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、太陽光発電システムにおいて異常発生時にはデータを即時に送信できる上、無駄なデータ送信を省くことにより通信費用を削減することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかるデータ送信装置を備えた太陽光発電システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、送信用データの構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかるデータ送信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるデータ送信装置を備えた太陽光発電システム１００の構成図である。
【００１２】
太陽光発電システム１００は、太陽光により直流電力を発電する太陽電池１０、太陽電池１０から得られた直流電力を交流電力に変換し系統電源１５に連系するパワーコンディショナ２０、家庭で使用される家電機器などの負荷３０、パワーコンディショナ２０からの太陽光発電システムの運転状態や運転データ(発電電力、積算電力量など)、日射計２１、気温計２２、風速計２３などからの気象データなどを収集するデータ送信装置４０、データ送信装置４０のデータ伝送のための伝送路である通信回線６０、通信回線６０を介して送信されたデータを受信・蓄積するデータ受信装置５０を備える。
【００１３】
データ送信装置４０は、収集したデータを通信回線６０を介してサーバー５０や監視センター等に送信する。データ送信装置４０は、パワーコンディショナ２０、日射計２１、気温計２２、風速計２３などからデータの収集を行うデータ収集部４７、データ収集部４７が収集したデータに重要度を付加するデータ重要度付加部４２、データ重要度付加部４２が重要度を付加した発電電力、日射量、気温などのデータを蓄積するデータ蓄積部４１、データ蓄積部４１のデータをサーバー５０などへ送信するためのデータに加工する送信データ生成部４３、データに付加された重要度により送信タイミングを判定するデータ送信判定部４４、送信待ちデータ用バッファである送信バッファ部４５、サーバー５０などと通信するための通信回線６０との通信を行なうデータ通信部４６を備える。
【００１４】
データ収集部４７、データ重要度付加部４２、送信データ生成部４３はデータ送信装置４０の制御部１に備えられており、データ送信判定部４４、送信バッファ部４５、データ通信部４６はデータ送信装置４０のデータ送信部２に備えられている。
【００１５】
以下、本実施の形態における太陽光発電システム１００の動作について説明する。太陽電池１０は日射量に応じて直流電力を発生する。パワーコンディショナ２０は太陽電池１０からの直流電力を交流電力に変換する。その交流電力は住宅内の家電機器などの負荷３０で消費されるが、余った分は系統電源１５に出力(逆潮流)する。
【００１６】
データ送信装置４０は一定時間毎にパワーコンディショナ２０にデータ送信を要求する。パワーコンディショナ２０はデータ送信装置４０からの要求に応答して、パワーコンディショナ２０の運転状態、発電電力などの運転データを返信する。ただし、パワーコンディショナ２０は太陽電池１０が発電した直流電力により自身の制御電源を生成して動作しているため、夜間になると動作できない。従って、上記のデータ送信装置４０からの要求に対し、日中はデータ返信できるが、夜間はデータ返信しない。
【００１７】
また、データ送信装置４０は一定時間毎に日射計２１、気温計２２、風速計２３に対しデータ送信を要求する。日射計２１、気温計２２、風速計２３はデータ送信装置４０からの要求に応答して、気象データを返信する。上記のようにして、データ送信装置４０のデータ収集部４７は一定時間毎に運転データおよび気象データを収集する。
【００１８】
データ送信装置４０内部のデータ重要度付加部４２は、一定時間毎に収集したデータに対して例えば、以下のように重要度を付加する。
［１］パワーコンディショナ２０から返信があって運転データ(発電電力、積算電力量、運転状態)が得られたときは、重要度を「中」とする。
［２］パワーコンディショナ２０から返信があってそこにエラー発生情報(パワーコンディショナ２０あるいは太陽電池１０に異常や故障が発生したことを知らせる)が含まれているときは、重要度を上記「中」より高い重要度である「高」とする。
［３］日射計２１、気温計２２、風速計２３からの気象データのみの場合(パワーコンディショナ２０からの返信がないとき)は、重要度を上記「中」より低い重要度である「低」とする。
【００１９】
データ送信装置４０内部のデータ蓄積部４１は重要度を付加したデータを蓄積する。データ送信装置４０内部の送信データ生成部４３は、データ蓄積部４１のデータをサーバー５０などへの送信用データに加工する。図２に、送信用データの構成の一例を示す。「重要度」は送信用データに対応していて、その送信データの送信タイミングを決定するのに用いられるが、「重要度」そのものは最終的には送信されない。送信データ生成部４３によって生成された送信データは送信バッファ部４５に送られ一旦保持される。
【００２０】
データ送信装置４０内部のデータ送信判定部４４は、送信バッファ部４５に保持された送信データの「重要度」に基づき、以下の条件でデータ通信部４６がサーバー５０などへの送信を行なうタイミングであるか否かを判定する。
［１］重要度「高」のデータが送信バッファ部４５にある場合。
［２］重要度「中」のデータが送信バッファ部４５にある場合。
［３］重要度「低」のデータのみが送信バッファ部４５にある場合。
【００２１】
上記［１］の場合は定時送信の時刻を待たずに(所定の送信間隔の経過にかかわらず)即時に送信する。上記［２］の場合は定時送信の時刻になったら(所定の送信間隔が経過する毎の周期的な時刻で)送信する。上記［３］の場合は定時送信の時刻であっても(所定の送信間隔が経過しても)送信しない。従って、重要度「低」のデータは、重要度「高」または「中」のデータが送信バッファ部４５にある場合にそれらと共に送信すればよい。
【００２２】
以上説明したように、データ送信装置４０が一定時間毎に収集したデータに対して重要度を付加し、それに基づいて、サーバー等のデータ受信装置５０へのデータの送信タイミングを決定することにより、通信回線が時間従量制課金の場合、通信費用を削減することが可能となる。また、エラー発生などの異常発生時には定時送信の時間にならなくとも即時にその情報を送信するため、システムの監視にタイムラグが発生せず、速やかに復旧作業を開始できる。
【００２３】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２にかかるデータ送信装置を備えた太陽光発電システム１００の構成は実施の形態１と同様に図１で示される。
【００２４】
実施の形態２においては、実施の形態１で説明した重要度を例えば点数などの数値で表し、各データを収集するごとに累積加算し、データ重要度付加部４２は最新のデータにその累積値である重要度を付加するものとする。
【００２５】
データ重要度付加部４２における重要度の累積加算の方法は、例えば以下のように行う。
［１］パワーコンディショナ２０から返信があって運転データ(発電電力、積算電力量、運転状態)が得られたときは、重要度に４を加算する。
［２］パワーコンディショナ２０から返信があってそこにエラー発生情報(パワーコンディショナあるいは太陽電池１０に異常や故障が発生したことを知らせる)が含まれているときは、重要性が［１］の場合より高いので、重要度に１６を加算する。
［３］日射計２１、気温計２２、風速計２３からの気象データのみの場合(パワーコンディショナ２０からの返信がないとき)は、重要性が［１］の場合より低いので、重要度に１を加算する。
【００２６】
ここで、データ送信装置４０が運転データおよび気象データを収集する間隔をＴ、また送信バッファ部４５の定時送信の時間間隔を４Ｔ、データ送信判定部４４が送信の可否を決める閾値を１６と設定するならば、データ送信装置４０のデータ送信は以下のように実行される。
【００２７】
上記［１］の場合は、データ収集毎に重要度が４加算されるので、４回で閾値以上となり、データ送信の間隔は定時送信間隔と等しくなる。上記［２］のエラー発生の場合は、重要度に１６が加算されるので、１回で閾値以上となるので即座にデータ送信を行う。即ち、エラー発生の場合は閾値以上の値を加算する。上記［３］の場合は、データ収集毎に重要度が１加算されるので、１６回で閾値以上となる、データ送信の間隔は定時送信の４倍の間隔となる。
【００２８】
即ち、データ送信判定部４４は、送信バッファ部４５に送られてきた最新のデータの重要度を常に閾値判定している。そして、重要度が所定の閾値以上のデータが送信バッファ部４５に送られて来たときに、前回データ通信部４６がデータの送信を行ってからそのときまでに送信バッファ部４５に保持された重要度が所定の閾値未満のデータ全てと共に送信する。データ通信部４６が送信を行うたびに、最新のデータに付加する重要度である累積値は０にリセットする。
【００２９】
以上により、実施の形態２では、夜間太陽光発電システムの運転が停止しているようなときはデータ送信の間隔が長くなるため、通信費を削減できる。ただし異常発生時は直ちにデータ送信を行い、速やかな復旧のための対応を取ることができる。
【００３０】
また、夜間など重要度の低い気象データだけを収集しているときでも、頻度は少なくてよいが定期的に気象データを送信したい場合もありうる。実施の形態２では、そのような場合に対応できるという効果がある。
【００３１】
集められたデータは効率の良いタイミングで送ることができる。またこのようなデータ送信装置が複数台存在しても、データの転送タイミングがばらばらになる為、トラフィックの集中を避ける効果も期待できる。
【００３２】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３にかかるデータ送信装置を備えた太陽光発電システム１００の構成は実施の形態１と同様に図１で示される。
【００３３】
実施の形態３においては、データ重要度付加部４２は、一定時間毎に収集したデータに対して実施の形態１と同様に「高」「中」「低」等と重要度を付加する。しかし、本実施の形態においては、通信回線６０が複数の種類の通信回線を備えている。即ち、通信回線６０は、一般家庭用のＡＤＳＬなど安価な通信回線とアナログ電話回線などの従量制で高額だが信頼性の高い通信回線とを備えている。
【００３４】
そして、本実施の形態においては、データ通信部４６は、重要度「高」のデータを即時送信する場合と、重要度「中」のデータを定時送信する場合とで、通信回線を切換えて送信する。
【００３５】
即ち、［１］重要度「中」のデータ等を定時送信する場合は、一般家庭用のＡＤＳＬなど安価な通信回線を介してデータ送信する。［２］他方、重要度「高」のデータを即時送信する場合は、アナログ電話回線などの従量制で高額だが信頼性の高い通信回線を介してデータ送信する。これによって、重要度の高いデータを確実に速やかに送信し、信頼性の高いデータ監視システムを構築することができる。
【００３６】
さらに、本願発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出されうる。例えば、実施の形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出されうる。更に、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように、本発明にかかるデータ送信装置は、機器の運転状態などのデータを収集し、通信回線を介してサーバー等にデータを送信するデータ送信装置に有用であり、特に、太陽光発電システムなどのデータ送信に適している。
【符号の説明】
【００３８】
１  制御部
２  データ送信部
１０  太陽電池
１５  系統電源
２０  パワーコンディショナ
２１  日射計
２２  気温計
２３  風速計
３０  負荷
４０  データ送信装置
４１  データ蓄積部
４２  データ重要度付加部
４３  送信データ生成部
４４  データ送信判定部
４５  送信バッファ部
４６  データ通信部
４７  データ収集部
５０  データ受信装置
６０  通信回線
１００  太陽光発電システム
【図１】
0005554399.tif 000002
【図２】
0005554399.tif 000003