(57)【要約】【課題】適切な対価の算出基準となる発電量データを太陽電池モジュール１１０ごとに記録可能にする。【解決手段】太陽光発電システムは、直列に接続された複数の太陽電池モジュール１１０を含む太陽電池ストリング１０２と、太陽電池ストリング１０２に接続されたインバータ１０４と、インバータ１０４に接続された開閉器１０５と、複数の送信装置２１６と、転送装置３０４と、管理装置３０７とを含む。インバータ１０４は、複数の太陽電池モジュール１１０が発電した直流電力を交流電力に変換する。送信装置２１６は、発電中の太陽電池モジュール１１０のいずれかの識別情報を送信する。転送装置３０４は、供給電線を伝送路として複数の送信装置２１６がそれぞれ送信した識別情報を転送する。管理装置３０７は、転送装置３０４が転送した識別情報を受信し、交流電力の出力を管理する。【選択図】図１
2009064809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に接続された複数の太陽電池モジュールを含む太陽電池ストリングと、
前記太陽電池ストリングに接続され、前記複数の太陽電池モジュールが発電した直流電力を交流電力に変換するインバータと、
前記インバータに接続された開閉器と、
前記複数の太陽電池モジュールのいずれかが発電している間、前記太陽電池モジュールが前記インバータに前記直流電力を供給する供給電線を伝送路として、発電中の前記太陽電池モジュールのいずれかの識別情報をそれぞれ送信する複数の送信装置と、
前記供給電線を伝送路として前記複数の送信装置がそれぞれ送信した前記識別情報を転送する転送装置と、
前記転送装置が転送した識別情報を受信し、前記交流電力の出力を管理する管理装置とを含む太陽光発電システム。
【請求項２】
前記送信装置は、
前記複数の太陽電池モジュールのいずれかが前記直流電力を入力するための電力入力手段と、
前記直流電力を入力する前記太陽電池モジュールの識別情報を記憶するための記憶手段と、
前記供給電線を伝送路として前記識別情報を送信するための情報送信手段と、
前記電力入力手段に入力される直流電力の大きさが閾値を超えている間に前記識別情報を送信するように、前記情報送信手段を制御するための送信制御手段とを含む、請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項３】
前記情報送信手段は、
前記供給電線に端子の一方が接続されたコンデンサと、
前記識別情報の内容に応じ、前記コンデンサにかかる電圧の変動を前記端子の他方を通じて制御するための電圧制御手段とを含む、請求項２に記載の太陽光発電システム。
【請求項４】
前記送信制御手段は、
経過した時間を測定するための測定手段と、
前記測定手段が測定した時間に基づいて、一定の周期で前記識別情報を送信するように前記情報送信手段を制御するための定期制御手段とを含む、請求項２に記載の太陽光発電システム。
【請求項５】
前記太陽光発電システムは、
前記供給電線を伝送路として命令を示す命令情報を繰り返し送信する命令送信装置と、
前記命令情報を検出するための命令検出装置とをさらに含み、
前記複数の送信装置のいずれかである特定装置は、前記命令情報が送信されたことを示す信号を前記命令検出装置が入力するための命令入力手段をさらに含み、
前記特定装置の送信制御手段は、前記命令入力手段に前記信号が入力されると前記識別情報を送信するように前記情報送信手段を制御するための手段を含む、請求項２に記載の太陽光発電システム。
【請求項６】
前記転送装置は、
前記識別情報を受信するための受信手段と、
前記管理装置に情報を送信するための送信手段と、
前記受信手段が受信した前記識別情報を送信するように、前記送信手段を制御するための送信制御手段とを含む、請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項７】
前記受信手段は、
前記供給電線に端子の一方が接続されたコンデンサと、
前記コンデンサにかかる電圧の変動に基づいて、前記識別情報を示す信号を生成するための生成手段とを含む、請求項６に記載の太陽光発電システム。
【請求項８】
前記管理装置は、
前記転送装置から前記識別情報を受信するための受信手段と、
前記識別情報と前記識別情報の送信に対する返信を示す返信情報とを発電監視装置との間で通信するための通信手段と、
前記インバータおよび前記開閉器の少なくとも一方に対して制御信号を出力するための出力手段と、
前記通信手段および前記出力手段を制御するための制御手段とを含み、
前記制御手段は、
前記受信手段が前記識別情報を受信すると前記識別情報を前記発電監視装置へ送信するように前記通信手段を制御するための送信制御手段と、
前記識別情報の送信から前記識別情報に対応する前記返信情報の受信までの期間が閾値を越える場合、前記交流電力の出力を停止するための前記制御信号を出力するように前記出力手段を制御するための停止制御手段とを含む、請求項１に記載の太陽光発電システム。
【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関し、特に、発電量のデータを記録できる太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、火力発電、自動車、あるいは工場などから放出される二酸化炭素により地球温暖化が進んでいる。このため、二酸化炭素を排出しないクリーンエネルギーとして太陽光発電が注目されている。
【０００３】
太陽光発電システムは、一般家庭の屋根や工場の敷地などに分散電源として設置される。太陽光発電システムは、発電した電力を商用系統に連系し逆潮流させる機能を有する。
【０００４】
通常、一度設置された太陽光発電システムは、太陽電池モジュールに太陽光が注いでいる時間帯には商用系統に自動的に逆潮流し、太陽電池モジュールに太陽光が注がない夜などの時間帯には商用系統から自動的に切離される。
【０００５】
図１９はこのような太陽光発電システムの構成例を示す。太陽電池ストリング１０１により発電された直流電力は、インバータ１０４により交流電力に変換される。インバータ１０４は、開閉器１０５を介して商用系統１０６に接続されている。インバータ１０４と開閉器１０５とを制御するための制御装置１０７が設置されている。
【０００６】
図１９の太陽光発電システムにおいて、制御装置１０７は、太陽電池ストリング１０１のいずれかが発電を始めたことを検出すると、インバータ１０４を起動するとともに、開閉器１０５を閉じる。
【０００７】
このような太陽光発電システムにおいては、実際の発電量を知ることについてのニーズが高い。このため、太陽光発電システムの発電量をユーザに通知するための様々な技術が提案されている。
【０００８】
特許文献１は、ネットワークに接続され、電力データを受け入れて蓄積する電力計測データ蓄積サーバに対し、電力線あるいは配電盤に接続される電力計測ユニットを開示する。電力計測ユニットは、通信を目的とした通信回線の種類に対応する通信回路を交換する為のインターフェイス回路と接続コネクタとを具備し、ＴＣＰ−ＩＰ（Transmission Control Protocol - Internet Protocol）通信プロトコルによるインターネット通信を行い、交換式通信回路に接続する通信回線によって電力計測データ蓄積サーバに計測データを受け渡す。
【０００９】
特許文献１に開示された発明によると、太陽電池発電装置を設置した電力設備の電力量を広く収集することにより適正な統計値を得ることができる。
【００１０】
特許文献２は、太陽電池ストリングの出力を交流電力に変換し系統電力線に連系出力するインバータ装置本体とインバータ装置本体を遠隔より操作するとともにインバータ装置本体の情報を表示する遠隔操作部とを有する方法を開示する。この方法は、インバータ装置本体と遠隔操作部との間で、遠隔操作あるいは情報表示するための通信データを、誤り検出・訂正のための冗長ビットを付加して符号化し、高周波信号に変調し、系統電力線に重畳して送信し、変調された通信データを系統電力線から受信して元の周波数に復調し誤りを検出・訂正して復号化する。
【００１１】
特許文献２に開示された発明によると、遠隔操作あるいは情報表示させるために専用信号線を必要とせず、通信データの伝送エラーを防ぐことができ、かつインバータ本体が系統電力線と解列していても通信できる。
【００１２】
特許文献３は、ネットワークに接続され、電力データを受け入れて蓄積する電力計測データ蓄積サーバに対し、電力線あるいは配電盤に接続される電力計測ユニットを開示する。電力計測ユニットは、着脱式メモリ媒体にデータを蓄積する回路を具備し、メモリ媒体により利用者が使用するコンピュータにデータを受け渡し、コンピュータからインターネットを経由して電力計測データ蓄積サーバに計測データを受け渡す。
【００１３】
特許文献３に開示された発明によると、省電力装置を設置した電力設備の電力量を広く収集することにより適正な統計値を得ることができる。
【００１４】
特許文献４は、系統に接続された複数の分散電源の静止型の電力変換装置の運転を共通の１台の制御装置により制御し、各分散電源の太陽電池の出力を交流電力に変換して系統負荷に給電する太陽光発電装置を開示する。太陽光発電装置は、制御装置および各分散電源に、系統の電力線に接続され、制御装置と各分散電源との間で電力変換装置の運転制御情報をやりとりする配電線搬送通信装置を設け、制御装置により系統の配電線を介して各分散電源の電力変換装置を制御する。
【００１５】
特許文献４に開示された発明によると、太陽電池により構成される複数の分散電源の電力変換装置を共通の１台の制御装置で運転制御する際に、制御装置と各分散電源との間それぞれに専用の信号線を敷設することなく、運転制御情報を伝送できる。
【００１６】
特許文献５は、分電盤と電力モニタ装置とを具備する電力モニタリングシステムを開示する。分電盤は、太陽電池で発電される直流電力の瞬時値と積算値および交流消費電力の瞬時値と積算値を得る。電力モニタ装置は、分電盤で得られた各々の瞬時値と積算値をリアルタイム表示する。
【００１７】
特許文献５に開示された発明によると、消費者がリアルタイム的にかつ視覚的に直流発電電力量および交流消費電力量を把握できる。
【特許文献１】特開２００３−３１５３６２号公報
【特許文献２】特開平１０−１５０７７８号公報
【特許文献３】特開２００２−３７２５５５号公報
【特許文献４】特開平１０−２０１１０５号公報
【特許文献５】特開２０００−３１４７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、特許文献１〜特許文献５に開示された発明では、発電に使用された太陽電池ストリングを中古市場で売買することが難しいという問題点がある。この点について以下に説明する。
【００１９】
太陽光発電システムは、長期に渡って発電を続けることが可能である。そのようなことが可能なので、太陽光発電システムについての所有権が現在の使用者から別の使用者に渡ることが考えられる。現在の使用者から別の使用者に所有権が渡る場合、対価を支払う必要が通常ある。
【００２０】
しかしながら、現行の太陽光発電システムの取引において、対価の算出基準は明確でない。このため、太陽光発電システムを適切な対価で売買することは容易ではない。太陽光発電システムに含まれる太陽電池モジュールの一部が交換されている場合、対価の算出はさらに難しくなる。
【００２１】
特許文献１〜特許文献５に開示された発明では、発電量をそもそも測定していないか、せいぜい太陽光発電システム全体での発電量を測定しているに過ぎないため、適切な対価の算出基準となる発電量データを得ることは困難である。
【００２２】
太陽電池モジュールごとに電力量計を取付け、それらが測定したデータを蓄積すれば、適切な対価の算出基準となる発電量データを得ることは可能と考えられる。しかしながら、１組の太陽光発電システムに含まれる太陽電池モジュールはかなりの数である。このため、太陽電池モジュールごとに測定された発電量のデータをサーバなどに送信することは、実質的には困難である。
【００２３】
本発明は上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、適切な対価の算出基準となる発電量データを太陽電池モジュールごとに記録可能にする太陽光発電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、太陽光発電システムは、直列に接続された複数の太陽電池モジュールを含む太陽電池ストリングと、太陽電池ストリングに接続されたインバータと、インバータに接続された開閉器と、複数の送信装置と、転送装置と、管理装置とを含む。インバータは、複数の太陽電池モジュールが発電した直流電力を交流電力に変換する。送信装置は、複数の太陽電池モジュールのいずれかが発電している間、供給電線を伝送路として、発電中の太陽電池モジュールのいずれかの識別情報をそれぞれ送信する。供給電線は、太陽電池モジュールがインバータに直流電力を供給する電線である。転送装置は、供給電線を伝送路として複数の送信装置がそれぞれ送信した識別情報を転送する。管理装置は、転送装置が転送した識別情報を受信し、交流電力の出力を管理する。
【００２５】
また、上述の送信装置は、複数の太陽電池モジュールのいずれかが直流電力を入力するための電力入力手段と、記憶手段と、情報送信手段と、送信制御手段とを含むことが望ましい。記憶手段は、直流電力を入力する太陽電池モジュールの識別情報を記憶する。情報送信手段は、供給電線を伝送路として識別情報を送信する。送信制御手段は、電力入力手段に入力される直流電力の大きさが閾値を超えている間に識別情報を送信するように、情報送信手段を制御する。
【００２６】
もしくは、上述の情報送信手段は、供給電線に端子の一方が接続されたコンデンサと、電圧制御手段とを含むことが望ましい。電圧制御手段は、識別情報の内容に応じ、コンデンサにかかる電圧の変動を端子の他方を通じて制御する。
【００２７】
もしくは、上述の送信制御手段は、測定手段と、定期制御手段とを含むことが望ましい。測定手段は、経過した時間を測定する。定期制御手段は、測定手段が測定した時間に基づいて、一定の周期で識別情報を送信するように情報送信手段を制御する。
【００２８】
もしくは、上述の太陽光発電システムは、命令送信装置と、命令検出装置とをさらに含むことが望ましい。命令送信装置は、供給電線を伝送路として命令を示す命令情報を繰り返し送信する。命令検出装置は、命令情報を検出する。併せて、複数の送信装置のいずれかである特定装置は、命令情報が送信されたことを示す信号を命令検出装置が入力するための命令入力手段をさらに含むことが望ましい。併せて、特定装置の送信制御手段は、命令入力手段に信号が入力されると識別情報を送信するように情報送信手段を制御するための手段を含むことが望ましい。
【００２９】
また、上述の転送装置は、受信手段と、送信手段と、送信制御手段とを含むことが望ましい。受信手段は、識別情報を受信する。送信手段は、管理装置に情報を送信する。送信制御手段は、受信手段が受信した識別情報を送信するように、送信手段を制御する。
【００３０】
もしくは、上述の受信手段は、供給電線に端子の一方が接続されたコンデンサと、生成手段とを含むことが望ましい。生成手段は、コンデンサにかかる電圧の変動に基づいて、識別情報を示す信号を生成する。
【００３１】
また、上述の管理装置は、受信手段と、通信手段と、出力手段と、制御手段とを含むことが望ましい。受信手段は、転送装置から識別情報を受信する。通信手段は、識別情報と識別情報の送信に対する返信を示す返信情報とを発電監視装置との間で通信する。出力手段は、インバータおよび開閉器の少なくとも一方に対して制御信号を出力する。制御手段は、通信手段および出力手段を制御する。制御手段は、送信制御手段と、停止制御手段とを含むことが望ましい。送信制御手段は、受信手段が識別情報を受信すると識別情報を発電監視装置へ送信するように通信手段を制御する。停止制御手段は、識別情報の送信から識別情報に対応する返信情報の受信までの期間が閾値を越える場合、交流電力の出力を停止するための制御信号を出力するように出力手段を制御する。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係る太陽光発電システムは、適切な対価の算出基準となる発電量データを太陽電池モジュールごとに記録可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００３４】
図１は、本実施の形態に係る太陽光発電システムの構成を示す図である。図１を参照して、本実施の形態に係る太陽光発電システムは、複数の太陽電池ストリング１０２と、インバータ１０４と、インバータ１０４に接続された開閉器１０５と、転送装置３０４と、管理装置３０７と、発電監視サーバ３０９と、通信装置３１０とを含む。
【００３５】
本実施の形態の場合、太陽電池ストリング１０２は、単結晶シリコン系の太陽電池モジュール１１０を８つ直列に接続することにより構成されるものである。
【００３６】
インバータ１０４は、太陽電池ストリング１０２それぞれから出力される直流電力を有効な電力形態（本実施の形態の場合は交流電力）に変換する。インバータ１０４は、太陽電池ストリング１０２それぞれから出力される直流電力を有効な電力形態に変換するのみでなく、管理装置３０７の最大電力点追従制御により、各太陽電池ストリング１０２の発電電力を最大にする。
【００３７】
開閉器１０５は、商用系統１０６（ひいては商用系統１０６に接続された負荷）との接続点を解列する。本実施の形態の場合、開閉器１０５は、パワーリレーとする。なお、本実施の形態においては、「解列」とは、回路を切り離すことを意味する。
【００３８】
転送装置３０４は、識別情報を転送する。本実施の形態において、転送装置３０４が転送する識別情報は、太陽電池モジュール１１０の識別情報である。この識別情報については、後述する。
【００３９】
管理装置３０７は、転送装置３０４が転送した識別情報を受信し、インバータ１０４が変換した交流電力の出力を管理する。管理装置３０７は、転送装置３０４と通信する機能、開閉のための制御信号を開閉器１０５へ出力する機能、およびインバータ１０４を制御するための制御信号をインバータ１０４へ出力する機能を有する。管理装置３０７は、マイクロコンピュータを搭載する。
【００４０】
発電監視サーバ３０９は、通信装置３１０との間で通信する。発電監視サーバ３０９も、管理装置３０７と同様に、マイクロコンピュータを搭載する。
【００４１】
通信装置３１０は、管理装置３０７と発電監視サーバ３０９との間の通信を中継する。通信プロトコルは特に限定されない。例えば、管理装置３０７と通信装置３１０との間の通信はインターネットプロトコルに従って通信され、発電監視サーバ３０９と通信装置３１０との間の通信はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に従って通信されてもよい。
【００４２】
なお、本実施の形態の場合、インバータ１０４と開閉器１０５と管理装置３０７と通信装置３１０は１つのパワーコンディショナに含まれる。
【００４３】
また、発電監視サーバ３０９は、太陽電池ストリング１０２の傍にあってもよいし、遠隔地にあってもよい。
【００４４】
図２は、本実施の形態に係る太陽電池ストリング１０２の構成を具体的に示す図である。図２を参照して、太陽電池ストリング１０２は、上述した８つの太陽電池モジュール１１０と、太陽電池モジュール１１０それぞれに取付けられた情報検出装置２１２および送信装置２１６とを含む。ただし、８つの太陽電池モジュール１１０のうち、他の太陽電池モジュール１１０を介さずインバータ１０４と接続され、かつインバータ１０４との間に転送装置３０４が接続されていない太陽電池モジュール１１０には、送信装置２１６の代わりに送信装置２１４が接続され、情報検出装置２１２が接続されていない。
【００４５】
送信装置２１４は、端子ボックスを兼ねる筐体２１８に収容されている。情報検出装置２１２および送信装置２１６もまた、筐体２１８に収容されている。
【００４６】
情報検出装置２１２は、自らと共に取付けられた送信装置２１６以外の送信装置２１６あるいは送信装置２１４が識別情報を送信したことを検出する。
【００４７】
送信装置２１４は、自らが記憶する識別情報を一定の周期で送信する。送信装置２１６は、自らと共に取付けられた情報検出装置２１２が識別情報の送信を検出すると、自らが記憶する識別情報を送信する。本実施の形態の場合、この識別情報は、自らが接続された太陽電池モジュール１１０の識別情報（たとえば、「ＩＤ３０１」、「ＩＤ３０２」・・・といったＩＤ）である。これにより、送信装置２１４と複数の送信装置２１６とはそれぞれ識別情報を送信することとなる。送信装置２１４および送信装置２１６は、太陽電池モジュール１１０がインバータ１０４に直流電力を供給する供給電線を伝送路としてその識別情報を送信する。
【００４８】
図３は、管理装置３０７が搭載するマイクロコンピュータの構成を示す図である。図３を参照して、管理装置３０７が搭載するマイクロコンピュータは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２２０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２２２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２４と、キーボード２２６と、ディスプレイ２２８と、メモリ駆動装置２３０と、通信インターフェイス２３２と、Ｉ／Ｏ（Input/Output）ポート２３６とを含む。
【００４９】
ＣＰＵ２２０は、演算を実施する。ＣＰＵ２２０は、マイクロコンピュータの各部を制御するユニットでもある。ＲＡＭ２２２は、ＣＰＵ２２０が利用するデータを一時的に記憶する。ＲＯＭ２２４は、ＣＰＵ２２０が実行するプログラムなどを記憶する。キーボード２２６は、マイクロコンピュータの管理者の操作に応じた信号を生成することにより、マイクロコンピュータの管理者が情報を入力するための装置である。ディスプレイ２２８は、液晶パネルなどにより構成された、情報を表示する装置である。メモリ駆動装置２３０は、メモリカード２４０に記録された情報やプログラムを読み出す。メモリ駆動装置２３０は、メモリカード２４０に情報を記録する装置でもある。通信インターフェイス２３２は、通信装置３１０と通信する。Ｉ／Ｏポート２３６は、情報を示す信号を受信したり、制御信号を出力したりする。
【００５０】
Ｉ／Ｏポート２３６は、複数の入力端子２３６２と、複数の出力端子２３６４とを含む。入力端子２３６２は、転送装置３０４から識別情報を受信し、太陽電池ストリング１０２が発電を開始したことを検出する図示しないセンサからそのことを示す信号を受信する。出力端子２３６４は、インバータ１０４あるいは開閉器１０５に対して制御信号を出力する。１つの出力端子２３６４は、インバータ１０４あるいは開閉器１０５の一方にのみ制御信号を出力する。
【００５１】
本実施の形態においてメモリカード２４０に記録される情報の種類には、太陽電池モジュール１１０の通算使用時間のデータが含まれる。メモリカード２４０には、太陽電池モジュール１１０の識別情報に対応付けられた時間のデータが太陽電池モジュール１１０の通算使用時間のデータとして記録されている。
【００５２】
図４は、図３にかかるＣＰＵ２２０の機能ブロック図である。図４を参照して、本実施の形態に係るＣＰＵ２２０の機能は、送信制御部２２０２と、稼動制御部２２０４と、停止制御部２２０６とを含む。
【００５３】
送信制御部２２０２は、入力端子２３６２のいずれかが識別情報を受信するとその識別情報を発電監視サーバ３０９へ送信するように通信インターフェイス２３２を制御する。
【００５４】
稼動制御部２２０４は、太陽電池ストリング１０２が出力する直流電力の電圧が閾値を越えると、運転を開始させるための制御信号をインバータ１０４に出力し、かつ回路を閉じるための制御信号を開閉器１０５に出力するように、Ｉ／Ｏポート２３６を制御する。
【００５５】
停止制御部２２０６は、識別情報の送信からその識別情報に対応する返信情報の受信までの期間が閾値を越える場合、交流電力の出力を停止するための制御信号を出力端子２３６４のいずれかが出力するようにＩ／Ｏポート２３６を制御する。
【００５６】
図５は、転送装置３０４の構成を示す図である。図５を参照して、転送装置３０４は、受信部３０４２と、送信部３０４４と、記憶部３０４６と、送信制御部３０４８とを含む。
【００５７】
受信部３０４２は、識別情報を受信する。送信部３０４４は、管理装置３０７に識別情報を送信する。記憶部３０４６は、識別情報を一時的に記憶する。送信制御部３０４８は、受信部３０４２が受信した識別情報を送信するように、送信部３０４４を制御する。
【００５８】
受信部３０４２は、供給電線に端子の一方が接続されたコンデンサ３０６０と、信号生成部３０６２とを含む。信号生成部３０６２は、コンデンサ３０６０にかかる電圧の変動に基づいて、識別情報を示す信号を生成する。
【００５９】
送信制御部３０４８は、記憶制御部３０７０と、読出部３０７２と、手順制御部３０７４とを含む。
【００６０】
記憶制御部３０７０は、信号生成部３０６２が生成した信号が示す識別情報を記憶するように、記憶部３０４６を制御する。
【００６１】
読出部３０７２は、記憶部３０４６が記憶した識別情報を読み出す。
手順制御部３０７４は、読出部３０７２が読み出した識別情報の送信手順を制御する。
【００６２】
図６は、発電監視サーバ３０９が搭載するマイクロコンピュータの構成を示す図である。図６を参照して、発電監視サーバ３０９が搭載するマイクロコンピュータは、ＣＰＵ２２０と、ＲＡＭ２２２と、ＲＯＭ２２４と、キーボード２２６と、ディスプレイ２２８と、メモリ駆動装置２３０と、通信インターフェイス２３２と、無線通信装置２３８と、Ｉ／Ｏポート２３６とを含む。
【００６３】
本実施の形態の場合、無線通信装置２３８は、通信装置３１０と無線通信する。通信装置３１０は、管理装置３０７と通信する。これにより、発電監視サーバ３０９は、管理装置３０７と間接的に通信することとなる。
【００６４】
図７は、図６に係るＣＰＵ２２０の機能ブロック図である。図７を参照して、本実施の形態に係るＣＰＵ２２０の機能は、信号生成部２２１０と、計数部２２１２と、送信制御部２２１４と、更新制御部２２１６を含む。
【００６５】
信号生成部２２１０は、一定の周期で信号を生成する。計数部２２１２は、通信インターフェイス２３２が識別情報を受信する間に信号生成部２２１０が生成した信号の数を計数する。送信制御部２２１４は、計数部２２１２が計数した信号の数が閾値以下の場合は返信情報を管理装置３０７に送信するように、計数部２２１２が計数した信号の数が閾値を超えた場合は停止情報を管理装置３０７に送信するように、通信インターフェイス２３２を制御する。更新制御部２２１６は、メモリカード２４０が記憶した時間データを更新するように、メモリ駆動装置２３０を制御する。
【００６６】
図８は、送信装置２１４の構成を示す図である。図８を参照して、送信装置２１４は、電力入力部２１４２と、識別情報記憶部２１４４と、情報送信部２１４６と、送信制御部２１４８とを含む。
【００６７】
電力入力部２１４２は、太陽電池ストリング１０２が含む複数の太陽電池モジュール１１０のいずれかからの、直流電力の入力を受付けるユニットである。
【００６８】
識別情報記憶部２１４４は、太陽電池ストリング１０２が含む太陽電池モジュール１１０のうち、直流電力を入力する太陽電池モジュール１１０の識別情報を記憶する。
【００６９】
情報送信部２１４６は、識別情報記憶部２１４４が記憶した識別情報を送信する。
送信制御部２１４８は、電力入力部２１４２に入力される直流電力の大きさが閾値を超えている間、識別情報を繰り返し送信するように、情報送信部２１４６を制御する。
【００７０】
情報送信部２１４６は、供給電線に端子の一方が接続されたコンデンサ２１６０と、電圧制御部２１６２とを含む。電圧制御部２１６２は、識別情報の内容に応じ、コンデンサ２１６０にかかる電圧の変動を供給電線に接続されていない端子を通じて制御する。この制御により、供給電線の電圧の変動パターンは識別情報の内容に対応することとなる。そのような対応関係が生じることにより、識別情報を示す信号が供給電線を伝送路として送信されることとなる。
【００７１】
送信制御部２１４８は、定期制御部２１７０と、測定部２１７２とを含む。
定期制御部２１７０は、測定部２１７２が測定した時間に基づいて、一定の周期で識別情報を送信するように送信部３０４４を制御する。
【００７２】
測定部２１７２は、経過した時間を測定する。
図９は、送信装置２１６の構成を示す図である。図９を参照して、送信装置２１６は、電力入力部２１４２と、識別情報記憶部２１４４と、情報送信部２１４６と、送信制御部２１５０と、信号入力部２１５２とを含む。
【００７３】
送信制御部２１５０は、電力入力部２１４２に入力される直流電力の大きさが閾値を超えている間、信号入力部２１５２に信号が入力されるたびに識別情報を送信するように、情報送信部２１４６を制御する。
【００７４】
信号入力部２１５２は、情報検出装置２１２が入力する信号を受付ける。この信号は、供給電線を通じて何らかの情報が送信されている最中であることを示す。
【００７５】
図１０は、情報検出装置２１２の構成を示す図である。図１０を参照して、情報検出装置２１２は、信号検出部２１２０と、信号出力部２１２２と、電力入力部２１４２とを含む。
【００７６】
信号検出部２１２０は、図示しないリレーを含み、そのリレーに出力に基づいて、供給電線において情報が送信中であることを検出する。信号出力部２１２２は、供給電線において情報が送信中であることを信号検出部２１２０が検出すると、そのことを示す信号を送信装置２１４に出力する。
【００７７】
図１１は、送信装置２１４が実行する識別情報の送信を示すフローチャートである。図１２は、情報検出装置２１２が実行する信号の検出を示すフローチャートである。図１３は、送信装置２１６が実行する識別情報の送信を示すフローチャートである。図１４は、転送装置３０４が実行する識別情報の転送を示すフローチャートである。図１５は、管理装置３０７が実行する通算使用時間のデータの更新を示すフローチャートである。図１６は、発電監視サーバ３０９が実行する情報の返信を示すフローチャートである。図１１から図１６までのフローチャートを参照して、以上のような構造に基づく、太陽光発電システムの動作について説明する。
【００７８】
太陽電池ストリング１０２に光があたり太陽電池モジュール１１０が発電を開始した結果、送信装置２１４の電力入力部２１４２に電力が入力されると、電力入力部２１４２はその電力を送信制御部２１４８などに供給する。
【００７９】
電力が供給されると、測定部２１７２は経過した時間の測定を開始する（ステップＳ２９０）。
【００８０】
時間の測定が開始されると、定期制御部２１７０は、測定部２１７２が測定した時間に基づいて、識別情報の送信時期が到来したか否かを判断する（ステップＳ２９２）。
【００８１】
当初、識別情報の送信時期が到来していないので（ステップＳ２９２にてＮＯ）、ステップＳ２９０とステップＳ２９２との処理が繰返される。
【００８２】
その後、識別情報の送信時期が到来すると（ステップＳ２９２にてＹＥＳ）、定期制御部２１７０は、識別情報記憶部２１４４から識別情報を読み出す（ステップＳ２９４）。
【００８３】
識別情報が読み出されると、定期制御部２１７０は、識別情報の内容に応じた制御信号を電圧制御部２１６２に出力する。電圧制御部２１６２は、その制御信号に応じて、コンデンサ２１６０にかかる電圧の変動を制御する。これにより、識別情報を示す信号が供給電線を伝送路として送信される（ステップＳ２９６）。
【００８４】
情報検出装置２１２の信号検出部２１２０は、信号の送信を待ち受ける（ステップＳ３００）。信号が送信されると、信号出力部２１２２は、送信装置２１６の信号入力部２１５２に信号を入力する（ステップＳ３０２）。
【００８５】
送信装置２１６の信号入力部２１５２は、情報検出装置２１２の信号出力部２１２２による信号の入力を待ち受けている（ステップＳ３１０）。
【００８６】
信号出力部２１２２により信号が入力されると、送信制御部２１５０は、識別情報記憶部２１４４から識別情報を読み出す（ステップＳ３１２）。
【００８７】
識別情報が読み出されると、送信制御部２１５０は、読み出された識別情報に応じた内容の制御信号を電圧制御部２１６２に出力する。電圧制御部２１６２は、制御信号の内容に応じてコンデンサ２１６０にかかる電圧の変動を制御する。これにより、識別情報を示す信号が送信される（ステップＳ３１４）。
【００８８】
本実施の形態の場合、信号入力部２１５２に信号が入力されてから情報送信部２１４６がコンデンサ２１６０にかかる電圧の変動によって識別情報を示す信号が送信されるまでの時間は、送信装置２１６ごとに異なる。これにより、送信装置２１６が送信した信号同士が重複して送信されたり送信装置２１４が送信した信号と送信装置２１６が送信した信号とが重複して送信されたりすることはない。
【００８９】
識別情報を示す信号が送信されている間、供給電線の電圧は変動する。転送装置３０４のコンデンサ３０６０は、その電圧の変動を信号生成部３０６２に伝達する。信号生成部３０６２は、その変動に基づいて識別情報を示す信号を生成する。これにより、受信部３０４２は、識別情報を受信することとなる（ステップＳ３２０）。
【００９０】
識別情報が受信されると、信号生成部３０６２は、識別情報を示す信号を記憶制御部３０７０に出力する。記憶制御部３０７０は、その信号が示す識別情報を記憶するように、記憶部３０４６を制御する。これにより、その識別情報は記憶部３０４６に記憶される（ステップＳ３２２）。
【００９１】
識別情報が記憶されると、読出部３０７２は、記憶部３０４６が記憶した識別情報を読み出す。識別情報が読み出されると、手順制御部３０７４は、送信部３０４４がその識別情報を送信するための手順を制御する。これにより、管理装置３０７に識別情報が転送される（ステップＳ３２４）。
【００９２】
一方、太陽電池ストリング１０２が出力する直流電力の電圧が閾値を越えると、管理装置３０７の入力端子２３６２は、図示しない経路を経て送信されたそのことを示す信号を受信する。その信号が送信されたことにより、稼動制御部２２０４として動作するＣＰＵ２２０は、太陽電池モジュール１１０が発電を開始したことを検知する（ステップＳ２５０）。
【００９３】
発電が開始されたことを検知すると、稼動制御部２２０４として動作するＣＰＵ２２０は、インバータ１０４に運転を開始させ、開閉器１０５に回路を閉じさせる。このために、稼動制御部２２０４は、インバータ１０４および開閉器１０５に制御信号を出力するように、Ｉ／Ｏポート２３６を制御する（ステップＳ２５２）。
【００９４】
この間に、入力端子２３６２は、転送装置３０４から識別情報を受信している。送信制御部２２０２として動作するＣＰＵ２２０は、その識別情報を発電監視サーバ３０９へ送信するように通信インターフェイス２３２を制御する。通信インターフェイス２３２は、通信装置３１０を介して発電監視サーバ３０９に識別情報を送信する（ステップＳ２５４）。本実施の形態の場合、送信制御部２２０２として動作するＣＰＵ２２０は、識別情報を受信すると直ちに識別情報を送信するように通信インターフェイス２３２を制御するが、送信装置２１４が識別情報を送信する間隔が一定で、送信装置２１４が送信した識別情報を情報検出装置２１２が検知してから送信装置２１６が識別情報を送信するまでの期間が予め定められているので、通信インターフェイス２３２が各識別情報を送信する周期は自ずと一定になる。本実施の形態の場合、その周期は約１分間であることとする。
【００９５】
その間、発電監視サーバ３０９の信号生成部２２１０は、所定の周期で信号を生成している。計数部２２１２は、生成された信号の数を計数している（ステップＳ２７０）。信号の数が計数される合間に、送信制御部２２１４は、通信インターフェイス２３２が識別情報を受信したか否かを判断する（ステップＳ２７２）。
【００９６】
通信インターフェイス２３２が識別情報をまだ受信していない場合（ステップＳ２７２にてＮＯ）、送信制御部２２１４は、計数部２２１２が計数した信号の数（カウンタの数）が閾値を超えたか否かを判断する（ステップＳ２８０）。カウンタの数が閾値をまだ超えていないとすると（ステップＳ２８０にてＮＯ）、ステップＳ２７０、ステップＳ２７２、およびステップＳ２８０の処理が繰返される。
【００９７】
その後、通信インターフェイス２３２が識別情報を受信するたびに（ステップＳ２７２にてＹＥＳ）、計数部２２１２はカウンタの数をリセットする（ステップＳ２７４）。カウンタの数がリセットされると、送信制御部２２１４は、受信した識別情報を含む返信情報を返信するように、通信インターフェイス２３２を制御する（ステップＳ２７６）。通信インターフェイス２３２は、その識別情報を含む返信情報を返信する。なお、本実施の形態の場合、識別情報が受信されてから返信情報が送信されるまでの時間は５秒以内である。
【００９８】
返信情報の返信後、更新制御部２２１６として動作するＣＰＵ２２０は、メモリカード２４０が記憶した時間データのうち、受信した識別情報に対応付けられたデータを更新する（ステップＳ２７８）。更新された結果、そのデータが示す太陽電池モジュール１１０の通算使用時間は、更新前に比べて１分間長くなる。１分間長くなるのは、通信インターフェイス２３２が１分ごとに識別情報を受信しているためである。通信インターフェイス２３２が２分ごとに識別情報を受信しているのであれば、この更新により増加する時間は２分とされる。
【００９９】
一方、返信情報は通信装置３１０を介して管理装置３０７の通信インターフェイス２３２に返信される。停止制御部２２０６として動作するＣＰＵ２２０は、返信情報を待ち受けている（ステップＳ２５６）。
【０１００】
また、停止制御部２２０６として動作するＣＰＵ２２０は、返信情報を受信できたか否かに基づいて通信に異常があるか否かを判断する（ステップＳ２５８）。停止制御部２２０６として動作するＣＰＵ２２０は、自らが内蔵するタイマが検出した時間に基づき、返信情報を一定時間（本実施の形態の場合は５分間）受信しなければ、通信に異常があると判断する。また、停止制御部２２０６として動作するＣＰＵ２２０は、返信情報ではなくインバータ１０４の稼動の停止を命じる信号である停止情報を受信した場合にも、通信に異常があると判断する。
【０１０１】
この場合、通信に異常がないと判断するので（ステップＳ２５８にてＮＯ）、稼動制御部２２０４として動作するＣＰＵ２２０およびメモリ駆動装置２３０は、メモリカード２４０が記憶した時間データのうち、受信した返信情報に含まれた識別情報に対応するデータを更新する（ステップＳ２６２）。本実施の形態の場合、この更新により、そのデータが表わす時間は１分間増加する。１分間増加するのは、通信インターフェイス２３２が１分ごとに識別情報を送信しているためである。通信インターフェイス２３２が２分ごとに識別情報を送信しているのであれば、この更新により増加する時間は２分とされる。
【０１０２】
その後、太陽電池ストリング１０２に光があたらなくなり、太陽電池モジュール１１０が発電を停止すると、送信装置２１４は識別情報を送信しなくなる。送信装置２１４が識別情報を送信しなくなると、送信装置２１６は識別情報を送信しなくなる。送信装置２１４や送信装置２１６が識別情報を送信しなくなると、送信制御部２２０２として動作するＣＰＵ２２０は、発電監視サーバ３０９への識別情報の送信を停止するように通信インターフェイス２３２を制御する。識別情報の送信が停止されると、返信情報は返信されなくなる。
【０１０３】
その間、発電監視サーバ３０９の送信制御部２２１４は、カウンタの数が閾値を超えたか否かを判断する（ステップＳ２８０）。当初、カウンタの数が閾値を超えないので（ステップＳ２８０にてＮＯ）、ステップＳ２７０、ステップＳ２７２、およびステップＳ２８０の処理が繰返される。
【０１０４】
しかしながら、最終的には、カウンタの数が閾値を超えるので（ステップＳ２８０にてＹＥＳ）、送信制御部２２１４は、停止情報を返信するように、通信インターフェイス２３２を制御する（ステップＳ２８２）。通信インターフェイス２３２は、停止情報を送信する。
【０１０５】
停止情報は通信装置３１０を介して管理装置３０７の通信インターフェイス２３２に返信される。停止制御部２２０６として動作するＣＰＵ２２０は、通信インターフェイス２３２が停止情報を受信したことにより、通信に異常があると判断する。
【０１０６】
この場合（ステップＳ２５８にてＹＥＳ）、停止制御部２２０６として動作するＣＰＵ２２０は、インバータ１０４および開閉器１０５に制御信号を出力するように、Ｉ／Ｏポート２３６を制御する。出力される制御信号は、インバータ１０４の運転を停止させる信号と、回路を開かせる信号とである（ステップＳ２６０）。また、メモリカード２４０に記憶された時間データは更新されなくなる。
【０１０７】
その他、管理装置３０７と発電監視サーバ３０９との間の通信が妨害された結果、返信情報は返信されなくなった場合にも、停止制御部２２０６として動作するＣＰＵ２２０は、通信に異常があると判断する。この場合にも（ステップＳ２５８にてＹＥＳ）、ＣＰＵ２２０は、インバータ１０４の運転を停止させ、開閉器１０５に回路を開かせる（ステップＳ２６０）。
【０１０８】
以上のようにして、本実施の形態に係る太陽光発電システムは、太陽光発電システムの発電時間のデータを記録する。太陽電池モジュール１１０が発電中であることは、その太陽電池モジュール１１０の識別情報が供給電線を通じて送信されることにより管理装置３０７に通知される。これにより、各太陽電池モジュール１１０から管理装置３０７までの通信のために専用の経路を設置する必要性はなくなる。
【０１０９】
また、発電監視サーバ３０９は、識別情報を受信すると、その識別情報が示す太陽電池モジュール１１０の通算使用時間のデータを更新する。これにより、発電監視サーバ３０９は、太陽電池モジュール１１０の通算使用時間を容易に知ることができ、かつその時間を容易に記録できる。
【０１１０】
また、返信情報が返信されなかったり、停止情報を受信したりした場合、本実施の形態に係る太陽光発電システムは、発電された直流電力を交流電力に変換しなくなる。これにより、識別情報の送信を妨害したり返信情報の受信を妨害したりすると、交流電力が得られなくなる。通信を妨害すると交流電力が得られなくなるため、そのような妨害は防止される。妨害が防止されるので、メモリカード２４０には、正確な稼働時間が記録される。
【０１１１】
また、各識別情報が送信される時期が互いに異なるため、送信装置２１４や送信装置２１６が互いに送信タイミングを調整することなく発電監視サーバ３０９に識別情報を送信する場合に比べ、通信に対して管理装置３０７にかかる負荷は軽くなる。
【０１１２】
その結果、適切な対価の算出基準となる発電量データを太陽電池モジュールごとに記録できる太陽光発電システムおよび記録装置を提供することができる。
【０１１３】
なお、本実施の形態の第１の変形例に係るステップＳ２６２において、インバータ１０４の運転を停止させる信号と、回路を開かせる信号とのうち一方のみが出力されてもよい。
【０１１４】
また、本実施の形態の第２の変形例において、識別情報に加え、積算発電電力量のデータや太陽電池モジュール１１０のデータなどが管理装置３０７から発電監視サーバ３０９に送信されてもよい。ただし、発電監視サーバ３０９の負荷を軽減するため、送信されるデータの量は１つのパケットに収まる量であることが望ましい。
【０１１５】
また、本実施の形態の第３の変形例において、太陽電池ストリング１０２それぞれには、命令送信装置３０６が接続されていてもよい。命令送信装置３０６は、太陽電池モジュール１１０から電力の供給を受けて、一定の周期で信号を送信する装置である。
【０１１６】
図１７は、この変形例に係る太陽光発電システムの構成を示す図である。図１７から明らかなように、命令送信装置３０６は、８つの太陽電池モジュール１１０のうち、他の太陽電池モジュール１１０を介さずインバータ１０４と接続され、かつインバータ１０４との間に転送装置３０４が設けられていない太陽電池モジュール１１０に接続される。命令送信装置３０６が供給電線を介して送信する信号が、識別情報の送信を命じるための信号である。
【０１１７】
この場合、すべての太陽電池モジュール１１０には、情報検出装置２１２および送信装置２１６が接続されている。送信装置２１６は、命令送信装置３０６が供給電線を介して送信した信号を情報検出装置２１２が検出すると、識別情報を送信する。図１８は、この変形例にかかる太陽電池ストリング１０３の構成を具体的に示す図である。
【０１１８】
また、本実施の形態の第４の変形例において、通信インターフェイス２３２が停止信号を受信した場合、停止制御部２２０６として動作するＣＰＵ２２０は、５分おきに通信確認信号（識別情報は含まない）を発電監視サーバ３０９に送信するように通信インターフェイス２３２を制御してよい。この場合、通信インターフェイス２３２が発電監視サーバ３０９から通信確認返信信号を受信すると、稼動制御部２２０４として動作するＣＰＵ２２０は、ステップＳ２５０から処理を再開してもよい。
【０１１９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る太陽電池ストリングの構成を具体的に示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る管理装置が搭載するマイクロコンピュータの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る管理装置のＣＰＵの機能ブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る転送装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る発電監視サーバが搭載するマイクロコンピュータの構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る発電監視サーバのＣＰＵの機能ブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る送信装置の構成を示す第１の図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る送信装置の構成を示す第２の図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る情報検出装置の構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る識別情報の送信処理の制御の手順を示す第１のフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態に係る情報検出装置の信号の検出処理の制御の手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態に係る識別情報の送信処理の制御の手順を示す第２のフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態に係る転送装置の識別情報の転送処理の制御の手順を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態に係る通算使用時間のデータの更新処理の制御の手順を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施の形態に係る情報の返信処理の制御の手順を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施の形態の第３の変形例に係る太陽光発電システムの構成を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態の第３の変形例に係る太陽電池ストリングの構成を具体的に示す図である。
【図１９】一般的な太陽光発電システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１０１，１０２，１０３  太陽電池ストリング、１０４  インバータ、１０５  開閉器、１０６  商用系統、１０７  制御装置、１１０  太陽電池モジュール、２１２  情報検出装置、２１４，２１６  送信装置、２１８  筐体、２２０  ＣＰＵ、２２２  ＲＡＭ、２２４  ＲＯＭ、２２６  キーボード、２２８  ディスプレイ、２３０  メモリ駆動装置、２３２  通信インターフェイス、２３６  Ｉ／Ｏポート、２３８  無線通信装置、２４０  メモリカード、３０４  転送装置、３０６  命令送信装置、３０７  管理装置、３０９  発電監視サーバ、３１０  通信装置、２１２０  信号検出部、２１２２  信号出力部、２１４２  電力入力部、２１４４  識別情報記憶部、２１４６  情報送信部、２１６０，３０６０  コンデンサ、２１６２  電圧制御部、２１７０  定期制御部、２１７２  測定部、２２０２，２２１４，２１４８，２１５０  送信制御部、２１５２  信号入力部、２２０４  稼動制御部、２２０６  停止制御部、２２１０  信号生成部、２２１２  計数部、２２１６  更新制御部、２３６２  入力端子、２３６４  出力端子、３０４２  受信部、３０４４  送信部、３０４６  記憶部、３０４８  送信制御部、３０６２  信号生成部、３０７０  記憶制御部、３０７２  読出部、３０７４  手順制御部。
【図１】
2009064809.tif 000003
【図２】
2009064809.tif 000004
【図３】
2009064809.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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