JP5906401B2 - 電力線通信装置、電力線通信システム、電力線通信方法、及び電力線通信プログラム - Google Patents

電力線通信装置、電力線通信システム、電力線通信方法、及び電力線通信プログラム Download PDF

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Description

本発明は、電力線通信装置、電力線通信システム、電力線通信方法、及び電力線通信プログラム、に関する。
従来、電力線を介した通信である電力線通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）を行う電力線通信装置は、電力線を介して各電気機器へ電力を供給するとともに、同じ電力線を介して各電気機器を制御するための制御データ等のデータを送信することができる。
ところで、電力線通信に用いられる電源が、入力電力から所望の出力電力を得るために電力を変換するスイッチング素子を用いたスイッチング電源である場合には、スイッチング素子のオンオフ時に通信ノイズ（スイッチングノイズ）が発生してしまう。この場合、電力線を介してデータを正確に通信することができないことがあった。
このようなスイッチングノイズの影響を軽減するために、直流電源のスイッチングのオンオフ時を避けて電力線通信を行う電力線通信装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この電力線通信装置は、スイッチング電源の出力を監視し、電源出力に存在するスイッチングノイズを検出し、検出信号を生成する。そして、この検出信号を同期信号として、複数のユニットに送信すべき制御信号を電力線に重畳する。これにより、スイッチングノイズの発生タイミングを確実に回避して、電力線通信を行うことができる。
日本国特開２００６−１０９１４７号公報
しかしながら、特許文献１に示された技術では、スイッチングノイズの発生タイミングを認識するためには、常にスイッチングノイズの検出信号を送信し続けなければならなかった。これにより、電力線の伝送効率が低下したり、電力線通信装置の処理負荷が増大したりすることがあった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、スイッチングノイズの検出を必要とせずに、確実な電力線通信を行うことができる電力線通信装置、電力線通信システム、電力線通信方法、及び電力線通信プログラムを提供することを目的とする。
本発明の電力線通信装置は、電力線を介して通信を行う電力線通信装置であって、前記電力線を介してデータを通信する通信部と、前記電力線を介して電源から供給される供給電力を制御するためのスイッチ部と、前記通信部によりデータを受信するタイミングである受信タイミングを避けて、前記スイッチ部のオンオフ制御を行うスイッチ制御部と、を備える。
この構成によれば、データの受信タイミングに合わせて、電力制御のためのスイッチングタイミングを決定している。したがって、スイッチングノイズの検出を必要とせずに、確実な電力線通信を行うことができる。
また、本発明の電力線通信装置は、前記通信部が、他の電力線通信装置からデータが送信されるタイミングの情報である送信タイミング情報を受信し、前記スイッチ制御部が、前記通信部により受信された前記送信タイミング情報に対応する前記受信タイミングを避けて、前記スイッチ部のオンオフ制御を行う。
この構成によれば、データの受信タイミングを認識することができ、データの受信タイミングに合わせて、電力制御のためのスイッチングタイミングを決定することができる。これにより、確実な電力線通信を行うことができる。
また、本発明の電力線通信装置は、他の電力線通信装置によりデータが送信されるタイミングの情報である送信タイミング情報を記憶する記憶部を備え、前記スイッチ制御部が、前記記憶部に記憶された前記送信タイミング情報に対応する前記受信タイミングを避けて、前記スイッチ部のオンオフ制御を行う。
この構成によれば、データの受信タイミングを認識することができ、データの受信タイミングに合わせて、電力制御のためのスイッチングタイミングを決定することができる。これにより、確実な電力線通信を行うことができる。
また、本発明の電力線通信装置は、前記スイッチ制御部が、他の電力線通信装置による送信タイミング及び前記スイッチ部がオフであるオフタイミングが同期するよう、前記スイッチ部のオンオフ制御を行う。
この構成によれば、送信タイミングに対応する受信タイミングとスイッチングタイミングとが重複しないよう調整することができるので、確実な電力線通信を行うことができる。
また、本発明の電力線通信装置は、前記スイッチ制御部が、前記スイッチ部がオフであるオフタイミングが所定時間未満である場合、他の電力線通信装置による送信タイミング及び前記スイッチ部がオンであるオンタイミングが同期するよう、前記スイッチ部のオンオフ制御を行う。
この構成によれば、送信タイミングに対応する受信タイミングとスイッチングタイミングとが重複しないよう調整することができるので、確実な電力線通信を行うことができる。
また、本発明の電力線通信装置は、前記スイッチ制御部が、前記スイッチ部がオンであるオンタイミングが所定時間以上である場合、他の電力線通信装置による送信タイミング及び前記スイッチ部のオンタイミングが同期するよう、前記スイッチ部のオンオフ制御を行う。
この構成によれば、送信タイミングに対応する受信タイミングとスイッチングタイミングとが重複しないよう調整することができるので、確実な電力線通信を行うことができる。
また、本発明の電力線通信装置は、前記電源の出力電圧を検出する電源電圧検出部と、前記電源の出力電流を検出する電源電流検出部と、を備え、前記スイッチ制御部が、前記電源電圧検出部により検出された前記電源の出力電圧と前記電源電流検出部により検出された前記電源の出力電流とが不変である場合、前記スイッチ部のオンオフ制御の頻度を低減させる。
この構成によれば、電源の出力電力が一定の場合には特に電力制御の必要がない状況であると推定できるので、オンオフ制御の頻度を小さくすることで、電圧検出、電流検出、スイッチ部のオンオフ制御等に伴う電力消費を低減させることができる。
また、本発明の電力線通信装置は、前記データ受信部が、他の電力線通信装置から前記供給電力を指示するための電力指示データを受信し、前記スイッチ制御部が、前記通信部により受信された電力指示データに基づいて、前記スイッチ部のデューティ比を決定する。
この構成によれば、他の電力線通信装置が意図する電力となるように、電源からの供給電力を調整することができる。例えば、複数の電源による供給電力が全体として最大となるように調整することができる。
また、本発明の電力線通信装置は、前記電源の出力電圧を検出する電源電圧検出部と、前記電源の出力電流を検出する電源電流検出部と、前記スイッチ部を有し、前記電源の出力電圧を変圧する変圧部と、前記変圧部の出力電圧を検出する変圧電圧検出部と、を備え、前記スイッチ制御部が、前記電源電圧検出部により検出された前記電源の出力電圧と前記電源電流検出部により検出された前記電源の出力電流とに基づいて、前記変圧電圧検出部により検出される電圧が、前記データ受信部により受信された電力指示データで示された電圧となるように、前記スイッチ部のデューティ比を決定する。
この構成によれば、他の電力線通信装置が意図する電力となるように、電源からの供給電力を調整することができる。例えば、複数の電源による供給電力が全体として最大となるように調整することができる。
また、本発明の電力線通信システムは、電力線を介して複数の電力線通信装置が通信を行う電力線通信システムであって、第１の電力線通信装置が、前記電力線を介して、第２の電力線通信装置へデータを送信し、第２の電力線通信装置が、前記電力線を介して前記データを受信するタイミングである受信タイミングを避けて、前記電力線を介して電源から供給される供給電力を制御するためのスイッチ部のオンオフ制御を行う。
この構成によれば、第２の電力線通信装置によるデータの受信タイミングに合わせて、電力制御のためのスイッチングタイミングを決定している。したがって、スイッチングノイズの検出を必要とせずに、確実な電力線通信を行うことができる。
また、本発明の電力線通信システムは、前記第２の電力線通信装置を複数備え、前記第１の電力線通信装置が、前記第２の電力線通信装置の各々に対して、データを通信するための異なる時間区間を割り当て、前記第２の電力線通信装置が、前記第１の電力線通信装置により割り当てられた時間区間を避けて、前記スイッチ部のオンオフ制御を行う。
この構成によれば、第２の電力線通信装置の各々が、通信可能区間として割り当てられた異なる時間区間を避けて、自律分散的にスイッチ部のオンオフ制御を行うので、各電力線通信装置が確実な電力線通信を行うことができる。
また、本発明の電力線通信方法は、電力線を介して通信を行うための電力線通信方法であって、前記電力線を介してデータを通信するステップと、データを受信するタイミングである受信タイミングを避けて、前記電力線を介して電源から供給される供給電力を制御するためのスイッチ部のオンオフ制御を行うステップと、を有する。
この方法によれば、データの受信タイミングに合わせて、電力制御のためのスイッチングタイミングを決定している。したがって、スイッチングノイズの検出を必要とせずに、確実な電力線通信を行うことができる。
また、本発明の電力線通信プログラムは、上記電力線通信方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
このプログラムによれば、データの受信タイミングに合わせて、電力制御のためのスイッチングタイミングを決定している。したがって、スイッチングノイズの検出を必要とせずに、確実な電力線通信を行うことができる。
本発明によれば、スイッチングノイズの検出を必要とせずに、確実な電力線通信を行うことができる。
本発明の実施形態における太陽光発電システムの構成例を示すブロック図 本発明の実施形態におけるＭＰＰＴコントローラの構成例を示すブロック図 本発明の実施形態における通信部の詳細なハードウェア構成例を示すブロック図 本発明の実施形態におけるスイッチ部のオンオフ制御例を説明するための図 本発明の実施形態におけるスイッチ部のオンオフ制御の他の例を説明するための図 本発明の第１の実施形態におけるＭＰＵによる最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ）の一例を示すフローチャート 本発明の実施形態におけるスイッチ部のスイッチングタイミングを説明するための図 本発明の実施形態におけるスイッチ部のスイッチングタイミングを説明するための図 本発明の実施形態における太陽光発電システムにおける通信タイミングの第１例を示す図 本発明の実施形態における太陽光発電システムにおける通信タイミングとスイッチングタイミングとの関係の一例を示す図 本発明の実施形態における太陽光発電システムにおける通信タイミングの第２例を示す図 本発明の実施形態における太陽光発電システムにおける通信タイミングの第３例を示す図
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
本実施形態の電力線通信システムとしては、例えば、太陽光発電システムがある。また、本実施形態の電力線通信装置としては、太陽光発電による発電電力を最大にするための最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ：Maximum Power Point Tracking）を行うＭＰＰＴコントローラがある。以下、電力線通信システムの一例として太陽光発電システム、電力線通信装置の一例としてＭＰＰＴコントローラ、について主に説明する。
図１は、本発明の実施形態における太陽光発電システムの構成例を示す図である。図１に示す太陽光発電システム１では、太陽光発電（ＰＶ：Photo Voltaic）パネル１０、ＭＰＰＴコントローラ２０、パワーコンディショナー３０、を有して構成される。ＭＰＰＴコントローラ２０は、ＭＰＰＴ親機として動作するＭＰＰＴコントローラ２０Ｍ、ＭＰＰＴ子機として動作するＭＰＰＴコントローラ２０Ｓ、を含む。
図１に示す例では、ＰＶパネル１０が電力線ＰＬを介して直列に複数接続されており、各ＰＶパネル１０に対して各ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓが電力線ＰＬを介して接続されている。また、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍは、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓを管理しており、各ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓと電力線ＰＬを介して直列に接続されている。パワーコンディショナー３０は、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍと電力線ＰＬを介して接続されている。
ＰＶパネル１０は、光電効果により、光エネルギーを電力に変換する太陽電池を含むパネルである。ここでのＰＶパネル１０とは、太陽電池単体である太陽電池セルであってもよいし、複数の太陽電池が組み合わされた太陽電池モジュールであってもよい。また、各ＰＶパネル１０は、地理的に近接した場所で直列や並列に接続されていてもよいし、地理的に離れた場所で直列や並列に接続されていてもよい。なお、図１に示したように、ＰＶパネル１０を直列に接続することで、より高い電圧を得ることができる。
ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍは、各ＰＶパネル１０により発電される発電電力の総和が最大となるように各ＰＶパネル１０から供給される供給電力を制御するため、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓに対して制御データを送信する。
各ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓは、対応するＰＶパネル１０の発電電力を入力し、所望の電力となるように制御する。所望の電力は、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍからの制御データにより決定され、基本的にはＭＰＰＴコントローラ２０Ｓ毎に異なる。
パワーコンディショナー３０は、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍから出力された各ＰＶパネル１０による発電電力に相当する直流電力を、交流電力に変換する。
次に、ＭＰＰＴコントローラ２０の具体的な構成について説明する。
図２は、ＭＰＰＴコントローラ２０の構成例を示すブロック図である。
ＭＰＰＴコントローラ２０は、第１電圧センサ２１、電流センサ２２、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３、第２電圧センサ２４、通信部２５、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ：Micro Processing Unit）２６、を備える。
第１電圧センサ２１は、ＭＰＰＴコントローラ２０に接続されたＰＶパネル１０の出力電圧を検出する。
電流センサ２２は、ＭＰＰＴコントローラ２０に接続されたＰＶパネル１０の出力電流を検出する。
ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、電力変換用のスイッチング素子を有するスイッチ部２３Ｓを備える。スイッチ部２３Ｓは、オンとオフを適時切り替えることにより、電力線ＰＬを介して電源としてのＰＶパネル１０から供給される供給電力を制御するものである。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、電力線ＰＬに接続されている。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、ＭＰＰＴコントローラ２０に接続されたＰＶパネル１０の出力電圧を入力し、スイッチ部２３Ｓを用いて、入力された電圧を変圧する。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、電力変換用の集積回路を用いたリニア方式のものであっても良い。
第２電圧センサ２４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の出力電圧（変圧後の電圧）を検出する。
通信部２５は、電力線ＰＬを介してデータを通信する。したがって、電力線ＰＬを介してデータを受信したり、電力線ＰＬを介してデータを送信したりする。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３及び通信部２５は、電力線ＰＬに接続されている。なお、通信部２５の詳細な構成等については後述する。
ＭＰＵ２６は、通信部２５によりデータを受信するタイミングを避けて、スイッチ部２３Ｓのオンオフ制御（スイッチング制御）を行う。このとき、ＭＰＵ２６は、スイッチ部２３Ｓのオンオフ制御を行うための信号であるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３へ送信する。スイッチ部２３Ｓのオンオフ制御の詳細については後述する。
また、ＭＰＵ２６は、第１電圧センサ２１により検出された電圧及び電流センサ２２により検出された電流に基づいて、第２電圧センサ２４により検出される電圧が、通信部２５により受信された制御データ（例えば、電力値を指示するための電力指示データ）により指示される電圧値となるよう、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３のスイッチ部２３Ｓのデューティ比を制御する。スイッチ部２３Ｓのデューティ比の制御の詳細については後述する。
なお、本実施形態で説明する電力線通信方法の各ステップを実行させるための電力線通信プログラムは、ＭＰＰＴコントローラ２０内の所定のメモリ（不図示）等に格納される。
また、図２に示したＭＰＰＴコントローラ２０は、電力線ＰＬに接続され、他のＭＰＰＴコントローラ２０と共に太陽光発電システム１を構成する。
次に、ＭＰＰＴコントローラ２０の通信部２５の詳細について説明する。
図３は、通信部２５の詳細なハードウェア構成例を示すブロック図である。
通信部２５は、メインＩＣ（Integrated Circuit）２１０、メモリ２２０、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２３０、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２４０、ドライバＩＣ２５０、カプラ２６０、を備える。通信部２５は、例えば回路モジュールにより構成される。
メインＩＣ２１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１１、ＰＬＣ・ＭＡＣ（Power Line Communication・Media Access Control layer）ブロック２１２、ＰＬＣ・ＰＨＹ（Power Line Communication・Physical layer）ブロック２１３、ＤＡ変換器（ＤＡＣ；Ｄ／Ａ Converter）２１４、ＡＤ変換器（ＡＤＣ；Ａ／Ｄ Converter）２１５、可変増幅器（ＶＧＡ；Variable Gain Amplifier）２１６、を備える。なお、メインＩＣ２１０は、電力線通信を行う制御回路として機能する集積回路である。なお、メインＩＣ２１０は、ＭＰＵ２６と接続され、シリアル通信によりデータの送受を行う。
ＣＰＵ２１１は、３２ビットのＲＩＳＣ（Reduced Instruction Set Computer）プロセッサを実装している。ＰＬＣ・ＭＡＣブロック２１２は、送受信信号のＭＡＣ層（Media Access Control layer）を管理し、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３は、送受信信号のＰＨＹ層（Physical layer）を管理する。ＤＡ変換器２１４は、デジタル信号をアナログ信号に変換する。ＡＤ変換器２１５は、アナログ信号をデジタル信号に変換する。可変増幅器２１６は、ＢＰＦ２４０から入力される信号を増幅する。
メモリ２２０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等の半導体記憶装置である。ＬＰＦ２３０は、ＤＡＣ２１４から入力される信号のうち低周波成分を通過させ、それ以外の成分を遮断する。ＢＰＦ２４０は、カプラ２６０から入力される信号のうち所定周波数帯成分を通過させ、それ以外の成分を遮断する。ドライバＩＣ２５０は、所定機器を動作させるためのＩＣである。カプラ２６０は、コイルトランス２６１、及びカップリング用コンデンサ２６２ａ、２６２ｂで構成されている。
なお、ＣＰＵ２１１は、メモリ２２０に記憶されたデータを利用して、ＰＬＣ・ＭＡＣブロック２１２、及びＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３の動作を制御するとともに、通信部２５全体の制御も行う。
通信部２５による通信は、概略次のように行われる。メモリ２２０等に記憶された送信すべきデータは、メインＩＣ２１０に送られる。メインＩＣ２１０は、データに対してデジタル信号処理を施すことによってデジタル送信信号を生成する。そして、生成されたデジタル送信信号は、ＤＡ変換器２１４によってアナログ信号に変換され、ローパスフィルタ２３０、ドライバＩＣ２５０、カプラ２６０、を介して電力線ＰＬに出力される。
電力線７００から受信された信号は、カプラ２６０を経由してバンドパスフィルタ２４０に送られ、可変増幅器２１６でゲイン調整がされた後、ＡＤ変換器２１５でデジタル信号に変換される。そして、変換されたデジタル信号は、デジタル信号処理を施すことによって、デジタルデータに変換される。変換されたデジタルデータは、例えばメモリ２２０に記憶される。
次に、メインＩＣ２１０によって実現されるデジタル信号処理の一例について説明する。通信部２５は、複数のサブキャリアを用いて生成されるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）信号などのマルチキャリア信号を伝送用の信号として使用するものである。通信部２５は、送信対象のデータをＯＦＤＭ信号などのマルチキャリア送信信号に変換して出力すると共に、ＯＦＤＭ信号などのマルチキャリア受信信号を処理して受信データに変換する。これらの変換のためのデジタル信号処理は、主としてＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３で行われる。
次に、太陽光発電システム１におけるデータ通信について説明する。
ここでは、１つのデータ通信例として、ＭＰＰＴコントローラ２０ＭとＭＰＰＴコントローラ２０Ｓとの間の最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ）のためのデータ通信について説明する。このデータ通信は、後述する通信タイミングにおいて実施される。
まず、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍは、電力線ＰＬを介して、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓから第１電圧センサ２１により検出された電圧の情報（電圧情報）と電流センサ２２により検出された電流の情報（電流情報）を受信する。
続いて、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍは、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓの電圧情報及び電流情報に基づいて、ＰＶパネル１０において最適なＰＶパネル１０の電圧値、ＰＶパネルの電流値を算出する。ここで、最適な電圧値、電流値とは、ＰＶパネル１０全体での電力が最大となるような各ＰＶパネル１０の電圧値、電流値である。この最適な電圧値及び電流値は、ＰＶパネル１０の向き、ＰＶパネル１０の設置場所、天候等に依存するため、基本的にはＰＶパネル１０毎に異なる。
続いて、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍは、算出されたＰＶパネル１０の電圧値及び電流値を最適電圧情報及び最適電流情報に含めて、電力線ＰＬを介して、ＰＶパネル１０に対応するＭＰＰＴコントローラ２０Ｓへ送信する。最適電圧情報及び最適電流情報は、ＰＶパネル１０からの供給電力を指示するための電力指示データの一例である。また、最適電圧情報及び最適電流情報から算出される最適電力情報を、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓへ送信するようにしてもよい。
続いて、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓは、電力線ＰＬを介して、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍから最適電圧情報及び最適電流情報を受信する。そして、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓは、受信された最適電圧情報に含まれる電圧値及び最適電流情報に含まれる電流値となるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３のスイッチ部２３Ｓのオンオフ制御を行う。
次に、ＭＰＰＴコントローラ２０ＳのＭＰＵ２６が行うスイッチ部２３Ｓのオンオフ制御について説明する。
図４は、スイッチ部２３Ｓのオンオフ制御例を説明するための図である。
電圧値Ｖ１及び電流値Ｉ１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の前段（ＰＶパネル１０側）で検出される電圧値及び電流値を示すものであり、第１電圧センサ２１により検出される電圧値及び電流センサ２２により検出される電流値に相当する。この段階では、スイッチ部２３Ｓによるスイッチングの影響を受けおらず、太陽光発電された電圧及び電流の値をそのまま示している。
電圧値Ｖ２及び電流値Ｉ２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３における電圧値及び電流値、より詳細には、スイッチ部２３Ｓ直後の電圧値及び電流値を示すものである。この段階では、電圧については、スイッチ部２３Ｓがオンのときには所定電圧値となり、オフのときには電圧値が０となる。また、電流については、スイッチ部２３Ｓがオンのときには電流値が上昇し、オフのときには電流値が下降する。
電圧値Ｖ３及び電流値Ｉ３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の後段（電力線ＰＬ側）で検出される電圧値及び電流値を示すものであり、この電圧値は第２電圧センサ２４により検出される電圧値に相当する。この段階では、電圧値及び電流値ともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３におけるダイオード部、コイル部、コンデンサ部等により平滑化されている。
また、図５は、スイッチ部２３Ｓのオンオフ制御の他の例を説明するための図である。
電圧値Ｖ４〜Ｖ６及び電流値Ｉ４〜Ｉ６の波形は、図４に示した電圧値Ｖ１〜Ｖ３及び電流値Ｉ１〜Ｉ３の波形と同様であるが、図４で説明したものよりもスイッチ部２３Ｓのオフ時間が長い。このため、平滑化された電圧の電圧値Ｖ６及び平滑化された電流の電流値Ｉ６は、図４に示した電圧値Ｖ３及び電流値Ｉ３よりも小さくなる。つまり、スイッチオンの時間が長い程電圧値及び電流値が大きくなり、スイッチオフの時間が長い程電圧値及び電流値が小さくなる。
次に、ＭＰＰＴコントローラ２０ＳのＭＰＵ２６による最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ）の一例について説明する。
図６は、ＭＰＵ２６による最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ）の一例を示すフローチャートである。
まず、第１電圧センサ２１が、ＰＶパネル１０の出力電圧Ｖ（ｋ）を検出する。また、電流センサ２２が、ＰＶパネル１０の出力電流Ｉ（ｋ）を検出する（ステップＳ１０１）。なお、ｋは時刻を示している。
続いて、ＭＰＵ２６は、ＰＶパネル１０の出力電力Ｐ（ｋ）が、前回のデューティー比（スイッチング周期）の変更前のＰＶパネル１０の出力電力Ｐ（ｋ−１）と等しいか否かを判定する（ステップＳ１０２）。つまり、Ｐ（ｋ）−Ｐ（ｋ−１）＝０であるか否かを判定する。
Ｐ（ｋ）−Ｐ（ｋ−１）＝０の場合、ＭＰＵ２６は、ＰＷＭ信号を送信しない。したがって、ＭＰＵ２６はスイッチ部２３Ｓのデューティ比の変更を行わず、現在のＰＶパネル１０の出力電圧及び出力電流が維持される。
一方、Ｐ（ｋ）−Ｐ（ｋ−１）≠０の場合、ＭＰＵ２６は、ＰＶパネル１０の出力電力Ｐ（ｋ）が、前回のデューティ比の変更前のＰＶパネル１０の出力電力Ｐ（ｋ−１）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０３）。つまり、Ｐ（ｋ）−Ｐ（ｋ−１）＞０であるか否かを判定する。
Ｐ（ｋ）−Ｐ（ｋ−１）≦０の場合（ステップＳ１０３のＮｏ）、ＭＰＵ２６は、ＰＶパネル１０の出力電圧Ｖ（ｋ）が、前回のデューティ比の変更前のＰＶパネル１０の出力電圧Ｖ（ｋ−１）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０４）。つまり、Ｖ（ｋ）−Ｖ（ｋ−１）＞０であるか否かを判定する。
Ｖ（ｋ）−Ｖ（ｋ−１）＞０の場合（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、ＭＰＵ２６は、第２電圧センサ２４により検出される電圧Ｖｒｅｆが小さくなるように、スイッチ部２３Ｓを制御する。つまり、ＭＰＵ２６は、スイッチ部２３Ｓのデューティ比が減少するようにスイッチ部２３Ｓを制御するためのＰＷＭ信号を、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３へ送信する（ステップＳ１０５）。
Ｖ（ｋ）−Ｖ（ｋ−１）≦０の場合（ステップＳ１０４のＮｏ）、ＭＰＵ２６は、第２電圧センサ２４により検出される電圧Ｖｒｅｆが大きくなるように、スイッチ部２３Ｓを制御する。つまり、ＭＰＵ２６は、スイッチ部２３Ｓのデューティ比が増大するようにスイッチ部２３Ｓを制御するためのＰＷＭ信号を、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３へ送信する（ステップＳ１０６）。
一方、Ｐ（ｋ）−Ｐ（ｋ−１）＞０の場合（ステップＳ１０３のＹｅｓ）、ＭＰＵ２６は、ＰＶパネル１０の出力電圧Ｖ（ｋ）が、前回のデューティ比の変更前のＰＶパネル１０の出力電圧Ｖ（ｋ−１）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０７）。つまり、Ｖ（ｋ）−Ｖ（ｋ−１）＞０であるか否かを判定する。
Ｖ（ｋ）−Ｖ（ｋ−１）≦０の場合（ステップＳ１０７のＮｏ）、ＭＰＵ２６は、第２電圧センサ２４により検出される電圧Ｖｒｅｆが小さくなるように、スイッチ部２３Ｓを制御する。つまり、ＭＰＵ２６は、スイッチ部２３Ｓのデューティ比が減少するようにスイッチ部２３Ｓを制御するためのＰＷＭ信号を、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３へ送信する（ステップＳ１０８）。
Ｖ（ｋ）−Ｖ（ｋ−１）＞０の場合（ステップＳ１０７のＹｅｓ）、ＭＰＵ２６は、第２電圧センサ２４により検出される電圧Ｖｒｅｆが大きくなるように、スイッチ部２３Ｓを制御する。つまり、ＭＰＵ２６は、スイッチ部２３Ｓのデューティ比が増大するようにスイッチ部２３Ｓを制御するためのＰＷＭ信号を、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３へ送信する（ステップＳ１０９）。
このようなＭＰＰＴコントローラ２０Ｓによる最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ）によれば、天候等により左右されるＰＶパネル１０による発電電力を、各ＰＶパネル１０の総和が最大となるように制御することができ、システム全体として効率よく発電を行うことができる。
次に、本実施形態のスイッチ部２３Ｓのスイッチングタイミングについて説明する。
図７及び図８は、スイッチ部２３Ｓのスイッチングタイミングを説明するための図である。
スイッチ部２３Ｓがオンからオフになるタイミング及びオフからオンになるタイミング（スイッチングタイミング）で、電力線ＰＬ上にスイッチングノイズが発生することがある。また、このスイッチングノイズは、ＰＶパネル１０から供給される電力を制御するためのＭＰＰＴコントローラ２０Ｓのスイッチ部２３Ｓ近傍（ＤＣ／ＤＣコンバータ２３）で発生する。したがって、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓの通信部２５によるデータを受信するタイミングとスイッチングタイミングとが重複すると、スイッチングノイズの影響を大きく受ける。
そこで、図７に示すように、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓの通信部２５は、電力線ＰＬを介してデータを受信するタイミングを避けて、スイッチ部２３Ｓのオンオフ制御（スイッチング）を行うようにする。これにより、受信されるデータにスイッチングノイズが重畳されることなく、正確にデータの復号化処理等を行うことができる。
なお、図７に示すように、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓの通信部２５によるデータを送信するタイミングとスイッチングタイミングとが重複しても、当該スイッチングタイミングは、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓの通信部２５がデータを受信するタイミングではないので、スイッチングノイズの影響は小さい。したがって、その後にＭＰＰＴコントローラ２０Ｍは、そのデータを受信した場合には、正確にデータの復号化処理等を行うことができる。
例えば、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓの通信部２５は、図８に示すように、スイッチングタイミングに電力線ＰＬを介してデータを送信し、送信した直後に電力線ＰＬを介してデータを受信する。一方、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍの通信部２５は、スイッチングタイミングに電力線ＰＬを介してデータを受信し、受信した直後に電力線ＰＬを介してデータを送信する。
データの受信タイミングとスイッチングタイミングは重複しないようにする、すなわち、データを受信するタイミングを避けて、スイッチ部２３Ｓのスイッチングを行うことが望ましい。
しかしながら、通信が可能な限りにおいては、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓがデータフレームの先頭部分や終端部分を受信するタイミングとスイッチ部２３Ｓのスイッチングタイミングが重複しても構わない。
したがって、通信が可能な限りにおいては、「ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓがデータフレームの先頭部分や終端部分を受信するタイミングとスイッチ部２３Ｓのスイッチングタイミングが重複すること」は、「ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓがデータを受信するタイミングを避けて、スイッチ部２３Ｓのスイッチングを行うこと」に含めて考えても良い。
データとスイッチングタイミングの重複量は、通信環境にもよるが、ＰＬＣ１フレームの１０％程度まで許容できる。
ここでのＭＰＰＴコントローラ２０ＳからＭＰＰＴコントローラ２０Ｍへのデータとは、例えばＭＰＰＴコントローラ２０Ｓの電圧情報及び電流情報である。また、ＭＰＰＴコントローラ２０ＭからＭＰＰＴコントローラ２０Ｓへのデータとは、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍの最適電圧情報及び最適電流情報である。
次に、太陽光発電システム１におけるデータ通信の通信タイミングについて説明する。
本実施形態では、ＭＰＰＴコントローラ２０ＭとＭＰＰＴコントローラ２０Ｓとの間では、ＰＬＣフレームを用いてデータが通信される。また、通信方式としては、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ（Time Dimension Multiple Access / Time Division Duplex）通信を想定している。
まず、太陽光発電システム１における通信タイミングの第１例について説明する。
図９は、太陽光発電システム１における通信タイミングの第１例を示す図である。図９に示す例では、上り（ＭＰＴＴコントローラ２０Ｍ→ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓ）／下り（ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓ→ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍ））で各１２スロットの通信が行われる。つまり、ＰＬＣフレーム１フレームは、２４個のスロットで構成される。また、ＰＬＣフレーム１フレームあたり１０ｍｓｅｃが割り当てられているので、伝送速度は１．１５２ＭＢＰＳとなる。
図９に示す例では、スロット（ＳＬ）０〜スロット（ＳＬ）１１は上り通信に用いられ、ＳＬ１２〜ＳＬ２３は下り通信に用いられる。ここでは、ＳＬ０において、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍからのデータとしてのビーコン信号ＢＳが伝送される。また、例えば、ＳＬ１２において、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓからのデータとしてのデータ信号ＤＳが伝送される。なお、ビーコン信号ＢＳは、各ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓによる通信を制御するための信号であり、定期的に送信される。
ここで、ビーコン信号ＢＳには、各ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓに割り当てるスロットのスロット番号の情報、各ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓに電圧情報及び電流情報を要求するための情報、各ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓから送信される電圧情報及び電流情報に対する最適電圧情報及び最適電流情報、などが含まれる。また、データ信号ＤＳには、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓの電圧情報及び電流情報が含まれる。
さらに、ビーコン信号ＢＳの送信タイミングを示す情報（例えば、送信間隔の情報、送信時刻の情報）が、ビーコン信号ＢＳに含まれてもよい。この場合、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓは、このビーコン信号ＢＳを受信することで、ビーコン信号ＢＳの送信タイミングを知ることができる。したがって、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓは、ビーコン信号ＢＳの送信タイミングに対応する受信タイミングとスイッチ部２３Ｓのスイッチングタイミングとが重複しないように調整することができる。なお、ＭＰＰＴコントローラ２０ＳのＭＰＵ２６は、例えば過去の送信タイミングと受信タイミングとの差を算出して履歴として保持しておくことで、送信タイミングに対応する受信タイミングを容易に認識可能である。
なお、送信されるビーコン信号ＢＳにビーコン信号ＢＳの送信タイミングを示す情報を含めるのではなく、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓが、あらかじめ通信部２５のメモリ２２０等に送信タイミングを示す情報又は送信タイミングに対応する受信タイミングを保持しておいてもよい。
ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓは、このような送信タイミングに対応する受信タイミング避けて、スイッチ部２３Ｓのオンオフ制御を行う。
図１０は、太陽光発電システム１における通信タイミングとスイッチングタイミングとの関係の一例を示す図である。
ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓによるデータ受信時にスイッチングノイズが発生すると、スイッチングノイズの影響を受けやすい。そこで、図１０に示すように、ＭＰＰＴコントローラ２０ＳのＭＰＵ２６は、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍによるビーコン信号ＢＳの送信タイミングと、スイッチ部２３Ｓがオフであるタイミングの区間（オフタイミング区間ＯＦＦ）と、を同期させる。つまり、ＭＰＵ２６は、ビーコン信号ＢＳの送信タイミングとスイッチ部２３Ｓのオフタイミング区間ＯＦＦとが重複するよう、スイッチ部２３Ｓのオンオフ制御を行う。
また、スイッチ部２３Ｓのオフタイミング区間ＯＦＦがビーコン信号ＢＳのスロット時間（時間幅）以下である場合、ＭＰＵ２６は、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍによるビーコン信号の送信タイミングと、スイッチ部２３Ｓがオンであるタイミングの区間（オンタイミング区間ＯＮ）と、を同期させてもよい。つまり、ＭＰＵ２６は、スイッチ部２３Ｓのオフタイミング区間ＯＦＦが所定時間未満である場合には、ビーコン信号ＢＳの送信タイミングとスイッチ部２３Ｓのオンタイミング区間ＯＮとが重複するよう、スイッチ部２３Ｓのオンオフ制御を行ってもよい。
また、スイッチ部２３Ｓのオフタイミング区間ＯＦＦとは無関係に、スイッチ部２３Ｓのオンタイミング区間ＯＮがビーコン信号ＢＳのスロット時間以上である場合には、ＭＰＵ２６は、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍによるビーコン信号ＢＳの送信タイミングと、スイッチ部２３Ｓのオンタイミング区間ＯＮと、を同期させてもよい。つまり、ＭＰＵ２６は、スイッチ部２３Ｓのオンタイミング区間ＯＮが所定時間以上である場合には、ビーコン信号ＢＳの送信タイミングとスイッチ部２３Ｓのオンタイミング区間ＯＮとが重複するよう、スイッチ部２３Ｓのオンオフ制御を行ってもよい。
なお、先の説明では、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍによりビーコン信号ＢＳが送信されることを想定したが、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍにより他のデータを送信する場合であっても、同様の同期処理を行うことが好ましい。
ここで、太陽光発電システム１におけるデータ通信の通信シーケンスの一例について説明する。
まず、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍの通信部２５は、起動してから所定のタイミングで、電力線ＰＬを介して、ビーコン信号ＢＳを各ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓへ送信する。各ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓの通信部２５は、電力線ＰＬを介して、上記の所定のタイミングに同期してビーコン信号ＢＳを受信する。そして、各ＭＰＰＴコントローラ２０ＳのＭＰＵ２６は、受信されたビーコン信号ＢＳに基づいて、スイッチ部２３Ｓのオンオフ制御を行う。ビーコン信号ＢＳには、各ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓが異なるタイミングでオンオフ制御を行うよう指示する情報が含まれているので、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓは、各々自律分散的にスイッチ部２３Ｓのオンオフ制御を行うことになる。
次に、太陽光発電システム１における通信タイミングの第２例について説明する。
図１１は、太陽光発電システム１における通信タイミングの第２例を示す図である。図１１に示す例では、フレーム毎（例えば１０ｍｓ毎）にＭＰＰＴコントローラ２０ＭとＭＰＰＴコントローラ２０Ｓとが通信する。また、子機としてのＭＰＰＴコントローラ２０Ｓは２４台設置されている。また、１セット（Ｓｅｔ）は、２４個のＰＬＣフレームで構成される。なお、１セットとは、接続可能な端末台数を意味する。また、ＰＬＣフレーム１フレームは、２４個のスロットで構成される。
例えば、フレーム０（ＦＲ０）では、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍと第１のＭＰＰＴコントローラ２０Ｓとが通信し、フレーム１（ＦＲ１）では、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍと第２のＭＰＰＴコントローラ２０Ｓとが通信する。このように、フレーム番号とＭＰＰＴコントローラ２０Ｓを識別するための識別番号とを対応させてもよい。また、例えば、ビーコン信号ＢＳは、スロット０（ＳＬ０）でＭＰＰＴコントローラ２０Ｍにより送信され、ビーコン信号ＢＳに対する応答信号としてのデータ信号ＤＳは、スロット１２でＭＰＰＴコントローラ２０Ｓにより送信される。
なお、本通信例では、ビーコン信号ＢＳには、スロット番号の代わりに又はスロット番号とともに、各ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓに割り当てるフレーム番号の情報が含まれる。
また、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓの台数を増加する場合には、ＭＰＰＴコントローラ２０ＳのＭＰＵ２６は、ＰＬＣフレームの周期を短くしたり（つまりスロットの時間区間を小さくしたり）、ＰＬＣフレーム内のスロット数を減少させることで、１セットあたりのＰＬＣフレーム数を増やしてもよい。
次に、太陽光発電システム１における通信タイミングの第３例について説明する。
図１２は、太陽光発電システム１における通信タイミングの第３例を示す図である。図１２に示す例では、スロット毎にＭＰＰＴコントローラ２０ＭとＭＰＰＴコントローラ２０Ｓとが通信する。また、子機としてのＭＰＰＴコントローラ２０Ｓは１２台設置されている。また、ＰＬＣフレーム１フレームは、２４個のスロットで構成され、例えば１０ｍｓである。
また、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍの通信部２５は、ビーコン信号ＢＳとは別に、又はビーコン信号ＢＳに重畳させて、各ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓに対するデータ信号ＤＳＭ（ＤＳＭ１、ＤＳＭ２、・・・）を送信する。一方、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓの通信部２５は、データ信号ＤＳＭに対する応答信号としてのデータ信号ＤＳＳ（ＤＳＳ１、ＤＳＳ２、・・・）を送信する。
例えば、スロット２（ＳＬ２）では、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍから第１のＭＰＰＴコントローラ２０Ｓへデータ信号ＤＳＭ１が通信され、スロット１０（ＳＬ１０）では、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍから第２のＭＰＰＴコントローラ２０Ｓへデータ信号ＤＳＭ２が通信される。また、スロット１４（ＳＬ１４）では、第１のＭＰＰＴコントローラ２０ＳからＭＰＰＴコントローラ２０Ｍへデータ信号ＤＳＳ１が通信され、スロット２２（ＳＬ２２）では、第２のＭＰＰＴコントローラ２０ＳからＭＰＰＴコントローラ２０Ｍへデータ信号ＤＳＳ２が通信される。このように、スロット番号とＭＰＰＴコントローラ２０Ｓを識別するための識別番号とを対応させてもよい。
また、ＭＰＰＴコントローラ１０Ｓの台数を増加する場合には、ＭＰＰＴコントローラ１０ＳのＭＰＵ２６は、１セットあたりのＰＬＣフレーム数を減らして、１フレームあたりのスロット数を増やしてもよい。
ここで、データ信号ＤＳＭには、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓに割り当てるスロットのスロット番号の情報、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓに電圧情報及び電流情報を要求するための情報、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓから送信される電圧情報及び電流情報に対する最適電圧情報及び最適電流情報、などが含まれる。また、データ信号ＤＳＳには、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓの電圧情報及び電流情報が含まれる。
さらに、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍの送信タイミングを示す情報（例えば、送信間隔の情報、送信時刻の情報）が、データ信号ＤＳＭに含まれてもよい。送信タイミングとは、他のＭＰＰＴコントローラ２０Ｓを含む全てのＭＰＰＴコントローラ２０Ｓに対する送信タイミングを含むものでもよいし、個別のＭＰＰＴコントローラ２０Ｓに対する送信タイミングのみを含むものでもよい。この場合、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓは、このデータを受信することで、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍによる送信タイミングを知ることができる。したがって、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓは、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍによる送信タイミングに対応する受信タイミングとスイッチ部２３Ｓのスイッチングタイミングとが重複しないように調整することができる。
なお、データ信号ＤＳＭに送信タイミングを示す情報を含めるのではなく、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓが、あらかじめ通信部２５のメモリ２２０等に送信タイミングを示す情報又は送信タイミングに対応する受信タイミングを保持しておいてもよい。
また、各スロットは、データを通信するための時間区間の一例であり、ＭＰＰＴコントローラ２０ＭのＭＰＵ２６が、どのスロットを、どのＭＰＰＴコントローラ２０Ｓに割り当てるかを決定する。そして、ＭＰＰＴコントローラ２０ＳのＭＰＵ２６は、割り当てられた通信可能なスロットを避けて、つまりスロットとスイッチングタイミングとが重複しないように、スイッチ部２３Ｓのオンオフ制御を行う。
このような本実施形態の太陽光発電システム１によれば、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍによる送信タイミングに対応するＭＰＰＴコントローラ２０Ｓによる受信タイミングを避けて、ＭＰＰＴコントローラ２０ＳのＭＰＵ２がスイッチ部２３Ｓのオンオフ制御を行うことで、特別にスイッチングノイズを検出するための装置を必要とせずに、確実な電力線通信を行うことができる。
さらに、先に説明した以外に、ＭＰＰＴコントローラ２０ＳのＭＰＵ２６は、以下のような制御を行ってもよい。
ＭＰＰＴコントローラ２０ＳのＭＰＵ２６は、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｍへ送信すべきデータを複数回送信するよう通信部２５を制御してもよい。これにより、ロバストな通信を行うことができる。
また、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓが送信すべきデータの情報量が大きい場合には、ＭＰＵ２６は、複数フレーム（例えばフレーム０とフレーム１）に分けて送信するように通信部２５を制御してもよいし、他のスロット（例えばスロット０及びスロット１２以外のスロット）を用いて送信するように通信部２５を制御してもよい。
また、ＭＰＰＴコントローラ２０ＳからＭＰＰＴコントローラ２０Ｍへのデータ送信は、ＭＰＵ２６が、所定のタイミングで毎回行うように通信部２５を制御してもよいし、状態（ここでは、第１電圧センサ２１により検出される電圧又は電流センサ２２により検出される電流）が変化したときにのみ行うように通信部２５を制御してもよい。
また、状態が変化しない場合には、ＭＰＵ２６が、ＭＰＰＴコントローラ２０Ｓの動作モードをスリープモードに変更してもよい。スリープモードでは、ＭＰＵ２６が、定期的に起動して状態に変化があるか否かを判定し、この判定時以外にはＭＰＰＴコントローラ２０Ｓの動作を間欠的に行う、もしくは動作を停止させる。これにより、状態が常時変化する場合には通信部２５によるデータ送信を毎回行い、状態が変化しない場合にはスリープモードに遷移して電力消費を低減させることができる。
このように、ＭＰＵ２６は、第１電圧センサ２１より検出された電圧と電流センサ２２により検出された電流とが不変である場合には、スイッチ部２３Ｓのオンオフ制御の頻度を低減させてもよい。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2011年3月10日出願の日本特許出願No.2011-053203に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本発明は、スイッチングノイズの検出を必要とせずに、確実な電力線通信を行うことができる電力線通信装置、電力線通信システム、及び電力線通信プログラム等に有用である。
１ 太陽光発電システム
１０ ＰＶパネル
２０ ＭＰＰＴコントローラ
２０Ｍ ＭＰＰＴコントローラ（親機）
２０Ｓ ＭＰＰＴコントローラ（子機）
３０ パワーコンディショナー
２１ 第１電圧センサ
２２ 電流センサ
２３ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２３Ｓ スイッチ部
２４ 第２電圧センサ
２５ 通信部２６ ＭＰＵ
２１０ メインＩＣ
２１１ ＣＰＵ
２１２ ＰＬＣ・ＭＡＣブロック
２１３ ＰＬＣ・ＰＨＹブロック
２１４ ＤＡＣ
２１５ ＡＤＣ
２１６ ＶＧＡ
２２０ メモリ
２３０ ＬＰＦ
２４０ ＢＰＦ
２５０ ドライバＩＣ
２６０ カプラ
ＰＬ 電力線

Claims (13)

  1. 電力線を介して通信を行う電力線通信装置であって、
    前記電力線を介してデータを通信する通信部と、
    前記電力線を介して電源から供給される供給電力を制御するためのスイッチ部と、
    前記通信部によりデータを受信するタイミングである受信タイミングを避けて、前記スイッチ部のオンオフ制御を行うスイッチ制御部と、
    を備える電力線通信装置。
  2. 請求項１に記載の電力線通信装置であって、
    前記通信部は、他の電力線通信装置からデータが送信されるタイミングの情報である送信タイミング情報を受信し、
    前記スイッチ制御部は、前記通信部により受信された前記送信タイミング情報に対応する前記受信タイミングを避けて、前記スイッチ部のオンオフ制御を行う電力線通信装置。
  3. 請求項１に記載の電力線通信装置であって、更に、
    他の電力線通信装置によりデータが送信されるタイミングの情報である送信タイミング情報を記憶する記憶部を備え、
    前記スイッチ制御部は、前記記憶部に記憶された前記送信タイミング情報に対応する前記受信タイミングを避けて、前記スイッチ部のオンオフ制御を行う電力線通信装置。
  4. 請求項２または３に記載の電力線通信装置であって、
    前記スイッチ制御部は、他の電力線通信装置による送信タイミング及び前記スイッチ部がオフであるオフタイミングが同期するよう、前記スイッチ部のオンオフ制御を行う電力線通信装置。
  5. 請求項２または３に記載の電力線通信装置であって、
    前記スイッチ制御部は、前記スイッチ部がオフであるオフタイミングが所定時間未満である場合、他の電力線通信装置による送信タイミング及び前記スイッチ部がオンであるオンタイミングが同期するよう、前記スイッチ部のオンオフ制御を行う電力線通信装置。
  6. 請求項２または３に記載の電力線通信装置であって、
    前記スイッチ制御部は、前記スイッチ部がオンであるオンタイミングが所定時間以上である場合、他の電力線通信装置による送信タイミング及び前記スイッチ部のオンタイミングが同期するよう、前記スイッチ部のオンオフ制御を行う電力線通信装置。
  7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電力線通信装置であって、更に、
    前記電源の出力電圧を検出する電源電圧検出部と、
    前記電源の出力電流を検出する電源電流検出部と、
    を備え、
    前記スイッチ制御部は、前記電源電圧検出部により検出された前記電源の出力電圧と前記電源電流検出部により検出された前記電源の出力電流とが不変である場合、前記スイッチ部のオンオフ制御の頻度を低減させる電力線通信装置。
  8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電力線通信装置であって、
    前記データ受信部は、他の電力線通信装置から前記供給電力を指示するための電力指示データを受信し、
    前記スイッチ制御部は、前記通信部により受信された電力指示データに基づいて、前記スイッチ部のデューティ比を決定する電力線通信装置。
  9. 請求項８に記載の電力線通信装置であって、更に、
    前記電源の出力電圧を検出する電源電圧検出部と、
    前記電源の出力電流を検出する電源電流検出部と、
    前記スイッチ部を有し、前記電源の出力電圧を変圧する変圧部と、
    前記変圧部の出力電圧を検出する変圧電圧検出部と、
    を備え、
    前記スイッチ制御部は、前記電源電圧検出部により検出された前記電源の出力電圧と前記電源電流検出部により検出された前記電源の出力電流とに基づいて、前記変圧電圧検出部により検出される電圧が、前記データ受信部により受信された電力指示データで示された電圧となるように、前記スイッチ部のデューティ比を決定する電力線通信装置。
  10. 電力線を介して複数の電力線通信装置が通信を行う電力線通信システムであって、
    第１の電力線通信装置は、
    前記電力線を介して、第２の電力線通信装置へデータを送信し、
    第２の電力線通信装置は、
    前記電力線を介して前記データを受信するタイミングである受信タイミングを避けて、前記電力線を介して電源から供給される供給電力を制御するためのスイッチ部のオンオフ制御を行う電力線通信システム。
  11. 請求項１０に記載の電力線通信システムであって、
    前記第２の電力線通信装置を複数備え、
    前記第１の電力線通信装置は、前記第２の電力線通信装置の各々に対して、データを通信するための異なる時間区間を割り当て、
    前記第２の電力線通信装置は、前記第１の電力線通信装置により割り当てられた時間区間を避けて、前記スイッチ部のオンオフ制御を行う電力線通信システム。
  12. 電力線を介して通信を行うための電力線通信方法であって、
    前記電力線を介してデータを通信するステップと、
    データを受信するタイミングである受信タイミングを避けて、前記電力線を介して電源から供給される供給電力を制御するためのスイッチ部のオンオフ制御を行うステップと、
    を有する電力線通信方法。
  13. 請求項１２に記載の電力線通信方法の各ステップをコンピュータに実行させるための電力線通信プログラム。
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