JP4501923B2 - Home energy management system - Google Patents
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Description
この発明は、ホームエネルギー管理システム、能力制御電気機器、電力量計測制御装置および電力管理装置に関するものである。 The present invention relates to a home energy management system, a capacity control electrical device, an electric energy measurement control device, and a power management device.
従来のホームエネルギー管理システムは、制御装置が住戸内の各電気機器から、あらかじめ動作に必要な消費電力の情報を収集、把握している。そして、先の電気機器が動作しようとする場合には、現在の電力使用量と当該住戸の使用可能最大電力量を制御装置で比較し、使用可能な電力量を算出し、動作しようとする電気機器のあらかじめ把握した消費電力量と、前記使用可能な電力量を比較して、当該電気機器の動作を許可するものが示されている。さらに、把握した電力消費量に対し使用可能な電力量が下回る場合は、当該電気機器に対し、消費可能な上限値を制限した電力量を与えるものであり、さらに当該電気機器が動作可能なように、他の電気機器の運転を抑制するようにユーザに示唆することが示されている。(例えば、特許文献1参照。)。 In a conventional home energy management system, a control device collects and grasps information on power consumption necessary for operation in advance from each electric device in a dwelling unit. When the previous electrical device is about to operate, the current power consumption and the maximum usable power amount of the dwelling unit are compared by the control device to calculate the usable power amount and A device that permits the operation of the electric device by comparing the amount of power consumed by the device in advance with the amount of power that can be used is shown. Furthermore, when the amount of power that can be used is lower than the grasped amount of power consumption, the electric device is given an amount of power that limits the upper limit value that can be consumed, so that the electric device can operate. This suggests suggesting the user to suppress the operation of other electrical devices. (For example, refer to Patent Document 1).
一般に、各住戸で使用可能な電力量は、電力供給事業者との契約などにより分電盤に設置している過電流遮断のブレーカにより容量が制限される。したがって、容量を超える場合には、前記ブレーカにより遮断される。分電盤内の分岐ブレーカにて遮断される場合は、個別回路のみの遮断であり、復旧までの不便さは限定的である。しかし、住戸全体の電力量を制限する基幹のブレーカが電力使用量の超過により遮断された場合には、ブレーカの復旧、タイマ機器の再設定など、その復旧までの不便さは著しい。特に、夜間などは照明も消灯することとなり高齢者の世帯などでは、暗い中でのブレーカの復旧作業などには転倒などの危険を伴う。このため、契約容量を大きくできない住戸などでは、電磁加熱調理器など火を使わずに高齢者にも安全な電気機器であっても消費電力が大きな電気機器は導入できない、あるいは導入した場合には前記不便が頻発し、特に高齢者世帯においては不便であるばかりでなく危険であるという課題があった。 In general, the amount of electric power that can be used in each dwelling unit is limited by an overcurrent cutoff breaker installed in the distribution board by a contract with a power supplier. Therefore, when the capacity is exceeded, it is blocked by the breaker. When it is interrupted by the branch breaker in the distribution board, only the individual circuit is interrupted, and the inconvenience until restoration is limited. However, when the main breaker that limits the power consumption of the entire dwelling unit is cut off due to excess power consumption, the inconvenience until the restoration, such as restoration of the breaker and resetting of the timer device, is significant. In particular, the lighting is turned off at night, etc., and in elderly households, etc., the breaker restoration work in the dark is accompanied by a risk of falling. For this reason, in residential units where the contract capacity cannot be increased, electric devices that consume a large amount of power can not be introduced even if they are safe for elderly people without using fire, such as electromagnetic heating cookers. The inconveniences frequently occur, particularly in elderly households, which is not only inconvenient but also dangerous.
そこで、ブレーカが遮断しないようにする方法として住戸全体の電力使用量を計測し、前記使用可能な容量との比較によりブレーカが遮断する場合には警報音を発する分電盤や、現在の使用量をレベル表示し、電気の使いすぎを表示、使用量の抑制を促すもの、さらにはあらかじめ決定した優先順位に従って分電盤の分岐回路を遮断する、あるいはHA端子などの外部制御を可能とする端子を経由して所定の機器のみを遮断するシステムが製品化されている。
しかし、たとえば電磁加熱調理器のような大きな電力を必要とする電気機器を設置した場合には、これらの従来システムでは当該電気機器を使用不可にする以外の方法で、必ずしもブレーカの遮断を抑制できるわけでなかった。
Therefore, as a method to prevent the breaker from shutting down, measure the power consumption of the entire dwelling unit, and if the breaker shuts off by comparison with the usable capacity, the distribution board that emits an alarm sound and the current usage A level display that indicates overuse of electricity, which encourages the suppression of usage, and also a terminal that shuts off the branch circuit of the distribution board according to a predetermined priority order or allows external control such as the HA terminal A system that shuts down only a predetermined device via the Internet has been commercialized.
However, when an electric device that requires a large amount of electric power, such as an electromagnetic heating cooker, is installed, it is always possible to suppress the breaker from being interrupted by a method other than disabling the electric device in these conventional systems. I didn't mean.
一方、上記課題を解決する方法として、住戸全体の現在の電力使用量を把握し、さらに、あらかじめ各電気機器の消費電力量や稼動情報を各機器との通信により把握する制御装置を設け、ある電気機器が動作しようとする場合には制御装置に動作可能か否かを問い合わせ、現在の電力使用量と当該住戸で使用可能な容量とを比較し、稼動可否を制限するシステムが提案されている。しかし、このようなシステムでは、各電気機器が通信機能を持つなどのインテリジェントな機能を追加する必要があり、各電気機器のコストアップを要する、あるいは、既築住宅では電気機器の買い替えを要するなど、導入には困難であるという課題があった。 On the other hand, as a method for solving the above problem, there is a control device that grasps the current power consumption of the entire dwelling unit and further grasps the power consumption and operation information of each electric device in advance through communication with each device. When an electric device is about to operate, it is inquired whether or not the control device can be operated, and a system is proposed that compares the current power consumption with the capacity that can be used in the dwelling unit to limit the availability. . However, in such a system, it is necessary to add an intelligent function such as each electric device having a communication function, which requires an increase in the cost of each electric device, or a replacement of the electric device in an existing house, etc. There was a problem that it was difficult to introduce.
この発明は、上記のよう課題を解決するためになされたもので、第1の目的は既築の住宅において大きな電力を使用するような電気機器を導入する場合においても、住戸のブレーカが遮断することがなく、安全、便利に電気機器を使用することができるホームエネルギー管理システム、能力制御電気機器、電力量計測制御装置および電力管理装置を得るものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems. The first object is to break a breaker of a dwelling unit even when an electric device that uses a large amount of electric power is introduced in an existing house. It is possible to obtain a home energy management system, a capacity control electric device, an electric energy measurement control device, and a power management device that can safely and conveniently use electric devices without any problems.
この発明に係るホームエネルギー管理システムは、住戸で現在使用している電力量を示す現在使用電力量を計測する電力量計測手段と、当該住戸で使用可能な全体の電力量の最大量を示す上限電力量を設定、記憶可能な上限電力量設定記憶手段と、前記上限電力量と前記現在使用電力量の入力をもとに、現在使用許容電力量を逐次算出する電力管理手段と、前記現在使用許容電力量を上限として消費電力を制限するよう能力を調整して稼動する少なくとも一つ以上の能力制御電気機器と、前記能力制御電気機器に現在使用許容電力量を逐次入力する許容電力入力手段と、を備えたものである。 The home energy management system according to the present invention includes an electric energy measuring means for measuring the electric energy currently used indicating the electric energy currently used in the dwelling unit, and an upper limit indicating the maximum amount of the total electric energy usable in the dwelling unit. An upper limit power amount setting storage unit capable of setting and storing power, a power management unit for sequentially calculating a current allowable power consumption based on the input of the upper limit power amount and the current used power amount, and the current use At least one capability control electrical device that operates by adjusting the capability to limit the power consumption with an allowable power amount as an upper limit, and an allowable power input means that sequentially inputs the current allowable power consumption to the capability control electrical device; , With.
この発明のホームエネルギー管理システムは、大きな電力を使用するような電気機器を導入する場合においても、使用可能な電力量の範囲で電気機器を使用することができるので、住戸のブレーカが遮断することがなく、安全、便利に電気機器を使用するシステムを安価に構成、提供することができるという効果がある。 In the home energy management system of the present invention, even when an electric device that uses a large amount of electric power is introduced, the electric device can be used within the range of usable electric power, so that the breaker of the dwelling unit is cut off. Therefore, it is possible to construct and provide a system that uses electrical equipment safely and conveniently at low cost.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態におけるホームエネルギー管理システムを示すものである。
図において、電灯線1には、家庭で使用される電気機器5、電気機器6が接続されている。特に電気機器6は、後述するが運転時の能力を制御することで消費電力の調整が可能な電気機器であり、以後特に区別する場合は能力制御電気機器6とする。電灯線1は、宅外からの引込み線が分電盤2の中で主幹ブレーカ3に接続され、さらに一つ以上の分岐ブレーカ4で家庭内を複数の回路の電灯線1に分岐している。電力量計測制御装置7は、住戸全体の電力使用量を計測する電力量計測用のセンサ9を含む電力計測手段8と、当該住戸で使用可能な最大電力量の上限値を設定記憶する上限電力量設定記憶手段10と、電力計測手段8と上限電力量設定記憶手段10が接続された電力管理手段11とで構成されている。電力量計測制御装置7の電力管理手段11は通信媒体12を介して許容電力入力手段13に接続され、許容電力入力手段13は、能力制御電気機器6に接続されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 shows a home energy management system according to an embodiment of the present invention.
In the figure, an
次に動作について説明する。
宅外からの電力は、電灯線1を経由し、分電盤2内で主幹ブレーカ3を経由し、さらに主幹ブレーカ3の反対側で分岐ブレーカ4を介して宅内の複数の回路に分かれて電力を供給する。家庭内の電気機器5、電気機器6はそれぞれ分岐回路の電灯線1に接続され、電力の供給を受けて稼動する。また、図示はしないが電灯線1には他にも多数の電気機器が接続されている。
電気機器6は、たとえば電磁加熱調理器のような大きな電力を消費するものを例に説明する。電磁加熱調理器は通常4kWから5.8kW程度のような大容量の電力を消費する。この容量は、一般に家庭の電力使用量の上限値の大半を占める容量であり、受電設備などの問題でこれらの機器を新たに導入するときに電力使用量の上限値を拡大するような措置が取れない場合には、その割合はさらに高いものとなる。
たとえば、いくつかの電気機器が稼動し、電気機器5が稼動する状態で、当該住戸の使用可能な電力量の上限値に近い場合は、たとえば、さらに電気機器6を稼動させると使用電力量が、当該住戸の上限値を超える場合に主幹ブレーカ3が起動し、住戸全体への電力供給が遮断される。
Next, the operation will be described.
Power from outside the house is divided into a plurality of circuits in the house via the power line 1, via the
The electric device 6 will be described as an example that consumes a large amount of power such as an electromagnetic heating cooker. The electromagnetic heating cooker usually consumes a large amount of power such as about 4 kW to 5.8 kW. This capacity generally occupies most of the upper limit of household power usage, and measures to increase the upper limit of power usage when these devices are newly introduced due to problems such as power receiving facilities. If it can't be removed, the rate is even higher.
For example, in a state where several electric devices are operating and the
一方、本発明のホームエネルギー管理システムでは、電力量計測制御装置7は、あらかじめ上限電力量設定記憶手段10に本住戸で使用可能な最大の電力量を設定され、記憶している。設定は、たとえば、当該住戸の上限電力量が6kWであれば、スイッチ手段などにより6kWが設定される。
電力量計測手段8は、電力量計測用センサ9により現在の当該住戸の電流量、電圧を計測し、現在の使用電力量を求める。電力管理手段11は、電力量計測手段8、および上限電力量設定記憶手段10と接続され、電力量計測手段8から入力される現在使用の電力量と、上限電力量設定記憶手段10から入力される当該住戸の上限電力量を逐次比較する。電力管理手段11では、たとえば、上限値が6kWで、現在の使用量が4kWの場合には、その差分として2kWを当該住戸における現在さらに許容される使用電力量(以下、許容電力量)として算出する。この許容電力を算出する実施例については、別途後述する。算出した許容電力量は、通信媒体12を介し、図示はしないがたとえば無線通信手段、あるいは専用の有線通信手段、さらには電灯線1を活用した電灯線通信など、通信手段は問わないがこれにより許容電力入力手段に通知、入力する。
許容電力入力手段13は、能力制御電気機器6に接続されている。
現在、上記例のように、電気機器5などで消費されている電力量が4kWで、住戸全体の上限値が6kWであるとする。すなわち、許容電力量は2kW以下である。この状態で能力制御電気機器6である、たとえば電磁加熱調理器を作動させた場合、従来であれば居住者が2kW以上を要する火力を使用して調理を開始した場合には、主幹ブレーカ3が起動し、住戸全体への電力の供給が遮断される。本発明では、許容電力入力手段13に現在の許容電力は2kWであることが電力管理手段11から通知されており、許容電力入力手段13は、この許容電力を能力制御電気機器6に対し使用可能な電力量として入力する。能力制御電気機器6は、たとえば電磁加熱調理器の場合には、居住者が使用可能な最大火力を抑制することで電力使用量を2kWに抑制する。これにより住戸全体の電力使用量は6kW以下に抑えられ、主幹ブレーカ3による電力遮断は発生しない。
On the other hand, in the home energy management system of the present invention, the electric energy measurement control device 7 sets and stores the maximum electric energy that can be used in the dwelling unit in the upper limit electric energy setting storage means 10 in advance. For example, if the upper limit electric energy of the dwelling unit is 6 kW, 6 kW is set by the switch means or the like.
The electric energy measuring means 8 measures the current electric current and voltage of the dwelling unit by the electric
The allowable power input means 13 is connected to the capacity control electrical device 6.
As in the above example, it is assumed that the amount of power consumed by the
さて、先に説明した電力管理手段11における許容電力の算出の実施例を、図2、および図3を用いて説明する。図2、および図3は、本実施の形態の例における電力管理手段11の動作の例をグラフで示したものである。図2、および図3は、同様のものには、同じ番号を付す。図2、および図3では、横軸を時間経過とし、縦軸を電力量としている。図において20は、当該住戸での電力使用量の変化を示す。21は、当該住戸における使用可能な電力量の上限値を示す。22a、22bは、現在の電力使用量20と上限値21を入力として電力管理手段11が算出する許容電力量をグラフで示したものである。図2における22aでは、たとえば、矢印a〜fのように刻々と変化する現在電力量に対し、その変化にほぼ追随する形で許容電力を算出している。一方、図3においては、22bは、刻々と変化する現在電力量に対し、矢印a〜d、あるいは矢印e〜fのような変化では、許容電力を変更せず、矢印d〜eのように一定の変化量をもって許容電力を変更するアルゴリズムの例である。住戸で使用可能な電力量を最大限に活用するためには、図4のようなアルゴリズムで許容電力を算出する。一方、図4のように許容電力が短い時定数で変化しても、能力制御電気機器6における能力制御の時定数や、たとえば能力制御電気機器6が電磁加熱調理器のような場合、居住者の火力の調整の周期がこれよりも十分に長い場合には、図5のように現在電力量の変化に対し一定の変化量をもって許容電力量を算出するアルゴリズムが適している。また、図4のようなアルゴリズムと、図5のようなアルゴリズムでは、電力管理手段11と許容電力入力手段13の間で通信を実施する場合の通信頻度が大きく異なる。これにより、通信媒体12や電力管理手段11や許容電力入力手段13が備える通信手段に要求される性能が異なり、通信の頻度が高い場合には、高いスループットの通信が必要であり、通信の頻度が低い場合には、低いスループットの通信手段でよい。一般に、前者より後者のほうが低コストである。
さらにいえば、図4のようなアルゴリズムで許容電力を決定し能力制御電気機器6に入力した場合に、能力制御電気機器6において図3のようなアルゴリズムで自ら変化の時定数を修正することも可である。
Now, an example of calculation of allowable power in the power management means 11 described above will be described with reference to FIGS. 2 and 3 are graphs showing an example of the operation of the power management means 11 in the example of the present embodiment. In FIG. 2 and FIG. 3, the same number is attached | subjected to the same thing. 2 and 3, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents electric energy. In the figure, 20 indicates a change in the amount of power used in the dwelling unit. 21 shows the upper limit of the electric energy which can be used in the said dwelling unit. 22a and 22b are graphs showing the allowable power amount calculated by the power management means 11 with the current power usage amount 20 and the upper limit value 21 as inputs. In 22a in FIG. 2, for example, the allowable power is calculated in a form that substantially follows the change with respect to the current power amount that changes every moment as indicated by arrows a to f. On the other hand, in FIG. 3, 22b does not change the allowable power with respect to the current power amount that changes every moment, but changes as shown by arrows a to d or arrows e to f, as indicated by arrows d to e. It is an example of the algorithm which changes allowable power with a fixed variation | change_quantity. In order to make maximum use of the amount of power that can be used in the dwelling unit, the allowable power is calculated using an algorithm as shown in FIG. On the other hand, even if the allowable power changes with a short time constant as shown in FIG. 4, if the capacity control time constant of the capacity control electric device 6, for example, the capacity control electric device 6 is an electromagnetic heating cooker, the resident When the period of adjusting the heating power is sufficiently longer than this, an algorithm for calculating the allowable power amount with a constant change amount with respect to the change of the current power amount as shown in FIG. 5 is suitable. Further, the algorithm shown in FIG. 4 and the algorithm shown in FIG. 5 are greatly different in communication frequency when communication is performed between the
Furthermore, when the allowable power is determined by the algorithm as shown in FIG. 4 and inputted to the capacity control electrical device 6, the capacity control electrical device 6 may correct the time constant of the change by the algorithm as shown in FIG. Yes.
以上のように、本発明のホームエネルギー管理システムにおいては、能力制御電気機器に対し逐次現在使用可能な許容電力量が通知されるため、住戸全体の使用電力量が上限値以内に抑制され、主幹ブレーカの遮断による住戸全体の停電が発生しないため、居住者に住戸全体停電による不便、危険をおよぼすことが無く、高齢者世帯などでも安心、快適に電気機器を使用することが可能となる。
なお、本発明の実施例の説明では、通信媒体は電力管理手段と許容電力入力手段を一対に接続するように記載したが、1つ以上の機器が接続可能なネットワークであればよい。また、電気機器5は1台のみ図示しているが、これらは、当然住戸内に電気機器は複数ある。
さらに、許容電力入力手段13は、能力制御電気機器6と別体で記載したが、図4に示すように能力制御電気機器6が内部に備えてもかまわない。また、電力管理手段が、通知先の能力制御電気機器の運転モードや運転能力により消費する電力量が把握できている場合は、許容電力を通知することに代用し、運転モードや運転能力の上限を通知するという実現方法も可能である。例えば、通知先能力制御電気機器が電磁加熱調理器の場合には、使用可能な最大火力を指示するものである。
As described above, in the home energy management system of the present invention, the allowable power amount that can be currently used is sequentially notified to the capacity control electrical device. Since there is no power outage for the entire dwelling unit due to the breaker being cut off, there is no inconvenience or danger due to the whole dwelling unit outage, and it is possible to use the electrical equipment safely and comfortably even in elderly households.
In the description of the embodiments of the present invention, the communication medium is described as connecting a pair of power management means and allowable power input means, but any network that can connect one or more devices may be used. In addition, although only one
Further, although the allowable power input means 13 is described separately from the capacity control electrical device 6, the capacity control electrical device 6 may be provided inside as shown in FIG. In addition, when the power management means knows the amount of power consumed by the operation mode and operation capacity of the capacity control electrical device that is the notification destination, it is used instead of notifying the allowable power, and the upper limit of the operation mode and operation capacity. A realization method of notifying is also possible. For example, when the notification destination capacity control electric device is an electromagnetic heating cooker, the maximum heat power that can be used is instructed.
実施の形態2.
図5は、この発明の別の実施の形態のホームエネルギー管理システムにおける能力制御電気機器を示すものであり、図5において、図1と同じ、あるいは相当するものは、同じ番号を付す。現在使用電力入力手段14は、電力計測手段8と通信媒体12を介して接続し、電力管理手段11に現在使用電力量を入力するものである。上限制御機能付き能力制御電気機器15は、能力制御電気機器6に、現在使用電力入力手段14、電力管理手段11、上限電力量設定記憶手段10を備えたものである。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 shows a capacity control electrical device in a home energy management system according to another embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same or corresponding parts as those in FIG. The currently used
次に動作について説明する。図5において、宅外からの電力が電灯線1を経由して供給され、電気機器5に供給され、また、使用電力量が当該住戸の上限値を超過する場合に主幹ブレーカ3が動作することにより住戸全体への電力供給が遮断し、著しい不便、危険を発生させる課題については、実施の形態1と同様である。
本実施の形態2では、上限制御機能付き能力制御電気機器15において、通信により現在電力使用量入力手段14に入力される現在電力使用量を入力として、電力管理手段11は、上限電力量設定記憶手段10により入力される当該住戸の電力使用量の上限値と比較をし、現在の許容される使用電力量を算出し、許容電力量として能力制御電気機器部6に入力する。
以下、実施の形態1同様、電気機器5などで消費されている電力量が4kWで、住戸全体の上限値が6kWであるとする場合を例に、詳細を割愛して説明する。
本例では同様に2kWが許容電力量として算出される。この状態で上限制御機能付き能力制御電気機器15として、たとえば実施の形態1同様電磁加熱調理器を作動させた場合、従来であれば居住者が2kW以上を要する火力を使用して調理を開始した場合には、主幹ブレーカ3が起動し、住戸全体への電力の供給が遮断される。本実施の形態では、現在の許容電力は2kWであることが電力管理手段11から能力制御電気機器部6に通知されており、能力制御電気機器部6は、たとえば電磁加熱調理器の場合には、居住者が使用可能な最大火力を抑制することで電力使用量を2kWに抑制する。これにより実施の形態1同様、住戸全体の電力使用量は6kW以下に抑えられ、主幹ブレーカ3による電力遮断は発生しない。
Next, the operation will be described. In FIG. 5, the
In the second embodiment, in the capacity control
Hereinafter, as in the first embodiment, an example in which the amount of power consumed by the
In this example, 2 kW is similarly calculated as the allowable power amount. In this state, for example, when the electromagnetic heating cooker is operated as the capacity control
近年の電気機器は、一般にマイクロコンピュータを搭載し、当該マイクロコンピュータのソフトウェアで電気機器の制御アルゴリズムを実現する。
本実施の形態の電力管理手段11における前記のような許容電力を算出するような演算処理の実現は、実施の形態1においても同様であるが、こうしたマイクロコンピュータのソフトウェアとして実現される。本実施の形態2の場合には、電力管理手段11と能力制御電気機器部6とが、上限制御機能付き能力制御電気機器15として同一に構成されることから、能力制御電気機器が電気機器本来の制御のために備えるマイクロコンピュータと同一のものを利用して上記電力管理手段11を実現するソフトウェアを実行することが可能となる。これにより、本発明の目的を達成するホームエネルギー管理システムを安価に構成することが可能となり、これにより広く普及させることが可能となり、居住者が安全、快適に電気機器を使用可能となる。
In recent years, electric devices are generally equipped with a microcomputer, and a control algorithm of the electric device is realized by software of the microcomputer.
The realization of the arithmetic processing for calculating the allowable power as described above in the power management means 11 of the present embodiment is the same as in the first embodiment, but is realized as software of such a microcomputer. In the case of the second embodiment, since the power management means 11 and the capacity control electrical equipment unit 6 are configured identically as the capacity control
実施の形態3.
図6はこの発明の別の実施の形態のホームエネルギー管理システムにおける電力管理装置を示すものであり、図6において、図1、または図5と同じ、あるいは相当するものは、同じ番号を付す。図において、現在使用電力入力手段14は、電力計測手段8と電力管理手段11に接続されている。また、電力管理装置7は、電力管理手段11、上限電力量設定記憶手段10に加え、前記現在使用電力入力手段14を少なくとも備えている。
FIG. 6 shows a power management apparatus in a home energy management system according to another embodiment of the present invention. In FIG. 6, the same or corresponding parts as those in FIG. 1 or FIG. In the figure, the currently used power input means 14 is connected to the power measuring means 8 and the power management means 11. Further, the power management device 7 includes at least the currently used power input means 14 in addition to the power management means 11 and the upper limit power amount setting storage means 10.
次に動作について説明する。図6において、宅外からの電力が電灯線1を経由して供給され、電気機器5に供給され、また、使用電力量が当該住戸の上限値を超過する場合に主幹ブレーカ3が動作することにより住戸全体への電力供給が遮断し、著しい不便、危険を発生させる課題については、実施の形態1と同様である。
本実施の形態3では、電力管理装置7において、通信により現在電力使用量入力手段14に入力される現在電力使用量を入力として、電力管理手段11は、上限電力量設定記憶手段10により入力される当該住戸の電力使用量の上限値と比較をし、現在の許容される使用電力量を算出し、許容電力量として能力制御電気機器部6が備える許容電力入力手段13に通知、入力する。
以下、実施の形態1同様に、電気機器5などで消費されている電力量が4kWで、住戸全体の上限値が6kWであるとする場合を例に、詳細を割愛して説明する。
本例では同様に2kWが許容電力量として算出される。この状態で能力制御電気機器6として、たとえば実施の形態1同様電磁加熱調理器を作動させた場合、従来であれば居住者が2kW以上を要する火力を使用して調理を開始した場合には、主幹ブレーカ3が起動し、住戸全体への電力の供給が遮断される。本実施の形態では、現在の許容電力は2kWであることが電力管理手段11から能力制御電気機器部6に通知されており、能力制御電気機器部6は、たとえば電磁加熱調理器の場合には、居住者が使用可能な最大火力を抑制することで電力使用量を2kWに抑制する。これにより実施の形態1同様、住戸全体の電力使用量は6kW以下に抑えられ、主幹ブレーカ3による電力遮断は発生しない。
Next, the operation will be described. In FIG. 6, the
In the third embodiment, the
Hereinafter, as in the first embodiment, an example in which the amount of power consumed by the
In this example, 2 kW is similarly calculated as the allowable power amount. In this state, for example, when the electromagnetic heating cooker is operated as the capacity control electric device 6 as in the first embodiment, if the resident starts cooking using a thermal power that requires 2 kW or more, The
一般に、ホームエネルギー管理システムでは、本実施例のようなブレーカの遮断を発生させない制御機能のほか、住戸全体の現在の電力使用量データを用いて当該データをグラフ表示し居住者に電力使用の状況を明示し、把握してもらうことで省エネルギーのために節電行動を促すようなサービスを提供するなどが考えられる。住戸全体の現在の電力使用量データを単一の目的で使用するのではなく、他の目的において使用するケースが考えられ、これらはホームエネルギー管理システムの価値を高めることとなり、システム導入コストを相対的に下げる効果をもたらす。 In general, in the home energy management system, in addition to the control function that does not cause the breaker to shut down as in this embodiment, the current power usage data of the entire dwelling unit is used to display the data in a graph and the status of power usage to the residents It is conceivable to provide services that encourage energy-saving actions to conserve energy by clearly indicating and understanding. There may be cases where the current power consumption data of the entire dwelling unit is not used for a single purpose but for other purposes, which will increase the value of the home energy management system and make the system introduction cost relative. Effect to lower.
実施の形態4.
図7はこの発明の別の実施の形態を示すホームエネルギー管理システム、および電力量計測制御装置であり、図7において、図1と同じ、あるいは相当するものは、同じ番号を付す。個別電力管理装置16は、ホームネットワークなどの通信媒体12を介し、能力制御電気機器6が具備する許容電力入力手段13、および電力計測制御装置7の電力管理手段11と接続されている。
FIG. 7 shows a home energy management system and an electric energy measurement control apparatus showing another embodiment of the present invention. In FIG. 7, the same or corresponding parts as those in FIG. The individual
次に動作について説明する。
図7において、電力計測制御装置7の電力管理手段11は住戸全体の許容電力を算出する。一方、個別電力管理装置16は、能力制御電気機器6a、6bのように複数存在する場合に、前記住戸全体の許容電力をもとに、個々の能力制御電気機器6a、6bについて、それらの電力消費量や使用の優先順位、使用頻度などを例とした所定の条件にもとづいて、個別の許容電力を算出し、許容電力入力手段13a、13bを介して入力する。これにより、居住者は能力制御電気機器6a、6bを住戸全体の電力使用量の制限の中で、それぞれが許容の範囲で効果的に使用することが可能となる。たとえば、能力制御電気機器6aがエアコン、6bが電磁加熱調理器である場合において、かつ住戸全体の現在の許容電力量が多い場合においては使用の優先順位は調理にかかわる電磁加熱調理器が高いとすることで、電磁加熱調理器に多くの電力使用を許容し居住者に不便を生じさせないようにすることができる。一方、かつ住戸全体の現在の許容電力量が小さい場合には、電磁加熱調理に適した電力が確保できない場合にはエアコンの使用を優先し、エアコンに多くの電力使用を許容することが可能である。
Next, the operation will be described.
In FIG. 7, the power management means 11 of the power measurement control device 7 calculates the allowable power of the entire dwelling unit. On the other hand, when there are a plurality of individual
一般に、個別電力管理手段16は、一般にホームサーバ17、あるいはホームゲートウェイ、あるいはホームコントローラと呼ばれる装置に備えることが想定される。こうしたホームサーバ17では電力の管理機能以外に、住戸内の快適性を制御や侵入者を監視するセキュリティ機能、あるいは火災発生等の監視などの防災機能など、家庭内の家電、センサ等の機器を統括管理し、制御する。ホームサーバ17への個別電力管理手段16の配置により、他のサービス機能との連携による住戸全体の管理のもとにした優先順位などによって、個々の能力制御電気機器に最適な許容電力量の配分を実施することが可能となる効果がある。
Generally, it is assumed that the individual power management means 16 is provided in a device generally called a
実施の形態5.
図8、図9はこの発明の別の実施の一形態を示すホームエネルギー管理システム、および電力量計測制御装置、および能力制御電気機器を説明するものであり、図8において図1と同じ、または相当するものは同じ番号、名称をす。図8において、稼動電気機器検出手段40は、電力量計測装置7にあって、電力計測手段8と電力管理手段11に接続されている。また、ユーザインタフェース手段41は稼動機器入力手段42に接続されている。稼動機器入力手段42は許容電力入力手段13が具備している。また、図9は、電力管理手段11から許容電力入力手段13に通知される情報の通信フレームを例示したものである。図9において、30は許容電力のみの入力の場合のフレーム構成であり、これに稼動機器の情報を加えたフレームが31である。それぞれのフレームは、送信先アドレス32、送信元アドレス33、許容電力量データ34で構成され、フレーム31は、さらに稼動電気機器データ35が追加される。
FIGS. 8 and 9 illustrate a home energy management system, an electric energy measurement control device, and a capacity control electrical device showing another embodiment of the present invention. In FIG. 8, the same as FIG. Corresponding items have the same numbers and names. In FIG. 8, the operating electrical
次に動作について説明する。図8において、宅外からの電力が電灯線1を経由して供給され、電気機器5に供給され、また、使用電力量が当該住戸の上限値を超過する場合に主幹ブレーカ3が動作することにより住戸全体への電力供給が遮断し、著しい不便、危険を発生させる課題については、実施の形態1と同様である。
また、電力量計測手段8によって現在の電力使用量を計測し、上限電力量設定記憶手段10に設定、記憶された本住戸の上限値をもとに、電力管理手段11において許容電力を算出するとともに、これを許容電力入力手段13を介し能力制御電気機器6に通知することによって能力制御を行い、住戸全体の電力使用量が上限値を超えないように動作する点も、実施の形態1と同様であり、その動作説明を割愛する。
Next, the operation will be described. In FIG. 8, the
Further, the power consumption measuring means 8 measures the current power consumption, and the power management means 11 calculates the allowable power based on the upper limit value of the dwelling unit set and stored in the upper limit power amount setting storage means 10. In addition, the capability control is performed by notifying this to the capability control electrical device 6 via the allowable power input means 13, and the operation is performed so that the power consumption amount of the entire dwelling unit does not exceed the upper limit value. This is the same, and the explanation of the operation is omitted.
本実施の形態5における稼動電気機器検出手段40は、住戸の全体の電力量が計測可能な地点に設置した電力量計測手段8より住戸全体の電力の電圧、電流の時系列データを取得し、このデータを解析することにより、各家電機器の稼動状態を検出するものである。個々の家電機器5、6に通信機能を付加するなど、いわゆるネットワーク接続により直接稼動情報を取得しなくとも、電灯線1に接続されている電気機器5、電気機器6の稼動状況を検出することができるものである。このような方法は、たとえば特開2001−330630号「電気機器モニタリングシステム及びこれを使用した異常警告システム」に示されている。
こうして稼動電気機器検出手段40で検出した住戸内の稼動電気機器の情報は、電力管理手段11によって許容電力量の情報とともに能力制御家電機器6が備える許容電力入力手段13に送られる。この実施の形態の電力管理手段11と、許容電力入力手段13は、図9に示すようなフレームで情報を通知する。図9において、送信先アドレス32は、電力管理手段11から許容電力入力手段13へ通信で送付する場合のあて先アドレスであり、すなわち許容電力入力手段13に付与されるアドレスとなる。一方、送信元アドレス33は、電力管理手段11から許容電力入力手段13へ通信で送付する場合の送信元のアドレスであり、すなわち電力管理手段11に付与されるアドレスとなる。
たとえば、実施の形態1においては、図9に示すフレーム30のように、許容電力データのみを通知するが、本実施の形態においてはフレーム31のように許容電力データ34に加え、稼動電気機器データ35も通知可能なように構成している。
The working electrical device detection means 40 in the fifth embodiment acquires time series data of the voltage and current of the electric power of the entire dwelling unit from the electric energy measurement means 8 installed at a point where the entire electric energy of the dwelling unit can be measured. By analyzing this data, the operating state of each home appliance is detected. Detecting the operation status of the
Information on the operating electrical equipment in the dwelling unit detected by the operating electrical equipment detection means 40 is sent by the power management means 11 to the allowable power input means 13 included in the capacity control household electrical appliance 6 together with the information on the allowable power amount. The power management means 11 and the allowable power input means 13 of this embodiment notify information in a frame as shown in FIG. In FIG. 9, a
For example, in the first embodiment, only the allowable power data is notified as in a
次に、許容電力入力手段13は受信した許容電力データ34は、実施の形態1にて説明したように能力制御電気機器6に通知され、能力制御電気機器6は、この許容電力データを上限として運転能力を調整し、消費電力を抑制するように動作する。
一方、稼動電気機器データ35は、許容電力入力手段13が具備する稼動機器入力手段42を介しユーザインタフェース手段41に入力される。ユーザインタフェース手段41では、今般通知された時点では、稼動電気機器データ35に示されるような電気機器が稼動中であり、居住者が使用する能力制御電気機器6の運転能力は、許容電力量によって制限される。居住者が許容電力を増大させて今以上に能力制御電気機器6の運転能力を上げて使用したい場合には、他の電気機器5の稼動を抑制、または中止し、住戸全体の電力使用量を下げなければならない。そこで、本実施例では、検出した稼動電気機器の情報を抑制、または停止すべき電気機器の候補としてユーザインタフェース手段41によって居住者に表示し、知らせる。
Next, the allowable power input means 13 notifies the received
On the other hand, the operating
以上のように、本発明のホームエネルギー管理システムにおいては、能力制御電気機器6の運転が許容電力によって制限されるような場合に、稼動中の他の電気機器5を居住者に知らせることができるため、居住者は能力制御電気機器6の運転能力を増大したい場合には、提示されたなかから現在稼動不要な電気機器、あるいは運転抑制可能な電気機器を選択し、停止、運転抑制などの操作を講ずることが可能となる。
なお、本説明では、稼動中の電気機器の情報を表示するとだけ説明したが、当該情報の表示にあたっては、稼動機器入力手段42などで表示する情報に優先度などを付しても良いことはいうまでもない。たとえば電力消費量が大きく、停止した場合に削減効果が大きな電気機器を優先的に表示するなど、消費電力によって優先度付けをする、あるいは設定温度や風量を下げるなど比較的生活への影響が少ない空調機器を優先的に表示する、あるいは途中停止不可なたとえば炊飯器のような自動的に工程を管理して稼動しているような機器を除くなどの考慮をすることで、居住者はさらに使いやすく電気機器を使用することができる効果がある。
As described above, in the home energy management system of the present invention, when the operation of the capacity control electric device 6 is restricted by the allowable power, the other
In this description, only the information on the electric device in operation is displayed. However, when displaying the information, it is possible to give priority to the information displayed by the operating device input means 42 or the like. Needless to say. For example, priority is given by power consumption, such as displaying electrical equipment that consumes a large amount of power and has a large reduction effect when it stops. Residents can use the air conditioner more preferentially by taking into account such things as preferential display of the air conditioner, or excluding equipment that is in operation by automatically managing the process, such as a rice cooker. It is easy to use electrical equipment.
実施の形態6.
図10はこの発明の別の実施の一形態におけるホームエネルギー管理システム、ならびに電力量計測制御装置、ならびに電力管理装置、ならびに電力量計測制御装置を説明するものであり、図において、図1と同じ、あるいは相当するものは同じ番号、および名称を付す。
図10において能力制御電気機器6aは、実施の形態1、または4など、これまでの説明と同じである。能力制御電気機器6bは、通信媒体12のネットワークにより、電力管理手段11と接続されている。コンセントアダプタ43は、電灯線1と前記通信媒体12のネットワークに接続され、能力制御電気機器6b同様電力管理手段11と接続されている。コンセントアダプタ43には、電気機器5が接続されている。また、図11は、本実施例における電力管理手段11からコンセントアダプタ43、または能力制御電気機器6bに通知する情報の通信フレームであり、フレーム36は電気機器の運転を制御する電気機器運転制御フレーム、であり、送信先アドレス32、送信元アドレス33、電気機器運転制御データ37で構成されている。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 10 illustrates a home energy management system, an electric energy measurement control device, an electric power management device, and an electric energy measurement control device according to another embodiment of the present invention. , Or equivalents are given the same numbers and names.
In FIG. 10, the capacity control
次に動作について説明する。図10において、宅外からの電力が電灯線1を経由して供給され、電気機器5に供給され、また、使用電力量が当該住戸の上限値を超過する場合に主幹ブレーカ3が動作することにより住戸全体への電力供給が遮断し、著しい不便、危険を発生させる課題については、実施の形態1と同様である。また、電力量計測手段8によって現在の電力使用量を計測し、上限電力量設定記憶手段10に設定、記憶された本住戸の上限値をもとに、電力管理手段11において許容電力を算出するとともに、これを許容電力入力手段13を介し能力制御電気機器6に通知することによって能力制御を行い、住戸全体の電力使用量が上限値を超えないように動作する点も、実施の形態1と同様であり、その動作説明を割愛する。本実施の形態6の電力量計測制御装置7における電力管理手段11は、許容電力量を算出、通知するとともに、住戸内の他の電気機器5、または能力制御電気機器6bのなかから所定の優先順位にしたがって一つ以上を選択し、電気機器5の運転を停止、または能力制御電気機器6bの運転能力を抑制するように動作する。たとえば、電気機器5の運転を停止するため、コンセントアダプタ43に対し、通信媒体12によるネットワークによって運転停止を指示する。前記指示データは、たとえば図11に示すような通信フレームすなわち、電気機器運転制御フレーム36で通知される。このフレーム36の送信先アドレス32はコンセントアダプタ43、送信元アドレスは電力管理手段11であり、電気機器運転制御データ37にはコンセントでの通電を遮断する指示データが設定されている。前記のような電気機器運転制御フレーム36を受信したコンセントアダプタ43は、自己宛の指示であることを送信先アドレス32から認識すると電気機器運転制御データ37にて指示されている通電遮断を実行し、電気機器5への通電を遮断し、電気機器5を停止する。一方、能力制御電気機器6bの運転を抑制する場合は、能力制御電気機器6bに対し、通信媒体12によるネットワークによって運転停止、または運転能力の抑制を指示する。前記指示データは、先のコンセントアダプタ43同様、図11に示すような通信フレームすなわち、電気機器運転制御フレーム36で通知される。このフレーム36の送信先アドレス32は能力制御電気機器6b、送信元アドレスは電力管理手段11であり、電気機器運転制御データ37には能力制御電気機器6bの運転内容の指示データが設定されている。運転内容の指示の例としては、たとえば能力電気機器6bがエアコンの場合には、運転の停止や、あるいは運転モードを冷房、暖房等から送風にする、あるいは設定温度を変更する(冷房であれば設定温度を上げる、暖房であれば設定温度を下げるなど)ことにより消費電力を低減するように指示する。前記のような電気機器運転制御フレーム36を受信した能力制御電気機器6bは、自己宛の指示であることを送信先アドレス32から認識すると電気機器運転制御データ37にて指示されている運転内容の変更指示を実行する。以上のようにコンセントアダプタ43や能力制御電気機器6bを制御することで、住戸全体の電力使用量を低減することが可能となり、能力制御電気機器6aに通知可能な許容電力量を増大させることが可能となる。
Next, the operation will be described. In FIG. 10, the
本実施例の説明では、運転を停止、または抑制し使用電力量を低減することを説明したが、前記電気機器運転制御フレーム36によりコンセントアダプタ43に通電を指示する、あるいは能力制御電気機器6bに運転の抑制を解除する指示を通知することで、能力制御電気機器6aの使用が終了し、電力の使用が可能となった場合には、居住者が改めて能力制御電気機器6bの運転操作やコンセントアダプタの復帰操作を講じなくとも自動的に復旧することで、居住者はさらに便利に電気機器を利用することが可能となる。
In the description of this embodiment, it has been described that the operation is stopped or suppressed to reduce the amount of power used. However, the electric appliance
実施の形態7.
図12はこの発明の別の実施の一形態におけるホームエネルギー管理システムを説明するものであり、図において、図1や、図8と同じ、あるいは相当するものは同じ番号、および名称を付す。図において、電気機器5a、5b、および能力制御電気機器6a、6cは本実施例において複数の同様な電気機器を示す。また、電灯線1aは能力制御電気機器6cが接続されている電灯線であり、他に示す電灯線1と同等である。
また、図13は、本実施の形態7における電力管理手段の構成を示したもので、電気機器運転工程データ記憶手段44と、許容電力量決定手段45を備えるものである。
Embodiment 7 FIG.
FIG. 12 illustrates a home energy management system according to another embodiment of the present invention. In the figure, the same or corresponding parts as those in FIG. 1 and FIG. 8 are given the same numbers and names. In the figure,
FIG. 13 shows the configuration of the power management means in the seventh embodiment, and includes an electrical equipment operation process data storage means 44 and an allowable power amount determination means 45.
次に動作について説明する。これまで同様、図12において、宅外からの電力が電灯線1を経由して供給され、電気機器5に供給され、また、使用電力量が当該住戸の上限値を超過する場合に主幹ブレーカ3が動作することにより住戸全体への電力供給が遮断し、著しい不便、危険を発生させる課題については、実施の形態1と同様である。また、電力量計測手段8によって現在の電力使用量を計測し、上限電力量設定記憶手段10に設定、記憶された本住戸の上限値をもとに、電力管理手段11において許容電力を算出するとともに、これを許容電力入力手段13を介し能力制御電気機器6に通知することによって能力制御を行い、住戸全体の電力使用量が上限値を超えないように動作する点も、実施の形態1と同様であり、その動作説明を割愛する。本実施の形態7では、前記電力管理手段11はさらに電気機器運転工程データ記憶手段44と、許容電力量決定手段45を備える。
また、稼動電気機器検出手段40から稼動中の電気機器の情報を取得するものである。稼動電気機器検出手段40における稼動中の電気機器を検出する方法については実施の形態5と同様でありその説明を割愛する。本実施の形態7の前記電力管理手段11は、電気機器運転工程データ記憶手段44に住戸内の電気機器の運転工程データを記憶している。運転工程データとは、たとえば、電気自動炊飯器(以下炊飯器)を例にして図14に示す。炊飯器では、図14に示すようないくつかの炊飯工程で加熱制御が行われる。図14において50〜53は、それぞれ前炊き50、炊き上げ51、蒸らし52、保温53を示す。こうした工程の変化により、それぞれの変化点で炊飯器の消費電力が変化する。54は、炊飯開始の電力消費量であり、前炊き50工程の間は、消費電力54が維持される。55は炊き上げ51工程に遷移した時の消費電力量であり、56は、炊き上げを完了し、蒸らし52工程に遷移した時の消費電力量である。さらに、57は蒸らしを完了し、保温53工程に遷移したときの消費電力量である。
許容電力量決定手段45は、稼動電気機器検出手段40から炊飯器の稼動を検出すると、電気機器運転工程データ記憶手段44に記憶している炊飯器の運転工程データを参照する。実施の形態1の例にとれば、たとえば、本住戸の電力使用量の上限値が6kWで、炊飯器が稼動した時点、すなわち工程50に遷移した時点での住戸全体の電力使用量が4kWの場合には、単純にはその差分である2kWが現在の許容電力量となる。しかし、本実施の形態7の電力管理手段11に備える許容電力量決定手段45は、炊飯器の稼動を検出し、電気機器運転工程データ記憶手段44から当該炊飯器の運転工程を把握することにより、住戸全体の電力使用量は炊飯器の工程が51に遷移した時点で図14における55と54の差分だけ、たとえばこれを1kWとすると、住戸全体の電力使用量はさらに5kWに増加することが予想されることから、許容電力量を2kWとせずに1kWとする。
Next, the operation will be described. As in the past, in FIG. 12, when the power from outside the house is supplied via the power line 1 and supplied to the
In addition, information on the electric device in operation is acquired from the operating electric device detection means 40. The method for detecting an operating electrical device in the operating electrical device detection means 40 is the same as in the fifth embodiment, and the description thereof is omitted. The power management means 11 of the seventh embodiment stores the operation process data of the electric equipment in the dwelling unit in the electric equipment operation process data storage means 44. The operation process data is shown in FIG. 14 as an example of an electric automatic rice cooker (hereinafter referred to as rice cooker). In the rice cooker, heating control is performed in several rice cooking processes as shown in FIG. In FIG. 14, 50 to 53 indicate
When the allowable electric
以上のように構成しているので、たとえば能力制御電気機器6aを電磁加熱調理器と想定した場合、実施の形態1のように2kWを許容電力とし、これを使用して居住者が炒め調理などの高火力を要する調理を開始した場合には、調理途中、すなわち炊飯器が51の工程に遷移した時点で火力が小さくなってしまい、いため調理としては不適切な火力に能力調整しなければならなくなってしまう。しかし、本実施の形態7の電力管理手段11は、許容電力量を1kWと通知するため、居住者は1kWを前提にたとえば炒め物以外の煮物の調理を先に開始するなどの措置を講ずることが可能となり、適切な火力による調理ができるとともに、効率的な調理作業を実行することが可能となる効果がある。
Since it is configured as described above, for example, when the capacity control
さらに、本実施の形態7における電力管理手段11の許容電力量決定手段45は、前記の動作例において、許容電力が1kWしか確保できない場合には、これをたとえば電磁加熱調理器である能力制御電気機器6aに許容するのではなく、たとえば消費電力の最大値が500Wである能力制御電気機器6b(たとえば電子レンジ)を選択して許容電力を通知する。このように現在の許容電力がたとえば能力制御電気機器6aには小さく、有効に使用できない場合には他の適切な能力制御電気機器6bを選択して通知することにより、許容電力を有効に活用することが可能となる。
Furthermore, in the above-described operation example, the allowable power
また、本実施の形態7における電力管理手段11の許容電力量決定手段45は、たとえば図14のように、炊飯器の蒸らし52の工程に遷移した後は、炊飯器の消費電力は56となり、たとえば住戸全体の消費電力が3.5kWに減少する場合には、炊飯器が52の工程に遷移した段階で、許容電力量を2.5kWに増加させる。すなわち、炊飯器が52の工程に遷移した後は、住戸全体の電力量は、炊飯器に起因して増加することは無いと予想されることから、許容電力量を増加させることができる。
Moreover, after the transition to the process of the
図15は、別の炊飯器の消費電力の遷移の例である。図14と異なるのは、蒸らしの工程52において、一時的に水分を飛ばすために高火力の消費電力58で稼動する工程が設定されている場合である。このように、炊飯器の蒸らし52の工程に遷移した後は、炊飯器の消費電力は56となり、たとえば住戸全体の消費電力が3.5kWに一旦減少するが、早々に炊飯器の消費電力が図15のように58に増加し、例えば3.9kWに上昇すると予想される。本実施の形態7の許容電力量決定手段45は、炊飯器が52の工程に遷移した後も住戸全体の電力量は、炊飯器に起因して増加することがあると予想されることから、炊飯器が52の工程に遷移した段階では許容電力量を2.5kWに増加させないように判定する。
以上のように動作することにより、住戸内で動作する様々な電気機器5の動作によって、許容電力が頻繁に上下することにより、居住者が能力制御電気機器6を使用する際に不便さを感じない、例えば、電磁加熱調理器を使用する場合に、使用可能な火力が急に制限されるなどのことが無いようにすることができる。
FIG. 15 is an example of transition of power consumption of another rice cooker. A difference from FIG. 14 is a case where a process of operating with high power consumption 58 is set in the steaming
By operating as described above, the allowable electric power frequently fluctuates due to the operation of various
実施の形態8.
図16はこの発明の実施の形態7における電力管理手段の別の実施の形態を説明するものである。図16において、電力管理手段11は、電気機器運転工程データ記憶手段44、許容電力量決定手段45、電力制御スケジュール管理手段46を備え、さらに電力制御スケジュール管理手段46は、長期制御電力管理手段47、短期制御電力管理手段48で構成されている。
FIG. 16 explains another embodiment of the power management means in the seventh embodiment of the present invention. In FIG. 16, the
次に動作について説明する。本実施の形態8の電力管理手段11は、実施の形態7と同様に、電力計測手段8から入力される現在電力使用量と、上限電力量設定記憶手段10から入力される上限値と、稼動機器検出手段40から入力される現在稼働中の電気機器の情報から、許容電力を算出する。このとき、電力制御スケジュール管理手段46は、現在稼働中の電気機器の情報と電気機器運転工程データ記憶手段44から入力される稼働中の機器の運転工程データをもとに、今後の電力量の増減を予測し、管理する。例えば、稼働中の電気機器が炊飯器とエアコンとテレビの3種類として説明する。この3種類の電気機器が動作している場合には、長期的な視点では、例えば、エアコンは室温が設定温度に達すれば電力消費量が減少する。炊飯器は、蒸らし工程が終了すれば、保温状態に遷移し、電力消費量が減少する。テレビは、居住者の嗜好によるため、工程を把握、管理することは困難である。一方、短期的な視点では、エアコンは、設定温度が室温に到達後も、室温維持のために小さな電力消費の増減を繰り返す。炊飯器は前炊き工程後は、炊き上げ工程に遷移し電力消費量が大きく増加するが、その後蒸らし工程に遷移し減少、さらに保温工程に遷移して減少する。テレビは、稼動中はほぼ一定の電力を消費する。こうした消費電力の遷移を図示したものが、図17である。図17において、横軸は時間経過、縦軸は消費電力である。また、60〜63は電力消費のグラフを示し、64〜69は期間を示す。図17において、60は上述のようなエアコンの電力消費の遷移を示している。同様に、61は炊飯器、62はテレビである。また、63は、これらの動作を合計した住戸全体の電力消費の遷移である。本例では、上記3種の電気機器が稼働しているものとして示している。このような電力消費の遷移がなされるなかで、期間64、65は、時間的に長期的な電力の遷移を示し、66〜76は、短期的な視点での電力消費の遷移である。複数の電気機器が稼働するなかで、エアコンの初動時や炊飯器の炊き上げ工程を終了するまでの期間が重なる期間64と、それ以降の定常的な期間65が、大きな消費電力の変化を捉えている。一方、主に炊飯器の各工程とエアコンの室温維持のための運転により決定付けられる電力消費の変化が66〜76である。このように、所定の時間を閾値とした電力消費の変化の期間を大きく、短期的な変化と長期的な変化として捉え、長期制御電力管理手段47では64の期間、65の期間それぞれについて基礎となる許容電力を算出し管理するとともに、短期制御電力管理手段48では、前記基礎となる許容電力に対し66〜76のそれぞれの期間での許容電力の変化を算出、管理する。
Next, the operation will be described. As in the seventh embodiment, the
以上のように動作することから、例えば長期間にわたって一定の電力を必要とする電気機器に対する許容電力の算出と、使用時間が短時間の電気機器に対する許容電力の算出をすることができるため、運転途中で必要な電力が確保されなくなるなどの問題が発生せず、また、短期間の電力使用量の変化にも効率的に許容電力を配分することが可能となる。 Since it operates as described above, for example, it is possible to calculate the allowable power for an electrical device that requires a certain amount of power over a long period of time and to calculate the allowable power for an electrical device that has a short usage time. There is no problem that necessary power is not secured on the way, and allowable power can be efficiently distributed even in a short-term change in power consumption.
本発明の活用例として、実施の形態の説明においても述べたように、家庭でのエネルギー管理システムに利用することが可能である。特に電磁加熱調理器のように大きな電力を使用するとともに、一定の電力を確保する必要がある、かつ火力に制限を加えることで能力制御が可能な電気機器を使用する家庭のエネルギー管理システムとして好適であり、これにより居住者は、上限のある電力使用量の範囲で効果的、かつ不便さを感じることなく、また主幹ブレーカが遮断することによる不便、危険を被ることなく電気機器を使用することが可能となる。 As an application example of the present invention, as described in the description of the embodiment, it can be used for an energy management system at home. Especially suitable for household energy management systems that use electrical equipment that uses a large amount of electric power, such as an electromagnetic heating cooker, and that requires a certain amount of electric power, and that can control the capability by limiting the thermal power. This makes it possible for residents to use electrical equipment without inconvenience and danger due to the main breaker being cut off, and without being inconvenienced and effective in the range of power usage with an upper limit. Is possible.
1 電灯線
2 分電盤
3 主幹ブレーカ
4 分岐ブレーカ
5 電気機器
6 能力制御電気機器
7 電力量計測制御装置
8 電力計測手段
9 電力量計測用センサ
10 上限電力量設定記憶手段
11 電力管理手段
12 通信媒体
13 許容電力入力手段
14 現在使用電力入力手段
15 上限制御機能付き能力制御電気機器
16 個別電力管理手段
17 ホームサーバ
40 稼働電気機器検出手段
41 ユーザインタフェース
42 稼働機器入力手段
43 コンセントアダプタ
44 電気機器運転工程データ記憶手段
45 許容電力量決定手段
46 電力制御スケジュール管理手段
47 長期制御電力管理手段
48 短期制御電力管理手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power line 2
Claims (3)
当該住戸で使用可能な電力の全体の電力量の最大量を示す上限電力量を設定、記憶可能な上限電力量設定記憶手段と、
前記上限電力量設定記憶手段および前記電力量計測手段と接続され前記上限電力量および前記現在使用電力量の入力をもとに、前記上限電力量設定記憶手段で設定された前記上限電力量から前記電力量計測手段で計測された前記現在使用電力量を引いた電力量であり前記現在使用電力量の変化量が小さいときは変化させずに変化量が大きなときに変化させる現在使用許容電力量の時間経過ごとの変化量を逐次算出する電力管理手段と、
前記電力管理手段に接続され前記電力管理手段にて算出された前記現在使用許容電力量を上限として消費電力を制限するよう能力を調整して稼動する少なくとも一つ以上の能力制御電気機器と、を備え、
前記能力制御電気機器に前記電灯線から供給される使用可能な許容電力は、前記電力量計測手段により算出された前記現在使用電力量が一定の変化量を超えたとき、前記現在使用許容電力量を変化させて前記許容電力とすることを特徴とするホームエネルギー管理システム。 And electric energy measuring means for measuring I combined capacity der all electrical equipment used now, the current consumed electric energy of the power that will be supplied via the power line in dwelling,
An upper limit power amount indicating the maximum amount of the total amount of power that can be used in the dwelling unit, an upper limit power amount setting storage means capable of storing, and
From the upper limit power amount set by the upper limit power amount setting storage means, connected to the upper limit power amount setting storage means and the power amount measurement means , based on the input of the upper limit power amount and the current power consumption amount current use allowable amount of power variation is Ru varied to a large time without changing when the amount of change in power amount is a power amount which the minus the current power usage amount measured by the measuring means and the current power usage is low Power management means for sequentially calculating the amount of change for each elapsed time,
At least one capacity control electrical device that is connected to the power management means and operates by adjusting the capacity to limit power consumption with the current allowable power consumption calculated by the power management means as an upper limit; Prepared,
The allowable allowable power supplied from the power line to the capacity control electrical device is the current allowable electric energy when the current electric energy calculated by the electric energy measuring means exceeds a certain amount of change. Home energy management system, characterized in that said allowable power by changing the.
音声、文字、画像、ランプなどのユーザインタフェースを用いて前記稼動電気機器検出手段にて検出した個々の前記電気機器の稼動状態のメッセージを提供するとともに前記稼動電気機器検出手段に前記電力管理手段を介して接続されたユーザインタフェース手段と、を備え、
前記現在使用許容電力量を制限する場合に、前記ユーザインタフェース手段にて提供する前記メッセージは、前記稼動電気機器検出手段で検出した稼動中の前記能力制御電気機器を含む他の電気機器の前記電力管理手段にて算出された前記現在使用許容電力量を上限とする消費電力の削減措置の情報で稼働中の前記能力制御電気機器を含む前記他の電気機器の使用の削減措置に優先度をつけて表示することを特徴とする請求項1記載のホームエネルギー管理システム。 Working electric device detection means for analyzing the data measured by the electric energy measuring means and detecting the operating state of each of the electric devices operating in a dwelling unit,
A message indicating the operating state of each of the electrical devices detected by the operating electrical device detection means using a user interface such as voice, text, image, lamp, etc. is provided, and the power management means is provided to the operating electrical device detection means. And user interface means connected via
When the current allowable power consumption is limited, the message provided by the user interface unit includes the power of other electric devices including the active capacity control electric device detected by the operating electric device detection unit. Prioritize the reduction measures for the use of the other electrical devices including the capacity control electrical devices that are in operation with the information on the power consumption reduction measures with the upper limit of the current allowable power consumption calculated by the management means. The home energy management system according to claim 1, wherein the home energy management system is displayed.
前記電力管理手段は前記現在使用許容電力量を算出するときに前記電気機器運転工程データ記憶手段に記憶された前記電気機器の運転工程データを用いて前記現在使用許容電力量を算出することを特徴とした請求項1記載のホームエネルギー管理システム。 And operating electric device detecting means for detecting an electrical device in operation within the dwelling unit analyzes the data measured by the energy measurement means, information of the electric device in operation detected by the operating electric device detecting means Electric device operation process data storage means for storing operation process data of the electric device in the dwelling unit provided in the power management means to obtain ,
The power management means calculates the current allowable electric power using the electric equipment operation process data stored in the electric equipment operation process data storage means when calculating the current allowable electric power consumption. The home energy management system according to claim 1.
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