電力調整裝置以及電力調整方法
【專利摘要】電力調整裝置與設置于住宅內的設備和蓄電裝置連接，具備受電部、通信部以及運算部。受電部與商用電源連接而獲取商用電源的總使用電力量，運算部比較總使用電力量和對預想在使設備運轉的情況下使用的使用電力量進行累計所得的值的累計值是否超過規定值。在累計值沒有超過規定值的情況下，運算部經由通信部向設備發送使用允許信號。在累計值超過規定值的情況下，電力調整裝置經由通信部向蓄電裝置發送供給電力量查詢信號。
【專利說明】電力調整裝置以及電力調整方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電力調整裝置以及電力調整方法。
【背景技術】
[0002]以往，在這種電力調整裝置中，在要進行與適配器連接的設備的啟動操作時，向電力調整裝置查詢是否能夠啟動，與該查詢結果相應地進行與適配器連接的設備的啟動控制。另外，電力調整裝置根據查詢內容和電力允許值，根據需要向優先級比進行了查詢的設備低的設備發出(例如抑制使用電力那樣的)電力控制指示。
[0003]但是，在上述現有的結構中，并沒有進行以下這樣的設備啟動控制，即蓄電裝置存在于住宅內而補充商用電力的不足，并且不僅考慮設備的使用電力值，還考慮使用期間(規定期間)來判斷啟動該設備是否合適。因此，在現有的電力調整裝置中，存在無法應對在住宅內普及有蓄電裝置這樣的狀況的問題。
[0004]專利文獻1:國際公開第02/13351號
【發明內容】
[0005]本發明的電力調整裝置與設置于住宅內的設備和蓄電裝置連接，具備受電部、通信部、運算部。受電部與商用電源連接而獲取商用電源的使用電力量。通信部從設備接收設備要被啟動的信息。運算部運算商用電源的使用電力量和設備被啟動所產生的電力量作為第一累計值。在第一累計值為規定值以下的情況下，通信部向設備發送允許使用的使用允許信號，在第一累計值比規定值大的情況下，通信部向蓄電裝置發送供給電力量查詢信號，該供給電力量查詢信號用于查詢與蓄電裝置能夠供給的電力量有關的信息。
[0006]由此，能夠進行以下這樣的設備啟動控制，即存在于住宅內的蓄電裝置補充商用電力的不足，并且考慮設備的使用電力值來判斷啟動該設備是否合適。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明的實施方式I的電力調整系統的概要圖。
[0008]圖2是本發明的實施方式I的電力調整裝置的結構圖。
[0009]圖3是本發明的實施方式I的蓄電裝置的結構圖。
[0010]圖4是本發明的實施方式I的設備的結構圖。
[0011]圖5是本發明的實施方式I的電力調整的處理流程圖。
【具體實施方式】
[0012]以下，參照附圖來說明本發明的實施方式。此外，并不是通過該實施方式限定本發明。
[0013](實施方式I)
[0014]圖1是本發明的實施方式I的電力控制系統的結構圖。電力控制系統由用商用電源向住宅內的各設備配電的電力調整裝置100以及與電力調整裝置100電連接的蓄電裝置200和設備300構成。
[0015]在電力調整裝置100與蓄電裝置200之間、或電力調整裝置100與設備300之間，能夠通過例如以太網(注冊商標)LAN等有線通信或例如無線LAN等無線通信進行雙向通?目。
[0016]電力調整裝置100具有以下功能:測定向蓄電裝置200的蓄電、或從蓄電裝置200的放電、或進行這些動作的定時、蓄電裝置200所蓄積的蓄電電量的功能；進行監視以避免超過蓄電裝置200所供給的電力極限值(蓄電裝置供給上限值)的功能。
[0017]此外，在圖1的電力控制系統中只設置了一臺設備，但設備的設置臺數沒有限制，也可以設置兩臺以上的設備。另外，電力控制系統也可以包括太陽能發電或燃料電池之類的發電裝置。而且，只要包括使用電力的設備、蓄積電力的設備、創造電力的設備、調整這些設備的設備，就能夠構成本電力控制系統。因此，并不限于住宅內的電力控制，也能夠應用于大樓內的電力控制、地區內的電力控制。
[0018]此外，關于向蓄電裝置200的充電，既可以從商用電源進行，也可以從太陽能發電裝置(太陽能板)、風力發電裝置等進行。特別是如太陽能發電裝置、風力發電裝置那樣發電量受到天氣/氣候的影響的發電裝置的情況下，可以考慮在產生了剩余電力時向充電裝置充電這樣的使用方法，能夠期待很大的效果。
[0019]圖2是本發明的實施方式I的電力調整裝置的結構圖。如圖2所示，電力調整裝置100具備受電部101、運算部102、配電部103、通信部104、存儲部105。
[0020]受電部101接受從電力公司等外部向住宅內供給的商用電源，并且檢測在住宅內使用的電力量(使用電力量)，進行監視和控制以避免使用電力量超過能夠從商用電源供給的電力極限值(商用電源供給上限值)。
[0021 ] 運算部102根據設備所使用的電力量、在整個住宅內使用的電力量，運算總使用電力量。
[0022]配電部103用商用電源向包括設備在內的整個住宅內進行配電。
[0023]通信部104與蓄電裝置200、設備300所具備的通信部進行雙向通信。通信部104可以利用以太網(注冊商標)LAN、電力線輸送通信(PLC)等有線通信、或無線LAN、ZigBee (注冊商標)、特定小功率無線等無線通信。
[0024]存儲部105能夠存儲各種信息，例如存儲設備300的使用電力量，能夠求出設備300所使用的電力量的預測值。
[0025]圖3是本發明的實施方式1的蓄電裝置200的結構圖。如圖3所示，蓄電裝置200由蓄電部201、通信部202、運算部203構成。
[0026]蓄電部201蓄積從商用電源、太陽能發電裝置(未圖示)等供給的電。
[0027]通信部202能夠與電力調整裝置100、設備300所具備的通信部進行雙向通信。通信部202與電力調整裝置100的通信部104 (圖2)同樣地能夠利用電力線輸送通信(PLC)等有線通信、W1-Fi (注冊商標)、ZigBee (注冊商標)、特定小功率無線之類的無線通信。
[0028]運算部203如后述那樣參照在蓄電部201中蓄積的蓄電量，運算能夠在規定期間內穩定(大致固定)地持續供給的電力量。
[0029]圖4是本發明的實施方式1的設備的結構圖。如圖4所示，設備300由電力使用部301、受電部302、通信部303、控制部304、操作輸入部305構成。
[0030]電力使用部301是將從受電部302供給的電力變換為功的機關。例如，如果設備300是供暖，則是將電變換為熱能的機關，如果設備300是空調，則是有效利用制冷劑來將暖風變換為冷風或相反地進行變換的機關。
[0031]受電部302接受從電力調整裝置100的配電部103供給的電力。
[0032]通信部303能夠與電力調整裝置100的通信部104 (圖2)、蓄電裝置200的通信部202 (圖3)進行雙向通信。通信部303與通信部104、通信部202同樣地能夠利用電力線輸送通信(PLC)等有線通信、W1-Fi (注冊商標),ZigBee (注冊商標)、特定小功率無線等無線通信。
[0033]操作輸入部305具體地說是將電源接通或斷開的開關。或者，操作輸入部305不是單純的接通/斷開開關，而是進行溫度調整、運轉模式的設定等與運轉有關的設定的操作面板。以按鍵方式實現該開關、操作面板。或者，能夠通過從附屬于設備300的無線遙控器通過無線進行指示，來實現開關、操作面板的功能。
[0034]控制部304根據經由操作輸入部305進行的使用者的操作請求、溫度或濕度之類的周圍的環境來調整電力使用部301。另外，在通過操作輸入部305將開關接通的情況下，生成表示該情況的信息，將該信息經由通信部303向電力調整裝置100發送。
[0035]圖5是本發明的實施方式I的電力調整的處理流程圖。圖5表示由使用者將設備300的電源接通的情況下的設備300、蓄電裝置200、電力調整裝置100之間的通信的收發的時序。以下，使用圖5來按順序說明電力調整裝置100、蓄電裝置200、設備300所進行的處理。
[0036]首先，在使用者要通過操作輸入部305將設備300的電源接通時，設備300經由通信部303向電力調整裝置100發送請求信號(信號RQl)(步驟S501)。關于信號RQ1，只要能夠由電力調整裝置100識別出要將設備300的電源接通的情況，則其信號內容、格式沒有限定。
[0037]當電力調整裝置100接收到信號RQl時，運算部102運算經由配電部103正在配電的全部電力量即總使用電力量A (步驟S502)。此外，能夠通過對經由配電部103正在配電的全部電力量進行累計的方法，來實現運算部102對總使用電力量A的運算。當然，并不限于該方法，如果住宅內的全部設備具備通信部而能夠通過有線通信或無線通信進行雙向通信，則也可以收集來自全部設備的使用電力量來進行累計。
[0038]接著，運算部102對預想在接通設備300的電源而設備300運轉的情況下使用的使用電力量(以下記載為電力量X)進行預測(步驟S503)，比較對總使用電力量A累加電力量X所得的第一累計值(A+X)是否超過規定值P(作為能夠供給的電力值，例如根據斷路器的容量而計算)(步驟S504)。規定值P例如設定為電力供給上限值的九成，由此能夠避免在接通設備300的電源而運轉時第一累計值超過電力供給上限值而斷路器跳閘。
[0039]在步驟S504中第一累計值(A+X)為規定值P以下的情況下(步驟S504的“是”)，運算部102經由通信部104向設備300發送信號ALl (步驟S505)，接收到信號ALl的設備300開始運轉(步驟S506)。關于信號AL1，只要能夠由設備300識別出允許將設備300的電源接通的情況，則其信號內容、格式沒有限定。
[0040]另外，在步驟S504中第一累計值(A+X)比規定值P大的情況下(步驟S504的“否”)，電力調整裝置100經由通信部104向蓄電裝置200發送包含與能夠供給的電力量有關的信息即供給電力查詢信號的請求信號(信號RQ2)(步驟S507)。關于信號RQ2，只要能夠在蓄電裝置200側識別出成為以下說明的步驟S508的運算的開始時機的情況，則其信號內容、格式沒有限定。對于能夠供給的電力值，能夠根據蓄電裝置200的特性以及該時刻的蓄電量來例如計算蓄電裝置200的能夠供給的電力以及將該電力能夠供給何種程度的期間。
[0041]當蓄電裝置200經由通信部202接收到信號RQ2時，運算部203運算在預先決定的規定期間(例如10分鐘)能夠供給的電力量(以下記載為SB值)(步驟S508)。然后，經由通信部202向電力調整裝置100發送包含SB值的返回信號(信號REl)(步驟S509)。
[0042]經由通信部104接收到信號REl的電力調整裝置100當提取出SB值時，比較從對步驟S502中運算出的總使用電力量A加上電力量X所得的第一累計值(A+X)減去SB值所得的第二累計值(A+X-SB)是否超過規定值P(可供給電力值)(步驟S510)。
[0043]在步驟S510中第二累計值(A+X-SB)為規定值P以下的情況下(步驟S510的“是”)，運算部102判定為能夠使用設備300，經由通信部104向設備300發送信號AL2 (步驟S511)。接收到信號AL2的設備300開始運轉(步驟S512)。關于信號AL2，只要能夠由設備300識別出允許將設備300的電源接通的情況，則其信號內容、格式沒有限定。
[0044]另一方面，在步驟S510中第二累計值(A+X-SB)比規定值P大的情況下(步驟S510的“否”)，運算部102判定為不能使用設備300，經由通信部104向設備300發送信號NAl (步驟S513)，控制部304進行控制使得接收到信號NAl的設備300不開始運轉(步驟S514)。關于信號NA1，只要能夠由設備300識別出不允許、即禁止將設備300的電源接通的情況，則其信號內容、格式沒有限定。此外，在上述的例子中，在步驟S510中，運算部102將第二累計值(A+X-SB)與規定值P進行比較來判定是否能夠使用設備300，但該判定方法并不限于此。例如，運算部102也可以將第一累計值(A+X)與對規定值和SB值進行累計所得的第三累計值(P+SB)進行比較，根據該比較結果判定是否能夠使用設備300。S卩，運算部102也可以在第一累計值為第三累計值以下的情況下，判定為能夠使用設備300，在第一累計值比第三累計值大的情況下，判定為不能使用設備300。
[0045]以下，詳細說明步驟S503中的電力量X的預測方法。電力調整裝置100通過接收信號RQ1，能夠確定發送了信號RQl的設備。因此，能夠預先將決定了每個設備的使用電力量的表存儲在存儲部105中，求出電力量X。特別是，通過在設備300發送信號RQl時將能夠確定設備300的運轉模式(例如，如果設備300是空調，則包含制冷模式、干燥模式、供暖模式等，而且在各模式中還包含強、中、弱等設定)的信息包含在信號RQl中，運算部102能夠求出更高精度的電力量X。
[0046]作為其它方法，在設備300發送信號RQl時，在信號RQl中包含使用電力量的預測值。在使用者經由操作輸入部305將設備300的電源接通時接受運轉模式。然后，設備300通過將決定了與運轉模式對應的使用電力量的表存儲在存儲部(未圖示)中，能夠求出與運轉模式對應的電力量X。然后，設備300將電力量X包含在信號RQl中進行發送。
[0047]在步驟S508中，運算在規定期間(例如10分鐘)能夠供給的電力量(SB值)，而電力調整裝置100也可以將查詢該規定期間的規定期間查詢信號包含在信號RQ2中。另外，電力調整裝置100通過將指定該規定期間的信息包含在信號RQ2中，還能夠自由地指定規定期間。在信號RQ2中包含有指定規定期間的信息的情況下，蓄電裝置200的運算部203運算在所指定的規定期間內能夠供給的電力量(SB值)。
[0048]另外，設備300也能夠自由地指定包含在信號RQ2中的規定期間。為了實現它，將指定規定期間的信息包含在通過步驟S501發送的信號RQl中。進而，電力調整裝置100將包含在信號RQl中的指定規定期間的信息包含在通過步驟S508發送的信號RQ2中進行發送即可。
[0049]如以上說明的那樣，本發明的電力調整裝置與設置于住宅內的設備和蓄電裝置連接，具備受電部、通信部以及運算部。受電部與商用電源連接而獲取商用電源的使用電力量。通信部從設備接收設備要被啟動的信息。運算部運算商用電源的使用電力量和設備被啟動所產生的電力量作為第一累計值。通信部在第一累計值為規定值以下的情況下，向設備發送允許使用的使用允許信號，在第一累計值比規定值大的情況下，向蓄電裝置發送供給電力量查詢信號，該供給電力量查詢信號用于查詢與蓄電裝置能夠供給的電力量有關的信息。
[0050]由此，能夠進行以下這樣的設備啟動控制，即存在于住宅內的蓄電裝置補充商用電力的不足，并且考慮設備的使用電力值來判斷啟動該設備是否合適。
[0051]另外，在本發明的電力調整裝置中，與蓄電裝置能夠供給的電力量有關的信息是在規定期間能夠供給的電力量。
[0052]由此，能夠進行以下這樣的設備啟動控制，即在住宅內存在蓄電裝置而補充商用電力的不足，并且不僅考慮設備的使用電力值，還考慮使用期間(規定期間)來判斷啟動該設備是否合適。
[0053]另外，在本發明的電力調整裝置中，通信部發送供給電力量查詢信號，并且發送用于查詢規定期間的規定期間查詢信號。
[0054]由此，能夠進行以下這樣的設備啟動控制，即蓄電裝置存在于住宅內而補充商用電力的不足，并且不僅考慮設備的使用電力值，還考慮使用期間(規定期間)來判斷啟動該設備是否合適。
[0055]另外，在本發明的電力調整裝置中，與規定期間有關的信息是從設備指定的值。
[0056]由此，能夠進行以下這樣的設備啟動控制，即蓄電裝置存在于住宅內而補充商用電力的不足，并且與各種設備相應地不僅考慮該設備的使用電力值，還考慮使用期間(規定期間)來判斷啟動該設備是否合適。
[0057]另外，在本發明的電力調整裝置中，在通信部向蓄電裝置發送供給電力量查詢信號后接收到與能夠供給的電力量有關的信息時，運算部通過運算第一累計值和通過蓄電裝置能夠供給的電力量，來判定是否能夠使用設備，在運算部判定為能夠使用設備的情況下，通信部向設備發送使用允許信號，在運算部判定為不能使用設備的情況下，通信部向設備發送使用禁止信號。
[0058]由此，能夠進行以下這樣的設備啟動控制，即蓄電裝置存在于住宅內而補充商用電力的不足，并且與各種設備相應地不僅考慮該設備的使用電力值，還考慮使用期間(規定期間)來判斷啟動該設備是否合適。
[0059]另外，在本發明的電力調整裝置中，運算部從第一累計值減去通過蓄電裝置能夠供給的電力量來運算第二累計值，在第二累計值為規定值以下的情況下，運算部判定為能夠使用設備，在第二累計值比規定值大的情況下，運算部判定為不能使用設備。
[0060]由此，蓄電裝置存在于住宅內而補充商用電力的不足，并且與各種設備相應地不僅考慮該設備的使用電力值，還考慮使用期間(規定期間)，通過簡單的運算來判斷啟動該設備是否合適。
[0061]本發明的電力調整方法是電力調整裝置的電力調整方法，該電力調整裝置與商用電源連接而獲取商用電源的使用電力量，并且通過與設置于住宅內的設備和蓄電裝置進行通信來調整設備的使用可否。該電力調整方法包括如下步驟:接收設備要被啟動的信息；根據商用電源的使用電力量和設備被啟動所產生的電力量運算累計值；在累計值為規定值以下的情況下，向設備發送使用允許信號，在累計值比規定值大的情況下，向蓄電裝置發送供給電力量查詢信號，該供給電力量查詢信號用于查詢與蓄電裝置能夠供給的電力量有關的信息。
[0062]由此，能夠進行以下這樣的設備啟動控制，即蓄電裝置存在于住宅內而補充商用電力的不足，并且與各種設備相應地不僅考慮該設備的使用電力值，還考慮使用期間(規定期間)來判斷啟動該設備是否合適。
[0063]產業h的可利用件
[0064]如上，本發明所涉及的電力調整裝置能夠廣泛使用于在將蓄電裝置引入住宅內的狀況下使設備和蓄電裝置協作來使用設備的用途。
[0065]附圖標記說明
[0066]100:電力調整裝置;101、302:受電部;102、203:運算部；103:配電部;104、202、303:通信部；105:存儲部；200:蓄電裝置；201:蓄電部；300:設備；301:電力使用部；304:控制部；305:操作輸入部。
【權利要求】
1.一種電力調整裝置，與設置于住宅內的設備和蓄電裝置連接， 該電力調整裝置具備受電部、通信部以及運算部， 上述受電部與商用電源連接而獲取上述商用電源的使用電力量， 上述通信部從上述設備接收上述設備要被啟動的信息， 上述運算部運算上述商用電源的使用電力量和上述設備被啟動所產生的電力量作為第一累計值， 在上述第一累計值為規定值以下的情況下，上述通信部向上述設備發送允許使用的使用允許信號，在上述第一累計值比上述規定值大的情況下，上述通信部向上述蓄電裝置發送供給電力量查詢信號，該供給電力量查詢信號用于查詢與上述蓄電裝置能夠供給的電力量有關的信息。
2.根據權利要求1所述的電力調整裝置，其特征在于， 與上述蓄電裝置能夠供給的電力量有關的信息是在規定期間能夠供給的電力量。
3.根據權利要求2所述的電力調整裝置，其特征在于， 上述通信部發送上述供給電力量查詢信號，并且發送用于查詢上述規定期間的規定期間查詢信號。
4.根據權利要求2所述的電力調整裝置，其特征在于， 與上述規定期間有關的信息是從上述設備指定的值。
5.根據權利要求1所述的電力調整裝置，其特征在于， 在上述通信部向上述蓄電裝置發送上述供給電力量查詢信號后接收到與能夠供給的電力量有關的信息時， 上述運算部通過運算上述第一累計值和通過上述蓄電裝置能夠供給的電力量，來判定是否能夠使用上述設備， 在上述運算部判定為能夠使用上述設備的情況下，上述通信部向上述設備發送使用允許信號，在上述運算部判定為不能使用上述設備的情況下，上述通信部向上述設備發送使用禁止信號。
6.根據權利要求5所述的電力調整裝置，其特征在于， 上述運算部從上述第一累計值減去通過上述蓄電裝置能夠供給的電力量來運算第二累計值， 在上述第二累計值為上述規定值以下的情況下，上述運算部判定為能夠使用上述設備， 在上述第二累計值比上述規定值大的情況下，上述運算部判定為不能使用上述設備。
7.一種電力調整方法，是電力調整裝置的電力調整方法，該電力調整裝置與商用電源連接而獲取上述商用電源的使用電力量，并且通過與設置于住宅內的設備和蓄電裝置進行通信來調整上述設備的使用可否，該電力調整方法包括如下步驟: 接收上述設備要被啟動的信息； 根據上述商用電源的使用電力量和上述設備被啟動所產生的電力量運算累計值； 在上述累計值為規定值以下的情況下，向上述設備發送使用允許信號，在上述累計值比上述規定值大的情況下，向上述蓄電裝置發送供給電力量查詢信號，該供給電力量查詢信號用于查詢與上述蓄電裝置能夠供給的電力量有關的信息。
【文檔編號】H02J3/32GK103814495SQ201280045683
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年8月21日 優先權日:2011年9月22日
【發明者】池田俊久, 豐田博己, 甲田哲也, 辻村敏, 栗本和典, 工藤貴弘, 加治充, 金城達人 申請人:松下電器產業株式會社