CN103814495B - 电力调整装置以及电力调整方法 - Google Patents

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Abstract

电力调整装置与设置于住宅内的设备和蓄电装置连接，具备受电部、通信部以及运算部。受电部与商用电源连接而获取商用电源的总使用电力量，运算部比较总使用电力量和对预想在使设备运转的情况下使用的使用电力量进行累计所得的值的累计值是否超过规定值。在累计值没有超过规定值的情况下，运算部经由通信部向设备发送使用允许信号。在累计值超过规定值的情况下，电力调整装置经由通信部向蓄电装置发送供给电力量查询信号。

Description

电力调整装置以及电力调整方法
技术领域
本发明涉及一种电力调整装置以及电力调整方法。
背景技术
以往，在这种电力调整装置中，在要进行与适配器连接的设备的启动操作时，向电力调整装置查询是否能够启动，与该查询结果相应地进行与适配器连接的设备的启动控制。另外，电力调整装置根据查询内容和电力允许值，根据需要向优先级比进行了查询的设备低的设备发出(例如抑制使用电力那样的)电力控制指示。
但是，在上述现有的结构中，并没有进行以下这样的设备启动控制，即蓄电装置存在于住宅内而补充商用电力的不足，并且不仅考虑设备的使用电力值，还考虑使用期间(规定期间)来判断启动该设备是否合适。因此，在现有的电力调整装置中，存在无法应对在住宅内普及有蓄电装置这样的状况的问题。
专利文献1：国际公开第02/13351号
发明内容
本发明的电力调整装置与设置于住宅内的设备和蓄电装置连接，具备受电部、通信部、运算部。受电部与商用电源连接而获取商用电源的使用电力量。通信部从设备接收设备要被启动的信息。运算部运算商用电源的使用电力量和设备被启动所产生的电力量作为第一累计值。在第一累计值为规定值以下的情况下，通信部向设备发送允许使用的使用允许信号，在第一累计值比规定值大的情况下，通信部向蓄电装置发送供给电力量查询信号，该供给电力量查询信号用于查询与蓄电装置能够供给的电力量有关的信息。
由此，能够进行以下这样的设备启动控制，即存在于住宅内的蓄电装置补充商用电力的不足，并且考虑设备的使用电力值来判断启动该设备是否合适。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的电力调整***的概要图。
图2是本发明的实施方式1的电力调整装置的结构图。
图3是本发明的实施方式1的蓄电装置的结构图。
图4是本发明的实施方式1的设备的结构图。
图5是本发明的实施方式1的电力调整的处理流程图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式。此外，并不是通过该实施方式限定本发明。
(实施方式1)
图1是本发明的实施方式1的电力控制***的结构图。电力控制***由用商用电源向住宅内的各设备配电的电力调整装置100以及与电力调整装置100电连接的蓄电装置200和设备300构成。
在电力调整装置100与蓄电装置200之间、或电力调整装置100与设备300之间，能够通过例如以太网(注册商标)LAN等有线通信或例如无线LAN等无线通信进行双向通信。
电力调整装置100具有以下功能：测定向蓄电装置200的蓄电、或从蓄电装置200的放电、或进行这些动作的定时、蓄电装置200所蓄积的蓄电电量的功能；进行监视以避免超过蓄电装置200所供给的电力极限值(蓄电装置供给上限值)的功能。
此外，在图1的电力控制***中只设置了一台设备，但设备的设置台数没有限制，也可以设置两台以上的设备。另外，电力控制***也可以包括太阳能发电或燃料电池之类的发电装置。而且，只要包括使用电力的设备、蓄积电力的设备、创造电力的设备、调整这些设备的设备，就能够构成本电力控制***。因此，并不限于住宅内的电力控制，也能够应用于大楼内的电力控制、地区内的电力控制。
此外，关于向蓄电装置200的充电，既可以从商用电源进行，也可以从太阳能发电装置(太阳能板)、风力发电装置等进行。特别是如太阳能发电装置、风力发电装置那样发电量受到天气/气候的影响的发电装置的情况下，可以考虑在产生了剩余电力时向充电装置充电这样的使用方法，能够期待很大的效果。
图2是本发明的实施方式1的电力调整装置的结构图。如图2所示，电力调整装置100具备受电部101、运算部102、配电部103、通信部104、存储部105。
受电部101接受从电力公司等外部向住宅内供给的商用电源，并且检测在住宅内使用的电力量(使用电力量)，进行监视和控制以避免使用电力量超过能够从商用电源供给的电力极限值(商用电源供给上限值)。
运算部102根据设备所使用的电力量、在整个住宅内使用的电力量，运算总使用电力量。
配电部103用商用电源向包括设备在内的整个住宅内进行配电。
通信部104与蓄电装置200、设备300所具备的通信部进行双向通信。通信部104可以利用以太网(注册商标)LAN、电力线输送通信(PLC)等有线通信、或无线LAN、ZigBee(注册商标)、特定小功率无线等无线通信。
存储部105能够存储各种信息，例如存储设备300的使用电力量，能够求出设备300所使用的电力量的预测值。
图3是本发明的实施方式1的蓄电装置200的结构图。如图3所示，蓄电装置200由蓄电部201、通信部202、运算部203构成。
蓄电部201蓄积从商用电源、太阳能发电装置(未图示)等供给的电。
通信部202能够与电力调整装置100、设备300所具备的通信部进行双向通信。通信部202与电力调整装置100的通信部104(图2)同样地能够利用电力线输送通信(PLC)等有线通信、Wi-Fi(注册商标)、ZigBee(注册商标)、特定小功率无线之类的无线通信。
运算部203如后述那样参照在蓄电部201中蓄积的蓄电量，运算能够在规定期间内稳定(大致固定)地持续供给的电力量。
图4是本发明的实施方式1的设备的结构图。如图4所示，设备300由电力使用部301、受电部302、通信部303、控制部304、操作输入部305构成。
电力使用部301是将从受电部302供给的电力变换为功的机关。例如，如果设备300是供暖，则是将电变换为热能的机关，如果设备300是空调，则是有效利用制冷剂来将暖风变换为冷风或相反地进行变换的机关。
受电部302接受从电力调整装置100的配电部103供给的电力。
通信部303能够与电力调整装置100的通信部104(图2)、蓄电装置200的通信部202(图3)进行双向通信。通信部303与通信部104、通信部202同样地能够利用电力线输送通信(PLC)等有线通信、Wi-Fi(注册商标)、ZigBee(注册商标)、特定小功率无线等无线通信。
操作输入部305具体地说是将电源接通或断开的开关。或者，操作输入部305不是单纯的接通/断开开关，而是进行温度调整、运转模式的设定等与运转有关的设定的操作面板。以按键方式实现该开关、操作面板。或者，能够通过从附属于设备300的无线遥控器通过无线进行指示，来实现开关、操作面板的功能。
控制部304根据经由操作输入部305进行的使用者的操作请求、温度或湿度之类的周围的环境来调整电力使用部301。另外，在通过操作输入部305将开关接通的情况下，生成表示该情况的信息，将该信息经由通信部303向电力调整装置100发送。
图5是本发明的实施方式1的电力调整的处理流程图。图5表示由使用者将设备300的电源接通的情况下的设备300、蓄电装置200、电力调整装置100之间的通信的收发的时序。以下，使用图5来按顺序说明电力调整装置100、蓄电装置200、设备300所进行的处理。
首先，在使用者要通过操作输入部305将设备300的电源接通时，设备300经由通信部303向电力调整装置100发送请求信号(信号RQ1)(步骤S501)。关于信号RQ1，只要能够由电力调整装置100识别出要将设备300的电源接通的情况，则其信号内容、格式没有限定。
当电力调整装置100接收到信号RQ1时，运算部102运算经由配电部103正在配电的全部电力量即总使用电力量A(步骤S502)。此外，能够通过对经由配电部103正在配电的全部电力量进行累计的方法，来实现运算部102对总使用电力量A的运算。当然，并不限于该方法，如果住宅内的全部设备具备通信部而能够通过有线通信或无线通信进行双向通信，则也可以收集来自全部设备的使用电力量来进行累计。
接着，运算部102对预想在接通设备300的电源而设备300运转的情况下使用的使用电力量(以下记载为电力量X)进行预测(步骤S503)，比较对总使用电力量A累加电力量X所得的第一累计值(A+X)是否超过规定值P(作为能够供给的电力值，例如根据断路器的容量而计算)(步骤S504)。规定值P例如设定为电力供给上限值的九成，由此能够避免在接通设备300的电源而运转时第一累计值超过电力供给上限值而断路器跳闸。
在步骤S504中第一累计值(A+X)为规定值P以下的情况下(步骤S504的“是”)，运算部102经由通信部104向设备300发送信号AL1(步骤S505)，接收到信号AL1的设备300开始运转(步骤S506)。关于信号AL1，只要能够由设备300识别出允许将设备300的电源接通的情况，则其信号内容、格式没有限定。
另外，在步骤S504中第一累计值(A+X)比规定值P大的情况下(步骤S504的“否”)，电力调整装置100经由通信部104向蓄电装置200发送包含与能够供给的电力量有关的信息即供给电力查询信号的请求信号(信号RQ2)(步骤S507)。关于信号RQ2，只要能够在蓄电装置200侧识别出成为以下说明的步骤S508的运算的开始时机的情况，则其信号内容、格式没有限定。对于能够供给的电力值，能够根据蓄电装置200的特性以及该时刻的蓄电量来例如计算蓄电装置200的能够供给的电力以及将该电力能够供给何种程度的期间。
当蓄电装置200经由通信部202接收到信号RQ2时，运算部203运算在预先决定的规定期间(例如10分钟)能够供给的电力量(以下记载为SB值)(步骤S508)。然后，经由通信部202向电力调整装置100发送包含SB值的返回信号(信号RE1)(步骤S509)。
经由通信部104接收到信号RE1的电力调整装置100当提取出SB值时，比较从对步骤S502中运算出的总使用电力量A加上电力量X所得的第一累计值(A+X)减去SB值所得的第二累计值(A+X-SB)是否超过规定值P(可供给电力值)(步骤S510)。
在步骤S510中第二累计值(A+X-SB)为规定值P以下的情况下(步骤S510的“是”)，运算部102判定为能够使用设备300，经由通信部104向设备300发送信号AL2(步骤S511)。接收到信号AL2的设备300开始运转(步骤S512)。关于信号AL2，只要能够由设备300识别出允许将设备300的电源接通的情况，则其信号内容、格式没有限定。
另一方面，在步骤S510中第二累计值(A+X-SB)比规定值P大的情况下(步骤S510的“否”)，运算部102判定为不能使用设备300，经由通信部104向设备300发送信号NA1(步骤S513)，控制部304进行控制使得接收到信号NA1的设备300不开始运转(步骤S514)。关于信号NA1，只要能够由设备300识别出不允许、即禁止将设备300的电源接通的情况，则其信号内容、格式没有限定。此外，在上述的例子中，在步骤S510中，运算部102将第二累计值(A+X-SB)与规定值P进行比较来判定是否能够使用设备300，但该判定方法并不限于此。例如，运算部102也可以将第一累计值(A+X)与对规定值和SB值进行累计所得的第三累计值(P+SB)进行比较，根据该比较结果判定是否能够使用设备300。即，运算部102也可以在第一累计值为第三累计值以下的情况下，判定为能够使用设备300，在第一累计值比第三累计值大的情况下，判定为不能使用设备300。
以下，详细说明步骤S503中的电力量X的预测方法。电力调整装置100通过接收信号RQ1，能够确定发送了信号RQ1的设备。因此，能够预先将决定了每个设备的使用电力量的表存储在存储部105中，求出电力量X。特别是，通过在设备300发送信号RQ1时将能够确定设备300的运转模式(例如，如果设备300是空调，则包含制冷模式、干燥模式、供暖模式等，而且在各模式中还包含强、中、弱等设定)的信息包含在信号RQ1中，运算部102能够求出更高精度的电力量X。
作为其它方法，在设备300发送信号RQ1时，在信号RQ1中包含使用电力量的预测值。在使用者经由操作输入部305将设备300的电源接通时接受运转模式。然后，设备300通过将决定了与运转模式对应的使用电力量的表存储在存储部(未图示)中，能够求出与运转模式对应的电力量X。然后，设备300将电力量X包含在信号RQ1中进行发送。
在步骤S508中，运算在规定期间(例如10分钟)能够供给的电力量(SB值)，而电力调整装置100也可以将查询该规定期间的规定期间查询信号包含在信号RQ2中。另外，电力调整装置100通过将指定该规定期间的信息包含在信号RQ2中，还能够自由地指定规定期间。在信号RQ2中包含有指定规定期间的信息的情况下，蓄电装置200的运算部203运算在所指定的规定期间内能够供给的电力量(SB值)。
另外，设备300也能够自由地指定包含在信号RQ2中的规定期间。为了实现它，将指定规定期间的信息包含在通过步骤S501发送的信号RQ1中。进而，电力调整装置100将包含在信号RQ1中的指定规定期间的信息包含在通过步骤S508发送的信号RQ2中进行发送即可。
如以上说明的那样，本发明的电力调整装置与设置于住宅内的设备和蓄电装置连接，具备受电部、通信部以及运算部。受电部与商用电源连接而获取商用电源的使用电力量。通信部从设备接收设备要被启动的信息。运算部运算商用电源的使用电力量和设备被启动所产生的电力量作为第一累计值。通信部在第一累计值为规定值以下的情况下，向设备发送允许使用的使用允许信号，在第一累计值比规定值大的情况下，向蓄电装置发送供给电力量查询信号，该供给电力量查询信号用于查询与蓄电装置能够供给的电力量有关的信息。
由此，能够进行以下这样的设备启动控制，即存在于住宅内的蓄电装置补充商用电力的不足，并且考虑设备的使用电力值来判断启动该设备是否合适。
另外，在本发明的电力调整装置中，与蓄电装置能够供给的电力量有关的信息是在规定期间能够供给的电力量。
由此，能够进行以下这样的设备启动控制，即在住宅内存在蓄电装置而补充商用电力的不足，并且不仅考虑设备的使用电力值，还考虑使用期间(规定期间)来判断启动该设备是否合适。
另外，在本发明的电力调整装置中，通信部发送供给电力量查询信号，并且发送用于查询规定期间的规定期间查询信号。
由此，能够进行以下这样的设备启动控制，即蓄电装置存在于住宅内而补充商用电力的不足，并且不仅考虑设备的使用电力值，还考虑使用期间(规定期间)来判断启动该设备是否合适。
另外，在本发明的电力调整装置中，与规定期间有关的信息是从设备指定的值。
由此，能够进行以下这样的设备启动控制，即蓄电装置存在于住宅内而补充商用电力的不足，并且与各种设备相应地不仅考虑该设备的使用电力值，还考虑使用期间(规定期间)来判断启动该设备是否合适。
另外，在本发明的电力调整装置中，在通信部向蓄电装置发送供给电力量查询信号后接收到与能够供给的电力量有关的信息时，运算部通过运算第一累计值和通过蓄电装置能够供给的电力量，来判定是否能够使用设备，在运算部判定为能够使用设备的情况下，通信部向设备发送使用允许信号，在运算部判定为不能使用设备的情况下，通信部向设备发送使用禁止信号。
由此，能够进行以下这样的设备启动控制，即蓄电装置存在于住宅内而补充商用电力的不足，并且与各种设备相应地不仅考虑该设备的使用电力值，还考虑使用期间(规定期间)来判断启动该设备是否合适。
另外，在本发明的电力调整装置中，运算部从第一累计值减去通过蓄电装置能够供给的电力量来运算第二累计值，在第二累计值为规定值以下的情况下，运算部判定为能够使用设备，在第二累计值比规定值大的情况下，运算部判定为不能使用设备。
由此，蓄电装置存在于住宅内而补充商用电力的不足，并且与各种设备相应地不仅考虑该设备的使用电力值，还考虑使用期间(规定期间)，通过简单的运算来判断启动该设备是否合适。
本发明的电力调整方法是电力调整装置的电力调整方法，该电力调整装置与商用电源连接而获取商用电源的使用电力量，并且通过与设置于住宅内的设备和蓄电装置进行通信来调整设备的使用可否。该电力调整方法包括如下步骤：接收设备要被启动的信息；根据商用电源的使用电力量和设备被启动所产生的电力量运算累计值；在累计值为规定值以下的情况下，向设备发送使用允许信号，在累计值比规定值大的情况下，向蓄电装置发送供给电力量查询信号，该供给电力量查询信号用于查询与蓄电装置能够供给的电力量有关的信息。
由此，能够进行以下这样的设备启动控制，即蓄电装置存在于住宅内而补充商用电力的不足，并且与各种设备相应地不仅考虑该设备的使用电力值，还考虑使用期间(规定期间)来判断启动该设备是否合适。
产业上的可利用性
如上，本发明所涉及的电力调整装置能够广泛使用于在将蓄电装置引入住宅内的状况下使设备和蓄电装置协作来使用设备的用途。
附图标记说明
100：电力调整装置；101、302：受电部；102、203：运算部；103：配电部；104、202、303：通信部；105：存储部；200：蓄电装置；201：蓄电部；300：设备；301：电力使用部；304：控制部；305：操作输入部。

Claims (7)

1.一种电力调整装置，与设置于住宅内的设备和蓄电装置连接，
该电力调整装置具备受电部、通信部以及运算部，
上述受电部与商用电源连接而获取上述住宅内使用的商用电源的电力量，
上述通信部从上述设备接收上述设备要被启动的信息，
上述运算部运算上述住宅内使用的商用电源的电力量和上述设备被启动而运转的情况下使用的电力量作为第一累计值，
在上述第一累计值为规定值以下的情况下，上述通信部向上述设备发送允许使用的使用允许信号，在上述第一累计值比上述规定值大的情况下，上述通信部向上述蓄电装置发送供给电力量查询信号，该供给电力量查询信号用于查询与上述蓄电装置能够供给的电力量有关的信息。
2.根据权利要求1所述的电力调整装置，其特征在于，
与上述蓄电装置能够供给的电力量有关的信息是在规定期间能够供给的电力量。
3.根据权利要求2所述的电力调整装置，其特征在于，
上述通信部发送上述供给电力量查询信号，并且发送用于查询上述规定期间的规定期间查询信号。
4.根据权利要求2所述的电力调整装置，其特征在于，
上述规定期间是从上述设备指定的。
5.根据权利要求1所述的电力调整装置，其特征在于，
在上述通信部向上述蓄电装置发送上述供给电力量查询信号后接收到与能够供给的电力量有关的信息时，
上述运算部从上述第一累计值减去通过上述蓄电装置能够供给的电力量来运算第二累计值，
在上述第二累计值为上述规定值以下的情况下，上述运算部判定为能够使用上述设备，
在上述第二累计值比上述规定值大的情况下，上述运算部判定为不能使用上述设备，
在上述运算部判定为能够使用上述设备的情况下，上述通信部向上述设备发送使用允许信号，在上述运算部判定为不能使用上述设备的情况下，上述通信部向上述设备发送使用禁止信号。
6.根据权利要求1所述的电力调整装置，其特征在于，
在上述通信部向上述蓄电装置发送上述供给电力量查询信号后接收到与能够供给的电力量有关的信息时，
上述运算部对上述规定值与上述蓄电装置能够供给的电力量进行累计来运算第三累计值，
在上述第一累计值为上述第三累计值以下的情况下，上述运算部判定为能够使用上述设备，
在上述第一累计值比上述第三累计值大的情况下，上述运算部判定为不能使用上述设备，
在上述运算部判定为能够使用上述设备的情况下，上述通信部向上述设备发送使用允许信号，在上述运算部判定为不能使用上述设备的情况下，上述通信部向上述设备发送使用禁止信号。
7.一种电力调整方法，是电力调整装置的电力调整方法，该电力调整装置与商用电源连接而获取住宅内使用的商用电源的电力量，并且通过与设置于上述住宅内的设备和蓄电装置进行通信来调整上述设备的使用可否，该电力调整方法包括如下步骤：
接收上述设备要被启动的信息；
根据上述住宅内使用的商用电源的电力量和上述设备被启动而运转的情况下使用的电力量运算累计值；
在上述累计值为规定值以下的情况下，向上述设备发送使用允许信号，在上述累计值比上述规定值大的情况下，向上述蓄电装置发送供给电力量查询信号，该供给电力量查询信号用于查询与上述蓄电装置能够供给的电力量有关的信息。
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