JP2011205822A - 電力制御システム、電力制御システムの制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＨクッキングヒータは、ブレーカが落ちないためにＩＨクッキングヒータの電力を削減する方法として、複数の加熱口が同時に使用されている場合、一律の割合で全ての加熱口を一定量削減していた。
【解決手段】電力制御装置３で電力削減が必要な状態を検知すると、電力削減要求信号を送信し、ＩＨクッキングヒータ４は、ＩＨ出力電力管理部３７で管理した優先度に従って、加熱口や加熱モード別に優先度の低い順に出力電力の制御を行うことにより、使用者は優先度の高い加熱口や操作モードを把握することができて、使用者が複数の加熱口を同時に使用する場合に重要だと思う調理を優先度が高い加熱口や操作モードを利用することにより、家庭内の電力に余裕が少ない場合でも円滑に調理を継続することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、家庭の電力幹線の電流制限器が動作して使用中の機器が電源遮断されてしまうことを防止するために機器の制御を行う電力制御システム、電力制御システムの制御方法及びプログラムに関するものである。

従来、この種の電力制御システムとしては、例えば、複数のキッチン内電気機器の使用電力制御手段からの要求電力の合計がブレーカの容量を超えないように、予め定めた優先順位に従って各キッチン内電気機器に対する使用電力の削減幅を決定することで、使用電力がブレーカ容量を超えないように制御を行い、誘導加熱調理器の場合は加熱口の使用電力の供給または停止あるいは、各加熱口の使用電力を一律に削減するというものがある（例えば、特許文献１参照）。

図８は、特許文献１に記載された従来の電力制御システムの構成図である。図８において、電力指令装置１０６ｄ内に、加熱口使用電力一律削減決定手段１１８を設け、電力指令装置１０６ｄの使用電力削減幅決定手段１１４に要求電力超過量判定手段１０３から合計電力の超過量の入力があると、加熱口使用電力一律削減決定手段１１８が、複数のキッチン内電気機器１〜５のうちの一つである複数の加熱口１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを有する誘導加熱調理器１０１の使用電力制御手段１０８ａに対し、全ての加熱口１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃの使用電力を一律に削減するように指令することで、各加熱口１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃのパワーがともに２０００Ｗとなるように削減しても、ガス調理器並みの出力が得られ、使用者の作業性を損なうことがない。

あるいは、加熱口使用電力一律削減決定手段１１８の代わりに加熱口数削減決定手段を設けて、使用電力の削減が必要な場合に一つの加熱口の使用電力の供給停止または削減を指令することにより、加熱口を一つ停止しても、使用者の作業性を損なうことがない。

特開２００８−９９３４３号公報

しかしながら、従来の電力制御システムでは、誘導加熱調理器（以下、ＩＨクッキングヒータと呼ぶ）は、ブレーカが落ちないためにＩＨクッキングヒータの電力を削減する方法として、複数の加熱口を使用されている場合、一律の割合で全ての加熱口を一定量削減するか、もしくは、どのような優先度で削減する加熱口を選択するか明確にされていなかった。

本発明は、加熱調理器は電力調整手段を備え、電力調整要求信号を受信した場合に使用電力が多い加熱調理手段より使用電力を調整することにより、使用者の使い勝手を損なわず、使用者へのわかりやすさを配慮して電力削減を行いブレーカの遮断を防止する電力制御システム、電力制御システムの制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、通信ネットワーク部を介して接続された家電機器または商用電源と家電機器の間に接続するアダプタと電力制御装置で構成する電力制御システムにおいて、前記家電機器及び前記アダプタは、家電機器または前記アダプタに接続された機器の消費電力を測定または把握する電力検知部を備え、前記電力制御装置は、前記商用電源の１つ以上の電気系統の電流を検知する電流検知部と、商用電源の電圧を検知する電圧検知部と、前記電流検知部と前記電圧検知部の検知情報から電力を算出する電力算出部と、家電機器または商用電源と家電機器の間に接続するアダプタと通信する送受信部と、前記電流検知部で検知した電流値が第一の所定電流値を超過した場合に前記家電機器またはアダプタに電力を削減するように削減電力情報を送信する削減電力要求部と、前記電流検知部で検知した電流値が第一の所定電流値よりも小さい第二の所定電流値以下を検知した場合に前記削減電力要求部により電力を削減された家電機器またはアダプタに使用可能な使用可能電力情報を送信する使用可能電力通知部を備え、前記家電機器は複数の動作部を備え、複数の動作部が同時に動作しているときに使用可能電力情報を受信すると使用電力の大きい方の動作部の出力電力を抑制する制御を行うことを特徴としたものであり、例えば前記家電機器がＩＨクッキングヒータのような複数の加熱口を同時に加熱可能な加熱調理器であるとすると、家庭内のブレーカを落とさないために、デマンド制御する方法として、複数の加熱口で同時に加熱調理器を使用している場合、大きい電力を使用している加熱口より電力抑制するので、加熱を完全に止めてしまうことを極力回避することにより調理ができなくなるという不便さを解消し、かつある程度の電力削減量が期待でき、ブレーカの遮断を防止できる。

本発明の電力制御システム、電力制御システムの制御方法及びプログラムは、家庭内の電力に余裕がなくなったときに、複数の加熱口で同時に加熱調理器を使用している場合、使用者自身が急いで加熱調理器の火力を下げるなど操作したりすることなく、自動的に大きい電力を使用している加熱口より電力抑制するので、加熱を完全に止めてしまうことを極力回避することにより使用者の使い勝手を損なわず、家庭内の電力に余裕が少ない場合でも円滑に調理を継続することができる。さらに、大きい方の加熱口から電力削減するためある程度の電力削減量が期待でき、ブレーカの遮断を防止できる。

また、電力制御装置側は、機器側の運転モードなどの設定状態や消費電力状態を意識しなくても良く、必要な削減電力を機器に送信するだけで、機器側は複雑な制御処理をしなくても、受信した削減電力要求に従って、電力抑制すればよいので、複雑な情報処理機能も不要なため、安価にシステムを構築できる。

本発明の電力制御システムのシステム構成図 電力制御システムの電力制御装置とＩＨクッキングヒータのブロック図 電力制御システムの電力を削減していく動作を示すシーケンス図 ＩＨクッキングヒータの電力削減処理を示すフローチャート ＩＨ出力電力管理部で管理するデータテーブルを示す図 電力制御システムの電力削減を解除していく動作を示すシーケンス図 ＩＨクッキングヒータの電力抑制解除制御処理を示すフローチャート 従来の電力制御システムのブロック図

第１の発明は、通信ネットワーク部を介して接続された家電機器または商用電源と家電機器の間に接続するアダプタと電力制御装置で構成する電力制御システムにおいて、前記家電機器及び前記アダプタは、家電機器または前記アダプタに接続された機器の消費電力を測定または把握する電力検知部を備え、前記電力制御装置は、前記商用電源の１つ以上の電気系統の電流を検知する電流検知部と、商用電源の電圧を検知する電圧検知部と、前記電流検知部と前記電圧検知部の検知情報から電力を算出する電力算出部と、家電機器または商用電源と家電機器の間に接続するアダプタと通信する送受信部と、前記電流検知部で検知した電流値が第一の所定電流値を超過した場合に前記家電機器またはアダプタに電力を削減するように削減電力情報を送信する削減電力要求部と、前記電流検知部で検知した電流値が第一の所定電流値よりも小さい第二の所定電流値以下を検知した場合に前記削減電力要求部により電力を削減された家電機器またはアダプタに使用可能な使用可能電力情報を送信する使用可能電力通知部を備え、前記家電機器は複数の動作部を備え、複数の動作部が同時に動作しているときに使用可能電力情報を受信すると使用電力の大きい方の動作部の出力電力を抑制する制御を行うことを特徴とした電力制御システムであり、例えば前記家電機器がＩＨクッキングヒータのような複数の加熱口を同時に加熱可能な加熱調理器であるとすると、家庭内の電力に余裕がなくなったときに、複数の加熱口で同時に加熱調理器を使用している場合、使用者自身が急いで加熱調理器の火力を下げるなど操作したりすることなく、自動的に大きい電力を使用している加熱口より電力抑制するので、加熱を完全に止めてしまうことを極力回避することにより使用者の使い勝手を損なわず、家庭内の電力に余裕が少ない場合でも円滑に調理を継続することができる。さらに、大きい方の加熱口から電力削減するためある程度の電力削減量が期待でき、ブレーカの遮断を防止でき、さらに、電力制御装置側は、機器側の運転モードなどの設定状態や消費電力状態を意識しなくても良く、電力調整要求信号を機器に送信するだけで、機器側は複雑な制御処理をしなくても、受信した電力調整要求内容に従って、出力電力を調整すればよいので、複雑な情報処理機能も不要なため、安価にシステムを構築できる。

第２の発明は、特に、第１の発明の電力制御システムにおいて、前記家電機器の１つは、複数の動作部の動作を独立して制御可能な操作モードを設定するモード設定手段を備え、前記モード設定手段で設定できる操作モードを手動系と出力電力を自動制御する自動系に分類することが可能であり、電力削減する優先度において、前記電力制御装置から削減電力情報を受信したときに電力削減する自動系のモードの優先度は、手動系よりも高くして電力削減されにくくしたことを特徴としたことを特徴としたものであり、例えば前記家電機器がＩＨクッキングヒータのような複数の加熱口を同時に加熱可能な加熱調理器であるとすると、特に自動系として自動系は調理メニューにフィットしたパターンの自動調理シーケンスを行っており、例えば自動調理メニューとして「炊飯」を行った場合には、一旦停止してしまうと、お米の焚き具合に大きく影響を及ぼすため、手動系より自動系の優先度を高くすることによりできるだけ自動調理を中断しないようにできる。

第３の発明は、特に、第２の発明の電力制御システムにおいて、前記操作モードに対応する出力電力値情報を含み、自動系モードの場合は、自動制御中の出力電力の最大出力電力値を出力電力値情報として適用することを特徴としたものであり、例えば前記家電機器がＩＨクッキングヒータのような複数の加熱口を同時に加熱可能な加熱調理器であるとすると、例えば前記家電機器がＩＨクッキングヒータの場合、自動系の場合はシーケンス中の最大出力電力を出力電力値情報として規定するため、一旦、自動調理が電力削減により停止されたとしても使用可能電力が最大出力電力より大きい電力値でないと自動調理の復帰許可をさせないため、自動調理シーケンスにより頻繁に電力削減と復帰許可が繰り返されるという動作を防止できる。さらに、手動系モードの解消優先度を自動調理系モードより高くすることで、弱い火力でもすぐに加熱したい場合など、少しでも電力を使えるならば、使用できるようにすることで、利用者の利便性を低下させることを防止できる。

第４の発明は、特に、第２または第３の発明の電力制御システムにおいて、前記家電機器の１つは報知部を備え、前記報知部は、前記電力制御装置から使用可能電力の情報を受信したとき、電力削減する前のモードまたは出力電力に戻せる状態であれば、音または音声または表示等で報知を行うことを特徴としたものであり、例えば前記家電機器がＩＨクッキングヒータのような複数の加熱口を同時に加熱可能な加熱調理器であるとすると、家庭内の電力に余裕がなくなり電力削減された後、家庭内の電力に余裕ができて復帰できる状態になったことを使用者は知ることができる。なお、出力電力の自動復帰は行わず、使用者の操作によって復帰させることにより、ふきこぼれや突沸を防止し、安全性を確保できる。

第５の発明は、通信ネットワーク部を介して接続された家電機器または商用電源と家電機器の間に接続するアダプタと電力制御装置で構成する電力制御システムの制御方法において、前記家電機器の１つは、削減電力情報を受信するステップと、使用中の電力が大きい方の動作部より電力を削減する内容を決定するステップと、削減する内容を応答するステップと、電力を削減した場合は使用者へ報知するステップとを行う家電機器の制御方法であり、例えば前記家電機器がＩＨクッキングヒータのような複数の加熱口を同時に加熱可能な加熱調理器であるとすると、家庭内の電力に余裕がなくなったときに、複数の加熱口で同時に加熱調理器を使用している場合、使用者自身が急いで加熱調理器の火力を下げるなど操作したりすることなく、自動的に大きい電力を使用している加熱口より電力抑制するので、加熱を完全に止めてしまうことを極力回避することにより使用者の使い勝手を損なわず、家庭内の電力に余裕が少ない場合でも円滑に調理を継続することができる。さらに、大きい方の加熱口から電力削減するためある程度の電力削減量が期待でき、ブレーカの遮断を防止でき、さらに、電力制御装置側は、機器側の運転モードなどの設定状態や消費電力状態を意識しなくても良く、電力調整要求信号を機器に送信するだけで、機器側は複雑な制御処理をしなくても、受信した電力調整要求内容に従って、出力電力を調整すればよいので、複雑な情報処理機能も不要なため、安価にシステムを構築できる。

第６の発明は、通信ネットワーク部を介して接続された家電機器または商用電源と家電機器の間に接続するアダプタと電力制御装置で構成する電力制御システムの制御方法において、前記家電機器の１つは、削減電力情報を受信するステップと、使用中の動作部の操作モードが手動系モードを自動系モードより優先して削減対象とするステップと、使用中の電力が大きい方の動作部より電力を削減する内容を決定するステップと、削減する内容を応答するステップと、電力を削減した場合は使用者へ報知するステップとを行う家電機器の制御方法であり、例えば前記家電機器がＩＨクッキングヒータのような複数の加熱口を同時に加熱可能な加熱調理器であるとすると、特に自動系として自動系は調理メニューにフィットしたパターンの自動調理シーケンスを行っており、例えば自動調理メニューとして「炊飯」を行った場合には、一旦停止してしまうと、お米の焚き具合に大きく影響を及ぼすため、手動系より自動系の優先度を高くすることによりできるだけ自動調理を中断しないようにできる。

第７の発明は、第１〜４のいずれか１つの発明の電力制御システムの機能の少なくとも一部をコンピュータに実現させるためのプログラムである。そして、プログラムであるので電気・情報機器、コンピュータ、サーバ等のハードリソースを協働させて本発明の冷蔵庫または冷蔵庫システムの少なくとも一部を容易に実現することができる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布やインストール作業が簡単にできる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の電力制御システムのシステム構成図、図２は、電力制御システムの電力制御装置とＩＨクッキングヒータのブロック図である。

本発明の第１の実施の形態では、単相３線式２００Ｖを家庭内に引き込んだ分電盤１の入力側の電源ラインに電流クランプ２を挟み、入力電流Ｌ１、Ｌ２を電力制御装置３で測定する。分電盤内には、図示はないが定格電流以上ながれると電力の供給を遮断するブレーカが備えられている。なお、ブレーカは、Ｌ１相またはＬ２相の片相の電流値が所定値以上流れた場合に遮断するタイプやＬ１相とＬ２相の両相を合計した電流値が所定値以上流れた場合に遮断するタイプなどがあるが、本実施の形態では、後者のＬ１相とＬ２相の両相を合計した電流値が所定値以上流れた場合に遮断するタイプのブレーカを想定して説明する。

また、分電盤の出力ラインには、ＡＣ２００Ｖ系としてＩＨクッキングヒータ４、ＡＣ１００Ｖ系として、Ｌ１相にエアコン７ａが接続されたアダプタ５ａが１台とドライヤ８が１台、Ｌ２相にエアコン７ｂが接続されたアダプタ５ｂが１台接続された構成とする。また、電力制御装置３とＩＨクッキングヒータ４とアダプタ５ａ、５ｂには、無線通信機６が内蔵されていて情報の伝達を行うことができる。なお、無線通信方式としては、特定小電力無線を使用し４００ＭＨｚ帯の伝送周波数を用いて通信を行う。

なお、機器ユニット９は、無線通信機６を備えていて同一システム内の空間で伝送される無線通信データを傍受することができ、各機器の情報を収集することができる。また、内部にはソフトウェアとしてＷｅｂサーバを搭載していて、文字や画像などが表示できるような表示手段は持たないため安価に構築できるユニットである。

また、機器ユニット９とテレビ１０は、汎用的なネットワークでハブ２０１を介して接続されている。テレビ１０にはＷｅｂブラウザが備えられていて、汎用的なネットワークを介して、テレビ１０やパソコン（図示なし）などのＷｅｂクライアント機能を備えた機器のＷｅｂブラウザを利用して画面表示により機器ユニット９で収集した情報などを閲覧することができる。

なお、汎用的なネットワークとは、物理的には特に指定するものではなく、ＨＴＴＰプロトコルで送受信が可能なネットワーク網であれば、何でも構わない。

また、テレビは、モデム／ルータ２０２を介して、インターネットに接続可能である。

また、実際の家庭では、他にも多数の機器が接続されるが、説明を簡略化するため上記構成として、以下、説明していく。

図２は、電力制御システムの電力制御装置３とＩＨクッキングヒータ４のブロック図であり、電力制御装置３は、単相３線式２００ＶのＬ１相の電源系統ラインに流れる電流を測定するＬ１電流検知部１１ａとＬ２相の電源系統ラインに流れる電流を測定するＬ２電流検知部１１ｂと、Ｌ１相またはＬ２相の電圧を測定する電圧検知部１２があり、Ｌ１電流検知部１１ａとＬ２電流検知部１１ｂと電圧検知部１２で測定した電流値と電圧値をもとに電力算出部１３で電力値を算出する。なお、電力は、Ｌ１相の入力電力値、Ｌ２相の入力電力値、Ｌ１とＬ２の両相の合計の入力電力値などを算出する。

制御部１４は、入力した情報やデータを演算処理したり、制御信号、データの生成や送出を行う。

電流上限値設定部１５は、Ｌ１相とＬ２相に流れる電流値の上限値を設定する。上限値の設定は、初期値として予め設定しておき、変更が必要な場合は、スイッチなどの入力手段や、外部端子を付けて、専用端末やパソコンなどから設定できるようにすればよい。本実施の形態では、初期値＝３０Ａを利用することとする。なお、ここでＬ１相とＬ２相に流れる両相の合計の電流値が設定した上限値を超過すると機器に対して電力削減を行うように指示を出していく。また、電力削減した後は、Ｌ１相とＬ２相の合計電流値が上限値の９０％以下になれば電力に余裕ができたということで電力削減した機器に対して電力削減を抑制する指示を出していく。なお、上限値の９０％の数値は、機器に対して頻繁に電力削減をしたりしないようにヒステリシスを考慮したものであり一例の数値である。

優先度設定部１６は、機器の使用優先度を判別するものである。優先度の設定は、例えば、機器側にディップスイッチを設けて使用者が設定し、機器が電源投入時もしくは設定が切替えられたときに、電力制御装置３に優先度情報の送信を行い、電力制御装置３は機器から優先度情報を受信して優先度設定部１６で機器の優先度を設定、把握して、管理部１８で管理するデータの優先度情報を更新する。また別の方法としては、機器ユニット９とテレビ１０を利用して、テレビ画面上に優先度設定画面を表示させて、テレビ画面上でテレビのリモコンを使用して接続された機器の優先度を使用者が自由に設定できるようにしてもよい。

管理部１８は、前述の優先度情報や、機器の使用電力情報、機器の電力抑制制御状態などの設定値や状態をデータとして管理して機器の使用電力情報以外の情報は、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリに記憶して電源遮断時があっても、データが消去されないようにしておく。

使用可能電力通知部１９は、電流上限値設定部１５で設定された電流上限値とＬ１電流検知部１１ａやＬ２電流検知部１１ｂで測定した電流値の差分を演算し、機器からの問い合わせや、電力抑制している機器に、差分をベースとした使用可能電力値を含む情報を使用可能電力通知信号として機器に送信する。つまり、機器側は、使用可能電力通知信号を受信すると、この使用可能電力値以内の電力であれば、さらに使用できるということを意味する。特に、電力抑制している機器がある場合は、電流上限値設定部１５で設定した上限値の９０％以下になると使用可能電力通知信号を送信する。

削減電力要求部２０は、電流上限値設定部１５で設定された電流上限値よりもＬ１電流検知部１１ａまたはＬ２電流検知部１１ｂで測定した電流値が超過した場合、分電盤のブレーカが落ちる可能性があるため、機器側に使用電力を削減するように超過分を削減電力値として削減電力要求信号を送信する。つまり、機器側は、削減電力要求信号を受信すると、使用電力を削減する。

送受信部２１は、無線通信を行う通信ネットワーク部５０を介して、データの送受信を行う。

報知部２２は、ブザーやスピーカ等を用いて音で警告等を報知する。ＩＨクッキングヒータ４は、４つの加熱口４１を備え、３つのＩＨコイル４１ａ、４１ｂ、４１ｃと１つのグリル４１ｄの機能を有したものを利用し、ＩＨコイル上では、出力レベルを段階的に設定可能な手動系の「加熱」や、自動調理系の「揚物」、「加熱調理」などの機能が使用者が選択して使用できる。また、グリルはヒータで制御するもので、「魚焼」、「グラタン」など数種類のシーケンスパターンによる自動調理系の調理モード（加熱モード）を選択できる。なお、自動調理系とは、時間と出力電力の関係のシーケンスパターンで決まった時間、調理する調理モードや、温度センサや赤外線センサ等を利用して出力電力を自動的にコントロールして調理を行う調理モードなど機器にお任せして調理ができる便利な機能であり、手動系は、選択した加熱のレベルに応じて一定の火力（電力）が出力される機能である。なお、ＩＨクッキングヒータの加熱等の原理に関しては周知されたものとして説明および図示を省略する。

ＩＨクッキングヒータ４は、２００Ｖの片相の電源系統ラインに流れる電流を測定する電流検知部３１と、電圧を測定する電圧検知部３２があり、電流検知部３１と電圧検知部３２で測定した電流値と電圧値をもとに電力算出部３３でＩＨクッキングヒータ４の使用電力値を算出する。

制御部３４は、入力した情報やデータを演算処理したり、制御信号、データの生成や送出を行う。

操作部３５は、ＩＨクッキングヒータ４の各ＩＨコイルやグリルにおいて、「加熱」、「揚物」、「加熱調理」、「湯沸」などの機能を選択するボタンなどのスイッチで構成されている。

なお、操作部３５のスイッチは静電スイッチやタクトＳＷ、タッチパネルなどで構わない。また、表示部３６は、操作部３５で選択した機能のモード表示や運転動作中の動作状態などをＬＥＤや液晶パネルで表示する。

ＩＨ出力電力管理部３７は、各ＩＨコイルやグリルの加熱モードに対応した必要な出力電力を示すテーブルである（詳細説明は後述するが、図５にテーブル例を示す）。

必要電力送信部３８は、使用者が操作した内容をＩＨ出力電力管理部３７のテーブルを参照して必要電力を電力制御装置３に問い合わせる。

機器出力電力決定部３９は、問い合わせた結果あるいは、電力制御装置３から使用可能電力通知信号を受信したとき、受信した情報に含まれる使用可能な電力値に対してＩＨ出力電力管理部３７のテーブルを利用して、使用可能な電力値内の最大電力の加熱モードを決定して、制御部３４を介してＩＨＣＨ制御部４０により決定した加熱モードに対する各加熱口への出力電力制御を行う。

また、ＩＨクッキングヒータ４は、電力制御装置３から電力削減要求信号を受信するとＩＨ出力電力管理部３７のテーブルを参照し、削減する加熱モードを選択して、削減電力値以上が削減するまでテーブルの検索を繰り返す。

次に、本発明の電力制御システムの電力を削減していく動作を図３のシーケンス図、図４のフローチャート及び図５のデータテーブルを用いて説明する。

図３は、電力制御装置で所定値以上の電力を検知したときに各機器の電力削減を行う動作を示すシーケンス図である。

図３では、電力制御装置３において、制御部１４でＬ１電流検知部１１ａとＬ２電流検知部１１ｂで検知した電流値の合計が電流上限値設定部１５で設定した電流値（本実施の形態では、３０Ａ）を超過したことを判断すると（Ｓ３１）、家庭内の電力を使いすぎということで報知部２２は音や表示などで警報報知を行い（Ｓ３２）、削減電力要求部２０は優先度設定部１６で設定された優先度の低い機器順に機器を選択し、送受信部２１より電力削減要求信号を送信する（Ｓ３３）。なお、電力削減要求信号に含まれる情報は、電力値であり、例えば、電流上限値設定部１５で設定した電流値より５Ａ超過したと制御部１４が判断した場合は、電力値換算を行い５００Ｗ（５Ａ×１００Ｖ）を削減要求する電力値とする。つまり、電流上限値設定部１５で設定した閾値のオーバー分を電力値に換算して削減要求する。ここでは説明を簡略化するため、機器は、ＩＨクッキングヒータとアダプタ（エアコン接続）の２つが制御対象可能な機器として存在することとし、ＩＨクッキングヒータがアダプタより優先度が高く設定されていることとする。

電力削減要求信号を受信したアダプタはエアコンをＯＦＦする。アダプタはリレーなどのスイッチング手段でエアコンをＯＦＦする方法やリモコン発光素子を備えてリモコン信号を送信することでＯＦＦしても構わない。また、ＯＦＦでなくても運転モードを送風モードに変更したりコンプレッサの回転数を低減するなどで電力を削減する。

また、アダプタは、削減する電力を応答する（Ｓ３５）。

電力制御装置３は、アダプタからの応答を送受信部２１で受信し、受信した情報を制御部１４で解析してアダプタからの応答の削減電力値が（Ｓ３１）の閾値のオーバー分より少なかった場合は（Ｓ３６）、まだ必要な削減電力が不足しているため、削減電力要求部２０が、不足分の電力値を含む情報の電力削減要求信号を次の優先度の機器（ここではＩＨクッキングヒータ）に対して送受信部２１より削減要求信号を送信する（Ｓ３７）。具体例としては、（Ｓ３３）で削減要求８００Ｗの電力削減要求信号を送信したとき、アダプタが削減可能な電力として５００Ｗの削減電力応答信号を返信した場合、不足分として差分値の３００Ｗ（８００Ｗ−５００Ｗ）を次の優先度のＩＨクッキングヒータに送信することになる。

ＩＨクッキングヒータは、電力削減要求信号を送受信部２１で受信すると制御部３４は受信した情報を解析し、電力抑制制御を行い（Ｓ３８）、結果として機器出力電力決定部３９で決定した削減電力値を含む情報を削減する電力の応答として、電力削減要求信号を送信する（Ｓ３９）。なお、電力抑制制御（Ｓ３８）の詳細動作については、図５の説明として後述する。

例えば、（Ｓ３１）で、電力値換算で８００Ｗオーバーしていた場合、８００Ｗの削減が必要となる。もし、アダプタに接続されたエアコンが５００Ｗで動作していれば、エアコンを停止させても３００Ｗ不足するためＩＨクッキングヒータに３００Ｗ削減要求を行うことになる。

ここで、ＩＨクッキングヒータは複数の加熱口を同時に使用していた場合、図５に示すテーブルで使用中の加熱口及び加熱モードの電力の削減を行っていく。

図５は、ＩＨ出力電力管理部３７で管理するデータテーブルを示す。

ＩＨクッキングヒータの各加熱口（左ＩＨ、右ＩＨ、後ＩＨ、グリル）毎に「加熱モード」、「電力」を設けている。「加熱モード」は利用者が操作パネルで選択するモードを示す。手動系として左ＩＨ、右ＩＨはレベル１〜１０の１０段階（以下、Ｌ１〜Ｌ１０と記載する）、後ＩＨはレベル１〜レベル６までの６段階（以下、Ｌ１〜Ｌ６と記載する）で好みの火力を選択することが可能である。また、自動調理系として左ＩＨや右ＩＨは揚物や炊飯が選択可能である。またグリルはヒータで加熱を行うことができ、自動調理系として魚焼、グラタンのメニューが用意されている。

「電力」と記載された項目は、ＩＨやヒータの出力電力を示している。なお、自動調理系は、出力電力パターンを変えており、１回の調理で行われるシーケンスで最大の出力電力を記載している。特に、自動調理系の加熱モードが電力削減されて停止してしまった後、再度復帰させる条件として、シーケンス中の最大電力値以上が電力制御装置３から使用可能電力通知信号が送られてこないと、自動調理の動作許可をさせないことでブレーカが落ちないようにしている。

ＩＨクッキングヒータの電力削減を行っていく動作を図４のフローチャートに示す。図４では、説明を簡略化するため、第１加熱口（左ＩＨ）と第２加熱口（右ＩＨ）が同時に使用されていた場合を想定して説明する。

まずは、第１加熱口と第２加熱口の分類を調べ、どちらか一方のみが手動系モードであれば（Ｓ４１）、手動系で動作している方の加熱口を選択する（Ｓ４３ｃ）。つまり、自動調理系は炊飯など自動調理シーケンスが途中で停止してしまうとおいしいお米が炊けなく恐れがあるため手動系で利用している加熱口を優先的に電力削減を行うためである。

もし、第１加熱口と第２加熱口の両方ともに手動系で動作していたのであれば、図５のテーブルを参照し、２つの加熱口の出力電力を比較し（Ｓ４２）、出力電力が大きい方の加熱口を選択する（Ｓ４３ａ）（Ｓ４３ｂ）。

電力を削減すべき加熱口を選択した後、機器出力電力決定部３９は、制御部３４を介してＩＨ出力電力管理部３７を参照しレベルを１つダウンして削減可能な電力を算出する（Ｓ４４）。

削減要求電力以上の削減電力が確保できなければ（Ｓ４５）、（Ｓ４１）に戻り同様の処理を繰り返していく。

このようにして、ブレーカを落とすことなく安心してＩＨクッキングヒータを使用することができる。さらに、自動調理の炊飯も停止しないので、使い勝手としても非常に良い。

また、制御部３４が判断し、少しでも電力削減した場合には（Ｓ４６）、使用者が選択した加熱モードの火力（電力）出力が抑制されることを知らせるため表示部３６でＬＥＤランプを点灯させるなどの方法で報知を行い（Ｓ４７）（勿論、図示しないがブザー等の音による報知でもよい）、機器出力電力決定部３９により各加熱口に対して決定した火力（電力）の出力を制御部３４を介してＩＨＣＨ制御部４０より行う（Ｓ４８）。

勿論、図２に記載していないが報知方法として表示部だけでなく、ブザーや音声などで報知するとさらに、電力が削減されたことを使用者は気づきやすくなるし、表示についてもどの加熱口がどの加熱モードに制御されたかをわかるような表示にすると使用者は状況がよくわかり、ブレーカも落ちることがない。

このように、家庭内の電力に余裕がなくなったときに、複数の加熱口で同時に加熱調理器を使用している場合、使用者自身が急いで加熱調理器の火力を下げるなど操作したりすることなく、自動的に大きい電力を使用している加熱口より電力抑制するので、加熱を完全に止めてしまうことを極力回避することにより使用者の使い勝手を損なわず、家庭内の電力に余裕が少ない場合でも円滑に調理を継続することができる。さらに、大きい方の加熱口から電力削減するために、ある程度の電力削減量が期待でき、ブレーカの遮断を防止でき、さらに、電力制御装置側は、機器側の運転モードなどの設定状態や消費電力状態を意識しなくても良く、電力調整要求信号を機器に送信するだけで、機器側は複雑な制御処理をしなくても、受信した電力調整要求内容に従って、出力電力を調整すればよいので、複雑な情報処理機能も不要なため、安価にシステムを構築できる。

なお、図５に示すように加熱モードの分類として自動調理系は出力電力を変化させたシーケンス制御を行っていて加熱調理が停止してしまうと、調理内容に支障が出るため、電力削減が必要な場合は、手動系を優先して電力を削減するようにしている。特に炊飯の場合はお米の焚き具合に多大な影響が出るので優先度を最も高くして、自動調理をできるだけ停止にならないようにしている。

次に、本発明の電力制御システムの電力削減を解除していく動作を図６のシーケンス図、図７のフローチャート及び図５のデータテーブルを用いて説明する。

図６は、電力制御装置で所定値以下の電力を検知した後、電力削減を行っていた機器に対して電力削減を解除する動作を示すシーケンス図、図７は、ＩＨクッキングヒータの電力削減を解除していく動作を示すフローチャートである。

図６では、電力制御装置３で、制御部１４の判断でＬ１電流検知部１１ａまたはＬ２電流検知部１１ｂで検知した電流値の合計値が電流上限値設定部１５で設定した電流値（本実施の形態では、３０Ａ）の９０％以下に低下すると（Ｓ６１）、報知部２２より家庭内の電力に余裕ができたということで音や表示などで警報報知を解除する（Ｓ６２）。そして今度は、優先度設定部１６で設定された優先度の高い機器順に、送受信部２１より使用可能電力通知信号を送信する（Ｓ６３）。ここでは、機器は、ＩＨクッキングヒータとアダプタ（エアコン接続）の２つが制御対象可能な機器として存在することとし、ＩＨクッキングヒータがアダプタより優先度が高く設定されているため、ＩＨクッキングヒータに対して、使用可能電力通知信号が送信される。なお、使用可能電力通知信号に含まれる情報は、電力値であり、例えば、電流上限値設定部１５で設定した電流値３０Ａに対してＬ１電流検知部１１ａまたはＬ２電流検知部１１ｂで検知した電流値の合計値が９０％の２７Ａであった場合、差分値の３Ａを電力値換算を行い３００Ｗ（３Ａ×１００Ｖ）を使用可能通知とした電力値とする。

ＩＨクッキングヒータは、使用可能電力通知信号を送受信２１で受信すると制御部３４は受信した情報を解析し、電力抑制解除処理を行い（Ｓ６４）、結果として機器出力電力決定部３９で決定した使用可能な電力値を含む情報を電力抑制解除が可能か否かの応答として使用可能電力通知応答信号を送信する（Ｓ６５）。なお、電力抑制解除処理（Ｓ６４）の詳細動作については、図７の説明として後述する。

ＩＨクッキングヒータは、使用可能電力通知信号を受信すると電力抑制解除処理を行う。電力抑制解除処理は図７のフローチャートを用いて説明する。

図７では、まずは削減中の加熱口を１つ選択する（Ｓ７１）。

続いて、選択した加熱口の加熱モードの分類が、制御部１４により手動系か自動調理系かを判別し（Ｓ７２）、手動系であれば、機器出力電力決定部３９は、制御部３４を介してＩＨ出力電力管理部３７を参照し削減された状態のレベルから１つレベルアップした電力値を参照する（Ｓ７３）。続いてレベルアップした場合の電力値と現在の削減された電力値の差分値を計算してレベルアップ分の電力差分値とし、電力制御装置３から受信した使用可能電力とレベルアップ分の電力差分値を比較し（Ｓ７４）、使用可能電力の方が大きければ、選択された加熱口の加熱モードのレベルアップが可能ということになる。

（Ｓ７２）で手動系でなければ、自動系の場合は、図５に示された電力値をレベルアップ分の差分値として扱う（Ｓ７５）。

また、（Ｓ７４）において、使用可能電力の方が小さければ、その加熱口はレベルアップ不可能と判断し、他に削減中の加熱口がないか検索し（Ｓ７６）、他に削減中の加熱口があれば、その削減中の加熱口を選択する（Ｓ７７）。以下、同様に（Ｓ７２）〜（Ｓ７４）の処理によりレベルアップ可能なのかを判断していく。

（Ｓ７６）で他の削減中の機器がなければ、ＩＨクッキングヒータの加熱レベルはレベルアップ不可能ということで、電力削減状態を継続する。

（Ｓ７４）において、使用可能電力の方が大きければ、選択された加熱口の加熱モードのレベルアップが可能ということで、電力削減中の報知を解除し、加熱レベルが少しでも回復することが可能になったことをユーザーに知らせるため、電力削減解除可能報知を行う（Ｓ７８）。

このように機器出力電力決定部３９は、制御部３４を介してＩＨ出力電力管理部３７を参照し、使用可能電力値内で各加熱口が少しでも電力が増加する方向への加熱レベルの変更が可能か判断していく。

（Ｓ７８）の電力削減解除可能報知の報知方法としては、表示部３６でＬＥＤランプを点滅させるなどの方法で報知したり、図２に記載していないが報知方法として表示部だけでなく、ブザーや音声などで報知するとさらに、電力の削減が解除できる状態になったことを使用者は気づきやすくなる。

また、表示については、どの加熱口が電力を上げることが可能なのかがわかるようにすれば、使用者はさらに使い勝手がよくなる。

なお、（Ｓ７３）や（Ｓ７５）のレベルアップや自動調理ＯＮという表現は、あくまでテーブル内の電力値を参照するためであり、電力の出力には反映させない。一旦電力削減した加熱口に対して、電力に余裕ができたから勝手に火力（電力）を戻すと電力削減する前の状態によるが沸きこぼれを起す可能性があり、安全のため使用者には火力（電力）が上げられる状態になったことを音や表示などで知らせて使用者が確認して操作することにより、電力削減されていた加熱口のレベルをアップさせたり自動調理を復帰させたりする。

以上のように、家庭内の電力に余裕がなくなったときに、複数の加熱口で同時に加熱調理器を使用している場合、使用者自身が急いで加熱調理器の火力を下げるなど操作したりすることなく、自動的に大きい電力を使用している加熱口より電力抑制するので、加熱を完全に止めてしまうことを極力回避することにより使用者の使い勝手を損なわず、家庭内の電力に余裕が少ない場合でも円滑に調理を継続することができる。さらに、大きい方の加熱口から電力削減するためある程度の電力削減量が期待でき、ブレーカの遮断を防止でき、さらに、電力制御装置側は、機器側の運転モードなどの設定状態や消費電力状態を意識しなくても良く、電力調整要求信号を機器に送信するだけで、機器側は複雑な制御処理をしなくても、受信した電力調整要求内容に従って、出力電力を調整すればよいので、複雑な情報処理機能も不要なため、安価にシステムを構築できる。また、加熱調理器が電力調整された後で、家庭内の電力に余裕ができたとき、電力制御装置から電力削減解消信号を受信し、削減電力が大きい方の加熱調理手段より使用電力調整量を決定することにより、使い勝手を向上させることができる。

また、ＩＨクッキングヒータの電力削減時や電力削減抑制時には図５のテーブルに示す加熱モードに対応する電力値を電力制御装置から送られてくる使用可能電力や削減電力で比較したため、加熱モードを１段階変化させたときの電力差分値で制御することになる。例えば、図５のテーブルで左ＩＨ＝Ｌ５だと９００Ｗで、もし１００Ｗだけ削減が必要な場合、左ＩＨ＝Ｌ４にすると２００Ｗと必要以上に削減するケースもある。つまり、出力電力を８００Ｗとして、表示部で８００Ｗで動作しているということを明示すれば、必要最低限の電力削減をするだけですむので、家庭内の限られた電力を一層、効率的に使用することができる。

また、電力制御装置が機器に削減電力要求を行う所定値をブレーカ遮断の定格値に設定しておけば、電力制御装置が検知した電流値が所定値以上になっても、優先度の低い機器の電力抑制を行うことにより、ブレーカが遮断してしまうことを防止でき、定格電流容量内を有効的に活用して機器の稼動をさせる。また、電力制御装置側は、機器側の運転モードなどの設定状態や消費電力状態を意識しなくても良く、必要な削減電力を機器に送信するだけで、機器側は複雑な制御処理をしなくても、受信した削減電力要求に従って、電力抑制すればよいので、複雑な情報処理機能も不要なため、安価にシステムを構築できる。

また、測定する電源系統で定格電流以下に余裕ができた場合には、電力抑制状態である機器の中から優先度の高い順に、使用可能電力通知信号の送信を行うことで通信トラフィックを効率化し、機器の電力抑制状態を緩和もしくは電力抑制解除するため、さらに、定格電流容量内を有効的に活用して機器の稼動をさせるというものである。

また、電力削減抑制制御処理において、電力を少しでも上げられる状態になれば、使用者へ報知を行い、電力を上げる動作は使用者の確認の上、操作により行うこととしたが、温度センサや画像センサ等で加熱口上の調理鍋の状態が精度良く把握できて火力（電力）を戻しても沸きこぼれの心配がなければ、自動的に火力（電力）を元に戻しても構わない。

なお、本実施の形態では、複数の加熱口を同時に使用中に、電力削減が必要になった場合、使用電力が大きい方の加熱口から電力を削減したが、使用者の使い勝手等により電力が小さい方の加熱口から電力を削減するケースも考慮して使用者に電力削減方法を選択できるようにすれば、一層、使用者にとって選択肢が増えて利便性が向上する。

また、本実施の形態では、通信ネットワーク部として配線が不要な特定小電力の無線通信でデータの送受信を行ったが、電灯線通信や有線接続であっても構わない。

なお、本実施の形態では、ＩＨクッキングヒータを用いたが、同様に同一機器内で同時に複数の動作を設定、動作させることができる機器であれば、どのような機器であってもよい。

なお、本実施の形態はいずれも電力制御システムの手段の全てもしくは一部として、コンピュータを機能させるためのプログラムとしても同様の構成でできるものである。

なお、本実施の形態で説明した手段・部は、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、記憶・記録装置、Ｉ／Ｏなどを備えた電気・情報機器、コンピュータ、サーバー等のハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施してもよい。プログラムの形態であれば、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録したりインターネットなどの通信回線を用いて配信することで新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

以上のように、本発明にかかる電力制御システム、電力制御システムの制御方法及びプログラムは、家電機器として加熱調理器の１つであるＩＨクッキングヒータを用いたが、加熱調理器でなくても複数のモードが設定できて同時に動作させることができる機器であれば、同様の方法が適用できる。

３ 電力制御装置
４ ＩＨクッキングヒータ
１２ 電圧検知部
１４ 制御部（電力調整手段）
２１ 送受信部（受信手段）
２２ 報知部（報知手段）
３３ 電力算出部（電力演算手段）
３５ 操作部（モード設定手段）
３７ ＩＨ出力電力管理部（優先度管理部）
３９ 機器出力電力決定部（電力調整量決定手段）
４１ 加熱口（第１加熱調理手段、第２加熱調理手段）

Claims (7)

1. 通信ネットワーク部を介して接続された家電機器または商用電源と家電機器の間に接続するアダプタと電力制御装置で構成する電力制御システムにおいて、
   前記家電機器及び前記アダプタは、
   家電機器または前記アダプタに接続された機器の消費電力を測定または把握する電力検知部を備え、
   前記電力制御装置は、
   前記商用電源の１つ以上の電気系統の電流を検知する電流検知部と、
   商用電源の電圧を検知する電圧検知部と、
   前記電流検知部と前記電圧検知部の検知情報から電力を算出する電力算出部と、
   家電機器または商用電源と家電機器の間に接続するアダプタと通信する送受信部と、
   前記電流検知部で検知した電流値が第一の所定電流値を超過した場合に前記家電機器またはアダプタに電力を削減するように削減電力情報を送信する削減電力要求部と、
   前記電流検知部で検知した電流値が第一の所定電流値以下の第二の所定電流値以下を検知した場合に前記削減電力要求部により電力を削減された家電機器またはアダプタに使用可能な使用可能電力情報を送信する使用可能電力通知部を備え、
   前記家電機器は複数の動作部を備え、複数の動作部が同時に動作しているときに使用可能電力情報を受信すると使用電力の大きい方の動作部の出力電力を抑制する制御を行うことを特徴とした電力制御システム。
2. 前記家電機器の１つは、複数の動作部の動作を独立して制御可能な操作モードを設定するモード設定手段を備え、前記モード設定手段で設定できる操作モードを手動系と出力電力を自動制御する自動系に分類することが可能であり、電力削減する優先度において、前記電力制御装置から削減電力情報を受信したときに電力削減する自動系のモードの優先度は、手動系よりも高くして電力削減されにくくしたことを特徴としたことを特徴とした請求項１記載の電力制御システム。
3. 前記操作モードに対応する出力電力値情報を含み、自動系モードの場合は、自動制御中の出力電力の最大出力電力値を出力電力値情報として適用することを特徴とした請求項２記載の電力制御システム。
4. 前記家電機器の１つは報知部を備え、前記報知部は、前記電力制御装置から使用可能電力の情報を受信したとき、電力削減する前のモードまたは出力電力に戻せる状態であれば、音または音声または表示等で報知を行うことを特徴とした請求項２〜３に記載の電力制御システム。
5. 通信ネットワーク部を介して接続された家電機器または商用電源と家電機器の間に接続するアダプタと電力制御装置で構成する電力制御システムの制御方法において、
   前記家電機器の１つは、削減電力情報を受信するステップと、
   使用中の電力が大きい方の動作部より電力を削減する内容を決定するステップと、
   削減する内容を応答するステップと、
   電力を削減した場合は使用者へ報知するステップとを行う家電機器の制御方法。
6. 通信ネットワーク部を介して接続された家電機器または商用電源と家電機器の間に接続するアダプタと電力制御装置で構成する電力制御システムの制御方法において、
   前記家電機器の１つは、削減電力情報を受信するステップと、使用中の動作部の操作モードが手動系モードを自動系モードより優先して削減対象とするステップと、
   使用中の電力が大きい方の動作部より電力を削減する内容を決定するステップと、
   削減する内容を応答するステップと、
   電力を削減した場合は使用者へ報知するステップとを行う家電機器の制御方法。
   制御方法。
7. 請求項１〜４のいずれか１項記載の電力制御システムの少なくとも一部をコンピュータにて実現させるためのプログラム。

Images