JP2013251957A

JP2013251957A - 電力供給システム

Info

Publication number: JP2013251957A
Application number: JP2012123763A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Sai; 博貴齋; Makoto Nishikawa; 真西川; Shinichiro Saito; 信一郎齊藤; Naoyuki Matsumoto; 直之松本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2013-12-12

Abstract

【課題】
主電源の停電時に、少なくとも１台以上の指定機器を動作保証時間の間動作させること。
【解決手段】
機器群に対する電力の供給を制御する機器制御装置は、主電源の停電時に、複数の指定機器が、動作保証時間に消費する動作保証電力と、予備電源の予備電源残量との差から余剰電力を算出し、余剰電力が０より大きい場合、動作保証時間の間、複数の指定機器に対して、予備電源からの電力を供給し、余剰電力が０以下の場合には、動作保証時間の間、余剰電力が０より大きいときよりも少ない指定機器に対して、予備電源からの電力を供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、主電源と、蓄電池等の予備電源を有し、主電源の停電時に、予備電源から、給電対象の機器に電力を供給する電力供給システムに関するものである。

災害などにより電力会社からの商用電力の供給が停止した停電時に、電力需要家への供給電力を確保することを目的として、蓄電池を構成要素に含んだ電力供給システムが提案されている。

蓄電池の利用可能時間は、宅内の電気機器の利用状況により変化する。このため、停電時に、電力を大量に消費する電気機器の電源として蓄電池を使用した場合、蓄電池の容量の低下によっては、主電源が停電から復電する前に、蓄電池の電力を電気機器に供給できなくなる可能性がある。

そこで、宅内の電気機器に対して優先度を付与し、電池残量が少なくなるにつれて、段階的に優先度の低い電気機器を停止させることで、高優先の電気機器を優先的に長時間動作させるシステムが提案されている（特許文献１参照）。また、各電気機器に対して、停電時における電力供給の優先順位を予め設定し、停電が検出された場合には、各電気機器への電力供給時間を優先順位が高い程長く設定した状態で、各電気機器に蓄電装置の電力を供給し、停電検出時を基準に電力供給時間が経過する過程で、電力供給時間の優先順位が低い電気機器への電力供給を遮断し、優先順位が高い電気機器の動作時間を確保する技術が提案されている（特許文献２参照）。

特開２００９−１４８００９号公報特開２０１１−８３０８８号公報

特許文献１に記載された技術では、電池残量を監視し、電池残量が低下するに従って優先度の低い電気機器を選択し、選択した電気機器の動作を順番に停止させることで、優先度の高い電気機器の動作時間を延ばすことができる。しかし、優先度の高い電気機器の動作時間そのものを保証しているわけではなく、優先度の低い電気機器を段階的に停止させたとしても、主電源が、停電から復電するまでに、電池残量がなくなる可能性がある。

また、特許文献２に記載された技術では、電気機器への給電時間がタイマによって計測され、タイマの計測時間が、給電時間を経過した場合、電気機器への電力の供給が遮断される。電気機器への給電時間は、低優先の機器ほど短く設定されている。このため、低優先の電気機器は、高優先の電気機器よりも早く給電が遮断されるので、蓄電池の電力が節約され、その分、高優先の電気機器への給電時間を延ばすことが可能になる。しかし、電気機器毎の消費電力等は加味されておらず、電気機器への供給時間は、蓄電池残量に応じて決定されるため、特許文献１のものと同じく、優先度の高い電気機器でも、蓄電池残量によっては、その動作時間を保証することはできない。

また、特許文献１と特許文献２に、自主的にユーザが電気機器の使用を制限する方法を適用した場合には、主電源が、停電から復電するまで、電池残量を多く残すことも考えられる。しかし、この方法では、電気機器を使用したくても、電気機器の使用が制限されるので、ユーザにとっては不便となる。

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、主電源の停電時に、少なくとも１台以上の指定機器を、主電源の停電時間に相当する動作保証時間の間動作させることができる電力供給システムを提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明は、主電源の停電時に、前記主電源の停電時にもその動作が保証される機器として指定された複数の指定機器が、前記主電源の停電時間に相当する動作保証時間に消費する動作保証電力と、予備電源の電力の残量を示す予備電源残量との差から余剰電力を算出し、前記余剰電力が設定値より大きい場合、前記動作保証時間の間、前記複数の指定機器に対して、前記予備電源からの電力を供給し、前記余剰電力が前記設定値以下の場合には、前記動作保証時間の間、前記余剰電力が前記設定値より大きいときよりも少ない指定機器に対して、前記予備電源からの電力を供給することを特徴とする。

本発明によれば、主電源の停電時に、少なくとも１台以上の指定機器を、主電源の停電時間に相当する動作保証時間の間動作させることができる。

電力供給システムの第１実施例を示す全体構成図である。電力供給装置の構成図である。機器制御装置の構成図である。電力量記憶部の構成図である。機器データベースの構成図である。残量記憶部の構成図である。停電時に特定機器の動作を保証する方法を説明するためのフローチャートである。電力供給システムの第２実施例を示す全体構成図である。第２実施例における電力量記憶部の構成図である。第２実施例における機器データベースの構成図である。第２実施例における残量記憶部の構成図である。停電から１時間経過後における残量記憶部の構成図である。

（第１実施例）
以下、本発明に係る電力供給システムの第１実施例を図面に基づいて説明する。
（全体構成）

図１は、電力供給システムの第１実施例を示す全体構成図である。図１において、電力供給システムは、停電時間通知装置１００と、機器（機器１、機器２、機器N）３００、３０１、３０２と、各機器を制御する機器制御装置２００と、各機器に電力を供給する電力供給装置４００から構成される。停電時間通知装置１００と機器制御装置２００は、通信路５００を介して接続され、機器制御装置２００と、各機器３００〜３０２及び電力供給装置４００は、給電路と通信路を兼用する伝送路６００を介して接続される。

停電時間通知装置１００は、例えば、電力会社などに設置され、電力会社管内の消費電力がひっ迫した際や、ひっ迫が予想される場合に、電力会社管内に配置された機器制御装置２００に対して、停電を実施する予定時間を通知する装置である。通知する停電時間の一例としては、例えば、「１７：００〜１８：００まで１時間の停電を実施する」のように、何時から何時間停電するかがわかるものを想定している。

機器群を構成する機器（機器１、機器２、・・・、機器N）３００〜３０２は、実際に電力を消費する機器であり、例えば、各家庭や、工場、病院、ビルなどで使用される照明機器、エアコン、テレビなどの電気機器である。各機器３００〜３０２は、機器制御装置２００により、電源のON/OFFなどの状態が制御される。また、機器３００〜３０２は、各機器の消費電力量を、伝送路６００を介して定期的に機器制御装置２００に通知する機能を有する。

機器制御装置２００は、各家庭やビル、工場などに設置され、停電時間通知装置１００から、停電が実施される時間を通信路５００を介して取得すると共に、伝送路６００を介して機器３００〜３０２の電源をON/OFF制御し、機器３００〜３０２から、各機器３００〜３０２の消費電力量を伝送路６００を介して収集する装置である。電力供給装置４００は、機器制御装置２００と機器３００〜３０２に対して、伝送路６００を介して電力を供給する装置である。なお、伝送路６００は、給電路であるとともに通信路としても兼用可能であるが、伝送路６００を、通信路と給電路に分けて構成することもできる。

図２は、電力供給装置の構成図である。図２において、電力供給装置４００は、機器制御装置２００と機器３００〜３０２に、伝送路６００を介して電力を供給する装置であり、電力会社の送電網による給電を電源とする主電源４０３と、主電源４０３の停電時などに、電源供給のバックアップを行う予備電源４０１と、停電検出・電源切り替え部４０２から構成される。

予備電源４０３は、主電源４０３から充電される二次電池や燃料電池で構成され、主電源４０３の停電時に、機器制御装置２００と機器３００〜３０２に電力を供給する。停電検出・電源切り替え部４０２は、主電源４０３の正常時には、電力供給元を主電源４０３として、主電源４０３の電力を機器制御装置２００と機器３００〜３０２に供給し、主電源４０３の停止による停電を検出した際には、電力供給元を主電源４０３から予備電源４０１に切り替え、予備電源４０１の電力を機器制御装置２００と機器３００〜３０２に供給する。

図３は、機器制御装置の構成図である。図３において、機器制御装置２００は、機器３００〜３０２が消費する電力の収集と、機器３００〜３０２の制御と、停電時間通知装置１００から、停電が実施される時間の取得と、電力給電装置４００内の予備電源４０１の残量の監視を行なう。また、機器制御装置２００は、停電が実施される時間と機器３００〜３０２の消費電力量から、ユーザに指定された機器（以下、主電源４０３の停電時にもその動作が保証される機器として指定された指定機器と称することがある。）を停電の間動作させるのに必要な電力量を計算し、その電力量についてはユーザに指定されない機器（以下、指定外機器と称することがある。）からの利用を制限する。これにより停電から復帰するまでの間に、ユーザから指定された機器が、予備電源４０１の残量不足により停止することを回避する。

機器制御装置２００は、例えば、CPU（Central Processing Unit）、メモリ、入出力インタフェース等を備えたコンピュータ装置であって、電力収集機能部２１０と、機器制御機能部２２０と、残量監視機能部２３０と、停電時間受信部２４０から構成される。電力収集機能部２１０は、電力収集部２１１と、電力量記憶部２１２から構成される。電力収集部２１１は、伝送路６００を介して、機器３００〜３０２から消費電力量などの情報を収集し、収集した情報を電力量記憶部２１に記録する。

機器制御機能部２２０は、機器制御部２２１と、機器データベース２２２から構成される。機器制御部２２１は、機器データベース２２２に格納された情報を基に、伝送路６００を介して機器３００〜３０２の電源をON/OFF制御する。機器データベース２２２は、各機器３００〜３０２を制御するための制御方法や各機器３００〜３０２を管理するための情報等を格納する。

残量監視機能部２３０は、残量監視部２３１と、残量記憶部２３２から構成される。残量監視部２３１は、予備電源４０１の残量を監視する機能と、停電時間受信部２４０から、停電が実施される時間を取得し、機器制御機能部２２０内の機器データベース２２２に記録される動作保証状態８０３が、ONの機器（指定機器）を停電の間動作させ続けるための電力量（以下、動作保証電力と称することがある。）を計算し、計算結果を残量記憶部２３２に記録する機能を有する。

動作保証電力の計算には、電力収集機能部２１０内の電力量記憶部２１２に記録された平均消費電力７０１を利用する。この際、最大消費電力７０２を利用して動作保証電力の計算を行なえば、平均消費電力７０１を利用した場合に比べて、より確実に機器の動作を保証することができる。

また、残量監視部２３１は、予備電源４０１の残量と動作保証電力との差分から、動作保証状態８０３が、OFFの機器（指定外機器）でも利用できる電力量（以下、余剰電力）を計算し、計算結果を残量記憶部２３２に記録する機能を持つ。

停電時間受信部２４０は、停電時間通知装置１００から、停電が実施される時間を通信路５００を介して取得する機能を有する。この際、停電時間受信部２４０は、停電時間が、停電時間通知装置１００から配信されないような突発的な停電を想定して、何らかのユーザインタフェースを有し、ユーザから、停電が実施される時間の入力を受け付ける機能を有する。突発的な停電については、停電からの復旧が見込まれる時間や、動作保証状態８０３が、ONの機器を停電中に使用したい時間をユーザが指定することになる。入力される時間の一例としては、「停電開始から３時間」のように、動作保証状態８０３が、ONの機器を停電中に何時間動作させたいかを指定することを想定する。

図４は、電力量記憶部の構成図である。図４において、電力量記憶部２１２は、各機器３００〜３０２の消費電力に関する情報を管理するためのテーブルであって、各機器３００〜３０２を識別するための機器名７００と、機器３００〜３０２が消費する平均消費電力量７０１と、機器３００〜３０２が消費する最大消費電力量７０２から構成される。

図５は、機器データベースの構成図である。図５において、機器データベース２２２は、各機器３００〜３０２を制御するための情報などを管理するためのテーブルであって、機器制御装置２００に接続された機器３００〜３０２を識別するための機器名８００と、機器３００〜３０２を制御するための制御方法８０１と、機器３００〜３０２の電源のON/OFF状態を管理するための機器状態８０２と、機器３００〜３０２の動作保証状態を管理するための動作保証状態８０３と、機器３００〜３０２の優先度を管理するための優先度８０４から構成される。

動作保証状態８０３は、停電の開始から復旧まで機器を動作させるか否かを指定するものである。優先度８０４は、後述する動作保証電力を十分確保できない場合において、予備電源４０１の残量に関係付け、動作保証状態８０３が、ONに設定された機器を段階的に停止する場合に利用される。この優先度８０４は、電力供給の順位の高低を示す値が小さいほど高優先であって、値が大きい程低優先であり、低優先の機器から先に停止される。例えば、優先度「３」の機器は、優先度「２」の機器よりも先に停止される。動作保証状態８０３および優先度８０４は、なんらかのユーザインタフェースから設定されることを想定する。制御方法８０１は、機器３００〜３０２の電源のON/OFFを含め、対象機器に応じた制御が可能な方法であり、例えば、赤外線などにより遠隔から制御ができることを想定する。

図６は、残量記憶部の構成図である。図６において、残量記憶部２３２は、予備電源４０１の残量に関する情報を管理するためのテーブルであって、予備電源残量９００と、動作保証電力９０１と、余剰電力９０２と、動作保証時間９０３から構成される。

予備電源残量９００は、残量監視部２３１が、電力供給装置４００から取得した値であって、予備電源４０１の残量を示す情報である。動作保証電力９０１は、残量監視部２３１の計算による電力量であって、動作保証状態８０３が、ONの機器を停電の間動作させ続けることを保証するための電力量である。余剰電力９０２は、残量監視部２３１の計算による電力量であって、予備電源４０１の残量と、動作保証電力９０１との差を示す電力量である。動作保証時間９０３は、動作保証状態８０３が、ONの機器を動作させ続けることを保証する時間である。動作保証時間９０３には、残量監視部２３１が、停電時間受信部２４０から取得した時間(停電が実施される時間もしくは、停電中に機器を動作させたい時間)が、初期値として記録される。動作保証時間９０３に記録された値は、残量監視部２３１が、動作保証電力９０１を計算する際に利用される。

なお、動作保証時間９０３に記録された値は、停電開始後、時間の経過とともに減少する。また、動作保証電力９０１と余剰電力９０２の値は、残量監視部２３１の計算結果に従って常に更新される。更新の手段としては、例えば、残量監視部２３１から予備電源４０１へのポーリングや、予備電源４０１から残量監視部２３１への通知機能を用いることができる。

（停電の間、特定機器の動作を保証する方法）
図７は、停電時に特定機器の動作を保証する方法を説明するためのフローチャートである。この処理は、機器制御装置２００により実行される。

まず、電力供給装置４００の停電検出・電源切り替え部４０２により停電が検出された場合(ステップ１０４０)、機器制御装置２００の残量監視部２３１は、停電時間受信部２４０から取得した時間であって、停電が実施される時間(動作保証時間９０３)と、機器データベース２２２から取得した、機器の動作保証状態８０３と、電力収集機能部２１０から取得した動作保証状態８０３が、ONの機器（指定機器）の平均消費電力７０１とから、動作保証状態８０３が、ONの機器（指定機器）を動作させるための動作保証電力９０１の計算を行なう(ステップ１０４１)。

次に、残量監視部２３１は、残量記憶部２３２を参照して、予備電源４０１の予備電源残量９００と、動作保証電力９０１との差から余剰電力９０２の計算を行ない(ステップ１０４２)、余剰電力の有無を判定する(ステップ１０４３)。

ステップ１０４２で肯定の判定結果を得た場合、即ち、余剰電力が０よりも大きく、余剰電力がある場合、予備電源４０１の電力で全ての機器（指定機器と指定外機器を含む機器）を動作させることができるので、残量監視部２３１は、ステップ１０４１に戻り、ステップ１０４１〜ステップ１０４３の処理を繰り返す。一方、ステップ１０４２で否定の判定結果を得た場合、即ち、余剰電力が０よりも小さく、余剰電力がない場合、予備電源４０１の電力で全ての機器を動作させることができないので、残量監視部２３１は、動作保証状態８０３が、OFFの機器（指定外機器）を停止するための処理に移行する(ステップ１０４４)。この際、機器制御部２２１は、残量監視部２３１の判定結果を基に、動作保証状態８０３が、OFFの機器（指定外機器）を停止させる。

次に、残量監視部２３１は、機器（指定機器）のうち、優先度１、２、３の機器（指定機器）を動作させるための動作保証電力９０１の計算を行ない(ステップ１０４５)、計算された動作保証電力９０１と予備電源残量９００とを比較し、予備電源残量９００が、動作保証電力９０１以上であるか否かを判定する(ステップ１０４６)。

ステップ１０４６で肯定の判定結果を得た場合、即ち、予備電源残量９００が、優先度１、２、３の機器を動作させるための動作保証電力９０１以上である場合、残量監視部２３１は、ステップ１０４５に戻り、ステップ１０４５〜ステップ１０４６の処理を繰り返す。

一方、ステップ１０４６で否定の判定結果を得た場合、即ち、予備電源残量９００が、動作保証電力９０１未満である場合、残量監視部２３１は、優先度３の機器、即ち、最も優先度の低い機器を停止するための処理を実行する（ステップ１０４７）。この際、機器制御部２２１は、残量監視部２３１の判定結果を基に、機器データベース２２２を参照して、優先度３の機器を停止させる。

次に、残量監視部２３１は、電力量記憶部２１２と機器データベース２２２及び残量記憶部２３２を参照して、優先度１、２の機器の動作保証電力の計算を行い（ステップ１０４８）、計算された動作保証電力９０１と予備電源残量９００とを比較し、予備電源残量９００が、動作保証電力９０１以上であるか否かを判定する(ステップ１０４９)。

ステップ１０４９で肯定の判定結果を得た場合、即ち、予備電源残量９００が、優先度１、２の機器を動作させるための動作保証電力９０１以上である場合、残量監視部２３１は、ステップ１０４８に戻り、ステップ１０４８〜ステップ１０４９の処理を繰り返す。

一方、ステップ１０４９で否定の判定結果を得た場合、即ち、予備電源残量９００が、動作保証電力９０１未満である場合、残量監視部２３１は、優先度２の機器、即ち、優先度が、優先度１よりも低い機器を停止するための処理を実行し（ステップ１０５０）、このルーチンでの処理を終了する。この際、機器制御部２２１は、残量監視部２３１の判定結果を基に、機器データベース２２２を参照して、優先度２の機器を停止させ、優先度１の機器の動作を継続させる。

上記の処理により、停電中の動作保証状態８０３が、ONに設定された機器（指定機器）の動作を保証しつつ、余剰電力９０２がある場合においては、動作保証状態８０３が、ONの機器の動作を保証可能な範囲で、動作保証状態８０３が、OFFの機器（指定外機器）も利用することができる。また、動作保証状態８０３が、ONに設定された機器（指定機器）を全て、停電終了まで動作させるだけの電力量が確保できない場合においても、優先度の高い機器については、優先的に長時間動作させることができる。

本実施例において、残量監視部２３１は、主電源４０３又は予備電源４０１の電力供給対象となる機器群（機器１〜機器N）のうち、複数の機器（指定機器）３００、３０１が、主電源４０３の停電時間に相当する動作保証時間に消費する動作保証電力を算出する動作保証電力算出部として機能すると共に、予備電源４０１の電力の残量を示す予備電源残量を検出する予備電源残量検出部として機能する。さらに、残量監視部２３１は、主電源４０３の停電時に、予備電源残量と動作保証電力との差から余剰電力を算出する余剰電力算出部として機能する。機器制御部２２１は、主電源４０３の停電時に、動作保証時間の間、少なくとも複数の指定機器３００、３０１に対する電力の供給を制御する電力制御部として機能する。

この際、機器制御部２２１は、余剰電力が、設定値、例えば、０より大きい場合、複数の指定機器３００、３０１に対して、予備電源４０１からの電力を供給し、余剰電力が、０以下の場合には、余剰電力が、０より大きいときよりも少なく指定機器に対して、予備電源４０からの電力を供給する。

また、機器制御部２２１は、余剰電力が、０より大きい場合、余剰電力の範囲内で、機器（指定外機器）３０２に、予備４０１電源からの電力を供給し、余剰電力が０以下の場合には、予備電源４０１から、機器（指定外機器）３０２への電力の供給を停止する。

また、機器制御部２２１は、複数の指定機器を、機器データベース２２２を基に電力供給の順位を優先度の高低に対応づけて管理し、予備電源４０１から指定外機器３０２への電力の供給が停止された後、予備電源残量が、動作保証電力よりも大きい場合、予備電源４０１から指定機器３００、３０１への電力の供給を継続し、予備電源残量が、動作保証電力よりも小さい場合、指定機器のうち、優先度の最も低い指定機器３０１に対して、予備電源４０１からの電力の供給を停止する。

また、機器制御部２２１が、余剰電力が、設定値よりも大きいか否かを判定するに際して、設定値として、０よりも大きい値（正の整数）を用いることができる。この場合、平均消費電力量から得られる動作保証電力に誤差が生じても、余剰電力の有無を正確に判定することができる。

さらに、ステップ１０４５、１０４８で動作保証電力を再計算しているので、時間の経過と共に、各機器の平均消費電力量が一定に変化しない場合でも、時間の経過に合わせて、動作保証電力を正確に算出することができる。

本実施例によれば、主電源４０３の停電時に、少なくとも１台以上の機器（指定機器）を、主電源４０３の停電時間に相当する動作保証時間の間動作させることができる。即ち、動作保証状態８０３が、ONに設定された機器（指定機器）を全て、停電終了まで動作させるだけの電力量が確保できない場合においても、優先度の高い機器については、優先的に長時間動作させることができる。

また、本実施例によれば、主電源４０３の停電時に、余剰電力がある場合、動作保証状態８０３が、ONの機器（指定機器）の動作を保証可能な範囲で、動作保証状態８０３が、OFFの機器（指定外機器）も動作させることができる。

（第２実施例）
図８は、第２実施例における電力供給システムの全体構成図である。図８において、本実施例における電力供給システムは、機器として、セキュリティ機器３０３と、照明機器３０４と、TV３０５を用いたものであり、それ以外の構成は、第１実施例と同様である。

図９は、第２実施例における電力量記憶部の構成図である。図９において、電力量記憶部２１２は、セキュリティ機器３０３、照明機器３０４、TV３０５の消費電力に関する情報を管理するためのテーブルであって、各機器３０３〜３０５を識別するための機器名１０００と、各機器３０３〜３０５が消費する平均消費電力量１００１と、各機器３０３〜３０５が消費する最大消費電力量１００２から構成される。

本実施例では、セキュリティ機器３０３、照明機器３０４、TV３０５は、それぞれ平均で５０Wh、２００Wh、２００Whの電力量を消費している。

図１０は、第２実施例における機器データベースの構成図である。図１０において、機器データベース２２２は、各機器３０３〜３０５を制御するための情報などを管理するためのテーブルであって、機器制御装置２００に接続された機器３０３〜３０５を識別するための機器名１０１０と、機器３０３〜３０５を制御するための制御方法１０１１と、機器３０３〜３０５の電源のON/OFF状態を管理するための機器状態１０１２と、機器３０３〜３０５の動作保証状態を管理するための動作保証状態１０１３から構成される。

制御方法１０１１は、機器の電源のON/OFFを含め、対象機器に応じた制御が可能な方法であり、例えば、赤外線などにより遠隔から制御ができることを想定する。動作保証状態１０１３は、停電の開始から復旧まで機器を動作させるか否かを指定するものである。例えば、動作保証状態１０１３は、なんらかのユーザインタフェースから設定されることを想定する。

図１１は、第２実施例における残量記憶部の構成図である。図１１において、残量記憶部２３２は、予備電源４０１の残量に関する情報を管理するためのテーブルであって、予備電源残量１０２０と、動作保証電力１０２１と、余剰電力１０２２と、動作保証時間１０２３から構成される。

予備電源残量１０２０は、残量監視部２３１が、電力供給装置４００から取得した値であって、予備電源４０１の残量を示す情報である。動作保証電力１０２１は、残量監視部２３１の計算による電力量であって、動作保証状態１０１３が、ONの機器（指定機器）を停電の間動作させ続けることを保証するための電力量である。余剰電力１０２２は、残量監視部２３１の計算による電力量であって、予備電源４０１の予備電源残量１０２０と、動作保証電力１０２１との差を示す電力量である。動作保証時間１０２３は、動作保証状態１０１３が、ONの機器を動作させ続けることを保証する時間である。動作保証時間１０２３には、残量監視部２３１が、停電時間受信部２４０から取得した時間(停電が実施される時間もしくは、停電中に機器を動作させたい時間)、例えば、３hが、初期値として記録される。

図１２は、停電から１時間経過後における残量記憶部の構成図である。図１２において、残量記憶部２３２は、予備電源４０１の残量に関する情報を管理するためのテーブルであって、予備電源残量１０２０と、動作保証電力１０２１と、余剰電力１０２２と、動作保証時間１０２３から構成される。

停電から１時間経過後における残量記憶部２３２には、予備電源残量１０２０として、「５００Wh」が格納され、動作保証電力１０２１として、「５００Wh」が格納され、余剰電力１０２２として、「0Wh」が格納され、動作保証時間１０２３として、「２h」が格納される。

ここで、機器制御装置２００の停電時間受信部２４０が、停電時間通知装置１００から、１２：００〜１５：００までの３時間停電を実施する旨の通知を受け、その後、実際に停電が実施され、電力供給元が、主電源４０３から予備電源４０１に切り替わったとする。なお、セキュリティ機器３０３と照明機器３０４は、動作保証状態１０１３が、ONに設定され、TV３０５は、動作保証状態１０１３が、OFFに設定されているとする。

このとき、停電時間受信部２４０は、残量監視機能部２３１に対して、停電時間の通知を行なう。停電時間受信部２４０から、停電時間の通知を受けた残量監視機能部２３０は、残量記憶部２３２に情報を記録するための処理を実行する。まず、残量監視機能部２３０内の残量監視部２３１は、予備電源４０１から、予備電源残を取得し、取得した予備電源残量、例えば、「９５０Wh」を残量記憶部２３２の予備電源残量１０２０に記録する。

次に、残量監視部２３１は、動作保証電力１０２１を計算するために、機器制御機能部２２０の機器データベース２２２から、動作保証状態１０１３が、ONに設定されている機器の情報を取得する。この場合、動作保証状態１０１３が、ONに設定されているのは、セキュリティ機器３０３と照明機器３０４である。また残量監視部２３１は、電力収集機能部２１０の電力量記憶部２１２から、動作保証状態１０１３が、ONに設定されているセキュリティ機器３０３と照明機器３０４それぞれの平均消費電力量１００１を取得する。この場合、セキュリティ機器３０３の平均消費電力量は、「５０Wh」であり、照明機器３０４の平均消費電力量は、「２００Wh」である。

ここで、残量監視部２３１は、セキュリティ機器３０３と照明機器３０４を、３時間の停電の間動作させるのに必要な動作保証電力１０２１の計算を行なう。セキュリティ機器３０３の動作保証電力１０２１は、停電時間３時間×平均消費電力量５０Wh＝１５０Whとして計算される。照明機器３０４の動作保証電力１０２１は、停電時間３時間×平均消費電力量２００Wh＝６００Whとして計算される。よって、セキュリティ機器３０３と照明機器３０４を３時間の停電の間使用するために必要となる動作保証電力量１０２１は、７５０Whとなる。

さらに、残量監視部２３１は、上記で求めた予備電源残量１０２０と動作保証電力１０２１とから余剰電力１０２２を求める。余剰電力１０２２は、予備電源残量１０２０の９５０Whから動作保証電力１０２１の７５０Whが減算された値であって、２００Whとなる。

主電源４０３が停電となって、主電源４０３から給電されない予備電源４０１の予備電源残量１０２０は、時間と共に減少し、余剰電力１０２２も合わせて減少していく。停電開始時に、余剰電力１０２２は、２００Whであるため、消費電力が２００Whの機器を、１時間ほど利用した場合には、余剰電力がなくなることになる。本実施例の場合、TV３０５の平均消費電力量１００１が２００Whであるため、停電時にTV３０５を一時間ほど利用できることになる。

ここで、停電時に、１時間TV３０５を利用した場合、残量記憶部２３２には、図１２に示す情報が記録される。この際、平均消費電力量１００１が、それぞれ５０Wh、２００Wh、２００Whのセキュリティ機器３０３、照明機器３０４、TV３０５を1時間利用したため、機器合計で４５０Whの電力を消費し、予備電源残量１０３０は、５００Whとなる。また、停電開始から１時間経過しているため、残りの動作保証時間１０３３は、２時間である。セキュリティ機器３０３と照明機器３０４を２時間利用するための動作保証電力１０３１は、５０Wh×２時間と２００Wh×２時間であって、５００Whである。よって予備電源残量１０３０と動作保証電力１０３１の差として求められる余剰電力１０３２は０Whとなる。

余剰電力１０３２が０になったとき、機器制御機能部２２０の機器制御部２２１は、予備電源４０１から、セキュリティ機器３０３と照明機器３０４への電力の供給を継続し、TV３０５の電源をOFFに変更する（予備電源４０１からTV３０５への電力の供給を停止する）。これにより、予備電源残量１０３０が、動作保証状態１０１３が、OFFに設定されている機器により消費されることを回避し、動作保証状態１０１３が、ONに設定された機器であるセキュリティ機器３０３と照明機器３０４を停電終了まで動作させることが可能である。

本実施例によれば、主電源４０３の停電時に、セキュリティ機器３０３と照明機器３０４の平均消費電力量が、一定の状態で変化した場合、余剰電力１０３２が０になったときに、TV３０５の電源をOFFにすることで、動作保証状態１０１３が、ONに設定された機器（指定機器）であるセキュリティ機器３０３と照明機器３０４を停電終了まで動作させることができる。また、主電源４０３の停電時に、余剰電力１０３２が０よりも大きい場合には、動作保証状態１０１３が、OFFに設定された機器（指定外機器）であるTV３０５を動作させることができる。

また、本実施例においても、セキュリティ機器３０３と照明機器３０４に、電力供給の順位を高低で示す優先度を設定し、主電源４０３の停電時に、TV３０５の電源をOFFにした後、余剰電力１０３２が０よりも小さい場合、セキュリティ機器３０３と照明機器３０４のうち、優先度の低い方の電源をOFFにすることもできる。

なお、本実施例においても、図１０の機器データベース２２２に対して、図５の機器データベース２２２のように、予め優先度を付与しておけば、停電中に、動作保証電力が不足した場合でも、低優先の機器から段階的に動作を停止することで、高優先の機器については、動作時間を保証することも可能である。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、必ずしも、全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成、機能等は、それらの一部又は全部を、例えば、集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣ（Integrated Circuit）カード、ＳＤ（Secure Digital）メモリカード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体に記録して置くことができる。

１００停電時間通知装置、２００機器制御装置、２１０電力収集機能部、２１１電力収集部、２１２電力量記憶部、２２０機器制御機能部、２２１機器制御部、２２２機器データベース、２３０残量監視機能部、２３１残量監視部、２３２残量記憶部、２４０停電時間受信部、３００機器１、３０１機器２、３０２機器N、３０３セキュリティ機器、３０４証明機器、３０５ TV、４００電力供給装置、５００通信路、６００伝送路。

Claims

主電源によって充電される予備電源と、
前記主電源又は前記予備電源の電力供給対象となる機器群のうち、前記主電源の停電時に、その動作が保証される機器として指定された複数の指定機器の電力であって、前記複数の指定機器が、前記主電源の停電時間に相当する動作保証時間に消費する動作保証電力を算出する動作保証電力算出部と、
前記予備電源の電力の残量を示す予備電源残量を検出する予備電源残量検出部と、
前記主電源の停電時に、前記予備電源残量検出部の検出による予備電源残量と、前記動作保証電力算出部の算出による動作保証電力との差から余剰電力を算出する余剰電力算出部と、
前記主電源の停電時に、前記動作保証時間の間、少なくとも前記複数の指定機器に対する電力の供給を制御する電力制御部と、を有し、
前記電力制御部は、
前記余剰電力算出部の算出による余剰電力が設定値より大きい場合、前記複数の指定機器に対して、前記予備電源からの電力を供給し、前記余剰電力算出部の算出による余剰電力が前記設定値以下の場合には、前記余剰電力が前記設定値より大きいときよりも少ない指定機器に対して、前記予備電源からの電力を供給することを特徴とする電力供給システム。
請求項１に記載の電力供給システムであって、
前記電力制御部は、
前記余剰電力算出部の算出による余剰電力が設定値より大きい場合、前記余剰電力の範囲内で、前記機器群のうち、前記指定機器とは異なる１以上の指定外機器に、前記予備電源からの電力を供給し、前記余剰電力算出部の算出による余剰電力が前記設定値以下の場合には、前記予備電源から前記指定外機器への電力の供給を停止することを特徴とする電力供給システム。
請求項１に記載の電力供給システムであって、
前記電力制御部は、
前記複数の指定機器を、電力供給の順位を優先度の高低に対応づけて管理し、
前記余剰電力算出部の算出による余剰電力が前記設定値以下の場合、前記予備電源から、前記指定機器とは異なる１以上の指定外機器への電力の供給を停止し、
前記予備電源から前記指定外機器への電力の供給が停止された後、前記予備電源残量検出部の検出による予備電源残量が、前記動作保証電力算出部の算出による動作保証電力よりも大きい場合、前記予備電源から前記指定機器への電力の供給を継続し、前記予備電源残量検出部の検出による予備電源残量が、前記動作保証電力算出部の算出による動作保証電力よりも小さい場合、前記指定機器のうち、前記優先度が最も高い指定機器に対して、前記予備電源からの電力を供給し、前記優先度が最も高い指定機器以外の指定機器に対しては、前記優先度の低い順番に、前記予備電源からの電力の供給を停止することを特徴とする電力供給システム。
請求項１に記載の電力供給システムであって、
前記電力制御部は、
前記複数の指定機器を、電力供給の順位を優先度の高低に対応づけて管理し、
前記余剰電力算出部の算出による余剰電力が前記設定値以下の場合、前記予備電源から、前記指定機器とは異なる１以上の指定外機器への電力の供給を停止し、
前記予備電源から前記指定外機器への電力の供給が停止された後、前記予備電源残量検出部の検出による予備電源残量が、前記動作保証電力算出部の算出による動作保証電力よりも大きい場合、前記予備電源から前記指定機器への電力の供給を継続し、前記予備電源残量検出部の検出による予備電源残量が、前記動作保証電力算出部の算出による動作保証電力よりも小さい場合、前記指定機器のうち、前記優先度の最も低い指定機器に対して、前記予備電源からの電力の供給を停止することを特徴とする電力供給システム。
請求項４に記載の電力供給システムであって、
前記電力制御部は、
前記優先度の最も低い指定機器に対して、前記予備電源からの電力の供給が停止された後、前記予備電源残量検出部の検出による予備電源残量が、前記動作保証電力算出部の算出による動作保証電力よりも小さい場合、前記指定機器のうち、前記優先度の最も低い指定機器よりも、前記優先度が、次に低い指定機器に対して、前記予備電源からの電力の供給を停止することを特徴とする電力供給システム。