JP6174844B2 - 給電制御装置 - Google Patents
給電制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6174844B2 JP6174844B2 JP2012109646A JP2012109646A JP6174844B2 JP 6174844 B2 JP6174844 B2 JP 6174844B2 JP 2012109646 A JP2012109646 A JP 2012109646A JP 2012109646 A JP2012109646 A JP 2012109646A JP 6174844 B2 JP6174844 B2 JP 6174844B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- storage battery
- building
- power consumption
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 27
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 19
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 15
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 14
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 14
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- -1 nickel metal hydride Chemical class 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
- Y02B70/3225—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
- Y02T90/167—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles, i.e. smartgrids as interface for battery charging of electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
- Y04S20/20—End-user application control systems
- Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S30/00—Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
- Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
- Y04S30/12—Remote or cooperative charging
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S30/00—Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
- Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
- Y04S30/14—Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
本発明は、建物へ供給される電力を制御する給電制御装置に関する。
以前から、電力供給網に接続された住宅へ供給する電力を制限する技術があった。
例えば、特許文献１に記載の技術では、管理サーバが電力供給網に接続された各需要家の負荷に対して、契約で定めた電力料金にしたがって電力の供給を制御する方法及びシステムが提案されている。
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、各需要家において余剰電力を蓄える手段が設置されていることを考慮せずに各需要家への電力供給を制御するという問題点があった。
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、使用電力量に応じて、建物における余剰電力を蓄える手段の充放電を制御する給電制御装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために請求項１の発明は、系統電力及び自然エネルギーで発電された電力が分電盤を介して供給される建物において許容される前記系統電力の使用電力量であり、かつ複数の建物が存在している領域全体の消費電力量に対する各建物の過去の消費電力量から算出される許容使用電力量を情報センターから取得する取得手段と、前記建物の前記系統電力の使用電力量を算出する使用電力量算出手段と、前記建物の前記系統電力の使用電力量が前記許容使用電力量以下か否かを判定する使用電力量判定手段と、前記系統電力及び前記自然エネルギーで発電された電力を蓄える蓄電池の蓄電量を計測する蓄電量計測手段と、前記許容使用電力量と前記建物の前記系統電力の使用電力量との大小関係、及び前記蓄電池の蓄電量に基づいて、前記蓄電池の充放電を制御する制御手段と、を備える。
請求項１に記載の発明によれば、系統電力の使用電力量が許容される水準以内か否かによって、蓄電池の充放電を制御するので、使用電力量に応じて、建物における余剰電力を蓄える手段の充放電を制御することができる。
請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記制御手段は、前記建物の前記系統電力の使用電力量が前記許容使用電力量を超えると共に、前記蓄電池の蓄電量が下限値以上の場合に、前記蓄電池を放電させ、該放電によって得た電力を前記分電盤を介して前記建物に供給する。
請求項２に記載の発明によれば、系統電力の使用電力量が許容される水準を超えた場合に、蓄電池を放電させて得た電力を建物で利用することができる。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、情報を表示する表示手段と、前記建物の複数の電力負荷手段の優先順位を記憶した記憶手段と、をさらに備え、前記制御手段は、前記建物の前記系統電力の使用電力量が前記許容使用電力量を超えた場合に、前記優先順位で下位に規定されている電力負荷手段の停止を推奨する表示を前記表示手段に表示させる。
請求項３に記載の発明によれば、系統電力の使用電力量が許容される水準を超えた場合に、優先順位が低い電力負荷手段を停止させる指示を表示させることができる。
請求項４の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、供給された電力を前記分電盤から分岐させる複数の分岐回路の優先順位を予め記憶した記憶手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記建物の前記系統電力の使用電力量が前記許容使用電力量を超えた場合に、前記優先順位で下位に規定されている分岐回路への電力供給を遮断する。
前記制御手段は、前記建物の前記系統電力の使用電力量が前記許容使用電力量を超えた場合に、前記優先順位で下位に規定されている分岐回路への電力供給を遮断する。
請求項４に記載の発明によれば、系統電力の使用電力量が許容される水準を超えた場合に、優先順位が低い分岐回路への電力供給を停止させることができる。
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、前記取得手段は、前記建物の前記系統電力の料金の情報を前記情報センターからさらに取得し、前記制御手段は、前記建物の前記系統電力の使用電力量が前記許容使用電力量以下で、かつ前記蓄電池の蓄電量が上限値未満の場合に、前記取得した前記建物の前記系統電力の料金の情報における料金が所定値以下か否かを判定し、該料金が該所定値以下の場合は、前記蓄電池の蓄電量が上限値になるまで前記蓄電池を充電する制御をする。
請求項５に記載の発明によれば、系統電力の料金が割安なときに蓄電池を充電できる。
請求項６の発明は、請求項５に記載の発明において、前記制御手段は、前記蓄電池の蓄電量が上限値以上の場合に、前記取得した前記建物の前記系統電力の料金の情報における料金が所定値以下か否かを判定し、該料金が該所定値を超える場合は、前記蓄電池を蓄電量が最小限度になるまで前記蓄電池を放電する制御をする。
請求項６に記載の発明によれば、系統電力の料金が割高なときは蓄電池を放電することができる。
請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記制御手段は、前記分電盤に車両用蓄電池の電力で走行可能な車両又は自家発電装置が接続されている場合に、前記車両の前記車両用蓄電池の充放電の制御又は前記自家発電装置の制御をさらに行い、前記車両用蓄電池を放電させて得た電力を前記分電盤を介して前記建物に供給する制御又は前記自家発電装置の出力を向上させる制御をする。
請求項７に記載に記載の発明によれば、車両用蓄電池の電力を建物で利用することができる。
以上説明したように、請求項１に記載の発明は、建物の系統電力の使用電力量が許容使用電力量以下か否かによって、蓄電池の充放電を制御するので、系統電力の使用電力量が増大した場合には、蓄電池の放電によって電力を補填できるという効果を有する。
請求項２に記載の発明によれば、使用電力量に応じて、蓄電池の充放電を制御し、系統電力の使用電力量が増大した場合には、蓄電池の放電によって電力を補填できるという効果を有する。
請求項３に記載の発明によれば、系統電力の使用電力量が許容される水準を超えた場合に、優先順位が低い電力負荷手段を停止させる指示を表示させることにより、省エネルギーを励行できるという効果を有する。
請求項４に記載の発明によれば、系統電力の使用電力量が許容される水準を超えた場合に、優先順位が低い分岐回路への電力供給を停止させることにより、省エネルギーを達成できるという効果を有する。
請求項５に記載の発明によれば、系統電力が割安なときに蓄電池を充電できるので、建物で使用する電力のトータルのコストを抑制できるという効果を有する。
請求項６に記載の発明によれば、系統電力の料金が割高なときは蓄電池を放電することができるので、建物で使用する電力のトータルのコストを抑制できるという効果を有する。
請求項７に記載の発明によれば、建物に接続されている車両の電力を利用することによって、建物で使用する電力の不足分を補填できるという効果を有する。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る給電制御装置が使用される電力供給網１００の一例を示す概略図である。本実施の形態に係る電力供給網では、系統電力１２Ａ以外に、風力発電で発電した電力を供給する風力発電会社１２Ｂ及び太陽光で発電した電力を供給する太陽光発電会社１２Ｃ等の電力事業者が建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃが属する領域に電力を供給している。
図１において、領域変圧器６２は、系統電力１２Ａ、風力発電会社１２Ｂ及び太陽光発電会社１２Ｃから供給された電力を送電線６４での送電に適した電圧及び電流に変換する。
送電線６４での電圧及び電流には、三相３線式２００Ｖ、単相２線式２００Ｖ又は単相２線式１００Ｖ等が考えられる。
送電線６４は、図１では区間開閉器６６を有した環状方式としたが、樹枝状方式、低圧バンキング方式又はレギュラーネットワーク方式であってもよい。
監視領域内の建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃは、各々分電盤１４が送電線６４に接続されている。
また、図１に示した電力供給網１００は、領域内の建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃを結ぶネットワーク７２を有し、ネットワーク７２及び送電線６４には、各建物に領域内の電力供給に係る情報を報知する情報センター８２が設けられている。
情報センター８２は、ネットワーク７２又は専用線等を介して系統電力１２Ａ、風力発電会社１２Ｂ及び太陽光発電会社１２Ｃの各々と通信可能で、系統電力１２Ａ、風力発電会社１２Ｂ及び太陽光発電会社１２Ｃから電気料金、電力の需給状況等の情報を取得し、取得した情報を建物１０Ａ〜１０Ｃに送信する。
領域内の建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃは、各々ＥＶ（Electric Vehicle）、ＨＶ（Hybrid Vehicle）又はＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）等の車両１８Ａ、１８Ｂ及び１８Ｃが接続可能に構成されている。以下、建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃ、並びに車両１８Ａ、１８Ｂ及び１８Ｃの構成について説明するが、建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃの各々の構成、並びに車両１８Ａ、１８Ｂ及び１８Ｃの各々の構成は、いずれも同じなので、同一の符号によって説明する。
まず、前述のように、建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃには、領域変圧器６２及び送電線６４を介して系統電力１２Ａ、風力発電会社１２Ｂ及び太陽光発電会社１２Ｃからの電力が供給される分電盤１４が設けられており、系統電力１２Ａ、風力発電会社１２Ｂ及び太陽光発電会社１２Ｃからの電力が分電盤１４を介して建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃ内に供給されるようになっている。
さらに建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃは、系統電力１２Ａ、風力発電会社１２Ｂ及び太陽光発電会社１２Ｃ以外の外部電源として、燃料電池９０等の自家発電装置を備えてもよい。
また、建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃは、系統電力１２Ａ、風力発電会社１２Ｂ、太陽光発電会社１２Ｃ又は燃料電池９０の電力の余剰分を蓄える蓄電池９２を備えている。
また、分電盤１４に車両連結部２６を介して接続された車両１８Ａ、１８Ｂ及び１８Ｃの車両用蓄電池２８を充電することが可能であり、その逆に、車両用蓄電池２８から分電盤１４に電力を供給することも可能である。
車両用蓄電池から取り出される電力は直流であるが、各車両が備えるインバータ（図示せず）によって、単相２線式１００Ｖで５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの交流に変換して、後述する車両連結部２６を介して、分電盤１４へ供給する。
車両連結部２６は、ケーブルによって車両と接続されることにより、分電盤１４と車両とを電気的に接続するコネクタである。当該コネクタは、分電盤１４からの電力を車両に供給する又は車両の電力が分電盤１４に供給するための電力線の端子と、建物内のエネルギーの管理や制御を行うホームエネルギーマネージャー３０と車両との通信に係る情報線の端子を有してもよい。
車両連結部２６は、ホームエネルギーマネージャー３０の制御によって車両へ電力の供給を行い、車両用蓄電池２８を充電する。また、車両連結部２６は、ホームエネルギーマネージャー３０の制御に従って、車両用蓄電池が放電したことによる電力を、分電盤１４に供給する。
また、ホームエネルギーマネージャー３０は、車両連結部２６と車両連結部２６に接続されている車両との間の電流をモニターして、車両連結部２６を介して車両用蓄電池２８が充電されているか、又は車両用蓄電池２８の放電により、車両の電力が分電盤１４に供給されているかを把握可能であるとする。
図２は、本実施の形態に係る分電盤１４を中心とした電気的な接続の一例を示す概略図である。図２では、系統電力１２Ａ、風力発電会社１２Ｂ及び太陽光発電会社１２Ｃの電力は、主幹ブレーカー１００を介して分電盤１４に供給されている。なお、図２において実線は電力が供給される電力線、破線は計測データ又は制御情報が流れる情報線であるとする。
分電盤１４は、複数の分岐ブレーカー１４１〜１４４を有し、分岐ブレーカー１４１は分岐回路１５１に、分岐ブレーカー１４２は分岐回路１５２に、分岐ブレーカー１４３は分岐回路１５３に、分岐ブレーカー１４４は分岐回路１５４に、各々対応している。
分岐回路１５１〜１５３の各々には電力負荷等が接続されていて、例えば、分岐回路１５１には家電機器２０が、分岐回路１５２には住設機器２２が、分岐回路１５３にはＥＶ、ＨＶ又はＰＨＶが電気的に接続される車両連結部２６が、各々接続されている。
分岐回路１５４には蓄電池９２が接続されている。本実施の形態では、燃料電池９０を備えてもよく、燃料電池９０が発電した電力は給電回路１７２を介して、分電盤１４に供給される。
また、分岐回路１５１〜１５３には分岐回路１５１〜１５３の電流値を計測する電流センサ１６１〜１６３が各々設けられている。電流センサ１６１〜１６３からの情報線は、ホームエネルギーマネージャー３０が分電盤１４を制御するための情報線と共にホームエネルギーマネージャー３０に接続されている。
また、蓄電池９２の分岐回路１５４側には、分岐回路１５４の電流値を計測可能であると共に、蓄電池９２の電圧値を計測可能であって、さらにはホームエネルギーマネージャー３０からの制御信号を受信可能な蓄電池制御用インターフェース１７１が設けられている。
蓄電池９２には、鉛蓄電池、ニッケル水素電池又はリチウムイオン電池等の、充放電が可能な二次電池が使用される。これらの二次電池の１セルは、起電力が略１〜２Ｖなので、本実施の形態では、複数のセルを直列にして所望の電圧が得られるようにすると共に、所望の電圧を得られるように直列に接続された複数のセルからなる集合体を複数並列に束ねパッケージ化することで、所望の電流が得られるようにしている。
また、パッケージ化された蓄電池９２には、分電盤１４を介して供給される交流（例えば、１００Ｖ、５０Ｈｚ）を、蓄電池の充電に適した電圧の直流に変換すると共に、蓄電池が放電した直流を分電盤１４から家電機器２０及び住設機器２２に供給される交流に変換可能な双方向インバータ等の変換手段（図示せず）が設けられている。
さらに、蓄電池９２は、蓄電池９２の充放電を制御する充放電制御回路（図示せず）を備え、前述のインバータと共に、蓄電池制御用インターフェース１７１を介してホームエネルギーマネージャー３０によって制御される。
燃料電池９０の給電回路１７２側には、給電回路１７２の電流値及び電圧値を計測可能であると共に、ホームエネルギーマネージャー３０からの制御信号を受信可能な燃料電池制御用インターフェース１７３が設けられている。
ホームエネルギーマネージャー３０は、蓄電池９２に設けられた蓄電池制御用インターフェース１７１が計測した蓄電池９２の電圧値に基づいて、蓄電池９２の蓄電量をモニターしており、建物の消費電力量が一定の水準を超えた場合には、蓄電池９２を放電させ、放電によって得た電力を建物で使用するようにする。
また、ホームエネルギーマネージャー３０は、情報センター８２から取得した系統電力の電気料金等の情報に基づき、蓄電池９２の充電を制御する。
例えば、情報センター８２から電気料金が所定の金額以下である場合、蓄電池９２を上限まで充電するように制御する。
本実施の形態では、ホームエネルギーマネージャー３０は、例えば、建物における電力を制御するＨＥＭＳ（Home Energy ManagementSystem）であってもよい。
図３は、本実施の形態に係るホームエネルギーマネージャー３０として用いられるＨＥＭＳの概略構成を示すブロック図である。
ＨＥＭＳ（ホームエネルギーマネージャー３０）は、コンピュータを含んで構成されており、図２に示すように、ＣＰＵ３６、ＲＯＭ３８、ＲＡＭ４０、及び入出力ポート４２を備えて、これらがアドレスバス、データバス、及び制御バス等のバス４４を介して互いに接続されている。
入出力ポート４２には、各種入出力機器として、表示部４６、操作部４８、及びメモリ５０が接続されている。なお、表示部４６及び操作部４８は一体で構成され、操作部４８は、表示部４６に設けられたタッチパネルを適用することができる。
メモリ５０には、上述した建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃへ供給する電力の制御を行うプログラム、家電機器２０及び住設機器２２等の制御を行うためのプログラム、車両用蓄電池２８の充放電を制御するためのプログラム、燃料電池９０を制御するためのプログラム、蓄電池９２の充放電を制御するプログラム並びにこれらのプログラムを実行するための各種情報等が記憶されている。
また、メモリ５０には、情報センター８２から取得した系統電力１２Ａの電気料金の情報及び各建物において許容される系統電力１２Ａの使用電力量である許容使用電力量並びに蓄電池９２の蓄電量を記憶することができる。
ＨＥＭＳは、メモリ５０に記憶されたプログラムをＲＡＭ４０等に展開してＣＰＵ３６で実行することにより、建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃへ供給する電力の制御等の各種制御を行うようになっている。
さらに、入出力ポート４２には、分電盤１４、燃料電池９０、蓄電池９２、車両連結部２６及びネットワークに接続されるネットワークインターフェース５２等が接続されている。
続いて、本実施の形態に係るホームエネルギーマネージャー３０の制御について、第１の実施の形態、第２の実施の形態及び第３の実施の形態の別で説明する。
［第１の実施の形態］
図４は、第１の実施の形態に係る給電制御処理のフローチャートである。第１の実施の形態では、図４の処理が実行されるのに先立って、情報センター８２から、建物において許容されている系統電力の消費電力量の上限である許容使用電力量の情報、全電力事業者に対する系統電力１２Ａの発電量の割合及び系統電力１２Ａの電気料金の情報を、予め情報センター８２から取得しておき、ホームエネルギーマネージャー３０のメモリ５０に記憶しておくものとする。
図４は、第１の実施の形態に係る給電制御処理のフローチャートである。第１の実施の形態では、図４の処理が実行されるのに先立って、情報センター８２から、建物において許容されている系統電力の消費電力量の上限である許容使用電力量の情報、全電力事業者に対する系統電力１２Ａの発電量の割合及び系統電力１２Ａの電気料金の情報を、予め情報センター８２から取得しておき、ホームエネルギーマネージャー３０のメモリ５０に記憶しておくものとする。
なお、許容使用電力量は、情報センター８２において、各建物に応じた値が決定される。どのように決定するかは種々の方法が考えられるが、一例として、過去の消費電力量のデータに基づき、各建物が存在している領域全体の消費電力量に対する各建物の消費電力量の比率（例えば、百分率）を算出する。そして、算出した比率に基づいて、各建物が存在している領域全体に供給される系統電力の上限の電力量を各建物に按分して、各建物の許容使用電力量を算出する。過去の消費電力量は、一例として前年同月若しくは前年同月同週の消費電力量又はこれらの期間における日平均でもよいし、最近１週間若しくは最近１カ月の消費電力量又はこれらの期間における日平均でもよい。
図４のステップ４００では、分電盤１４に設けられた電流センサ１６１〜１６３及び蓄電池制御用インターフェース１７１が計測した電流値に基づいて分岐回路１５１〜１５４の消費電力量を算出し、それらを合計して建物の消費電力量を算出する。又は、分電盤１４と主幹ブレーカー１００との間に別途電流センサを設け、当該電流センサによって計測された電流値によって建物の消費電力量を算出してもよい。
ステップ４０２では、ステップ４００で算出した建物の消費電力量に、メモリ５０に記憶してある全電力事業者に対する系統電力１２Ａの発電量の割合を乗算して、建物での系統電力の消費電力量を算出する。
ステップ４０４では、建物での系統電力の消費電力が許容使用電力量以下であるか否かが判定され、肯定判定の場合は、ステップ４０６で蓄電池９２の蓄電量は上限値以上か否かが判定される。蓄電池９２の蓄電量の上限値は、様々な定義が可能であるが、本実施の形態では、一例として、蓄電量の最大限度に対して８０〜９０％程度であるとする。
蓄電量の最大限度に対して８０〜９０％という数値は、蓄電池の種類によって異なる。例えば、フル充電状態では電池の寿命に悪影響が生じやすいリチウムイオン電池の場合は、蓄電量の上限値を、フル充電である最大限度の蓄電量に対して８０％程度に留めることが望ましい。
ステップ４０６で肯定判定の場合は処理をリターンする。
ステップ４０６で否定判定の場合は、系統電力１２Ａの電気料金が所定値以下、すなわち廉価であるか否かが判定され、肯定判定の場合は、ステップ４１０で蓄電池９２を上限値まで充電し、手順をステップ４０６に戻す。
また、ステップ４０８で否定判定の場合は処理をリターンする。
ステップ４０４で否定判定の場合は、ステップ４１２で、蓄電池９２の蓄電量は下限値以下か否かが判定される。蓄電池９２の蓄電量の下限値は、様々な定義が可能であるが、本実施の形態では、一例として、蓄電池９２の蓄電量にして１０〜２０％程度であるとする。蓄電量の下限値は、蓄電池の種類によっても異なり、例えば、放電し切ってしまうと蓄電池の寿命に悪影響を生じやすいリチウムイオン電池では、２０％程度の高めの値を下限値とすることが考えられる。
ステップ４１２で肯定判定の場合には、ステップ４１４で蓄電池９２を放電させ、放電によって得た電力を分電盤１４に供給する。
次いで、ステップ４１６では、系統電力の消費電力量と蓄電池９２の放電によって得た電力との差が許容使用電力量以下となったか否かが判定される。
ステップ４１６で肯定判定の場合は処理をリターンする。
ステップ４１６で否定判定の場合は、ステップ４１８で、優先順位の低い機器（電力負荷）の運転停止のメッセージを表示部４６に表示して処理をリターンする。第１の実施の形態では、ホームエネルギーマネージャー３０のメモリ５０には、予め、各電力負荷の優先順位が記憶されているものとする。
以上のように、第１の実施の形態によれば、系統電力の使用電力量が、許容される水準を超えた場合には、蓄電池９２の蓄電量を考慮した上で蓄電池９２の電力を建物で使用することができる。
また、第１の実施の形態は、図５のような変形例１としても使用できる。図５はステップ５１８のみが図４と相違するので、他の手順は図４と同一の符号を付し、それらの説明は省略する。
図５のステップ５１８では、優先順位の低い順に分岐ブレーカー１４１〜１４３の接続をオフにする。
図５の第１の実施の形態の変形例１では、蓄電池９２の電力を用いても、許容使用電力量を上回った系統電力１２Ａの消費電力量を相殺できなかった場合には、分岐ブレーカーをオフにして、建物における消費電力量を抑制する。
なお、第１の実施の形態の変形例１では、ホームエネルギーマネージャー３０のメモリ５０に分岐ブレーカーの優先順位が記憶されているものとする。ホームエネルギーマネージャー３０は、分電盤１４を制御することにより、分岐ブレーカー１４１〜１４３のいずれかを任意にオン又はオフにできる。
さらに、第１の実施の形態は、図６のような変形例２としても使用できる。図６はステップ６１４のみが図５と相違するので、他の手順は図５と同一の符号を付し、それらの説明は省略する。
図６のステップ６１４では、蓄電池９２の放電のみならず、車両用蓄電池２８の放電、さらには燃料電池９０が使用可能であれば、燃料電池９０の出力をアップさせて、系統電力に係る過大な消費電力を相殺する。
このように、蓄電池９２以外の手段も併用することで、系統電力の使用量が過大であっても、相殺することができ、系統電力１２Ａが供給される領域における省エネルギーを達成することができる。
［第２の実施の形態］
続いて第２の実施の形態について説明する。図７は、本発明の第２の実施の形態に係る給電制御処理のフローチャートである。
続いて第２の実施の形態について説明する。図７は、本発明の第２の実施の形態に係る給電制御処理のフローチャートである。
図７は、第１の実施の形態に係る図４とは、ステップ４０６以降の処理及びステップ７１２の処理が異なっている。しかしながら、その他の処理については、図４の第１の実施の形態の場合と同一なので、図４と同一のステップについては図４と同一の符号を付し、その説明を省略する。
第１の実施の形態では、蓄電池をフル充電せずに、フル充電の８０〜９０％に相当する上限値までの充電に留めたが、第２の実施の形態では、ステップ４０８で肯定判定の場合は、ステップ７１０で蓄電池のフル充電を行う。
ニッケル・カドミウム電池及びニッケル・水素電池は、蓄電量がやや低下したら充電するという継ぎ足し充電を繰り返すと、十分に放電していないのに放電電圧が顕著に低下する、いわゆるメモリ効果が生じやすい。したがって、ニッケル・カドミウム電池及びニッケル・水素電池のような蓄電池では、その電池の蓄電量の最大限度まで充電することが合理的である。
そのため、第２の実施の形態では、蓄電池９２をフル充電すると共に、蓄電池９２の蓄電量が最小限度でない場合は、蓄電池９２に蓄えられた電力を放電する。
第１の実施の形態では、ステップ４０６で肯定判定の場合は処理をリターンしたが、第２の実施の形態では、ステップ４０６で肯定判定の場合は、ステップ７２０で系統電力１２Ａの電気料金が所定値を超えるか否か、すなわち電気料金が高いか否かを判定し、肯定判定の場合は、ステップ７２２において、蓄電池９２の蓄電量が最小限度になるまで、つまりは蓄電池９２を完全に放電させる。
ニッケル・カドミウム電池及びニッケル・水素電池では、前述のメモリ効果を防止するために、完全に放電し切ってからフル充電を行った方が合理的なためである。
第２の実施の形態では、電気料金が高い場合には、ステップ７２２で蓄電池９２を完全に放電させて建物に放電した電力を供給した後に処理をリターンする。
また、ステップ７１２では、蓄電池９２の蓄電量が最小限度か否かが判定され、最小電度でない場合は、ステップ４１４で蓄電池９２の放電が行われる。
このように、蓄電池９２が完全放電及びフル充電に適したニッケル・カドミウム電池又はニッケル・水素電池の場合は、図７のステップ７１０及び７２２のように充放電することが望ましい。さらには、ステップ７１２での判定のように、蓄電池９２の蓄電量が最小限度でなければ、蓄電池９２に蓄えた電力を放電させることが望ましい。
また、第２の実施の形態は、図８のような変形例１としても使用できる。図８はステップ８１８のみが図７と相違するので、他の手順は図７と同一の符号を付し、それらの説明は省略する。
図８のステップ８１８では、優先順位の低い順に分岐ブレーカー１４１〜１４３の接続をオフにする。
図８の第２の実施の形態の変形例１では、蓄電池９２の電力を用いても、許容使用電力量を上回った系統電力１２Ａの消費電力量を相殺できなかった場合には、第１の実施の形態の変形例１と同様に分岐ブレーカーをオフにして、建物における消費電力量を抑制する。
なお、第２の実施の形態の変形例１では、第１の実施の形態の変形例１と同様に、ホームエネルギーマネージャー３０のメモリ５０に分岐ブレーカーの優先順位が記憶されているものとする。ホームエネルギーマネージャー３０は、分電盤１４を制御することにより、分岐ブレーカー１４１〜１４３のいずれかを任意にオン又はオフにできる。
さらに、第２の実施の形態は、図９のような変形例２としても使用できる。図９はステップ９１４及び９２２が図８と相違するが、他の手順は図８と同一である。したがって、図８と同一の手順については図８と同一の符号を付し、それらの説明は省略する。
図９のステップ９１４では、蓄電池９２の放電のみならず、車両用蓄電池２８の放電、さらには燃料電池９０が使用可能であれば、燃料電池９０の出力をアップさせて、系統電力に係る過大な消費電力を相殺する。
さらに、ステップ９２２においても、系統電力１２Ａの電気料金が高い場合には、蓄電池９２の電力のほかに、燃料電池９０の出力アップ、車両用蓄電池２８の電力の利用によって、建物内で必要とする電力を賄うようにする。
このように、蓄電池９２以外の手段も併用することで、系統電力１２Ａの使用量が過大であっても、その使用量を相殺することができ、系統電力１２Ａが供給される領域における省エネルギーを達成することができる。
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 建物
１２Ａ 系統電力
１２Ｂ 風力発電会社
１２Ｃ 太陽光発電会社
１４ 分電盤
１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ 車両
２０ 家電機器
２２ 住設機器
２６ 車両連結部
２８ 車両用蓄電池
３０ ホームエネルギーマネージャー
４６ 表示部
５０ メモリ
５２ ネットワークインターフェース
８２ 情報センター
９０ 燃料電池
９２ 蓄電池
１４１、１４２、１４３、１４４ 分岐ブレーカー
１６１、１６２、１６３ 電流センサ
１７１ 蓄電池制御用インターフェース
１７３ 燃料電池制御用インターフェース
１２Ａ 系統電力
１２Ｂ 風力発電会社
１２Ｃ 太陽光発電会社
１４ 分電盤
１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ 車両
２０ 家電機器
２２ 住設機器
２６ 車両連結部
２８ 車両用蓄電池
３０ ホームエネルギーマネージャー
４６ 表示部
５０ メモリ
５２ ネットワークインターフェース
８２ 情報センター
９０ 燃料電池
９２ 蓄電池
１４１、１４２、１４３、１４４ 分岐ブレーカー
１６１、１６２、１６３ 電流センサ
１７１ 蓄電池制御用インターフェース
１７３ 燃料電池制御用インターフェース
Claims (7)
- 系統電力及び自然エネルギーで発電された電力が分電盤を介して供給される建物において許容される前記系統電力の使用電力量であり、かつ複数の建物が存在している領域全体の消費電力量に対する各建物の過去の消費電力量から算出される許容使用電力量を情報センターから取得する取得手段と、
前記建物の前記系統電力の使用電力量を算出する使用電力量算出手段と、
前記建物の前記系統電力の使用電力量が前記許容使用電力量以下か否かを判定する使用電力量判定手段と、
前記系統電力及び前記自然エネルギーで発電された電力を蓄える蓄電池の蓄電量を計測する蓄電量計測手段と、
前記許容使用電力量と前記建物の前記系統電力の使用電力量との大小関係、及び前記蓄電池の蓄電量に基づいて、前記蓄電池の充放電を制御する制御手段と、
を備えた給電制御装置。 - 前記制御手段は、前記建物の前記系統電力の使用電力量が前記許容使用電力量を超えると共に、前記蓄電池の蓄電量が下限値以上の場合に、前記蓄電池を放電させ、該放電によって得た電力を前記分電盤を介して前記建物に供給する請求項１に記載の給電制御装置。
- 情報を表示する表示手段と、
前記建物の複数の電力負荷手段の優先順位を記憶した記憶手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、前記建物の前記系統電力の使用電力量が前記許容使用電力量を超えた場合に、前記優先順位で下位に規定されている電力負荷手段の停止を推奨する表示を前記表示手段に表示させる請求項１又は２に記載の給電制御装置。 - 供給された電力を前記分電盤から分岐させる複数の分岐回路の優先順位を予め記憶した記憶手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記建物の前記系統電力の使用電力量が前記許容使用電力量を超えた場合に、前記優先順位で下位に規定されている分岐回路への電力供給を遮断する請求項１又は２に記載の給電制御装置。 - 前記取得手段は、前記建物の前記系統電力の料金の情報を前記情報センターからさらに取得し、
前記制御手段は、前記建物の前記系統電力の使用電力量が前記許容使用電力量以下で、かつ前記蓄電池の蓄電量が上限値未満の場合に、前記取得した前記建物の前記系統電力の料金の情報における料金が所定値以下か否かを判定し、該料金が該所定値以下の場合は、前記蓄電池の蓄電量が上限値になるまで前記蓄電池を充電する制御をする請求項１〜４のいずれか１項に記載の給電制御装置。 - 前記制御手段は、前記蓄電池の蓄電量が上限値以上の場合に、前記取得した前記建物の前記系統電力の料金の情報における料金が所定値以下か否かを判定し、該料金が該所定値を超える場合は、前記蓄電池を蓄電量が最小限度になるまで前記蓄電池を放電する制御をする請求項５に記載の給電制御装置。
- 前記制御手段は、前記分電盤に車両用蓄電池の電力で走行可能な車両又は自家発電装置が接続されている場合に、前記車両の前記車両用蓄電池の充放電の制御又は前記自家発電装置の制御をさらに行い、前記車両用蓄電池を放電させて得た電力を前記分電盤を介して前記建物に供給する制御又は前記自家発電装置の出力を向上させる制御をする請求項１〜６のいずれか１項に記載の給電制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012109646A JP6174844B2 (ja) | 2012-05-11 | 2012-05-11 | 給電制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012109646A JP6174844B2 (ja) | 2012-05-11 | 2012-05-11 | 給電制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013240140A JP2013240140A (ja) | 2013-11-28 |
| JP6174844B2 true JP6174844B2 (ja) | 2017-08-02 |
Family
ID=49764717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012109646A Active JP6174844B2 (ja) | 2012-05-11 | 2012-05-11 | 給電制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6174844B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MY164830A (en) * | 2014-12-26 | 2018-01-30 | Hitachi Ltd | Power Supply System and Power Supply Method |
| JP2016181109A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | パイオニア株式会社 | 充電量算出装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004297854A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Hitachi Information & Control Systems Inc | デマンド監視システム |
| JP2010045950A (ja) * | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Panasonic Electric Works Co Ltd | デマンド監視装置 |
| JP2011151896A (ja) * | 2010-01-19 | 2011-08-04 | Toshiba Corp | 充放電制御装置 |
| JP5164184B2 (ja) * | 2010-07-27 | 2013-03-13 | トヨタ自動車株式会社 | エネルギマネージメントシステム |
| GB2483303A (en) * | 2010-09-06 | 2012-03-07 | Sony Corp | Managing electrical energy consumption of grouped devices |
-
2012
- 2012-05-11 JP JP2012109646A patent/JP6174844B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2013240140A (ja) | 2013-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5895178B2 (ja) | 電力視覚化方法及び電力視覚化装置 | |
| JP5327407B2 (ja) | 蓄電池システム及びその制御方法 | |
| EP2487769B1 (en) | Specification selection device of power storage system and specification selection method of power storage system | |
| US8760110B2 (en) | Electricity distribution system and electricity distribution method | |
| JP5890513B2 (ja) | 制御装置、制御システム及び蓄電池制御方法 | |
| JP5896096B1 (ja) | 発電設備および発電制御装置 | |
| JP2008182851A (ja) | 電力貯蔵装置及びシステム | |
| JP2014023276A (ja) | 蓄電池制御システム | |
| JP2013255394A (ja) | エネルギー管理制御システム | |
| WO2011103249A2 (en) | Power transfer system for a rechargeable battery | |
| CN112865156B (zh) | 储能***以及电力*** | |
| JP6246091B2 (ja) | 電力供給システム | |
| JP6174844B2 (ja) | 給電制御装置 | |
| JP6037678B2 (ja) | 蓄電池充放電制御装置及び蓄電池充放電制御システム | |
| JP5851359B2 (ja) | 蓄電池制御システム | |
| US9929571B1 (en) | Integrated energy storage system | |
| JP5860706B2 (ja) | 地域内電力の相互融通システム | |
| JP5952065B2 (ja) | 地域内給電システム | |
| EP3718815A1 (en) | Electric power management system | |
| JP2014103819A (ja) | 充電装置、充電方法及び電力供給システムとその蓄電残量計測方法 | |
| JP5964668B2 (ja) | バックアップ給電システム | |
| CN202094676U (zh) | 一种车辆充电*** | |
| CN112952904A (zh) | 基于储充一体化电力***的控制方法及装置 | |
| JP2013236517A (ja) | 電力監視装置 | |
| JP2011229323A (ja) | 電力運用システム、蓄電装置、蓄電ステーション、及び電力運用方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150420 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160120 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160126 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160317 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160705 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170110 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170309 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170627 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170707 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6174844 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |