JP6269142B2 - 制御装置、制御方法、プログラム、および電力制御システム - Google Patents

制御装置、制御方法、プログラム、および電力制御システム Download PDF

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Description

本発明の実施形態は、制御装置、制御方法、プログラム、および電力制御システムに関する。
太陽光発電システムの自立運転では、発電量を超える電力を消費する負荷を稼働させることはできない。そのため、発電量を超えない範囲での負荷の運転スケジュールを、太陽光発電システムからの電力の供給状況と、負荷の状況とに基づいて決定する電力制御システムが知られている。また、起動する機器の突入電流によって、総消費電力が所定値を超える場合に、その機器の起動タイミングを延期したり、稼働中の他の機器を一時停止させてからその機器を起動する協調電力制御システムが知られている。
しかし、機器の中には、起動タイミングを変更できないものや、稼働中に一時停止できないものも存在する。発電装置の自立運転中において、停止できない機器を稼働させている場合に、新たに機器を起動すると、その機器の突入電流によって、複数の機器による総消費電力が、発電装置の発電量を上回る場合がある。そのような場合、発電装置からの電力供給が停止してしまう。
特開2012−228043号公報 特開2003−299264号公報
そこで、本発明の実施形態が解決しようとする課題は、負荷の起動により発生する突入電流によって発電装置からの電力供給が停止することを抑制することができる制御装置、制御方法、プログラム、および電力制御システムを提供することである。
本実施形態に係る制御装置は、判定部と、充電制御部と、起動指示部と、を具備する。前記判定部は、第1の負荷が起動する場合に、当該第1の負荷の突入電流と、既に稼働中の第2の負荷の定常状態における消費電流との合計の電流値が、第1の電流値以上か否かを判定する。前記充電制御部は、前記合計の電流値が前記第1の電流値以上である場合に、発電装置によって生成された電力に基づく蓄電池の充電、および、前記発電装置によって生成された電力の負荷への給電を実行する蓄電装置に指示して、前記蓄電池の充電電力を減少させる。前記起動指示部は、前記蓄電池の充電電力が減少した後に、前記第1の負荷を起動させる。
本発明の実施形態によれば、負荷の起動により発生する突入電流によって発電装置からの電力供給が停止することを抑制することが期待できる。
図1は、実施形態に係る電力制御システムの一例を示すシステム構成図である。 図2は、制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 図3は、記憶部に記憶される機器テーブルのデータ構造の一例を示す図である。 図4は、新たに起動する機器の突入電流と、蓄電池の充電電流との関係の一例を説明するための図である。 図5は、新たに起動する機器の突入電流と、蓄電池の充電電流との関係の一例を説明するための図である。 図6は、制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図7は、蓄電装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図8は、制御装置の機能を実現するコンピュータの一例を示すハードウェア構成図である。
以下で説明する実施形態に係る制御装置は、判定部と、充電制御部と、起動指示部と、を具備する。判定部は、第1の負荷が起動する場合に、当該第1の負荷の突入電流と、既に稼働中の第2の負荷の定常状態における消費電流との合計の電流値が、第1の電流値以上か否かを判定する。充電制御部は、合計の電流値が第1の電流値以上である場合に、発電装置によって生成された電力に基づく蓄電池の充電、および、発電装置によって生成された電力の負荷への給電を実行する蓄電装置に指示して、蓄電池の充電電力を減少させる。起動指示部は、合計の電流値が第1の電流値以上である場合に、蓄電池の充電電力が減少した後に、第1の負荷を起動させる。これにより、負荷の起動により発生する突入電流によって発電装置からの電力供給が停止することを抑制することが期待できる。
また、以下で説明する実施形態に係る制御装置は、負荷毎に、突入電流、定常状態における消費電流、および稼働中か否かを示す情報を記憶する記憶部を具備し、判定部は、第1の負荷から起動要求を受信した場合に、第1の負荷の突入電流と、稼働中の第2の負荷の定常状態における消費電流とを記憶部から抽出し、抽出した突入電流および定常状態での消費電流の合計の電流値が、第1の電流値以上か否かを判定するようにしてもよい。
また、以下で説明する実施形態に係る制御装置は、負荷毎に、突入電流、定常状態における消費電流、および稼働中か否かを示す情報を収集して記憶部に記憶させる収集部をさらに具備してもよい。
また、以下で説明する実施形態に係る制御装置において、記憶部には、負荷毎に、突入電流の継続時間の情報が記憶されており、充電制御部は、合計の電流値が第1の電流値以上である場合に、記憶部を参照して、第1の負荷が起動してから、少なくとも、当該第1の負荷の突入電流の継続時間が経過するまでの間は、発電装置によって生成された電力に基づく電流と、蓄電池から放電された電力に基づく電流とを、第1の負荷および既に稼働中の第2の負荷に供給するよう蓄電制御装置にさらに指示するようにしてもよい。
また、以下で説明する実施形態に係る制御装置において、記憶部には、負荷毎に、突入電流の継続時間の情報が記憶されており、充電制御部は、合計の電流値が第1の電流値以上である場合に、記憶部を参照して、第1の負荷が起動してから、少なくとも、当該第1の負荷の突入電流の継続時間が経過するまでの間は、発電装置によって生成された電力に基づく電流、および、蓄電池から放電された電力に基づく電流のうち、いずれか大きい方を、第1の負荷および既に稼働中の第2の負荷に供給するよう蓄電制御装置にさらに指示するようにしてもよい。
また、以下で説明する実施形態に係る制御装置において、第1の電流値は、蓄電池を充電するための電流値と第2の電流値とを合わせた電流値を、発電装置によって生成されている電力に基づいて供給可能な電流の値から引いた値であってもよい。
また、以下で説明する実施形態に係る制御装置において、判定部は、蓄電装置が蓄電池を充電中である場合に、合計の電流値が第1の電流値以上であるか否かを判定してもよい。
また、以下で説明する実施形態において、発電装置は、再生可能エネルギーを用いて電力を生成するものであってもよい。
また、以下で説明する実施形態に係る制御方法は、コンピュータが、判定工程と、充電制御工程と、起動指示工程と、を実行する。コンピュータは、判定工程において、第1の負荷が起動する場合に、当該第1の負荷の突入電流と、既に稼働中の第2の負荷の定常状態における消費電流との合計の電流値が、所定の電流値以上か否かを判定する。また、コンピュータは、充電制御工程において、合計の電流値が所定の電流値以上である場合に、発電装置によって生成された電力に基づく蓄電池の充電、および、発電装置によって生成された電力の負荷への給電を実行する蓄電装置に指示して、蓄電池の充電電力を減少させる。また、コンピュータは、起動指示工程において、合計の電流値が所定の電流値以上である場合に、蓄電池の充電電力が減少した後に、第1の負荷を起動させる。
また、以下で説明する実施形態に係るプログラムは、コンピュータに、判定手順と、充電制御手順と、起動指示手順と、を実行させる。コンピュータは、判定手順において、第1の負荷が起動する場合に、当該第1の負荷の突入電流と、既に稼働中の第2の負荷の定常状態における消費電流との合計の電流値が、所定の電流値以上か否かを判定する。また、コンピュータは、充電制御手順において、合計の電流値が所定の電流値以上である場合に、発電装置によって生成された電力に基づく蓄電池の充電、および、発電装置によって生成された電力の負荷への給電を実行する蓄電装置に指示して、蓄電池の充電電力を減少させる。また、コンピュータは、起動指示手順において、合計の電流値が所定の電流値以上である場合に、蓄電池の充電電力が減少した後に、第1の負荷を起動させる。
また、以下で説明する実施形態に係る電力制御システムは、発電装置と、蓄電装置と、制御装置と、を具備する。蓄電装置は、発電装置によって生成された電力に基づく蓄電池の充電、および、発電装置によって生成された電力の負荷への給電を実行する。制御装置は、蓄電装置を制御する。制御装置は、判定部と、充電制御部と、起動指示部と、を具備する。判定部は、第1の負荷が起動する場合に、当該第1の負荷の突入電流と、既に稼働中の第2の負荷の定常状態における消費電流との合計の電流値が、第1の電流値以上か否かを判定する。充電制御部は、合計の電流値が第1の電流値以上である場合に、発電装置によって生成された電力に基づく蓄電池の充電、および、発電装置によって生成された電力の負荷への給電を実行する蓄電装置に指示して、蓄電池の充電電力を減少させる。起動指示部は、合計の電流値が第1の電流値以上である場合に、蓄電池の充電電力が減少した後に、第1の負荷を起動させる。
以下、図面を参照して、実施形態に係る制御装置、制御方法、プログラム、および電力制御システムを説明する。なお、実施形態において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、以下の実施形態で説明する制御装置、制御方法、プログラム、および電力制御システムは、一例を示すに過ぎず、本発明を限定するものではない。
[電力制御システム1の構成]
図1は、実施形態に係る電力制御システム1の一例を示すシステム構成図である。本実施形態に係る電力制御システム1は、例えば住宅などの施設内に設けられ、発電装置11、蓄電装置14、および制御装置20を備える。本実施形態において、発電装置11は、再生可能エネルギーを利用して発電する。本実施形態において、発電装置11が利用する再生可能エネルギーは、例えば太陽光である。なお、発電装置11が利用する再生可能エネルギーは、太陽光に限られず、風力、波力、潮力、流水、潮汐、地熱、バイオマス等であってもよい。また、発電装置11は、再生可能エネルギーと共に、または、再生可能エネルギーに代えて、化石燃料等の枯渇性エネルギーを用いて発電するものであってもよい。
発電装置11は、PCS(Power Conditioning System)110および太陽光パネル111を有する。本実施形態におけるPCS110は、太陽光パネル111によって生成された電力を、例えばAC100Vの電力に変換し、変換した電力を蓄電装置14に供給する。PCS110は、負荷で消費される電流の値が、太陽光パネル111によって生成された電力に基づく電流の値を超えた場合(いわゆる容量オーバーの場合)に、蓄電装置14への電力供給を停止する。
系統10から電力が供給されている場合(非停電時)、分電盤12は、系統10から供給された電力を、通常の電気配線やコネセントを介して一般負荷である機器13aや13bに供給する。また、分電盤12は、分電盤15を介して、系統10から供給されている電力を、選定負荷である機器16aや16bに供給する。
分電盤15は、非停電時に、分電盤12を介して系統10から受け取った電力を、非常用の電気配線やコンセントを介して、機器16aや16bに供給する。また、分電盤15は、停電時には、蓄電装置14を介して受け取った電力を、非常用の電気配線やコンセントを介して、機器16aや16bに供給する。なお、分電盤15は、非停電時においても、蓄電装置14を介して受け取った電力を、非常用の電気配線やコンセントを介して、機器16aや16bに供給してもよい。
また、蓄電装置14は、停電時において、太陽光パネル111によって生成されている電力のうち、選定負荷によって消費されている電力を差し引いた電力に基づいて、蓄電池17を充電する。また、蓄電装置14は、PCS110から出力されている電力を測定し、現在の発電量で供給可能な電流の値を算出する。そして、制御装置20からの問い合わせに応じて、算出した電流の値を通知する。
また、蓄電装置14は、停電時に、制御装置20からの指示に応じて、太陽光パネル111からの電力に基づく蓄電池17の充電の実行および停止を制御する。また、蓄電装置14は、停電時に、制御装置20からの指示に応じて、蓄電池17の放電の実行および停止を制御する。
アクセスポイント18は、制御装置20およびそれぞれの機器16と、Bluetooth(登録商標)や無線LAN等の無線通信方式を用いて無線通信を行う。そして、アクセスポイント18は、制御装置20とそれぞれの機器16との間の通信、制御装置20と通信回線19との間の通信、および、それぞれの機器16と通信回線19との間の通信を中継する。
それぞれの機器16は、アクセスポイント18を介して制御装置20と通信を行う通信部と、機器16に特有の機能を実現する本体部とを有する。通信部は、ユーザから起動を指示された場合に、機器16を識別する機IDを含む起動要求を、アクセスポイント18を介して制御装置20へ送信する。そして、アクセスポイント18を介して制御装置20から起動指示を受信した場合に、通信部は、本体部を起動させる。本体部は、分電盤15を介して供給された電力を用いて動作を開始する。
制御装置20は、停電の発生時に、PCS110から出力された電力を、分電盤15を介して非常用の電気配線やコンセントに供給するよう蓄電装置14に指示する。
また、制御装置20は、停電中に、アクセスポイント18を介して機器16から起動要求を受信した場合に、当該起動要求に含まれている機器IDに基づいて、当該起動要求の送信元の機器16の起動時に本体部に流れる突入電流の値を特定する。そして、制御装置20は、分電盤15に接続されている機器16の中で、既に稼働中の機器16の定常状態での消費電流の値を特定する。また、制御装置20は、蓄電装置14に問い合わせを行い、発電装置11の現在の発電量において供給可能な電流の値を取得する。
そして、制御装置20は、起動要求の送信元の機器16の起動時に本体部に流れる突入電流の値と、分電盤15に接続されている機器16の中で、稼働中の機器16の定常状態での消費電流の値とを合計する。そして、制御装置20は、合計した電流の値が、第1の電流値以上である場合に、蓄電装置14に蓄電池17の充電停止を指示する。第1の電流値は、例えば、蓄電池17の充電電流の値に所定のマージンを加えた値を、発電装置11の現在の発電量において供給可能な電流の値から引いた値である。
そして、制御装置20は、蓄電池17の充電が停止した旨を示す充電停止応答を蓄電装置14から受信した場合に、起動要求の送信元の機器16に、起動指示を送信する。なお、合計した電流の値が、第1の電流値未満である場合、制御装置20は、蓄電装置14に蓄電池17の充電停止を指示することなく、起動要求の送信元の機器16に、起動指示を送信する。
このように、新たに起動する機器16の突入電流によって、分電盤15に接続された機器16において消費される電流の合計値が、第1の電流値を超える場合に、蓄電池17の充電を停止することにより、消費される電流の値を、発電装置11の現在の発電量において供給可能な電流の値の範囲内に抑えることができる可能性が高まる。これにより、新たに起動する機器16の突入電流によって、発電装置11からの電力供給が停止することを抑制することが期待できる。
[制御装置20の構成]
図2は、制御装置20の機能構成の一例を示すブロック図である。制御装置20は、記憶部21、収集部22、判定部23、無線通信部24、充電制御部25、有線通信部26、および起動指示部27を有する。
記憶部21は、機器テーブル210を記憶する。図3は、記憶部21に記憶される機器テーブル210のデータ構造の一例を示す図である。機器テーブル210には、それぞれの機器16を識別する機器ID211に対応付けて、突入電流212、継続時間213、消費電流214、およびステータス215が格納される。
突入電流212は、機器ID211に対応する機器16の本体部が起動する際に発生する突入電流の値である。継続時間213は、機器ID211に対応する機器16の突入電流の継続時間である。消費電流214は、機器ID211に対応する機器16が稼働中である場合の定常状態での消費電流の値である。ステータス215は、機器ID211に対応する機器16が稼働中または停止中のいずれであるかを示す。ステータス215に「稼働」が格納されている場合、機器ID211に対応する機器16が稼働中であることを示し、ステータス215に「停止」が設定されている場合、機器ID211に対応する機器16が停止中であることを示す。
図3には、「E001」の機器ID211に対応付けて、「Ir1」の突入電流212、「T1」の継続時間213、「Ic1」の消費電流214、および「停止」のステータス215が格納されている機器テーブル210が例示されている。
図2に戻って説明を続ける。無線通信部24は、アクセスポイント18との間で、Bluetoothや無線LAN等の無線通信方式を用いて無線通信を行う。無線通信部24は、各機器16から送信された通信データをアクセスポイント18を介して受信し、受信した通信データを収集部22および判定部23へ送る。また、無線通信部24は、起動指示部27から受け取った通信データを、アクセスポイント18を介して宛先の機器16へ送信する。
有線通信部26は、通信ケーブルを介して蓄電装置14との間で有線通信を行う。有線通信部26は、蓄電装置14から送信された通信データを通信ケーブルを介して受信し、受信した通信データを判定部23および充電制御部25へ送る。また、有線通信部26は、充電制御部25から受け取った通信データを、通信ケーブルを介して蓄電装置14へ送信する。なお、有線通信部26は、有線通信に代えて、Bluetoothや無線LAN等の無線通信方式を用いて蓄電装置14との間で無線通信を行ってもよい。
収集部22は、無線通信部24を介して、各機器16から、当該機器16の機器ID、突入電流の値、突入電流の継続時間、および定常状態で稼働中の消費電流の値を含む登録要求を受信した場合に、登録要求に含まれている機器IDに対応付けて、登録要求に含まれている突入電流の値、継続時間、および消費電流の値を、「停止」を示すステータスと共に、記憶部21内の機器テーブル210に登録する。
なお、登録要求には突入電流の値、継続時間、および消費電流の値が含まれていなくてもよい。この場合、収集部22は、登録要求に含まれている機器IDに基づいて、無線通信部24、アクセスポイント18、および通信回線19を介して、当該機器16の製造メーカのホームページ等にアクセスする。そして、収集部22は、アクセス先から、機器IDに対応する機器16の突入電流、継続時間、および消費電流の情報を取得してもよい。
また、収集部22は、無線通信部24およびアクセスポイント18を介して、それぞれの機器16から機器IDを含む停止通知を受信した場合に、記憶部21内の機器テーブル210を参照し、停止通知に含まれている機器IDに対応付けられているステータスに「停止」を設定する。それぞれの機器16の通信部は、本体部の動作が停止した場合(本体部への電源供給が停止した場合)、機器16の機器IDを含む停止通知を、アクセスポイント18を介して制御装置20へ送信する。なお、収集部22は、無線通信部24およびアクセスポイント18を介して、それぞれの機器16にハートビート信号を送信することにより、それぞれの機器16が稼働中か否かを監視してもよい。
判定部23は、無線通信部24およびアクセスポイント18を介して、機器16から起動要求を受信した場合に、記憶部21内の機器テーブル210を参照し、起動要求に含まれている機器IDに対応付けられている突入電流の値を取得する。そして、判定部23は、記憶部21内の機器テーブル210を参照し、「稼働」のステータスが対応付けられている機器IDを特定し、特定した機器IDに対応付けられている消費電流の値を取得する。そして、判定部23は、突入電流の値と、稼働中の機器16の消費電流の値とを合計する。
次に、判定部23は、有線通信部26を介して蓄電装置14に問い合わせ、発電装置11による現在の発電量に基づいて供給可能な電流の値を取得する。そして、判定部23は、蓄電池17の充電電流の値に所定のマージンを加えた値を算出し、取得した電流値から算出した値を引いた値を、第1の電流値として算出する。
次に、判定部23は、起動する機器16の突入電流の値と、稼働中の機器16の消費電流の値との合計の電流値が、算出した第1の電流値以上か否かを判定する。図4および図5は、新たに起動する機器16の突入電流と、蓄電池17の充電電流との関係の一例を説明するための図である。図4および図5において、Imaxは、発電装置11による現在の発電量に基づいて供給可能な電流の値を示す。Ibは、蓄電池17の充電電流を示す。Imは、電流値のマージンを示す。Ithは、第1の電流値を示す。Ica、Icb、・・・は、稼働中の機器16それぞれの定常状態における消費電流の値を示す。Irは、起動要求の送信元の機器16の突入電流を示す。Icは、起動要求の送信元の機器16の起動後の定常状態における消費電流を示す。Itotalは、起動要求の送信元の機器16の突入電流Irと、稼働中の機器16のそれぞれの消費電流Ica、Icb、・・・の合計の電流値を示す。Tは、起動要求の送信元の機器16の突入電流の継続時間を示す。
例えば図4に示すように、合計の電流値Itotalが第1の電流値Ith未満である場合、判定部23は、起動要求に含まれていた機器IDと共に、当該機器IDに対応する機器16の起動を起動指示部27に指示する。一方、例えば図5に示すように、合計の電流値Itotalが第1の電流値Ith以上である場合、判定部23は、起動要求に含まれていた機器IDと共に、蓄電池17の充電電力の減少を充電制御部25に指示する。判定部23は、充電電力の減少量を充電制御部25に指示してもよく、減少させた後の充電電力の値を充電制御部25に指示してもよい。本実施形態において、判定部23は、減少させた後の充電電力の値を0とすることを意味する充電停止を充電制御部25に指示する。
図5に示すように、合計の電流値Itotalが第1の電流値Ith以上である場合に、蓄電池17の充電を停止することにより、分電盤15から供給可能な電流は、蓄電池17の充電電流Ib分増加する。これにより、発電装置11による現在の発電量に基づいて供給可能な電流Imaxを、機器16の起動により発生する突入電流Irと、稼働中の機器16の消費電流Ica、Icb、・・・の合計の電流Itotalに割り当てることができる。そのため、機器16の起動に伴う突入電流によって発電装置11からの電力供給が停止することを抑制することが期待できる。
充電制御部25は、判定部23から機器IDと共に充電停止を指示された場合に、記憶部21内の機器テーブル210を参照して、判定部23から指示された機器IDに対応付けられている突入電流の継続時間を取得する。そして、充電制御部25は、有線通信部26を介して、蓄電装置14へ充電停止要求を送信する。
蓄電装置14は、充電制御部25から受信した充電停止要求に応じて蓄電池17の充電を停止する。そして、蓄電装置14は、充電停止応答を充電制御部25へ送信する。なお、蓄電装置14は、稼働中の機器16による消費電流の合計値を測定しており、消費電流の合計値が、所定の閾値を超える場合、蓄電池17の充電を停止する。そのため、蓄電池17の充電を停止している場合、蓄電装置14は、充電制御部25からの充電停止要求に対して即座に充電停止応答を返す。なお、所定の閾値とは、例えば、蓄電池17の充電電流の値に所定のマージンを加えた値を、発電装置11の現在の発電量において供給可能な電流の値から引いた値である。
充電制御部25は、蓄電装置14から充電停止応答を受信した場合に、判定部23から指示された機器IDと共に、当該機器IDに対応する機器16の起動を起動指示部27に指示する。そして、充電制御部25は、蓄電装置14から充電停止応答を受信してから、機器テーブル210より取得した継続時間が経過した場合に、充電再開要求を有線通信部26を介して蓄電装置14へ送信する。
蓄電装置14は、充電制御部25から受信した充電再開要求に応じて蓄電池17の充電を再開する。なお、各機器16の消費電流の合計値が、所定の閾値を超える場合には、蓄電装置14は、充電制御部25から充電再開要求を受信しても、蓄電池17の充電停止を継続する。
起動指示部27は、判定部23または充電制御部25から機器IDと共に機器16の起動を指示された場合に、当該機器IDに対応する機器16へ、アクセスポイント18を介して起動指示を送信する。そして、起動指示部27は、記憶部21内の機器テーブル210を参照し、判定部23または充電制御部25から指示された機器IDに対応付けられているステータスを「稼働」に変更する。起動指示を受信した機器16の通信部は、本体部を起動させる。
[制御装置20の動作]
図6は、制御装置20の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、判定部23は、無線通信部24およびアクセスポイント18を介して、機器16から起動要求を受信したか否かを判定する(S100)。判定部23が起動要求を受信していない場合(S100:No)、収集部22は、無線通信部24およびアクセスポイント18を介して、機器16から停止通知を受信したか否かを判定する(S111)。機器16から停止通知を受信していない場合(S111:No)、判定部23は、再びステップS100に示した処理を実行する。
一方、機器16から停止通知を受信した場合(S111:Yes)、収集部22は、記憶部21内の機器テーブル210を参照し、停止通知に含まれている機器IDに対応付けられているステータスを「停止」に変更し(S112)、判定部23は、再びステップS100に示した処理を実行する。
起動要求を受信した場合(S100:Yes)、判定部23は、記憶部21内の機器テーブル210を参照し、起動要求に含まれている機器IDに対応付けられている突入電流の値を取得する(S101)。そして、判定部23は、記憶部21内の機器テーブル210を参照し、「稼働」のステータスが対応付けられている機器IDを特定し、特定した機器IDに対応付けられている消費電流の値を取得する(S102)。そして、判定部23は、突入電流の値と、稼働中の機器16の消費電流の値とを合計する。
次に、判定部23は、有線通信部26を介して蓄電装置14に問い合わせ、発電装置11による現在の発電量に基づいて供給可能な電流の値を蓄電装置14から取得する(S103)。そして、判定部23は、蓄電池17の充電電流の値に所定のマージンを加えた値を算出し、取得した電流値から、算出した値を引いた値を、第1の電流値として算出する。
次に、判定部23は、起動する機器16の突入電流の値と、稼働中の機器16の消費電流の値との合計の電流値が、算出した第1の電流値以上か否かを判定する(S104)。合計の電流値が第1の電流値未満である場合(S104:No)、判定部23は、起動要求に含まれていた機器IDと共に、当該機器IDに対応する機器16の起動を起動指示部27に指示する。
起動指示部27は、判定部23から指示された機器IDに対応する機器16へ、アクセスポイント18を介して起動指示を送信する(S113)。そして、起動指示部27は、記憶部21内の機器テーブル210を参照し、判定部23から指示された機器IDに対応付けられているステータスを「稼働」に変更し(S114)、判定部23は、再びステップS100に示した処理を実行する。
一方、合計の電流値が第1の電流値以上である場合(S104:Yes)、判定部23は、起動要求に含まれていた機器IDと共に、蓄電池17の充電の停止を充電制御部25に指示する。充電制御部25は、記憶部21内の機器テーブル210を参照して、判定部23から指示された機器IDに対応付けられている突入電流の継続時間を取得する。そして、充電制御部25は、有線通信部26を介して、蓄電装置14へ充電停止要求を送信する(S105)。
次に、充電制御部25は、蓄電装置14から充電停止応答を受信し(S106)、判定部23から指示された機器IDと共に、当該機器IDに対応する機器16の起動を起動指示部27に指示する。起動指示部27は、充電制御部25から指示された機器IDに対応する機器16へ、アクセスポイント18を介して起動指示を送信する(S107)。そして、起動指示部27は、記憶部21内の機器テーブル210を参照し、充電制御部25から指示された機器IDに対応付けられているステータスを「稼働」に変更する(S108)。
次に、充電制御部25は、蓄電装置14から充電停止応答を受信してから、機器テーブル210より取得した突入電流の継続時間が経過したか否かを判定する(S109)。充電停止応答を受信してから、突入電流の継続時間が経過した場合(S109:Yes)、起動指示部27は、充電再開要求を有線通信部26を介して蓄電装置14へ送信し(S110)、判定部23は、再びステップS100に示した処理を実行する。
[蓄電装置14の動作]
図7は、蓄電装置14の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、蓄電装置14は、内部メモリに保持している充電停止フラグに0をセットする(S200)。そして、蓄電装置14は、制御装置20から充電停止要求を受信したか否かを判定する(S201)。充電停止要求を受信した場合(S201:Yes)、蓄電装置14は、内部メモリに保持している充電停止フラグに1をセットし(S202)、再びステップS201に示した処理を実行する。
充電停止要求を受信していない場合(S201:No)、蓄電装置14は、制御装置20から充電再開要求を受信したか否かを判定する(S203)。充電再開要求を受信した場合(S203:Yes)、蓄電装置14は、内部メモリに保持している充電停止フラグに0をセットし(S204)、再びステップS201に示した処理を実行する。
充電再開要求を受信していない場合(S203:No)、蓄電装置14は、分電盤15を介して機器16に供給中の電流の値が、発電装置11が生成する電力に基づいて供給可能な電流の値から、所定値を引いた電流の値未満か否かを判定する(S205)。分電盤15を介して機器16に供給中の電流の値が、発電装置11が生成する電力に基づいて供給可能な電流の値から、所定値を引いた電流の値未満である場合(S205:Yes)、蓄電装置14は、蓄電池17の充電中であるか否かを判定する(S206)。
蓄電池17の充電中である場合(S206:Yes)、蓄電装置14は、内部メモリに保持している充電停止フラグを参照して、充電停止フラグに1がセットされているか否かを判定する(S207)。充電停止フラグに1がセットされている場合(S207:Yes)、蓄電装置14は、蓄電池17の充電を停止する(S208)。そして、蓄電装置14は、充電停止応答を制御装置20へ送信し(S209)、再びステップS201に示した処理を実行する。一方、充電停止フラグに0がセットされている場合(S207:No)、蓄電装置14は、再びステップS201に示した処理を実行する。
蓄電池17の充電中ではない場合(S206:No)、蓄電装置14は、内部メモリに保持している充電停止フラグを参照して、充電停止フラグに0がセットされているか否かを判定する(S210)。充電停止フラグに0がセットされている場合(S210:Yes)、蓄電装置14は、蓄電池17の充電を開始し(S211)、再びステップS201に示した処理を実行する。一方、充電停止フラグに1がセットされている場合(S210:No)、蓄電装置14は、再びステップS201に示した処理を実行する。
分電盤15を介して機器16に供給中の電流の値が、発電装置11が生成する電力に基づいて供給可能な電流の値から、所定値を引いた電流の値以上である場合(S205:No)、蓄電装置14は、蓄電池17の充電中であるか否かを判定する(S212)。蓄電池17の充電中である場合(S212:Yes)、蓄電装置14は、蓄電池17の充電を停止し(S213)、再びステップS201に示した処理を実行する。一方、蓄電池17の充電中ではない場合(S212:No)、蓄電装置14は、再びステップS201に示した処理を実行する。
[制御装置20のハードウェア構成]
図8は、制御装置20の機能を実現するコンピュータ50の一例を示すハードウェア構成図である。コンピュータ50は、CPU(Central Processing Unit)51、RAM(Random Access Memory)52、ROM(Read Only Memory)53、無線通信機54、有線通信インターフェイス(I/F)55、入出力インターフェイス(I/F)56、およびメディアインターフェイス(I/F)57を備える。
CPU51は、ROM53に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。ROM53は、コンピュータ50の起動時にCPU51によって実行されるブートプログラムや、コンピュータ50のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。
CPU51は、入出力インターフェイス56を介して、液晶表示装置等の出力装置、および、タッチパネルやキーパッド等の入力装置を制御する。CPU51は、入出力インターフェイス56を介して、入力装置からデータを取得する。また、CPU51は、生成したデータを、入出力インターフェイス56を介して出力装置へ出力する。
無線通信機54は、Bluetoothや無線LAN等の無線通信方式を用いて、アクセスポイント18と無線通信を行う。そして、無線通信機54は、アクセスポイント18を介して他の機器からデータを受信してCPU51へ送り、CPU51が生成したデータを、アクセスポイント18を介して他の機器へ送信する。有線通信インターフェイス55は、通信ケーブルを介して蓄電装置14からデータを受信してCPU51へ送り、CPU51が生成したデータを、通信ケーブルを介して蓄電装置14へ送信する。
メディアインターフェイス57は、記録媒体58に格納されたプログラムまたはデータを読み取り、RAM52を介してCPU51に提供する。CPU51は、当該プログラムを、メディアインターフェイス57を介して記録媒体58からRAM52上にロードし、ロードしたプログラムを実行する。記録媒体58は、例えば磁気記録媒体や半導体メモリ等である。
コンピュータ50のCPU51は、RAM52上にロードされたプログラムを実行することにより、記憶部21、収集部22、判定部23、無線通信部24、充電制御部25、有線通信部26、および起動指示部27の各機能を実現する。RAM52またはROM53には、記憶部21内のデータが格納される。コンピュータ50のCPU51は、これらのプログラムを、記録媒体58から読み取って実行するが、他の例として、例えばアクセスポイント18を介して他の装置から、これらのプログラムを取得してもよい。
以上、一実施形態について説明した。
上記説明から明らかなように、本実施形態の電力制御システム1によれば、機器16の起動により発生する突入電流によって発電装置11からの電力供給が停止することを抑制することが期待できる。
[変形例]
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
例えば、上記した実施形態において、充電制御部25は、新たに起動する機器16の突入電流によって、分電盤15に接続された機器16において消費される電流の合計値が、第1の電流値を超える場合に、蓄電池17の充電を停止させるが、本発明はこれに限られない。例えば、充電制御部25は、新たに起動する機器16の突入電流によって、分電盤15に接続された機器16において消費される電流の合計値が、第1の電流値を超える場合に、蓄電池17の充電を停止し、蓄電池17の放電を開始させ、発電装置11の現在の発電量において供給可能な電流に、蓄電池17からの電流を加えて、分電盤15に接続された機器16に供給するようにしてもよい。これにより、機器16の起動により発生する突入電流による発電装置11からの電力供給の停止を、さらに抑制することが期待できる。
また、充電制御部25は、新たに起動する機器16の突入電流によって、分電盤15に接続された機器16において消費される電流の合計値が、第1の電流値を超える場合に、例えば、蓄電池17の充電を停止させると共に、発電装置11の現在の発電量において供給可能な電流、および、蓄電池17の放電により供給可能な電流のうち、いずれか大きい方を、分電盤15に接続された機器16に供給するようにしてもよい。
また、上記した実施形態において、判定部23は、アクセスポイント18を介して各機器16から起動要求を受信した場合に、起動する機器16の突入電流の値と、稼働中の機器16の消費電流の値との合計の電流値が、第1の電流値以上か否かを判定するが、本発明はこれに限られない。例えば、判定部23は、アクセスポイント18を介して各機器16から起動要求を受信した場合に、蓄電池17を充電中か否かを蓄電装置14に問い合わせ、蓄電池17を充電中の場合に、起動する機器16の突入電流の値と、稼働中の機器16の消費電流の値との合計の電流値が、第1の電流値以上か否かを判定するようにしてもよい。これにより、制御装置20は、蓄電池17の充電中でない場合に、重ねて蓄電装置14に充電停止を指示する処理を省くことができる。
また、上記した実施形態では、各機器16から送信された起動要求をトリガーとして、制御装置20が、起動要求の送信元の機器16の突入電流と、稼働中の機器16の定常状態での消費電流とに基づいて、蓄電池17の充電停止と、機器16への起動指示の送信とを行ったが、本発明はこれに限られない。例えば、ユーザの操作に応じて、制御装置20が、起動する機器16を特定し、特定した機器16の突入電流と、稼働中の機器16の定常状態での消費電流とに基づいて、蓄電池17の充電停止と、機器16への起動指示の送信とを行ってもよい。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
11 発電装置
14 蓄電装置
17 蓄電池
20 制御装置
23 判定部
25 充電制御部
27 起動指示部

Claims (12)

  1. 第1の負荷が起動する場合に、当該第1の負荷の突入電流と、既に稼働中の第2の負荷の定常状態における消費電流との合計の電流値が、第1の電流値以上か否かを判定する判定部と;
    前記合計の電流値が前記第1の電流値以上である場合に、発電装置によって生成された電力に基づく蓄電池の充電、および、前記発電装置によって生成された電力の負荷への給電を実行する蓄電装置に指示して、前記蓄電池の充電電力を減少させる充電制御部と;
    前記合計の電流値が前記第1の電流値以上である場合に、前記蓄電池の充電電力が減少した後に、前記第1の負荷を起動させる起動指示部と;
    負荷毎に、突入電流、定常状態における消費電流、および稼働中か否かを示す情報を記憶する記憶部と;
    を具備し、
    前記判定部は、
    前記第1の負荷から起動要求を受信した場合に、前記第1の負荷の突入電流と、前記第2の負荷の定常状態における消費電流とを前記記憶部から抽出し、抽出した突入電流および定常状態での消費電流の合計の電流値が、前記第1の電流値以上か否かを判定し、
    前記充電制御部は、
    前記合計の電流値が前記第1の電流値以上である場合に、前記第1の負荷が起動してから、少なくとも当該第1の負荷の突入電流の継続時間が経過するまでの間は、前記発電装置によって生成された電力に基づく電流と、前記蓄電池から放電された電力に基づく電流とを、前記第1の負荷および既に稼働中の前記第2の負荷に供給するよう前記蓄電装置に指示する制御装置。
  2. 第1の負荷が起動する場合に、当該第1の負荷の突入電流と、既に稼働中の第2の負荷の定常状態における消費電流との合計の電流値が、第1の電流値以上か否かを判定する判定部と;
    前記合計の電流値が前記第1の電流値以上である場合に、発電装置によって生成された電力に基づく蓄電池の充電、および、前記発電装置によって生成された電力の負荷への給電を実行する蓄電装置に指示して、前記蓄電池の充電電力を減少させる充電制御部と;
    前記合計の電流値が前記第1の電流値以上である場合に、前記蓄電池の充電電力が減少した後に、前記第1の負荷を起動させる起動指示部と;
    負荷毎に、突入電流、定常状態における消費電流、および稼働中か否かを示す情報を記憶する記憶部と;
    を具備し、
    前記判定部は、
    前記第1の負荷から起動要求を受信した場合に、前記第1の負荷の突入電流と、前記第2の負荷の定常状態における消費電流とを前記記憶部から抽出し、抽出した突入電流および定常状態での消費電流の合計の電流値が、前記第1の電流値以上か否かを判定し、
    前記充電制御部は、
    前記合計の電流値が前記第1の電流値以上である場合に、前記第1の負荷が起動してから、少なくとも当該第1の負荷の突入電流の継続時間が経過するまでの間は、前記発電装置によって生成された電力に基づく電流、および、前記蓄電池から放電された電力に基づく電流のうち、いずれか大きい方を、前記第1の負荷および既に稼働中の前記第2の負荷に供給するよう前記蓄電装置に指示する制御装置。
  3. 負荷毎に、突入電流、定常状態における消費電流、および稼働中か否かを示す情報を収集して前記記憶部に記憶させる収集部をさらに具備する請求項1または2に記載の制御装置。
  4. 前記第1の電流値は、
    前記蓄電池を充電するための電流値と第2の電流値とを合わせた電流値を、前記発電装置によって生成されている電力に基づいて供給可能な電流の値から引いた値である請求項1からのいずれか一項に記載の制御装置。
  5. 前記判定部は、
    前記蓄電装置が前記蓄電池を充電中である場合に、前記合計の電流値が前記第1の電流値以上であるか否かを判定する請求項1からのいずれか一項に記載の制御装置。
  6. 前記発電装置は、再生可能エネルギーを用いて電力を生成する請求項1からのいずれか一項に記載の制御装置。
  7. コンピュータが、
    第1の負荷が起動する場合に、当該第1の負荷の突入電流と、既に稼働中の第2の負荷の定常状態における消費電流との合計の電流値が、所定の電流値以上か否かを判定する判定工程と;
    前記合計の電流値が前記所定の電流値以上である場合に、発電装置によって生成された電力に基づく蓄電池の充電、および、前記発電装置によって生成された電力の負荷への給電を実行する蓄電装置に指示して、前記蓄電池の充電電力を減少させる充電制御工程と;
    前記合計の電流値が前記所定の電流値以上である場合に、前記蓄電池の充電電力が減少した後に、前記第1の負荷を起動させる起動指示工程と;
    を実行し、
    前記判定工程において、
    前記第1の負荷から起動要求を受信した場合に、負荷毎に、突入電流、定常状態における消費電流、および稼働中か否かを示す情報を記憶する記憶部から、前記第1の負荷の突入電流と、前記第2の負荷の定常状態における消費電流とを抽出し、抽出した突入電流および定常状態での消費電流の合計の電流値が、前記所定の電流値以上か否かを判定し、
    前記充電制御工程において、
    前記合計の電流値が前記所定の電流値以上である場合に、前記第1の負荷が起動してから、少なくとも当該第1の負荷の突入電流の継続時間が経過するまでの間は、前記発電装置によって生成された電力に基づく電流と、前記蓄電池から放電された電力に基づく電流とを、前記第1の負荷および既に稼働中の前記第2の負荷に供給するよう前記蓄電装置に指示する制御方法。
  8. コンピュータに、
    第1の負荷が起動する場合に、当該第1の負荷の突入電流と、既に稼働中の第2の負荷の定常状態における消費電流との合計の電流値が、所定の電流値以上か否かを判定する判定手順と;
    前記合計の電流値が前記所定の電流値以上である場合に、発電装置によって生成された電力に基づく蓄電池の充電、および、前記発電装置によって生成された電力の負荷への給電を実行する蓄電装置に指示して、前記蓄電池の充電電力を減少させる充電制御手順と;
    前記合計の電流値が前記所定の電流値以上である場合に、前記蓄電池の充電電力が減少した後に、前記第1の負荷を起動させる起動指示手順と;
    を実行させ
    前記判定手順において、
    前記第1の負荷から起動要求を受信した場合に、負荷毎に、突入電流、定常状態における消費電流、および稼働中か否かを示す情報を記憶する記憶部から、前記第1の負荷の突入電流と、前記第2の負荷の定常状態における消費電流とを抽出し、抽出した突入電流および定常状態での消費電流の合計の電流値が、前記所定の電流値以上か否かを判定し、
    前記充電制御手順において、
    前記合計の電流値が前記所定の電流値以上である場合に、前記第1の負荷が起動してから、少なくとも当該第1の負荷の突入電流の継続時間が経過するまでの間は、前記発電装置によって生成された電力に基づく電流と、前記蓄電池から放電された電力に基づく電流とを、前記第1の負荷および既に稼働中の前記第2の負荷に供給するよう前記蓄電装置に指示するプログラム。
  9. 発電装置と;
    前記発電装置によって生成された電力に基づく蓄電池の充電、および、前記発電装置によって生成された電力の負荷への給電を実行する蓄電装置と;
    前記蓄電装置を制御する制御装置と;
    を具備し、
    前記制御装置は、
    第1の負荷が起動する場合に、当該第1の負荷の突入電流と、既に稼働中の第2の負荷の定常状態における消費電流との合計の電流値が、所定の電流値以上か否かを判定する判定部と;
    前記合計の電流値が前記所定の電流値以上である場合に、発電装置によって生成された電力に基づく蓄電池の充電、および、前記蓄電装置に指示して、前記蓄電池の充電電力を減少させる充電制御部と;
    前記合計の電流値が前記所定の電流値以上である場合に、前記蓄電池の充電電力が減少した後に、前記第1の負荷を起動させる起動指示部と;
    負荷毎に、突入電流、定常状態における消費電流、および稼働中か否かを示す情報を記憶する記憶部と;
    を具備し、
    前記判定部は、
    前記第1の負荷から起動要求を受信した場合に、前記第1の負荷の突入電流と、前記第2の負荷の定常状態における消費電流とを前記記憶部から抽出し、抽出した突入電流および定常状態での消費電流の合計の電流値が、前記所定の電流値以上か否かを判定し、
    前記充電制御部は、
    前記合計の電流値が前記所定の電流値以上である場合に、前記第1の負荷が起動してから、少なくとも当該第1の負荷の突入電流の継続時間が経過するまでの間は、前記発電装置によって生成された電力に基づく電流と、前記蓄電池から放電された電力に基づく電流とを、前記第1の負荷および既に稼働中の前記第2の負荷に供給するよう前記蓄電装置に指示する電力制御システム。
  10. コンピュータが、
    第1の負荷が起動する場合に、当該第1の負荷の突入電流と、既に稼働中の第2の負荷の定常状態における消費電流との合計の電流値が、所定の電流値以上か否かを判定する判定工程と;
    前記合計の電流値が前記所定の電流値以上である場合に、発電装置によって生成された電力に基づく蓄電池の充電、および、前記発電装置によって生成された電力の負荷への給電を実行する蓄電装置に指示して、前記蓄電池の充電電力を減少させる充電制御工程と;
    前記合計の電流値が前記所定の電流値以上である場合に、前記蓄電池の充電電力が減少した後に、前記第1の負荷を起動させる起動指示工程と;
    を実行し、
    前記判定工程において、
    前記第1の負荷から起動要求を受信した場合に、負荷毎に、突入電流、定常状態における消費電流、および稼働中か否かを示す情報を記憶する記憶部から、前記第1の負荷の突入電流と、前記第2の負荷の定常状態における消費電流とを抽出し、抽出した突入電流および定常状態での消費電流の合計の電流値が、前記所定の電流値以上か否かを判定し、
    前記充電制御工程において、
    前記合計の電流値が前記所定の電流値以上である場合に、前記第1の負荷が起動してから、少なくとも当該第1の負荷の突入電流の継続時間が経過するまでの間は、前記発電装置によって生成された電力に基づく電流、および、前記蓄電池から放電された電力に基づく電流のうち、いずれか大きい方を、前記第1の負荷および既に稼働中の前記第2の負荷に供給するよう前記蓄電装置に指示する制御方法。
  11. コンピュータに、
    第1の負荷が起動する場合に、当該第1の負荷の突入電流と、既に稼働中の第2の負荷の定常状態における消費電流との合計の電流値が、所定の電流値以上か否かを判定する判定手順と;
    前記合計の電流値が前記所定の電流値以上である場合に、発電装置によって生成された電力に基づく蓄電池の充電、および、前記発電装置によって生成された電力の負荷への給電を実行する蓄電装置に指示して、前記蓄電池の充電電力を減少させる充電制御手順と;
    前記合計の電流値が前記所定の電流値以上である場合に、前記蓄電池の充電電力が減少した後に、前記第1の負荷を起動させる起動指示手順と;
    を実行させ
    前記判定手順において、
    前記第1の負荷から起動要求を受信した場合に、負荷毎に、突入電流、定常状態における消費電流、および稼働中か否かを示す情報を記憶する記憶部から、前記第1の負荷の突入電流と、前記第2の負荷の定常状態における消費電流とを抽出し、抽出した突入電流および定常状態での消費電流の合計の電流値が、前記所定の電流値以上か否かを判定し、
    前記充電制御手順において、
    前記合計の電流値が前記所定の電流値以上である場合に、前記第1の負荷が起動してから、少なくとも当該第1の負荷の突入電流の継続時間が経過するまでの間は、前記発電装置によって生成された電力に基づく電流、および、前記蓄電池から放電された電力に基づく電流のうち、いずれか大きい方を、前記第1の負荷および既に稼働中の前記第2の負荷に供給するよう前記蓄電装置に指示するプログラム。
  12. 発電装置と;
    前記発電装置によって生成された電力に基づく蓄電池の充電、および、前記発電装置によって生成された電力の負荷への給電を実行する蓄電装置と;
    前記蓄電装置を制御する制御装置と;
    を具備し、
    前記制御装置は、
    第1の負荷が起動する場合に、当該第1の負荷の突入電流と、既に稼働中の第2の負荷の定常状態における消費電流との合計の電流値が、所定の電流値以上か否かを判定する判定部と;
    前記合計の電流値が前記所定の電流値以上である場合に、発電装置によって生成された電力に基づく蓄電池の充電、および、前記蓄電装置に指示して、前記蓄電池の充電電力を減少させる充電制御部と;
    前記合計の電流値が前記所定の電流値以上である場合に、前記蓄電池の充電電力が減少した後に、前記第1の負荷を起動させる起動指示部と;
    負荷毎に、突入電流、定常状態における消費電流、および稼働中か否かを示す情報を記憶する記憶部と;
    を具備し、
    前記判定部は、
    前記第1の負荷から起動要求を受信した場合に、前記第1の負荷の突入電流と、前記第2の負荷の定常状態における消費電流とを前記記憶部から抽出し、抽出した突入電流および定常状態での消費電流の合計の電流値が、前記所定の電流値以上か否かを判定し、
    前記充電制御部は、
    前記合計の電流値が前記所定の電流値以上である場合に、前記第1の負荷が起動してから、少なくとも当該第1の負荷の突入電流の継続時間が経過するまでの間は、前記発電装置によって生成された電力に基づく電流、および、前記蓄電池から放電された電力に基づく電流のうち、いずれか大きい方を、前記第1の負荷および既に稼働中の前記第2の負荷に供給するよう前記蓄電装置に指示する電力制御システム。
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