JP2018121449A - Electric power control system and electric power control unit - Google Patents
Electric power control system and electric power control unit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018121449A JP2018121449A JP2017011614A JP2017011614A JP2018121449A JP 2018121449 A JP2018121449 A JP 2018121449A JP 2017011614 A JP2017011614 A JP 2017011614A JP 2017011614 A JP2017011614 A JP 2017011614A JP 2018121449 A JP2018121449 A JP 2018121449A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- time
- electric
- power control
- storage battery
- 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.)
- Granted
Links
Images
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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
-
- 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
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- 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
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/12—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
- Y04S10/126—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation the energy generation units being or involving electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV], i.e. power aggregation of EV or HEV, vehicle to grid arrangements [V2G]
-
- 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
- Y04S30/14—Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing
Abstract
Description
本発明は、車両に搭載された車載蓄電池から供給される電力を宅内負荷へ供給することが可能な電力制御システムおよび電力制御装置に関する。 The present invention relates to a power control system and a power control apparatus capable of supplying power supplied from an in-vehicle storage battery mounted on a vehicle to a residential load.
住宅内で用いられる電力制御装置の分野では、電力を供給する電源の多様化と電力を消費する電気機器を遠隔制御する技術の発達とによって、家庭内の電力供給および電力消費の全体的なバランスを考慮して統合制御する技術が普及している。家庭内で用いられる電源としては、商用電源、太陽光発電装置および蓄電池などがある。蓄電池の中でも、車両に搭載されて車両の駆動電源として用いられる車載蓄電池を宅内負荷で利用するシステムは、V2H(Vehicle to Home)システムと呼ばれて実用化されている。車載蓄電池は、充電した電力を宅内負荷に供給することができると共に、家庭用充電器で充電することができる。 In the field of power control equipment used in homes, the overall balance of home power supply and power consumption is due to the diversification of power sources that supply power and the development of technologies to remotely control electrical devices that consume power. Technology that performs integrated control in consideration of Examples of power sources used in the home include commercial power sources, solar power generation devices, and storage batteries. Among storage batteries, a system that uses an in-vehicle storage battery that is mounted on a vehicle and is used as a driving power source for the vehicle, is called a V2H (Vehicle to Home) system and put into practical use. The in-vehicle storage battery can supply charged electric power to a home load and can be charged by a home charger.
特許文献1には、HEMS(Home Energy Management System)と呼ばれる住宅内の電力を統合制御するためのシステムが開示されている。このシステムでは、ネットワークを介して接続された電気機器の消費電力を取得して、太陽光発電による発電量と、家庭内に設置された蓄電池および車載蓄電池に貯える電力量と、商用電源から買う電力量とをコントローラが消費電力に基づいて制御している。
しかしながら、上記従来の技術によれば車載蓄電池がパワーコンディショナと接続されていない時間については考慮されていないため、車両が住宅を離れている間、商用電源が停電している場合には住宅に供給することができる電力が減ってしまい、住宅内の電気機器が停止して住民の快適性が大幅に低下してしまう。商用電源と接続されている場合には、買電量が増えるため電気料金が上がってしまうという問題があった。 However, according to the above-described conventional technology, since the time when the in-vehicle storage battery is not connected to the power conditioner is not taken into consideration, the commercial power supply is interrupted while the vehicle is leaving the house. Electricity that can be supplied is reduced, electrical equipment in the house is stopped, and the comfort of residents is greatly reduced. When connected to a commercial power source, there is a problem that the electricity bill increases because the amount of power purchased increases.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車載蓄電池がパワーコンディショナに接続されていない未接続時間の間、商用電源から電力の供給を受けられる場合、買電量を抑制して電気料金の上昇を抑制することが可能な電力制御システムおよび電力制御装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and when the on-vehicle storage battery can be supplied with electric power from a commercial power source during a non-connection time when it is not connected to the power conditioner, It is an object of the present invention to obtain a power control system and a power control apparatus that can suppress an increase in charge.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電力制御システムは、車載蓄電池を含む直流電源と接続可能であり、直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換して出力するパワーコンディショナと、パワーコンディショナが出力した交流電力と商用電源から供給される交流電力とを電気機器に供給可能な電路と、車載蓄電池とパワーコンディショナとが接続されていない時間である未接続時間に基づいて、電気機器の消費電力を制御する電力制御装置とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the power control system according to the present invention can be connected to a DC power source including an in-vehicle storage battery, and converts DC power supplied from the DC power source into AC power. This is the time when the power conditioner that outputs the power, the AC power output from the power conditioner and the AC power supplied from the commercial power source, and the in-vehicle storage battery and the power conditioner are not connected. And a power control device that controls power consumption of the electrical device based on the unconnected time.
本発明によれば、車載蓄電池がパワーコンディショナに接続されていない未接続時間に基づいて電気機器の消費電力を制御することが可能であるという効果を奏する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, there exists an effect that it is possible to control the power consumption of an electric equipment based on the non-connection time when the vehicle-mounted storage battery is not connected to the power conditioner.
以下に、本発明の実施の形態に係る電力制御システムおよび電力制御装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, a power control system and a power control apparatus according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る電力制御システムの構成を示す図である。図1に示す電力制御システム100は、直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換して出力するパワーコンディショナ10と、パワーコンディショナ10が出力した交流の電力P9と商用電源2から供給される交流の電力P2とを電気機器14、電気機器15および電気機器16に供給可能な電路20と、電力制御システム100の全体の動作を制御する電力制御装置30とを有する。パワーコンディショナ10は、直流電力を出力することが可能な直流電源と接続可能である。直流電源は、発電装置、蓄電装置などである。発電装置は、例えば燃料電池を用いた発電装置、マイクロガスタービンを用いた発電装置、太陽電池を用いた発電装置であり、図1の例では、太陽光発電装置1である。蓄電装置は、電力を蓄えると共に、蓄えた電力を放電することが可能であり、図1の例では、車両4に搭載された車載蓄電池3、および蓄電池5である。太陽光発電装置1は、例えば住宅101の屋根に設置された太陽光パネルである。車載蓄電池3は、車両4の駆動用電力を蓄える蓄電池である。パワーコンディショナ10は、太陽光発電装置1と接続された第1コンバータ6と、車載蓄電池3と接続可能な第2コンバータ7と、定置型の蓄電池5と接続可能な第3コンバータ8とを有する。第1コンバータ6は、太陽光発電装置1が発電した直流の電力P1の電圧を直流基準電圧21に変換する。第2コンバータ7は、車載蓄電池3が出力する直流の電力P3の電圧と直流基準電圧21とを双方向に変換する。第3コンバータ8は、蓄電池5が出力する直流の電力P5の電圧と直流基準電圧21とを双方向に変換する。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a power control system according to
パワーコンディショナ10は、第1コンバータ6、第2コンバータ7および第3コンバータ8が出力する直流基準電圧21と交流電圧とを双方向に変換するインバータ9と、第1コンバータ6、第2コンバータ7、第3コンバータ8およびインバータ9を制御する制御部11とをさらに有する。直流基準電圧21から電源11eが制御部11に供給され、電源11fが電力制御装置30に供給される。直流基準電圧21は、直流の電力P1,P3およびP5と商用電源2からの電力P2との供給が途切れた場合であっても電力が最後まで保持されるため、制御部11および電力制御装置30に供給される電圧は直流基準電圧21であることが望ましい。制御部11に供給された電源11eは制御部11に適した電圧に変換されて使用され、電力制御装置30に供給された電源11fは、電力制御装置30に適した電圧に変換されて使用される。制御部11は、制御信号11aを用いて第3コンバータ8を制御し、制御信号11bを用いて第2コンバータ7を制御し、制御信号11cを用いて第1コンバータ6を制御し、制御信号11dを用いてインバータ9を制御する。
The
パワーコンディショナ10と商用電源2との間には、開閉器12が設けられている。開閉器12が閉じた状態では、商用電源2から電路20に交流電力が供給され、開閉器12が開いた状態では、商用電源2が電路20から切り離されて商用電源2からの電力供給が止まる。開閉器12と商用電源2との間には電力メータ13が設けられており、商用電源2から供給される交流の電力P2を計測することができる。電力メータ13は、計測した交流の電力P2を電力制御装置30に通知することができる。電路20は、住宅101内の電気機器などに電力を供給し、開閉器12とパワーコンディショナ10とを接続する。
A
電力制御装置30は、例えばHEMSコントローラなどであり、住宅101内の電力の供給および消費を統合的に制御する。電力制御装置30は、制御信号30aを用いて開閉器12の開閉を指示することができる。電気機器14、電気機器15、電気機器16および制御部11は、電力制御装置30と通信路を介して接続されており、通信路を介して伝送される双方向通信信号30bにより制御される。また電力制御装置30は、外部のサーバ40と通信路を介して接続することができ、通信路を介して伝送される通信信号30cにより、サーバ40との間で情報を送信および受信することができる。上記のように電力制御装置30は、制御信号30a、双方向通信信号30bおよび通信信号30cを用いることで、住宅101内の各装置および住宅101外のサーバ40などから電力制御のために必要な情報を集めるとともに、住宅101内の各装置や、住宅101外の装置の動作を制御することもできる。
The
充電器50、充電器51および充電器52は、住宅101の外部、例えば商業施設に併設された充電スタンドに設置されており、車載蓄電池3を充電することが可能である。充電器50は無線アンテナ50aを含む通信装置を有しており、インターネット41などの通信回線と接続することができる。充電器51は無線アンテナ51aを有しており、インターネット41と接続することができる。充電器52は無線アンテナ52aを有しており、インターネット41と接続することができる。電力制御装置30は、サーバ40およびインターネット41を介して充電器50、充電器51および充電器52と接続することができる。電力制御装置30は、充電器50、充電器51および充電器52の利用時間を予約する機能を有する。車両4は、充電器50、充電器51および充電器52のうち予約した充電器が設置された場所に移動して車載蓄電池3を充電することができる。車載蓄電池3の充電中、車両4は住宅101を離れることになり、車載蓄電池3から電路20への電力の供給ができなくなる。車載蓄電池3がパワーコンディショナ10に接続されていない未接続時間は、電路20に接続された電気機器14、電気機器15および電気機器16が消費する電力の合計である総消費電力を抑制することが望ましい。このため、電力制御装置30は、未接続時間に基づいて、電気機器14、電気機器15および電気機器16の消費電力を制御する機能を有する。消費電力の制御内容については、後述する。
The
図2は、図1に示す電力制御装置の機能構成を示すブロック図である。電力制御装置30は、充電器予約部31と、未接続時間取得部32と、履歴情報生成部33と、情報取得部34と、電力制御部35とを有する。
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the power control apparatus shown in FIG. The
充電器予約部31は、図1に示した充電器50、充電器51および充電器52の利用時間を予約する機能を有する。充電器予約部31は、車載蓄電池3の充電量、電力制御システム100内の今後の電力需給予測情報などに基づいて、外部の電源を用いて車載蓄電池3を充電する必要があると判断すると、インターネット41を介して利用時間の予約を行う。充電器予約部31は、充電器までの距離と、充電器を予約可能な時間帯とに基づいて、予約する充電器を選択する。
The charger reservation unit 31 has a function of reserving the usage time of the
未接続時間取得部32は、車載蓄電池3がパワーコンディショナ10に接続されておらず、車載蓄電池3から電路20への電力供給ができない未接続時間を取得する。例えば、未接続時間取得部32は、充電器予約部31が予約した利用時間と、予約した充電器の位置情報とに基づいて、未接続時間を算出することができる。
The unconnected
図3は、図2の未接続時間取得部が算出する未接続時間について説明するための図である。未接続時間取得部32は、予約した充電器51まで車両4が移動する往復時間と、予約した利用時間とに基づいて、未接続時間Tを算出する。例えば、未接続時間Tを、車両4が住宅101を離れてから予約した充電器51が設置された場所まで移動して、充電器51を利用し、再び住宅101に戻ってくるまでの時間とする。車載蓄電池3がパワーコンディショナ10との接続を解除した解除時刻tuから、車載蓄電池3が再びパワーコンディショナ10に接続される接続時刻tcまでの間に、車両4は寄り道、休憩などをしないと仮定する。この場合、未接続時間Tは、往路移動時間Taと、充電器51を予約した利用時間Tbと、復路移動時間Tcとの合計となる。すなわちT=Ta+Tb+Tcと表現することができる。なお未接続時間取得部32は、未接続時間を算出することとしたが、例えばサーバ40が未接続時間を算出する機能を有する場合、未接続時間取得部32は、サーバ40から未接続時間を取得してもよい。
FIG. 3 is a diagram for explaining the unconnected time calculated by the unconnected time acquisition unit in FIG. 2. The unconnected
往路移動時間Taおよび復路移動時間Tcは、移動する経路の混雑状況、移動速度などによって変化する。このため、未接続時間取得部32は、繰り返し未接続時間を取得することが望ましい。未接続時間取得部32は、車両4の出発前には、住宅101と充電器51の位置情報から住宅101と充電器51との間の距離を算出して、距離と車両4の予測移動速度とを用いて往路移動時間Taおよび復路移動時間Tcを算出することができる。車両4がGPSなどの位置取得手段を有している場合、車両4が出発した後、未接続時間取得部32は、車両4の位置情報を繰り返し取得して、未接続時間を更新することができる。充電器51が無線アンテナ51aの通信エリア51b内に存在する車両4との位置情報を計測する機能を有する場合、未接続時間取得部32は、この位置情報に基づいて、未接続時間を繰り返し更新してもよい。例えば充電器51は、車両4の位置情報を取得すると、取得した位置情報をサーバ40に送信する。サーバ40は、受信した位置情報を内部のメモリに記憶するとともに、電力制御装置30に位置情報を送信する。或いは、電力制御装置30が定期的にサーバ40に問合せを行い、サーバ40に記憶された位置情報を取得してもよい。
The outbound travel time Ta and the inbound travel time Tc vary depending on the congestion status, travel speed, and the like of the travel route. For this reason, it is desirable that the unconnected
図2の説明に戻る。履歴情報生成部33は、電力制御システム100の動作を記録して履歴情報を生成する。履歴情報生成部33は、例えば、電路20に接続された電気機器14、電気機器15および電気機器16に供給した電力の履歴、太陽光発電装置1の発電量の履歴、車載蓄電池3の充放電量の履歴などを含む履歴情報を生成する。
Returning to the description of FIG. The history
情報取得部34は、外部のサーバ40から電力制御システム100が電力の制御に用いるための情報を取得する。情報取得部34は、例えば、一般的な消費電力の統計データを取得する。消費電力の統計データが家族構成ごとに算出されている場合、情報取得部34は、住宅101に住む家族の家族構成に近い統計データを取得する。
The information acquisition unit 34 acquires information for the
電力制御部35は、電力制御システム100における電力の供給、消費および蓄電を総合的に制御する。電力制御部35は、太陽光発電装置1の発電量、電力制御システム100における消費電力、商用電源2から買電する場合の時間帯ごとの電気料金、車載蓄電池3の充放電量、蓄電池5の充放電量などに基づいて、電力の供給、消費および蓄電を制御する。太陽光発電装置1の発電量は、日照条件によって変動し、商用電源2の電気料金は時間帯によって変動する。一般的には太陽光発電装置1の発電量は昼間の時間帯に多くなり、商用電源2の電気料金は昼間の時間帯に高く夜間の時間帯に安くなる。電力制御装置30が車載蓄電池3および蓄電池5の充放電量を制御することで、太陽光発電装置1が発電した電力のうち余った電力や、電気料金が安い時間帯の電力を異なる時間帯に利用することが可能になる。このため電力制御部35は、電力需要をまかなうことができるように、且つ、電気料金を抑制することができるように、電力を制御する。また商用電源2を供給するための発電所においては、一年のうち最も大きい電力需要に合わせて発電設備が必要となるため、ピーク需要と夜間など需要の少ない時期との電力需要の差が小さい方が発電設備および燃料の無駄が小さくなるため望ましい。このため電力制御部35は、電力需要のピークの時間帯において商用電源2からの買電量を抑制するように制御することが望ましい。
The
電力制御部35は、車両4が住宅101を離れて外部の充電器51で充電する場合、未接続時間取得部32が取得した未接続時間Tに基づいて、電気機器14、電気機器15および電気機器16の消費電力を制御する。
When the
電力制御部35は、電路20に接続された複数の電気機器の消費電力を個別に制御することが可能である。各電気機器は、動作条件によって消費電力が異なる。電力制御部35は、各電気機器の動作条件の組み合わせを予め定めた複数の省エネルギーモード(以下、省エネモードと称する)を示す設定情報に基づいて各電気機器の動作条件を設定することで、消費電力を制御する。動作条件は、電気機器の起動および動作停止を含む。例えば電気機器が空調機器である場合、動作条件は、設定温度、風量、空調機器のオンオフなどである。電気機器が照明機器である場合、動作条件は照明の明るさ、照明機器のオンオフなどである。
The
省エネモードの動作条件を示す設定情報は、情報取得部34が外部のサーバ40から取得した情報および履歴情報生成部33が生成した履歴情報を用いて、予め電力制御部35が生成する。或いは外部のサーバ40が設定情報を生成する機能を有する場合、外部のサーバ40が生成した設定情報を用いてもよい。電力制御部35は、インバータ9から供給される電力P9と、商用電源2から供給される電力P2の電気料金とに基づいて、未接続時間Tの間、電路20に接続された電気機器14、電気機器15および電気機器16が消費する電力を賄えるように、且つ、住宅101に住む人の快適性を損なわないように消費電力を抑制する。設定情報が定める各電気機器の動作条件を、住宅101に住む人の快適性を損なわない範囲としておくことで、消費電力を抑制しても快適性を保つことが可能になる。
The setting information indicating the operation condition of the energy saving mode is generated by the
図4は、図2に示す電力制御装置のハードウェア構成を示す図である。電力制御装置30の各機能は、プロセッサ91、メモリ92および通信装置93を用いて実現することができる。プロセッサ91は、メモリ92に記憶されたコンピュータプログラムを読み出して実行する処理装置である。メモリ92は、電力制御装置30の各機能を実現するための処理を記述したコンピュータプログラムと、コンピュータプログラムの実行中に必要なデータとを記憶する記憶部である。通信装置93は、外部のサーバ40、インターネット41を介して接続可能な外部の装置と通信するための通信インタフェースである。通信装置93は、タブレット端末などの入出力装置と通信して、タブレット端末を用いて入力された操作情報に基づいて電力制御装置30を動作させたり、電力制御装置30が生成した情報をタブレット端末の表示部に表示させたりしてもよい。充電器予約部31、未接続時間取得部32、履歴情報生成部33、情報取得部34および電力制御部35の各機能は、プロセッサ91と、メモリ92と、通信装置93とが協働することにより実現することができる。
FIG. 4 is a diagram illustrating a hardware configuration of the power control apparatus illustrated in FIG. 2. Each function of the
図5は、図1に示す電力制御システムの基本的な動作を説明するための図である。図5において、太陽光発電装置1は通常通り稼働しており、車載蓄電池3は第2コンバータ7に接続されており、商用電源2から電力の供給を受けることが可能な状態である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the basic operation of the power control system shown in FIG. 1. In FIG. 5, the solar
太陽光発電装置1が発電すると、制御部11は、発電された電力P1の電圧を直流基準電圧21に変換するように第1コンバータ6を制御する。また、車載蓄電池3から供給される電力P3を電路20に供給する場合、制御部11は、車載蓄電池3から供給される電力P3を直流基準電圧21に変換するように第2コンバータ7を制御する。蓄電池5から供給される電力P5を電路20に供給する場合、制御部11は、蓄電池5から供給される電力P5を直流基準電圧21に変換するように第3コンバータ8を制御する。第1コンバータ6、第2コンバータ7および第3コンバータ8が出力する直流基準電圧21の直流の電力は、インバータ9に入力される。制御部11は、入力された直流の電力を商用電源2が出力する交流電力と同様の交流電力に変換するようにインバータ9を制御する。インバータ9の出力する交流の電力P9は、電路20を介して電気機器14、電気機器15および電気機器16に供給される。
When the solar
車載蓄電池3に充電する場合、制御部11は、直流基準電圧21を車載蓄電池3に合った電圧に変換するように第2コンバータ7を制御する。制御部11は、電力制御装置30からの指示に従って、第1コンバータ6、第2コンバータ7、第3コンバータ8およびインバータ9の動作を制御する。
When charging the
電力メータ13は、商用電源2から電力供給される買電量と、パワーコンディショナ10が商用電源2に電力供給する売電量とを測定する。開閉器12は、電力制御装置30からの指示に従って開閉し、商用電源2と電路20とを切り離すことができる。
The
図6は、図5に示す電力制御システムにおいて車載蓄電池が接続されていない状態の動作を説明するための図である。パワーコンディショナ10の第2コンバータ7と車載蓄電池3との接続が解除されると、車載蓄電池3からの直流の電力P3が供給されなくなる。この場合、インバータ9に入力される電力は、太陽光発電装置1から供給される電力P1と蓄電池5から供給される電力P5とになり、インバータ9から出力される交流の電力P9の値が小さくなる。この場合、電気機器14、電気機器15および電気機器16の消費電力P14,P15およびP16が変化しないと、商用電源2から買電する電力P2が多くなる。商用電源2から買電する電力P2を抑制するためには、電気機器14、電気機器15および電気機器16の消費電力P14,P15およびP16の合計を抑制するために、動作条件を変える必要がある。
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation in the state where the in-vehicle storage battery is not connected in the power control system shown in FIG. 5. When the connection between the second converter 7 of the
図7は、図6に示す電力制御システムにおいて蓄電池からの放電ができない状態の動作を説明するための図である。蓄電池5に充電された電力を全て放電して充電量がなくなると、蓄電池5からの放電ができなくなる。この場合、インバータ9に入力される電力は、太陽光発電装置1が発電した電力P1だけとなり、インバータ9が出力する電力P9はさらに小さくなってしまう。このようにインバータ9が出力する電力P9が小さくなっており、買電する電力P2が多くなってしまう場合、電気機器14、電気機器15および電気機器16の消費電力を抑制すれば、商用電源2からの買電量を抑制することが可能になる。このとき、消費電力を抑制するほど、住宅101に住んでいる人の快適度は低下してしまう可能性が高い。このため、電力制御部35は、車両4が車載蓄電池3の充電のために、外部の充電器、例えば図1に示す充電器51を使用している場合、充電された車載蓄電池3が再びパワーコンディショナ10に接続されるまでの未接続時間Tに基づいて、消費電力を制御する。電力制御部35は、未接続時間Tに基づいて、車載蓄電池3が再びパワーコンディショナ10に接続されるまでに必要な電力を算出して、太陽光発電装置1の発電する電力P1では足りない場合、消費電力を抑制するように省エネモードの設定情報にしたがって各電気機器の動作条件を設定する。
FIG. 7 is a diagram for explaining an operation in a state where the storage battery cannot be discharged in the power control system shown in FIG. 6. If all the electric power charged in the storage battery 5 is discharged and the amount of charge is lost, the storage battery 5 cannot be discharged. In this case, the power input to the inverter 9 is only the power P1 generated by the solar
図8は、図1に示す電力制御システムにおいて、未接続時間に消費電力を変化させない比較例の動作を説明するための図である。図8の横軸は時間であり、0時から24時の経過時間を示している。縦軸は電力を示している。電力制御部35は、インバータ9が出力する電力P9と、総消費電力P14+P15+P16との差分の電力を商用電源2から買電した電力P2で補うように、パワーコンディショナ10を制御する。図8の例では、電力制御部35は、車載蓄電池3がパワーコンディショナ10と接続されていない期間、蓄電池5に蓄えられた電力を放電するようにパワーコンディショナ10を制御する。時刻t0において、太陽光発電装置1の発電した電力P1は0Wであるため、時刻t0から時刻t1までの期間T1において、インバータ9には車載蓄電池3から放電された電力P3が入力されている。その後時刻t1において太陽光発電装置1の発電が始まると、太陽光発電装置1の発電した電力P1が徐々に増える。時刻t1から時刻t2までの期間T2においてインバータ9には、太陽光発電装置1の発電した電力P1と車載蓄電池3から放電された電力P3とが入力され、太陽光発電の電力P1が増えるにつれて商用電源2から買電した電力P2は減っている。時刻t2において、車載蓄電池3とパワーコンディショナ10との接続が解除されると、電力制御部35は、蓄電池5からの放電を開始する。蓄電池5に蓄えられた電力の放電が終わる時刻t3までの期間T3において、インバータ9には、太陽光発電装置1の発電する電力P1および蓄電池5から放電される電力P5が入力される。時刻t3において蓄電池5からの放電ができなくなると、時刻t3から時刻t4までの期間T4において、インバータ9には太陽光発電装置1からの電力P1だけが入力されており、商用電源2からの買電した電力P2の量がさらに増える。時刻t4において、外部の充電器51で充電された車載蓄電池3がパワーコンディショナ10に接続されると、太陽光発電装置1からの電力P1が0Wとなる時刻t5までの期間T5において、太陽光発電装置1が発電した電力P1と車載蓄電池3から供給される電力P3とがインバータ9に入力される。この期間T5において、車載蓄電池3から供給される電力P3の分だけ買電する電力P2は減っている。太陽光発電装置1が発電できなくなった時刻t5以降の期間T6においては、車載蓄電池3から供給される電力P3がインバータ9に入力される。
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the comparative example in which the power consumption is not changed during the unconnected time in the power control system shown in FIG. The horizontal axis of FIG. 8 is time, and shows the elapsed time from 0:00 to 24:00. The vertical axis represents power. The
図8に示す例では、電力制御部35は、消費電力の制御を行っていないため、総消費電力P14+P15+P16の値は一定である。この場合、商用電源2から買電した電力P2の増加量が大きくなる。
In the example illustrated in FIG. 8, the
図9は、図1に示す電力制御システムにおいて、未接続時間に消費電力の制御を行った場合の動作を説明するための図である。未接続時間Tの間、総消費電力が抑制されるように、電力制御装置30が電気機器14、電気機器15および電気機器16の動作条件を変更した点が図8の例と異なる。この場合、商用電源2から買電した電力P2の値も図8の例と比較して変化する。電力制御部35は、時刻t2において、省エネモード#1として予め定められた動作条件を各電気機器に設定することで、総消費電力を抑制する。
FIG. 9 is a diagram for explaining the operation in the case where the power control is performed during the unconnected time in the power control system shown in FIG. 8 is different from the example of FIG. 8 in that the
図10は、図1に示す電力制御システムにおいて、未接続時間に消費電力を2段階で抑制した場合の動作を説明するための図である。未接続時間Tの間において、蓄電池5から放電された電力P5がゼロとなった場合、省エネモード#1における総消費電力よりもさらに総消費電力が小さい省エネモード#2を用いる点が図9の例と異なる。蓄電池5から供給される電力P5が0Wとなった場合、電力制御部35は、省エネモード#2に定められた動作条件を各電気機器に設定することで、総消費電力をさらに抑制する。この場合、商用電源2から買電した電力P2をさらに抑制することができる。
FIG. 10 is a diagram for explaining the operation in the case where the power consumption is suppressed in two stages during the unconnected time in the power control system shown in FIG. When the power P5 discharged from the storage battery 5 becomes zero during the unconnected time T, the point of using the energy saving
実施の形態2.
図11は、本発明の実施の形態2に係る電力制御システムにおいて、停電が発生した場合の動作を説明するための図である。電力制御システム100の構成は、図1に示す実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
FIG. 11 is a diagram for explaining an operation when a power failure occurs in the power control system according to
停電が発生した場合、商用電源2から供給される電力P2が0Wとなる。この場合、電力制御部35は、開閉器12を開放して、総消費電力P14+P15+P16がインバータ9の出力する電力P9以下となるように消費電力を制御する。
When a power failure occurs, the power P2 supplied from the
図12は、図11に示す電力制御システムにおいて、車載蓄電池が接続されていない状態の動作を説明するための図である。車載蓄電池3とパワーコンディショナ10との接続が解除されると、インバータ9が出力する電力P9が低下する。
FIG. 12 is a diagram for explaining an operation in a state where the in-vehicle storage battery is not connected in the power control system shown in FIG. 11. When the connection between the in-
図13は、図12に示す電力制御システムにおいて、さらに蓄電池からの放電ができない状態の動作を説明するための図である。蓄電池5に蓄えられた電力がなくなると、インバータ9が出力する電力P9はさらに低下して、太陽光発電装置1が発電した電力P1のみがインバータ9への入力となる。
FIG. 13 is a diagram for explaining an operation in a state where the battery cannot be further discharged in the power control system shown in FIG. 12. When the electric power stored in the storage battery 5 is exhausted, the electric power P9 output from the inverter 9 further decreases, and only the electric power P1 generated by the solar
図14は、図11に示す電力制御システムにおいて、未接続時間に消費電力の制御を行わない比較例の動作を示す図である。図14に示す比較例では、電気機器の動作モードを変更しないため、総消費電力P14+P15+P16以上の電力を供給することができなくなると、一部の電気機器の電源がオフになる。 FIG. 14 is a diagram illustrating an operation of a comparative example in which the power consumption control is not performed during the unconnected time in the power control system illustrated in FIG. 11. In the comparative example shown in FIG. 14, since the operation mode of the electric device is not changed, the power of some of the electric devices is turned off when it becomes impossible to supply the electric power of the total power consumption P14 + P15 + P16 or more.
時刻t0からt11の期間T11では、電力制御部35は、車載蓄電池3が放電した電力P3と商用電源2から買電した電力P2とで総消費電力を賄っている。その後時刻t11から太陽光発電装置1から電力P1が供給されると、電力P1の分だけ商用電源2から買電する電力P2の量が減る。時刻t12において停電が発生すると、電力制御部35は、開閉器12を開放して商用電源2と電路20とを切り離す。電力制御部35は、車載蓄電池3から放電する電力P3を増やして、総消費電力を賄う。その後の時刻t13において車両4が充電のため住宅101から離れると、車載蓄電池3とパワーコンディショナ10との接続が解除されて、パワーコンディショナ10と再接続されるまでの未接続時間Tは車載蓄電池3が放電する電力P3がなくなる。電力制御部35は、時刻t13から蓄電池5からの放電を開始するため、蓄電池5から供給される電力P5が増える。蓄電池5からの放電が終了するまでの時刻t13から時刻t14の期間T14においては、蓄電池5が放電する電力P5と太陽光発電装置1の発電する電力P1とで総消費電力が賄われる。時刻t14において蓄電池5の放電が終了すると、電力制御システム100において電力を供給することができるのは太陽光発電装置1だけとなってしまう。この場合、総消費電力P14+P15+P16を賄うことができないため、一部の電気機器の電源がオフにされる。
In a period T11 from time t0 to t11, the
時刻t15において車載蓄電池3がパワーコンディショナ10に再接続されるまでの期間T15は、太陽光発電装置1からの電力P1で賄える範囲に総消費電力が制限される。時刻t15において車載蓄電池3がパワーコンディショナ10に再接続されると、電源をオフにしていた一部の電気機器の電源がオンに切り替えられて、総消費電力は停電前の状態に戻る。商用電源2が復旧するまでの期間T16およびT17においては、電力制御部35は、太陽光発電装置1からの電力P1と総消費電力の差分を車載蓄電池3が放電する電力P3で賄うように、パワーコンディショナ10を制御する。時刻t17において商用電源2が復旧すると、停電前の状態に戻る。
The total power consumption is limited to a range that can be covered by the electric power P1 from the
図15は、図11に示す電力制御システムにおいて、省エネモードの設定を行って消費電力を制御する場合の動作を示す図である。 FIG. 15 is a diagram showing an operation when the power control is performed by setting the energy saving mode in the power control system shown in FIG. 11.
時刻t0から時刻t21までの期間T21において、電力制御部35は、車載蓄電池3が放電する電力P3と、商用電源2からの電力P2とを用いて総消費電力を賄うようにパワーコンディショナ10を制御する。その後、時刻t21から太陽光発電装置1の発電が始まると、停電が発生する時刻t22までの期間T22において、電力制御部35は、電力P1の増加に合わせて商用電源2から買電する電力P2を減らす。時刻t22において停電が発生すると、電力制御部35は、車載蓄電池3が放電する電力P3を増やすと共に、省エネモード#1の設定情報に従って各電気機器の動作条件を設定して総消費電力を抑制する。
In a period T21 from time t0 to time t21, the
電力制御装置30の充電器予約部31は、車載蓄電池3の充電量から外部の充電器を用いた充電が必要か否かを判断して、必要な場合、外部の充電器の利用時間を予約する。未接続時間取得部32は、予約した充電器の位置情報および利用時間に基づいて、未接続時間Tを算出する。停電が発生した時刻t22から車載蓄電池3とパワーコンディショナ10との接続が解除される時刻t23までの期間T23において、電力制御部35は、太陽光発電装置1の発電する電力P1と総消費電力P14+P15+P16との差分の電力を車載蓄電池3から供給する電力P3で賄うようにパワーコンディショナ10を制御する。
The charger reservation unit 31 of the
車載蓄電池3とパワーコンディショナ10との接続が解除される時刻t23において、電力制御部35は、蓄電池5からの放電を開始すると共に、省エネモード#1よりも総消費エネルギーが小さい省エネモード#3を選択して、省エネモード#3の設定情報に従って各電気機器の動作条件を設定する。このとき電力制御部35は、太陽光発電装置1の発電する電力P1と、蓄電池5の充電量と、未接続時間Tの長さとに基づいて、複数の省エネモードの中から使用する省エネモードを選択する。
At time t23 when the connection between the in-
蓄電池5からの放電が終了すると、電路20に供給できる電力は太陽光発電装置1からの電力P1となるため、電力制御部35は、電力P1の値に合わせて省エネモードを再び選択し直す。電力制御部35は、省エネモード#3よりもさらに総消費電力が小さい省エネモード#4を選択すると、省エネモード#4の設定情報に従って各電気機器の動作条件を設定する。車載蓄電池3がパワーコンディショナ10に再接続されると、電力制御部35は、使用する省エネモードを再び選択して省エネモード#3の設定情報に従って各電気機器の動作条件を設定し直す。車載蓄電池3がパワーコンディショナ10に再接続された時刻t25から商用電源2が復旧する時刻t27までの期間T26および期間T27において、電力制御部35は、太陽光発電装置1の発電する電力P1と総消費電力との差分の電力を車載蓄電池3が供給する電力P3で賄うようにパワーコンディショナ10を制御する。商用電源2が復旧すると、時刻t27以降の期間T28において、総消費電力は停電前の状態に戻る。
When the discharge from the storage battery 5 ends, the electric power that can be supplied to the
図16は、本発明の実施の形態1および実施の形態2に係る電力制御システムが用いる省エネルギーモードと各電気機器の消費電力との組み合わせを示す図である。図17は、図16をグラフ化した図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating a combination of an energy saving mode used by the power control system according to
図16には、エアーコンディショナ(以下エアコンと称する)、扇風機、冷蔵庫、液晶テレビ受像機(以下液晶テレビと称する)、照明、およびその他の電気機器の消費電力が示されている。合計の欄には、各カテゴリの電気機器を通常の動作モードで動作させたときの消費電力が示されている。各電気機器の動作条件を変更すると、電気機器の消費電力は変化し、通常設定および省エネモードを含む各動作モードと対応づけて、各電気機器の動作条件が定められている。図16には、各動作モードにしたがって設定された各電気機器の動作条件に対応する消費電力が示されている。 FIG. 16 shows power consumption of an air conditioner (hereinafter referred to as an air conditioner), a fan, a refrigerator, a liquid crystal television receiver (hereinafter referred to as a liquid crystal television), illumination, and other electric devices. The total column shows the power consumption when the electric devices of each category are operated in the normal operation mode. When the operating condition of each electric device is changed, the power consumption of the electric device changes, and the operating condition of each electric device is determined in association with each operation mode including the normal setting and the energy saving mode. FIG. 16 shows the power consumption corresponding to the operation conditions of each electrical device set according to each operation mode.
通常設定では、扇風機の電源をオフにした状態であって、エアコン2台、冷蔵庫、液晶テレビ、照明3台、その他の電気機器が通常の動作モードで動作している。省エネモード#1では、冷房として機能しているエアコン2台の設定温度を2℃上げて消費電力を10%削減し、冷蔵庫の温度設定を強から中に変更して消費電力を5%削減し、照明3台の明るさを変更して消費電力を30%削減し、液晶テレビの画面の明るさを変更して消費電力を10%削減した。この場合、総消費電力は通常設定と比較して10%削減されて通常設定時の90%の1319Wとなった。
In the normal setting, the electric fan is turned off, and two air conditioners, a refrigerator, a liquid crystal television, three lights, and other electric devices are operating in a normal operation mode. In energy saving
省エネモード#2では、通常設定と比較して、エアコン2台の設定温度を2℃上げて消費電力を10%削減し、冷蔵庫の温度設定を強から弱に変更して消費電力を20%削減し、照明3台の明るさを変更して消費電力を60%削減し、液晶テレビの画面の明るさを変更して消費電力を30%削減した。この場合、総消費電力は通常設定と比較して17%削減されて通常設定時の83%の1223Wとなった。
In energy saving
省エネモード#3では、通常設定と比較して、エアコン1台を停止して消費電力を50%削減し、冷蔵庫の温度設定を強から弱に変更して消費電力を20%削減し、照明3台の明るさを変更して消費電力を60%削減し、液晶テレビの画面の明るさを変更して消費電力を30%削減した。その他の電気機器は全て電源オフとする。この場合、総消費電力は通常設定と比較して48%削減されて通常設定時の52%の763Wとなった。
In energy saving
省エネモード#4では、通常設定と比較して、エアコン1台を停止して、さらに設定温度を2℃上げて消費電力を55%削減し、補助的に扇風機を中程度の風量で稼働した。冷蔵庫および液晶テレビは電源オフとして、照明3台のうち、エアコンを稼働している部屋以外の部屋に設置された照明2台を電源オフとした。その他の電気機器も全て電源オフとする。この場合、総消費電力は通常設定と比較して68%削減されて通常設定時の32%の471Wとなった。
In energy saving
上記の動作モードに対応づけられた各電気機器の動作条件は一例であり、各家庭に合わせて定めることができる。例えば、電力制御部35は、履歴情報生成部33が生成した消費電力の履歴に基づいて、省エネモードを生成することができる。季節、および住宅101の存在する地域によっても消費電力の構成、および快適と感じる環境は異なると考えられる。
The operation condition of each electric device associated with the above operation mode is an example, and can be determined according to each home. For example, the
続いて、電力制御部35が各電気機器に指示する動作条件について説明する。電力制御部35は、総消費電力を制御するにあたって、住宅101内の住民の環境の快適度を保ちつつ、総消費電力を低減するように、各電気機器の動作条件を制御する。
Next, operating conditions that the
快適度を左右する条件として、温度および湿度が挙げられる。例えば一般的によく知られたヒートインデックス表によると、夏は温度25℃から28℃、湿度55%から65%、冬は温度18℃から22℃、湿度45%から60%であれば、快適な環境といわれている。 Conditions that affect the comfort level include temperature and humidity. For example, according to the generally well-known heat index table, if the temperature is 25 to 28 ° C and the humidity is 55 to 65% in summer, the temperature is 18 to 22 ° C and the humidity is 45 to 60% in winter. It is said to be an environment.
温度28℃以上かつ湿度70%以上で熱中症の危険性が高まると言われているため、病気などを防止する観点では、温度28℃未満かつ湿度70%未満に制御することが望ましい。また湿度50%以上でインフルエンザウイルス、風邪ウイルスなどの感染症が激減し、温度15%以下かつ湿度40%以下では空気中に漂うウイルスの数が激増すると言われているので、温度が15%以下の場合には特に湿度50%以上に制御することが望ましい。乾燥肌、咳、ドライアイなどを予防するためには、湿度60から65%が望ましいと言われており、カビは、温度20℃から30℃、湿度70%以上の条件で繁殖し易くなると言われている。状況によって適した温度および湿度の設定は異なるため、電力制御部35は、環境の状態および住民の好みなどに応じて適した設定を選択することができる。
Since it is said that the risk of heat stroke increases when the temperature is 28 ° C. or higher and the humidity is 70% or higher, it is desirable to control the temperature below 28 ° C. and less than 70% from the viewpoint of preventing diseases. In addition, infections such as influenza virus and cold virus are drastically reduced when the humidity is 50% or more, and the temperature is 15% or less because the number of viruses floating in the air is drastically increased when the temperature is 15% or less and the humidity is 40% or less. In this case, it is particularly desirable to control the humidity to 50% or more. It is said that a humidity of 60 to 65% is desirable in order to prevent dry skin, cough, dry eye, etc., and it is said that mold tends to grow under conditions of a temperature of 20 ° C to 30 ° C and a humidity of 70% or more. It has been broken. Since the suitable temperature and humidity settings differ depending on the situation, the
冷蔵庫の動作条件に関しては、庫内を冷やすモードが強、中、弱の3段階準備されていることが多い。冷蔵庫の扉を頻繁に開ける場合は強の設定で動作し、外気温度と庫内温度との差が小さく、扉を開く頻度が少ない場合は中または弱の設定で動作するように設計されている。このため、電力制御部35は、強、中、弱の動作モードを変更するだけでなく、扉を開く回数を減らすように管理、注意喚起などを行うことで、消費電力を減らしつつ、庫内の温度を保って、庫内に保存されている食品が傷むことを抑制することができる。
With regard to the operating conditions of the refrigerator, there are many cases where three modes of strong, medium and weak modes are prepared for cooling the inside of the refrigerator. It is designed to operate with a strong setting when opening the refrigerator door frequently, with a small difference between the outside temperature and the inside temperature, and with a medium or weak setting when the door is not opened frequently. . For this reason, the
液晶テレビの動作条件に関しては、画面の明るさを変更可能であるため、電力制御部35は、画面の明るさを暗く変更することで、消費電力を抑制することができる。
Since the screen brightness can be changed with respect to the operating conditions of the liquid crystal television, the
照明の動作条件に関しては、明るさを段階的に変えることができる照明器具が増えている。このため、電力制御部35は、点灯する照明の数や配置、各照明の明るさおよび色温度を制御して住民の快適度を保ちつつ消費電力を抑制することができる。
With regard to the lighting operating conditions, there is an increasing number of lighting fixtures that can change the brightness in stages. For this reason, the
以上説明した各電気機器の動作条件を組み合わせることで、電力制御部35は、住宅101内の環境の快適度を保ちつつ、総消費電力を低減することができる。
By combining the operation conditions of the electrical devices described above, the
電力制御部35は、季節ごとに異なる基準で電気機器の動作条件を設定することができる。例えば電力制御部35は、現在の季節が夏であり、住民に高齢者が含まれる場合には、熱中症防止のために適した温度および湿度設定を優先して、エアコンの動作条件を設定することができる。電力制御部35は、現在の季節が冬である場合、インフルエンザ、風邪などのウイルス感染症を防止するために温度18℃以上かつ湿度50%以上の動作条件としたり、乾燥肌、咳、ドライアイなどの防止を重視する住民である場合、湿度65%以上の動作条件に設定したりする。
The
なお上記の実施の形態1および実施の形態2では、住宅101の住民が保有する車両4に搭載された車載蓄電池3がパワーコンディショナ10との接続を解除してから再接続するまでの時間を未接続時間としたが、本発明はかかる例に限定されない。未接続時間取得部32は、住民が保有する車両4以外の車両に搭載された車載蓄電池と接続されるまでの時間を未接続時間としてもよい。具体的には、車載蓄電池5を搭載した車両4であって、利用時間を指定して貸出利用可能な電力供給車を貸し出すサービスが存在することを想定する。災害救援などのためのサービスとして、太陽光発電システム、風力発電システムなど再生可能エネルギーで発電された電力を充電して車両4の代わりに被災地の住宅101に給電に向かうことが考えられる。インターネットなどの通信手段を用いて給電の利用時間を予約することができる場合、電力制御部35は、電力供給車を予約した時刻から、予約した利用時間の開始時刻までの期間を未接続時間Tとして用いることができる。
In the first embodiment and the second embodiment described above, the time from when the in-
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.
1 太陽光発電装置、2 商用電源、3 車載蓄電池、4 車両、5 蓄電池、6 第1コンバータ、7 第2コンバータ、8 第3コンバータ、9 インバータ、10 パワーコンディショナ、11 制御部、12 開閉器、13 電力メータ、14,15,16 電気機器、20 電路、21 直流基準電圧、30 電力制御装置、30a 制御信号、30b 双方向通信信号、30c 通信信号、31 充電器予約部、32 未接続時間取得部、33 履歴情報生成部、34 情報取得部、35 電力制御部、40 サーバ、41 インターネット、50,51,52 充電器、50a,51a,52a 無線アンテナ、51b 通信エリア、100 電力制御システム、101 住宅、T 未接続時間、Ta 往路移動時間、Tb 利用時間、Tc 復路移動時間。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記パワーコンディショナが出力した交流電力と商用電源から供給される交流電力とを電気機器に供給可能な電路と、
前記車載蓄電池と前記パワーコンディショナとが接続されていない時間である未接続時間に基づいて、前記電気機器の消費電力を制御する電力制御装置と、
を備えることを特徴とする電力制御システム。 A power conditioner that can be connected to a DC power source including an in-vehicle storage battery, converts DC power supplied from the DC power source into AC power, and outputs the AC power,
An electric circuit capable of supplying AC power to AC power output from the power conditioner and AC power supplied from a commercial power source;
A power control device that controls power consumption of the electrical device based on a non-connection time, which is a time when the in-vehicle storage battery and the power conditioner are not connected;
A power control system comprising:
それぞれの前記電気機器は、動作条件によって消費電力が異なり、
前記電力制御装置は、それぞれの前記電気機器の動作条件の組み合わせを予め定めた複数の省エネルギーモードを示す設定情報に基づいてそれぞれの前記電気機器の動作条件を設定することで、前記消費電力を制御することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の電力制御システム。 The electric circuit can supply power to a plurality of the electric devices,
Each of the electric devices has different power consumption depending on operating conditions.
The power control device controls the power consumption by setting the operating condition of each electric device based on setting information indicating a plurality of energy saving modes in which combinations of operating conditions of the respective electric devices are predetermined. The power control system according to any one of claims 1 to 4, wherein:
前記商用電源と前記開閉器との間に設けられた電力メータと、
をさらに備え、
前記パワーコンディショナは、
前記直流電源である太陽光発電装置からの直流電圧を直流基準電圧に変換する第1コンバータと、
前記車載蓄電池からの直流電圧と前記直流基準電圧とを双方向に変換する第2コンバータと、
前記直流基準電圧と交流電圧とを双方向に変換するインバータと、
前記第1コンバータ、前記第2コンバータおよび前記インバータを制御する制御部と、
を有し、
前記電気機器は、前記開閉器と前記パワーコンディショナとの間を接続する前記電路上に設けられることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の電力制御システム。 A switch that opens and closes an electric circuit between the commercial power source and the power conditioner;
A power meter provided between the commercial power source and the switch;
Further comprising
The inverter is
A first converter that converts a DC voltage from a photovoltaic power generation device as the DC power source into a DC reference voltage;
A second converter for bidirectionally converting a DC voltage from the in-vehicle storage battery and the DC reference voltage;
An inverter that bidirectionally converts the DC reference voltage and the AC voltage;
A control unit for controlling the first converter, the second converter and the inverter;
Have
The power control system according to any one of claims 1 to 6, wherein the electric device is provided on the electric circuit connecting the switch and the power conditioner.
前記電力制御装置は、前記未接続時間と、前記電気機器の予測消費電力量と、前記商用電源から供給可能な電力量と、前記発電装置の発電量とに基づいて、前記電気機器の消費電力を制御することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の電力制御システム。 The DC power supply further includes a power generator,
The power control device uses the power consumption of the electrical device based on the unconnected time, the predicted power consumption of the electrical device, the amount of power that can be supplied from the commercial power source, and the power generation amount of the power generation device. The power control system according to any one of claims 1 to 9, wherein the power control system is controlled.
前記車載蓄電池と前記パワーコンディショナとが接続されていない時間である未接続時間を取得する未接続時間取得部と、
を備え、
前記電力制御部は、前記未接続時間に基づいて、前記電路から供給される電力を消費する電気機器の消費電力を制御することを特徴とする電力制御装置。 It can be connected to a DC power source including an in-vehicle storage battery, converts the DC power supplied from the DC power source to AC power, and outputs power from the power conditioner to the electrical circuit, and outputs from the commercial power source to the electrical circuit A power control unit for controlling the generated power;
An unconnected time acquisition unit for acquiring an unconnected time, which is a time when the in-vehicle storage battery and the power conditioner are not connected;
With
The power control unit controls power consumption of an electric device that consumes power supplied from the electric circuit based on the unconnected time.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017011614A JP6783156B2 (en) | 2017-01-25 | 2017-01-25 | Power control system and power control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017011614A JP6783156B2 (en) | 2017-01-25 | 2017-01-25 | Power control system and power control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018121449A true JP2018121449A (en) | 2018-08-02 |
JP6783156B2 JP6783156B2 (en) | 2020-11-11 |
Family
ID=63045469
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017011614A Active JP6783156B2 (en) | 2017-01-25 | 2017-01-25 | Power control system and power control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6783156B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020096449A (en) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | ニチコン株式会社 | Power conditioner and power storage system |
JP2021156534A (en) * | 2020-03-27 | 2021-10-07 | シンクレイヤ株式会社 | Temperature control system |
CN114148213A (en) * | 2021-11-30 | 2022-03-08 | 西安理工大学 | Power grid and electric vehicle power grid interaction coordination comprehensive control processing method and system |
WO2023188360A1 (en) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | 日本電信電話株式会社 | Monitoring device, monitoring method, and program |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008089432A (en) * | 2006-10-02 | 2008-04-17 | Matsushita Electric Works Ltd | Energy management device |
JP2012120295A (en) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | Residential electric energy management device, residential electric energy management system, residential electric energy management method, and program |
US20130138285A1 (en) * | 2011-11-30 | 2013-05-30 | Nec Laboratories America, Inc. | Systems and methods for using electric vehicles as mobile energy storage |
JP2013172514A (en) * | 2012-02-20 | 2013-09-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Power storage type generating system |
JP2014036466A (en) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Sharp Corp | Power management device and power management system |
JP2016039759A (en) * | 2014-08-11 | 2016-03-22 | 株式会社椿本チエイン | Power supply system and power conversion device |
WO2016129034A1 (en) * | 2015-02-09 | 2016-08-18 | 三菱電機株式会社 | Control device, control system, control method, and program |
-
2017
- 2017-01-25 JP JP2017011614A patent/JP6783156B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008089432A (en) * | 2006-10-02 | 2008-04-17 | Matsushita Electric Works Ltd | Energy management device |
JP2012120295A (en) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | Residential electric energy management device, residential electric energy management system, residential electric energy management method, and program |
US20130138285A1 (en) * | 2011-11-30 | 2013-05-30 | Nec Laboratories America, Inc. | Systems and methods for using electric vehicles as mobile energy storage |
JP2013172514A (en) * | 2012-02-20 | 2013-09-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Power storage type generating system |
JP2014036466A (en) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Sharp Corp | Power management device and power management system |
JP2016039759A (en) * | 2014-08-11 | 2016-03-22 | 株式会社椿本チエイン | Power supply system and power conversion device |
WO2016129034A1 (en) * | 2015-02-09 | 2016-08-18 | 三菱電機株式会社 | Control device, control system, control method, and program |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020096449A (en) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | ニチコン株式会社 | Power conditioner and power storage system |
JP7418954B2 (en) | 2018-12-12 | 2024-01-22 | ニチコン株式会社 | Power conditioner and energy storage system |
JP2021156534A (en) * | 2020-03-27 | 2021-10-07 | シンクレイヤ株式会社 | Temperature control system |
CN114148213A (en) * | 2021-11-30 | 2022-03-08 | 西安理工大学 | Power grid and electric vehicle power grid interaction coordination comprehensive control processing method and system |
CN114148213B (en) * | 2021-11-30 | 2024-03-01 | 西安理工大学 | Method and system for processing interactive coordination comprehensive control of power grid and electric vehicle power grid |
WO2023188360A1 (en) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | 日本電信電話株式会社 | Monitoring device, monitoring method, and program |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6783156B2 (en) | 2020-11-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2507939B1 (en) | Apparatus for controlling a power using a smart device and method thereof | |
US20140042811A1 (en) | Control device, power control system, and power control method | |
US10637241B2 (en) | System and method for intelligent static transfer switch with smart home power management | |
JP6081375B2 (en) | Energy interface system | |
KR101998411B1 (en) | Controller and method of controlling a power system | |
JP6783156B2 (en) | Power control system and power control device | |
JP2019536401A (en) | System and method for creating dynamic nanogrids, assembling power consumers and participating in the energy market | |
US10530157B2 (en) | Commanding distributed energy resources | |
KR101002396B1 (en) | Smart meter controller and intelligent electronic household board having the same | |
JP5705637B2 (en) | Power control apparatus and power control method | |
JP5490834B2 (en) | Charge / feed device, charge / feed management device, energy management system, and charge / feed management method | |
EP2983265B1 (en) | Electric power conversion device, control system, and control method | |
JP5574663B2 (en) | Power supply system and control device for power supply system | |
WO2011039604A1 (en) | Device for monitoring source of electric power supplied to storage battery in power supply system | |
EP2537229A2 (en) | Power transfer system for a rechargeable battery | |
JP5838376B2 (en) | Power monitoring device | |
JP2020054070A (en) | Power control system | |
JP2016046829A (en) | Power supply system | |
JP2016226029A (en) | Power management system, control apparatus, and storage battery device | |
EP3439133B1 (en) | Power supply device, power supply method, and power storage device | |
JP2014192986A (en) | Electric power system | |
US20140018968A1 (en) | Method for determining and/or controlling an operating time of a consumer coupled to a power station, in particular a photovoltaic power station, and to an energy storage device, and method for operating an energy storage device coupled to a power station | |
JP2023053022A (en) | Charge control system, and charge control method and program | |
WO2018225451A1 (en) | Control system and external linkage device | |
JP6082586B2 (en) | Energy management apparatus, energy management system, and energy management method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191015 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200709 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200714 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200907 |
|
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: 20200923 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201021 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6783156 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |