CN102694399B - 电力管理装置、系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明在应对电力减小请求时将蓄电池最大限度地利用。一种电力管理装置，使用一个以上的蓄电池来控制一个以上的家电设备的电力，其特征在于，包括分析部、第一制作部和第二制作部。分析部分析蓄电池的充电剩余量。第一制作部根据充电剩余量来制作用于控制家电设备的电力的控制计划。第二制作部根据充电剩余量来制作用于控制蓄电池的充放电的充放电计划。

Description

电力管理装置、系统和方法
技术领域
本发明的实施方式涉及电力管理装置、系统和方法。
背景技术
已知有为得到电力的供给平衡而从电力公司服务器向电力管理服务器(与电力管理装置相同)进行电力减小的请求的电力管理形式。电力管理服务器进行处于管理下的设备的控制而与电力减小的请求对应。作为处于管理下的设备之一，由蓄电池。作为与电力减小请求对应的方法，有时使用在蓄电池积蓄的电力。
现有技术文献
专利文献1：特开2010-259163号公报；
专利文献2：特开2004-180404号公报。
发明内容
发明所要解决的问题
蓄电池为了防止随时间劣化而存在不充满电的情况。因此，在对电力减小请求(DR：需求反馈)响应时不能充分利用蓄电池的能力。
本发明要解决的问题的目的是提供在与电力减小请求对应时将蓄电池最大限度利用的电力管理装置、系统和方法。
用于解决问题的手段
根据实施方式，一种电力管理装置，使用一个以上的蓄电池来控制一个以上的家电设备的电力，其特征在于，包括分析部、第一制作部和第二制作部。分析部分析蓄电池的充电剩余量。第一制作部根据充电剩余量来制作用于控制家电设备的电力的控制计划。第二制作部根据充电剩余量来制作用于控制蓄电池的充放电的充放电计划。
附图说明
图1是实施方式的系统的方框图。
图2是图1的电力管理服务器的方框图。
图3是图2的电力管理服务器的详情图。
图4是表示图1的电力管理服务器的工作的一个实例的流程图。
图5是表示图1的电力公司服务器向图1的电力管理服务器发送的电力减小请求数据包的内容的图。
图6是表示图4的步骤S404的详情的图。
图7是表示蓄电池充电计划所含的信息的图。
图8是表示图1的蓄电池的充电剩余量和劣化度的关系的图。
图9是表示图1的电力管理服务器制作的家电设备控制表的内容的图。
图10是表示图1的电力管理服务器向图1的家电设备发送的事件指令数据包的内容的图。
图11是表示向用户提示的显示装置的画面内容的图。
图12是表示实施方式的系统的变形例的方框图。
附图标记说明：
101电力公司服务器    102电力管理服务器    103蓄电池104家电设备组    105、106家电设备    151、152、153网络   201通信部    202数据包分析部    203数据包制作部   204数据保存部   205计划制作部    301对电力公司服务器通信部    302对蓄电池通信部     303对家电设备通信部    311电力减小请求数据包分析部   312蓄电池状态确认响应数据包分析部    321蓄电池状态确认要求数据包制作部   322家电设备控制数据包制作部  331电力减小请求内容保存部    332家电设备控制计划表保存部   333蓄电池充电计划表保存部   342蓄电池充电计划制作部  501接收地址502电力减小开始时刻    503电力减小结束时刻   504电力减小量1001接收地址   1002事件指令   1201PV-PCS
具体实施方式
下面，参照附图来对本发明的实施方式涉及的电力管理装置、系统和方法进行详细说明。再有，在以下的实施方式中，对标注相同标记的部件进行同样的动作，省略重复的说明。
参照图1对实施方式的系统进行说明。
系统包括电力公司服务器101、电力管理服务器102、蓄电池103、家电设备组104和将其连接的网络151、152、153。再有，电力管理服务器102也称为电力管理装置102。
电力公司服务器101具有经网络151将电力减小请求数据包向电力管理服务器102发送的功能。
电力管理服务器102根据来自电力公司服务器101的经网络151的电力减小请求来管理连接的家电设备组104和蓄电池103的电力。电力管理服务器102具有：接收电力减小请求数据包的功能；发送蓄电池状态确认请求数据包的功能；接收蓄电池状态确认响应数据包的功能；制作控制计划表的功能；和发送事件指令的功能。电力公司服务器101和电力管理服务器102经网络151而连接。
蓄电池103可向连接的设备供给电力。在本实施方式中，蓄电池103可向家电设备组104所包含的家电设备105、106和电力管理服务器102供给电力。在本实施方式中，蓄电池103具有通信部且可在与电力管理服务器102之间互换信息。蓄电池103和电力管理服务器102经网络152连接。
家电设备组104是包括多个家电设备105、106等，且通过向这些家电设备105、106供给电力来进行工作的装置。家电设备105和/或106以及电力管理服务器102经网络153连接。该家电设备105、106具有通信部，可经网络153在与电力管理服务器102之间发送接收信息。
网络151、152、153包括ADSL和/或FTTH等互联网电路、宽带移动电路、Ethernet(登记商标)、无线LAN、Bluetooth(登记商标)、IEEE802.15.4等。或者，也可以是这些的组合。
再有，虽然图1中未图示，但是，电力管理服务器102、蓄电池103、家电设备组104通常通过相同的电源而工作。但是，电力管理服务器102可通过与蓄电池103和家电设备组104不同的电源来工作。
其次，参照图2、图3来对电力管理服务器102进行说明。图3是电力管理服务器102的详细方框图。
电力管理服务器102包括：通信部201、数据包分析部202、数据包制作部203、数据保存部204以及计划制作部205。
通信部201经网络151、152和153而分别与电力公司服务器101、蓄电池103和家电设备组104通信。通信部201包括：对电力公司服务器通信部301、对蓄电池通信部302和对家电设备通信部303。
数据包分析部202将数据包分析并提取数据包所含的信息。数据包分析部202包括电力减小请求数据包分析部311和蓄电池状态确认响应数据包分析部312。
数据包制作部203制作向蓄电池103和家电设备组104发送的数据包。数据包制作部203包括蓄电池状态确认要求数据包制作部321和家电设备控制数据包制作部322。
数据保存部204保存数据包所含的信息或保存已制作的计划。数据保存部204包括：电力减小请求内容保存部331、家电设备控制计划表保存部332和蓄电池充电计划表保存部333。
计划制作部205制作与蓄电池103的充电相关的计划，或者制作控制家电设备组104所含的家电设备105、106的每个的电力的计划。计划制作部205包括家电设备控制计划制作部341和蓄电池充电计划制作部342。
对电力公司服务器通信部301、对蓄电池通信部302和对家电设备通信部303分别进行电力公司服务器101、蓄电池103和家电设备组104与电力管理服务器102的通信的互换。
电力减小请求数据包分析部311接收来自电力公司服务器101的电力减小请求数据包，并将该数据包的内容分析以提取信息。蓄电池状态确认响应数据包分析部312从蓄电池103接收蓄电池状态确认响应数据包，并将该数据包的内容分析以提取信息。
蓄电池状态确认要求数据包制作部321制作用于确认蓄电池103的状态的要求数据包。家电设备控制数据包制作部322制作控制家电设备的电力的数据包。
电力减小请求内容保存部331保存来自电力公司服务器101的电力减小请求数据包所含的信息。家电设备控制计划表保存部332保存由后述的一个以上的家电设备控制事件构成的已制作的家电设备控制计划表。蓄电池充电计划表保存部333保存电力减小开始时间的蓄电池103的充电剩余量，并保存蓄电池103的已制作的充电计划。
家电设备控制计划制作部341制作家电设备控制计划表。蓄电池充电计划制作部342制作蓄电池充电计划或进行与蓄电池充放电相关的判断、控制。
其次，参照图4来对电力管理服务器102的工作的一个实例进行说明。
在电力公司服务器101的电力减小请求开始时，对电力公司服务器通信部301接收从电力公司服务器101发送的电力减小请求数据包(步骤S401)。如图5所示，电力减小请求数据包包括例如接收地址501、电力减小开始时刻502、电力减小结束时刻503和电力减小量504的信息。在接收地址501，记入请求电力减小的电力管理服务器102的地址。
电力减小请求数据包分析部311将数据包分析，将电力减小开始时刻502、电力减小结束时刻503和电力减小量504在电力减小请求内容保存部331储存。
蓄电池状态确认要求数据包制作部321制作用于确认蓄电池的状态的要求数据包，对蓄电池通信部302将该要求数据包向蓄电池103发送(步骤S402)。
蓄电池103接收蓄电池状态确认要求数据包，并将蓄电池状态确认响应数据包向电力管理服务器102发送。蓄电池状态确认响应数据包包括充电剩余量(SoC)和电池寿命(SoH)的信息。
对蓄电池通信部302接收该蓄电池状态确认响应数据包(步骤S403)。而且，蓄电池状态确认响应数据包分析部312将该响应数据包分析，取得蓄电池103的充电剩余量和电池寿命的信息，并在例如电力减小请求内容保存部331储存。
电力管理服务器和蓄电池进行电力减小应对的准备(步骤S404)。
这里，参照图6来说明步骤S404的详情。
蓄电池充电计划制作部342以SoC和SoH为基础来估算最大电力量SoC MAX，并在蓄电池充电计划表保存部333中储存(步骤S601)。SoC MAX是在假设为从该时间点到电力减小开始时间之间以最大能力充电时的、电力减小开始时间的充电剩余量。
蓄电池充电计划制作部342判断仅用电池的放电是否能应对电力减小(步骤S602)。判断将SoC MAX和在电力减小请求数据包记载的电力减小量P进行比较。
在SoC MAX比电力减小量P大的情况下(步骤S602的Yes)，蓄电池充电计划制作部342将在蓄电池状态确认响应数据包记述的充电剩余量SoC作为当前的充电剩余量SoC Now，判断是否不需要蓄电池的充电(步骤S603)。蓄电池充电计划制作部342将当前的充电剩余量SoC Now和电力减小量P进行比较以判断是否需要充电。
在SoC Now比电力减小量P大的情况下(步骤S603的Yes)，不需要充电，开始电力减小应对(步骤S405)。
在电力减小量P为SoC Now以上的情况下(步骤S603的No)，蓄电池充电计划制作部342制作蓄电池充电计划(步骤S604)。在蓄电池行动计划中，如图7所示那样记述充电开始时刻和充电结束时刻。充电开始时刻和充电结束时刻是比电力减小开始时刻早的时刻。
蓄电池充电计划以电力减小开始时刻的充电剩余量SoC Start比电力减小量P大的条件为基础来确定。在蓄电池充电计划不能唯一确定的情况下，成为充电时间最短的计划。而且，在不能唯一确定的情况下，使用图8所示的蓄电池的充电剩余量和劣化度的关系，将蓄电池的劣化小的状态长时间持续地最大限度抑制蓄电池的劣化。图8的“50％”、“90％”分别表示蓄电池的充电剩余量持续为50％、90％的状态的情况下的SoH的时间变化。
如果成为充电计划的执行时间，则蓄电池执行在蓄电池充电计划表保存部333保存的充电计划(步骤S605)。如果成为充电开始时刻，蓄电池开始充电。如果成为充电结束时刻，则蓄电池结束充电。
在步骤S602中电力减小量P为SoC MAX以上的情况下(步骤S602的No)，马上开始充电(步骤S606)。而且，家电设备控制计划制作部341制作家电设备控制计划(步骤S607)。家电设备控制计划通过一个或多个家电设备控制事件来构成。在家电设备控制事件中，记述了例如“事件ID”、“设备ID”、“设备类型”、“事件类型”、“事件设定值”、“事件时刻”。家电设备控制计划制作部341将全部家电设备控制事件排列，制作图9所示的家电设备控制表并在家电设备控制计划表保存部332中储存。
事件ID是监督控制计划表的整理序号。设备ID是为了识别家电设备而向家电设备分配的固有的序号。设备类型是称为“空调”和“照明”的设备的种类。事件类型是为了家电设备控制向家电设备命令的动作的种类。事件类型是家电设备的开/闭或空调情况下的制冷设定温度或风力的强弱、照明情况下的亮度等。采取的事件类型因设备类型而不同。事件设定值是为了家电设备控制而向家电设备命令的动作的设定值。设备的开和闭或空调的制冷设定温度的情况下的28度等的值。事件时刻是执行家电设备控制事件的时间。事件时刻设定为电力减小开始时刻和电力减小结束时刻之间。
如果成为电力减小应对时间，则在家电设备控制计划表保存部332和蓄电池充电计划表保存部333的每个储存。根据家电设备控制计划表和蓄电池充电计划表，电力管理服务器102、蓄电池103和家电设备组104进行电力减小应对(步骤S5)。蓄电池开始放电。
在需要家电设备控制的情况下，在成为家电设备控制计划记载的家电设备控制事件的事件时刻时，电力管理服务器102的对家电设备通信部303向家电设备105、106发送事件指令数据包。如图10所示，事件指令数据包记述发送目标设备的接收地址1001和事件指令1002。
事件指令是指定事件类型和事件设定值的指令。事件指令数据包可以以由ECHONET(登记商标)那样的协议来规定的形式进行记述，或者也可使用独自形式。接收事件指令数据包的家电设备105、106根据在事件指令数据包记述的事件指令来进行设备控制。电力管理服务器102在完成家电设备控制计划中的全部事件之前反复进行。
在以上说明的方法中，在确定蓄电池充电计划的情况下，优先采用充电时间最短的计划，但是，该优先度可由电力管理服务器的管理者和用户预先设定，或者，如图11所示，也可向具备输入装置的显示装置输出而对用户进行询问。
(变形例)
作为将蓄电池充电的方法，有从电力公司买电的方法、如图12所示那样控制PV-PCS1201(太阳能发电用功率调节器)而将PV发电的电力在蓄电池中储存的方法等。
再有，在家电设备有内存且可预先储存事件指令的情况下，电力管理服务器在制成家电控制计划之后马上进行家电设备事件指令的发送。在此时的事件指令中，除了事件类型和事件设定值之外还记述事件时刻。在蓄电池具有内存和钟表的情况下，蓄电池保存充电计划，在到达时刻时开始充电和放电。
根据上述至少一个实施方式的电力管理装置、系统和方法，在收到电力减小请求时马上进行蓄电池的充放电计划制作并根据需要开始充电，从而可最大限度地利用蓄电池。
此外，在上述实施方式中表示的处理顺序所示的指示可根据软件或程序来执行。通用的计算机系统预先储存该程序，通过读取该程序，而可得到与上述实施方式的电力管理装置所产生的效果相同的效果。在上述实施方式中记述的指示，作为可由计算机执行的程序，而可在磁盘(软盘、硬盘等)、光盘(CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD±R、DVD±RW等)、半导体存储器或此类记录介质。只要是计算机和/或装入系统可读取的记录介质，则其储存形式可以是任何方式。如果计算机从该记录介质读取程序，并根据该程序来用CPU执行程序锁记述的指示，则可实现与上述实施方式的电力管理装置同样的动作。当然，计算机在取得或读取程序的情况下可通过网络取得或读取。
此外，根据从记录介质在计算机和/或装入系统中安装的程序的指示来在计算机上使用的OS(操作系统)和/或数据库管理软件、网络等的MW(中间软件)等也可执行用于实现本实施方式的各处理的一部分。
再有，本发明中的记录介质不限于与计算机或装入系统独立的介质，也包括下载由LAN和/或互联网等传输的程序而储存或临时储存的记录介质。
此外，记录介质不限于一个，从多个介质执行本实施方式的处理的情况也包含在本发明的记录介质中，介质的构成可以是任何构成。
再有，本发明的计算机或安装系统是根据在记录介质储存的程序来执行本实施方式的各处理用的系统，也可以是将个人计算机、微机等的一个构成的装置、多个装置网络连接的系统等任何构成。
另外，本发明的实施方式的计算机不限于个人计算机，也包括信息处理设备所含的运算处理装置、微机等，泛指可通过程序来实现本发明的实施方式的功能的设备、装置。
虽然说明了本发明的几个实施方式，但是，这些实施方式仅作为实例而提及，不是限定发明的范围。这些新颖的实施方式可由其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内可进行各种省略、替换、改变。这些实施方式及其变形包含在发明的范围和主旨中，且包含在与请求保护的范围中记载的发明相等的范围中。

Claims (6)

1.一种电力管理装置，使用一个以上的蓄电池来控制一个以上的家电设备的电力，其特征在于，具备：
分析部，其分析所述蓄电池的充电剩余量；
第一制作部，其根据所述充电剩余量来制作用于控制所述家电设备的电力的控制计划；
第二制作部，其根据所述充电剩余量和电力减小请求来制作用于控制所述蓄电池的充放电的充放电计划；
第一通信部，其在与所述蓄电池之间进行第一数据包的发送接收；
第二通信部，其从外部接收电力减小请求的第二数据包；和
计划部，其在所述第二通信部接收到所述第二数据包的情况下，判断是否能仅用所述蓄电池的放电来应对所述第二数据包所包含的电力减小请求；
根据所述第二数据包来减小电力。
2.根据权利要求1所述的电力管理装置，其特征在于：
所述计划部，从所述蓄电池的当前的充电剩余量和现在时刻及电力减小开始时刻估算电力减小开始时刻时的充电剩余量，与请求电力减小开始时刻时的充电剩余量的电力减小量进行比较，判断能否仅用蓄电池的放电来应对。
3.根据权利要求1所述的电力管理装置，其特征在于：
所述计划部在判断为能仅用蓄电池的放电来应对的情况下判断是否需要所述蓄电池的充电。
4.根据权利要求3所述的电力管理装置，其特征在于：
所述计划部在判断是否需要所述蓄电池的充电的情况下将当前的充电剩余量和请求的电力减小量进行比较。
5.一种电力管理方法，使用一个以上的蓄电池来控制一个以上的家电设备的电力，其特征在于：
分析所述蓄电池的充电剩余量；
根据所述充电剩余量来制作用于控制所述家电设备的电力的控制计划；
根据所述充电剩余量和电力减小请求来制作用于控制所述蓄电池的充放电的充放电计划；
在与所述蓄电池之间进行第一数据包的发送接收；
从外部接收电力减小请求的第二数据包；
在接收到所述第二数据包的情况下，判断是否能仅用所述蓄电池的放电来应对所述第二数据包所包含的电力减小请求；
根据所述第二数据包来减小电力。
6.一种电力管理系统，其特征在于：
具备：
一个以上的家电设备；
一个以上的蓄电池；和
电力管理装置，
所述电力管理装置具备：分析部，其分析所述蓄电池的充电剩余量；第一制作部，其根据所述充电剩余量来制作用于控制所述家电设备的电力的控制计划；第二制作部，其根据所述充电剩余量和电力减小请求来制作用于控制所述蓄电池的充放电的充放电计划；第一通信部，其在与所述蓄电池之间进行第一数据包的发送接收；第二通信部，其从外部接收电力减小请求的第二数据包；和计划部，其在所述第二通信部接收到所述第二数据包的情况下，判断是否能仅用所述蓄电池的放电来应对所述第二数据包所包含的电力减小请求；根据所述第二数据包来减小电力。
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