CN104641527A - 功率管理系统、功率管理装置和大功率使用型功率负载 - Google Patents

Abstract

功率管理系统包括：功率管理装置，其被配置为管理多个功率负载要使用的功率；以及大功率使用型功率负载。大功率使用型功率负载被定义为在以最大使用功率进行工作的情况下、使用功率超过容许功率和比该容许功率小的上限功率之间的差的功率负载。功率管理装置通过使用多个功率负载的总使用功率和上限功率来计算大功率使用型功率负载可利用的剩余可用功率，并且时时通知该剩余可用功率。大功率使用型功率负载在其使用功率等于或小于功率管理装置所通知的剩余可用功率的范围内开始工作。

Description

功率管理系统、功率管理装置和大功率使用型功率负载

技术领域

本发明涉及用于管理多个功率负载要使用的功率的功率管理系统、以及该功率管理系统中要使用的功率管理装置和大功率使用型功率负载。

背景技术

传统上，作为管理多个功率负载要使用的功率的部件，例如，在多个功率负载的总使用功率超过合约功率的情况下，已知有通知该情况的部件和遮断预定功率负载和分支电路的部件(例如，参见日本公开特许第2009-130973号(以下称为“文献1”))。

文献1所公开的功率管理系统是用于监视多个功率负载的功率使用量并且控制多个功率负载的系统。在检测到经由主断路器的过电流的情况下，为了降低可控性排名高的电气设备的功率消耗或停止该电气设备的功率消耗，文献1所公开的该功率管理系统控制该电气设备。

然而，上述现有技术是用于在允许多个功率负载自由地使用功率的情况下、对主断路器跳闸的事件或多个功率负载的总使用功率超过合约功率或预定峰值功率的事件进行响应的技术。总之，现有技术期望解决在总使用功率超过上限功率的情况下发生的问题。然而，仍存在总使用功率实际超过上限功率的问题。

发明内容

本发明是有鉴于上述不足而作出的，并且本发明的目的是提出一种能够降低多个功率负载要使用的功率超过上限功率的可能性的功率管理系统、以及该功率管理系统中要使用的功率管理装置和大功率使用型功率负载。

根据本发明，一种功率管理系统，包括：功率管理装置，其被配置为管理多个功率负载要使用的功率；以及作为所述多个功率负载其中之一的大功率使用型功率负载，其中，所述大功率使用型功率负载是在以最大使用功率工作的情况下、使用功率超过所述多个功率负载的总使用功率的容许功率和比所述容许功率小的所述总使用功率的上限功率之间的差的功率负载，所述功率管理装置包括：设置部，其被配置为设置所述上限功率；获取部，其被配置为从被配置为测量所述总使用功率的测量单元来获取作为测量值的所述总使用功率；计算部，其被配置为通过使用所述设置部所设置的所述上限功率和所述获取部所获取到的所述总使用功率来计算所述大功率使用型功率负载能够利用的剩余可用功率；以及通知部，其被配置为向所述大功率使用型功率负载时时通知所述计算部所计算出的所述剩余可用功率，以及所述大功率使用型功率负载包括：功率使用部，其被配置为通过利用功率来进行预定操作；以及操作控制部，其被配置为使所述功率使用部在所述功率使用部的使用功率等于或小于所述功率管理装置所通知的所述剩余可用功率的范围内开始工作。

在该功率管理系统中，优选地，所述操作控制部被配置为在使所述功率使用部开始工作之后，使所述功率使用部保持在所述功率使用部的使用功率等于或小于作为所述功率管理装置所通知的所述剩余可用功率和通知时的所述功率使用部的使用功率的总和的总和功率的范围内进行工作。

在该功率管理系统中，优选地，所述功率管理装置的所述计算部被配置为使用通过从所述上限功率中减去所述总使用功率所获得的值作为所述剩余可用功率。

在该功率管理系统中，优选地，所述功率管理装置的所述计算部被配置为使用通过从所述上限功率中减去所述总使用功率和预定值所获得的值作为所述剩余可用功率。

在该功率管理系统中，优选地，所述功率管理装置的所述计算部被配置为在所述大功率使用型功率负载工作期间由于所述大功率使用型功率负载以外的功率负载的功率使用而导致所述总使用功率超过所述上限功率的情况下，计算所述剩余可用功率。

在该功率管理系统中，优选地，所述大功率使用型功率负载还包括被配置为将所述剩余可用功率的通知请求发送至所述功率管理装置的请求部，以及所述功率管理装置的所述计算部被配置为在从所述大功率使用型功率负载接收到所述通知请求的情况下，计算所述剩余可用功率。

在该功率管理系统中，优选地，所述功率管理装置的所述通知部被配置为以推式传送方式将所述剩余可用功率通知至所述大功率使用型功率负载。

在该功率管理系统中，优选地，所述大功率使用型功率负载还包括：负载侧存储部，其被配置为使分别具有时间序列的功率使用特性的多个功率使用模式与所述多个功率使用模式所具有的多个功率使用特性中的多个最大使用功率以一对一相关联的方式进行存储；以及判断部，其被配置为针对所述多个功率使用模式中的各功率使用模式，将与功率使用模式相关联的最大使用功率和所述剩余可用功率进行比较，以判断是否能够执行该功率使用模式，以及所述操作控制部被配置为执行所述多个功率使用模式中的所述判断部判断为能够执行的功率使用模式。

在该功率管理系统中，优选地，所述多个功率使用模式包括特定功率使用模式，所述负载侧存储部被配置为将替代模式与所述特定功率使用模式相关联地进行存储，其中与所述特定功率使用模式的功率使用特性相比，所述替代模式具有最大使用功率较小但执行时间较长的功率使用特性，以及所述操作控制部被配置为在所述判断部判断为不能执行所述特定功率使用模式的情况下，执行与所述特定功率使用模式相关联的所述替代模式以使得所述大功率使用型功率负载的所述最大使用功率小于所述剩余可用功率。

在该功率管理系统中，优选地，所述操作控制部被配置为在执行所述特定功率使用模式期间作为所述剩余可用功率与所述功率使用部的使用功率的总和的总和功率变得小于所述特定功率使用模式的所述最大使用功率的情况下，切换为与所述特定功率使用模式相关联的所述替代模式以使得所述大功率使用型功率负载的所述最大使用功率小于所述总和功率。

在该功率管理系统中，优选地，所述功率管理系统被配置为在所述总使用功率超过所述容许功率的情况下，停止向所述多个功率负载的功率供给。

本发明的功率管理装置要用于所述功率管理系统。

本发明的大功率使用型功率负载要用于所述功率管理系统。

根据本发明，功率管理装置向大功率使用型功率负载通知剩余可用功率，之后该大功率使用型功率负载在该大功率使用型功率负载的使用功率等于或小于该剩余可用功率的范围内进行工作。结果，可以降低作为大功率使用型功率负载的功率使用的结果而导致多个功率负载的总使用功率超过上限功率的可能性。

附图说明

详细说明本发明的优选实施例。通过以下的详细说明和附图将很好地理解本发明的其它特征和优点。

图1是示出根据实施例1的功率管理系统的整体结构的框图。

图2是示出根据实施例1的功率管理装置的结构的框图。

图3是示出根据实施例1的大功率使用型功率负载的结构的框图。

图4是示出根据实施例1的大功率使用型功率负载的功率使用模式和使用功率的对应表的图。

图5是示出根据实施例1的测量单元和配电板的结构的框图。

图6是示出根据实施例1的显示操作部的结构的框图。

图7是示出根据实施例1的显示操作部的画面的图。

图8是示出根据实施例1的功率管理系统的操作的说明图。

图9是示出根据实施例3的功率管理系统的操作的说明图。

图10是示出根据实施例4的大功率使用型功率负载的功率使用模式的功率使用特性的图。

图11是示出根据实施例4的大功率使用型功率负载的功率使用模式和最大使用功率的对应表的图。

图12是示出根据实施例5的大功率使用型功率负载的替代模式的功率使用特性的图。

图13是示出根据实施例5的大功率使用型功率负载的功率使用模式和替代模式的对应表的图。

图14是示出根据实施例5的大功率使用型功率负载的功率使用模式和替代模式的功率使用特性的图。

具体实施方式

在根据以下的实施例1～5的功率管理系统中，功率管理装置根据包括大功率使用型功率负载的多个功率负载的总使用功率和定义该总使用功率的上限值的上限功率来计算该大功率使用型功率负载可利用的剩余可用功率。此外，功率管理系统向大功率使用型功率负载时时(时时刻刻)通知该剩余可用功率。该大功率使用型功率负载在保持该大功率使用型功率负载的使用功率等于或小于功率管理装置所通知的剩余可用功率的范围内开始进行工作。

在这方面，大功率使用型功率负载是指如下的功率负载：在多个功率负载中的除大功率使用型功率负载以外的功率负载的使用功率等于定义多个功率负载的总使用功率的上限值的上限功率的条件下，在大功率使用型功率负载以最大使用功率进行工作的情况下，该功率负载导致总使用功率超过容许范围。换句话说，将大功率使用型功率负载定义为如下的功率负载：该功率负载在以最大使用功率进行工作的情况下，使用比多个功率负载的总使用功率的容许功率和小于该容许功率的总使用功率的上限功率之间的差大的功率。

以下参考附图来说明实施例1～5。

实施例1

如图1所示，根据实施例1的功率管理系统包括：功率管理装置(能量管理控制器)1，其被配置为管理存在于管理范围内的多个功率负载所使用的功率；以及作为多个功率负载其中之一的大功率使用型功率负载2(以下称为“大功率负载2”)。此外，功率管理系统还包括：测量单元3，其被配置为测量多个功率负载的总使用功率；以及显示操作部4，其被配置为显示各种类型的信息。注意，在图1中，利用粗线示出功率线，并且这同样适用于其它附图。

本实施例的功率管理系统安装在一般的单独住宅(管理范围)中，并且用于利用商用电源8向多个功率负载供电的供电系统中。该供电系统包括被配置为向多个功率负载分配功率的配电板5。多个功率负载包括大功率负载2和不同于大功率负载2的至少一个功率负载6。注意，在图1所示的示例中，大功率负载2和功率负载6连接至不同的插座7并由此接收功率。然而，大功率负载2和功率负载6可以直接连接至配电板5。注意，功率负载6可以由多个功率负载中的除大功率负载2以外的两个以上的功率负载构成。

以下说明涉及功率管理系统安装在一般的独立住宅中的情况。然而，功率管理系统并非必须用于这种独立住宅中，而且例如可以用于集体住宅的各个住户、设施、工厂、办公室或店铺中。

将大功率使用型功率负载2定义为如下的功率负载：在除大功率负载2以外的功率负载6的使用功率等于上限功率的情况下，在大功率负载2以最大使用功率进行工作时，该功率负载使多个电路负载(大功率负载2、功率负载6)的总使用功率超过容许范围。将多个功率负载的总使用功率定义为大功率负载2的使用功率和功率负载6的使用功率的总和。将上限功率定义为多个功率负载的总使用功率的上限值。该上限功率例如是合约功率。将容许范围定义为比上限功率小的最小功率以上、比上限功率大的最大功率(容许功率)以下的功率的范围。该容许范围的最小功率可以为零。该容许范围的最大功率可以小于容许功率，并且例如可以表示使安装在配电板5中的断路器切换为遮断状态的功率。大功率负载2是最大使用功率大于容许范围的最大功率和上限功率之间的差的负载。换句话说，大功率使用型功率负载2是在大功率使用型功率负载2以最大使用功率进行工作的情况下超过容许功率和上限功率之间的差的功率负载。

另一方面，功率负载6是最大使用功率小于容许范围的最大功率和上限功率之间的差的负载。换句话说，功率负载6的最大使用功率小于大功率负载2的最大使用功率。

大功率使用型功率负载2还被定义为如下的功率负载：在功率负载6的使用功率例如接近配电板5的最大容量等的单独住宅的上限功率的情况下，在大功率负载2以最大使用功率进行工作时，该功率负载使多个功率负载的总使用功率显著超过容许功率并且使断路器在短时间内进行工作。因而，在总使用功率超过容许功率的情况下，向多个功率负载的功率供给被遮断。例如，在上限功率为10kW的住宅的情况下，在总使用功率超过14kW(容许范围的最大功率)时，断路器在数秒内切换为遮断状态。在这种情况下，将大功率负载2定义为最大使用功率为4kW的功率负载。大功率负载2可以包括电动车辆的充电设备、蓄电池、IH(Induction Heating，感应加热)烹饪加热器和空调。

配电板5向大功率负载2和功率负载6分配AC(交流)功率。如图5所示，该配电板5包括主干断路器51和多个(在例示示例中为两个)分支断路器52。主干断路器51将来自商用电源8的AC功率输出至各个分支断路器52。分支断路器52将来自主干断路器51的功率供给至与插座7相连接的功率负载(大功率负载2、功率负载6)。

测量单元3包括电流检测部31、测量侧处理装置32、测量侧存储部33和测量侧通信部34。

电流检测部31使用电流互感器35来检测流经主干断路器51的输入侧的主干电路的电流。

测量侧处理装置32主要由CPU(中央处理单元)构成，并且具有根据电流检测部31所检测到的电流来计算流经主干电路的功率(即，总使用功率)的功能。

测量侧存储部33存储通过电流检测部31的检测所获得的检测结果和测量侧处理装置32所计算出的总使用功率。

测量侧通信部34具有与功率管理装置1(参见图1)进行通信的功能。测量侧通信部34根据来自测量侧处理装置32的指示，将表示总使用功率的使用功率信息发送至功率管理装置1。

如图6所示，显示操作部4包括显示操作侧通信部41、显示部42、操作部43、显示操作侧存储部44和显示操作侧处理装置45。

显示操作侧通信部41具有与功率管理装置1(参见图1)进行通信的功能。显示操作侧通信部41将上限功率的设置值发送至功率管理装置1。

显示部42例如是液晶显示器(LCD)或有机EL(Electro Luminescence，电致发光)显示器。显示部42显示来自功率管理装置1的信息和显示操作侧存储部44中所存储的信息。例如，如图7所示，显示部42显示上限功率的设置画面46。

操作部43例如可以是多个操作按钮或触摸面板。操作部43响应于用户的输入操作来接收各种类型的信息和指示。例如，响应于用户的输入操作，将上限功率输入至操作部43。输入至操作部43的上限功率存储在显示操作侧存储部44中或由显示操作侧通信部41发送至功率管理装置1。

显示操作侧存储部44存储通过针对操作部43的操作所输入的上限功率。

显示操作侧处理装置45控制显示操作侧通信部41，以将上限功率的设置值发送至功率管理装置1。

功率管理装置1主要由包括CPU和存储器的计算机(包括微计算机)构成。如图2所示，功率管理装置1包括第一通信部11、第二通信部12、第三通信部13、管理侧存储部14和管理侧处理装置15。

第一通信部11具有与测量单元3(参见图1)进行通信的功能。第一通信部11从测量单元3接收表示总使用功率的信息。

第二通信部12具有与大功率负载2(参见图1)进行通信的功能。第二通信部12将表示剩余可用功率的信息发送至大功率负载2。

第三通信部13具有与显示操作部4进行通信的功能。第三通信部13从显示操作部4接收表示上限功率的信息。

管理侧存储部14由各种类型的存储器构成，并且存储各种类型的信息。管理侧存储部14包括上限功率存储区域141和使用功率存储区域142。上限功率存储区域141存储表示上限功率的信息。使用功率存储区域142存储表示总使用功率的信息。注意，管理侧存储部14还存储除上述信息以外的各种类型的信息。

此外，管理侧存储部14存储用于使得作为计算机的功率管理装置1能够进行各种类型的功能的程序。

管理侧处理装置15主要由计算机所设置的CPU构成，并且根据管理侧存储部14中所存储的程序进行工作，以实现设置部151、获取部152、计算部153和通知部154的各功能。

设置部151使用第三通信部13以从显示操作部4(参见图1)获取设置值，并且设置用于定义多个功率负载的总使用功率的上限值的上限功率。之后，设置部151将所设置的上限功率存储在管理侧存储部14的上限功率存储区域141中。注意，上限功率并非必须等于输入至显示操作部4的设置值，并且可以等于来自诸如电力公司等的功率供给侧的需求限制功率(合约功率)。可选地，上限功率可以等于配电板5的最大容量。

获取部152使用第一通信部11以从测量单元3(参见图1)定期地获取多个功率负载的总使用功率。此外，获取部152将所获取到的总使用功率存储在管理侧存储部14的使用功率存储区域142中。

计算部153根据设置部151所设置的上限功率和获取部152所获取到的总使用功率来计算剩余可用功率。将该剩余可用功率定义为大功率负载2(参见图1)可利用的功率。本实施例的计算部153定期进行用于从设置部151所设置的上限功率中减去获取部152所获取到的总使用功率的计算，并且将通过从上限功率中减去总使用功率所获得的值(上限功率-总使用功率)确定为剩余可用功率。在总使用功率不大于上限功率的情况下，剩余可用功率为正值。在总使用功率大于上限功率的情况下，剩余可用功率为负值。在剩余可用功率为正值的情况下，如果大功率负载2尚未开始工作，则可以在保持大功率负载2的使用功率等于或小于剩余可用功率的范围内开始工作。此外，在大功率负载2在工作中的情况下，大功率负载2可以使用比当前功率大的功率。另一方面，在剩余可用功率为负值的情况下，大功率负载2需要使其使用功率减少得小于当前使用功率。

通知部154使用第二通信部12来将计算部153所计算出的剩余可用功率通知至大功率负载2。换句话说，即使没有接收到来自大功率负载2的通知请求，通知部154也以所谓的推式传送方式将剩余可用功率通知至大功率负载2。通知部154可以将剩余可用功率定期通知至大功率负载2。在作为除大功率负载2以外的功率负载6的功率使用的结果、总使用功率超过上限功率的情况下，通知部154可以将剩余可用功率通知至大功率负载2。在当前的剩余可用功率变得小于先前的剩余可用功率的情况下，通知部154可以将剩余可用功率通知至大功率负载2。

如图3所示，大功率使用型功率负载2包括功率使用部21、负载侧通信部22、负载侧存储部23、功率控制部24、负载侧处理装置25和通报部26。

大功率负载2具有多个功率使用模式。例如，在大功率负载2是蓄电池的情况下，功率使用模式例如可以包括正常充电模式、以及与正常充电模式相比最大使用功率较大且充电时间较短的快速充电模式。功率使用模式的其它示例可以包括满充电模式(100％充电模式)、80％充电模式和50％充电模式。满充电模式、80％充电模式和50％充电模式在最大使用功率和充电时间中的至少一个方面彼此不同。

功率使用部21是用作负载的功能部。功率使用部21在接收到功率的情况下开始进行工作。换句话说，功率使用部21通过使用功率来进行预定操作。功率控制部24根据来自负载侧处理装置25的指示，控制向功率使用部21的供给功率。

负载侧通信部22具有与功率管理装置1(参见图1)进行通信的功能。负载侧通信部22从功率管理装置1接收表示剩余可用功率的信息。注意，负载侧通信部22和功率管理装置1的第二通信部12(参见图2)之间的通信可以是无线通信或有线通信。

负载侧存储部2包括用于存储如图4所示的对应表911的对应表存储区域231。在对应表911中，各功率使用模式与使用功率相关联。在图4所示的示例中，第一模式与500W的使用功率相关联，第二模式与600W的使用功率相关联，并且第N模式与2000W的使用功率相关联。

图3所示的负载侧处理装置25用作操作控制部，其中该操作控制部被配置为使功率使用部21在功率使用部21的使用功率等于或小于功率管理装置1所通知的剩余可用功率的范围内进行工作。换句话说，负载侧处理装置25使功率使用部21在该功率使用部21的使用功率等于或小于功率管理装置1所通知的剩余可用功率的范围内开始进行工作。在开始利用功率使用部21的功率使用之前，负载侧处理装置25参考负载侧存储部23的对应表911，并且选择与比功率管理装置1所通知的剩余可用功率小的使用功率相关联的功率使用模式。此外，每次改变功率使用部21的功率使用时，负载侧处理装置25参考负载侧存储部23的对应表911，并且选择与比总和功率小的使用功率相关联的功率使用模式。将总和功率定义为功率管理装置1所通知的剩余可用功率与该通知时功率使用部21的使用功率的总和。负载侧处理装置25使功率使用部21根据所选择的功率使用模式进行工作。换句话说，在使功率使用部21开始进行工作之后，负载侧处理装置25使功率使用部21保持在功率使用部21的使用功率等于或小于功率管理装置1所通知的剩余可用功率与该通知时功率使用部21的使用功率的总和的情况下进行工作。

此外，在功率使用部21在工作中期间作为功率负载6的工作结果、总使用功率超过上限功率的情况下，负载侧处理装置25减少功率使用部21所使用的功率，以使得大功率负载2的使用功率保持为总和功率以下。在这种情况下，功率管理装置1所通知的剩余可用功率是负值，因此负载侧处理装置25选择能够使使用功率相对于当前使用功率减小剩余可用功率的绝对值以上的功率使用模式。之后，负载侧处理装置25根据所选择的功率使用模式来使功率使用部21进行工作。

注意，在大功率负载2无法使用期望功率的情况下，负载侧处理装置25可以控制通报部26以通报该情况。在这种情况下，如果用户进行诸如遮断向除大功率负载2以外的功率负载6的功率供给等的操作，则大功率负载2可以使用期望功率。

此外，在功率使用部21在工作中期间总使用功率超过上限功率的情况下，负载侧处理装置25可以遮断向大功率负载2的功率供给，以避免总使用功率大于上限功率的情形。

接着，参考图8来说明根据本实施例的功率管理系统的操作。首先，功率管理装置1设置上限功率(S1)。然后，功率管理装置1从测量单元3获取多个功率负载的总使用功率(S2)。功率管理装置1根据步骤S1中所设置的上限功率和步骤S2中所获取到的总使用功率来计算剩余可用功率(S3)。之后，功率管理装置1将步骤S3中所计算出的剩余可用功率通知至大功率负载2(S4)。随后，响应于用于使大功率负载2开始使用功率的用户操作(S5)，大功率负载2以使该大功率负载2等于或小于步骤S4中功率管理装置1所通知的剩余可用功率的范围内能够进行工作的功率使用模式来进行工作(S6)。功率管理装置1从测量单元3定期获取总使用功率(S7)。

之后，功率管理装置1根据步骤S1中所设置的上限功率和步骤S7中所获取到的总使用功率来计算剩余可用功率(S8)。在功率负载6的功率使用改变、因而总使用功率超过上限功率的情况下，步骤S8中所计算出的剩余可用功率变为负值，并且变得小于步骤S3中所计算出的剩余可用功率(正值)。随后，功率管理装置1将步骤S8中所计算出的剩余可用功率通知至大功率负载2(S9)。大功率负载2以该大功率负载2在步骤S9中总和功率以下的范围内能够进行工作的功率使用模式来进行工作(S10)。步骤S10中的总和功率是步骤S9中功率管理装置1所通知的剩余可用功率与该通知时功率使用部21的使用功率的总和。

如上所述，本实施例的功率管理系统包括：功率管理装置1，其被配置为管理多个功率负载要使用的功率；以及作为多个功率负载其中之一的大功率使用型功率负载2。大功率使用型功率负载2被定义为在以最大使用功率进行工作的情况下、使用功率大于多个功率负载的总使用功率的容许功率和比该容许功率小的总使用功率的上限功率之间的差的功率负载。功率管理装置1包括设置部151、获取部152、计算部153和通知部154。设置部151被配置为设置上限功率。获取部152被配置为从被配置为测量总使用功率的测量单元3获取作为测量值的总使用功率。计算部153被配置为根据设置部151所设置的上限功率和获取部152所获取到的总使用功率来计算大功率使用型功率负载2可利用的剩余可用功率。通知部154被配置为将计算部153所计算出的剩余可用功率通知至大功率使用型功率负载2。大功率使用型功率负载2包括功率使用部21和操作控制部(负载侧处理装置25)。功率使用部21被配置为通过使用功率来进行预定操作。操作控制部被配置为使功率使用部21在功率使用部21的使用功率等于或小于功率管理装置1所通知的剩余可用功率的范围内开始进行工作。

根据本实施例的功率管理系统，功率管理装置1将剩余可用功率通知至大功率使用型功率负载2，之后大功率使用型功率负载2在大功率使用型功率负载2的使用功率等于或小于上述剩余可用功率的范围内进行工作。因此，可以抑制大功率使用型功率负载2的功率使用导致多个功率负载的总使用功率超过上限功率。结果，可以降低总使用功率超过期望功率的可能性、总使用功率超过合约功率的可能性、以及总使用功率超过配电板5的最大容量因而主干断路器51遮断电流流动的可能性。

此外，如本实施例的功率管理系统那样，优选地，操作控制部(负载侧处理装置25)被配置为在使功率使用部21开始进行工作之后，使功率使用部21保持在该功率使用部21的使用功率等于或小于作为功率管理装置1所通知的剩余可用功率与进行该通知时功率使用部21的使用功率的总和的总和功率的范围内进行工作。

如本实施例的功率管理系统那样，优选地，功率管理装置1的计算部153被配置为在大功率使用型功率负载2在工作期间作为除大功率使用型功率负载2以外的功率负载6的功率使用的结果、总使用功率超过上限功率的情况下，计算剩余可用功率。

根据本实施例的功率管理系统，即使在大功率使用型功率负载2在工作中期间作为除大功率使用型功率负载2以外的功率负载6的功率使用的结果、总使用功率超过上限功率的情况下，也可以使总使用功率超过上限功率的时间段最小化。

如本实施例的功率管理系统那样，优选地，功率管理装置1的计算部153被配置为使用通过从上限功率中减去总使用功率所获得的值作为剩余可用功率。

如本实施例的功率管理系统那样，优选地，功率管理装置1的通知部154被配置为以推式传送方式将剩余可用功率通知至大功率使用型功率负载2。

如本实施例的功率管理系统那样，优选地，在总使用功率超过容许功率的情况下，遮断向多个功率负载的功率供给。

本实施例的功率管理装置1用于上述功率管理系统中。

本实施例的大功率使用型功率负载2用于上述功率管理系统中。

实施例2

实施例2的功率管理系统与实施例1的功率管理系统的不同之处在于：功率管理装置1将具有一定余量的剩余可用功率通知至大功率使用型功率负载2。更详细地，在本实施例中，剩余可用功率不是被定义为通过从上限功率中减去总使用功率所获得的值，而是被定义为通过从上限功率中减去总使用功率和预定值所获得的值(上限功率–(总使用功率+预定值))。注意，利用与实施例1的功率管理系统相同的附图标记来指定与实施例1的功率管理系统相同的组件，并且省略了针对这些组件的说明。

本实施例的功率管理装置1的计算部153计算通过从上限功率中减去总使用功率和预定值所获得的值，作为剩余可用功率。此外，即使在大功率负载2在工作中时期间作为除大功率负载2以外的功率负载6的功率使用的结果、总使用功率超过上限功率(上限功率<总使用功率)的情况下，本实施例的计算部153也计算通过从上限功率中减去总使用功率和预定值所获得的值作为剩余可用功率。注意，省略了针对与实施例1的计算部153相同的功能的说明。

本实施例中的预定值可以是诸如1kW等的固定值，或者可以是由该预定值相对于诸如上限功率的10％等的上限功率的固定比率所给出的值。

注意，除计算部153所进行的剩余可用功率的计算以外，根据本实施例的功率管理系统的操作与前一实施例的操作相同，并且省略了针对这些操作的说明。

如上述本实施例的功率管理系统那样，优选地，功率管理装置1的计算部153被配置为使用通过从上限功率中减去总使用功率和预定值所获得的值作为剩余可用功率。

在本实施例的功率管理系统中，功率管理装置1将包括一定余量的剩余可用功率通知至大功率使用型功率负载2。结果，即使由于瞬时功率的波动而引起测量误差，本实施例的功率管理系统也可以防止在大功率使用型功率负载2开始进行工作时多个功率负载的总使用功率超过上限功率。

此外，同样，在大功率使用型功率负载2保持在大功率使用型功率负载2的使用功率等于或小于剩余可用功率的范围内进行工作的情况下，本实施例的功率管理系统可以防止由于测量误差等而导致多个功率负载的总使用功率超过上限功率的情形的继续。

实施例3

根据实施例3的功率管理系统与根据实施例1的功率管理系统的不同之处在于：在功率管理装置1从大功率使用型功率负载2接收到剩余可用功率的通知请求的情况下，将剩余可用功率从功率管理装置1向大功率负载2时时通知。换句话说，本实施例的功率管理装置1不是定期将剩余可用功率通知至大功率负载2，而是响应于从大功率负载2向功率管理装置1的询问而将剩余可用功率通知至大功率负载2。注意，利用与实施例1的功率管理系统相同的附图标记来指定与实施例1的功率管理系统相同的组件，并且省略了针对这些组件的说明。

本实施例的大功率负载2的负载侧处理装置25用作被配置为将剩余可用功率的通知请求发送至功率管理装置1的请求部。本实施例的负载侧处理装置25在开始功率使用部21的功率使用之前或者在改变功率使用部21的使用功率之前，将通知请求发送至功率管理装置1。注意，省略了针对与实施例1的负载侧处理装置25相同的功能的说明。

本实施例的功率管理装置1的获取部152在从大功率负载2接收到通知请求的情况下，使用第一通信部11来将与总使用功率有关的询问发送至测量单元3，由此从测量单元3获取总使用功率。注意，省略了针对与实施例1的获取部152相同的功能的说明。

本实施例的功率管理装置1的计算部153在从大功率负载2接收到通知请求的情况下，计算剩余可用功率。计算部153一旦从大功率负载2接收到通知请求之后，定期计算剩余可用功率。通知部154将计算部153所计算出的剩余可用功率通知至大功率负载2。注意，省略了针对与实施例1的计算部153相同的功能的说明。

接着，参考图9来说明根据本实施例的功率管理系统的操作。首先，功率管理装置1设置上限功率(S21)。然后，功率管理装置1从测量单元3获取多个功率负载的总使用功率(S22)。在用户针对大功率负载2进行操作的情况下(S23)，大功率负载2将与剩余可用功率有关的询问发送至功率管理装置1(S24)。功率管理装置1将与总使用功率有关的询问发送至测量单元3(S25)。测量单元3将表示总使用功率的信息输出至功率管理装置1(S26)。功率管理装置1根据步骤S21中所设置的上限功率和步骤S26中所获取到的总使用功率来计算剩余可用功率(S27)。之后，功率管理装置1将步骤S27中所计算出的剩余可用功率通知至大功率负载2(S28)。大功率负载2以使大功率负载2在大功率负载2的使用功率等于或小于从功率管理装置1所通知的剩余可用功率的范围内能够进行工作的功率使用模式来进行工作(S29)。功率管理装置1从测量单元3定期获取总使用功率(S30)。

之后，功率管理装置1根据步骤S21中所设置的上限功率和步骤S30中所获取到的总使用功率来计算剩余可用功率(S31)。在功率负载6的功率使用改变、因而总使用功率超过上限功率的情况下，步骤S31中所计算出的剩余可用功率变得小于步骤S27中所计算出的剩余可用功率。随后，功率管理装置1将步骤S31中所计算出的剩余可用功率通知至大功率负载2(S32)。大功率负载2以使大功率负载2在大功率负载2的使用功率等于或小于总和功率的范围内能够工作的功率使用模式来进行工作(S33)。步骤S33中的总和功率是步骤S32中功率管理装置1所通知的剩余可用功率与进行该通知时功率使用部21的使用功率的总和。

如以上所述的本实施例的功率管理系统那样，优选地，大功率使用型功率负载2还包括请求部(负载侧处理装置25)。请求部被配置为将剩余可用功率的通知请求发送至功率管理装置1。在这种情况下，功率管理装置1的计算部153被配置为响应于从大功率使用型功率负载2接收到通知请求来计算剩余可用功率。

在本实施例的功率管理系统中，大功率使用型功率负载2紧挨在开始工作之前，将剩余可用功率的通知请求发送至功率管理装置1，因此功率管理装置1可以基于最新的使用功率来计算剩余可用功率。结果，本实施例的功率管理系统可以从功率管理装置1将高度可靠的剩余可用功率通知至大功率使用型功率负载2，因此可以进一步降低在大功率使用型功率负载2开始工作时总使用功率超过上限功率的可能性。

实施例4

根据实施例4的功率管理系统与根据实施例1的功率管理系统的不同之处在于：大功率使用型功率负载2基于功率使用模式的功率使用特性(功率使用配置文件)的最大使用功率来判断是否可执行该功率使用模式。注意，利用与实施例1的功率管理系统相同的附图标记来指定与实施例1的功率管理系统相同的组件，并且省略了针对这些组件的说明。

本实施例的大功率负载2的负载侧存储部23针对各个功率使用模式存储诸如图10所示的功率使用特性921等的功率使用特性。注意，省略了针对与实施例1的负载侧存储部23相同的功能的说明。

如图10所示，将功率使用特性921定义为从开始执行功率使用模式时起的使用功率的时间变化的特性。在图10的功率使用特性921中，最大使用功率为1500W。

此外，本实施例的负载侧存储部23存储如图11所示的对应表912。在对应表912中，功率使用模式分别与功率使用特性921的峰值使用功率(最大使用功率)相关联。在图11的示例中，第一模式与峰值使用功率500W相对应，第二模式与峰值使用功率600W相对应，第K模式与峰值使用功率1500W相对应，并且第N模式与峰值使用功率2000W相对应。

本实施例的大功率负载2的负载侧处理装置25用作判断部，其中该判断部被配置为针对各功率使用模式，将剩余可用功率与功率使用特性中的最大使用功率进行比较，以判断是否可执行该功率使用模式。负载侧处理装置25被配置为执行多个功率使用模式中的被判断为可执行的功率使用模式。注意，省略了针对与实施例1的负载侧处理装置25相同的功能的说明。

如以上所述的本实施例的功率管理系统那样，优选地，大功率使用型功率负载2还包括负载侧存储部23和判断部(负载侧处理装置25)。负载侧存储部23被配置为使分别具有时间序列的功率使用特性的多个功率使用模式与这多个功率使用特性的多个最大使用功率以一对一相关联的方式进行存储。判断部被配置为针对多个功率使用模式中的各功率使用模式，将剩余可用功率与同该功率使用模式相关联的最大使用功率进行比较，以判断是否可执行该功率使用模式。操作控制部(负载侧处理装置25)被配置为执行多个功率使用模式中的判断部判断为可执行的功率使用模式。

本实施例的功率管理系统可以应对使用功率按时间序列改变的功率负载。例如，在煮饭时，在开始功率使用模式时减少使用功率(＝火力)，并且在从开始执行功率使用模式起经过了预定时间之后增大火力。这是一般的烹饪方法，并且功率管理系统可以应对与这种烹饪方法相对应的功率使用模式。可选地，在大功率使用型功率负载2是蓄电池的情况下，根据剩余可用功率的大小，可以以不同的方式使用正常充电模式和快速充电模式、或者以不同的方式使用满充电模式、80％充电模式和50％充电模式。

注意，大功率使用型功率负载2的负载侧存储部23不必存储所有多个功率使用模式的功率使用特性，并且可以仅存储多个功率使用模式中的至少一个的功率使用特性。

如本实施例那样的基于功率使用模式的功率使用特性的最大使用功率来判断是否可执行该功率使用模式，这也可应用于实施例2和3的功率管理系统。

实施例5

根据实施例5的功率管理系统与根据实施例1的功率管理系统的不同之处在于：大功率使用型功率负载2除功率使用模式以外，还包括替代模式。注意，利用与实施例1的功率管理系统相同的附图标记来指定与实施例1的功率管理系统相同的组件，并且省略了针对这些组件的说明。

本实施例的大功率负载2的负载侧存储部23与功率使用模式相关联地存储至少一个替代模式。注意，省略了针对与实施例1的负载侧存储部23相同的功能的说明。

将替代模式定义为与相关联的功率使用模式相比、最大使用功率较小且执行时间较长的模式。将替代模式的功率使用特性922定义为如图12所示的从开始执行替代模式起的使用功率的时间变化的特性。功率使用特性922的最大使用功率为1200W，并且小于功率使用特性921的最大使用功率1500W。此外，功率使用特性922的执行时间约为34分钟，并且长于功率使用特性921的约26分钟的执行时间。

本实施例的负载侧存储部23存储如图13所示的对应表913。在对应表913中，一些功率使用模式与替代模式相关联。在图13的示例中，第二模式与第二替代模式相关联，并且第K模式与第K替代模式相关联。另一方面，第一模式和第N模式没有与替代模式相关联。

本实施例的大功率负载2的负载侧处理装置25在判断为不可执行功率使用模式的情况下，执行与该功率使用模式相关联的替代模式。注意，省略了针对与实施例1的负载侧处理装置25相同的功能的说明。

此外，在功率使用模式处于执行中期间作为功率负载6的操作的结果、总和功率减小的情况下，本实施例的负载侧处理装置25切换为与功率使用模式相关联的替代模式。

例如，如图14所示，在从开始执行功率使用模式起经过了15分钟之后、总和功率变得小于最大使用功率的情况下，将与功率使用特性921相对应的功率使用模式切换为与功率使用特性922相对应的替代模式。在这种情况下，在执行功率使用模式时进行向替代模式的切换，因此替代模式不是从一开始进行的而是从中途进行的。在这方面，功率使用特性922不是从执行开始起经过了15分钟之后的时间点进行的，而是从功率使用特性922的与功率使用模式的功率使用特性921的执行开始起经过了15分钟以上的时间点相对应的时间点进行的。简言之，从功率使用特性922的执行开始起经过了20分钟之后的时间点执行替代模式。

如以上所述的本实施例的功率管理系统那样，优选地，多个功率使用模式包括特定功率使用模式，并且负载侧存储部23被配置为将替代模式与该特定功率使用模式相关联地进行存储。替代模式具有与特定功率使用模式的功率使用特性相比、最大使用功率较小但执行时间较长的功率使用特性。在这种情况下，操作控制部(负载侧处理装置25)被配置为在利用判断部(负载侧处理装置25)判断为不可执行特定功率使用模式的情况下，执行与该特定功率使用模式相关联的替代模式。在这方面，操作控制部被配置为进行与功率使用模式相关联的替代模式，以使得大功率使用型功率负载的最大使用功率小于剩余可用功率。

在本实施例的功率管理系统中，大功率使用型功率负载2执行替代模式，由此当前的最大使用功率变得小于功率使用模式的最大使用功率，但当前的执行时间变得长于功率使用模式的执行时间。结果，可以进行用户所期望的模式。在煮饭的情况下，原本的功率使用模式需要30分钟来煮饭。然而，在替代模式中，在降低了最大使用功率(最大火力)的情况下，可以在40分钟内进行煮饭。在大功率使用型功率负载2是蓄电池的另一情况下，当蓄电池具有缓慢充电模式作为正常充电模式的替代模式时，可以在抑制最大使用功率的同时，通过延长充电时间来对蓄电池进行充电。

此外，如本实施例的功率管理系统那样，优选地，操作控制部(负载侧处理装置25)被配置为在执行特定功率使用模式期间总和功率变得小于特定功率使用模式的最大使用功率的情况下，切换为与该特定功率使用模式相关联的替代模式。将总和功率定义为剩余可用功率和功率使用部21的使用功率的总和。在这种情况下，操作控制部切换为与特定功率使用模式相关联的替代模式，以使得大功率使用型功率负载的最大使用功率小于总和功率。

即使在大功率使用型功率负载2工作中期间总和功率减小，本实施例的功率管理系统也可以通过切换为替代模式来继续用户所期望的操作。

注意，如本实施例那样，实施例2～4中的任一实施例的功率管理系统可被配置为大功率使用型功率负载2具有至少一个替代模式。

在实施例1～5中，说明了选择容许功率以使得在总使用功率超过容许功率的情况下断路器遮断电流流动的情况。作为实施例1～5的变形例，可以选择容许功率，以使得在总使用功率超过容许功率的情况下，增加电费。例如，以月为单位测量总使用功率，并且使用一年的总使用功率中的最大功率来计算电力公司的电费。在该示例中，在总使用功率的最大功率超过合约功率的情况下，增加电费。为了防止电费增加，可以将容许功率设置成等于合约功率。结果，可以使大功率负载2进行工作，以使得总使用功率不会超过合约功率。

参考优选实施例说明了本发明。在没有背离本发明的原始精神和范围、即所要求保护的主题的范围的情况下，本领域技术人员可以对这些实施例进行修改和变形。

Claims (13)

1.一种功率管理系统，包括：

功率管理装置，其被配置为管理多个功率负载要使用的功率；以及

作为所述多个功率负载其中之一的大功率使用型功率负载，

其中，所述大功率使用型功率负载是在以最大使用功率工作的情况下、使用功率超过所述多个功率负载的总使用功率的容许功率和比所述容许功率小的所述总使用功率的上限功率之间的差的功率负载，

所述功率管理装置包括：

设置部，其被配置为设置所述上限功率；

获取部，其被配置为从被配置为测量所述总使用功率的测量单元来获取作为测量值的所述总使用功率；

计算部，其被配置为通过使用所述设置部所设置的所述上限功率和所述获取部所获取到的所述总使用功率来计算所述大功率使用型功率负载能够利用的剩余可用功率；以及

通知部，其被配置为向所述大功率使用型功率负载时时通知所述计算部所计算出的所述剩余可用功率，以及

所述大功率使用型功率负载包括：

功率使用部，其被配置为通过利用功率来进行预定操作；以及

操作控制部，其被配置为使所述功率使用部在所述功率使用部的使用功率等于或小于所述功率管理装置所通知的所述剩余可用功率的范围内开始工作。

2.根据权利要求1所述的功率管理系统，其特征在于，

所述操作控制部被配置为在使所述功率使用部开始工作之后，使所述功率使用部保持在所述功率使用部的使用功率等于或小于作为所述功率管理装置所通知的所述剩余可用功率和通知时的所述功率使用部的使用功率的总和的总和功率的范围内进行工作。

3.根据权利要求1或2所述的功率管理系统，其特征在于，

所述功率管理装置的所述计算部被配置为使用通过从所述上限功率中减去所述总使用功率所获得的值作为所述剩余可用功率。

4.根据权利要求1或2所述的功率管理系统，其特征在于，

所述功率管理装置的所述计算部被配置为使用通过从所述上限功率中减去所述总使用功率和预定值所获得的值作为所述剩余可用功率。

5.根据权利要求3或4所述的功率管理系统，其特征在于，

所述功率管理装置的所述计算部被配置为在所述大功率使用型功率负载工作期间由于所述大功率使用型功率负载以外的功率负载的功率使用而导致所述总使用功率超过所述上限功率的情况下，计算所述剩余可用功率。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的功率管理系统，其特征在于，

所述大功率使用型功率负载还包括被配置为将所述剩余可用功率的通知请求发送至所述功率管理装置的请求部，以及

所述功率管理装置的所述计算部被配置为在从所述大功率使用型功率负载接收到所述通知请求的情况下，计算所述剩余可用功率。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的功率管理系统，其特征在于，

所述功率管理装置的所述通知部被配置为以推式传送方式将所述剩余可用功率通知至所述大功率使用型功率负载。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的功率管理系统，其特征在于，

所述大功率使用型功率负载还包括：

负载侧存储部，其被配置为使分别具有时间序列的功率使用特性的多个功率使用模式与所述多个功率使用模式所具有的多个功率使用特性中的多个最大使用功率以一对一相关联的方式进行存储；以及

判断部，其被配置为针对所述多个功率使用模式中的各功率使用模式，将与功率使用模式相关联的最大使用功率和所述剩余可用功率进行比较，以判断是否能够执行该功率使用模式，以及

所述操作控制部被配置为执行所述多个功率使用模式中的所述判断部判断为能够执行的功率使用模式。

9.根据权利要求8所述的功率管理系统，其特征在于，

所述多个功率使用模式包括特定功率使用模式，

所述负载侧存储部被配置为将替代模式与所述特定功率使用模式相关联地进行存储，其中与所述特定功率使用模式的功率使用特性相比，所述替代模式具有最大使用功率较小但执行时间较长的功率使用特性，以及

所述操作控制部被配置为在所述判断部判断为不能执行所述特定功率使用模式的情况下，执行与所述特定功率使用模式相关联的所述替代模式以使得所述大功率使用型功率负载的所述最大使用功率小于所述剩余可用功率。

10.根据权利要求9所述的功率管理系统，其特征在于，

所述操作控制部被配置为在执行所述特定功率使用模式期间作为所述剩余可用功率与所述功率使用部的使用功率的总和的总和功率变得小于所述特定功率使用模式的所述最大使用功率的情况下，切换为与所述特定功率使用模式相关联的所述替代模式以使得所述大功率使用型功率负载的所述最大使用功率小于所述总和功率。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的功率管理系统，其特征在于，所述功率管理系统被配置为在所述总使用功率超过所述容许功率的情况下，停止向所述多个功率负载的功率供给。

12.一种功率管理装置，其用于根据权利要求1至11中任一项所述的功率管理系统。

13.一种大功率使用型功率负载，其用于根据权利要求1至11中任一项所述的功率管理系统。