JP2005176592A - 発電機制御システム、発電機制御方法、プログラム及び記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】機器200の設定状態をユーザが変更した場合に、その変更に応じた制御信号の指令にもかかわらず、機器運転制御部320が、発電力計測部110から得る発電機100の発電力の増加量を、機器消費電力計測部210から得る機器200の消費電力の増加量が越えないように、機器200を抑制的に制御し、徐々にユーザが設定した目標とする設定状態に近づける。
【選択図】 図1
Description
また、仮に正確に予測できたとしても、上記のように燃料電池等の発電機は、一般家庭の家電機器の負荷変動に対して発電追従性が良くないという問題を本質的に備えており、次に説明するように発電機の発電追従性能を超えた負荷変動には結局対処できず、コストメリットにつながらない。
機器の所定の設定パラメータを検知する機器運転検知部と、
機器運転検知部が前記機器の所定の設定パラメータの変更を検知するとその所定の設定パラメータに応じて発電機へ制御信号を出力する発電機制御部とを備える、発電機制御システムである。
前記発電機の発電力を計測する発電力計測部と、
前記機器の消費電力を計測する機器消費電力計測部と、
前記発電量計測部から得る前記発電機の発電力の増加量に、前記機器消費電力計測部から得る前記機器の消費電力の増加量が対応するように、前記機器の前記所定の設定パラメータの値にかかわらず前記機器を制御する機器運転制御部とを備える、第1の本発明の発電機制御システムである。
前記機器の所定の設定パラメータの変更には、停止状態から稼働状態への変更も含む、第2の本発明の発電機制御システムである。
前記発電機制御部は、予め保持している前記機器の所定の設定パラメータと前記機器の消費電力との関係を示すデータに基づき前記発電機へ制御信号を出力する、第2の本発明の発電機制御システムである。
発電機の発電力を計測する発電力計測部と、
少なくとも、前記機器の前記所定の設定パラメータから、前記機器の消費電力を予測計算する機器消費電力予測部と、
前記発電量計測部から得る前記発電機の発電力の増加量に、前記機器の消費電力の増加量が対応するように、前記機器消費電力予測部から得られる前記機器の予測消費電力を利用して、前記機器の設定パラメータの値にかかわらず前記機器を制御する機器運転制御部とを備え、前記発電機制御部は、前記機器運転検知部が前記機器の設定パラメータの変更を検知すると、その変更された設定パラメータに対応する前記消費電力予測部で計算された前記機器の消費電力に応じて、前記発電機へ制御信号を出力する、第1の本発明の発電機制御システムである。
前記機器の設定状態の変更には、停止状態から稼働状態への変更も含む、第5の本発明の発電機制御システムである。
前記発電機制御部は、予め保持している、前記機器の所定の設定パラメータと前記機器の予測消費電力との関係を示すデータに基づき、前記発電機へ制御信号を出力する、第5の本発明の発電機制御システムである。
前記機器が稼動する環境の環境情報を計測する環境計測部をさらに備え、前記機器消費電力予測部は、前記機器の所定の設定パラメータと前記環境計測部から得る前記環境情報とに基づいて、前記機器の消費電力を予測計算する、第5の本発明の発電機制御システムである。
前記機器が稼動する環境の環境情報を計測する環境計測部と、
前記機器の消費電力を計測する機器消費電力計測部とを備え、
前記機器消費電力予測部は、前記機器消費電力計測部、前記環境計測部及び、前記機器運転制御部から情報を集め、自ら行う消費電力予測モデルの修正を随時行う、第5の本発明の発電機制御システムである。
前記機器運転制御部は、前記機器消費電力計測部で計測された消費電力に比べて、前記発電機の発電力に余力がある場合、前記発電量計測部から得る前記発電機の発電力の増加量に、前記機器の消費電力の増加量が対応するように、前記機器消費電力予測部から得られた前記機器の消費電力を利用して、前記機器の設定パラメータを無視して、前記機器を制御する、第9の本発明の発電機制御システムである。
前記機器運転制御部は、前記発電力計測部から得る前記発電機の発電力が定格値を超えた場合に、前記機器の消費電力を下げる制御を行う、第2または5の本発明の発電機制御システムである。
前記機器運転制御部は、前記機器が複数ある場合に、前記機器の消費電力を下げる優先順位を保持し、前記優先順位に従って前記機器の消費電力を下げる制御を行う、第2または5の本発明の発電機制御システムである。
前記機器の消費電力を下げる優先順位を利用者が設定する優先順位設定部を備える、第12の本発明の発電機制御システムである。
前記機器運転制御部が前記機器の制御を行うか否かを選択あるいは解除する機器制御選択部を備える、第2または5の本発明の発電機制御システムである。
前記機器運転制御部が制御する機器と、前記機器消費電力計測部または前記機器消費電力予測部から得る前記機器の消費電力と、前記発電力計測部から得る前記発電機の発電力とを表示する電力情報表示部を備える、第2または5の本発明の発電機制御システムである。
前記機器とは家庭用エアコンであり、前記機器制御運転制御部は、前記家庭用エアコンの設定温度、風量、空気清浄機能の少なくとも1つを複数回制御する、第2または5の本発明の発電機制御システムである。
前記機器とは照度調整機能を持つ照明である、第2または5の本発明の発電機制御システムである。
第2の本発明の発電機制御システムの、前記発電量計測部から得る前記発電機の発電力の増加量に、前記機器消費電力計測部から得る前記機器の消費電力の増加量が対応するように、前記機器の前記所定の設定パラメータの値にかかわらず前記機器を制御する機器運転制御部としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。
第5の本発明の発電機制御システムの、少なくとも、前記機器の前記所定の設定パラメータから、前記機器の消費電力を予測計算する機器消費電力予測部と、
前記発電量計測部から得る前記発電機の発電力の増加量に、前記機器の消費電力の増加量が対応するように、前記機器消費電力予測部から得られる前記機器の予測消費電力を利用して、前記機器の設定パラメータの値にかかわらず前記機器を制御する機器運転制御部としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。
第18または19の本発明のプログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータにより処理可能な記録媒体である。
機器の所定の設定パラメータを検知する機器運転検知ステップと、
機器運転検知部が前記機器の所定の設定パラメータの変更を検知するとその所定の設定パラメータに応じて発電機へ制御信号を出力する発電機制御ステップとを備える、発電機制御方法である。
前記発電機の発電力を計測する発電力計測ステップと、
前記機器の消費電力を計測する機器消費電力計測ステップと、
前記発電量計測部から得る前記発電機の発電力の増加量に、前記機器消費電力計測部から得る前記機器の消費電力の増加量が対応するように、前記機器の前記所定の設定パラメータの値にかかわらず前記機器を制御する機器運転制御ステップとを備える、第21の本発明の発電機制御方法である。
発電機の発電力を計測する発電力計測ステップと、
少なくとも、前記機器の前記所定の設定パラメータから、前記機器の消費電力を予測計算する機器消費電力予測ステップと、
前記発電量計測部から得る前記発電機の発電力の増加量に、前記機器の消費電力の増加量が対応するように、前記機器消費電力予測部から得られる前記機器の予測消費電力を利用して、前記機器の設定パラメータの値にかかわらず前記機器を制御する機器運転制御ステップとを備え、
前記発電機制御ステップは、前記機器運転検知部が前記機器の設定パラメータの変更を検知すると、その変更された設定パラメータに対応する前記消費電力予測部で計算された前記機器の消費電力に応じて、前記発電機へ制御信号を出力する、第21の本発明の発電機制御方法である。
図1は本実施の形態における発電機制御システムの構成図である。
機器運転制御部320は、機器消費電力計測部210で計測されたエアコン200の消費電力の上昇分が、発電機100の発電力の上昇分を超えた場合には、エアコン200の消費電力の上昇分が少なくなるように制御する。
また、機器運転制御部320は、発電機100の発電力の上昇分が、エアコン200の消費電力の上昇分より所定の値以上大きくなった場合には、エアコン200の消費電力の上昇分が大きくなるように制御する。
さらに、機器運転制御部320が上記のような制御を行っている間に、エアコン200の設定状態が利用者が設定した設定状態と合致した場合、設定パラメータのうち設定温度が目標とする設定温度「25℃」になった場合、機器運転検知部330は、そのことを検知し、発電機制御部310に通知する。発電機制御部310は、機器運転検知部330から通知された時点の発電力で出力が一定の運転をするよう発電機100を制御する。発電機制御部310からの制御に従って、発電機100は定格運転を開始する。
次に、実施の形態2について説明する。実施の形態1では、機器運転制御部320の制御により、機器200の消費電力が発電機100の発電力を一時的に上回り、商用電力系統380から一時的に商用電力の供給を受ける必要がある場合が生じた。これに対して、実施の形態2では、機器200の消費電力を予測し、その予測結果を利用して機器200の設定状態(設定パラメータ)を制御することにより、実施の形態1に比べて機器200の消費電力が発電機100の発電力をより上回らず、従って、商用電力系統380から商用電力の供給を受ける場合が実施の形態1に比べてより少ない発電機制御システムについて説明する。
環境計測部260は、機器200が設定された室内の温度や湿度、外気温度などを計測する装置である。環境計測部260は機器200に内蔵されている計測部であっても良い。その他の構成は実施の形態1と同様なので、その説明は省略する。
ここでは、機器200がインバータエアコンの場合(以下、エアコン200と記載する)について記述する。
h(設定温度、風量)=(A×((設定温度)−(目標とする設定温度))2+B×((風量)−(目標とする風量))2)1/2
ただし、A、Bは定数であり、現在の設定状態(設定パラメータ)と目標とする設定状態(設定パラメータ)が近いかどうかを判断するために、設定温度、風量のいずれに重みを付けて判断するかに応じて予め決定しておく。例えば、設定温度を重視し、風量をあまり重視しない場合には、定数Aを大きな値とし、定数Bを小さな値とするように設定すればよい。また、評価関数h(設定温度、風量)を数1に従って算出する際には、設定温度は、摂氏の温度を示す数値で表し、風量も、微が1、弱が2、中が3、強が4などと数値で表すものとする。
次に、実施の形態3について説明する。実施の形態2では、機器200の消費電力を予測し、その予測結果を利用して機器200の設定状態(設定パラメータ)を制御する場合について説明したが、実施の形態3では、実施の形態2の場合に加えて、さらに機器200の消費電力を計測し、その計測結果を利用して機器200の消費電力の予測精度を向上させることが出来る発電機制御システムについて説明する。
次に、実施の形態4について説明する。
次に、実施の形態5について説明する。
また、機器200の所定の設定パラメータは、冷房の設定温度を例にとったが、冷房の
強風でもかまわない。
断すればよい。
なお、以上説明した様に、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハー
ドウェア的に実現しても良い。
110 発電力計測部
200 機器
210 機器消費電力計測部
260 環境計測部
300 制御部
310 発電機制御部
320 機器運転制御部
330 機器運転検知部
340 機器消費電力予測部
Claims (23)
- 機器の所定の設定パラメータを検知する機器運転検知部と、
機器運転検知部が前記機器の所定の設定パラメータの変更を検知するとその所定の設定パラメータに応じて発電機へ制御信号を出力する発電機制御部とを備える、発電機制御システム。 - 前記発電機の発電力を計測する発電力計測部と、
前記機器の消費電力を計測する機器消費電力計測部と、
前記発電量計測部から得る前記発電機の発電力の増加量に、前記機器消費電力計測部から得る前記機器の消費電力の増加量が対応するように、前記機器の前記所定の設定パラメータの値にかかわらず前記機器を制御する機器運転制御部とを備える、請求項1記載の発電機制御システム。 - 前記機器の所定の設定パラメータの変更には、停止状態から稼働状態への変更も含む、請求項2記載の発電機制御システム。
- 前記発電機制御部は、予め保持している前記機器の所定の設定パラメータと前記機器の消費電力との関係を示すデータに基づき前記発電機へ制御信号を出力する、請求項2記載の発電機制御システム。
- 発電機の発電力を計測する発電力計測部と、
少なくとも、前記機器の前記所定の設定パラメータから、前記機器の消費電力を予測計算する機器消費電力予測部と、
前記発電量計測部から得る前記発電機の発電力の増加量に、前記機器の消費電力の増加量が対応するように、前記機器消費電力予測部から得られる前記機器の予測消費電力を利用して、前記機器の設定パラメータの値にかかわらず前記機器を制御する機器運転制御部とを備え、前記発電機制御部は、前記機器運転検知部が前記機器の設定パラメータの変更を検知すると、その変更された設定パラメータに対応する前記消費電力予測部で計算された前記機器の消費電力に応じて、前記発電機へ制御信号を出力する、請求項1記載の発電機制御システム。 - 前記機器の設定状態の変更には、停止状態から稼働状態への変更も含む、請求項5記載の発電機制御システム。
- 前記発電機制御部は、予め保持している、前記機器の所定の設定パラメータと前記機器の予測消費電力との関係を示すデータに基づき、前記発電機へ制御信号を出力する、請求項5記載の発電機制御システム。
- 前記機器が稼動する環境の環境情報を計測する環境計測部をさらに備え、前記機器消費電力予測部は、前記機器の所定の設定パラメータと前記環境計測部から得る前記環境情報とに基づいて、前記機器の消費電力を予測計算する、請求項5記載の発電機制御システム。
- 前記機器が稼動する環境の環境情報を計測する環境計測部と、
前記機器の消費電力を計測する機器消費電力計測部とを備え、
前記機器消費電力予測部は、前記機器消費電力計測部、前記環境計測部及び、前記機器運転制御部から情報を集め、自ら行う消費電力予測モデルの修正を随時行う、請求項5記載の発電機制御システム。 - 前記機器運転制御部は、前記機器消費電力計測部で計測された消費電力に比べて、前記発電機の発電力に余力がある場合、前記発電量計測部から得る前記発電機の発電力の増加量に、前記機器の消費電力の増加量が対応するように、前記機器消費電力予測部から得られた前記機器の消費電力を利用して、前記機器の設定パラメータを無視して、前記機器を制御する、請求項9記載の発電機制御システム。
- 前記機器運転制御部は、前記発電力計測部から得る前記発電機の発電力が定格値を超えた場合に、前記機器の消費電力を下げる制御を行う、請求項2または5記載の発電機制御システム。
- 前記機器運転制御部は、前記機器が複数ある場合に、前記機器の消費電力を下げる優先順位を保持し、前記優先順位に従って前記機器の消費電力を下げる制御を行う、請求項2または5記載の発電機制御システム。
- 前記機器の消費電力を下げる優先順位を利用者が設定する優先順位設定部を備える、請求項12記載の発電機制御システム。
- 前記機器運転制御部が前記機器の制御を行うか否かを選択あるいは解除する機器制御選択部を備える、請求項2または5記載の発電機制御システム。
- 前記機器運転制御部が制御する機器と、前記機器消費電力計測部または前記機器消費電力予測部から得る前記機器の消費電力と、前記発電力計測部から得る前記発電機の発電力とを表示する電力情報表示部を備える、請求項2または5記載の発電機制御システム。
- 前記機器とは家庭用エアコンであり、前記機器制御運転制御部は、前記家庭用エアコンの設定温度、風量、空気清浄機能の少なくとも1つを複数回制御する、請求項2または5記載の発電機制御システム。
- 前記機器とは照度調整機能を持つ照明である、請求項2または5記載の発電機制御システム。
- 請求項2記載の発電機制御システムの、前記発電量計測部から得る前記発電機の発電力の増加量に、前記機器消費電力計測部から得る前記機器の消費電力の増加量が対応するように、前記機器の前記所定の設定パラメータの値にかかわらず前記機器を制御する機器運転制御部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
- 請求項5記載の発電機制御システムの、少なくとも、前記機器の前記所定の設定パラメータから、前記機器の消費電力を予測計算する機器消費電力予測部と、
前記発電量計測部から得る前記発電機の発電力の増加量に、前記機器の消費電力の増加量が対応するように、前記機器消費電力予測部から得られる前記機器の予測消費電力を利用して、前記機器の設定パラメータの値にかかわらず前記機器を制御する機器運転制御部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。 - 請求項18または19に記載のプログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータにより処理可能な記録媒体。
- 機器の所定の設定パラメータを検知する機器運転検知ステップと、
機器運転検知部が前記機器の所定の設定パラメータの変更を検知するとその所定の設定パラメータに応じて発電機へ制御信号を出力する発電機制御ステップとを備える、発電機制御方法。 - 前記発電機の発電力を計測する発電力計測ステップと、
前記機器の消費電力を計測する機器消費電力計測ステップと、
前記発電量計測部から得る前記発電機の発電力の増加量に、前記機器消費電力計測部から得る前記機器の消費電力の増加量が対応するように、前記機器の前記所定の設定パラメータの値にかかわらず前記機器を制御する機器運転制御ステップとを備える、請求項21記載の発電機制御方法。 - 発電機の発電力を計測する発電力計測ステップと、
少なくとも、前記機器の前記所定の設定パラメータから、前記機器の消費電力を予測計算する機器消費電力予測ステップと、
前記発電量計測部から得る前記発電機の発電力の増加量に、前記機器の消費電力の増加量が対応するように、前記機器消費電力予測部から得られる前記機器の予測消費電力を利用して、前記機器の設定パラメータの値にかかわらず前記機器を制御する機器運転制御ステップとを備え、
前記発電機制御ステップは、前記機器運転検知部が前記機器の設定パラメータの変更を検知すると、その変更された設定パラメータに対応する前記消費電力予測部で計算された前記機器の消費電力に応じて、前記発電機へ制御信号を出力する、請求項21記載の発電機制御方法。
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