JP2009273262A - Supply current controller of electric device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気機器の電流制御を行う電力供給システムに係わり、特に、複数の電気機器の総電流値がブレーカの定格電流値を超えないように各電気機器の消費電流を抑制し、ブレーカの動作を回避する制御装置に関する。 The present invention relates to a power supply system that controls the current of an electrical device, and in particular, suppresses the current consumption of each electrical device so that the total current value of a plurality of electrical devices does not exceed the rated current value of the breaker. The present invention relates to a control device that avoids operation.
ブレーカを通してコンピュータ、エアコン、電子レンジ、電気調理器などの電気機器に電流(電力)が供給されている。ブレーカは、電気機器に供給される総電流量が定められた定格電流値(契約電力)を超えた場合に、電気機器に供給される電流を一律に遮断する。 Current (electric power) is supplied to electric devices such as computers, air conditioners, microwave ovens, and electric cookers through breakers. The breaker uniformly cuts off the current supplied to the electrical device when the total amount of current supplied to the electrical device exceeds a predetermined rated current value (contract power).
ブレーカが電気機器に供給されている電流を一律に遮断すると、電気機器によっては誤動作、故障を引き起こす場合がある。例えば、ブレーカによって、稼動中のコンピュータの電源が落とされてしまうと、コンピュータ内部の記憶装置にあるファイルなどが破壊されてしまい、再起動できなくなる恐れがある。
そこで、電気機器に供給される総電流値がブレーカの定格電流値を超えないように各電気機器の電流量を制御することによって、ブレーカの動作を回避する電力制御システムが、例えば、特許文献1、特許文献2に開示されている。
If the breaker uniformly cuts off the current supplied to the electrical equipment, it may cause a malfunction or failure depending on the electrical equipment. For example, if the operating computer is turned off by the breaker, the files in the storage device inside the computer may be destroyed and the computer may not be restarted.
Therefore, for example,
特許文献1には、複数の電気機器を備える電気設備において、ある電気機器が新たな動作を開始する前に、他の電気機器に省電流動作の実行を指示し、他の電気機器の総消費電力を減少させる電力制御を行うことで、ブレーカの動作を回避する技術が開示されている。
In
また、特許文献2には、電気機器が相互に通信することで、各電気機器が1/fゆらぎ制御といわれる電力制御を行い、電気機器の総消費電流値を平均化し、ブレーカの遮断(動作)を起こりにくくする技術が開示されている。
しかし、特許文献1及び特許文献2に開示のシステムにおいては、新たな動作を開始する電気機器は、消費電力(消費電流)を抑制する電気機器を選択していない。したがって、消費電力を抑制すると不都合な電気機器、例えば炊飯中の電気炊飯器や調理中の電子レンジに対しても一律に消費電力を抑制してしまい好ましくない。
However, in the systems disclosed in
同じく、新たな動作を開始する電気機器は、他の電気機器に対して消費電力の抑制を一方的に指示しているだけである。したがって、前記指示を受けた他の電気機器が省電力動作を実行しても、消費電力を期待通りに抑制できたか分からず、その結果ブレーカを動作させずに、前記電気機器が新たな動作を開始できる保証がない。 Similarly, an electrical device that starts a new operation only unilaterally instructs other electrical devices to reduce power consumption. Therefore, even if another electrical device that has received the instruction executes the power saving operation, it is not known whether the power consumption can be suppressed as expected, and as a result, the electrical device performs a new operation without operating the breaker. There is no guarantee that you can start.
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、電気機器が新たな動作を開始することによってブレーカが動作するような場合、消費電流を抑制する機器と抑制量を好適に選択した上で、消費電流を抑制して、ブレーカの動作を確実に回避できる制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and when a breaker operates by starting a new operation of an electrical device, a device and a suppression amount that suppress current consumption are preferably selected. An object of the present invention is to provide a control device that can suppress current consumption and reliably avoid the operation of a breaker.
第1の技術手段は、ブレーカを介して電力供給を受ける複数の電気機器の供給電流を前記ブレーカの定格電流値を超えないように制御する電力供給システムの制御装置であって、制御装置に接続されている電気機器が新たな動作を開始した場合、ブレーカが動作するか否かを判定する判定部と、他の制御装置に接続された他の電気機器の動作状態情報を取得する動作状態取得部と、取得した前記動作状態情報に応じて消費電流を抑制する電気機器及び抑制電流値を決定する抑制機器選定部とを備え、前記選定された電気機器が接続された電流制御装置に前記抑制電流値に従って供給電流が制限値を超えないように電流制限制御を指示することを特徴とする制御装置である。 A first technical means is a control device for a power supply system that controls a supply current of a plurality of electric devices that receive power supply via a breaker so as not to exceed a rated current value of the breaker, and is connected to the control device When an electric device that has been started starts a new operation, a determination unit that determines whether or not the breaker operates and an operation state acquisition that acquires operation state information of another electric device connected to another control device And a suppression device selection unit that determines a suppression current value according to the acquired operating state information, and the suppression is selected in the current control device to which the selected electrical device is connected. The control device is configured to instruct current limit control so that the supply current does not exceed the limit value according to the current value.
第2の技術手段は、第1の技術手段において、前記動作状態情報は、前記他の電気機器の動作状態に対応した抑制可能な電流値情報を含むことを特徴とする。 According to a second technical means, in the first technical means, the operation state information includes suppressable current value information corresponding to an operation state of the other electric device.
第3の技術手段は、第1の技術手段において、前記制御装置は、前記電流制御装置に接続された電気機器の動作状態に対応して当該電気機器の抑制可能な電流値を算出する抑制電流値算出部を備えていることを特徴とする。 According to a third technical means, in the first technical means, the control device calculates a controllable current value of the electrical device corresponding to an operating state of the electrical device connected to the current control device. A value calculation unit is provided.
第4の技術手段は、第3の技術手段において、前記制御装置は、前記電流制限制御を指示した電流制御装置を監視し、電流制限制御の実行中は、当該電流制御装置に接続されている電気機器の抑制可能な電流値をゼロとすることを特徴とする。 According to a fourth technical means, in the third technical means, the control device monitors the current control device instructing the current limit control, and is connected to the current control device during execution of the current limit control. It is characterized in that the current value that can be suppressed by the electric device is set to zero.
第5の技術手段は、第1の技術手段において、前記制御装置は、前記電流制限制御を監視すると共に、ブレーカを介して供給される電流値を監視し、該電流値が前記抑制電流値以上低下した場合、前記電流制限制御を解除することを特徴とする。 According to a fifth technical means, in the first technical means, the control device monitors the current limit control and also monitors a current value supplied via a breaker, and the current value is equal to or greater than the suppression current value. When the voltage drops, the current limit control is released.
第6の技術手段は、第1〜第5のいずれかの技術手段において、前記制御装置は、前記電流制御装置ごとに設けられることを特徴とする。 According to a sixth technical means, in any one of the first to fifth technical means, the control device is provided for each of the current control devices.
本発明により、電気機器が新たな動作を実行することによって、ブレーカが動作することを確実に回避できる。また、消費電流を抑制しても稼働状態に不都合が生じない電気機器を好適に選択するので、ユーザの利便性が向上する。 According to the present invention, it is possible to reliably avoid the operation of the breaker when the electric device performs a new operation. In addition, since an electrical device that does not cause inconvenience in the operating state even when current consumption is suppressed is preferably selected, user convenience is improved.
<実施例1>
図1は、本発明に係わる制御装置を説明するための需要家の電気設備を図示したものである。
同図の1(1a〜1d、1x)は、電気機器2(2a〜2d、2x)の制御装置で、電気機器2xが新たな動作を開始した場合に、ブレーカが動作すると判定すると、以下の手順で電流制御を行う。
まず、ネットワークNを介して接続している他の制御装置から、当該制御装置が制御する他の電気機器の動作状態を取得する。
制御装置1xは取得した動作状態に応じて、例えば今、電流を抑制できる電気機器2aを選定したとして、選定した電気機器2aに接続している制御装置1aに、電気機器2aの電流を抑制するように指示する。つまり、電気機器間で連携して省電流動作を実行するように、別の電気機器の制御装置に指示する。
<Example 1>
FIG. 1 illustrates the electrical equipment of a customer for explaining a control device according to the present invention.
1 (1a to 1d, 1x) in the figure is a control device for the electric equipment 2 (2a to 2d, 2x). When the
First, the operating state of another electrical device controlled by the control device is acquired from another control device connected via the network N.
The control device 1x suppresses the current of the electric device 2a to the
ここで、新たな動作の開始とは、電気機器の電源を投入し、当該電気機器の機能を実行するだけでなく、当該電気機器の動作を変更することも意味する。具体的に説明すると、新たな動作の開始とは、電気機器が例えばエアコンの場合には、エアコンの電源を投入して、冷暖房機能を実行することだけでなく、稼働中のエアコンが送風機能の実行から冷房機能の実行へと実行機能を変更することも意味する。 Here, the start of a new operation means not only to turn on the power of the electric device and execute the function of the electric device, but also to change the operation of the electric device. Specifically, the start of a new operation means that, in the case where the electrical device is an air conditioner, for example, the air conditioner is turned on and the air conditioner in operation is in a function of blowing air. It also means changing the execution function from execution to execution of the cooling function.
電気機器2(2a〜2d、2x)は、具体的には、コンピュータ、エアコン、冷凍設備、電子レンジ、電気調理器、電気ポット、電気炊飯器、電気式給湯器、テレビ、ホットカーペット、食器洗浄乾燥機、衣類洗濯乾燥機、掃除機など、電気で動作する機器全般である。
なお、図1では、全電気機器に制御装置を設けているが、電流を効果的に抑制できる電気機器、例えば、エアコン、冷凍設備などの電気機器だけに制御装置を設けてもよい。
以下の説明では、電気機器2xが新たな動作を開始し、他の電気機器(2a〜2d)は、当該他の電気機器の機能を実行しているもの(稼働中)とする。
Specifically, the electric equipment 2 (2a to 2d, 2x) is a computer, an air conditioner, a refrigeration facility, a microwave oven, an electric cooker, an electric kettle, an electric rice cooker, an electric water heater, a TV, a hot carpet, and dishwashing. These are all devices that operate on electricity, such as dryers, clothes dryers, and vacuum cleaners.
In FIG. 1, the control device is provided for all the electrical devices, but the control device may be provided only for an electrical device that can effectively suppress current, for example, an electrical device such as an air conditioner or a refrigeration facility.
In the following description, it is assumed that the
同図中の3は、ブレーカである。同図中の4は、電流計であり、当該電流計の配下で稼働中の電気機器の総電流値を計測し、さらに制御装置1の要求に応じて、計測した前記総電流値を返信する。
また、制御装置1、電気機器2、ブレーカ3、電流計4は、図1のように電力線E(実線)に接続され、制御装置1、電流計4は同じくネットワークN(点線)に接続している。
3 in the figure is a breaker. 4 in the figure is an ammeter, which measures the total current value of an electric device operating under the ammeter, and returns the measured total current value in response to a request from the
Moreover, the
図2は、本発明に係わる制御装置1を説明するためのブロック図である。
同図中の10は、制御部であり、電気機器2が新たな動作(電源投入、動作変更)を開始すると、当該開始を検知したり、後述の各機能ブロックの制御処理などを実行する。
FIG. 2 is a block diagram for explaining the
10 in the figure is a control unit, and when the
(電気機器における新たな動作の開始)
まず、電気機器2xにおいて新たな動作を開始した場合に実行する処理に係わる機能ブロック群について説明する。
同図中の11は、電流情報取得部であり、制御部10が電気機器2xの新たな動作の開始を検知すると、電流計4の総電流値情報をネットワークI/F22を介して取得し、メモリ21に記憶する。なお、ブレーカの定格電流値もメモリ21に記憶されているものとする。前記定格電流値は、電流計4から取得してもよいし、制御装置1の設置時にメモリ21に設定してもよい。
(Start of new operation in electrical equipment)
First, a functional block group related to processing executed when a new operation is started in the
11 in the figure is a current information acquisition unit. When the
同図中の12は、判定部であり、制御装置1xに接続されている電気機器2xが新たな動作を開始すると、ブレーカが動作するか否かを判定する。具体的には、電気機器2xが新たな動作を開始するために必要な電流値と、メモリ21に記憶された他の電気機器の総電流値との和が、メモリ21に記憶されたブレーカの定格電流値以上の場合には、ブレーカが動作すると判定する。
なお、前記電気機器2xが新たな動作を開始するために必要な電流値は、新たな動作の種類に対応して、メモリ21に記憶されている。
The current value necessary for the
同図中の13は、他機器動作状態取得部であり、判定部12が、電気機器2xが新たな動作を開始することによってブレーカが動作すると判定した場合、他の電気機器(2a〜2d)の制御装置(1a〜1d)から当該機器の動作状態情報を示す後述の動作状態テーブル(図3参照)を取得する。つまり、判定部12は他の電気機器に接続している制御装置に対して、動作状態テーブルを送信するように指示する指示信号を送信し、前記指示信号を受信した前記他の電気機器に接続している制御装置から送信された動作状態テーブルを受信し、メモリ21に記憶する。
13 in the figure is an other device operation state acquisition unit, and when the
(動作状態テーブル)
ここで、動作状態テーブルについて説明する。
図3は、動作状態テーブル200の一例を示した図である。図中の201は、ID欄であり、稼働中の電気機器を識別するためのIDが設定される。なお、前記IDによって識別できる電気機器に接続している制御装置も、当該IDによって識別することができる。
同図中の202は、抑制可能電流値欄であり、他の電気機器の動作状態に対応した抑制可能な電流値情報が設定される。つまり、動作状態情報(動作状態テーブル200)は、他の電気機器の動作状態に対応した抑制可能な電流値情報を含む。
具体的には、後述するように、前記ID欄201のIDによって識別される電気機器が抑制できる消費電流値が設定される。前記電気機器が、前記電流値分の電流抑制を行っても、ユーザの快適性/当該機器の動作上に特に影響(問題)はない。
(Operation status table)
Here, the operation state table will be described.
FIG. 3 is a diagram showing an example of the operation state table 200. 201 in the figure is an ID column in which an ID for identifying an operating electrical device is set. Note that a control device connected to an electrical device that can be identified by the ID can also be identified by the ID.
In the figure,
Specifically, as will be described later, a current consumption value that can be suppressed by the electric device identified by the ID in the ID column 201 is set. Even if the electric device suppresses the current corresponding to the current value, there is no particular influence (problem) on user comfort / operation of the device.
図4は、前記抑制可能電流値欄202に設定する抑制可能電流値を決定する際に参照される抑制可能電流値決定用テーブル300の一例を示した図である。
前記テーブル300の動作状態欄300aには、電気機器2の運転状態を示す動作状態が設定され、消費電流値欄300bには、前記動作状態の実行時に消費される消費電流値が設定され、抑制可能電流値欄300cには、前記動作状態実行中に抑制できる電流値が設定されている。
後述する制御装置の動作状態テーブル作成部は、抑制可能電流値決定用テーブル300を参照して、電気機器2a等が動作中(稼働中)に抑制できる電流値を決定する。ここでは、例えば、電気機器2a等がエアコンの場合を例示して説明する。
なお、前記動作状態情報に、動作状態実行時間などの情報を含ませることによって、きめ細かな、抑制可能電流値の決定処理を実行することができる。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a suppressable current value determination table 300 that is referred to when determining the suppressible current value set in the suppressible
In the
The operation state table creation unit of the control device, which will be described later, refers to the suppressable current value determination table 300 and determines a current value that can be suppressed while the electric device 2a or the like is operating (operating). Here, for example, the case where the electric device 2a and the like are air conditioners will be described as an example.
It should be noted that by including information such as the operation state execution time in the operation state information, it is possible to execute detailed determination processing of a suppressable current value.
図示例では、動作状態が冷房機能実行開始直後には、エアコンが設置されている部屋の温度を速やかに下げる必要があり、消費電流を抑制することができないので、動作状態“冷房機能実行開始”に対応する抑制可能電流としては0Aが設定されている。また、動作状態が“送風”の場合には、消費電流値が1Aであり、これ以上消費電流を抑制することができないので、対応する抑制可能電流として0Aが設定される。
一方、動作状態が“冷房 強”の場合には、消費電流を抑えて動作状態“冷房 中”相当に変更しても、さほど、ユーザの快適性を損なうことがないと考えられるので、対応する抑制可能電流として4A(消費電流値10A−“冷房 中”の消費電流値6A)が設定されている。なお、ここまでは抑制可能な値として電流値を例示したが、代わりに最大消費電流からの削減割合を設定してもよい。
抑制可能電流値決定用テーブル300は、メモリ21に記録され、必要に応じて変更可能である。
In the illustrated example, immediately after the start of the cooling function execution, it is necessary to quickly lower the temperature of the room where the air conditioner is installed, and the current consumption cannot be suppressed. 0 A is set as the suppressible current corresponding to. Further, when the operation state is “fan”, the current consumption value is 1 A, and the current consumption cannot be further suppressed, so that 0 A is set as the corresponding current that can be suppressed.
On the other hand, if the operating state is “High cooling”, it can be assumed that even if the current consumption is reduced and the operating state is changed to “Cooling”, the user's comfort will not be significantly reduced. The current that can be suppressed is set to 4A (consumption
The controllable current value determination table 300 is recorded in the
ここで、図2の説明に戻る。
図中の17は、動作状態テーブル作成部であり、動作テーブル送信指示を受けた時など様々なタイミングで動作状態テーブル200(図3参照)を生成し、メモリ21に記憶する。
Returning to the description of FIG.
動作テーブル送信指示を受けた制御装置1aは、当該制御装置1aに接続している電気機器2aの動作状態を判別する。そして、動作状態テーブル作成部17は、図4で説明した抑制可能電流値決定用テーブル300に基づき、前記判別した動作状態に応じて抑制できる電流値を決定する。そして、動作状態テーブル作成部17は前記決定した電流値を動作状態テーブル200の抑制可能電流値欄202(図3参照)に設定する。
Receiving the operation table transmission instruction, the
具体的には、判別した動作状態が、図4で説明した、“冷房機能実行開始”又は“送風”の場合には、動作状態テーブル作成部17は、抑制できる電流値を0Aと決定する。また、“冷房 強”の場合には、動作状態テーブル作成部17は、抑制できる電流値を4Aと決定する。そして、決定した電流値を動作状態テーブル200の抑制可能電流値欄202に設定する。
Specifically, when the determined operation state is “cooling function execution start” or “fan” described with reference to FIG. 4, the operation state
前述のようにして、制御装置1xが、制御装置1aに対して、動作状態テーブルを送信するように指示する信号を送信すると、前記信号を受信した同制御装置1aの制御部10は、メモリ21に記憶された動作状態テーブルを制御装置1xに送信する。
As described above, when the control device 1x transmits a signal instructing the
例えば、ID欄201にあるエアコンのID“AirConditioner_001”が設定され、抑制可能電流値欄202に“4A”が設定されている場合には、前記エアコンは、現在の電流から4Aの電流値を抑制(削減)しても、特に問題なく動作できることを示している。
For example, when the ID “AirConditioner_001” of the air conditioner in the ID column 201 is set and “4A” is set in the suppressible
図2中の14は、抑制機器選定部であり、前述した、メモリ21に記憶されている電気機器2xが新たな動作を開始するために必要な電流値、及び、前記取得した動作状態テーブルに応じて、電流を抑制する電気機器を選定し抑制電流値を決定する。なお、抑制電流値は、後述の抑制電流値算出部により算出される。
同図中の15は、抑制電流値算出部であり、抑制機器選定部14が選定した電気機器の動作状態に対応して当該電気機器の抑制可能な電流値を算出する。
なお、抑制機器選定部14及び抑制電流値算出部15の動作の詳細については、後述する。
In the figure,
Details of operations of the suppression
同図中の16は、電流抑制指示部であり、抑制機器選定部14が選定した電流抑制対象となる電気機器の制御装置に対して、抑制電流値算出部15が算出した電流値分の電流消費を抑制するように指示する。具体的には、図5に示す電流抑制指示データ400を生成し、抑制機器選定部14が選定した電気機器に接続している制御装置に送信する。
図5の401は、ID欄であり、抑制機器選定部14が選定した電気機器のIDが設定される。
同図中の402は、抑制電流値欄であり、前記ID欄401に設定された電気機器に抑制させる電流値が設定される。
401 of FIG. 5 is an ID column, and ID of the electric equipment which the suppression
In the figure,
電流抑制指示部16は、生成した電流抑制指示データを当該データのID欄401に設定されているIDが示す電気機器に接続している制御装置に送信する。
前記電流抑制指示データを受けた制御装置は、接続された電気機器への供給電流を制御する図示しない電流制御装置(インバータ装置)を用いて、指示に従って供給電流が制限値を超えないように電流制限制御を実行する。詳細動作については後述する。
The current
The control device that has received the current suppression instruction data uses a current control device (inverter device) (not shown) that controls the supply current to the connected electrical device, and supplies the current so that the supply current does not exceed the limit value according to the instruction. Perform limit control. Detailed operation will be described later.
ここで、電気機器2xが新たな動作を開始する場合の電気機器の選定処理、及び、抑制可能電流値の算出処理について、具体的な値を例にあげて詳細に説明する。
まず、前記動作に必要な電流値は10Aであるとする。
電流情報取得部11は、電流計4から、他の電気機器(2a〜2d)の総電流値を取得し、また、ブレーカの定格電流値をメモリ21から取得する。前記総電流値は35Aであり、ブレーカの定格電流値は40Aであるとする。
この場合、電気機器2xが新たな動作を開始するためには、5Aの電流が不足する(40−35−10=−5)。
Here, the electric device selection process and the controllable current value calculation process when the
First, it is assumed that the current value required for the operation is 10A.
The current information acquisition unit 11 acquires the total current value of the other electric devices (2a to 2d) from the
In this case, in order for the
そこで、他機器動作状態取得部13は、新たに動作を開始する電気機器2x以外の電気機器(2a〜2d)の制御装置(1a〜1d)から動作状態テーブルを取得し、各電気機器の抑制可能電流値を得る。
電気機器2aの抑制可能電流値が3A、電気機器2bの抑制可能電流値が3A、電気機器2cの抑制可能電流値が1A、電気機器2dの抑制可能電流値が0Aであるとする。
Therefore, the other device operation
Assume that the suppressible current value of the electrical device 2a is 3A, the suppressable current value of the electrical device 2b is 3A, the suppressable current value of the
抑制機器選定部14は、不足する5Aの電流値を補うべく、電流を抑制する他の電気機器を選定する。
具体的には選定する電気機器の抑制可能電流値の和が、前記不足する電流値を超えるようにすればよい。
電気機器2a、電気機器2bの抑制可能電流値の和が6Aなので、電気機器2a、電気機器2bが選定されることになる。
そして、抑制電流値算出部15は、選定した電気機器において、抑制できる電流値を算出する。ここでは、抑制する電流値が5Aを超えればよいので、余裕を持って電気機器2a、電気機器2bの消費電流値をそれぞれ3Aずつ抑制するとする(抑制電流値としてそれぞれ3Aを算出)。
The suppression
Specifically, the sum of the suppressible current values of the electrical equipment to be selected may be set to exceed the insufficient current value.
Since the sum of the suppressible current values of the electric devices 2a and 2b is 6A, the electric devices 2a and 2b are selected.
Then, the suppression current
電流抑制指示部16は、図5に示す、選定した電気機器のID(“AirConditioner_001”等)、及び、当該選定した電気機器に抑制させる電流値(3A)を設定した電流抑制指示データ400を生成し、当該電気機器に接続している制御装置に送信する。
The current
前記例は基本的な実施形態であるが、別の方法として、前記動作状態テーブルに優先順位欄を設け、当該優先順位にしたがって、電流値の抑制対象となる電気機器を選定してもよい。同じく、動作状態テーブルに電流を抑制できる時間などを設定できる欄を設け、当該欄に記載された時間だけ、電流を抑制してもよい。このように構成すれば、機器の事情に応じた木目細かい制御が可能となる。また、前回、電流を抑制した電気機器のIDを記録して、当該電気機器の電流を抑制しないようにしてもよい。このように構成すれば、抑制制御が特定の機器に集中することを避けることが可能となる。 Although the above example is a basic embodiment, as another method, a priority column may be provided in the operation state table, and an electric device that is a current value suppression target may be selected according to the priority. Similarly, a column in which a time during which current can be suppressed can be set is provided in the operation state table, and the current may be suppressed only for the time described in the column. If comprised in this way, the fine control according to the condition of an apparatus will be attained. Moreover, ID of the electric equipment which suppressed electric current last time may be recorded, and it may be made not to suppress the electric current of the said electric equipment. If comprised in this way, it will become possible to avoid that suppression control concentrates on a specific apparatus.
(電流抑制指示を受けた制御装置における電流抑制処理)
次に、電流抑制指示を受けた電気機器に接続している制御装置で実行される電流抑制処理に係わる機能ブロック群について説明する。
(Current suppression processing in the control device that received the current suppression instruction)
Next, a functional block group related to a current suppression process executed by a control device connected to an electrical device that has received a current suppression instruction will be described.
図2中の18は、電流抑制指示データ受信部であり、他の電気機器の制御装置が送信した電流抑制指示データ(図5参照)をネットワークI/F22を介して受信する。
同図中の19は、電流抑制処理制御部であり、電流抑制指示データ受信部18が受信した電流抑制指示データを解析し、電流抑制指示データ400の抑制電流値欄402に設定された電流値分、消費電流を抑制する制御を行う。
前記の具体例のように、電気機器(2a、2b)に対する電流抑制指示データ400の抑制電流値欄402に設定された電流値が3Aである場合、制御前の動作電流値(消費電流値)例えば6Aであれば、そこから3Aを抑制した電流値3Aを電流制限値として図示しない電流制御装置(インバータ制御装置など)に設定することで、動作電流が当該制限値を超えないように制御を行う。
In the figure, 19 is a current suppression processing control unit, which analyzes the current suppression instruction data received by the current suppression instruction
When the current value set in the suppression
ところで、電流抑制処理制御部19は、図示しない電流制限制御の実行状態を示すフラグを備えている。当該フラグが設定されている場合、電流制限中であることを示し、フラグが解除されている場合、電流制限中ではないことを示す。
電流抑制処理制御部19は、消費電流を抑制する制御を行うとき、前記フラグを設定すると共に、電流制御装置の電流制限制御状態を監視する。そして、当該電気機器の動作電流が低下し、電流制限値以下になった場合(ブレーカを介して供給される電流値が抑制電流値以上低下した場合)、前記フラグの設定を解除し、電流制限制御を終了(解除)する。
例えば、前記電気機器がエアコンの場合で、冷房機能を実行中に、室内温度が設定温度以下になり“弱”運転となることで、動作電流が低下し、電流制限値以下になった場合には、電流制限制御を終了し、前記フラグの設定を解除する。
前記フラグの設定中は、抑制可能電流値がゼロであることも示される。
By the way, the current suppression
The current suppression
For example, when the electrical equipment is an air conditioner and the room temperature is lower than the set temperature and the operation is “weak” during execution of the cooling function, the operating current decreases and becomes lower than the current limit value. Ends the current limiting control and cancels the setting of the flag.
During the setting of the flag, it is also indicated that the suppressable current value is zero.
さらに、新たな動作を開始した電気機器2xの当該動作が終了したり、動作していた他の電気機器2等の電源がオフされたりすることで、総消費電流値が減少し電流制限制御を実行する必要がなくなった場合には、電流制限制御を終了し、前記フラグの設定が解除される。
Furthermore, when the operation of the
次に、電気機器2xが新たな動作を開始する場合に、当該電気機器2xの制御装置1xで実行される処理フローについて、図6のフロー図を用いて説明する。
ユーザが電気機器2xを操作して新たな動作を開始しようとすると(ステップS1)、電気機器2xに接続している制御装置1xの制御部10は当該開始する新たな操作を検知する(ステップS2)。
制御部10が新たな操作を検知すると、電流情報取得部11は、電流計4から他の電気機器(2a〜2d)の総電流値を取得し(ステップS3)、更にメモリ21からブレーカの定格電流値を取得する。
Next, a processing flow executed by the control device 1x of the
When the user operates the
When the
次に、判定部12は、電気機器2xが新たな動作を開始すると、ブレーカが動作するか否か、即ち、総電流値+新たな動作を開始するために必要な電流値≧定格電流値が成立するか否かを判定する(ステップS4)。
ブレーカが動作しないと判定した場合(ステップS4/NO)、電気機器2xは、新たな動作を開始して(ステップS9)、処理フローを終了する。
一方、ブレーカが動作すると判定した場合(ステップS4/YES)は、次のような電流の抑制処理が行われる。
最初に、電気機器2xに接続している制御装置1xの他機器動作状態取得部13は、他の電気機器に接続している制御装置から、当該他の電気機器の動作状態テーブルを取得する(ステップS5)。
図示しないが、前記取得処理とは、制御装置1xが他の制御装置に動作テーブル送信指示を送信し、指示を受けた他の制御装置が、動作状態テーブル(図3参照)を生成して制御装置1xに返信する処理である。
Next, when the
When it is determined that the breaker does not operate (step S4 / NO), the
On the other hand, when it is determined that the breaker operates (step S4 / YES), the following current suppression process is performed.
First, the other device operation
Although not shown in the drawing, the acquisition process is performed by the control device 1x transmitting an operation table transmission instruction to another control device, and the other control device receiving the instruction generates and controls an operation state table (see FIG. 3). This is a process of returning to the device 1x.
次に、抑制機器選定部14は、メモリ21に記憶されている電気機器2xが新たな動作を開始するために必要な電流値、及び、前記取得した動作状態に基づいて、電流を抑制する電気機器を選定する(ステップS6)。
また、抑制電流値算出部15は、前記選定した電気機器において抑制できる電流値を算出する(ステップS7)。
Next, the suppression
Further, the suppression current
そして、電流抑制指示部16は、抑制機器選定部14が選定した電流値抑制対象となる電気機器に接続している制御装置に対して、抑制電流値算出部15が算出した電流値分、消費電流を抑制するように指示する(ステップS8)。
And the electric current suppression instruction |
ステップS8の実行後、制御部10は、ステップS3、ステップS4に戻り判定(再判定)を行う。
ここで、ブレーカは動作しないと判定されれば、ステップ9を経て処理フローは終了するが、依然としてブレーカが動作すると判定した場合には、再度電流の抑制処理が実行される。
After execution of step S8, the
Here, if it is determined that the breaker does not operate, the process flow is terminated through
ところで、前記ステップ8の処理によって、電流抑制指示を受けた電気機器2aに接続している制御装置1aでは次のような抑制処理が行われる。この処理フローについて図7のフロー図を用いて説明する。
電気機器2aに接続している制御装置1aの電流抑制指示データ受信部18は、制御装置1xから電気機器2aの電流を抑制するように指示を受ける(ステップS11)。具体的には、制御装置1xが送信した電流抑制指示データ(図5参照)をネットワークI/F22を介して受信する。
電流抑制処理制御部19は、電流抑制指示データ受信部18が受信した電流抑制指示データを解析し(ステップS12)、電流制限値を決定する。
By the way, the following suppression process is performed in the
The current suppression instruction
The current suppression
さらに、電流抑制処理制御部19は、決定した電流制限値を電流制御装置に設定し(ステップS13)電流制限制御の実行状態を示すフラグを設定する(ステップS14)。
Further, the current suppression
その後、電流抑制処理制御部19は、次のような監視処理を開始する。
電流制限制御状態を監視し(ステップS15)、例えば、電気機器の動作電流が低下し、電流制限値以下になった場合など、電流制限制御をする必要がなくなった場合には(ステップS16/YES)、電流制限制御処理を終了する。
一方、電流制限制御をする必要がある場合には(ステップS16/NO)、電流制限制御状態の監視を継続する(ステップS15)。
以上のような流れで、本発明の供給電流制御装置は電気機器が新たな動作を実行することによって、ブレーカが動作することを確実に回避できる。
Thereafter, the current suppression
The current limit control state is monitored (step S15). For example, when the operating current of the electric device decreases and becomes equal to or less than the current limit value, it is not necessary to perform the current limit control (step S16 / YES). ), The current limit control process is terminated.
On the other hand, when it is necessary to perform current limit control (step S16 / NO), monitoring of the current limit control state is continued (step S15).
With the flow as described above, the supply current control device of the present invention can reliably avoid the operation of the breaker when the electric device performs a new operation.
<実施例2>
さて、前記例では、電流抑制動作として、抑制する電流が一定である場合を示したが、実施例2では電流抑制動作の他の例として、電流抑制対象の電気機器を一定時間間隔で切り替える電流抑制動作を、図8を用いて説明する。
この例では、電気機器2aは、通常動作と電流制限動作を定期的に切り替えることが可能である、つまり、図中のL1のような消費電流値で動作することが可能である。なお、図中の具体的な数値は説明のための例であり実施形態として、数値を限定するものではない。
電気機器2bも同様に図中のL2のような消費電流値で動作することが可能である。
<Example 2>
In the above example, the case where the current to be suppressed is constant as the current suppression operation is described. However, in Example 2, as another example of the current suppression operation, the current that switches the electrical device that is the current suppression target at regular time intervals. The suppression operation will be described with reference to FIG.
In this example, the electric device 2a can periodically switch between a normal operation and a current limiting operation, that is, can operate with a current consumption value such as L1 in the drawing. In addition, the specific numerical value in a figure is an example for description, and a numerical value is not limited as embodiment.
Similarly, the electric device 2b can operate with a current consumption value such as L2 in the figure.
例として、稼働中の電気機器2a及び電気機器2bの消費電流が各々10Aであり、総消費電流を5A抑制しなければならない状態で、電気機器2a及び電気機器2bの消費電流を各々5A抑制できる場合について説明する。 As an example, the current consumption of the electric device 2a and the electric device 2b in operation is 10A each, and the current consumption of the electric device 2a and the electric device 2b can be reduced by 5A each when the total current consumption must be suppressed by 5A. The case will be described.
図9に示すように、電気機器2aの通常動作の電流値(10A)−同電流制限動作の電流値(5A)との切り替えと、当該切り替えに対応して電気機器2bの電流制限動作の電流値(5A)−同通常動作の電流値(10A)との切り替えとが、同時に成されるように、各電気機器の消費電流値を制御すれば、総消費電流を5A抑制することができる。
図8、図9からも明らかなように、電気機器2a、電気機器2bの通常動作の持続時間、電流制限動作の持続時間は略同値である。
上記のような電流制限動作を実行することで、総消費電流を抑制するために特定の電気機器2aだけ消費電流を制限することがなくなるので、利便性が損なわれにくくなる。
As shown in FIG. 9, switching between the current value (10A) of the normal operation of the electric device 2a−the current value (5A) of the current limiting operation and the current of the current limiting operation of the electric device 2b corresponding to the switching. If the current consumption value of each electrical device is controlled so that switching between the value (5A) and the current value (10A) of the normal operation is performed simultaneously, the total current consumption can be suppressed by 5A.
As is clear from FIGS. 8 and 9, the duration of normal operation and the duration of current limiting operation of the electric devices 2a and 2b are substantially the same.
By executing the current limiting operation as described above, the current consumption is not limited only by the specific electric device 2a in order to suppress the total current consumption, and the convenience is not easily lost.
制御装置1の抑制電流値算出部15は、上記のような、電気機器の通常動作の電流値、及び、電気機器の電流制限動作の電流値の算出処理を行う。
より詳細に説明すると、先ず、抑制機器選定部14が選定した各電気機器の消費電流値の和(前述の例では、20A)を算出し、当該算出値と電気機器が新たに開始する際に不足する電流値(同、5A)との差を算出する(同、15A)。
さらに、電気機器の通常動作の電流値と電気機器の電流制限動作の電流値との和が、抑制機器選定部14が選定した各電気機器の消費電流値の和(前述の例では、20A)と、電気機器が新たに開始する際に不足する電流値(同、5A)との差(同、15A)以下になるような、当該電気機器の通常動作の電流値と当該電気機器の電流制限動作の電流値を得る。前述の例では、前記差の電流値は、15Aなので、電気機器の通常動作の電流値は10A、同電流制限動作の電流値は5Aとする。
The suppression current
More specifically, first, the sum of the current consumption values (20A in the above example) of each electrical device selected by the suppression
Furthermore, the sum of the current value of the normal operation of the electrical device and the current value of the current limiting operation of the electrical device is the sum of the current consumption values of the electrical devices selected by the suppression device selection unit 14 (20A in the above example). And the current value of the normal operation of the electric device and the current limit of the electric device such that the difference (15A) is less than the current value (5A) that is insufficient when the electric device is newly started. Get the current value of the operation. In the above example, since the current value of the difference is 15 A, the current value of the normal operation of the electrical equipment is 10 A, and the current value of the current limiting operation is 5 A.
図10は、動作状態テーブル作成部17で作成される切り替え動作に対応する動作状態テーブル210を示したものである。
同図中の211は、ID欄である。212は、前記ID欄のIDで識別される電気機器において実行する電流抑制処理の種別を設定する動作種別欄であり、ここでは、 “切り替え動作”が設定されている。213は、図8に示すような通常動作と電流制限動作を定期的に切り替えた場合における電気機器の消費電流値を示す波形(間欠波形)のタイプを示す間欠波形タイプ欄である。
間欠波形タイプ欄213には、矩形波、三角波、正弦波等の間欠波形のタイプを示す情報や、抑制可能電流値、通常動作及び電流制限動作の実行時間などの情報が設定される。
FIG. 10 shows an operation state table 210 corresponding to the switching operation created by the operation state
211 in the figure is an ID column.
In the intermittent
動作状態テーブル作成部17が作成した動作状態テーブル210は、前述のように、他の電気機器に接続された制御装置の要求に応じて、前記他の電気機器に接続された制御装置に送信される。
As described above, the operation state table 210 created by the operation state
図11は、電流抑制指示部16で作成される切り替え動作に対応する電流抑制指示データ410を示したものである。
同図中の411は、ID欄、412は、動作種別欄である。413は、間欠波形タイプ欄で、原則、図10の間欠波形タイプ欄213に設定された間欠波形タイプが設定される。
また、間欠波形タイプ欄413には、通常動作及び電流制限動作の実行時間の他にも、制御装置1の抑制電流値算出部15が算出した、当該制御装置1に接続する電気機器の通常動作の電流値と同電気機器の電流制限動作の電流値が設定される。
FIG. 11 shows the current
In the figure, reference numeral 411 denotes an ID column, and 412 denotes an operation type column.
Further, in the intermittent
なお、電流制限動作の電流値は、動作状態テーブル210の間欠波形タイプ欄213に設定された抑制可能電流値以下であれば、実施例1で説明したように、抑制電流値算出部15によって適宜、変更(算出)することができる。
If the current value of the current limiting operation is equal to or less than the suppressible current value set in the intermittent
414は、切り替え動作実行開始タイミング欄で、切り替え動作の実行開始タイミングが設定される。前記タイミングとしては、例えば、切り替え動作の開始時刻などがある。
前記電流抑制指示データ410を受信した電気機器の電流抑制処理制御部19は、同データ410の切り替え動作実行開始タイミング欄414に設定された開始タイミングに至ると、間欠波形タイプ欄413に設定された間欠波形タイプ、通常動作の電流値、及び、電流制限動作の電流値に基づき、通常動作と電流制限動作を定期的に切り替える電流制御(切り替え動作)を実行する。
前記開始タイミングに切り替え動作を実行するためには、各電気機器を時間同期させる必要があるので、各電気機器に接続している制御装置は前記時間同期を実現する計時手段を備えなければならない。
The current suppression
In order to execute the switching operation at the start timing, it is necessary to time-synchronize each electric device. Therefore, the control device connected to each electric device must include a time measuring unit that realizes the time synchronization.
<その他>
制御装置は、電流制御装置(インバータ装置)ごとに設けてもよいし、複数の電流制御装置に対して制御装置を設けてもよい。
実施例では、電気機器ごとに当該電気機器の制御装置を別個に構成しているが、前記電気機器と前記制御装置を一体にしてもよい。
また、当該各電気機器の制御装置の制御部をまとめた制御サーバを設け、当該制御サーバによって、前記各電気機器が接続される電流制御装置の電流制限制御を実行してもよい。他にも、特定の機能、例えば、制御部10の判定部12、抑制機器選定部14、抑制電流値算出部15の機能をまとめた制御サーバを設けてもよい。
このようにすることで、ネットワーク構成を簡略化できる。また、特に、サーバ上で動作状態テーブルを一括管理することにより、ネットワーク内のトラッフィクを削減することができる。
電気機器に、他の電気機器の総電流値を計測する手段やブレーカの定格電流値を記憶する手段を設けてもよい。このようにすることで、電流計4を設ける必要がなく、システム構成を簡略化できる。
動作状態テーブルに、電気機器の主機能を示す情報を含めて、当該主機能を実行できる電気機器の電流を一括して削減するようにしてもよい。例えば、電気機器の主機能を示す情報として、空調機能が設定されている場合には、空調機能を主機能とする電気機器(空調機器)の電流を一括して削減する。
動作状態テーブル、電流抑制指示データは、XML形式などのテキストデータ、又は、バイナリデータでもよい。また、各データを圧縮、暗号化してもよい。
なお、ブレーカが設置されない極めて小規模の電力システム(例えば、電源タップを配電の基準とした場合において、当該電源タップに接続されている電気機器からなる電力システム)を構成する電気機器群に対しても本発明の電流制御を行うことができる。
<Others>
The control device may be provided for each current control device (inverter device), or may be provided for a plurality of current control devices.
In the embodiment, the control device for the electric device is configured separately for each electric device, but the electric device and the control device may be integrated.
In addition, a control server in which the control units of the control devices of the electric devices are collected may be used, and current control of the current control device to which the electric devices are connected may be executed by the control server. In addition, you may provide the control server which put together the function of the specific function, for example, the
By doing so, the network configuration can be simplified. In particular, traffic in the network can be reduced by collectively managing the operation state table on the server.
The electric device may be provided with means for measuring the total current value of other electric devices and means for storing the rated current value of the breaker. By doing so, it is not necessary to provide the
Information indicating the main function of the electric device may be included in the operation state table, and the current of the electric device that can execute the main function may be collectively reduced. For example, when the air conditioning function is set as information indicating the main function of the electrical equipment, the current of the electrical equipment (air conditioning equipment) having the air conditioning function as the main function is collectively reduced.
The operation state table and the current suppression instruction data may be text data such as XML format or binary data. Each data may be compressed and encrypted.
In addition, for an electrical device group constituting an extremely small power system in which a breaker is not installed (for example, a power system including electrical devices connected to the power strip when the power strip is used as a reference for power distribution) Also, the current control of the present invention can be performed.
1…制御装置、10…制御部、11…電流情報取得部、12…判定部、13…他機器動作状態取得部、14…抑制機器選定部、15…抑制電流値算出部、16…電流抑制指示部、17…動作状態テーブル作成部、18…電流抑制指示データ受信部、19…電流抑制処理制御部、21…メモリ、22…ネットワークI/F、2…電気機器、3…ブレーカ、4…電流計、200,210…動作状態テーブル、300…抑制可能電流値決定用テーブル、400,410…電流抑制指示データ。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
制御装置に接続されている電気機器が新たな動作を開始した場合、ブレーカが動作するか否かを判定する判定部と、
他の制御装置に接続された他の電気機器の動作状態情報を取得する動作状態取得部と、
取得した前記動作状態情報に応じて消費電流を抑制する電気機器及び抑制電流値を決定する抑制機器選定部とを備え、
前記選定された電気機器が接続された電流制御装置に前記抑制電流値に従って供給電流が制限値を超えないように電流制限制御を指示することを特徴とする制御装置。 A control device for a power supply system that controls a supply current of a plurality of electrical devices that receive power supply via a breaker so as not to exceed a rated current value of the breaker,
When the electric device connected to the control device starts a new operation, a determination unit that determines whether or not the breaker operates,
An operation state acquisition unit for acquiring operation state information of other electrical devices connected to other control devices;
An electrical device that suppresses current consumption according to the acquired operating state information and a suppression device selection unit that determines a suppression current value;
A control device that instructs current limit control to prevent a supply current from exceeding a limit value according to the suppression current value to a current control device to which the selected electrical device is connected.
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