JP2012100509A - 電力制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】駆動モータ23の回転サイクルC12および消費電力値V12を取得可能なスマートメータ11と、駆動モータ23の空転時に発生する回生電力を蓄電可能な蓄電機器13と、駆動モータ23および蓄電機器13の電力の流れ方向を切り替えるとともに、電力供給を入切する各スイッチ14・15と、を具備し、スマートメータ11は、駆動モータ23が停止している状態であると判断した場合には、各スイッチ14・15を制御して、駆動モータ23へ電力供給を行わず、駆動モータ23が空転していると判断した状態である場合には、各スイッチ14・15を制御して、回生電力を蓄電機器13に蓄電する。
【選択図】図2
Description
このような技術では、回生電力発生時に電力を戻したり、消費電力状況をモニタしたりするだけであるため、消費電力状況に応じて電力制御ができなかった。
特許文献1に開示される電力線通信装置は、電気機器に接続され、当該電気機器の給電量を測定するとともに、各電力線通信装置間で相互に通信し、その給電量の総和を算出する。そして、当該算出結果に基づいて、電力の抑制可否を判断し、電力制御を行う(または、給電量の総和に応じて電力制御を段階的に解除する)。
言い換えれば、電力がどのタイミングでどのように消費されているかを判断できないため、駆動モータの回転が停止している時間帯に電力供給を行ってしまう等、消費電力の無駄が発生してしまう。つまり、最適な電力制御を行うことができなかった。
なお、サーボアンプ22に代えてインバータにて駆動モータ23を動作させる構成であっても構わない。
このような一連の動作は、駆動モータ23およびアクチュエータ24等に、設備コントローラ21が所定の信号を送信することで行われる。つまり、設備コントローラ21は、生産設備20の動作を制御している。
スマートメータ11は、設備コントローラ21と電力線を介して通信可能に接続され、設備コントローラ21から駆動モータ23の回転サイクルC12およびアクチュエータ24の動作サイクルC11を取得する(図1に示す符号S11)。
また、スマートメータ11は、サーボアンプ22と電力線を介して通信可能に構成され、サーボアンプ22から駆動モータ23の消費電力値V12を取得する(図1に示す符号S12参照)。
充放電コンバータ12は、蓄電機器13の蓄電状態をスマートメータ11に送信する(図1に示す符号S13参照)。
また、充放電コンバータ12は、電力線を介して蓄電機器13と接続され、設備コントローラ21から所定の信号を受信したとき、蓄電機器13の蓄電または放電を行う。
設備コントローラ21は、蓄電機器13の充放電を行うとき、第一スイッチ14および第二スイッチ15を制御する。
設備コントローラ21は、蓄電機器13の電力を駆動モータ23へ放電するとき、各スイッチ14・15を切り替えて、蓄電機器13から駆動モータ23へ電力が流れるように、電力の流れ方向を切り替える。また、駆動モータ23および蓄電機器13の電力供給を入りにする。
つまり、駆動モータ23と蓄電機器13との間は、双方向に電力が流れる。また、各スイッチ14・15は、設備コントローラ21を介してスマートメータ11と接続される。
また、スマートメータ11は、アクチュエータ24をワークと連結→昇降装置がワークを持ち上げる→昇降装置がワークを降ろす→アクチュエータ24とワークとの連結状態を解除するという一連の動作の中で、駆動モータ23の回転状態を自動解析するものとする。
このとき、設備コントローラ21は、第一スイッチ14を制御して、駆動モータ23の電力供給を切りにする。つまり、駆動モータ23へ電力供給を行わない。
このとき、設備コントローラ21は、各スイッチ14・15を制御して、駆動モータ23から蓄電機器13に電力が流れるように電力の流れ方向を切り替える。また、駆動モータ23および蓄電機器13の電力供給を入りにする。そして、蓄電機器13が駆動モータ23の回生電力を蓄電するように充放電コンバータ12に信号を送信する。
これにより、駆動モータ23空転時に発生する駆動モータ23の回生電力を蓄電機器13に蓄電する。
また、駆動モータ23の回転状態に応じて電力の流れ方向を積極的に制御することで、無駄な電力消費を抑制できるとともに、蓄電機器13に駆動モータ23の回生電力を蓄電できる。
つまり、駆動モータ23でどのように電力が消費されているかを把握して駆動モータ23の電力制御を行うため、駆動モータ23に対して常に最適な電力制御を行うことができる。
以下では、図1および図3を参照して、スマートメータ11が電力集中時を自動解析し、蓄電機器13に蓄電した電力を、電力集中時に消費する場合の流れについて説明する。
また、サーボアンプ22等から駆動モータ23および専用駆動装置の消費電力値V21・V22を取得する。
また、設備起動時の専用駆動装置の動作サイクルC22としては、図3に示すような設備起動から一定時間経過後に、専用駆動装置の動作を開始する(入りにする)ような動作サイクルC22がある。
これにより、電力制御装置10は、スマートメータ11によって設備起動時の電力消費状態をリアルタイムで監視できるため、設備起動時に電力の消費が集中する時間帯を把握できる。従って、電力集中時に蓄電機器13の放電を行うことができ、生産設備20の消費電力を抑えることができる。
以下では、図4に示すように、生産設備20が、熱エネルギー回収コンバータ31、発電制御コンバータ32、発電モータ33、過大発電保護装置34、および出力制御インバータ35等を具備するものとして説明を行う。
また、熱エネルギー回収コンバータ31は、電力線網36を介して蓄電機器13および出力制御インバータ35に電力を供給可能に構成される。
従って、熱エネルギー回収コンバータ31が排出熱31aの電力変換を行う場合には、熱エネルギー回収コンバータ31から蓄電機器13等に電力が流れるように、設備コントローラ21により、熱エネルギー回収コンバータ31に対応するスイッチの制御が行われる。
また、発電制御コンバータ32は、電力線網36を介して蓄電機器13および出力制御インバータ35等に発電した電力を供給可能に構成される。
このような熱エネルギー回収コンバータ31および発電制御コンバータ32等による発電は、スマートメータ11が設備コントローラ21に所定の信号を送信することで行われる。つまり、スマートメータ11は、熱エネルギー回収コンバータ31および発電制御コンバータ32等の発電タイミングを制御可能である。
過大発電保護装置34は、蓄電機器13の満充電時にスマートメータ11に蓄電機器13が満充電状態であることを報告する信号を送信する。スマートメータ11は、設備コントローラ21に蓄電機器13の蓄電を停止するように信号を送信し、設備コントローラ21にて蓄電機器13の蓄電を停止する。
そして、スマートメータ11は、この判断した時間帯に、熱エネルギー回収コンバータ31および発電モータ33に発電を行うための信号を、設備コントローラ21に送信する。当該発電した電力は、駆動モータ23等に供給される(または蓄電機器13に蓄電される)。
なお、上述の「設備制御に影響が少ない」とは、熱エネルギー回収コンバータ31および発電モータ33に発電を行うための信号を設備コントローラ21に送信することで、設備制御に誤動作等の不具合が発生することない、ということである。
このようなスマートサーバ2は、例えば、市販のパーソナルコンピュータが用いられ、所定の専用のプログラム等を用いて演算処理を実行可能に構成される。
そして、所定の生産設備20での電力集中時に、前記割り出した生産設備20から所定の生産設備20に電力を供給するように、各スマートメータ11に信号を送信するとともに、電力の流れ方向を制御する。
これによれば、工場内での電力消費を最適にコントロールできる。
これによれば、工場全体で電力消費を最適にコントロールできるため、より大きな省エネ効果を生み出すことができる。
11 スマートメータ(監視手段)
13 蓄電機器(蓄電手段)
14 第一スイッチ(切替手段)
15 第二スイッチ(切替手段)
23 駆動モータ
C12 回転サイクル
V12 消費電力値
Claims (2)
- 所定の回転サイクルで回転する駆動モータの電力を制御する電力制御装置であって、
前記駆動モータの回転サイクルおよび消費電力値を取得可能な監視手段と、
前記監視手段と接続され、前記駆動モータの空転時に発生する回生電力を蓄電可能な蓄電手段と、
前記監視手段と接続され、前記駆動モータおよび前記蓄電手段の電力の流れ方向を切り替えるとともに、電力供給を入切する切替手段と、
を具備し、
前記監視手段は、
前記駆動モータの回転サイクルおよび前記駆動モータの消費電力値に基づいて、前記駆動モータの回転状態を解析し、
前記駆動モータが停止している状態であると判断した場合には、前記切替手段を制御して、前記駆動モータの電力供給を切りにすることで、前記駆動モータへ電力供給を停止し、
前記駆動モータが空転している状態であると判断した場合には、前記切替手段を制御して、前記駆動モータから前記蓄電手段へ前記回生電力が流れるように前記電力の流れ方向を切り替えるとともに、前記駆動モータおよび前記蓄電手段の電力供給を入りにすることで、前記回生電力を前記蓄電手段に蓄電する、
電力制御装置。 - 前記監視手段は、
所定の発電装置と接続され、前記発電装置の発電タイミングを制御可能であり、
電力の消費が集中している状態であるとともに、前記発電装置の電力制御に影響が小さい状態であると判断した場合には、前記発電装置による発電を行う、
請求項1に記載の電力制御装置。
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