JP2018078713A - 機器制御装置、機器制御方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の実施形態1について、図1〜5を用いて説明する。
本実施形態に係る機器制御装置を用いた機器制御システムの構成について、図1を用いて以下に説明する。図1は、本実施形態に係る機器制御装置を用いた機器制御システムの概略構成図である。図1の(a)は、機器制御装置の役割をHEMSコントローラ30が担う例を示すが、パワーコンディショナ22または電力モニタ23が担うこともできる。図1の(b)は、エアコン室外機11に供給される電力を切り替えるための切替回路を独立した装置として設置した例を示す。なお、以下の説明では、一例として図1の(a)に基づいてそれぞれの部材について説明する。
本実施形態に係る機器制御装置の構成について、図2を用いて説明する。図2は、本実施形態に係る機器制御装置の要部構成の一例を示すブロック図である。なお、図2の(a)は、切替回路である切替部103がエアコン室外機11の内部に配置されている構成を示し、図2の(b)は、切替回路である切替部103がエアコン室外機11の外部に配置されている構成を示す。
本実施形態に係る機器制御装置が実行する処理の流れについて、図3を用いて説明する。図3は、本実施形態に係る機器制御装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図示の例において、図1に示した機器制御システムを導入した家庭は「押し上げ発電なし」を選択しているものとする。
図3のS102において、押し上げ発電が発生しないか否かを判定する条件として、エアコン室外機11以外の他電気機器の総交流消費電力が、発電交流電力以上であるか否かを判定した。この判定条件が押し上げ発電の発生条件に相当することについて、図4〜5を用いて説明する。図4は、従来技術による機器制御システムにおける、分電盤を経由する各種電力の推移の一例を示す図であり、図4の(a)は各種電力の推移を折れ線グラフで示し、図4の(b)は図4の(a)の内容を表形式にて示したものである。図5は、本実施形態に係る機器制御装置を備えた機器制御システムにおける、分電盤24を経由しない電力も含めた各種電力の推移の一例を示す図である。図5の(a)は、エアコン室外機11を直流電力による動作に切り替えたときに押し上げ発電が発生しない場合を示す図であり、図5の(b)は、エアコン室外機11を直流電力による動作に切り替えたときに押し上げ発電が発生する場合を示す図である。
本発明の実施形態2について、以下に説明する。本実施形態に係る機器制御装置は、基本的な構成は前記実施形態1と同一であるが、当該機器制御装置が備えるコントローラは、系統電力網25から買電する電力単価が異なる時間帯に応じて切替回路を切り替える制御指令を生成する点が異なる。
本実施形態に係る機器制御装置を用いた機器制御システムの構成について、図1を用いて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。本実施形態に係る機器制御装置のコントローラ(切替制御部105)は、太陽光発電装置20の発電電力とエアコン室外機11以外の他電気機器の消費電力だけでなく、後述する電力料金体系にも基づいて切替回路(切替部)を介したエアコン室外機11の電力切り替えを制御する。
次に本実施形態で用いられる電気料金制度について説明する。本実施形態では蓄電池21を用いて電気を蓄えることができるため、電力単価の低い時間帯に蓄電池21に電力を蓄え、高い時間帯に蓄電池21に蓄えた電力を消費することによりユーザは経済的なメリットを享受することができる。一般家庭で選択可能な料金体系の内、このような蓄電池21の使用方法に適した料金体系の1つとして、安価な深夜電気料金を利用することができる料金体系がある。このような料金体系は、例えば、23時〜7時の第1時間帯の電気代を11円/Kwh、7時〜10時および17時〜23時の第2時間帯の電気代を25円/Kwh、10〜17時の第3時間帯の電気代を33円/Kwhとする電気料金体系である。このような電気料金体系では、蓄電池21を設置したユーザが経済的なメリットを享受したい場合、第1時間帯に蓄電池を満充電し、第3時間帯の電力消費を蓄電池21に蓄えた電力でできるだけ賄い、第3時間帯の消費電力よりも蓄電量が大きい場合には、第2時間帯での消費電力も蓄電池21から供給するようにすればよい。
本実施形態に係る機器制御装置が実行する処理の流れについて、図6を用いて説明する。図6は、本実施形態に係る機器制御装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図示の例において、図1に示した機器制御システムを導入した家庭は「押し上げ発電なし」を選択しているものとする。
本発明の実施形態3について、以下に説明する。本実施形態に係る機器制御装置は、基本的な構成は前記実施形態1と同一であるが、当該機器制御装置が備えるコントローラ(切替制御部105)は、直流電源系統としての蓄電池21の残量にさらに基づいて切替回路(切替部103)を切り替える制御指令を生成する点が異なる。
本実施形態に係る機器制御装置を用いた機器制御システムの構成について、図1を用いて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。本実施形態に係る機器制御装置のコントローラ(切替制御部105)は、太陽光発電装置20の発電電力とエアコン室外機11以外の他電気機器の消費電力だけでなく、直流電源としての蓄電池21の残量にさらに基づいて切替回路を介したエアコン室外機11の切り替えを制御する。具体的には、コントローラは、蓄電池21から送信された、当該蓄電池21自身の残量の情報を受信し、受信した情報に基づいて電力切り替えを制御する。
本実施形態において、非停電時には蓄電池21の蓄電容量の内の一定割合を放電しないようにしており、この割合を設定残量と呼ぶ。これは、万が一系統電力網25が停電した場合、家庭内の電気機器を最低限動作させることができるような電力を蓄電池21に確保しておくことを目的としたものである。この設定残量の値は、ユーザが任意に設定できるようになっており、0%に設定してもよく、100%に設定してもよい。ただし、0%に設定してしまうと、停電時に蓄電池が空になっている可能性がある。逆に100%に設定してしまうと非停電時に本実施形態で説明するエアコン室外機11等で蓄えた電力を用いることができなくなってしまう。
本実施形態に係る機器制御装置が実行する処理の流れについて、図7を用いて説明する。図7は、本実施形態に係る機器制御装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図示の例において、図1に示した機器制御システムを導入した家庭は「押し上げ発電なし」を選択しているものとする。また、朝7時の時点で、蓄電池21は第1時間帯の間に充電を行い満充電になっているとし、20時を過ぎたころに蓄電池21の残量が上述の設定残量に達することとする。
本発明の実施形態4について、以下に説明する。本実施形態に係る機器制御装置は、基本的な構成は前記実施形態1と同一であるが、当該機器制御装置が備えるコントローラ(切替制御部105)は、エアコン室外機11およびエアコン室外機11以外の他電気機器の消費電力に関する情報が通信によって取得可能であるか否かにさらに基づいて切替回路(切替部103)を切り替える制御指令を生成する点が異なる。
本実施形態に係る機器制御装置を用いた機器制御システムの構成について、図1を用いて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。本実施形態に係る機器制御装置のコントローラ(切替制御部105)は、太陽光発電装置20の発電電力とエアコン室外機11以外の他電気機器の消費電力だけでなく、エアコン室外機11およびエアコン室外機11以外の他電気機器の消費電力に関する情報が通信によって取得可能であるか否かにさらに基づいて切替回路(切替部103)が切り替えを行うための制御指令を生成する。換言すれば、コントローラは、HEMSコントローラ30と電力モニタ23との間の通信が正常であり、エアコン室外機11およびエアコン室外機11以外の他電気機器の消費電力に関する情報が取得可能であるか否かに基づいて電力切り替えを制御する。
本実施形態に係る機器制御装置が実行する処理の流れについて、図8を用いて説明する。図8は、本実施形態に係る機器制御装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図示の例において、図1に示した機器制御システムを導入した家庭は「押し上げ発電なし」を選択しているものとする。
前記実施形態1は、コントローラ(切替制御部105)が押し上げ発電が発生しないか否かを判定する時点において、太陽光発電装置20の発電電力が、エアコン室外機11以外の他電気機器の消費電力未満である場合はエアコン室外機11に直流電力が供給されるように切り替える構成であった。しかしながら、他電気機器の消費電力を制御し、上記の条件を満たすようにする構成であってもよい。例えば、太陽光発電装置20の発電電力が、エアコン室外機11以外の他電気機器の消費電力を上回った場合、コントローラ(切替制御部105)はHEMSコントローラ30より他電気機器の消費電力の内訳を取得する。そして、HEMSコントローラ30からの指示によって消費電力の増加が見込まれる他電気機器の消費電力が増えるように、他電気機器を制御することによって上記の条件を満たすようにしてもよい。
機器制御装置(特にコントローラ)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
本発明の態様1に係る機器制御装置は、直流電源系統から供給される直流電力および交流電源系統から供給される交流電力を利用して動作する電気機器(エアコン室外機11)に供給する電力を、前記直流電力または前記交流電力のいずれかに切り替える切替回路(切替部103)の切り替えを行うための制御指令を、太陽光発電装置(20)の発電電力および前記電気機器以外の他電気機器の消費電力に基づいて生成するコントローラ(切替制御部105)を備えた構成である。
11 エアコン室外機
20 太陽光発電装置
21 蓄電池
22 パワーコンディショナ
23 電力モニタ
24 分電盤
25 系統電力網
30 HEMSコントローラ
31 ルータ
32 携帯端末
33 サーバ
40 インターネット
41 公衆電話回線網
101 筐体
102 エアコン室外機機能部
103 切替部
104 整流回路
105 切替制御部
Claims (8)
- 直流電源系統から供給される直流電力および交流電源系統から供給される交流電力を利用して動作する電気機器に供給する電力を、前記直流電力または前記交流電力のいずれかに切り替える切替回路の切り替えを行うための制御指令を、太陽光発電装置の発電電力および前記電気機器以外の他電気機器の消費電力に基づいて生成するコントローラを備えた
ことを特徴とする機器制御装置。 - 前記コントローラは、前記制御指令として、前記太陽光発電装置の発電電力が、前記他電気機器の消費電力以下である場合に、前記電気機器に前記直流電力が供給されるように前記切替回路を切り替える制御指令を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の機器制御装置。 - 前記コントローラは、前記制御指令として、前記太陽光発電装置の発電電力が、前記他電気機器の消費電力よりも一定量以上下回る場合に、前記電気機器に前記直流電力が供給されるように前記切替回路を切り替える制御指令を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の機器制御装置。 - 前記コントローラは、前記制御指令として、電力系統網から買電する電力単価が異なる時間帯に応じて前記切替回路を切り替える制御指令を生成する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の機器制御装置。 - 前記コントローラは、前記制御指令として、前記直流電源系統としての蓄電池の残量にさらに基づいて前記切替回路を切り替える制御指令を生成する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の機器制御装置。 - 前記コントローラは、前記制御指令として、前記電気機器および前記他電気機器の消費電力に関する情報が通信によって取得可能であるか否かにさらに基づいて前記切替回路を切り替える制御指令を生成する
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の機器制御装置。 - 直流電源系統から供給される直流電力および交流電源系統から供給される交流電力を利用して動作する電気機器に供給する電力を、太陽光発電装置の発電電力および前記電気機器以外の他電気機器の消費電力に基づき切り替える制御工程を含んでいる
ことを特徴とする機器制御方法。 - 請求項7に記載の機器制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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