JP2018182853A

JP2018182853A - 電力監視装置

Info

Publication number: JP2018182853A
Application number: JP2017076984A
Authority: JP
Inventors: 晃志知; Akira Shichi
Original assignee: Kawamura Electric Inc
Current assignee: Kawamura Electric Inc
Priority date: 2017-04-07
Filing date: 2017-04-07
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2037-04-07
Also published as: JP6830021B2

Abstract

【課題】電気自動車の充電状況を携帯端末に通知し、さらに携帯端末から充電をコントロールできる電力監視装置を提供する。【解決手段】スマートメータ１からの主電路Ｌ２を引き込んで分岐し、分岐した第１電路Ｌ３を住宅用分電盤へ接続し、第２電路Ｌ４を電気自動車を充電するＥＶ充電器３に接続した。ＥＶ車４への通電情報をＥＶ充電器３から入手する通信ドライバ２８と、公衆通信網Ｎを介して特定の携帯端末５と通信を可能とする通信モジュール２７と、通信用ドライバ２８が入手した通電情報を通信モジュール２７を介して携帯端末５へ通知する制御部２４とを有し、制御部２４は携帯端末５から開閉接点２１を開閉する操作信号を受信したら、操作信号に応じた開閉操作を実施する。【選択図】図２

Description

本発明は、家庭において電気自動車を充電する際に、電力使用状況に応じて充電電流を制御して充電を継続する電力監視装置に関する。

従来より、電気自動車を充電する際に、家庭全体の使用電力を考慮して充電電流を増減させ充電を継続させる電力監視装置が提案されている。
例えば、特許文献１の電力監視装置では、主幹ブレーカに流れる電流を監視し、電気自動車充電中に主幹ブレーカに流れる電流が契約電流に近づいたら電気自動車の充電電流を一定量削減して家庭全体の使用電力が契約電流を超えないよう制御した。また、このときの制御状況を報知装置に表示させた。

特開２０１２−２４４８０１号公報

上記特許文献１では、使用電流が契約電流を超えないよう電力監視装置が制御し、その制御状況が電力監視装置に有線接続されている報知装置に表示されたため、住人は電力の使用状況や電気自動車の充電状況を把握できた。しかしながら、報知装置は屋内の特定位置に固定設置されたものであるため、別の部屋にいたら状況を把握できなかった。まして外出先から把握することはできなかった。
一方で、近年電力量計が遮断機能を備えたスマートメータに替わりつつあり、そのような場合、契約電流を越える電流が流れたら遮断動作するため、使用電流の把握はますます重要であるし、電気自動車の充電装置に関しては、屋外に設置されるにも関わらず分電盤から配設されたため、配線工事が面倒であったし、充電装置は無断で使用される可能性があり、家を留守にしている際に電力を盗まれてもそれを把握することができなかったため、電力使用状況の監視が重要となってきている。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、充電装置への配線を容易に実施できると共に、電気自動車の充電状況を外出先でも把握可能とし、さらに外出先から電気自動車の充電を遮断できる電力監視装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、消費電力を計測すると共に、契約電流値を超える電流が通電されたら電力供給を遮断する機能を備えたスマートメータからの主電路を引き込んで分岐し、分岐した一方の電路を電気自動車を充電する充電装置に接続し、他方の電路を住宅用分電盤へ接続し、充電装置から電気自動車への通電情報を充電装置から入手する通信手段と、公衆通信網を介して特定の携帯端末と通信を可能とする通信モジュールと、通信手段が入手した通電情報を通信モジュールを介して携帯端末へ通知する制御部とを有することを特徴とする。
この構成によれば、スマートメータからの主電路を分岐して充電装置への配線を設けるため、充電装置への配線が容易であるし、携帯端末で自宅の充電装置の使用状況を把握できるため、無断充電等の不正使用を把握でき、その対応が可能となる。
尚、契約電流値とは、電力供給業者と交わした受電可能な最大電流値であり、この電流値を超える電流の供給を受けたらスマートメータは主電路を遮断する。

請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、主電路を開閉する開閉手段と、開閉手段を操作する開閉操作部とを有し、制御部は、携帯端末から開閉手段を開閉する操作信号を通信モジュールが受信したら、操作信号に応じた開閉操作を開閉操作部を介して実施することを特徴とする。
この構成によれば、携帯端末から主電路の開閉を実施できるため、不在となった自宅の電源を完全にオフにでき、充電装置が不正に使用されていることがわかった場合は、主電路を遮断操作することで充電装置をオフでき、不正使用に対処できる。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の構成において、制御部は、通信手段を介して充電装置に対して充電電流を制御する制御信号を送信可能であると共に、充電装置は、制御信号を受けて充電電流を制御する機能を有し、制御部は、主電路に設けられている電流センサにより主電路の電流値を把握し、電気自動車の充電中に主電路の電流が特定の値を超えたら、充電装置に充電電流を削減させる制御信号を送信すると共に、当該制御信号の制御内容を携帯端末に通知することを特徴とする。
この構成によれば、主電路の電流が特定の値を超えたら電気自動車の充電電流を削減する制御を実施するため、特定の値をスマートメータが遮断動作する契約電流値より僅かに小さい電流値に設定することで、スマートメータが遮断動作する事態を防止できる。そして、この制御内容が携帯端末に通知されるため、住人は外出していても自宅の使用電力の状況を把握できる。

本発明によれば、携帯端末で自宅の充電装置の使用状況を把握できるため、無断充電等の不正使用を把握でき、その対応が可能となる。そして、携帯端末から主電路の開閉を実施できるため、充電装置が不正に使用されていても主電路を遮断操作することで、充電装置をオフでき、不正使用に対処できる。

電力監視装置を接続した電路の説明図である。電力監視装置のブロック図である。

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る電力監視装置を接続した電路の説明図であり、１はスマートメータ、２は電力監視装置、３は充電装置であるＥＶ充電器、４は電気自動車であるＥＶ車、５は携帯端末の１つであるスマートフォン等の携帯電話、６は遮断器である。

スマートメータ１の一次側には商用電力系統（商用電源）からの引き込み線Ｌ１が接続され、その２次側を構成する主電路Ｌ２は電力監視装置２に接続されている。このスマートメータ１は、消費電力の計測に加えて遮断機能を有し、契約電流を超える電流が通電されたら電路を遮断する機能を備えている。

電力監視装置２は、主電路Ｌ２を分岐して出力する２回路の分岐電路Ｌ３，Ｌ４と、１回路の通信線Ｓ１と、公衆通信網Ｎとの接続線Ｓ２が接続されている。この接続線Ｓ２、公衆通信網Ｎを介して携帯端末５と通信を可能としている。
分岐電路の一方の第１電路Ｌ３は住宅用分電盤（図示せず）に接続され、他方の第２電路Ｌ４は遮断器６を介してＥＶ充電器３に接続されている。また通信線Ｓ１はＥＶ充電器３に接続されている。ＥＶ車４はＥＶ充電器３に充電ケーブルＬ５を接続して充電される。

図２は電力監視装置２のブロック図を示し、２１は主電路Ｌ２上に配置した開閉手段としての開閉接点、２２は開閉接点２１を遮断／投入操作（開閉操作）するプランジャや電動モータが組み込まれた開閉操作部、２３は主電路Ｌ２の電流を検出する例えば零相変流器から成る電流センサ、２４は電力監視装置２全体を制御する制御部、２５は個々の回路の駆動電源を生成する電源部、２７は携帯端末５と通信するための通信モジュール、２８はＥＶ充電器３と通信するための通信用ドライバである。

制御部２４はＣＰＵを内蔵して構成され、開閉操作部２２を操作し、通信モジュール２７を介して携帯端末５と通信を実施すると共に、通信用ドライバ２８を介してＥＶ充電器３とも通信を実施して、ＥＶ充電器３を制御する。
尚、携帯端末５は、電力監視装置２と通信して所定の表示を実施すると共に、電力監視装置２が受信可能な信号を生成して送信するためのアプリケーションソフトウェアがインストールされている。

またＥＶ充電器３は、ＥＶ車４の充電電流を制御する充電電流制御回路３ａ、外部機器と通信する通信部３ｂを内蔵し、外部信号により充電電流を変更する機能に加えて、充電開始／終了や充電電流情報を外部に通知する機能を有している。

上記の如く構成された電力監視装置２の動作は以下のようである。上述したように、制御部２４は通信用ドライバ２８を介してＥＶ充電器３と通信を実施し、充電電流情報をＥＶ充電器３から入手するし、ＥＶ充電器３に対して充電電流を制御する制御信号を送信する。また、通信モジュール２７を介して携帯端末５と通信を実施し、携帯端末５に対して充電状況（充電中であるかそうでないかの情報）を通知するし、携帯端末５から送信された操作信号を受けて、開閉接点２１の操作や充電電流の変更制御を実施する。

具体的に、ＥＶ車４がＥＶ充電器３に接続されて充電が開始されると、ＥＶ充電器３から通信用ドライバ２８に対して充電開始信号が送信され、通信用ドライバ２８から制御部２４へ充電開始が通知される。また、充電が終了すると充電終了信号が通信用ドライバ２８に送信され、通信用ドライバ２８から制御部２４へ充電終了の通知が成される。
制御部２４では、充電開始の通知を受けると、通信モジュール２７を介して携帯端末５に対して充電開始を通知し、これを受信した携帯端末５では、アプリケーションソフトウェアが起動して、例えば「電気自動車の充電が開始されました」が表示される。
また、充電終了の通知を受けた制御部２４は、携帯端末５に充電終了を通知し、携帯端末５では「電気自動車の充電が終了しました」の表示が成される。

一方、携帯端末５から操作信号を受信した制御部２４は、次のように制御動作する。携帯端末５から送信される操作信号には、主電路Ｌ２を遮断する遮断信号、遮断した主電路Ｌ２を復帰させる復帰信号、充電電流を削減する削減信号等がある。
遮断信号を受信した制御部２４は、開閉操作部２２を開操作して開閉接点２１を開動作させるし、その後復帰信号を受信したら開閉操作部２２を閉操作して開閉接点２１を閉動作させて復帰させ、主電路Ｌ２を通電させる。
尚、遮断動作させた時点で、家庭内全体の電力の供給が停止するが、電力監視装置２には別途蓄電部を有しており携帯端末５との通信機能は維持され、復帰操作を可能としている。

更に、携帯端末５から削減信号を受信した制御部２４は、充電電流を所定量削減させる信号をＥＶ充電器３に送信する。ＥＶ充電器３では、削減信号を受けて、予め設定された電流値を削減する制御を実施する。この結果、ＥＶ車４の充電電流は削減される。

このように、スマートメータ１からの主電路Ｌ２を分岐してＥＶ充電器３への配線を設けるため、ＥＶ充電器３への配線が容易であるし、携帯端末５で自宅のＥＶ充電器３の使用状況を把握できるため、無断充電等の不正使用を把握でき、その対応が可能となる。
そして、携帯端末５から主電路Ｌ２の開閉を実施できるため、不在となった自宅の電源を完全にオフにできる。特に、ＥＶ充電器３が不正に使用されていることがわかった場合は、主電路Ｌ２を遮断操作することでＥＶ充電器をオフでき、不正使用に対処できる。

また、制御部２４はスマートメータ１が遮断動作する閾値である契約電流値に対して所定量小さい特定の値としての第１の電流値（例えば、契約電流値の８０％の電流値）を記憶しており、主電路Ｌ２に流れる電流情報を電流センサ２３から入手してこの第１の電流値と常時比較している。そして、ＥＶ車４の充電を開始することで、主電路Ｌ２に流れる電流が第１の電流値を超える場合が発生したら、次のような制御を実施する。

まず、ＥＶ充電器３に対して通信用ドライバ２８を介して制御信号を送信し、充電電流を所定量削減させる。例えば、充電電流が３０アンペアであれば１０アンペア削減させて２０アンペアに移行させる。この制御信号を受けたＥＶ充電器３は、充電電流を２０アンペアに下げて充電を継続させる。
合わせて制御部２４は、制御内容である充電電流の削減情報を通信モジュール２７を介して携帯端末５に通知する。この通知を受けた携帯端末５では、主電路Ｌ２の電流が契約電流に近づいたため、充電電流が削減された旨が表示される。

更に制御部２４は、第１の電流値より更に小さい第２の電流値（例えば、契約電流値の５０％の電流値）を記憶しており、充電電流を削減した状態で主電路Ｌ２に流れる電流値がこの第２の電流値を下回ったら、削減した充電電流を本来の電流値に復帰させる信号をＥＶ充電器３に送信する。この結果、ＥＶ車４の充電電流は本来の電流値での充電に復帰する。

このように、主電路Ｌ２の電流が特定の値を超えたらＥＶ車４の充電電流を削減する制御を実施するため、特定の値をスマートメータ１が遮断動作する契約電流値より僅かに小さい電流値に設定することで、スマートメータ１が遮断動作する事態を防止できる。そして、この制御内容が携帯端末５に通知されるため、住人は外出していても自宅の使用電力の状況を把握できる。
また、家庭全体の使用電流が減少したら、充電電流が増加し、本来の電流値での充電が行われるため、効率の良い充電を実施できる。

尚、上記実施形態では、携帯端末５の操作で制御部２４が開閉接点２１を開操作して、家庭全体の電源をオフ操作することでＥＶ充電器３をオフしているが、通信用ドライバ２８を介してＥＶ充電器３にオフ信号を送信して、ＥＶ充電器３のみオフ操作しても良い。
また、携帯端末５は、スマートフォンでなくても良く、タブレット型の端末であっても良い。

１・・スマートメータ、２・・電力監視装置、３・・ＥＶ充電器（充電装置）、４・・ＥＶ車（電気自動車）、５・・携帯端末、２１・・開閉接点（開閉手段）、２２・・開閉操作部、２３・・電流センサ、２４・・制御部、２７・・通信モジュール、２８・・通信用ドライバ（通信手段）、Ｌ２・・主電路、Ｎ・・公衆通信網。

Claims

消費電力を計測すると共に、契約電流値を超える電流が通電されたら電力供給を遮断する機能を備えたスマートメータからの主電路を引き込んで分岐し、分岐した一方の電路を電気自動車を充電する充電装置に接続し、他方の電路を住宅用分電盤へ接続し、
前記充電装置から電気自動車への通電情報を前記充電装置から入手する通信手段と、
公衆通信網を介して特定の携帯端末と通信を可能とする通信モジュールと、
前記通信手段が入手した前記通電情報を前記通信モジュールを介して前記携帯端末へ通知する制御部とを有することを特徴とする電力監視装置。
前記主電路を開閉する開閉手段と、前記開閉手段を操作する開閉操作部とを有し、
前記制御部は、前記携帯端末から前記開閉手段を開閉する操作信号を前記通信モジュールが受信したら、前記操作信号に応じた開閉操作を前記開閉操作部を介して実施することを特徴とする請求項１記載の電力監視装置。
前記制御部は、前記通信手段を介して前記充電装置に対して充電電流を制御する制御信号を送信可能であると共に、前記充電装置は、前記制御信号を受けて充電電流を制御する機能を有し、
前記制御部は、前記主電路に設けられている電流センサにより前記主電路の電流値を把握し、電気自動車の充電中に前記主電路の電流が特定の値を超えたら、前記充電装置に充電電流を削減させる制御信号を送信すると共に、当該制御信号の制御内容を前記携帯端末に通知することを特徴とする請求項１又は２記載の電力監視装置。