JP2022133678A - エネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムとその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムを提供する。【解決手段】電源入力端、デジタルメーター、エネルギー貯蔵バッテリーセット、電力変換器、自動切り替えシステム、及びモノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置に接続し、エネルギー貯蔵バッテリーセットの充放電アルゴリズムに基づいてエネルギー貯蔵バッテリーセットの充放電または保護モードを制御し、且つモノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置の周波数変換、音声、及び文字メッセージを受信し、台風、地震、または他の緊急事態発生時に商用電源の電力系統にトリップが発生した場合、自動切り替えシステムが緊急給電制御プログラムを起動するように制御するエネルギー管理コントローラーを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、エネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムとその制御方法に関し、より詳しくは、遠隔地域の商店（例えば、コンビニエンスストア）に適用するエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムとその制御方法に関する。

現在、北米やアジア等の地域ではコンビニエンスストアが各地で普及している。例えば、台湾のコンビニエンスストア（7-11、ファミリーマート、ハイ・ライフ、OKマート等）は各地に店舗を構えており、その密集度は警察の派出所よりも多く、遠隔地域、山間部、離島地域等にも普遍的に存在している。コンビニエンスストアはすでに社会において民衆の生活に必要不可欠な存在となっている。
天災が発生した場合（台風、豪雨、地震等）、遠隔地域、山間部、離島地域等では往々にして救援が必要となる。この際、前記地域の人員及び被害情報を中央政府または自治体の防災センターに即時伝送できれば、防災センターが被災地域の状況を即時把握し、救援人員及び物資を輸送可能になる。

しかしながら、遠隔地域、山間部、離島地域では往々にして防災及び災害救援のための通信資源が乏しく、このため防災及び災害救援のゴールデンアワーを逸してしまうことがあった。

そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に至った。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、エネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムとその制御方法を提供することにある。台風、地震、或いは他の緊急事態が発生した場合、緊急給電制御プログラムを起動し、台風、地震、或いは他の緊急事態の発生時に災害対策センターにデータを伝送し、且つ災害対策センターの命令を受信する。また、従来の遠隔地域の防災及び災害救援のための通信資源の不足を改善するため、前記エネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムとその制御方法は、遠隔地域のコンビニエンスストアや他の商店に適用し、防災及び災害救援の補助機能を達成させる。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムは、
商用電源及び再生エネルギー電源に並列接続するための入力端点である電源入力端と、
商用電源の電圧、周波数、負荷電流、及び力率の情報を検知するためのデジタルメーターと、
前記電源入力端のDCバスに接続し、電気エネルギーを貯蔵及び解放するためのエネルギー貯蔵バッテリーセットと、
前記電源入力端に連結し、商用電源の電力系統に並列接続し、AC/DC電力変換を行い、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットに接続している電力変換器と、
前記電力変換器に接続し、前記商用電源の電力系統がトリップした場合、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットから緊急給電に切り替え、且つモノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置の電源を提供する自動切り替えシステムと、
前記デジタルメーター、前記エネルギー貯蔵バッテリーセット、前記電力変換器、及び前記モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置の状態情報を含む設備状態情報を即時表示すると共に設備の基本パラメータを調整するためのヒューマンマシンインターフェースと、
前記電源入力端、前記デジタルメーター、前記エネルギー貯蔵バッテリーセット、前記電力変換器、前記自動切り替えシステム、及び前記モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置に接続し、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの充放電アルゴリズムに基づいて前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの充放電または保護モードを制御し、且つ前記モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置の少なくとも周波数変換、音声、及び文字メッセージを受信し、緊急事態発生時に前記商用電源の電力系統にトリップが発生した場合、前記自動切り替えシステムが緊急給電制御プログラムを起動するように制御するエネルギー管理コントローラーと、を備えている。

本発明の好適例において、前記モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置は、緊急事態発生時に商用電源の電力系統にトリップが発生した場合、災害対策センターにデータを伝送し、且つ災害対策センターの命令を受信する。

本発明の好適例において、前記エネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムは商店に適用し、前記エネルギー管理コントローラーは前記商店の消費電力量の電力需要量が契約容量より多いと計算した場合、運用している電力需要量の調節を行い、前記商店の消費電力量を契約容量に適合させている。

本発明の好適例において、前記エネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムは商店に適用し、前記エネルギー管理コントローラーは前記商用電源の電力系統及び前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの給電比率を調整するように前記電力変換器を制御し、前記商消費電力量の電力需要量の調節及びオンピークとオフピーク制御の電力変換を行う。

上記目的を達成するため、本発明に係るエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムは、
商用電源及び再生エネルギー電源に並列接続するための入力端点である電源入力端と、
商用電源の電圧、周波数、負荷電流、及び力率の情報を検知するためのデジタルメーターと、
前記電源入力端のDCバスに接続し、電気エネルギーを貯蔵及び解放するために用い、且つコンビニエンスストアが契約容量を超過した場合、運用している電力需要量の調節を行い、超過料金を減少させるエネルギー貯蔵バッテリーセットと、
前記電源入力端に連結し、商用電源の電力系統に並列接続し、AC/DC電力変換を行い、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットに接続し、コンビニエンスストアの消費電力量の電力需要量の調節及びオンピークとオフピーク制御の電力変換を行う電力変換器と、
前記電力変換器に接続し、商用電源の電力系統がトリップした場合、前記エネルギー貯蔵 バッテリーセットから緊急給電に切り替え、且つモノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置の電源を提供する自動切り替えシステムと、
前記デジタルメーター、前記エネルギー貯蔵バッテリーセット、前記電力変換器、及び前記モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置の状態情報を含む設備状態情報を即時表示すると共に設備の基本パラメータを調整するためのヒューマンマシンインターフェースと、
前記電源入力端、前記デジタルメーター、前記エネルギー貯蔵バッテリーセット、前記電力変換器、前記自動切り替えシステム、及び前記モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置に接続し、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの充放電アルゴリズムに基づいて前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの充放電または保護モードを制御し、且つ前記モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置の少なくとも周波数変換、音声、及び文字メッセージを受信し、台風、地震、或いは他の緊急事態により商用電源の電力系統にトリップが発生した場合、前記自動切り替えシステムが緊急給電制御プログラムを起動するように制御するエネルギー管理コントローラーと、
台風、地震、或いは他の緊急事態発生時に商用電源の電力系統にトリップが発生した場合、災害対策センターにデータを伝送し、且つ災害対策センターの命令を受信する前記モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置と、を備えている。

本発明の好適例において、緊急給電制御プログラムは、前記システムの電力を前記モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置に優先的に供給し、前記モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置を使用して緊急事態発生時に災害対策センターにデータを伝送し、且つ災害対策センターの命令を受信することを含む。

また、上記目的を達成するため、本発明に係るエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムの制御方法は、
エネルギー管理コントローラーにより商用電源の電力系統が前記システムに電力を供給しているか否かを判断し、商用電源の電力系統が前記エネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムに電力を供給していない場合は工程（Ｂ）を実行し、商用電源の電力系統が前記エネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムに電力を供給している場合は工程（Ｃ）を実行する工程（Ａ）と、
前記エネルギー管理コントローラーにより前記自動切り替えシステムが緊急給電制御プログラムを起動するように制御し、且つエネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量を判断し、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量が第一蓄電量閾値より多い場合は緊急給電制御プログラムを実行し、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量が第一蓄電量閾値に等しいかそれより少ない場合は前記緊急給電制御プログラムを実行する以外、前記エネルギー管理コントローラーが持続的に前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量を判断し、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量が第二蓄電量閾値に等しいかそれより少ない場合は前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの低電圧保護モードを実行し、第一蓄電量閾値は第二蓄電量閾値より大きい工程（Ｂ）と、
前記エネルギー管理コントローラーにより前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量を判断し、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量が第一蓄電量閾値より多い場合はコンビニエンスストアの消費電力量の電力需要量計算を実行し、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量が第一蓄電量閾値より少ない場合は負荷減少モードを実行する工程（Ｃ）と、を含む。

なお、上記目的を達成するため、本発明に係るエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムの制御方法は、
電源入力端と、デジタルメーターと、エネルギー貯蔵バッテリーセットと、電力変換器と、自動切り替えシステムと、ヒューマンマシンインターフェースと、エネルギー管理コントローラーと、を備えているエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムを提供し、前記エネルギー管理コントローラーは前記電源入力端、前記デジタルメーター、前記エネルギー貯蔵バッテリーセット、前記電力変換器、前記自動切り替えシステム、及びモノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置に接続し、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの充放電または保護モードを制御し、前記モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置の少なくとも周波数変換、音声、及び文字メッセージを受信するために用い、緊急事態発生時に商用電源の電力系統にトリップが発生した場合、前記自動切り替えシステムが緊急給電制御プログラムを起動するように制御する工程（ａ）と、
前記商用電源の電力系統が前記エネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムに電力を供給しているか否かを前記エネルギー管理コントローラーにより判断する工程（ｂ）と、
前記商用電源の電力系統が前記エネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムに電力を供給していない場合、前記エネルギー管理コントローラーにより前記自動切り替えシステムが緊急給電制御プログラムを起動するように制御し、且つ前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量を判断し、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量が第一蓄電量閾値より多い場合は緊急給電制御プログラムを実行し、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量が前記第一蓄電量閾値より少ない場合は前記緊急給電制御プログラムを実行する以外に前記エネルギー管理コントローラーが持続的に前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量を判断し、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量が第二蓄電量閾値に等しいかそれより少ない場合は前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの低電圧保護モードを実行し、前記第一蓄電量閾値は前記第二蓄電量閾値より大きい工程（ｃ）と、
前記商用電源の電力系統が前記エネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムに電力を供給している場合は前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量を前記エネルギー管理コントローラーにより判断し、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量が前記第一蓄電量閾値より多い場合は商店の消費電力量の電力需要量計算を実行し、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量が前記第一蓄電量閾値より少ない場合は負荷減少モードを実行する工程（ｄ）と、含む。

好ましくは、前記緊急給電制御プログラムは前記エネルギー管理コントローラーが前記自動切り替えシステムを前記エネルギー貯蔵バッテリーセットから緊急給電に切り替えるように制御し、モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置の電源を提供し、前記モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置が災害対策センターにデータを伝送し、災害対策センターの命令を受信する。

好ましくは、前記低電圧保護モードは前記エネルギー貯蔵バッテリーセットが電気エネルギーの解放を停止し、且つ前記緊急給電制御プログラムの実行を停止し、ヒューマンマシンインターフェースにより前記エネルギー貯蔵バッテリーセットが電気エネルギーを解放するように変更するように制御する。

好ましくは、コンビニエンスストアの消費電力量の前記電力需要量が契約容量より多いと計算した場合、運用している電力需要量の調節を行い、前記エネルギー管理コントローラーにより商用電源の電力系統及び前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの給電比率を調整するように電力変換器を制御し、コンビニエンスストアの消費電力量を契約容量に適合させている。

好ましくは、負荷減少モードは前記エネルギー管理コントローラーが商用電源の電力系統及び前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの給電比率を調整するように電力変換器を制御し、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットが解放する電気エネルギーを減少させ、且つ前記エネルギー管理コントローラーがオンピークとオフピーク期間を検知し、オフピーク期間である場合、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量が第三蓄電量閾値より多くなるまで商用電源の電力系統が前記エネルギー貯蔵バッテリーセットに対して充電を行うように前記エネルギー管理コントローラーが前記電力変換器を制御し、前記第三蓄電量閾値は前記第一蓄電量閾値より大きい。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

本発明の一実施形態に係るエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムのブロック図である。 本発明の一実施形態に係るエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムの制御方法のフローチャートである。

以下、本開示の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本開示は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。

図１は本発明の一実施形態に係るエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムのブロック図である。図２は本発明の一実施形態に係るエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムの制御方法のフローチャートである。

まず、図１はエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムを図示し、ヒューマンマシンインターフェース１と、エネルギー貯蔵バッテリーセット２と、デジタルメーター３と、電源入力端４と、エネルギー管理コントローラー５と、モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置６と、電力変換器７と、自動切り替えシステム（ATS）８と、を備えている。また、従来の遠隔地域の防災及び災害救援通信資源の不足を改善するため、前記エネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムとその制御方法は、遠隔地域のコンビニエンスストアや他の商店に設置するなど商店に適用し、防災及び災害救援補助機能を達成している。

詳しくは、電源入力端４は商用電源や再生エネルギー電源の入力端点に並列接続している。デジタルメーター３は商用電源電圧、周波数、負荷電流、力率の情報を検知するために使用している。エネルギー貯蔵バッテリーセット２は電源入力端４のDCバスに接続し、電気エネルギーを貯蔵及び解放するために用いている。コンビニエンスストアが契約容量を超過している場合、運用している電力需要量の調節を行い、エネルギー管理コントローラー５により商用電源の電力系統（例えば、商用電源、再生エネルギー電源）及びエネルギー貯蔵バッテリーセット２の給電比率を調整するように電力変換器７を制御し、コンビニエンスストア等の商店の消費電力量を契約容量に適合させることで超過料金を減少させている。電力変換器７は電源入力端４に接続し、商用電源の電力系統に並列接続してAC/DC電力変換を行うと共に、エネルギー貯蔵バッテリーセット２に接続してコンビニエンスストアの消費電力量の電力需要量の調節及びオンピークとオフピーク制御の電力変換を行う。選択的に、ブレーカーを使用してシステムがショートした際に回路のトリップ保護または漏電を検知してもよい。自動切り替えシステム８は電力変換器７に接続し、商用電源の電力系統にトリップが発生した場合、エネルギー貯蔵バッテリーセット２から電気エネルギーを解放してモノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置６及び遠隔地域の食物供給管理を担う食物保存設備（例えば、冷蔵庫）等に緊急給電を行うように切り替えるために用いている。ヒューマンマシンインターフェース１はデジタルメーター３、エネルギー貯蔵バッテリーセット２、電力変換器７、モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置６等の設備の状態情報を即時表示し、設備の基本パラメータを調整し、エネルギー貯蔵バッテリーセット２が電気エネルギーを解放するように制御するために用いている。

エネルギー管理コントローラー５は電源入力端４、デジタルメーター３、エネルギー貯蔵バッテリーセット２、電力変換器７、自動切り替えシステム８、及びモノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置６に接続している。エネルギー管理コントローラー５はエネルギー貯蔵バッテリーセット２の充放電アルゴリズムに基づいてエネルギー貯蔵バッテリーセット２の充放電または保護モードを制御している。一例を挙げると、エネルギー管理コントローラー５がエネルギー貯蔵バッテリーセット２の蓄電量を判断する。図２に示されるように、工程Ｓ１１または工程Ｓ２１に基づいて、エネルギー貯蔵バッテリーセット２の蓄電量が第一蓄電量閾値（例えば５０％）より多い場合、工程Ｓ１１１の緊急給電制御プログラム或いは工程Ｓ２２１の電力需要量計算を実行する。エネルギー貯蔵バッテリーセット２の蓄電量が第二蓄電量閾値（例えば３０％）に等しいかそれより少ない場合、工程Ｓ１２２の低電圧保護モード或いは工程Ｓ２１１の負荷減少（Peak load shaving）モードを実行する。前記第一蓄電量閾値は前記第二蓄電量閾値より大きい。

また、エネルギー管理コントローラー５がモノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置６の周波数変換、音声、及び文字メッセージを受信した後、メッセージ内容が地震、台風、或いは他の事態であり、商用電源が供給停止に陥る可能性がある場合、緊急給電制御プログラムを起動する。緊急給電制御プログラムはシステムの電力をモノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置６に優先的に供給し、モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置６が災害対策センターの命令の受信を開始することを含む（例えば、アナログ／デジタルメッセージを受信した後、メッセージ形式を変換し、クラウド情報を伝送する）。一例を挙げると、台風、地震、或いは他の緊急事態が発生し、商用電源の電力系統にトリップが発生した場合、エネルギー管理コントローラー５により前記緊急給電制御プログラムを起動するように自動切り替えシステム８を制御する。ある例では、緊急給電制御プログラムはシステムの電力を他の必要な装置または設備に分配する方法、或いは他の付加機能をさらに含む。なお、緊急給電制御プログラムの実行前に電源を通信装置６に供給し、緊急給電制御プログラムを起動した際に、電源を通信装置６に優先的に供給し、災害対策センターとの通信を確保することを含む。

モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置６は、例えば、台風、地震、或いは他の緊急事態発生時に商用電源の電力系統にトリップが発生した場合、災害対策センターにデータを伝送し、且つ災害対策センターの命令を受信する。

図２はエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムの制御方法の実施方式を図示し、工程Ｓ０では、エネルギー管理コントローラー５により商用電源の電力系統（例えば、商用電源、再生エネルギー電源）が本システムに電力を供給しているか否かを判断する。商用電源の電力系統が本システムに電力を供給していない場合は工程Ｓ１を実行し、商用電源の電力系統が前記システムに電力を供給している場合は工程Ｓ２を実行する。

工程Ｓ１では、エネルギー管理コントローラー５により自動切り替えシステム８が緊急給電制御プログラムを起動するように制御し、エネルギー貯蔵バッテリーセット２が緊急給電を行うと共に、エネルギー貯蔵バッテリーセット２の蓄電量を判断する（例えば、工程Ｓ１１に示す）。エネルギー貯蔵バッテリーセット２の蓄電量が第一蓄電量閾値（例えば５０％）より多い場合、工程Ｓ１１１の緊急給電制御プログラムを実行する。エネルギー貯蔵バッテリーセット２の蓄電量が第一蓄電量閾値に等しいかそれより少ない場合、緊急給電制御プログラムを実行する以外にエネルギー管理コントローラー５は持続的にエネルギー貯蔵バッテリーセット２の蓄電量を判断する。エネルギー貯蔵バッテリーセット２の蓄電量が第二蓄電量閾値（例えば３０％）に等しいかそれより少ない場合（例えば、工程Ｓ１２１に示す）、工程Ｓ１２２のエネルギー貯蔵バッテリーセット２の低電圧保護モードを実行する。第一蓄電量閾値は前記第二蓄電量閾値より大きい。

工程Ｓ２では、エネルギー管理コントローラー５によりエネルギー貯蔵バッテリーセット２の蓄電量を判断し（工程Ｓ２１）、エネルギー貯蔵バッテリーセット２の蓄電量が第一蓄電量閾値（例えば５０％）より多い場合、工程Ｓ２２１のコンビニエンスストアの消費電力量の電力需要量計算を実行し、例えば、周期的時間移動平均の計算を実行する。一例を挙げると、前記コンビニエンスストアの消費電力量の電力需要量が前記コンビニエンスストアの所定の周期的時間の消費電力量である場合、前記所定の周期的時間は前記コンビニエンスストアに電力を供給する電力会社と前記コンビニエンスストアとの間で締結された契約容量の周期計算により決定し、例えば、１５分毎に前記コンビニエンスストアの消費電力量を周期計算する。また、エネルギー貯蔵バッテリーセット２の蓄電量が第一蓄電量閾値（例えば５０％）より少ない場合、工程Ｓ２１１の負荷減少モードを実行する。

本実施例では、緊急給電制御プログラムはエネルギー管理コントローラー５により自動切り替えシステム８の切り替えを制御し、エネルギー貯蔵バッテリーセット２により緊急給電を行い、且つモノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置６の電源を供給し、モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置６が災害対策センターにデータを伝送し、且つ災害対策センターの命令を受信する（例えば、アナログ・デジタルメッセージを受信した後メッセージ形式を変換し、クラウド情報を伝送する）。

本実施例では、低電圧保護モードはエネルギー貯蔵バッテリーセット２が電気エネルギーの解放を停止し、且つ緊急給電制御プログラムの実行を停止し、ヒューマンマシンインターフェース１によりエネルギー貯蔵バッテリーセット２が電気エネルギーを解放するように制御するように変更する。必要に応じてモノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置６及び遠隔地域の食物供給管理を担う食物保存設備（例えば、冷蔵庫）等に給電するように人力で制御してもよい。

なお、本実施例では、コンビニエンスストアの消費電力量の電力需要量が契約容量より多いと計算した場合、運用している電力需要量の調節を行い、エネルギー管理コントローラー５により電力変換器７が商用電源の電力系統及びエネルギー貯蔵バッテリーセット２の給電比率を調整するように制御し、コンビニエンスストアの消費電力量を契約容量に適合させ、例えば、工程Ｓ２２２及び工程Ｓ２２３を実行することで実現し、こうして超過料金を減少させている。例えば、工程Ｓ２２２に示されるように、契約容量制御モードを起動する。例えば、工程Ｓ２２３に示されるように、エネルギー管理コントローラー５がデジタルメーター３に記録されたユーザーの電力需要量に基づいて所定時間（例えば、１５分間）での移動平均値が契約容量を超過しているか否か計算する。例えば、契約容量を超過している場合、エネルギー管理コントローラー５により電力変換器７が補充する必要がある超過電力量を計算し、且つ電力変換器７が電気エネルギーを出力するように制御する。

本実施例では、負荷減少モードはエネルギー管理コントローラー５により商用電源の電力系統及びエネルギー貯蔵バッテリーセット２の給電比率を調整するように電力変換器７を制御し、エネルギー貯蔵バッテリーセット２が解放する電気エネルギーを減少させ、且つエネルギー管理コントローラー５によりオンピークとオフピーク期間を検知し、例えば、工程Ｓ２１２に示す。エネルギー管理コントローラー５が現在オフピーク期間であることを検知すると、エネルギー貯蔵バッテリーセット２の蓄電量が第三蓄電量閾値（例えば９０％）より多くなるまで商用電源の電力系統がエネルギー貯蔵バッテリーセット２に対し充電するようにエネルギー管理コントローラー５により電力変換器７を制御し（例えば、工程Ｓ２１３に示す）、前記第三蓄電量閾値は前記第一蓄電量閾値より大きい。例えば、工程Ｓ２１４に示されるように、エネルギー貯蔵バッテリーセット２の蓄電量が第三蓄電量閾値（例えば９０％）より多いか否かをエネルギー管理コントローラー５が判断する。工程Ｓ２１４で多いと判断された場合、ループに進み、例えば、工程Ｓ０を実行して商用電源の電力系統（例えば、商用電源、再生エネルギー電源）が本システムに電力を供給しているか否か判断する。工程Ｓ２１４で多くないと判断された場合、工程Ｓ２１を実行する。

上述したように、本発明の一実施例に係る緊急給電制御プログラムは、遠隔地域のコンビニエンスストアが天災で停電した際に、緊急通信及び遠隔地域での食物供給管理を担う食物保存設備（例えば、冷蔵庫）等に給電を行い、防災及び災害救援補助機能を達成している。また、本発明の一実施例の電力需要量計算により、遠隔地域のコンビニエンスストアの消費電力量が過多である場合、エネルギー貯蔵バッテリーセット２が部分的に給電を行うことにより契約容量に適合させ、超過料金を減少させている。また、本発明の一実施例に係る低電圧保護モードは、遠隔地域のコンビニエンスストアが天災で停電し、且つ最後のエネルギー貯蔵バッテリーセット２が尽きそうな場合、ヒューマンマシンインターフェース１によりエネルギー貯蔵バッテリーセット２が電気エネルギーを解放するように制御するように変更し、必要に応じてモノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置６及び遠隔地域の食物供給管理を担う食物保存設備（例えば、冷蔵庫）等に給電を行うように人力で制御し、生命の安全を確保する。また、本発明の一実施例に係る負荷減少モードは商用電源の電力系統及びエネルギー貯蔵バッテリーセット２に最良の使用状態を達成させ、オンピークとオフピーク期間の商用電源の電力系統の電気エネルギーを十分に利用する。

また、上述の実施方式及びその実施例ではシステムをコンビニエンスストアに適用する例について説明しているが、本発明の実現はこの例に制限されない。ある実施例では、前述のシステム及びその制御方法をスーパーマーケット、チェーン店、薬局等の各種商店に適用可能である。すなわち、上述のコンビニエンスストアとは、遠隔地域の商店、スーパーマーケット、チェーン店（例えば、コーヒーショップ、レストラン）、薬局等の各種商店を指し、これにより防災及び災害救援補助機能を達成している。

上記説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を限縮するように解すべきではない。また、本発明の各部構成は、上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

１ ヒューマンマシンインターフェース
２ エネルギー貯蔵バッテリーセット
３ デジタルメーター
４ 電源入力端
５ エネルギー管理コントローラー
６ モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置
７ 電力変換器
８ 自動切り替えシステム
Ｓ０ ステップ
Ｓ１ ステップ
Ｓ２ ステップ
Ｓ１１ ステップ
Ｓ２１ ステップ
Ｓ１１１ ステップ
Ｓ１１２ ステップ
Ｓ１２１ ステップ
Ｓ１２２ ステップ
Ｓ２１１ ステップ
Ｓ２１２ ステップ
Ｓ２１３ ステップ
Ｓ２１４ ステップ
Ｓ２２１ ステップ
Ｓ２２２ ステップ
Ｓ２２３ ステップ

Claims (10)

1. 商用電源及び再生エネルギー電源に並列接続するための入力端点である電源入力端と、
   商用電源の電圧、周波数、負荷電流、及び力率の情報を検知するためのデジタルメーターと、
   前記電源入力端のDCバスに接続し、電気エネルギーを貯蔵及び解放するためのエネルギー貯蔵バッテリーセットと、
   前記電源入力端に接続し、商用電源の電力系統に並列接続し、AC/DC電力変換を行い、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットに接続している電力変換器と、
   前記電力変換器に接続し、前記商用電源の電力系統がトリップした場合、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットから緊急給電に切り替え、且つモノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置の電源を提供する自動切り替えシステムと、
   前記デジタルメーター、前記エネルギー貯蔵バッテリーセット、前記電力変換器、及び前記モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置の状態情報を含む設備状態情報を即時表示すると共に設備の基本パラメータを調整するためのヒューマンマシンインターフェースと、
   前記電源入力端、前記デジタルメーター、前記エネルギー貯蔵バッテリーセット、前記電力変換器、前記自動切り替えシステム、及び前記モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置に接続し、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの充放電アルゴリズムに基づいて前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの充放電または保護モードを制御し、且つ前記モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置の少なくとも周波数変換、音声、及び文字メッセージを受信し、緊急事態発生時に前記商用電源の電力系統にトリップが発生した場合、前記自動切り替えシステムが緊急給電制御プログラムを起動するように制御するエネルギー管理コントローラーと、を備えていることを特徴とするエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステム。
2. 前記モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置は、緊急事態発生時に商用電源の電力系統にトリップが発生した場合、災害対策センターにデータを伝送し、且つ災害対策センターの命令を受信することを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステム。
3. 前記エネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムは商店に適用し、前記エネルギー管理コントローラーは前記商店の消費電力量の電力需要量が契約容量より多いと計算した場合、運用している電力需要量の調節を行い、前記商店の消費電力量を契約容量に適合させていることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステム。
4. 前記エネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムは商店に適用し、前記エネルギー管理コントローラーは前記商用電源の電力系統及び前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの給電比率を調整するように前記電力変換器を制御し、前記商消費電力量の電力需要量の調節及びオンピークとオフピーク制御の電力変換を行うことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステム。
5. 前記エネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムはスーパーマーケット、チェーン店、薬局、及びコンビニエンスストアのうちの1業種の商店に適用していることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステム。
6. 電源入力端と、デジタルメーターと、エネルギー貯蔵バッテリーセットと、電力変換器と、自動切り替えシステムと、ヒューマンマシンインターフェースと、エネルギー管理コントローラーと、を備えているエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムを提供し、前記エネルギー管理コントローラーは前記電源入力端、前記デジタルメーター、前記エネルギー貯蔵バッテリーセット、前記電力変換器、前記自動切り替えシステム、及びモノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置に接続し、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの充放電または保護モードを制御し、前記モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置の少なくとも周波数変換、音声、及び文字メッセージを受信するために用い、緊急事態発生時に商用電源の電力系統にトリップが発生した場合、前記自動切り替えシステムが緊急給電制御プログラムを起動するように制御する工程（ａ）と、
   前記商用電源の電力系統が前記エネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムに電力を供給しているか否かを前記エネルギー管理コントローラーにより判断する工程（ｂ）と、
   前記商用電源の電力系統が前記エネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムに電力を供給していない場合、前記エネルギー管理コントローラーにより前記自動切り替えシステムが緊急給電制御プログラムを起動するように制御し、且つ前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量を判断し、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量が第一蓄電量閾値より多い場合、緊急給電制御プログラムを実行し、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量が前記第一蓄電量閾値より少ない場合、前記緊急給電制御プログラムを実行する以外に前記エネルギー管理コントローラーが持続的に前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量を判断し、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量が第二蓄電量閾値に等しいかそれより少ない場合、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの低電圧保護モードを実行し、前記第一蓄電量閾値は前記第二蓄電量閾値より大きい工程（ｃ）と、
   前記商用電源の電力系統が前記エネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムに電力を供給している場合、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量を前記エネルギー管理コントローラーにより判断し、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量が前記第一蓄電量閾値より多い場合、商店の消費電力量の電力需要量計算を実行し、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量が前記第一蓄電量閾値より少ない場合、負荷削減モードを実行する工程（ｄ）と、含むことを特徴とするエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムの制御方法。
7. 前記緊急給電制御プログラムは前記エネルギー管理コントローラーが前記自動切り替えシステムを前記エネルギー貯蔵バッテリーセットから緊急給電に切り替えるように制御し、且つ前記モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置の電源を提供し、前記モノのインターネットと無線伝送機能を備えた通信装置が災害対策センターにデータを伝送し、災害対策センターの命令を受信することを特徴とする請求項６に記載のエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムの制御方法。
8. 前記低電圧保護モードは前記エネルギー貯蔵バッテリーセットが電気エネルギーの解放を停止し、且つ前記緊急給電制御プログラムの実行を停止し、前記ヒューマンマシンインターフェースにより前記エネルギー貯蔵バッテリーセットが電気エネルギーを解放するように変更するように制御することを特徴とする請求項６に記載のエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムの制御方法。
9. 前記商店の消費電力量の前記電力需要量が契約容量より多いと計算した場合、運用している電力需要量の調節を行い、前記エネルギー管理コントローラーにより前記商用電源の電力系統及び前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの給電比率を調整するように電力変換器を制御し、商店の消費電力量を契約容量に適合させていることを特徴とする請求項６に記載のエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムの制御方法。
10. 前記負荷削減モードは前記エネルギー管理コントローラーが前記商用電源の電力系統及び前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの給電比率を調整するように前記電力変換器を制御し、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットが解放する電気エネルギーを減少させ、且つ前記エネルギー管理コントローラーがオンピークとオフピーク期間を検知し、オフピーク期間である場合、前記エネルギー貯蔵バッテリーセットの蓄電量が第三蓄電量閾値より多くなるまで前記商用電源の電力系統が前記エネルギー貯蔵バッテリーセットに対して充電を行うように前記エネルギー管理コントローラーが前記電力変換器を制御し、前記第三蓄電量閾値は前記第一蓄電量閾値より大きいことを特徴とする請求項６に記載のエネルギー貯蔵、モノのインターネット、災害救援通信機能を備えたシステムの制御方法。

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