JP3172740U

JP3172740U - ホーム・パワー・コントーラ

Info

Publication number: JP3172740U
Application number: JP2011006175U
Authority: JP
Inventors: 一木忠治; 高木正彦
Original assignee: 一木忠治
Priority date: 2011-10-21
Filing date: 2011-10-21
Publication date: 2012-01-05
Anticipated expiration: 2021-10-21

Abstract

【課題】比較的小規模の電力消費体で発生する分散電源の発電電力、消費電力、買電電力または売電電力の総量を、一覧で可視化（デジタル表示で）するパネルと、電力消費先を細分し、これを区別して可視化（デジタル表示で）し一覧で表示するパネルとを一体化して表示したパネル（ホーム・パワー・コントローラ）を提供する。
【解決手段】発生電力及び消費電力のそれぞれの総和、並びに、前両者の差（買電電力または売電電力）の三者をデジタル数量で、並列または段組で一体的に表示する総合表示部００１と、電力消費先を実態的な必要性により適切に細分する。これを区分してデジタル数量で、適切に配列して一体的に表示する個別表示部００２とがあり、これら二つの表示部を更に統合して一体的に表示するパネル００３に構成する。
【選択図】図１

Description

本考案は、使用電力の簡便な監視、管理や節電の手段と手法に関するものである。

比較的小規模の電力消費体（家庭や中小企業事務所）において太陽光発電などの発電装置を置き余剰電力を売電する場合には、発生電力と消費電力を監視して余剰電力を最大化することが、地域の電力需要管理への貢献度を高めると同時に、発電装置への初期投資の回収率をも高める効用もあって極めて有用、有益であると広く認識されている。

このために、発電電力と使用電力の現状を監視し、使用電力の管理や節電を簡便かつ容易に行える装置を提供することが求められている。本考案は、このための装置を、特段の専門知識や能力を持たない一般人でも容易に活用、利用できるようにするものである。

一定の地域全体を網羅して、この地域内で太陽光発電、燃料電池、風力発電など分散型電源の電力発生状況、地域内の消費電力の動向、地域内での蓄電量の状況の三者を、地域内の各戸に設置された発生電力と消費電力メーター及び蓄電量計のそれぞれに双方向の通信機能を持たせ、この情報を集中管理する仕組みを構成したものをスマートグリッドと呼んでいる。このスマートグリッドが構成された地域をスマート・コミュニイティと呼び、その普及が望まれている。しかし、このようなインフラの構築は、相当の投資と技術標準化を要し、その実現には可なりの時間が必要であると言う課題がある。

本考案は、上記のような動向を先取りし、比較的安価な装置（ホーム・パワー・コントーラ）を用いて、各戸自身において電力の需給管理を簡便に実現させ、現時点でスマート・コミュニイティに準じる機能を持たせ、スマート・コミュニイティの普及の課題を実質的に先行解決するものである。

比較的小規模の電力消費体で発生する分散電源の総発生電力、総消費電力及びその差（余剰電力又は購入電力）とを可視化（デジタル化）して表示したパネルと、電力消費個体での消費電力を細分し、区分して可視化（デジタル化）して表示したパネルの両方を一体的に構成するのが、本考案であり、これを以下ではホーム・パワー・コントローラと呼ぶ。この電力消費体に属する電力管理者は、このコントローラを随時に監視し、不要不急な又は過剰な電力消費個体への電力を遮断したり、電力消費の調整低減を要求したりする判断が容易に可能となる。この判断を実行することで総消費電力が合理化され、より多くの余剰電力を出現したり、逆に購入電力の削減も可能となり、この電力消費体内での電力利用が経済的に最適化される。

このホーム・パワー・コントローラは、この電力消費体内に設置の電力分電盤（電気遮断器付）の近傍にあることが望ましい。新築の場合は、可能な限りで、これを意図して電気配線設計を行うことが出来る。既設建屋の場合も、電力分電盤とこのコントローラは可能な限り近接して設置する。これは、電力の消費管理は、分電盤のブレーカを入切することで実行するのが、最も実際的であるからである。また、このコントローラは、電力管理者が容易に監視できる位置に設置することが肝要である。

将来は、このコントローラと電力分電盤とを一体化する場合も本考案に含まれる。

ホーム・パワー・コントローラは、比較的小規模の電力消費体内での電力利用の合理化において、特別の専門的知識や技能がない個人の誰でもが電力管理者となって、電力の監視と管理が容易に実施可能となる。これにより、分散型発電を利用する場合で、消費電力の合理化が達成されるため、発生した電力が有効に利用されると同時に、余剰電力が売電されるなら発電装置の初期投資の回収にも有益な状態が派生することになる。

もし、蓄電装置も併用する場合であれば、蓄電池の充放電に関わる電力（量）も可視化表示して、これを含めることで、電力管理者は余剰電力は売電か蓄電かの選択、または買電状態では蓄電池放電の選択が自主的に判断可能となる。
これ（ホーム・パワー・コントローラの活用）により、スマート・コミュニイティの機能が局部的にほぼ構成されたことになる。また、ＨＥＭＳ（ホーム・エネルギー・マネージメント・システム）と呼ばれる家庭（ホーム）でのエネルギー利用の合理化の概念も、その大部分を達成できるものと期待される。

図１では、少なくとも総発電電力、総消費電力、これらの差の三者を一体的に可視化（デジタル化を意味している。以下同じ）して表示されている総合表示部と、電力消費体内の個々の消費電力を必要な限りで細分化し、それぞれを可視化して表示されている個別表示部とが縦長の一体パネルに結合されている。これが本考案のホーム・パワー・コントローラの一例である。（実施例１）図２では、図１と同じく、少なくとも総発電電力、総消費電力、これらの差の三者を一体的に可視化（デジタル化を意味している。以下同じ）して表示されている総合表示部と、電力消費体内の個々の消費電力を必要な限りで細分化し、それぞれを可視化して表示されている個別表示部とが横長の一体パネルに結合されている。これも本考案のホーム・パワー・コントローラの一例である。（実施例２）図３は、図１や図２で定義されるホーム・パワー・コントローラの構成要素である総合表示部と個別表示部に加えて、いわゆる分電盤をも一体とし、個別表示部の個々の電力消費源の電力の入切のための遮断器の操作が簡便、容易に可能となることを特徴としている場合の一例である。（実施例３）

総合表示部では、一般に電力が大きいものと考えられるので、ＫＷ（キロワット）単位でデジタル表示する。個別表示部では、細分化された消費源区分の全てを一覧の上、管理者の判断を容易にするため、全てをＷ（ワット）の同一単位で表示する。総合表示部にあっては、太陽電池メーカーが電池と共に提供する、いわゆるモニターが、ほぼ同一機能を持つ場合もあるので、その場合は、このモニターで置き換えることも可能である。個別表示部は、消費電力の規模を考慮した上で、表示個数や表示の配列を標準化して製品化が可能である。但し、個別表示部の個々の区分命名には柔軟性を持たせ、区分名称を銘板で差し替えたり、貼り付けたり出来るようにすることが好ましい。なお、ホーム・パワー・コントーラとなるパネルは、可能な限りで、その厚さを最小限にする。

以上を考慮して、総合表示部と個別表示部の両方を一体的に表示できるパネルを構成すれば、ホーム・パワー・コントローラとなる。ホーム・パワー・コントローラと分電盤は独立している場合が多いと考えられるが、この場合、その両者の間には多くの配線が必要なので、互いに近接して設置することが好ましい。同時に、ホーム・パワー・コントローラは、電力管理者が常時かつ容易に監視することが必要であるから、これを配慮した位置に置くことが好ましい。

新築建屋で、このホーム・パワー・コントローラを利用する場合は、屋内電気設計の段階で、ホーム・パワー・コントローラと分電盤の位置関係や、電力管理者の電力管理を利便にするための配慮を行うことができる。一般に、電力管理者は、家庭の主婦が多いと考えられるので、台所の近辺にホーム・パワー・コントローラを配置することが好ましいと考えられる。或いは、関係者の誰もが管理者意識を持つべきと考えるなら、居間の壁面を選択することもあり得る。企業事務所の場合であれば、従業員の誰でも意識することが好ましいので、事務室の壁面に設置することも考えられる。

既設の建屋の場合は、分電盤は既に場所が決まっているので、工事の経済性と管理の利便さを配慮し、関係者が協議して、ホーム・パワー・コントローラの配置については、その役割が十分に発揮できるような妥協点を見出す必要がある。

その他に電力監視や管理の実施上で大事なことは、電力管理者とともに電力消費者が節電に対して、強いモチベーシオンを持つことである。特に、消費電力が細分し区分して表示されていると、どこでどれ位の電力が消費されていることが無意識でも認知されるようになり、消費電力の削減、低減のモチベーシオンが涵養されいく。このホーム・パワー・コントローラは、これを幇助できる。

分電盤で、区分された個々の消費電力を、一定時間の間隔をもって順次計測し、これらの計測値をホーム・パワー・コントローラに送付するような仕組みを用いることも可能である。この種の仕組みを利用する場合は、ホーム・パワー・コントローラと分電盤の位置関係に拘束性を考える必要はない。

実施例１は、縦長のホーム・パワー・コントローラを想定した場合である。設置スペースの関係で、この例を採用することがある。

実施例２は、横長のホーム・パワー・コントローラを想定した場合である。設置スペースの関係で、この例を採用することがある。

実施例３は、横長のホーム・パワー・コントローラを想定した場合に、分電盤をも一体化した例である。個別表示の区分表示のそれぞれの近傍に、遮断器を設置する。

太陽光発電などの再生エネルギーの活用が、国家的にも推奨されている。しかし、これらの再生エネルギーの発生装置は、一般に、そのエネルギー発生価格が高価であり社会的に受け入れられるほどの便益性を持たないのが現状である。このため、これらの再生エネルギーを経済的に適切と思われる価格で買い取る制度も法的根拠をもって整備されてきている。とは言え、これらの装置の購入に必要な初期投資を回収するに要する期間は、凡そ１０年程度と考慮しなければならない。この期間を短縮すれば、早期に安価な再生エネルギーが社会に供給されることになり、社会的利益となるだけでなく、装置の設置者の再投資を促す効果も期待できる。このことの実現には、エネルギー発生装置の低廉化とともに、発生したエネルギーの合理的活用も極めて必要であり、本考案はそれを可能とするものであり、従って社会的に有用であり広く利用されるものと期待できる。

本考案は、上記のようなエネルギーの有効かつ合理的な活用に大きく貢献できるものである。しかも、このために電力管理者に特別の知識や技能を必要とせずに、この目的を簡便に達成できる装置を提供するものであることも特徴である。

００１総合表示部（少なくとも、電力消費体全体での発生電力、消費電力、および両者の差、つまり買電電力または売電電力の三者をデジタル表示により可視化したものである）
００２個別表示部（電力の消費先を必要に応じて細分し、それを区分してデジタル表示により可視化したものである）
００３ホーム・パワー・コントロール（００１と００２を一体的に表示するように構成したパネル）

０１１００１と同じ
０１２００２と同じ
０１３００３と同じ

０３１００１と同じ
０３２００２と同じ（但し、分電盤と一体化されている）
０３３００３と同じ
０３４遮断器

Claims

発生電力及び消費電力のそれぞれの総和、並びに、前両者の差（買電電力または売電電力）の三者をデジタル数量で、並列または段組で一体的に表示する総合表示部と、電力消費先を実態的な必要性により適切に細分し、これを区分してデジタル数量で、適切に配列して一体的に表示する個別表示部とがあり、これら二つの表示部を更に統合して一体的に表示するパネルに構成したもの。
発生電力及び消費電力のそれぞれの総和、並びに、前両者の差（買電電力または売電電力）の三者をデジタル数量で、並列または段組で一体的に表示する総合表示部と、電力消費先を実態的な必要性に応じて適切に細分し、これを区分してデジタル数量で、適切に配列して一体的に表示する個別表示部とがあり、この個別表示部は分電盤機能を保持し、よって電流遮断器が消費先区分毎に併設したものとなっていることを特徴とし、その上で、これら二つの表示部を更に統合して一体的に表示するパネルに構成したもの。