JP3547659B2 - 電力量計及び電力量計による電気機器の電力制御方法 - Google Patents
電力量計及び電力量計による電気機器の電力制御方法 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流電力線に接続されて、交流電力量を計測する電力量計、及び、この電力量計による電気機器の電力制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、電気機器(例えばエアコン)の電力制御は、消費電流を測定し、その消費電流値に応じて人手で行われるか、測定手段がない場合には、人のカンに頼って行われていた。
【0003】
一方、従来の電力量計として通信機能付きのものもあるが、これは中継装置などの電力会社からの呼出信号を受けて従属的に計量した電力量を送るものであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
電気機器の電力制御を行うことは、省エネルギー、ピーク電力の抑制などのメリットがあるが、正確な測定手段がないと、契約電力容量ぎりぎりの電力消費が不可能となり、効率の悪い電力制御となってしまう。また、測定手段があったとしても、具体的な制御手段がないため、制御するには常に人手で対応する必要があった。
【0005】
(発明の目的)
本発明の目的は、電力消費に応じた電気機器の電力制御を可能とする電力量計及び電力量計による電気機器の電力制御方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の本発明は、電気機器が消費する電力量を計測する電力量計において、電力量の計測機能を利用して電力消費情報を得、警報設定レベル以下の電力消費情報、警報設定レベル超過を表わす電力消費情報及び停止設定レベル超過を表わす電力消費情報を交流電力線を伝送路として使用して前記電気機器のうちの電力制御対象機器に送信すると共に、内蔵開閉器を有し、前記停止設定レベル超過を表わす電力消費情報の送信後一定時間経過しても、電力消費が前記停止設定レベル以下にならない場合に、前記内蔵開閉器を遮断することを特徴とするものである。
【0008】
また、上記目的を達成するために、請求項2記載の本発明は、電気機器が消費する電力量を計測する電力量計では、電力量の計測機能を利用して電力消費情報を得、警報設定レベル以下の電力消費情報、警報設定レベル超過を表わす電力消費情報及び停止設定レベル超過を表わす電力消費情報を交流電力線を伝送路として使用して前記電気機器のうちの電力制御対象機器に送信し、該電力制御対象機器では、交流電力線により送信されてくる前記警報設定レベル超過を表わす電力消費情報を受信した時には電力消費を低減する方向に電力制御を行い、前記停止設定レベル超過を表わす電力消費情報を受信した時には運転を停止するようにした電力量計による電気機器の電力制御方法とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の一形態における電力量計と電力制御対象機器である低電圧のエアコンとの接続関係を示す図である。
【0010】
電力量計1は一方では低圧配電線2(交流電力線)に接続され、他方では屋内配線3に接続されて、屋内配線3に接続されている家庭内の種々の電気機器の電力量を計測する。図1では種々の電気機器の1つとして電力制御対象機器のエアコン4が屋内配線3に接続されている。
【0011】
図2は、本発明の実施の一形態である電力量計1の内部構成の一例を示すブロック図である。5は配電線接続端子、6は屋内配線接続端子、7は電流測定用電流変成器、8は電力量を計測する電力量計測部、9は計測された電力量などを表示する表示部、10は予め電力量計1に設定された基準電力量(例えば1時間当り6kWh=電力会社との契約電力容量)に対してどの程度の割合(例えば80%)で電力を消費しているかを示す電力消費情報を演算したり、エアコン4から送られてくる応答信号を処理したり、などする情報処理部、11は電力消費情報により変調された配電線搬送信号を配電線2に注入し、エアコン4に向けて送信し、エアコン4からの応答信号である配電線搬送信号を受信する送受信部、12は情報処理部10によって制御され、屋内配線3を開閉する内蔵開閉器である。電力消費情報は、基準電力量に対する割合のみならず、消費電力量そのものであってもよい。また、基準電力量は日、時、曜日によって異なる場合もある。内蔵開閉器12は、図示されてはいないが、外部からの指令によっても開閉可能なものである。なお、配電線搬送信号としては、低圧配電線の交流電力波(商用周波)に変調された連続周波信号を重畳する方式のものや、低圧配電線の交流電力波のデータに応じた所定の位相にて配電線の線間を瞬間的に短絡状態にすることによって位相パルス信号を形成する形式のものがよく知られている。
【0012】
送受信部11は、エアコン4に応答機能がない場合には、同一の電力消費情報を複数回送信する。配電線搬送信号の具体例としては、通信速度100bps、ASK変調方式、搬送周波数8.9kHzの連続周波信号を配電線の商用周波に同期して送出されるものが使用される。
【0013】
図3は、本発明の実施の一形態におけるエアコン4の内部構成の一例を示すブロック図である。
【0014】
13は屋内配線接続端子、14はコンプレッサ、15はホームオートメーション端子HAを有するエアコン制御部、16は送風部、17は赤外線などによるリモコン、18は配線線搬送信号の送受信部である。点線で囲まれた部分Aは従来のエアコンと同様の構成部分である。
【0015】
次に、図4及び図5を参照しながら電力量計1及びエアコン4の動作を説明する。消費電力(図5の縦軸)が警報設定レベルL1 (図5)以下である場合には、電力量計1はその割合を示す電力消費情報が配電線搬送信号S1 としてエアコン4に低圧配電線2を伝送路として使用して送信し、エアコン4は必要に応じて受信確認情報を配電線搬送信号SA として電力量計1に返送する。
【0016】
図5に示されるように消費電力が警報設定レベルL1 を超過すると、電力量計1の情報処理部10は警報設定超過を表わす電力消費情報を配電線搬送信号S2 としてエアコン4に送信する。エアコン4の送受信部18は配電線搬送信号S2 を受信し、警報設定超過を判別して、エアコン制御部15のホームオートメーション端子HAに入力する。これによって、エアコン制御部15は設定温度を電力消費が低減する方向に、つまり、夏期には高い温度に、冬期には低い温度に、それぞれ変更する。そして、必要に応じてその変更情報(或いは変更不可情報)を配電線搬送信号SB として電力量計1に返送する。
【0017】
図5に示されるように、消費電力が停止設定レベルL2 を超過すると、電力量計1の情報処理部10は、停止設定超過を表わす電力消費情報を配電線搬送信号S3 としてエアコン4に送信する。エアコン4の送受信部18は配電線搬送信号S3 を受信し、停止設定超過を判別して、エアコン制御部15のホームオートメーション端子HAに入力する。これによって、エアコン制御部15はコンプレッサ14を停止させる。そして、必要に応じてその停止情報を配電線搬送信号SC として電力量計1に返送する。
【0018】
電力量計1の情報処理部10は、図5に示されるように、停止情報をエアコン4から受信した時点t1 から一定時間T0 が経過しても、消費電力が停止設定レベルL2 以下にならない場合には、電力量計1の内蔵開閉器12を遮断する。
【0019】
なお、配電線搬送信号SA ,SB ,SC によりエアコン4から電力量計1に返送される情報は、上位側(例えばホームコンピュータ)からの指令に対応して送出されるように情報処理部10に記憶される。また、警報設定レベルL1 、停止設定レベルL2 は、予め上位側からの通信などによって、或いは予め人手によって、設定される。
【0020】
上述した実施形態によれば、エアコン4などの電力制御対象機器を、需要家が自己の契約電力容量を知ることなく、最適に電力制御することができ、電力会社との取引料金との整合性のある電力制御を行うことができる。また、電力量計1から送信される電力消費情報を統計的に調べることにより、契約電力容量の変更の要否を容易に知ることができる。
【0021】
なお、電力制御対象機器としてエアコン4を挙げたが、これに限るものではない。
【0022】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1又は2に記載の本発明によれば、電力消費に応じた電気機器の電力制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態における電力量計と電力制御対象機器であるエアコンとの接続関係を示すブロック図である。
【図2】図1の電力量計の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図3】図1のエアコンの内部構成の一例を示すブロック図である。
【図4】本発明の実施の一形態における各種の信号の送受信タイミングを示す図である。
【図5】消費電力とエアコンの動作及び電力量計の内蔵開閉器の動作との関係を示す図である。
【符号の説明】
1 電力量計
2 低圧配電線(交流電力線)
3 屋内配線
4 エアコン
7 電流測定用電流変成器
8 電力量計測部
10 情報処理部
11 送受信部
12 内蔵開閉器
14 コンプレッサ
15 エアコン制御部
16 送風部
18 送受信部
HA ホームオートメーション端子
S1 ,S2 ,S3 電力消費情報の配電線搬送信号
L1 警報設定レベル
L2 停止設定レベル
Claims (2)
- 電気機器が消費する電力量を計測する電力量計において、電力量の計測機能を利用して電力消費情報を得、警報設定レベル以下の電力消費情報、警報設定レベル超過を表わす電力消費情報及び停止設定レベル超過を表わす電力消費情報を交流電力線を伝送路として使用して前記電気機器のうちの電力制御対象機器に送信すると共に、内蔵開閉器を有し、前記停止設定レベル超過を表わす電力消費情報の送信後一定時間経過しても、電力消費が前記停止設定レベル以下にならない場合に、前記内蔵開閉器を遮断することを特徴とする電力量計。
- 電気機器が消費する電力量を計測する電力量計では、電力量の計測機能を利用して電力消費情報を得、警報設定レベル以下の電力消費情報、警報設定レベル超過を表わす電力消費情報及び停止設定レベル超過を表わす電力消費情報を交流電力線を伝送路として使用して前記電気機器のうちの電力制御対象機器に送信し、該電力制御対象機器では、交流電力線により送信されてくる前記警報設定レベル超過を表わす電力消費情報を受信した時には電力消費を低減する方向に電力制御を行い、前記停止設定レベル超過を表わす電力消費情報を受信した時には運転を停止するようにした電力量計による電気機器の電力制御方法。
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