WO2012008392A1 - 住宅用エネルギー管理システム - Google Patents

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WO2012008392A1
WO2012008392A1 PCT/JP2011/065753 JP2011065753W WO2012008392A1 WO 2012008392 A1 WO2012008392 A1 WO 2012008392A1 JP 2011065753 W JP2011065753 W JP 2011065753W WO 2012008392 A1 WO2012008392 A1 WO 2012008392A1
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power storage
management system
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大治郎 尾崎
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トヨタ自動車株式会社
ミサワホーム株式会社
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    • Y04S10/126—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation the energy generation units being or involving electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV], i.e. power aggregation of EV or HEV, vehicle to grid arrangements [V2G]

Definitions

  • the present invention relates to a residential energy management system.
  • the thing of patent document 1 is known as an example of the system which manages the energy utilized in a private house or a small store.
  • the management system includes a plurality of air conditioning equipment that performs indoor air conditioning, a plurality of detectors or sensors, a plurality of controllers that set and control operation of the plurality of air conditioning equipment, and a plurality of indoor air conditioning equipment. It includes a plurality of controllers that control home appliances or lighting equipment, and a plurality of monitor terminals that can input to the system and display the state of the system.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a residential energy management system capable of centrally managing the energy state of the entire house and controlling each device with a single controller.
  • an external system power 1 a private power generation means 2 provided in a house, and the house.
  • Energy management system A controller 7 that controls the system power 1, a controller 2 a that controls the private power generation means 2, a controller 3 c that controls the power storage means 3, and a controller 4 c that controls the running body power storage means 4.
  • a common controller 8 to which the controllers 5d, 5e, 5f for controlling the household load 5 are connected, The common controller 8 controls the energy consumption and supply by controlling the controllers 7, 2a, 3c, 4c, 5d, 5e, and 5f.
  • the common controller 8 controls each controller of the system power 1, the private power generation means 2, the power storage means 3, the traveling body power storage means 4, and the household load 5. Since the energy consumption and supply are managed, the energy consumption and supply in the entire house can be centrally managed, and each device can be controlled by one controller (common controller) 8.
  • the invention according to claim 2 is the residential energy management system according to claim 1,
  • the common controller 8 controls a power sale controller 9a that sells surplus energy generated by the private power generation means 2 and / or an accommodation controller 9b that exchanges power.
  • the common controller 8 controls the power sale controller 9a and / or the power interchange controller 9b that accommodates power, so that the consumption and supply of energy in the entire house including power sale and power interchange are achieved. Can be managed centrally.
  • the invention described in claim 3 is the residential energy management system according to claim 1 or 2
  • the common controller 8 includes the grid power 1, the private power generation means 2, the power storage means 3, the traveling body power storage means 4, the energy balance status of the entire house due to the home load 5, and the energy generated by the private power generation means 2. It is possible to display the supply status, the energy balance status of the power storage means 3 and the traveling body power storage means 4, and the energy consumption status due to the domestic load 5.
  • the common controller 8 has the energy balance status of the entire house, the energy supply status by the private power generation means 2, the energy balance status of the power storage means 3 and the traveling body power storage means 4, and the household load 5. By displaying the energy consumption status, etc., the user can easily confirm these statuses.
  • the invention according to claim 4 is the residential energy management system according to any one of claims 1 to 3,
  • Each of the controllers and the common controller 8 are connected to at least some building units constituting the house via communication means provided in advance at a factory or the like.
  • each controller and the common controller 8 can be easily connected by the communication means, so that the construction of this system is easy. It becomes.
  • the invention according to claim 5 is the residential energy management system according to any one of claims 1 to 4,
  • the controller can be controlled by at least one controller among a plurality of controllers connected to the private power generation means 2, the power storage means 3, the traveling body power storage means 4, and the home load 5.
  • Terminal controllers 10a to 10f are connected
  • the common controller 8 is characterized in that the terminal controllers 10a to 10f can give priority to the control of the controller over the common controller 8. That is, while having the common controller 8, it has terminal controllers 10a to 10f for each device (the private power generation means 2, the power storage means 3, the traveling body power storage means 4, the household load 5, etc.). Then, the controller to be preferentially controlled can be selected from the terminal controllers 10a to 10f or the common controller 8, for example, by a selection switch provided in the common controller.
  • the common controller 8 can give the terminal controllers 10a to 10f priority over the control of the controller over the common controller 8, if necessary, the terminal controllers 10a to 10f can control the controller.
  • the controller connected to the private power generation means 2, the power storage means 3, the traveling body power storage means 4, and the home load 5 can be controlled.
  • the invention according to claim 6 is the residential energy management system according to any one of claims 1 to 5,
  • the common controller 8 can display a connection state between the system power 1 and the private power generation means 2, the power storage means 3, the traveling body power storage means 4 and the home load 5, and these It is possible to control the energy consumption and supply of
  • the energy supplied by the grid power 1 and the private power generation means 2, and the energy stored by the power storage means 3, the traveling body power storage means 4 and the household load 5 are stored or consumed. It is possible to display the connection state with the side and to control these energy consumption and supply. Further, the energy consumption and the cost can be displayed on the common controller 8.
  • the invention according to claim 7 is the residential energy management system according to claim 6,
  • the common controller 8 detects a state in which the connection between the power storage means 3 and the traveling body power storage means 4 is likely to be released, the energy state of the power storage means 3 and the traveling body power storage means 4 is insufficient. If it is determined that the time is, the warning and the time required to reach a sufficient energy state are displayed.
  • the common controller 8 can always display the energy level and the charging time required for charging regardless of whether the amount of charge (energy state) to the power storage means 3 and the traveling body power storage means 4 is insufficient. preferable.
  • the common controller 8 determines that the energy state of the power storage means 3 and the traveling body power storage means 4 is insufficient, it is necessary until a warning and a sufficient energy state are obtained. Since the time is displayed, the user can decide whether or not to store energy in the power storage means 3 and the traveling body power storage means 4 until the battery is fully charged.
  • the invention according to claim 8 is the residential energy management system according to claim 7,
  • a terminal controller 10c is connected to a controller 4c for controlling the traveling body power storage means 4;
  • the terminal controller 10c displays the warning and time.
  • the terminal controller 10c displays a warning and the time required until the energy state becomes sufficient. By checking the terminal controller 10c, the user can decide whether or not to store energy until the traveling body power storage means 4 is fully charged.
  • the invention according to claim 9 is the residential energy management system according to any one of claims 1 to 8,
  • the common controller 8 has a plurality of automatic operation modes and can select a desired automatic operation mode.
  • the ecology mode is selected among the plurality of automatic operation modes, the common controller 8 gives the highest priority to self-sufficiency of energy in the house, and when surplus energy is generated, the power storage means 3 and the Each of the controllers is controlled so as to be stored in the traveling body power storage means 4.
  • the common controller 8 since the common controller 8 gives the highest priority to self-sufficiency of energy in the house, the energy generated by the private power generation means 2 is consumed by the household load 5, and surplus Is stored in the power storage means 3 and the traveling body power storage means 4, the optimum energy operation is possible.
  • a controller for controlling system power a controller for controlling private power generation means, a controller for controlling power storage means, a controller for controlling power storage means for traveling body, and a household load
  • a common controller connected to the controller to be controlled, and this common controller controls each controller to manage energy consumption and supply, so that the energy consumption and supply in the entire house can be centrally managed, and each Devices can be controlled by a single controller (common controller).
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining an ecology mode. 4 is a flowchart for explaining a method of storing electric power in a low power charge time zone in the economy mode. 3 is a flowchart for explaining an economy mode. 3 is a flowchart for explaining an emergency response mode.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of a residential energy management system according to the present invention.
  • the residential energy management system includes an external grid power 1, a private power generation means 2 provided in the house, a power storage means 3 provided in the house, and a traveling body driven by electricity.
  • the power storage means 4 for traveling body provided and the domestic load 5 provided in the house are linked to manage energy consumption and supply by these.
  • System power 1 is AC power supplied from an electric power company, and is supplied to a centralized distribution board 6 provided in a house.
  • the central distribution board 6 is provided with a controller 7 for supplying the system power 1 to the power storage means 3, the traveling body power storage means 4, and the home load 5.
  • the common controller 8 controls the controller 7 with this common controller 8, the system power 1 can be supplied to desired devices among the power storage means 3, the traveling body power storage means 4, and the household load 5.
  • the common controller 8 includes a controller 8 a that controls the controller 7, the private power generation means 2, the power storage means 3, the traveling body power storage means 4, and the home load 5.
  • the central distribution board 6 includes a power sale controller 9a that sells surplus energy (electric power) generated by the private power generation means 2 to the grid side, and an accommodation controller 9b that provides power to other areas.
  • the power sale controller 9 a and the interchange controller 9 b are connected to the common controller 8. Then, the surplus energy can be sold to the system side by controlling the power sale controller 9a by the control unit 8a of the common controller 8, and the surplus energy can be transferred to another system by controlling the interchange controller 9b. It can be supplied to houses and other areas.
  • the private power generation means 2 is, for example, a solar power generation device or a fuel cell that creates electric power energy.
  • the private power generation means 2 includes a controller 2a that controls the power generation means 2, and the controller 2a is a centralized distribution board 6 Is connected to the common controller 8 via And the private power generation means 2 is controlled by the control part 8a of this common controller 8 controlling the controller 2a.
  • the common controller 8 displays a display screen and an operation screen for each device such as the private power generation means 2, the power storage means 3, the traveling body power storage means 4, and the household load 5. Operation / setting input information can be entered on the operation screen. For example, the start, stop, operation time, etc. of the private power generation means 2 can be set on the operation screen.
  • the power storage means 3 stores surplus generated power (energy) generated by the private power generation means 2 and system power 1 at a cheap night (low power charge time zone), and can be discharged as needed. It is a device, and includes a storage battery 3a composed of a lithium ion battery or the like, a power converter 3b, a controller 3c, and a watt hour meter 3d.
  • the power converter 3b converts AC system power 1 into DC power, and is controlled by a controller 3c.
  • the controller 3c stores the grid power 1 converted into DC power by the power converter 3b in the storage battery 3a, stores the DC generated power generated by the private power generation means 2 in the storage battery 3a, Moreover, charging / discharging of the storage battery 3a is controlled so that the electric power stored in the storage battery 3a is discharged as necessary. The discharged electric power (energy) is supplied to the traveling body power storage means 4 and the household load 5.
  • the controller 3c is connected to the common controller 8, and the power storage means 3 is controlled by the controller 8a of the common controller 8 controlling the controller 3c. For example, by inputting operation / setting input information on the operation screen for the power storage means 3 of the common controller 8, a charge / discharge instruction can be given to the controller 3c.
  • the priority of the power at the time of charging means the priority of which one of the grid power 1 and the power generated by the private power generation means 2 is prioritized and used as the charging power.
  • the controller 3c has a function of detecting the amount of charge (charge amount) stored in the storage battery 3a.
  • the traveling body power storage means 4 is a power storage means for a traveling body that travels with electric energy such as a plug-in hybrid vehicle (PHV) or an electric vehicle (EV), and includes a storage battery 4a, a power converter 4b, and a controller 4c. I have.
  • the power converter 4b converts AC system power into DC power, and is controlled by the controller 4c.
  • the controller 4c stores the system power converted into DC power by the power converter 4b in the storage battery 4a, stores the DC generated power generated by the private power generation means 2 in the storage battery 4a, or
  • the charging / discharging of the storage battery 4a is controlled so that the power stored in the storage battery 4a is discharged as necessary.
  • a charging cable is detachably connected to the traveling body power storage means 4, and the charging cable is connected to the central distribution board 6. Further, the controller 4c is connected to the common controller 8 through the centralized distribution board 6.
  • the control unit 8a of the common controller 8 controls the controller 4c, whereby the traveling body power storage means 4 is controlled. It has come to be.
  • the controller 4c can be instructed to charge / discharge by inputting operation / setting input information on the operation screen for the traveling body power storage means 4 of the common controller 8.
  • a charge / discharge instruction is given, conditions such as an operation mode, a charge / discharge start time, a charge / discharge completion time, and a power priority when charging are set on the operation screen of the common controller 8.
  • the priority of the power at the time of charging means the priority of which one of the grid power 1 and the power generated by the private power generation means 2 is prioritized and used as the charging power.
  • the controller 4c has a function of detecting the amount of charge (charge amount) stored in the storage battery 4a.
  • a heat storage device 5a that is an electric water heater that can boil hot water with the heat of air using heat pump technology
  • an air conditioner 5b such as an air conditioner
  • a refrigerator provided in a house
  • Electric machines 5c such as washing machines, air conditioners, televisions, and lighting.
  • These home loads 5 (5a, 5b, 5c) are respectively provided with controllers 5d, 5e, 5f for controlling them, and these controllers 5d, 5e, 5f are connected to the common controller 8 via the central distribution board 6. It is connected to the.
  • the home load 5 (5a, 5b, 5c) is controlled by the control unit 8a of the common controller 8 controlling the controllers 5d, 5e, 5f. For example, by starting operation / setting input information on the operation screen for the home load 5 of the common controller 8, the start, stop, operation time, etc. of the home load 5 (5a, 5b, 5c) are set. Be able to.
  • the controllers 2a, 3c, 4c, 5d, 5e, and 5f of devices such as the private power generation means 2, the power storage means 3, the traveling body power storage means 4, and the household load 5 can be controlled.
  • Terminal controllers 10 a, 10 b, 10 c, 10 d, 10 e, 10 f are connected via the central distribution board 6. These terminal controllers 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, and 10f are installed at appropriate places in the house.
  • the common controller 8 gives the terminal controllers 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, and 10f priority over the control of the controllers 2a, 3c, 4c, 5d, 5e, and 5f over the control by the control unit 8a of the common controller 8.
  • a display screen and an operation screen are displayed on each of the terminal controllers 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, and 10f, and operation / setting input information can be input on each operation screen. Therefore, the controllers 2a, 3c, 4c, 5d, 5e, and 5f connected to the devices 2, 3, 4, and 5 are controlled by the terminal controllers 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, and 10f as necessary. Can do.
  • the controllers 2a, 3c, 4c, 5d, 5e, 5f and the common controller 8 are connected to at least some building units constituting the house via communication means provided in advance in a factory or the like. It has become.
  • the building unit has a rectangular parallelepiped frame, and a unit-type house is constructed by combining the building units at a plurality of sites.
  • a ceiling is provided on the upper surface of the building unit, a floor is provided on the lower surface, and a wall composed of an outer wall material and an inner wall material is provided on the side surface.
  • Communication means for connecting the controllers 2a, 3c, 4c, 5d, 5e, and 5f to the common controller 8 is previously provided on the ceiling, floor, and wall in a factory or the like.
  • the communication means employs wired, wireless, or a combination of these.
  • the central distribution board 6 is attached to a predetermined building unit, and the conductors and the central distribution board connecting the controllers 2a, 3c, 4c, 5d, 5e, 5f and the central distribution board 6 are connected. 6 and the common controller 8 are arranged in advance on the ceiling, floor, and wall of an appropriate building unit.
  • the central distribution board 6 and the common controller 8 are each provided with wireless communication means, and the central distribution board 6 and the common controller 8 are connected by the wireless communication means.
  • communication means for connecting the controllers 2a, 3c, 4c, 5d, 5e, and 5f to the common controller 8 is provided in advance on the ceiling, floor, and wall of the building unit in a factory or the like.
  • each controller 2a, 3c, 4c, 5d, 5e, 5f can be easily connected to the common controller 8 by means of communication means. Becomes easy.
  • the common controller 8 also includes the grid power 1, the private power generation means 2, the power storage means 3, the traveling body power storage means 4, the energy balance status of the entire house due to the home load 5, the energy supply status by the private power generation means 2, The energy balance status of the means 3 and the traveling body power storage means 4 and the energy consumption status due to the household load 5 can be displayed.
  • the system power 1, the private power generation means 2, the household load 5, and the traveling body power storage means 4 include a first power amount detection means 11, a second power amount detection means 12, respectively.
  • Third power amount detection means 15 and fourth power amount detection means 16 are connected. These power amount detection means are provided in the centralized distribution board 6.
  • the power storage means 3 is provided with a watt hour meter 3d.
  • the common controller 8 includes a power consumption amount display unit 30a and a power supply amount display unit 30b.
  • the power consumption amount display unit 30a displays the power consumption amount of the household load 5 for each system power, generated power, and stored power based on the power consumption amounts detected by the third power amount detection means 15, respectively.
  • the power consumption display unit 30a displays the power consumption due to the charging of the traveling body power storage unit 4 based on the power consumption detected by the fourth power amount detection unit 16, respectively. Display for each power. Further, the power consumption display unit 30a displays the power consumption due to charging of the power storage means 3 for each system power and generated power based on the power consumption detected by the watt hour meter 3d.
  • the supplied power amount display unit 30 b displays the supplied power amount of the system power 1 based on the power amount detected by the first power amount detecting unit 11.
  • the supplied power amount display unit 30b displays the supplied power amount of the generated power based on the power amount detected by the second power amount detecting means 12. Further, the supplied power amount display unit 30b is based on the amount of power generated by the discharge of the power storage means 3 and the traveling body power storage means 4 detected by the watt hour meter 3d and the fourth power amount detection means 16 incorporated in the power storage means 3.
  • the power supply amount of the stored power is displayed for each of the power storage means 3 and the traveling body power storage means 4.
  • Such display of the power consumption amount and the power supply amount is displayed on the power consumption amount display unit 30a and the power supply amount display unit 30b on a daily, monthly, and yearly basis.
  • the display of the power consumption amount and the power supply amount is performed by both numerical display and graph display.
  • the amount of energy supplied by the grid power 1, the private power generation means 2, the power storage means 3, the traveling body power storage means 4, and the energy consumption by the power storage means 3, the travel body power storage means 4, and the domestic load 5 Is displayed. That is, the energy balance status of the entire house by the grid power 1, the private power generation means 2, the power storage means 3, the traveling body power storage means 4, and the home load 5 is displayed. Also, the energy (power generation) supply status by the private power generation means 2, the energy (power storage power) balance status of the power storage means 3 and the traveling body power storage means 4, and the energy consumption status by the household load 5 are displayed.
  • the common controller 8 is provided with a data recording unit 33, and such power consumption amount and supplied power amount data are recorded in the data recording unit 33. Furthermore, the common controller 8 allows a user to set a target value of power consumption, and the achievement rate of this target value is displayed in units of days, months, and years.
  • the target value is a maximum value of power consumption, and is a value set so that power is consumed so as not to exceed the maximum value.
  • the common controller 8 includes a carbon dioxide emission calculation means 31.
  • This carbon dioxide emission amount calculating means 31 calculates the carbon dioxide emission amount that is discharged when generating the amount of power corresponding to the power consumption amount of the system power detected by the first power amount detection means 11. The calculated carbon dioxide emission amount is displayed on the display unit 31a. Further, the carbon dioxide emission calculating means 31 emits carbon dioxide emitted when generating the amount of power corresponding to the power consumption of the home load 5 of the system power detected by the third power amount detecting means 15. And the calculated carbon dioxide emission amount is displayed on the display unit 31b.
  • the carbon dioxide emission amount calculating means 31 is discharged when generating the amount of power corresponding to the amount of power consumed by charging the traveling body power storage means 4 of the system power detected by the fourth power amount detecting means 16.
  • the carbon dioxide emission amount is calculated, and the calculated carbon dioxide emission amount is displayed on the display unit 31c.
  • the carbon dioxide emission calculation means 31 calculates the carbon dioxide emission that is emitted when generating the amount of power corresponding to the amount of power consumed by charging the power storage means 3 of the system power detected by the watt-hour meter 3d. Then, the calculated carbon dioxide emission amount is displayed on the display unit 31d.
  • Such a display of carbon dioxide emissions is displayed on the display units 31a to 31d in units of days, months, and years.
  • the display of the carbon dioxide emission amount is performed by both a numerical display and a graph display.
  • the carbon dioxide emission calculation means 31 allows a user to set a target value of carbon dioxide emission, and the achievement ratio of the target value is displayed on the display units 31a, 31b in units of days, months, and years. , 31c, 31d.
  • the target value is the maximum value of carbon dioxide emission, and is set to discharge carbon dioxide so as not to exceed this maximum value.
  • the carbon dioxide emission calculation means 31 corresponds to the amount of carbon dioxide discharged when generating the amount of power corresponding to the amount of power consumed by the entire system power, and the amount of power consumed by the system power by the household load 5.
  • the amount of carbon dioxide discharged when generating the amount of power, the amount of carbon dioxide discharged when generating the amount of power corresponding to the amount of power consumed by the system power due to the charging of the traveling body power storage means 4, and the power storage means 3 can be calculated by integrating the carbon dioxide emissions that are emitted when generating the amount of power corresponding to the power consumption of the grid power by the charging of 3, respectively, and the calculated integrated carbon dioxide emissions are respectively displayed on the display unit 31a. , 31b, 31c, 31d.
  • the carbon dioxide emission calculating means 31 is based on the carbon dioxide emission generated when an automobile of the same scale as the automobile provided with the traveling body power storage means 4 travels using gasoline. An operation is performed to reduce the amount of carbon dioxide discharged when generating the amount of power corresponding to the amount of power consumed by the system power by charging. The calculated value is displayed on the display unit 31c, for example.
  • the common controller 8 includes an electricity bill calculating means 32.
  • the electricity rate calculation means 32 calculates an electricity rate corresponding to the total power consumption of the system power based on the power consumption of the system power detected by the first power amount detection means 11. The fee is displayed on the display unit 32a.
  • the electricity bill calculating unit 32 calculates an electricity bill corresponding to the amount of power consumed by the home load 5 of the system power detected by the third power amount detecting unit 15, and the calculated electricity bill is displayed on the display unit 32b. It is displayed.
  • the electricity bill calculating unit 32 calculates an electricity bill corresponding to the amount of power consumed by charging the traveling body power storage unit 4 of the system power detected by the fourth power amount detecting unit 16, and the calculated electricity bill is It is displayed on the display unit 32c.
  • the electricity bill calculating means 32 calculates an electricity bill corresponding to the amount of power consumed by charging the power storage means 4 of the system power detected by the watt hour meter 3d, and the calculated electricity bill is displayed on the display unit 32d. It has become so.
  • the electricity rate calculation means 32 detects the sales detected by the wattmeter built in the power sale controller 9a or the interchange controller 9b. Calculate the electricity bill corresponding to the amount of electricity and interchangeable electricity, calculate the electricity bill by subtracting the electricity bill equivalent to the amount of electricity sold and interchanged from the electricity bill equivalent to the total electricity consumption of the grid power, The calculated electricity bill is displayed on the display unit 32a.
  • Such electricity charges are displayed on the display units 32a, 32b, 32c, and 32d in units of days, months, and years. Electricity charges are displayed both numerically and graphically.
  • the user can set a target value of the electricity charge in the electricity charge calculation means 32, and the achievement rate of this target value is displayed on the display units 32a, 32b, 32c, 32d on a daily, monthly, and yearly basis.
  • the target value is the maximum value of the electricity charge, and is a value set to use electricity so as not to exceed the maximum value as the target value.
  • the common controller 8 is provided with an advice display function for achieving the target value of the power consumption amount, the target value of the carbon dioxide emission amount, and the target value of the electricity bill. For example, when the advice display function is 90% or more with respect to the target value, the user is encouraged to save energy by voice or blinking of a lamp.
  • the common controller 8 uses the electric power with the least carbon dioxide emission with priority in charging the power storage means 3, charging the traveling body power storage means 4, operating the heat storage device 5 a, etc.
  • This advice is transmitted to the user by voice or a display screen with characters or drawings. Further, the priority can be set in advance from the selection screen of the common controller 8 by the user.
  • the common controller 8 can display a connection state between the system power 1 and the private power generation means 2, the power storage means 3, the traveling body power storage means 4, and the home load 5, and the energy consumption thereof. And the supply can be controlled. That is, the common controller 8 controls the controllers 7 and 2 a to introduce power (energy) from the system power 1 and the private power generation means 2, and controls the controller 3 c to store the power in the power storage means 3. In this case, since this electric energy is detected by the watt-hour meter 3d, the system power 1, the private power generation means 2, and the power storage means 3 are connected. Therefore, by displaying this state on the display screen of the common controller 8, the connection state between the grid power 1, the private power generation means 2, and the power storage means 3 can be displayed. For example, the display may be turned on in the connected state, turned off in the connected state, or turned off in the disconnected state, or may be displayed by other means.
  • the common controller 8 controls the controllers 7 and 2a to introduce power (energy) from the system power 1 and the private power generation means 2, and also controls the controller 4c to supply the power to the traveling body power storage means 4.
  • the common controller 8 controls the controllers 7 and 2a to introduce power (energy) from the system power 1 and the private power generation means 2, and controls the controllers 5d, 5e and 5f to supply the power to the household load.
  • the common controller 8 detects a state in which the connection between the power storage means 3 and the traveling body power storage means 4 is likely to be released, the energy state (charge amount) of the power storage means 3 and the traveling body power storage means 4 is not correct. If it is determined that it is sufficient, a warning and a time required to reach a sufficient energy state are displayed. That is, first, on the operation screen of the common controller 8, a connection button for connecting the grid power 1, the private power generation means 2, the power storage means 3 and the traveling body power storage means 4, and a release button for releasing these connections And are provided. When the release button is pressed in the connected state, the common controller 8 recognizes this and displays a reconfirmation of the release on the operation screen to the user.
  • the common controller 8 can detect a state in which the connection between the power storage means 3 and the traveling body power storage means 4 is likely to be released. Since the power amount (charge amount) stored in the power storage means 3 and the traveling body power storage means 4 is detected by the controllers 3c and 4c, the common controller 8 stores the power based on the information on the power amount. When the energy state (charge amount) of the means 3 and the traveling body power storage means 4 is detected and it is determined that the energy state (charge amount) is insufficient (for example, it is determined that the charge amount is less than 80% of full charge). ), The time required for warning and sufficient energy status is calculated and displayed on the operation screen. Further, since the terminal controllers 10b and 10c are connected to the common controller 8, the warning and the time required to reach a sufficient energy state are also displayed on the screens of the terminal controllers 10b and 10c. It has become.
  • the common controller 8 has a plurality of automatic operation modes and can select a desired automatic operation mode. This selection can be made on the operation screen of the common controller.
  • the automatic operation mode has the following five types. (1) Ecology mode This automatic operation mode is an operation mode for minimizing carbon dioxide emissions for both homes and automobiles, giving the highest priority to environmental considerations. In order to minimize the amount of carbon dioxide emissions, it is necessary to use the power generated by the private power generation means 2 as effectively as possible. For this reason, surplus electric power of the private power generation means 2 is preferentially used for charging (power storage) to the power storage means 3, charging (power storage) to the traveling body power storage means 4, and operation of the heat storage device 5a. In this case, the user sets in advance on the operation screen of the common controller 8 the order of priority in the operation of the heat storage device 5a to the power storage means 3 and the traveling body power storage means 4.
  • the common controller 8 When the ecology mode is selected, the common controller 8 gives the highest priority to self-sufficiency of energy in the house. When surplus energy is generated, the common controller 8 stores the power in the power storage means 3 and the power storage means 4 for the traveling body.
  • the controllers 3c and 4c are controlled. That is, first, when the ecology mode is selected on the operation screen of the common controller 8, the generated power generated by the private power generation means 2 is supplied to the household loads 5 b and 5 c, and the insufficient power is supplemented by the system power 1. Then, when all the necessary power for the household loads 5b and 5c is sufficient, the common controller 8 determines whether or not surplus power is generated in the private power generation means 2, as shown in FIG. Step S1).
  • This determination can be made by comparing the power consumption required by the household loads 5b and 5c with the power generated by the private power generation means 2, and that this power generation is greater than the power consumption.
  • all of the power generated by the private power generation means 2 is supplied to the household loads 5b and 5c (step S2).
  • the common controller 8 determines whether or not the storage battery 3a of the power storage means 3 is in a fully charged state (step S3). This determination is made because the controller 3c has a function of detecting the storage amount (charge amount) stored in the storage battery 3a, so that the controller 3c transmits information on the storage amount to the common controller 8. Yes.
  • step S4 When the storage battery 3a is not in a fully charged state, surplus power is supplied to the storage battery 3a for charging (step S4).
  • the common controller 8 determines whether or not the storage battery 4a of the traveling body power storage means 4 is in a fully charged state (step S5). This determination is made because the controller 4c has a function of detecting the storage amount (charge amount) stored in the storage battery 4a, so that information on the storage amount is transmitted from the controller 4c to the common controller 8. Yes.
  • step S6 surplus power is supplied to the storage battery 4a for charging.
  • step S7 When the storage battery 4a is in a fully charged state, surplus power is supplied to the heat storage device 5a, and the heat storage device 5a is operated (step S7).
  • the common controller 8 controls the accommodation controller 9b to surplus in other houses or other areas in the area where the house is located. Accommodate electricity. In this way, it is possible to consider the environment including the region.
  • This automatic operation mode is an operation mode in which energy costs are reduced by combining a house and a car, and the operation is most economical for the user.
  • the common controller 8 stores the electric power 1 in the power storage means 3 and the traveling body power storage means 4 in the low power charge time zone. To control. That is, as shown in FIG. 4, when the economy mode is selected on the operation screen of the common controller 8, the common controller 8 determines whether or not the current time is a low power charge time zone. Note that the common controller 8 is provided with a clock function, whereby it can be determined whether or not it is a low power charge time zone (step S1). If it is the low power charge time zone, the common controller 8 determines whether or not the storage battery 3a of the storage means 3 is in a fully charged state (step S2). If the battery is not fully charged, the low-power grid power 1 is supplied to the storage battery 3a for charging (step S3).
  • the common controller 8 determines whether or not the storage battery 4a of the traveling body power storage means 4 is in a fully charged state (step S4). If the battery is not fully charged, the low-power grid power 1 is supplied to the storage battery 4a for charging (step S5). When the storage battery 4a is in a fully charged state, low-power system power is supplied to the heat storage device 5a to operate the heat storage device 5a (step S6).
  • the common controller 8 determines whether or not the necessary power of the home load 5 is sufficient for the generated power (step S1). When it is sufficient, the generated power is supplied to the household load 5. When the required power of the household load 5 is not enough for the generated power, the common controller 8 determines whether or not the necessary power for the shortage is sufficient for the storage battery 3a of the power storage means 3 (step S2). If it is sufficient, the storage battery 3a is discharged (step S3) and supplied to the household load 5 together with the generated power.
  • the common controller 8 determines that the power required for the storage battery 4a of the traveling body power storage means 4 is further insufficient. It is determined whether it is sufficient (step S4). If it is sufficient, the storage battery 4a is discharged (step S5) and supplied to the household load 5 together with the generated power and the power discharged from the storage battery 3a (storage output). Further, when the required power is not enough even from the power (storage output) of the storage battery 4a of the power storage means 4 for the traveling body, the common controller 8 supplements the power required from the system power 1 to generate power and the storage battery 3a.
  • step S4 when not using the electric power of the electrical storage means 4 for traveling bodies. This can be performed on the operation screen of the common controller 8.
  • This automatic operation mode is an operation mode in which as much energy as possible is stored, and is operated in preparation for an emergency such as a disaster or power outage. Regardless of the time of day and the electricity rate, power and heat storage are maximized. Based on weather information and regional information, it is possible to set the operation to store energy normally for predictable disasters such as typhoons and heavy rains, and the user presets the type and amount of energy to be stored You can also
  • the common controller 8 stores the controller 3c, 4c so as to store the power generated by the grid power 1 and the private power generation means 2 in the power storage means 3 and the traveling body power storage means 4. To control. That is, first, when the emergency response mode is selected on the operation screen of the common controller 8, the common controller 8 supplies the system power 1, the generated power, and the stored power to the minimum required home load 5 among the home loads 5. Supply. Next, as shown in FIG. 6, the common controller 8 determines whether or not the storage battery 3a of the storage means 3 is fully charged (step S1). If the battery is not fully charged, the system power or generated power is supplied to the storage battery 3a for charging (step S2).
  • the common controller 8 determines whether or not the storage battery 4a of the traveling body power storage means 4 is in a fully charged state (step S3). If the battery is not fully charged, the system power or generated power is supplied to the storage battery 4a for charging (step S4). When the storage battery 4a is in a fully charged state, system power or generated power is supplied to the heat storage device 5a, and the heat storage device 5a is operated (step S5).
  • the user when charging system power and generated power to the storage batteries 3a and 4a, the user selects the home load 5 that may be stopped on the operation screen of the common controller 8, so that the load to the home load 5 can be reduced. Stop power supply. Moreover, while selecting the electric power charged to the storage batteries 3a and 4a on the operation screen for the common controller 8, the amount of electricity stored in the storage batteries 3a and 4a is selected.
  • a front door lock 40 and a window lock 41 are connected to the common controller 8.
  • the information is transmitted to the common controller 8.
  • the locked state of the window lock 41 is displayed on the screen. For example, the screen displays whether or not each window is locked in association with a plurality of windows.
  • the information is transmitted to the common controller 8.
  • the common controller 8 is connected to the Internet, and the locking information of the entrance door lock 40 is transmitted to the mobile phone 44 possessed by the user who goes out via the Internet. Therefore, the user can confirm whether the front door lock 40 is locked by checking the mobile phone.
  • An interphone 43 is connected to the common controller 8.
  • the intercom 43 acquires information on the face and voice of the visitor, and this information is transmitted to the common controller 8 and the data recording unit 33 (see FIG. 2). ) Is recorded.
  • This information is transmitted to the mobile phone 44 possessed by the user who goes out via the Internet. Therefore, the user can check the visitor's information by checking the mobile phone 44. Further, when one of the residents returns in the crime prevention / safety mode, the returnee unlocks the front door lock 40, so that information is transmitted to the common controller 8 from the common controller 8 via the Internet. And transmitted to the mobile phone 44 possessed by another resident who is out.
  • the common controller 8 selects the domestic load 5 that may be stopped, and stops the domestic load 5.
  • the household load 5 that may be stopped includes an air conditioner 5b such as an air conditioner, lighting, and the like, which are set on the screen of the common controller 8 in advance. Further, the lighting may be set on the screen of the common controller 8 so as to be lit only for a predetermined time at night for crime prevention.
  • the common controller 8 stores the system power 1 in the power storage means 3 during the nighttime low power charge time period, and supplies constant power such as a refrigerator in the daytime.
  • the power generated by the private power generation means 2 is preferentially supplied only to the household load 5c that needs to be stored, and if that alone is not sufficient, the power stored in the power storage means 3 is supplied, and further insufficient.
  • Each controller is controlled so as to supply system power 1 in some cases.
  • the mobile phone 44 is connected to the common controller 8 via the Internet, information for controlling each device can be transmitted from the mobile phone 44 to the common controller 8. As a result, the devices 2, 3, 4, and 5 can be remotely operated while going out.
  • Healthy life mode collects environmental data such as the current indoor / outdoor air temperature, humidity, and indoor lighting, and works with air conditioner and lighting operation to capture outside air by automatically opening and closing windows. The amount of sunlight taken in can be controlled automatically. In addition, based on the weather forecast and weather information, it will also notify you of recommended forecasts such as washing and cleaning.
  • the common controller 8 is connected to a thermometer and a hygrometer installed indoors and outdoors, and an illuminometer installed in each room, and these pieces of information are transmitted to the common controller 8.
  • the common controller 8 is connected to a skylight, a window opening / closing means for automatically opening and closing the window, and a blind opening / closing means for automatically opening / closing a blind provided in the window.
  • the window opening / closing means and the blind opening / closing means are household loads.
  • the common controller 8 determines whether the controller 5e of the air conditioner 5b such as an air conditioner, the controller of the window opening / closing means, or the blind opening / closing means is based on information from the thermometer and hygrometer. Control the controller.
  • the appropriate temperature and humidity values set in advance in the common controller 8 are compared with the values obtained by the thermometer and hygrometer, so that each controller is adjusted so that the indoor temperature and humidity are close to the appropriate temperature and humidity.
  • the common controller 8 controls the illumination controller and the blind opening / closing means controller based on information from the illuminometer. That is, the optimal illuminance value set in advance in the common controller 8 is compared with the value obtained by the illuminometer, and the controller for the blind opening / closing means and the illumination control are set so that the illuminance in each room approaches the optimal illuminance. Control the instrument.
  • the common controller 8 controls the controller of the window opening / closing means so as to open the window and take in outside air at a predetermined time in the daytime.
  • the time for opening the window can be set as appropriate from the screen of the common controller 8.
  • the common controller 8 is connected to sites for weather forecasts and weather information via the Internet, and acquires weather forecasts and weather information from these sites. Based on the information obtained, the user is notified of the date and time recommended for washing and cleaning via the screen of the common controller 8 and the speaker.
  • the common controller 8 controls each controller of the grid power 1, the private power generation means 2, the power storage means 3, the traveling body power storage means 4, and the home load 5, the energy consumption and supply are managed.
  • the overall energy consumption and supply can be centrally managed, and each device can be controlled by one controller (common controller) 8.
  • the common controller 8 controls the power sale controller 9a that sells surplus energy generated by the private power generation means 2 and the interchange controller 9b that accommodates other regions, power sale and power interchange are included. Centrally manage energy consumption and supply throughout the home.
  • the common controller 8 displays the energy balance status of the entire house, the energy supply status by the private power generation means 2, the energy balance status of the power storage means 3 and the traveling body power storage means 4, the energy consumption status due to the household load 5, etc. The user can easily confirm these situations. Further, since the common controller 8 can give the terminal controllers 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, and 10f priority over the control of the controller over the common controller 8, the terminal controllers 10a, 10b, and 10c are required as necessary. , 10d, 10e, and 10f can control the controller connected to the device.
  • the common controller 8 can display a connection state between the system power 1 and the private power generation means 2, the power storage means 3, the traveling body power storage means 4, and the home load 5, and the energy consumption thereof. Since the supply can be controlled, the connection state between the energy supplying side and the side storing or consuming stored energy can be displayed, and the energy consumption and supply can be controlled. Further, when the common controller 8 determines that the energy state of the power storage means 3 and the traveling body power storage means 4 is insufficient, the warning is displayed and the time required to reach a sufficient energy state. It can be determined whether or not energy is stored in the power storage means 3 and the traveling body power storage means 4 until the battery is fully charged.
  • the terminal controller 10c determines that the energy state of the power storage means 4 for the traveling body is insufficient, a warning and a time required to reach a sufficient energy state are displayed. By confirming, it is possible to determine whether or not energy is stored in the traveling body power storage means 4 until the battery is fully charged.
  • ecology mode is selected from among a plurality of automatic driving modes, the common controller 8 gives top priority to self-sufficiency of energy in the house, and when surplus energy is generated, the power storage means 3 and the traveling body Since the controllers 3c and 4c are controlled so as to be stored in the power storage means 4, the optimum energy operation becomes possible.
  • a controller for controlling system power a controller for controlling private power generation means, a controller for controlling power storage means, a controller for controlling power storage means for traveling body, and a household load
  • a common controller connected to the controller to be controlled, and this common controller controls each controller to manage energy consumption and supply, so that the energy consumption and supply in the entire house can be centrally managed, and each Devices can be controlled by a single controller (common controller).

Abstract

　系統電力１を制御する制御器７と、自家発電手段２を制御する制御器２ａと、蓄電手段３を制御する制御器３ｃと、走行体用蓄電手段４を制御する制御器４ｃと、家庭内負荷５を制御する制御器５ｄ，５ｅ，５ｆとが接続される共通コントローラ８を備え、共通コントローラ８が各制御器７，２ａ，３ｃ，４ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆを制御することによって、前記エネルギー消費および供給を管理するので、住宅全体におけるエネルギー消費および供給を一元管理でき、かつ各機器を一つのコントローラ（共通コントローラ）８で制御できる。

Description

住宅用エネルギー管理システム
　本発明は、住宅用エネルギー管理システムに関する。
　個人住宅や小規模店舗において利用されるエネルギーを管理するシステムの一例として特許文献１に記載のものが知られている。
　この管理システムは、室内の空気調和を行う複数の空気調和設備と、複数の検出器あるいは複数のセンサと、前記複数の空気調和設備の運転を設定・制御する複数のコントローラと、室内の複数の家電機器あるいは照明器具を制御する複数のコントローラと、システムへの入力ができ、かつシステムの状態を表示する複数のモニタ端末とを備えている。
特開２００６－３３１３７２号公報
　しかし、上記従来の管理システムでは、住宅全体におけるエネルギーの移動を把握して一元管理できなかった。
　特に、近年では、プラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）や電気自動車（ＥＶ）等の電気エネルギーで走行する自動車が開発され、一部は既に市場に投入されているが、このような電気エネルギーで走行する自動車（走行体）を含めた住宅全体におけるエネルギー状態を把握して一元管理できなかった。
　また、住宅の様々な場所に、機器ごとの表示・操作端末が散在しており、利用者は各機器の運転や設定に関する操作を各々の表示操作端末で行わなければならず、誤操作や勘違いの原因となっていた。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、住宅全体におけるエネルギー状態を一元管理でき、かつ各機器を一つのコントローラで制御できる住宅用エネルギー管理システムを提供することを課題としている。
　上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、例えば図１および図２に示すように、外部の系統電力１と、住宅に設けられた自家発電手段２と、前記住宅に設けられた蓄電手段３と、電気で駆動する走行体に設けられた走行体用蓄電手段４と、前記住宅に設けられた家庭内負荷５とが連携され、これらによるエネルギー消費および供給を管理する住宅用エネルギー管理システムであって、
　前記系統電力１を制御する制御器７と、前記自家発電手段２を制御する制御器２ａと、前記蓄電手段３を制御する制御器３ｃと、前記走行体用蓄電手段４を制御する制御器４ｃと、前記家庭内負荷５を制御する制御器５ｄ，５ｅ，５ｆとが接続される共通コントローラ８を備え、
　前記共通コントローラ８が前記各制御器７，２ａ，３ｃ，４ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆを制御することによって、前記エネルギー消費および供給を管理することを特徴とする。
　請求項１に記載の発明によれば、共通コントローラ８が、系統電力１、自家発電手段２、蓄電手段３、走行体用蓄電手段４、家庭内負荷５の各々の制御器を制御することによって、エネルギー消費および供給を管理するので、住宅全体におけるエネルギー消費および供給を一元管理でき、かつ各機器を一つのコントローラ（共通コントローラ）８で制御できる。
　請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の住宅用エネルギー管理システムにおいて、
　前記共通コントローラ８は、前記自家発電手段２によって発電された余剰のエネルギーを売電する売電コントローラ９ａおよび／または電力融通する融通コントローラ９ｂを制御することを特徴とする。
　請求項２に記載の発明によれば、共通コントローラ８が売電コントローラ９ａおよび／または電力融通する融通コントローラ９ｂを制御することによって、売電および電力融通を含めた住宅全体におけるエネルギーの消費および供給を一元管理できる。
　請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の住宅用エネルギー管理システムにおいて、
　前記共通コントローラ８は、前記系統電力１、前記自家発電手段２、前記蓄電手段３、前記走行体用蓄電手段４、前記家庭内負荷５による住宅全体のエネルギー収支状況、前記自家発電手段２によるエネルギー供給状況、前記蓄電手段３および前記走行体用蓄電手段４のエネルギー収支状況、前記家庭内負荷５によるエネルギー消費状況を表示可能であることを特徴とする。
　請求項３に記載の発明によれば、共通コントローラ８が住宅全体のエネルギー収支状況、自家発電手段２によるエネルギー供給状況、蓄電手段３および走行体用蓄電手段４のエネルギー収支状況、家庭内負荷５によるエネルギー消費状況等を表示することによって、利用者はこれらの状況を容易に確認できる。
　請求項４に記載の発明は、請求項１～３のいずれか一項に記載の住宅用エネルギー管理システムにおいて、
　前記各制御器と、前記共通コントローラ８とは、前記住宅を構成する少なくとも一部の建物ユニットに予め工場等で設けられた通信手段を介して接続されることを特徴とする。
　請求項４に記載の発明によれば、通信手段が設けられた建物ユニットによって住宅を構築することによって、各制御器と共通コントローラ８を通信手段によって容易に接続できるので、本システムの構築が容易となる。
　請求項５に記載の発明は、請求項１～４のいずれか一項に記載の住宅用エネルギー管理システムにおいて、
　前記自家発電手段２、前記蓄電手段３、前記走行体用蓄電手段４、前記家庭内負荷５のそれぞれに接続された複数の制御器のうちの少なくとも一つの制御器に、この制御器を制御可能な端末コントローラ１０ａ～１０ｆが接続されており、
　前記共通コントローラ８は、前記端末コントローラ１０ａ～１０ｆに前記制御器の制御を前記共通コントローラ８より優先させることが可能であることを特徴とする。
　つまり、共通コントローラ８を有する一方で、各機器（自家発電手段２、蓄電手段３、走行体用蓄電手段４、家庭内負荷５等）別の端末コントローラ１０ａ～１０ｆを有する。そして、優先的に制御を行うコントローラを端末コントローラ１０ａ～１０ｆにするのか共通コントローラ８にするのかを、例えば共通コントローラに設けられた選択スイッチによって選択可能とする。
　請求項５に記載の発明によれば、共通コントローラ８が、端末コントローラ１０ａ～１０ｆに制御器の制御を共通コントローラ８より優先させることが可能であるので、必要に応じて端末コントローラ１０ａ～１０ｆによって、自家発電手段２、蓄電手段３、走行体用蓄電手段４、家庭内負荷５に接続された制御器を制御することができる。
　請求項６に記載の発明は、請求項１～５のいずれか一項に記載の住宅用エネルギー管理システムにおいて、
　前記共通コントローラ８は、前記系統電力１および自家発電手段２と、前記蓄電手段３、前記走行体用蓄電手段４および前記家庭内負荷５との間の接続状態を表示可能であり、かつ、これらのエネルギー消費および供給を制御可能であることを特徴とする。
　請求項６に記載の発明によれば、系統電力１および自家発電手段２によるエネルギーを供給する側と、蓄電手段３、走行体用蓄電手段４および家庭内負荷等５によるエネルギーを備蓄または消費する側との接続状態を表示することができるとともに、これらエネルギー消費および供給を制御することができる。また、共通コントローラ８に、エネルギー消費量、コストを表示させることもできる。
　請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の住宅用エネルギー管理システムにおいて、
　前記共通コントローラ８は、前記蓄電手段３および前記走行体用蓄電手段４の接続が解除されそうな状態を検知した際に、前記蓄電手段３および前記走行体用蓄電手段４のエネルギー状態が不十分であると判断すると、警告および十分なエネルギー状態になるまでに必要な時間を表示することを特徴とする。
　また、共通コントローラ８は、蓄電手段３および走行体用蓄電手段４への充電量（エネルギー状態）が不十分か否かによらず、エネルギーレベルと充電に必要な充電時間を常に表示することが好ましい。
　請求項７に記載の発明によれば、共通コントローラ８が、蓄電手段３および走行体用蓄電手段４のエネルギー状態が不十分であると判断すると、警告および十分なエネルギー状態になるまでに必要な時間を表示するので、利用者は蓄電手段３および走行体用蓄電手段４に、フル充電状態になるまでエネルギーを蓄電するか否かを決めることができる。
　請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の住宅用エネルギー管理システムにおいて、
　前記走行体用蓄電手段４を制御する制御器４ｃに、端末コントローラ１０ｃが接続されており、
　この端末コントローラ１０ｃは、前記警告および時間を表示することを特徴とする。
　請求項８に記載の発明によれば、走行体用蓄電手段４のエネルギー状態が不十分であると判断すると、端末コントローラ１０ｃが警告および十分なエネルギー状態になるまでに必要な時間を表示するので、利用者は端末コントローラ１０ｃを確認することによって、走行体用蓄電手段４に、フル充電状態になるまでエネルギーを蓄電するか否かを決めることができる。
　請求項９に記載の発明は、請求項１～８のいずれか一項に記載の住宅用エネルギー管理システムにおいて、
　前記共通コントローラ８は、複数の自動運転モードを有し、かつ、所望の自動運転モードを選択可能となっており、
　これら複数の自動運転モードのうち、エコロジーモードが選択された場合、前記共通コントローラ８は、住宅内でのエネルギーの自給自足を最優先し、余剰のエネルギーが発生した場合、前記蓄電手段３と前記走行体用蓄電手段４に備蓄するように、前記各制御器を制御することを特徴とする。
　請求項９に記載の発明によれば、共通コントローラ８が、住宅内でのエネルギーの自給自足を最優先するので、自家発電手段２で発電されたエネルギーは、家庭内負荷５によって消費され、余剰のエネルギーが発生した場合、前記蓄電手段３と前記走行体用蓄電手段４に備蓄するので、最適なエネルギー運用が可能となる。
　本発明によれば、系統電力を制御する制御器と、自家発電手段を制御する制御器と、蓄電手段を制御する制御器と、走行体用蓄電手段を制御する制御器と、家庭内負荷を制御する制御器とが接続される共通コントローラを備え、この共通コントローラが各制御器を制御することによって、エネルギー消費および供給を管理するので、住宅全体におけるエネルギー消費および供給を一元管理でき、かつ各機器を一つのコントローラ（共通コントローラ）で制御できる。
本発明に係る住宅用エネルギー管理システムの一例を示すもので、その概略構成を示す図である。 同、概略構成を示すブロック図である。 同、エコロジーモードを説明するためのフローチャートである。 同、エコノミーモードにおいて、低電力料金時間帯に電力を蓄電する方法を説明するためのブローチャートである。 同、エコノミーモードを説明するためのフローチャートである。 同、非常時対応モードを説明するためのフローチャートである。
　以下、図面を参照して、本発明に係る住宅用エネルギー管理システムの一例を説明する。
　図１は、本発明に係る住宅用エネルギー管理システムの概略構成を示すものである。図１に示すように、住宅用エネルギー管理システムは、外部の系統電力１と、住宅に設けられた自家発電手段２と、前記住宅に設けられた蓄電手段３と、電気で駆動する走行体に設けられた走行体用蓄電手段４と、前記住宅に設けられた家庭内負荷５とが連携され、これらによるエネルギー消費および供給を管理するものである。
　系統電力１は電力会社からの供給される交流電力であり、住宅内に設けられた集中分電盤６に供給されるようになっている。
　集中分電盤６には、系統電力１を蓄電手段３、走行体用蓄電手段４、家庭内負荷５に供給する制御器７が設けられており、この制御器７は集中分電盤６を介して共通コントローラ８に接続されている。そして、この共通コントローラ８によって、制御器７を制御することによって、系統電力１を、蓄電手段３、走行体用蓄電手段４、家庭内負荷５のうちの所望の機器に供給できるようになっている。
　共通コントローラ８は、前記制御器７、自家発電手段２、蓄電手段３、走行体用蓄電手段４、家庭内負荷５をそれぞれ制御する制御部８ａを備えている。
　また、集中分電盤６には、自家発電手段２によって発電された余剰のエネルギー（電力）を系統側に売電する売電コントローラ９ａと、他の地域などに電力融通する融通コントローラ９ｂとが設けられており、これら売電コントローラ９ａおよび融通コントローラ９ｂは、共通コントローラ８に接続されている。そして、この共通コントローラ８の制御部８ａによって、売電コントローラ９ａを制御することによって、前記余剰のエネルギーを系統側に売電でき、融通コントローラ９ｂを制御することによって、前記余剰のエネルギーを他の住宅や他の地域に供給できるようになっている。
　前記自家発電手段２は、例えば電力エネルギーを創出する太陽光発電装置や燃料電池であり、この自家発電手段２は、それを制御する制御器２ａを備え、この制御器２ａは集中分電盤６を介して前記共通コントローラ８に接続されている。そして、この共通コントローラ８の制御部８ａが制御器２ａを制御することによって、自家発電手段２が制御されるようになっている。
　共通コントローラ８には、自家発電手段２、蓄電手段３、走行体用蓄電手段４、家庭内負荷５等の機器別に表示画面や操作画面が表示されるようになっており、自家発電手段２用の操作画面上で操作・設定入力情報を入力できるようになっている。例えば、操作画面上で、自家発電手段２の起動、停止、運転時間等を設定することができるようになっている。
　前記蓄電手段３は、自家発電手段２によって発電された余剰の発電電力（エネルギー）や、割安な夜間（低電力料金時間帯）の系統電力１を蓄電し、かつ、必要に応じて放電可能な装置であり、リチウムイオン電池等で構成された蓄電池３ａと、電力変換機３ｂと、制御器３ｃと、電力量計３ｄを備えている。
　電力変換機３ｂは、交流の系統電力１を直流電力に変換するものであり、制御器３ｃによって制御されている。そして、この制御器３ｃは、電力変換機３ｂによって直流電力に変換された系統電力１を蓄電池３ａに蓄電したり、自家発電手段２によって発電された直流の発電電力を蓄電池３ａに蓄電したり、また、蓄電池３ａに蓄電されている電力を必要に応じて放電するように、蓄電池３ａの充放電を制御するようになっている。
　そして、放電された電力（エネルギー）は、走行体用蓄電手段４や家庭内負荷５に供給される。制御器３ｃは、共通コントローラ８に接続されており、この共通コントローラ８の制御部８ａが制御器３ｃを制御することによって、蓄電手段３が制御されるようになっている。
　例えば、共通コントローラ８の蓄電手段３用の操作画面上で、操作・設定入力情報を入力することによって、制御器３ｃに充放電指示を行えるようになっている。充放電指示を行う場合、共通コントローラ８の操作画面上にて、運転モード、充放電開始時刻、充放電完了時刻、充電する際の電力の優先順位などの条件を設定するようになっている。
　なお、充電する際の電力の優先順位とは、系統電力１と自家発電手段２の発電電力のうちのどちらを優先して、充電電力として使用するかの順位を意味する。
　また、制御器３ｃは、蓄電池３ａに蓄電されている蓄電量（充電量）を検出する機能を備えている。
　前記走行体用蓄電手段４は、プラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）や電気自動車（ＥＶ）等の電気エネルギーで走行する走行体用の蓄電手段であり、蓄電池４ａと電力変換機４ｂと制御器４ｃを備えている。電力変換機４ｂは、交流の系統電力を直流電力に変換するものであり、制御器４ｃによって制御されている。そして、この制御器４ｃは、電力変換機４ｂによって直流電力に変換された系統電力を蓄電池４ａに蓄電したり、自家発電手段２によって発電された直流の発電電力を蓄電池４ａに蓄電したり、また、蓄電池４ａに蓄電されている電力を必要に応じて放電するように、蓄電池４ａの充放電を制御するようになっている。
　走行体用蓄電手段４には、充電ケーブルが着脱可能に接続されており、この充電ケーブルが集中分電盤６に接続されている。
　また、制御器４ｃは、集中分電盤６を介して共通コントローラ８に接続されており、この共通コントローラ８の制御部８ａが制御器４ｃを制御することによって、走行体用蓄電手段４が制御されるようになっている。
　例えば、共通コントローラ８の走行体用蓄電手段４用の操作画面上で、操作・設定入力情報を入力することによって、制御器４ｃに充放電指示を行えるようになっている。充放電指示を行う場合、共通コントローラ８の操作画面上にて、運転モード、充放電開始時刻、充放電完了時刻、充電する際の電力の優先順位などの条件を設定するようになっている。
　なお、充電する際の電力の優先順位とは、系統電力１と自家発電手段２の発電電力のうちのどちらを優先して、充電電力として使用するかの順位を意味する。
　また、制御器４ｃは、蓄電池４ａに蓄電されている蓄電量（充電量）を検出する機能を備えている。
　前記家庭内負荷５としては、例えば、ヒートポンプ技術を利用して、空気の熱で湯を沸かすことができる電気給湯器である蓄熱装置５ａ、エアコン等の空調機器５ｂ、住宅内に備えられた冷蔵庫、洗濯機、エアコン、テレビ、照明等の電気機器５ｃ等が挙げられる。
　これら家庭内負荷５（５ａ，５ｂ，５ｃ）は、それぞれこれらを制御する制御器５ｄ，５ｅ，５ｆを備え、これら制御器５ｄ，５ｅ，５ｆは集中分電盤６を介して前記共通コントローラ８に接続されている。そして、この共通コントローラ８の制御部８ａが制御器５ｄ，５ｅ，５ｆを制御することによって、家庭内負荷５（５ａ，５ｂ，５ｃ）が制御されるようになっている。
　例えば、共通コントローラ８の家庭内負荷５用の操作画面上で、操作・設定入力情報を入力することによって、家庭内負荷５（５ａ，５ｂ，５ｃ）の起動、停止、運転時間等を設定することができるようになっている。
　また、前記自家発電手段２、蓄電手段３、走行体用蓄電手段４、家庭内負荷５等の機器の制御器２ａ，３ｃ，４ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆには、これら制御器を制御可能な端末コントローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆが集中分電盤６を介して接続さている。これら端末コントローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆは、住宅内の適宜の場所に設置されている。
　そして、共通コントローラ８は、端末コントローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆに制御器２ａ，３ｃ，４ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆの制御を共通コントローラ８の制御部８ａによる制御より優先させることを可能とするようになっている。
　端末コントローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆのそれぞれには、表示画面や操作画面が表示され、それぞれの操作画面上で操作・設定入力情報を入力できるようになっている。
　したがって、必要に応じて端末コントローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆによって、機器２，３，４，５に接続された制御器２ａ，３ｃ，４ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆを制御することができる。
　前記各制御器２ａ，３ｃ，４ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆと、共通コントローラ８とは、住宅を構成する少なくとも一部の建物ユニットに予め工場等で設けられた通信手段を介して接続されるようになっている。
　建物ユニットは直方体状の骨組みを有するものであり、この建物ユニットを複数現場で組み合わせることによって、ユニット式住宅が構築される。
　建物ユニットの上面には、天井が設けられ、下面には床が設けられ、側面には外壁材や内壁材で構成される壁が設けられる。
　そして、天井、床、壁に、予め工場等において、各制御器２ａ，３ｃ，４ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆと、共通コントローラ８とを接続する通信手段を設けておく。
　通信手段は、有線、無線あるいはこれらを組み合わせたものを採用する。
　有線の場合、所定の建物ユニットに集中分電盤６を取り付けておくとともに、各制御器２ａ，３ｃ，４ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆと集中分電盤６とを接続する導線および集中分電盤６と共通コントローラ８とを接続する導線を予め適宜の建物ユニットの天井、床、壁に配置しておく。
　また、無線の場合、集中分電盤６と共通コントローラ８とに、それぞれ無線通信手段を設けておき、この無線通信手段によって、集中分電盤６と共通コントローラ８とを接続するようにする。
　このように、建物ユニットの天井、床、壁に、予め工場等において、各制御器２ａ，３ｃ，４ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆと、共通コントローラ８とを接続する通信手段を設けられているので、通信手段が設けられた建物ユニットによって住宅を構築することによって、各制御器２ａ，３ｃ，４ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆと共通コントローラ８を通信手段によって容易に接続でき、よって、本システムの構築が容易となる。
　また、共通コントローラ８は、前記系統電力１、自家発電手段２、蓄電手段３、走行体用蓄電手段４、家庭内負荷５による住宅全体のエネルギー収支状況、自家発電手段２によるエネルギー供給状況、蓄電手段３および走行体用蓄電手段４のエネルギー収支状況、家庭内負荷５によるエネルギー消費状況を表示可能である。
　すなわちまず、図２に示すように、系統電力１、自家発電手段２、家庭内負荷５、走行体用蓄電手段４には、それぞれ第１電力量検出手段１１、第２電力量検出手段１２、第３電力量検出手段１５、第４電力量検出手段１６が接続されている。これら電力量検出手段は前記集中分電盤６に設けられている。また、前記蓄電手段３には、電力量計３ｄが備えられている。
　共通コントローラ８は、消費電力量表示部３０ａと供給電力量表示部３０ｂとを備えている。
　消費電力量表示部３０ａは、家庭内負荷５の消費電力量を、第３電力量検出手段１５によってそれぞれ検出された消費電力量に基づいて、系統電力、発電電力、蓄電電力ごとに表示する。
　また、消費電力量表示部３０ａは、走行体用蓄電手段４の充電による消費電力量を、第４電力量検出手段１６によってそれぞれ検出された消費電力量に基づいて、系統電力、発電電力、蓄電電力ごとに表示する。
　さらに、消費電力量表示部３０ａは、蓄電手段３の充電による消費電力量を、電力量計３ｄによってそれぞれ検出された消費電力量に基づいて、系統電力、発電電力ごとに表示する。
　供給電力量表示部３０ｂは、第１電力量検出手段１１によって検出された電力量に基づく系統電力１の供給電力量を表示する。
　また、供給電力量表示部３０ｂは、第２電力量検出手段１２によって検出された電力量に基づく発電電力の供給電力量を表示する。
　さらに、供給電力量表示部３０ｂは、蓄電手段３に内蔵された電力量計３ｄおよび第４電力量検出手段１６によって検出された蓄電手段３および走行体用蓄電手段４の放電による電力量に基づく蓄電電力の供給電力量を、蓄電手段３と走行体用蓄電手段４ごとにそれぞれ表示する。
　そして、このような消費電力量や供給電力量の表示は、日単位、月単位、年単位で消費電力量表示部３０ａおよび供給電力量表示部３０ｂに表示されるようになっている。消費電力量や供給電力量の表示は、数値による表示とグラフによる表示との双方で行われるようになっている。
　このように、系統電力１、自家発電手段２、蓄電手段３、走行体用蓄電手段４によるエネルギーの供給量と、蓄電手段３、走行体用蓄電手段４、家庭内負荷５によるエネルギーの消費量とが表示される。つまり、系統電力１、自家発電手段２、蓄電手段３、走行体用蓄電手段４、家庭内負荷５による住宅全体のエネルギー収支状況が表示される。
　また、自家発電手段２によるエネルギー（発電電力）供給状況、蓄電手段３および走行体用蓄電手段４のエネルギー（蓄電電力）収支状況、家庭内負荷５によるエネルギー消費状況が表示される。
　共通コントローラ８には、データ記録部３３が設けられており、このような消費電力量や供給電力量のデータは、データ記録部３３に記録される。
　さらに、共通コントローラ８には、利用者が消費電力量の目標値を設定することができ、この目標値の達成割合を日単位、月単位、年単位で表示するようになっている。なお、目標値とは、消費電力量の最大値であり、この最大値を目標値として、これを超えないように電力を消費するように設定された値である。
　前記共通コントローラ８は、二酸化炭素排出量演算手段３１を備えている。この二酸化炭素排出量演算手段３１は、第１電力量検出手段１１によって検出された系統電力の消費電力量に相当する電力量を生成する際に排出される二酸化炭素排出量を算出するもので、算出された二酸化炭素排出量が表示部３１ａに表示されるようになっている。
　また、二酸化炭素排出量演算手段３１は、第３電力量検出手段１５によって検出された系統電力の家庭内負荷５の消費電力量に相当する電力量を生成する際に排出される二酸化炭素排出量を算出し、算出された二酸化炭素排出量が表示部３１ｂに表示されるようになっている。
　また、二酸化炭素排出量演算手段３１は、第４電力量検出手段１６によって検出された系統電力の走行体用蓄電手段４の充電による消費電力量に相当する電力量を生成する際に排出される二酸化炭素排出量を算出し、算出された二酸化炭素排出量が表示部３１ｃに表示されるようになっている。
　さらに、二酸化炭素排出量演算手段３１は、電力量計３ｄによって検出された系統電力の蓄電手段３の充電による消費電力量に相当する電力量を生成する際に排出される二酸化炭素排出量を算出し、算出された二酸化炭素排出量が表示部３１ｄに表示されるようになっている。
　そして、このような二酸化炭素排出量の表示は、日単位、月単位、年単位で表示部３１ａ～３１ｄに表示されるようになっている。二酸化炭素排出量の表示は、数値による表示とグラフによる表示との双方で行われるようになっている。
　また、二酸化炭素排出量演算手段３１には、利用者が二酸化炭素排出量の目標値を設定することができ、この目標値の達成割合を日単位、月単位、年単位で表示部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに表示するようになっている。なお、目標値とは、二酸化炭素排出量の最大値であり、この最大値を目標値として、これを超えないように二酸化炭素を排出するように設定された値である。
　また、二酸化炭素排出量演算手段３１は、系統電力全体の消費電力量に相当する電力量を生成する際に排出される二酸化炭素排出量、家庭内負荷５による系統電力の消費電力量に相当する電力量を生成する際に排出される二酸化炭素排出量、走行体用蓄電手段４の充電による系統電力の消費電力量に相当する電力量を生成する際に排出される二酸化炭素排出量、蓄電手段３の充電による系統電力の消費電力量に相当する電力量を生成する際に排出される二酸化炭素排出量をそれぞれ積算して算出可能であり、算出された積算二酸化炭素排出量がそれぞれ表示部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに表示されるようになっている。
　さらに、二酸化炭素排出量演算手段３１は、走行体用蓄電手段４を備えた自動車と同規模の自動車がガソリンを使用して走行した際に発生する二酸化炭素排出量から、走行体用蓄電手段４の充電による系統電力の消費電力量に相当する電力量を生成する際に排出される二酸化炭素排出量を減じるような演算を行う。そして、この算出された値は例えば表示部３１ｃに表示されるようになっている。
　前記共通コントローラ８は、電気料金演算手段３２を備えている。この電気料金演算手段３２は、第１電力量検出手段１１によって検出された系統電力の消費電力量に基づいて系統電力全体の消費電力量に相当する電気料金を算出するもので、算出された電気料金が表示部３２ａに表示されるようになっている。
　また、電気料金演算手段３２は、第３電力量検出手段１５によって検出された系統電力の家庭内負荷５の消費電力量に相当する電気料金を算出し、算出された電気料金が表示部３２ｂに表示されるようになっている。
　また、電気料金演算手段３２は、第４電力量検出手段１６によって検出された系統電力の走行体用蓄電手段４の充電による消費電力量に相当する電気料金を算出し、算出された電気料金が表示部３２ｃに表示されるようになっている。
　さらに、電気料金演算手段３２は、電力量計３ｄによって検出された系統電力の蓄電手段４の充電による消費電力量に相当する電気料金を算出し、算出された電気料金が表示部３２ｄに表示されるようになっている。
　また、電気料金演算手段３２は、自家発電手段２によって発電された余剰の発電電力を売電や融通した際に、売電コントローラ９ａや融通コントローラ９ｂに内蔵された電力量計によって検出された売電電力量や融通電力量に相当する電気料金を算出し、系統電力全体の消費電力量に相当する電気料金から売電電力量や融通電力量に相当する電気料金を減じた電気料金を算出し、この算出された電気料金が表示部３２ａに表示されるようになっている。
　そして、このような電気料金の表示は、日単位、月単位、年単位でそれぞれの表示部３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄに表示されるようになっている。電気料金の表示は、数値による表示とグラフによる表示との双方で行われるようになっている。
　また、電気料金演算手段３２には、利用者が電気料金の目標値を設定することができ、この目標値の達成割合を日単位、月単位、年単位で表示部３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄに表示するようになっている。なお、目標値とは、電気料金の最大値であり、この最大値を目標値として、これを超えないように電気を使用するように設定された値である。
　また、共通コントローラ８には、消費電力量の目標値、二酸化炭素排出量の目標値、電気料金の目標値の達成に向けたアドバイス表示機能が設けられている。このアドバイス表示機能は、例えば、目標値に対して９０％以上になると、音声やランプの点滅等によって利用者に省エネを促すようになっている。
　また、共通コントローラ８には、最も二酸化炭素排出量の少ない電力を、蓄電手段３への充電、走行体用蓄電手段４のへの充電、蓄熱装置５ａの運転等に、優先順位をつけて利用することをアドバイスする機能を有しており、このアドバイスは音声や表示画面に文字や図等によって利用者に伝達される。また、前記優先順位は利用者が共通コントローラ８の選択画面から予め設定できる。
　また、共通コントローラ８は、系統電力１および自家発電手段２と、蓄電手段３、走行体用蓄電手段４および家庭内負荷５との間の接続状態を表示可能であり、かつ、これらのエネルギー消費および供給を制御可能である。
　すなわち、共通コントローラ８が制御器７，２ａを制御して系統電力１や自家発電手段２から電力（エネルギー）を導入するとともに、制御器３ｃを制御して当該電力を蓄電手段３に蓄電することができ、この場合、この電力量が電力量計３ｄによって検出されるので、系統電力１や自家発電手段２と蓄電手段３とが接続している状態となる。したがって、この状態を共通コントローラ８の表示画面に表示することによって、系統電力１や自家発電手段２と蓄電手段３との接続状態を表示できる。この表示は例えば、接続状態の場合は、接続状態を示すランプの点灯、非接続状態の場合は消灯としてもよいし、その他の手段で表示してもよい。
　また、共通コントローラ８が制御器７，２ａを制御して系統電力１や自家発電手段２から電力（エネルギー）を導入するとともに、制御器４ｃを制御して当該電力を走行体用蓄電手段４に蓄電することができ、この場合、この電力量が第４電力量検出手段１６によって検出されるので、系統電力１や自家発電手段２と走行体用蓄電手段４とが接続している状態となる。したがって、この状態を共通コントローラ８の表示画面に表示することによって、系統電力１や自家発電手段２と走行体用蓄電手段４との接続状態を表示できる。
　さらに、共通コントローラ８が制御器７，２ａを制御して系統電力１や自家発電手段２から電力（エネルギー）を導入するとともに、制御器５ｄ，５ｅ，５ｆを制御して当該電力を家庭内負荷５に供給することができ、この場合、この電力量が第３電力量検出手段１５によって検出されるので、系統電力１や自家発電手段２と家庭内負荷５とが接続している状態となる。したがって、この状態を共通コントローラ８の表示画面に表示することによって、系統電力１や自家発電手段２と家庭内負荷５との接続状態を表示できる。
　また、共通コントローラ８は、蓄電手段３および走行体用蓄電手段４の接続が解除されそうな状態を検知した際に、蓄電手段３および走行体用蓄電手段４のエネルギー状態（充電量）が不十分であると判断すると、警告および十分なエネルギー状態になるまでに必要な時間を表示するようになっている。
　すなわちまず、共通コントローラ８の操作画面には、系統電力１や自家発電手段２と、蓄電手段３および走行体用蓄電手段４とを接続するための接続ボタンと、これらの接続を解除する解除ボタンとが設けられている。
　そして、接続状態において解除ボタンを押すと、これを共通コントローラ８が認識したうえで、解除の再確認を利用者に対して操作画面上に表示する。これによって、共通コントローラ８は、蓄電手段３および走行体用蓄電手段４の接続が解除されそうな状態を検知できる。
　蓄電手段３および走行体用蓄電手段４に蓄電されている電力量（充電量）は、前記制御器３ｃ，４ｃによって検出されるので、共通コントローラ８は、この電力量の情報に基づいて、蓄電手段３および走行体用蓄電手段４のエネルギー状態（充電量）を検出し、エネルギー状態（充電量）が不十分であると判断すると（例えば充電量がフル充電の８０％未満であると判断すると）、警告および十分なエネルギー状態になるまでに必要な時間を算出して操作画面に表示するようになっている。
　また、共通コントローラ８には、端末コントローラ１０ｂ，１０ｃが接続されているので、この端末コントローラ１０ｂ，１０ｃの画面にも、前記警告および十分なエネルギー状態になるまでに必要な時間を表示するようになっている。
　前記共通コントローラ８は、複数の自動運転モードを有し、かつ、所望の自動運転モードを選択可能となっている。この選択は共通コントローラの操作画面で行えるようになっている。
　自動運転モードは、以下の５種類を備えている。
（１）エコロジーモード
　この自動運転モードは、住宅と自動車を合せて、二酸化炭素排出量を最も少なくするための運転モードで、環境への配慮を最優先に行う。
　二酸化炭素排出量を最も少なくするためには、自家発電手段２による電力をできる限り自家で有効に利用する必要がある。このため、自家発電手段２の余剰電力は、蓄電手段３への充電（蓄電）、走行体用蓄電手段４への充電（蓄電）、蓄熱装置５ａの運転に優先的に利用する。
　この場合、蓄電手段３への充電、走行体用蓄電手段４への、蓄熱装置５ａの運転における優先順位については、予め利用者が共通コントローラ８の操作画面で設定する。
　エコロジーモードが選択された場合、共通コントローラ８は、住宅内でのエネルギーの自給自足を最優先し、余剰のエネルギーが発生した場合、蓄電手段３と走行体用蓄電手段４に備蓄するように、前記各制御器３ｃ，４ｃを制御する。
　すなわちまず、共通コントローラ８の操作画面でエコロジーモードを選択すると、自家発電手段２で発電された発電電力は、家庭内負荷５ｂ，５ｃに供給され、足りない電力が系統電力１によって補われる。
　そして、家庭内負荷５ｂ，５ｃの必要電力が全て発電電力で足りている場合、図３に示すように、自家発電手段２に余剰電力が発生しているか否かを共通コントローラ８が判断する（ステップＳ１）。この判断は、家庭内負荷５ｂ，５ｃで必要とされる消費電力と、自家発電手段２による発電電力を比較して、この発電電力が消費電力より大きいことによって行える。
　余剰電力が発生していない場合、自家発電手段２による発電電力の全てを家庭内負荷５ｂ，５ｃに供給する（ステップＳ２）。
　余剰電力が発生していた場合、蓄電手段３の蓄電池３ａがフル充電状態か否かを共通コントローラ８が判断する（ステップＳ３）。この判断は、制御器３ｃが、蓄電池３ａに蓄電されている蓄電量（充電量）を検出する機能を備えているので、この制御器３ｃから共通コントローラ８に蓄電量の情報を送信することによって行える。
　蓄電池３ａがフル充電状態でなかった場合、余剰電力を蓄電池３ａに供給して充電する（ステップＳ４）。
　蓄電池３ａがフル充電状態である場合、走行体用蓄電手段４の蓄電池４ａがフル充電状態か否かを共通コントローラ８が判断する（ステップＳ５）。この判断は、制御器４ｃが、蓄電池４ａに蓄電されている蓄電量（充電量）を検出する機能を備えているので、この制御器４ｃから共通コントローラ８に蓄電量の情報を送信することによって行える。
　蓄電池４ａがフル充電状態でなかった場合、余剰電力を蓄電池４ａに供給して充電する（ステップＳ６）。
　蓄電池４ａがフル充電状態である場合、余剰電力を蓄熱装置５ａに供給して、蓄熱装置５ａを運転する（ステップＳ７）。
　なお、夏季等で日射量が多く、自家発電手段２に余剰電力がさらにある場合、共通コントローラ８が融通コントローラ９ｂを制御して、この住宅がある地域内の他の住宅またはその他の地域に余剰電力を融通する。このようにすれば、地域を含めた環境への配慮を行える。
（２）エコノミーモード
　この自動運転モードは、住宅と自動車を合せて、エネルギーコストを抑える運転モードで、利用者にとって最も経済的な運転を行う。
　時間帯別電力料金に対応し、低電力料金時間帯での優先的な蓄電、蓄熱を行う。また、利用者への電力料金抑制のためのアドバイスを行うほか、過去の電力使用実績データから、定期的に最適な電力契約を推奨する機能があり、利用者はエネルギーコスト抑制のための最適な機器運用方法と電力契約について知ることができる。
　エコノミーモードが選択された場合、共通コントローラ８は、低電力料金時間帯で、系統電力１を蓄電手段３と走行体用蓄電手段４に備蓄（蓄電）するように、前記各制御器３ｃ，４ｃを制御する。
　すなわち、図４に示すように、共通コントローラ８の操作画面でエコノミーモードを選択すると、現在が低電力料金時間帯であるか否かを共通コントローラ８が判断する。なお、共通コントローラ８には時計機能が備えられており、これによって、低電力料金時間帯であるか否かを判断できる（ステップＳ１）。
　低電力料金時間帯である場合、蓄電手段３の蓄電池３ａがフル充電状態か否かを共通コントローラ８が判断する（ステップＳ２）。フル充電状態でなかった場合、低電力料金の系統電力１を蓄電池３ａに供給して充電する（ステップＳ３）。
　蓄電池３ａがフル充電状態である場合、走行体用蓄電手段４の蓄電池４ａがフル充電状態か否かを共通コントローラ８が判断する（ステップＳ４）。フル充電状態でなかった場合、低電力料金の系統電力１を蓄電池４ａに供給して充電する（ステップＳ５）。
　蓄電池４ａがフル充電状態である場合、低電力料金の系統電力を蓄熱装置５ａに供給して、蓄熱装置５ａを運転する（ステップＳ６）。
　また、家庭内負荷５に電力を供給する場合、図５に示すように、共通コントローラ８は、家庭内負荷５の必要電力が全て発電電力で足りているか否かを判断する（ステップＳ１）。足りている場合、家庭内負荷５に発電電力を供給する。
　家庭内負荷５の必要電力が発電電力で足りていない場合、共通コントローラ８は、足りない分の必要電力が蓄電手段３の蓄電池３ａの電力で足りるか否かを判断する（ステップＳ２）。足りる場合、蓄電池３ａを放電させて（ステップＳ３）、前記発電電力とともに家庭内負荷５に供給する。
　足りない分の必要電力が蓄電手段３の蓄電池３ａの電力（蓄電出力）でもさらに足りない場合、共通コントローラ８は、さらに足りない分の必要電力が走行体用蓄電手段４の蓄電池４ａの電力で足りるか否かを判断する（ステップＳ４）。足りる場合、蓄電池４ａを放電させて（ステップＳ５）、前記発電電力、蓄電池３ａから放電した電力（蓄電出力）とともに家庭内負荷５に供給する。
　さらに足りない分の必要電力が走行体用蓄電手段４の蓄電池４ａの電力（蓄電出力）でも足りない場合、共通コントローラ８は系統電力１から足りない分の電力を補って、発電電力、蓄電池３ａ，４ａから放電した電力（蓄電出力）とともに家庭内負荷５に供給する。
　なお、走行体用蓄電手段４の電力を使用したくない場合、前記ステップＳ４，Ｓ５を削除すればよい。これは、共通コントローラ８の操作画面で行うことができる。
（３）非常時対応モード
　この自動運転モードは、あらゆるエネルギーをできるだけ多く蓄える運転モードで、災害や停電などの非常時に備えた運転を行う。時間帯、電力料金に拘わらず、蓄電、蓄熱を最大限に行う。気象情報や地域情報などをもとにして、台風や大雨などの予期可能な災害に対して、普段からエネルギーを蓄えるための運転設定が可能で、蓄えるエネルギーの種類と量を利用者が予め設定することもできる。
　非常時対応モードが選択された場合、共通コントローラ８は、系統電力１や自家発電手段２による発電電力を蓄電手段３と走行体用蓄電手段４に備蓄するように、前記各制御器３ｃ，４ｃを制御する。
　すなわちまず、共通コントローラ８の操作画面で非常時対応モードを選択すると、共通コントローラ８は、家庭内負荷５のうち、必要最小限度の家庭内負荷５に、系統電力１、発電電力、蓄電電力を供給する。
　次に、図６に示すように、蓄電手段３の蓄電池３ａがフル充電状態か否かを共通コントローラ８が判断する（ステップＳ１）。フル充電状態でなかった場合、系統電力や発電電力を蓄電池３ａに供給して充電する（ステップＳ２）。
　蓄電池３ａがフル充電状態である場合、走行体用蓄電手段４の蓄電池４ａがフル充電状態か否かを共通コントローラ８が判断する（ステップＳ３）。フル充電状態でなかった場合、系統電力や発電電力を蓄電池４ａに供給して充電する（ステップＳ４）。
　蓄電池４ａがフル充電状態である場合、系統電力や発電電力を蓄熱装置５ａに供給して、蓄熱装置５ａを運転する（ステップＳ５）。
　なお、蓄電池３ａ，４ａに系統電力や発電電力を充電する場合、共通コントローラ８の操作画面で利用者が、停止してもよい家庭内負荷５を選択することによって、当該家庭内負荷５への電力供給を停止する。
　また、共通コントローラ８に操作画面で、蓄電池３ａ，４ａに充電する電力を選択するとともに、蓄電池３ａ，４ａへの蓄電量を選択する。
（４）防犯対策・安全モード
　この自動運転モードは、共通コントローラ８と玄関ドア錠、窓を連携させることで、外出する際に玄関、窓の施錠状態を確認できるほか、インターホンとの連携により、外出中における訪問者および帰宅者の情報を携帯電話で確認することができる。また、長期外出のために各機器運転設定を変更することも可能で、利用者が長期外出する場合の住宅全体のエネルギー管理を最適に行うことができる。
　共通コントローラ８には、図１に示すように、玄関ドア錠４０および窓錠４１が接続されており、防犯対策・安全モードで、窓錠４１を施錠すると、その情報が共通コントローラ８に送信され、その画面に窓錠４１の施錠状態が表示される。例えば、画面には複数の窓に対応させて、窓ごとに施錠されたか否かが表示される。
　また、防犯対策・安全モードで、玄関ドア錠４０を施錠すると、その情報が共通コントローラ８に送信される。共通コントローラ８は、インターネットに接続されており、玄関ドア錠４０の施錠情報は、インターネットを介して、外出する利用者が所持している携帯電話４４に送信される。したがって、利用者は携帯電話を確認することによって、玄関ドア錠４０が施錠されたかを確認できる。
　また、共通コントローラ８にはインターホン４３が接続されている。そして、防犯対策・安全モード中に、訪問者があった場合、インターホン４３が訪問者の顔や音声の情報を取得し、この情報は共通コントローラ８に送信され、データ記録部３３（図２参照）に記録される。そして、この情報はインターネットを介して、外出する利用者が所持している携帯電話４４に送信される。したがって、利用者は携帯電話４４を確認することによって、訪問者の情報を確認できる。
　さらに、防犯対策・安全モードで、住人の一人が帰宅した場合、その帰宅者が玄関ドア錠４０を解錠するので、その情報が共通コントローラ８に送信され、この共通コントローラ８からインターネットを介して、外出している他の住人が所持している携帯電話４４に送信される。したがって、他の住人は携帯電話４４を確認することによって、玄関ドア錠４０が施錠されたかを確認できる。なお、複数の住人が所持している鍵には、ＩＤ番号が付されており、このＩＤ番号の情報が携帯電話４４に送信されるので、他の住人は、誰が帰宅したかを確認できる。
　また、共通コントローラ８の操作画面で防犯対策・安全モードを選択すると、共通コントローラ８が、停止させてもよい家庭内負荷５を選択して、当該家庭内負荷５を停止させる。
　停止させてもよい家庭内負荷５としては、エアコン等の空調機器５ｂ、照明等が挙げられるが、これらは、予め共通コントローラ８の画面上で設定する。
　また、照明は防犯のために、例えば夜の所定時間だけ点灯させるように、共通コントローラ８の画面上で設定してもよい。
　さらに、共通コントローラ８は、防犯対策・安全モードが選択されると、夜の低電力料金時間帯に、系統電力１を蓄電手段３に蓄電しておき、昼は、冷蔵庫等の常時電力を供給しておく必要がある家庭内負荷５ｃのみに、自家発電手段２による発電電力を優先して供給し、それだけでは足りない場合に、蓄電手段３に蓄電されている電力を供給し、さらに足りない場合に系統電力１を供給するように、各制御器を制御する。
　また、共通コントローラ８には、インターネットを介して携帯電話４４が接続されているので、携帯電話４４から共通コントローラ８に、各機器の制御を行うための情報を送信することもできる。これによって、外出中に各機器２，３，４，５の遠隔操作を行える。
（５）健康生活モード
　この自動運転モードは、現在の屋内外気温、湿度、屋内照明などの環境データを収集し、エアコン、照明の運転と連携したうえで、窓の自動開閉による外気の取り込み、太陽光の取り込み量を自動制御することができる。また、天気予報や気象情報をもとに、洗濯・掃除などのお奨め予報についても通知する。
　共通コントローラ８には、屋内外に設置された温度計、湿度計、各部屋に設置された照度計が接続されており、これらの情報が共通コントローラ８に送信される。
　また、共通コントローラ８には、天窓や窓を電気的に自動的に開閉する窓開閉手段や、窓に設けたブラインドを自動的に開閉するブラインド開閉手段が接続されている。なお、これら窓開閉手段やブラインド開閉手段は、家庭内負荷である。
　そして、健康生活モードが選択された場合、共通コントローラ８は、温度計、湿度計による情報に基づいて、エアコン等の空調機器５ｂの制御器５ｅや、窓開閉手段の制御器、ブラインド開閉手段の制御器を制御する。すなわち、予め共通コントローラ８に設定されている適温、適湿の値と、温度計、湿度計による値とを比較して、屋内の温度、湿度が適温、適湿に近付くように各制御器を制御する。
　また、共通コントローラ８は、照度計による情報に基づいて、照明の制御器やブラインド開閉手段の制御器を制御する。すなわち、予め共通コントローラ８に設定されている最適な照度の値と、照度計による値とを比較して、各部屋の照度が最適な照度に近付くようにブラインド開閉手段の制御器や照明の制御器を制御する。この場合、昼間は、窓からの太陽光の取り込み量（ブラインドの開閉量）による照度調整を優先して行う。
　さらに、共通コントローラ８は、昼間の所定時刻に、窓を開放して外気を取り込むように、窓開閉手段の制御器を制御する。窓を開放する時刻は、共通コントローラ８の画面上から適宜設定できるようになっている。
　また、共通コントローラ８は、インターネットを介して、天気予報や気象情報のサイトに接続され、これらサイトから天気予報や気象情報を取得する。そして、この所得した情報に基づいて、洗濯や掃除などをするのにお奨めな日時等を、共通コントローラ８の画面やスピーカを介して利用者に通知する。
　本実施の形態では以下のような効果を得ることができる。
　共通コントローラ８が、系統電力１、自家発電手段２、蓄電手段３、走行体用蓄電手段４、家庭内負荷５の各々の制御器を制御することによって、エネルギー消費および供給を管理するので、住宅全体におけるエネルギー消費および供給を一元管理でき、かつ各機器を一つのコントローラ（共通コントローラ）８で制御できる。
　また、共通コントローラ８が、自家発電手段２によって発電された余剰のエネルギーを売電する売電コントローラ９ａおよび他の地域げ電力融通する融通コントローラ９ｂを制御するので、売電および電力融通を含めた住宅全体におけるエネルギーの消費および供給を一元管理できる。
　さらに、共通コントローラ８が住宅全体のエネルギー収支状況、自家発電手段２によるエネルギー供給状況、蓄電手段３および走行体用蓄電手段４のエネルギー収支状況、家庭内負荷５によるエネルギー消費状況等を表示するので、利用者はこれらの状況を容易に確認できる。
　また、共通コントローラ８が、端末コントローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆに制御器の制御を共通コントローラ８より優先させることが可能であるので、必要に応じて端末コントローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆによって、機器に接続された制御器を制御することができる。
　また、共通コントローラ８は、系統電力１および自家発電手段２と、蓄電手段３、走行体用蓄電手段４および家庭内負荷５との間の接続状態を表示可能であり、かつ、これらのエネルギー消費および供給を制御可能であるので、エネルギーを供給する側と、蓄エネルギーを備蓄または消費する側との接続状態を表示することができるとともに、これらエネルギー消費および供給を制御することができる。
　さらに、共通コントローラ８が、蓄電手段３および走行体用蓄電手段４のエネルギー状態が不十分であると判断すると、警告および十分なエネルギー状態になるまでに必要な時間を表示するので、利用者は蓄電手段３および走行体用蓄電手段４に、フル充電状態になるまでエネルギーを蓄電するか否かを決めることができる。
　また、端末コントローラ１０ｃが、走行体用蓄電手段４のエネルギー状態が不十分であると判断すると、警告および十分なエネルギー状態になるまでに必要な時間を表示するので、利用者は端末コントローラ１０ｃを確認することによって、走行体用蓄電手段４に、フル充電状態になるまでエネルギーを蓄電するか否かを決めることができる。
　また、複数の自動運転モードのうち、エコロジーモードが選択された場合、共通コントローラ８が、住宅内でのエネルギーの自給自足を最優先し、余剰のエネルギーが発生した場合、蓄電手段３と走行体用蓄電手段４に備蓄するように、制御器３ｃ，４ｃを制御するので、最適なエネルギー運用が可能となる。
産業上の利用の可能性
　本発明によれば、系統電力を制御する制御器と、自家発電手段を制御する制御器と、蓄電手段を制御する制御器と、走行体用蓄電手段を制御する制御器と、家庭内負荷を制御する制御器とが接続される共通コントローラを備え、この共通コントローラが各制御器を制御することによって、エネルギー消費および供給を管理するので、住宅全体におけるエネルギー消費および供給を一元管理でき、かつ各機器を一つのコントローラ（共通コントローラ）で制御できる。
　１　系統電力
　２　自家発電手段
　２ａ　制御器
　３　蓄電手段
　３ｃ　制御器
　４　走行体用蓄電手段
　４ｃ　制御器
　５　家庭内負荷
　５ｄ，５ｅ，５ｆ　制御器
　６　集中分電盤
　７　制御器
　８　共通コントローラ
　９ａ　売電コントローラ
　９ｂ　融通コントローラ
　１０ａ～１０ｆ　端末コントローラ
 

Claims (9)

  1. 　外部の系統電力と、住宅に設けられた自家発電手段と、前記住宅に設けられた蓄電手段と、走行体に設けられた走行体用蓄電手段と、前記住宅に設けられた家庭内負荷とが連携され、これらによるエネルギー消費および供給を管理する住宅用エネルギー管理システムであって、
    　前記系統電力を制御する制御器と、前記自家発電手段を制御する制御器と、前記蓄電手段を制御する制御器と、前記走行体用蓄電手段を制御する制御器と、前記家庭内負荷を制御する制御器とが接続される共通コントローラを備え、
    　前記共通コントローラが前記各制御器を制御することによって、前記エネルギー消費および供給を管理することを特徴とする住宅用エネルギー管理システム。
  2. 　請求項１に記載の住宅用エネルギー管理システムにおいて、
    　前記共通コントローラは、前記自家発電手段によって発電された余剰のエネルギーを売電する売電コントローラおよび／または電力融通する融通コントローラを制御することを特徴とする住宅用エネルギー管理システム。
  3. 　請求項１または２に記載の住宅用エネルギー管理システムにおいて、
    　前記共通コントローラは、前記系統電力、前記自家発電手段、前記蓄電手段、前記走行体用蓄電手段、前記家庭内負荷による住宅全体のエネルギー収支状況、前記自家発電手段によるエネルギー供給状況、前記蓄電手段および前記走行体用蓄電手段のエネルギー収支状況、前記家庭内負荷によるエネルギー消費状況を表示可能であることを特徴とする住宅用エネルギー管理システム。
  4. 　請求項１～３のいずれか一項に記載の住宅用エネルギー管理システムにおいて、
    　前記各制御器と、前記共通コントローラとは、前記住宅を構成する少なくとも一部の建物ユニットに予め工場等で設けられた通信手段を介して接続されることを特徴とする住宅用エネルギー管理システム。
  5. 　請求項１～４のいずれか一項に記載の住宅用エネルギー管理システムにおいて、
    　前記自家発電手段、前記蓄電手段、前記走行体用蓄電手段、前記家庭内負荷のそれぞれに接続された複数の制御器のうちの少なくとも一つの制御器に、この制御器を制御可能な端末コントローラが接続されており、
    　前記共通コントローラは、前記端末コントローラに前記制御器の制御を前記共通コントローラより優先させることが可能であることを特徴とする住宅用エネルギー管理システム。
  6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の住宅用エネルギー管理システムにおいて、
    　前記共通コントローラは、前記系統電力および自家発電手段と、前記蓄電手段、前記走行体用蓄電手段および前記家庭内負荷との間の接続状態を表示可能であり、かつ、これらのエネルギー消費および供給を制御可能であることを特徴とする住宅用エネルギー管理システム。
  7. 　請求項６に記載の住宅用エネルギー管理システムにおいて、
    　前記共通コントローラは、前記蓄電手段および前記走行体用蓄電手段の接続が解除されそうな状態を検知した際に、前記蓄電手段および前記走行体用蓄電手段のエネルギー状態が不十分であると判断すると、警告および十分なエネルギー状態になるまでに必要な時間を表示することを特徴とする住宅用エネルギー管理システム。
  8. 　請求項７に記載の住宅用エネルギー管理システムにおいて、
    　前記走行体用蓄電手段を制御する制御器に、端末コントローラが接続されており、
    　この端末コントローラは、前記警告および時間を表示することを特徴とする住宅用エネルギー管理システム。
  9. 　請求項１～８のいずれか一項に記載の住宅用エネルギー管理システムにおいて、
    　前記共通コントローラは、複数の自動運転モードを有し、かつ、所望の自動運転モードを選択可能となっており、
    　これら複数の自動運転モードのうち、エコロジーモードが選択された場合、前記共通コントローラは、住宅内でのエネルギーの自給自足を最優先し、余剰のエネルギーが発生した場合、前記蓄電手段と前記走行体用蓄電手段に備蓄するように、前記各制御器を制御することを特徴とする住宅用エネルギー管理システム。
     
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