WO2014068775A1

WO2014068775A1 - 電力中継器、及び消費電力低減方法

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Publication number: WO2014068775A1
Application number: PCT/JP2012/078544
Authority: WO
Inventors: 木村喜昌
Original assignee: 富士通株式会社
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2014-05-08
Also published as: JP6098642B2; JPWO2014068775A1; US20150229129A1

Abstract

　本発明を適用した１システムでは、電力中継器を１つ以上、用いて、各電気機器への電力供給が行われる。電力中継器は、電力を下流側に供給するための１つ以上の出力口と、出力口毎に、該出力口と接続されている下流側と通信を行うための通信手段と、通信手段を用いて、出力口毎に、該出力口の下流側に位置する電気機器のなかで節電機能を備える第１の電気機器に節電機能の動作を要求可能な制御手段と、を有する。

Description

電力中継器、及び消費電力低減方法

　本発明は、電力が供給される機器全体を対象に、消費電力を低減（抑制）するための技術に関する。

　通常、建物等の施設への電力供給は、予め定めた契約容量までの範囲内で行われる。その契約容量を超える異常な電力供給を回避するために、施設にはブレーカー、或いはヒューズ等の配線用遮断器が設けられるのが普通である。

　建物等の施設では、多数の電気機器が使用されるのが普通である。配線用遮断器が作動した場合、作動した配線用遮断器を介して電力が供給されていた全ての電気機器への電力供給が直ちに遮断される。

　しかし、電気機器のなかには、電力供給を直ちに遮断すべきでないものも存在する。例えばＰＣ（Personal Computer）等の情報処理装置は、停止させるには或る程度の時間が必要であり、電力供給を直ちに遮断させた場合、必要なデータが失われるといった不具合が発生する可能性が高い。また、照明器具や消防設備等は、安全性の面から、常に電力を供給可能にすべきと云える。このようなことから、施設に予め設けられた配線用遮断器は作動させないようにするのが望ましい。

　電機機器への電力供給は、主配電盤、配電盤、壁コンセント等の電力中継器を複数、介して行われる。このことから、従来の電力中継器、例えば１つ以上のコンセントが設けられた電源タップのなかには、コンセントを介した電力供給を遮断できるようになっているものがある。このような従来の電力中継器を用いた場合、コンセントを介した電力供給を個別に遮断することにより、予め設けられた配線用遮断器が作動しないように施設全体の消費電力を抑えることができる。

　この従来の電力中継器に接続された電気機器は、必要に応じて優先的に電力供給が遮断される。そのため、この従来の電力中継器には、優先的に電力供給が遮断されても良い電気機器を接続させなくてはならない。

　しかし、電気機器への電力供給は、使用するのを前提として行われる。それにより、例え使用頻度、或いは重要度の低い電気機器であっても、電力を供給させている場合、その電気機器を使用しているか、或いは使用しようとする人が居る可能性がある。電気機器への電力供給の遮断は、その電気機器を使用している人、或いは使用しようとする人に、直接的、或いは間接的に悪影響を及ぼし、作業効率を低下させる。このようなことから、例え総合的に重要度の低い電気機器であっても電力供給の遮断は行われないようにするのが望ましいと云える。

特開２００６－１４６２９３号公報特開２００３－３２２９０号公報特開２００５－４２４３号公報ＷＯ０４／５３６９６

　１側面では、本発明は、電気機器への電力供給の遮断を行うことなく、電気機器全体の消費電力を低減させるための技術を提供することを目的とする。

　本発明を適用した１システムは、電力を下流側に供給するための１つ以上の出力口と、出力口毎に、該出力口と接続されている下流側と通信を行うための通信手段と、通信手段を用いて、出力口毎に、該出力口の下流側に位置する電気機器のなかで節電機能を備える第１の電気機器に節電機能の動作を要求可能な制御手段と、を有する電力中継器を１つ以上、用いて、各電気機器への電力供給が行われる。

　本発明を適用した１システムでは、電気機器への電力供給の遮断を行うことなく、電気機器全体の消費電力を低減させることができる。

本実施形態による電力中継器を用いて構築された電力分配システムの構成例を説明する図である。本実施形態による電力中継器に搭載された電力制御装置の構成例を説明する図である。電力管理装置を搭載した端末の構成例を説明する図である。測定処理のフローチャートである。節電処理のフローチャートである。節電モード切替処理のフローチャートである。遮断制御処理のフローチャートである。実際に使用された電力中継器、及び各電力中継器に接続された端末の例を説明する図である。図８に表す接続構成の場合に、各電力中継器に保持される電力管理情報の内容を説明する図である。節電目標値として６０００Ｗが入力された場合に、電力中継器１－４－１が節電処理を実行することによって電力中継器１－４－１及び１－４－２に保持される電力管理情報の内容の変化を説明する図である（その１）。節電目標値として６０００Ｗが入力された場合に、電力中継器１－４－１が節電処理を実行することによって電力中継器１－４－１及び１－４－２に保持される電力管理情報の内容の変化を説明する図である（その２）。節電目標値として６０００Ｗが入力された場合に、電力中継器１－４－１が節電処理を実行することによって電力中継器１－４－１及び１－４－２に保持される電力管理情報の内容の変化を説明する図である（その３）。節電目標値として６０００Ｗが入力された場合に、電力中継器１－４－１が節電処理を実行することによって電力中継器１－４－１及び１－４－２に保持される電力管理情報の内容の変化を説明する図である（その４）。節電目標値として５６００Ｗが入力された場合に、電力中継器１－４－１が節電処理を実行することによって電力中継器１－４－１及び１－４－２に保持される電力管理情報の内容の変化を説明する図である（その１）。節電目標値として５６００Ｗが入力された場合に、電力中継器１－４－１が節電処理を実行することによって電力中継器１－４－１及び１－４－２に保持される電力管理情報の内容の変化を説明する図である（その２）。節電目標値として５６００Ｗが入力された場合に、電力中継器１－４－１が節電処理を実行することによって電力中継器１－４－１及び１－４－２に保持される電力管理情報の内容の変化を説明する図である（その３）。節電目標値として５６００Ｗが入力された場合に、電力中継器１－４－１が節電処理を実行することによって電力中継器１－４－１及び１－４－２に保持される電力管理情報の内容の変化を説明する図である（その４）。

　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
　図１は、本実施形態による電力中継器を用いて構築された電力分配システムの構成例を説明する図である。この電力分配システムは、建物、或いは工場等の施設に供給された電力を電気機器５、７に分配するために構築されたシステムである。図１に表すように、施設に供給された電力は主配電盤１（１－１）、複数の配電盤１（１－２）のうちの一つ、及び多数、存在する壁コンセント１（１－３）のうちの一つを介して電気機器５、７に供給可能になっている。図１では、壁コンセント１（１－３）の他に、電源タップ１（１－４）を更に介して電気機器５、７に電力が供給される様子を表している。電気機器５、７は図１中「端末」と表記している。以降、電気機器は端末と表記する。電力分配システムの構成は、図１に表すような例に限定されない。

　図１に表す主配電盤１－１、配電盤１－２、及び壁コンセント１－３の全て、並びに電源タップ１－４の殆どには電力制御装置２が搭載されている。主配電盤１－１、配電盤１－２、壁コンセント１－３、及び電源タップ１－４は全て、上流側から供給された電力を下流側に供給する電力中継器である。電力制御装置２が搭載された主配電盤１－１、配電盤１－２、壁コンセント１－３、及び電源タップ１－４は全て本実施形態による電力中継器である。電力中継器の種類を特に限定する必要がないような場合、以降「電力中継器１」と表記する。

　図１中の実線の矢印は、電力線を介して電力が供給される向きを表している。図１中の点線の矢印は、通信線、つまり各電力中継器１に搭載された電力制御装置２が通信を行う対象を表している。各電力中継器１に搭載された電力制御装置２は、上流側に位置する電力中継器１の電力制御装置２、及び下流側に位置する電力中継器１の電力制御装置２、或いは端末５の電力管理装置６と通信が可能となっている。主配電盤１－１の上流側には、施設によって配置される電力中継器は存在しない。このため、主配電盤１－１に搭載された電力制御装置２は、下流側とのみ通信を行う。

　端末５に搭載された電力管理装置６は、図１に表すように、上流側に位置する電力中継器１の電力制御装置２との通信を行うことができる。その通信は、電力管理装置６が搭載されていない端末７は行うことができない。このことから、ここでは端末５、７を区別している。本実施形態では、電力管理装置６は、節電機能を備えた端末５に搭載させるようにしている。これは、以下のような理由からである。

　現在、消費電力を通常よりも低減できる節電機能は電気機器に広く搭載されている。例えばＰＣでは、スリープ状態に移行させる節電機能が搭載されるだけでなく、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のクロック周波数を低下させることにより、消費電力を低減する節電機能が搭載されるようになっている。そのスリープ状態に移行させる節電機能は、複写機、プリンター等のＯＡ（Office Automation）機器にも広く搭載されている。節電機能としては、使用頻度の比較的に低い回路への電力供給を遮断して消費電力を低減させる節電機能もある。

　このようなことから、本実施形態では、施設全体の消費電力の低減に、端末５の節電機能を積極的に活用するようにしている。端末５の節電機能を積極的に活用することにより、電力供給の遮断が必要になる端末５、或いは７の数はより抑えられるようになる。それにより、端末５、或いは７への電力供給の遮断によって直接的、或いは間接的に発生する悪影響もより抑えられるようになる。

　図２は、本実施形態による電力中継器に搭載された電力制御装置の構成例を説明する図である。図３は、電力管理装置を搭載した端末の構成例を説明する図である。次に図２、及び図３を参照し、電力中継器１、及び端末５の各構成について具体的に説明する。

　始めに、図３を参照し、端末５の構成について説明する。
　図３に表すように、端末５は、電力供給用のプラグ５１を備え、そのプラグ５１を介して供給される電力が本体５５に入力される構成となっている。本体５５は、節電機能により消費電力を低減させる節電モード時にも電力が供給される基本部５６と、節電モード時には電力が供給されない付加部５７と、付加部５７への電力供給を遮断可能なブレーカー５８とを備える。それにより、端末５は、節電モードが設定されているか否かに応じて、付加部５７への電力供給の遮断、或いは遮断の解除を行うことにより、消費電力を低減できる構成となっている。

　図３に表す構成は一例であり、消費電力の低減は、端末５の種類に応じて行えば良い。このことから、端末５に搭載される節電機能は限定されない。消費電力の低減は、処理に用いられるクロックの周波数の変更、各部のレスポンス速度の低下、等によって実現させても良い。ここでは、説明上、便宜的に、端末５は全て図３に表すような構成であると想定する。

　電力管理装置６は、通信部６１、制御部６２、電力値応答部６３、及び記憶部６４を備える。通信部６１は、電力線を介して、上流側に位置する電力中継器１の電力制御装置２と通信を行う。その電力制御装置２は、電力管理装置６に対し、端末５に係わる情報の送信、節電モードへの移行、等の指示を行う。

　制御部６２は、通信部６１が受信した指示を処理する。節電モードへの移行は、本体５５内のブレーカー５８に電力を遮断させることで行われる。

　電力値応答部６３は、例えば本体５５から消費電力値を随時、入力し、制御部６２からの要求に応じて、消費電力値を制御部６２に出力する。記憶部６４は、端末５に係わる情報として、優先度、定格値、及び節電値の各情報を格納する。

　優先度は、電力供給を遮断するうえでの優先順位を表す値である。本実施形態では、高い値ほど、電力供給を遮断すべきでないことを表している。それにより、電力供給を遮断すべきでない端末５ほど、高い値の優先度が割り当てられる。

　定格値は、端末５の想定する最大消費電力値である。節電値は、節電モード設定時の最大消費電力値である。

　記憶部６４に格納されたこれらの情報は、制御部６２の指示により、電力値応答部６３によって読み出され、制御部６２に出力される。制御部６２は、電力値応答部６３から入力した各種情報を通信部６１により上流側の電力中継器１の電力制御装置２宛に送信させる。それにより、各電力中継器１の電力制御装置２は、直接、電力を供給する端末５の存在を認識することができると共に、その端末５から消費電力の制御に必要な情報を取得することができる。

　上記優先度は、通信部６１に受信させる指示により、変更可能となっている。これは、端末５を使用する人、或いは部署等により、その端末５の重要度が異なる可能性があるためである。それにより、本実施形態では、使用する人、部署、或いは状況等により、優先度を通して、電力供給が遮断される可能性を制御できるようにさせている。部署、或いは状況等により、優先度を変更する必要のない場合、優先度は固定とさせても良い。

　次に、図２を参照し、電力中継器１の構成について説明する。
　図２に表す構成例は、例えば電源タップ１－４の場合のものである。図２に表すように、電力中継器１である電源タップ１－４は、複数のコンセント１１（１１－１、１１－２、・・・）、及び壁コンセント１－３との接続用のプラグ１２を備えている。電力制御装置は、通信部２１、制御部２２、記憶部２３、コンセント１１毎に配置された電流計２４、コンセント毎に配置されたブレーカー２５、キー群２６、及び表示部２７を備えている。電力中継器１に電力供給用に設けられる器具はコンセント１１に限定されないことから、以降、コンセント１１はアウトレットと表記する。つまりアウトレットは、下流側に電力を供給する供給口の総称として用いる。図２に表記の「ＯＬ」はアウトレットの略記であり、「ＯＬ１」はアウトレット１１－１を表している。「ＯＬ１」及び「１１－１」の「１」はアウトレット１１の識別情報であり、その識別情報を用いて個々のアウトレット１１を表している。その識別情報は以降、アウトレット番号と呼ぶことにする。

　通信部２１は、電力線を介した通信を行う。アウトレット１１毎に配置された電流計２４、及びブレーカー２５は、それぞれ、対応するアウトレット１１を介して供給される電力の測定、及び電力供給の遮断に用いられる。制御部２２は、電力計２４の測定結果の参照、及びブレーカー２５の制御を行う。電力の測定に電流計２４を用いているのは、電圧が固定の電力の供給を想定しているためである。

　記憶部２３は、制御部２２が処理に用いられる記憶装置であり、電力管理情報２３ａが格納される。この電力管理情報２３ａは、アウトレット１１毎に、消費電力の現在値、定格値、節電値、及び優先度の各情報をまとめた形の情報である。

　現在値は、電流計２４の測定結果から得られる消費電力値である。定格値は、下流側に端末５が接続されていた場合、その端末５から送信される定格値である。下流側に端末５が接続されていない場合、現在値が定格値として扱われる。

　節電値は、下流側に位置する端末５を節電モードに移行させた場合の消費電力値である。下流側に端末５が接続されていない場合、現在値が節電値として扱われる。優先度は、下流側に存在する端末５或いは７によって特定される。本実施形態では、電力線を介した通信が行えない端末７の優先度は最も低い１としている。下流側に複数台の端末５が存在する場合、その端末５のなかで最大の優先度が採用される。このことから、下流側に１台以上の端末５が存在する場合にのみ、優先度は２以上となる可能性がある。

　以降、対応するアウトレット１１との関係を明確にする必要がある場合、符号１１－１を付すアウトレット１１－１の現在値は「現在値（ＯＬ１）」と表記する。対応するアウトレット１１が不明、或いは特定する必要の無い場合、「現在値（ＯＬｘ）」と表記する。他の定格値、節電値等もこの表記法を用いる。

　電力管理情報２３ａ中に表記の「合計」は、各アウトレット１１の合計値を表している。合計値は、現在値、定格値、節電値、及び優先度の全てが対象に計算される。優先度は、アウトレット１１毎の優先度と同じく、各アウトレット１１の優先度のなかで最大値が採用される。

　本実施形態では、消費電力の低減（抑制）は、目標値が入力された場合に行うようにさせている。これは、目標値の入力は消費電力を低減させることを意図して行われたと見なすためである。キー群２６、及び表示部２７は、管理者が目標値の指定（入力）に用いることができる。入力させる情報は、供給可能な電力量を表す情報であれば良いことから、目標値以外であっても良い。例えば低減すべき電力量を表す情報であっても良い。

　図２に表すような構成の電力制御装置２でアウトレット１１毎に確認される現在値（ＯＬｘ）は、そのアウトレット１１を介して下流側に供給される総電力量に相当する。これは、上流側に位置する電力中継器１ほど、より広範囲の消費電力値を確認できることを意味する。このことから、本実施形態では、消費電力の制御のための処理は、起点とする電力中継器１、及びその下流側に位置する電力中継器１に行わせるようにしている。それにより、消費電力を低減させるべき範囲内での消費電力の低減を可能にさせている。

　起点とする電力中継器１の下流側に位置する電力中継器１には、直接、接続された上流側の電力中継器１から目標値が指定される。目標値が指定された電力中継器１は、それよりも下流側に供給される電力量がその目標値以下となるようにするための制御を行う。このことから、上記キー群２６、及び表示部２７は必須の構成要素ではない。以降、管理者、或いは電力中継器１によって指定される目標値は「節電目標値」と表記する。

　各電力中継器１で低減される消費電力量は、それよりも下流側に存在する端末５に依存する。下流側に端末５が存在せずに端末７のみが存在する場合、節電モードへの移行による消費電力の低減は行わない。しかし、他の電力中継器１では、下流側に存在する端末５によって、節電目標値により要求する以上の消費電力の低減を行える可能性がある。このようなことから、本実施形態では、起点となる電力中継器１は、目標値より現在値（合計）が大きい場合、節電モードへの移行が可能な端末５は全て節電モードに移行させる。その移行によっても現在値（合計）が目標値を超えている場合、規定となる電力中継器１は、優先度に応じて、必要な数の端末５、或いは７への電力供給を遮断させるようになっている。

　各電力中継器１の電力制御装置２は、状況に応じて、以下のような処理を実行する。ここで図４～図７を参照し、その処理について詳細に説明する。

　図４は、測定処理のフローチャートである。この測定処理は、自電力中継器１から下流側に供給される電力量の確認、及び電力供給の制御に必要な情報の取得のために制御部２２が行う処理である。最上流に位置する電力中継器１では、例えば予め定めた時間が経過する度に実行され、それよりも下流側の電力中継器１では、直接、接続された上流側の電力中継器１からの要求によって実行される。記憶部２３に格納された電力管理情報２３ａは、この測定処理の実行により、作成、或いは更新される。始めに図４を参照し、この測定処理について詳細に説明する。

　この測定処理では、先ず、アウトレット１１毎に、現在値（ＯＬｘ）、優先度（ＯＬｘ）、定格値（ＯＬｘ）、及び節電値（ＯＬｘ）を特定するための処理ループ（Ｓ１）が実行される。このＳ１の処理ループでは、制御部２２は、対象とするアウトレット１１の電流計２４の測定値を取得し、取得した測定値から消費電力値を計算し、計算した消費電力値を現在値（ＯＬｘ）として電流管理情報２３ａに格納する（Ｓ１１）。最初に対象とするアウトレット１１は、例えばアウトレット番号が最小のアウトレット１１であり、次に対象となるアウトレット１１は、その次に大きいアウトレット番号のアウトレット１１である。

　次に制御部２２は、通信部２１に指示して、対象とするアウトレット１１に接続されている端末５への問い合わせを行う（Ｓ１２）。その問い合わせを行った後に、制御部２２は、下流から問い合わせへの応答があったか否か判定する（Ｓ１３）。

　対象とするアウトレット１１に接続されている端末５が存在する場合、その端末５の制御部６２は、消費電力値、定格値、節電値、及び優先度の各情報を通信部６１から応答として送信させる。このことから、Ｓ１３の判定はＹｅｓとなり、制御部２２は次に、受信した優先度、定格値、及び節電値をそれぞれ優先度（ＯＬｘ）、定格値（ＯＬｘ）、及び節電値（ＯＬｘ）として電流管理情報２３ａに格納する（Ｓ１４）。その後は、他に対象とすべきアウトレット１１が存在するのであれば、対象とするアウトレット１１を変更し、再度、Ｓ１１の処理が実行される。

　一方、対象とするアウトレット１１に接続されている端末５が存在しない場合、上記問い合わせへの応答は通信部２１に受信されない。このことから、Ｓ１３の判定はＮｏとなり、制御部２２は次に、優先度（ＯＬｘ）として最低値の１を、定格値（ＯＬｘ）、及び節電値（ＯＬｘ）として現在値（ＯＬｘ）をそれぞれ電流管理情報２３ａに格納する（Ｓ１５）。その後は、他に対象とすべきアウトレット１１が存在するのであれば、対象とするアウトレット１１を変更し、再度、Ｓ１１の処理が実行される。

　他に対象とすべきアウトレット１１が存在しない場合、Ｓ１の処理ループが終了し、Ｓ１６に移行する。そのＳ１６では、制御部２２は、現在値（合計）、優先度（合計）、定格値（合計）、及び節電値（合計）をそれぞれ求め、電流管理情報２３ａに格納する。求められる現在値（合計）は、各アウトレット１１の現在値（ＯＬｘ）の合計値（図４中「現在値（各ＯＬｘ）の合計」と表記）である。優先度（合計）は、各アウトレット１１の優先度（ＯＬｘ）の最大値（図４中「優先度（各ＯＬｘ）の最大値」と表記）である。定格値（合計）は、各アウトレット１１の定格値（ＯＬｘ）の合計値（図４中「定格値（各ＯＬｘ）の合計」と表記）である。節電値（合計）は、各アウトレット１１の節電値（ＯＬｘ）の合計値（図４中「節電値（各ＯＬｘ）の合計」と表記）である。求めた現在値（合計）、優先度（合計）、定格値（合計）、及び節電値（合計）を電流管理情報２３ａに格納した後、この測定処理が終了する。

　アウトレット１１に他の電力中継器１が接続されていた場合、その電力中継器１は、上記問い合わせを契機に、測定処理を実行する。それにより、アウトレット１１の下流側に存在する各電力中継器１は、全て測定処理を実行する。

　図５は、節電処理のフローチャートである。図５に表す節電処理は、例えば節電目標値の入力を契機に、制御部２２によって実行される処理である。次に図５を参照して、その節電処理について詳細に説明する。節電目標値の入力は、管理者によるキー群２６への操作、或いは通信部２１による上流側の電力中継器１からの受信によって行われる。

　先ず、制御部２２は、キー群２６への操作、或いは通信部２１による受信によって入力された節電目標値を取得する（Ｓ２１）。次に制御部２２は、節電モード切替処理を実行する（Ｓ２２）。

　この節電モード切替処理は、下流側に存在する端末５を通常モードから節電モードに切り替えるために行われる処理である。ここで、図６に表すフローチャートを参照し、その節電モード切替処理について詳細に説明する。

　この節電モード切替処理では、対象とするアウトレット１１を変更しながら、対象とするアウトレット１１での節電目標値を決定し、対象とするアウトレット１１に接続された下流側に節電を要求するための処理ループ（Ｓ３０）が実行される。このＳ３０の処理ループでは、具体的には以下のような処理が実行される。

　先ず、制御部２２は、現在値（合計）と節電目標値の大小関係を判定する（Ｓ３１）。現在値（合計）が節電目標値以下であった場合、その旨がＳ３１で判定され、他のアウトレット１１に接続された下流側への節電要求は不要として、ここで節電モード切替処理が終了する。現在値（合計）が節電目標値より大きい場合、その旨がＳ３１で判定され、Ｓ３２に移行する。

　Ｓ３２では、制御部２２は、対象とするアウトレット１１に接続された下流側が目標とすべき節電目標値を計算する。制御部２２は、計算した節電目標値を通信部２１により下流側に送信させる（Ｓ３３）。

　アウトレット１１個別の節電目標値の計算は、例えば節電目標値と現在値（合計）との差分を各アウトレット１１の下流側にシェアさせるように行う。具体的には、例えば以下の式により節電目標値を計算する。

　節電目標値＝現在値（ＯＬｘ）－（現在値（合計）
　　　　　　　－ＭＡＸ（入力された節電目標値、
　　　　　　　節電値（合計）））×（現在値（ＯＬｘ）
　　　　　　　－節電値（ＯＬｘ））÷（現在値（合計）
　　　　　　　－節電値（合計））　　　・・・　（１）

　この式（１）では、下流側に端末５が存在しない場合、右辺第２項の値は０となって、計算される節電目標値は現在値（ＯＬｘ）と一致する。しかし、下流側に端末５が存在する場合、右辺第２項は正の値となって、計算される節電目標値は現在値（ＯＬｘ）より小さい値となる。そのような式（１）を採用したのは、下流側に端末５が存在するアウトレット１１での節電のみを想定したためである。言い換えれば、この時点で電力供給が遮断される端末５、７が発生しないようにするためである。

　節電目標値が送信された下流側が端末５であった場合、その端末５の電源管理装置６の制御部６２は、ブレーカー５８を制御して、付加部５７への電力供給を遮断させる。それにより、対象とするアウトレット１１から供給される電力量は低減される。一方、節電目標値が送信された下流側が他の電力中継器１であった場合、その電力中継器１は、その節電目標値の受信により、節電モード切替処理を実行することになる。

　節電目標値を送信させた後、制御部２２は、図４に表す測定処理を実行する（Ｓ３４）。その測定処理を実行するのは、節電目標値の送信による節電効果を確認するためである。その確認結果は、次にＳ３１の処理を実行する際に用いられる。

　その測定処理を実行した後は、他に対象とすべきアウトレット１１が存在するか否かの判定が行われる。それにより、他に対象とすべきアウトレット１１が存在する場合、再度、Ｓ３１の処理が実行される。他に対象とすべきアウトレット１１が存在しない場合、Ｓ３０の処理ループが終了する。それにより、この節電モード切替処理も終了する。

　図５のＳ２３以降の説明に戻る。
　Ｓ２３では、制御部２２は、現在値（合計）と節電目標値の大小関係を判定する。現在値（合計）が節電目標値以下であった場合、その旨がＳ２３で判定され、ここで節電処理が終了する。現在値（合計）が節電目標値より大きい場合、その旨がＳ２３で判定され、Ｓ２４に移行する。

　Ｓ２４への移行は、下流側に存在する端末５を全て節電モードに移行させるだけでは必要な消費電力の低減が行えないことを意味する。このことから、Ｓ２４では、制御部２２は、電流供給を遮断すべき端末５、７への電力供給を遮断させるための遮断制御処理を実行する。その後、この節電処理が終了する。

　なお、本実施形態では、節電目標値の入力により上記節電処理を実行するようになっているが、予め節電目標値を設定し、設定した節電目標値を現在値（合計）が越えた場合に、その節電処理を自動的に実行させるようにしても良い。また、端末５の節電モードへの移行は、単に消費電力を抑えさせるために行っても良い。つまり節電モード切替処理は、遮断制御処理とは別に実行させても良い。それにより、節電モード切替処理は、単にその処理の実行要求により実行させても良い。

　図７は、遮断制御処理のフローチャートである。次に図７を参照して、その遮断制御処理について詳細に説明する。

　電力供給の遮断はアウトレット１１毎に行われる。電力供給を遮断すべき端末５、７は、上記のように、優先度を参照して決定される。このことから、遮断制御処理には、対象とするアウトレット１１を変更しながら、電力供給を遮断すべき端末５、７への電力供給を遮断するための処理ループ（Ｓ７０）を含む処理ループ（Ｓ６０）が存在する。そのＳ６０の処理ループは、対象とする優先度を順次、上げながら、その優先度以下の端末５、７への電力供給を遮断するためのものである。

　Ｓ６０の処理ループでは、優先度として１が初期設定される。図７では、これを「優先度Ｐ←１」の表記により表している。以降、「優先度Ｐ」は現在、対象としている優先度を表す用語として用いる。Ｓ７０の処理ループでは、アウトレット番号が最小のアウトレット１１が最初の対象となる。

　先ず、制御部２２は、現在値（合計）と節電目標値の大小関係を判定する（Ｓ７１）。現在値（合計）が節電目標値以下であった場合、その旨がＳ７１で判定され、これ以上の電力供給の遮断は不要として、ここで遮断制御処理が終了する。現在値（合計）が節電目標値より大きい場合、その旨がＳ７１で判定され、Ｓ７２に移行する。

　Ｓ７２では、制御部２２は、現在、対象とするアウトレット１１の優先度（ＯＬｘ）と優先度Ｐの大小関係を判定する。その優先度（ＯＬｘ）が優先度Ｐ以下であった場合、その旨がＳ７２で判定される。その場合、制御部２２は、対象とするアウトレット１１のブレーカー２５を制御して、電力供給を遮断させる（Ｓ７３）。その後は、電力供給を遮断させた結果を確認するために、制御部２２は測定処理を実行する（Ｓ７５）。

　一方、優先度（ＯＬｘ）が優先度Ｐより大きい場合、その旨がＳ７２で判定される。その場合、制御部２２は、通信部２１に指示して、対象とするアウトレット１１の下流側に優先度Ｐを送信させる（Ｓ７４）。その優先度Ｐの送信は、下流側に他の電力中継器１が接続されているのが前提である。電力中継器１が送信する優先度（合計）は、優先度（ＯＬｘ）のなかの最大値であることから、優先度Ｐより小さい優先度（ＯＬｘ）のアウトレット１１が存在する可能性がある。それにより、優先度Ｐを受信した電力中継器１は、その優先度Ｐより優先度（ＯＬｘ）が小さいアウトレット１１からの電力供給の遮断を行う。このことから、その後はＳ７５に移行する。

　Ｓ７５の測定処理を実行した後は、Ｓ７０の処理ループにより、他に対象とすべきアウトレット１１が存在するか否かの判定が行われる。それにより、他に対象とすべきアウトレット１１が存在する場合、対象とするアウトレット１１を変更し、再度、Ｓ７１の処理が実行される。他に対象とすべきアウトレット１１が存在しない場合、Ｓ７０の処理ループが終了し、Ｓ６０の処理ループにより、現在の優先度Ｐが最大値か否かの判定が行われる。その優先度Ｐが最大値でない場合、優先度Ｐを１つ大きい値に変更し、対象とするアウトレット１１を最小のアウトレット番号のアウトレット１１に変更して、再度、Ｓ７１が実行される。その優先度Ｐが最大値であった場合、ここで遮断制御処理が終了する。その終了は、必要な消費電力の低減が行えなかったことを意味する。

　Ｓ７４の処理により優先度Ｐが送信された電力中継器１は、図７に表すような遮断制御処理を実行する。しかし、Ｓ６０の処理ループは存在せず、優先度Ｐは受信した優先度Ｐのみが対象となる。これは、受信した優先度Ｐより大きい優先度（ＯＬｘ）のアウトレット１１での電力供給の遮断を行わせないためである。下流側に他の電力中継器１が接続されたアウトレット１１には、受信した優先度Ｐが送信される。

　このようにして、例え端末５、７への電力供給を遮断する場合であっても、優先度の低いほうから必要な台数の端末５、７への電力供給が遮断されることになる。そのため、重要性がより低い、最小限の端末５、７のみ電力供給が遮断される。

　図８は、実際に使用された電力中継器、及び各電力中継器に接続された端末の例を説明する図である。

　図８に表す例では、５個のアウトレット１１－１～１１－５を備えた電源タップである電力中継器１－４－１に、２個のアウトレット１１－１、１１－２を備えた２つの電源タップである電力中継器１－４－２、１－４－３が接続されている。電源中継器１－４－２、１－４－３はそれぞれ、電力中継器１－４－１のアウトレット１１－１、１１－５に接続されている。電力中継器１－４－１のアウトレット１１－２～１１－４には、端末５－３、７－１、及び７－２がそれぞれ接続されている。

　電力中継器１－４－２のアウトレット１１－１、１１－２には、端末５－１、５－２がそれぞれ接続されている。電力中継器１－４－３のアウトレット１１－１、１１－２には、端末７－３、５－４がそれぞれ接続されている。

　端末５－１は、優先度が１、現在値が１３２０Ｗ、定格値が１５００Ｗ、節電値が１０００Ｗの電気機器である。端末５－２は、優先度が２、現在値が２２００Ｗ、定格値が２５００Ｗ、節電値が２０００Ｗの電気機器である。端末５－３は、優先度が２、現在値が６００Ｗ、定格値が７５０Ｗ、節電値が４６０Ｗの電気機器である。端末５－４は、優先度が２、現在値が２９０Ｗ、定格値が３５０Ｗ、節電値が１５０Ｗの電気機器である。

　一方、端末７－１～７－３は、現在値がそれぞれ１１９０Ｗ、８５０Ｗ、１５０Ｗの電気機器である。これらの端末７－１～７－３は、接続された電力中継器１－４との通信機能を備えていない非対応機器であるため、優先度としては１が設定される。

　図９は、図８に表す接続構成の場合に、各電力中継器に保持される電力管理情報の内容を説明する図である。この図９において、電力管理情報には、符号として２３ａ１～２３ａ３のうちの何れかを付している。２３ａ１は、電力中継器１－４－１に保持される電力管理情報を表している。同様に、２３ａ２、及び２３ａ３は、電力中継器１－４－２，及び１－４－３にそれぞれ保持される電力管理情報を表している。図９に表すように、端末７－１～７－３では、定格値、及び節電値は現在値と同じとなっている。

　図８に表す接続構成において、節電目標値が電力中継器１－４－１に入力された場合、各電力中継器１－４－１～１－４－３は、以下のように動作する。節電目標値の例を挙げて、具体的に説明する。

　先ず、節電目標値として６０００Ｗが入力された場合について、図１０Ａ～図１０Ｄを参照して具体的に説明する。図１０Ａ～図１０Ｄは、節電目標値として６０００Ｗが入力された場合に、電力中継器１－４－１が節電処理を実行することによって電力中継器１－４－１及び１－４－２に保持される電力管理情報の内容の変化を説明する図である。

　電力中継器１－４－１は、図９に表すように、現在値（合計）が６６００Ｗであることから、節電目標値として６０００Ｗが入力された場合、アウトレット１１－１に接続された電力中継器１－４－２に送信すべき節電目標値を計算する。節電目標値としては、式（１）により、３１２０Ｗが計算される。計算された節電目標値は、電力中継器１－４－２に送信される。

　電力中継器１－４－２は、節電目標値の受信により、アウトレット１１－１に接続された端末５－１を節電モードに移行させる。その結果、図１０Ａに表すように、アウトレット１１－１の現在値は節電値と同じ１０００Ｗに低下する。しかし、アウトレット１１－１の現在値が１０００Ｗに下がっても、現在値（合計）は３２００Ｗであり、節電目標値である３１２０Ｗより大きい。このため、電力中継器１－４－２は、アウトレット１１－２に接続された端末５－２を節電モードに移行させる。その結果、図１０Ｂに表すように、アウトレット１１－２の現在値は節電値と同じ２０００Ｗに低下し、現在値（合計）は３０００Ｗとなって、節電目標値である３１２０Ｗ以下となる。

　電力中継器１－４－１は、測定処理の実行により、アウトレット１１－１から供給される電力量が３０００Ｗであることを確認し、図１０Ｃに表すように、電力管理情報を更新する。しかし、現在値（合計）は６０６０Ｗであり、節電目標値である６０００Ｗより大きい。このため、電力中継器１－４－１は、アウトレット１１－２に接続された端末５－３に対する節電目標値を計算し、端末５－３に節電モードへの移行を指示する。このとき、計算される節電目標値は５６０Ｗである。

　端末５－３は、電力中継器１－４－１からの節電モードへの移行指示により、節電モードに移行させる。その結果、電力中継器１－４－１は、測定処理の実行により、アウトレット１１－２から供給される電力量が４６０Ｗであることを確認し、図１０Ｄに表すように、電力管理情報を更新する。更新後の現在値（合計）は５９４０Ｗであり、節電目標値である６０００Ｗより小さい。このため、電力中継器１－４－１は、節電処理を終了することになる。

　次に、節電目標値として５６００Ｗが入力された場合について、図１１Ａ～図１１Ｄを参照して具体的に説明する。図１１Ａ～図１１Ｄは、節電目標値として５６００Ｗが入力された場合に、電力中継器１－４－１が節電処理を実行することによって電力中継器１－４－１～１－４－３に保持される電力管理情報の内容の変化を説明する図である。

　電力中継器１－４－１がアウトレット１１－２に接続された端末５－３を節電モードに移行させても、節電目標値である５６００Ｗ以下とはならない。このため、電力中継器１－４－１は、アウトレット１１－５に接続された電力中継器１－４－３に送信すべき節電目標値を計算し、計算した節電目標値を電力中継器１－４－３に送信する。それにより、電力中継器１－４－３は、アウトレット１１－２に接続された端末５－４を節電モードに移行させる。この結果、電力中継器１－４－１は、図１１Ａに表すように、アウトレット１１－５の現在値（ＯＬ５）を４４０Ｗから３００Ｗに更新し、現在値（合計）を５９４０Ｗから５８００Ｗに更新する。電力中継器１－４－３は、図１１Ｂに表すように、アウトレット１１－２の現在値（ＯＬ２）を３００Ｗから１５０Ｗに更新し、現在値（合計）を４４０Ｗから３００Ｗに更新する。

　図１１Ａに表すように更新された後の現在値（合計）である５８００Ｗは、節電目標値として入力された５６００Ｗより大きい。これは、電力中継器１－４－１に直接、或いは間接的に接続された全ての端末５－１～５－４を節電モードに移行させても、現在値（合計）は５６００Ｗ以下にならないことを意味する。このため、電力中継器１－４－１は、図７に表す遮断制御処理を実行することになる。その結果、電力中継器１－４－１は、電力中継器１－４－２に１の値の優先度Ｐを送信する。

　電力中継器１－４－２は、１の値の優先度Ｐの受信により、アウトレット１１－１のブレーカー２５を制御し、アウトレット１１－１からの電力供給を遮断させる。その結果、電力中継器１－４－２は、図１１Ｃに表すように、アウトレット１１－１の現在値（ＯＬ１）を１０００Ｗから０Ｗに更新し、現在値（合計）を３０００Ｗから２０００Ｗに更新する。電力中継器１－４－１は、図１１Ｄに表すように、アウトレット１１－１の現在値（ＯＬ１）を３０００Ｗから２０００Ｗに更新し、現在値（合計）を５８００Ｗから４８００Ｗに更新する。５８００Ｗは５６００Ｗ以下であるため、遮断制御処理はここで終了することとなる。

　上記のように、端末５－１～５－４、及び端末７－１～７－３全体の消費電力は、先ず、端末５－１～５－４を節電モードに移行させることで低減させる。全ての端末５－１～５－４を節電モードに移行させても消費電力の低減量が不十分であった場合、端末５－１～５－４、及び端末７－１～７－３のなかで優先度の低いほうから十分な低減量が得られるまで電力供給を遮断させる。そのようにして、端末５－１～５－４、及び端末７－１～７－３への電力供給の遮断を必要最小限に抑えるようにしている。

　節電状態の解除、つまり端末５の節電モードから通常モードへの移行、或いは／及び、電力供給の再開は、例えばキー群２６を備えた電力中継器１からその解除を要求するコマンドを入力させることで行わせれば良い。端末５、及び端末７の状況の変化に対応させるために、各電力中継器１に節電モードから通常モードへの移行、或いは／及び、電力供給の再開を行わせ、その結果から、必要な節電モードへの移行、更には電力供給の遮断を再度、行わせるようにしても良い。

　なお、本実施形態では、電力中継器１は電力線を介して端末５に節電モードへの移行を指示するようになっているが、これは電力中継器１と端末５を接続する別の信号線を不要にするためである。別の信号線を不用にすることにより、電力中継器１を配置するうえでの利便性、及びそのコストの抑制等の面で有利である。電力線を介した通信機能を搭載していない端末５に対応するために、別の信号線により節電モードへの移行を指示できるようにしても良い。

　また、本実施形態では、端末５に情報として優先度を保持させているが、この優先度は、端末５以外の外部装置から直接、或いは間接的に各電力中継器１に取得させるようにしても良い。端末５の節電モードへの移行は、全端末５を対象に行っているが、必要な台数の端末５のみを節電モードに移行させるようにしても良い。

Claims

　電力を下流側に供給するための１つ以上の出力口と、
　前記出力口毎に、該出力口と接続されている下流側と通信を行うための通信手段と、
　前記通信手段を用いて、前記出力口毎に、該出力口の下流側に位置する電気機器のなかで節電機能を備える第１の電気機器に前記節電機能の動作を要求可能な制御手段と、
　を有することを特徴とする電力中継器。
　供給可能な電力量を表す電力量情報を入力するための入力手段、を更に有し、
　前記制御手段は、前記入力手段が前記電力情報を入力した場合に、前記通信手段により前記第１の前記電気機器が接続されている出力口を特定し、該特定した出力口に接続されている前記第１の電気機器に前記要求を行うことができる、
　ことを特徴とする請求項１記載の電力中継器。
　前記制御手段は、前記通信手段により他の電力中継器が接続されている出力口を特定し、該特定した出力口に接続されている前記他の電力中継器に送信すべき前記電力量情報を作成し、該作成した前記電力情報を前記他の電力中継器に送信させる、
　ことを特徴とする請求項１、または２記載の電力中継器。
　前記出力口毎に、該出力口から供給される電力量を測定するための測定手段と、
　前記出力口毎に、該出力口への電力の供給を遮断するための遮断手段と、を更に有し、
　前記制御手段は、前記要求、及び前記電力量情報の送信のうちの少なくとも一方を行った結果、前記測定手段により得られる総電力量が前記電力量情報の表す電力量を越える場合に、前記電力の供給を遮断すべき出力口を特定し、該特定した出力口への前記電力の供給を前記遮断手段により遮断させる、
　ことを特徴とする請求項２、または３記載の電力中継器。
　前記電気機器のなかに前記電力の供給を遮断するうえでの優先度を表す優先度情報を保持する第２の電気機器が存在する場合に、前記制御手段は、前記通信手段を用いて、前記第２の電気機器が保持する前記優先度情報を確認し、該確認結果を前記電力供給を遮断すべき出力口の特定に反映させる、
　ことを特徴とする請求項４記載の電力中継器。
　電力を下流側に供給するための１つ以上の出力口を備えた電力中継器を１つ以上、用いて、
　何れかの電力中継器から前記電力が供給される電気機器のなかで節電機能を備える第１の電気機器に前記節電機能を動作させ、
　前記第１の電気機器に前記節電機能を動作させた結果、全電気機器に供給される電力量が所定の電力量を超えていた場合に、前記全電気機器のなかで電力の供給を遮断すべき電気機器を特定し、該特定した電気機器への電力の供給を遮断させる、
　ことを特徴とする消費電力低減方法。