WO2012011520A1 - 電力制御ネットワークシステム、電力制御方法、および電力制御コントローラ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a technology of a power control network system including a storage battery, a plurality of electric devices for operating by using power from at least one of the system and the storage battery, and a controller.
- a solar power generation device arranged in a house, a storage battery for storing power from the solar power generation device, a plurality of home appliances for operating by using power from the system and the storage battery, and controlling those devices Controllers are known for.
- Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-283741 discloses a power control system.
- the grid interconnection device has a voltage detection unit that detects the presence or absence of a power failure, and a predetermined power supply is not required when a power failure is detected by the voltage detection unit.
- separating the specific branch breaker which is the selected branch breaker, and the communication part which transmits a disconnection signal to a branch breaker are provided.
- the branch breaker When the branch breaker receives a disconnection signal, when the self corresponds to the specific branch breaker, the branch breaker does not supply the power supplied from the grid link device to the subordinate load device, and the branch breaker itself When it does not correspond to, the electric power supplied from the system
- strain cooperation apparatus is supplied to the load apparatus connected under control.
- Patent Document 2 discloses a store power supply apparatus. According to Japanese Patent Laying-Open No. 2010-16999 (Patent Document 2), a solar power generation device and a power storage device are provided in a store. A central processing unit is provided in the central management unit that manages the store. In the store, a detector that detects management data including the lighting level in the store, the temperature of the refrigeration / freezing equipment, and the amount of power used, and a control that collects measurement data of each detector and controls the store equipment Part. Data collected by the control unit is transmitted to the central management unit via a transmission path.
- the present invention has been made to solve such problems, and its purpose is to efficiently use the power stored in the storage battery for the operation of the electrical device when a power failure occurs in the system.
- a power control network system, a power control method, and a power control controller are provided.
- a power control network system including a storage battery, a plurality of electrical devices for operating by using power from at least one of a system and a storage battery, and a controller.
- the controller includes a communication interface for communicating with the storage battery and the plurality of electrical devices, and a processor.
- the processor acquires a time at which the power failure ends when the system has a power failure, determines whether or not the remaining amount of the storage battery is less than the first threshold, and the remaining amount of the storage battery is less than the first threshold.
- the first upper limit value of the power consumption of the plurality of electrical devices while the remaining amount of the storage battery is less than the first threshold value is calculated so that the remaining amount of the storage battery remains until the time when the power failure ends, While the remaining amount of the storage battery is less than the first threshold, the operation of at least a part of the plurality of electrical devices is restricted via the communication interface so that the power consumption of the plurality of electrical devices does not exceed the first upper limit value. To do.
- the processor determines whether or not the remaining amount of the storage battery is less than a second threshold value that is greater than the first threshold value, and the remaining capacity of the storage battery is greater than or equal to the first threshold value and less than the second threshold value.
- the operation of at least a part of the plurality of electrical devices is limited via the communication interface so that the power consumption of the plurality of electrical devices does not exceed a predetermined second upper limit value.
- the processor determines whether or not the remaining amount of the storage battery is less than a second threshold value that is greater than the first threshold value, and the remaining capacity of the storage battery is greater than or equal to the first threshold value and less than the second threshold value.
- the consumption of the plurality of electric devices during the time when the remaining amount of the storage battery is greater than or equal to the first threshold and less than the second threshold so that the remaining amount of the storage battery disappears after the time when the power failure ends.
- the power consumption of a plurality of electric appliances is the 2nd upper limit
- the operation of at least a part of the plurality of electrical devices is restricted via the communication interface so as not to exceed the value, and the second threshold has a predetermined ratio with respect to the first threshold.
- the processor receives the time when the power failure ends from an external server via the communication interface.
- the controller further includes an operation unit for receiving information from the user.
- the processor receives the time when the power failure ends through the operation unit.
- the processor restricts the operation of at least one part of the plurality of electric devices by prohibiting the operation in order from the electric device having the lower priority order through the communication interface based on a predetermined priority order.
- the power control network system further includes a solar power generation device.
- the storage battery accumulates electric power from the solar power generation device.
- a power control method in a network system including a storage battery, a plurality of electrical devices for operating by using power from at least one of a system and a storage battery, and a controller.
- the power control method includes a step in which the controller acquires a time when the power failure ends when the system is interrupted, and a step in which the controller determines whether or not the remaining amount of the storage battery is less than a first threshold value. And when the remaining amount of the storage battery is less than the first threshold so that the remaining amount of the storage battery remains until the time when the power failure ends when the remaining amount of the storage battery is less than the first threshold.
- the step of restricting the operation of at least a part of the plurality of electrical devices is provided.
- electric power comprising a storage battery, a plurality of electrical devices for operating by using power from at least one of the system and the storage battery, a communication interface for communicating, and a processor
- a control controller is provided.
- the processor acquires a time at which the power failure ends when the system has a power failure, determines whether or not the remaining amount of the storage battery is less than the first threshold, and the remaining amount of the storage battery is less than the first threshold.
- the first upper limit value of the power consumption of the plurality of electrical devices while the remaining amount of the storage battery is less than the first threshold value is calculated so that the remaining amount of the storage battery remains until the time when the power failure ends, While the remaining amount of the storage battery is less than the first threshold, the operation of at least a part of the plurality of electrical devices is restricted via the communication interface so that the power consumption of the plurality of electrical devices does not exceed the first upper limit value. To do.
- a power control system including a storage battery, a plurality of electric devices for operating by using power from at least one of the system and the storage battery, and a controller.
- the controller includes a communication interface for communicating with the storage battery and the plurality of electrical devices, and a processor.
- the processor determines whether or not the remaining amount of the storage battery is less than the first threshold when the system fails, and the remaining amount of the storage battery is less than the second threshold that is greater than or equal to the first threshold and greater than the first threshold. It is determined whether or not there is a plurality of storage devices via the communication interface so that the power consumption of the plurality of electrical devices does not exceed the predetermined first upper limit value while the remaining amount of the storage battery is less than the first threshold value.
- While the operation of at least one part of the electric device is limited, and the remaining amount of the storage battery is less than the second threshold value that is greater than or equal to the first threshold value and greater than the first threshold value,
- the operation of at least a part of the plurality of electric devices is restricted via the communication interface so as not to exceed the upper limit of 2.
- the ratio of the second upper limit value to the first upper limit value is the same as the ratio of the second threshold value to the first threshold value.
- the ratio of the second upper limit value to the first upper limit value is greater than the ratio of the second threshold value to the first threshold value.
- the power control network system when a power failure occurs in the system, the power control network system, the power control method, and the power control network system that can efficiently use the power stored in the storage battery for the operation of the electrical equipment, and A power control controller is provided.
- FIG. 2 is a block diagram illustrating a hardware configuration of a controller 100 according to Embodiment 1.
- FIG. It is a 1st image figure which shows the power control table 101A which concerns on Embodiment 1.
- FIG. It is a flowchart which shows the process sequence of the power control process in the controller 100 which concerns on this Embodiment.
- It is a 2nd image figure which shows the power control table 101A which concerns on Embodiment 1.
- FIG. It is a 3rd image figure which shows the power control table 101A which concerns on Embodiment 1.
- FIG. It is a 1st image figure which shows the power control table 101B which concerns on this modification.
- FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure of power control processing in a controller 100 according to the present modification example according to the first embodiment. It is a 2nd image figure which shows the power control table 101B which concerns on this modification. It is a 3rd image figure which shows the power control table 101B which concerns on this modification.
- 6 is a block diagram illustrating a hardware configuration of a controller 100 according to Embodiment 2.
- FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing procedure of power control processing in a controller 100 according to Embodiment 2.
- 10 is a flowchart showing a processing procedure of power control processing in a controller 100 according to the present modification according to Embodiment 2.
- FIG. 1 is an image diagram showing an overall configuration of a network system 1 according to the present embodiment.
- network system 1 includes, for example, a refrigerator 200A installed in a kitchen, a first light 200B installed in a corridor, and bathroom equipment installed in a bathroom for each house. 200C, a washing machine 200D installed in the washroom, a second light 200E installed in the living room, and home appliances 200A to 200F such as an air conditioner 200F installed in the living room.
- the network system 1 supplies electric power from at least one of the solar power generation device 300A, the storage battery 300B that stores the power from the solar power generation device 300A, and the solar power generation device 300A and the storage battery 300B to the home appliances 200A to 200F.
- the power conditioner 300C is further included. Note that the home appliances 200A to 200F and the controller 100 acquire power from the solar power generation device 300A, the storage battery 300B, the system, and the like via the power line 403 and the power conditioner 300C.
- the controller 100 can perform data communication with the home appliances 200A to 200F, the solar power generation device 300A, the storage battery 300B, and the power conditioner 300C via a wired or wireless network 401.
- the controller 100 uses, for example, a wired LAN (Local Area Network), a wireless LAN, a PLC (Power Line Communications), or Bluetooth (registered trademark) as the network 401.
- the controller 100 may communicate with the solar power generation device 300A and the storage battery 300B via the power conditioner 300C.
- the network system 1 includes a server 500 capable of data communication with the controller 100.
- the controller 100 uses, for example, the Internet, a carrier network, a WAN (Wide Area Network), a LAN, or Bluetooth (registered trademark) as the network 402.
- the network 401 and the network 402 may use the same standard.
- the server 500 receives information about a power failure (power failure start time, power failure end time) in response to a request from the controller 100 of each house via the network 402 or automatically when a power failure occurs. , Remaining power outage, etc.).
- a power failure power failure start time, power failure end time
- the controller 100 of each house efficiently uses the power stored in the storage battery 300B for the operation of the home appliance based on the power failure information from the server 500. Can do.
- the home appliances 200A to 200F are collectively referred to as the home appliance 200.
- FIG. 2 is a block diagram showing a hardware configuration of controller 100 according to the present embodiment.
- the controller 100 includes a memory 101, a display 102, a tablet 103, a button 104, a first communication interface 105, a second communication interface 107, and a CPU (Central Processing Unit) 110.
- the memory 101 is realized by various types of RAM (Random Access Memory), ROM (Read-Only Memory), a hard disk, and the like.
- the memory 101 is a USB (Universal Serial Bus) memory, CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory), DVD-ROM (Digital Versatile Disk-Read Only Memory), which is used via an interface for reading.
- USB Universal Serial Bus
- CD-ROM Compact Disc-Read Only Memory
- DVD-ROM Digital Versatile Disk-Read Only Memory
- USB Universal Serial Bus
- memory card memory card
- FD Flexible Disk
- hard disk magnetic tape
- cassette tape magnetic tape
- MO Magnetic Optical Disc
- MD Mini Disc
- IC Integrated Circuit card (excluding memory card)
- a medium for storing a program in a nonvolatile manner such as an optical card, mask ROM, EPROM, or EEPROM (Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory).
- the memory 101 stores a control program executed by the CPU 110, the states of the home appliances 200A to 200F, and the like.
- the memory 101 stores a power control table 101A (in the modified example, a power control table 101B) for controlling the operation of the home appliances 200A to 200F when the system fails.
- FIG. 3 is an image diagram showing a power control table 101A according to the present embodiment.
- power control table 101A stores home appliance ID, priority, average power consumption, current power consumption, and limit flag for each of home appliances 200A to 200F connected to controller 100. To do.
- the home appliance ID is information for specifying a home appliance.
- the priority order is a priority order for allocating power from the storage battery 300B.
- Home appliances 200A to 200F having a high wired ranking are likely to be supplied with power even during a power failure.
- the home appliances 200A to 200F having a low wired ranking are less likely to be supplied with power in the event of a power failure.
- the average power consumption is an average value of power consumption per unit time during operation of the home appliances 200A to 200F.
- the average power consumption is determined by the CPU 110 consuming per unit time from the home appliances 200A to 200F via the first communication interface 105 every predetermined period (for example, one day, one week, one month, one year, etc.). It is obtained by acquiring the amount of electric power.
- the current power consumption is a value stored when a power failure occurs in the system.
- the CPU 110 acquires the power consumption per unit time from the home appliances 200A to 200F when a power failure occurs.
- the power control table 101A may store information indicating whether or not the home appliances 200A to 200F are currently used, instead of the current power consumption. In this case, when the home appliances 200A to 200F are currently used, the CPU 110 uses the average power consumption of the home appliances 200A to 200F as the current power consumption of the home appliances 200A to 200F. Then, CPU 110 estimates that the current power consumption of home appliances 200A to 200F that are not currently used is zero.
- the CPU 110 turns off the power of the home appliances 200A to 200F for which the restriction flag is set via the first communication interface 105. Then, the other home appliances 200A to 200F are operated as usual (as desired by the user).
- the CPU 110 may limit the power used by the home appliances 200A to 200F for which the restriction flag is set to half through the first communication interface 105. In this case, it is necessary to limit the power consumption of all the home appliances 200A to 200F by increasing the number of home appliances on which the restriction flag is set. That is, in this case, the number of home appliances that are not restricted is reduced.
- the memory 101 stores an average value 101X of power consumption per unit time (used by all the home appliances 200A to 200F) in the entire house. Note that the memory 101 preferably stores an average value 101X of power consumption per unit time (used by all home appliances 200A to 200F) used in the entire house for each time zone. The memory 101 stores the end time 101Y of the power failure acquired from the server 500 or the user.
- the display 102 displays the states of the home appliances 200A to 200F by being controlled by the CPU 110.
- the tablet 103 detects a touch operation with a user's finger and inputs touch coordinates or the like to the CPU 110.
- the CPU 110 receives a command from the user via the tablet 103.
- the tablet 103 is laid on the surface of the display 102. That is, in the present embodiment, display 102 and tablet 103 constitute touch panel 106. However, the controller 100 may not have the tablet 103.
- the button 104 is disposed on the surface of the controller 100.
- a plurality of buttons such as a numeric keypad may be arranged on the controller 100.
- the button 104 receives various commands from the user.
- the button 104 inputs a command from the user to the CPU 110.
- the first communication interface 105 transmits / receives data to / from the home appliances 200A to 200F, the photovoltaic power generation apparatus 300A, the storage battery 300B, and the power conditioner 300C via the network 401 under the control of the CPU 110. As described above, the first communication interface 105 transmits and receives data to and from the home appliances 200A to 200F by using a wired LAN, a wireless LAN, a PLC, or Bluetooth (registered trademark).
- the second communication interface 107 transmits / receives data to / from the server 500 via the network 402 under the control of the CPU 110. As described above, the second communication interface 107 transmits / receives data to / from the server 500 by using the Internet, a carrier network, WAN, LAN, Bluetooth (registered trademark), or the like.
- first communication interface 105 and the second communication interface 107 may be one communication interface (one device).
- first communication interface 105 and the second communication interface 107 may conform to the same communication standard.
- CPU 110 executes various programs stored in memory 101.
- the processing in the controller 100 is realized by each hardware and software executed by the CPU 110.
- Such software may be stored in the memory 101 in advance.
- the software may be stored in a storage medium and distributed as a program product.
- the software may be provided as a program product that can be downloaded by an information provider connected to the so-called Internet.
- Such software is read from the storage medium by using a reading device (not shown), or downloaded by using the first communication interface 105 or the second communication interface 107 and stored in the memory 101. Once stored.
- the CPU 110 stores the software in the form of an executable program in the memory 101 and then executes the program.
- CD-ROM Compact Disc-Read Only Memory
- DVD-ROM Digital Versatile Disk-Read Only Memory
- USB Universal Serial Bus
- memory card memory card
- FD Flexible Disk
- hard disk Magnetic tape, cassette tape, MO (Magnetic Optical Disc), MD (Mini Disc), IC (Integrated Circuit) card (excluding memory card), optical card, mask ROM, EPROM, EEPROM (Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory) And the like, for example, a medium for storing the program in a nonvolatile manner.
- the program here includes not only a program directly executable by the CPU but also a program in a source program format, a compressed program, an encrypted program, and the like.
- FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of power control processing in the controller 100 according to the present embodiment.
- CPU 110 does not set an upper limit value of power consumption when the remaining capacity of storage battery 300B is 75% or more of the capacity even during a power failure.
- CPU 110 determines whether or not information indicating that a power failure has occurred in the system has been received from power conditioner 300C via first communication interface 105 (step S102).
- CPU110 repeats the process from step S102.
- CPU 110 When CPU 110 receives information indicating that a power failure has occurred in the system from power conditioner 300C (YES in step S102), CPU 110 receives current information from each of home appliances 200A to 200F via first communication interface 105. Is acquired (step S106). The CPU 110 stores the current power consumption in the power control table 101A.
- the CPU 110 acquires the remaining amount of the storage battery 300B from the storage battery 300B via the first communication interface 105.
- CPU 110 determines whether or not the remaining amount of storage battery 300B is 75% or more of the capacity (step S108).
- CPU110 repeats the process from step S102, when the remaining amount of the storage battery 300B is 75% or more of the capacity (YES in step S108).
- CPU 110 obtains the power failure end time from server 500 via second communication interface 107 (step S110). .
- CPU 110 calculates the remaining power failure time based on the power failure end time from server 500 and the current time. However, the CPU 110 may acquire the end time of the power failure from the user via the button 104 or the touch panel 106.
- the CPU 110 calculates a reference value consumed by the home appliances 200A to 200F based on the remaining amount of the storage battery 300B and the time until the power failure ends. For example, in the present embodiment, CPU 110 calculates power control reference value and periods T1, T2, and T3 of the remaining levels of storage battery 300B by solving the following equations (step S112).
- CPU 110 refers to power control table 101A, and controls some operations of home appliances 200A to 200F using 75% of the reference value as the upper limit value of power consumption. For example, with reference to FIG. 3, a case where the reference value is 1000 and the refrigerator 200A, the first light 200B, the washing machine 200D, and the air conditioner 200F are operating will be considered. In this case, the CPU 110 sets a limit flag for the air conditioner 200F in the power control table 101A.
- step S112 the CPU 110 substitutes 0 for T1. If YES in step S120, which will be described later, in step S112, the CPU 110 assigns 0 to T1 and T2.
- step S114 the operation of the air conditioner 200F is prohibited via the first communication interface 105 (step S114).
- CPU 110 determines whether or not the remaining amount of storage battery 300B is 50% or more of the capacity (step S116).
- step S116 CPU110 repeats the process from step S102, when the remaining amount of the storage battery 300B is 50% or more of the capacity (YES in step S116).
- CPU 110 refers to power control table 101A and sets 50% of the reference value as the upper limit value of power consumption. A part of operations 200A to 200F is controlled. For example, with reference to FIG. 5, a case where the reference value is 1000 and the refrigerator 200A, the first light 200B, and the washing machine 200D are operating will be considered. In this case, the CPU 110 sets a restriction flag for the washing machine 200D, a restriction flag for the second light 200E, and a restriction flag for the air conditioner 200F in the power control table 101A.
- the CPU 110 prohibits the operation of the washing machine 200D via the first communication interface 105 (step S118).
- CPU 110 determines whether or not the remaining amount of storage battery 300B is 25% or more of the capacity (step S120).
- CPU110 repeats the process from step S102, when the remaining amount of the storage battery 300B is 25% or more of the capacity (YES in step S120).
- CPU 110 refers to power control table 101A and sets 25% of the reference value as the upper limit value of power consumption.
- a part of operations 200A to 200F is controlled. For example, with reference to FIG. 6, consider a case where the reference value is 1000 and the refrigerator 200A and the first light 200B are operating. In this case, the CPU 110 restricts the restriction flag for the first light 200B, the restriction flag for the bathroom device 200C, the restriction flag for the washing machine 200D, the restriction flag for the second light 200E, and the air in the power control table 101A.
- a restriction flag for the conditioner 200F is set.
- step S122 the operation of the first light 200B is prohibited via the first communication interface 105 (step S122).
- CPU110 repeats the process from step S102.
- the CPU 110 when the remaining amount of the storage battery 300B is less than 75% of the capacity, the CPU 110 sets a reference value in step S112. However, it is not limited to such a form. For example, only when the remaining amount of the storage battery 300B is less than 25% of the capacity, the CPU 110 divides the remaining amount (for example, 300 Wh) by the remaining time (for example, 2 hours) of the power failure in step S112 or step S122. An upper limit value (150 W) of power consumption may be calculated.
- the CPU 110 sets a predetermined value (0.5) to the average value 101X of power consumption in step S112 or step S118.
- a value obtained by multiplying (500 W) may be used as the upper limit value of power consumption.
- the CPU 110 multiplies the average value 101X of power consumption by a predetermined value (0.75) in step S112 or step S114.
- the value (750 W) may be used as the upper limit value of power consumption.
- CPU 110 sets the limit flag of power control table 101A based on the current power consumption and the upper limit value of power consumption acquired from home appliances 200A to 200F. It was a stand. Alternatively, the CPU 110 sets a limit flag of the power control table 101A based on the information indicating whether or not the home appliances 200A to 200F are operating, the average power consumption of the home appliances 200A to 200F, and the upper limit value of the power consumption. It was.
- FIG. 7 is an image diagram showing a power control table 101B according to this modification.
- FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure of power control processing in the controller 100 according to the present modification.
- CPU 110 determines whether or not information indicating that a power failure has occurred in the system has been received from power conditioner 300C via first communication interface 105 (step S202).
- CPU110 repeats the process from step S202.
- CPU 110 determines whether or not the remaining amount of storage battery 300B is 75% or more of the capacity. (Step S208). CPU110 repeats the process from step S202, when the residual amount of the storage battery 300B is 75% or more of capacity
- CPU 110 acquires the end time of the power failure from server 500 via second communication interface 107 (step S210). .
- CPU 110 calculates the remaining power failure time based on the power failure end time from server 500 and the current time.
- the CPU 110 may acquire the end time of the power failure from the user via the button 104 or the touch panel 106.
- CPU 110 calculates reference values consumed by home appliances 200A to 200F and periods T1, T2, and T3 of the remaining levels of storage battery 300B based on the remaining capacity of storage battery 300B and the time until the power failure ends. (Step S212). In addition, since the calculation method of a reference value and period T1, T2, T3 is the same as that in FIG. 4, description is not repeated here.
- the CPU 110 refers to the power control table 101B and controls some operations of the home appliances 200A to 200F with 75% of the reference value as the upper limit value of power consumption. For example, with reference to FIG. 7, consider a case where the reference value is 1000. In this case, the CPU 110 sets a restriction flag for the washing machine 200D, a restriction flag for the second light 200E, and a restriction flag for the air conditioner 200F in the power control table 101B.
- CPU 110 determines whether or not the remaining amount of storage battery 300B is 50% or more of the capacity (step S216).
- CPU110 repeats the process from step S202, when the residual amount of the storage battery 300B is 50% or more of a capacity
- CPU 110 refers to power control table 101B and sets 50% of the reference value as the upper limit value of power consumption. A part of operations 200A to 200F is controlled. For example, with reference to FIG. 9, consider a case where the reference value is 1000. In this case, the CPU 110 sets a restriction flag for the bathroom device 200C, a restriction flag for the washing machine 200D, a restriction flag for the second light 200E, and a restriction flag for the air conditioner 200F in the power control table 101B. .
- the CPU 110 prohibits the operation of the bathroom device 200C, the washing machine 200D, the second light 200E, and the air conditioner 200F via the first communication interface 105 (step S218).
- CPU 110 determines whether or not the remaining amount of storage battery 300B is 25% or more of the capacity (step S220).
- CPU110 repeats the process from step S202, when the residual amount of the storage battery 300B is 25% or more of capacity
- CPU 110 refers to power control table 101B and sets 25% of the reference value as the upper limit value of power consumption.
- a part of operations 200A to 200F is controlled. For example, with reference to FIG. 10, consider a case where the reference value is 1000 and the refrigerator 200A and the first light 200B are operating. In this case, the CPU 110 restricts the restriction flag for the first light 200B, the restriction flag for the bathroom device 200C, the restriction flag for the washing machine 200D, the restriction flag for the second light 200E, and the air in the power control table 101B.
- a restriction flag for the conditioner 200F is set.
- step S222 the operations of the first light 200B, the bathroom device 200C, the washing machine 200D, the second light 200E, and the air conditioner 200F are prohibited via the first communication interface 105 (step S222).
- CPU110 repeats the process from step S202.
- the CPU 110 sets a reference value in step S112 and step S212.
- the CPU 110 divides the remaining amount (for example, 300 Wh) by the remaining time of the power failure (for example, 2 hours) in step S212 or step S222.
- An upper limit value (150 W) of power consumption may be calculated.
- the CPU 110 sets a predetermined value (0.5) to the average value 101X of power consumption in step S212 or step S218.
- a value obtained by multiplying (500 W) may be used as the upper limit value of power consumption.
- the CPU 110 multiplies the average value 101X of power consumption by a predetermined value (0.75) in step S212 or step S214.
- the value (750 W) may be used as the upper limit value of power consumption.
- the storage battery 300B stores the electric power from the solar power generation device 300A, but the present invention is not limited to such a form.
- the storage battery 300B may store electric power from other types of power generation devices, may store electric power from the system in preparation for a power outage of the system, or a time when the charge for the electric power from the system is low Electric power from the grid may be stored in the belt.
- the present invention is not limited to such a form.
- the network system 1 can be applied to hospitals, offices (or buildings), public facilities such as schools, and the like. By setting the priority of power supply from the storage battery 300B to each electrical device during a power outage according to each environment, efficient power control considering the end time of the power outage becomes possible.
- Network system 1 can deal with a power failure more flexibly by considering the remaining amount of storage battery 300B.
- the controller 100 sets the upper limit value of power consumption based on the power failure end time from the server 500 or the power failure end time input by the user. It was.
- the controller 100 uses a plurality of predetermined upper limit values of power consumption to limit the operations of the home appliances 200A to 200F.
- FIG. 11 is a block diagram showing a hardware configuration of the controller 100 according to the present embodiment.
- memory 101 according to the present embodiment stores upper limit value 101 ⁇ / b> Z of power consumption in each stage of the remaining amount of storage battery 300 ⁇ / b> B instead of power failure end time 101 ⁇ / b> Y.
- the upper limit value of power consumption is 25% of the average value 101X of power used in the entire house.
- the upper limit value of power consumption is 50% of the average value 101X of power used in the entire house.
- the upper limit value of power consumption is 75% of the average value 101X of power used in the entire house.
- the upper limit value of power consumption is 75% of the average value 101X of power used in the entire house.
- the ratio of the second upper limit value (50% of the average power value 101X) to the first upper limit value (25% of the average power value 101X) is equal to the second threshold value (25% of the capacity). It is the same as the ratio of the threshold value (50% of capacity).
- the upper limit value of power consumption is 5% of the average value 101X of power used in the entire house.
- the upper limit value of power consumption is 15% of the average value 101X of power used in the entire house.
- the upper limit value of power consumption is 50% of the average value 101X of power used in the entire house. That is, the ratio of the second upper limit value (15% of the average power value 101X) to the first upper limit value (5% of the average power value 101X) is equal to the second threshold value (25% of the capacity). It is larger than the ratio of the threshold value (50% of capacity).
- controller 100 Other hardware configurations of the controller 100 are the same as those shown in FIG. 2, and thus description thereof will not be repeated here.
- FIG. 12 is a flowchart showing a processing procedure of power control processing in the controller 100 according to the present embodiment. Also in the present embodiment, when the remaining capacity of storage battery 300B is 75% or more of the capacity, CPU 110 does not set an upper limit value of power consumption.
- CPU 110 determines whether or not information indicating that a power failure has occurred in the system has been received from power conditioner 300C via first communication interface 105 (step S302).
- CPU110 repeats the process from step S302.
- CPU 110 When CPU 110 receives information indicating that a power failure has occurred in the system from power conditioner 300C (YES in step S302), CPU 110 currently receives information from each of home appliances 200A to 200F via first communication interface 105. Is acquired (step S306). The CPU 110 stores the current power consumption in the power control table 101A.
- the CPU 110 acquires the remaining amount of the storage battery from the storage battery 300B via the first communication interface 105.
- CPU 110 determines whether or not the remaining amount of storage battery 300B is 75% or more of the capacity (step S308).
- CPU110 repeats the process from step S302, when the residual amount of the storage battery 300B is 75% or more of capacity
- CPU 110 reads the upper limit value of power consumption at each stage of the remaining amount of storage battery 300B from memory 101 (step S312). .
- CPU 110 controls some operations of home appliances 200A to 200F based on the upper limit value of power consumption. For example, with reference to FIG. 3, when the upper limit value is 750, a case where the refrigerator 200A, the first light 200B, the washing machine 200D, and the air conditioner 200F are operating is considered. In this case, the CPU 110 sets a limit flag for the air conditioner 200F in the power control table 101A.
- CPU 110 determines whether or not the remaining amount of storage battery 300B is 50% or more of the capacity (step S316).
- CPU110 repeats the process from step S302, when the residual amount of the storage battery 300B is 50% or more of a capacity
- CPU 110 controls some operations of home appliances 200A to 200F based on the upper limit value of power consumption when the remaining capacity of storage battery 300B is less than 50% of the capacity (NO in step S316). For example, with reference to FIG. 5, consider a case where the upper limit value is 500 and refrigerator 200A, first light 200B, and washing machine 200D are operating. In this case, the CPU 110 sets a restriction flag for the washing machine 200D, a restriction flag for the second light 200E, and a restriction flag for the air conditioner 200F in the power control table 101A.
- the CPU 110 prohibits the operation of the washing machine 200D via the first communication interface 105 (step S318).
- CPU 110 determines whether or not the remaining amount of storage battery 300B is 25% or more of the capacity (step S320).
- CPU110 repeats the process from step S302, when the residual amount of the storage battery 300B is 25% or more of a capacity
- CPU 110 controls some operations of home appliances 200A to 200F based on the upper limit value of power consumption when the remaining capacity of storage battery 300B is less than 25% of the capacity (NO in step S320). For example, with reference to FIG. 6, consider a case where the reference value is 1000 and the refrigerator 200A and the first light 200B are operating. In this case, the CPU 110 restricts the restriction flag for the first light 200B, the restriction flag for the bathroom device 200C, the restriction flag for the washing machine 200D, the restriction flag for the second light 200E, and the air in the power control table 101A. A restriction flag for the conditioner 200F is set.
- step S322 the operation of the first light 200B is prohibited via the first communication interface 105 (step S322).
- CPU110 repeats the process from step S302.
- the CPU 110 is based on the current power consumption and the upper limit value of power consumption acquired from the home appliances 200A to 200F.
- the limit flag of the power control table 101A is set.
- the CPU 110 sets a limit flag of the power control table 101A based on the information indicating whether or not the home appliances 200A to 200F are operating, the average power consumption of the home appliances 200A to 200F, and the upper limit value of the power consumption. It was.
- FIG. 13 is a flowchart illustrating a processing procedure of power control processing in the controller 100 according to the present modification.
- CPU 110 determines whether information indicating that a power failure has occurred in the system has been received from power conditioner 300 ⁇ / b> C via first communication interface 105 (step S ⁇ b> 402).
- CPU 110 cancels all restriction flags in power control table 101B (step S404).
- CPU110 repeats the process from step S402.
- CPU 110 When CPU 110 receives information indicating that a power failure has occurred in the system from power conditioner 300C (YES in step S402), CPU 110 determines whether or not the remaining amount of storage battery 300B is 75% or more of the capacity. (Step S408). CPU110 repeats the process from step S402, when the remaining amount of the storage battery 300B is 75% or more of the capacity (YES in step S408).
- CPU 110 reads an upper limit value of power consumption at each stage of the remaining amount of storage battery 300B from memory 101 (step S312). .
- CPU 110 controls some operations of home appliances 200A to 200F based on the upper limit value of power consumption. For example, with reference to FIG. 7, consider a case where the reference value is 1000. In this case, the CPU 110 sets a restriction flag for the washing machine 200D, a restriction flag for the second light 200E, and a restriction flag for the air conditioner 200F in the power control table 101B.
- step S414 determines whether or not the remaining amount of storage battery 300B is 50% or more of the capacity (step S416).
- CPU110 repeats the process from step S402, when the remaining amount of the storage battery 300B is 50% or more of the capacity (YES in step S416).
- CPU 110 controls some operations of home appliances 200A to 200F based on the upper limit value of power consumption when the remaining capacity of storage battery 300B is less than 50% of the capacity (NO in step S416). For example, with reference to FIG. 9, consider a case where the reference value is 1000. In this case, the CPU 110 sets a restriction flag for the bathroom device 200C, a restriction flag for the washing machine 200D, a restriction flag for the second light 200E, and a restriction flag for the air conditioner 200F in the power control table 101B. .
- the CPU 110 prohibits the operation of the bathroom device 200C, the washing machine 200D, the second light 200E, and the air conditioner 200F via the first communication interface 105 (step S418).
- CPU 110 determines whether or not the remaining amount of storage battery 300B is 25% or more of the capacity (step S420).
- CPU110 repeats the process from step S402, when the remaining amount of the storage battery 300B is 25% or more of the capacity (YES in step S420).
- CPU 110 controls some operations of home appliances 200A to 200F based on the upper limit value of power consumption when the remaining capacity of storage battery 300B is less than 25% of the capacity (NO in step S420). For example, with reference to FIG. 10, consider a case where the reference value is 1000. In this case, the CPU 110 restricts the restriction flag for the first light 200B, the restriction flag for the bathroom device 200C, the restriction flag for the washing machine 200D, the restriction flag for the second light 200E, and the air in the power control table 101B. A restriction flag for the conditioner 200F is set.
- step S422 the operations of the first light 200B, the bathroom device 200C, the washing machine 200D, the second light 200E, and the air conditioner 200F are prohibited via the first communication interface 105 (step S422).
- CPU110 repeats the process from step S402.
- the storage battery 300B stores the electric power from the solar power generation apparatus 300A, but as described above, the present invention is not limited to such a form.
- the storage battery 300B may store electric power from other types of power generation devices, may store electric power from the system in preparation for a power outage of the system, or a time when the charge for the electric power from the system is low Electric power from the grid may be stored in the belt.
- the present invention is not limited to such a form.
- the network system 1 can be applied to hospitals, offices (or buildings), public facilities such as schools, and the like.
- Network system 1 can deal with a power failure more flexibly by considering the remaining amount of storage battery 300B.
- the present invention can also be applied to a case where the present invention is achieved by supplying a program to a home controller, a home appliance, or a mobile phone. Then, a storage medium storing a program represented by software for achieving the present invention is supplied to the system or apparatus, and the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus stores the program code stored in the storage medium It is possible to enjoy the effects of the present invention also by reading and executing.
- the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.
- the function expansion is performed based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU or the like provided in the board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
- 1 network system 100 controller, 101 memory, 101A, 101B power control table, 101X average power consumption, 101Y end time, 101Z upper limit, 102 display, 103 tablet, 104 buttons, 105 first communication interface, 106 touch panel , 107 second communication interface, 110 CPU, 200, 200A to 200F electrical equipment (home appliance), 300A solar power generation device, 300B storage battery, 300C power conditioner, 401 first network, 402 second network, 500 server .
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Abstract
コントローラ(100)は、系統が停電した場合に、当該停電が終了する時刻を取得し、蓄電池(300B)の残量が第1の閾値未満であるか否かを判断し、蓄電池の残量が第1の閾値未満である場合に、停電が終了する時刻まで蓄電池の残量が残るように、蓄電池の残量が第1の閾値未満である間における複数の電気機器(200A~200F)の消費電力の第1の上限値を計算し、蓄電池の残量が第1の閾値未満である間、複数の電気機器の消費電力が第1の上限値を超えないように、複数の電気機器の少なくとも1部の動作を制限する。
Description
本発明は、蓄電池と、系統および蓄電池の少なくともいずれかからの電力を利用することによって動作するための複数の電気機器と、コントローラとを含む電力制御ネットワークシステムの技術に関する。
住宅などに配置される太陽光発電装置、太陽光発電装置からの電力を蓄積するための蓄電池、系統および蓄電池からの電力を利用することによって動作するための複数の家電、それらの装置を制御するためのコントローラが知られている。
たとえば、特開2008-283741号公報(特許文献1)には、電力制御システムが開示されている。特開2008-283741号公報(特許文献1)によると、系統連携装置は、停電の有無を検出する電圧検出部と、電圧検出部により停電が検出された場合、電力供給が不要となる予め定められた分岐ブレーカである特定分岐ブレーカを切り離すための切離信号を生成する制御部と、切離信号を分岐ブレーカに送信する通信部とを備える。分岐ブレーカは、切離信号を受信した場合において、自己が特定分岐ブレーカに該当するとき、配下に接続された負荷装置に系統連携装置から供給された電力を供給せず、自己が前記特定分岐ブレーカに該当しないとき、配下に接続された負荷装置に系統連携装置から供給された電力を供給する。
特開2010-16999号公報(特許文献2)には、店舗用電力供給装置が開示されている。特開2010-16999号公報(特許文献2)によると、店舗に太陽光発電装置と電力貯蔵装置を設ける。店舗を管理する中央管理部に中央処理装置を設ける。店舗には、店内照明度、冷蔵・冷凍設備の温度、及び使用電力量を含む管理用データを検出する検出器と、各検出器の計測データを収集し、且つ店舗設備の制御を実行する制御部とを設ける。制御部での収集データを伝送路を介して前記中央管理部に伝送する。
複数の家電が蓄電池からの電力を利用できる住宅や施設では、系統で停電が発生した場合に全ての電気機器の動作を停止させる必要はない。一方、停電が発生しているにもかかわらず全ての電気機器を通常通りに動作させると、短い時間で蓄電池に蓄えられている電力が枯渇してしまう。
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、系統で停電が発生した場合に、効率的に蓄電池に蓄えられた電力を電気機器の動作のために利用することができる電力制御ネットワークシステム、電力制御方法、および電力制御コントローラを提供することである。
この発明のある局面に従うと、蓄電池と、系統および蓄電池の少なくともいずれかからの電力を利用することによって動作するための複数の電気機器と、コントローラとを備える電力制御ネットワークシステムが提供される。コントローラは、蓄電池と複数の電気機器と通信するための通信インターフェイスと、プロセッサとを含む。プロセッサは、系統が停電した場合に、当該停電が終了する時刻を取得し、蓄電池の残量が第1の閾値未満であるか否かを判断し、蓄電池の残量が第1の閾値未満である場合に、停電が終了する時刻まで蓄電池の残量が残るように、蓄電池の残量が第1の閾値未満である間における複数の電気機器の消費電力の第1の上限値を計算し、蓄電池の残量が第1の閾値未満である間、複数の電気機器の消費電力が第1の上限値を超えないように、通信インターフェイスを介して複数の電気機器の少なくとも1部の動作を制限する。
好ましくは、プロセッサは、蓄電池の残量が第1の閾値よりも大きな第2の閾値未満であるか否かを判断し、蓄電池の残量が第1の閾値以上かつ第2の閾値未満である間、複数の電気機器の消費電力が予め定められた第2の上限値を超えないように、通信インターフェイスを介して複数の電気機器の少なくとも1部の動作を制限する。
好ましくは、プロセッサは、蓄電池の残量が第1の閾値よりも大きな第2の閾値未満であるか否かを判断し、蓄電池の残量が第1の閾値以上かつ第2の閾値未満である場合に、停電が終了する時刻後に蓄電池の残量が無くなるように、第1の閾値と、蓄電池の残量が第1の閾値以上かつ第2の閾値未満である間における複数の電気機器の消費電力の第2の上限値を計算し、蓄電池の残量が第1の閾値以上かつ第1の閾値よりも大きな第2の閾値未満である間、複数の電気機器の消費電力が第2の上限値を超えないように、通信インターフェイスを介して複数の電気機器の少なくとも1部の動作を制限し、第2の閾値は、第1の閾値に対して所定の割合を有する。
好ましくは、プロセッサは、通信インターフェイスを介して、外部のサーバから停電が終了する時刻を受信する。
好ましくは、コントローラは、ユーザからの情報を受け付けるための操作部をさらに含む。プロセッサは、操作部を介して、停電が終了する時刻を受け付ける。
好ましくは、プロセッサは、予め定められた優先順位に基づき、通信インターフェイスを介して当該優先順位が低い電気機器から順に動作を禁止することによって、複数の電気機器の少なくとも1部の動作を制限する。
好ましくは、電力制御ネットワークシステムは、太陽光発電装置をさらに備える。蓄電池は、太陽光発電装置からの電力を蓄積する。
この発明の別の局面に従うと、蓄電池と、系統および蓄電池の少なくともいずれかからの電力を利用することによって動作するための複数の電気機器と、コントローラとを含むネットワークシステムにおける電力制御方法が提供される。電力制御方法は、コントローラが、系統が停電した場合に、当該停電が終了する時刻を取得するステップと、コントローラが、蓄電池の残量が第1の閾値未満であるか否かを判断するステップと、コントローラが、蓄電池の残量が第1の閾値未満である場合に、停電が終了する時刻まで蓄電池の残量が残るように、蓄電池の残量が第1の閾値未満である間における複数の電気機器の消費電力の第1の上限値を計算するステップと、コントローラが、蓄電池の残量が第1の閾値未満である間、複数の電気機器の消費電力が第1の上限値を超えないように、複数の電気機器の少なくとも1部の動作を制限するステップとを備える。
この発明の別の局面に従うと、蓄電池と、系統および蓄電池の少なくともいずれかからの電力を利用することによって動作するための複数の電気機器と、通信するための通信インターフェイスと、プロセッサとを備える電力制御コントローラが提供される。プロセッサは、系統が停電した場合に、当該停電が終了する時刻を取得し、蓄電池の残量が第1の閾値未満であるか否かを判断し、蓄電池の残量が第1の閾値未満である場合に、停電が終了する時刻まで蓄電池の残量が残るように、蓄電池の残量が第1の閾値未満である間における複数の電気機器の消費電力の第1の上限値を計算し、蓄電池の残量が第1の閾値未満である間、複数の電気機器の消費電力が第1の上限値を超えないように、通信インターフェイスを介して複数の電気機器の少なくとも1部の動作を制限する。
この発明の別の局面に従うと、蓄電池と、系統および蓄電池の少なくともいずれかからの電力を利用することによって動作するための複数の電気機器と、コントローラとを備える電力制御システムが提供される。コントローラは、蓄電池と複数の電気機器と通信するための通信インターフェイスと、プロセッサとを含む。プロセッサは、系統が停電した場合に、蓄電池の残量が第1の閾値未満であるか否か、蓄電池の残量が第1の閾値以上かつ第1の閾値よりも大きな第2の閾値未満であるか否かを判断し、蓄電池の残量が第1の閾値未満である間、複数の電気機器の消費電力が所定の第1の上限値を超えないように、通信インターフェイスを介して複数の電気機器の少なくとも1部の動作を制限し、蓄電池の残量が第1の閾値以上かつ第1の閾値よりも大きな第2の閾値未満である間、複数の電気機器の消費電力が所定の第2の上限値を超えないように、通信インターフェイスを介して複数の電気機器の少なくとも1部の動作を制限する。
好ましくは、第1の上限値に対する第2の上限値の割合が、第1の閾値に対する第2の閾値の割合と同じである。
好ましくは、第1の上限値に対する第2の上限値の割合が、第1の閾値に対する第2の閾値の割合よりも大きい。
以上のように、本発明によって、系統で停電が発生した場合に、効率的に蓄電池に蓄えられた電力を電気機器の動作のために利用することができる電力制御ネットワークシステム、電力制御方法、および電力制御コントローラが提供される。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
[実施の形態1]
<ネットワークシステムの動作概要>
まず、本実施の形態に係るネットワークシステムの動作概要について説明する。図1は、本実施の形態に係るネットワークシステム1の全体構成を示すイメージ図である。
<ネットワークシステムの動作概要>
まず、本実施の形態に係るネットワークシステムの動作概要について説明する。図1は、本実施の形態に係るネットワークシステム1の全体構成を示すイメージ図である。
図1を参照して、本実施の形態に係るネットワークシステム1は、たとえば、住宅毎に、キッチンに設置される冷蔵庫200A、廊下に設置される第1のライト200B、浴室に設置される浴室機器200C、洗面所に設置される洗濯機200D、リビングに設置される第2のライト200E、リビングに設置されるエアーコンディショナ200Fなどの家電200A~200Fを含む。ネットワークシステム1は、太陽光発電装置300A、太陽光発電装置300Aからの電力を蓄える蓄電池300B、太陽光発電装置300Aと蓄電池300Bと系統の少なくともいずれかからの電力を家電200A~200Fに供給するためのパワーコンディショナ300Cをさらに含む。なお、家電200A~200Fおよびコントローラ100は、電力線403やパワーコンディショナ300Cを介して、太陽光発電装置300A、蓄電池300B、系統などから電力を取得する。
コントローラ100は、有線あるいは無線のネットワーク401を介して、家電200A~200Fと、太陽光発電装置300Aと、蓄電池300Bと、パワーコンディショナ300Cとデータ通信が可能である。コントローラ100は、ネットワーク401として、たとえば、有線LAN(Local Area Network)、無線LAN、PLC(Power Line Communications)、あるいはBluetooth(登録商標)などを利用する。ただし、コントローラ100は、パワーコンディショナ300Cを介して、太陽光発電装置300Aと蓄電池300Bと通信してもよい。
ネットワークシステム1は、コントローラ100とデータ通信可能なサーバ500を含む。コントローラ100は、ネットワーク402として、たとえば、インターネット、キャリア網、WAN(Wide Area Network)、LAN、あるいはBluetooth(登録商標)などを利用する。なお、ネットワーク401とネットワーク402とは、同一の規格を利用するものであってもよい。
本実施の形態に係るサーバ500は、ネットワーク402を介して、各住宅のコントローラ100からの要求に応じて、あるいは停電が生じたときに自動的に、停電に関する情報(停電開始時間、停電終了時刻、停電残り時間など)を送信する。換言すれば、各住宅のコントローラ100は、系統側で停電が発生した場合に、サーバ500からの停電情報に基づいて、蓄電池300Bに蓄えられている電力を効率的に家電の動作に使用することができる。
以下、このような機能を実現するためのネットワークシステム1の具体的な構成について詳述する。なお、以下では、家電200A~200Fを総称して、家電200ともいう。
<コントローラ100のハードウェア構成>
本実施の形態に係るコントローラ100のハードウェア構成の一態様について説明する。図2は、本実施の形態に係るコントローラ100のハードウェア構成を表わすブロック図である。
本実施の形態に係るコントローラ100のハードウェア構成の一態様について説明する。図2は、本実施の形態に係るコントローラ100のハードウェア構成を表わすブロック図である。
コントローラ100は、メモリ101と、ディスプレイ102と、タブレット103と、ボタン104と、第1の通信インターフェイス105と、第2の通信インターフェイス107と、CPU(Central Processing Unit)110とを含む。
メモリ101は、各種のRAM(Random Access Memory)や、ROM(Read-Only Memory)や、ハードディスクなどによって実現される。たとえば、メモリ101は、読取用のインターフェイスを介して利用される、USB(Universal Serial Bus)メモリ、CD-ROM(Compact Disc - Read Only Memory)、DVD-ROM(Digital Versatile Disk - Read Only Memory)、USB(Universal Serial Bus)メモリ、メモリカード、FD(Flexible Disk)、ハードディスク、磁気テープ、カセットテープ、MO(Magnetic Optical Disc)、MD(Mini Disc)、IC(Integrated Circuit)カード(メモリカードを除く)、光カード、マスクROM、EPROM、EEPROM(Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory)などの、不揮発的にプログラムを格納する媒体などによっても実現される。
メモリ101は、CPU110によって実行される制御プログラムや、家電200A~200Fの状態などを記憶する。メモリ101は、系統が停電した場合に、家電200A~200Fの動作を制御するための電力制御テーブル101A(変形例では電力制御テーブル101B)を格納する。
図3は、本実施の形態に係る電力制御テーブル101Aを示すイメージ図である。図3を参照して、電力制御テーブル101Aは、コントローラ100に接続される家電200A~200F毎に、家電IDと、優先順位と、平均消費電力と、現在の消費電力と、制限フラグとを格納する。
家電IDは、家電を特定するための情報である。
優先順位は、蓄電池300Bからの電力を割り振るための優先順位である。有線順位が高い家電200A~200Fは、停電時においても電力が供給される可能性が高い。一方、有線順位が低い家電200A~200Fは、停電時においては電力が供給される可能性が低い。
優先順位は、蓄電池300Bからの電力を割り振るための優先順位である。有線順位が高い家電200A~200Fは、停電時においても電力が供給される可能性が高い。一方、有線順位が低い家電200A~200Fは、停電時においては電力が供給される可能性が低い。
平均消費電力は、家電200A~200Fの、動作中における、単位時間当たりの電力消費量の平均値である。たとえば、平均消費電力は、CPU110が、所定期間(たとえば、1日、1週間、1ヶ月、1年など)毎に、第1の通信インターフェイス105を介して家電200A~200Fから単位時間当たりの消費電力量を取得することによって求められる。
現在の消費電力は、系統で停電が発生した際に格納される値である。CPU110は、停電が発生したときに、家電200A~200Fから単位時間当たりの消費電力量を取得する。ただし、電力制御テーブル101Aは、現在の消費電力の変わりに、家電200A~200Fが現在使用されているか否かを示す情報を格納してもよい。この場合には、CPU110は、家電200A~200Fが現在使用されている場合には、家電200A~200Fの現在の消費電力として当該家電200A~200Fの平均消費電力を使用する。そして、CPU110は、現在使用されていない家電200A~200Fの現在の消費電力を0と推定する。
制限フラグは、系統で停電が発生した場合であって、かつ、家電200A~200Fのいずれかの動作が制限されるべきときに立てられる(フラグ=1)。すなわち、系統で停電が発生していない場合には、いずれの家電200A~200Fの制限フラグも立てられていない(フラグ=0)。一方、系統で停電が発生し、かつ、蓄電池300Bの残量が所定の値未満になった場合に、優先順位が低い家電200A~200Fに対応する制限フラグが立てられる(フラグ=1)。
本実施の形態においては、CPU110は、第1の通信インターフェイス105を介して、制限フラグが立てられている家電200A~200Fの電源をOFFする。そして、他の家電200A~200Fを通常通りに(ユーザの希望通りに)動作させる。
しかしながら、CPU110は、第1の通信インターフェイス105を介して、制限フラグが立てられている家電200A~200Fの使用電力を半分に制限するものであってもよい。この場合には、制限フラグが立てられる家電の数を増やすことによって、全ての家電200A~200Fの電力消費量を制限する必要がある。すなわち、この場合には、制限を受けない家電の数が減ることになる。
図2に戻って、メモリ101は、住宅全体における(全ての家電200A~200Fによって使用される)単位時間当たりの電力消費の平均値101Xを記憶する。なお、メモリ101は、時間帯毎の、住宅全体で使用される(全ての家電200A~200Fによって使用される)単位時間当たりの電力消費の平均値101Xを記憶することが好ましい。メモリ101は、サーバ500あるいはユーザから取得された停電の終了時刻101Yを記憶する。
ディスプレイ102は、CPU110によって制御されることによって、家電200A~200Fの状態を表示する。タブレット103は、ユーザの指によるタッチ操作を検出して、タッチ座標などをCPU110に入力する。CPU110は、タブレット103を介して、ユーザからの命令を受け付ける。
本実施の形態においては、ディスプレイ102の表面にタブレット103が敷設されている。すなわち、本実施の形態においては、ディスプレイ102とタブレット103とがタッチパネル106を構成する。ただし、コントローラ100は、タブレット103を有していなくとも良い。
ボタン104は、コントローラ100の表面に配置される。テンキーなどの複数のボタンがコントローラ100に配置されても良い。ボタン104は、ユーザから様々な命令を受け付ける。ボタン104は、ユーザからの命令をCPU110に入力する。
第1の通信インターフェイス105は、CPU110によって制御されることによって、ネットワーク401を介して、家電200A~200Fと、太陽光発電装置300Aと、蓄電池300Bと、パワーコンディショナ300Cとデータを送受信する。上述したように、第1の通信インターフェイス105は、有線LAN、無線LAN、PLC、あるいはBluetooth(登録商標)などを利用することによって、家電200A~200Fとデータを送受信する。
第2の通信インターフェイス107は、CPU110によって制御されることによって、ネットワーク402を介して、サーバ500とデータを送受信する。上述したように、第2の通信インターフェイス107は、インターネット、キャリア網、WAN、LAN、あるいはBluetooth(登録商標)などを利用することによって、サーバ500とデータを送受信する。
ただし、第1の通信インターフェイス105と第2の通信インターフェイス107とは、1つの通信インターフェイス(1つのデバイス)であってもよい。あるいは、第1の通信インターフェイス105と第2の通信インターフェイス107とは、同一の通信規格に準拠するものであってもよい。
CPU110は、メモリ101に記憶されている各種のプログラムを実行する。コントローラ100における処理は、各ハードウェアおよびCPU110により実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、メモリ101に予め記憶されている場合がある。また、ソフトウェアは、記憶媒体に格納されて、プログラム製品として流通している場合もある。あるいは、ソフトウェアは、いわゆるインターネットに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なプログラム製品として提供される場合もある。
このようなソフトウェアは、図示しない読取装置を利用することによってその記憶媒体から読み取られて、あるいは、第1の通信インターフェイス105あるいは第2の通信インターフェイス107を利用することによってダウンロードされて、メモリ101に一旦格納される。CPU110は、ソフトウェアを実行可能なプログラムの形式でメモリ101に格納してから、当該プログラムを実行する。
なお、記憶媒体としては、CD-ROM(Compact Disc - Read Only Memory)、DVD-ROM(Digital Versatile Disk - Read Only Memory)、USB(Universal Serial Bus)メモリ、メモリカード、FD(Flexible Disk)、ハードディスク、磁気テープ、カセットテープ、MO(Magnetic Optical Disc)、MD(Mini Disc)、IC(Integrated Circuit)カード(メモリカードを除く)、光カード、マスクROM、EPROM、EEPROM(Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory)などの、不揮発的にプログラムを格納する媒体が挙げられる。
ここでいうプログラムとは、CPUにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。
<コントローラ100における電力制御処理>
次に、本実施の形態に係るコントローラ100における電力制御処理について説明する。図4は、本実施の形態に係るコントローラ100における電力制御処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、本実施の形態においては、停電時であっても、蓄電池300Bの残量が容量の75%以上である場合には、CPU110は、電力消費の上限値を設定しないものとする。
次に、本実施の形態に係るコントローラ100における電力制御処理について説明する。図4は、本実施の形態に係るコントローラ100における電力制御処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、本実施の形態においては、停電時であっても、蓄電池300Bの残量が容量の75%以上である場合には、CPU110は、電力消費の上限値を設定しないものとする。
図4を参照して、CPU110は、第1の通信インターフェイス105を介して、パワーコンディショナ300Cから系統で停電が発生したことを示す情報を受信したか否かを判断する(ステップS102)。CPU110は、パワーコンディショナ300Cから系統で停電が発生したことを示す情報を受信していない場合(ステップS102においてNOである場合)、電力制御テーブル101Aにおける制限フラグを全て解除する(ステップS104)。CPU110は、ステップS102からの処理を繰り返す。
CPU110は、パワーコンディショナ300Cから系統で停電が発生したことを示す情報を受信した場合(ステップS102においてYESである場合)、第1の通信インターフェイス105を介して、家電200A~200Fのそれぞれから現在の消費電力を取得する(ステップS106)。CPU110は、現在の消費電力を電力制御テーブル101Aに格納する。
CPU110は、第1の通信インターフェイス105を介して、蓄電池300Bから蓄電池300Bの残量を取得する。CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の75%以上であるか否かを判断する(ステップS108)。CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の75%以上である場合(ステップS108においてYESである場合)、ステップS102からの処理を繰り返す。
CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の75%未満である場合(ステップS108においてNOである場合)、第2の通信インターフェイス107を介してサーバ500から停電の終了時刻を取得する(ステップS110)。本実施の形態においては、CPU110は、サーバ500からの停電の終了時刻と現在時刻とに基づいて、停電の残り時間を計算する。ただし、CPU110は、ボタン104やタッチパネル106を介して、ユーザから停電の終了時刻を取得してもよい。
CPU110は、蓄電池300Bの残量と停電が終了するまでの時間とに基づいて、家電200A~200Fによって消費される基準値を計算する。たとえば、本実施の形態においては、CPU110は、以下の方程式を解くことによって、電力制御の基準値と蓄電池300Bの残量の各段階の期間T1,T2,T3とを計算する(ステップS112)。
0.75*基準値*T1=蓄電池の残量 (1)
0.5*基準値*T2=蓄電池の残量 (2)
0.25*基準値*T3=蓄電池の残量 (3)
T1+T2+T3=停電残り時間 (4)
CPU110は、電力制御テーブル101Aを参照して、基準値の75%を電力消費の上限値として、家電200A~200Fの一部の動作を制御する。たとえば、図3を参照して、基準値が1000であって、冷蔵庫200Aと、第1のライト200Bと、洗濯機200Dと、エアーコンディショナ200Fとが動作している場合を考える。この場合には、CPU110は、電力制御テーブル101Aのエアーコンディショナ200F用の制限フラグを立てる。
0.5*基準値*T2=蓄電池の残量 (2)
0.25*基準値*T3=蓄電池の残量 (3)
T1+T2+T3=停電残り時間 (4)
CPU110は、電力制御テーブル101Aを参照して、基準値の75%を電力消費の上限値として、家電200A~200Fの一部の動作を制御する。たとえば、図3を参照して、基準値が1000であって、冷蔵庫200Aと、第1のライト200Bと、洗濯機200Dと、エアーコンディショナ200Fとが動作している場合を考える。この場合には、CPU110は、電力制御テーブル101Aのエアーコンディショナ200F用の制限フラグを立てる。
なお、後述のステップS116においてYESであった場合には、ステップS112においてCPU110は、T1に0を代入する。そして、後述のステップS120においてYESであった場合には、ステップS112においてCPU110は、T1とT2とに0を代入する。
図4に戻って、第1の通信インターフェイス105を介して、エアーコンディショナ200Fの動作を禁止させる(ステップS114)。CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の50%以上であるか否かを判断する(ステップS116)。CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の50%以上である場合(ステップS116においてYESである場合)、ステップS102からの処理を繰り返す。
CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の50%未満である場合(ステップS116においてNOである場合)、電力制御テーブル101Aを参照して、基準値の50%を電力消費の上限値として、家電200A~200Fの一部の動作を制御する。たとえば、図5を参照して、基準値が1000であって、冷蔵庫200Aと、第1のライト200Bと、洗濯機200Dとが動作している場合を考える。この場合には、CPU110は、電力制御テーブル101Aの洗濯機200D用の制限フラグと第2のライト200E用の制限フラグとエアーコンディショナ200F用の制限フラグとを立てる。
図4に戻って、CPU110は、第1の通信インターフェイス105を介して、洗濯機200Dの動作を禁止させる(ステップS118)。CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の25%以上であるか否かを判断する(ステップS120)。CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の25%以上である場合(ステップS120においてYESである場合)、ステップS102からの処理を繰り返す。
CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の25%未満である場合(ステップS120においてNOである場合)、電力制御テーブル101Aを参照して、基準値の25%を電力消費の上限値として、家電200A~200Fの一部の動作を制御する。たとえば、図6を参照して、基準値が1000であって、冷蔵庫200Aと、第1のライト200Bとが動作している場合を考える。この場合には、CPU110は、電力制御テーブル101Aの第1のライト200B用の制限フラグと浴室機器200C用の制限フラグと洗濯機200D用の制限フラグと第2のライト200E用の制限フラグとエアーコンディショナ200F用の制限フラグとを立てる。
図4に戻って、第1の通信インターフェイス105を介して、第1のライト200Bの動作を禁止させる(ステップS122)。CPU110は、ステップS102からの処理を繰り返す。
なお、本実施の形態においては、蓄電池300Bの残量が容量の75%未満である場合に、ステップS112において、CPU110が基準値を設定するものである。しかしながら、このような形態に限定するものではない。たとえば、蓄電池300Bの残量が容量の25%未満である場合にのみ、CPU110が、ステップS112あるいはステップS122において、残量(たとえば300Wh)を停電の残り時間(たとえば2時間)で除することによって電力消費の上限値(150W)を計算するものであってもよい。
この場合、蓄電池300Bの残量が容量の25%以上50%未満である場合には、CPU110が、ステップS112あるいはステップS118において、電力消費の平均値101Xに予め定められた値(0.5)を乗じた値(500W)を電力消費の上限値として使用してもよい。蓄電池300Bの残量が容量の50%以上100%未満である場合には、CPU110が、ステップS112あるいはステップS114において、電力消費の平均値101Xに予め定められた値(0.75)を乗じた値(750W)を電力消費の上限値として使用してもよい。
<制限フラグの立て方の変形例>
本実施の形態においては、図3~図6に示すように、CPU110は、家電200A~200Fから取得した現在の消費電力と電力消費の上限値とに基づいて、電力制御テーブル101Aの制限フラグを立てるものであった。あるいは、CPU110は、家電200A~200Fが動作しているか否かという情報と家電200A~200Fの平均消費電力と電力消費の上限値とに基づいて、電力制御テーブル101Aの制限フラグを立てるものであった。
本実施の形態においては、図3~図6に示すように、CPU110は、家電200A~200Fから取得した現在の消費電力と電力消費の上限値とに基づいて、電力制御テーブル101Aの制限フラグを立てるものであった。あるいは、CPU110は、家電200A~200Fが動作しているか否かという情報と家電200A~200Fの平均消費電力と電力消費の上限値とに基づいて、電力制御テーブル101Aの制限フラグを立てるものであった。
しかしながら、以下に説明するように、CPU110は、家電200A~200Fが動作されているか否かとは独立して、電力消費の上限値に基づいて、電力制御テーブル101Bの制限フラグを立てるものであってもよい。図7は、本変形例に係る電力制御テーブル101Bを示すイメージ図である。図8は、本変形例に係るコントローラ100における電力制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
図8を参照して、CPU110は、第1の通信インターフェイス105を介して、パワーコンディショナ300Cから系統で停電が発生したことを示す情報を受信したか否かを判断する(ステップS202)。CPU110は、パワーコンディショナ300Cから系統で停電が発生したことを示す情報を受信していない場合(ステップS202においてNOである場合)、電力制御テーブル101Bにおける制限フラグを全て解除する(ステップS204)。CPU110は、ステップS202からの処理を繰り返す。
CPU110は、パワーコンディショナ300Cから系統で停電が発生したことを示す情報を受信した場合(ステップS202においてYESである場合)、蓄電池300Bの残量が容量の75%以上であるか否かを判断する(ステップS208)。CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の75%以上である場合(ステップS208においてYESである場合)、ステップS202からの処理を繰り返す。
CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の75%未満である場合(ステップS208においてNOである場合)、第2の通信インターフェイス107を介してサーバ500から停電の終了時刻を取得する(ステップS210)。本実施の形態においては、CPU110は、サーバ500からの停電の終了時刻と現在時刻とに基づいて、停電の残り時間を計算する。ただし、CPU110は、ボタン104やタッチパネル106を介して、ユーザから停電の終了時刻を取得してもよい。
CPU110は、蓄電池300Bの残量と停電が終了するまでの時間とに基づいて、家電200A~200Fによって消費される基準値と蓄電池300Bの残量の各段階の期間T1,T2,T3とを計算する(ステップS212)。なお、基準値と、期間T1,T2,T3の計算方法は、図4におけるそれらと同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。
CPU110は、電力制御テーブル101Bを参照して、基準値の75%を電力消費の上限値として、家電200A~200Fの一部の動作を制御する。たとえば、図7を参照して、基準値が1000である場合を考える。この場合には、CPU110は、電力制御テーブル101Bの洗濯機200D用の制限フラグと第2のライト200E用の制限フラグとエアーコンディショナ200F用の制限フラグを立てる。
図8に戻って、第1の通信インターフェイス105を介して、洗濯機200Dと第2のライト200Eとエアーコンディショナ200Fの動作を禁止させる(ステップS214)。CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の50%以上であるか否かを判断する(ステップS216)。CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の50%以上である場合(ステップS216においてYESである場合)、ステップS202からの処理を繰り返す。
CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の50%未満である場合(ステップS216においてNOである場合)、電力制御テーブル101Bを参照して、基準値の50%を電力消費の上限値として、家電200A~200Fの一部の動作を制御する。たとえば、図9を参照して、基準値が1000である場合を考える。この場合には、CPU110は、電力制御テーブル101Bの浴室機器200C用の制限フラグと洗濯機200D用の制限フラグと第2のライト200E用の制限フラグとエアーコンディショナ200F用の制限フラグとを立てる。
図8に戻って、CPU110は、第1の通信インターフェイス105を介して、浴室機器200Cと洗濯機200Dと第2のライト200Eとエアーコンディショナ200Fの動作を禁止させる(ステップS218)。CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の25%以上であるか否かを判断する(ステップS220)。CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の25%以上である場合(ステップS220においてYESである場合)、ステップS202からの処理を繰り返す。
CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の25%未満である場合(ステップS220においてNOである場合)、電力制御テーブル101Bを参照して、基準値の25%を電力消費の上限値として、家電200A~200Fの一部の動作を制御する。たとえば、図10を参照して、基準値が1000であって、冷蔵庫200Aと、第1のライト200Bとが動作している場合を考える。この場合には、CPU110は、電力制御テーブル101Bの第1のライト200B用の制限フラグと浴室機器200C用の制限フラグと洗濯機200D用の制限フラグと第2のライト200E用の制限フラグとエアーコンディショナ200F用の制限フラグとを立てる。
図4に戻って、第1の通信インターフェイス105を介して、第1のライト200Bと浴室機器200Cと洗濯機200Dと第2のライト200Eとエアーコンディショナ200Fの動作を禁止させる(ステップS222)。CPU110は、ステップS202からの処理を繰り返す。
なお、本変形例においては、蓄電池300Bの残量が容量の75%未満である場合に、ステップS112およびステップS212において、CPU110が基準値を設定するものである。しかしながら、このような形態に限定するものではない。たとえば、蓄電池300Bの残量が容量の25%未満である場合にのみ、CPU110が、ステップS212あるいはステップS222において、残量(たとえば300Wh)を停電の残り時間(たとえば2時間)で除することによって電力消費の上限値(150W)を計算するものであってもよい。
この場合、蓄電池300Bの残量が容量の25%以上50%未満である場合には、CPU110が、ステップS212あるいはステップS218において、電力消費の平均値101Xに予め定められた値(0.5)を乗じた値(500W)を電力消費の上限値として使用してもよい。蓄電池300Bの残量が容量の50%以上100%未満である場合には、CPU110が、ステップS212あるいはステップS214において、電力消費の平均値101Xに予め定められた値(0.75)を乗じた値(750W)を電力消費の上限値として使用してもよい。
本実施の形態においては、蓄電池300Bが太陽光発電装置300Aからの電力を蓄積するものであるが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。たとえば、蓄電池300Bは、他の種類の発電装置からの電力を蓄積してもよいし、系統の停電に備えて系統からの電力を蓄積してもよいし、系統からの電力の料金が安い時間帯に系統からの電力を蓄積するものであってもよい。
また、本実施の形態は、家電200A~200Fが設置された住宅で利用されるものであるが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。たとえば、ネットワークシステム1は、病院や、オフィス(あるいはビルディング)や、学校などの公共施設などにも適用することができる。それぞれの環境に応じて、停電時における蓄電池300Bからそれぞれの電気機器への電力供給の優先順位を設定しておくことによって、停電の終了時刻を考慮した効率的な電力制御が可能になる。
加えて、太陽光発電装置300Aが日中に発電しているときや、在宅中の人が少ない場合は、蓄電池300Bの残量の減り方が遅い。一方、発電装置が発電していないときや、在宅中の人が多い場合は、蓄電池300Bの残量の減り方が早い。本実施の形態に係るネットワークシステム1は、蓄電池300Bの残量を考慮することによって、より柔軟に停電に対応することができる。
[実施の形態2]
次に、本発明の実施の形態2について説明する。上述の実施の形態1に係るネットワークシステム1では、コントローラ100が、サーバ500からの停電の終了時刻あるいはユーザに入力された停電の終了時刻に基づいて、電力消費の上限値を設定するものであった。本実施の形態においては、コントローラ100が予め定められた複数の電力消費の上限値を利用して、家電200A~200Fの動作を制限するものである。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。上述の実施の形態1に係るネットワークシステム1では、コントローラ100が、サーバ500からの停電の終了時刻あるいはユーザに入力された停電の終了時刻に基づいて、電力消費の上限値を設定するものであった。本実施の形態においては、コントローラ100が予め定められた複数の電力消費の上限値を利用して、家電200A~200Fの動作を制限するものである。
なお、実施の形態1に係るネットワークシステム1と同様の構成については、説明を繰り返さない。たとえば、図1のネットワークシステム1の全体構成や、図3,5,6,7,9,10の電力制御テーブル101A,101Bなどは、本実施の形態に係るそれらと同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。
図11は、本実施の形態に係るコントローラ100のハードウェア構成を示すブロック図である。図11を参照して、本実施の形態に係るメモリ101は、停電の終了時刻101Yの変わりに蓄電池300Bの残量の各段階における電力消費の上限値101Zを記憶する。
たとえば、蓄電池300Bの残量が容量の25%未満である場合には、電力消費の上限値は住宅全体で使用される電力の平均値101Xの25%である。蓄電池300Bの残量が容量の25%以上50%未満である場合には、電力消費の上限値は住宅全体で使用される電力の平均値101Xの50%である。蓄電池300Bの残量が容量の50%以上75%未満である場合には、電力消費の上限値は住宅全体で使用される電力の平均値101Xの75%である。蓄電池300Bの残量が容量の75%以上である場合には、電力消費の上限値は住宅全体で使用される電力の平均値101Xの75%である。すなわち、第1の上限値(電力の平均値101Xの25%)に対する第2の上限値(電力の平均値101Xの50%)の割合が、第1の閾値(容量の25%)に対する第2の閾値(容量の50%)の割合と同じである。
あるいは、蓄電池300Bの残量が容量の25%未満である場合には、電力消費の上限値は住宅全体で使用される電力の平均値101Xの5%である。蓄電池300Bの残量が容量の25%以上50%未満である場合には、電力消費の上限値は住宅全体で使用される電力の平均値101Xの15%である。蓄電池300Bの残量が容量の75%以上である場合には、電力消費の上限値は住宅全体で使用される電力の平均値101Xの50%である。すなわち、第1の上限値(電力の平均値101Xの5%)に対する第2の上限値(電力の平均値101Xの15%)の割合が、第1の閾値(容量の25%)に対する第2の閾値(容量の50%)の割合よりも大きい。
その他のコントローラ100のハードウェア構成は、図2に示すそれらと同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。
<コントローラ100における電力制御処理>
次に、本実施の形態に係るコントローラ100における電力制御処理について説明する。図12は、本実施の形態に係るコントローラ100における電力制御処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、本実施の形態においても、蓄電池300Bの残量が容量の75%以上である場合には、CPU110は、電力消費の上限値を設定しないものとする。
次に、本実施の形態に係るコントローラ100における電力制御処理について説明する。図12は、本実施の形態に係るコントローラ100における電力制御処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、本実施の形態においても、蓄電池300Bの残量が容量の75%以上である場合には、CPU110は、電力消費の上限値を設定しないものとする。
図12を参照して、CPU110は、第1の通信インターフェイス105を介して、パワーコンディショナ300Cから系統で停電が発生したことを示す情報を受信したか否かを判断する(ステップS302)。CPU110は、パワーコンディショナ300Cから系統で停電が発生したことを示す情報を受信していない場合(ステップS302においてNOである場合)、電力制御テーブル101Aにおける制限フラグを全て解除する(ステップS304)。CPU110は、ステップS302からの処理を繰り返す。
CPU110は、パワーコンディショナ300Cから系統で停電が発生したことを示す情報を受信した場合(ステップS302においてYESである場合)、第1の通信インターフェイス105を介して、家電200A~200Fのそれぞれから現在の消費電力を取得する(ステップS306)。CPU110は、現在の消費電力を電力制御テーブル101Aに格納する。
CPU110は、第1の通信インターフェイス105を介して、蓄電池300Bから蓄電池の残量を取得する。CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の75%以上であるか否かを判断する(ステップS308)。CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の75%以上である場合(ステップS308においてYESである場合)、ステップS302からの処理を繰り返す。
CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の75%未満である場合(ステップS308においてNOである場合)、メモリ101から蓄電池300Bの残量の各段階における電力消費の上限値を読み出す(ステップS312)。
CPU110は、電力消費の上限値に基づいて、家電200A~200Fの一部の動作を制御する。たとえば、図3を参照して、上限値が750である場合、冷蔵庫200Aと、第1のライト200Bと、洗濯機200Dと、エアーコンディショナ200Fとが動作している場合を考える。この場合には、CPU110は、電力制御テーブル101Aのエアーコンディショナ200F用の制限フラグを立てる。
図12に戻って、第1の通信インターフェイス105を介して、エアーコンディショナ200Fの動作を禁止させる(ステップS314)。CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の50%以上であるか否かを判断する(ステップS316)。CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の50%以上である場合(ステップS316においてYESである場合)、ステップS302からの処理を繰り返す。
CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の50%未満である場合(ステップS316においてNOである場合)、電力消費の上限値に基づいて、家電200A~200Fの一部の動作を制御する。たとえば、図5を参照して、上限値が500であって、冷蔵庫200Aと、第1のライト200Bと、洗濯機200Dとが動作している場合を考える。この場合には、CPU110は、電力制御テーブル101Aの洗濯機200D用の制限フラグと第2のライト200E用の制限フラグとエアーコンディショナ200F用の制限フラグとを立てる。
図12に戻って、CPU110は、第1の通信インターフェイス105を介して、洗濯機200Dの動作を禁止させる(ステップS318)。CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の25%以上であるか否かを判断する(ステップS320)。CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の25%以上である場合(ステップS320においてYESである場合)、ステップS302からの処理を繰り返す。
CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の25%未満である場合(ステップS320においてNOである場合)、電力消費の上限値に基づいて、家電200A~200Fの一部の動作を制御する。たとえば、図6を参照して、基準値が1000であって、冷蔵庫200Aと、第1のライト200Bとが動作している場合を考える。この場合には、CPU110は、電力制御テーブル101Aの第1のライト200B用の制限フラグと浴室機器200C用の制限フラグと洗濯機200D用の制限フラグと第2のライト200E用の制限フラグとエアーコンディショナ200F用の制限フラグとを立てる。
図12に戻って、第1の通信インターフェイス105を介して、第1のライト200Bの動作を禁止させる(ステップS322)。CPU110は、ステップS302からの処理を繰り返す。
<制限フラグの立て方の変形例>
本実施の形態においても、実施の形態1と同様に、図3~図6に示すように、CPU110は、家電200A~200Fから取得した現在の消費電力と電力消費の上限値とに基づいて、電力制御テーブル101Aの制限フラグを立てるものであった。あるいは、CPU110は、家電200A~200Fが動作しているか否かという情報と家電200A~200Fの平均消費電力と電力消費の上限値とに基づいて、電力制御テーブル101Aの制限フラグを立てるものであった。
本実施の形態においても、実施の形態1と同様に、図3~図6に示すように、CPU110は、家電200A~200Fから取得した現在の消費電力と電力消費の上限値とに基づいて、電力制御テーブル101Aの制限フラグを立てるものであった。あるいは、CPU110は、家電200A~200Fが動作しているか否かという情報と家電200A~200Fの平均消費電力と電力消費の上限値とに基づいて、電力制御テーブル101Aの制限フラグを立てるものであった。
しかしながら、実施の形態1の変形例と同様に、図7,9,10に示すように、CPU110は、家電200A~200Fが動作されているか否かとは独立して、電力消費の上限値に基づいて、電力制御テーブル101Bの制限フラグを立てるものであってもよい。図13は、本変形例に係るコントローラ100における電力制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
図13を参照して、CPU110は、第1の通信インターフェイス105を介して、パワーコンディショナ300Cから系統で停電が発生したことを示す情報を受信したか否かを判断する(ステップS402)。CPU110は、パワーコンディショナ300Cから系統で停電が発生したことを示す情報を受信していない場合(ステップS402においてNOである場合)、電力制御テーブル101Bにおける制限フラグを全て解除する(ステップS404)。CPU110は、ステップS402からの処理を繰り返す。
CPU110は、パワーコンディショナ300Cから系統で停電が発生したことを示す情報を受信した場合(ステップS402においてYESである場合)、蓄電池300Bの残量が容量の75%以上であるか否かを判断する(ステップS408)。CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の75%以上である場合(ステップS408においてYESである場合)、ステップS402からの処理を繰り返す。
CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の75%未満である場合(ステップS408においてNOである場合)、メモリ101から蓄電池300Bの残量の各段階における電力消費の上限値を読み出す(ステップS312)。
CPU110は、電力消費の上限値に基づいて、家電200A~200Fの一部の動作を制御する。たとえば、図7を参照して、基準値が1000である場合を考える。この場合には、CPU110は、電力制御テーブル101Bの洗濯機200D用の制限フラグと第2のライト200E用の制限フラグとエアーコンディショナ200F用の制限フラグを立てる。
図13に戻って、第1の通信インターフェイス105を介して、洗濯機200Dと第2のライト200Eとエアーコンディショナ200Fの動作を禁止させる(ステップS414)。CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の50%以上であるか否かを判断する(ステップS416)。CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の50%以上である場合(ステップS416においてYESである場合)、ステップS402からの処理を繰り返す。
CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の50%未満である場合(ステップS416においてNOである場合)、電力消費の上限値に基づいて、家電200A~200Fの一部の動作を制御する。たとえば、図9を参照して、基準値が1000である場合を考える。この場合には、CPU110は、電力制御テーブル101Bの浴室機器200C用の制限フラグと洗濯機200D用の制限フラグと第2のライト200E用の制限フラグとエアーコンディショナ200F用の制限フラグとを立てる。
図13に戻って、CPU110は、第1の通信インターフェイス105を介して、浴室機器200Cと洗濯機200Dと第2のライト200Eとエアーコンディショナ200Fの動作を禁止させる(ステップS418)。CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の25%以上であるか否かを判断する(ステップS420)。CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の25%以上である場合(ステップS420においてYESである場合)、ステップS402からの処理を繰り返す。
CPU110は、蓄電池300Bの残量が容量の25%未満である場合(ステップS420においてNOである場合)、電力消費の上限値に基づいて、家電200A~200Fの一部の動作を制御する。たとえば、図10を参照して、基準値が1000である場合を考える。この場合には、CPU110は、電力制御テーブル101Bの第1のライト200B用の制限フラグと浴室機器200C用の制限フラグと洗濯機200D用の制限フラグと第2のライト200E用の制限フラグとエアーコンディショナ200F用の制限フラグとを立てる。
図13に戻って、第1の通信インターフェイス105を介して、第1のライト200Bと浴室機器200Cと洗濯機200Dと第2のライト200Eとエアーコンディショナ200Fの動作を禁止させる(ステップS422)。CPU110は、ステップS402からの処理を繰り返す。
本実施の形態においては、蓄電池300Bが太陽光発電装置300Aからの電力を蓄積するものであるが、上述したように、本発明はこのような形態に限定されるものではない。たとえば、蓄電池300Bは、他の種類の発電装置からの電力を蓄積してもよいし、系統の停電に備えて系統からの電力を蓄積してもよいし、系統からの電力の料金が安い時間帯に系統からの電力を蓄積するものであってもよい。
また、本実施の形態は、家電200A~200Fが設置された住宅で利用されるものであるが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。たとえば、ネットワークシステム1は、病院や、オフィス(あるいはビルディング)や、学校などの公共施設などにも適用することができる。それぞれの環境に応じて、停電時における蓄電池300Bからそれぞれの電気機器への電力供給の優先順位を設定しておくことによって、蓄電池300Bの残量に応じて段階的に電力制御を行うことが可能になる。
加えて、太陽光発電装置300Aが日中に発電しているときや、在宅中の人が少ない場合は、蓄電池300Bの残量の減り方が遅い。一方、発電装置が発電していないときや、在宅中の人が多い場合は、蓄電池300Bの残量の減り方が早い。本実施の形態に係るネットワークシステム1は、蓄電池300Bの残量を考慮することによって、より柔軟に停電に対応することができる。
<その他の実施の形態>
本発明は、ホームコントローラや家電や携帯電話にプログラムを供給することによって達成される場合にも適用できることはいうまでもない。そして、本発明を達成するためのソフトウェアによって表されるプログラムを格納した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、本発明の効果を享受することが可能となる。
本発明は、ホームコントローラや家電や携帯電話にプログラムを供給することによって達成される場合にも適用できることはいうまでもない。そして、本発明を達成するためのソフトウェアによって表されるプログラムを格納した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、本発明の効果を享受することが可能となる。
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 ネットワークシステム、100 コントローラ、101 メモリ、101A,101B 電力制御テーブル、101X 電力消費の平均値、101Y 終了時刻、101Z 上限値、102 ディスプレイ、103 タブレット、104 ボタン、105 第1の通信インターフェイス、106 タッチパネル、107 第2の通信インターフェイス、110 CPU、200,200A~200F 電気機器(家電)、300A 太陽光発電装置、300B 蓄電池、300C パワーコンディショナ、401 第1のネットワーク、402 第2のネットワーク、500 サーバ。
Claims (12)
- 蓄電池(300B)と、
系統および前記蓄電池の少なくともいずれかからの電力を利用することによって動作するための複数の電気機器(200A~200F)と、
コントローラ(100)とを備え、
前記コントローラは、
前記蓄電池と前記複数の電気機器と通信するための通信インターフェイス(105)と、
プロセッサ(110)とを含み、
前記プロセッサは、
前記系統が停電した場合に、当該停電が終了する時刻を取得し、
前記蓄電池の残量が第1の閾値未満であるか否かを判断し、
前記蓄電池の残量が第1の閾値未満である場合に、前記停電が終了する時刻まで前記蓄電池の残量が残るように、前記蓄電池の残量が第1の閾値未満である間における前記複数の電気機器の消費電力の第1の上限値を計算し、
前記蓄電池の残量が第1の閾値未満である間、前記複数の電気機器の消費電力が前記第1の上限値を超えないように、前記通信インターフェイスを介して前記複数の電気機器の少なくとも1部の動作を制限する、電力制御ネットワークシステム。 - 前記プロセッサは、
前記蓄電池の残量が前記第1の閾値よりも大きな第2の閾値未満であるか否かを判断し、
前記蓄電池の残量が前記第1の閾値以上かつ前記第2の閾値未満である間、前記複数の電気機器の消費電力が予め定められた第2の上限値を超えないように、前記通信インターフェイスを介して前記複数の電気機器の少なくとも1部の動作を制限する、請求項1に記載の電力制御ネットワークシステム。 - 前記プロセッサは、
前記蓄電池の残量が前記第1の閾値よりも大きな第2の閾値未満であるか否かを判断し、
前記蓄電池の残量が前記第1の閾値以上かつ前記第2の閾値未満である場合に、前記停電が終了する時刻後に前記蓄電池の残量が無くなるように、前記第1の閾値と、前記蓄電池の残量が前記第1の閾値以上かつ前記第2の閾値未満である間における前記複数の電気機器の消費電力の第2の上限値を計算し、
前記蓄電池の残量が前記第1の閾値以上かつ前記第1の閾値よりも大きな第2の閾値未満である間、前記複数の電気機器の消費電力が前記第2の上限値を超えないように、前記通信インターフェイスを介して前記複数の電気機器の少なくとも1部の動作を制限し、
前記第2の閾値は、前記第1の閾値に対して所定の割合を有する、請求項1に記載の電力制御ネットワークシステム。 - 前記プロセッサは、前記通信インターフェイスを介して、外部のサーバから前記停電が終了する時刻を受信する、請求項1に記載の電力制御ネットワークシステム。
- 前記コントローラは、ユーザからの情報を受け付けるための操作部(103)をさらに含み、
前記プロセッサは、前記操作部を介して、前記停電が終了する時刻を受け付ける、請求項1に記載の電力制御ネットワークシステム。 - 前記プロセッサは、予め定められた優先順位に基づき、前記通信インターフェイスを介して当該優先順位が低い前記電気機器から順に動作を禁止することによって、前記複数の電気機器の少なくとも1部の動作を制限する、請求項1に記載の電力制御ネットワークシステム。
- 太陽光発電装置(300A)をさらに備え、
前記蓄電池は、前記太陽光発電装置からの電力を蓄積する、請求項1に記載の電力制御ネットワークシステム。 - 蓄電池と、系統および前記蓄電池の少なくともいずれかからの電力を利用することによって動作するための複数の電気機器と、コントローラとを含むネットワークシステムにおける電力制御方法であって、
前記コントローラが、前記系統が停電した場合に、当該停電が終了する時刻を取得するステップと、
前記コントローラが、前記蓄電池の残量が第1の閾値未満であるか否かを判断するステップと、
前記コントローラが、前記蓄電池の残量が第1の閾値未満である場合に、前記停電が終了する時刻まで前記蓄電池の残量が残るように、前記蓄電池の残量が第1の閾値未満である間における前記複数の電気機器の消費電力の第1の上限値を計算するステップと、
前記コントローラが、前記蓄電池の残量が第1の閾値未満である間、前記複数の電気機器の消費電力が前記第1の上限値を超えないように、前記複数の電気機器の少なくとも1部の動作を制限するステップとを備える、電力制御方法。 - 蓄電池と、系統および前記蓄電池の少なくともいずれかからの電力を利用することによって動作するための複数の電気機器と、通信するための通信インターフェイスと、
プロセッサとを備え、
前記プロセッサは、
前記系統が停電した場合に、当該停電が終了する時刻を取得し、
前記蓄電池の残量が第1の閾値未満であるか否かを判断し、
前記蓄電池の残量が第1の閾値未満である場合に、前記停電が終了する時刻まで前記蓄電池の残量が残るように、前記蓄電池の残量が第1の閾値未満である間における前記複数の電気機器の消費電力の第1の上限値を計算し、
前記蓄電池の残量が第1の閾値未満である間、前記複数の電気機器の消費電力が前記第1の上限値を超えないように、前記通信インターフェイスを介して前記複数の電気機器の少なくとも1部の動作を制限する、電力制御コントローラ。 - 蓄電池と、
系統および前記蓄電池の少なくともいずれかからの電力を利用することによって動作するための複数の電気機器と、
コントローラとを備え、
前記コントローラは、
前記蓄電池と前記複数の電気機器と通信するための通信インターフェイスと、
プロセッサとを含み、
前記プロセッサは、前記系統が停電した場合に、
前記蓄電池の残量が第1の閾値未満であるか否か、前記蓄電池の残量が前記第1の閾値以上かつ前記第1の閾値よりも大きな第2の閾値未満であるか否かを判断し、
前記蓄電池の残量が第1の閾値未満である間、前記複数の電気機器の消費電力が所定の第1の上限値を超えないように、前記通信インターフェイスを介して前記複数の電気機器の少なくとも1部の動作を制限し、
前記蓄電池の残量が前記第1の閾値以上かつ前記第1の閾値よりも大きな第2の閾値未満である間、前記複数の電気機器の消費電力が所定の第2の上限値を超えないように、前記通信インターフェイスを介して前記複数の電気機器の少なくとも1部の動作を制限する、電力制御ネットワークシステム。 - 前記第1の上限値に対する前記第2の上限値の割合が、前記第1の閾値に対する前記第2の閾値の割合と同じである、請求項10に記載の電力制御ネットワークシステム。
- 前記第1の上限値に対する前記第2の上限値の割合が、前記第1の閾値に対する前記第2の閾値の割合よりも大きい、請求項10に記載の電力制御ネットワークシステム。
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