智能分接頭的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種智能分接頭，其特征在于，能夠插入一個(gè)或者兩個(gè)以上的電源插頭，且具備電壓波形測(cè)量單元、電流波形測(cè)量單元、通信單元、控制單元以及運(yùn)算裝置，其中，該電壓波形測(cè)量單元和該電流波形測(cè)量單元是對(duì)經(jīng)由所連接的各個(gè)電源插頭向一個(gè)以上的家電分別供給的電力的電壓波形和電流波形進(jìn)行測(cè)量的單元，該通信單元是如下單元：將該電壓波形和該電流波形或者將對(duì)這些波形進(jìn)行處理而得到的結(jié)果向設(shè)置于與智能分接頭不同的場(chǎng)所的服務(wù)器發(fā)送，并且接收基于由該服務(wù)器運(yùn)算出的結(jié)果的控制信號(hào)，控制單元是基于該控制信號(hào)來(lái)對(duì)向家電供給的電力的切換以及供給電力量進(jìn)行控制的單元，通過(guò)該智能分接頭能夠在對(duì)多個(gè)電設(shè)備進(jìn)行通電時(shí)基于各電設(shè)備的電力波形的測(cè)定結(jié)果等來(lái)確定與電源插頭相連接的家電設(shè)備。并且，測(cè)量并計(jì)算這些家電設(shè)備的要求電力量，掌握各家電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況并檢測(cè)異常的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而控制EoD系統(tǒng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】智能分接頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于連接各種電設(shè)備、家電設(shè)備的電源插頭的插座、分接頭等的智能分接頭。
【背景技術(shù)】
[0002]以下示出一種當(dāng)前已知的電力可視化、削減電力使用量、或者對(duì)用于管理電力使用量的家電設(shè)備供給電力的系統(tǒng)。
[0003]如專(zhuān)利文獻(xiàn)I所記載那樣，公知如下一種家庭能源管理系統(tǒng)，其具備:電力量測(cè)量單元，其對(duì)表示住戶(hù)當(dāng)前使用的電力量的當(dāng)前使用電力量進(jìn)行測(cè)量；上限電力量設(shè)定存儲(chǔ)單元，其能夠設(shè)定、存儲(chǔ)表示該住戶(hù)所能使用的總電力量的最大量的上限電力量；電力管理單元，其根據(jù)上述上限電力量和上述當(dāng)前使用電力量的輸入來(lái)依次計(jì)算當(dāng)前使用允許電力量；至少一個(gè)以上的能力控制電設(shè)備，其以將上述當(dāng)前使用允許電力量設(shè)為上限來(lái)限制消耗功率的方式來(lái)調(diào)整能力并進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)；以及允許電力輸入單元，其對(duì)上述能力控制電設(shè)備依次輸入當(dāng)前使用允許電力量，以及
[0004]在該家庭能源管理系統(tǒng)中，還包括能夠通過(guò)調(diào)整運(yùn)轉(zhuǎn)能力來(lái)調(diào)整所使用的電力量的一個(gè)以上的能力控制電設(shè)備，附帶通電、屏蔽控制功能的一個(gè)以上的插座轉(zhuǎn)接器以及連接于該插座的一個(gè)以上的電設(shè)備，上述電力管理單元實(shí)施如下的至少任一個(gè)以上的控制:指示能力控制電設(shè)備調(diào)整運(yùn)轉(zhuǎn)能力、或者將從連接于帶有屏蔽功能的插座的設(shè)備中以規(guī)定的算法選擇出的一個(gè)以上的設(shè)備屏蔽。
[0005]另外，如相同的專(zhuān)利文獻(xiàn)I所記載那樣，公知以下情況:在存在多個(gè)能力控制電設(shè)備的情況下，根據(jù)允許電力量來(lái)決定運(yùn)轉(zhuǎn)哪一臺(tái)能力電設(shè)備并供給電力，或者根據(jù)允許電力量來(lái)調(diào)整能力控制電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)能力，根據(jù)情況來(lái)抑制或者中止其它電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0006]如專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載那樣，公知一種電量監(jiān)視裝置，其特征在于，對(duì)與房屋內(nèi)、工廠內(nèi)的電源插座相連接的電設(shè)備的消耗功率等進(jìn)行監(jiān)視，且具備:臺(tái)用分接頭，其設(shè)置有能夠?qū)⒍鄠€(gè)電設(shè)備的電源插頭連接于房屋內(nèi)、工廠內(nèi)的電源插座的多個(gè)電源插座插入口 ；變流器，其內(nèi)置于上述臺(tái)用分接頭，分別檢測(cè)經(jīng)由上述電源插座插入口流入與上述電源插座相連接的各電設(shè)備的電流；電壓變壓器，其共同檢測(cè)電壓；以及微計(jì)算機(jī)，其內(nèi)置于上述臺(tái)用分接頭，能夠?qū)λ鶛z測(cè)出的上述電流、電壓以及基于它們運(yùn)算出的消耗電力量等的電量進(jìn)行監(jiān)視，并將這些監(jiān)視信息通過(guò)LAN(局域網(wǎng))連接而向上位系統(tǒng)的服務(wù)器裝置、普通的個(gè)人計(jì)算機(jī)進(jìn)行Web傳送控制。
[0007]如專(zhuān)利文獻(xiàn)3所記載那樣，公知一種節(jié)能控制系統(tǒng)，其具有被節(jié)能控制的負(fù)載側(cè)和對(duì)該負(fù)載側(cè)的節(jié)能狀態(tài)進(jìn)行控制的節(jié)能控制側(cè)，在負(fù)載側(cè)具備連接于負(fù)載的插頭和具有供該插頭插入的多個(gè)插頭插入口的電源分接頭，上述插頭內(nèi)置有寫(xiě)入了負(fù)載數(shù)據(jù)的IC標(biāo)簽，上述電源分接頭與上述各插頭插入口相對(duì)應(yīng)地具備:IC標(biāo)簽讀取器，其與IC標(biāo)簽通信來(lái)獲得負(fù)載數(shù)據(jù)；以及電流檢測(cè)單元，其檢測(cè)向插入插頭插入口的插頭供給的電流，并且還具備可編程控制器部，該可編程控制器部對(duì)上述IC標(biāo)簽和IC標(biāo)簽讀取器的通信數(shù)據(jù)以及來(lái)自上述電流檢測(cè)單元的電流檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并發(fā)送到上述節(jié)能控制器側(cè)，上述節(jié)能控制器側(cè)能夠基于通過(guò)與上述可編程控制器部進(jìn)行通信而獲得的上述數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行節(jié)能控制。
[0008]如專(zhuān)利文獻(xiàn)4所記載那樣，公知一種供電系統(tǒng)，其具備:多個(gè)供電連接單元，它們成為連接有負(fù)載設(shè)備并對(duì)該負(fù)載設(shè)備供給電力的受控端；以及顯示裝置，其成為具有顯示器的主控端，該顯示器經(jīng)由信號(hào)線與這些供電連接單元相連接，并且通過(guò)接收從上述供電連接單元發(fā)送的信號(hào)來(lái)顯示上述供電連接單元的電力使用狀態(tài)，該供電系統(tǒng)對(duì)上述供電連接單元分別分配固有的地址，在上述供電連接單元中設(shè)置有:地址設(shè)定部，其將本身地址登記到上述顯示裝置；電流檢測(cè)部，其對(duì)供給到上述供電連接單元的電流進(jìn)行檢測(cè)；以及發(fā)送部，其將由該電流檢測(cè)部檢測(cè)到的電流值和上述本身地址經(jīng)由信號(hào)線發(fā)送到上述顯示裝置，在上述顯示裝置中設(shè)置有:接收部，其接收來(lái)自上述供電連接單元的信號(hào)；以及運(yùn)算部，其基于由上述電流檢測(cè)部檢測(cè)到的電流值來(lái)運(yùn)算上述供電連接單元的電力使用狀態(tài)，當(dāng)上述電力累計(jì)量超過(guò)預(yù)先設(shè)定的判定值、上述供電連接單元所檢測(cè)的電流值超過(guò)判定值而進(jìn)行使用時(shí)，屏蔽上述供電連接單元的電力供給。
[0009]如專(zhuān)利文獻(xiàn)5所記載那樣，公知一種電源供給控制裝置，在具有一個(gè)或者多個(gè)電源插頭連接單元的電源分接頭的電源供給控制裝置中具備:待機(jī)功率檢測(cè)單元，其檢測(cè)對(duì)上述一個(gè)或者多個(gè)電源插頭連接單元供給的供給電力值是否相當(dāng)于待機(jī)功率值；以及電源供給停止單元，其在通過(guò)上述待機(jī)功率檢測(cè)單元檢測(cè)為相當(dāng)于待機(jī)功率值后，在經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間之后停止對(duì)上述各電源插頭連接單元進(jìn)行電源供給。
[0010]并且，還已知一種與這些專(zhuān)利文獻(xiàn)所記載的系統(tǒng)不同的所謂智能電表。智能電表是使設(shè)置在各家庭等中的以往的累計(jì)電力量表無(wú)線化而得到的，是用于測(cè)量一戶(hù)家庭所使用的固定時(shí)間的累計(jì)電力量的裝置。
[0011]上述【背景技術(shù)】均是使用插座、沒(méi)有嵌入墻壁的臺(tái)用分接頭的技術(shù)，在該插座、臺(tái)用分接頭中內(nèi)置有必要的測(cè)定設(shè)備和控制裝置。而且，如果對(duì)這種內(nèi)置的裝置也進(jìn)行通電，則難免由于電阻而發(fā)熱。
[0012]例如，對(duì)插座規(guī)定以下基準(zhǔn):將盒外表面的溫度的上限設(shè)為85°C，對(duì)于該基準(zhǔn)，如果只供給以往型的電力的插座則沒(méi)有問(wèn)題，但在內(nèi)置有用于進(jìn)行檢測(cè)和控制的各種設(shè)備的情況下，從嵌入墻壁這種設(shè)置方式的方面、即難以向外界散熱這一面來(lái)看，即使由于通電而導(dǎo)致這些各種設(shè)備發(fā)熱也仍要將發(fā)熱溫度降至該基準(zhǔn)以下是非常困難的。而且，需要將嵌入部的殼體即插座盒變大，或者需要設(shè)置用于排熱的散熱片、風(fēng)扇等，根據(jù)該設(shè)置方式，大小受到限制。
[0013]另一方面，在使沒(méi)有嵌入墻壁的臺(tái)用分接頭內(nèi)置有用于進(jìn)行檢測(cè)和控制的各種設(shè)備的情況下，原本為了排熱有必要采取相同的應(yīng)對(duì)措施，但與墻壁嵌入型的插座相比易于散熱，而且不存在由于嵌入墻壁而導(dǎo)致大小受限。然而，為了排出更多的熱，如果僅將尺寸變大則不易進(jìn)行操作。
[0014]除此以外，在要連接哪一種電設(shè)備來(lái)使用而需要登錄系統(tǒng)的情況下，其登錄方法不清楚，或者僅采用如專(zhuān)利文獻(xiàn)3所記載那樣使用IC標(biāo)簽的單元。在使用IC標(biāo)簽的情況下，只能使用IC標(biāo)簽嵌入插頭內(nèi)的電設(shè)備，為了考慮家庭整體的電力使用量來(lái)進(jìn)行控制，需要對(duì)所有電設(shè)備設(shè)置插頭，并向該插頭嵌入IC標(biāo)簽。
[0015]另外，這些專(zhuān)利文獻(xiàn)所記載的技術(shù)停留在使連接于分接頭的電設(shè)備顯示使用的電力量、基于該使用量的警告，或者進(jìn)行停止電力供給的控制，或者進(jìn)行即使沒(méi)有使電力停止也減少對(duì)電設(shè)備的電力供給的控制。此時(shí)，該分接頭采用了被稱(chēng)為智能分接頭的具備電力測(cè)量單元的分接頭。
[0016]另外，作為所謂的智能網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)之一，正在推進(jìn)各家庭等的電力消耗量的輕量自動(dòng)化系統(tǒng)的導(dǎo)入和各家庭等的消耗功率測(cè)量等的在線化。另外，以各家電設(shè)備、電源的電力量測(cè)量為目的，插座型的儀表也成品化。它們只不過(guò)是被在線化的電力量表，只不過(guò)進(jìn)行固定時(shí)間內(nèi)的累計(jì)電力量的測(cè)量及其測(cè)量值的發(fā)送。而且，這些儀表以幾十分鐘為單位的間隔來(lái)測(cè)定整個(gè)家庭的消耗電力量。
[0017]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2008-104310號(hào)公報(bào)
[0018]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2008-261826號(hào)公報(bào)
[0019]專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2011-010000號(hào)公報(bào)
[0020]專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2011-072099號(hào)公報(bào)
[0021]專(zhuān)利文獻(xiàn)5:日本特開(kāi)2011-078177號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0023]當(dāng)為了控制一戶(hù)家庭、辦公室、樓房、集體住宅等所使用的能量而進(jìn)行信息化時(shí)，首先不僅需要顯示每個(gè)家電設(shè)備、分散電源的電力測(cè)量及其結(jié)果，還需要通過(guò)各家電設(shè)備的電壓波形和電流波形來(lái)進(jìn)行家電設(shè)備識(shí)別以及測(cè)量并顯示使用狀態(tài)、使用電力量。
[0024]更重要的是，在各家電設(shè)備及電設(shè)備與供給電源(系統(tǒng)、可再生的能量、蓄電池)之間，作為實(shí)時(shí)地使用了哪個(gè)家電設(shè)備及電設(shè)備之類(lèi)的各家電設(shè)備的識(shí)別和需要多少電力量的總消耗功率及其明細(xì)，需要測(cè)量各要求電力量。
[0025]關(guān)于以往的電力使用狀況和總消耗功率的可視化的系統(tǒng)，當(dāng)實(shí)施節(jié)電時(shí)，生活者需要意識(shí)到忍耐等，并以手動(dòng)方式頻繁地屏蔽各家電設(shè)備等的電力或者進(jìn)行錯(cuò)開(kāi)使用時(shí)間等的行為，需要一邊無(wú)需盡可能地意識(shí)節(jié)電地維持生活品質(zhì)，一邊執(zhí)行節(jié)電以及峰值消除。
[0026]期望充分利用進(jìn)行這種信息化而得到的能量的使用狀況，由此學(xué)習(xí)并識(shí)別生活者的行為模式即家電設(shè)備的使用模式，實(shí)時(shí)且精確地控制家庭內(nèi)的電力使用本身。因此，需要連接家電設(shè)備，對(duì)插座單位即所連接的每個(gè)家電設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的電壓、電流波形等的測(cè)量、電力量的測(cè)量、收集、運(yùn)算、控制、通信，并且結(jié)合這些結(jié)果，以一戶(hù)家庭或者集中多個(gè)家為一個(gè)單位來(lái)進(jìn)行電力流的估計(jì)、控制。
[0027]另外，為了控制家庭內(nèi)的電力使用，能夠按照預(yù)先設(shè)置的優(yōu)先順序?qū)?lái)自每個(gè)家電設(shè)備所對(duì)應(yīng)的供給電源的電力供給進(jìn)行電力屏蔽以及供給電力的削減。
[0028]然而，在普通家庭中，家電設(shè)備最大的電力量為1.5kW，即國(guó)內(nèi)最大為15A，在海外接通7.5A(200V)的最大電流，因此在內(nèi)置于插座的電力控制器件中也流經(jīng)大電流，擔(dān)心該電力控制切換器件發(fā)熱。
[0029]除此以外，在將具備這種功能的插座設(shè)為嵌入房屋等的建筑物的墻壁的墻壁嵌入型的情況下，插座需要具備電流測(cè)定單元、電壓測(cè)定單元、測(cè)量單元、運(yùn)算和控制單元、進(jìn)行發(fā)送和接收的通信單元、電流控制單元以及電壓控制單元等。此時(shí)，這些單元、尤其是電力控制以及開(kāi)關(guān)接通/斷開(kāi)單元發(fā)熱，因此如果不減小電力流(電力的流動(dòng))，則發(fā)熱量過(guò)大而導(dǎo)致插座整體達(dá)到高溫，安全性降低，除此以外還存在形成插座的上述各單元的裝置發(fā)生劣化或者故障的風(fēng)險(xiǎn)。
[0030]因此，如果將空調(diào)、微波爐等消耗功率大的電設(shè)備的電源插頭連接于一個(gè)插座，則電流變大而可能插座過(guò)熱，因此不能對(duì)電設(shè)備供給15A的電流。
[0031]如此過(guò)熱而導(dǎo)致熱滯留，因此不僅安全性降低，裝置的穩(wěn)定性也有可能惡化。因此，基于電器用品安全法的規(guī)定，使用時(shí)的插座盒的外表面的溫度基準(zhǔn)的上限溫度是85°C，當(dāng)必須為85°C以下時(shí)，產(chǎn)生不能符合該規(guī)定的風(fēng)險(xiǎn)。
[0032]然而，并不是只要符合該規(guī)定即可，即使符合該規(guī)定，與外表面相比插座盒內(nèi)仍為高溫而成為85°C以上。相對(duì)于這種溫度的升高，作為收納于插座內(nèi)部的部件，為了防止電力的波形以及進(jìn)行測(cè)量控制的微計(jì)算機(jī)芯片的劣化而必須使溫度為80°C以下。除此以外，例如當(dāng)超過(guò)80°C時(shí)，更難以選擇并使用作為具有通信功能的通信單元振蕩器的壽命發(fā)生劣化的水晶振蕩器之類(lèi)的耐熱性更差的部件，即使在使用這種耐熱性差的部件的情況下也需要穩(wěn)定地使用。
[0033]因此，作為防止過(guò)熱的單元，可以研究設(shè)置風(fēng)扇，或者使嵌入型插座整體由鋁等金屬構(gòu)成來(lái)促進(jìn)散熱，但風(fēng)扇的設(shè)置會(huì)導(dǎo)致插座大型化，如果考慮嵌入型則會(huì)限定能夠設(shè)置插座的場(chǎng)所。另外，還能夠考慮使插座盒整體由鋁、銅等金屬構(gòu)成，使該金屬板具有散出插座內(nèi)產(chǎn)生的熱的散熱作用，但該金屬屏蔽電波，因此阻礙與外部的無(wú)線通信。
[0034]并且，不形成嵌入型插座，還能夠設(shè)為具備電流測(cè)定單元、電壓測(cè)定單元、計(jì)時(shí)單元、運(yùn)算和控制單元、進(jìn)行發(fā)送和接收的通信單元、電流控制單元、電壓控制單元等的臺(tái)用分接頭，但在該情況下，需要強(qiáng)行地將這種臺(tái)用分接頭連接于嵌入天花板、墻壁的包含照明等在內(nèi)的所有電設(shè)備，是不現(xiàn)實(shí)的。
[0035]而且，按需型電力控制、即EoD(以下稱(chēng)為“EoD”)系統(tǒng)將包含商用電源的一個(gè)以上的電源供給到上述所述的一個(gè)單位，需要在被供給到該一個(gè)單位內(nèi)的多個(gè)電源中判斷從哪個(gè)電源接收何種程度的電力供給，因此，將以下情況作為問(wèn)題:當(dāng)對(duì)多個(gè)電設(shè)備通電時(shí)，基于各電設(shè)備的電力波形的測(cè)定結(jié)果等來(lái)確定與電源插頭相連接的家電設(shè)備，并且利用更為簡(jiǎn)單的裝置來(lái)掌握這些家電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況并檢測(cè)異常的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而控制EoD系統(tǒng)，或者在運(yùn)轉(zhuǎn)中或者運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始時(shí)進(jìn)行以下應(yīng)對(duì):設(shè)定與家電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)有關(guān)的優(yōu)先級(jí)，根據(jù)不同情況來(lái)使用優(yōu)先級(jí)高的家電設(shè)備等，進(jìn)而能夠順利地進(jìn)行通信并且削減控制裝置的使用數(shù)量。
[0036]用于解決問(wèn)題的方案
[0037]通過(guò)對(duì)在一個(gè)或者多個(gè)電力源及其電力網(wǎng)絡(luò)、電力網(wǎng)絡(luò)上的家電設(shè)備中消耗、流通的電力流本身進(jìn)行估計(jì)并控制，例如使房屋中的家電設(shè)備的使用基于整體的電力使用狀況來(lái)設(shè)置使用各家電設(shè)備的優(yōu)先順序，并且控制所使用的電力量以使所有家電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到能夠更為順利地生活的范圍內(nèi)，以此為目的，本發(fā)明在具備電力測(cè)定單元的分接頭即智能分接頭中也特別采用以下結(jié)構(gòu)。
[0038]并且，在各家電設(shè)備及電設(shè)備與供給電源(系統(tǒng)、可再生能量、蓄電池)之間，實(shí)時(shí)地將哪個(gè)家電設(shè)備需要多少電力量的需求包發(fā)送到服務(wù)器，在通過(guò)服務(wù)器判斷(協(xié)調(diào))電源側(cè)的可供給的電力量之后，將可供給的電力的包發(fā)送到家電設(shè)備側(cè)，即在判斷(協(xié)調(diào))需求與供給的平衡之后，通過(guò)雙向的包發(fā)送開(kāi)始向家電設(shè)備、電設(shè)備進(jìn)行電力供給。這就是EoD系統(tǒng)的電力的控制系統(tǒng)。
[0039]在該EoD系統(tǒng)中，該智能分接頭能夠發(fā)揮以下的I至8的功能:1.發(fā)送、接收等的通信功能；2.消耗功率的計(jì)算功能；3.通過(guò)將各家電設(shè)備及各電設(shè)備判定為被登記到服務(wù)器的各家電設(shè)備及各電設(shè)備的電流、電壓波形來(lái)進(jìn)行識(shí)別的功能；4.另外作為家電設(shè)備及電設(shè)備的電流、電壓波形的識(shí)別功能的擴(kuò)展，通過(guò)將正常的電力波形模式與實(shí)際測(cè)量波形形狀進(jìn)行比較，來(lái)通知各電設(shè)備的異常的檢測(cè)(漏電等的異常)的功能；5.電力控制、開(kāi)關(guān)接通/斷開(kāi)以及遙控等的功能；6.此外，用于在不使用所連接的家電設(shè)備時(shí)將智能分接頭本身的消耗功率減少的休眠功能以及喚醒功能；7.針對(duì)來(lái)自家電、各電源的異常電流和異常電壓的安全性功能；8.環(huán)境(溫度、濕度等)的檢測(cè)功能。
[0040]這樣，通過(guò)使用與EoD系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的智能分接頭，例如在家庭的情況下，學(xué)習(xí)生活者的行為模式，自動(dòng)識(shí)別各家電設(shè)備、電設(shè)備的優(yōu)先級(jí)，并且構(gòu)建電力使用模型。通過(guò)該電力使用模型來(lái)生成電力使用計(jì)劃，接著通過(guò)消除電力峰值以及設(shè)定電力上限值來(lái)實(shí)時(shí)地測(cè)量并計(jì)算瞬時(shí)的上限值，能夠進(jìn)行累計(jì)時(shí)的峰值消除、不超過(guò)上限設(shè)定值的電力控制。另外，實(shí)時(shí)地接收各家電設(shè)備的需求，并且通過(guò)優(yōu)先級(jí)的自動(dòng)設(shè)定或者手動(dòng)設(shè)定而在節(jié)電以及峰值消除時(shí)盡量避免優(yōu)先級(jí)高的家電設(shè)備、電設(shè)備進(jìn)行節(jié)電，而以?xún)?yōu)先級(jí)低的家電設(shè)備為中心進(jìn)行節(jié)電、峰值消除，因此能夠不損害生活者的舒適度(不忍受節(jié)電)地實(shí)現(xiàn)節(jié)電以及峰值消除，特別是實(shí)現(xiàn)累計(jì)時(shí)的峰值消除。
[0041]具體地說(shuō)如下所述。
[0042]1.一種智能分接頭，一個(gè)或者兩個(gè)以上的電源插頭能夠插入該智能分接頭，該智能分接頭的特征在于，具備電壓波形測(cè)量單元、電流波形測(cè)量單元、通信單元、控制單元以及運(yùn)算裝置，其中，該電壓波形測(cè)量單元和該電流波形測(cè)量單元是對(duì)經(jīng)由所連接的各個(gè)電源插頭向一個(gè)以上的家電分別供給的電力的電壓波形和電流波形進(jìn)行測(cè)量的單元，該通信單元是如下單元:該單元將該電壓波形和該電流波形或者將對(duì)這些波形進(jìn)行處理而得到的結(jié)果向設(shè)置于與智能分接頭不同的場(chǎng)所的服務(wù)器發(fā)送，并且接收基于由該服務(wù)器運(yùn)算出的結(jié)果的控制信號(hào)，控制單元是基于該控制信號(hào)來(lái)對(duì)向家電供給的電力的切換以及供給電力量進(jìn)行控制的單元。
[0043]2.根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的智能分接頭，其特征在于，
[0044]控制單元還具有以下功能:基于從服務(wù)器接收到的與能夠供給的電力量有關(guān)的數(shù)據(jù)來(lái)控制向連接有電源插頭的各家電的供給電力量，并且該控制單元具備:檢測(cè)單元，其對(duì)從該電壓波形測(cè)量單元和該電流波形測(cè)量單元得到的波形進(jìn)行分析來(lái)識(shí)別各家電的狀態(tài)和檢測(cè)各家電的異常；以及檢測(cè)和通信單元，其將來(lái)自設(shè)置于建筑物內(nèi)的傳感器的檢測(cè)結(jié)果向該服務(wù)器發(fā)送。
[0045]3.根據(jù)本發(fā)明第一或者第二方面所述的智能分接頭，其特征在于，
[0046]用于從多個(gè)電源接收供給。
[0047]4.根據(jù)本發(fā)明第一或者第二方面所述的智能分接頭，其特征在于，
[0048]智能分接頭是嵌入房屋的墻壁部、天花板部、地板部等的嵌入型插座，或者是與嵌入型插座、分接頭相連接的分接頭。
[0049]5.根據(jù)本發(fā)明第三方面所述的智能分接頭，其特征在于，
[0050]將從系統(tǒng)電力、太陽(yáng)光發(fā)電(PV)、風(fēng)力發(fā)電、小水力發(fā)電、燃料電池、蓄電池等的多個(gè)電源選擇出的一個(gè)電源或者多個(gè)電源引入設(shè)施，并設(shè)置在該設(shè)施中。
[0051]6.一種智能分接頭，一個(gè)或者兩個(gè)以上的電源插頭能夠插入該智能分接頭，該智能分接頭的特征在于，
[0052]該智能分接頭具備電壓波形測(cè)量單元、電流波形測(cè)量單元、用于測(cè)量消耗電力量的電流測(cè)量單元及電壓測(cè)量單元、運(yùn)算裝置以及通信單元，
[0053]其中，該電壓波形測(cè)量單元和該電流波形測(cè)量單元是對(duì)經(jīng)由所連接的各個(gè)電源插頭向一個(gè)以上的家電設(shè)備分別供給的電力的電壓波形和電流波形進(jìn)行測(cè)量的單元，
[0054]該電流測(cè)量單元和該電壓測(cè)量單元對(duì)向各家電設(shè)備供給的電流和電壓進(jìn)行測(cè)量，
[0055]該運(yùn)算裝置是根據(jù)在該電流測(cè)量單元和該電壓測(cè)量單元中測(cè)量而得到的電流值和電壓值來(lái)求出消耗電力量的單元，
[0056]該通信單元是如下的單元:該單元將該電壓波形、該電流波形和/或各家電設(shè)備的測(cè)量及計(jì)算出的該消耗電力量向設(shè)置于與智能分接頭不同的場(chǎng)所的服務(wù)器發(fā)送，并且接收基于由該服務(wù)器運(yùn)算出的結(jié)果的控制信號(hào)。
[0057]7.根據(jù)本發(fā)明第六方面所述的智能分接頭，其特征在于，
[0058]作為通過(guò)遙控操作而具有電力控制功能的家電設(shè)備用途，具備家電設(shè)備的遙控功能，能夠基于來(lái)自服務(wù)器的電力削減的請(qǐng)求，經(jīng)由該家電設(shè)備的遙控功能調(diào)整向家電設(shè)備的電力供給量以及對(duì)家電設(shè)備進(jìn)行接通和斷開(kāi)控制。
[0059]8.根據(jù)本發(fā)明第六或者第七方面所述的智能分接頭，其特征在于，
[0060]用于從多個(gè)電源接收供給。
[0061]9.根據(jù)本發(fā)明第六或者第七方面所述的智能分接頭，其特征在于，
[0062]智能分接頭是嵌入房屋的墻壁部、天花板部、地板部等的嵌入型插座，或者是與嵌入型插座、分接頭相連接的分接頭。
[0063]10.根據(jù)本發(fā)明第八方面所述的智能分接頭，其特征在于，
[0064]將從系統(tǒng)電力、太陽(yáng)光發(fā)電(PV)、風(fēng)力發(fā)電、小水力發(fā)電、燃料電池、蓄電池等的多個(gè)電源選擇出的一個(gè)電源或者多個(gè)電源引入設(shè)施，并設(shè)置在該設(shè)施中。
[0065]11.一種智能分接頭，一個(gè)或者兩個(gè)以上的電源插頭能夠插入該智能分接頭，該智能分接頭的特征在于，
[0066]該智能分接頭具備電壓波形測(cè)量單元、電流波形測(cè)量單元、用于測(cè)量消耗電力量的電流測(cè)量單元及電壓測(cè)量單元、運(yùn)算裝置、通信單元以及控制單元，
[0067]其中，該電壓波形測(cè)量單元和該電流波形測(cè)量單元是對(duì)經(jīng)由所連接的各個(gè)電源插頭向一個(gè)以上的家電設(shè)備分別供給的電力的電壓波形和電流波形進(jìn)行測(cè)量的單元，
[0068]該電流測(cè)量單元和該電壓測(cè)量單元對(duì)向各家電設(shè)備供給的電流和電壓進(jìn)行測(cè)量，
[0069]該運(yùn)算裝置是根據(jù)在該電流測(cè)量單元和該電壓測(cè)量單元中測(cè)量而得到的電流值和電壓值來(lái)求出消耗電力量的單元，
[0070]該通信單元是如下的單元:該單元將該電壓波形、該電流波形和/或各家電設(shè)備的測(cè)量及計(jì)算出的該消耗電力量向設(shè)置于與智能分接頭不同的場(chǎng)所的服務(wù)器發(fā)送，并且接收基于由該服務(wù)器運(yùn)算出的結(jié)果的控制信號(hào)，
[0071]控制單元是基于該控制信號(hào)來(lái)控制向家電設(shè)備供給的供給電力量的單元。
[0072]12.根據(jù)本發(fā)明第十一方面所述的智能分接頭，其特征在于，[0073]控制單元具有基于從服務(wù)器接收到的與能夠供給的電力量有關(guān)的數(shù)據(jù)來(lái)控制向連接有電源插頭的各家電設(shè)備的供給電力量的功能，
[0074]并且，該控制單元具備檢測(cè)單元，該檢測(cè)單元對(duì)從該電壓波形測(cè)量單元和該電流波形測(cè)量單元得到的波形進(jìn)行分析，來(lái)識(shí)別各家電設(shè)備的狀態(tài)和檢測(cè)各家電設(shè)備的異常，
[0075]并且，通信單元具有接收設(shè)置在建筑物內(nèi)的傳感器的檢測(cè)結(jié)果和/或來(lái)自家電設(shè)備的控制信號(hào)并向該服務(wù)器發(fā)送的功能。
[0076]13.根據(jù)本發(fā)明第十一或者第十二方面所述的智能分接頭，其特征在于，
[0077]作為通過(guò)遙控操作而具有電力控制功能的家電設(shè)備用途，具備家電設(shè)備的遙控功能，并且能夠基于來(lái)自服務(wù)器的電力削減的請(qǐng)求，經(jīng)由該家電設(shè)備的遙控功能將向家電設(shè)備的電力供給量進(jìn)行調(diào)整以及對(duì)家電設(shè)備進(jìn)行接通和斷開(kāi)控制。
[0078]14.根據(jù)本發(fā)明第十一方面所述的智能分接頭，其特征在于，
[0079]該控制單元包括半導(dǎo)體繼電器或者機(jī)械式繼電器或者半導(dǎo)體器件。
[0080]15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的智能分接頭，其特征在于，
[0081]將該通信單元設(shè)置在智能分接頭的插座插入口側(cè)的正面的由非金屬材料構(gòu)成的面板的背面，為了散熱而將該控制單元的發(fā)熱部隔著絕緣性傳熱構(gòu)件固定在殼體上。
[0082]16.根據(jù)本發(fā)明第十四或者第十五方面所述的智能分接頭，其特征在于，
[0083]該控制單元包括MOSFET。
[0084]17.根據(jù)本發(fā)明第十六方面所述的智能分接頭，其特征在于，
[0085]該MOSFET的發(fā)熱量是8W以下。
[0086]18.根據(jù)本發(fā)明第十七方面所述的智能分接頭，其特征在于，
[0087]該MOSFET的發(fā)熱量是IW以下。
[0088]19.根據(jù)本發(fā)明第十一或十二方面所述的智能分接頭，其特征在于，
[0089]用于從多個(gè)電源接收供給。
[0090]20.根據(jù)本發(fā)明第十一或十二方面所述的智能分接頭，其特征在于，
[0091]智能分接頭是嵌入房屋的墻壁部、天花板部、地板部等的嵌入型插座，或者是與嵌入型插座、分接頭相連接的分接頭。
[0092]21.根據(jù)本發(fā)明第十九方面所述的智能分接頭，其特征在于，
[0093]將從系統(tǒng)電力、太陽(yáng)光發(fā)電(PV)、風(fēng)力發(fā)電、小水力發(fā)電、燃料電池、蓄電池等的多個(gè)電源選擇出的一個(gè)電源或者多個(gè)電源引入設(shè)施，并設(shè)置在該設(shè)施中。
[0094]發(fā)明的效果
[0095]能夠與家電設(shè)備的使用狀態(tài)相應(yīng)地變更家電設(shè)備間的優(yōu)先級(jí)，因此對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)能夠在需要的時(shí)間使用需要的電設(shè)備。
[0096]另外，根據(jù)本發(fā)明的智能分接頭，能夠與預(yù)先設(shè)定的使用者所使用的電力使用模式等相應(yīng)地控制電力的供給，因此使用家電設(shè)備的使用者不會(huì)感到特別不便，而能夠以預(yù)先設(shè)定的電力使用模式來(lái)使用電力。另外，使用者根據(jù)接通電源的家電設(shè)備的消耗電力來(lái)變更能夠使用的家電設(shè)備的使用的優(yōu)先級(jí)，因此能夠?qū)崟r(shí)地控制電力的供給。
[0097]另外，本發(fā)明的智能分接頭是如下一種系統(tǒng):能夠自動(dòng)進(jìn)行控制使得可靠地滿足供給側(cè)的電力削減請(qǐng)求，因此不會(huì)增加新的工序，并且能夠一邊利用需要的家電設(shè)備，一邊針對(duì)供給側(cè)的請(qǐng)求保證需求側(cè)的電力削減率。[0098]通過(guò)導(dǎo)入保證使用電力的上限的電力協(xié)調(diào)單元，能夠保證節(jié)電率、峰值削減率。因此能夠取代以往型的HEMS (Home Energy Management System:家庭能源管理系統(tǒng))而實(shí)現(xiàn)按需型電力控制系統(tǒng)。
[0099]并且，通過(guò)使嵌入型智能分接頭的發(fā)熱量降低，不需要將智能分接頭的盒的整面都由鋁等熱傳導(dǎo)性高且能夠期待散熱效果的金屬構(gòu)成。因此，在嵌入建筑物的墻壁等的智能分接頭中，不用將金屬散熱板設(shè)置在樹(shù)脂殼體外部，而能夠使電波通過(guò)分接頭盒，因此不會(huì)屏蔽通信單元的電波，能夠通過(guò)設(shè)置在插座盒內(nèi)的通信單元與外部進(jìn)行通信。
[0100]另外，即使將需要更大的電力流的家電設(shè)備的電源插頭連接于智能分接頭，由于電力控制器件為低電阻，因此也不會(huì)由于這些單元而過(guò)熱，因此能夠在插座內(nèi)設(shè)置使用耐熱性差的水晶振蕩器的部件等，而且能夠?qū)⑦@種需要大的電力流的家電設(shè)備作為對(duì)象來(lái)進(jìn)行電力的供給控制。而且當(dāng)經(jīng)由該智能分接頭對(duì)建筑物內(nèi)的所有家電設(shè)備、電設(shè)備供給電力時(shí)，能夠通過(guò)連接電源插頭而成的電源來(lái)進(jìn)行它們的運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
[0101]此外，在嵌入型智能分接頭中，根據(jù)使通信單元的通信性提高的智能分接頭構(gòu)造(圖7、8)，在通信單元上不存在金屬部件，因此不會(huì)引起通信障礙，能夠改善通信性。因此，在圖7、8的智能分接頭構(gòu)造的情況下，能夠?qū)⒉迦氩孱^的表面的相反側(cè)的背面的殼體變?yōu)樯嵝愿叩慕饘贇んw，通過(guò)將成為發(fā)熱的原因的MOSFET的熱經(jīng)由絕緣性的散熱材料散熱到金屬殼體，還能夠使分接頭內(nèi)的溫度也保持80°C或者70°C以下。由此還能夠利用除發(fā)熱量低、即導(dǎo)通電阻低的MOSFT以外的M0SFET。
[0102]因此，將進(jìn)行電力的測(cè)量、電流和電壓波形的發(fā)送的通信單元構(gòu)成在智能分接頭的插座插入口側(cè)的正面的由樹(shù)脂材料構(gòu)成的面板的背面。在該情況下，通信器件的接收部的周邊是非金屬材料，因此通信性不會(huì)降低。另一方面，電力控制器件部的發(fā)熱部設(shè)置在通信器件的更內(nèi)側(cè)，經(jīng)由絕緣性等的散熱材料(薄片、粘接片)向金屬殼體、金屬性散熱器散熱，由此能夠使智能分接頭內(nèi)部以及殼體的溫度為80°C以下。即，能夠不會(huì)損害分接頭的通信性地抑制發(fā)熱，不會(huì)降低分接頭的各器件的壽命，從而能夠不使用導(dǎo)通電阻小的電力控制器件而使用便宜的器件。
[0103]并且，作為智能分接頭的構(gòu)造，在將通信單元構(gòu)成在不會(huì)使通信性降低的非金屬樹(shù)脂的背面、并且在其內(nèi)側(cè)設(shè)置電力控制器件的情況下，還能夠利用高熱傳導(dǎo)且具有絕緣性的高熱傳導(dǎo)樹(shù)脂復(fù)合材料的殼體，隔著具有絕緣性的散熱材料而設(shè)置在發(fā)熱部與該絕緣性高熱傳導(dǎo)樹(shù)脂殼體之間。
[0104]由此，能夠不損害通信性地減少發(fā)熱，能夠使用便宜的控制器件。
[0105]這樣，能夠?qū)⑼ㄐ牌骷O(shè)置在智能分接頭的內(nèi)部、尤其是金屬等通信障礙低的部分，例如在構(gòu)成在側(cè)面的構(gòu)造的情況下，成為使用通信障礙低的樹(shù)脂殼體的構(gòu)造。因此，作為電力控制器件，通過(guò)選擇發(fā)熱量小、即導(dǎo)通電阻值小的器件能夠使發(fā)熱量為80°C以下。
[0106]其結(jié)果，特別是通過(guò)對(duì)需要大的電力流的家電設(shè)備進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)控制，能夠有效地削減固定期間的建筑物內(nèi)的所有家電設(shè)備的電力使用量。
[0107]通過(guò)使用本發(fā)明的嵌入型智能分接頭，不用對(duì)如照明等那樣的包含嵌入墻壁、天花板的家電設(shè)備的所有家電設(shè)備強(qiáng)行地連接臺(tái)用分接頭，就能夠一邊檢測(cè)家庭整體的電力使用量一邊進(jìn)行任意家電設(shè)備所使用的電力的峰值消除、對(duì)任意家電設(shè)備供給的電力量的削減、任意家電設(shè)備進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間的移動(dòng)等。[0108]對(duì)于基于來(lái)自服務(wù)器的請(qǐng)求的上限電力值以及峰值消除電力值，該智能分接頭能夠進(jìn)行各家電設(shè)備的(I)電力的屏蔽、(2)電力量的調(diào)整，使得通過(guò)半導(dǎo)體器件而成為這些電力值以下。并且，還能夠通過(guò)裝載紅外線遙控功能來(lái)進(jìn)行接通/斷開(kāi)、電力的削減的調(diào)
難
iF.0
[0109]此外，作為配置于該插座的電力量調(diào)整單元，能夠利用半導(dǎo)體繼電器(SSR，SolidState Relay:固態(tài)繼電器)、機(jī)械式繼電器、半導(dǎo)體器件(三端雙向開(kāi)關(guān)及MOSFET:metaloxide semiconductor field effect transistor:金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)。但是，為了以避免超過(guò)峰值消除電力值的方式進(jìn)行控制，能夠設(shè)置機(jī)械式、半導(dǎo)體繼電器來(lái)進(jìn)行接通/斷開(kāi)的控制，但這種機(jī)械式繼電器具有響應(yīng)速度慢的特性。
[0110]所謂響應(yīng)速度慢，是指在響應(yīng)完成期間家電設(shè)備要求的電力量急劇增加的情況下，有可能來(lái)不及控制電力量就超過(guò)峰值消除電力值。因此，為了防止發(fā)生這種情況，需要獲取較大的電力量的余量以補(bǔ)償即使響應(yīng)時(shí)間慢也不超過(guò)峰值消除電力值的情況，例如需要針對(duì)100W的上限而進(jìn)行將70W-80W設(shè)為上限值等的控制。然而，對(duì)于響應(yīng)時(shí)間可以延遲的家電設(shè)備能夠有效地使用。
[0111]因此，優(yōu)選使用配置于該智能分接頭的響應(yīng)速度快的半導(dǎo)體器件，由此在不超過(guò)電力的上限值的調(diào)整中能夠利用小的余量設(shè)定進(jìn)行調(diào)整，易于確保不超過(guò)上限值的調(diào)整。EoD系統(tǒng)的特征是確保針對(duì)電力的生活使用計(jì)劃的瞬時(shí)的峰值電力的實(shí)時(shí)應(yīng)對(duì)下的累計(jì)時(shí)的峰值消除，在接通/斷開(kāi)等的切換功能、電力控制中，以高速響應(yīng)性的半導(dǎo)體器件 > 半導(dǎo)體繼電器 > 機(jī)械式繼電器的順序較為理想。另外，在尺寸方面半導(dǎo)體器件也更為理想。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0112]圖1是吹風(fēng)機(jī)和吸塵器的電壓、電流波形。
[0113]圖2是建筑物中的按需型電力控制系統(tǒng)所用的嵌入型插座和分接頭設(shè)置圖。
[0114]圖3a是從消耗電力的推移看到的本發(fā)明的控制結(jié)果。
[0115]圖3b是從消耗電力的推移看到的本發(fā)明的控制結(jié)果。
[0116]圖4是表示本發(fā)明的智能分接頭的結(jié)構(gòu)的概要圖。
[0117]圖5是表示使用多個(gè)電源時(shí)的本發(fā)明的實(shí)施狀況的圖。
[0118]圖6是本發(fā)明的各單元的配置圖。
[0119]圖7是本發(fā)明的各單元的其它配置圖。
[0120]圖8是本發(fā)明的各單元的其它配置圖。
[0121]圖9是表示將電力使用計(jì)劃削減了 10%、30%之后的瞬時(shí)功率的圖形的圖。
[0122]圖10是表示將電力使用計(jì)劃削減了 10%、30%之后的瞬時(shí)功率的圖形的圖。
[0123]圖11是表示將電力使用計(jì)劃削減了 10%、30%之后的累計(jì)電力量的圖形的圖。
[0124]圖12是表示將電力使用計(jì)劃削減了 10%、30%之后的累計(jì)電力量的圖形的圖。
[0125]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0126]I =MOSFET ;2:電流測(cè)定單元；3:運(yùn)算裝置；4:通信單元；5:運(yùn)算裝置電源用電路基板；6:如表面；7:基板；8:殼體；9:基板；10:基板；11:控制裝置。
【具體實(shí)施方式】[0127]本發(fā)明的智能分接頭能夠?qū)ｉT(mén)用于家庭網(wǎng)絡(luò)中的按需型電力控制系統(tǒng)(EoD系統(tǒng))。該系統(tǒng)是如下一種按需型電力控制系統(tǒng):預(yù)先確定所使用的電力量的固定期間內(nèi)或者瞬時(shí)的上限值，為了避免一邊在該范圍內(nèi)控制需求側(cè)一邊損害使用者的生活質(zhì)量，進(jìn)行控制使得從使用者的優(yōu)先級(jí)高的重要的家電設(shè)備以及電設(shè)備(以下統(tǒng)稱(chēng)為“家電設(shè)備”)起供給電力，并且該按需型電力控制系統(tǒng)與如上述那樣分開(kāi)設(shè)置的家庭服務(wù)器(以下稱(chēng)為“服務(wù)器”)一起使用。
[0128]該系統(tǒng)將電力供給者主體的“推動(dòng)型”(或者需求響應(yīng)型)的電力網(wǎng)絡(luò)180度地切換成用戶(hù)、消費(fèi)者等電力的需求側(cè)主導(dǎo)型的“拉動(dòng)型”(按需型)。在一棟或者兩棟以上的家庭中特別適合如下系統(tǒng):針對(duì)各種家電設(shè)備的電力需求、例如空調(diào)、照明等的需求，服務(wù)器根據(jù)用戶(hù)的使用方式來(lái)類(lèi)推“家電設(shè)備的哪個(gè)設(shè)備的需求最重要”，并進(jìn)行控制使得從優(yōu)先級(jí)高的重要的家電設(shè)備供給電力(以下，稱(chēng)為“家電設(shè)備的動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)控制”)。
[0129]由使用上述EoD系統(tǒng)而產(chǎn)生的最大的變化是能夠根據(jù)需求側(cè)而節(jié)能、削減CO2排放。例如是如下一種系統(tǒng):當(dāng)利用者預(yù)先對(duì)服務(wù)器設(shè)置將固定期間的電費(fèi)或者固定期間的電力量減少20%這一指示時(shí)，該EoD系統(tǒng)通過(guò)家電設(shè)備的動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)控制能夠成為僅使減少了該20%的量的電力流通這樣的利用者主體的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能、削減CO2排放。
[0130]并且，關(guān)于該家電設(shè)備的優(yōu)先級(jí)，利用者還能夠任意設(shè)定，還能夠與季節(jié)、氣象、溫度、濕度、時(shí)間等相應(yīng)地通過(guò)預(yù)先設(shè)定的程序來(lái)設(shè)定。并且，該EoD系統(tǒng)能夠基于要供給的電力的計(jì)劃、上限來(lái)隨時(shí)決定自動(dòng)對(duì)哪個(gè)家電設(shè)備優(yōu)先供給電力，基于該結(jié)果來(lái)對(duì)各家電設(shè)備供給基于家電設(shè)備的優(yōu)先順序的電力。另外，除了這種供給的電力的計(jì)劃、上限以外，還能夠通過(guò)學(xué)習(xí)生活者的行為模式來(lái)構(gòu)建電力使用模型，之后按照該模型來(lái)決定家電設(shè)備的優(yōu)先級(jí)。
[0131]在這些情況下，還能夠成為如下的控制系統(tǒng):能夠基于電力供給的計(jì)劃、上限、生活者的生活模式以及學(xué)到的生活者的生活模式來(lái)構(gòu)建電力使用模型，并且能夠設(shè)定電力使用計(jì)劃，與此相對(duì)地，還能夠一邊實(shí)時(shí)地測(cè)量比較并計(jì)算瞬時(shí)的峰值電力值，一邊避免超過(guò)累計(jì)時(shí)的峰值電力值。
[0132]這種EoD系統(tǒng)以根據(jù)供給到與插座、分接頭相連接的家電設(shè)備的電力的電壓波形、電流波形、電壓值、電流量而在插座、分接頭內(nèi)部測(cè)量每個(gè)家電設(shè)備所需的(家電設(shè)備所需求)的實(shí)時(shí)的電力量、即需求電力量為基本。而且以下面示出的非常高的采樣速率來(lái)進(jìn)行該測(cè)量。在插座、分接頭內(nèi)的運(yùn)算裝置中運(yùn)算該測(cè)量結(jié)果，并作為電壓波形和電流波形的模式進(jìn)行識(shí)別、分析。
[0133]關(guān)于供給到各家電設(shè)備的電力的電壓波形和電流波形，大多每個(gè)家電設(shè)備具有不同的模式。也就是說(shuō)，當(dāng)前家電設(shè)備在內(nèi)部具備切換電源、逆變器等的控制裝置，因此在一個(gè)交流周期內(nèi)的電流波形中，每個(gè)家電設(shè)備呈現(xiàn)出特征性的波形。因此，即使消耗功率相同，電壓、電流波形也大多不同，通過(guò)在服務(wù)器等中預(yù)先將這種電壓、電流波形的模式數(shù)據(jù)庫(kù)化，能夠識(shí)別與插座、分接頭相連接的家電設(shè)備是哪個(gè)設(shè)備，或者能夠檢測(cè)每個(gè)家電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況、故障的產(chǎn)生等。
[0134]而且，通過(guò)各智能分接頭將識(shí)別、分析出的結(jié)果發(fā)送到服務(wù)器，在服務(wù)器中，基于各家電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況、即哪個(gè)家電正在運(yùn)轉(zhuǎn)以及哪個(gè)家電的電源被接通、甚至根據(jù)需求電力量、能夠供給的電力量、電設(shè)備的優(yōu)先級(jí)等來(lái)進(jìn)行判斷，將用于根據(jù)需要來(lái)控制向個(gè)別的家電設(shè)備的供給電力量的信號(hào)發(fā)送到各智能分接頭。能夠通過(guò)包通信等來(lái)進(jìn)行此時(shí)的發(fā)送。
[0135]然后，各智能分接頭接收包，基于該命令來(lái)控制向所連接的家電設(shè)備的電力供給。因此，即使針對(duì)電源被接通后不久的家電設(shè)備，也能夠不開(kāi)始進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)而一直保持待機(jī)狀態(tài)到接收到電力供給的命令為止，還能夠使運(yùn)轉(zhuǎn)中的家電設(shè)備成為斷開(kāi)狀態(tài)，使所供給的電力削減或者增加。
[0136]下面，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
[0137]本發(fā)明中的智能分接頭是所謂的臺(tái)用分接頭等智能分接頭，既可以是與嵌入建筑物的壁面等的插座進(jìn)行連接來(lái)使用的裝置，也可以是嵌入建筑物的墻壁面、柱、天花板、地板、家具等的構(gòu)造物、設(shè)備中的嵌入型插座，是通過(guò)將家電設(shè)備所具有的電源插頭直接連接而能夠?qū)υ摷译娫O(shè)備供給電力的裝置。這些智能分接頭既可以是一個(gè)口，也可以是兩個(gè)口，還可以是三個(gè)口以上，對(duì)其形狀也不作特別地限制。而且作為與該插座、分接頭相連接的家電設(shè)備，包括家庭、集體住宅用中使用的所謂的家電設(shè)備或者設(shè)置在辦公室、樓房、出租房、醫(yī)院、企業(yè)等的電設(shè)備等。
[0138]另外，可以對(duì)本發(fā)明的智能分接頭連接用于將以往的兩個(gè)口以上的所謂臺(tái)用分接頭、插座分支的分接頭等，并將該臺(tái)用分接頭與多個(gè)家電設(shè)備相連接。即使在這種情況下，也能夠經(jīng)由直接連接有連接的多個(gè)家電設(shè)備的智能分接頭來(lái)單獨(dú)地檢測(cè)、控制電設(shè)備。
[0139]另外，還能夠在本發(fā)明的智能分接頭上進(jìn)一步連接兩個(gè)口以上的本發(fā)明的智能分接頭，此時(shí)，還能夠使各個(gè)智能分接頭發(fā)揮功能、或使其中某一個(gè)智能分接頭發(fā)揮功能。
[0140]在本發(fā)明中的嵌入型智能分接頭中，作為能夠使用的電壓波形測(cè)定單元，可以是測(cè)定實(shí)時(shí)的電壓波形的公知的控制用的測(cè)定單元，在能夠與電流波形測(cè)定單元同樣地收納到嵌入型智能分接頭內(nèi)的大小的范圍內(nèi)，能夠采用任意的通用的測(cè)定單元。
[0141]在本發(fā)明中的嵌入型智能分接頭中，作為能夠使用的電流波形測(cè)定以及用于測(cè)量消耗功率的電流測(cè)量單元，可以是測(cè)定實(shí)時(shí)的電流波形的公知的控制用的測(cè)定單元，在能夠收納到嵌入型智能分接頭內(nèi)的大小的范圍內(nèi)，例如能夠采用CT、分流器、羅果夫斯基線圈式等通用的測(cè)定單元。
[0142]另外，求出電力量的單元是用于根據(jù)所測(cè)定出的電流和電壓的測(cè)量值來(lái)求出電力
量的單元。
[0143]作為本發(fā)明中的通信單元，基本是如下的單元:在家庭內(nèi)與設(shè)置在其它場(chǎng)所的服務(wù)器之間，能夠?qū)㈦妷翰ㄐ巍㈦娏鞑ㄐ?、處理這些波形而得到的數(shù)據(jù)、進(jìn)而連接有電源插頭的家電設(shè)備的屬性以及用運(yùn)算裝置計(jì)算出的消耗電力量、家電設(shè)備被接通時(shí)的需求電力消息等后述EoD系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器，并且接收控制在服務(wù)器中進(jìn)行協(xié)調(diào)而得到的家電設(shè)備所需的數(shù)據(jù)、即相對(duì)于電源被接通而需要電力的供給的家電設(shè)備，對(duì)包括其它動(dòng)作中的家電設(shè)備在內(nèi)的各家電設(shè)備的電力供給的優(yōu)先級(jí)以及需求電力量等進(jìn)行運(yùn)算而得到的結(jié)果、即對(duì)該家電設(shè)備的電力分配消息。
[0144]該通信可以是數(shù)據(jù)包通信，且以任意定時(shí)進(jìn)行。
[0145]而且，通信單元能夠具備水晶振蕩器等振蕩電路。
[0146]對(duì)于這種通信單元,能夠使用ZigBee模塊(例如2.4GHz、920MHz等)，還能夠采用Z-Wave、Bluetooth (注冊(cè)商標(biāo))、DECT (1.9Hz頻帶)、極超短波950MHz頻帶等其它公知的無(wú)線通信單元。
[0147]另外，除無(wú)線通信單元以外還能夠利用PLC等來(lái)作為有線通信單元。
[0148]根據(jù)ZigBee標(biāo)準(zhǔn)，通信速度慢，但作為其標(biāo)準(zhǔn)的特征，通過(guò)充分利用網(wǎng)格型或者星型等網(wǎng)絡(luò)中繼功能，能夠相對(duì)于其它智能分接頭而作為中繼器發(fā)揮功能。因此，能夠靈活地?cái)U(kuò)展網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)針對(duì)由故障引起的通信路徑障礙的自己修復(fù)性，能夠與服務(wù)器之間可靠地收發(fā)數(shù)據(jù)。另外，消耗功率非常少，因此即使在建筑物中的所有插座設(shè)置了的情況下，也具有總消耗功率仍非常少的優(yōu)點(diǎn)。
[0149]作為本發(fā)明的智能分接頭中的通信單元的配置位置，尤其是當(dāng)采用無(wú)線通信單元時(shí)，優(yōu)選設(shè)為與插座并排的智能分接頭的前表面的由樹(shù)脂等不會(huì)屏蔽電波的材料構(gòu)成的面板的內(nèi)側(cè)。在智能分接頭被嵌入墻壁等的形式的情況下，其前表面朝向室內(nèi)，因此從該無(wú)線通信單元發(fā)送來(lái)的通信數(shù)據(jù)直接朝向室內(nèi)，向服務(wù)器等的到達(dá)性提高。相反，通過(guò)朝向室內(nèi)的無(wú)線通信單元能夠可靠地接收由服務(wù)器等發(fā)送來(lái)的信號(hào)。
[0150]關(guān)于本發(fā)明中的控制單元，是如下的單元:接收基于在服務(wù)器中運(yùn)算出的結(jié)果的控制信號(hào)，來(lái)控制經(jīng)由運(yùn)算裝置中的處理而供給到每個(gè)家電設(shè)備的電力量，而且還是對(duì)供給到家電設(shè)備的電力的切換以及供給電力量進(jìn)行控制的單元。此外，在此該切換是使向家電設(shè)備的電力的供給停止或者開(kāi)始。在本發(fā)明中，使用半導(dǎo)體繼電器，特別是使用進(jìn)行相位控制等的M0SFET。根據(jù)所連接的家電設(shè)備不同而所供給的電流不同，因此根據(jù)半導(dǎo)體器件本身的導(dǎo)通電阻值，而在插座、分接頭的連接有電源插頭的每一個(gè)口處商用電力為交流，因此作為至少一個(gè)或者兩個(gè)以上能夠設(shè)置4至8個(gè)左右的半導(dǎo)體器件。通常使用的國(guó)內(nèi)家電設(shè)備的最大消耗功率是1500W為止，在日本普通的插座的電壓為100V，因此如果考慮到15A為止的電流流經(jīng)一個(gè)插座并考慮控制單元的發(fā)熱量，則如下所述。此外，在日本的200V用插座、日本以外的插座的電壓例如是200V的國(guó)家或地區(qū)，接通7.5A為止的電流。
[0151]作為半導(dǎo)體器件，能夠利用三端雙向開(kāi)關(guān)、MOSFET甚至SSR(固態(tài)繼電器繼電器)等非零交叉方式的單元等。
[0152]特別是MOSFET的用于控制電力量的消耗功率小，因此發(fā)熱量也少。關(guān)于M0SFET，在發(fā)熱量方面三端雙向開(kāi)關(guān)更為理想，三端雙向開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻是0.1Ω，因此當(dāng)15A、1.5kW時(shí)發(fā)熱量是23.25W，例如在MOSFET的導(dǎo)通電阻為0.038 Ω的情況下，發(fā)熱量為2.1ff,發(fā)熱量明顯降低。
[0153]作為M0SFET，能夠使用S1、SiC、GaN等，并且更期望是導(dǎo)通電阻低的M0SFET。
[0154]由這些半導(dǎo)體器件進(jìn)行的控制的共同的優(yōu)點(diǎn)是其響應(yīng)速度高，當(dāng)對(duì)向家電設(shè)備供給的電力進(jìn)行控制時(shí)，在要求盡可能快的響應(yīng)速度的情況下極為有效。但是，在不要求較快的響應(yīng)速度的情況下，作為控制單元還能夠采用半導(dǎo)體繼電器或者機(jī)械式繼電器。例如，對(duì)于在需要新供給電力的家電設(shè)備開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)之后，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)不需要那么多的電力的情況，是充分利用該規(guī)定的時(shí)間而由機(jī)械式繼電器控制向其它家電設(shè)備的電力供給等、在其它家電設(shè)備的控制中時(shí)間有富余的情況。在使用了機(jī)械式繼電器的情況下，與MOSFET同樣地控制時(shí)的發(fā)熱量也少，因此對(duì)運(yùn)算裝置、通信單元造成的熱的影響小。
[0155]本發(fā)明中的運(yùn)算裝置是微計(jì)算機(jī)等，是基于從電流波形測(cè)量單元得到的電流波形和電壓波形測(cè)量單元來(lái)識(shí)別連接于插座的家電設(shè)備是哪個(gè)的運(yùn)算裝置，也是用于將電流波形和電壓波形以及所連接的家電設(shè)備名稱(chēng)發(fā)送到服務(wù)器的運(yùn)算裝置。此外，還是根據(jù)通過(guò)電流波形測(cè)量以及電壓波形測(cè)量而得到的有效電流和有效電壓來(lái)計(jì)算有效電力量、即消耗電力量和需求電力量的運(yùn)算裝置。
[0156]對(duì)連接于這種插座的家電設(shè)備是何種設(shè)備來(lái)進(jìn)行識(shí)別的階段，例如能夠在將家電設(shè)備連接于插座時(shí)進(jìn)行等、將家電設(shè)備接通的時(shí)刻以前進(jìn)行，或者也可以在將插座與家電設(shè)備相連接之后將家電設(shè)備接通時(shí)開(kāi)始識(shí)別該家電是哪個(gè)。
[0157]此時(shí)，在將所連接的家電設(shè)備接通后不久自0.1或者0.5秒起經(jīng)過(guò)2秒后，在智能分接頭內(nèi)測(cè)量電力波形并將其發(fā)送到服務(wù)器，由此通過(guò)與預(yù)先登記到該服務(wù)器內(nèi)的電力波形進(jìn)行對(duì)比，能夠確定被接通的家電設(shè)備。
[0158]之后，也可以直接向該家電設(shè)備供給電力，另外也能夠暫時(shí)使該家電設(shè)備為斷開(kāi)狀態(tài)，在服務(wù)器內(nèi)運(yùn)算該期間要供給的電力并發(fā)送到該智能分接頭，從而執(zhí)行對(duì)該家電設(shè)備的電力供給或者停止執(zhí)行電力供給。
[0159]此外，如果在連接到插座時(shí)進(jìn)行家電設(shè)備的識(shí)別，則在之后將該家電設(shè)備接通時(shí)，能夠極快地進(jìn)行智能分接頭的控制，但如果在將家電設(shè)備接通時(shí)對(duì)所連接的家電設(shè)備進(jìn)行識(shí)別，則在將該家電設(shè)備接通之后且控制家電設(shè)備之前，略微需要時(shí)間。
[0160]并且，還具有向MOSFET等發(fā)送運(yùn)算出的信號(hào)的功能，該MOSFET基于經(jīng)由通信單元從服務(wù)器得到的作為供給消息的電壓控制信號(hào)和電流控制信號(hào)來(lái)控制向連接有家電設(shè)備的插座的電力供給。
[0161]此外，在服務(wù)器中，對(duì)各家電設(shè)備的需求電力量和可從一個(gè)或者多個(gè)電源供給的電力進(jìn)行協(xié)調(diào)的運(yùn)算，基于家電設(shè)備的優(yōu)先級(jí)來(lái)進(jìn)行向家電設(shè)備的電力供給的控制，由此，對(duì)每個(gè)房屋等進(jìn)行節(jié)電以及峰值消除。而且，能夠使運(yùn)轉(zhuǎn)中的家電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)停止、中斷，或者削減向家電設(shè)備的供給電力，或者使供給電力增加。
[0162]其結(jié)果是，還能夠?qū)偨油娫春蟛痪玫募译娫O(shè)備供給該家電設(shè)備所需求的電力，或者僅供給所需求的電力中的某種程度的電力，或者不供給需求的電力而等待家電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始，直到進(jìn)行之后的控制的定時(shí)為止。
[0163]基于智能分接頭部件的壽命的觀點(diǎn)，微計(jì)算機(jī)的周邊溫度可以是80°C以下，并且基于通信單元的壽命的觀點(diǎn)，優(yōu)選使MOSFET的發(fā)熱量為8W以下。
[0164]并且，在將通信單元設(shè)置在不會(huì)引起通信障礙的插座插入口側(cè)的正面的由樹(shù)脂等非金屬制材料構(gòu)成的面板的背面?zhèn)鹊那闆r下，成為以下構(gòu)造:能夠?qū)OSFET的發(fā)熱部經(jīng)由絕緣性的散熱材料、散熱片、散熱粘接片而在插座正面的相反側(cè)的背面向金屬殼體(Al等)或者金屬性的散熱器等散熱。另一方面，在采用由引起通信障礙的金屬構(gòu)件構(gòu)成的插座前表面構(gòu)件的情況下，將通信單元內(nèi)置于智能分接頭，因此為了尤其抑制通信性的降低而選擇樹(shù)脂等非金屬制的殼體。因此，MOSFET的發(fā)熱量與上述金屬殼體相比散熱性變差，因此MOSFET的發(fā)熱量?jī)?yōu)選為IW以下。
[0165]即，基于智能分接頭的產(chǎn)品壽命、安全性的觀點(diǎn)，為了使電力控制器件的發(fā)熱為80°C以下，能夠采用使向每個(gè)MOSFET的接通電流降低的并聯(lián)連接構(gòu)造、不會(huì)使接通電力降低的串聯(lián)連接構(gòu)造(也就是說(shuō)每個(gè)插座采用兩個(gè)電力控制器件)。
[0166]并且，能夠?qū)⒉粫?huì)對(duì)通信單元造成影響的散熱板構(gòu)成在器件安裝的內(nèi)部而非智能分接頭殼體本身，或者還能夠考慮如下述那樣將智能分接頭的殼體制成金屬制所產(chǎn)生的散熱性，而將電力控制器件經(jīng)由絕緣性散熱片與殼體相連接。[0167]特別是如上所述，在將通信單元配置在智能分接頭的由樹(shù)脂等能夠使電波通過(guò)的材料構(gòu)成的前表面的面板的內(nèi)側(cè)的情況下，通信單元能夠利用通過(guò)該面板的電波來(lái)進(jìn)行通信，因此能夠?qū)⒅悄芊纸宇^的殼體制成電波不會(huì)透過(guò)的金屬制。
[0168]此時(shí)，該金屬制的殼體兼具有作為散熱板的作用，因此能夠?qū)ET等的控制單元經(jīng)由絕緣性散熱片(例如0.5W?20W/mK)等的公知的散熱用材料連接于該殼體。其結(jié)果，能夠使由該控制單元產(chǎn)生的熱經(jīng)由該絕緣性散熱片從殼體向周?chē)?。在這種情況下，還能夠在殼體的外部設(shè)置散熱用的散熱片等。此外，還能夠取代金屬殼體而使用由具有絕緣性的BN、ALN等的高熱傳導(dǎo)樹(shù)脂復(fù)合材料構(gòu)成的樹(shù)脂來(lái)作為殼體。
[0169]因此，一個(gè)控制單元的發(fā)熱量即使為8W左右，也能夠通過(guò)從殼體向智能分接頭外部散熱來(lái)防止該通信單元的溫度升高。
[0170]另外，關(guān)于檢測(cè)家電設(shè)備的狀態(tài)識(shí)別和異常(故障、漏電等)的檢測(cè)單元，可以兼用作上述運(yùn)算裝置，但還能夠與運(yùn)算裝置和控制單元分開(kāi)設(shè)置。在這種情況下，檢測(cè)單元是如下單元:當(dāng)由運(yùn)算裝置運(yùn)算出的電壓波形和/或者電流波形示出了某種異常、來(lái)自服務(wù)器的信號(hào)所表示的數(shù)據(jù)也同樣表示異常時(shí)，通過(guò)與普通的家電設(shè)備的狀態(tài)比較來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，其結(jié)果，當(dāng)在家電設(shè)備的狀態(tài)中發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，如果需要也能夠利用聲音、光來(lái)顯示異常的有無(wú)。
[0171]或者，在普通運(yùn)轉(zhuǎn)中將通過(guò)使用智能分接頭而控制的消耗電力量、各家電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況顯示在用于電力可視化的顯示器(TV、PC、監(jiān)視器、便攜式設(shè)備(智能手機(jī)、TABELT-PC)等中，當(dāng)發(fā)生異常時(shí)還能夠在該顯示器中顯示異常的發(fā)生，并通知給利用者。
[0172]這種家電設(shè)備的狀態(tài)識(shí)別、異常的檢測(cè)單元是如下單元:將家電設(shè)備與智能分接頭相連接，使正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電力波形的圖案預(yù)先存儲(chǔ)到服務(wù)器等中，之后將家電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)不正常時(shí)出現(xiàn)的電力波形與預(yù)先存儲(chǔ)的該電力波形進(jìn)行比較。
[0173]通過(guò)像這樣進(jìn)行檢測(cè)，能夠檢測(cè)家電裝置的故障、事故、漏電、配線的異常(漏電等)、智能分接頭本身的異常。
[0174]根據(jù)這些結(jié)構(gòu)構(gòu)件，還能夠設(shè)為具備如下構(gòu)造的智能分接頭。
[0175]在智能分接頭的插座插入口側(cè)的正面的非金屬樹(shù)脂材料的背面構(gòu)成進(jìn)行電力的測(cè)量、電流和電壓波形的發(fā)送的無(wú)線器件。在這種情況下，通信器件的接收部的周邊是非金屬材料，因此通信性不會(huì)降低。另一方面，電力控制器件部的發(fā)熱部設(shè)置在通信器件的更內(nèi)側(cè)，通過(guò)經(jīng)由絕緣性等的散熱材料(薄片、粘接片)向金屬殼體、金屬性散熱器散熱，能夠使智能分接頭內(nèi)部以及殼體的溫度為80°C以下。即，能夠不損害分接頭的通信性地抑制發(fā)熱，不會(huì)降低分接頭的各器件的壽命，能夠不使用導(dǎo)通電阻小的電力控制器件而使用便宜的器件。
[0176]作為智能分接頭的構(gòu)造，在不會(huì)使通信性降低的非金屬樹(shù)脂的背面構(gòu)成無(wú)線器件且其內(nèi)側(cè)設(shè)置電力控制器件的情況下，還能夠利用高熱傳導(dǎo)且具有絕緣性的高熱傳導(dǎo)樹(shù)脂復(fù)合材料的殼體，并經(jīng)由具有絕緣性的散熱材料而設(shè)置在發(fā)熱部與該絕緣性高熱傳導(dǎo)樹(shù)脂殼體之間。
[0177]由此，能夠不損害通信性地減少發(fā)熱，能夠使用便宜的控制器件。
[0178]能夠?qū)⑼ㄐ牌骷O(shè)置在智能分接頭的內(nèi)部、尤其是金屬等的通信障礙低的部分，例如在構(gòu)成于側(cè)面的構(gòu)造的情況下，成為使用通信障礙低的樹(shù)脂殼體的構(gòu)造。因此，作為電力控制器件，通過(guò)選擇發(fā)熱量小、即導(dǎo)通電阻值小的器件能夠使發(fā)熱量為80°C以下。
[0179]并且，作為檢測(cè)和通信單元，是如下單元:將設(shè)置在建筑物內(nèi)的人感傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、風(fēng)量傳感器、照度傳感器、上鎖傳感器等用于檢測(cè)建筑物內(nèi)的狀態(tài)的公知的傳感器中的任一個(gè)以上以及由該傳感器得到的檢測(cè)結(jié)果直接無(wú)線發(fā)送到服務(wù)器，或者無(wú)線發(fā)送到附近的智能分接頭。
[0180]當(dāng)使用這種檢測(cè)和通信單元時(shí)，對(duì)從智能分接頭發(fā)送到服務(wù)器的信息添加由該檢測(cè)和通信單元發(fā)送至服務(wù)器的來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)，基于這些信息在該服務(wù)器中進(jìn)行處理，將該處理結(jié)果發(fā)送到本發(fā)明的智能分接頭。
[0181]并且，還能夠?qū)Ρ景l(fā)明的智能分接頭附加家電設(shè)備遙控功能。該家電設(shè)備本身具有控制電力的功能時(shí)的遙控功能是如下功能:是用于空調(diào)、電視、風(fēng)扇、熱地毯、室內(nèi)天花板照明等的遙控，并且是通過(guò)遙控而對(duì)這些家電設(shè)備進(jìn)行接通/斷開(kāi)或者其它運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)整的功能。作為這種家電設(shè)備遙控功能，能夠采用紅外線以及家庭自動(dòng)化端子或者ECHONET Lite或者EC0HNET用通信接口等。
[0182]能夠?qū)χ悄芊纸宇^附加這種遙控功能，并且能夠作為該電源插頭的控制單元之一而發(fā)揮功能。在這種情況下，除了對(duì)所連接的家電設(shè)備進(jìn)行來(lái)自電源插頭的運(yùn)轉(zhuǎn)控制以外，還能夠充分利用家電設(shè)備本身所具備的遙控運(yùn)轉(zhuǎn)功能，而且該遙控的操作不是由人直接進(jìn)行，而是由本發(fā)明的智能分接頭進(jìn)行的控制的一環(huán)，因此能夠基于來(lái)自服務(wù)器的控制信號(hào)更精確地進(jìn)行作為目標(biāo)的用于電力量削減、峰值電力削減的運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0183]另一方面，作為家電設(shè)備，對(duì)于不具有控制其本身電力的功能的燈泡等的照明、水壺、冰箱、IHdnduction heating:感應(yīng)加熱)加熱器、溫水清洗便座、電咖啡壺等,不需要遙控功能，能夠通過(guò)本發(fā)明的智能分接頭的電力控制器件進(jìn)行控制。
[0184]并且，當(dāng)始終接通智能分接頭時(shí)，智能分接頭的消耗功率變得比家電的待機(jī)功率高，因此還能夠具備由計(jì)時(shí)器、人感傳感器等各種傳感器、或者特定的電設(shè)備(例如商店等的室內(nèi)照明)的接通/斷開(kāi)等引起的智能分接頭的接通/斷開(kāi)功能、由所連接的家電設(shè)備的電源斷開(kāi)/接通引起的休眠&喚醒功能。特別是作為智能分接頭的功能，如何激發(fā)家電的休眠狀態(tài)成為進(jìn)行電力的閾值設(shè)定的設(shè)計(jì)，例如進(jìn)行IW?IOW的閾值設(shè)定，由此利用該閾值以上的電力能夠從待機(jī)狀態(tài)激發(fā)該家電。
[0185]為了確認(rèn)這種接通/斷開(kāi)功能、休眠或者喚醒功能的動(dòng)作狀態(tài)，例如能夠在智能分接頭正面的外表面或者能夠顯示透射光的內(nèi)表面上設(shè)置LED器件等。(能夠利用LED等的點(diǎn)亮顯示來(lái)進(jìn)行確認(rèn)。)
[0186]下面，對(duì)使用了本發(fā)明的智能分接頭的能量信息化的EoD系統(tǒng)的構(gòu)建、即、使用了本發(fā)明的電源插頭的例子進(jìn)行敘述。
[0187]根據(jù)本發(fā)明的智能分接頭，考慮依次進(jìn)行階段1(能量消耗的可視化和人類(lèi)行為的學(xué)習(xí)、觀測(cè))、階段2 (EoD型電力網(wǎng)絡(luò)的高度電力管理)、階段3(家庭內(nèi)納米網(wǎng)格的電力著色)、階段4 (區(qū)域納米網(wǎng)格的能量的融通)。
[0188]在階段I中，通過(guò)家庭內(nèi)的能量消耗模式的可視化來(lái)實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者的節(jié)電意識(shí)的提高，并且通過(guò)進(jìn)行各家電設(shè)備狀態(tài)、使用的生活者的行為模式的學(xué)習(xí)、觀測(cè)，來(lái)支持發(fā)現(xiàn)電力消耗的浪費(fèi)和生活者的行為。
[0189]具體地說(shuō)，在下面的階段I?4所表示的利用狀況下能夠使用本發(fā)明的電源插頭連接裝置。
[0190](階段 I)
[0191 ] 本發(fā)明中的電壓波形測(cè)量單元、電流波形測(cè)量單元都能夠采用測(cè)量交流電流的電壓波形的公知的單元，以16bit、IOkHz?30kHz左右的高采樣速率進(jìn)行這些測(cè)量。
[0192]在運(yùn)算裝置中對(duì)由這種電壓波形測(cè)量單元、電流波形測(cè)量單元得到的電壓、電流波形進(jìn)行處理，通過(guò)通信單元將該處理結(jié)果發(fā)送到服務(wù)器。作為此時(shí)的運(yùn)算裝置，優(yōu)選采用內(nèi)置有DSP (Digital Signal Processor:數(shù)字信號(hào)處理器)的微計(jì)算機(jī)等。
[0193]近年來(lái)的家電設(shè)備幾乎都在內(nèi)部具備切換電源、逆變器等高度的控制裝置，因此在一個(gè)交流周期內(nèi)的電流波形中按每個(gè)家電設(shè)備呈現(xiàn)特征性的波形。因此，即使是消耗功率相同的家電設(shè)備，通過(guò)與電流波形的模式進(jìn)行比較也能夠確定家電設(shè)備，或者確認(rèn)家電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。
[0194]該功能是與僅進(jìn)行電力的可視化的以往的智能分接頭完全不同的功能，由于該功能，在運(yùn)算裝置中根據(jù)電壓、電流波形的特征量來(lái)確定用于確定所連接的各家電設(shè)備的特征量。作為該特征量，例如是電流、電壓波形的峰值、周期、基準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)的矢量等，根據(jù)這種特征量也能夠高精度地確定家電設(shè)備。
[0195]能夠像這樣地通過(guò)運(yùn)算裝置來(lái)導(dǎo)出特征量，并通過(guò)通信單元將這些特征量發(fā)送到服務(wù)器。如果假設(shè)沒(méi)有導(dǎo)出特征量，則從其數(shù)據(jù)量看來(lái)，需要16bitX20, OOOHzX2=640, OOOHz的通信速度，因此不能以ZigBee的通信速度(最大250kbps)進(jìn)行發(fā)送。如果想要提高通信速度，則基于小型化、低消耗功率化的觀點(diǎn)，不能夠采用使用寬帶的通信單元。
[0196]在ZigBee的情況下，以一個(gè)數(shù)據(jù)包的形式在最長(zhǎng)78位的長(zhǎng)度可變的有效載荷中附加接收地址和發(fā)送地址、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度等的報(bào)頭及校驗(yàn)和來(lái)進(jìn)行發(fā)送。此時(shí)，對(duì)有效載荷部設(shè)置設(shè)定命令、屬性并進(jìn)行收發(fā)。例如，本發(fā)明的智能分接頭所接收的命令是16bit，設(shè)定值是Obit?592bit，發(fā)送的數(shù)據(jù)的格式是16bit，獲取時(shí)刻是32bit，數(shù)據(jù)部是16bit?576bit。
[0197]如上述那樣，由于通信速度上的限制而無(wú)法將數(shù)據(jù)量多的電壓、電流波形的原始的數(shù)據(jù)以原有的狀態(tài)進(jìn)行發(fā)送，但通過(guò)進(jìn)行特征提取用的表設(shè)定，能夠在智能分接頭內(nèi)的運(yùn)算裝置中計(jì)算并求出電壓、電流波形的特征量。此時(shí)，足以確定各家電設(shè)備并確認(rèn)家電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的特征量不多。
[0198]下面，分為家電設(shè)備的(I)特征學(xué)習(xí)步驟、(2)家電設(shè)備學(xué)習(xí)步驟、(3)家電設(shè)備識(shí)另Ij步驟，來(lái)說(shuō)明各自的通信。
[0199](I)特征學(xué)習(xí)步驟
[0200]使用通過(guò)對(duì)預(yù)先從多個(gè)家電設(shè)備收集到的電流波形進(jìn)行主要成分分析而得到的固有矢量，用由電流波形測(cè)定得到的電流波形測(cè)定結(jié)果與固有矢量的內(nèi)積來(lái)求出特征量。如圖1所示，每個(gè)家電設(shè)備的電壓波形和電流波形因家電設(shè)備的不同而不同，因此對(duì)這些波形的特征進(jìn)行分析在確定為家電設(shè)備方面是必要的。
[0201]求出特征量的條件不依賴(lài)于各個(gè)家電設(shè)備，因此事先學(xué)習(xí)用于求出特征量的比較用數(shù)據(jù)并保存到本發(fā)明的智能分接頭的運(yùn)算裝置等。
[0202]另外，作為預(yù)先從智能分接頭向服務(wù)器發(fā)送電壓、電流波形時(shí)的消息，例如設(shè)為波形信息為WH=16bit、獲取時(shí)刻為32bit、周期為16bit，以WD為16bit、index為16bit、數(shù)據(jù)數(shù)為16bit、電壓⑴為16bit、電流⑴為16bit、電壓(i+k)為16bit、電流(i+k)為16bit作為格式來(lái)表示波形數(shù)據(jù)，作為將特征提取表設(shè)定于智能分接頭的消息的格式，表信息是FH為15bit、特征編號(hào)為8bit、周期為16bit，作為表數(shù)據(jù)，F(xiàn)D為16bit、index為16bit、數(shù)據(jù)數(shù)為16bit、表⑴為16bit、表(i+k)為16bit。
[0203]觀察這些數(shù)據(jù)量可知，并非收納于一個(gè)包，因此在智能分接頭的內(nèi)部存儲(chǔ)器中保持了一個(gè)周期的量之后，分割為多個(gè)包進(jìn)行發(fā)送。波形信息以附加有標(biāo)識(shí)符WH的包的形式進(jìn)行發(fā)送，之后將數(shù)據(jù)部以多個(gè)包的形式與標(biāo)識(shí)符WD、開(kāi)始index、數(shù)據(jù)數(shù)一起發(fā)送到服務(wù)器。
[0204]與特征提取表的設(shè)定同樣地，將用標(biāo)識(shí)符FH表示的表信息、用標(biāo)識(shí)符FD表示的數(shù)據(jù)部分割為多個(gè)數(shù)據(jù)包并發(fā)送到服務(wù)器。
[0205](2)家電設(shè)備學(xué)習(xí)步驟
[0206]在學(xué)習(xí)個(gè)別家電設(shè)備的步驟中，使用在智能分接頭中提取出的特征量進(jìn)行學(xué)習(xí)，因此僅發(fā)送少量的特征量即可。
[0207]作為特征量提取消息的格式的例子，DF是16bit、獲取時(shí)刻是32bit、執(zhí)行電壓是32bit、有效電流是32bit、有效電力是32bit、累計(jì)電力量是32bit、特征量是32bitX4、周期是16bit。作為表示數(shù)據(jù)的種類(lèi)的標(biāo)識(shí)符而使用DF，將獲取時(shí)刻、有效電壓、有效電力以及累計(jì)電力量這四個(gè)特征量和周期共計(jì)320bit作為一個(gè)消息放入ZigBee的一個(gè)數(shù)據(jù)包并統(tǒng)一發(fā)送到服務(wù)器。另外，也可以將電流波形、電壓波形作為特征量發(fā)送到服務(wù)器。
[0208](3)家電設(shè)備識(shí)別步驟
[0209]在家電設(shè)備識(shí)別步驟中，與家電設(shè)備學(xué)習(xí)步驟同樣地，使用在智能分接頭內(nèi)部提取出的少量的特征量在服務(wù)器中進(jìn)行識(shí)別。此時(shí)，與家電設(shè)備學(xué)習(xí)步驟同樣地，通過(guò)特征提取消息進(jìn)行學(xué)習(xí)。
[0210](階段2)
[0211]在階段I中，在通過(guò)家電設(shè)備的特征識(shí)別家電設(shè)備之后，轉(zhuǎn)移到階段2。
[0212]在階段2中，通過(guò)稱(chēng)為EoD的電力管理技術(shù)來(lái)更積極地實(shí)現(xiàn)消耗能量的削減，該EoD是指用于電力供給的服務(wù)器根據(jù)電力的供給狀態(tài)、使用家電設(shè)備的使用優(yōu)先級(jí)一邊進(jìn)行協(xié)調(diào)一邊控制向家電設(shè)備的電力供給。
[0213]EoD是以下結(jié)構(gòu):當(dāng)接通家電設(shè)備的負(fù)載設(shè)備的電源時(shí)，使總是提供所需的電力的在此之前的電力網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性地轉(zhuǎn)換，確定各設(shè)備的優(yōu)先順序并在該設(shè)備中協(xié)調(diào)可利用的電力使用量、時(shí)間，并以Best Effot(最佳工作量)進(jìn)行分配。
[0214]在階段2中，在房屋、建筑物、設(shè)施中，對(duì)從附加有系統(tǒng)電力、太陽(yáng)光發(fā)電(PV)、風(fēng)力發(fā)電、小水力發(fā)電、燃料電池、蓄電池等的多個(gè)電源選擇出的單個(gè)電源所對(duì)應(yīng)的需要協(xié)調(diào)協(xié)議進(jìn)行定義。以下示出EoD的需要協(xié)調(diào)協(xié)議的過(guò)程。
[0215]A.從智能分接頭向服務(wù)器每隔固定時(shí)間通過(guò)雙向的數(shù)據(jù)包通信來(lái)發(fā)送家電設(shè)備等側(cè)的電力需求消息。該電力需求消息包含連接于智能分接頭的家電設(shè)備進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所需的電力量和/或者運(yùn)轉(zhuǎn)中依次需要的電力量。
[0216]B.服務(wù)器基于當(dāng)前的可供給量和/或者在階段I中獲得的家庭的生活模式、各家電設(shè)備等的消耗電力量、計(jì)劃的電力量與消耗的電力量之差等，來(lái)決定發(fā)送了電力需求消息的家電設(shè)備以及動(dòng)作中的家電設(shè)備(負(fù)載設(shè)備)的優(yōu)先順序。[0217]C.按照負(fù)載設(shè)備的優(yōu)先順序，通過(guò)雙向的數(shù)據(jù)包通信對(duì)各設(shè)備發(fā)送包含允許的電力使用量、時(shí)間的電力分配消息、或者對(duì)不能供給電力的設(shè)備發(fā)送拒絕消息。允許使用電力的家電設(shè)備進(jìn)行如下運(yùn)轉(zhuǎn):使運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始或者繼續(xù)、或者使消耗電力量降低/或者增加。
[0218]D.允許使用電力的家電設(shè)備以允許的電力來(lái)在允許時(shí)間進(jìn)行動(dòng)作。被拒絕使用電力的家電設(shè)備在固定時(shí)間之后發(fā)出再分配請(qǐng)求(EoD)。
[0219]該一系列工序并非如下工序:當(dāng)通過(guò)使用者的操作或者傳感器、計(jì)時(shí)器等的程序?qū)⒓译娫O(shè)備的電源接通時(shí)，首先對(duì)該家電設(shè)備供給用于使家電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的電力。首先將各家電設(shè)備的需求電力量的數(shù)據(jù)包從智能分接頭發(fā)送到服務(wù)器，在接收到數(shù)據(jù)包的服務(wù)器中，判斷來(lái)自一個(gè)電源或者多個(gè)電源的供給能力，如果能夠供給，則將供給的意思的控制信號(hào)送回智能分接頭。
[0220]在接收到該控制信號(hào)的智能分接頭中，根據(jù)該控制信號(hào)開(kāi)始或者停止對(duì)所連接的家電設(shè)備供給電力。
[0221]如果進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明該一系列處理中的服務(wù)器內(nèi)的處理、向家電設(shè)備供給電力的判斷，則考慮在服務(wù)器內(nèi)能夠從一個(gè)電源或者多個(gè)電源供給的電力量，來(lái)判斷向家電設(shè)備的電力供給。
[0222]特別是在能夠供給的電力相對(duì)于有可能使用的家電設(shè)備的使用電力的和沒(méi)有富余的情況下，在此時(shí)進(jìn)行限制電力的上限等的峰值消除時(shí)，根據(jù)需要來(lái)依次更新運(yùn)轉(zhuǎn)中的家電設(shè)備的優(yōu)先級(jí)的順序等的信息，當(dāng)將電源接至新的電設(shè)備時(shí)，除了該新的電設(shè)備以外還更新各家電設(shè)備的優(yōu)先級(jí)的順序，基于可供給的電力量和家電設(shè)備的優(yōu)先級(jí)的順序來(lái)判斷是否對(duì)重新接入電源的家電設(shè)備供給電力。
[0223]并且，作為還結(jié)合生活者的行為模式來(lái)向服務(wù)器內(nèi)的家電設(shè)備進(jìn)行電力供給的判斷材料，還能夠考慮優(yōu)先級(jí)的順序，通過(guò)學(xué)習(xí)生活者的行為模式，預(yù)先在服務(wù)器內(nèi)生成電力使用模型并生成電力使用計(jì)劃。接著，實(shí)時(shí)地不斷求出瞬時(shí)的峰值電力，將該峰值電力與該電力使用計(jì)劃進(jìn)行比較，由此還能夠控制各家電設(shè)備的峰值電力的累計(jì)值，以使其不超過(guò)所供給的電力、該電力使用計(jì)劃的電力。
[0224]在該方法中，通過(guò)由使用者自己來(lái)設(shè)定可供給的最大電力量，能夠進(jìn)行所需的使用電力削減。
[0225]這樣，通過(guò)實(shí)現(xiàn)EoD系統(tǒng)，能夠考慮各個(gè)家電設(shè)備的電源的特性、電力來(lái)決定家電設(shè)備的優(yōu)先順序，并且能夠針對(duì)優(yōu)先順序低的家電設(shè)備停止或者削減電力供給。
[0226]作為被組裝到EoD系統(tǒng)的設(shè)備，存在作為需求者側(cè)的設(shè)備的家電設(shè)備、作為供給者側(cè)的設(shè)備的電源設(shè)備以及暫時(shí)蓄積電力的蓄電池這三種。
[0227]在階段2中，為了對(duì)一個(gè)電源進(jìn)行需求者側(cè)的協(xié)調(diào)而在下面列舉家電設(shè)備，并將進(jìn)行何種控制分為三類(lèi)。
[0228]A.調(diào)整-在照明、吹風(fēng)機(jī)等的情況下，對(duì)于需求的電力，即使某種程度上削減供給電力量會(huì)使性能多少降低，但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)幾乎不會(huì)造成影響。對(duì)于這種設(shè)備，不供給設(shè)備側(cè)所需求的電力，能夠削減供給電力。
[0229]B.待機(jī)-關(guān)于洗衣機(jī)、電飯煲等在啟動(dòng)之后自動(dòng)動(dòng)作固定時(shí)間的家電設(shè)備，如果在目標(biāo)結(jié)束時(shí)刻內(nèi)完成動(dòng)作，則也可以使啟動(dòng)定時(shí)延遲。對(duì)于這種家電設(shè)備，能夠錯(cuò)開(kāi)從請(qǐng)求啟動(dòng)的時(shí)刻起直到實(shí)際啟動(dòng)為止的定時(shí)。[0230]C.暫時(shí)停止-關(guān)于空調(diào)、冰箱等控制熱的家電設(shè)備，即使短時(shí)間停止也能夠保持溫度，因此能夠在動(dòng)作中暫時(shí)停止。
[0231]如果考慮各個(gè)家電設(shè)備包含或者不包含于這些A~C的分類(lèi)中的每個(gè)類(lèi)，能否包含于這三種類(lèi)別的情況，則能夠共計(jì)分為八種。關(guān)于不包含于這些類(lèi)別中的任一個(gè)的家電設(shè)備，不可或缺的是無(wú)論在何種情況下都需要進(jìn)行動(dòng)作，可以說(shuō)這種家電設(shè)備是最應(yīng)該進(jìn)行電力供給的優(yōu)先級(jí)高的家電設(shè)備。
[0232]將像這樣進(jìn)行分類(lèi)而得到的結(jié)果表示在表1中。
[0233][表 I]
[0234]
【權(quán)利要求】
1.一種智能分接頭，一個(gè)或者兩個(gè)以上的電源插頭能夠插入該智能分接頭，該智能分接頭的特征在于，具備電壓波形測(cè)量單元、電流波形測(cè)量單元、通信單元、控制單元以及運(yùn)算裝置，其中，該電壓波形測(cè)量單元和該電流波形測(cè)量單元是對(duì)經(jīng)由所連接的各個(gè)電源插頭向一個(gè)以上的家電分別供給的電力的電壓波形和電流波形進(jìn)行測(cè)量的單元，該通信單元是如下單元:該單元將該電壓波形和該電流波形或者將對(duì)這些波形進(jìn)行處理而得到的結(jié)果向設(shè)置于與智能分接頭不同的場(chǎng)所的服務(wù)器發(fā)送，并且接收基于由該服務(wù)器運(yùn)算出的結(jié)果的控制信號(hào)，控制單元是基于該控制信號(hào)來(lái)對(duì)向家電供給的電力的切換以及供給電力量進(jìn)行控制的單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能分接頭，其特征在于， 控制單元還具有以下功能:基于從服務(wù)器接收到的與能夠供給的電力量有關(guān)的數(shù)據(jù)來(lái)控制向連接有電源插頭的各家電的供給電力量，并且該控制單元具備:檢測(cè)單元，其對(duì)從該電壓波形測(cè)量單元和該電流波形測(cè)量單元得到的波形進(jìn)行分析來(lái)識(shí)別各家電的狀態(tài)和檢測(cè)各家電的異常；以及檢測(cè)和通信單元，其將來(lái)自設(shè)置于建筑物內(nèi)的傳感器的檢測(cè)結(jié)果向該服務(wù)器發(fā)送。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能分接頭，其特征在于， 用于從多個(gè)電源接收供給。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能分接頭，其特征在于， 智能分接頭是嵌入房屋的墻壁部、天花板部、地板部等的嵌入型插座，或者是與嵌入型插座、分接頭相連接的分接頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能分接頭，其特征在于， 將從系統(tǒng)電力、太陽(yáng)光發(fā)電(PV)、風(fēng)力發(fā)電、小水力發(fā)電、燃料電池、蓄電池等多個(gè)電源選擇出的一個(gè)電源或者多個(gè)電源引入到設(shè)施，并設(shè)置在該設(shè)施中。
6.一種智能分接頭，一個(gè)或者兩個(gè)以上的電源插頭能夠插入該智能分接頭，該智能分接頭的特征在于， 該智能分接頭具備電壓波形測(cè)量單元、電流波形測(cè)量單元、用于測(cè)量消耗電力量的電流測(cè)量單元及電壓測(cè)量單元、運(yùn)算裝置以及通信單元， 其中，該電壓波形測(cè)量單元和該電流波形測(cè)量單元是對(duì)經(jīng)由所連接的各個(gè)電源插頭向一個(gè)以上的家電設(shè)備分別供給的電力的電壓波形和電流波形進(jìn)行測(cè)量的單元， 該電流測(cè)量單元和該電壓測(cè)量單元對(duì)向各家電設(shè)備供給的電流和電壓進(jìn)行測(cè)量， 該運(yùn)算裝置是根據(jù)在該電流測(cè)量單元和該電壓測(cè)量單元中測(cè)量而得到的電流值和電壓值來(lái)求出消耗電力量的單元， 該通信單元是如下的單元:該單元將該電壓波形、該電流波形和/或各家電設(shè)備的測(cè)量及計(jì)算出的該消耗電力量向設(shè)置于與智能分接頭不同的場(chǎng)所的服務(wù)器發(fā)送，并且接收基于由該服務(wù)器運(yùn)算出的結(jié)果的控制信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能分接頭，其特征在于， 作為通過(guò)遙控操作而具有電力控制功能的家電設(shè)備用途，具備家電設(shè)備的遙控功能，能夠基于來(lái)自服務(wù)器的電力削減的請(qǐng)求，經(jīng)由該家電設(shè)備的遙控功能調(diào)整向家電設(shè)備的電力供給量以及對(duì)家電設(shè)備進(jìn)行接通和斷開(kāi)控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的智能分接頭，其特征在于，用于從多個(gè)電源接收供給。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的智能分接頭，其特征在于， 智能分接頭是嵌入房屋的墻壁部、天花板部、地板部等的嵌入型插座，或者是與嵌入型插座、分接頭相連接的分接頭。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能分接頭，其特征在于， 將從系統(tǒng)電力、太陽(yáng)光發(fā)電(PV)、風(fēng)力發(fā)電、小水力發(fā)電、燃料電池、蓄電池等多個(gè)電源選擇出的一個(gè)電源或者多個(gè)電源引入到設(shè)施，并設(shè)置在該設(shè)施中。
11.一種智能分接頭，一個(gè)或者兩個(gè)以上的電源插頭能夠插入該智能分接頭，該智能分接頭的特征在于， 該智能分接頭具備電壓波形測(cè)量單元、電流波形測(cè)量單元、用于測(cè)量消耗電力量的電流測(cè)量單元及電壓測(cè)量單元、運(yùn)算裝置、通信單元以及控制單元， 其中，該電壓波形測(cè)量單元和該電流波形測(cè)量單元是對(duì)經(jīng)由所連接的各個(gè)電源插頭向一個(gè)以上的家電設(shè)備分別供給的電力的電壓波形和電流波形進(jìn)行測(cè)量的單元， 該電流測(cè)量單元和該電壓測(cè)量單元對(duì)向各家電設(shè)備供給的電流和電壓進(jìn)行測(cè)量，該運(yùn)算裝置是根據(jù)在該電流測(cè)量單 元和該電壓測(cè)量單元中測(cè)量而得到的電流值和電壓值來(lái)求出消耗電力量的單元， 該通信單元是如下的單元:該單元將該電壓波形、該電流波形和/或各家電設(shè)備的測(cè)量及計(jì)算出的該消耗電力量向設(shè)置于與智能分接頭不同的場(chǎng)所的服務(wù)器發(fā)送，并且接收基于由該服務(wù)器運(yùn)算出的結(jié)果的控制信號(hào)， 控制單元是基于該控制信號(hào)來(lái)控制向家電設(shè)備供給的供給電力量的單元。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的智能分接頭，其特征在于， 控制單元具有基于從服務(wù)器接收到的與能夠供給的電力量有關(guān)的數(shù)據(jù)來(lái)控制向連接有電源插頭的各家電設(shè)備的供給電力量的功能， 并且，該控制單元具備檢測(cè)單元，該檢測(cè)單元對(duì)從該電壓波形測(cè)量單元和該電流波形測(cè)量單元得到的波形進(jìn)行分析，來(lái)識(shí)別各家電設(shè)備的狀態(tài)和檢測(cè)各家電設(shè)備的異常， 并且，通信單元具有接收設(shè)置在建筑物內(nèi)的傳感器的檢測(cè)結(jié)果和/或來(lái)自家電設(shè)備的控制信號(hào)并向該服務(wù)器發(fā)送的功能。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的智能分接頭，其特征在于， 作為通過(guò)遙控操作而具有電力控制功能的家電設(shè)備用途，具備家電設(shè)備的遙控功能，能夠基于來(lái)自服務(wù)器的電力削減的請(qǐng)求，經(jīng)由該家電設(shè)備的遙控功能調(diào)整向家電設(shè)備的電力供給量以及對(duì)家電設(shè)備進(jìn)行接通和斷開(kāi)控制。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的智能分接頭，其特征在于， 該控制單元包括半導(dǎo)體繼電器或者機(jī)械式繼電器或者半導(dǎo)體器件。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的智能分接頭，其特征在于， 將該通信單元設(shè)置在智能分接頭的插座插入口側(cè)的正面的由非金屬材料構(gòu)成的面板的背面，為了散熱而將該控制單元的發(fā)熱部隔著絕緣性傳熱構(gòu)件固定在殼體上。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的智能分接頭，其特征在于， 該控制單元包括金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的智能分接頭，其特征在于，該金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的發(fā)熱量是8W以下。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的智能分接頭，其特征在于， 該金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的發(fā)熱量是IW以下。
19.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的智能分接頭，其特征在于， 用于從多個(gè)電源接收供給。
20.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的智能分接頭，其特征在于， 智能分接頭是嵌入房屋的墻壁部、天花板部、地板部等的嵌入型插座，或者是與嵌入型插座、分接頭相 連接的分接頭。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的智能分接頭，其特征在于， 將從系統(tǒng)電力、太陽(yáng)光發(fā)電(PV)、風(fēng)力發(fā)電、小水力發(fā)電、燃料電池、蓄電池等多個(gè)電源選擇出的一個(gè)電源或者多個(gè)電源引入到設(shè)施，并設(shè)置在該設(shè)施中。
【文檔編號(hào)】H02J13/00GK103733475SQ201280038923
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月8日
【發(fā)明者】稗田嘉弘, 青木洋之, 松山隆司, 加藤丈和 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社