本發(fā)明涉及能源管理控制器、能源管理方法以及程序。
背景技術:
已知如專利文獻1公開的那樣,用一個電力測定裝置測定多個電力線中的電力值的技術。
專利文獻1:日本特開2013-210288號公報
技術實現要素:
但是,近年來,在一般家庭中,被稱為所謂HEMS(Home Energy Management System:家庭能源管理系統(tǒng))的能源管理系統(tǒng)的導入得到了發(fā)展。另外,還已知使HEMS和電動汽車(EV)用的電力調節(jié)系統(tǒng)(EV-PCS)等其他系統(tǒng)聯系來進行家庭內的能源管理的技術。
例如,在EV-PCS中,為了進行搭載于EV的蓄電池的充電以及放電的控制,需要測定室內的多個電力線中的電力值。另一方面,在HEMS中,也通過電力測定裝置測定室內的多個電力線中的電力值。因此,還可能產生在同一電力線中由EV-PCS和HEMS這雙方測定電力值的情形。
在上述情況下,如果HEMS具備的控制器能夠選擇更適合的一個電力值并用于室內的能源管理,則能夠期待如下優(yōu)點:能夠對用戶提示正確的電力的使用狀況、或者實現針對被控制設備的準確的動作控制等。
但是,實際情況是,關于這樣的技術,還沒有有用的提案。
本發(fā)明是鑒于上述實際情況而完成的,其目的在于提供一種能源管理控制器等,能夠從在同一電力線中測定出的多個電力值選擇最佳的電力值來進行電力的管理等。
為了實現上述目的,本發(fā)明的能源管理控制器具備:
測定電力取得單元,在需要場所中的多個電力線的各個中,將與由一個或者多個設備測定出的電力值有關的測定數據從各設備取得,并保存于存儲部;
選擇單元,在有在同一電力線中測定出的多個電力值的情況下,根據預先對各設備賦予的優(yōu)先級,從所述多個電力值中選擇一個電力值作為在該電力線中測定出的電力值;
電力管理單元,使用在各電力線中測定出的電力值來進行在所述需要場所中消耗的電力的管理;以及
電力顯示指示單元,使表示在各電力線中測定出的電力值的信息以預先決定的樣式顯示于顯示裝置。
根據本發(fā)明,能夠從在同一電力線中測定出的多個電力值選擇最佳的電力值來進行電力的管理等。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的能源管理系統(tǒng)的整體結構的圖。
圖2是用于說明測定數據的圖。
圖3是示出實施方式1的能源管理控制器的結構的框圖。
圖4是示出優(yōu)先級表格的一個例子的圖。
圖5是示出實施方式1的能源管理控制器具備的控制部的功能結構的圖。
圖6是示出實施方式1的能源管理處理的步驟的流程圖。
圖7是用于說明在本發(fā)明的實施方式2中測定時刻的偏移的圖。
圖8是示出實施方式2的能源管理控制器具備的控制部的功能結構的圖。
圖9是示出實施方式2的能源管理處理的步驟的流程圖。
圖10是用于說明通過其他設備進行電力的測定的例子(其1)的圖。
圖11是用于說明通過其他設備進行電力的測定的例子(其2)的圖。
圖12是用于說明通過其他設備進行電力的測定的例子(其3)的圖。
(符號說明)
1:能源管理系統(tǒng);2:能源管理控制器;3:操作終端;4:電力測定裝置;5:EV-PCS;6:PV-PCS;7a、7b:被控制設備;8:商用電源;9:配電盤;10:EV;11:蓄電池;12:PV面板;13:固定設置型蓄電池;20:設備通信部;21:終端通信部;22:數據存儲部;23:控制部;24:總線;220:測定數據表格;221:優(yōu)先級表格;230:用戶接口處理部;231:測定電力取得部;232:選擇部;233:電力管理部;234:電力顯示指示部;235:校正部;D1~D4、D5a、D5b、D6:電力線。
具體實施方式
以下,參照附圖,詳細說明本發(fā)明的實施方式。
(實施方式1)
圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的能源管理系統(tǒng)1的整體結構的圖。該能源管理系統(tǒng)1是進行在一般家庭中使用的電力的管理的、被稱為所謂HEMS(Home Energy Management System:家庭能源管理系統(tǒng))的系統(tǒng)。能源管理系統(tǒng)1具備能源管理控制器2、操作終端3、電力測定裝置4、EV-PCS5、PV-PCS6以及多個被控制設備7(被控制設備7a、7b、…)。
能源管理控制器2設置于住房H內的適合的場所,監(jiān)視在該家庭(需要場所)中消耗的電力,經由操作終端3顯示電力的消耗狀況。另外,能源管理控制器2進行各被控制設備7的動作控制、動作狀態(tài)的監(jiān)視等。關于能源管理控制器2的詳情將后述。
操作終端3具備觸摸面板、觸摸屏等輸入設備、液晶顯示器等顯示設備以及通信接口。操作終端3與能源管理控制器2進行依照Wi-Fi(注冊商標)等公知的無線LAN的標準的數據通信。操作終端3作為該能源管理系統(tǒng)1與住房H的居住者即用戶之間的接口(用戶接口)發(fā)揮功能。
電力測定裝置4測定該家庭(需要場所)中的多個電力線D1、D2、D3各自送出的電力的值。電力線D1配設于商用電源8與EV-PCS5之間,電力線D2配設于EV-PCS5與配電盤9之間,電力線D3配設于PV-PCS6與EV-PCS5之間。
電力測定裝置4和分別連接于電力線D1、D2、D3的各CT(Current Transformer:變流器)1、2、3經由通信線連接。CT1、2、3是測定交流電流的傳感器。電力測定裝置4根據CT1的測定結果,測定電力線D1中的電力值。同樣地,電力測定裝置4根據CT2、3的測定結果,測定電力線D2、D3中的電力值。
另外,電力測定裝置4具備無線通信接口,經由在住房H內構筑的無線網絡(未圖示)而與能源管理控制器2可通信地連接。該無線網絡是依照例如ECHONET Lite的網絡。電力測定裝置4響應來自能源管理控制器2的請求,生成儲存有測定出的電力線D1的電力值的測定數據,并發(fā)送到能源管理控制器2。在該測定數據中,還儲存電力測定裝置4的ID(identification:身份證明)和電力線D1的ID、測定時刻。在本實施方式中,如圖2所示,設為電力測定裝置4的ID是“10”,電力線D1的ID是“01”。
同樣地,電力測定裝置4響應來自能源管理控制器2的請求,將儲存有電力測定裝置4的ID、電力線D2的ID、測定時刻以及測定出的電力線D2的電力值的測定數據發(fā)送到能源管理控制器2。同樣地,電力測定裝置4響應來自能源管理控制器2的請求,將儲存有電力測定裝置4的ID、電力線D3的ID、測定時刻以及測定出的電力線D3的電力值的測定數據發(fā)送到能源管理控制器2。在本實施方式中,設為電力線D2的ID是“02”,電力線D3的ID是“03”。
EV-PCS5是EV(電動汽車)10用的電力調節(jié)系統(tǒng)。EV-PCS5進行在EV10中搭載的蓄電池11的充電以及放電的控制。EV-PCS5通過從商用電源8供給的電力、從PV-PCS6供給的電力,進行蓄電池11的充電。另外,PV-PCS6將從蓄電池11放出的電力作為該家庭中的消耗用的電力而供給到配電盤9?;蛘撸琍V-PCS6將從蓄電池11放出的電力作為售電用的電力而供給到商用電源8。
EV-PCS5為了進行上述充放電的控制,測定在該家庭中的多個電力線D1、D3、D4各自送出的電力的值。EV-PCS5和分別連接于電力線D1、D3、D4的各CT4、5、6經由通信線連接。EV-PCS5根據CT4的測定結果,測定電力線D1中的電力值。同樣地,EV-PCS5根據CT5、6的測定結果,測定電力線D3、D4中的電力值。
另外,EV-PCS5經由專用的通信線而與能源管理控制器2可通信地連接。EV-PCS5響應來自能源管理控制器2的請求,生成儲存有測定出的電力線D1的電力值的測定數據,并發(fā)送到能源管理控制器2。在該測定數據中,還儲存EV-PCS5的ID、電力線D1的ID、測定時刻。在本實施方式中,設為EV-PCS5的ID是“11”。
同樣地,EV-PCS5響應來自能源管理控制器2的請求,將儲存有EV-PCS5的ID、電力線D3的ID、測定時刻以及測定出的電力線D3的電力值的測定數據發(fā)送到能源管理控制器2。同樣地,EV-PCS5響應來自能源管理控制器2的請求,將儲存有EV-PCS5的ID、電力線D4的ID、測定時刻以及測定出的電力線D4的電力值的測定數據發(fā)送到能源管理控制器2。在本實施方式中,設為電力線D4的ID是“04”。
PV-PCS6是PV(太陽能發(fā)電)用的電力調節(jié)系統(tǒng)。PV-PCS6將PV面板12發(fā)出的電通過電力調節(jié)器從直流電力變換為交流電力,經由電力線D3供給到EV-PCS5。從PV-PCS6供給的電力經由EV-PCS5被供給到配電盤9(消耗)或者被供給到商用電源8(售電)而用于蓄電池11的充電。
被控制設備7(被控制設備7a、7b、…)是例如照明器材、空調器、電冰箱、IH(Induction Heating:感應加熱)烹飪加熱器、電飯鍋、微波爐、地暖系統(tǒng)等在住房H內設置的電氣設備。被控制設備7a、7b、…與通過配電盤9從電力線D2分支的電力線D5a、D5b、…分別連接。各被控制設備7經由上述未圖示的無線網絡而與能源管理控制器2可通信地連接。另外,各被控制設備7也可以是經由外置的通信適配器(未圖示)而與該無線網絡連接的方式。
能源管理控制器2如圖3所示,具備電力測定裝置4、用于與各被控制設備7通信的設備通信部20、用于與操作終端3通信的終端通信部21、用于保持程序、數據的數據存儲部22以及控制它們的控制部23。這些構成部經由總線24相互連接。
設備通信部20具備例如無線LAN卡等通信接口,與上述無線網絡連接,在控制部23的控制下與電力測定裝置4、各被控制設備7進行無線數據通信。
終端通信部21具備預先決定的近距離無線通信接口,在控制部23的控制下與操作終端3進行依照例如Wi-Fi(注冊商標)等公知的無線LAN的標準的數據通信。
數據存儲部22由例如閃存存儲器等可讀寫的非易失性的半導體存儲器等構成。數據存儲部22存儲測定數據表格220以及優(yōu)先級表格221。另外,雖然未圖示,但數據存儲部22存儲用于監(jiān)視在該家庭內消耗的電力的程序、用于控制各被控制設備7的動作的程序以及在這些程序的執(zhí)行時使用的數據。
測定數據表格220是儲存從電力測定裝置4以及EV-PCS5分別送來的測定數據的數據表格。優(yōu)先級表格221是針對每個電力線定義了測定同一電力線的多個設備的優(yōu)先級的數據表格。在本實施方式中,在優(yōu)先級表格221中,如圖4所示,針對每個電力線定義了測定電力線D1、D3的電力測定裝置4、EV-PCS5的優(yōu)先級。優(yōu)先級是為了判斷在通過電力測定裝置4以及EV-PCS5在同一電力線中測定出的2個電力值中選擇哪一個作為在該電力線中測定出的電力而預先決定的指標。
在本實施方式中,通過被賦予比其他設備更高的優(yōu)先級的設備測定出的電力值被選擇(采用)為在該電力線中測定出的電力值。優(yōu)先級由各設備的規(guī)格上的測定精度決定。
另外,優(yōu)先級也可以根據各設備中的測定對象的電力線的數量來決定。在該情況下,對測定對象的電力線的數量最多的設備賦予最高的優(yōu)先級?;蛘撸瑑?yōu)先級也可以根據各設備中的電力測定的采樣間隔來決定。在該情況下,對采樣間隔最短的設備賦予最高的優(yōu)先級。
在例如能源管理系統(tǒng)1的設置時由工程擔當者等進行上述那樣的優(yōu)先級的決定以及向優(yōu)先級表格221的數據的設定。
控制部23構成為包括CPU(Central Processing Unit:中央處理單元)、ROM(Read Only Memory:只讀存儲器)、RAM(Random Access Memory:隨機存取存儲器)等(都未圖示),對能源管理控制器2進行總體控制。如圖5所示,在控制部23中,作為本發(fā)明特有的功能,具備用戶接口處理部230、測定電力取得部231、選擇部232、電力管理部233以及電力顯示指示部234。通過CPU等執(zhí)行在數據存儲部22中存儲的程序來實現這些構成部的功能。
用戶接口處理部230進行經由操作終端3的用戶接口處理。即,用戶接口處理部230經由操作終端3以及終端通信部21受理來自用戶的操作,進行與受理的操作的內容對應的處理。另外,用戶接口處理部230進行如下處理:將用于對用戶進行提示的信息經由終端通信部21發(fā)送到操作終端3,并使上述信息顯示于操作終端3。
測定電力取得部231進行從各設備(電力測定裝置4、EV-PCS5)取得測定出的電力值的處理。具體而言,以固定時間間隔(例如30秒間隔)對電力測定裝置4以及EV-PCS5的各個請求測定數據的發(fā)送。測定電力取得部231響應上述各請求,經由設備通信部20取得從電力測定裝置4以及EV-PCS5送來的多個測定數據。測定電力取得部231將取得的多個測定數據儲存到在數據存儲部22中存儲的測定數據表格220。
選擇部232解析由測定電力取得部231取得的各測定數據,判別是否有在同一電力線中測定出的多個電力值。在有在同一電力線中測定出的多個電力值的情況下,選擇部232參照優(yōu)先級表格221選擇一個電力值作為使用對象的電力值。在本實施方式中,在電力線D1和電力線D3中,通過多個設備(電力測定裝置4、EV-PCS5)測定電力值。選擇部232參照優(yōu)先級表格221,在電力線D1以及電力線D3中的任一個的情況下,都選擇由EV-PCS5測定出的電力值作為使用對象。選擇部232從測定數據表格220刪除與未選擇的一方的電力值相關的測定數據。
電力管理部233根據在測定數據表格220中儲存的與各電力線對應的測定數據,控制各被控制設備7的動作。例如,在電力線D1中的購電用的電力值大、且電力線D2中的消耗用的電力值大的情況下,進行使所有的或者特定的被控制設備7的運轉能力降低等節(jié)電控制。
電力顯示指示部234根據在測定數據表格220中儲存的與各電力線對應的測定數據,生成以預先決定的樣式表示出電力的使用狀況(還包括售電)的畫面數據。然后,電力顯示指示部234將生成的畫面數據經由用戶接口處理部230以及終端通信部21發(fā)送到操作終端3。
圖6是示出由能源管理控制器1的控制部23執(zhí)行的能源管理處理的步驟的流程圖。以固定時間間隔(例如1秒間隔)反復執(zhí)行該能源管理處理。
測定電力取得部231判別是否從上次的測定數據的取得起經過了固定時間(例如30秒)(步驟S101)。在未經過的情況下(步驟S101;“否”),能源管理處理結束。另一方面,在從上次的測定數據的取得起經過了固定時間的情況下(步驟S101;“是”),測定電力取得部231對電力測定裝置4請求測定數據的發(fā)送,取得對其進行響應而從電力測定裝置4送來的測定數據(步驟S102)。
另外,測定電力取得部231對EV-PCS5請求測定數據的發(fā)送,取得對其進行響應而從EV-PCS5送來的測定數據(步驟S103)。
選擇部232解析由測定電力取得部231取得的各測定數據,判別是否有在同一電力線中測定出的多個電力值(步驟S104)。在沒有在同一電力線中測定出的多個電力值的情況下(步驟S104;“否”),控制部23進行步驟S106的處理。另一方面,在有在同一電力線中測定出的多個電力值的情況下(步驟S104;“是”),選擇部232參照優(yōu)先級表格221選擇一個電力值作為使用對象的電力值(步驟S105)。此時,選擇部232從測定數據表格220刪除與未選擇的一方的電力值相關的測定數據。
電力管理部233根據在測定數據表格220中儲存的與各電力線對應的測定數據,控制各被控制設備7的動作(步驟S106)。另外,電力顯示指示部234生成表示出電力的使用狀況的畫面數據,經由用戶接口處理部230以及終端通信部21發(fā)送到操作終端3,從而在操作終端3中顯示電力的使用狀況(步驟S107)。
如以上說明,在本發(fā)明的實施方式1的能源管理系統(tǒng)1中,在有多個測定同一電力線的設備的情況下,能源管理控制器2將由被賦予最高的優(yōu)先級的設備測定出的電力值選擇為使用對象的電力值。因此,能夠對用戶提示正確的電力的使用狀況,另外,能夠實現針對各被控制設備7的準確的動作控制。
(實施方式2)
接下來,說明本發(fā)明的實施方式2。另外,在以下的說明中,針對與實施方式1共同的構成要素等,附加同一符號并省略其說明。
在本實施方式中,與實施方式1同樣地,能源管理控制器2在電力線D1以及電力線D3中,分別將通過EV-PCS5測定出的電力值選擇為使用對象。另外,在電力線D2中,測定電力值的設備僅為電力測定裝置4,所以由電力測定裝置4測定出的電力值成為使用對象的電力值。進而,在電力線D4中,測定電力值的設備僅為EV-PCS5,所以由EV-PCS5測定出的電力值成為使用對象的電力值。
在電力測定裝置4和EV-PCS5中,電力測定的間隔、換言之電力測定的采樣間隔不能說一定相同,即使假設相同,仍難以同步地進行測定。即,如圖7所示,在電力測定裝置4和EV-PCS5中,產生測定時刻的偏移。
本實施方式的能源管理控制器2具有與實施方式1的能源管理控制器2同樣的功能,還具有校正上述那樣的電力值的測定時刻的偏移的功能。
在本實施方式的能源管理控制器2具備的控制部23中,如圖8所示,追加了校正部235。校正部235根據在測定數據表格220中儲存的與各電力線對應的測定數據,校正在各電力線中測定出的電力值的測定時刻的偏移(圖9的步驟S105A)。
例如,校正部235從測定數據表格220讀出預先決定的期間(例如10分鐘)的量的測定數據,根據讀出的各測定數據來檢測電力的上升時刻。然后,校正部235在不同的電力線(例如電力線D1和電力線D2)中的測定數據彼此中比較檢測出的時刻,從而校正測定時刻的偏移。
更詳細而言,校正部235在例如電力線D1和電力線D2中的測定數據彼此的比較中,在雙方的上升時刻的偏移在預先決定的時間以內(例如10秒以內)的情況下,判別為產生了測定時刻的偏移。然后,校正部235通過使在后的一方的上升時刻對齊(變更)到在前的一方的上升時刻,來校正測定時刻的偏移。
或者,校正部235也可以從測定數據表格220讀出預先決定的期間(例如10分鐘)的量的測定數據,針對讀出的每個電力線的多個測定數據,實施該期間中的平均化處理,從而校正測定時刻的偏移。
如以上那樣,在實施方式2的能源管理系統(tǒng)1中,校正在各電力線中測定出的電力值的測定時刻的偏移。由此,能夠對用戶提示更正確的電力的使用狀況,另外,能夠實現針對各被控制設備7的更準確的動作控制。
另外,本發(fā)明不限于上述各實施方式,當然能夠在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍中實施各種變更。
例如,在上述各實施方式中,作為測定電力值的設備,舉出了電力測定裝置4和EV-PCS5,但也可以還利用其他設備測定電力值。例如,也可以如圖10所示,PV-PCS6測定電力線D3中的電力值。在該情況下,PV-PCS6與連接于電力線D3的CT7經由通信線連接。PV-PCS6根據CT7的測定結果,測定電力線D3中的電力值。
另外,PV-PCS6經由專用的通信線而與能源管理控制器2可通信地連接。PV-PCS6響應來自能源管理控制器2的請求,將儲存有測定出的電力線D1的電力值的測定數據發(fā)送到能源管理控制器2。
另外,也可以如圖11所示,在能源管理系統(tǒng)1的結構中追加與通過配電盤9分支的電力線D6連接的固定設置型蓄電池13,通過電力測定裝置4以及固定設置型蓄電池13的各個來測定電力線D6中的電力值。
在上述情況下,電力測定裝置4和連接于電力線D6的CT8經由通信線連接,根據CT8的測定結果來測定電力線D6中的電力值。電力測定裝置4響應來自能源管理控制器2的請求,將儲存有測定出的電力線D6的電力值的測定數據發(fā)送到能源管理控制器2。另外,固定設置型蓄電池13與連接于電力線D6的CT9經由通信線連接,根據CT9的測定結果來測定電力線D6中的電力值。固定設置型蓄電池13經由專用的通信線而與能源管理控制器2可通信地連接,響應來自能源管理控制器2的請求,將儲存有測定出的電力線D6的電力值的測定數據發(fā)送到能源管理控制器2。
另外,也可以如圖12所示,通過電力測定裝置4以及被控制設備7a的各個來測定利用配電盤9分支的電力線D5a中的電力值。在該情況下,電力測定裝置4和連接于電力線D5a的CT10經由通信線連接,根據CT10的測定結果來測定電力線D5a中的電力值。電力測定裝置4響應來自能源管理控制器2的請求,將儲存有測定出的電力線D5a的電力值的測定數據發(fā)送到能源管理控制器2。
另外,被控制設備7a與連接于電力線D5a的CT11經由通信線連接,根據CT11的測定結果來測定電力線D5a中的電力值。被控制設備7a響應來自能源管理控制器2的請求,將儲存有測定出的電力線D5a的電力值的測定數據發(fā)送到能源管理控制器2。
另外,在上述各實施方式中,由能源管理控制器2執(zhí)行的程序還能夠儲存到CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory:光盤只讀存儲器)、DVD(Digital Versatile Disc:數字多功能盤)、MO(Magneto-Optical Disk:磁光盤)、USB存儲器、存儲卡等計算機可讀取的記錄介質而進行分發(fā)。另外,還能夠通過將上述程序安裝到特定的或者通用的計算機,使該計算機作為上述各實施方式中的能源管理控制器2發(fā)揮功能。
另外,也可以將上述程序儲存到因特網等通信網絡上的服務器裝置具有的盤裝置等,例如疊加到載波上而向計算機下載等。另外,通過在經由通信網絡傳送程序的同時起動執(zhí)行,也能夠實現上述處理。而且,通過在服務器裝置上執(zhí)行程序的全部或者一部分,在計算機經由通信網絡發(fā)送接收與該處理有關的信息的同時執(zhí)行程序,也能夠實現上述處理。
另外,在OS(Operating System:操作系統(tǒng))分擔實現上述功能的情況下或者通過OS和應用的協(xié)作實現上述功能的情況下等,也可以僅將OS以外的部分儲存到上述記錄介質而進行分發(fā),另外,也可以向計算機下載等。
本發(fā)明能夠不脫離廣義的精神和范圍而實現各種實施方式以及變形。另外,上述實施方式用于說明本發(fā)明,不限定本發(fā)明的范圍。即,本發(fā)明的范圍并非是實施方式而是由權利要求書示出。另外,在權利要求書內以及與其等同的發(fā)明的意義的范圍內實施的各種變形被視為落入本發(fā)明的范圍內。
產業(yè)上的可利用性
本發(fā)明能夠適用于進行在家庭內使用的電力的管理的系統(tǒng)等。