JP2014183699A - Energy management system and energy management method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、宅内の電力を管理するエネルギーマネジメントシステム、及び、エネルギー管理方法に関する。 The present invention relates to an energy management system and an energy management method for managing electric power in a house.
宅内（需要家内）で消費される電力エネルギーを制御するシステムがある。例えば、特許文献１には、自立運転可能な電力供給手段と少なくとも１つの負荷を有する需要家内に設けられ、電力供給手段と負荷とを制御するＨＥＭＳ（Home Energy Management System）が開示されている。特許文献１のＨＥＭＳにおいては、自立運転を実行する期間と、電力供給手段の電力供給状況と負荷の状況とに基づいて、自立運転中の負荷の運転スケジュールである自立運転中スケジュールが決定される。 There is a system for controlling electric power energy consumed in a house (inside a customer). For example, Patent Document 1 discloses a HEMS (Home Energy Management System) that is provided in a consumer having a power supply means capable of independent operation and at least one load, and controls the power supply means and the load. In the HEMS of Patent Document 1, a self-sustained operation schedule that is an operation schedule of a load during the self-sustained operation is determined based on a period during which the self-sustained operation is performed, and the power supply status and load status of the power supply unit. .
また、特許文献２には、停電が検出された場合に、電力供給が不要となる予め定められた分岐ブレーカ（特定分岐ブレーカ）を切り離すための切り離し信号を生成し、切り離し信号を分岐ブレーカに送信する系統連携装置が開示されている。この特許文献２の系統連携装置においては、分岐ブレーカは、切り離し信号を受信すると、自己が特定分岐ブレーカに該当するときには、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、自己が特定分岐ブレーカに該当しないときには、配下に接続された負荷装置に電力を供給する。
In
特許文献１では、自立運転時において、自立運転を実行する期間と電力供給状況と負荷の状況とに基づいて、自立運転中の負荷の運転スケジュールが決定される。しかしながら、災害時などのように自立運転を実行する期間が予め決められない場合や、負荷状況に基づいて運転スケジュールを決定するものの、停電を認知したユーザが自立運転後の使用を控えるなど、負荷状況をユーザが適宜変更する場合には、運転スケジュールが必ずしもユーザにとって適した構成とならず、必要なときに必要な機器が使えないといった不便さが伴うという問題がある。また、自立運転の期間に応じてユーザがどのような機器が使用可能であるかを逐次把握することが困難であるという課題がある。 In Patent Document 1, during a self-sustained operation, an operation schedule of a load during the self-sustained operation is determined based on a period during which the self-sustained operation is performed, a power supply situation, and a load situation. However, if the period for executing autonomous operation is not determined in advance, such as during a disaster, or the operation schedule is determined based on the load status, the user who recognizes the power failure refrains from using it after autonomous operation. When the user changes the situation as appropriate, there is a problem that the operation schedule does not necessarily have a configuration suitable for the user, and there is an inconvenience that necessary equipment cannot be used when necessary. In addition, there is a problem that it is difficult for the user to sequentially grasp what devices can be used in accordance with the period of independent operation.
また、特許文献２では、系統連携装置は、停電発生時にブレーカごとに給電するかしないかを設定し、ブレーカの開閉制御により、負荷を制御している。しかしながら、ブレーカと機器とを予め対応付けておく設定作業が必要である。そして、自立運転が可能な電力供給源を備えた場合においても、その供給電力に応じてブレーカの先に接続された機器の使用可否を変更することが困難であるという問題がある。
Moreover, in
本発明は、上述の事情のもとになされたもので、より安全且つスムーズに自立運転へ移行し、効率よくエネルギーを供給することを目的とする。また、より安全且つスムーズに自立運転を解除することを目的とする。 The present invention has been made under the above-described circumstances, and an object thereof is to shift to a self-sustaining operation more safely and smoothly and to supply energy efficiently. Moreover, it aims at canceling independent operation more safely and smoothly.
上記目的を達成するため、本発明に係るエネルギーマネジメントシステムは、
宅内の環境の状態を表す状態値を計測する計測機器と、
発電を行う発電システムと、
蓄電池を有し、蓄電を行う蓄電システムと、
前記計測機器によって計測された状態値と、前記発電システムの状態を表す状態値と、前記蓄電システムの状態を表す状態値と、家電機器の状態を表す状態値をそれぞれ通信により取得し、前記計測機器と前記発電システムと前記蓄電システムと前記家電機器とを制御するコントローラと、
を備え、
前記蓄電システムは、外部から前記宅内への電力の供給の停止を検出すると、前記外部と前記宅内との間の電力の接続を閉じ、前記蓄電池から前記家電機器への電力の供給を開始し、
前記コントローラは、外部から前記宅内へ電力が供給されているか否かに応じて、前記各状態値を取得する通信の頻度を設定する、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an energy management system according to the present invention includes:
A measuring device that measures state values representing the state of the environment in the house;
A power generation system for generating power;
A power storage system having a storage battery and storing power;
The state value measured by the measuring device, the state value representing the state of the power generation system, the state value representing the state of the power storage system, and the state value representing the state of the household electrical appliance are acquired by communication, and the measurement A controller that controls the device, the power generation system, the power storage system, and the home appliance;
With
When the power storage system detects a stop of power supply from outside to the home, the power storage system closes the power connection between the outside and the home, and starts supplying power from the storage battery to the home appliance,
The controller sets the frequency of communication for acquiring each state value, depending on whether or not power is supplied from the outside to the home.
It is characterized by that.
より安全且つスムーズに自立運転へ移行し、効率よくエネルギーを供給することができる。また、より安全且つスムーズに自立運転を解除することができる。 It is possible to shift to independent operation more safely and smoothly and to supply energy efficiently. In addition, the independent operation can be canceled more safely and smoothly.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
（実施形態１）
図１に、実施形態１に係るエネルギーマネジメントシステム１の構成を示す。エネルギーマネジメントシステム１は、コントローラ２と、発電システム３と、蓄電システム４と、宅内（需要家内）に設置される家電機器５と、宅内の環境を表す状態値（環境パラメータ）を計測する計測機器６と、無線通信機器７と、エネルギーマネジメントシステム１の状態を表示したりユーザからの操作入力を受け付けたりする入出力機器１０と、を備える。
(Embodiment 1)
In FIG. 1, the structure of the energy management system 1 which concerns on Embodiment 1 is shown. The energy management system 1 includes a
コントローラ２は、発電システム３、蓄電システム４、家電機器５、計測機器６との間で、それぞれに接続される無線通信機器７を介して通信し、発電システム３、蓄電システム４、家電機器５、計測機器６の状態を監視し、動作を制御する。
The
発電システム３は、太陽光発電や風力発電などのように発電するシステムであり、発電した電力を宅内の家電機器５に供給し、また、余剰電力を電力系統８に逆潮流させる。発電システム３には無線通信機器７が備え付けられており、コントローラ２によって、無線通信による監視及び制御が行われる。
The
蓄電システム４は、蓄電池を備え、電力の蓄電と放電が可能なシステムである。蓄電システム４には無線通信機器７が備え付けられており、コントローラ２によって、無線通信による監視及び制御が行われる。また、蓄電システム４には、充放電が可能な電気自動車が含まれていてもよい。
The
家電機器５は、宅内で電力によって動作する家庭用の電気機器や設備機器である。家電機器５は、具体的には例えば、照明器具、換気扇、ＩＨ（Induction Heating）クッキングヒータ、電子レンジ、冷蔵庫、炊飯器、テレビジョン受像機、パーソナルコンピュータ、ルームエアコン、床暖房、電気温水器、電動窓、電動ブラインドなどである。家電機器５には無線通信機器７が備え付けられており、コントローラ２によって、無線通信による監視及び制御が行われる。
The household
計測機器６は、宅内の環境を表す様々な物理量を計測するためのセンサ類である。計測機器６は、無線通信機器７を有し、予め設定された計測周期で物理量を計測し、無線通信機器７を用いて定期的にコントローラ２に計測値を送信する。
The
計測機器６の具体例として、図１のエネルギーマネジメントシステム１には、分電盤１１内に、電力計測装置６ａが設置されている。電力計測装置６ａは、宅内の全体の売買電力量、家電機器５ごと又は分岐回路ごとの消費電力量、発電システム３より発電される消費電力量、蓄電システム４の充放電により発生する充放電電力量などを、それぞれ計測する。
As a specific example of the
また、計測機器６の別の具体例として、本実施形態のエネルギーマネジメントシステム１には、環境計測装置６ｂが設置されている。環境計測装置６ｂは、宅内の環境パラメータとして、例えば温度、湿度、照度、二酸化炭素（ＣＯ２）濃度、日射量などを計測し、また、赤外線などによって人の在／不在を検出する。
As another specific example of the measuring
無線通信機器７は、コントローラ２と発電システム３と蓄電システム４と家電機器５と計測機器６のそれぞれに備え付けられている。エネルギーマネジメントシステム１の中には、複数の無線通信機器７により、無線による同一の通信プロトコルを用いる通信ネットワークが構成される。
The
本実施形態では、無線通信機器７が各装置又はシステムに後付けで接続することにより、各装置又はシステムに無線通信機能を追加している。しかし、各装置又はシステムが予め同等の通信機能を実装していてもよい。
In the present embodiment, a wireless communication function is added to each device or system by connecting the
また、本実施形態では、エネルギーマネジメントシステム１内の通信は無線によって行われるが、有線による通信でもよい。有線による通信ネットワークを構成する場合、無線通信機器７を有線通信機器に置き換え、コントローラ２と発電システム３と蓄電システム４と家電機器５と計測機器６とをケーブルで接続すればよい。
In the present embodiment, communication in the energy management system 1 is performed wirelessly, but wired communication may be used. When configuring a wired communication network, the
電力系統８は、宅内電力線９と電力会社等の商用電源とを接続する。エネルギーマネジメントシステム１は、電力系統８を介して、電力会社の商用電源からの電力を受ける。また、エネルギーマネジメントシステム１は、電力系統８を介して、余剰電力を出力することもできる。
The
宅内電力線９は、宅内の電力網を構成し、家電機器５等に電力を供給する。
The
入出力機器１０は、ユーザがエネルギーマネジメントシステム１への指示を入力し、あるいはユーザにエネルギーマネジメントシステム１の状態を通知するための、ユーザインタフェースである。例えば、入出力機器１０は、エネルギーマネジメントシステム１の動作モード、エネルギーマネジメントシステム１内の消費電力量、発電量、蓄電量などをユーザへ通知し、ユーザは、通知内容を見て適宜指示を入力する。入出力機器１０は、具体的には例えば、液晶パネルと、タッチパネル及び／又はハードウェアスイッチとを備えた、壁付けの機器である。入出力機器１０は、ユーザが手元で操作できるリモートコントローラでもよいし、携帯電話機、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、タブレット型コンピュータなどでもよい。
The input /
分電盤１１は、電力系統８と、発電システム３と蓄電システム４と家電機器５へ電力を供給する宅内電力線９と、を接続し、複数のブレーカを備える。主幹ブレーカの開閉により、宅内電力線９と電力系統８とを繋げたり切り離したりすることが可能である。また、分電盤１１から分岐される分岐回路ごとに接続される分岐ブレーカにより、発電システム３と分電盤１１とを繋ぐ宅内電力線９、蓄電システム４と分電盤１１とを繋ぐ宅内電力線９、家電機器５と分電盤１１とを繋ぐ宅内電力線９、に分岐される。
The
電力系統８と、発電システム３と蓄電システム４と家電機器５へ電力を供給する宅内電力線９と、分電盤１１内で接続される。分電盤１１内あるいは分電盤１１近傍には、蓄電システム４と接続された電力系統監視部１２と、電力系統８と分電盤１１との接続の開閉を行う系統連携／自立切り替え部１３とが設けられる。また、分電盤１１内あるいは分電盤１１近傍には、電力系統８から宅内電力線９へ流れる電力量、宅内電力線９から電力系統８へ流れる電力量、売買電力量、蓄電システム４の充放電電力量、発電システム３の発電電力量等を計測する、１つ以上の電力計測装置６ａが設けられる。
The
電力系統監視部１２は、電力系統８の電圧を検出することにより、電力系統８の停電の有無を検出する。電力系統監視部１２は、蓄電システム４に接続されており、検出した電力系統８における停電の発生の有無を蓄電システム４に通知する。
The power system monitoring unit 12 detects the presence or absence of a power failure of the
系統連携／自立切り替え部１３は、蓄電システム４に接続されており、蓄電システム４からの制御信号により、内部の分岐ブレーカの開閉を制御する。系統連携／自立切り替え部１３が分岐ブレーカを「閉」とすることにより、宅内電力線９は電力系統８から遮断され、「自立運転状態」となる。また、系統連携／自立切り替え部１３が分岐ブレーカを「開」とすることにより、宅内電力線９が電力系統８に接続された「系統連携状態」となる。
The grid link /
次に、実施形態１におけるコントローラ２のハードウェアの構成について、図２を用いて説明する。コントローラ２は、入力部２０１、表示部２０２、記憶部２０３、ＮＩＣ（Network Interface Card）２０４、制御部２０５を備える。
Next, the hardware configuration of the
入力部２０１は、キーボードやボタン等の入力デバイスを備える。入力部２０１は、ユーザ（システム管理者）からの指示入力を受け付ける。
The
表示部２０２は、ディスプレイ等の表示デバイスを備える。
The
記憶部２０３は、不揮発性メモリを備える。記憶部２０３は、制御部２０５により実行されるプログラムや、計測機器６によって計測される計測値などの様々なデータを記憶する。
The
ＮＩＣ２０４は、無線通信機器７を介して、エネルギーマネジメントシステム１内の発電システム３、蓄電システム４、家電機器５、計測機器６と、無線で通信する。
The
制御部２０５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、オペレーティングシステムなどのプログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ワークエリアとなるＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成される。制御部２０５は、記憶部２０３に記憶されているプログラムを実行し、コントローラ２の全体を制御する。
The
コントローラ２として、一般的なサーバ、メインフレーム、パーソナルコンピュータ等を採用することができる。
As the
次に、コントローラ２の機能的な構成について、図３を用いて説明する。コントローラ２は、通信部２５１、システム状態データベース２５２、動作モード判別部２５３、通信パラメータ変更部２５４、システム制御部２５５、通知部２５６を備える。
Next, the functional configuration of the
通信部２５１は、コントローラ２を、発電システム３と蓄電システム４と家電機器５と計測機器６と入出力機器１０に無線により接続し、これらの装置又はシステムと間で通信し、データを送受信する。ＮＩＣ２０４と制御部２０５が協働して、通信部２５１として機能する。
The
より詳細には、通信部２５１は、発電システム３の状態を取得するコマンド、蓄電システム４の状態を取得するコマンド、家電機器５の状態を取得するコマンド、計測機器６によって計測されたデータを取得するコマンド等を、所定の通信フォーマットで、発電システム３、蓄電システム４、家電機器５、計測機器６に送信する。通信部２５１は、発電システム３、蓄電システム４、家電機器５、計測機器６から、状態を示すデータを受信する。通信部２５１は、受信したデータを解析し、システム状態データベース２５２に格納されている状態値を更新する。
More specifically, the
また、通信部２５１は、発電システム３、蓄電システム４、家電機器５、計測機器６の動作を制御するコマンドを、発電システム３、蓄電システム４、家電機器５、計測機器６に送信する。通信部２５１は、システム状態データベース２５２に格納される各値に基づいて、動作を制御するコマンドを生成し、送信する。
In addition, the
さらに、通信部２５１は、発電システム３、蓄電システム４、家電機器５、計測機器６からの要求に応答して、システム状態データベース２５２に格納されている値を、発電システム３、蓄電システム４、家電機器５、計測機器６へ送信する。例えば、通信部２５１は、システム状態データベース２５２に格納されている値がシステム制御部２５５によって更新されると、更新後の値を、発電システム３、蓄電システム４、家電機器５、計測機器６へ送信する。
Further, the
システム状態データベース２５２は、発電システム３、蓄電システム４、家電機器５、計測機器６から通信部２５１を介して得られる状態値や計測値を格納する。システム状態データベース２５２に格納される状態値や計測値は、システム制御部２５５によって随時更新される。記憶部２０３が、システム状態データベース２５２として機能する。
The
システム状態データベース２５２には、具体的には、電力系統８が停電か否か等の状態を示す電力系統状態値、エネルギーマネジメントシステム１の動作モード、発電システム３と蓄電システム４と家電機器５と計測機器６によって計測された各種物理量の計測値、発電システム３と蓄電システム４と家電機器５の動作状態を表す状態値、家電機器５の機能制限状態値、コントローラ２が発電システム３と蓄電システム４と家電機器５と計測機器６との間で通信する周期や頻度などを定める通信パラメータ、エネルギーマネジメントシステム１が入出力機器１０などを介してユーザに警告、注意、お知らせなどを提供する際に用いる所定の通知メッセージや画像データや音声データ、などが格納される。
Specifically, the
動作モード判別部２５３は、システム状態データベース２５２に格納されたデータに基づいて、エネルギーマネジメントシステム１の動作モードを判別し、動作モードを示す値をシステム状態データベース２５２に格納する。制御部２０５が、動作モード判別部２５３として機能する。
The operation
エネルギーマネジメントシステム１の動作モードには、宅内電力線９が電力系統８と連携して送受電している「系統連携モード」と、エネルギーマネジメントシステム１を電力系統８から切り離し、発電システム３による発電及び／又は蓄電システム４による放電によって自立運転する「自立運転モード」とがある。また、自立運転モードの１つとして、家電機器５に異常が発生しつつも送受電が行われている「機器異常モード」がある。
The operation mode of the energy management system 1 includes a “system linkage mode” in which the in-
動作モード判別部２５３は、発電システム３と蓄電システム４と家電機器５と計測機器６から得られシステム状態データベース２５２に格納されるデータに基づいて、動作モードを切り替える。
The operation
例えば、動作モード判別部２５３は、蓄電システム４の電力系統監視部１２を用いて計測される電力系統８の停電発生の有無を示す値が、正常な送受電がなされていることを示す第１の状態値から、電力系統８からの送電が停止していることを示す第２の状態値に変わると、動作モードを系統連携モードから自立運転モードへと切り換える。システム制御部２５５は、動作モードに従って、エネルギーマネジメントシステム１全体を制御する。
For example, the operation
通信パラメータ変更部２５４は、動作モード判別部２５３による動作モードの判別結果に応じて、コントローラ２が発電システム３と蓄電システム４と家電機器５と計測機器６との間で通信するために用いる通信パラメータを変更する。この通信パラメータは、例えば、通信周期、取得対象とする状態値などである。制御部２０５が、通信パラメータ変更部２５４として機能する。
The communication
システム制御部２５５は、システム状態データベース２５２に格納されている動作モードを示す値に基づいて、発電システム３、蓄電システム４、家電機器５、計測機器６等を制御する。制御部２０５が、システム制御部２５５として機能する。
The
例えば、システム制御部２５５は、（１）発電システム３の発電電力量と蓄電システム４の蓄電電力量とに応じて家電機器５の消費電力を抑制する制御、（２）発電システム３の発電電力に応じた蓄電システム４の充放電の制御、（３）ユーザの節電要求に応じて家電機器５の消費電力を抑制する制御、（４）停電等の非常時における発電システム３と蓄電システム４による自立運転の制御、などを行う。
For example, the system control unit 255 (1) controls to suppress the power consumption of the
また、システム制御部２５５は、発電システム３、蓄電システム４、家電機器５、計測機器６のそれぞれ動作状態を表す状態値を、定期的なタイミングで繰り返し取得し、取得した状態値を用いて、システム状態データベース２５２に記憶されている状態値を更新する。この定期的なタイミングは任意である。例えば、システム制御部２５５は、３０秒ごと、１分ごと、といったように、最新の状態値を定期的に取得し、システム状態データベース２５２を更新する。
In addition, the
また、システム制御部２５５は、動作モード判別部２５３から出力される現在の動作モードを示す情報に基づいて、家電機器５の機能や能力を制限することを示す値（機器機能制限状態値）を設定し、システム状態データベース２５２に格納する。システム状態データベース２５２が更新されると、通信部２５１は、制御対象の家電機器５に制限設定値を送信する。家電機器５は、受信した制限設定値に基づいて機能や能力を制限して動作する。
In addition, the
コントローラ２によって機能や能力が制限される家電機器５が、単独で完結した制限処理を実行可能であるならば、システム制御部２５５は、制限設定値を含むコマンドを家電機器５に直接送信し、ユーザが利用可能な家電機器５の機能を限定させたり、消費電力を抑えるように動作させたりする。また、家電機器５が単独で完結した制限処理を実行できないならば、システム制御部２５５は、家電機器５を動作させるために用いる所定のパラメータを逐次家電機器５に送信し、家電機器５の状態を逐次取得する。そして、システム制御部２５５は、機能や能力を制限すべき家電機器５を、その制限の範囲内に収まるように、遠隔から適宜制御する。
If the
通知部２５６は、通信部２５１を制御して、エネルギーマネジメントシステム１の動作モード、警告、注意事項、お知らせなどを、入出力機器１０が備えるディスプレイへの表示や入出力機器１０が備えるスピーカからの音声による出力などによって、ユーザへ通知させる。制御部２０５が、通知部２５６として機能する。
The
次に、蓄電システム４の構成について、図４を用いて説明する。蓄電システム４は、通信部４５１、蓄電制御部４５２、蓄電池４５３、電気自動車４５４、ＡＣ／ＤＣ（Alternating Current/Direct Current）変換部４５５、ＤＣ／ＤＣ変換部４５６、及び、インタフェース４５７から構成される。
Next, the configuration of the
通信部４５１は、ＮＩＣ等から構成され、蓄電制御部４５２の制御により、コントローラ２、発電システム３、家電機器５、計測機器６、分電盤１１と、通信する。また、通信部４５１は、インタフェース４５７を介して、電気自動車４５４と通信する。
The
蓄電制御部４５２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、蓄電システム４の全体を制御する。
The power
蓄電制御部４５２は、通信部４５１を制御して、コントローラ２、発電システム３、家電機器５、計測機器６と通信する。例えば、蓄電制御部４５２は、蓄電システム４の状態を送信する旨の要求コマンドや動作の指示コマンドをコントローラ２から受信し、指示コマンドに対する応答コマンドをコントローラ２に送信する。
The power
蓄電制御部４５２は、自立運転している場合、すなわち、エネルギーマネジメントシステム１が電力系統８から切り離されることにより、あるいは、電力系統８が停電していることにより、蓄電池４５３又は電気自動車４５４が備える蓄電池に蓄えた電力を宅内電力線９へ供給する場合、発電システム３から得られる発電電力に関する情報や、計測機器６によって得られる計測値に基づく発電電力や売買電電力に関する情報などを取得する。
The power
なお、蓄電制御部４５２は、発電電力や売買電電力などに関する情報を、計測機器６ではない他の機器から取得してもよいし、コントローラ２から取得してもよい。蓄電システム４は、発電電力や売買電電力を計測する計測装置を内蔵してもよい。
Note that the power
また、蓄電制御部４５２は、通信部４５１を制御して電気自動車４５４と通信し、電気自動車４５４が備える蓄電池の蓄電量などの状態値を送信する旨の要求コマンドや、充電又は放電をする旨の指示コマンドを、電気自動車４５４に送信する。蓄電制御部４５２は、電気自動車４５４の状態値や動作の指示に対する応答コマンドを、電気自動車４５４から受信する。状態値とは、例えば、電気自動車４５４が備える蓄電池の容量、蓄電池の残量、充放電の電力量、充放電の可否などである。
In addition, the power
さらに、蓄電制御部４５２は、分電盤１１が備える電力系統監視部１２から得られる情報に基づいて、電力系統８の停電の有無を検出する。蓄電制御部４５２は、分電盤１１が備える系統連携／自立切り替え部１３を制御し、電力系統８と宅内電力線９との接続の開閉を制御する。例えば、蓄電制御部４５２は、電力系統８の停電を検出すると、電力系統８と宅内電力線９と接続を閉じ、コントローラ２からの指示に基づき、自立運転に切り換える。
Furthermore, the power
蓄電池４５３は、蓄電システム４内に固定して設置され、発電システム３によって作られた電気を蓄積する。
The
電気自動車４５４は、電気によって駆動する車両であり、上記の蓄電池４５３とは異なる蓄電池を備える。電気自動車４５４は、ケーブルによって蓄電システム４に接続されているときには、家電機器５等に電力を供給可能な蓄電池として利用され、蓄電システム４から切り離されているときには、ユーザが自由に運転できる車両となる。
The
ＡＣ／ＤＣ変換部４５５は、蓄電池４５３あるいは電気自動車４５４が備える蓄電池から得られる直流電流を交流電流に変換し、宅内電力線９に供給する。また、ＡＣ／ＤＣ変換部４５５は、宅内電力線９から得られる交流電流を直流電流に変換し、蓄電池３４あるいは電気自動車４５４の蓄電池に供給し、充電する。
The AC /
ＤＣ／ＤＣ変換部４５６は、蓄電池４５３に蓄えられる電力の電圧値を、宅内電力線９に使用される電圧値まで降下させ、蓄電制御部４５２に供給する。
The DC /
インタフェース４５７は、蓄電システム４と電気自動車４５４との間で送受電を中継し、また、蓄電システム４と電気自動車４５４との間の通信を中継する。
The
次に、エネルギーマネジメントシステム１において行われる処理の詳細について説明する。 Next, details of processing performed in the energy management system 1 will be described.
図４、図５、図６に、エネルギーマネジメントシステム１が系統停電モードから自立運転モードへ切り替える処理（切り替え処理）の流れを示す。 4, 5, and 6 show a flow of processing (switching processing) in which the energy management system 1 switches from the system power failure mode to the independent operation mode.
電力会社の発電設備から電力系統８への電気の供給が停止すると、エネルギーマネジメントシステム１は停電を検出し、動作モードを、宅内電力線９が電力系統８と連携して正常に送受電している「系統連携モード」から、宅内電力線９を電力系統８から切り離して自立運転する「自立運転モード」へ移行し、蓄電池４５３と電気自動車４５４が備える蓄電池とによる家電機器５等への電力の供給を開始する。以下、詳述する
When the supply of electricity from the power generation facility of the power company to the
まず、蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、現在の動作モードが「系統連携モード」であるか否かを判別する（ステップＳ５０１）。
First, the power
現在の動作モードが「系統連携モード」ではない場合（ステップＳ５０１；ＮＯ）、すなわち既に「自立運転モード」になっている場合、エネルギーマネジメントシステム１は切り替え処理を終了する。現在の動作モードが「系統連携モード」の場合（ステップＳ５０１；ＹＥＳ）、蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、電力系統監視部１２からの出力に基づいて、電力系統８の停電が発生したか否かを判別する（ステップＳ５０２）。
When the current operation mode is not the “system linkage mode” (step S501; NO), that is, when the current operation mode is already in the “self-sustaining operation mode”, the energy management system 1 ends the switching process. If the current operation mode is “system linkage mode” (step S501; YES), has the power
停電が発生していないと判別した場合（ステップＳ５０２；ＮＯ）、エネルギーマネジメントシステム１は切り替え処理を終了する。停電が発生したと判別した場合（ステップＳ５０２；ＹＥＳ）、蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、電力系統８に停電が発生した旨を、文字、画像、音声等で、入出力機器１０、及び／又は、蓄電システム４が備えるモニタあるいはスピーカに出力させ、電力系統８に停電が発生した旨をユーザに通知する（ステップＳ５０３）。
When it is determined that no power failure has occurred (step S502; NO), the energy management system 1 ends the switching process. If it is determined that a power failure has occurred (step S502; YES), the power
なお、電力系統８からの給電の停止により、入出力機器１０を使用できない恐れがある。このため、蓄電システム４は、モニタあるいはスピーカを予め備えるか、あるいは、入出力機器１０が電池により駆動するようにしておくとよい。
In addition, there is a possibility that the input /
蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、自立運転への切り替え後に想定される、安全面での注意事項などを含む自立運転移行前情報を、入出力機器１０、及び／又は、蓄電システム４が備えるモニタあるいはスピーカに、出力させる（ステップＳ５０４）。
The power
自立運転移行前情報は、具体的には例えば、次のような内容を含む。
・自立運転を開始する前に、家電機器５の状態や室内の配線の確認を促す旨の、ユーザへのお知らせや注意事項。
・自立運転を開始する前に、分岐ブレーカを一旦切断し、定められた順番で分岐ブレーカを再投入する旨の、ユーザへの案内や注意事項。
Specifically, the information before transition to independent operation includes, for example, the following contents.
A notice or precaution to the user that prompts the user to check the state of the
-Guidance and precautions to the user that the branch breaker is temporarily disconnected and the branch breaker is re-inserted in the prescribed order before starting independent operation.
特に地震による停電の際には、エネルギーマネジメントシステム１内の設備が損傷している可能性があるため、自立運転を開始する前に、上記のようなお知らせや注意事項をユーザに通知することが望ましい。 In particular, in the event of a power failure due to an earthquake, the equipment in the energy management system 1 may be damaged, so the user may be notified of the above notifications and precautions before starting independent operation. desirable.
蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、自立運転モードへ移行する旨のユーザからの指示入力があったか否かを判別する（ステップＳ５０５）。
The power
自立運転モードへ移行する旨のユーザからの指示入力があった場合（ステップＳ５０５；ＹＥＳ）、蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、動作モードを自立運転モードに切り替える（ステップＳ５０６）。
When there is an instruction input from the user to shift to the independent operation mode (step S505; YES), the power
本実施形態では、実際に停電が発生したときに、自立運転モードへ移行する旨の指示入力がユーザから受け付けられた後に、動作モードを自立運転モードに切り替える。しかし、エネルギーマネジメントシステム１は、停電が発生する前に、「もし停電が発生したら自動的に自立運転モードへ移行する」旨の指示入力を予め受け付け、この指示入力に従って自動的に自立運転モードへ移行するようにしてもよい。この場合も、上記の自立運転移行前情報に相当する内容をユーザに報知することが望ましい。 In the present embodiment, when a power failure actually occurs, the operation mode is switched to the self-sustained operation mode after an instruction input for shifting to the self-sustained operation mode is received from the user. However, before the power failure occurs, the energy management system 1 accepts in advance an instruction input to “automatically shift to the autonomous operation mode if a power failure occurs”, and automatically enters the autonomous operation mode according to the instruction input. You may make it transfer. In this case as well, it is desirable to notify the user of the content corresponding to the information before the transition to the independent operation.
蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、系統連携／自立切り替え部１３を制御し、宅内電力線９を外部の電力系統８から遮断し（ステップＳ５０７）、蓄電システム４からの放電を開始する（ステップＳ５０８）。蓄電システム４からの電力は、コントローラ２へも供給される。
The power
蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、蓄電システム４からの放電を開始するに当たり、ユーザへの注意事項などを、自立運転開始後情報として、入出力機器１０、及び／又は、蓄電システム４が備えるモニタあるいはスピーカに、出力させる（ステップＳ５０９）。
The power
自立運転開始後情報は、具体的には例えば、自立運転に切り替えた後の、家電機器５の損傷や配線の損傷による火災の可能性などに対する注意喚起などを含む。
Specifically, the information after the start of the self-sustained operation includes, for example, alerting to the possibility of a fire due to the damage of the
蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、コントローラ２が正常に起動されたことを確認し、制御をコントローラ２へ引き継ぐ。コントローラ２のシステム制御部２５５は、蓄電システム４から供給される電力により、以降の制御を開始する（ステップＳ５１０）。
The power
なお、電力系統８の停電が発生してから、蓄電システム４による給電が開始されるまでの間、電力系統８からコントローラ２への給電がストップしているので、ステップＳ５０１からＳ５０９までの処理は、蓄電システム４によって行われる。ステップＳ５１０以降の制御は、コントローラ２によって行われる。
Since the power supply from the
コントローラ２を無停電電源装置（ＵＰＳ；Uninterruptible Power Supply）に予め接続しておき、蓄電システム４からコントローラ２への給電が開始される前も常にコントローラ２を起動し待機状態にしていてもよい。この場合、すべての処理をコントローラ２が行うことができる。蓄電システム４がＵＰＳの機能を兼ねてもよい。
The
次に、コントローラ２のシステム制御部２５５は、発電システム３、蓄電システム４、家電機器５、及び、計測機器６と通信し、それぞれの機器又はシステムの状態値を取得する（ステップＳ５１１）。
Next, the
なお、システム制御部２５５は、蓄電システム４との通信により、自立運転モードに移行していることを確認した後、ステップＳ５１２に進む。
In addition, after confirming that the
コントローラ２のシステム制御部２５５は、ステップＳ５１１で取得した各状態値に基づいて、発電システム３、蓄電システム４、家電機器５、及び、計測機器６がそれぞれ正常に動作しているか否かを判別する（ステップＳ５１２）。
The
いずれも異常がないと判別した場合（ステップＳ５１２；ＹＥＳ）、コントローラ２のシステム制御部２５５は、自立運転時情報を、入出力機器１０、及び／又は、蓄電システム４が備えるモニタあるいはスピーカに、出力させる（ステップＳ５１３）。異常があると判別した場合（ステップＳ５１２；ＮＯ）については後述する。
When it is determined that none of them is abnormal (step S512; YES), the
自立運転時情報は、具体的には例えば、次のような内容を含む。
・自立運転が可能な時間の長さ（自立可能時間）。
・自立運転時にユーザが使用できる機器、及び、使用できる機能。
（例）ＩＨクッキングヒータの火力制限範囲、給湯機の使用可能湯量、シャワー使用可能回数、エアコンに設定可能な温度範囲など。
・自立可能時間を延ばすためのユーザへのアドバイス。
・自立運転時における各機器又はシステムの使用方法。
・自立運転時にユーザが使用しないことが望ましい機器や機能についての案内。
・エネルギーマネジメントシステム１によってコントロールできない機器や機能の通知。
・自立運転開始後の各機器又はシステムの動作状態の通知と、注意喚起。
Specifically, the information at the time of independent operation includes the following contents, for example.
・ The length of time during which independent operation is possible (independent time).
・ Equipment that can be used by users during autonomous operation and functions that can be used.
(Example) Thermal power limit range of IH cooking heater, usable hot water amount of water heater, number of times shower can be used, temperature range that can be set for air conditioner
• Advice to users to extend their independence time.
-How to use each device or system during autonomous operation.
・ Guidance on devices and functions that should not be used by users during autonomous operation.
-Notification of devices and functions that cannot be controlled by the energy management system 1.
-Notification of the operating status of each device or system after starting autonomous operation and alerting.
機器によっては、停電からの復旧後に、停電前の設定値のまま再び動作を始めるものがある。例えば、地震による停電発生前にＩＨクッキングヒータが設定温度１００度で動作していた場合、システム状態データベース２５２には、最新の状態値として、「設定温度１００度で加熱中」の旨が記憶されている。もし、蓄電システム４による給電が再開された直後のステップＳ５１１で取得した状態値が「設定温度１００度で加熱中」のままならば、地震による損傷の可能性があるにもかかわらず、停電前と同じ運用をそのまま再開することになり、好ましくない。そこで、コントローラ２のシステム制御部２５５は、「設定温度１００度で加熱中」が検出された旨、もしくは、「設定温度１００度で加熱中」の可能性がある旨をユーザに報知し、注意を促すことができる。
Some devices start operating again after the recovery from a power failure, with the setting values before the power failure. For example, if the IH cooking heater was operating at a set temperature of 100 degrees before the occurrence of a power failure due to an earthquake, the
コントローラ２のシステム制御部２５５は、監視制御対象となる家電機器５に、系統連携モードのときよりも能力を抑制する旨の指示を送信する（ステップＳ５１４）。各家電機器５は、この指示を受信し、それぞれの家電機器５に応じて能力を抑制し、動作する。
The
能力の抑制には、例えば、消費電力量の抑制、消費電流の抑制、運転の禁止、稼働時間の短縮、使用可能な機能の制限、などがある。 Examples of the suppression of power include suppression of power consumption, suppression of current consumption, prohibition of operation, shortening of operation time, and limitation of usable functions.
コントローラ２のシステム制御部２５５は、エネルギーマネジメントシステム１内の通信に用いる通信パラメータの設定値を、自立運転用の設定値に変更する（ステップＳ５１５）。
The
自立運転用の通信パラメータの設定例には、次のようなものがある。いずれの設定によっても、消費電力を抑制し、自立可能時間を伸ばせる効果が見込まれる。
・全体の通信頻度を低下させる。
・発電システム３の発電電力、蓄電システム４の蓄電池残量、消費電力の大きな家電機器５の稼働状況に関する通信頻度を維持し、他の通信頻度を低くする。
・状態値を取得するポーリングの時間間隔を、系統連携モードのときよりも長くする。
Examples of setting communication parameters for autonomous operation include the following. Regardless of the setting, it is expected that the power consumption can be suppressed and the time that can be sustained is extended.
・ Reduce the overall communication frequency.
-Maintain the communication frequency regarding the generated power of the electric
-Set the polling time interval for obtaining the status value longer than in the grid connection mode.
エネルギーマネジメントシステム１は、自立運転を解除する指示が入力されるまで、あるいは、電力会社の発電設備からの電力系統８への給電が再開されるまで、自立運転モードで運用される。
The energy management system 1 is operated in the self-sustained operation mode until an instruction for canceling the self-sustained operation is input or until the power supply from the power generation facility of the power company to the
ステップＳ５０５において、自立運転モードへ移行する旨のユーザからの指示入力がない場合（ステップＳ５０５；ＮＯ）、蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、電力系統監視部１２からの出力に基づいて、電力系統８が復電したか否かを判別する（ステップＳ５１６）。
In step S505, when there is no instruction input from the user to shift to the self-sustained operation mode (step S505; NO), the power
復電していない場合（ステップＳ５１６；ＮＯ）、蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、ステップＳ５０５の処理に戻る。復電した場合（ステップＳ５１６；ＹＥＳ）、動作モードを系統連携モードに設定する（ステップＳ５１７）。
When power is not restored (step S516; NO), the power
復電により、電力系統８からコントローラ２への給電が再開され、コントローラ２が起動する（ステップＳ５１８）。
Due to the power recovery, power supply from the
なお、ステップＳ５１８でコントローラ２が起動するとしているが、電力系統８の復電はエネルギーマネジメントシステム１が制御しているわけではないため、ステップＳ５１６又はステップＳ５１７の処理途中でコントローラ２が起動することもある。コントローラ２が起動するタイミングは特に制限されない。
Although the
コントローラ２が起動した後は、コントローラ２が切り替え処理を引き継ぐ。コントローラ２のシステム制御部２５５は、起動後、発電システム３、蓄電システム４、家電機器５、及び、計測機器６と通信し、それぞれの機器もしくはシステムの状態値を取得する（ステップＳ５１９）。
After the
コントローラ２のシステム制御部２５５は、蓄電システム４から受信する状態値に基づいて、系統連携モードに切り替わったことを確認する。コントローラ２のシステム制御部２５５は、電力系統復電後情報を、入出力機器１０、及び／又は、蓄電システム４が備えるモニタあるいはスピーカに、出力させる（ステップＳ５２０）。
The
電力系統復電後情報は、具体的には例えば、次のような内容を含む。
・復電後、家電機器５の配線の損傷等による火災の可能性についての、ユーザへの注意喚起や情報提供。
・ユーザによる使用の制限が解除された機器、及び、ユーザによる使用の制限が解除された機能。
・能力制限が解除された機器、及び、能力制限が解除された機能。
Specifically, the information after power grid recovery includes, for example, the following contents.
-After the power recovery, alerting users and providing information about the possibility of a fire due to damage to the wiring of the
A device whose restriction on use by the user has been lifted and a function whose restriction on use by the user has been lifted.
・ Devices for which capacity restrictions have been lifted and functions for which capacity restrictions have been lifted.
コントローラ２のシステム制御部２５５は、エネルギーマネジメントシステム１内の通信に用いる通信パラメータの設定値を、系統連携用の設定値に変更する（ステップＳ５２１）。
The
系統連携用の通信パラメータの設定例には、次のようなものがある。
・通信頻度を、通常時の設定値に戻す。
・状態値を取得するポーリングの時間間隔を既定値に戻す。
Examples of setting communication parameters for system linkage include the following.
-Return the communication frequency to the normal setting.
-Resets the polling time interval for obtaining the status value to the default value.
そして、エネルギーマネジメントシステム１は、系統連携モードでの運転を継続する。 And the energy management system 1 continues the driving | operation in system cooperation mode.
ステップＳ５１２において、異常があると判別した場合（ステップＳ５１２；ＮＯ）、蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、蓄電池４５３及び／又は電気自動車４５４が備える蓄電池からの放電を停止する（ステップＳ５２２）。
If it is determined in step S512 that there is an abnormality (step S512; NO), the power
なお、蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、エネルギーマネジメントシステム１に自立運転を継続できないほどの重大な異常がある場合には放電を停止し、エネルギーマネジメントシステム１内に異常はあるものの、一部の使用制限や一部の能力制限によって自立運転が可能である場合には放電を継続するようにしてもよい。
Note that the power
蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、エネルギーマネジメントシステム１に異常が発生しており自立運転ができない旨の情報（異常発生情報）を、入出力機器１０、及び／又は、蓄電システム４が備えるモニタあるいはスピーカに、出力させる（ステップＳ５２３）。
The power
蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、動作モードを異常発生モードに設定する。異常発生モードでは、エネルギーマネジメントシステム１は、異常があった家電機器５のみ使用不可に設定するなどの制限付きで、自立運転を行う。
The power
なお、ステップＳ５０４における自立運転移行前情報の出力と、ステップＳ５０９における自立運転移行後情報の出力と、ステップＳ５１３における自立運転時情報の出力と、ステップＳ５２３における異常発生情報の出力において、ユーザが確認したことをエネルギーマネジメントシステム１が確実に把握できるようにするために、ユーザからの入力操作を待ち、入力操作が確認されるまでは、次のステップに進まないようにしてもよい。 In addition, the user confirms the output of the information before the transition to the autonomous operation in step S504, the output of the information after the transition to the autonomous operation in step S509, the output of the information during the autonomous operation in step S513, and the output of the abnormality occurrence information in the step S523. In order to ensure that the energy management system 1 can grasp the fact, it may wait for an input operation from the user and may not proceed to the next step until the input operation is confirmed.
次に、エネルギーマネジメントシステム１が自立運転モードから系統連携モードへの切り替え処理の流れについて、図８を用いて説明する。 Next, the flow of the switching process in which the energy management system 1 switches from the independent operation mode to the grid cooperation mode will be described with reference to FIG.
まず、蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、エネルギーマネジメントシステム１の動作モードが自立運転モードか否かを判別する（ステップＳ８０１）。
First, the power
自立運転モードではない場合（ステップＳ８０１；ＮＯ）、蓄電システム４の蓄電制御部４５２は切り替え処理を終了する。自立運転モードである場合（ステップＳ８０１；ＹＥＳ）、蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、電力系統監視部１２からの出力に基づいて、電力系統８が復電したか否かを判別する（ステップＳ８０２）。
When it is not in the independent operation mode (step S801; NO), the power
復電していない場合（ステップＳ８０２；ＮＯ）、蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、復電するまで待機し、自立運転を継続する。復電した場合（ステップＳ８０２；ＹＥＳ）、蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、電力系統８が復電したことを、入出力機器１０、及び／又は、蓄電システム４が備えるモニタあるいはスピーカに出力させ、ユーザに報知する（ステップＳ８０３）。
When power is not restored (step S802; NO), the power
蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、系統連携モードへの移行可能である旨を、入出力機器１０、及び／又は、蓄電システム４が備えるモニタあるいはスピーカに出力させ、ユーザに報知する。蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、系統連携モードへの移行する旨の指示入力をユーザから受け付ける。
The power
系統連携モードへ移行する旨のユーザからの指示入力がない場合（ステップＳ８０４；ＮＯ）、蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、系統連携モードへの移行する旨の指示がユーザから入力されるまで待機する。この場合、エネルギーマネジメントシステム１は自立運転を継続する。
When there is no instruction input from the user to shift to the grid linkage mode (step S804; NO), the power
系統連携モードへ移行する旨のユーザからの指示入力があった場合（ステップＳ８０４；ＹＥＳ）、蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、動作モードを系統連携モードへ切り替える（ステップＳ８０５）。
When there is an instruction input from the user to shift to the grid linkage mode (step S804; YES), the power
蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、動作モードを自立運転モードから系統連携モードへ移行する旨を表す系統連携移行前情報を、入出力機器１０、及び／又は、蓄電システム４が備えるモニタあるいはスピーカに出力させる（ステップＳ８０６）。
The power
系統連携移行前情報は、具体的には例えば、次のような内容を含む。
・系統連携モードに戻す前に、家電機器５の状態や室内の配線の確認を促すといった、ユーザへの注意事項。
・系統連携モードに戻す前に、分岐ブレーカを一旦切断し、定められた順番で分岐ブレーカを再投入する旨の、ユーザへの案内や注意事項。
Specifically, the information before system linkage transition includes, for example, the following contents.
-Precautions to the user such as prompting the user to check the state of the
-Guidance and precautions to the user that the branch breaker is temporarily disconnected and re-entered in the specified order before returning to the grid connection mode.
蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、蓄電池４５３及び／又は電気自動車４５４が備える蓄電池からの放電を停止する（ステップＳ８０７）。この放電の停止により、コントローラ２への給電が止まるので、コントローラ２は一旦シャットダウンされる。なお、蓄電制御部４５２は、コントローラ２の正常なシャットダウンが完了するまで放電を継続し、正常なシャットダウンが完了した後に放電を停止してもよい。
The power
蓄電システム４の蓄電制御部４５２は、宅内電力線９を電力系統８へと接続させる指示信号を系統連携／自立切り替え部１３に送信し、宅内電力線９を電力系統８に接続する（ステップＳ８０８）。この接続により、コントローラ２への給電が再開され、コントローラ２は再起動する（ステップＳ８０９）。
The power
コントローラ２の制御部２０５は、発電システム３、蓄電システム４、家電機器５、計測機器６とそれぞれ通信し、各機器又はシステムの状態を示す状態値を取得する（ステップＳ８１０）。制御部２０５は、発電システム３と蓄電システム４と家電機器５と計測機器６が正常に動作していることを確認する。なお、システム制御部２５５は、蓄電システム４との通信により、系統連携モードに移行していることを確認した後、ステップＳ８１１に進む。
The
コントローラ２の制御部２０５は、系統連携移行後情報を、入出力機器１０、及び／又は、蓄電システム４が備えるモニタあるいはスピーカに、出力させる（ステップＳ８１１）。
The
系統連携移行後情報は、具体的には例えば、次のような内容を含む。
・自立運転モードから系統連携モードへの切り替わりの際の一時的な停電による、家電機器５の時計やタイマーを見直す必要がある旨の通知。
・自立運転モードにおける電力使用量、自立運転を行った時間、電気料金などのサマリー。
・使用電力量と蓄電システム４の蓄電残量から得られる、現段階での自立運転可能時間の予測値。
More specifically, the post-system linkage transfer information includes, for example, the following contents.
-Notification that it is necessary to review the clock and timer of the
・ Summary of power consumption, time of self-sustained operation, and electricity charges in self-sustained operation mode.
A predicted value of the time that can be operated independently at this stage, obtained from the amount of power used and the remaining amount of electricity stored in the
なお、コントローラ２のシステム制御部２５５は、系統連携モードに移行した後、いつでも、ユーザからの指示に応じて、系統連携移行後情報と同等の情報をユーザに提供することができる。
Note that the
コントローラ２のシステム制御部２５５は、エネルギーマネジメントシステム１内の通信に用いる通信パラメータの設定値を、系統連携用の設定値に変更する（ステップＳ８１２）。
The
系統連携用の通信パラメータの設定例には、次のようなものがある。
・通信頻度を、通常時の設定値に戻す。
・状態値を取得するポーリングの時間間隔を既定値に戻す。
Examples of setting communication parameters for system linkage include the following.
-Return the communication frequency to the normal setting.
-Resets the polling time interval for obtaining the status value to the default value.
コントローラ２のシステム制御部２５５は、ステップＳ５１４で能力を抑制していた家電機器５に、能力の抑制を解除する旨の指示を送信する（ステップＳ８１３）。家電機器５は、制限を解除して動作する。
The
そして、エネルギーマネジメントシステム１は系統連携モードで運用される。再び電力系統８の停電が発生した場合には、上述した系統停電モードから自立運転モードへ移行する切り替え処理を実行し、自立運転に切り替えればよい。
The energy management system 1 is operated in the system linkage mode. When a power failure of the
本実施形態によれば、災害時等、電力系統８が停電した時においても、より安全に且つよりスムーズに自立運転に移行させることができる。また、自立運転時においても、自立運転が可能な時間や、各機器もしくはシステムの使用方法などの情報を随時提供することにより、安全や安心を向上させる自立型のエネルギーマネジメントシステム１を提供することができる。さらに、電力系統８の停電が復旧した後も、より安全に且つよりスムーズに系統連携運転に移行させることができる。
According to this embodiment, even when the
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について説明する。
(Embodiment 2)
Next,
図９に、本実施形態のエネルギーマネジメントシステム１の構成を示す。実施形態１と異なる点は、コントローラ２と蓄電システム４とが、コントローラ接続線１４により接続されている点である。
In FIG. 9, the structure of the energy management system 1 of this embodiment is shown. The difference from the first embodiment is that the
コントローラ接続線１４は、蓄電システム４からコントローラ２へ電力を供給する。さらに、コントローラ接続線１４は、コントローラ２と蓄電システム４との間で直接通信するためのデータ線を備えてもよい。
The
他の構成については、図１と同じであるので、説明を省略する。 Other configurations are the same as those in FIG.
図１０に、本実施形態の蓄電システム４の構成を示す。実施形態１と異なる点は、コントローラ接続線１４とコントローラ給電部４５８を更に備える点である。
In FIG. 10, the structure of the
コントローラ給電部４５８は、蓄電システム４に備えられた蓄電池４５３の電力を、コントローラ２に供給する。
The controller
ＤＣ／ＤＣ変換部４５６は、蓄電池４５３の直流電力をコントローラ２の規格に適合した直流電力に変換し、コントローラ接続線１４を介して、コントローラ２に電力を供給する。
The DC /
本実施形態では、コントローラ２への給電を直流電力としているが、ＤＣ／ＤＣ変換部４５６をＤＣ／ＡＣ（Direct Current/Alternating Current）変換部に変更し、コントローラ２へ交流電力を供給することもできる。
In this embodiment, DC power is supplied to the
コントローラ２は、蓄電システム４から電力が供給されるため、電力系統８に停電が発生した際においても、蓄電システム４からの電力の供給が継続される。このため、コントローラ２は、電力系統８の停電によって電力供給が遮断されることがなくなり、蓄電システム４とより連携してエネルギーマネジメントシステム１の制御することが可能になる。
Since the
蓄電システム４内の他の構成については、図４と同じであるので、説明を省略する。
Other configurations in the
コントローラ２は、電力系統８の停電によらず、蓄電システム４が備える蓄電池４５３に蓄えられた電力がなくならない限り、動作を継続することが可能である。このため、系統連携モードから自立運転モードへの切り替え処理、及び、自立運転モードから系統連携モードへの切り替え処理の流れが、実施形態１と一部異なる。
The
図１１、図１２、図１３に、本実施形態におけるエネルギーマネジメントシステム１の系統連携モードから自立運転モードへの切り替え処理を示す。 In FIG. 11, FIG. 12, FIG. 13, the switching process from the grid | linkage cooperation mode of the energy management system 1 in this embodiment to the independent operation mode is shown.
基本となる流れは図５、図６、図７に示したものとおおよそ同様であるが、異なる点は、図４におけるコントローラ２を起動するステップＳ５１０及びステップＳ５１８がない点と、系統停電状態時における通信パラメータに変更するステップＳ１１０１が追加された点である。
The basic flow is substantially the same as that shown in FIGS. 5, 6, and 7, except that there are no steps S 510 and
コントローラ２は、蓄電システム４から常時給電されているため、コントローラ２を起動するステップは不要となる。
Since the
ステップＳ５０４、ステップＳ５０９、ステップＳ５２０における各情報の出力は、入出力機器１０と、蓄電システム４が備えるモニタあるいはスピーカと、の両方から行われる。
The output of each information in step S504, step S509, and step S520 is performed from both the input /
あるいは、ステップＳ５０４、ステップＳ５０９、ステップＳ５２０における各情報の出力は、入出力機器１１と蓄電システム４から行われる代わりに、コントローラ２から行われてもよい。
Alternatively, the output of each information in step S504, step S509, and step S520 may be performed from the
ステップＳ５０２の後のステップＳ１１０１では、コントローラ２のシステム制御部２５５は、電力系統８の停電を検出すると、エネルギーマネジメントシステム１内の通信に用いる通信パラメータの設定値を、電力系統８が停電している場合の所定の設定値に変更する。
In step S1101 after step S502, when the
停電時の通信パラメータの設定例には、次のようなものがある。
・コントローラ２と、電力系統８の停電により停止している家電機器５、計測機器６等との通信を停止する。
Examples of setting communication parameters during a power failure include the following.
The communication between the
なお、ステップＳ５１５において、自立運転用の通信パラメータの設定値に変更されるので、系統連携モードから自立運転モードへ切り替わった後は、自立運転用の通信パラメータに基づく通信が行われる。 In step S515, since the communication parameter setting value is changed to the independent operation mode, the communication based on the independent operation communication parameter is performed after the system linkage mode is switched to the independent operation mode.
次に、図１４に、本実施形態におけるエネルギーマネジメントシステム１の自立運転モードから系統連携モードへの切り替え処理を示す。 Next, in FIG. 14, the switching process from the self-sustained operation mode of the energy management system 1 in this embodiment to the system | strain cooperation mode is shown.
基本となる流れは図８に示したものとおおよそ同様であるが、異なる点は、コントローラ２を起動するステップＳ８０９がない点である。コントローラ２は、蓄電システム４から常時給電されているため、コントローラ２を起動するステップは不要となる。
The basic flow is substantially the same as that shown in FIG. 8, but the difference is that there is no step S809 for starting the
本実施形態におけるエネルギーマネジメントシステム１では、電力系統８が停電しているか否かによらずコントローラ２への電力の供給が常時可能であることから、電力系統８が停電していても、ユーザは、コントローラ２を用いてシステム全体の状態を確認することができ、ユーザへの注意喚起などの情報を確認することができる。
In the energy management system 1 according to the present embodiment, since the power supply to the
本実施形態によれば、災害時等、電力系統８が停電した時においても、より安全に且つよりスムーズに自立運転に移行させることができる。また、自立運転時においても、自立運転が可能な時間や、各機器もしくはシステムの使用方法などの情報を随時提供することにより、安全や安心を向上させる自立型のエネルギーマネジメントシステム１を提供することができる。さらに、電力系統８の停電が復旧した後も、より安全に且つよりスムーズに系統連携運転に移行させることができる。
According to this embodiment, even when the
本発明は、上述した実施形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。また、上述した実施形態の各構成要素を自由に組み合わせることも可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are possible. Moreover, it is also possible to freely combine the constituent elements of the above-described embodiments.
上記のエネルギーマネジメントシステム１の全部又は一部としてコンピュータを動作させるためのプログラムを、メモリカード、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＭＯ（Magneto Optical disk）などのコンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、これを別のコンピュータにインストールし、上述の手段として動作させ、あるいは、上述の工程を実行させてもよい。 A program for operating a computer as all or part of the energy management system 1 is stored and distributed in a computer-readable recording medium such as a memory card, CD-ROM, DVD, or MO (Magneto Optical disk). Then, it may be installed in another computer and operated as the above-described means, or the above-described steps may be executed.
さらに、インターネット上のサーバ装置が有するディスク装置等にプログラムを格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、コンピュータにダウンロード等するものとしてもよい。 Furthermore, the program may be stored in a disk device or the like included in a server device on the Internet, and may be downloaded onto a computer by being superimposed on a carrier wave, for example.
以上のように、上記各実施形態によれば、より安全且つスムーズに自立運転へ移行し、効率よくエネルギーを供給するエネルギーマネジメントシステム、及び、エネルギー管理方法を提供できる。また、より安全且つスムーズに自立運転を解除することができるエネルギーマネジメントシステム、及び、エネルギー管理方法を提供できる。 As described above, according to each of the above-described embodiments, it is possible to provide an energy management system and an energy management method that can shift to independent operation more safely and smoothly and efficiently supply energy. Moreover, the energy management system and energy management method which can cancel | release a self-sustained operation more safely and smoothly can be provided.
１ エネルギーマネジメントシステム、２ コントローラ、３ 発電システム、４ 蓄電システム、５ 家電機器、６ 計測機器、６ａ 電力計測装置、６ｂ 環境計測装置、７ 無線通信機器、８ 電力系統、９ 宅内電力線、１０ 入出力機器、１１ 分電盤、１２ 電力系統監視部、１３ 系統連携／自立切り替え部、１４ コントローラ接続線、１５ コントローラ給電部、２０１ 入力部、２０２ 表示部、２０３ 記憶部、２０４ ＮＩＣ、２０５ 制御部、２５１ 通信部、２５２ システム状態データベース、２５３ 動作モード判別部、２５４ 通信パラメータ変更部、２５５ システム制御部、２５６ 通知部、４５１ 通信部、４５２ 蓄電制御部、４５３ 蓄電池、４５４ 電気自動車、４５５ ＡＣ／ＤＣ変換部、４５６ ＤＣ／ＤＣ変換部、４５７ インタフェース、４５８ コントローラ給電部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (13)
発電を行う発電システムと、
蓄電池を有し、蓄電を行う蓄電システムと、
前記計測機器によって計測された状態値と、前記発電システムの状態を表す状態値と、前記蓄電システムの状態を表す状態値と、家電機器の状態を表す状態値をそれぞれ通信により取得し、前記計測機器と前記発電システムと前記蓄電システムと前記家電機器とを制御するコントローラと、
を備え、
前記蓄電システムは、外部から前記宅内への電力の供給の停止を検出すると、前記外部と前記宅内との間の電力の接続を閉じ、前記蓄電池から前記家電機器への電力の供給を開始し、
前記コントローラは、外部から前記宅内へ電力が供給されているか否かに応じて、前記各状態値を取得する通信の頻度を設定する、
ことを特徴とするエネルギーマネジメントシステム。 A measuring device that measures state values representing the state of the environment in the house;
A power generation system for generating power;
A power storage system having a storage battery and storing power;
The state value measured by the measuring device, the state value representing the state of the power generation system, the state value representing the state of the power storage system, and the state value representing the state of the household electrical appliance are acquired by communication, and the measurement A controller that controls the device, the power generation system, the power storage system, and the home appliance;
With
When the power storage system detects a stop of power supply from outside to the home, the power storage system closes the power connection between the outside and the home, and starts supplying power from the storage battery to the home appliance,
The controller sets the frequency of communication for acquiring each state value, depending on whether or not power is supplied from the outside to the home.
An energy management system characterized by this.
外部から前記宅内へ電力が供給されている場合には、第１の通信頻度が設定されている通信パラメータを用いてそれぞれの状態値を取得し、
外部から前記宅内へ電力が供給されていない場合には、前記蓄電池から前記家電機器への電力の供給が開始された後、前記第１の通信頻度より少ない第２の通信頻度が設定されている通信パラメータを用いてそれぞれの状態値を取得する、
ことを特徴とする、請求項１に記載のエネルギーマネジメントシステム。 The controller is
When power is supplied from the outside to the home, each state value is acquired using a communication parameter in which the first communication frequency is set,
When power is not supplied from the outside to the home, a second communication frequency that is lower than the first communication frequency is set after the supply of power from the storage battery to the home appliance is started. Get each status value using communication parameters,
The energy management system according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のエネルギーマネジメントシステム。 The power storage system detects the stop of the supply of power from outside to the home and before starting the supply of power from the storage battery to the home appliance. Output information before transitioning to autonomous operation to prompt the user to check the status.
The energy management system according to claim 1 or 2, characterized by things.
ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のエネルギーマネジメントシステム。 When the power storage system receives a first instruction input from the user to start power supply from the storage battery to the home appliance after detecting a stop of power supply to the home from the outside, Start supplying power from the storage battery to the home appliance,
The energy management system according to any one of claims 1 to 3, wherein
ことを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のエネルギーマネジメントシステム。 The controller outputs information after transition to a self-sustaining operation that prompts the user to confirm the state of the home appliance whose operation has been resumed after the supply of power from the storage battery to the home appliance is started.
The energy management system according to any one of claims 1 to 4, wherein
ことを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のエネルギーマネジメントシステム。 The controller is configured such that after power supply from the storage battery to the home appliance is started, the length of time that the power can be supplied, the home appliance and function that can be used by the user, and the time that power can be supplied To output information during self-sustained operation including at least one of
The energy management system according to any one of claims 1 to 5, wherein
前記家電機器は、前記指示を受信し、前記受信した指示に基づいて、動作を制限する、
ことを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のエネルギーマネジメントシステム。 After the controller starts supplying power from the storage battery to the home appliance, the controller transmits an instruction to restrict the operation of the home appliance to the home appliance,
The home appliance receives the instruction, and restricts the operation based on the received instruction.
The energy management system according to any one of claims 1 to 6, wherein
前記コントローラは、外部から前記宅内への電力の供給が再開された後、前記第１の通信の頻度が設定されている通信パラメータを用いてそれぞれの状態値を取得する、
ことを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載のエネルギーマネジメントシステム。 When the power storage system detects resumption of power supply from outside to the home, the power storage system stops supplying power from the storage battery to the home appliance, and opens the power connection between the outside and the home, Start supplying power to the home appliance from the outside,
The controller acquires each state value using a communication parameter in which the frequency of the first communication is set after the supply of power from the outside to the home is resumed.
The energy management system according to any one of claims 1 to 7, wherein
ことを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載のエネルギーマネジメントシステム。 When the power storage system receives a second instruction input from the user to start supplying power from outside to the home appliance after detecting resumption of power supply from outside to the home, Starts supplying power to the home appliance from
The energy management system according to any one of claims 1 to 8, wherein the energy management system is characterized.
ことを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載のエネルギーマネジメントシステム。 The power storage system is in a state in which the operation of the home appliance is stopped after detecting the restart of the supply of power from outside to the home and before starting the supply of power from outside to the home appliance Output system linkage pre-migration information that prompts the user to confirm,
The energy management system according to any one of claims 1 to 9, wherein
前記蓄電システムは、外部から前記宅内への電力の供給の停止を検出すると、停電した旨を前記コントローラに通知し、
前記コントローラは、前記通知を受信すると、停電した旨を示す情報を出力する、
ことを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１項に記載のエネルギーマネジメントシステム。 The controller is supplied with power from the power storage system,
When the power storage system detects a stop of power supply from outside to the house, it notifies the controller that a power failure has occurred,
When the controller receives the notification, it outputs information indicating that a power failure has occurred.
The energy management system according to any one of claims 1 to 10, wherein the energy management system is characterized.
前記自立運転移行前情報は、前記蓄電システムから出力される代わりに、前記コントローラから出力される、
ことを特徴とする、請求項３に記載のエネルギーマネジメントシステム。 The controller is supplied with power from the power storage system,
The self-sustained operation transition information is output from the controller instead of being output from the power storage system.
The energy management system according to claim 3, wherein:
前記計測ステップにおいて計測された状態値と、前記宅内に設置される発電システムの状態を表す状態値と、前記宅内に設置される蓄電システムの状態を表す状態値と、前記宅内に設置される家電機器の状態を表す状態値をそれぞれ取得し、前記発電システムと前記蓄電システムと前記家電機器とを制御する制御ステップと、
を備え、
前記制御ステップでは、外部から前記宅内へ電力が供給されているか否かに応じて、前記各状態値を取得する通信の頻度を設定する、
ことを特徴とするエネルギー管理方法。 A measurement step for measuring a state value representing the state of the environment in the house;
The state value measured in the measurement step, the state value representing the state of the power generation system installed in the house, the state value representing the state of the power storage system installed in the house, and the home appliance installed in the house A control step for obtaining a state value representing a state of the device, and controlling the power generation system, the power storage system, and the home appliance,
With
In the control step, depending on whether or not electric power is being supplied from the outside to the house, the frequency of communication for acquiring each state value is set.
An energy management method characterized by that.
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