(57)【要約】【課題】蓄電池から電力の供給を受けるときでも他の管理対象機器の安定した運転を確保するＨＥＭＳ制御装置を提供する。【解決手段】一つ以上の管理対象機器に対し商用電源、自家発電装置または蓄電池の少なくともいずれか一つから供給された電力の分配を制御するＨＥＭＳ制御装置であって、電源判断手段および起動制御手段を備える。電源判断手段は、前記商用電源、前記自家発電装置または前記蓄電池のいずれから電力が供給されているかを判断する。起動制御手段は、前記電源判断手段において前記蓄電池から電力が供給されていると判断されたとき、前記管理対象機器の一つである空気調和機の運転がオンされると、前記空気調和機を予め設定された条件を満たす低負荷で起動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つ以上の管理対象機器に対し商用電源、自家発電装置または蓄電池の少なくともいずれか一つから供給された電力の分配を制御するＨＥＭＳ制御装置であって、
前記商用電源、前記自家発電装置または前記蓄電池のいずれから電力が供給されているかを判断する電源判断手段と、
前記電源判断手段において前記蓄電池から電力が供給されていると判断されたとき、前記管理対象機器の一つである空気調和機の運転がオンされると、前記空気調和機を予め設定された条件を満たす低負荷で起動する起動制御手段と、
を備えるＨＥＭＳ制御装置。
【請求項２】
一つ以上の管理対象機器に対し商用電源、自家発電装置または蓄電池の少なくともいずれか一つから供給された電力の分配を制御するＨＥＭＳ制御装置であって、
前記管理対象機器が前記蓄電池からの電力の供給を受けているとき、前記管理対象機器から蓄電池使用信号を受信する電源信号受信手段と、
前記管理対象機器の一つである空気調和機から、前記蓄電池使用信号を受信したとき、前記空気調和機を予め設定された条件を満たす低負荷で駆動する駆動制御手段と、
を備えるＨＥＭＳ制御装置。
【請求項３】
前記蓄電池から電力が供給されていることを示す電源表示部をさらに備える請求項１または２記載のＨＥＭＳ制御装置。
【請求項４】
電力の供給源が前記蓄電池から前記商用電源または前記自家発電装置の少なくともいずれか一方に変更されると、前記低負荷での運転を解除する設定解除手段をさらに備える請求項１、２または３記載のＨＥＭＳ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＥＭＳでは、商用電源や自家発電装置からだけでなく、蓄電池から供給された電力を各種の管理対象機器に分配している。ＨＥＭＳには、管理対象機器として空気調和機が含まれる場合がある。空気調和機は、起動時や、設定温度と実際の室温との差が大きなとき、他の管理対象機器に比較して消費する電力が大きい。そのため、ＨＥＭＳにおいて蓄電池から電力の供給を受けるとき、空気調和機の運転によって効率的な電力の分配が妨げられるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１０６９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本実施形態では、蓄電池から電力の供給を受けるときでも他の管理対象機器の安定した運転を確保するＨＥＭＳ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために本実施形態のＨＥＭＳ制御装置によれば、一つ以上の管理対象機器に対し商用電源、自家発電装置または蓄電池の少なくともいずれか一つから供給された電力の分配を制御するＨＥＭＳ制御装置であって、電源判断手段および起動制御手段を備える。電源判断手段は、前記商用電源、前記自家発電装置または前記蓄電池のいずれから電力が供給されているかを判断する。起動制御手段は、前記電源判断手段において前記蓄電池から電力が供給されていると判断されたとき、前記管理対象機器の一つである空気調和機の運転がオンされると、前記空気調和機を予め設定された条件を満たす低負荷で起動する。
【０００６】
また、上記の課題を解決するために他の実施形態のＨＥＭＳ制御装置によれば、一つ以上の管理対象機器に対し商用電源、自家発電装置または蓄電池の少なくともいずれか一つから供給された電力の分配を制御するＨＥＭＳ制御装置であって、電源信号受信手段および駆動制御手段を備える。電源信号受信手段は、前記管理対象機器が前記蓄電池からの電力の供給を受けているとき、前記管理対象機器から蓄電池使用信号を受信する。駆動制御手段は、前記管理対象機器の一つである空気調和機から、前記蓄電池使用信号を受信したとき、前記空気調和機を予め設定された条件を満たす低負荷で駆動する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態によるＨＥＭＳを示す模式的な概略図
【図２】第１実施形態によるＨＥＭＳ制御装置の処理の流れを示す概略図
【図３】第２実施形態によるＨＥＭＳを示す模式的な概略図
【図４】第２実施形態によるＨＥＭＳ制御装置の処理の流れを示す概略図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、複数の実施形態によるＨＥＭＳ制御装置を適用したＨＥＭＳを図面に基づいて説明する。複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
まず、図１に示すように第１実施形態によるＨＥＭＳ制御装置（以下、単に「制御装置」と省略する。）１０を適用したＨＥＭＳ１１について説明する。ＨＥＭＳ１１は、電源として商用電源１２、自家発電装置１３および蓄電池１４から電力の供給を受ける。自家発電装置１３は、例えば太陽電池、燃料電池および内燃機関発電装置など任意の発電装置が適用される。これら商用電源１２、自家発電装置１３および蓄電池１４は、制御装置１０に接続している。蓄電池１４は、例えばリチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいはＮＡＳ電池など任意の二次電池を用いることができる。制御装置１０は、これらの電源から供給された電力を管理対象機器２０へ分配する。管理対象機器２０は、制御装置１０へ一つ以上接続している。管理対象機器２０は、空気調和機２１をはじめとして、照明機器２２、テレビジョン２３、図示しない冷蔵庫およびランドリー装置など各種の家電機器、ならびに図示しない電気自動車など電力を消費する機器が該当する。
【０００９】
制御装置１０は、ＨＥＭＳ専用の装置またはパーソナルコンピュータで構成されている。すなわち、制御装置１０は、演算部３１、記憶部３２、表示部３３および通信部３４などを備えている。演算部３１は、例えばＭＰＵやＣＰＵなどで構成されている。記憶部３２は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶素子、ＨＤＤやＤＶＤなどの光学または磁気的な記憶装置、あるいはＥＰＲＯＭやＳＳＤなどの不揮発性記憶素子など各種の記憶媒体で構成されている。表示部３３は、ＬＥＤ、液晶あるいは有機ＥＬなどの可視的な手段で構成されている。表示部３３は、ＨＥＭＳ１１を構成する各種の電源や管理対象機器２０の運転状態などを表示する。通信部３４は、機器通信部３５および外部通信部３６を有している。機器通信部３５は、例えばＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などによって各管理対象機器２０と無線または有線で通信する。外部通信部３６は、インターネットなどの外部のＷＡＮ３７に接続され、ＨＥＭＳ１１の外部と通信する。
【００１０】
制御装置１０は、記憶部３２に記憶されているコンピュータプログラムを実行することにより、ＨＥＭＳ１１の全体を制御する。制御装置１０は、このコンピュータプログラムを実行することにより、電源判断部４１、起動制御部４２、設定解除部４３および電源制御部４４を、ソフトウェア的またはハードウェアとの組み合わせよってに実現している。電源判断部４１は、ＨＥＭＳ１１が商用電源１２、自家発電装置１３または蓄電池１４のいずれから電力の供給を受けているか判断する。
【００１１】
電源制御部４４は、商用電源１２、自家発電装置１３および蓄電池１４からＨＥＭＳ１１への電力の供給を制御する。具体的には、電源制御部４４は、通常は商用電源１２または自家発電装置１３から電力の供給を受けるように制御する。電源制御部４４は、商用電源１２の停電あるいは自家発電装置１３の故障などによりこれらからの電力の供給が停止すると、蓄電池１４からＨＥＭＳ１１へ電力の供給を受けるように制御する。
【００１２】
起動制御部４２は、空気調和機２１の起動を制御する。具体的には、起動制御部４２は、電源判断部４１において蓄電池１４から電力が供給されていると判断されると、空気調和機２１を低負荷で起動する。空気調和機２１は、運転がオンされた起動時に、他の管理対象機器２０と比較して大きな電力を消費する。そのため、出力に限界がある蓄電池１４から電力が供給されているとき、空気調和機２１がオンされると、電圧降下などを招くおそれがある。その結果、蓄電池１４から電力が供給されているとき、空気調和機２１がオンされると、ＨＥＭＳ１１を構成する空気調和機２１以外の管理対象機器２０の運転に支障をきたすおそれがある。そこで、起動制御部４２は、蓄電池１４から電力の供給を受けているときに空気調和機２１がオンされると、空気調和機２１を予め設定された低負荷で起動する。
【００１３】
ここで、予め設定された低負荷とは、次の通りである。
（１）空気調和機２１が消費する電力が最小となる最小消費電力運転
（２）空気調和機２１における電流レリース値、コンプレッサ運転周波数、温度設定値などの値を消費電力が低減されるように変更
（３）空気調和機２１に固有の運転モードとして、例えば涼風運転や保温運転などのような消費電力が小さな運転モードが設定されているとき、この運転モードを選択
起動制御部４２は、上記の（１）〜（３）のいずれか、またはこれらの組み合わせによって空気調和機２１を低負荷で起動する。これにより、空気調和機２１がオンされたとき、空気調和機２１が消費する電力は低減される。その結果、ＨＥＭＳ１１を構成する他の管理対象機器２０の運転は、安定して継続する。
【００１４】
設定解除部４３は、電力の供給源が蓄電池１４から商用電源１２または自家発電装置１３に変更されると、空気調和機２１の低負荷による運転を解除する。上述のように、空気調和機２１は、蓄電池１４からの電力の供給時に運転がオンされると、低負荷で起動される。一方、電力の供給源が商用電源１２または自家発電装置１３であるとき、ＨＥＭＳ１１は全体で十分な電力の供給が受けられる。そこで、設定解除部４３は、蓄電池１４からの電力の供給が商用電源１２または自家発電装置１３へ変更されると、空気調和機２１の低負荷による運転を解除し、通常の運転へ切り換える。
【００１５】
空気調和機２１は、電源表示部５１を備えている。電源表示部５１は、空気調和機２１が蓄電池１４から電力の供給を受けているとき点灯する。これにより、ユーザは、空気調和機２１の電源が蓄電池１４であることを可視的かつ容易に認識することができる。また、電源表示部５１は、他の管理対象機器２０に設けてもよい。なお、電源表示部５１は、空気調和機２１をはじめとする管理対象機器２０に代えて、制御装置１０の表示部３３に表示する構成としてもよい。
【００１６】
次に、上記の構成の制御装置１０による処理の流れについて図２に基づいて説明する。
ＨＥＭＳ１１が機能しているとき、制御装置１０は電力の供給源を取得する（Ｓ１０１）。具体的には、制御装置１０は、電源制御部４４から商用電源１２、自家発電装置１３または蓄電池１４のいずれの電源から電力の供給を受けているかを取得する。Ｓ１０１で電力の供給源を取得すると、電源判断部４１は取得した供給源が蓄電池１４であるか否かを判断する（Ｓ１０２）。制御装置１０は、電源判断部４１において蓄電池１４から電力の供給を受けていないと判断されると（Ｓ１０２：Ｎｏ）、Ｓ１０１へリターンし、Ｓ１０１以降の処理を繰り返す。すなわち、制御装置１０は、商用電源１２または自家発電装置１３から電力が供給されているとき、Ｓ１０１以降の処理を繰り返す。
【００１７】
一方、制御装置１０は、電源判断部４１において蓄電池１４から電力の供給を受けていると判断されると（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、空気調和機２１の運転がオンされたか否かを判断する（Ｓ１０３）。すなわち、制御装置１０は、空気調和機２１が起動されたか否かを判断する。空気調和機２１が起動されたと判断されると（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、起動制御部４２は空気調和機２１を上述の低負荷で起動する（Ｓ１０４）。制御装置１０の起動制御部４２は、空気調和機２１の図示しない制御部へ起動を低負荷に制限するための指令を出力する。空気調和機２１の制御部は、この起動制御部４２からの指令にしたがって空気調和機２１を上述の条件に合致する低負荷で起動する。制御装置１０は、空気調和機２１が起動されていないと判断すると（Ｓ１０３：Ｎｏ）、Ｓ１０１へリターンし、Ｓ１０１以降の処理を繰り返す。
【００１８】
制御装置１０は、Ｓ１０４において空気調和機２１が起動されると、再び電力の供給源を取得する（Ｓ１０５）。そして、電源判断部４１は、電力の供給源が蓄電池１４から商用電源１２または自家発電装置１３へ変更されたか否かを判断する（Ｓ１０６）。電源判断部４１において電力の供給源が蓄電池１４から商用電源１２または自家発電装置１３に変更されたと判断されると（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、設定解除部４３は空気調和機２１の低負荷での運転を解除する（Ｓ１０７）。すなわち、空気調和機２１は、運転が制限されない通常のモードでの運転へ切り換えられる。一方、電源判断部４１において電力の供給源が蓄電池１４から商用電源１２または自家発電装置１３に変更されていないと判断されると（Ｓ１０６：Ｎｏ）、Ｓ１０４へリターンし、Ｓ１０４以降の処理を繰り返す。
以上の手順により、空気調和機２１は、蓄電池１４から電力が供給されているとき、起動時の運転が低負荷に制限される。これとともに、空気調和機２１は、電力の供給源が蓄電池１４から商用電源１２または自家発電装置１３に変更されると、通常の運転に復帰する。
【００１９】
第１実施形態では、蓄電池１４からＨＥＭＳ１１へ電力が供給されているとき、空気調和機２１の運転がオンされると、制御装置１０は空気調和機２１の運転を低負荷に制限する。これにより、電力の容量の小さな蓄電池１４をＨＥＭＳ１１の電源とする場合、空気調和機２１は消費する電力が低減される。したがって、ＨＥＭＳ１１を構成する他の管理対象機器２０は空気調和機２１の運転の影響を受けにくくなり、他の管理対象機器２０を安定して運転することができる。また、第１実施形態では、空気調和機２１の運転が制限されることにより、蓄電池１４は急速の放電が不要となる。したがって、蓄電池１４の負荷を低減することができ、蓄電池１４の寿命の延長を図ることができる。
【００２０】
第１実施形態では、空気調和機２１の運転が低負荷での運転に制限された後、電力の供給源が商用電源１２または自家発電装置１３に変更されると、空気調和機２１は通常の運転に復帰する。商用電源１２または自家発電装置１３は、蓄電池１４に比較して電力の供給余力が大きい。そのため、これら商用電源１２または自家発電装置１３から電力が供給されているとき、空気調和機２１の運転は消費電力が大きな通常の運転モードに復帰する。したがって、空気調和機２１の性能が十分に発揮され、快適性を高めることができる。
【００２１】
（第２実施形態）
第２実施形態による制御装置を適用したＨＥＭＳを図３に示す。第２実施形態の場合、ＨＥＭＳ１１の構成は実質的に同一である。第２実施形態の場合、制御装置６０によって実現される構成が第１実施形態と異なる。
第２実施形態の場合、制御装置６０は、記憶部３２に記憶されているコンピュータプログラムを実行することにより、電源信号受信部６１、駆動制御部６２および設定解除部６３をソフトウェア的に実現している。電源信号受信部６１は、管理対象機器２０から蓄電池使用信号Ｓｂを受信する。空気調和機２１をはじめとする管理対象機器２０は、蓄電池１４から電力の供給を受けているとき蓄電池使用信号Ｓｂを出力する。すなわち、この蓄電池使用信号Ｓｂは、管理対象機器２０が蓄電池１４から供給されている電力で運転されているとき、当該管理対象機器２０から出力される。蓄電池使用信号Ｓｂは、無線または有線により機器通信部３５を経由して電源信号受信部６１で受信される。電源信号受信部６１は、空気調和機２１をはじめとする管理対象機器２０から出力された蓄電池使用信号Ｓｂを受信する。
【００２２】
駆動制御部６２は、空気調和機２１の駆動を制御する。具体的には、駆動制御部６２は、電源信号受信部６１において空気調和機２１から蓄電池使用信号Ｓｂを受信したとき、空気調和機２１を低負荷で駆動する。空気調和機２１は、起動時、あるいは空調する室内の温度と設定温度との間の差が大きなとき、他の管理対象機器２０と比較して大きな電力を消費する。そのため、出力に限界がある蓄電池１４から電力が供給されているとき、空気調和機２１が運転されると、ＨＥＭＳ１１全体で電圧降下などを招くおそれがある。その結果、蓄電池１４から電力の供給を受けているときに空気調和機２１が運転されると、ＨＥＭＳ１１を構成する空気調和機２１以外の管理対象機器２０の運転に支障をきたすおそれがある。そこで、駆動制御部６２は、蓄電池１４から電力の供給を受けているときに空気調和機２１が運転されていると、空気調和機２１を予め設定された低負荷で駆動する。
【００２３】
ここで、予め設定された低負荷とは、第１実施形態と同様である。
駆動制御部６２は、第１実施形態で説明した（１）〜（３）のいずれか、またはこれらの組み合わせによって空気調和機２１を低負荷で駆動する。これにより、空気調和機２１が運転されているとき、空気調和機２１が消費する電力は低減される。その結果、ＨＥＭＳ１１を構成する他の管理対象機器２０の運転は、安定して継続する。設定解除部６３は、第１実施形態と同様の構成である。
【００２４】
次に、第２実施形態の制御装置６０による処理の流れについて図４に基づいて説明する。第１実施形態と共通する処理については説明を省略する。
ＨＥＭＳ１１が機能しているとき、電源信号受信部６１は空気調和機２１から蓄電池使用信号Ｓｂを受信したか否かを判断する（Ｓ２０１）。上述のように、空気調和機２１は、蓄電池１４から電力の供給を受けているとき、蓄電池使用信号Ｓｂを出力する。制御装置６０の電源信号受信部６１は、空気調和機２１から蓄電池使用信号Ｓｂが出力され、この蓄電池使用信号Ｓｂを受信したか否かを判断する。
【００２５】
電源信号受信部６１において空気調和機２１から蓄電池使用信号Ｓｂを受信していないと判断されると（Ｓ２０１：Ｎｏ）、制御装置６０は蓄電池使用信号Ｓｂを受信するまで待機する。一方、電源信号受信部６１において空気調和機２１から蓄電池使用信号Ｓｂを受信したと判断されると（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、制御装置６０は空気調和機２１が運転されているか、すなわち空気調和機２１が駆動されているかを判断する（Ｓ２０２）。空気調和機２１が運転されている判断されると（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、駆動制御部６２は空気調和機２１を低負荷で駆動する（Ｓ２０３）。制御装置６０の駆動制御部６２は、空気調和機２１の図示しない制御部へ駆動を低負荷に制限するための指令を出力する。空気調和機２１の制御部は、この駆動制御部６２からの指令にしたがって空気調和機２１を低負荷で起動する。制御装置６０は、空気調和機２１が運転されていないと判断すると（Ｓ２０２：Ｎｏ）、Ｓ２０１へリターンし、Ｓ２０１以降の処理を繰り返す。
【００２６】
Ｓ２０３で空気調和機２１を運転しているとき、電源信号受信部６１は引き続き空気調和機２１から蓄電池使用信号Ｓｂを受信したか否かを判断する（Ｓ２０４）。駆動制御部６２は、空気調和機２１から蓄電池使用信号Ｓｂを受信しているとき（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、Ｓ２０３へリターンし、空気調和機２１の低負荷での運転を継続する。一方、設定解除部６３は、空気調和機２１から蓄電池使用信号Ｓｂを受信していないとき（Ｓ２０４：Ｎｏ）、空気調和機２１の低負荷での運転を解除する（Ｓ２０５）。Ｓ２０４において蓄電池使用信号Ｓｂを受信していないと判断されたとき、空気調和機２１の電源は蓄電池１４から商用電源１２または自家発電装置１３に変更されている。そのため、設定解除部６３は、空気調和機２１の低負荷での運転を解除する。これにより、空気調和機２１は、通常の運転モードで運転される。
【００２７】
第２実施形態では、蓄電池１４からＨＥＭＳ１１へ電力が供給されているとき、空気調和機２１の運転は低負荷に制限される。これにより、電力の容量の小さな蓄電池１４をＨＥＭＳ１１の電源とする場合、空気調和機２１が消費する電力は低減される。したがって、ＨＥＭＳ１１を構成する他の管理対象機器２０は空気調和機２１の運転の影響を受けにくくなり、他の管理対象機器２０を安定して運転することができる。
【００２８】
以上、本発明の複数の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２９】
図面中、１０、６０は制御装置（ＨＥＭＳ制御装置）、１２は商用電源、１３は自家発電装置、１４は蓄電池、２０は管理対象機器、２１は空気調和機、２２は照明機器（管理対象機器）、２３はテレビジョン（管理対象機器）、４１は電源判断部（電源判断手段）、４２は起動制御部（起動制御手段）、４３、６３は設定解除部（設定解除手段）、５１は電源表示部、６１は電源信号受信部（電源信号受信手段）、６２は駆動制御部（駆動制御手段）を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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