控制装置、控制系统、控制方法以及程序与流程

文档序号:13766031阅读:174来源:国知局
控制装置、控制系统、控制方法以及程序与流程

本发明涉及控制装置、控制系统、控制方法以及程序。



背景技术:

已知将从电力系统购买的电力或者通过太阳能发电等发电的电力蓄积到蓄电池并在必要时对住宅内的负载设备供电的蓄电装置。如果使用该蓄电装置,则例如能够将通过太阳能发电而过剩地发电的电力进行蓄电,并在夜间使用所蓄电的电力。另外,如果在电力需求变大的白天的时间段使用所蓄电的电力,则能够对电力需求的缓和作出贡献。

通常,从电力系统供给交流电力,对住宅内的负载设备供给交流电力。另一方面,在蓄电池的充放电中使用直流电力。因此,构成蓄电装置的蓄电池的功率调节器需要进行从直流向交流的电力变换以及从交流向直流的电力变换。在进行这些电力变换时,例如由于变换器的电阻,电力的一部分作为热而损失。即,从功率调节器输出的电力比所输入的电力小。

一般,蓄电池的功率调节器被设计成在其额定电力下使电力变换的效率变得最大。因此,在功率调节器的输入输出小时,电力变换的效率变差,损失电力变大。因此,提出了通过仅在功率调节器的输入输出大时进行蓄电池的充放电从而抑制电力变换的损失的技术(例如参照专利文献1、2)。

在专利文献1中公开了如下装置:在判断为表示电力变换的输出电力相对输入电力的比例的变换效率比阈值更低的情况下,不进行蓄电池的充放电。另外,在专利文献2中公开了如下装置:如果从负载设备的消耗电力减去分散电源的发电电力而得到的结果超过阈值,则从蓄电池进行放电,如果相减的结果是阈值以下,则停止蓄电池的放电。

专利文献1:国际公开第2013/094396号

专利文献2:日本特开2012-130161号公报



技术实现要素:

在专利文献1、2记载的装置中,在通过负载设备而消耗的电力小的状态持续的情况下,蓄电池不会放电。在该情况下,虽然不会执行与大的损失电力相伴的电力变换,但不能说是灵活运用蓄电装置,并非优选。因此,存在使运用蓄电装置时的效率性提高的余地。

另外,在专利文献1、2记载的装置中,完全未考虑充放电所致的蓄电池的劣化。在这点上,也存在使运用蓄电装置时的效率性提高的余地。

本发明是鉴于上述情形而完成的,其目的在于提高运用蓄电装置时的效率性。

为了达到上述目的,本发明的控制装置对来自蓄电装置的电力供给根据总消耗电力而被控制的多个电气设备中的任意被控制设备进行控制,所述控制装置具备:取得单元,取得多个电气设备的总消耗电力的值;以及控制单元,在由取得单元所取得的总消耗电力的值下从蓄电装置未向多个电气设备供给电力的情况下,控制被控制设备而使被控制设备的消耗电力变化,从而使总消耗电力的值变化为蓄电装置向多个电气设备供给电力的值。

根据本发明,多个电气设备的总消耗电力的值变化为蓄电装置向多个电气设备供给电力的值。由此,能够提高运用蓄电装置时的效率性。

附图说明

图1是示出实施方式1的控制系统的结构的图。

图2是示出对电力变换部输入的电力与变换效率的关系的图。

图3是示出控制装置的结构的框图。

图4是示出设备电力数据的图。

图5是示出运转计划表的图。

图6是示出控制处理的流程图。

图7是示出放电处理的流程图。

图8是用于说明放电处理的一个图。

图9是用于说明放电处理的另一图。

图10是示出充电处理的流程图。

图11是用于说明充电处理的一个图。

图12是用于说明充电处理的另一图。

图13是示出由预测部所预测的总电力以及发电电力的变迁的图。

图14是示出计划表变更处理的流程图。

图15是用于说明以使放电条件成立的方式变更运转计划表的图。

图16是用于说明以使充电条件成立的方式变更运转计划表的一个图。

图17是用于说明以使充电条件成立的方式变更运转计划表的另一图。

图18是示出实施方式2的控制系统的结构的图。

图19是用于说明在计划表变更处理中变更运转计划表的图。

图20是示出实施方式3的控制系统的结构的图。

图21是示出由预测部所预测的总电力的变迁的图。

图22是用于说明以使放电条件成立的方式变更运转计划表的一个图。

图23是用于说明以使放电条件成立的方式变更运转计划表的另一图。

图24是用于说明实施方式4的阈值的图。

图25是示出实施方式5的控制装置的结构的框图。

图26是示出阈值更新处理的流程图。

图27是示出通过阈值更新处理而更新的阈值的图。

图28是用于说明实施方式6的阈值的图。

图29是用于说明实施方式7的运转计划表的变更的图。

图30是示出实施方式8的由预测部所预测的总电力的变迁的图。

图31是示出实施方式9的由预测部所预测的总电力以及发电电力的变迁的图。

图32是用于说明以使条件成立的方式变更运转计划表的图。

图33是示出控制装置的功能的结构的框图。

(符号说明)

100:控制系统;10:蓄电装置;11:蓄电池;12、22:功率调节器;121:变压器;122:电力变换部;123:充放电控制部;124:电力监视部;125:独立运转切换盘;20:发电装置;21:太阳能面板;30:配电盘;40:电力监视装置;50:控制装置;51:设备控制部;52:电力监视部;53:预测部;501:处理器;502:主存储部;503:辅助存储部;504:输入部;505:输出部;506:通信部;507:定时器;511:总电力值接收部;512:发电电力值接收部;513:总电力值预测部;514:发电电力值预测部;520:取得部;530:存储部;540:控制部;541:判定模块;542:计划表变更模块;543:运转状态控制模块;61、62:负载设备;A10、A20、D10、D20:电力线;C20、C61、C62、C122:变流器;D1:条件数据;D2:设备电力数据;D3:历史数据;D4:运转计划表;D5:家庭日程表;F1~F26:区域;H1:住宅;Lc、Ld、Le、Lf、Lg、Lh、Li、Lr、Ls、L61、Lth、Lth1、Lth2:线;P1:程序;PS:商用电源;W1:期间。

具体实施方式

以下,参照附图,详细说明本发明的实施方式。

实施方式1.

图1示出了实施方式1的控制系统100的结构。控制系统100是用于对设置于住宅H1的设备进行控制来灵活运用蓄电装置10的系统。控制系统100如图1所示,具有蓄积电力的蓄电装置10、发电的发电装置20、住宅H1的配电盘30、对由发电装置20发电的电力及在住宅H1中消耗的电力进行监视的电力监视装置40、控制负载设备61、62的控制装置50、以及消耗电力的负载设备61、62。此外,图1中的粗的实线表示电力线,细的虚线表示通信线(信号线)。

蓄电装置10是将从商用电源PS供给的电力和由发电装置20发电的电力进行蓄电的装置。由蓄电装置10蓄积的电力被供给到负载设备61、62。另外,蓄电装置10使商用电源PS、发电装置20以及所蓄积的电力有联系。蓄电装置10具有用于蓄积电力的蓄电池11以及进行电力的变换等的功率调节器12。

蓄电池11是例如铅蓄电池或者锂离子电池等二次电池。另外,功率调节器12具有:变压器121,对直流电力的电压进行变换;电力变换部122,进行直流电力和交流电力的变换;充放电控制部123,控制变压器121及电力变换部122;电力监视部124,监视向电力变换部122输入的交流电力或者从电力变换部122输出的交流电力;以及独立运转切换盘125,用于在停电时使蓄电装置10从商用电源PS独立地运转。

变压器121是对直流电力的电压进行变换的DC-DC转换器。变压器121将从电力变换部122经由电力线D10供给的直流电力的电压变换为适合于蓄电池11的电压。然后,变压器121通过对蓄电池11供给电压被变换的直流电力,对蓄电池11进行充电。另外,变压器121将通过蓄电池11的放电而供给的直流电力的电压变换为在住宅H1中使用的电压。然后,变压器121将电压被变换的直流电力经由电力线D10供给到电力变换部122。

另外,变压器121具有用于对电压进行变换的开关元件。在从充放电控制部123对该开关元件输入高电平的信号的情况下,变压器121对电压进行变换,在从充放电控制部123对开关元件输入低电平的信号的情况下,变压器121不对电压进行变换。

电力变换部122是将在电力线A10中流过的交流电力和在电力线D10中流过的直流电力相互进行变换的AC-DC转换器。电力变换部122将从商用电源PS或者发电装置20经由电力线A10供给的交流电力变换为直流电力,经由电力线D10供给到变压器121。另外,电力变换部122将从变压器121经由电力线D10供给的直流电力变换为交流电力,经由电力线A10供给到负载设备61、62。

图2示出向电力变换部122输入的电力与电力变换部122的电力的变换效率的关系。图2中的横轴表示向电力变换部122输入的直流电力或者交流电力的值。另外,纵轴所示的变换效率表示由电力变换部122进行的电力变换的输出与输入之比。例如,如果向电力变换部122输入约1700W的交流电力或者直流电力,则以约75%的效率被变换,输出约1275W(=1700W×0.75)的直流电力或者交流电力。

另外,电力变换部122具有用于对电力进行变换的开关元件。在从充放电控制部123对该开关元件输入高电平的信号的情况下,电力变换部122对电力进行变换,在从充放电控制部123对开关元件输入低电平的信号的情况下,电力变换部122不对电力进行变换。

充放电控制部123经由电力监视部124从控制装置50取得指令,依照所取得的指令,决定是否执行变压器121的变压以及电力变换部122的电力变换。在执行变压器121的变压以及电力变换部122的电力变换的情况下,执行蓄电池11的充放电。另一方面,在不执行变压以及电力变换的情况下,不执行蓄电池11的充放电。

电力监视部124使用安装于电力线A10的变流器(CT,Current Transformer)C122,测量在电力线A10中流过的交流电力。然后,电力监视部124向控制装置50通知测量的结果。此外,电力线A10是用于在功率调节器12内供给在蓄电池11的充放电中使用的交流电力的布线。另外,电力监视部124接收来自控制装置50的指令,将该指令发送到充放电控制部123。

发电装置20是例如利用太阳光来发电的装置,设置于住宅H1的房顶之上。发电装置20具有例如多晶硅型的太阳能面板21以及对通过太阳能面板21发电的电力进行变换的功率调节器22。

太阳能面板21利用太阳光来发出直流电力,经由电力线D20供给到功率调节器22。功率调节器22将经由电力线D20供给的直流电力变换为交流电力,经由电力线A20供给到蓄电装置10。经由电力线A20对蓄电装置10供给的电力被分配给蓄电池11的蓄电、负载设备61、62的电力消耗以及向商用电源PS的售电。此外,电力线A20是用于将通过发电装置20发电的电力供给到蓄电装置10的布线。

电力监视装置40使用在配电盘30内安装于电力线A20的变流器C20,测量通过发电装置20发电的电力。另外,电力监视装置40使用在用于从蓄电装置10向负载设备61、62供给电力的电力线中安装的配电盘30内的变流器C61、C62,测量由负载设备61、62消耗的电力。在本实施方式中,为了易于理解地说明,设为分别使用变流器C61、C62来测量由负载设备61、62分别消耗的电力。然后,电力监视装置40向控制装置50通知测量的结果。

控制装置50是能够综合地控制住宅H1内的设备的HEMS(Home Energy Management System,家庭能源管理系统)控制器。控制装置50通过从负载设备61、62定期地取得其运转状态,监视负载设备61、62的运转状态。控制装置50具有:设备控制部51,控制负载设备61、62的运转状态;电力监视部52,从蓄电装置10的电力监视部124及电力监视装置40取得测量的结果;以及预测部53,预测负载设备61、62的总消耗电力及发电装置20的发电电力的变迁。以下,将负载设备61、62的总消耗电力称为总电力。

图3示出了控制装置50的结构。如图3所示,控制装置50构成为具有处理器501、主存储部502、辅助存储部503、输入部504、输出部505以及通信部506的计算机。主存储部502、辅助存储部503、输入部504、输出部505以及通信部506都经由通信线而与处理器501连接。

处理器501由CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)等构成。处理器501通过执行在辅助存储部503中存储的程序P1,发挥各种功能。处理器501作为其功能具有设备控制部51、电力监视部52以及预测部53。

主存储部502由RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)等构成。主存储部502从辅助存储部503载入程序P1。另外,主存储部502被用作处理器501的作业区域。

辅助存储部503构成为包括HDD(Hard Disk Drive,硬盘驱动器)或者闪存存储器等非易失性存储器。辅助存储部503除了程序P1以外,还存储利用于处理器501的处理的各种数据。在存储于辅助存储部503的数据中,包括表示用于蓄电装置10执行蓄电池11的充放电的条件的条件数据D1、表示由负载设备61、62分别消耗的电力的设备电力数据D2、表示通过电力监视部52所取得的电力的记录的历史数据D3、以及负载设备61、62各自的运转计划表D4。

条件数据D1表示用于通过蓄电池11的放电而由蓄电装置10供给电力的放电条件。该放电条件是根据负载设备61、62的总电力的值以及发电装置20的发电电力的值而定义的,在从总电力的值减去发电电力的值而得到的值超过阈值时满足该放电条件。例如,在发电电力的值是零的情况下,当总电力的值超过1700W的阈值时,放电条件成立。该阈值意味着在图2中以约78%的效率对约2200W的输入进行变换时的输出值(1700W=2200W×0.78)。

另外,条件数据D1表示用于蓄电装置10将电力蓄积到蓄电池11的充电条件。该充电条件是根据负载设备61、62的总电力的值以及发电装置20的发电电力的值而定义的,在从发电电力的值减去总电力的值而得到的剩余电力的值超过阈值时满足该充电条件。此外,剩余电力意味着从发电电力去掉总电力而得到的电力。例如,在向蓄电装置10供给的电力的值超过1700W的阈值时,充电条件成立。该阈值意味着在图2中在以75%的效率对电力进行变换时所输入的电力的值。

设备电力数据D2是与负载设备61、62各自的运转状态对应关联地表示由负载设备61、62分别消耗的电力的数据。图4示意地示出设备电力数据D2的例子。图4中的设备ID是用于分别识别负载设备61、62的标识符。在图4所示的例子中,作为设备ID使用与负载设备61、62各自的符号相同的ID。另外,在图4中与“烧水”这样的运转状态对应关联的“900-1000W”这样的消耗电力意味着消耗电力在从900W至1000W的范围中变动。

历史数据D3是在电力线A10中流过的电力、通过发电装置20发电的电力、由负载设备61、62分别消耗的电力的记录。历史数据D3通过电力监视部52而被储存到辅助存储部503。此外,由负载设备61、62分别消耗的电力的记录实质上等于总电力的记录。

运转计划表D4是例如如图5所示将负载设备61、62的运转状态与该运转状态的运转开始的时刻以及结束的时刻对应关联起来的数据。

输入部504由例如输入键以及静电电容方式的指示设备等构成。输入部504取得由控制装置50的用户所输入的信息,通知给处理器501。输入部504被用于变更例如在辅助存储部503中存储的数据。

输出部505构成为包括例如LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)等显示设备。输出部505例如通过与构成输入部504的指示设备一体地形成,从而构成触摸屏幕。

通信部506构成为包括负载设备61、62、电力监视装置40以及用于与蓄电装置10进行通信的通信接口电路。通信部506从蓄电池11接收表示在蓄电装置10的蓄电池11中蓄积的电力量的剩余量的信号,向处理器501通知由该信号表示的剩余量。另外,通信部506从蓄电装置10的电力监视部124以及电力监视装置40取得测量的结果,通知给处理器501。另外,通信部506将从处理器501输出的控制命令传送给负载设备61、62。而且,通信部506从负载设备61、62取得负载设备61、62的运转状态,通知给处理器501。

返回到图1,负载设备61、62是在住宅H1中设置的电气设备。本实施方式的负载设备61是储水式电热水器。负载设备61通常通过在电费便宜的夜间消耗电力来执行烧水运转,储存热水。另外,负载设备61在白天适当执行保温运转,供给在用户的洗澡等中使用的热水。另外,本实施方式的负载设备62是空调设备。负载设备62以使住宅H1内的房间的温度成为由用户设定的温度的方式执行制冷运转或者制热运转。

接下来,使用图6~17,说明由控制装置50执行的控制处理。通过接通控制装置50的电源,而开始图6所示的控制处理。

首先,控制装置50的处理器501判定当前的负载设备61、62的总电力是否大于当前的发电装置20的发电电力(步骤S1)。具体而言,控制装置50的电力监视部52判定由负载设备61、62消耗的电力的总和是否大于由发电装置20发电的电力。

在判定为总电力大于发电电力的情况下(步骤S1;“是”),处理器501执行放电处理(步骤S2)。使用图7~9,具体地说明该放电处理。

如图7所示,在放电处理中,处理器501首先判定蓄电池11的剩余量是否为阈值以上(步骤S201)。例如,电力监视部52取得表示蓄电池11的剩余量的信号,判定由该信号表示的剩余量是否为蓄电池11的容量的20%以上。

在判定为剩余量低于阈值的情况下(步骤S201;“否”),处理器501向蓄电装置10指示对负载设备61、62供给来自商用电源PS的电力(步骤S202)。由此,蓄电池11不会放电,而对负载设备61、62供给来自商用电源PS以及发电装置20的电力。之后,处理器501结束放电处理。

另一方面,在判定为剩余量是阈值以上的情况下(步骤S201;“是”),处理器501根据条件数据D1以及总电力的值,判定用于蓄电池11放电的放电条件是否成立(步骤S203)。具体而言,电力监视部52判定从负载设备61、62的总电力减去发电装置20的发电电力而得到的值是否超过1700W的阈值。

在判定为放电条件成立的情况下(步骤S203;“是”),处理器501对蓄电装置10进行指示使得开始蓄电池11的放电(步骤S204)。由此,通过蓄电池11的放电得到的电力从蓄电装置10供给到负载设备61、62。之后,处理器501结束放电处理。

另一方面,在判定为放电条件不成立的情况下(步骤S203;“否”),处理器501判定是否有能够进行运转状态的控制的设备(步骤S205)。具体而言,设备控制部51根据运转计划表D4,判定是否有今后的运转被预定而当前可运转的设备。例如,关于负载设备61的烧水运转,无需在固定的时刻执行,即使运转的预定时刻被变更为夜间的其他时刻也没有问题。因此,通过处理器501可判定为负载设备61是可控制的设备。

图8示出如下状况:在20:00的时间点,负载设备61、62的总电力的值不超过阈值,之后预定了负载设备61的烧水运转。图8中的线Lc表示负载设备61、62的总电力的变迁。另外,线Lth表示放电条件以及充电条件的阈值(1700W)。另外,线L61表示通过负载设备61的烧水运转而消耗的电力的变迁。处理器501根据设备电力数据D2以及运转计划表D4,计算由线L61表示的电力的变迁。处理器501在设备电力数据D2中规定了设备的消耗电力的范围的情况下,使用消耗电力的平均值、上限值或者下限值来计算电力的变迁。此外,由于是夜间,所以发电电力是零,在图8中并未示出。

在判定为没有可控制的设备的情况下(步骤S205;“否”),处理器501使处理转移到步骤S202。另一方面,在判定为有可控制的设备的情况下(步骤S205;“是”),处理器501判定如果控制设备的运转状态则放电条件是否成立(步骤S206)。具体而言,设备控制部51通过使可运转的设备开始运转,从而根据设备电力数据D2来判定负载设备61、62的总电力是否增加而超过1700W的阈值。

图9示出负载设备61从20:00的时间点起开始烧水运转的状况。从图9可知,如果负载设备61开始烧水运转,则负载设备61、62的总电力的值超过阈值。

在判定为即使控制设备的运转状态但放电条件仍不成立的情况下(步骤S206;“否”),处理器501使处理转移到步骤S202。另一方面,在判定为如果控制设备的运转状态则放电条件成立的情况下(步骤S206;“是”),处理器501向用户通知对设备的运转状态进行控制的意思(步骤S207)。具体而言,处理器501使输出部505显示以使放电条件成立的方式使设备开始运转的意思。另外,处理器501向用户请求许可以使放电条件成立的方式控制该设备的运转状态。

接下来,处理器501判定设备的运转状态的控制是否被用户许可(步骤S208)。在判定为设备的运转状态的控制未被许可的情况下(步骤S208;“否”),处理器501使处理转移到步骤S202。

另一方面,在判定为设备的运转状态的控制被许可的情况下(步骤S208;“是”),处理器501以使放电条件成立的方式控制设备的运转状态,并且使蓄电池11的放电开始(步骤S209)。例如,设备控制部51使负载设备61开始烧水运转。由此,如图9所示,放电条件成立。另外,处理器501对蓄电装置10指示蓄电池11的放电。由此,以高的变换效率进行了变换的蓄电池11的电力被供给到负载设备61、62。

接下来,处理器501变更运转计划表D4(步骤S210)。例如,处理器501以使负载设备61的烧水运转并非是从当初预定的时刻(参照图8)而是从当前时刻起开始的方式,变更运转计划表D4的内容。

之后,处理器501结束放电处理。

返回到图6,在步骤S1中判定为总电力是发电电力以下的情况下(步骤S1;“否”),处理器501执行充电处理(步骤S3)。使用图10~12,具体地说明该充电处理。

如图10所示,在充电处理中,处理器501首先判定蓄电池11的剩余量是否为阈值以下(步骤S301)。该阈值是例如蓄电池11的容量的95%。

在判定为剩余量超过阈值的情况下(步骤S301;“否”),处理器501使剩余电力向商用电源PS逆流而售电(步骤S302)。之后,处理器501结束充电处理。

另一方面,在判定为剩余量是阈值以下的情况下(步骤S301;“是”),处理器501根据条件数据D1和剩余电力的值,判定用于蓄电池11蓄积电力的充电条件是否成立(步骤S303)。具体而言,电力监视部52判定从发电装置20的发电电力减去负载设备61、62的总电力而得到的剩余电力的值是否超过1700W的阈值。

在判定为充电条件成立的情况下(步骤S303;“是”),处理器501对蓄电装置10进行指示使得开始蓄电池11的充电(步骤S304)。由此,从发电装置20向蓄电装置10供给的电力被蓄积到蓄电池11。之后,处理器501结束充电处理。

另一方面,在判定为充电条件不成立的情况下(步骤S303;“否”),处理器501判定是否有能够进行运转状态的控制的设备(步骤S305)。具体而言,设备控制部51根据运转计划表D4,判定是否有当前正在运转且可停止的设备。例如,负载设备61的保温运转无需在固定的时刻被执行,即使运转的预定时刻被变更为其他时刻也没有问题。因此,可通过处理器501判定为负载设备61是可控制的设备。

图11示出了在11:00的时间点下剩余电力的值未超过阈值、并且负载设备61执行保温运转的状况。图11中的线Lc表示负载设备61、62的总电力的变迁。另外,线Lg表示发电装置20的发电电力的变迁,线Ls表示剩余电力的变迁。线L61表示通过负载设备61的保温运转而消耗的电力的变迁。

在判定为没有可控制的设备的情况下(步骤S305;“否”),处理器501使处理转移到步骤S302。另一方面,在判定为有可控制的设备的情况下(步骤S305;“是”),处理器501判定如果控制设备的运转状态则充电条件是否成立(步骤S306)。具体而言,设备控制部51根据设备电力数据D2,判定通过使可停止的设备停止运转从而剩余电力是否增加而超过1700W的阈值。

图12示出了负载设备61从11:00的时间点起停止保温运转的状况。从图12可知,如果负载设备61停止保温运转,则由线Ls示出的剩余电力的值超过阈值。

在判定为即使控制设备的运转状态但充电条件仍不成立的情况下(步骤S306;“否”),处理器501使处理转移到步骤S302。另一方面,在判定为如果控制设备的运转状态则充电条件成立的情况下(步骤S306;“是”),处理器501向用户通知对设备的运转状态进行控制的意思(步骤S307)。具体而言,处理器501使输出部505显示以使充电条件成立的方式使设备停止运转的意思。另外,处理器501向用户请求许可以使充电条件成立的方式控制该设备的运转状态。

接下来,处理器501判定设备的运转状态的控制是否被用户许可(步骤S308)。在判定为设备的运转状态的控制未被许可的情况下(步骤S308;“否”),处理器501使处理转移到步骤S302。

另一方面,在判定为设备的运转状态的控制被许可的情况下(步骤S308;“是”),处理器501以使充电条件成立的方式控制设备的运转状态,并且使蓄电池11的充电开始(步骤S309)。例如,设备控制部51使负载设备61的保温运转停止。由此,如图12所示,充电条件成立。另外,处理器501对蓄电装置10指示蓄电池11的充电。由此,以高的变换效率进行了变换的发电电力被蓄积到蓄电池11。

接下来,处理器501变更运转计划表D4(步骤S310)。例如,处理器501如由图11中的线L61所示那样,以使当初预定继续的负载设备61的保温运转如图12所示在临时停止之后再次开始的方式,变更运转计划表D4的内容。

之后,处理器501结束充电处理。

返回到图6,处理器501在放电处理(步骤S2)或者充电处理(步骤S3)结束之后,判定当前时刻是否为预先设定的时刻(步骤S4)。例如,处理器501判定当前时刻是否为23:00。

在判定为当前时刻并非是预先设定的时刻的情况下(步骤S4;“否”),处理器501使处理转移到步骤S9。另一方面,在判定为当前时刻是预先设定的时刻的情况下(步骤S4;“是”),处理器501预测次日中的负载设备61、62的总电力以及发电装置20的发电电力的变迁(步骤S5)。具体而言,预测部53根据在过去一周期间所蓄积的历史数据D3,预测总电力以及发电电力的平均的变迁。

图13示出了由处理器501所预测的总电力以及发电电力的变迁。图13中的线Lc表示总电力的变迁,线Lg表示发电电力的变迁。另外,线Ls表示从发电电力去掉总电力得到的剩余电力的变迁。附加阴影线的区域F1表示向蓄电装置10供给而被用于蓄电池11的充电的剩余电力的电力量。

接下来,处理器501对电力的变迁被预测的时间进行划分,选择1个时间区间(步骤S6)。例如,处理器501以1小时为单位来划分次日的24小时,选择24个时间区间中的某1个。

接下来,处理器501执行关于所选择的时间区间的计划表变更处理(步骤S7)。使用图14~17,具体地说明该计划表变更处理。

如图14所示,在计划表变更处理中,处理器501首先在所选择的时间区间中判定用于执行蓄电池11的充放电的条件是否成立(步骤S701)。具体而言,设备控制部51根据条件数据D1和所预测的总电力的值及发电电力的值,预测放电条件或者充电条件是否成立。

在判定为条件不成立的情况下(步骤S701;“否”),处理器501判定通过变更运转计划表D4从而条件是否成立(步骤S702)。具体而言,设备控制部51根据设备电力数据D2,判定通过变更负载设备61、62的运转计划表D4从而放电条件或者充电条件是否成立。

例如,在选择了17时至18时的时间区间的情况下,如图13所示,在该时间区间中放电条件以及充电条件都不成立。但是,如图15所示,可知通过将预定为2时至6时的负载设备61的烧水运转的运转计划表D4变更为17时至22时,从而在17时至18时的时间区间中由线Ld示出的总电力的值超过阈值。由此,在17时至18时放电条件成立,能够以高的变换效率向负载设备61、62供给蓄积在蓄电池11中的电力。

此外,图15中的线Ld表示运转计划表D4被变更时的总电力的变迁,附加阴影线的区域F2、F3表示通过蓄电池11的放电而从蓄电装置10供给的电力量。

另外,在选择了10时至11时的时间区间的情况下,如图13所示,在该时间区间中放电条件以及充电条件都不成立。但是,如图16所示,可知通过将预定为在11时前后执行的负载设备61的保温运转的开始时刻变更为9时前后,从而在11时至12时的时间区间中由线Ls表示的剩余电力的值超过阈值。由此,在11时至12时充电条件成立,能够以高的变换效率对供给到蓄电装置10的电力进行变换而用于蓄电池11的充电。

此外,在图16中附加阴影线的区域F4表示被供给到蓄电装置10而用于蓄电池11的充电的剩余电力的电力量。

另外,在如图16所示那样变更了运转计划表D4的情况下,8时至9时的总电力超过发电电力,需要从商用电源PS购电。因此,也可以如图17所示,以使预定为在11时前后执行的负载设备61的保温运转在15时前后执行的方式,变更运转计划表D4。即使在15时前后执行保温运转,由于在15时前后负载设备61、62的总电力不会超过发电电力,所以不用从商用电源PS购电,而能够利用发电电力来执行保温运转。

返回到图14,在步骤S701中判定为条件成立的情况下(步骤S701;“是”)或者在步骤S702中判定为即使变更运转计划表D4但条件仍不成立的情况下(步骤S702;“否”),处理器501判定在所选择的时间区间中是否有剩余电力(步骤S703)。即,处理器501判定剩余电力的值是否为比零大的正值。此外,在步骤S702中判定为即使变更运转计划表D4但条件仍不成立的情况下(步骤S702;“否”),意味着放电条件或者充电条件成立那样的不能变更运转计划表的情况。

在判定为没有剩余电力的情况下(步骤S703;“否”),处理器501结束计划表变更处理。另一方面,在判定为有剩余电力的情况下(步骤S703;“是”),处理器501判定剩余电力的售电价格是否比阈值低(步骤S704)。

在判定为售电价格是阈值以上的情况下(步骤S704;“否”),处理器501结束计划表变更处理。由此,以比较高的价格来销售剩余电力。

另一方面,在判定为售电价格比阈值低的情况下(步骤S704;“是”),处理器501判定通过变更运转计划表D4从而是否有使用剩余电力而可运转的设备(步骤S705)。即,处理器501根据设备电力数据D2,判定通过变更负载设备61、62任意的运转计划表D4从而剩余电力是否减少。在步骤S705的判定是否定的情况下(步骤S705;“否”),处理器501结束计划表变更处理。

在步骤S702中判定为通过变更运转计划表D4从而条件成立的情况下(步骤S702;“是”)或者在步骤S705的判定是肯定的情况下(步骤S705;“是”),处理器501向用户通知变更运转计划表D4的意思(步骤S706)。具体而言,处理器501使输出部505显示以使条件成立的方式或者以使剩余电力减少的方式变更设备的运转计划表D4的意思。另外,处理器501向用户请求许可变更运转计划表D4。

接下来,处理器501判定运转计划表D4的变更是否被用户许可(步骤S707)。在判定为运转计划表D4的变更未被许可的情况下(步骤S707;“否”),处理器501结束计划表变更处理。

另一方面,在判定为运转计划表D4的变更被许可的情况下(步骤S707;“是”),处理器501以使条件成立的方式或者以使剩余电力减少的方式,变更运转计划表D4(步骤S708)。具体而言,设备控制部51变更存储在辅助存储部503中的运转计划表D4的内容。由此,以实现例如在图15~17中由线Ld表示的总电力的变迁的方式,变更运转计划表D4。

之后,处理器501结束计划表变更处理。

返回到图6,在计划表变更处理(步骤S7)结束之后,处理器501判定是否选择了所有的时间区间(步骤S8)。在判定为并未选择所有的时间区间的情况下(步骤S8;“否”),处理器501返回到步骤S6,选择尚未选择的时间区间。然后,处理器501反复进行步骤S6以后的处理。

另一方面,在判定为选择了所有的时间区间的情况下(步骤S8;“是”),处理器501依照运转计划表D4来控制负载设备61、62(步骤S9)。之后,处理器501反复进行步骤S1以后的处理。

如以上说明那样,本实施方式的控制装置50对负载设备61、62的运转状态进行了控制,以使得用于执行蓄电池11的充放电的条件成立。负载设备61、62的总电力成为适合蓄电装置10的充放电的电力。由此,不用降低电力变换的效率,而能够增加蓄电池11的充放电的机会,灵活运用蓄电装置10。而且,能够提高蓄电装置的运用的效率性。

另外,控制装置50通过变更负载设备61、62的运转计划表D4,对负载设备61、62的运转状态进行了控制。由此,能够防止负载设备61、62的运转状态不必要地变化为当初未预定的运转状态。

另外,控制装置50变更了负载设备61、62的运转计划表D4,以使得用于执行蓄电池11的充放电的条件成立。由此,能够以灵活运用蓄电装置10的方式计划负载设备61、62的运转。

另外,控制装置50变更了负载设备61、62的运转计划表D4,以使得即使在条件不成立的情况下也通过剩余电力而使负载设备61、62运转。由此,能够有效地利用剩余电力。

另外,控制装置50在控制负载设备61、62的运转状态时,向用户通知了对运转状态进行控制的意思。由此,控制装置50的用户能够预先意识到负载设备61、62的运转状态发生变化。

另外,控制装置50在从用户被许可控制运转状态的情况下,对负载设备61、62的运转状态进行了控制。由此,防止负载设备61、62的运转状态变化为用户未意图的运转状态。

另外,控制装置50根据历史数据D3来预测总电力以及发电电力的变迁。由此,当存在例如住宅H1进入到大的建筑物的阴影中的时间段时,控制装置50能够高精度地预测发电电力的减少以及使用照明装置所致的总电力的增加。

实施方式2.

接下来,对于实施方式2,以与上述实施方式1的相异点为中心进行说明。此外,关于与上述实施方式1相同或者同等的结构,使用同等的符号,并且省略或者简化其说明。

本实施方式的控制系统100在通过太阳光来发电的直流电力不被变换为交流电力而用于蓄电池11的充电的点上,与实施方式1不同。

图18示出本实施方式的控制系统100的结构。如图18所示,发电装置20是省略用于对电力进行变换的功率调节器而构成的。发电装置20的太阳能面板21将通过太阳光来发电的直流电力经由电力线D20供给到蓄电装置10的电力变换部122。从太阳能面板21供给到电力变换部122的发电电力被用于蓄电池11的蓄电和向负载设备61、62的供给及向商用电源PS的逆流中的任意情形。

电力变换部122在蓄电池11的蓄电中使用发电电力的情况下,将从发电装置20供给的直流电力原样地经由电力线D10供给到变压器121。另外,电力变换部122在向负载设备61、62的供给及向商用电源PS的逆流中使用发电电力的情况下,将从发电装置20供给的直流电力变换为交流电力。

另外,在本实施方式中,使用变流器C20,通过电力监视部124来测量通过发电装置20发电的电力。电力监视部124向控制装置50通知所测量的发电电力的值。

图19示出通过控制装置50的预测部53所预测的负载设备61、62的总电力的变迁以及发电装置20的发电电力的变迁。图19中的线Le表示通过变更设备的运转计划表D4从而尽管用于对蓄电池11进行充电的条件不成立但剩余电力的消耗量增加时的总电力的变迁。该运转计划表D4的变更相当于在图14中的步骤S705的判定中研究的变更。另外,在图19中附加阴影线的区域F5表示供给到蓄电装置10而用于蓄电池11的充电的电力量。

如以上说明那样,在本实施方式中,通过太阳能面板21而发电的直流电力不被变换为交流电力而蓄积到蓄电池11。由此,在蓄电池11的充电时,能够避免由于电力变换而发生损失。

实施方式3.

接下来,对于实施方式3,以与上述实施方式1的相异点为中心进行说明。此外,关于与上述实施方式1相同或者同等的结构,使用同等的符号,并且省略或者简化其说明。

本实施方式的控制系统100如图20所示,在省略发电装置20而构成的点上与实施方式1不同。此外,在蓄电池11中蓄积例如在电费低廉的夜间从商用电源PS供给的电力。

本实施方式的放电条件是从蓄电装置10向负载设备61、62供给的电力的值超过800W的阈值。该阈值意味着在图2中以约67%的效率对约1200W的输入进行了变换时的输出值(800W=1200W×0.67)。

图21示出通过控制装置50的预测部53所预测的负载设备61、62的总电力的变迁。在图21中附加阴影线的区域F6、F7、F8表示通过蓄电池11的放电而从蓄电装置10向负载设备61、62供给的电力量。从图21可知,在8时至11时,放电条件不成立。

本实施方式的控制装置50执行与图6所示的控制处理、图7所示的放电处理以及图14所示的计划表变更处理同等的处理。但是,这些处理是与发电电力始终为零的情况相同的处理。另外,控制装置50不执行图10所示的充电处理。

在图22中,通过线Lf示出以在8时至11时使放电条件成立的方式变更了负载设备61的运转计划表D4时的总电力的变迁。附加阴影线的区域F9表示在运转计划表D4被变更的情况下通过蓄电池11的放电而从蓄电装置10向负载设备61、62供给的电力量。

如以上说明那样,本实施方式的控制系统100是省略发电装置20而构成的。即使在控制系统100不具有发电装置20的情况下,控制系统100也无需降低电力变换的效率,而能够增加蓄电池11的放电的机会,灵活运用蓄电装置10。

另外,如图22所示,通过变更负载设备61的运转计划表D4,能够在8时至11时使放电条件成立。而且,图22中的由区域F9表示的电力量比图21中的由区域F6表示的电力量大。即,通过变更运转计划表D4,能够以更高的变换效率从蓄电装置10向负载设备61、62供给大量的电力量。

此外,运转计划表D4的变更不限于负载设备61、62的运转的开始时刻以及结束时刻的单纯的改变。例如,也可以加长预定运转的时间、或者将当初预定的1次的运转分为多次的运转。

图23示出将预定为1时至6时的负载设备61的烧水运转分为8时至12时以及18时至22时这2次来执行时的消耗电力的变迁。在图23中,附加阴影线的区域F10、F11表示在变更了运转计划表D4的情况下通过蓄电池11的放电而从蓄电装置10向负载设备61、62供给的电力量。如图23所示,通过变更运转计划表D4,能够使放电条件成立,并且在更长的时间中从蓄电装置10向负载设备61、62供给电力。

实施方式4.

接下来,对于实施方式4,以与上述实施方式1的相异点为中心进行说明。此外,关于与上述实施方式1相同或者同等的结构,使用同等的符号,并且省略或者简化其说明。

在用于对本实施方式的充电条件以及放电条件进行规定的阈值根据时刻而变动的点上与实施方式1不同。

图24示出了通过控制装置50的预测部53所预测的负载设备61、62的总电力的变迁以及发电装置20的发电电力的变迁。图24中的线Lth1表示用于规定放电条件的阈值,线Lth2表示用于规定充电条件的阈值。另外,附加阴影线的区域F12表示被供给到蓄电装置10而用于蓄电池11的充电的剩余电力的电力量,区域F13、F14表示通过蓄电池11的放电而从蓄电装置10向负载设备61、62供给的电力量。

如以上说明那样,用于对本实施方式的放电条件进行规定的阈值根据时刻而变动。例如,如果在商用电源PS的电费变得贵的白天的时间段中设定小的阈值,则易于向负载设备61、62供给蓄积在蓄电装置10中的电力。作为小的阈值,能够设定例如电力变换的效率为50%时的输出值。另外,如果在电费比较低廉的夜间设定大的阈值,则无需使用蓄积在蓄电装置10中的电力,而从商用电源PS购电的情形变多。作为大的阈值,能够设定例如电力变换的效率为80%时的输出值。由此,能够抑制电费所花费的成本。

另外,用于对本实施方式的充电条件进行规定的阈值根据时刻而变动。例如,如果在电力需求变大的13时至16时设定大的阈值,则剩余电力不会蓄积到蓄电装置10而易于向商用电源PS逆流。作为大的阈值,能够设定例如电力变换的效率为90%时的输入值。另外,如果在电力需求比较小的时间段中设定小的阈值,则剩余电力蓄积到蓄电装置10的情形变多。作为小的阈值,能够设定例如电力变换的效率为30%时的输入值。由此,能够对电力需求的缓和作出贡献。

实施方式5.

接下来,对于实施方式5,以与上述实施方式1的相异点为中心进行说明。此外,关于与上述实施方式1相同或者同等的结构,使用同等的符号,并且省略或者简化其说明。

图25示出本实施方式的控制装置50的结构。控制装置50的辅助存储部503存储有家庭日程表D5。该家庭日程表D5是示出构成居住在住宅H1中的家庭的各个用户的计划表的数据。在用户的计划表中包括例如外出的预定。

在控制装置50的预测部53预测负载设备61、62的总电力的变迁时,参照家庭日程表D5。例如,预测部53在预定家庭全员的外出的时间中,预测为负载设备61、62的总电力变低。

另外,在变更运转计划表D4时,参照家庭日程表D5。例如,在紧接在家庭的回家预定时刻之前充电条件不成立并且产生了剩余电力的情况下,控制装置50使负载设备62开始进行制冷运转或者制热运转。

另外,控制装置50具有定时器507。定时器507由例如晶体振子等构成。定时器507依照处理器501的指示来测定时间,并向处理器501通知测定结果。

接下来,使用图26,说明通过控制装置50的处理器501执行的阈值更新处理。通过接通控制装置50的电源,开始该阈值更新处理。另外,与图6所示的控制处理并行地执行阈值更新处理。

在阈值更新处理中,处理器501首先判定用于执行蓄电池11的充放电的条件是否成立(步骤S501)。在判定为条件不成立的情况下(步骤S501;“否”),处理器501反复进行步骤S501的判定。

另一方面,在判定为条件成立的情况下(步骤S501;“是”),处理器501使定时器507启动(步骤S502)。即,处理器501使定时器507开始测定时间。接下来,处理器501放宽条件(步骤S503)。例如,处理器501减小用于对条件进行规定的阈值。

接下来,处理器501判定是否从定时器507开始测定时间起经过了一定时间(步骤S504)。该一定时间是例如5分钟。在判定为未经过一定时间的情况下(步骤S504;“否”),处理器501反复进行步骤S504的判定。另一方面,在判定为经过了一定时间的情况下(步骤S504;“是”),处理器501将阈值设定为初始值(步骤S505)。该初始值是与例如实施方式1的阈值相等的值。

接下来,处理器501使定时器507停止(步骤S506)。之后,处理器501反复进行步骤S501以后的处理。

在图27中,由线Lth示出通过阈值更新处理而更新的阈值的例子。图27中的区域F15表示通过蓄电池11的放电而从蓄电装置10向负载设备61、62供给的电力量。如图27所示,即使在负载设备61、62的总电力在初始值(1.7kW)的附近变动的情况下,也通过将阈值更新为小的值从而蓄电池11的放电至少持续一定时间。

如以上说明那样,本实施方式的控制装置50根据家庭日程表D5,预测了负载设备61、62的总电力的变迁。由此,控制装置50能够进行依照控制装置50的多个用户各自的计划表的预测。

另外,控制装置50根据家庭日程表D5来变更运转计划表D4。由此,控制装置50在变更运转计划表D4以使得用于执行蓄电池11的充放电的条件成立时,能够参考控制装置50的多个用户各自的计划表来变更运转计划表D4。

另外,在本实施方式中,在用于蓄电池11执行充放电的条件成立的情况下,将该条件放宽一定时间。即,对条件设置滞后(hysteresis)。由此,能够防止通过负载设备61、62的总电力以及发电装置20的发电电力发生变动从而在短时间交替地反复进行充放电的执行和停止。而且,能够抑制切换充放电的执行和停止所致的蓄电池11的劣化。

此外,在用于执行充放电的条件不成立的情况下,也可以使条件变严一定时间。

另外,也可以不使用定时器而是对条件设置滞后。例如,除了上述放电条件(放电开始条件)以外,也可以将用于决定是否继续放电的继续放电条件设置为条件数据D1。继续放电条件是比放电条件宽松的条件,例如是在从总电力的值减去发电电力的值而得到的值超过1600W(<1700W)的阈值时成立的条件。

在设置该继续放电条件的情况下,控制装置50在蓄电装置10的放电中反复判定继续放电条件是否成立。然后,控制装置50在继续放电条件成立时使蓄电装置10继续放电,在继续放电条件不成立时使蓄电装置10停止放电即可。

由此,蓄电装置10在开始放电时即使电力变换的效率稍微变低也会继续放电。进而,能够抑制因在短时间反复切换放电的执行和停止所致的蓄电池11的劣化。

此外,除了上述充电条件(充电开始条件)以外,也可以将用于决定是否继续充电的继续充电条件设置为条件数据D1。继续充电条件是比充电条件宽松的条件,例如是在剩余电力的值超过1600W(<1700W)的阈值时成立的条件。

实施方式6.

接下来,对于实施方式6,以与上述实施方式1的相异点为中心进行说明。此外,关于与上述实施方式1相同或者同等的结构,使用同等的符号,并且省略或者简化其说明。

在用于对本实施方式的充电条件以及放电条件进行规定的阈值根据蓄积在蓄电池11中的电力的剩余量而变动的点上与实施方式1不同。

图28示出蓄电池11的剩余量与用于对放电条件以及充电条件进行规定的阈值的关系。图28中的线Lr表示蓄电池11的剩余量(%)。另外,线Lth1表示用于规定放电条件的阈值(kW),线Lth2表示用于规定充电条件的阈值(kW)。

如图28所示,用于规定放电条件的阈值在蓄电池11的剩余量多时小,在该剩余量少时非常大。由此,在剩余量少时,几乎不会向负载设备61、62供给蓄积在蓄电池11中的电力,防止蓄电装置10以低的变换效率进行放电。

另外,如图28所示,用于规定充电条件的阈值在蓄电池11的剩余量多时大,在该剩余量少时小。由此,在蓄电池11中蓄积有充分的电力时,进而能够防止进行不需要的充电。

实施方式7.

接下来,对于实施方式7,以与上述实施方式1的相异点为中心进行说明。此外,关于与上述实施方式1相同或者同等的结构,使用同等的符号,并且省略或者简化其说明。

本实施方式的充电条件在剩余电力的值低于阈值时被满足的这点上与实施方式1不同。例如,本实施方式的充电条件在向蓄电装置10供给的电力的值低于1700W的阈值时成立。

例如,在通过预测部53如图13所示那样预测了负载设备61、62的总电力的变迁以及发电装置20的发电电力的变迁的情况下,剩余电力的值在大致11:30至14:30会超过阈值。但是,如图29所示,可知通过将预定为2时至6时的负载设备61的烧水运转的运转计划表D4变更为9时至16时从而在11:30至14:30的期间中由线Li示出的剩余电力的值低于阈值。

此外,图29中的线Lh、Li分别表示运转计划表D4被变更时的总电力的变迁以及剩余电力的变迁。另外,附加阴影线的区域F16、F17分别表示在运转计划表D4的变更前以及变更后在负载设备61的烧水运转中使用的电力量。粗的箭头表示在烧水运转中使用的电力量的移动。

如果通过设备控制部51如图29所示那样变更运转计划表D4,则在剩余电力的值成为正值时在11:30至14:30的期间中充电条件也成立,执行蓄电池11的充电,并且能够防止向蓄电装置10输入非常大的电力。进而,能够抑制因流过大的电流所致的蓄电装置10以及蓄电池11的劣化,提高运用蓄电装置10时的效率性。因此,阈值的值相当于不使蓄电池11等劣化的水平的电力,优选根据蓄电池11等的特性来预先决定。

此外,说明了以使剩余电力的值低于1700W的阈值的方式变更运转计划表D4的例子,但不限于此。例如,也可以控制负载设备61、62的当前的运转状态,以使得充电条件成立。另外,也可以组合实施方式1的充电条件和本实施方式的充电条件。具体而言,也可以设为在剩余电力的值超过第1阈值并且低于比该第1阈值大的第2阈值时充电条件成立。通过设定这样的充电条件,能够防止蓄电池11等的劣化,并且将供给到蓄电装置10的电力以高到某种程度的变换效率进行变换而对蓄电池11进行充电。

实施方式8.

接下来,对于实施方式8,以与上述实施方式3的相异点为中心进行说明。此外,关于与上述实施方式3相同或者同等的结构,使用同等的符号,并且省略或者简化其说明。

本实施方式的放电条件在负载设备61、62的总电力的值低于阈值时被满足的这点上与实施方式3不同。例如,本实施方式的放电条件在总电力的值低于700W的阈值时成立。

另外,本实施方式在执行蓄电池11的放电的时间被限制的这点上与实施方式3不同。关于图30中的期间W1,作为一个例子而示出可执行蓄电池11的放电的7:30至17:00的时间。仅限于在该期间W1内放电条件成立的情况下,执行蓄电池11的放电。

在通过预测部53如图30所示那样预测了负载设备61、62的总电力的变迁的情况下,通过蓄电池11的放电而从蓄电装置10输出由附加阴影线的区域F18表示的电力量。

在图30所示的例子中,在9时前后,总电力超过阈值。如果判定为能够通过运转计划表D4的变更从而以低于阈值的方式抑制9时前后的总电力,则设备控制部51变更运转计划表D4。

由此,在通过变更运转计划表D4从而放电条件成立时,能够执行蓄电池11的放电,并且防止从蓄电装置10输出非常大的电力。进而,能够抑制因流过大的电流所致的蓄电装置10以及蓄电池11的劣化。

此外,说明了以使总电力的值低于700W的阈值的方式变更运转计划表D4的例子,但不限于此。例如,也可以控制负载设备61、62的当前的运转状态,以使得放电条件成立。另外,也可以组合实施方式3的放电条件和本实施方式的放电条件。具体而言,也可以设为在总电力的值超过第1阈值并且低于比该第1阈值大的第2阈值时放电条件成立。通过设定这样的放电条件,能够在防止蓄电池11等的劣化的同时,将储存在蓄电池11中的电力以高到某种程度的变换效率进行变换而供给到负载设备61、62。

实施方式9.

接下来,对于实施方式9,以与上述实施方式1的相异点为中心进行说明。此外,关于与上述实施方式1相同或者同等的结构,使用同等的符号,并且省略或者简化其说明。

本实施方式的放电条件以及充电条件在根据特定的期间中的蓄电装置20的充放电的次数而成立的这点上与实施方式1不同。例如,本实施方式的条件在与实施方式8同样地设置的期间W1中当充电次数和放电次数的总计为3次以下时成立。为了在商用电源PS的电费变得比较贵的白天以不进行购电的方式执行与不足电力相应量的放电,并将剩余电力分配给充电,而设定该期间W1。

图31示出预测部53预测负载设备61、62的总电力的变迁以及发电装置20的发电电力的变迁而得到的结果。在本实施方式中,为了易于理解地说明,将放电条件以及充电条件的阈值设为零。即,从总电力减去发电电力而得到的值是正值,这是与用于使放电条件成立的电力值有关的条件。另外,剩余电力是正值,这是与用于使充电条件成立的电力值有关的条件。

在图31中,附加阴影线的区域F19、F20、F21表示通过蓄电池11的放电而从蓄电装置10输出的电力量。另外,附加阴影线的区域F22、F23表示供给到蓄电装置20而用于蓄电池11的充电的电力量。在图31所示的例子中,期间W1中的放电的次数是3次,充电的次数是2次。充放电的次数的总计是5次,所以条件不成立。

但是,在通过变更运转计划表D4从而总电力以及发电电力如图32所示那样变迁的情况下,放电的次数为与区域F24、F25对应的2次,充电的次数为与区域F26对应的1次。因此,充放电的次数的总计为3次,所以条件成立。因此,设备控制部51以如图31所示使总电力变迁的方式变更运转计划表D4。具体而言,在步骤S6(参照图6)中选择了在特定的期间中包含的任意时间区间的情况下,设备控制部51如图31所示那样变更运转计划表D4。由此,抑制充放电的次数,能够防止因在短期间反复切换充放电所致的蓄电池11的劣化。

此外,说明了根据期间W1中的充放电的总计次数而条件成立的例子,但不限于此。例如,也可以设为与特定的期间中的充电的次数无关地,根据放电的次数而放电条件成立。另外,也可以设为与特定的期间中的放电的次数无关地,根据充电的次数而充电条件成立。另外,也可以将直至当前时刻为止的一定时间作为特定的期间,以使与该特定的期间中的充放电的次数对应的条件成立的方式,控制当前的负载设备61、62的运转状态。

另外,说明了如下例子,即利用充放电的次数来规定放电条件以及充电条件的结果,充放电的次数被调整,但不限于此。例如,也可以与充放电的次数无关地根据电力值来规定放电条件以及充电条件,另一方面,处理器501以使充放电的次数尽可能减少的方式变更运转计划表D4。即,设备控制部51也可以根据由预测部53所预测的总电力以及发电电力的预测值的变迁,以使充放电的次数减少的方式变更运转计划表D4。

以上说明了本发明的实施方式,但本发明不被上述实施方式所限定。

例如,消耗电力的设备的数量也可以是3个以上。另外,负载设备61、62中的某一方也可以是不被控制装置50控制的设备。

另外,由控制装置50控制的负载设备61、62也可以是电热水器以及空调设备以外的设备。例如,控制装置50也可以控制具有电池的设备。作为具有电池的设备,设想笔记本型的个人计算机、与移动体通信网连接的便携终端、电动剃须刀、扫地机器人等。另外,控制装置50也可以变更具有电池的设备的充电被预定的时刻,作为该设备的运转计划表D4。

而且,控制装置50也可以控制电饭锅,变更煮饭被预定的时刻来作为电饭锅的运转计划表D4。另外,控制装置50也可以控制洗衣机或者洗碗机等家电设备,变更用于发挥家电设备的功能的运转的预定时刻。

另外,控制装置50在变更负载设备61、62的运转计划表D4时,既可以简单地改变预定了负载设备61、62的运转的开始时刻以及结束时刻,也可以伴随着改变而参考在运转的前后发生的电力消耗。例如,作为电饭锅的运转计划表D4而预定为在即将开饭之前煮饭结束的情况下,如果煮饭结束得早,则认为从煮饭结束起至开始开饭为止需要保温运转。

另外,发电装置20不限于通过太阳光发电的装置,也可以是通过风力、水力、地热等发电的装置,还可以是使用燃料电池来发电的装置。

另外,设备电力数据D2既可以在控制装置50出厂时预先储存于辅助存储部503,也可以在控制装置50与负载设备61、62各自连接时,从负载设备61、62取得设备电力数据D2。而且,控制装置50也可以根据需要从负载设备61、62取得设备电力数据D2,并储存到主存储部502而不是储存到辅助存储部503。

另外,在上述实施方式4中,根据电费来设定阈值,但也可以以相比于不执行充放电的情况而在执行充放电的情况下更能抑制电费的成本的方式,适当地设定阈值。例如,也可以将当前时刻的消耗电力设为Po,将在从蓄电池11向负载设备61、62供给Po时产生的损失电力设为Pp,以使仅在电费便宜的时间段购买(Po+Pp)时的电费比在当前时刻购买Po时的电费低时执行放电的方式,设定阈值。

而且,也可以将当前时刻的剩余电力设为Pi,将在蓄电池11中临时蓄积Pi之后供给到负载设备61、62时产生的损失电力设为Pj,以使仅在电费便宜的时间段购买(Pi-Pj)时的电费比在当前时刻销售Pi时的电费低时执行充电的方式,设定阈值。

另外,控制装置50也可以不对蓄电装置10指示蓄电池11的充放电。即,蓄电装置10也可以从控制装置50独立而自律地执行蓄电池11的充放电。

另外,对总电力以及发电电力进行预测的方法不限于在上述实施方式中说明的方法。控制装置50也可以从因特网上的服务器取得数据,根据所取得的数据来预测总电力以及发电电力的变迁。例如,如果在因特网上的服务器中记录有表示与家庭结构的类型对应的消耗电力的典型的变迁的数据,则即使在辅助存储部503中未蓄积历史数据D3的情况下,也能够预测总电力的变迁。而且,也可以通过组合运转计划表D4和设备电力数据D2,来预测总电力的变迁。另外,如果在因特网上的服务器中记录有表示次日的气象预报的数据,则能够提高发电电力的预测精度。也可以仅根据从外部服务器所取得的气象预报来预测发电电力的变迁。

另外,在上述实施方式中,为了易于理解地说明,作为负载设备61、62的运转状态而设想单纯的运转状态,但也可以对该运转状态进行细分、或者决定更详细的运转状态。例如,控制装置50也可以通过将负载设备62的制冷运转的目标温度从28℃变更为25℃,控制负载设备62的运转状态。

另外,控制装置50的预测部53每天预测次日的24小时中的总电力以及发电电力的变迁,但不限于此。例如,预测部53也可以在每月的月末预测下月的约30天期间的总电力以及发电电力的变迁。

另外,控制装置50将次日的24小时分割为以1小时为单位的时间区间,但不限于此。例如,控制装置50也可以将次日的24小时分割为以1分钟为单位或者以1秒钟为单位的时间区间,针对每个该时间区间执行计划表变更处理。

另外,电力监视装置40通过使用变流器C61、C62来测量总电力,但也可以使用单一的变流器来测量总电力。

另外,在上述实施方式中,设备控制部51直接利用预测部53的预测结果,但不限于此。例如,也可以由预测部53将预测结果存储到辅助存储部503,设备控制部51从辅助存储部503读入该预测结果。而且,在上述实施方式中,控制装置50具有预测部53,但不限于此。例如,控制装置50也可以从具有与预测部53同等的功能的外部装置通过通信而取得预测结果。

上述实施方式的控制装置50的功能既能够通过专用的硬件来实现,另外也能够通过通常的计算机系统来实现。

例如,控制装置50的功能结构不限于图1所示的结构。例如,也可以通过软件模块或者硬件电路来安装图33所示那样的功能结构。

图33中的总电力值接收部511以及发电电力值接收部512对应于图1中的电力监视部52。总电力值接收部511接收负载设备61、62的总电力的测量值,发电电力值接收部512接收发电装置20的发电电力的测量值。另外,总电力值预测部513以及发电电力值预测部514对应于图1中的预测部53。总电力值预测部513预测负载设备61、62的总电力的变迁,发电电力值预测部514预测发电装置20的发电电力的变迁。

图33中的取得部520从总电力值接收部511取得总电力的测量值,从发电电力值接收部512取得发电电力的测量值。另外,取得部520从总电力值预测部513取得总电力的预测值,从发电电力值预测部514取得发电电力的预测值。另外,取得部520有时也从总电力值预测部513以及发电电力值预测部514取得预测值的变迁。取得部520将所取得的各种数据输出到控制部540。取得部520对应于图3中的通信部506、或者处理器501中的与内部总线的接口模块。

图33中的存储部530对应于图3中的辅助存储部503。

图33中的控制部540对应于图3中的处理器501。控制部540具有:判定模块541,判定放电条件以及充电条件的成立的有无;计划表变更模块542,以使放电条件或者充电条件成立的方式变更运转计划表D4;以及运转状态控制模块543,控制负载设备61、62的运转状态。在由取得部520所取得的总电力以及发电电力的值不满足放电条件的情况下,控制部540控制负载设备61、62而使负载设备61、62的消耗电力变化,从而使总消耗电力的值变化为满足放电条件的值。另外,在根据由取得部520所取得的总电力的值和发电电力的值而得到的剩余电力的值不满足充电条件的情况下,控制部540控制负载设备61、62而使负载设备61、62的消耗电力变化,从而使剩余电力的值变化为满足充电条件的值。

运转状态控制模块543执行图7所示的放电处理以及图10所示的充电处理。具体而言,通过变更运转计划表D4,控制负载设备61、62的当前的运转状态。另外,计划表变更模块542执行图14所示的计划表变更处理。具体而言,计划表变更模块542通过变更运转计划表D4,控制负载设备61、62的将来的运转状态。

另外,通过将在辅助存储部503中存储的程序P1储存于软盘、CD-ROM(Compact Disk Read-Only Memory,CD只读存储器)、DVD(Digital Versatile Disk,数字多功能盘)、MO(Magneto-Optical disk,磁光盘)等计算机可读取的记录介质来分发,并将该程序P1安装到计算机,能够构成执行上述处理的装置。

另外,也可以将程序P1储存到因特网等通信网络上的服务器装置所具有的盘装置等,例如重叠于载波而下载到计算机等。

另外,通过在经由因特网等网络来传送程序P1的同时起动执行,也能够实现上述处理。

而且,在服务器装置上执行程序P1的全部或者一部分,计算机在经由通信网络来发送接收与其处理有关的信息的同时执行程序P1,从而也能够实现上述处理。

此外,在OS(Operating System,操作系统)分担实现上述功能的情况或者通过OS和应用的协作来实现上述功能的情况下等,既可以仅将OS以外的部分储存到介质而分发,另外也可以向计算机进行下载等。

另外,实现控制装置50的功能的手段不限于软件,也可以通过专用的硬件(电路等)来实现其一部分或者全部。例如,如果使用FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)或者ASIC(Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)等来构成设备控制部51、电力监视部52以及预测部53,则能够实现控制装置50的省电。

本发明能够不脱离本发明的广义的精神和范围而实现各种实施方式以及变形。另外,上述实施方式用于说明本发明,而并非限定本发明的范围。即,本发明的范围并非由实施方式示出而是由权利要求书示出。另外,在权利要求书内以及与其同等的发明的意义的范围内实施的各种变形被视为在本发明的范围内。

本申请基于2014年4月16日申请的国际申请PCT/JP2014/60834号。在本说明书中,作为参照引入国际申请PCT/JP2014/60834号的说明书、权利要求书、附图整体。

产业上的可利用性

本发明的控制装置、控制系统、控制方法以及程序适用于电能的高效的利用。

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