能量管理裝置和能量管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及管理需求方所消耗的電力量的能量管理裝置和使用該能量管理裝置的能量管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了諸如限制每月的消耗電力量、抑制峰值時的電力消耗并減少電費(fèi)等的各種目的，在相關(guān)技術(shù)中提出了用于管理需求方所消耗的電力量的技術(shù)。
[0003]例如，日本專利申請公開2010-259186(以下稱為“文獻(xiàn)I”)描述了用于基于與各時間帶的電費(fèi)有關(guān)的信息來進(jìn)行預(yù)約操作的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)在預(yù)定的開始時刻開始使第一電氣設(shè)備進(jìn)行工作，并且在該第一電氣設(shè)備以容許值以上進(jìn)行工作的情況下，該控制系統(tǒng)將該第一電氣設(shè)備切換為低電力消耗操作并且開始使第二電氣設(shè)備進(jìn)行工作。換句話說，根據(jù)該控制系統(tǒng)，在多個電氣設(shè)備進(jìn)行工作的情況下，這些電氣設(shè)備各自的操作定時相對于彼此改變，使得電力消耗高的時間帶沒有重復(fù)。結(jié)果，可以防止電力消耗超過合約電力或容許電力，并且可以防止斷路器跳閘。
[0004]文獻(xiàn)I所述的結(jié)構(gòu)中的容許值被定義成在充電的情況下約為80%的充電量、在干衣機(jī)的情況下約為三個小時的時間段等。利用該技術(shù)，使電氣設(shè)備在電費(fèi)的單價最低的時間帶中進(jìn)行工作，因此可以減少電費(fèi)。此外，通過調(diào)節(jié)電氣設(shè)備的工作調(diào)度表，可以抑制峰值電力消耗。
[0005]然而，在電費(fèi)的單價低的時間帶內(nèi)可以使用的電氣設(shè)備的類型有限，因此利用文獻(xiàn)I所述的技術(shù)，在包括了電費(fèi)的單價高的時間帶內(nèi)必須使用的電氣設(shè)備的情況下，無法減少電費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供在可以使得機(jī)器能夠在電費(fèi)的單價高的時間帶內(nèi)進(jìn)行工作的同時抑制總電費(fèi)的增加的能量管理裝置，并且提供使用該能量管理裝置的能量管理系統(tǒng)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一種能量管理裝置，包括:指示部，其被配置為指示多個機(jī)器各自的操作狀態(tài)；電力獲取部，其被配置為獲取所述多個機(jī)器所消耗的電力量；容許值設(shè)置部，其被配置為將針對多個時間帶中的各時間帶所確定出的每單位時間的電力量的上限設(shè)置為該時間帶的容許電力量；以及管理處理部，其被配置為確定所述指示部所指示的所述多個機(jī)器的操作狀態(tài)，以使得所述多個機(jī)器在各時間帶中所消耗的總電力量維持在所述容許值設(shè)置部所設(shè)置的所述容許電力量的范圍內(nèi)。
[0008]在該能量管理裝置中，優(yōu)選地，還包括:費(fèi)用設(shè)置部，其被配置為將預(yù)定時間段內(nèi)的電費(fèi)的上限的目標(biāo)值設(shè)置為容許費(fèi)用；費(fèi)用表存儲部，其被配置為存儲各時間帶的電費(fèi)單價；以及計算部，其被配置為根據(jù)所述費(fèi)用設(shè)置部所設(shè)置的所述容許費(fèi)用和所述費(fèi)用表存儲部中所存儲的各時間帶的所述電費(fèi)單價，來針對各時間帶計算所述容許電力量，其中，所述容許值設(shè)置部被配置為存儲所述計算部所計算出的所述容許電力量。
[0009]在該能量管理裝置中，優(yōu)選地，所述多個機(jī)器包括用于促進(jìn)室內(nèi)空氣質(zhì)量的改善的多個環(huán)境改善機(jī)器，以及在所述多個環(huán)境改善機(jī)器中的至少一個環(huán)境改善機(jī)器進(jìn)行工作的情況下，所述管理處理部被配置為選擇能夠以可用電力量進(jìn)行工作的環(huán)境改善機(jī)器，然后指示所選擇的環(huán)境改善機(jī)器的操作狀態(tài)，其中所述可用電力量處于所述容許電力量的范圍內(nèi)但排除了其它機(jī)器所消耗的電力量。
[0010]在該能量管理裝置中，優(yōu)選地，還包括:空氣質(zhì)量獲取部，其被配置為從測量室內(nèi)空氣質(zhì)量的裝置獲取測量數(shù)據(jù)；以及目標(biāo)值設(shè)置部，其被配置為將與所述空氣質(zhì)量獲取部所獲取到的所述測量數(shù)據(jù)有關(guān)的多個等級的目標(biāo)值設(shè)置為容許污染度，其中，所述管理處理部被配置為針對與所述可用電力量相關(guān)地所確定出的等級選擇所述容許污染度的等級，并且選擇隨著所述可用電力量的增加而使得室內(nèi)空氣質(zhì)量穩(wěn)定地改善的等級的所述容許污染度，以及所述管理處理部被配置為選擇能夠以所述可用電力量進(jìn)行工作的環(huán)境改善機(jī)器以使得所述測量數(shù)據(jù)接近所選擇的所述容許污染度，然后指示所選擇的環(huán)境改善機(jī)器的操作狀態(tài)。
[0011]在該能量管理裝置中，優(yōu)選地，所述管理處理部被配置為在所獲取到的所述測量數(shù)據(jù)表示室內(nèi)空氣質(zhì)量比所述容許污染度中的室內(nèi)空氣質(zhì)量最好的等級更好的時間段內(nèi)，不使所述多個環(huán)境改善機(jī)器進(jìn)行工作，以及所述管理處理部被配置為在所獲取到的所述測量數(shù)據(jù)表示室內(nèi)空氣質(zhì)量比所述容許污染度中的室內(nèi)空氣質(zhì)量最差的等級更差的時間段內(nèi)，與所述可用電力量無關(guān)地選擇室內(nèi)空氣質(zhì)量的改善效果高的環(huán)境改善機(jī)器，然后指示所選擇的環(huán)境改善機(jī)器的操作狀態(tài)。
[0012]在該能量管理裝置中，優(yōu)選地，在所述多個環(huán)境改善機(jī)器中的至少一個環(huán)境改善機(jī)器響應(yīng)于使用者的操作進(jìn)行工作的情況下，所述管理處理部被配置為使用通過從所述可用電力量中排除所述至少一個環(huán)境改善機(jī)器的電力消耗所獲得的剩余電力量來使其它機(jī)器進(jìn)行工作。
[0013]在該能量管理裝置中，優(yōu)選地，所述空氣質(zhì)量獲取部被配置為獲取所述裝置在多個房間中的各房間內(nèi)所測量到的室內(nèi)空氣質(zhì)量，以及所述管理處理部能夠與所述多個房間中的各房間內(nèi)的室內(nèi)空氣質(zhì)量相關(guān)地設(shè)置優(yōu)先度，并且被配置為以從所述優(yōu)先度高的房間中所配置的環(huán)境改善機(jī)器起的順序向所述多個環(huán)境改善機(jī)器順次分配所述可用電力量。
[0014]優(yōu)選地，所述能量管理裝置還包括通信接口部，所述通信接口部被配置為通過與其它裝置進(jìn)行通信來獲得各時間帶的電費(fèi)單價，其中，所述費(fèi)用表存儲部被配置為存儲所述通信接口部所獲得的各時間帶的所述電費(fèi)單價。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一種能量管理系統(tǒng)，包括:以上所述的能量管理裝置；以及測量裝置，其被配置為測量所述多個機(jī)器所消耗的電力量。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，針對各時間帶確定容許電力量、即每單位時間的電力量的上限，因而確定設(shè)備的操作狀態(tài)，以使得將機(jī)器針對各時間帶所消耗的總電力量維持在容許電力量的范圍內(nèi)。結(jié)果，可以在使得機(jī)器能夠在電費(fèi)的單價高的時間帶內(nèi)進(jìn)行工作的同時，抑制總電費(fèi)的增加。
【附圖說明】
[0017]現(xiàn)在將詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。將與以下的詳細(xì)說明以及附圖有關(guān)地來更好地理解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點。
[0018]圖1是示出實施例的框圖。
[0019]圖2是示出本實施例中所使用的費(fèi)用表存儲部的示例的圖。
[0020]圖3是示出本實施例中所使用的容許值設(shè)置部的示例的圖。
[0021]圖4是示出本實施例的另一結(jié)構(gòu)示例的框圖。
[0022]圖5是示出根據(jù)本實施例的操作示例的圖。
【具體實施方式】
[0023]以下所述的實施例假設(shè)如圖1所示構(gòu)成的能量管理系統(tǒng)。該能量管理系統(tǒng)包括:能量管理裝置10，其具有用于指示多臺機(jī)器30各自的操作狀態(tài)的功能；以及測量裝置20，用于測量多臺機(jī)器30所消耗的電力量。該能量管理系統(tǒng)用在從電力供應(yīng)商購買電力的需求方中。電力供應(yīng)商通常是電力公司，但還可以是其它的發(fā)電商等。
[0024]這種電力供應(yīng)商可以根據(jù)一天中的時間帶來按不同的電費(fèi)單價出售電力。例如，許多電力供應(yīng)商準(zhǔn)備在電力的需求相對較高的白天和電力的需求相對較低的夜間應(yīng)用不同的電費(fèi)單價所依據(jù)的費(fèi)用體系。在這種費(fèi)用體系中，在一天內(nèi)可以將電費(fèi)單價劃分為約三個或四個等級。
[0025]以下將說明根據(jù)一天中的時間帶來將電費(fèi)單價劃分為三個等級的情況。然而，注意，以下所述的數(shù)值是便于理解的示例，并且本發(fā)明不限于這些值。還例示了多個機(jī)器30的類型的示例，但本發(fā)明不限于所例示的多個機(jī)器30的類型。
[0026]多個機(jī)器30可以是需求方中所使用的任意機(jī)器30，但優(yōu)選包括改善室內(nèi)空氣質(zhì)量(IAQ:1ndoor Air Quality)的機(jī)器30。室內(nèi)空氣質(zhì)量是用于維持人的健康和舒適的空氣質(zhì)量，并且受到各種環(huán)境因素所影響。更具體地，可以將這些環(huán)境因素分類為化學(xué)因素、生物因素和物理因素。
[0027]化學(xué)因素包括二氧化碳、揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC:Volatile Organic Compound)和臭氣成分。生物因素包括灰塵和花粉。物理因素包括溫度和濕度?；覊m表示霉菌、病毒、蜱蟲排泄物和寵物毛肩等。除以上所述的環(huán)境因素外，室內(nèi)空氣質(zhì)量還受塵埃和污垢所影響。此外，物理因素還可能包括光、噪聲和電磁波等。
[0028]在以下所述的示例中，設(shè)想溫度、濕度、二氧化碳、灰塵、花粉、臭氣、V0C、塵埃和污垢作為影響室內(nèi)空氣質(zhì)量的環(huán)境因素?？紤]到當(dāng)前情形，設(shè)置空氣質(zhì)量傳感器21單獨作為可以測量這些環(huán)境因素的測量裝置?？諝赓|(zhì)量傳感器21不限于用于測量以上所述的環(huán)境因素的結(jié)構(gòu)，并且空氣質(zhì)量傳感器21還用于測量與目的相對應(yīng)的環(huán)境因素。
[0029]設(shè)想了空氣凈化器31、通風(fēng)設(shè)備32以及調(diào)節(jié)溫度和濕度的空調(diào)設(shè)備33作為改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的機(jī)器30。以下將這些機(jī)器30統(tǒng)稱為“環(huán)境改善機(jī)器”?？諝鈨艋?1、通風(fēng)設(shè)備32和空調(diào)設(shè)備33用作環(huán)境改善機(jī)器的代表示例，但還可以使用諸如使水的帶電微粒子散布在空氣中的設(shè)備、加濕器和除濕器等的機(jī)器30作為環(huán)境改善機(jī)器。
[0030]包括環(huán)境改善機(jī)器的需求方中所使用的各個機(jī)器30具有用于與能量管理裝置10進(jìn)行通信的功能。通過與各個機(jī)器30進(jìn)行通信，能量管理裝置10指示機(jī)器30的操作狀態(tài)并且從機(jī)器30獲得操作狀態(tài)。換句話說，能量管理裝置10用作作為控制并監(jiān)視各個機(jī)器30的裝置的所謂的HEMS (Home Energy Management System，家庭能源管理系統(tǒng))控制器。注意，在機(jī)器30具有用于測量電