能量管理装置和能量管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及管理需求方所消耗的电力量的能量管理装置和使用该能量管理装置的能量管理系统。
【背景技术】
[0002]为了诸如限制每月的消耗电力量、抑制峰值时的电力消耗并减少电费等的各种目的，在相关技术中提出了用于管理需求方所消耗的电力量的技术。
[0003]例如，日本专利申请公开2010-259186(以下称为“文献I”)描述了用于基于与各时间带的电费有关的信息来进行预约操作的控制系统。该控制系统在预定的开始时刻开始使第一电气设备进行工作，并且在该第一电气设备以容许值以上进行工作的情况下，该控制系统将该第一电气设备切换为低电力消耗操作并且开始使第二电气设备进行工作。换句话说，根据该控制系统，在多个电气设备进行工作的情况下，这些电气设备各自的操作定时相对于彼此改变，使得电力消耗高的时间带没有重复。结果，可以防止电力消耗超过合约电力或容许电力，并且可以防止断路器跳闸。
[0004]文献I所述的结构中的容许值被定义成在充电的情况下约为80%的充电量、在干衣机的情况下约为三个小时的时间段等。利用该技术，使电气设备在电费的单价最低的时间带中进行工作，因此可以减少电费。此外，通过调节电气设备的工作调度表，可以抑制峰值电力消耗。
[0005]然而，在电费的单价低的时间带内可以使用的电气设备的类型有限，因此利用文献I所述的技术，在包括了电费的单价高的时间带内必须使用的电气设备的情况下，无法减少电费。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供在可以使得机器能够在电费的单价高的时间带内进行工作的同时抑制总电费的增加的能量管理装置，并且提供使用该能量管理装置的能量管理系统。
[0007]根据本发明的一种能量管理装置，包括:指示部，其被配置为指示多个机器各自的操作状态；电力获取部，其被配置为获取所述多个机器所消耗的电力量；容许值设置部，其被配置为将针对多个时间带中的各时间带所确定出的每单位时间的电力量的上限设置为该时间带的容许电力量；以及管理处理部，其被配置为确定所述指示部所指示的所述多个机器的操作状态，以使得所述多个机器在各时间带中所消耗的总电力量维持在所述容许值设置部所设置的所述容许电力量的范围内。
[0008]在该能量管理装置中，优选地，还包括:费用设置部，其被配置为将预定时间段内的电费的上限的目标值设置为容许费用；费用表存储部，其被配置为存储各时间带的电费单价；以及计算部，其被配置为根据所述费用设置部所设置的所述容许费用和所述费用表存储部中所存储的各时间带的所述电费单价，来针对各时间带计算所述容许电力量，其中，所述容许值设置部被配置为存储所述计算部所计算出的所述容许电力量。
[0009]在该能量管理装置中，优选地，所述多个机器包括用于促进室内空气质量的改善的多个环境改善机器，以及在所述多个环境改善机器中的至少一个环境改善机器进行工作的情况下，所述管理处理部被配置为选择能够以可用电力量进行工作的环境改善机器，然后指示所选择的环境改善机器的操作状态，其中所述可用电力量处于所述容许电力量的范围内但排除了其它机器所消耗的电力量。
[0010]在该能量管理装置中，优选地，还包括:空气质量获取部，其被配置为从测量室内空气质量的装置获取测量数据；以及目标值设置部，其被配置为将与所述空气质量获取部所获取到的所述测量数据有关的多个等级的目标值设置为容许污染度，其中，所述管理处理部被配置为针对与所述可用电力量相关地所确定出的等级选择所述容许污染度的等级，并且选择随着所述可用电力量的增加而使得室内空气质量稳定地改善的等级的所述容许污染度，以及所述管理处理部被配置为选择能够以所述可用电力量进行工作的环境改善机器以使得所述测量数据接近所选择的所述容许污染度，然后指示所选择的环境改善机器的操作状态。
[0011]在该能量管理装置中，优选地，所述管理处理部被配置为在所获取到的所述测量数据表示室内空气质量比所述容许污染度中的室内空气质量最好的等级更好的时间段内，不使所述多个环境改善机器进行工作，以及所述管理处理部被配置为在所获取到的所述测量数据表示室内空气质量比所述容许污染度中的室内空气质量最差的等级更差的时间段内，与所述可用电力量无关地选择室内空气质量的改善效果高的环境改善机器，然后指示所选择的环境改善机器的操作状态。
[0012]在该能量管理装置中，优选地，在所述多个环境改善机器中的至少一个环境改善机器响应于使用者的操作进行工作的情况下，所述管理处理部被配置为使用通过从所述可用电力量中排除所述至少一个环境改善机器的电力消耗所获得的剩余电力量来使其它机器进行工作。
[0013]在该能量管理装置中，优选地，所述空气质量获取部被配置为获取所述装置在多个房间中的各房间内所测量到的室内空气质量，以及所述管理处理部能够与所述多个房间中的各房间内的室内空气质量相关地设置优先度，并且被配置为以从所述优先度高的房间中所配置的环境改善机器起的顺序向所述多个环境改善机器顺次分配所述可用电力量。
[0014]优选地，所述能量管理装置还包括通信接口部，所述通信接口部被配置为通过与其它装置进行通信来获得各时间带的电费单价，其中，所述费用表存储部被配置为存储所述通信接口部所获得的各时间带的所述电费单价。
[0015]根据本发明的一种能量管理系统，包括:以上所述的能量管理装置；以及测量装置，其被配置为测量所述多个机器所消耗的电力量。
[0016]根据本发明的结构，针对各时间带确定容许电力量、即每单位时间的电力量的上限，因而确定设备的操作状态，以使得将机器针对各时间带所消耗的总电力量维持在容许电力量的范围内。结果，可以在使得机器能够在电费的单价高的时间带内进行工作的同时，抑制总电费的增加。
【附图说明】
[0017]现在将详细说明本发明的优选实施例。将与以下的详细说明以及附图有关地来更好地理解本发明的其它特征和优点。
[0018]图1是示出实施例的框图。
[0019]图2是示出本实施例中所使用的费用表存储部的示例的图。
[0020]图3是示出本实施例中所使用的容许值设置部的示例的图。
[0021]图4是示出本实施例的另一结构示例的框图。
[0022]图5是示出根据本实施例的操作示例的图。
【具体实施方式】
[0023]以下所述的实施例假设如图1所示构成的能量管理系统。该能量管理系统包括:能量管理装置10，其具有用于指示多台机器30各自的操作状态的功能；以及测量装置20，用于测量多台机器30所消耗的电力量。该能量管理系统用在从电力供应商购买电力的需求方中。电力供应商通常是电力公司，但还可以是其它的发电商等。
[0024]这种电力供应商可以根据一天中的时间带来按不同的电费单价出售电力。例如，许多电力供应商准备在电力的需求相对较高的白天和电力的需求相对较低的夜间应用不同的电费单价所依据的费用体系。在这种费用体系中，在一天内可以将电费单价划分为约三个或四个等级。
[0025]以下将说明根据一天中的时间带来将电费单价划分为三个等级的情况。然而，注意，以下所述的数值是便于理解的示例，并且本发明不限于这些值。还例示了多个机器30的类型的示例，但本发明不限于所例示的多个机器30的类型。
[0026]多个机器30可以是需求方中所使用的任意机器30，但优选包括改善室内空气质量(IAQ:1ndoor Air Quality)的机器30。室内空气质量是用于维持人的健康和舒适的空气质量，并且受到各种环境因素所影响。更具体地，可以将这些环境因素分类为化学因素、生物因素和物理因素。
[0027]化学因素包括二氧化碳、挥发性有机化合物(VOC:Volatile Organic Compound)和臭气成分。生物因素包括灰尘和花粉。物理因素包括温度和湿度。灰尘表示霉菌、病毒、蜱虫排泄物和宠物毛肩等。除以上所述的环境因素外，室内空气质量还受尘埃和污垢所影响。此外，物理因素还可能包括光、噪声和电磁波等。
[0028]在以下所述的示例中，设想温度、湿度、二氧化碳、灰尘、花粉、臭气、V0C、尘埃和污垢作为影响室内空气质量的环境因素。考虑到当前情形，设置空气质量传感器21单独作为可以测量这些环境因素的测量装置。空气质量传感器21不限于用于测量以上所述的环境因素的结构，并且空气质量传感器21还用于测量与目的相对应的环境因素。
[0029]设想了空气净化器31、通风设备32以及调节温度和湿度的空调设备33作为改善室内空气质量的机器30。以下将这些机器30统称为“环境改善机器”。空气净化器31、通风设备32和空调设备33用作环境改善机器的代表示例，但还可以使用诸如使水的带电微粒子散布在空气中的设备、加湿器和除湿器等的机器30作为环境改善机器。
[0030]包括环境改善机器的需求方中所使用的各个机器30具有用于与能量管理装置10进行通信的功能。通过与各个机器30进行通信，能量管理装置10指示机器30的操作状态并且从机器30获得操作状态。换句话说，能量管理装置10用作作为控制并监视各个机器30的装置的所谓的HEMS (Home Energy Management System，家庭能源管理系统)控制器。注意，在机器30具有用于测量电