JP6134096B2 - 情報出力装置 - Google Patents
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Description
これに対して、外部電力系統が停電し、発電装置が外部電力系統に連系していない自立運転時であれば、電力消費装置には発電装置で発電した発電電力しか供給できない。つまり、電力消費装置が消費できる電力の上限は発電装置の能力によって制限される。従って、発電装置が外部電力系統に連系していない自立運転時において、情報出力装置の使用者は、情報出力装置に表示された消費電力を見れば、余分に消費できる電力を認識できるはずである。例えば、発電装置の定格発電電力が1kWであり、情報出力装置に表示された消費電力が800Wであれば、情報出力装置の使用者は、余分に200Wの電力を消費できると認識できる。
しかし、未だ発電装置が外部電力系統に連系していない自立運転時において、即ち、電力消費装置が消費できる電力の上限が発電装置の能力によって制限されているような状況で発電電力と受電電力との和を消費電力とするような表示を行うと、発電装置の能力に応じて余分に消費できる電力を正しくは認識できなくなるという問題がある。
情報を出力する情報出力手段と、
前記情報出力手段で出力する情報の内容を決定して前記情報出力手段から出力させる出力制御手段とを備え、
前記外部電力系統から分電盤へ電力が供給され、
前記発電装置は、前記発電装置に対して連系運転モード及び自立運転モードのうちの何れの運転モードでの動作を許容するのかを切り替えるモード切替スイッチが前記連系運転モードに切り替えられることで前記発電装置が前記外部電力系統に連系している連系運転時に、前記分電盤に接続されている連系用出力端へ前記発電電力を供給することで、前記分電盤に接続されている前記電力消費装置に対して前記受電電力及び前記発電電力の少なくとも一方を供給でき、及び、前記発電装置は、前記モード切替スイッチが前記自立運転モードに切り替えられることで前記発電装置が前記外部電力系統に連系していない自立運転時に、前記分電盤に接続されていない自立用出力端へ前記発電電力を供給することで、前記分電盤に接続されておらず且つ前記自立用出力端に接続されている前記電力消費装置に対して前記発電電力を供給でき、
前記出力制御手段は、前記モード切替スイッチが前記連系運転モードに切り替えられることで前記発電装置が前記外部電力系統に連系している前記連系運転時において、前記受電電力検出手段が検出した前記受電電力と前記発電電力検出手段が検出した前記発電電力との和を前記電力消費装置による消費電力として前記情報出力手段から出力させ、並びに、前記モード切替スイッチが前記自立運転モードに切り替えられることで前記発電装置が前記外部電力系統に連系していない前記自立運転時において、前記受電電力検出手段が検出した前記受電電力及び前記発電電力検出手段が検出した前記発電電力のうち、前記発電電力検出手段が検出した前記発電電力を前記電力消費装置による消費電力として前記情報出力手段から出力させる点にある。
そして、出力制御手段が、モード切替スイッチが前記連系運転モードに切り替えられることで発電装置が外部電力系統に連系している連系運転時には、受電電力と発電電力との和を消費電力として情報出力手段から出力させることで、情報出力装置の使用者に対して、実際の消費電力を確実に認識させることができる。更に、出力制御手段が、モード切替スイッチが自立運転モードに切り替えられることで発電装置が外部電力系統に連系していない自立運転時には、受電電力検出手段が検出した受電電力及び発電電力検出手段が検出した発電電力のうち、発電電力検出手段が検出した発電装置の発電電力に限り、消費電力として情報出力手段から出力させることで、情報出力装置の使用者に対して、自立用出力端に接続されている電力消費装置の消費電力を確実に認識させると共に、余分に消費できる電力を認識させることができる。特に、外部電力系統が復電したことで受電電力の値が増大したとしても、発電装置が自立運転を行っている間は、出力制御手段は、外部電力系統が復電したことで増大した受電電力を消費電力の導出に含めずに、発電装置の発電電力を消費電力として情報出力手段から出力させる。
従って、発電装置が外部電力系統に連系していない自立運転を行っている間は、情報出力装置の使用者に対して、余分に消費できる電力を確実に認識させることができる情報出力装置を提供できる。
本発明に係る情報出力装置の別の特徴構成は、前記出力制御手段は、前記連系運転時において、前記受電電力検出手段が検出した前記受電電力を、前記外部電力系統から受電した受電電力として前記情報出力手段から出力させ、前記発電電力検出手段が検出した前記発電電力を、前記発電装置で発電した発電電力として前記情報出力手段から出力させ、前記受電電力検出手段が検出した前記受電電力と前記発電電力検出手段が検出した前記発電電力との和を前記分電盤に接続されている前記電力消費装置による消費電力として前記情報出力手段から出力させ、並びに、前記自立運転時において、前記受電電力検出手段が検出した前記受電電力を、前記外部電力系統から受電した受電電力として前記情報出力手段から出力させ、前記発電電力検出手段が検出した前記発電電力を、前記発電装置で発電した発電電力として前記情報出力手段から出力させ、前記受電電力検出手段が検出した前記受電電力及び前記発電電力検出手段が検出した前記発電電力のうち、前記発電電力検出手段が検出した前記発電電力を、前記自立用出力端に接続されている前記電力消費装置による消費電力として前記情報出力手段から出力させる点にある。
上記特徴構成によれば、出力制御手段が、連系運転時には、受電電力検出手段が検出した受電電力を、外部電力系統から受電した受電電力として情報出力手段から出力させ、発電電力検出手段が検出した発電電力を、発電装置で発電した発電電力として情報出力手段から出力させ、受電電力検出手段が検出した受電電力と発電電力検出手段が検出した発電電力との和を、分電盤に接続されている電力消費装置による消費電力として情報出力手段から出力させることができる。更に、出力制御手段が、自立運転時には、受電電力検出手段が検出した受電電力を、外部電力系統から受電した受電電力として情報出力手段から出力させ、発電電力検出手段が検出した発電電力を、発電装置で発電した発電電力として情報出力手段から出力させ、受電電力検出手段が検出した受電電力及び発電電力検出手段が検出した発電電力のうち、発電電力検出手段が検出した発電電力を自立用出力端に接続されている電力消費装置による消費電力として情報出力手段から出力させることができる。
以下に、電力供給システムの構成を説明した後、電力供給システムで行われる制御の内容並びに情報出力装置16の動作について説明する。
家屋10には、外部電力系統1から電力が供給される分電盤11及び電力消費装置14及び熱利用装置13が設置されている。外部電力系統1から電力供給が正常に行なわれているとき、この分電盤11を経由して、電力消費装置14に対して電力供給が行なわれる。また、分電盤11に対しては後述するように発電装置20の発電機22を接続可能である。外部電力系統1から電力供給が正常に行なわれているとき、発電機22の発電電力は分電盤11に供給される。つまり、発電機22を外部電力系統1に連系している連系運転が行なわれる。分電盤11には、電力消費装置14A、屋内電気コンセント15、屋外電気コンセント4が電気的に接続されている。屋内電気コンセント15には、家屋10に設置されている各種の電力消費装置14を接続可能である。図1に示す例では、屋内電気コンセント15に接続できる電力消費装置14として、電力消費装置14Bを例示している。電力消費装置14Bは電気プラグ7に対して電気的に接続されており、その電気プラグ7を屋内電気コンセント15に装着することで、分電盤11を経由した電力供給を受けることができる。
例えば、受電電力検出手段Wa、発電電力検出手段Wb1、Wb2は、電流センサ及び電圧センサを用いて実現できる。そして、電流センサ及び電圧センサが検出した電流値及び電圧値が発電運転制御部29に伝達されることで、発電運転制御部29は受電電力及び発電電力のそれぞれを導出することができる。尚、本実施形態では、受電電力検出手段Waは分電盤11の上流側(外部電力系統1側)で検出を行っており、その検出結果は発電装置20の発電運転制御部29に通信線9を介して伝達される。受電電力検出手段Waの検出結果に基づいて発電運転制御部29が取得した受電電力の値、並びに、発電電力検出手段Wb1(Wb)及び発電電力検出手段Wb2(Wb)の検出結果に基づいて発電運転制御部29が取得した発電電力の値は、通信線3を介して排熱回収装置40の排熱回収制御部45へ伝達される。そして、排熱回収制御部45から情報出力装置16の出力制御手段16Bに対して、受電電力検出手段Waが検出した受電電力の値と、発電電力検出手段Wb1(Wb)及び発電電力検出手段Wb2(Wb)が検出した発電電力の値が通信線8を介して伝達され、出力制御手段16Bが情報出力手段16Aに対して受電電力、発電電力、消費電力等の情報出力を行わせる。或いは、排熱回収制御部45が、情報出力手段16Aに対してそれらの情報出力を直接指示してもよい。
情報出力装置16が行なう受電電力及び発電電力及び消費電力の表示制御の詳細については後述する。
発電装置20は、エンジン21と、そのエンジン21によって駆動される発電機22と、エンジン21及び発電機22の運転を制御する発電運転制御部29とを有する。エンジン21には手動操作式のスタータ装置23が設けられている。系統停電時に発電装置20を起動する場合、使用者が、発電装置20に対して連系運転モード及び自立運転モードのうちの何れの運転モードでの動作を許容するのかを切り替えるモード切替スイッチ(図示せず)を操作して発電装置20を自立運転モードに切り替えた上でスタータ装置23を手動操作することで、エンジン21及び発電機22が起動される。尚、モード切替スイッチを連系運転モードに切り替えている状態では、発電装置20はスタータ装置23によっては起動せず、排熱回収制御部45からの運転制御指令(運転開始指令、運転停止指令など)を受けて動作する。発電機22には、発電電力を出力するための出力端が2系統設けられている。一つは、連系運転モードでの動作時に発電出力を家屋10の分電盤11へと供給するときに用いる連系用出力端27であり、もう一つは自立運転モードでの動作時に発電出力を屋内電気コンセント12へ供給するときに用いる自立用出力端28である。本実施形態では、自立用出力端28は、家屋10の屋内にある屋内電気コンセント12及び家屋10の屋外にある屋外電気コンセント5に接続されている。
排熱回収装置40は、エンジン21からの排熱を回収する熱回収運転及びエンジン21から回収した熱を電力消費型熱利用装置Eに供給してその電力消費型熱利用装置Eを動作させる熱供給運転を制御する排熱回収制御部45を有する。本実施形態では、排熱回収装置40は、エンジン21からの排熱を回収して蓄える蓄熱装置としての貯湯装置41を有する。貯湯装置41は湯水を貯えており、その湯水は排熱回収路42を通って熱交換器24で加熱され、再び貯湯装置41に帰還する。排熱回収路42の途中には排熱回収ポンプ43が設けられており、その排熱回収ポンプ43の動作に応じて排熱回収路42における湯水の流速が調整される。
また、貯湯装置41に熱が蓄えられていれば、排熱回収制御部45は、貯湯装置41に蓄えられている熱を熱利用装置13に供給してその熱利用装置13を動作せることができる。尚、図1では、エンジン21からの排熱を回収して貯湯装置41に一旦蓄え、熱利用装置13へは貯湯装置41に蓄えられている熱が供給されるような構成例を示しているが、エンジン21から回収した熱を貯湯装置41を経由せずに熱利用装置13に供給できるように配管、弁、熱交換器などを構成してもよい。具体的には、排熱回収制御部45が、エンジン21から回収した熱によって昇温された湯水が貯湯装置41に流入するような運転形態と、エンジン21から回収した熱によって昇温された湯水が貯湯装置41に流入せずに熱利用装置13に供給されるような運転形態とを選択的に切換可能なように配管、弁、熱交換器などを構成してもよい。
また、排熱回収路42の途中には単位時間当たりに流れる湯水の湯量である流速を検出可能な流量センサMが設けられている。この流量センサMの検出結果は、排熱回収制御部45に伝達される。そして、排熱回収制御部45は、流量センサMが検出する湯水の流速が設定下限流速未満になると、排熱回収ポンプ43の動作不良や排熱回収路42における水漏れ・閉塞などの異常が発生したと判定する。このような異常が発生した場合、排熱回収装置40での熱回収運転に支障が生じる。
以上のように、これら圧力センサLや流量センサMは、排熱回収装置40での熱回収運転における異常又は熱供給運転における異常を検出可能な異常検出手段として機能する。
更に、本実施形態では、上記電力消費型熱利用装置Eとしての浴室暖房乾燥装置13Aが電源接続端子台44に対して電気的に接続されている。つまり、浴室暖房乾燥装置13Aは、電源接続端子台44を経由して供給される電力を消費して動作する。
また、屋外電気コンセント5及び屋内電気コンセント12は、発電機22を外部電力系統1に連系していない自立運転時において、発電機22で発電された電力が供給される自立運転時用電気端子として機能する。
そして、電源接続端子台44に接続される電気プラグ6は、連系運転時用電気端子と自立運転時用電気端子とに対して選択的に接続可能な接続用端子として機能する。
次に、電力を消費して動作することで使用者に熱を利用可能とする電力消費型熱利用装置Eとしての浴室暖房乾燥装置13Aの動作制御について説明する。
外部電力系統1からの電力供給が正常に行なわれている場合、分電盤11には少なくとも外部電力系統1からの電力が供給され、発電機22が運転していればその発電機22からも電力が供給される。この場合、使用者は電気プラグ6を屋外電気コンセント4に接続しており、その結果、排熱回収装置40は、外部電力系統1から供給される電力及び発電機22で発電された電力の少なくとも一方の供給を受けることができる。つまり、外部電力系統1からの電力供給が正常に行なわれている場合、排熱回収装置40には常時電力が供給されており、図2に示す工程#10の判定を行ない得る。但し、排熱回収制御部45は、所定の運転計画に従って発電装置20に対して与える運転開始指令及び運転停止指令を含む運転制御指令に応じてエンジン21及び発電機22の運転制御を行なう連系運転モードで動作する。従って、外部電力系統1からの電力供給が正常に行なわれている場合、発電装置20のエンジン21及び発電機22は、所定の運転計画に応じて運転停止されている場合もある。
外部電力系統1からの電力供給が正常に行なわれている状態から、外部電力系統1からの電力供給が正常に行なわれない状態に移行した場合(即ち、外部電力系統1で停電が発生した場合)、発電運転制御部29は、エンジン21及び発電機22の運転を停止させる。その結果、屋内及び発電装置20及び排熱回収装置40の何れにも電力供給が行なわれなくなる。尚、発電装置20は自立運転可能な構成となっている。例えば、先ず、使用者が電気プラグ6を屋外電気コンセント5に装着して、排熱回収装置40の電源接続端子台44が発電機22の自立用出力端28に対して電気的に接続されるようにする。また、使用者が電気プラグ7を屋内電気コンセント12に装着して、電力消費装置14Bが発電機22の自立用出力端28に対して電気的に接続されるようにする。
その後、使用者が、上記モード切替スイッチ(図示せず)を用いて発電装置20を自立運転モードでの動作を許容する状態に切り替えた上でスタータ装置23を手動操作することで、エンジン21及び発電機22が起動されて、発電機22の発電運転(自立運転)が開始される。その結果、排熱回収装置40の電源接続端子台44への電力供給が開始され、電力消費装置14Bに対して電力供給が開始される。つまり、この場合は、発電装置20が起動された結果として排熱回収装置40に電力が供給されるため、排熱回収装置40への電力供給が行なわれている工程#10の段階では、発電装置20は必ず運転中である。
他方で、排熱回収制御部45は、工程#24において発電装置20の運転開始タイミングではないと判定した場合には、このフローチャートの初めにリターンする。
また、受電電力表示欄16Aaには「0.2kW」という購入電力(即ち、受電電力)が表示されているが、この受電電力は分電盤11に対して直接接続されている電力消費装置14Aが消費した電力であり、発電機22の自立用出力端28に対して電気的に接続されている電力消費装置14が消費した電力ではない。また、発電電力表示欄16Abには「0.8kW」という発電装置20からの発電電力が表示され、消費電力表示欄16Acには「0.8kW」という使用電力(即ち、消費電力)が表示されている。
<1>
上記実施形態では、電力供給システムの構成について図1に示したように具体例を挙げて説明したがその構成は適宜変更可能である。例えば、発電装置20として、上述したような熱と電気とを併せて供給するような発電装置を用いなくてもよく、且つ、排熱回収装置40を備えないような電力供給システムでもよい。尚、上記実施形態では、受電電力検出手段Waが検出した受電電力の値と、発電電力検出手段Wb1(Wb)及び発電電力検出手段Wb2(Wb)が検出した発電電力の値とが、排熱回収装置40を経由して情報出力装置16に伝達される例を説明したが、排熱回収装置40を備えない場合には、発電装置20と情報出力装置16との間での情報通信を可能にする通信線を設け、発電装置20から情報出力装置16に対して受電電力検出手段Waが検出した受電電力の値と、発電電力検出手段Wb1(Wb)及び発電電力検出手段Wb2(Wb)が検出した発電電力の値とが伝達されるように構成すればよい。
また、浴室暖房乾燥装置13Aを電力消費型熱利用装置Eの一例として説明したが、別の装置を電力消費型熱利用装置Eとして利用してもよい。また、屋内電気コンセントや屋外電気コンセントの設置数及び設置箇所などは適宜変更可能である。
上記実施形態では、図3において情報出力手段16Aの表示画面の具体例を説明したが、図3に示したのは一例であり、表示画面の図柄や文字などの内容については適宜変更可能である。
上記実施形態では、圧力センサL及び流量センサMを、排熱回収装置40での熱回収運転における異常及び熱供給運転における異常を検出可能な異常検出手段として利用する例を説明したが、他の機器を異常検出手段として利用してもよい。例えば、排熱回収路42を流れる湯水の温度又は冷却水循環路25を流れるエンジン冷却水の温度を検出する温度センサを異常検出手段として設けておき、その検出温度が設定上限温度以上になれば異常が発生したと判定するように構成してもよい。
14 電力消費装置
14A 電力消費装置
14B 電力消費装置
16 情報出力装置
16A 情報出力手段
16B 出力制御手段
16C 操作入力手段
20 発電装置
Wa 受電電力検出手段
Wb 発電電力検出手段
Wb1 発電電力検出手段
Wb1 発電電力検出手段
Claims (4)
- 外部電力系統に連系した連系運転と前記外部電力系統に連系しない自立運転とを切り換えて運転可能な発電装置と、前記外部電力系統から受電した受電電力及び前記発電装置で発電した発電電力の少なくとも一方を消費して動作する電力消費装置と、前記受電電力を検出する受電電力検出手段と、前記発電電力を検出する発電電力検出手段とを備える電力供給システムで用いられる情報出力装置であって、
情報を出力する情報出力手段と、
前記情報出力手段で出力する情報の内容を決定して前記情報出力手段から出力させる出力制御手段とを備え、
前記外部電力系統から分電盤へ電力が供給され、
前記発電装置は、前記発電装置に対して連系運転モード及び自立運転モードのうちの何れの運転モードでの動作を許容するのかを切り替えるモード切替スイッチが前記連系運転モードに切り替えられることで前記発電装置が前記外部電力系統に連系している連系運転時に、前記分電盤に接続されている連系用出力端へ前記発電電力を供給することで、前記分電盤に接続されている前記電力消費装置に対して前記受電電力及び前記発電電力の少なくとも一方を供給でき、及び、前記発電装置は、前記モード切替スイッチが前記自立運転モードに切り替えられることで前記発電装置が前記外部電力系統に連系していない自立運転時に、前記分電盤に接続されていない自立用出力端へ前記発電電力を供給することで、前記分電盤に接続されておらず且つ前記自立用出力端に接続されている前記電力消費装置に対して前記発電電力を供給でき、
前記出力制御手段は、前記モード切替スイッチが前記連系運転モードに切り替えられることで前記発電装置が前記外部電力系統に連系している前記連系運転時において、前記受電電力検出手段が検出した前記受電電力と前記発電電力検出手段が検出した前記発電電力との和を前記電力消費装置による消費電力として前記情報出力手段から出力させ、並びに、前記モード切替スイッチが前記自立運転モードに切り替えられることで前記発電装置が前記外部電力系統に連系していない前記自立運転時において、前記受電電力検出手段が検出した前記受電電力及び前記発電電力検出手段が検出した前記発電電力のうち、前記発電電力検出手段が検出した前記発電電力を前記電力消費装置による消費電力として前記情報出力手段から出力させる情報出力装置。 - 前記出力制御手段は、
前記連系運転時において、前記受電電力検出手段が検出した前記受電電力を、前記外部電力系統から受電した受電電力として前記情報出力手段から出力させ、前記発電電力検出手段が検出した前記発電電力を、前記発電装置で発電した発電電力として前記情報出力手段から出力させ、前記受電電力検出手段が検出した前記受電電力と前記発電電力検出手段が検出した前記発電電力との和を前記分電盤に接続されている前記電力消費装置による消費電力として前記情報出力手段から出力させ、並びに、
前記自立運転時において、前記受電電力検出手段が検出した前記受電電力を、前記外部電力系統から受電した受電電力として前記情報出力手段から出力させ、前記発電電力検出手段が検出した前記発電電力を、前記発電装置で発電した発電電力として前記情報出力手段から出力させ、前記受電電力検出手段が検出した前記受電電力及び前記発電電力検出手段が検出した前記発電電力のうち、前記発電電力検出手段が検出した前記発電電力を、前記自立用出力端に接続されている前記電力消費装置による消費電力として前記情報出力手段から出力させる請求項1に記載の情報出力装置。 - 前記出力制御手段は、前記受電電力検出手段が、前記自立運転時において所定値以上の受電電力を検出すると、前記外部電力系統からの電力供給が行なわれていることを前記情報出力手段から出力させる請求項1又は2に記載の情報出力装置。
- 前記情報出力手段は、文字及び音声の少なくとも何れか一方を用いて情報を出力する請求項1〜3の何れか一項に記載の情報出力装置。
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