JPH04244736A - 消費電力量制限装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば個々の家庭にお
ける全電力量が所定の値を越えた時、例えば電気オーブ
ン、オーブントースタ、電気釜等の所定の電気装置が動
作することを禁止して消費電力量を制限する消費電力量
制限装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】家庭内の消費電力量を所定値以内に抑え
る消費電力量制限方式には、ピークカット方式およびロ
ードマネージメント方式がある。前者は、消費電力量が
所定のピークカット設定値になると、動作している電気
装置を順番にオフにしていく方式であり、これは例えば
エアコンのように稼働中にオフしても余り影響のない装
置に使用される。また、後者は、消費電力が例えば前記
ピークカット設定値よりも低い所定のロードマネージメ
ント設定値になると、例えば電気オーブン、トースタ、
電気釜等の所定の装置が動作することを禁止する方式で
あり、上述した調理機器のように稼働中にオフされると
問題の生ずる機器に対して使用される。

【０００４】従来のロードマネージメント方式の制御装
置では、消費電力測定手段によって消費電力を常時測定
して監視し、該消費電力量が所定の設定値を超えると、
制御装置は制御対象の所定の装置の稼働／休止状態をチ
ェックし、該装置が休止していることを確認してから、
該装置用の電源を切断している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来、制御装置が各制
御対象の電気装置に接続された子の制御装置と、全体の
消費電力量を測定し、子の制御装置に制御信号を送出す
る親の制御装置とから構成される場合、親の制御装置と
子の制御装置との間において子の制御装置から親の制御
装置には子の制御装置の接続された電気装置の状態信号
を送出し、親の制御装置は子の制御装置の接続された電
気装置の状態を確認してから子の制御装置に接続された
電気装置の電源を切断または接続する信号を送出すると
いう複雑なデータのやり取りおよび内部処理を必要とす
るという問題がある。

【０００６】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、複雑なデータのやり取りを行
う必要なく、全電力量が所定値を越えたとき所定の装置
が動作することを禁止し、消費電力量を制限する消費電
力量制限装置を提供することにある。

【０００７】［発明の構成］

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明の消費電力量制限装置は、全電力量を測定する
測定手段と、該測定手段で測定した全電力量が所定の値
を越えたとき、動作禁止信号を所定の装置に供給する供
給手段と、前記所定の装置が動作しているか否かを検出
する検出手段と、該検出手段によって前記所定の装置が
動作していないことが検出された場合に前記動作禁止信
号が該所定の装置に供給されたとき、前記動作禁止信号
に従って前記所定の装置が動作することを禁止し、前記
検出手段によって前記所定の装置が動作していることが
検出された場合に前記動作禁止信号が前記所定の装置に
供給されたとき、該所定の装置が前記動作禁止信号を無
視して動作し続けるように制御する制御手段とを有する
ことを要旨とする。

【０００９】

【作用】本発明の消費電力量制限装置では、所定の装置
が動作していないことが検出された場合に全電力量が所
定の値を超えて動作禁止信号が所定の装置に供給された
とき、該動作禁止信号に従って所定の装置が動作するこ
とを禁止し、所定の装置が動作していることが検出され
た場合に動作禁止信号が所定の装置に供給されたとき、
所定の装置が動作禁止信号を無視して動作し続けるよう
になっている。

【００１０】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。

【００１１】図１は本発明の一実施例に係わる消費電力
量制限装置の構成図である。同図に示す消費電力量制限
装置は、一般家庭のように住戸に設けられたものであり
、該住戸内には外部から電灯線１が配線され、該電灯線
１に接続されたコンセント３にはエアコン５、オーブン
トースタ７および電気オーブン９が接続されている。

【００１２】また、図１に示す消費電力量制限装置は、
親コントローラ１１を有し、該親コントローラ１１に接
続された電流センサ１３は電灯線１に流れる住戸の全体
の電流を検知している。親コントローラ１１は、電流セ
ンサ１３で検知した全電流を受け取り、該全電流に基づ
いて該住戸における全体の消費電力を算出するようにな
っている。

【００１３】更に、電気オーブン９、オーブントースタ
７およびエアコン５が接続されている各コンセント３に
は、それぞれ子コントローラ１７ａ，１７ｂおよび１９
が接続されている。これらの子コントローラ１７ａ，１
７ｂおよび１９はそれぞれ配線１５ａ，１５ｂ，１５ｃ
を介して親コントローラ１１に接続され、親コントロー
ラ１１から出力される動作禁止信号ａ，ｂ，ｃがそれぞ
れ供給されている。

【００１４】電気オーブン９およびオーブントースタ７
用の子コントローラ１７ａおよび１７ｂは、同じ構成で
あり、子コントローラ１７ｂに詳細に示すように、電気
オーブン９およびオーブントースタ７等の電気装置に各
コンセント３を介して供給される電流を検知すべく各コ
ンセント３に接続される電灯線１の一方に巻回されたコ
イルからなる電流センサ２１と、該電流センサ２１に直
列に前記一方の電灯線１に接続されたリレーのブレーク
接点２３ａと、該ブレーク接点２３ａに対するリレーの
巻線２３と、該リレーの巻線２３を駆動するトランジス
タ２５と、該トランジスタ２５を駆動する制御端子付増
幅器２７と、前記電流センサ２１からの検知電流を増幅
する増幅器２９とから構成されている。

【００１５】電流センサ２１は、各コンセント３を介し
て各電気装置に供給される電流を検知し、これにより各
電気装置の動作状態を検出するようになっている。そし
て、この検出信号を増幅器２９を介して増幅して前記制
御端子付増幅器２７の制御端子に供給し、制御端子付増
幅器２７の動作を制御するようになっている。制御端子
付増幅器２７は、その制御端子に増幅器２９から検出信
号が供給されていない状態において親コントローラ１１
から対応する動作禁止信号ａ，ｂが供給されると、該動
作禁止信号に応答してトランジスタ２５を駆動し、これ
によりリレーの巻線２３を励磁して、リレーのブレーク
接点２３ａを開放し、電灯線１からのコンセント３を介
した各電気装置への電力の供給を禁止し、各電気装置が
動作しないように制御する。すなわち、親コントローラ
１１から制御端子付増幅器２７に動作禁止信号が供給さ
れていない場合には、リレーのブレーク接点２３ａは開
放せず、閉成したままであるので、電灯線１からコンセ
ント３を介して各電気装置には電力が供給され、これに
より各電気装置は動作し得るようになっている。

【００１６】一方、電気オーブン９およびオーブントー
スタ７等の電気装置が動作している場合には、該電気装
置の動作によって電灯線１に流れる電流が電流センサ２
１によって検出され、この検出信号が増幅器２９で増幅
され、制御端子付増幅器２７の制御端子に供給されるこ
とになるが、制御端子付増幅器２７はその制御端子に制
御端子付増幅器２７からの検出信号が供給されている場
合には、すなわち各電気装置が動作している場合には、
親コントローラ１１から動作禁止信号ａ，ｂを供給され
ても、制御端子付増幅器２７は動作しないようになって
いる。すなわち、この場合には、制御端子付増幅器２７
はトランジスタ２５を駆動せず、従ってリレーの巻線２
３も励磁されず、またリレーのブレーク接点２３ａも開
放しないようになっている。この結果、電気オーブン９
およびトースタ７等の各電気装置が動作している場合に
は、電灯線１からのコンセント３を介した各電気装置へ
の電力の供給は禁止されず、各電気装置は動作し続ける
ようになっている。

【００１７】また、エアコン５用の子コントローラ１９
は、ＨＡ端子１９ａを介して、エアコン内のマイコンに
直接オンまたはオフの信号を送ることで、エアコンのオ
ンオフ制御を行っている。

【００１８】以上のように構成される消費電力量制限装
置の作用を図２（ａ）および（ｂ）を参照して説明する
。図２（ａ）は前記電流センサ１３で検知した全電流の
変化を示す図であり、縦軸に電流をＡ（アンペア）で示
し、横軸に時間を示している。図２（ｂ）は図１の消費
電力量制限装置の各部の波形図である。図２（ａ）にお
いて、２０Ａで示す電流点がロードマネージメントを実
行するロードマネージメント電流設定値であり、３０Ａ
で示す電流点がピークカットを実行するピークカット電
流設定値である。すなわち、電流センサ１３で検知した
全電流がロードマネージメント設定電流値２０Ａ以上に
なった場合には、トースタ７および電気オーブン９に対
してロードマネージメント動作を行い、ピークカット設
定電流値が３０Ａ以上になった場合には、エアコン５に
対してピークカット動作を行うようになっている。

【００１９】図２において、時刻ｔ０　に示すように、
すべての電気装置が動作していない場合には、親コント
ローラ１１および各子コントローラの消費電力のみであ
るので、親コントローラ１１から出力される動作禁止信
号は図２（ｂ）の（イ）に示すように低レベルであり、
何の制御も行われない。

【００２０】次に、図２（ｂ）の（ロ）に示すように、
時刻ｔ１　においてオーブントースタ７のスイッチＳＷ
がオンすると、該トースタ７用の子コントローラ１７ｂ
の電流センサ２１が同図の（ハ）に示すように動作して
該トースタ７の消費電流を検知するとともに、増幅器２
９を介して制御端子付増幅器２７の制御端子に検出信号
を供給し、これにより親コントローラ１１からの動作禁
止信号によって制御端子付増幅器２７が動作しないよう
にする。この場合には、トースタ７が動作しても、電流
センサ１３で検知される全電流は図２（ａ）の■で示す
ようにロードマネージメント設定電流値２０Ａ以下であ
るので、親コントローラ１１は動作禁止信号を出力しな
い。なお、以上の状態では、各子コントローラ１７ａ，
１７ｂ，１９内のリレーのブレーク接点２３ａは閉成し
たままで、オーブントースタ７および電気オーブン９に
は、図２（ｂ）の（ニ）および（ト）にそれぞれ示すよ
うに電灯線１から電力が供給され、またエアコン５にも
同様に電灯線１から電力が供給されている。

【００２１】次に、時刻ｔ２　において、電気オーブン
９のスイッチＳＷがオンすると、該電気オーブン９用の
子コントローラ１７ａの電流センサ２１が同図の（ヘ）
に示すように動作して電気オーブン９の消費電流を検知
するとともに、増幅器２９を介して制御端子付増幅器２
７の制御端子に検出信号を供給し、これにより親コント
ローラ１１からの動作禁止信号によって制御端子付増幅
器２７が動作しないようにする。この場合には、電気オ
ーブン９が動作することによって、電流センサ１３で検
知される全電流は図２（ａ）の■に示すようにロードマ
ネージメント設定電流値２０Ａを超えるので、親コント
ローラ１１から出力される動作禁止信号は図２（ｂ）の
（イ）の時刻ｔ２　に示すように高レベルになるが、ロ
ードマネージメントの対象装置であるオーブントースタ
７および電気オーブン９はすべてオンになり、かつ対応
する制御端子付増幅器２７はその制御端子に増幅器２９
から検出信号が供給されて動作しないようになっている
ので、この動作禁止信号は無視される。

【００２２】更に、時刻ｔ３　において、図２（ｂ）の
（チ）に示すように、エアコン５のスイッチＳＷがオン
になると、全消費電力、すなわち全消費電流は図２（ａ
）の■で示すようにロードマネージメント設定電流値２
０Ａを超えるので、親コントローラ１１からエアコン５
の子コントローラ１９に対して動作禁止信号が供給され
、これによりピークカット対象のエアコン５は時刻ｔ４
　に示すようにオフされる。

【００２３】また、時刻ｔ５　において、電気オーブン
９がオフになると、全消費電流は図２（ａ）の■で示す
ようにロードマネージメント設定電流値２０Ａより小さ
くなるので、親コントローラ１１から出力される動作禁
止信号は図２（ｂ）の（イ）に示すように低レベルにな
る。また、電気オーブン９用の子コントローラ１７ａの
電流センサ２１からの検出信号はなくなり、これにより
制御端子付増幅器２７の制御端子への検出信号もなくな
る。そして、更に、時刻ｔ６　において、エアコン５の
スイッチＳＷがオンになると、全消費電流は図２（ａ）
の■で示すようにロードマネージメント設定電流値２０
Ａを超えるので、親コントローラ１１から出力される動
作禁止信号は高レベルになり、この信号はオフ状態にな
っていた電気オーブン９の子コントローラ１７ａの制御
端子付増幅器２７を介してトランジスタ２５を駆動し、
これによりリレーの巻線２３を動作させ、リレーのブレ
ーク接点２３ａを開放し、図２（ｂ）の（ト）に示すよ
うに電気オーブン９へ電力を供給する電灯線１を切断し
、電気オーブン９が動作しないようにする。なお、この
場合、オーブントースタ７は動作中であって、制御端子
付増幅器２７は制御端子に供給される増幅器２９からの
検出信号によって動作しないように制御されているので
、オーブントースタ７の子コントローラ１７ｂのリレー
のブレーク接点２３ａは閉成したままであり、オーブン
トースタ７に対する電力は切断されない。

【００２４】次に、時刻ｔ７　において、電気オーブン
９のスイッチＳＷがオンされるが、該電気オーブン９に
対する電源はオフになっているので、電気オーブン９は
動作しない。

【００２５】更に、時刻ｔ８　において、オーブントー
スタ７のスイッチがオフされると、全消費電流はロード
マネージメント設定電流値２０Ａより小さくなるので、
親コントローラ１１から出力される動作禁止信号は低レ
ベルになり、電気オフ９に対する電源が再度供給され、
電気オーブン９は動作し得る状態になる。

【００２６】なお、上記実施例では、オーブントースタ
７および電気オーブン９のような各電気装置が動作して
いるか否かを電流センサ２１で検出し、ロードマネージ
メント処理に対処しているが、この代わりに各電気装置
に流れている電流が所定の値を超えたか否かを検出し、
超えている場合には、ロードマネージメント処理に対処
してもよい。

【００２７】図３は本発明の他の実施例に係わる消費電
力量制限装置の構成図である。同図に示す装置は、上述
した図１に示す実施例におけるオーブントースタ７の代
わりに電気釜７０の電力量を制限するものであり、図１
における子コントローラ１７ｂの代わりに電気釜７０を
制御する子コントローラ１７ｄを使用する点が異なるの
みで、その他の構成は図１の装置と同じである。

【００２８】電気釜は、一般に上述したオーブントース
タや電気オーブン等のように作動中常時電源が供給され
て動作しているのでなく、オン／オフを繰り返しながら
間欠的に動作するようになっている。

【００２９】具体的には、電気釜は、特に保温中常に電
源が供給されて動作しているのでなく、所定の保温温度
を維持するように間欠的に動作し、この間欠動作の間の
み図４の（イ）に示すように電源が供給されるようにな
っている。そして、この間欠動作の間の電源を供給され
ていない間に、上述したように電気釜が動作していない
ものと判断されて、電源を遮断されると、以降の保温動
作はできなくなる。

【００３０】そこで、本実施例では、このように間欠動
作する電気釜等のような電気器具に対しても、本発明の
消費電力量制限装置を適用できるように該電気器具の間
欠動作を監視し、該電気器具が間欠動作している場合に
は、電源供給を停止しないようにするものである。

【００３１】このために、電気釜７０を制御する前記子
コントローラ１７ｄは、図１に示す子コントローラ１７
ｂにおいて増幅器２９と制御端子付増幅器２７との間に
タイマ７１を設けるとともに、このタイマ７１に基準ク
ロックを供給するべく電灯線の電源周波数をクロックと
して取り込むためのバッファ７３を設けるように構成し
ている。なお、その他の構成は図１の子コントローラ１
７ｂと同じである。

【００３２】タイマ７１は、図４の（ロ）および（ハ）
に示すようにバッファ７３からのクロック信号を計数し
、電気釜７０の間欠動作のオフ時間を計数監視するよう
になっているが、増幅器２９は、電流センサ２１からの
検出信号を供給されると、すなわち電流センサ２１が電
気釜７０に供給される電流を検知し、これにより電気釜
７０が動作したことを検出して、電流センサ２１から検
出信号を供給されると、リセット信号をタイマ７１に供
給し、タイマ７１の計数動作をリセットするようになっ
ている。

【００３３】更に具体的には、タイマ７１は、バッファ
７３からのクロック信号を計数して、電気釜７０の保温
時における間欠動作のオフ時間よりも若干長い所定の時
間を計数し、該所定の時間を計数すると、図４の（ニ）
に示すように低レベルのタイムオーバ信号を出力するよ
うになっているが、電気釜７０が保温用の間欠動作をし
ていて、タイマ７１が所定時間を計数する前に、増幅器
２９からリセット信号を供給されると、リセットされ、
再度クロック信号を最初から計数し直すという動作を繰
り返すようになっている。

【００３４】そして、タイマ７１は、その計数時間が所
定時間に達することができず、低レベルのタイムオーバ
信号を出力しない間は、すなわち電気釜７０が保温用の
間欠動作をしていて、増幅器２９からのリセット信号で
所定時間前にリセットされている間は、高レベルの出力
信号を制御端子付増幅器２７の制御端子に供給している
。制御端子付増幅器２７はタイマ７１から高レベルの出
力信号を供給されている状態において親コントローラ１
１から配線１５ｄを介して動作禁止信号ｄを供給されて
も、制御端子付増幅器２７は動作しないようになってい
る。すなわち、この場合には、制御端子付増幅器２７は
トランジスタ２５を駆動せず、従ってリレーの巻線２３
も励磁されず、またリレーのブレーク接点２３ａも開放
しないようになっている。この結果、電気釜７０は保温
用の間欠動作している場合には、電力供給を停止されず
、動作し続けるようになっている。

【００３５】また、タイマ７１は、バッファ７３からの
クロック信号を計数して、電気釜７０の保温時における
間欠動作のオフ時間よりも若干長い所定の時間を計数す
ると、すなわち電気釜７０が保温用の間欠動作もしない
ために、所定の時間を計数すると、電気釜７０が間欠動
作もしていないことを示す低レベルのタイムオーバ信号
を出力する。この低レベルのタイムオーバ信号は制御端
子付増幅器２７の制御端子に供給される。制御端子付増
幅器２７は、該低レベルのタイムオーバ信号が供給され
ている間に、親コントローラ１１からの動作禁止信号ｄ
が供給されると、該動作禁止信号に応答してトランジス
タ２５を駆動し、これによりリレーの巻線２３を励磁し
て、リレーのブレーク接点２３ａを開放し、電灯線１か
らのコンセント３を介した電気釜７０への電力の供給を
停止するようになっている。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
所定の装置が動作していないことが検出された場合に全
電力量が所定の値を超えて動作禁止信号が所定の装置に
供給されたとき、該動作禁止信号に従って所定の装置が
動作することを禁止し、所定の装置が動作していること
が検出された場合に動作禁止信号が所定の装置に供給さ
れたとき、所定の装置が動作禁止信号を無視して動作し
続けるようになっているので、従来のような複雑なデー
タのやり取りを行うことなく、単に動作禁止信号を送出
するだけで所定の装置の動作を制御することができ、制
御の簡単化および効率化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる消費電力量制限装置
の構成図である。

【図２】図１に示す消費電力量制限装置の全電流の変化
を示す図および各部の波形図である。

【図３】本発明の他の実施例に係わる消費電力量制限装
置の構成図である。

【図４】図３の実施例の動作を示す波形図である。

【符号の説明】

１　　電灯線 ３　　コンセント ５　　エアコン ７　　オーブントースタ ９　　電気オーブン １１　　親コントローラ １３　　電流センサ １７ａ，１７ｂ，１７ｄ，１９　　子コントローラ７０
　　電気釜 ７１　　タイマ ７３　　バッファ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　全電力量を測定する測定手段と、該測
   定手段で測定した全電力量が所定の値を越えたとき、動
   作禁止信号を所定の装置に供給する供給手段と、前記所
   定の装置が動作しているか否かを検出する検出手段と、
   該検出手段によって前記所定の装置が動作していないこ
   とが検出された場合に前記動作禁止信号が該所定の装置
   に供給されたとき、前記動作禁止信号に従って前記所定
   の装置が動作することを禁止し、前記検出手段によって
   前記所定の装置が動作していることが検出された場合に
   前記動作禁止信号が前記所定の装置に供給されたとき、
   該所定の装置が前記動作禁止信号を無視して動作し続け
   るように制御する制御手段とを有することを特徴とする
   消費電力量制限装置。
2. 【請求項２】　　前記検出手段は、前記所定の装置が動
   作していない間の時間を計数し、前記所定の装置が動作
   した場合にリセットされるタイマと、該タイマが所定時
   間以上計数した場合に前記所定の装置が動作していない
   ものと判定し、前記タイマが所定時間未満でリセットさ
   れた場合に前記所定の装置が動作しているものと判定す
   る判定手段とを有することを特徴とする請求項１記載の
   消費電力量制限装置。