负荷控制装置、方法、电路制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提高燃料电池的节能效率及经济效率。控制后电量曲线制作部（６）制作，表示各设备的可变更的运行方法的多个运行控制信息和表示按照多个运行控制信息变更设备的运行方法时可得的各规定时刻的主要电量的多个控制后电量曲线；控制后热水储存量曲线制作部（７）基于多个控制后电量曲线制作表示当燃料电池发电时产生的热水在每个规定时刻的储存量的多个控制后热水储存量曲线；热水储存结束判断部（８）判断多个控制后热水储存量曲线中的储存量是否超过规定热容量；削减量计算部（９）利用判断为不超过规定热容量的多个控制后热水储存量曲线来计算变更前后的多个能源成本削减量；运行方法决定部（１０）将对应于最大能源成本削减量的运行控制信息决定为设备的运行方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及提供电力和热能的燃料电池装置的负荷控制装置、负荷控制方法、负荷控 制电路、负荷控制程序以及存储有负荷控制程序的计算机可读存储介质，特别涉及家用燃 料电池装置的负荷控制装置、负荷控制方法、负荷控制电路、负荷控制程序以及存储有负 荷控制程序的计算机可读存储介质。
技术介绍
燃料电池利用燃气进行发电，由于能够在发电的同时使其产生作为可供热水热量的热 能，因此可以谋求提高能源的效率。在以往的燃料电池的负荷控制装置中，通过对消耗燃料电池所提供的电力或可供热水 能量的设备进行控制来提高燃料电池的效率(例如，参照专利文献l:日本专利公开公报特开平2001-68126号)。例如，在燃料电池的发电量与家中用电总量即主要电量不同时，进 行使消耗电力的设备运行或者停止以保持主要电量与发电量相一致的控制。另外，燃料电 池在发电的同时产生热能，不除去产生的热能就不能进行发电。为此，燃料电池设有热水 储存罐，用于将热能用到热水的提供。并且，在热水储存罐的热水储存量超过最大容量时， 进行使消耗可供热水能量的设备运行来消耗热能的控制。图21是一个方框图，其表示专利文献l中所述的以往的负荷控制装置的结构。如图21 所示，负荷控制装置203从燃料电池主体201取得家中用电总量即主要电量、燃料电池主体 201的发电量和热水储存罐的热水储存量，并从设备202取得运行时刻、消耗电量和热水使 用量。电力需求预测部204对电力需求进行预测，并向消耗控制部206输出预测电量和从燃料 电池主体201取得的主要电量。消耗控制部206在主要电量与发电量不同时，向设备202输 出控制信号，使其进行运行以保持主要电量与发电量相一致。而且，热水需求预测部205 对热水需求进行预测，并向温度控制部207输出预测热水量与从燃料电池主体201取得的热 水储存量。温度控制部207在热水储存量超过罐容量时，为了使燃料电池201能够继续运行， 向设备202输出控制信号，使之进行运行以减少热水储存量。然而，在上述的以往技术中，在决定电力消耗设备的控制方法时只由主要电量和发电 量来进行决定，没有考虑到通过控制方法的变更而新产生的热能。只将主要电量和发电量 控制为相同的量，有可能产生超过用户使用的热能的热能。而且，在所变换的热能过多超 过罐容量时，须要释放热能，或者，如果不能释放热能，则要直到基于供热水负荷而让热 水储存罐产生可用空间为止，使燃料电池停止，这样就可能会出现降低节能效率的问题。而且，还存在其它问题，g卩，在上述的以往技术中，将设备区分为电力消耗设备和可 供热水能量消耗设备，其中，根据主要电量控制电力消耗设备，根据热水储存量控制可供 热水能量消耗设备。然而，有些家电设备既消耗可供热水能量又消耗电力。在控制这种设 备时，为了避免罐容量被充得过满，即使在快要充满前使既消耗可供热水能量又消耗电力 的设备进行运行，也伴随着由于主要电量的增加所需的发电而引起的由燃料电池产生的热 能也增加，因此有可能不能避免热水储存量被充得过满。也就是说，在以往的负荷控制装 置中，由于将设备的可供热水能量的消耗量和电力消耗量分别进行了考虑，因此可能导致 无法提高节能效率的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述以往的问题而做的，其目的在于提供一种可以提高节能效率及 经济效率的负荷控制装置、负荷控制方法、负荷控制电路、负荷控制程序以及存储有负荷 控制程序的计算机可读存储介质。本专利技术涉及的负荷控制装置包括信息取得部，用于取得表示电力使用个体的全部电 量的主要电量、表示提供电力以及热能的燃料电池主体的运行状态的燃料电池运行信息、 表示至少消耗电力以及热能其中之一的设备的运行状态的设备运行信息、表示每个设备的 控制条件的控制条件信息；控制后电量数据制作部，基于由上述信息取得部取得的上述控 制条件信息制作表示上述每个设备的可变更的运行方法的多个运行控制信息，并且，基于 由上述信息取得部取得的上述主要电量、上述燃料电池运行信息以及上述设备运行信息制 作多个控制后电量数据，该控制后电量数据表示在按照上述多个运行控制信息变更了上述 设备的运行方法时可获得的每个规定时刻的上述主要电量；控制后热水储存量数据制作 部，基于由上述控制后电量数据制作部制作的上述多个控制后电量数据，制作表示当燃料 电池发电时产生的热水在每个规定时刻的储存量的多个控制后热水储存量数据；热水储存 量判断部，判断由上述控制后热水储存量数据制作部制作的上述多个控制后热水储存量数 据中的储存量是否超过规定的热容量；削减量计算部，计算多个能源成本削减量，该能源成本削减量表示，对应于由上述热水储存量判断部判断为不超过规定热容量的上述多个控 制后热水储存量数据和与该多个控制后热水储存量数据相对应的上述多个控制后电量数 据所产生的多个能源成本的各自与对应于上述设备的运行方法变更前的上述主要电量所 产生的能源成本之间的差；以及运行方法决定部，将与由上述削减量计算部计算出的上述 多个能源成本削减量中削减量最大的最大能源成本削减量相对应的上述运行控制信息决 定为上述设备的运行方法。本专利技术涉及的负荷控制方法包含信息取得步骤，用于取得表示电力使用个体的全部 电量的主要电量、表示提供电力以及热能的燃料电池主体的运行状态的燃料电池运行信 息、表示至少消耗电力以及热能其中之一的设备的运行状态的设备运行信息、表示每个设 备的控制条件的控制条件信息；控制后电量数据制作步骤，基于由上述信息取得步骤取得 的上述控制条件信息制作表示上述每个设备的可变更的运行方法的多个运行控制信息，并 且，基于由上述信息取得步骤取得的上述主要电量、上述燃料电池运行信息以及上述设备 运行信息制作多个控制后电量数据，该控制后电量数据表示在按照上述多个运行控制信息 变更了上述设备的运行方法时可获得的每个规定时刻的上述主要电量；控制后热水储存量 数据制作步骤，基于由上述控制后电量数据制作步骤制作的上述多个控制后电量数据，制 作表示当燃料电池发电时产生的热水在每个规定时刻的储存量的多个控制后热水储存量 数据；热水储存量判断步骤，判断由上述控制后热水储存量数据制作步骤制作的上述多个 控制后热水储存量数据中的储存量是否超过规定的热容量；削减量计算步骤，计算多个能 源成本削减量，该能源成本削减量表示，对应于由上述热水储存量判断步骤判断为不超过 规定热容量的上述多个控制后热水储存量数据和与该多个控制后热水储存量数据相对应 的上述多个控制后电量数据所产生的多个能源成本的各自与对应于上述设备的运行方法 变更前的上述主要电量所产生的能源成本之间的差；以及运行方法决定步骤，将与由上述 削减量计算步骤计算出的上述多个能源成本削减量中削减量最大的最大能源成本削减量 相对应的上述运行控制信息决定为上述设备的运行方法。本专利技术涉及的负荷控制程序使计算机作为以下各个部而进行工作信息取得部，用于 取得，表示电力使用个体的全部电量的主要电量、表示提供电力以及热能的燃料电池主体 的运行状态的燃料电池运行信息、表示至少消耗电力以及热能其中之一的设备的运行状态 的设备运行信息、表示每个设备的控制条件的控制条件信息；控制后电量数据制作部，基 于由上述信息取得部取得的上述控制条件信息制作表示上述每个设备的可变更的运行方 法的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负荷控制装置，其特征在于包括：信息取得部，用于取得表示电力使用个体的全部电量的主要电量、表示提供电力以及热能的燃料电池主体的运行状态的燃料电池运行信息、表示至少消耗电力以及热能其中之一的设备的运行状态的设备运行信息、表示每个设备 的控制条件的控制条件信息；控制后电量数据制作部，基于由上述信息取得部取得的上述控制条件信息制作表示上述每个设备的可变更的运行方法的多个运行控制信息，并且，基于由上述信息取得部取得的上述主要电量、上述燃料电池运行信息以及上述设备运行信 息制作多个控制后电量数据，该控制后电量数据表示在按照上述多个运行控制信息变更了上述设备的运行方法时可获得的每个规定时刻的上述主要电量；控制后热水储存量数据制作部，基于由上述控制后电量数据制作部制作的上述多个控制后电量数据，制作表示当 燃料电池发电时产生的热水在每个规定时刻的储存量的多个控制后热水储存量数据；热水储存量判断部，判断由上述控制后热水储存量数据制作部制作的上述多个控制后热水储存量数据中的储存量是否超过规定的热容量；削减量计算部，计算多个能源成本 削减量，该能源成本削减量表示，对应于由上述热水储存量判断部判断为不超过规定热容量的上述多个控制后热水储存量数据和与该多个控制后热水储存量数据相对应的上述多个控制后电量数据所产生的多个能源成本的各自与对应于上述设备的运行方法变更前的上述主要电量所产生的能源成本之间的差；以及运行方法决定部，将与由上述削减量计算部计算出的上述多个能源成本削减量中削减量最大的最大能源成本削减量相对应的上述运行控制信息决定为上述设备的运行方法。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-6-16 175934/20051.一种负荷控制装置，其特征在于包括信息取得部，用于取得表示电力使用个体的全部电量的主要电量、表示提供电力以及热能的燃料电池主体的运行状态的燃料电池运行信息、表示至少消耗电力以及热能其中之一的设备的运行状态的设备运行信息、表示每个设备的控制条件的控制条件信息；控制后电量数据制作部，基于由上述信息取得部取得的上述控制条件信息制作表示上述每个设备的可变更的运行方法的多个运行控制信息，并且，基于由上述信息取得部取得的上述主要电量、上述燃料电池运行信息以及上述设备运行信息制作多个控制后电量数据，该控制后电量数据表示在按照上述多个运行控制信息变更了上述设备的运行方法时可获得的每个规定时刻的上述主要电量；控制后热水储存量数据制作部，基于由上述控制后电量数据制作部制作的上述多个控制后电量数据，制作表示当燃料电池发电时产生的热水在每个规定时刻的储存量的多个控制后热水储存量数据；热水储存量判断部，判断由上述控制后热水储存量数据制作部制作的上述多个控制后热水储存量数据中的储存量是否超过规定的热容量；削减量计算部，计算多个能源成本削减量，该能源成本削减量表示，对应于由上述热水储存量判断部判断为不超过规定热容量的上述多个控制后热水储存量数据和与该多个控制后热水储存量数据相对应的上述多个控制后电量数据所产生的多个能源成本的各自与对应于上述设备的运行方法变更前的上述主要电量所产生的能源成本之间的差；以及运行方法决定部，将与由上述削减量计算部计算出的上述多个能源成本削减量中削减量最大的最大能源成本削减量相对应的上述运行控制信息决定为上述设备的运行方法。2. 根据权利要求l所述的负荷控制装置，其特征在于，上述燃料电池运行信息包括 表示热水蓄积量的热水储存量、燃料电池的启动停止状态、来自附属于上述燃料电池的热 水器的热水使用量。3. 根据权利要求2所述的负荷控制装置，其特征在于上述控制后热水储存量数据制 作部，按上述多个运行控制信息的各自，基于上述控制后电力数据计算表示通过上述设备 的运行方法的变更而增减的热能量的热水储存量增减量，并且，在上述热水使用量为O以 上且比上述热水储存量的增减量还大时，将上述热水储存量的增减量设为O ，而在上述热 水使用量为O以上且比上述热水储存量的增减量还小时，将从上述热水储存量的增减量减 去上述热水使用量所得到的值作为新的上述热水储存量的增减量，加到上述运行方法变更 之前的上述热水储存量之中。4. 根据权利要求1或2所述的负荷控制装置，其特征在于上述热水储存量数据制作 部，基于上述多个控制后电量数据，将燃料电池发电时所产生的热能量和上述设备所消耗 的热能量的合计在每个规定时刻的储存量作为上述多个控制后热水储存量数据而制作。5. 根据权利要求l所述的负荷控制装置，其特征在于上述热水储存量判断部，对由 上述控制后热水储存量数据制作部制作的上述多个控制后热水储存量数据中的储存量是 否超过附属于上述燃料电池的热水器的罐的最大容量进行判断。6. 根据权利要求l所述的负荷控制装置，其特征在于上述能源成本是费用成本以及 C02排放量的至少其中之一。7. 根据权利要求l所述的负荷控制装置，其特征在于还包括控制条件存储部，将用于对运行时刻、运行模式、电力消耗量以及可供热水能量消耗 量的至少其中之一进行限制的上述控制条件信息按每个设备进行存储； 控制条件输入接受部，接受由用户输入的上述控制条件信息；以及控制条件变更部，将存储在上述控制条件存储部的上述控制条件信息变更为由上述控 制条件输入接受部接受的控制条件信息。8. 根据权利要求7所述的负荷控制装置，其特征在于还包括限制缓解输入接受部， 接受由用户输入的用于缓解每个上述设备的限制的限制缓解信息，该限制是对上述运行时 刻、上述运行模式、上述电力消耗量以及上述可供热水能量消耗量的至少其中之一的限制， 其中，上述控制条件变更部，按照由上述限制缓解输入接受部接受的上述限制缓解信息来对 存储在上述控制条件存储部中的上述控制条件信息进行变更。9. 根据权利要求1至8中任一项所述的负荷控制装置，其特征在于还包括-各设备削减量计算部，基于与上述最大能源成本削减量相对应的上述运行控制信息，对上述每个设备计算上述多个设备的运行方法变更前后的能源成本削减量。10. 根据权利要求9所述的负荷控制装置，其特征在于还包括限制缓解输入接受部，接受由用户输入的用于缓解每个上述设备的限制的限制缓解信 息，该限制是对上述运行时刻、上述运行模式、上述电力消耗量以及上述可供热水能量消 耗量的至少其中之一的限制；显示部，用于显示与上述最大能源成本削减量相对应的上述设备的运行控制信息和上 述每个设备的能源成本削减量，并且还显示与通过上述限制缓解信息可取得的最大能源成 本削减量相对应的上述设备的运行控制信息和上述每个设备的能源成本削减量，其中，上述控制条件变更部，按照由上述限制缓解输入接受部接受的上述限制缓解信息来对 存储在上述控制条件存储部的上述控制条件信息进行变更。11. 根据权利要求l所述的负荷控制装置，其特征在于还包括设备运行监视部，用 于监视上述设备的运行方法，当上述设备以与由上述运行方法决定部决定的上述运行方法 不同的运行方法运行时，指示上述控制后电量数据制作部再次制作上述运行控制信息。12. 根据权利要求ll所述的负荷控制装置，其特征在于上述设备包含作为上述负荷控制装置的运行控制对象的控制对象设备以及不作为运 行控制对象的非运行控制对象设备，上述设备运行监视部，在上述非运行控制对象设备的运行方法发生变化时，指示上述 控制后电量数据制作部再次制作上述运行控制信息。13. —种负荷控制方法，其特征在于包含信息取得步骤，用于取得表示电力使用个体的全部电量的主要电量、表示提供电力以 及热能的燃料电池主体的运行状态的燃料电池运行信息、表示至少消耗电力以及热能其中 之一的设备的运行状态的设备运行信息、表示每个设备的控制条件的控制条件信息；控制后电量数据制作步骤，基于由上述信息取得步骤取得的上述控制条件信息制作表 示上述每个设备的可变更的运行方法的多个运行控制信息，并且，基于由上述信息取得步骤取得的...

【专利技术属性】
技术研发人员：今川常子，松林成彰，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]