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特表2024-521094分散型エネルギー生成システムに接続される負荷を制御するための方法および装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-05-28
(54)【発明の名称】分散型エネルギー生成システムに接続される負荷を制御するための方法および装置
(51)【国際特許分類】
H02J 13/00 20060101AFI20240521BHJP
H02J 3/38 20060101ALI20240521BHJP
H02J 3/14 20060101ALI20240521BHJP
【ＦＩ】
H02J13/00 311T
H02J3/38 110
H02J3/38 130
H02J3/14 130
H02J13/00 311A
H02J13/00 301A
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023571683
(86)(22)【出願日】2022-05-18
(85)【翻訳文提出日】2024-01-16
(86)【国際出願番号】 US2022029857
(87)【国際公開番号】W WO2022245962
(87)【国際公開日】2022-11-24
(31)【優先権主張番号】63/189,871
(32)【優先日】2021-05-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ
(71)【出願人】
【識別番号】515186323
【氏名又は名称】エンフェーズ エナジー インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｅｎｐｈａｓｅ Ｅｎｅｒｇｙ， Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】１４２０ Ｎｏｒｔｈ ＭｃＤｏｗｅｌｌ Ｂｏｕｌｅｖａｒｄ， Ｐｅｔａｌｕｍａ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ ９４９５４， Ｕ．Ｓ．Ａ．
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】スミット・サラオジ
(72)【発明者】
【氏名】ウトサヴ・ゴッシュ
(72)【発明者】
【氏名】ロヒット・クマール・サラフ
(72)【発明者】
【氏名】カリカラン・デシングラジャン
(72)【発明者】
【氏名】アルピット・マンドロイ
(72)【発明者】
【氏名】マリア・エム・ジェイ・アレクサンダー
(72)【発明者】
【氏名】アーユシュ・ガルグ
(72)【発明者】
【氏名】ヴィノード・ティガディ
【テーマコード（参考）】
5G064
5G066
【Ｆターム（参考）】
5G064AA01
5G064AA04
5G064AC05
5G064AC09
5G064BA02
5G064BA05
5G064BA07
5G064CB08
5G064CB12
5G064DA07
5G066DA03
5G066HB02
5G066HB06
5G066HB09
5G066JA05
5G066JB02
5G066JB03
5G066JB06
(57)【要約】
分散型エネルギー生成システムに接続される負荷を制御するための方法および装置。方法および装置は、負荷のリスト、負荷の状況、負荷制御状態を表示し、負荷制御状態は、ユーザデバイス上に表示されたユーザインターフェースを介して操作される。負荷制御状態は、分散型エネルギー生成システムの動作状況に応じて負荷の動作を規定する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
分散型エネルギー生成システムに接続される負荷を制御するための装置であって、ユーザデバイスを備え、前記ユーザデバイスは、
1つまたは複数のプロセッサであって、前記1つまたは複数のプロセッサにより実行されたとき、前記1つまたは複数のプロセッサに、
分散型エネルギー生成システムに接続された1つまたは複数の負荷に対する負荷制御状態を決定することと、
前記ユーザデバイス上に、前記1つまたは複数の負荷のリスト、および前記リストにある各負荷に対する負荷制御状態を表示することと、
前記ユーザデバイス上に表示されたユーザインターフェースの操作を介して、前記リストにある少なくとも1つの負荷に対する前記負荷制御状態を調整することと
を含む動作を実施させる命令を記憶する1つまたは複数の非一時的なコンピュータ可読媒体に結合される1つまたは複数のプロセッサ
を備える、装置。
【請求項2】
少なくとも1つの負荷に対する前記負荷制御状態は、(1)前記分散型エネルギー生成システムに対する電力網接続の状況、(2)前記分散型エネルギー生成システム内のエネルギー貯蔵器に対するエネルギー貯蔵状況のうちの少なくとも一方、または(1)と(2)の両方に依存する、請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記エネルギー貯蔵状況は、電池に蓄えられた充電量であり、前記負荷制御状態は、前記充電が事前定義の低いレベルよりも低いとき、負荷を分離し、前記充電が事前定義の高いレベルを超えるとき、前記負荷を再接続するように確立される、請求項2に記載の装置。
【請求項4】
前記事前定義の高いレベル、および前記事前定義の低いレベルは、前記ユーザインターフェースの操作により調整可能である、請求項3に記載の装置。
【請求項5】
前記事前定義の高いレベル、および前記事前定義の低いレベルを調整するための前記ユーザインターフェースの前記操作は、スライダの操作により行われる、請求項4に記載の装置。
【請求項6】
前記ユーザインターフェースは、少なくとも1つの負荷に対する前記負荷制御状態を設定するように手動で制御される、請求項1に記載の装置。
【請求項7】
少なくとも1つの負荷に対する前記負荷制御状態は、前記分散型エネルギー生成システムがオフグリッド動作を開始すると、前記少なくとも1つの負荷を分離する、請求項1に記載の装置。
【請求項8】
少なくとも1つの負荷に対する前記負荷制御状態は、前記分散型エネルギー生成システムがオフグリッド動作を開始し、前記分散型エネルギー生成システムが電力を生成しないとき、前記少なくとも1つの負荷を分離する、請求項1に記載の装置。
【請求項9】
分散型エネルギー生成システムに接続される負荷を制御する方法であって、分散型エネルギー生成システムに接続された1つまたは複数の負荷に対する負荷制御状態を決定するステップと、
前記ユーザデバイス上に、前記1つまたは複数の負荷のリスト、および前記リストにある各負荷に対する負荷制御状態を表示するステップと、
前記ユーザデバイス上に表示されたユーザインターフェースの操作を介して、前記リストにある少なくとも1つの負荷に対する前記負荷制御状態を調整するステップと
を含む、方法。
【請求項10】
少なくとも1つの負荷に対する前記負荷制御状態は、(1)前記分散型エネルギー生成システムに対する電力網接続の状況、(2)前記分散型エネルギー生成システム内のエネルギー貯蔵器に対するエネルギー貯蔵状況のうちの少なくとも一方、または(1)と(2)の両方に依存する、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
前記エネルギー貯蔵状況は、電池に蓄えられた充電量であり、前記負荷制御状態は、前記充電が事前定義の低いレベルよりも低いとき、負荷を分離し、前記充電が事前定義の高いレベルを超えるとき、前記負荷を再接続するように確立される、請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記事前定義の高いレベル、および前記事前定義の低いレベルは、前記ユーザインターフェースの操作により調整可能である、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記事前定義の高いレベル、および前記事前定義の低いレベルを調整するための前記ユーザインターフェースの前記操作は、スライダの操作により行われる、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記ユーザインターフェースは、少なくとも1つの負荷に対する前記負荷制御状態を設定するように手動で制御される、請求項9に記載の方法。
【請求項15】
少なくとも1つの負荷に対する前記負荷制御状態は、前記分散型エネルギー生成システムがオフグリッド動作を開始すると、前記少なくとも1つの負荷を分離する、請求項9に記載の方法。
【請求項16】
少なくとも1つの負荷に対する前記負荷制御状態は、前記分散型エネルギー生成システムがオフグリッド動作を開始し、前記分散型エネルギー生成システムが電力を生成しないとき、前記少なくとも1つの負荷を分離する、請求項9に記載の方法。
【請求項17】
分散型エネルギー生成システムに接続される負荷を制御するためのユーザインターフェースであって、複数の負荷のリスト、
前記リストにある各負荷の制御状態、および
前記リストにある各負荷の負荷状況
を含む第1の表示と、前記リストにある特定の負荷を選択したとき、
前記選択された負荷の前記制御状態を変更するために選択され、および/または操作され得る制御状態の選択肢のリスト
を含む第2の表示と
を備える、ユーザインターフェース。
【請求項18】
制御状態の選択肢の前記リストは、ラジオボタン、スライダボタン、またはスライダのうちの少なくとも1つを備える操作可能なコントロールを備える、請求項17に記載のユーザインターフェース。
【請求項19】
制御状態の選択肢の前記リストは、電力網の可用性とは無関係に前記選択された負荷の手動制御を可能にする第1の負荷状態と、
前記分散型エネルギー生成システム内のエネルギー貯蔵器に対するエネルギー貯蔵状況に依存する前記選択された負荷の第2の負荷状態と、
前記分散型エネルギー生成システムが、オフグリッド動作を開始すると、前記選択された負荷を分離する第3の負荷状態と、
前記分散型エネルギー生成システムがオフグリッド動作を開始し、前記分散型エネルギー生成システムが電力を生成しないとき、前記少なくとも1つの負荷を分離する第4の負荷選択肢と
を含む、請求項17に記載のユーザインターフェース。
【請求項20】
前記エネルギー貯蔵状況は、電池に蓄えられた充電量であり、前記負荷制御状態は、前記充電が事前定義の低いレベルよりも低いとき、負荷を分離し、前記充電が事前定義の高いレベルを超えるとき、前記負荷を再接続するように確立される、請求項19に記載のユーザインターフェース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、一般に、分散型エネルギー生成システムに関し、詳細には、分散型エネルギー生成システムに接続される負荷を制御するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【0002】
分散型エネルギー生成システムは、通常、複数のエネルギー生成装置(例えば、ソーラーパネル、風力タービンなど)と、1つまたは複数の電力コンバータ(例えば、オプティマイザ、マイクロインバータ、インバータなど)と、システムを負荷に、および/または商用送電網に接続するための配電盤とを備える。ソーラーシステムの場合、ソーラーパネルは、アレイに配置され、太陽への露出を最大化するように位置決めされる。各ソーラーパネルまたは小グループのパネルは、電力コンバータ(いわゆるマイクロインバータ)に結合することができ、あるいは、すべてのソーラーパネルは、DC-DCオプティマイザを介して単一のインバータに結合され得る。インバータは、ソーラーパネルにより作られたDC電力をAC電力へと変換する。AC電力は、設備(例えば、家庭または職場)で使用するための配電盤に結合され、送電網に供給され、および/または任意選択の貯蔵要素に結合されて、ある時に生成されたエネルギーを、後で使用するために貯蔵するようにする。分散されたエネルギー生成装置の他の形態は、いわゆるウィンドファームに配置される風力タービンを含む。貯蔵要素は、1つまたは複数の電池、フライホイール、高温流体タンク、水素貯蔵器などとすることができる。最も一般的な貯蔵要素は、配電盤に結合された双方向インバータを有する電池パック(すなわち、複数のバッテリーセル)であり、配電盤は、DC電力を電池に供給すると共に、必要な場合、電池がインバータを介して、AC電力を設備に供給するために放電できるようにする。
【0003】
配電盤は、分散されたエネルギーシステムを、商用送電網から分離できるようにするスイッチを備えることができる(すなわち、オフグリッドで動作するマイクログリッドを確立する)。電力網から分離することは、システムが、電源電圧の低下もしくは停電などの電力網の異常を感知したとき、または設備がオフグリッドで動作できるように、電力網が、意図的に分離される場合に、自動的に行うことができる。オフグリッド動作では、システムは、必要に応じて、ソーラーパネルおよび貯蔵器から、負荷に対して電力を供給する。ソーラーパネルが、負荷により現在必要とされるものよりも多くの電力を生成する場合、過剰な電力は、貯蔵要素に蓄えられる。ソーラーパネルが、負荷に対して電力を供給する十分な電力を供給できない期間中は、電力は貯蔵器から供給されて、ソーラーパネルからの電力を増加する。ソーラーパネルが、例えば、夜間または曇りの日など、電力を何も生成しない場合、負荷に対する電力は、貯蔵要素により供給することができる。
【0004】
時には、多すぎる負荷が、電力を同時に必要として、負荷に十分な電力を供給するために、分散された電力生成システムの能力を酷使することもあり得る。このような状況を回避するために、その負荷に対して、配電盤のブレーカを手動で切ることにより、負荷を、簡単にシステムから分離することができ、したがって、いくつかの負荷は、オフグリッド動作中に使用できないようにする。このような手動の制御には、オペレータ(例えば、自宅所有者)が、適正なシステム動作を保証するために、負荷の知識、およびいつ各負荷をシステムから分離すべきかの知識を有する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
したがって、分散型エネルギー生成システムに接続される負荷に対して向上させた負荷制御を提供するように構成された方法および装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の実施形態は、概して、少なくとも1つの図に関して示され、および/または述べられる、分散型エネルギー生成システムに接続される負荷を制御するための方法および装置に関する。
【0007】
本開示の様々な特徴および利点は、本明細書の全体を通して、同様な参照数字が同様な部品を参照する添付図と併せて、本開示の以下の詳細な説明を再検討することにより理解されよう。
【0008】
本発明の前述の特徴が詳細に理解され得るように、本発明の特定の記述は、諸実施形態を参照することによって理解することができ、そのいくつかは、添付図面において示される。しかし、添付図面は、本発明の典型的な実施形態だけを示しており、したがって、その範囲を限定するものと理解されるべきではなく、本発明は、他の等しく有効な実施形態を認め得ることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の少なくとも1つの実施形態に従って制御される複数の負荷を有するように構成された分散型エネルギー生成システムのブロック図である。
【図2】本発明の少なくとも1つの実施形態による分散型エネルギー生成システムに接続される負荷を制御するために使用されるコンピュータシステムのブロック図である。
【図3】本発明の実施形態による負荷制御アプリケーションの実行時に実施される方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の実施形態は、分散型エネルギー生成システムに接続される負荷を制御する装置および方法を備える。本発明の実施形態は、ユーザデバイス上で実行して、分散型エネルギー生成システムへのユーザインターフェースを生成するソフトウェアアプリケーションを利用する。インターフェースは、例えば、スマートフォン、携帯用情報端末、パッドデバイス、ラップトップコンピュータ、ノートコンピュータ、または同様のものなど、ユーザのモバイルデバイスで利用可能であり得る。インターフェースは、設備内の負荷を制御するために、分散型エネルギー生成システムとの対話を容易にして、分散型エネルギー生成システムの構成要素の動作状況に応じて、負荷に最適な電力が供給されるようにする。
【0011】
図1は、本発明の少なくとも1つの実施形態に従って使用される分散型エネルギー生成システム100のブロック図を示す。システム100は、複数の分散された生成装置102(例えば、電力コンバータ1061、1062、1063、・・・106nに結合されるソーラーパネル1041、1042、1043、・・・104n)と、任意選択のエネルギー貯蔵器108(例えば、双方向電力コンバータ1121、1122、・・・112nに結合される電池1101、1102、・・・110n)と、分散された生成装置102が貯蔵器108にそれを介して結合される配電盤118と、分散された生成装置102、貯蔵器108、および通信ネットワーク(インターネット)と通信するように構成された少なくとも1つのゲートウェイ122とを備える。配電盤118はまた、負荷1161、1162、・・・116nにより表される複数の負荷114に結合される。住宅向け用途の負荷114は、洗濯機、乾燥機、冷蔵庫、空調機、井戸ポンプ、温水暖房機、電気自動車、および/または家庭における任意の他の電気を消費するデバイスを含むことができる。産業向け用途では、負荷114は、電気モータ、加熱装置、空調システム、冷蔵庫、冷凍庫、および/または、概して産業用の環境で使用される任意の他の電気を消費するデバイスを含むことができる。配電盤118また、送電網120に結合することができ、したがって、エネルギーは、必要に応じて、電力網120から消費される、または電力網120に供給され得る。配電盤118は、システム100およびその負荷114がマイクログリッドを形成するように、システム100を電力網120から分離できるスイッチ126を含む、および/またはスイッチ126に接続することができる。
【0012】
各負荷116、または選択された数の負荷は、負荷制御デバイス1241、1242、・・・124nを介して配電盤に結合される。負荷制御デバイス124は、負荷と同じ場所を共用することができる(すなわち、壁のソケットに、もしくは負荷それ自体に組み込まれる)、またはデバイス124は、配電盤118の中に、または配電盤118と負荷114の間の電力回路におけるいずれかに位置することができる。デバイス124は、有線(例えば、分離された制御線もしくは電力線通信)により、無線(例えば、WiFiもしくはBluetooth)により、または有線および無線の組合せにより制御され得る。デバイス124は、電力源(例えば、貯蔵器、電力生成装置、および/または電力網など)から負荷に接続する、または分離する制御可能なスイッチもしくはリレーである。切替え機能は、ゲートウェイ122によって制御され得る。図3に関して以下で述べられるように。本発明の実施形態は、分散された生成装置102および/または貯蔵器108に接続される負荷の制御を容易にする。特に、本発明の実施形態は、例えば、オフグリッド、オングリッド、生成する電力、電力貯蔵レベルなど、分散型エネルギー生成システムの現在の状況を考慮して、負荷の動作を定義する基準を確立しやすくする。
【0013】
図1は、単一の電力コンバータ(すなわち、マイクロインバータ、オプティマイザ、および同様のもの)に結合された単一のソーラーパネルを有する分散された生成装置102を示すが、その図は、本発明の範囲を限定することを意味していない。例えば、本発明の実施形態はまた、1つまたは複数の電力コンバータに結合された複数の、またはさらに多くのソーラーパネルを有する分散型生成装置と共に使用することもできる。他の例では、電力コンバータ(いわゆるオプティマイザ、またはDC-DCコンバータ)は、単一のDC-ACインバータに結合され得る。さらに分散型の生成装置は、いわゆる「ウィンドファーム」に配置された風力タービンなど、他の形態のエネルギー生成を含むことができる。同様に、電池ベースの貯蔵システムにおけるエネルギー貯蔵器は、本発明の実施形態を用いてその容量が推定される貯蔵器のタイプが例として述べられるが、フライホイール、高温流体タンク、水素貯蔵システム、加圧ガス貯蔵システム、揚水貯蔵による水力電力、燃料電池、または同様のものなど、他の形態のエネルギー貯蔵器を使用することができる。
【0014】
図2は、本発明の実施形態による負荷制御装置(すなわち、負荷コントローラ202)をサポートするコンピュータシステム200のブロック図を示す。コンピュータシステム200は、サーバ204、コンピュータネットワーク206(例えば、インターネット)、および少なくとも1つのユーザデバイス208(例えば、携帯電話、デジタルアシスタント、コンピュータ、またはアプリケーションソフトウェアを実行し、ユーザインターフェースを表示できる任意の他のデバイスなど)を備える。動作において、ユーザデバイス208は、アプリケーション(「アプリ」)を実行し、ユーザ対話用のユーザインターフェースを表示する。ユーザデバイス208は、特定のソフトウェアを実行するとき、汎用デバイスを専用デバイスとして動作できるようにする。特に、ユーザデバイスは、分散型エネルギー生成システムに接続される負荷を制御するための負荷コントローラ202として動作する。サーバ204は、ユーザデバイス208に、サポート情報(例えば、ユーザおよびシステムのプロファイル、ログインセキュリティなど)を提供することができ、またユーザデバイス208から送られた情報(例えば、負荷制御設定など)を記憶することもできる。
【0015】
ユーザデバイス208は、少なくとも1つのプロセッサ210、サポート回路212、およびメモリ214を備える、少なくとも1つのプロセッサ210は、これだけに限らないが、中央処理装置、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、書替え可能ゲートアレイ、グラフィックス処理ユニット、および同様のものを含む任意の形態のプロセッサ、またはプロセッサの組合せとすることができる。サポート回路212は、プロセッサの機能を容易にするよく知られた回路およびデバイスを備えることができる。サポート回路212は、電源、クロック回路、通信回路、キャッシュ、および/または同様のものの1つまたは複数のもの、またはそれらの組合せを含むことができる。
【0016】
メモリ214は、読出し専用メモリ、またはランダムアクセスメモリの1つまたは複数のもの、またはそれらの任意の組合せを含む非一時的なコンピュータ可読媒体の1つまたは複数の形態を含む。メモリ214は、例えば、オペレーティングシステム(OS)216、負荷制御アプリケーション218、およびデータ220を含むソフトウェアおよびデータを記憶する。オペレーティングシステム216は、例えば、アップルのiOS、マイクロソフトのウィンドウズ(登録商標)、アップルのmacOS(登録商標)、Linux(登録商標)、Android(登録商標)、または同様のものなど、任意の形態のオペレーティングシステムとすることができる。負荷制御アプリケーション218は、プロセッサ210により実行されたとき、以下で述べられる本発明の実施形態に従って、負荷制御ユーザインターフェースを生成すると共に、負荷制御方法を実施することのできるソフトウェアとすることができる。データ220は、サーバ204に送られる、またはそこから受信される情報を含むことができる。
【0017】
サーバ204は、少なくとも1つのプロセッサ222、サポート回路224、およびメモリ226を備える。少なくとも1つのプロセッサ222は、これだけに限らないが、中央処理装置、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、書替え可能ゲートアレイ、グラフィックス処理ユニット、および同様のものを含む任意の形態のプロセッサ、またはプロセッサの組合せとすることができる。サポート回路224は、プロセッサの機能を容易にするよく知られた回路およびデバイスを備えることができる。サポート回路224は、電源、クロック回路、通信回路、キャッシュ、および/または同様のものの1つまたは複数のもの、またはそれらの組合せを含む。
【0018】
メモリ226は、読出し専用メモリ、またはランダムアクセスメモリの1つまたは複数のもの、またはそれらの任意の組合せを含む非一時的なコンピュータ可読媒体の1つまたは複数の形態を含む。メモリ226は、例えば、オペレーティングシステム(OS)228、データ232、およびデータベース234を含むソフトウェアおよびデータを記憶する。オペレーティングシステム228は、例えば、アップルのOS Xサーバ、マイクロソフトのウィンドウズ(登録商標)サーバ、Linux(登録商標)、または同様のものなど、任意の形態のオペレーティングシステムとすることができる。データ220は、負荷制御アプリケーションから受信されたデータ、および/または負荷制御アプリケーション218の動作をサポートするためにサーバ204により使用される任意の他のデータを含むことができる。データベース234は、負荷制御アプリケーション218の動作をサポートするためのデータを含むことができる。このデータは、これだけに限らないが、ユーザプロファイル、負荷制御設定/パラメータ、ログイン/セキュリティ情報、および/または同様のものを含むことができる。データベース234は、サーバ204にローカルに記憶することができる、または別の1つまたは複数のサーバに遠隔的に記憶され、ネットワーク206を介してアクセスすることができる。
【0019】
ユーザデバイス208は、負荷制御アプリケーション218が実行されると、汎用のデバイスから、専用のデバイスに変換される、すなわち、負荷コントローラ202に変換される。負荷制御アプリケーション218は、実行されると、少なくとも1つのユーザデバイス208を、サーバ204および分散型生成装置システム(図1の100)にアクセスし、それと対話できるようにする。特に負荷制御アプリケーション218は、ユーザデバイス202が、ネットワーク206およびゲートウェイ122を介して負荷制御デバイス(図1の124)と通信できるようにする。そのアクセスおよび対話は、図3および図4に関して詳細に述べるものとする。
【0020】
図3は、本発明の実施形態に従って負荷制御アプリケーション(図2の218)を実行すると実施される方法300の流れ図を示す。負荷制御アプリケーションを用いると、ユーザは、負荷制御のためのパラメータを確立し、分散型エネルギー生成システムにより電力が供給される負荷を能動的に制御することができる。以下の流れ図の各ブロックは、本明細書で述べられる1つまたは複数のプロセスを実行するためのコードのモジュールを、および/またはそのプロセスを実施するように構成されたハードウェアおよび/またはソフトウェアの組合せを表すことができる。特定の順序で示されているが、以下の図は、そのように限定されることを意味していない。任意の数のブロックを、本明細書で述べられる動作を実施するために、任意の順序で(除外されることも含めて)、および/または実質的に同時に(すなわち、プロセッサの技術的に許容される範囲内でなど)進めることができる。
【0021】
図3は、図2のユーザデバイス208が負荷制御アプリケーション218を実行すると実施される方法300を示す。方法300は、302で開始し、304へと進み、そこでユーザ(通常、自宅所有者または設備管理者)は、ユーザデバイスを介して、負荷制御アプリケーションを開始する。
【0022】
306で、方法300は、サーバにアクセスし、例えば、システム所有者の情報(例えば、名前、アドレスなど)、および負荷の細部(例えば、システムにより電力が供給される各負荷を識別する)を含む、新しい負荷制御レコードを作成することができる。ユーザが、前に作成したレコードを有しており、そのレコードに対して何らかの更新を行うことを望まない場合、ユーザは、経路322で示されるように、306を迂回して308へと進むことを選ぶことができる。このようなプロファイル情報は、ユーザデバイスにローカルに記憶される、サーバに送信される、またはユーザデバイスおよびサーバに記憶され得る。
【0023】
308で、方法300は、負荷のリスト、各負荷に対する制御状態、および各負荷の現在の状況を含むユーザインターフェースを表示する。負荷は、例えば、これだけに限らないが、井戸ポンプ、空調機、電気自動車、皿洗い機などの名前により列挙される。制御状態は、各負荷に適用されている制御のタイプを識別する。初期には、負荷制御状態は、手動に設定され、ユーザは、負荷が配電盤に接続されるかどうかを手動で制御することができる。制御状態は、電力網接続の状況(例えば、電力網に接続されている、またはオフグリッドである)、利用可能な貯蔵電力の量、生成装置が電力を発生しているかどうか、および/または同様のものなどに依存することができる。選択可能な制御状態は、これだけに限らないが、以下のものを含む、
1)手動制御(電力網の可用性とは無関係に)
2)オフグリッドで動作しており、蓄えられた電力(例えば、電池の充電状態)が、事前定義の低レベル(例えば、フル充電の30%)より低い場合、負荷を分離し、蓄えられた電力が、事前定義の高いレベル(例えば、フル充電の70%)に達したとき、負荷を再接続する、
3)オフグリッド動作を開始したとき、負荷を分離する、または
4)オフグリッドで動作しており、生成装置が、電力を生成していない場合、負荷を分離する。
事前定義の貯蔵レベルは、ユーザが調整可能である。プルダウンメニューにより、ユーザは、システムがオフグリッドで動作しているとき、重要な負荷を選択して、分散型エネルギー生成システムに接続されたままにすることができる。さらにユーザは、十分な電力が生成装置により生成されているか、それとも貯蔵器に蓄えられているかに応じて、条件付きで、負荷を接続することができる。したがって、ユーザはオフグリッドで動作しているとき、オフグリッド動作の最長期間が可能になるように、システムへの負荷の搭載を最適化することができる。貯蔵レベルパラメータを調整することは、貯蔵器が最適な範囲内で動作されることを保証する、すなわち、電池が過放電または過充電されることはない。
1)手動制御(電力網の可用性とは無関係に)
2)オフグリッドで動作しており、蓄えられた電力(例えば、電池の充電状態)が、事前定義の低レベル(例えば、フル充電の30%)より低い場合、負荷を分離し、蓄えられた電力が、事前定義の高いレベル(例えば、フル充電の70%)に達したとき、負荷を再接続する、
3)オフグリッド動作を開始したとき、負荷を分離する、または
4)オフグリッドで動作しており、生成装置が、電力を生成していない場合、負荷を分離する。
事前定義の貯蔵レベルは、ユーザが調整可能である。プルダウンメニューにより、ユーザは、システムがオフグリッドで動作しているとき、重要な負荷を選択して、分散型エネルギー生成システムに接続されたままにすることができる。さらにユーザは、十分な電力が生成装置により生成されているか、それとも貯蔵器に蓄えられているかに応じて、条件付きで、負荷を接続することができる。したがって、ユーザはオフグリッドで動作しているとき、オフグリッド動作の最長期間が可能になるように、システムへの負荷の搭載を最適化することができる。貯蔵レベルパラメータを調整することは、貯蔵器が最適な範囲内で動作されることを保証する、すなわち、電池が過放電または過充電されることはない。
【0024】
表示はまた、各負荷に対する負荷状態を示すことができる、すなわち、それは、分散型エネルギー生成システムに現在接続されている、またはされていない負荷である。一実施形態では、状況は、カラーインジケータとすることができる、すなわち、接続されている場合は緑であり、非接続の場合は赤である。他の表示を使用することもできる。
【0025】
310において、ユーザは、負荷のどれかの制御状態を変更することを選ぶことができる。例示的な一例では、ユーザは、リストから負荷を選択して、選択可能な負荷制御状態の選択肢のプルダウンメニューを活動化することができる。310で、ユーザが、状態を変更することを決定した場合、方法300は、312に進み、方法300は、制御状態の選択肢を表示する。314で、ユーザは、制御状態の選択肢を選択し、選択された選択肢に対するパラメータを設定する(必要に応じて)。例えば、ユーザは、上の選択肢2を選び、充電のパーセンテージを表す数を欄の中にタイプすることにより、蓄えられた電力を事前定義のレベルに設定することができる。316で、ユーザは、「保存」ボタンを選択することができ、方法300は、制御状態選択を保存する。状態選択およびパラメータは、ユーザデバイス、サーバ、または両方の組合せに記憶され得る。318で、ユーザは、変更すべき別の状態を選択することができ、方法300は、312に戻って変更をしやすくする。ユーザが、望ましい変更のすべてを完了した場合、または310において、何らかのさらなる変更を行うことを望まない場合、方法300は、320で終了する。
【0026】
負荷状態をモニタするために、ユーザは、負荷制御アプリケーションを実行し、308に進んで、負荷、制御状態、および負荷状況を表示することができる。負荷状況インジケータは、さらに以下で述べられるように、特定の負荷に、現在電力を供給されている(すなわち、エネルギー生成システムに、または商用電力網に接続されている)かどうかの指示を提供する。
【0027】
【0028】
図4は、308で使用され得る画面画像400を示しており、それは、制御下にある負荷のリスト402、各負荷の現在の制御状態を示すテキスト406、および各負荷の負荷状態の指示408を表示する。この第1の表示に列挙された各負荷は、選択された負荷の負荷制御状態を調整するように操作され得る第2の表示を容易にするように選択され得る。
【0029】
図5は、方法300の312で表示される制御状態の選択肢の表示の画面画像500を示す。画面画像500は、制御状態調整を可能にする第2の表示である。画面画像500は、選択可能な制御状態の選択肢(例えば、上記で列挙された選択肢1から4)のリスト502を示す。一実施形態では、特定の選択肢は、ラジオボタン504を用いて選択することができる。
【0030】
図6は、商用電力網が接続され、井戸ポンプが動作しているとき、すなわち、井戸ポンプに対する負荷状態インジケータ602が「オン」(緑)であるとき、状況情報を表示する画面画像600を示す。電気自動車は、現在接続されておらず、したがって、その負荷状態インジケータ604は、「オフ」(赤)を示す。図7は、商用電気網が接続されておらず(オフグリッド動作)、井戸ポンプはオフであるとき、すなわち、井戸ポンプに対する負荷状況インジケータ702は、井戸ポンプが、その負荷制御パラメータに従って、分散型エネルギー生成システムから分離されていることを示す「オフ」(赤)であるときの状態情報を表示する画面画像700を示す。
【0031】
図8から図14は、本発明の別の実施形態による図3の負荷制御方法に対するユーザインターフェースを表示するユーザデバイスにおける画面画像を示す。ここでは、ラジオボタンではなく、スライダボタンを使用して、機器の選択が達成される。さらに、電力が供給されるデバイスには、図13のように、アイコン(例えば、緑のアイコン)が付随し、電力が供給されていないデバイスには、図14のように異なるアイコン(例えば、赤のアイコン)が付随する。図10において、電池モード制御は、0%から100%の尺度のスライダを用いて調整されることに留意されたい。したがって、ユーザは、デバイスが使用される前に必要な電池の充電のパーセンテージを制御することができる(例えば、井戸ポンプは、電池の充電が30%を超える場合使用することができるが、充電が30%より低くなった場合、電池が70%に再充電されるまで、井戸ポンプを使用しない)。
【0032】
本明細書で、様々な特徴を示すために、複数の例が示されてきたが、そのように限定することは意図されていない。1つまたは複数のいずれの特徴も、述べられたいずれかの順序、組合せ、または接続にかかわらず、本明細書で提示された特定の例および実施形態に限定されることはない。実際に、上記の例により述べられた特徴および/または要素の任意の組合せは、列挙されていないが同様のものを達成できる任意の変形形態または修正形態を含めるように企図されることを理解されたい。特段の指定がない限り、任意の1つまたは複数の特徴は、任意の順序で組み合わせることができる。
【0033】
上記のように、諸図は、例示目的で本明細書に示されており、その他の形で指定されない限り、何らかの構造的な限定を課すことを意味していない。図で示された構造の任意のものに対する様々な変更は、本明細書で示される本発明の範囲に含まれるように企図されている。本発明は、請求項の文言の何らかの範囲に限定されるように意図されていない。
【0034】
「結合」または「接続」が使用される場合、特段の指定がない限り、結合または接続することが、物理的な結合または接続に限定される制限を示唆しているのではなく、無線送信およびプロトコルを含む通信的な結合を含むものと読むべきである。
【0035】
任意のブロック、ステップ、モジュール、またはその他の形で本明細書において述べられるものは、ソフトウェアとして非一時的なコンピュータ可読媒体に記憶され得る、および/またはハードウェアにより実施され得る1つまたは複数の命令を表すことができる。任意のこのようなブロック、モジュール、ステップ、またはその他のものは、様々なソフトウェアにより、および/またはこのような目的を達成するように設計された専用ハードウェアの使用を含めて、自動化され得る方法でハードウェアの組合せにより、実施することができる。上記のように、任意の数のブロック、ステップ、またはモジュールは、任意の順序で、またはそうではなく、実質的に同時を含めて、すなわち、ブロック、ステップ、またはモジュールを実行するシステムの許容範囲内で実施することができる。
【0036】
これだけに限定されないが、「できる(can)」、「できた(could)」、「許容される(may)」、または「許容された(might)」を含む条件付き文言が使用される場合、関連する特徴または要素は必要とされないことを理解されたい。したがって、条件付き文言が使用される場合、要素および/または特徴は、特段の指定がない限り、少なくともいくつかの例において任意選択で存在し、必ずしも、何かに対して条件付けられるものではないことを理解されたい。
【0037】
リストが、代替的に、または接続的に列挙される場合(例えば、A、B、および/またはCの1つまたは複数のものなど)、特段の指定がない限り、任意の数の列挙された要素の任意の1つまたは複数の組合せを含む、1つまたは複数の各要素を含むことを理解されたい(例えば、A、AB、AB、ABC、ABBなど)。「および/または」が使用される場合、要素は、代替的に、または接続的に連結され得ることを理解されたい。
【0038】
前述のものは、本発明の実施形態を対象とするが、本発明の他のさらなる実施形態も、その基本的な範囲から逸脱することなく考案することができ、その範囲は、添付の特許請求の範囲により決定される。
【符号の説明】
【0039】
100 システム
102 分散された生成装置
1041～104n ソーラーパネル
1061～106n 電力コンバータ
108 エネルギー貯蔵器
1101～110n 電池
1121～112n 双方向電力コンバータ
114 負荷
1161～116n 負荷
118 配電盤
120 電力網
122 ゲートウェイ
124 負荷制御デバイス
126 スイッチ
200 コンピュータシステム
202 負荷コントローラ
204 サーバ
206 コンピュータネットワーク
208 ユーザデバイス
210 プロセッサ
212 サポート回路
214 メモリ
216 オペレーティングシステム
218 負荷制御アプリケーション
220 データ
222 プロセッサ
224 サポート回路
226 メモリ
228 オペレーティングシステム
232 データ
234 データベース
300 方法
322 経路
400 画面画像
402 リスト
406 テキスト
408 指示
500 画面画像
502 リスト
504 ラジオボタン
600 画面画像
602 負荷状態インジケータ
604 負荷状態インジケータ
700 画面画像
702 負荷状況インジケータ
102 分散された生成装置
1041～104n ソーラーパネル
1061～106n 電力コンバータ
108 エネルギー貯蔵器
1101～110n 電池
1121～112n 双方向電力コンバータ
114 負荷
1161～116n 負荷
118 配電盤
120 電力網
122 ゲートウェイ
124 負荷制御デバイス
126 スイッチ
200 コンピュータシステム
202 負荷コントローラ
204 サーバ
206 コンピュータネットワーク
208 ユーザデバイス
210 プロセッサ
212 サポート回路
214 メモリ
216 オペレーティングシステム
218 負荷制御アプリケーション
220 データ
222 プロセッサ
224 サポート回路
226 メモリ
228 オペレーティングシステム
232 データ
234 データベース
300 方法
322 経路
400 画面画像
402 リスト
406 テキスト
408 指示
500 画面画像
502 リスト
504 ラジオボタン
600 画面画像
602 負荷状態インジケータ
604 負荷状態インジケータ
700 画面画像
702 負荷状況インジケータ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【国際調査報告】