能量管理装置和能量管理系统

摘要

能量管理装置(10)包括电力获取部(12)、指示部(13)、容许值设置部(14)和管理处理部(15)。电力获取部(12)获取多个机器(30)所消耗的电力量。指示部(13)指示多个机器(30)各自的操作状态。在容许值设置部(14)中，将针对各时间带所确定出的每单位时间的电力量的上限设置为各时间带的容许电力量。管理处理部(15)确定指示部(13)所指示的机器(30)的操作状态，以使得机器(30)在各时间带内所消耗的总电力量维持在容许值设置部(14)中所设置的容许电力量的范围内。

权利要求

1.一种能量管理装置，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；

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；以及空气质量获取部，其被配置为从测量室内空气质量的装置获取测量数据，其中，所述多个机器包括用于促进室内空气质量的改善的至少一个环境改善机器，以及在所述环境改善机器能够以可用电力量进行工作的情况下，所述管理处理部被配置为指示所述环境改善机器的操作状态以使得所述测量数据接近容许污染度，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。

2.根据权利要求1所述的能量管理装置，其中，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。

3.根据权利要求2所述的能量管理装置，其中，

所述多个机器包括多个环境改善机器，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从所述多个环境改善机器中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。

4.根据权利要求3所述的能量管理装置，其中，还包括：

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所述容许污染度，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。

5.根据权利要求4所述的能量管理装置，其中，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。

6.根据权利要求4所述的能量管理装置，其中，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。

7.根据权利要求4所述的能量管理装置，其中，

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。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的能量管理装置，其中，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。

9.一种能量管理系统，包括：

根据权利要求1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。

说明书

能量管理装置和能量管理系统

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1”)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1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1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：Indoor 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屑等。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、VOC、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具有用于测量电力量的功能的情况下，能量管理装置10还可以从机器30获得机器30所消耗的电力量。

[0031] 设想使用无线电波作为传输介质的无线通信路径作为能量管理装置10和各机器30之间的通信路径。然而，注意，在需求方内向各机器30供给电力的配电网络可以兼用作通信路径，或者可以使用专用通信线路。在配电网络兼用作通信路径的情况下，使用电力线传输通信的技术来进行能量管理装置10和各机器30之间的通信。

[0032] 测量装置20具有用于测量配电板22的主干电路所消耗的电力量和从配电板22分支出的分支电路分别所消耗的电力量的功能。可以将主干电路所消耗的电力量确定为分支电路分别所消耗的电力量的总和。在图示示例中，测量装置20是以与配电板22分开的方式容纳的。测量装置20邻接配电板22而配置。通过使测量装置20以与配电板22分开的方式容纳，可以将测量装置20安装在已配备配电板22的现有需求方的后级。然而，注意，测量装置20可被配置成容纳在配电板22中。此外，测量装置20可被配置成除各分支电路所消耗的电力量外，还能够测量各电源插座所消耗的电力量。

[0033] 能量管理装置10具有用于通过通信来获得测量装置20所测量到的电力量的功能。在图示示例中，采用有线通信路径作为能量管理装置10和测量装置20之间的通信路径，但作为代替，还可以采用无线通信路径。这里，设想如下情况：能量管理装置10和测量装置20使用符合RS-485(EIA-485)标准的有线通信路径L1来进行串行通信。

[0034] 能量管理装置10包括：通信接口部(以下称为“通信I/F部”)111，用于与测量装置20进行通信；以及通信I/F部112，用于与多个机器30进行通信。能量管理装置10还包括通信I/F部113，其中该通信I/F部113用于在至少显示器41和操作部42之间传输信息。

[0035] 此外，图示的能量管理装置10包括通信I/F部114，其中该通信I/F部114用于使能量管理装置10连接至通信网络NT1。通信I/F部114优选符合以太网(Ethernet，注册商标)规格。在图示示例中，宽带路由器43连接至通信I/F部114。此外，需求方中所使用的各种装置和诸如因特网等的电气通信网NT2连接至宽带路由器43。例示出电视接收机44、个人计算机45和集线器46作为需求方中所使用的装置的示例。此外，网络照相机47连接至集线器46。

[0036] 在以上所述的结构示例中，能量管理装置10能够经由电气通信网NT2与提供各种服务的各种web服务器50进行通信。各种web服务器50所提供的服务包括诸如天气预报或预测气温等的信息提供、能量管理装置10的功能更新和以下要说明的用于启动智能电话或平板终端的服务等。此外，可以从电力供应商或代表电力供应商提供服务的服务提供商所管理的web服务器50接收到电力缩减请求等。图中仅示出一台web服务器50，但实际上，根据相对于能量管理装置10的服务的提供和请求而设置多台web服务器50。

[0037] 图示的能量管理装置10能够经由电视接收机44和个人计算机45向使用者提供信息，并且获得网络照相机47所拍摄到的图像。个人计算机45还用于进行能量管理装置10的维护。注意，图示的结构是示例，并且系统的构成元件不限于图示的示例。

[0038] 显示器41和操作部42可以是一体地设置有平板显示器和触摸开关的显示操作装置。此外，显示器41和操作部42可以一体地设置在能量管理装置10中、或者以与能量管理装置10分开的方式容纳。在通信I/F部113兼容从Wi-Fi(注册商标)和蓝牙(Bluetooth，注册商标)等中所选择的规格的情况下，显示操作装置可以是诸如智能电话或平板终端等的便携型通信机器401。此外，在电气通信网NT2包括移动电话网络的情况下，通过采用通信机器402中所设置的移动电话网络作为通信路径，可以使用诸如智能电话或平板终端等的便携型通信机器402作为显示操作装置。

[0039] 以下将进一步详细说明能量管理装置10的结构和操作。注意，将仅说明图1所示的能量管理装置10中的阐述本实施例的技术思想所需的主要部分。能量管理装置10包括具有通过执行程序来实现以下所述的结构的处理器的装置和构成通信I/F部111～114的装置作为主要硬件元件。具有处理器的装置是从具有内置存储器的微计算机和需要单独存储器的CPU等中所选择的。程序通常在出厂之前存储在存储器中，但还可被配置成经由电气通信网NT2来获得或者存储在可读记录介质上并被读取至存储器等。

[0040] 能量管理装置10包括：电力获取部12，用于经由通信I/F部111从测量装置20获得多个机器30所消耗的电力量；以及指示部13，用于经由通信I/F部112指示多个机器30各自的操作状态。电力获取部12获得表示多个机器30所消耗的电力量的电力信息。在电力获取部12能够经由通信I/F部112从多个机器30获得多个机器30所消耗的电力量的情况下，电力获取部12可以使用从多个机器30所获得的电力消耗量以及从测量装置20所获得的电力消耗量。

[0041] 电力获取部12从测量装置20所获得的多个机器30的电力实际是在规定采样时间内所获得的电力量而不是瞬时电力量。电力获取部12获得电力的采样时间是从30秒、1分钟和5分钟等中适当选择的。在获得电力的采样时间短的情况下，信息量增加，这导致处理负荷增大，并且在获得电力的采样时间长的情况下，管理电力的精度下降。因此，采样时间优选是从上述时间其中之一中所选择的。

[0042] 以下将说明电力获取部12从测量装置20获得各分支电路所消耗的电力量的结构。此外，电力获取部12具有以下功能，其中该功能用于使用指示部13经由通信I/F部112所指示的机器30的操作状态和从测量装置20所获得的各分支电路的电力量的变化之间的关系，来针对多个机器30各自确定与操作相对应的电力消耗。换句话说，电力获取部12针对各机器30学习与操作相对应的电力消耗。

[0043] 然而，注意，在指示了设置温度作为空调设备33的操作状态的情况下，即使在相同的设置温度下，也由于诸如室内/室外气温差、房间的隔热性能和室内热源的存在与否等的外部原因而导致电力消耗发生大的变化。此外，从启动空调设备33起直到室内的气温达到设置温度附近为止的时间段内的消耗电力比达到设置温度之后的电力消耗大得多。因而，空调设备33优选使用从启动空调设备33起直到室内的气温达到设置温度附近的时间段内的电力消耗与室内的气温达到设置温度之后的时间段内的电力消耗的平均值。

[0044] 能量管理装置10包括：容许值设置部14，其中在该容许值设置部14中，针对各时间带设置容许电力量；以及管理处理部15，用于确定指示部13所指示的机器30的操作状态，以使得将多个机器30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。容许值设置部14所设置的容许电力量是每单位时间的容许电力量的上限，并且管理处理部15确定至少一个机器30的操作，以使得需求方中所使用的多个机器30所消耗的每单位时间的电力量的总和没有超过容许电力量。注意，容许值设置部14将预定时间段分割成多个时间带，并且针对各时间带设置容许电力量。该预定时间段可以是一天或一年。该预定时间段不限于上述时间段。

[0045] 根据时间带来设置容许电力量。时间带不是仅表示一天内的时间带，并且时间带的概念还可以包括星期几和季节。换句话说，管理处理部15确定多个机器30中的由指示部13所指示的机器30的操作状态，以使得将多个机器30针对各时间带所消耗的每单位时间的电力量的总和维持在容许值设置部14中所设置的容许电力量的范围内。

[0046] 可以在容许值设置部14中根据期望设置各时间带的容许电力量。然而，注意，在本实施例中，基于需求方中所设置的电费的上限的目标值和各时间带的电费单价来设置容许电力量。

[0047] 电费单价是通过经由通信I/F部114与其它装置进行通信所获得的。例如，经由通信I/F部114进行通信的其它装置是从电力供应商所管理的web服务器和代表电力供应商提供服务的服务提供商所管理的web服务器等中适当选择的。换句话说，其它装置是除能量管理装置10以外的外部装置。将通信I/F部114通过与其它装置进行通信所获得的各时间带的电费单价存储在费用表存储部161中。可以更新费用表存储部161中所存储的内容，并且通过伴随着电费的变化更新费用表存储部161的内容，可以根据电费的变化来维持系统的操作。注意，可以使用操作部42来输入费用表存储部161中所存储的电费单价。

[0048] 针对预定时间段设置电费的上限的目标值。例如，与诸如一个月、三个月或一年等的预定时间段相关地确定需求方所使用的电费的上限。管理处理部15对各机器30的操作进行控制，使得不会超过上限。可以根据期望设置对电费的上限的目标值进行设置的时间段、例如一周。然而，为了便于与电力供应商所请求的电费进行比较，优选设置一个月的时间段。

[0049] 以下将预定时间段内的电费的上限的目标值称为“容许费用”。能量管理装置10包括用于设置容许费用的费用设置部162。需求方内的使用者使用操作部42来在费用设置部162中设置容许费用。然而，注意，能量管理装置10可以通过与电力供应商所管理的web服务器或服务提供商所管理的web服务器进行通信来获得被设置为推荐值的容许费用，并且将所获得的容许费用设置在费用设置部162中。

[0050] 容许值设置部14中所设置的各时间带的容许电力量由计算部160使用费用表存储部161中所存储的各时间带的电费单价和费用设置部162中所设置的容许费用来计算。

[0051] 这里将说明针对一天内的多个时间带各自设置电费单价并且将容许电费设置为每月的上限的目标值的情况。在这种情况下，计算部160将容许费用除以30天(即，一个月内的天数)和24个小时(即，一天内的小时数)。换句话说，计算部160根据针对预定时间段所设置的容许费用来确定每小时的费用。然后，计算部160使用根据容许费用所确定的每小时的费用作为上限，根据各时间带的电费单价来针对各时间带确定每单位时间(即，一小时)的可用电力量。将这样所计算出的电力量作为容许电力量存储在容许值设置部14中。

[0052] 换句话说，计算部160根据针对预定时间段所设置的容许费用来确定每单位时间的费用，并且使用电费单价来计算与该费用相对应的电力量作为容许电力量。以下作为具体示例，将说明预定时间段为一个月、容许费用为7200元、单位时间为一小时并且费用表存储部161中所存储的各时间带的电费单价具有图2所示的关系的情况。

[0053] 首先，计算部160根据容许费用计算每单位时间的电费。换句话说，计算部160将7200元除以30天并且除以24小时。结果，每单位时间(在该示例中为一小时)的电费为10元。
另一方面，电费单价与图2所示的关系相对应，因此针对各时间带确定每单位时间可能消耗的电力量(容许电力量)，由此获得图3所示的关系。

[0054] 将这样所确定的容许电力量存储在容许值设置部14中并且由管理处理部15使用以确定机器30的操作。管理处理部15对使用中的机器30在各单位时间内所消耗的电力量进行累积，并且在要启动机器30其中之一的情况下，管理处理部15首先通过从容许电力量中减去该单位时间的时间段内累积得到的电力量来确定值。该值是在该单位时间的时间段内在容许电力量的范围内可以消耗的电力量，因此管理处理部15还减去使用中的多个机器30在该单位时间的时间段内预计要消耗的电力量。然后，管理处理部15将剩余电力量分配至新启动的机器30。换句话说，(容许电力量)–(过去电力量)–(其它机器预计要消耗的电力量)＝(可用电力量)。

[0055] 为了进行上述计算，管理处理部15必须确定机器30预计要消耗的电力量，结果处理负荷可能增大。为了简化该处理，在要启动机器其中之一(第一机器)30的情况下，管理处理部15可以确定已在工作中的机器(第二机器)30的电力消耗，并且基于该电力消耗来确定要分配至新启动的第一机器30的电力量。换句话说，管理处理部15将容许电力量的平均值设置为容许电力，并且将通过从容许电力中减去电力获取部12获得的电力消耗所获得的可用电力量分配至新启动的机器30。

[0056] 例如，在13时要启动新机器(第一机器)30的情况下，容许电力即容许电力量的平均值为250W，并且在21时要启动新机器(第一机器)30的情况下，容许电力为1000W。因而，在13时其它机器(第二机器)30的电力消耗为200W的情况下，可用电力量为50W，并且在21时其它机器(第二机器)30的电力消耗为200W的情况下，可用电力量为800W。

[0057] 顺便提及，如上所述，多个机器30包括多个环境改善机器。在特定示例中，可以选择空气净化器31和通风设备32这两个装置作为环境改善机器，并且可以选择弱档操作和强档操作这两个操作状态作为空气净化器31的操作状态。将空气净化器31的电力消耗在弱档操作期间设置为100W并且在强档操作期间设置为300W，并且将通风设备32的电力消耗设置为50W。这里，空气净化器31和通风设备32这两者都可以改善室内空气质量，并且可以假定改善效果随着操作的电力消耗的增加而稳定地提高。换句话说，根据该示例结构，室内空气质量改善效果在空气净化器31进行强档操作的情况下最大，在空气净化器31进行弱档操作的情况下第二大，并且在通风设备32进行工作的情况下最小。

[0058] 在上述条件下，可以在13时和21时分别启动环境改善机器。在13时，可用电力量为50W，因此仅可以启动通风设备32，但在21时，可用电力量为1000W，因此可以使环境改善机器按照期望进行工作。这里，应用了室内空气质量改善效果在仅启动一台环境改善机器的情况下必须最大所依据的制约条件，因此使空气净化器31进行强档操作。此时需求方的电力消耗为通过将300W(即，空气净化器31的电力消耗)与200W(即，其它机器30的电力消耗)相加所获得的500W。在没有应用该制约条件的情况下，可以共同使用空气净化器31和通风设备32，并且在这种情况下，需求方的电力消耗达到550W。

[0059] 在如上所述可以根据可用电力量的大小来选择环境改善机器的情况下，管理处理部15具有用于考虑到改善室内空气质量并抑制电力消耗这两者来确定环境改善机器的操作状态的功能。在这种情况下，如图4所示，能量管理装置10包括空气质量获取部171，其中该空气质量获取部171用于从用作测量室内空气质量的测量装置的空气质量传感器21获得预定测量数据。与机器30相同，空气质量传感器21能够与能量管理装置10进行通信，并且被设想为使用如下的通信路径，其中该通信路径包括使用无线电波作为传输介质的无线通信路径。然而，注意，作为代替，可以采用兼用作配电网络的通信路径的有线通信路径或使用专用通信线路的有线通信路径作为能量管理装置10和空气质量传感器21之间的通信路径。在配电网络兼用作通信路径的情况下，使用电力线传输通信的技术来进行能量管理装置10和空气质量传感器21之间的通信。

[0060] 如上所述，空气质量传感器21能够测量与室内空气质量有关的多个环境因素。能量管理装置10关注于空气质量传感器21所测量到的环境因素中的至少一个环境因素，以使得空气质量获取部171经由通信I/F部112从空气质量传感器21获得与该环境因素有关的测量数据。

[0061] 此外，能量管理装置10包括目标值设置部172，其中在该目标值设置部172中，设置容许污染度作为空气质量获取部171从空气质量传感器21所获得的与环境因素有关的测量数据的目标值。在目标值设置部172中设置多个等级的容许污染度。为了简化说明，将说明设置上限值和下限值这两个等级作为容许污染度的情况的示例。

[0062] 管理处理部15根据可用电力量来从目标值设置部172中选择用作目标值的容许污染度，选择环境改善机器以达到所选择的容许污染度，并且确定所选择的环境改善机器的操作状态。换句话说，管理处理部15针对与可用电力量相关地确定出的各等级选择容许污染度的等级，并且选择随着可用电力量的增加室内空气质量稳定地改善的等级的容许污染度。此外，管理处理部15从多个环境改善机器31～33中选择能够以可用电力量进行工作的第一环境改善机器以使得测量数据接近所选择的容许污染度，并且指示所选择的第一环境改善机器的操作状态。

[0063] 例如，管理处理部15使得能够仅在可用电力量超过500W的时间带中才选择室内空气质量改善效果最大的空气净化器31的强档操作，并且在其它时间带中仅选择通风设备32。此外，在选择室内空气质量改善效果高的环境改善机器的情况下，管理处理部15从目标值设置部172中选择较低的容许污染度(较低的下限值、或者换句话说室内空气质量改善的容许污染度)。另一方面，在选择室内空气质量改善效果低的环境改善机器的情况下，管理处理部15从目标值设置部172中选择较高的容许污染度(上限值、或者换句话说室内空气质量变差的容许污染度)。

[0064] 在满足上述条件的情况下，在6时～21时仅可以选择通风设备32，而在21时～次日6时可以选择空气净化器31的强档操作。换句话说，时间带、环境改善机器的类型和操作状态以及容许污染度具有图5所示的关系。注意，在其它机器30的电力消耗大的情况下、例如在热水饮水机的情况下，即使在21时～次日6时的时间带内，也选择通风设备32或空气净化器31的弱档操作作为环境改善机器。

[0065] 在以上所述的操作示例中，说明了将容许污染度设置为两个等级的情况，但在目标值设置部172中将容许污染度设置为三个以上的等级的情况下，也可适用相同的技术。在这种情况下，管理处理部15针对与可用电力量相关地所确定出的各等级从目标值设置部172中选择容许污染度的等级。换句话说，管理处理部15选择随着可用电力量的增加室内空气质量稳定地改善的等级的容许污染度。此外，管理处理部15选择在可用电力量的范围内可以进行工作的环境改善机器，并且指示所选择的环境改善机器的操作状态，以使得在使用该环境改善机器的情况下，从空气质量传感器21所获得的测量数据接近所选择的容许污染度。

[0066] 在以上所述的操作示例中，在室内空气质量改善效果高的环境改善机器进行工作的情况下，测量数据可能降至最小容许污染度以下，并且在室内空气质量改善效果低的环境改善机器进行工作的情况下，测量数据可能连续超过最大容许污染度。在前者的状态下，从节能的观点浪费地消耗了电力，并且在后者的状态下，环境改善机器所产生的室内空气质量改善效果不足。

[0067] 因而，管理处理部15优选具有如下功能，其中该功能用于在所获得的测量数据表示室内空气质量比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，通过停止环境改善机器来抑制电力消耗。此外，管理处理部15优选具有如下功能，其中该功能用于在所获得的测量数据表示室内空气质量比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，与可用电力量无关地通过选择室内空气质量改善效果高的环境改善机器来改善室内空气质量改善效果。以下将说明在将这些功能添加至管理处理部15的情况下所进行的操作的示例。

[0068] 在根据图3所示的条件、在13时除环境改善机器以外的机器30的电力消耗为200W的情况下，在正常情形下，管理处理部15决定使电力消耗为50W的通风设备32进行工作。

[0069] 这里，在来自空气质量传感器21的测量数据超过最大容许污染度的最大值的情况下，管理处理部15确定机器30的操作状态，以使得空气净化器31进行弱档操作。此时，从节能的角度，优选停止通风设备32，但在优先室内空气质量改善效果的情况下，可能决定继续使通风设备32工作。此外，这里决定使空气净化器31进行弱档操作，但还可能决定使空气净化器31进行强档操作。

[0070] 在随后由于空气净化器31的操作而导致从空气质量传感器21所获得的测量数据降至容许污染度的最大值以下的情况下，管理处理部15决定停止空气净化器31并且重新开始通风设备32的操作。换句话说，能量管理装置10恢复为用于抑制电费的正常操作。

[0071] 另一方面，在21时除环境改善机器以外的机器30的电力消耗为200W的情况下，在正常情形下，管理处理部15使空气净化器31进行强档操作。

[0072] 这里，在室内空气质量改善到从空气质量传感器21所获得的测量数据降至容许污染度的最小值以下的程度的情况下，这意味着室内空气质量的改善程度大于所需的改善程度，并且浪费地消耗了电力。因而，在从空气质量传感器21所获得的测量数据降至容许污染度的最小值以下的情况下，管理处理部15决定停止环境改善机器。

[0073] 注意，在从空气质量传感器21所获得的测量数据保持在容许污染度附近而没有降至容许污染度以下的情况下，可以认为室内空气质量优良。在如以上所述的操作示例那样、在目标值设置部172中将容许污染度设置为三个等级以上的情况下，管理处理部15可以根据容许污染度的等级来顺次选择使空气净化器31进行弱档操作的等级和使通风设备32进行工作的等级。通过选择随着从空气质量传感器21所获得的测量数据接近容许污染度的下限而使得室内空气质量改善效果顺次变低的环境改善机器，可以在促进节能的同时获得良好的室内空气质量改善效果。

[0074] 在以上所述的操作示例中，说明了能量管理装置10指示所有的机器30的操作状态的情况，但可以响应于使用者在需求方内所进行的操作来启动机器30的至少一部分。特别地，可以启动通过使用者的操作所启动的机器30以提高使用者的舒适性，因此使用者可能偏好能量管理装置10不改变机器30的操作。

[0075] 考虑到这些情形，优选地，机器30中的与来自能量管理装置10的指示无关地通过使用者的操作启动的环境改善机器在管理处理部15中设立标志，由此从能量管理装置10的控制对象中去除该环境改善机器。换句话说，在利用能量管理装置10确定了可用电力量的情况下，将通过使用者的操作而启动的环境改善机器视为操作中的机器30。使设立了标记的环境改善机器优先于其它机器30而进行工作。注意，由于通过使用者的操作启动了环境改善机器，因此通常不必使其它的环境改善机器进行工作，但在可用电力量存在剩余的情况下，其它的环境改善机器也可以进行工作。

[0076] 现在将说明通过使用者的操作来启动环境改善机器的情况的示例。根据图3所示的条件，13时～16时的时间带中的容许电力量为250Wh。这里，将说明通风设备32以50W的电力消耗进行工作并且测量装置20所测量到的机器30的总电力消耗为200W的情况。

[0077] 在使用者进行用以使空气净化器31进行弱档操作的操作的情况下，电力消耗增加了100W，因此总电力消耗达到300W，由此超过容许电力量。由于空气净化器31是使用者所启动的，因此设立了标志，因而管理处理部15使空气净化器31优先于其它机器30进行弱档操作。由于通风设备32没有设立标志并且机器30的总电力消耗超过容许电力量，因此管理处理部15停止通风设备32。在该示例中，在停止通风设备32的情况下，总电力消耗降至250W，因此满足该时间带的容许电力量。

[0078] 注意，在通过使用者的操作来启动空气净化器31的情况下，经由通知灯和显示器41向该使用者通知与室内空气质量有关的测量数据的状态、即测量数据是在设置为容许污染度的上限值和下限值的范围内还是降至容许污染度的下限值以下。例如，从发光二极管和有机发光二极管(OLED；有机EL元件)等中选择通知灯的光源。

[0079] 在使用以上所述的能量管理系统的建筑物包括多个房间的情况下，优选在各房间中配置空气质量传感器21。然而，注意，不必在每个房间中均设置空气质量传感器21。在这种情况下，空气质量传感器21以房间为单位测量室内空气质量，因而空气质量获取部171以房间为单位获得与室内空气质量有关的测量数据。预先将空气质量传感器21和房间之间的对应关系存储在图中未示出的存储部中。

[0080] 此外，必须将儿童主要使用的儿童房间的室内空气质量维持于比其它房间的室内空气质量更优良的等级。此外，必须将日常使用的起居室的室内空气质量维持于比并非日常使用的客房的室内空气质量更优良的等级。此外，优先在不同的时间带并且在不同的天针对不同的房间进行室内空气质量改善，并且改善某个房间的室内空气质量的优先程度根据时间带和星期几而改变。因而，优选地，根据时间带和星期几来针对各房间设置启动环境改善机器的优先度。将该优先度连同空气质量传感器21和房间之间的对应关系一起存储在上述存储部中，并且可以使用显示器41和操作部42来适当地更新该对应关系。

[0081] 将说明具有第一房间、第二房间和第三房间这三个房间的建筑物的情况。在第一房间和第二房间中配置空气质量传感器21，并且基于第一房间相比第二房间具有更高的优先度这一条件来启动空气质量传感器21。注意，第三房间中所配置的环境改善机器不是控制对象。

[0082] 以下将说明示例的优先度设置和在这些优先度设置下所进行的示例操作。根据图3所示的条件，在16时～21时的时间带中容许电力量为400Wh。这里，将说明多个机器30的总电力消耗为200W的情况。在这些条件下，作为两个示例，将说明在每个房间中与室内空气质量有关的测量数据处于容许污染度的上限值和下限值的范围内的情况以及在每个房间中与室内空气质量有关的测量数据超过容许污染度的上限值的情况。

[0083] 首先，在每个房间中测量数据处于容许污染度的上限值和下限值的范围内的情况下，关于优先度高的第一房间，使用容许污染度的下限值作为目标值，而关于优先度低的第二房间，使用容许污染度的上限值作为目标值。此外，停止第三房间中所配置的并非控制对象的环境改善机器。

[0084] 关于室内空气质量的改善，第一房间在这三个房间中具有最高的优先度。因此，首先，管理处理部15使第一房间的空气净化器31进行强档操作。此时的总电力消耗为500W，由此超过容许电力量的条件。然而，优先室内空气质量的改善。在之后室内空气质量得以改善而使得测量数据降至规定值的情况下，管理处理部15使空气净化器31进行弱档操作。该阶段的总电力消耗为300W，由此满足容许电力量的条件。一旦与室内空气质量有关的测量数据达到下限值，则代替空气净化器31而启动通风设备32，结果总电力消耗下降为250W。

[0085] 改善第二房间的室内空气质量的优先度低于第一房间的优先度，并且容许污染度的上限值用作目标值。由于与室内空气质量有关的当前测量数据低于上限值，因此管理处理部15通过停止环境改善机器来实现节能。注意，第三房间中的环境改善机器不是控制对象，因此维持处于停止状态。

[0086] 另一方面，在每个房间中测量数据超过容许污染度的上限值的情况下，首先，将容许污染度的上限值设置为优先度高的第一房间的目标值。此时，管理处理部15使第一房间的空气净化器31进行强档操作。结果，总电力消耗达到500W，由此超过容许电力量，但由于优先室内空气质量的改善，因此继续该操作。此外，在第一房间的空气净化器31进行强档操作期间，没有产生可用电力，因此停止第二房间的环境改善机器。第三房间的环境改善机器不是控制对象，因此维持处于停止状态。

[0087] 在之后与第一房间的室内空气质量有关的测量数据降至容许污染度的上限值以下的情况下，使第一房间的空气净化器31进行弱档操作。此时的总电力消耗为300W，因此产生100W的可用电力。因此，可以使第二房间的环境改善机器进行工作。关于第二房间的环境改善机器，管理处理部15根据可用电力量可以使空气净化器31进行弱档操作或启动通风设备32。

[0088] 在如上述示例操作那样、在各房间中配置空气质量传感器21和环境改善机器的情况下，针对各房间来确定改善室内空气质量所利用的优先度，由此能量管理装置10控制各房间中的环境改善机器的操作状态。换句话说，能量管理装置10在改善室内空气质量的同时辅助抑制电费的增加。

[0089] 注意，根据以上所述的示例结构的多台机器30包括多台环境改善机器，但即使在不包括环境改善机器的情况下，也可以采用在针对各时间带所确定的容许电力量的范围内使用至少一台机器30的结构。此外，利用以上所述的结构，可以在保持预定时间段内的电费处于上限的目标值内的同时抑制需求方所消耗的电力量。

[0090] 根据本实施例的能量管理装置10包括指示部13、电力获取部12、容许值设置部14和管理处理部15。指示部13被配置为指示多个机器30各自的操作状态。电力获取部12被配置为获取多个机器30所消耗的电力量。在容许值设置部14中，将针对各时间带所确定的每单位时间的电力量的上限设置为各时间带的容许电力量。管理处理部15被配置为确定指示部13所指示的多个机器30的操作状态，以使得多个机器30在各时间带所消耗的总电力量维持在容许值设置部14中所设置的容许电力量的范围内。

[0091] 优选地，如本实施例那样，能量管理装置10还包括费用设置部162、费用表存储部161和计算部160，并且容许值设置部14被配置为进行以下操作。在费用设置部162中，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161被配置为存储各时间带的电费单价。计算部160被配置为根据费用设置部162中所设置的容许费用和费用表存储部161中所存储的各时间带的电费单价，来针对各时间带计算容许电力量。容许值设置部
14被配置为存储计算部160所计算出的容许电力量。

[0092] 优选地，如根据本实施例的能量管理装置10那样，管理处理部15被配置为进行以下操作。多个机器30包括促进室内空气质量改善的多个环境改善机器31～33。在多个环境改善机器31～33中的至少一个环境改善机器进行工作的情况下，管理处理部15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，其中该可用电力量处于容许电力量的范围内但排除了其它机器30所消耗的电力量。

[0093] 优选地，如本实施例那样，能量管理装置10还包括空气质量获取部171和目标值设置部172，并且管理处理部15被配置为进行以下操作。空气质量获取部171被配置为从被配置为测量室内空气质量的装置(空气质量传感器21)获取测量数据。在目标值设置部172中，将与空气质量获取部171所获取到的测量数据有关的多个等级的目标值设置为容许污染度。管理处理部15被配置为针对与可用电力量相关地所确定出的等级选择容许污染度的等级，并且选择随着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容许污染度。此外，管理处理部15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以使得测量数据接近所选择的容许污染度，然后指示所选择的环境改善机器的操作状态。

[0094] 优选地，如根据本实施例的能量管理装置10那样，管理处理部15被配置为在所获得的测量数据表示室内空气质量比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，不使多个环境改善机器进行工作。此外，管理处理部15被配置为在所获得的测量数据表示室内空气质量比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，与可用电力量无关地选择室内空气质量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。

[0095] 优选地，如根据本实施例的能量管理装置10那样，在多个环境改善机器31～33中的至少一个环境改善机器响应于使用者的操作而进行工作的情况下，管理处理部15被配置为使用通过从可用电力量中排除该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。

[0096] 优选地，如根据本实施例的能量管理装置10那样，空气质量获取部171被配置为获取上述装置针对多个房间各自所测量到的室内空气质量。在管理处理部15中与多个房间各自的室内空气质量相关地设置优先度，并且管理处理部15被配置为以从优先度高的房间中所配置的环境改善机器起的顺序向多个环境改善机器分配可用电力量。

[0097] 优选地，如本实施例那样，能量管理装置10还包括通信接口部114，并且费用表存储部161被配置为进行以下操作。通信接口部114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。费用表存储部161被配置为存储通信接口部114所获得的各时间带的电费单价。

[0098] 根据本实施例的一种能量管理系统，其包括：根据本实施例的能量管理装置；以及测量装置20。该测量装置20被配置为测量多个机器30所消耗的电力量。

[0099] 尽管已经参考特定优选实施例说明了本发明，但本领域技术人员可以在没有背离本发明的真实精神和范围、即权利要求书的情况下，进行各种修改和改变。