低炭素社会実現に向けた電力線通信に基づく一般家庭における消費電力可視化技術の開発

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本研究は,電力線通信(PLC:Power Line Communications)を用いて一般家庭における消費電力の可視化技術を開発することを目的として計画された.研究は,1.市販電力計による機器の消費電力の計測,2.マイコンによる電力量計測装置の製作,3.PLCアダプタとZigBee無線通信を併用しての通信実験,4.電力量集計サーバを設置し消費電力の可視化の実現の順に実施した.まず,市販の電力計を家庭内のコンセントに設置し一週間の電力の消費傾向の調査を行った.この調査結果より,本研究の対象として,特に時間帯によって大きな電力量の変動のある機器を選定することにした.次に,リアルタイムで消費電力の計測を行うためにマイコンによる電力量計測装置の設計及び製作を行った.電力量計測装置は,安定して電力量の計測が行えるか様々な負荷を接続して検証を行った.この電力量計測装置を,計測対象となる機器が接続されたコンセントに設置し常時電力量の計測を行えるようにした.このとき,電力量計測装置にて取得した電力量データは,PLCアダプタ並びにZigBee無線ネットワークを介して一定時間間隔でサーバに送信を行うことにした.ここで,ZigBee無線ネットワークを使用したのは,事前の通信実験において,電力線通信では一部配電盤を経由したときに通信品質が低下したためである.なお,同通信実験では,PLCアダプタ並びにZigBee無線ネットワークを用いることで1フロア内の通信は問題なく行えることを確認している.サーバに集約された電力量データは,一定時間間隔で自動更新され機器毎に色分けされたグラフとしてブラウザ上に表示を行った.本研究成果より,一般家庭においても簡易に機器の電力量を計測することができ,またブラウザ上でいつでも確認できるようになるため効率的な消費電力の低減をはかることが期待できる.長期間連続して電力計測を行ったとき誤差の蓄積が確認されたため,電力量の計測精度の改善が課題とされた.