JP2008032436A - 電力量計 - Google Patents

Abstract

【課題】電力供給状況に関する情報をユーザに積極的に提供する。
【解決手段】マイクロコンピュータ１０７において、電流測定回路１０２によって測定された電流値および電圧測定回路１０３によって測定された電圧値が一定サイクルで取得されて、マイクロコンピュータ１０７のＲＡＭに格納される。取得された電流値および電圧値に基づいて、ユーザが利用する被計量電気回路の電力供給の状況（『停電』，『瞬時電圧低下』，『電圧正常且つ供給電流０』または『復帰』）が判定される。表示部１０９には、マイクロコンピュータ１０７による電力供給の状況の判定結果，およびその事象が発生した時刻等が表示される。
【選択図】図１

Description

本発明は、使用電力量を計量する電力量計に関する。

電力会社から需要家への電力供給においては、（１）瞬時電圧低下、（２）停電（電力会社）、（３）電圧正常かつ供給電流０（ゼロ）、等の事象が発生しうる。『瞬時電圧低下』とは、雷などのサージ等により、停電には至らないが電圧が瞬間的に低下することであり、『停電（電力会社）』とは、配電線が何らかの影響で電気を供給できなくなることであり、『電圧正常かつ供給電流０（ゼロ）』とは、電力会社から電力を送れる状態にあるが電力を供給していない、すなわち、屋内のブレーカが切れているか本当に何も使っていないかという状態である。
特開２００１−２５５３４４号公報 特開２００４−３４０８５７号公報

在宅の場合、停電があれば分かるが、留守から帰宅後にビデオやパソコンがリセットされていたような場合、番組などの関係でいつ停電が発生していつ復帰したのかを知りたい場合がある。また、帰宅して停電中の場合、冷蔵庫などの関係で、いつ停電が発生してどれだけ停電しているのかを知りたい場合がある。上記（１）〜（３）の事象のうち（１）および（２）の場合は電力会社へ問い合わせれば分かるが問い合わせの手間がかかり、電力会社の方でも調査・回答に時間がかかる。（３）の場合は屋内ブレーカを見れば分かるが電力需要家は屋内ブレーカに認識があまり無いのが実情であり、電力会社に問い合わせて「屋内のブレーカを見てみてください」と言われて初めて気づいている。

そこで、本発明は、電力供給状況についての情報を提示することによってユーザが積極的に電力供給の状況を把握することができる電力量計を提供することを目的とする。

本発明による電力量計は、被計量電気回路の電流値を測定する電流測定部と、前記被計量電気回路の電圧値を測定する電圧測定部と、現在時刻を計時する時計部と、前記電流測定部によって測定された電流値および前記電圧測定部によって測定された電圧値を一定時間毎に取得し、取得した電流値および電圧値に基づいて前記被計量電気回路における電力供給の異常を判定する一方取得した電流値および電圧値に基づいて電力供給における異常の復帰を判定するとともに、当該判定を実行したときに前記時計部が示している現在時刻を当該判定した事象の発生時刻として取得するマイクロコンピュータと、前記マイクロコンピュータによる電力供給状況の判定結果と前記マイクロコンピュータによって取得された発生時刻とを対応付けて表示する表示部とを備える。

本発明によれば、従来からの電力計量機能を利用して、電力量計の部分で、需要家（ユーザ）が在宅において容易に上記（１）〜（３）の事象発生および事象が発生した日時などを把握することができる。

以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。

図１は、この発明の実施形態による電力量計の構成を示す。電力量計は、電力量周波数変換回路１０１と、電圧測定回路１０３と、電流測定回路１０２と、波形成形回路１０４と、時計部１０５と、マイクロコンピュータ１０７と、メモリ１０８と、表示部１０９と、停電補償装置１１０と、電源回路１１１とを備える。この電力量計は、商用電源に接続された被計量電気回路（図示せず）の電力計量値を表示するとともに、被計量電気回路における電力供給の状況も表示する。

電力量周波数変換回路１０１は、被計量電気回路の電流Ｉおよび電圧Ｖを取り込み、電力量に比例した周波数信号に変換するＶ／Ｆ変換回路である。電流測定回路１０２は、電力量周波数変換回路１０１に取り込まれる電流Ｉの電流値を測定する。電圧測定回路１０３は、電力量周波数変換回路１０１に取り込まれる電圧Ｖの電圧値を測定する。波形成形回路１０４（補正基準信号生成回路）は、被計量電気回路の交流周波数のゼロクロスにより、時計部１０５（タイマ）の補正基準信号を生成する。時計部１０５は計時しており、時計部１０５の計時時刻は標準時と一致した計時がなされるように時刻設定がされ、波形成形回路１０４からの補正基準信号により補正がなされている。

マイクロコンピュータ１０７は、電力量周波数変換回路１０１からの周波数信号を電力計量値に編成して表示部１０９へ出力する。また、マイクロコンピュータ１０７は、電流測定回路１０２によって測定された電流値および電圧測定回路１０３によって測定された電圧値を一定時間毎に（例えば、時計部によって計時された時刻に従って）取得して、自己のＲＡＭに格納する。例えば、マイクロコンピュータ１０７は、ＲＡＭを内蔵しており、１秒間に電流値および電圧値を３回ずつ取得して、取得した電流値および電圧値をセットにして自己のＲＡＭに記録する。また、新たな電流値および電圧値のセットがＲＡＭに記録されるときには、ＲＡＭに既に記録されている３つのセットのうち最も古い電流値および電圧値のセットが破棄される。つまり、ＲＡＭでは、現時点で取得された電流値および電圧値のセットが新たに格納されると、現時点から１秒前に取得された電流値および電圧値のセットが破棄される。すなわち、ＲＡＭには、現時点で取得された電流値および電圧値のセットと、現時点から１秒前までの間に取得された電流値および電圧値のセット（ここでは、２セット）との合計３セットが格納される。

また、マイクロコンピュータ１０７は、電流測定回路１０２から取得した電流値および電圧測定回路１０３から取得した電圧値に基づいて、被計量電気回路における電力供給の異常または電力供給における異常の復帰を判定する。判定の結果に応じて、マイクロコンピュータ１０７は、自己のＲＡＭに格納している電流値および電圧値をメモリ１０８に出力する。さらに、マイクロコンピュータ１０７は、判定の結果に応じて、判定した事象を示す『判定結果』，その事象が発生した時刻を示す『発生時刻』，『最低電圧値』，および『１秒前の電流値』等を示す電力状況情報を表示部１０９へ出力する。

表示部１０９は、マイクロコンピュータ１０７からの電力計量値を表示するとともに、電力状況情報を表示する。

停電補償装置１１０は、例えば、停電時補償用の電池である。電源回路１１１は、停電時に、停電補償装置１１０からマイクロコンピュータ１０７，時計部１０５等に対して駆動電力を供給するように作動する電源回路である。

＜動作＞
次に、図１に示した電力量計による動作について説明する。

〔ステップＳＴ１０１〕
まず、電流測定回路１０２は電流値を測定し、電圧測定回路１０３は電圧値を測定する。マイクロコンピュータ１０７は、電流測定回路１０２によって測定された電流値および電圧測定回路１０３によって測定された電圧値を一定サイクル（ここでは、１秒間に３回）で取得して自己のＲＡＭに格納する。マイクロコンピュータ１０７のＲＡＭは、このステップＳＴ１０１においてマイクロコンピュータ１０７によって取得された電流値および電圧値のセットと、現時点から１秒前までの間に既に取得されている電流値および電圧値のセット（ここでは、２セット）とを格納する。

〔ステップＳＴ１０２〕
次に、マイクロコンピュータ１０７は、被計量電気回路における電力供給が異常状態であるか否かを示す異常状態フラグがＯＮになっているか否かを判断する。異常状態フラグがＯＦＦである場合にはステップＳＴ１０３へ進み、異常状態フラグがＯＮである場合にはステップＳＴ１１１へ進む。

〔ステップＳＴ１０３〕
次に、マイクロコンピュータ１０７は、ステップＳＴ１０１において取得した電圧値が電圧異常であることを示す第１の電圧レベル（ここでは、９０Ｖ）よりも低いか否かを判断する。電圧値が９０Ｖよりも低い場合にはステップＳＴ１０４へ進み、そうでない場合にはステップＳＴ１０７へ進む。

〔ステップＳＴ１０４〕
次に、マイクロコンピュータ１０７は、ＲＡＭに記録されている電流値および電圧値のセット（９０Ｖよりも低いと判断された電圧値および電流値のセットと、この電圧値および電流値のセットを取得した時から１秒前までの間に取得されていた電流値および電圧値のセット（２セット））をメモリ１０８に出力する。

次に、マイクロコンピュータ１０７は、現時点から１秒後までの間に、電流測定回路１０２によって測定された電流値および電圧測定回路１０３によって測定された電圧値を一定サイクル（ここでは、１秒間に３回）で取得して自己のＲＡＭに格納する。そして、マイクロコンピュータは、現時点から１秒後までの間に取得した電圧値が停電状態を示す第２の電圧レベル（ここでは、０Ｖ）であるか否かを判断する。電圧値が０Ｖである場合にはステップＳＴ１０５へ進み、そうでない場合にはステップＳＴ１０６へ進む。

〔ステップＳＴ１０５〕
次に、マイクロコンピュータ１０７は、被計量電気回路に生じた事象が『停電（電力会社）』である判定するとともに、時計部１０５によって計時されている現在時刻を『発生時刻』として取得する。次に、マイクロコンピュータ１０７は、メモリ１０８に記録された電流値および電圧値のセットのうち電流値を『１秒前の電流値』として読み出す。そして、マイクロコンピュータ１０７は、電力量周波数変換回路１０１からの周波数信号に基づいて編成した電力計量値とともに、『判定結果（停電（電力会社））』と『発生時刻』と『１秒前の電流値』とを示す電力状況情報を表示部１０９へ出力する。次に、ステップＳＴ１０９へ進む。

〔ステップＳＴ１０６〕
一方、ステップＳＴ１０４において電圧値が第２の電圧レベル（ここでは、０Ｖ）ではないと判断すると、マイクロコンピュータ１０７は、被計量電気回路に生じた事象が『瞬時電圧低下』であると判定するとともに、時計部１０５によって計時されている現在時刻を『発生時刻』として取得する。次に、マイクロコンピュータ１０７は、ステップＳＴ１０４において取得した電圧値（現時点から１秒後までの間に取得された電圧値）のうち最も低い電圧値を『最低電圧値』として算出する。また、マイクロコンピュータ１０７は、メモリ１０８に記録された電流値および電圧値のセットのうち電流値を『１秒前の電流値』として読み出す。そして、マイクロコンピュータ１０７は、電力量周波数変換回路１０１からの周波数信号に基づいて編成した電力計量値とともに、『判定結果（瞬時電圧低下）』と『発生時刻』と『最低電圧値』と『１秒前の電流値』とを示す電力状況情報を表示部１０９へ表示する。次に、ステップＳＴ１０９へ進む。

〔ステップＳＴ１０７〕
一方、ステップＳＴ１０３において電圧値が第１の電圧レベル（ここでは、９０Ｖ）以上であると判断すると、マイクロコンピュータ１０７は、ステップＳＴ１０１において取得された電流値が０Ａであるか否かを判断する。電流値が０Ａである場合にはステップＳＴ１０８へ進み、そうでない場合には『異常なし』と判定してステップＳＴ１０１へ進む。

〔ステップＳＴ１０８〕
次に、マイクロコンピュータ１０７は、被計量電気回路に生じた事象が『電圧正常且つ供給電流０』であると判定するとともに、時計部１０５によって計時されている現在時刻を『発生時刻』として取得する。次に、マイクロコンピュータ１０７は、電力量周波数変換回路１０１からの周波数信号に基づいて編成した電力計量値とともに、『判定結果（電圧正常且つ供給電流０）』と『発生時刻』とを示す電力状況情報を表示部１０９へ出力する。次に、ステップＳＴ１０９へ進む。

〔ステップＳＴ１０９〕
ステップＳＴ１０５，ＳＴ１０６，またはＳＴ１０８においてマイクロコンピュータ１０７による事象の判定が完了すると、表示部１０９は、マイクロコンピュータ１０７からの電力計量値と電力状況情報を表示する（図３参照）。

ここで、電力状況情報に示された判定結果が『停電（電力会社）』である場合には、表示部１０９には、『電力計量値』とともに、事象として『停電（電力会社）』が表示され、『発生時刻』および『１秒前の電流値』が表示される。

また、電力状況情報に示された判定結果が『瞬時電圧低下』である場合には、表示部１０９には、『電力計量値』とともに、事象として『瞬時電圧低下』が表示され、『発生時刻』，『最低電圧値』，および『１秒前の電流値』が表示される。

また、電力状況情報に示された判定結果が『電圧正常且つ供給電流０』である場合には、表示部１０９には、『電力計量値』とともに、事象として『電圧正常且つ供給電流０』が表示され、『発生時刻』が表示される。

〔ステップＳＴ１１０〕
次に、マイクロコンピュータ１０７は、ステップＳＴ１０５，ＳＴ１０６，またはＳＴ１０８において電力状況情報を表示部１０９へ出力すると、異常状態フラグをＯＮにする。次に、ステップＳＴ１０１へ進む。

〔ステップＳＴ１１１〕
一方、ステップＳＴ１０２において異常状態フラグがＯＮであると判断すると、マイクロコンピュータ１０７は、ステップＳＴ１０１において取得した電圧値が９０Ｖよりも大きいか否かを判断する。電圧値が９０Ｖよりも大きい場合にはステップＳＴ１１２へ進み、そうでない場合にはステップＳＴ１０１へ進む。

〔ステップＳＴ１１２〕
次に、マイクロコンピュータ１０７は、被計量電気回路における電力供給が正常状態に『復帰』したと判定するとともに、時計部１０５によって計時されている現在時刻を『発生時刻（復帰時刻）』として取得する。次に、マイクロコンピュータ１０７は、電力量周波数変換回路１０１からの周波数信号に基づいて編成した電力計量値とともに、『判定結果（復帰）』と『発生時刻』とを示す電力状況情報を表示部１０９へ出力する。

〔ステップＳＴ１１３〕
次に、表示部１０９は、マイクロコンピュータ１０７からの電力計量値および電力状況情報を受け取ると、『電力計量値』とともに、事象として『復帰』を表示し、『発生時刻』を表示する。

〔ステップＳＴ１１４〕
次に、マイクロコンピュータ１０７は、ステップＳＴ１１３において電力状況情報を表示部１０９へ出力すると、異常状態フラグをＯＦＦにする。次に、ステップＳＴ１０１へ進む。

＜効果＞
以上のように、電力量計の表示部に、『判定結果（事象）』と『発生時刻』とが表示されることによって、電力会社の検針員や保守員だけでなく、ユーザも積極的に電力供給の状況を把握することができる。例えば、ユーザの留守中に停電が発生していた場合、電力量計の表示を参照すれば、どの時間帯に停電が発生していたのかを容易に把握することができる。これによれば、現在は復電しているが以前に停電しておりビデオやパソコンがリセットされて番組録画が正常になされていない場合には録画がなされていない時間帯を把握することができる。または、現在も停電中であり冷蔵庫が停止してしまっている場合にはどのくらいの間冷蔵庫が停止しているのかを把握することができる。

また、表示部には『判定結果（事象）』とともに『最低電圧値』や『１秒前の電流値』が表示されるので、ユーザから問い合わせを受けた電力会社がユーザ宅の電力供給状況を迅速に把握することができ、電力供給状況の調査やユーザへの回答を迅速に実施することができる。

この発明の実施形態による電力量計の構成を示すブロック図である。 図１に示した電力量計による動作について説明するためにフローチャートである。 電力量計の表示の一例を示す図である。

符号の説明

１０１ 電力量周波数変換回路
１０２ 電力測定回路
１０３ 電圧測定回路
１０４ 波形成形回路
１０５ 時計部
１０７ マイクロコンピュータ
１０８ メモリ
１０９ 表示部
１１０ 停電補償装置
１１１ 電源回路

Claims (3)

1. 被計量電気回路の電流値を測定する電流測定部と、
   前記被計量電気回路の電圧値を測定する電圧測定部と、
   現在時刻を計時する時計部と、
   前記電流測定部によって測定された電流値および前記電圧測定部によって測定された電圧値を一定時間毎に取得し、取得した電流値および電圧値に基づいて前記被計量電気回路における電力供給の異常を判定する一方取得した電流値および電圧値に基づいて電力供給における異常の復帰を判定するとともに、当該判定を実行したときに前記時計部が示している現在時刻を当該判定した事象の発生時刻として取得するマイクロコンピュータと、
   前記マイクロコンピュータによる電力供給状況の判定結果と前記マイクロコンピュータによって取得された発生時刻とを対応付けて表示する表示部とを備える
   ことを特徴とする電力量計。
2. 請求項１において、
   前記マイクロコンピュータは、
   前記被計量電気回路における電力供給に異常が発生しているか否かを示す異常状態フラグがＯＦＦであり、且つ、現時点にて取得した電圧値が電圧異常を示す第１の電圧レベルよりも低いと判断し、且つ、前記現時点から所定時間後までの間に取得した電圧値が停電状態を示す第２の電圧レベルであると判断すると、前記被計量電気回路に生じた事象が『停電』であると判定するとともに前記異常状態フラグをＯＮにし、
   前記異常状態フラグがＯＦＦであり、且つ、前記現時点にて取得した電圧値が前記第１の電圧レベルよりも低いと判断し、且つ、前記現時点から所定時間後までの間に取得した電圧値が前記第２の電圧レベルではないと判断すると、前記被計量電気回路に発生した事象が『瞬時電力低下』であると判定するとともに異常状態フラグをＯＮにし、
   前記異常状態フラグがＯＦＦであり、且つ、前記現時点にて取得した電圧値が前記第１の電圧レベルよりも高いと判断し、且つ、前記現時点にて取得した電流値が０Ａであると判断すると、前記被計量電気回路に発生した事象が『電圧正常且つ供給電流０』であると判定するとともに異常状態フラグをＯＮにし、
   前記異常状態フラグがＯＮであり、且つ、前記現時点にて取得した電圧値が前記第１の電圧レベルよりも高いと判断すると、前記被計量電気回路における電力供給が正常状態に『復帰』したと判定するとともに前記異常状態フラグをＯＦＦにする
   ことを特徴とする電力量計。
3. 請求項２において、
   前記マイクロコンピュータは、
   前記現時点にて前記電流測定部から取得した電流値および前記電圧測定部から取得した電圧値を記録する一方、前記現時点から所定時間前までの間に取得した電流値および電圧値も記録しており、
   前記被計量電気回路に生じた事象が『停電』であると判定すると、前記記録している電流値を所定時間前の電流値として出力し、
   前記被計量電気回路に生じた事象が『瞬時電力低下』であると判定すると、前記現時点から所定時間後までの間に取得した電圧値のうち最も低い電圧値を最低電圧値として出力し、
   前記表示部は、
   前記マイクロコンピュータによる事象の判定結果と前記マイクロコンピュータによって取得された発生時刻とを表示するとともに、前記マイクロコンピュータからの所定時間前の電流値および最低電圧値を前記電力供給状況の判定結果に対応付けて表示する
   ことを特徴とする電力量計。

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