JP2009288218A - 電力計 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被測定対象の交流信号の電圧信号、電流信号それぞれのデジタルデータを取得して、正方向電力量または負方向電力量の少なくとも一方を測定する電力計に改良を加えたものである。本装置は、交流信号の周期よりも長い周期で割込信号を出力する周期通知部と、この周期通知部からの割込信号間内に取得された電圧信号、電流信号それぞれのデジタルデータから電力の供給方向を判断し、正方向電力量または負方向電力量を求める電力量演算手段とを設けたことを特徴とするものである。
【選択図】図1
Description
操作部60から、測定時間が入力される。そして、CPU70が、操作部60からの測定条件を演算部30に出力し、電圧入力部10、電流入力部20に測定を開始させると共に、演算部30に演算を開始させる。
一例として、電源200が充電可能なバッテリ(2次電池)であり、負荷300がインバータとモータである場合で説明する。モータ300がバッテリ200によって駆動されている場合は、バッテリ200が放電されているので(つまり、バッテリ200からインバータ、モータ300に電力が供給されている)、バッテリ200の放電量が正方向電力量になる。一方、モータ300で回生電力が発生している場合は、バッテリ200が充電され(つまり、モータ300からバッテリ200に電力が供給されている)、バッテリ200の充電量が負方向電力量になる。、
被測定対象の交流信号の電圧信号、電流信号それぞれのデジタルデータを取得して、正方向電力量または負方向電力量の少なくとも一方を測定する電力計において、
前記交流信号の周期よりも長い周期で割込信号を出力する周期通知部と、
この周期通知部からの割込信号間内に取得された前記電圧信号、電流信号それぞれのデジタルデータから電力の供給方向を判断し、前記正方向電力量または前記負方向電力量を求める電力量演算手段と
を設けたことを特徴とするものである。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、
前記電力量演算手段は、
前記割込信号間内で前記電圧信号のデジタルデータと前記電流信号のデジタルデータとを乗算した瞬時電力の加算結果に基づいて前記正方向電力量または前記負方向電力量を求めることを特徴とするものである。
請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、
前記電力量演算手段は、
前記割込信号間内で前記電圧信号のデジタルデータと前記電流信号のデジタルデータとを乗算した瞬時電力の加算結果が正となる加算結果を積算して前記正方向電力量を求め、前記瞬時電力の加算結果が負となる加算結果を積算して前記負方向電力量を求めることを特徴とするものである。
請求項4記載の発明は、請求項2記載の発明において、
前記電力量演算手段は、
前記割込信号間内で前記電圧信号のデジタルデータと前記電流信号のデジタルデータとを乗算した瞬時電力の加算結果、有効電力とを求め、求めた有効電力が正となる加算結果を積算して前記正方向電力量を求め、前記有効電力が負となる加算結果を積算して前記負方向電力量を求めることを特徴とするものである。
請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の発明において、
被測定対象の信号が交流信号また直流信号であるかを示すフラグ手段を設け、
前記電力量演算手段は、
前記フラグ手段のフラグが直流信号の場合、正となる瞬時電力を積算して前記正方向電力量を求め、負となる瞬時電力を積算して前記負方向電力量を求めることを特徴とするものである。
電力量演算手段が、瞬時電力の正負でなく、所定の周期内(割込信号間内)に取得したデジタルデータを一つの単位として電力の供給方向を判断するので、被測定対象の信号が交流信号であっても、正方向電力量、負方向電力量を精度よく測定することができる。
図1は、本発明の一実施例を示した構成図である。ここで、図4と同一のものには同一符号を付し、説明を省略する。図1において、周期通知部80が新たに設けられ、演算部30の代わりに演算部90が設けられる。
操作部60のボタン、キー、キーボード、マウス等がユーザによって操作され、測定時間Tm、周期通知部80の割込信号の出力周期Δti等が入力される。
測定時間Tmは、被測定対象にもよるが、数時間〜数十時間に及び、電力量Wt,Wp,Wmが求められる。
CPU70が、操作部60からの測定開始の指示に基づいて、電圧入力部10、電流入力部20に測定を開始させると共に、演算部90に演算を開始させ、周期通知部80に割込信号を所定の出力周期Δtiで出力させる。
電力量演算手段91が、上述の式(1)に示すようにADC13、23のデジタルデータから瞬時電力(=u(j)×i(j))を求め、求めた瞬時電力を順次加算して積算し、測定時間Tmにおける総合電力量Wtを求める。
出力周期Δtiは、被測定対象の交流信号の周期(20[msec]=50[Hz])よりも長ければよいが、位相差によらず精度よく測定するためには、出力周期Δtiを長くするほどよい。
(イ)交流信号を正弦波状の50[Hz]として説明を行なったが、どのような周波数、どのような形状の交流信号であってもよい。
図3において、電力量演算手段91が、各周期Δtiそれぞれにおいて、有効電力を求めるが、例えば、電圧信号のデジタルデータのゼロクロス地点を検出する。図3では、x=p、x=qとする。そして、電力量演算手段91が、ゼロクロスの区間(x=p〜q)の瞬時電力の加算結果をP’(y)を求めると共に、(一定周期Δtiの有効電力)=(P’(y)/(q−p))を求め、電力の供給方向を判定する。
90 演算部
91 電力量演算手段
Claims (5)
- 被測定対象の交流信号の電圧信号、電流信号それぞれのデジタルデータを取得して、正方向電力量または負方向電力量の少なくとも一方を測定する電力計において、
前記交流信号の周期よりも長い周期で割込信号を出力する周期通知部と、
この周期通知部からの割込信号間内に取得された前記電圧信号、電流信号それぞれのデジタルデータから電力の供給方向を判断し、前記正方向電力量または前記負方向電力量を求める電力量演算手段と
を設けたことを特徴とする電力計。 - 前記電力量演算手段は、
前記割込信号間内で前記電圧信号のデジタルデータと前記電流信号のデジタルデータとを乗算した瞬時電力の加算結果に基づいて前記正方向電力量または前記負方向電力量を求めることを特徴とする請求項1記載の電力計。 - 前記電力量演算手段は、
前記割込信号間内で前記電圧信号のデジタルデータと前記電流信号のデジタルデータとを乗算した瞬時電力の加算結果が正となる加算結果を積算して前記正方向電力量を求め、前記瞬時電力の加算結果が負となる加算結果を積算して前記負方向電力量を求めることを特徴とする請求項2記載の電力計。 - 前記電力量演算手段は、
前記割込信号間内で前記電圧信号のデジタルデータと前記電流信号のデジタルデータとを乗算した瞬時電力の加算結果、有効電力とを求め、求めた有効電力が正となる加算結果を積算して前記正方向電力量を求め、前記有効電力が負となる加算結果を積算して前記負方向電力量を求めることを特徴とする請求項2記載の電力計。 - 被測定対象の信号が交流信号また直流信号であるかを示すフラグ手段を設け、
前記電力量演算手段は、
前記フラグ手段のフラグが直流信号の場合、正となる瞬時電力を積算して前記正方向電力量を求め、負となる瞬時電力を積算して前記負方向電力量を求めることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電力計。
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