JP2011027431A

JP2011027431A - 電力計測装置

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Publication number: JP2011027431A
Application number: JP2009170389A
Authority: JP
Inventors: Eiji Iwami; 英司岩見; Tomoyuki Sawada; 知行澤田
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2011-02-10

Abstract

【課題】電気機器の機器毎など、各種状態毎に電力量を計測することが可能な電力計測装置を提供する。
【解決手段】電力演算部１３は、電流計測部１１による電流計測値と電圧計測部１２による電圧計測値とを入力し、電気機器の供給電力を演算により算出する。状態判断部１４は、状態検出部２１から出力される状態信号に基づき、状態検出部２１により検出された電気機器の各種状態を判断する。切替部１５は、状態判断部１４による状態判断結果に応じて、電力演算部１３により算出した電力値の出力先を切り替え、状態Ａ積算電力保持部１６または状態Ｂ積算電力保持部１７に算出電力値を出力する。状態Ａ積算電力保持部１６、状態Ｂ積算電力保持部１７において、第１の状態である状態Ａと、第２の状態である状態Ｂとのそれぞれの状態別に積算電力を保持し、状態別積算電力表示等に用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、機器において使用する電力を計測する電力計測装置に関する。

家庭、オフィスなどにおいて、電気機器が使用する電力を計測する電力計測装置が種々提案されている。この種の電力計測装置としては、屋外設置型のもの、分電盤内蔵型のもの、ＡＣアウトレットを備えたコンセント装着型のものなどがある。例えば、特許文献１には、有償で電力の供給を行う電力供給システムとして、電力計測手段を備えた電源コンセントが開示されている。

特開２００６−２４４８１８号公報

上記のような従来の電力計測装置では、電気機器の機器毎など、各種状態毎に電力量を計測することが困難であった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、電気機器の機器毎など、各種状態毎に電力量を計測することが可能な電力計測装置を提供することにある。

本発明は、電気機器における所定の状態を判断する状態判断部と、前記電気機器に供給される電力量を計測する電力計測部と、前記電気機器の状態判断結果に基づき、状態毎に前記電力量を処理する状態別電力処理部と、を備える電力計測装置を提供する。

また、本発明は、上記の電力計測装置であって、前記状態別電力処理部は、状態毎に前記電力量を積算する状態別電力積算部を有して構成されるものを含む。

また、本発明は、上記の電力計測装置であって、前記状態別電力処理部は、前記状態毎に積算された積算電力を保持する状態別積算電力保持部を有して構成されるものを含む。

また、本発明は、上記の電力計測装置であって、前記電気機器の電源供給ラインを接続する電源接続部を備え、前記状態判断部は、前記電源接続部に接続された負荷を判定する負荷判定部を有し、負荷判定結果に基づいて使用される電気機器を判断し、前記状態別電力処理部は、前記判断された機器毎に電力量を処理するものを含む。

また、本発明は、上記の電力計測装置であって、前記電気機器の状態を検出する状態検出部を備え、前記状態判断部は、前記状態検出部からの状態信号に基づいて前記電気機器の状態を判断するものを含む。

また、本発明は、上記の電力計測装置であって、前記状態検出部は、前記電気機器の選択設定を行う機器設定スイッチを有して構成され、前記状態判断部は、前記機器設定スイッチによる操作信号に基づいて使用される電気機器を判断し、前記状態別電力処理部は、前記判断された機器毎に電力量を処理するものを含む。

また、本発明は、上記の電力計測装置であって、前記機器毎に処理した機器別の電力処理結果を表示する表示部を備えるものを含む。

また、本発明は、上記の電力計測装置であって、前記電気機器の電源供給ラインの電源プラグを接続可能なＡＣアウトレットを備え、コンセントに内蔵されるコンセント内蔵型のものを含む。

また、本発明は、上記の電力計測装置であって、前記電気機器の電源供給ラインの電源プラグを接続可能なＡＣアウトレットと、コンセントのＡＣアウトレットに接続可能なＡＣプラグとを備え、コンセントに着脱可能なコンセント装着型のものを含む。

上記構成により、例えば電気機器の機器毎、電源に接続される負荷毎など、各種状態毎に電気機器の電力量を計測することが可能となる。この際、状態別に例えば電気機器毎に電力量を積算し、積算電力の保持、表示等が可能である。これにより、同一の計測装置によって安価かつ容易に状態毎の電力量の計測、管理ができるようになる。また、機器設定スイッチを用いることで、安価で簡単な構成によって使用者が容易に使用機器の状態を設定可能である。また、電気機器の機器毎などの状態別の電力量等を表示することで、使用者が容易に認識でき、省エネルギー対策に有効活用できる。また、ＡＣアウトレットを備えたコンセント内蔵型の構成とすることで、種々の電気機器が接続されるコンセントにおいて機器別等の状態別の電力量を容易に取得することができる。また、ＡＣアウトレット及びＡＣプラグを備えたコンセントに着脱可能なコンセント装着型の構成とすることで、種々の場所に持ち運んで使用することが可能であり、各所で使用される電気機器について電力量を機器別など個別に積算等して管理することができる。

本発明によれば、電気機器の機器毎など、各種状態毎に電力量を計測することが可能な電力計測装置を提供できる。

本発明の第１の実施形態に係る電力計測装置の構成を示すブロック図本発明の第２の実施形態に係る電力計測装置の構成を示すブロック図本発明の第３の実施形態に係る電力計測装置の構成を示すブロック図本発明の第４の実施形態に係る電力計測装置の構成を示すブロック図本発明の第５の実施形態に係る電力計測装置の構成を示すブロック図本発明の第６の実施形態に係る電力計測装置の外観構成を示す斜視図本発明の第７の実施形態に係る電力計測装置の外観構成を示す斜視図

以下の実施形態では、家庭、オフィスなどにおいて電気機器への供給電力を計測する電力計測装置の構成例について説明する。例えば、計測対象の電気機器の電源供給ラインの電源プラグを接続可能なＡＣアウトレットを備えた構成などが想定される。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る電力計測装置の構成を示すブロック図である。第１の実施形態の電力計測装置１０Ａは、電力演算部１３、状態判断部１４、切替部１５、状態Ａ積算電力保持部１６、状態Ｂ積算電力保持部１７を備えて構成される。電力演算部１３は、電流計測部１１による電流計測値と電圧計測部１２による電圧計測値とを入力し、電気機器の供給電力を演算により算出するものである。電流計測部１１は、電気機器への供給電流を計測するもので、変流器等の電流計測器などにより構成される。電圧計測部１２は、電気機器への供給電圧を計測するもので、交流電圧を計測する電圧計測器などにより構成される。これらの電流計測部１１及び電圧計測部１２は、電力計測装置１０Ａと別体に設けてもよいし、電力計測装置１０Ａに内蔵する構成としてもよい。ここで、電力演算部１３が電力計測部の機能を実現する。電力計測部としては、電流計測部１１、電圧計測部１２を含むものとしてもよい。

状態判断部１４は、状態検出部２１から出力される状態信号に基づき、状態検出部２１により検出された電気機器の各種状態を判断するものである。状態検出部２１としては、機器設定スイッチ、電源スイッチ、負荷検知器、人体センサなどを用いる。この場合、状態判断部１４において判断する電気機器の状態としては、使用される機器の種別または個体識別、負荷となる機器の種別または個体識別、機器の動作状態、人の存在有無などが挙げられる。ここでは、状態Ａと状態Ｂの２つの状態を判断する例を示しているが、状態の種別や数などは適宜設定して構成すればよい。切替部１５は、状態判断部１４による状態判断結果に応じて、電力演算部１３により算出した電力値の出力先を切り替える。図示例では、切替部１５は状態Ａ積算電力保持部１６または状態Ｂ積算電力保持部１７に出力先を切り替えて算出電力値を出力する。本実施形態の電力計測装置１０Ａは、マイクロコンピュータを有して構成され、このマイクロコンピュータにおいて所定のプログラムを動作させることにより、上記の電力演算部１３、状態判断部１４、切替部１５の各機能が実現される。

状態Ａ積算電力保持部１６は、第１の状態である状態Ａの場合の積算電力を保持する。状態Ｂ積算電力保持部１７は、第２の状態である状態Ｂの場合の積算電力を保持する。これらの状態Ａ積算電力保持部１６、状態Ｂ積算電力保持部１７は、不揮発性メモリ等の記憶装置によって構成される。ここで、切替部１５、状態Ａ積算電力保持部１６、状態Ｂ積算電力保持部１７が状態別電力処理部の機能を実現する。このうち、状態Ａ積算電力保持部１６、状態Ｂ積算電力保持部１７が状態別電力積算部及び状態別積算電力保持部の機能を実現する。

上記構成において、状態検出部２１によって使用している電気機器の状態変化が検出され、状態判断部１４は、状態検出部２１からの状態信号を入力して状態変化を判断し、状態に応じて切替部１５を切り替える。電力演算部１３によって算出された電力値は、状態Ａ積算電力保持部１６または状態Ｂ積算電力保持部１７に入力され、状態Ａと状態Ｂのそれぞれの状態別に電力量が積算される。例えば、使用する電気機器の切り替え、電気機器のオンオフの切り替えなどの状態変化を検出し、切替部１５を切り替えて各状態毎に電力量を積算する。

このように、本実施形態によれば、複数の状態毎に、別々に処理を行って電力量の積算等を行うことが可能になる。よって、各状態毎の電力量を同一の計測装置によって安価に測定し管理することができる。

（第２の実施形態）
図２は本発明の第２の実施形態に係る電力計測装置の構成を示すブロック図である。第２の実施形態の電力計測装置１０Ｂは、第１の実施形態における切替部１５の代わりに、積算処理部１８を備えている。その他の構成は第１の実施形態と同様であり、同様の構成要素には同一符号を付してここでは説明を省略する。

積算処理部１８は、電力演算部１３により算出された電力値を入力して積算処理を行うもので、状態判断部１４による状態判断結果に応じて、状態毎に電力量を積算する。そして、積算処理部１８は、各状態の積算電力量を、状態Ａ積算電力保持部１６、状態Ｂ積算電力保持部１７にそれぞれ出力し、状態別に積算電力を保持させる。この積算処理部１８は、電力演算部１３及び状態判断部１４と同様、電力計測装置に設けたマイクロコンピュータにおいて所定のプログラムを動作させることによって機能が実現される。ここで、積算処理部１８、状態Ａ積算電力保持部１６、状態Ｂ積算電力保持部１７が状態別電力処理部の機能を実現する。このうち、積算処理部１８が状態別電力積算部の機能を実現し、状態Ａ積算電力保持部１６、状態Ｂ積算電力保持部１７が状態別積算電力保持部の機能を実現する。

このように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様、複数の状態毎に、別々に処理を行って電力量の積算等を行うことが可能であり、各状態毎の電力量を同一の計測装置によって安価に測定し管理することができる。

（第３の実施形態）
図３は本発明の第３の実施形態に係る電力計測装置の構成を示すブロック図である。第３の実施形態の電力計測装置１０Ｃは、第１の実施形態における状態検出部２１の一例として、機器設定スイッチＡ２２、機器設定スイッチＢ２３を備えている。その他の構成は第１の実施形態と同様であり、同様の構成要素には同一符号を付してここでは説明を省略する。

機器設定スイッチＡ２２、機器設定スイッチＢ２３は、それぞれの電気機器を使用する際に電気機器の選択設定を行うスイッチである。例えば、機器Ａを使用する場合（状態Ａ）は機器設定スイッチＡ２２をオンし、機器Ｂを使用する場合（状態Ｂ）は機器設定スイッチＢ２３をオンする。状態判断部１４は、各スイッチによる操作信号を状態信号として入力して状態を判断する。ここで、機器設定スイッチＡ２２がオン操作された場合に状態Ａであると判断し、切替部１５を切り替えて電力演算部１３によって算出された電力値を状態Ａ積算電力保持部１６に入力する。これにより、状態Ａ積算電力保持部１６には状態Ａの場合の電力値が積算されて保持される。また、状態判断部１４は、機器設定スイッチＢ２３がオン操作された場合に状態Ｂであると判断し、切替部１５を切り替えて電力演算部１３によって算出された電力値を状態Ｂ積算電力保持部１７に入力する。これにより、状態Ｂ積算電力保持部１７には状態Ｂの場合の電力値が積算されて保持される。

このように、第３の実施形態によれば、使用する機器毎に、別々に電力量の積算を行うことが可能であり、各機器別の電力量を同一の計測装置によって安価に測定管理することができる。また、機器設定スイッチを用いることで、安価で簡単な構成によって使用者が容易に使用機器の状態を設定可能である。

（第４の実施形態）
図４は本発明の第４の実施形態に係る電力計測装置の構成を示すブロック図である。第４の実施形態の電力計測装置１０Ｄは、第３の実施形態の構成に加えて、機器Ａ積算電力表示部２４、機器Ｂ積算電力表示部２５を備えている。その他の構成は第３の実施形態と同様であり、同様の構成要素には同一符号を付してここでは説明を省略する。

機器Ａ積算電力表示部２４は、状態Ａ積算電力保持部１６において保持している機器Ａ使用時の積算電力を表示する。機器Ｂ積算電力表示部２５は、状態Ｂ積算電力保持部１７において保持している機器Ｂ使用時の積算電力を表示する。これらの機器Ａ積算電力表示部２４、機器Ｂ積算電力表示部２５は、それぞれ液晶表示器、ＬＥＤ表示器等の表示装置により構成されるものである。

このように、第４の実施形態によれば、使用する機器毎に積算した電力量を、別々に取得して表示することが可能であり、使用者は機器別の積算電力を容易に視認することができる。また、機器別に積算電力を個別表示することで、機器毎の消費電力を容易に判別できるので、省エネルギー対策の実行において容易に活用することが可能である。

（第５の実施形態）
図５は本発明の第５の実施形態に係る電力計測装置の構成を示すブロック図である。第５の実施形態の電力計測装置１０Ｅは、第１の実施形態の構成に対して表示部を設けた例であり、状態Ａ積算電力保持部１６及び状態Ｂ積算電力保持部１７の後段に切替部１９と１つの表示部２６とを備えている。その他の構成は第１の実施形態と同様であり、同様の構成要素には同一符号を付してここでは説明を省略する。

切替部１９は、状態Ａ積算電力保持部１６と状態Ｂ積算電力保持部１７のいずれかの出力を選択し、一方の積算電力値を表示部２６に出力する。表示部２６は、液晶表示器、ＬＥＤ表示器等の表示装置により構成され、切替部１９によって選択された状態の積算電力を表示する。切替部１９は、電力演算部１３の出力を切り替える切替部１５と連動させて、現在の状態に対応する積算電力を表示部２６に表示させるようにしてもよいし、現在の状態と表示用とは別動作にして、任意の状態の積算電力を表示部２６に表示させるようにしてもよい。

なお、処理部、表示部等を別体に設けて、例えばパーソナルコンピュータ等の外部機器において処理部、表示部等の機能を持たせて、電力計測装置本体と外部機器とを接続し、電力計測装置では電力量に関するデータ収集のみを行い、外部機器において電力量の積算等の処理、表示などを行う構成としてもよい。

このように、第５の実施形態によれば、使用機器等の各状態毎に積算した電力量を表示することができ、使用者は状態別の積算電力を容易に視認することができる。また、機器別等の状態毎に積算電力を個別表示することで、状態毎の消費電力を容易に判別できるので、省エネルギー対策の実行において容易に活用することが可能である。

（第６の実施形態）
図６は本発明の第６の実施形態に係る電力計測装置の外観構成を示す斜視図である。第６の実施形態の電力計測装置１０Ｆは、ＡＣアウトレットを備えたコンセント内蔵型の構成である。この電力計測装置１０Ｆは、複数の機器設定スイッチとして、機器Ａ設定スイッチ３１、機器Ｂ設定スイッチ３２、機器Ｃ設定スイッチ３３を備えている。また、電力計測装置１０Ｆは、積算電力等を表示する表示部３５、電源接続部としてのＡＣアウトレット３４を備えており、ＡＣアウトレット３４に使用機器の電源プラグを装着して電力供給が可能になっている。

電力計測装置１０Ｆは、ＡＣアウトレット３４に接続された電気機器毎に、機器への供給電力を積算する。この際、使用者は機器Ａ設定スイッチ３１、機器Ｂ設定スイッチ３２、機器Ｃ設定スイッチ３３のいずれかをオンして使用する機器を指定する。これらの設定スイッチ３１〜３３の操作入力信号が状態信号として状態判断部に入力される。状態判断部は、各設定スイッチ３１〜３３からの状態信号に応じて、電気機器の状態として使用機器を判断し、状態毎の積算電力保持部にて電力値を保持する。なお、状態判断部として負荷判定部を備えるようにし、ＡＣアウトレット３４に接続された負荷の大小等を判定して使用している電気機器を識別して機器別に供給電力を積算することも可能である。表示部３５は、設定スイッチ３１〜３３によって選択された機器の状態表示として機器名、積算電力値等を表示する。

このように、第６の実施形態によれば、電力計測装置をコンセントに内蔵することによって、コンセントに接続される負荷毎（使用機器毎）に供給電力を積算し、機器別の積算電力を表示することができる。これにより、各種の負荷が接続されるコンセントにおいて、負荷毎の電力量を容易に取得して管理でき、使用者が機器別の積算電力を容易に視認することができる。

（第７の実施形態）
図７は本発明の第７の実施形態に係る電力計測装置の外観構成を示す斜視図である。第７の実施形態の電力計測装置１０Ｇは、ＡＣアウトレット及びＡＣプラグを備えたコンセント装着型の構成である。この電力計測装置１０Ｇは、複数の機器設定スイッチとして、機器Ａ設定スイッチ３１、機器Ｂ設定スイッチ３２を備え、積算電力等を表示する表示部３５を備えている。また、電力計測装置１０Ｇは、一つの面にＡＣアウトレット３４が設けられ、他の面にＡＣプラグ３６が突出して設けられている。

使用時には、電力計測装置１０ＧのＡＣプラグ３６を壁等に設置されたコンセントに装着し、ＡＣアウトレット３４に電気機器の電源プラグを装着することで、使用機器に電力供給が可能になっている。電力計測装置１０Ｇの動作は第６の実施形態と同様であり、ＡＣアウトレット３４に接続された電気機器毎に機器への供給電力を積算し、表示部３５に機器名、該当機器の積算電力値等を表示する。

このように、第７の実施形態によれば、コンセントに着脱可能な電力計測装置を構成することによって、接続される負荷毎（使用機器毎）に供給電力を積算し、機器別の積算電力を表示することができる。本実施形態は、既存のコンセントに後付け可能な構成であるので、種々の場所に持ち運んで使用することが可能であり、例えば掃除機などの各所のコンセントに接続される電気機器について、機器別の消費電力量を個別に積算して保持し、表示することができる。したがって、各種使用形態に対応可能であるとともに、機器毎の電力量を容易に取得して管理でき、使用者が機器別の積算電力を容易に視認することができる。

なお、本発明は、本発明の趣旨ならびに範囲を逸脱することなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が様々な変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ電力計測装置
１１電流計測部
１２電圧計測部
１３電力演算部
１４状態判断部
１５切替部
１６状態Ａ積算電力保持部
１７状態Ｂ積算電力保持部
１８積算処理部
１９切替部
２１状態検出部
２２機器設定スイッチＡ
２３機器設定スイッチＢ
２４機器Ａ積算電力表示部
２５機器Ｂ積算電力表示部
２６表示部
３１機器Ａ設定スイッチ
３２機器Ｂ設定スイッチ
３３機器Ｃ設定スイッチ
３４ＡＣアウトレット
３５表示部
３６ＡＣプラグ

Claims

電気機器における所定の状態を判断する状態判断部と、
前記電気機器に供給される電力量を計測する電力計測部と、
前記電気機器の状態判断結果に基づき、状態毎に前記電力量を処理する状態別電力処理部と、
を備える電力計測装置。
請求項１に記載の電力計測装置であって、
前記状態別電力処理部は、状態毎に前記電力量を積算する状態別電力積算部を有して構成される電力計測装置。
請求項２に記載の電力計測装置であって、
前記状態別電力処理部は、前記状態毎に積算された積算電力を保持する状態別積算電力保持部を有して構成される電力計測装置。
請求項１に記載の電力計測装置であって、
前記電気機器の電源供給ラインを接続する電源接続部を備え、
前記状態判断部は、前記電源接続部に接続された負荷を判定する負荷判定部を有し、負荷判定結果に基づいて使用される電気機器を判断し、
前記状態別電力処理部は、前記判断された機器毎に電力量を処理する電力計測装置。
請求項１に記載の電力計測装置であって、
前記電気機器の状態を検出する状態検出部を備え、
前記状態判断部は、前記状態検出部からの状態信号に基づいて前記電気機器の状態を判断する電力計測装置。
請求項５に記載の電力計測装置であって、
前記状態検出部は、前記電気機器の選択設定を行う機器設定スイッチを有して構成され、
前記状態判断部は、前記機器設定スイッチによる操作信号に基づいて使用される電気機器を判断し、
前記状態別電力処理部は、前記判断された機器毎に電力量を処理する電力計測装置。
請求項４または６に記載の電力計測装置であって、
前記機器毎に処理した機器別の電力処理結果を表示する表示部を備える電力計測装置。
請求項１に記載の電力計測装置であって、
前記電気機器の電源供給ラインの電源プラグを接続可能なＡＣアウトレットを備え、コンセントに内蔵されるコンセント内蔵型の電力計測装置。
請求項１に記載の電力計測装置であって、
前記電気機器の電源供給ラインの電源プラグを接続可能なＡＣアウトレットと、コンセントのＡＣアウトレットに接続可能なＡＣプラグとを備え、コンセントに着脱可能なコンセント装着型の電力計測装置。