JP2017032414A

JP2017032414A - 電力計測装置、及び電力管理システム

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Publication number: JP2017032414A
Application number: JP2015152887A
Authority: JP
Inventors: 正裕石原; Masahiro Ishihara; 和輝那谷; Kazuki Natani; 吉秋小泉; Yoshiaki Koizumi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2017-02-09
Anticipated expiration: 2035-07-31
Also published as: JP6579851B2

Abstract

【課題】ノイズフィルタのような専用の装置を用いずに、電力線通信の通信品質の低下やノイズの発生を防止する。【解決手段】電力計測装置１０は、孔が設けられたコアを有し、この孔を通る電力線Ｌに流れる電流の値を計測する電流センサ５０Ａ，５０Ｂと、電流センサ５０Ａ，５０Ｂが計測した電流の値から得られた、電力線Ｌによって電力が供給される電気機器７０Ａ，７０Ｂの消費電力を示す情報を出力する電力出力部と、を備える。電力出力部は、電流センサ５０Ａ，５０Ｂが計測した電流の値を、電力線Ｌがコアの孔を複数回通るように巻装された巻数で除算した値から得られた消費電力を示す情報を出力する。【選択図】図１

Description

本発明は、電力計測装置、及び電力管理システムに関する。

電力の使用状況をユーザに提示するために、スマートメータをＨＥＭＳ（Home Energy Management System）のコントローラ等の機器に通信可能に接続する場合がある。この場合の通信方式としては、電力線通信が考えられる。

電力線には様々な電気機器が接続される。そのため、電気機器の稼働状況によっては、電気機器がノイズの発生源となり、電力線通信の通信品質が低下してしまう虞がある。また、電力線にインピーダンスが低い電気機器が接続されている場合、電気機器が電力線通信で用いる信号を吸い取るため、通信品質が低下してしまう虞がある。特許文献１には、電力線通信によってデータ通信を開始する前に、通信品質に関する情報をユーザに報知する発明が開示されている。

なお、電力線通信の通信品質の低下を防止するために、ノイズフィルタを使用することが考えられる。例えば、電力線通信で用いる特定周波数帯域の信号を透過させないインダクタをノイズフィルタとして電気機器の電源ライン上に設置することが考えられる。

特開２００７−３１２１７６号公報

上述したようなノイズフィルタを使用した場合、その分だけシステム全体のコストが増大してしまう。また、特許文献１に記載の発明においても、電力線通信の通信品質がユーザに報知されるだけであり、通信品質を向上させるためにはノイズフィルタ等の装置が必要である。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、電気機器の消費電力を計測する場合において、ノイズフィルタのような専用の装置を用いずに、電力線通信の通信品質の低下やノイズの発生を防ぐことができる電力計測装置等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の電力計測装置は、
孔が設けられたコアを有し、該孔を通る電力線に流れる電流の値を計測する電流センサと、
前記電流センサが計測した電流の値から得られた、前記電力線によって電力が供給される電気機器の消費電力を示す情報を出力する電力出力手段と、
を備える電力計測装置であって、
前記電力出力手段は、前記電流センサが計測した電流の値を、前記電力線が前記孔を複数回通るように巻装された巻数で除算した値から得られた前記消費電力を示す情報を出力する。

本発明では、電気機器に接続する電力線が電流センサのコアに複数回巻装され、電力線通信で利用する特定周波数帯域の信号やノイズを減衰させるインダクタとして機能する。従って、本発明によれば、ノイズフィルタのような専用の装置を用いずに、電力線通信の通信品質の低下やノイズの発生を防止することが可能となる。

本発明の実施形態１に係る電力管理システムの構成を示す図である。本発明の実施形態１に係る電力計測装置の構成を示す図である。電流センサの構成を示す図である。巻数受付部の例を模式的に示す図である。本発明の実施形態１に係る電力計測装置が実行する電力通知処理のフローチャートである。本発明の実施形態２に係る電力計測装置の構成を示す図である。最適巻数テーブルの構成例を示す図である。本発明の実施形態２に係る電力計測装置が実行する報知処理のフローチャートである。電力計測装置の変形例を示す図である。

以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付す。

（実施形態１）
図１に、本発明の実施形態１に係る電力管理システム１の構成を示す。電力管理システム１は、電源系４０に接続された電気機器７０（７０Ａ，７０Ｂ）の電力状況をユーザに提示したり、運転状態を制御するシステムである。電力管理システム１は、電力計測装置１０と、電力メータ２０と、コントローラ３０と、を備える。

電源系４０は、３本の電力線Ｌ１、Ｌ２、Ｎから構成される単相三線式の電源である。３本の電力線Ｌ１、Ｌ２、Ｎのうち、２本の電力線Ｌ１，Ｌ２は、互いに逆位相の電圧（対中性相Ｎを基準として１００Ｖ（ボルト））を供給する電圧線である。残りの電力線Ｎは中性線（対地間０Ｖ（ボルト））である。以下の説明では、３本の電力線Ｌ１、Ｌ２、Ｎを区別しない場合、電力線Ｌとも表記する。電源系４０は、図１に示すように、主幹ブレーカ４１と、分岐ブレーカ４２〜４４とを備えている。分岐ブレーカ４２には、２本の電力線Ｌ１，Ｎにより、コンセント６１を経由して、コントローラ３０が接続されている。また、分岐ブレーカ４３には、２本の電力線Ｌ１，Ｎにより、コンセント６２を経由して、電気機器７０Ａが接続されている。また、分岐ブレーカ４４には、２本の電力線Ｌ２，Ｎにより、コンセント６３を経由して、電気機器７０Ｂが接続されている。なお、家電機器７０Ａ、７０Ｂは、それぞれ、エアコン、ＩＨクッキングヒータ（ＩＨＣＨ）であり、両者を区別しない場合は、電気機器７０とも表記する。

電力メータ２０は、例えば、スマートメータであり、商用電源８０から主幹ブレーカ４１までの間の電力線Ｌ１、Ｌ２に、ＰＬＣ（Power Line Communication）モデム２１を介して設置される。電力メータ２０は、商用電源８０が電源系４０に供給する電力を計測する。また、電力メータ２０は、ＰＬＣモデム２１により、電力線通信でデータを送受信することができる。例えば、電力メータ２０は、電力線通信により、電力線Ｌを介して、計測した電力値を示す電力データをコントローラ３０に送信する。なお、ＰＬＣモデム２１は、電力メータ２０に内蔵されていてもよい。

コントローラ３０は、電気機器７０Ａ，７０Ｂの監視や制御を行うためのコンピュータである。コントローラ３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、通信装置、入力装置等を備える。コントローラ３０は、ＬＡＮ（Local Area Network）９０を介して、電気機器７０Ａ，７０Ｂや電力計測装置１０と接続され、電気機器７０Ａ，７０Ｂの運転状態や、電力計測装置１０が計測した消費電力の値を示す情報を取得する。また、コントローラ３０は、無線を介して表示端末３１と接続されており、コントローラ３０は、取得した各種の情報や操作画面等を表示端末３１に表示させる。また、コントローラ３０は、電力線Ｌを介してコンセント６１に接続され、商用電源８０から電力の供給を受ける。また、コントローラ３０とコンセント６１との間の電力線Ｌには、ＰＬＣモデム３１が設置されており、コントローラ３０は、電力線通信機能を有する。例えば、コントローラ３０は、電力線通信により、電力線Ｌを介して、電力メータ２０から電力データを受信する。なお、ＰＬＣモデム３１は、コントローラ３０に内蔵されていてもよい。

電力計測装置１０は、例えば分電盤に設置され、電気機器７０Ａ，７０Ｂの消費電力を個別に計測する装置である。電力計測装置１０は、図２に示すように、電流センサ５０Ａ，５０Ｂと、電圧計測部１１と、Ａ／Ｄ変換部１２と、制御部１３と、記憶部１４と、通信部１５と、巻数受付部１６と、を備える。

電流センサ５０Ａ，５０Ｂは、それぞれ、電気機器７０Ａ，７０Ｂに接続する電力線Ｌ１，Ｌ２に設置され（図１参照）、電力線Ｌ１，Ｌ２に流れる電流を計測する。なお、以下の説明では、電流センサ５０Ａ，５０Ｂを区別しない場合は電流センサ５０とも表記する。電流センサ５０は、図３に示すように、コア５１と、検出コイル５２と、電流検出回路５３と、を備える。

コア５１は、例えば、ドーナツ状に形成されたフェライトなどの磁性材料である。電力線Ｌは、コア５１の中央部分に設けられた孔５４を複数回通るように巻装される。これにより、電力線Ｌは、電力線通信で利用される特定周波数帯域の信号（以下、ＰＬＣ信号）を減衰させるインダクタ５５として機能する。なお、電力線Ｌの巻数（電力線Ｌが孔５４を通る回数）は、この電力線Ｌに接続されている電気機器７０に応じて、通信品質の低下を防ぐために最適なものが設定されている。以下の説明では、電流センサ５０Ａに巻装されている電力線Ｌの巻数はＮＡ、電流センサ５０Ｂに巻装されている電力線Ｌの巻数はＮＢに設定されているものとする。なお、電力線Ｌが巻装されることによって形成されるインダクタ５５のインダクタンスの値は、巻数ＮＡ，ＮＢの２乗に比例する。

検出コイル５２は、コア５１に予め定めた回数（例えば、１０００回）だけ巻装されたコイルである。検出コイル５２の両出力端は電流検出回路５３に接続される。検出コイル５２には、電力線Ｌに流れる電流によりコア５１内に生じる磁束の変化を妨げる方向に誘導電流が発生する。

電流検出回路５３は、負荷抵抗、オペアンプ等を備える。電流検出回路５３は、電力線Ｌに流れる電流により検出コイル５２に誘起された誘導電流を測定する。そして、電流検出回路５３は、測定した電流値を示す電圧値に、変換比率、比誤差、位相誤差を乗算、加減算して電力線Ｌの電流値を求め、Ａ／Ｄ変換部１２に供給する。

なお、前述したように、電流センサ５０Ａのコア５１には、電力線Ｌ１がＮＡ回巻装されている（図１参照）。そのため、電流検出回路５３が測定する電流値は、電力線Ｌ１に流れる電流の値のＮＡ倍となる。従って、電気機器７０Ａの定格電流を３０アンペアとすると、（３０×ＮＡ）アンペア以上の定格電流を有する電流センサ５０Ａを用いる必要がある。同様に、電流センサ５０Ｂにおいて、電流検出回路５３が測定する電流値は、電力線Ｌ２に流れる電流の値のＮＢ倍となるため、電気機器７０Ｂの定格電流を３０アンペアとすると、（３０×ＮＢ）アンペア以上の定格電流を有する電流センサ５０Ｂを用いる必要がある。

図２に戻り、電圧計測部１１は、主幹ブレーカ４１に接続する３本の電力線（主幹線）Ｌ１，Ｎ，Ｌ２に対応する３つの入力端子、抵抗分圧回路、及び計器用変圧器（ＰＴ；Potential Transformer）等を備える。電圧計測部１１は、各入力端子に入力された電圧をＡ／Ｄ変換部１２で使用可能な信号レベルに変換し、変換後の電気信号をＡ／Ｄ変換部１２に供給する。

Ａ／Ｄ変換部１２は、逐次比較型やデルタシグマ方式のアナログデジタル変換器から構成される。Ａ／Ｄ変換部１２は、制御部１３によって制御されるサンプリングタイミングに基づいて、電流センサ５０や電圧計測部１１から入力されたアナログの電気信号をデジタル変換し、制御部１３に供給する。

制御部１３は、例えば、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（digital signal processor）等を備える。制御部１３は、命令やデータを転送するための伝送経路であるシステムバスを介して電力計測装置１０の各部と接続され、電力計測装置１０全体を制御する。なお、制御部１３は、一部にＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の専用回路を備えてもよい。

また、制御部１３は、記憶部１４に記憶された制御プログラムを読み出して実行することにより、電力出力部１３１として機能する。電力出力部１３１は、電流センサ５０が測定した電流値と電圧計測部１１が測定した電圧値とに基づいて、電気機器７０の消費電力を求める。そして、電力出力部１３１は、求めた消費電力を示す情報を、ＬＡＮ９０を介してコントローラ３０に出力する。なお、電力出力部１３１は、電流センサ５０（５０Ａ，５０Ｂ）が測定した電流値を電力線Ｌの巻数（ＮＡ，ＮＢ）で除算した値を電気機器７０に流れる電流の値として、電気機器７０の消費電力を算出する。

例えば、電流センサ５０Ａ，５０Ｂが計測した電流値をＩＡ，ＩＢとする。この場合、電力出力部１３１は、電気機器７０Ａに流れる電流の値をＩＡ／ＮＡとして、電気機器７０Ａの消費電力を算出する。また、電力出力部１３１は、電気機器７０Ｂに流れる電流の値をＩＡ／ＮＢとして、電気機器７０Ｂの消費電力を算出する。

記憶部１４は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュメモリ等の記憶装置から構成される。記憶部１４は、制御部１３が各種処理を行うために使用する制御プログラムやデータ等を記憶する。

例えば、記憶部１４には、各電流センサ５０の各種の設定値を示す設定情報１４１が予め記憶されている。具体的に、設定情報１４１は、電流センサ５０の変換比率、比誤差、位相誤差、及び定格電流の値等を示す情報である。

なお、変換比率は、電流値を求めるための電流換算割合を示す値であり、検出コイル５２の巻数で決定される。比誤差は、真の変流比が公称変流比に等しくないことから生じる誤差である。位相誤差は、実際に電力線Ｌに流れる電流と、計測した電流との位相のずれを示し、電流センサ５０自体の電気的特性に起因して生じる誤差である。定格電流は、電流センサ５０が計測することができる電流の最大値を示す。

また、記憶部１４は、各電流センサ５０Ａ，５０Ｂのコア５１に巻装されている電力線Ｌ１，Ｌ２の巻数（ＮＡ、ＮＢ）を示す巻数情報１４２を記憶している。電力線Ｌ１，Ｌ２を電流センサ５０Ａ，５０Ｂに巻装した後、ユーザが後述する巻数受付部１６を用いて巻数（ＮＡ、ＮＢ）を指定することにより、巻数情報１４２が設定される。

通信部１５は、ＬＡＮ９０に接続するためのインタフェースであり、制御部１３の指示に基づいて、コントローラ３０や電気機器７０と通信を行う。

巻数受付部１６は、ＤＩＰ（Dual In-line Package）スイッチ等の各種スイッチを備え、ユーザから電力線Ｌの巻数の指定を受け付け、受け付けた巻数を制御部１３に通知する。制御部１３は、通知された巻数を示す巻数情報１４２を生成して、記憶部１４に格納する。

ここで、図４に、巻数受付部１６の例を模式的に示す。この例では、巻数受付部１６は、２個のスライドスイッチ１６１Ａ，１６１Ｂから構成されている。スライドスイッチ１６１Ａ，１６１Ｂは、それぞれ、電流センサ５０Ａ，５０Ｂに巻装した電力線Ｌ１，Ｌ２の巻数をユーザが指定するために使用される。具体的には、各スライドスイッチ１６１Ａ，１６１Ｂには、ガイド孔１６２Ａ，１６２Ｂを移動可能なノブ１６３Ａ，１６３Ｂが設けられており、ユーザはノブ１６３Ａ，１６３Ｂを移動させることで、１〜１０の巻数を指定することできる。なお、図４に示す巻数受付部１６は一例であり、より多くの巻数を指定可能な巻数受付部１６を設けてもよい。また、ダイヤル式のスイッチ等により、巻数受付部１６を構成してもよい。

続いて、電力計測装置１０の動作について説明する。なお、電流センサ５０には電力線Ｌが巻装されており、電力計測装置１０の記憶部１４には、その巻数に応じた適切な巻数情報１４２が記憶されているものとする。電力計測装置１０では、常時、図５に示す電力通知処理が実行されている。

まず、電力計測装置１０の制御部１３は、予め定めた時間（例えば、５秒）が経過したか否かを判別する（ステップＳ１０１）。経過してない場合は（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、経過するまで待機する。

時間が経過した場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、制御部１３は、Ａ／Ｄ変換部１２を経由して、電流センサ５０Ａ，５０Ｂ及び電圧計測部１１が計測した電流及び電圧の値（瞬時値）を、電流又は電圧の周期（以下、単に周期とする）の複数倍のサンプリング時間分取得する（ステップＳ１０２）。

続いて制御部１３は、ステップＳ１０２で取得した電流値を、取得元の電流センサ５０Ａ，５０Ｂに対応する電力線Ｌ１，Ｌ２の巻数（ＮＡ、ＮＢ）で除算する（ステップＳ１０３）。なお、この処理で除算した電流値は、電気機器７０Ａ，７０Ｂに流れる電流の値に相当する。

続いて、制御部１３は、ステップＳ１０２で取得した各電圧値とステップＳ１０３で除算した各電流値との積の一周期の区間平均を算出することで、電気機器７０Ａ，７０Ｂの消費電力（有効電力）を算出する（ステップＳ１０４）。

そして、制御部１３は、通信部１５を制御して、算出した消費電力を示すデータを、ＬＡＮ９０を介してコントローラ３０に送信し（ステップＳ１０５）、処理はステップＳ１０１に移る。

続いて、電力線通信で電力メータ２０からコントローラ３０に電力データを送信する場合を例に、本発明の作用効果について説明する。この場合、電力メータ２０から送信された電力データは、電力線Ｌを通信経路としてコントローラ３０に送信される。ここで、この電力線Ｌには、電気機器７０（７０Ａ，７０Ｂ）が接続されている。そのため、電気機器７０がノイズの発生源となり、通信速度が低下してしまう虞も考えられる。また、電気機器７０のインピーダンスが低い場合は、電気機器７０Ａ，７０ＢがＰＬＣ信号を吸い取るため、通信速度が低下してしまう虞も考えられる。しかしながら、電気機器７０Ａ，７０Ｂに接続する電力線Ｌ１，Ｌ２は、電流センサ５０のコア５１に複数回巻装されており、ＰＬＣ信号を減衰させるインダクタ５５として機能する。従って、電気機器７０Ａ，７０Ｂから電力線通信に影響を与えるノイズが発生しても、そのノイズはインダクタ５５により減衰される。また、インダクタ５５により、電気機器７０によるＰＬＣ信号の吸い取りも防止することができる。従って、電気機器７０Ａ，７０Ｂの影響を受けずに、電力線通信により、電力メータ２０からコントローラ３０に電力データを送信することができる。また、電力計測装置１０の電力出力部１３１は、電流センサ５０Ａ，５０Ｂが計測した電流値を対応する電力線の巻数（ＮＡ，ＮＢ）で除算した値を、電気機器７０Ａ，７０Ｂに流れる電流の値として消費電力を算出する。従って、電流センサのコア５１に電力線Ｌ１，Ｌ２が複数回巻装された場合であっても、電気機器７０Ａ，７０Ｂの消費電力を正確に測定することができる。

このように、本実施形態に係る電力計測装置１０によれば、電気機器７０に接続される電力線Ｌは、電流センサ５０のコア５１の孔５４を複数回通るように巻装される。そして、電流センサ５０が計測した電流の値を、電力線Ｌの巻数で除算した値から電気機器７０の消費電力が求められる。従って、電力線Ｌの巻装された部分は、電気機器７０から発生するノイズや電気機器７０が吸い取るＰＬＣ信号を減衰させるインダクタ５５として機能する。また、このように電力線Ｌを巻装しても、電力計測装置１０は、電流センサ５０が計測した電流値を巻数で除算して消費電力を求めるため、電気機器７０の消費電力を正確に測定することができる。従って、本実施形態によれば、電気機器７０の消費電力を計測する場合において、ノイズキャンセラのような特別な装置を別に設けることなく、電力線通信の通信品質の低下を防止することが可能となる。

なお、上記実施形態では、電流センサ５０Ａ，５０Ｂのそれぞれについて、コア５１に電力線Ｌ１，Ｌ２を複数回巻装した。しかしながら、一方の電流センサ５０Ａ，５０Ｂのみ電力線Ｌ１，Ｌ２を複数回巻装し、他方の電流センサ５０Ｂ，５０Ａは従来どおりコア５１の孔５４を１回だけ通るように電力線Ｌ２，Ｌ１を設置してもよい。例えば、電流センサ５０Ｂに接続する電気機器７０Ｂからノイズが発生する虞が低い場合、電流センサ５０Ｂのコア５１の孔５４を１回だけ通るように電力線Ｌ２を設置してもよい。

なお、上記実施形態では、電力線通信の通信品質の低下を防止するために電力計測装置１０を用いた。しかし、電力線通信の通信品質の低下の防止以外を目的に、電力計測装置１０を用いてもよい。例えば、オーディオ機器の音質に影響を与える電気機器７０から発生するノイズの発生を防止するために電力計測装置１０を用いることも可能である。

（実施形態２）
実施形態１では、電流センサ５０を電力線Ｌに巻装する際に、ユーザは、最適な巻数を事前に把握しておく必要があった。また、ユーザは、電力線Ｌの巻数に応じて、適切な定格電流を有する電流センサ５０を用いる必要があった。即ち、実施形態１では、電力線通信の通信品質低下の防止を目的として電力線Ｌを電流センサ５０に巻装する際に、ユーザはある程度の準備が必要であった。本実施形態に係る電力計測装置１００は、このような準備を必要とせずに、電力線Ｌに電流センサ５０を巻装できることを特徴とする。

本実施形態に係る電力計測装置１００の構成を図６に示す。電力計測装置１００は、実施形態１に係る電力計測装置１０と比較して、より多くの電流センサ５０（５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，・・・）を備える。各電流センサ５０は、異なる定格電流を有している。

また、電力計測装置１００は、実施形態１に係る電力計測装置１０と比較して、記憶部１４に最適巻数テーブル１４３を新たに備える。最適巻数テーブル１４３は、図７に示すような、電気機器７０毎に、電気機器７０から発生するノイズ又は電気機器７０が吸い取るＰＬＣ信号を減衰するのに最適な電力線Ｌの巻数（最適巻数）を規定したテーブルである。

例えば、掃除機やドライヤーのようにモータを使用する電気機器７０は、比較的大きなノイズの発生源となる虞がある。そのため、ノイズを減衰させるために、インダクタ５５のインダクタンスを大きくする必要がある。従って、このような電気機器７０の場合、最適巻数テーブル１４３において比較的大きな最適巻数が設定されている（図７参照）。

また、携帯電話充電器のようにインピーダンスが低い電気機器７０は、ＰＬＣ信号を吸い取る虞がある。そのため、このような吸い取りを防止するために、インダクタ５５のインダクタンスを大きくする必要がある。従って、このような電気機器７０の場合、最適巻数テーブル１４３において比較的大きな最適巻数が設定されている（図７参照）。

また、照明装置のようにノイズが発生することは無いと考えられる電気機器７０の場合、最適巻数テーブル１４３において最適巻数は「１」に設定されている。なお、最適巻数「１」は、コア５１の孔５４に電力線Ｌが１回だけ通るように電流センサ５０を設置することを意味し、従来の電流センサ５０の設置方法と同じである。

また、図６に示すように、電力計測装置１００は、実施形態１に係る電力計測装置１０と比較して、制御部１３の機能的な構成として報知部１３２を備える。報知部１３２は、電気機器７０の電流を計測するために電流センサ５０を設置しようとするユーザに、電力線通信に最適な電力線Ｌの巻数と電流センサ５０とを報知するための処理（報知処理）を行う。報知処理の詳細について、図８のフローチャートを参照して説明する。

電気機器７０の消費電力を計測するために電力計測装置１００の電流センサ５０を設置したいユーザは、コントローラ３０の入力装置や表示端末３１から、この電気機器７０を対象にした報知処理開始用の特定の操作を行う。この操作に応答して、コントローラ３０の制御装置は、ＬＡＮ９０を介して、この電気機器７０を対象とした報知処理の開始要求を電力計測装置１０に送信する。電力計測装置１０の報知部１３２は、開始要求を受信すると、図８に示す報知処理を実行する。なお、開始要求には、計測対象とする電気機器７０の定格電流等の情報が含まれているものとする。

まず、報知部１３２は、最適巻数テーブル１４３を参照して、受信した開始要求で計測対象に指定されている電気機器７０に対応する最適巻数を判別する（ステップＳ２０１）。

続いて、報知部１３２は、判別した最適巻数に基づいて、設定要求で計測対象に指定されている電気機器７０の電流を計測するのに最適な定格電流を有する電流センサ５０を判別する（ステップＳ２０２）。例えば、報知部１３２は、複数の電流センサ５０（５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，・・・）のなかから、測定対象の電気機器７０の定格電流の値に判別した最適巻数を乗算した値以上の定格電流を有する電流センサ５０を判別すればよい。

続いて、制御部１３は、通信部１５を制御して、ＬＡＮ９０を介して、ステップＳ２０１、２０２で判別した最適巻数と最適な定格電流を有する電流センサ５０とをコントローラ３０に通知する（ステップＳ２０３）。この通知を受けたコントローラ３０の制御装置は、この報知情報に基づいて、「電流センサ「ＡＡ」に、「Ｘ」回電力線を巻いて下さい」等のメッセージを表示端末３１に表示させる。ユーザは、この表示を確認することで、これから電流センサ５０を設置したい電気機器７０に対して、どの電流センサ５０をどのように電力線Ｌに設置すればよいかを容易に知ることが可能となる。なお、電力計測装置１００が液晶パネル等の表示装置を備えている場合は、この表示装置にメッセージを表示してもよい。

このように、本実施形態によれば、電気機器７０の消費電力を計測するために電力線Ｌを電流センサ５０に巻装しようとするユーザに、最適な巻数と最適な定格電流を有する電流センサ５０とが報知される。そのため、ユーザは、電流センサ５０に電力線Ｌを容易に巻装することが可能となる。

なお、上述した報知処理において、最適な電流センサ５０を判別せずに、最適巻数のみを判別して報知してもよい。

（変形例）
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない部分での種々の修正は勿論可能である。

例えば、図９に示すように、複数の定格電流の異なる電流センサ５０（５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，・・・）のそれぞれについて、制御部１３（電力出力部１３１）への接続のオンオフを切り替え可能な切替部１７（１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，・・・）を備えるように電力計測装置１０を構成してもよい。このようにすることで、ユーザが各切替部１７を操作して、電流計測に使用する電流センサ５０のみを電力出力部１３１に接続するように設定することができ、ユーザの使い勝手を向上させることが可能となる。

また、実施形態２では、電気機器７０と最適巻数とを対応付ける最適巻数テーブル１４３が予め用意され、この最適巻数テーブル１４３を参照して最適巻数を特定する例について説明した。本発明において、最適巻数を特定する手法は、この例に限定されない。以下、電気機器７０が発生するノイズの大きさと、電気機器７０の内部インピーダンスの大きさとに基づいて、電力計測装置１０が最適巻数を特定する手法について例示する。

まず、最適巻数を求める際に考慮すべき事項としては、（Ａ）電気機器７０が発生するノイズの電力線通信への影響をなるべく小さくすること、（Ｂ）電気機器７０によるＰＬＣ信号の吸収をなるべく抑えること、（Ｃ）交流電力をなるべく減衰させないこと、（Ｄ）ユーザが電力線Ｌを巻く手間をなるべく減らすこと、などが考えられる。ここで、巻数が多いほど、（Ａ）及び（Ｂ）に関しては有利になるが、（Ｃ）及び（Ｄ）に関して不利になる。そこで、例えば、電力計測装置１０が、（Ａ）を許容範囲に収めるための最低巻数と（Ｂ）を許容範囲に収めるための最低巻数とを求め、求めたうちの大きい方の巻数（又はこの巻数を基準とした巻数）を最適巻数として特定してもよい。

まず、（Ａ）に関しては、電力計測装置１０は、電気機器７０が発生するノイズのうちＰＬＣ信号の周波数（以下「ｆ１」とする。）の周波数成分がインダクタ５５を通過したときに、この周波数成分を電力線通信に悪影響を及ぼさない程度に減衰する巻数を決定する。つまり、（Ａ）に関しては、電力計測装置１０は、インダクタ５５のｆ１におけるインピーダンス（以下「Ｚｆ１」とする。）を十分に大きくする巻数を決定する。ここで、インダクタ５５の自己インダクタンスをＬａとすると、Ｚｆ１＝２πｆ１Ｌａである。そして、巻数をＮとすると、Ｌａ＝ｋＮ^２となる。なお、ｋは、インダクタ５５のコアの透磁率や形状に基づく係数である。つまり、Ｚｆ１＝２ｋπｆ１Ｎ^２である。ここで、上記ノイズのｆ１の周波数成分を十分に減衰させるＮの最低値をＮａとする。上記ノイズのｆ１の周波数成分の大きさを示す情報は、通信部１５が、電気機器７０やコントローラ３０などから取得可能であるものとする。

次に、（Ｂ）に関しては、電力計測装置１０は、電力線Ｌに重畳されたＰＬＣ信号がインダクタ５５を介して電気機器７０に供給されることによるＰＬＣ信号の減衰の程度が電力線通信に悪影響を及ぼさない程度に、インダクタ５５においてＰＬＣ信号を十分に減衰させる巻数を決定する。ここで、ＰＬＣ信号は、インダクタ５５と電気機器７０の内部とで減衰する。従って、電力計測装置１０は、インダクタ５５のｆ１におけるインピーダンス（Ｚｆ１）と電気機器７０のｆ１におけるインピーダンス（以下「Ｚｆ１１」とする。）との和のインピーダンス（以下「Ｚｆ１２」とする。）が、ＰＬＣ信号を十分に減衰させる巻数Ｎを決定する。ここで、このようなＮの最低値をＮｂとする。なお、Ｚｆ１１は、電気機器７０の内部キャパシタンスが小さい程大きくなる。つまり、電気機器７０の内部キャパシタンスが小さい程、Ｎｂが小さくなる。上記Ｚｆ１１を示す情報は、通信部１５が、電気機器７０やコントローラ３０などから取得可能であるものとする。

そして、（Ｃ）に関しては、電力計測装置１０は、周波数がｆ２（例えば、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）である交流電力がインダクタ５５を通過したときに、交流電力をなるべく減衰させない巻数を決定する。ここで、インダクタ５５のｆ２におけるインピーダンスをＺｆ２とすると、Ｚｆ２＝２ｋπｆ２Ｎ^２である。つまり、（Ｃ）に関しては、なるべく巻数を小さくすることが好ましい。ただし、ｆ２はｆ１に比べ十分に小さいため、Ｚｆ２はＺｆ１に比べ十分に小さい。従って、（Ｃ）に関しては、あまり考慮しなくてもよい。また、（Ｄ）に関しては、なるべく巻数を小さくすることが好ましい。以上（Ａ）〜（Ｄ）を考慮すると、ＮａとＮｂとのうち大きい方の巻数を基準として最適巻数を決定することが好適である。典型的には、電力計測装置１０は、上記手法で求めたＮａとＮｂとのうち大きい方の巻数を最適巻数として採用する。また、上述した最適巻数テーブル１４３は、このような手法により決定された最適巻数が電気機器７０毎に対応付けられたものであってもよい。

１電力管理システム、１０，１００電力計測装置、２０電力メータ、２１，３１ＰＬＣモデム、３０コントローラ、３１表示端末、４０電源系、４１主幹ブレーカ、４２〜４４分岐ブレーカ、５０（５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，・・・）電流センサ、５１コア、５２検出コイル、５３電流検出回路、５４孔、５５インダクタ、６１，６２，６３コンセント、７０（７０Ａ，７０Ｂ）電気機器、８０商用電源、９０ＬＡＮ、１１電圧計測部、１２Ａ／Ｄ変換部、１３制御部、１３１電力出力部、１３２報知部、１４記憶部、１４１設定情報、１４２巻数情報、１４３最適巻数テーブル、１５通信部、１６巻数受付部、１７（１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，・・・）切替部

Claims

孔が設けられたコアを有し、該孔を通る電力線に流れる電流の値を計測する電流センサと、
前記電流センサが計測した電流の値から得られた、前記電力線によって電力が供給される電気機器の消費電力を示す情報を出力する電力出力手段と、
を備える電力計測装置であって、
前記電力出力手段は、前記電流センサが計測した電流の値を、前記電力線が前記孔を複数回通るように巻装された巻数で除算した値から得られた前記消費電力を示す情報を出力する、電力計測装置。
前記電力線の巻数の指定をユーザから受け付ける巻数受付手段を備える、
請求項１に記載の電力計測装置。
電気機器毎に、電力線通信で利用される特定周波数帯域の信号を減衰させるのに最適な前記電力線の巻数を規定する最適巻数テーブルと、
前記最適巻数テーブルを参照して、電力計測の対象とする電気機器に対して最適な前記電力線の巻数と最適な定格電流を有する電流センサとを報知する報知手段と、
を備える請求項１又は２に記載の電力計測装置。
定格電流がそれぞれ異なる複数の電流センサのそれぞれについて、前記電力出力手段への接続のオンオフを切り替え可能な切替手段を備える、
請求項１から３の何れか１項に記載の電力計測装置。
請求項１から４の何れか１項に記載の電力計測装置と、
前記電力計測装置と同じ電力線に接続し、互いに電力線通信可能な電力メータ及びコントローラと、
を備える電力管理システム。