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Abstract
Description
本発明は、入力電流を所定の大きさの電流に変換して出力する電流変換装置に関する。 The present invention relates to a current converter that converts an input current into a current having a predetermined magnitude and outputs the current.
特許文献１（特許第６１９９６４０号公報）には、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）が記載されている。ＨＥＭＳでは、発電装置の発電電力や、電力負荷装置の消費電力を測定し、その電力を表示することなどが行われる。 Patent Document 1 (Patent No. 619640) describes HEMS (Home Energy Management System). In HEMS, the generated power of the power generation device and the power consumption of the power load device are measured and the power is displayed.
ＨＥＭＳを構成するＨＥＭＳコントローラには、発電装置の出力電流の測定結果と所定の電圧（発電装置の出力電圧）とに基づいて発電装置の発電電力を計算するような電力計算用のプログラムが搭載されている。発電装置が、単相３線式の二つの電圧線と中性線とに接続されている場合（３線接続の場合）には、発電装置の出力電圧は２００Ｖになる。 The HEMS controller that composes HEMS is equipped with a power calculation program that calculates the generated power of the power generation device based on the measurement result of the output current of the power generation device and a predetermined voltage (output voltage of the power generation device). ing. When the power generation device is connected to two single-phase three-wire voltage lines and a neutral line (in the case of a three-wire connection), the output voltage of the power generation device is 200V.
尚、発電装置が単相３線式の一つの電圧線と中性線に接続されている場合（２線接続の場合）もあり、その場合には発電装置の出力電圧は１００Ｖになる。そのため、ＨＥＭＳコントローラに搭載された電力計算用のプログラムが、発電装置が単相３線接続されていること（出力電圧が２００Ｖであること）を前提としたプログラムである場合、発電装置が２線接続されていると、電力計算の前提となる出力電圧の相違により、電力計算の結果に誤りが発生するという問題がある。 In some cases, the power generation device is connected to one single-phase three-wire system voltage line and a neutral line (in the case of a two-wire connection), in which case the output voltage of the power generation device becomes 100V. Therefore, if the power calculation program mounted on the HEMS controller is a program that assumes that the power generation device is connected to a single-phase three-wire system (the output voltage is 200V), the power generation device has two wires. If they are connected, there is a problem that an error occurs in the result of the power calculation due to the difference in the output voltage which is the premise of the power calculation.
例えば、単相３線接続の交流２００Ｖ電源である発電装置が接続されている二つの電圧線のうちの一方の電圧線に流れる電流が５Ａである場合、ＨＥＭＳコントローラは、発電装置が３線接続されていることを前提としたプログラムによって、発電装置の入出力電力を１０００Ｗと計算する。
ところが、発電装置が、単相２線接続の交流１００Ｖ電源である場合、発電装置が接続されている一つの電圧線に流れる電流が１０Ａであれば、発電装置の出力電圧は１００Ｖであるため入出力電力は１０００Ｗであるが、ＨＥＭＳコントローラは、発電装置の出力電圧が２００Ｖであるとして、発電装置の入出力電力を２０００Ｗと計算してしまう。
For example, when the current flowing through one of the two voltage lines to which the power generation device, which is a single-phase three-wire connection AC 200V power supply, is connected, is 5A, the HEMS controller has the power generation device connected by three lines. The input / output power of the power generation device is calculated as 1000 W by the program premised on the above.
However, when the power generation device is an AC 100V power supply with a single-phase two-wire connection, if the current flowing through one voltage line to which the power generation device is connected is 10A, the output voltage of the power generation device is 100V. Although the output power is 1000 W, the HEMS controller calculates the input / output power of the power generation device as 2000 W, assuming that the output voltage of the power generation device is 200 V.
このように、発電装置などの電源装置の入出力電力を計算するためのプログラムが、電源装置が単相３線接続されていること（入出力電圧が２００Ｖであること）を前提としたプログラムである場合、ＨＥＭＳコントローラが電源装置の入出力電力を正しく計算できないこともある。 In this way, the program for calculating the input / output power of the power supply device such as the power generation device is a program that assumes that the power supply device is connected to a single-phase three-wire system (the input / output voltage is 200V). In some cases, the HEMS controller may not be able to correctly calculate the I / O power of the power supply.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＨＥＭＳコントローラが電源装置の入出力電力を正しく計算できるようにする電流変換装置を提供する点にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a current conversion device that enables a HEMS controller to correctly calculate input / output power of a power supply device.
上記目的を達成するための本発明に係る電流変換装置の特徴構成は、電流が入力される入力端子と、前記入力端子に入力された入力電流を、半分の大きさの電流に変換する変換部と、前記変換部で生成された、前記入力電流の半分の大きさの変換電流を出力する出力端子とを備え、前記入力端子に入力される前記入力電流は、単相３線式のＲ相及びＴ相のうちの一方の電圧線とＮ相の中性線とに接続される交流１００Ｖ電源である電源装置の入出力電流を測定するための変流器の出力電流であり、前記出力端子から出力される前記変換電流は、電気機器の動作状態を管理するＨＥＭＳコントローラが有する電流測定回路に入力される点にある。 The characteristic configuration of the current conversion device according to the present invention for achieving the above object is an input terminal into which a current is input and a conversion unit that converts the input current input to the input terminal into a current having a size of half. And an output terminal that outputs a conversion current that is half the size of the input current generated by the conversion unit, and the input current input to the input terminal is a single-phase, three-wire R-phase. It is the output current of the current transformer for measuring the input / output current of the power supply device which is an AC 100V power supply connected to one of the voltage lines of the T phase and the neutral wire of the N phase, and is the output terminal. The conversion current output from is input to a current measuring circuit included in the HEMS controller that manages the operating state of the electric device.
上記特徴構成によれば、電流変換装置の入力端子に入力された、交流１００Ｖ電源である電源装置の入出力電流を測定するための変流器の出力電流は変換部によって半分の大きさの電流に変換され、その変換電流が出力端子から出力されて、電気機器の動作状態を管理するＨＥＭＳコントローラが有する電流測定回路に入力される。つまり、ＨＥＭＳコントローラが有する電流測定回路には、本来入力されるべき変流器の出力電流（即ち、電流変換装置を設けていなければ入力されていたはずの電流）の半分の大きさの電流が入力される。その結果、実際は電源装置が交流１００Ｖ電源であるにも関わらず、ＨＥＭＳコントローラが電源装置の電圧を２００Ｖとして電力を計算する場合であっても、ＨＥＭＳコントローラは電源装置の電圧を１００Ｖとして電力を計算した場合と同様の計算結果を得ることができる。
従って、ＨＥＭＳコントローラが電源装置の入出力電力を正しく計算できるようにする電流変換装置を提供できる。
According to the above feature configuration, the output current of the current transformer for measuring the input / output current of the power supply device, which is an AC 100V power supply, input to the input terminal of the current converter is half the current depending on the conversion unit. The conversion current is output from the output terminal and input to the current measurement circuit of the HEMS controller that manages the operating state of the electrical equipment. In other words, the current measurement circuit of the HEMS controller has a current that is half the output current of the current transformer that should have been input (that is, the current that would have been input if no current converter was provided). Entered. As a result, even if the HEMS controller calculates the power with the voltage of the power supply device as 200V even though the power supply device is actually an AC 100V power supply, the HEMS controller calculates the power with the voltage of the power supply device as 100V. The same calculation result as in the case of
Therefore, it is possible to provide a current conversion device that enables the HEMS controller to correctly calculate the input / output power of the power supply device.
上記目的を達成するための本発明に係る電流変換装置の特徴構成は、電流が入力される入力端子と、前記入力端子に入力された入力電流を、半分の大きさの電流に変換する変換部と、前記変換部で生成された、前記入力電流の半分の大きさの変換電流を出力する出力端子とを備え、前記入力端子に入力される前記入力電流は、単相３線式のＲ相及びＴ相のうちの一方の電圧線に流れる、当該電圧線に接続された交流１００Ｖ電源である電源装置の入出力電流であり、前記出力端子から出力される前記変換電流は、前記電源装置の入出力電流を測定するための変流器に入力され、当該変流器の出力は、電気機器の動作状態を管理するＨＥＭＳコントローラが有する電流測定回路に入力される点にある。 The characteristic configuration of the current conversion device according to the present invention for achieving the above object is an input terminal into which a current is input and a conversion unit that converts the input current input to the input terminal into a current having a size of half. And an output terminal that outputs a conversion current that is half the size of the input current generated by the conversion unit, and the input current input to the input terminal is a single-phase, three-wire R-phase. The input / output current of the power supply device which is an AC 100V power supply connected to the voltage line flowing through one of the voltage lines of the T phase, and the conversion current output from the output terminal is the conversion current of the power supply device. It is input to a current measuring device for measuring the input / output current, and the output of the current changing device is input to a current measuring circuit included in a HEMS controller that manages an operating state of an electric device.
上記特徴構成によれば、電流変換装置の入力端子に入力された、単相３線式のＲ相及びＴ相のうちの一方の電圧線に流れる、その電圧線に接続された交流１００Ｖ電源である電源装置の入出力電流は、変換部によって半分の大きさの電流に変換され、その変換電流が出力端子から出力されて、電源装置の入出力電流を測定するための変流器に入力される。そして、変流器の出力は、電気機器の動作状態を管理するＨＥＭＳコントローラが有する電流測定回路に入力される。つまり、ＨＥＭＳコントローラが有する電流測定回路には、本来入力されるべき変流器の出力電流（即ち、電流変換装置を設けていなければ入力されていたはずの電流）の半分の大きさの電流が入力される。その結果、実際は電源装置が交流１００Ｖ電源であるにも関わらず、ＨＥＭＳコントローラが電源装置の電圧を２００Ｖとして電力を計算する場合であっても、ＨＥＭＳコントローラは電源装置の電圧を１００Ｖとして電力を計算した場合と同様の計算結果を得ることができる。
従って、ＨＥＭＳコントローラが電源装置の入出力電力を正しく計算できるようにする電流変換装置を提供できる。
According to the above-mentioned feature configuration, an AC 100V power supply connected to the voltage line of one of the single-phase three-wire type R phase and T phase, which is input to the input terminal of the current converter, is used. The input / output current of a power supply device is converted to half the magnitude of the current by the converter, and the converted current is output from the output terminal and input to the current transformer for measuring the input / output current of the power supply device. To. Then, the output of the current transformer is input to the current measurement circuit included in the HEMS controller that manages the operating state of the electric device. In other words, the current measurement circuit of the HEMS controller has a current that is half the output current of the current transformer that should have been input (that is, the current that would have been input if the current converter had not been provided). Entered. As a result, even if the HEMS controller calculates the power with the voltage of the power supply device as 200V even though the power supply device is actually an AC 100V power supply, the HEMS controller calculates the power with the voltage of the power supply device as 100V. The same calculation result as in the case of
Therefore, it is possible to provide a current conversion device that enables the HEMS controller to correctly calculate the input / output power of the power supply device.
本発明に係る電流変換装置の別の特徴構成は、前記変換部は、前記入力電流が流れる一次コイルと、前記一次コイルに流れる前記入力電流によって生じる磁界によって誘導電流を生じる位置に配置される二次コイルとを備え、前記一次コイルの巻数は前記二次コイルの巻数の半分であり、前記二次コイルに生じる誘導電流が前記変換電流として前記出力端子から出力される点にある。 Another characteristic configuration of the current conversion device according to the present invention is that the conversion unit is arranged at a position where an induced current is generated by a primary coil through which the input current flows and a magnetic field generated by the input current flowing through the primary coil. A secondary coil is provided, the number of turns of the primary coil is half the number of turns of the secondary coil, and an induced current generated in the secondary coil is output from the output terminal as the conversion current.
上記特徴構成によれば、変換部では、二次コイルの巻数は一次コイルの巻数の二倍に設定されている。その結果、変換部では、一次コイルに流れる電流（即ち、入力端子に入力された入力電流）を、半分の大きさの電流（即ち、二次コイルに生じる誘導電流）に変換して出力できる。 According to the above feature configuration, in the conversion unit, the number of turns of the secondary coil is set to twice the number of turns of the primary coil. As a result, the conversion unit can convert the current flowing through the primary coil (that is, the input current input to the input terminal) into a current of half the magnitude (that is, the induced current generated in the secondary coil) and output it.
本発明に係る電流変換装置の更に別の特徴構成は、前記ＨＥＭＳコントローラの前記電流測定回路は、抵抗値が既知である電流測定用抵抗器の両端電圧を測定して、当該電流測定用抵抗器を流れる電流を測定するように構成され、前記変換部は、前記入力端子から見て前記電流測定用抵抗器と電気的に並列接続される、前記電流測定用抵抗器と同じ抵抗値の電流変換用抵抗器を備え、前記入力電流の半分が前記電流変換用抵抗器に流れ、前記入力電流の残りの半分が前記電流測定用抵抗器に流れるように構成されている点にある。 Yet another characteristic configuration of the current converter according to the present invention is that the current measuring circuit of the HEMS controller measures the voltage across a current measuring resistor whose resistance value is known, and the current measuring resistor is measured. The conversion unit is configured to measure the current flowing through the resistor, and the conversion unit is electrically connected in parallel with the current measurement resistor when viewed from the input terminal, and has the same resistance value as the current measurement resistor. A resistor is provided so that half of the input current flows through the current conversion resistor and the other half of the input current flows through the current measuring resistor.
上記特徴構成によれば、変換部は、入力端子から見て、ＨＥＭＳコントローラの電流測定回路が有する電流測定用抵抗器と電気的に並列接続される、電流測定用抵抗器と同じ抵抗値の電流変換用抵抗器を備える。つまり、入力電流は、ＨＥＭＳコントローラの電流測定回路が有する電流測定用抵抗器と、変換部が有する電流変換用抵抗器とに均等に分配される。その結果、変換部では、入力端子に入力された入力電流を、半分の大きさの電流に変換して出力できる。 According to the above feature configuration, the conversion unit is electrically connected in parallel with the current measuring resistor of the current measuring circuit of the HEMS controller when viewed from the input terminal, and has the same resistance value as the current measuring resistor. Equipped with a conversion resistor. That is, the input current is evenly distributed between the current measurement resistor included in the current measurement circuit of the HEMS controller and the current conversion resistor included in the conversion unit. As a result, the conversion unit can convert the input current input to the input terminal into a current of half the magnitude and output it.
＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して本発明の第１実施形態に係る電流変換装置２０について説明する。
図１は、電流変換装置２０Ａ（２０）が設けられる分散型電源システムの構成を示す図である。図１に示すように、電力系統１に接続される単相３線式の電力線２が分電盤３に引き込まれている。電力線２は、Ｒ相の電圧線２ｒとＴ相の電圧線２ｔとＮ相の中性線２ｎとで構成される。
<First Embodiment>
The
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a distributed power supply system provided with a
分電盤３では、複数の分岐ブレーカ４を経由して複数の線路が電力線２から分岐して、電力負荷装置５（５ａ，５ｂ）や電源装置６が接続される。図１に示す例では、分岐ブレーカ４ａを経由して分岐したＲ相の電圧線２ｒ及びＮ相の中性線２ｎの２線に電力負荷装置５ａが接続され、分岐ブレーカ４ｂを経由して分岐したＴ相の電圧線２ｔ及びＮ相の中性線２ｎの２線に電力負荷装置５ｂが接続される。また、分岐ブレーカ４ｃを経由して分岐したＲ相の電圧線２ｒ及びＮ相の中性線２ｎの２線に電源装置６が接続される。つまり、電源装置６は、分電盤３を介してＲ相の電圧線２ｒとＮ相の中性線２ｎとに接続され、Ｔ相の電圧線２ｔには接続されていない交流１００Ｖ電源である。
In the distribution board 3, a plurality of lines are branched from the power line 2 via the plurality of
電源装置６は、発電装置や充放電装置などを用いて構成される。例えば、発電装置としては、燃料電池を備える装置や、エンジンとそのエンジンによって駆動される発電機とを備える装置や、太陽光発電装置などの様々な装置を用いることができる。充放電装置としては、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、鉛電池などの蓄電池（化学電池）や、キャパシタ、フライホイールなどの様々な装置を用いることができる。尚、図示は省略するが、電源装置６は、系統連系用の電力変換器などを備えている。 The power supply device 6 is configured by using a power generation device, a charging / discharging device, and the like. For example, as the power generation device, various devices such as a device including a fuel cell, a device including an engine and a generator driven by the engine, and a photovoltaic power generation device can be used. As the charging / discharging device, various devices such as a storage battery (chemical battery) such as a lithium ion battery, a nickel hydrogen battery, and a lead battery, a capacitor, and a fly wheel can be used. Although not shown, the power supply device 6 includes a power converter for grid interconnection and the like.
分散型電源システムに設けられるＨＥＭＳ（Home Energy Management System）コントローラは、電気機器の動作状態を管理することができる情報管理装置として機能できる。例えば、ＨＥＭＳコントローラ７は、ＨＥＭＳの一部を構成する表示装置（図示せず）に対して、電源装置６としての発電装置の発電電力や、電力負荷装置５の消費電力などを表示させることなどを行う。そのために、分散型電源システムには、電力負荷装置５の消費電流を測定する機器や、電源装置６の入出力電流を測定する機器や、電源装置６の入出力電圧を測定する機器が設けられ、それらの測定結果はＨＥＭＳコントローラ７に伝達される。
The HEMS (Home Energy Management System) controller provided in the distributed power supply system can function as an information management device capable of managing the operating state of electrical equipment. For example, the
本実施形態では、ＨＥＭＳコントローラ７には、発電装置の出力電流の測定結果と所定の電圧（電源装置６の入出力電圧（２００Ｖ））とに基づいて電源装置６の入出力電力を計算するような電力計算用のプログラムが搭載されている。つまり、本実施形態のＨＥＭＳコントローラ７に搭載された電力計算用のプログラムは、電源装置６が単相３線接続されていることを前提としたプログラムであるので、電源装置６が単相３線接続されているか、或いは、電源装置６が単相２線接続されているかに関わらず、電源装置６の入出力電圧が２００Ｖであるとして入出力電力の計算を行う。
In the present embodiment, the
尚、本実施形態の電源装置６は、単相３線式の一つの電圧線２ｒと中性線２ｎに接続されている交流１００Ｖ電源であるため、ＨＥＭＳコントローラ７に搭載された電力計算用のプログラムが、電源装置６が単相３線接続されていること（入出力電圧が２００Ｖであること）を前提としたプログラムである場合、電力計算の前提となる入出力電圧の相違により、電力計算の結果に誤りが発生するという問題がある。そのため、本実施形態の分散型電源システムでは、ＨＥＭＳコントローラ７が電源装置６の入出力電力を正しく計算できるようにするための電流変換装置２０Ａを設けている。例えば、電源装置６の設置時などに電流変換装置２０を併せて設置すればよい。
Since the power supply device 6 of the present embodiment is an AC 100V power supply connected to one
図２は、電力負荷装置５の消費電流を測定する機構を説明する図である。図１及び図２に示すように、電力負荷装置５ａが接続されているＲ相の電圧線２ｒを囲むようにして環状の磁性体コア１０が設けられる。この磁性体コア１０の一部には二次側巻線１１が複数回巻き付けられている。その二次側巻線１１に接続される出力線１２ａには、電力負荷装置５ａが接続されているＲ相の電圧線２ｒに流れる一次電流に応じた二次電流が流れる。出力線１２ａはＨＥＭＳコントローラ７が備える電流測定回路８ａに接続される。電流測定回路８ａでは、出力線１２ａに接続される電流測定用抵抗器１４の両端電圧が電圧計Ｖによって測定される。ＨＥＭＳコントローラ７にとって電流測定用抵抗器１４の抵抗値は既知であるので、ＨＥＭＳコントローラ７は、その抵抗値と電圧計Ｖが測定した電圧値とに基づいて出力線１２ａでの電流値を決定でき、その結果、電力負荷装置５ａが接続されているＲ相の電圧線２ｒでの電流値を決定できる。
FIG. 2 is a diagram illustrating a mechanism for measuring the current consumption of the
同様に、電力負荷装置５ｂが接続されているＴ相の電圧線２ｔを囲むようにして環状の磁性体コア１０が設けられる。この磁性体コア１０の一部には二次側巻線１１が複数回巻き付けられている。その二次側巻線１１に接続される出力線１２ｂには、電力負荷装置５ｂが接続されているＴ相の電圧線２ｔに流れる一次電流に応じた二次電流が流れる。出力線１２ｂはＨＥＭＳコントローラ７が備える電流測定回路８ｂに接続される。電流測定回路８ｂでは、出力線１２ｂに接続される電流測定用抵抗器１４の両端電圧が電圧計Ｖによって測定される。ＨＥＭＳコントローラ７にとって電流測定用抵抗器１４の抵抗値は既知であるので、ＨＥＭＳコントローラ７は、その抵抗値と電圧計Ｖが測定した電圧値とに基づいて出力線１２ｂでの電流値を決定でき、その結果、電力負荷装置５ｂが接続されているＴ相の電圧線２ｔでの電流値を決定できる。
Similarly, the annular
図３は、第１実施形態の電流変換装置２０Ａを用いて電源装置６の入出力電流を測定する機構を説明する図である。図示するように、電源装置６が接続されているＲ相の電圧線２ｒを囲むようにして環状の磁性体コア１０が設けられる。この磁性体コア１０の一部には二次側巻線１１が複数回巻き付けられている。その二次側巻線１１に接続される出力線１２ｃには、電源装置６が接続されているＲ相の電圧線２ｒに流れる一次電流に応じた二次電流が流れる。出力線１２ｃは電流変換装置２０Ａの入力端子２１に接続される。つまり、入力端子２１に入力される入力電流は、単相３線式のＲ相及びＴ相のうちの一方の電圧線とＮ相の中性線２ｎとに接続される交流１００Ｖ電源である電源装置６の入出力電流を測定するための変流器ＣＴの出力電流である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a mechanism for measuring the input / output current of the power supply device 6 using the
電流変換装置２０Ａは、電流が入力される入力端子２１と、入力端子２１に入力された入力電流を、半分の大きさの電流に変換する変換部２６Ａ（２６）と、変換部２６Ａで生成された、入力電流の半分の大きさの変換電流を出力する出力端子２２とを備える。出力端子２２から出力される変換電流は、電気機器の動作状態を管理するＨＥＭＳコントローラ７が有する電流測定回路８ｃに入力される。ＨＥＭＳコントローラ７の電流測定回路８（８ａ，８ｂ，８ｃ）は、抵抗値が既知である電流測定用抵抗器１４の両端電圧を測定して、当該電流測定用抵抗器１４を流れる電流を測定するように構成される。
The
電流変換装置２０Ａの変換部２６Ａは、入力電流が流れる一次コイル２３と、一次コイル２３に流れる入力電流によって生じる磁界によって誘導電流を生じる位置に配置される二次コイル２４とを備え、一次コイル２３の巻数は二次コイル２４の巻数の半分であり、二次コイル２４に生じる誘導電流が変換電流として出力端子２２から出力される。一次コイル２３及び二次コイル２４は鉄心２５に巻回されている。つまり、変換部２６Ａでは、一次コイル２３に流れる電流（即ち、入力端子２１に入力された入力電流）を、半分の大きさの電流（即ち、二次コイル２４に生じる誘導電流）に変換して出力できる。
The
電流変換装置２０Ａの出力端子２２には接続線１３が接続され、この接続線１３はＨＥＭＳコントローラ７が備える電流測定回路８ｃに接続される。つまり、電流変換装置２０Ａの出力端子２２から出力される電流（変換電流）は、接続線１３を介してＨＥＭＳコントローラ７の電流測定回路８ｃに入力される。電流測定回路８ｃでは、接続線１３に接続される電流測定用抵抗器１４の両端電圧が電圧計Ｖによって測定される。ＨＥＭＳコントローラ７にとって電流測定用抵抗器１４の抵抗値は既知であるので、ＨＥＭＳコントローラ７は、その抵抗値と電圧計Ｖが測定した電圧値とに基づいて接続線１３での電流値を決定でき、その結果、電源装置６が接続されているＲ相の電圧線２ｒでの電流値を決定できる。
A
以上のように、電流変換装置２０Ａの入力端子２１に入力された、交流１００Ｖ電源である電源装置６の入出力電流を測定するための変流器ＣＴの出力電流は変換部２６Ａによって半分の大きさの電流に変換され、その変換電流が出力端子２２から出力されて、ＨＥＭＳコントローラ７が有する電流測定回路８ｃに入力される。つまり、ＨＥＭＳコントローラ７が有する電流測定回路８ｃには、本来入力されるべき変流器ＣＴの出力電流（即ち、電流変換装置２０Ａを設けていなければ入力されていたはずの電流）の半分の大きさの電流が入力される。その結果、実際は電源装置６が交流１００Ｖ電源であるにも関わらず、ＨＥＭＳコントローラ７が電源装置６の電圧を２００Ｖとして電力を計算する場合であっても、ＨＥＭＳコントローラ７は電源装置６の電圧を１００Ｖとして電力を計算した場合と同様の計算結果を得ることができる。
As described above, the output current of the current transformer CT for measuring the input / output current of the power supply device 6 which is an AC 100V power supply input to the
＜第２実施形態＞
第２実施形態の電流変換装置２０Ｂ（２０）は、変換部２６の構成が上記実施形態と異なっている。以下に第２実施形態の電流変換装置２０Ｂについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
<Second Embodiment>
In the
図４は、第２実施形態の電流変換装置２０Ｂを用いて電源装置６の入出力電流を測定する機構を説明する図である。図示するように、電源装置６が接続されているＲ相の電圧線２ｒを囲むようにして環状の磁性体コア１０が設けられる。この磁性体コア１０の一部には二次側巻線１１が複数回巻き付けられている。その二次側巻線１１に接続される出力線１２ｃには、電源装置６が接続されているＲ相の電圧線２ｒに流れる一次電流に応じた二次電流が流れる。出力線１２ｃは電流変換装置２０Ｂの入力端子２１に接続される。つまり、入力端子２１に入力される入力電流は、単相３線式のＲ相及びＴ相のうちの一方の電圧線とＮ相の中性線２ｎとに接続される交流１００Ｖ電源である電源装置６の入出力電流を測定するための変流器ＣＴの出力電流である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a mechanism for measuring the input / output current of the power supply device 6 using the
電流変換装置２０Ｂは、電流が入力される入力端子２１と、入力端子２１に入力された入力電流を、半分の大きさの電流に変換する変換部２６Ｂ（２６）と、変換部２６Ｂで生成された、入力電流の半分の大きさの変換電流を出力する出力端子２２とを備える。出力端子２２から出力される変換電流は、電気機器の動作状態を管理するＨＥＭＳコントローラ７が有する電流測定回路８ｃに入力される。
The
電流変換装置２０Ｂの変換部２６Ｂは、入力端子２１から見て電流測定用抵抗器１４と電気的に並列接続される、電流測定用抵抗器１４と同じ抵抗値の電流変換用抵抗器１５を備え、入力電流の半分が電流変換用抵抗器１５に流れ、入力電流の残りの半分が電流測定用抵抗器１４に流れるように構成されている。具体的に説明すると、変換部２６Ｂは、入力端子２１から見て、ＨＥＭＳコントローラ７の電流測定回路８ｃが有する電流測定用抵抗器１４と電気的に並列接続される、電流測定用抵抗器１４と同じ抵抗値の電流変換用抵抗器１５を備える。つまり、入力電流は、ＨＥＭＳコントローラ７の電流測定回路８ｃが有する電流測定用抵抗器１４と、変換部２６Ｂが有する電流変換用抵抗器１５とに均等に分配される。その結果、変換部２６Ｂでは、入力端子２１に入力された入力電流を、半分の大きさの電流に変換して出力端子２２から出力できる。
The
電流変換装置２０Ｂの出力端子２２には接続線１３が接続され、この接続線１３はＨＥＭＳコントローラ７が備える電流測定回路８ｃに接続される。つまり、電流変換装置２０Ｂの出力端子２２から出力される電流（変換電流）は、接続線１３を介してＨＥＭＳコントローラ７の電流測定回路８ｃに入力される。電流測定回路８ｃでは、接続線１３に接続される電流測定用抵抗器１４の両端電圧が電圧計Ｖによって測定される。ＨＥＭＳコントローラ７にとって電流測定用抵抗器１４の抵抗値は既知であるので、ＨＥＭＳコントローラ７は、その抵抗値と電圧計Ｖが測定した電圧値とに基づいて接続線１３での電流値を決定でき、その結果、電源装置６が接続されているＲ相の電圧線２ｒでの電流値を決定できる。
A
＜第３実施形態＞
第３実施形態は、分散型電源システムにおいて電流変換装置２０Ａ（２０）が設けられる位置が上記第１実施形態と異なっている。以下に、第３実施形態について説明するが、上記第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。
<Third Embodiment>
In the third embodiment, the position where the
図５は、電流変換装置２０Ａを用いて電源装置６の入出力電流を測定する別の機構を説明する図である。図示するように、図５に示す分散型電源システムでは、Ｒ相の電圧線２ｒが電流変換装置２０Ａの入力端子２１に接続されている。つまり、電流変換装置２０Ａの入力端子２１に入力される入力電流は、単相３線式のＲ相及びＴ相のうちの一方の電圧線（図５ではＲ相の電圧線２ｒ）に流れる、その電圧線２ｒに接続された交流１００Ｖ電源である電源装置６の入出力電流である。
FIG. 5 is a diagram illustrating another mechanism for measuring the input / output current of the power supply device 6 using the
電流変換装置２０Ａの構成は上記第１実施形態で説明したのと同様である。そして、電流変換装置２０Ａの入力端子２１に入力された、Ｒ相の電圧線２ｒに流れる電源装置６の入出力電流は、変換部２６Ａによって半分の大きさの電流に変換され、その変換電流が出力端子２２から出力される。
The configuration of the
電流変換装置２０Ａの出力端子２２から出力される変換電流は、接続線１６を介して、電源装置６の入出力電流を測定するための変流器ＣＴに入力される。変流器ＣＴの構成は上記実施形態と同様である。つまり、図５に示す分散型電源システムでは、電流変換装置２０Ａの出力電流が流れる接続線１６を囲むようにして環状の磁性体コア１０が設けられる。この磁性体コア１０の一部には二次側巻線１１が複数回巻き付けられている。そして、変流器ＣＴの二次側巻線１１に接続される出力線１７には、電流変換装置２０Ａの出力電流に応じた二次電流が流れる。
The conversion current output from the
変流器ＣＴの出力は、電気機器の動作状態を管理するＨＥＭＳコントローラ７が有する電流測定回路８ｃに入力される。つまり、変流器ＣＴの二次側巻線１１に接続される出力線１７に流れる変流器ＣＴの二次電流は、ＨＥＭＳコントローラ７が有する電流測定回路８ｃに入力される。
The output of the current transformer CT is input to the
以上のように、図５に示した分散型電源システムでは、電流変換装置２０Ａの入力端子２１に入力された、単相３線式のＲ相及びＴ相のうちの一方の電圧線に流れる、その電圧線に接続された交流１００Ｖ電源である電源装置６の入出力電流は、変換部２６Ａによって半分の大きさの電流に変換され、その変換電流が出力端子２２から出力されて、電源装置６の入出力電流を測定するための変流器ＣＴに入力される。そして、変流器ＣＴの出力は、電気機器の動作状態を管理するＨＥＭＳコントローラ７が有する電流測定回路８ｃに入力される。つまり、ＨＥＭＳコントローラ７が有する電流測定回路８ｃには、本来入力されるべき電流（即ち、電流変換装置２０Ａを設けていなければ入力されていたはずの電流）の半分の大きさの電流が入力される。その結果、実際は電源装置６が交流１００Ｖ電源であるにも関わらず、ＨＥＭＳコントローラ７が電源装置６の電圧を２００Ｖとして電力を計算する場合であっても、ＨＥＭＳコントローラ７は電源装置６の電圧を１００Ｖとして電力を計算した場合と同様の計算結果を得ることができる。
As described above, in the distributed power supply system shown in FIG. 5, the current flows through one of the single-phase, three-wire R-phase and T-phase voltage lines input to the
＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、本発明の電流変換装置２０及びそれが設けられる分散型電源システムの構成について具体例を挙げて説明したが、その構成は適宜変更可能である。
<Another Embodiment>
<1>
In the above embodiment, the configuration of the
＜２＞
上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用でき、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変できる。
<2>
The configurations disclosed in the above embodiment (including other embodiments, the same shall apply hereinafter) can be applied in combination with the configurations disclosed in other embodiments as long as there is no contradiction, and are disclosed in the present specification. The embodiment is an example, and the embodiment of the present invention is not limited to this, and can be appropriately modified without departing from the object of the present invention.
本発明は、ＨＥＭＳコントローラが電源装置の入出力電力を正しく計算できるようにする電流変換装置に利用できる。 The present invention can be used in a current converter that allows the HEMS controller to correctly calculate the input and output power of the power supply.
２ 電力線
２ｒ 電圧線
２ｔ 電圧線
２ｎ 中性線
６ 電源装置
７ ＨＥＭＳコントローラ
８（８ａ，８ｂ，８ｃ） 電流測定回路
１４ 電流測定用抵抗器
１５ 電流変換用抵抗器
２０ 電流変換装置
２１ 入力端子
２２ 出力端子
２３ 一次コイル
２４ 二次コイル
２６ 変換部
ＣＴ 変流器
2
Claims (4)
前記入力端子に入力された入力電流を、半分の大きさの電流に変換する変換部と、
前記変換部で生成された、前記入力電流の半分の大きさの変換電流を出力する出力端子とを備え、
前記入力端子に入力される前記入力電流は、単相３線式のＲ相及びＴ相のうちの一方の電圧線とＮ相の中性線とに接続される交流１００Ｖ電源である電源装置の入出力電流を測定するための変流器の出力電流であり、
前記出力端子から出力される前記変換電流は、電気機器の動作状態を管理するＨＥＭＳコントローラが有する電流測定回路に入力される電流変換装置。 The input terminal where the current is input and
A conversion unit that converts the input current input to the input terminal into a half-sized current, and
It is provided with an output terminal that outputs a conversion current that is half the size of the input current generated by the conversion unit.
The input current input to the input terminal is an AC 100V power supply connected to one of the single-phase, three-wire R-phase and T-phase voltage lines and the N-phase neutral line. This is the output current of the current transformer for measuring the input / output current.
The conversion current output from the output terminal is a current conversion device that is input to a current measurement circuit included in a HEMS controller that manages an operating state of an electric device.
前記入力端子に入力された入力電流を、半分の大きさの電流に変換する変換部と、
前記変換部で生成された、前記入力電流の半分の大きさの変換電流を出力する出力端子とを備え、
前記入力端子に入力される前記入力電流は、単相３線式のＲ相及びＴ相のうちの一方の電圧線に流れる、当該電圧線に接続された交流１００Ｖ電源である電源装置の入出力電流であり、
前記出力端子から出力される前記変換電流は、前記電源装置の入出力電流を測定するための変流器に入力され、当該変流器の出力は、電気機器の動作状態を管理するＨＥＭＳコントローラが有する電流測定回路に入力される電流変換装置。 The input terminal where the current is input and
A conversion unit that converts the input current input to the input terminal into a half-sized current, and
It is provided with an output terminal that outputs a conversion current that is half the size of the input current generated by the conversion unit.
The input current input to the input terminal flows through one of the single-phase, three-wire R-phase and T-phase voltage lines, and is the input / output of a power supply device that is an AC 100V power supply connected to the voltage line. Is an electric current
The conversion current output from the output terminal is input to a current transformer for measuring the input / output current of the power supply device, and the output of the current transformer is generated by the HEMS controller that manages the operating state of the electric device. A current converter that is input to the current measuring circuit.
前記変換部は、前記入力端子から見て前記電流測定用抵抗器と電気的に並列接続される、前記電流測定用抵抗器と同じ抵抗値の電流変換用抵抗器を備え、前記入力端子に入力される前記入力電流の半分が前記電流変換用抵抗器に流れ、前記入力端子に入力される前記入力電流の残りの半分が前記電流測定用抵抗器に流れるように構成されている請求項１に記載の電流変換装置。
The current measuring circuit of the HEMS controller is configured to measure the voltage across a current measuring resistor having a known resistance value to measure the current flowing through the current measuring resistor.
The conversion unit includes a current conversion resistor having the same resistance value as the current measurement resistor, which is electrically connected in parallel with the current measurement resistor when viewed from the input terminal, and inputs to the input terminal. The first aspect of claim 1 is configured such that half of the input current flows through the current conversion resistor and the other half of the input current input to the input terminal flows through the current measurement resistor. The current converter described.
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