JP2630026B2 - 電子式電力量計 - Google Patents

電子式電力量計

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JP2630026B2 JP2161771A JP16177190A JP2630026B2 JP 2630026 B2 JP2630026 B2 JP 2630026B2 JP 2161771 A JP2161771 A JP 2161771A JP 16177190 A JP16177190 A JP 16177190A JP 2630026 B2 JP2630026 B2 JP 2630026B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子式電力量計に関する。
〔従来の技術〕
従来の電子式電力量計は、第4図に示すように、内蔵
タイマー1aを有し入力される電力量(ディジタル値)を
経時的に計算記憶するマイクロコンピュータ1と、交流
(商用)電力に基づいてこのマイクロコンピュータ1に
給電する電源部2と、停電発生及び復電を検出して監視
信号をマイクロコンピュータ1に送る停電・復電検出回
路3と、通電時において50Hz又は60Hzのクロック信号CL
1をマイクロコンピュータ1に送る波形整形回路4と、
水晶発振器5で発生する発振周波数を分周して1Hzのク
ロック信号CL2をマイクロコンピュータ1に送る分周回
路6と、電源投入時にリセット信号をマイクロコンピュ
ータ1に送るリセット回路8とを備える構成とされてい
る。電源部2は商用電圧を変圧する電源変圧器9と、そ
の変圧電圧を整流して平滑化する整流・平滑回路10と、
その平滑電圧を定電安定化させマイクロコンピュータ1
その他の回路に給電する定電圧回路11と、停電補償用
(バックアップ用)のリチウム電池12とを有している。
リチウム電池12は、これが未使用状態(非通電時)に
おかれると電極に皮膜が形成され、内部の自己放電が非
常に緩やかになるため、長時間の保存に耐えるという特
長があり、この特長を利用して停電補償用(バックアッ
プ用)に多用されている。
上記電子式電力量計における通電時では、波形整形回
路4が50Hz又は60Hzのクロック信号CL1をマイクロコン
ピュータ1に供給し、これに基づいて内蔵タイマー1a等
が機能し、常時入力される電力量を経時単位で計算記憶
する。停電が発生すると、これを停電・復電検出回路3
が検出し、停電検出信号をマイクロココンピュータ1に
供給すると共に、停電補償用のリチウム電池12が通電
し、これによってマイクロコンピュータ1その他の回路
がバックアップ給電される。このバックアップが開始さ
れると、マイクロコンピュータ1は自動的に低電力消費
モードに移行し、分周回路6からの1Hzクロック信号CL2
によって内蔵タイマー1aが停電期間中でもタイマー(歩
進)動作を継続する。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記の停電補償用のリチウム電池12を
用いた電子式電力量計にあっては次の問題がある。
停電になると、リチウム電池12が通電状態になり、
バックアップ期間に入るが、その初期においては電極皮
膜の存在が却って障害となり、第5図(A)に示す如
く、電極皮膜による内部抵抗で電池電圧が一旦大きく低
下する。そして、回路電流による皮膜の破損が発生した
後、電池電圧が上昇して一定電圧に落ち着く。このた
め、電池電圧の初期低下がマイクロコンピュータ1の動
作電圧以下になるおそれがあり、これはマイクロコンピ
ュータ1の誤動作(内蔵タイマー1aの歩進の欠如やリセ
ット回路の作動によりリセット信号の到来)を招来す
る。
また停電状態でなく、電子式電力量計自体が無電圧
状態でリチウム電池12を装填接続したとき(電池による
電源の立ち上げ時)には、第5図(B)に示す如く、電
極皮膜による内部抵抗で電池電圧が急激に下降してマイ
クロコンピュータ1の動作電圧値以下に低下してしま
い、マイクロコンピュータ1の動作時間が短かすぎ、マ
イクロコンピュータ1の入出力I/O設定動作が困難であ
った。また無駄な回路電流の増大を招いていた。
そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、
その課題は、無電圧状態でのリチウム電池の接続だけで
入出力I/O設定が可能で、しかも停電発生によっても停
電補償電源電圧がマイクロコンピュータの動作電圧以下
に下がらない電子式電力量計を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するために、本発明の講じた手段は、
内蔵タイマーを有し、到来する電力量情報を経時単位で
計算記憶する電力量計算手段と、交流電力に基づいて該
電力量計算手段に対し給電する主電源部と、該主電源の
無電圧状態時に該内蔵タイマーを歩進さすべきクロック
信号を生成するクロック発生器と、該主電源の無電圧状
態時に該電力量計算手段及びクロック発生器に対し給電
するバックアップ用のリチウム電池とを備えた電子式電
力量計でにおいて、該リチウム電池とこの両電極間に接
続されたコンデンサとで構成される電池パックを用い、
該主電源の無電圧状態時に該電池パックの装填により起
動する該電力量計算手段の間欠能動期間において入出力
の初期設定動作を遂行させる手段を設けたものである。
〔作用〕
かかる手段によれば、リチウム電池の装填時や停電が
発生した場合でも、並列接続したコンデンサが電池電圧
を恒常化しているので、給電電圧の急激な低下が緩和さ
れる。したがって、内蔵タイマーの歩進の欠如やリセッ
ト回路の誤動作が防止される。
無電圧時にリチウム電池を装填接続した場合、この電
池電圧の安定化の下において、電力量計算手段はクロッ
ク入力により間欠能動期間にあずかるが、その複数の間
欠能動期間にわたり電力量計算手段に必要な入出力の初
期設定動作が遂行されるので、無電圧時といえどもリチ
ウム電池の装填だけで入出力初期設が可能となり、リチ
ウム電池自体の電流消費が低減される。
〔実施例〕
本発明に係る電子式電力量計の実施例を添付図面に基
づいて説明する。
第1図は本発明に係る一実施例の回路構成を示すブロ
ック図である。なお、第1図において第4図に示す部分
と同一部分には同一参照符号を付し、その説明を省略す
る。
この実施例においては、電源部2には停電補償用のリ
チウム電池12が使用されるが、電極皮膜の内部抵抗の電
圧降下分を抑制するために、リチウム電池12とこれに並
列に接続された比較的大容量のコンデンサ13とからなる
電池パック14が用いられる。
電子式電力量計の無電圧状態で電池パック14を電源部
2に装填接続した場合には、チャージされたコンデンサ
13の充電電圧がリチウム電池12の電極皮膜の内部抵抗の
電圧降下分を抑制するため、第2図に示すように、マイ
クロコンピュータ1に充電される電池電圧はその動作電
圧以上に維持される。
このような電池パック14の装填(電池による立ち上げ
時や主電源たる交流電力が電源変圧器2に供給された場
合には、電子式電力量計の運転は次のようにして実行さ
れる。
先ず、リセット回路8はリセット信号をマイクロコン
ピュータ1に出力し、マイクロコンピュータ1が第3図
示のステップ1の第1回目の動作期間にあずかり、第3
図のステップ2に示す如く、マイクロコンピュータ1の
入出力I/Oの初期設定動作が実行され、ステップ3でそ
の動作を停止する。分周回路6は水晶発振器5の出力を
分周し、第2図に示す第1回目(i=1)のクロックを
マイクロコンピュータ1へ送る。これにより、割り込み
ルーチン(NM)が開始され(ステップ4)、マイクロコ
ンピュータ1は再び動作を開始する。マイクロコンピュ
ータ1はステップ5で間欠終了フラグの有無を判別す
る。入出力I/Oの初期設定動作時であるから、この時点
では間欠終了フラグがセットされていないので、ステッ
プ6がiで間欠回数規定値(例えば4)に等しいか否か
を判別する。この時点ではi=1であるので、ステップ
7に移行し、i→i+1のカウント数を1だけ増加さ
せ、割り込みルーチンを終了する。次の第2回目のクロ
ックが発生すると、ステップ4からステップ7の動作を
繰り返す。本実施例では第4回目のクロックが発生する
と、ステップ5からステップ8へ移行し、残りの入出力
I/Oの初期設定動作が実行される。そしてステップ9に
おいて、間欠終了フラグがセットされ、その後は停電・
復電検出回路からの信号を待つ。
停電状態になると、停電補償用のリチウム電池12が通
電してマイクロコンピュータ1に給電を開始するが、こ
のリチウム電池12には充電されたコンデンサ13が並列に
接続されているため、その電極皮膜の内部抵抗による電
池電圧の低下が抑制されるので、内蔵タイマー1aの歩振
の欠如も起こらず、またリセット回路8の作動によりリ
セット信号は発生しない。この停電発生は停電・復電検
出回路3が検出し、停電検出信号がマイクロコンピュー
タ1へ供給され、これによりマイクロコンピュータ1は
次のクロックで間欠終了フラグの有無を判別する。この
時点ではフラグがセットされているため、ステップ12に
移行して停電処理(内蔵タイマーの歩進動作)を実行
し、ステップ10において停電の有無(停電検出信号か復
電検出信号か)を判別する。復電したときには、通常通
り、分周回路6からのクロックを無視して各処理(経時
的な電力量の計算記憶など)が連続動作で実行される。
まだ停電中のときは動作を停止し、次のクロックの到来
によりステップ5,ステップ12,ステップ10の動作が繰替
えされる。
〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明は、コンデンサがリチウ
ム電池に並列接続した電池パックを用い、電力量計算手
段の間欠能動期間に入出力の初期設定を実行する点に特
徴を有するものであるから、次の効果を奏する。
停電が発生しても、電池電圧の低下を抑制すること
ができ、内蔵タイマーの歩進の欠如やリセット誤動作を
防止することができる。
無電圧時に電池パックを装填した場合、電池電圧の
急激な低下が発生しないことから、電力量計算手段の動
作電圧以上の電池電圧の時間が長くなり、動作可能な間
欠能動期間を確保できると共に、この間欠能動期間内に
入出力の初期設定を分割的に行うことができる。また、
無電圧時に装填した電池の電流消費を低減できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る実施例の回路構成を示すブロック
図である。 第2図は同実施例における各種信号波形を示すタイミン
グチャートである。 第3図は同実施例の運転態様を示すフローチャートであ
る。 第4図は従来の電子式電力量計の回路構成を示すブロッ
ク図である。 第5図(A)は同従来例において停電発生時の各種信号
波形を示すタイミングチャートで、第5図(B)は同従
来例において無電圧状態時にリチウム電池装填接続した
ときに生じる各種信号波形を示すタイミングチャートで
ある。 〔符号の説明〕 1……マイクロコンピュータ 1a……内蔵タイマー 2……電源部 3……停電・復電検出回路 4……波形整形回路 5……水晶発振器 6……分周回路路 8……リセット回路 9……電源変圧器 10……整流・平滑回路 11……定電圧回路 12……停電補償用のリチウム電池 13……コンデンサ 14……電池パック。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内蔵タイマーを有し、到来する電力量情報
    を経時単位で計算記憶する電力量計算手段と、交流電力
    に基づいて該電力量計算手段に対し給電する主電源部
    と、該主電源の無電圧状態時に該内蔵タイマーを歩進さ
    すべきクロック信号を生成するクロック発生器と、該主
    電源の無電圧状態時に該電力量計算手段及びクロック発
    生器に対し給電するバックアップ用のリチウム電池とを
    備えた電子式電力量計であって、該リチウム電池とこの
    両電極間に接続されたコンデンサとで構成される電池パ
    ックを用い、該主電源の無電圧状態時に該電池パックの
    装填により起動する該電力量計算手段の間欠能動期間に
    おいて入出力の初期設定動作を遂行させる手段を有する
    ことを特徴とする電子式電力量計。
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