JP4625629B2 - 電子式電力量計 - Google Patents

Description

本発明は、電子式電力量計に関する。

近年、省エネルギー法等が改正されることにより、電力小売の自由化が行われ、需要家においては、単一の発電供給事業者における多様な電力供給の契約メニュー（料金メニュー等）の多様化や、複数の発電供給事業者間との計量（同時同量サービス）等に対応し得る多機能型の電子式電力量計が強く求められている。

このような電子式電力量計に求められる機能としては、電力量計により計測される電力を、電力の使用状況に関する情報、詳しくは、現在の電力の使用状況や過去の使用実績に関する情報に変換し、それら情報を統計的処理により解析し得る機能が挙げられる。

しかしながら、現存する電子式電力量計では、上述したような機能がなく、例えば、契約メニュー毎にそれぞれ異なる電力量計を使用しており、新たな契約メニューが導入される都度、該契約メニューに対応する電力量計を開発する必要が生じる等、電力量計の開発や設置に多大な費用を要していた。

また、単に電力量計本体に上述した機能を付与することによっては、電力量計が設置されている場所それぞれに出向く必要があり、情報収集に工数を要するばかりでなく、情報の正確性に欠けるものとなり易い。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、多様な契約メニューに対応することができるとともに、情報収集が容易に行え、しかも、収集された情報が正確なものとなる電子式電力量計を提供することを目的とする。

本発明に係る電子式電力量計は、電圧および電流を計測する電圧・電流計測手段と、該計測された電圧値および電流値に基づく計量値を外部に送信する送信部とが設けられた電力量計本体を備える電子式電力量計であって、前記電力量計本体と離隔して設けられ、前記送信部から赤外線で送信されて前記電力量計本体の外側に配置される中継器により無線に変換された前記計量値を受信して電力の使用状況に関する情報に変換し、しかも、該情報を表示し得るように構成されている表示端末を備えていることを特徴とする。

該電子式電力量計によれば、計量値を受信して電力の使用状況に関する情報に変換し、しかも、該情報を表示するように構成されているので、現在の電力の使用状況や過去の使用実績の把握が容易となり、しかも、前記情報が、電力量計本体と離隔して設けられた表示端末に受信して変換され、且つ表示されるので、情報収集が容易に行えるとともに、収集された情報も正確なものとなる。

前記電子式電力量計にあっては、前記計量値が電力量計本体に設けられた書込みおよび書換えの可能な不揮発性メモリに記憶され、前記電力量計本体から所定時間間隔にて不揮発性メモリ内の前記計量値が前記表示端末に送信されるように構成されていることが好ましい。

上記好ましい構成によれば、電力量計本体の不揮発性メモリに計量値が記憶され、不揮発性メモリ内の計量値が所定時間間隔にて電力量計本体と離隔した表示端末に送信されるように構成されているので、電力量計本体から自動的に、しかも、遠隔操作により計量値を表示端末に収集することができるようになる。

前記電子式電力量計にあっては、前記計量値が電力量計本体に設けられた書込みおよび書換えの可能な不揮発性メモリに記憶され、前記表示端末を操作することで前記不揮発性メモリ内の前記計量値が前記表示端末に送信されるように構成されていることが好ましい。

上記好ましい構成によれば、電力量計本体の不揮発性メモリに計量値が記憶され、電力量計本体と離隔した表示端末を操作することで不揮発性メモリ内の計量値が表示端末に送信されるように構成されているので、電力量計本体から任意に、しかも遠隔操作により計量値を表示端末に収集することができるようになる。

前記電子式電力量計にあっては、前記表示端末が、受信した前記計量値を記憶する情報記憶部を有し、且つ該記憶された前記計量値を電力の使用状況に関する情報に変換し得るように構成されていることが好ましい。

上記好ましい構成によれば、表示端末が、受信した計量値を記憶する情報記憶部を有し、且つ記憶された計量値を電力の使用状況に関する情報に変換し得るように構成されているので、必要な時に必要に応じて電力の使用状況に関する情報を表示端末に表示させることができるようになる。

以上のように、本発明に係る電子式電力量計によれば、需要家においては、現在の電力の使用状況や過去の使用実績の把握が容易となるので、多様な契約メニューに対応することができ、しかも、電力の使用状況に関する情報が、電力量計本体と離隔して設けられた表示端末に受信されて変換されるので、情報収集が容易に行えるとともに、収集された情報も正確なものとなる。

以下、本発明に係る電子式電力量計の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の電子式電力量計のブロック図である。該電子式電力量計は、電圧および電流を計測する電圧・電流計測手段１と、該電圧値および電流値に基づく計量値、具体的には、現在計測されている現在計量値および所定の日時に確定される計量確定値、を表示する表示部４と、該表示部４を制御して前記計量値を表示させるＣＰＵ（Central Processing Unit）（制御手段）３と、外部からの指令を前記ＣＰＵ３に供給する指令供給手段８とが設けられた電力量計本体５を備えている。尚、図１に示す電子式電力量計においては、電圧・電流計測手段１で計測された電圧値と電流値を演算して得られる電力値に比例した計量パルスに変換してＣＰＵ３に供給するＷ／Ｆコンバータ２が設けられている。

前記電圧・電流計測手段１には、被電力計量回路（三相３線式配電線路）における１Ｓ、１Ｌ、および３Ｓ，３Ｌからの入力電流を微少電流に変換し、Ｗ／Ｆコンバータ２に供給する一対の変流器１ａ，１ａと、被電力計量回路（三相３線式配電線路）におけるＰ１、Ｐ２、Ｐ３からの（実効）電圧へのサージ電圧等の侵入を阻止するノイズフィルタ１ｂと、該ノイズフィルタ１ｂを通過した入力電圧をＷ／Ｆコンバータ２の演算動作に適した値に変換する降圧回路１ｃとが設けられている。該ノイズフィルタ１ｂには、入力電圧を降圧・整流してＣＰＵ３および各回路に供給する電源回路２１が接続されている。

前記Ｗ／Ｆコンバータ２には、演算用の基準クロック信号を供給する水晶発信回路２ｂと、演算用の基準電圧を供給する基準電圧回路２ｃが接続されており、前記ＣＰＵ３には、演算および制御用の基準クロック信号を供給する水晶発信回路３ｂ、リセット回路３ｃ、および時間帯区分選択ジャンパー３ｄが接続されており、さらに、Ｗ／Ｆコンバータ２から供給された計量パルスを外部に出力する計量パルス出力回路２２が接続されている。

前記Ｗ／Ｆコンバータ２とＣＰＵ３とは、Ｗ／Ｆコンバータ２で変換された計量パルスをＣＰＵ３に供給する信号線３ａと、ＣＰＵ３によりＷ／Ｆコンバータ２を制御し、Ｗ／Ｆコンバータ２から計量パルスを読み出す信号を供給する信号線２ａとで接続されている。

前記表示部４は、計測情報を表示する液晶表示板９と、該液晶表示板９を駆動する液晶ドライバ１１とを有しており、該液晶ドライバ１１は、制御可能なようにＣＰＵ３に接続されている。

前記表示部４は、ＣＰＵ３により制御されることで、前記計量値、即ち、現在計量値および計量確定値を表示するように構成されている。詳しくは、前記現在計量値は、時間帯別電力量、時間帯区分、最大需要電力、現在需要電力、力測有効電力量、および力測無効電力量を含んでおり、計量確定値は、時間帯別電力量、時間帯区分、最大需要電力、累積最大需要電力、力測有効電力量、力測無効電力量、および力率を含んでいる。

前記指令供給手段８は、外部から送信された赤外線パルスを受信して受信データに復調してＣＰＵ３に供給する赤外線受光器８ａを有している。

本実施形態の電子式電力量計においては、前記ＣＰＵ３に、電気的に書込みおよび書換えの可能なＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）（不揮発性メモリ）１２が接続されている。該ＥＥＰＲＯＭ１２は、ＣＰＵ３によって制御されることで、前記計量パルスに基づいてＣＰＵ３にて演算された前記計量値の保存および読み出しが可能な状態に制御されており、停電時および計量確定時に前記計量値を保存（サンプリング）している。

また、本実施形態の電子式電力量計には、外部から送信された赤外線パルスを受信するとともに、前記指令供給手段８の赤外線受光器８ａに赤外線パルスを送信するフォトトランジスタからなる赤外線ピックアップ１４と、該赤外線ピックアップ１４と電気的に接続され、前記赤外線パルスに対応するデータを外部と無線で送受信する中継器１６とが設けられている。

また、前記電力量計本体５には、電圧・電流計測手段１にて計測された電圧値および電流値に基づく計量値を外部に送信する送信部１３が設けられている。詳しくは、該送信部１３は、ＣＰＵ３に接続されており、送信するデータである現在計量値および計量確定値をＣＰＵ３を介してＥＥＰＲＯＭ１２から変調パルスとして受け取る論理回路部１３ａと、該変調パルスを赤外線パルスに変換して前記赤外線ピックアップ１４に送信する赤外線ＬＥＤ１３ｂとを有している。この赤外線ＬＥＤ１３ｂと赤外線ピックアップ１４とによっていわゆるフォトカプラが形成されており、電力量計本体５と赤外線ピックアップ１４とは、電流の変化によって信号を伝送する回路によって接続され、相互に通信可能な状態となっている。

本実施形態の電子式電力量計は、電力量計本体５と離隔して設けられ、前記送信部１３から送信された前記計量値を受信して電力の使用状況に関する情報に変換し、しかも、該情報を表示し得るように構成されている表示端末１７を備えている。該表示端末１７のブロック図を図２に示す。図２に示す表示端末１７は、電力の使用状況に関する情報を表示する表示部３１と、電力量計本体５の中継器１６から微弱無線で送信された計量値を受信するとともに、中継器１６に指令を微弱無線で送信する受信部３２と、電力量計本体５や表示端末１７自体を操作するための指令や各種データを手動で入力する操作入力部３４と、前記受信部３２で受信した計量値に関するデータ（以下、計測データという。）を記憶する情報記憶部（メモリ）３５と、該情報記憶部３５から計測データを取り出し、該計測データを電力の使用状況に関する情報に演算、変換して表示部３１に表示させるととともに、前記受信部３２および操作入力部３４を制御する情報制御部３３と、前記表示部３１、受信部３２、情報制御部３３、操作入力部３４、および情報記憶部３５に駆動電力を供給する電源部３６とを備えている。

以下、本実施形態の電子式電力量計の動作について説明する。電力量計本体５のＷ／Ｆコンバータ２では、電圧・電流計測手段１で計測された電圧値と電流値を演算して得られた電力量に比例した計量パルスに変換され、該計量パルスが信号線３ａを通ってＣＰＵ３に供給されている。該ＣＰＵ３は、内部に格納されているプログラムに従い、前記計量パルスを計量パルス出力回路２２に供給し、該計量パルス出力回路２２を制御して外部に出力させる一方、前記表示部４の液晶ドライバ１１を制御し、液晶表示板９を駆動させて前記計量パルスに基づく計測情報を表示させている。

この状態で、前記表示端末１７には、前記電力量計本体５から所定時間間隔にてＥＥＰＲＯＭ１２内の前記計量値が送信されている。詳しくは、ＣＰＵ３によりＥＥＰＲＯＭ１２が制御され、停電時および計量確定時にＥＥＰＲＯＭ１２に保存されていた現在計量値および計量確定値が所定時間間隔でＣＰＵ３を介して送信部１３に変調パルスで送信されている。そして、送信部１３の論理回路部１３ａで前記変調パルスが赤外線パルスに変換されて赤外線ＬＥＤ１３ｂから前記赤外線ピックアップ１４に送信されている。次いで、赤外線ピックアップ１４から中継器１６に送られた赤外線パルスは、該中継器１６で微弱無線に変換されて表示端末１７に送信されている。

そして、表示端末１７の受信部３２で前記微弱無線が受信され、現在計量値および計量確定値に対応する計測データが情報記憶部３５に記憶される。そして、該情報記憶部３５に記憶された計測データは、所定時間間隔で情報制御部３３に送られ、該情報制御部３３において電力の使用状況に関する情報に演算、変換されて表示部３１に表示される。具体的には、計測データが所定期間内の時間推移でグラフ化されたり、計測データに基づいて、前日と今日、前月と今月、前年と今年の使用電力量や電気料金との比が演算されたりして、省エネルギー法で求められている、電気エネルギーの使用状況の管理に有用な情報（例えば、最大電力の目標値との比較、使用電力量のＣＯ₂（二酸化炭素）排出量への換算）に加工され、表示部３１に表示される。

以上説明したように、本実施形態の電子式電力量計によれば、計量値を受信して電力の使用状況に関する情報に変換するように構成されているので、需要家においては、現在の電力の使用状況や過去の使用実績の把握が容易となり、多様な契約メニューに対応することができるようになる。しかも、電力の使用状況に関する情報が、電力量計本体５と離隔して設けられた表示端末１７に受信されて変換され、且つ、表示されるので、情報収集が容易に行えるとともに、収集された情報も正確なものとなる。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明が意図する範囲で、種々の形態の実施が可能である。

上記実施形態の電子式電力量計では、表示端末１７を、電力量計本体５から所定時間間隔にてＥＥＰＲＯＭ１２内の計量値を送信するように構成したが、本発明の電子式電力量計はこれに限定されず、表示端末１７を操作することでＥＥＰＲＯＭ１２内の前記計量値の表示端末１７への送信が行われるように構成してもよい。

具体的には、表示端末１７の操作入力部３４に電力量計本体５から計量値に対応する赤外線パルスを発信させるための指令を入力すると、該指令は、受信部３２を経由して中継器１６に微弱無線で送信され、中継器１６から赤外線ピックアップ１４に送られ、前記指令に対応した赤外線パルスが指令供給手段８で受信される。そして、該指令に基づいてＣＰＵ３が操作され、停電時および計量確定時にＥＥＰＲＯＭ１２に保存されていた現在計量値および計量確定値が所定時間間隔でＣＰＵ３を介して送信部１３に変調パルスで送信される。次に、送信部１３の論理回路部１３ａで前記変調パルスが赤外線パルスに変換されて赤外線ＬＥＤ１３ｂから前記赤外線ピックアップ１４に送信され、赤外線ピックアップ１４から中継器１６に送られた赤外線パルスは、該中継器１６で微弱無線に変換されて表示端末１７に送信される。そして、上記実施形態と同様に、表示端末１７の情報制御部３３にて、電力の使用状況に関する情報に変換され、即ち、電気エネルギーの使用状況の管理に有用な情報に加工され、表示部３１に表示されるようになる。

図１は、本発明の一実施形態に係る電子式電力量計のブロック図である。 図２は、同電子式電力量計の表示端末のブロック図である。

符号の説明

１…電圧・電流計測手段、５…電力量計本体、８…指令供給手段、１７…表示端末

Claims (4)

1. 電圧および電流を計測する電圧・電流計測手段と、該計測された電圧値および電流値に基づく計量値を外部に送信する送信部とが設けられた電力量計本体を備える電子式電力量計であって、
   前記電力量計本体と離隔して設けられ、前記送信部から赤外線で送信されて前記電力量計本体の外側に配置される中継器により無線に変換された前記計量値を受信して電力の使用状況に関する情報に変換し、しかも、該情報を表示し得るように構成されている表示端末を備えていることを特徴とする電子式電力量計。
2. 前記計量値が電力量計本体に設けられた書込みおよび書換えの可能な不揮発性メモリに記憶され、
   前記電力量計本体から所定時間間隔にて不揮発性メモリ内の前記計量値が前記表示端末に送信されるように構成されている請求項１に記載の電子式電力量計。
3. 前記計量値が電力量計本体に設けられた書込みおよび書換えの可能な不揮発性メモリに記憶され、
   前記表示端末を操作することで前記不揮発性メモリ内の前記計量値が前記表示端末に送信されるように構成されている請求項１に記載の電子式電力量計。
4. 前記表示端末が、受信した前記計量値を記憶する情報記憶部を有し、且つ該記憶された前記計量値を電力の使用状況に関する情報に変換し得るように構成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の電子式電力量計。