JP5127773B2

JP5127773B2 - 組み込み式電力計測装置及びこれを備えた機器

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Publication number: JP5127773B2
Application number: JP2009113756A
Authority: JP
Inventors: 正裕石原; 正明矢部; 利康樋熊
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-05-08
Filing date: 2009-05-08
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2029-05-08
Also published as: JP2010261852A

Description

この発明は、機器に組み込まれ、機器の消費電力を計測する組み込み式電力計測装置及びこれを備えた機器に関する。

従来の電力計測装置は、電圧を測定するために、電圧検出回路には変圧器を用いたものが一般的であった。変圧器は一般的に高価であるため、電力計測装置のコストを上げる要因となる。そこで、多相電力計測を簡易化する技術として、計測に使用する変圧器を無くし、電力を測定する負荷装置の電源回路から検出した電圧値により、電力を計算する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−３５９２９７号公報（第２−５頁、第１図）

従来の技術では、機器を絶縁するため、電圧検出回路に変圧器を使用する必要があった。また、電力計測装置の電圧入力を非絶縁回路で構成する場合、非絶縁部の電源を別に用意する必要があった。これらの構成は、高コスト化、大型化を招き、組み込み式電力計測装置に適さない。また、特許文献１のように電源回路から検出した電圧値により、電力を測定する場合、電力計測装置の測定精度や回路構成が、負荷装置の電源回路に依存するという問題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、小型化、低コストを実現した組み込み式電力計測装置を得ることを目的とする。

この発明に係る組み込み式電力計測装置は、単相又は多相で複線の電源線を介して電力供給されている計測対象の機器に供給される電圧を計測する電圧計測部と、前記機器に供給される電流を計測する電流計測部と、前記電圧計測部により計測された電圧と前記電流計測部で計測された電流とで入力電力を求める演算部と、前記演算部の演算結果を出力する通信部と、上記の各部に駆動電力を供給する内部電源部とを備え、前記電圧計測部は、抵抗分圧回路で構成され、前記機器に接続される前記複数の電源線のうちの１つの電源線をグランド電位とし、前記グランド電位の電源線と他の電源線との間の電圧を計測し、前記内部電源部は、前記機器が有する直流電源から電力を受け、前記直流電源とは絶縁して電力供給をすることを特徴とするものである。

この発明は、前記電力計測装置のグランド電位を、計測対象である前記機器の電源線のうちの１つの電源線に合わせることで、変圧器等の高価な部品を用いる必要が無く、前記電圧検出部の構成を簡単化することができる。簡単化することで、前記電力計測装置を小型化、低コスト化できるという効果がある。
また、計測対象である前記機器から前記電力計測装置の前記内部電源部により、絶縁して電力を供給する構造にすることで、前記電力計測装置が個別のAC/DC電源装置を持つ必要が無く、前記電力計測装置を小型化、低コスト化できるという効果がある。
また、前記電力計測装置の構成や精度は、前記機器に依存せず、共通化することができ、さらに前記電力計測装置の後付けも可能な構成となる。配電方式が異なる機器にも容易に対応可能な構成となる。

この発明の実施の形態１を示す構成図である。この発明の実施の形態２を示す構成図である。この発明の実施の形態３を示す構成図である。この発明の実施の形態４を示す構成図である。この発明の実施の形態５を示す構成図である。この発明の実施の形態６を示す構成図である。この発明の実施の形態７を示す構成図である。この発明の実施の形態８を示す構成図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る電力計測装置の構成図である。図１において、電力計測装置１は、３相４線式電源１５で駆動される、消費電力の計測対象の機器２に組み込まれる。電力計測装置１は、変圧器を持たず、抵抗分圧回路で構成される電圧計測部の電圧測定回路３と、電流計測部の電流測定回路４とを備える。電力計測装置１のグランドは、３相４線式電源１５における中性線１７へ接続され、電圧測定回路３は、３相４線式電源１５の中性線１７を除く各相の３線へ接続される。電流測定回路４は、３相４線式電源１５の中性線１７を除く各相の３つの電源線へカレントトランス１６で電磁結合している。また、電力計測装置１は、電圧測定回路３及び電流測定回路４のアナログ出力をディジタル化するA/D変換器５と、A/D変換器５の結果を用いて演算を行う演算部６と、演算部６の結果を通信する通信部の通信回路８とを備える。また、電力計測装置１は、電圧測定回路３、電流測定回路４、A/D変換器５、演算部６及び通信回路８へ電力を供給する内部電源部の受電回路７を備える。さらに、電力計測装置１は、内部電源部の給電回路１１と、通信部の通信回路１２とを備え、給電回路１１及び通信回路１２に接続される内部電源部の１次側コイル１０と、受電回路７及び通信回路８に接続される内部電源部の２次側コイル９とを備え、１次側コイル１０と、２次側コイル９は互いに電磁結合するように平行して設置される。

機器２は、機器２の動作を制御する制御部１４と、機器２を動作させるために必要となる直流電力を作る電源部１３とを備える。電力計測装置１の給電回路１１は、コネクタ等のインターフェースを介して、機器２の電源部１３に接続される。また、通信回路１２は、同様にコネクタ等のインターフェースで、機器２の制御部１４へ接続される。

実施の形態１における、電力計測装置１への電力の供給方法について説明する。
機器２が電源部１３で生成した直流電力は、機器２が動作する直流電力を供給するとともに、コネクタ等のインターフェースを介して、電力計測装置１における給電回路１１に入力される。給電回路１１はインバータ回路で構成されており、入力された直流電力は、給電回路１１において交流信号へ変換され、１次側コイル１０へ送られる。
１次側コイル１０は２次側コイル９と電磁結合しており、１次側コイル１０に交流信号が送られると、電磁誘導により２次側コイル９に交流信号が誘起される。２次側コイル９に誘起された交流信号は、受電回路７へ入力され、受電回路７における整流回路、平滑回路により直流電力へ変換される。受電回路７で生成された直流電力により、電力計測装置１における電圧測定回路３と、電流測定回路４と、A/D変換器５と、演算部６と、通信回路８とへ電力が供給され、電力計測装置１の動作が開始する。

次に、実施の形態１の電力計測装置１における、電力測定方法について説明する。
電圧測定回路３は、電力計測装置１のグランド電位に接続された中性線１７と３相の電源線との各電圧を計測し、A/D変換器５に適した入力レベルへ変換するために、抵抗分圧する。電圧測定回路３でスケーリングされた電圧値は、A/D変換器５に入力され、ディジタル値に変換される。分圧回路の出力には、後段の回路のインピーダンスのバラつきや変動による分圧比の変化を防ぐため、オペアンプ等の高入力インピーダンスの素子が挿入される。
電流測定回路４は、カレントトランス１６により測定した３相の電流計測値を、増幅、分圧する等して、A/D変換器５に適した入力レベルに変換する。電流測定回路４によりスケーリングされた電流検出値は、A/D変換器５に入力され、ディジタル値へ変換される。
演算部６では、A/D変換器５から得られる、電流計測結果及び電圧計測結果のディジタル値を用いて、相電圧、相電流、相電力、全電力等の演算を行う。

演算部６で計算された電力等の測定結果は、通信回路８へディジタル信号で入力される。通信回路８は、１次側コイル１０から、２次側コイル９へと送信されている電力供給の交流信号を、演算部６から出力されるディジタル信号で変調する回路である。通信回路８は、演算部６から出力されるディジタル信号の“HIGH”、“LOW”により２次側コイル９に接続された負荷回路を切り替える構成となっている。通信回路８における負荷の切り替えに合わせて、１次側コイル１０における交流信号レベルが変化する。このレベルの変化を通信回路１２において検出し、コネクタ等のインターフェースを介し機器２における制御部１４へディジタル信号を伝送する。

電力計測装置１からの計測結果を受信した機器２の制御部１４では、電力計測装置１から得た電力等の値に基づいて機器２を制御する。また、取得した値をユーザーインターフェース部へ出力し、消費電力等を表示して、ユーザーの省エネ意識を向上させることも可能である。

以上のように、電力計測装置１において、電力計測装置１のグランド電位を３相４線式電源１５の中性線電位として非絶縁構成とし、電圧測定回路４を抵抗分圧回路で構成することで、変圧器を使用せず、電力計測装置１を小型化、低コスト化することができる。
また、電力計測装置１の電力を、１次側コイル１０と２次側コイル９の電磁誘導無線を介して機器２から絶縁して供給することで、電力計測装置１が個別のAC/DC電源装置を持つ必要が無く、電力計測装置１を小型化、低コスト化することができる。
さらに、電力計測装置１の構成や精度は、電力計測装置１が取り付けられる機器２に依存せず、電力計測装置１を共通化することができるとともに、電力計測装置１の後付けも可能な構成となる。

実施の形態１において、絶縁すべき通信回路８と通信回路１２のインターフェースを、受電回路７と給電回路１１のインターフェースである１次側コイル１０と２次側コイル９の電磁誘導無線で共用化することにより、電力計測装置を小型化、低コスト化することができる。電磁誘導無線を共用化し、さらに電力計測装置１と機器２間のインターフェースを統一すれば、電力計測装置１を汎用化することができ、１次側コイル１０と２次側コイル９を基板両面を使ったプリントパターンで作成し、電力計測装置１を低コスト化することができる。
電力計測装置１における通信回路８と、機器２における制御部１４を、１次側コイル１０と２次側コイル９を介さずに、フォトカプラやデジタルアイソレータ等の絶縁素子を介して、直接接続しても良い。

実施の形態１は、電磁誘導無線を行う１次側コイル１０と、給電回路１１と、通信回路１２とを電力計測装置１に実装するものとしたが、機器２へ実装しても良い。１次側コイル１０と、給電回路１１と、通信回路１２とを、機器２へ実装した場合、電力計測装置１と、機器２の基板間で電磁誘導無線を行うことで、コネクタ無しで電力計測装置１を機器２へ組み込むことができるという効果がある。この場合も、１次側コイル１０と２次側コイル９を、機器２と電力計測装置１のそれぞれの基板へプリントパターンで形成し、低コスト化することができる。

実施の形態１は、電力計測装置１が組み込まれる機器２を３相４線式で駆動される機器としたが、３相３線式、単相３線式及び単相２線式の電源で駆動される機器についても同様の効果が得られる。さらに、電力計測装置１における、電圧測定回路３の抵抗分圧比と、演算部６における演算方法とを変更するだけで、電源の供給方式が異なる機器に容易に対応可能であるという効果がある。

実施の形態１は、電流検出手段をカレントトランス１６としたが、電流検出手段にシャント抵抗、磁界センサー等の素子を使用しても同様の効果を得ることができる。

実施の形態２．
以上の実施の形態１では、電磁誘導無線により電力計測装置１と機器２の電源を絶縁したものであるが、内部電源部の絶縁型DC/DCコンバーターで電力計測装置の電源と機器の電源部を絶縁した実施例を実施の形態２として説明する。
図２は、この発明の実施の形態２に係る電力計測装置の構成図である。図２において、電力計測装置１は、３相４線式電源１５で駆動される計測対象の機器２に組み込まれる。電力計測装置１は、内部電源部に絶縁型DC/DCコンバーター１８と、通信部の通信回路８にフォトカプラやデジタルアイソレータ等の絶縁素子１９を備えており、その他の構成は、実施の形態１の電力計測装置１と同様である。
機器２は、機器２の動作を制御する制御部１４と、機器２を動作させるために必要となる直流電力を作る電源部１３とを備える。電力計測装置１における絶縁型DC/DCコンバーター１８は、コネクタ等のインターフェースを介して、機器２の電源部１３に接続される。また、通信回路８は、絶縁素子１９を介して、同様にコネクタ等のインターフェースで、機器２の制御部１４へ接続される。

実施の形態２における、電力計測装置１の動作について説明する。
機器２が電源部１３で生成した直流電力は、機器２の動作に供給されるとともに、コネクタ等のインターフェースを介して、電力計測装置１における絶縁型DC/DCコンバーター１８に入力され、電力計測装置１に電力が供給され、電力計測装置１が動作する。実施の形態２における、電力計測の方法は実施の形態１における方法と同じである。電力計測装置１によって測定された結果は、通信回路８から機器２の制御部１４へディジタル信号で出力される。通信回路８と制御部１４は絶縁素子１９により絶縁される。電力計測装置１からの計測結果を受信した機器２の制御部１４では、電力計測装置１から得た電力等の値に基づいて機器２を制御する。また、取得した値をユーザーインターフェース部へ出力し、消費電力等を表示して、ユーザーの省エネ意識を向上させることも可能である。

以上のように、電力計測装置１において、電力計測装置１のグランド電位を３相４線式電源１５の中性線電位として非絶縁構成とし、電圧測定回路４を抵抗分圧回路で構成することで、変圧器を使用せず、電力計測装置１を小型化、低コスト化することができる。
また、電力計測装置１の電源を、機器２から絶縁型DC/DCコンバーターを介して絶縁して供給することで、電力計測装置１が個別のAC/DC電源装置を持つ必要が無く、電力計測装置１を小型化、低コスト化することができる。
さらに、電力計測装置の構成や精度は、電力計測装置が取り付けられる機器に依存せず、電力計測装置を共通化することができるとともに、電力計測装置の後付けも可能な構成となる。

実施の形態２は、電力計測装置が組み込まれる機器を３相４線式で駆動される機器としたが、３相３線式、単相３線式及び単相２線式の電源で駆動される機器についても同様の効果を得ることができる。さらに、電力計測装置１における、電圧測定回路３の抵抗分圧比と、演算部６における演算方法とを変更するだけで、電源の供給方式が異なる機器に容易に対応可能であるという効果がある。
また、実施の形態２は、電流検出手段をカレントトランスとしたが、電流検出手段にシャント抵抗、磁界センサー等の素子を使用しても同様の効果を得ることができる。

実施の形態３．
以上の実施の形態１及び２では、電力計測装置の計測結果を、組み込まれる機器の制御部へ出力するように構成したものであるが、電力計測装置の計測結果を組み込まれる機器以外の外部機器や、コントローラーへ出力する実施例を実施の形態３として説明する。
図３は、この発明の実施の形態３に係る電力計測装置の構成図である。図３において、組み込み式電力計測装置１は、３相４線式電源１５で駆動される計測対象の機器２に組み込まれ、機器２の消費電力をモニタする外部コントローラー２０と通信する。電力計測装置１は、演算部６が出力するディジタル信号を無線送信する通信部の通信回路８を備えており、その他の構成は実施の形態２の電力計測装置１と同様である。
機器２は、機器２を動作させるために必要となる直流電力を作る電源部１３を備える。
外部コントローラー２０は、通信回路８と通信する無線通信機能を備える。

実施の形態３において、電力計測装置１によって測定された結果は、通信回路８から無線通信により外部コントローラー２０へ送信される。電力計測装置１からの計測結果を受信した外部コントローラー２０では、電力計測装置１から得た機器２の消費電力等の値に基づいて機器２を制御する。また、取得した値をユーザーインターフェース部へ出力し、消費電力等を表示して、ユーザーの省エネ意識を向上させることも可能である。

以上のように、電力計測装置１において、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。さらに、電力計測装置１は、電力計測結果を処理する制御部を持たない機器の電力を測定し、電力計測結果を無線通信で外部機器に送信したり、集中コントローラーで管理されているシステムの集中コントローラーへ直接電力計測結果を出力したりすることができる。電力計測装置１から外部コントローラー２０への出力は、絶縁素子で絶縁した上で、有線通信で行っても良いが、配線を必要とせず、容易に実現できることから無線通信による実施が望ましい。

実施の形態４．
図４は、この発明の実施の形態４に係る空調装置の構成図である。図４において、空調機２１は、上記の実施の形態１〜３のいずれかの電力計測装置１を組み込んでいる。電力計測装置１は空調機２１の消費電力を測定し、空調機２１の制御部や、リモコン、又は集中コントローラーへ測定結果を出力する。

以上のように構成することで、変圧器等の高価な部品を用いる必要が無く、電力計測装置１を小型化、低コスト化できるという効果がある。
また、電力計測装置１の電力を、電力計測装置１が組み込まれる空調機２１から絶縁して供給することで、電力計測装置１が個別の電源装置を持つ必要が無く、電力計測装置１を小型化、低コスト化できるという効果がある。
また、電力計測装置１の構成や精度は、電力計測装置１が取り付けられる機器に依存せず、電力計測装置１を共通化することができるとともに、電力計測装置１の後付けも可能な構成となる。
また、配電方式が異なる空調機２１にも容易に対応可能な構成となる。
さらに、電力計測装置１を安価で空調機２１に組み込み、電力量等を表示することによって、ユーザーの省エネ意識を向上させることが可能となる。

電力計測装置１を組み込むことで、空調機２１は消費電力情報を得ることが可能となる。これにより、前記消費電力情報を元に空調機２１を制御することができ、空調機２１をより高機能化することが可能である。また、空調機２１に搭載されたユーザーインターフェース部、又は空調機２１を操作するリモコンのユーザーインターフェース部へ前記消費電力情報を表示させることも可能となり、ユーザーへリアルタイムで電気料金の通知をしたり、ユーザーの省エネ意識を喚起させたりすることができる。
また、前記消費電力情報から空調機２１の異常を検知し、動作を停止させる等の制御を行ったり、空調機２１の異常をユーザーへ通知したりすることが可能となる。

実施の形態５．
図５は、この発明の実施の形態５に係るI/Hクッキングヒーターの構成図である。図５において、I/Hクッキングヒーター２２は、上記の実施の形態１〜３のいずれかの電力計測装置１を組み込んでいる。電力計測装置１はI/Hクッキングヒーター２２の消費電力を測定し、I/Hクッキングヒーター２２の制御部又はリモコンへ測定結果を出力する。

以上のように構成することで、変圧器等の高価な部品を用いる必要が無く、電力計測装置１を小型化、低コスト化できる効果がある。また、電力計測装置１の電力を、電力計測装置１が組み込まれるI/Hクッキングヒーター２２から絶縁して供給することで、電力計測装置１が個別の電源装置を持つ必要が無く、電力計測装置１を小型化、低コスト化できるという効果がある。また、電力計測装置１の構成や精度は、電力計測装置１が取り付けられる機器に依存せず、電力計測装置１を共通化することができるとともに、電力計測装置１の後付けも可能な構成となる。
また、配電方式が異なるI/Hクッキングヒーター２２にも容易に対応可能な構成となる。
さらに、電力計測装置１を安価でI/Hクッキングヒーター２２に組み込み、電力量等を表示することによって、ユーザーの省エネ意識を向上させることが可能である。

電力計測装置１を組み込むことで、I/Hクッキングヒーター２２は消費電力情報を得ることができる。これにより、前記消費電力情報を元にI/Hクッキングヒーター２２を制御することができ、I/Hクッキングヒーター２２をより高機能化することが可能である。また、I/Hクッキングヒーター２２に搭載されたユーザーインターフェース部、又はI/Hクッキングヒーター２２を操作するリモコンのユーザーインターフェース部へ前記消費電力情報を表示させることも可能となり、ユーザーへリアルタイムで電気料金の通知をしたり、ユーザーの省エネ意識を喚起させたりすることができる。
また、前記消費電力情報からI/Hクッキングヒーター２２の異常を検知し、動作を停止させる等の制御を行ったり、I/Hクッキングヒーター２２の異常をユーザーへ通知したりすることが可能となる。

実施の形態６．
図６は、この発明の実施の形態６に係る給湯器の構成図である。図６において、給湯器２３は、上記の実施の形態１〜３のいずれかの電力計測装置１を組み込んでいる。電力計測装置１は給湯器２３の消費電力を測定し、給湯器２３の制御部、リモコン、又は集中コントローラーへ測定結果を出力する。給湯器２３はヒーター式でも、ヒートポンプ式でも良い。

以上のように構成することで、変圧器等の高価な部品を用いる必要が無く、電力計測装置１を小型化、低コスト化できる効果がある。
また、電力計測装置１の電力を、電力計測装置１が組み込まれる給湯器２３から絶縁して供給することで、電力計測装置１が個別の電源装置を持つ必要が無く、電力計測装置１を小型化、低コスト化できるという効果がある。
また、電力計測装置１の構成や精度は、電力計測装置１が取り付けられる機器に依存せず、電力計測装置１を共通化することができるとともに、電力計測装置１の後付けも可能な構成となる。
また、配電方式が異なる給湯器２３にも容易に対応可能な構成となる。
さらに、電力計測装置１を安価で給湯器２３に組み込み、ユーザーの省エネ意識を向上させることが可能である。

電力計測装置１を組み込むことで、給湯器２３は消費電力情報を得ることができる。これにより、前記消費電力情報を元に給湯器２３を制御することができ、給湯器２３をより高機能化することが可能である。
また、給湯器２３本体に搭載されたユーザーインターフェース部、又は給湯器２３を操作するリモコンのユーザーインターフェース部へ前記消費電力情報を表示させることも可能となり、ユーザーへリアルタイムで電気料金の通知をしたり、ユーザーの省エネ意識を喚起させたりすることができる。
また、前記消費電力情報から給湯器２３の異常を検知し、動作を停止させる等の制御を行ったり、給湯器２３の異常をユーザーへ通知したりすることが可能となる。

実施の形態７．
図７は、この発明の実施の形態７に係る冷蔵庫の構成図である。図７において、冷蔵庫２４は、上記の実施の形態１〜３のいずれかの電力計測装置１を組み込んでいる。電力計測装置１は冷蔵庫２４の消費電力を測定し冷蔵庫２４の制御部へ測定結果を出力する。

以上のように構成することで、変圧器等の高価な部品を用いる必要が無く、電力計測装置１を小型化、低コスト化できる効果がある。
また、電力計測装置１の電力を、電力計測装置１が組み込まれる冷蔵庫２４から絶縁して供給することで、電力計測装置１が個別の電源装置を持つ必要が無く、電力計測装置１を小型化、低コスト化できるという効果がある。
また、電力計測装置１の構成や精度は、電力計測装置１が取り付けられる機器に依存せず、電力計測装置１を共通化することができるとともに、電力計測装置１の後付けも可能な構成となる。
また、配電方式が異なる冷蔵庫２４にも容易に対応可能な構成となる。
さらに、電力計測装置１を安価で冷蔵庫２４に組み込み、ユーザーの省エネ意識を向上させることが可能である。

電力計測装置１を組み込むことで、冷蔵庫２４は消費電力情報を得ることができる。これにより、前記消費電力情報を元に冷蔵庫２４を制御することができ、冷蔵庫２４をより高機能化することが可能である。
また、冷蔵庫２４に搭載されたユーザーインターフェース部へ前記消費電力情報を表示させることも可能となり、ユーザーへリアルタイムで電気料金の通知をしたり、ユーザーの省エネ意識を喚起させたりすることができる。
また、前記消費電力情報から冷蔵庫２４の異常を検知し、動作を停止させる等の制御を行ったり、冷蔵庫２４の異常をユーザーへ通知したりすることが可能となる。

実施の形態８．
図８は、この発明の実施の形態８に係る太陽光発電機の構成図である。図８において、太陽光発電機２５は、上記の実施の形態１〜３のいずれかの電力計測装置１を組み込んでいる。電力計測装置１は太陽光発電機２５の発電量を測定し、太陽光発電機２５の制御部または集中コントローラーへ測定結果を出力する。

以上のように構成することで、変圧器等の高価な部品を用いる必要が無く、電力計測装置１を小型化、低コスト化できる効果がある。
また、電力計測装置１の電力を、電力計測装置１が組み込まれる太陽光発電機２５から絶縁して供給することで、電力計測装置１が個別の電源装置を持つ必要が無く、電力計測装置１を小型化、低コスト化できるという効果がある。
また、電力計測装置１の構成や精度は、電力計測装置１が取り付けられる機器に依存せず、電力計測装置１を共通化することができるとともに、電力計測装置１の後付けも可能な構成となる。
また、配電方式が異なる太陽光発電機２５にも容易に対応可能な構成となる。
さらに、電力計測装置１を安価で太陽光発電機２５に組み込み、ユーザーの省エネ意識を向上させることが可能である。

太陽光発電機２５は、電力計測装置１を組み込むことで、発電量をリアルタイムでモニタすることが可能となる。これにより、前記発電量を元に太陽光発電機２５を制御することができ、太陽光発電機２５をより高機能化することが可能である。
また、前記発電量から太陽光発電機２５の異常を検知し、動作を停止させる等の制御を行ったり、太陽光発電機２５の異常をユーザーへ通知したりすることが可能となる。

１電力計測装置、２機器、３電圧測定回路、４電流測定回路、５ A/D変換器、６演算部、７受電回路、８通信回路、９２次側コイル、１０１次側コイル、１１給電回路、１２通信回路、１３電源部、１４制御部、１５３相４線式電源、１６カレントトランス、１７中性線、１８絶縁型DC/DCコンバーター、１９絶縁素子、２０外部コントローラー、２１空調機、２２ I/Hクッキングヒーター、２３給湯器、２４冷蔵庫、２５太陽光発電機。

Claims

単相又は多相で複線の電源線を介して電力供給されている計測対象の機器に供給される電圧を計測する電圧計測部と、前記機器に供給される電流を計測する電流計測部と、前記電圧計測部により計測された電圧と前記電流計測部で計測された電流とで入力電力を求める演算部と、前記演算部の演算結果を出力する通信部と、上記の各部に駆動電力を供給する内部電源部とを備え、
前記電圧計測部は、抵抗分圧回路で構成され、前記機器に接続される前記複数の電源線のうちの１つの電源線をグランド電位とし、前記グランド電位の電源線と他の電源線との間の電圧を計測し、
前記内部電源部は、前記機器が有する直流電源から電力を受け、前記直流電源とは絶縁して電力供給をすることを特徴とする組み込み式電力計測装置。
前記機器が有する直流電源から電力を受け、前記直流電源とは絶縁して電力供給をするのは、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバーターであることを特徴とする請求項１に記載の組み込み式電力計測装置。
前記機器が有する直流電源から電力を受け、前記直流電源とは絶縁して電力供給をするのは、電磁誘導型無線による給電により行われることを特徴とする請求項１に記載の組み込み式電力計測装置。
前記電流計測部が、電流検出手段としてカレントトランスを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の組み込み式電力計測装置。
前記電流計測部が、電流検出手段としてシャント抵抗を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の組み込み式電力計測装置。
前記電流計測部が、電流検出手段として磁界センサーを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の組み込み式電力計測装置。
電力計測結果を通信する前記通信部が、フォトカプラを備え、前記フォトカプラを介して前記機器と絶縁しながら通信することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の組み込み式電力計測装置。
電力計測結果を通信する前記通信部が、電磁誘導無線を介して、前記機器と絶縁しながら前記機器と通信することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の組み込み式電力計測装置。
前記通信部と、外部機器又はコントローラーとの通信を、無線通信で行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の組み込み式電力計測装置。
請求項１〜９のいずれかに記載の組み込み式電力計測装置を組み込んだことを特徴とする空調機。
請求項１〜９のいずれかに記載の組み込み式電力計測装置を組み込んだことを特徴とするI/Hクッキングヒーター。
請求項１〜９のいずれかに記載の組み込み式電力計測装置を組み込んだことを特徴とする給湯器。
請求項１〜９のいずれかに記載の組み込み式電力計測装置を組み込んだことを特徴とする冷蔵庫。
請求項１〜９のいずれかに記載の組み込み式電力計測装置を組み込んだことを特徴とする太陽光発電機。