JP5336941B2

JP5336941B2 - 電力監視システム

Info

Publication number: JP5336941B2
Application number: JP2009146376A
Authority: JP
Inventors: 英昭永利; 洋二水野; 裕明湯浅
Original assignee: Panasonic Eco Solutions Switchgear Devices Co Ltd
Current assignee: Panasonic Eco Solutions Switchgear Devices Co Ltd
Priority date: 2009-06-19
Filing date: 2009-06-19
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2029-06-19
Also published as: JP2011004544A

Description

本発明は、分電盤に接続された負荷の電力量を計測する電力計測装置及び電力計測装置とデータを送受信可能に接続されて電力量を通知するインターホン親機とを有する電力監視システムに関する。

従来から、戸建住宅や集合住宅の各住戸に設置された電力分電盤と住宅情報盤（インターホン親機）との間で信号を送受信可能としたシステムが知られており、例えば特許文献１に開示されている。この従来例は、住戸に供給される電力を監視し、負荷を接続した分岐回路に分配供給するための電力分電盤と、火災感知器などの各種セキュリティセンサを接続した住宅情報盤との間を信号送受信可能に構成されたものであって、電力分電盤には、主幹ブレーカを通じて供給される少なくとも電流量を計測するコントローラ（電力計測装置）が設けられている。当該コントローラによって積算された積算電力量は、電気使用情報として住宅情報盤に信号送出され、住宅情報盤は、電気使用情報を受信して計測された積算電力量のレベルに応じて段階的に報知（例えば、「電気を使いすぎています」という音声メッセージを出力）する。而して、電気使用情報を、住宅情報盤が設置されるリビングやダイニングなどの居住者の目に付き易い場所で把握することができるようになっている。

特開平１１−２２５４３８号公報

ところで、上記のような従来のシステムでは、通常電力計測装置とインターホン親機との何れにも現在の日付及び時刻を計時する計時手段が備えられている。この計時手段は、停電などの異常が発生した場合には計時が停止されてしまう。そこで、停電時などの異常時においても計時を継続できるように、電力計測装置及びインターホン親機に二次電池をそれぞれ備え、異常時に二次電池から電源を供給する構成が通常用いられている。しかしながら、一般的にインターホン親機の二次電池は蓄電性能が低いため、長時間停電した場合には、二次電池からの電源供給の停止に伴って計時も停止され、正常に計時されない。このため、居住者は非常時の度に日付及び時刻を手動で設定しなければならない可能性が高く、煩わしいという問題があった。この問題を解決するために二次電池の電池容量を大きくすることも考えられるが、形状や寸法に制約を受けるインターホン親機においては二次電池を大型化することは難しく、仮に二次電池を大型化できたとしても、必要コストが増大するという問題があった。

本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、必要コストを増大させることなく居住者が非常時の度に手動で日付及び時刻を手動で設定する煩わしさを低減し、利便性を向上させる電力監視システムを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、住戸に供給される電力を監視し、負荷を接続した分岐回路に分岐供給する分電盤内の電流及び電圧を計測して負荷に供給される電力量を算出する電力計測装置と、住戸内に設置されるインターホン親機とを備え、電力計測装置において算出される負荷に供給された電力量の情報をインターホン親機に送信するとともに、インターホン親機において受信した情報に基づいて負荷に供給された電力量を居住者に通知する電力監視システムであって、インターホン親機は、現在の日付及び時刻を計時する第１の計時手段と、非常時から復旧した際に第１の計時手段が正常に計時しているか否かを判定する第１の判定手段とを備え、電力計測装置は、現在の日付及び時刻を計時する第２の計時手段と、停電時などの非常時に第２の計時手段に電源を供給する蓄電手段とを備え、インターホン親機は、第１の判定手段において第１の計時手段が正常に計時していないと判定すると第２の計時手段における日付及び時刻の時刻情報を要求する時刻情報要求信号を電力計測装置に送信し、電力計測装置は、時刻情報要求信号を受信すると第２の計時手段における時刻情報を含む応答信号をインターホン親機に返信し、インターホン親機は、応答信号を受信すると応答信号に含まれる時刻情報に基づいて第１の計時手段における日付及び時刻を補正することを特徴とする。

請求項２の発明は、インターホン親機は、停電時などの非常時に第１の計時手段に電源を供給する蓄電手段を備えたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、電力計測装置は、時刻情報要求信号を受信した際に第２の計時手段が正常に計時しているか否かを判定する第２の判定手段を備え、第２の判定手段において第２の計時手段が正常に計時していないと判定すると、日付及び時刻の設定を促す時刻設定要求信号をインターホン親機に送信し、インターホン親機は、時刻設定要求信号を受信すると第１の計時手段における日付及び時刻を手動で設定するように居住者に通知することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３の発明において、インターホン親機は、第１の計時手段における日付及び時刻を居住者が設定すると、設定された日付及び時刻の時刻情報を含む時刻情報信号を電力計測装置に送信し、電力計測装置は、時刻情報信号を受信すると時刻情報信号に含まれる時刻情報に基づいて第２の計時手段における日付及び時刻を補正することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、停電時などの非常時から復旧した際にインターホン親機における日付及び時刻が正常に計時されていない場合に、インターホン親機と比較して蓄電手段の蓄電性能が高く、非常時においても日付及び時刻の計時を長時間維持することのできる電力計測装置で計時されている日付及び時刻に基づいてインターホン親機の日付及び時刻を自動的に補正することができるので、居住者が非常時の度に手動でインターホン親機の日付及び時刻を手動で設定する煩わしさを低減し、利便性を向上させることができる。

請求項２の発明によれば、非常時の継続期間が短い場合には、蓄電手段からの電源供給によってインターホン親機における日付及び時刻の計時を維持することができる。

請求項３の発明によれば、非常時から復旧した際に電力計測装置における日付及び時刻が正常に計時されていない場合でも、居住者にインターホン親機における日付及び時刻を手動で設定するように通知することができるので、居住者が速やかに日付及び時刻を手動で設定することができ、インターホン親機において日付及び時刻が正常に計時されていない状態が長時間継続するのを回避することができる。

請求項４の発明によれば、居住者がインターホン親機において設定した日付及び時刻に基づいて電力計測装置における日付及び時刻が自動的に補正されるので、居住者が電力計測装置における日付及び時刻を手動で設定する必要がなく、利便性を向上させることができる。

本発明に係る電力監視システムの実施形態を示すブロック図である。同上の全体概略図である。（ａ），（ｂ）は、同上の主要な動作を説明するためのフローチャート図である。（ａ），（ｂ）は、同上の電力計測装置において正常に計時していない場合を説明するためのフローチャート図である。（ａ），（ｂ）は、同上のインターホン親機における時刻設定後の動作を説明するためのフローチャート図である。

以下、本発明に係る電力監視システムの実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態は、図１に示すように、住戸に供給される電力を監視し、１乃至複数（図示では２つ）の負荷５を接続した分岐回路に分岐供給する分電盤３内の電流及び電圧を計測して負荷５に供給される電力量を算出する電力計測装置１と、住戸内に設置されるインターホン親機２とから構成される。

インターホン親機１は、図１に示すように、全体を制御する制御部１０と、音声を入力するためのマイクロホン（図示せず）及び音声を出力するためのスピーカ（図示せず）とを有し、ドアホン子器４（図２参照）から通信線Ｌｂを介して送信される呼出信号を検出するとともにドアホン子器４との間に通話路を形成する親機通話部１１と、例えば液晶ディスプレイから成り不審者の侵入を知らせるためのピクトマークやドアホン子器４のカメラ（図示せず）で撮像された映像を表示する表示部１２と、器体表面に露設される１乃至複数の押釦から成り押操作されると各釦に対応した操作信号を制御部１０に送信する操作入力受付部１３と、現在の日付及び時刻を計時する第１の計時手段である計時部１４と、電力計測装置２との間で通信線Ｌａを介して信号の送受信を行う送受信部１５と、外部の商用電源と接続されて自身の動作電源を得る電源部１６と、商用電源の停電時などの非常時に動作電源を供給する蓄電手段である二次電池１７とから構成される。操作入力受付部１３には、押操作されると後述する負荷５の積算電力量の概略を表示部２２に表示させるように指示する電力モニタ釦が設けられている。尚、ドアホン子器４については従来周知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

電力計測装置２は、図１に示すように、負荷５に供給された積算電力量を算出する演算部２０と、全体を制御する制御部２１と、現在の日付及び時刻を計時する第２の計時手段である計時部２２と、演算部２０で算出される負荷５に供給された積算電力量を記憶する記憶部２３と、インターホン親機１との間で通信線Ｌａを介して信号の送受信を行う送受信部２４と、外部の商用電源（図示せず）と接続されて自身の動作電源を得る電源部２５と、商用電源の停電時などの非常時に動作電源を供給する蓄電手段である二次電池２６とを備える。

電力計測装置２は、図２に示すように、単相３線の商用電源から電流制限器より成るリミッタ（図示せず）及び主幹ブレーカ３０を介して接続されている電圧線Ｌ１，Ｌ２及び中性線Ｎ（図１参照）に対し、中継端子台（図示せず）を介して接続されている。ここで、リミッタは需要家の負荷電流を電力会社との間の契約値以下に制限するために設けられたブレーカである。主幹ブレーカ３０と中継端子台との間においては、電圧線Ｌ１・中性線Ｎ間及び電圧線Ｌ２・中性線Ｎ間に、それぞれ分岐ブレーカ（図示せず）を介して複数の分岐回路が接続されている。即ち、分岐ブレーカを介して各負荷５へ電源が供給される。尚、リミッタ、主幹ブレーカ３０、分岐ブレーカ、中継端子台は分電盤３内に収納されている。また、本実施形態では、分電盤３の外側に電力計測装置２を設置しているが、分電盤３の内側に電力計測装置２を設置しても構わない。

分電盤３においてリミッタと主幹ブレーカ３０との間には、電圧線Ｌ１，Ｌ２各々を流れる電流を検出する２個のカレントトランスＣＴ１，ＣＴ２から成る電流センサ３１を設けている（図１参照）。ここに、カレントトランスＣＴ１，ＣＴ２で検出された電流は、ゲイン切替、バイアス印加を行う電流処理回路（図示せず）を介して電流信号として演算部２０に入力され、線間電圧は、電圧線Ｌ１，Ｌ２および中性線Ｎに接続され差動増幅、移相調整、バイアス印加を行う電圧処理回路（図示せず）を介して電圧信号として演算部２０に入力される。

演算部２０は、各カレントトランスＣＴ１，ＣＴ２により検出した各瞬時電流値それぞれと、電圧線Ｌ１・中性線Ｎ間、電圧線Ｌ２・中性線Ｎ間それぞれの線間電圧の瞬時電圧値それぞれとの積を求め、両方の積を加算、平均化する。そして、当該演算処理をサンプリング時間毎に行い、これら処理結果を一定期間毎に平均化した値を瞬時電力値として演算する。演算部２０は、この瞬時電力値及び計時部２２の出力に基づいて、規定期間に負荷に供給された積算電力量を求める。本実施形態では、規定期間として1日及び１ヶ月を採用している。即ち、演算部２０では、１日単位の積算電力量と、１月単位の積算電力量とを算出している。勿論、規定期間は上記の期間に限定される必要はなく、例えば１時間単位の積算電力量を算出しても構わない。制御部２１は、演算部２０で求めた積算電力量と第２の計時部２２で計時した日付及び時刻とを関連付けて履歴として記憶部２３に記憶させる。

電源部２５は、電圧線Ｌ１，Ｌ２・中性線Ｎ間の線間電圧から電力計測装置２の動作電源を得るもので、電源部２５から電力計測装置２の各部に動作電源が供給される。また、二次電池２６は、商用電源の停電時などの非常時において電源部２５のバックアップ用電源として動作するもので、非常時において第２の計時部２２、記憶部２３に動作電源を供給する。

以下、本実施形態におけるインターホン親機１と電力計測装置２との間の電力量に関する通信について説明する。先ず、インターホン親機１の操作入力受付部１３において電力モニタ釦を押操作すると、制御部１０は、負荷５の積算電力量の履歴を送信するように要求する要求信号を信号送受信部１５から電力計測装置２に送信させる。電力計測装置２の制御部２１は、信号送受信部２４において要求信号を受信すると、記憶部２３から積算電力量の履歴を読み出し、当該履歴を含む応答信号を信号送受信部２４からインターホン親機１に送信させる。インターホン親機１の制御部１０は、信号送受信部１５において応答信号を受信すると、応答信号に含まれる積算電力量の履歴に統計処理を行う。そして、統計処理の処理結果を画像処理し、表示部１２に出力する。例えば、本実施形態では、電力モニタ釦が押操作された日付における積算電力量を表示するようになっている。尚、表示部１２に表示させる積算電力量の概略は上記に限定される必要はなく、例えば電力モニタ釦が押操作された週若しくは月、又は年間の積算電力量を表示させるようにしても構わない。積算電力量を確認した後は、電力モニタ釦を再度押操作することで上記表示をオフにして待機状態へと移行する。

次に、本実施形態の非常時における計時動作について説明する。停電時などの非常時においては、インターホン親機１及び電力計測装置２の何れにおいても電源部１６，２５からの電源供給が停止するため、計時部１４，２２にはそれぞれ二次電池１７，２６から電源が供給され、計時が継続される。ここで、非常時の継続期間が短い場合には、二次電池１７からの電源供給によってインターホン親機１の計時部１４における日付及び時刻の計時を維持することができる。しかしながら、一般にインターホン親機１の二次電池１７の蓄電性能は、電力計測装置２の二次電池２６の蓄電性能よりも低いため、長時間非常時が継続すると、二次電池１７の電池容量が尽きて計時部１４への電源供給が停止され、計時が停止する。

非常時から復旧して電源部１６，２５からの電源供給が再開されると、図３（ａ）に示すように、インターホン親機１の制御部１０は、計時部１４が正常に計時しているか否かを判定する。即ち、制御部１０が第１の判定手段に相当する。尚、判定方法としては、例えばインターホン親機１の二次電池１７の電池電圧を測定する手段を設け、測定された二次電池１７の電池電圧が閾値以上であれば正常、閾値以下であれば異常であると判定する方法がある。即ち、この方法では、停電時などの非常時を経て二次電池１７が電池切れしているか否かを判定することで、計時部１４が正常に計時を維持しているか否かを判定することができる。勿論、判定方法は上記の方法に限定される必要はなく、他の判定方法であっても構わない。

尚、本実施形態では、インターホン親機１が二次電池１７を備えているために上記の方法で判定を行っているが、二次電池１７を備えていない場合には、インターホン親機１が起動する毎に制御部１０において計時部１４が正常に計時していないと判定するのが望ましい。更には、インターホン親機１の電源部１６の電源電圧を測定する手段を設け、測定された電源部１６の電源電圧が閾値以上であれば正常、閾値以下であれば異常であると判定するようにしてもよい。

計時部１４が正常に計時していると判定した場合には、通常処理に復帰する。計時部１４が正常に計時していないと判定した場合には、制御部１０は、電力計測装置２の計時部２２における日付及び時刻の時刻情報を要求する時刻情報要求信号を送受信部１５を介して電力計測装置２に送信させる。電力計測装置２では、図３（ｂ）に示すように、時刻情報要求信号を送受信部２４を介して受信すると、制御部２１が計時部２２から日付及び時刻の時刻情報を読み出し、時刻情報を含む応答信号を送受信部２４を介してインターホン親機１に返信する。インターホン親機１では、図３（ａ）に示すように、応答信号を送受信部１５を介して受信すると、制御部１０が応答信号に含まれる時刻情報に基づいて計時部１４における日付及び時刻を補正し、通常処理に復帰する。尚、応答信号を受信せずに一定時間が経過した場合には、制御部１０は規定値（例えば、１月１日午前０時０分０秒等）に基づいて計時部１４における日付及び時刻を補正し、通常処理に復帰する。

上述のように、停電時などの非常時から復旧した際にインターホン親機１の計時部１４における日付及び時刻が正常に計時されていない場合に、インターホン親機１と比較して二次電池２６の蓄電性能が高く、非常時においても日付及び時刻の計時を長時間維持することのできる電力計測装置１の計時部２２における日付及び時刻に基づいてインターホン親機１の計時部１４における日付及び時刻を自動的に補正することができるので、居住者が非常時の度にインターホン親機１の計時部１４における日付及び時刻を手動で設定する煩わしさを低減し、利便性を向上させることができる。

ところで、上記実施形態では、非常時が長時間継続しても電力計測装置２の二次電池２６の電池容量が尽きない場合を想定しているが、二次電池２６の電池容量が尽きた場合には、電力計測装置２の計時部２２も計時が停止してしまうため、上述のように非常時からの復旧時に電力計測装置２の計時部２２における日付及び時刻を参照することができない。以下、このような場合に対処することのできる計時動作について図４を用いて説明する。

電力計測装置２において、図４（ａ）に示すように、時刻情報要求信号を送受信部２４を介して受信すると、制御部２１は、計時部２２が正常に計時しているか否かを判定する。即ち、制御部２１が第２の判定手段に相当する。尚、判定方法としては、上述のインターホン親機１の場合と同様に、例えば電力計測装置２の二次電池２６の電池電圧を測定する手段を設け、測定された二次電池２６の電池電圧が閾値以上であれば正常、閾値以下であれば異常であると判定する方法がある。勿論、判定方法は上記の方法に限定される必要はなく、他の判定方法であっても構わない。また、上記判定処理は、時刻情報要求信号を受信した時点で行うのではなく、時刻情報要求信号を受信する前に行ってもよい。この場合、処理結果を保持しておき、時刻情報要求信号を受信した時点で処理結果を参照する。

計時部２２が正常に計時していると判定した場合には、上記と同様に制御部２１が計時部２２から日付及び時刻の時刻情報を読み出し、時刻情報を含む応答信号を送受信部２４を介してインターホン親機１に返信する。計時部２２が正常に計時していないと判定した場合には、制御部２１はインターホン親機１の計時部１４における日付及び時刻の設定を促す時刻設定要求信号を送受信部２４を介してインターホン親機１に返信する。インターホン親機１では、図４（ｂ）に示すように、時刻設定要求信号を送受信部１５を介して受信すると、制御部１０が時刻設定が必要である旨のメッセージ等を表示部１２に表示させる。即ち、計時部１４における日付及び時刻を手動で設定するように居住者に通知する。尚、居住者への通知方法は上述のように表示部１２にメッセージ等を表示する方法に限らず、例えば音声メッセージで居住者に報知する方法であってもよい。

上述のように、非常時から復旧した際に電力計測装置２の計時部２２における日付及び時刻が正常に計時されていない場合でも、居住者にインターホン親機１の計時部１４における日付及び時刻を手動で設定するように通知することができるので、居住者が速やかに日付及び時刻を手動で設定することができ、インターホン親機１において日付及び時刻が正常に計時されていない状態が長時間継続するのを回避することができる。

更に、図５（ａ）に示すように、居住者がインターホン親機１の計時部１４の日付及び時刻を手動で設定した後に、制御部１０が設定された日付及び時刻の時刻情報を含む時刻情報信号を送受信部１５を介して電力計測装置２に送信するようにしてもよい。電力計測装置２では、時刻情報信号を送受信部２４を介して受信すると、制御部２１が時刻情報信号に含まれる時刻情報に基づいて計時部２２における日付及び時刻を補正する。

この場合、居住者がインターホン親機１において設定した計時部１４の日付及び時刻に基づいて電力計測装置２における計時部２２の日付及び時刻が自動的に補正されるので、居住者が電力計測装置２における計時部２２の日付及び時刻を手動で設定する必要がなく、利便性を向上させることができる。

１インターホン親機
１０制御部（第１の判定手段）
１４計時部（第１の計時手段）
２電力計測装置
２１制御部（第２の判定手段）
２２計時部（第２の計時手段）
２６二次電池（蓄電手段）
３分電盤

Claims

住戸に供給される電力を監視し、負荷を接続した分岐回路に分岐供給する分電盤内の電流及び電圧を計測して負荷に供給される電力量を算出する電力計測装置と、住戸内に設置されるインターホン親機とを備え、電力計測装置において算出される負荷に供給された電力量の情報をインターホン親機に送信するとともに、インターホン親機において受信した情報に基づいて負荷に供給された電力量を居住者に通知する電力監視システムであって、インターホン親機は、現在の日付及び時刻を計時する第１の計時手段と、非常時から復旧した際に第１の計時手段が正常に計時しているか否かを判定する第１の判定手段とを備え、電力計測装置は、現在の日付及び時刻を計時する第２の計時手段と、停電時などの非常時に第２の計時手段に電源を供給する蓄電手段とを備え、インターホン親機は、第１の判定手段において第１の計時手段が正常に計時していないと判定すると第２の計時手段における日付及び時刻の時刻情報を要求する時刻情報要求信号を電力計測装置に送信し、電力計測装置は、時刻情報要求信号を受信すると第２の計時手段における時刻情報を含む応答信号をインターホン親機に返信し、インターホン親機は、応答信号を受信すると応答信号に含まれる時刻情報に基づいて第１の計時手段における日付及び時刻を補正することを特徴とする電力監視システム。
前記インターホン親機は、停電時などの非常時に第１の計時手段に電源を供給する蓄電手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の電力監視システム。
前記電力計測装置は、時刻情報要求信号を受信した際に第２の計時手段が正常に計時しているか否かを判定する第２の判定手段を備え、第２の判定手段において第２の計時手段が正常に計時していないと判定すると、日付及び時刻の設定を促す時刻設定要求信号をインターホン親機に送信し、インターホン親機は、時刻設定要求信号を受信すると第１の計時手段における日付及び時刻を手動で設定するように居住者に通知することを特徴とする請求項１又は２記載の電力監視システム。
前記インターホン親機は、第１の計時手段における日付及び時刻を居住者が設定すると、設定された日付及び時刻の時刻情報を含む時刻情報信号を電力計測装置に送信し、電力計測装置は、時刻情報信号を受信すると時刻情報信号に含まれる時刻情報に基づいて第２の計時手段における日付及び時刻を補正することを特徴とする請求項３記載の電力監視システム。