JP5371977B2 - エネルギ消費測定 - Google Patents

Description

本発明は、エネルギ消費を測定するためのシステム、前記システムで使用するコントローラ、及び、エネルギ消費を測定する方法に関する。

気候変動及び地球温暖化は重要な問題である。それ故、エネルギ消費を管理するという要求が存在する。現在、一般家庭において、電気測定は、家庭内の全てのエネルギ消費デバイスのエネルギ消費の合計を測定する１個の計器により行われる。全体のエネルギ消費を測定する目的は、消費者にどれくらいの金額を請求するかを知ることにある。

米国特許第５，５７２，４３８号明細書は、ローカルエリアネットワーク又はホームオートメーションデータバスを含むエネルギ管理及びビルオートメーションシステムを開示している。それぞれの負荷（エネルギ消費デバイス）は、コマンド又は停電の発生に基づいて負荷をメインから切断するためのブレーカを含み得る制御モジュールを介してバスに接続される。制御モジュールは、負荷電流を測定する電流監視制御ユニット、又は、関連付けられた負荷により消費された電力を監視する電力監視モジュールであり得る。双方のモジュールは、負荷状態及び状態変化を示すバスメッセージを送信する。負荷毎のオン／オフ状態は、負荷によって引き出された負荷電流をサンプリングして、感知された負荷電流を基準値と比較することにより決定される。電流が基準値よりも低い場合には、負荷は、オフであると見なされ、電流が基準値よりも大きい場合には、負荷は、オンであると見なされる。

第１のマイクロコンピュータは、好ましくは、建物の外部に、及び、電気公益事業会社の電力計（electric utility power meter）の近傍に設けられる。第２のマイクロコンピュータは、好ましくは、顧客建物内にある。２つのマイクロコンピュータは、ネットワーク／データバスを介して互いに及び様々なモジュールと通信する。第１のマイクロコンピュータは、いずれかの適切な通信リンクを介して公益事業会社と通信する。第２のマイクロコンピュータは、システムのための入力／出力端末として機能し、消費者がパラメータを設定し、電力消費についてシステムに問い合わせることを可能にし、顧客により要求されたレポート、並びに、公益事業会社あるいはマイクロコンピュータにより送信されたメッセージを表示する。第１のマイクロコンピュータは、マスタコントローラ及び／又はネットワークサーバとして機能し、音声、ビデオ及びデータサービス間の通信ゲートウェイとして建物の外界と通信し、一次データコレクタ及び負荷制御モジュールのオペレータになる。公益事業会社は、選択された利用データにアクセスし、第１のマイクロコンピュータに対するメッセージを介して少なくとも幾つかの負荷を制御し得る。

本発明の目的は、エネルギ消費デバイス毎の電力測定を取り除くことにより電力測定システムを簡素化することにある。

本発明の第１の態様は、請求項１に記載されたような、エネルギ消費を測定するためのシステムを提供する。本発明の第２の態様は、請求項１４に記載されたような、システムで使用するコントローラを提供する。本発明の第３の態様は、請求項１５に記載されたような、エネルギを測定する方法を提供する。有利な実施形態は、従属項に規定されている。

本発明の第１の態様によるエネルギ消費を測定するためのシステムは、エネルギを消費する複数のデバイスを有する。前記複数のデバイスのうち少なくもサブセットは、前記複数のデバイスのうちの関連付けられた１つのデバイスの実際のエネルギ消費に関する実際の動作状態を示す動作状態情報を供給する通信ユニットを有する。動作状態情報は、デバイスがオンであるかオフであるかを示す単純なオン／オフ状態であってもよい。代わりに、例えば予め決められた時間における実際のエネルギ消費又は実際の平均エネルギ消費を示し得るより高度な情報が供給されてもよい。メータは、複数のデバイスの全体エネルギ消費を測定する。例えば、前記メータは、電気メータ又は燃料ガスメータであり得る。コントローラは、前記複数のデバイスのうちの特定の１つのデバイスの動作状態の変化で生ずる全体エネルギ消費の変化から、前記複数のデバイスのうちの前記特定の１つのデバイスの個別エネルギ消費を計算する。一実施形態において、前記エネルギは電気である。

システムは、状態情報を供給するための設備をもたない他のエネルギ消費デバイスを有してもよいことに留意されるべきである。コントローラは、全てのデバイスの実際の全体エネルギ消費を知り、サブセットのデバイスのうちの特定の１つがオン又はオフにされるときに差分エネルギ消費を知る。それ故、コントローラは、１個のメータを用いることによって、サブセットのデバイスのうちの１つ１つに対してエネルギ消費を決定することができる。デバイス毎の電力消費を感知することは要求されない。

一実施形態において、通信ユニットは、複数のデバイスのうちの関連付けられた１つのデバイスを一意的に識別する識別子を供給する。これは、コントローラが、実際の装置が用いられることを知り、それ故に、特定の装置を参照してエネルギ消費情報を供給することができるという利点がある。

一実施形態において、コントローラは、電気メータと機械的に一体化される。これは、メータ情報が直接利用可能であるという利点をもつ。

一実施形態において、システムは、複数のデバイスのうちの１つである消費者装置を更に有する。コントローラは、消費者装置と機械的に一体化される。例えば、消費者装置は、テレビ、コンピュータモニタ、又は、セットトップボックスである。

一実施形態において、消費者装置は、個別エネルギ消費に基づく情報を表示するためのディスプレイを有する。勿論、実際又は平均の全体エネルギ消費のような、個別エネルギ消費とは異なる他のエネルギ消費情報が表示されてもよい。エネルギ消費そのものに代えて、コスト又はＣＯ_２の当量のような、他の関連情報が表示されてもよい。消費者装置内のコントローラをディスプレイと一体化することにより、又は、ディスプレイにアクセスすることにより、別個のディスプレイを追加することは必要とされない。しかしながら、代わりに、コントローラは、ディスプレイをもつ携帯用装置と通信してもよい。

一実施形態において、システムは、消費者装置を有し、コントローラが、消費者装置の電源プラグに追加される。これは、既存の構成にコントローラを追加することを容易にさせる。特に、コントローラとシステムの他の部分との間のデータ伝送がメイン電源線を介して実行される場合には、これは、的確な解決策である。

一実施形態において、通信ユニットは、動作状態を無線で送信し、コントローラは、動作状態を無線で受信する。動作状態はさておき、識別子も無線で通信されてもよい。

一実施形態において、通信ユニットは、複数のデバイスとコントローラとを相互接続するローカルメイン電源ラインを介して動作状態を送信する。動作状態はさておき、識別子も前記メインを介して通信されてもよい。

一実施形態において、コントローラは、電気供給者の中央ユニットと通信するための通信ユニットをもつ。これは、電気供給者が、個々のデバイスの電力消費に対する情報を使用することを可能にし、例えば、この情報に基づくより詳細なフィードバックをユーザに供給し、エネルギ消費に関する彼又は彼女の動きを彼又は彼女に気付かせることを可能にする。例えば、請求書は、個々のデバイスのエネルギ消費を示し得る。

一実施形態において、コントローラは、ユーザ入力を受信するユーザインタフェースを有する。コントローラは、セットアップフェーズを実行し、ユーザは、手動で、固有の識別子をもたないデバイスの動作状態の変化についてコントローラに情報を与える。この入力に応答して、コントローラは、動作状態の変化に応答して生ずる全体エネルギ消費の変化から、このデバイスの個別エネルギ消費を決定する。この実施形態は、コントローラが識別子をもたないデバイスに対する入力を取得し、その結果、メータにより検出されたエネルギ消費についての変化をたどることによりオン及びオフの切り替えが追跡され得るという利点をもつ。

本発明のこれら及び他の態様は、後述された実施形態から明らかになり、この実施形態を参照して説明されるだろう。

複数のデバイスのエネルギ消費を測定するためのシステムの一実施形態を概略的に示す。 測定された全体電力の一例を示すグラフを概略的に示す。 個別のデバイスのエネルギ消費を決定するためのコントローラを備えた消費者装置の一実施形態を概略的に示す。 個別のデバイスのエネルギ消費を決定するためのコントローラを備えた追加デバイスの一例を概略的に示す。 コントローラが計器と機械的に一体化されるシステムの一実施形態を概略的に示す。 電流感知回路を備えたＡＣメインプラグを概略的に示す。 電流感知回路を備えたＡＣメインプラグを概略的に示す。

異なる図面で同一の参照符号をもつアイテムは、同一の構造的特徴及び同一の機能をもつか、又は、同一の信号であることに留意されるべきである。斯様なアイテムの機能及び／又は構造が説明された場合には、詳細な説明において、その繰り返された説明は必要ない。

図１は、複数のデバイスのエネルギ消費を測定するためのシステムの一実施形態を概略的に示している。

本システムは、エネルギを消費する複数のデバイスＤＥ１，・・・，ＤＥｉ，・・・，ＤＥｎを有する。エネルギを消費するデバイスは、多くの場合、電力を消費するデバイスと見なされることに留意されるべきである。しかしながら、正確に言うと、電力は、秒当たりのエネルギである。本発明の場合においては、電力もカバーするため、エネルギという用語が用いられる。更に、次に、アイテムが、番号が続く１又はそれ以上の頭文字で参照される場合には、この番号は、指標であると見なされるべきである。それ故、ＤＥ１又はＤＥｎは、特定のデバイス１又はｎと呼ぶ。しかしながら、指標ｉは、概ねアイテムを示すために用いられ、それ故に、ＤＥｉは、概ね、デバイスＤＥ１〜ＤＥｎのうちいずれか１つ、又は、デバイスＤＥ１〜ＤＥｎを意味する。

デバイスＤＥｉの１つ１つは、動作状態情報ＯＳｉを供給する通信ユニットＣＵｉ（ＣＵ１，・・・，ＣＵｉ，・・・，ＣＵｎ）を有する。動作状態情報ＯＳｉは、単純なオン／オフの情報又は信号であり得る。代わりに、動作状態情報ＯＳｉは、実際の電力消費又は平均電力消費を供給するより複雑な情報であってもよい。例えば、平均電力消費は、コントローラＣＯがデバイスＤＥｉからの情報を要求又は取得するサンプルレートと同期される或る時間の期間に渡って平均化され得る。この情報は、（マルチ）レベル信号であり得るか、又は、担体上で符号化及び／若しくは調節され得る。通信ユニットＣＵｉは、対応するデバイスＤＥｉを一意的に識別する固有の識別コードＩＤｉを更に供給する。固有の識別コードＩＤｉをもたない何れかのデバイスＤＥｉは、ＤＥ０で示されたブロック内に収集される。

コントローラＣＯは、通信ユニットＣＣＵ１，ＣＣＵ２及びＣＣＵ３を有する。通信ユニットＣＣＵ１は、動作状態情報ＯＳｉ及び識別コードＩＤｉを受信するために、デバイスＤＥｉの通信ユニットＣＵｉと通信する。通信ユニットＣＣＵ２は、エネルギメータＥＭにより測定された全体エネルギ消費ＴＥＣを受信して、デバイスＤＥｉの個別エネルギ消費ＩＥＣを決定するために、エネルギメータＥＭと通信する。代わりに、通信ユニットＣＣＵ１が、全体エネルギ消費ＴＥＣを受信して、個別エネルギ消費ＩＥＣを供給してもよい。オプション的な通信ユニットＣＣＵ３は、データＤＡを中央ユニットＥＣＵに送信するために、エネルギ供給者の中央ユニットＥＣＵと通信する。コントローラＣＯは、ユーザ入力ＵＣを受信するためのユーザインタフェースＵＩを更に有してもよい。

デバイスＤＥｉの１つ１つは、エネルギメータＥＭを介してメインＭＡから電力を受けるために、ローカル電源ラインＬＰＬに接続される。また、コントローラＣＯも、ローカル電源ラインＬＰＬに接続されてもよい。他の図面から明らかになるように、コントローラＣＯは、メータＥＭ又はデバイスＤＥｉのうちの１つと組み合わせられてもよい。本構成に依存する場合には、通信ユニットＣＣＵ２又はＣＣＵ３は不必要である。このシステムの動作は、図２に示されたグラフに対して説明されるだろう。

中央ユニットＥＣＵに送信されるか又は中央ユニットＥＣＵにより取り出されるデータＤＡは、エネルギ供給者がクライアントに対して彼又は彼女の建物内のエネルギ消費について詳細に情報を与えることができるような、デバイスＤＥｉ毎のエネルギ消費に対する情報を有する。例えば、送られた請求書は、アイテム毎のエネルギ消費及び／又はコストを含み得る。

図２は、測定された全体電力の一例を示すグラフを概略的に示している。

時間ｔ０〜ｔ１の間においては、いずれのデバイスＤＥｉもオンにされていない。オンにされることにより、待機状態又はオフ状態ではないアクティブ状態にあることを指す。時間ｔ０とｔ１との間の全体電力消費ＴＥＣは、待機モードにある全てのデバイスＤＥｉの待機電力消費により決定される。最近では、多くのデバイス、例えば、テレビ、コンピュータモニタ、ＤＶＤ及びＣＤプレイヤ、時計、調理器具、冷蔵庫、冷凍庫及びコーヒーメーカが待機電力を消費する。時間ｔ１では、洗濯機が、サブサイクルＤ，Ｅ，Ｆ及びＧを有する洗濯サイクルを開始する。異なる電力消費が、これらの異なるサブサイクルＤ，Ｅ，Ｆ及びＧの間に生じ得る。サブサイクルＤ，Ｅ，Ｆ及びＧは、時間ｔ１からｔ４まで続く。それ故、洗濯機は、時間ｔ４でオフにされる。多くの場合、これらのサブサイクルＤ，Ｅ，Ｆ及びＧは、洗濯機の良く知られた異なる動作状態に関連している。洗濯機は、動作状態情報ＯＳｉを供給し得る。動作状態情報は、洗濯機がオン又はオフにされるときにだけ示してもよい。より高度な実施形態において、動作状態情報ＯＳｉは、洗濯機の異なるサブサイクルＤ，Ｅ，Ｆ及びＧに対応する時間の個別の期間を示してもよい。洗濯機は、コントローラＣＯが、エネルギ状態が変化されたデバイスＤＥｉを知るような、固有の識別子ＩＤｉを更に供給する。

時間ｔ１に又はその直後に、コントローラＣＯは、洗濯機がオンにされることを示す動作状態情報ＯＳｉを洗濯機から受信する。コントローラＣＯは、全体電力消費ＴＥＣをメータＥＭから受信し、それ故に、時間ｔ１の後しばらくしてからの全体電力消費ＷＬから、時間ｔ１の前の全体電力消費ＳＴＢを差し引くことにより、洗濯機の電力消費ＩＥＣを決定することができる。時間遅延は、使用された実際の洗濯機及びメータの応答の速度に依存し得る。時間ｔ３では、洗濯機がサブサイクルＦにある一方で、クッカーグリルがオンにされる。コントローラＣＯは、受信した動作状態情報ＯＳｉと、オンにされたクッカーグリルにより送信された識別子ＩＤｉとにより情報が与えられる。再度、コントローラＣＯは、時間ｔ３の後しばらくしてからメータＥＭにより測定された電力を、時間ｔ３の前にメータＥＭにより測定された電力と比較することにより、クッカーグリルにより消費された電力を決定することができる。

時間ｔ４では、洗濯機がオフにされる。コントローラＣＯは、洗濯サイクルの終了時点で消費された電力を決定するためにこのイベントを用いる。コントローラＣＯが、サブサイクルの発生に対する情報を受信しない場合には、オンにされた後（時間ｔ１の後しばらくしてから）の洗濯機により消費された決定された電力と、オフにされる前（時間ｔ４の直前）に消費された決定された電力とを平均化するにより、洗濯機の平均電力消費が概算され得る。

時間ｔ５では、クッカーグリルがオフにされる。テレビは、時間ｔ６でオンにされ、ＤＡＢラジオは、時間ｔ７でオンにされ、ＤＶＤプレイヤは、時間ｔ８でオンにされ、ＤＡＢラジオは、時間ｔ９でオフにされる。

一実施形態において、コントローラＣＯは、消費される予測電力、もたらされるコスト、又は、生成されるＣＯ_２の当量の予測を供給するために、デバイスＤＥｉの電力消費の過程を、デバイスＤＥｉからの動作状態情報ＯＳｉから取り出してもよい。この取り出された情報は、期待されたものよりも多くの電力を消費するという点で特定のデバイスＤＥｉが故障するかどうかを検出するために格納され得る。ユーザは、適宜警告され得る。デバイスＤＥｉからの電力消費の過程を取り出す代わりに、コントローラＣＯは、メータＥＭにより測定された全体電力消費ＴＥＣをサンプリングすることから、この過程を決定してもよい。代わりに、特定のデバイスＤＥｉ（例えばクッカーグリル）の動作状態情報ＯＳｉは、デバイスＤＥｉの電力レベル設定の表示を有してもよい。再度、コントローラＣＯは、電力消費若しくはコストを予測するためにこの追加の情報を用いてもよく、又は、異常を示してもよい。

図３は、個別のデバイスのエネルギ消費を決定するためのコントローラを備えた消費者装置を概略的に示している。デバイスＤＥｋは、ディスプレイＤＩと、電源ＰＳと、通信ユニットＣＣＵ１及び制御回路ＣＯＮを備えたコントローラＣＯと、通信ユニットＣＵｋとを有する消費者装置ＣＡである。電源ＰＳは、消費者装置ＣＡで使用するための供給電圧ＳＶｉを生成するために、ローカル電源ラインＬＰＬに接続される。示された実施形態において、エネルギメータＥＭにより供給されたデータＴＥＣは、例えばＸ１０スタンダードに従って、ローカル電源ラインＬＰＬで変調される。また、他のデバイスＤＥｉは、これらの動作状態情報ＯＳｉ及びこれらの識別子ＩＤｉをローカル電源ラインで変調する。通信ユニットＣＣＵ１は、ローカル電源ラインＬＰＬで情報を復調し、測定された全体消費電力ＴＥＣ、動作状態情報ＯＳｉ及び識別子ＩＤｉを制御回路ＣＯＮに供給する。図１でのラインにおいて、通信ユニットＣＵｋは、消費者装置ＣＡの動作状態情報ＯＳｋ及び識別子ＩＤｋを供給する。しかしながら、実際には、動作状態情報ＯＳｋ及び識別子ＩＤｋが、コントローラＣＯに直接供給され得るか、又は、コントローラＣＯに格納され得るので、この通信ユニットＣＵｋは不必要である。どの消費者装置ＣＡにコントローラが実装されるかが知られるので、識別子ＩＤｋは全く要求されない。制御回路ＣＯは、デバイスＤＥｉの個別エネルギ消費ＩＥＣに対する情報をディスプレイに供給する。例えば、これまでの、又は、任意の他の期間に渡るデバイスＤＥｉ毎に消費されたエネルギの実際の量が表示され得る。消費されたエネルギの量に代えて、コスト又はＣＯ_２の当量が表示されてもよい。例えば、送られたエネルギの実際の価格が、エネルギ供給者の中央ユニットＥＣＵからコントローラＣＯにより得られてもよい。

メータＥＭ及び／又は他のデバイスＤＥｉからのデータがローカル電源ラインで変調されない場合には、別個のデータライン又は無線接続が要求される。

コントローラＣＯがスタンドアロン型ユニットであるか、又は、ディスプレイＤＩをもつデバイスに一体化されない場合には、コントローラＣＯは、そのエネルギデータを、データが表示され得るように、ディスプレイをもつデバイスに送ることができるべきである。これは、エネルギデータが消費者製品の電力消費を示す電気データであるときに、消費者製品に対して特に関係がある。

図４は、個別のデバイスの電気エネルギ消費を決定するためのコントローラを備えた追加のデバイスを概略的に示している。追加のデバイスＡＯは、デバイスＤＥｉの電源コードＰＣの電源プラグＰＰとローカル電源ラインＬＰＬとの間に設けられる。コントローラＣＯを有する斯様な追加のデバイスＡＯは、既存のシステムに容易に追加され得る。

図５は、コントローラがメータと機械的に一体化されるシステムを概略的に示している。この実施形態においては、４つのデバイスＤＥ１〜ＤＥ４が存在する。例えばデバイスＤＥ１，ＤＥ２，ＤＥ３及びＤＥ４は、それぞれ、洗濯機、冷凍庫、テレビ受信機及びセットトップボックスであり得る。全てのデバイスＤＥ１〜ＤＥ４は、ローカル電源ラインＬＰＬに接続される。ローカル電源ラインＬＰＬ内の電流は、主電源ＭＡから電気メータＥＭを介して流れる。コントローラＣＯは、電気メータＥＭと機械的に一体化される。デバイスＤＥ１〜ＤＥ４のそれぞれは、コントローラＣＯへの直接データリンクＤＬ１，ＤＬ２，ＤＬ３及びＤＬ４をそれぞれもち得る。代わりに、全て又は幾つかのデバイスＤＥｉのデータがつなげられてもよい。例えば、データリンクＤＬ３の代わりに又はそれに加えて、テレビ受信機ＤＥ３は、データを、データリンクＤＬ３´を介してセットトップボックスＤＥ４に供給してもよい。セットトップボックスＤＥ４は、テレビ受信機ＤＥ３から受信されたデータをコントローラＣＯに転送する。データは、識別子ＩＤｉ及び動作状態情報ＯＳｉを含み得る。データリンクは、配線されてもよく、又は、無線であってもよい。代わりに、データリンクは、ローカル電源ラインＬＰＬ上に生成されてもよい。コントローラＣＯは、前述したものと同じ態様で動作する。

本システムは、エネルギを生成するデバイスＤＥｉ、例えばソーラーパネル又は風車を含んでもよい。これらのエネルギ生成デバイスＤＥｉは、ネットワーク化されたビルの一部であってもよい。これらの個別の電気的貢献は、電気消費デバイスＤＥｉに適用されたものと同じ原理を用いて個別に測定され得る。

図６は、電流感知回路を備えたＡＣメインプラグを概略的に示している。図６Ａは、ＡＣメインプラグの側面図を示し、図６Ｂは、（更にプラグとも呼ばれる）このＡＣメインプラグの底面図を示している。動作状態情報ＯＳｉが、状態変化情報のみ、又は、実際の電力消費若しくは平均電力消費を供給するより複雑な情報のいずかである場合に、電流感知回路を備えた斯様なＡＣメインプラグが実装される。状態変化情報は、消費された電力が第１から第２の特定の状態に変化されたことを示し得る。多くの場合、斯様な状態変化が、状態の１つ１つについて消費された正確な電力を知ることは必要とされない。消費された電力の概算は、エネルギ消費装置が実際にどの電力消費状態にあるかの決断を下すのに十分であり得る。

図６に示された実施形態のプラグは、英国で使用されている。斯様なプラグは、３つのピン、即ち、グラウンドピンＰＩＧ、エネルギを供給するために主電圧を移送する電圧移送ピンＰＩＶ、及び、電圧移送ピンＰＩＶにより供給された電流のための戻り経路として機能する戻りピンＰＩＲをもつ。ピンの機械的構造及び数は、世界の他の国々で異なり得る。例えば、グラウンドピンＰＩＧがなくてもよい。

電流感知回路は、プラグのピンＰＩに挟まれる（slip）薄い電気的絶縁シートＳＨ内に備えられる。少なくとも電流感知回路は、電気的絶縁シートＳＨ内に存在する。シートＳＨは、非熟練者によりプラグのピン上に容易に取り付けられるように、及び、そのソケットに適切に一致させるためにプラグの能力を妨げないように、形作られる。一実施形態において、シートＳＨの厚さは、１〜２ｍｍの範囲にある。ピンＰＩＶ又はＰＩＲのうち少なくとも１つを通る電流を感知可能な回路は、シートＳＨで具現される。

この回路は、高透磁率をもつ材料の環状のリングＭＲを有し得る。透磁材料のリングＭＲは、ピンＰＩＶ又はＰＩＲのうち一方を囲む。コイルＣＣは、リングＭＲの周りに巻かれる。コイルＣＣを形成する導体の巻き数は、コイルＣＣにより生成された電圧の更なる処理に適合させるために任意に選択され得る。この電圧は、関連付けられたピンＰＩＶ又はＰＩＲを流れる電流の量に単調に依存する。この電圧から、デバイスの電流動作情報、及び、オプション的にデバイスの電力消費の指示が、感知回路ＳＥＣにより決定され得る。

一実施形態において、巻き数は、コイルＣＣに印加される高電圧を得るために、単層のリングＭＲを最大限に埋めるように選択される。図６には示されないが、一実施形態において、リングの形状は、誘導電圧を最大にするために、内縁がピンＰＩＶ又はＰＩＲと可能な限り近接するようにするとともに、利用可能な空間にできるだけ大きなエリアを持って適合させるようにする。

単一のコイルＣＣがピンＰＩＶ又はＰＩＲのうち一方の周りに用いられてもよく、代わりに、２つのコイルＣＣ、即ち、このピンを通る電流を感知するためのピンＰＩＶの周りのものと、戻り電流を感知するためのピンＰＩＲの周りのものとが実装されてもよい。これは、２つのコイルＣＣにおいて誘導された２つの電圧の差分が用いられ、それ故に感度が２倍になるという利点をもつ。２つの電圧は、異極性をもち、それ故に、２倍の感度を得るために、２つの誘導電圧が差し引かれるべきである。２つのコイルの使用は、誘導電圧の差分を得ることにより、浮遊磁場によりもたらされた共通成分が差し引かれるので、２つの電流センサにより感知された浮遊磁場の効果が減少されるか又は相殺されるという更なる利点をもつ。コイルは、細線、例えば５０ＳＷＧから実現され得るか、又は、多層プリント配線であってもよい。

感知回路ＳＥＣは、コイル又は複数のコイルＣＣにおいて誘導された電圧を感知するためにシートＳＨ上に存在し得る。誘導電圧が典型的に小さいので、感知回路ＳＥＣは、増幅器を有するべきである。外乱の影響を最小にするために、感知回路ＳＥＣは、コイル又は複数のコイルＣＣと感知回路ＳＥＣとの間の接続の長さを最小にするためにコイル又は複数のコイルＣＣの近くに配置され得る。感知回路ＳＥＣは、有線又は無線の通信回路を有し得る。通信回路は、誘導電圧を直接又は符号化形式で供給し得る。通信回路は、光学的又は電磁気的な無線送信を促進するために、誘導電圧又は担体上の符号のレベルを変調し得る。

代わりに、有線外部接続ＩＣＯは、誘導電圧を直接、単一コイルＣＣが存在する場合には増幅された誘導電圧を、２つのコイルＣＣが存在する場合には双方の増幅された電圧若しくは差分電圧を、又は、感知された電流に関する符号化情報を、プラグの外側に送るために存在し得る。接続ＩＣＯは、信号を、プラグの裏面に取り付けられる回路に送る。どのような回路がシートＳＨ上に存在するかに依存して、プラグの裏面に取り付けられた回路は、増幅器及び／又は通信回路を有し得る。プラグのピンに挟まれ得る絶縁シートを備えたアップグレードユニットの代わりに、同じ機能がプラグ内に配置されてもよい。斯様な特別なプラグは、透過性の材料のリングＭＲとコイルＣＣとを有し、無線通信ユニットとオプション的に適合された感知回路ＳＥＣを有し得る。

前述した実施形態は、本発明を限定するよりもむしろ例示であり、当業者は、特許請求の範囲を逸脱することなく、多くの代替実施形態を設計することができることに留意されるべきである。

ローカル電源ラインＬＰＬは、２相系の２つ又は（グラウンドラインを含む）３つのラインを含み得ることに留意されるべきである。

特許請求の範囲において、括弧内の如何なる参照符号も、特許請求の範囲を限定するものとして考慮されるべきではない。"有する"という動詞の使用及びその活用は、特許請求の範囲に記載されたもの以外の要素又はステップの存在を除外するものではない。要素の単数表記は、斯様な要素の複数の存在を除外するものではない。本発明は、幾つかの別個の要素を有するハードウェアにより、及び、適切にプログラムされたコンピュータにより実行され得る。幾つかの手段を列挙するデバイスに係る請求項について、これらの手段の幾つかが、ハードウェアの１つ及び同一のアイテムにより具現されてもよい。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に用いられ得ないことを示すものではない。

Claims (14)

1. エネルギ消費を測定するためのシステムであって、
   複数のデバイスの少なくともサブセットが前記複数のデバイスのうちの関連付けられた１つのデバイスの実際のエネルギ消費に関する実際の動作状態を示す動作状態情報を供給する通信ユニットを有する前記複数のデバイスと、
   前記複数のデバイスの全体エネルギ消費のレベルを測定するメータと、
   前記複数のデバイスのうちの特定の１つのデバイスの前記動作状態の変化の前後で生ずる前記全体エネルギ消費のレベルの比較から、前記複数のデバイスのうちの前記特定の１つのデバイスの個別エネルギ消費を計算するために、前記全体エネルギ消費のレベルと前記動作状態情報とを受信するコントローラとを有し、
   前記コントローラは、ユーザ入力を受信するユーザインタフェースを更に有し、
   前記コントローラは、固有の識別子をもたないデバイスの前記動作状態の変化についてユーザが前記コントローラに手動で情報を与える設定フェーズを実行するように構成され、
   前記コントローラは、前記動作状態の変化に応答して生ずる全体エネルギ消費の変化から、前記固有の識別子をもたないデバイスの前記個別エネルギ消費を決定する、システム。
2. 前記通信ユニットは、前記複数のデバイスのうちの前記関連付けられた１つのデバイスを一意的に識別する識別子を供給するように構成される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記コントローラは、前記メータと機械的に一体化される、請求項１に記載のシステム。
4. 前記複数のデバイスのうちの１つである消費者装置を更に有し、
   前記コントローラは、前記消費者装置と機械的に一体化される、請求項１に記載のシステム。
5. 前記消費者装置は、前記個別エネルギ消費に基づく情報を表示するディスプレイを有する、請求項４に記載のシステム。
6. 消費者装置を更に有し、
   前記コントローラは、前記消費者装置の電源プラグに追加される、請求項１に記載のシステム。
7. 前記通信ユニットは、前記動作状態の無線送信用に構成され、
   前記コントローラは、前記動作状態の無線受信用に構成される、請求項１に記載のシステム。
8. 前記通信ユニットは、前記識別子の無線送信用に構成され、
   前記コントローラは、前記識別子の無線受信用に構成される、請求項７に記載のシステム。
9. 前記通信ユニットは、前記複数のデバイスと前記コントローラとを相互接続するメイン電源ラインを介しての前記動作状態の無線送信用に構成され、
   前記コントローラは、前記メイン電源ラインを介しての前記動作状態の受信用に構成される、請求項１に記載のシステム。
10. 前記コントローラは、エネルギ供給者の中央ユニットと通信する通信ユニットをもつ、請求項１に記載のシステム。
11. 前記エネルギは、ＡＣメイン電圧により供給された電気エネルギであり、
    前記複数のデバイスのうちの少なくとも１つのデバイスは、
    消費されたエネルギの変化を示す状態変化情報、並びに／又は、前記状態変化の後に消費された前記エネルギ及び／若しくは前記デバイスの実際の電力消費若しくは平均電力消費の指示を供給する前記動作状態情報を取得するために、
    前記ＡＣメイン電圧を受ける電圧移送ピンと、
    前記電圧移送ピンを介して前記複数のデバイスのうちの１つのデバイスに流れた電流のための戻り経路を供給する戻りピンと、
    透磁材料の環状リングを有し、前記電圧移送ピン又は前記戻りピンを囲む電流感知回路と、
    前記リングの周りに巻かれたコイルとを有するＡＣメインプラグを有する、請求項１に記載のシステム。
12. エネルギ生成デバイスを更に有し、
    前記複数のデバイスの前記全体エネルギ消費は、生成されたエネルギを含み、
    前記複数のデバイスのうちの特定の１つのデバイスの前記個別エネルギ消費を計算する前記コントローラは、前記エネルギ生成デバイスの動作状態の変化で生ずる前記全体エネルギ消費の変化から、前記エネルギ生成デバイスにより生成されたエネルギを計算する、請求項１に記載のシステム。
13. エネルギ消費を測定するためのシステムにおけるコントローラであって、
    前記システムは、
    複数のデバイスの少なくともサブセットが前記複数のデバイスのうちの関連付けられた１つのデバイスの実際のエネルギ消費に関する実際の動作状態を示す動作状態情報を供給する通信ユニットを有する前記複数のデバイスと、
    前記複数のデバイスの全体エネルギ消費のレベルを測定するメータと、
    当該コントローラとを有し、
    当該コントローラは、前記複数のデバイスのうちの特定の１つのデバイスの前記動作状態の変化の前後で生ずる前記全体エネルギ消費のレベルの比較から、前記複数のデバイスのうちの前記特定の１つのデバイスの個別エネルギ消費を計算するために、前記全体エネルギ消費のレベルと前記動作状態情報とを受信するように構成され、
    当該コントローラは、ユーザ入力を受信するユーザインタフェースを更に有し、
    当該コントローラは、固有の識別子をもたないデバイスの前記動作状態の変化についてユーザが前記コントローラに手動で情報を与える設定フェーズを実行するように構成され、
    当該コントローラは、前記動作状態の変化に応答して生ずる全体エネルギ消費の変化から、前記固有の識別子をもたないデバイスの前記個別エネルギ消費を決定する、コントローラ。
14. 複数のデバイスのうちの関連付けられた１つのデバイスの実際のエネルギ消費に関する実際の動作状態を示す動作状態情報を供給する通信ユニットを有する複数のデバイスと、前記複数のデバイスの全体エネルギ消費のレベルを測定するメータとを有するシステムにおける、エネルギ消費を測定する方法であって、
    前記複数のデバイスのうちの特定の１つのデバイスの前記動作状態の変化の前後で生ずる前記全体エネルギ消費のレベルの比較から、前記複数のデバイスのうちの前記特定の１つのデバイスの個別エネルギ消費を計算するために、前記全体エネルギ消費のレベルと前記動作状態情報とを受信するステップと、
    ユーザ入力を受信するステップと、
    固有の識別子をもたないデバイスの前記動作状態の変化についてユーザが手動で情報を与える設定フェーズを実行するステップと、
    前記動作状態の変化に応答して生ずる全体エネルギ消費の変化から、前記固有の識別子をもたないデバイスの前記個別エネルギ消費を決定するステップとを有する、方法。

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