JP5735737B2

JP5735737B2 - 電力計測装置

Info

Publication number: JP5735737B2
Application number: JP2009217338A
Authority: JP
Inventors: 秀彰井戸; 竹川　勝己; 勝己竹川; 正誠松本
Original assignee: パナソニックデバイスＳｕｎｘ竜野株式会社
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2029-09-18
Also published as: JP2011064634A

Description

本発明は、電力計測装置に関するものである。

従来の電力計測装置として、特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１には、多数の電力計測装置（電力計測ユニット）と、それぞれの電力計測装置で計測される電力（瞬時電力や積算電力量）のデータを通信線を介してパソコンに収集し、当該パソコンにおいて各電力計測装置の計測値を一覧で表示するような電力計測システムが記載されている。

特開２００７−１０１２１６号公報

ところで、特許文献１に記載されている電力計測システムでは電力計測装置以外にパソコンやパソコンと電力計測装置との通信をインタフェースする通信装置などが必要となってシステム構成が複雑になるという問題がある。

一方、電力計測装置のみで電力計測システムを構築する場合、電力の計測のみを行う電力計測装置（子機）と、電力の計測だけでなく他の電力計測装置（子機）が計測した電力の計測値を収集する電力計測装置（親機）とが必要となる。しかしながら、電力計測機能や通信機能といった基本的な機能が共通しているにも関わらず、親機と子機の２種類の電力計測装置を用意しなければならないことは製造コストの増大に繋がるという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、簡易且つ安価にシステム化できる電力計測装置を提供することにある。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、電気機器への入力電流を測定する入力電流測定手段と、電気機器への入力電圧を測定する入力電圧測定手段と、入力電流測定手段の測定結果と入力電圧測定手段の測定結果に基づいて電気機器で消費される電力量を演算する演算手段と、演算手段で演算された電力量の計測値を表示する表示手段と、前記計測値やプログラムを記憶する記憶手段と、通信媒体を介してデータ通信を行う通信手段と、前記各手段を収納するハウジングと、ハウジングの表面に露出する操作スイッチにより操作入力を受け付ける操作入力受付手段とを備え、演算手段は、記憶手段に記憶されている親機用プログラムと子機用プログラムの何れか一方を択一的に選択して実行するマイクロコンピュータからなり、親機用プログラムを実行している場合には、演算手段が子機用プログラムを実行している他の電力計測装置から通信媒体を介して電力量の計測値を収集するとともに収集した計測値を記憶手段に記憶する処理を行い、子機用プログラムを実行している場合には、演算手段が親機用プログラムを実行している他の電力計測装置へ通信媒体を介して電力量の計測値を伝送する処理を行うものであって、操作入力受付手段は、第１の操作スイッチと、第２の操作スイッチと、第３の操作スイッチとを有し、演算手段は、さらに、操作入力受付手段が第１の操作スイッチに対応する操作入力を受け付けると親機／子機設定モードとなり、当該親機／子機設定モードにおいて、操作入力受付手段が第２の操作スイッチに対応する操作入力を受け付ける毎に選択候補を親機用プログラムと子機用プログラムとに切り換え、親機用プログラムが選択候補に選択されているときに操作入力受付手段が第３の操作スイッチに対応する操作入力を受け付けたら親機用プログラムを選択して実行し、子機用プログラムが選択候補に選択されているときに操作入力受付手段が第３の操作スイッチに対応する操作入力を受け付けたら子機用プログラムを選択して実行することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、電力計測装置のみで電力計測システムを構築する場合、電力の計測のみを行う電力計測装置（子機）と、電力の計測だけでなく他の電力計測装置（子機）が計測した電力の計測値を収集する電力計測装置（親機）とが必要となるが、演算手段たるマイクロコンピュータで親機用プログラムと子機用プログラムを択一的に選択して実行するようにしているので、１種類の電力計測装置を親機又は子機として共通に使用することができ、その結果、簡易且つ安価にシステム化できる。さらに、請求項１の発明によれば、簡単な作業で親機用プログラム又は子機用プログラムが選択できる。

本発明によれば、簡易且つ安価にシステム化可能な電力計測装置が提供できる。

本発明に係る電力計測装置の実施形態を示すブロック図並びに電力計測装置で構成される電力計測システムのシステム構成図である。同上の平面図である。同上の動作説明用のシーケンス図である。

本実施形態の電力計測装置Ｍは、図１に示すように電源線Ｌｐ１〜Ｌｐ３を介して電気機器Ａに供給される電力（瞬時電力並びに積算電力量）を計測するとともにその計測値を表示し且つ通信線Ｌｓを介して伝送するものである。尚、図１では複数台の電力計測装置Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を図示しているが、これらの構成は全て共通であるから１台の電力計測装置Ｍ１についてのみ、その構成を図示している。また、以下の説明において個々の電力計測装置Ｍを区別するときはＭ１，Ｍ２，Ｍ３の符号を付し、区別しないときはＭの符号を付すこととする。

電力計測装置Ｍは、マイクロコンピュータ（マイコン）１と、電圧・電流入力部２と、表示部３と、記憶部４と、通信部５と、操作入力受付部６と、パルス出力部７と、パルス入力部８と、電源部９とを備えている。

電圧・電流入力部２は、商用交流電源から電源線Ｌｐ１〜Ｌｐ３に印加される電圧（アナログ信号）をＡ／Ｄ変換してマイコン１に出力するとともに、電源線（例えば、Ｌｐ１とＬｐ３）に流れる電流を電流センサＣＴ１，ＣＴ２で検出した検出電流（アナログ信号）をＡ／Ｄ変換してマイコン１に出力する。マイコン１は、後述するように記憶部４に記憶されているプログラム（親機用プログラム又は子機用プログラム）を実行し、電圧・電流入力部２から出力される電圧及び電流の検出値（データ）に基づいて電気機器Ａに供給される電力を演算し、演算によって求めた電力（計測値）を記憶部４に記憶するとともに表示部３に表示させる。

表示部３は、液晶ディスプレイのような表示デバイス（図示せず）と、マイコン１の制御下で表示デバイスを駆動して計測値等を表示する駆動回路（図示せず）とを有している。また記憶部４は、フラッシュメモリなどの電気的に書換可能な不揮発性の半導体メモリからなり、電圧及び電流の検出値データや電力の計測値データの他、親機用プログラム及び子機用プログラムやその他のプログラムを記憶している。但し、記憶部４を構成する半導体メモリとして、可搬型のメモリカードを用いることも可能である。

通信部５は、汎用のシリアル通信の規格（例えば、ＲＳ４８５など）に準拠したプロトコルで通信線Ｌｓを介してデータ通信するものである。但し、通信部５の通信仕様はこれに限定する趣旨ではなく、他の有線通信や電波を通信媒体とする無線通信を行うものであっても構わない。パルス出力部７は、電力の計測値データ等をパルス信号として外部に出力するものである。またパルス入力部８は、他の計器から出力されるパルス信号をカウントして当該カウント値をマイコン１に出力するものである。尚、当該カウント値は、必要に応じてマイコン１により表示部３に表示される。電源部９は、商用交流電源から給電される交流電圧よりマイコン１やその他の各部２〜８の動作電源を作成するものである。

上述のマイコン１並びに各部２〜９は、図２に示すように矩形箱状の合成樹脂成形品からなるハウジング１０に収納される。ハウジング１０の前面中央には表示部３が有する表示デバイスの表示面３ａが露出し、その下には操作入力受付部６が有する操作スイッチ６ａ，６ｂ，６ｃが配設されている。尚、図示は省略しているが、ハウジング１０には電圧計測用の端子や電流センサＣＴ１，ＣＴ２を接続するためのコネクタ、通信線Ｌｓを接続するための端子などが設けられている。

上述のように３台の電力計測装置Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３は、全て同一のハードウェア構成を有するとともに、記憶部４には親機用プログラムと子機用プログラムの双方が記憶されている。ここで、ハウジング１０前面に配設された操作スイッチ６ａが所定回数押操作されると操作入力受付部６で親機／子機の設定モードを選択する操作入力が受け付けられ、操作入力受付部６からマイコン１へ親機／子機の設定モードに切り換えるための操作信号が出力される。マイコン１は、当該操作信号を受け取ると記憶部４に記憶されている親機／子機設定モード用のプログラムを読み出して実行し、当該プログラムに従って表示部３の表示面３ａに「親機」と「子機」の文字を表示させるとともに選択中の文字のみを反転表示させる。ここで、ハウジング１０前面に配設された操作スイッチ６ｂが押操作されて操作入力受付部６から操作信号が出力される毎に、マイコン１は反転表示する文字（「親機」と「子機」）を交代する。そして、ハウジング１０前面に配設された操作スイッチ６ｃが押操作されて操作入力受付部６から操作信号が出力されると、マイコン１は当該操作信号を受け取った時点で反転表示させている方の文字に対応したプログラム、すなわち、「親機」の文字が反転していれば親機用プログラム、「子機」の文字が反転していれば子機用プログラムを選択して記憶部４から読み出す。これ以降、マイコン１が親機用プログラムを実行すれば当該電力計測装置Ｍは親機となり、マイコン１が子機用プログラムを実行すれば当該電力計測装置Ｍは子機となる。このように本実施形態では操作スイッチ６ａ〜６ｃを押操作するだけの簡単な作業で親機用プログラム又は子機用プログラムが選択できるという利点がある。尚、図１では電力計測装置Ｍ１が親機、残り２台の電力計測装置Ｍ２，Ｍ３が子機となっている。

以下、図３のシーケンス図を参照して、電力計測装置Ｍ１が親機、残り２台の電力計測装置Ｍ２，Ｍ３が子機となっている場合のデータ通信の動作を説明する。

まず、親機（電力計測装置Ｍ１）のマイコン１が通信部５より信号線Ｌｓを介して一方の子機（電力計測装置Ｍ２）に宛てて計測値を要求するコマンドを送信する。当該コマンドを通信部５を介して受け取った子機（電力計測装置Ｍ２）のマイコン１は、記憶部４に記憶している計測値のデータを読み出すとともに、読み出した計測値のデータを含むレスポンスを通信部５より信号線Ｌｓを介して親機（電力計測装置Ｍ１）に宛てて送信する。当該レスポンスを通信部５を介して受け取った親機（電力計測装置Ｍ１）のマイコン１は、レスポンスに含まれる計測値のデータを子機（電力計測装置Ｍ２）と対応付けて記憶部４に記憶する。

続いて、親機（電力計測装置Ｍ１）のマイコン１は通信部５より信号線Ｌｓを介して他方の子機（電力計測装置Ｍ３）に宛てて計測値を要求するコマンドを送信する。当該コマンドを通信部５を介して受け取った子機（電力計測装置Ｍ３）のマイコン１は、記憶部４に記憶している計測値のデータを読み出すとともに、読み出した計測値のデータを含むレスポンスを通信部５より信号線Ｌｓを介して親機（電力計測装置Ｍ１）に宛てて送信する。当該レスポンスを通信部５を介して受け取った親機（電力計測装置Ｍ１）のマイコン１は、レスポンスに含まれる計測値のデータを子機（電力計測装置Ｍ３）と対応付けて記憶部４に記憶する。

親機（電力計測装置Ｍ１）のマイコン１では、上述したコマンド送信並びにレスポンス受信のシーケンスを定期的に実行して各子機（電力計測装置Ｍ２，Ｍ３）の計測値データを収集している。尚、図３では電力計測装置Ｍ１を親機、電力計測装置Ｍ２，Ｍ３を子機とした場合について説明したが、電力計測装置Ｍ２のマイコン１に親機用プログラムを実行させて親機とし、他の２台の電力計測装置Ｍ１，Ｍ３のマイコン１に子機用プログラムを実行させて子機とした場合についての動作は、基本的に図３で説明した動作と共通であるから説明は省略する。

ここで、電力計測装置のみで電力計測システムを構築する場合、電力の計測のみを行う電力計測装置（子機）と、電力の計測だけでなく他の電力計測装置（子機）が計測した電力の計測値を収集する電力計測装置（親機）とが必要となる。しかしながら、本実施形態の電力計測装置Ｍによれば、演算手段たるマイクロコンピュータ１で親機用プログラムと子機用プログラムを択一的に選択して実行するようにしているので、１種類の電力計測装置Ｍを親機又は子機として共通に使用することができ、その結果、簡易且つ安価にシステム化できる。

Ｍ電力計測装置
１マイクロコンピュータ（演算手段）
２電圧・電流入力部（入力電流測定手段，入力電圧測定手段）
３表示部（表示手段）
４記憶部（記憶手段）
５通信部（通信手段）
１０ハウジング

Claims

電気機器への入力電流を測定する入力電流測定手段と、電気機器への入力電圧を測定する入力電圧測定手段と、入力電流測定手段の測定結果と入力電圧測定手段の測定結果に基づいて電気機器で消費される電力量を演算する演算手段と、演算手段で演算された電力量の計測値を表示する表示手段と、前記計測値やプログラムを記憶する記憶手段と、通信媒体を介してデータ通信を行う通信手段と、前記各手段を収納するハウジングと、ハウジングの表面に露出する操作スイッチにより操作入力を受け付ける操作入力受付手段とを備え、
演算手段は、記憶手段に記憶されている親機用プログラムと子機用プログラムの何れか一方を択一的に選択して実行するマイクロコンピュータからなり、親機用プログラムを実行している場合には、演算手段が子機用プログラムを実行している他の電力計測装置から通信媒体を介して電力量の計測値を収集するとともに収集した計測値を記憶手段に記憶する処理を行い、子機用プログラムを実行している場合には、演算手段が親機用プログラムを実行している他の電力計測装置へ通信媒体を介して電力量の計測値を伝送する処理を行うものであって、
操作入力受付手段は、第１の操作スイッチと、第２の操作スイッチと、第３の操作スイッチとを有し、
演算手段は、さらに、操作入力受付手段が第１の操作スイッチに対応する操作入力を受け付けると親機／子機設定モードとなり、当該親機／子機設定モードにおいて、操作入力受付手段が第２の操作スイッチに対応する操作入力を受け付ける毎に選択候補を親機用プログラムと子機用プログラムとに切り換え、親機用プログラムが選択候補に選択されているときに操作入力受付手段が第３の操作スイッチに対応する操作入力を受け付けたら親機用プログラムを選択して実行し、子機用プログラムが選択候補に選択されているときに操作入力受付手段が第３の操作スイッチに対応する操作入力を受け付けたら子機用プログラムを選択して実行することを特徴とする電力計測装置。