JPH1175325A - バッテリ充電用電子式電力量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、バッテリ側の充電器を不要とし、
極力効率的な充電を可能として電力需要家の負担を軽減
することができる。 【解決手段】 電源側の入力端子２と負荷側に接続する
出力端子３とを有し、負荷側に供給される電流７と電圧
６から電力量を求める電子式電力量計にあって、出力端
子に接続された負荷に対し、電源からの電力を供給／停
止するための開閉手段９と、出力端子に設けられたバッ
テリ信号端子１０と、出力端子にバッテリが接続され、
バッテリ信号端子を介する信号によりこのバッテリ接続
を検出すると、開閉手段を制御して充電を開始する制御
手段５とを備えたバッテリ充電用電子式電力量計。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はバッテリの充電に
特に適したバッテリ充電用電子式電力量計に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来から電子式電力量計が広く用いられ
ている。図７は従来の電子式電力量計の構成図である。
同図に示すように電子式電力量計７０は、交流電力ＡＣ
を入力端子２から入力し出力端子７１を介して負荷７２
へ供給するようになっている。

【０００３】また、電子式電力量計７０には、電力量演
算・制御回路７３及び電力量表示部８が設けられ、電力
量の計算、各種制御、表示等がなされるようになってい
る。電力量演算・制御回路７３は、電力量演算や表示部
８の制御等を行う部分で、電圧信号６や電流信号７から
電力量を演算している。

【０００４】表示部８は、電力量演算・制御回路７３で
演算された電力量を表示する。ここで、負荷７２として
は種々考えられるが、例えばバッテリの充電について電
力量計量を用いたい場合がある。

【０００５】この従来の電子式電力量計によって、バッ
テリを充電しその充電電力量を計量する場合には、まず
充電のために専用のバッテリの充電器を接続するか、バ
ッテリ側に充電機能を接続する必要がある。このとき、
この充電器（充電機能）の消費電力は電力量計の後段に
接続されることとなるため負荷として計量されてしま
う。

【０００６】すなわち、電力需要家でバッテリ充電を行
う場合、充電のための充電器や消費電力が需要家負担と
なっており、図７に示す負荷７２は、バッテリと充電器
の負荷を合計したものとなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一方、電力需要はエア
コン等の普及に伴い昼間と夜間など格差が大きくなって
おり、負荷平準化の手段として、時間を選ばない負荷と
してバッテリ充電需要の期待が高まっている。

【０００８】しかしながら、従来の電子式電力量計で
は、上述したようにバッテリ充電器が別に必要となった
り、充電のための消費電力が需要家負担になることが普
及拡大の妨げになる可能性がある。このため、バッテリ
充電器を不要とし、また、夜間電力を極力利用できるよ
うにするとともに、これらを実現する際の使い勝手をよ
くすることが要望されている。

【０００９】本発明は、このような実情を考慮してなさ
れたもので、バッテリ側の充電器を不要とし、極力効率
的な充電を可能として電力需要家の負担を軽減できるバ
ッテリ充電用電子式電力量計を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、電子式
電力量計に開閉手段を内臓し、バッテリ充電用の出力端
子を設けてバッテリが接続されたことを検出して開閉手
段を動作して充電を行うようにしたところにある。すな
わち電力量計内部の制御手段が、バッテリ充電用の出力
端子からバッテリが接続されたことを検出すると、開閉
器を閉じて充電を開始し、また、電力量を求める電流信
号で充電電流の変化を検出して、充電異常や充電終了を
判断して開閉器を閉じるようにしたものである。

【００１１】また、上記課題の解決は、より具体的には
以下のような解決手段により実現される。まず、請求項
１に対応する発明は、電源側の入力端子と負荷側に接続
する出力端子とを有し、負荷側に供給される電流と電圧
から電力量を求める電子式電力量計にあって、出力端子
に接続された負荷に対し、電源からの電力を供給／停止
するための開閉手段と、出力端子に設けられたバッテリ
信号端子と、出力端子にバッテリが接続され、バッテリ
信号端子を介する信号によりこのバッテリ接続を検出す
ると、開閉手段を制御して充電を開始する制御手段とを
備えたバッテリ充電用電子式電力量計である。

【００１２】本発明は、このような手段を設けたので、
バッテリ側の充電器を不要とし、極力効率的な充電を可
能として電力需要家の負担を軽減することができる。ま
た、請求項２に対応する発明は、請求項１に対応する発
明において、制御手段は、負荷側に供給される電流の値
の変化に基づき充電の終了状態を検出した場合に、開閉
手段を制御して通電を終了するバッテリ充電用電子式電
力量計である。

【００１３】本発明は、このような手段を設けたので、
請求項１に対応する発明と同様な効果が得られる他、自
動的に充電を停止することができる。さらに、請求項３
に対応する発明は、請求項１又は２に対応する発明にお
いて、制御手段は、出力端子の定格に対して電流の値が
異常値である場合には、開閉手段を制御して通電を終了
するバッテリ充電用電子式電力量計である。

【００１４】本発明は、このような手段を設けたので、
請求項１又は２に対応する発明と同様な効果が得られる
他、異常時には充電を停止することができる。さらにま
た、請求項４に対応する発明は、請求項１〜３に対応す
る発明において、入力端子から交流電力を入力し、出力
端子に対して直流電力を供給する交流／直流交換回路を
備え、この直流電力の電流信号と電圧信号から電力量を
求めるバッテリ充電用電子式電力量計である。

【００１５】本発明は、このような手段を設けたので、
請求項１〜３に対応する発明と同様な効果が得られる。
一方、請求項５に対応する発明は、請求項１〜４に対応
する発明において、時計手段を備え、制御手段は、時計
手段から与えられる時刻により、夜間等の電気料金の割
安な時間帯にのみ開閉手段を閉じて充電するバッテリ充
電用電子式電力量計である。

【００１６】本発明は、このような手段を設けたので、
請求項１〜４に対応する発明と同様な効果が得られる
他、割安な充電を行うことができる。次に、請求項６に
対応する発明は、請求項１〜５に対応する発明におい
て、時計手段を備え、時計手段から与えられる時刻によ
り、昼間や夜間等の電気料金単価の異なる時間帯別に充
電電力量計量を行うバッテリ充電用電子式電力量計であ
る。

【００１７】本発明は、このような手段を設けたので、
請求項１〜５に対応する発明と同様な効果が得られる
他、電気料金を意識した電力使用を容易にでき、電気使
用についての管理が簡単となる。

【００１８】また、請求項７に対応する発明は、請求項
１〜６に対応する発明において、制御手段は、バッテリ
信号端子を介しバッテリからの充電終了信号を受ける
と、充電を終了するバッテリ充電用電子式電力量計であ
る。

【００１９】本発明は、このような手段を設けたので、
請求項１〜６に対応する発明と同様な効果が得られる
他、バッテリからの指示により充電を終了させることが
できる。

【００２０】さらに、請求項８に対応する発明は、請求
項１〜７に対応する発明において、負荷側へ供給する電
力量を１箇所で計量するとともに、当該計量位置よりも
出力端子側に複数の開閉手段を設け、かつ各開閉手段に
対応してそれぞれ出力端子を設けるバッテリ充電用電子
式電力量計である。

【００２１】本発明は、このような手段を設けたので、
請求項１〜７に対応する発明と同様な効果が得られる
他、複数のバッテリを同時に充電することができる。さ
らにまた、請求項９に対応する発明は、請求項１〜８に
対応する発明において、電気料金の入力装置を備え、料
金入力がされたときのみ充電を行うバッテリ充電用電子
式電力量計である。

【００２２】本発明は、このような手段を設けたので、
請求項１〜８に対応する発明と同様な効果が得られる
他、電気料金の入力に対応して動作する装置とすること
ができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 （発明の第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実施
の形態に係るバッテリ充電用電子式電力量計の一例を示
す構成図であり、図７に示す従来装置と同一部分には同
一符号を付して詳細説明を省略する。

【００２４】図１に示すように、バッテリ充電用電子式
電力量計１は、電源ＡＣ側の電力を入力端子２から開閉
器９と出力端子３を介してバッテリ４に提供する。ここ
で、開閉器９は接点を持つ開閉器以外に半導体スイッチ
の場合もある。

【００２５】また、バッテリ充電用電子式電力量計１に
は、電力量演算・制御回路５及び電力量表示部８が設け
られ、電力量の計算、各種制御、表示等が行われる。電
力量演算・制御回路５は、電圧信号６と電流信号７から
出力端子３に供給される電力量を求めて表示部８への表
示等を行うとともに、バッテリ信号や電圧信号６及び電
流信号７に基づく演算により開閉器９の開閉制御も行
う。

【００２６】出力端子３には、バッテリ信号端子１０が
設けられ、バッテリが接続されたことを検出する等のバ
ッテリからの信号を電力量演算・制御回路５に送出す
る。表示部８は、電力量演算・制御回路５で演算された
電力量を表示する。

【００２７】次に、以上のように構成された本発明の実
施の形態に係るバッテリ充電用電子式電力量計の動作に
ついて説明する。まず、バッテリ４が出力端子３に接続
されると、バッテリ信号端子１０からこれを検知した電
力量演算・制御回路５によって、開閉器９が閉じられバ
ッテリ４の充電が開始される。

【００２８】また、充電開始とともに、電力量演算・制
御回路５により、電圧信号６と電流信号７に基づく充電
電力量が演算され、その結果が表示部８に表示される。
このように、充電が行われ続け、バッテリが充電されて
くると、バッテリへの充電電流が変化するので、その充
電電流の変化が電圧信号６及び電流信号７から計算され
る充電電力量あるいは電流信号７自体の変化として検出
されることになる。

【００２９】そこで、電力量演算・制御回路５では、充
電電力量あるいは電流信号７自体の変化に関するあらか
じめ設定した条件によって、バッテリ４が充電されたと
判断すると、開閉器９を開制御し充電を終了させる。こ
の条件としては、例えば電流信号７あるいは充電電力量
の時間変化が所定値より小さくなるような場合が考えら
れる。

【００３０】また、充電電流が出力端子３の定格に対し
て異常な場合も電力量演算・制御回路５により開閉器９
が開かれ充電が終了する。また、バッテリ信号端子１０
からの充電終了信号を検出した場合にも充電を終了させ
る。

【００３１】上述したように、本発明の実施の形態に係
るバッテリ充電用電子式電力量計は、電力量演算・制御
回路５、開閉器９及びバッテリ信号端子１０を設け、バ
ッテリからの信号に基づき、開閉器９を閉じて充電を開
始するようにしたので、バッテリ側の充電器を不要と
し、極力効率的な充電を可能として電力需要家の負担を
軽減できる。

【００３２】また、電流信号７の変化等から自動的に充
電状態を検出し、開閉器９を開いて充電を終了させるよ
うにしたので、無駄な充電を防止することができる。さ
らに、充電電流が出力端子３の定格に対して異常な場合
や、バッテリ信号端子１０からの充電終了信号が入力さ
れた場合にもこれを検出し、充電を終了させることがで
きる。

【００３３】すなわち電子式電力量計でバッテリ充電の
開始や終了を行うので、バッテリを充電するための電力
需要家で、充電を行うための充電装置や充電装置の消費
電力等の負担を軽減させることができる。 （発明の第２の実施の形態）図２は本発明の第２の実施
の形態に係るバッテリ充電用電子式電力量計の一例を示
す構成図であり、図１と同一部分には同一符号を付して
説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。

【００３４】本実施形態のバッテリ充電用電子式電力量
計１ｂは、入力端子２と出力端子３との間に交流／直流
変換回路２１が接続される他、第１の実施形態と同様に
構成されている。

【００３５】この交流／直流変換回路２１は、バッテリ
(4) に直流電力を供給する。電圧信号６と電流信号７か
ら計量される電力量は、バッテリ４に供給する直流の電
力量であるため、交流／直流変換回路２１の消費電力は
計量されない。

【００３６】したがって、本実施形態のバッテリ充電用
電子式電力量計によれば、上記実施形態と同様な効果が
得られる他、交流／直流変換で消費される電力分が需要
家の負担にならない。 （発明の第３の実施の形態）図３は本発明の第３の実施
の形態に係るバッテリ充電用電子式電力量計の一例を示
す構成図であり、図１と同一部分には同一符号を付して
説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。

【００３７】本実施形態のバッテリ充電用電子式電力量
計１ｃは、電力量演算・制御回路５ｂに時計部３１が設
けられる他、第１の実施形態と同様に構成されている。
電力量演算・制御回路５ｂは、第１の実施形態の電力量
演算・制御回路５と同様に動作する他、時計部３１から
の時刻をもとに、電気料金の割安な夜間電力等の時間帯
のみ充電電力を供給するように開閉器９を制御する。

【００３８】したがって、本実施形態のバッテリ充電用
電子式電力量計によれば、上記実施形態と同様な効果が
得られる他、極力効率的な充電を可能として電力需要家
の負担を軽減することができる。 （発明の第４の実施の形態）図４は本発明の第４の実施
の形態に係るバッテリ充電用電子式電力量計の一例を示
す構成図であり、図１と同一部分には同一符号を付して
説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。

【００３９】本実施形態のバッテリ充電用電子式電力量
計１ｄは、表示部８ｂが昼間電力量４１及び夜間電力量
４２に別けて電力量表示を行えるようになっており、電
力量演算・制御回路５ｃに時計部３１が設けられてこの
表示に対応している他、第１の実施形態と同様に構成さ
れている。

【００４０】すなわち電力量演算・制御回路５ｃは、第
１の実施形態の電力量演算・制御回路５と同様に動作す
る他、時計部３１からの時刻に基づき充電電力量を昼間
電力量と夜間電力量等の時間帯別に計量し、表示部８ｂ
にこれらを別けて表示する。

【００４１】したがって、本実施形態のバッテリ充電用
電子式電力量計によれば、上記実施形態と同様な効果が
得られる他、時間帯別の電力量を容易に知ることができ
る。 （発明の第５の実施の形態）図５は本発明の第５の実施
の形態に係るバッテリ充電用電子式電力量計の一例を示
す構成図であり、図１と同一部分には同一符号を付して
説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。

【００４２】本実施形態のバッテリ充電用電子式電力量
計１ｅは、１つの入力端子２に対応して複数のバッテリ
接続用の出力端子３が設けられ、各出力端子３に対応し
てそれぞれ開閉器９が設けられる他、第１の実施形態と
同様に構成されている。

【００４３】電力量演算・制御回路５ｄは、第１の実施
形態の電力量演算・制御回路５と同様に動作する他、各
開閉器９を個別に制御しバッテリの充電開始／終了制御
を行うが、充電電力量の計量は各出力端子３のものをま
とめて行い、総電力量を表示する。また、複数のバッテ
リ接続用の出力端子３は、バッテリの種類や定格に応じ
て異なるものとすることができる。

【００４４】したがって、本実施形態のバッテリ充電用
電子式電力量計によれば、上記実施形態と同様な効果が
得られる他、複数個また複数種類のバッテリを一度に充
電でき、その充電電力量をまとめて知ることができる。 （発明の第６の実施の形態）図６は本発明の第６の実施
の形態に係るバッテリ充電用電子式電力量計の一例を示
す構成図であり、図１と同一部分には同一符号を付して
説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。

【００４５】本実施形態のバッテリ充電用電子式電力量
計１ｆは、電気料金入力装置６１を備え、電力量演算・
制御回路５ｅがこの電気料金入力装置６１に対応する
他、第１の実施形態と同様に構成されている。

【００４６】電力量演算・制御回路５ｅは、第１の実施
形態の電力量演算・制御回路５と同様に動作する他、プ
リペイドカード等を利用する電気料金入力装置６１に対
して入力があり、装置が有効な場合にのみ開閉器９を閉
じて充電電力を供給する。

【００４７】したがって、本実施形態のバッテリ充電用
電子式電力量計によれば、上記実施形態と同様な効果が
得られる他、電気料金入力装置６１に適用させることが
できる。

【００４８】なお、本発明は、上記各実施の形態に限定
されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に
変形することが可能である。また、上記各実施形態を適
宜組み合わせたバッテリ充電用電子式電力量計を実現さ
せることもできる。

【００４９】さらに、実施形態に記載した手法は、計算
機に実行させることができるプログラム（ソフトウエア
手段）として、例えば磁気ディスク（フロッピーディス
ク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、
ＤＶＤ等）、半導体メモリ等の記憶媒体に格納し、また
通信媒体により伝送して頒布することもできる。なお、
媒体側に格納されるプログラムには、計算機に実行させ
るソフトウエア手段（実行プログラムのみならずテーブ
ルやデータ構造も含む）を計算機内に構成させる設定プ
ログラムをも含むものである。本装置を実現する計算機
は、記憶媒体に記録されたプログラムを読み込み、また
場合により設定プログラムによりソフトウエア手段を構
築し、このソフトウエア手段によって動作が制御される
ことにより上述した処理を実行する。

【００５０】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、内
部に開閉手段を設け、バッテリ充電状況に応じてこの開
閉手段を制御して充電の入り切りをするようにしたの
で、バッテリ側の充電器を不要とし、極力効率的な充電
を可能として電力需要家の負担を軽減できるバッテリ充
電用電子式電力量計を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るバッテリ充電
用電子式電力量計の一例を示す構成図。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係るバッテリ充電
用電子式電力量計の一例を示す構成図。

【図３】本発明の第３の実施の形態に係るバッテリ充電
用電子式電力量計の一例を示す構成図。

【図４】本発明の第４の実施の形態に係るバッテリ充電
用電子式電力量計の一例を示す構成図。

【図５】本発明の第５の実施の形態に係るバッテリ充電
用電子式電力量計の一例を示す構成図。

【図６】本発明の第６の実施の形態に係るバッテリ充電
用電子式電力量計の一例を示す構成図。

【図７】従来の電子式電力量計の構成図。

【符号の説明】

１，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ…バッテリ充電用電
子式電力量計 ２…入力端子 ３…出力端子 ４…バッテリ ５，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ…電力量演算・制御回路 ６…電圧信号 ７…電流信号 ８，８ｂ…表示部 ９…開閉器 １０…バッテリ信号端子 ２１…交流／直流変換回路 ３１…時計部 ４１…昼間電力量 ４２…夜間電力量 ６１…電気料金入力装置

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源側の入力端子と負荷側に接続する出
   力端子とを有し、前記負荷側に供給される電流と電圧か
   ら電力量を求める電子式電力量計にあって、 前記出力端子に接続された負荷に対し、電源からの電力
   を供給／停止するための開閉手段と、 前記出力端子に設けられたバッテリ信号端子と、 前記出力端子にバッテリが接続され、前記バッテリ信号
   端子を介する信号によりこのバッテリ接続を検出する
   と、前記開閉手段を制御して充電を開始する制御手段と
   を備えたこと特徴とするバッテリ充電用電子式電力量
   計。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記負荷側に供給され
   る電流の値の変化に基づき充電の終了状態を検出した場
   合に、前記開閉手段を制御して通電を終了することを特
   徴とする請求項１のバッテリ充電用電子式電力量計。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記出力端子の定格に
   対して前記電流の値が異常値である場合には、前記開閉
   手段を制御して通電を終了することを特徴とする請求項
   １又は２のバッテリ充電用電子式電力量計。
4. 【請求項４】 前記入力端子から交流電力を入力し、前
   記出力端子に対して直流電力を供給する交流／直流交換
   回路を備え、この直流電力の電流信号と電圧信号から電
   力量を求めることを特徴とする請求項１乃至３のうち何
   れか１項記載のバッテリ充電用電子式電力量計。
5. 【請求項５】 時計手段を備え、 前記制御手段は、前記時計手段から与えられる時刻によ
   り、夜間等の電気料金の割安な時間帯にのみ開閉手段を
   閉じて充電することを特徴とする請求項１乃至４のうち
   何れか１項記載のバッテリ充電用電子式電力量計。
6. 【請求項６】 時計手段を備え、 前記時計手段から与えられる時刻により、昼間や夜間等
   の電気料金単価の異なる時間帯別に充電電力量計量を行
   うことを特徴とする請求項１乃至５のうち何れか１項記
   載のバッテリ充電用電子式電力量計。
7. 【請求項７】 前記制御手段は、前記バッテリ信号端子
   を介し前記バッテリからの充電終了信号を受けると、充
   電を終了することを特徴とする請求項１乃至６のうち何
   れか１項記載のバッテリ充電用電子式電力量計。
8. 【請求項８】 前記負荷側へ供給する電力量を１箇所で
   計量するとともに、当該計量位置よりも出力端子側に複
   数の前記開閉手段を設け、かつ各開閉手段に対応してそ
   れぞれ前記出力端子を設けることを特徴とする請求項１
   乃至７のうち何れか１項記載のバッテリ充電用電子式電
   力量計。
9. 【請求項９】 電気料金の入力装置を備え、 料金入力がされたときのみ充電を行うことを特徴とする
   請求項１乃至８のうち何れか１項記載のバッテリ充電用
   電子式電力量計。