JPS62226063A - 電気量計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、家庭内で使用している各電気機器の使用電力
量等を計測する電気量計測装置に関する。

〔従来の技術〕

一般の家庭内で使用される電気機器には、エアコン、電
気冷ＲＲ等の大形機器からテープレコーダ、ドライヤ等
の小形機器まで多種類のものがあるが、これらは電気料
金算定の為に使用電力量が一括して電力量計により測定
されている。ところが、近年、電力需要動向予測の為に
各電気機器別の電力使用状況をサンプリング的に把握し
たいという要求が生じている。このため、従来は第８図
に示すようなシステムにより使用電力量を把握している
。つまり、このシステムは、電気機器として例えば電気
冷蔵庫１の電力供給コード２に電力使用量計測器３を接
続して使用電力量を計測する。

なお、この電力使用量計測器３は第９図に示すような構
成となっており、電力供給コード２にＷ／’Ｆ変換部（
電力−周波数変換部）３−１が接続され、これから冷蔵
庫の使用電力量に比例した周波数信号をカウンタ３−２
に送出する。そして、時限計時部３−３から時限信号を
送出してカウンタ３−２のカウント値をメモリ３−４に
送って記憶させておく。このときカウンタ３−２はクリ
アされるのでメモリ３−４には一定時限毎の使用電力量
に相当するカウント値が使用ｍデータとして若いアドレ
スから順に記憶されていく。そ・うして、一定期間、例
えば１ケ月毎に係員がデータ収集装ｖ１４を携帯し、こ
れを電力使用量計測器３のコネクタ３−５に接続するこ
とによってデータ送出制御部３−６が作動して使用量デ
ータをデータ収集装置４に移している。かくして、各電
気機器の使用量データが収集される。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記システムでは次のような問題がある。

すなわち、上記システムでは、電力使用量計測器３が各
電気機器に対して１対１で接続されるので、例えばドラ
イヤや清除槻のような移動可能な電気機器に対してはそ
の使用に際して難しい面がある。つまり、 ■これら電気機器は使用していない時間帯の方が多いの
で、１対１で電力使用量計測器３を接続してもその数を
多く必要とするばかりで、はとんどの計測器３は使用さ
れてない状態にある。

■また計測器３自体は一定限度以上に小型化が困難であ
るので、電気凶器に接続すると、この計測器３の存在が
煩わしいものとなる。特に移動可能な電気機器に対して
は、その関が強い。

そこで本発明は上記問題点を解決するために、移動可能
な電気蛎器に対しても効率良く電気量を計測できる電気
量計測装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、各電気機器の識別素子が設けられ、かつこの
識別素子に対応する電気機器の電源プラグ受端子および
この電気鵬器に電力を供給する電力端子を有する識別用
アタッチメントと、識別素子により現われる識別電気信
号を検出して各電気機器別に電力消費量等の電気量を計
測する計測器とを備えて上記目的を達成しようとする電
気量計測装置である。

〔作用〕

本発明は上記各手段を備えたことにより、電気機器の電
源プラグが識別用アタッチメントに接続されるとともに
この識別用アタッチメントを通して電気機器に電力が供
給され、この状態で識別素子に現われる識別電気信号を
受けて計測器が電気機器を識別判断してその電気量を計
測することになる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を電力量計測に適用した場合に
ついて図面を参照して説明する。

第１図は電気量計測装置の全体構成図である。

同図において１０はデータ収集機であって、このデータ
収集１１０には配電線１１を介して計測器１２−１〜１
２−ｎが接続されている。データ収集別１０は、計測器
１２−１〜１２−ｎの台数に応じたｌｉｔ期毎にｌ１５
１明信号を全計測器１２−１〜１２−ｎに周囲に送出し
、かつ各計測器１２−１〜１２−ｎから返送されてくる
計量信号を受けて各計測器１２−１〜１２−ｎ別に計数
する機能を持ったものである。具体的には第２図に示す
ような構成であって、配電線１１にデータ注入用トラン
ス１０１および電源トランス１０２が接続されている。

データ注入用トランス１０１は、同期信号を配電線１１
の電源波形に重畳させるとともに、電源波形に重畳され
てくる計量信号を取出す機能をもったものである。この
トランス１０１の他方側には計量信号受信部１０３およ
び同期信号送信部１０４が接続されており、これら計量
信号受信部１０３および同期信号送信部１０４は主制御
部１０５との間で信号のやりとりを行うようになってい
る。また、′Ｒ源ヒトランス１０２は、半波整流ダイオ
ード１０６および整流回路１０７が接続され、半波整流
ダイオード１０６からの半波整流信号Ｓは波形整形回路
１０８によりクロック信号ＣＰに整形されて主制御部１
０５に送られるようになっている。また、主制御部１０
５には時限計時部１０９からの時限信号を受けるように
なっており、これにより主制御部１０５はクロック信号
ＣＰに従って各計測器１２−１〜１２−ｎからの計量信
号を各計測器１２−１〜１２−ｎ別に取込んで計数し、
これら各カウント値をメモリ１１０に記憶させる機能と
なっている。

なお、ＤＬはデータライン、ＳＬは時限信号ラインであ
り、さらに１１１はデータ送出インタフェースであって
、これは使用量データを図示しない記録装置やデータ伝
送手段へ送出するためのものである。

一方、計測器１２−１〜１２−ｎは各電気機器、例えば
プレビジョン１３−１、冷蔵庫１３−２、ドライヤ１３
−３、掃除機などの他電気機器１３−ｎの使用電力量を
検出してこれに比例した計量信号を送出するものである
。

ところで、各計測器１２−１〜１２−ｎは第３図に示す
如くの外観を持って家屋内の電源コンセント１４−１〜
１４−ｎに接続されるものであり、さらにこれら計測器
１２−１〜１２−ｎに対する各電気機器１３−１〜１３
−ｎの接続は次のようになっている。すなわち、各電気
機器１３−１〜１３−ｎの電源プラグ１５−１〜１５−
ｎには第４図に示す如く外観の識別用アタッチメント１
６−１〜１６−ｎが接続される。そして、これら識別用
アタッチメント１６−１〜１６−ｎが各計測器１２−１
〜１２−ｎのプラグ端子１６ａに接続され、このような
接続によって各電気機器１３−１〜１３−ｎに電力が供
給されるようになっている。

さて、前記識別用アタッチメント１６−１〜１６−ｎは
、各電気機器１３−１〜１３−ｎに対して予め定められ
た抵抗値を持った識別抵抗Ｒ８が内部に設けられている
。従って、これら識別用アタッチメント１６−１〜１６
−ｎは各電源プラグ１５−１〜１５−ｎに対して半固定
状態に取付けられ、特にドライヤ１３−３、掃除ｌ１１
３−ｎのような移動可能な電気機器では、電源プラグ１
５−３．１５−ｎと一体となって計測器１２−３．１２
−ｎに差込み、抜取ることになる。

従って、前記各計測器１２−１〜１２−ｎには、各電気
機器１３−１〜１３−ｎの使用電力量を検出する機能の
他に、識別抵抗Ｒ８により現われる電圧降下の識別電圧
信号を受けて電気機器１３−１〜１３−ｎを識別する機
能をも有している。具体的には第５図に示すような構成
となっており、ＮＷＡコンセント１４−１〜１４−ｎへ
の差込みプラグ１７に１！流変成器（ＣＴ）２０１、電
圧変成器（ＰＴ）２０２、データ注入用トランス２０３
およびｖｔ、ｍトランス２０４が接続されている。ＣＴ
２Ｏ１から出力される消費電流に比例した電圧信号およ
びＰＴ２０２から出力される負荷電圧に比例した電圧信
号はＷ／Ｆ変換部２０５に送られて電力が求められ、ざ
らにこの電力に比例した周波数信号がカウンタ２０６に
送られるようになっている。

また、データ注入用トランス２０３には、計量信号送信
部２０７および同期信号受信部２０８が接続され、同期
信号受信部２０８に受信された同期信号は積分回路２０
９を通ってカウンタ２１０のクリア端子ｃｌｒに送られ
るようになっている。

このカウンタ２１０のｃｋ端子にはクロック信号ＣＰ−
が入力するものとなっており、このクロック信号ＣＰ”
は電源トランス２０４に接続された半波整流ダイオード
２１１からの半波整流信号が波形整形回路２１２により
整形されて作成される。

さて、３００は電気機器識別部であって、これは識別抵
抗Ｒ８により作成される識別電圧１９号の電圧レベルを
検出して、この電圧レベルによる識別番号とカウンタ２
１０のカウント値とが一致した場合に前記カウンタ２０
６の分周出力信号を計饅信号としてデータ収集１１０へ
送出させる機能のものである。具体的には基準電圧発生
部３０１の基準電圧が抵抗３０２を通して識別抵抗Ｒ３
に供給される。そして、これによる識別電圧信号がＡ／
Ｄコンバータ３０３に送られて、このＡ／Ｄコンバータ
３０３により識別電圧信号がその電圧レベルに応じた識
別番号に変換されて一致検出回路３０４に送出されるよ
うになっている。この−数構出回路３０４は、識別番号
とカウンタ２１０のカウント値とが一致したときにハイ
レベルの一致信号ＨをＤ型フリップフロップ２１５のｃ
ｋ入力端子に送出するものである。なお、アンドゲート
３０５は、各電気様器１３−１〜１３−ｎが接続されな
いときＡ／Ｄコンバータ３０３の出力値の高位ビットが
ハイレベルとなるのを検出してカウンタ２０６をクリア
するものとなっている。これは、各電気機器１３−１〜
１３−ｎを取替えたとき前に接続されていた電気機器１
３−１〜１３−ｎによるカウント値が残らないようにす
るためである。

一方、前記カウンタ２０６の分周出力がＤ型フリップフ
ロップ２１６のｃｋ入力端子に送られてこれに応じたレ
ベルの信号がＱ出力端子から出力されてＤ型フリップフ
ロップ２１５のＤ入力端子に送出されるようになってい
る。そして、このフリップフロップ２１５のＱ出力端子
からの信号が１−リガ信号として単安定マルチバイブレ
ータ２１７のトリガ端子ｔｇに送られ、この単安定マル
チバイブレータ２１７の出力信号が計量信号送信部２０
７に送出される構成となっている。なお、単安定マルチ
バイブレータ２１８に単安定マルチバイブレーク２１７
の出力信号がトリガ信号として入力して各フリップフロ
ップ２１５．２１６をクリアするものとなっている。２
１９は整流回路であり、また第１図において１４は分電
盤、１５は外部への使用量データの漏洩を防止するフィ
ルタである。

次に上記の如く構成された装置の動作について説明する
。なお、計測器１２−ｎは８台接続されているとする。

データ収集層１０において電源波形は半波整流ダイオー
ド１０６により第６図に示すような半波整流信号Ｓとし
て波形整形回路１０８に送られてクロック信号ＣＰに整
形される。このクロック信号ＣＰは主制御部１０５にお
いてカウントされ、そのカウント値が「８」となると同
期信号Ｚを出力する。これは計測器１２−１〜１２−ｎ
が８台あるからである。この同期信号２は同期信号送信
部１０４によりデータ注入トランス１０１から′Ｒ源波
形Ｅに重畳される。つまり、第７図に示すように時刻ｔ
１に同期信号Ｚが出力されるとこれが′Ｒ源波形Ｅに重
畳される。なお、同期信号２を重畳する場合は（１／４
）周期よりも若干長い期間重畳する。この同期信号２は
配電線１１を通って各計測器１２−１〜１２−ｎに伝送
され、これにより各計測器１２−１〜１２−ｎでは同期
信号２がデータ注入用トランス２０３、同期信号受信部
２０８および積分回路２０９を通ってカウンタ２１０の
クリア端子ｃｌｒに送られる。

よって、このとき全計測器１２−１〜１２−ｎのカウン
タ２１０がクリアされる。この後、各カウンタ２１０は
クロック信号ＣＰと同期したクロック信号ＣＰ−を受け
てカウントを開始する。そして、このカウント値は一致
検出回路３０４に送られる。

ところで、この−数構出回路３０４には識別抵抗Ｒ３に
より現われた識別電圧信号の電圧レベルに応じた識別番
号が加えられている。ここで、例えば識別用アタッチメ
ント１６−１の識別抵抗Ｒ８による識別番号が「３」で
あるとすると、計測器１２−１の一致検出回路３０４は
カウンタ２１０のカウント値が「３」となったときにバ
ーｒレベルの一致信＠Ｈを送出する。つまり、第７図に
示すＣ３期間に一致信号）（が送出される。これにより
０３Ｍ間において計ｎ信号がデータ収集層１０に送出さ
れる。つまり、カウンタ２０６のＱｎ出力端子からは、
Ｗ／Ｆ変換部２０５からの周波数信号をカウントして一
定値になる毎にハイレベルとローレベルとの信号を交互
に出力している。この状態でフリップフロップ２１５の
ｃｋ入力端子に前記一致信号Ｈが入力されると、フリッ
プフロラ７２１６のＱ出力端子からハイレベルの信号が
出力されていれば、フリップフロップ２１５のＱ出力端
子からハイレベルの信号がトリが信号として単安定マル
チバイブレータ２１７のトリガ端子に送られる。これに
よって計量信号送信部２０７にハイレベルの信号が送ら
れ、もってデータ注入用トランス２０３から第７図に示
すような計量信号Ｍ３が期間Ｃ３に重畳される。なお、
ハイレベルの信号が単安定マルチバイブレータ２１８の
トリガ端子に加わるので、各フリップフロップ２１５゜
２１６はクリアされる。カウンタ２０６の出力信号がロ
ーレベルであれば重畳はおこなわない。

従って、例えば計測器１２−１において識別番号「３」
、計測器１２−２において識別番号「１」、計測器１２
−３において識別番＠「２」と判別されていれば、計量
信号の送出はＣ１期間に計測器１２−２から、０２期間
に計測器１２−３から、ｃ３１１１間に計測器１２−１
から行なわれることになる。

一方、親線１０は時刻ｔ１から、先ず計測器１２−２の
計量信＠Ｍ２、次に計測器１２−３の計量信号Ｍ３、さ
らに計測器１２−１の計量信号Ｍ１、・・・子’ａ１２
−８の計量信号Ｍ８を１周期毎に取込んでメモリ１１０
に記憶する。かくして、各電気機器１３−１〜１３−ｎ
の電力使用層が得られる。

そうして、一定期間毎に記録装置が端子１６に接続され
て使用ｍデータが移される。

このように上記一実施例においては、電気機器１３−１
〜１３−ｎの電源プラグ１５−１〜１５−ｎが識別用ア
タッチメン１〜１６−１〜１６−ｎに接続されるととも
に、この識別用アタッチメント１６−１〜１６−ｎを通
して電気機器１３−１〜１３−ｎに電力が供給され、こ
の状態で識別素子Ｒ８に現われる識別電気信号を受けて
計測器１２−１〜１２−ｎが電気機器１３−１〜１３−
ｎを識別判断してその使用電力量を計測するようにした
ので、ドライヤ１３−３や掃除機１３−ｎのような移動
可能な電気機器を使用する場合にのみ接続することによ
って、その使用電力量が容易に計測できるようになる。

しかも、計測された使用電力量は、データ収集１１１０
からの同期信号Ｚにより監視されているのと同様の状態
となるので、電力使用実態把握における使用電力量デー
タの同時性が失われないことになる。さらに、移動可能
な電気機器に対してもその使用時にじゃまになることは
ない。

また、計測器１２−１〜１２−ｎはＩＪＩな構成であり
、さらにデータ伝送も電力線搬送により行なうので、配
線などで手間がかかることはなく費用面でも低いコスト
化が図れる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものではなく
、その主旨を逸脱しない範囲で変形できる。例えば、使
用電力量データを計測器１２−１〜１２−ｎにおいて求
めて同時に記憶する構成としても良い。

ざらに、使用電力量だけでなく、ＣＴ２Ｏ１゜ＰＴ２０
２からの各電圧信号により無効電力量や位相差、力率な
どを求めるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳記したように本発明によれば、移動可能な電気機
器に対しても効率良く電気量を計測できる電気量計測装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる電気量計測装置を使用電力怨計
測に適用した一実施例を示す全体構成図、第２図は本発
明装置のデータ収集機の構成図、第３図は計測器の外観
図、第４図は識別用アタッチメントの外観図、第５図は
計測器の具体的な構成図、第６図はクロック信号の作成
を説明するための図、第７図は本発明装置でのデータ伝
送作用を説明するための図、第８図および第９図は従来
のデータ収集システムを説明するための図である。 １０・・・データ収！Ｉ機、１０１・・・データ注入用
トランス、１０２・・・電源トランス、１０３・・・針
山信号受信部、１０４・・・同期信号送信部、１０５・
・・主制御部、１０８・・・波形整形回路、１０９・・
・時限計時部、１１６・・・メモ１ハ１１１　・・・デ
ータ送出インタフェース、１２−１〜１２−ｎ・・・計
測器、２゜１・・・ＣＴ、２０２・・・ＰＴ１２０３・
・・データ注入用トランス、２０５・・・Ｗ／Ｆ変換部
、２０７・・・計量信号送信部、２０８・・・同期信号
受信部、２１０・・・カウンタ、２１２・・・波形整形
回路、２１５．２１６・・・Ｄ型フリップ７０ツブ、２
１７，２１８・・・単安定マルチバイブレータ、３００
・・・電気機器識別部、３０１・・・基準電圧発生部、
３０３・・・Ａ／Ｄコンバータ、３０４・・・−数構出
回路、３０５・・・アンドゲート、Ｒ８・・・識別抵抗
。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 ｒ３４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各電気機器の識別素子が設けられ、かつこの識別素子に
   対応する前記電気機器の電源プラグ受端子およびこの電
   気機器に電力を供給する電力端子を有する識別用アタッ
   チメントと、前記識別素子により現われる識別電気信号
   を検出して前記各電気機器別に電力消費量等の電気量を
   計測する計測器とを具備したことを特徴とする電気量計
   測装置。