KR101777611B1 - 전자식 전력량 계 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시의 사이클 수를 계수하고 이를 표시할 수 있는 수단을 가진 전자식 전력량 계를 제공하려는 것으로서, 본 발명에 따른 전자식 전력량계는 전력사용량의 적산 계량치를 포함하는 계량정보를 표시하는 표시 부; 상기 표시 부가 표시하는 상기 적산 계량 치에 대한 표시 최대값을 기준 값으로서 저장하고 제공하는 표시 최대값 저장 부; 상기 표시 최대값 저장 부 및 상기 표시 부와 접속되고, 연산한 적산 계량치와 상기 표시 최대값 저장 부가 제공하는 표시 최대값을 비교하여, 상기 적산 계량치가 상기 표시 최대값 보다 작거나 같으면 상기 표시 부에 상기 연산한 적산 계량치를 표시하도록 출력하고, 상기 적산 계량치가 상기 표시 최대값을 초과하면 사이클 계수치를 1 증가하도록 출력하고 상기 표시 최대값을 초과한 적산 계량치를 상기 표시 부에 표시하도록 출력하는 연산 처리부; 및 상기 연산 처리부로부터의 사이클 계수치 증가 출력에 응답하여, 사이클 계수치를 1씩 증가시키는 사이클 카운터;를 포함한다.

Description

전자식 전력량 계{ELECTRICAL METER}
본 발명은 전자식 전력량 계에 관한 것으로, 특히 적산전력 량의 표시 최대값을 초과하는 적산 전력량을 표시하는 새로운 장치와 방법이 실현된 전자식 전력량 계에 관한 것이다.
전자식 전력량 계는 변류기 및 전압 변성기와 같은 전류 및 전압의 검출수단에 의해 검출하고, 검출한 전류량과 전압을 아날로그-디지털 변환하여 읽어들인 다음, 마이크로 프로세서가 전류량과 전압을 곱셈하여 사용 전력량을 산출하고 이를 시간, 일 및 월 단위로 누적가산하며 액정표시장치와 같은 표시부에 의해 적산 전력량을 표시할 수 있는 전력량 계이다.
이와 대별되는 유도 식(일명 기계식) 전력량 계는 사용전력에 따라서 자기유도되어 회전하는 회전원반과, 회전원반에 기계적으로 기어접속되어 회전하는 복수의 숫자 차(일명 다이얼)에 의해서 사용전력을 표시하는 구성을 가진다.
상기 전자식 전력량 계는 유도 식(일명 기계식) 전력량 계와는 달리 사용 전력 량 뿐 아니라 전 월과 금 월의 유효전력, 무효전력, 역률, 최대수요전력 등 다양한 전력정보를 연산, 표시 및 제공할 수 있고 다양한 통신매체를 통해서 원격지로 산출한 데이터를 전송 가능하여 점차 그 사용이 확대되고 있다.
이러한 전자식 전력량 계에 있어서 사용전력을 검출하고 연산하는 구성과 방법은 잘 알려져 있으며 본 발명의 출원인이 등록한 대한민국 특허 등록 제0186108호(발명의 명칭: 전자식 적산 전력량 계), 대한민국 특허 등록 제10-0207008호(발명의 명칭: 전자식 전력량 계와 그의 적산 및 TOU 예약방법) 등 다양한 공지 정보를 참조할 수 있다.
이러한 종래기술에 따른 전자식 전력량 계에 있어서 액정표시장치와 같은 표시부의 표시정보 예를 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1에 있어서 표시부(20)는 도시된 바와 같이 다양한 정보를 표시하고 있다. 도 1에 있어서 부호 21이 지시하는 6자리의 7 세그먼트(segment) 표시영역은 만 단위부터 소수점 1자리까지 적산전력량을 표시할 수 있는 주 표시영역을 나타낸다. 주 표시영역(21)이 표시할 수 있는 숫자는 00000.0부터 99999.9까지의 숫자를 표시할 수 있고 예컨대 75645.7 kWh과 같은 적산전력량을 표시할 수 있다.
주 표시영역(21) 중에서 부호 21a가 지시하는 표시영역은 소숫점 1자리 표시영역이다.
주 표시영역(21)의 좌측 하부의 부호 23의 표시영역은 기기 즉 전력량 계의 현재상태가 정상인지 여부를 나타내는 상태정보표시영역이고 도시된 예는 "Error"로서 현재 비정상상태임을 표시하고 있다.
주 표시영역(21)의 좌측 상부의 부호 22의 표시영역은 현재표시정보의 종류를 나타내는 현재표시정보 종류 표시영역을 나타낸다. 표시정보로서는 현재날짜, 현재시간, 현재 누적 유효 전력량(kWh), 현재 누적 무효 전력량(kVarh), 전월 누적 유효 전력량(kWh), 전월 누적 무효 전력량(kVarh), 전월 누적 최대수요전력(kW) 등이 있다.
주 표시영역(21)의 우측 상부의 부호 24의 표시영역은 계량 시간대를 A시간대와 B시간대로 구분하는 계량 시간대 표시영역으로서, 여기서 계량 시간대는 예컨대 심야전력 시간대와 그 이외의 시간대로 구분될 수 있다.
주 표시영역(21)의 우측 상부의 부호 25의 표시영역은 정상동작 여부를 표시하는 동작 상태표시영역으로서, 정상 시 일정주기로 점멸하여 표시한다.
주 표시영역(21)의 직 상부의 부호 26의 표시영역은 부하 종류, 정전시 데이터를 보존하는 배터리의 충전상태, 표시메뉴의 선택스위치 등을 표시하는 부가표시영역이다.
그러나 상술한 바와 같은 종래기술에 따른 적산 전력량이 6자리를 초과하는 경우 다시 00000.0부터 적산을 하게 된다. 이와 같이 표시 최소값 00000.0부터 표시 최대값 99999.9를 한번 모두 표시하기까지를 1 사이클이라고 부른다.
이러한 1 이상의 사이클 후에 00000.0부터 표시를 재개했을 때 전력 수용가의 사용자는 현재 누적 전력량을 파악하는 것이 곤란하고, 이러한 상태에서 초기화가 진행되면 실제 사용량과 표시되는 표시 사용량 사이에 차이가 발생할 수 있다.
전력공급처에서는 전력량 계의 이력을 확인하여 초기화 여부를 판단할 수 있으나 전력량 계의 이력을 확인하는 것이 번거롭고 데이터 량이 많아 통신에도 부하가 발생할 수 있으며 전력 수용가와 전력 사용량에 관한 분쟁이 발생할 소지가 있는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 본 발명의 목적은 표시의 사이클 수를 계수하고 이를 표시할 수 있는 수단을 가진 전자식 전력량 계를 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적은, 전자식 전력량 계에 있어서,
전력사용량의 적산 계량치를 포함하는 계량정보를 표시하는 표시 부;
상기 표시 부가 표시하는 상기 적산 계량 치에 대한 표시 최대값을 기준 값으로서 저장하고 제공하는 표시 최대값 저장 부;
상기 표시 최대값 저장 부 및 상기 표시 부와 접속되고, 연산한 적산 계량치와 상기 표시 최대값 저장 부가 제공하는 표시 최대값을 비교하여, 상기 적산 계량치가 상기 표시 최대값보다 작거나 같으면 상기 표시 부에 상기 연산한 적산 계량치를 표시하도록 출력하고, 상기 적산 계량치가 상기 표시 최대값을 초과하면 사이클 계수치를 1 증가하도록 출력하고 상기 표시 최대값을 초과한 적산 계량치를 상기 표시 부에 표시하도록 출력하는 연산 처리부; 및
상기 연산 처리부로부터의 사이클 계수치 증가 출력에 응답하여, 사이클 계수치를 1씩 증가시키는 사이클 카운터;를 포함하는 본 발명에 따른 전자식 전력량 계를 제공함으로써 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 전자식 전력량 계는 적산 계량치가 상기 표시 최대값을 초과하면 사이클 계수치를 1 증가하도록 출력하고 상기 표시 최대값을 초과한 적산 계량치를 상기 표시 부에 표시하도록 출력하는 연산 처리부를 구비하므로, 상기 표시 최대값을 초과했을 때도 사이클 계수치로 상기 표시 최대값을 초과한 횟수와 현재 적산 전력량의 검출이 가능하고 따라서 전력 수용가와의 분쟁여지를 최소화할 수 있다.
본 발명에 따른 전자식 전력량 계는 상기 표시 부가 상기 사이클 카운터의 계수치를 표시하는 사이클 카운터 표시 영역을 포함하므로, 표시 사이클의 증가 및 초기화시에도 전력수용가의 사용자가 이를 용이하게 확인할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 전자식 전력량 계는 통신부를 더 포함하므로, 상기 사이클 카운터의 계수치를 원격지로 전송할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 전자식 전력량 계에 있어서 상기 통신부는 전력선통신모뎀(Power Line Communication MODEM), RS-485 직렬통신모뎀, 무선주파수 모뎀(RF MODEM), 지그비(Zigbee)모뎀 중 어느 하나로 구성되므로, 전력량 계의 설치 환경에 따라서 다양한 매체와 통신방법을 통해 검침데이터와 사이클 카운터의 계수치의 전송이 가능한 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 전자식 전력량 계 중 표시부의 표시정보를 보여주는 표시 부의 정면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 전자식 전력량 계의 회로 구성을 보여주는 블록 도이며,
도 3은 본 발명에 따른 전자식 전력량 계 중 표시부의 표시정보를 보여주는 표시 부의 정면도이며,
도 4는 본 발명에 따른 전자식 전력량 계의 사이클 계수, 표시 및 전송 동작을 보여주는 흐름도이다.
상기 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 그의 작용효과는 첨부한 도 2 내지 도 4를 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전자식 전력량 계에 대한 구성과 작용설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전자식 전력량 계에 있어서 사용전력을 검출하고 연산하는 구성과 방법은 잘 알려져 있으며 본 발명의 배경기술 설명란에서 인용한 공지 예를 비롯한 다양한 공지 정보를 참조할 수 있다.
따라서 전자식 전력량 계에 있어서 사용전력을 검출하고 연산하는 것과 같은 일반적 기능에 대한 구성과 작용은 도시와 설명을 생략하기로하고, 본 발명의 특징적 목적(기능)을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전자식 전력량 계에 있어서 구성과 그의 작용효과를 첨부도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 2를 참조할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전자식 전력량 계(100)는 마이크로 프로세서(micro processor)(10) 및 표시 부(20)를 포함하여 구성될 수 있다.
표시 부(20)는 전력사용량의 적산 계량치를 포함하는 계량정보를 표시하는 수단으로서, 바람직하게 표시 부(20)는 액정표시기(Liquid Crystal Display)로 구성될 수 있다.
마이크로 프로세서(10)는 표시 최대값 저장 부(10b), 연산 처리부(10a) 및 사이클 카운터(cycle counter)(10c)를 포함하여 구성될 수 있다.
표시 최대값 저장 부(10b)는 표시 부(20)가 표시하는 상기 적산 계량 치에 대한 표시 최대값을 기준 값으로서 저장하고 제공하는 수단이다. 표시 최대값 저장 부(10b)는 이이프롬(EEPROM), 플래시메모리(flash memory) 등의 정보 저장수단으로 구성될 수 있다.
연산 처리부(10a)는 표시 최대값 저장 부(10b) 및 표시 부(20)와 접속된다. 연산 처리부(10a)는 연산한 적산 계량치와 표시 최대값 저장 부(10b)가 제공하는 표시 최대값을 비교하여, 상기 적산 계량치가 상기 표시 최대값 보다 작거나 같으면 표시 부(20)에 상기 연산한 적산 계량치를 표시하도록 출력한다.
상기 적산 계량치가 상기 표시 최대값을 초과하면, 연산 처리부(10a)는 사이클 계수치를 1 증가하도록 출력하고 상기 표시 최대값을 초과한 적산 계량치를, 다시 말해서 연산한 적산 계량치로부터 상기 표시 최대값을 감산하고 남은 값을 표시 부(20)에 표시하도록 출력한다.
사이클 카운터(cycle counter)(10c)는 연산 처리부(10a)로부터의 사이클 계수치 증가 출력에 응답하여, 사이클 계수치를 1씩 증가시킨다. 사이클 카운터(10c)의 계수치는 미 도시된 사이클 카운터 저장부에 저장되고 연산 처리부(10a)의 요구에 응답하여 제공될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 양상에 따라서 도 3을 참조할 수 있는 바와 같이 표시 부(20)는 사이클 카운터(10c)의 계수치를 표시하는 사이클 카운터 표시 영역(27)을 포함한다.
도 3에 있어서 배경기술 설명란에서 전술한 바와 같이 부호 21이 지시하는 6자리의 7 세그먼트(segment) 표시영역은 만 단위부터 소수점 1자리까지 적산전력량을 표시할 수 있는 주 표시영역을 나타낸다. 주 표시영역(21)이 표시할 수 있는 숫자는 00000.0부터 99999.9까지의 숫자를 표시할 수 있다.
주 표시영역(21) 중에서 부호 21a가 지시하는 표시영역은 소숫점 1자리 표시영역이다.
주 표시영역(21)의 좌측 하부의 부호 23의 표시영역은 기기 즉 전력량 계의 현재상태가 정상인지 여부를 나타내는 상태정보표시영역이다.
주 표시영역(21)의 좌측 상부의 부호 22의 표시영역은 현재표시정보의 종류를 나타내는 현재표시정보 종류 표시영역을 나타낸다.
주 표시영역(21)의 우측 상부의 부호 24의 표시영역은 계량 시간대를 A시간대와 B시간대로 구분하는 계량 시간대 표시영역이다.
주 표시영역(21)의 우측 상부의 부호 25의 표시영역은 정상동작 여부를 표시하는 동작 상태표시영역 상 시 일정주기로 점멸하여 표시한다.
주 표시영역(21)의 직 상부의 부호 26의 표시영역은 부하 종류, 정전시 데이터를 보존하는 배터리의 충전상태, 표시메뉴의 선택스위치 등을 표시하는 부가표시영역이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전자식 전력량 계(100)는 상기 사이클 카운터(10c)의 계수치를 원격지의 상위장치로 전송하기 위한 통신부(30)를 더 포함할 수 있다. 여기서 원격지의 상위장치는 예컨대 아파트단지의 관리사무소 내 검침서버(server), 전력공급처의 전력사용량 관리 서버 등으로 구성될 수 있다.
통신부(30)는 전력선통신모뎀(Power Line Communication MODEM), RS-485 직렬통신모뎀, 무선주파수 모뎀(RF MODEM), 지그비(Zigbee)모뎀 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
한편, 도 4를 주로 참조하고 도 2 내지 도 3을 보조적으로 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전자식 전력량 계(100)의 동작(작용)을 설명한다.
미 도시된 변류기, 전압변성기와 같은 전류 및 전압의 검출수단에 의해 검출되어 아날로그-디지털 변환된 전류량과 전압 값을 근거로 전류량과 전압 값을 곱셈하고 누적하여 적산 계량치(METER amt)를 산출한 상태에서, 단계 S1에서, 연산 처리부(10a)는 하고, 산출된 적산 계량치(METER amt)와 상기 표시 최대값 저장 부(10b)가 제공하는 상기 표시 최대값(DISmax)을 비교한다.
단계 S1에서, 비교결과 산출된 적산 계량치(METER amt)보다 상기 표시 최대값(DISmax)이 크거나 같으면, 단계 S2-1로 진행하여 연산 처리부(10a)는 표시 부(20)에 상기 연산한 적산 계량치(METER amt)를 표시하도록 출력하고 다시 단계 S1을 수행한다.
단계 S1에서, 비교결과 산출된 적산 계량치(METER amt)가 상기 표시 최대값(DISmax)보다 크면(초과하면), 단계 S2로 진행하여 연산 처리부(10a)는 사이클 카운터(10c)에 사이클 계수치를 1 증가하도록 출력하고 상기 표시 최대값을 초과한 적산 계량치를, 다시 말해서 연산한 적산 계량치(METER amt)로부터 상기 표시 최대값(DISmax)을 감산하고 남은 값을 표시 부(20)에 표시하도록 출력한다.
다음 단계 S3에서, 아파트단지의 관리사무소 내 검침서버(server), 전력공급처의 전력사용량 관리 서버와 같은 상위장치로부터 사이클 계수치의 전송요구가 있으면, 연산 처리부(10a)는 사이클 카운터(10c)로부터 사이클 계수치를 읽어와서 해당 사이클 계수치를 상위장치에 전송한다.
상위장치로부터 사이클 계수치의 전송요구가 없으면, 연산 처리부(10a)는 단계 S1을 반복수행한다.
전술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전자식 전력량 계(100)는 적산 계량치(METER amt)가 상기 표시 최대값(DISmax)을 초과하면 사이클 계수치를 1 증가하도록 출력하고 상기 표시 최댓값(DISmax)을 초과한 적산 계량치를 표시 부(20)에 표시하도록 제어하는 연산 처리부(10a)를 구비하므로, 적산 계량치(METER amt)가 상기 표시 최대값(DISmax)을 초과했을 때도 사이클 계수치로 적산 계량치(METER amt)가 상기 표시 최대값을 초과한 횟수와 현재 적산 전력량의 검출이 가능하고 따라서 전력 수용가와의 분쟁여지를 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 전자식 전력량 계(100)는 표시 부(20)가 사이클 카운터(10c)의 계수치를 표시하는 사이클 카운터 표시 영역(27)을 포함하므로, 표시 사이클의 증가 및 적산 계량치 표시의 초기화 시에도 전력수용가의 사용자가 이를 용이하게 확인할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 전자식 전력량 계(100)는 통신부(30)를 더 포함하므로, 상기 사이클 카운터(10c)의 계수치를 원격지로 전송할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 전자식 전력량 계(100)에 있어서 상기 통신부(30)는 전력선통신모뎀(Power Line Communication MODEM), RS-485 직렬통신모뎀, 무선주파수 모뎀(RF MODEM), 지그비(Zigbee)모뎀 중 어느 하나로 구성되므로, 전력량 계의 설치 환경에 따라서 다양한 매체와 통신방법을 통해 검침데이터와 사이클 카운터(10c)의 계수치의 전송이 가능한 효과를 얻을 수 있다.
10: 마이크로 프로세서(micro processor)
10a: 연산 처리 부
10b: 기준 값 저장 부 10c: 사이클 카운터
20: 표시 부 21: 주 표시영역
21a: 소숫점 1자리 표시영역 22: 현재표시정보 종류 표시영역
23: 상태정보표시영역 24: 계량 시간대 표시영역
25: 동작 상태표시영역 26: 부가표시영역
27: 사이클 카운터 표시 영역 30: 통신 부

Claims (3)

  1. 전자식 전력량 계에 있어서,
    표시 부; 및
    전력사용량의 적산 계량치를 연산하고, 상기 표시 부에 상기 연산된 적산 계량치가 미리 저장된 표시 최대값을 초과한 횟수를 나타내는 사이클 계수치를 표시하는 연산 처리부를 포함하며,
    상기 연산 처리부는,
    상기 표시부에 표시될 적산 계량치를 산출하고,
    상기 산출된 적산 계량치가 상기 표시 최대값 보다 작거나 같으면, 상기 표시 부에 상기 산출된 적산 계량치를 표시하고,
    상기 산출된 적산 계량치가 상기 표시 최대값을 초과하면, 상기 표시 부에서 상기 사이클 계수치를 1 만큼 증가시키고, 상기 표시 부에 상기 산출된 적산 계량치에서 상기 표시 최대값을 초과한 값을 표시하는 전자식 전력량 계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표시 부는 상기 사이클 계수치를 표시하는 사이클 카운터 표시 영역과 상기 초과된 값을 표시하는 주 표시 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 전력량 계.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 사이클 계수치를 원격지로 전송하기 위한 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 전력량 계.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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