JP2011089915A - 電力計測装置、及び、電力計測方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る電力計測装置1は、測定対象である電源線の1線を当該電力計測装置1のグランド電位とし、当該電力計測装置に電力を供給する非絶縁電源供給回路3と、グランド電位とグランドを除く電源線間の電圧を抵抗分圧する電圧測定回路4と、電力計測結果を出力する通信ドライバ9と、通信ドライバ9を電力線から絶縁するフォトカプラ8と、を備え、通信ドライバ9の電源を当該通信ドライバ9が接続される表示装置2が備える電源部10から供給する。
【選択図】図1
Description
電源線の1線をグランド電位とし、当該1線を除く他線が入力端に接続され、当該電源線から電源電圧の供給を受ける非絶縁電源供給回路と、
前記電源線の他線が入力端に接続され、当該電源線の電圧値を測定する電圧測定回路と、
前記電源線の他線の電流を検出し、当該電源線の電流値を測定する電流測定回路と、
前記非絶縁電源供給回路から作動用の電源電圧が供給され、前記電圧測定回路の出力端と前記電流測定回路の出力端とが入力端に接続され、前記電圧値及び/又は前記電流値のアナログ値をディジタル値に変換するA/D変換部と、
前記非絶縁電源供給回路から作動用の電源電圧が供給され、前記A/D変換部の出力端が入力端に接続され、前記ディジタル値に基づいて計測値を演算する演算部と、
前記非絶縁電源供給回路が1次側に接続され、外部電源が2次側に接続され、前記演算部の出力端を、前記電源線から絶縁する絶縁回路と、を備える、ことを特徴とする。
図1は、本発明の実施の形態に係る電力計測装置の構成を示す図である。本実施形態では、同図に示すように、電力計測が行われる電力計測装置1と、計測された結果が表示される表示装置2と、が分離された構成となっている。
電力計測装置1は、非絶縁電源供給回路3、電圧測定回路4、電流測定回路5、A/D(Analog to Digital)変換部6、演算部7、フォトカプラ8、通信ドライバ9等から構成される。また、表示装置2は、電源部10、通信部11、制御部12、表示部13等から構成される。
次に、本実施形態に係る電力計測装置1の動作について、図面を参照して説明する。図2は、電力計測装置1の動作を示すフローチャートである。
単相三線式電源14のAC電圧100Vは、電圧測定回路4において、A/D変換部6のアナログ信号入力範囲内となるように、5V以下の信号に分圧される。A/D変換部6に入力されたアナログ信号は、A/D変換部6においてディジタル信号に変換されて、5V系ディジタル信号として演算部7に入力される。演算部7で演算された結果は、5V系ディジタル信号としてフォトカプラ8の1次側に入力される。フォトカプラ8の2次側の電源は、表示装置2が備える電源部10から5Vが供給されているため、フォトカプラ8の出力は、5V系ディジタル信号で、通信ドライバ9に入力される。
実施形態1では、電力計測装置1と表示装置2とが分離されて構成され、電力計測装置1が計測した計測データが、分離された表示装置2に表示されていた。本実施形態では、家電装置の電力を計測するために、電力計測装置が家電装置に組み込まれる場合について説明する。
まず、本実施形態の電力計測装置の各部の構成について、図面を参照して説明する。図3は、本実施形態に係る電力計測装置1aの構成を示す図である。
また、電力計測装置1aは、三相三線式電源18で駆動される装置としたが、三相四線式、単相三線式及び単相二線式電源で駆動される装置についても同様の効果を得ることができる。
2 表示装置
3 非絶縁電源供給回路
4 電圧測定回路
5 電流測定回路
6 A/D変換部
7 演算部
8 フォトカプラ
9 通信ドライバ
10 電源部
11 通信部
12 制御部
13 表示部
14 単相三線式電源
15 中性線
16 カレントトランス
17 家電装置
18 三相三線式電源
19 S線
20 空調機
21 IHクッキングヒータ
22 給湯器
23 冷蔵庫
24 太陽光発電機
Claims (7)
- 電源線の1線をグランド電位とし、当該1線を除く他線が入力端に接続され、当該電源線から電源電圧の供給を受ける非絶縁電源供給回路と、
前記電源線の他線が入力端に接続され、当該電源線の電圧値を測定する電圧測定回路と、
前記電源線の他線の電流を検出し、当該電源線の電流値を測定する電流測定回路と、
前記非絶縁電源供給回路から作動用の電源電圧が供給され、前記電圧測定回路の出力端と前記電流測定回路の出力端とが入力端に接続され、前記電圧値及び/又は前記電流値のアナログ値をディジタル値に変換するA/D変換部と、
前記非絶縁電源供給回路から作動用の電源電圧が供給され、前記A/D変換部の出力端が入力端に接続され、前記ディジタル値に基づいて計測値を演算する演算部と、
前記非絶縁電源供給回路が1次側に接続され、外部電源が2次側に接続され、前記演算部の出力端を、前記電源線から絶縁する絶縁回路と、を備える、
ことを特徴とする電力計測装置。 - 前記電圧測定回路は、前記測定された電圧値を分圧し、当該分圧された分圧電圧値を、前記A/D変換部に出力する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電力計測装置。 - 前記絶縁回路は、フォトカプラ、容量素子、及び/又は、トランスを備える、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電力計測装置。 - 前記電流測定回路は、カレントトランス、シャント抵抗、及び/又は、磁界センサを備える、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電力計測装置。 - 前記電源線は、単相三線式、三相四線式、三相三線式、又は、単相二線式からなる、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電力計測装置。 - 前記外部電源から作動用の電源電圧が供給され、前記絶縁回路の出力端が入力端に接続され、前記演算された計測値を送信する通信部と、
前記外部電源から作動用の電源電圧が供給され、前記送信された計測値を受信して、当該計測値を表示する表示部と、をさらに備え、
前記通信部は、前記絶縁回路により前記電源線から絶縁される、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電力計測装置。 - 非絶縁電源供給回路と、電圧測定回路と、電流測定回路と、A/D変換部と、演算部と、絶縁回路と、を備える電力計測装置にて実行される電力計測方法であって、
前記非絶縁電源供給回路が、電源線の1線をグランド電位とし、当該1線を除く他線が入力端に接続され、当該電源線から電源電圧の供給を受ける非絶縁電源供給工程と、
前記電圧測定回路が、前記電源線の他線が入力端に接続され、当該電源線の電圧値を測定する電圧測定工程と、
前記電流測定回路が、前記電源線の他線の電流を検出し、当該電源線の電流値を測定する電流測定工程と、
前記A/D変換部が、前記非絶縁電源供給回路から作動用の電源電圧が供給され、前記電圧測定回路の出力端と前記電流測定回路の出力端とが入力端に接続され、前記電圧値及び/又は前記電流値のアナログ値をディジタル値に変換するA/D変換工程と、
前記演算部が、前記非絶縁電源供給回路から作動用の電源電圧が供給され、前記A/D変換部の出力端が入力端に接続され、前記ディジタル値に基づいて計測値を演算する演算工程と、
前記絶縁回路が、前記非絶縁電源供給回路が1次側に接続され、外部電源が2次側に接続され、前記演算部の出力端を、前記電源線から絶縁する絶縁工程と、を備える、
ことを特徴とする電力計測方法。
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|---|---|---|---|---|
| CN103777100A (zh) * | 2014-01-28 | 2014-05-07 | 刘兵 | 用于获取用电信息的装置和方法 |
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