JP2009109471A - システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置の提供。
【解決手段】電力線、電磁誘導ユニット、処理ユニット及び表示装置を包含し、電力線を囲む電磁誘導ユニットが電力線の電流変化により発生する磁場変化を誘導電流に変換し、電磁誘導ユニットに接続された処理ユニットが誘導電流に対して処理を行い使用電力信号を獲得し、表示装置が使用電力信号を受け取って、リアルタイムにシステム使用電力量情報を表示し、使用者に随時システム使用電力量情報を掌握させ、使用電力量或いは電力使用モードを効果的に調節させる。
【選択図】図１

Description

本発明は一種の電力監視装置であり、特に、電磁誘導原理により使用電力量を検出してシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置に関する。

現在の文明社会では、人々は各種のエネルギー資源を利用することにより生活の必要を満足させ、ますます文明を発展させている。しかし地球の環境は日毎に悪くなっており、温室効果、オゾン層破壊、原子力発電所の事故、酸性雨、熱帯雨林の減少などの問題はエネルギー資源の使用と関係がないわけではない。このため、如何にエネルギー資源を節約し、環境を汚染せず破壊しない方式でエネルギー資源を運用するかが、現在、早急に解決されるべき課題であり、使用電力の節約はエネルギー資源節約の有効な方法の一つである。

一般の使用者にとっては、電気代請求書を受け取ってはじめて前月の使用電力量の多寡を知ることができ、随時、直前の電力使用状況を掌握して調整或いは検討することはできず、最近の消費電力情報を獲得するには、実際に電気メーターを確認しなければならず、一般に、電気メーターを確認するのは非常に不便で実行しにくい。リアルタイムに使用電力情報を獲得できないため、電力使用モードに対して調整及び検討することが難しく、使用電力量が予期したものを超える状況が発生しやすく、有効にエネルギー資源を節約する目的を達成できない。

このため本発明の主要な目的は、随時システム使用電力量を取得して使用電力量或いは電力使用モードを効果的に調節できる、一種のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置を提供することにある。

本発明は一種のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置を提供し、それは電力線、電磁誘導ユニット、処理ユニット及び表示装置を包含し、電力線を囲む電磁誘導ユニットが電力線の電流変化により発生する磁場変化を誘導電流に変換し、電磁誘導ユニットに接続された処理ユニットが誘導電流に対して処理を行い使用電力信号を獲得し、表示装置が使用電力信号を受け取って、リアルタイムにシステム使用電力量情報を表示する。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の電磁誘導ユニットは電流フックとされ、該電流フックは電力線回路に外接されるか或いはヒューズレススイッチに内蔵される。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の処理ユニットは整流ろ波回路を包含し、それは誘導電流を整流及びろ波してろ波直流信号となす。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の処理ユニットは更に増幅回路を包含し、該増幅回路は整流ろ波回路に接続されて、ろ波直流信号を増幅する。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の処理ユニットは変換比較回路を包含し、該変換比較回路は該増幅回路と表示装置の間に接続されて、増幅後のろ波直流信号を参考電圧と比較した後に、デジタル形式の使用電力信号に変換する。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の変換比較回路はアナログ・デジタル変換器とされる。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の表示装置は複数の指示ランプを包含し、該複数の指示ランプの点滅によりシステム使用電力量をリアルタイム表示する。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の複数の指示ランプは発光ダイオードとされる。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の複数の指示ランプは少なくとも一種類の色彩を発射できる。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の表示装置はデジタルフォトフレームとされる。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の表示装置は液晶ディスプレイとされる。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の処理ユニットは更に無線信号発射ユニットを包含し、該無線信号発射ユニットは無線伝送方式で使用電力信号を発送する。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の表示装置は携帯情報端末装置中に設置され、該携帯情報端末装置は無線信号受信ユニットを具えて使用電力信号を受信する。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の表示装置はノートブック型コンピュータに設置され、該ノートブック型コンピュータは無線信号受信ユニットを具えて使用電力信号を受信する。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の表示装置は携帯電話機に設置され、該携帯電話機は無線信号受信ユニットを具えて使用電力信号を受信する。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の無線伝送方式は無線電波伝送とされる。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の無線伝送方式はブルートゥース伝送とされる。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の処理ユニットはフレクシブルボードで表示装置に接続される。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、更に保存ユニットを包含し、該保存ユニットはシステム使用電力情報を記録する。

本発明のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置は電力線上の電流改変が引き起こす磁場変化を利用し、誘導電流を生成させ、並びにこの誘導電流を利用してシステム使用電力量を得て、並びに表示装置に表示して読み取り可能とし、これにより使用電力量を調節してそれを所定範囲内に維持させ、電力使用効果を向上するのみならず、合理的な使用電力量に調節し、電気代を減らしエネルギー資源を節約する効果を達成する。

図１を参照されたい。図１は本発明の好ましい実施例のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置の表示図である。それは、電力線１１０、電磁誘導ユニット１３０、処理ユニット１５０及び表示装置１７０を包含する。電力線１１０は電力をシステム、たとえば家庭或いは工場に配送する。電磁誘導ユニット１３０は電力線１１０を囲み、電力線１１０を流れる電流Ｉ₁ 変化により発生する磁場変化を誘導電流Ｉ₂ に変換し、処理ユニット１５０は電磁誘導ユニット１３０に接続され、誘導電流Ｉ₂ に対して処理を行い使用電力信号を獲得し、表示装置１７０は使用電力信号を受信してシステム使用電力情報をリアルタイム表示する。

電磁誘導ユニット１３０はたとえば電流フックとされ、その材質は導磁材料、たとえばけい素鋼板とされ、電磁誘導ユニット１３０は電力線１１０を囲み（或いはヒューズレススイッチに内蔵される）、電磁誘導ユニット１３０内にコイル１３２があり、アンペアの右手の法則により、電流を流すと導線の周囲に形成される磁場の強さと導線上の電流の大きさは正比例し、導線長さと反比例する。いわゆる電磁誘導とは、コイル内の磁場が変化する時、コイルに誘導電流を生成させる現象を言う。これにより、電流Ｉ₁ が電力線１１０を流れる時、発生する磁力線Ｂ_１は電磁誘導ユニット１３０中を流動し、磁力線Ｂ_１と電流Ｉ₁ の大きさは正比例し、コイル１３２内の磁場が変化する時、コイル１３２が誘導電流Ｉ₂ を生成する。電流Ｉ₁ と誘導電流Ｉ₂ は正比例の関係にある。

図２を参照されたい。図２は本発明の好ましい実施例のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置の部分詳細構造図である。処理ユニット１５０は整流ろ波回路１５２、増幅回路１５４及び変換比較回路１５６を包含する。整流ろ波回路１５２は誘導電流Ｉ₂ を整流を整流及びろ波してろ波直流信号となし、たとえばダイオードにより誘導電流Ｉ₂ を交流より整流して直流となし、並びにＲＣ回路によりろ波し、交流信号のリップル（ｒｉｐｐｌｅ）を減らし、整流及びろ波後の直流電圧信号は相当に微弱であり、これによりさらに増幅回路１５４で増幅してからでなければ使用できない。変換比較回路１５６は増幅回路１５４と表示装置１７０の間に接続され、増幅後のろ波直流信号を参考電圧と比較した後、デジタル形式の使用電力信号に変換する。変換比較回路１５６はたとえばアナログ・デジタル変換器とされる。図３は本発明の好ましい実施例のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置の別の回路実施方式を示し、それは整流ろ波回路１５２を提供して誘導電流Ｉ₂ を整流及びろ波してろ波直流信号となし、増幅回路１５４でこの直流信号を増幅し、変換比較回路１５６でさらに変換してデジタル形式の使用電力信号となし表示装置１７０に出力する。

一般の家庭では、処理ユニット１５０は家庭用電力配電盤に設置されるが、家庭用の電力配電盤を閉じた後にはほぼ空隙はなく、このため表示装置１７０はフレキシブルボードで処理ユニット１５０に接続されるのが好ましい実施方式である。表示装置１７０は複数の指示ランプ（たとえば発光ダイオード）を包含し、複数の指示ランプの点滅によりシステム使用電力情報をリアルタイム表示する。たとえば１０個の指示ランプの場合、１０個の指示ランプが全て点灯する時はシステム使用電力量が零で、システム使用電力量が多くなるほど、指示ランプは逐一消灯し、１０個の指示ランプが全て消灯する時、すでにシステムの所定の使用電力量に達し、続けて電力使用すれば所定の使用電力量を超過することを示す。

このほか、各指示ランプは少なくとも一種類の色彩を発射可能で、たとえば赤光を発射することでシステム使用電力量が所定範囲を超過したことを表示するか、或いは緑光を発射することでシステム使用電力量が所定範囲を維持していることを表示し、こうしてさらに多様なシステム使用電力情報を表示できる。

多様化した表示効果を提供するため、図４のように、前述の表示装置１７０はデジタルフォトフレーム２２或いは液晶ディスプレイ２３とされ得て、処理ユニット１５０はさらに接続インタフェース２１を包含し、接続インタフェース２１を通してデジタルフォトフレーム２２或いは液晶ディスプレイ２３の表示画面に接続される。

図５に示されるように、処理ユニット１５０は無線信号発射ユニット３１を包含し得て、この無線信号発射ユニット３１は無線伝送方式（たとえば無線電波伝送或いはブルートゥース伝送）で使用電力信号を発送する。表示装置１７０は携帯情報端末装置３２中に設置され、携帯情報端末装置３２は使用電力信号を受け取る無線信号受信ユニットを包含する。携帯情報端末装置３２のディスプレイにシステム使用電力情報が表示される。或いは表示装置１７０はノートブック形コンピュータ３４に設置され、ノートブック形コンピュータ３４は使用電力信号を受け取る無線信号受信ユニットを包含し、ノートブック形コンピュータ３４のディスプレイにシステム使用電力情報が表示される。或いは、表示装置１７０は携帯電話機３６に設置され、携帯電話機３６は使用電力信号を受け取る無線信号受信ユニットを包含し、携帯電話機３６のディスプレイにシステム使用電力情報が表示される。システム使用電力信号を無線伝送する方式により、使用者は遠方で携帯情報端末装置３２、ノートブック形コンピュータ３４或いは携帯電話機３６を通してシステム使用電力情報を観ることができ、使用上の便利性が増している。

このほか、図６に示されるように、本発明のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置はさらに保存ユニット４１を包含し、該保存ユニット４１はシステム使用電力情報を記録する。この保存ユニット４１がたとえばメモリカードとされるとき、使用者は随時このメモリカードを取りだし、並びにノートブック形コンピュータ等の電子装置でそれに記録されたシステム使用電力情報を読み取ることができ、こうしてシステム使用電力情報の携帯性を増すことができる。

本システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置はさらに分析ツール４２を包含し、それはシステム使用電力情報に対して分析を行なうのに用いられる。この分析ツール４２はたとえばシステム使用電力情報を分析可能なプログラムとされ、システム使用電力情報を分析して電力使用習慣を割り出すか（たとえば電力使用ピーク時間）或いは電力使用比重（システム使用電力の主要な消耗がどこであるか）等を得て、これによりさらに良好な電力使用モードをシミュレートして良好なエネルギー節約効果を達成できる。
また処理ユニット１５０が誘導電流に対して処理を行い使用電力信号を獲得し、表示装置１７０が使用電力信号を受け取って、リアルタイムにシステム使用電力量情報を表示する。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の電磁誘導ユニット１３０は電流フックとされ、該電流フックは電力線回路に外接されるか或いはヒューズレススイッチに内蔵される。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の処理ユニット１５０は整流ろ波回路を包含し、それは誘導電流を整流及びろ波してろ波直流信号となす。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の処理ユニット１５０は更に増幅回路を包含し、該増幅回路は整流ろ波回路に接続されて、ろ波直流信号を増幅する。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の処理ユニット１５０は変換比較回路を包含し、該変換比較回路は該増幅回路と表示装置１７０の間に接続されて、増幅後のろ波直流信号を参考電圧と比較した後に、デジタル形式の使用電力信号に変換する。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の変換比較回路はアナログ・デジタル変換器とされる。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の表示装置１７０は複数の指示ランプを包含し、該複数の指示ランプの点滅によりシステム使用電力量をリアルタイム表示する。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の複数の指示ランプは発光ダイオードとされる。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の複数の指示ランプは少なくとも一種類の色彩を発射できる。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の表示装置１７０はデジタルフォトフレームとされる。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の表示装置１７０は液晶ディスプレイとされる。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の処理ユニット１５０は更に無線信号発射ユニットを包含し、該無線信号発射ユニットは無線伝送方式で使用電力信号を発送する。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の表示装置１７０は携帯情報端末装置中に設置され、該携帯情報端末装置は無線信号受信ユニットを具えて使用電力信号を受信する。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の表示装置１７０はノートブック型コンピュータに設置され、該ノートブック型コンピュータは無線信号受信ユニットを具えて使用電力信号を受信する。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の表示装置１７０は携帯電話機に設置され、該携帯電話機は無線信号受信ユニットを具えて使用電力信号を受信する。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の無線伝送方式は無線電波伝送とされる。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の無線伝送方式はブルートゥース伝送とされる。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、上述の処理ユニット１５０はフレクシブルボードで表示装置１７０に接続される。

本発明の好ましい実施例の上述の電力監視装置において、更に保存ユニットを包含し、該保存ユニットはシステム使用電力情報を記録する。

本発明の好ましい実施例のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置の表示図である。 本発明の好ましい実施例のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置の部分詳細構造図である。 本発明の好ましい実施例のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置の別の部分詳細構造図である。 本発明の別の好ましい実施例のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置の表示図である。 本発明のまた別の好ましい実施例のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置の表示図である。 本発明の更にまた別の好ましい実施例のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置の表示図である。

符号の説明

１１０ 電力線 １３０ 電磁誘導ユニット １３２ コイル
１５０ 処理ユニット １５２ 整流ろ波回路 １５４ 増幅回路
１５６ 変換比較回路 １７０ 表示装置 ２１ 接続インタフェース
２２ デジタルフォトフレーム ２３ 液晶ディスプレイ
３１ 無線信号発射ユニット ３２ 携帯情報端末装置 ３６ 携帯電話機
４１ 保存ユニット ４２ 分析ツール

Claims (23)

1. システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、
   電力を該システムに配送するための電力線と、
   該電力線を囲み、該電力線の電流変化により発生する磁場変化を誘導電流に変換する電磁誘導ユニットと、
   該電磁誘導ユニットに接続されて、該誘導電流に対して処理を行い使用電力信号を獲得する処理ユニットと、
   該使用電力信号を受け取ってシステム使用電力情報をリアルタイム表示する表示装置と、
   を包含したことを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。
2. 請求項１記載のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、該電磁誘導ユニットは電流フックとされることを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。
3. 請求項１記載のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、該電磁誘導ユニットの材質はけい素鋼板とされることを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。
4. 請求項３記載のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、該電磁誘導ユニットがコイルを包含することを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。
5. 請求項１記載のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、該処理ユニットは該誘導電流を整流及びろ波してろ波直流信号となす整流ろ波回路を包含することを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。
6. 請求項５記載のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、該処理ユニットが更に増幅回路を包含し、該増幅回路が該整流ろ波回路に接続されて該ろ波直流信号を増幅することを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。
7. 請求項６記載のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、該処理ユニットは変換比較回路を包含し、該変換比較回路は該増幅回路と該表示装置の間に接続され、増幅後の該ろ波直流信号を参考電圧と比較した後、デジタル形式の該使用電力信号に変換することを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。
8. 請求項７記載のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、該変換比較回路がアナログ・デジタル変換器とされることを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。
9. 請求項１記載のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、該表示装置は複数の指示ランプを包含し、該複数の指示ランプの点滅により該システム使用電力情報をリアルタイム表示することを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。
10. 請求項１記載のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、該複数の指示ランプは発光ダイオードとされることを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。
11. 請求項１記載のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、各複数の該指示ランプが少なくとも一つの色彩を発射可能であることを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。
12. 請求項１記載のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、該表示装置がデジタルフォトフレームとされることを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。
13. 請求項１記載のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、該表示装置が液晶ディスプレイとされることを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。
14. 請求項１記載のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、該処理ユニットが無線信号発射ユニットを包含し、該無線信号発射ユニットが無線伝送方式で該使用電力信号を発送することを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。
15. 請求項１４記載のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、該表示装置が携帯情報端末装置に設置され、該携帯情報端末装置が該使用電力信号を受信する無線信号受信ユニットを具えたことを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。
16. 請求項１４記載のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、該表示装置がノートブック型コンピュータに設置され、該ノートブック型コンピュータが該使用電力信号を受信する無線信号受信ユニットを具えたことを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。
17. 請求項１４記載のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、該表示装置が携帯電話機に設置され、該携帯電話機が該使用電力信号を受信する無線信号受信ユニットを具えたことを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。
18. 請求項１４記載のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、該無線伝送方式が無線電波伝送とされることを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。
19. 請求項１４記載のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、該無線伝送方式がブルートゥース伝送とされることを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。
20. 請求項１記載のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、該処理ユニットがフレキシブルボードで該表示装置に接続されたことを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。
21. 請求項１記載のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、保存ユニットを更に包含し、該保存ユニットがシステム使用電力情報を記録するのに用いられることを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。
22. 請求項２１記載のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、該保存ユニットがメモリカードとされたことを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。
23. 請求項２１記載のシステム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置において、分析ツールを更に包含し、該分析ツールがシステム使用電力情報を分析するのに用いられることを特徴とする、システム使用電力量をリアルタイム表示する電力監視装置。

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