JP4733776B1 - Power monitoring device - Google Patents
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Abstract
【課題】１つのＣＰＵで測定できる負荷の数を多くする電力監視装置を提供する。
【解決手段】交流電流検出回路１３と、交流電圧検出回路１４と、負荷の電力を求める制御部３３とを備え、複数の交流電流検出回路１３を１つずつ選択するスイッチ回路３０と、選択された交流電流検出回路１３が検出した交流電流を整流平滑する全波整流平滑回路３１と、交流電圧検出回路１４が検出する交流電圧を整流平滑する全波整流平滑回路３７と、この全波整流平滑回路３７の平滑電圧の直流成分を通過させるローパスフィルタＬＰＦとを備え、制御部３３は、平滑電流をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部３３ａと、ローパスフィルタＬＰＦを通過した直流電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部３３ｃと、それらデジタル信号から電力を演算する演算部３３Ｅとを有する。
【選択図】図９A power monitoring apparatus that increases the number of loads that can be measured by a single CPU is provided.
A switch circuit includes an alternating current detection circuit, an alternating voltage detection circuit, and a control unit that obtains power of a load, and selects a plurality of alternating current detection circuits. The full-wave rectifying / smoothing circuit 31 for rectifying and smoothing the alternating current detected by the alternating current detecting circuit 13, the full-wave rectifying / smoothing circuit 37 for rectifying and smoothing the alternating-current voltage detected by the alternating voltage detecting circuit 14, and the full-wave rectifying / smoothing A low-pass filter LPF that passes the DC component of the smoothed voltage of the circuit 37, and the control unit 33 converts the smoothed current into a digital signal, and an A / D converter 33a that converts the DC voltage that has passed through the low-pass filter LPF into a digital signal. An A / D conversion unit 33c for converting the digital signal into a digital signal, and a calculation unit 33E for calculating electric power from the digital signals.
[Selection] Figure 9
Description
この発明は、住宅の家電装置などの各負荷ごとにその電力量を求める電力監視装置に関する。 The present invention relates to a power monitoring apparatus that obtains the amount of power for each load such as a home electric appliance.
従来から、住宅に太陽光発電装置を設置し、この太陽光発電装置で発電した電力を住宅内の負荷に供給するとともに余剰電力を商用電源側に売電し、太陽光発電装置の発電だけでは負荷に供給する電力が不足する場合に商用電源側から買電する太陽光発電システムが知られている（特許文献１参照）。 Conventionally, a solar power generation device is installed in a house, and the power generated by this solar power generation device is supplied to a load in the house and surplus power is sold to the commercial power source. A solar power generation system is known that purchases power from the commercial power supply side when the power supplied to the load is insufficient (see Patent Document 1).
この太陽光発電システムには、各負荷で消費する電力を表示部に表示する電力監視装置が設けられている。 This solar power generation system is provided with a power monitoring device that displays on the display unit the power consumed by each load.
かかる電力監視装置は、分電盤の幹線と各分岐ブレーカとの間（分岐幹）にそれぞれ設けたカレントトランスと、各カレントトランスで検出した各電流を加算する加算器と、この加算した加算電流と幹線間の電圧とを乗算して負荷の使用電力を求める乗算器と、太陽光発電装置の電力変成器から出力される出力電流を検出するカレントトランスと、このカレントトランスが検出した出力電流とその電力変成器から出力される出力電圧とから太陽光発電装置の発電電力を求める演算処理部などとを有している。 Such a power monitoring device includes a current transformer provided between the trunk line of the distribution board and each branch breaker (branch trunk), an adder for adding each current detected by each current transformer, and the added current that has been added. Multiplying the voltage between the main line and the main line to obtain the power consumption of the load, a current transformer for detecting the output current output from the power transformer of the photovoltaic power generation device, and the output current detected by the current transformer And an arithmetic processing unit that obtains the generated power of the photovoltaic power generation apparatus from the output voltage output from the power transformer.
この演算処理部は、負荷の使用電力と太陽光発電装置の発電電力との差から売電または買電を求め、この求めた売電または買電の電力を表示部に表示するようになっている。 The arithmetic processing unit obtains power sale or power purchase from the difference between the power used by the load and the power produced by the solar power generation device, and displays the obtained power sale or power purchase on the display unit. Yes.
しかしながら、このような電力監視装置にあっては、売電や買電は分かっても各負荷の消費電力が分からない問題がある。 However, in such a power monitoring device, there is a problem that the power consumption of each load is not known even if power sale or power purchase is known.
そこで、各カレントトランスで検出した負荷に流れる電流から各負荷の電力を算出して、各負荷の電力を表示部に表示することが考えられている。 Therefore, it is considered to calculate the power of each load from the current flowing through the load detected by each current transformer and display the power of each load on a display unit.
しかしながら、このような電力監視装置にあっては、交流電圧と交流電流の周波数の２倍以上のサンプリング周期で連続的にＡ／Ｄ変換し、得られた電圧と電流のデジタル値の積を平均値化して各負荷の電力を求めるため、ソフトウエアの処理能力の制約から１つのＣＰＵで測定できる測定チャンネル数は小数（２〜４チャンネル）となる。つまり、１つのＣＰＵで測定できる負荷の数は限られてしまうという問題がある。 However, in such a power monitoring device, A / D conversion is continuously performed at a sampling cycle of at least twice the frequency of the alternating voltage and alternating current, and the product of the digital values of the obtained voltage and current is averaged. Since the power of each load is obtained by quantification, the number of measurement channels that can be measured by one CPU is a small number (2 to 4 channels) due to restrictions on the processing capability of software. That is, there is a problem that the number of loads that can be measured by one CPU is limited.
この発明の目的は、１つのＣＰＵで測定できる負荷の数を多くすることのできる電力監視装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a power monitoring apparatus that can increase the number of loads that can be measured by one CPU.
請求項１の発明は、複数の負荷にそれぞれ流れる交流電流を各負荷ごとに検出する複数の電流検出センサと、負荷に印加する交流電圧を検出する電圧検出センサと、前記各電流検出センサが検出する交流電流と前記電圧検出センサが検出する交流電圧とに基づいて各負荷の電力を求める制御部とを備えた電力監視装置であって、
前記複数の電流検出センサを１つずつ選択するとともにこの選択した電流検出センサが検出した交流電流を出力するスイッチ回路と、
このスイッチ回路と前記制御部との間に接続され、該スイッチ回路で選択された電流検出センサが検出した交流電流を整流して平滑する電流用の整流平滑回路と、
前記電圧検出センサが検出する交流電圧を整流して平滑する電圧用の整流平滑回路と、
この電圧用の整流平滑回路が平滑した平滑電圧の直流成分を通過させることにより、前記交流電圧の実効値電圧を出力するローパスフィルタとを備え、
前記制御部は、電流用の整流平滑回路が平滑した平滑電流をデジタル信号に変換する電流用のＡ／Ｄ変換部と、前記ローパスフィルタが出力する前記実効値電圧をデジタル信号に変換する電圧用のＡ／Ｄ変換部と、この電流用のＡ／Ｄ変換部および電圧用のＡ／Ｄ変換部が変換したデジタル信号から電力を演算する演算部とを有し、
前記制御部は、スイッチ回路の切り換えを所定期間毎に行い、
前記演算部は、電流用の整流平滑回路が交流電流を整流して平滑した前記所定期間の整流平滑電流の平均電流値を、前記電流用のＡ／Ｄ変換部のデジタル信号から求め、この所定期間の前記実行値電圧の平均電圧値を前記電圧用のＡ／Ｄ変換部のデジタル信号から求め、この平均電圧値と前記平均電流値とから負荷の電力を求めることを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, a plurality of current detection sensors that detect AC currents flowing through a plurality of loads for each load, a voltage detection sensor that detects an AC voltage applied to the load, and the current detection sensors detect A power monitoring device including a control unit that obtains power of each load based on an alternating current to be detected and an alternating voltage detected by the voltage detection sensor,
A switch circuit that selects the plurality of current detection sensors one by one and outputs an alternating current detected by the selected current detection sensor;
A rectifying / smoothing circuit for current that is connected between the switch circuit and the control unit and rectifies and smoothes the alternating current detected by the current detection sensor selected by the switch circuit;
A voltage rectifying and smoothing circuit for rectifying and smoothing the AC voltage detected by the voltage detection sensor;
A low-pass filter that outputs an effective value voltage of the AC voltage by passing a DC component of the smoothed voltage smoothed by the voltage rectifying and smoothing circuit;
The control unit includes a current A / D converter that converts a smoothed current smoothed by a current rectifying and smoothing circuit into a digital signal, and a voltage for converting the effective value voltage output from the low-pass filter into a digital signal. An A / D converter, and an arithmetic unit that calculates electric power from the digital signal converted by the current A / D converter and the voltage A / D converter,
The control unit performs switching of the switch circuit every predetermined period,
The arithmetic unit obtains an average current value of the rectified and smoothed current during the predetermined period, which is obtained by rectifying and smoothing the alternating current by the current rectifying and smoothing circuit, from the digital signal of the current A / D conversion unit. An average voltage value of the effective value voltage in a period is obtained from a digital signal of the voltage A / D converter, and load power is obtained from the average voltage value and the average current value .
この発明によれば、１つのＣＰＵで測定できる負荷の数を多くすることができる。 According to the present invention, the number of loads that can be measured by one CPU can be increased.
以下、この発明に係る電力監視装置の実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment as an embodiment of a power monitoring apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は電力監視装置２００を適用した太陽光発電システムＳを示すものであり、この太陽光発電システムＳは、戸建て住宅などの建物Ｈ毎に配置されて、発電した電力を後述する電力負荷装置に供給するとともに余剰電力を商用電源側に売電したり、太陽光発電だけでは負荷に供給する電力が不足する場合に商用電源側から買電したりするシステムである。 FIG. 1 shows a solar power generation system S to which a power monitoring device 200 is applied. This solar power generation system S is arranged for each building H such as a detached house, and an electric power load device to be described later for generated power. And surplus power is sold to the commercial power supply side, or when the power supplied to the load is insufficient with only solar power generation, the system purchases power from the commercial power supply side.
まず、この建物Ｈについて説明すると、この建物Ｈは、電力会社の発電所や地域毎に設置されたコジェネレーション（以下、「コジェネ」という。）設備などの系統電力から電力の供給を受けるための電力網としての系統電力網Ｅに接続されている。 First, this building H will be described. This building H is for receiving power supply from system power such as a power plant of a power company and cogeneration (hereinafter referred to as “cogeneration”) facilities installed in each region. It is connected to a grid power network E as a power network.
この系統電力網Ｅと建物Ｈに配線された主幹２０ａとが電力量メータＥ１,Ｅ２を介して繋がっており、主幹２０ａは分電盤２０の分岐幹２０ｂに繋がっている。そして、この電力量メータＥ１によって系統電力網Ｅから建物Ｈへ流れる電力量が計測され、電力量メータＥ２によって建物Ｈから系統電力網Ｅへ流れる電力量が計測される。すなわち、電力量メータＥ１は買電した電力量を積算し、電力量メータＥ２は売電した電力量を積算していく。 The power grid E and the main trunk 20 a wired to the building H are connected via electric energy meters E 1 and E 2, and the main trunk 20 a is connected to the branch trunk 20 b of the distribution board 20. The amount of power flowing from the grid power network E to the building H is measured by the power meter E1, and the amount of power flowing from the building H to the grid power network E is measured by the power meter E2. That is, the electric energy meter E1 integrates the purchased electric energy, and the electric energy meter E2 integrates the sold electric energy.
太陽光発電システムＳは、分散型の発電装置としての太陽光発電装置５と、パワーコンディショナ５１と、電力を一時的に蓄えておく蓄電装置としての蓄電池６０と、パワーコンディショナ６１とを備えている。 The solar power generation system S includes a solar power generation device 5 as a distributed power generation device, a power conditioner 51, a storage battery 60 as a power storage device that temporarily stores electric power, and a power conditioner 61. ing.
この太陽光発電装置５は、太陽エネルギーとしての太陽光を、太陽電池を利用することによって、直接、電力に変換して発電をおこなう装置である。この太陽光発電装置５は、太陽光を受けることができる時間帯にのみ電力を供給することが可能な装置である。 The solar power generation device 5 is a device that generates power by directly converting sunlight as solar energy into electric power by using a solar cell. The solar power generation device 5 is a device that can supply power only during a time period in which sunlight can be received.
また、太陽光発電装置５によって発電された直流電力は、パワーコンディショナ５１によって交流電力に変換されて分電盤２０に入力される。さらに、蓄電池６０に充電又は蓄電池６０から放電される際にも、パワーコンディショナ６１によって直流と交流の変換がおこなわれる。 Further, the DC power generated by the solar power generation device 5 is converted into AC power by the power conditioner 51 and input to the distribution board 20. Furthermore, when the storage battery 60 is charged or discharged from the storage battery 60, the power conditioner 61 converts direct current into alternating current.
建物Ｈには、様々なエネルギー負荷装置が設置されている。例えば、エアコンなどの空調装置、照明スタンドやシーリングライトなどの照明装置、冷蔵庫やテレビなどの家電装置、電子調理器（家電装置）、電気ポットなどの給湯器（家電装置）などの電力によって稼働する電力負荷装置１０Ａ−１０Ｆ…がある。 Various energy load devices are installed in the building H. For example, it operates with electric power from air conditioners such as air conditioners, lighting devices such as lighting stands and ceiling lights, home appliances such as refrigerators and televisions, electronic cookers (home appliances), and hot water heaters (home appliances) such as electric pots. There are power load devices 10A-10F.
電力負荷装置１０Ａ−１０Ｅ…は計測タップ１を介して分電盤２０の分岐幹２０ｂに接続され、電力負荷装置１０Ｆは計測タップ１００（図２参照）を介して分電盤２０の分岐幹２０ｂに接続される。 The power load devices 10A-10E... Are connected to the branch trunk 20b of the distribution board 20 via the measurement tap 1, and the power load device 10F is connected to the branch trunk 20b of the distribution board 20 via the measurement tap 100 (see FIG. 2). Connected to.
計測タップ１,１００は、建物Ｈの壁などに設けられた電源供給口としての電源コンセント（図示せず）に差し込む形態のものについて説明するが、これに限定されるものではなく、天井に取り付けられるシーリングライトやペンダントライトなどの電源供給口となるシーリングに差し込む形態のものであってもよい。 The measuring taps 1 and 100 will be described as being plugged into a power outlet (not shown) as a power supply port provided on the wall of the building H, but is not limited to this, and is attached to the ceiling. It may be in the form of being inserted into a ceiling serving as a power supply port, such as a ceiling light or a pendant light.
計測タップ１は、図２に示すように、建物Ｈの壁などに設けられた電源コンセントに差し込む差込部としてのプラグ１１と、受入口としてのコンセント１２と、交流電流検出回路（電流検出センサ）１３とを有している。 As shown in FIG. 2, the measuring tap 1 includes a plug 11 as an insertion portion to be inserted into a power outlet provided on a wall of a building H, an outlet 12 as a receiving port, an AC current detection circuit (current detection sensor). 13).
計測タップ１００は、図３に示すように、建物Ｈの壁などに設けられた電源コンセントに差し込む差込部としてのプラグ１１と、受入口としてのコンセント１２と、交流電流検出回路１３と、交流電圧検出回路（電圧検出センサ）１４とを有している。 As shown in FIG. 3, the measuring tap 100 includes a plug 11 as an insertion portion to be plugged into a power outlet provided on a wall of the building H, an outlet 12 as a receiving port, an AC current detection circuit 13, an AC current And a voltage detection circuit (voltage detection sensor) 14.
各コンセント１２は、電源コンセントから供給された電力を負荷に供給するために形成される。この実施例では、１口のコンセント１２が形成されているだけであるが、複数のコンセント１２が設けられたテーブルタップ型の計測タップにすることもできる。 Each outlet 12 is formed to supply the power supplied from the power outlet to the load. In this embodiment, only one outlet 12 is formed, but a table tap type measuring tap provided with a plurality of outlets 12 may be used.
計測タップ１の交流電流検出回路１３は、図４に示すように、プラグ１１とコンセント１２とを接続した電線１ａ,１ｂの一方の電線１ａに流れる電流を検出するカレントトランス（ＣＴセンサ）１Ｓと（図９参照）、カレントトランスのコイル(図示せず)の両端に接続された抵抗Ｒ１とを有している。抵抗Ｒ１にはカレントトランス１Ｓが検出した電流が流れ、検出した電流に応じて電圧が抵抗Ｒ１の両端に生じることになる。 As shown in FIG. 4, the alternating current detection circuit 13 of the measurement tap 1 includes a current transformer (CT sensor) 1S that detects a current flowing through one of the electric wires 1a and 1b connected to the plug 11 and the outlet 12. (See FIG. 9), and a resistor R1 connected to both ends of a coil (not shown) of the current transformer. A current detected by the current transformer 1S flows through the resistor R1, and a voltage is generated across the resistor R1 according to the detected current.
すなわち、交流電流検出回路１３は、計測タップ１のコンセント１２に接続された負荷に流れる交流電流を検出するものである。 That is, the alternating current detection circuit 13 detects the alternating current flowing through the load connected to the outlet 12 of the measurement tap 1.
計測タップ１００の交流電圧検出回路１４は、図５に示すように、プラグ１１とコンセント１２とを接続した電線１ａ,１ｂ間の電圧を２つの直列接続した抵抗で分圧して出力するものである。 As shown in FIG. 5, the AC voltage detection circuit 14 of the measurement tap 100 divides and outputs the voltage between the electric wires 1 a and 1 b connecting the plug 11 and the outlet 12 by two series-connected resistors. .
分電盤２０には、図１に示すように、入力側として主幹２０ａと補助配線２０ｃ，２０ｄとが接続されており、出力側の分岐回路として複数の分岐幹２０ｂ，・・・が接続されている。 As shown in FIG. 1, a main trunk 20a and auxiliary wirings 20c and 20d are connected to the distribution board 20 as an input side, and a plurality of branch trunks 20b and so on are connected as branch circuits on the output side. ing.
そして、主幹２０ａを通って系統電力網Ｅからの電力が分電盤２０に入力される。なお、太陽光発電装置５によって発電された電力を売る場合は、逆潮流として主幹２０ａを通って系統電力網Ｅに発電された電力が送られることになる。 Then, power from the grid power network E is input to the distribution board 20 through the main trunk 20a. In addition, when selling the electric power produced | generated by the solar power generation device 5, the electric power produced | generated by the main power 20a is sent to the system | strain power network E as a reverse power flow.
また、補助配線２０ｃからは、太陽光発電装置５で発電された電力が分電盤２０に入力される。また、蓄電池６０と分電盤２０とは、補助配線２０ｄによって接続され、分電盤２０から蓄電池６０への充電及び蓄電池６０から分電盤２０への放電がおこなわれる。 Further, the power generated by the solar power generation device 5 is input to the distribution board 20 from the auxiliary wiring 20c. Moreover, the storage battery 60 and the distribution board 20 are connected by the auxiliary wiring 20d, and charging from the distribution board 20 to the storage battery 60 and discharging from the storage battery 60 to the distribution board 20 are performed.
電力監視装置２００は、図９に示すように、集計管理装置３と複数の計測タップ１（図１参照）の交流電流検出回路１３と、計測タップ１００の交流電流検出回路１３と、補助配線２０ｃの交流電流を検出する交流電流検出器４０とを備えている。 As shown in FIG. 9, the power monitoring device 200 includes the tabulation management device 3, the AC current detection circuit 13 of the plurality of measurement taps 1 (see FIG. 1), the AC current detection circuit 13 of the measurement tap 100, and the auxiliary wiring 20 c. And an alternating current detector 40 for detecting the alternating current.
交流電流検出器４０は、図６ないし図８に示すように、カレントトランス４１と、後述するコイル４２の両端に接続された抵抗Ｒ１とを有している。この抵抗Ｒ１の両端にはコイル４２に流れる電流に応じた電圧が生じるようになっている。すなわち、交流電流検出器４０は、カレントトランス４１が主幹２０ａに流れる電流を検出し、この検出した電流に応じた電圧を交流電流検出信号として出力することになる。 As shown in FIGS. 6 to 8, the AC current detector 40 includes a current transformer 41 and a resistor R <b> 1 connected to both ends of a coil 42 described later. A voltage corresponding to the current flowing through the coil 42 is generated at both ends of the resistor R1. That is, the AC current detector 40 detects the current that the current transformer 41 flows through the main trunk 20a, and outputs a voltage corresponding to the detected current as an AC current detection signal.
カレントトランス４１は、２分割された環状鉄心４１Ａ,４１Ｂと、この環状鉄心４１Ａ,４１Ｂに巻回されたコイル４２と、環状鉄心４１Ａおよびコイル４２を覆ったカバーケース４３Ａと、環状鉄心４１Ｂおよびコイル４２を覆ったカバーケース４３Ｂとを有している。環状鉄心４１Ａのコイル４２と環状鉄心４１Ｂのコイル４２とは直列接続され、その巻線方向は同一となっている。なお、図７においてカバーケース４３Ａ,４３Ｂは省略してある。 The current transformer 41 includes two divided annular cores 41A and 41B, a coil 42 wound around the annular cores 41A and 41B, a cover case 43A covering the annular core 41A and the coil 42, an annular core 41B and a coil. Cover case 43 </ b> B covering 42. The coil 42 of the annular iron core 41A and the coil 42 of the annular iron core 41B are connected in series, and their winding directions are the same. In FIG. 7, the cover cases 43A and 43B are omitted.
カバーケース４３Ａ,４３Ｂの一端が湾曲した可撓性の連結部４４により連結され、この連結部４４を中心にしてカバーケース４３Ａ,４３Ｂの他端側が開閉可能となっている。そして、図８に示すように、カバーケース４３Ａ,４３Ｂを開成することにより、環状鉄心４１Ａ,４１Ｂの輪の中に、分電盤２０から主幹２０ａの一方の電線（図８において２０ａで示す）を取り外さなくても配置させることができる。 One ends of the cover cases 43A and 43B are connected by a curved flexible connecting portion 44, and the other ends of the cover cases 43A and 43B can be opened and closed with the connecting portion 44 as a center. Then, as shown in FIG. 8, by opening the cover cases 43A and 43B, one of the wires from the distribution board 20 to the main trunk 20a (shown as 20a in FIG. 8) is inserted into the rings of the annular cores 41A and 41B. It is possible to arrange them without removing them.
そして、カバーケース４３Ａ,４３Ｂを閉成することによりカレントトランス４１を主幹２０ａの一方の電線に取り付けることができる。つまり、主幹２０ａの周方向に沿って環状にカレントトランス４１が取り付けられることになる。 The current transformer 41 can be attached to one electric wire of the main trunk 20a by closing the cover cases 43A and 43B. That is, the current transformer 41 is attached in a ring shape along the circumferential direction of the main trunk 20a.
カバーケース４３Ａ,４３Ｂの閉成により、カバーケース４３Ａの突起４５がカバーケース４３Ｂに設けた突出部４４の穴４４ａに係合して、カバーケース４３Ａ,４３Ｂの閉成が維持される。 By closing the cover cases 43A and 43B, the projection 45 of the cover case 43A is engaged with the hole 44a of the protrusion 44 provided on the cover case 43B, and the cover cases 43A and 43B are kept closed.
集計管理装置３は、図９に示すように、複数の計測タップ１（図１参照）の交流電流検出回路１３に接続されるとともにこれら交流電流検出回路１３を１つずつ選択するスイッチ回路（第１スイッチ回路）３０と、このスイッチ回路３０で選択された交流電流検出回路１３が検出する交流電流を全波整流して平滑する整流平滑回路である全波整流平滑回路（第１整流平滑回路）３１と、この全波整流平滑回路３１が平滑した平滑電流を増幅するアンプ３２と、制御部（ＣＰＵ）３３と、他の複数の計測タップ１,１００の交流電流検出回路１３に接続されるとともにこれら交流電流検出回路１３を１つずつ選択するスイッチ回路（第２スイッチ回路）３４と、このスイッチ回路３４で選択された交流電流検出回路１３が検出する交流電流を全波整流して平滑する整流平滑回路である全波整流平滑回路（第２整流平滑回路）３５と、この全波整流平滑回路３５が平滑した平滑電流を増幅するアンプ３６と、計測タップ１００の交流電圧検出回路１４が検出した交流電圧を全波整流して平滑する全波整流平滑回路３７と、この全波整流平滑回路３７が平滑した平滑電圧の直流分を通過させるローパスフィルタＬＰＦと、電流検出器４０が検出した交流電流を全波整流して平滑する全波整流平滑回路３８と、アンプ３９と、売電や買電の表示や各負荷の消費電力を表示する表示部３３Ｄ等とを有している。 As shown in FIG. 9, the tabulation management device 3 is connected to the alternating current detection circuit 13 of the plurality of measurement taps 1 (see FIG. 1), and selects the alternating current detection circuit 13 one by one (first circuit). (1 switch circuit) 30 and a full-wave rectifying / smoothing circuit (first rectifying / smoothing circuit) which is a rectifying / smoothing circuit for full-wave rectifying and smoothing the alternating current detected by the alternating current detection circuit 13 selected by the switch circuit 30 31, an amplifier 32 that amplifies the smoothed current smoothed by the full-wave rectifying and smoothing circuit 31, a control unit (CPU) 33, and the AC current detecting circuits 13 of the other plurality of measuring taps 1 and 100. A switch circuit (second switch circuit) 34 for selecting each of the AC current detection circuits 13 one by one, and the AC current detected by the AC current detection circuit 13 selected by the switch circuit 34 are all waves. A full-wave rectifying / smoothing circuit (second rectifying / smoothing circuit) 35 that is a rectifying / smoothing circuit that rectifies and smoothes, an amplifier 36 that amplifies a smoothing current smoothed by the full-wave rectifying / smoothing circuit 35, and an AC voltage of the measuring tap 100 A full-wave rectifying / smoothing circuit 37 that smoothes the AC voltage detected by the detection circuit 14 by full-wave rectification, a low-pass filter LPF that passes a DC component of the smoothed voltage smoothed by the full-wave rectifying / smoothing circuit 37, and a current detector A full-wave rectifying / smoothing circuit 38 for full-wave rectifying and smoothing the alternating current detected by 40, an amplifier 39, and a display unit 33D for displaying power sale and power purchase and power consumption of each load. ing.
なお、スイッチ回路３０に接続された複数の交流電流検出回路１３が第１グループとし、スイッチ回路３４に接続された複数の交流電流検出回路１３が第２グループとする。 A plurality of AC current detection circuits 13 connected to the switch circuit 30 are set as a first group, and a plurality of AC current detection circuits 13 connected to the switch circuit 34 are set as a second group.
制御部３３は、アンプ３２で増幅された全波整流平滑回路３１の平滑電流をデジタル信号に変換する電流用のＡ／Ｄ変換部（第１Ａ／Ｄ変換部）３３ａと、アンプ３６で増幅された全波整流平滑回路３５の平滑電流をデジタル信号に変換する電流用のＡ／Ｄ変換部（第２Ａ／Ｄ変換部）３３ｂと、ローパスフィルタＬＰＦを通過した全波整流平滑回路３７の平滑電圧をデジタル信号に変換する電圧用のＡ／Ｄ変換部３３ｃと、アンプ３９で増幅された全波整流平滑回路３８の平滑電流をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３３ｄなどとを有している。 The control unit 33 is a current A / D conversion unit (first A / D conversion unit) 33 a that converts the smoothed current of the full-wave rectifying and smoothing circuit 31 amplified by the amplifier 32 into a digital signal, and is amplified by the amplifier 36. The smoothing voltage of the current A / D converter (second A / D converter) 33b for converting the smoothing current of the full-wave rectifying / smoothing circuit 35 into a digital signal and the full-wave rectifying / smoothing circuit 37 that has passed through the low-pass filter LPF. A / D converter 33c for converting the voltage into a digital signal, an A / D converter 33d for converting the smoothing current of the full-wave rectifying and smoothing circuit 38 amplified by the amplifier 39 into a digital signal, and the like. Yes.
制御部３３は、スイッチ回路３０,３４に選択切換信号を出力して複数の交流電流検出回路１３のうちの１つを順次選択させていく。また、制御部３３は、Ａ／Ｄ変換器３３ａ,３３ｂが変換したデジタル信号とＡ／Ｄ変換器３３ｃが変換したデジタル信号とから各負荷の消費電力を演算したり、デジタル信号とＡ／Ｄ変換器３３ｄが変換したデジタル信号とパワーコンディショナ５１の出力電圧とから太陽光発電装置５が発電した発電電力を演算したりする演算部３３Ｅを有している。 The control unit 33 outputs a selection switching signal to the switch circuits 30 and 34 to sequentially select one of the plurality of alternating current detection circuits 13. The control unit 33 calculates the power consumption of each load from the digital signal converted by the A / D converters 33a and 33b and the digital signal converted by the A / D converter 33c, and the digital signal and the A / D It has the calculating part 33E which calculates the electric power generated by the solar power generation device 5 from the digital signal converted by the converter 33d and the output voltage of the power conditioner 51.
なお、パワーコンディショナ５１の出力電圧の検出は交流電圧検出回路１４と同様にして行うのでその構成の説明は省略する。また、制御部３３は、パワーコンディショナ５１が検出した出力電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部を有するがこのＡ／Ｄ変換部の説明も省略する。 In addition, since the detection of the output voltage of the power conditioner 51 is performed similarly to the alternating voltage detection circuit 14, description of the structure is abbreviate | omitted. Further, the control unit 33 includes an A / D conversion unit that converts the output voltage detected by the power conditioner 51 into a digital signal, but description of the A / D conversion unit is also omitted.
また、図１に示す蓄電池６０のパワーコンディショナ６１に接続される蓄電量制御装置６は、蓄電池６０の充電制御及び放電制御をおこなう装置である。 Further, the storage amount control device 6 connected to the power conditioner 61 of the storage battery 60 shown in FIG. 1 is a device that performs charge control and discharge control of the storage battery 60.
例えば、蓄電量制御装置６では、蓄電池６０に夜間電力などの単価の安い電力を充電するようにし、充電された電力を昼間に優先的に使用するような制御をおこなう。また、太陽光発電装置５によって発電が行なわれているときは、まずその発電された電力を消費し、蓄電池６０に蓄電された電力は、太陽光発電装置５の電力では不足する分を補うような制御をおこなう。 For example, the storage amount control device 6 performs control such that the storage battery 60 is charged with power having a low unit price such as nighttime power, and the charged power is used preferentially during the daytime. Further, when power generation is performed by the solar power generation device 5, the generated power is consumed first, and the power stored in the storage battery 60 compensates for the shortage of the power of the solar power generation device 5. Control.
また、蓄電量制御装置６では、蓄電池６０の蓄電量の計測をおこない、その計測値を通信部（図示せず）から集計管理装置３に無線で送信させる。 In addition, the storage amount control device 6 measures the storage amount of the storage battery 60 and wirelessly transmits the measured value from the communication unit (not shown) to the aggregation management device 3.
また、この集計管理装置３は、図１に示すように、ルータ４１ａ、ゲートウェイ４１ｂを介してインターネットなどの外部の通信網Ｎに繋がっている。そして、同じく通信網Ｎに接続された外部のサーバ４との間で、計測値などのデータの送受信や制御信号の送受信などをおこなうことができる。 Further, as shown in FIG. 1, the tabulation management apparatus 3 is connected to an external communication network N such as the Internet via a router 41a and a gateway 41b. Then, data such as measurement values and control signals can be transmitted and received with the external server 4 also connected to the communication network N.
例えば、集計管理装置３のデータ蓄積部(図示せず)に記憶された計測値のデータは、時間単位、日単位又は月単位など設定された間隔毎にサーバ４に送信され、サーバ４では受信したデータに基づいて各種分析をおこなう。また、所定の間隔又は更新情報が生成されたときなどは、サーバ４から設定値や管理値や更新プログラムなどの各種信号を集計管理装置３に送信することもできる。 For example, measurement value data stored in a data storage unit (not shown) of the aggregation management device 3 is transmitted to the server 4 at set intervals such as hourly, daily or monthly, and received by the server 4. Various analyzes are performed based on the data. Further, when a predetermined interval or update information is generated, various signals such as a set value, a management value, and an update program can be transmitted from the server 4 to the aggregation management device 3.
また、建物Ｈ内のルータ４１ａに接続されたコンピュータ４１は、集計管理装置３と無線でデータの送受信をおこなうことができる構成となっている。 In addition, the computer 41 connected to the router 41a in the building H is configured to be able to transmit and receive data to and from the aggregation management device 3 wirelessly.
そして、このコンピュータ４１のモニタ（図示せず）に、集計管理装置３のデータ蓄積部に記録された計測値、サーバ４に蓄積された計測値、それらの計測値の統計処理結果、電力消費量の評価などを表示させることができる。また、計測された計測値の詳細データを、リアルタイムにモニタに表示させることもできる。 Then, on the monitor (not shown) of this computer 41, the measurement values recorded in the data storage unit of the totalization management device 3, the measurement values stored in the server 4, the statistical processing results of those measurement values, the power consumption Can be displayed. Further, detailed data of the measured values can be displayed on the monitor in real time.
さらに、コンピュータ４１によって集計管理装置３の設定値を変更したり、集計管理装置３などの制御プログラムの更新を指示したりすることもできる。
［動 作］
次に、上記のように構成される電力監視装置２００の動作について説明する。
Further, the setting value of the total management device 3 can be changed by the computer 41, or an update of a control program such as the total management device 3 can be instructed.
[Operation]
Next, the operation of the power monitoring apparatus 200 configured as described above will be described.
先ず、図８に示すように交流電流検出器４０の環状鉄心４１Ａ,４１Ｂを開成させて、この環状鉄心４１Ａ,４１Ｂの輪の中に補助配線２０ｃの一方の電線を配置させて上述のようにして交流電流検出器４０をその一方の電線に取り付ける。次に、計測タップ１００を電源コンセント（図示せず）に差し込み、必要があれば負荷（電力負荷装置）１０Ｆの電源プラグを計測タップ１００のコンセント１２に差し込む。同様に、複数の計測タップ１を他の電源コンセント(図示せず)にそれぞれ差し込み、空調負荷１０Ａ,照明負荷１０Ｂ,家電負荷１０Ｃ,調理負荷１０Ｄ,給湯負荷１０Ｅ…の電源プラグを各計測タップ１のコンセント１２にそれぞれ接続する。 First, as shown in FIG. 8, the annular cores 41A and 41B of the alternating current detector 40 are opened, and one of the wires of the auxiliary wiring 20c is arranged in the rings of the annular cores 41A and 41B as described above. Then, the AC current detector 40 is attached to the one electric wire. Next, the measuring tap 100 is inserted into a power outlet (not shown), and if necessary, the power plug of the load (power load device) 10F is inserted into the outlet 12 of the measuring tap 100. Similarly, a plurality of measuring taps 1 are inserted into other power outlets (not shown), and the power plugs of the air conditioning load 10A, the lighting load 10B, the home appliance load 10C, the cooking load 10D, the hot water supply load 10E,. Are connected to respective outlets 12.
ここでは、例えば空調負荷１０Ａが接続された計測タップ１の交流電流検出回路１３′は第１グループとし、給湯負荷１０Ｅが接続された計測タップ１の交流電流検出回路１３″が第２グループとする。 Here, for example, the alternating current detection circuit 13 'of the measurement tap 1 connected to the air conditioning load 10A is a first group, and the alternating current detection circuit 13 "of the measurement tap 1 connected to the hot water supply load 10E is a second group. .
いま、太陽光発電システムＳの太陽光発電装置５によって発電された直流電力がパワーコンディショナ５１によって交流電力に変換されて分電盤２０に入力され、空調負荷１０Ａ,照明負荷１０Ｂ,家電負荷１０Ｃ,調理負荷１０Ｄ,給湯負荷１０Ｅ…１０Ｆなどに供給されている。 Now, the DC power generated by the photovoltaic power generation device 5 of the photovoltaic power generation system S is converted into AC power by the power conditioner 51 and input to the distribution board 20, and the air conditioning load 10A, the lighting load 10B, and the home appliance load 10C. , Cooking load 10D, hot water supply load 10E... 10F, and the like.
図１に示す交流電流検出器４０は補助配線２０ｃに流れる交流電流を検出し、この検出した交流電流が全波整流平滑回路３８に入力し、ここで全波整流されるとともに平滑され、この平滑された平滑電流がアンプ３９を介して制御部３３のＡ／Ｄ変換部３３ｄへ入力する。制御部３３の演算部３３Ｅは、Ａ／Ｄ変換部３３ｄが変換したデジタル信号とパワーコンディショナ５１の出力電圧とから太陽光発電装置５が発電した発電電力を演算する。 The AC current detector 40 shown in FIG. 1 detects an AC current flowing through the auxiliary wiring 20c, and the detected AC current is input to the full-wave rectifying / smoothing circuit 38, where it is full-wave rectified and smoothed. The smoothed current is input to the A / D conversion unit 33d of the control unit 33 through the amplifier 39. The calculation unit 33E of the control unit 33 calculates the generated power generated by the solar power generation device 5 from the digital signal converted by the A / D conversion unit 33d and the output voltage of the power conditioner 51.
一方、各計測タップ１の交流電流検出回路１３は、各計測タップ１のコンセント１２に接続された負荷に流れる交流電流を検出し、この検出した交流電流がスイッチ回路３０に入力する。 On the other hand, the alternating current detection circuit 13 of each measurement tap 1 detects the alternating current flowing through the load connected to the outlet 12 of each measurement tap 1, and the detected alternating current is input to the switch circuit 30.
同様にして、他の各計測タップ１の交流電流検出回路１３は、各計測タップ１のコンセント１２に接続された負荷に流れる交流電流を検出し、この検出した交流電流がスイッチ回路３４に入力する。 Similarly, the alternating current detection circuit 13 of each other measurement tap 1 detects the alternating current flowing through the load connected to the outlet 12 of each measurement tap 1, and this detected alternating current is input to the switch circuit 34. .
制御部３３は、選択切換信号を出力して複数の交流電流検出回路１３のうちの１つを選択させる。例えば、空調負荷１０Ａが接続された計測タップ１の交流電流検出回路１３′が選択されると、この交流電流検出回路１３′が検出した交流電流がスイッチ回路３０を介して全波整流平滑回路３１へ入力し、ここで検出された交流電流が全波整流されるとともに平滑される。この平滑された平滑電流がアンプ３２を介して制御部３３のＡ／Ｄ変換部３３ａに入力する。 The control unit 33 outputs a selection switching signal to select one of the plurality of alternating current detection circuits 13. For example, when the AC current detection circuit 13 ′ of the measuring tap 1 to which the air conditioning load 10 A is connected is selected, the AC current detected by the AC current detection circuit 13 ′ is converted into a full-wave rectifying and smoothing circuit 31 via the switch circuit 30. The alternating current detected here is full-wave rectified and smoothed. The smoothed smoothed current is input to the A / D conversion unit 33a of the control unit 33 through the amplifier 32.
そして、Ａ／Ｄ変換部３３ａは平滑電流を所定周期でサンプリングしてデジタル信号に変換させ、制御部３３は空調負荷１０Ａに流れる平均電流値を求める。この実施例では、３〜４サイクルを整流して平均電流値を求める。 Then, the A / D conversion unit 33a samples the smooth current at a predetermined cycle to convert it into a digital signal, and the control unit 33 obtains an average current value flowing through the air conditioning load 10A. In this embodiment, the average current value is obtained by rectifying 3 to 4 cycles.
他方、計測タップ１００の交流電圧検出回路１４は、分岐幹２０ｂの交流電圧を検出する。この検出されて交流電圧は全波整流平滑回路３７によって全波整流されるとともに平滑され、この平滑電圧がローパスフィルタＬＰＦを通過する。ローパスフィルタＬＰＦは平滑電圧の交流分をカットし、直流分のみを通過させるので、ローパスフィルタＬＰＦから実効値電圧が出力されることになる。 On the other hand, the AC voltage detection circuit 14 of the measurement tap 100 detects the AC voltage of the branch trunk 20b. The detected AC voltage is full-wave rectified and smoothed by a full-wave rectifying / smoothing circuit 37, and the smoothed voltage passes through the low-pass filter LPF. Since the low-pass filter LPF cuts the AC component of the smoothing voltage and passes only the DC component, an effective value voltage is output from the low-pass filter LPF.
制御部３３のＡ／Ｄ変換部３３ｃは、その実効値電圧を所定周期でサンプリングしてデジタル信号に変換し、制御部３３は空調負荷１０Ａの交流電圧の実効値の平均電圧値を求める。 The A / D conversion unit 33c of the control unit 33 samples the effective value voltage at a predetermined period and converts it into a digital signal, and the control unit 33 obtains an average voltage value of the effective value of the AC voltage of the air conditioning load 10A.
そして、制御部３３の演算部３３Ｅは、空調負荷１０Ａの平均電流値と平均電圧値とから空調負荷１０Ａの消費電力を求める。 And the calculating part 33E of the control part 33 calculates | requires the power consumption of 10 A of air conditioning loads from the average electric current value and average voltage value of 10 A of air conditioning loads.
次に、制御部３３は、スイッチ回路３４に接続されている複数の交流電流検出回路１３のうちの１つを選択させる。例えば、給湯負荷１０Ｅが接続された計測タップ１の交流電流検出回路１３″が選択されると、この交流電流検出回路１３″が検出した交流電流がスイッチ回路３４を介して全波整流平滑回路３５へ入力し、ここで検出された交流電流が全波整流されるとともに平滑され、上記と同様にして制御部３３のＡ／Ｄ変換部３３ｂにより所定周期でデジタル信号に変換され、給湯負荷１０Ｅに流れる平均電流値が求められる。 Next, the control unit 33 causes one of the plurality of alternating current detection circuits 13 connected to the switch circuit 34 to be selected. For example, when the AC current detection circuit 13 ″ of the measuring tap 1 to which the hot water supply load 10E is connected is selected, the AC current detected by the AC current detection circuit 13 ″ is transferred to the full-wave rectifying / smoothing circuit 35 via the switch circuit 34. The AC current detected here is full-wave rectified and smoothed, and is converted into a digital signal at a predetermined cycle by the A / D converter 33b of the controller 33 in the same manner as described above, and is supplied to the hot water supply load 10E. An average current value flowing is obtained.
この際、Ａ／Ｄ変換部３３ｃは、ローパスフィルタＬＰＦから出力される実効値電圧を所定周期でサンプリングしてデジタル信号に変換し、給湯負荷１０Ｅの交流電圧の実効値の平均電圧値を求める。 At this time, the A / D conversion unit 33c samples the effective value voltage output from the low-pass filter LPF at a predetermined cycle and converts it into a digital signal, and obtains an average voltage value of the effective value of the AC voltage of the hot water supply load 10E.
そして、制御部３３の演算部３３Ｅは、給湯負荷１０Ｅの平均電流値と平均電圧値とから給湯負荷１０Ｅの消費電力を求める。 Then, calculation unit 33E of control unit 33 obtains power consumption of hot water supply load 10E from the average current value and average voltage value of hot water supply load 10E.
同様にして、スイッチ回路３０,３４で交互に複数の交流電流検出回路１３のうちの１つを順次選択していき、各交流電流検出回路１３でそれぞれの負荷に流れる電流を検出させ、この検出した交流電流を全波整流して平滑させ、この平滑電流を所定周期でデジタル信号に変換して平均電流を求め、この平均電流と、Ａ／Ｄ変換部３３ｃによる所定周期でのデジタル信号の変換によって求めた平均電圧とから各負荷の消費電力を求めていく。 Similarly, one of the plurality of alternating current detection circuits 13 is alternately selected by the switch circuits 30 and 34 sequentially, and each alternating current detection circuit 13 detects the current flowing through each load, and this detection is performed. The alternating current is full-wave rectified and smoothed, and the smoothed current is converted into a digital signal at a predetermined period to obtain an average current, and the average current is converted into a digital signal at a predetermined period by the A / D converter 33c. The power consumption of each load is obtained from the average voltage obtained by the above.
制御部３３は、全ての負荷の消費電力を求めたら各消費電力の総計を求め、この総計した全消費電力と太陽光発電装置５が発電した発電電力と比較して、発電電力が全消費電力より大きければ売電と判断し、小さければ買電と判断して売電または買電と、その売電または買電の電力と、各負荷の消費電力を表示部３３Ｄに表示させる。 When the control unit 33 obtains the power consumption of all the loads, the control unit 33 obtains the total of each power consumption, and compares the total power consumption with the power generated by the solar power generation device 5 so that the generated power is the total power consumption. If it is larger, it is determined to be sold, and if it is smaller, it is determined to be purchased, and the display unit 33D displays the sold or purchased power, the power of the sold or purchased power, and the power consumption of each load.
このように、交流電流検出回路１３,１３′,１３″が検出した交流電流を全波整流平滑回路３１,３５によって全波整流して平滑し、この平滑電流をサンプリングしてＡ／Ｄ変換して平均電流値を求めるものであるから、その平均電流値を求めるためのサンプリングの回数を少なくすることができる。つまり、平滑電流はほぼ一定の直流電流となっているので、平均電流値を求めるためのサンプリング回数は少なくてよいことになる。 In this way, the alternating current detected by the alternating current detection circuits 13, 13 'and 13 "is smoothed by full-wave rectification by the full-wave rectifying and smoothing circuits 31 and 35, and the smoothed current is sampled and A / D converted. Since the average current value is obtained, the number of times of sampling for obtaining the average current value can be reduced, that is, since the smooth current is a substantially constant DC current, the average current value is obtained. Therefore, the number of samplings for this is small.
さらに、交流電圧検出回路１４が検出した交流電圧は全波整流平滑回路３７によって全波整流されて平滑され、この平滑電圧がローパスフィルタＬＰＦにより実効値電圧となって出力され、この実効電圧をサンプリングしてＡ／Ｄ変換して平均電圧値を求めるものであるから、その平均電圧値を求めるためのサンプリングの回数を平均電流値を求めるよりも少なくすることができる。 Further, the AC voltage detected by the AC voltage detection circuit 14 is full-wave rectified and smoothed by the full-wave rectifying and smoothing circuit 37, and the smoothed voltage is output as an effective value voltage by the low-pass filter LPF. The effective voltage is sampled. Since the average voltage value is obtained by A / D conversion, the number of samplings for obtaining the average voltage value can be reduced as compared with obtaining the average current value.
このため、制御部３３が行うソフトウエアの処理負荷を低減することができ、さらに、スイッチ回路３０,３４により複数の交流電流検出回路１３のうちの１つを選択して負荷の電力を測定するようにしたものであるから、１つの制御部（ＣＰＵ）３３で測定できる負荷の数を多くすることができる。 For this reason, the processing load of the software performed by the control unit 33 can be reduced, and one of the plurality of alternating current detection circuits 13 is selected by the switch circuits 30 and 34 and the power of the load is measured. Thus, the number of loads that can be measured by one control unit (CPU) 33 can be increased.
また、スイッチ回路３０,３４を交互に切り換えるので、制御部３３のＡ／Ｄ変換部３３ａ,３３ｂを同時にサンプリングしてＡ／Ｄ変換する必要がないので、制御部３３が行うソフトウエアの処理負荷をさらに低減することができ、しかもスイッチ回路３０側の全波整流平滑回路３１で整流して平滑している間、スイッチ回路３４側の電力を求めるたの演算処理をすることができるので全体の計測時間を短縮することができる。 Further, since the switch circuits 30 and 34 are alternately switched, it is not necessary to simultaneously sample and A / D convert the A / D conversion units 33a and 33b of the control unit 33. Therefore, the software processing load performed by the control unit 33 In addition, while rectifying and smoothing by the full-wave rectifying / smoothing circuit 31 on the switch circuit 30 side, it is possible to perform calculation processing for obtaining the power on the switch circuit 34 side. Measurement time can be shortened.
上記実施例では、全波整流平滑回路３１,３５,３７,３８を使用しているが、半波整流平滑回路であってもよい。 In the above embodiment, the full-wave rectifying and smoothing circuits 31, 35, 37, and 38 are used, but a half-wave rectifying and smoothing circuit may be used.
また、２つのスイッチ回路３０,３４を用いて負荷を２つのグループに分けているが、これに限定されるものではなく、例えば、１つのスイッチ回路を使用して１つのグループだけであってもよいし、３つ以上のスイッチ回路を使用して負荷を３つ以上のグループに分けてもよい。 Further, although the load is divided into two groups using the two switch circuits 30 and 34, the present invention is not limited to this. For example, even if only one group is used using one switch circuit. Alternatively, three or more switch circuits may be used to divide the load into three or more groups.
上記実施例では、複数の計測タップ１を使用して各家電装置に流れる電流を検出するが、分電盤２０の各分岐幹に流れる電流をそれぞれ検出するようにしてもよい。 In the said Example, although the electric current which flows into each household appliances is detected using the some measurement tap 1, you may make it each detect the electric current which flows into each branch trunk of the distribution board 20. FIG.
また、この発明は、上記実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and design changes and additions are permitted without departing from the gist of the claimed invention.
１３ 交流電流検出回路
１４ 交流電圧検出回路
３０ スイッチ回路
３１ 全波整流平滑回路（整流平滑回路）
３３ 制御部（ＣＰＵ）
３３ａ Ａ／Ｄ変換部（第１Ａ／Ｄ変換部）
３３ｃ Ａ／Ｄ変換部（第２Ａ／Ｄ変換部）
３３Ｅ 演算部
３７ 全波整流平滑回路（整流平滑回路）
ＬＰＦ ローパスフィルタ
13 AC Current Detection Circuit 14 AC Voltage Detection Circuit 30 Switch Circuit 31 Full Wave Rectification Smoothing Circuit (Rectification Smoothing Circuit)
33 Control unit (CPU)
33a A / D converter (first A / D converter)
33c A / D converter (second A / D converter)
33E Arithmetic unit 37 Full-wave rectifying / smoothing circuit (rectifying / smoothing circuit)
LPF Low pass filter
Claims (2)
前記複数の電流検出センサを１つずつ選択するとともにこの選択した電流検出センサが検出した交流電流を出力するスイッチ回路と、
このスイッチ回路と前記制御部との間に接続され、該スイッチ回路で選択された電流検出センサが検出した交流電流を整流して平滑する電流用の整流平滑回路と、
前記電圧検出センサが検出する交流電圧を整流して平滑する電圧用の整流平滑回路と、
この電圧用の整流平滑回路が平滑した平滑電圧の直流成分を通過させることにより、前記交流電圧の実効値電圧を出力するローパスフィルタとを備え、
前記制御部は、電流用の整流平滑回路が平滑した平滑電流をデジタル信号に変換する電流用のＡ／Ｄ変換部と、前記ローパスフィルタが出力する前記実効値電圧をデジタル信号に変換する電圧用のＡ／Ｄ変換部と、この電流用のＡ／Ｄ変換部および電圧用のＡ／Ｄ変換部が変換したデジタル信号から電力を演算する演算部とを有し、
前記制御部は、スイッチ回路の切り換えを所定期間毎に行い、
前記演算部は、電流用の整流平滑回路が交流電流を整流して平滑した前記所定期間の整流平滑電流の平均電流値を、前記電流用のＡ／Ｄ変換部のデジタル信号から求め、この所定期間の前記実行値電圧の平均電圧値を前記電圧用のＡ／Ｄ変換部のデジタル信号から求め、この平均電圧値と前記平均電流値とから負荷の電力を求めることを特徴とする電力監視装置。 A plurality of current detection sensors for detecting each alternating current flowing in a plurality of loads for each load, a voltage detection sensor for detecting an AC voltage applied to the load, an AC current detected by each current detection sensor, and the voltage detection A power monitoring device including a control unit that obtains the power of each load based on the AC voltage detected by the sensor,
A switch circuit that selects the plurality of current detection sensors one by one and outputs an alternating current detected by the selected current detection sensor;
A rectifying / smoothing circuit for current that is connected between the switch circuit and the control unit and rectifies and smoothes the alternating current detected by the current detection sensor selected by the switch circuit;
A voltage rectifying and smoothing circuit for rectifying and smoothing the AC voltage detected by the voltage detection sensor;
A low-pass filter that outputs an effective value voltage of the AC voltage by passing a DC component of the smoothed voltage smoothed by the voltage rectifying and smoothing circuit;
The control unit includes a current A / D converter that converts a smoothed current smoothed by a current rectifying and smoothing circuit into a digital signal, and a voltage for converting the effective value voltage output from the low-pass filter into a digital signal. An A / D converter, and an arithmetic unit that calculates electric power from the digital signal converted by the current A / D converter and the voltage A / D converter,
The control unit performs switching of the switch circuit every predetermined period,
The arithmetic unit obtains an average current value of the rectified and smoothed current during the predetermined period, which is obtained by rectifying and smoothing the alternating current by the current rectifying and smoothing circuit, from the digital signal of the current A / D conversion unit. An average voltage value of the effective value voltage during a period is obtained from a digital signal of the voltage A / D converter, and a load power is obtained from the average voltage value and the average current value. .
前記スイッチ回路は、第１グループの電流検出センサのうちの１つを選択する第１スイッチ回路と、第２グループの電流検出センサのうちの１つを選択する第２スイッチ回路とを有し、
前記電流用の整流平滑回路は、第１スイッチ回路で選択された電流検出センサが検出する交流電流を整流して平滑する第１整流平滑回路と、第２スイッチ回路で選択された電流検出センサが検出する交流電流を整流して平滑する第２整流平滑回路とを有し、
前記電流用のＡ／Ｄ変換部は、前記第１整流平滑回路が平滑した平滑電流をデジタル信号に変換する第１Ａ／Ｄ変換部と、前記第２整流平滑回路が平滑した平滑電流をデジタル信号に変換する第２Ａ／Ｄ変換部とを有し、
第１,第２スイッチ回路で第１,第２グループの電流検出センサを交互に選択していき、第１,第２グループの各負荷の電力を求めることを特徴とする請求項１に記載の電力監視装置。 Dividing the plurality of current detection sensors into at least two first and second groups;
The switch circuit includes a first switch circuit that selects one of the first group of current detection sensors, and a second switch circuit that selects one of the second group of current detection sensors,
The current rectifying / smoothing circuit includes a first rectifying / smoothing circuit that rectifies and smoothes an alternating current detected by a current detection sensor selected by a first switch circuit, and a current detection sensor selected by a second switch circuit. A second rectifying / smoothing circuit that rectifies and smoothes the alternating current to be detected;
The A / D conversion unit for current includes a first A / D conversion unit that converts the smoothed current smoothed by the first rectifying and smoothing circuit into a digital signal, and a smoothed current smoothed by the second rectifying and smoothing circuit as a digital signal. A second A / D converter for converting into
2. The first and second groups of current detection sensors are alternately selected by the first and second switch circuits, and the electric power of each load of the first and second groups is obtained. Power monitoring device.
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