JP5219251B2 - 電力量計 - Google Patents

Description

本発明は被測定系の使用電力量等を測定する電力量計に関する。

従来より、一般家庭や工場、事業所の使用電力量を測定する電力量計が普及してきてい
る。当該電力量計は被測定系の使用電力量を測定する使用量検出手段と、使用量検出手段
で検出した使用量をデータに編集する制御部と、制御部にて編集されたデータを表示する表示部とを具備している。（例えば特許文献１）
特開２００４−２２６０９４公報（第１０頁、図２）

従来の電力量計は停電が発生した場合、電力量計内部で停電継続時間を計数を行い、一定時間停電が継続した場合、電池等のバックアップ電源の消費を抑えるために、表示装置の消灯等の動作を行っていた。しかし、外部に停電継続時間を報知する手段を有していなかったため、外部からは停電の継続により電力量計表示等を消灯したのか、電力量計が故障したのかの判断がつきにくく、はなはだ不都合であった。

また近年、停電継続時間に応じ電力料金を割り引く料金制度が導入されてきており、割引額を認知したい需要家に停電継続時間を報知することが重要になってきている。

しかしながら、従来の電力量計は停電継続時間を需要家に報知する手段を有していなかった。

本発明は前記問題点に鑑み、停電中にも停電継続時間を報知することが可能な電力量計を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による電力量計は、外部供給電源の停電を検出する停電検出手段と、現在時刻を計時し一定時間間隔にて定期信号を発生する計時手段と、前記停電検出手段により停電が検出されたときに、前記計時手段により計時された時刻を停電発生時刻として記憶する停電発生時刻記憶手段と、前記停電検出手段により停電が検出されたときに動作を停止し、前記計時手段により発生された定期信号が入力されたとき、および前記停電検出手段により停電復帰が検出されたときに動作を開始し前記計時手段により計時された現在時刻と前記停電発生時刻記憶手段に記憶された前記停電発生時刻から停電継続時間を算出する制御手段と、前記制御手段により算出された停電継続時間を前回までに発生した停電の累積時間である累積停電時間に加算し、あらたな累積停電時間として記憶する累積停電時間記憶手段と、前記累積停電時間記憶手段により記憶された前記累積停電時間を報知する累積停電時間報知手段と、前記累積停電時間記憶手段に記憶された前記累積停電時間が、前記バックアップ電源で電力量計が動作する時間内の第一の設定値を超過したときに前記バックアップ電源の残量が少なくなった旨を警告する警告報知手段と、前記累積停電時間記憶手段に記憶された前記累積停電時間が、前記バックアップ電源で電力量計が動作する時間内であって第一の設定値よりも大きい第二の設定値を超過したときに前記累積停電時間報知手段および前記警告報知手段の報知を停止する報知停止手段と、前記累積停電時間記憶手段に記憶された前記累積停電時間が、前記バックアップ電源で電力量計が動作する時間内であって第二の設定値よりも大きい時間内の第三の設定値を超過したときに前記計時手段の計時動作を停止する計時動作停止手段と、を具備したことを特徴とする。

本発明によれば、停電中にも停電継続時間を報知することが可能な電力量計を提供することができる。

以下、本発明の実施例を説明する。

本発明による電力量計の実施例１に関し図１を参照して説明する。図１は本発明による電力量計の実施例１を示す内部構成図である。

図１において、１００は電力量計本体である。

１０１は端子部で、真鋳や銅等の導電性のある金属からなる導電部分が、フェノール樹脂やＰＢＴ樹脂等、絶縁性の高いプラスチック等の材質からなる固定部分に配置された構成からなり、外部からの配電線が接続される。１Ｓ、２Ｓ、３Ｓ各端子は電力供給会社から電力を受電する電源側配電線に、１Ｌ、２Ｌ、３Ｌ各端子は需要家内へ電力を供給する負荷側
配電線に接続される。なお、本実施例には単相３線式の電子式電力量計が示されている。

１０２ａ、１０２ｂは電流検出部で、電流トランスとアナログ−デジタル変換器を組合せた回路等により構成されており、電流検出部１０２ａは端子部１０１の端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（１側電流）を、電流検出部１０２ｂは端子３Ｓ−３Ｌ間の電流(３側電流)を、それぞれ検出し需要家の使用電流に正比例したデジタルデータに変換し出力する。

１０３は電圧検出部で、電圧トランスとアナログ−デジタル変換器を組合せた回路等により構成されており、端子１Ｓ−２Ｓ間ならびに端子３Ｓ−２Ｓ間の電圧（それぞれ１側電圧、３側電圧と呼ぶ）を検出し、使用電圧に正比例したデジタルデータに変換し出力する
。

１０４は電力乗算部で、デジタル乗算回路等により構成されており、電流検出部１０２ａにより出力された１側電流に正比例したデジタルデータ信号と電圧検出部１０３により出力された１側電圧に正比例したデジタルデータ、電流検出部１０２ａにより出力された３側電流に正比例したデジタルデータと電圧検出部１０３により出力された３側電圧に正比例したデジタルデータを乗算し、需要家の使用電力に正比例したデジタルデータに変換し出力する。

１０５は記憶部でＲＡＭのような半導体メモリにより構成されており、需要家の電力使用量である使用量データならびに、停電発生日時、停電復帰日時、停電継続時間、累積停電時間等のデータを記憶する。

１０６はタイマ部で、水晶発振回路を有する計数回路等により構成されており、年月日時分秒を計数するとともに一定時間毎、例えば１分毎に定期信号を発生する。

１０７は表示部で液晶表示器等により構成されており、需要家の電力使用量である使用量データならびに停電発生日時、停電復帰日時、停電継続時間、累積停電時間等のデータを表示する。

１０８は通信部でカレントループ等のインタフェース回路により構成されており、ハンデ
ィターミナル等の外部機器（図中不示）や電話回線、ネットワーク等に接続され、需要家の電力使用量である使用量データならびに停電発生日時、停電復帰日時、停電継続時間、累積停電時間等のデータを外部に伝送する。

１０９は操作部で、押しボタンスイッチ等により構成されており、外部から人手により操作される。

１１０は停電判別部で電圧比較回路等により構成されており、外部の交流電圧の有無を検出し、停電であるかどうかを判別する。

１１１は制御部でマイクロコンピュータ等により構成されており、電力演算部１０４のから出力される需要家の使用電力に正比例したデジタルデータを電力データとして編集し、記憶部１０５への記憶、表示部１０７への表示、通信部１０８の伝送等の各動作を制御する。

次に、本実施例の動作を図２、図３のプログラムフロー図を参照しつつ説明する。本プログラムは制御部１１１内の図示しないプログラムメモリ内に記憶され、制御部１１１の動作を制御している。図２に示されているプログラムはメインプログラムであり図３に示されているプログラムは割り込み発生時に動くサブプログラムである。

図２に示されているメインプログラムにおいて、制御部１１１は通常、電力演算部１０４から出力される需要家の使用電力に正比例したデジタルデータをもとに電力データを作成し、記憶部１０５に記憶させている（ステップ２０１）。また、制御部１１１は当該電力データを表示部１０７に表示させている（ステップ２０２）。次に、制御部１１１は停電判別部１１０からの停電発生情報を受信し停電の有無を判断する（ステップ２０３）。停電がないと判断した場合、電力データの作成（ステップ２０１）を継続する。停電が発生したと判断した場合、制御部１１１はタイマ部１０６から停電の発生時刻に関するデータを受信し、停電発生時刻Ｔ１として記憶部１０５に記憶させ表示部１０７に表示させる（ステップ２０４）。その後、停電中の消費電流を低減させるため、制御部１１１の動作を停止させる（ステップ２０５）。なお、当該電力量計１００は停電が発生していない場合は、外部からの交流電源を電源として動作しており、停電になった場合は、内部の例えばリチウム電池等により構成されるバックアップ電源にて動作している（図中不示）。

次に停電発生中の割り込み発生時に動作するサブプログラムの動作に関し、図３を参照しつつ説明する。制御部１１１は停電発生により動作を停止するが、タイマ部１０６により発生される定期信号、操作部１０９から発生させられる操作信号、停電判別部１１０により発生させられる停電復帰信号の入力により再度動作を開始する。タイマ部１０６により発生される定期信号、操作部１０９から発生させられる操作信号、停電判別部１１０により発生させられる停電復帰信号は、制御部１１１にいわゆる割込み信号として入力されている。

停電発生により動作を停止していた制御部１１１は前述の割込み信号を受信し、再度動作を開始する。制御部１１１はタイマ部１０６からの定期信号の受信であるかの判断を行う（ステップ３０１）。当該タイマ部１０６からの定期信号は停電時に一定時間毎に制御部１１１に対し発生される信号である。制御部１１１が連続動作を行った場合、消費電力が高くなり、リチウム電池等により構成されるバックアップ電源の残量を急速に消費することになる。しかし、例えば１分等の間隔にてタイマ部１０６から定期信号を発生させ、当該定期信号受信時にのみ制御部１１１が動作するようにすれば電力量計１００全体の消費電流が抑制される。なお、当該定期信号の発生頻度は、電力量計１００本体の工場出荷時や、需要家に設置される際に、ハンディターミナル等の外部設定器（図中不示）により設定される。また、当該定期信号の発生頻度は、外部設定器により変更されることも可能である。

タイマ部１０６により発生された定期信号の受信でないと判断された場合、制御部１１１は操作部１０９により発生された操作信号であるかの判断を行う（ステップ３０２）。

タイマ部１０６により発生された定期信号または、操作部１０９により発生された操作信号であると判断された場合、制御部１１１は現在時刻に関する情報をタイマ部１０６から得て、記憶部１０５に記憶されている停電発生時刻Ｔ１ならびに現在時刻Ｔ２より、今回の停電の停電継続時間Ｔ３を算出し、記憶部１０５に記憶させるとともに表示部１０７に表示させる（ステップ３０３）。また、当該電力量計１００が工場から出荷された以後の累積停電時間Ｔ４を算出し、記憶部１０５に記憶させるとともに表示部１０７に表示させる（ステップ３０４）。当該電力量計１００はリチウム電池等のバックアップ電源で当該累積停電時間Ｔ４に係る時間、動作しているので、当該累積停電時間Ｔ４は当該バックアップ電源の消費量に正比例している。バックアップ電源の容量はあらかじめわかっているので当該累積停電時間Ｔ４からバックアップ電源の残量を類推することができる。

次に制御部１１１により累積停電時間Ｔ４が第一の設定値を超過しているかの判断が行われる（ステップ３０５）。ここで第一の設定値とは電力量計１００の工場出荷時や、需要家に設置される際に、ハンディターミナル等の外部機器（図中不示）により設定される時間値であり、バックアップ電源で電力量計１００が動作することができる総時間の、例えば２分の１の時間が第一の設定値として設定される。累積停電時間Ｔ４が第一の設定値を超過していると判断された場合、制御部１１１により表示部１０６にバックアップ電源の残量が少ない旨の警告表示が行われる。（ステップ３０６）。

次に制御部１１１により累積停電時間Ｔ４が第二の設定値を超過しているかの判断が行われる（ステップ３０７）。ここで第二の設定値とは電力量計１００の工場出荷時や、需要家に設置される際に、ハンディターミナル等の外部機器（図中不示）により設定される時間値であり、バックアップ電源で電力量計１００が動作することができる総時間の、例えば４分の３の時間が第二の設定値として設定される。累積停電時間Ｔ４が第二の設定値を超過していると判断された場合、制御部１１１により、消費電流を低減させるため表示部１０７が消灯させられる（ステップ３０８）。

次に制御部１１１により累積停電時間Ｔ４が第三の設定値を超過しているかの判断が行われる（ステップ３０９）。ここで第三の設定値とは電力量計１００の工場出荷時や、需要家に設置される際に、ハンディターミナル等の外部機器（図中不示）により設定される時間値であり、バックアップ電源で電力量計１００が動作することができる総時間の、例えば８分の７の時間が第三の設定値として設定される。累積停電時間Ｔ４が第三の設定値を超過していると判断された場合、制御部１１１により、さらに消費電流を低減させるためタイマ部１０６が停止させられる（ステップ３１０）。

その後、制御部１１１は停止され（ステップ３１１）もとの待機状態に戻る。

一方ステップ３０２で操作部１０９により発生された操作信号でないと判断された場合、制御部１１１により、停電判別部１１０により発生された停電復帰信号であるかの判断が行われる（ステップ３１２）。停電判別部１１０により発生された停電復帰信号であると判断された場合、制御部１１１により停電復帰時刻Ｔ５が記憶部１０５に記憶されるとともに、表示部１０５に表示される（ステップ３１３）。

次に、制御部１１１により現在時刻に関する情報がタイマ部１０６から得られ、記憶部１０５に記憶されている停電発生時刻Ｔ１、停電復帰時刻Ｔ５より、今回の停電の停電継続時間Ｔ３が算出され、記憶部１０５に記憶されるとともに表示部１０７に表示される（ステップ３１４）。また、当該電力量計１００が工場から出荷された以後の累積停電時間Ｔ４が算出され、記憶部１０５に記憶されるとともに表示部１０７に表示される（ステップ３１５）。さらに、使用電力量の計量を継続するためメインルーチンへジャンプする（ステップ３１６）。

一方、ステップ３１２で停電判定部１１０により発生された停電復帰信号でないと判断された場合、制御部１１１は停止され（ステップ３１１）もとの待機状態に戻る。

なお、ハンディターミナル等の外部機器（図中不示）等から伝送要求があった場合、制御部１１１により通信部１０８を介し、需要家の電力使用量である電力データならびに停電発生時刻Ｔ１、停電復帰時刻Ｔ５、停電継続時間Ｔ３、累積停電時間Ｔ４等のデータが通信部１０８を介し伝送される。

本実施例を用いれば、停電中にも停電継続時間を報知することが可能な電力量計を提供することができる。

また、停電発生日時、停電復帰日時、停電継続時間、累積停電時間が表示されるため正確に停電の発生状況を知ることができる。特に停電の発生時間に応じ電力料金を割り引く料金制度が採用されている場合、需要家、電力会社双方とも正確に、停電の発生時間等の停電情報を把握する必要がある。

また、本実施例を用いれば、人手により操作部が操作されることにより、現時点までの停電発生日時、停電復帰日時、停電継続時間、累積停電時間が表示されるため正確に停電の発生状況を知ることができる。

以上のように本発明を用いれば、停電中にも停電継続時間を報知することが可能な電力量計を提供することができる。

本発明による電力量計の実施例１の構成を示す内部構成図 本発明による実施例１のプログラムを示すプログラムフロー図 本発明による実施例１のプログラムを示すプログラムフロー図

符号の説明

１００ 電力量計本体
１０１ 端子部
１０２ａ 電流検出部
１０２ｂ 電流検出部
１０３ 電圧検出部
１０４ 電力乗算部
１０５ 記憶部
１０６ タイマ部
１０７ 表示部
１０８ 通信部
１０９ 操作部
１１０ 停電判別部
１１１ 制御部

Claims (4)

1. 外部供給電源の停電を検出する停電検出手段と、
   現在時刻を計時し一定時間間隔にて定期信号を発生する計時手段と、
   前記停電検出手段で停電が検出されたときに、電源供給するバックアップ電源と、
   前記停電検出手段により停電が検出されたときに、前記計時手段により計時された時刻を停電発生時刻として記憶する停電発生時刻記憶手段と、
   前記停電検出手段により停電が検出されたときに動作を停止し、前記計時手段により発生された定期信号が入力されたとき、および前記停電検出手段により停電復帰が検出されたときに動作を開始し前記計時手段により計時された現在時刻と前記停電発生時刻記憶手段に記憶された前記停電発生時刻から停電継続時間を算出する制御手段と、
   前記制御手段により算出された停電継続時間を前回までに発生した停電の累積時間である累積停電時間に加算し、あらたな累積停電時間として記憶する累積停電時間記憶手段と、
   前記累積停電時間記憶手段により記憶された前記累積停電時間を報知する累積停電時間報知手段と、
   前記累積停電時間記憶手段に記憶された前記累積停電時間が、前記バックアップ電源で電力量計が動作する時間内の第一の設定値を超過したときに前記バックアップ電源の残量が少なくなった旨を警告する警告報知手段と、
   前記累積停電時間記憶手段に記憶された前記累積停電時間が、前記バックアップ電源で電力量計が動作する時間内であって第一の設定値よりも大きい第二の設定値を超過したときに前記累積停電時間報知手段および前記警告報知手段の報知を停止する報知停止手段と、
   前記累積停電時間記憶手段に記憶された前記累積停電時間が、前記バックアップ電源で電力量計が動作する時間内であって第二の設定値よりも大きい時間内の第三の設定値を超過したときに前記計時手段の計時動作を停止する計時動作停止手段と、
   を具備したことを特徴とする電力量計。
2. 前記累積停電時間報知手段および前記警告報知手段は、表示手段であることを特徴とする請求項１に記載の電力量計。
3. 前記累積停電時間報知手段および前記警告報知手段は、通信手段を含むことを特徴とする請求項２に記載の電力量計。
4. 前記第一の設定値は、前記バックアップ電源で電力量計が動作することができる総時間の２分の１の時間であり、
   前記第二の設定値は、前記バックアップ電源で電力量計が動作することができる総時間の４分の３の時間であり、
   前記第三の設定値は、前記バックアップ電源で電力量計が動作することができる総時間の８分の７の時間であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電力量計。

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