專利名稱：電力計量裝置以及使用該電力計量裝置的電力計量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力計量裝置以及使用該電力計量裝置的電力計量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
以往，作為使用了計量從電源向負荷供給的電力的電力計量裝置的系統(tǒng)，存在一種遠程診斷系統(tǒng)(例如，參照日本國專利公開2010-4264號公報、日本國專利公開2010-4346號公報、日本國專利公開2010-11558號公報)和重疊(stacking)型的電力儀表。如圖3所示，由重疊型的電力儀表構(gòu)成的電力計量裝置Ia由基本單元I la、擴展單元12a、電流互感器CTl CT4構(gòu)成。電力計量裝置Ia計量自商用電源、即電源2供給到負荷3a 3d的電力。 在電源2的主干電路Dl中設(shè)置有主斷路器BI，從主干電路Dl形成5個分支電路D2 D6。在分支電路D2中設(shè)置有保護用斷路器B2，保護用斷路器B2的次級側(cè)連接有基本單元11a。另外，在分支電路D3 D6中分別設(shè)置有保護用斷路器B3 B6，在保護用斷路器B3 B6的次級側(cè)分別連接有負荷3a 3d。即、通過主干電路Dl與分支電路D2 D6形成了從同一電源2供給電力的一個電源系統(tǒng)K0。另外，對于電力計量裝置Ia而言，其基本單元Ila計量分支電路D3、D4的電力，擴展單元12a計量分支電路D5、D6的電力?；締卧狪la具備檢測分支電路D2的電壓的電壓檢測部(未圖示)。由于分支電路D2自與分支電路D3 D6相同的電源2供給電力，所以可以視分支電路D2的電壓與分支電路D3 D6的電壓為相同的。即、基本單元Ila的電壓檢測部通過檢測分支電路D2的電壓，來檢測從電源2輸出到負荷3a 3d的電壓。另外，基本單元Ila與電流互感器CT1、CT2連接。電流互感器CTl檢測從電源2供給到負荷3a的電流，電流互感器CT2檢測從電源2供給到負荷3b的電流。然后，基本單元Ila根據(jù)電壓檢測部的檢測結(jié)果和電流互感器CT1、CT2的檢測結(jié)果，計算從電源2供給到負荷3a、3b的電力。即、基本單元Ila計算分支電路D3、D4的電力。然后，基本單元Ila將計算結(jié)果顯示于顯示部115。另外，擴展單元12a用于增加可計量與基本單元I Ia相同的電源系統(tǒng)KO中的計量的測定點，擴展單元12a計量分支電路D5、D6的電力。擴展單元12a通過安裝在基本單元Ila的側(cè)面，使得形成在相互對置面上的未圖示的連接器彼此嵌合連接，在基本單元Ila與擴展單元12a之間形成有通信路徑以及電力供給路徑。擴展單元12a與電流互感器CT3、CT4連接。電流互感器CT3檢測從電源2向負荷3c供給的電流，電流互感器CT4檢測從電源2向負荷3d供給的電流。此外，擴展單元12a不具備電壓檢測部，而經(jīng)由形成在與基本單元Ila之間的通信路徑，從基本單元I取得從電源2輸出到負荷3c、3d的電壓值。另外，擴展單元12a根據(jù)從電源2輸出到負荷3c、3d的電壓值以及電流值，計算從電源2供給到負荷3c、3d的電力。即、擴展單元12a計算分支電路D5、D6的電力。然后，擴展單元12a將計算出的電力值經(jīng)由通信路徑向基本單元Ila發(fā)送。使用基本單元Ila的顯示部115顯示發(fā)送來的電力值。
另外，基本單元I Ia具備根據(jù)電源2的輸出電壓生成驅(qū)動電壓的電源電路，通過使用該驅(qū)動電壓使基本單元Ila動作。另外，基本單元Ila經(jīng)由形成在與擴展單元12a之間的電力供給路徑，將驅(qū)動電壓向擴展單元12a輸出，擴展單元12a使用該驅(qū)動電壓動作。但是，圖3所述的電力計量裝置Ia需要基本單元Ila可計量的分支電路D3、D4與擴展單元12a可計量的分支電路D5、D6是同一電源系統(tǒng)K0。另外，在要計量不同的電源系統(tǒng)的電力時，需要按每一個電源系統(tǒng)設(shè)置基本單元11a。但是，基本單元Ila具備由電源2的輸出電壓生成驅(qū)動電壓的電源電路。該電源電路對電源2輸出的交流電壓(AC100V / 200V)進行整流而生成直流電壓的AC / DC轉(zhuǎn)換器，另外，由于被輸入比較高的電壓，所以按照耐壓高的方式構(gòu)成，因此尺寸變大。由此，具備這樣的電源電路的基本單元Ila也由于尺寸變大，所以在設(shè)置有多臺基本單元Ila的情況下，存在電力計量裝置大型化的問題。因此，用戶迫切希望能夠?qū)崿F(xiàn)電源計量裝置的小型化，并且在由基本單元與擴展單元構(gòu)成的重疊型電力計量裝置中，能夠計量不同的電源系統(tǒng)的電力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述事由而提出的，其目的在于提供一種能夠小型化，并且能夠通過母機與子機來計量不同的電源系統(tǒng)的電力的電力計量裝置以及具備該電力計量裝置的電力計量系統(tǒng)。本發(fā)明的電力計量裝置具備母機與子機。所述母機具有檢測從第I電源系統(tǒng)供給到第I負荷的電壓的第I電壓檢測部；檢測從所述第I電源系統(tǒng)供給到所述第I負荷的電流的第I電流檢測部；根據(jù)所述第I電壓檢測部以及所述第I電流檢測部的檢測結(jié)果，計算從所述第I電源系統(tǒng)供給到所述第I負荷的電力的第I電力計量部；輸出驅(qū)動電壓的電源部，電力計量裝置使用所述電源部輸出的所述驅(qū)動電壓進行工作。所述子機通過從所述母機的所述電源部供給的所述驅(qū)動電壓進行工作，所述子機具備檢測從第2電源系統(tǒng)輸出到第2負荷的電壓的第2電壓檢測部；檢測從所述第2電源系統(tǒng)供給到所述第2負荷的電流的第2電流檢測部；根據(jù)所述第2電壓檢測部以及所述第2電流檢測部的檢測結(jié)果，計算從所述第2電源系統(tǒng)供給到所述第2負荷的電力的第2電力計量部，所述子機將所述第2電力計量部的計量結(jié)果發(fā)送到所述母機。本發(fā)明的電力計量系統(tǒng)具備向所述第I負荷供給電力的所述第I電源系統(tǒng)；向所述第2負荷供給電力的所述第2電源系統(tǒng)；和所述電力計量裝置。對于所述電力計量裝置而言，由所述母機檢測從所述第I電源系統(tǒng)供給到所述第I負荷的電力，由所述子機檢測從所述第2電源系統(tǒng)供給到所述第2負荷的電力。本發(fā)明的電力計量裝置具有能夠?qū)崿F(xiàn)小型化，并且能夠通過母機與子機計量不同的電源系統(tǒng)的電力這一效果。


圖I是本發(fā)明的實施方式的電力計量裝置的模塊構(gòu)成圖。圖2是本發(fā)明的實施方式的電力計量系統(tǒng)的概略構(gòu)成圖。圖3是以往的電力計量系統(tǒng)的概略構(gòu)成圖。
具體實施例方式以下，基于附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。(實施方式)圖I是表示本實施方式的電力計量裝置I的模塊構(gòu)成圖，圖2是表示本實施方式的電力計量系統(tǒng)的概略構(gòu)成圖。本實施方式的電力計量裝置I包括基本單元11、擴展單元12、電流互感器CTl CT4 (母機側(cè)的電流互感器CTl、CT2以及子機側(cè)的電流互感器CT3、CT4)，該電力計量裝置I進行從電源2a (第I電源)向負荷3a、3b供給的電力以及從電源2b (第2電源)向負荷3c、3d供給的電力的計量。在本實施方式的電力計量裝置中，由基本單元11與電流互感器CT1、CT2構(gòu)成母機。另外，由擴展單元12與電流互感器CT3、CT4構(gòu)成子機。
基本單元11的側(cè)面(圖I的右側(cè)的側(cè)面)形成有連接器CN1。另外，擴展單元12的側(cè)面(圖I的左側(cè)的側(cè)面)形成有連接器CN2。通過將擴展單元12安裝在基本單元11的側(cè)面，連接器CNl與CN2嵌合而相互連接。其中，在本實施方式的電力計量裝置I中，擴展單元12在物理上被安裝成與基本單元11直接接觸(參照圖2)。因此，能夠縮小電力計量裝置I的設(shè)置空間。在電源2a的主干電路Dla中設(shè)置有主斷路器Bla，從主干電路Dla形成有3個分支電路D2 D4。這些分支電路D2、D3、D4并列地形成。在分支電路D2中設(shè)置有保護用斷路器B2，保護用斷路器B2的次級側(cè)與基本單元11連接。另外，在分支電路D3、D4中設(shè)置有保護用斷路器B3、B4，保護用斷路器B3、B4的次級側(cè)與負荷3a、3b (第I負荷)連接。即、由主干電路Dla與分支電路D2 D4形成一個電源系統(tǒng)Kl (第I電源系統(tǒng))。另外，在電源2b的主干電路Dlb中設(shè)置有主斷路器Blb，從主干電路Dlb形成有3個分支電路D5 D7。這些分支電路D5、D6、D7并列地形成。分支電路D7與擴展單元12連接。另外，在分支電路D5，D6中設(shè)置有保護用斷路器B5、B6，保護用斷路器B5、B6的次級側(cè)與負荷3c、3d (第2負荷)連接。即、由主干電路Dlb與分支電路D5 D7形成一個電源系統(tǒng)K2 (第2電源系統(tǒng))。另外，對于本實施方式的電力計量裝置I而言，基本單元11計量分支電路D3、D4的電力，擴展單元12計量分支電路D5、D6的電力。S卩、本實施方式的電力計量系統(tǒng)具備電力計量裝置I、第I電源系統(tǒng)K1、第2電源系統(tǒng)K2，由母機檢測從第I電源系統(tǒng)Kl向第I負荷3a、3b供給的電力，由子機檢測從第2電源系統(tǒng)K2向第2負荷3c、3d供給的電力。以下，對本實施方式的電力計量裝置I進行說明。首先，對基本單元11進行說明。如圖I所示,基本單元11包括電壓檢測部111、電流輸入部112、電力計量部113、控制部114、顯示部115和電源電路116。電壓檢測部111 (第I電壓檢測部)檢測分支電路D2的電壓。由于分支電路D2從與分支電路D3、D4相同的電源2a供給電力，所以可以將分支電路D2的電壓與分支電路D3、D4的電壓視為相同的電壓。即、基本單元11的電壓檢測部111通過檢測分支電路D2的電壓，來檢測從電源2a輸出到負荷3a、3b (第I負荷)的電壓。此外，如圖2所示，設(shè)置在基本單元I的上部的端子臺Tl的端子構(gòu)成了電壓檢測部111的輸入端子。
電流輸入部112與電流互感器CT1、CT2 (第I電流檢測部)連接。電流輸入部112將電流互感器CTI、CT2的檢測結(jié)果向電力計量部113輸出。此外，電流互感器CTl檢測從電源2a向負荷3a供給的電流，電流互感器CT2檢測從電源2a向負荷3b供給的電流。另外，電力計量部113 (第I電力計量部)通過執(zhí)行存儲在存儲部113a中的固件，根據(jù)電壓檢測部111的檢測結(jié)果與電流互感器CT1、CT2的檢測結(jié)果，計算從電源2a向負荷3a、3b供給的各電力。S卩、基本單元11能夠計量電源系統(tǒng)Kl中的分支電路D3、D4的電力。此外，控制部114通過執(zhí)行存儲在存儲部114a中的固件，使用顯示部115顯示電力計量部113的計算結(jié)果。另外，端子臺Tl的端子兼用作電壓檢測部111的輸入端子與電源電路116的輸入端子，電源電路116 (電源部)轉(zhuǎn)換電源2a的輸出電壓，生成用于使基本單元11工作的驅(qū)動電壓。其中，在本實施方式中，電源2a由交流電源構(gòu)成，電源電路116包括AC / DC轉(zhuǎn)換器。另外，電源電路116對電源2a的輸出電壓進行AC / DC轉(zhuǎn)換，生成3. 3V以及5V的驅(qū)動電壓，基本單元11利用該驅(qū)動電壓進行工作。即、本實施方式的電源電路116 (電源部) 構(gòu)成為，將電源系統(tǒng)Kl的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓，并將該直流電壓作為驅(qū)動電壓輸出。另外，基本單元11具備脈沖輸出電路117a、脈沖輸入電路117b、RS485通信電路117c、USB通信電路117d，能夠經(jīng)由這些電路117a 117d與外部設(shè)備進行信號的收發(fā)。此夕卜，如圖2所示，設(shè)置在基本單元11的下部的端子臺T2的端子構(gòu)成了脈沖輸出電路117a、脈沖輸入電路117b、RS485通信電路117c的輸入輸出端子。另外，圖2中的T3為USB通信電路117d的輸入輸出端子、即USB連接端子。接下來，對擴展單元進行說明。擴展單元12包括電壓檢測部121、電流輸入部122、電力計量部123和電源電路126，該擴展單元12計量分支電路D5、D6的電力。擴展單元12被安裝在基本單元11的側(cè)面，通過形成在相互對置面上的連接器CN1、CN2彼此嵌合而連接，在基本單元11與擴展單元12之間形成有通信路徑LI以及電力供給路徑L2。擴展單元12通過從基本單元11的電源電路116經(jīng)由電力供給路徑L2被供給驅(qū)動電壓進行工作。其中，在本實施方式的電力計量裝置I中，考慮到電力供給路徑L2中的電壓壓降、噪聲等而對擴展單元12設(shè)置了電源電路126。電源電路126包括DC / DC轉(zhuǎn)換器，經(jīng)由電力供給路徑L2與基本單元11的電源電路116連接。此外，電源電路126對電源電路116的輸出電壓進行升降壓以生成3. 3V以及5V的驅(qū)動電壓，擴展單元12利用該驅(qū)動電壓進行工作。此外，還可以構(gòu)成為，省略電源電路126，擴展單元12直接使用從電源電路116輸出的驅(qū)動電壓進行工作。即、擴展單元12也可以是不具有電源電路126的構(gòu)成。電壓檢測部121 (第2電壓檢測部)檢測分支電路D7的電壓。由于分支電路D7從與分支電路D5、D6相同的電源2b被供給電力，所以可以將分支電路D7的電壓與分支電路D5、D6的電壓視為相同的電壓。即、擴展單元12的電壓檢測部121通過檢測分支電路D7的電壓，檢測從電源2b供給到負荷3c、3d (第2負荷)的電壓。電流輸入部122與電流互感器CT3、CT4 (第2電流檢測部)連接。電流輸入部122將電流互感器CT3、CT4的檢測結(jié)果向電力計量部123輸出。其中，電流互感器CT3檢測從電源2b向負荷3c供給的電流，電流互感器CT4檢測從電源2b供給到負荷3d的電流。另外，電力計量部123 (第2電力計量部)通過執(zhí)行存儲在存儲部123a中的固件，根據(jù)電壓檢測部121的檢測結(jié)果與電流互感器CT3、CT4的檢測結(jié)果，計算從電源2b向負荷3c、3d供給的電力。即、擴展單元12能夠計量電源系統(tǒng)K2中的分支電路D5、D6的電力。另夕卜，電力計量部123將計算結(jié)果經(jīng)由通信路徑LI向基本單元11的控制部114發(fā)送，控制部114使用顯示部115來顯示電力計量部123的計算結(jié)果?？刂撇?14例如可以使用顯示部115來顯示由電力計量部113、123計算出的向負荷3a 3d供給的電力量的合計值。另外，控制部114還可以分別獨立地使用顯示部115來顯示由電力計量部113計算出的向負荷3a以及負荷3b供給的電力量的合計值、和由電力計量部123計算出的向負荷3c以及負荷3d供給的電力量的合計值。另外，擴展單元12具備脈沖輸出電路127a，能夠與外部設(shè)備進行信號的交換。這樣，在本實施方式的電力計量裝置I中，由于擴展單元12具備電壓檢測部121，所以擴展單元12能夠計量與基本單元11不同的電源系統(tǒng)K2的電力。因此，如圖2所示，即使在使用了 2個電源2a，2b的情況下，也能夠由基本單元11計量電源系統(tǒng)Kl中的分支電路D3、D4的電力，由擴展單元12計量電源系統(tǒng)K2中的分支電路D5、D6的電力。此外，通過使用本實施方式的電力計量裝置1，即使在電源2a、2b的種類相互不同的情況下，也能夠計量電力。例如，即使在電源2a由單相2線制、電源2b由三相3線制構(gòu)成的情況下，也能夠由基本單元11計量從電源2a供給到負荷3a、3b的電力，由擴展單元12計量從電源2b供給到負荷3c、3d的電力。另外，在本實施方式的電力計量裝置I中，被構(gòu)成為通過從基本單元11供給驅(qū)動電壓，使擴展單元12動作。因此，擴展單元12中不需要用于對電源2a、2b輸出的交流電壓進行整流而生成直流電壓的AC / DC轉(zhuǎn)換器。換言之，本實施方式的電力計量裝置I中僅基本單元11 (母機)具備由AC / DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的電源部。另外，在本實施方式的電力計量裝置I中，擴展單元12雖然具有電源電路126，但電源電路126還可以由DC / DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，對電源電路116輸出的電壓進行升降壓而生成3. 3V以及5V。由此，由于輸入到電源電路126的電壓比較低，所以不追求耐壓性能。即、能夠使設(shè)置于擴展單元12中的電源電路126的尺寸比設(shè)置于基本單元11中的電源電路116小。另外，如上述那樣，也可以省略電源電路126。因此，能夠?qū)U展單元12的尺寸小型化，還可以使電力計量裝置I小型化。即、本實施方式的電力計量裝置I能夠?qū)崿F(xiàn)小型化，并且能夠通過基本單元11 (母機)與擴展單元12 (子機)計量不同的電源系統(tǒng)的電力。另外，本實施方式的電力計量系統(tǒng)具備上述的電力計量裝置1，能夠計量第I電源系統(tǒng)Kl中的消耗電力和與第I電源系統(tǒng)Kl不同的第2電源系統(tǒng)K2中的消耗電力。此外，在本實施方式中，雖然對基本單元11設(shè)置了 I臺擴展單元12，但還可以設(shè)置多臺擴展單元12。該情況下，第2臺以后的擴展單元12被安裝在已安裝的擴展單元12的側(cè)面。此時，設(shè)置在擴展單元12、12之間的相互對置面上的連接器彼此通過嵌合而連接，在擴展單元12、12彼此間形成有通信路徑以及電力供給路徑。此外，經(jīng)由基本單元11與擴展單元12之間的電源供給路徑L2以及擴展單元12彼此間的電源供給路徑，從基本單元11向全部擴展單元12供給驅(qū)動電壓。另外，擴展單元12的計量結(jié)果經(jīng)由擴展單元12彼此間的通信路徑、以及擴展單元12與基本單元11之間的通信路徑LI被發(fā)送到基本單元11，并使用基本單元11的顯示部115進行顯示。
權(quán)利要求
1.一種電力計量裝置，其特征在于，具備 母機，該母機具有檢測從第I電源系統(tǒng)供給到第I負荷的電壓的第I電壓檢測部；檢測從所述第I電源系統(tǒng)供給到所述第I負荷的電流的第I電流檢測部；根據(jù)所述第I電壓檢測部以及所述第I電流檢測部的檢測結(jié)果，計算從所述第I電源系統(tǒng)供給到所述第I負荷的電力的第I電力計量部；和輸出驅(qū)動電壓的電源部，該母機使用所述電源部輸出的所述驅(qū)動電壓進行工作； 子機，其通過自所述電源部所供給的所述驅(qū)動電壓進行工作，該子機具有檢測從第2電源系統(tǒng)供給到第2負荷的電壓的第2電壓檢測部；檢測從所述第2電源系統(tǒng)供給到所述第2負荷的電流的第2電流檢測部；根據(jù)所述第2電壓檢測部以及所述第2電流檢測部的檢測結(jié)果，計算從所述第2電源系統(tǒng)供給到所述第2負荷的電力的第2電力計量部；該子機將所述第2電力計量部的計量結(jié)果發(fā)送到所述母機。
2.一種電力計量系統(tǒng)，其特征在于， 具有向第I負荷供給電力的第I電源系統(tǒng)；向第2負荷供給電力的第2電源系統(tǒng)；和權(quán)利要求I所述的電力計量裝置， 對于所述電力計量裝置而言，由所述母機檢測從所述第I電源系統(tǒng)供給到所述第I負荷的電力，由所述子機檢測從所述第2電源系統(tǒng)供給到所述第2負荷的電力。
全文摘要
本發(fā)明涉及電力計量裝置以及使用了該裝置的電力計量系統(tǒng)。電力計量裝置(1)具有母機和子機，該母機具備檢測電源(2a)的輸出電壓的電壓檢測部(111)；檢測從電源(2a)供給到負荷(3a)的電流的電流互感器(CT1)；計算從電源(2a)供給到負荷(3a)的電力的電力計量部(113)；輸出驅(qū)動電壓的電源電路(116)，該母機使用驅(qū)動電壓進行工作，所述子機通過從電源電路(116)供給的驅(qū)動電壓進行工作，并具備檢測電源(2b)的輸出電壓的電壓檢測部(121)；檢測從電源(2b)供給到負荷3c的電流的電流互感器(CT3)；計算從電源(2b)供給到負荷(3c)的電力的電力計量部(123)，所述子機將電力計量部(123)的計量結(jié)果發(fā)送到基本單元(11)。
文檔編號G01R22/00GK102798755SQ201210159908
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月24日
發(fā)明者田口敦士, 兒島幸功 申請人:松下電工神視龍野株式會社