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公開番号2025035374
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023142376
出願日2023-09-01
発明の名称電力計、電流補正方法及び電力開閉モジュール
出願人オムロン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類G01R 11/00 20060101AFI20250306BHJP(測定;試験)
要約【課題】電力算出の処理負荷が小さい電力計を提供する。
【解決手段】交流電源と負荷とを接続する電路を通じて供給される交流電力を測定する電力計であって、電路を流れる交流電流を測定する電流測定部と、電路に印加される交流電圧を測定する電圧測定部と、電流測定値を補正する補正値を算出する電流補正値算出部と、電流測定値を、補正値に基づいて補正し、電路を流れる交流電流値を算出する電流演算部と、電圧測定値に基づいて、電路に印加される交流電圧値を算出する電圧演算部と、交流電圧値と、交流電流値とに基づいて、電路を通じて供給される交流電力値を算出する電力算出部と、を備え、電流補正値算出部は、電流測定値の波形のピーク値を平均して、電流測定値の実効値を推定し、推定された電流測定値の実効値と、電路を流れる交流電流の参照値の実効値とを比較することにより、補正値を算出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
交流電源と負荷とを接続する電路に設けられ、前記電路を通じて前記交流電源から前記負荷に供給される交流電力を測定する電力計であって、
前記電路を流れる交流電流を測定する電流測定部と、
前記電路に印加される交流電圧を測定する電圧測定部と、
前記電流測定部から出力される電流測定値を補正する補正値を算出する電流補正値算出部と、
前記電流測定部から出力される前記電流測定値を、前記補正値に基づいて補正し、前記電路を流れる交流電流値を算出する電流演算部と、
前記電圧測定部から出力される電圧測定値に基づいて、前記電路に印加される交流電圧値を算出する電圧演算部と、
前記電圧演算部において算出された交流電圧値と、前記電流演算部において算出された交流電流値とに基づいて、前記電路を通じて供給される交流電力値を算出する電力演算部と、
を備え、
前記電流補正値算出部は、前記電流測定値の波形のピーク値を平均して、該電流測定値の実効値を推定し、推定された該電流測定値の実効値と、前記電路を流れる交流電流の参照値の実効値とを比較することにより、前記補正値を算出することを特徴とする電力計。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記電流測定値は、前記交流電流を示す電圧値であることを特徴とする請求項１に記載の電力計。
【請求項３】
前記参照値は、前記電流測定部よりも精度の高い、前記電路を流れる前記交流電流の測定値であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電力計。
【請求項４】
前記参照値は、前記負荷により前記電路を流れる前記交流電流の指令値であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電力計。
【請求項５】
交流電源と負荷とを接続する電路を通じて供給される交流電力の算出に用いられる該電路を流れる交流電流の測定値を補正する電流補正方法であって、
前記交流電流を測定して前記測定値を得るステップと、
前記測定値の波形のピーク値を平均して、該測定値の実効値を推定するステップと、
前記推定された実効値と、前記交流電流の参照値の実効値とを比較して、前記測定値を補正する補正値を算出するステップと、
を含むことを特徴とする電流補正方法。
【請求項６】
前記測定値は、前記交流電流を示す電圧値であることを特徴とする請求項５に記載の電流補正方法。
【請求項７】
前記参照値は、前記測定値よりも精度の高い、前記電路を流れる前記交流電流の測定値であることを特徴とする請求項５又は６に記載の電流補正方法。
【請求項８】
前記参照値は、前記負荷により前記電路を流れる前記交流電流の指令値であることを特徴とする請求項５又は６に記載の電流補正方法。
【請求項９】
交流電源と電気自動車とを接続する電路を開閉する電力開閉モジュールであって、
前記電路を開閉する電力開閉部と、
前記電路を通じて前記電気自動車に供給される電力量を測定する電力測定部と、
前記電力開閉部による前記電路の開閉を指示する開閉指示信号を受信するとともに、前
記電力測定部によって測定される前記電力量を送信する通信部と、
制御部と、
を備え、
前記電力測定部は、
前記電路を流れる交流電流を測定する電流測定部と、
前記電路に印加される交流電圧を測定する電圧測定部と、
前記電流測定部から出力される電流測定値を補正する補正値を算出する電流補正値算出部と、
前記電流測定部から出力される前記電流測定値を、前記補正値に基づいて補正し、前記電路を流れる交流電流値を算出する電流演算部と、
前記電圧測定部から出力される電圧測定値に基づいて、前記電路に印加される交流電圧値を算出する電圧演算部と、
前記電圧演算部において算出された交流電圧値と、前記電流演算部において算出された交流電流値とに基づいて、前記電路を通じて供給される交流電力値を算出する電力演算部と、
を有し、
前記電流補正値算出部は、前記電流測定値の波形のピーク値を平均して、該電流測定値の実効値を推定し、推定された該電流測定値の実効値と、前記電路を流れる交流電流の参照値の実効値とを比較することにより、前記補正値を算出することを特徴とする電力開閉モジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力計、電流補正方法及び電力開閉モジュールに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近時、特定計量制度において、計量法に基づく検定を受けない仕様の計量器を特例計量器として、その使用を認めている。この特定計量制度では、事前に届出を行った事業者が、適切な精度の計量器を用いて計量を行うことができる。このとき、精度を力率１と仮定し、所定の消費電力時に精度保証すればよいことになっており、従来の高精度な電力計測機能が不要となる。
【０００３】
従来、電力量を測定する場合には、交流電力系に接続された配電線の電圧と配電線に流れる電流をそれぞれＡＤ変換し、マイコンに搭載されたソフトウェアを用いて電力量を算出していた。また、入力電圧は、定格電圧の±１０％の電圧範囲で±２％程度の計測精度を保証すればよいが、入力電流は０．５Ａ～定格値（例えば、１６Ａ）と広範囲であり、電流検出回路や電流検出センサ（ホール素子等）のばらつきによる精度への影響が大きいため、検出値の傾き補正（ゲイン補正）を行う手法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、本来の交流電源を用いたまま補正を行う場合には、交流電流を直流に換算するために実効電流値を用いる必要があるが、平方根の演算が必要である等の理由により、高性能なマイコンを使用する必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２３－２８４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、電力算出の処理負荷が小さい電力計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するための本発明は、
交流電源と負荷とを接続する電路に設けられ、前記電路を通じて前記交流電源から前記負荷に供給される交流電力を測定する電力計であって、
前記電路を流れる交流電流を測定する電流測定部と、
前記電路に印加される交流電圧を測定する電圧測定部と、
前記電流測定部から出力される電流測定値を補正する補正値を算出する電流補正値算出部と、
前記電流測定部から出力される前記電流測定値を、前記補正値に基づいて補正し、前記電路を流れる交流電流値を算出する電流演算部と、
前記電圧測定部から出力される電圧測定値に基づいて、前記電路に印加される交流電圧値を算出する電圧演算部と、
前記電圧演算部において算出された交流電圧値と、前記電流演算部において算出された交流電流値とに基づいて、前記電路を通じて供給される交流電力値を算出する電力演算部と、
を備え、
前記電流補正値算出部は、前記電流測定値の波形のピーク値を平均して、該電流測定値の実効値を推定し、推定された該電流測定値の実効値と、前記電路を流れる交流電流の参照値の実効値とを比較することにより、前記補正値を算出することを特徴とする。
【０００８】
これによれば、電流測定値の波形のピーク値を平均して、該電流測定値の実効値を推定するので、平方根算出のような処理負荷が大きい演算をする場合に比べ、実効値推定時の処理負荷が小さい。このため電力算出の処理負荷が低い電力計を提供することができる。
【０００９】
また、本発明において、
前記電流測定値は、前記交流電流を示す電圧値であるようにしてもよい。
【００１０】
これによれば、電流測定値を、交流電流を示す電圧値とすることにより、分解能が高いデータを処理対象とすることができるので、高精度の電力算出が可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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