(57)【要約】【課題】電力線が敷設されていても電源コンセントが設けられていない環境で計測装置や通信機器等に対する電源を容易に確保することのできる電源装置を提供する。【解決手段】電力線に装着されて該電力線に流れる交流電流に比例した電流を出力するクランプ式の変流器と、この変流器の出力電流から所定の直流電圧を生成して負荷に電源供給する電源ユニットとを備える。前記電源ユニットは、前記変流器の出力電流を整流する整流回路と、前記整流回路の出力から前記直流電圧を生成するＤＣ／ＤＣ変換器と、前記整流回路の出力により充電されて該整流回路の出力が途絶えたときには前記ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧を所定時間に亘ってバックアップする二次電池とを具備する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線に装着されて該電力線に流れる交流電流に比例した電流を出力するクランプ式の変流器と、この変流器の出力電流から所定の直流電圧を生成して負荷に供給する電源ユニットとを備え、
前記電源ユニットは、前記変流器の出力電流を整流する整流回路と、この整流回路の出力から前記直流電圧を生成するＤＣ／ＤＣ変換器と、前記整流回路の出力により充電されて該整流回路の出力が途絶えたときには前記ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧を所定時間に亘ってバックアップする二次電池とを具備したことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
電力線に装着されて該電力線に流れる交流電流に比例した電流を出力するクランプ式の変流器と、この変流器の出力電流から所定の直流電圧を生成して負荷に電源供給する電源ユニットとを備え、
前記電源ユニットは、前記変流器の出力電流を整流する整流回路と、前記整流回路の出力から前記直流電圧を生成するＤＣ／ＤＣ変換器と、前記整流回路の出力により充電されて該整流回路の出力が途絶えたときには前記ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧を所定時間に亘ってバックアップする二次電池と、前記変流器の出力電流および前記二次電池の充電電圧を計測して前記ＤＣ／ＤＣ変換器による前記負荷への電源供給状態をモニタする計測回路とを具備したことを特徴とする電源装置。
【請求項３】
前記電源ユニットは、前記変流器の出力電流を前記整流回路および前記計測回路に対して交互に周期的に供給する入力スイッチを備えている請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記計測回路は、前記負荷への電源供給状態に応じたステータス信号を外部出力するものである請求項２に記載の電源装置。
【請求項５】
前記ステータス信号は、前記負荷に出力される請求項４に記載の電源装置。
【請求項６】
前記クランプ式の変流器は複数個設けられ、前記電源ユニットは前記各変流器とそれぞれ対をなして複数個並列に設けられる請求項１または２に記載の電源装置。
【請求項７】
複数の前記変流器は、互いに異なる複数の電力系の各電力線にそれぞれ装着される請求項６に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線が敷設されていても電源コンセントが設けられていない環境で、例えば計測装置や通信機器等に対する電源を容易に確保することのできるクランプ式の電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電源ラインに流れる電流を計測する電流計測装置として、前記電源ラインをなす電力線に装着した変流器（カレントトランス；ＣＴ）を介して得られる電力を電源として動作する自己給電型の電流計測装置が注目されている。例えば特許文献１には、電源用の変流器と計測用の変流器とをそれぞれ電力線に装着して電流計測を行う電流計測装置が開示される。また特許文献２には、電力線に装着した変流器から得られる電力を充電して内部電源を生成する電源回路と、前記変流器を介して前記電力線に流れる電流を計測し、その計測値を不揮発性メモリに記憶する電流計測部とを備えた電流計測装置が開示される。ちなみに特許文献２に開示される電流計測装置は、前記電源回路における充電量に応じて該電源回路と前記電流計測部とを交互に駆動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２５８１１９号公報
【特許文献２】特開２０１０−５５３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで特許文献１,２にそれぞれ開示される電流計測装置は、その消費電力が比較的少ない。従って一般的には前記変流器を介して得られる電力でも十分に機能する。しかしながら各種の計測機器や通信機器等にあっては、その動作に必要な電力を前記変流器から得られる電力だけで確保することが困難なことが多い。しかも、例えば分電盤内や屋外環境においては、電力線が敷設されていても前記計測機器や通信機器等に対する電源コンセントが設けられていないことが多々ある。従ってこのような環境において前記計測機器や通信機器等の電源を確保するには、例えば新たな電源工事が必要となる等の課題がある。
【０００５】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、電力線が敷設されていても電源コンセントが設けられていない環境で前記計測機器や通信機器等に対する電源を容易に確保することのできる電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するべく本発明に係る電源装置は、電力線に装着されて該電力線に流れる交流電流に比例した電流を出力するクランプ式の変流器と、この変流器の出力電流から所定の直流電圧を生成して計測機器や通信機器等の負荷に供給する電源ユニットとを備える。ここで前記電源ユニットは、前記変流器の出力電流を整流する整流回路と、この整流回路の出力から前記直流電圧を生成するＤＣ／ＤＣ変換器と、前記整流回路の出力により充電されて該整流回路の出力が途絶えたときには前記ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧を所定時間に亘ってバックアップする二次電池、例えばコンデンサとを具備する。
【０００７】
尚、前記電源ユニットは、更に前記変流器の出力電流および前記二次電池の充電電圧を計測して前記ＤＣ／ＤＣ変換器による前記負荷への電源供給状態をモニタする計測回路を備えることが好ましい。この際、前記電源ユニットは、前記変流器の出力電流を前記整流回路および前記計測回路に対して交互に周期的に供給する入力スイッチを備えることが望ましい。ちなみに前記計測回路は、前記負荷への電源供給状態に応じたステータス信号を前記負荷等に対して外部出力することが好ましい。
【０００８】
ここで前記クランプ式の変流器は、例えば複数個設けられ、前記電源ユニットは前記各変流器とそれぞれ対をなして複数個並列に設けられる。この際、前記複数の変流器を、互いに異なる複数の電力系の各電力線にそれぞれ装着することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
上記構成の電源装置によれば、クランプ式の変流器を電力線に装着するだけで、負荷に供給する電力を前記電源ユニットにて生成することができる。従って電力線が敷設されているが電源コンセントが設けられていない環境においても、計測機器や通信機器等に対する電源を容易に確保することができる。しかも電源コンセントを設ける等の新たな電源工事が不要である。
【００１０】
また前記電源ユニットが前記計測回路を備えておれば、該電源ユニットによる負荷への電力供給状態を簡単にモニタすることができる。従って前記整流回路の出力が途絶えるような事態が生じたときには、前記二次電池によりバックアップされる前記ＤＣ／ＤＣ変換器の出力が停止する前に前記ステータス信号を出力し、これによって電源消失に対する必要な対策を速やかに講じることが可能となる。
【００１１】
尚、負荷の需要電力に応じて前記クランプ式の変流器と前記電源ユニットとを複数対並列に設けることで、負荷の駆動に必要な電力を容易に確保することができる。また計測機器や通信機器等の負荷の設置環境に複数系統の電力線が敷設されているような場合には、これらの電力系の各電力線に前記変流器をそれぞれ個別に装着すれば良い。このようにすれば、仮に或る電力系の給電が停止した場合でも、他の電力系から負荷に供給する電力を容易に確保することができる。従って本発明に係る電源装置によれば、負荷の設置環境に応じた電源設備を容易に構築することができる等の実用上多大なる効果が奏せられる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電源装置の概略構成と、複数の電源装置を用いた電源設備の例を示す図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る電源装置の概略構成を示す図。
【図３】図２に示す電源装置における電源状態判定の手順を示す図。
【図４】分電盤における電力計測監視システムの構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る電源装置について説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る電源装置１の概略構成と、ｎ台からなる複数の電源装置１（１ａ〜１ｎ）を用いて構成された電源設備の例を示す図である。尚、以下の説明を含めて参照符号に付した添え字ａ〜ｎは、複数の電源装置１のそれぞれに対応することを示す。
【００１４】
前記電源装置１（１ａ〜１ｎ）は、いわゆるカレントトランスＣＴと称されるクランプ式の変流器２（２ａ〜２ｎ）をそれぞれ備える。これらの変流器２（２ａ〜２ｎ）は、電力系をなす電力線Ｌ（Ｌａ〜Ｌｎ）、例えばＡＣ１００Ｖの商用電源ケーブルにそれぞれ装着されて該電力線Ｌ（Ｌａ〜Ｌｎ）に流れる交流電流に比例した電流を出力する。更に前記電源装置１（１ａ〜１ｎ）は、前記変流器２（２ａ〜２ｎ）と対をなして設けられた電源ユニット３（３ａ〜３ｎ）を備える。これらの電源ユニット３（３ａ〜３ｎ）は、前記変流器２（２ａ〜２ｎ）の出力電流から所定の直流電圧を生成して負荷ＲＬに電源供給する。尚、前記負荷ＲＬは、例えば計測機器や通信機器、或いはバッテリー等からなる。
【００１５】
ちなみに前記変流器２（２ａ〜２ｎ）は、特に図示しないが前記電力線Ｌ（Ｌａ〜Ｌｎ）を一次側として該電力線Ｌ（Ｌａ〜Ｌｎ）に装着されるリングコアと、このリングコアに巻装されて前記電力線Ｌ（Ｌａ〜Ｌｎ）に流れる電流Ｉ（Ｉａ〜Ｉｎ）に比例した電流ｉ（ｉａ〜ｉｎ）を生起する二次側コイルとを備えたものである。これらの変流器２（２ａ〜２ｎ）は、例えば互いに異なる複数の電力系の各電力線Ｌ（Ｌａ〜Ｌｎ）のそれぞれに対応して設けられる。即ち、前記変流器２（２ａ〜２ｎ）は、前記複数の電力系の各電力線Ｌ（Ｌａ〜Ｌｎ）のそれぞれにクランプすることで前記各電力線Ｌ（Ｌａ〜Ｌｎ）に個別に装着される。
【００１６】
尚、前記変流器２（２ａ〜２ｎ）の出力端に並列接続された定電圧ダイオードＺＤ（ＺＤａ〜ＺＤｎ）は、該変流器２（２ａ〜２ｎ）の開放保護用の素子である。そして前記変流器２（２ａ〜２ｎ）に生起される電流ｉ（ｉａ〜ｉｎ）は、上記定電圧ダイオードＺＤ（ＺＤａ〜ＺＤｎ）を介して前記電源ユニット３（３ａ〜３ｎ）に与えられる。
【００１７】
さて前記電源ユニット３（３ａ〜３ｎ）は、前記変流器２（２ａ〜２ｎ）の出力端子間に接続されて該変流器２（２ａ〜２ｎ）から出力される電流を全波整流するダイオードブリッジＤＢからなる整流回路１１（１１ａ〜１１ｎ）を備える。また前記電源ユニット３（３ａ〜３ｎ）は、前記整流回路１１（１１ａ〜１１ｎ）の出力を平滑化して所定の電圧を生成する定電圧回路１２（１２ａ〜１２ｎ）を備える。
【００１８】
更に前記電源ユニット３（３ａ〜３ｎ）は、前記定電圧回路１２（１２ａ〜１２ｎ）の出力電圧を受けて所定の直流電圧を生成し、この直流電圧を前記負荷ＲＬに電力供給するＤＣ／ＤＣ変換器１３（１３ａ〜１３ｎ）を備える。このＤＣ／ＤＣ変換器１３（１３ａ〜１３ｎ）は、いわゆる電源用レギュレータＩＣからなる。また前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３（１３ａ〜１３ｎ）の入力側には、前記定電圧回路１２（１２ａ〜１２ｎ）の出力電圧を受けて充電される二次電池としてのコンデンサ１４（１４ａ〜１４ｎ）が設けられる。このコンデンサ１４（１４ａ〜１４ｎ）は、前記整流回路１１（１１ａ〜１１ｎ）からの出力電流が途絶えたとき、該整流回路１１（１１ａ〜１１ｎ）に代わって前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３（１３ａ〜１３ｎ）に電力を供給する。このコンデンサ１４（１４ａ〜１４ｎ）により、前記整流回路１１（１１ａ〜１１ｎ）からの出力電流が途絶えたとき、前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３（１３ａ〜１３ｎ）の出力が所定時間に亘ってバックアップされる。
【００１９】
ここで前記定電圧回路１２（１２ａ〜１２ｎ）は、例えば前記変流器２に設けられた開放保護用の前記定電圧ダイオードＺＤ（ＺＤａ〜ＺＤｎ）よりも降伏電圧が低く設定された定電圧ダイオードからなる。この定電圧回路１２（１２ａ〜１２ｎ）の定電圧ダイオードは、前記コンデンサ１４（１４ａ〜１４ｎ）の充電電圧が過電圧に達する前に前記整流回路１１の出力電圧を該定電圧ダイオードの降伏電圧に制限する過電圧保護の役割を担う。
【００２０】
そして前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３（１３ａ〜１３ｎ）により生成された所定の直流電圧は、逆流防止用のダイオード１５（１５ａ〜１５ｎ）を介して電源出力端子ＣＮＡ,ＣＮＢから外部出力され、前記負荷ＲＬに給電される。尚、前記電源出力端子ＣＮＡ,ＣＮＢは、複数の電源ユニット３（３ａ〜３ｎ）の電源出力端子ＣＮＡ,ＣＮＢを並列接続し、各電源ユニット３（３ａ〜３ｎ）からそれぞれ出力される所定の直流電圧の電力を合成する為のものである。
【００２１】
また前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３（１３ａ〜１３ｎ）の出力端子には、抵抗素子１６（１６ａ〜１６ｎ）を介して発光ダイオード１７（１７ａ〜１７ｎ）が並列に接続されている。この発光ダイオード１７（１７ａ〜１７ｎ）は、前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３（１３ａ〜１３ｎ）の出力電圧が所定電圧以上であるときに点灯駆動される。この発光ダイオード１７（１７ａ〜１７ｎ）は、前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３（１３ａ〜１３ｎ）が、ひいては前記電源ユニット３（３ａ〜３ｎ）が前記負荷ＲＬに給電すべき電力を生成しているか否かをモニタ表示する。
【００２２】
このように構成された電源装置１（１ａ〜１ｎ）によれば、前記電力線Ｌ（Ｌａ〜Ｌｎ）に流れる交流電流Ｉ（Ｉａ〜Ｉｎ）に比例した電流ｉ（ｉａ〜ｉｎ）が前記変流器２（２ａ〜２ｎ）に生起される。すると前記電源ユニット３（３ａ〜３ｎ）は、前記変流器２（２ａ〜２ｎ）に生起された電流ｉ（ｉａ〜ｉｎ）に応じて所定の直流電圧からなる電力を生成する。そして前記電源ユニット３（３ａ〜３ｎ）からそれぞれ出力される所定の直流電圧は前記複数の電源ユニット３（３ａ〜３ｎ）間において並列的に合成され、所定電力の電源電圧として前記負荷ＲＬに給電される。
【００２３】
この結果、前記負荷ＲＬの設置環境に電源コンセントが設けられていない場合であっても、該設置環境に敷設されている電力線Ｌ（Ｌａ〜Ｌｎ）から前記負荷ＲＬの駆動に必要な電力を容易に確保することが可能となる。特に前記電力線Ｌ（Ｌａ〜Ｌｎ）に前記クランプ式の変流器２（２ａ〜２ｎ）を装着するだけで、前記負荷ＲＬの駆動に必要な電力を容易に確保することができる。従って前記負荷ＲＬ用の電源コンセントを敷設する為の新たな電源工事が不要である。この結果、例えば既設の分電盤内や送電線用鉄柱(電柱)等に計測機器や通信機器等の負荷ＲＬを設置する上での設備コストを大幅に抑えることができる等の効果が奏せられる。
【００２４】
図２は本発明の第２の実施形態に係る電源装置１の概略構成を示す図である。尚、図２は１本の電力線Ｌに装着される１台の電源装置１だけを示しているが、図１に示したように複数台の電源装置１（１ａ〜１ｎ）を並列に設けて運用することも勿論可能である。またここでは図１に示した電源装置１と同一構成要素には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００２５】
この第２の実施形態に係る電源装置１が特徴とするところは、前記電源ユニット３が前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３による前記負荷ＲＬへの電源供給状態をモニタする計測回路２１を備える点にある。この計測回路２１は、例えば前記変流器２の出力電流および前記コンデンサ１４の充電電圧、並びに前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３の入力電流をそれぞれ計測するマイクロコンピュータ（ＭＰＵ）からなる。
【００２６】
またこの電源装置１は、前記変流器２の出力電流を前記整流回路１１および前記計測回路２１に対して交互に周期的に供給する入力スイッチ２２を備える。この入力スイッチ２２は、前記計測回路２１を構成するマイクロコンピュータ（ＭＰＵ）により、例えば所定の周期で交互に切替え制御される。尚、前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は、例えば前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３が生成する直流電圧を内部電源Ｖccとして動作する。
【００２７】
ここで前記計測回路２１を構成する前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は、例えば計測用の３つのＡ／Ｄ変換入力端子ＡＤ１,ＡＤ２,ＡＤ３を備える。第１のＡ／Ｄ変換入力端子ＡＤ１には、前記入力スイッチ２２を介して前記変流器２の出力端子間に接続された電流計測用の第１のシャント抵抗２３に生起される電圧が入力される。ちなみに前記第１のシャント抵抗２３は、前記変流器２の出力電流ｉに相当した電圧Ｖ(i)を生起する役割を担う。また前記第２のＡ／Ｄ変換入力端子ＡＤ２には、前記コンデンサ１４の充電電圧Ｖ(Ｃｐ)が入力される。更に前記第３のＡ／Ｄ変換入力端子ＡＤ３には、前記コンデンサ１４と前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３との間に介装された電流計測用の第２のシャント抵抗２４に生起される電圧が入力される。この第２のシャント抵抗２４は、前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３の入力電流に相当した電圧Ｖ(ｉＬ)を生起する役割を担う。
【００２８】
そして前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は、前記Ａ／Ｄ変換入力端子ＡＤ１,ＡＤ２,ＡＤ３にそれぞれ入力される前記電圧Ｖ(i),Ｖ(Ｃｐ),Ｖ(ｉＬ)から前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３の動作状態、即ち、前記負荷ＲＬへの電源供給状態を判定する。また前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は、上記電源供給状態の判定結果に応じて前記発光ダイオード１７の発光を制御する。
【００２９】
尚、この第２の実施形態に係る電源装置１においては、前記発光ダイオード１７は、抵抗素子１６を介して前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）のＩＯ端子と電源電圧Ｖccとの間に設けられる。前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は、上記ＩＯ端子の出力を制御することで前記発光ダイオード１７の駆動状態を、例えば点灯・点滅・消灯の３形態に変化させる。また前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は、そのシリアル通信端子ＳＩＯから前記判定結果に応じたステータス信号を出力する。このステータス信号は、前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３による前記負荷ＲＬへの電力供給状態を示す信号である。
【００３０】
図３は前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）により実行される前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３の前記負荷ＲＬに対する電源供給状態の判定手順の例を示している。即ち、前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は、先ず前記変流器２から前記電源ユニット３に供給される電流ｉに相当する電圧Ｖ(i)と、前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３への入力電流ｉＬに相当する電圧Ｖ(ｉＬ)との差［Ｖ(i)−Ｖ(ｉＬ)］を求める。そして前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は、上記差［Ｖ(i)−Ｖ(ｉＬ)］を所定の判定閾値Ｋ１と比較することで、前記変流器２が得られる電流ｉが前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３を駆動するに十分であるか否かを判定する＜ステップＳ１＞。
【００３１】
具体的には前記差［Ｖ(i)−Ｖ(ｉＬ)］が前記判定閾値Ｋ１よりも大きいとき、前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３が正常に動作する上で十分な電流ｉが前記変流器２から供給されていると判定する。逆に前記差［Ｖ(i)−Ｖ(ｉＬ)］が前記判定閾値Ｋ１以下であるとき、前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は前記変流器２から供給される電流ｉが前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３を正常に動作させる上で不足していると判定する。
【００３２】
その上で前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は、前記コンデンサ１４の充電電圧Ｖ(Ｃｐ)が判定閾値Ｋ２として与えられる所定の電圧を上回るか否かを判定する＜ステップＳ２,Ｓ３＞。ここで上記判定閾値Ｋ２は、前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３が前記負荷ＲＬに供給する所定の直流電圧を安定に生成する上で必要とする該ＤＣ／ＤＣ変換器１３の最低入力電圧である。そして前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は、これらの判定結果に従って前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３が前記負荷ＲＬに対して十分に電力供給し得る条件が整っているか否かを判定する。
【００３３】
具体的には前記差［Ｖ(i)−Ｖ(ｉＬ)］が前記判定閾値Ｋ１よりも大きく、且つ前記充電電圧Ｖ(Ｃｐ)が前記判定閾値Ｋ２よりも大きいとき、前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３から前記負荷ＲＬに対して所定の電力を安定に供給できる状態であると判定する。そしてこの場合には、前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は前記発光ダイオード１７を連続的に点灯駆動し＜ステップＳ４＞、また前記ステータス信号として正常状態である旨の信号を出力する＜ステップＳ５＞。
【００３４】
これに対して前記差［Ｖ(i)−Ｖ(ｉＬ)］が前記判定閾値Ｋ１以下であり、且つ前記充電電圧Ｖ(Ｃｐ)が前記判定閾値Ｋ２以下であるときには、前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３が動作不能であると判定する。換言すれば前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３から前記負荷ＲＬに対して電力を供給することができない状態であると判定する。そしてこの場合には、前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は前記発光ダイオード１７を消灯させる＜ステップＳ６＞。また前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は、前記ステータス信号として電源供給不可である旨の信号を出力する＜ステップＳ７＞。
【００３５】
一方、前記差［Ｖ(i)−Ｖ(ｉＬ)］が前記判定閾値Ｋ１以下であるが、前記充電電圧Ｖ(Ｃｐ)が前記判定閾値Ｋ２よりも大きいときには、前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３が前記コンデンサ１４によりバックアップされて動作している状態であると判定する。この場合には前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は、例えば前記コンデンサ１４の充電電圧Ｖ(Ｃｐ)から求められる該コンデンサ１４の充電量と、前記電圧Ｖ(ｉＬ)から求められる前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３の入力電流ｉＬとをそれぞれ求める。その上で前記コンデンサ１４の充電量と前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３の入力電流ｉＬとから該ＤＣ／ＤＣ変換器１３が前記コンデンサ１４によりバックアップされて前記直流電圧を生成し得る時間を算出する＜ステップＳ８＞。
【００３６】
次いで前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は、前記発光ダイオード１７を所定の周期で点滅駆動する＜ステップＳ９＞。また前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は、前記ステータス信号としてバックアップ中である旨の情報と、上述した如く算出したバックアップ可能時間の情報、換言すれば電源供給可能な残り時間の情報を出力する＜ステップＳ１０＞。
【００３７】
これに対しては前記差［Ｖ(i)−Ｖ(ｉＬ)］が前記判定閾値Ｋ１よりも大きいが、前記充電電圧Ｖ(Ｃｐ)が前記判定閾値Ｋ２以下である場合、前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３を動作させるに十分な電圧を前記コンデンサ１４から供給することができない状態であると判定する。また同時に前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は、前記コンデンサ１４を充電中であると判定する。そしてこの場合には、前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は、前記バックアップ動作時とは異なる周期で前記発光ダイオード１７を点滅駆動する＜ステップＳ１１＞。また前記マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）は、前記ステータス信号として前記コンデンサ１４を充電中である旨の情報を出力する＜ステップＳ１２＞。
【００３８】
前述した第１の実施形態に係る電源装置１の構成に加えて、更に上述した如く動作する前記計測回路２１を備えて構成される第２の実施形態に係る電源装置１によれば、前記発光ダイオード１７の点灯・点滅・消灯の態様から該電源装置１の動作状態を容易に把握することが可能となる。即ち、前記発光ダイオード１７の点灯駆動により、前記電源装置１が安定して前記負荷ＲＬに電力を供給している状態であることを明示することができる。また前記発光ダイオード１７の消灯により、前記電源装置１が前記負荷ＲＬに対して電力を供給できない状態であることを明示することができる。
【００３９】
また前記発光ダイオード１７の点滅駆動により、前記電源装置１が前記負荷ＲＬに対して電力を供給できない状態であるが前記コンデンサ１４を充電中であること、或いは前記負荷ＲＬに電力を供給しているがバックアップ動作中であり、電力供給可能時間が少ないことが明示される。この場合、前記発光ダイオード１７の点滅周期の違いから、前記コンデンサ１４の充電待ちの状態であるか、或いは前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３がバックアップ動作中であるかを区別して明示することが可能である。
【００４０】
更にこのような発光ダイオード１７の表示駆動に連動して前述したステータス信号を出力することで、前記負荷ＲＬに対して、或いは該電源装置１に並列接続された他の電源装置１に対して当該電源装置１の動作状態を速やかに通知することができる。従って前記負荷ＲＬにおいては前記ステータス信号を監視することで、例えば前記電源装置１からの電源供給が途絶える前に、各種データの保存処理を実行したり、或いは停電に起因する不具合の発生を未然に防ぐための前処理を速やかに実行することが可能となる。
【００４１】
図４は分電盤の構成例と、この分電盤に組み込まれた電力計測監視システムの構成例を示している。ちなみに図４に示す分電盤は、配線用遮断器ＭＣＣＢ(Ｍ)を介して主幹電力線ＬＭを導入し、該主幹電力線ＬＭから供給される電力を複数の電力線Ｌａ,Ｌｂ〜Ｌｍに分電して出力するものである。尚、前記複数の電力線Ｌａ,Ｌｂ〜Ｌｍは、配線用遮断器ＭＣＣＢ(ａ),ＭＣＣＢ(ｂ)〜ＭＣＣＢ(ｍ)を各別に介して、例えば予め系統別に分類された図示しない複数の負荷にそれぞれ電力を供給する。
【００４２】
このように構成された分電盤に組み込まれる電力計測監視システムは、前記電力線Ｌａ,Ｌｂ〜Ｌｍにそれぞれ流れる電流を検出して前記各負荷に給電される電力を監視する複数台の計測装置ＣＳ(ａ),ＣＳ(ｂ)〜ＣＳ(ｍ)を備える。また前記電力計測監視システムは、前記各計測装置ＣＳ(ａ),ＣＳ(ｂ)〜ＣＳ(ｍ)にてそれぞれ計測された計測データを収集して定期的に図示しないデータ監視センタに通知する通信機器ＴＲを備える。
【００４３】
ちなみに前記計測装置ＣＳ(ａ),ＣＳ(ｂ)〜ＣＳ(ｍ)および前記通信機器ＴＲは、本発明に係る２台の電源装置１ａ,１ｂから電力供給されて動作する。尚、図４においては前記２台の電源装置１ａ,１ｂから前記計測装置ＣＳ(ａ),ＣＳ(ｂ)〜ＣＳ(ｍ)および前記通信機器ＴＲへの給電ラインを単線図として示している。
【００４４】
ここで一方の電源装置１ａは、前記主幹電力線ＬＭに装着された変流器２ａと、この変流器２ａの出力電流を受けて所定の直流電圧を生成する電源ユニット３ａとからなる。また他方の電源装置１ｂは、前記主幹電力線ＬＭとは独立した電力線ＬＳに装着された変流器２ｂと、この変流器２ｂの出力電流を受けて前記所定の直流電圧を生成する電源ユニット３ｂとからなる。これらの２台の電源ユニット３ａ,３ｂの電源出力端子は並列接続されており、前記各電源ユニット３ａ,３ｂからそれぞれ出力される電力は合成されて前記計測装置ＣＳ(ａ),ＣＳ(ｂ)〜ＣＳ(ｍ)および前記通信機器ＴＲに供給される。
【００４５】
即ち、前記分電盤への電力計測監視システムの組み込みは、並列に設けられた本発明に係る電源装置１ａ,１ｂの各変流器２ａ,２ｂを前記主幹電力線ＬＭおよび前記電力線ＬＳにそれぞれ装着する。そしてこれらの電源装置１ａ,１ｂから前記計測装置ＣＳ(ａ),ＣＳ(ｂ)〜ＣＳ(ｍ)および前記通信機器ＴＲにそれぞれ電源供給するように電源配線することで構築される。
【００４６】
かくしてこのようして構築される電力計測監視システムによれば、分電盤内に電源コンセントを設ける等の新たな電源工事が不要である。そして分電盤内に既設されている前記主幹電力線ＬＭおよび前記電力線ＬＳを利用して、前記計測装置ＣＳ(ａ),ＣＳ(ｂ)〜ＣＳ(ｍ)および前記通信機器ＴＲに対する電源を容易に確保することができる。従って分電盤内等の電源コンセントが設けられていない環境においても電力計測監視システムを安価に構築することができる等の効果が奏せられる。
【００４７】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば並列に設ける電源装置１の数については、個々の電源装置１の電源出力容量と前記負荷ＲＬの需要電力容量とに応じて決定すれば良い。また個々の電源装置１の電源出力容量については、前記変流器２の出力特性と、該変流器２が装着される電力線Ｌに流れる電流容量とに応じて予め求めておけば良い。
【００４８】
そして前記電源ユニット３の動作状態に応じて前記発光ダイオード１７の発光駆動を制御し、また前記ステータス信号を出力するに際しての前述した判定条件については、前記ＤＣ／ＤＣ変換器１３の構成や前記コンデンサ１４の充電容量等に応じて決定すれば十分である。またバックアップ用の前記コンデンサ１４に代えてリチウムイオン電池等の二次電池を用いることも勿論可能である。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００４９】
Ｌ（Ｌａ〜Ｌｎ）  電力線
ＲＬ  負荷
１（１ａ〜１ｎ）  電源装置
２（２ａ〜２ｎ）  変流器（カレントトランス；ＣＴ）
３（３ａ〜３ｎ）  電源ユニット
１１（１１ａ〜１１ｎ）  整流回路
１２（１２ａ〜１２ｎ）  定電圧回路
１３（１３ａ〜１３ｎ）  ＤＣ／ＤＣ変換器
１４（１４ａ〜１４ｎ）  コンデンサ（二次電池）
１５（１５ａ〜１５ｎ）  ダイオード
１６（１６ａ〜１６ｎ）  抵抗素子
１７（１７ａ〜１７ｎ）  発光ダイオード
２１  計測回路（マイクロコンピュータ；ＭＰＵ）
２２  入力スイッチ
２３,２４  シャント抵抗
【図１】
2015228737.tif 000003
【図２】
2015228737.tif 000004
【図３】
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【図４】
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