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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-30
(45)【発行日】2024-06-07
(54)【発明の名称】変流器及び配電システム
(51)【国際特許分類】
G01R 1/22 20060101AFI20240531BHJP
G01R 15/20 20060101ALI20240531BHJP
【ＦＩ】
G01R1/22 B
G01R15/20 C
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2020506330
(86)(22)【出願日】2018-08-09
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-10-22
(86)【国際出願番号】 US2018046133
(87)【国際公開番号】W WO2019032912
(87)【国際公開日】2019-02-14
【審査請求日】2021-07-28
(31)【優先権主張番号】62/543,310
(32)【優先日】2017-08-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/543,303
(32)【優先日】2017-08-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/543,325
(32)【優先日】2017-08-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/543,329
(32)【優先日】2017-08-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】520038770
【氏名又は名称】ヴェルディグリス テクノロジーズ インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＶＥＲＤＩＧＲＩＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ， ＩＮＣ．
【住所又は居所原語表記】ＮＡＳＡ Ａｍｅｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐａｒｋ， Ｂｕｉｌｄｉｎｇ １９， ＃１０７７， Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｖｉｅｗ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ ９４０３５， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
(74)【代理人】
【識別番号】110004196
【氏名又は名称】弁理士法人ナビジョン国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】チュン トーマス
(72)【発明者】
【氏名】チュー ヨン
(72)【発明者】
【氏名】コー サント
(72)【発明者】
【氏名】サーヴェン ダニー
(72)【発明者】
【氏名】チャン マーティン
(72)【発明者】
【氏名】クルゼク ジャレド
(72)【発明者】
【氏名】トーレス ディエゴ
(72)【発明者】
【氏名】シャド サミ
(72)【発明者】
【氏名】ファヌフ ジョー
(72)【発明者】
【氏名】クワム ジェイクス
(72)【発明者】
【氏名】シェラワット アンジャリ
(72)【発明者】
【氏名】リー ダニエラ
(72)【発明者】
【氏名】ロバーツ ミカエル
(72)【発明者】
【氏名】ゴールドマン ジェイスン
【審査官】小川 浩史
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２００２９１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００７－２０５９７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平６－６２３７５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開平２－１４１８６６（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００１－２３５４８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平７－３２５１０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－９８１９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１７６８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５１－１０８６７０（ＪＰ，Ｕ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／００８６２８１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特許第７１２５７２２（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】米国特許出願公開第２０２０／０３４８０３６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】Natasha Lomas，“Verdigris takes $9M to power its AI energy consumption analytics b2b startup”，2016年03月24日，http://web.archive.org/web/20160324114326/https://techcrunch.com/2016/03/24/verdigris-takes-9m-to-power-its-ai-energy-consumption-analytics-b2b-startup/
【文献】“How to Install a Verdigris System”，Verdigris Technologies，2016年06月18日，http://web.archive.org/web/20160617194118/http://verdigris.co/pdf/Verdigris_Install.pdf
【文献】“Verdigris Overview”，YouTube [online] [video]，Verdigris，2016年08月10日，[2023年10月27日検索]，＜https://www.youtube.com/watch?v=BtTLNOEZ8F8＞，5:39～5:55
【文献】“6 Installing Verdigris Smart Current Transformers”，Verdigris，2018年02月06日，https://www.youtube.com/watch?v=J6nY5Y4NPcY，特に、0:08/2:14を参照。
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｒ １／２２
Ｇ０１Ｒ １５／００－１５／２６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
上半部と、前記上半部にヒンジで接続された下半部とを有するボディであって、前記ボディの上半部及び下半部は電気ケーブルを囲むように構成された検知用の隙間を画定する、ボディと、前記ボディの前記上半部に含まれる１つのフェライトコアと、
前記ボディの前記下半部に含まれる２つのフェライトコアで構成された一対のフェライトコアであって、前記２つフェライトコアの間に形成された隙間を画定する一対のフェライトコアと、
前記一対のフェライトコアの各フェライトコアの間に形成された前記隙間に配置されたセンサと、
ソフトウェアによって設定可能なレジスタを有するメモリと、
ラッチ機構とを備え、
前記レジスタは、前記一対のフェライトコア及び前記センサに関連付けられた既定のスケーリングファクタを有し、
前記スケーリングファクタは、シミュレーションした試験電流を用いて、事前にキャリブレーションを行うことによって決定され、
前記ラッチ機構は、
前記ボディの前記上半部及び前記下半部の一方に形成された開口と、
前記ボディの前記上半部及び前記下半部の他方に配置され、かつ、前記開口と係合して前記上半部及び前記下半部を閉じた状態に維持するように構成された少なくとも１つの歯と、
前記歯に把持及び接続されるように構成されたグリップタブであって、前記グリップタブに加えられた力を利用して、前記歯を、前記開口に対して移動させ、前記開口から外すように構成されたグリップタブと、
前記グリップタブに機械的に接続されたスライダ機構であって、前記少なくとも１つの歯は前記スライダ機構に機械的に接続される、スライダ機構と、
前記スライダ機構に隣接して配置された付勢部材であって、前記少なくとも１つの歯を前記開口に係合させる付勢力を提供するように構成された付勢部材とを備え、
前記ボディは雌コネクタ及び雄コネクタをさらに備え、前記雌コネクタは保持部を備え、前記雄コネクタは受け部を備え、前記保持部は前記受け部に接続するように構成され、前記ボディの雄コネクタは、前記ボディの上半部及び下半部を接続するヒンジであり、前記ラッチ機構と協同して、前記ボディの上半部と下半部との間の検知用の隙間を片手で操作して開閉することを実現する、変流器。
【請求項2】
複数のセンサをさらに備え、前記ボディは、複数の検知用の隙間を画定し、
各検知用の隙間は、前記複数のセンサの１つに対応付けられる、請求項１に記載の変流器。
【請求項3】
前記ボディは、複数の上半部と、複数の下半部を備え、前記複数の検知用の隙間はそれぞれ、前記複数の上半部の１つと、前記複数の下半部の１つによって画定される、請求項２に記載の変流器。
【請求項4】
前記複数の検知用の隙間のうちの第１の検知用の隙間は、前記複数の上半部のうちの第１の上半部と、前記複数の下半部のうちの第１の下半部によって画定され、前記複数の検知用の隙間のうちの第２の検知用の隙間は、前記複数の上半部のうちの第２の上半部と、前記複数の下半部のうちの第２の下半部によって画定され、
前記第１の下半部は、前記第２の上半部の上面に物理的に接続される、請求項３に記載の変流器。
【請求項5】
前記上半部及び前記下半部は、それぞれ整列した複数の凹部を有しており、前記複数の凹部が、第１の検知用の隙間と、前記第１の検知用の隙間の横に隣接して配置された少なくとも１つの第３の検知用の隙間を画定する、請求項２に記載の変流器。
【請求項6】
前記第１の上半部及び前記第１の下半部は、それぞれ整列した複数の凹部を有しており、前記第１の上半部及び前記第１の下半部の前記複数の凹部が、前記第１の検知用の隙間と、前記第1の検知用の隙間の横に隣接して配置された少なくとも１つの第３の検知用の隙間を画定し、
前記第２の上半部及び前記第２の下半部は、それぞれ整列した複数の凹部を有しており、
前記第２の上半部及び前記第２の下半部の前記複数の凹部が、前記第２の検知用の隙間と、前記第２の検知用の隙間の横に隣接して配置された少なくとも１つの第４の検知用の隙間を画定する、請求項４に記載の変流器。
【請求項7】
電源と、 前記電源に電気的に接続された配電線と、
前記配電線の外部に機械的に接続するように構成された検知用の隙間を備える変流器であって、前記配電線から電流を取得するように構成された変流器と、
前記変流器に電気的に接続され、かつ、前記配電線から取得された前記電流によって駆動されるように構成された電子装置と
を含み、
前記変流器は、
上半部と、前記上半部にヒンジで接続された下半部とを有するボディであって、前記ボディの上半部及び下半部は前記配電線を囲むように構成された検知用の隙間を画定する、ボディと、
前記ボディの前記上半部に含まれる１つのフェライトコアと、
前記ボディの前記下半部に含まれる２つのフェライトコアで構成された一対のフェライトコアであって、前記２つフェライトコアの間に形成された隙間を画定する一対のフェライトコアと、
前記一対のフェライトコアの各フェライトコアの間に形成された前記隙間に配置されたセンサと、
ソフトウェアによって設定可能なレジスタを有するメモリと、
ラッチ機構とを備え、
前記レジスタは、前記一対のフェライトコア及び前記センサに関連付けられた既定のスケーリングファクタを有し、
前記スケーリングファクタは、シミュレーションした試験電流を用いて、事前にキャリブレーションを行うことによって決定され、
前記ラッチ機構は、
前記ボディの前記上半部及び前記下半部の一方に形成された開口と、
前記ボディの前記上半部及び前記下半部の他方に配置され、かつ、前記開口と係合して前記上半部及び前記下半部を閉じた状態に維持するように構成された少なくとも１つの歯と、
前記歯に把持及び接続されるように構成されたグリップタブであって、前記グリップタブに加えられた力を利用して、前記歯を、前記開口に対して移動させ、前記開口から外すように構成されたグリップタブと、
前記グリップタブに機械的に接続されたスライダ機構であって、前記少なくとも１つの歯は前記スライダ機構に機械的に接続される、スライダ機構と、
前記スライダ機構に隣接して配置された付勢部材であって、前記少なくとも１つの歯を前記開口に係合させる付勢力を提供するように構成された付勢部材とを備え、
前記ボディは雌コネクタ及び雄コネクタをさらに備え、前記雌コネクタは保持部を備え、前記雄コネクタは受け部を備え、前記保持部は前記受け部に接続するように構成され、前記ボディの雄コネクタは、前記ボディの上半部及び下半部を接続するヒンジであり、前記ラッチ機構と協同して、前記ボディの上半部と下半部との間の検知用の隙間を片手で操作して開閉することを実現する、配電システム。
【請求項8】
前記変流器は、複数のセンサをさらに備え、前記ボディは、複数の検知用の隙間を画定し、
各検知用の隙間は、前記複数のセンサの１つに対応付けられる、請求項７に記載の配電システム。
【請求項9】
前記ボディは、複数の上半部と、複数の下半部を備え、前記複数の検知用の隙間はそれぞれ、前記複数の上半部の１つと、前記複数の下半部の１つによって画定される、請求項８に記載の配電システム。
【請求項10】
前記複数の検知用の隙間のうちの第１の検知用の隙間は、前記複数の上半部のうちの第１の上半部と、前記複数の下半部のうちの第１の下半部によって画定され、前記複数の検知用の隙間のうちの第２の検知用の隙間は、前記複数の上半部のうちの第２の上半部と、前記複数の下半部のうちの第２の下半部によって画定され、
前記第１の下半部は、前記第２の上半部の上面に物理的に接続される、請求項９に記載の配電システム。
【請求項11】
前記上半部及び前記下半部は、それぞれ整列した複数の凹部を有しており、前記上半部及び前記下半部の前記複数の凹部が、第１の検知用の隙間と、前記第１の検知用の隙間の横に隣接して配置された少なくとも１つの第３の検知用の隙間を画定する、請求項８に記載の配電システム。
【請求項12】
前記第１の上半部及び前記第１の下半部は、それぞれ整列した複数の凹部を有しており、前記第１の上半部及び前記第１の下半部の前記複数の凹部が、前記第１の検知用の隙間と、前記第１の検知用の隙間の横に隣接して配置された少なくとも１つの第３の検知用の隙間を画定し、
前記第２の上半部及び前記第２の下半部は、 それぞれ整列した複数の凹部を有しており、
前記第２の上半部及び前記第２の下半部の前記複数の凹部が、前記第２の検知用の隙間と、前記第２の検知用の隙間の横に隣接して配置された少なくとも１つの第４の検知用の隙間を画定する、請求項１０に記載の配電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、電力システムに関し、より詳細には、エネルギの監視及び分配システムに関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0002】
関連技術
関連技術の実施形態では、スマートメータは、電気エネルギの消費を記録し、インターバルメータや使用時間メータ等の従来の電気機械式メータに急速に取って代わりつつある。スマートメータは、メータの自動読み取り、リアルタイム又は実質的にリアルタイムのセンサ、停電通知、遠隔通知、電力品質の監視等の従来の電気機械式メータが提供できない機能を有するため、様々な分野の顧客（すなわち、住宅、商業、工業）にとって魅力的である。さらに、スマートメータは、メータと電力会社の間で双方向の無線通信により、エネルギ消費に関する情報を通信できるため、監視と請求の双方を容易にすることができる。しかしながら、一般的なスマートメータは、ストラクチャ全体の電力消費（ワット数）のみを算出するように設計されている点で制限がある。建物の個別の分岐回路の消費電力を監視することは、建物全体のエネルギ使用量を判断するのに有用である。個別の分岐回路を監視することにより、分岐回路の障害が発生し得る状態を把握し、電気パラメータの閾値を超えたときに、警告を通知することもできる。
関連技術の実施形態では、スマートメータは、電気エネルギの消費を記録し、インターバルメータや使用時間メータ等の従来の電気機械式メータに急速に取って代わりつつある。スマートメータは、メータの自動読み取り、リアルタイム又は実質的にリアルタイムのセンサ、停電通知、遠隔通知、電力品質の監視等の従来の電気機械式メータが提供できない機能を有するため、様々な分野の顧客（すなわち、住宅、商業、工業）にとって魅力的である。さらに、スマートメータは、メータと電力会社の間で双方向の無線通信により、エネルギ消費に関する情報を通信できるため、監視と請求の双方を容易にすることができる。しかしながら、一般的なスマートメータは、ストラクチャ全体の電力消費（ワット数）のみを算出するように設計されている点で制限がある。建物の個別の分岐回路の消費電力を監視することは、建物全体のエネルギ使用量を判断するのに有用である。個別の分岐回路を監視することにより、分岐回路の障害が発生し得る状態を把握し、電気パラメータの閾値を超えたときに、警告を通知することもできる。
【0003】
したがって、関連技術のシステムでは、電気を測定することにより、消費者が使用している電気量を判断することができる。従来の関連技術のシステムでは、通常、建物（家庭又は会社等）と電力会社の間の電力線に接続された電気メータを用いて測定が行われていた。しかしながら、このようなシステムでは、建物全体のエネルギの総使用量の情報しか提供できず、建物内の特定の回路に関するエネルギ消費量の情報を提供できなかった。
【0004】
建物の各分岐回路の電流は、電流センサを接続して、建物の分電盤から分岐した各電力ケーブル内を流れる電流を検知することによって測定できる。関連技術のスマート測定システムは、センサを各回路、多くの場合、回路遮断器に接続して、建物内の個別の回路を分析するように開発された。しかしながら、これらの関連技術のシステムは、回路遮断器全体の電源を切断することによって動作時間のロスが発生することがあり、または、通電した電力線にセンサを接続するため危険な場合がある。いくつかの関連技術の電流センサは、導体を流れる電流を表す出力を生成する検出式変流器を備えている。
【0005】
さらに、従来の実施形態では、スマートメータは、電圧測定値及び電力測定値を生成し、これらの測定値は、波形として記録され、データ処理システムに送信される。このような波形には、イベントに関する情報も含まれていることがあるため、監視対象の電力システムの異常や他の問題を、データ処理システムに通知することができる。
【0006】
従来の検知式変流器には、電力ケーブルを囲み、磁気透過型コアの周りに巻き付けられたワイヤコイルを備えているものがある。関連技術のヒンジ及び分割コアを備えた検知式変流器は、電力ケーブルを外すことなく、既存の電力ケーブルに簡単に取り付けることができるため、よく利用されている。関連技術のヒンジ及び分割コアを備えた検知式変流器は、接続された電力ケーブルを囲むことができるが、生じた電流の伝達は、時間の経過と共に、そのキャリブレーションを失う傾向がある。
【0007】
また、従来の変流器は、サイズが大きくて重いため、変流器をブレーカパネルに設置することが難しく、変流器が、接続されたワイヤから外れてしまう。さらに、過剰な信号線によって干渉やクロストークが発生し、信号品質が低下する可能性がある。
【0008】
さらに、関連技術のシステムでは、相当の準備とインフラストラクチャの構築を要する特定の場所に対して電力が分配される。このため、関連技術の配電システムでは、配電システムに接続される装置を選択する際の柔軟性がない。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本出願の態様は、変流器を備える。変流器は、上半部と上半部にヒンジで接続された下半部とを有するボディと、把持されるように構成されたグリップタブ、グリップタブに機械的に接続されたスライダ機構、及び、スライダ機構に機械的に接続された横方向に延在する歯であって、開口と係合して上半部及び下半部を閉じた状態に維持するように構成された歯を備えるラッチ機構と、少なくとも１つの横方向に延在する歯を開口に係合させる付勢力を提供する付勢部材とを含み、ラッチ機構は、スライド機構を介して、グリップ部分に加えられた張力を変換して、横方向に延在する歯が、上半部及び下半部の一方に形成された開口に対して移動するように構成され、開口から外れる。
【0010】
本出願の他の態様は、配電システムを含む。配電システムは、電源と、電源に電気的に接続された配電線と、配電線の外部に機械的に接続するように構成された検知用の隙間を有する変流器であって、配電線から電流を取得するように構成された変流器と、変流器に電気的に接続され、配電線から取得された電流によって駆動するように構成された電子装置とを含む。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下の詳細な説明は、本出願の図面及び例示的な実施形態の詳細を示す。図中の冗長な要素の参照番号及び説明は、明確にするために省略されている。以下の説明全体で用いる用語は、例示であって限定を意図するものではない。例えば、「自動」の用語は、本発明の実施形態を実施する当業者が所望する実施形態に応じて、全自動を意味し、または、実施形態の特定の態様におけるユーザ又はオペレータの制御を伴う半自動実施形態を意味する。
【0013】
図１及び図２は、本開示の態様に係る例示的な変流器１００の上部を示す斜視図及び底部を示す斜視図である。さらに、図３及び４は、本開示の態様に係る例示的な変流器１００の端部を示す斜視図である。図５及び図６は、本開示の態様に係る例示的な変流器１００の側部を示す斜視図である。図に示すように、変流器１００は、雌コネクタ１１０及び雄コネクタ１１５を備えたボディ１０５を含む。いくつかの例示的な実施形態では、雌コネクタ１１０及び雄コネクタ１１５の一方又は双方は、ケーブル５によってボディ１０５に接続できる。いくつかの実施形態では、雌コネクタ１１０及び雄コネクタ１１５は、複数の変流器１００の接続を可能にするように構成できる。例えば、或る変流器１００の雌コネクタ１１０を、別の変流器１００の雄コネクタ１１５に接続することができる。
【0014】
いくつかの例示的な実施形態では、雌コネクタ１１０は、雌型のミニＨＤＭＩ（High Definition Media Interface）ポート１１２を備えることができ、雄コネクタ１１５は、雄型のミニＨＤＭＩプラグ１１７を備えることができる。しかしながら、当業者であれば、他の種類のポート及びプラグを使用できることは明らかであろう。また、雌コネクタ１１０は、雄コネクタ１１５の受け部１１９と係合するように構成された保持部１１４を備えることができる。いくつかの実施形態では、保持部１１４は、雄コネクタ１１５の対応するノッチに係合するように構成された、雌コネクタ１１０に設けられた可撓性部材でもよい。しかしながら、当業者であれば、他の構成が可能であることは明らかであろう。
【0015】
ボディ１０５は、電気ケーブル２０５を囲むように構成された検知用の隙間１２０を備える。以下に説明するように、ボディ１０５は、検知用の隙間１２０を通る電気ケーブル２０５に基づく情報を検出する様々なセンサ及び電子装置を備えることができる。さらに、ボディ１０５の電子回路は、検知用の隙間を通る電気ケーブル２０５から電流を取得できる。ボディ１０５は、雄コネクタ１１５によって接続された上半部１２５及び下半部１３０を備え、これはヒンジとして機能し、上半部１２５及び下半部１３０は、顎のように開閉することができる。図に示すように、ケーブル５は、雌コネクタ１１０と下半部１３０を接続する。
【0016】
上半部１２５は、ボディ部１２と、ボディ側壁１３とを含む。また、上半部１２５は、ボディ部１２の上部に設けられたラッチ機構１４と、ボディ部１２に取り付けて上半部１２５の内部を閉じる蓋１８とを含む。上半部１２５の内部については、より詳細に後述する。以下に説明するように、ラッチ機構１４は、ヒンジ部２４によってスライダ部２２（図１～６では隠れており、図７に示されている）に接続されたグリップタブ２０を備える。いくつかの実施形態では、図に示すように、グリップタブ２０は、雄コネクタ１１５を覆うように湾曲している。グリップタブ２０は、ヒンジ部２４を中心に回動し、スライダ部２２に力を加えて、ラッチ機構１４を解放することができる。
【0017】
下半部１３０は、下半部１３０の内部を画定するボディ部１と、下半部１３０の内部を囲むベースプレート９とを備える。下半部１３０の内部については、より詳細に後述する。ケーブル５は、ボディ部１の側壁２６を通って延在することができる。
【0018】
また、変流器１００は、ＬＥＤや他の視覚的なインジケータ等のインジケータ装置４を備え、接続状態、信号状態、又は当業者にとって周知の他の情報等の状態及び／又は通知情報を提供することができる。図に示すように、インジケータ装置４は、変流器１００の一方の端部に配置され、グリップタブ２０を介して視認できる。
【0019】
図７は、本開示の態様に係る例示的な変流器１００の分解図である。上述したように、上半部１２５は、ボディ部１２と、ボディ側壁１３とを含む。また、上半部１２５は、ボディ部１２の上部に設置されたラッチ機構１４と、ボディ部１２に取り付けて上半部１２５の内部を閉じる蓋１８とを含む。
【0020】
図７に示すように、一体型の上側フェライトコア１７が、上半部１２５の内側に配置される。一体型の上側フェライトコア１７は、検知用の隙間１２０の周囲を覆うように構成されたＵ字形状を有する。代替的に、フェライトコアリーフスプリング１９を一体型の上側フェライトコア１７の上部に配置し、下向きの付勢力を与えて、一体型の上側フェライトコア１７を下半部１３０に向かって付勢してもよい。
【0021】
また、ラッチ機構１４は、上半部１２５の内部において、検知用の隙間１２０に向かってスライダ部２２を付勢する１以上の付勢部１６（例えば、スプリング）を備える。付勢部１６は、スライダ部２２に挿入されたラッチピン１５によって支持してもよい。また、スライダ部２２は、下半部１３０のボディ１の歯受け開口３０に係合するように構成された横方向に延在する一対又は複数対の歯２８を備えてもよい。上述したように、ラッチ機構１４のグリップタブ２０は、ヒンジ部２４によってスライダ部２２に接続される。後述するように、グリップタブ２０に張力が加えられると、スライダ部２２は、付勢部１６の付勢力に逆らって移動して検知用の隙間１２０から離れ、横方向に延在する歯２８が、歯受け開口３０から外れる。
【0022】
さらに、下半部１３０は、下半部１３０の内部を画定するボディ部１と、下半部１３０の内部を覆うベースプレート９とを備える。下半部１３０の内部には、変流器１００を制御する電子回路と、変流器１００に組み込まれた任意のセンサとを備える回路基板２を設置することができる。例えば、図に示すように、下半部１３０の内部にホール効果センサ３を設置して、回路基板２に接続してもよい。さらに、インジケータ装置４は、回路基板２に接続してもよい。ホール効果センサ３が組み込まれた回路基板２は、検知用の隙間１２０を通る電気ケーブル２０５内を流れる電流を取得することができる。
【0023】
下半部１３０の内部は、２つの部材で構成された下側フェライトコア７，８を備えてもよい。図に示すように、２つの部材で構成された下側フェライトコア７，８は、ホール効果センサ３の反対側に配置することができる。各下側フェライトコア７，８は、各フェライトコア７，８を上半部１２５に向かって付勢する付勢力を与えるように構成された底部フェライトコアリーフスプリング１１，１０に接続できる。
【0024】
さらに、下半部１３０の内部には、ボディ部１の側壁２６を介して延在するケーブル５を保持する保持クリップ６を設けてもよい。
【0025】
図８は、本開示の態様に係る例示的な変流器１００の開いた状態を示す概略図である。同様に、図９は、本開示の態様に係る例示的な変流器１００の閉じた状態を示す概略図である。説明するために、これらの概略図は、例示的な変流器１００の写真に重ねられている。
【0026】
図８に示すように、変流器のボディ１０５の上半部１２５及び下半部１３０は、雄コネクタ１１５を中心に回転させることによって開いた状態になる。このように開くことにより、電気ケーブル２０５（図１～６に示す）を検知用の隙間１２０に挿入できる。グリップタブ２０を検知用の隙間１２０から離れる方向８０５に引くことにより、上半部１２５と下半部１３０を離すことができる。グリップタブ２０を方向８０５に引くことにより、ラッチ機構１４のスライダ部２２は、方向８０５に移動し、ラッチピン１５を付勢部１６の付勢力に逆らってスライドさせることができる。スライダ部２２が移動することにより、横方向に延在する歯２８が、下半部１３０のボディ１の歯受け開口３０から外れる方向に移動する。横方向に延在する歯２８が、歯受け開口３０から外れると、上半部１２５及び下半部１３０が開く。この構造により、手袋をした状態でも、ボディ１０５の上半部１２５及び下半部１３０を、片手で安全に開けることができる。
【0027】
横方向に延在する歯２８が外れると、横方向に延在する歯２８は、一体型の上側フェライトコア１７に対して移動する。上半部１２５及び下半部１３０が開いている場合、一体型の上側フェライトコア１７は、一方の下側フェライトコア７に接触するが、他方の下側フェライトコア８から離れる。２つの下側フェライトコア７，８の間において、ホール効果センサ３が、検知用の隙間１２０の下に配置される。下側フェライトコア７，８の間には、ホール効果センサ３が図示されているが、他の種類のセンサを検知用の隙間１２０の周辺領域に設置して、検知用の隙間１２０を流れる電気を、非接触方式で監視及び検出してもよい。例えば、温度センサ、流量センサ、又は他のセンサは、当業者であれば明らかであろう。さらに、変流器１００は、検知用の隙間１２０を通る電気ケーブルから電流を取得することができる。さらに、いくつかの実施形態では、ブレード突起を検知用の隙間１２０に組み込み、検知用の隙間１２０を通る電気ケーブルに穴を開け、直接タップしてもよい（例えば、直接又は接触方式によって監視される）。
【0028】
図９に示すように、グリップタブ２０が外れるため、付勢部１６が、ラッチ機構１４のスライダ部２２を方向８１０に付勢することができる。ラッチ機構１４のスライダ部２２が方向８１０に付勢されると、横方向に延在する歯２８が、歯受け開口３０と係合し、上半部１２５及び下半部１３０を確実に保持することができる。この構造により、手袋をした状態でも、ボディ１０５の上半部１２５及び下半部１３０を、片手で安全に閉じることができる。
【0029】
図９に示すように、変流器のボディ１０５の上半部１２５及び下半部１３０は、閉じた状態である。この状態では、一体型の上側フェライトコア１７は、下側フェライトコア部７，８の双方に接触し、検知用の隙間１２０の周囲に実質的に隣接する磁気回路を形成し、検知用の隙間１２０に挿入された電気ケーブル２０５（図１～６）をほぼ完全に覆う。しかしながら、ホール効果センサ３が設置される２つの下側フェライトコア部７，８の間には、小さな隙間が存在する。下半部１３０のボディ１の内部に、ホール効果センサ３と下側フェライトコア部７，８を配置することにより、下側フェライトコア部７，８の間にスペースを設け、ホール効果センサ３を配置し、その状態を確実に維持することができる。下側フェライトコア部７，８の間にスペースを設け、ホール効果センサ３を配置して、その状態を確実に維持することにより、検知用の隙間１２０を通る電流の測定値を取得することができる。さらに、いくつかの例示的な実施形態では、検知用の隙間１２０を通る電気ケーブル２０５（図１～６に示す）から電流を取得することもできる。
【0030】
さらに、下側フェライトコア部７，８の間には、ホール効果センサ３が図示されているが、他の種類のセンサを検知用の隙間１２０の周辺領域に組み込んで、検知用の隙間を流れる電流を、非接触方式で監視及び検出してもよい。例えば、温度センサ、流量センサ、又は他のセンサは、当業者には明らかであろう。さらに、変流器１００は、検知用の隙間１２０を通る電気ケーブルから電流を取得することができる。さらに、いくつかの例示的な実施形態では、ブレード突起を検知用の隙間１２０に設置し、検知用の隙間１２０を通る電気ケーブルに穴を開け、直接タップすることができる（例えば、直接又は接触方式で監視される）。
【0031】
上述した変流器１００の実施形態は、１つの検知用の隙間１２０のみを設けた。しかしながら、例示的な実施形態は、この構成に限定されず、後述するように、複数の検知用の隙間を設けてもよい。
【0032】
図１０～図１２は、本開示の態様に係る例示的な複数の隙間を有する変流器を示す。図１０は、複数の検知用の隙間１０２０ａ，１０２０ｂ，１０２０ｃを有する変流器１０００の実施形態を示しており、各検知用の隙間１０２０ａ，１０２０ｂ，１０２０ｃは、平行に配置され、電気ケーブル２００５ａ，２００５ｂ，２００５ｃを囲む。図に示すように、各検知用の隙間１０２０ａ，１０２０ｂ，１０２０ｃは、個別のボディ１００５ａ，１００５ｂ，１００５ｃによって形成される。個別のボディ１００５ａ，１００５ｂ，１００５ｃは、それぞれ上述した図１～図９に示す変流器１００と同様の構造を有することができる。例えば、上側ボディ１００５ａは、上半部１２５に類似する構造を有する上半部１０２５ａと、下半部１３０に類似する構造を有する下半部１０３０ａによって形成される。同様に、中間ボディ１００５ｂは、上半部１２５に類似する構造を有する上半部１０２５ｂと、下半部１３０に類似する構造を有する下半部１０３０ｂによって形成される。さらに、下側ボディ１００５ｃは、上半部１２５に類似する構造を有する上半部１０２５ｃと下半部１０３０ｃによって形成される。したがって、上半部１０２５ａ～１０２５ｃ及び下半部１０３０ａ～１０３０ｃの構成要素の重複する説明は省略する。
【0033】
図に示すように、上側ボディ１００５ａの下半部１０３０ａは、中間ボディ１００５ｂの上半部１０２５ｂに機械的に接続される。機械的な接続は、特に限定されず、接着剤による取り付け、機械的な取り付け（例えば、ねじ取り付け、ボルト取り付け、凸部及び溝等）、溶接、又は当業者に明らかな他の取り付け方法が含まれる。代替的に、中間ボディ１００５ｂの上半部１０２５ｂは、上側ボディ１００５ａの下半部１０３０ａと一体的に形成してもよい。
【0034】
また、中間ボディ１００５ｂの下半部１０３０ｂは、下側ボディ１００５ｃの上半部１０２５ｃに機械的に接続される。機械的な接続は、特に限定されず、接着剤による取り付け、機械的な取り付け（例えば、ねじ取り付け、ボルト取り付け、凸部及び溝等）、溶接、又は当業者に明らかな他の取り付け方法が含まれる。代替的に、下側ボディ１００５ｃの上半部１０２５ｃは、中間ボディ１００５ｂの下半部１０３０ｂと一体的に形成してもよい。
【0035】
図１０には、３つの検知用の隙間が示されているが、他の例示的な実施形態は、４つ以上の検知用の隙間又は３つ未満の検知用の隙間を設けてもよい。
【0036】
上述した変流器１０００の構造は、多くの利点を有する。例えば、この構造は、片手で操作して開閉することができる。関連技術の構造の多くは、これを行うことができない。この機能は、スプリングによる閉機構と、比較的小さなヒンジの回転によって実現される。一方、関連技術の構造は、機械的なラッチに摩擦を利用するため、片手で閉じるには必要とされる力が大きく、または、アームの回転が大き過ぎるため、片手で閉じることができない。
【0037】
図１１は、複数の検知用の隙間１１２０ａ，１１２０ｂ，１１２０ｃ，１１２０ｄを有する変流器１１００の例示的な実施形態を示しており、各検知用の隙間は、電気ケーブル２１０５ａ，２１０５ｂ，２１０５ｃ，２１０５ｄを囲むように直線状に配置されている。図に示すように、複数の検知用の隙間１１２０ａ，１１２０ｂ，１１２０ｃ，１１２０ｄは、単一のボディ１１０５によって形成される。単一のボディ１１０５は、上述した図１～図９に示す変流器１００と同様の構造を有することができる。例えば、ボディ１１０５は、上半部１２５と同様の構造を有する上半部１１２５と、下半部１３０と同様の構造を有する下半部１１３０によって形成することができる。図１１には、４つの検知用の隙間１１２０ａ，１１２０ｂ，１１２０ｃ，１１２０ｄが示されているが、図１１に示すように、他の例示的な実施形態は、５つ以上の検知用の隙間又は４つ未満の検知用の隙間を設けてもよい。
【0038】
図１２は、検知用の隙間１２２０ａｉ－ａｉｖ，１２２０ｂｉ－ｂｉｖ，１２２０ｃｉ－ｃｉｖの複数のグループを有する変流器１２００の例示的な実施形態を示す。検知用の隙間１２２０ａｉ－ａｉｖ，１２２０ｂｉ－ｂｉｖ，１２２０ｃｉ－ｃｉｖの各グループは、図に示すように、検知用の隙間１２２０ａｉ－ａｉｖ，１２２０ｂｉ－ｂｉｖ，１２２０ｃｉ－ｃｉｖの他の各グループと平行に配置される。さらに、検知用の隙間１２２０ａｉ，１２２０ａｉｉ，１２２０ａｉｉｉ，１２２０ａｉｖは、直線状に配置され、電気ケーブル２２２０ａｉ、２２２０ａｉｉ、２２２０ａｉｉｉ、２２２０ａｉｖを囲む。さらに、検知用の隙間１２２０ｂｉ，１２２０ｂｉｉ，１２２０ｂｉｉｉ，１２２０ｂｉｖは、直線状に配置され、電気ケーブル２２２０ｂｉ、２２２０ｂｉｉ、２２２０ｂｉｉｉ，２２２０ｂｉｖを囲む。さらに、検知用の隙間１２２０ｃｉ，１２２０ｃｉｉ，１２２０ｃｉｉｉ，１２２０ｃｉｖは、直線状に配置され、電気ケーブル２２２０ｃｉ，２２２０ｃｉｉ，２２２０ｃｉｉｉ，２２２０ｃｉｖを囲む。
【0039】
図に示すように、検知用の隙間１２２０ａｉ－ａｉｖ，１２２０ｂｉ－ｂｉｖ，１２２０ｃｉ－ｃｉｖの各グループは、個別のボディ１２０５ａ，１２０５ｂ，１２０５ｃによって形成される。個別のボディ１２０５ａ，１２０５ｂ，１２０５ｃは、それぞれ、上述した図１～図９に示す変流器１００と同様の構造を有することができる。例えば、上側ボディ１２０５ａは、上半部１２５に類似する構造を有する上半部１２２５ａと、下半部１３０に類似する構造を有する下半部１２３０ａによって形成することができる。同様に、中間ボディ１２０５ｂは、上半部１２５と同様の構造を有する上半部１２２５ｂと、下半部１３０と同様の構造を有する下半部１２３０ｂによって形成することができる。さらに、下側ボディ１２０５ｃは、上半部１２５と同様の構造を有する上半部１２２５ｃと、下半部１２３０ｃによって形成することができる。このため、上半部１２２５ａ～１２２５ｃ及び下半部１２３０ａ～１２３０ｃの構成要素の重複する説明は省略する。
【0040】
図に示すように、上側ボディ１２０５ａの下半部１２３０ａは、中間ボディ１２０５ｂの上半部１２２５ｂに機械的に接続される。機械的な接続は、特に限定されず、接着剤による取り付け、機械的な取り付け（例えば、ねじ取り付け、ボルト取り付け、凸部及び溝等）、溶接、又は当業者に明らかな他の取り付け方法が含まれる。代替的に、中間ボディ１２０５ｂの上半部１２２５ｂを、上側ボディ１２０５ａの下半部１２３０ａと一体的に形成してもよい。
【0041】
さらに、中間ボディ１２０５ｂの下半部１２３０ｂは、下側ボディ１２０５ｃの上半部１２２５ｃに機械的に接続される。機械的な接続は、特に限定されず、接着剤による取り付け、機械的な取り付け（例えば、ねじ取り付け、ボルト取り付け、凸部及び溝等）、溶接、又は当業者に明らかな他の取り付け方法が含まれる。代替的に、下側ボディ１２０５ｃの上半部１２２５ｃを、中間ボディ１２０５ｂの下半部１２３０ｂと一体的に形成してもよい。
【0042】
図１２には、１２個の検知用の隙間が示されているが、他の例示的な実施形態は、１３個以上の又は１２個未満の検知用の隙間を設けてもよい。
【0043】
上述した変流器１００，１０００，１１００，１２００は、様々な目的に利用することができる。いくつかの例示的な実施形態では、配電システムの一部として利用することができる。図１３は、本開示の態様に係る例示的な変流器を使用する、そのような配電システム１３００を示す。図に示すように、配電システム１３００は、交流（ＡＣ）電源１３０５（例えば、配電線１３０７（交流電流を伝送する電力ケーブル等）に接続される交流発電機又は当業者に明らかな他の交流電源）を含む。
【0044】
配電システム１３００では、一連の変流器１３０９，１３１１，１３１３，１３１４，１３１６，１３１８，１３１９が、配電線１３０７に沿って任意の場所に設置され、配電線１３０７に沿った任意の場所で電流を取得することができる。各変流器１３０９，１３１１，１３１３，１３１４，１３１６，１３１８，１３１９は、図１～１２を参照して説明した変流器１００／１０００／１１００／１２００と同様の構造を有することができる。図８及び図９に関連して説明したように、各変流器１３０９，１３１１，１３１３，１３１４，１３１６，１３１８，１３１９は、対応するラッチ機構のグリップタブを引くことによって開き、横方向に延在する歯が、歯受け開口から外れ、上半部及び下半部が離れる。各変流器１３０９，１３１１，１３１３，１３１４，１３１６，１３１８，１３１９が開いた状態で配電線１３０７を検知用の隙間に挿入し、上半部及び下半部を閉じることにより、配電線１３０７に設置することができる。
【0045】
各変流器１３０９，１３１１，１３１３，１３１４，１３１６，１３１８，１３１９は、配電線から電流を取得し、変流器１３０９，１３１１，１３１３，１３１４，１３１６，１３１８，１３１９に接続された装置１３１０，１３１５，１３２０，１３２５，１３３０，１３３５，１３４０に電流を提供することができる。例えば、変流器１３０９は、ラップトップコンピュータ又はデスクトップコンピュータ等のパーソナルコンピュータ装置１３１０に接続し、これらにエネルギを供給することができる。また、変流器１３１１は、個人用の音楽プレーヤ、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、タブレット端末、又はデジタルカメラ等の携帯型の電子機器１３１５に接続して、これらにエネルギを供給することができる。さらに、変流器１３１３は、テレビ、ステレオシステム、ＤＶＤプレーヤ、ブルーレイプレーヤ等の個人用のエンターテインメント装置１３２０に接続して、これらにエネルギを供給することができる。
【0046】
また、光源１３２５、例えば、電球、発光ダイオード（ＬＥＤ）、電球型蛍光ランプ（ＣＦＬ）、又は当業者にとって明らかな他の光発生装置等に、変流器１３１４を接続してエネルギを供給することができる。さらに、サーバ装置１３３０、メインフレーム、又は他のネットワークコンピュータ装置に変流器１３１６を接続して、エネルギを供給することができる。
【0047】
さらに、家電製品１３３５，１３４０、例えば、ストーブ、オーブン、電子レンジ、冷蔵庫等に、変流器１３１８，１３１９を接続して電気を供給することができる。さらに、追加の変流器を用いて配電線１３０７から電流を取得し、当業者に明らかな任意の装置にエネルギを供給してもよい。
【0048】
他の実施形態では、上述した変流器を用いて、電気回路に接続された電気機器を識別するために利用可能な電圧波形及び電流波形を検出することができる。これらの電気回路は、建物の電力システムの分岐回路とすることができる。電気回路の統合された信号の波形成分を分解することにより、電気回路に接続された装置の電気的な特徴を明らかにすることができる。本開示の態様では、上述した変流器を用いて、電気回路の電流波形を検知することができる。
【0049】
図１４は、本開示の態様に係るエネルギモニタを示す。エネルギモニタ１４００は、ＣＰＵ１４０１と、メモリ１４０４と、センサアレイ１４０２と、ベースバンドプロセッサ１４０３とを含むことができる。センサアレイ１４０２からのデータは、メモリ１４０４に送られ、ＣＰＵ１４０１によって処理され、電力監視システム等の受信装置が使用するフォーマットに変換される。次いで、処理されたデータは、ベースバンドプロセッサ１４０３によって受信装置に送信され、ＬＴＥ等の無線プロトコルを用いたストリーミングデータ又はバッチデータとして実現することができる。センサアレイ１４０２から記録されたデータには、６０ヘルツ（Ｈｚ）等の特定のサンプルレートで通知された周波数、電圧、及び電力データが含まれる。代替的に、いくつかの実施形態では、電流データを通知してもよく、また、受信した電圧データ及び電流データに基づいて算出された電力データを通知してもよい。このデータは、履歴データ、ストリーミングデータ、又はその双方とすることができる。
【0050】
例示的な実施形態では、信号がセンサアレイのセンサ（例えば、変流器１００／１０００／１１００／１２００等）に入力され、センサの負荷抵抗のインピーダンスが、エネルギモニタによって測定される。測定されたインピーダンスに基づいて、値がテーブルに保存され、いずれのセンサが接続されているか検出することができる。このような実施形態により、設置されているセンサの種類を容易に判別できるため、センサの種類（例えば、２００アンペア用の変流器、１０００アンペア用の変流器等）に関する物理的な検査が不要になる。
【0051】
図１５－１及び図１５－２は、本開示の態様に係る変流器の回路１５００を示すブロック図である。また、図１６Ａ－１～図１６Ｃ－２は、本開示の態様に係る変流器の制御部及び通信回路の一例を示す概略図１６００Ａ～１６００Ｃである。
【0052】
図１５－１～図１６Ｃ－２を参照すると、電子装置パッケージは、限定ではないがＰＳｏＣ（programmable system on chip）、他のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、又はプログラム可能な装置等の制御部１５０５と、限定ではないがＬＶＤＳ（low voltage differential signaling）又は他のシリアル／パラレル通信回路等の通信回路１６０５と、メモリ１６１０と、アンプと、ホール効果センサ１５１５と、デジタルバス１６２０とを含むことができる。当業者であれば、本開示の範囲から逸脱することなく、電子装置パッケージに他の回路要素が含まれ得ることは明らかであろう。
【0053】
制御部１５０５は、１以上のアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）、限定ではないが１６ビット又は他の分解能のＡＤＣ等と、１以上のデジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）、限定ではないが１６ビット又は他の分解能のＤＡＣ等と、揮発性メモリ及び／又は不揮発性メモリと、デジタル論理回路と、アナログ回路とを含むことができる。制御部１５０５は、限定ではないが通信及びデータサンプリング等の変流器の全体的な処理を制御することができる。
【0054】
図１６Ｂを参照すると、シングルエンド信号がアダプタに供給され、インピーダンス制御及びＬＶＤＳを提供する差動ドライバに供給される。各出力信号は、２本のワイヤを必要とする。したがって、全ての信号の出力は、２本のワイヤを必要とする。変流器は、変流器のデジタルバスとメイン制御システムとの間の接続と、「デイジーチェーン」方式による他の複数の変流器のデジタルバスとのシリアル接続を可能にするコネクタをさらに含むことができる。
【0055】
例示的な実施形態では、複数のセンサ（例えば、変流器等）は、直接又は、センサの側面及び／又は前面から入力を受信可能なアダプタを介してデイジーチェーンを構築することができ、１つのセンサから出たワイヤを後続のセンサの端子ブロックに接続することができ、データのチャネルをエネルギモニタに提供することができる。このような接続により、エネルギモニタは、マイクロコントローラ内のアナログシステムを再ルーティングすることができるため、他のエネルギモニタのサイズを自動的に検出することができる。例示的な実施形態では、ユーザが、センサ（例えば、変流器（ＣＴ）等）を設置する場合、様々なセンサ（例えば、アンペア定格が２００のＣＴとアンペア定格が１０００のＣＴ等）を、建物の電力システムの分岐回路に接続して、デイジーチェーンを構築することができる。ユーザは、センサから送信された情報に基づき、いずれのセンサがいずれの分岐回路に接続されているか、また、センサのアンペア定格を事後的に特定することができる。
【0056】
図１７Ａ及び図１７Ｂは、本開示の態様に係る例示的なホール効果センサ及び関連する回路を示す概略図である。上述したように、ホール効果センサは、上側フェライトコア及び下側フェライトコアの間の隙間に配置して、これらのコアの磁束を測定することができる。ホール効果センサから出力されたアナログ信号は、デジタル信号に変換されるため、制御部は、磁束の測定値を電流の測定値に変換することができる。図１７Ｂの例では、シングルエンド信号がアダプタに提供され、差動ドライバに送られ、インピーダンス制御及びＬＶＤ（low voltage differential）を提供する。全ての信号の出力は、２本のワイヤを必要とする。
【0057】
変流器は、複数のフェライトコアの少なくとも１つに接続された物理的な電気的接続を備え、通電導体の近接からフェライトコアの少なくとも１つの表面領域に発生する、当該コアに容量結合した小さな電圧を検知することができる。例えば、電子装置パッケージのプリント回路基板（ＰＣＢ）のパッドをスプリングに取り付け、スプリングが、フェライトコアの少なくとも１つに接触して、フェライトコアとの電気的接続を提供することができる。フェライトコアが配置されるが、フェライトは半導体であるため、ワイヤとの間で容量結合が形成される。検知された電圧は、トランスインピーダンスアンプによって増幅され、制御部内のＡ／Ｄコンバータに送信される。検出された電圧は、個別に測定された既知の位相の線間電圧と相関するため、変流器が測定している電流の電圧位相を決定することができる。例えば、システムの動作中に、フェライトコアの小さな電圧を用いて、測定した電流と測定した線間電圧との相関を導出し、電力を決定することができる。
【0058】
分散サンプリング用の標準的なデジタルバスを有する従来のシステムでは、電圧測定値及び電流測定値は、整列しない。本開示の態様では、電圧測定値及び電流測定値は、同期して生成される。例えば、制御部は、開示されたシステムのデジタルバスを介して変換開始信号を送信することにより、変流器及び電圧測定装置に対し、それぞれ電流及び電圧を同期してサンプリングさせ、電圧測定値及び電流測定値を、同時かつ確定的に取得することができる。
【0059】
図１８は、例示的な一実施形態に係るエネルギモニタ用のＨＤＭＩ入力１８００の一例を示す電子回路図である。
【0060】
図１９は、本開示の態様に従って例示的な実施形態が適用されたシステムの一例を示す。図に示すように、このシステムは、建物又はエリアの電力線に沿って設置されたエネルギモニタ（Ｅｍ）と、電気バス（Ｂで指定）とを含むことができる。イベント検出システムは、所望の実施形態（例えば、コンピュータ、データセンタ等）に応じた任意のシステムとすることができる装置である。例えば、上述した図２１に示すコンピュータ装置２１０５等のコンピュータ装置である。
【0061】
図１９に示すように、信号、例えば変流器からの信号が、イベントモニタ（ＥＭ）に送信され、イベントモニタは、ＣＴ信号が故障イベント（例えば、監視対象の回路に接続された装置の異常な消耗）を示すか否か判断する。ＥＭは、監視対象の信号をイベント検出システムに送信することができ、イベント検出システムは、後で分析するために信号を保存し、及び／又は障害の検出を通知する。
【0062】
イベント検出システムは、電力システムの複数のエネルギモニタを管理するように構成することができ、物理的な中央処理装置（ＣＰＵ）１９００と、データベース１９０１と、出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１９０２と、通信プロセッサ１９０３と、入力Ｉ／Ｆ１９０４と、短期メモリ１９０５（例えば、キャッシュ等）とを含むことができる。データベース１９０１は、エネルギモニタによって提供されるデータ測定値を管理するように構成された１以上の記憶装置とすることができる。出力Ｉ／Ｆ１９０２は、波形やイベント等の外部出力をイベント検出システムのオペレータに提供する。通信プロセッサ１９０３は、エネルギモニタからネットワーク１９１０を介してデータを受信し、初期処理を実行するインタフェースとして機能することができる。入力Ｉ／Ｆ１９０４は、キーボードやタッチスクリーン、マウス等を含むオペレータからの入力のためのインタフェースを提供する。短期メモリ１９０５は、エネルギモニタから送信されたデータを一時的に記憶するキャッシュとして機能することができる。
【0063】
図２０は、別の例示的な実施形態に係るエネルギモニタを示す。エネルギモニタは、四角形のフォームファクタを備えることができ、また、ＣＰＵ２００１、シグナルプロセッサ２００２、ベースバンドプロセッサ２００３、及びメモリ２００４を含む通信／デジタル層２０００を含むことができる。エネルギモニタの第２のレベル２０２０からのデータは、デジタル信号の形式でシグナルプロセッサ２００２に送信され、メモリ２００４に送られ、ＣＰＵ２００１によって処理されて、電力監視システム等の受信装置が使用するフォーマットに変換される。次いで、処理されたデータは、ベースバンドプロセッサ２００３によって受信装置に送信され、ＬＴＥ等の無線プロトコルを用いたストリーミングデータ又はバッチデータとして実現される。シグナルプロセッサ２００２から受信したデータには、６０ヘルツ（Ｈｚ）等の特定のサンプリングレートで報告される周波数データ、電圧データ、及び電力データが含まれ得る。代替的に、いくつかの実施形態では、電流データを報告し、受信した電圧及び電流のデータに基づいて電力データを算出できる。このデータは、履歴データ、ストリーミングデータ、又はその双方とすることができる。
【0064】
通信／デジタル層２０００が、プリント回路基板（ＰＣＢ）２０１０に接続され、ＰＣＢ２０１０は、通信／デジタル層２０００から受信した異なる受信と、通信／デジタル層２０００から取得したステータスに応じて、ＬＥＤを駆動するように構成されたＬＥＤ光リング２０１１を含むことができる。
【0065】
第２のレベル２０２０は、デジタル信号を、アナログ／デジタルコンバータ２０２１を介して通信／デジタル層２０００に提供するように構成されたアナログ信号システムを含むことができる。第２のレベル２０２０は、他のエネルギモニタから高電圧を離れる高電圧分離部２０２２と、電力線／電力グリッド／電力システムから電圧測定値及び他の測定値を受信するように構成された電力管理部２０２３とを含む。コネクタ２０２４は、電力線／電力グリッド／電力システムに接続されたセンサアレイ用のコネクタポートであり、ＨＤＭＩコネクタポートとすることができる。センサアレイは、図１～図１２を参照して説明した変流器等の１以上の変流器を含むことができる。
【0066】
上述したように、変流器は、ＨＤＭＩケーブル等のケーブルで接続されたＰＳｏＣ（Programmable System-on-Chip）１５０５を備えたクリップとすることができる。このクリップは、電力線／電力グリッド／電力システムの露出したワイヤに取り付けられるように構成できる。変流器は、磁気センサ（例えば、サンプリング（７２６０回／秒等）されたホール効果センサ）１５１５を含むことができ、電流を測定するために、完全に覆われた鉄材料を含むことができる。例示的な実施形態では、磁気センサに隙間を設けることができ、空気の誘電率によって電流の飽和を防止できるため、磁気センサの質量を減らし、センサを上記の図１～図１２に示す変流器１００／１０００／１１００／１２００等のより小さなフォームファクタデバイスに配置することができる。
【0067】
例示的な実施形態では、ＰＳｏＣ１５０５は、マイクロコントローラであり、プログラムによってアナログサブモジュールを容易に再ルーティングすることができ、ボードに組み込まれたセンサからのデータを読み込むシリアルペリフェラルインタフェース通信を処理する。例示的な実施形態では、フェライトの間のセンサが、フェライトコアに含まれる磁束を測定し、サンプリングし、アナログ／デジタルコンバータにダンプする。例示的な実施形態では、アナログデジタルコンバータに入る物理的なタップが、フェライトコアに設けられる。そのような実施形態は、動作時に（例えば、システムのロード）、電圧線に対する容量結合の測定を容易にすることができる。そのような実施形態では、電圧の位相を人が決定することなく、エネルギモニタの位相を特定することができる。
【0068】
そのような実施形態では、クリップされた変流器の容量結合に基づいて、磁気センサ（例えば、ホール効果センサ１５１５）は、適用される位相増幅システムを実現するのに十分な表面積及び容量結合を有する。さらに、変流器は、短い時間、電圧信号に接続される容量結合を促進するのに十分なワイヤから距離を有しており、電圧信号を増幅することができる。このような信号の増幅により、エネルギモニタは、動作している電圧位相に関する信号を自動的に提供できる。
【0069】
例示的な実施形態では、エネルギモニタで使用される通信回路１６０５は、センサアレイ又は変流器とエネルギモニタの間のケーブルを介して受信した信号から、シュミットトリガを用いて、クロック信号を生成することができる。次いで、通信回路１６０５のソフトウェアが、サンプリングのクロックの基礎として利用可能なフェーズロックループ（ＰＬＬ）を生成できる。このような実施形態では、シリアルペリフェラルインタフェースを用いて、シュミットトリガ用の入力電圧周波数を組み込むことができる。
【0070】
例示的な実施形態では、エネルギモニタは、複数のデータサンプルを同時に受信する必要がある。このため、エネルギモニタは、シュミットトリガ及びＰＬＬに基づき、全てのセンサ（ＣＴ等）に対し、同期したサンプリングを指示することができる。次いで、サンプルに関し、通信回路１６０５は、そのサンプルをシフトレジスタに送り、全てのシステムが、シフトレジスタ内にデータを保持すると、通信回路１６０５は、データを出力し、待機し、そして、次のサイクルの次のサンプルのために動作する。
【0071】
例示的な実施形態では、特定のコマンドがエネルギモニタに対して発行されるコマンドモードがある。エネルギモニタは、いずれの回路にエネルギモニタが接続されているかを示すインタフェースとしてのＬＥＤを備え、設置する者は、システムを視覚的に確認することができる。
【0072】
データ取得モードでは、例示的な実施形態は、超高速のデジタルバスを備え、特に、入力される電圧が物理的に遠いため、全てのデータを同期してサンプリングする必要がある。データを整列させるために、物理的な不均等に関わらず、全てのデータを同じマイクロ秒で正確に瞬時に循環させる必要がある。これは、整列させるための条件であり、起動シーケンスをロードするために必要である。
【0073】
例示的な実施形態では、エネルギモニタは、そのシリアル番号と、エネルギモニタのチェーンに沿った位置を把握する。このようなデータは、ソフトウェアで設定可能なレジスタに保存され、レジスタは、起動時に全ての詳細をエネルギモニタに通知する。機械的に動作するフェライトセンサが存在するため、フェライトの位置と磁束の強さは、機械的な動作と共に変化する。工場における各エネルギモニタのキャリブレーションでは、システムにおいて試験電流がシミュレーションされ、そのキャリブレーションが、センサに組み込まれる。したがって、エネルギモニタがシステムに接続されると、エネルギモニタは、電流帯域（例えば、０．１アンペア、０．５アンペア、１アンペア、３アンペア、１０アンペア、２０アンペア）について、スケーリングファクタを使用する。これらの既定のスケーリングファクタは、フェライトとセンサの各組み合わせに関連付けられ、ソフトウェアで設定可能なレジスタに保存される。
【0074】
図２１は、いくつかの例示的な実施形態に適した例示的なコンピュータ装置２１０５を含む例示的なコンピュータ環境２１００を示す。コンピュータ環境２１００内のコンピュータ装置２１０５は、１以上の処理部、コア又はプロセッサ２１１０、メモリ２１１５（例えば、ＲＡＭ及び／又はＲＯＭ等）、内部記憶装置２１２０（例えば、磁気式記憶装置、光学式記憶装置、ソリッドステートストレージ、及び／又はオーガニックストレージ）、及び／又は入出力インタフェース２１２５を含むことができ、これらは、情報を通信するための通信機構又はバス２１３０に接続することができ、または、コンピュータ装置２１０５に組み込むことができる。
【0075】
コンピュータ装置２１０５は、入力／インタフェース２１３５及び出力装置／インタフェース２１４０に通信可能に接続することができる。入力／インタフェース２１３５及び出力装置／インタフェース２１４０の一方又は双方は、有線インタフェース又は無線インタフェースとすることができ、また、取り外しができる。入力／インタフェース２１３５には、任意の装置、コンポーネント、センサ、若しくはインタフェース、又は、入力情報を提供可能な物理的又は仮想的なもの（ボタン、タッチスクリーンインタフェース、キーボード、ポインティング／カーソルコントロール、マイク、カメラ、ブライユ、モーションセンサ、光学式リーダ等）が含まれる。
【0076】
出力装置／インタフェース２１４０には、ディスプレイ、テレビ、モニタ、プリンタ、スピーカ、ブライユ等が含まれる。いくつかの例示的な実施形態では、入力／インタフェース２１３５（例えば、ユーザインタフェース）及び出力装置／インタフェース２１４０は、コンピュータ装置２１０５に組み込み、または、コンピュータ装置２１０５に物理的に接続できる。他の例示的な実施形態では、他のコンピュータ装置が、コンピュータ装置２１０５の入力／インタフェース２１３５及び出力装置／インタフェース２１４０として機能し、または、これらの機能を提供してもよい。これらの要素には、ユーザがＡＲ環境と相互作用することが可能な周知のＡＲハードウェア入力が含まれるが、これらに限定されない。
【0077】
コンピュータ装置２１０５の例には、高機能のモバイル装置（例えば、スマートフォン、自動車や他の機械に設置される装置、人や動物によって運ばれる装置等）、モバイル装置（例えば、タブレット端末、ノート型コンピュータ、ラップトップコンピュータ、パーソナルコンピュータ、ポータブルテレビ、ラジオ等）、及び携帯用に設計されていない装置（デスクトップコンピュータ、サーバ装置、その他のコンピュータ、インフォメーションセンタ、１以上のプロセッサが組み込まれ及び／又は接続されたテレビ、ラジオ等）が含まれるが、これらに限定されない。
【0078】
コンピュータ装置２１０５は、任意の数のネットワーク接続されたコンポーネント、ネットワーク装置、及び、構成が同一又は異なる１以上のコンピュータ装置を含むシステムと通信するため、（例えば、入出力インタフェース２１２５を介して）外部記憶装置２１４５及びネットワーク２１５０に通信可能に接続される。コンピュータ装置２１０５又は接続された任意のコンピュータ装置は、サーバ、クライアント、シンサーバ、汎用マシーン、専用マシーン、又は別のラベルとして機能し、これらのサービスを提供し、又はこれらとして参照される。
【0079】
入出力インタフェース２１２５には、コンピュータ環境２１００内の少なくとも全てのネットワーク接続されたコンポーネント、装置、及びネットワークと情報を通信するため、任意の通信プロトコル、通信標準、入出力プロトコル、又は入出力標準（例えば、イーサネット（登録商標）８０２．１１ｘｓ、ＵＳＢ、ＷｉＭＡＸ（登録商標）、モデム、携帯電話ネットワーク等）を利用する有線インタフェース及び／又は無線インタフェースが含まれるが、これらに限定されない。ネットワーク２１５０は、任意のネットワーク又はネットワークの組み合わせ（例えば、インターネット、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク、電話ネットワーク、携帯電話ネットワーク、衛星ネットワーク等）とすることができる。
【0080】
コンピュータ装置２１０５は、一時的な媒体及び非一時的な媒体を含むコンピュータ使用可能な媒体又はコンピュータ可読媒体を使用し、及び／又は、これらを使用して通信することができる。一時的な媒体には、伝送媒体（金属ケーブルや光ファイバ等）、信号、搬送波等が含まれる。非一時的な媒体には、磁気媒体（ディスクやテープ等）、光学媒体（ＣＤ ＲＯＭ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク等）、ソリッドステートメディア（ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ソリッドステートストレージ等）、及び他の不揮発性記憶装置又は揮発性記憶装置が含まれる。
【0081】
いくつかの例示的なコンピュータ環境では、コンピュータ装置２１０５を用いて、技術、方法、アプリケーション、処理、又はコンピュータ実行可能な命令を実施できる。コンピュータ実行可能な命令は、一時的な媒体から読み出し、また、非一時的な媒体に格納して読み出すことができる。実行可能命令には、プログラミング言語、スクリプト言語、及び機械言語（C、C++、C＃、Java（登録商標）、Visual Basic（登録商標）、Python、Perl、JavaScript（登録商標）等）のうちの１以上を用いて生成することができる。
【0082】
1以上のプロセッサ２１１０は、現実の環境又は仮想環境において、任意のオペレーティングシステム（ＯＳ）（図示せず）の制御下で実行できる。１以上の応用例が可能であり、これらには、論理部２１５５、アプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ）部２１６０、入力部２１６５、出力部２１７０、センサ処理部２１７５、電圧測定部２１８０、及び容量結合部２１８５、並びに、異なる機能部がＯＳや他のアプリケーション（図示せず）を用いて相互に通信するための通信機構２１９５が含まれる。
【0083】
例えば、センサ処理部２１７５、電圧測定部２１８０及び容量結合部２１８５は、上述した１以上の例示的な実施形態の態様である。説明した機能部及び構成要素は、設計、機能、構成、又は実装が様々であり、上述した説明に限定されない。
【0084】
いくつかの例示的な実施形態では、ＡＰＩ部２１６０が情報又は実行命令を受信すると、これらの情報又は実行命令は、１以上の他の機能部（例えば、モデルセンサ処理部２１７５、電圧測定部２１８０、及び容量結合部２１８５）に送信される。
【0085】
いくつかの例では、論理部２１５５が、機能部の間の情報の流れを制御し、上述した実施形態のＡＰＩ部２１６０、入力部２１６５、センサ処理部２１７５、電圧測定部２１８０、及び容量結合部２１８５が提供するサービスを指示するように構成できる。例えば、１以上の処理又は実装の流れは、論理部２１５５のみが制御し、又は論理部２１５５及びＡＰＩ部２１６０が制御してもよい。
【0086】
上述した詳細な説明では、ブロック図、概略図及び例を用いて、装置及び／又は処理の様々な実施形態等について説明している。そのようなブロック図、概略図及び例が１以上の機能及び／又は処理を含む限りにおいて、そのようなブロック図、フローチャート又は例における各機能及び／又は処理は、様々なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの実質的な組み合わせにより、個別及び／又は複合的に実施することができる。一実施形態では、本内容は、ＡＳＩＣを用いて実施することができる。しかしながら、本明細書に開示された実施形態は、全体的又は部分的に、１以上のプロセッサによって実行される１以上のプログラムとして、１以上のコントローラ（マイクロコントローラ等）によって実行される１以上のプログラムとして、ファームウェアとして、又はこれらの実質的な任意の組み合わせとして、標準的な集積回路を用いて同様に実施することができる。
【0087】
特定の実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例示であり、保護の範囲を限定するものではない。実際、本明細書で説明した新規の方法及び装置の形態は、様々な他の形態で具現化することができる。さらに、保護の精神から逸脱することなく、本明細書に記載した方法及びシステムを様々に省略し、置換し、及び変更することができる。付随する実施形態及びこれに均等な実施形態は、そのような形態又は変形例を包含するものであり、保護の範囲及び精神に含まれる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15-1】
【図15-2】
【図16A-1】
【図16A-2】
【図16B-1】
【図16B-2】
【図16C-1】
【図16C-2】
【図17A】
【図17B】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】