JP2009142012A - Direct-current power distribution system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直流配電システムに関するものである。 The present invention relates to a DC power distribution system.
従来、負荷機器のプラグが着脱自在に接続され、当該プラグを介して動作電力を負荷機器に供給する交流コンセントが提供されている(例えば特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an AC outlet is provided in which a plug of a load device is detachably connected, and operating power is supplied to the load device via the plug (see, for example, Patent Document 1).
ところで近年、住宅への燃料電池や太陽光発電設備の導入が進みつつあり、このような住宅においては、燃料電池や太陽光発電設備により発電された直流電力を、分岐ブレーカを介して各部屋に設置された直流コンセントに供給し、この直流コンセントに、直流電力の供給を受けて動作する直流機器を接続して使用する直流配電システムの導入が検討されている。
上述した直流配電システムでは、各分岐回路に設けた複数の直流コンセントにそれぞれ接続される直流機器の変更や増加、或いは、各直流機器での消費電流の増加によって、分岐回路で使用される電流量が上限値(分岐ブレーカの定格電流)を超える可能性があるが、各直流コンセントにどのような直流機器が接続され、その直流機器が運転または停止しているのかを、ユーザが全て把握することは困難なため、直流機器の使用を停止するなどの対応をとることができず、使用電流量が上限値を越えてしまう場合があった。 In the DC distribution system described above, the amount of current used in the branch circuit by changing or increasing the number of DC devices connected to a plurality of DC outlets provided in each branch circuit, or by increasing the current consumption in each DC device. May exceed the upper limit (the rated current of the branch breaker), but the user must know all the DC devices connected to each DC outlet and whether the DC devices are operating or stopped. Since it is difficult to take measures such as stopping the use of DC devices, the amount of current used sometimes exceeds the upper limit.
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、各分岐回路で使用電流量が上限値を越えるのを抑制した直流配電システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a DC power distribution system in which the amount of current used is suppressed from exceeding the upper limit value in each branch circuit.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、直流電源からの直流給電線路に接続された回路遮断器と、回路遮断器の二次側の直流給電線路にそれぞれ接続された直流コンセントとを備えた直流配電システムにおいて、回路遮断器の二次側に流れる電流量を測定する電流量測定部と、該電流量測定部で測定された電流量測定値を直流電圧に重畳させて直流コンセントに伝送する伝送処理部とを設けるとともに、直流コンセントに、伝送処理部から伝送された電流量測定値を受信する受信手段と、受信手段が受信した電流量測定値を表示する電流量表示手段とを設けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention of
請求項2の発明は、直流電源からの直流給電線路に接続された回路遮断器と、回路遮断器の二次側の直流給電線路にそれぞれ接続された複数の直流コンセントと、回路遮断器の二次側に流れる電流量を測定する電流量測定部と、各直流コンセントの優先順位を設定する優先順位設定部と、電流量測定部による電流量測定値が所定の上限値を越えた場合に、優先順位の低い直流コンセントから順番に、直流機器への電源供給を遮断する給電遮断部とを備えたことを特徴とする。
The invention of
請求項3の発明は、請求項2の発明において、給電遮断部は、電流量測定部による電流量測定値が所定の上限値以下になるまで、優先順位にしたがって、各直流コンセントから直流機器への電源供給を遮断し続けることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the power supply interrupting unit is configured to transfer the DC power from each DC outlet to the DC device according to the priority order until the current amount measured by the current amount measuring unit is equal to or lower than a predetermined upper limit value. It is characterized by continuing to cut off the power supply.
請求項4の発明は、請求項2又は3の発明において、電流量測定部による電流量測定値が所定の上限値を越えた場合に、優先順位の低い直流コンセントから順番に、給電遮断信号を直流電圧に重畳させて伝送する伝送処理部と、各直流コンセントに設けられ、給電遮断信号を受信すると直流機器への給電を遮断する遮断手段とで、給電遮断部を構成したことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the present invention, when the current amount measured by the current amount measuring unit exceeds a predetermined upper limit value, the power cut-off signal is sent in order from a DC outlet having a lower priority. A power supply cutoff unit is configured by a transmission processing unit that transmits a DC voltage superimposed thereon and a cutoff unit that is provided in each DC outlet and that cuts off the power supply to the DC device when a power supply cutoff signal is received. .
請求項1の発明によれば、電流量測定部によって測定された電流量測定値が伝送処理部から各直流コンセントに伝送されると、各直流コンセントの受信手段が電流量測定値を受信し、電流量表示手段に表示させているので、電流量表示手段の表示をもとに、現在の電流量測定値を把握することができる。したがって、電流量が上限値を越えないように、ユーザ側で直流機器の使用を控えるなどの対応をとることができ、使用電流量が上限値を越えるのを抑制できるという効果がある。しかも、伝送処理部は、直流電圧に重畳させて電流量測定値を送信しており、直流給電線路を利用して電流量測定値の送信が行えるから、電流量測定値を送信するために別途信号線を用意する必要がないという利点もある。
According to the invention of
請求項2の発明によれば、給電遮断部は、電流量測定部によって測定された電流量測定値が上限値を越えると、優先順位設定手段により設定された優先順位にしたがって、優先順位の低い直流コンセントから順番に、直流機器への電源供給を遮断しているので、使用電流量が上限値を越えるのを防止することができ、且つ、優先順位が高い直流コンセントには、直流機器への電源供給を継続して行わせることができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、電流量が上限値以下になるまで、給電遮断部が、優先順位にしたがって各直流コンセントから直流機器への電源供給を遮断し続けているので、使用電流量が上限値を越えるのを確実に防止することができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、各直流コンセントの受信手段が、伝送処理部から送信された給電遮断信号を受信すると、この給電遮断信号に基づいて遮断手段が直流機器への給電を遮断しているので、請求項2又は3の発明と同様、使用電流量が上限値を越えるのを防止することができる。
According to the invention of claim 4, when the receiving means of each DC outlet receives the power cut-off signal transmitted from the transmission processing unit, the cut-off means cuts off the power supply to the DC device based on the power cut-off signal. Therefore, similarly to the invention of
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施形態1)
本発明の実施形態1を図1〜図7および図11に基づいて説明する。本実施形態の特徴部分を説明する前に、先ず本発明に係る直流配電システムの全体構成を図11に基づいて説明する。なお、図11では本発明を適用する建物として戸建て住宅の家屋を想定しているが、本発明の技術思想を集合住宅に適用することを妨げるものではない。家屋Hには、図11に示すように、直流電力を出力する直流電力供給部101と、直流電力により駆動される負荷としての直流機器102とが設けられ、直流電力供給部101の出力端部に接続した直流給電線路Wdcを通して直流機器102に直流電力が供給される。直流電力供給部101と直流機器102との間には、直流給電線路Wdcに流れる電流を監視し、異常を検知したときに直流給電線路Wdc上で直流電力供給部101から直流機器102への給電を制限ないし遮断する直流ブレーカ114が設けられる。
(Embodiment 1)
直流給電線路Wdcは、直流電力の給電路であるとともに通信路としても兼用されており、高周波の搬送波を用いてデータを伝送する通信信号を直流電圧に重畳することにより直流給電線路Wdcに接続された機器間での通信を可能にしている。この技術は、交流電力を供給する電力線において交流電圧に通信信号を重畳させる電力線搬送技術と類似した技術である。 The DC power supply line Wdc is used as a DC power supply path and also as a communication path, and is connected to the DC power supply line Wdc by superimposing a communication signal for transmitting data on a DC voltage using a high-frequency carrier wave. Enables communication between devices. This technique is similar to a power line carrier technique in which a communication signal is superimposed on an AC voltage in a power line that supplies AC power.
直流給電線路Wdcは、直流電力供給部101を介して宅内サーバ116に接続される。宅内サーバ116は、宅内の通信網(以下、「宅内網」という)を構築する主装置であり、宅内網において直流機器102が構築するサブシステムなどと通信を行う。
The DC power supply line Wdc is connected to the
図示例では、サブシステムとして、パーソナルコンピュータ、無線アクセスポイント、ルータ、IP電話機のような情報系の直流機器102からなる情報機器システムK101、照明器具のような照明系の直流機器102からなる照明システムK102,K105、来客対応や侵入者の監視などを行う直流機器102からなる玄関番システムK103、火災感知器のような警報系の直流機器102からなる住警器システムK104などがある。各サブシステムは、自立分散システムを構成しており、サブシステム単独でも動作が可能になっている。
In the example shown in the drawing, as an subsystem, an illumination system comprising an information equipment system K101 comprising an information-
上述した直流ブレーカ114は、サブシステムに関連付けて設けられており、図示例では、情報機器システムK101、照明システムK102および玄関番システムK103、住警器システムK104、照明システムK105に関連付けて4個の直流ブレーカ114を設けている。1台の直流ブレーカ114に複数個のサブシステムを関連付ける場合には、サブシステムごとに直流給電線路Wdcの系統を分割する接続ボックス121が設けられる。図示例においては、照明システムK102と玄関番システムK103との間に接続ボックス121が設けられている。
The
情報機器システムK101としては、壁コンセントあるいは床コンセントの形態で家屋Hに先行配置(家屋Hの建築時に施工)される直流コンセント1に接続される直流機器102からなる情報機器システムK101が設けられる。
As the information equipment system K101, there is provided an information equipment system K101 composed of the
照明システムK102、K105としては、家屋Hに先行配置される照明器具(直流機器102)からなる照明システムK102と、天井に先行配置される引掛シーリング132に接続する照明器具(直流機器102)からなる照明システムK105とが設けられる。引掛シーリング132には、家屋Hの内装施工時に施工業者が照明器具を取り付けるか、または家人自身が照明器具を取り付ける。
The lighting systems K102 and K105 include a lighting system K102 composed of a lighting device (DC device 102) arranged in advance in the house H and a lighting device (DC device 102) connected to a
照明システムK102を構成する直流機器102である照明器具に対する制御の指示は、赤外線リモコン装置を用いて与えるほか、直流給電線路Wdcに接続されたスイッチ141から通信信号を用いて与えることができる。すなわち、スイッチ141は直流機器102とともに通信の機能を有している。また、スイッチ141の操作によらず、宅内網の別の直流機器102あるいは宅内サーバ116から通信信号により制御の指示がなされることもある。照明器具への指示には、点灯、消灯、調光、点滅点灯などがある。
In addition to using an infrared remote control device, a control instruction for the lighting apparatus that is the
上述した直流コンセント1、引掛シーリング132には、任意の直流機器102を接続することができ、接続された直流機器102に直流電力を出力するから、以下では直流コンセント1、引掛シーリング132を区別する必要がない場合には「直流アウトレット」と呼ぶ。
これらの直流アウトレットは、直流機器102に直接設けた接触子が差し込まれる差込式の接続口が器体に開口し、接続口に差し込まれた接触子に直接接触する接触子受けが器体に保持された構造を有している。すなわち直流アウトレットは接触式で給電を行う。直流アウトレットに接続された直流機器102が通信機能を有する場合には、直流給電線路Wdcを通して通信信号を伝送することが可能になる。直流機器102だけではなく直流アウトレットにも通信機能が設けられている。
In these DC outlets, a plug-in connection port into which a contact directly provided in the
宅内サーバ116は、宅内網に接続されるだけではなく、インターネットを構築する広域網NTに接続される接続口を有している。宅内サーバ116が広域網NTに接続されている場合には、広域網NTに接続されたコンピュータサーバであるセンタサーバ200によるサービスを享受することができる。
The
センタサーバ200が提供するサービスには、広域網NTを通して宅内網に接続された機器(主として直流機器102であるが通信機能を有した他の機器も含む)の監視や制御を可能にするサービスがある。このサービスにより、パーソナルコンピュータ、インターネットTV、移動体電話機などのブラウザ機能を備える通信端末(図示せず)を用いて宅内網に接続された機器の監視や制御が可能になる。
The service provided by the
宅内サーバ116は、広域網NTに接続されたセンタサーバ200との間の通信と、宅内網に接続された機器との間の通信との両方の機能を備え、宅内網の機器に関する識別情報(ここでは、IPアドレスを用いるものとする)の取得の機能を備える。
The in-
宅内サーバ116は、センタサーバ200との通信機能を用いることにより、広域網NTに接続された通信端末からセンタサーバ200を通して宅内の機器の監視や制御を可能にする。センタサーバ200は、宅内の機器と広域網NT上の通信端末とを仲介する。
The
通信端末から宅内の機器の監視や制御を行う場合は、監視や制御の要求をセンタサーバ200に記憶させ、宅内の機器は定期的に片方向のポーリング通信を行うことにより、通信端末からの監視や制御の要求を受信する。この動作により、通信端末から宅内の機器の監視や制御が可能になる。
When monitoring and controlling home devices from a communication terminal, monitoring and control requests are stored in the
また、宅内の機器において火災検知など通信端末に通知すべきイベントが生じたときには、宅内の機器からセンタサーバ200に通知し、センタサーバ200から通信端末に対して電子メールによる通知を行う。
Further, when an event that should be notified to the communication terminal, such as a fire detection, occurs in the home device, the home device notifies the
宅内サーバ116における宅内網との通信機能のうち重要な機能は、宅内網を構成する機器の検出と管理である。宅内サーバ116では、UPnP(Universal Plug and Play)を応用して宅内網に接続された機器を自動的に検出する。宅内サーバ116はブラウザ機能を有する表示器117を備え、検出した機器の一覧を表示器117に表示する。この表示器117はタッチパネル式もしくは操作部が付設された構成を有し、表示器117の画面に表示された選択肢から所望の内容を選択する操作が可能になっている。したがって、宅内サーバ116の利用者(施工業者あるいは家人)は、表示器117の画面上で機器の監視ないし制御が可能になる。表示器117は宅内サーバ116とは分離して設けてもよい。
An important function among the communication functions with the home network in the
宅内サーバ116では、機器の接続に関する情報を管理しており、宅内網に接続された機器の種類や機能とアドレスとを把握する。したがって、宅内網の機器を連動動作させることができる。機器の接続に関する情報は上述のように自動的に検出されるが、機器を連動動作させるには、機器自身が保有する属性により自動的に関係付けを行うほか、宅内サーバ116にパーソナルコンピュータのような情報端末を接続し、情報端末のブラウザ機能を利用して機器の関係付けを行うこともできる。
The in-
機器の連動動作の関係は各機器がそれぞれ保持する。したがって、機器は宅内サーバ116を通すことなく連動動作することができる。各機器について、連動動作の関係付けを行うことにより、たとえば、機器であるスイッチの操作により、機器である照明器具の点灯あるいは消灯の動作を行うことが可能になる。また、連動動作の関係付けはサブシステム内で行うことが多いが、サブシステムを超える関係付けも可能である。
Each device holds the relationship of the interlocking operation of the devices. Therefore, the device can operate in an interlocked manner without passing through the
ところで、直流電力供給部101は、基本的には、商用電源のように宅外から供給される交流電源ACの電力変換により直流電力を生成する。図示する構成では、交流電源ACは、分電盤110に内器として取り付けられた主幹ブレーカ111を通して、スイッチング電源を含むAC/DCコンバータ112に入力される。AC/DCコンバータ112から出力される直流電力は、協調制御部113を通して各直流ブレーカ114に接続される。
By the way, the DC
直流電力供給部101には、交流電源ACから電力が供給されない期間(たとえば、商用電源ACの停電期間)に備えて二次電池162が設けられている。また、直流電力を生成する太陽電池161や燃料電池163を併用することも可能になっている。交流電源ACから直流電力を生成するAC/DCコンバータ112を備える主電源に対して、太陽電池161や二次電池162や燃料電池163は分散電源になる。なお、図示例において、太陽電池161、二次電池162、燃料電池163は出力電圧を制御する回路部を含み、二次電池162は放電だけではなく充電を制御する回路部も含んでいる。
The DC
分散電源のうち太陽電池161や燃料電池163は必ずしも設けなくてもよいが、二次電池162は設けるのが望ましい。二次電池162は主電源や他の分散電源により適時充電され、二次電池162の放電は、交流電源ACから電力が供給されない期間だけではなく必要に応じて適時に行われる。二次電池162の充放電や主電源と分散電源との協調は、協調制御部113により行われる。すなわち、協調制御部113は、直流電力供給部101を構成する主電源および分散電源から直流機器102への電力の配分を制御する直流電力制御部として機能する。なお、太陽電池161、二次電池162、燃料電池163の出力を交流電力に変換し、AC/DCコンバータ112の入力電力として用いる構成を採用してもよい。
Of the distributed power sources, the
直流機器102の駆動電圧は機器に応じた複数種類の電圧から選択されるから、協調制御部113にDC/DCコンバータを設け、主電源および分散電源から得られる直流電圧を必要な電圧に変換するのが望ましい。通常は、1系統のサブシステム(もしくは1台の直流ブレーカ114に接続された直流機器102)に対して1種類の電圧が供給されるが、1系統のサブシステムに対して3線以上を用いて複数種類の電圧を供給するように構成してもよい。あるいはまた、直流給電線路Wdcを2線式とし、線間に印加する電圧を時間経過に伴って変化させる構成を採用することも可能である。DC/DCコンバータは、直流ブレーカと同様に複数に分散して設けてもよい。
Since the driving voltage of the
上述の構成例では、AC/DCコンバータ112を1個だけ図示しているが、複数個のAC/DCコンバータ112を並設することが可能であり、複数個のAC/DCコンバータ112を設けるときには、負荷の大きさに応じて運転するAC/DCコンバータ112の台数を増減させるのが望ましい。
In the above configuration example, only one AC /
上述したAC/DCコンバータ112、協調制御部113、直流ブレーカ114、太陽電池161、二次電池162、燃料電池163には通信機能が設けられており、主電源および分散電源や直流機器102を含む負荷の状態に対処する連携動作を行うことを可能にしている。この通信に用いる通信信号は、直流機器102に用いる通信信号と同様に直流電圧に重畳する形式で伝送する。
The AC /
上述の例では主幹ブレーカ111から出力された交流電力をAC/DCコンバータ112により直流電力に変換するために、AC/DCコンバータ112を分電盤110内に配置しているが、主幹ブレーカ111の出力側において分電盤110内に設けた分岐ブレーカ(図示せず)で交流供給線路を複数系統に分岐し、各系統の交流供給線路にAC/DCコンバータを設けて系統ごとに直流電力に変換する構成を採用してもよい。
In the above example, the AC /
この場合、家屋Hの各階や各部屋を単位として直流供給部を設けることができるから、直流供給部を系統別に管理することができ、しかも、直流電力を利用する直流機器102との間の直流給電線路Wdcの距離が小さくなるから、直流給電線路Wdcでの電圧降下による電力損失を低減させることができる。また、主幹ブレーカ111および分岐ブレーカを分電盤110に収納し、AC/DCコンバータ112と協調制御部113と直流ブレーカ114と宅内サーバ116とを分電盤110とは別の盤に収納してもよい。
In this case, since the DC supply unit can be provided for each floor or room of the house H, the DC supply unit can be managed for each system, and the direct current to the
次に本発明の特徴部分について図1および図2を参照して説明する。本発明の直流配電システムは、直流電力供給部101(直流電源)からの直流給電線路Wdcに接続された直流ブレーカ114(回路遮断器)と、直流ブレーカ114の二次側の直流給電線路Wdcにそれぞれ接続された直流コンセント1とを備えるとともに、直流ブレーカ114の二次側に流れる電流量を測定する電流センサ40(電流量測定部)と、電流センサ40で測定された電流量測定値を直流電圧に重畳させて、同一の直流ブレーカ114に接続された複数の直流コンセント1に伝送する伝送処理部30とを備える。
Next, features of the present invention will be described with reference to FIGS. The DC power distribution system of the present invention includes a DC breaker 114 (circuit breaker) connected to a DC power supply line Wdc from a DC power supply unit 101 (DC power supply), and a DC power supply line Wdc on the secondary side of the
直流コンセント1は、直流電力の供給を受けて動作する直流機器102のプラグ102aが着脱自在に接続されて、接続された直流機器102に対して直流電力を供給するものであり、直流ブレーカ114からの直流給電線路Wdcが接続される入力端子部2と、直流機器102のプラグ102aが着脱自在に接続され、入力端子部2に入力された直流電力をプラグ102aを介して直流機器102に供給するプラグ接続部3と、直流電圧に伝送信号を重畳させることによって伝送処理部30との間で通信を行う通信回路4と、複数個の発光ダイオード6a〜6eと、各発光ダイオード6a〜6eの発光を制御する表示制御回路5とを備えている。なお発光ダイオード6a〜6dは分岐回路の使用電流量を表示するためのものであり、使用電流量が直流ブレーカ114の定格電流(上限値)の50%未満であれば、表示制御回路5は発光ダイオード6a〜6dを全て消灯させ、使用電流量が50%以上且つ70%未満であれば、表示制御回路5は発光ダイオード6dを点灯させる。また使用電流量が定格電流の70%以上且つ90%未満であれば、表示制御回路5は発光ダイオード6cを点灯させる。また使用電流量が定格電流の90%以上且つ100%未満であれば、表示制御回路5は発光ダイオード6bを点灯させ、使用電流量が定格電流の100%以上になると、表示制御回路5は発光ダイオード6aを点灯させる。また発光ダイオード6eは通電表示用であり、通電中は表示制御回路5が発光ダイオード6eを常時点灯させている。
The
また、直流コンセント1の器体10は、図3及び図4に示すように、耐トラッキング性に優れた熱硬化性合成樹脂(たとえば、ユリア樹脂)を用いて前面が開放された直方体状に形成されたボディ11と、弾性を有しかつ耐トラッキング性に優れた合成樹脂(たとえば、ポリブチレンテレフタレート=PBT)を用いて後面が開放された直方体状に形成されたカバー12とを結合することにより形成される。器体10は後述する規定の単位寸法を有している。尚、以下の説明では特に断りが無い限り、図3(a)に示す向きにおいて上下左右の方向を規定し、図3(a)中の正面を前面と言う。したがって、図3(b)中の下側は後側となる。
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the
ボディ11の左右両端面には各一対の組立爪13が突設されている。一方、カバー12の左右両端部にはそれぞれ肩部14が突設され、各肩部14の後縁からボディ11に向かってそれぞれ組立片15が突設される。各組立片15にはボディ11に設けた組立爪13と凹凸係合する各一対の係合孔16が形成される。組立爪13の前端部には前方ほどボディ11からの突出量を小さくするように傾斜した誘導面13aが形成されている。したがって、ボディ11にカバー12を組み付けるときには、組立片15が誘導面13aに沿って撓み、最終的に組立片15に設けた係合孔16が組立爪13に嵌合することによって、ボディ11とカバー12とが結合される。このように、組立片15を撓ませる必要があるから、カバー12を弾性を有した合成樹脂で形成しているのである。
A pair of
ボディ11の内部には、正極用の刃受部材20aと負極用の刃受部材20bとが収納されている。各刃受部材20a,20bは同一の形状に形成されており、互いに対向する一対のばね片21と、両ばね片21の基部を連続一体に結合する連結片22とを備える。また一方のばね片21の両側縁からは、互いに離れる向きに突出する形で端子片23がばね片21と連続一体に形成されている。またボディ11内部の底側には、刃受部材20a,20bにそれぞれ電気的に接続されると共に、図1で説明した各回路要素が形成されたプリント配線板(図示せず)が収納されている。
Inside the
さらにボディ11の内部には、各刃受部材20a,20bの端子片23と対向する形で鎖錠ばね24が配置されている。鎖錠ばね24は帯板の一端部をJ字状に曲成して接触片25を形成するとともに、他端部をS字状に曲成して鎖錠片26を形成したものであって、接触片25および鎖錠片26を端子片23に対向させる形でボディ11内に収納される。また2個の鎖錠ばね24の鎖錠片26に対向するようにして、電線の接続状態を解除するための解除釦27が収納されている。
Furthermore, a
またボディ11の底面には、端子片23と鎖錠ばね24との間に電線を導入することができるように電線挿入口(図示せず)が開口している。この電線挿入口を通してボディ11の内部に、直流給電線路Wdcを構成する電線の被覆が剥かれた芯線を導入すると、鎖錠ばね24と端子片23との間に電線の芯線が挿入され、接触片25および鎖錠片26のばね力によって電線が端子片23との間に挟持され、かつ鎖錠片26が電線に食い込むことによって電線を引き抜くことができなくなる。一方、電線の接続状態を解除する際には、解除釦27に対応する部位でボディ11の底面に開口する操作孔(図示せず)から、マイナスドライバーなどの工具の先端を挿入して解除釦27を押動すると、解除釦27によって鎖錠片26が電線から離れる方向に撓められるので、電線の鎖錠状態が解除され、電線を容易に引き抜くことができる。ここにおいて、各刃受部材20a,20bの端子片23により上述の入力端子部2が構成されている。
An electric wire insertion opening (not shown) is opened on the bottom surface of the
一方、カバー12の前壁には、直流機器102のプラグ102aに設けた一対の栓刃102bが挿抜自在に挿入される差込部18が1口分形成されており、差込部18には、各刃受部材20a,20bのばね片21,21に対応する部位にそれぞれ開口する一対の挿入口18a,18bを有している。ここにおいて、差込部18と刃受部材20a,20bとで上述のプラグ接続部3が構成される。なお挿入口18a,18bは正極側と負極側とで長さ寸法を異ならせており、誤接続を防止している。また、カバー12の前壁の左側部には、上述した発光ダイオード6a〜6eの発光部にそれぞれ対応する位置に、各発光ダイオード6a〜6eの発光を外部に出射させるための透光部7a〜7eが設けられている。
On the other hand, the front wall of the
なお本実施形態ではプラグ接続部3の差込部18を、一対の平行栓刃が挿入される挿入口18a,18bで構成しているが、プラグ接続部3の構成を上記の構成に限定する趣旨のものではなく、図5(a)に示すように丸ピン形状の接触ピンが挿入される挿入口18a,18bを有したプラグ接続部3としても良いし、図5(b)に示すようにIEC60906−3に準拠した形状の差込部18を有するプラグ接続部3としても良く、種々の形態のプラグ接続部3を有する直流コンセント1に本発明を適用することが可能である。
In addition, in this embodiment, although the
また上述の器体10は、例えば埋込形配線器具を造営面に取着する際に用いる従来周知のプレートに取り付けられるものであって、カバー12の両側面に設けた肩部14にはプレートに結合するために各一対の取付爪19が突設されている。取付爪19の前端部には前方ほど肩部14からの突出量を小さくするように傾斜した傾斜面19aが形成されている。本実施形態の器体10は、規格化された上記のプレートに対して短幅方向に並べて3個まで取り付けることができるような大きさに形成されており、このような器体10の寸法を1個モジュール寸法という。なお器体10の大きさを1個モジュール寸法に限定する趣旨のものではなく、図6(a)(b)に示すように器体10の大きさを2個モジュール寸法(単位寸法の器体を短幅方向に2個並べたのと略同じ大きさ)に形成しても良いし、図7に示すように器体10の大きさを3個モジュール寸法(単位寸法の器体を短幅方向に3個並べたのと略同じ大きさ)に形成しても良い。
The above-mentioned
そして、直流コンセント1では、表示制御回路5が各発光ダイオード6a〜6eの点灯状態を制御しており、直流給電線路Wdcを介して直流電圧が給電されている状態では通電表示用の発光ダイオード6eを常時点灯させている。また伝送処理部30(伝送処理部)が、所定のサンプリング周期で電流センサ40(電流量測定部)の測定値を取り込んでおり、当該電流センサ40の電流量測定値を直流電圧に重畳させて、直流ブレーカ114に接続されている同一系統の全ての直流コンセント1に送信している。このとき各直流コンセント1では、受信手段たる通信回路4が直流電圧に重畳されて送信された電流量測定値を受信して、受信データを表示制御回路5に出力しており、表示制御回路5が、現在の電流量測定値に基づいて、使用電流量に対応する発光ダイオード6a〜6dを点灯させている。ここにおいて、表示制御回路5および発光ダイオード6a〜6dなどから電流量測定値を表示する電流量表示手段が構成される。
In the
上述のように本実施形態では、各直流コンセント1に設けた発光ダイオード6a〜6dにより現在の使用電流量を複数のレベルに区分けして表示しているので、この表示をもとにユーザは現在の電流量測定値を確認することができる。したがって、使用電流量が上限値近くまで増加した場合には、電流量が上限値を越えないように、ユーザ側で直流機器102の使用を控えるなどの対応をとることができ、使用電流量が上限値を越えてしまうのを抑制することができる。また伝送処理部30は、直流電圧に重畳させて電流量測定値を送信しており、直流給電線路Wdcを利用して電流量測定値の送信を行っているので、電流量測定値を送信するために別途信号線を用意する必要がないという利点もある。
As described above, in the present embodiment, the current use current amount is divided into a plurality of levels and displayed by the light emitting diodes 6a to 6d provided in each
(実施形態2)
本発明の実施形態2を図面に基づいて説明する。なお直流配電システムの全体構成は実施形態1で説明した図11のシステムと同様であるので、その説明は省略し、本実施形態の特徴部分について図8〜図10を参照して説明する。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Since the overall configuration of the DC power distribution system is the same as that of the system of FIG. 11 described in the first embodiment, the description thereof will be omitted, and the characteristic part of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
本発明の直流配電システムは、直流電力供給部101(直流電源)からの直流給電線路Wdcに接続された直流ブレーカ114(回路遮断器)と、直流ブレーカ114の二次側の直流給電線路Wdcにそれぞれ接続された直流コンセント1とを備えるとともに、直流ブレーカ114の二次側に流れる電流量を測定する電流センサ40(電流量測定部)と、電流センサ40で測定された電流量測定値を直流電圧に重畳させて、同一の直流ブレーカ114に接続された複数の直流コンセント1に伝送する伝送処理部30と、赤外線信号のような光信号からなるワイヤレス信号によりアドレスの設定信号を送信するアドレス設定器50とを備える。尚、伝送処理部30および直流コンセント1には個別のアドレスが割り当てられており、各直流コンセント1に割り当てたアドレスを用いて、直流コンセント1と伝送処理部30との間で1対1の通信が行えるようになっている。
The DC power distribution system of the present invention includes a DC breaker 114 (circuit breaker) connected to a DC power supply line Wdc from a DC power supply unit 101 (DC power supply), and a DC power supply line Wdc on the secondary side of the
直流コンセント1は、直流電力の供給を受けて動作する直流機器102のプラグが着脱自在に接続されて、接続された直流機器102に対して直流電力を供給するものであり、直流ブレーカ114からの直流給電線路Wdcが接続される入力端子部2と、直流機器102のプラグ102aが着脱自在に接続され、入力端子部2に入力された直流電力をプラグ102aを介して直流機器102に供給するプラグ接続部3と、直流電圧に伝送信号を重畳させることによって伝送処理部30との間で通信を行う通信回路4と、通電表示用の発光ダイオード6eと、直流機器102への給電遮断状態を表示するための発光ダイオード6fと、入力端子部2とプラグ接続部3との間の電路に設けられたリレー8と、発光ダイオード6e,6fの点灯制御やリレー8の開閉制御などの制御を行う制御回路5と、アドレス設定器50から送信されるワイヤレス信号を受光する受光素子(図示せず)を有し当該受光素子を用いてアドレス設定器50からの設定信号を受信するアドレス信号受信回路9とを備える。
The
直流コンセント1の器体10は、図10に示すように例えば2個モジュール寸法に形成されており、器体10の前壁の下側部には、IEC60906−3に準拠した形状の差込部18を有するプラグ接続部3が設けられている。また器体10の前壁の上側部には、発光ダイオード6e,6fの発光部にそれぞれ対応する位置に、各発光ダイオード6e,6fの発光を外部に出射させるための透光部7e,7fが設けられるとともに、アドレス信号受信回路9の受光素子に対応する位置に、ワイヤレス信号を透過させるための透光部7gが設けられている。
The
また伝送処理部30は、例えばマイクロコンピュータからなり各回路要素の全体的な制御を行う制御回路31と、直流給電線路Wdcに供給される直流電圧に伝送信号を重畳させることによって各直流コンセント1との間で通信を行う通信回路32と、アドレス設定器50からワイヤレス信号により送信された設定信号を受信する受信部33と、各直流コンセント1のアドレスや優先順位などの設定情報を記憶する記憶部34とを備えている。
The
ここで、本実施形態の直流配電システムでは、先ず、アドレス設定器50を用いて、各直流コンセント1にアドレスを設定するとともに、伝送処理部30に各直流コンセント1のアドレスとその優先順位を設定する。
Here, in the DC power distribution system of the present embodiment, first, the
すなわち施工業者がアドレス設定器50を持って各直流コンセント1の設置位置に移動し、アドレス設定器50の操作釦(図示せず)を操作して、設定対象の直流コンセント1のアドレスを入力する操作を行った後、ワイヤレス信号の送信部を器体10の透光部7gに近付けて、設定信号の送信操作を行うと、アドレス設定器50から直流コンセント1へアドレスの設定信号がワイヤレス信号により送信される。そして、設定対象の直流コンセント1においてアドレス信号受信回路9がアドレス設定器50から送信された設定信号を受信すると、制御回路5が、図示しない記憶部に設定信号により送られたアドレスを自己のアドレスとして記憶させる。
That is, the contractor moves to the installation position of each
また、施工業者がアドレス設定器50を持って伝送処理部30の設置位置に移動し、アドレス設定器50の操作釦(図示せず)を操作して、各直流コンセント1のアドレスおよび優先順位を入力する操作を行った後、設定信号の送信操作を行うと、優先順位設定部としてのアドレス設定器50から伝送処理部30へ、直流コンセント1のアドレスおよび優先順位の設定信号がワイヤレス信号により送信される。そして、伝送処理部30の受信部33がアドレス設定器50から送信された設定信号を受信すると、制御回路31は、設定信号により送られた各直流コンセント1のアドレスおよびその優先順位を記憶部34に記憶させる。
In addition, the contractor moves to the installation position of the
そして、全ての直流コンセント1および伝送処理部30に対して設定作業を終えると、直流ブレーカ114に接続された全ての直流コンセント1にアドレスが設定されるとともに、伝送処理部30に、各直流コンセント1のアドレスおよびその優先順位が設定され、直流コンセント1および伝送処理部30が動作を開始する。なお伝送処理部30には、使用電流量の上限値として、例えば直流ブレーカ114の定格電流の約90%に相当する電流量が予め設定されているものとする。
When the setting work is completed for all the
各直流コンセント1に直流給電線路Wdcを介して直流電圧が供給されている場合、各直流コンセント1の制御回路5は通電表示用の発光ダイオード6eを点灯させる。また制御回路5は、伝送処理部30から給電遮断信号が入力されていない状態では、リレー8を閉極させて、プラグ接続部3に接続される直流機器102に直流電力を供給するとともに、発光ダイオード6fを消灯させる。
When a DC voltage is supplied to each
一方、伝送処理部30では、制御回路31が、所定のサンプリング周期で電流センサ40(電流量測定部)の測定値を取り込んでおり、電流センサ40による電流量測定値と所定の上限値との高低を比較する。そして、電流量測定値が上限値を越えている場合、伝送処理部30の制御回路31は、記憶部34に設定された各直流コンセント1の優先順位に基づいて優先順位の低い直流コンセント1から順番に、当該直流コンセント1のアドレスと給電遮断信号とを含む伝送信号を通信回路32から送信させる。
On the other hand, in the
この時、各直流コンセント1では、通信回路4が伝送処理部30から送信された伝送信号を受信し、制御回路5が、伝送信号に含まれるアドレスと自己のアドレスとを比較する。そして、伝送信号に含まれるアドレスが自己のアドレスに一致しなければ、直流コンセント1の制御回路5はリレー8を閉極させたままとして、プラグ接続部3に接続される直流機器102への給電を継続する。一方、伝送信号に含まれるアドレスが自己のアドレスに一致すると、直流コンセント1の制御回路5はリレー8を開極させて、プラグ接続部3に接続される直流機器102への給電を遮断すると共に、発光ダイオード6fを点灯させて、給電遮断状態を表示する。
At this time, in each
ここで、伝送処理部30の制御回路31では、電流センサ40による電流量測定値が所定の上限値以下になるまで、記憶部34に設定された優先順位にしたがって、優先順位の低い直流コンセント1から順番に、上述と同様の処理を行って直流コンセント1から直流機器102への電源供給を遮断し続けているので、使用電流量が上限値を越えるのを確実に防止することができる。また優先順位が低い直流コンセント1から順番に給電を遮断させているので、優先順位が高い直流コンセント1には、直流機器102への電源供給を継続して行わせることができる。
Here, in the
ここにおいて本実施形態では、通信回路4と制御回路5とリレー8とで給電遮断信号に基づいて直流機器102への給電を遮断する遮断手段が構成され、この遮断手段と伝送処理部30とで給電遮断部が構成される。
In this embodiment, the communication circuit 4, the
1 直流コンセント
4 通信回路(受信手段)
5 表示制御回路(電流量表示手段)
6a〜6d 発光ダイオード(電流量表示手段)
30 伝送処理部
40 電流センサ(電流量測定部)
114 直流ブレーカ(回路遮断器)
Wdc 直流給電線路
1 DC outlet 4 Communication circuit (reception means)
5 Display control circuit (current amount display means)
6a to 6d Light emitting diode (current amount display means)
30
114 DC breaker (circuit breaker)
Wdc DC feed line
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