CN102484003A - 直流电力开关装置 - Google Patents

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CN102484003A CN2010800398574A CN201080039857A CN102484003A CN 102484003 A CN102484003 A CN 102484003A CN 2010800398574 A CN2010800398574 A CN 2010800398574A CN 201080039857 A CN201080039857 A CN 201080039857A CN 102484003 A CN102484003 A CN 102484003A
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高桥健治
高桥寿明
大石崇文
大武宽和
松田光弘
后藤晃喜
高桥雄治
北村纪之
山崎勇生
内野胜友
神代真一
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Abstract

本发明在对电气负载阻断电源时不会产生电弧而能安全地阻断直流电源。直流电力开关装置包括：操作输入部(12)，用于指示直流电力的供给及停止供给；开关触点(14)，设在供电线上，所述供电线是对进行电力供给控制的电气器具即照明控制器(30)供给直流电力的供电线；通知机构，当操作输入部(12)指示停止供给直流电力时，向照明控制器(30)进行电力阻断的通知；以及控制机构即控制部(11)，当在所述通知之后检测到于电气器具中进行了使电流减少的电力供给控制时，开放开关触点(14)。

Description

直流电力开关装置
技术领域
本发明的实施方式涉及一种墙壁开关(switch)等的直流电力开关装置，用于对照明器具等电气负载供给及停止供给直流电力。
背景技术
在具有电气负载的各种电气设备中，多是将交流转换成直流后供给至电气负载，如果一开始便供给直流，就能够省略交流/直流转换电路等的结构，减轻电力的转换损失，能够实现小型化及成本降低。
另一方面，以太阳能发电为代表，近年来备受瞩目的通过利用自然能的发电而获得的电力为直流电力，若将其直接供给至电气负载，则效率佳。
然而，为了进行照明负载等的包括调光在内的点灯控制，在电源与照明负载之间配置有墙壁开关等的遥控(remote)开关。在该配线状态下，如果要从照明负载的点灯状态转变为熄灯，则须在遥控开关中阻断电源供给。此时，如果供给的是直流，则开关触点处会产生电弧(arc)，有可能对开关触点造成损伤。
已知有一种电源插座，其虽未进行应对开关触点处产生的电弧的对策，但具备显示电流量的读数的发光二极管(Light Emitting Diode，LED)(参照专利文献1)。
通过具备上述结构而显示电流量的读数，虽能唤起注意，但当进行电源阻断的操作时产生电弧而有可能对开关触点造成损伤的问题并未得到解决。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2001-196138号公报
发明内容
本发明是有鉴于如上所述的直流电力开关装置的现状而完成的，其目的在于提供一种直流电力开关装置，当对电气负载进行电源阻断时，不会产生电弧，从而能够安全地进行直流电源阻断。
本发明的实施方式的直流电力开关装置的特征在于包括：操作输入部，用于指示直流电力的供给及停止供给；开关触点，设在对电气器具供给直流电力的供电线上；通知机构，当操作输入部指示停止供给直流电力时，向电气器具进行电力阻断的通知；以及控制机构，当在所述通知之后检测到于电气器具中进行了使电流减少的电力供给控制时，开放开关触点。
发明效果
根据本发明的直流电力开关装置，当操作输入部指示停止供给直流电力时，向电气器具进行电力阻断的通知，当随后检测到进行在电气器具中使对电气负载的电流减少的电力供给控制时，开放开关触点，因此是在供电线的电流减少后才开放开关触点，从而能够期待安全地阻断直流电力。
附图说明
图1是表示本发明的直流电力开关装置的第1实施方式的结构图。
图2是表示本发明的直流电力开关装置的第2实施方式的结构图。
图3是表示本发明的直流电力开关装置的第3实施方式的结构图。
图4是表示本发明的直流电力开关装置的第4实施方式的结构图。
图5是表示本发明的直流电力开关装置的第5实施方式的结构图。
图6是表示本发明的直流电力开关装置的第6实施方式的结构图。
具体实施方式
本发明的实施方式的直流电力开关装置的特征在于包括：操作输入部，用于指示直流电力的供给及停止供给；开关触点，设在对电气器具供给直流电力的供电线上；通知机构，当操作输入部指示停止供给直流电力时，向电气器具进行电力阻断的通知；以及控制机构，当在所述通知之后检测到于电气器具中进行了使电流减少的电力供给控制时，开放开关触点。
电气器具例如既可为连接有照明负载等电气负载的电气器具或与电气负载一体地形成的电气器具，也包括对消耗电力的对象进行电流的通断等电力供给控制的所有电气器具。通知机构的通知既可通过使信号重叠于供电线来进行，也可在供电线之外另设信号线来发送。通知机构的通知不仅包括有线通信，还包括无线通信。使电流减少的电力供给控制也可使电流减少至0，只要使电流减少至在开放开关触点时不会在触点间产生电弧的程度即可。
本发明的实施方式的直流电力开关装置的特征在于，控制机构在检测到进行了电力控制的状态时，开放开关触点，所述电力控制是使电流减少至不会在开关触点处产生电弧的电流值的电力控制。
本发明的实施方式的直流电力开关装置的特征在于，开关触点包含连接于多个电气设备的多个开关触点，通知机构在操作输入部指示对期望的电气设备停止供给直流电力时，向对应的电气器具进行电力阻断的通知，控制机构当在所述通知之后检测到在相应的电气器具中进行了使电流减少的电力供给控制时，开放对应的开关触点。
本发明的实施方式的直流电力开关装置的特征在于包括：接收机构，从电气器具接收电力供给控制的通知，控制机构当在接收机构中收到电力供给控制的通知时，开放开关触点。
本发明的实施方式的直流电力开关装置的特征在于包括：计时器，对从向电气器具进行电力阻断的通知时开始经过的时间进行计时，控制机构在由计时器检测到规定时间的经过时，开放开关触点。
本发明的实施方式的直流电力开关装置的特征在于包括：检测机构，检测流经供电线的电流，控制机构在由检测机构检测到检测电流量达到规定以下时，开放开关触点。
本发明的实施方式的直流电力开关装置的特征在于包括：接收机构，从电气设备接收针对通知的响应；以及检测机构，检测流经供电线的电流，控制机构当在接收机构中收到电力控制的通知，并且在检测机构中检测到检测电流量达到规定以下时，开放开关触点。
本发明的实施方式的直流电力开关装置的特征在于，当操作输入部指示供给直流电力时，在闭合开关触点后向电气器具进行电力供给的通知。
以下，参照附图来说明本发明的直流电力开关装置的实例。在各图中，对于相同的构成要素标注相同的符号并省略重复的说明。
图1表示照明系统的结构图，该照明系统包括：作为第1实施方式的直流电力开关装置的墙壁开关10；以及作为电气器具的照明控制器30，对照明负载20进行电力供给控制。
从直流电源经由电源侧供电线2、2来对墙壁开关10输送直流电力。墙壁开关10中具备控制部11、操作输入部12、电源部13、开关触点14及信号重叠/分离部15。
电源部13经由电源侧供电线2、2导入电力，转换成规定电压等后，向以控制部11为代表的各部分供给电力。从电源侧供电线2、2供给的直流电源经由开关触点14及信号重叠/分离部15而到达负载侧供电线3、3，并输送至照明控制器30。
操作输入部12是用于指示直流电力的供给及停止供给，具备轻触开关(tact switch)等的手动操作部。通过对操作部进行操作，操作输入部12向控制部11指示直流电力的供给及停止供给。
控制部11在由操作输入部12指示停止供给直流电力时，使信号重叠/分离部15向照明控制器30进行电力阻断的通知。信号重叠/分离部15是通知机构，其具备收发功能，使信号重叠于负载侧供电线3、3而向照明控制器30进行电力阻断的通知。
照明控制器30具备控制器31、通信部32及电源部33。通信部32具有与信号重叠/分离部15同样的功能，经由负载侧供电线3、3而在与信号重叠/分离部15之间进行信号的收发。通信部32从收到的信号中提取信息并发送至控制器32，且将从控制器31收到的信息作为信号而重叠于负载侧供电线3、3并发送至信号重叠/分离部15。
电源部33视需要对从负载侧供电线3、3导入的直流电力的电压进行转换，并给予至控制器31和通信部32，并且也供给至照明负载20。从电源部33供给至控制器31和通信部32的电流为微弱的电流值。而且，在电源部33中，具备生成对照明负载20给予的电力的电路或者进行供电的电路，在该电路内，设有包含半导体开关或可变电阻的电力供给调整部34。
控制器31在从墙壁开关10收到电力阻断的通知时，对电源部33的电力供给调整部34进行控制，以进行电力控制，该电力控制是使电流减少至不会在开关触点14处产生电弧的电流值。例如，通过上述电力供给控制，流经负载侧供电线3、3的电流微小至不会在开关触点14处产生电弧的程度或者成为零。进行该电力供给控制的控制器31控制通信部32来将电力供给控制的通知从负载侧供电线3、3发送至墙壁开关10。
该电力供给控制的通知在墙壁开关10中，经由信号重叠/分离部15而由控制部11来接收。控制部11收到电力供给控制的通知后，开放开关触点14。此时，照明控制器30中，通过电力供给调整部34，电流量微小至不会在开关触点14处产生电弧的程度或者成为零。即，即使电源部33对控制器31和通信部32供给电力，流经负载侧供电线3、3的电流仍极小，无论开关触点14是否开放均不会产生电弧，从而能够安全地进行电力阻断。
接下来，说明对照明控制器30供给电力的情况。首先，当对操作输入部12的向照明控制器30供给电力的操作部进行操作时，操作输入部12向控制部11指示供给直流电力。然后，控制部11在闭合开关触点14后，从信号重叠/分离部向照明控制器30进行电力供给的通知。此处，在闭合开关触点14的时刻，电力被供给至照明控制器30的电源部33，电源部33对控制器31及通信部32供给电力，因此照明控制器30成为可接收来自墙壁开关的电力供给通知的状态。另外，即使将开关触点14闭合，流经负载侧供电线3、3的电流量仍为不会在开关触点14处产生电弧的零或者微小电流，因此不会在开关触点14处产生电弧。
从墙壁开关10发送的电力供给的通知由通信部32提取信息后，经由控制器31而发送至电源部33。然后，通过电源部33的电力供给调整部34来控制对照明负载20的电力供给。
根据本实施方式的直流电力开关装置，在将开关触点14闭合后对作为电气器具的照明控制器30进行电力供给的通知，因此能够在开关触点14处不会产生电弧的状态下开始供给直流电力。
如上所述，能够在流经负载侧供电线3、3的电流量为不会在开关触点14处产生电弧的零或微小值时闭合开关触点14，因此能够在开关触点处不会产生电弧的状态下对照明控制器30供给直流电力。
图2表示第2实施方式的墙壁开关10A和照明控制器30A的结构图。本实施方式中，并非使信号重叠于负载侧供电线3、3，而是经由有线或无线的线路4来进行收发部16与通信部35的信号收发，并收发电力阻断的通知和电力供给控制的通知。除此以外的结构与第1实施方式相同。
本实施方式中，当通过操作输入部12的操作，对控制部11给予供给及停止供给直流电力的指示时，控制部11控制收发部16来向照明控制器30A发送电力阻断的通知。与此相应地，控制器31经由通信部35而从墙壁开关10接收电力阻断的通知，并对电源部33的电力供给调整部34进行控制，以执行使电流量微小至不会在开关触点14处产生电弧的程度或成为零的电力供给控制。
进行了该电力供给控制的控制器31控制通信部35来将电力供给控制的通知经由线路4而发送至墙壁开关10A。该电力供给控制的通知在墙壁开关10A中，经由收发部16而由控制部11接收。控制部11接收电力供给控制的通知后，开放开关触点14。
根据本实施方式的直流电力开关装置，当从作为电气器具的照明控制器30A收到电力供给控制的通知时开放开关触点14，因此能够在负载侧供电线3、3的电流已减少的状态下进行开关触点14的开放。
通过该结构，无论开关触点14是否开放也均不会产生电弧而能够安全地进行电力阻断。
图3表示第3实施方式的墙壁开关10B和照明控制器30B的结构图。本实施方式中，在墙壁开关10B中具备进行信号的发送的发送部17，在照明控制器30B中进行信号的接收的接收部36。控制部11B仅控制发送部17来向照明控制器30B发送电力阻断的通知，而不接受返回。
在控制部11B上连接有计时器18(计时器18也可内置在控制部11B中)，控制部11B在控制发送部17来向照明控制器30A发送电力阻断的通知时，启动计时器18。随后，控制部11B监控计时器18，在经过规定时间时开放开关触点14。上述规定时间是将下述时间加上余裕(margin)时间后的时间，所述时间是控制器31从墙壁开关10接收电力阻断的通知，并对电源部33的电力供给调整部34进行控制，以使电流量微小至不会在开关触点14处产生电弧的程度或者成为零所需的时间。
根据该结构，当通过操作输入部12的操作，对控制部11B给予供给及停止供给直流电力的指示时，控制部11B控制发送部17来向照明控制器30B发送电力阻断的通知。与此相应地，控制器31经由接收部36来从墙壁开关10B接收电力阻断的通知，并对电源部33的电力供给调整部34进行控制，以执行使电流量微小至不会在开关触点14处产生电弧的程度或者成为零的电力供给控制。
随后，如前所述，控制部11B启动计时器18，并监控计时器18，当检测到规定时间的经过时，检测到进行了电力控制的状态，从而开放开关触点14，所述电力控制是使电流减少至不会在开关触点14处产生电弧的电流值的电力控制。
根据本实施方式的直流电力开关装置，当从向作为电气器具的照明控制器30B进行电力阻断的通知时开始检测到规定时间的经过时，开放开关触点14，因此能够在通过照明控制器30B进行电力阻断后，在负载侧供电线3、3的电流已减少至不会在开关触点14处产生电弧的电流值的状态下进行开关触点14的开放。通过该结构，无论开关触点14是否开放也均不会产生电弧而能够安全地进行电力阻断。
图4表示第4实施方式的墙壁开关10C和照明控制器30B的结构图。本实施方式中，在墙壁开关10C中，取代第3实施方式中所用的计时器18而具备电流检测部19。在负载侧供电线3、3上，设有电流互感器(currenttransformer)等的电流传感器(sensor)5，电流检测部19基于其输出来检测电流量。
控制部11C导入由电流检测部19检测到的电流量。控制部11C在检测到所导入的电流量达到规定以下时开放开关触点14。
根据该结构，当通过操作输入部12的操作，对控制部11C给予供给及停止供给直流电力的指示时，向照明控制器30B进行电力阻断的通知。与此相应地，控制器31对电源部33的电力供给调整部34进行控制，以执行使电流量微小至不会在开关触点14处产生电弧的程度或者成为零的电力供给控制。至此为止的动作等同于第3实施方式的动作。
接下来，控制部11C对由电流检测部19检测到的电流量进行监控，当检测电流量达到不会在开关触点14处产生电弧的程度的规定值以下时开放开关触点14。
根据本实施方式的直流电力开关装置，对流经负载侧供电线3、3的电流进行检测，当检测到检测电流量达到规定以下时，开放开关触点14，因此能够在不会在开关触点14处产生电弧的状态下安全地阻断直流电力。
图5表示第5实施方式的包含墙壁开关10D和照明控制器30D的照明系统的结构图。本实施方式中，设有多个照明控制器30D-1～30D-n(n为2以上的整数)。照明控制器30D-1～30D-n分别连接于多个照明负载20、...、20。
照明控制器30D-1～30D-n分别具备控制器31D、电源部33D及通信部35D。电源部33D视需要对从负载侧供电线3、3导入的直流电力的电压进行转换，并给予至控制器31D和通信部32D，并且也供给至多个照明负载20、...、20。在电源部33D中，具备生成对照明负载20给予的电力的电路或者进行供电的电路，在该电路内，设有包含半导体开关或可变电阻的电力供给调整部34D。电力供给调整部34D由控制器31D进行控制，进行使电流减少至不会在开关触点14(14-1～14-D)处产生电弧的电流值的电力控制。
在墙壁开关10D中，具备经由电源侧供电线2、2而连接于照明控制器30D-1～30D-n的开关触点14-1～14-n。操作输入部12D具有操作部，该操作部可输入针对各照明控制器30D-1～30D-n的照明负载20的电力控制的指示。当对操作部进行操作时，操作输入部12D向控制部11D指示各照明控制器30D-1～30D-n中的相应照明控制器30D的直流电力的供给及停止供给。控制部11D在由操作输入部12D指示停止供给期望的照明控制器30D的直流电力时，使收发部16D向相应的照明控制器30D进行电力阻断的通知。
收发部16D可与照明控制器30D-1～30D-n的通信部35D进行通信，例如使地址(address)包含在通信信息中以进行照明控制器30D-1～30D-n的识别。除了以上的结构以外，本实施方式的结构等同于第2实施方式的结构。
根据该结构，能够对照明控制器30D-1～30D-n各别地进行直流电力的供给及停止供给。并且，能够期待无论开关触点14-1～14-n是否开放，均不会产生电弧而安全地电力阻断。如本实施方式般，设置多个照明控制器30D-1～30D-n，并分别设置多个照明负载20、...、20，以对照明控制器30D-1～30D-n各别地进行直流电力的供给及停止供给的结构，在第1实施方式至第4实施方式和第6实施方式中的任一实施方式中均可采用。
图6表示第6实施方式的包含墙壁开关10E和照明控制器30E的照明系统的结构图。本实施方式中，墙壁开关10E的收发部17E与照明控制器30E的收发部36E经由有线或无线的线路4来进行双向通信。当通过操作输入部12的操作，对控制部11E给予直流电力的供给及停止供给的指示时，从收发部17E向照明控制器30E的收发部36E进行电力阻断的通知。
从收发部36E收到上述通知的控制器31E对电源部33的电力供给调整部34进行控制，以执行使电流减少至不会在开关触点14处产生电弧的电流值的电力供给控制，并且使电力供给控制的响应(ACK)从收发部36E送出至收发部17E。
控制部11E从收发部17E接收电力供给控制的响应(ACK)，且对由电流检测部19检测到的电流量进行监控，当检测到检测电流量达到规定以下时开放开关触点14。除了以上的结构以外，具有与第4实施方式相同的结构。通过该第5实施方式，无论开关触点14是否开放，也均不会产生电弧而能够安全地进行电力阻断。
根据该第6实施方式，通过双重检验(double check)来进行开关触点14的开放，所述双重检验是指检测到有电力供给控制的响应(ACK)返回以及由电流检测部19检测到的电流量达到规定以下这两种情况。因此，通过双重检验来进行开关触点14的开放，无论开关触点14是否开放，均确实不会产生电弧，从而能够安全地进行电力阻断，系统的安全性提高。
另外，在上述第2实施方式至第6实施方式中，当对照明控制器30A～30E供给电力时，与第1实施方式同样地，在闭合开关触点14之后向照明控制器30A～30E进行电力供给的通知。而且，在任一实施方式中，均能够进行以下的控制，即：在闭合开关触点14之后的控制器31的上升时，能够使流经负载侧供电线3、3的电流成为低电流的状态，随后，在经过规定的时间后使输出上升，以可对照明负载20进行供电。由此，能够防止在闭合开关触点14之后的不稳定状态下有大电流流动，从而能够期待安全的电力供给。
而且，能够进行以下的电力控制，即：当开放开关触点14时，成为消耗照明控制器30～30E从墙壁开关10A～10E侧接收信号所需的待机电力的待机状态，接下来，使电流减少至不会在开关触点14处产生电弧的电流值。
而且，上述实施方式能够适当组合而构成，可根据本发明的主旨来进行各种变形，例如在第3实施方式或第4实施方式中使电力供给或阻断的通知重叠于负载侧供电线3、3而进行等。
符号的说明
2......电源侧供电线
3......负载侧供电线
5......电流传感器
10、10A～10E......墙壁开关
11、11B、11C......控制部
12......操作输入部
13......电源部
14......开关触点
18......计时器
19......电流检测部
20......照明负载
30、30A～30E......照明控制器
31......控制器
33......电源部
34......电力供给调整部

Claims (8)

1.一种直流电力开关装置，其特征在于包括：
操作输入部，用于指示直流电力的供给及停止供给；
开关触点，设在对电气器具供给直流电力的供电线上；
通知机构，当操作输入部指示停止供给直流电力时，向电气器具进行电力阻断的通知；以及
控制机构，当在所述通知之后检测到于电气器具中进行了使电流减少的电力供给控制时，开放开关触点。
2.根据权利要求1所述的直流电力开关装置，其特征在于，
控制机构在检测到进行了电力控制的状态时，开放开关触点，所述电力控制是使电流减少至不会在开关触点处产生电弧的电流值的电力控制。
3.根据权利要求1或2所述的直流电力开关装置，其特征在于，
开关触点包含连接于多个电气设备的多个开关触点，
通知机构在操作输入部指示对期望的电气设备停止供给直流电力时，向对应的电气器具进行电力阻断的通知，
控制机构当在所述通知之后检测到在相应的电气器具中进行了使电流减少的电力供给控制时，开放对应的开关触点。
4.根据权利要求1或2所述的直流电力开关装置，其特征在于包括：
接收机构，从电气器具接收电力供给控制的通知，
控制机构当在接收机构中收到电力供给控制的通知时，开放开关触点。
5.根据权利要求1或2所述的直流电力开关装置，其特征在于包括：
计时器，对从向电气器具进行电力阻断的通知时开始经过的时间进行计时，
控制机构在由计时器检测到规定时间的经过时，开放开关触点。
6.根据权利要求1或2所述的直流电力开关装置，其特征在于包括：
检测机构，检测流经供电线的电流，
控制机构在由检测机构检测到检测电流量达到规定以下时，开放开关触点。
7.根据权利要求1或2所述的直流电力开关装置，其特征在于包括：
接收机构，从电气设备接收针对通知的响应；以及
检测机构，检测流经供电线的电流，
控制机构当在接收机构中收到电力控制的通知，并且在检测机构中检测到检测电流量达到规定以下时，开放开关触点。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的直流电力开关装置，其特征在于，
当操作输入部指示供给直流电力时，在闭合开关触点后向电气器具进行电力供给的通知。
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