JP2009165251A - 直流配電システム - Google Patents

Abstract

【課題】直流機器に関連する情報をその設置場所とともに表示することができる直流配電システムを提供することにある。
【解決手段】直流配電システムは、直流配電路１と、直流配電路１に分岐接続され直流配電路１より直流電力が供給される直流機器１００と直流配電路１との間に挿入された分岐ブレーカ２と、直流機器１００に関連する情報を表示する表示部４０を有した表示装置４とを備え、分岐ブレーカ２は、自身に接続されている直流機器１００の設置場所情報が格納された記憶部２５と、設置場所情報を表示装置４に送信する送信部２６とを有し、表示装置４は、直流配電路１に接続され分岐ブレーカ２より設置場所情報を受信する受信部４１を有し、直流機器１００に関連する情報を表示部４０に表示するにあたっては、直流機器１００の情報を当該直流機器１００の設置場所情報と関連付けて表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、直流配電システムに関するものである。

従来から、交流５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの単相２線式１００Ｖもしくは単相３線式１００／２００Ｖの電路において、主に住宅などの引込口装置として使用する住宅用分電盤（住宅盤ともいう）が提供されている。

この種の分電盤は、主幹ブレーカ（主開閉器）や、主幹ブレーカの二次側に接続された主幹電路（母線）から分岐して電気機器に電力を供給する分岐電路（分岐線）にそれぞれ設けられた複数の分岐ブレーカ（分岐開閉器）などの交流配電システムを構成する機器を、キャビネットに収納して（組み込んで）なるものである（例えば、特許文献１参照）。

また、特許文献１に示す分電盤には、分岐ブレーカに流れる（分岐ブレーカを介して電気機器に供給される）電流値を検出する電流センサが備えられている。各電流センサは、個別の出力線を用いて、各電流センサの出力電流により点灯する発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する通電表示ブロックに接続され、これによって分岐ブレーカに接続された電気機器の使用状況の表示が行えるようになっている。

ところで、近年では、太陽電池の普及や省エネルギ化など種々の観点から交流電力ではなく直流電力を配電したいという要望が高まっており、これに伴って、直流電力を配電可能な直流配電システムが数々提案されてきている。例えば、特許文献２には、交流電力を配電する分電盤に、交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータや、ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を昇圧する昇圧コンバータなどを具備した電源手段を備えたものが開示されており、この電源手段より直流機器に直流電力を供給可能としている。
特許第２９９１８７５号公報 特開２００５−２２４０６６号公報

特許文献２に示されるように、交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータなどを利用することで、交流配電システムの構成を直流配電システムの構成に転用することが可能である。そのため、直流配電システムにおいても、特許文献１に示すような通電表示ブロックを利用することで、直流機器（直流電力により駆動する電気機器）の使用状況を知ることができる。

このようなものでは、直流機器の使用状況を知ることができ、この使用状況を参酌することで、直流機器に異常があるか否かを判断することが可能である。

しかしながら、特許文献１に示す構成では、直流機器がどの場所に設置されているかまでは知ることができないから、実際に直流機器に異常があると判断した場合に、異常の原因となっている直流機器を探し出すことが困難であった。

本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、直流機器に関連する情報をその設置場所とともに表示することができる直流配電システムを提供することにある。

上述の課題を解決するために、請求項１の発明では、直流電力の給電経路となる直流配電路と、上記直流配電路に分岐接続され上記直流配電路より直流電力が供給される直流機器と上記直流配電路との間に挿入された直流配線用機器と、直流機器に関連する情報を表示する表示部を有した表示装置とを備え、直流配線用機器は、自身に接続されている直流機器の設置場所情報が格納された記憶部と、上記直流配電路を伝送路として記憶部に格納された設置場所情報を表示装置に送信する送信部とを有し、表示装置は、上記直流配電路に接続され直流配線用機器より設置場所情報を受信する受信部を有し、直流機器に関連する情報を表示部に表示するにあたっては、直流機器に関連する情報を当該直流機器が接続されている直流機器の設置場所情報と関連付けて表示することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、直流配電路と当該直流配電路に分岐接続される直流機器との間に挿入される直流配線用機器に設置場所情報を持たせて、その設置場所情報を表示装置に送信するようにしているから、直流機器に関連する情報をその設置場所とともに表示することができ、直流機器の管理が容易に行えるようになる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記直流配線用機器は、上記直流配電路の主幹電路から分岐する分岐電路に接続された分岐ブレーカであることを特徴とする。

請求項２の発明によれば、分岐ブレーカは住戸の部屋や廊下などのブロック毎に設置されることが多いから、このような分岐ブレーカに設置場所情報を持たせることによって、直流機器の設置場所情報を、部屋（居室、寝室、子供部屋など）や廊下（一階廊下、二階廊下など）といった住戸のブロック毎に設定することが可能になる。

請求項３の発明では、請求項１の発明において、上記直流配線用機器は、上記直流機器の接続に用いられる接続器であることを特徴とする。

請求項３の発明によれば、接続器は住戸内の様々な場所に設置されるものであるから、直流機器の設置場所情報を、部屋（居室、寝室、子供部屋など）や廊下（一階廊下、二階廊下など）といった住戸のブロック毎、さらにはブロック内の所定場所（例えば部屋の入り口近くや窓側など）毎に設定することが可能になる。

本発明は、直流機器に関連する情報をその設置場所とともに表示することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態の直流配電システムは、図１に示すように、直流電力の給電経路となる直流配電路１と、直流配電路１に分岐接続され直流配電路１より直流電力が供給される直流機器１００と直流配電路１との間に挿入された直流配線用機器である分岐ブレーカ２および接続器３と、直流機器１００に関連する情報を表示する表示部４０を有した表示装置４とを備える。

なお、以下の説明では直流機器１００を区別するために必要に応じて直流機器１００を符号１００Ａ〜１００Ｇで表す。また、直流機器１００Ａ〜１００Ｃは住戸の寝室に設置されているとし、直流機器１００Ｄ，１００Ｅは住戸の子供部屋に設置されているとし、直流機器１００Ｆ，１００Ｇは住戸の廊下に設置されているとする。

直流配電路１は、母線である主幹電路１０と、主幹電路１０から分岐する分岐線である複数の分岐電路１１とで構成される。直流配電路１の主幹電路１０および分岐電路１１は、例えば、金属材料（特に銅などの導電性が良好な金属材料が好ましい）により長尺板状に形成された導電バーなどからなる。なお、以下の説明では複数の分岐電路１１を区別するために必要に応じて分岐電路１１を符号１１Ａ〜１１Ｃで表す。

このような主幹電路１０には、電力変換装置５より直流電力が供給される。電力変換装置５は、電力系統（一例としては商用電源などの交流電源）ＡＣより得た交流電力を主幹電路１０に供給する直流電力に変換するものであり、例えばＡＣ／ＤＣコンバータなどを利用して構成される。

電力変換装置５と電力系統ＡＣとの間には、主幹ブレーカ６が挿入される。主幹ブレーカ６は、電力系統ＡＣに接続された一次側（入力側）の接続端子（図示せず）と、電力変換装置５に接続されたニ次側（出力側）の接続端子（図示せず）とを備える。この他、主幹ブレーカ６は、一次側の接続端子と二次側の接続端子との間に挿入された機械接点部などの開閉部（図示せず）を、手動操作用の操作ハンドル（図示せず）の操作に応じて開閉機構や、一次側の接続端子と二次側の接続端子との間に過電流（短絡電流や過負荷電流）が流れた際に開閉部を釈放させる引外し機構などを備える。このような主幹ブレーカ１は従来周知のものであるから、詳細な説明は省略する。

なお、上述した主幹ブレーカ６および電力変換装置５は、直流配電路１および分岐ブレーカ２とともに直流配電用の分電盤１１０（図３参照）を構成するものであって、これらはキャビネット（図示せず）に収納される。

分岐ブレーカ２は、直流配電路１の分岐電路１１が接続される（直流配電路１より直流電力が供給される）入力側（電源側）となる一次側接続部２０と、給電線となる直流供給線路Ｗｄｃが接続される出力側（負荷側）となる二次側接続部２１とを具備した器体（図示せず）を備えている。分岐ブレーカ２は、一次側接続部２０に分岐電路１１を、二次側接続部２１に直流供給線路Ｗｄｃをそれぞれ接続されることによって、直流機器１００と直流配電路１との間に挿入される。なお、図１に示すように直流配電路１には、複数の分岐ブレーカ２が接続されているので、以下の説明では複数の分岐ブレーカ２を区別するために必要に応じて分岐ブレーカ２を符号２Ａ〜２Ｃで表す。

分岐ブレーカ２の器体は、絶縁性を有する樹脂材料（一例としてはフェノール樹脂）により形成された樹脂成形品からなる。一次側接続部２０は、例えば、ねじ端子や、速結端子、刃受けなどを利用して、分岐電路１１が接続可能な形に形成され、二次側接続部２１は、例えば、ねじ端子や速結端子などを利用して、給電路兼伝送路となる直流供給線路Ｗｄｃが接続可能な形に構成されている。なお、このような一次側接続部２０および二次側接続部２１については従来周知のものを採用できるから詳細な説明は省略する。

上述した分岐ブレーカ２の器体には、一次側接続部２０と二次側接続部２１との間に挿入された開閉手段２２と、器体に変位自在（一例としては回動自在）に取り付けられた手動操作用の操作ハンドル（図示せず）を有し当該操作ハンドルの操作に応じて開閉手段２２を開閉する開閉機構部２３と、一次側接続部２０と二次側接続部２１との間に過電流が流れた際に開閉手段２２を強制的に開放（釈放）させる引外し装置２４とが収納される。

本実施形態では、開閉手段２２として、器体に対して固定される固定接点（図示せず）と、当該固定接点に接離する可動接点（図示せず）とで構成された機械接点を採用している。なお、開閉手段２２としては、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチング素子を用いたものや、半導体スイッチング素子と機械接点とを併用したハイブリッド形のものであってもよい。

開閉機構部２３は、開閉手段２２の固定接点が固着された固定端子板や、開閉手段２２の可動接点が固着された可動接触子、ばね材、係止部材などを機械的に結合することによって構成されており、手動操作用の操作ハンドルの操作に応じて開閉手段２２の開閉を行う。引外し装置２４は、過電流を検出した際に、開閉機構部２３により開閉手段２２を強制的に開放させるものであって、例えば、筒状のコイルボビン、コイルボビンの外周面に巻装されたコイル、コイルボビン内の軸方向一端側に設けられた固定鉄芯、コイルボビン内の軸方向他端側に軸方向にスライド移動自在に設けられた可動鉄芯（プランジャ）、固定鉄芯と可動鉄芯との間に介装されるコイルスプリングからなる復帰ばねなどを備えた電動トリップ装置や、バイメタルなどを備えている。このような引外し装置２４では、短絡電流が流れた際に、可動鉄芯が固定鉄芯側に移動し、これによって開閉手段２２の可動接点を固定接点から引外したり、過負荷電流が流れた際に、バイメタルが曲がり、これによって開閉手段２２の可動接点を固定接点から引外したりするようになっている。なお、上述した開閉機構部２３や、引外し装置２４は、従来周知のものを採用できるから詳細な説明は省略する。

ここで、分岐ブレーカ２Ｂの構成は、分岐ブレーカ２Ａ，２Ｃと異なっている。分岐ブレーカ２Ａ〜２Ｃは上述したように一次側接続部２０と、二次側接続部２１と、開閉手段２２と、開閉機構部２３と、引外し装置２４とを共通に備えているが、分岐ブレーカ２Ｂには、これらに加えて、分岐ブレーカ２Ｂに接続される直流機器１００Ｆ，１００Ｇの設置場所情報が格納された書き換え可能なメモリ（一例としてはフラッシュメモリ）からなる記憶部２５と、記憶部２５に格納された設置場所情報を表示装置４に送信する送信部２６とが設けられる。

送信部２６は、直流配電路１を伝送路（通信路）として表示装置４の後述する受信部４１と通信を行うものである。送信部２６と受信部４１との間の通信に使用される通信信号は、高周波の搬送波を用いてデータを伝送する通信信号であって、直流電圧に重畳された形で直流配電路１上に送出される。このような通信技術は、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。

つまり、本実施形態の直流配電システムでは、複数の分岐ブレーカ２Ａ〜２Ｃのうち、分岐ブレーカ２Ｂにのみ、直流機器１００の設置場所情報を持たせている。

さらに、分岐ブレーカ２Ｂには、一次側接続部２０と二次側接続部２１との間に流れる電流を検出するカレントトランスなどの電流センサ２７と、マイクロコンピュータ（マイコン）などからなる制御部２８とが設けられる。

制御部２８は、電流センサ２７の検出結果に基づいて分岐ブレーカ２Ｂより直流機器１００に供給される消費電力量（換言すれば、分岐ブレーカ２Ｂに接続された直流機器１００の総消費電力量）を算出し、算出した消費電力量を記憶部２５に格納された設置場所情報とともに表示装置４に送信させる。

本実施形態においては、直流機器１００Ｆ，１００Ｇは廊下に設置されているから、分岐ブレーカ２Ｂの記憶部２５に格納される設置場所情報は、直流機器１００Ｆ，１００Ｇの設置場所である「廊下」となる。

そのため、分岐ブレーカ２Ｂは、直流機器１００に関連する情報として、廊下に設置された直流機器１００Ｆ，１００Ｇの総消費電力量を、その設置場所情報とともに表示装置４に送信する。

このような分岐ブレーカ２Ｂには、設置場所情報を入力するための入力手段（図示せず）が具備される。ここで、入力手段としては、ディップスイッチが挙げられる。例えば、複数（例えば４つ）のディップスイッチの組み合わせによって、設置場所を、「寝室」、「台所」、「リビング」、「子供部屋」などから選択できるようにすればよい。また、上記入力手段は、必ずしも分岐ブレーカ２Ｂに設ける必要はなく、例えば、入力手段として専用のリモートコントローラ（リモコン）を採用することができる。つまり、リモコンが送信する通信信号（無線、有線の別を問わない）を受信する受信手段を分岐ブレーカ２Ｂに持たせることで、リモコンを利用して設置場所情報を入力することができるようにしてもよい。

一方、分岐ブレーカ２Ａには、接続器３が複数接続される。以下の説明では複数の接続器３を区別するために必要に応じて符号３Ａ〜３Ｅで表す。

接続器３は、任意の直流機器１００を接続することができる直流アウトレットであり、直流機器１００を接続する負荷接続部３０を有している。このような負荷接続部３０は、直流機器１００に直接設けた接触子（図示せず）または接続線を介して設けた接触子（図示せず）が差し込まれる差込式の接続口が開口された器体と、当該器体に収納され接続口に差し込まれた接触子に直接接触する接触子受とで構成される。すなわち、接続器３は接触式で給電を行う。なお、接続器３に接続された直流機器１００が通信機能を有する場合には、直流供給線路Ｗｄｃを通して通信信号を伝送することが可能になる。

本実施形態における接続器３Ａ〜３Ｄは住戸の壁に設置されたコンセント（直流コンセント）であり、負荷接続部３０としてはピン・ジャックが接続可能なピン・プラグなどが採用される。一方、接続器３Ｅは住戸の天井に設置された引掛シーリングであり、負荷接続部３０としては引掛栓刃を係止する引掛刃受などが採用される。

本実施形態における接続器３は、負荷接続部３０の他に、接続器３に接続される直流機器１００の設置場所情報が格納された書き換え可能なメモリ（一例としてはフラッシュメモリ）からなる記憶部３１と、直流配電路１を伝送路として記憶部３１に格納された設置場所情報を表示装置４に送信する通信部３２とを有する。この通信部３２は、分岐ブレーカ２の送信部２６と同様の通信技術を用いて、表示装置４の受信部４１と通信を行うものである。なお、接続器３は、直流供給線路Ｗｄｃおよび分岐ブレーカ２を介して直流配電路１に接続されているから、直流供給線路Ｗｄｃも伝送路となる。

つまり、本実施形態の直流配電システムでは、複数の接続器３それぞれに直流機器１００の設置場所情報を持たせている。

さらに、接続器３は、負荷接続部３０に接続された直流機器１００に流れる電流を検出するカレントトランスなどの電流センサ３３と、マイクロコンピュータ（マイコン）などからなる制御部３４とを有している。この制御部３４は、電流センサ３３の検出結果に基づいて負荷接続部３０に接続された直流機器１００に供給される消費電力量を算出し、算出した消費電力量を記憶部３１に格納された設置場所情報とともに表示装置４に送信させる。なお、本実施形態の直流配電システムでは、直流機器１００Ａ〜１００Ｃの設置場所は寝室であるから、接続器３Ａ〜３Ｃの記憶部３１に格納される設置場所情報は「寝室」に設定される。一方、直流機器１００Ｄ，１００Ｅの設置場所は子供部屋であるから、接続器３Ｄ，３Ｅの記憶部３１に格納される設置場所情報は「子供部屋」に設定される。

ところで、接続器３には、分岐ブレーカ２Ｂと同様に、設置場所情報を入力するための入力手段（図示せず）が具備される。ここで、入力手段としては、上述したようなディップスイッチなどが挙げられる。また、上記入力手段は、必ずしも接続器３に設ける必要はなく、上述したように入力手段として専用のリモコンを採用することができる。入力手段としてリモコンを採用する場合には、通信部３２をリモコンからの通信信号の受信手段として利用することが考えられる。すなわち、リモコンに接続器３の負荷接続部３０に対応するジャック（図示せず）を設けるとともに、当該ジャックを接続器３の負荷接続部３０に接続することで接続器３の通信部３２と通信可能となる通信手段（図示せず）を設ければ、リモコンと接続器３とが通信可能となり、これによって設置場所情報の入力が行えるようになる。

表示装置４は、分岐ブレーカ２Ｃに接続されている。この表示装置４は、直流配電路１に接続されて直流配線用機器より設置場所情報を受信する前述の受信部４１を有している。図１に示す例では、接続器３Ａ〜３Ｅ、および分岐ブレーカ２Ｂが送信した直流機器１００に関する情報とその設置場所情報とが受信部４１で受信される。

また、表示装置４は、上述した表示部４０と、マイコンなどからなり表示部４０を制御する表示制御部４２とを有している。なお、表示部４０としては、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や有機ＥＬディスプレイなどを採用している。

表示制御部４２は、受信部４１で受信した直流機器１００に関する情報（本実施形態では消費電力量）を表示部４０で表示するのであるが、直流機器１００に関する情報（本実施形態では消費電力量）を表示部４０で表示するにあたっては、図２に示すように、直流機器１００の情報を当該直流機器１００が接続されている直流配線用機器の設置場所情報と関連付けて表示する。図２に示す例では、表示制御部４２は、直流機器１００Ａ〜１００Ｃの消費電力量の合計値をこれらの設置場所を表す「寝室」という文字とともに表示し、直流機器１００Ｄ，１００Ｅそれぞれの消費電力量の合計値をこれらの設置場所を表す「子供部屋」という文字とともに表示し、直流機器１００Ｅ，１００Ｆによる総消費電力量をこれらの設置場所を表す「廊下」という文字とともに表示する。なお、図２に示す例では、表示内容を示す文字として、「電力使用状況」を表示するとともに、「寝室」と「子供部屋」と「廊下」との消費電力量の合計値と、最大容量とを表示するようにしている。なお、表示部４０に表示させる画像は図２に示す例に限定されない。

以上述べた本実施形態の直流配電システムによれば、直流配電路１と当該直流配電路１に分岐接続される直流機器１００との間に挿入される直流配線用機器である分岐ブレーカ２Ｂおよび接続器３Ａ〜３Ｅに設置場所情報を持たせて、当該設置場所情報を表示装置４に送信するようにしているから、直流機器１００に関連する情報をその設置場所とともに表示することができ、直流機器１００の管理が容易に行えるようになる。そのため、直流機器１００に異常があると判断した場合に、異常の原因となっている直流機器１００を容易に探し出すことができる。

また、本実施形態の直流配電システムでは、直流配線用機器として、直流配電路１の主幹電路１０から分岐する分岐電路１１に接続された分岐ブレーカ２Ｂを用いている。ここで、分岐ブレーカ２は、住戸の部屋や廊下などのブロック毎に設置されることが多いから、このような分岐ブレーカ２に設置場所情報を持たせることによって、直流機器１００の設置場所情報を、部屋（居室、寝室、子供部屋など）や廊下（一階廊下、二階廊下など）といった住戸のブロック毎に設定することが可能になる。

また、直流配線用機器として、直流機器１００の接続に用いられる接続器３を用いており、接続器３は住戸内の様々な場所に設置されるものであるから、直流機器１００の設置場所を部屋（居室、寝室、子供部屋など）や廊下（一階廊下、二階廊下など）といったブロック毎、さらにはブロック内の所定場所（例えば部屋の入り口や窓側など）毎に設定することが可能になる。

上述した本実施形態の直流配電システムは、例えば、図３に示すような配電システムに適用することができる。なお、図３では、配電システムを設置する建物として戸建て住宅の家屋Ｈを想定して説明しているが、集合住宅に適用してもよい。

家屋Ｈには、図３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１００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供給線路Ｗｄｃを通して直流機器１００に直流電力が供給される。直流電力供給部１０１と直流機器１００との間には、直流供給線路Ｗｄｃに流れる電流を監視し、異常を検知したときに直流供給線路Ｗｄｃ上で直流電力供給部１０１から直流機器１００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。

直流供給線路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供給線路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。

直流供給線路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１００が構築するサブシステムなどと通信を行う。

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１００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１００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１００からなるインターホンシステムＫ１０３、火災感知器のような警報系の直流機器１００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。

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およびインターホンシステム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供給線路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とインターホンシステムＫ１０３との間に接続ボックス１２１が設けられている。

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１３１に接続される直流機器１００からなる情報機器システムＫ１０１が設けられる。

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１００）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１００）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。

照明システムＫ１０２を構成する直流機器１００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、直流供給線路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１００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１００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。

上述した直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２には、任意の直流機器１００を接続することができ、接続された直流機器１００に直流電力を出力するから、以下では直流コンセント１３１、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１００に直接設けた接触子（図示せず）または接続線を介して設けた接触子（図示せず）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１００が通信機能を有する場合には、直流供給線路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１００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。

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。

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１００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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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１００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。

直流機器１００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１００）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、直流供給線路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。

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。

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１００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２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。

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。

この場合、家屋Ｈの各階や各部屋を単位として直流電力供給部１０１を設けることができるから、直流電力供給部１０１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１００との間の直流供給線路Ｗｄｃの距離が小さくなるから、直流供給線路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および直流ブレーカ１１４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。

このような図３に示す配電システムにおいて、いずれかの直流供給線路Ｗｄｃに本実施形態の表示装置４を接続するとともに、直流ブレーカ１１４を、設置場所情報を持たせた分岐ブレーカ２（上記の例では分岐ブレーカ２Ｂ）に置き換えるか、あるいは直流アウトレットを、設置場所情報を持たせた接続器３に置き換えることによって、本実施形態の直流配電システムを図３に示す配電システムに組み込むことができる。

以上述べた本実施形態の直流配電システムは、あくまでも本発明の一実施形態に過ぎないものであって、本発明の技術的範囲を本実施形態の直流配電システムに限定する趣旨ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変更は当然に行える。

例えば、上記の例では、分岐ブレーカ２Ｂや接続器３は直流機器１００に関連する情報として消費電力量を検出可能なものであるが、必ずしも直流機器１００に関連する情報を検出可能とする必要はなく、例えば、直流機器１００が自身の情報を分岐ブレーカ２Ｂや接続器３に送信し、分岐ブレーカ２Ｂや接続器３で受信した情報に、その設置場所情報を付して表示装置４に送信するようにしてもよい。

また、上記の例では、直流機器１００に関連する情報として、消費電力量を採用しているが、直流機器１００が火災感知器や、人体検知器や電気錠などの防犯機器である場合には、その検知結果（火災感知器にあっては火災の有無、防犯機器にあっては侵入者の有無など）を、直流機器１００に関連する情報として採用することができる。さらに、直流機器１００に関連する情報としては、直流機器１００の寿命や、故障など種々のものを採用することができる。

また、図１に示す例では、分岐ブレーカ２Ｂにのみ設置場所情報を持たせているが、分岐ブレーカ２Ａ，２Ｃにも設置場所を持たせるようにしてもよく、この場合、接続器３Ａ〜３Ｅは設置場所情報を持たない構成とすることができる。さらに、直流機器１００自体に設置場所情報を持たせるようにしてもよく、このような直流機器１００は、分岐ブレーカ２Ｂや接続器３の構成を転用することによって容易に実現できる。

本発明の一実施形態の直流配電システムの概略説明図である。 同上における表示装置の表示部で表示する画像の一例である。 家屋に設置される配電システムの説明図である。

符号の説明

１ 直流配電路
２（２Ａ〜２Ｃ） 分岐ブレーカ（直流配線用機器）
３（３Ａ〜３Ｅ） 接続器（直流配線用機器）
４ 表示装置
１０ 主幹電路
１１ 分岐電路
２５ 記憶部
２６ 送信部
４０ 表示部
４１ 受信部
１００（１００Ａ〜１００Ｇ） 直流機器

Claims (3)

1. 直流電力の給電経路となる直流配電路と、上記直流配電路に分岐接続され上記直流配電路より直流電力が供給される直流機器と上記直流配電路との間に挿入された直流配線用機器と、直流機器に関連する情報を表示する表示部を有した表示装置とを備え、
   直流配線用機器は、自身に接続されている直流機器の設置場所情報が格納された記憶部と、上記直流配電路を伝送路として記憶部に格納された設置場所情報を表示装置に送信する送信部とを有し、
   表示装置は、上記直流配電路に接続され直流配線用機器より設置場所情報を受信する受信部を有し、直流機器に関連する情報を表示部に表示するにあたっては、直流機器に関連する情報を当該直流機器が接続されている直流機器の設置場所情報と関連付けて表示することを特徴とする直流配電システム。
2. 上記直流配線用機器は、上記直流配電路の主幹電路から分岐する分岐電路に接続された分岐ブレーカであることを特徴とする請求項１記載の直流配電システム。
3. 上記直流配線用機器は、上記直流機器の接続に用いられる接続器であることを特徴とする請求項１記載の直流配電システム。

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