JP2009178008A - 電力供給システム、アウトレット及び電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電気機器のオン状態とオフ状態とが切り替わったときに、通信できない期間を短縮することができる。
【解決手段】直流アウトレット（直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２）及び直流機器１０２に備えられる分離部は、直流電力供給部１０１からの電圧を直流電圧と通信信号に分離する。直流アウトレット及び直流機器１０２に備えられるコンデンサは、直流機器１０２がオフ状態であるとき、直流電力供給部１０１からの直流電力によって充電される。直流機器１０２をオフ状態からオン状態に切り替えるための設定操作が行われると、直流機器１０２の主機能部への印加電圧が瞬時に高くなるため、印加電圧及び直流供給線路Ｗｄｃ上の電圧にリンギングが発生するが、コンデンサの充放電によってリンギングを緩和することができるため、実際の主機能部への印加電圧及び直流供給線路Ｗｄｃ上の電圧は、リンギングの発生期間が短くなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、直流電圧に通信信号を重畳させることによって通信を行う電力供給システム、アウトレット及び電気機器に関するものである。

従来の電力供給システムは、電気機器と、電気機器に直流電力を供給する電力供給部とを備え、直流電力の給電路において直流電圧に通信信号を重畳させることによって機器間の通信を行うことができる（例えば特許文献１）。
特開２００７−２１５２５８号公報

しかしながら、従来の電力供給システムは、電気機器がオフ状態からオン状態に切り替わるとき、図４に示すように、電気機器に印加される印加電圧Ｖａが瞬時に増加するため、印加電圧が瞬時に増加してから一定期間（図４のｔ１１〜ｔ１２）、印加電圧Ｖａ及び給電路上の電圧Ｖｂにオーバーシュートやアンダーシュートが発生することによって、リンギングが発生する。また、電気機器がオン状態からオフ状態に切り替わるときも、印加電圧Ｖａが瞬時に減少するため、印加電圧Ｖａが瞬時に減少してから一定期間（図４のｔ１３〜ｔ１４）、印加電圧Ｖａ及び給電路上の電圧Ｖｂにリンギングが発生する。このため、従来の電力供給システムには、リンギングによって通信信号の波形が歪むため、リンギングの発生期間が経過するまで機器間の通信を正常に行うことができなくなる。このとき、リンギングの発生期間をできるだけ短くすることによって、通信信号の波形が歪まない期間をできるだけ長くすることが望ましい。

本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目的は、電気機器のオン状態とオフ状態とが切り替わったときに、通信できない期間を短縮することができる電力供給システム、アウトレット及び電気機器を提供することにある。

請求項１に係る電力供給システムの発明は、電気機器と、前記電気機器に直流電力を供給する電力供給部とを備え、前記直流電力の給電路において直流電圧に高周波信号の通信信号を重畳させることによって機器間の通信を行う電力供給システムであって、前記電力供給部側からの電圧を直流電圧と通信信号とに分離する分離手段と、前記分離手段で分離された直流電圧の給電路に前記電気機器と並列に接続され、前記直流電圧によって充電され、前記電気機器に放電することによって、前記電気機器のオン状態とオフ状態とが切り替わったときの前記直流電圧のリンギングを緩和するリンギング緩衝手段とを備えることを特徴とする。

請求項２に係るアウトレットの発明は、電気機器と、前記電気機器に直流電力を供給する電力供給部とを備え、前記直流電力の給電路において直流電圧に高周波信号の通信信号を重畳させることによって機器間の通信を行う電力供給システムに用いられるアウトレットであって、前記電気機器のプラグと着脱自在に接続する第１の接続手段と、前記電力供給部側の給電路と接続する第２の接続手段と、前記第２の接続手段を介して供給される前記電力供給部側からの電圧を直流電圧と通信信号とに分離する分離手段と、前記分離手段で分離された直流電圧の給電路のうち前記分離手段と前記第１の接続手段との間に、前記第１の接続手段に接続される前記電気機器と並列に接続され、前記直流電圧によって充電され、前記電気機器に放電することによって、前記電気機器のオン状態とオフ状態とが切り替わったときの前記直流電圧のリンギングを緩和するリンギング緩衝手段とを備えることを特徴とする。

請求項３に係る電気機器の発明は、直流電力が供給されるとともに、前記直流電力の給電路において直流電圧に高周波信号の通信信号を重畳させることによって他の機器との通信を行う電気機器であって、主機能を有し前記直流電力が供給されると作動する負荷部と、前記電力供給部側からの電圧を直流電圧と通信信号とに分離する分離手段と、前記分離手段で分離された直流電圧の給電路に前記負荷部と並列に接続され、前記直流電圧によって充電され、前記負荷部に放電することによって、前記負荷部の作動開始と作動停止とが切り替わったときの前記直流電圧のリンギングを緩和するリンギング緩衝手段とを備えることを特徴とする。

請求項１〜３の発明によれば、電気機器のオン状態とオフ状態とが切り替わったときに、リンギング緩衝手段の充放電によって、直流電圧のリンギング（オーバーシュートやアンダーシュート）を緩和し、整定時間を短くすることができるので、通信できない期間を短縮することができる。

請求項２の発明によれば、アウトレットがリンギング緩衝手段を備えることによって、リンギング緩衝手段の設置スペースをアウトレットとは別に確保する必要がないので、狭い場所であっても使用することができる。また、リンギング緩衝手段を備えていない電気機器にも対応することができる。

請求項３の発明によれば、電気機器がリンギング緩衝手段を備えることによって、リンギング緩衝手段の設置スペースを電気機器とは別に確保する必要がないので、狭い場所であっても使用することができる。

まず、本発明の実施形態に係る配電システム（電力供給システム）の構成について図１〜３を用いて説明する。以下に説明する実施形態は、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説明するが、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１に示すように、直流電力を出力する直流電力供給部（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（電気機器）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供給線路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。

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。

上記のように直流電力の給電路と通信路が兼用されていると、機器間の通信を行うために給電路とは別体の通信路を家屋Ｈに引き回して設ける必要がないため、機器間の通信を容易に実現することができる。

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１０２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。

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及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、壁コンセント又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１０２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、又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又は宅内サーバ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１０２に直接設けた接触子（プラグ）（図示せず）又は接続線を介して設けた接触子（プラグ）（図示せず）が差し込まれる差込式のプラグ挿入孔（接続口）が器体に開口し、プラグ挿入孔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。

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。

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はタッチパネル式又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（施工業者又は家人）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、例えば、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又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（例えば、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を構成する主電源及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。

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、主電源及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（又は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。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、主電源及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。

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１０２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及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。

続いて、直流アウトレット（直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２）の構成について図２を用いて説明する。直流アウトレットは、直流供給線路Ｗｄｃに挿入されて設けられるものであり、直流機器３のプラグ（図示せず）と着脱自在に接続する接続手段である接続部（第１の接続手段）３０と、直流供給線路Ｗｄｃと接続する接続部（第２の接続手段）３１と、接続部３１を介して供給される直流供給線路Ｗｄｃからの電圧を直流電圧と通信信号とに分離する分離部５０と、一端が分離部５０に接続する抵抗器５１と、抵抗器５１と直列に接続するダイオード５２と、ダイオード５２と接続部３０の間に接続するＤＣ／ＤＣコンバータ５３と、分離部５０で分離された直流電圧の給電路のうちダイオード５２とＤＣ／ＤＣコンバータ５３の接続点に接続するコンデンサ６とを備えている。また、直流アウトレットには、上記の他にも、スイッチ部３２と、制御部３４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５と、通信部３６とが設けられている。

分離部５０は、接続部３１からの給電路を２本に分岐し、一方にはインダクタ５００を接続し、他方にはコンデンサ５０１を接続したものである。直流供給線路Ｗｄｃからの電圧のうち、直流電圧は、インダクタ５００、抵抗器５１、ダイオード５２及びＤＣ／ＤＣコンバータ５３を介して接続部３０から直流機器３に出力されたり、インダクタ５００、抵抗器５１及びダイオード５２を介してコンデンサ６に充電されたりする。一方、直流供給線路Ｗｄｃからの電圧のうち、通信信号は、コンデンサ５０１を通って、通信部３６に出力される。

スイッチ部３２は、例えばオンオフスイッチや電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、リレーなどであり、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３と接続部３０の間に接続され、制御部３４の制御によって、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３と接続部３０の間をオンオフする。例えば、スイッチ部３２が電界効果トランジスタの場合、ソース電極及びドレイン電極がＤＣ／ＤＣコンバータ５３及び接続部３０に接続され、ゲート電圧の電圧値に基づいて、ソースとドレインの間に流れる電流つまり直流機器３に供給される供給電流の電流値を変化させる。なお、スイッチ部３２は上記に限定されるものではなく、用途に応じて適宜選択される。

制御部３４は、通信部３６に入力された通信信号に基づいて制御信号を出力する。制御部３４は、直流機器３をオン状態にする場合、スイッチ部３２をオンにする。一方、直流機器３をオフ状態にする場合、制御部３４は、スイッチ部３２をオフにする。これにより、制御部３４は、スイッチ部３２に流れる電流つまり直流機器３への供給電流を制御する。

コンデンサ６は、接続部３０に接続される直流機器３と並列に接続され、例えば直流機器３がオフ状態であるときに、直流電力供給部１０１からの直流電力（直流電圧）によって充電し、直流機器３に放電する。このコンデンサ６は、直流機器３のオン状態とオフ状態とが切り替わったときに直流電圧のリンギングを緩和するリンギング緩衝手段である。このとき、ダイオード５２によって、コンデンサ６からの電流が直流供給線路Ｗｄｃ側に逆流するのを防止している。

続いて、直流機器１０２の構成について図２を用いて説明する。本実施形態の直流機器１０２には、コンデンサ（リンギング緩衝手段）６を備えていないもの（図２の直流機器３）と、コンデンサ６を備えているもの（図２の直流機器４）とがある。

直流機器３は、直流アウトレット（直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２）を介して他の直流機器３と並列に接続され、直流アウトレットを介して直流電力供給部１０１から直流電力が供給されるとともに、印加電圧に高周波信号の通信信号を重畳させることによって他の機器との通信を行うものであり、直流電力が供給されると作動する負荷部である主機能部（図示せず）を有する。

直流機器４は、直流供給線路Ｗｄｃ上に他の直流機器４と並列に接続され、直流電力供給部１０１から直流電力が供給されるとともに、印加電圧に高周波信号の通信信号を重畳させることによって他の機器との通信を行うものであり、主機能部３７と、スイッチ部３２と、操作部３３と、制御部３４と、通信部３６と、分離部５０と、抵抗器５１と、ダイオード５２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３と、コンデンサ６とを備えている。

直流機器４に備えられている分離部５０、抵抗器５１、ダイオード５２、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３及びコンデンサ６の基本的な構成や機能は、直流アウトレットに備えられているものと同様である。つまり、コンデンサ６は、主機能部３７と並列に接続され、主機能部３７の作動停止時に直流電力供給部１０１からの直流電力によって充電し、主機能部３７の作動開始と作動停止とが切り替わったときに主機能部３７に印加される印加電圧を平滑にするリンギング緩衝手段である。

また、分離部５０で分離された直流電圧は、抵抗器５１、ダイオード５２、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３及びスイッチ部３２を介して主機能部３７に出力されたり、抵抗器５１及びダイオード５２を介してコンデンサ６に充電されたりする。一方、分離部５０で分離された通信信号は、通信部３６に出力される。

次に、本実施形態の配電システムの動作について図３を用いて説明する。直流機器３，４がオフ状態であるとき（図３の時間ｔ１まで）、コンデンサ６は、直流電力供給部１０１からの直流電力によって充電される。

その後、操作部３３でユーザにより直流機器３，４をオフ状態からオン状態に切り替えるための設定操作又は通信信号による制御が行われると（図３の時間ｔ１）、制御部３４は、スイッチ部３２をオフからオンにする。このとき、主機能部３７への印加電圧Ｖａが瞬時に高くなるためにリンギングが発生し、直流供給線路Ｗｄｃ上の電圧Ｖｂにもリンギングが発生するが、コンデンサ６の充放電によってリンギングを緩和することができるため、実際の印加電圧Ｖａ及び直流供給線路Ｗｄｃ上の電圧Ｖｂは、図３の実線に示すように、コンデンサ６がない場合（図３の破線）に比べて、リンギングによる電圧変動分が小さく、その結果、リンギングの発生期間（整定時間）が短くなる。なお、直流供給線路Ｗｄｃ上の電圧Ｖｂの電圧降下は、直流供給線路Ｗｄｃが抵抗成分を持つため、直流機器３，４をオフ状態からオン状態にしたときに発生するものである。

直流機器３，４がオン状態である間（時間ｔ３〜ｔ４）では、スイッチ部３２がオンのままであり、電圧値Ｖ２の印加電圧Ｖａが主機能部３７に印加される。

その後、操作部３３でユーザにより直流機器３，４をオン状態からオフ状態に切り替えるための設定操作又は通信信号による制御が行われると（図３の時間ｔ４）、制御部３４は、スイッチ部３２をオンからオフにする。このとき、主機能部３７への印加電圧Ｖａが瞬時に低くなるためにリンギングが発生し、直流供給線路Ｗｄｃ上の電圧Ｖｂにもリンギングが発生するが、コンデンサ６の充放電によってリンギングを緩和することができるため、実際の印加電圧Ｖａ及び直流供給線路Ｗｄｃ上の電圧Ｖｂは、図３の実線に示すように、コンデンサ６がない場合（図３の破線）に比べて、リンギングによる電圧変動分が小さく、その結果、リンギングの発生期間（整定時間）が短くなる。

直流機器３，４がオフ状態である間（時間ｔ６〜）では、スイッチ部３２がオフのままであり、電圧値Ｖ１の印加電圧Ｖａが主機能部３７に印加される。

以上、本実施形態によれば、直流機器１０２（３，４）のオン状態とオフ状態とが切り替わったときに、コンデンサ６の充放電によって、直流電圧のリンギング（オーバーシュートやアンダーシュート）を緩和し、整定時間を短くすることができるので、通信できない期間を短縮することができる（図３の時間ｔ１〜ｔ３を時間ｔ１〜ｔ２に短縮し、時間ｔ４〜ｔ６を時間ｔ４〜ｔ５に短縮する）。これにより、図３の時間ｔ２〜ｔ３及び時間ｔ５〜ｔ６においても、通信を行うことができる。

特に、直流機器１０２（３，４）が、電気錠のモータや照明器具など、オンオフを繰り返す頻度が高いものである場合、顕著な効果となる。また、緊急時にユーザに知らせるための緊急報知灯などの場合も、顕著な効果となる。

また、直流アウトレット（直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２）がコンデンサ６を備えることによって、コンデンサ６の設置スペースを直流アウトレットとは別に確保する必要がないので、狭い場所であっても使用することができる。また、コンデンサ６を備えていない直流機器３（例えば従来の直流機器など）にも対応することができる。

さらに、直流機器４がコンデンサ６を備えることによって、コンデンサ６の設置スペースを直流機器４とは別に確保する必要がないので、狭い場所であっても使用することができる。

なお、本実施形態では、分離部（分離手段）５及びコンデンサ（リンギング緩衝手段）６を直流アウトレットや直流機器４に内蔵された構成について説明したが、分離部５及びコンデンサ６が直流アウトレットや直流機器４とは別に設けられる構成であってもよい。

本発明の実施形態に係る配電システムの構成図である。 同上に係る配電システムの要部を示すブロック図である。 同上に係る配電システムの印加電圧を示すタイムチャートである。 従来の配電システムの印加電圧を示すタイムチャートである。

符号の説明

１０１ 直流電力供給部
１０２（３，４） 直流機器
１３１ 直流コンセント
１３２ 引掛シーリング
３０ 接続部
３７ 主機能部
５０ 分離部
６ コンデンサ

Claims (3)

1. 電気機器と、前記電気機器に直流電力を供給する電力供給部とを備え、前記直流電力の給電路において直流電圧に高周波信号の通信信号を重畳させることによって機器間の通信を行う電力供給システムであって、
   前記電力供給部側からの電圧を直流電圧と通信信号とに分離する分離手段と、
   前記分離手段で分離された直流電圧の給電路に前記電気機器と並列に接続され、前記直流電圧によって充電され、前記電気機器に放電することによって、前記電気機器のオン状態とオフ状態とが切り替わったときの前記直流電圧のリンギングを緩和するリンギング緩衝手段と
   を備えることを特徴とする電力供給システム。
2. 電気機器と、前記電気機器に直流電力を供給する電力供給部とを備え、前記直流電力の給電路において直流電圧に高周波信号の通信信号を重畳させることによって機器間の通信を行う電力供給システムに用いられるアウトレットであって、
   前記電気機器のプラグと着脱自在に接続する第１の接続手段と、
   前記電力供給部側の給電路と接続する第２の接続手段と、
   前記第２の接続手段を介して供給される前記電力供給部側からの電圧を直流電圧と通信信号とに分離する分離手段と、
   前記分離手段で分離された直流電圧の給電路のうち前記分離手段と前記第１の接続手段との間に、前記第１の接続手段に接続される前記電気機器と並列に接続され、前記直流電圧によって充電され、前記電気機器に放電することによって、前記電気機器のオン状態とオフ状態とが切り替わったときの前記直流電圧のリンギングを緩和するリンギング緩衝手段と
   を備えることを特徴とするアウトレット。
3. 直流電力が供給されるとともに、前記直流電力の給電路において直流電圧に高周波信号の通信信号を重畳させることによって他の機器との通信を行う電気機器であって、
   主機能を有し前記直流電力が供給されると作動する負荷部と、
   前記電力供給部側からの電圧を直流電圧と通信信号とに分離する分離手段と、
   前記分離手段で分離された直流電圧の給電路に前記負荷部と並列に接続され、前記直流電圧によって充電され、前記負荷部に放電することによって、前記負荷部の作動開始と作動停止とが切り替わったときの前記直流電圧のリンギングを緩和するリンギング緩衝手段と
   を備えることを特徴とする電気機器。

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