JP2010041784A - Power distribution system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気機器に電力供給する配電システムに関するものである。 The present invention relates to a power distribution system for supplying electric power to an electrical device.
電気機器に電力供給する従来の配電システムとしては、商用電源の交流電力を電気機器に供給する手段と、直流電力を生成する直流電源(例えば太陽電池など)と、直流電源の直流電力を交流電力に変換するインバータとを備え、インバータで変換された交流電力を商用電源の交流電力とともに電流供給線路を介して電気機器に供給するシステムが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来の配電システムでは、直流電源の直流電力をインバータで交流電力に変換するため、電力変換による損失が発生してしまう。その結果、従来の配電システムには、電力の利用効率が低くなってしまうという問題があった。 However, in the conventional power distribution system, since the DC power of the DC power source is converted into AC power by the inverter, a loss due to power conversion occurs. As a result, the conventional power distribution system has a problem that power utilization efficiency is lowered.
特に、直流電力が供給されて動作する主動作部を含む電気機器では、電力供給線路から供給された交流電力を直流電力に変換している。このため、インバータにおいて直流電源の直流電力を交流電力に変換し、さらに、電気機器において交流電力を直流電力に変換するという2度の電力変換をすることになり、電力の利用効率が下がってしまう。 In particular, in an electric device including a main operation unit that operates by being supplied with DC power, AC power supplied from a power supply line is converted into DC power. For this reason, in the inverter, the DC power of the DC power source is converted into AC power, and in the electric equipment, AC power is converted into DC power twice, and the power use efficiency is lowered. .
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、電力の利用効率を高めることができる配電システムを提供することにある。 This invention is made | formed in view of said point, The objective is to provide the power distribution system which can improve the utilization efficiency of electric power.
請求項1の発明は、交直両用の受電側端末が接続される電力供給線路と、商用電源に接続される電源接続手段と、直流電力を生成する発電機器を含む直流電源と、前記電力供給線路上の電力を前記商用電源からの交流電力と前記直流電源からの直流電力との間で切り替える切替装置とを備えることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a power supply line to which a power receiving terminal for both AC and DC is connected, a power supply connecting means connected to a commercial power supply, a DC power supply including a power generator for generating DC power, and the power supply line And a switching device for switching the upper power between AC power from the commercial power source and DC power from the DC power source.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記受電側端末は、電気機器が接続される接続手段と、前記電力供給線路からの供給電力が交流電力であるか直流電力であるかの当該供給電力の種類を検出する検出手段と、前記検出手段で検出された前記供給電力の種類と前記電気機器が要求する要求電力の種類とが異なる場合に当該供給電力の種類を当該要求電力の種類に変換して当該電気機器に供給する電力適合手段とを有することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the power receiving side terminal is connected to an electrical device and whether the power supplied from the power supply line is AC power or DC power. The detection means for detecting the type of the supplied power, and the type of the supplied power when the type of the supplied power detected by the detection means and the type of the required power required by the electric device are different. It has the electric power adaptation means converted into a kind and supplied to the said electric equipment, It is characterized by the above-mentioned.
請求項3の発明は、請求項2の発明において、前記受電側端末は、前記電力供給線路に接続されるアウトレットであ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 receiving side terminal is an outlet connected to the power supply line.
請求項4の発明は、請求項2の発明において、前記電力供給線路に接続されるアウトレットを備え、前記受電側端末は、前記アウトレットに接続されるアダプタであることを特徴とする。
The invention of
請求項5の発明は、請求項1の発明において、前記受電側端末は、前記電気機器と一体に設けられ、前記電気機器は、前記電力供給線路からの供給電力が交流電力であるか直流電力であるかの当該供給電力の種類を検出する検出手段と、前記検出手段で検出された前記供給電力の種類と前記電気機器が要求する要求電力の種類とが異なる場合に当該供給電力の種類を当該要求電力の種類に変換して当該電気機器に供給する電力適合手段とを有することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the power receiving side terminal is provided integrally with the electric device, and the electric device is configured such that the power supplied from the power supply line is AC power or DC power. Detecting means for detecting the type of the supplied power, and the type of the supplied power when the type of the supplied power detected by the detecting means and the type of required power required by the electric device are different. It has the electric power adaptation means which converts into the kind of the said required electric power, and supplies it to the said electric equipment, It is characterized by the above-mentioned.
請求項6の発明は、請求項2乃至5の何れか1項の発明において、前記電力適合手段は、前記供給電力の種類を変換する変換部と、前記変換部を介して前記供給電力を前記電気機器に供給するか否かを切り替える切替部と、前記検出手段で検出された前記供給電力の種類と前記要求電力の種類とが同じである場合、前記変換部を介さずに前記供給電力を前記電気機器に供給するように前記切替部を制御する一方、前記検出手段で検出された前記供給電力の種類と前記要求電力の種類とが異なる場合、前記変換部を介して前記供給電力を前記電気機器に供給する切替制御部とを備えることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the second to fifth aspects, the power adapting unit converts the type of the supplied power into a conversion unit and the supply power through the conversion unit. When the switching unit that switches whether or not to supply to an electric device, and the type of the supplied power detected by the detection unit and the type of the required power are the same, the supply power is not transmitted through the conversion unit. When the switching unit is controlled to be supplied to the electrical device, and the type of the supplied power detected by the detection unit is different from the type of the required power, the supplied power is supplied via the conversion unit. And a switching control unit that supplies the electric device.
請求項7の発明は、請求項6の発明において、前記電気機器の前記要求電力の種類が直流電力であり、前記電力適合手段は、前記検出手段で検出された前記供給電力が直流電力であるときに当該供給電力の電圧の大きさを前記要求電力の電圧の大きさに調整して前記電気機器に供給する電圧調整部を有し、前記電圧切替制御部は、前記検出手段で検出された前記供給電力が直流電力である場合、前記電圧変換部を介して前記供給電力を前記電気機器に供給するように制御することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the invention, the type of the required power of the electric device is DC power, and the power adapting means is that the supplied power detected by the detecting means is DC power. A voltage adjusting unit that adjusts the magnitude of the voltage of the supplied power to the voltage of the required power and supplies the voltage to the electric device, and the voltage switching control unit is detected by the detection unit When the supplied power is DC power, control is performed so that the supplied power is supplied to the electric device via the voltage conversion unit.
請求項8の発明は、請求項1の発明において、前記受電側端末は、交直両用の電気機器であることを特徴とする。
The invention according to
請求項9の発明は、請求項1乃至8の何れか1項の発明において、前記直流電源での直流電力の発電量を検出する直流電力検出手段を備え、前記切替装置は、前記直流電力検出手段の検出値が予め設定された直流電力基準値以上である場合、前記電力供給線路上の電力を前記直流電源からの直流電力に切り替えることを特徴とする。
The invention of
請求項10の発明は、請求項1乃至8の何れか1項の発明において、前記商用電源の停電を検出する停電検出手段を備え、前記切替装置は、前記停電検出手段で前記商用電源の停電が検出された場合、前記電力供給線路上の電力を前記直流電源からの直流電力に切り替えることを特徴とする。
The invention of
請求項11の発明は、請求項1乃至8の何れか1項の発明において、前記商用電源からの交流電力の大きさを検出する交流電力検出手段を備え、前記切替装置は、前記交流電力検出手段の検出値が予め設定された閾値以上である場合、前記電力供給線路上の電力を前記直流電源からの直流電力に切り替えることを特徴とする。 The invention of claim 11 is the invention of any one of claims 1 to 8, further comprising AC power detection means for detecting the magnitude of AC power from the commercial power supply, wherein the switching device is configured to detect the AC power detection. When the detected value of the means is greater than or equal to a preset threshold value, the power on the power supply line is switched to DC power from the DC power supply.
請求項1の発明によれば、交直両用の受電側端末が接続された電力供給線路上の電力を商用電源からの交流電力と直流電源からの直流電力との間で切替装置が切り替えることによって、商用電源からの交流電力及び直流電源からの直流電力をそのまま受電側端末に供給することができるので、直流電力と交流電力の間での変換による電力損失を低減することができ、電力の利用効率を高めることができる。 According to the invention of claim 1, the switching device switches the power on the power supply line to which the AC / DC power receiving side terminal is connected between the AC power from the commercial power source and the DC power from the DC power source, Since AC power from a commercial power source and DC power from a DC power source can be supplied to the receiving terminal as they are, power loss due to conversion between DC power and AC power can be reduced, and power use efficiency Can be increased.
請求項2の発明によれば、電力供給線路からの供給電力を電気機器の要求電力と同じ種類の電力に変換することによって、電力供給線路上の電力が交流電力であっても直流電力であっても、電気機器が要求する電力(交流電力又は直流電力)を供給することができる。 According to the invention of claim 2, by converting the power supplied from the power supply line into the same type of power as the required power of the electrical equipment, the power on the power supply line is DC power even if the power is AC power. However, the electric power (AC power or DC power) required by the electric equipment can be supplied.
請求項3の発明によれば、受電側端末がアウトレットであることによって、電力の種類を変換するような電力変換機能を電気機器に備えなくてもよいので、従来の電気機器を用いることができる。 According to the invention of claim 3, since the power receiving terminal is an outlet, it is not necessary to provide the electric device with a power conversion function for converting the type of electric power, so that the conventional electric device can be used. .
請求項4の発明によれば、受電側端末がアダプタであることによって、電力の種類を変換するような電力変換機能を電気機器に備えなくてもよいので、従来の電気機器を用いることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, since the power receiving terminal is an adapter, it is not necessary for the electric device to have a power conversion function for converting the type of electric power, so that a conventional electric device can be used. .
請求項5の発明によれば、受電側端末が電気機器と一体に設けられることによって、受電側端末を別製品として用意する必要がない。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、電力供給線路からの供給電力を電気機器の要求電力と同じ種類の電力に変換することによって、電力供給線路上の電力が交流電力であっても直流電力であっても、電気機器が要求する電力(交流電力又は直流電力)を供給することができる。 According to the sixth aspect of the invention, the power supplied from the power supply line is converted into the same type of power as the required power of the electrical equipment, so that the power on the power supply line is DC power even if the power is AC power. However, the electric power (AC power or DC power) required by the electric equipment can be supplied.
請求項7の発明によれば、電力供給線路からの供給電力である直流電力の電圧の大きさを要求電力の電圧の大きさに調整することによって、電気機器の要求電力の電圧が供給電力の電圧と異なる大きさであっても、電気機器に適した直流電力を電気機器に供給することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the voltage of the required power of the electric device is adjusted to the value of the supplied power by adjusting the magnitude of the voltage of the DC power that is the power supplied from the power supply line to the voltage of the required power. Even if the voltage is different from the voltage, DC power suitable for the electric device can be supplied to the electric device.
請求項8の発明によれば、電気機器に交流電力が供給されても直流電力が供給されても上記電気機器は動作することができるので、供給電力の種類を変換するために必要な検出手段や電力適合手段が不要となる。
According to the invention of
請求項9の発明によれば、直流電源に十分な供給能力があれば、直流電力を受電側端末に供給することができるので、商用電源からの交流電力の使用量を低減することができ、その結果、電気代の低減を図ることができる。
According to the invention of
請求項10の発明によれば、商用電源の停電中においても、直流電源からの直流電力を受電側端末に供給することができるので、商用電源の停電の影響を小さくすることができる。
According to the invention of
請求項11の発明によれば、交流電力の大きさが閾値以上になると、切替装置が電力供給線路上の電力を直流電源からの直流電力に切り替えることによって、商用電源からの交流電力のピークを抑えることができるので、電気代の低減を図ることができる。 According to invention of Claim 11, when the magnitude | size of alternating current power becomes more than a threshold value, the switching apparatus will switch the electric power on a power supply line to the direct current power from direct current power supply, and the peak of alternating current power from commercial power supply will be carried out. Since it can suppress, an electricity bill can be reduced.
(実施形態1)
実施形態1に係る配電システムの構成について説明する。この配電システムは、図1に示すように、家屋Hに設置されて複数の電気機器1a,1bに電力供給するシステムであり、各電気機器1aが電気的に接続される電力供給線路L1と、電気機器1bが電気的に接続される電力供給線路L2と、電力供給線路L1,L2に接続されて設けられる複数のコンセント(アウトレット)2a,2bと、商用電源ACに接続されるAC分電盤3と、直流電力を生成する発電機器を含む直流電源4と、直流電源4を管理する管理装置5と、電力供給線路L1上の電力を交流電力と直流電力の間で切り替える切替装置6とを備えている。なお、本実施形態では、アウトレットとしてコンセント2a,2bを示しているが、照明器具を取り付けるための引掛シーリングもアウトレットに含まれる。
(Embodiment 1)
A configuration of the power distribution system according to the first embodiment will be described. As shown in FIG. 1, this power distribution system is a system that is installed in a house H and supplies power to a plurality of
各電気機器1aは、交流電力が供給されても直流電力が供給されても動作する主動作部10aと、コンセント2aに接続するためのプラグ11aとを備える交直両用の電気機器である。各電器機器1aは、本願発明の受電側端末に相当する。一方、電気機器1bは、交流電力が供給されたときのみ動作する主動作部10bと、コンセント2bに接続するためのプラグ11bとを備える交流用の電気機器である。
Each
各コンセント2a,2bには、プラグが挿入されるプラグ挿入孔20a,20bが複数設けられ、各プラグ挿入孔20a,20bに電気機器1a,1bのプラグ11a,11bが挿入されることによって、各コンセント2a,2bに電気機器1a,1bが接続される。
Each
AC分電盤3は、主幹ブレーカ30と、ブレーカ31,31と、商用電源ACからの交流電力の大きさを検出する交流電力検出部(交流電力検出手段)32とを備えている。AC分電盤3は、本発明の電源接続手段に相当する。
The AC distribution board 3 includes a
交流電力検出部32は、検出値が予め設定された閾値以上である場合、ピーク電力信号を切替装置6に送信する。上記閾値は、契約電力そのものではなく、例えば契約電力の80%〜90%の値などに設定しておけば、後述する動作によって、商用電源からの交流電力が契約電力を超えるのを防止することができる。
The AC
また、交流電力検出部32は、商用電源ACの停電及び停電復旧を検出する停電検出手段でもある。商用電源ACの停電を検出した交流電力検出部32は、停電信号を切替装置6に送信する。その後、停電復旧を検出した交流電力検出部32は、停電復旧信号を切替装置6に送信する。
The AC
ここで、商用電源ACで生成された交流電力のAC分電盤3からの給電路である交流給電用主線路Lacは、通信路としても兼用されている。交流電力検出部32は、高周波の搬送波を用いてデータを伝送する通信信号(ピーク電力信号、停電信号、停電復旧信号)を交流電圧に重畳することによって、交流給電用主線路Lacに接続された切替装置6との間での通信を可能にしている。
Here, the AC power supply main line Lac, which is a power supply path from the AC distribution board 3 for AC power generated by the commercial power supply AC, is also used as a communication path. The AC
直流電源4は、直流電力を生成する太陽電池40及び燃料電池41と、直流電力が充電されている二次電池42とを備えている。
The
管理装置5は、直流電源4での直流電力の発電量を検出する。管理装置5は、検出値が予め設定された基準値以上である場合、供給可能信号を切替装置6に送信する。管理装置5は、本願発明の直流電力検出手段に相当する。
The
ここで、直流電源4で生成された直流電力の上記直流電源4からの給電路である直流給電用主線路Ldcは、通信路としても兼用されている。管理装置5は、高周波の搬送波を用いてデータを伝送する通信信号(供給可能信号)を直流電圧に重畳することによって、直流給電用主線路Ldcに接続された切替装置6との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。
Here, the DC power supply main line Ldc, which is a power supply path from the
切替装置6は、図2に示すように、交流電力検出部32との間で通信を行う第1の通信部60と、管理装置5との間で通信を行う第2の通信部61と、切替部62と、切替部62を制御する制御部63とを備えている。切替装置6は、管理装置5とともにDC分電盤Bに収納されている(図1参照)。
As illustrated in FIG. 2, the
第1の通信部60は、交流電力検出部32の検出値が閾値に達した場合に送信されるピーク電力信号を交流電力検出部32から受信する。また、第1の通信部60は、交流電力検出部32で商用電源ACの停電が検出された場合に送信される停電信号を交流電力検出部32から受信する。さらに、第1の通信部60は、交流電力検出部32で商用電源ACの停電復旧が検出された場合に送信される停電復旧信号を交流電力検出部32から受信する。
The
第2の通信部61は、管理装置5の検出値が基準値以上である場合に送信される供給可能信号を管理装置5から受信する。
The
制御部63は、電力供給線路L1の接続元を、交流給電用主線路Lacと直流給電用主線路Ldcとの間で切り替えるように切替部62を制御する。
The
特に、制御部63は、電力供給線路L1の接続元が交流給電用主線路Lacであるときに、第1の通信部60でピーク電力信号が受信された場合、電力供給線路L1の接続元を交流給電用主線路Lacから直流給電用主線路Ldcに切り替えるように切替部62を制御することによって、電力供給線路L1上の電力を商用電源ACからの交流電力から直流電源4からの直流電力に切り替える。
In particular, when the peak power signal is received by the
また、制御部63は、第1の通信部60で停電信号が受信された場合、電力供給線路L1の接続元を直流給電用主線路Ldcにするように切替部62を制御することによって、電力供給線路L1上の電力を直流電源4からの直流電力にする。その後、制御部63は、第1の通信部60で停電復旧信号が受信された場合、電力供給線路L1の接続元を直流給電用主線路Ldcから交流給電用主線路Lacに切り替えるように切替部62を制御することによって、電力供給線路L1上の電力を直流電力から交流電力に切り替える。
In addition, when a power failure signal is received by the
一方、制御部63は、電力供給線路L1の接続元が交流給電用主線路Lacであるときに、第2の通信部61で供給可能信号が受信された場合、電力供給線路L1の接続元を交流給電用主線路Lacから直流給電用主線路Ldcに切り替えるように切替部62を制御することによって、電力供給線路L1上の電力を直流電源4からの直流電力に切り替える。
On the other hand, when the connection source of the power supply line L1 is the AC power feeding main line Lac and the
以上、本実施形態によれば、交直両用の電気機器1aが接続された電力供給線路L1の電力を商用電源ACからの交流電力と直流電源4からの直流電力との間で切替装置6が切り替えることによって、電気機器1aに対して、直流電源4の直流電力を交流電力に変換し再度直流電力に変換することなく、商用電源ACからの交流電力及び直流電源4からの直流電力をそのまま電気機器1aに供給することができるので、直流電力と交流電力の間での変換による電力損失を低減することができ、電力の利用効率を高めることができる。
As described above, according to this embodiment, the
また、本実施形態によれば、直流電源4に十分な供給能力があれば、直流電力を各電気機器1aに供給することができるので、商用電源ACからの交流電力の使用量を低減することができ、その結果、電気代の低減を図ることができる。
In addition, according to the present embodiment, if the
さらに、本実施形態によれば、商用電源ACの停電中においても、直流電源4からの直流電力を各電気機器1aに供給することができるので、商用電源ACの停電の影響を小さくすることができる。そして、商用電源ACが停電復旧した後、商用電源ACからの交流電力を各電気機器1aに供給することができる。
Furthermore, according to the present embodiment, since the DC power from the
また、本実施形態によれば、交流電力の大きさが閾値以上になると、切替装置6が電力供給線路L1上の電力を直流電源4からの直流電力に切り替えることによって、商用電源ACからの交流電力のピークを抑えることができるので、電気代の低減を図ることができる。
In addition, according to the present embodiment, when the magnitude of the AC power becomes equal to or greater than the threshold, the
さらに、本実施形態によれば、各電気機器1aに交流電力が供給されても直流電力が供給されても上記電気機器1aは動作することができるので、供給電力の種類を変換するための機能が不要である。
Furthermore, according to this embodiment, since the
なお、実施形態1の変形例として、現在時刻を計時するタイマ(計時手段)と、電力供給線路L1上の電力を交流電力にする交流供給時間帯と電力供給線路L1上の電力を直流電力にする直流供給時間帯とを記憶する記憶部(記憶手段)とを備えてもよい。この構成では、切替装置6の制御部63は、タイマで計時された現在時刻が交流供給時間帯に含まれる場合、電力供給線路L1の接続元を交流給電用主線路Lacにするように切替部62を制御する。一方、タイマで計時された現在時刻が直流供給時間帯に含まれる場合、制御部63は、電力供給線路L1の接続元を直流給電用主線路Ldcにするように切替部62を制御する。以下の実施形態2〜4においても同様である。
As a modification of the first embodiment, a timer (time measuring means) that measures the current time, an AC supply time zone in which the power on the power supply line L1 is AC power, and the power on the power supply line L1 are converted to DC power. And a storage unit (storage means) for storing the DC supply time zone. In this configuration, the
上記変形例の構成によれば、ユーザの意図に沿った電力供給を行うことができる。例えば、交流供給時間帯を電気代の安い深夜にした場合、電気代の低減を図ることができる。 According to the configuration of the modified example, it is possible to perform power supply in accordance with the user's intention. For example, when the AC supply time zone is set to midnight when the electricity bill is cheap, the electricity bill can be reduced.
また、実施形態1の他の変形例として、外光の照度を検出する照度センサを備えてもよい。この構成では、切替装置6の制御部63は、照度センサの照度検出値が予め設定された照度基準値以上である場合、電力供給線路L1の接続元を直流給電用主線路Ldcにするように切替部62を制御する。一方、照度センサの照度検出値が照度基準値未満である場合、制御部63は、電力供給線路L1の接続元を交流給電用主線路Lacにするように切替部62を制御する。以下の実施形態2〜4においても同様である。
Moreover, you may provide the illumination intensity sensor which detects the illumination intensity of external light as another modification of Embodiment 1. FIG. In this configuration, when the illuminance detection value of the illuminance sensor is equal to or higher than a preset illuminance reference value, the
上記他の変形例の構成によれば、外光の照度が高いとき、太陽電池40は十分な直流電力を生成することができるので、直流電力を有効に利用することができる。
According to the configuration of the other modified example described above, when the illuminance of external light is high, the
(実施形態2)
実施形態2に係る配電システムは、図3に示すように、コンセント2aに接続されるアダプタ7a,7bを備えている点で、実施形態1に係る配電システム(図1参照)と相違する。なお、実施形態1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 3, the power distribution system according to the second embodiment is different from the power distribution system according to the first embodiment (see FIG. 1) in that
電気機器1bは、実施形態1と同様に、交流電力が供給されて主動作部10bが動作する交流用の電気機器である。上記電気機器1bの主動作部10bの要求電力は交流電力である。一方、電気機器1cは、直流電力が供給されて主動作部10cが動作する直流用の電気機器である。上記電気機器1cの主動作部10cの要求電力は直流電力である。
Similarly to the first embodiment, the
アダプタ7aは、コンセント2aに接続するためのプラグ70aと、交流用の電気機器1bが接続されるプラグ挿入孔71aとを備え、後述する交流給電用ブロック8を内蔵している交流機器用のアダプタである。アダプタ7bは、コンセント2aに接続するためのプラグ70bと、直流用の電気機器1cが接続されるプラグ挿入孔71bとを備え、後述する直流給電用ブロック9を内蔵している直流機器用のアダプタである。
The
交流給電用ブロック8は、電力供給線路L1からの交流電力を電気機器1bに供給するための第1の交流給電路80と、第1の交流給電路80に並列接続される第2の交流給電路81と、第2の交流給電路81に挿入され電力供給線路L1からの直流電力を交流電力に変換するインバータ(変換部)82と、電力供給線路L1からの供給電力の種類を検出する検出部(検出手段)83と、切替部84と、切替部84を制御する制御部(切替制御部)85とを備えている。
The AC
第2の交流給電路81は、インバータ82で変換された交流電力を電気機器1bに供給するためのものである。
The second AC
検出部83は、供給電力の種類の検出として、上記供給電力が交流電力であるか直流電力であるかの検出を行う。
The
切替部84は、インバータ82を介して供給電力を電気機器1bに供給するか否かを切り替えるものである。
The switching
制御部85は、検出部83で電力供給線路L1上の電力が交流電力であると検出された場合、アダプタ7aに接続される電気機器1bが交流用の電気機器であるのが決まっているため、電力供給線路L1の接続先を第1の交流給電路80に切り替えるように切替部84を制御する。つまり、交流電力である供給電力は、そのまま電気機器1bに供給される。
When the
一方、検出部83で電力供給線路L1上の電力が直流電力であると検出された場合、制御部85は、電力供給線路L1の接続先を第2の交流給電路81に切り替えるように切替部84を制御する。つまり、直流電力である供給電力は、インバータ82で交流電力に変換され、変換された交流電力が電気機器1bに供給される。
On the other hand, when the
直流給電用ブロック9は、電力供給線路L1からの直流電力を電気機器1cに供給するための第1の直流給電路90と、第1の直流給電路90に並列接続される第2の直流給電路91と、第1の直流給電路90に挿入され電力供給線路L1からの直流電力の大きさを調整するDC/DCコンバータ(電圧調整部)92と、第2の直流給電路91に挿入され電力供給線路L1からの交流電力を直流電力に変換するAC/DCコンバータ93と、電力供給線路L1からの供給電力の種類を検出する検出部(検出手段)94と、切替部95と、切替部95を制御する制御部(切替制御部)96とを備えている。
The DC
第1の直流給電路90は、DC/DCコンバータ92で変換された直流電力を電気機器1cに供給するためのものである。第2の直流給電路91は、AC/DCコンバータ93で変換された直流電力を電気機器1cに供給するためのものである。
The first DC
検出部94は、供給電力の種類の検出として、上記供給電力が交流電力であるか直流電力であるかの検出を行う。
The
切替部95は、AC/DCコンバータ93を介して供給電力を電気機器1cに供給するか否かを切り替えるものである。
The switching
制御部96は、検出部94で電力供給線路L1上の電力が直流電力であると検出された場合、アダプタ7bに接続される電気機器1cが直流用の電気機器であるのが決まっているため、電力供給線路L1の接続先を第1の直流給電路90に切り替えるように切替部95を制御する。つまり、直流電力である供給電力は、DC/DCコンバータ92で電気機器1cの主動作部10cの要求電力の電圧の大きさになるように調整され、調整された直流電力が電気機器1cに供給される。
When the
一方、検出部94で電力供給線路L1上の電力が交流電力であると検出された場合、制御部96は、電力供給線路L1の接続先を第2の直流給電路91に切り替えるように切替部95を制御する。つまり、交流電力である供給電力は、AC/DCコンバータ93で直流電力に変換され、変換された直流電力が電気機器1cに供給される。
On the other hand, when the
本実施形態において、インバータ82、切替部84及び制御部85の組み合わせ、並びに、AC/DCコンバータ93、切替部95及び制御部96の組み合わせは、本願発明の電力適合手段に相当する。
In the present embodiment, the combination of the
以上、本実施形態によれば、電力供給線路L1からの供給電力を電気機器1b,1cの主動作部10b,10cの要求電力と同じ種類の電力に変換することによって、電力供給線路L1上の電力が交流電力であっても直流電力であっても、主動作部10b,10が要求する電力(交流電力又は直流電力)を供給することができる。
As described above, according to the present embodiment, the power supplied from the power supply line L1 is converted into the same type of power as the required power of the
また、本実施形態によれば、交流給電用ブロック8及び直流給電用ブロック9がアダプタ7a,7bに内蔵されて設けられることによって、電力の種類を変換するような電力変換機能を電気機器1b,1cに備えなくてもよいので、従来の電気機器を用いることができる。
In addition, according to the present embodiment, the AC
さらに、本実施形態によれば、電力供給線路L1からの供給電力である直流電力の電圧の大きさを要求電力の電圧の大きさに調整することによって、主動作部10cの要求電力の電圧が供給電力の電圧と異なる大きさであっても、主動作部10cに適した直流電力を電気機器1cに供給することができる。
Furthermore, according to the present embodiment, the voltage of the required power of the
(実施形態3)
実施形態3に係る配電システムは、図4に示すように、交流給電用ブロック8及び直流給電用ブロック9がコンセント2c,2dに内蔵されて設けられている点で、実施形態2に係る配電システム(図3参照)と相違する。なお、実施形態2と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 3)
As shown in FIG. 4, the power distribution system according to the third embodiment is that the AC
本実施形態において、コンセント2cは、交流用の電気機器1bが接続される交流用コンセントである。コンセント2dは、直流用の電気機器1cが接続される直流用コンセントである。
In the present embodiment, the outlet 2c is an AC outlet to which an AC
以上、本実施形態によれば、交流給電用ブロック8及び直流給電用ブロック9がコンセント2c,2dに内蔵されることによって、電力の種類を変換するような電力変換機能を電気機器に備えなくてもよいので、従来の電気機器を用いることができる。また、交流給電用ブロック8及び直流給電用ブロック9を別製品として用意する必要がない。
As described above, according to this embodiment, the AC
(実施形態4)
実施形態4に係る配電システムは、図5に示すように、交流給電用ブロック8及び直流給電用ブロック9が電気機器1d,1eに内蔵されて設けられている点で、実施形態2に係る配電システム(図3参照)と相違する。なお、実施形態2と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 4)
As shown in FIG. 5, the power distribution system according to the fourth embodiment is provided with an AC
電気機器1dの主動作部10dは、交流電力が供給されて動作する。一方、電気機器1eの主動作部10eは、直流電力が供給されて動作する。
The main operation unit 10d of the
以上、本実施形態によれば、交流給電用ブロック8及び直流給電用ブロック9が電気機器1d,1eに内蔵され、電気機器1d,1eと一体に設けられることによって、交流給電用ブロック8及び直流給電用ブロック9を別製品として用意する必要がない。
As described above, according to the present embodiment, the AC
(実施形態5)
実施形態1では、商用電源ACからの交流電力の大きさや商用電源ACの停電を検出するために、交流電力検出部32をAC分電盤3に備えている。この場合、交流電力検出部32と切替装置6の間で通信を行うため、交流電力検出部32及び切替装置6に通信機能を持たせる必要がある。また、直流電源4での直流電力の発電量を管理装置5が検出し、管理装置5と切替装置6の間で通信を行うため、管理装置5にも通信機能を持たせる必要がある。
(Embodiment 5)
In the first embodiment, the AC power distribution board 3 is provided with an AC
そこで、実施形態5に係る配電システムでは、交流電力検出部32に代えて、図示しないが、交流電力検出部32と同等の機能を有する交流電力検出部を切替装置6内に備える構成にする。また、本実施形態では、直流電源4での直流電力の発電量を検出する機能に代えて、切替装置6が、外光(太陽光)の照度を検出する機能を有する。
Therefore, in the power distribution system according to the fifth embodiment, instead of the AC
本実施形態の切替装置6は、交流電力検出部によって交流給電用主線路Lac上の交流電力(交流電流、交流電圧)を検出し、商用電源ACから交流電力が供給されなくなったと判断した場合(商用電源ACが停電した場合)、電力供給線路L上の電力を直流電源4からの直流電力に切り替える。その後、商用電源ACから交流電力が再び供給されたと判断した場合(商用電源ACが停電復旧した場合)、切替装置6は、電力供給線路L上の電力を商用電源ACからの交流電力に切り替える。
The
また、切替装置6は、外光の照度が予め設定された基準値以上である場合、太陽電池40による直流電力の発電量が多いと判断し、電力供給線路L上の電力を直流電源4からの直流電力に切り替える。
In addition, when the illuminance of outside light is equal to or higher than a preset reference value, the
以上、本実施形態によれば、AC分電盤3と切替装置6の間、管理装置5と切替装置6の間で通信を行うための通信機能を備える必要がないので、システム構成を簡単にすることができる。
As described above, according to the present embodiment, it is not necessary to provide a communication function for performing communication between the AC distribution board 3 and the
なお、実施形態5のように、交流給電用主線路Lac上の交流電力を検出する機能、外光の照度を検出する機能を切替装置6に備える構成は、実施形態2〜4に係る配電システムにも適用することができる。
Note that, as in the fifth embodiment, the configuration in which the
1a〜1e 電気機器
2a〜2d コンセント
3 AC分電盤(電源接続手段)
32 交流電力検出部(交流電力検出手段、停電検出手段)
4 直流電源
5 管理装置(直流電力検出手段)
6 切替装置
7a,7b アダプタ
8 交流給電用ブロック
82 インバータ(変換部)
83 検出部(検出手段)
84 切替部
85 制御部(切替制御部)
9 直流給電用ブロック
92 DC/DCコンバータ(電圧調整部)
93 AC/DCコンバータ(変換部)
94 検出部(検出手段)
95 切替部
96 制御部(切替制御部)
L1,L2 電力供給線路
Lac 交流給電用主線路
Ldc 直流給電用主線路
AC 商用電源
1a to 1e
32 AC power detection unit (AC power detection means, power failure detection means)
4
6
83 Detection part (detection means)
84
9 DC
93 AC / DC converter (conversion unit)
94 Detection part (detection means)
95
L1, L2 Power supply line Lac AC power supply main line Ldc DC power supply main line AC Commercial power supply
Claims (11)
商用電源に接続される電源接続手段と、
直流電力を生成する発電機器を含む直流電源と、
前記電力供給線路上の電力を前記商用電源からの交流電力と前記直流電源からの直流電力との間で切り替える切替装置と
を備えることを特徴とする配電システム。 A power supply line to which a power receiving terminal for both AC and DC is connected;
Power connection means connected to a commercial power source;
A DC power source including a power generating device that generates DC power;
A power distribution system comprising: a switching device configured to switch power on the power supply line between AC power from the commercial power source and DC power from the DC power source.
電気機器が接続される接続手段と、
前記電力供給線路からの供給電力が交流電力であるか直流電力であるかの当該供給電力の種類を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された前記供給電力の種類と前記電気機器が要求する要求電力の種類とが異なる場合に当該供給電力の種類を当該要求電力の種類に変換して当該電気機器に供給する電力適合手段と
を有することを特徴とする請求項1記載の配電システム。 The power receiving side terminal
Connection means to which electrical equipment is connected;
Detecting means for detecting the type of the supplied power whether the supplied power from the power supply line is AC power or DC power;
When the type of the supplied power detected by the detecting means is different from the type of required power required by the electric device, the type of the supplied power is converted into the required power type and supplied to the electric device The distribution system according to claim 1, further comprising: an adaptation unit.
前記受電側端末は、前記アウトレットに接続されるアダプタである
ことを特徴とする請求項2記載の配電システム。 Comprising an outlet connected to the power supply line;
The power distribution system according to claim 2, wherein the power receiving side terminal is an adapter connected to the outlet.
前記電気機器は、
前記電力供給線路からの供給電力が交流電力であるか直流電力であるかの当該供給電力の種類を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された前記供給電力の種類と前記電気機器が要求する要求電力の種類とが異なる場合に当該供給電力の種類を当該要求電力の種類に変換して当該電気機器に供給する電力適合手段とを有する
ことを特徴とする請求項1記載の配電システム。 The power receiving terminal is provided integrally with the electrical device,
The electrical equipment is
Detecting means for detecting the type of the supplied power whether the supplied power from the power supply line is AC power or DC power;
When the type of the supplied power detected by the detecting means is different from the type of required power required by the electric device, the type of the supplied power is converted into the required power type and supplied to the electric device The power distribution system according to claim 1, further comprising: an adaptation unit.
前記供給電力の種類を変換する変換部と、
前記変換部を介して前記供給電力を前記電気機器に供給するか否かを切り替える切替部と、
前記検出手段で検出された前記供給電力の種類と前記要求電力の種類とが同じである場合、前記変換部を介さずに前記供給電力を前記電気機器に供給するように前記切替部を制御する一方、前記検出手段で検出された前記供給電力の種類と前記要求電力の種類とが異なる場合、前記変換部を介して前記供給電力を前記電気機器に供給する切替制御部と
を備えることを特徴とする請求項2乃至5の何れか1項に記載の配電システム。 The power adapting means is
A conversion unit for converting the type of the supplied power;
A switching unit that switches whether to supply the supplied power to the electrical device via the conversion unit;
When the type of the supplied power detected by the detection unit is the same as the type of the required power, the switching unit is controlled so as to supply the supplied power to the electric device without going through the conversion unit. On the other hand, when the type of the supplied power detected by the detecting means is different from the type of the required power, a switching control unit that supplies the supplied power to the electric device via the conversion unit is provided. The power distribution system according to any one of claims 2 to 5.
前記電力適合手段は、前記検出手段で検出された前記供給電力が直流電力であるときに当該供給電力の電圧の大きさを前記要求電力の電圧の大きさに調整して前記電気機器に供給する電圧調整部を有し、
前記電圧切替制御部は、前記検出手段で検出された前記供給電力が直流電力である場合、前記電圧変換部を介して前記供給電力を前記電気機器に供給するように制御する
ことを特徴とする請求項6記載の配電システム。 The type of the required power of the electrical device is DC power,
The power adapting means adjusts the magnitude of the voltage of the supplied power to the magnitude of the required power when the supplied power detected by the detecting means is DC power, and supplies the adjusted power to the electric equipment. Having a voltage regulator,
The voltage switching control unit controls the supply power to be supplied to the electric device via the voltage conversion unit when the supply power detected by the detection unit is DC power. The power distribution system according to claim 6.
前記切替装置は、前記直流電力検出手段の検出値が予め設定された直流電力基準値以上である場合、前記電力供給線路上の電力を前記直流電源からの直流電力に切り替える
ことを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の配電システム。 DC power detection means for detecting the amount of DC power generated by the DC power supply,
The switching device switches power on the power supply line to DC power from the DC power supply when a detection value of the DC power detection means is equal to or greater than a preset DC power reference value. Item 9. The power distribution system according to any one of Items 1 to 8.
前記切替装置は、前記停電検出手段で前記商用電源の停電が検出された場合、前記電力供給線路上の電力を前記直流電源からの直流電力に切り替える
ことを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の配電システム。 Comprising a power failure detection means for detecting a power failure of the commercial power supply,
9. The switching device according to claim 1, wherein when the power failure is detected by the power failure detection means, the power on the power supply line is switched to the DC power from the DC power source. The power distribution system according to claim 1.
前記切替装置は、前記交流電力検出手段の検出値が予め設定された閾値以上である場合、前記電力供給線路上の電力を前記直流電源からの直流電力に切り替える
ことを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の配電システム。 AC power detection means for detecting the magnitude of AC power from the commercial power supply,
The switching device switches power on the power supply line to DC power from the DC power supply when the detection value of the AC power detection means is equal to or greater than a preset threshold value. The power distribution system according to any one of 8.
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