JP2011114913A - Dc receptacle device and dc power distribution system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建物内に直流電力を配電するための直流コンセント装置並びに直流配電システムに関するものである。 The present invention relates to a DC outlet device and a DC distribution system for distributing DC power in a building.
従来、建物内に電力を配電する配電システムとしては、電力系統から供給される交流電力を電力線を通してコンセントへ配電する交流配電システムが主流であったが、近年、太陽電池や燃料電池などで発電された直流電力を電力線を通してコンセント(直流コンセント)へ配電する直流配電システムが普及しつつある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a distribution system that distributes power in buildings, an AC distribution system that distributes AC power supplied from the power system to an outlet through a power line has been mainstream, but in recent years it has been generated by solar cells, fuel cells, etc. A direct current distribution system that distributes direct current power to an outlet (direct current outlet) through a power line is becoming widespread (for example, see Patent Document 1).
一方、直流電力が供給される負荷機器(直流機器)では、その種類毎に48ボルト、24ボルト、12ボルトといったように定格電圧が異なっており、例えば、48ボルトの直流電圧が配電されている直流コンセントに定格電圧が24ボルトである負荷機器が誤接続されることを防止するため、負荷機器側のプラグと直流コンセントの差込口がそれぞれの電圧レベル毎に異なった形状に形成されている。 On the other hand, load devices (DC devices) to which DC power is supplied have different rated voltages such as 48 volts, 24 volts, and 12 volts for each type, and for example, 48 volts DC voltage is distributed. In order to prevent a load device having a rated voltage of 24 volts from being connected to a DC outlet, the plug on the load device side and the outlet of the DC outlet are formed in different shapes for each voltage level. .
しかしながら、上述のように負荷機器側のプラグと直流コンセントの差込口を電圧レベル毎に異なった形状にしたとしても、例えば、施工ミスによって48ボルト用の直流コンセントに誤って24ボルトの直流電力が配電されている場合には誤接続を防ぐことができない。また、直流コンセントを介して供給可能な電流値よりも負荷機器の定格消費電流が大きい場合、例え直流コンセントと負荷機器が正しい組み合わせで接続されているとしても、当該直流コンセントから供給可能な電流値を超える電流が流れてしまう虞がある。 However, even if the plugs on the load device side and the outlets of the DC outlets have different shapes for each voltage level as described above, for example, due to a construction error, a DC power outlet of 24 volts is accidentally changed to a 48-volt DC outlet. It is not possible to prevent incorrect connection when power is distributed. Also, if the rated current consumption of the load device is greater than the current value that can be supplied through the DC outlet, even if the DC outlet and the load device are connected in the correct combination, the current value that can be supplied from the DC outlet There is a possibility that a current exceeding the current flows.
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、負荷機器に対して適切な直流電力を供給することができる直流コンセント装置並びに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 circumstances, and an object thereof is to provide a DC outlet device and a DC distribution system capable of supplying appropriate DC power to a load device.
請求項1の発明は、上記目的を達成するために、負荷機器が有するプラグが挿抜自在に差込接続される差込接続部と、配電路と差込接続部との接続を開閉する開閉部と、差込接続部にプラグが差込接続されている負荷機器から当該負荷機器に関する情報を取得する負荷機器情報取得部と、負荷機器情報取得部で取得する負荷機器情報に基づいて当該負荷機器への給電可否を判定し、給電可と判定したときに開閉部を閉成して配電路と差込接続部を接続するとともに、給電不可と判定したときに開閉部を開成状態に維持する制御部とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項1の発明によれば、負荷機器のプラグが差込接続部に接続されただけでは負荷機器に給電されず、負荷機器情報取得部で取得する負荷機器情報に基づいて当該負荷機器への給電可と判定されたときにのみ開閉部を閉成して給電するので、負荷機器に対して適切な直流電力を供給することが可能な直流コンセント装置が提供できる。 According to the first aspect of the present invention, the load device is not supplied with power only when the plug of the load device is connected to the plug-in connection unit, and is connected to the load device based on the load device information acquired by the load device information acquisition unit. Only when it is determined that power can be supplied, the opening / closing part is closed and power is supplied, so that a DC outlet device capable of supplying appropriate DC power to the load device can be provided.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、配電路を通して供給される直流電力に関する情報を取得する直流電力情報取得部を備え、制御部は、負荷機器情報取得部で取得する負荷機器情報と直流電力情報取得部で取得する直流電力情報の双方に基づいて当該負荷機器への給電可否を判定することを特徴とする。
The invention of
請求項2の発明によれば、負荷機器の情報と直流電力情報の双方に基づいて当該負荷機器への給電可否を判定することにより、負荷機器に対してより適切な直流電力を供給することができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to supply more appropriate DC power to the load device by determining whether or not to supply power to the load device based on both the load device information and the DC power information. it can.
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、負荷機器情報取得部は、前記負荷機器情報として当該負荷機器の定格電圧の情報を取得することを特徴とする。 A third aspect of the invention is characterized in that, in the first or second aspect of the invention, the load device information acquisition unit acquires information on a rated voltage of the load device as the load device information.
請求項3の発明によれば、負荷機器に対して定格電圧と異なる電圧の直流電力が誤って供給されることが防止できる。
According to the invention of
請求項4の発明は、請求項3の発明において、配電路を通して供給される直流電力の許容電圧範囲の情報を取得する直流電力情報取得部を備え、制御部は、負荷機器情報取得部で取得する負荷機器の定格電圧が直流電力情報取得部で取得する許容電圧範囲内であるときに当該負荷機器への給電可と判定することを特徴とする。
The invention of claim 4 is the invention of
請求項4の発明によれば、負荷機器に対して定格電圧と異なる電圧の直流電力が誤って供給されることが防止できる。 According to the invention of claim 4, it is possible to prevent the DC power having a voltage different from the rated voltage from being supplied to the load device by mistake.
請求項5の発明は、請求項1又は2の発明において、負荷機器情報取得部は、前記負荷機器情報として当該負荷機器の定格消費電流の情報を取得することを特徴とする。
The invention of claim 5 is characterized in that, in the invention of
請求項5の発明によれば、負荷機器に対して供給能力を超える電流が供給されることを防止できる。 According to the invention of claim 5, it is possible to prevent the current exceeding the supply capability from being supplied to the load device.
請求項6の発明は、請求項5の発明において、配電路を通して供給可能な最大電流値の情報を取得する直流電力情報取得部を備え、制御部は、負荷機器情報取得部で取得する負荷機器の定格消費電流が直流電力情報取得部で取得する最大電流値を超えないときに当該負荷機器への給電可と判定することを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention is the invention according to the fifth aspect, further comprising a DC power information acquisition unit that acquires information on a maximum current value that can be supplied through the distribution path, and the control unit is a load device that is acquired by the load device information acquisition unit When the rated current consumption of the battery does not exceed the maximum current value acquired by the DC power information acquisition unit, it is determined that power can be supplied to the load device.
請求項6の発明によれば、負荷機器に対して供給可能な最大電流値を超える電流が供給されることを防止できる。 According to invention of Claim 6, it can prevent supplying the electric current exceeding the maximum electric current value which can be supplied with respect to a load apparatus.
請求項7の発明は、請求項6の発明において、数字の表示が可能である表示部を備え、制御部は、最大電流値と定格消費電流値との差を表示部に表示させることを特徴とする。 The invention of claim 7 is the invention of claim 6, further comprising a display unit capable of displaying numbers, wherein the control unit displays the difference between the maximum current value and the rated current consumption value on the display unit. And
請求項7の発明によれば、表示部に表示される数値によって電力供給の状況を把握することができる。 According to the invention of claim 7, it is possible to grasp the power supply status from the numerical values displayed on the display unit.
請求項8の発明は、請求項7の発明において、制御部は、直流電力情報取得部で取得する最大電流値が増加して定格消費電流を超えれば負荷機器への給電可と判定することを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the seventh aspect of the invention, the control unit determines that power can be supplied to the load device if the maximum current value acquired by the DC power information acquisition unit increases and exceeds the rated current consumption. Features.
請求項8の発明によれば、最大電流値が定格消費電流を下回っていたために負荷機器への給電が行われなかった場合であっても、例えば、給電能力を増強することで最大電流値が増加して定格消費電流を超えれば、負荷機器への給電が可能となる。 According to the invention of claim 8, even when the power supply to the load device is not performed because the maximum current value is lower than the rated current consumption, for example, the maximum current value is increased by enhancing the power supply capability. If the rated current consumption increases and exceeds the rated current consumption, power can be supplied to the load equipment.
請求項9の発明は、請求項1〜8の何れか1項の発明において、しきい値を設定するしきい値設定部を備え、制御部は、配電路を通して供給される直流電力の電圧値が前記しきい値を下回ったときに開閉部を開成することを特徴とする。
The invention of claim 9 is the invention according to any one of
請求項9の発明によれば、配電路を通して供給される直流電力の電圧値が何らかの原因で低下してしきい値を下回ると開閉部が開成して負荷機器への給電が停止するため、不要な電力消費を抑制することができる。 According to the ninth aspect of the present invention, if the voltage value of the DC power supplied through the distribution path decreases for some reason and falls below the threshold value, the opening / closing part is opened and the power supply to the load device is stopped. Power consumption can be suppressed.
請求項10の発明は、上記目的を達成するために、直流電力を供給する給電装置と、建物内に設置されて配電路を通して給電装置から直流電力が配電される1乃至複数の直流コンセント装置とを有する直流配電システムにおいて、直流コンセント装置は、負荷機器が有するプラグが挿抜自在に差込接続される差込接続部と、配電路と差込接続部との接続を開閉する開閉部と、差込接続部にプラグが差込接続されている負荷機器から当該負荷機器の定格電圧の情報を取得する負荷機器情報取得部と、配電路を通して前記定格電圧情報を給電装置へ伝送する伝送部と、給電装置が供給する直流電力の電圧値の情報を取得する直流電力情報取得部と、負荷機器情報取得部で取得する負荷機器の定格電圧が直流電力情報取得部で取得する電圧値と一致したときに開閉部を閉成して配電路と差込接続部を接続するとともに、定格電圧と電圧値が一致しなかったときに開閉部を開成状態に維持する制御部とを備え、給電装置は、配電路を通して直流コンセント装置から伝送される定格電圧情報に基づき、当該配電路を通して供給する直流電力の電圧値を前記定格電圧に一致させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a power supply device that supplies DC power, and one or more DC outlet devices that are installed in a building and that distribute DC power from the power supply device through a distribution path, are provided. In the DC power distribution system having the above, the DC outlet device includes a plug connection portion in which a plug included in a load device is plugged in and connected freely, and an opening / closing portion that opens and closes a connection between the distribution path and the plug connection portion. A load device information acquisition unit that acquires information on the rated voltage of the load device from a load device in which a plug is plugged into the plug connection unit, and a transmission unit that transmits the rated voltage information to the power feeding device through a distribution path, The DC power information acquisition unit that acquires information on the voltage value of the DC power supplied by the power supply device and the rated voltage of the load device that is acquired by the load device information acquisition unit match the voltage value that is acquired by the DC power information acquisition unit. A control unit that closes the opening and closing part to connect the distribution path and the plug-in connection part and maintains the opening and closing part in an opened state when the rated voltage and the voltage value do not match. Is characterized in that, based on the rated voltage information transmitted from the DC outlet device through the distribution path, the voltage value of the DC power supplied through the distribution path is matched with the rated voltage.
請求項10の発明によれば、負荷機器に対して適切な直流電力を供給することが可能な直流配電システムが提供できる。
According to the invention of
請求項11の発明は、上記目的を達成するために、直流電力を供給する給電装置と、建物内に設置されて配電路を通して給電装置から直流電力が配電される複数の直流コンセント装置とを有する直流配電システムにおいて、直流コンセント装置は、負荷機器が有するプラグが挿抜自在に差込接続される差込接続部と、配電路と差込接続部との接続を開閉する開閉部と、差込接続部にプラグが差込接続されている負荷機器から当該負荷機器に関する情報を取得する負荷機器情報取得部と、負荷機器情報取得部で取得する負荷機器情報に基づいて当該負荷機器への給電可否を判定し、給電可と判定したときに開閉部を閉成して配電路と差込接続部を接続するとともに、給電不可と判定したときに開閉部を開成状態に維持する制御部と、優先順位が設定される優先順位設定部とを備え、給電装置は、需要電力が供給電力を超えた場合に優先順位の低い直流コンセント装置に対して負荷機器への給電停止を指示する制御信号を配電路を通して伝送し、直流コンセント装置の制御部は、優先順位設定部に設定されている優先順位が制御信号で給電停止が指示されている優先順位以下であるときに開閉部を開成することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention of
請求項11の発明によれば、需要電力が給電装置の供給電力を超えた場合に複数の直流コンセント装置の中から優先順位の低いものの開閉部を開成させて負荷機器への給電を停止させるので、負荷機器に対して適切な直流電力を供給することが可能な直流配電システムが提供できる。 According to the eleventh aspect of the present invention, when the demand power exceeds the supply power of the power supply device, the power supply to the load device is stopped by opening the opening / closing portion of the plurality of DC outlet devices having a low priority. A DC power distribution system capable of supplying appropriate DC power to the load device can be provided.
本発明によれば、負荷機器に対して適切な直流電力を供給することが可能な直流コンセント装置並びに直流配電システムが提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the DC outlet apparatus and DC distribution system which can supply suitable DC power with respect to load apparatus can be provided.
(実施形態1)
図1(b)に本発明に係る直流コンセント装置の実施形態1のブロック図を示し、同図(a)には本実施形態の直流コンセント装置1を含む直流配電システムのシステム構成図を示す。
(Embodiment 1)
FIG. 1 (b) shows a block diagram of a first embodiment of a DC outlet device according to the present invention, and FIG. 1 (a) shows a system configuration diagram of a DC power distribution system including the
本実施形態における直流配電システムは、図1(a)に示すように直流電力を供給する給電装置2と、建物内に設置されて配電路(給電線)Lpを通して給電装置2から直流電力が配電される1乃至複数(図示例では3つ)の直流コンセント装置1とを有する。
The DC power distribution system according to the present embodiment includes a
給電装置2は、例えば、電力系統から供給される交流電力をAC/DCコンバータで変換した直流電力、あるいは、太陽電池や燃料電池などの自家発電設備で発電される直流電力を給電線Lpを通して各直流コンセント装置1に給電するものである。
For example, each of the
直流コンセント装置1は、図1(b)に示すように負荷機器3が有するプラグ30が挿抜自在に差込接続される差込接続部10と、常開型のラッチングリレーからなり、給電線Lpと差込接続部10との接続を開閉する開閉部11と、差込接続部10にプラグ3が差込接続されている負荷機器3から当該負荷機器3に関する情報を取得する負荷機器情報取得部12と、給電線Lpを通して供給される直流電力に関する情報を取得する直流電力情報取得部13と、負荷機器情報取得部12で取得する負荷機器情報や直流電力情報取得部13で取得する直流電力情報に基づいて当該負荷機器3への給電可否を判定し、給電可と判定したときに開閉部11を閉成して給電線Lpと差込接続部10を接続するとともに、給電不可と判定したときに開閉部11を開成状態に維持する制御部14とを備えている。
As shown in FIG. 1 (b), the
負荷機器情報取得部12は、差込接続部10にプラグ30が差込接続されたときに負荷機器3から負荷機器情報として定格電圧値の情報を取得するものである。ここで、負荷機器3においては数種類の定格電圧(48ボルト,24ボルト,12ボルトなど)のうちで自己の定格電圧に対応した抵抗値を有する抵抗(図示せず)がプラグ30と接続されており、負荷機器情報取得部12では、差込接続部10を介してプラグ30に微少な電流を流したときの電圧降下によって当該負荷機器3の定格電圧値(負荷機器情報)を取得している。但し、負荷機器情報取得部12が負荷機器3から負荷機器情報を取得する方法はこれに限定されるものではない。例えば、差込接続部10にプラグ30が差込接続されたときに最低限の電力供給を行って負荷機器3の通信機能のみを起動し、負荷機器情報取得部12の通信機能と負荷機器3の通信機能とを利用して負荷機器情報を取得するようにしても構わない。
The load device
一方、直流電力情報取得部13は、給電線Lpに印加されている直流電圧を計測することによって直流電力情報(直流電圧)を取得している。但し、直流電力情報取得部13が直流電力情報(給電線Lpに印加されている直流電圧)を取得する方法はこれに限定されるものではなく、例えば、給電装置2との間で給電線Lpを介したデータ通信を行うことで給電装置2から直流電力情報を取得しても構わない。
On the other hand, the DC power
制御部14はマイクロコンピュータを主構成要素とし、負荷機器3への給電可否の判定処理や開閉部11の開閉制御処理などを実行するものである。
The
上述のように構成される直流コンセント装置1の差込接続部10に負荷機器3のプラグを差込接続した場合、直流コンセント装置1は以下のように動作する。まず、差込接続部10にプラグ30が接続された負荷機器3の負荷機器情報(定格電圧値)を負荷機器情報取得部12で取得し、取得した負荷機器情報を制御部14に渡す。制御部14は、負荷機器情報取得部12で取得した負荷機器情報(定格電圧値)が、直流電力情報取得部13で取得した直流電力情報(直流電圧)から決まる許容電圧範囲内に収まるか否かの判定処理を実行する。ここで許容電圧範囲とは、例えば、直流電力情報取得部13で取得した直流電圧に対して±数%の範囲である。
When the plug of the
制御部14は、定格電圧値が許容電圧範囲内に収まると判定すれば、開閉部11を閉成させて給電路Lpと差込接続部10を接続して負荷機器3に直流電力を供給する(給電する)。しかしながら、定格電圧値が許容電圧範囲内に収まらないと判定すれば、制御部14は開閉部11を閉成状態のまま維持して負荷機器3へ直流電力を供給しない(給電しない)。したがって、給電装置2から供給されている直流電力の電圧値よりも定格電圧が高い、あるいは低い負荷機器3が直流コンセント装置1に誤接続された場合においても、誤接続された当該負荷機器3に対して定格電圧よりも高い又は低い直流電圧が印加されることがく、負荷機器に対して適切な直流電力を供給することが可能となる。
If the
尚、本実施形態の直流コンセント装置1の制御部14では、負荷機器情報取得部12で取得した負荷機器情報(定格電圧値)と直流電力情報取得部13で取得した直流電力情報(直流電圧)の双方に基づいて負荷機器3への給電可否を判定しているが、例えば、給電装置2から給電線Lpを通して供給される直流電力の電圧が予め既知であれば、負荷機器情報取得部12で取得する負荷機器情報(定格電圧値)のみに基づいて負荷機器3への給電可否を判定しても構わない。
In the
また、負荷機器情報は負荷機器3の定格電圧値に限定されるものではなく、例えば、負荷機器3の定格消費電流値を負荷機器情報として負荷機器情報取得部12で取得してもよい。同様に、直流電力情報も直流電圧に限定されず、給電装置2から供給可能な最大電流値を直流電力情報として直流電力情報取得部13で取得してもよい。そして、直流コンセント装置1の制御部14が、負荷機器3の定格消費電流が最大電流値を超えなければ給電可と判定して開閉部11を閉成し、負荷機器3の定格消費電流値が最大電流値を超えていれば給電不可と判定して開閉部11を閉成状態に維持することにより、負荷機器3に対して供給可能な最大電流値を超える電流が供給されることを防止できるものである。尚、この場合においても、給電装置2から給電線Lpを通して供給される直流電力の最大電流値が予め既知であれば、負荷機器情報取得部12で取得する負荷機器情報(定格消費電流値)のみに基づいて負荷機器3への給電可否を判定しても構わない。
Further, the load device information is not limited to the rated voltage value of the
(実施形態2)
本実施形態の直流コンセント装置1のブロック図を図2に示す。但し、本実施形態の直流コンセント装置1は、実施形態1の直流コンセント装置1に対して表示部15を追加した点以外は共通の構成を有しているので、共通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)
A block diagram of the
表示部15は数値(アラビア数字)が表示可能な表示素子(例えば、7セグメントLCDなど)で構成されている。尚、本実施形態の直流コンセント装置1の負荷機器情報取得部12は負荷機器3の定格消費電流値を負荷機器情報として取得し、直流電力情報取得部13は給電装置2から供給可能な最大電流値を直流電力情報として取得する。
The
差込接続部10に負荷機器3のプラグが差込接続されると、負荷機器情報取得部12が負荷機器3の負荷機器情報(定格消費電流値)を取得し、取得した負荷機器情報を制御部14に渡す。制御部14は、負荷機器情報取得部12で取得した負荷機器情報(定格消費電流値)が、直流電力情報取得部13で取得した直流電力情報(最大電流値)を越えているか否かの判定処理を実行する。定格消費電流値が最大電流値を超えていなければ、制御部14は開閉部11を閉成させて給電路Lpと差込接続部10を接続して負荷機器3に直流電力を供給する(給電する)。一方、定格消費電流値が最大電流値を超えていれば、制御部14は開閉部11を閉成状態のまま維持して負荷機器3へ直流電力を供給しない(給電しない)。さらに制御部14では、最大電流値から定格消費電流値を差し引いた値(電流余裕値)を演算し、演算した電流余裕値を表示部15に表示させる。例えば、最大電流値が1アンペア、定格消費電流値が400ミリアンペアとすると、表示部15には電流余裕値として600ミリアンペアの数値が表示される。したがって、この直流コンセント装置1からは定格消費電流値が600ミリアンペア未満の負荷機器3に同時に給電可能であることを使用者に知らせることができる。
When the plug of the
一方、例えば最大電流値が1アンペア、定格消費電流値が1.2アンペアとすると、開閉部11が開成状態に維持されて負荷機器3に給電されず、表示部15には電流不足値として200ミリアンペアの数値が表示される。このとき、最大電流値が1.2アンペア以上である給電装置2に交換したり、あるいは最大電流値が200ミリアンペア以上の別の給電装置を追加することで給電線Lpを通して供給可能な最大電流値を増やした場合、直流電力情報取得部13で取得する最大電流値も増加するので、制御部14では、増加した最大電流値が定格消費電流値を超えたと判定し、開閉部11を閉成して負荷機器3への給電を開始することができる。
On the other hand, for example, when the maximum current value is 1 ampere and the rated current consumption value is 1.2 amperes, the opening /
(実施形態3)
本実施形態の直流コンセント装置1のブロック図を図3に示す。但し、本実施形態の直流コンセント装置1は、実施形態1の直流コンセント装置1に対してしきい値設定部16を追加した点以外は共通の構成を有しているので、共通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)
A block diagram of the
しきい値設定部16は、例えば、ディップスイッチによって複数通りのしきい値の中から一つを選択して設定するものである。ここで、しきい値設定部16で設定するしきい値は、給電線Lpを通して直流コンセント装置1まで供給される直流電力の電圧値と比較されるものであって、当該電圧値がしきい値を下回ったときに制御部14が開閉部11を開成して負荷機器3への給電を停止することになる。
The threshold
すなわち、給電装置2からの距離(配線長)が長くなるにつれて直流コンセント装置1に供給される直流電力の電圧値が低下し、負荷機器3の定格電圧値を下回ってしまうと当該負荷機器3に対して十分な直流電力が供給できなくなるので、直流電力の電圧値が、負荷機器3が動作可能な最低電圧程度に設定したしきい値を下回ったときに制御部14が開閉部11を開成して負荷機器3への給電を停止することにより、負荷機器3における不要な電力消費を抑制することができるものである。
That is, as the distance (wiring length) from the
(実施形態4)
本発明に係る直流配電システムの実施形態について、図4のシステム構成図を参照して詳細に説明する。但し、本実施形態における直流コンセント装置1の構成は実施形態1の直流コンセント装置1とほぼ共通であるから、共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 4)
An embodiment of a DC power distribution system according to the present invention will be described in detail with reference to the system configuration diagram of FIG. However, since the configuration of the
本実施形態における給電装置2は、給電線Lpを通して直流電力を供給する給電部20と、給電線Lpを伝送路にして直流コンセント装置1との間でデータ伝送を行う伝送部21と、給電部20並びに伝送部21を制御する制御部22とを備えている。給電部20は、出力電圧が可変であるAC/DCコンバータなどで構成されており、制御部22に指示された電圧値の直流電力を給電線Lpを通して給電する。伝送部21は、高周波の搬送波を用いてデータを伝送する伝送信号を給電線Lpに印加される直流電圧に重畳するものである。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。制御部22はマイクロコンピュータを主構成要素とし、伝送部21を制御して直流コンセント装置1との間でデータ伝送を行うとともに、後述するように直流コンセント装置1から伝送されるデータに基づいて給電部20を制御するものである。
The
一方、本実施形態における直流コンセント装置1は、差込接続部10、開閉部11、負荷機器情報取得部12、直流電力情報取得部13、制御部14の他に、給電装置2の伝送部21との間でデータ伝送を行う伝送部17を備えている。伝送部17は、給電装置2の伝送部21と同様に、高周波の搬送波を用いてデータを伝送する伝送信号を給電線Lpに印加される直流電圧に重畳するものである。尚、直流コンセント装置1並びに給電装置2にはそれぞれ固有のアドレスが割り当てられており、当該アドレスを指定することで直流コンセント装置1並びに給電装置2が互いに相手を特定して一対一でデータ伝送することができる。
On the other hand, the
次に、本実施形態の動作を説明する。まず、直流コンセント装置1の差込接続部10に負荷機器3のプラグ30が接続されると、負荷機器情報取得部12が負荷機器3の負荷機器情報(定格電圧値)を取得し、取得した負荷機器情報を制御部14に渡す。直流コンセント装置1の制御部14は、負荷機器情報取得部12で取得した負荷機器情報(定格電圧値)を通知するための伝送信号を伝送部17より給電装置2に宛てて伝送(送信)させる。
Next, the operation of this embodiment will be described. First, when the
給電装置2では、給電線Lpを介して直流コンセント装置1から伝送(送信)された伝送信号を伝送部21で受信すると、制御部22が負荷機器3の負荷機器情報(定格電圧値)を取得する。給電装置2の制御部22は、直流コンセント装置1から通知された定格電圧値と給電部20が給電する直流電力の電圧値が一致するように、例えば、定格電圧値が24ボルトであれば、出力電圧が24ボルトとなるように給電部20を制御する。
In the
給電装置2から供給される直流電力の電圧値の情報は直流コンセント装置1の直流電力情報取得部13に取得されて制御部14に渡される。そして、直流コンセント装置1の制御部14では、直流電力の電圧値と定格電圧値とが一致することを確認したら、開閉部11を閉成させて給電路Lpと差込接続部10を接続して負荷機器3に直流電力を給電する。
Information on the voltage value of the DC power supplied from the
而して本実施形態の直流配電システムでは、負荷機器3の定格電圧値と一致するように給電装置2が出力電圧を調整しているので、負荷機器3に対して適切な直流電力を供給することが可能である。
Thus, in the DC power distribution system of the present embodiment, since the
(実施形態5)
本発明に係る直流配電システムの別の実施形態について、図5のシステム構成図を参照して詳細に説明する。但し、本実施形態における直流コンセント装置1並びに給電装置2の構成は、何れも実施形態4における直流コンセント装置1並びに給電装置2とほぼ共通であるから、共通の構成要素にはそれぞれ同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 5)
Another embodiment of the DC power distribution system according to the present invention will be described in detail with reference to the system configuration diagram of FIG. However, since the configurations of the
本実施形態における直流コンセント装置1は、差込接続部10、開閉部11、負荷機器情報取得部12、直流電力情報取得部13、制御部14、伝送部17の他に、優先順位設定部18を備えている。優先順位設定部18は、例えば、ディップスイッチによって複数の優先順位の中から一つを選択して設定するものである。ここで、優先順位設定部18で設定する優先順位は、給電装置2からの指示で負荷機器3への給電を停止する順位を示すものであって、低い優先順位が設定されている直流コンセント装置1から先に負荷機器3への給電を停止していくことになる。
In addition to the plug-in
また本実施形態における給電装置2は、図示しない太陽電池で発電される直流電力を給電部20で所望の電圧レベルに変換し且つ安定化して給電線Lpを通して給電している。
In the
次に、本実施形態の動作を説明する。複数の直流コンセント装置1からそれぞれ負荷機器3に給電されているときに、天候の悪化により太陽電池の発電量が減少して給電装置2の供給電力が全ての負荷機器3の需要電力の合計値を下回った場合、給電装置2の制御部22は、初めに最も低い優先順位(例えば、優先順位が1位,2位,3位であった場合の3位)を指定して給電を停止するように指示する制御コマンドを含んだ伝送信号を伝送部21より各直流コンセント装置1へ送信させる。
Next, the operation of this embodiment will be described. When power is supplied to the
給電線Lpに接続されている複数の直流コンセント装置1では、給電装置2から給電線Lpを介して伝送される伝送信号を伝送部17で受信し、当該伝送信号に含まれる制御コマンドを制御部14が受け取る。制御部14では、制御コマンドに指定されている優先順位が優先順位設定部18に設定されている自己の優先順位よりも高ければ当該制御コマンドを破棄して何も行わないが、制御コマンドに指定されている優先順位が自己の優先順位以下であれば開閉部11を開成して負荷機器3への給電を停止させる。例えば、制御コマンドに指定されている優先順位が「2位」であった場合、自己の優先順位が2位以下、つまり2位又は3位の優先順位が設定されている直流コンセント装置1が開閉部11を開成して負荷機器3への給電を停止することになる。
In the plurality of
このように本実施形態の直流配電システムによれば、需要電力が給電装置2の供給電力を超えた場合に複数の直流コンセント装置1の中から優先順位の低いものの開閉部11を開成させて負荷機器3への給電を停止させるので、負荷機器3に対して適切な直流電力を供給することが可能となる。但し、本実施形態では直流コンセント装置1で優先順位の設定を行っているが、給電装置2において複数の直流コンセント装置1の優先順位を設定するようにしても構わない。
As described above, according to the DC power distribution system of the present embodiment, when the demand power exceeds the supply power of the
1 直流コンセント装置
10 差込接続部
11 開閉部
12 負荷情報取得部
14 制御部
Lp 給電線(配電路)
DESCRIPTION OF
Claims (11)
直流コンセント装置は、負荷機器が有するプラグが挿抜自在に差込接続される差込接続部と、配電路と差込接続部との接続を開閉する開閉部と、差込接続部にプラグが差込接続されている負荷機器から当該負荷機器の定格電圧の情報を取得する負荷機器情報取得部と、配電路を通して前記定格電圧情報を給電装置へ伝送する伝送部と、給電装置が供給する直流電力の電圧値の情報を取得する直流電力情報取得部と、負荷機器情報取得部で取得する負荷機器の定格電圧が直流電力情報取得部で取得する電圧値と一致したときに開閉部を閉成して配電路と差込接続部を接続するとともに、定格電圧と電圧値が一致しなかったときに開閉部を開成状態に維持する制御部とを備え、
給電装置は、配電路を通して直流コンセント装置から伝送される定格電圧情報に基づき、当該配電路を通して供給する直流電力の電圧値を前記定格電圧に一致させることを特徴とする直流配電システム。 In a DC power distribution system having a power supply device that supplies DC power and one or more DC outlet devices that are installed in a building and distribute DC power from the power supply device through a distribution path,
A DC outlet device has a plug connection part in which a plug of a load device is plugged in and connected freely, an open / close part that opens and closes the connection between the power distribution path and the plug connection part, and a plug inserted into the plug connection part. A load device information acquisition unit that acquires information on the rated voltage of the load device from a load device that is connected, a transmission unit that transmits the rated voltage information to the power supply device through a distribution path, and a DC power supplied by the power supply device The DC power information acquisition unit that acquires the voltage value information of the load device and the opening / closing unit are closed when the rated voltage of the load device acquired by the load device information acquisition unit matches the voltage value acquired by the DC power information acquisition unit. And connecting the power distribution path and the plug-in connection part, and having a control part for maintaining the open / close part in an open state when the rated voltage and the voltage value do not match,
The power feeding device matches a voltage value of DC power supplied through the distribution path with the rated voltage based on rated voltage information transmitted from the DC outlet device through the distribution path.
直流コンセント装置は、負荷機器が有するプラグが挿抜自在に差込接続される差込接続部と、配電路と差込接続部との接続を開閉する開閉部と、差込接続部にプラグが差込接続されている負荷機器から当該負荷機器に関する情報を取得する負荷機器情報取得部と、負荷機器情報取得部で取得する負荷機器情報に基づいて当該負荷機器への給電可否を判定し、給電可と判定したときに開閉部を閉成して配電路と差込接続部を接続するとともに、給電不可と判定したときに開閉部を開成状態に維持する制御部と、優先順位が設定される優先順位設定部とを備え、
給電装置は、需要電力が供給電力を超えた場合に優先順位の低い直流コンセント装置に対して負荷機器への給電停止を指示する制御信号を配電路を通して伝送し、
直流コンセント装置の制御部は、優先順位設定部に設定されている優先順位が制御信号で給電停止が指示されている優先順位以下であるときに開閉部を開成することを特徴とする直流配電システム。 In a DC power distribution system having a power supply device that supplies DC power and a plurality of DC outlet devices that are installed in a building and distribute DC power from the power supply device through a distribution path,
A DC outlet device has a plug connection part in which a plug of a load device is plugged in and connected freely, an open / close part that opens and closes the connection between the power distribution path and the plug connection part, and a plug inserted into the plug connection part. The load device information acquisition unit that acquires information about the load device from the connected load device and the load device information acquired by the load device information acquisition unit determines whether or not power can be supplied to the load device. The control unit that closes the opening and closing unit to connect the distribution path and the plug-in connection unit when it is determined to be, and maintains the opening and closing unit in the open state when it is determined that power supply is not possible, and the priority that is set in the priority order A ranking setting unit,
When the power demand exceeds the power supply, the power supply device transmits a control signal instructing to stop power supply to the load device to the DC outlet device having a low priority through the distribution line.
The control unit of the DC outlet device opens the opening / closing unit when the priority set in the priority setting unit is equal to or lower than the priority given by the control signal to stop power supply. .
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