JP2012084481A - Dc outlet - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、直流コンセントに関し、特に分散電源や直流給電システムを備える一般家屋および商業施設で用いる直流コンセントに関する。 The present invention relates to a DC outlet, and more particularly to a DC outlet used in a general house or commercial facility equipped with a distributed power source or a DC power feeding system.
従来、一般家屋や商業施設に対する給電は、商用電力による交流給電が主体となっている。これに対し、分散電源として太陽電池や燃料電池のような直流発電装置、あるいは鉛蓄電池のような蓄電装置を設備した場合には、得られた直流電力を直流−交流電力変換装置により交流に変換した後、商用電力の交流給電系統に供給していた。 Conventionally, power supply to ordinary houses and commercial facilities has been mainly AC power supply using commercial power. On the other hand, when a DC power generation device such as a solar cell or a fuel cell or a power storage device such as a lead storage battery is installed as a distributed power source, the obtained DC power is converted into AC by a DC-AC power conversion device. After that, it was supplied to the AC power supply system for commercial power.
一方、近年、オーディオ機器、テレビ、パソコン等の直流負荷が家庭内に普及してきており、太陽電池や燃料電池等の直流発電装置により得られる直流電力をこのような直流負荷へ給電を行う際には、従来の給電システムでは、直流発電により得られた直流電力を交流電力へ変換し、得られた交流電力を直流電力へ変換した後に直流負荷へ給電している。
この直流電力から交流電力への変換および交流電力から直流電力への変換には、変換ロスが発生していた。これに対して、直流発電装置から直流負荷へ給電するシステムとして、直流電力から交流電力への変換を行わずに、直流電力をそのまま直流負荷へ給電する直流配電システムが知られている。
On the other hand, in recent years, direct current loads such as audio equipment, televisions, personal computers, etc. have become widespread in the home, and when direct current power obtained by direct current generators such as solar cells and fuel cells is supplied to such direct current loads. In the conventional power supply system, DC power obtained by DC power generation is converted into AC power, and the obtained AC power is converted into DC power and then fed to a DC load.
Conversion loss has occurred in the conversion from DC power to AC power and from AC power to DC power. On the other hand, as a system that supplies power from a DC power generator to a DC load, a DC distribution system that supplies DC power to a DC load as it is without converting DC power to AC power is known.
たとえば、特許文献１には、直流発電装置と、双方向電力変換装置と、直流電力変換装置とを備え、直流発電装置の出力側の端子に直流電力変換装置の入力端子が接続され、直流電力変換装置の出力端子には直流負荷を接続する多数の直流コンセント（コンセント群）が接続されている直流給電システム（以下、従来形直流給電システムという）が記載されている。
また、この従来の直流給電システムにおいて、蓄電池と電力変換装置を備え、直流発電装置が故障した場合でも、蓄電池の電力を電力変換装置で所望の直流電圧を持つ直流電力に変換して直流コンセントへ配電することにより、非常時にも給電可能にすることが記載されている。
For example,
In addition, the conventional DC power supply system includes a storage battery and a power conversion device, and even when the DC power generation device fails, the power of the storage battery is converted into DC power having a desired DC voltage by the power conversion device and then supplied to a DC outlet. It is described that power can be supplied even in an emergency by distributing power.
しかしながら、従来形直流給電システムでは、直流電力変換装置の出力電圧と機器の最適入力電圧との間に、例えば、機器の定格電圧を超える、あるいは、機器が動作しない電圧であるような不整合が生じた場合、コンセントの後、更に直流電力変換装置を設ける必要がある。また、コンセント群に複数の負荷が接続された場合に発生する急峻な負荷変動や、直流給電系統の電圧変動により、安定した出力電圧が得られないという問題がある。
また、直流コンセント毎に直流電力変換装置を備え、常に個別に直流コンセントの出力電圧を機器の最適入力電圧に変換するようにした場合、機器が軽負荷であるときにおいては、コンセント毎に設けられた直流電力変換装置の消費電力が機器の消費電力に対して、 割合が大きくなり、直流給電システムの効率が悪くなることが問題となる。
However, in the conventional DC power supply system, there is a mismatch between the output voltage of the DC power converter and the optimum input voltage of the device, for example, the voltage exceeding the rated voltage of the device or the voltage at which the device does not operate. When this occurs, it is necessary to provide a DC power converter after the outlet. In addition, there is a problem that a stable output voltage cannot be obtained due to steep load fluctuations generated when a plurality of loads are connected to the outlet group or voltage fluctuations of the DC power supply system.
In addition, when a DC power converter is provided for each DC outlet and the output voltage of the DC outlet is always converted individually to the optimum input voltage of the equipment, it is provided for each outlet when the equipment is lightly loaded. The problem is that the power consumption of the DC power converter increases with respect to the power consumption of the equipment, and the efficiency of the DC power supply system deteriorates.
また、蓄電池を設けることにより、ダウンさせてはいけないような重要な負荷装置への安全な電力供給が可能となるが、そのような重要負荷装置を接続する直流コンセントは予め固定的に決めておく必要があり、さらにその直流コンセントに固有の電力変換装置が必要となるため、軽負荷時や無負荷時に消費電力が大きくなるという問題がある。 In addition, by providing a storage battery, it is possible to safely supply power to an important load device that should not be brought down. However, a DC outlet for connecting such an important load device is fixedly determined in advance. In addition, there is a problem that power consumption becomes large at light load or no load because a power conversion device specific to the DC outlet is necessary.
そこで、この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであり、直流コンセントそのものに蓄電池を設けることにより、消費電力やコストを低減させることが可能な直流コンセントを提供することを課題とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object to provide a DC outlet capable of reducing power consumption and cost by providing a storage battery in the DC outlet itself. And
この発明は、直流電力源を含む直流給電系統から供給された直流電力を所定の直流電力に変換するコンセント給電部と、前記コンセント給電部によって変換された直流電力を外部機器へ出力するソケット部と、前記コンセント給電部と前記ソケット部とを接続する伝送経路に並列接続された蓄電装置と、前記伝送経路上において、前記ソケット部から出力される直流電力の出力電流と、前記蓄電装置の出力電圧とを検出する電圧電流検出部とを備え、前記電圧電流検出部によって検出された出力電圧と出力電流とを用いて算出された前記ソケット部から出力される直流電力が所定の出力電力判定値Ｐａよりも小さく、かつ前記検出された蓄電装置の出力電圧が所定の電池電圧下限値ＶＬ以上の場合に、前記コンセント給電部が、前記直流電力の変換動作を停止し、かつ前記蓄電装置から出力される直流電力を前記ソケット部を介して外部機器へ出力することを特徴とする直流コンセントを提供するものである。
これによれば、蓄電装置を直流コンセントの内部に備え、かつ蓄電装置が十分に充電された状態で電力供給可能な状態であれば、コンセント給電部からの直流電力の供給が停止されるので、直流コンセントの消費電力を低減させることができる。
The present invention provides an outlet power supply unit that converts DC power supplied from a DC power supply system including a DC power source into predetermined DC power, and a socket unit that outputs DC power converted by the outlet power supply unit to an external device. , A power storage device connected in parallel to a transmission path connecting the outlet power supply unit and the socket unit, an output current of DC power output from the socket unit on the transmission path, and an output voltage of the power storage device A DC current output from the socket calculated using the output voltage and output current detected by the voltage / current detector is a predetermined output power determination value Pa. And when the detected output voltage of the power storage device is equal to or higher than a predetermined battery voltage lower limit value VL, Stop conversion operation, and is a direct current power output from said power storage device that provides a DC outlet and outputs to the external device via the socket portion.
According to this, if the power storage device is provided inside the DC outlet, and the power storage device is in a state where power can be supplied in a sufficiently charged state, the supply of DC power from the outlet power supply unit is stopped. The power consumption of the DC outlet can be reduced.
また、前記蓄電装置から出力される直流電力を外部機器へ出力している給電状態において、前記蓄電装置の出力電圧が前記電池電圧下限値ＶＬよりも低くなった場合、前記コンセント給電部が、前記変換された直流電力を前記ソケット部を介して外部機器へ出力し、かつ前記変換された直流電力を用いて前記蓄電装置の充電を行うことを特徴とする。
これによれば、コンセント給電部から供給される直流電力の伝送経路上に、蓄電装置が並列接続されているので、蓄電装置の出力電圧が低下した場合、ソケット部から出力される直流電力の出力電圧が安定したままで、蓄電装置による給電からコンセント給電部による直流電力の給電に切り替えることができる。
Further, in a power supply state in which the DC power output from the power storage device is output to an external device, when the output voltage of the power storage device is lower than the battery voltage lower limit value VL, the outlet power supply unit The converted DC power is output to an external device through the socket, and the power storage device is charged using the converted DC power.
According to this, since the power storage device is connected in parallel on the transmission path of the DC power supplied from the outlet power supply unit, when the output voltage of the power storage device decreases, the output of the DC power output from the socket unit It is possible to switch from power feeding by the power storage device to DC power feeding by the outlet power feeding unit while the voltage remains stable.
また、前記電圧電流検出部によって検出された出力電圧と出力電流を用いて算出された前記ソケット部から出力される直流電力が、前記出力電力判定値Ｐａ以上の場合、前記コンセント給電部が、前記変換された直流電力を前記ソケット部を介して出力し、かつ前記変換された直流電力を用いて前記蓄電装置の充電を行うことを特徴とする。 In addition, when the DC power output from the socket unit calculated using the output voltage and output current detected by the voltage / current detection unit is equal to or higher than the output power determination value Pa, the outlet power supply unit, The converted DC power is output through the socket, and the power storage device is charged using the converted DC power.
さらに、前記コンセント給電部が、前記直流給電系統から供給された直流電力を変換する電力変換部と、前記蓄電装置を動作させる電池電圧上限値ＶＨおよび電池電圧下限値ＶＬと、前記所定の出力電力判定値Ｐａとを記憶する記憶部と、前記電圧電流検出部によって検出された出力電圧と、前記電池電圧上限値ＶＨおよび電池電圧下限値ＶＬとを比較する第１比較部と、前記検出された出力電圧と出力電流によって算出された直流電力と、前記出力電力判定値Ｐａとを比較する第２比較部と、前記第１比較部および第２比較部によって比較された結果に基づいて、前記電力変換部の直流電力の変換動作を制御する電力制御部とを備えたことを特徴とする。 Furthermore, the outlet power supply unit converts a DC power supplied from the DC power supply system, a battery voltage upper limit value VH and a battery voltage lower limit value VL for operating the power storage device, and the predetermined output power A storage unit that stores a determination value Pa, a first comparison unit that compares the output voltage detected by the voltage / current detection unit with the battery voltage upper limit value VH and the battery voltage lower limit value VL, and the detected Based on the result of comparison between the first comparison unit and the second comparison unit, the second comparison unit that compares the DC power calculated by the output voltage and output current and the output power determination value Pa, the power And a power control unit that controls the conversion operation of the DC power of the conversion unit.
また、前記ソケット部は、前記蓄電装置と前記電圧電流検出部とを含み、かつ外部機器を電気的に接続する接続部をさらに備え、前記コンセント給電部は、固定設置される給電ユニット部に備えられ、前記給電ユニット部と前記ソケット部とがコネクタ部によって着脱可能に接続され、前記コネクタ部は、前記コンセント給電部と前記ソケット部とを接続する伝送経路をつなぐ給電コネクタと、前記電圧電流検出部によって検出された出力電圧および出力電流に対応する信号を伝送するフィードバックコネクタとを備えることを特徴とする。
これによれば、ソケット部と給電ユニット部とを容易に分離することができ、ソケット部に備えられた蓄電装置の交換およびメンテナンス作業が容易となる。
The socket unit includes the power storage device and the voltage / current detection unit, and further includes a connection unit that electrically connects an external device, and the outlet power supply unit includes a power supply unit unit that is fixedly installed. The power supply unit portion and the socket portion are detachably connected by a connector portion, and the connector portion includes a power supply connector that connects a transmission path connecting the outlet power supply portion and the socket portion, and the voltage / current detection And a feedback connector for transmitting signals corresponding to the output voltage and output current detected by the unit.
According to this, a socket part and an electric power feeding unit part can be isolate | separated easily, and replacement | exchange and a maintenance operation | work of the electrical storage apparatus with which the socket part was equipped become easy.
また、前記ソケット部が、前記接続部から出力可能な直流電圧の設定値を、前記給電ユニット部へ通知するための設定電圧通知部をさらに備え、前記給電ユニット部が、前記設定電圧通知部から通知される設定値を検出する設定電圧検出部をさらに備え、前記設定電圧通知部と前記設定電圧検出部とが前記コネクタ部に備えられていることを特徴とする。
ここで、前記コンセント給電部は、前記設定電圧検出部が検出した直流電圧の設定値に基づいて、前記ソケット部から出力すべき直流電力の出力電圧値を決定し、前記直流給電系統から供給された直流電力を前記出力電圧値を有する直流電力に変換することを特徴とする。
The socket unit further includes a set voltage notification unit for notifying the power supply unit unit of a set value of a DC voltage that can be output from the connection unit. It further comprises a set voltage detection unit for detecting the notified set value, and the connector unit is provided with the set voltage notification unit and the set voltage detection unit.
The outlet power supply unit determines an output voltage value of DC power to be output from the socket unit based on a set value of the DC voltage detected by the set voltage detection unit, and is supplied from the DC power supply system. The direct current power is converted into direct current power having the output voltage value.
さらに、前記コンセント給電部は、前記直流給電系統から供給された直流電力を交流電力に変換する交流印加部と、交流印加部によって生成された交流電力が印加される１次側コイルとを備え、前記ソケット部は、前記１次側コイルと電磁結合され、かつその電磁結合によって交流電力を誘起する２次側コイルと、誘起された交流電力を直流電力に変換する交流直流変換部とを備え、前記電圧電流検出部は、交流直流変換部から出力される直流電力が伝送される伝送経路上に設けられることを特徴とする。
これによれば、ソケット部とコンセント給電部とが電気的に絶縁された状態で接続および分離されるので、ソケット部の装置時と取りはずし時に起こりうる感電の危険性を低減でき、利用者の十分な安全を確保できる。
Furthermore, the outlet power supply unit includes an AC application unit that converts DC power supplied from the DC power supply system into AC power, and a primary coil to which AC power generated by the AC application unit is applied, The socket part includes a secondary coil that is electromagnetically coupled to the primary coil and induces AC power by the electromagnetic coupling, and an AC / DC converter that converts the induced AC power into DC power, The voltage / current detector is provided on a transmission path through which DC power output from the AC / DC converter is transmitted.
According to this, since the socket part and the outlet power supply part are connected and separated in a state of being electrically insulated, the risk of electric shock that may occur when the socket part is installed and removed can be reduced, and sufficient for the user. Secure safety.
この発明によれば、電圧電流検出部によって検出された出力電圧と出力電流とを用いて算出された直流電力が、所定の出力電力判定値Ｐａよりも小さく、かつ検出された蓄電装置の出力電圧が所定の電圧下限値ＶＬ以上である場合に、コンセント給電部の直流電力の変換動作を停止しているので、直流コンセントで消費する消費電力を低減させることができる。
また、直流コンセント内部に、コンセント給電部と蓄電装置とを備え、蓄電装置を直流電力の伝送経路に並列接続されるように配置しているので、直流給電系統から供給される直流電力に変動がある場合や、ソケット部に接続される外部機器による負荷の変化に伴う出力電力の急激な変化がある場合でも、出力される直流電圧を安定化させることができる。
According to this invention, the DC power calculated using the output voltage and output current detected by the voltage / current detector is smaller than the predetermined output power determination value Pa, and the detected output voltage of the power storage device. Is equal to or greater than the predetermined voltage lower limit VL, the DC power conversion operation of the outlet power supply unit is stopped, so that the power consumption consumed by the DC outlet can be reduced.
Moreover, since the outlet power supply unit and the power storage device are provided inside the DC outlet, and the power storage device is arranged to be connected in parallel to the DC power transmission path, the DC power supplied from the DC power supply system fluctuates. In some cases or even when there is a sudden change in output power accompanying a change in load due to an external device connected to the socket, the output DC voltage can be stabilized.
以下、図面を使用して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の実施例の記載によって、この発明が限定されるものではない。
以下の説明では、上記した電力変換部は、主として、図５の交流印加部および１次側コイルからなる部分に相当し、電力制御部と、第１比較部と、第２比較部と、記憶部とからなる部分は、図５の制御部に相当する。
また、図１、図３に示されるように、ソケット部が分離しない実施の形態においては、コンセント給電部は主として、交流印加部および１次側コイル、2次側コイル３５と交流直流変換部３７を含む構成が用いられる。
また、電圧電流検出部７は、図３などの電流センス部および電圧センス部を含む部分に相当する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by description of the following examples.
In the following description, the power conversion unit described above mainly corresponds to a portion including the AC application unit and the primary coil in FIG. 5, and includes a power control unit, a first comparison unit, a second comparison unit, and a memory. The part consisting of the part corresponds to the control part of FIG.
As shown in FIGS. 1 and 3, in the embodiment in which the socket part is not separated, the outlet power feeding part mainly includes the AC application part, the primary side coil, the secondary side coil 35, and the AC /
The voltage /
＜この発明の直流コンセントの概要＞
図１に、この発明の直流コンセントの一実施例の概略構成のブロック図を示す。
直流コンセント１は、直流給電系統６から供給される直流電力（たとえば、１００Ｗ）を、この直流コンセント１に接続された負荷機器１１２（外部機器）に対し出力する部分であり、接続部５のコネクタ端子には負荷機器１１２の使用電圧が印加されるように、直流電圧が変換される。
ここで、直流給電系統６とは、直流電力源を含む直流電力の伝送経路を意味し、たとえば、商用電力から供給される交流電力を直流電力に変換した後の給電経路（直流電力の伝送経路）を意味する。
<Outline of DC outlet of the present invention>
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a DC outlet according to the present invention.
The
Here, the DC
図１に示すように、直流コンセント１は、主として、コンセント給電部２，ソケット部３，蓄電装置４，接続部５および電圧電流検出部７とを備える。
接続部５は、外部の機器である直流電圧で動作する負荷機器１１２のプラグ１１１を電気的に接続する部分であり、プラグを差し込むための差込口（差込端子とも呼ぶ）に相当する。
負荷機器１１２のプラグ１１１を接続部５に差し込むと、その負荷機器１１２の使用電圧を有する直流電力が、接続部５からプラグ１１１へ出力される。
プラグ１１１に入力された直流電力は、プラグから所定の配線を介して負荷機器１１２の本体に伝送され、その直流電力によって負荷機器１１２が動作する。
As shown in FIG. 1, the
The
When the
The DC power input to the
接続部５は、ソケット部３の内部に、１つの構成要素として備えられる。
また、接続部５は、１つのプラグを差し込むことができる１つの差込口から構成してもよいが、２つ以上の差込口を備えるものでもよい。
たとえば、並列接続された３つの差込口を備え、コンセント給電部２から供給される直流電力をそれぞれの差込口から出力する。コンセント給電部２は絶縁型DC/DCコンバータ、または非絶縁型DC/DCコンバータで構成される。
ソケット部３は、コンセント給電部２によって変換された直流電力を、接続部５を介して負荷機器へ出力する部分である。
The
Moreover, although the
For example, three outlets connected in parallel are provided, and DC power supplied from the outlet
The
また、ソケット部３は、コンセント給電部の出力電圧がソケット部の接続部の出力電圧として出力する場合は、コンセント給電部が絶縁型、非絶縁型に係らず、後述する図３のようにコンセント給電部２に対して、電気的に接続された状態（接触状態）で接続されることが好ましい。絶縁型であれば、コンセント接続部以降の感電の危険性を低減することができる。非絶縁型であれば、直流給電系統に対地に対して絶縁し、感電に対して十分な安全性を持たせることが好ましい。
ただし、ソケット部３は、後述する図５のように、コンセント給電部２を有する給電ユニット部８に対して、2次側鉄心、2次側コイル、交流直流変換部からなる受電部をソケット部に備え、給電ユニット部８と電気的に絶縁された状態（絶縁状態）で分離、接続するようにしてもよい。
このように絶縁状態で接続する場合には、ソケット部３を取りはずし可能なユニットとして構成することができ、1次側の巻き線を共通にし、1次側の巻き線と2次側の巻き線の比で交流直流変換部の出力電圧を調整できる点、2次側コイル、2次側鉄心、交流直流変換部の回路部品構成をコンセントの出力電圧によって最適に設計、変更できる点、ソケット部の取り外しおよび取り付けの際に感電の危険性が低減できる点などの面で有利である。
Further, when the output voltage of the outlet power supply section is output as the output voltage of the connection section of the socket section, the
However, as shown in FIG. 5 to be described later, the
In this way, when connected in an insulated state, the
蓄電装置４は、直流電力を供給する直流電源であり、コンセント給電部２から出力される直流電力を補完する目的で設けられるものである。
蓄電装置４としては、主として、二次電池が用いられ、市販されているあらゆる二次電池を用いることができる。たとえば、リチウムイオン二次電池，ニッケル水素二次電池，鉛蓄電池などを用いることができる。
蓄電装置４は、コンセント給電部２から出力される直流電力の伝送経路に対して、並列に接続される。たとえば、図３に示すように、コンセント給電部２とソケット部３とを接続する伝送経路に並列接続される。
コンセント給電部２から供給される直流電力が予め設定された正常値を示している場合は、蓄電装置４から直流電力は出力されず、蓄電装置４は、コンセント給電部２から出力された直流電力を分岐した電力によって充電状態にある。
The
As the
The
When the DC power supplied from the outlet
一方、たとえば、コンセント給電部２から供給される直流電力が何らかの原因で低下した場合、所定の直流電力をソケット部３へ出力するために、蓄電装置４から直流電力を供給する。すなわち、蓄電装置４は、接続部５から常に一定の直流電圧を持つ直流電力を供給できるようにするために、一定電圧制御を行うのに用いられる。上記原因としては、たとえば、直流給電系統６の電圧変動が大きい場合(例えば瞬時停電)，負荷の急激な変動に対してコンセント給電部の負荷変動応答性が追従できなかった場合などが考えられる。
On the other hand, for example, when the DC power supplied from the outlet
また、蓄電装置４がその定格容量の上限値まで十分に充電がされている場合、コンセント給電部２からの電力供給を停止させ、その代わりに、蓄電装置４のみから所定の直流電力をソケット部３へ出力するようにしてもよい。
この場合、蓄電装置４のみから直流電力が供給され、直流電力系統６からコンセント給電部２を介して与えられる直流電力は使用されないので、消費電力を削減することができる。すなわち、蓄電装置４は、商用電力などからの直流電力を補完し、低消費電力化を図るために用いられる。
Further, when the
In this case, the DC power is supplied only from the
コンセント給電部２とは、直流給電系統６から供給された直流電力（たとえば、DC３８０Ｖ）を、接続部５に接続される負荷機器を動作させることのできる所定の直流電力（たとえば、２４Ｖ）に変換する部分である。変換された直流電力は、直流コンセント内部の配線を介してソケット部３に与えられる。
The outlet
電圧電流検出部７は、コンセント給電部２からソケット部３の接続部５までの伝送経路における直流電圧と直流電流を常に検出し、リアルタイムでこれらの検出情報（電圧値，電流値）を、コンセント給電部２に与える部分である。
検出される情報としては、たとえば、コンセント給電部２からソケット部３までの伝送経路において、ソケット部から出力される直流電力のうち、蓄電装置への分岐を過ぎ、コンセント接続部の出力に流れる出力電流の値（図３の出力電流検出信号に対応）と、この伝送経路および蓄電装置４に印加されている直流の出力電圧の値（図３の電池電圧検出信号に対応）、蓄電装置４から入力または出力される直流電流の値（図３の充放電電流検出信号に対応）がある。
The voltage /
As the detected information, for example, in the transmission path from the outlet
これらの検出情報がコンセント給電部２に与えられると、コンセント給電部２では、主として、この検出情報と、予め設定されている設定情報とを用いて電圧異常（低下）や電流変化を検出して、コンセント給電部２から出力すべき直流電力を制御するための制御信号を生成し、この制御信号（たとえば、図５の制御信号２５）に基づいて、所定の直流電力が安定して出力されるようにする。
以下に、この直流コンセント１の内部の構成要素の配置や、電圧制御および電流制御等について、いくつかの実施例を説明する。
When these pieces of detection information are given to the outlet
Below, several Example is demonstrated about arrangement | positioning of the component inside this direct-
＜直流給電システムの全体構成＞
図２に、この発明の直流コンセントを有する直流給電システムの全体構成の一実施例のブロック図を示す。
ここでは、図１の直流給電系統６に直流電力を供給するシステムとして、直流発電装置１２０，直流電力変換装置１２１，双方向電力変換装置１２２，商用電力系統（交流電力）１２３を備えたものを示している。
ただし、停電時などの非常用の電力供給源として、蓄電池（バッテリー）を設けてもよい。この場合、蓄電池は、専用の双方向電力変換装置を介して、直流給電系統６に接続される。
<Overall configuration of DC power supply system>
FIG. 2 shows a block diagram of an embodiment of the overall configuration of a DC power supply system having a DC outlet according to the present invention.
Here, as a system for supplying DC power to the DC
However, a storage battery (battery) may be provided as an emergency power supply source in the event of a power failure. In this case, the storage battery is connected to the DC
図２において、直流発電装置１２０から得られる直流の電力は、直流電力変換装置１２１により、直流給電系統６の電圧（たとえば、３８０Ｖ）に変換され、直流給電系統６へ出力される。
双方向電力変換装置１２２は、直流給電系統６からの電力需要を検出し、直流発電装置１２０からの発電電力量が直流給電系統の負荷電力量を上回っている場合は、商用電力系統１２３に余剰分を逆潮流する。逆に、発電電力量が商用電力を下回っている場合は、商用電力系統１２３から電力を受電し、直流給電系統６に給電する。
In FIG. 2, DC power obtained from the
The
この発明の直流コンセント１は、直流給電系統６に複数接続される。各直流コンセント１には、直流電力で動作する負荷機器１１２が接続され、プラグ１１１を介してその動作に必要な直流電力が給電される。供給される直流電力の電圧は、単一の電圧値だけではなく、複数の異なる電圧値を提供するようにしてもよい。
また、異なる直流電圧（たとえば、２４Ｖ，１００Ｖなど）の直流電力を提供する場合、直流給電系統６のそれぞれの給電電圧ごとに、同じ電圧を供給する複数の直流コンセントを接続するようにする。
また、過電流保護、過負荷保護のために、それぞれの直流給電系統ごとに配線ブレーカーが備えられていることが好ましい。さらに、漏電防止のために、直流給電系統の大元である主幹に漏電検出器と漏電ブレーカーを備えていることが好ましい。
A plurality of
Further, when providing DC power of different DC voltages (for example, 24V, 100V, etc.), a plurality of DC outlets that supply the same voltage are connected to each of the power supply voltages of the DC
Moreover, it is preferable that a wiring breaker is provided for each DC power supply system for overcurrent protection and overload protection. Furthermore, in order to prevent electric leakage, it is preferable that an electric leakage detector and an electric leakage breaker are provided on the main trunk which is the main component of the DC power supply system.
配線ブレーカーおよび漏電ブレーカーは直流に対応したものを用いる。また、直流給電系統６に電流が流れた際に、配線抵抗による抵抗損失（抵抗×電流×電流）が生じるので、直流給電系統６の電圧は、できるだけ高いことが好ましい。これは、電圧を高くすると、同じ電力を給電する際に流れる電流を小さくすることができるので、抵抗損失を低減できるからである。この直流給電系統６の電圧としては、たとえば、１００Ｖ以上が好ましく、法令に定められた電気設備安全基準の観点からは、対地電圧±１５０Ｖ以内であるため、線間電圧は３００Ｖ程度が好ましい。また、商用電力系統への逆潮流が可能な電圧という面では３５０V以上が好ましく、半導体、回路部品、遮断機などの部品のコスト面で、４００V以下が好ましい。
直流給電系統から、このような高電圧の直流電力が直流コンセント１に入力されると、直流コンセント１に接続された負荷機器に適した直流電圧となるように、直流コンセント内部で直流電力を変換する。
A wiring breaker and an earth leakage breaker corresponding to direct current are used. Further, when a current flows through the DC
When such high-voltage DC power is input from the DC power supply system to the
直流発電装置１２０としては、太陽電池、燃料電池等の再生可能エネルギーを利用した発電装置が用いられる。これらは単独で用いられてもよいし、複数組み合わせて用いてもよい。太陽電池は太陽光により発電し、直流の電力を発生するものである。
燃料電池は、燃料として還元剤（水素、メタノール等）と酸化剤（酸素、過酸化水素）を用いて発電し、直流の電力を発生するものである。また、風力発電や水力発電などのように交流で発電した後、直流に変換して給電する発電装置を用いてもよい。
As the DC
A fuel cell generates electric power by using a reducing agent (hydrogen, methanol, etc.) and an oxidizing agent (oxygen, hydrogen peroxide) as fuel, and generates DC power. Alternatively, a power generation device that generates power by alternating current, such as wind power generation or hydroelectric power generation, and then converts the power to direct current to supply power may be used.
直流電力変換装置１２１は、太陽電池や燃料電池から得られる直流の出力電圧を所定の電圧に安定化する目的で用いられる。
また、直流電力変換装置１２１は直流発電装置１２０が太陽電池の場合、太陽電池の発電電力を高めるために、日射に対して得られる電力量が最大になるような電流−電圧特性の動作点となる最大電力点追尾動作となるように制御することが好ましい。
また、燃料電池は、還元剤、酸化剤の供給状態、温度、湿度などの環境に応じて、発電効率と寿命を向上させるために、最適な電流−電圧特性の動作点での運転となるように制御することが好ましい。
The
In addition, when the
In addition, the fuel cell is operated at the operating point of the optimal current-voltage characteristic in order to improve the power generation efficiency and life according to the environment such as the supply state of the reducing agent and the oxidizing agent, temperature, and humidity. It is preferable to control.
双方向電力変換装置１２２は、太陽電池や燃料電池から得られる直流電力を商用電力系統１２３へ逆潮流する方向と、電力会社からの商用の交流電力系統１２３の電力を家屋または商業施設に給電する潮流方向との双方向に、出力電圧を調整して電力を給電する装置である。
The
＜直流コンセントの実施例１＞
図３に、この発明の直流コンセント１の実施例１の構成ブロック図を示す。
図３において、直流コンセント１は、図１と同様に、コンセント給電部２と、ソケット部３と、接続部５と、蓄電装置４と、電圧電流検出部７とから構成される。
コンセント給電部２は、直流給電系統６から直流電力が供給されるが、その直流電力は、プラス端子（＋）と、マイナス端子（−）との間に供給される。
コンセント給電部２の出力用のプラス端子（＋）は、接続部５のプラス端子（＋）５ａに接続され、コンセント給電部２の出力用のマイナス端子（−）は、接続部５のマイナス端子（−）５ｂに接続される。
接続部５が複数個ある場合は、それぞれ＋端子どうしが並列的に接続され、−端子どうしが並列的に接続される。
<Example 1 of DC outlet>
FIG. 3 shows a block diagram of the first embodiment of the
In FIG. 3, the
The outlet
The output positive terminal (+) of the outlet
When there are a plurality of
接続部５の＋端子５ａと−端子５ｂとの間には、出力される直流電圧が印加され、この端子（５ａ，５ｂ）に負荷機器１１２のプラグ１１１が接続されることにより、コンセント出力電力Poutが、プラグ１１１へ供給される。
この実施例１では、コンセント給電部２と、接続部５とは直接配線で接続されている。したがって、特に、ソケット部３としての物理的な構成要素はないが、ここでは、接続部５を含む部分を形式的にソケット部３と呼ぶ。
また、図３において、２つの電流センス部（１１−１，１１−２）と、２つの検出電流調整部（１２−１，１２−２）と、電圧センス部１５と、検出電圧調整部１６とが、図１の電圧電流検出部７に相当する。
The output DC voltage is applied between the + terminal 5a and the-
In the first embodiment, the outlet
Further, in FIG. 3, two current sense units (11-1, 11-2), two detection current adjustment units (12-1, 12-2), a
一方の電流センス部１１−１は、蓄電装置４の＋端子と、コンセント給電部２の＋端子とを接続する配線経路に設けられる。
この電流センス部１１−１では、蓄電装置４から出力される放電電流あるいは蓄電装置４へ入力される充電電流の電流値Ｉ１（充放電電流値と呼ぶ）が測定される。この充放電電流値Ｉ１は、検出電流調整部１２−１に与えられる。
もう一方の電流センス部１１−２は、コンセント給電部２の＋端子と接続部５の＋端子５ａとの間で、蓄電装置との分岐から接続部側の配線経路に設けられる。
この電流センス部１１−２では、接続部５へ流れる出力電流の電流値Ｉ２（出力電流値と呼ぶ）が測定される。この出力電流値Ｉ２は、検出電流調整部１２−２に与えられる。
接続部５が複数個並列的に設けられている場合は、複数個の接続部５への配線が分岐される点よりもコンセント給電部２に近い側に、電流センス部１１−２を設ける。
One current sensing unit 11-1 is provided in a wiring path that connects the + terminal of the
In the current sensing unit 11-1, a current value I1 (referred to as a charge / discharge current value) of the discharge current output from the
The other current sensing unit 11-2 is provided in the wiring path from the branch to the power storage device between the + terminal of the outlet
In the current sense unit 11-2, a current value I2 (referred to as an output current value) of the output current flowing to the
When a plurality of
電圧センス部１５は、蓄電装置４の２つの端子（＋端子，−端子）に接続された配線の間に設けられる。
この電圧センス部１５では、蓄電装置４の２つの端子間にかかる直流電圧Ｖ１が測定される。この直流電圧Ｖ１は、蓄電装置４の出力電圧に相当する。測定された直流電圧Ｖ１は、検出電圧調整部１６に与えられる。
In the
電流センス部（１１−１，１１−２）は、たとえば、抵抗素子や、ホール素子を用いた電流センサーを用いればよい。ホール素子を用いた電流センサーでは、測定すべき電流値が、電圧信号として出力される。
電圧センス部１５は、蓄電装置４の＋端子と−端子へのそれぞれの配線に対して、数キロΩから数十キロΩ程度の高抵抗素子を並列接続したものを用いることができ、いわゆる抵抗分割により、その抵抗素子の両端の直流電圧（Ｖ１）を測定する。
For example, a current sensor using a resistance element or a Hall element may be used for the current sense units (11-1, 11-2). In a current sensor using a Hall element, a current value to be measured is output as a voltage signal.
The
検出電流調整部（１２−１，１２−２）は、入力された電流値（Ｉ１，Ｉ２）のレベルを調整して、コンセント給電部２に入力可能な大きさの検出信号に変換する部分である。
たとえば、検出電流調整部（１２−１，１２−２）は、ノイズフィルタとオペアンプから構成される。
ここでは、ノイズフィルタによりノイズを低減し、さらに、オペアンプにより、後述するコンセント給電部２の制御部２２に対して所定の入力可能電圧範囲内となるように、レベルを調整して検出信号を出力する。
一方の検出電流調整部１２−１からは、電流センス部１１−１により測定された電流値Ｉ１に対応した充放電電流検出信号１３−１が出力されるものとする。
他方の検出電流調整部１２−２からは、電流センス部１１−２により測定された電流値Ｉ２に対応した出力電流検出信号１３−２が出力されるものとする。
The detection current adjustment units (12-1, 12-2) are portions that adjust the level of the input current values (I1, I2) and convert them into detection signals having a magnitude that can be input to the outlet
For example, the detection current adjustment units (12-1, 12-2) are configured from a noise filter and an operational amplifier.
Here, noise is reduced by a noise filter, and furthermore, a detection signal is output by adjusting the level so that it is within a predetermined input allowable voltage range with respect to the
One detection current adjustment unit 12-1 outputs a charge / discharge current detection signal 13-1 corresponding to the current value I1 measured by the current sense unit 11-1.
It is assumed that an output current detection signal 13-2 corresponding to the current value I2 measured by the current sense unit 11-2 is output from the other detected current adjustment unit 12-2.
また、検出電圧調整部１６は、入力された電圧値Ｖ１のレベルを調整して、コンセント給電部２に入力可能な大きさの検出信号に変換する部分である。
たとえば、検出電圧調整部１６は、ノイズフィルタ，絶縁アンプ，オペアンプから構成される。
ここでは、ノイズフィルタによりノイズを低減し、さらに、ノイズ対策と安全のため、絶縁アンプで絶縁した後、オペアンプにより、制御部２２に対して、所定の入力可能電圧範囲内となるように、レベルを調整して検出信号を出力する。検出電圧調整部１６からは、電圧Ｖ１に対応した電池電圧検出信号１７が，コンセント給電部１６に出力されるものとする。
ただし、電流センス部（１１−１，１１−２）と電圧センス部１５において、出力される測定値（Ｉ１，Ｉ２，Ｖ１）がすでにコンセント給電部２へ出力すべき入力可能電圧の範囲内の適切なレベルとなっている場合は、検出電流調整部（１２−１，１２−２）と、検出電圧調整部１６は、設けなくてもよい。すなわち、上記測定値を、そのままコンセント給電部２へ与えればよい。
The detection
For example, the detection
Here, the noise is reduced by a noise filter, and further, for noise countermeasures and safety, after being insulated by an insulation amplifier, the operational amplifier is set to a level that is within a predetermined input allowable voltage range by the operational amplifier. Is adjusted to output a detection signal. It is assumed that a battery
However, in the current sense units (11-1, 11-2) and the
図３において、蓄電装置４は、コンセント給電部２と接続部５との間の配線に対して並列的に接続される。ここで、蓄電装置４の＋端子は、コンセント給電部２の＋端子と接続され、蓄電装置４の−端子は、コンセント給電部２の−端子と接続する。
このように接続することにより、コンセント給電部２からの出力電圧は、蓄電装置４の出力電圧と同一電圧値となる。
なお、蓄電装置４は、エネルギー密度や使い勝手の観点からは、鉛蓄電池，リチウムイオン二次電池，あるいはニッケル水素電池を用いることが好ましい。
In FIG. 3, the
By connecting in this way, the output voltage from the outlet
In addition, it is preferable that the
蓄電装置４は、コンセント給電部２から出力された直流電力によって充電される。充電方法は特に限定するものではなく、従来から行われているような方法を用いればよい。
例えば、リチウムイオン二次電池４の場合、コンセント給電部２はリチウムイオン二次電池４に流れる充電電流をモニターし、リチウムイオン二次電池４の定格電流容量に対し、充電電流が１Ｃ〜３Ｃ以内の電流値となるように制御し（充電電流制御）かつ、最大定格電圧付近では、最大定格電圧を超えないように、定電圧となるように出力を制御（一定電圧制御）する。
コンセント給電部２は、上記のような３つの検出信号（１３−１，１３−２，１７）を用いて、現在出力している直流電力の状態をフィードバックして監視し、所定の直流電力が接続部５に出力されるように制御する。この制御内容の実施例については後述する。
The
For example, in the case of the lithium ion
The outlet
また、コンセント給電部２は、トランジスタのスイッチング損失や、トランスの固定損失、制御回路の消費電力等があるため、出力電力を所定以上大きく出力した方が、効率を良くすることができる。たとえば、直流給電系統電圧が３８０Vで、出力電圧が５Vの携帯電話の場合、上記コンセント給電部２の損失、制御回路の消費電力が５Wで、携帯電話の充電電力が１０Wとすると、効率が約６７％で余りよくないが、蓄電装置へ充電する電力を含めて３０W出力すると、効率が約８６％となる。
さらに、コンセント給電部２の損失を削減させるために、コンセント出力電力および必要充電電力が所定電力以下となった場合、コンセント給電部２の動作を停止し、蓄電装置４から直流電力を供給するようにしてもよい。また、蓄電装置は出力インピーダンスが低いため、コンセント給電部２の負荷変動の応答性が遅くても、蓄電装置をコンセント給電部と並列接続することにより、複数の負荷による負荷変動に対し、出力電圧を安定化させて電力を給電することが可能になる。
Moreover, since the outlet
Further, in order to reduce the loss of the outlet
以上が、この発明の実施例１の直流コンセントの構成であるが、この発明では、主として次のような給電制御を行う。給電制御の詳細は後述する。
（ａ）電圧電流検出部７に相当する電圧センス部１５によって検出された出力電圧（Ｖ１）と、電池センス部１１−２によって検出された出力電流（Ｉ２）とを用いて算出された直流電力であってソケット部３から出力される直流電力が、所定の出力電力判定値（Ｐａ）よりも小さく、かつ検出された蓄電装置の出力電圧（Ｖ１）が所定の電池電圧下限値（ＶＬ）以上の場合に、コンセント給電部２が、直流電力の変換動作を停止する。
このとき、伝送経路に並列接続された蓄電装置４から出力される直流電力が、ソケット部３の接続部５を介して外部機器１１２へ出力される。
これによれば、軽負荷である外部機器が接続されている場合に、コンセント給電部２による直流電力の変換動作が停止されるので、直流コンセントの消費電力を低減できる。これは、後述する図１０のステップＳ１１に対応する制御である。
The above is the configuration of the DC outlet according to the first embodiment of the present invention. In the present invention, the following power feeding control is mainly performed. Details of power supply control will be described later.
(A) DC power calculated using the output voltage (V1) detected by the
At this time, the DC power output from the
According to this, when an external device having a light load is connected, the DC power conversion operation by the outlet
（ｂ）蓄電装置４から出力される直流電力を、外部機器１１２へ出力している給電状態の場合において、蓄電装置４からの出力電圧が、所定の電池電圧下限値ＶＬよりも低くなった場合、コンセント給電部２が、変換した直流電力でソケット部３を介して外部機器１１２へ出力し、かつ蓄電装置４の充電を行う。
これによれば、蓄電装置４の給電能力が低下してきた場合において、蓄電装置４による給電からコンセント給電部２による給電に切り替えられ、所定の直流電力の給電を継続することができる。これは、後述する図１０のステップＳ１３に対応する制御である。
(B) When the output voltage from the
According to this, when the power supply capability of the
（ｃ）電圧電流検出部７に相当する電圧センス部１５によって検出された出力電圧（Ｖ１）と、電流センス部１１−２によって検出された出力電流（Ｉ２）とを用いて算出された直流電力であってソケット部３から出力される直流電力が、所定の出力電力判定値（Ｐａ）以上の場合、コンセント給電部２が、変換した直流電力をソケット部を介して出力し、かつ蓄電装置４の充電を行う。
これによれば、ソケット部３の接続部５に軽負荷でない外部機器が接続された場合においては、急激な負荷変動に対応できない場合や、直流系統電圧が低下するなどの場合を除いた定常状態で蓄電装置による給電は行わず、直流給電系統６から供給される直流電力を用いたコンセント給電部２による給電が行われる。
これは、後述する図１０のステップＳ４に対応する制御である。
(C) DC power calculated using the output voltage (V1) detected by the
According to this, when an external device that is not a light load is connected to the
This is control corresponding to step S4 of FIG.
ここで、電池電圧上限値ＶＨと、電池電圧下限値ＶＬと、出力電力判定値Ｐａは、ＲＡＭやＲＯＭなどの記憶素子の中に記憶しておくことが好ましい。
この上限値ＶＨと下限値ＶＬとは、蓄電池を動作させる電圧の上限と下限であり、この範囲内の電圧であれば、安定した直流電力の供給が可能となる。
Here, the battery voltage upper limit value VH, the battery voltage lower limit value VL, and the output power determination value Pa are preferably stored in a storage element such as a RAM or a ROM.
The upper limit value VH and the lower limit value VL are the upper limit and the lower limit of the voltage for operating the storage battery. If the voltage is within this range, stable DC power can be supplied.
＜直流コンセントの実施例２＞
図４に、この発明の直流コンセントの実施例２の構成ブロック図を示す。
図４では、図３の実施例１と異なり、直流コンセント１は、給電ユニット部８とソケット部３とから構成され、給電ユニット部８とソケット部３とはコネクタ部５０によって、着脱可能状態で接続されている。
コネクタ部５０は、図４では６つのコネクタからなり、２つの給電コネクタ５１，５２（給電端子とも呼ぶ）と、３つのフィードバックコネクタ５３，５４，５５（コネクタ端子とも呼ぶ）と、ソケット部の出力電圧設定用のコネクタ（３１，３２）とから構成される。
給電コネクタ（５１，５２）は、コンセント給電部２とソケット部３とを接続する伝送経路をつなぐものであり、プラス端子（＋端子）と、マイナス端子（−端子）とから構成される。
また、フィードバックコネクタ（５３，５４，５５）は、電圧電流検出部によって検出された出力電圧および出力電流に対応する信号を伝送する部分である。
<Example 2 of DC outlet>
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of the DC outlet according to the present invention.
In FIG. 4, unlike the
The connector unit 50 includes six connectors in FIG. 4, two
The power feeding connectors (51, 52) connect a transmission path for connecting the outlet
The feedback connectors (53, 54, 55) are parts for transmitting signals corresponding to the output voltage and output current detected by the voltage / current detector.
給電ユニット部８は、直流給電系統６に接続される部分で、一般的に、壁や床、天井などに固定設置される部分である。
給電ユニット部８は、コンセント給電部２と、電圧電流検出部７の一部分の構成とを含む。図４では、２つの検出電流調整部（１２−１，１２−２）と、検出電圧調整部１６とが、給電ユニット８に含まれる。そして、これらの各調整部（１２−１，１２−２，１６）からは、図３に示したのと同様に、それぞれの検出信号（１３−１，１３−２，１７）が出力され、コンセント給電部２に入力される。
The power supply unit 8 is a part connected to the DC
The power supply unit 8 includes the outlet
また、給電ユニット部８は、ソケット部３を接続するための複数のコネクタ端子（５１〜５５）を備え、コネクタ端子（５３，５４，５５）を介して、測定された電流値および電圧値がソケット部から入力され、２つの給電端子（５１，５２）を介して、給電すべき直流電力がソケット部３へ伝送される。
コネクタ部５０は、給電ユニット部８とソケット部３とを接続する部分であるが、給電ユニット部８のコネクタ端子（５１〜５５）と、ソケット部３のコネクタ端子（５１〜５５）のそれぞれ対応する端子が互いに電気的に接触する構造とする。
たとえば、一方のコネクタ端子が凸形状のピンであり、対応する他方のコネクタ端子がそのピンを収容する凹形状のホールとしてもよい。
また、コネクタ部５０は、これらのコネクタ端子（５１〜５５）を１つにまとめたモジュラージャックのような構造の部材としてもよい。
The power feeding unit 8 includes a plurality of connector terminals (51 to 55) for connecting the
The connector part 50 is a part that connects the power supply unit part 8 and the
For example, one connector terminal may be a convex pin, and the other corresponding connector terminal may be a concave hole that accommodates the pin.
Moreover, the connector part 50 is good also as a member of the structure like the modular jack which put these connector terminals (51-55) into one.
ソケット部３は、図４に示すように複数のコネクタ端子（５１〜５５）を備え、２つの給電端子（５１，５２）を介してコンセント給電部２から直流電力を受電し、コネクタ端子（５３，５４，５５）を介して、測定された電流値および電圧値をコンセント給電部２へ送信する。
また、ソケット部３は、コネクタ部５０を介して容易に給電ユニット部８に装着し、給電ユニット部８から取りはずしができるようにする。
The
Further, the
図４に示すものでは、ソケット部３は、接続部５と、蓄電装置４と、電圧電流検出部７の一部分の構成とを含む。ここでは、２つの電流センス部（１１−１，１１−２）と、電圧センス部１５とが含まれる。
そして、図３に示したのと同様に、電流センス部（１１−１，１１−２）からは、測定された電流値（Ｉ１，Ｉ２）に相当する信号が対応するコネクタ端子（５３，５４）に出力され、電圧センス部１５からは、測定された電圧値Ｖ１が対応するコネクタ端子５５に出力される。
このように、ソケット部３を給電ユニット部８に対して容易に着脱可能な構成とすることにより、ソケット部３ごとの単位で、負荷機器を接続する部分を交換することができるようになる。また、蓄電池毎と交換するので、各部屋のコンセントの場所の電圧を自由に取替え設定することができる。
In FIG. 4, the
As in the case shown in FIG. 3, the current sense units (11-1, 11-2) receive corresponding connector terminals (53, 54) corresponding to the measured current values (I1, I2). The
As described above, by configuring the
また、図４に示すように、コネクタ部５０に、接続部５に供給する直流電圧を設定するための設定電圧通知部３２と、設定電圧検出部３１とを設ける。すなわち、給電ユニット部８に、設定電圧検出部３１を設け、ソケット部３に、設定電圧通知部３２を設ける。
ここで、設定電圧通知部３２は、ソケット部の接続部５から出力可能な直流電圧の設定値を、給電ユニット部８へ通知するためのコネクタである。蓄電装置の出力電圧可能範囲によって、分類分けされる。
また、設定電圧検出部３１は、設定電圧通知部３２から通知される設定値を検出するコネクタである。
これらのコネクタ（３１，３２）が接続されることにより、ソケット部３が、どの直流電圧を供給できるものであるかを、給電ユニット部８へ知らせる。
これらのコネクタ（３１，３２）の形状は、種々のものが考えられるが、ソケット部３が供給する直流電圧を、電気的または機械的な手段により給電ユニット部８へ通知できるものであればよい。
As shown in FIG. 4, the connector unit 50 is provided with a set
Here, the set
The set
By connecting these connectors (31, 32), the power feeding unit section 8 is informed of which DC voltage the
Various shapes of these connectors (31, 32) are conceivable, but any shape can be used as long as the DC voltage supplied by the
たとえば、給電ユニット部８の設定電圧検出部３１は、設定電圧通知部３２を収容できる凹部空間を備え、この凹部空間に複数個の押しボタンスイッチを配置する。
また、この複数個の押しボタンスイッチのうち、いずれかのスイッチが押下げられたときに、電気的接点が閉じ、そのスイッチに予め対応づけられた信号（設定電圧信号と呼ぶ）１８が出力されるようにする。
For example, the set
Further, when any one of the plurality of push button switches is depressed, the electrical contact is closed, and a signal (referred to as a set voltage signal) 18 previously associated with the switch is output. So that
一方、ソケット部３の設定電圧通知部３２は、上記凹部空間に収容可能な形状を有し、その先端部分の特定の位置に突起（凸部）を備える。
この凸部は、１つでも複数個でもよいが、その凸部を設ける位置と、ソケット部３が供給する直流電圧の値とを予め対応づけておく。
たとえば、先端部分の左端部分に凸部を設けた場合は、５Ｖの直流電圧を供給するソケット部であり、中央部に凸部を設けた場合は１０Ｖの直流電圧を供給するソケット部３であるというように、予め設定しておく。
On the other hand, the set
One or a plurality of convex portions may be provided, but the position where the convex portion is provided and the value of the DC voltage supplied by the
For example, when a convex portion is provided at the left end portion of the tip portion, it is a socket portion that supplies a DC voltage of 5V, and when a convex portion is provided at the center portion, it is a
また、設定電圧検出部３１の各押しボタンスイッチは、設定電圧通知部３２の凸部と対応する位置に配置しておく。
ソケット部３が給電ユニット部８に装着され、設定電圧通知部３２が設定電圧検出部３１の凹部空間に収容されたとき、凸部が挿入された位置に配置されている押しボタンスイッチのみが押下げられる。
Each push button switch of the set
When the
そして、押下げられたスイッチによって対応する電気的接点が閉じられると、このスイッチに予め対応づけられた設定電圧信号１８が出力される。この設定電圧信号１８は、設定電圧検出部３１が検出した直流電圧の設定値に相当する信号である。給電ユニット部８のコンセント給電部２が、この設定電圧信号１８を解析することにより、ソケット部３で給電可能な直流電圧の値がわかる。
すなわち、コンセント給電部２は、設定電圧検出部３１が検出した直流電圧の設定値に基づいて、ソケット部３から出力すべき直流電力の出力電圧値を決定し、直流給電系統６から供給された直流電力を、決定された出力電圧値を有する直流電力に変換するようにする。これにより、ソケット部に予め設定された固有の出力すべき直流電圧を有する直流電力が、接続部５から出力できる。
When the corresponding electrical contact is closed by the pressed switch, a
That is, the outlet
また、コンセント給電部２が、何らかの設定電圧信号１８が入力されたことを検出した場合、給電ユニット部８に、ソケット部３が装着されたことを認識することができる。
したがって、設定電圧信号１８が入力されていない場合は、コンセント給電部２の中で、給電端子（５１，５２）に出力する電力に関与する部分の回路への通電を停止させることにより、直流コンセントの給電ユニット部８で消費される消費電力を低減させることができる。たとえば、３つの検出信号の入力を監視する部分の回路は常時通電をするが、直流給電系統からの電力を受電する部分や、給電端子に直接接続された配線経路の部分の回路には通電しないようにしてもよい。
Further, when the outlet
Therefore, when the set
また、このコネクタ部分（３１，３２）の構成は、上記した押しボタンスイッチと凸部との機械的なものの他に、複数個の電気的な接点による接触によっても実現することができる。
たとえば、複数個の押しボタンスイッチの代わりに、そのスイッチと同じ位置に電気的接点Ａを設け、この電気的接点と対応する設定電圧通知部３２の先端部分の位置のいずれかに、電気的接点Ｂを設けてもよい。
この場合、ソケット部３を装着したときに、電気的接点Ｂと、設定電圧検出部３１の複数個の電気的接点Ａのうち対応する電気的接点Ａとが接触することにより、予め対応づけられた設定電圧信号１８が出力される。
Moreover, the structure of this connector part (31, 32) can be implement | achieved also by the contact by a some electrical contact other than the mechanical thing of the above-mentioned pushbutton switch and a convex part.
For example, instead of a plurality of push button switches, an electrical contact A is provided at the same position as the switch, and the electrical contact is placed at one of the positions of the tip portion of the set
In this case, when the
供給電圧ごとに接続部５の端子（出力端子５ａ，５ｂ）形状を異ならせたソケット部３を別々に予め複数個準備しておき、ソケット部単位で交換するようにすれば、利用者が誤って、供給電圧と異なる使用電圧で動作する負荷機器のプラグ１１を接続部５に差し込むことを防止できる。
たとえば、接続部５から出力される供給電圧が５Ｖのソケット部３の出力端子（５ａ，５ｂ）の形状と、１０Ｖのソケット部３の出力端子（５ａ，５ｂ）の形状とを異なるものとした場合において、５Ｖを供給するソケット部３が給電ユニット部８に装着されているときは、５Ｖで動作する負荷機器のみがこのソケット部の接続部５に接続でき、１０Ｖで動作する負荷機器はこの接続部５に接続できない。すなわち、ソケット部単位で、プラグが差し込まれる接続部が交換可能となるようにすれば、誤接続を防止でき、利用者も安心して負荷機器を接続できる。
If a plurality of
For example, the shape of the output terminals (5a, 5b) of the
また、１０Ｖで動作する負荷機器を使用したい場合、５Ｖを供給するソケット部３を、１０Ｖを供給するソケット部３に交換する必要はあるが、各供給電圧ごとに異なる専用のソケット部３を使用することで、誤接続を確実に防止し、かつ安全に負荷機器が使用できるようになる。
If you want to use load equipment that operates at 10V, it is necessary to replace the
また、蓄電装置４を、このような交換可能なソケット部３に備えているので、蓄電装置４に寿命がきた場合、そのソケット部３を取りはずして蓄電装置を新しい蓄電装置に交換するか、あるいは新しい蓄電装置を有する別のソケット部３を、給電ユニット部８に装着すればよい。すなわち、蓄電装置のメンテナンス作業が容易となり、蓄電装置に関する特別な専門知識や交換技術がなくても交換が可能となり、蓄電装置の交換にかかる時間とコストを削減することができる。
In addition, since the
また、特定の直流電圧を供給することができるソケット部３を、その供給電圧ごとに複数個予め準備しておき、固定設置されている給電ユニット部８に、所望の供給電圧を出力するソケット部３を装着することにより、その直流コンセントから出力される直流電圧を、複数種類の供給電圧に容易に変更することが可能となる。
さらに、コンセント給電部２を含む給電ユニット部８は、直流コンセントから出力される直流電圧の値にかかわらず共通化されているので、個別に設計仕様の異なる直流コンセントを利用することはなく、直流コンセントの給電ユニット部８についてコストを低減できる。
なお、直流コンセントから出力される電力の直流電圧が予め固定的に定められている場合は、図４に示した設定電圧検出部３１および設定電圧通知部３２からなるコネクタ部分の構成はなくてもよい。
Also, a plurality of
Furthermore, since the power supply unit 8 including the outlet
When the DC voltage of the power output from the DC outlet is fixedly determined in advance, the configuration of the connector portion including the set
＜直流コンセントの実施例３＞
図５に、この発明の直流コンセントの実施例３の構成ブロック図を示す。
図３および図４では、コンセント給電部２と、ソケット部３の接続部５とが、電気的に直接接続される構成を示した。
これに対し、図５では、給電ユニット部８と、ソケット部３とはコネクタ部５０で接続されるが、給電ユニット部８とソケット部３を繋ぐコネクタ部５０にて電気的に絶縁されて給電ユニット部８からソケット部３へ給電されている点が、上記した実施例１および２と異なる。
<Example 3 of DC outlet>
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a third embodiment of the DC outlet according to the present invention.
3 and 4 show a configuration in which the outlet
In contrast, in FIG. 5, the power supply unit 8 and the
この場合は、直流給電系統６から与えられる直流電力を、コンセント給電部２で交流に変換し、非接触でこの交流をソケット部３へ伝達し、ソケット部３において、その伝達された交流を直流に変換して、接続部５から直流電力を出力する。
このように、直流を一旦交流に変換し、さらにその交流を直流に変換する構成は、いわゆるトランスを用いた絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータと同等の回路である。
したがって、図５の構成では、コネクタ部５０が非接触による給電であるので、図４の電気的に直接接続される構成と比べて、感電に対する安全性の点で有利である。
In this case, the DC power supplied from the DC
In this way, the configuration in which direct current is once converted into alternating current and the alternating current is further converted into direct current is a circuit equivalent to an insulation type DC-DC converter using a so-called transformer.
Therefore, in the configuration of FIG. 5, since the connector portion 50 is a non-contact power supply, it is advantageous in terms of safety against electric shock compared to the configuration of being directly electrically connected in FIG.
図５において、コンセント給電部２は、交流印加部２１と、制御部２２と、１次側コイル２３と、１次側鉄心２４とを備えている。
交流印加部２１は、直流給電系統から供給された直流電力を交流電力に変換する部分である。交流印加部２１によって生成された交流電力は、１次側コイル２３に印加される。
一方、ソケット部３は、２次側コイル３５と、２次側鉄心３６と、交流直流変換部３７とを備えている。
２次側コイル３５は、１次側コイルと電磁結合され、かつその電磁結合によって交流電力を誘起する部分である。
また、交流直流交換部３７は、２次側コイル３５に誘起された交流電力を直流電力に変換する部分である。
In FIG. 5, the outlet
The
On the other hand, the
The secondary side coil 35 is a part that is electromagnetically coupled to the primary side coil and induces AC power by the electromagnetic coupling.
The AC /
１次側鉄心２４と２次側鉄心３６とは、ソケット部３が給電ユニット部８と接続されたときに、電磁結合が生じる程度に接近するように、配置される。
その他の構成、すなわち３つの調整部（１２−１，１２−２，１６）と、３つのセンス部（１１−１，１１−２，１５）および蓄電装置４とを、それぞれ給電ユニット部８とソケット部３に設ける点は、図４の実施例２と同様である。
また、電圧電流検出部７の一部に相当する３つのセンス部（１１−１，１１−２，１５）は、交流直流変換部３７から出力される直流電力が伝送される伝送経路上に設けられる。
ただし、蓄電装置４は、ソケット部３の外部に設けてもよい（図６参照）。
図６においては、充放電回路６１が蓄電装置４と電圧センス部１５の間に設けられ、交流直流変換部の出力電力を調整して、蓄電装置４へ充放電可能な構成になっている。これによれば、軽負荷時は、交流印加回路部２１や制御部２２の余分な動作を停止し、充放電回路が動作して、蓄電装置から放電できるので、直流コンセント全体としての消費電力を軽減することができる。また、充放電回路が備えられていることにより、蓄電装置の電圧がコンセント出力電圧範囲以外になっても出力することができ、蓄電装置の容量を満タン付近から、空付近まで幅広い電圧で使用することができるようになる。
The primary side iron core 24 and the secondary side iron core 36 are arranged so as to be close enough to cause electromagnetic coupling when the
Other configurations, that is, the three adjustment units (12-1, 12-2, 16), the three sense units (11-1, 11-2, 15), and the
The three sense units (11-1, 11-2, 15) corresponding to a part of the voltage /
However, you may provide the
In FIG. 6, a charge /
制御部２２は、３つの調整部から出力された検出信号（１３−１，１３−２，１７）を入力として、これらの信号からコンセント給電部２の給電出力を制御するための制御信号２５を生成する部分である。この制御信号２５は、交流印加部２１に与えられる。
The
図５の場合、直流給電系統６から与えられた直流電力は、交流印加部２１に入力される。交流印加部２１では、主として交流を発生させるための高周波パルス信号を生成し、そのパルス信号を１次側コイル２３に出力する。
In the case of FIG. 5, DC power given from the DC
図７に、この発明の交流印加部２１の一実施例の回路構成図を示す。
図７において、交流印加部２１は、主としてトランジスタ（ＱＡ，ＱＢ）と、ダイオード（ＤＡ，ＤＢ）と、コンデンサ（ＣＡ，ＣＢ）と、トランジスタ（ＱＡ，ＱＢ）をＯＮまたはＯＦＦさせる駆動信号を発生するトランジスタ駆動回路４１とから構成される。
また、制御部２２から出力された制御信号２５は、図７のＳ端子を介して、トランジスタ駆動回路４１に入力される。トランジスタ駆動回路４１は、この制御信号２５の内容に基づいて、高周波パルス信号を生成し、２つのトランジスタ（ＱＡ，ＱＢ）のＯＮまたはＯＦＦの制御をする。
たとえば、トランジスタ駆動回路４１は、制御信号２５からコンセント接続部の電圧が設定電圧になり、蓄電装置への充電電流を一定に制御するようにスイッチングパルス信号が送られ、受信後、トランジスタへハーフブリッジ型DC/DCコンバータの動作を行うようゲート電圧を印加する。
FIG. 7 shows a circuit configuration diagram of an embodiment of the
In FIG. 7, the
The control signal 25 output from the
For example, the
以下、生成された直流電力は、図３や図４と同様に、接続部５から、外部の負荷機器に出力される。
図５の場合、コネクタ部５０に加えて、ＤＣ−ＤＣコンバータに相当する回路の１次側と２次側とが分離可能な構成となっており、いわゆるトランスの２次側の構成がソケット部３に備えられたものである。
すなわち、図４と同様に、ソケット部３は給電ユニット部８に対して着脱可能であるが、図５の場合は、いわゆるトランスの１次側の構成が共通化された構成となっている。
Hereinafter, the generated DC power is output from the
In the case of FIG. 5, the primary side and the secondary side of the circuit corresponding to the DC-DC converter can be separated in addition to the connector unit 50, and the so-called secondary side configuration of the transformer is the socket unit. 3 is provided.
That is, as in FIG. 4, the
コンセント給電部２の１次側コイル２３の固定された巻き線数に対し、異なる使用電圧で動作する種々の負荷機器に対応するようにソケット部３からの出力電圧を変更したい場合、１次側コイル２３とソケット部３の２次側コイル３５の巻き線数の比を変更することによって、ソケット部側で、供給電力の電圧を負荷機器にとって最適な入力電圧に調整して、給電することができる。
ソケット部３には、複数の接続部５を並列して備えることが好ましく、同一の最適入力電圧の機器を複数接続し、給電するようにしてもよい。
When it is desired to change the output voltage from the
The
また、図７のトランジスタのデューティ比の調整は、電池電圧センス部からの信号V1と電流センス部の信号I1、電流センス部の信号I2をそれぞれの検出電流調整部で調整し、たとえば、電池への充電電流が基準値と一定となるようにフィードバック制御を行うことによって、デューティ比を決定すればよい。2次側と1次側は電気的に絶縁しなければならないため、電流信号I1,I2と電圧信号V1は、たとえば絶縁アンプを用いて、絶縁後ＤＳＰコントローラのＡＤコンバータに入力し、基準値と一致するようにデューティ比を演算するデジタル制御を行ってもよい。 7 is adjusted by adjusting the signal V1 from the battery voltage sensing unit, the signal I1 from the current sensing unit, and the signal I2 from the current sensing unit by the respective detection current adjusting units. The duty ratio may be determined by performing feedback control so that the charging current becomes constant with the reference value. Since the secondary side and the primary side must be electrically insulated, the current signals I1, I2 and the voltage signal V1 are input to the AD converter of the DSP controller after insulation using, for example, an insulation amplifier, You may perform digital control which calculates a duty ratio so that it may correspond.
図５の実施例３の場合も、給電ユニット部８の構成を共通化することにより、直流コンセントのコストを削減することができる。またソケット部３として、２次側コイル３５の巻き数を変更し種々の異なる直流電圧を出力することができるものを予め複数種類準備しておくことで、利用者が所望の出力電圧のソケット部３を給電ユニット部８に装着するだけで、１つの直流コンセントで、容易に種々の負荷機器を利用することが可能となる。
In the case of Example 3 in FIG. 5 as well, the cost of the DC outlet can be reduced by making the configuration of the power supply unit 8 common. Further, by preparing in advance a plurality of types of
＜直流コンセントの実施例４＞
図６に、この発明の直流コンセントの実施例４の構成ブロック図を示す。
図５では、蓄電装置４をソケット部３に含ませた構成を示したが、図６では、蓄電装置４と充放電回路６１をソケット部３の外部に設ける点が異なる。
蓄電装置４をソケット部３に含まない構成とした場合、蓄電装置だけを交換可能に出来るという点で有利である。
また、供給電圧ごとに複数種類のソケット部３を製造する場合、蓄電装置４をソケット部３に含めないようにすることで、各ソケット部３のコストを低減させることができる。
さらに、蓄電装置４をソケット部と分離させることにより、利用者がすでに持っている蓄電装置や、市販されている蓄電装置を、利用者が自由に選択して利用することができるようになる。
この場合、ソケット部３に、蓄電装置４を接続するための給電コネクタ（＋端子，−端子）を新たに設け、充放電回路６１のソケット部側への出力に対するプラス端子、マイナス端子をつなぎ、蓄電装置側への出力に対するプラス端子、マイナス端子と外部の蓄電装置４の＋端子および−端子とをそれぞれ接続すればよい。
<Example 4 of DC outlet>
FIG. 6 shows a block diagram of a DC outlet according to a fourth embodiment of the present invention.
5 shows a configuration in which the
When the
Moreover, when manufacturing several types of
Furthermore, by separating the
In this case, a power supply connector (+ terminal, − terminal) for connecting the
また、図６では、ソケット部３と蓄電装置４との間に充放電回路６１を設けた構成を示している。充放電回路があるため、コンセントの出力電圧と蓄電装置の電池電圧が一致しなくても良い。
充放電回路６１は、蓄電装置４から供給される直流電力を、より安定化させて接続部５へ与えるために、設けられる。
充放電回路は双方向のDC/DCコンバータである。片方のDC/DCコンバータを２つそれぞれ別の向きに並列に組み合わせて、双方向のDC/DCコンバータとしても良い。充放電回路６１としては、たとえば、一般的に用いられている非絶縁型の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータが用いられる。
ただし、蓄電装置４から常に安定した直流電力が供給でき、接続部５から出力される直流電力に影響を与えることなく、コンセント給電部２からの出力電力によって、蓄電装置４の充電が可能な場合は、充放電回路６１は設けなくてもよい。
FIG. 6 shows a configuration in which a charge /
The charge /
The charge / discharge circuit is a bidirectional DC / DC converter. Two DC / DC converters may be combined in parallel in different directions to form a bidirectional DC / DC converter. As the charge /
However, when stable DC power can always be supplied from the
図６では、蓄電装置４をソケット部３の外部に設けること以外の構成と、電圧電流検出と出力電力の制御の構成と処理内容は、図５と同じものを用いればよい。
なお、図６の構成において、コンセント給電部２と接続部５との間の接続を、図５のような絶縁タイプの接続形態とするのではなく、図４に示したような直接的な接続形態としてもよい。
In FIG. 6, the configuration other than providing the
In the configuration of FIG. 6, the connection between the outlet
＜直流コンセントの装着の説明＞
図９に、この発明の直流コンセントの装着状態の説明図を示す。
この図９は、図４の実施例２の構成に対応するものである。
図９（ａ）は、直流コンセントの給電ユニット部８の一実施例の外観の概略を示した構成図である。
図９（ｂ）は、直流コンセントのソケット部３の一実施例の外観の概略を示した構成図である。
図９（ｂ）のソケット部３には、図示していないが、図４の蓄電装置４は、図９（ｂ）のソケット部の内部に収容されている。
<Installation of DC outlet>
FIG. 9 shows an explanatory diagram of the attached state of the DC outlet of the present invention.
FIG. 9 corresponds to the configuration of the second embodiment shown in FIG.
FIG. 9A is a configuration diagram showing an outline of an appearance of an embodiment of the power supply unit 8 of the DC outlet.
FIG. 9B is a configuration diagram showing an outline of the appearance of an embodiment of the
Although not shown in the
図９（ａ）において、給電ユニット部８は、たとえば壁６０に固定設置されるもので、直方体形状の筐体である。この筐体の形状，サイズは、特に図示したものに限定されるものではない。
中央部に凹部空間があり、ここに図９（ｂ）に示したソケット部３が装着される。この凹部空間を、ソケット位置固定部５６と呼ぶ。
凹部空間５６の表面に、給電ユニット部側の給電端子（５１，５２）に相当する＋端子コネクタ５１（メス）と、−端子コネクタ５２（メス）を配置している。
また、凹部空間５６の周辺部の下辺部分に、給電ユニット部側の他のコネクタ端子（５３，５４，５５，３１）を配置している。
図９（ａ）では、出力電流検出コネクタ（メス）５３と、設定電圧検出部コネクタ３１と、フィードバックコネクタ（メス）５４，５５を示している。
In FIG. 9A, the power supply unit 8 is fixed to the
There is a recessed space at the center, and the
A + terminal connector 51 (female) and a −terminal connector 52 (female) corresponding to the power supply terminals (51, 52) on the power supply unit side are arranged on the surface of the recessed
In addition, other connector terminals (53, 54, 55, 31) on the power feeding unit side are arranged on the lower side of the peripheral part of the recessed
FIG. 9A shows an output current detection connector (female) 53, a set voltage
図９（ｂ）において、ソケット部３は、図９（ａ）の凹部空間５６に嵌合するように、中央部に凸部を有する。この凸部を凹部空間に挿入することにより、ソケット部３が、給電ユニット部８に装着される。凹部空間と凸部とは嵌合する形状であればよく、特に図示した形状に限定するものではない。
図９（ｃ）は、ソケット部３を給電ユニット部８に挿入した後の装着状態を示した図である。
図９（ｂ）において、凸部表面であって、図９（ａ）の２つのメスコネクタ（５１，５２）と対応する位置に、ソケット部側の給電端子（５１，５２）に相当する＋端子コネクタ５１（オス）と、−端子コネクタ５２（オス）とを配置している。
さらに、凸部の周辺部の下辺部分であって、図９（ａ）のコネクタ端子と対応する位置に、ソケット部側のコネクタ端子（５３，５４，５５，３２）を配置している。
図９（ｂ）では、出力電流検出コネクタ（オス）５３と、フィードバックコネクタ（オス）５４，５５と、設定電圧通知部コネクタ３２を示している。
9B, the
FIG. 9C is a diagram illustrating a mounting state after the
In FIG. 9 (b), on the surface of the convex portion, corresponding to the two female connectors (51, 52) in FIG. A terminal connector 51 (male) and a minus terminal connector 52 (male) are arranged.
Further, the connector terminals (53, 54, 55, 32) on the socket side are arranged at positions corresponding to the connector terminals in FIG.
In FIG. 9B, an output current detection connector (male) 53, feedback connectors (male) 54 and 55, and a set voltage
図９（ｃ）には、図９（ｂ）のソケット部３の裏面の構成の一実施例も示している。
図９（ｃ）において、ソケット部３の裏面には、３つの接続部５が配置されたものを示している。接続部５の数は３つに限定するものではなく、必要に応じて１つでもよく、あるいは複数個でもよい。
図９（ｃ）の場合は、このソケット部３から出力される直流電力の同じ電圧で動作可能な３つの負荷機器を、接続部５に接続することができる。
FIG. 9C also shows an example of the configuration of the back surface of the
In FIG. 9C, the back surface of the
In the case of FIG. 9C, three load devices that can be operated with the same voltage of the DC power output from the
また、図９（ｃ）では、この直流コンセントの使用状態を示す表示部（５７−１，５７−２，５７−３）を設けたものを示している。
給電部出力表示部（ＬＥＤ）５７−１は、この直流コンセントから現在正常に直流電力が出力されていることを示すものであり、たとえば、電力供給が可能な場合は、このＬＥＤは点灯状態となる。
FIG. 9C shows a display unit (57-1, 57-2, 57-3) that indicates the use state of the DC outlet.
The power supply unit output display unit (LED) 57-1 indicates that DC power is normally being output from the DC outlet. For example, when power can be supplied, the LED is in a lighting state. Become.
蓄電池異常表示部（ＬＥＤ）５７−２は、ソケット部に収容された蓄電装置４の異常を知らせるためのものであり、たとえば、電池電圧が正常範囲の場合は、このＬＥＤは消灯状態となる。あるいは電池電圧が正常範囲外の場合は、点灯状態となる。
異常ＬＥＤ表示部（ＬＥＤ）５７−３は、コンセントの異常を知らせるためのものであり、たとえば、出力電圧設定範囲以外の異常や、温度異常、過電流異常（過負荷異常）の場合は、このＬＥＤは点灯状態となる。
また、正常状態の場合は、消灯状態となる。
ただし、これらの表示部をすべて備える必要はなく、またこれら３つの表示部に限るものではなく、他の状態を示す表示部を設けてもよい。
The storage battery abnormality display part (LED) 57-2 is for notifying abnormality of the
The abnormality LED display (LED) 57-3 is for notifying the abnormality of the outlet. For example, in the case of abnormality outside the output voltage setting range, temperature abnormality, overcurrent abnormality (overload abnormality), The LED is turned on.
In the normal state, the light is turned off.
However, it is not necessary to provide all of these display units, and the display unit is not limited to these three display units, and a display unit indicating another state may be provided.
また、図９（ｃ）に示した接続部５の差し込み口の形状は、図示したものに限るものではないが、規格化された形状があればその形状とすればよい。
さらに、たとえば、図９（ｃ）に示した差し込み口の形状は、５Ｖの直流電圧を出力するものであり、１０Ｖの直流電圧を出力するための差し込み口の形状は、この形状と異なるものと予め定めておけば、１０Ｖで動作する負荷機器は、図９（ｃ）の差し込み口に接続することはできず、誤接続を防止できる。
Further, the shape of the insertion port of the connecting
Furthermore, for example, the shape of the insertion port shown in FIG. 9 (c) outputs a DC voltage of 5V, and the shape of the insertion port for outputting a DC voltage of 10V is different from this shape. If it is determined in advance, the load device operating at 10 V cannot be connected to the insertion port shown in FIG. 9C, and erroneous connection can be prevented.
＜コンセント給電部の制御部＞
図８に、コンセント給電部２に含まれる制御部２２の一実施例の構成ブロック図を示す。
ここでは、図５に示した実施例３の制御部２２に対する構成を示している。
ただし、図４の実施例２と図６の実施例４の場合も、この制御部２２と同じものを利用できる。
また、図３の実施例１の場合は、入力信号である設定電圧信号１８が入力されないので、設定電圧信号受信部２２０は不要である。
<Control unit of outlet power supply unit>
FIG. 8 shows a configuration block diagram of an embodiment of the
Here, the structure with respect to the
However, in the case of the second embodiment in FIG. 4 and the fourth embodiment in FIG. 6, the
In the case of the first embodiment shown in FIG. 3, the set voltage
まず、この制御部２２の概要を説明する。
以下の説明では、蓄電装置４の電池電圧上限値（ＶＨ）２１２を４８Ｖ、電池電圧下限値（ＶＬ）２１３を４５Ｖとし、蓄電装置４は、この上限値（ＶＨ）と下限値の範囲内（４５Ｖ〜４８Ｖ）で動作するように、充電または放電が行われるようにする。
たとえば、蓄電装置４の現在の出力電圧Ｖ１が、電圧センス部１５によって下限値４５Ｖ（＝ＶＬ）以下であることが測定されたとすると、充電が行われる。
逆に、電圧センス部１５によって測定された蓄電装置４の出力電圧Ｖ１が、上限値４８Ｖ（＝ＶＨ）以上になった場合は、蓄電装置の充電を停止し、コンセント給電部２から出力される直流電力を用いた通常の一定電圧制御を行う。
First, an outline of the
In the following description, the battery voltage upper limit value (VH) 212 of the
For example, if the current output voltage V1 of the
Conversely, when the output voltage V1 of the
また、この発明では、接続される負荷機器が比較的消費電力の少ない軽負荷である場合と、消費電力が比較的大きい場合とによって給電方法を変更させる。
ここで、軽負荷とは、負荷が軽い(小さい)状態であることを意味する。たとえば、以下の説明では直流コンセントからの出力電力（Pout）が５Ｗよりも少ない場合を軽負荷と呼ぶことにする。軽負荷であるか否かを判断するデータを出力電力判定値（Ｐａ）と呼び、ここでは、Ｐａ＝５（Ｗ）とする。
In the present invention, the power feeding method is changed depending on whether the connected load device is a light load with relatively low power consumption or when the power consumption is relatively large.
Here, the light load means that the load is light (small). For example, in the following description, a case where the output power (Pout) from the DC outlet is less than 5 W is referred to as a light load. Data for determining whether or not the load is light is called an output power determination value (Pa), and here Pa = 5 (W).
現在の出力電力（Pout）が軽負荷でない場合、すなわちPout≧Pa（＝５）である場合は、コンセント給電部２から供給される電力を、接続部５から出力しつづける。このとき、蓄電装置４に対しては、その電池電圧（Ｖ１）が上限値（４８Ｖ）となるまで充電電流制御を行う。
When the current output power (Pout) is not a light load, that is, when Pout ≧ Pa (= 5), the power supplied from the outlet
一方、現在の出力電力（Pout）が軽負荷である場合、すなわちPout＜Pa（＝５）である場合は、蓄電装置４の現在の電池電圧（Ｖ１）の大きさにより、コンセント給電部２から電力を供給するか、あるいは蓄電装置４から電力を供給するかを決定する。
詳細は後述するが、コンセント給電部２の消費電力を低減させるために、電池電圧（Ｖ１）が下限値（４５Ｖ）以上であれば、コンセント給電部２の電力の給電処理を実行する部分の回路への通電を停止させる。これにより、コンセント給電部２からの電力供給が停止されるので、蓄電装置４から出力される電力が接続部５へ与えられることになり、蓄電装置４からの電力が負荷機器へ出力される。
したがって、軽負荷であって上記の条件を満たすような場合は、直流コンセントのコンセント給電部２における消費電力を低減させることができる。また、コンセント給電部２からの電力供給を停止させても、蓄電装置４からの電力供給にすぐに切り替わるので、接続部５から出力される電圧はほとんど低下することはなく、安定した電力の給電ができる。
たとえば、電圧低下は数十ミリＶ程度であり、切り替えのタイムラグも数ミリ秒程度である。
On the other hand, when the current output power (Pout) is a light load, that is, when Pout <Pa (= 5), from the outlet
Although details will be described later, in order to reduce the power consumption of the outlet
Accordingly, when the load is light and the above condition is satisfied, the power consumption in the outlet
For example, the voltage drop is about several tens of millivolts, and the switching time lag is about several milliseconds.
図１４に、この発明と従来のコンセント出力電圧および電力の変化の様子の違いを説明する図を示す。
図１４（ａ），（ｂ）は、直流コンセントの内部に蓄電装置を有していない従来の場合について、コンセント出力電圧と、コンセント出力電力（Pout）の時間的変化の例を示している。
同図において、時刻Ｔ１において、直流コンセントの接続部に、直流電圧４５Ｖ，直流電力２００Ｗで動作する負荷機器を接続し動作させた場合を示している。
図１４（ｂ）に示すように、時刻Ｔ１において負荷機器が接続されたので、この後、出力電力（Pout）が急速に増加し、この負荷機器の動作電力である２００Ｗ付近で安定している。
また、蓄電装置がない場合、たとえば図２の直流電力変換装置のみで出力電圧を変換する場合には、図１４（ａ）に示すように、急激な負荷変動が生じるため、出力電圧が低下してしまう。図１４（ａ）では、負荷機器を接続した時刻Ｔ１の後、出力電圧が４５Ｖから４０Ｖまで低下している。その後供給電圧は一定値（４５Ｖ）まで上昇し安定するが、安定するまでにたとえば２０msec程度の時間がかかる。
このような出力電圧の急激な変化（低下）は、わずかな時間ではあるが、機器のマイコンなどの電子機器、CPUに悪影響を及ぼすことになる。
FIG. 14 is a diagram for explaining the difference between the present invention and the conventional outlet output voltage and power.
FIGS. 14A and 14B show examples of temporal changes in the outlet output voltage and the outlet output power (Pout) in the conventional case where no power storage device is provided inside the DC outlet.
In the figure, at time T1, a case is shown in which a load device operating at a DC voltage of 45 V and a DC power of 200 W is connected to the connecting portion of the DC outlet.
As shown in FIG. 14B, since the load device is connected at time T1, the output power (Pout) increases rapidly thereafter, and is stable around 200 W, which is the operating power of the load device. .
In addition, when there is no power storage device, for example, when the output voltage is converted only by the DC power conversion device of FIG. 2, as shown in FIG. End up. In FIG. 14A, the output voltage is lowered from 45V to 40V after time T1 when the load device is connected. After that, the supply voltage rises to a constant value (45V) and stabilizes, but it takes about 20 msec for stabilization.
Such a rapid change (decrease) in the output voltage has a detrimental effect on electronic devices such as microcomputers and CPUs of the devices, although only for a short time.
一方、図１４（ｃ），（ｄ）に、この発明の直流コンセントの場合のコンセント出力電圧と、コンセント出力電力（Pout）の時間的変化の例を示している。
この場合も、図１４（ａ），（ｂ）と同様に、時刻Ｔ１において直流電圧４５Ｖ，直流電力２００Ｗで動作する負荷機器を接続し動作させたとする。
図１４（ｄ）に示すように、コンセント出力電力（Pout）は、図１４（ｂ）と同様に変化し、２００Ｗで安定化する。
また、本発明では、図３等の実施例に示したように、直流コンセントの内部に蓄電装置を有しているので、図１４（ｃ）に示すように、時刻Ｔ１の後においても出力電圧はほとんど変化しない。
On the other hand, FIGS. 14 (c) and 14 (d) show examples of temporal changes in the outlet output voltage and outlet output power (Pout) in the case of the DC outlet of the present invention.
Also in this case, as in FIGS. 14A and 14B, it is assumed that a load device operating at a DC voltage of 45 V and a DC power of 200 W is connected and operated at time T1.
As shown in FIG. 14 (d), the outlet output power (Pout) changes similarly to FIG. 14 (b) and stabilizes at 200W.
Further, in the present invention, as shown in the embodiment of FIG. 3 and the like, since the power storage device is provided in the DC outlet, as shown in FIG. Hardly changes.
ただし、蓄電装置４の内部回路および電池のインピーダンスによって、わずかな電圧降下（たとえば、数十ミリＶ程度）が発生するだけで、時刻Ｔ１の後すぐにその蓄電装置からの出力電圧で安定化する。
すなわち、蓄電装置４を備えている場合、この蓄電装置４からの給電にすぐに切りかわるので、図１４（ａ）のような出力電圧の大きな変化が生じることはない。
However, only a slight voltage drop (for example, about several tens of millivolts) occurs due to the internal circuit of the
That is, when the
したがって、直流コンセントに蓄電装置を備えない場合は、負荷機器を動作させた場合、急激な出力電圧の変動が生じるが、この発明のように蓄電装置を設けた場合には、出力電圧は蓄電装置４の供給電圧以下には下がることはなく、この直流コンセントからは、出力電圧がほぼ一定した安定した電力を供給できる。
さらに、直流給電系統６から供給される直流電力の電圧が不安定な場合や、負荷機器が接続されたことによる急激な出力電力の変化が生じたとしても、蓄電装置４からの供給電力によって安定した出力電圧を負荷機器に与えることができる。
Accordingly, when the DC outlet is not equipped with a power storage device, a sudden change in output voltage occurs when the load device is operated. However, when the power storage device is provided as in the present invention, the output voltage is The voltage does not drop below the supply voltage of 4, and stable power with a substantially constant output voltage can be supplied from this DC outlet.
Furthermore, even when the voltage of the DC power supplied from the DC
次に、図８の構成要素について説明する。
図８において、制御部２２は、入力される４つの信号を受信する部分を備える。
電池電圧Ｖ１に相当する電池電圧検出信号１７を受信する電池電圧検出信号受信部２１８と、設定電圧信号１８を受信する設定電圧信号受信部２２０と、充放電電流検出信号１３−１を受信する充放電電流検出信号受信部２１５と、出力電流検出信号１３−２を受信する出力電流検出信号受信部２２１とを備える。
Next, the components shown in FIG. 8 will be described.
In FIG. 8, the
A battery voltage detection
また、ＲＡＭやＲＯＭなどの記憶素子を備え、この記憶素子の中に、次のようなデータを予め記憶しておく。充電電流下限値（ＩＬ）２１７，電池電圧上限値（ＶＨ）２１２，電池電圧下限値（ＶＬ）２１３，充電電流指令値（ＩＳ）２１４，および出力電力判定値（Ｐａ）２１６を記憶しておく。
図４や図５の場合、受信部２２０によって設定電圧信号１８が受信されるので、この信号１８から、データを読み出すことにより、上限値（ＶＨ）２１２と、下限値（ＶＬ）２１３の値が求められ、記憶される。
また、充電電流下限値（ＩＬ）２１７と、充電電流指令値（ＩＳ）２１４と、出力電力判定値（Ｐａ）２１６とは、予め不揮発性のメモリの中に記憶しておく。
ただし、図３のように設定電圧信号１８が受信されない場合は、上記５つのデータは、消えることがないように不揮発性のメモリの中に予め記憶しておく必要がある。
Further, a storage element such as a RAM or a ROM is provided, and the following data is stored in advance in the storage element. A charging current lower limit value (IL) 217, a battery voltage upper limit value (VH) 212, a battery voltage lower limit value (VL) 213, a charging current command value (IS) 214, and an output power determination value (Pa) 216 are stored. .
In the case of FIGS. 4 and 5, the setting
The charging current lower limit value (IL) 217, the charging current command value (IS) 214, and the output power determination value (Pa) 216 are stored in advance in a nonvolatile memory.
However, when the set
充電電流下限値（ＩＬ）２１７は、充電終了を意味するものであり、受信した充放電電流検出信号１３−１と比較され、充電終了を判断（判定フラグH=0）するときに利用されるデータである。
また、電池電圧上限値（ＶＨ）２１２と、電池電圧下限値（ＶＬ）２１３とは、蓄電装置４の現在の電池電圧（Ｖ１）と比較されるデータであり、主として、蓄電装置４による給電をするか、あるいは蓄電装置４への充電をするかを判断するために利用されるデータである。
充電電流指令値（ＩＳ）２１４は、充電電流を意味するデータであり、後述するように、充電電流を制御するときに利用されるデータである。このデータ（ＩＳ）２１４も、充放電電流検出信号１３−１と比較されるデータである。
このような充電電流に関する下限値（ＩＬ）２１７と、指令値（ＩＳ）２１４とは、たとえば、蓄電池の容量によって予め決定される電流値である。
The charging current lower limit (IL) 217 means the end of charging, and is compared with the received charging / discharging current detection signal 13-1, and is used when determining the end of charging (determination flag H = 0). It is data.
The battery voltage upper limit value (VH) 212 and the battery voltage lower limit value (VL) 213 are data to be compared with the current battery voltage (V1) of the
The charging current command value (IS) 214 is data meaning a charging current, and is data used when controlling the charging current, as will be described later. This data (IS) 214 is also data to be compared with the charge / discharge current detection signal 13-1.
The lower limit (IL) 217 and the command value (IS) 214 relating to such a charging current are current values that are determined in advance according to the capacity of the storage battery, for example.
出力電力判定値（Ｐａ）２１６は、現在接続部５に供給している出力電力が軽負荷であるか否かを判断するデータであり、この数値は、たとえば、コンセントの出力容量によって予め決定される。
上記したように、以下の実施例では、Ｐａ＝５Ｗとする。
また、出力電力判定値（Ｐａ）２１６は、比較部（Ｃ３）２１１によって、現在の出力電力の値（Pout）と比較される。
現在の出力電力は、演算回路２１５により算出される。演算回路２１５は、たとえば出力電流検出信号と電池電圧検出信号を用いて、掛け算をすることにより、現在の出力電力（Pout）を算出するものである。
The output power determination value (Pa) 216 is data for determining whether or not the output power currently supplied to the
As described above, in the following examples, Pa = 5W.
The output power determination value (Pa) 216 is compared with the current output power value (Pout) by the comparison unit (C3) 211.
The current output power is calculated by the
比較部（Ｃ３）２１１は、現在の出力電力の値（Pout）と、出力電力判定値（Ｐａ）２１６との比較の結果、HまたはLの出力信号を、論理回路２０５に出力するものである。この比較部（Ｃ３）２１１は、上記した第２比較部に相当する。
ここで、Pout≧Paの場合、接続された負荷機器は軽負荷でないと判断され、論理回路２０５へH信号(ロジック回路のHighレベルの電圧信号、例えばDC 3.3V)を出力する。また、Pout≦Paの場合、軽負荷と判断され、論理回路２０５へL信号(ロジック回路のLowレベルの電圧信号、例えば、DC 0V)を出力する。
The comparison unit (C3) 211 outputs an H or L output signal to the
Here, when Pout ≧ Pa, it is determined that the connected load device is not a light load, and an H signal (a high-level voltage signal of the logic circuit, for example, DC 3.3V) is output to the
比較部（Ｃ２）２０６は、充電電流下限値（ＩＬ）２１７と、受信した充放電電流検出信号１３−１とを比較して、HまたはL信号を出力するものである。
たとえば、比較結果で、充電電流がILより小さい場合、L信号を判定フラグ２０９へ出力する。一方、充電電流がILより大きい場合は、H信号を判定フラグ２０９へ出力する。
The comparison unit (C2) 206 compares the charging current lower limit (IL) 217 with the received charge / discharge current detection signal 13-1, and outputs an H or L signal.
For example, if the comparison result shows that the charging current is smaller than IL, the L signal is output to the
比較部（Ｃ１）２０８は、受信した電池電圧検出信号１７と、電池電圧の上限値（ＶＨ）２１２および下限値（ＶＬ）２１３と比較して、判定フラグへH,L信号を出力し、かつPID1,PID２を選択するためSW2,SW3を選択するものである。この比較部（Ｃ１）２０８は、上記した第１比較部に相当する。
この出力データにより、２つのスイッチＳＷ２，ＳＷ３を開閉する。たとえば、比較の結果、電池電圧が上限値以上の場合は、SW2へH信号、SW3へL信号を出力し、スイッチSW2をON、SW3をOFFする。また、電池電圧が上限値VHより小さい場合は、SW2へL信号、SW3へH信号を出力し、スイッチSW3をON、SW2をOFFする。
また、判定フラグ２０９は電池電圧が下限値VLに達すると、判定フラグH=1とし、上限値VHに達し、且つ、比較部C2の結果がL信号(充電電流がILより小さい)のとき、充電完了とし、判定フラグH=0とする。
The comparison unit (C1) 208 compares the received battery
With this output data, the two switches SW2 and SW3 are opened and closed. For example, if the battery voltage is equal to or higher than the upper limit value as a result of the comparison, an H signal is output to SW2 and an L signal is output to SW3. When the battery voltage is lower than the upper limit value VH, an L signal is output to SW2 and an H signal is output to SW3, and switch SW3 is turned on and SW2 is turned off.
When the battery voltage reaches the lower limit value VL, the
判定フラグＨ２０９は、ＲＡＭやレジスタ等の記憶素子に記憶される情報であり、給電制御にヒステリシスを設けるために用いられる情報である。
判定フラグＨには、０または１が記憶され、たとえば初期値としては、H=1を記憶しておく。
Ｈ＝０の場合、一度、電池の充電が完了したことを意味し、蓄電装置４に対して、充電を停止する。一方、Ｈ＝１の場合、一度、電池電圧が下限値に到達したことを意味し、蓄電装置４に対して、一定充電電流制御を行う。
後述するように、この判定フラグＨの値は、論理回路２０５での処理に利用される。
The determination flag H209 is information stored in a storage element such as a RAM or a register, and is information used to provide hysteresis for power supply control.
In the determination flag H, 0 or 1 is stored. For example, H = 1 is stored as an initial value.
When H = 0, it means that the battery has been charged once, and charging of the
As will be described later, the value of the determination flag H is used for processing in the
２つのＰＩＤ制御部（２０７，２１０）は、電圧および電流を一定に制御する演算を行う部分である。
この２つのＰＩＤ制御部と信号出力部２０１とは、上記した電力制御部に相当する。
一方のＰＩＤ制御部ＰＩＤ１（２１０）は、充電電流の制御を行うためのものであり、受信した充放電電流検出信号１３−１を、充電電流指令値（ＩＳ）２１４と一致するように制御する。具体的には、信号１３−１と、指令値（ＩＳ）２１４とを用いて、比較し、指令値との誤差がなくなるようにコンセント給電部のスイッチングパルスのデューティ幅を演算して、デューティ幅の数値を出力する。例えば、アナログの信号(０Vを0％とし、5Vを100％として、その間の直流信号)であってもよいし、デジタルの数値信号(デューティのレジスタへの書き込み)であっても良い。
この出力信号は、コンセント給電部のスイッチング信号のデューティ幅を意味するデータであり、スイッチＳＷ３（２０４）、ＳＷ１（２０２）を介して、信号出力部２０１に与えられる。
The two PID control units (207, 210) are parts that perform calculations for controlling the voltage and current to be constant.
The two PID control units and the
One PID control unit PID1 (210) is for controlling the charging current, and controls the received charging / discharging current detection signal 13-1 to coincide with the charging current command value (IS) 214. . Specifically, the signal 13-1 and the command value (IS) 214 are compared, and the duty width of the switching pulse of the outlet power supply unit is calculated so that there is no error with the command value. The numerical value of is output. For example, it may be an analog signal (DC signal between 0V and 0%, and 5V and 100%) or a digital numerical signal (writing to a duty register).
This output signal is data indicating the duty width of the switching signal of the outlet power supply unit, and is provided to the
他方のＰＩＤ制御部ＰＩＤ２（２０７）は、電圧を一定に制御するためのものであり、受信した電池電圧検出信号１７を、電池電圧上限値（ＶＨ）２１２と一致するように制御する。
具体的には、信号１７と、上限値（ＶＨ）２１２とを用いて、比較し、上限値と誤差がなくなるようにコンセント給電部のスイッチングパルスのデューティ幅を調整して、演算して、デューティ幅の数値を出力する。出力の方法はPID１と同様である。
この出力信号は、コンセント給電部のスイッチングのデューティ幅を意味するデータであり、スイッチＳＷ２（２０３）とＳＷ１（２０２）を介して信号出力部２０１に与えられ、信号出力部２０１からスイッチングパルス信号が出力される。
The other PID control unit PID2 (207) is for controlling the voltage to be constant, and controls the received battery
Specifically, the comparison is made using the
This output signal is data indicating the switching duty width of the outlet power supply unit, and is provided to the
論理回路２０５は、記憶部Ｈ２０９の数値と、比較部Ｃ３（２１１）からの出力データとを用いて、スイッチング信号の出力をON/OFF制御する部分である。論理回路２０５からの出力データは、ＳＷ１（２０２）を開閉するために用いられる。たとえば、比較部C1、C2の結果、判定フラグH=0(一度、充電完了)かつ、比較部C3の結果、出力L信号(Pout<Pa)の場合、SW1をOFFするL信号を出力する。
たとえば、論理回路２０５の出力データがH信号の場合は、ＳＷ１をONする。このとき、論理回路２０５は、判定フラグH=1、または、比較部C3がH信号のいずれかで、SW1をONするH信号を出力するOR回路である。
これらのスイッチは、たとえば、以下のような組合せとなるように制御される。
The
For example, when the output data of the
These switches are controlled to have the following combinations, for example.
ここで、スイッチの開状態をＯＦＦ（０）、閉状態をＯＮ（１）とする。
（１）ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３＝０，０，０のとき
信号出力部２０１へ、ＰＩＤ制御部（ＰＩＤ１またはＰＩＤ２）からの出力データは出力されない。
（２）ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３＝０，０，１のとき
（３）ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３＝０，１，０のとき
（４）ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３＝０，１，１のとき
これらの場合（２，３，４）は、ＳＷ１＝０（開状態）なので、出力されない。
（５）ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３＝１，０，０のとき
ＳＷ２，ＳＷ３の両方が開状態なので、出力されない。
（６）ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３＝１，０，１のとき
ＰＩＤ１（２１０）からの出力データであるデューティ値が、信号出力部２０１に与えられる。このとき、一定充電電流制御という制御が行われる。
（７）ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３＝１，１，０のとき
ＰＩＤ２（２０７）からの出力データであるデューティ値が、信号出力部２０１に与えられる。このとき、一定電圧制御という制御が行われる。
（８）ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３＝１，１，１のとき
比較部C1により、SW２とSW３のON状態が両方ONにならないように選択されるので、この場合が生じないように制御される。
Here, the open state of the switch is OFF (0), and the closed state is ON (1).
(1) When SW1, SW2, SW3 = 0, 0, 0, output data from the PID control unit (PID1 or PID2) is not output to the
(2) When SW1, SW2, SW3 = 0, 0, 1 (3) When SW1, SW2, SW3 = 0, 1, 0 (4) When SW1, SW2, SW3 = 0, 1, 1 Case (2, 3, 4) is not output because SW1 = 0 (open state).
(5) When SW1, SW2, SW3 = 1, 0, 0, since both SW2 and SW3 are in the open state, they are not output.
(6) When SW1, SW2, SW3 = 1, 0, 1, the duty value which is output data from PID1 (210) is given to the
(7) When SW1, SW2, SW3 = 1, 1, 0, a duty value which is output data from PID2 (207) is given to the
(8) When SW1, SW2, SW3 = 1, 1, 1, the comparison unit C1 selects the ON state of SW2 and SW3 so that both of them are not ON. Therefore, control is performed so that this case does not occur.
信号出力部２０１は、スイッチＳＷ１（２０２）が閉状態の場合に入力される信号から、制御信号２５を生成する部分である。
たとえば、一定充電電流制御の場合は、ＰＩＤ１（２１０）から与えられる出力データによって、スイッチングのタイミング制御信号２５が生成される。
この制御信号２５は、上記したように、図５の交流印加部２１に与えられる信号であり、交流印加部２１のトランジスタ駆動回路４１を動作させるタイミング信号である。
トランジスタ駆動回路４１は、この制御信号２５に基づいて、２つのトランジスタ（ＱＡ，ＱＢ）のＯＮ−ＯＦＦ制御を行い、１次側コイル２３へ交流電圧を印加する。
The
For example, in the case of constant charge current control, the switching timing control signal 25 is generated by the output data given from PID1 (210).
As described above, the control signal 25 is a signal given to the
The
以上が制御部２２の一実施例の構成である。ただし、制御部２２は、図８に示した構成に限られるものではなく、４つの入力信号（１３−１，１３−２，１７，１８）を受信して、所定の制御信号２５を出力するように制御すればよく、ハードウェアだけではなく、ＣＰＵとソフトウェアを用いたいわゆるコンピュータ制御により実現することもできる。
The above is the configuration of one embodiment of the
＜給電電力の出力制御の説明＞
図１０に、この発明の給電電力の出力制御の一実施例のフローチャートを示す。
図１０のステップＳ１において、まず、直流給電系統６から直流電力が供給され、その電力の出力電圧が、コンセント給電部２に印加される。
<Description of power supply output control>
FIG. 10 shows a flowchart of an embodiment of output control of the feed power according to the present invention.
In step S <b> 1 of FIG. 10, first, DC power is supplied from the DC
ステップＳ２において、この直流電力の供給により、コンセント給電部２の制御部２２に通電が行われ、制御部２２のハードウェア全体が起動させられる。
また、判定フラグＨに、初期値H=1が設定される。
ここで、図４，図５のようなソケット部３が給電ユニット部８にまだ装着されていない場合は、コンセントとして機能しないので、待機状態となる。
図４，図５のようにソケット部が装着された場合と、図３のようにソケット部が常に接続されている場合は、以下の給電制御が実行される。
In step S <b> 2, the DC power is supplied to energize the
The initial value H = 1 is set in the determination flag H.
Here, when the
When the socket part is attached as shown in FIGS. 4 and 5 and when the socket part is always connected as shown in FIG. 3, the following power supply control is executed.
ステップＳ３において、接続部５からの現在の出力電力Poutが、設定値Ｐａ（出力電力判定値２１６）以上か否かを判断する。この判断は、図８の比較部Ｃ３（２１１）で行われるものである。
上記したように、出力電力判定値Ｐａが５Ｗであったとすると、Poutが５Ｗ以上であるか否か、チェックされる。
Pout≧Pa（＝５）の場合はステップＳ４へ進み、そうでない場合はステップＳ１０へ進む。
In step S3, it is determined whether or not the current output power Pout from the
As described above, if the output power determination value Pa is 5 W, it is checked whether Pout is 5 W or more.
If Pout ≧ Pa (= 5), the process proceeds to step S4. Otherwise, the process proceeds to step S10.
ステップＳ４へ進んだ場合は、ソケット部３の接続部５に、軽負荷でない負荷機器が接続された場合である。したがって、この場合、ステップＳ４において、コンセント給電部２から負荷機器への給電が行われ、かつ蓄電装置４への充電が行われる。
このとき、図８の制御部２２では、比較部C1において、一定電流制御か、定電圧制御かが判断される。図１０のステップS5に相当する。
ステップＳ５において、蓄電装置４の現在の電池電圧（Ｖ１）が、設定値ＶＨ（電池電圧上限値２１２）以上か否か、判断する。
ここで、上限値がＶＨ＝４８Ｖであったとすると、Ｖ１≧ＶＨ（＝４８）であるか否かをチェックする。この比較処理は、図８の比較部Ｃ１（２０８）で行われるものである。Ｖ１≧ＶＨの場合、ステップＳ６へ進み、そうでない場合はステップＳ９へ進む。
When it progresses to step S4, it is a case where the load apparatus which is not a light load is connected to the
At this time, the
In step S5, it is determined whether or not the current battery voltage (V1) of
Here, if the upper limit value is VH = 48V, it is checked whether V1 ≧ VH (= 48). This comparison process is performed by the comparison unit C1 (208) in FIG. If V1 ≧ VH, the process proceeds to step S6, and if not, the process proceeds to step S9.
ステップＳ６において、現在の電池電圧Ｖ１が、設定された上限値ＶＨ以上となっているので、これ以上電池電圧が上昇しないように、一定電圧制御を行う。
一定電圧制御とは、蓄電装置４の電圧の上昇を抑え、蓄電装置４へ流れ込む充電電流を減少させる制御を意味する。
ステップＳ６で一定電圧制御を選択した後、ステップＳ７で充電電流がILより小さいか判断する。図８の比較部C2に相当する。このとき、ILより小さければ充電完了とし、ステップＳ８において、判定フラグＨに、０（ゼロ）を設定し、ステップＳ３へ戻る。
In step S6, since the current battery voltage V1 is equal to or higher than the set upper limit value VH, constant voltage control is performed so that the battery voltage does not increase any more.
The constant voltage control means control that suppresses the increase in the voltage of the
After selecting constant voltage control in step S6, it is determined in step S7 whether the charging current is smaller than IL. This corresponds to the comparison unit C2 in FIG. At this time, if it is smaller than IL, the charging is completed, and in step S8, the determination flag H is set to 0 (zero), and the process returns to step S3.
一方、ステップＳ９へ進んだ場合、蓄電装置４の現在の電池電圧Ｖ１は、設定値ＶＨよりも小さいので、蓄電装置４の充電を行うために、充電電流制御を行う。その後、ステップＳ３へ戻る。
On the other hand, when the process proceeds to step S9, since the current battery voltage V1 of the
以上の処理は、接続された負荷機器が軽負荷でない場合であり、この場合は、コンセント給電部２からの給電が常に行われる。また、蓄電装置４に対しては、充電処理が行われるが、現在の電池電圧Ｖ１がその上限値ＶＨ以上であれば、一定電圧制御が行われ、上限値ＶＨよりも低ければ、充電電流制御を行う。
The above processing is a case where the connected load device is not a light load. In this case, power supply from the outlet
以下の処理は、接続された負荷機器が軽負荷の場合の処理である。
軽負荷の場合、ステップＳ３の判断により、ステップＳ１０へ進む。
ステップＳ１０において、現在の電池電圧Ｖ１が、設定値ＶＬ（電池電圧下限値２１３）以上であり、かつＨ＝０か否かチェックする。
このチェックは、図８の比較部Ｃ１（２０８）によって行われる。
The following processing is processing when the connected load device is lightly loaded.
If the load is light, the process proceeds to step S10 based on the determination in step S3.
In step S10, it is checked whether or not the current battery voltage V1 is equal to or higher than a set value VL (battery voltage lower limit value 213) and H = 0.
This check is performed by the comparison unit C1 (208) in FIG.
ステップＳ１０において、これら２つの条件が満たされた場合ステップＳ１１へ進み、そうでない場合はステップＳ１２へ進む。
ステップＳ１１において、接続されている負荷機器は軽負荷であり、かつ、蓄電装置の現在の電池電圧Ｖ１は、下限値ＶＬよりも高く十分に放電可能なので、コンセント給電部２の給電動作を停止させ、かつ蓄電装置４から負荷機器への給電を行わせる。
ステップＳ１１では、コンセント給電部２の給電動作を停止させるために、図８において、論理回路がSW1をOFFすることにより、信号出力部２０１を停止し、トランジスタ駆動回路を停止する。
In step S10, if these two conditions are satisfied, the process proceeds to step S11. Otherwise, the process proceeds to step S12.
In step S11, since the connected load device is a light load and the current battery voltage V1 of the power storage device is higher than the lower limit value VL and can be sufficiently discharged, the power supply operation of the outlet
In step S11, in order to stop the power supply operation of the outlet
ステップＳ１１の後、現在の電池電圧Ｖ１が下限値ＶＬよりも低くなるまで、蓄電装置４による給電が継続して行われることになる。この場合、コンセント給電部２の給電動作は停止させられるので、消費電力を低減させることができる。
ステップＳ１１の後は、ステップＳ３へ戻る。
After step S11, power supply by the
After step S11, the process returns to step S3.
一方、ステップＳ１２へ進んだ場合は、蓄電装置４の現在の電池電圧Ｖ１が、その下限値ＶＬよりも低い場合であるので、コンセント給電部２による給電を開始させ、蓄電装置４の充電が必要となる。
まず、ステップＳ１２において、判定フラグＨに、１を設定する。
ステップＳ１３において、コンセント給電部２から負荷機器への給電を行い、かつ蓄電装置４への充電を行う。
ここでは、図８において、比較部C1がSW3をONすることにより、定電流充電制御を行う。
また、図８の論理回路２０５が、SW1をONすることにより、PID１の演算結果を信号出力部２０１に送り、スイッチングパルスである制御信号２５を出力する。これにより、コンセント給電部２からの給電が開始される。
On the other hand, since the current battery voltage V1 of the
First, in step S12, 1 is set to the determination flag H.
In step S <b> 13, power is supplied from the outlet
Here, in FIG. 8, constant current charging control is performed by the comparison unit C1 turning on SW3.
8 turns ON SW1 to send the calculation result of PID1 to the
ステップＳ１４において、蓄電装置４の現在の電池電圧Ｖ１がその上限値ＶＨ以上か否か、判断する。これはステップＳ５と同じ処理を行えばよい。
ステップＳ１４において、電池電圧Ｖ１が、設定値ＶＨ以上となっている場合は、ステップＳ１５へ進み、そうでない場合は、ステップＳ１８へ進む。
ステップＳ１５へ進む場合は、蓄電装置４の充電が十分に行われたことを意味するので、ステップＳ６と同様に一定電圧制御を行う。その後、Ｓ１６で充電電流がILよりも小さいか否か判断し、小さい場合はステップＳ１７において、判定フラグＨの値を、０（ゼロ）に設定し、ステップＳ３へ戻る。
この一定電圧制御の具体的な処理は、ステップＳ６で説明したものと同一なので、省略する。
In step S14, it is determined whether or not current battery voltage V1 of
In step S14, if the battery voltage V1 is equal to or higher than the set value VH, the process proceeds to step S15, and if not, the process proceeds to step S18.
When the process proceeds to step S15, it means that the
Since the specific processing of this constant voltage control is the same as that described in step S6, it will be omitted.
ステップＳ１８においては、蓄電装置の現在の電池電圧Ｖ１はまだ上限値に達していないので、充電電流制御を行う。充電電流制御の処理は、ステップＳ９と同じ処理を行えばよい。
ステップＳ１８の処理の後、ステップＳ３へ戻る。
以上が、軽負荷の場合の処理であり、特に、ステップＳ１１において、コンセント給電部２の給電動作を停止させるので、コンセント給電部２の消費電力を低減させることができる。
In step S18, since the current battery voltage V1 of the power storage device has not yet reached the upper limit value, charging current control is performed. The charging current control process may be the same as that in step S9.
After the process of step S18, the process returns to step S3.
The processing in the case of a light load has been described above. In particular, since the power feeding operation of the outlet
＜この発明の電池電圧の変化の具体例＞
この発明の給電制御によって変化する蓄電装置の電池電圧の具体例について説明する。
図１１，１２，１３に、この発明のコンセント給電部の給電時における蓄電装置の電池電圧の変化の一実施例の説明図を示す。
図１１、図１２は、直流コンセントの接続部５に、軽負荷である負荷機器が接続されている場合を示している。
すなわち、負荷機器が動作している場合、接続部５から出力される直流電力（Pout）は、５Ｗ（＝Ｐａ）以下であるとする。
図１１において、時刻Ｔ０のときに、蓄電装置４の電池電圧（Ｖ１）が４５Ｖ（＝下限値ＶＬ）よりも低くなっていたとすると、図１０のステップＳ１０の判断により、ステップＳ１３へ進み、コンセント給電部２から負荷機器への給電とともに、蓄電装置４への一定電流の充電が開始される。すなわち、図１１の充電制御期間Ｐ１が開始される。
<Specific Example of Battery Voltage Change of the Present Invention>
A specific example of the battery voltage of the power storage device that changes according to the power feeding control of the present invention will be described.
11, 12, and 13 are explanatory diagrams illustrating an example of changes in the battery voltage of the power storage device during power supply of the outlet power supply unit of the present invention.
11 and 12 show a case where a load device that is a light load is connected to the connecting
That is, when the load device is operating, it is assumed that the DC power (Pout) output from the
In FIG. 11, when the battery voltage (V1) of the
その後、充電制御期間は、時刻Ｔ１で、電池電圧Ｖ１が４８Ｖ（＝上限値ＶＨ）となるまで、ステップＳ１７の充電電流制御が継続される。電池電圧Ｖ１が４８Ｖになった場合、ステップＳ１４の判断によって、ステップＳ１５へ進み、充電を停止し、一定電圧制御が行われる。この後、定電圧制御期間Ｐ２となる。 Thereafter, during the charging control period, the charging current control in step S17 is continued until the battery voltage V1 reaches 48 V (= upper limit value VH) at time T1. When the battery voltage V1 reaches 48V, the process proceeds to step S15 based on the determination in step S14, charging is stopped, and constant voltage control is performed. Thereafter, the constant voltage control period P2 is entered.
図１２において、期間Ｐ１とＰ２は図１１と同じである。
期間Ｐ２のとき、時刻Ｔ２において、電池電圧Ｖ１が４５Ｖ（＝下限値ＶＬ）よりも高い４８Ｖとなっているとする。図１１においてステップＳ１５を実行した後、ステップＳ１６において、Ｈ＝０に設定しているので、時刻Ｔ２においてステップＳ１０の判断（Ｖ１≧ＶＬ、かつＨ＝０）によって、ステップＳ１１へ進むことになる。
In FIG. 12, periods P1 and P2 are the same as those in FIG.
It is assumed that the battery voltage V1 is 48V higher than 45V (= lower limit value VL) at time T2 during the period P2. After executing step S15 in FIG. 11, since H = 0 is set in step S16, the process proceeds to step S11 at time T2 based on the determination in step S10 (V1 ≧ VL and H = 0). .
ステップＳ１１により、コンセント給電部２は動作が停止され、蓄電装置４からの給電に切りかえられる。
したがって、時刻Ｔ２のときに、給電停止期間Ｐ３が開始され、この期間内では、ステップＳ１１における蓄電装置４による給電が行われている。
また、この期間Ｐ３では、蓄電装置の電力が消費されるため、電池電圧Ｖ１は、しだいに低下していく。
その後、時刻Ｔ３において、電池電圧Ｖ１が４５Ｖ（＝下限値ＶＬ）よりも低くなったとすると、ステップＳ１０の判断によって、ステップＳ１３へ進み、再びコンセント給電部２による給電が開始され、かつ蓄電装置４の充電が開始され、充電制御期間Ｐ１となる。
In step S <b> 11, the operation of the outlet
Therefore, at time T2, a power supply stop period P3 is started, and power is supplied by the
Also, during this period P3, the battery voltage V1 gradually decreases because the power of the power storage device is consumed.
After that, when the battery voltage V1 becomes lower than 45V (= lower limit value VL) at time T3, the process proceeds to step S13 based on the determination in step S10, and power supply by the outlet
図１３に、接続された機器が、軽負荷の負荷機器から軽負荷でない負荷機器に変更された場合の電池電圧の変化の例の説明図を示す。
図１３において、期間（Ｐ１−１，Ｐ２−１，Ｐ３）については、軽負荷の負荷機器が接続されている場合を示しており、図１２と同じである。
すなわち、充電制御期間Ｐ１−１は、ステップＳ１３の処理に対応するものであり、定電圧制御期間Ｐ２−１はステップＳ１５の処理に対応するものであり、給電停止期間Ｐ３は、ステップＳ１１の処理に対応するものである。
図１３において、給電停止期間Ｐ３の間の時刻Ｔ３のときに、接続された負荷機器への出力電力（Pout）が、５Ｗ（＝出力電力判定値Ｐａ）以上になったとする。
この時刻Ｔ３のとき、ステップＳ３の判断において、Pout≧Paとなったので、ステップＳ４へ進み、充電制御期間Ｐ１−２となる。
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating an example of a change in battery voltage when the connected device is changed from a light load device to a non-light load device.
In FIG. 13, the periods (P1-1, P2-1, P3) show the case where a light load device is connected, which is the same as FIG.
That is, the charging control period P1-1 corresponds to the process of step S13, the constant voltage control period P2-1 corresponds to the process of step S15, and the power supply stop period P3 is the process of step S11. It corresponds to.
In FIG. 13, it is assumed that the output power (Pout) to the connected load device is 5 W (= output power determination value Pa) or more at time T3 during the power supply stop period P3.
At time T3, since Pout ≧ Pa in the determination in step S3, the process proceeds to step S4, and the charging control period P1-2 is entered.
すなわち、蓄電装置４による給電から、コンセント給電部２による給電に切りかえられ、蓄電装置４に対しては充電が行われる。
その後、充電制御期間Ｐ１−２において、電池電圧Ｖ１が上昇し、時刻Ｔ４において上限値である４８Ｖに到達すると、ステップＳ５の判断によってステップＳ６へ進み、一定電圧制御を行う定電圧制御期間Ｐ２−２となる。
That is, the power supply by the
Thereafter, in the charging control period P1-2, when the battery voltage V1 rises and reaches the upper limit of 48V at time T4, the process proceeds to step S6 according to the determination in step S5, and the constant voltage control period P2- in which constant voltage control is performed. 2.
このように、コンセント給電部２と蓄電装置４による給電の切り替えがスムーズに行われ、蓄電装置４の充電が十分に行われた後は、コンセント給電部２の給電動作が停止させられるので、消費電力の低減と、安定した給電が可能となる。
Thus, after the power feeding switching between the outlet
１ 直流コンセント
２ コンセント給電部
３ ソケット部
４ 蓄電装置
５ 接続部
６ 直流給電系統
７ 電圧電流検出部
８ 給電ユニット部
１１−１ 電流センス部
１１−２ 電流センス部
１２−１ 検出電流調整部
１２−２ 検出電流調整部
１３−１ 充放電電流検出信号
１３−２ 出力電流検出信号
１５ 電圧センス部
１６ 検出電圧調整部
１７ 電池電圧検出信号
１８ 設定電圧信号
２１ 交流印加部
２２ 制御部
２３ １次側コイル
２４ １次側鉄心
２５ 制御信号
３１ 設定電圧検出部
３２ 設定電圧通知部
３５ ２次側コイル
３６ ２次側鉄心
３７ 交流直流変換部
４１ トランジスタ駆動回路
５０ コネクタ部
５１ 給電コネクタ（＋端子）
５２ 給電コネクタ（−端子）
５３ フィードバックコネクタ
５４ フィードバックコネクタ
５５ フィードバックコネクタ
５６ ソケット位置固定部
５７−１ 給電出力表示部（ＬＥＤ）
５７−２ 蓄電池異常表示部（ＬＥＤ）
５７−３ 異常表示部（ＬＥＤ）
５８ コンセント出力電流検出コネクタ
６０ 壁
６１ 充放電回路
１１１ プラグ
１１２ 負荷機器
１２０ 直流発電装置
１２１ 直流電力変換装置
１２２ 双方向電力変換装置
１２３ 商用電力系統
２０１ 信号出力部
２０２ スイッチＳＷ１
２０３ スイッチＳＷ２
２０４ スイッチＳＷ３
２０５ 論理回路
２０６ 比較部Ｃ２
２０７ ＰＩＤ制御部ＰＩＤ２
２０８ 比較部Ｃ１
２０９ 記憶部Ｈ
２１０ ＰＩＤ制御部ＰＩＤ１
２１１ 比較部Ｃ３
２１２ 電池電圧上限値ＶＨ
２１３ 電池電圧下限値ＶＬ
２１４ 充電電流指令値ＩＳ
２１５ 演算回路
２１６ 出力電力判定値ＶＳ
２１７ 充電電流下限値ＩＬ
２１８ 電池電圧検出信号受信部
２１９ 充放電電流検出信号受信部
２２０ 設定電圧信号受信部
２２１ 出力電流検出信号受信部
DESCRIPTION OF
52 Power supply connector (-terminal)
53
57-2 Storage battery abnormality display (LED)
57-3 Abnormality indicator (LED)
58 Outlet output
203 Switch SW2
204 Switch SW3
205
207 PID control unit PID2
208 comparator C1
209 Storage unit H
210 PID control unit PID1
211 Comparator C3
212 Battery voltage upper limit VH
213 Battery voltage lower limit VL
214 Charge current command value IS
215
217 Charge current lower limit IL
218 Battery voltage detection signal receiver 219 Charge / discharge current
Claims (8)
前記コンセント給電部によって変換された直流電力を外部機器へ出力するソケット部と、
前記コンセント給電部と前記ソケット部とを接続する伝送経路に並列接続された蓄電装置と、
前記伝送経路上において、前記ソケット部から出力される直流電力の出力電流と、前記蓄電装置の出力電圧とを検出する電圧電流検出部とを備え、
前記電圧電流検出部によって検出された出力電圧と出力電流とを用いて算出された前記ソケット部から出力される直流電力が所定の出力電力判定値Ｐａよりも小さく、かつ前記検出された蓄電装置の出力電圧が所定の電池電圧下限値ＶＬ以上の場合に、前記コンセント給電部が、前記直流電力の変換動作を停止し、かつ前記蓄電装置から出力される直流電力を前記ソケット部を介して外部機器へ出力することを特徴とする直流コンセント。 An outlet power supply unit that converts DC power supplied from a DC power supply system including a DC power source into predetermined DC power;
A socket unit for outputting the DC power converted by the outlet power supply unit to an external device;
A power storage device connected in parallel to a transmission path connecting the outlet power supply unit and the socket unit,
On the transmission path, a voltage / current detection unit that detects an output current of DC power output from the socket unit and an output voltage of the power storage device,
DC power output from the socket unit calculated using the output voltage and output current detected by the voltage / current detection unit is smaller than a predetermined output power determination value Pa, and the detected power storage device When the output voltage is equal to or higher than a predetermined battery voltage lower limit value VL, the outlet power supply unit stops the conversion operation of the DC power, and the DC power output from the power storage device is connected to the external device via the socket unit. DC outlet characterized by output to
前記コンセント給電部が、前記変換された直流電力を前記ソケット部を介して外部機器へ出力し、かつ前記変換された直流電力を用いて前記蓄電装置の充電を行うことを特徴とする請求項１記載の直流コンセント。 When the output voltage of the power storage device is lower than the battery voltage lower limit value VL in a power supply state in which DC power output from the power storage device is output to an external device,
2. The outlet power supply unit outputs the converted DC power to an external device via the socket unit, and charges the power storage device using the converted DC power. The listed DC outlet.
前記直流給電系統から供給された直流電力を変換する電力変換部と、
前記蓄電装置を動作させる電池電圧上限値ＶＨおよび電池電圧下限値ＶＬと、前記所定の出力電力判定値Ｐａとを記憶する記憶部と、
前記電圧電流検出部によって検出された出力電圧と、前記電池電圧上限値ＶＨおよび電池電圧下限値ＶＬとを比較する第１比較部と、
前記検出された出力電圧と出力電流によって算出された直流電力と、前記出力電力判定値Ｐａとを比較する第２比較部と、
前記第１比較部および第２比較部によって比較された結果に基づいて、前記電力変換部の直流電力の変換動作を制御する電力制御部とを備えたことを特徴とする請求項１，２または３のいずれかに記載の直流コンセント。 The outlet power supply unit is
A power converter that converts DC power supplied from the DC power supply system;
A storage unit that stores a battery voltage upper limit value VH and a battery voltage lower limit value VL for operating the power storage device, and the predetermined output power determination value Pa;
A first comparison unit that compares the output voltage detected by the voltage / current detection unit with the battery voltage upper limit value VH and the battery voltage lower limit value VL;
A second comparison unit that compares the detected output voltage and the DC power calculated by the output current with the output power determination value Pa;
The power control part which controls the conversion operation | movement of the direct-current power of the said power conversion part based on the result compared by the said 1st comparison part and the 2nd comparison part, The power control part characterized by the above-mentioned. DC outlet in any one of 3.
前記コンセント給電部は、固定設置される給電ユニット部に備えられ、前記給電ユニット部と前記ソケット部とがコネクタ部によって着脱可能に接続され、
前記コネクタ部は、前記コンセント給電部と前記ソケット部とを接続する伝送経路をつなぐ給電コネクタと、前記電圧電流検出部によって検出された出力電圧および出力電流に対応する信号を伝送するフィードバックコネクタとを備えることを特徴とする請求項１記載の直流コンセント。 The socket portion includes the power storage device and the voltage / current detector, and further includes a connecting portion that electrically connects an external device,
The outlet power supply unit is provided in a power supply unit unit that is fixedly installed, and the power supply unit unit and the socket unit are detachably connected by a connector unit,
The connector unit includes a power supply connector that connects a transmission path that connects the outlet power supply unit and the socket unit, and a feedback connector that transmits a signal corresponding to the output voltage and output current detected by the voltage / current detection unit. The DC outlet according to claim 1, further comprising:
前記給電ユニット部が、前記設定電圧通知部から通知される設定値を検出する設定電圧検出部をさらに備え、
前記設定電圧通知部と前記設定電圧検出部とが前記コネクタ部に備えられていることを特徴とする請求項５記載の直流コンセント。 The socket unit further includes a set voltage notification unit for notifying the power supply unit unit of a set value of a DC voltage that can be output from the connection unit;
The power supply unit further includes a set voltage detection unit that detects a set value notified from the set voltage notification unit;
6. The DC outlet according to claim 5, wherein the set voltage notifying unit and the set voltage detecting unit are provided in the connector unit.
前記ソケット部は、前記１次側コイルと電磁結合され、かつその電磁結合によって交流電力を誘起する２次側コイルと、誘起された交流電力を直流電力に変換する交流直流変換部とを備え、
前記電圧電流検出部は、交流直流変換部から出力される直流電力が伝送される伝送経路上に設けられることを特徴とする請求項１，２，３，５，６または７のいずれかに記載の直流コンセント。 The outlet power supply unit includes an AC application unit that converts DC power supplied from the DC power supply system into AC power, and a primary coil to which AC power generated by the AC application unit is applied,
The socket part includes a secondary coil that is electromagnetically coupled to the primary coil and induces AC power by the electromagnetic coupling, and an AC / DC converter that converts the induced AC power into DC power,
8. The voltage / current detection unit is provided on a transmission path through which DC power output from the AC / DC converter is transmitted. DC outlet.
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