JP2013048556A - 配電システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数のＬＥＤ照明端末にも容易に対応することができる配電システムを提供する。
【解決手段】配電システムは、商用交流電力を直流電力に変換する電力変換部５と、電力変換部５から出力される直流電力が導電バー８を介して給電される直流系機器ユニット６とを備える。直流系機器ユニット６は、各ＬＥＤ照明端末１１に電力変換部５からの直流電力を供給し且つ各ＬＥＤ照明端末１１の動作を制御する制御信号を各ＬＥＤ照明端末１１に送信する通信機能を備えたＬＥＤコントローラ６ａである。ＬＥＤコントローラ６ａから各ＬＥＤ照明端末１１に送信される制御信号は直流電源電圧に重畳される情報信号であって、各ＬＥＤ照明端末１１は受信した情報信号に基づいて点灯電力量を変化させてＬＥＤの点灯を調光制御する。
【選択図】図９

Description

本発明は、ＬＥＤ照明を行う配電システムに関するものである。

屋外から引き込んだ電力線を屋内に分岐配線するために、主幹ブレーカや分岐ブレーカを内装した分電盤が住宅等では設置されている。

これら住宅に設置される分電盤は、一般的には商用交流電源のための配電に用いられているが、直流電源を得て照明負荷に給電する機器を内器として備えた分電盤も提供されている（例えば特許文献１）。

この特許文献１の分電盤内に設けられる直流給電用電源機器は、分岐ブレーカと同様な形態の筐体内にＡＣ／ＤＣコンバータのような回路部と蓄電池等の蓄電部とを内蔵し、分岐ブレーカと同様に電力線用の導電バーを通じて商用交流電源に接続する電源接続部と、ＡＣ／ＤＣ変換された直流電力や蓄電部の直流電力を外部の照明負荷に給電するための電源出力端子部とを備えた構成となっている。

特開２００５−２２４０６６号公報（段落［００２８］、及び、第６図）

ところで、特許文献１に記載された電源機器は照明負荷に対して１対１で対応するＡＣ／ＤＣコンバータを内蔵したものであるため、電力変換効率が悪いという問題がある。

また蓄電部を一つの照明負荷に対応して備える形となるため、コストが高くなるという問題もある。更にＡＣ／ＤＣコンバータとともに蓄電部を電源機器に内蔵する構成であるため、大容量の電源機器を作ろうとする場合大型化するという問題もある。

更にまた複数の照明負荷に対応させる場合には、電源容量を可変にする必要があるが、特許文献１のような電源機器のような蓄電池内蔵機器では対応できないという問題があった。

本発明は、上述の点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、複数のＬＥＤ照明端末にも容易に対応することができる配電システムを提供することにある。

本発明の配電システムは、屋内配線用の分岐ブレーカや主幹ブレーカ等の電力系機器を内装した分電盤と、分岐ブレーカで分岐された電力線で供給される商用交流電力を直流電力に変換する電力変換部と、電力変換部から出力される直流電力が直流給電路を介して給電される直流系機器ユニットとを備える。直流系機器ユニットは、１乃至複数のＬＥＤ照明端末が接続されて該ＬＥＤ照明端末に電力変換部からの直流電力を供給し且つ該ＬＥＤ照明端末の動作を制御する制御信号を該ＬＥＤ照明端末に送信する通信機能を備えた情報系機器ユニットである。制御信号は、ＬＥＤ照明端末に直流系機器ユニットから給電路を介して印加する直流電源電圧に重畳される情報信号であって、ＬＥＤ照明端末は受信した情報信号に基づいて点灯電力量を変化させてＬＥＤの点灯を調光制御する。

この配電システムにおいて、電力変換部及び直流系機器ユニットは、分電盤内に配設されているのが好ましい。

また、この配電システムにおいて、電力変換部及び直流系機器ユニットは、分電盤と別体の直流用配電盤内に配設されているのも好ましい。

さらに、この配電システムにおいて、制御信号を送信させる指示を与える手段は、情報系機器ユニットに対して通信を行って指示信号を送る情報入力用端末であり、情報系機器ユニットは、情報入力用端末より指示信号を受け取ると、ＬＥＤ照明端末に制御信号を送信するのも好ましい。

また、この配電システムにおいて、電力変換部には、バックアップ用のバッテリユニットが接続されているのも好ましい。

さらに、この配電システムにおいて、商用交流電源の停電を検出する停電検出部を備え、停電検出部が停電を検出したときにバッテリユニットの電力を直流系機器ユニットに電力変換部を介して給電するのも好ましい。

また、この配電システムにおいて、停電検出部は、停電検出時に停電検出信号を直流系機器ユニットに送信し、直流系機器ユニットは、停電検出信号を受信したときに停電に応じた動作を行うのも好ましい。

さらに、この配電システムにおいて、直流系機器ユニットは停電検出信号を受信したときに、ＬＥＤ照明端末を間引き点灯させるのも好ましい。

また、この配電システムにおいて、直流系機器ユニットは停電検出信号を受信したときに、ＬＥＤ照明端末のＬＥＤの点灯を調光制御するのも好ましい。

さらに、この配電システムにおいて、停電検出部は停電時に、バッテリユニットの電力の給電によって動作する直流系機器ユニットを間引くための停電検出信号を直流系機器ユニットに送信するのも好ましい。

また、この配電システムにおいて、停電検出部の停電検出信号に対応して、直流系機器ユニットから給電されて停電状態を表示する表示手段を備えているのも好ましい。

さらに、この配電システムにおいて、表示手段は、停電検出信号に対応して調光動作するＬＥＤ照明端末により構成しているのも好ましい。

また、この配電システムにおいて、直流給電路に接続されて直流電力の供給を受ける直流系機器ユニットとして備えられた防災センサユニットに接続され、室内に配設される防災センサに設けられた発光素子を、停電検出部の停電検出信号に対応してセンサ処理部の出力により点灯動作させて発光素子を表示手段として用いるのも好ましい。

さらに、この配電システムにおいて、ＬＥＤ照明端末の光に情報信号を重畳送信させるようにＬＥＤ照明端末の点灯を制御する直流系機器ユニットと、ＬＥＤ照明端末の光を受光して重畳されている情報信号を抽出して該情報信号を外部へ出力する受光モジュールとを備えているのも好ましい。

電力変換部から出力される直流電力を直流給電路を介して一旦直流系機器ユニットに給電して、該直流系機器ユニットからＬＥＤ照明端末に電源を供給するため、１つの電力変換部から複数の直流系機器ユニットを経て複数のＬＥＤ照明端末に電源を与えることが可能となり、複数のＬＥＤ照明端末にも容易に対応する配電システムを実現できる。しかも１つの照明負荷に１つの電源機器を対応させる場合に比して電力変換効率が向上し、その上直流系機器ユニットを介在させることで、ＬＥＤ照明端末の多様な点灯制御も直流系機器ユニットを通じて可能となる。

実施形態１の要部の回路図である。 実施形態１の概略システム構成図である。 実施形態１の直流系機器ユニットと導電バーとの接続構造を示す一部破断省略した要部の側面図である。 （ａ）は実施形態１に用いるＬＥＤコントローラ及びＬＥＤ照明端末の回路構成図、（ｂ）は制御信号の説明図である。 実施形態１に用いる表示端末の表示画面例図である。 実施形態１の直流配電盤の他の例の構成図である。 実施形態１の別の例のシステム構成図である。 実施形態１のその他の例のシステム構成図である。 （ａ）は実施形態２のＬＥＤコントローラ及びＬＥＤ照明端末の回路構成図、（ｂ）は制御信号の説明図である。 （ａ）は実施形態３のシステムの要部の概略構成図、（ｂ）は実施形態３のＬＥＤコントローラ及びＬＥＤ照明端末の一例の回路構成図である。

以下本発明を実施形態により説明する。

（実施形態１）
図２は本実施形態１の概略システム図を示しており、図示するように本実施形態は、リミッター２、主幹ブレーカ３、更に分岐ブレーカ４など商用交流電力系の内器を本体１ａ内に配設した分電盤１と、電力変換部５、後述する各種の直流系機器ユニット６（６ａ、６ｂ…）、バッテリユニットＢを本体１ｂ内に配設した直流配電盤１’とを基本構成として備えている。

分電盤１の本体１ａ内に引き込まれた、例えば単相３線の商用交流電源の電力線は、リミッター２を介して主幹ブレーカ３に接続され、主幹ブレーカ３の負荷側のＬ１、Ｌ２、Ｎの各極に対応した端子にはそれぞれ導電バー７の一端が接続され、Ｎ極の導電バー７と、Ｌ１又はＬ２の極の導電バー７に各分岐ブレーカ４のプラグイン式の電源側端子部（図示せず）が接続されて各分岐ブレーカ４によって屋内電力線が分岐配線されるようになっている。

これらの分岐ブレーカ４のプラグイン式の電源接続部の構成は、上述した特許文献１の分岐ブレーカの電源接続部のような周知の構成を用いれば良いので、この構成の図示及び説明は省略する。また各導電バー７は本体１ａの正面方向から見て重なるように配設されているため、図２では一条に見えている。

そして分電盤１内の何れか一つの分岐ブレーカ４に接続され、分電盤１外へ導出された分岐電力線Ｌは併設される別置の直流配電盤１’の本体１ｂ内に導入されて、直流配電盤１’内の電力変換部５の電源入力端に接続され、電力変換部５に商用交流電力を供給するようになっている。

直流配電盤１’内の電力変換部５は、図において、右側部に設けた正、負の各極に対応した直流電力出力端子部（図示せず）に直流給電路用の導電バー８の一端を接続してある。ここで正、負の各極の直流給電路用導電バー８は正面方向から見て重なるように配設されているため、図２では一条に見えている。

さて、この導電バー８の上下側には各種の直流系機器ユニット６（６ａ、６ｂ…）を配設し、各種の直流系機器ユニット６（６ａ、６ｂ…）は導電バー８側の端部に設けた電源入力用のプラグイン接続部１０（図３参照）に導電バー８を挿入してプラグイン接続部１０内の接触片１０ａを導電バー８に接離自在に接続するようになっている。

ここで直流系機器ユニット６ａは、電力変換部５からの直流電力をＬＥＤ照明端末１１に給電線１５を介して点灯電力として供給するとともに、その点灯電力量を制御して各ＬＥＤ照明端末１１のＬＥＤの点灯を調光するための制御信号を後述するように送る機能を備えたＬＥＤコントローラを構成する情報系機器ユニットである。

また直流系機器ユニット６ｂはインターネットのようなＷＡＮに対応するゲートウェイ等の通信機器を構成するものであり、直流系機器ユニット６ｃはＬＡＮなどに対応するハブ等の通信機器を構成する情報系機器ユニットである。

また、更に直流系機器ユニット６ｄは、外部の防災センサ１２を接続して防災センサ１２からの検出情報を受信して信号処理を行う機能を備えた防災センサユニットを構成する情報系機器ユニットである。

更にまた、直流系機器ユニット６ｅは、電力変換部５から給電される直流電力を外部の直流電源を用いる端末機器１４に給電する直流電源接続端子部を構成するユニットであり、前面には速結端子からなる端子部１６を備え、この端子部１６に給電線１７を介して端末機器１４を接続するようになっている。

次に、本発明の配電システムで主要な構成である電力変換部５、ＬＥＤコントローラを構成する直流系機器ユニット（以下ＬＥＤコントローラという）６ａ、ＬＥＤ照明端末１１及びバッテリユニットＢの回路構成を図１に基づいて説明する。

まず、電力変換部５は、単相３線の２００Ｖの商用交流電源を整流平滑するとともに、所定の直流電圧に変換する整流回路５Ａと、この整流回路５Ａで得た直流電圧を降圧して所定の直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ５Ｂを備え、このＤＣ／ＤＣコンバータ５Ｂから導電バー８，８を介して各直流系機器ユニット６ａ、６ｂ…に直流電力を給電するようになっている。

また、電力変換部５は、整流回路５ＡとＤＣ／ＤＣコンバータ５Ｂとの間の電路に抵抗Ｒ１を接続して該抵抗Ｒ１の両端電圧から商用交流電源の停電を検出するための電圧検出部５Ｃと、整流回路５Ａから出力される電流を検出する電流センサ５Ｄと、この電流センサ５Ｄが検出する電流から電力変換部５の入力電流を監視する電流監視部５Ｅとを備えるとともに、電圧検出部５Ｃで検出される電圧が所定以下になると、通信部５Ｆを通じてバッテリユニットＢに制御信号を送信し、且つ直流系機器ユニット６ａに停電検出信号を送信する停電検出部としての機能、更に監視する入力電流が閾値を越えたことを電流監視部５Ｅが検出するとバッテリユニットＢに停電検出時と同様に通信部５Ｆを通じて制御信号を送信する機能、ＤＣ／ＤＣコンバータ５Ｂの動作を制御する機能を有する制御部５Ｇを備えている。

一方バッテリユニットＢは、二次電池群からなる蓄電池モジュール９Ａと、蓄電池モジュール９Ａを電力変換部５内の整流回路５ＡとＤＣ／ＤＣコンバータ５Ｂとの間の電路に接続するのをオン／オフするスイッチ回路９Ｂと、電力変換部５からの制御信号が通信部９Ｃを介して受信している間、スイッチ回路９Ｂをオンさせる制御を行う電池制御部９Ｄとを備えており、スイッチ回路９Ｂをオンさせたときに、蓄電池モジュール９Ａの直流電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ５Ｂに入力させ、ＤＣ／ＤＣコンバータ５Ｂから導電バー８，８を介して各直流系機器ユニット６ａ、６ｂ…に蓄電池モジュール９Ａの直流電力を給電するようになっている。尚電力変換部５の整流回路５Ａから直流が出力されている間は、該出力によりバッテリユニットＢ内の蓄電池モジュール５ＡにはダイオードＤを介して充電電流が流れて充電が行われる。尚スイッチ回路９Ｂは、蓄電池モジュール９Ａの正の電極の接続をオン／オフし、負の電極を充電のためにスルーしている。

ＬＥＤコントローラ６ａは、図４（ａ）に示すように導電バー８，８とＬＥＤ照明端末１１とを接続する給電線１７との間に挿入するスイッチ回路１８と、ＬＥＤ照明端末１１をオン／オフしたり、調光する指示を与える情報入力用操作端末たる操作部１９からの信号を、インターフェース２０を介して取り込んで、その信号内容に応じてスイッチ回路１８をオン／オフ制御するとともに、電力変換部５からの停電検出信号を通信部２２で停電検出信号を受信すると、予め設定している停電時の動作内容に応じてスイッチ回路１８を制御する制御部２１と、導電バー８，８を通じて入力される直流電源電圧を、制御部２１を含むＬＥＤコントローラ６ａ内の回路部の動作電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ２３とからなる。

本実施形態のＬＥＤ照明端末１１は複数のＬＥＤを直列接続した回路を複数並列接続して構成されるもので、この並列回路に供給される点灯電力量で各ＬＥＤの光出力が決まるもので、給電線１５に印加される直流電圧が図４（ｂ）に示すようにＬＥＤコントローラ６ａのスイッチ回路１８のオン／オフによってパルス制御（デュティ比制御）されることで、点灯電力量が変化し、ＬＥＤの点灯が調光制御される。

而して、図１において、商用交流電力が電力変換部５によって直流電力に変換され、導電バー８、８を通じてＬＥＤコントローラ６ａに供給されている通常時にあっては、ＬＥＤコントローラ６ａは操作部１９を用いた操作指示に応じてＬＥＤ照明端末１１の点灯を制御する動作を行うことができるのである。

つまり消灯中或いは調光点灯中において、操作部１９の操作によって全点灯の指示があると、ＬＥＤコントローラ６ａはスイッチ回路１８を連続的にオンさせて、最大の点灯電力量をＬＥＤ照明端末１１に供給し、ＬＥＤを全点灯させる。逆に点灯中に消灯の指示があると、スイッチ回路１８をオフさせてＬＥＤ照明端末１１への電力供給を止めて、ＬＥＤを消灯させる。

一方点灯中において、操作部１９からアップ若しくはダウンの調光指示があると、その調光指示操作期間に応じてスイッチ回路１８のオンデュティを徐々に小さく或いは大きくしてＬＥＤ照明端末１１に供給する点灯電力量を変化させ、ＬＥＤの点灯を調光制御するのである。

さて、商用交流電源が停電すると、電力変換部５の電圧検出部５Ｃの検出電圧が所定以下となり、これにより制御部５Ｇは制御信号をバッテリユニットＢに通信部５Ｆを介して送るとともに、停電検出信号をＬＥＤコントローラ６ａに送る。

通信部９Ｃを通じて制御信号を受け取ったバッテリユニットＢの制御部９Ｄはスイッチ回路９Ｂをオンさせる。このオンにより蓄電池モジュール９Ａの直流電圧がＤＣ／ＤＣコンバータ５Ｂに入力する。このとき電力変換部５の各部の動作電源は蓄電池モジュール９Ａから供給され、動作を維持する。さて電圧検出部５Ｃは蓄電池モジュール９Ａの直流電圧を検出することになるが、整流回路５Ａからは電流が流れなくなるため、電流センサ５Ｄでは電流が検出されなくなり、電流監視部５Ｅの監視する入力電流が無くなるため制御部５Ｇは上述の制御信号をバッテリユニットＢへの送信を維持してスイッチ回路５Ｂのオン状態を継続させる。

これによりバッテリユニットＢの直流電力がＤＣ／ＤＣコンバータ５Ｂから導電バー８、８を通じてＬＥＤコントローラ６ａに供給される。一方ＬＥＤコントローラ６ａの制御部２１は停電検出信号を受け取っているため、予め設定されている停電時の動作内容に基づいてスイッチ回路１８を制御する。つまり、消費電力を減少させるために、所定の調光レベルとなるようにスイッチ回路１８を制御する。

或いは配電システムに複数のＬＥＤコントローラ６ａが接続されているような場合には、接続されているＬＥＤ照明端末１１を消灯させるように動作内容を設定しているＬＥＤコントローラ６ａと、ＬＥＤ照明端末１１を点灯させるように動作内容を設定しているＬＥＤコントローラ６ａとを予め決めておき、停電時には動作を間引きさせる。

而して、停電時にはＬＥＤ照明端末１１の点灯を調光させたり、或いは間引くことで、バッテリユニットＢによるバックアップ給電によって照明を確保できる時間を長くできるのである。

またバッテリユニットＢによるバックアップ中に停電が回復すると、整流回路５Ａから電流が流れるため、電流監視部５Ｅから電流検出の信号が制御部５Ｇに入力すると、制御部５Ｇは通常時の動作に戻ることになり、ＤＣ／ＤＣコンバータ５Ａからは商用交流電力による直流電力の供給が開始される。

また、ＬＥＤコントローラ６ａも停電検出信号が送られてこなくなるため、通常の状態に動作を復帰させる。

尚バッテリユニットＢの蓄電池モジュール９Ａの電圧が放電により一定レベルに低下したことを電圧検出部５Ｇの検出電圧が示した場合、制御部５Ｇは過放電しないようにＤＣ／ＤＣコンバータ５Ｂの動作を停止させるとともに、制御信号の送信を止め、バッテリユニットＢのスイッチ回路９Ｂをオフさせる。

ところで、停電時のＬＥＤコントローラ６ａによりＬＥＤ照明端末１１の点灯制御は専ら消費電力の低減を主眼としているが、停電が生じたことをユーザーに知らせるために、停電発生時にＬＥＤ照明端末１１を所定の調光レベルで点灯させるようにＬＥＤコントローラ６ａの制御部２１がスイッチ回路１８を制御するようにしても良い。複数のＬＥＤコントローラ６ａが配電システムに接続されている場合には、特定のＬＥＤコントローラ６ａの配下のＬＥＤ照明端末１１を所定の調光レベルで点灯させて識別性を高めて良い。また点滅させるようにスイッチ回路１８を制御して識別性をより高めてもよい。

この停電発生をユーザーに知らせる方法としては、例えば防災センサユニット６ｄに電力変換部５の通信部５Ｆとの間で通信を行う通信部を備えるとともに、電力変換部５からの停電検出信号が送られてくると、防災センサ１２に備えられている動作状態の表示する発光素子を点滅（或いは点灯）させる信号を防災センサユニット６ｄが備えているセンサ処理部（図示せず）から送るようにしても良い。この場合、ＬＥＤ照明端末１１が消灯されているような昼間でも停電が起きたことをユーザーに知らせることができる。

更に、停電検出信号をＬＡＮ用の通信機器を構成する直流系機器ユニット６ｃに接続され、直流系機器ユニット６ｃを通じて直流電力の給電を受けるとともに、ＬＡＮを通じて情報の授受を行える表示端末２４に電力変換部５から停電検出信号を送り、この表示端末２４の表示画面で表示させるようにしても良い。この場合例えば導電バー８，８を情報信号の伝送路として用い、電力変換部５から停電検出を示す情報信号を直流電圧に重畳させ表示端末２４宛に送信し、一方、通信機器を構成する直流系機器ユニット６ｃに直流電圧に重畳する情報信号を受信する通信部を備えて、この通信部を通じて受信した情報信号を表示端末２４に転送する機能を備えれば良い。表示端末２４は防災センサユニット６ｄとの間での情報授受を行って防災センサ１２の動作状態を表示するようにしても良い。図５は表示端末２４の表示例を示す。

また表示端末２４の表示画面にタッチパネル等を装着し、上述の操作部１９と同様にＬＥＤ照明端末１１の点灯／消灯、調光の指示信号をＬＥＤコントローラ６ａに送ることができるようにしても良い。この場合指示信号を導電バー８，８の直流電圧に重畳させて表示端末２４から送信するようにし、一方ＬＥＤコントローラ６ａ側に直流電圧に重畳して送られくる指示信号を受信するための通信部を備えおけば良い。

指示信号をＬＥＤコントローラ６ａに送る手段としては、直流系機器ユニット６ｃに接続することで直流系機器ユニット６ｃから直流電力を給電されて動作し、表示端末２４と同様に直流電圧に指示信号を重畳させて送る情報入力用操作端末を用いても良い。

尚図２では直流配電盤１’内に導電バー８、８を設けて、この導電バー８、８にＬＥＤコントローラ６ａなど各種直流系機器ユニットを設けた構成であるが、図６に示すようにＬＥＤコントローラ６ａのみを設けるようにしても良い。

また、バッテリユニットＢを図７に示すように直流配電盤１’及び分電盤１とは別のバッテリ収納盤１”に１乃至複数の蓄電池モジュール９Ａと、これら蓄電池モジュール９Ａ群の電力出力のオン／オフ制御するスイッチ回路９Ｂと、上述の通信部９Ｃと、電池制御部９Ｄとを収納して構成し、このバッテリユニットＢの正、負の電極端子を直流配電盤１’内の通信部９Ｃに接続ケーブルを介して接続するようにしても良い。

また、直流配電盤１’の代わりに図８に示すように分電盤１に電力変換部５，導電バー８，各種直流系機器ユニットを内装しても良い。この図示例ではバッテリユニットＢは図６と同様に分電盤１とは別置としているが、バッテリユニットＢも分電盤１に内装しても良い。

更に、ＬＥＤ照明端末１１で調光を行わない場合には、直流電源配線端末部を構成する直流系機器ユニット６ｅにＬＥＤ照明端末１１を接続して該直流系機器ユニット６ｅから給電を行い、ＬＥＤ照明端末１１側に設けた点滅スイッチで消灯／点灯を行うようにしても良い。

また、停電検出時には、電力変換部５から停電検出信号をＬＥＤ照明端末１１に直接おくり、ＬＥＤ照明端末１１において、予め設定された停電時の動作、例えば調光、或いは消灯などを送るようにしても良い。この場合ＬＥＤコントローラ６ａの処理負担が軽減され、その分停電時における消費電力の低減が図れる。

上述のＬＥＤコントローラ６ａはＬＥＤ照明端末１１に直流電力を供給するための直流電圧をスイッチ回路１８でオン／オフ制御することで、ＬＥＤ照明端末１１の点灯電力量を制御して調光を行うようにしたものであるが、ＬＥＤコントローラ６ａ内に電流値を可変できて且つその電流値の定電流を制御信号としてＬＥＤ照明端末１１へ流す定電流源を備え、操作部１９の操作で指示された調光レベル或いは停電検出時の調光レベルに対応した電流値の定電流をＬＥＤコントローラ６ａに流すようにしても良い。

（実施形態２）
上記実施形態１で使用したＬＥＤコントローラ６ａはＬＥＤ照明端末１１に直流電力を供給するための直流電圧をスイッチ回路１８でオン／オフ制御することで、ＬＥＤ照明端末１１の点灯電力量を制御して調光を行うようにしたものであるが、本実施形態では、図９（ａ）に示すように制御部２１に直流電圧上に調光等の制御内容を持つ高周波の情報信号Ｓを制御信号として図９（ｂ）に示すように重畳送信させる通信機能２１ａを備え、操作部１９からの指示信号や、電力変換部５からの停電検出信号に基づいた制御内容からなる情報信号ＳをＬＥＤ照明端末１１側に給電線１５を介して送信させる点に特徴がある。この場合実施形態１でのスイッチ回路１８は不要となる。

これに対応して本実施形態のＬＥＤ照明端末１１はＬＥＤ群からなる発光部１１ａと、上述のスイッチ回路１８と同様に直流電圧をオン／オフして発光部１１ａの点灯電力量を制御するスイッチ回路１１ｂと、直流電圧に重畳して送られてくる情報信号を抽出してその制御内容を取得し、制御内容に応じてスイッチ回路１１ｂの動作を制御する制御部１１ｃとを備えている。尚制御部１１ｃの動作電源は給電される直流電圧から得ている。また図９（ａ）中コンデンサＣはカップリング用のコンデンサである。

本実施形態によれば、複数のＬＥＤ照明端末１１を一つのＬＥＤコントローラ６ａで制御する際に個々のＬＥＤ照明端末１１に固有アドレスを付与し、この固有アドレス情報とともに制御内容を情報信号Ｓとして送れば、個々のＬＥＤ照明端末１１を制御することができる。従って、停電時において点灯させるＬＥＤ照明端末１１を指定することが可能となって、一つのＬＥＤコントローラ６ａの配下に複数のＬＥＤ照明端末１１があっても間引きが制御ができる。同様に停電表示させるためのＬＥＤ照明端末１１の設定も可能となる。

（実施形態３）
ところで、上述の実施形態１，２ではＬＥＤ照明端末１１は文字通り照明を基本的に目的としているが、本実施形態では、その照明光を変調して情報信号を発信させる情報発信源として使用する機能を付加したものである。

図１０（ａ）は、実施形態１の配電システムを用いて構成した例を示しており、例えば、外部からインターネットを通じて緊急情報が配信され、その配信された緊急情報がＷＡＮ対応の通信機器である直流系機器ユニット６ｂで受信されると、例えば導電バー８上の直流電圧に重畳させて緊急情報をＬＥＤコントローラ６ａ宛に送る緊急通信機能を直流系機器ユニット６ｂに持たせる。一方ＬＥＤコントローラ６ａには制御部２１の機能として図１０（ｂ）に示すように直流電圧に重畳されて送られてきた緊急情報を受信抽出する受信機能２１ｂを加え、緊急情報が受信されると、上述した実施形態２の図９（ｂ）に示す制御信号Ｓと同様に給電線１５を介して緊急情報信号を通信機能２１ａからＬＥＤ照明端末１１に送る直流電圧に重畳させるようにする。

これに対応してＬＥＤ照明端末１１の制御部１１ｃに、直流電圧に重畳して送信されてくる緊急情報信号が受信されると、該緊急情報信号によって、発光部１１ａにスイッチ回路１１ｂを介して供給される直流電圧を変調させる変調機能１１ｄを備え、発光部１１ａが発光する光に緊急情報信号を重畳させて室内に送信させるようにする。

従って緊急情報がインターネットを介して配信されてくると、ＬＥＤ照明端末１１が情報発信源として働き、室内に緊急情報信号を光信号として発信する。

これに対応して室内に置いているノートパソコン等のパソコンＰＣ（或いは携帯端末ＰＤＡ）上に、動作中に常駐型となる緊急情報プログラムを搭載し、ＵＳＢ等の通信部に受光モジュール３０を常時接続しておく。

而して本実施形態では、パソコンＰＣ（或いは携帯端末ＰＤＡ）が動作中において、緊急情報信号がＬＥＤ照明端末１１の照明光に乗って発信されると、パソコンＰＣの緊急情報プログラムの働きにより、受光モジュール３０を通じて受信した緊急情報の内容等を表示画面に表示し、ユーザーに知らせることができる。

またパソコンＰＣを動作させていない状態において停電が起き、この停電を上述した停電表示に知ったユーザーが、バッテリ駆動のパソコンＰＣ（或いは携帯端末ＰＤＡ）を動作させれば、緊急事態発生による停電か単なる停電かを緊急情報信号の受信によって知ることができることになる。

尚その他の構成及び動作は実施形態１に準ずる。またバッテリユニットＢを直流配電盤１’外に配置しているシステムや、分電盤１に電力変換部５，直流系機器ユニット６（６ａ、６ｂ…）を内装するシステム等においても本実施形態の構成は適用できる。

以下に、出願当初の明細書中の課題を解決するための手段の欄に記載した事項を付記する。

第１の配電システムでは、屋内配線用の分岐ブレーカや主幹ブレーカ等の電力系機器を内装した分電盤と、前記分岐ブレーカで分岐された電力線で供給される商用交流電力を直流電力に変換する電力変換部と、該電力変換部から出力される直流電力が直流給電路を介して給電される直流系機器ユニットとを備え、前記直流系機器ユニットを介して前記電力変換部からの直流電力をＬＥＤ照明端末に電源として供給することを特徴とする。

第１の配電システムによれば、電力変換部から出力される直流電力を直流給電路を介して一旦直流系機器ユニットに給電して、該直流系機器ユニットからＬＥＤ照明端末に電源を供給するため、１つの電力変換部から複数の直流系機器ユニットを経て複数のＬＥＤ照明端末に電源を与えることが可能となり、複数のＬＥＤ照明端末にも容易に対応する配電システムを実現できる。しかも１つの照明負荷に１つの電源機器を対応させる場合に比して電力変換効率が向上し、その上直流系機器ユニットを介在させることで、ＬＥＤ照明端末の多様な点灯制御も直流系機器ユニットを通じて可能となる。

第２の配電システムでは、第１の配電システムにおいて、前記電力変換部及び前記直流系機器ユニットは、前記分電盤内に配設されていることを特徴とする。

第２の配電システムによれば、商用交流電源系の分岐配電と、ＬＥＤ照明端末に対応した直流系機器ユニットによる分岐配電も同じ盤から行えるため施工が一括して行えることで、施工性を向上させることができ、しかも電力変換部の入力電源である商用交流電源と電力変換部との接続が盤内で行えるため、そのための盤外配線が不要となり、更に電力変換部及び直流系機器ユニットを室内に暴露させて設置しないため、室内美観も損なわない。

第３の配電システムでは、第１の配電システムにおいて、前記電力変換部及び前記直流系機器ユニットは、前記分電盤と別体の直流用配電盤内に配設されていることを特徴とする。

第３の配電システムによれば、電力系機器を内装する分電盤を、直流配電と切り離すことで、分電盤には標準的な物が使用でき、しかも直流用配電盤側では、電力系機器の内装とは無関係に、電力変換部や、直流給電路、更には直流系機器ユニットの内装に相応しい盤構成とすることができる。

第４の配電システムでは、第１〜第３の何れかの配電システムにおいて、前記直流系機器ユニットは、１乃至複数のＬＥＤ照明端末を接続して該ＬＥＤ照明端末に直流電力を供給するとともに該ＬＥＤ照明端末の動作を制御する制御信号を該ＬＥＤ照明端末に送信する通信機能を備えた情報系機器ユニットであることを特徴とする。

第４の配電システムによれば、前記直流系機器ユニットから、１乃至複数のＬＥＤ照明端末に直流電力を供給するとともにＬＥＤ照明端末の点灯を制御することができる。

第５の配電システムでは、第４の配電システムにおいて、前記制御信号を送信させる指示を与える手段は、前記情報系機器ユニットに対して通信を行って指示信号を送る情報入力用端末であることを特徴とする。

第５の配電システムによれば、ＬＥＤ照明端末に制御信号を送る直流系機器ユニットに対して制御信号を送る指示を同じ配電システムにつらなる情報入力用端末から与えることができる。

第６の配電システムでは、第１〜第５の何れかの配電システムにおいて、前記ＬＥＤ照明端末は、前記直流系機器ユニットからの制御信号に基づいて点灯電力量を変化させてＬＥＤの点灯を調光制御することを特徴とする。

第６の配電システムによれば、直流系機器ユニットからの制御信号によって、ＬＥＤ照明端末による照明の明るさを可変することができる。

第７の配電システムでは、第６の配電システムにおいて、前記制御信号は、前記直流系機器ユニットから前記ＬＥＤ照明端末へ流す調光レベルに対応した定電流信号であり、前記ＬＥＤ照明端末は、定電流信号の電流値の大きさに応じて前記点灯電力量を変化させることを特徴とする。

第７の配電システムによれば、直流系機器ユニットから調光レベルに対応した電流値の定電流信号を送るだけで、ＬＥＤ照明端末による照明の明るさを制御することができる。

第８の配電システムでは、第６の配電システムにおいて、前記制御信号は、前記ＬＥＤ照明端末に前記直流系機器ユニットから給電路を介して印加する直流電源電圧をオン／オフして形成されるパルス信号であって、前記ＬＥＤ照明端末は、前記オン／オフによって制御される直流電圧に応じて前記点灯電力量を変化させることを特徴とする。

第８の配電システムによれば、直流系機器ユニットから、供給する直流電力を制御するだけで、ＬＥＤ照明端末のＬＥＤの点灯を調光制御することができ、そのためＬＥＤ照明端末側に調光制御のための手段を必要としない。

第９の配電システムでは、第６の配電システムにおいて、前記制御信号は、前記ＬＥＤ照明端末に前記直流系機器ユニットから給電路を介して印加する直流電源電圧に重畳される情報信号であって、前記ＬＥＤ照明端末は受信した情報信号に基づいて前記点灯電力量を変化させることを特徴とする。

第９の配電システムによれば、制御信号を直流電力の給電路を用いてＬＥＤ照明端末側に送ることができ、そのため制御信号の伝送用信号線を必要としないため、直流系機器ユニットとＬＥＤ照明端末との間での配線数を少なくすることができ、そのため配線施工も容易となる。

第１０の配電システムでは、第１〜第９の何れかの配電システムにおいて、前記電力変換部には、バックアップ用のバッテリユニットが接続されていることを特徴とする。

第１０の配電システムによれば、電力変換部から電力供給ができないような事態が発生しても、ＬＥＤ照明端末の照明を含む配電システムにつらなる端末の動作電源を確保することができる。

第１１の配電システムでは、第１０の配電システムにおいて、商用交流電源の停電を検出する停電検出部を備え、該停電検出部が停電を検出したときに前記バッテリユニットの電力を前記直流系機器ユニットに前記電力変換部を介して給電することを特徴とする。

第１１の配電システムによれば、商用交流電源が停電して電力変換部が直流電力を供給できないような事態が発生しても、ＬＥＤ照明端末の照明の電源をバッテリユニットによって確保することができる。

第１２の配電システムでは、第１１の配電システムにおいて、前記停電検出部は、停電検出時に停電検出信号を前記直流系機器ユニットに送信し、前記直流系機器ユニットは、前記停電検出信号を受信したときに停電に応じた動作を行うことを特徴とする。

第１２の配電システムによれば、バッテリユニットによる電力供給量に対応した直流系機器ユニットの動作によって、配電システムに連なる直流系機器ユニットの動作可能期間を長くすることが可能となる。

第１３の配電システムでは、第１２の配電システムにおいて、前記直流系機器ユニットは前記停電検出信号を受信したときに、前記ＬＥＤ照明端末を間引き点灯させることを特徴とする。

第１３の配電システムによれば、バッテリユニットによる電力供給量に対応して、必要な照明を長時間確保することが可能となる。

第１４の配電システムでは、第１２の配電システムにおいて、前記直流系機器ユニットは前記停電検出信号を受信したときに、前記ＬＥＤ照明端末のＬＥＤの点灯を調光制御することを特徴とする。

第１４の配電システムによれば、バッテリユニットによる電力供給量に対応して、必要な照明を長時間確保することが可能となる。

第１５の配電システムでは、第１２の配電システムにおいて、該停電検出部は停電時に、前記バッテリユニットの電力の給電によって動作する前記直流系機器ユニットを間引くための停電検出信号を前記直流系機器ユニットに送信することを特徴とする。

第１５の配電システムによれば、停電時に必要な直流系機器ユニットの動作を長時間確保することができる。

第１６の配電システムでは、第１１〜第１５の何れかの配電システムにおいて、前記停電検出部の停電検出信号に対応して、前記直流系機器ユニットから給電されて停電状態を表示する表示手段を備えていることを特徴とする。

第１６の配電システムによれば、停電時に停電状態をユーザーに示すことができる。

第１７の配電システムでは、第１６の配電システムにおいて、前記表示手段は、停電検出信号に対応して調光動作するＬＥＤ照明端末により構成していることを特徴とする。

第１７の配電システムによれば、ＬＥＤ照明端末の調光で停電状態をユーザーに示すことができる。

第１８の配電システムでは、第１６の配電システムにおいて、前記直流給電路に接続されて直流電力の供給を受ける直流系機器ユニットとして備えられた防災センサユニットに接続され、室内に配設される防災センサに備わった発光素子を、前記停電検出部の停電検出信号に対応してセンサ処理部の出力により点灯動作させて前記発光素子を前記表示手段として用いることを特徴とする。

第１８の配電システムによれば、停電表示を防災センサに備えた発光素子の点灯により行うことで、ＬＥＤ照明端末が消灯されているような昼間でも停電が起きたことをユーザーに知らせることができる。

第１９の配電システムでは、第１〜第１８の何れかの配電システムにおいて、前記ＬＥＤ照明端末の光に情報信号を重畳送信させるようにＬＥＤ照明端末の点灯を制御する直流系機器ユニットと、前記ＬＥＤ照明端末の光を受光して重畳されている情報信号を抽出して該情報信号を外部へ出力する受光モジュールとを備えていることを特徴とする。

第１９の配電システムによれば、ＬＥＤ照明端末を、情報伝達の発信源として用いることができる。

５ 電力変換部
５Ａ 整流回路
５Ｂ ＤＣ／ＤＣコンバータ
５Ｃ 電圧検出部
５Ｄ 電流センサ
５Ｅ 電流監視部
５Ｆ 通信部
５Ｇ 制御部
６ａ ＬＥＤコントローラ
８ 導電バー
９Ａ 蓄電モジュール
９Ｂ スイッチ回路
９Ｃ 通信部
９Ｄ 電池制御部
１１ ＬＥＤ照明端末
１５ 給電線
１９ 操作部
Ｂ バッテリユニット

Claims (14)

1. 屋内配線用の分岐ブレーカや主幹ブレーカ等の電力系機器を内装した分電盤と、
   前記分岐ブレーカで分岐された電力線で供給される商用交流電力を直流電力に変換する電力変換部と、
   前記電力変換部から出力される直流電力が直流給電路を介して給電される直流系機器ユニットとを備え、
   前記直流系機器ユニットは、１乃至複数のＬＥＤ照明端末が接続されて該ＬＥＤ照明端末に前記電力変換部からの直流電力を供給し且つ該ＬＥＤ照明端末の動作を制御する制御信号を該ＬＥＤ照明端末に送信する通信機能を備えた情報系機器ユニットであり、
   前記制御信号は、前記ＬＥＤ照明端末に前記直流系機器ユニットから給電路を介して印加する直流電源電圧に重畳される情報信号であって、前記ＬＥＤ照明端末は受信した情報信号に基づいて点灯電力量を変化させてＬＥＤの点灯を調光制御することを特徴とする配電システム。
2. 前記電力変換部及び前記直流系機器ユニットは、前記分電盤内に配設されていることを特徴とする請求項１記載の配電システム。
3. 前記電力変換部及び前記直流系機器ユニットは、前記分電盤と別体の直流用配電盤内に配設されていることを特徴とする請求項１記載の配電システム。
4. 前記制御信号を送信させる指示を与える手段は、前記情報系機器ユニットに対して通信を行って指示信号を送る情報入力用端末であり、前記情報系機器ユニットは、前記情報入力用端末より前記指示信号を受け取ると、前記ＬＥＤ照明端末に前記制御信号を送信することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の配電システム。
5. 前記電力変換部には、バックアップ用のバッテリユニットが接続されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかの１項に記載の配電システム。
6. 商用交流電源の停電を検出する停電検出部を備え、前記停電検出部が停電を検出したときに前記バッテリユニットの電力を前記直流系機器ユニットに前記電力変換部を介して給電することを特徴とする請求項５記載の配電システム。
7. 前記停電検出部は、停電検出時に停電検出信号を前記直流系機器ユニットに送信し、前記直流系機器ユニットは、前記停電検出信号を受信したときに停電に応じた動作を行うことを特徴とする請求項６記載の配電システム。
8. 前記直流系機器ユニットは前記停電検出信号を受信したときに、前記ＬＥＤ照明端末を間引き点灯させることを特徴とする請求項７記載の配電システム。
9. 前記直流系機器ユニットは前記停電検出信号を受信したときに、前記ＬＥＤ照明端末のＬＥＤの点灯を調光制御することを特徴とする請求項７記載の配電システム。
10. 前記停電検出部は停電時に、前記バッテリユニットの電力の給電によって動作する前記直流系機器ユニットを間引くための停電検出信号を前記直流系機器ユニットに送信することを特徴とする請求項７記載の配電システム。
11. 前記停電検出部の停電検出信号に対応して、前記直流系機器ユニットから給電されて停電状態を表示する表示手段を備えていることを特徴とする請求項６〜１０の何れかの１項に記載の配電システム。
12. 前記表示手段は、停電検出信号に対応して調光動作するＬＥＤ照明端末により構成していることを特徴とする請求項１１記載の配電システム。
13. 前記直流給電路に接続されて直流電力の供給を受ける直流系機器ユニットとして備えられた防災センサユニットに接続され、室内に配設される防災センサに設けられた発光素子を、前記停電検出部の停電検出信号に対応してセンサ処理部の出力により点灯動作させて前記発光素子を前記表示手段として用いることを特徴とする請求項１１記載の配電システム。
14. 前記ＬＥＤ照明端末の光に情報信号を重畳送信させるようにＬＥＤ照明端末の点灯を制御する直流系機器ユニットと、前記ＬＥＤ照明端末の光を受光して重畳されている情報信号を抽出して該情報信号を外部へ出力する受光モジュールとを備えていることを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の配電システム。

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