JP2013183606A

JP2013183606A - 突入電流重なり回避システム

Info

Publication number: JP2013183606A
Application number: JP2012048013A
Authority: JP
Inventors: Terukazu Akehi; 輝一明比; Naoyuki Morimoto; 尚之森本; Masaaki Yoshida; 雅昭吉田; Tamotsu Fujita; 有藤田
Original assignee: Enegate Co Ltd
Current assignee: Enegate Co Ltd
Priority date: 2012-03-05
Filing date: 2012-03-05
Publication date: 2013-09-12
Anticipated expiration: 2032-03-05
Also published as: JP5734900B2

Abstract

【課題】サーバに依存することなく簡易な構成でもって、複数のコンセントに対する同時電源投入による突入電流の重なりを回避する。
【解決手段】投入指令に基づく電源投入により閉成するスイッチ３１〜３３と、そのスイッチ３１〜３３の閉成により発生した突入電流の収束を検出するセンサ４１〜４３とを有する複数のコンセント２１〜２３を備え、複数のコンセント２１〜２３に対する同時電源投入による突入電流の重なりを回避するシステムであって、複数のコンセント２１〜２３の間でリング型ネットワーク上に電源投入ＯＫのトークン５２を周回させ、複数のコンセント２１〜２３のうちのいずれか一つのコンセント２１〜２３への投入指令に基づいて、リング型ネットワーク上を周回する電源投入ＯＫのトークン５２を獲得した投入指令済みのコンセント２１〜２３のスイッチ３１〜３３のみを閉成するトークンリング５１を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば一般家庭やオフィスビル等に設置された複数の電気機器に対する同時電源投入により発生した突入電流の重なりを回避する突入電流重なり回避システムに関する。

例えば一般家庭やオフィスビル等に設置された電気機器の中には、電源投入の直後に、その電気機器の定格電流を超過する大きな電流、いわゆる突入電流が一時的に発生するものがある。このような電気機器が複数同時に電源投入された場合、それぞれの電気機器で発生した突入電流が重なることになって極めて大きな電流となる。

このような突入電流の重なりにより極めて大きな電流が発生すると、前述した複数の電気機器が接続された分電盤のブレーカが動作することにより、回路遮断、電源電圧の不安定化やそれに伴う他の電気機器への悪影響が起こる。特に、太陽電池などの分散電源を単独で運転する場合には、その分散電源の電源容量が限られているため、突入電流による電圧低下が発生し、分散電源に接続された他の電気機器などに悪影響を及ぼすことが懸念される。

この問題を解決するための手段として、突入電流の重なりにより発生した極めて大きな電流に耐え得る電源容量や回路を設けることが考えられる。しかしながら、その場合、電源や配線設備全体を見直す必要があり、好ましい手段ではない。一方、各々の電気機器の突入電流をサンプリングして記憶することにより、複数の突入電流が重ならないようにして一定の総電流を超えないようにする突入電流重なり回避システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１で開示された突入電流重なり回避システムは、複数の電気機器にそれぞれ接続された協調電力制御装置と、その協調電力制御装置を統括するサーバとを有し、そのサーバに総消費電力と電気機器の電流制御可否と優先順位を登録すると共に、サーバは、各協調電力制御装置がサンプリングしている突入電流パターンを入手して電力に変換した後、新規に電気機器を電源に接続する場合、現状の変換した電力の合計と登録済の総消費電力を比較し、この結果に基づいて新規に電気機器を接続している協調電力制御装置に対して電気機器の電源ＯＮ、ＯＦＦの指示を出力するようにしたものである。

特開２００３−２９９２６４号公報

ところで、特許文献１に開示された突入電流重なり回避システムでは、定期起動時または既に運転中の電気機器に突入電流が発生した場合、各々の電気機器の突入電流の周期とピーク値パターンから合計電流を予測して設定値を超えるかどうかを判定し、電気機器の電流を制御するため、各々の電気機器の突入電流による総消費電力が設定値を超えないように電気機器の電力を協調制御することができる。また、全電気機器を同時に立ち上げてもサーバに登録している順序により、各々の電気機器の突入電流による総消費電力が設定値を超えないように電気機器の電力を協調制御することができる。

しかしながら、特許文献１に開示された突入電流重なり回避システムは、複数の電気機器にそれぞれ接続された協調電力制御装置を統括するサーバを具備することから、設備が大掛かりなもので制御も複雑となり、そのシステム構築においてコストアップを招くことになる。また、前述のサーバが何等かの原因によりダウンした場合、複数の電気機器にそれぞれ接続された協調電力制御装置を制御することが不可能となってシステム全体が稼働不可となるおそれがあり、信頼性の低下を招くことになる。

そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、サーバに依存することなく簡易な構成でもって、複数の電気機器に対する同時電源投入による突入電流の重なりを回避し得る突入電流重なり回避システムを提供することにある。

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、投入指令に基づく電源投入により閉成する接点開閉手段と、その接点開閉手段の閉成により発生した突入電流の収束を検出する電流検出手段とを有する複数の電気機器を備え、複数の電気機器に対する同時電源投入による突入電流の重なりを回避するシステムであって、複数の電気機器の間でリング型ネットワーク上に電源投入ＯＫの制御メッセージを周回させ、複数の電気機器のうちのいずれか一つの電気機器への投入指令に基づいて、リング型ネットワーク上を周回する電源投入ＯＫの制御メッセージを獲得した投入指令済みの電気機器の接点開閉手段のみを閉成する通信制御手段を設けたことを特徴とする。なお、本発明における電気機器としては、テーブルタップに配設されたコンセントが適用可能である。

本発明において、通信制御手段は、複数の電気機器の間でリング型ネットワーク上に電源投入ＯＫの制御メッセージを周回させ、複数の電気機器のうちのいずれか一つの電気機器への投入指令に基づいて、リング型ネットワーク上を周回する電源投入ＯＫの制御メッセージを獲得した投入指令済みの電気機器の接点開閉手段のみを閉成することにより、残余の電気機器の接点開閉手段を閉成するタイミング、つまり、突入電流発生のタイミングをずらすことで、突入電流の重なりを抑制することができる。また、従来のようなサーバに依存することなく簡易な構成でもってシステムを構築することができる。

本発明によれば、複数の電気機器の間でリング型ネットワーク上に電源投入ＯＫの制御メッセージを周回させ、複数の電気機器のうちのいずれか一つの電気機器への投入指令に基づいて、リング型ネットワーク上を周回する電源投入ＯＫの制御メッセージを獲得した投入指令済みの電気機器の接点開閉手段のみを閉成する通信制御手段を設けたことにより、残余の電気機器の接点開閉手段を閉成するタイミング、つまり、突入電流発生のタイミングをずらすことで、突入電流の重なりを抑制することができる。また、従来のようなサーバに依存することなく簡易な構成でもってシステムを構築することができる。このような簡易な手段により、複数の電気機器に対する同時電源投入による突入電流の重なりを回避することができるので、分電盤のブレーカ動作による回路遮断、電源電圧の不安定化やそれに伴う他の電気機器への悪影響を未然に防止できて信頼性の向上が図れる。

本発明の実施形態で、複数のコンセントを配設したテーブルタップを示す概略構成図である。複数のコンセント間でのトークンの周回を説明するための概略構成図である。

本発明に係る突入電流重なり回避システムの実施形態を以下に詳述する。なお、以下の実施形態では、電気機器としてのコンセントが配設されたテーブルタップに適用した場合を例示する。但し、本発明は、複数のコンセントが配設されたテーブルタップに限らず、他の電気機器についても適用可能である。

この実施形態の突入電流重なり回避システムは、図１に示すように、テーブルタップ１１に配設された複数のコンセント２１〜２３に対する同時電源投入による突入電流の重なりを回避するものである。テーブルタップ１１のプラグ１２に電気的に接続された各コンセント２１〜２３は、投入指令に基づく電源投入により閉成する接点開閉手段であるスイッチ３１〜３３と、そのスイッチ３１〜３３の閉成により発生した突入電流の収束を検出する電流検出手段であるセンサ４１〜４３とを備えている。

テーブルタップ１１は、複数のコンセント２１〜２３の間でリング型ネットワーク上に電源投入ＯＫの制御メッセージであるトークン５２（電源投入の許可権）を周回させ、複数のコンセント２１〜２３のうちのいずれか一つのコンセント２１〜２３への投入指令に基づいて、リング型ネットワーク上を周回する電源投入ＯＫのトークン５２を獲得した投入指令済みのコンセント２１〜２３のスイッチ３１〜３３のみを閉成する通信制御手段であるトークンリング５１を具備する。

なお、トークンリング５１は、複数のコンセント２１〜２３との間でトークン５２を受け渡しするための通信機能と、前述のトークン５２を獲得した投入指令済みのコンセント２１〜２３のスイッチ３１〜３３のみを閉成する制御機能とを具備し、テーブルタップ１１に内蔵された構造を呈する。このトークンリング５１の物理的な配線構成は、スター型の通信方式（媒体アクセス制御）で構築すればよい。

ここで、「投入指令」とは、例えば、各種の負荷機器（図示せず）をコンセント２１〜２３に接続したことを、そのコンセント２１〜２３あるいはテーブルタップ１１に設けられたセンサ等の適宜の手段により検知することにより得られる情報を意味する。また、「電源投入」とは、スイッチ３１〜３３の閉成によりテーブルタップ１１のプラグ１２からコンセント２１〜２３を介して負荷機器に電力が供給されることを意味する。

この突入電流重なり回避システムにおけるトークンリング５１は、複数のコンセント２１〜２３の間でリング型ネットワーク上に電源投入ＯＫのトークン５２を周回させ、複数のコンセント２１〜２３のうちのいずれか一つのコンセント２１〜２３への投入指令に基づいて、リング型ネットワーク上を周回する電源投入ＯＫのトークン５２を獲得した投入指令済みのコンセント２１〜２３のスイッチ３１〜３３のみを閉成する。

これにより、残余のコンセント２１〜２３のスイッチ３１〜３３を閉成するタイミング、つまり、突入電流発生のタイミングを確実にずらすことができ、突入電流の重なりを確実に回避することができる。また、従来のようなサーバに依存することがない自律分散型のシステムを簡易な構成でもって構築することができる。なお、複数のコンセント２１〜２３との間でのトークン５２の受け渡しについては、有線あるいは無線のいずれであってもよい。

以上の構成からなる突入電流重なり回避システムでは、図１に示すように、トークンリング５１により、複数のコンセント２１〜２３の間でリング型ネットワーク上に電源投入ＯＫのトークン５２を周回させている（図２参照）。三個のコンセント２１〜２３（以下、第一〜第三のコンセントと称す）のうちのいずれか一つのコンセント、例えば第一のコンセント２１への投入指令がなされると、その投入指令された第一のコンセント２１がトークン５２を獲得しているか否かを確認する。

この投入指令済みの第一のコンセント２１について、トークン５２を獲得していない場合には、そのトークン５２が次に周回してくるまで待機状態を保持する。一方、トークン５２を獲得している場合には、そのトークン５２の周回を一旦停止させ、トークン５２に基づいて第一のコンセント２１のスイッチ３１を閉成して電源を投入する。

その後、電源投入により、第一のコンセント２１で発生した突入電流が収束したことをセンサ４１で検出した時点で、トークン５２の周回を再開する。なお、トークン５２を獲得したが、投入指令がなされていないコンセント２２，２３については、そのスイッチ３２，３３を閉成することなく、トークン５２をそのまま周回させる。

なお、以上の実施形態では、第一のコンセント２１への投入指令がなされた場合について説明したが、第二のコンセント２２あるいは第三のコンセント２３への投入指令がなされた場合についても同様であるため、重複説明は省略する。

本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

２１〜２３電気機器（コンセント）
３１〜３３接点開閉手段（スイッチ）
４１〜４３電流検出手段（センサ）
５１通信制御手段（トークンリング）
５２制御メッセージ（トークン）

Claims

投入指令に基づく電源投入により閉成する接点開閉手段と、前記接点開閉手段の閉成により発生した突入電流の収束を検出する電流検出手段とを有する複数の電気機器を備え、複数の電気機器に対する同時電源投入による突入電流の重なりを回避するシステムであって、複数の電気機器の間でリング型ネットワーク上に電源投入ＯＫの制御メッセージを周回させ、複数の電気機器のうちのいずれか一つの電気機器への前記投入指令に基づいて、前記リング型ネットワーク上を周回する電源投入ＯＫの制御メッセージを獲得した前記投入指令済みの電気機器の接点開閉手段のみを閉成する通信制御手段を設けたことを特徴とする突入電流重なり回避システム。
前記電気機器は、テーブルタップに配設されたコンセントである請求項１に記載の突入電流重なり回避システム。