JP2014131421A - 電力供給システム、通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】系統電源と電圧、周波数、位相を調節する必要がなく導入コストの低減を可能にし、系統電源からの給電が停止しても電気負荷の少なくとも一部の動作を可能にする。
【解決手段】電力供給システムは直流給電装置２０と電気負荷３０とを備える。直流給電装置２０は、系統電源１０とは別系統である独立電源から給電され直流電力を出力する。電気負荷３０は、系統電源１０から給電される第１の給電線Ｌ１に接続される。また、電気負荷３０は、直流給電装置２０から給電される第２の給電線Ｌ２に接続される。したがって、電気負荷３０は、第１の給電線Ｌ１と第２の給電線Ｌ２との両方から受電可能な電源部３１を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、系統電源から給電される電気負荷に他の電源からも給電可能にした電力供給システム、およびこの電力供給システムに用いる通信装置に関する。

従来から、系統電源から供給される交流電力に加え、太陽光発電装置、電動車両に搭載された蓄電池などの分散電源を用いて電気負荷に給電する技術が提案されている。たとえば、特許文献１に記載された家庭用電力供給システムは、外部系統からの電力を住宅の電気設備に供給する家屋内配線に充放電器が接続され、電気自動車の車両用電力系と充放電器との間で相互に電力供給を可能にする技術が記載されている。車両用電力系は車両用蓄電池を含んでいる。この構成によれば、電気設備は、外部系統と車両用蓄電池との両方から電力を受けることが可能になる。

特開２０１２−２２８０３４号公報

特許文献１に記載された技術は、電気自動車に搭載された車両用蓄電池の電力を電気設備で使用するために、家屋内配線に接続された充放電器を用いている。このような充放電器は、系統電源への影響を与えずに系統電源と接続するために、電圧、周波数、位相を調節する構成が必要になる。そのため、充放電器の製品コストが増加しやすいという問題を有している。

この種の問題は、電気自動車に搭載された車両用蓄電池の電力を用いる場合だけではなく、太陽光発電装置のような他の分散電源を導入する場合にも同様に生じる。

本発明は、系統電源と電圧、周波数、位相を調節する必要がなく、導入コストを低減可能であり、しかも、系統電源からの給電が停止した場合でも電気負荷の少なくとも一部の動作を可能にする電力供給システムを提供することを目的とし、さらにこの電力供給システムに用いられる通信装置を提供することを目的とする。

本発明に係る電力供給システムは、系統電源とは別系統である独立電源から給電され直流電力を出力する直流給電装置と、前記系統電源から給電される第１の給電線に接続された電気負荷とを備え、前記電気負荷は、前記直流給電装置から給電される第２の給電線に接続され、前記第１の給電線と第２の給電線との両方から受電可能な電源部を備えることを特徴とする。

この電力供給システムにおいて、前記直流給電装置は、前記電気負荷が備える第１の通信部との間で通信する第２の通信部を備える通信装置であって、前記第２の給電線は、前記第１の通信部と前記第２の通信部との間の通信路を形成する線路を含む通信線であることが好ましい。

この電力供給システムにおいて、前記通信装置は、前記通信線が接続される接続口を複数備え、前記電気負荷は、前記接続口との間で前記通信線により一対一に接続されることがさらに好ましい。

この電力供給システムにおいて、前記通信装置は、直流電力の供給対象となる前記電気負荷が接続されている前記接続口を選択する選択部を備えることがさらに好ましい。

この電力供給システムにおいて、前記独立電源により充電された電力を前記通信装置に給電する蓄電池をさらに備えることが好ましい。

この電力供給システムにおいて、前記通信装置は、前記第１の給電線の給電状態に関する監視情報を取得し、前記監視情報が前記第１の給電線への給電が停止していることを示している期間に前記通信線に直流電力を供給する給電制御部を備え、前記電気負荷は、前記電源部が前記第１の給電線からの交流電力のみを受電している期間に第１の機能の動作を許可し、前記電源部が前記通信線からの直流電力のみを受電している期間に第２の機能の動作を許可する動作制御部を備えることが好ましい。

この電力供給システムにおいて、前記通信装置は、前記第１の給電線の給電状態に関する監視情報を取得し、前記監視情報が前記第１の給電線の線間電圧が定められた正常範囲を逸脱している期間に前記通信線に直流電力を供給する給電制御部を備えることが好ましい。

この電力供給システムにおいて、前記通信装置は、前記電気負荷との通信により前記電気負荷が待機状態であることが通知されると、前記電源部が通信線から直流電力を受電するするように前記電気負荷に通知し、かつ前記通信線を通して当該電気負荷に受電されるように直流電力を供給することが好ましい。

この電力供給システムにおいて、前記通信装置は、前記第１の給電線の給電状態に関する監視情報を取得し、前記監視情報が前記第１の給電線への給電が停止していることを示している期間に前記通信線に直流電力を供給する給電制御部を備えることが好ましい。

この電力供給システムにおいて、前記電気負荷は、前記電源部が前記通信線からの直流電力のみを受電している期間に、前記電気負荷における限定された一部の機能のみの動作を許可する動作制御部を備えることが好ましい。

この電力供給システムにおいて、前記通信装置は、複数に分割された空間を備える筐体における前記空間のいずれかに収納可能であるケースを備えることが好ましい。

この電力供給システムにおいて、前記電気負荷および前記通信装置がそれぞれ複数台設けられ、前記電気負荷がそれぞれ前記通信装置のいずれかに接続され、前記通信装置のそれぞれに給電する蓄電池を備える電力供給システムであって、前記通信装置は、当該通信装置に給電している前記蓄電池から他装置に給電する給電口と、前記電気負荷に供給する直流電力を他装置から受電する受電口と、前記電気負荷に供給している直流電力の過不足を監視する電力監視部と、前記電気負荷に供給する直流電力に余剰がある期間に、前記供給口への前記蓄電池の電力の供給を許可し、前記電気負荷に供給する直流電力に不足がある期間に、前記受電口からの受電を許可する融通制御部とを備えることが好ましい。

本発明に係る通信装置は、系統電源とは別系統である独立電源により充電される蓄電池と、前記系統電源から給電される給電線に接続された電気負荷との間の通信線が接続される複数個の接続口と、前記接続口に接続される前記通信線を通して前記蓄電池から少なくとも一部の前記電気負荷に直流電力を供給するように直流電力の供給対象となる前記電気負荷が接続されている前記接続口を選択する選択部とを備えることを特徴とする。

本発明の構成によれば、系統電源から交流電力を供給する第１の給電線と系統電源とは別系統である独立電源から直流電力を供給する第２の給電線とが電気負荷に接続され、電気負荷が第１の給電線と第２の給電線との両方から受電可能に構成されているから、系統電源と電圧、周波数、位相を調節する必要がなく、導入コストの低減が可能になるという利点がある。しかも、系統電源から電気負荷への交流電力の供給が停止したとしても、第２の給電線を通して電気負荷に直流電力が供給されるから、電気負荷の少なくとも一部の動作が可能になるという利点がある。

実施形態１を示すブロック図である。 実施形態２を示すブロック図である。 同上の他の構成例を示すブロック図である。 同上の取付状態を示す概略構成図である。 実施形態３を示すブロック図である。 実施形態４を示すブロック図である。

（実施形態１）
本実施形態は、以下に説明する各実施形態に共通する構成を備える。以下に説明する技術は、主として住宅以外の空間に使用されることを想定しているが、集合住宅の共用部、あるいは住宅であっても、以下に説明する技術は適用可能である。住宅以外の空間は、事務所、店舗、美術館、体育館、公園、街路など、電気負荷が配置される空間であって住宅用ではない空間を意味する。

空間は、構造、用途、管理者などを基準にして区分される。たとえば、構造を基準にする場合、空間は、１つの建物、ビルの１階層、街区などが１つの単位になるように区分される。また、用途を基準にする場合、食品スーパーマーケットを例にすると、空間は、店舗部分、バックヤード、事務所などが１つの単位になるように区分される。管理者を基準にする場合には、テナントビルを例にすると、空間は、テナントが１つの単位になるように区分される。これらの区分は、一例であって、空間は種々の基準で１つの単位に区分される。以下では、区分された空間の１つの単位を対象として説明する。

図１に示すように、空間の１つの単位には、系統電源１０から給電される第１の給電線Ｌ１が敷設される。系統電源１０は、電力会社のような電気事業者が配電線Ｌ０を通して供給する交流電源を意味している。図１には示していないが、配電線Ｌ０と第１の給電線Ｌ１との間には分電盤が設けられる。第１の給電線Ｌ１には少なくとも１台の電気負荷３０が接続される。図では、複数台の電気負荷３０が第１の給電線Ｌ１を通して系統電源１０から給電される構成を示している。

電気負荷３０のうちの少なくとも１台は、交流電力と直流電力との両方から受電する電源部３１を備える。図示例は、すべての電気負荷３０が電源部３１を備える場合を示しているが、交流電力と直流電力との両方を受電可能な電源部３１は、一部の電気負荷３０のみが備えていてもよい。この種の電源部３１は、交流電力を受電する回路と直流電力を受電する回路とが個別に設けられる構成を採用可能である。ただし、電気負荷３０が、力率改善用のチョッパ回路と電力変換用のＤＣ／ＤＣ変換回路あるいはＤＣ／ＡＣ変換回路とを備えている場合には、チョッパ回路の入力側あるいは出力側に、直流電力を受電するための接続部を設けるだけで、電源部３１として機能させることが可能である。この種の電気負荷３０は、照明機器、空調機器、冷蔵機器などが知られている。

上述したように、少なくとも１台の電気負荷３０は直流電力を受電可能であるから、電気負荷３０に直流電力を供給するために直流給電装置２０が設けられる。直流給電装置２０は、第２の給電線Ｌ２を通して電気負荷３０に電圧を安定化した直流電力を供給する。直流給電装置２０は、系統電源１０とは別系統である独立電源（図示せず）から給電され、電気負荷３０の少なくとも一部の機能の動作に必要な直流電力を供給する。

独立電源は、系統電源１０の電力に依存しない電源であり、蓄電装置、蓄電池を搭載した電動車両、太陽光発電装置、風力発電装置、燃料電池、ガスエンジンを備えるコージェネレーション装置などから選択される。このような独立電源は、系統電源１０からの電力供給が停止しても自立して電力を供給することが可能である。

本実施形態は、交流電力と直流電力との両方から受電する電源部３１を備えた電気負荷３０が用いられ、この電気負荷３０が、系統電源１０から給電する第１の給電線Ｌ１と、直流給電装置２０から給電する第２の給電線Ｌ２とに接続された構成を備える。したがって、停電あるいはブレーカの遮断により系統電源１０からの交流電力の供給が停止したとしても、直流給電装置２０からの直流電力により電気負荷３０を動作させることが可能になる。すなわち、直流給電装置２０は、系統電源２０からの給電が停止した際のバックアップ電源としての機能を有する。

第１の給電線Ｌ１と第２の給電線Ｌ２とは分離されているから、第１の給電線Ｌ１が敷設されている空間において、第２の給電線Ｌ２を追加して配線すればよい。第２の給電線Ｌ２を追加して配線する場合、テナントビルにおいて一般的に採用されている床下配線の形態を採用すれば、配線の施工が容易である。

その上、第１の給電線Ｌ１と第２の給電線Ｌ２とが電気的に分離されているから、直流給電装置２０は、系統電源１０の電圧、周波数、位相に影響を与えることなく電気負荷３０への給電を行うことができる。すなわち、分散電源を用いて系統連系を行う場合のように系統電源１０との間で電圧、周波数、位相を調節する必要がなく、系統電源１０に依存せずに自立して電気負荷３０に給電する電源の導入が容易になる。しかも、直流給電装置２０は、系統電源１０との連系が不要であるから、電圧、周波数、位相を系統電源１０に合わせるための調節用の回路が不要であって、回路構成が簡単になるから低価格で提供することが可能になる。

上述した構成例において、直流給電装置２０は、原則として、系統電源１０から第１の給電線Ｌ１に交流電力が供給されているか否かにかかわらず、第２の給電線Ｌ２に直流電力を供給している。しかしながら、系統電源１０から第１の給電線Ｌ１に交流電力が供給されている期間に、直流給電装置２０から第２の給電線Ｌ２に直流電力を供給すると、電力が無駄に消費される可能性がある。

そこで、第１の給電線Ｌ１の給電状態を第１の給電線Ｌ１の線間の電圧あるいは第１の給電線Ｌ１に流れる電流などにより監視する監視装置（図示せず）が設けられる。監視装置は、たとえば、電圧比較器、電流センサなどから選択される構成により実現される。直流給電装置２０は、監視装置から監視情報を取得し、直流給電装置２０が第２の給電線Ｌ２に直流電力を供給するか否かを決める給電制御部２１を備える。給電制御部２１は、監視情報により第１の給電線Ｌ１への給電の停止が示されている期間に、第２の給電線Ｌ２に直流電力を供給するように、直流給電装置２０の動作を制御する。

一方、電気負荷３０は、第１の給電線Ｌ１からの交流電力の受電の状態と、第２の給電線Ｌ２からの直流電力の受電の状態とを判定し、電気負荷３０のどの機能の利用を許可するかを決定する動作制御部３３を備える。動作制御部３３は、電源部３１が第２の給電線Ｌ２からの直流電力のみを受電している期間には、電気負荷３０における限定された一部の機能のみの動作を許可する。

たとえば、電気負荷３０が照明機器である場合、動作制御部３３は、第２の給電線Ｌ２からの直流電力のみを受電している期間には、全点灯（定格点灯）を許可せず、規定されたレベル以下の調光点灯のみを許可する。あるいは、電気負荷３０が、プリンタとスキャナとコピー機とファクシミリとの機能を備えるプリンタ複合機である場合、動作制御部３３は、第２の給電線Ｌ２からの直流電力のみを受電している期間には、ファクシミリのみの動作を許可する。

動作制御部３３は、系統電源１０から第１の給電線Ｌ１への給電が停止し、かつ第２の給電線Ｌ２からのみ電気負荷３０に給電する場合に、電気負荷３０の機能を制限して動作させる。したがって、独立電源から供給可能な電力に制限があっても電気負荷３０での消費電力を抑制して、独立電源の電力を比較的長い時間にわたって利用可能になる。

上述した例では、動作制御部３３は、電気負荷３０が直流電力のみを受電している期間に、電気負荷３０の全機能のうちの一部の機能に限って動作を許可している。これに対して、動作制御部３３は、電気負荷３０が交流電力を受電しているか直流電力を受電しているかに応じて異なる機能の動作を許可してもよい。この場合、電気負荷３０は、交流電力を受電している期間に動作させる第１の機能と、直流電力を受電している期間に動作させる第２の機能とを有している必要がある。

たとえば、電気負荷３０が照明機器であって、常時照明用の第１の光源と、非常点灯用の第２の光源とを備えている場合、第１の機能は第１の光源を点灯させる機能とし、第２の機能は第２の光源を点灯させる機能とすればよい。動作制御部３３は、電源部３１が第１の給電線Ｌ１からの交流電力のみを受電している期間に第１の光源の点灯を許可し、電源部３１が第２の給電線Ｌ２からの直流電力のみを受電している期間に第２の光源の点灯を許可する。

このように、動作制御部３３は、系統電源１０から第１の給電線Ｌ１への給電が停止すると、第１の機能を停止させ第２の機能の動作を許可する。第２の機能が第１の機能の動作に要する電力よりも小さい電力で動作するように選択されていれば、独立電源から電気負荷３０に給電する際に、独立電源から供給する電力の抑制が可能になる。

（実施形態２）
実施形態１では、直流給電装置２０が電気負荷３０に直流電力を給電する機能のみを備えている構成例を示したが、本実施形態では、直流給電装置２０が電気負荷３０と通信する通信装置である場合の構成例を示す。したがって、以下の説明において、直流給電装置２０に代えて通信装置２０１の用語を用いる。この種の通信装置２０１は、ルータ、ハブ、パッチパネル、ＬＡＮ（Local Area Network）用に用いられるサーバなどから選択される。

本実施形態の電気負荷３０は、図２に示すように、別装置と通信するために第１の通信部３２を備える。第１の通信部３２は、他装置から運転状態に関する指示を受信し、また電気負荷３０の運転状態を他装置に通知する機能を有する。第１の通信部３２が他装置との間で通信する情報は、これらの例に限らず、運転状態を決定するために必要な周囲環境や時刻などの補助的な情報が含まれる場合もある。

通信装置２０１は、電気負荷３０に設けられた第１の通信部３２と通信する第２の通信部２２を備える。通信装置２０１は、電気負荷３０に直流電力を供給する機能と、電気負荷３０との間で通信する機能とを有しており、通信機能を主として直流電力の供給を従とする場合、通信装置が通信装置２０１の機能を有すると言い換えてもよい。

電気負荷３０に設けられた第１の通信部３２と通信装置２０１に設けられた第２の通信部２２とは、第２の給電線Ｌ２に含まれる線路を通信路に用いて通信する。図２において、実線は直流電力を供給する機能を表し、破線は通信を行う機能を表す。このように、第２の給電線Ｌ２を通信路に用いているから、以下の説明では、第１の給電線Ｌ１を給電線Ｌ１１と呼び、第２の給電線Ｌ２を通信線Ｌ２１と呼ぶ。

通信線Ｌ２１が直流電力の給電を主として行う場合、電力線搬送通信の技術と同様の技術を用いて、直流電圧に高周波の通信信号を重畳することにより、通信線Ｌ２１を電力供給と通信とに兼用する。また、電圧値を信号値に対応付けた電圧信号を通信信号に用い、電気負荷３０において通信信号から情報と電力とを分離する構成を採用してもよい。この構成では、電源部３１は通信信号から分離された電力を安定化する。

また、通信線Ｌ２１が通信を主として行う場合、通信線Ｌ２１が通信と給電とを１本の通信線（通信ケーブル）で行う規格に適合していれば、通信と電力の供給とが可能になる。この種の規格は、たとえば、ＰｏＥ（Power over Ethernet；Ethernetは登録商標）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＰｏＦ（Power over Fiber）が知られている。この種の通信線は、通信に用いる線路と電力供給に用いる線路とが分離されている構成と、通信に用いる線路と電力供給に用いる線路とが共用されている構成とが知られている。

図２に示す構成は、直流給電装置としての通信装置２０１と複数の電気負荷３０とを接続する通信線Ｌ２１が１系統であって、バス型トポロジの通信路を形成している。したがって、第２の通信部２２は、個々の電気負荷３０と通信する際に、個々の電気負荷３０を識別するための識別情報（たとえば、アドレス）を必要とする。

バス型トポロジに対して、図３に示すように、スター型トポロジの通信路を形成してもよい。図３に示す構成において、通信装置２０１は、通信線Ｌ２１を一対一に接続するための接続口２３を複数備える。接続口２３に接続される通信線Ｌ２１は、１本ずつ１台の電気負荷３０に接続される。したがって、個々の電気負荷３０は、それぞれ１本ずつの通信線Ｌ２１を通して通信装置２０１の１個の接続口２３に接続される。通信線Ｌ２１の構成は、図２に示した構成例と同様である。

図３に示した構成は、スター型トポロジの通信路を形成しているから、通信装置２０１は、個々の電気負荷３０と通信する際にその電気負荷３０に接続された通信線Ｌ２１を選択すればよく、電気負荷３０を識別する識別情報を必要としない。また、通信装置２０１と個々の電気負荷３０とを接続する通信線Ｌ２１がそれぞれ独立しているから、複数の通信線Ｌ２１のいずれかに短絡、断線、配線ミスなどが生じても、他の通信線Ｌ２１に影響がない。つまり、通信線Ｌ２１に不具合が生じても、他の電気負荷３０への影響がなく、保守性および独立性の高いシステムが構築される。

図２および図３に示した構成は、通信装置が通信装置２０１として兼用される場合には通信線が通信線Ｌ２１としても兼用されるから、通信線を敷設する配線施工を行えば、同時に電気負荷３０に給電することも可能になり、配線施工が簡単になる。他の構成および動作は実施形態１と同様であって、系統電源１０と電圧、周波数、位相を整合させる必要がないから、通信装置２０１の構成が簡単であり、低価格での提供が可能になる。しかも、通信線が通信線Ｌ２１として兼用されるから、直流電力を供給可能な通信装置がすでに設けられている場合、交流電力と直流電力との両方から受電可能な電源部３１を備えた電気負荷３０を接続するだけで、図２あるいは図３の構成が容易に実現される。

図３に示した構成を採用すると、通信装置２０１は、直流電力を出力する接続口２３を選択するだけで、給電対象とする電気負荷３０を選択される。そのため、通信装置２０１は、直流電力を出力する接続口２３を選択するための選択部２４を備えることが望ましい。選択部２４は、電力供給と通信との両機能をまとめて選択する構成のほか、電力供給の機能のみを選択する構成であってもよい。選択部２４が電力供給の機能のみを選択する場合、直流電力が供給されていない電気負荷３０は、系統電源１０から給電されている電力を用いて通信を行うことになる。

通信装置２０１が選択部２４を備えている場合、通信装置２０１は、直流電力を出力する接続口２３を選択するだけで、直流電力の供給対象となる電気負荷３０を簡単に選択することができる。

なお、図２の構成の場合、電気負荷３０に通信線Ｌ２１から直流電力を受電するか否かを選択するスイッチを設け、通信装置２０１との通信によってスイッチの開閉を制御すれば、電気負荷３０において給電の要否を個別に選択可能になる。ただし、図３の構成であれば、給電対象となる電気負荷３０が接続された接続口２３を選択するだけで、当該電気負荷３０に給電され通信が可能になるのに対し、電気負荷３０にスイッチを設ける場合、電気負荷３０の通信機能には給電を継続しなければならない。すなわち、個々の電気負荷３０への給電を制御する場合、図２の構成と比べて、図３に示す構成のほうが、電気負荷３０の構成が簡単になるだけではなく省エネルギーにもつながる。

実施形態１では、動作制御部３３が、給電線Ｌ１１からの受電の状態と通信線Ｌ２１からの受電の状態とを判定して、電気負荷３０において使用可能な機能を決定している。本実施形態は、電気負荷３０が通信装置２０１と通信するから、動作制御部３３は、通信装置２０１から通信線Ｌ２１を通して通知される情報を用いて電気負荷３０において使用可能な機能を選択する構成であってもよい。

すなわち、通信装置２０１は、系統電源１０から給電線Ｌ１１に対する交流電力の供給が停止したことをもって通信線Ｌ２１に直流電力の供給を行うときに、電気負荷３０に使用を許可する機能を通知する。一方、電気負荷３０の動作制御部３３は、この通知を受信し、通知内容にしたがって使用可能な機能を制限する。また、実施形態１で説明したように、電気負荷３０が第１の機能と第２の機能とを備えている場合には、通信装置２０１から動作制御部３３に、第１の機能と第２の機能とを選択するように指示する。

上述したように、電気負荷３０が自己判断で使用可能な機能を制限する構成と、通信装置２０１が電気負荷３０において使用可能な機能を指示する構成とのいずれかが採用される。どちらの構成を採用した場合でも、独立電源から供給可能な電力に制限がある場合に、電気負荷３０での消費電力を抑制して、独立電源の電力を比較的長い時間にわたって利用することを可能にする。

実施形態１において説明したように、通信装置２０１は、給電線Ｌ１の給電状態を監視しているから、系統電源１０から給電線Ｌ１１への交流電力の停止を検出する機能に加え、瞬時停電のような系統電源１０の電圧の異常を検出する機能を有していてもよい。系統電源１０の電圧の異常を検出する機能を有する通信装置２０１は、電気負荷３０が通信線Ｌ２１を通して受電するように当該電気負荷３０に直流電力を供給する。この動作により、通信装置２０１は、給電線Ｌ１１における電圧の異常に対して直流電力を供給して電気負荷３０の動作を維持させる。

近年、マイコンを内蔵した電気負荷３０が数多く提供され、この種の電気負荷３０は、瞬時停電が生じるとマイコンがリセットされたり、時計機能がリセットされる可能性がある。これに対して、上述した構成では、給電線Ｌ１１に瞬時停電が生じても電気負荷３０に直流電力を与えることにより、電気負荷３０のマイコンや時計機能の動作が維持されることになる。

ところで、電気負荷３０は、リモコン装置からのリモコン信号を待ち受ける電力、起動や録画の時刻を管理する電力のように、いわゆるスタンバイ状態において小電力を消費する場合がある。一般にこのような小電力は待機電力と呼ばれている。

待機電力が生じる電気負荷３０を用いる場合、通信装置２０１は、電気負荷３０との通信を行うことにより、電気負荷３０が待機電力のみを消費している待機状態であるか否かを認識する。通信装置２０１は、電気負荷３０から待機状態であると認識すると、電気負荷３０に対して電源部３１が通信線Ｌ２１から直流電力を受電するするように電気負荷３０に通知する。さらに、通信装置２０１は、電気負荷３０に直流電力を受電するように通知したときに、当該電気負荷３０が通信線Ｌ２１を通して受電するように当該電気負荷３０に直流電力を供給する。

上述した動作により、電気負荷３０の待機電力は、系統電源１０からではなく、独立電源から供給されることになる。独立電源は系統電源１０からの電力に依存しないから、系統電源１０からの電力を消費することなく電気負荷３０の待機電力を確保することが可能になる。独立電源から供給可能な最大電力は限られているが、電気負荷３０の待機電力は小さいから、独立電源からの給電が可能である。

上述した通信装置２０１は、図４に示すように、電子機器を収納するためのラック５０に装着可能なケース２５に収納されていることが望ましい。この種のラック５０は、コンピュータサーバ、通信機器、オーディオ機器、ビデオ機器などの種々の業務用の電子機器について、複数台の電子機器を装着する場合に広く用いられている。

通信装置２０１のケース２５がラック５０に装着可能であることにより、同種の複数台の通信装置２０１を収納する際に、空間の利用効率が高く、また通信装置２０１の保守が容易になる。また、通信装置２０１の取付寸法が他の電子機器と統一されるから、他の電子機器と同じラック５０にまとめて取り付けることが可能になる。なお、ラック５０は、オープン型ではなく、化粧パネルおよび扉に囲まれた箱型でもよい。要するに、通信装置２０１は、複数に分割された空間を備える筐体において空間のいずれかに収納されるように、統一された寸法のケースを備えていればよい。なお、図４に記載された蓄電池４０については後述する。

本実施形態は、上述した構成および動作を除いて、実施形態１と同様の構成を備え、実施形態１と同様に動作する。

（実施形態３）
本実施形態は、図５に示すように、独立電源により充電され通信装置２０１に給電する蓄電池４０を備える構成例である。図５には図３に示したスター型トポロジの通信路を形成する場合のみを例示しているが、図２に示したバス型トポロジの通信路を形成する構成であっても本実施形態の技術を適用可能である。

実施形態１において説明した独立電源と本実施形態の蓄電池４０とを併用する場合、独立電源からの給電が停止した場合でも、蓄電池４０から通信装置２０１への給電が継続される。したがって、蓄電池４０は、通信装置２０１に対して無停電電源装置（UPS：Uninterruptible Power Supply）として機能する。なお、蓄電池４０は、充放電装置および充放電を制御する制御装置を含む構成を意味している。

実施形態２で説明したように、通信装置２０１が複数に分割された空間を備える筐体に収納される場合、蓄電池４０を通信装置２０１と同じ筐体にまとめて装着することが望ましい。この構成は、通信装置２０１と独立電源に含まれる蓄電池４０とが同じケース筐体（ラック５０）に装着されることにより（図４参照）、省スペースでの施工が容易になる。また、図示例は、通信装置２０１と蓄電池４０とが別のケースを備えていることを想定しているが、蓄電池４０は、通信装置２０１に含まれていてもよい。他の構成および動作は、実施形態２と同様である。

（実施形態４）
実施形態２、実施形態３では、１台の通信装置２０１を用いた構成例について説明したが、本実施形態では、複数台の通信装置２０１を用いる構成例について説明する。図６に示すように、複数台の電気負荷３０が設けられる。電気負荷３０は、複数のグループＧ１〜Ｇｎに分けられ、グループＧ１〜Ｇｎごとに通信装置２０１が１台ずつ設けられる。グループＧ１〜Ｇｎのそれぞれは、たとえば、複数階のビルにおける各階、スーパーマーケットの店舗における各領域などに対応する。

図示例では、１つのグループＧ１〜Ｇｎに複数台の電気負荷３０が属しており、１つのグループＧ１〜Ｇｎにそれぞれ１台の通信装置２０１が対応付けられている。また、グループＧ１〜Ｇｎは、それぞれ通信装置２０１に給電する蓄電池４０を備えている。実施形態３と同様に、蓄電池４０は通信装置２０１に含まれていてもよい。

通信装置２０１は、蓄電池４０から他装置に給電する給電口２６、および電気負荷３０に供給する直流電力を他装置から受電する受電口２７とを備える。また、通信装置２０１は、電気負荷３０に供給している直流電力の過不足を監視する電力監視部２８と、給電口２６からの給電と受電口２７からの受電とを電力監視部２８の監視結果に基づいて制御する融通制御部２９とを備える。融通制御部２９は、電気負荷３０に供給する直流電力に余剰がある期間に、蓄電池４０から供給口２６への電力の供給を許可し、電気負荷３０に供給する直流電力に不足がある期間に、受電口２７からの受電を許可する。

したがって、各グループＧ１〜Ｇｎに設けられた通信装置２０１の給電口２６と受電口２７とを相互に接続することにより、グループＧ１〜Ｇｎごとに独立した蓄電池４０を備えながらも、蓄電池４０に蓄電された電力をグループＧ１〜Ｇｎの間で融通することが可能になる。つまり、通信装置２０１および蓄電池４０は、グループＧ１〜Ｇｎごとに分散した構成を採用し、グループＧ１〜Ｇｎを単位として管理や保守を行う分散型の構成を採用し、かつグループＧ１〜Ｇｎが連携しグループＧ１〜Ｇｎ間での電力の融通が可能になる。

ところで、図６に示す構成例は、グループＧ１〜Ｇｎごとに設けられた通信装置２０１に加えて、グループＧ１〜Ｇｎに設けられた複数台の通信装置２０１がまとめて接続される上位通信装置２０２を備えている。上位通信装置２０２は、図示しない独立電源から給電され、各グループＧ１〜Ｇｎの通信装置２０１に直流電力を供給する機能を備える。そのため、各グループＧ１〜Ｇｎに設けられた蓄電池４０は、上位通信装置２０２から供給される直流電力により充電される。

上位通信装置２０２は、通信装置２０１との間で通信する。したがって、電力監視部２８は、監視している直流電力の過不足に関する情報を上位通信装置２０２に通知する構成であってもよい。この構成では、上位通信装置２０２は、通信装置２０１に直流電力を供給している経路の接続関係を制御し、電力に余剰のあるグループＧ１〜Ｇｎの蓄電池４０から、電力に不足が生じているグループＧ１〜Ｇｎに電力を供給する。すなわち、上位通信装置２０２は、各グループＧ１〜Ｇｎにおける直流電力の過不足の状態を把握し、グループＧ１〜Ｇｎにおける電力の融通に関して集中型の制御を行うことになる。

以上説明したように、通信装置２０１が図６に示す構成を備えていることにより、通信装置２０１の間で相互に電力を融通することが可能になり、しかも、分散型と集中型とのいずれの制御にも対応可能になる。なお、電気負荷３０に対する給電の必要性に応じてグループＧ１〜Ｇｎに受電の優先度を設定し、他装置からの電力を優先的に受電する通信装置２０１をマスタ装置として定めるようにしてもよい。この場合、マスタ装置に対して給電する通信装置２０１はスレーブ装置になる。他の構成および動作は実施形態２、実施形態３と同様である。

１０ 系統電源
２０ 直流給電装置
２１ 給電制御部
２２ 第２の通信部
２３ 接続口
２４ 選択部
２５ ケース
２６ 給電口
２７ 受電口
２８ 電力監視部
２９ 融通制御部
３０ 電気負荷
３１ 電源部
３２ 第１の通信部
３３ 動作制御部
４０ 蓄電池
５０ ラック（筐体）
２０１ 通信装置（直流給電装置）
Ｌ１ 第１の給電線
Ｌ２ 第２の給電線
Ｌ１１ 給電線（第１の給電線）
Ｌ２１ 通信線（第２の給電線）

Claims (13)

1. 系統電源とは別系統である独立電源から給電され直流電力を出力する直流給電装置と、
   前記系統電源から給電される第１の給電線に接続された電気負荷とを備え、
   前記電気負荷は、前記直流給電装置から給電される第２の給電線に接続され、前記第１の給電線と第２の給電線との両方から受電可能な電源部を備える
   電力供給システム。
2. 前記直流給電装置は、前記電気負荷が備える第１の通信部との間で通信する第２の通信部を備える通信装置であって、
   前記第２の給電線は、前記第１の通信部と前記第２の通信部との間の通信路を形成する線路を含む通信線である
   請求項１記載の電力供給システム。
3. 前記通信装置は、前記通信線が接続される接続口を複数備え、
   前記電気負荷は、前記接続口との間で前記通信線により一対一に接続される
   請求項２記載の電力供給システム。
4. 前記通信装置は、直流電力の供給対象となる前記電気負荷が接続されている前記接続口を選択する選択部を備える
   請求項３記載の電力供給システム。
5. 前記独立電源により充電された電力を前記通信装置に給電する蓄電池をさらに備える
   請求項２〜４のいずれか１項に記載の電力供給システム。
6. 前記通信装置は、前記第１の給電線の給電状態に関する監視情報を取得し、前記監視情報が前記第１の給電線への給電が停止していることを示している期間に前記通信線に直流電力を供給する給電制御部を備え、
   前記電気負荷は、前記電源部が前記第１の給電線からの交流電力のみを受電している期間に第１の機能の動作を許可し、前記電源部が前記通信線からの直流電力のみを受電している期間に第２の機能の動作を許可する動作制御部を備える
   請求項２〜５のいずれか１項に記載の電力供給システム。
7. 前記通信装置は、前記第１の給電線の給電状態に関する監視情報を取得し、前記監視情報が前記第１の給電線の線間電圧が定められた正常範囲を逸脱している期間に前記通信線に直流電力を供給する給電制御部を備える
   請求項２〜６のいずれか１項に記載の電力供給システム。
8. 前記通信装置は、前記電気負荷との通信により前記電気負荷が待機状態であることが通知されると、前記電源部が通信線から直流電力を受電するするように前記電気負荷に通知し、かつ前記通信線を通して当該電気負荷に受電されるように直流電力を供給する
   請求項２〜７のいずれか１項に記載の電力供給システム。
9. 前記通信装置は、前記第１の給電線の給電状態に関する監視情報を取得し、前記監視情報が前記第１の給電線への給電が停止していることを示している期間に前記通信線に直流電力を供給する給電制御部を備える
   請求項２〜５のいずれか１項に記載の電力供給システム。
10. 前記電気負荷は、前記電源部が前記通信線からの直流電力のみを受電している期間に、前記電気負荷における限定された一部の機能のみの動作を許可する動作制御部を備える
    請求項９記載の電力供給システム。
11. 前記通信装置は、複数に分割された空間を備える筐体における前記空間のいずれかに収納可能であるケースを備える
    請求項２〜１０のいずれか１項に記載の電力供給システム。
12. 前記電気負荷および前記通信装置がそれぞれ複数台設けられ、前記電気負荷がそれぞれ前記通信装置のいずれかに接続され、前記通信装置のそれぞれに給電する蓄電池を備える電力供給システムであって、
    前記通信装置は、
    当該通信装置に給電している前記蓄電池から他装置に給電する給電口と、
    前記電気負荷に供給する直流電力を他装置から受電する受電口と、
    前記電気負荷に供給している直流電力の過不足を監視する電力監視部と、
    前記電気負荷に供給する直流電力に余剰がある期間に、前記供給口への前記蓄電池の電力の供給を許可し、前記電気負荷に供給する直流電力に不足がある期間に、前記受電口からの受電を許可する融通制御部とを備える
    請求項２〜１１のいずれか１項に記載の電力供給システム。
13. 系統電源とは別系統である独立電源により充電される蓄電池と、
    前記系統電源から給電される給電線に接続された電気負荷との間の通信線が接続される複数個の接続口と、
    前記接続口に接続される前記通信線を通して前記蓄電池から少なくとも一部の前記電気負荷に直流電力を供給するように直流電力の供給対象となる前記電気負荷が接続されている前記接続口を選択する選択部とを備える
    通信装置。

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