JP2022157351A - 受電装置及び受電システム - Google Patents

Abstract

【課題】直流電源からの給電が停止する可能性を低減することができる受電装置及び受電システムを提供する。【解決手段】受電装置１は、第１端子１１と、第２端子１２と、コンバータ１３と、電圧検出部１４と、出力制御部１５と、を備える。第１端子１１は、直流電源３から直流電力が供給されるＤＣバス４に接続される。第２端子１２には、負荷５が接続される。コンバータ１３は、ＤＣバス４から入力される電圧及び電流の少なくともいずれか一方を変換して、負荷５に出力する。電圧検出部１４は、第１端子１１の入力電圧を検出する。出力制御部１５は、電圧検出部１４が検出した入力電圧に基づいて、コンバータ１３の出力電力を制御する。詳細には、出力制御部１５は、入力電圧が第１設定電圧以下になった場合に、出力電力の抑制を開始し、入力電圧が第１設定電圧よりも大きい第２設定電圧以上になった場合に、出力電力の抑制を停止する。【選択図】図１

Description

本開示は、受電装置及び受電システム関し、より詳細には、負荷への出力電力を制御するための受電装置及び受電システムに関する。

特許文献１に記載された配線ダクト接続部材は、配線ダクトへの挿入動作に伴い、配線ダクトに設けられた導体と電気的に接続される接続部を備えることを特徴とする。

特開２０１２－２３８５１７号公報

特許文献１に記載されたような配線ダクト接続部材では、配線ダクト接続部材が負荷に供給する電力が過大になり電源からの給電が停止することを防止したいという要望があった。

本開示は上記事由に鑑みてなされ、直流電源からの給電が停止する可能性を低減することができる受電装置及び受電システムを提供することを目的とする。

本開示の一態様の受電装置は、第１端子と、第２端子と、コンバータと、電圧検出部と、出力制御部と、を備える。前記第１端子は、直流電源から直流電力が供給されるＤＣバスに接続される。前記第２端子には、負荷が接続される。前記コンバータは、前記ＤＣバスから入力される電圧及び電流の少なくともいずれか一方を変換して、前記負荷に出力する。前記電圧検出部は、前記第１端子の入力電圧を検出する。前記出力制御部は、前記電圧検出部が検出した前記入力電圧に基づいて、前記コンバータの出力電力を制御する。前記出力制御部は、前記入力電圧が第１設定電圧以下になった場合に、前記出力電力の抑制を開始し、前記入力電圧が前記第１設定電圧よりも大きい第２設定電圧以上になった場合に、前記出力電力の抑制を停止する。

本開示の一態様の受電システムは、１以上の前記受電装置と、直流電源から直流電力が供給されるＤＣバスと、を含む。前記ＤＣバスには前記１以上の受電装置が接続される。

本開示によれば、直流電源からの給電が停止する可能性を低減することができる受電装置及び受電システムを提供することができる。

図１は、実施形態に係る受電システムの概略的な回路図である。 図２は、同上の受電システムの概略的な斜視図である。 図３は、同上の受電システムが備えるＤＣバス及び受電装置の側断面図である。 図４は、同上の受電システムの要部の分解斜視図である。 図５は、同上の受電システムが備えるＤＣバス及び受電装置の概略的な斜視図である。 図６は、同上の受電システムにおける出力電力の抑制動作を説明するためのフローチャートである。 図７は、同上の受電システムの第１状態における出力電力の抑制動作を説明するための説明図である。 図８は、同上の受電システムにおける入力電力、出力電力及び入力電圧の時間変化の一例を示すグラフである。 図９は、同上の受電システムの第２状態における出力電力の抑制動作を説明するための説明図である。

本開示の実施形態に係る受電装置１及び受電装置１を備える受電システム２について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態及び変形例は、本開示の一例に過ぎず、本開示は、実施形態及び変形例に限定されない。この実施形態及び変形例以外であっても、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、下記の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。また、下記の実施形態（変形例を含む）は、適宜組み合わせて実現されてもよい。

（１）概要
本実施形態に係る受電システム２は、図１に示すように、１つ以上の受電装置１と、直流電源３から直流電力が供給されるＤＣバス４と、を含む。ＤＣバス４には１つ以上の受電装置１が接続される。

受電装置１は、第１端子１１と、第２端子１２と、コンバータ１３と、電圧検出部１４と、出力制御部１５と、を備える。第１端子１１は、ＤＣバス４に接続される。第２端子１２には、負荷５が接続される。コンバータ１３は、ＤＣバス４から入力される電圧及び電流の少なくともいずれか一方を変換して、負荷５に出力する。電圧検出部１４は、第１端子１１の入力電圧Ｖｉｎを検出する。出力制御部１５は、電圧検出部１４が検出した入力電圧Ｖｉｎに基づいて、コンバータ１３の出力電力Ｐｏｕｔを制御する。詳細には、出力制御部１５は、入力電圧Ｖｉｎが第１設定電圧Ｖ１以下になった場合に、出力電力Ｐｏｕｔの抑制を開始し、入力電圧Ｖｉｎが第１設定電圧Ｖ１よりも大きい第２設定電圧Ｖ２以上になった場合に、出力電力Ｐｏｕｔの抑制を停止する。なおここで言う「停止」は、一時停止（中断）でもよいし、終了でもよい。

直流電源３の定格電力に比べて、ＤＣバス４に接続される負荷５への出力電力Ｐｏｕｔが大きくなると、入力電圧Ｖｉｎが低下する。本実施形態では、入力電圧Ｖｉｎが第１設定電圧Ｖ１以下となった場合に出力電力Ｐｏｕｔを抑制するので、入力電圧Ｖｉｎが不安定になるのを抑制できる。またこれにより、出力電力Ｐｏｕｔが過大になることを防ぐことができ、直流電源３からＤＣバス４への給電が停止する可能性を低減することができる。

（２）詳細
（２．１）全体構成
以下、本実施形態に係る受電システム２の構成について、図１～図５を参照して、詳細に説明する。なお、以下に示す数値、形状、構成要素の位置、複数の構成要素間の位置関係及び接続関係等は、一例であって、本開示を限定する主旨ではない。また、以下で参照する図面は、いずれも模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び長さが、必ずしも実際の寸法を反映しているとは限らない。なお、図３～図５における前後、左右、上下を表す矢印はそれぞれ、説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。

受電システム２は、図１及び図２に示すように、ＤＣバス４と、ＤＣバス４に接続される１つ以上（本実施形態では３つ）の受電装置１と、を含む。さらに、本実施形態では、受電システム２は、ＤＣバス４に直流電力を供給する例えばＡＣアダプタ等の直流電源３を含む。ＡＣアダプタ等の直流電源３は、交流電源６から供給される交流電力を直流電力に変換してＤＣバス４に供給する。

ＤＣバス４は、図３に示すように、本体４１と、２つの導電バー（第１導電バー４２Ａ及び第２導電バー４２Ｂ）と、給電部材４３と、を有する。

本体４１は、長尺の直方体状に形成されており、本体４１の一面には長手方向に延びる溝部４１３が設けられている。後述する受電装置１は、溝部４１３の長手方向の任意の位置に接続可能であり、受電装置１は溝部４１３から直流電力を供給される。本体４１は、金属製の第１レール４１１と、２つの合成樹脂製の第２レール４１２と、を含む。第１レール４１１は２つの嵌合部４１１１を含み、２つの嵌合部４１１１は、後述する受電装置１の２つの取付突起１８とそれぞれ篏合する。また、本体４１の、ＤＣバス４の長手方向に垂直な断面はＣ字形状であり、本体４１のＣ字形状の内部が溝部４１３となる。

第１導電バー４２Ａ及び第２導電バー４２Ｂは、それぞれＤＣバス４の長手方向に延びる板状部材であり、２つの第２レール４１２のそれぞれに保持される。第１導電バー４２Ａは、直流電源３の正極に電気的に接続され、第２導電バー４２Ｂは、直流電源３の負極に電気的に接続される。

給電部材４３は、図２及び図４に示すようにＤＣバス４の長手方向の端部に位置する。給電部材４３は、本体４３１と、入線孔４３２Ａと、入線孔４３２Ｂと、カバー４３３と、を有している。入線孔４３２Ａには、直流電源３の正極に接続された電線３１Ａが挿入される。電線３１Ａは、入線孔４３２Ａを介して、第１導電バー４２Ａと電気的に接続される。また、入線孔４３２Ｂには、直流電源３の負極に接続された電線３１Ｂが挿入される。電線３１Ｂは、入線孔４３２Ｂを介して、第２導電バー４２Ｂと電気的に接続される。カバー４３３は本体４１を収納する。

受電装置１は、図５に示すように、筐体１６を有する。

筐体１６の形状は、例えば直方体状である。筐体１６は、例えばＤＣバス４に取り付けられる面と反対側の面である面１６１に差込口１６２を有する。差込口１６２は、負荷５の電線に設けられたコネクタ５１の差込口である。本実施形態では、コネクタ５１がＵＳＢプラグである場合を例に受電システム２の説明を行う。つまり本実施形態では、差込口１６２はＵＳＢコンセントである。なおコネクタ５１は、ＵＳＢプラグに限定されず、電源プラグ等であってもよい。コネクタ５１が電源プラグである場合、差込口１６２は電源コンセントとなる。

また、受電装置１は、図３に示すように、筒状部２０と、２つの取付突起１８と、２つの受電端子１９と、解除操作部１７と、を更に有する。

筒状部２０は、円筒状であり、筐体１６の後面から後方に向かって突出する。筒状部２０は、ＤＣバス４の溝部４１３内に挿入される。

筒状部２０の周面からは、２つの取付突起１８が互いに反対向きに突出する。

ここで、受電装置１とＤＣバス４の取付方法について説明する。まず、２つの取付突起１８の突出方向がＤＣバスの溝部４１３の長手方向に沿うように、受電装置１の筒状部２０を溝部４１３に挿入する。次に、筒状部２０の軸を中心として、受電装置１を９０度回転させる。これにより、ＤＣバス４の本体４１が備える２つの嵌合部４１１１と、２つの取付突起１８がそれぞれ篏合し、受電装置１はＤＣバス４の溝部４１３に保持される。

２つの受電端子１９は、筐体１６の後面から後方に向かって突出する。２つの受電端子１９の各々の先端部は、屈曲している。受電装置１がＤＣバス４の溝部４１３に保持された状態において、２つの受電端子１９のうち正極側の受電端子１９が正極側の第１導電バー４２Ａに接続され、負極側の受電端子１９が正極側の第２導電バー４２Ｂに接続される。これにより、受電装置１は、ＤＣバス４と電気的に接続され、ＤＣバス４を介して直流電源３から直流電力が供給される。そして、受電装置１の差込口１６２に、負荷５の電線に設けられたコネクタ５１が接続されると、ＤＣバス４から受電装置１を介して負荷５に直流電力が供給される。なお、負荷５の種類は、特に限定されない。負荷５の一例としては、コンピュータ端末（パーソナルコンピュータ、スマートフォン及びタブレット端末等）、コンピュータ端末の付属機器（モニタ、スピーカ及びマイクロフォン等）、照明機器（デスクライト等）、ネットワークカメラ、センサ（温度センサ、湿度センサ及び照度センサ等）、ゲーム機及び空調機器（卓上扇風機等）が挙げられる。

解除操作部１７は、筐体１６に保持されている。解除操作部１７は、力が加えられることで、所定方向に移動可能である。解除操作部１７には、筐体１６に収納されたばねの復帰力が作用する。そのため、受電装置１がＤＣバス４の溝部４１３に保持された状態で、解除操作部１７に対して力が加えられていないとき、解除操作部１７の先端部（爪部１７１）は、筐体１６から後方へ突出した状態となり、ＤＣバス４の溝部４１３に挿入された状態となる。これにより、筐体１６（受電装置１）は、筒状部２０の軸を中心とした回転が規制された状態となり、ＤＣバス４からの取り外しが規制される。なお、解除操作部１７を前方に押すと、解除操作部１７の先端部（爪部１７１）が溝部４１３の外に出るので、筐体１６（受電装置１）をＤＣバス４に対して回転させることができる。この状態で、筒状部２０の軸を中心として、受電装置１を９０度回転させると、２つの取付突起１８の突出方向がＤＣバスの溝部４１３の長手方向に沿う状態となる。これにより、受電装置１の筒状部２０を溝部４１３から抜くことができ、受電装置１をＤＣバス４から取り外すことができる。

また、本実施形態では、受電装置１は電力変換部１０を有する。電力変換部１０は、差込口１６２に接続される負荷５への、受電装置１からの出力電力Ｐｏｕｔの値を制御する。

図１に示すように、電力変換部１０は、例えば２つの第１端子１１と、例えば２つの第２端子１２と、コンバータ１３と、電圧検出部１４と、出力制御部１５と、記憶部１０１と、を備える。

２つの第１端子１１は、２つの受電端子１９にそれぞれ接続される。つまり、２つの第１端子１１は、２つの受電端子１９を介してＤＣバス４に電気的に接続される。

２つの第２端子１２は、例えばＵＳＢコンセントである差込口１６２の内部に設けられる電源端子及びグランド端子にそれぞれ接続される。ここで、電源端子及びグランド端子は、負荷５のコネクタ５１（ＵＳＢ端子）が差込口１６２に接続される場合に、コネクタ５１（ＵＳＢ端子）の電源線及びグランド線にそれぞれ接続される端子である。つまり、２つの第２端子１２は、電源端子及びグランド端子を介して負荷５と電気的に接続される。

コンバータ１３は、２つの第１端子１１と接続され、ＤＣバス４から入力される電圧及び電流の少なくともいずれか一方をＤＣ－ＤＣ変換することで、直流電力（出力電力Ｐｏｕｔ）を制御する。またコンバータ１３は、２つの第２端子１２と接続され、出力電力Ｐｏｕｔを負荷５に出力する。

電圧検出部１４は、図１に示すように、２つの第１端子１１間の入力電圧Ｖｉｎを検出し、検出した入力電圧Ｖｉｎを示す信号ＳｉｇＶｉｎを出力制御部１５に出力する。

出力制御部１５は、受信した信号ＳｉｇＶｉｎが示す入力電圧Ｖｉｎの値に基づいて、コンバータ１３が負荷５に出力する出力電力Ｐｏｕｔを制御する。詳細には、出力制御部１５は、入力電圧Ｖｉｎが第１設定電圧Ｖ１以下になった場合に、出力電力Ｐｏｕｔの抑制を開始し、入力電圧Ｖｉｎが第１設定電圧Ｖ１よりも大きい第２設定電圧Ｖ２以上になった場合に、出力電力Ｐｏｕｔの抑制を中断する。

記憶部１０１には、第１設定電圧Ｖ１、第２設定電圧Ｖ２、後述する第１設定時間Ｔ１０等の設定値が記憶される。記憶部１０１は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュメモリ等の書き換え可能な不揮発性のメモリを含む。

なお、電力変換部１０による出力電力Ｐｏｕｔの制御動作については、「（２．２）出力電力の抑制動作」にて詳細に説明する。

本実施形態では、受電装置１は通知部１０２を更に備える。また受電装置１は表示部１０３を更に備える。通知部１０２は、出力制御部１５が出力電力Ｐｏｕｔを抑制していることを通知する。表示部１０３は例えば多色発光タイプのＬＥＤ（Light Emitting Diode）を含む発光装置であり、通知部１０２によって点灯状態が制御される。通知部１０２は、例えば表示部１０３の点灯状態を変化させることによって、出力制御部１５が出力電力Ｐｏｕｔを抑制していることを通知する。

（２．２）出力電力の抑制動作
本実施形態の受電システム２による出力電力Ｐｏｕｔの制御動作について、フローチャートである図６及び図７～図９に基づいて説明する。

まず、図７に示すように、ＤＣバス４に２つの受電装置１（受電装置１Ａ及び受電装置１Ｂ）が接続され、受電装置１Ａ及び受電装置１Ｂに、２つの負荷５（負荷５Ａ及び負荷５Ｂ）がそれぞれ接続されている状態（第１状態Ｘ１）を想定する。ＤＣバス４には直流電源３が接続され、直流電源３はＤＣバス４に直流電力（入力電力Ｐｉｎ）を供給している。

第１状態Ｘ１において、直流電源３はＤＣバス４に例えば最大１００Ｗの入力電力Ｐｉｎを供給可能であるが、負荷５の消費電力が定格電力（例えば１００Ｗ）より低い場合、負荷５の消費電力に応じた入力電力ＰｉｎをＤＣバス４に供給している。ここでは、ＤＣバス４から受電装置１Ａを介して、負荷５Ａに例えば４０Ｗの出力電力Ｐｏｕｔ（第１出力電力ＰｏｕｔＡ）が供給されている。換言すると、受電装置１Ａが備えるコンバータ１３（コンバータ１３Ａ）は、負荷５Ａに４０Ｗの第１出力電力ＰｏｕｔＡを出力している。また、ＤＣバス４から受電装置１Ｂを介して、負荷５Ｂに例えば４０Ｗの出力電力Ｐｏｕｔ（第２出力電力ＰｏｕｔＢ）が供給されている。換言すると、受電装置１Ｂが備えるコンバータ１３（コンバータ１３Ｂ）は、負荷５Ｂに４０Ｗの第２出力電力ＰｏｕｔＢを出力している。つまり、入力電力Ｐｉｎは第１出力電力ＰｏｕｔＡと第２出力電力ＰｏｕｔＢとの合計である８０Ｗである。よって第１状態Ｘ１は、直流電源３が定格電力（例えば１００Ｗ）以下である８０Ｗの入力電力ＰｉｎをＤＣバス４に供給している状態である。本実施形態では、負荷５の消費電力が直流電源３の定格電力（例えば１００Ｗ）よりも大きくなると、直流電源３の電力供給能力が不足し、例えばＤＣバス４から受電装置１に印加される入力電圧Ｖｉｎの減少等が発生する可能性がある。また本実施形態では、負荷５の消費電力が直流電源３の最大許容電力（例えば１２０Ｗ）よりも大きくなると、直流電源３が給電を停止する可能性がある。

図８に示すように、第１状態Ｘ１において、ＤＣバス４は受電装置１Ａ及び受電装置１Ｂのそれぞれが有する２つの第１端子１１に例えば２４Ｖの電圧（入力電圧Ｖｉｎ）を印加する。なお、図８は直流電源３がＤＣバス４に供給する入力電力Ｐｉｎの時間変化と、入力電圧Ｖｉｎの時間変化を表したグラフであり、時間ｔ０は第１状態Ｘ１における任意の時間である。

次に、ＤＣバス４にさらにもう１つの受電装置１（受電装置１Ｃ）及びもう１つの負荷５（負荷５Ｃ）が接続された状態（第２状態Ｘ２）を想定する。

負荷５Ｃが接続された受電装置１Ｃが時間ｔ０から例えば１０分後の時間ｔ１にＤＣバス４に接続されると、図９に示すようにＤＣバス４は受電装置１Ｃを介して、負荷５Ｃに出力電力Ｐｏｕｔ（第３出力電力ＰｏｕｔＣ）の供給を開始する。つまり、受電装置１Ｃが備えるコンバータ１３（コンバータ１３Ｃ）は、負荷５Ｃに第３出力電力ＰｏｕｔＣの供給を開始する。これにより、図８に示すように時間ｔ１から第３出力電力ＰｏｕｔＣの出力が開始される。これ伴い、時間ｔ１から、第１出力電力ＰｏｕｔＡ、第２出力電力ＰｏｕｔＢ及び第３出力電力ＰｏｕｔＣの合計である入力電力Ｐｉｎは８０Ｗから増加を開始する。

時間ｔ１から例えば２分３０秒後の時間ｔ２において、入力電力Ｐｉｎが直流電源３の定格電力である１００Ｗを超えると、直流電源３は一定の入力電圧Ｖｉｎを維持できなくなり、入力電圧Ｖｉｎは２４Ｖから減少を開始する（ＳＴ１）。なお第２状態Ｘ２において、ＤＣバス４は受電装置１Ａ～受電装置１Ｃのそれぞれが有する２つの受電端子１９に入力電圧Ｖｉｎを印加する。入力電圧Ｖｉｎは、受電装置１Ａ～受電装置１Ｃのそれぞれが備える電圧検出部１４（電圧検出部１４Ａ～電圧検出部１４Ｃ）によって検出される。電圧検出部１４Ａ～電圧検出部１４Ｃは、入力電圧Ｖｉｎの検出結果を示す信号ＳｉｇＶｉｎを受電装置１Ａ～受電装置１Ｃのそれぞれが備える出力制御部１５（出力制御部１５Ａ～出力制御部１５Ｃ）に出力する。出力制御部１５Ａ～出力制御部１５Ｃのそれぞれは、受信した信号ＳｉｇＶｉｎが示す入力電圧Ｖｉｎの値に基づいて、コンバータ１３Ａ～コンバータ１３Ｃが負荷５Ａ～５Ｃにそれぞれ出力する第１出力電力ＰｏｕｔＡ～第３出力電力ＰｏｕｔＣを制御する。

時間ｔ１から例えば５分後（時間ｔ２からは２分３０秒後）の時間ｔ３において、図８に示すように、入力電圧Ｖｉｎが例えば２３Ｖである第１設定電圧Ｖ１まで減少（ＳＴ２：ＹＥＳ）し、第３出力電力ＰｏｕｔＣが例えば４０Ｗまで増加した場合に、出力制御部１５Ｃはコンバータ１３Ｃを制御し第３出力電力ＰｏｕｔＣの抑制を開始する（ＳＴ３）。なお時間ｔ３において入力電力Ｐｉｎは例えば１２０Ｗとなる。出力制御部１５Ｃが第３出力電力ＰｏｕｔＣの抑制を開始することで、第３出力電力ＰｏｕｔＣ及び入力電力Ｐｉｎは時間ｔ３から減少を開始する。これに伴い、入力電圧Ｖｉｎは時間ｔ３から増加を開始する。

ここで、第１設定電圧Ｖ１の値は、コンバータ１３が第２端子１２に接続された負荷５への給電を開始してから例えば１０分である第１設定時間Ｔ１０の間は、例えば２３Ｖである第１設定値Ｖ１１であり、コンバータ１３が第２端子１２に接続された負荷５への給電を開始してから第１設定時間Ｔ１０経過後は、例えば２２Ｖである第２設定値Ｖ１２である。なお、本実施形態では、受電装置１と負荷５は通信を行っており、負荷５への給電を開始した時間の情報は受電装置１の記憶部１０１に記憶される。また、負荷５への給電を開始してからの経過時間は受電装置１の例えば出力制御部１５の計時機能によって測定される。これにより、図８に示すように、時間ｔ１にコンバータ１３Ｃが負荷５Ｃへの給電を開始してから１０分の間は、出力制御部１５Ｃに設定される第１設定電圧Ｖ１は２３Ｖである。よって、上述したように時間ｔ１から５分後の時間ｔ３に入力電圧Ｖｉｎが２３Ｖまで減少した場合に、出力制御部１５Ｃは第３出力電力ＰｏｕｔＣの抑制を開始する。またコンバータ１３Ａ及びコンバータ１３Ｂは、時間ｔ０以前に負荷５Ａ及び負荷５Ｂへの給電をそれぞれ開始しており、時間ｔ３の時点では給電開始から１５分以上が経過しているため、出力制御部１５Ａ及び出力制御部１５Ｂのそれぞれに設定される第１設定電圧Ｖ１は２２Ｖである。よって、時間ｔ３に入力電圧Ｖｉｎが２３Ｖまで減少した場合に、図８に示すように、出力制御部１５Ａ及び出力制御部１５Ｂは第１出力電力ＰｏｕｔＡ及び第２出力電力ＰｏｕｔＢの抑制を開始しない。これにより、例えば負荷５Ｃのように、ＤＣバス４に接続される複数の負荷５のうち、後から接続される負荷５の出力電力Ｐｏｕｔを優先的に抑制することができる。なお、負荷５は、一般的に給電が開始された直後の消費電力が、その後の消費電力に比べて大きくなる傾向があり、第１設定時間Ｔ１０の値は、給電開始直後の消費電力が増加する時間よりも長い時間に設定されるのが好ましい。

次に、時間ｔ３から例えば５分後の時間ｔ４において、入力電圧Ｖｉｎが例えば２４Ｖである第２設定電圧Ｖ２まで増加（ＳＴ４：ＹＥＳ）し、第３出力電力ＰｏｕｔＣが例えば２０Ｗまで減少した場合に、出力制御部１５Ｃは第３出力電力ＰｏｕｔＣの抑制を中断する（ＳＴ５）。なお時間ｔ４において、図８に示すように入力電力Ｐｉｎは１００Ｗとなる。なお、第１設定値Ｖ１１は、第２設定値Ｖ１２よりも高く、第２設定電圧Ｖ２の値よりも低い。時間ｔ４に出力制御部１５Ｃが第３出力電力ＰｏｕｔＣの抑制を中断すると、第３出力電力ＰｏｕｔＣ及び入力電力Ｐｉｎは再び増加を開始し、これに伴い入力電圧Ｖｉｎは再び減少を開始する。

ここで、第１設定電圧Ｖ１の値は、コンバータ１３が第２端子１２に接続された負荷５に供給する出力電力Ｐｏｕｔを増加してから例えば１５分である第２設定時間Ｔ２０の間は、例えば２３Ｖである第１設定値Ｖ１１であり、コンバータ１３が第２端子１２に接続された負荷５に供給する出力電力Ｐｏｕｔを増加してから第２設定時間Ｔ２０経過後は、例えば２２Ｖである第２設定値Ｖ１２である。つまり、時間ｔ４にコンバータ１３Ｃが第３出力電力ＰｏｕｔＣを増加してから１５分の間は、出力制御部１５Ｃが第３出力電力ＰｏｕｔＣの抑制開始の基準とする第１設定電圧Ｖ１は２３Ｖである。よって、時間ｔ４から例えば１０分後の時間ｔ５に入力電圧Ｖｉｎが再び２３Ｖまで減少した場合に、出力制御部１５Ｃは第３出力電力ＰｏｕｔＣの抑制を再開する。時間ｔ５において、第３出力電力ＰｏｕｔＣは４０Ｗであり、入力電力Ｐｉｎは１２０Ｗである。なお、ここで言う「出力電力Ｐｏｕｔの増加」は、上記実施形態のように出力電力Ｐｏｕｔが減少から増加に転ずる場合に加え、出力電力Ｐｏｕｔが一定の状態から増加に転じる場合を含む。

そして、時間ｔ５から例えば５分後の時間ｔ６において、入力電圧Ｖｉｎが再び２４Ｖである第２設定電圧Ｖ２まで増加した場合に、出力制御部１５Ｃは第３出力電力ＰｏｕｔＣの抑制を中断する。このとき、第３出力電力ＰｏｕｔＣは２０Ｗであり、入力電力Ｐｉｎは１００Ｗである。このように、図８に示すように時間変動する第３出力電力ＰｏｕｔＣを例えば２０Ｗ～４０Ｗの間で制御することによって、入力電力Ｐｉｎを定格電力である１００Ｗと許容電力である１２０Ｗとの間で制御することができる。

なお、出力制御部１５Ｃは第３出力電力ＰｏｕｔＣの抑制中に、通知部１０２Ｃに第１通知信号Ｓｉｇ１を送信する。第１通知信号Ｓｉｇ１は、出力制御部１５Ｃが第３出力電力ＰｏｕｔＣを抑制していることを示す信号である。通知部１０２Ｃは第１通知信号Ｓｉｇ１を受信していない間は、受電装置１Ｃが備える表示部１０３Ｃを消灯させ、通知部１０２Ｃは第１通知信号Ｓｉｇ１を受信している間は、受電装置１Ｃが備える表示部１０３Ｃを例えば赤色に発光させる。つまり、受電装置１Ｃが第３出力電力ＰｏｕｔＣを抑制している間は、表示部１０３Ｃが赤色に発光し、ユーザは受電装置１Ｃが第３出力電力ＰｏｕｔＣを抑制していることを視覚的に確認することができる。これにより、例えば受電装置１Ｃに接続された負荷５Ｃを使用しているユーザは、負荷５Ｃの使用方法を変更して第３出力電力ＰｏｕｔＣを下げる等の施策を行うことができる。なお、通知部１０２Ｃは、受信していない間と受信している間とで表示部１０３Ｃの点灯状態を変化させればよく、点灯状態の変化の仕方は適宜変更が可能である。

また、出力制御部１５Ｃは、第３出力電力ＰｏｕｔＣの抑制中に、受電装置１Ａ及び受電装置１Ｂに第２通知信号Ｓｉｇ２を送信する。第２通知信号Ｓｉｇ２は、出力制御部１５Ｃが第３出力電力ＰｏｕｔＣを抑制していることを示す信号である。第２通知信号Ｓｉｇ２は、例えば電力線通信によってＤＣバス４を介して送信される。受電装置１Ａの通知部１０２Ａ及び受電装置１Ｂの通知部１０２Ｂは第２通知信号Ｓｉｇ２を受信している間は、表示部１０３Ａ及び表示部１０３Ｂをそれぞれ例えば青色に発光させる。つまり、受電装置１Ｃが第３出力電力ＰｏｕｔＣを抑制している間は、表示部１０３Ａ及び表示部１０３Ｂが青色に発光し、ユーザは他の受電装置１Ｃが第３出力電力ＰｏｕｔＣを抑制していることを、受電装置１Ｃ以外の受電装置１の外観から視覚的に確認することができる。すなわち、受電装置１自身が出力電力Ｐｏｕｔを抑制している場合の表示部１０３の点灯状態と、自身以外の受電装置１が出力電力Ｐｏｕｔを抑制している場合の表示部１０３の点灯状態は互いに異なる。これにより、例えば受電装置１Ａに接続された負荷５Ａ又は受電装置１Ｂに接続された負荷５Ｂを使用しているユーザは負荷５Ａ又は負荷５Ｂの使用方法を変更して第１出力電力ＰｏｕｔＡ又は第２出力電力ＰｏｕｔＢを下げる等の施策を行うことができる。

（３）変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、上記実施形態の変形例に係る受電装置１及び受電システム２を列挙する。ただし上記実施形態の受電装置１及び受電システム２と共通する構成要素については同じ参照符号を付して、適宜その説明を省略する。また、以下に説明する変形例の各構成は、上記実施形態で説明した各構成と適宜組み合わせて適用可能である。

受電装置１は、複数の差込口１６２を備えてもよい。

受電装置１は、音声出力装置を備えてもよく、通知部１０２は、出力制御部１５が出力電力Ｐｏｕｔを抑制していることを音声出力装置から出力される報知音、音声等によってユーザに通知してもよい。

本開示における受電装置１及び受電システム２は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における受電装置１及び受電システム２としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む１ないし複数の電子回路で構成される。

受電システム２の少なくとも一部の機能、例えば、電力変換部１０の機能がクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。

（４）まとめ
以上説明したように、第１の態様の受電装置（１）は、第１端子（１１）と、第２端子（１２）と、コンバータ（１３）と、電圧検出部（１４）と、出力制御部（１５）と、を備える。第１端子（１１）は、直流電源（３）から直流電力が供給されるＤＣバス（４）に接続される。第２端子（１２）には、負荷（５）が接続される。コンバータ（１３）は、ＤＣバス（４）から入力される電圧及び電流の少なくともいずれか一方を変換して、負荷（５）に出力する。電圧検出部（１４）は、第１端子（１１）の入力電圧（Ｖｉｎ）を検出する。出力制御部（１５）は、電圧検出部（１４）が検出した入力電圧（Ｖｉｎ）に基づいて、コンバータ（１３）の出力電力（Ｐｏｕｔ）を制御する。詳細には、出力制御部（１５）は、入力電圧（Ｖｉｎ）が第１設定電圧（Ｖ１）以下になった場合に、出力電力（Ｐｏｕｔ）の抑制を開始し、入力電圧（Ｖｉｎ）が第１設定電圧（Ｖ１）よりも大きい第２設定電圧（Ｖ２）以上になった場合に、出力電力（Ｐｏｕｔ）の抑制を停止する。

この態様によれば、出力電力（Ｐｏｕｔ）が過大になることを防ぐことができ、直流電源（３）からＤＣバス（４）への給電が停止する可能性を低減することができる。

第２の態様の受電装置（１）では、第１の態様において、出力制御部（１５）は、出力電力（Ｐｏｕｔ）の抑制の停止後、入力電圧（Ｖｉｎ）が再び第１設定電圧（Ｖ１）以下になった場合に、出力電力（Ｐｏｕｔ）の抑制を再開する。

この態様によれば、出力電力（Ｐｏｕｔ）の抑制を継続的に行うことができる。

第３の態様の受電装置（１）では、第１又は第２の態様において、第１設定電圧（Ｖ１）の値は、コンバータ（１３）が第２端子（１２）に接続された負荷（５）への給電を開始してから第１設定時間（Ｔ１０）の間は、第１設定値（Ｖ１１）である。また第１設定電圧（Ｖ１）の値は、コンバータ（１３）が第２端子（１２）に接続された負荷（５）への給電を開始してから第１設定時間（Ｔ１０）経過後は、第２設定値（Ｖ１２）である。第１設定値（Ｖ１１）は、第２設定値（Ｖ１２）よりも高く、第２設定電圧（Ｖ２）の値よりも低い。

この態様によれば、後からＤＣバス（４）に接続される負荷（５）の出力電力（Ｐｏｕｔ）を優先的に抑制することができる。

第４の態様の受電装置（１）では、第１又は第２の態様において、第１設定電圧（Ｖ１）の値は、コンバータ（１３）が第２端子（１２）に接続された負荷（５）に供給する出力電力（Ｐｏｕｔ）を増加してから第２設定時間（Ｔ２０）の間は、第１設定値（Ｖ１１）である。また第１設定電圧（Ｖ１）の値は、コンバータ（１３）が第２端子（１２）に接続された負荷（５）に供給する出力電力（Ｐｏｕｔ）を増加してから第２設定時間（Ｔ２０）経過後は、第２設定値（Ｖ１２）である。第１設定値（Ｖ１１）は、第２設定値（Ｖ１２）よりも高く、第２設定電圧（Ｖ２）の値よりも低い。

この態様によれば、時間変動する出力電力（Ｐｏｕｔ）の抑制を継続的に行うことができる。

第５の態様の受電装置（１）では、第１～第４のいずれか１つの態様において、出力制御部（１５）が出力電力（Ｐｏｕｔ）を抑制していることを通知する通知部（１０２）を更に備える。

この態様によれば、受電装置（１）が出力電力（Ｐｏｕｔ）を抑制していることを確認できる。

第６の態様の受電システム（２）は、第１～第５のいずれか１つ態様の、１つ以上の受電装置（１）と、直流電源（３）から直流電力が供給されるＤＣバス（４）と、を含む。ＤＣバス（４）には１以上の受電装置（１）が接続される。

この態様によれば、出力電力（Ｐｏｕｔ）が過大になることを防ぐことができ、直流電源（３）からＤＣバス（４）への給電が停止する可能性を低減することができる。

第７の態様の受電システム（２）では、第６の態様において、ＤＣバス（４）に複数の受電装置（１）が接続されている。複数の受電装置（１）のうち、出力制御部（１５）が出力電力（Ｐｏｕｔ）を抑制している受電装置（１）は、出力電力（Ｐｏｕｔ）を抑制していることを示す信号を、他の受電装置（１）に送信する。

この態様によれば、受電装置（１）が出力電力（Ｐｏｕｔ）を抑制していることを、他の受電装置（１）に通知することができる。

第８の態様の受電システム（２）は、第６又は第７の態様において、直流電源（３）を更に含む。直流電源（３）は、交流電力を直流電力に変換してＤＣバス（４）に供給する。

この態様によれば、出力電力（Ｐｏｕｔ）が過大になることを防ぐことができ、直流電源（３）からＤＣバス（４）への給電が停止する可能性を低減することができる。

なお、第２～第５の態様は受電装置（１）に必須の構成ではなく、適宜省略が可能である。また、第７及び第８の態様は受電システム（２）に必須の構成ではなく、適宜省略が可能である。

１ 受電装置
２ 受電システム
３ 直流電源
４ ＤＣバス
５ 負荷
１１ 第１端子
１２ 第２端子
１３ コンバータ
１４ 電圧検出部
１５ 出力制御部
１０２ 通知部
Ｖ１ 第１設定電圧
Ｖ２ 第２設定電圧
Ｐｏｕｔ 出力電力
Ｔ１０ 第１設定時間
Ｔ２０ 第２設定時間
Ｖ１１ 第１設定値
Ｖ１２ 第２設定値
Ｖｉｎ 入力電圧

Claims (8)

1. 直流電源から直流電力が供給されるＤＣバスに接続される第１端子と、
   負荷が接続される第２端子と、
   前記ＤＣバスから入力される電圧及び電流の少なくともいずれか一方を変換して、前記負荷に出力するコンバータと、
   前記第１端子の入力電圧を検出する電圧検出部と、
   前記電圧検出部が検出した前記入力電圧に基づいて、前記コンバータの出力電力を制御する出力制御部と、を備え、
   前記出力制御部は、
   前記入力電圧が第１設定電圧以下になった場合に、前記出力電力の抑制を開始し、
   前記入力電圧が前記第１設定電圧よりも大きい第２設定電圧以上になった場合に、前記出力電力の抑制を停止する
   受電装置。
2. 前記出力制御部は、前記出力電力の抑制の停止後、前記入力電圧が再び前記第１設定電圧以下になった場合に、前記出力電力の抑制を再開する
   請求項１に記載の受電装置。
3. 前記第１設定電圧の値は、
   前記コンバータが前記第２端子に接続された前記負荷への給電を開始してから第１設定時間の間は、第１設定値であり、
   前記コンバータが前記第２端子に接続された前記負荷への給電を開始してから前記第１設定時間経過後は、第２設定値であり、
   前記第１設定値は、前記第２設定値よりも高く、前記第２設定電圧の値よりも低い
   請求項１又は２に記載の受電装置。
4. 前記第１設定電圧の値は、
   前記コンバータが前記第２端子に接続された前記負荷に供給する前記出力電力を増加してから第２設定時間の間は、第１設定値であり、
   前記コンバータが前記第２端子に接続された前記負荷に供給する前記出力電力を増加してから前記第２設定時間経過後は、第２設定値であり、
   前記第１設定値は、前記第２設定値よりも高く、前記第２設定電圧の値よりも低い
   請求項１又は２に記載の受電装置。
5. 前記出力制御部が前記出力電力を抑制していることを通知する通知部を更に備える
   請求項１～４のいずれか１項に記載の受電装置。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の１つ以上の受電装置と、直流電源から直流電力が供給されるＤＣバスと、を含み、
   前記ＤＣバスには前記１以上の受電装置が接続される
   受電システム。
7. 前記ＤＣバスに複数の前記受電装置が接続されており、
   前記複数の受電装置のうち、前記出力制御部が前記出力電力を抑制している前記受電装置は、前記出力電力を抑制していることを示す信号を、他の前記受電装置に送信する
   請求項６に記載の受電システム。
8. 前記直流電源を更に含み、
   前記直流電源は、交流電力を直流電力に変換して前記ＤＣバスに供給する、
   請求項６又は７に記載の受電システム。

Images