JP5502067B2 - 電力供給装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電力供給装置に関する。
近年、温暖化対策のため、電気自動車の普及に対して大きな期待がされている。電気自動車においては、自宅や外出先での充電が必須であり、この際、充電ケーブルを介して、電力線への接続が行われるが、電気自動車との接続を行う宅外コンセントなどは不正な充電が行われる危険性があり、給電側および充電車両側での相互認証が必要とされていた。
また、近年、電力線上に送電される商用周波数(50〜60Hz)の信号に情報信号である高周波のPLC(Power Line Communication)信号(2〜30MHz)を重畳してデータを送信する電力線通信の普及と共に、宅外の外部機器(電気自動車など)との通信に対する需要が高まっている。例えば、充電中の外部機器と充電端子および充電ケーブルを通じて様々な情報通信や、認証を利用した様々なサービスが期待されている一方で、宅外からのPLCネットワークへの侵入の危険性も増大しているため、電力線の信号通過を分離、統合する技術が必要とされていた。
そこで、電力線通信の信号通過を抑制する以下の技術が報告されている。
例えば、(特許文献1)に記載の電力線通信システムでは、複数グループのローカルエリアネットワークを構成する電力線通信システムの、各グループ間の屋内配電線に、商用交流電流の送電に支障とならず、電力線通信の信号を抑制するブロッキングフィルターを設けている。このブロッキングフィルターは、磁性材料によって形成されたコアを有し、屋内配電線の電路を、これらの電路を往路および復路として同時に流れる電流によってコア内の同じ方向の磁束を生じさせるように、通過または巻きつけることにより、電力線通信の信号を抑制している。
特開2008−228022号公報
しかしながら、前記従来技術(例えば、特許文献1)によれば、ブロッキングフィルターを設置した電力線は電力線通信信号が常に遮断されてしまい、当該電力線を流れる商用周波数信号または電力線通信信号を選択的に通過させることができなかった。従って、給電側では、電力線通信を介した機器(例えば、外部装置)の認証を行うことができず、外部装置を宅外コンセントなどに接続しさえすれば電力が供給されてしまうため、不正な充電を防止できないという問題点があった。
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであって、受電側の外部機器に商用電力の電流は供給されないが、情報を商用電力の電圧(AC100VまたはAC200V)に重畳された高周波の電力線通信信号として供給することができる電力供給装置を提供することを目的とする。また、外部装置への商用電力の電流の供給を制御することによって、特定の外部装置に電力線通信信号と共に電力の供給も行うことができる電力供給装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、上述した目的を達成するために、本発明は、電力線から前記電力の供給を受ける受電部と、前記受電部が供給を受ける前記電力の電圧に電力線通信信号を重畳し、前記機器へ当該電力線通信信号を送信する電力線通信部と、前記受電部と前記機器との間に設置され、前記電力線通信信号を通過させ、且つ前記機器への前記電力の供給を制限する電力供給制限部と、を少なくとも備えた装置であって、電力供給を制限しつつ電力線通信を実現するものである。
本発明によれば、商用電力(AC100VまたはAC200V、および、50Hzまたは60Hz)の電圧が印加された電力線に電力線通信信号を重畳し、電力供給をせず、情報のみを伝達する電力線通信システムを実現することができる電力供給装置が得られる。
実施の形態1における電力供給装置の一例を示すブロック図 図1に示す電力供給装置で行われる処理の一例を示すフローチャート 実施の形態2における電力供給装置の一例を示すブロック図 図3に示す電力供給装置で行われる処理の一例を示すフローチャート 実施の形態3における電力供給装置の一例を示すブロック図 図5に示す電力供給装置で行われる処理の一例を示すフローチャート 実施の形態4における電力供給装置の一例を示すブロック図 図7に示す電力供給装置で行われる処理の一例を示すフローチャート 実施の形態5における電力供給装置の一例を示すブロック図 図9に示す電力供給装置で行われる処理の一例を示すフローチャート 実施の形態6における電力供給装置の一例を示すブロック図 図11に示す電力供給装置で行われる処理の一例を示すフローチャート 図11に示す電力供給装置で行われる処理の一例を示すフローチャート 図11に示す電力供給装置で行われる処理の一例を示すフローチャート 実施の形態7における電力供給装置の一例を示すブロック図 図15に示す電力供給装置で行われる処理の一例を示すフローチャート 実施の形態8における電力供給装置の一例を示すブロック図 図17に示す電力供給装置で行われる処理の一例を示すフローチャート 実施の形態9における電力供給装置の一例を示すブロック図 実施の形態10における電力供給装置の一例を示すブロック図 実施例における電力供給装置の構成の一例を示す概念図 実施例における電力供給装置の構成の一例を示す概念図 実施例における電力供給装置の構成の一例を示す概念図
第1の電力供給装置は、機器への電力の供給を行う電力供給装置であって、宅内電力線から電力の供給を受ける受電部と、前記受電部が供給を受ける電力の電圧に電力線通信信号を重畳し、前記機器へ当該電力線通信信号を送信する電力線通信部と、前記受電部と前記機器との間に設置され、前記電力線通信信号を通過させ、且つ前記機器への電力の供給を制限する電力供給制限部と、を備えたことを特徴としたものである。この構成により、電力を供給せず、情報のみを伝達する電力線通信(PLC)システムを実現することができるという作用を有する。
具体的には、例えば、宅内電力線に接続する電源プラグ(または端子台)などの受電部と、機器との間に、電力の電流の通過を阻止する固定抵抗などの電力供給制限部を設け、電源プラグと機器の間の電力線を通過する電力の電圧に電力線通信部によって電力線通信信号(PLC信号)を重畳することで、電力供給端子である電源コンセントは、商用電力の電流が供給されないため電力を出力することはないが、交流電圧とPLC信号を出力し、電力線通信を実現することができるという作用を有する。また、給電装置の電力が取り出されないような出力インピーダンスの大きなフィルタ(例えば、ハイパスフィルタ)などの電力供給制限部を備え、給電装置の出力に高周波の電力線通信信号を重畳する電力線通信部を備えることにより、電力を供給せず、電力線を通じて情報のみを供給できる給電装置を実現することができるという作用を有する。これにより、市中において電力線通信で情報は提供するが、電力を供給したくない情報ターミナル(例えば、PLC情報スタンド、ホットスポット)などを構成することができるという作用を有する。
第2の電力供給装置は、前記の発明の電力供給装置において、前記受電部と前記機器との間に前記電力供給制限部と並列に接続され、前記電力の電流を制限し、前記電力線通信信号を通過させる信号バイパス部、をさらに備えたことを特徴としたものである。この構成により、電力線通信信号を減衰させずに、電力供給のみを制限することができ、電力線通信部を電力供給制限部の受電部側および機器側のどちら側にも自由に設置できるという作用を有する。
具体的には、例えば、商用周波数(50Hzおよび60Hz)に対して大きなインピーダンスをもち、電力線通信に用いる2MHz以上の周波数に対して低いインピーダンスをもつコンデンサ(キャパシタ)などの信号バイパス部を電力供給制限部に並列に接続することによって、電力供給を制限しつつ、高周波数帯域の電力線通信信号を通過させ、電力線通信による通信を可能にする作用を有する。
第3の電力供給装置は、前記の発明の電力供給装置において、前記受電部と前記機器との間に前記電力供給制限部と並列に接続され、選択的に前記電力を通過させる電力供給部、をさらに備え、前記電力供給部による前記電力の通過を制御する制御部、をさらに備えたことを特徴としたものである。この構成により、必要に応じて電力供給制限部を無効にできるという作用を有する。
具体的には、例えば、継電器(リレー)などの電力供給部を電力供給制限部と並列に設け、電力の供給が必要な場合、リレーを制御するスイッチなどを投入することにより、電力制限機能を無効にして電力の供給を可能にするという作用を有する。
第4の電力供給装置は、前記の発明の電力供給装置において、前記機器に接続され、前記機器に電力を供給する接続部、をさらに備え、前記接続部の両端電圧の減少を検出した場合、前記制御部に前記電力供給部によって前記電力を通過させる制御信号を送信する電圧検出部、をさらに備えたことを特徴としたものである。この構成により、簡便に負荷接続の開始が検出でき、負荷接続を認知することで管理者に通知などが可能になるという作用を有する。
具体的には、例えば、電力供給制限部が備えられていることで接続部に負荷が接続された場合、接続部の両端電圧が著しく低下する。この接続部の両端電圧を監視することにより、負荷の接続開始および接続状況を簡便に検出することができるという作用を有する。また、当該負荷である電気自動車などの接続開始を検出することにより、制御部に対して信号を送信し、電力供給部を作動させて、電気自動車に電力供給を行うこともできるという作用を有する。
第5の電力供給装置は、前記の発明の電力供給装置において、前記機器の前記登録情報を記憶する記憶部、をさらに備え、前記電力線通信部は、前記機器の第2の電力線通信部と電力線通信を行い、当該機器が前記登録情報に登録されているか否かの認証処理を行い、登録情報に合致した場合、前記制御部に前記電力供給部によって前記電力を通過させる制御信号を送信する認証部、をさらに備えたことを特徴としたものである。この構成により、認証された特定の負荷のみに電力の供給を行う、すなわち、給電装置の出力に充電ケーブルが接続された場合、給電装置の出力に電力線通信信号を重畳し、充電ケーブルを通じた電力線通信による認証を行い、認証された特定の負荷に対して電力供給部による電力供給(充電)を可能にするという作用を有する。これにより、認証された期間中のみ電力の供給を可能にし、盗電対策および特定ユーザーに対するサービスの限定を可能にするという作用を有する。
具体的には、例えば、接続部(一例として、電力供給端子)から電力線通信による情報のみでなく電力の供給を受けようとする場合、電力供給装置内に具備された第1の電力線通信部と接続部に接続された第2の電力線通信部との間で、電力線通信を行い、第2の電力線通信部と第1の電力供給装置内部または外部に予め記憶された登録情報との認証を行い、登録情報に合致した場合、電力供給制限部を無効にする。これにより、予め登録された電力供給先にのみ電力を供給可能にするという作用を有する。
第6の電力供給装置は、前記の発明の電力供給装置において、前記接続部の両端電圧の減少を検出した場合、前記制御部に前記制御信号を送信する電圧検出部、をさらに備え、前記制御部は、電圧検出部から前記制御信号を受信した場合、所定時間、前記電力供給部によって前記電力を通過させるタイマー部、をさらに備えたことを特徴としたものである。この構成により、接続開始から認証確立までの時間、電力を供給し、電力線通信部を作動可能にするという作用を有する。
具体的には、給電装置の出力に充電ケーブルが接続され、端子間電圧の低下によって充電ケーブルの接続を検出した場合、給電装置の電力が取り出されないような出力インピーダンスの大きな給電装置の出力に、電力線通信信号を重畳し、ケーブル接続から所定時間電力を供給し、その所定時間に電力線通信を行い、認証された出力先に対して継続的に給電装置から電力供給を可能にする給電装置を提供できるという作用を有する。すなわち、電力供給端子に負荷が接続されると、電力供給端子の電圧が低下し、機器が接続されたことが検知される。機器の接続が検知されると、電力供給装置内部に設けたタイマーが起動し、電力供給制限部を無効にするように作動し、電力供給端子から電力供給が行われる。当該電力供給はタイマーで設定された所定時間行われ、この所定時間の電力供給により不特定のユーザーに対し、電力供給、情報供給のサービスが可能となるという作用を有する。そして、所定時間、電力供給端子に接続された第2の電力線通信部を起動あるいは認証することができ、登録されたユーザーとして認証が完了した場合、継続して電力を供給するサービスを行うことが可能になるという作用を有する。
第7の電力供給装置は、前記の発明の電力供給装置において、前記認証部は、さらに、前記認証処理が実行されている場合、前記制御部に前記制御信号を送信することを特徴としたものである。この構成により、認証中に第2の電力線通信部への電力供給が停止し、認証が失敗することを防止するという作用を有する。
具体的には、例えば、電力供給端子に負荷が接続されると、電力供給端子の電圧が低下し、機器が接続されたことが検知される。機器の接続が検知されると、電力供給装置内部に設けたタイマーが起動し、電力供給制限部を無効にするように作動し、電力供給端子から電力供給が行われる。当該電力供給はタイマーで設定された所定時間行われ、この所定時間中に電力供給端子に接続された第2の電力線通信部の起動および認証を行う。しかし、認証用PLCが動作するためには認証の間電源が必要であるため、認証に時間がかかり当該所定時間を経過してしまうことで、電力の供給が停止して認証の失敗が発生してしまう。そこで、認証する第1の電力線通信部は、認証処理中の電力供給を継続することにより、認証途中での電力切断による認証の失敗を防止することができるという作用を有する。
第8の電力供給装置は、前記の発明の電力供給装置において、前記認証部は、さらに、前記機器の認証登録をしている場合、前記制御部に前記制御信号を送信することを特徴としたものである。この構成により、認証登録時に途中で電力供給が停止し、認証登録に失敗することを防止するという作用を有する。
具体的には、例えば、認証登録前の第2の電力線通信部は登録が完了していないので、電力供給を受けることができず、電力供給装置内の電力線通信部との通信動作を通した登録動作を行うこともできない。そこで、登録動作時は、電力供給部を作動させ、強制的に電力供給を行うことで、受電側の第2の電力線通信部の動作を可能にし、登録動作も可能にするという作用を有する。つまり、認証登録の終了まで電力供給部を作動させることによって、登録処理の途中で、電力供給端子に接続され、電力供給を受けている第2の電力線通信部への電力の切断を防止し、認証登録の失敗を防止することができるという作用を有する。
第9および第10の電力供給装置は、前記の発明の電力供給装置において、前記電圧検出部は、さらに、前記接続部の両端電圧の減少を検出した場合、前記制御部に前記制御信号を送信し、前記接続部の前記両端電圧の増加を検出した場合、前記制御部に前記制御信号の送信を中止し、または、所定時間経過後に前記制御部に前記制御信号の送信を中止することを特徴としたものである。この構成により、省電力動作が可能になるという作用を有する。
具体的には、例えば、電力供給端子に負荷が接続されると、電力供給端子の電圧が低下するため機器が接続されたことを電圧検出部が検知する。これにより、電力供給が開始されて電力供給端子に接続された第1の電力線通信部を起動し、第2の電力線通信部との通信が開始されるため、常時通電する必要がなく経済的である。また、電圧検出部が電力供給端子の両端電圧が増加したことを検知すると、第2の電力線通信部とのリンクが切断されたと認識し電源供給を停止するため、常時通電する必要がなく経済的である。
また、電力検出部は、第1の電力線通信部と第2の電力線通信部とのネットワーク切断を直接検出し、通電を終了するようにしてもよい。
第11の電力供給装置は、前記の発明の電力供給装置において、前記制御部は、ネットワークを介して前記制御部に通信可能に接続されたネットワーク装置から前記電力供給部によって前記電力を通過させる制御信号を受信するネットワーク端末部、をさらに備えたことを特徴としたものである。この構成により、充電を許可する宅外装置に対し、ネットワークを介した宅内の機器から電力供給の制御をすることができるという作用を有する。
具体的には、例えば、給電装置などの電力供給装置内にネットワーク端末部を備え、ネットワーク内に存在するネットワーク装置から給電の可否情報をネットワークを通して伝送し、電力供給装置内の電力供給部を制御し、電力の供給を行うことができるという作用を有する。また、ネットワーク内に存在する外部機器の登録情報および制御信号を含む制御情報に基づきネットワークを通じて電力供給部を制御することで、特定のユーザーのみに給電を実現することができるという作用を有する。また、ネットワークを介して情報を電力供給装置内の電力線通信部に送信し、さらに、宅外接続部に接続された第2の電力線通信部に情報を伝送することで、電力線通信を介して、宅内ネットワークと宅外ネットワークの接続が可能になるという作用を有する。
第12の電力供給装置は、前記の発明の電力供給装置において、前記制御部は、さらに、前記電力線を介して前記受電部および前記制御部に接続された第3の電力線通信部から前記電力供給部によって前記電力を通過させる制御信号を受信することを特徴としたものである。この構成により、電力線を用いることで特別な制御用の専用線や宅内ネットワーク用のネットワーク配線が不要であるという作用を有する。
具体的には、例えば、電力供給部の受電部側および制御部に接続された第3の電力線通信部を設けることにより、電力供給装置内の第1の電力線通信部と宅内に設置された第3の電力線通信部との通信が電力線を通じて可能となり、新たな通信線(例えば、LANなどのネットワーク)の接続を介した通信が不要となるため、経済的な給電制御システムが構築できるという作用を有する。
第13の電力供給装置は、前記の発明の電力供給装置において、前記受電部と前記機器との間に前記電力供給制限部と並列に接続され、前記電力の電流を制限し、前記電力線通信信号を通過させる信号バイパス部、をさらに備え、前記受電部は、さらに、前記宅内電力線に接続された第4の電力線通信部から送信された前記電力供給部によって前記電力を通過させる制御信号を受信することを特徴としたものである。この構成により、宅内電力線を用いることで特別な制御用の専用線や宅内ネットワーク用のネットワーク配線が不要であるという作用を有する。
具体的には、例えば、電力供給制限部をバイパスする信号バイパス部を設置することで、受電部に接続された宅内電力線通信ネットワークの先につながる第4の電力線通信部との間で電力線信号を用いた通信を可能にするという作用を有する。また、通常宅内にはどの部屋にもコンセントが敷設されているため、電力供給装置や第4の電力線通信部を宅内で移動させても新たなネットワークを敷設する必要がなく、宅内において容易にこれらの装置を移動、設置することができるという作用を有する。
第14の電力供給装置は、前記の発明の電力供給装置において、前記接続部は、建造物外壁に設置することを特徴としたものである。この構成により、認証された負荷(一例として、装置)のみに電力供給が可能であり、外出中などの不在時に電源を使用されること(一例として、盗電)、および、子供などが誤って電源に機器を接続するなどの誤使用による事故を防止することができるという作用を有する。
具体的には、例えば、家庭用あるいは業務用として宅外で電動機器などを使用するために住宅などの外壁に電力供給用のコンセントを設けることがあり、当該コンセントについては、通電状態で放置されることが通常行われている。しかしながら、夜間あるいは不在時などにおいて、第三者が容易にこの電力を使用できるため、持ち主が経済的損失を被ったり、意図しない機器が接続されることで当該機器あるいは給電設備が破損したり、保護機器の作動を引き起こしたりすることがある。このような宅外機器に接続可能なコンセントに本発明の機能を組み込み、認証を行い、認証された機器のみに対して電力供給を行うことにより、夜間や不在時などの管理できない時間帯においても、第三者に無断で使用(盗電)されたり、意図しない機器が接続されたとしても電力が供給されず、経済的不利益を被ったりすることを回避することができ、また、事故の発生などを防止することもできるという作用を有する。
第15の電力供給装置は、前記の発明の電力供給装置において、前記接続部は、情報端末装置に設置することを特徴としたものである。この構成により、電力を供給せず、情報のみを伝達する電力線通信システム(一例として、PLC情報スタンドやホットスポット)が実現することができるという作用を有する。
具体的には、例えば、第三者に対して、情報を提供したいが、提供する情報に提供を受ける個人の個人情報などが含まれる場合、無線などの部で生じるセキュリティ上の問題を回避できるという作用を有する。また、地球温暖化防止の観点から、電気自動車の普及が叫ばれているが、電気自動車に対し電力供給サービスを提供する場合、本発明の機能を持つ給電装置を具備した情報端末装置を設けることにより、電気自動車との間で情報の漏洩が無く盗聴などの被害を受けにくい通信を可能とし、さらに、認証機能をもつ電力供給装置を組み込んだ当該情報端末装置を設置することによりさらに安全な情報通信を可能にすることができるという作用を有する。
第16の電力供給装置は、前記の発明の電力供給装置において、前記機器は、電気自動車であることを特徴としたものである。この構成により、充電ケーブルを通じて、充電許可車両かどうか認証ができ、充電量の管理および制御ができ、車両内のネットワークと宅内のネットワークとの統合ネットワークが構築でき、車両内ネットワークに存在するデータの宅内への転送ができるという作用を有する。
具体的には、例えば、充電コンセントおよび接続線に接続された電気自動車に搭載された認証機能を持つ第2の電力線通信部と、電源供給装置内の認証機能を持つ電力線通信部の間で、電力線通信を行い、予め記憶された登録情報との認証を行い、登録情報に合致した場合、電力供給制限部を無効にすることで充電を開始する。これにより、充電許可車かどうか認証し、予め登録した電力供給先にのみ充電ケーブルを通じて電力を供給することができるという作用を有する。また、バッテリーを搭載した電気自動車の充電用の電力供給装置に電力線通信部を組み込むことにより、充電ケーブルを通じて認証を行い、認証結果に応じて充電用の電力供給を行うことが可能となるため、盗電などを行う第三者への電力供給を防止することができるという作用を有する。また、キャンピングカーなどの係留中に電力供給および情報提供を行う場合、本発明の認証部を電力供給装置に組み込むことにより、駐車場に入場が許可されたなどの車両にのみ電力を提供し、なおかつ、新たなネットワークケーブルなどを敷設することなく充電ケーブルを介して情報交換も簡便にできるという作用を有する。
(実施の形態)
以下、本発明にかかる電力供給装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施の形態により本発明が限定されるものではない。
特に以下の実施の形態においては、本発明を電気自動車への給電に適用した例について説明するが、この場合に限られず、電力線に接続して充電される機器などを用いる全ての技術分野において、同様に適用することができる。
以下、電力供給装置の概要について説明し、その後、電力供給装置の構成および処理などについて詳細に説明する。
電力供給装置は、以下の基本的特徴を有する。すなわち、電力供給装置は、宅内電力線から電力供給を受ける受電部と、宅外の外部機器へ電力供給を行う宅外接続部と、受電部と宅外接続部との間に設置された商用電力の電流を制限する電力供給制限部と、商用電力の電圧に高周波数の電力線通信信号を重畳させる電力線通信部と、を少なくとも備えている。ここで、「宅内電力線」とは、屋外の電線から建物内の分電盤を介して電力を建物の各部に送電する電気配線であってもよい。また、電力供給装置は、受電部と宅外接続部との間に電力供給制限部と並列に接続され、商用電力の電流を制限し、電力線通信信号を通過させる信号バイパス部、をさらに備えていてもよい。また、電力供給装置は、受電部と宅外接続部との間に電力供給制限部と並列に接続され、選択的に電力を通過させる電力供給部、をさらに備えてもよい。また、電力供給装置は、宅外接続部の両端電圧の減少を検出した場合、制御部に電力供給部によって電力を通過させる制御信号を送信する電圧検出部、をさらに備えてもよい。また、電力供給装置は、電力供給部による電力の通過を制御してもよい。また、電力供給装置は、外部機器の登録情報を記憶する記憶部、をさらに備え、電力線通信部に、外部機器の第2の電力線通信部と電力線通信を行い、当該外部機器が登録情報に登録されているか否かの認証処理を行い、登録情報に合致した場合、制御部に電力供給部によって電力を通過させる制御信号を送信させてもよい。ここで、登録情報とは、外部機器のMACアドレスなどであってもよい。また、電力供給装置は、宅外接続部の両端電圧の減少を検出した場合、制御部に制御信号を送信する電圧検出部、を備え、電圧検出部から前記制御信号を受信した場合、所定時間、電力供給部によって電力を通過させるよう制御してもよい。また、電力供給装置は、電力線通信部に、さらに、認証処理が実行されている場合、制御部に制御信号を送信させるように制御してもよい。また、電力供給装置は、電力線通信部に、さらに、外部機器の認証登録をしている場合、制御部に制御信号を送信させるように制御してもよい。また、電力供給装置は、さらに、宅外接続部の両端電圧の減少を検出した場合、制御部に制御信号を送信し、宅外接続部の両端電圧の増加を検出した場合、制御部に制御信号の送信を中止してもよい。また、電力供給装置は、さらに、宅外接続部の両端電圧の減少を検出した場合、制御部に制御信号を送信し、宅外接続部の両端電圧の増加を検出した場合、所定時間経過後に制御部に制御信号の送信を中止してもよい。また、電力供給装置は、ネットワークを介して制御部に通信可能に接続されたネットワーク装置から電力供給部によって電力を通過させる制御信号を受信してもよい。また、電力供給装置は、さらに、電力線を介して受電部および制御部に接続された第3の電力線通信部から電力供給部によって電力を通過させる制御信号を受信してもよい。また、電力供給装置は、受電部と宅外接続部との間に電力供給制限部と並列に接続され、商用電力の電流を制限し、電力線通信信号を通過させる信号バイパス部、をさらに備え、宅内電力線に接続された第4の電力線通信部から送信された電力供給部によって電力を通過させる制御信号を受電部によって受信してもよい。また、電力供給装置は、宅外接続部を、建造物外壁に設置してもよく、情報端末装置に設置してもよい。また、電力供給装置は、電気自動車に電力供給を行ってもよい。
以上で、本発明の概要の説明を終える。
以下、電力供給装置の実施の形態(実施の形態1〜実施の形態10)について、図1〜図20を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態により本発明が限定されるものではない。実施の形態1〜10では、電力線通信装置をPLCモデムやPLCアダプターと称する場合がある。
なお、図1〜図20において、符号1は電力供給装置(給電装置)であり、符号10は受電部であり、符号11は宅外接続部であり、符号12は電力供給制限部であり、符号13は信号バイパス部であり、符号14は電力供給部であり、符号15は電圧検出部であり、符号20は電力供給装置内の電力線通信装置(PLC)であり、符号21は電力線通信装置(PLC)20の通信部であり、符号22は電力線通信装置(PLC)20の認証部であり、符号23は電力線通信装置(PLC)20のネットワーク端末部であり、符号30は制御部であり、符号31は制御部30のタイマー部であり、符号32は制御部30のネットワーク端末部であり、符号40は、記憶部(サーバ)である。
また、符号50は宅外の外部機器の負荷(充電器)であり、符号60は外部機器の第2の電力線通信装置(PLC)であり、符号61は第2の電力線通信装置(PLC)60の通信部であり、符号62は第2の電力線通信装置(PLC)60の認証部である。
また、符号70は制御部30とネットワークを介して通信可能に接続されたネットワーク装置である。
また、符号80は電力線通信装置(PLC)20とは異なる宅内の電力線通信装置(PLC)であり、符号81は電力線通信装置(PLC)80の通信部であり、符号82は電力線通信装置(PLC)80の認証部である。
(実施の形態1)
まず、実施の形態1について、図1および図2を参照して以下に説明する。
(構成1)
本実施の形態の本電力供給装置1の構成について図1を参照して説明する。図1は、本実施の形態における電力供給装置1の一例を示すブロック図であり、該構成のうち本発明に関係する部分のみを概念的に示している。電力供給装置1は、受電部10と、接続部(すなわち、宅外接続部11)と、電力供給制限部12と、通信部21およびネットワーク端末部23を備えた電力線通信部(すなわち、電力線通信装置(PLC)20)とが、電力線を介して接続して構成されている。
図1において、受電部10は、宅内電力線(すなわち、宅内配線)から電力供給を受ける受電部である。例えば、受電部10は、差込プラグなどであってもよい。
また、図1において、宅外接続部11は、機器(例えば、外部機器など)に接続され、機器に電力を供給する接続部である。例えば、宅外接続部11は、配線用差込接続器(コンセント)などであってもよい。
また、図1において、電力供給制限部12は、受電部10と宅外接続部11の間に設置された電力(すなわち、商用電力)の電流を制限する電力供給制限部である。電力供給制限部12は、図1に示すように、固定抵抗R101などによって構成され、商用電力の電流をカットするフィルタであってもよい。
また、図1において、電力線通信装置(PLC)20は、通信部21を備えて構成される。ここで、電力線通信装置(PLC)20は、電力線通信信号を商用電力の電圧に重畳させる機能を有し、例えば、PLCモデムやPLCアダプターなどであってもよい。
また、(構成1)では、電力供給制限部12を電力供給装置1内に設けた例を説明しているが、電力供給制限部12は、受電部10と外部機器(例えば電気自動車など)の間であれば、任意の場所に設置することが可能である。この点については、以下の実施の形態の説明においても同様である。
ここで、ネットワーク端末部23は、情報を含む通信信号を、ネットワーク(回線)を介して送受信する通信制御部である。ここで、通信部21は、電力線通信信号を、電力線などを介して送受信する通信部である。
(処理1)
図2は、図1に示す電力供給装置1で行われる処理の一例を示すフローチャートである。なお、図2で示すPLCモデムとは、上述した電力線通信装置のことを意味する。
まず、電気自動車の利用者は、宅外の外部機器へ電力供給を行う宅外コンセント(宅外接続部11)に電気自動車のプラグを接続する(ステップSA−1)。
そして、フィルタ(電力供給制限部12)は、受電部10と宅外接続部11の間に設置され、商用周波数をもつ商用電力の電圧を供給するが、電流をカット(すなわち、制限)することで、電気自動車への給電を行わない(ステップSA−2)。
そして、電力線通信装置(PLC)20は、電力線通信(PLC)信号を商用電力の電圧に重畳させ、電気自動車側の第2の電力線通信部(すなわち、電力線通信装置(PLC)60)に向けて電力線通信(PLC)信号の送信を行う(ステップSA−3)。
これにより、電力を供給することなく、電力線通信装置(PLC)20を介して、電気自動車に搭載された第2の電力線通信装置(PLC)がネットワークに参入できる(SA−4)。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2について、図3および図4を参照して以下に説明する。
(構成2)
本実施の形態の本電力供給装置1の構成について図3を参照して説明する。図3は、本実施の形態における電力供給装置1の一例を示すブロック図である。電力供給装置1は、受電部10と、宅外接続部11と、電力供給制限部12と、信号バイパス部13と、通信部21を備えた電力線通信装置(PLC)20とが、電力線を介して接続して構成される。
なお、受電部10、宅外接続部11、電力供給制限部12、電力線通信装置(PLC)20、通信部21およびネットワーク端末部23に関しては、上記実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
図3において、信号バイパス部13は、受電部10と宅外接続部11の間に電力供給制限部12と並列に接続され、商用電力の電流を制限し、電力線通信信号を通過させる信号バイパス部である。信号バイパス部13は、図3に示すように、キャパシタ(コンデンサ)などによって構成され、低い周波数帯を減衰させ、高い周波数帯を通過させるハイパスフィルタ(HPF)でもよく、電力線通信に使用する特定の周波数帯を通過させるバンドパスフィルタ(BPF)などであってもよい。
信号バイパス部13の具備により電力線通信装置(PLC)20は、電力供給制限部12の受電部10側または宅外接続部11側のどちらに配しても良くなる。これにより、電力を供給することなく、電力線通信装置(PLC)20を介して、電気自動車に搭載された第2の電力線通信装置(PLC)60がネットワークに参入できる。
(処理2)
図4は、図3に示す電力供給装置1で行われる処理の一例を示すフローチャートである。なお、図4で示すPLCモデムとは、上述した電力線通信装置のことを意味する。
また、図4に示すステップSB−1、SB−3、およびステップSB−4の説明は、図2に示すステップSA−1、ステップSA−3およびステップSA−4と同じであるため省略する。
次に、図4に示すように、キャパシタ(信号バイパス部13)は、受電部10と宅外接続部11の間にフィルタ(電力供給制限部12)と並列に接続され、商用電力の電流を制限(すなわち、遮断)し、電力線通信(PLC)信号を通過させるため、電気自動車への給電を行わず、ステップSB−2にて商用電力の電圧に重畳された電力線通信(PLC)信号の宅外接続部11への信号をバイパスする(ステップSB−2)。
信号バイパス部13の具備により電力線通信装置(PLC)20は、電力供給制限部12の受電部10側または宅外接続部11側のどちらに配しても良くなる。これにより、電力を供給することなく、電力線通信装置(PLC)20を介して、電気自動車に搭載された第2の電力線通信装置(PLC)60がネットワークに参入できる。
(実施の形態3)
次に、実施の形態3について、図5および図6を参照して以下に説明する。
(構成3)
本実施の形態の電力供給装置1の構成について図5を参照して説明する。図5は、本実施の形態における電力供給装置1の一例を示すブロック図であり、該構成のうち本発明に関係する部分のみを概念的に示している。電力供給装置1は、受電部10と、宅外接続部11と、電力供給制限部12と、電力供給部14と、通信部21を備えた電力線通信装置(PLC)20と、制御部30とで構成される。
なお、受電部10、宅外接続部11、電力供給制限部12、電力線通信装置(PLC)20、通信部21に関しては、上記実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
図5において、電力供給部14は、受電部10と宅外接続部11の間に電力供給制限部12と並列に接続され、選択的に電力を通過させる電力供給部14である。電力供給部14は、図5に示すように、コイルとスイッチSW102などによって構成されるリレーなどであってもよい。
また、図5において、制御部30は、電力供給部14による電力の通過を制御する制御部である。ここで、制御部30は、OS(Operating System)などの制御プログラムや、電力供給部14による電力の通過を制御する処理などを規定したプログラム、および、所要データを格納するための内部メモリを有してもよく、これらのプログラムなどにより、処理などを実行するための情報処理を行ってもよい。また、制御部30は、図5に示すように、スイッチを備えていてもよく、利用者のスイッチ操作によって電力供給部14による電力の通過を制御してもよい。
(処理3)
図6は、図5に示す電力供給装置1で行われる処理の一例を示すフローチャートである。なお、図6で示すPLCモデムとは、上述した電力線通信装置のことを意味する。
また、図6に示すステップSC−1〜ステップSC−4までの説明は、図2に示すステップSA−1〜ステップSA−4までと同じであるため省略する。
また、図6に示すように、電気自動車へ給電を行いたい場合は、電力供給を許可するスイッチをONにする。制御部30は、手動でスイッチがONにされた場合、電力供給部14にて受電部10から宅外接続部11への電力を通過させる(ステップSC−5)。
そして、宅外接続部11は、電力線通信装置(PLC)20にて商用電力の電圧に重畳されたPLC信号を電気自動車側のPLCモデムに向けて送信を行い、併せて、商用電力の電流を送信することにより電気自動車への給電も行う(ステップSC−6)。
(実施の形態4)
次に、実施の形態4について、図7および図8を参照して以下に説明する。
(構成4)
本実施の形態の電力供給装置1の構成について図7を参照して説明する。図7は、本実施の形態における電力供給装置1の一例を示すブロック図る。電力供給装置1は、受電部10と、宅外接続部11と、電力供給制限部12と、電力供給部14と、電圧検出部15および通信部21を備えた電力線通信装置(PLC)20と、制御部30とで構成される。
なお、受電部10、宅外接続部11、電力供給制限部12、電力供給部14、電力線通信装置(PLC)20、通信部21、制御部30に関しては、上記実施の形態3と同様であるため説明を省略する。
図7において、電圧検出部15は、宅外接続部11の両端電圧の減少を検出した場合、電力線通信装置(PLC)20および制御部30に対して、宅外接続部11に負荷(機器)が接続されたことを示す信号を出力する電圧検出部である。ここで、電圧検出部15は、電圧検出器などであってもよい。
(処理4)
図8は、図7に示す電力供給装置1で行われる処理の一例を示すフローチャートである。なお、図8で示すPLCモデムとは、上述した電力線通信装置のことを意味する。
また、図8に示すステップSD−1の説明は、図2に示すステップSA−1と同じであるため省略する。
次に、図8において、電圧検出部15は、宅外接続部11の両端電圧の変化(低下)を検出すると、検出信号を電力線通信装置(PLC)20および制御部30に対して通知する(ステップSD−2)。
なお、図8においては図示していないが、制御信号を受信した電力線通信装置(PLC)20は、負荷(機器)が接続されたことを、ネットワークを通じて外部機器に通知する。
そして、制御信号を受信した制御部30は、電力供給部14による電力の通過を制御し、電力供給部のスイッチSW102をONにさせることによって電力を通過させる(ステップSD−3)。
図8に示すステップSD−4の説明は、図6に示すステップSC−6と同じであるため省略する。
(実施の形態5)
次に、実施の形態5について、図9および図10を参照して以下に説明する。
(構成5)
本実施の形態の電力供給装置1の構成について図9を参照して説明する。図9は、電力供給装置1の一例を示すブロック図である。電力供給装置1は、受電部10と、宅外接続部11と、電力供給制限部12と、電力供給部14と、電圧検出部15と、通信部21および認証部22を備えた電力線通信装置(PLC)20と、制御部30と、記憶部(サーバ)40とで構成される。
なお、受電部10、宅外接続部11、電力供給制限部12、電力供給部14、電圧検出部15、電力線通信装置(PLC)20、通信部21、認証部22、制御部30に関しては、上記実施の形態4と同様であるため説明を省略する。
図9において、認証部22は、宅外接続部11に接続された外部機器(例えば、電気自動車)の第2の電力線通信装置(PLC)60と電力線通信を行い、電力供給装置1または記憶部(サーバ)40に記憶された外部機器の登録情報に合致するか否かの認証処理を行い、登録情報に合致した場合、制御部30に電力供給部14によって電力を通過させる制御信号を送信する認証部である。
記憶部(サーバ)40は、外部機器の登録情報を記憶する記憶部である。ここで、記憶部(サーバ)40に格納される各種のデータベースやテーブルは、固定ディスク装置などのストレージ部である。例えば、記憶部(サーバ)40は、宅外接続部11に接続される負荷(充電器)50と、通信部61および認証部62を備えた第2の電力線通信装置(PLC)60と、を備えた外部機器を識別する登録情報を記憶してもよい。
また、記憶部40は、電力供給装置1内または電力線通信装置(PLC)20内に配置される記憶素子であってもよい。
(処理5)
図10は、図9に示す電力供給装置1で行われる処理の一例を示すフローチャートである。なお、図10で示すPLCモデムとは、上述した電力線通信装置のことを意味する。
また、図10に示すステップSE−1の説明は、図2に示すステップSA−1と同じであるため省略する。
次に、図10に示すように、第1の電力線通信装置(PLC)20は、電気自動車の第2の電力線通信装置(PLC)60との間で電力線通信を行い、第2の電力線通信装置(PLC)60から識別情報(例えば、MACアドレス)を送信させる(ステップSE−2)。
そして、識別情報を受信した第1の電力線通信装置(PLC)20の認証部22は、サーバ(記憶部40)に当該識別情報が登録されているか否かの確認(すなわち、認証処理)を行い、登録情報に合致した場合、認証を許可する(ステップSE−3)。
そして、第1の電力線通信装置(PLC)20は、ステップSE−3にて認証が許可された場合、制御部30に対して電力供給部(電力供給制限無効化部)14によって電力を通過させる制御信号を送信する(ステップSE−4)。
図10に示すステップSE−5〜ステップSE−6までの説明は、図8に示すステップSD−3〜ステップSD−4までと同じであるため省略する。
(実施の形態6)
次に、実施の形態6について、図11および図12〜図14を参照して以下に説明する。
(構成6)
実施の形態の電力供給装置1の構成について図11を参照して説明する。図11は、電力供給装置1の一例を示すブロック図である。電力供給装置1は、受電部10と、宅外接続部11と、電力供給制限部12と、電力供給部14と、電圧検出部15と、通信部21および認証部22を備えた電力線通信装置(PLC)20と、タイマー部31を備えた制御部30とで構成される。
なお、受電部10、宅外接続部11、電力供給制限部12、電力供給部14、電圧検出部15、電力線通信装置(PLC)20、通信部21、認証部22、制御部30に関しては、上記実施の形態4および実施の形態5と同様であるため説明を省略する。
図11において、制御部30は、タイマー部31を備えて構成される。ここで、タイマー部31は、電圧検出部15から前記制御信号を受信した場合、所定時間、電力供給部14によって電力を通過させる部。
(処理6)
図12は、図11に示す電力供給装置1で行われる処理の一例を示すフローチャートである。なお、図12で示すPLCモデムとは、上述した電力線通信装置のことを意味する。
また、図12に示すステップSF−1の説明は、図2に示すステップSA−1と同じであるため省略する。
次に、図12に示すように、電圧検出部15は、宅外接続部11の両端電圧の低下を検出すると、電力供給部14によって電力を通過させる制御信号を制御部30に対して送信する(ステップSF−2)。
そして、制御信号を受信した制御部30は、タイマー部31を動作させ、タイマー部31は、所定時間、電力供給部14のリレーのスイッチSW102をONにさせることによって電力を通過させる(ステップSF−3)。
そして、宅外接続部11は、電力線通信装置(PLC)20にて商用電力の電圧に重畳されたPLC信号を電気自動車側の第2の電力線通信装置(PLC)60に向けて送信を行い、スイッチSW102がONになっている期間(すなわち、所定期間)併せて、商用電力の電流を送信することにより電気自動車への給電も行う(ステップSF−4)。
(処理7)
図13は、図11に示す電力供給装置1で行われる処理の一例を示すフローチャートである。なお、図13で示すPLCモデムとは、上述した電力線通信装置のことを意味する。
また、図13に示すステップSG−1〜SG−3までの説明は、図12に示すステップSF−1〜ステップSF−3までと同じであるため省略する。
次に、図13に示すように、スイッチSW102がONになっている期間、宅外接続部11は、商用電力の電流を供給することにより負荷(充電器)50および第2の電力線通信装置(PLC)60への給電を行う(ステップSG−4)。
そして、電力線通信装置(PLC)20は、第2の電力線通信装置(PLC)60との間で電力線通信を行い、認証部22は、第2の電力線通信装置(PLC)60についての認証処理を行う(ステップSG−5)。
そして、認証の間(すなわち、認証処理が実行されている場合)、電力線通信装置(PLC)20の認証部22は、制御部30に電力供給部14によって電力を通過させる制御信号を送信し続ける(ステップSG−6)。
そして、認証の間(すなわち、認証処理が実行されている場合)、制御部30は、電力供給部14のリレーのスイッチSW102をONの状態に維持させる(ステップSG−7)。
(処理8)
図14は、図11に示す電力供給装置1で行われる処理の一例を示すフローチャートである。なお、図14で示すPLCモデムとは、上述した電力線通信装置のことを意味する。
また、図14に示すステップSH−1の説明は、図13に示すステップSG−1と同じであるため省略する。
次に、図14に示すように、認証されていない負荷は宅外接続部に接続されても商用電源は供給されない(ステップSH−2)。
認証のため、認証登録スイッチ(図示せず)が押下される(ステップSH−3)。
認証登録スイッチが押下されると、電力線通信装置(PLC)20、60が認証処理を開始し、商用電源の供給が開始される(ステップSH−4)。
認証の間(電気自動車の認証登録をしている場合)、第1の電力線通信装置(PLC)20の認証部22は、制御部30に電力供給部14によって、電力を通過させる制御信号を送信し続ける(ステップSH−5)。
そして、認証の間(電気自動車の認証登録をしている場合)、制御部30は、電力供給部14のスイッチSW102をONの状態に維持する(ステップSH−6)。
そして、第1の電力線通信装置(PLC)20と第2の電力線通信装置(PLC)60との間で電力線通信が行われ、認証登録処理が実行される(ステップSH−7)。
(実施の形態7)
次に、実施の形態7について、図15および図16を参照して以下に説明する。
(構成7)
本実施の形態の電力供給装置1の構成について図15を参照して説明する。図15は、電力供給装置1の一例を示すブロック図である。電力供給装置1は、受電部10と、宅外接続部11と、電力供給制限部12と、電力供給部14と、電力線通信装置(PLC)20に起動信号を出力する電圧検出部15と、電圧検出部15に接続され、当該起動信号によって動作を制御される、通信部21および認証部22を備えた電力線通信装置(PLC)20と、タイマー部31を備えた制御部30とで構成される。
電力線通信装置(PLC)20は、電圧検出部15より出力される起動信号により、電力線通信装置(PLC)20の一部または全ての動作が停止したり動作したり制御するように構成されている。
なお、受電部10、宅外接続部11、電力供給制限部12、電力供給部14、電圧検出部15、電力線通信装置(PLC)20、通信部21、認証部22、制御部30、タイマー部31に関しては、上記実施の形態6と同様であるため説明を省略する。
(処理9)
図16は、図15に示す電力供給装置1で行われる処理の一例を示すフローチャートである。なお、図16で示すPLCモデムとは、上述した電力線通信装置のことを意味する。
まず、宅外接続部11には負荷(充電器)が接続されず、宅外接続部11に負荷(充電器)が接続されていない場合、宅外接続端子の電圧は、電力供給制限部12での電圧降下は少なく、負荷(充電器)未接続の状態を検出し、起動信号を出力しない(ステップSI−1)。
そして、起動信号が出力されないため、電力線通信装置(PLC)20は、動作を停止しており、消費電力は零もしくは非常に小さな値となっている。宅外接続部11に負荷(充電器)が接続され(ステップSI−2)、宅外接続部11の出力電圧が低下すると電圧検出部15により機器接続状態が検出され、電圧検出部15は、起動信号を電力線通信装置(PLC)20に出力する(ステップSI−3)。
そして、電力線通信装置(PLC)20は、動作を開始し、電気自動車に搭載された第2の電力線通信装置(PLC)60と通信を行う(ステップSI−4)。
そして、第1および第2の電力線通信装置(PLC)20、60は、通信を行う(ステップSI−5)。
そして、第2の電力線通信装置(PLC)60は、電力線通信装置(PLC)20を介して、宅内のネットワークに参入が可能となる(ステップSI−6)。
また、宅外接続部11から負荷が切断された場合、電力供給部14は、以下のように動作する。
まず、負荷が切断され、宅外接続部11の出力電圧が上昇すると電圧検出部15により機器切断状態が検出され、電圧検出部15は、起動信号を停止する(ステップSI−7)。
そして、起動信号が停止されると、電力線通信装置(PLC)20は、動作を停止し、消費電力は零または非常に小さな値となる(ステップSI−8)。
また、タイマー部31によって、所定の期間、ONの状態を維持した後、電源OFFにしても構わない。
このように、電圧検出部15を備え、電力線通信装置(PLC)20を制御することにより、電気自動車(負荷、機器)未接続時の消費電力を低減させ、運用コストを低減することができる。
また、処理9においては、電力供給装置1に電力供給部14は具備しないものとして説明したが、電力供給部14を具備し、電力供給が許可された場合、宅外接続部11に接続された負荷(機器)が切断されても、宅外接続部11の出力電圧が低下しないため、電圧検出部15では、負荷(機器)の切断が検出できず、電力線通信装置(PLC)20は動作を続ける。この場合は、電力線通信装置(PLC)20と第2の電力線通信装置(PLC)60の電力線通信の切断により、ネットワークの切断を検出する(ステップSI−9)。
そして、ネットワークの切断を検出すると、電力線通信装置(PLC)20の動作を停止する。このとき、タイマーにより、所定期間動作状態を維持した後動作を停止してもよい(ステップSI−10)。
また、電力線通信装置(PLC)20の動作について述べたが、電力供給部14の動作も電力線通信装置(PLC)20の動作と同様に制御することができる。
このような構成とすることにより、待機電力の低減をはかり、経済的な電力供給装置1を構成することができる。
(実施の形態8)
次に、実施の形態8について、図17および図18を参照して以下に説明する。
(構成8)本実施の形態の電力供給装置1の構成について図17を参照して説明する。図17は、電力供給装置1の一例を示すブロック図である。電力供給装置1は、受電部10と、宅外接続部11と、電力供給制限部12と、電力供給部14と、電圧検出部15と、通信部21および認証部22を備えた電力線通信装置(PLC)20と、ネットワーク装置70とネットワークを介して通信可能に接続されたタイマー部31およびネットワーク端末部32を備えた制御部30とで構成される。
なお、受電部10、宅外接続部11、電力供給制限部12、電力供給部14、電圧検出部15、電力線通信装置(PLC)20、通信部21、認証部22、制御部30、タイマー部31に関しては、上記実施の形態6と同様であるため説明を省略する。
図17において、制御部30は、さらに、ネットワーク端末部32を備えて構成される。そして、ネットワーク端末部32は、外部機器の登録情報および電力供給部14によって電力を通過させる制御信号を含む制御情報を少なくとも記憶したネットワーク装置(PC)70から、認証部22における認証処理に用いる登録情報および制御信号などを受信する部。
(処理10)
図18は、図17に示す電力供給装置1で行われる処理の一例を示すフローチャートである。なお、図18で示すPLCモデムとは、上述した電力線通信装置のことを意味する。
また、図18に示すステップSJ−1〜ステップSJ−2までの説明は、図2に示すステップSA−1〜ステップSA−2までと同じであるため省略する。
ネットワークを介して制御部30に通信可能に接続されたネットワーク装置70の利用者が電気自動車へ給電を行いたい場合、利用者は、ネットワーク装置70を介して、制御部30へ電力供給部14によって電力を通過させる制御信号を送信し、ネットワーク端末部32が当該制御信号を受信すると、制御部30は、電力供給部14のスイッチSW102をONにさせることによって電力を通過させる(ステップSJ−3)。
図18に示すステップSJ−4の説明は、図6に示すステップSC−6と同じであるため省略する。
(実施の形態9)
次に、実施の形態9について、図19を参照して以下に説明する。
(構成9)
本実施の形態の電力供給装置1の構成について図19を参照して説明する。図19は、電力供給装置1の一例を示すブロック図である。電力供給装置1は、受電部10と、宅外接続部11と、電力供給制限部12と、電力供給部14と、電圧検出部15と、通信部21および認証部22を備えた電力線通信装置(PLC)20と、電力線通信装置(PLC)80と電力線を介して接続されたタイマー部31を備えた制御部30とで構成される。
なお、受電部10、宅外接続部11、電力供給制限部12、電力供給部14、電圧検出部15、電力線通信装置(PLC)20、通信部21、認証部22、制御部30、タイマー部31に関しては、上記実施の形態6と同様であるため説明を省略する。
電力線通信装置(PLC)20は、宅内電力線ネットワーク上に存在する電力線通信装置(PLC)80と通信し、当該電力線通信装置(PLC)80が保有または当該電力線通信装置(PLC)80を介して得た認証データまたは許可データにより、電力供給部14を動作させ、宅外接続部11に電力を供給する制御信号を制御部30(タイマー部31)に出力する。
(実施の形態10)
次に、実施の形態10について、図20を参照して以下に説明する。
(構成10)
本実施の形態の電力供給装置1の構成について図20を参照して説明する。図20は、電力供給装置1の一例を示すブロック図である。電力供給装置1は、受電部10と、宅外接続部11と、電力供給制限部12と、信号バイパス部13と、電力供給部14と、電圧検出部15と、通信部21および認証部22を備えた電力線通信装置(PLC)20と、タイマー部31を備えた制御部30とで構成されている。なお、本構成の説明では上述した説明と重複するものを省略する。
なお、信号バイパス部13に関しては、上記実施の形態2と同様であり、受電部10、宅外接続部11、電力供給制限部12、電力供給部14、電圧検出部15、電力線通信装置(PLC)20、通信部21、認証部22、制御部30、タイマー部31に関しては、上記実施の形態6と同様であるため説明を省略する。
つづいて、上述した電力供給装置1が適用される例について、以下の図21〜図23を参照して説明する。
(例1:住宅用外壁設置電力供給装置)
図21は、電力供給装置1の構成の一例を示す。
家庭用あるいは業務用として宅外で電動機器などを使用するため住宅などの外壁に電力供給用のコンセントを設けることがある。且つ、そのコンセントについては、通電状態で放置されることが通常行われている。しかしながら、夜間あるいは不在時などにおいて、管理がされず、第三者が容易に、この電力を使用でき、持ち主が経済的損失をこうむる場合が発生したり、意図しない機器が接続され、当該機器あるいは給電設備が破損したり、保護機器の動作が起こったりするという問題点があった。
図21に示すように、電力線通信装置(PLC)20が組み込まれた電力供給装置1は、宅外接続部11が外壁用コンセントとして設置され、宅外電気機器の差込プラグと接続可能となっている。
これにより、電力供給装置1の所有者は、住宅用外壁に設置された電力供給装置1に宅外電気機器が接続された場合、認識(例えば、認証)することができ、特定の機器のみに対して電力供給などを行うことができ、第三者による無断使用(例えば、盗電)および事故の発生などを防止することもできる。
(例2:情報端末装置)
図22は、電力供給装置1の構成の一例を示す。
不特定多数の第三者に対して、情報を提供したい場合、提供する情報に提供を受ける個人情報などが含まれる場合、無線通信などの部では、セキュリティ上問題が生ずる可能性があった。
また、通常の電源供給端子を設置した場合、情報のみでなく、許可されていない車両による、充電などの不正な電力の使用が行われるという問題があった。
図22に示すように、電力線通信装置(PLC)20が組み込まれた電力供給装置1は、宅外接続部11が情報ターミナル(情報端末装置)の接続用コンセントとして設置され、電気自動車の充電ケーブルの差込プラグと接続可能となっている。
これにより、電気自動車と情報通信を行う際、情報の漏洩がなく盗聴などの被害を受けにくい情報通信をすることができる。
また、当該発明の電力供給装置1を設置すれば、認証されない車両(ユーザー)には情報のみの提供を可能とし、登録または許可された車両(ユーザー)には情報および電力を簡便に提供することができる。
(例3:車両充電用電力供給装置)
図23は、電力供給装置1の構成の一例を示す。
地球温暖化防止の観点から、電気自動車の普及が叫ばれており、電気自動車に対し電力供給サービスを提供する機会の増加が予想されるが、充電ケーブルを通じて充電許可車を認識し、給電を行うことができないという問題点があった。
図23に示すように、電力線通信装置(PLC)20が組み込まれた電力供給装置1は、宅外接続部11が外壁用コンセントとして設置され、電気自動車の充電ケーブルと接続可能となっている。これにより、電力供給装置1の電力線通信装置(PLC)20は、電気自動車の第2の電力線通信装置(PLC)60との間で充電ケーブルを介した電力線通信による情報交換可能となっている。
これにより、電気自動車に充電する際、電力供給装置1は、充電ケーブルを通じて、充電許可車かどうかの認証ができ、充電量を管理および制御などができ、車両内のネットワークと宅内ネットワークとの統合ネットワークが構成でき、車両内に宅内ネットワークデーターの転送ができ、車両内データの宅内への転送をすることができ、電力供給装置1と、車両に搭載された第2の電力線通信装置(PLC)60間のデータ転送により、認証された車両にのみ電力供給を簡便に行うことができる。
これまで実施の形態について説明したが、上述した実施の形態以外にも、特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施の形態にて実施されてよいものである。
例えば、実施の形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。
このほか、上記文献中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各処理の登録データや検索条件などのパラメータを含む情報、データベース構成については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
また、電力供給装置1に関して、図示の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。
例えば、電力供給装置1の各装置が備える処理機能、特に電力線通信装置(PLC)20および制御部30にて行われる各処理機能については、その全部または任意の一部を、CPU(Central Processing Unit)および当該CPUにて解釈実行されるプログラムにて実現してもよい。
また、「ネットワーク」とは、複数のコンピュータを光ファイバー、イーサネット(登録商標)、無線LAN、HomePNAなどにより接続する技術および接続されたシステム全体であり、LAN (Local Area Network)、WAN (Wide Area Network)、MAN (Metropolitan Area Network)、および、インターネットやイントラネットなどのインターネットワークなどを含むものとする。
また、このコンピュータプログラムは、電力供給装置1に対して任意のネットワークを介して接続されたアプリケーションプログラムサーバに記憶されていてもよく、必要に応じてその全部または一部をダウンロードすることも可能である。
また、本発明にかかるプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納することもできる。ここで、この「記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、EPROM、EEPROM、CD−ROM、MO、DVDなどの任意の「可搬用の物理媒体」、あるいは、LAN、WAN、インターネットに代表されるネットワークを介してプログラムを送信する場合の通信回線や搬送波のように、短期にプログラムを保持する「通信媒体」を含むものとする。
また、「プログラム」とは、任意の言語や記述方法にて記述されたデータ処理方法であり、ソースコードやバイナリコードなどの形式を問わない。なお、「プログラム」は必ずしも単一的に構成されるものに限られず、複数のモジュールやライブラリとして分散構成されるものや、OSに代表される別個のプログラムと協働してその機能を達成するものをも含む。なお、実施の形態に示した各装置において記録媒体を読み取るための具体的な構成、読み取り手順、あるいは、読み取り後のインストール手順などについては、周知の構成や手順を用いることができる。
また、記憶部(サーバ)40に格納される各種のデータベースなどは、RAM、ROMなどのメモリ装置、ハードディスクなどの固定ディスク装置、フレキシブルディスク、光ディスクなどのストレージ部であり、各種処理やウェブサイト提供に用いる各種のプログラムやテーブルやデータベースやウェブページ用ファイルなどを格納する。
さらに、装置の分散・統合の具体的形態は図示するものに限られず、その全部または一部を、各種の付加などに応じて、または、機能負荷に応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
なお、本発明に係る電力供給装置は、電気自動車や電動バイクの車体内に収めるようにしても良い。
本発明にかかる電力供給装置は、外部装置への商用電力の電流の供給を制御することによって、特定の外部装置に電力線通信信号と共に電力の供給も行うことができる電力供給装置を提供することができるので、電力供給分野など産業上の様々な分野において有用であり、特に、電気自動車へ電力供給を行う給電装置に適している。
1 電力供給装置(給電装置)
10 受電部
11 宅外接続部
12 電力供給制限部
13 信号バイパス部
14 電力供給部
15 電圧検出部
20 電力線通信装置(PLC)
21 通信部
22 認証部
23 ネットワーク端末部
30 制御部
31 タイマー部
32 ネットワーク端末部
40 記憶部(サーバ)
50 負荷(充電器)
60 電力線通信装置(PLC)
61 通信部
62 認証部
70 ネットワーク装置
80 電力線通信装置(PLC)
81 通信部
82 認証部

Claims (14)

  1. 機器への電力の供給を行う電力供給装置であって、
    電力線から前記電力の供給を受ける受電部と、
    前記受電部が供給を受ける前記電力の電圧に電力線通信信号を重畳し、前記機器へ当該電力線通信信号を送信する電力線通信部と、
    前記受電部と前記機器との間に設置され、前記電力線通信信号を通過させ、且つ前記機器への前記電力の供給を制限する電力供給制限部と、
    前記受電部と前記機器との間に前記電力供給制限部に設置され、前記電力が通過可能な電力供給部と、
    前記機器が接続されると共に、前記機器に電力を供給する接続部と、
    前記接続部の電圧を検出する電圧検出部と、
    前記電圧検出部によって前記接続部の電圧の減少を検出した場合、前記電力供給部による前記電力の通過を制御する制御部と、
    を備える電力供給装置。
  2. 前記受電部と前記機器との間に前記電力供給制限部と並列に接続され、前記電力の電流を制限し、前記電力線通信信号を通過させる信号バイパス部、
    をさらに備える請求項1に記載の電力供給装置。
  3. 前記機器の登録情報を記憶する記憶部、をさらに備え、
    前記電力線通信部は、前記機器の第2の電力線通信部と電力線通信を行い、当該機器が前記登録情報に登録されているか否かの認証処理を行い、前記登録情報に合致した場合、前記制御部に前記電力供給部によって前記電力を通過させる制御信号を送信する認証部を備える、
    請求項1に記載の電力供給装置。
  4. 前記接続部の両端電圧の減少を検出した場合、前記制御部に前記制御信号を送信する電圧検出部、をさらに備え、
    前記制御部は、前記電圧検出部から前記制御信号を受信した場合、所定時間、前記電力供給部によって前記電力を通過させるタイマー部を備える、
    請求項1に記載の電力供給装置。
  5. 前記認証部は、さらに、前記認証処理が実行されている場合、前記制御部に前記制御信号を送信する、
    請求項3または4に記載の電力供給装置。
  6. 前記認証部は、さらに、前記機器の認証登録をしている場合、前記制御部に前記制御信号を送信する、
    請求項3〜5のいずれか1つに記載の電力供給装置。
  7. 前記電圧検出部は、さらに、
    前記接続部の両端電圧の減少を検出した場合、前記制御部に前記制御信号を送信し、
    前記接続部の前記両端電圧の増加を検出した場合、前記制御部に前記制御信号の送信を中止する、
    請求項1または4に記載の電力供給装置。
  8. 前記電圧検出部は、さらに、
    前記接続部の両端電圧の減少を検出した場合、前記制御部に前記制御信号を送信し、
    前記接続部の前記両端電圧の増加を検出した場合、所定時間経過後に前記制御部に前記制御信号の送信を中止する、
    請求項1または4に記載の電力供給装置。
  9. 前記制御部は、ネットワークを介して前記制御部に通信可能に接続されたネットワーク装置から前記電力供給部によって前記電力を通過させる制御信号を受信するネットワーク端末部を備える、
    請求項1に記載の電力供給装置。
  10. 前記制御部は、さらに、前記電力線を介して前記受電部および前記制御部に接続された第3の電力線通信部から前記電力供給部によって前記電力を通過させる制御信号を受信する、
    請求項1に記載の電力供給装置。
  11. 前記受電部と前記機器との間に前記電力供給制限部と並列に接続され、前記電力の電流を制限し、前記電力線通信信号を通過させる信号バイパス部、をさらに備え、
    前記受電部は、さらに、前記電力線に接続された第4の電力線通信部から送信された前記電力供給部によって前記電力を通過させる制御信号を受信する、
    請求項1〜10のいずれか1つに記載の電力供給装置。
  12. 前記接続部は、建造物外壁に設置される、
    請求項1〜11のいずれか1つに記載の電力供給装置。
  13. 前記接続部は、情報端末装置に設置される、
    請求項1〜11のいずれか1つに記載の電力供給装置。
  14. 前記機器は、電気自動車である、
    請求項1〜13のいずれか1つに記載の電力供給装置。
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