JP6273850B2 - Power supply device, moving object, and power distribution system - Google Patents
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Description
本発明は、電源装置、移動体、及び配電システムに関するものである。 The present invention relates to a power supply device, a moving body, and a power distribution system.
停電発生等のような非常時に、電力供給源を系統電源から電気自動車などの外部の充電式電源に切り替えて、そこの充電式電源から家庭内分電盤に電力供給することによって、家庭内分電盤に接続されている冷蔵庫等の家庭用の電気機器を通常時と同様に利用可能とする。特に、屋外に設置されているコンセントと外部の充電式電源との間において、電源出力用コンセント同士、電源入力用コンセント同士を同一形状にすることによって、通常時に系統電源から外部の充電式電源に電力供給するための充電用ケーブルと、非常時に外部の充電式電源から屋外ガレージコンセントを介して家庭内分電盤に電力供給する外部電源供給用ケーブルとを同じケーブルとして共用可能とするコンセントシステムが開示されている（特許文献１）。 In the event of an emergency such as a power outage, the power supply source is switched from the system power supply to an external rechargeable power supply such as an electric vehicle, and power is supplied from the rechargeable power supply to the home distribution board. Home electric appliances such as refrigerators connected to the electrical panel can be used as usual. In particular, between the outlets installed outdoors and the external rechargeable power supply, the outlets for power output and the outlets for power input have the same shape, so that the system power supply can be switched to the external rechargeable power supply during normal operation. There is an outlet system that can share the same cable for charging power to supply power and external power supply cable for supplying power to the distribution board in the home via an external garage outlet in the event of an emergency. (Patent Document 1).
しかしながら、上記のコンセントシステムでは、外部の充電式電源と屋外に設置されているコンセントとの間を、単一の充電ケーブルで接続した上で、外部の充電式電源から家庭内分電盤に電力供給をしている。そして、家庭内分電盤に接続される宅内配線は幾つかの系統に分割され、系統ごとに最大の電流量が規定されている。そのため、上記のシステムでは、外部の充電式電源から家庭内の宅内配線に供給可能な電力容量が、当該各宅内配線の系統に設定された許容容量以下に制限されてしまう、という問題があった。 However, in the above outlet system, the external rechargeable power supply and the outlet installed outdoors are connected with a single charging cable, and then power is supplied from the external rechargeable power supply to the domestic distribution board. Supplying. The home wiring connected to the home distribution board is divided into several systems, and the maximum amount of current is defined for each system. Therefore, in the above system, there is a problem that the power capacity that can be supplied from the external rechargeable power source to the home wiring in the home is limited to the allowable capacity or less set in the system of each home wiring. .
本発明は、上記の問題を鑑みてなされた発明であり、外部の電力源から大容量の電力を供給できる電源装置、移動体、及び配電システムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a power supply device, a moving body, and a power distribution system that can supply a large amount of power from an external power source.
本発明は、複数のプラグが電力源の電力の供給先の差込口に差し込まれたことを判別し、当該差込口に接続されている配線系の状態を検知し、当該配線系の状態の検知結果に基づいて、電力源から当該供給先へ出力する出力手段の出力電力を設定する、ことによって上記課題を解決する。 The present invention determines that a plurality of plugs have been inserted into a power supply destination outlet of a power source, detects the state of the wiring system connected to the insertion port, and determines the state of the wiring system Based on the detection result, the output power of the output means that outputs from the power source to the supply destination is set to solve the above-described problem.
本発明は、電力源から供給先に電力を供給するためのプラグを複数設けた上で、複数のプラグの接続先となる配線系の状態から、当該配線系の系統を把握しているため、配線系の状態に応じて、複数のプラグから出力する電力を配線系の許容容量まで、それぞれ高めることができる。その結果として、配線系を含むシステムに対して電力源から供給可能な電力容量を高めることができる。 Since the present invention has a plurality of plugs for supplying power from the power source to the supply destination, and grasps the system of the wiring system from the state of the wiring system to which the plurality of plugs are connected, Depending on the state of the wiring system, the power output from the plurality of plugs can be increased up to the allowable capacity of the wiring system. As a result, the power capacity that can be supplied from the power source to the system including the wiring system can be increased.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《第１実施形態》
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<< First Embodiment >>
図１は、本発明の実施形態に係る宅内電力システム及び電源装置を示したブロック図である。本例の電力システムは、系統電力１に接続された住宅用の宅内電力システムにおいて、停電等により系統電力１の電力が利用できない時に、系統電力１以外の電力源の電力を、宅内電力システムに供給するシステムである。なお、図１において、子ブレーカ１２２、１２３に示す斜線は、ブレーカのオフ状態を表している。
FIG. 1 is a block diagram showing a home power system and a power supply device according to an embodiment of the present invention. In the residential power system connected to the
図１に示すように、本例の電力システムは、電力系統１と、宅内電力システム１０と、電源装置２０とを備えている。電力系統１は、電力会社の管理の下、宅内電力システム１０内に対して電力を供給するための電力源である。電力系統１は単相の交流電源である。
As shown in FIG. 1, the power system of this example includes a
宅内電力システム１０は、宅内の電気機器に対して電力系統１の電力を供給する住宅用の電力分岐システムである。宅内電力システム１０は、系統分岐配線１１、分電盤１２、宅内分岐配線１３、１４、及びコンセント１５、１６を備えている。
The in-
系統分岐配線１１は、電力系統１と分電盤１２との間を接続する配線である。系統分岐配線１１は単相３線の電線で構成されている。分電盤１２は、宅内の複数の系統に、電力系統１から供給される電力を分岐する。宅内の複数の系統は、宅内の各部屋に合わせた系統であり、例えばリビング系統、キッチン系統、洋室（寝室や子供部屋などの部屋）系統等である。
The
分電盤１２は、主幹ブレーカ１２１と、子ブレーカ１２２〜１２７を備えている。主幹ブレーカ１２１は、漏電遮断器であり、地絡などの異常の際に、自動的に電力系統１と宅内分岐配線１３、１４との間を遮断する。また、主幹ブレーカ１２１は、アンペアブレーカも有している。アンペアブレーカは、宅内電力システムにより使用される電流が、契約した容量よりも大きい場合に、自動的に電力系統１と宅内分岐配線１３、１４との間を遮断する。
The
子ブレーカ１２２〜１２７は、宅内の複数の系統に対応して設けられた遮断器である。子ブレーカ１２２は宅内分岐配線１３に接続され、子ブレーカ１２３は宅内分岐配線１４に接続されている。子ブレーカ１２４〜１２７は、図示しない他の宅内分岐配線に接続されている。宅内分岐配線１３を含む系統の電流が規定値を超える場合には、子ブレーカ１２２は主幹ブレーカ１２１と宅内分岐配線１３との間を遮断する。子ブレーカ１２４等の他のブレーカも同様の機能をもっている。
Child breakers 122-127 are circuit breakers provided corresponding to a plurality of systems in the house. The
また子ブレーカ１２２〜１２７は開閉器としての機能も有している。例えば子ブレーカ１２２がオフのときには、系統電力１から宅内分岐配線１３への電力供給は遮断される。
In addition, the
宅内分岐配線１３は、電力系統１から子ブレーカ１２２を介して供給される電力を、宅内に設けられた複数のコンセントに分岐した上で、それぞれのコンセントに供給している。例えば、子ブレーカ１２２がリビング用の系統の遮断器として機能する場合には、宅内分岐配線１３はリビングに設けられた複数のコンセントと子ブレーカ１２２との間を接続している。そして、宅内分岐配線１３は、リビングの複数のコンセントに対して、それぞれ電力を供給する。
The branch wiring 13 in the house branches the power supplied from the
宅内分岐配線１４は子ブレ−カ１２３に接続され、電力系統１から子ブレーカ１２３を介して供給される電力を、系統内の複数のコンセントにそれぞれ分岐した上で、それぞれのコンセントに供給している。
The branch wiring 14 in the house is connected to the
コンセント１５は電気機器のプラグの差込口であり、分岐宅内配線１３に接続されている。例えば、宅内で電気機器を使用する際には、電気機器のプラグをコンセント１５に差し込む。そして、系統電力１の電力が分電盤１２により分岐されて、宅内分岐配線１３を介して電気機器に供給されることで、電気機器が宅内電力システム１０の配線系に電気的に接続された状態となり、電気機器が使用可能な状態となる。コンセント１６は、宅内分岐配線１４に接続されている。
The
次に、電源装置２０の構成について説明する。電源装置２０は、バッテリ２１、コンバータ２２、開閉器２３、２７、ケーブル２４、２８、プラグ２５、２９、低圧電源３１、及びコントローラ４０を備えている。電源装置２０は、車両などの移動体に設けられ、又は、定置用の装置として用いられる。電源装置２０を移動体に設ける構成であれば、別の場所に設けられた同様の構成を有する宅内配電システムにも簡便に安全確認、設備容量にあった適切な電源出力を供給することができる。また、電源装置２０は、当該宅内配電システムに対して、バッテリ２１の電力を配電するシステム（配電システム）としても機能する。
Next, the configuration of the
バッテリ２１は、複数の二次電池により構成され、大容量の蓄電用の電池である。電源装置２０が車両に設けられる場合には、バッテリ２１は車両の動力源となる。そして、バッテリ２１は、車両の駆動輪に連結されたモータに対して、電力を供給する。
The
コンバータ２２は、バッテリ２１の電圧を昇圧した上で、バッテリ２１の電力を変換して出力する昇圧回路である。コンバータ２２は、バッテリ２１と開閉器２３、２７との間に接続されている。コンバータ２２は、コントローラ４０により制御される。また、電源装置２０の外部からの電力によりバッテリ２１を充電する場合には、コンバータ２２は、外部から入力される電力を、バッテリ２１の充電に適した電力に変換して、バッテリ２１に出力する。
The
開閉器２３は、コンバータ２２とプラグ２５との間の電気的な導通、遮断を切り替えるスイッチである。開閉器２３はコンバータ２２とプラグ２５との間に接続されている。ケーブル２４は、開閉器２３とプラグ２５との間を接続する配線である。プラグ２５は、ケーブル２４の先端部分に設けられ、コンセント１６に差し込み可能な端子である。プラグ２５がコンセント１６に差し込まれ、開閉器２３がオン状態になると、宅内電力システム１０と電源装置２０が、ケーブル２４により、電気的に接続された状態となる。
The
開閉器２７は、開閉器２３と同様のスイッチであり、コンバータ２２とプラグ２９との間に接続されている。ケーブル２８は、ケーブル２４と同様に配線用ケーブルであり、開閉器２７とプラグ２９との間に接続されている。プラグ２９はケーブル２８の先端部分に設けられ、プラグ２５と同形状の端子である。
The
このように、電源装置２０は、複数のプラグ２５、２９を設けることで、バッテリ２１の電力を、複数の経路で外部へ出力させるように構成されている。すなわち、電源装置２０から宅内電力システム１０への電力の供給経路は、バッテリ２１から、コンバータ２２、開閉器２３、ケーブル２４、プラグ２５、コンセント１５、及び宅内分岐配線１３の順で経由しつつ、子ブレーカ１２２まで電気的に接続される経路と、バッテリ２１から、コンバータ２２、開閉器２７、ケーブル２８、プラグ２９、コンセント１６、及び宅内分岐配線１４の順で経由しつつ、子ブレーカ１２４まで電気的に接続される経路とを含んでいる。なお、図１の例では、開閉器２３、２７、ケーブル２４、２８、プラグ２５、２９はそれぞれ２つずつ設けられているが、３つ以上であってもよい。
As described above, the
低圧電源３１は、コンバータ２２の出力側と開閉器２３、２７との間に接続されている。低圧電源３１は、コンセント１５、１６に接続されている宅内分岐配線１３、１４及び子ブレーカ１２２、１２３等の配線系の接続状態を検知するための電源である。低圧電源３１には、例えば３０Ｖ以下の交流電源が用いられる。定電圧電源３１の出力はコントローラ４０により制御される。
The low
コントローラ４０は、ＣＰＵ等により構成され、電源装置２０の全体を制御する。コントローラ４０は、機能ブロックとして、差込判別部４１、配線状態検知部４２、開閉器制御部４３、及びコンバータ制御部４４を有している。
The
差込判別部４１は、複数のプラグ２５、２９がコンセント１５、１６に差し込まれたことを判別する。配線状態検知部４２は、宅内電力システム１０の配線系のうち、コンセント１５、１６に接続されている配線系の状態を検知する。開閉器制御部４３は開閉器２３、２７のオン、オフを切り替える。
The
コンバータ制御部４４は、配線状態検知部４２の検知結果に基づいてコンバータ２２の出力電力を設定し、設定した出力電力を電源装置２０から宅内配線システム１０に供給するように、コンバータ２２を制御する。
The
次に、宅内電力システム１０の配線系の状態と、電源装置２０から宅内電力システム１０に供給可能な電力容量との関係について説明する。
Next, the relationship between the state of the wiring system of the
宅内電力システム１０の配線系の一部である宅内分岐配線１３、１４には、配線の材料、太さ等により配線容量が制限されている。また子ブレーカ１２２〜１２７を構成する開閉器、遮断器にも、配線と同様に、制限となる容量が設定されている。
For the in-home branch wirings 13 and 14 that are part of the wiring system of the in-
仮に、宅内分岐配線１３、１４の制限値として、配線容量（電流制限値）が２０Ａに設定されていたとする。そして、子ブレーカ１２２、１２３がともにオフ状態（開放状態）であったとする。
Suppose that the wiring capacity (current limit value) is set to 20A as the limit value of the in-home branch wirings 13 and 14. Assume that both the
このとき、宅内分岐配線１３と宅内分岐配線１４との間は、遮断された子ブレーカ１２２、１２３により電気的に導通していない。そのため、宅内電力システム１０の配線系のうち、コンセント１５とコンセント１６との間の配線系（コンセント１５から、系統分岐配線１３、子ブレーカ１２２、子ブレーカ１２３、及び系統分岐配線１４の順でコンセント１６接続した配線に相当）は配線経路のループを形成していない。そして、プラグ２５、２９がコンセント１５、１６にそれぞれ差し込まれたとしても、プラグ２５とプラグ２９との間では、宅内電力システム１０の配線系を介して、閉ループの回路（閉ループの電流経路）が形成されない。
At this time, the
よって、プラグ２５、２９がコンセント１５、１６にそれぞれ差し込まれた状態で、コンバータ２２から宅内分岐配線１３、１４には、それぞれ２０Ａずつの電流を流すことができる。電源装置２０は、宅内電力システム１０に対して合計４０Ａの容量で電力を供給できる。
Therefore, in the state where the
一方、子ブレーカ１２２、１２３がともにオン状態（投入状態）であったとする。このとき、子ブレーカ１２２と子ブレーカ１２３との間が導通され、宅内分岐配線１３と宅内分岐配線１４との間も電気的に導通される。そのため、宅内電力システム１０の配線系のうち、コンセント１５とコンセント１６との間の配線系は配線経路のループを形成する。そして、プラグ２５、２９がコンセント１５、１６にそれぞれ差し込まれた場合には、プラグ２５とプラグ２９との間では、宅内電力システム１０の配線系を介して、閉ループの回路が形成される。このような状態で、コンバータ２２からプラグ２５及びプラグ２９へのそれぞれの出力電流が、２０Ａに設定されると、宅内分岐配線１３、１４には、電流制限値（２０Ａ）の倍の電流が供給される。
On the other hand, it is assumed that both of the
またプラグ２５及びプラグ２９を同一のコンセント１６に差し込んだ場合について、図２を用いて説明する。図２は、宅内電力システム１０及び電源装置２０のブロック図である。ただし、図２では、電源装置２０の構成のうち、コントローラ４０等の一部の構成を省略して図示されている。
A case where the
図２に示すように、プラグ２５、２９を同一のコンセント１６に差し込んだ場合には、ケーブル２８は、プラグ２５、コンセント１６、宅内分岐配線１４、及びプラグ２９に電気的に接続されている。そのため、プラグ２５とプラグ２９との間では、宅内電力システム１０の配線系を介して、閉ループの回路が形成されている。この場合にも、コンバータ２２からプラグ２５及びプラグ２９へのそれぞれの出力電流が２０Ａに設定されると、宅内分岐配線１４には、電流制限値（２０Ａ）の倍の電流が供給される。
As shown in FIG. 2, when the
上記のように、複数のプラグ２５、２９をコンセント１５、２６に差し込んで、宅内電力システム１０に対して電力を供給する際には、宅内電力システム１０の配線系の状態によって、電源装置１０から宅内電力システム２０へ供給可能な電力が異なる。そのため、本例の電源装置２０は、宅内電力システム１０の配線系の状態を検知した上で、コンバータ２２の出力電力を設定している。以下、電源装置２０のコントローラ４０の制御について説明する。
As described above, when power is supplied to the
まずコントローラ４０は、開閉器制御部４３により開閉器２３、２７をオンにしつつ、差込判別部４１によりプラグ２５、２９がコンセント１５、１６に差し込まれている否かを判定する。プラグ２５、２９がコンセント１５、１６に差し込まれている場合と、プラグ２５、２９がコンセント１５、１６に差し込まれていない場合とでは、ケーブル２４、２８の先端部分おける電位が異なる。そのため、差込判別部４１は、センサ等を用いて当該電位に相当する電圧を検出し、どのプラグ２５、２９がコンセント１５、１６に差し込まれているか、判別できる。なお、センサは電源装置１０を構成する回路のうち、プラグ２５、２９の電位を測定できる位置に、適宜、接続されればよい。
First, the
次に、コントローラ４０は開閉器制御部４３により開閉器２３、２７をオフにした上で、開閉器２３、２７からコンバータ２２の出力側までの配線の絶縁を確認する。絶縁の検知は、低圧電源３１の出力に対するセンサの測定値から検知してもよく、あるいは、電源装置１０に例えば絶縁検知用の回路を設け、当該絶縁検知回路より検知してもよい。絶縁が確保されていない場合には、コントローラ４０はユーザに対して装置の異常を通知し、システムを停止させる。
Next, the
プラグ２５、２９のうち少なくとも１つのプラグ２５、２９がコンセント１５、１６に差し込まれており、かつ、電源装置１０内の絶縁が確保された場合には、コントローラ４０は、コンセント１５、１６に差し込まれたプラグ２５、２９と対応する開閉器２３、２７をオン状態にする。図１の例で、例えばプラグ２５がコンセント１５に差し込まれ、プラグ２９がコンセント１６に差し込まれていない場合には、コントローラ４０は開閉器２３をオン状態にし、開閉器２７をオフ状態にする。
If at least one of the
そして、コントローラ４０は、オン状態にした開閉器２３、２７から、ケーブル２４、２８、プラグ２５、２９、コンセント１５、１６、及び宅内分岐配線１３、１４へと続く配線系の地絡を検知する。地絡検知は、絶縁検知と同様に、低圧電源３１の出力に対するセンサの測定値から検知してもよく、あるいは、電源装置１０に例えば地絡検知用の回路を設け、当該地絡検知回路より検知してもよい。地絡が検知された場合には、コントローラ４０はユーザに対して装置の異常を通知し、システムを停止させる。
And the
またコントローラ４０は、コンセント１５、１６に差し込まれたプラグ２５、２９と対応する開閉器２３、２７をオンにした状態で、宅内電力システム１０内の状態が停電であるか否かを判別する。プラグ２５、２６をコンセント１５、１６に差し込んだ状態では、電源装置２０は、子ブレーカ１２２、１２３から、宅内分岐配線１３、１４及びコンセント１５、１６を介して、プラグ２５、２９まで電気的に接続されることになる。そのため、コントローラ４０はプラグ２５、２９の電位を測定するセンサの測定値に基づいて、停電状態であるか否かを判別できる。
Further, the
宅内電力システム１０内で停電の状態を確認すると、コントローラ４０は配線状態検知部４２により、宅内電力システム１０の配線系の状態を検知する。図３及び図４を用いて、配線系の状態の検知制御について説明する。図３は宅内電力システム１０の一部の構成と電源装置２０の一部の構成のブロック図である。なお、便宜上、開閉器２７を「Ｓ１」とし、開閉器２３を「Ｓ２」とし、開閉器３３を「Ｓ３」とする。また図３の子ブレーカ１２４に示す斜線は、ブレーカのオフ状態を表している。
When the power failure state is confirmed in the
図４は、開閉器２３、２７、３３のオン、オフの切り替えの時間特性と、ケーブル２４、２８、３４の測定電圧の時間特性を示している。Ｓ１は開閉器２７に係るオン、オフ状態の特性とケーブル２８の測定電圧の特性を示し、Ｓ２は開閉器２３に係るオン、オフ状態の特性とケーブル２４の測定電圧の特性を示し、Ｓ１は開閉器３３に係るオン、オフ状態の特性とケーブル３４の測定電圧の特性を示す。横軸は時間を示し、縦軸は開閉器の状態（オン、オフ）と測定電圧の値を示す。実線は開閉器のオン、オフ状態の特性を示し、点線は測定電圧の特性を示す。なお、測定電圧は、センサで測定すればよい。
FIG. 4 shows the time characteristics of switching on / off of the
図３の例では、電源装置２０は、プラグ２５、２９の他に、もう一つのプラグ３５を備えている。また電源装置２０は、３個目のプラグ３５に電気的に接続される開閉器３３及びケーブル３４を備えている。そして、プラグ３５はコンセント１７に差し込まれている。コンセント１７は宅内分岐配線を介して子ブレーカ１２４に接続されている。またコンセント１６には、照明器等のプラグ１８が差し込まれている。
In the example of FIG. 3, the
コントローラ４０は、宅内電力システム１０の配線系の状態を検知するために、開閉器２７（Ｓ１）をオンにし、開閉器２３、３３（Ｓ２、Ｓ３）をオフにする。プラグ２５、２９はコンセント１５、１６に差し込まれ、子ブレーカ１２２、１２３がオン状態になっている。そのため、プラグ２５とプラグ２９との間は、電力配線システム１０内の配線系により短絡（ショート）している。
The
この状態で、配線状態検知部４２は低圧電源３１を制御して、低電圧の交流の検知信号を出力する。検知信号は、オン状態の開閉器２７を流れ、プラグ２５、２９間における配線系の電流経路を流れて、ケーブル２４に流れ込む。ケーブル２４内で電圧が検知される。一方、子ブレーカ１２４はオフ状態のため、プラグ２９からの検知信号は、コンセント１７には流れない。そのため、ケーブル３４内で電圧は検知されない。
In this state, the
また、開閉器２３（Ｓ２）をオン状態にし、開閉器２７（Ｓ１）をオフ状態にして、低圧電源３１から検知信号が出力されると、検知信号はプラグ２５から、宅内配線ケーブル１３、１４及び子ブレーカ１２２、１２４を介して、プラグ２９とケーブル２８に流れ込む。そのためケーブル２８内で電圧が検知される。一方、プラグ２９からの検知信号は、コンセント１７には流れず、ケーブル３４内で電圧が検知されない。
When the switch 23 (S2) is turned on, the switch 27 (S1) is turned off, and a detection signal is output from the low-
図４に示すように、開閉器２７（Ｓ１）をオフからオンに切り替わるタイミングに合わせて、検知信号が出力され、オフ状態の開閉器２３（Ｓ２）側で電圧を検出した場合には、プラグ２５、２９間で、宅内電力システム１０内の配線系を介して短絡していることになる。一方、オフ状態の開閉器３３（Ｓ３）側で電圧を検出しない場合には、プラグ２９、３５間で、宅内電力システム１０内の配線系を介して短絡していないことなる。
As shown in FIG. 4, when the switch 27 (S1) is switched from OFF to ON, a detection signal is output, and when the voltage is detected on the switch 23 (S2) in the OFF state, the
また図４に示すように、開閉器２３（Ｓ２）をオフからオンに切り替わるタイミングに合わせて、検知信号が出力された場合にも、配線状態検知部４２は、ケーブル２８、３４の電圧に基づいて、プラグ２５とプラグ２９との間、及び、プラグ２５とプラグ３５との間で、宅内電力システム１０内の配線系を介して短絡しているか否かを検知できる。
As shown in FIG. 4, even when a detection signal is output at the timing when the switch 23 (S2) is switched from OFF to ON, the wiring
さらに、開閉器３３（Ｓ３）をオフからオンに切り替わるタイミングに合わせて、検知信号が出力された場合には、ブレーカ１２４がオフ状態であるため、図４に示すように、ケーブル２４、２８及びプラグ２５、２９には電圧が印加されない。そのため、配線状態検知部４２は、ケーブル２４、２８の電圧の測定値に基づいて、プラグ３５とプラグ２５との間、及び、プラグ３５とプラグ２９との間で、宅内電力システム１０内の配線系を介して短絡していないことを検知できる。
Further, when the detection signal is output in accordance with the timing at which the switch 33 (S3) is switched from OFF to ON, the
すなわち、配線状態検知部４２は、開閉器２３、２７、３３のうち、一方の開閉器がオン状態に、他方の開閉器がオフ状態である場合に、低圧電源３１から検知信号を出力させつつ、オフ状態の開閉器２３、３３側の電圧をセンサで測定する。そして、配線状態検知部４２は、センサの測定値により電圧を検知した場合には、複数のプラグ２５、２９の間で配線系を介して短絡した短絡回路を形成していると判定する。また、配線状態検知部４２は、センサの測定値により電圧を検知していない場合には、複数のプラグ２９、３５の間で短絡回路を形成していないと判定する。
That is, the wiring
これにより、配線状態検知部４２は、複数のプラグ２５、２９、３５間で電気的に接続されている宅内電力システム１０内の配線系の電流経路の短絡と、当該電流経路の開放とをそれぞれ検知している。
Thereby, the wiring
配線状態検知部４２により電力供給先の配線系の状態を検知した後、コントローラ４０は、コンバータ制御部４４により、コンバータ２２からの出力電力を設定する。
After the wiring
上記のように、複数のプラグ２５、２９間で配線系を介した電流経路が短絡回路を形成している場合には、当該短絡回路において、複数のプラグ２５、２９から宅内分岐配線１３、１４に向かって、それぞれ制限値の電流を流すことができない。一方、複数のプラグ２５、２９間の電流経路が開放し、短絡回路を形成していない場合には、複数のプラグ２５、２９から宅内電気配線１３、１４にそれぞれ制限値の電流を流すことができる。
As described above, when the current path through the wiring system between the plurality of
宅内分岐配線１３、１４及び子ブレーカ１２２〜１２７に係る電流制限値が２０Ａとすると、図３の例において、プラグ２５、２９間では、宅内電力システム１０の配線系を介して短絡している。またプラグ２５、３５間、及び、プラグ２９、３５間では配線系を介して短絡していない。そのため、コントローラ４０はプラグ２５、２９間で、宅内電力システム１０の配線系及び電源装置２０内の配線により閉ループの電流経路を形成しないように、開閉器２３をオフ状態にする。また、コントローラ４０は、ケーブル２８を介してプラグ２９から電力を出力させるように開閉器２７をオン状態にし、ケーブル３４を介してプラグ３５から電力を出力させるように開閉器３３をオン状態にする。
Assuming that the current limit value relating to the in-home branch wirings 13 and 14 and the
そして、コンバータ制御部４４は、コンバータ２２からプラグ２９、３５を介して宅内電力システム１０に供給可能な出力電流の制限値を４０Ａにして、コンバータ２２の出力電力を設定する。これにより、電源装置２０は、プラグ２５、２９間の短絡回路の電流を制限値の２０Ａ以下に抑えつつ、コンセント１７から子ブレーカ１２４までの間の回路にも、制限値の２０Ａを流す。すなわち、複数のプラグ２５、２９間で短絡した電流経路を形成する場合には、電源装置２０は、一方のプラグから制限値以下の電力を出力させて、他方のプラグからは電力を出力させない。また、複数のプラグ２５、２９間で開放した電流経路を形成する場合には、電源装置２０は、複数のプラグから制限値以下の電力をそれぞれ出力させている。
Then,
そして、コンセント１５、１６に電気機器のプラグを差し込み、電気機器を使用した場合には、制限値の２０Ａまで電力を使用できる。また、コンセント１７に電気機器のプラグを差し込み、電気機器を使用した場合には、制限値の２０Ａまで電力を使用できる。
And when the plug of an electric equipment is inserted in the
また、例えばコンセント１５〜１７に接続された電気機器の電力の使用量が大きく、宅内電力システム１０に供給する電力が制限値を超える場合には、コンバータ制御部４４は、宅内電力システム１０への供給電力を制限値以下に抑えるように、コンバータ２２の出力電力を設定する。
Further, for example, when the power consumption of the electrical equipment connected to the
上記では、３つのプラグ２５、２９、３５について説明したが、３つに限らず、任意の複数個のプラグ及びケーブルを電源装置１０に備えた場合に、コンバータ２２の出力電力は、以下の要領で設定される。
In the above description, the three
まず、コントローラ４０は、差込判別部４１により、電源装置１０に備えられているプラグ２５、２９のうち、何個のプラグがコンセント１５、１６に差し込まれているか否かを検知する。そして、コントローラ４０は、コンセント１５、１６に差し込まれたプラグ２５、２９と電気的に接続する開閉器２４、２７のオン、オフを切り替えつつ、低圧電源３１から検知信号を出力させる。配線状態検知部４２は、ケーブル２４、２８に印加される電圧に基づいて、複数のプラグ間の配線系を介した短絡回路をプラグ毎に検知する。
First, the
これにより、コントローラ４０は、コンセント１５、１６に差し込まれているプラグ２５、２９の個数（ｎ個）と短絡回路の数（ｒ個）を算出する。
Thereby, the
そして、宅内分岐配線１３、１４及び子ブレーカ１２２〜１２７に係る電流制限値をＩ０とし、コンバータ２２の出力電流の制限値を（Ｉｌｉｍ）とすると、電流制限値（Ｉ０）と、出力電流の制限値を（Ｉｌｉｍ）との間には、下記の式（１）の関係が成立する。
プラグ２５、２９の個数（ｎ個）と短絡回路の数（ｒ個）を算出した後、コンバータ制御部４４は、コンバータ２２の出力電流の制限値を、式（１）から算出される電流値（Ｉｌｉｍ）にしてコンバータ２２の出力電力を設定する。
After calculating the number of
開閉器制御部４３は、短絡回路を形成するプラグ２５、２９に対して接続している開閉器２３、２７のうち、一の開閉器２３、２７をオンにしつつ、他の開閉器２３、２７をオフにする。１つの短絡回路に対して、開閉器２３、２７が３つ以上接続されている場合には、開閉制御部４３は１つの開閉器２３、２７をオン状態にして、他の２以上の開閉器２３、２７をオフにする。これにより、開閉器制御部４３は、宅内電力システム内の配線系及び電源装置２０の回路によりプラグ間で閉ループ回路を形成しないよう、電源装置２０内で電流経路を遮断している。
The
また、開閉器制御部４３は、短絡回路を形成していないプラグ２５、２９に対して接続している開閉器２３、２７をオンにする。そして、コントローラ４０は、宅内電力システム１０の配線系に対して、コンバータ２２から電力を供給する。
The
コントローラ４０は、宅内電力システム１０に電力を供給している間、コンセント１５、１６に差し込まれるプラグ数に増減があるか否かを検知している。プラグ２５、２９がコンセント１５、１６に新たに差し込まれ、プラグ数が増加した場合には、開閉器制御部４３は、新たに差し込まれたプラグ２５、２６に対して、ケーブル２４、２８を介して接続されている開閉器２３、２７をオン状態にする。また、配線状態検知部４２は、新たに差し込んだコンセント１５、１６に接続されている宅内分岐配線１３、１４及び子ブレーカ１２２〜１２７の配線系の状態を検知する。そして、コンバータ制御部４４は、配線状態検知部４２の検知結果に基づいて、コンバータ２２の出力電圧を設定する。
The
一方、プラグ２５、２９がコンセント１５、１６から抜き出された場合には、開閉器制御部４３は、抜き出されたプラグ２５、２６に対して、ケーブル２４、２８を介して接続されている開閉器２３、２７をオフ状態にする。配線状態検知部４２は、コンセント１５、１６に接続されている宅内分岐配線１３、１４及び子ブレーカ１２２〜１２７の配線系の状態を検知する。そして、コンバータ制御部４４は、配線状態検知部４２の検知結果に基づいて、コンバータ２２の出力電圧を設定する。
On the other hand, when the
コントローラ４０は、宅内電力システム１０に電力を供給している間、宅内電力システム１０において停電状態であるか否かを判別している。停電状態が継続されている場合には、コントローラ４０は電力の供給を続ける。一方、コントローラ４０は、停電状態でないことを判別した場合には、系統電力１からの電力供給が復帰したと判断して、コンバータ２２の動作を停止し、オン状態の開閉器２３、２７をオフ状態にする。また、コントローラ２２は、電源装置２０に設けられているディスプレイ等を用いて、ユーザに対して電力の復電を通知する。
The
上記のように、本例の電源装置２０は、複数のプラグ２５、２９をコンセント１５、１６に差し込んだ際に、宅内分岐配線１３、１４、子ブレーカ１２２〜１２７等を介して、ショートされないように、宅内電力システムの配線系の状態を検知している。また複数のプラグ間で短絡回路が形成される場合には、電源装置２０は、短絡回路に流れる電流を制限値以下に抑えるように、出力電力の容量を制限している。さらに、電源装置２０は、プラグ間で形成されている閉ループ回路の電流経路を、電源装置２０内で遮断するように、開閉器２３、２７を切り替えている。
As described above, the
これらの機能により、本例の電力装置は、安全性を確保しつつ、宅内電力システム１０に対して供給可能な電力容量を高めることができる。
With these functions, the power device of this example can increase the power capacity that can be supplied to the
次に、図５を用いて、コントローラ４０の制御フローを説明する。図５はコントローラ４０の制御手順を示すフローチャートである。
Next, the control flow of the
電源装置２０を非常用電源として利用する際に、できるだけ多くの出力容量を確保したい場合には、複数のプラグ２５、２９間で形成される短絡回路の数が少なくなるように、プラグをコンセントに差し込むことが望ましい。このような使い方の一つとして、コンセントに差し込まれるプラグ数を徐々に増やしながら、ユーザがプラグを差し込むという利用方法が想定される。図５の制御フローは、このように、ユーザがコンセント１５、１６に差し込むプラグ数を順に増やしながら、電源装置２０を利用する場合の制御フローを示している。
When the
ステップＳ１にて、コントローラ４０は、プラグ２５、２９がコンセント１５、１６に差し込まれているか否かを判別する。このとき、コントローラ４０は、コンセント１５、１６に差し込まれているプラグ２５、２９を特定する。少なくとも１つのプラグ２５、２９がコンセント１５、１６に差し込まれている場合には、ステップＳ２にて、コントローラ４０は絶縁を検知する。
In step S <b> 1, the
絶縁が確保されている場合には、ステップＳ３にて、開閉器制御部４３は、開閉器２３、２７をオン状態にする。オン状態にする開閉器２３、２７は、コンセント１５、１６に差し込まれたプラグ２５、２９とケーブル２４、２８等を介して接続されている開閉器である。
If insulation is secured, the
ステップＳ４にて、コントローラ４０は、オン状態にした開閉器２３、２７からプラグ２５、２９までの電流経路の地絡と、コンセント１５、１６に接続されている宅内電力システム１０内の配線系の地絡を検知する。
In step S4, the
地絡が生じていない場合には、ステップＳ５にて、コントローラ４０は、宅内電力システム１０内の状態が停電状態であるか否かを判別する。停電状態である場合には、ステップＳ６にて、配線状態検知部４２は、低圧電源３１から検知信号を出力させつつ、検知信号の電圧を測定することで、宅内電力システム１０内の配線系の状態を検知する。
If a ground fault has not occurred, in step S5, the
ステップＳ７にて、開閉器制御部４３は、配線状態検知部４２の検知結果に応じて、開閉器２３、２７のオン、オフを切り替えることで、開閉器２３、２７を制御する。ステップＳ８にて、コンバータ制御部４４は、配線状態検知部４２の検知結果に基づいて、コンバータ２２の出力電流の電流制限値を設定する。そして、コンバータ制御部４４は、コンバータ２２の出力される電流が制限電流値以下になるように、コンバータ２２の出力電力を設定する。
In step S <b> 7, the
ステップＳ９にて、コンセント１５、１６に差し込まれたプラグ２５、２９の数が増加したか否かを判定する。すなわち、プラグ２５、２９が新たにコンセント１５、１６に差し込まれた場合には、プラグ数が増加するため、ステップＳ９の判定フローの結果で「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ３に戻る。そして、コントローラ４０は、上記のステップＳ３〜ステップＳ９までの制御フローを再び実行する。これにより、新たにプラグが差し込まれる度に、本例の電源装置２０は、地絡検知、停電状態の判別、配線系の状態の検知を行う。そして、コントローラ４０は配線状態検知部４２の検知結果に応じて、開閉器２３、２７を制御しつつ、コンバータ２２の出力電力を設定する。
In step S9, it is determined whether or not the number of
ステップＳ９において、プラグ数が増加していない場合には、ステップＳ１０にて、コンバータ制御部４４はコンバータ２２から電力を出力させる。ステップＳ１１にて、コントローラ４０はコンセント１５、１６に差し込まれているプラグ２５、２９が存在するか否かを判別する。差し込まれているプラグ２５、２９が存在しない場合には、図５の制御フローを終了させる。
If the number of plugs has not increased in step S9,
一方、差し込まれているプラグ２５、２９が存在する場合には、ステップＳ１２にて、コントローラ４０は、宅内電力システム１０内の状態が停電状態であるか否かを判別する。停電状態ではない場合には、ステップＳ８に戻り、ステップＳ８以下の制御フローを再度、実行する。一方、停電状態である場合には、コントロール４０はコンバータ２２の動作を停止させて、図５の制御フローを終了させる。
On the other hand, when the
ステップＳ１にてプラグ２５、２９のコンセント１５、１６への差し込みがない場合、ステップＳ２にて絶縁が確保されていない場合、ステップＳ４にて地絡を検知した場合、ステップＳ５にて停電状態であると判別された場合には、図５の制御フローを終了させる。
If
上記のように本例の電源装置２０は、電力の供給先となるコンセント１５、１６に差し込み可能であり、かつ、コンバータ２２に電気的に接続されている複数のプラグ２５、２９を備え、複数のプラグ２５、２９がコンセント１５，１６に差し込まれたことを判別し、コンセント１５、１６に接続されている宅内電力システム１０の配線系の状態を検知し、その検知結果に基づいてコンバータ２２の出力電力を設定する。これにより本例は、プラグの差し込み先となる配線系が同一の系統の配線に接続されているか、異なる系統の配線に接続されているか検知した上で、コンバータ２２の出力電力を設定しているため、宅内電力システム１０に対して供給可能な電力容量を高めることができる。また、宅内電力システム１０に対して分岐配線や追加工事を施さなくても、安全に非常時の電力を供給できる。
As described above, the
また本例は、複数のプラグ２５、２９間に、電気的に接続された配線系を含む電流経路の短絡と、当該電流経路の開放とを検知している。これにより、宅内電力システム１０の配線系の状態に応じて、配線系に対して供給可能な電力を設定できる。その結果として、宅内電力システム１０に対して供給可能な電力容量を高めることができる。
In this example, a short circuit of a current path including a wiring system electrically connected between the plurality of
また本例は、複数のプラグ２５、２９間で、配線系を含む電流経路が開放している場合には、当該複数のプラグ２５、２９から、制限値以下の電力をそれぞれ出力させるように、コンバータ２２を制御する。これにより、宅内電力システム１０に対して供給可能な電力容量を高めることができる。
Further, in this example, when the current path including the wiring system is open between the plurality of
また本例は、宅内電力システム１０の配線系の状態を検知する検知信号を、当該配線系に出力する低圧電源を電源装置２０に備え、配線状態検知部４２は、検知信号の電圧又は電流を測定し、測定された出力値に基づいて配線系の状態を検知する。これにより、非常用電源として電源装置２０を利用する際、電力供給の可否を安全に確認できる。
Further, in this example, the
また本例は、複数のプラグ２５、２９のうちプラグ間で配線系を介して短絡しているプラグ数を検知し、プラグ２５、２９の個数と検知したプラグ数に基づいて、コンバータ２２の出力電力の制限値を設定する。これにより、配線系の状態に応じて、適正な制限値を設定し、出力電力に制限をかけているため、高い電力を安全に供給することができる。
In this example, the number of plugs short-circuited between the
また本例は、コンバータ２２の出力側と複数のプラグ２５、２９との間にそれぞれ接続され、コンバータ２２の出力側と複数のプラグ２５、２９との間の電気的な導通及び遮断を切り替える複数の開閉器２３、２７を電源装置２０に備え、配線状態検知部４２の検知結果に基づいて、開閉器２３、２７のオン、オフを切り替える。これにより本例は、プラグの差し込み先となる配線系が同一の系統の配線に接続されているか、異なる系統の配線に接続されているか検知した上で、開閉器２３、２７のオン、オフを切り替えることで、電力の出力先となるプラグ２５、２９を選択しているため、宅内電力システム１０に対して供給可能な電力容量を高めることができる。また、高い電力を安全に供給することができる。
Further, in this example, a plurality of switches are connected between the output side of the
また本例は、複数のプラグ２５、２９の間で配線系を介して短絡した短絡回路を形成しているか否かを検知し、短絡回路を形成している複数のプラグ２５、２９にそれぞれ接続された複数の開閉器２３、２７のうち、一方の開閉器をオンし、他方の開閉器をオフにする。これにより、複数のプラグ間で閉ループの回路が形成されないように、電流経路を遮断しているため、安全性を高めつつ、高い電力を供給できる。
Further, in this example, it is detected whether or not a short circuit that is short-circuited via the wiring system is formed between the plurality of
また本例は、複数の開閉器２３、２７のうち、一方の開閉器がオン状態であり、他方の開閉器がオフ状態である場合に、低圧電源３１から検知信号を出力させつつ、当該他方の開閉器側で検知信号の出力を測定し、測定された値に基づき、短絡回路を形成しているか否かを検知する。これにより本例は、複数のプラグ間の配線系の電流経路が短絡しているか、開放しているか確認することができる、その結果として、電力供給の可否を安全に確認できる。
Further, in this example, when one of the plurality of
また本例において、電源装置２０は車両等の移動体に設けるとよい。これにより、停電により系統電力１からの電力供給が停止している需要家のもとに、車両を走行させることで、電源装置を移動できる。そして、プラグ２５、２９をコンセント１５、１６に差し込むことで、どの場所に位置する電力システムに対しても、安全に非常時の電源供給の可否を判別できる。また、本例は宅内電力システム１０の状態が停電状態であるか否かを判別できるため、宅内電力システムの異常に関しても判断することができる。
In this example,
なお、本例の電源装置２０は、図１に示すような屋内に限らず、屋外機器に対して電力を供給してもよい。図６は、宅内電力システム１０の一部の構成、電源装置２０の一部の構成、及び屋外機器４０のブロック図である。屋外機器４０は、例えば駐車場などに設けられたコンセント４１を備えている。電源装置２０は、プラグ２５、２９、３５の他にプラグ３８を備えている。プラグ３８は、ケーブル３７及び開閉器３６を介して、コンバータ２２の出力側と低圧電源３１に接続されている
In addition, the
電源装置２０から屋外機器４０に対して電力を供給するためには、プラグ３８をコンセント４１に差し込む。そして、コントローラ４０は、上記と同様に、絶縁検知、停電状態の判別、及び屋外機器４０の配線系の状態の検知等を行った上で、屋外機器４１に電力を供給する。
In order to supply power from the
また本発明の変形例として、低圧電源３１を、検知信号の周波数を可変できる電源とし、検知信号の周波数特性を測定することで、複数のプラグ間に接続されている配線系の短絡及び開放を検知してもよい。また周波数特性を用いて配線系の状態を検知する際には、プラグ２５、２９毎に電気的に接続されている、宅内電力システムの配線系とケーブル２４、２８とを含む各電流経路を、検出用の周波数で区別してもよい。
As a modification of the present invention, the low-
すなわち、例えば、プラグ２５に電気的に接続されている宅内分岐配線１３、子ブレーカ１２２及びケーブル２４には、第１の検知用の周波数が割り当てられ、プラグ２９に電気的に接続されている宅内分岐配線１４、子ブレーカ１２３及びケーブル２８には、第２の検知用の周波数が割り当てられる。割り当てられる周波数と電流経路との関係は、選択される配線、ケーブルの部品設計等により予め決まる。
That is, for example, a first detection frequency is assigned to the in-
そして、低圧電源３１は、第１、第２の検知用の周波数を含めつつ、周波数を可変させて、検知信号を出力する。配線状態検知部４２は、低圧電源３１から周波数可変の検知信号を出力している間に、各ケーブルに印加される電圧を測定し、検知信号の周波数特性を測定する。配線状態検知部４２は、割り当てられた周波数に対して測定値が所定の閾値より高いことを検知することで、割り当てられた周波数と対応する電流経路の配線の状態を検知できる。これにより、本発明の変形例では、上記のように検出信号の出力に合わせて、配線系の状態を検知できる。なお、このような周波数特性を用いて、配線系の状態を検知する場合には、低圧電源３１の出力側から各プラグ２５、２９まで、信号線を接続してもよい。信号線を設けることで、開閉器２３、２７のオン、オフを切り替えなくても、配線系の状態を検知できる。
The low-
また本発明の他の変形例として、配線状態検知部４２は、低圧電源３１から交流電圧を出力させて、ケーブル２４、２８、３４に印加される電圧位相を測定し、測定した電圧位相の変化から、配線系の状態を検知してもよい。また、配線状態検知部４２は、低圧電源３１から交流電圧を出力させて、ケーブル２４、２８、３４に流れる電流位相を測定し、測定した電流位相の変化から、配線系の状態を検知してもよい。
As another modification of the present invention, the wiring
なお、プラグ２５、２９の差し込みを検知するためのセンサ、地絡をするためのセンサ、絶縁確保を検知するためのセンサ、停電を検知するためのセンサ、及び、複数のプラグ２５、２９の間で宅内電力システム内の配線系の状態を検知するためのセンサは、適宜、兼用させてもよい。
A sensor for detecting the insertion of the
また本例の電源装置２０は、開閉器２３、２７、３３、３６の代わりに、遮断器を用いてもよく、あるいは、各プラグ２５、２９、３５、３６に、半導体スイッチなどのスイッチを内蔵することで、低圧電源３１から各プラグ２５、２９、３５、３６までの電気的な導通、遮断を切り替えてもよい。また、電源装置２０は、コンバータ２２の出力から各プラグ２５、２９、３５、３８までの強電ラインと、低圧電源３１の出力から各プラグ２５、２９、３５、３８までの弱電ラインとを分けてもよい。ラインを分けた場合には、ライン毎に、電気的な導通、遮断を切り替えるスイッチを接続すればよい。
In the
上記の開閉器２３、２７、３３、３６及びコンバータ２２が本発明の「出力手段」に相当し、コントローラ４０が本発明の「制御手段」に相当し、差込判別部４１が本発明の「判別手段」に相当し、配線状態検知部４２が本発明の「検知手段」に相当し、コンバータ制御部４４が本発明の「電力設定手段」に相当し、低圧電源３１が本発明の「信号源」に相当し、コンバータ２２が本発明の「変換回路」に相当し、開閉器２３、２７、３３、３８が本発明の「スイッチ」に相当する。
The above switches 23, 27, 33, and 36 and the
《第２実施形態》
図７は、発明の他の実施形態に係る電源装置の制御フローを示すフローチャートである。本例では上述した第１実施形態に対して、制御フローの一部が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、その記載を援用する。
<< Second Embodiment >>
FIG. 7 is a flowchart showing a control flow of a power supply device according to another embodiment of the invention. In this example, a part of the control flow is different from the first embodiment described above. Other configurations are the same as those in the first embodiment described above, and the description thereof is incorporated.
電源装置２０を非常用電源として利用する際には、第１実施形態の制御フローで説明したようなプラグ２５、２９を１つずつコンセント１５、１６に差し込む場合に限らず、電源装置２０の利用開始時に複数のプラグ２５、２９をコンセント１５、１６に差し込む場合も考えられる。また非常用電源として電源装置２０を利用している間に、プラグを新たにコンセントに差し込む場合、あるいは、プラグをコンセントから抜き出す場合も考えられる。図７の制御フローでは、このような場合の制御フローを示している。
When the
ステップＳ２１〜ステップＳ２６の制御フローは、第１実施形態に係るステップＳ１〜ステップＳ６の制御フローと同様であるため、説明を省略する。 Since the control flow of step S21-step S26 is the same as the control flow of step S1-step S6 which concerns on 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted.
ステップＳ２７にて、差込判別部４１は、ステップＳ２１で特定された、コンセント１５、１６に差し込まれているプラグ２５、２９の数を算出する。ステップＳ２８にて、配線状態検知部４２は、ステップＳ２６で検知された配線系の状態の検知結果から、複数のプラグ間で形成されている短絡回路の数を算出する。
In step S27, the
ステップＳ２９にて、コンバータ制御部４４は、プラグ２５、２９の数と短絡回路の数に基づいて、上記の式（１）で示す関係式から電流制限値を算出する。コンバータ制御部４４は、算出した電流制限値を、コンバータ２２の出力の制限値として設定する。
In step S29,
ステップＳ３０にて、開閉器制御部４３は、配線状態検知部４２の検知結果に応じて、開閉器２３、２７のオン、オフを切り替えることで、開閉器２３、２７を制御する。ステップＳ３１にて、コンバータ制御部４４は、コンバータ２２の出力される電流が制限電流値以下になるように、コンバータ２２の出力電力を設定する。
In step S <b> 30, the
ステップＳ３２にて、差込判別部４１は、コンセント１５、１６に差し込んだプラグ数に変化があるか否かを判定する。プラグ数に変化がある場合には、ステップＳ３３にて、差込判別部４１は、コンセント１５、１６に差し込まれているプラグ２５、２９が存在するか否かを判別する。差し込まれているプラグ２５、２９が存在しない場合には、図７の制御フローを終了させる。
In step S <b> 32, the
一方、差し込まれているプラグ２５、２９が存在する場合には、ステップＳ２３に戻る。そして、コントローラ４０は、上記のステップＳ２３からステップＳ３３までの制御フローを再び実行する。これにより、新たにプラグ２３、２７がコンセント１５、１６に差し込まれる度に、及び、プラグ２３、２７がコンセント１５、１６から抜き出される度に、電源装置２０は、地絡検知、停電状態の判別、配線系の状態の検知を行い。そして、コントローラ４０は配線状態検知部４２の検知結果に応じて開閉器２３、２７を制御しつつ、プラグ数及び短絡回路の数に基づいてコンバータ２２の出力電力を設定する。
On the other hand, when the
ステップＳ３２にて、プラグ数に変化がない場合には、ステップ３４に進む。ステップＳ３４にて、コンバータ制御部４４はコンバータ２２から電力を出力させる。ステップＳ３５にて、コントローラ４０は、宅内電力システム１０内の状態が停電状態であるか否かを判別する。停電状態である場合には図７の制御フローを終了させ、停電状態でない場合には、ステップＳ３１に戻る。
If there is no change in the number of plugs in step S32, the process proceeds to step 34. In step S <b> 34,
１…系統電力
１０…宅内電力システム
１１…系統分岐配線
１２…分電盤
１２１…主幹ブレーカ
１２２〜１２７…子ブレーカ
１３、１４…宅内分岐配線
１５、１６…コンセント
２０…電源装置
２１…バッテリ
２２…コンバータ
２３、２７、３３…開閉器
２４、２８、３４…ケーブル
２５、２９、３５、３６…プラグ
３１…低圧電源
４０…コントローラ
４１…差込判別部
４２…配線状態検知部
４３…開閉器制御部
４４…コンバータ制御部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記電力の供給先の差込口に差し込み可能であり、かつ、前記出力手段に電気的に接続されている複数のプラグと、
前記出力手段から前記複数のプラグを介して出力される出力電力を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記プラグが前記差込口に差し込まれたことを判別する判別手段と、
前記プラグを差し込んだ前記差込口に接続されている前記供給先の配線系のうち、前記複数のプラグ間の配線系の状態を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて前記出力電力を設定する電力設定手段とを有する
ことを特徴とする電源装置。 Output means for outputting the power of the power source;
A plurality of plugs that can be inserted into the power supply outlet and are electrically connected to the output means;
Control means for controlling output power output from the output means via the plurality of plugs,
The control means includes
Determining means for determining that the plug has been inserted into the insertion port;
Detection means for detecting the state of the wiring system between the plurality of plugs among the wiring system of the supply destination connected to the insertion port into which the plug is inserted,
And a power setting unit configured to set the output power based on a detection result of the detection unit.
前記電力の供給先の差込口に差し込み可能であり、かつ、前記出力手段に電気的に接続されている複数のプラグと、
前記出力手段から前記複数のプラグを介して出力される出力電力を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記プラグが前記差込口に差し込まれたことを判別する判別手段と、
前記プラグを差し込んだ前記差込口に接続されている前記供給先の配線系の状態を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて前記出力電力を設定する電力設定手段とを有し、
前記検知手段は、
前記複数のプラグ間で電気的に接続されている前記配線系を含む電流経路の短絡と、前記電流経路の開放とを検知することを特徴とする電源装置。 Output means for outputting the power of the power source;
A plurality of plugs that can be inserted into the power supply outlet and are electrically connected to the output means;
Control means for controlling output power output from the output means via the plurality of plugs,
The control means includes
Determining means for determining that the plug has been inserted into the insertion port;
Detecting means for detecting a state of the wiring system of the supply destination connected to the insertion port into which the plug is inserted;
Power setting means for setting the output power based on the detection result of the detection means,
The detection means includes
A power supply device that detects a short circuit of a current path including the wiring system electrically connected between the plurality of plugs and an opening of the current path.
前記電力設定手段は、
前記電流経路が開放している場合には、開放した前記電流経路に電気的に接続された複数プラグから、前記電流経路の制限値以下の電力をそれぞれ出力させる
ことを特徴とする電源装置。 The power supply device according to claim 2,
The power setting means includes
When the current path is open, the power supply apparatus outputs power equal to or less than a limit value of the current path from a plurality of plugs electrically connected to the open current path.
前記電力の供給先の差込口に差し込み可能であり、かつ、前記出力手段に電気的に接続されている複数のプラグと、
前記出力手段から前記複数のプラグを介して出力される出力電力を制御する制御手段と、
前記複数のプラグに電気的に接続され、前記プラグを差し込んだ前記差込口に接続されている前記供給先の配線系の状態を検知する検知信号を前記配線系に出力する信号源とを備え、
前記制御手段は、
前記プラグが前記差込口に差し込まれたことを判別する判別手段と、
前記配線系の状態を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて前記出力電力を設定する電力設定手段とを有し、
前記検知手段は、
前記検知信号の電圧又は電流を測定し、測定された測定値に基づいて前記配線系の状態を検知する
ことを特徴とする電源装置。 Output means for outputting the power of the power source;
A plurality of plugs that can be inserted into the power supply outlet and are electrically connected to the output means;
Control means for controlling output power output from the output means via the plurality of plugs;
A signal source that is electrically connected to the plurality of plugs and outputs a detection signal to the wiring system for detecting a state of the wiring system of the supply destination connected to the insertion port into which the plug is inserted. ,
The control means includes
Determining means for determining that the plug has been inserted into the insertion port;
Detecting means for detecting the state of the wiring system;
Power setting means for setting the output power based on the detection result of the detection means,
The detection means includes
A power supply device that measures the voltage or current of the detection signal and detects the state of the wiring system based on the measured value.
前記信号源は前記検知信号の周波数を可変し、
前記検知手段は、可変された前記周波数に対する前記測定値の特性を測定し、測定された前記特性に基づいて前記配線系の状態を検知する
ことを特徴とする電源装置。 The power supply device according to claim 4, wherein
The signal source varies the frequency of the detection signal,
The power supply apparatus according to claim 1, wherein the detection unit measures a characteristic of the measurement value with respect to the varied frequency, and detects a state of the wiring system based on the measured characteristic.
前記検知手段は、
前記検知信号の電圧又は電流の位相を測定し、測定された前記位相に基づいて前記配線系の状態を検知する
ことを特徴とする電源装置。 The power supply device according to claim 4, wherein
The detection means includes
A power supply device that measures the voltage or current phase of the detection signal and detects the state of the wiring system based on the measured phase.
前記電力の供給先の差込口に差し込み可能であり、かつ、前記出力手段に電気的に接続されている複数のプラグと、
前記出力手段から前記複数のプラグを介して出力される出力電力を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記プラグが前記差込口に差し込まれたことを判別する判別手段と、
前記プラグを差し込んだ前記差込口に接続されている前記供給先の配線系の状態を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて前記出力電力を設定する電力設定手段とを有し、
前記判別手段は、
前記差込口に差し込まれている前記複数のプラグの個数を算出し、
前記検知手段は、
前記複数のプラグのうちプラグ間で前記配線系を介して短絡しているプラグ数を算出し、
前記電力設定手段は、
前記複数のプラグの個数と前記プラグ数に基づいて、前記出力電力の制限値を設定する
ことを特徴とする電源装置。 Output means for outputting the power of the power source;
A plurality of plugs that can be inserted into the power supply outlet and are electrically connected to the output means;
Control means for controlling output power output from the output means via the plurality of plugs,
The control means includes
Determining means for determining that the plug has been inserted into the insertion port;
Detecting means for detecting a state of the wiring system of the supply destination connected to the insertion port into which the plug is inserted;
Power setting means for setting the output power based on the detection result of the detection means,
The discrimination means includes
Calculate the number of the plurality of plugs inserted into the insertion port,
The detection means includes
Calculate the number of plugs that are short-circuited between the plugs through the wiring system among the plurality of plugs,
The power setting means includes
A power supply apparatus that sets a limit value of the output power based on the number of the plurality of plugs and the number of plugs.
前記出力手段は、
前記電力源の電力を変換する変換回路と、
前記変換回路の出力側と前記複数のプラグとの間にそれぞれ接続され、前記出力側と前記プラグとの間の電気的な導通及び遮断を切り替える複数のスイッチとを有し、
前記制御手段は、
前記検知手段の検知結果に基づいて前記スイッチのオン、オフを切り替える
ことを特徴とする電源装置。 In the power supply device according to any one of claims 1 to 7,
The output means includes
A conversion circuit for converting the power of the power source;
A plurality of switches that are respectively connected between the output side of the conversion circuit and the plurality of plugs, and that switch between electrical continuity and cutoff between the output side and the plugs;
The control means includes
A power supply device that switches on and off of the switch based on a detection result of the detection means.
前記検知手段は、
前記複数のプラグの間で前記配線系を介して短絡した短絡回路を形成しているか否かを検知し、
前記制御手段は、
前記短絡回路を形成している前記複数のプラグにそれぞれ電気的に接続された前記複数のスイッチのうち、一方の前記スイッチをオンし、他方の前記スイッチをオフにする
ことを特徴とする電源装置。 The power supply device according to claim 8, wherein
The detection means includes
Detecting whether a short circuit that is short-circuited through the wiring system between the plurality of plugs is formed,
The control means includes
One of the plurality of switches electrically connected to the plurality of plugs forming the short circuit is turned on, and the other switch is turned off. .
前記複数のプラグに電気的に接続され、前記配線系の状態を検知する検知信号を前記配線系に出力する信号源をさらに備え、
前記検知手段は、
前記複数のスイッチのうち、一方の前記スイッチがオン状態であり、他方の前記スイッチがオフ状態である場合に、前記検知信号を出力させつつ、前記他方のスイッチ側で前記検知信号の出力を測定し、測定された値に基づき前記短絡回路を形成しているか否かを検知する
ことを特徴とする電源装置。 The power supply device according to claim 9, wherein
A signal source that is electrically connected to the plurality of plugs and that outputs a detection signal for detecting a state of the wiring system to the wiring system;
The detection means includes
When one of the plurality of switches is in an on state and the other switch is in an off state, the output of the detection signal is measured on the other switch side while outputting the detection signal. And it is detected whether the said short circuit is formed based on the measured value, The power supply device characterized by the above-mentioned.
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