JPH03149780A

JPH03149780A - 負荷制御装置

Info

Publication number: JPH03149780A
Application number: JP28641589A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Matsumura; 敏之松村; Osamu Takeya; 修竹谷; Ryoji Minagawa; 良司皆川; Yoshiyuki Honda; 本田　嘉之
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Priority date: 1989-11-02
Filing date: 1989-11-02
Publication date: 1991-06-26
Anticipated expiration: 2012-01-16
Also published as: JP2573069B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野］この発明は、家庭内の電力機器を識別してその機器に最
適な種類の電力を供給する負荷制御装置に関する。

［従来の技術１第５図は、例えば実開昭６２−１４５４４９号公報に記
載された負荷制御装置を示す回路図であり、図において
、負荷制御装置（１）は、電源接続端子（３）から供給
される電力を供給するコンセント（２）を有しており、
コンセント（２）には例えば商用交流電源のＡＣｌｏｏ
Ｖが供給されている。

そして、電源接続端子（３）とコンセント（２）との間
にはスイッチ素子としてのリレー（８）の接点（８ａ）
が直列に接続されている。

また、負荷識別装置！　（１）は、制御装置としてのＮ
ＡＮＤ回路（１２）を有しており、ＮＡＮＤ回路（１２
）の入力側には複数のジャック（９ａ〜９ｅ）とプルア
ップ抵抗（１０）とで構成されている負荷制御装置ｉ！
　（９）が接続されており、負荷識別装ｆｉＦ　（９）
の出力がすべてｒＨルーベルのときはＮＡＮＤ回路（１
２）の出力はｒＬルーベルとなり、識別装置（９）の出
力のうち１つでもｒＬルーベルになると出力はｒＨルー
ベルとなる。

そして、ＮＡＮＤ回路（１２）の出力側には抵抗（１４
）を介してトランジスタ（１５）が接続されており、ト
ランジスタ（１５）はＮＡＮＤ回路（１２）の出力すな
わち負荷識別装置（９）の出力にしたがってリレー（８
）を制御するようになっている。

また、コンセント（２）には負荷機器（１９）に電力を
供給するプラグ（１６）が接続し得るようになっており
、プラグ（１６）はコンセン１（２）に接続して負荷機
器（１９）に電力を供給する接続刃（１７）及び負荷情
報設定ユニット（１８）で構成されている。

更に、負荷情報設定ユニット（１８）は負荷識別装置ｆ
　（９）のジャック（９ａ〜９ｅ）に接続するための導
電性の複数の接続棒（１８８〜１８ｅ）を備えており、
この接続棒（１８ａ〜１８ｅ）の有無の組み合わせ構成
により負荷の情報を設定する。

次に動作について説明する。

電源接続端子（３）から電力が印加された状態で、プラ
グ（１６）が接続される前は負荷識別装置（９）のジャ
ック（９ａ〜９ｅ）に接続棒１８が接続されていないの
で、負荷識別装置（９）の出力はすべてｒＨルーベルに
ある。

この状態では、ＮＡＮＤ回路（１２）の人力がすべてｒ
Ｈルーベルにあるので、ＮＡＮＤ回路（１２）の出力は
「Ｌ」レベルとなり、トランジスタ（１５）はＯＦＦし
ている。

従って、リレー（８）もＯＦＦＬ、その接点（８ａ）は
開放され、コンセント（２）は電源接続端子（３）と切
り離されており、コンセント（２）には電圧が印加され
ないので、コンセント（２）に誤って金属等を差し込ん
でも安全である。

次ぎに、コンセント（２）にプラグ（１６）が差し込ま
れると、接続刃（１７）はコンセント（２）ｉこ接続さ
れる。また、負荷情報設定ユニット（１８）の接続棒（
１８ａ〜１８ｅ）が負荷識別装置（９）のジャック（９
ａ〜９ｅ）に接続されると、第５図の例では、すべての
ジャック（９ａ〜９ｅ）が接続棒（１８ａ〜１８ｅ）と
接続されるので、負荷識別装置（９）の出力がすべてｒ
Ｌルーベルとなる。

そして、ＮＡＮＤ回路（１２）は人力がｒＬルーベルと
なるので、その出力はｒＨルーベルとなり、トランジス
タ（１５）にベース電流を供給してＯＮさせる。

トランジスタ（１５）がＯＮすると、リレー（８）がＯ
ＮＬ、電源接続端子（３）からの電力がコンセント（２
）に印加され、プラグ（１６）を介して負荷機器（１９
）に電力が印加される。

このようにして、プラグ（１６）が接続されたときのみ
コンセント（２）に電力が印加されるので、コンセント
（２）からプラグ（１６）を抜くと同時に電力が遮断さ
れて安全性を確保している。

［発明が解決しようとする課題］従来の負荷制御装置は、以上のように構成されているの
で、負荷機器に過電流が流れた場合、これを防止するこ
とはできない。従って、負荷機器が故障・破損すること
がある。一方、通常のブレーカ等は、コンセント側の許
容電流量に対して動作するものであり、最大消費電流・
電圧が異なる負荷に応じた過電流保護を行える負荷制御
装置が要望されている。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされ
たもので、負荷に流れる電流が最大消費電流を越えた時
に電力の供給を停止して負荷の過電流保護を行う負荷制
御装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］この発明に係わる負荷制御装置は、電力用電源を接続す
る電源接続端子と、この電源接続端子に対応して開閉可
能に接続されたスイッチ素子と、このスイッチ素子によ
り選択的に接続された電力用電源を出力するコンセント
と、このコンセントに接続された負荷に電力を供給する
プラグと、プラグに接続された負荷最大消費電流を設定
する負荷情報設定ユニットと、プラグをコンセントに接
続したときに負荷情報設定ユニットから負荷情報を検出
する負荷識別装置と、コンセントに流れる電流を検出す
る負荷電流検出装置と、負荷識別装置により検出した最
大消費電流と負荷電流検出装置により検出した電流値を
比較して負荷電流が最大消費電流より多くなった場合に
電力用電源からの電力供給を停止するようにスイッチ素
子を開放する制御装置とを備えることを特徴とする特＊
作用］この発明における負荷制御装置は、負荷情報設定ユニッ
トによりプラグに接続された負荷電源の最大消費電流を
設定し、負荷識別装置によりプラグをコンセントに接続
したときに負荷情報設定ユニットから負荷情報を検出し
、負荷電流検出装置によりコンセントに流れる電流を検
出し、制御装置により負荷識別装置により検出した最大
消費電流と負荷電流検出装置により検出した電流値を比
較して負荷電流が最大消費電流より多くなった場合にス
イッチ素子を開放して電力用電源からの電力供給を停止
してコンセントに供給される電力を停止する。

［実施例］以下、この発明の一実施例を図について説明する。

負荷制御装置１　（１）は、第１図に示すように、電源
接続端子（３）、　　（４）から供給される電力を負荷
に供給するコンセント（２）を有している。

コンセント（２）は負荷制御装置（１）の前面に設けら
れており、通常のプラグを接続できる構造としてもよい
が、特殊な構造となっている。

そして、電源接続端子（３）、（４）には、それぞれ異
なった複数種類の電源が供給されており、例えば電源接
続端子（３）には商用交流電源のＡＣｌｏｏＶ、電源接
続端子（４）には商用交流電源のＡＣ２００Ｖが供給さ
れている。

また、電源接続端子（３）とコンセント（２）との間に
はスイッチ素子としてのリレー（８）の接点（８ａ）が
直列に接続されており、電源接続端子（４）とコンセン
ト（２）との間にはリレー（７）の接点（７ａ）が直列
に接続されている。

なお、接点（７ａ）、（８ａ）の一方はそれぞれの電源
接続端子（３）、（４）に接続され、他方はコンセント
（２）に接続されている。

更に、（９）は第５図に示す負荷識別装置Ｃｍ器）と同
様のものであり、複数のジャック（９ａ〜９ｅ）と、そ
れぞれのジャック（９ｂ〜９ｅ）とこの負荷！制御装置
（１）を動作させるための電源の間に接続されたプルア
ップ抵抗（１０）とにより構成されている。

そして、ジャック（９ａ）はアースに接続されており、
ジャック（９ｂ〜９ｅ）は接続された負荷機器の使用電
源電圧及び最大消費電流を人力する端子である。

更に、コンセント（２）には負荷機器（１９）である照
明やエアコンに電源を供給するためのプラグ（１６）が
接続し得るようになっており、プラグ（１６）は、コン
セント（２）に接続して電力の供給を受ける接続刃（１
７）と、ジャック（９ａ〜９ｅ）と接続してプラグ（１
６）の接続情報と負荷機器の使用電源電圧、最大消費電
流などの負荷情報を負荷識別装置（９）に人力するため
の複数の接続棒（１８８〜１８ｅ）からなる負荷情報設
定ユニット（１８）とにより構成されている。

そして、接続棒（１８ａ〜１８ｅ）は接続刃（１７）が
コンセント（２）に接続されたときそれぞれジャック（
９ａ〜９ｅ）に接続されるようになっている。

更に、接続棒（１８ｂ〜１８ｅ）はその有無により第２
図に示すような負荷機器の使用電源電圧。

最大消費電流などの負荷情報を入力するようになってお
り、コントローラ（２０）に第２図と同じ判定テーブル
が設定されている。なお、「１」は接続棒が有ることを
示し、「０」は接続棒がないことを示す。

そして、プラグ（１６）には負荷機器（１９）が接続さ
れており、負荷機器（１９）の種類にょり予め接続棒（
１８ｂ〜１８ｅ）の内の所定の接続棒（１８）が設定さ
れる。

例えば、負荷機器（１９）がＡＣｌｏｏＶ、最大消費電
流４Ａで動作する照明であるとする場合、接続棒（１８
ｃ　〜１８　ｅ　）の内の接続棒（１８ｂ）だけ長いも
のが使用される。

また、負荷識別装置（９）の出力側には制御装置として
のコントローラ（２０）が接続されており、コントロー
ラ（２０）の出力側には、負荷情報を集中表示装置へ送
るデータ伝送装置（２１）が接続されており、かつリレ
ー（７）、　　（８）が接続されている。

更に、負荷制御装置（１）はコンセント（２）に流れる
電流を検出する負荷電流検出装置としての電流トランス
（２３）を有しており、電流トランス（２３）には検出
電流を全波整流する全波整流器（２４）が接続されてい
る。

そして、全波整流器（２４）には、全波整流器（２４）
のアナログ出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコ
ンバータ（２５）が接続されており、Ａ／Ｄコンバータ
（２５）はコントローラ（２０）に接続されている。

また、全波整流器（２４）とＡ／Ｄコンバータ（２５）
との間には、全波整流器（２４）の出力信号を平滑化す
る平滑コンデンサ（２６）、及び電流トランス（２３）
の異常動作防止用の抵抗（２７）が並列に接続されてい
る。

また、負荷制御装置（１）は家庭内等における所望の個
所に設けられるため、第３図に示すようにそれぞれが電
源線に接続されると共に、データ伝送装置（２１）がデ
ータバスを介し集中表示装置に接続されている。

第４図は、負荷制御装置（１）におけるデータ伝送装置
（２１）より集中表示装置！（２２）へ送られる負荷情
報の信号フレーム形式を示し、（４４）は信号フレーム
を送出する負荷制御装置（１）の自己アドレス（ＳＡ）
である。

また、（４５）は信号フレームが受信される相手アドレ
ス（ＤＡ）、（４６）は信号フレームの制御情報及びデ
ータ（４８）の属性などを示す制御コード（ＣＣ）であ
る。

更に、（４７）はデータ（４８）の電文長を示すバイト
カウント（ＢＣ）、（４９）は制御信号全体の伝送誤り
制御に用いるフレームチェックコード（ＦＣＣ）である
。

そして、データ（４８）は、負荷機器（１９）の設定電
圧、最大消費電流、現在電流、異常情報等よりなってい
る。

ついで、本実施例の作用について説明する。

電源接続端子（３）、（４）に電圧が印加され、負荷識
別装置ｆ！　（１）が作動を開始するが、プラグ（１６
）が接続されていない状態では、負荷識別装置（９）の
ジャック（９ａ〜９ｅ）になにも接続されないので出力
はすべてｒＨルベルとなり、この信号を受信するコント
ローラ（２０）はプラグ（１６）が接続されていないと
判断して電力の供給を行わない。

次に、プラグ（１６）がコンセント（２）に接続される
と、接続刃（１７）はコンセント（２）に嵌合して接続
され、接続棒が第２図におけるＡに示すように設定され
ている場合、（１８ａ、１８ｂ）は負荷識別装置（９）
のジャック（９ａ。

９ｂ）に接続される。

この状態では、ジャック（９ａ、　９　ｂ）がグランド
と同電位すなわちｒＬルーベルとなる。

そして、ジャック（９ｍ）、（９ｂ）がｒＬルーベルと
なると、コントローラ（２０）は、第２図に示す判定テ
ーブルよりＡＣｌｏｏＶを電源とし最大消費電流が４Ａ
の負荷機器（１９）が接続されたと判断し、ＡＣｌｏｏ
Ｖの電源をコンセント（２）に接続すべくリレー（８）
が動作する。

リレー（８）、が動作することにより、その接点（８ａ
）を閉じてコンセント（２）に電源接続端子（３）から
供給されるＡＣｌｏｏＶを印加し、、−ノ電力（ＡＣｌ
ｏｏＶ）は接続刃（１７）を介して負荷機器（１９）に
供給される。

この際、コントローラ（２０）は電流トランス（２３）
によりコンセントに供給されている電流を検出しており
、電流トランス（２３）の検出電流は全波整流器（２４
）により全波整流され、更にＡ／Ｄコンバータ（２５）
によりデジタル信号に変換されてコントローラ（２０）
に人力される。

そして、コントローラ（２０）は、現在負荷機５（１９
）に流れている電流（検出電流）と負荷機器（１９）の
最大消費電流とを比較しており、検出電流が最大消費電
流より多くなった場合には、リレー（８）をＯＦＦして
接点（８ａ）を開き、コンセント（２）への電力供給を
停止し、負荷機器（１９）を過電流より保護する。

この際、データ伝送装ｆ！（２１）はコントローラ（２
０）より得た負荷情報を第４図の信号フレーム形式にし
たがって集中表示装置ｔ（２２）へＣＳＭＤ／ＣＤ　（
キャリアセンスマルチブルアクセス／コリジヨンディテ
クション）等の方式によりシリアル伝送し、集中表示装
置（２２）はコンセント（２）にプラグ（１６）を介し
て接続された負荷機器（１９）の負荷情報（設定電圧、
最大消費電流、現在電流、異常情報等）を表示する。

このようにすると、負荷機器毎の最大消費電流をチェッ
クすることも可能である。

また、コントローラ（２０）が電流トランス（２３）に
より検出した負荷機器（１９）の現在電流値を伝送線を
利用して集中表示装置（集中監視装Ｗ）に伝送するよう
に構成すると、電力の種類毎に電流値の積算ができるの
で、ピークカットなどの負荷制御が元の電力線に電力計
を設けなくても容易に実現できる。例えば、負荷機器に
優先順位をつけて優先順位の低い負荷機器から電力供給
をＯＦＦするような負荷制御も可能である。すなわち、
集中監視装置から所定の負荷制御装置（１）に制御信号
を送り、その負荷制御装置（１）により負荷機器への電
力供給を遮断することができる。

なお、負荷識別装Ｗ（９）と負荷情報設定ユニット（１
８）は実施例の方法に限定されるものではなく、コンセ
ント（２）に接続された機器をプラグ（１６）側で設定
し、コンセント（２）側でこれを識別できれば良く、例
えば、負荷情報設定ユニット（１８）として複数の磁石
とこれら磁石を検出する複数のホール素子との構成や、
コンセント側に設置した発光ダイオードと受光器でプラ
グ側に設置した反射板の有無から負荷を識別する構成で
も良い。

［発明の効果１以上説明したように、この発明によれば、負荷に流れる
負荷電流と負荷の最大消費電流を比較して負荷電流が最
大消費電流より多くなった場合に、電力用電源からの電
力洪給を停止するように構成したので、負荷に過電流が
流れるのを防止して、負荷が故障・破損するのを防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による負荷制御装置の構成
を示す回路図、第２図はこの発明の一実施例による負荷
情報設定例を示す図、第３図は負荷制御装置と集中表示
装置の接続を示すブロック図、第４図はデータ伝送装置
から集中表示装置へ送られる負荷情報の信号フレーム形
式を示す図、第５図は従来の負荷制御装置の構成を示す
回路図である。図中、（１）は負荷制御装置、（２）はコンセント、（
３）、（４）は電源接続端子、（７ａ）。（８８）はスイッチ素子、（９）は負荷識別装置、（１
６）はプラグ、（１８）は負荷情報設定ユニット、（１
９）は負荷、（２０）は制御装置、（２３）は負荷電流
検出装置である。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。代理人　弁理士　大　岩　増　雄（外２名）１５　人　　ζ コンセントとプラグ１１　　　　　　　　　　　　＜二第５図

Claims

【特許請求の範囲】

電力用電源を接続する電源接続端子と、この電源接続端
子に対応して開閉可能に接続されたスイッチ素子と、こ
のスイッチ素子により接続された電力用電源を出力する
コンセントと、このコンセントに接続された負荷に電力
を供給するプラグとを備えた負荷制御装置において、前
記プラグに接続された負荷最大消費電流を設定する負荷
情報設定ユニットと、プラグをコンセントに接続したと
きに負荷情報設定ユニットから負荷情報を検出する負荷
識別装置と、前記コンセントに流れる電流を検出する負
荷電流検出装置と、負荷識別装置により検出した最大消
費電流と負荷電流検出装置により検出した負荷電流とを
比較して負荷電流が最大消費電流より多くなった場合に
、電力用電源からの電力供給を停止するように前記スイ
ッチ素子を開放する制御装置と、を備えることを特徴と
する負荷制御装置。