WO2009081912A1 - Dc配電システム - Google Patents

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WO2009081912A1
WO2009081912A1 PCT/JP2008/073349 JP2008073349W WO2009081912A1 WO 2009081912 A1 WO2009081912 A1 WO 2009081912A1 JP 2008073349 W JP2008073349 W JP 2008073349W WO 2009081912 A1 WO2009081912 A1 WO 2009081912A1
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WO
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power
distribution board
converter
output terminal
distributed
Prior art date
Application number
PCT/JP2008/073349
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Masataka Kanda
Nobuhiro Kitamura
Takeshi Inoue
Masato Kasaya
Original Assignee
Panasonic Electric Works Co., Ltd.
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Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Electric Works Co., Ltd. filed Critical Panasonic Electric Works Co., Ltd.
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10Parallel operation of dc sources
    • H02J1/102Parallel operation of dc sources being switching converters

Definitions

  • the present invention relates to a DC power distribution system that distributes DC (direct current) power indoors.
  • Japanese utility model application publication number H4-128024 discloses a DC power distribution system that distributes DC power indoors.
  • This conventional system has a distribution board and an AC (alternating current) power outlet, a DC output power terminal is provided in the AC power outlet, and a transformer and a rectifier are provided in the distribution board. Yes.
  • an AC voltage of 100 volts or 200 volts is converted into three kinds of AC voltages of 6 volts, 3 volts, and 1.5 volts by a transformer, and then these AC voltages are rectified by a rectifier to be 6 volts.
  • Three types of DC voltages of 3 volts and 1.5 volts were obtained.
  • An object of the present invention is to distribute DC power to multiple locations while increasing the wiring distance.
  • the DC power distribution system of the present invention desires a main distribution board that houses an AC / DC converter that converts AC power supplied from an AC power system into DC power, and DC power supplied from the main distribution board. And a plurality of distributed distribution boards that house DC / DC converters that convert the DC power into level DC power.
  • a relatively high level of DC power is distributed from the main distribution board to the distributed distribution board, and in each distributed distribution board, the DC / DC converter converts the DC power to a desired level and loads it.
  • the DC / DC converter converts the DC power to a desired level and loads it.
  • the DC / DC converters of a plurality of distributed distribution boards are branch-connected to the output side of the AC / DC converter of the main distribution board.
  • the voltage levels of DC power output from the respective DC / DC converters are different from each other. In this configuration, DC power having different voltage levels can be distributed to multiple locations.
  • leakage current detection means for detecting leakage current flowing in the power supply path is provided in at least one of the main distribution board and the distributed distribution board. Further, the DC power distribution system notifies that the leakage current is detected by the leakage current detection means, and also notifies the distribution board of the identification information of the distribution board provided with the leakage current detection means that detects the leakage current. Is provided. In this configuration, it is possible to notify the user by notifying the occurrence of the ground fault and the distribution board (main distribution board or distributed distribution board) where the ground fault has occurred with the notification means.
  • overcurrent detection means for detecting an overcurrent flowing through the power supply path is provided in at least one of the main distribution board and the distributed distribution board.
  • the DC power distribution system notifies that the overcurrent is detected by the overcurrent detection means, and also notifies the distribution board of the identification information of the distribution board provided with the overcurrent detection means that detects the overcurrent. Is provided. In this configuration, it is possible to notify the user by notifying the distribution board (main distribution board or distributed distribution board) through which the overcurrent has flowed and the overcurrent has flowed.
  • the notification means is provided in the main distribution board.
  • At least one of the main distribution board or the distributed distribution board is a first conductive member connected to an output terminal on the high potential side of the AC / DC converter or the DC / DC converter; A second conductive member connected to the AC / DC converter or the output terminal on the low potential side of the DC / DC converter, and one or more electrically connected to at least one of the first and second conductive members
  • the internal unit Further, the inner device is arranged on the opposite side of the first conductive member with respect to the second conductive member. In this configuration, there is less risk of accidentally touching the high-potential side charging unit (first conductive member) when placing the internal unit in the distribution board (main distribution board or distributed distribution board).
  • At least one of the AC / DC conversion device and the DC / DC conversion device is connected to the information wiring drawn into the distribution board from the outside and electrically connected to the information wiring. It has a connection terminal for information wiring.
  • the connection terminal for information wiring is provided on the opposite side of the output terminal on the high potential side with respect to the output terminal on the low potential side, and is connected to the internal unit.
  • the communication device that communicates via the information wiring can be disposed in the distribution board (main distribution board or distributed distribution board) as an internal unit.
  • At least one of the AC / DC converter and the DC / DC converter has a plurality of output terminals. Further, the potential difference between the other output terminal and the one output terminal arranged closest to the inner unit becomes larger as the other output terminal arranged farther from the inner unit. In this configuration, the safety of the work of disposing the internal unit in the distribution board (main distribution board or distributed distribution board) is improved.
  • a load to which DC power is supplied together with the DC / DC converter of the distributed distribution board is connected to the output side of the AC / DC converter of the main distribution board.
  • the current levels of DC power output from the respective DC / DC converters are different from each other. In this configuration, even if the rated voltage is the same, DC power can be supplied to loads having different rated currents. Further, when a circuit breaker (switch) is installed on the output side of the DC / DC converter, the level of overcurrent protection in the circuit breaker can be set to an appropriate level for each load. Furthermore, energy saving can be achieved by selecting a DC / DC converter that maximizes efficiency in accordance with the rated current of the load.
  • the building to which the present invention is applicable is not limited to a detached house, and can be applied to each dwelling unit or office of a collective housing.
  • the DC power distribution system of this embodiment converts AC power supplied from the AC power system (AC) via the main switch (1) and the main switch (1) into DC power as shown in FIG.
  • a main distribution board (MPB) housing the AC / DC conversion apparatus (3), and a DC / DC conversion apparatus (10) for converting DC power supplied from the main distribution board (MPB) into DC power of a desired level.
  • the DC supply line (Wdc) is a power supply path for DC power and is also used as a communication path.
  • the DC supply line (Wdc) is superimposed on a DC voltage by a communication signal for transmitting data using a high-frequency carrier wave. ) Enables communication between devices connected to.
  • This technique is similar to a power line carrier technique in which a communication signal is superimposed on an AC voltage in a power line that supplies AC power.
  • the DC supply line (Wdc) is connected to the home server (116) via the AC / DC converter (3) as will be described later.
  • the home server (116) is a main device for constructing a home communication network (hereinafter referred to as “home network”), and communicates with a subsystem constructed by the DC device (102) in the home network.
  • the in-home server (116) and the AC / DC converter (3) are connected by an information wiring (Ls) (for example, an enhanced category 5 or category 6 twisted pair cable).
  • an information equipment system including an information system DC equipment (102) such as a personal computer, a wireless access point, a router, and an IP telephone, and an illumination system DC equipment (such as a lighting fixture) 102) lighting system (K102, K105), intercom system (K103) consisting of DC equipment (102) for handling visitors and monitoring intruders, alarm systems such as residential fire alarms (residential alarms)
  • an alarm system K104 composed of the DC equipment (102).
  • Each subsystem constitutes a self-supporting distributed system, and can operate even with the subsystem alone.
  • the AC / DC converter (3) includes an AC / DC converter including a conventionally known switching power supply device, and a communication signal superimposing / separating circuit that superimposes and separates a communication signal on a DC voltage output from the AC / DC converter.
  • the terminal block (5) is connected to the output side via a cooperative control unit (4) described later.
  • a plurality of branch circuits are provided in the electric circuit (bus) connecting the main switch (1) and the AC / DC converter (3), and a branch switch (2) is connected to each branch circuit. Then, AC power is supplied to the AC equipment installed in the house (H) through the branch switch (2).
  • An information equipment system (K101) is provided.
  • the lighting system (K102, K105) is connected to a lighting system (K102) comprising a lighting fixture (DC equipment (102)) arranged in advance in the house (H) and a hook ceiling (132) arranged in advance on the ceiling. And a lighting system (K105) including a lighting fixture (DC device (102)).
  • a lighting fixture DC equipment
  • a lighting fixture DC device
  • Control instructions for the luminaire which is a DC device (102) constituting the lighting system (K102) are given using an infrared remote control device, and a communication signal is sent from a switch (141) connected to the DC supply line (Wdc). Can be used. That is, the switch (141) has a communication function together with the DC device (102). In addition, a control instruction may be given by a communication signal from another DC device (102) in the home network or the home server (116) regardless of the operation of the switch (141).
  • the instructions to the lighting fixture include lighting, extinguishing, dimming, and blinking lighting.
  • An arbitrary DC device (102) can be connected to the DC outlet (131) and the hook ceiling (132), and DC power is output to the connected DC device (102). (131) When there is no need to distinguish the hook ceiling (132), it is called a “DC outlet”.
  • These DC outlets have a plug-in connection port in the body into which a contact (not shown) provided directly on the DC device (102) or a contact (not shown) provided via a connection line is inserted. It has a structure in which a contact receiver that opens and directly contacts a contact inserted into the connection port is held by the container. In other words, the DC outlet supplies power in a contact manner.
  • a communication signal can be transmitted through the DC supply line (Wdc). Not only the DC device (102) but also the DC outlet is provided with a communication function.
  • the home server (116) not only is connected to the home network, but also has a connection port connected to the wide area network (NT) for constructing the Internet.
  • NT wide area network
  • the service provided by the center server (200) includes monitoring and control of devices (mainly DC devices (102) but also including other devices having a communication function) connected to the home network through the wide area network (NT).
  • devices mainly DC devices (102) but also including other devices having a communication function
  • NT wide area network
  • This service makes it possible to monitor and control devices connected to the home network using a communication terminal (not shown) having a browser function such as a personal computer, Internet TV, or mobile phone.
  • the in-home server (116) has both functions of communication with the center server (200) connected to the wide area network (NT) and communication with devices connected to the home network.
  • the in-home server (116) uses a communication function with the center server (200) to enable monitoring and control of in-home equipment through the center server (200) from a communication terminal connected to the wide area network (NT). .
  • the center server (200) mediates a home device and a communication terminal on a wide area network (NT).
  • the monitoring or control request is stored in the center server (200), and the home device periodically performs one-way polling communication from the communication terminal. Receive monitoring and control requests. With this operation, it is possible to monitor and control devices in the house from the communication terminal.
  • the home device When an event that should be notified to the communication terminal, such as a fire detection, occurs in the home device, the home device notifies the center server (200), and the center server (200) notifies the communication terminal by e-mail. Do.
  • the home server (116) automatically detects a device connected to the home network by applying UPnP (Universal Plug and Play).
  • the home server (116) includes a display device (117) having a browser function, and displays a list of detected devices on the display device (117).
  • the display device (117) has a configuration with a touch panel type or an operation unit, and can perform an operation of selecting desired contents from options displayed on the screen of the display device (117). Therefore, the user (contractor or housekeeper) of the home server (116) can monitor or control the device on the screen of the display (117).
  • the display (117) may be provided separately from the home server (116).
  • the home server (116) manages information related to device connection, and grasps the type, function, and address of the device connected to the home network. Accordingly, the devices in the home network can be operated in conjunction with each other. Information relating to the connection of the device is automatically detected as described above. In order to operate the device in an interlocked manner, the device itself is automatically associated with the attribute held by the device itself, and a personal computer is connected to the home server (116). It is also possible to connect information terminals such as those described above and use the browser function of the information terminal to associate devices.
  • Each device maintains the relationship of the interlocking operation of the devices. Therefore, the device can operate in an interlocked manner without passing through the home server (116).
  • the home server 116
  • By associating the linked operations for each device for example, by operating a switch that is a device, it is possible to turn on or off the lighting fixture that is the device. In many cases, the association of the interlocking operations is performed within the subsystem, but the association beyond the subsystem is also possible.
  • the secondary battery (162) is provided in preparation for a period during which AC power is not supplied from the commercial power system (AC) (for example, a power failure period of the commercial power system (AC)). It is also possible to use a solar cell (161) or a fuel cell (163) that generates DC power.
  • a solar cell (161), a secondary battery (162), and a fuel cell (163) are distributed power sources as opposed to a main power source including an AC / DC converter (3) that generates DC power from a commercial power system (AC).
  • the solar cell (161), the secondary cell (162), and the fuel cell (163) include a circuit unit that controls the output voltage, and the secondary cell (162) controls not only discharging but also charging. The circuit part is also included.
  • the solar cell (161) and the fuel cell (163) are not necessarily provided, but the secondary battery (162) is preferably provided.
  • the secondary battery (162) is charged in a timely manner by a main power source or other distributed power source, and the secondary battery (162) is discharged not only in a period in which power is not supplied from the commercial power system (AC) but also in a timely manner as necessary.
  • Charging and discharging of the secondary battery (162) and coordination between the main power source and the distributed power source are performed by the coordination control unit (4). That is, the cooperative control unit (4) controls the distribution of power from the main power supply and the distributed power supply to the distributed distribution board (SPBn).
  • SPBn distributed distribution board
  • the drive voltage (rated voltage) of the DC device (102) is not one type, and for example, there are a plurality of types such as 48 volts, 24 volts, 12 volts, and 6 volts.
  • the DC voltage supplied from the main distribution board (MPB) to each distributed distribution board (SPBn) It is desirable to make the voltage level as high as possible. Therefore, in this embodiment, the DC voltage output from the AC / DC converter (3) is set to a relatively high value (for example, 100 volts to 60 volts), and a plurality of DC branches branched at the terminal block (5).
  • High-voltage DC power is distributed to the four distributed distribution boards (SPBn) through the line (Lp), and the DC device (102) is connected to the DC / DC converter (10) provided in each distributed distribution board (SPBn).
  • the power is converted into DC power having different voltage levels.
  • the DC / DC converter (10) of the distributed distribution board (SPB1) that feeds the information equipment system (K101) converts the DC power to 12 volts, and the lighting system (K102) and intercom system (K103).
  • the DC / DC converter (10) of the distributed distribution board (SPB4) that converts the DC power to 6 volts and feeds the lighting system (K105) is 48 volts DC. It is converted into electric power.
  • the terminal block (5) does not pass through the distributed distribution board (SPBn). It is also possible to supply high-voltage DC power through a branched DC branch line (Lp).
  • a relatively high level of DC power is distributed from the main distribution board (MPB) to the distributed distribution boards (SPB1 to SPB4), and the respective distributed distribution boards (SPB1 to SPB4).
  • the DC / DC converter (10) converts the DC power to a desired level and supplies the load to the load, thereby reducing the influence of the voltage drop due to the wiring resistance. As a result, the voltage level is increased while increasing the wiring distance.
  • different DC powers can be distributed at multiple locations.
  • the main switch (11) is connected to the output side of the DC / DC converter (10), and the electric circuit (bus) connected to the secondary side of the main switch (11). Is connected to a plurality of branch switches (12) via branch lines, and a DC supply line (Wdc) is connected to the secondary side of the branch switch (12).
  • the main switch (11) or the main switch (11) and the branch switch (12) perform a tripping operation by detecting a ground fault current (leakage current) that flows when the DC supply line (Wdc) is grounded. It consists of an earth leakage breaker.
  • the main switch (11) in the present embodiment includes a main contact (11a) inserted in the electric circuit, an open / close mechanism (11b) for opening and closing the main contact (11a), and an overcurrent (overload).
  • Current and short-circuit current) and ground fault current (leakage current) to detect abnormal current detection means (11d), and open and close when abnormal current (overcurrent or ground fault current) is detected by the abnormal current detection means (11d)
  • a trip unit (11c) that releases the mechanism (11b) to open the main contact (11a), a signal superimposing unit (11e) that superimposes and transmits a communication signal on a DC voltage applied to the electric circuit, and And an insulating container (not shown) containing the components.
  • the abnormal current detection means (11d) is constituted by, for example, a current sensor that detects a current flowing in the electric circuit. Since the branch switch (12) also has a configuration that is substantially the same as that of the main switch (11), illustration and description thereof are omitted.
  • the main switch (11) and the branch switch (12), but also the AC / DC converter (3), the cooperative control unit (4), the DC / DC converter (10), the distributed power source (solar cell) (161), the secondary battery (162), and the fuel cell (163) are each provided with a communication function for communicating through the DC branch line (Lp), and include a main power source, a distributed power source, and a DC device (102). It is possible to perform cooperative operations that deal with the load status.
  • the communication signal used for this communication is transmitted in the form of being superimposed on the DC voltage in the same manner as the communication signal used for the DC device (102).
  • the abnormal current detection means (11d) included in the main switch (11) when an abnormal current (overcurrent or ground fault current) is detected by the abnormal current detection means (11d) included in the main switch (11), the abnormal current is detected from the signal superimposing unit (11e). Is transmitted from the home server (116) to the notification unit (6) provided in the main distribution board (MPB) (not shown). The communication signal is transferred through
  • a notification unit (6) provided in the main distribution board (MPB) includes a signal reception unit (60) that receives a communication signal transmitted through information wiring, a liquid crystal display, an organic EL display, and the like. And a signal discrimination control unit (62) for causing the display unit (61) to perform display corresponding to information on abnormal current detection included in the communication signal received by the signal receiving unit (60). ) And the address assigned to the main switch (11) of each distributed distribution board (SPBn) and the identification information (number or installation location) of each distributed distribution board (SPBn) (data table) And a setting unit (64) for setting the correspondence relationship to the storage unit (63).
  • the signal discrimination control unit (62) refers to the data table of the storage unit (63) and determines that there is an abnormality from the transmission source address of the communication signal.
  • the identification information of the main switch (11) that has detected the current and the distributed distribution board (SPBn) in which the main switch (11) is installed is acquired, and the identification information (for example, an abnormal current is detected)
  • the number of the distributed distribution board (SPBn) and the installation location are displayed on the display unit (61). Therefore, the family member can know the distributed distribution board (SPBn) in which the abnormal current has flowed from the notification content of the notification unit (6) (identification information displayed on the display unit (61)), and can respond quickly. Become.
  • the main switch (1) or the main switch (1) and the branch switch (2) housed in the main distribution board (MPB) are connected to the ground fault current (leakage current) or overcurrent (overload current). And an earth leakage breaker that detects the abnormal current (such as a short circuit current) and performs a tripping operation (particularly, the one used for the branch switch (2) is called a leakage breaker for a distribution board for a house).
  • an earth leakage breaker that detects the abnormal current (such as a short circuit current) and performs a tripping operation (particularly, the one used for the branch switch (2) is called a leakage breaker for a distribution board for a house).
  • the high potential of the AC / DC converter (3) (or DC / DC converter (10)).
  • the second plate-shaped second conductive member (8) connected to the potential side (negative electrode) output terminal (T2) and the first and second conductive members (7, 8) are electrically connected.
  • One or a plurality of inner units (X) are accommodated, and are opposite to the first conductive member (7) with respect to the second conductive member (8) (under the second conductive member (8) in FIG. 4).
  • a space (space) in which the inner unit (X) is disposed along the longitudinal direction of the conductive members (7, 8) is provided on the side.
  • the internal unit (X) housed in the main distribution board (MPB) or the distributed distribution board (SPBn)
  • a DC device operating with DC power is applicable.
  • the 1st conductive member (7) is arrange
  • the distributed distribution board (SPBn) the risk of accidentally touching the high-potential side charging unit (first conductive member (7)) when the internal unit (X) is disposed is reduced.
  • An information wiring connection terminal (Ts) electrically connected inside the wiring (Ls) and the AC / DC converter (3) (or DC / DC converter (10)) is provided.
  • X) can be connected to a home network (for example, a router or a wireless LAN adapter).
  • a home network for example, a router or a wireless LAN adapter.
  • the internal unit can be disposed in the main distribution board (MPB) (or distributed distribution board (SPBn)).
  • MPB main distribution board
  • SPBn distributed distribution board
  • FIG. 6 a plurality (three in the illustrated example) of branch switches (13) are arranged as internal units, and the DC device (102) and the distributed distribution board (SPB1) have the same voltage level. DC power of (first voltage level) is supplied, and DC power of a second voltage level different from the first voltage level is supplied to the distributed distribution boards (SPB2, SPB3, SPB4). it can.
  • the potential difference between one output terminal (output terminal (T3) in FIG. 5) and the other output terminals (output terminals (T1, T2) in FIG. 5) arranged closest to the internal unit is far from the internal unit. It is desirable that the other output terminals arranged be larger. For example, when the output voltage of the AC / DC converter (3) (or DC / DC converter (10)) is plus 24 volts and minus 24 volts, the output terminal (T2) is used as the reference (0 volts) as the output terminal.
  • the output terminal (T3) is used as a reference (0 volts) as an output terminal. If (T2) is plus 24 volts and the output terminal (T1) is plus 300 volts, the potential difference between the output terminals (T3-T2) is 24 volts, and the potential difference between the output terminals (T3-T1) is 300 volts. Become. Alternatively, when the output voltage of the AC / DC converter (3) (DC / DC converter (10)) is plus 300 volts and minus 24 volts, the output terminal (T2) is used as a reference (0 volts) as an output terminal.
  • the case where there are two types of output voltages of the AC / DC conversion device (3) (or the DC / DC conversion device (10)) has been described. Therefore, the safety of work can be improved.
  • DC power of the same voltage level is supplied to the information equipment system (K101), lighting system (K102), and intercom system (K103).
  • the rated capacity (rated current) in each sub-system (K101 to K105) is configured to supply DC power of a second voltage level different from the first voltage level to the alarm system (K104) and the lighting system (K105).
  • the residential alarm system (K104) and the lighting system (K105) are compared, it is generally considered that the lighting system (K105) has a larger rated current.
  • the current level of the DC / DC converter (10) in each distributed distribution board (SPBn) depends on the rated current of each subsystem (K101 to K105) fed via the DC supply line (Wdc). It is desirable to set the value. That is, when DC power is supplied from a common DC supply line (Wdc) to loads having different capacities (rated currents), the overcurrent protection level of the circuit breaker (branch switch (12)) is the rating of the large capacity load. If the current is set higher than the current, overload protection of the small capacity load cannot be performed. Conversely, if the overcurrent protection level is set lower than the rated current of the large capacity load, the overcurrent protection of the small capacity load can be performed.
  • the circuit breaker frequently interrupts the DC supply line (Wdc), but if the current level of the DC / DC converter (10) is different for each distributed distribution board (SPBn), the DC / DC
  • the level of overcurrent protection in the circuit breaker (branch switch (12)) installed on the output side of the DC converter (10) is set to an appropriate level for each load (each subsystem (K101 to K105) in the illustrated example). Can be set to It should be noted that overcurrent protection corresponding to the rated current of the load that feeds power to the plurality of branch switches (12) provided on the output side of the DC / DC converter (10) via the DC supply line (Wdc). If the level circuit breaker is used, the output current level of the DC / DC converter (10) can be made substantially different for each of the plurality of DC supply lines (Wdc).
  • a plurality of DC / DC converters capable of supplying DC power at voltage levels and current levels corresponding to the rated voltage and rated current of the subsystems (K101 to K105) that receive power supply through the respective DC supply lines (Wdc). (10) may be accommodated in a distributed distribution board (SPBn). In this way, if the rated current (current level) is changed for each DC supply line (Wdc), the DC / DC converter (10) that maximizes the efficiency in accordance with the rated current of the load can be selected to save. There is an advantage that energy can be achieved.

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Abstract

 DC配電システムは、AC電力系統から供給されるAC電力をDC電力に変換するAC/DC変換装置を収納した主分電盤と、主分電盤から供給されるDC電力を所望レベルのDC電力に変換するDC/DC変換装置を収納した複数の分散分電盤とを含む。主分電盤から各分散分電盤へは相対的に高いレベルのDC電力を配電し、それぞれの分散分電盤においてDC/DC変換装置により所望レベルのDC電力に変換して負荷に給電することで配線抵抗による電圧降下の影響を低減することができる。その結果、配線距離を伸ばしつつ多箇所にDC電力を配電することができる。

Description

DC配電システム
 本発明は、屋内にDC(直流)電力を配電するDC配電システムに関するものである。
 例えば、日本国実用新案出願公開番号H4-128024は、屋内にDC電力を配電するDC配電システムを開示する。この従来システムは、分電盤とAC(交流)電源用コンセントを有し、AC電源用コンセントにDC出力電源端子が設けられ、分電盤内に変圧器と整流器が配設されて構成されている。このシステムでは、変圧器によって100ボルト又は200ボルトのAC電圧を6ボルト、3ボルト、1.5ボルトの3種類のAC電圧に変換した後、これらのAC電圧を整流器で整流することによって6ボルト、3ボルト、1.5ボルトの3種類のDC電圧を得ていた。
 しかしながら、上記従来例では分電盤内で作成した3種類のDC電圧をDC出力電源端子へ配電しているため、特に低い電圧については配線抵抗による電圧降下の影響が大きくなってしまうことから配線長を長くできないという問題があった。
 本発明の目的は、配線距離を伸ばしつつ多箇所にDC電力を配電することにある。
 本発明のDC配電システムは、ACの電力系統から供給されるAC電力をDC電力に変換するAC/DC変換装置を収納した主分電盤と、主分電盤から供給されるDC電力を所望レベルのDC電力に変換するDC/DC変換装置を収納した複数の分散分電盤とを備える。
 この発明では、主分電盤から分散分電盤へは相対的に高いレベルのDC電力を配電し、それぞれの分散分電盤においてDC/DC変換装置により所望レベルのDC電力に変換して負荷に給電することで配線抵抗による電圧降下の影響を低減することができる。その結果、配線距離を伸ばしつつ多箇所にDC電力を配電することができる。
 一実施形態において、複数の分散分電盤のDC/DC変換装置は、主分電盤のAC/DC変換装置の出力側に分岐接続される。それぞれのDC/DC変換装置が出力するDC電力の電圧レベルは互いに異なる。この構成では、互いに電圧レベルが異なるDC電力を多箇所に配電することができる。
 一実施形態において、給電路に流れる漏洩電流を検出する漏洩電流検出手段が主分電盤又は分散分電盤の少なくとも何れか一方に設けられる。また、DC配電システムは、漏洩電流検出手段で漏洩電流が検出されたことを報知するとともに、漏洩電流を検出した漏洩電流検出手段が設けられている前記分電盤の識別情報を報知する報知手段を備える。この構成では、地絡事故の発生並びに地絡事故が発生した分電盤(主分電盤又は分散分電盤)を報知手段で報知することで使用者に知らしめることができる。
 一実施形態において、給電路に流れる過電流を検出する過電流検出手段が主分電盤又は分散分電盤の少なくとも何れか一方に設けられる。また、DC配電システムは、過電流検出手段で過電流が検出されたことを報知するとともに、過電流を検出した過電流検出手段が設けられている前記分電盤の識別情報を報知する報知手段を備える。この構成では、過電流が流れたこと並びに過電流の流れた分電盤(主分電盤又は分散分電盤)を報知手段で報知することで使用者に知らしめることができる。
 一実施形態において、前記報知手段が主分電盤に設けられる。
 一実施形態において、主分電盤又は分散分電盤の少なくとも何れか一方は、AC/DC変換装置又はDC/DC変換装置の高電位側の出力端子と接続された第1の導電部材と、AC/DC変換装置又はDC/DC変換装置の低電位側の出力端子と接続された第2の導電部材と、第1及び第2の導電部材の少なくとも一方に電気的に接続される1乃至複数の内器とを具備する。また、第2の導電部材に対して第1の導電部材と反対側に内器が配置されることを特徴とする。この構成では、分電盤(主分電盤又は分散分電盤)内に内器を配置する際に高電位側の充電部(第1の導電部材)に誤って触れる虞が少なくなる。
 一実施形態において、AC/DC変換装置又はDC/DC変換装置の少なくとも何れか一方は、外部から前記分電盤内に引き込まれる情報配線が接続されるとともに当該情報配線と電気的に接続された情報配線用接続端子を有する。また、情報配線用接続端子は、低電位側の出力端子に対して高電位側の出力端子と反対側に設けられ、前記内器と接続されている。この構成では、情報配線を介して通信する通信機器を内器として分電盤(主分電盤又は分散分電盤)内に配設することができる。
 一実施形態において、AC/DC変換装置又はDC/DC変換装置の少なくとも何れか一方は、複数の出力端子を有する。また、内器にもっとも近くに配置される一の出力端子に対する他の出力端子の電位差が内器から遠く配置される他の出力端子ほど大きくなる。この構成では、分電盤(主分電盤又は分散分電盤)内に内器を配設する作業の安全性が向上する。
 一実施形態において、主分電盤におけるAC/DC変換装置の出力側に、分散分電盤のDC/DC変換装置とともにDC電力が供給される負荷が接続される。
 一実施形態において、それぞれのDC/DC変換装置が出力するDC電力の電流レベルが互いに異なる。この構成では、定格電圧が同じであっても定格電流が異なる負荷にそれぞれDC電力を供給できる。また、DC/DC変換装置の出力側に回路遮断器(開閉器)を設置する場合においては、回路遮断器における過電流保護のレベルを負荷毎の適したレベルに設定することができる。さらに、負荷の定格電流に合わせて効率が最大となるようなDC/DC変換装置を選択することで省エネルギ化が図れる。
 本発明の好ましい実施形態をさらに詳細に記述する。本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な記述および添付図面に関連して一層良く理解されるものである。
本発明の実施形態を示すシステム構成図である。 同実施形態における主開閉器を示すブロック図である。 同実施形態における報知部を示すブロック図である。 同実施形態における主分電盤を示す一部省略した概略構成図である。 同実施形態における他の主分電盤を示す一部省略した概略構成図である。 同実施形態の一部省略した他のシステム構成図である。
 以下、本発明を戸建て住宅に適用した実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本発明が適用可能な建物は戸建て住宅に限定されるものではなく、集合住宅の各住戸や事務所等にも適用可能である。
 本実施形態のDC配電システムは、図1に示すように主開閉器(1)と当該主開閉器(1)を介してAC電力系統(AC)から供給されるAC電力をDC電力に変換するAC/DC変換装置(3)を収納した主分電盤(MPB)と、主分電盤(MPB)から供給されるDC電力を所望レベルのDC電力に変換するDC/DC変換装置(10)を収納した複数(図示例では4つ)の分散分電盤(SPB1~SPB4)とを備え、分散分電盤(SPB1~SPB4)から導出されるDC供給線路(Wdc)を通して負荷であるDC機器(102)にDC電力を給電している。
 DC供給線路(Wdc)は、DC電力の給電路であるとともに通信路としても兼用されており、高周波の搬送波を用いてデータを伝送する通信信号をDC電圧に重畳することによりDC供給線路(Wdc)に接続された機器間での通信を可能にしている。この技術は、AC電力を供給する電力線においてAC電圧に通信信号を重畳させる電力線搬送技術と類似した技術である。
 DC供給線路(Wdc)は、後述するようにAC/DC変換装置(3)を介して宅内サーバ(116)に接続される。宅内サーバ(116)は、宅内の通信網(以下「宅内網」という)を構築する主装置であり、宅内網においてDC機器(102)が構築するサブシステムなどと通信を行う。尚、宅内サーバ(116)とAC/DC変換装置(3)とは情報配線(Ls)(例えば、エンハンスト・カテゴリ5若しくはカテゴリ6のツイストペアケーブル)によって接続されている。
 図示例では、サブシステムとして、パーソナルコンピュータ、無線アクセスポイント、ルータ、IP電話機のような情報系のDC機器(102)からなる情報機器システム(K101)、照明器具のような照明系のDC機器(102)からなる照明システム(K102,K105)、来客対応や侵入者の監視などを行うDC機器(102)からなるインターホンシステム(K103)、住宅用火災警報器(住警器)のような警報系のDC機器(102)からなる住警器システム(K104)などがある。各サブシステムは、自立分散システムを構成しており、サブシステム単独でも動作が可能になっている。
 AC/DC変換装置(3)は従来周知のスイッチング電源装置からなるAC/DCコンバータと、AC/DCコンバータから出力されるDC電圧に通信信号を重畳し且つ分離する通信信号重畳/分離回路とを具備し、その出力側に後述する協調制御部(4)を介して端子台(5)が接続されている。尚、主開閉器(1)とAC/DC変換装置(3)を繋ぐ電路(母線)には複数の分岐回路が設けられ、それぞれの分岐回路には分岐開閉器(2)が接続されており、分岐開閉器(2)を通して住宅(H)内に設置されたAC機器にAC電力が給電される。
 情報機器システム(K101)としては、壁コンセントあるいは床コンセントの形態で家屋(H)に先行配置(家屋(H)の建築時に施工)されるDCコンセント(131)に接続されるDC機器(102)からなる情報機器システム(K101)が設けられる。
 照明システム(K102、K105)としては、家屋(H)に先行配置される照明器具(DC機器(102))からなる照明システム(K102)と、天井に先行配置される引掛シーリング(132)に接続する照明器具(DC機器(102))からなる照明システム(K105)とが設けられる。引掛シーリング(132)には、家屋(H)の内装施工時に施工業者が照明器具を取り付けるか、または家人自身が照明器具を取り付ける。
 照明システム(K102)を構成するDC機器(102)である照明器具に対する制御の指示は、赤外線リモコン装置を用いて与えるほか、DC供給線路(Wdc)に接続されたスイッチ(141)から通信信号を用いて与えることができる。すなわち、スイッチ(141)はDC機器(102)とともに通信の機能を有している。また、スイッチ(141)の操作によらず、宅内網の別のDC機器(102)あるいは宅内サーバ(116)から通信信号により制御の指示がなされることもある。照明器具への指示には、点灯、消灯、調光、点滅点灯などがある。
 上述したDCコンセント(131)、引掛シーリング(132)には、任意のDC機器(102)を接続することができ、接続されたDC機器(102)にDC電力を出力するから、以下ではDCコンセント(131)、引掛シーリング(132)を区別する必要がない場合には「DCアウトレット」と呼ぶ。
 これらのDCアウトレットは、DC機器(102)に直接設けた接触子(図示せず)または接続線を介して設けた接触子(図示せず)が差し込まれる差込式の接続口が器体に開口し、接続口に差し込まれた接触子に直接接触する接触子受けが器体に保持された構造を有している。すなわち、DCアウトレットは接触式で給電を行う。DCアウトレットに接続されたDC機器(102)が通信機能を有する場合には、DC供給線路(Wdc)を通して通信信号を伝送することが可能になる。DC機器(102)だけではなくDCアウトレットにも通信機能が設けられている。
 宅内サーバ(116)は、宅内網に接続されるだけではなく、インターネットを構築する広域網(NT)に接続される接続口を有している。宅内サーバ(116)が広域網(NT)に接続されている場合には、広域網(NT)に接続されたコンピュータサーバであるセンタサーバ(200)によるサービスを享受することができる。
 センタサーバ(200)が提供するサービスには、広域網(NT)を通して宅内網に接続された機器(主としてDC機器(102)であるが通信機能を有した他の機器も含む)の監視や制御を可能にするサービスがある。このサービスにより、パーソナルコンピュータ、インターネットTV、移動体電話機などのブラウザ機能を備える通信端末(図示せず)を用いて宅内網に接続された機器の監視や制御が可能になる。
 宅内サーバ(116)は、広域網(NT)に接続されたセンタサーバ(200)との間の通信と、宅内網に接続された機器との間の通信との両方の機能を備え、宅内網の機器に関する識別情報(ここでは、IPアドレスを用いるものとする)の取得の機能を備える。
 宅内サーバ(116)は、センタサーバ(200)との通信機能を用いることにより、広域網(NT)に接続された通信端末からセンタサーバ(200)を通して宅内の機器の監視や制御を可能にする。センタサーバ(200)は、宅内の機器と広域網(NT)上の通信端末とを仲介する。
 通信端末から宅内の機器の監視や制御を行う場合は、監視や制御の要求をセンタサーバ(200)に記憶させ、宅内の機器は定期的に片方向のポーリング通信を行うことにより、通信端末からの監視や制御の要求を受信する。この動作により、通信端末から宅内の機器の監視や制御が可能になる。
 また、宅内の機器において火災検知など通信端末に通知すべきイベントが生じたときには、宅内の機器からセンタサーバ(200)に通知し、センタサーバ(200)から通信端末に対して電子メールによる通知を行う。
 宅内サーバ(116)における宅内網との通信機能のうち重要な機能は、宅内網を構成する機器の検出と管理である。宅内サーバ(116)では、UPnP(Universal Plug and Play)を応用して宅内網に接続された機器を自動的に検出する。宅内サーバ(116)はブラウザ機能を有する表示器(117)を備え、検出した機器の一覧を表示器(117)に表示する。この表示器(117)はタッチパネル式もしくは操作部が付設された構成を有し、表示器(117)の画面に表示された選択肢から所望の内容を選択する操作が可能になっている。したがって、宅内サーバ(116)の利用者(施工業者あるいは家人)は、表示器(117)の画面上で機器の監視ないし制御が可能になる。表示器(117)は宅内サーバ(116)とは分離して設けてもよい。
 宅内サーバ(116)では、機器の接続に関する情報を管理しており、宅内網に接続された機器の種類や機能とアドレスとを把握する。したがって、宅内網の機器を連動動作させることができる。機器の接続に関する情報は上述のように自動的に検出されるが、機器を連動動作させるには、機器自身が保有する属性により自動的に関係付けを行うほか、宅内サーバ(116)にパーソナルコンピュータのような情報端末を接続し、情報端末のブラウザ機能を利用して機器の関係付けを行うこともできる。
 機器の連動動作の関係は各機器がそれぞれ保持する。したがって、機器は宅内サーバ(116)を通すことなく連動動作することができる。各機器について、連動動作の関係付けを行うことにより、たとえば、機器であるスイッチの操作により、機器である照明器具の点灯あるいは消灯の動作を行うことが可能になる。また、連動動作の関係付けはサブシステム内で行うことが多いが、サブシステムを超える関係付けも可能である。
 ところで、本実施形態においては、商用電力系統(AC)からAC電力が供給されない期間(たとえば、商用電力系統(AC)の停電期間)に備えて二次電池(162)が設けられている。また、DC電力を生成する太陽電池(161)や燃料電池(163)を併用することも可能になっている。商用電力系統(AC)からDC電力を生成するAC/DC変換装置(3)を備える主電源に対して、太陽電池(161)や二次電池(162)や燃料電池(163)は分散電源になる。なお、図示例において、太陽電池(161)、二次電池(162)、燃料電池(163)は出力電圧を制御する回路部を含み、二次電池(162)は放電だけではなく充電を制御する回路部も含んでいる。
 分散電源のうち太陽電池(161)や燃料電池(163)は必ずしも設けなくてもよいが、二次電池(162)は設けるのが望ましい。二次電池(162)は主電源や他の分散電源により適時充電され、二次電池(162)の放電は、商用電力系統(AC)から電力が供給されない期間だけではなく必要に応じて適時に行われる。二次電池(162)の充放電や主電源と分散電源との協調は、協調制御部(4)により行われる。すなわち、協調制御部(4)は主電源および分散電源から分散分電盤(SPBn)への電力の配分を制御している。なお、太陽電池(161)、二次電池(162)、燃料電池(163)の出力をAC電力に変換し、AC/DC変換装置(3)の入力電力として用いる構成を採用してもよい。
 DC機器(102)の駆動電圧(定格電圧)は1種類ではなく、例えば、48ボルト、24ボルト、12ボルト、6ボルトというように複数種類が存在する。一方、従来技術で説明したように低い電圧で配電すると配線抵抗による電圧降下の影響が大きくなってしまうから、主分電盤(MPB)から各分散分電盤(SPBn)に供給するDC電圧の電圧レベルはできるだけ高くすることが望ましい。そのために本実施形態では、AC/DC変換装置(3)から出力するDC電圧を相対的に高い値(例えば、100ボルト~60ボルト)とし、端子台(5)で分岐された複数のDC分岐線路(Lp)を通して4つの分散分電盤(SPBn)に高電圧のDC電力を配電し、各分散分電盤(SPBn)に設けたDC/DC変換装置(10)においてDC機器(102)に応じた互いに異なる電圧レベルのDC電力に変換している。例えば、情報機器システム(K101)に給電している分散分電盤(SPB1)のDC/DC変換装置(10)では12ボルトのDC電力に変換し、照明システム(K102)とインターホンシステム(K103)に給電している分散分電盤(SPB2)のDC/DC変換装置(10)では48ボルトのDC電力に変換し、住警器システム(K104)に給電している分散分電盤(SPB3)のDC/DC変換装置(10)では6ボルトのDC電力に変換し、照明システム(K105)に給電している分散分電盤(SPB4)のDC/DC変換装置(10)では48ボルトのDC電力に変換している。尚、AC/DC変換装置(3)から出力される電圧レベルと駆動電圧とが一致するDC機器(102)に対しては、分散分電盤(SPBn)を介さずに端子台(5)で分岐されたDC分岐線路(Lp)を通して高電圧のDC電力を給電することも可能である。
 而して、上述のように主分電盤(MPB)から分散分電盤(SPB1~SPB4)へは相対的に高いレベルのDC電力を配電し、それぞれの分散分電盤(SPB1~SPB4)においてDC/DC変換装置(10)により所望レベルのDC電力に変換して負荷に給電することで配線抵抗による電圧降下の影響を低減することができ、その結果、配線距離を伸ばしつつ互いに電圧レベルが異なるDC電力を多箇所に配電することができる。
 分散分電盤(SPBn)においては、DC/DC変換装置(10)の出力側に主開閉器(11)が接続され、主開閉器(11)の二次側に接続された電路(母線)には分岐線を介して複数の分岐開閉器(12)が接続され、さらに、分岐開閉器(12)の二次側にDC供給線路(Wdc)が接続されている。主開閉器(11)あるいは主開閉器(11)と分岐開閉器(12)はDC供給線路(Wdc)が地絡したときに流れる地絡電流(漏洩電流)を検出して引き外し動作を行う漏電遮断器からなる。
 本実施形態における主開閉器(11)は、図2に示すように電路に挿入された主接点(11a)と、主接点(11a)を開閉する開閉機構(11b)と、過電流(過負荷電流及び短絡電流)及び地絡電流(漏洩電流)を検出する異常電流検出手段(11d)と、異常電流検出手段(11d)で異常電流(過電流又は地絡電流)が検出されたときに開閉機構(11b)を釈放して主接点(11a)を開放する引き外し部(11c)と、電路に印加されるDC電圧に通信信号を重畳して送信する信号重畳部(11e)と、これらの構成要素を収納した絶縁性の容器(図示せず)とを備えている。但し、このような開閉機構(11b)並びに引き外し部(11c)は従来周知であるから詳細な構造についての図示並びに説明を省略する。また、異常電流検出手段(11d)は、例えば、電路に流れる電流を検出する電流センサ等で構成される。尚、分岐開閉器(12)についても主開閉器(11)とほぼ共通の構成を有しているから、図示並びに説明は省略する。
 ここで、主開閉器(11)や分岐開閉器(12)だけでなく、AC/DC変換装置(3)、協調制御部(4)、DC/DC変換装置(10)、分散電源(太陽電池(161)、二次電池(162)、燃料電池(163))にもそれぞれDC分岐線路(Lp)を通して通信する通信機能が設けられており、主電源および分散電源やDC機器(102)を含む負荷の状態に対処する連携動作を行うことを可能にしている。この通信に用いる通信信号は、DC機器(102)に用いる通信信号と同様にDC電圧に重畳する形式で伝送する。
 本実施形態においては、主開閉器(11)が具備する異常電流検出手段(11d)で異常電流(過電流また地絡電流)が検出された場合に、信号重畳部(11e)から異常電流検出を通知するための通信信号が宅内サーバ(116)に送信され、主分電盤(MPB)内に設けられている報知部(6)に対して、宅内サーバ(116)から情報配線(図示せず)を通して当該通信信号が転送される。
 主分電盤(MPB)内に設けられる報知部(6)は、図3に示すように情報配線を通して伝送される通信信号を受信する信号受信部(60)と、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどの表示デバイスを有する表示部(61)と、信号受信部(60)で受信する通信信号に含まれる異常電流検出の情報に対応した表示を表示部(61)に行わせる信号判別制御部(62)と、各分散分電盤(SPBn)の主開閉器(11)に割り当てられたアドレスと各分散分電盤(SPBn)の識別情報(番号若しくは設置場所など)との対応関係(データテーブル)を記憶した記憶部(63)と、記憶部(63)に対して前記対応関係を設定するための設定部(64)とを具備している。そして、報知部(6)では、信号受信部(60)で通信信号を受信すると、信号判別制御部(62)が記憶部(63)のデータテーブルを参照して通信信号の送信元アドレスから異常電流を検出した主開閉器(11)、さらに当該主開閉器(11)が設置されている分散分電盤(SPBn)の識別情報を取得し、その識別情報(例えば、異常電流が検出された分散分電盤(SPBn)の番号や設置場所など)を表示部(61)に表示させる。従って、家人は報知部(6)の報知内容(表示部(61)で表示される識別情報)から異常電流が流れた分散分電盤(SPBn)を知ることができて迅速な対応が可能となる。
 尚、主分電盤(MPB)に収納されている主開閉器(1)あるいは主開閉器(1)と分岐開閉器(2)を、地絡電流(漏洩電流)又は過電流(過負荷電流及び短絡電流)などの異常電流を検出して引き外し動作を行う漏電遮断器(特に、分岐開閉器(2)に用いられるものは住宅用分電盤分岐用漏電遮断器と呼ばれる。)とし、主開閉器(1)又は何れかの分岐開閉器(2)が引き外し動作を行ったときに、主分電盤(MPB)で異常電流が流れたことを報知するようにしても構わない。
 ところで、主分電盤(MPB)(又は分散分電盤(SPBn))においては、図4に示すようにAC/DC変換装置(3)(若しくはDC/DC変換装置(10))の高電位側(正極)の出力端子(T1)と接続された長尺板状の第1の導電部材(7)と、AC/DC変換装置(3)(若しくはDC/DC変換装置(10))の低電位側(負極)の出力端子(T2)と接続された長尺板状の第2の導電部材(8)と、第1及び第2の導電部材(7,8)に電気的に接続される1乃至複数の内器(X)とが収納され、第2の導電部材(8)に対して第1の導電部材(7)と反対側(図4における第2の導電部材(8)の下側)に導電部材(7,8)の長手方向に沿って内器(X)が配置される空間(スペース)が設けられている。主分電盤(MPB)(又は分散分電盤(SPBn))内に収納される内器(X)としては、DC電力で動作するDC機器が該当する。ここで、内器(X)の配置スペースに対して第1の導電部材(7)が第2の導電部材(8)よりも離れた位置に配設されているため、主分電盤(MPB)(又は分散分電盤(SPBn))内に内器(X)を配設する際に高電位側の充電部(第1の導電部材(7))に誤って触れる虞が少なくなる。
 また、図4において内器(X)の配置スペースに隣接するAC/DC変換装置(3)(若しくはDC/DC変換装置(10))の端部には、外部から盤内に引き込まれた情報配線(Ls)とAC/DC変換装置(3)(若しくはDC/DC変換装置(10))の内部で電気的に接続された情報配線用接続端子(Ts)が設けられており、内器(X)として収納されているネットワーク機器(例えば、ルータや無線LANアダプタなど)を宅内網と接続することができる。このような構成とすれば、盤内に引き込まれた情報配線(Ls)を、内器として盤内に収納されているネットワーク機器(X)に直接接続する場合と比較して、盤内に情報配線(Ls)を引き回す手間が省けるという利点がある。尚、必要に応じて、ネットワーク機器と情報機器システム(K101)とが情報配線(ツイストペアケーブル)で接続される。
 ところで、図5に示すように、低電位側の出力端子(T2)に対して高電位側の出力端子(T1)と反対側に第1の高電位側出力端子(T1)とは異なる電圧レベルのDC電圧を出力する第2の高電位側出力端子(T3)をAC/DC変換装置(3)(又はDC/DC変換装置(10))に設ければ、必要に応じて異なる電圧レベルの内器を主分電盤(MPB)(又は分散分電盤(SPBn))内に配設することができる。例えば、図6に示すように内器として複数(図示例では3つ)の分岐開閉器(13)を配設し、DC機器(102)と分散分電盤(SPB1)には同一の電圧レベル(第1の電圧レベル)のDC電力を供給し、分散分電盤(SPB2,SPB3,SPB4)には第1の電圧レベルと異なる第2の電圧レベルのDC電力を供給する構成とすることができる。
 このとき、内器にもっとも近く配置される一の出力端子(図5における出力端子(T3))と他の出力端子(図5における出力端子(T1,T2))との電位差が内器から遠く配置される他の出力端子ほど大きくなるようにすることが望ましい。例えば、AC/DC変換装置(3)(又はDC/DC変換装置(10))の出力電圧がプラス24ボルトとマイナス24ボルトである場合、出力端子(T2)を基準(0ボルト)として出力端子(T3)をマイナス24ボルト、出力端子(T1)をプラス24ボルトとすれば、出力端子(T3-T2)間の電位差は24ボルトとなり、出力端子(T3-T1)間の電位差は48ボルトとなる。あるいは、AC/DC変換装置(3)(又はDC/DC変換装置10)の出力電圧がプラス24ボルトとプラス48ボルトである場合、出力端子(T3)を基準(0ボルト)として出力端子(T2)をプラス24ボルト、出力端子(T1)をプラス48ボルトとすれば、出力端子(T3-T2)間の電位差は24ボルトとなり、出力端子(T3-T1)間の電位差は48ボルトとなる。また、AC/DC変換装置(3)(又はDC/DC変換装置(10))の出力電圧がプラス24ボルトとプラス300ボルトである場合、出力端子(T3)を基準(0ボルト)として出力端子(T2)をプラス24ボルト、出力端子(T1)をプラス300ボルトとすれば、出力端子(T3-T2)間の電位差は24ボルトとなり、出力端子(T3-T1)間の電位差は300ボルトとなる。あるいはまた、AC/DC変換装置(3)(DC/DC変換装置(10))の出力電圧がプラス300ボルトとマイナス24ボルトである場合、出力端子(T2)を基準(0ボルト)として出力端子(T3)をマイナス24ボルト、出力端子(T1)をプラス300ボルトとすれば、出力端子(T3-T2)間の電位差は24ボルトとなり、出力端子(T3-T1)間の電位差は324ボルトとなる。
 而して、上述のように内器にもっとも近く配置される一の出力端子(図5における出力端子(T3))と他の出力端子(図5における出力端子(T1,T2))との電位差が内器から遠く配置される他の出力端子ほど大きくなるようにすれば、内器を設置する際に作業者が出力端子(T3-T2)に触れたとしても、出力端子(T3-T2)間の電位差が相対的に低く設定されているので、内器を設置する際の作業の安全性を向上することができる。尚、上述の説明ではAC/DC変換装置(3)(又はDC/DC変換装置(10))の出力電圧が2種類の場合について説明したが、3種類以上の場合においても同様の構成を取ることで作業の安全性が向上できる。
 ところで、図1や図6に示すように情報機器システム(K101),照明システム(K102)、インターホンシステム(K103)には同一の電圧レベル(第1の電圧レベル)のDC電力を供給し、住警器システム(K104)並びに照明システム(K105)には第1の電圧レベルと異なる第2の電圧レベルのDC電力を供給する構成において、それぞれのサブシステム(K101~K105)における定格容量(定格電流)は異なっている場合が多いと考えられる。例えば、住警器システム(K104)と照明システム(K105)を比較すれば、一般に照明システム(K105)の方が定格電流は大きいと考えられる。そこで、それぞれの分散分電盤(SPBn)におけるDC/DC変換装置(10)の電流レベルを、DC供給線路(Wdc)を介して給電される各サブシステム(K101~K105)の定格電流に応じた値とすることが望ましい。つまり、容量(定格電流)の異なる負荷に共通のDC供給線路(Wdc)からDC電力が供給される場合、回路遮断器(分岐開閉器(12))の過電流保護レベルが大容量負荷の定格電流よりも高く設定されると小容量負荷の過負荷保護ができず、反対に過電流保護レベルが大容量負荷の定格電流よりも低く設定されると小容量負荷の過電流保護はできても回路遮断器が頻繁にDC供給線路(Wdc)を遮断してしまう虞があるが、各分散分電盤(SPBn)毎にDC/DC変換装置(10)の電流レベルを異ならせれば、DC/DC変換装置(10)の出力側に設置される回路遮断器(分岐開閉器(12))における過電流保護のレベルを負荷(図示例では各サブシステム(K101~K105))毎の適したレベルに設定することができる。尚、DC/DC変換装置(10)の出力側に設けられている複数の分岐開閉器(12)に、それぞれDC供給線路(Wdc)を介して給電する負荷の定格電流に対応した過電流保護レベルの回路遮断器を用いれば、DC/DC変換装置(10)の出力電流レベルを実質的に複数のDC供給線路(Wdc)毎に異ならせることができる。
 あるいは、それぞれのDC供給線路(Wdc)を通して電力供給を受けるサブシステム(K101~K105)の定格電圧及び定格電流に対応した電圧レベル並びに電流レベルのDC電力を供給可能な複数のDC/DC変換装置(10)を分散分電盤(SPBn)に収納しても構わない。このように各DC供給線路(Wdc)毎に定格電流(電流レベル)を変えれば、負荷の定格電流に合わせて効率が最大となるようなDC/DC変換装置(10)を選択することで省エネルギ化が図れるという利点がある。
 本発明を幾つかの好ましい実施形態について記述したが、この発明の本来の精神および範囲を逸脱することなく、当業者によって様々な修正および変形が可能である。

Claims (15)

  1.  ACの電力系統から供給されるAC電力をDC電力に変換するAC/DC変換装置を収納した主分電盤と、主分電盤から供給されるDC電力を所望レベルのDC電力に変換するDC/DC変換装置を収納した複数の分散分電盤とを備えたことを特徴とするDC配電システム。
  2.  複数の分散分電盤のDC/DC変換装置が主分電盤のAC/DC変換装置の出力側に分岐接続され、それぞれのDC/DC変換装置が出力するDC電力の電圧レベルが互いに異なることを特徴とする請求項1記載のDC配電システム。
  3.  給電路に流れる漏洩電流を検出する漏洩電流検出手段が主分電盤又は分散分電盤の少なくとも何れか一方に設けられ、漏洩電流検出手段で漏洩電流が検出されたことを報知するとともに、漏洩電流を検出した漏洩電流検出手段が設けられている前記分電盤の識別情報を報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項1記載のDC配電システム。
  4.  給電路に流れる漏洩電流を検出する漏洩電流検出手段が主分電盤又は分散分電盤の少なくとも何れか一方に設けられ、漏洩電流検出手段で漏洩電流が検出されたことを報知するとともに、漏洩電流を検出した漏洩電流検出手段が設けられている前記分電盤の識別情報を報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項2記載のDC配電システム。
  5.  給電路に流れる過電流を検出する過電流検出手段が主分電盤又は分散分電盤の少なくとも何れか一方に設けられ、過電流検出手段で過電流が検出されたことを報知するとともに、過電流を検出した過電流検出手段が設けられている前記分電盤の識別情報を報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項1記載のDC配電システム。
  6.  給電路に流れる過電流を検出する過電流検出手段が主分電盤又は分散分電盤の少なくとも何れか一方に設けられ、過電流検出手段で過電流が検出されたことを報知するとともに、過電流を検出した過電流検出手段が設けられている前記分電盤の識別情報を報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項2記載のDC配電システム。
  7.  前記報知手段が主分電盤に設けられたことを特徴とする請求項3~6の何れか1項に記載のDC配電システム。
  8.  主分電盤又は分散分電盤の少なくとも何れか一方は、AC/DC変換装置又はDC/DC変換装置の高電位側の出力端子と接続された第1の導電部材と、AC/DC変換装置又はDC/DC変換装置の低電位側の出力端子と接続された第2の導電部材と、第1及び第2の導電部材の少なくとも一方に電気的に接続される1乃至複数の内器とを具備し、第2の導電部材に対して第1の導電部材と反対側に内器が配置されることを特徴とする請求項1~6の何れか1項に記載のDC配電システム。
  9.  主分電盤又は分散分電盤の少なくとも何れか一方は、AC/DC変換装置又はDC/DC変換装置の高電位側の出力端子と接続された第1の導電部材と、AC/DC変換装置又はDC/DC変換装置の低電位側の出力端子と接続された第2の導電部材と、第1及び第2の導電部材の少なくとも一方に電気的に接続される1乃至複数の内器とを具備し、第2の導電部材に対して第1の導電部材と反対側に内器が配置されることを特徴とする請求項7記載のDC配電システム。
  10.  AC/DC変換装置又はDC/DC変換装置の少なくとも何れか一方は、外部から前記分電盤内に引き込まれる情報配線が接続されるとともに当該情報配線と電気的に接続された情報配線用接続端子を有し、情報配線用接続端子は、低電位側の出力端子に対して高電位側の出力端子と反対側に設けられ、前記内器と接続されていることを特徴とする請求項8記載のDC配電システム。
  11.  AC/DC変換装置又はDC/DC変換装置の少なくとも何れか一方は、外部から前記分電盤内に引き込まれる情報配線が接続されるとともに当該情報配線と電気的に接続された情報配線用接続端子を有し、情報配線用接続端子は、低電位側の出力端子に対して高電位側の出力端子と反対側に設けられ、前記内器と接続されていることを特徴とする請求項9記載のDC配電システム。
  12.  AC/DC変換装置又はDC/DC変換装置の少なくとも何れか一方は、複数の出力端子を有し、内器にもっとも近くに配置される一の出力端子に対する他の出力端子の電位差が内器から遠く配置される他の出力端子ほど大きくなることを特徴とする請求項8記載のDC配電システム。
  13.  AC/DC変換装置又はDC/DC変換装置の少なくとも何れか一方は、複数の出力端子を有し、内器にもっとも近くに配置される一の出力端子に対する他の出力端子の電位差が内器から遠く配置される他の出力端子ほど大きくなることを特徴とする請求項9~11の何れか1項に記載のDC配電システム。
  14.  主分電盤におけるAC/DC変換装置の出力側に、分散分電盤のDC/DC変換装置とともにDC電力が供給される負荷が接続されることを特徴とする請求項1~6の何れか1項に記載のDC配電システム。
  15.  それぞれのDC/DC変換装置が出力するDC電力の電流レベルが互いに異なることを特徴とする請求項1~6の何れか1項に記載のDC配電システム。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010150706A1 (ja) * 2009-06-23 2010-12-29 パナソニック電工株式会社 直流用分岐回路保護装置
WO2011055185A1 (ja) * 2009-11-06 2011-05-12 パナソニック電工株式会社 配電システム
CN106451401A (zh) * 2016-05-16 2017-02-22 浙江大学 直流电压跌落时换流器最大功率输出的控制方法
US10847954B1 (en) 2019-04-17 2020-11-24 Faith Technologies, Inc. Temporary direct current power system
JPWO2021044686A1 (ja) * 2019-09-02 2021-03-11
WO2021234788A1 (ja) * 2020-05-18 2021-11-25 日本電信電話株式会社 給電システム、保護協調方法、及びプログラム
WO2023275695A1 (en) * 2021-07-01 2023-01-05 Epirus, Inc. Systems and methods for power distribution for amplifier arrays

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5330941B2 (ja) 2009-09-15 2013-10-30 パナソニック株式会社 機器制御システム
JP5513819B2 (ja) 2009-09-15 2014-06-04 パナソニック株式会社 配電システム
JP2011066967A (ja) * 2009-09-15 2011-03-31 Panasonic Electric Works Co Ltd 配電システム
JP2011101528A (ja) * 2009-11-06 2011-05-19 Panasonic Electric Works Co Ltd 住宅用分電盤
JP5395263B2 (ja) * 2010-01-29 2014-01-22 株式会社日立製作所 ストレージシステム
JP2012217255A (ja) * 2011-03-31 2012-11-08 Panasonic Corp 配電システム
JP6447910B2 (ja) * 2014-12-08 2019-01-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 設定装置、分電盤、及び計測システム
JP6147402B1 (ja) * 2016-09-14 2017-06-14 一穂 松本 直流配電システム
TWI628895B (zh) * 2017-03-17 2018-07-01 台達電子工業股份有限公司 供電系統及其操作方法
JP6910905B2 (ja) * 2017-09-25 2021-07-28 ホーチキ株式会社 トンネル防災システム
JP6994673B2 (ja) * 2017-11-28 2022-01-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 電力変換システム
CN112970164B (zh) 2018-11-20 2024-06-04 三菱电机株式会社 直流供配电系统
KR101964893B1 (ko) * 2019-03-04 2019-04-05 주식회사 이린 인공지능과 연계되는 구간별 공동주택 전기누전 감지시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02276412A (ja) * 1989-04-17 1990-11-13 Ohbayashi Corp 建物の電源配線
JPH0426307A (ja) * 1990-05-21 1992-01-29 Mitsubishi Electric Corp 家庭用分電盤
JP2004282802A (ja) * 2003-03-12 2004-10-07 Nitto Electric Works Ltd 分電盤
JP2007011675A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Daihen Corp 集中監視システム
JP2007129891A (ja) * 2005-10-03 2007-05-24 Matsushita Electric Works Ltd 住宅用分電盤

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02276412A (ja) * 1989-04-17 1990-11-13 Ohbayashi Corp 建物の電源配線
JPH0426307A (ja) * 1990-05-21 1992-01-29 Mitsubishi Electric Corp 家庭用分電盤
JP2004282802A (ja) * 2003-03-12 2004-10-07 Nitto Electric Works Ltd 分電盤
JP2007011675A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Daihen Corp 集中監視システム
JP2007129891A (ja) * 2005-10-03 2007-05-24 Matsushita Electric Works Ltd 住宅用分電盤

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010150706A1 (ja) * 2009-06-23 2010-12-29 パナソニック電工株式会社 直流用分岐回路保護装置
US8929046B2 (en) 2009-06-23 2015-01-06 Panasonic Corporation DC branch circuit protecting device
WO2011055185A1 (ja) * 2009-11-06 2011-05-12 パナソニック電工株式会社 配電システム
JP2011101537A (ja) * 2009-11-06 2011-05-19 Panasonic Electric Works Co Ltd 配電システム
CN106451401A (zh) * 2016-05-16 2017-02-22 浙江大学 直流电压跌落时换流器最大功率输出的控制方法
CN106451401B (zh) * 2016-05-16 2019-02-05 浙江大学 直流电压跌落时换流器最大功率输出的控制方法
US10847954B1 (en) 2019-04-17 2020-11-24 Faith Technologies, Inc. Temporary direct current power system
JPWO2021044686A1 (ja) * 2019-09-02 2021-03-11
WO2021044686A1 (ja) * 2019-09-02 2021-03-11 三菱電機株式会社 直流配電システム
US20220247173A1 (en) * 2019-09-02 2022-08-04 Mitsubishi Electric Corporation Dc power distribution system
JP7203236B2 (ja) 2019-09-02 2023-01-12 三菱電機株式会社 直流配電システム
US11824353B2 (en) * 2019-09-02 2023-11-21 Mitsubishi Electric Corporation DC power distribution system
WO2021234788A1 (ja) * 2020-05-18 2021-11-25 日本電信電話株式会社 給電システム、保護協調方法、及びプログラム
JP7414132B2 (ja) 2020-05-18 2024-01-16 日本電信電話株式会社 給電システム、保護協調方法、及びプログラム
WO2023275695A1 (en) * 2021-07-01 2023-01-05 Epirus, Inc. Systems and methods for power distribution for amplifier arrays

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JP2009178026A (ja) 2009-08-06
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