JP2009153337A - 配電システム - Google Patents

Abstract

【課題】主電源が非停電時には電力供給しないが、主電源が停電時に必要な電気機器やユーザが使いたい電気機器に電力供給するコンセント部を設置後において容易に設定する。
【解決手段】協調制御部１１３は、主電源が停電時と検出すると、直流コンセント１３１（引掛シーリング１３２）に供給許可信号を送信する。直流機器１０２が接続される直流コンセント１３１（引掛シーリング１３２）では供給許可信号を受信し、切替部が開状態から閉状態に切り替わり、主電源の停電中は分散電源から直流機器１０２への直流電力供給が行われる。その後、主電源の停電が復旧し、非停電時となった場合、協調制御部１１３は直流コンセント１３１（引掛シーリング１３２）に供給停止信号を送信する。直流コンセント１３１（引掛シーリング１３２）では供給停止信号を受信し、切替部が閉状態から開状態に切り替わり、分散電源から直流機器１０２への直流電力供給が停止される。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気機器への電力供給を管理する配電システムに関するものである。

電気機器への電力供給を管理する従来の配電システムとして、特許文献１には、蓄電池と、直流電源の発生電力を蓄電池に供給する充放電制御回路と、蓄電池からの放電によって起動する小容量インバータと、小容量インバータから電力供給される非常用コンセントとを備える直流電源システムが開示されている。特許文献１の直流電源システムは、通常連系運転時には、小容量インバータが停止し、非常用コンセントが使用不能である。一方、災害等によって商用電力系統に停電が発生した場合、蓄電池が放電することによって得られる直流電力が、小容量インバータにより交流に変換されて、非常用コンセントに供給される。つまり、特許文献１の直流電源システムは、非常用コンセントに接続される負荷（電気機器）に対して、商用電力系統が非停電時には電力供給を行わず、商用電力系統が停電時に電力供給を行う。これにより、非常用コンセントに、照明器具やテレビジョン受像機等の必要最小限の負荷（電気機器）を接続することによって、小容量インバータから得られる交流電力をこれら必要最小限の負荷へ供給することができる。
特開平８−３３１７７６号公報（段落００１３，００２０〜００２３及び第１図）

しかしながら、従来の配電システムには、設置時に非常用コンセントが固定されてしまうため、設置後に非常用コンセントを通常コンセント（商用電力系統が非停電時に電力供給を行うコンセント）に変更したり、通常コンセントを非常用コンセントに変更したりすることができなかった。

本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目的は、主電源が非停電時には電力供給しないが、主電源が停電時に必要な電気機器やユーザが使いたい電気機器に電力供給するコンセント部を設置後において容易に設定することができる配電システムを提供することにある。

請求項１の発明は、電気機器が接続されるコンセント部と、前記コンセント部に接続される前記電気機器への電力供給を管理する管理装置とを備える配電システムであって、主電源の停電時及び非停電時を検出する検出手段と、前記主電源とは別に設けられ前記検出手段で主電源が停電時と検出された場合に電力供給を可能とする分散電源とを備え、前記コンセント部は、前記電気機器のプラグと着脱自在に接続する接続手段と、供給許可信号及び供給停止信号を受信する受信手段と、前記受信手段で前記供給許可信号が受信された場合に、前記分散電源から前記接続手段に接続される前記電気機器への電力供給を許可し、前記受信手段で前記供給停止信号が受信された場合に、前記分散電源から前記接続手段に接続される前記電気機器への電力供給を停止する電力供給切替手段とを有し、前記管理装置は、前記検出手段で主電源が停電時と検出された場合に前記供給許可信号を前記コンセント部に送信する一方、前記検出手段で主電源が非停電時と検出された場合に前記供給停止信号を送信する送信手段を有することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記コンセント部は、前記電気機器のプラグが挿入されるプラグ挿入孔が形成され前記接続手段を収納する器体と、前記受信手段で前記供給許可信号が受信された場合に前記プラグ挿入孔を開放し、前記受信手段で前記供給停止信号が受信された場合に前記プラグ挿入孔を閉塞する開閉手段とを有することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記コンセント部は、前記受信手段で前記供給許可信号が受信された場合に点灯し、前記受信手段で前記供給停止信号が受信された場合に消灯する表示手段を有することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１項の発明において、前記コンセント部は、前記受信手段で前記供給許可信号が受信された場合に鳴動し、前記受信手段で前記供給停止信号が受信された場合に鳴動停止する鳴動手段を有することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れか１項の発明において、前記分散電源は、前記コンセント部に内蔵されていることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れか１項の発明において、前記電気機器は、直流電力によって駆動され、前記分散電源は、前記コンセント部を介して前記電気機器に直流電力を供給することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、コンセント部に対して通信によって、主電源が非停電時に分散電源から電気機器への電力供給を停止し、主電源が停電時に分散電源から電気機器への電力供給を行うように制御することができるので、主電源が非停電時には電力供給しないが、主電源が停電時に必要な電気機器やユーザが使いたい電気機器に電力供給するコンセント部を設置後において容易に設定することができる。

請求項２の発明によれば、ユーザが開閉手段によるプラグ挿入孔の開閉状態を見てコンセント部が使用可能か否かを容易に判断することができるとともに、主電源が非停電時に実際に電気機器がコンセント部に接続されることを防止することができる。

請求項３の発明によれば、主電源が停電時に表示手段が点灯するので、コンセント部の位置及びコンセント部が使用可能であることをユーザに視覚的に知らせることができる。特に、夜に停電が発生して照明負荷が消灯し、周囲が暗くなった場合に、使用可能なコンセント部を容易に見つけることができる。

請求項４の発明によれば、主電源が停電時に鳴動手段が鳴動するので、コンセント部の位置及びコンセント部が使用可能であることをユーザに聴覚的に知らせることができる。特に、夜に停電が発生して照明負荷が消灯し、周囲が暗くなった場合に、使用可能なコンセント部を容易に見つけることができる。

請求項５の発明によれば、電気機器ごとに専用の分散電源を設けることができる。

請求項６の発明によれば、電気機器に直流電力が供給されることによって、交流電力が供給される場合のように交流電力から直流電力への変換を行う必要がないため、電力変換に伴う損失が発生しない。

（実施形態１）
まず、実施形態１の配電システムの構成について図１〜３を用いて説明する。以下に説明する実施形態は、本発明を適用する建物として戸建て住宅の家屋を想定して説明するが、本発明の技術思想を集合住宅に適用することを妨げるものではない。家屋Ｈには、図に示すように、直流電力を出力する直流電力供給部１０１と、直流電力により駆動される負荷としての直流機器１０２とが設けられ、直流電力供給部１０１の出力端部に接続した直流供給線路Ｗｄｃを通して直流機器１０２に直流電力が供給される。直流電力供給部１０１と直流機器１０２との間には、直流供給線路Ｗｄｃに流れる電流を監視し、異常を検知したときに直流供給線路Ｗｄｃ上で直流電力供給部１０１から直流機器１０２への給電を制限ないし遮断する直流ブレーカ１１４が設けられる。

直流供給線路Ｗｄｃは、直流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直流電圧に重畳することにより直流供給線路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、交流電力を供給する電力線において交流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。

上記のように直流電力の給電路と通信路が兼用されていると、機器間の通信を行うために給電路とは別体の通信路を家屋Ｈに引き回して設ける必要がないため、機器間の通信を容易に実現することができる。

直流供給線路Ｗｄｃは、直流電力供給部１０１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、宅内網において直流機器１０２が構築するサブシステムなどと通信を行う。

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直流機器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直流機器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直流機器１０２からなるインターホンシステムＫ１０３、火災感知器のような警報系の直流機器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。

上述した直流ブレーカ１１４は、サブシステムに関連付けて設けられており、図示例では、情報機器システムＫ１０１、照明システムＫ１０２及びインターホンシステムＫ１０３、住警器システムＫ１０４、照明システムＫ１０５に関連付けて４個の直流ブレーカ１１４を設けている。１台の直流ブレーカ１１４に複数個のサブシステムを関連付ける場合には、サブシステムごとに直流供給線路Ｗｄｃの系統を分割する接続ボックス１２１が設けられる。図示例においては、照明システムＫ１０２とインターホンシステムＫ１０３との間に接続ボックス１２１が設けられている。

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）される直流コンセント１３１に接続される直流機器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（直流機器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（直流機器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、又は家人自身が照明器具を取り付ける。

照明システムＫ１０２を構成する直流機器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、直流供給線路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は直流機器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、宅内網の別の直流機器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。

上述した直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２には、任意の直流機器１０２を接続することができ、接続された直流機器１０２に直流電力を出力するから、以下では直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２を区別する必要がない場合には「コンセント部」と呼ぶ。

これらのコンセント部は、直流機器１０２に直接設けた接触子（プラグ）（図示せず）又は接続線を介して設けた接触子（プラグ２１）（図３参照）が差し込まれる差込式のプラグ挿入孔（接続口）４８０（図３参照）が器体４８に開口し、プラグ挿入孔４８０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４８に保持された構造を有している。すなわち、コンセント部は接触式で給電を行う。コンセント部に接続された直流機器１０２が通信機能を有する場合には、直流供給線路Ｗｄｃを通して通信信号を伝送することが可能になる。直流機器１０２だけではなくコンセント部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（主として直流機器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、例えば、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、直流電力供給部１０１は、基本的には、商用電源のように宅外から供給される交流電源ＡＣの電力変換により直流電力を生成する。図示する構成では、交流電源ＡＣは、分電盤１１０に内器として取り付けられた主幹ブレーカ１１１を通して、スイッチング電源を含むＡＣ／ＤＣコンバータ１１２に入力される。ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２から出力される直流電力は、協調制御部１１３を通して各直流ブレーカ１１４に接続される。

直流電力供給部１０１には、交流電源ＡＣから電力が供給されない期間（例えば、商用電源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、直流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。交流電源ＡＣから直流電力を生成するＡＣ／ＤＣコンバータ１１２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、交流電源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１１３により行われる。すなわち、協調制御部１１３は、直流電力供給部１０１を構成する主電源及び分散電源から直流機器１０２への電力の配分を制御する直流電力制御部として機能する。なお、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３の出力を交流電力に変換し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２の入力電力として用いる構成を採用してもよい。

直流機器１０２の駆動電圧は機器に応じた複数種類の電圧から選択されるから、協調制御部１１３にＤＣ／ＤＣコンバータを設け、主電源及び分散電源から得られる直流電圧を必要な電圧に変換するのが望ましい。通常は、１系統のサブシステム（もしくは１台の直流ブレーカ１１４に接続された直流機器１０２）に対して１種類の電圧が供給されるが、１系統のサブシステムに対して３線以上を用いて複数種類の電圧を供給するように構成してもよい。あるいはまた、直流供給線路Ｗｄｃを２線式とし、線間に印加する電圧を時間経過に伴って変化させる構成を採用することも可能である。ＤＣ／ＤＣコンバータは、直流ブレーカと同様に複数に分散して設けてもよい。

上述の構成例では、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を１個だけ図示しているが、複数個のＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を並設することが可能であり、複数個のＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を設けるときには、負荷の大きさに応じて運転するＡＣ／ＤＣコンバータ１１２の台数を増減させるのが望ましい。

上述したＡＣ／ＤＣコンバータ１１２、協調制御部１１３、直流ブレーカ１１４、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３には通信機能が設けられており、主電源及び分散電源や直流機器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、直流機器１０２に用いる通信信号と同様に直流電圧に重畳する形式で伝送する。

上述の例では主幹ブレーカ１１１から出力された交流電力をＡＣ／ＤＣコンバータ１１２により直流電力に変換するために、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を分電盤１１０内に配置しているが、主幹ブレーカ１１１の出力側において分電盤１１０内に設けた分岐ブレーカ（図示せず）で交流供給線路を複数系統に分岐し、各系統の交流供給線路にＡＣ／ＤＣコンバータを設けて系統ごとに直流電力に変換する構成を採用してもよい。

この場合、家屋Ｈの各階や各部屋を単位として直流電力供給部１０１を設けることができるから、直流電力供給部１０１を系統別に管理することができ、しかも、直流電力を利用する直流機器１０２との間の直流供給線路Ｗｄｃの距離が小さくなるから、直流供給線路Ｗｄｃでの電圧降下による電力損失を低減させることができる。また、主幹ブレーカ１１１及び分岐ブレーカを分電盤１１０に収納し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２と協調制御部１１３と直流ブレーカ１１４と宅内サーバ１１６とを分電盤１１０とは別の盤に収納してもよい。

続いて、協調制御部１１３の構成について図２を用いて説明する。協調制御部１１３は、コンセント部（直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２）に接続される直流機器１０２への直流電力供給を管理する管理装置であり、主電源の停電時及び非停電時を検出する検出部（検出手段）３０と、主電源及び分散電源から直流機器１０２への直流電力の配分を調整する電力調整部３１と、直流供給線路Ｗｄｃに接続されている機器との間で通信を行う通信部（送信手段）３２と、各部３０〜３２を制御する制御部３３とを備えている。

検出部３０は、例えば主電源からの電力の大きさを検出することによって、主電源の停電時及び非停電時を検出する。主電源の停電時及び非停電時についての検出結果、及び主電源からの電力の大きさについての検出結果は、検出部３０から制御部３３に送信される。

制御部３３は、検出部３０で主電源が非停電時と検出された場合、主電源からの電力の大きさに応じて主電源及び分散電源から直流機器１０２への電力の配分を調整するように電力調整部３１を制御する。つまり、制御部３３は、主電源からの電力が十分に大きい場合は主電源からの電力のみを直流機器１０２に供給するように電力調整部３１を制御し、主電源からの電力が小さくなると主電源からの電力だけでなく分散電源からの電力も直流機器１０２に供給するように電力調整部３１を制御する。

これに対して、検出部３０で主電源が停電時と検出された場合、制御部３３は、分散電源からの直流電力を直流機器１０２に供給するように電力調整部３１を制御する。

また、制御部３３は、検出部３０で主電源が停電時と検出された場合、直流機器１０２への直流電力供給を許可する供給許可信号を直流電圧に重畳して直流コンセント１３１に送信するように通信部３２を制御する。一方、検出部３０で主電源が非停電時と検出された場合、制御部３３は、直流機器１０２への直流電力供給を停止する供給停止信号を直流電圧に重畳して送信するように通信部３２を制御する。

なお、主電源が非停電時に、接続されている直流機器１０２に直流電力供給するための直流コンセント１３１に対しては、検出部３０で主電源が非停電時と検出された場合、制御部３３は、主電源から直流機器１０２への直流電力供給を許可する供給許可信号を直流電圧に重畳して直流コンセント１３１に送信するように通信部３２を制御する。一方、検出部３０で主電源が停電時と検出された場合、制御部３３は、上記直流コンセント１３１に対しては、直流機器１０２への直流電力供給を停止する供給停止信号を直流電圧に重畳して送信するように通信部３２を制御する。

上記より、直流コンセント１３１ごとに、主電源が停電時又は非停電時のそれぞれにおける電力供給の許可又は停止を制御することができる。

続いて、直流コンセント１３１の構成について説明する。直流コンセント１３１は、直流機器１０２のプラグ２０（図３参照）と着脱自在に接続する接続部（接続手段）４０と、接続部４０に接続されている直流機器１０２との間で通信を行う通信部４１と、直流供給線路Ｗｄｃに接続されている機器との間で通信を行う通信部（受信手段）４２と、直流機器１０２への直流電力供給の許可又は停止を行う切替部（電力供給切替手段）４３と、後述のプラグ挿入孔４８０（図３参照）の開閉を行う開閉部（開閉手段）４４と、ＬＥＤ（表示手段）４５と、スピーカ（鳴動手段）４６と、各部４０〜４６を制御する制御部４７と、各部４０〜４７を収納する器体４８（図３参照）とを備えている。なお、引掛シーリング１３２の構成も直流コンセント１３１の構成と同様である。

図３に示す器体４８には、直流機器１０２のプラグ２０が挿入されるプラグ挿入孔４８０が形成され、ＬＥＤ４５が外面に露出するように設けられている。

また、開閉部４４は、プラグ挿入孔４８０を塞ぐことができる大きさの開閉扉４４０と、開閉扉４４０を移動させるための駆動部（例えばモータなど）４４１とを備えている。本実施形態では、駆動部４４１によって、開閉扉４４０が上下方向に移動する。

図２に示す通信部４２は、協調制御部１１３から供給許可信号及び供給停止信号を直流電圧に重畳した状態で受信し、供給許可信号及び供給停止信号の通信信号と直流電圧とに分離する。供給許可信号及び供給停止信号は制御部４７に送信される。

制御部４７は、通信部４２で供給許可信号が受信された場合、図３に示すように、プラグ挿入孔４８０を開放するように駆動部４４１を制御して開閉扉４４０を上方向に移動させる。プラグ挿入孔４８０が開放されることによって、ユーザは直流機器１０２のプラグ２０（図３参照）を接続部４０に接続することができる。一方、通信部４１で供給停止信号が受信された場合、制御部４７は、プラグ挿入孔４８０を閉塞するように駆動部４４１を制御して開閉扉４４０を下方向に移動させる。ただし、直流機器１０２が接続部４０に接続されている場合は、開閉部４４による閉塞動作は行わない。

また、図２に示す制御部４７は、通信部４２で供給許可信号が受信された場合、分散電源から接続部４０に接続される直流機器１０２への直流電力供給を許可するように切替部４３を制御する。つまり、切替部４３は開状態から閉状態に切り替わる。これにより、分散電源からの直流電力は、切替部４３、通信部４１及び接続部４０を介して直流機器１０２に供給される。また、制御部４７は、通信部４１で供給許可信号が受信された場合、ＬＥＤ４５を点灯させるとともにスピーカ４６を鳴動させる。

一方、通信部４２で供給停止信号が受信された場合、制御部４７は、分散電源から接続部４０に接続される直流機器１０２への直流電力供給を停止するように切替部４３を制御する。つまり、切替部４３は閉状態から開状態に切り替わる。また、制御部４７は、通信部４１で供給停止信号が受信された場合、ＬＥＤ４５を消灯させるとともにスピーカ４６を鳴動停止させる。

次に、本実施形態の配電システムにおいて、分散電源からの直流電力供給の動作について図４を用いて説明する。まず、協調制御部１１３によって、主電源が停電時であるか否かの検出が行われる（Ｓ１）。主電源が停電時と検出されると、協調制御部１１３は直流コンセント１３１に供給許可信号を送信し、直流コンセント１３１は供給許可信号を受信する（Ｓ２）。供給許可信号を受信した直流コンセント１３１では、切替部４３が開状態から閉状態に切り替わり（Ｓ３）、主電源が停電している間は、分散電源から直流機器１０２への直流電力供給が行われる（Ｓ４）。

その後、主電源の停電が復旧し、非停電時となった場合（Ｓ５）、協調制御部１１３は直流コンセント１３１に供給停止信号を送信し、直流コンセント１３１は供給停止信号を受信する（Ｓ６）。供給停止信号を受信した直流コンセント１３１では、切替部４３が閉状態から開状態に切り替わり（Ｓ７）、分散電源から直流機器１０２への直流電力供給が停止される（Ｓ８）。

以上、本実施形態によれば、コンセント部（直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２）に対して通信によって、主電源が非停電時に分散電源から直流機器（電気機器）１０２への直流電力供給を停止し、主電源が停電時に分散電源から直流機器１０２への直流電力供給を行うように制御することができるので、主電源が非停電時には電力供給しないが、主電源が停電時に必要な直流機器１０２やユーザが使いたい直流機器１０２に電力供給するコンセント部を設置後において容易に設定することができる。

また、ユーザが開閉部４４によるプラグ挿入孔４８０の開閉状態を見てコンセント部が使用可能か否かを容易に判断することができるとともに、主電源が非停電時に実際に直流機器１０２がコンセント部に接続されることを防止することができる。

さらに、主電源が停電時にＬＥＤ４５が点灯し、スピーカ４６が鳴動するので、コンセント部の位置及びコンセント部が使用可能であることをユーザに視覚的及び聴覚的に知らせることができる。特に、夜に停電が発生して照明負荷が消灯し、周囲が暗くなった場合に、使用可能なコンセント部を容易に見つけることができる。

また、直流機器１０２に直流電力が供給されることによって、交流電力が供給される場合のように交流電力から直流電力への変換を行う必要がないため、電力変換に伴う損失が発生しない。

（実施形態２）
実施形態２の配電システムは、図５に示すように、協調制御部１１３（図２参照）に代えて管理装置１７０を備え、分散電源として無停電電源装置（ＵＰＳ）１７１を備える点で、実施形態１の配電システム（図２参照）と相違している。なお、実施形態２の他の構成は一部省略しているが、実施形態１の配電システム（図１参照）と同様の構成である。実施形態１と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

管理装置１７０は、コンセント部（直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２）に接続される直流機器１０２への直流電力供給を管理するものであり、主電源の停電時及び非停電時を検出する検出部（検出手段）５０と、直流供給線路Ｗｄｃに接続されている機器との間で通信を行う通信部（送信手段）５１と、各部５０，５１を制御する制御部５２とを備えている。

検出部５０は、例えば主電源からの電力の大きさを検出することによって、主電源の停電時及び非停電時を検出する。主電源の停電時及び非停電時についての検出結果は、検出部５０から制御部５２に送信される。

制御部５２は、検出部５０で主電源が非停電時と検出された場合、無停電電源装置１７１を制御して主電源からの電力を用いて充電させる。これに対して、検出部５０で主電源が停電時と検出された場合、制御部５２は、無停電電源装置１７１からの直流電力を直流機器１０２に供給するように制御する。

また、制御部５２は、検出部５０で主電源が停電時と検出された場合、直流機器１０２への直流電力供給を許可する供給許可信号を直流電圧に重畳して直流コンセント１３１に送信するように通信部５１を制御する。一方、検出部５０で主電源が非停電時と検出された場合、制御部５２は、直流機器１０２への直流電力供給を停止する供給停止信号を直流電圧に重畳して送信するように通信部５１を制御する。

以上、本実施形態によっても、実施形態１と同様に、主電源が非停電時に無停電電源装置（分散電源）１７１から直流機器（電気機器）１０２への直流電力供給を停止し、主電源が停電時に無停電電源装置１７１から直流機器１０２への直流電力供給を行うことによって、主電源が非停電時には電力供給しないが、主電源が停電時には必要な直流機器１０２やユーザが使いたい直流機器１０２をコンセント部（直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２）に接続すれば、上記直流機器１０２を動作させることができる。

（実施形態３）
実施形態３の配電システムは、図６に示すように、協調制御部１１３（図２参照）に代えて管理装置１７２を備え、直流コンセント１３１に分散電源として二次電池４９が設けられている点で、実施形態１の配電システム（図２参照）と相違している。なお、実施形態２の他の構成は一部省略しているが、実施形態１の配電システム（図１参照）と同様の構成である。なお、実施形態１と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

管理装置１７２は、コンセント部（直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２）に接続される直流機器１０２への直流電力供給を管理するものであり、主電源の停電時及び非停電時を検出する検出部（検出手段）６０と、直流供給線路Ｗｄｃに接続されている機器との間で通信を行う通信部（送信手段）６１と、各部６０，６１を制御する制御部６２とを備えている。

検出部６０は、例えば主電源からの電力の大きさを検出することによって、主電源の停電時及び非停電時を検出する。主電源の停電時及び非停電時についての検出結果は、検出部６０から制御部６２に送信される。

制御部６２は、検出部６０で主電源が非停電時と検出された場合、主電源からの電力を直流コンセント１３１に供給するとともに、直流機器１０２への直流電力供給を停止する供給停止信号を直流電圧に重畳して送信するように通信部６１を制御する。これに対して、検出部６０で主電源が停電時と検出された場合、制御部６２は、直流機器１０２への直流電力供給を許可する供給許可信号を直流電圧に重畳して直流コンセント１３１に送信するように通信部６１を制御する。

続いて、直流コンセント１３１の構成について説明する。接続部４０と、通信部４１，４２と、切替部４３と、開閉部４４と、ＬＥＤ４５と、スピーカ４６と、制御部４７と、器体４８（図３参照）とを実施形態１の直流コンセント１３１（図２参照）と同様に備えているとともに、さらに分散電源として二次電池４９を備えている。二次電池４９は器体４８に内蔵されている。なお、引掛シーリング１３２の構成も直流コンセント１３１の構成と同様である。

本実施形態の制御部４７は、通信部４２で供給停止信号が受信された場合、二次電池４９から接続部４０に接続される直流機器１０２への直流電力供給を停止するとともに、主電源からの直流電力を用いて二次電池４９を充電させるように切替部４３を制御する。

一方、通信部４２で供給許可信号が受信された場合、制御部４７は、二次電池４９から接続部４０に接続される直流機器１０２への直流電力供給を許可するように切替部４３を制御する。

以上、本実施形態によれば、実施形態１と同様に、主電源が非停電時に二次電池（分散電源）４９から直流機器（電気機器）１０２への直流電力供給を停止し、主電源が停電時に二次電池４９から直流機器１０２への直流電力供給を行うことによって、主電源が非停電時には電力供給しないが、主電源が停電時には必要な直流機器１０２やユーザが使いたい直流機器１０２をコンセント部（直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２）に接続すれば、上記直流機器１０２を動作させることができる。

また、直流機器１０２ごとに専用の二次電池４９を設けることができる。

実施形態１〜３の配電システムの構成図である。 実施形態１の配電システムの概略を示すブロック図である。 同上の開閉部を説明する図である。 同上の配電システムの動作を示すフローチャートである。 実施形態２の配電システムの概略を示すブロック図である。 実施形態３の配電システムの概略を示すブロック図である。

符号の説明

１０２ 直流機器
１１３ 協調制御部
１３１ 直流コンセント
１３２ 引掛シーリング
１６１ 太陽電池
１６２，４９ 二次電池
１６３ 燃料電池
１７０，１７２ 管理装置
１７１ 無停電電源装置
３０，５０，６０ 検出部
３２，４２，５１，６１ 通信部
４０ 接続部
４３ 切替部
４４ 開閉部
４５ ＬＥＤ
４６ スピーカ
４８ 器体
４８０ プラグ挿入孔

Claims (6)

1. 電気機器が接続されるコンセント部と、前記コンセント部に接続される前記電気機器への電力供給を管理する管理装置とを備える配電システムであって、
   主電源の停電時及び非停電時を検出する検出手段と、
   前記主電源とは別に設けられ前記検出手段で主電源が停電時と検出された場合に電力供給を可能とする分散電源と
   を備え、
   前記コンセント部は、前記電気機器のプラグと着脱自在に接続する接続手段と、供給許可信号及び供給停止信号を受信する受信手段と、前記受信手段で前記供給許可信号が受信された場合に、前記分散電源から前記接続手段に接続される前記電気機器への電力供給を許可し、前記受信手段で前記供給停止信号が受信された場合に、前記分散電源から前記接続手段に接続される前記電気機器への電力供給を停止する電力供給切替手段とを有し、
   前記管理装置は、前記検出手段で主電源が停電時と検出された場合に前記供給許可信号を前記コンセント部に送信する一方、前記検出手段で主電源が非停電時と検出された場合に前記供給停止信号を送信する送信手段を有する
   ことを特徴とする配電システム。
2. 前記コンセント部は、前記電気機器のプラグが挿入されるプラグ挿入孔が形成され前記接続手段を収納する器体と、前記受信手段で前記供給許可信号が受信された場合に前記プラグ挿入孔を開放し、前記受信手段で前記供給停止信号が受信された場合に前記プラグ挿入孔を閉塞する開閉手段とを有することを特徴とする請求項１記載の配電システム。
3. 前記コンセント部は、前記受信手段で前記供給許可信号が受信された場合に点灯し、前記受信手段で前記供給停止信号が受信された場合に消灯する表示手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載の配電システム。
4. 前記コンセント部は、前記受信手段で前記供給許可信号が受信された場合に鳴動し、前記受信手段で前記供給停止信号が受信された場合に鳴動停止する鳴動手段を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の配電システム。
5. 前記分散電源は、前記コンセント部に内蔵されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の配電システム。
6. 前記電気機器は、直流電力によって駆動され、
   前記分散電源は、前記コンセント部を介して前記電気機器に直流電力を供給する
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の配電システム。

Images