(57)【要約】【課題】直流給電コンセントにおいて、複数の直流電圧を間違いなく供給することが可能な直流給電装置、直流給電方法、直流給電用コンセント、直流給電コンセント、直流給電プラグ及び直流給電プラグと直流給電コンセントの組み合わせを提供する。【解決手段】本発明の直流給電装置は、複数の異なる電圧値の直流電圧を出力する直流電源部と、複数の異なる直流電圧の各々を供給する端子を有し、当該端子のうち少なくとも１つが、他の電圧値の端子と異なる形状にて形成されたコンセントとを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる電圧値の直流電圧を出力する直流電源部と、
前記複数の異なる直流電圧の各々を供給する端子を有し、当該端子のうち少なくとも１つが、他の電圧値の端子と異なる形状にて形成されたコンセントと
を有することを特徴とする直流給電装置。
【請求項２】
前記直流電源部が、前記直流電圧の各々の電圧値を生成するよう、それぞれの電圧値毎に複数の太陽電池を組み合わせた太陽電池発電部から構成され、前記複数の電圧値の直流電圧の各々を、前記太陽電池発電部の各々により発電することを特徴とする請求項１に記載の直流給電装置。
【請求項３】
前記コンセントに少なくとも３つの電圧値の直流電圧の端子が設けられており、隣接する端子間の電位差が、直流電圧の電圧値の組み合わせのなかで最小となるように、前記端子が配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の直流給電装置。
【請求項４】
前記コンセントが、当該コンセントに差し込まれるプラグに設けられたストッパーを挿入される穴を有し、
前記穴がコンセントにプラグを挿入、あるいは引き抜く方向に対して垂直方向に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の直流給電装置。
【請求項５】
給電中に前記ストッパーが不用意に抜けてしまうのを防ぐためのロック機構として、電磁石によるロック機構と手動によるロック機構の少なくとも二種類のロック機構を備え、
手動によるロック機構がセットされていない状態では電磁石によるロック機構が作動し、
手動によるロック機構がセットされた状態では電磁石によるロック機構が作動しなくなる仕組みを備えることを特徴とする請求項４に記載の直流給電装置。
【請求項６】
前記コンセントの前記端子に発生する放電の光を検出する光センサと、
前記光センサの出力が予め設定した閾値を超えた場合、前記直流電源部と前記コンセントの前記端子との接続を切断する制御部と
を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の直流給電装置。
【請求項７】
前記光センサに外光が照射されないように、前記コンセントに遮光部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の直流給電装置。
【請求項８】
前記コンセントにおいて、前記端子の各々が同心円状に形成されており、最外部の端子がグランド端子であり、同心円における内部の端子となるに従い、直流電圧の電圧値がより高くなるよう配置されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の直流給電装置。
【請求項９】
前記コンセントにおいて、前記複数の直流電圧を供給する端子が直列に配列しており、一方の端部の端子がグランド端子であり、他方の端部に向かうに従い、より高い電圧の端子が配置されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の直流給電装置。
【請求項１０】
前記コンセントにおいて、前記複数の直流電圧を供給する端子が直列に配列しており、一方の端部が最も電圧値の低い直流電圧の端子であり、他方の端部に向かうに従い、より高い電圧の端子が配置され、当該直列に配列した端子をグランド端子が囲む構成となっていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の直流給電装置。
【請求項１１】
直流電源部より供給される複数の異なる電圧値の直流電圧を、
当該複数の異なる直流電圧の各々を供給する端子を有し、当該端子のうち少なくとも１つが、他の電圧値の端子と異なる形状にて形成されたコンセントにより、供給することを特徴とする直流給電方法。
【請求項１２】
複数の異なる直流電圧の各々を供給する端子を有し、当該端子のうち少なくとも１つが、他の電圧値の端子と異なる形状にて形成されたことを特徴とする直流給電コンセント。
【請求項１３】
当該コンセントに差し込まれるプラグに設けられたストッパーを挿入する穴を有し、
前記穴がコンセントにプラグを挿入、あるいは引き抜く方向に対して垂直方向に設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の直流給電コンセント。
【請求項１４】
給電中に前記ストッパーが不用意に抜けてしまうのを防ぐためのロック機構として、電磁石によるロック機構と手動によるロック機構の少なくとも二種類のロック機構を備え、
手動によるロック機構がセットされていない状態では電磁石によるロック機構が作動し、
手動によるロック機構がセットされた状態では電磁石によるロック機構が作動しなくなる仕組みを備えることを特徴とする請求項１３に記載の直流給電コンセント。
【請求項１５】
複数の異なる直流電圧の各々の給電を受ける端子を有し、当該端子のうち少なくとも１つが、他の電圧値の端子と異なる形状にて形成されたことを特徴とする直流給電プラグであって、
当該プラグが不用意にコンセントから抜けないようにするためのストッパーを有し、
給電中に前記ストッパーが不用意に抜けてしまうのを防ぐためのロック機構として、電磁石によるロック機構と手動によるロック機構の少なくとも二種類のロック機構を備え、
手動によるロック機構がセットされていない状態では電磁石によるロック機構が作動し、
手動によるロック機構がセットされた状態では電磁石によるロック機構が作動しなくなる仕組みを備えることを特徴とする直流給電プラグ。
【請求項１６】
前記請求項８に記載のコンセントに対応する直流給電用プラグであり、
円形状に配置された複数の同心の端子を有し、最外部の端子がグランド端子であり、その他の端子が直流電源部から供給され直流電圧の供給を受ける端子であることを特徴とする直流給電プラグ。
【請求項１７】
前記請求項９に記載のコンセントに対応する直流給電用プラグであり、
直列に配置された複数の整列した端子を有し、一つの端子がグランド端子であり、その他の端子が直流電源部から供給された直流電圧を受電する端子であることを特徴とする直流給電プラグ。
【請求項１８】
前記請求項１０に記載のコンセントに対応する直流給電用プラグであり、
少なくとも一つの端子とそれを取り囲む卵形の形状の端子と有し、前記卵形の形状の端子がグランド端子であり、その他の端子が直流電源部から供給された直流電圧を受電する端子であることを特徴とする直流給電プラグ。
【請求項１９】
複数の異なる電圧値の直流電圧を出力する直流電源部に接続された、前記複数の異なる直流電圧の各々を供給する端子が、前記電圧値毎に異なる形状にて形成された直流給電コンセントと、
当該直流給電コンセントの穴に差し込むストッパーを有する、前記直流給電コンセントの差込口に挿入されるプラグと
の組み合わせであり、
前記直流給電コンセントに直流給電プラグが挿入された際に前記ストッパーを挿入する穴が、直流給電コンセントに直流給電プラグを挿入あるいは引き抜く方向に対して垂直方向に設けられ
ていることを特徴とする直流給電プラグと直流給電コンセントの組み合わせ。
【請求項２０】
前記電磁石を構成する巻線が前記直流電圧のグランド配線に介挿され、前記ストッパーが当該グランド配線に電流が流れると磁化する電磁石として構成されており、
前記穴内部において前記ストッパーの先端と対向する位置に、前記電磁石が磁化された際、前記先端との対向部分が異極となるよう磁石が設けられており、
前記端子のいずれから直流電流を供給している際、前記電磁石が磁化して前記磁石と引き合うことを特徴とする請求項１９に記載の直流給電プラグと直流給電コンセントの組み合わせ。
【請求項２１】
直流給電プラグと直流給電コンセントの組み合わせであって、
通電中に不用意にプラグがコンセントから抜けてしまうのを防ぐためのロック機構として、電磁石によるロック機構と、手動でストッパーをセットするロック機構の二種類のロック機構を備え、
手動でのロック機構がセットされていない状態では電磁石によるロック機構が作動し、
手動でのロック機構がセットされた状態では電磁石によるロック機構が作動しなくなる仕組みを備えること
を特徴とする直流給電プラグと直流給電コンセントの組み合わせ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流給電装置、直流給電方法、直流給電コンセント、直流給電プラグ及び直流給電プラグと直流給電コンセントの組み合わせに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エコロジー、地球環境等への関心の高まりにより、低公害の発電を行う太陽光発電技術が注目されていることと、太陽光発電装置の設置に対する政府の補助金による支援とにより、一般家庭への太陽光発電装置の導入が増えつつある。
現在の太陽光発電装置は、太陽光のエネルギーを直流電力に変換する太陽電池と、電力会社から一般家庭用に供給される商用交流の規格に合わせて、太陽電池から出力される直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナとから構成されている。
【０００３】
このような太陽光発電装置の構成により、太陽電池で発電された電力を一般家庭用の交流電力として使用したり、余剰に発電された電力を電力会社の電力系統に逆潮流させることで、電力会社に電力を売電することが可能となっている。
一方、一般家庭でよく使用されている家電製品の内部においては、直流電力が使用されている場合が多い。このため、直流電力を交流電力にパワーコンディショナにより一旦変換した後、家庭内の様々な家電製品内のＡＣアダプターで、この交流電力を直流電力に再度変換することが行われている。
【０００４】
将来的には、パワーコンディショナとＡＣアダプターとによる変換ロスを無くすために、太陽電池で得られる直流電力を、そのまま家電製品に利用できるシステムが望まれている。このような太陽電池が発電した直流電力をそのまま用いる給電システムのためのコンセントとして、特許文献１にあるような、ＡＣコンセント部とＤＣコンセント部とを備えるコンセントが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２３１３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示すコンセントにあっては、直流が給電できるコンセントを提案しているものの、１つの端子から複数の直流電圧を、スイッチにより切り換えて供給する構成や、あるいは同様なサイズの端子を複数設け、それぞれの端子から異なる電圧値の直流電圧を供給する構成となっている。
このため、スイッチの切替ミスや、接続すべき端子を間違えることによって、誤った電圧を、使用する家電製品に給電してしまい、家電製品を故障させてしまう可能性があるという課題があった。
【０００７】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、直流給電コンセントにおいて、複数の直流電圧を間違いなく供給することが可能な直流給電装置、直流給電方法、直流給電用コンセント、直流給電コンセント、直流給電プラグ及び直流給電プラグと直流給電コンセントの組み合わせを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の直流給電装置は、複数の異なる電圧値の直流電圧を出力する直流電源部と、前記複数の異なる直流電圧の各々を供給する端子を有し、当該端子のうち少なくとも１つが、他の電圧値の端子と異なる形状にて形成されたコンセントとを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の直流給電装置は、前記直流電源部が、前記直流電圧の各々の電圧値を生成するよう、それぞれの電圧値毎に複数の太陽電池を組み合わせた太陽電池発電部から構成され、前記複数の電圧値の直流電圧の各々を、前記太陽電池発電部の各々により発電することを特徴とする。
【００１０】
本発明の直流給電装置は、前記コンセントに少なくとも３つの電圧値の直流電圧の端子が設けられており、隣接する端子間の電位差が、直流電圧の電圧値の組み合わせのなかで最小となるように、前記端子が配置されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の直流給電装置は、前記コンセントが、当該コンセントに差し込まれるプラグに設けられたストッパーを挿入される穴を有し、前記穴がコンセントにプラグを挿入、あるいは引き抜く方向に対して垂直方向に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の直流給電装置は、給電中に前記ストッパーが不用意に抜けてしまうのを防ぐためのロック機構として、電磁石によるロック機構と手動によるロック機構の少なくとも二種類のロック機構を備え、手動によるロック機構がセットされていない状態では電磁石によるロック機構が作動し、手動によるロック機構がセットされた状態では電磁石によるロック機構が作動しなくなる仕組みを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の直流給電装置は、前記コンセントの前記端子に発生する放電の光を検出する光センサと、前記光センサの出力が予め設定した閾値を超えた場合、前記直流電源部と前記コンセントの前記端子との接続を切断する制御部とを有することを特徴とする。
本発明の直流給電装置は、前記光センサに外光が照射されないように、前記コンセントに遮光部が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の直流給電装置は、前記コンセントにおいて、前記端子の各々が同心円状に形成されており、最外部の端子がグランド端子であり、同心円における内部の端子となるに従い、直流電圧の電圧値がより高くなるよう配置されていることを特徴とする。
本発明の直流給電装置は、前記コンセントにおいて、前記複数の直流電圧を供給する端子が直列に配列しており、一方の端部の端子がグランド端子であり、他方の端部に向かうに従い、より高い電圧の端子が配置されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の直流給電装置は、前記コンセントにおいて、前記複数の直流電圧を供給する端子が直列に配列しており、一方の端部が最も電圧値の低い直流電圧の端子であり、他方の端部に向かうに従い、より高い電圧の端子が配置され、当該直列に配列した端子をグランド端子が囲む構成となっていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の直流給電方法は、直流電源部より供給される複数の異なる電圧値の直流電圧を、 当該複数の異なる直流電圧の各々を供給する端子を有し、当該端子のうち少なくとも１つが、他の電圧値の端子と異なる形状にて形成されたコンセントにより、供給することを特徴とする。
【００１７】
本発明の直流給電コンセントは、複数の異なる直流電圧の各々を供給する端子を有し、当該端子のうち少なくとも１つが、他の電圧値の端子と異なる形状にて形成されたことを特徴とする。
【００１８】
本発明の直流給電コンセントは、当該コンセントに差し込まれるプラグに設けられたストッパーを挿入する穴を有し、前記穴がコンセントにプラグを挿入、あるいは引き抜く方向に対して垂直方向に設けられていることを特徴とする。
【００１９】
本発明の直流給電コンセントは、給電中に前記ストッパーが不用意に抜けてしまうのを防ぐためのロック機構として、電磁石によるロック機構と手動によるロック機構の少なくとも二種類のロック機構を備え、手動によるロック機構がセットされていない状態では電磁石によるロック機構が作動し、手動によるロック機構がセットされた状態では電磁石によるロック機構が作動しなくなる仕組みを備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明の直流給電プラグは、複数の異なる直流電圧の各々の給電を受ける端子を有し、当該端子のうち少なくとも１つが、他の電圧値の端子と異なる形状にて形成されたことを特徴とする直流給電プラグであって、当該プラグが不用意にコンセントから抜けないようにするためのストッパーを有し、給電中に前記ストッパーが不用意に抜けてしまうのを防ぐためのロック機構として、電磁石によるロック機構と手動によるロック機構の少なくとも二種類のロック機構を備え、手動によるロック機構がセットされていない状態では電磁石によるロック機構が作動し、手動によるロック機構がセットされた状態では電磁石によるロック機構が作動しなくなる仕組みを備えることを特徴とする直流給電プラグ。
【００２１】
本発明の直流給電プラグは、直流給電プラグと直流給電コンセントの組み合わせは、上記記載のコンセントに対応する直流給電用プラグであり、円形状に配置された複数の同心の端子を有し、最外部の端子がグランド端子であり、その他の端子が直流電源部から供給され直流電圧の供給を受ける端子であることを特徴とする。
本発明の直流給電プラグは、上記記載のコンセントに対応する直流給電用プラグであり、直列に配置された複数の整列した端子を有し、一つの端子がグランド端子であり、その他の端子が直流電源部から供給された直流電圧を受電する端子であることを特徴とする。
本発明の直流給電プラグは、上記記載のコンセントに対応する直流給電用プラグであり、少なくとも一つの端子とそれを取り囲む卵形の形状の端子と有し、前記卵形の形状の端子がグランド端子であり、その他の端子が直流電源部から供給された直流電圧を受電する端子であることを特徴とする。
【００２２】
本発明の直流給電プラグと直流給電コンセントの組み合わせは、複数の異なる電圧値の直流電圧を出力する直流電源部に接続された、前記複数の異なる直流電圧の各々を供給する端子が、前記電圧値毎に異なる形状にて形成された直流給電コンセントと、当該直流給電コンセントの穴に差し込むストッパーを有する、前記直流給電コンセントの差込口に挿入されるプラグとの組み合わせであり、前記直流給電コンセントに直流給電プラグが挿入された際に前記ストッパーを挿入する穴が、直流給電コンセントに直流給電プラグを挿入あるいは引き抜く方向に対して垂直方向に設けられていることを特徴とする。
【００２３】
本発明の直流給電プラグと直流給電コンセントの組み合わせは、前記電磁石を構成する巻線が前記直流電圧のグランド配線に介挿され、前記ストッパーが当該グランド配線に電流が流れると磁化する電磁石として構成されており、前記穴内部において前記ストッパーの先端と対向する位置に、前記電磁石が磁化された際、前記先端との対向部分が異極となるよう磁石が設けられており、前記端子のいずれから直流電流を供給している際、前記電磁石が磁化して前記磁石と引き合うことを特徴とする。
【００２４】
本発明の直流給電プラグと直流給電コンセントの組み合わせは、直流給電プラグと直流給電コンセントの組み合わせであって、通電中に不用意にプラグがコンセントから抜けてしまうのを防ぐためのロック機構として、電磁石によるロック機構と、手動でストッパーをセットするロック機構の二種類のロック機構を備え、手動でのロック機構がセットされていない状態では電磁石によるロック機構が作動し、手動でのロック機構がセットされた状態では電磁石によるロック機構が作動しなくなる仕組みを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、複数の異なる直流電圧を供給するコンセントにおいて、電圧値の異なる直流電圧を供給する端子の形状をそれぞれ異ならせているため、複数の必要な直流電圧を間違いなく、かつ全て一度に供給することができる。
また、この発明によれば、アーク放電を防止するために、通電中に不用意にプラグがコンセントから抜けてしまうのを防ぐためのロック機構として、電磁石によるロック機構と、手動でストッパーをセットするロック機構の二種類のロック機構を備えているので、手動でのロックをし忘れても電磁石によるロック機構が働き、また、手動でのロックをすることによって電磁石による余分な電力消費を抑制する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の第１の実施形態による直流給電装置の構成例を示す図である。
【図２】第１の実施形態で用いられる多電圧対応直流給電コンセント２００７、及び多電圧対応直流給電プラグ３００１の端子の配列を示す図である。
【図３】図２に示す多電圧対応直流給電コンセント２００７、及び多電圧対応直流給電プラグ３００１の端子の断面構造を示す図である。
【図４】第１の実施形態で用いられる他の多電圧対応直流給電プラグ３００２の端子の配列を示す図である。
【図５】第１の実施形態で用いられる他の多電圧対応直流給電プラグ３００３の端子の配列を示す図である。
【図６】多電圧対応直流給電コンセント２００７におけるアーク放電を防止するため、多電圧対応直流給電コンセント２００７から多電圧対応直流給電プラグ３００１を抜き難くするロック機構を説明する図である。
【図７】多電圧対応直流給電コンセント２００７におけるアーク放電を防止するため、多電圧対応直流給電コンセント２００７から多電圧対応直流給電プラグ３００１を抜き難くするロック機構を説明する図である。
【図８】多電圧対応直流給電コンセント２００７におけるアーク放電を防止するため、多電圧対応直流給電コンセント２００７から多電圧対応直流給電プラグ３００１を抜き難くするロック機構を説明する図である。
【図９】多電圧対応直流給電コンセント２００７におけるアーク放電を防止するため、多電圧対応直流給電コンセント２００７から多電圧対応直流給電プラグ３００１を抜き難くするロック機構を説明する図である。
【図１０】アーク放電が発生した場合に、このアーク放電を消去するための機構を説明する図である。
【図１１】アーク放電が発生した場合に、このアーク放電を消去するための機構を説明する図である。
【図１２】太陽電池ブロック２００１の構成例を説明する図である。
【図１３】太陽電池ブロック２００１の他の構成例を説明する図である。
【図１４】図１における直流電源部１００の他の構成例を説明する図である。
【図１５】第２の実施形態で用いられる多電圧対応直流給電コンセント２００７、及び多電圧対応直流給電プラグ３００１の端子の配列を示す図である。
【図１６】第２の実施形態で用いられる他の多電圧対応直流給電プラグ３００２の端子の配列を示す図である。
【図１７】第２の実施形態で用いられる他の多電圧対応直流給電プラグ３００３の端子の配列を示す図である。
【図１８】第２の実施形態で用いられる多電圧対応直流給電コンセント２００７の端子の他の配列を示す図である。
【図１９】第３実施形態で用いられる多電圧対応直流給電コンセント２００７、及び多電圧対応直流給電プラグ３００１の端子の配列を示す図である。
【図２０】第３の実施形態で用いられる他の多電圧対応直流給電プラグ３００２の端子の配列を示す図である。
【図２１】第３実施形態で用いられる他の多電圧対応直流給電プラグ３００３の端子の配列を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
［第１の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態による直流給電装置の構成の一例を示したものである。この直流給電装置は、一般家庭の家２１０１に設けられる太陽電池を用いた発電装置である。
この図において、太陽電池ブロック２００１は、複数の太陽電池からなる太陽電池セル、または複数の太陽電池セルからなる集合体である太陽電池セルユニットでも良い。
直流電源部１００は、太陽電池発電部１０１、太陽電池発電部１０２、太陽電池発電部１０３、及び太陽電池発電部１０４を有している。
太陽電池発電部１０１は、複数個の太陽電池ブロック２００１が並列に接続されて構成されており、例えば太陽電池ブロック２００１が８個並列に接続されており、３Ｖの直流電圧を生成して出力する。この例では、太陽電池発電部１０１で用いられている太陽電池ブロック２００１は、１個が電圧値３Ｖの直流電圧を生成する。
太陽電池発電部１０２は、複数個の太陽電池ブロック２００１を配列して構成されており、例えば４個の太陽電池ブロック２００１を直列に接続した直列回路を、４個並列に接続して構成されており、１２Ｖの直流電圧を生成して出力する。この例では、太陽電池発電部１０２で用いられている太陽電池ブロック２００１は、１個が電圧値３Ｖの直流電圧を生成する。
太陽電池発電部１０３は、複数個の太陽電池ブロック２００１を配列して構成されており、例えば１６個の太陽電池ブロック２００１を直列に接続した直列回路を、２個並列に接続して構成されており、４８Ｖの直流電圧を生成して出力する。この例では、太陽電池発電部１０３で用いられている太陽電池ブロック２００１は、１個が電圧値３Ｖの直流電圧を生成する。
太陽電池発電部１０４は、複数の太陽電池ブロック２００１を直列に接続して構成されており、例えば１００個の太陽電池ブロック２００１が直列に接続されており、４００Ｖの直流電圧を生成して出力する。この例では、太陽電池発電部１０４で用いられている太陽電池ブロック２００１は、１個が電圧値４Ｖの直流電圧を生成する。
【００２８】
また、直流電源部１００の各太陽電池発電部において、太陽電池発電部１０４は、電圧値が供給電圧の中で最も高く、消費される電流値がより電圧値の低い場合に比較して小さいため、太陽電池ブロック２００１を一列の直列接続のみとする。太陽電池発電部１０３、１０２、１０１と、電圧が低くなるにつれて消費される電流値が増加するため、直列接続の列数を増加させる（並列接続数を増加させる）構造としている。
また、利用者によっては、供給される直流電圧の中で、特定の電圧値だけ大量の電流を消費するなど、特別な消費傾向を示す利用者が存在する場合も想定でき、そのような場合には、各電圧値に対応する太陽電池ブロック２００１の並列接続数は適宜変更することもできる。すなわち、大量に消費する電圧に対応する太陽電池発電部の太陽電池ブロック２００１の並列接続数を増加させることにより、その電圧値での最大許容電流を大きくするよう構成しても良い。
【００２９】
配線２００２は、グランド（ＧＮＤ）として用いられるＧＮＤ配線（グランド配線）であり、一端が太陽電池発電部１０１〜太陽電池発電部１０４の各々のＧＮＤ端子（グランド端子）に接続されている。
配線２００３は、最低電圧である３Ｖの直流電圧を供給する配線であり、一端が太陽電池発電部１０１の直流電圧出力端子に接続されている。
配線２００４は、３番目に高い電圧である１２Ｖの直流電圧を供給する配線であり、一端が太陽電池発電部１０２の直流電圧出力端子に接続されている。
配線２００５は、２番目に高い電圧である４８Ｖの直流電圧を供給する配線であり、一端が太陽電池発電部１０３の直流電圧出力端子に接続されている。
配線２００６は、最高電圧である４００Ｖの直流電圧を供給する配線であり、一端が太陽電池発電部１０４の直流電圧出力端子に接続されている。
【００３０】
パワーコンディショナ２００８は、直流電源部１００から供給される各電圧値の直流電圧を、電力会社の供給する商用交流の規格値に合わせ、例えば１００Ｖの交流に変換する装置であり、ＧＮＤ端子に配線２００２の他端が接続され、３Ｖの入力端子に配線２００３の他端が接続され、１２Ｖの入力端子に配線２００４の他端が接続され、４８Ｖの入力端子に配線２００５の他端が接続され、４００Ｖの入力端子に配線２００６が接続されている。
蓄電池２００９は、直流電圧の各電圧値、３Ｖ、１２Ｖ、４８Ｖ及び４００Ｖを蓄電する蓄電池セルが内部に設けられており、それぞれに対応する電圧値の電気エネルギーを蓄電している。
ここで、直流電源部１００から供給される直流電圧の電流を、各電圧値に対応した蓄電池２００９に充電できる構成となっている。ここで、パワーコンディショナ２００８は、直流電源部１００からの電力供給が十分に行われている場合、蓄電池２００９に電気エネルギーを蓄電する際、蓄電池２００９の放電電圧よりも少しだけ高い電圧で充電できるように出力電圧を制御する。例えば、蓄電池２００９の容量が１０００ｍＡｈの場合、１００ｍＡを１０時間流して蓄電池２００９を充電し、その後は過充電を避けるために蓄電池２００９に流入しないように電圧を制御する。実際にはパワーコンディショナ２００８（又は図示しない充電制御装置）は、単純な時間タイマーを使うよりも、蓄電池２００９の出力電圧をモニタすることによって、過充電を防ぐ仕組みを備えていることが望ましい。
また、パワーコンディショナ２００８は、直流電源部１００から供給される直流電圧の各々の電圧値の電流量を検出し、直流電源部１００から供給される電流量が予め設定されている供給量（家電製品との消費電力により決まる消費電流量）に対して少なくなった場合、蓄電池２００９から対応する電圧値の直流電圧を、後述する多電圧対応直流給電コンセント２００７へ供給する制御機能を備える。
【００３１】
また、パワーコンディショナ２００８には、送電線２０１０から引き込み電柱２１００を介して、電力会社からの１００Ｖの商用交流が供給されている。直流電源部１００から供給される電流値、及び蓄電池２００９に蓄電された電気エネルギーの蓄電量が予め設定された閾値以下となった場合、パワーコンディショナ２００８は、１００Ｖの商用交流を、直流電圧の各電圧値、３Ｖ、１２Ｖ、４８Ｖ及び４００Ｖに変換し、それぞれ対応する配線（２００３〜２００６）に出力する。また、パワーコンディショナ２００８は、商用電力から家電製品等を動作させる交流電圧を配線２０１１を介してＡＣコンセント２０１２に直接供給する機能も備える。
また、パワーコンディショナ２００８は、直流電源部１００から供給される電流の電流値Ｄ１が、家電製品等に供給する電流の電流値と蓄電池２００９に蓄電する電流の電流値とを加算した合計電流値Ｄ２を超えて余裕がある場合（直流電圧の各電圧値毎に計算する）、この電流値Ｄ１と電流値Ｄ２との差分の電流を、１００Ｖの交流に変換し、送電線２０１０に逆潮流させる。すなわち、例えば蓄電池２００９が満充電であり、家庭内であまり電力を消費していない場合などに発生する余裕分の電力を電力会社に対して売電する構成としても良い。
【００３２】
多電圧対応直流給電コンセント２００７は、直流電圧により駆動する家電製品等に、各家電機器に対応する直流電圧を供給するコンセントであり、ＧＮＤ端子に配線２００２の他端が接続され、また、パワーコンディショナ２００８から、３Ｖの入力端子に配線２００３の上述の他端が接続され、１２Ｖの入力端子に配線２００４の他端が接続され、４８Ｖの入力端子に配線２００５の他端が接続され、４００Ｖの入力端子に配線２００６が接続されている。この多電圧対応直流給電コンセント２００７は、本実施形態において最も特徴的な構成要素であり、この構成については詳細に後述する。
【００３３】
従来の太陽電池による発電システムにおいては、例えば４００Ｖ等、一つの電圧を発生させてそれをパワーコンディショナで１００Ｖ交流に変換して家庭内に給電していた。しかしながら、家庭内の電気機器では稼動する際に、直流電源を利用する場合が多い。このため、直流から交流に変換した後、電気機器内部で再度交流から直流への変換が必要になり、この変換時に電力が消費されるため、直流電圧をそのまま用いる場合に比較して電力の損失が多くなる。
また、最近では直流給電システムが提案されてはいるが、提案されている直流給電システムは４００Ｖや４８Ｖなど、一種類の電圧値の直流電圧だけを給電し、これ以外の電圧値の直流電圧が必要な場合は、電気機器内部でＤＣＤＣコンバータによって異なる電圧を発生させるという仕組みがとられ、この電圧値の変換処理における損失もある。
【００３４】
一方、太陽電池による発電は、そもそも発電時に発電する直流電圧の電圧値を一種類に固定する必要はない。
このため、本実施形態においては、太陽電池セルの接続の組み合わせにより、任意の電圧値の直流電圧、例えば、３Ｖ用、１２Ｖ用、４８Ｖ用、４００Ｖ用等、複数の発電を一度に行うようにしている。そして、それらの電圧をそのまま家電製品等に、対応する電圧値の直流電圧を間違いなく、かつ全て一度に供給する。これにより、本発明によれば、交流から直流に変換する際の無駄な消費電力も、電圧を変換する際に生じる無駄な電力消費による損失も発生させることがない。
【００３５】
＜多電圧対応直流給電コンセントの端子構成＞
図２及び図３を用いて、本実施形態における多電圧対応直流給電コンセント２００７の構成を説明する。図２（ａ）は、本実施形態における多電圧対応直流給電コンセント２００７の直流電圧の各電圧値の端子の配置の一例を示す図である。図３（ａ）は、図２（ａ）におけるＡ−Ａの線示断面図を示している。図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、多電圧対応直流給電コンセント２００７は、家庭の壁に配設されており、壁と同じ平面にある周縁部２００７Ｓより、壁の平面に対して垂直方向の深さｄの凹部２００７Ｋの底部２００７Ｂに、後述する溝形状の端子（ジャック）が形成されている。この凹部２００７Ｋの開口面の寸法は、縦がＭｃｍであり、横がＮｃｍである。この凹部２００７Ｋの部分が壁に埋め込まれ、周縁部２００７Ｓにより、壁に固定される。
例えば、端子６０１ＪはＧＮＤ端子であり、端子６０２Ｊは３Ｖ端子であり、端子６０３Ｊは１２Ｖ端子であり、端子６０４Ｊは４８Ｖ端子であり、端子６０５Ｊは４００Ｖ端子である。このように、電圧値は一例であるが、ＧＮＤ端子を最も外側に配置し、外側から内側の端子となるに従い、端子の供給する直流電圧の電圧値が高くなるように、端子６０２Ｊ（最も半径が大きい円）〜端子６０５Ｊ（最も半径が小さい円）が同心円状に配置されている。端子６０２Ｊ〜端子６０５Ｊは、差し込み口（メス側：ジャック）であり溝形状に形成されている。端子６０２Ｊ〜端子６０５Ｊの溝内の内面には、端子の構成要素として導体の膜が貼着されており、導体の膜がそれぞれの直流電圧の電圧値の配線２００２〜配線２００６に接続されている。この導体の膜を介して、配線２００２〜配線２００６と、端子６０２Ｊ〜端子６０５Ｊとが、それぞれ電圧値に対応して電気的に接続されることになる。
【００３６】
このように、外側から電圧値の低い端子を配置する構成にすることで、手に触れやすい端子６０１ＪはＧＮＤであり、電圧値は０Ｖなので、多電圧対応直流給電プラグ３００１を多電圧対応直流給電コンセント２００７に挿入する際に、万一給電中に利用者が手に触れた場合、感電事故が発生しないという効果がある。また、電流が大きくなる傾向がある低電圧の端子ほど接触断面積が大きくなるので、コンセント部分での電圧降下や発熱も極力防げるというメリットがある。また、パワーコンディショナ２００８からの各端子への配線に用いる直流ケーブル内の導線についても、ＧＮＤや低電圧の給電に用いる端子は、より高い電圧の給電に用いるものに対して電気抵抗の少ないもの（例えば、太い導線を用いる、抵抗の小さい材質の導線を用いるなど）にすることが望ましい。
【００３７】
次に、本実施形態における多電圧対応直流給電コンセント２００７に用いる多電圧対応直流給電プラグ３００１の構成を図２（ｂ）及び図３（ｂ）により説明する。図２（ｂ）は、本実施形態における多電圧対応直流給電コンセント２００７に用いる多電圧対応直流給電プラグ３００１の直流電圧の各電圧値の端子の配置の一例を示す図である。図３（ｂ）は、図２（ｂ）におけるＢ−Ｂの線示断面図を示している。
図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように、端子６０１ＰはＧＮＤ端子であり、端子６０２Ｐは３Ｖ端子であり、端子６０３Ｐは１２Ｖ端子であり、端子６０４Ｐは４８Ｖ端子であり、端子６０５Ｐは４００Ｖ端子である。このように、電圧値は一例であるが、外側から内側の端子となるに従い、端子の供給する直流電圧の電圧値が高くなるように、端子６０２Ｐ（最も半径が大きい円）〜端子６０５Ｐ（最も半径が小さい円）が同心円状に配置されている。ここで、直方体状の基部３００１Ｄの表面３００１Ｓ上に各端子が配置されている。基部３００１Ｄは、Ｍ（縦）×Ｎ（横）×Ｐ（高さ）の直方体である。端子６０１Ｊ〜端子６０５Ｊは、多電圧対応直流給電コンセント２００７の差し込み口にそれぞれ挿入される突起状の導体の周壁（所定の厚さ）により形成されている。この円状の周壁の各々は、多電圧対応直流給電コンセント２００７における、同一の電圧値の端子である円状の溝（ジャック）と同等の直径を有し、この溝に対して挿入される関係となっている。また、このとき、基部３００１Ｄは、多電圧対応直流給電コンセント２００７の凹部２００７Ｋにはめ込まれた状態となる。
【００３８】
上述したように、多電圧対応直流給電コンセント２００７と多電圧対応直流給電プラグ３００１とにおいて、それぞれの電圧値の端子が異なる直径の円状にて同心円状に形成されているため、各電圧値の端子がそれぞれ異なる形状となり、従来のように端子を取り違えることを防止し、必要な電圧値の端子を利用者が意識することなく、間違いなく必要な電圧値の直流電圧を使用することができる。
また、本実施形態においては、多電圧対応直流給電コンセント２００７及び多電圧対応直流給電プラグ３００１の端子を同心円状として説明したが、円状に限らず、各電圧値の端子が、隣接する端子間において、内側の端子を取り囲むように外側の端子が形成されていれば、端子の形状はどのようなものでも良い。例えば、同焦点の楕円形状（焦点を同一とする長径と短径とが異なる同焦点楕円群）、同心の四角形状のものであっても良い。ここで、本実施形態においては、多電圧対応直流給電コンセント２００７及び多電圧対応直流給電プラグ３００１における各端子の形状が相似形であっても、端子の大きさが異なれば異なる端子形状とする。
【００３９】
次に、図４を用いて、図２（ｂ）及び図３（ｂ）の多電圧対応直流給電プラグ３００１の変形例を説明する。図４は、図２（ｂ）及び図３（ｂ）の多電圧対応直流給電プラグ３００１と突起状の導体の周壁の配置が異なる多電圧対応直流給電プラグ３００２の構成例を説明する図である。
多電圧対応直流給電コンセント２００７側は全ての電圧を備えている必要があるが、多電圧対応直流給電プラグ３００１側はそのプラグに接続されている電気機器で使用する直流電圧の電圧値に対応する端子だけを備える構成にしても良い。
したがって、例えば３Ｖのみで駆動する機器のプラグは、ＧＮＤ端子である端子６０１Ｐと、３Ｖ端子である端子６０２Ｐしか存在しない多電圧対応直流給電プラグ３００２にしても良い。
この多電圧対応直流給電プラグ３００２の構成としても、多電圧対応直流給電コンセント２００７の端子６０３Ｊ、端子６０４Ｊ、端子６０５Ｊに対して、突起状の導体の周壁の端子部分が接続されないだけで、多電圧対応直流給電コンセント２００７から多電圧対応直流給電プラグ３００２に対し、３Ｖの直流電圧の給電が正常に行われる。
【００４０】
次に、図５を用いて、図２（ｂ）及び図３（ｂ）の多電圧対応直流給電プラグ３００１の他の変形例を説明する。図５は、図２（ｂ）及び図３（ｂ）の多電圧対応直流給電プラグ３００１と突起状の導体の周壁の配置が異なる多電圧対応直流給電プラグ３００３の構成例を説明する図である。
この場合、多電圧対応直流給電コンセント２００７の構造はほぼ同様であり、直流電圧の電圧値の各端子の順番を逆にした配置例も考えられる。ここで、図２（ａ）及び図３（ａ）において、端子６０１Ｊが４００Ｖ端子、端子６０２Ｊが４８Ｖ端子、端子６０３Ｊが１２Ｖ端子、端子６０４Ｊが３Ｖ端子、端子６０５ＪがＧＮＤ端子である。このように、電圧値は一例であるが、内側から外側の端子となるに従い、端子の供給する直流電圧の電圧値が高くなるように、端子６０２Ｊ〜端子６０５Ｊが配置されている。端子６０２Ｊ〜端子６０５Ｊは、差し込み口（メス側：ジャック）であり溝形状に形成されている。
【００４１】
また、多電圧対応直流給電コンセント２００７側は全ての電圧を備えている必要があるが、多電圧対応直流給電プラグ３００１側はそのプラグに接続されている電気機器で使用する電圧に対応する端子だけを備える構成にしても良い。
したがって、例えば３Ｖのみで駆動する機器のプラグは、図５に示すように、ＧＮＤ端子である端子６０５Ｐと、３Ｖ端子である端子６０４Ｐしか存在しない多電圧対応直流給電プラグ３００３にしても良い。これにより、多電圧対応直流給電プラグ３００３の大きさを小さく出来るという効果が生じる。一方、この図５の構造の場合は、端子の厚みが同じ場合は、プラグの端子とコンセントの端子との接触面積が小さくなるため、端子間の接続抵抗は内側の端子ほど大きくなる傾向がある。したがって、パワーコンディショナ２００８からの各端子への配線に用いる直流ケーブル内の導線についても、内側の端子になるほど、太い導線や抵抗の小さい材質の導線を用いて、電気抵抗を小さくすることが望ましい。
また、上述したように、最も内部の端子が０Ｖである場合、最外部の端子が所定電圧値の直流電圧となっているため、この最外部の端子に利用者が直接に手を触れないように、最外部の端子の周囲に絶縁体からなる周壁を設けるようにしても良い。
【００４２】
＜多電圧対応直流給電コンセントのロック構成＞
直流は交流に比べてアーク放電が生じやすく、また一旦生じたアーク放電が消去しにくいという問題がある。これは、交流の場合、一定周期で電圧が０の瞬間が訪れるため、その時点でアーク放電が消去するが、直流の場合は電圧が０になることがないため、アーク放電が消去しないからである。したがって、コンセントとプラグとの間にて、できるだけアーク放電が生じないようにする構成が必要である。多電圧対応直流給電コンセント２００７において、アーク放電が端子間で発生すると、異なる電圧値の直流電圧がショートすることになり、供給する電圧値が不安定なものとなる。
家電製品の電源をＯＦＦとせず、直流電圧が流れている状態において、プラグをコンセントから抜く際、アーク放電が生じやすい。特に、高電圧となるほど、アーク放電が生じやすくなる。
このため、本実施形態においては、コンセントにプラグが接続されている家電製品等の直流駆動の電気機器の電源をＯＦＦとした後でないと、コンセントからプラグが抜け難くなる以下に示すロック機構を用いている。
【００４３】
図６、図７、図８及び図９を用いて、家電製品等の電源をＯＦＦした後でないと、多電圧対応直流給電コンセント２００７から多電圧対応直流給電プラグ３００１が抜きにくくなる、本実施形態におけるロック機構について説明する。図６は、多電圧対応直流給電コンセント２００７及び多電圧対応直流給電プラグ３００１のロック機構の構造を説明する図である。図７は、多電圧対応直流給電プラグ３００１のロック機構の構造を説明する図である。図８は、多電圧対応直流給電コンセント２００７に対して多電圧対応直流給電プラグ３００１を差し込んだ際のロック機構の動作を説明する図である。図９は、多電圧対応直流給電コンセント２００７から多電圧対応直流給電プラグ３００１が抜きにくくなるロック機構の動作を説明する図である。ケーブル２０５は、多電圧対応直流給電プラグ３００１から家電製品等に、電力を供給する電源ケーブルである。
図９は、多電圧対応直流給電コンセント２００７の穴２０２に挿入されるストッパー２０４の構成を説明する図である。
【００４４】
図６において、端子群２０１は、多電圧対応直流給電コンセント２００７における端子６０１Ｊ〜端子６０５Ｊであり、穴２０２は直流電圧の給電が行われている際、多電圧対応直流給電プラグ３００１が抜けるのを防止するためのストッパー（後述するストッパー２０４）が挿入される穴である。この穴２０２は、多電圧対応直流給電コンセント２００７の凹部２００７Ｋの側壁に設けられており、多電圧対応直流給電コンセント２００７に対し、多電圧対応直流給電プラグ３００１を挿入、あるいは引き抜く方向に対して垂直方向に設けられている。多電圧対応直流給電コンセント２００７には、ストッパー２０４を穴２０２に確実に挿入するため、多電圧対応直流給電プラグ３００１を挿入する際に穴２０２の位置を特定するコンセントマークが周縁部２００７Ｓに付されている。
また、端子群２０３は、多電圧対応直流給電プラグ３００１における端子６０１Ｐ〜端子６０５Ｐであり、ストッパー２０４は直流電圧の給電が行われる際に多電圧対応直流給電プラグ３００１が多電圧対応直流給電コンセント２００７から抜けるのを防止するため、多電圧対応直流給電コンセント２００７の穴２０２に挿入されるストッパーである。このストッパー２０４は、多電圧対応直流給電プラグ３００１の基部３００１Ｄに設けられた収納穴３００１に収納されている。
図７において、上記端子群２０３が配置されている面と逆の面、すなわち、多電圧対応直流給電プラグ３００１を多電圧対応直流給電コンセント２００７に差し込んだ際に、露出する面に家電製品等に直流電圧を給電するケーブル２０５と、ストッパー２０４を手動で多電圧対応直流給電コンセント２００７の凹部２００７Ｋ設けられた側壁の穴２０２に、ストッパー２０４を挿入したり、あるいはストッパー２０４を引き出したりするために、ストッパー２０４をスライドさせて移動させるために用いる突起２０７とが設けられている。このストッパー２０４と突起２０７とは接続されており、突起２０７の移動（スライド）方向に対応して、ストッパー２０４が移動することになる。ストッパー２０４が挿入されている収納穴３００１Ｈのある位置を示すプラグマークとして、この突起２０７が用いられる。
利用者がすでに説明したコンセントマークに突起２０７を合わせて、多電圧対応直流給電プラグ３００１を多電圧対応直流給電コンセント２００７に挿入した後、ストッパー２０４を方向Ｒにスライドさせると、ストッパー２０４が収納穴３００１Ｈから引き出されて穴２０２に挿入され、一方、突起２０７を方向Ｒと逆方向にスライドさせると、ストッパー２０４が方向Ｒと逆方向に移動して穴２０２から引き出されて、収納穴３００１Ｈに収納される。ここで、ストッパー２０４をＲ方向にスライドさせていき、ストッパー２０４が移動しなくなると、ストッパー２０４の穴２０２に対する収納処理が終了する。このとき、ストッパー２０４の長さの半分が収納穴３００１Ｈに残り、残りの半分が穴２０２に挿入された状態になり、ストッパー２０４を穴２０２から引き出さない状態で、多電圧対応直流給電コンセント２００７から多電圧対応直流給電プラグ３００１を抜こうとしたときの強度が最大となるようにしている。ストッパー２０４は、多電圧対応直流給電コンセント２００７の穴２０２及び多電圧対応直流給電プラグ３００１の収納穴３００１Ｈの双方を部分的に貫通する状態で、多電圧対応直流給電コンセント２００７から多電圧対応直流給電プラグ３００１が抜けないようにしている。
次に、図８は、多電圧対応直流給電コンセント２００７に対して、多電圧対応直流給電プラグ３００１を差し込んで、多電圧対応直流給電コンセント２００７から多電圧対応直流給電プラグ３００１が抜けないようにロックした状態を示している。ここで、突起２０７をＲ方向にスライドさせて、ストッパー２０４を穴２０２に挿入した後、さらに突起２０７を方向Ｑ（図８の下方向）にスライドさせることで、多電圧対応直流給電プラグ３００１に切り込んである溝２０８に収納されるようになっている。突起を溝２０８に挿入された状態は、ストッパー２０４が穴２０２に挿入された状態で。突起２０７がスライドできないようにして、完全に多電圧対応直流給電コンセント２００７に対して、多電圧対応直流給電プラグ３００１をロックした状態となっている。
【００４５】
図９は、多電圧対応直流給電コンセント２００７と多電圧対応直流給電プラグ３００１とを、電気接続及び磁力の観点から詳細に示す図である。図９において、多電圧対応直流給電コンセント２００７（コンセント）側には、端子６０１Ｊ〜端子６０５Ｊと、図６の穴（２０２）の奥の底部に設けられている永久磁石３０２と、その表面に固着され、かつ端子６０１Ｊに電気的に接続された半円状の接点（電気接点）３０７とが設けられている。この永久磁石３０２の代わりに、何れかの直流電圧の端子とＧＮＤ端子との給電により駆動する電磁石を用いても良い。
また、多電圧対応直流給電プラグ３００１（プラグ）側には、端子６０１Ｐ〜端子６０５Ｐと、電磁石３０３（図６におけるストッパー２０４内部に配置）と、スイッチ３０９とが設けられている。スイッチ３０９は、多電圧対応直流給電プラグ３００１内部において、ＧＮＤ端子である端子６０１Ｐと、ケーブル２０５におけるＧＮＤ配線との間に設けられている。また、スイッチ３０９は、突起２０７を溝２０８に収納していない場合（図８）にＯＦＦ状態であり、突起２０７を溝２０８に収納している場合（図７）にＯＮ状態となる。電磁石３０３は、短絡用の配線導体（例えば、軟鉄心）３０６と、この配線導体３０６を被覆する絶縁体３０４と、絶縁体３０４を介して配線導体３０６に巻き付けられた巻線３０１とを有している。巻線３０１は、一端が端子６０１Ｐに接続され、他端がケーブル２０５におけるＧＮＤ配線に接続されている。配線導体３０６は、一端が接点３０８とされ、他端がケーブル２０５におけるＧＮＤ配線に接続されている。
【００４６】
上述した図６及び図９に示す突起２０７を溝２０８に収納するロック機構により、ストッパー２０４を穴２０２に挿入すると、穴２０２の奥に配置された接点３０７とストッパー２０４の先端の接点（図９の接点３０８）とが圧着された状態で固定させることができる。接点３０７は、多電圧対応直流給電コンセント２００７のＧＮＤ端子である端子６０１Ｊに接続されている。この接点３０７と接点３０８とが圧着され、かつ突起２０７が溝２０８に収納されていない状態において、スイッチ３０９がＯＦＦ状態となっており、短絡用の配線導体３０６の接点３０８と接点３０７との接合部がＧＮＤの配線に接続された状態になり、家電製品等が稼動（電源ＯＮ）状態となると、この接点３０８と接点３０７との接合部を介して家電製品等の消費電流が流れることになる。
【００４７】
次に、図８に示すように、突起２０７をＱ方向にスライドさせて、突起２０７を溝２０８に納めると、図９に示すスイッチ３０９がＯＮ状態となり、ＧＮＤ配線は、多電圧対応直流給電コンセント２００７側と多電圧対応直流給電プラグ３００１側とにおいて短絡する。これにより、家電製品等が稼動状態となると、その消費電流は、スイッチ３０９と、接点３０８及び接点３０７の接合部とを介して流れることになる。
この後、突起２０７をＱ方向と逆方向にスライドさせて、溝２０８から外すと、スイッチ３０９がＯＦＦ状態となり、家電製品等が稼動状態である場合、接点３０８と接点３０７との接合部のみに家電製品等の消費電流が流れるようになる。
【００４８】
このとき、家電製品等を稼動状態のまま、ストッパー２０４を方向Ｒと逆方向に移動させて、図８の状態から図７の状態に戻そうとすると、接点３０８と接点３０７とが離れ、配線導体３０６に電流が流れなくなり、巻線３０１に消費電流が全て流れるため、電磁石３０３が磁化して、この磁力により永久磁石３０２と引き合うことにより、ストッパー２０４を方向Ｒとは逆の方向に移動させることができず、簡単にはロックを解除できなくなる。この永久磁石３０２は、穴２０２の奥に、接点３０７とともに配置されている。電磁石３０３が磁化された場合に引き合うように、接点３０８と対向する部分が、磁化された配線導体３０６の接点３０８の磁極に対して異極となるよう永久磁石３０２は着磁されている。
また、基本的にはこのストッパー２０４は利用者が手動で、突起２０７を移動させることによりロックするのが通常の使用方法であるが、手動でのロックを忘れても、家電製品等の電源オンにともない、電磁石３０３が磁化することにより発生する磁力により、永久磁石３０２に引き寄せられることにより、穴２０２からストッパー２０４が抜けにくくなるロック機構になっている。ここで、接点３０８と接点３０７とが接合すると、配線導体３０６に電流が流れ、ロックされた後は、巻線３０１の両端が短絡されることとなり、無駄な電力を消費しない構造になっている。
【００４９】
一方、家電製品等の電源がオフになっている場合、接点３０８と接点３０７とが接続されていなくとも、巻線３０１に電流が流れないため磁力が発生せず、ストッパー２０４を方向Ｒとは逆の方向に移動させることが容易にでき、手動でのロック解除が可能になる。
すなわち、この多電圧対応直流給電プラグ３００１に接続されている家電製品等の電源がＯＦＦとなっている場合、接点３０８と接点３０７とが離れても巻線３０１に電流が流れることはなく、電磁石３０３も電磁力が発生しないため、手動でのロック解除が可能になる。このため、多電圧対応直流給電コンセント２００７から多電圧対応直流給電プラグ３００１を引き抜く際には、この多電圧対応直流給電コンセント２００７に接続されている家電製品等の電源はＯＦＦとなっていないと、ストッパー２０４によるロックが解除できず、多電圧対応直流給電コンセント２００７から多電圧対応直流給電プラグ３００１が抜けない仕組みになっている。
【００５０】
ここで、多電圧対応直流給電コンセント２００７に接続されている家電製品等の電源がＯＦＦならば、多電圧対応直流給電コンセント２００７から多電圧対応直流給電プラグ３００１を引き抜いても、そもそも多電圧対応直流給電コンセント２００７と多電圧対応直流給電プラグ３００１との端子間で電流は流れていないので、アーク放電は発生しない。
以上のようにして、本実施形態においては、家電製品等の電源がＯＮである場合に、多電圧対応直流給電コンセント２００７から多電圧対応直流給電プラグ３００１を引き抜き難くし、家電製品等の電源をＯＦＦとしてから、多電圧対応直流給電コンセント２００７から多電圧対応直流給電プラグ３００１を引き抜くようにさせることで、アーク放電の発生を抑制する構成としている。
【００５１】
また、上述した構成においては、ストッパー２０４が多電圧対応直流給電プラグ３００１に設けられ、このストッパー２０４を挿入する穴２０２を多電圧対応直流給電コンセント２００７に設ける構成とした。
この構成とは逆に、ストッパー２０４を多電圧対応直流給電コンセント２００７に設け、このストッパー２０４を挿入する穴２０２を多電圧対応直流給電プラグ３００１に設けるように構成しても良い。この場合、永久磁石３０２及び接点３０７は多電圧対応直流給電プラグ３００１の穴２０２の奥に設けられることになる。また、スイッチ３０９は、端子６０１Ｊと配線２００２の他端との間に設けられる。
【００５２】
また、図２に示す多電圧対応直流給電コンセント２００７及び多電圧対応直流給電プラグ３００１においては、隣接する端子間の電位差がなるべく小さくなる順番に、各電流値の端子が配置されている。アーク放電は約５０Ｖ以下の電圧であるならば生じ難いことが知られており、隣接する端子間の電位差をほぼ５０Ｖ以下に抑えることにより、隣接する端子間において無用なアーク放電の発生を防止することができる。
一方、４００Ｖ端子と４８Ｖ端子間の電位差（電圧）は３５２Ｖもあるため、アーク放電を生じやすい。このため、隣接する端子間の電位差をほぼ５０Ｖ以下に抑えた多電圧対応直流給電コンセント２００７及び多電圧対応直流給電プラグ３００１を用いるようにしても良い。また、５０Ｖを超える電位差が生じる端子間の物理的な距離を大きくとったコンセントやプラグを用意することが可能なことは明らかである。
【００５３】
＜アーク放電が発生した場合、このアーク放電を早期に消去する構成＞
次に、多電圧対応直流給電コンセント２００７の端子と、多電圧対応直流給電プラグ３００１の端子との間にアーク放電が生じてしまった場合、できるだけ早期にそのアーク放電を消去する仕組みを以下に説明する。
多電圧対応直流給電コンセント２００７は、直流電圧の電圧値の異なる各端子毎に、各端子とパワーコンディショナ２００８からの配線との間に、各々アーク遮断スイッチを有している。
アーク放電が生じた場合、上述したアーク遮断スイッチを用いて、パワーコンディショナ２００８からの直流電源の供給をＯＦＦにし、電流の流れを切断してアーク放電を消去することができる。
【００５４】
図１０を用いて、アーク放電が検出されると、自動的にアーク遮断スイッチをＯＦＦとして、パワーコンディショナ２００８からの給電が行われなくなる構成を説明する。図１０はアーク放電の光量を検出する手段が設けられた多電圧対応直流給電コンセント２００７を説明する図である。
図１０（ａ）は、アーク放電の光量を測定する光センサ４０１が設けられた構成を示す図である。図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）は、多電圧対応直流給電コンセント２００７が使用されていない場合に、光センサ４０１にノイズとしての外部光が入射しないように、光センサ４０１を遮蔽する機能を示す図である。
【００５５】
制御回路４０５が、多電圧対応直流給電コンセント２００７毎に設けられ、図１０（ａ）に示す光センサ４０１の検出するアーク放電による光量を示す測定電圧が予め設定された強度（例えば５００００カンデラ）を超えた場合、時間のカウントを開始する。そして、上記制御回路４０５が、カウントした時間が予め設定した設定時間（例えば０．５秒）を超えた場合、直流電圧の電圧値の異なる端子毎に、多電圧対応直流給電コンセント２００７の各端子とパワーコンディショナ２００８からの配線との間に各々設けられたアーク遮断スイッチをＯＦＦとし、多電圧対応直流給電コンセント２００７の各端子に対するパワーコンディショナ２００８からの給電を停止する。
【００５６】
また、制御回路４０５は、光センサ４０１の出力する光量を示す測定電圧が、予め設定された強度を下回ったことを検出すると、時間のカウントを開始し、予め設定された断時間を経過しても、再度、測定電圧が設定された強度を超えない場合、アーク遮断スイッチをＯＮとして、パワーコンディショナ２００８から多電圧対応直流給電コンセント２００７に対する直流電圧の給電を再開させる。一方、制御回路４０５は、予め設定された遮断時間（たとえば、１ｍｓ）を経過するまでに、再度、測定電圧が設定された強度を超えた場合、アーク遮断スイッチをＯＦＦのままとして、光センサ４０１からの測定電圧の検出を継続する。
また、制御回路４０５がアーク遮断スイッチがＯＦＦからＯＮへの制御を行うのではなく、利用者がアーク遮断スイッチをＯＦＦからＯＮに手動で切り換えるように構成しても良い。
【００５７】
また、上述したアーク放電の消去機構を設けた場合、太陽光や室内でのストロボ発光などの光を光センサ４０１が検出することによって、アーク遮断スイッチが誤作動しないように、多電圧対応直流給電コンセント２００７の非使用時には、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に示すように、光センサ４０１をシャッター４０２で覆い、外部光を遮蔽する構成とすることが望ましい。図１０（ｂ）は、多電圧対応直流給電コンセント２００７内部を遮蔽するため、者ター４０２を占める途中を示しており、多電圧対応直流給電コンセント２００７内部が部分的に遮蔽された例であり、図１０（ｃ）は、多電圧対応直流給電コンセント２００７の全面を遮蔽する例である。すなわち、シャッター４０２は多電圧対応直流給電コンセント２００７の光センサ４０１を含めた内部を隠すものであり、多電圧対応直流給電コンセント２００７を使わないときには光センサ４０１が誤動作するのを防止するため、室内撮影のストロボなどの外部光の遮蔽を行う。また、多電圧対応直流給電コンセント２００７に多電圧対応直流給電プラグ３００１を差し込むと、この多電圧対応直流給電プラグ３００１によりセンサ４０１が遮光される。
【００５８】
また、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）のようにシャッター４０２で外部光を遮蔽する構造にすると、多電圧対応直流給電コンセント２００７の壁面から各端子までの距離は短くても良い反面、シャッターの開け閉めを面倒に感じる利用者も存在する可能性がある。
このため、図１１は上述したシャッター４０２の開閉の面倒を無くし、多電圧対応直流給電コンセント２００７内部を遮光する方式を示す図である。図１１に示すように、シャッター４０２で遮蔽するのではなく、ゴム状のシールで構成され、シールの中央が十字に切断されて割れている遮光カバー５０１を、外部光の遮蔽に用いるものである。
【００５９】
図１１（ａ）は、遮光カバー５０１を取り外した図である。この図において、周辺部２００７Ｓから、後述する溝形状の端子が形成される底部２００７Ｂまでの深さｄは、第１の実施形態より深くなっている。これは、遮光カバー５０１のめくれがコンセント端子に到達すると、多電圧対応直流給電プラグ３００１を挿すときに遮光カバー５０１が邪魔になるおそれがあるため、めくれた遮光カバー５０１が端子に到達しない距離としているためである。
図１１（ｂ）は、多電圧対応直流給電コンセント２００７に対し、多電圧対応直流給電プラグ３００１を差し込まない状態を示しており、遮光カバー５０１により、センサ４０１が設けられている凹部２００７Ｋ内部が完全に遮光された状態となり、センサ４０１には外部からの光が入射しないようになっている。
【００６０】
図１１（ｃ）は、多電圧対応直流給電コンセント２００７に対し、多電圧対応直流給電プラグ３００１を差し込む際、遮光カバー５０１がめくれて、凹部２００７Ｋ内部が露出される状態を示している。遮光カバー５０１は、中央部を通る切り込みにより、例えば十文字の切り込みにより、多電圧対応直流給電プラグ３００１が挿入される際、多電圧対応直流給電プラグ３００１により切断されている中央部がめくれて、多電圧対応直流給電プラグ３００１が多電圧対応直流給電コンセント２００７に挿し込める構造になっている。
また、多電圧対応直流給電コンセント２００７から多電圧対応直流給電プラグ３００１を抜くと、めくれていた遮光カバー５０１が図１１（ｂ）の凹部２００７Ｋ内部を遮光する状態に戻り、元通りに遮光センサ４０１を遮光することになる。
この場合、遮光カバー５０１のめくれがコンセント端子に到達すると、多電圧対応直流給電プラグ３００１を挿すときに遮光カバー５０１が邪魔になるおそれがあるため、多電圧対応直流給電コンセント２００７の壁面から、各端子までの距離を遮光カバー５０１のめくれる長さよりも長くするのが望ましい。なお、図１１では内部の構造が判り易くするため、遮光カバー５０１を半透明状に記載しているが、実際には光を通さないような材質で作成されている。
【００６１】
＜太陽電池ブロック２００１の構成＞
図１２を用いて、図１の直流電源部１００における各太陽電池発電部で用いられている太陽電池ブロック２００１の構成を説明する。図１２は、太陽電池ブロック２００１の構成例を示す図である。
図１２は、一例として、同等の性能を有する３つの太陽電池セルを直列接続して直列接続回路としたものを、２組並列に接続して並列接続回路とした太陽電池ブロック２００１を用いることにより、接続されている太陽電池セル１６００の一部に影ができて発電量が低下しても全体の性能は低下しにくくなるというメリットも生じる。ただし、そのためには太陽電池に逆流防止ダイオード１６０１を直列接続しておくことが必要である。この逆流防止ダイオード１６０１については、直列接続されている太陽電池セル１６００の列毎に一個、直列接続すれば十分である。逆流防止ダイオード１６０１は、カソードが他の逆流素子ダイオード１０６１のカソードと接続され、アノードが太陽電池セル１６００の直列接続回路に接続されている。
【００６２】
また、直列に接続されている太陽電池セル１６００の一部に影ができた場合に備え、太陽電池セル１６００毎にバイパスダイオード１６０２を並列に接続する。これにより、影になっていない太陽電池セル１６００の発電した電流が、影により発電効率が下がった太陽電池セル１６００をバイパスして流れることにより、電力が無駄に消費されることを防ぎ、また影により発電効率が下がった太陽電池セル１６００の発熱（太陽電池セル１６００に電流が流れることに起因する）も防止することができる。
図１２に示すように接続することで、一部の太陽電池セル１６００だけが影になった場合でも、その他の太陽電池セル１６００の発電量を有効に活かすことが可能となる。その反面、各太陽電池セル１６００に対してバイパスダイオード１６０２を並列に接続するため、使用されるバイパスダイオード１６０２の必要数量が増えてしまうという欠点もある。
【００６３】
次に、図１３を用いて、図１の直流電源部１００における各太陽電池発電部で用いられている太陽電池ブロック２００１の他の構成例である太陽電池ブロック２００２を説明する。図１３は、太陽電池ブロック２００１の他の構成例を示す図である。
図１３の構成においては、逆流防止ダイオード１７０１やバイパスダイオード１７０２の使用数量を減らす場合の接続例の一つである。
図１３の構成においては、同等の性能を有する３つの太陽電池セルを直列接続して直列接続回路としたものを、２組並列接続して並列接続回路とした太陽電池ブロック２００２が構成されている。
図１３の場合、一つの太陽電池ブロック２００１対し、１つの逆流防止ダイオード１７０１が直列に組み込まれている。また、バイパスダイオード１７０２も、一つの太陽電池ブロック２００１に対して一つ並列に設けられている。この接続により、一つの太陽電池モジュールの中に含まれている複数の太陽電池セルのうち、一部のみが影の影響で発電量が落ちた場合、太陽電池ブロック２００１全体がバイパスダイオード１７０２によりバイパスされることになり、影になっていない太陽電池セル１６００での発電量が活かせなくなるが、バイパスダイオード１７０２の数を、図１２の構成に比較して大幅に減らすことができる。
【００６４】
また、図１においては、直流電源部１００が直流電圧のそれぞれの電圧値に対応する太陽電池発電部から構成されているが、図１４に示すように、１つの太陽電池発電部から、必要な直流電圧の各電圧値を供給する構成としても良い。
図１４は、太陽電池ブロック２００１を直列に接続して、直列接続における各太陽電池ブロック２００１の接続点から、供給する直流電圧を出力する直流電源部１００の構成を示す図である。
直列接続する場合、低電圧の直流電圧を発電する部分の太陽電池ブロック２００１対し、より高い電圧の直流電圧を発電する部分に比較して、高い電流容量を有する太陽電池ブロックを用いている。
【００６５】
図１４において、直流電源部１００は例えば、８個の太陽電池ブロック２００１Ａ、２００１Ｂ、２００１Ｃ（２個）、２００Ｄ（４個）が直列に接続されている。ここで、直流電源部１００は、この８個の直列接続において、接続点Ａから最も低電圧の３Ｖの直流電圧を出力し、接続点Ｂから１２Ｖの直流電圧を出力し、接続点Ｃから４８Ｖの直流電圧を出力し、接続点Ｄから４００Ｖの直流電圧を出力している。接続点Ａの３Ｖは配線２００３を介して、接続点Ｂの１２Ｖは配線２００４を介して、接続点Ｃの４８Ｖは配線２０５を介して、接続点Ｄの４００Ｖは配線２００６を介して、ＧＮＤ端子は配線２００２を介して、多電圧対応直流給電コンセント２００７に接続されている。各太陽電池ブロックの電流容量の関係は、以下の式のようになる。
[２００１Ａ]＞[２００１Ｂ]＞[２００１Ｃ]＞[２００１Ｄ]
上記式において、[２００１Ａ]は太陽電池ブロック２００１Ａの電流容量であり、[２００１Ｂ]は太陽電池ブロック２００１Ｂの電流容量であり、[２００１Ｃ]は太陽電池ブロック２００１Ｃの電流容量であり、[２００１Ｄ]は太陽電池ブロック２００１Ｄの電流容量である。
３Ｖを供給する太陽電池ブロック２００１Ａが最も大電流出力可能な太陽電池ブロックであり、４００Ｖを供給するための太陽電池ブロック２００１Ｄが最も小さな電流容量（特に大電流出力可能でない）太陽電池ブロックとなる。図１４に示す構成とすることにより、直流電圧の電圧値毎の太陽電池発電部を設ける必要が無いため、直流電源部１００（太陽電池ブロックが配列された構成）の設置面積を減らすことが可能となる。
【００６６】
［第２の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。図１５は、第２の実施形態による直流給電装置で用いられる多電圧対応直流給電コンセント及び多電圧対応直流給電プラグの構成の一例を示したものである。第１の実施形態と同様な構成については、同一の符号を付し、この説明を省略する。以下、第２の実施形態において、第１の実施形態と異なる構成について説明する。
第１の実施形態においては、多電圧対応直流給電コンセント２００７の端子が同心円状の溝で形成されており、また多電圧対応直流給電プラグ３００１の端子が同心円状の突起状の導体の周壁で形成されていた。一方、第２の実施形態においては、多電圧対応直流給電コンセントの端子が異なる径を有する円形状の溝として、底部２００７Ｂに、この底部２００７Ｂの面に対して垂直方向に形成され、多電圧対応直流給電プラグの端子が円柱形状の突起で、配置形状が櫛の歯状（くし形）になっている。
【００６７】
例えば、多電圧対応直流給電コンセント２００７において、直流電圧の各電圧値に対応する凹部２００７Ｋの底部２００７Ｂに、この底部２００７Ｂの面に対して垂直な溝として形成された端子として、右から端子６０１ＪがＧＮＤ端子であり、端子６０２Ｊが３Ｖ端子であり、端子６０３Ｊが１２Ｖ端子であり、端子６０４Ｊが４８Ｖ端子であり、端子６０５Ｊが４００Ｖ端子である。このように、電圧値は一例であるが、右側から左側の端子となるに従い、端子の供給する直流電圧の電圧値が高くなるように、端子６０１Ｊ（最も端子の溝径が大きい）〜端子６０５Ｊ（最も端子の溝径が小さい）として配置されている。端子６０２Ｊ〜端子６０５Ｊは、差し込み口（メス側：ジャック）であり溝形状に形成されている。端子６０２Ｊ〜端子６０５Ｊの溝内の内面には、端子の構成要素として導体の膜が貼着されており、導体の膜がそれぞれの直流電圧の電圧値の配線２００２から配線２０６に接続されている。この導体の膜を介して、配線２００２〜配線２０６と、端子６０２Ｊ〜端子６０５Ｊとが、それぞれ電圧値に対応して電気的に接続されることになる。
【００６８】
上述したように、電流が大きくなる傾向がある低電圧の端子ほど、溝の径が大きく形成されているため、接触断面積が大きくなり、接触抵抗が低下するため、コンセント部分での電圧降下や発熱も極力防げるというメリットがある。また、この溝の径及び周壁の径を電圧値毎に変えることにより、接触抵抗を小さくできるようになっているだけでなく、多電圧対応直流給電コンセント２００７に対して、多電圧対応直流給電プラグ３００１を逆向きに挿入することを防ぐことができる。また、パワーコンディショナ２００８からの各端子への配線に用いる直流ケーブル内の導線についても、ＧＮＤや低電圧の給電に用いる端子は、より高い電圧の給電に用いるものに対して電気抵抗の少ないもの（例えば、太い導線を用いる、抵抗の小さい材質の導線を用いるなど）にすることが望ましい。
また、多電圧対応直流給電コンセント２００７のＧＮＤ端子以外の端子の溝の径と、多電圧対応直流給電プラグ３００１のＧＮＤ端子以外の突起の径とを同一とし、多電圧対応直流給電コンセント２００７のＧＮＤ端子である端子６０１Ｊの溝の径と、多電圧対応直流給電プラグ３００１のＧＮＤ端子である突起の径とを、ＧＮＤ端子以外の端子より大きくした構成としても良い。この場合、多電圧対応直流給電コンセント２００７におけるＧＮＤ端子以外の端子の溝の径と、多電圧対応直流給電プラグ３００１におけるＧＮＤ端子以外の突起の径とを、直流電圧の異なる電圧値の端子間で同一の径として構成しても良い。
【００６９】
次に、本実施形態における多電圧対応直流給電コンセント２００７に用いる多電圧対応直流給電プラグ３００１の構成を説明する。図１５においては、本実施形態における多電圧対応直流給電コンセント２００７に用いる多電圧対応直流給電プラグ３００１の直流電圧の各電圧値の端子の配置の一例を示す図である。
多電圧対応直流給電プラグ３００１において、直流電圧の各電圧値に対応する端子群２０３として、各端子が基部３００１Ｄの表面に、この基部３００１の表面に対して垂直に円柱状に形成され、右から端子６０１ＰがＧＮＤ端子であり、端子６０２Ｐが３Ｖ端子であり、端子６０３Ｐが１２Ｖ端子であり、端子６０４Ｐが４８Ｖ端子であり、端子６０５Ｐが４００Ｖ端子であり、図６と同様に基部３００１Ｄの表面上に、この基部３００１Ｄの面に対して垂直方向に延在するように形成されている。
このように、電圧値は一例であるが、右側から左側の端子となるに従い、端子の供給する直流電圧の電圧値が高くなるように、端子６０１Ｐ（最も端子の突起の径が大きい）〜端子６０５Ｐ（最も端子の突起の径が小さい）として配置されている。端子６０１Ｐ〜端子６０５Ｐは、多電圧対応直流給電コンセント２００７の差し込み口にそれぞれ挿入される突起状の導体の周壁により形成されている。
【００７０】
上述したように、多電圧対応直流給電コンセント２００７と多電圧対応直流給電プラグ３００１とにおいて、それぞれの電圧値の端子が異なる直径の円形状の溝、あるいは径の異なる円柱状の突起により形成されているため、各電圧値の端子がそれぞれ異なる形状となり、従来のように端子を取り違えることを防止し、必要な電圧値の端子を利用者が意識することなく、間違いなく必要な電圧値の直流電圧を使用することができる。
また、第１の実施形態の図６及び図９における多電圧対応直流給電コンセント２００７と多電圧対応直流給電プラグ３００１との「多電圧対応直流給電コンセントのロック構成」及び「アーク放電が発生した場合、このアーク放電を早期に消去する構成」についてもこの構成を第２の実施形態に対して用いることができる。
【００７１】
次に、図１６を用いて、図１５の多電圧対応直流給電プラグ３００１の変形例を説明する。図１６は、図１５の多電圧対応直流給電プラグ３００１と、基部３００１Ｄ表面における導体の突起（端子）の配置が異なる、多電圧対応直流給電プラグ３００２の構成例を説明する図である。
多電圧対応直流給電コンセント２００７側は全ての電圧を備えている必要があるが、多電圧対応直流給電プラグ３００１側はそのプラグにつながっている電気機器で使用する電圧に対応する端子だけを備える構成にしても良い。
したがって、例えば３Ｖのみで駆動する機器のプラグは、ＧＮＤ端子である端子６０１Ｐと、３Ｖ端子である端子６０２Ｐのみが基部３００１Ｄに形成された多電圧対応直流給電プラグ３００２にしても良い。
この多電圧対応直流給電プラグ３００２の構成としても、多電圧対応直流給電コンセント２００７の端子６０３Ｊ、端子６０４Ｊ、端子６０５Ｊに対して、突起状の導体の周壁の端子部分が接続されないだけで、多電圧対応直流給電コンセント２００７から多電圧対応直流給電プラグ３００２に対し、３Ｖの直流電圧の給電が正常に行われる。
【００７２】
次に、図１７を用いて、図１５の多電圧対応直流給電プラグ３００１の変形例を説明する。図１７は、図１５の多電圧対応直流給電プラグ３００１と、基部３００１Ｄの表面における導体の突起（端子）の配置が異なる、多電圧対応直流給電プラグ３００３の構成例を説明する図である。
多電圧対応直流給電コンセント２００７側は全ての電圧を備えている必要があるが、多電圧対応直流給電プラグ３００３側はそのプラグにつながっている電気機器で使用する電圧に対応する端子だけを備える構成にしても良い。
したがって、例えば１２Ｖ及び４８Ｖの２種類の電圧値で駆動する機器のプラグは、ＧＮＤ端子である端子６０１Ｐと、１２Ｖ端子である端子６０３Ｐ、４８Ｖ端子である端子６０４Ｐの３つの端子の突起のみが基部３００１Ｄの表面に形成された多電圧対応直流給電プラグ３００３にしても良い。
この多電圧対応直流給電プラグ３００３の構成としても、多電圧対応直流給電コンセント２００７の端子６０２Ｊ及び端子６０５Ｊに対して、導体の突起の端子部分が接続されないだけで、多電圧対応直流給電コンセント２００７から多電圧対応直流給電プラグ３００３に対し、１２Ｖ及び４８Ｖの直流電圧の給電が正常に行われる。
【００７３】
また、図１７に示す多電圧対応直流給電コンセント２００７及び多電圧対応直流給電プラグ３００２、３００３（３００１も同様）においては、隣接する端子間の電位差がなるべく小さくなる順番に配置されている。アーク放電は大体５０Ｖ以下の電圧なら生じ難いことが知られており、隣接する端子間の電位差をほぼ５０Ｖ以下に抑えることにより、隣接する端子間において無用なアーク放電を防止することができる。
一方、４００Ｖ端子と４８Ｖ端子間の電位差（電圧）は３５２Ｖもあるため、アーク放電を生じやすい。このため、隣接する端子間の電位差をほぼ５０Ｖ以下に抑えた多電圧対応直流給電コンセント２００７及び多電圧対応直流給電プラグ３００３を用いるようにしても良い。
上述した図１６及び図１７の多電圧対応直流給電コンセント２００７及び多電圧対応直流給電プラグ、３００２、３００３のように、必要な端子のみの多電圧対応直流給電プラグ３００３とすることにより、使用者はコンセントに接続しようとしている電気機器がどのような電圧で駆動されるのかを事前に知ることができる。
【００７４】
また、図１８に示す多電圧対応直流給電コンセント２００７のように、電位差が大きくなる端子間の距離を長くすることも、この端子間でのアーク放電を防止するのに効果がある。この図１８は、多電圧対応直流給電コンセント２００７の各電圧値の端子の配置を示している。右側から、ＧＮＤ端子の端子６０１Ｊ、３Ｖ端子の端子６０２Ｊ、１２Ｖ端子の端子６０３Ｊ、４８Ｖ端子の端子６０４Ｊ、４００Ｖ端子の端子６０５Ｊの順番で配置されている。
この配置において、端子６０４Ｊと端子６０５Ｊとの間の電圧の電位差が３５２Ｖあるため、他の隣接する電位差が５０Ｖ以下の端子間の間隔に比較して、端子６０４Ｊと端子６０５Ｊとの間隔をより長い距離としている。また、多電圧対応直流給電プラグ３００１（３００２、３００３も同様）は、図６の多電圧対応直流給電コンセント２００７の底部２００７Ｂに配置された端子に対応して、基部３００１Ｄの表面に端子を配列する。
このように、本実施形態においては、アーク放電の発生を防止するため、隣り合う端子間の電位差をほぼ５０Ｖ以下に抑えるか、または５０Ｖを超える電位差が生じる端子間の物理的な距離を大きくとった多電圧対応直流給電コンセント２００７及び多電圧対応直流給電プラグ３００１を用いている。
【００７５】
［第３の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。  図１９を用いて、ＧＮＤ端子以外の電圧値の端子が櫛の歯状に配置されており、ＧＮＤ端子が櫛の歯状に配置された他の端子を取り巻く周壁として構成されている多電圧対応直流給電プラグ３００１、またＧＮＤ端子が櫛の歯状に配置された他の端子を取り巻く周溝（側溝）として構成されている多電圧対応直流給電コンセント２００７及びを説明する。第１の実施形態と同様な構成については、同一の符号を付し、この説明を省略する。以下、第３の実施形態において、第１の実施形態と異なる構成について説明する。
図１９において、多電圧対応直流給電コンセント２００７の端子は、直流電圧の各電圧値に対応する凹部２００７Ｋの底部２００７Ｂに、底部２００７Ｂの面に対して垂直に形成され配置された端子として、右から、端子６０２Ｊが３Ｖ端子であり、端子６０３Ｊが１２Ｖ端子であり、端子６０４Ｊが４８Ｖ端子であり、端子６０５Ｊが４００Ｖ端子である。このように、電圧値は一例であるが、右側から左側の端子となるに従い、端子の供給する直流電圧の電圧値が高くなるように、円形状（開口面が丸い溝状）の端子６０２Ｊ（最も端子の溝径が大きい）〜端子６０５Ｊ（最も端子の溝径が小さい）として配置されている。端子６０２Ｊ〜端子６０５Ｊは、差し込み口（メス側：ジャック）であり径の異なる円形の溝形状に形成されている。端子６０１ＪがＧＮＤ端子であり、一列に配列した直流電圧の端子の周囲に側溝として形成されている。
【００７６】
また、本実施形態における多電圧対応直流給電コンセント２００７に用いる多電圧対応直流給電プラグ３００１の構成を図１９により説明する。図１９は、本実施形態における多電圧対応直流給電コンセント２００７に用いる多電圧対応直流給電プラグ３００１の直流電圧の各電圧値の端子の配置の一例を示す図である。
直流電圧の各電圧値に対応する基部３００１Ｄに、この基部３００１Ｄの表面に対して垂直に延在する突起として形成された端子として、右から、端子６０２Ｐが３Ｖ端子であり、端子６０３Ｐが１２Ｖ端子であり、端子６０４Ｐが４８Ｖ端子であり、端子６０５Ｐが４００Ｖ端子である。
このように、電圧値は一例であるが、基部３０００１Ｄの表面において、右側から左側の端子となるに従い、端子の供給する直流電圧の電圧値が高くなるように、円柱状の端子６０２Ｐ（最も端子の突起の径が大きい）〜端子６０５Ｐ（最も端子の突起の径が小さい）として配置されている。端子６０２Ｐ〜端子６０５Ｐは、多電圧対応直流給電コンセント２００７の差し込み口にそれぞれ挿入される突起状の導体の周壁により形成されている。端子６０１ＰがＧＮＤ端子であり、櫛状に配列した直流電圧の端子の周囲に側壁として形成されている。
【００７７】
この構成にすることで、手に触れやすい端子６０１ＰがＧＮＤであるため、電圧が０Ｖなので、万一給電中に利用者が手に触れたとしても、感電事故が発生しないという効果がある。
また、多電圧対応直流給電コンセント２００７の端子の溝、及び多電圧対応直流給電プラグ３００１の端子である突起の径を電圧値が低いほど大きくしているため、接触面積が大きくなり、電流量を多く流す必要のある最も低い電圧値の端子の抵抗を、低減させることができる。
また、多電圧対応直流給電プラグ３００１において、直流電圧の電圧降下や、接触抵抗による発熱も極力抑制できる効果がある。
【００７８】
また、アーク放電の発生を防止するため、多電圧対応直流給電コンセント２００７において、各端子の溝と、周囲の側溝との距離を、端子の電圧値が高くなるに従い大きくしており、側溝（端子６０１Ｊ）の形状は涙滴状あるいは卵形状となっている。
同様に、多電圧対応直流給電プラグ３００１において、各端子の周壁と、周囲の側壁との距離を、端子の電圧値が高くなるに従い大きくしており、側壁（端子６０１Ｐ）の形状は涙滴状あるいは卵形状となっている。
この構成により、電流が供給されている際に、多電圧対応直流給電コンセント２００７から多電圧対応直流給電プラグ３００１を抜く場合に発生する端子間のアーク放電を防止することができる。
【００７９】
次に、図２０を用いて、図２０の多電圧対応直流給電プラグ３００１の変形例を説明する。図２０は、図１９の多電圧対応直流給電プラグ３００１と突起状の導体（端子）の配置が異なる、多電圧対応直流給電プラグ３００２の構成例を説明する図である。
多電圧対応直流給電コンセント２００７側は全ての電圧を備えている必要があるが、多電圧対応直流給電プラグ３００２側はそのプラグにつながっている電気機器で使用する電圧に対応する端子だけを備える構成にしても良い。
したがって、例えば３Ｖのみで駆動する機器のプラグは、ＧＮＤ端子である端子６０１Ｐと、３Ｖ端子である端子６０２Ｐのみを基部３００１Ｄの表面に形成した多電圧対応直流給電プラグ３００２にしても良い。
この多電圧対応直流給電プラグ３００２の構成としても、多電圧対応直流給電コンセント２００７の端子６０３Ｊ、端子６０４Ｊ、端子６０５Ｊに対して、突起状の導体の端子部分が接続されないだけで、多電圧対応直流給電コンセント２００７から多電圧対応直流給電プラグ３００２に対し、３Ｖの直流電圧の給電が正常に行われる。
【００８０】
次に、図２１を用いて、図１９の多電圧対応直流給電プラグ３００１の変形例を説明する。図２１は、図１９の多電圧対応直流給電プラグ３００１と突起状の導体の配置が異なる、多電圧対応直流給電プラグ３００３の構成例を説明する図である。
多電圧対応直流給電コンセント２００７側は全ての電圧を備えている必要があるが、多電圧対応直流給電プラグ３００３側はそのプラグにつながっている電気機器で使用する電圧に対応する端子だけを備える構成にしても良い。
したがって、例えば１２Ｖ及び４８Ｖの２種類の電圧値で駆動する機器のプラグは、ＧＮＤ端子である端子６０１Ｐと、１２Ｖ端子である端子６０３Ｐ、４８Ｖ端子である端子６０４Ｐの２つの端子しか存在しない多電圧対応直流給電プラグ３００３にしても良い。
この多電圧対応直流給電プラグ３００３の構成としても、多電圧対応直流給電コンセント２００７の端子６０２Ｊ及び端子６０５Ｊに対して、突起状の導体の端子部分が接続されないだけで、多電圧対応直流給電コンセント２００７から多電圧対応直流給電プラグ３００３に対し、１２Ｖ及び４８Ｖの直流電圧の給電が正常に行われる。
上述した構成にすることで、使用者は多電圧対応直流給電コンセント２００７に接続しようとしている電気機器が、いずれの電圧で駆動されるのかを事前に知ることができる。
また、第１の実施形態の図６及び図９における多電圧対応直流給電コンセント２００７と多電圧対応直流給電プラグ３００１との「多電圧対応直流給電コンセントのロック構成」及び「アーク放電が発生した場合、このアーク放電を早期に消去する構成」についてもこの構成を第３の実施形態に対して用いることができる。
【符号の説明】
【００８１】
１００…直流電源部
１０１，１０２，１０３，１０４…太陽電池発電部
２０２…穴
２０４…ストッパー
２０５…ケーブル
２０７…突起
２００９…蓄電池
３０１…巻線
３０２…永久磁石
３０３…電磁石
３０４…絶縁体
３０６…配線導体
３０７，３０８…接点
３０９…スイッチ
４０１…光センサ
４０２…シャッター
４０５…制御回路
５０１…遮光カバー
２００１，２００１Ａ，２００１Ｂ，２００１Ｃ，２００１Ｄ…太陽電池ブロック
２００２，２００３，２００４，２００５，２００６…配線
２００７…多電圧対応直流給電コンセント
２０１０…送電線
２１００…引き込み電柱
２１０１…家
３００１，３００２，３００３…多電圧対応直流給電プラグ
６０１Ｊ，６０２Ｊ，６０３Ｊ，６０４Ｊ，６０５Ｊ…端子
６０１Ｐ，６０２Ｐ，６０３Ｐ，６０４Ｐ，６０５Ｐ…端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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