(57)【要約】【課題】電源キャップが接続装置に接続されない限り接続装置の受け端子が充電部とならない安全な電源システムを提供することにある。【解決手段】コンセント３は、電源キャップ７が接続されて電源キャップ７のアース極用接続栓刃７０がアース用刃受け金具３１の両端子片３１ａ、３１ｂ間に介在することで両端子片３１ａ、３１ｂが電気的に接続される。これによりノットゲートＮＴは入力端が端子片３１ａ，アース極用接続栓刃７０，端子片３１ｂの経路を介してグランドに接続されることになり、そのため出力は”Ｈ”レベルとなる。これを受けてアンドゲートＡＮＤを通じてゲート指令生成部５０のゲート指令信号がドライブ回路５１に入力することになる。これにより電力変換部４は動作を開始し、その変換出力電圧をコンセント３の電源極側刃受け金具３０，３０間に印加する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、該電源の電圧が電源極用受け端子に印加され、前記電源極用受け端子に電源キャップの電源極用の接続子が接続されたときに前記電源から前記電源キャップを通じて電気機器に電力を供給する接続装置とで構成される電源システムにおいて、
前記受け端子の少なくとも一つに、前記電源キャップの対応する接続子が接続されると作動するスイッチ手段を備え、該スイッチ手段が作動しているときに、前記電源の電圧を電源極用受け端子に印加させる通電制御手段を前記スイッチ手段に対応して具備し、
前記電源を、入力電源と、入力電源の電力変換を行う電力変換部及び該電力変換部を制御する制御回路部を備えた電源装置とで構成し、前記制御回路部には前記スイッチ手段が作動するとその作動中前記電力変換部から該電力変換部の変換出力電圧を前記接続装置の電源極用受け端子に印加させる前記通電制御手段を具備していることを特徴とする電源システム。
【請求項２】
前記通電制御手段が、前記スイッチ手段の作動信号が入力したときに前記電力変換部のスイッチング素子に対して駆動信号を与えることを許可する手段であることを特徴とする請求項１記載の電源システム。
【請求項３】
前記通電制御手段として、前記入力電源と電源装置との間の電路若しくは電源装置と接続装置の電源極用の受け端子とを接続する電路に開閉接点を直列挿入するとともに前記電源の出力端間に前記スイッチ手段を介して駆動コイルを接続し、前記スイッチ手段のオン時に前記入力電源若しくは電源装置からの電流で前記駆動コイルが励磁されて閉極動作する電磁開閉器を用いたことを特徴とする請求項１記載の電源システム。
【請求項４】
前記通電制御手段として、前記入力電源と電源装置との間の電路若しくは電源装置と接続装置の電源極用の受け端子とを接続する電路に開閉接点を直列挿入し、前記スイッチ手段の作動中駆動されて閉極動作する開閉器を用い、
前記制御回路部には前記スイッチ手段が作動しているときに前記開閉器を閉極動作させる駆動信号を出力する開閉器制御部を備えていることを特徴とする請求項１記載の電源システム。
【請求項５】
漏電を検出する漏電検出手段と、該漏電検出手段が漏電を検出した場合に、閉極動作中の前記開閉器に対する前記開閉制御部からの駆動信号の供給を止める手段とを備えていることを特徴とする請求項４に記載の電源システム。
【請求項６】
電源と、該電源の電圧が電源極用受け端子に印加され、前記電源極用受け端子に電源キャップの電源極用の接続子が接続されたときに前記電源から前記電源キャップを通じて電気機器に電力を供給する接続装置とで構成される電源システムにおいて、
前記電源キャップに設けられるアース極用接続子が挿入接続される前記接続装置のアース極用の受け端子を互いに絶縁された複数の端子片で構成し、これら端子片と、アース極用の受け端子に挿入接続されたときに前記複数の端子片に接触してこれら端子片間を同一電位に導通させる前記電源キャップのアース極用接続子とで機能するスイッチ手段を備え、
該スイッチ手段が作動しているときに、前記電源の電圧を電源極用受け端子に印加させる通電制御手段を前記スイッチ手段に対応して具備していることを特徴とする電源システム。
【請求項７】
電源と、該電源の電圧が電源極用受け端子に印加され、前記電源極用受け端子に電源キャップの電源極用の接続子が接続されたときに前記電源から前記電源キャップを通じて電気機器に電力を供給する接続装置とで構成される電源システムにおいて、
前記電源キャップに設けられる少なくとも一つの接続子に対応する接　続装置の受け端子に、当該接続子が挿入接続されたときに当該接続子で押圧駆動される機械スイッチからなるスイッチ手段を備え、
該スイッチ手段が作動しているときに、前記電源の電圧を電源極用受け端子に印加させる通電制御手段を前記スイッチ手段に対応して具備していることを特徴とする電源システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンセント等の接続装置を用いて電気機器に電力を供給する電源システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
直流若しくは交流の入力電源を交流若しくは直流に変換し、その変換した電力をコンセントやプラグのような接続装置を通じて電気機器へ供給する電源システムとしては、例えば、図１４に示す構成のものがある。
【０００３】
図１４のシステムは、入力電源１と、電源装置２の出力部に接続される電気機器接続用の接続装置たるコンセント３とで構成される。
【０００４】
ここで電源装置２は、例えばバッテリーや燃料電池、太陽電池などの直流電源からなる入力電源１の電力を入力して、商用周波の交流電力に変換する電力変換部４を備えたインバータ装置であるが、入力電源１として交流電源を用い、交流電力を直流電力に変換する電力変換部を備えた装置の場合もある。
【０００５】
さて電力変換部４には、コンデンサやコイル、半導体スイッチング素子、ダイオードなどの部品が使用されており、この電力変換部４の制御を行う制御回路部５には、電力変換部４に用いる半導体スイッチング素子のゲート部を制御するためのゲート指令生成部５０、ドライブ回路５１、また電圧や電流のフィードバック制御をしたり保護動作をするための電圧検出部５２、電流検出部５３、更に制御用電源部（図示せず）等で構成される。
【０００６】
このような電源装置２において上述のように電源装置２が直流電源を商用周波の交流に変換する電力変換部４を備える場合、コンセント３として図１５に示すような電気機器６の電源キャップ７の電源極用接続子（以下接続栓刃と言う）７１，７１及びアース極用接続子（以下接続栓刃と言う）７０を差し込み口３ａ，３ｂ，３ｃを介して対応する電源極用受け端子（以下刃受け金具と言う）３０，３０，アース極用受け端子（以下刃受け金具と言う）３１に差し込む所謂電源コンセントを用いることが多く、代表的なものとしては、ＵＰＳ装置や太陽光発電用インバータ装置、車載用ＡＣ１００Ｖ出力装置などがある。
【０００７】
また図１６のように電源装置２内に電力変換部４の出力とコンセント３との間に開閉接点８０，８０を挿入した電磁開閉器８を設けるとともに、電力変換部４の出力電圧が過大な電圧となったことを検出する過電圧検出部５４と、出力電流が過大な電流となったことを検出する過電流検出部５５と、これら検出部５４、５５の検出を受けて励磁コイル８１への励磁電流を停止して電磁開閉器８を開極動作させる開閉器制御部５６とを制御回路部５に備えたものや、更に図１７のように漏電発生時に流れる不平衡電流を検出する零相変流器９を設けるとともに、制御回路部５に零相変流器９の出力から漏電を検出する漏電検出回路１０を備えたものもある。
【０００８】
図１６の場合、過電圧検出部５４や過電流検出部５５の検出を受けて過電圧発生時や過電流が流れたときに、開閉器制御部５６が電磁開閉器８を開極動作させてその開閉接点８０，８０を開離させ、電力変換部４とコンセント３との間の通電を遮断するものである。
【０００９】
図１７の場合は、図１６の構成に加えて、零相変流器９の検出出力から漏電検出回路５７が漏電を検出し、その漏電検出出力により開閉器制御部５６が電磁開閉器８を開極動作させてその開閉接点８０，８０を開離させ、電力変換部４とコンセント３との間の通電を遮断することもできるようになっている。
【００１０】
ところで上述の従来システムでは、電源装置２が動作中には、仮に電気機器６の電源キャップ７の接続栓刃７１，７１，７０が接続装置たるコンセント３の差し込み口３ａ，３ｂ，３ｃに差し込まれていない場合でも、常にコンセント３の電源極用受け端子（以下刃受け金具という）３０，３０には電圧が印加された状態にある。これは、図１８のような一般の商用電源１’に接続されるコンセント３でも同様である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
図１４乃至１８のような従来の構成の場合、コンセント３に電気機器６の電源キャップ７の接続栓刃７１，７１，７０が接続されていない場合でも、電源装置２が動作している時はコンセント３の電源極用の刃受け金具３０，３０には電圧が印加されており、そのため例えば子供のいたずらなどの何らかの原因で、クリップのような金属物がコンセント３の電源極側差し込み口３ａ，３ｂに差し込まれると感電や極間短絡による発火、火傷などが発生する恐れがある。
【００１２】
本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、電源キャップが接続装置に接続されない限り接続装置の電源極用の受け端子が充電部とならない安全な電源システムを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために請求項１の発明では、電源と、該電源の電圧が電源極用受け端子に印加され、前記電源極用受け端子に電源キャップの電源極用の接続子が接続されたときに前記電源から前記電源キャップを通じて電気機器に電力を供給する接続装置とで構成される電源システムにおいて、
前記受け端子の少なくとも一つに、前記電源キャップの対応する接続子が接続されると作動するスイッチ手段を備え、該スイッチ手段が作動しているときに、前記電源の電圧を電源極用受け端子に印加させる通電制御手段を前記スイッチ手段に対応して具備し、前記電源を、入力電源と、入力電源の電力変換を行う電力変換部及び該電力変換部を制御する制御回路部を備えた電源装置とで構成し、前記制御回路部には前記スイッチ手段が作動するとその作動中前記電力変換部から該電力変換部の変換出力電圧を前記接続装置の電源極用受け端子に印加させる前記通電制御手段を前記スイッチ手段に対応して具備していることを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記通電制御手段が、前記スイッチ手段の作動信号が入力したときに前記電力変換部のスイッチング素子に対して駆動信号を与えることを許可する手段であることを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明では、請求項１の発明において、前記通電制御手段として、前記入力電源と電源装置との間の電路若しくは電源装置と接続装置の電源極用の受け端子とを接続する電路に開閉接点を直列挿入するとともに前記電源の出力端間に前記スイッチ手段を介して駆動コイルを接続し、前記スイッチ手段のオン時に前記入力電源若しくは電源装置からの電流で前記駆動コイルが励磁されて閉極動作する電磁開閉器を用いたことを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明では、請求項１の発明において、前記通電制御手段として、前記入力電源と電源装置との間の電路若しくは電源装置と接続装置の電源極用の受け端子とを接続する電路に開閉接点を直列挿入し、前記スイッチ手段の作動中駆動されて閉極動作する開閉器を用い、
前記制御回路部には前記スイッチ手段が作動しているときに前記開閉器を閉極動作させる駆動信号を出力する開閉器制御部を備えていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明では、請求項４の発明において、漏電を検出する漏電検出手段と、該漏電検出手段が漏電を検出した場合に、閉極動作中の前記開閉器に対する前記開閉制御部からの駆動信号の供給を止める手段とを備えていることを特徴とする。
【００１８】
請求項６の発明では、電源と、該電源の電圧が電源極用受け端子に印加され、前記電源極用受け端子に電源キャップの電源極用の接続子が接続されたときに前記電源から前記電源キャップを通じて電気機器に電力を供給する接続装置とで構成される電源システムにおいて、
前記電源キャップに設けられるアース極用接続子が挿入接続される前記接続装置のアース極用の受け端子を互いに絶縁された複数の端子片で構成し、これら端子片と、アース極用の受け端子に挿入接続されたときに前記複数の端子片に接触してこれら端子片間を同一電位に導通させる前記電源キャップのアース極用接続子とで機能するスイッチ手段を備え、
該スイッチ手段が作動しているときに、前記電源の電圧を電源極用受け端子に印加させる通電制御手段を前記スイッチ手段に対応して具備していることを特徴とする。
【００１９】
請求項７の発明では、電源と、該電源の電圧が電源極用受け端子に印加され、前記電源極用受け端子に電源キャップの電源極用の接続子が接続されたときに前記電源から前記電源キャップを通じて電気機器に電力を供給する接続装置とで構成される電源システムにおいて、
前記電源キャップに設けられる少なくとも一つの接続子に対応する接　続装置の受け端子に、当該接続子が挿入接続されたときに当該接続子で押圧駆動される機械スイッチからなるスイッチ手段を備え、
該スイッチ手段が作動しているときに、前記電源の電圧を電源極用受け端子に印加させる通電制御手段を前記スイッチ手段に対応して具備していることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電源システムを実施形態により説明する。
【００２１】
（実施形態１）
図１は本実施形態のシステム構成を示し、図２は本実施形態に用いる接続装置たるコンセント３の構成を示す。
【００２２】
ここで本実施形態に用いるコンセント３は、図示するようにアース極用接続栓刃７０付きの電源キャップ７に対応したもので、電源極用刃受け金具３０，３０と、アース用刃受け金具３１を備えている。そしてアース用刃受け金具３１は互いに絶縁された一対の端子片３１ａ、３１ｂにより構成され、端子片３１ａ，３１ｂ間に電源キャップ７のアース極用接続栓刃７０が挿入されるとアース極用接続栓刃７０を通じて両端子片３１ａ、３１ｂが導通する構成となっている。つまり端子片３１ａ、３１ｂ、アース極用接続栓刃７０とでスイッチ手段Ｓ０を構成する。
【００２３】
電源装置２は商用電源からなる入力電源１の交流を直流に変換する電力変換部４及び制御回路部５を備えたもので、入力電源１とともに電源を構成する。そして図１に示すように電力変換部４を制御する制御回路部５内に設けた各部へ動作電源＋Ｖを供給する制御用電源部５８の正極側出力を抵抗Ｒを通じてコンセント３のアース極用刃受け金具３１の一方の端子片３１ａと、ノットゲートＮＴの入力端とに夫々接続し、負極側出力をグランドに接続してある。また交流を直流に変換する電力変換部４の半導体スイッチング素子（図示せず）を駆動するドライブ回路５１を通じて半導体スイッチング素子の駆動信号を与えるためのゲート指令生成部５０の出力を、ドライブ回路５１の入力端に出力を接続したアンドゲートＡＮＤの一方の入力端に接続してある。アンドゲートＡＮＤは他方の入力端に前記ノットゲートＮＴの出力を接続しており、二つの入力の論理積をとるようなっている。
【００２４】
尚制御回路部５には図示していないが、従来と同様にフィードバック制御のための電圧検出部、電流検出部を備え（図１４参照）、また過電圧検出部、過電流検出部による保護機能を備えている（図１６参照）。
【００２５】
而して、コネクタ３の差し込み口３ａ〜３ｃに電源キャップ７の電源極用接続栓刃７１，７１及びアース極用接続栓刃７０を差し込み接続しない状態では、ノットゲートＮＴの入力は”Ｈ”レベルで、その出力は”Ｌ”レベルとなっている。
【００２６】
そのためアンドゲートＡＮＤの出力は”Ｌ”レベルとなり、ゲート指令生成部５０からの出力はドライブ回路５１で”Ｌ”レベルとなり、そのため電力変換部４は出力を零Ｖとした状態となる。従ってコンセント３の電源極側刃受け金具３０，３０間には電力変換部４の出力電圧が印加されない。そのため電源キャップ７を差し込み接続しない状態で、コンセント３の電源極側の差し込み口３０ａ、３０ｂに金属物が差し込まれても感電や極間短絡による発火、火傷などが発生する恐れが無い。
【００２７】
次に電源キャップ７の接続栓刃７０，７１，７１がコンセント３に接続されると、電源キャップ７のアース極用接続栓刃７０がアース用刃受け金具３１の両端子片３１ａ、３１ｂ間に介在して両端子片３１ａ、３１ｂを電気的に接続する。つまりスイッチ手段Ｓ０が作動することになる。
【００２８】
これによりノットゲートＮＴは入力端が端子片３１ａ，アース極用接続栓刃７０，端子片３１ｂの経路を介してグランドに接続され、その出力が”Ｈ”レベルとなる。これによりアンドゲートＡＮＤを通じてゲート指令生成部５０のゲート指令信号がドライブ回路５１で”Ｈ”レベルとなり、そのため電力変換部４は動作を開始し、その変換出力電圧をコンセント３の電源極側刃受け金具３０，３０間に印加する。つまりノットゲートＮＴ及びアンドゲートＡＮＤが通電制御手段として機能することになる。
【００２９】
その結果電気機器６は電源キャップ７を通じて電力の供給を電源装置２から受けることになる。
【００３０】
尚本実施形態では電力変換部４として直流−交流の電力変換部を用いた場合について説明したが、入力電源１が交流の場合には交流−直流の電力変換部が用いられることになる。つまり入力電源１，電力変換部４の構成は実施形態の構成に特に限定されるものではない。以下に説明する実施形態の場合も同様である。
【００３１】
またアース用刃受け金具３１は電源装置２が電気機器６へ供給する電源のグランドに対して接続されている。
【００３２】
（実施形態２）
前記実施形態１では、コンセント３のアース極用刃受け金具３１の端子片３１ａ、３１ｂ間に電源キャップ７のアース極用接続栓刃７０が接続挿入された際に接続栓刃７０を端子片３１ａ、３１ｂ間が導通し、この導通があると制御回路部５の制御の下で電力変換部４が動作を開始するものであったが、本実施形態はコンセント３の各刃受け金具３０，３０，３１内に接続栓刃７１，７１，７０が挿入されたときに作動する３つのスイッチ手段Ｓ１〜Ｓ３を図３に示すように設け、これらスイッチ手段Ｓ１〜Ｓ３の直列回路が導通したときに実施形態１と同様に制御回路部５内の上述したアンドゲートＡＮＤ、ノットゲートＮＴからなる通電制御手段の働きにより電力変換部４を動作させるようにしたものである。
【００３３】
つまり本実施形態では電源キャップ７の全ての接続栓刃７１，７１，７０がコンセント３の刃受け金具３０，３０，３１に確実に挿入接続された時に初めて電力変換部４を動作させるため、コンセント３の１極又は２極の差し込み口に誤って或いは悪戯で何かが差し込まれても電力変換部４が動作しないため、安全性がより高い。
【００３４】
尚スイッチ手段Ｓ１〜Ｓ３以外は実施形態１と同じであるので同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００３５】
スイッチ手段Ｓ１〜Ｓ３の具体例としては図４に示すように、例えば刃受け金具３０の底部に絶縁体４１を上下動自在に貫挿装着し、刃受け金具３０の底部と絶縁体４１の頭部４１ａとの間に縮設しているコイルばね４２で常時絶縁体４１を上方向（差し込み口方向）へ付勢し、接続栓刃７１が刃受け金具３０に挿入接続されていない状態では絶縁体４１の下端面に設けた可動接点板４３を、下方に配置している絶縁板４５に設けられた一対の固定接点４４、４４から開離させる構成となっており、接続栓刃７１が刃受け金具３０に挿入接続されると、接続栓刃７１の先端で絶縁体４１が下方に押し下げられ、可動接点板４３が固定接点４４，４４に接触して固定接点４４，４４間を導通させるスイッチを構成するのである。図４中４６は刃受け金具用の接続端子、４７，４７はスイッチ出力用端子である。
【００３６】
また刃受け金具３１側のスイッチ手段Ｓ３の構成も同様な構成となっている。
【００３７】
スイッチ手段Ｓ１〜Ｓ３を、例えば接続栓刃７０，７１で遮光されることで挿入接続を検知する光学的スイッチで構成しても良い。
【００３８】
アース用刃受け金具３１では接続端子４６を用いて電力変換部４が電気機器６へ供給する電源のグランドに対して接続される。勿論光学的スイッチを利用する場合にもアース用刃受け金具３１では電力変換部４が電気機器６へ供給する電源のグランドに対して接続される。
【００３９】
また本実施形態では、３つの刃受け金具に対応してスイッチ手段Ｓ１〜Ｓ３を設けている構成であるが、何れか１つ又は２つの刃受け金具にスイッチ手段を設ける構成でも良い。勿論設けるスイッチ手段の数が多いほど安全性は高まる。機械的スイッチ（光学的スイッチ）を用いる以下の実施形態でも同様である。
【００４０】
（実施形態３）
前記実施形態１，２は電源キャップ３の接続をスイッチ手段Ｓ０或いはＳ１〜Ｓ３が作動したことで検知し、その検知出力により電源装置２の制御回路部５が電力変換部３を動作させる構成であるが、本実施形態では、電源装置２の出力とコンセント３の電源極用刃受け金具３０，３０とを接続する電路に直列挿入した電磁開閉器８の開閉接点８０，８０を電源キャップ７の接続時のみ閉じさせるようにしたものである。
【００４１】
つまり図５に示すように電源装置２の電力変換部４の出力をコンセント３へ供給する電路に開閉接点８０，８０を直列挿入するとともに、駆動コイル８１の一端を電力変換部４の非アース側出力極に抵抗Ｒ０を介して接続し、他端をコンセント３のアース極用刃受け金具３１へのアース極用接続栓刃７０の挿入接続を検知してオンするスイッチ手段Ｓ０を介して電力変換部４のアース側出力極に接続する構成となっている。
【００４２】
ここでスイッチ手段Ｓ０としては実施形態１の図２に示すように刃受け金具３１を一対の端子片３１ａ、３１ｂで構成し、、アース極用接続栓刃７０が挿入接続されることで両端子片３１ａ、３１ｂが導通する構成を用いる。
【００４３】
而して本実施形態では、電源キャップ７がコンセント３に接続されない状態では、電源装置２の電力変換部４は動作しているものの、電磁開閉器８が開閉接点８０，８０を開いている開極状態にあるため、電力変換部４の出力電圧はコンセント３の電源極側の刃受け金具３０，３０には印加されない。
【００４４】
次に電源キャップ７の各接続栓刃７１，７１，７０が差し込み口３ａ，３ｂ、３ｃを介してコンセント３の刃受け金具３０，３０，３１に挿入接続され、前記刃受け金具３１の端子片３１ａ，３１ｂ間が導通すると、電磁開閉器８の駆動コイル８１に抵抗Ｒ０を介して励磁電流が流れ、そのため電磁開閉器８は閉極動作し、開閉接点８０，８０を閉じる。これによって電力変換部４の変換出力電圧がコンセント３の電源極用刃受け金具３０，３０に印加され、そのため電源キャップ７を通じた電気機器６への電力供給が開始可能となる。つまり電磁開閉器８が通電制御手段として機能する。
【００４５】
尚本実施形態を車載用電源システムとして用いる場合、電磁開閉器８とコンセント３とを一つの筐体に組み込んで、ユニット化し、例えば電源装置２を車内床やトランク内に設け、ユニットを電気機器６を使用しやす場所に設けるようにしても良い。
【００４６】
（実施形態４）
前記実施形態３では電磁開閉器８の開閉接点８０、８０を電力変換部４の出力側に挿入するとともに、駆動コイル８１の駆動電力を電源装置２の電力変換部４の出力で得る構成であったが、本実施形態は入力電源１に対応した、つまり直流であれば直流用、交流であれば交流用の電磁開閉器８を用いて、図６に示すように入力電源１と電力変換部２の入力端との間の電路に開閉接点８０，８０を挿入し、駆動コイル８１の一端を入力電源１の非アース側出力極に抵抗Ｒ０を介して接続し、他端をコンセント３のアース極側の刃受け金具３１側のスイッチ手段Ｓ０（実施形態３のスイッチ手段Ｓ０と同じ構成）を介して入力電源１のアース側出力極に接続してある。コンセント３のアース極側の刃受け金具３１側のスイッチ手段の構成は実施形態３の構成と同様な構成を用いる。
【００４７】
而して本実施形態では、電源キャップ７をコンセント３に接続しない状態にあっては、駆動コイル８１には励磁電流が流れないため、電磁開閉器８はその開閉接点８０，８０を開いている開極状態にある。従って電源装置２の電力変換部４は変換出力電圧を発生せず、そのため電力変換部４の変化出力電圧はコンセント３の電源極側の刃受け金具３０，３０には印加されない。
【００４８】
次に電源キャップ７の各接続栓刃７１，７１，７０が差し込み口３ａ，３ｂ、３ｃを介してコンセント３の刃受け金具３０，３０，３１に挿入接続され、前記刃受け金具３１の端子片３１ａ，３１ｂ間が導通すると、電磁開閉器８の駆動コイル８１に抵抗Ｒ０を介して励磁電流が流れ、そのため電磁開閉器８は閉極動作し、開閉接点８０，８０を閉じる。これによって電力変換部４が変換出力電圧を発生し、その変換出力電圧はコンセント３の電源極用刃受け金具３０，３０に印加され、そのため電源キャップ７を通じた電気機器６への電力供給が可能となる。
【００４９】
（実施形態５）
実施形態３では電磁開閉器８の駆動コイル８１に電力変換部４の出力を、また実施形態４では入力電源１の出力を夫々スイッチ手段Ｓ０を介して接続して電磁開閉器８を駆動する構成としていたが、本実施形態では、図７に示すように電源装置２内に電磁開閉器８を設けるとともに、電源装置２の起動や停止の動作、更には保護機能（図示せず）の動作に対応して電磁開閉器８の駆動信号をオン／オフする開閉器制御部５６を制御回路部５内に設け、この開閉器制御部５６の駆動信号出力端の内の非アース側出力端に抵抗Ｒ０を介して駆動コイル８の一端に接続し、駆動コイル８の他端をコンセント３のアース極用の刃受け金具３１に設けるスイッチ手段を介してグランドに接続し、グランドを介して開閉器制御部５６の駆動信号出力端の内のアース側出力端に接続したものである。尚開閉接点８０，８０は実施形態３と同様に電力変換部４からコンセント３への電路に直列挿入している。またコンセント３のアース極用の刃受け金具３１に設けるスイッチ手段の構成は実施形態３に準ずるものとする。尚電磁開閉器８は電源装置２外に設けても良い。
【００５０】
而して本実施形態では、保護機能が動作せず、電源装置２が正常動作状態にあるときには開閉器制御部５６からは駆動信号が出力されているものの、電源キャップ７がコンセント３に接続されない状態では、電磁開閉器８の駆動コイル８１には駆動信号による励磁電流が流れず、そのため電磁開閉器８は開閉接点８０，８０を開いている開極状態にある。従って電力変換部４の変換出力電圧はコンセント３の電源極側の刃受け金具３０，３０には印加されない。
【００５１】
次に電源キャップ７の各接続栓刃７１，７１，７０が差し込み口３ａ，３ｂ、３ｃを介してコンセント３の刃受け金具３０，３０，３１に挿入接続され、前記刃受け金具３１の端子片３１ａ，３１ｂ間が導通すると、電磁開閉器８の駆動コイル８１には開閉器制御部５６の駆動信号によって励磁電流が流れ、そのため電磁開閉器８は閉極動作し、開閉接点８０，８０を閉じる。これによって電力変換部４の変換出力電圧がコンセント３の電源極用刃受け金具３０，３０に印加され、電源キャップ７を通じた電気機器６への電力供給が可能となる。
【００５２】
一方電源装置２の保護機能が働くか或いは、運転停止状態となると、開閉器制御部５６は駆動信号の出力を停止する。そのため電源キャップ７がコンセント３に接続されている状態にあっても、電磁開閉器８は励磁電流が無くなるため開極動作してその開閉接点８０，８０を開き、電気機器６側への通電を停止する。
【００５３】
尚電磁開閉器８の開閉接点８０，８０の挿入位置を入力電源１と電源装置２との間に挿入しても良い。この開閉接点８０，８０の挿入位置は以下の開閉器制御部５６を設ける何れの実施形態にも適用できる。
【００５４】
（実施形態６）
前記実施形態３では電磁開閉器８の駆動コイル８１の励磁電流供給路にコンセント３のアース極用の刃受け金具３１に付加するスイッチ手段（端子片３１ａ，３１ｂ間の導通をアース極用接続栓刃７０の接続挿入によってオンするスイッチ手段Ｓ０）を挿入する構成であったが、本実施形態では、図４で示す構成のスイッチ手段Ｓ１〜Ｓ３を実施形態２の場合と同様に図８に示すようにコンセント３の各刃受け金具３０，３０，３１に付設して、これらスイッチ手段Ｓ１〜Ｓ３の直列回路を電磁開閉器８の駆動コイル８１の励磁電流供給路に挿入したものである。勿論スイッチ手段Ｓ１〜Ｓ３に実施形態２で説明したような光学的スイッチを用いても良い。
【００５５】
而して本実施形態では、電源キャップ７の接続栓刃７１，７１，７０がコンセント３に接続されない状態では、電源装置２の電力変換部４は動作しているものの、電磁開閉器８が開閉接点８０，８０を開いている開極状態にあるため、電力変換部４の変換出力電圧はコンセント３の電源極側の刃受け金具３０，３０には印加されない。
【００５６】
次に電源キャップ７の各接続栓刃７１，７１，７０が差し込み口３ａ，３ｂ、３ｃを介してコンセント３の刃受け金具３０，３０，３１に挿入接続され、各スイッチ手段Ｓ１〜Ｓ３がオンすると、電磁開閉器８の駆動コイル８１に抵抗Ｒ０を介して励磁電流が流れ、そのため電磁開閉器８は閉極動作し、開閉接点８０，８０を閉じる。これによって電力変換部４の変換出力電圧がコンセント３の電源極用刃受け金具３０，３０に印加され、電源キャップ７を通じた電気機器６への電力供給が可能となる。
【００５７】
（実施形態７）
本実施形態は、実施形態４におけるコンセント３の刃受け金具３１のスイッチ手段に替えて、図９に示すように実施形態６と同様なスイッチ手段Ｓ１〜Ｓ３を採用したものである。その他の構成は実施形態４に準ずる。
【００５８】
而して本実施形態では、電源キャップ７をコンセント３に接続しない状態にあっては、駆動コイル８１には励磁電流が流れないため、直流用の電磁開閉器８はその開閉接点８０，８０を開いている開極状態にある。従って電源装置２の電力変換部４は変換出力を発生せず、そのため電力変換部４の出力電圧はコンセント３の電源極側の刃受け金具３０，３０には印加されない。
【００５９】
次に電源キャップ７の各接続栓刃７０，７１，７１が差し込み口３ａ，３ｂ、３ｃを介してコンセント３の刃受け金具３１，３０、３０に挿入接続され、スイッチ手段Ｓ１〜Ｓ３がオンすると、電磁開閉器８の駆動コイル８１に抵抗Ｒ０を介して励磁電流が流れ、そのため電磁開閉器８は閉極動作し、開閉接点８０，８０を閉じる。これによって電力変換部４が変換出力電圧を発生し、その変換出力電圧がコンセント３の電源極用刃受け金具３０，３０に印加され、そのため電源キャップ７を通じた電気機器６への電力供給が可能となる。
【００６０】
（実施形態８）
本実施形態は、実施形態５におけるコンセント３の刃受け金具３１のスイッチ手段に替えて、図１０に示すように実施形態６と同様なスイッチ手段Ｓ１〜Ｓ３を採用したものである。その他の構成は実施形態５に準ずる。
【００６１】
而して本実施形態では、保護機能が動作せず、電源装置２が正常動作状態にあるときには開閉器制御部５６からは駆動信号が出力されている状態にある。
【００６２】
そして電源キャップ７がコンセント３に接続されない状態では、電源装置２の電力変換部４は動作しているものの、電磁開閉器８が開閉接点８０，８０を開いている開極状態にあるため、電力変換部４の出力電圧はコンセント３の電源極側の刃受け金具３０，３０には印加されない。
【００６３】
次に電源キャップ７の各接続栓刃７１，７１，７０が差し込み口３ａ，３ｂ、３ｃを介してコンセント３の刃受け金具３０，３０，３１に挿入接続され、前記スイッチ手段Ｓ１〜Ｓ３がオンすると、電磁開閉器８の駆動コイル８１には開閉器制御部５６の駆動信号によって抵抗Ｒ０を介して励磁電流が流れ、そのため電磁開閉器８は閉極動作し、開閉接点８０，８０を閉じる。これによって電力変換部４の出力電圧がコンセント３の電源極用刃受け金具３０，３０に印加され、そのため電源キャップ７を通じた電気機器６への電力供給が可能となる。
【００６４】
一方電源装置２の保護機能が働くか或いは、運転停止状態となると、開閉器制御部５６は駆動信号の出力を停止する。そのため電源キャップ７がコンセント３に接続されている状態にあっても、電磁開閉器８は開極動作してその開閉接点８０，８０を開き、電気機器６側への通電を停止する。
【００６５】
（実施形態９）
本実施形態は実施形態６又は８における電源装置２及び入力電源１の代わりに図１１に示すように商用入力電源１’を用い、この商用電源６’からコンセント３に接続される電源キャップ７を通じて電気機器６へ電力供給を行うようにしたものである。
【００６６】
電源キャップ７のコンセント３への接続時の動作は交流用の電磁開閉器８の駆動コイル８１の励磁電流が商用入力電源１’から流れる他は基本的には実施形態６又は８と同じあるので、説明は省略する。
【００６７】
（実施形態１０）
本実施形態は、実施形態８の構成に、漏電検出時に電磁開閉器８を開極動作する漏電保護手段を付加したものであり、漏電保護手段は図１２に示すように電磁開閉器８の開閉接点８０，８０とコンセント３との間の電路を一次巻線とする不平衡電流を検出するための零相変流器９と、この零相変流器９の二次出力が所定レベルに達したときに漏電検出信号を出力する漏電検出回路１０と、この漏電検出回路１０の漏電検出信号でオン動作するトランジスタＱとで構成され、電磁開閉器８の駆動コイル８１と開閉器制御部５６の出力端との接続点と、グランドとの間に上記トランジスタＱのコレクタ・エミッタ接続している。尚実施形態８と同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
【００６８】
而して正常時おける動作は実施形態８と同じであって、電源キャップ７がコンセント３に接続された場合、電磁開閉器８の駆動コイル８１に開閉器制御部５６からの駆動信号によりコンセント３のアース極用刃受け金具３１のスイッチ手段を介して励磁電流が流れ、電磁開閉器８は閉極動作する。この閉極状態で電力変換部４の変換出力電圧が開閉接点８０，８０を介してコンセント３の電源極用の刃受け金具３０，３０に印加され、電源キャップ７を通じた電気機器６への電力供給が可能となる。
【００６９】
電気機器６に対して電力が供給されている漏電が発生し、不平衡電流が電路に流れると、零相変流器９から二次出力が発生し、そのレベルが所定以上になると漏電検出回路１０から漏電検出信号が抵抗Ｒ１を介してトランジスタＱのベースに入力し、トランジスタＱはオンすることになる。このオンによって開閉器制御部５６から電磁開閉器８の駆動コイル８１への励磁電流がバイパスされることになる。そのため電磁開閉器８は開極動作して開閉接点８０，８０を開く。これにより電力変換部４から電気機器６への電力供給が遮断されることになる。
【００７０】
尚本実施形態では、電力変換部４が直流−交流の電力変換部であるので、上述のように零相変流器９を漏電検出に用いたが、交流−直流の電力変換部の場合には、変流器を用いた周知の直流の漏電検出方法を採用すれば良い。
【００７１】
（実施形態１１）
本実施形態は図１３に示すように実施形態６の構成に実施形態１０と同様な漏電保護手段を付加したものである。
【００７２】
而して本実施形態においては、電源キャップ７がコンセント３に接続された場合の動作は実施形態６と同じ動作を為し、漏電発生時には実施形態１０と同じ動作を為すことになる。
【００７３】
【発明の効果】
請求項１の発明は、電源と、該電源の電圧が電源極用受け端子に印加され、前記電源極用受け端子に電源キャップの電源極用の接続子が接続されたときに前記電源から前記電源キャップを通じて電気機器に電力を供給する接続装置とで構成される電源システムにおいて、前記受け端子の少なくとも一つに、前記電源キャップの対応する接続子が接続されると作動するスイッチ手段を備え、該スイッチ手段が作動しているときに、前記電源の電圧を電源極用受け端子に印加させる通電制御手段を前記スイッチ手段に対応して具備し、前記電源を、入力電源と、入力電源の電力変換を行う電力変換部及び該電力変換部を制御する制御回路部を備えた電源装置とで構成し、前記制御回路部には前記スイッチ手段が作動するとその作動中前記電力変換部から該電力変換部の変換出力電圧を前記接続装置の電源極用受け端子に印加させる前記通電制御手段を前記スイッチ手段に対応して具備しているので、電源キャップの接続子を接続装置に受け端子に接続しない状態では、電力変換部からの変換出力電圧が電源極用の受け端子に電源電圧が印加されないため、接続装置の差し込み口から金属物などが差し込まれて感電や極間短絡による発火、火傷などが発生する恐れが無く、安全性の高い電源システムを提供できる。
【００７４】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記通電制御手段が、前記スイッチ手段の作動信号が入力したときに前記電力変換部のスイッチング素子に対して駆動信号を与えることを許可する手段であるので、通電制御手段が簡単な電子回路で構成できる。
【００７５】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記通電制御手段として、前記入力電源と電源装置との間の電路若しくは電源装置と接続装置の電源極用の受け端子とを接続する電路に開閉接点を直列挿入するとともに前記電源の出力端間に前記スイッチ手段を介して駆動コイルを接続し、前記スイッチ手段のオン時に前記電源からの電流で前記駆動コイルが励磁されて閉極動作する電磁開閉器を用いたので、電磁開閉器によって電源と接続装置との間の通電を制御することができ、しかも特別な制御回路を設けることなく電磁開閉器を動作させることができので、請求項１の発明と同様な効果を奏する電源システムを簡単な構成で実現できる。
【００７６】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記通電制御手段として、前記入力電源と電源装置との間の電路若しくは電源装置と接続装置の電源極用の受け端子とを接続する電路に開閉接点を直列挿入し、前記スイッチ手段の作動中駆動されて閉極動作する開閉器を用い、前記制御回路部には前記スイッチ手段が作動しているときに前記開閉器を閉極動作させる駆動信号を出力する開閉器制御部を備えているので、請求項１の発明と同様な効果を奏する電源システムを実現でき、しかも電源装置に備わった保護機能によって駆動される開閉器との共用が図ることが可能となる。
【００７７】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、漏電を検出する漏電検出手段と、該漏電検出手段が漏電を検出した場合に、閉極動作中の前記開閉器に対する前記開閉制御部からの駆動信号の供給を止める手段とを備えているので、漏電時の通電遮断のため手段を開閉器で兼用でき、より安全性の高い電源システムを提供できる。
【００７８】
請求項６の発明は、電源と、該電源の電圧が電源極用受け端子に印加され、前記電源極用受け端子に電源キャップの電源極用の接続子が接続されたときに前記電源から前記電源キャップを通じて電気機器に電力を供給する接続装置とで構成される電源システムにおいて、前記電源キャップに設けられるアース極用接続子が挿入接続される前記接続装置のアース極用の受け端子を互いに絶縁された複数の端子片で構成し、これら端子片と、アース極用の受け端子に挿入接続されたときに前記複数の端子片に接触してこれら端子片間を同一電位に導通させる前記電源キャップのアース極用接続子とで機能するスイッチ手段を備え、該スイッチ手段が作動しているときに、前記電源の電圧を電源極用受け端子に印加させる通電制御手段を前記スイッチ手段に対応して具備しているので、電源キャップの接続子が確実に接続装置の受け端子に挿入接続されたことで、電源から接続装置への通電が開始されることにより、安全性を高めることができるものであって、請求項１の発明と同様に安全性の高い電源システムを提供できる。
【００７９】
請求項７の発明は、電源と、該電源の電圧が電源極用受け端子に印加され、前記電源極用受け端子に電源キャップの電源極用の接続子が接続されたときに前記電源から前記電源キャップを通じて電気機器に電力を供給する接続装置とで構成される電源システムにおいて、前記電源キャップに設けられる少なくとも一つの接続子に対応する接　続装置の受け端子に、当該接続子が挿入接続されたときに当該接続子で押圧駆動される機械スイッチからなるスイッチ手段を備え、該スイッチ手段が作動しているときに、前記電源の電圧を電源極用受け端子に印加させる通電制御手段を前記スイッチ手段に対応して具備しているので、電源キャップの接続子が確実に接続装置の受け端子に挿入接続されたことで、電源から接続装置への通電が開始されることにより、安全性を高めることができるものであって、請求項１の発明と同様に安全性の高い電源システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の回路構成図である。
【図２】同上の概要構成図である。
【図３】本発明の実施形態２の回路構成図である。
【図４】同上に用いるスイッチ手段の構成図である。
【図５】本発明の実施形態３の回路構成図である。
【図６】本発明の実施形態４の回路構成図である。
【図７】本発明の実施形態５の回路構成図である。
【図８】本発明の実施形態６の回路構成図である。
【図９】本発明の実施形態７の回路構成図である。
【図１０】本発明の実施形態８の回路構成図である。
【図１１】本発明の実施形態９の回路構成図である。
【図１２】本発明の実施形態１０の回路構成図である。
【図１３】本発明の実施形態１１の回路構成図である。
【図１４】従来例の回路構成図である。
【図１５】同上の概要構成図である。
【図１６】別の従来例の回路構成図である。
【図１７】他の従来例の回路構成図である。
【図１８】その他の従来例の回路構成図である。
【符号の説明】
１　入力電源
２　電源装置
３　コンセント
３ａ〜３ｃ　差し込み口
４　電力変換部
５　制御回路部
５０　ゲート指令生成部
５１　ドライブ回路
５８　制御用電源部
ＡＮＤ　アンドゲート
ＮＴ　　ノットゲート
Ｒ　　　抵抗
【図１】
2004047312.tif 000003
【図２】
2004047312.tif 000004
【図３】
2004047312.tif 000005
【図４】
2004047312.tif 000006
【図５】
2004047312.tif 000007
【図６】
2004047312.tif 000008
【図７】
2004047312.tif 000009
【図８】
2004047312.tif 000010
【図９】
2004047312.tif 000011
【図１０】
2004047312.tif 000012
【図１１】
2004047312.tif 000013
【図１２】
2004047312.tif 000014
【図１３】
2004047312.tif 000015
【図１４】
2004047312.tif 000016
【図１５】
2004047312.tif 000017
【図１６】
2004047312.tif 000018
【図１７】
2004047312.tif 000019
【図１８】
2004047312.tif 000020