(57)【要約】【課題】交流負荷と直流負荷にそれぞれ交流電力と直流電力を供給するのに適した分電盤を提供する。【解決手段】商用電源に接続された交流分岐回路部１と、この交流分岐回路部１に交流―直流電力変換装置３ａを介して直流分岐回路部２に接続可能とする。これにより、直流電力を使用する機器に直接直流電力を供給することができるので、機器毎にＡＣアダプターを設置する必要のないものである。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源に接続された交流分岐回路部と、この交流分岐回路部に交流―直流電力変換装置を介して直流分岐回路部に接続可能としたことを特徴とする分電盤。
【請求項２】
直流分岐回路部に直流電源発電部を接続したうえ直流分岐回路部に余剰電力消費手段を備えた請求項１に記載の分電盤。
【請求項３】
商用電源に接続された交流分岐回路部と、直流電源に接続された直流分岐回路部とを交流―直流電力変換装置及び直流―交流電力変換装置を介して接続可能としたことを特徴とする分電盤。
【請求項４】
商用電源に接続された交流分岐回路部と、直流電源に接続された直流分岐回路部とを直流―交流電力変換装置を介して接続可能としたことを特徴とする分電盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流負荷と直流負荷に電力を供給するのに適した分電盤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の分電盤は、商用電源からの交流電力を各負荷に分岐させるものに過ぎないため、直流電力を使用する電気・電子機器は交流負荷配線のコンセントとの間にＡＣアダプターを介在させて交流電力を直流電力に変更する必要がある。また、太陽光発電、燃料電池発電等の直流電源発電部により直流発電を行っている場合にも図５に示すように直流電源発電部１０１より得た直流電力はインバーター１０２により交流に変換して、分電盤１００内の交流用の分岐回路部１０３に系統連携を行い交流負荷に電気を供給するものであった。（例えば、特許文献１）
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２１５２０６
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年の情報機器の普及に伴い一般家庭において直流電力を利用する機器が増えており、このような機器に直接直流電力を供給することが待望されている。また、直流電源発電部により直流発電を行っている場合においても、直流電力を使用する電気・電子機器への電力の供給は直流発電したものをも一度交流に変換して交流用の分岐回路部１０３に送って負荷の端子部と機器の間にＡＣアダプターを介在させて再び直流に変換するものであり、機器ごとにＡＣアダプタを用意する必要があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するためになされた本発明の分電盤は、商用電源に接続された交流分岐回路部と、この交流分岐回路部に交流―直流電力変換装置を介して直流分岐回路部に接続可能としたことを特徴とするものを請求項１にかかる発明とし、この発明において、直流分岐回路部に直流電源発電部を接続したうえ直流分岐回路部に余剰電力消費手段を備えたものを請求項２に係る発明とする。また、商用電源に接続された交流分岐回路部と、直流電源に接続された直流分岐回路部とを交流―直流電力変換装置及び直流―交流電力変換装置を介して接続可能としたことを特徴とするものを請求項３にかかる発明とし、さらに、商用電源に接続された交流分岐回路部と、直流電源に接続された直流分岐回路部とを直流―交流電力変換装置を介して接続可能としたことを特徴とするものを請求項４に係る発明としたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を図を参照して説明する。
〔第１の実施形態〕
先ず、請求項１に係る発明に対応する図１に示す第１の実施形態につき説明する。
１は商用電源からの交流電力を受ける主幹ブレーカ１１に接続した交流電力用導電バー１２に多数の交流配電用の分岐ブレーカ１３を接続した交流分岐回路部、２は直流電力用導電バー２２に多数の直流配電用の分岐ブレーカ２３を接続した直流分岐回路部であり、この交流分岐回路部１と直流分岐回路部２は負荷配線を引き込む盤内に配置してある。そして、盤内に配置した交流分岐回路部１と直流分岐回路部２とは交流電力を直流電力に変換するコンバータよりなる交流―直流電力変換装置３ａを介して接続可能とされている。この交流―直流電力変換装置３ａは図示のものは盤外に設置しているが、盤内に設置してもよいものである。また、交流―直流電力変換装置３ａと交流分岐回路部１及び直流分岐回路部２の接続部は導電バー１２、２２に接続される端子台や分岐ブレーカ１３、２３が配線上好ましいものである。
【０００７】
このように構成されたものは、交流分岐回路部１と直流分岐回路部２は交流―直流電力変換装置３を介して接続可能とされているので、直流負荷を使用する場合には交流分岐回路部１と直流分岐回路部２とを交流―直流電力変換装置３ａを介して接続すれば、交流分岐回路部１を通して電力変換装置３ａに送られた交流電力は直流電力に変換されて直流分岐回路部２に供給されることとなるので、交流分岐回路部１と直流分岐回路部２のそれぞれの分岐ブレーカ１３，２３に接続した交流負荷、直流負荷の配線には交流電力、直流電力が供給されるものである。
【０００８】
したがって、直流電力を使用する機器に直接直流電力を供給することができるので、機器毎にＡＣアダプターを設置する必要のないものである。また、交流分岐回路部１と直流分岐回路部２とは盤内に配置したものであるから、この盤内に引き込んだ配線を交流分岐回路部１の分岐ブレーカ１３又は直流分岐回路部２の分岐ブレーカ２３のどちらかに接続することによりこの配線を交流電力用又は直流電力用に任意に選択することができるものである。さらに、直流配線と交流配線の数に応じて交流分岐回路部１と直流分岐回路部２の分岐ブレーカ１３，２３の数を容易に変更することで対応できるものである。
【０００９】
〔第２の実施形態〕
次に、請求項２に対応する図２に示す第２の実施形態につき説明する。
この実施形態は交流分岐回路部１と直流分岐回路部２の構成は前記第１の実施形態と同様であるので同符号を付してその説明を援用する。そして、交流分岐回路部１と直流分岐回路部２とは交流電力を直流電力に変換するコンバータよりなる交流―直流電力変換装置３ａを介して接続可能とされていることも前記第１の実施形態と同様であるが、この実施形態では直流分岐回路部２に直流電源発電部４を接続したうえ直流分岐回路部２に余剰電力消費手段５を備えたものである。
【００１０】
このように構成されたものは、交流分岐回路部１には商用電源の交流電源が、直流分岐回路には直流電源発電部４からの直流電力が供給されるから、交流分岐回路部１と直流分岐回路部２のそれぞれの分岐ブレーカ１３，２３に接続した交流負荷、直流負荷の配線には交流電力、直流電力が供給されるものである。
【００１１】
この実施形態では直流分岐回路部２に直流電源発電部４を接続したうえ直流分岐回路部２に余剰電力消費手段５を備えたものであるから、直流分岐回路部２の負荷で消費される直流電力が直流電源発電部４により供給される電力と同等か多い場合には交流分岐回路部１と直流分岐回路部２との交流―直流電力変換装置３ａによる接続を投入して、直流分岐回路部２の消費電力を商用電源部からの交流電力で賄うことができるものである。そして、直流分岐回路部２で消費できない余剰電力がある場合には前記交流―直流電力変換装置３ａによる接続を遮断して直流分岐回路部２に備えた蓄電池等よりなる余剰電力消費手段５に余剰電力を逃がせばよいので発電された電力を無駄にしないものである。なお、このように交流分岐回路部１と直流分岐回路部２との接続を遮断した場合にはこの交流分岐回路部１と直流分岐回路部２とは独立したものとなり直流分岐回路部２に交流分岐回路部で発生する高調波成分、突入電流（ドライヤー等による）等の影響を避けることができるものである。
【００１２】
〔第３の実施形態〕
続いて、請求項３に係る発明に対応する図３に示す第３の実施形態につき説明する。
この実施形態も交流分岐回路部１と直流分岐回路部２の構成は前記第１の実施形態と同様であるので同符号を付してその説明を援用する。そして、この実施形態では商用電源に接続された交流分岐回路部１と、直流電源部４に接続された直流分岐回路部２とを交流―直流電力変換装置３ａ及び直流―交流電力変換装置３ｂを介して接続可能としている。
すなわち、この実施形態の直流分岐回路部２には太陽光発電、燃料電池発電等の直流電源発電部４が接続されている。この直流分岐回路部２と直流電源発電部４との間には直流電源発電部４側に直流電源電流センサ６を設けたうえ直流負荷電流センサ７を設けている。また、直流電源電流センサ６と直流負荷電流センサ７との間から分岐配線８をしてこの分岐配線８の中間に交流電力を直流電力に変換するコンバータよりなる交流―直流電力変換装置３ａと、直流電力を交流電力に変換するインバータよりなる直流―交流電力変換装置３ｂを並列接続させて直流電源発電部４と交流分岐回路部１を接続している。
【００１３】
このように構成されたものは、交流分岐回路部１には商用電源の交流電力が、直流分岐回路部２には直流電源発電部４からの直流電力が供給されるから、交流分岐回路部１と直流分岐回路部２のそれぞれの分岐ブレーカ１３，２３に接続した交流負荷、直流負荷の配線には交流電力、直流電力が供給されるものである。
【００１４】
したがって、直流電力を使用する機器には直流電源発電部４により発電された直流電力をそのまま供給することができるのでエネルギーロスのないものであり、機器毎にＡＣアダプターを設置する必要のないものである。また、交流分岐回路部１と直流分岐回路部２とは盤内に配置したものであるから、この盤内に引き込んだ配線を交流分岐回路部１の分岐ブレーカ１３又は直流分岐回路部２の分岐ブレーカ２３のどちらかに接続することによりこの配線を交流電力用又は直流電力用に任意に選択することができるものである。さらに、直流配線と交流配線の数に応じて交流分岐回路部１と直流分岐回路部２の分岐ブレーカ１３，２３の数を容易に変更することで対応できるものであることは前記第１の実施形態と同様である。
【００１５】
この実施形態における特長は、直流分岐回路部２と直流電源発電部４との間には直流電源発電部４側に直流電源電流センサ６を設けたうえ直流負荷電流センサ７を設け、また、直流電源電流センサ６と直流負荷電流センサ７との間から分岐配線８をしてこの分岐配線８の中間に交流電力を直流電力に変換するコンバータよりなる交流―直流電力変換装置３ａと、直流電力を交流電力に変換するインバータよりなる直流―交流電力変換装置３ｂを並列接続させて直流電源発電部４と交流分岐回路部１を接続していることにある。これにより、直流電源発電部４により発電された電力量は直流電源電流センサ６により、また、直流負荷で消費される電力量は直流負荷電流センサ７により計測されてこの計測値の比較を電力変換装置３ａ、３ｂに内蔵したマイコンで行い、直流負荷で消費される電力量が直流電源電流センサ６により計測された電力量より少ない場合には余剰の直流電力を分岐配線８の直流―交流電力変換装置３ｂにより交流電力に変換して交流分岐回路部２に供給するので、その分商用電源を消費する必要がなくまた、交流負荷に使用しても余剰分がある場合には交流分岐回路部１を介して商用電源供給者に売電することもできるので電力料金を節約できるものである。
【００１６】
また、直流負荷で消費される電力量が直流電源電流センサ６により計測された電力量より大きく不足電力が生じた場合には、その不足電力を交流分岐回路部１から交流電力を分岐配線８の交流―直流電力変換装置３ａに供給して直流電力に変換したうえ直流分岐回路部１に供給することにより補うことができるものである。
【００１７】
〔第４の実施形態〕
続いて、請求項４に係る発明に対応する図４に示す第４の実施形態につき説明する。
この実施形態も交流分岐回路部１と直流分岐回路部２の構成は前記第１の実施形態と同様であるので同符号を付してその説明を援用する。そして、この実施形態にあっては、商用電源に接続された交流分岐回路部１と、直流電源発電部４に接続された直流分岐回路部２とを直流―交流電力変換装置３ｂを介して接続可能としている。
【００１８】
すなわち、直流分岐回路部２に太陽光発電、燃料電池発電等の直流電源発電部４が接続されている。この直流分岐回路部２と直流電源発電部４との間には直流電源発電部４側に直流電源電流センサ６を設けたうえ直流負荷電流センサ７を設けている。また、直流電源電流センサ６と直流負荷電流センサ７との間から分岐配線８をしてこの分岐配線８の中間に直流電力を交流電力に変換するインバータよりなる直流―交流電力変換装置３ｂを介在させたうえ直流電源発電部４と交流分岐回路部１を接続している。
【００１９】
このように構成されたものは、交流分岐回路部１には商用電源の交流電力が、直流分岐回路部２には直流電源発電部４からの直流電力が供給されるから、交流分岐回路部１と直流分岐回路部２のそれぞれの分岐ブレーカ１３，２３に接続した交流負荷、直流負荷の配線には交流電力、直流電力が供給されるものである。
【００２０】
したがって、直流電力を使用する機器には直流電源発電部４により発電された直流電力をそのまま供給することができるのでエネルギーロスのないものであり、機器毎にＡＣアダプターを設置する必要のないものである。また、交流分岐回路部１と直流分岐回路部２とは盤内に配置したものであるから、この盤内に引き込んだ配線を交流分岐回路部１の分岐ブレーカ１３又は直流分岐回路部２の分岐ブレーカ２３のどちらかに接続することによりこの配線を交流電力用又は直流電力用に任意に選択することができるものである。さらに、直流配線と交流配線の数に応じて交流分岐回路部１と直流分岐回路部２の分岐ブレーカ１３，２３の数を容易に変更することで対応できるものであることは前記第１の実施形態と同様である。
【００２１】
この実施形態における特長は、直流分岐回路部２と直流電源発電部４との間には直流電源発電部４側に直流電源電流センサ６を設けたうえ直流負荷電流センサ７を設け、また、直流電源電流センサ６と直流負荷電流センサ７との間から分岐配線８をしてこの分岐配線８の中間に直流電力を交流電力に変換するインバータよりなる直流―交流電力変換装置３ｂを介在させたうえ直流電源発電部４と交流分岐回路部１を接続していることにある。これにより、直流電源発電部４により発電された電力量は直流電源電流センサ６により、また、直流負荷で消費される電力量は直流負荷電流センサ７により計測されてこの計測値の比較を電力変換装置３ｂに内蔵したマイコンで行い、直流負荷で消費される電力量が直流電源電流センサ６により計測された電力量より少ない場合には余剰の直流電力を分岐配線８の直流―交流電力変換装置３ｂにより交流電力に変換して交流分岐回路部２に供給するので、その分商用電源を消費する必要がなくまた、交流負荷に使用しても余剰分がある場合には交流分岐回路部１を介して商用電源供給者に売電することもできるので電力料金を節約できるものである。
【００２２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係る分電盤は、交流分岐回路部と直流分岐回路部とを盤内に配置したものであるから、直流電力を使用する機器に直接直流電力を供給することができるので、機器毎にＡＣアダプターを設置する必要のないものである。また、直流配線と交流配線の数に応じて交流分岐回路部と直流分岐回路部の分岐ブレーカの設置数を変更することもできるものである。
さらに、直流電源発電部で発電された直流電力は直接直流分岐回路部に供給とすればよいので交直変換によりエネルギーロスを少なくすることができるものである。
よって、本発明は従来の分電盤の問題点を解消したものであり、業界にもたらす益大なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示すブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施形態を示すブロック図である。
【図４】本発明の第４の実施形態を示すブロック図である。
【図５】従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  交流分岐回路部
２  直流分岐回路部
３ａ  交流―直流電力変換装置
３ｂ  直流―交流電力変換装置
４  直流電源発電部
５  余剰電力消費手段
【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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