(57)【要約】【課題】直流の電力が供給される電力線に機器を接続する際に、接続状態を電気的に検出させることが可能なプラグを提供する。【解決手段】直流の電力を伝送する電極と、前記電極を覆う電極カバーと、を備え、前記電極カバーは、ロック機構を備えるプラグ受けに前記電極カバーが完全に挿入された後に該プラグ受けとロックされたことを、電気的に検出するロック検出部を備える、プラグが提供される。かかるプラグは、直流の電力が供給される電力線に設けられるプラグ受けに接続する際に、接続状態を電気的に検出させることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流の電力を伝送する電極と、
前記電極を覆う電極カバーと、
を備え、
前記電極カバーは、ロック機構を備えるプラグ受けに前記電極カバーが完全に挿入された後に該プラグ受けとロックされたことを、電気的に検出するロック検出部を備える、プラグ。
【請求項２】
プラグ受けに前記電極カバーが完全に挿入された後に該プラグ受けとロックされたことを、電気的に検出する検出ラインをさらに備え、
前記ロック検出部は、プラグ受けに前記電極カバーが挿入された後に該プラグ受けとロックされる際に、前記検出ラインがショートされることでロックを電気的に検出する、請求項１に記載のプラグ。
【請求項３】
前記電極カバーは、プラグ受けとバヨネット式にロックするためのロック溝を外周面に備え、前記ロック溝は、プラグ受けとのロックを電気的に検出するロック検出電極を終端部に備える、請求項２に記載のプラグ。
【請求項４】
前記電極によって供給される電流が流れる電力ライン上に半導体スイッチを備え、
前記半導体スイッチは、プラグ受けに前記電極カバーが完全に挿入された後に該プラグ受けとロックされた時点でオンになる、請求項２に記載のプラグ。
【請求項５】
前記ロック検出部は、プラグ受けに完全に挿入されると該プラグ受けのロック機構と係合されるロック検出電極を備える、請求項２に記載のプラグ。
【請求項６】
前記電極カバーは、プラグ受けとネジ式にロックするためのネジ部を備え、前記ロック検出部は、前記ネジ部によってプラグ受けとロックされた時点で該プラグ受けとロックされたことを電気的に検出するロック検出電極を備える、請求項２に記載のプラグ。
【請求項７】
プラグ受けに前記電極カバーが完全に挿入された後に該プラグ受けとロックされたことを、電気的に検出する検出ラインをさらに備え、
前記ロック検出部は、プラグ受けに前記電極カバーが挿入された後に該プラグ受けとロックされる際に、前記検出ラインがオープンにされることでロックを電気的に検出する、請求項１に記載のプラグ。
【請求項８】
前記電極カバーは導電性の材料で形成され、プラグ受けとバヨネット式にロックするためのロック溝を外周面に備え、
プラグ受けに前記電極カバーが完全に挿入された後に該プラグ受けとロックされると、前記電極カバーが分離されることで前記検出ラインをオープンする、請求項７に記載のプラグ。
【請求項９】
請求項１に記載のプラグを備える、電子機器。
【請求項１０】
ロック機構を備えるプラグ受けに前記電極カバーが完全に挿入された後に該プラグ受けとロックされたことが前記ロック検出部により電気的に検出されると、電力の授受が可能になったことを送出する電力制御部を備える、請求項９に記載の電子機器。
【請求項１１】
前記電子機器はバッテリを動力源とする電動車両である、請求項９に記載の電子機器。
【請求項１２】
直流の電力を伝送する電極と、
前記電極を覆う電極カバーと、
を備え、
前記電極カバーは、ロック検出部を備えるプラグが前記電極カバーに完全に挿入された後に該プラグをロックしたことを、該プラグに電気的に検出させるロック検出機構を備える、プラグ受け。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、プラグ、電子機器及びプラグ受けに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力を発電する発電所では交流の電流が発電され、その電流は送電線を通じて送電される。交流の電流は、アダプタや電子機器の内部で直流の電流に変換されて利用される。しかし、効率面からは直流の電流をそのまま電子機器へ供給する方が望ましく、直流の電力供給についての技術開発が進められている。
【０００３】
近年では電力需要の高まりを受けて、太陽光発電や風力発電などの自然エネルギーを利用した発電が注目を浴びつつある。例えば、太陽電池により発電される電力は直流であり、その電力を一旦交流に変換してから再度直流に変換するのは非効率である。従って、今後は直流の電力供給がより一層重要になってくる。
【０００４】
バッテリやＡＣアダプタ等の機器に電力を供給する電源供給ブロックと、当該電源供給ブロックから電力が供給される電源消費ブロックとを、直流の１つの共通バスラインに接続した電源バスシステムが提案されている（例えば特許文献１、特許文献２）。かかる電源バスシステムにおいては直流の電流がバスラインを流れている。また、かかる電源バスシステムにおいては、各ブロックは自らがオブジェクトとして記述されており、各ブロックのオブジェクトがバスラインを介して相互に情報（状態データ）の送受信を行っている。また各ブロックのオブジェクトは、他のブロックのオブジェクトからの要求に基づいて情報（状態データ）を生成し、回答データとして送信している。そして、回答データを受信したブロックのオブジェクトは、受信した回答データの内容に基づいて電力の供給や消費を制御することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３０６１９１号公報
【特許文献２】特開２００８−１２３０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
交流と違い、直流の電力が供給されている場合に、プラグ受けからプラグを抜き取ると、アークが生じやすく、また一度アークが生じると消えにくいため、様々な不具合が生じてしまう。そのために、直流の供給を受ける機器では、プラグにロック機構を設けることで電力の供給中は抜けなくするようにしたり、プラグの内部に半導体スイッチを設けてアークを発生させずにプラグを抜き取れるようにしたりする技術が提案されている。
【０００７】
しかし、従来の方法は電源バスシステムとは全く独立して提案されてきているものであり、電力供給システムに用いるプラグとしては不十分な点が多い。
【０００８】
そこで、本開示は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本開示の目的とするところは、直流の電力が供給される電力線に機器を接続する際に、接続状態を電気的に検出させることが可能な、新規かつ改良されたプラグ、電子機器及びプラグ受けを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示によれば、直流の電力を伝送する電極と、前記電極を覆う電極カバーと、を備え、前記電極カバーは、ロック機構を備えるプラグ受けに前記電極カバーが完全に挿入された後に該プラグ受けとロックされたことを、電気的に検出するロック検出部を備える、プラグが提供される。
【００１０】
かかる構成によれば、電極は直流の電力を伝送し、電極カバーは前記電極を覆って構成される。そして電極カバーに備えられるロック検出部は、ロック機構を備えるプラグ受けに前記電極カバーが完全に挿入された後に該プラグ受けとロックされたことを、電気的に検出する。その結果、かかるプラグは、直流の電力が供給される電力線に機器を接続する際に、接続状態を電気的に検出させることが可能となる。
【００１１】
また本開示によれば、上記プラグを備える電子機器が提供される。
【００１２】
また本開示によれば、直流の電力を伝送する電極と、前記電極を覆う電極カバーと、を備え、前記電極カバーは、ロック検出部を備えるプラグが前記電極カバーに完全に挿入された後に該プラグをロックしたことを、該プラグに電気的に検出させるロック検出機構を備える、プラグ受けが提供される。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本開示によれば、直流の電力が供給される電力線に機器を接続する際に、接続状態を電気的に検出させることが可能な、新規かつ改良されたプラグ、電子機器及びプラグ受けを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示の第１の実施形態にかかる電源バスシステム１の構成を示す説明図である。
【図２Ａ】プラグ１００の構造を示す説明図である。
【図２Ｂ】プラグ１００の構造を示す説明図である。
【図２Ｃ】プラグ１００の構造を示す説明図である。
【図３Ａ】プラグ１００と接続されるプラグ受け２００の構造を示す説明図である。
【図３Ｂ】プラグ１００と接続されるプラグ受け２００の構造を示す説明図である。
【図４Ａ】プラグ１００とプラグ受け２００の接続について示す説明図である。
【図４Ｂ】プラグ１００とプラグ受け２００の接続について示す説明図である。
【図５】本開示の第１の実施形態にかかるプラグ１００を備えたバッテリ装置１４の構成例を示す説明図である。
【図６】本開示の第２の実施形態にかかるプラグ３００の内部構成について説明する説明図である。
【図７Ａ】プラグ４００の構造を示す説明図である。
【図７Ｂ】プラグ４００の構造を示す説明図である。
【図８Ａ】プラグ４００と接続されるプラグ受け５００の構造を示す説明図である。
【図８Ｂ】プラグ４００と接続されるプラグ受け５００の構造を示す説明図である。
【図９】プラグ４００がプラグ受け５００に挿入された状態を示す説明図である。
【図１０】主システム１０００に副システム１１００を接続しようとする場合について示す説明図である。
【図１１】プラグ６００とプラグ受け７００とが完全に挿入された状態を示す説明図である。
【図１２】本開示の第５の実施形態にかかるプラグ９００の構造を示す説明図である。
【図１３】主システム１０００に副システム１１００を接続しようとする場合につい
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１６】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
＜１．技術背景＞
＜２．第１の実施形態＞
＜３．第２の実施形態＞
＜４．第３の実施形態＞
＜５．第４の実施形態＞
＜６．第５の実施形態＞
＜７．応用例＞
＜８．まとめ＞
【００１７】
＜１．技術背景＞
まず、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する前に、本開示の技術背景について簡単に述べる。そして、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１８】
直流の給電において、バッテリ等のエネルギー蓄積装置を電力線に接続する場合に、その接続プラグの電極の形状を適切なものにすることが非常に重要である。つまり、バッテリ等のエネルギー蓄積装置は、充電も放電もするものであるので、エネルギー蓄積装置側にプラグを設ける場合、プラグの電極がオスの電極であれば、電極間が異金属で形成されていることによるショートの可能性がある。従って、エネルギー蓄積装置側はメスの電極とすることが望ましいが、今度はプラグ受け側がオスの電極となり、充電時にはこのオスの電極に電力が出現し、上述のショートの問題が同様に生じるおそれがある。
【００１９】
これは、エネルギー蓄積装置が電力供給源であると共に、電力の供給を受ける装置であることに起因する。従って、直流の給電において、むき出しのオス電極を持つプラグとプラグ受けのペアを用いるのは好ましくない。従って、非接続時には、電極が絶縁物により保護されるプラグ及びプラグ受けが考えられた。
【００２０】
自然エネルギー等により発電される発電機、発電機からの電力を供給する送配電線、電力供給を制御する制御機器、発電機からの電力を蓄える電力蓄積装置、発電機または電力蓄積装置から電力の供給を受けて消費する負荷で構成される電力システムは、今後自然エネルギー等によるローカルな発電や電力マネジメントを実現していく上での重要性・有効性が高まっていくことが期待できる。
【００２１】
このような電力システムにおける送配電線に各種機器を接続する場合、上述の理由から、非接続時には、電極が絶縁物により保護されるプラグ及びプラグ受けを用いることが望ましい。一方、上記電力システムでは、制御機器がローカルな配電網（発電機、電力蓄積装置、負荷などが接続される電力網および信号網）を制御する構成となる。つまり、制御装置は、このローカル配電網に接続される機器の認識、機器に送られる電力の制御、機器から送出される電力の制御等を実施し、ローカルなスマートマイクログリッドとも言える電力システムの構成が可能となる。
【００２２】
このような上記電力システムでは、機器を送配電線に接続するに際し、接続時にロックするロック機構と、接続が電気的に検出できる接続検出機構とが、プラグに備わっていることで、安全性が向上し、制御装置による機器制御が容易になる。
【００２３】
上記電力システムでは、直流の電力が供給されることを前提とすると、例えプラグによる接続の有無が、接続検出機構によって電気的に検出されるとしても、電力の仕様中にプラグ受けからプラグをいきなり抜き取ると、アークが生じやすく、また一度アークが生じると消えにくいため、様々な不具合が生じてしまう。そのために、直流の供給を受ける機器では、プラグにロック機構を設けることで電力の供給中は抜けなくするようにしたり、プラグの内部に半導体スイッチを設けてアークを発生させずにプラグを抜き取れるようにしたりする技術が提案されている。
【００２４】
しかし、従来の方法は電源バスシステムとは全く独立して提案されてきているものであり、電力供給システムに用いるプラグとしては不十分な点が多かった。すなわち、ロック機構を設けてもロックの状態を電気的に知る事が出来なかったり、半導体スイッチでは接続が電気的に切断されたことを知る事が出来なかったりしていた。
【００２５】
そこで以下で説明する本開示の好適な実施の形態では、上述した点を考慮し、接続時にロックするロック機構と、ロック状態が電気的に検出できる接続検出機構とを備えたプラグ、及びそのようなプラグを備えた電気機器について説明する。
【００２６】
＜２．第１の実施形態＞
［システム構成例］
まず、本開示の第１の実施形態にかかる電源バスシステムの構成例について説明する。図１は、本開示の第１の実施形態にかかる電源バスシステム１の構成を示す説明図である。以下、図１を用いて本開示の第１の実施形態にかかる電源バスシステム１の構成について説明する。
【００２７】
図１に示したように、本開示の第１の実施形態にかかる電源バスシステム１は、電力の生成及び消費の最小単位であるセル１０で構成される。そしてセル１０は、制御装置１１と、発電装置１２と、負荷１３と、バッテリ装置１４と、電力ライン１５と、通信ライン１６と、を含んで構成される。電力ライン１５と、通信ライン１６とでバスライン２を構成する。
【００２８】
制御装置１１は、発電装置１２、負荷１３、バッテリ装置１４に対して電力の送配電制御を実行する。制御装置１１が実行する電力の送配電制御は所定の方法に限定されるものではないが、一例を挙げると、例えば発電装置１２が発電した電力の供給タイミングを決定したり、電力供給の優先順序を決定したりする制御を実行する。制御装置１１は、発電装置１２、負荷１３、バッテリ装置１４との間で通信ライン１６を介した通信を実行することで、電力の送配電制御を実行する。制御装置１１から発電装置１２、負荷１３、バッテリ装置１４に対して電力の送配電制御を実行するために、発電装置１２、負荷１３、バッテリ装置１４は、それぞれユニークな識別情報を有する。この識別情報は、例えばＭＡＣアドレスの様にワールドユニークな情報であってもよく、ＩＰアドレスのように所定の範囲内で一意となるような情報であってもよい。
【００２９】
発電装置１２は、所定の仕様の電力を発生させる装置であり、例えば太陽電池、風力発電機、人力発電機等で構成されるものである。発電装置１２が発生させる電力は直流であっても交流であってもよいが、効率面からは直流の電力を発生させる方が望ましい。なお、本開示においては発電装置１２が発生させる電力は直流の電力を前提とする。発電装置１２が発生させた電力は電力ライン１５を介して制御装置１１、負荷１３、バッテリ装置１４に供給される。
【００３０】
負荷１３は、発電装置１２が発生させた所定の仕様の電力を消費する装置である。負荷１３としては例えば一般的な電気機器で構成される。負荷１３は、発電装置１２が発生させた電力を、電力ライン１５を介して供給されることで動作する。また負荷１３は、制御装置１１との間で通信ライン１６を介した通信を実行することで、制御装置１１によって電力の送配電制御を受ける。
【００３１】
バッテリ装置１４は、発電装置１２が発生させた所定の仕様の電力を蓄えたり、蓄えた電力を放出したりする。バッテリ装置１４は、発電装置１２が発生させた電力を、制御装置１１の制御によって電力ライン１５を介して供給されることで蓄える。またバッテリ装置１４は、蓄えた電力を、制御装置１１の制御によって、電力ライン１５を介して供給する。
【００３２】
発電装置１２が発電した電力を、どの装置にどれだけの時間供給するかは、例えば制御装置１１による制御に基づいて実施されるようにしても良い。制御装置１１による制御に基づいて電力の供給が実施される際には、例えば、制御装置１１を介して、発電装置１２と、電力を使用する装置（例えば負荷１３）との間で通信ライン１６を用いた通信によりネゴシエーションを行う。そして制御装置１１は、負荷１３が希望する仕様の電力を発電装置１２から電力ライン１５へ出力するように発電装置１２および負荷１３を制御する。
【００３３】
図１では、通信ライン１６は、電力ライン１５とは別に設けられているように示したが、通信ライン１６の機能は電力ライン１５に設けられるようにしてもよい。また通信ライン１６は有線であってもよいが、制御装置１１と、発電装置１２、負荷１３、バッテリ装置１４との間の通信は無線であってもよい。
【００３４】
このような構成を有する電源バスシステム１において、例えばバッテリ装置１４をバスライン２へ接続し、またはバスライン２から取り外す際に安全に接続および除去が可能なプラグ及びプラグ受けの構造について説明する。
【００３５】
［プラグ構成例］
図２Ａ〜図２Ｃは、バッテリ装置１４をバスライン２に接続するためのプラグ１００の構造を示す説明図であり、図３Ａおよび図３Ｂは、バスライン２に設けられ、プラグ１００と接続されるプラグ受け２００の構造を示す説明図である。
【００３６】
図２Ａは、プラグ１００の右側面図を示す説明図であり、図２Ｂは、プラグ１００の左側面図を示す説明図であり、図２Ｃはプラグ１００の正面図を示す説明図である。
【００３７】
図２Ａ〜図２Ｃに示したように、本開示の第１の実施形態にかかるプラグ１００は、電極１０１、１０２と、ロック機構１１０と、ロック検出引出線１２１、１２２と、電極カバー１３０と、を含んで構成される。そしてロック機構１１０は、ロック溝１１１、１１２と、ロック検出電極１１３、１１４と、を含んで構成される。
【００３８】
図３Ａは、プラグ受け２００の左側面図を示す説明図であり、図３Ｂは、プラグ受け２００の正面図を示す説明図である。なお、プラグ受け２００の右側面図については、図３Ａに示したプラグ受け２００の左側面図を反転させたものであるので割愛する。
【００３９】
図３Ａおよび図３Ｂに示したように、本開示の第１の実施形態にかかるプラグ受け２００は、電極２０１、２０２と、ロック機構２１０と、電極カバー２２０と、を含んで構成される。そしてロック機構２１０は、ボス２１１、２１２を含んで構成される。
【００４０】
上述の電源バスシステム１では、発電装置１２が発生させる電力は直流の電力を発生する。従って、電極の向きを間違えると機器が正常に動作しない。従って、図に示したように、電極１０１、１０２および電極２０１、２０２の大きさを変えることで、プラグ受け２００へのプラグ１００の誤挿入を防いでいる。
【００４１】
プラグ１００のロック機構１１０は、プラスチックやゴム等の絶縁物で構成される。そしてロック機構１１０の周縁部に、点対称となるようにロック溝１１１、１１２およびロック検出電極１１３、１１４を設ける。ロック検出電極１１３、１１４は、図２Ａ、図２Ｂに示すように半円弧状に形成される。ロック検出電極１１３、１１４からは、それぞれロック検出引出線１２１、１２２が延びている。
【００４２】
プラグ受け２００のロック機構２１０は、導電材料で構成される。ボス２１１、２１２は、その導電材料でショートされた状態となっている。
【００４３】
続いて、プラグ１００とプラグ受け２００の接続について説明する。図４Ａおよび図４Ｂは、プラグ１００とプラグ受け２００の接続について示す説明図である。
【００４４】
まず、図４Ａに示すように、電極の向きを合わせてプラグ１００をプラグ受け２００に挿し込む。しかし、プラグ１００をプラグ受け２００に挿し込んだだけでは、ロック検出電極１１３、１１４はボス２１１、２１２に接触していない。
【００４５】
電極の向きを合わせてプラグ１００をプラグ受け２００に挿し込んだ後、プラグ１００のロック機構１１０を時計回りに回転させる。すると、図４Ｂに示したように、ロック検出電極１１３、１１４がボス２１１、２１２に接触された状態になる。
【００４６】
ロック検出電極１１３、１１４がボス２１１、２１２に接触すると、ロック検出電極１１３、１１４が、ボス２１１、２１２によりショートされる。すなわち、ロック検出引出線１２１、１２２がショートされる。ロック検出引出線１２１、１２２がショートされることで、バッテリ装置１４は、プラグ１００がプラグ受け２００に正常に接続されたことを電気的に検出することができる。
【００４７】
ここで、プラグ１００がプラグ受け２００に正常に接続されたことをバッテリ装置１４が電気的に検出するための構成例を示す。図５は、本開示の第１の実施形態にかかるプラグ１００を備えたバッテリ装置１４の構成例を示す説明図である。
【００４８】
図５に示したように、本開示の第１の実施形態にかかるプラグ１００を備えたバッテリ装置１４は、マイクロプロセッサ２１を備える。マイクロプロセッサ２１は、ロック検出引出線１２１、１２２に接続されている。またバッテリ装置１４は、電力ライン１５から電力の供給を受けるための電力線１４１を備えている。
【００４９】
プラグ１００がプラグ受け２００に接続されておらず、ロック検出引出線１２１、１２２がショートしていなければ、マイクロプロセッサ２１はプラグ１００がプラグ受け２００に接続されていることを電気的に検出できないので、プラグ１００がプラグ受け２００に接続していないと判断することができる。一方、上述したようにプラグ１００がプラグ受け２００に接続され、ロック検出引出線１２１、１２２がショートすると、マイクロプロセッサ２１はプラグ１００がプラグ受け２００に接続されていることを電気的に検出できるので、プラグ１００がプラグ受け２００に接続していると判断することができる。
【００５０】
バッテリ装置１４が図５に示したような構成を有することで、バッテリ装置１４は、プラグ１００がプラグ受け２００に接続されていることを電気的に検出でき、制御装置１１に対してプラグ１００の接続による電力受給の準備が出来たことを通知することができる。そして、バッテリ装置１４が図５に示したような構成を有することで、プラグ１００の抜き差しにおいてアークの発生を防ぐことができる。
【００５１】
＜３．第２の実施形態＞
［プラグ構成例］
上述した本開示の第１の実施形態では、プラグ１００にロック機構１１０とロック検出引出線１２１、１２２を設け、またプラグ受け２００にロック機構２１０を設け、プラグ１００とプラグ受け２００との接続を電気的に検出できる構成を示した。
【００５２】
本開示の第２の実施形態では、同様にプラグにロック機構とロック検出引出線を設ける。そして、プラグとプラグ受けとが接続されるとプラグ内部の電力供給線を導通させ、プラグ受けからプラグが取り外されるとプラグ内部の電力供給線を切断させる構成を有するプラグについて説明する。
【００５３】
図６は、本開示の第２の実施形態にかかるプラグ３００の内部構成について説明する説明図である。以下、図６を用いて本開示の第２の実施形態にかかるプラグ３００の内部構成について説明する。なお、プラグ３００の外観については、上述の本開示の第１の実施形態にかかるプラグ１００と同様のものであってもよいので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００５４】
図６に示したように、本開示の第２の実施形態にかかるプラグ３００は、電極３０１、３０２と、ロック検出引出線３２１、３２２と、半導体スイッチ３３１と、を含んで構成される。
【００５５】
電極３０１、３０２は、本開示の第１の実施形態にかかるプラグ１００の電極１０１、１０２と同様に、正極と負極とで異なる形状を有し、プラグ受けへのプラグ３００の誤挿入を防ぐ役割を有する。
【００５６】
ロック検出引出線３２１、３２２は、本開示の第１の実施形態にかかるプラグ１００のロック検出引出線１２１、１２２と同様に、プラグ３００がプラグ受けに完全に接続されていなければオープンであり、プラグ３００がプラグ受けに完全に接続されていればショートされる。
【００５７】
半導体スイッチ３３１は、ＰチャネルＦＥＴ（電界効果トランジスタ；Ｆｉｅｌｄ  ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）と、抵抗Ｒ１、Ｒ２と、で構成されている。半導体スイッチ３３１は、ロック検出引出線３２１、３２２がオープンになっているとオフになり、プラグ３００がプラグ受けに完全に接続されてロック検出引出線３２１、３２２がショートされるとオンになるスイッチである。
【００５８】
このような構成を有していることで、本開示の第２の実施形態にかかるプラグ３００は、プラグ受けに接続されるとプラグ３００の内部の電力供給線を、半導体スイッチ３３１をオンすることで導通させ、プラグ受けからプラグ３００が取り外されると、半導体スイッチ３３１をオフすることで、プラグ内部の電力供給線を切断させることができる。
【００５９】
また、本開示の第２の実施形態にかかるプラグ３００が図６に示したような構成を有することで、上述の本開示の第１の実施形態のように、ロック検出引出線を装置内部のマイクロプロセッサに接続させなくても、電力供給線をプラグ３００の内部で導通及び切断させることができるので、プラグ３００が設けられる装置に電力制御機構が無くても安全にバスライン２への接続およびバスライン２からの切断が可能である。もちろん、上述の本開示の第１の実施形態のように、ロック検出引出線３２１、３２２を装置内部のマイクロプロセッサに接続させるようにしても良い。
【００６０】
＜４．第３の実施形態＞
［プラグ構成例］
上述の本開示の第１の実施形態では、プラグ１００とプラグ受け２００とをロックさせるロック機構として、図示したようなバヨネット式のロック機構を用いる例について説明した。もちろん、プラグとプラグ受けとをロックさせるためのロック機構はかかる例に限定されるものではない。本開示の第３の実施形態では、別の方法でプラグとプラグ受けとをロックさせる構成を説明する。
【００６１】
図７Ａおよび図７Ｂは、本開示の第３の実施形態にかかるプラグ４００の構造を示す説明図であり、図８Ａおよび図８Ｂは、バスライン２に設けられ、プラグ４００と接続されるプラグ受け５００の構造を示す説明図である。
【００６２】
図７Ａは、プラグ４００の右側断面図を示す説明図であり、図７Ｂはプラグ４００の正面図を示す説明図である。
【００６３】
図７Ａおよび図７Ｂに示したように、本開示の第３の実施形態にかかるプラグ４００は、電極４０１、４０２と、ロック機構４１０と、電極カバー４３０とを含んで構成される。そしてロック機構４１０は、ロック検出バネ電極４１３、４１４と、ロック検出引出線４２１、４２２を含んで構成される。
【００６４】
図８Ａは、プラグ受け５００の左側断面図を示す説明図であり、図８Ｂは、プラグ受け５００の正面図を示す説明図である。
【００６５】
図８Ａおよび図８Ｂに示したように、本開示の第３の実施形態にかかるプラグ受け５００は、電極５０１、５０２と、ロック機構５１０、５１１と、絶縁物５２１が設けられる電極カバー５２０と、を含んで構成される。ロック機構５１０、５１１は、導電性の材料で形成されている。またその導電性の材料は、ロック機構５１０、５１１の周囲を一周するようにプラグ受け５００に形成されている。すなわち、ロック機構５１０、５１１は、プラグ受け５００にプラグ４００が挿入されていない状態では、電気的にショートされた状態となっている。
【００６６】
本実施形態においても、上述した本開示の第１の実施形態と同様に、図に示したように、電極４０１、４０２および電極５０１、５０２の大きさを変えることで、プラグ受け５００へのプラグ４００の誤挿入を防いでいる。
【００６７】
図９は、プラグ４００がプラグ受け５００に挿入された状態を示す説明図である。図９に示したように、プラグ４００がプラグ受け５００に完全に挿入されると、ロック機構５１０、５１１によってロック検出バネ電極４１３、４１４がロックされる。また、上述したように、ロック機構５１０、５１１は、導電性の材料で形成されているので、プラグ４００がプラグ受け５００に完全に挿入され、ロック機構５１０、５１１によってロック検出バネ電極４１３、４１４がロックされると、ロック検出バネ電極４１３、４１４が電気的にショートされる。
【００６８】
ロック検出バネ電極４１３、４１４が電気的にショートされることで、上述の本開示の第１の実施形態にかかるプラグ１００と同様に、プラグ受け５００へのプラグ４００の挿入が電気的に検出できる。
【００６９】
＜５．第４の実施形態＞
［プラグ構成例］
本開示の第４の実施形態では、さらに別の方法でプラグとプラグ受けとをロックさせる構成を説明する。図１０は、本開示の第４の実施形態にかかるプラグ６００及び、バスライン２に設けられ、プラグ６００と接続されるプラグ受け７００の構造を示す説明図である。
【００７０】
本開示の第４の実施形態は、ネジの要領でプラグ６００とプラグ受け７００とを接続させてロックさせる場合である。本開示の第４の実施形態にかかるプラグ６００は、電極６０１、６０２と、金属シェル６０３と、ロック機構６１０と、を含んで構成される。そしてロック機構６１０は、ネジ部６１１と、バネ電極６１２と、ロック検出引出線６２１、６２２と、絶縁物６３１と、を含んで構成される。またプラグ受け７００は、電極７０１、７０２と、ネジによるロック機構７１０と、を含んで構成される。
【００７１】
図１１は、プラグ６００とプラグ受け７００とが完全に挿入された状態を示す説明図である。図１１に示したように、プラグ６００とプラグ受け７００とが完全に挿入されると、金属シェル６０３が内部に押し込まれてバネ電極６１２と接触する。金属シェル６０３がバネ電極６１２と接触することでロック検出引出線６２１、６２２が導通し、プラグ受け８００へのプラグ７００の挿入が電気的に検出できる。
【００７２】
＜６．第５の実施形態＞
［プラグ構成例］
今までの説明では、プラグがプラグ受けに挿入されてロックされると、プラグのロック検出機構に含まれている電極間がショートされることで、プラグがプラグ受けに挿入されてロックされたことを電気的に検出していた。しかし、プラグがプラグ受けに挿入されてロックされたことを電気的に検出する方法はかかる例に限定されるものではない。本実施形態では、プラグがプラグ受けに挿入されてロックされると、プラグのロック検出機構に含まれている電極間がオープンになることで、プラグがプラグ受けに挿入されてロックされたことを電気的に検出する場合について説明する。
【００７３】
図１２は、本開示の第５の実施形態にかかるプラグ９００の構造を示す説明図である。本開示の第５の実施形態にかかるプラグ９００は、電極９０１、９０２と、金属シェル９０３ａ、９０３ｂと、ロック機構９１０と、ロック検出引出線９２１、９２２を含んで構成される。ロック機構９１０は、スリット９１１と、ロック溝９１２と、バネ９１３と、を含んで構成される。なお、図１２に示したプラグ９００は、図３Ａおよび図３Ｂに示したプラグ受け２００に挿入されるものとする。
【００７４】
図１２に示したプラグ９００がプラグ受けに挿入されていない状態では、バネ９１３によって金属シェル９０３ａ、９０３ｂが接触された状態になる。従って、ロック検出引出線９２１、９２２はショートされた状態になっている。図１２に示したプラグ９００がプラグ受けに挿入されてロックされた状態では、ロック溝９１２に、図３Ａおよび図３Ｂに示したプラグ受け２００のボス２１１、２１２が、金属シェル９０３ａ、９０３ｂを引き離し、ロック検出引出線９２１、９２２をオープンな状態にする。ロック検出引出線９２１、９２２がオープンな状態となることで、プラグがプラグ受けに挿入されてロックされたことを電気的に検出させることが可能になる。
【００７５】
＜７．応用例＞
上述の各実施形態で説明してきたようなプラグおよびプラグ受けを用いた応用例について説明する。上述の各実施形態では、バッテリ装置等の電子機器を電力ラインに接続する場合を想定していたが、上述の各実施形態で説明してきたようなプラグおよびプラグ受けを用いることで、例えば、既に動作している電源バスシステム（主システム）に、制御装置を含まない機器が既に接続された電源バスシステム（副システム）を動的に接続する場合にも適用できる。
【００７６】
図１３は、主システム１０００に副システム１１００を接続しようとする場合について示す説明図である。主システム１０００には、制御装置１０１０と、発電機１０２０と、負荷１０３０と、が含まれ、副システム１１００には、発電機１１１０と、バッテリ１１２０と、負荷１１３０と、が含まれているものとする。
【００７７】
図１３のように主システム１０００及び副システム１１００が構成されている場合、主システム１０００には、既に発電機１０２０によって電力（特に直流の電力）が発生していると想定すべきである。従って、一般的に用いられているプラグやソケットを用いて、主システム１０００に副システム１１００を接続すると、機械的電極接続が不確実なので、接続時にアークが発生するおそれがある。これは特に、インテリジェンスを持たない負荷１１３０が、副システム１１００の主システム１０００への接続時に問題となる。
【００７８】
従って、このように複数の電源バスシステムを接続する場合にも、上記各実施形態で述べてきたような構造を有するプラグ及びプラグ受けを用いることで、機械的電極接続を確実にして、システムの接続時にアークが発生することを防ぐことができると共に、プラグの挿入を電気的に検出できるので、例えば主システム１０００の制御装置１０１０は、新たに接続された副システム１１００の各機器に対する認識処理やアドレッシング処理を実行することができる。
【００７９】
＜８．まとめ＞
以上説明したように本開示の各実施形態によれば、直流の電力が供給される電力ラインに機器を接続する際に、電極間でアークが発生することを防止するプラグ及びプラグ受けを提供できる。そしてプラグには、プラグ受けに完全に挿入されてロックされたことを電気的に検出するためのロック検出機構を設ける。ロック検出機構によって、プラグがプラグ受けに完全に挿入されてロックされたことを電気的に検出させることで、上述の各実施形態にかかるプラグを備える電気機器は、ロック完了をトリガとした種々の処理を実行することができる。
【００８０】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８１】
例えば、本開示の各実施形態において説明したプラグを有する電気機器は、図１に示したバッテリ装置１４に限定されるものではない。例えば、バッテリを動力源として駆動する電気自動車、電気二輪車その他の電動車両に、本開示の各実施形態において説明したプラグを設けても良い。バッテリを動力源として駆動する電動車両に、本開示の各実施形態において説明したプラグを設けることで、かかる電動車両は、プラグがプラグ受けに完全に挿入されてロックされたことを電気的に検出することができると共に、ロック完了をトリガとした種々の処理を実行することができる。
【００８２】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
直流の電力を伝送する電極と、
前記電極を覆う電極カバーと、
を備え、
前記電極カバーは、ロック機構を備えるプラグ受けに前記電極カバーが完全に挿入された後に該プラグ受けとロックされたことを、電気的に検出するロック検出部を備える、プラグ。
（２）
プラグ受けに前記電極カバーが完全に挿入された後に該プラグ受けとロックされたことを、電気的に検出する検出ラインをさらに備え、
前記ロック検出部は、プラグ受けに前記電極カバーが挿入された後に該プラグ受けとロックされる際に、前記検出ラインがショートされることでロックを電気的に検出する、前記（１）に記載のプラグ。
（３）
前記電極カバーは、プラグ受けとバヨネット式にロックするためのロック溝を外周面に備え、前記ロック溝は、プラグ受けとのロックを電気的に検出するロック検出電極を終端部に備える、前記（２）に記載のプラグ。
（４）
前記電極によって供給される電流が流れる電力ライン上に半導体スイッチを備え、
前記半導体スイッチは、プラグ受けに前記電極カバーが完全に挿入された後に該プラグ受けとロックされた時点でオンになる、前記（２）または（３）に記載のプラグ。
（５）
前記ロック検出部は、プラグ受けに完全に挿入されると該プラグ受けのロック機構と係合されるロック検出電極を備える、前記（２）に記載のプラグ。
（６）
前記電極カバーは、プラグ受けとネジ式にロックするためのネジ部を備え、前記ロック検出部は、前記ネジ部によってプラグ受けとロックされた時点で該プラグ受けとロックされたことを電気的に検出するロック検出電極を備える、前記（２）に記載のプラグ。
（７）
プラグ受けに前記電極カバーが完全に挿入された後に該プラグ受けとロックされたことを、電気的に検出する検出ラインをさらに備え、
前記ロック検出部は、プラグ受けに前記電極カバーが挿入された後に該プラグ受けとロックされる際に、前記検出ラインがオープンにされることでロックを電気的に検出する、前記（１）から（６）のいずれかに記載のプラグ。
（８）
前記電極カバーは導電性の材料で形成され、プラグ受けとバヨネット式にロックするためのロック溝を外周面に備え、
プラグ受けに前記電極カバーが完全に挿入された後に該プラグ受けとロックされると、前記電極カバーが分離されることで前記検出ラインをオープンする、前記（７）に記載のプラグ。
（９）
前記（１）から（８）のいずれかに記載のプラグを備える、電気機器。
（１０）
ロック機構を備えるプラグ受けに前記電極カバーが完全に挿入された後に該プラグ受けとロックされたことが前記ロック検出部により電気的に検出されると、電力の授受が可能になったことを送出する電力制御部を備える、前記（９）に記載の電子機器。
（１１）
前記電子機器はバッテリを動力源とする電動車両である、前記（９）に記載の電子機器。
（１２）
直流の電力を伝送する電極と、
前記電極を覆う電極カバーと、
を備え、
前記電極カバーは、ロック検出部を備えるプラグが前記電極カバーに完全に挿入された後に該プラグをロックしたことを、該プラグに電気的に検出させるロック検出機構を備える、プラグ受け。
【符号の説明】
【００８３】
１        ：電源バスシステム
２        ：バスライン
２１      ：マイクロプロセッサ
１００    ：プラグ
１０１、１０２    ：電極
１１０    ：ロック機構
１１１、１１２    ：ロック溝
１１３、１１４    ：ロック検出電極
１２１、１２２    ：ロック検出引出線
１３０    ：電極カバー
１４１    ：電力線
２０１、２０２    ：電極
２１０    ：ロック機構
２１１、２１２    ：ボス
３００    ：プラグ
３０１、３０２    ：電極
３２１、３２２    ：ロック検出引出線
３３１    ：半導体スイッチ
４００    ：プラグ
４０１、４０２    ：電極
４１０    ：ロック機構
４１３、４１４    ：ロック検出バネ電極
４２１、４２２    ：ロック検出引出線
５０１、５０２    ：電極
５１０    ：ロック機構
５２１    ：絶縁物
６００    ：プラグ
６０１、６０２    ：電極
６０３    ：金属シェル
６１０    ：ロック機構
６１１    ：ネジ部
６１２    ：バネ電極
６２１、６２２    ：ロック検出引出線
６３１    ：絶縁物
７００    ：プラグ
７０１、７０２    ：電極
７１０    ：ロック機構
９００    ：プラグ
９０１、９０２    ：電極
９０３ａ  ：金属シェル
９０３ｂ  ：金属シェル
９１０    ：ロック機構
９１１    ：スリット
９１２    ：ロック溝
９１３    ：バネ
９２１、９２２    ：ロック検出引出線
【図１】
2013143279.tif 000003
【図２Ａ】
2013143279.tif 000004
【図２Ｂ】
2013143279.tif 000005
【図２Ｃ】
2013143279.tif 000006
【図３Ａ】
2013143279.tif 000007
【図３Ｂ】
2013143279.tif 000008
【図４Ａ】
2013143279.tif 000009
【図４Ｂ】
2013143279.tif 000010
【図５】
2013143279.tif 000011
【図６】
2013143279.tif 000012
【図７Ａ】
2013143279.tif 000013
【図７Ｂ】
2013143279.tif 000014
【図８Ａ】
2013143279.tif 000015
【図８Ｂ】
2013143279.tif 000016
【図９】
2013143279.tif 000017
【図１０】
2013143279.tif 000018
【図１１】
2013143279.tif 000019
【図１２】
2013143279.tif 000020
【図１３】
2013143279.tif 000021