(57)【要約】【課題】直流給電システムにおける不要な電力損失を低減する。【解決手段】直流給電システム１から、電力の供給を受けている家電製品８、９、１０において、内部の動作状態が予め定められた所定の条件を満たしたときに、第１の直流電力Ｓ３のオン／オフを許可する許可信号、及び、第２の直流電力Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６のオン／オフを許可する許可信号を出力するように構成した。ＡＣ／ＤＣコンバータ４、及びＤＣ／ＤＣコンバータ５、６、７は、前記許可信号に基づいて、それぞれの直流電力の出力を制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電されている交流電力の配電を行う配電盤と、
前記配電盤より配電された交流電力を第１の直流電力に変換して出力するＡＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータからの前記第１の直流電力を電圧が異なる第２の直流電力に変換して出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、
を備える直流給電システムに用いられる家電製品であって、
前記第２の直流電力の給電を受けて動作するとともに、内部の動作状態が予め定められた所定の条件を満たしたときに、前記第２の直流電力のオン／オフを許可する許可信号を出力する家電製品。
【請求項２】
前記家電製品における内部の動作状態が予め定められた所定の条件を満たしたときに、前記第１の直流電力のオン／オフを許可する許可信号を出力する、請求項１に記載の家電製品。
【請求項３】
送電されている交流電力の配電を行う配電盤と、
前記配電盤より配電された交流電力を第１の直流電力に変換して出力するＡＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータからの前記第１の直流電力を電圧が異なる第２の直流電力に変換して出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記第２の直流電力の給電を受けて動作するとともに、内部の動作状態が予め定められた所定の条件を満たしたときに、前記第２の直流電力のオン／オフを許可する許可信号を出力する家電製品と、
を備える直流給電システムに用いられる制御手段であって、
前記許可信号を入力して、前記ＤＣ／ＤＣコンバータに対して第２の直流電力のオン／オフを指令する指令信号を出力する制御手段。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第２の直流電力の供給を受けている全ての家電製品から前記第２の直流電力のオフを許可する許可信号を入力した場合には、前記第１の直流電力のオフを指令する指令信号を出力する、請求項３に記載の制御手段。
【請求項５】
送電されている交流電力の配電を行う配電盤と、
前記配電盤より配電された交流電力を第１の直流電力に変換して出力するＡＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータからの前記第１の直流電力を電圧が異なる第２の直流電力に変換して出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記第２の直流電力の給電を受けて動作するとともに、内部の動作状態が予め定められた所定の条件を満たしたときに、前記第２の直流電力のオン／オフを許可する許可信号を出力する家電製品と、
を備える直流給電システムに用いられる前記ＤＣ／ＤＣコンバータであって、
前記第２の直流電力のオフを許可する許可信号を入力すると、前記第２の直流電力の供給をオフにする、ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項６】
送電されている交流電力の配電を行う配電盤と、
前記配電盤より配電された交流電力を第１の直流電力に変換して出力するＡＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータからの前記第１の直流電力を電圧が異なる第２の直流電力に変換して出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記第２の直流電力の給電を受けて動作するとともに、内部の動作状態が予め定められた所定の条件を満たしたときに、前記第２の直流電力のオン／オフを許可する許可信号を出力する家電製品と、
を備える直流給電システムに用いられる前記ＡＣ／ＤＣコンバータであって、
前記全ての家電製品から前記第２の直流電力のオフを許可する許可信号を入力すると、前記第１の直流電力の供給をオフにする、ＡＣ／ＤＣコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭等の家電製品に直流電力を供給する直流給電システムに用いられる、家電製品、制御手段、ＤＣ／ＤＣコンバータ、並びにＡＣ／ＤＣコンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般家庭等の家電製品等の給電系末端に電力を供給する直流給電システムとして、交流電源から交流電力の供給を受けて、電源アダプター（ＡＣ／ＤＣコンバータ等）にて交流を所定電圧の直流に変換して、給電系末端に給電する構成が知られている。
【０００３】
近年では、家電製品の損失低減による省エネルギー化や利便性の向上を目的として、交流電源からの交流電力を直流電力に変換して、この直流電力を各種の家電製品に供給する直流給電システムに関する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載されている直流給電システムを用いることによって、家電製品毎にＡＣ／ＤＣコンバータを搭載することを無くして、損失低減による省エネルギー化を実現することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１１２９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１に記載されている直流給電システムには、以下のような課題がある。
【０００７】
（１） 家電製品に対して、直流電力を供給するためのＤＣ／ＤＣコンバータが必要となるが、家電製品が動作していないときにもＤＣ／ＤＣコンバータが動作をし続けることにより、無駄に消費される電力損失が発生する。
（２） 通常、使用される家電製品は複数存在し、それぞれに供給する電力（電圧、電流）が異なる場合には、それらの家電製品個々にＤＣ／ＤＣコンバータが必要となる。したがって、動作させるＤＣ／ＤＣコンバータの個数分だけ、上記の電力損失が加算されてしまう。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、直流給電システムにおける不要な電力損失を低減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る直流給電システムに用いる家電製品は、内部の動作状態が予め定められた所定の条件を満たしたときに、ＡＣ／ＤＣコンバータが出力する第１の直流電力、ＤＣ／ＤＣコンバータが出力する第２の直流電力のオン／オフを許可する、許可信号を出力することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る直流給電システムに用いる制御手段は、第２の直流電力の供給を受けている家電製品から許可信号を入力して、ＡＣ／ＤＣコンバータが出力する第１の直流電力、ＤＣ／ＤＣコンバータが出力する第２の直流電力のオン／オフを指令する、指令信号を出力することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る直流給電システムに用いるＤＣ／ＤＣコンバータは、家電製品から第２の直流電力のオン／オフを許可する許可信号を入力すると、その許可信号に従って第２の直流電力の供給をオン／オフにすることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る直流給電システムに用いるＡＣ／ＤＣコンバータは、全ての家電製品から第２の直流電力のオフを許可する許可信号を入力すると、その許可信号に従って第１の直流電力の供給をオフにすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、直流電力の供給を受けている家電製品から、直流電力のオン／オフを許可する許可信号を取得して、個々のＤＣ／ＤＣコンバータの動作の停止、さらに、必要に応じて、ＡＣ／ＤＣコンバータの動作も停止できる。これにより、それぞれのコンバータにて消費される不要な電力損失を低減できる。
【００１４】
また、本発明によれば、家電製品のいずれかに故障が発生した場合に、その家電製品への直流電力の供給を停止することで、二次災害の発生が防止できる。更に、それぞれの家電製品に接続されているＤＣ／ＤＣコンバータの動作のみを停止することができるため、他の家電製品は継続して正常な動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態における直流給電システムの構成を示すブロック図
【図２】本発明の第２実施形態における直流給電システムの構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る直流給電システム１の構成について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態における直流給電システム１の構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１に示すように、直流給電システム１は、交流電力Ｓ１を送電する交流電源２と、交流電力Ｓ２の配電を行う配電盤３と、配電盤３から配電された交流電力Ｓ２を第１の直流電力Ｓ３に変換して出力するＡＣ／ＤＣコンバータ４と、ＡＣ／ＤＣコンバータ４から出力される第１の直流電力Ｓ３を、例えば電圧が異なる第２の直流電力Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６に変換して出力する少なくとも一つのＤＣ／ＤＣコンバータ５、６、７と、当該第２の直流電力Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６の給電を受けて動作する少なくとも一つの家電製品８、９、１０と、を備えている。
【００１８】
家電製品８、９、１０は、内部の動作状態が予め定められた所定の条件を満たしたときに、第２の直流電力Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６のオン／オフを許可する許可信号を出力する構成を用いている。ここで、前記所定の条件には、利用者によって電源の投入／遮断／スリープ／スタンバイの指示がなされた場合、家電製品８、９、１０が時刻や時間に応じて電源の投入／遮断／スリープ／スタンバイの判断を行なった場合、家電製品８、９、１０が所定の処理の開始／終了を判断した場合、家電製品８、９、１０が地震などの危険を感知した場合、故障を感知した場合、損傷や電源電圧の低下を判断した場合、その他の条件を用いることができる。
【００１９】
図１に示す実施形態では、３つの家電製品８、９、１０のそれぞれにＤＣ／ＤＣコンバータ５、６、７を接続している構成例を示してあるが、ＤＣ／ＤＣコンバータは、1つの家電製品に対して少なくとも1つ接続してあればよい。1つの家電製品に対して異なる複数の直流電力が必要な場合には、１つの家電製品に対して複数のＤＣ／ＤＣコンバータを接続することができる。また、直流電力が共通している場合には、複数の家電製品に対して1つのＤＣ／ＤＣコンバータを接続することができる。また、それぞれの家電製品において最低１つの直流電力が必要な場合には、複数の家電製品に対して複数のＤＣ／ＤＣコンバータを接続することができる。
【００２０】
また、図１に示す実施形態においては、直流給電システム１に対して３つの家電製品８、９、１０を接続した実施形態を示してあるが、本発明は接続可能な家電製品の数量について限定するものではない。また、家電製品の種類として、ＴＶ、冷蔵庫、照明器具、コンピュータ、掃除機、エアコン、空気清浄機、炊飯器、電気式のポット、給湯器、その他の各種電気製品を用いることができる。
【００２１】
次に、本発明に係る直流給電システム１の基本的な動作について、図１を用いて説明する。
【００２２】
先ず、交流電源２から配電盤３に交流電力Ｓ１が供給される。次に、配電盤３からＡＣ／ＤＣコンバータ４に交流電力Ｓ２が供給される。ＡＣ／ＤＣコンバータ４は、配電盤３から配電された交流電力２を第１の直流電力Ｓ３に変換して、１乃至複数のＤＣ／ＤＣコンバータ５、６、７のそれぞれに供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５、６、７は、第１の直流電力Ｓ３を、例えば電圧が異なる第２の直流電力Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６に変換して出力する。各家電製品８、９、１０は、第２の直流電力Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６の給電を受けて、それぞれの動作を行なう。
【００２３】
家電製品８、９、１０のいずれかにおいて、内部の動作状態が予め定められた所定のオフ条件を満たしたときには、第２の直流電力Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６の供給の停止（オフ）を許可するための許可信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を、接続しているＤＣ／ＤＣコンバータ５、６、７及びＡＣ／ＤＣコンバータ４に出力する。
【００２４】
ＤＣ／ＤＣコンバータ５、６、７のそれぞれは、家電製品８、９、１０からオフを許可する許可信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を受信した場合に、その直流電力Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６の出力を停止するために、動作を停止（オフ）する。ＡＣ／ＤＣコンバータ４は、全ての家電製品８、９、１０からオフを許可する許可信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を受信した場合に、その直流電力Ｓ３の出力を停止するために、動作を停止（オフ）する。
【００２５】
その後、家電製品８、９、１０のいずれかにおいて、内部の動作状態が予め定められた所定のオン条件を満たしたときには、第２の直流電力Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６の供給の開始（オン）を許可するための許可信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を、接続しているＤＣ／ＤＣコンバータ５、６、７及びＡＣ／ＤＣコンバータ４に出力する。
【００２６】
ＡＣ／ＤＣコンバータ４は、少なくとも一つの家電製品８、９、１０からオンを許可する許可信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を受信した場合に、その直流電力Ｓ３の出力を開始するために、動作を開始（オン）する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５、６、７のそれぞれは、家電製品８、９、１０からオンを許可する許可信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を受信した場合に、その直流電力Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６の出力を開始するために、動作を開始（オン）する。
【００２７】
家電製品８、９、１０の許可信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３による動作の開始（オン）に関しても、さまざまな方法が考えられる。例えば、利用者によって許可信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を発信するように家電製品８、９、１０を操作する方法(家電製品８、９、１０には、許可信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を発信するための内蔵バッテリー等を有する。)、予め定められた時間の経過後、家電製品８、９、１０が自ら許可信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を発信する方法（家電製品８、９、１０は、タイマーを有する。）などである。
【００２８】
家電製品８、９、１０が、ＤＣ／ＤＣコンバータ５、６、７からの第２の直流電力Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６の供給を停止したい場合（すなわち、家電製品８、９、１０の内部の動作状態が予め定められた所定のオフ条件を満たしたとき。）とは、内部における故障を検知した場合、一時的に家電製品８、９、１０自体の機能を停止したい場合（例えば、照明装置の場合には、消灯や調光ゼロの状態、その他の家電製品では一定期間スタンバイ状態が継続した場合。）などが含まれる。
【００２９】
また、 許可信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の送信手段には、有線の送信手段を用いることもできるし、無線の送信手段を用いることもできる。
【００３０】
次に、本発明に係る他の実施形態である、直流給電システム１ａの構成について、図２を用いて説明する。図２は、本発明の第２実施形態における直流給電システム１ａの構成を示すブロック図である。
【００３１】
図２に示す直流給電システム１ａは、図１に示した直流給電システム１に対して制御手段１１を加えた構成である。図２においては、図１に示した構成と同一の機能を有する構成については、同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００３２】
図２に示す制御手段１１は、家電製品８、９、１０から許可信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を入力して、ＤＣ／ＤＣコンバータ５、６、７に対して第２の直流電力Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６のオン／オフを指令する指令信号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を出力する。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ４に対しては、第１の直流電力Ｓ３のオン／オフを指令する指令信号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を出力する。
【００３３】
次に、本発明に係る直流給電システム１ａの基本的な動作について、図２を用いて説明する。
【００３４】
制御手段１１は、家電製品８、９、１０から許可信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３のいずれかを受信した場合には、その許可信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３に対応したＤＣ／ＤＣコンバータ５、６、７に対して、指令信号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３（直流電力Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６の出力のオン／オフの切換を制御する指令）を出力する。
【００３５】
また、制御手段１１は、全ての家電製品８、９、１０から、オフを許可するための許可信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を受信した場合には、ＡＣ／ＤＣコンバータ４に対しても、指令信号Ｃ４（この場合には、動作停止指令。）を出力する。
【００３６】
また、制御手段１１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ４が直流電力Ｓ３の出力を停止している状態で、オンを許可する許可信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３のいずれかを受信した場合には、ＡＣ／ＤＣコンバータ４に対して、指令信号Ｃ４（この場合には、動作開始指令。）を出力する。また、該当するＤＣ／ＤＣコンバータ５、６、７に対しても、指令信号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３（動作開始指令）を出力する。
【００３７】
このように直流給電システム１ａを構成することによって、許可信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の伝達を有線で行う場合に、家電製品８、９、１０からＡＣ／ＤＣコンバータ４への配線が不要となるため、配線が少なくてすむという利点がある。
【符号の説明】
【００３８】
１、１ａ    直流給電システム
２  交流電源
３  配電盤
４  ＡＣ／ＤＣコンバータ
５、６、７  ＤＣ／ＤＣコンバータ
８、９、１０  家電製品
１１  制御手段
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４  指令信号
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３  許可信号
Ｓ１、Ｓ２  交流電力
Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６  直流電力
【図１】
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【図２】
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