(57)【要約】【課題】需要家間でネットワークを形成して直流電力を需要家同士で供給しあう際にネットワークルータへ安定して電力を供給することが可能な電力供給装置を提供する。【解決手段】複数の電力供給装置がデイジーチェーンで接続されて構成される、恒常的に通信するネットワークにおいて、ネットワークケーブルで接続される、隣接する２つの電力供給装置に対して該ネットワークケーブルを通じて直流電力を相互に送電及び受電する少なくとも２つのコネクタと、前記少なくとも２つのコネクタの内の少なくとも１つのコネクタがネットワークケーブルで受電した直流電力を供給する電力供給部と、を備え、前記少なくとも２つのコネクタは、前記隣接する２つの電力供給装置への送電経路及び前記隣接する２つの電力供給装置からの受電経路がそれぞれ異なる、電力供給装置が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電力供給装置がデイジーチェーンで接続されて構成される、恒常的に通信するネットワークにおいて、ネットワークケーブルで接続される、隣接する２つの電力供給装置に対して該ネットワークケーブルを通じて直流電力を相互に送電及び受電する少なくとも２つのコネクタと、
前記少なくとも２つのコネクタの内の少なくとも１つのコネクタがネットワークケーブルで受電した直流電力を供給する電力供給部と、
を備え、
前記少なくとも２つのコネクタは、前記隣接する２つの電力供給装置への送電経路及び前記隣接する２つの電力供給装置からの受電経路がそれぞれ異なる、電力供給装置。
【請求項２】
前記コネクタは、少なくとも２つのピンで正の電圧を、少なくとも２つのピンでグランド電位を受電する、請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項３】
前記電力供給部は、ネットワークケーブルで受電した直流電力の電圧を、電力供給先の装置に適した電圧に変換してから直流電力を供給する、請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項４】
前記ネットワークは、１０ＢＡＳＥ−Ｔ規格に準拠したものである、請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項５】
前記コネクタは、前記１０ＢＡＳＥ−Ｔ規格での信号伝送に用いられるコネクタである、請求項４に記載の電力供給装置。
【請求項６】
前記電力供給部は、直流電力によってのみ動作するネットワークルータへ直流電力を供給する、請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項７】
前記電力供給部は、前記ネットワークルータ及び前記ネットワークケーブルを通じて通信処理を行う通信処理部へ直流電力を供給する、請求項６に記載の電力供給装置。
【請求項８】
前記通信処理部は、他の装置との間で直流電力の授受に関する情報を通信する、請求項７に記載の電力供給装置。
【請求項９】
前記隣接する２つの電力供給装置との間でグランドレベルを分離する分離部をさらに備える、請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項１０】
前記分離部はダイオードで構成される、請求項９に記載の電力供給装置。
【請求項１１】
複数の電力供給装置がデイジーチェーンで接続されて構成される、恒常的に通信するネットワークにおいて、ネットワークケーブルで接続される、隣接する２つの電力供給装置に対して該ネットワークケーブルを通じて直流電力を少なくとも２つのコネクタで相互に送電及び受電することと、
前記少なくとも２つのコネクタの内の少なくとも１つのコネクタがネットワークケーブルで受電した直流電力を供給することと、
を含み、
前記少なくとも２つのコネクタは、前記隣接する２つの電力供給装置への送電経路及び前記隣接する２つの電力供給装置からの受電経路がそれぞれ異なる、電力供給方法。
【請求項１２】
デイジーチェーンで接続されて構成される複数の電力供給装置を備え、
各電力供給装置は、
恒常的に通信するネットワークケーブルで接続される、隣接する２つの電力供給装置に対して該ネットワークケーブルを通じて直流電力を相互に送電及び受電する少なくとも２つのコネクタと、
前記少なくとも２つのコネクタの内の少なくとも１つのコネクタがネットワークケーブルで受電した直流電力を供給する電力供給部と、
を備え、
前記少なくとも２つのコネクタは、隣接する２つの電力供給装置への送電経路及び隣接する２つの電力供給装置からの受電経路がそれぞれ異なる、電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力供給装置、電力供給方法及び電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電池を備えることで、入力電源からの電力が途絶えても、接続されている機器に対して、停電することなく所定の時間電力を蓄電池から供給し続けることができる無停電電源装置の存在が知られている。このような電源装置を需要家単位に拡大して、停電や蓄電池の容量不足等の電力供給の異常発生時に電力を需要家に供給する技術が提案されている（特許文献１、２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０５８７１号公報
【特許文献２】特開２０１３−９０５６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電力を需要家同士で供給しあう際は、蓄電池からの電力供給を考慮すると直流電力による供給が行われることが、効率面を考えると望ましい。直流電力を需要家同士で供給しあう際は、需要家間でネットワークを形成し、恒常的な通信による電力供給制御を行う。そのネットワークルータは安定して電力の供給を受けられることが求められる。
【０００５】
そこで本開示では、需要家間でネットワークを形成して直流電力を需要家同士で供給しあう際に、恒常的な通信を行うネットワークルータへ安定して電力を供給することが可能な、新規かつ改良された電力供給装置、電力供給方法及び電力供給システムを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示によれば、複数の電力供給装置がデイジーチェーンで接続されて構成される、恒常的に通信するネットワークにおいて、ネットワークケーブルで接続される、隣接する２つの電力供給装置に対して該ネットワークケーブルを通じて直流電力を相互に送電及び受電する少なくとも２つのコネクタと、前記少なくとも２つのコネクタの内の少なくとも１つのコネクタがネットワークケーブルで受電した直流電力を供給する電力供給部と、を備え、前記少なくとも２つのコネクタは、前記隣接する２つの電力供給装置への送電経路及び前記隣接する２つの電力供給装置からの受電経路がそれぞれ異なる、電力供給装置が提供される。
【０００７】
また本開示によれば、複数の電力供給装置がデイジーチェーンで接続されて構成される、恒常的に通信するネットワークにおいて、ネットワークケーブルで接続される、隣接する２つの電力供給装置に対して該ネットワークケーブルを通じて直流電力を少なくとも２つのコネクタで相互に送電及び受電することと、前記少なくとも２つのコネクタの内の少なくとも１つのコネクタがネットワークケーブルで受電した直流電力を供給することと、を含み、前記少なくとも２つのコネクタは、前記隣接する２つの電力供給装置への送電経路及び前記隣接する２つの電力供給装置からの受電経路がそれぞれ異なる、電力供給方法が提供される。
【０００８】
また本開示によれば、デイジーチェーンで接続されて構成される複数の電力供給装置を備え、各電力供給装置は、恒常的に通信するネットワークネットワークケーブルで接続される、隣接する２つの電力供給装置に対して該ネットワークケーブルを通じて直流電力を相互に送電及び受電する少なくとも２つのコネクタと、前記少なくとも２つのコネクタの内の少なくとも１つのコネクタがネットワークケーブルで受電した直流電力を供給する電力供給部と、を備え、前記少なくとも２つのコネクタは、隣接する２つの電力供給装置への送電経路及び隣接する２つの電力供給装置からの受電経路がそれぞれ異なる、電力供給システムが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように本開示によれば、需要家間でネットワークを形成して直流電力を需要家同士で供給しあう際にネットワークルータへ安定して電力を供給することが可能な、新規かつ改良された電力供給装置、電力供給方法及び電力供給システムが提供される。
【００１０】
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の一実施形態に係る送受電制御システムの全体構成例を示す説明図である。
【図２】１０Ｂａｓｅ−Ｔにおけるネットワークコネクタのピン配置を示す説明図である。
【図３】１０Ｂａｓｅ−Ｔにおけるネットワークコネクタのピン配置を示す説明図である。
【図４】ネットワークルータへの直流電力の供給の概要を示す説明図である。
【図５】本開示の一実施形態に係る電力供給装置１２０の構成例を示す説明図である。
【図６】本開示の一実施形態に係る電力供給装置１２０を用いた、送受電制御システムの動作例について示す説明図である。
【図７】本開示の一実施形態に係る電力供給装置１２０を用いた、送受電制御システムの動作例について示す説明図である。
【図８】本開示の一実施形態に係る電力供給装置１２０を用いた、送受電制御システムの動作例について示す説明図である。
【図９】本開示の一実施形態に係る電力供給装置１２０の構成例を示す説明図である。
【図１０】本開示の一実施形態に係る電力供給装置１２０を用いた、送受電制御システムの動作例について示す説明図である。
【図１１】本開示の一実施形態に係る電力供給装置１２０を用いた、送受電制御システムの動作例について示す説明図である。
【図１２】本開示の一実施形態に係る電力供給装置１２０を用いた、送受電制御システムの動作例について示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本開示の一実施形態
１．１．背景
１．２．システム構成例
１．３．機器構成例
１．４．動作例
２．まとめ
【００１４】
＜１．本開示の一実施形態＞
［１．１．概要］
本開示の一実施形態について説明する前に、本開示の一実施形態に係る技術の背景について説明する。
【００１５】
各需要家に蓄電池を有するバッテリサーバを備え、商用電源や、太陽光、風力、地熱等の自然エネルギーにより発生した電力を用いて蓄電池に電力を蓄えておき、その蓄電池に蓄えた電力を使って電気製品を動作させる仕組みが、今後ますます普及していくことが想定される。そのような仕組みの普及を踏まえ、上述したように、ある需要家のバッテリサーバにおいて電力が不足した場合に、電力に余裕のある需要家のバッテリサーバから、その電力が不足している需要家のバッテリサーバに電力を融通するシステムが考案されている。電力を需要家同士で供給しあう際は、蓄電池からの電力供給を考慮すると、直流電力による供給が行われることが、効率面を考えると望ましい。
【００１６】
そして、直流電力を需要家同士で供給しあう際は、需要家間でネットワークを形成し、恒常的な通信による電力供給制御を行うことが望ましく、そのネットワークルータは安定して電力の供給を受けられることが求められる。また直流電力を需要家同士で供給しあう場合に、既存の商用の交流電源からの電力が期待できないことも考えられるので、ネットワークルータは、商用電源ではなく、バッテリサーバから直流電力を受電して動作するように構成されることが望ましい。
【００１７】
また直流電力を需要家同士で供給しあう際は、需要家間の距離が離れている場合も想定される。従ってネットワークルータは有線通信を行うものであることが望ましい。さらに直流電力を需要家同士で供給しあう際は、需要家間の距離が離れている場合を想定して、需要家間を数珠つなぎ（デイジーチェーン）で接続したネットワークを構成することが望ましい。
【００１８】
例えば通信規格の１つに１０Ｂａｓｅ−Ｔがある。１０Ｂａｓｅ−Ｔは、伝送速度は１００Ｂａｓｅ−Ｔや１０００Ｂａｓｅ−Ｔに比べれば最大１０Ｍｂｐｓと低速だが、低価格で構築可能である。また１０Ｂａｓｅ−Ｔは、１本のケーブルでの最大伝送距離は１００メートルである。従って、需要者間の距離が１００メートル以内であれば、需要者間にネットワークルータを挟むこと無く、直流電力を需要家同士で供給しあう際に需要者間で通信を行うことが可能になる。
【００１９】
しかし、直流電力を需要家同士で供給しあう際、需要家間をデイジーチェーンで接続し、さらにネットワークルータを商用電源ではなくバッテリサーバから直流電力を受電して動作するように、需要家間でネットワークを形成した場合、以下の様な事象について対策を採る必要がある。
【００２０】
まず、バッテリサーバが１つでも故障などの要因により停止してしまうと、ネットワークルータへの電力供給も途絶してしまう。ネットワークルータへの電力供給が途絶してしまうと当然ネットワークルータが停止してしまう。
【００２１】
需要家間をデイジーチェーンで接続していると、ネットワークルータが１つ停止してしまうと、迂回路が存在しないのでネットワーク全体が停止してしまう。すなわち、バッテリサーバが１つでも故障などの要因により停止してしまうと、ネットワーク全体が停止してしまうことになり、システム全体の制御が不可能になる。
【００２２】
また、上述したように１０Ｂａｓｅ−Ｔは、１本のケーブルでの最大伝送距離は１００メートルである。しかし、距離が１００メートルより遠く離れている需要者同士を接続しようとすると、光ファイバケーブルを使用するなどの高価な通信システムの構築が必要になる。
【００２３】
また、各需要家（ノード）間でグランドレベルが異なる場合に、隣接するノードから大電流が流れて、ケーブルが焼損してしまう事態が生じ得る。
【００２４】
そこで本件開示者らは、上記事象を解決するような、ネットワークルータへの電力遮断の発生を大きく低減させるとともに、デイジーチェーンで接続したネットワークを安価で構築可能な技術について鋭意検討を行なった。その結果、以下で説明するように、ネットワークルータへの電力遮断の発生を大きく低減させるとともに、デイジーチェーンで接続したネットワークを安価で構築可能な技術を考案するに至った。
【００２５】
以上、本開示の一実施形態にかかる技術の背景について説明した。続いて本開示の一実施形態について詳細に説明する。まず、本開示の一実施形態に係るシステム構成例について説明する。
【００２６】
［１．２．システム構成例］
図１は、本開示の一実施形態に係る送受電制御システムの全体構成例を示す説明図である。図１に示したのは、蓄電池を有するバッテリサーバ間で直流電力を融通しあう送受電制御システムの全体構成例である。以下、図１を用いて本開示の一実施形態に係る送受電制御システムの全体構成例について説明する。
【００２７】
図１に示した送受電制御システム１は、各需要家（図１では４つ）に設けられるバッテリサーバ同士で、必要に応じて直流電力を供給しあうことを目的として構築されたシステムである。需要家１０ａにはバッテリサーバ１００ａが設けられる。同様に需要家１０ｂにはバッテリサーバ１００ｂが、需要家１０ｃにはバッテリサーバ１００ｃが、需要家１０ｄにはバッテリサーバ１００ｄが、それぞれ設けられる。バッテリサーバ１００ａ〜１００ｄは、いずれも内部に、または外付けで、充放電可能なバッテリを備えている。
【００２８】
またバッテリサーバ１００ａ〜１００ｄは、直流バスライン２０に接続されて、必要に応じて直流電力を供給しあう。バッテリサーバ１００ａ〜１００ｄは、バッテリの電圧と直流バスライン２０の電圧とを変換する双方向ＤＣ−ＤＣコンバータを備えている。
【００２９】
各需要家１０ａ〜１０ｄは、それぞれ太陽光パネル２００ａ〜２００ｄを備えていても良い。太陽光パネル２００ａ〜２００ｄは、いずれも太陽光の照射を受けて発電するパネルであり、発電した電力を、それぞれバッテリサーバ１００ａ〜１００ｄに備えられるバッテリに蓄えることが出来るよう構成されている。なお本実施形態では、各需要家１０ａ〜１０ｄがそれぞれ太陽光パネル２００ａ〜２００ｄを備える構成を示したが、バッテリサーバ１００ａ〜１００ｄには、風力、地熱、バイオマスその他の自然エネルギーによって発電された電力が蓄えられるようにしてもよい。
【００３０】
各需要家１０ａ〜１０ｄは、それぞれ制御装置３００ａ〜３００ｄを備える。制御装置３００ａ〜３００ｄは、直流バスライン２０を通じたバッテリサーバ１００ａ〜１００ｄの直流電力の送受電を制御する装置である。制御装置３００ａ〜３００ｄによる、直流バスライン２０を通じたバッテリサーバ１００ａ〜１００ｄの直流電力の送受電の制御は特定の方法に限定されるものではないが、一例を挙げれば例えば以下の通りである。
【００３１】
図１に示した送受電制御システム１は、直流バスライン２０に接続されているバッテリサーバ１００ａ〜１００ｄの中の１つだけが、直流バスライン２０を通じた直流電力の送受電を制御する制御権を有するように、バッテリサーバ１００ａ〜１００ｄ間で調停する仕組みを備えてもよい。
【００３２】
すなわち本実施形態に係る送受電制御システム１は、バッテリサーバ１００ａ〜１００ｄの中で制御権を有しているバッテリサーバだけが、他のバッテリサーバに対して、バッテリに蓄えた電力の送電や、バッテリへ充電するための電力の受電を指示し、制御権を有していないバッテリサーバは、勝手に電力の送受電を行なうことが出来ないようにする仕組みを備えてもよい。
【００３３】
制御装置３００ａ〜３００ｄによる、直流バスライン２０を通じたバッテリサーバ１００ａ〜１００ｄの直流電力の送受電の制御のために、各需要家１０ａ〜１０ｄは、それぞれネットワークルータ１１０ａ〜１１０ｄを備える。各需要家１０ａ〜１０ｄをそれぞれノードとも称すると、ネットワークルータ１１０ａ〜１１０ｄは、各ノードをデイジーチェーンで接続するための中継機器である。従って、ネットワークルータ１１０ｂはネットワークルータ１１０ａ、１１０ｃと、それぞれネットワークケーブル３０ａ、３０ｂで接続される。またネットワークルータ１１０ｃはネットワークルータ１１０ｂ、１１０ｄと、それぞれネットワークケーブル３０ｂ、３０ｃで接続される。
【００３４】
ネットワークルータ１１０ａ〜１１０ｄは、各需要家１０ａ〜１０ｄとの間で、バッテリサーバ１００ａ〜１００ｄによる直流電力の授受に関する情報を送受信する。バッテリサーバ１００ａ〜１００ｄによる直流電力の授受に関する情報としては、例えば、電力供給量及び電力の内容（電流及び電圧）、電力供給時間（開始時間及び終了時間）等が含まれ得る。ッテリサーバ１００ａ〜１００ｄによる直流電力の授受に関する情報の形式については特定の内容に限定されるものではなく、送受電制御システム１において規定されるものである。ネットワークルータ１１０ａ〜１１０ｄは、商用の交流電源ではなく、それぞれバッテリサーバ１００ａ〜１００ｄから直流電力を受電して動作する。
【００３５】
本実施形態では、ネットワークの規格として例えば１０Ｂａｓｅ−Ｔのような、低速だが低価格でネットワークの構築が可能な規格を用いる。またネットワークケーブル３０ａ〜３０ｃはイーサネット（登録商標）ケーブルを使用する。
【００３６】
１０Ｂａｓｅ−Ｔにおける、ネットワークケーブル３０ａ〜３０ｃが差し込まれるネットワークコネクタのピン配置を説明する。図２及び図３は、１０Ｂａｓｅ−Ｔにおけるネットワークコネクタのピン配置を示す説明図である。図２及び図３で示したように、１０Ｂａｓｅ−Ｔにおけるネットワークコネクタは、８本の接続位置があり、８本全部が結線されている、いわゆる８Ｐ８Ｃと称されているコネクタである。８Ｐ８Ｃのコネクタの形状の一つに、例えばＲＪ−４５がある。そして図２及び図３で示したように、１０Ｂａｓｅ−Ｔでは、１番、２番、３番、６番のピンは、通信のために使用されることが予め決められている。しかし１０Ｂａｓｅ−Ｔでは、４番、５番、７番、８番のピンは通信には使われていない。
【００３７】
そこで本実施形態では、１０Ｂａｓｅ−Ｔで通信に使用されていない４番、５番、７番、８番のピンを用いて、ネットワークケーブル３０ａ〜３０ｃを通じてネットワークルータ１１０ａ〜１１０ｄに電力を供給できるようにすることを特徴にしている。
【００３８】
１０Ｂａｓｅ−Ｔで通信に使用されていないピンを用いて、ネットワークケーブル３０ａ〜３０ｃを通じてネットワークルータ１１０ａ〜１１０ｄに電力を供給できるようにしたことで、例えばバッテリサーバ１００ｃの故障などの要因により、バッテリサーバ１００ｃからネットワークルータ１１０ｃへの電力供給が途絶えても、隣接するノードのバッテリサーバ１００ｂ、１００ｄから、ネットワークケーブル３０ｂ、３０ｃを通じて電力供給を受け続けることができる。
【００３９】
隣接するノードのバッテリサーバ１００ｂ、１００ｄから、ネットワークケーブル３０ｂ、３０ｃを通じて電力供給を受け続けられることで、ネットワークルータ１１０ｃの動作が停止してしまうことを回避することができる。
【００４０】
また本実施形態では、１０Ｂａｓｅ−Ｔで通信に使用されていないピンを用いて、ネットワークケーブル３０ａ〜３０ｃを通じてネットワークルータ１１０ａ〜１１０ｄに電力を供給できるようにしたことで、ノード間の距離が１０Ｂａｓｅ−Ｔで規定されている最長通信可能距離を越えるような場合であっても、ネットワークルータを数珠つなぎにすることで、最長通信可能距離を超えるノード同士を接続することができるようになる。
【００４１】
図４は、ネットワークルータへの直流電力の供給の概要を示す説明図である。図４には、説明のために３つのノード（ノードｎ−１、ノードｎ、ノードｎ＋１）を示している。各ノードにはそれぞれネットワークルータ１１０が設けられる。
【００４２】
ノードｎは、隣接するノードであるノードｎ＋１及びノードｎ−１と、ネットワークケーブル３０で接続される。そしてノードｎは、ノードｎ＋１から４番ピンで、ノードｎ−１から７番ピンで、それぞれ電力の供給を受ける。ノードｎは、ノードｎ＋１及びノードｎ−１からの電力を、ダイオード経由で受ける。またノードｎは、自ノードにおけるＤＣ−ＤＣコンバータから生成した電源を、ダイオード経由で受ける。ノードｎは、このようにして自ノード並びにノードｎ＋１及びノードｎ−１から受けた直流電力をネットワークルータ１１０に供給する。
【００４３】
なおノードｎは、ノードｎ＋１及びノードｎ−１からの信号線はそのままネットワークルータ１１０に接続する。そしてノードｎのネットワークルータ１１０は、自ノードの制御装置３００（図４には図示せず）に接続する。
【００４４】
本実施形態では、ネットワークルータ１１０を動作させるための電源電圧を４８Ｖに設定している。一般的に、ネットワークルータの動作に用いられる電源電圧は１２Ｖ等の低い電圧になるが、各ノード間をネットワークケーブルのような細い線材で接続して、イーサネットで電力供給を行うと、電圧ドロップが発生し得る。
【００４５】
そこで本実施形態では、電源電圧として４８Ｖを使用し、自ノードにおけるＤＣ−ＤＣコンバータで１２Ｖに変換してネットワークルータ１１０に供給することでネットワークルータ１１０を動作させる。なお、この４８Ｖという電圧は、一般的な家庭用蓄電池の出力電圧であり、バッテリサーバ１００の出力をそのまま使用することができる。従って、ネットワークルータ１１０を動作させるために追加の回路を設ける必要は無い。
【００４６】
以上、本開示の一実施形態に係る送受電制御システムの全体構成例について説明した。続いて、ネットワークルータ１１０に電力を供給するための機器の具体例について説明する。
【００４７】
［１．３．機器構成例］
図５は、本開示の一実施形態に係る電力供給装置１２０の構成例を示す説明図である。図５に示した電力供給装置１２０は、ノードｎのネットワークルータ１１０に電力を供給するための機器の一例である。以下、図５を用いて、本開示の一実施形態に係る電力供給装置１２０の構成例について説明する。
【００４８】
図５に示したように、本開示の一実施形態に係る電力供給装置１２０は、コネクタ１３０ａ〜１３０ｆと、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４０と、を含んで構成される。なお本開示の一実施形態に係る電力供給装置１２０は、図５に示したように、内部に制御装置３００を備える構成を有しているが、内部に制御装置３００を備えていなくてもよい。
【００４９】
コネクタ１３０ａは、ネットワークケーブル３０を接続するコネクタである。本実施形態では、コネクタ１３０ａは、隣接するノードｎ−１とネットワークケーブル３０で接続するためのコネクタである。コネクタ１３０ａは、１０Ｂａｓｅ−Ｔで規定されている１番、２番、３番、６番のピンを用いて隣接するノードｎ−１との間でデータのやり取りを行うよう構成されている。またコネクタ１３０ａは、４番、５番、７番、８番のピンを用いて隣接するノードｎ−１との間で直流電力の授受を行うよう構成されている。
【００５０】
コネクタ１３０ａは、４番のピンで隣接するノードｎ−１から４８Ｖの直流電力を受電するように構成され、７番のピンで隣接するノードｎ−１へ４８Ｖの直流電力を送電するように構成される。またコネクタ１３０ａは、５番及び８番のピンでグランド（ＧＮＤ）電位が供給されるように構成される。４番のピンには、自ノードの４８Ｖの直流電力が４番のピンからノードｎ−１へ送電されないようダイオードが接続されている。
【００５１】
コネクタ１３０ｃは、ネットワークケーブル３０を接続するコネクタである。本実施形態では、コネクタ１３０ｃは、隣接するノードｎ＋１とネットワークケーブル３０で接続するためのコネクタである。コネクタ１３０ｃは、コネクタ１３０ａと同様に、１０Ｂａｓｅ−Ｔで規定されている１番、２番、３番、６番のピンを用いて隣接するノードｎ−１との間でデータのやり取りを行うよう構成されている。またコネクタ１３０ｃは、４番、５番、７番、８番のピンを用いて隣接するノードｎ＋１との間で直流電力の授受を行うよう構成されている。
【００５２】
コネクタ１３０ｃは、７番のピンで隣接するノードｎ＋１から４８Ｖの直流電力を受電するように構成され、４番のピンで隣接するノードｎ＋１へ４８Ｖの直流電力を送電するように構成される。またコネクタ１３０ｃは、５番及び８番のピンでグランド（ＧＮＤ）電位が供給されるように構成される。７番のピンには、自ノードの４８Ｖの直流電力が７番のピンからノードｎ＋１へ送電されないようダイオードが接続されている。
【００５３】
すなわち本開示の一実施形態に係る電力供給装置１２０は、ノードｎ−１には７番のピンと８番のピンとの組（Ｐａｉｒ７）で、ノードｎ＋１には４番のピンと５番のピンとの組（Ｐａｉｒ４）で、それぞれ直流電力を供給する。この本開示の一実施形態に係る電力供給装置１２０の構成は、どのノードにおいても同様である。
【００５４】
なお、本実施形態では、ノードｎ−１には７番のピンと８番のピンとの組（Ｐａｉｒ７）で、ノードｎ＋１には４番のピンと５番のピンとの組（Ｐａｉｒ４）で、それぞれ直流電力を供給するように電力供給装置１２０を構成しているが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもないことである。
【００５５】
コネクタ１３０ｂは、制御装置３００を接続するためのコネクタである。コネクタ１３０ｂは、コネクタ１３０ａ、１３０ｃとは異なり、電力の送受電は行わず、データの送受電のみを行う。従ってコネクタ１３０ｂは、１０Ｂａｓｅ−Ｔで規定されている１番、２番、３番、６番のピンを用いて隣接するノードｎ−１との間でデータのやり取りを行うようにのみ構成されている。
【００５６】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１４０は、自ノード並びにノードｎ＋１及びノードｎ−１から受けた直流電圧をネットワークルータ１１０に供給するための直流電圧に変換する。本実施形態では、自ノード並びにノードｎ＋１及びノードｎ−１から受けた４８Ｖの直流電圧を、ネットワークルータ１１０に供給するための１２Ｖの直流電圧に変換する。ＤＣ−ＤＣコンバータ１４０は、１２Ｖの直流電圧をネットワークルータ１１０に供給し、またグランド電位を、コネクタ１３０ｄ、１３０ｅ、１３０ｆの８番のピンに出力する。
【００５７】
コネクタ１３０ｄ、１３０ｅ、１３０ｆは、ネットワークルータ１１０を接続するためのコネクタである。コネクタ１３０ｄは、コネクタ１３０ａの１番、２番、３番、６番のピンによって、隣接するノードｎ−１から受信したデータをネットワークルータ１１０に供給したり、ネットワークルータ１１０から出力されたデータを隣接するノードｎ−１へ送信したりするように構成されている。
【００５８】
コネクタ１３０ｅは、コネクタ１３０ｂの１番、２番、３番、６番のピンによって、制御装置３００から受信したデータをネットワークルータ１１０に供給したり、ネットワークルータ１１０から出力されたデータを制御装置３００へ送信したりするように構成されている。
【００５９】
コネクタ１３０ｆは、コネクタ１３０ｃの１番、２番、３番、６番のピンによって、隣接するノードｎ＋１から受信したデータをネットワークルータ１１０に供給したり、ネットワークルータ１１０から出力されたデータを隣接するノードｎ＋１へ送信したりするように構成されている。
【００６０】
本開示の一実施形態に係る電力供給装置１２０は、図５に示した構成を有することで、隣接するノードｎ−１、ノードｎ＋１から、ネットワークケーブル３０によって直流電力を受電し、ネットワークルータ１１０の動作に適した電圧に変換し、ネットワークルータ１１０へ直流電力を供給することができる。
【００６１】
本開示の一実施形態に係る電力供給装置１２０は、図５に示した構成を有することで、仮に自ノードからの電力供給が途絶えても、隣接するノードｎ−１、ノードｎ＋１から、ネットワークケーブル３０によって直流電力を受電できる構成となっており、ネットワークルータ１１０への電力供給を継続することが出来る。
【００６２】
以上、図５を用いて本開示の一実施形態に係る電力供給装置１２０の構成例について説明した。続いて、本開示の一実施形態に係る電力供給装置１２０を用いた、送受電制御システムの動作例について説明する。
【００６３】
［１．４．動作例］
図６は、本開示の一実施形態に係る電力供給装置１２０を用いた、送受電制御システムの動作例について示す説明図である。図６には、４つのノードｎ−２、ｎ−１、ｎ、ｎ＋１が図示されている。図６に示した各ノードは自ノードのネットワークルータ１１０へ直流電力を供給するとともに、それぞれ上述したようにＰａｉｒ４及びＰａｉｒ７によって隣接するノードへ直流電力を供給している。
【００６４】
ここで、ノードｎ−１及びノードｎにおいて、バッテリサーバの故障やバッテリの枯渇等の要因で、自ノードのネットワークルータ１１０への電力供給が不可能になった場合を例示する。ノードｎ−１及びノードｎにおいて、自ノードのネットワークルータ１１０への電力供給が不可能になった場合、図７に示すように、ノードｎ−１はノードｎ−２から、ノードｎはノードｎ＋１から、それぞれ直流電力を受電し、自ノードのネットワークルータ１１０へ電力を供給する。
【００６５】
このように自ノードのネットワークルータ１１０への電力供給が不可能になった場合に、隣接するノードから直流電力を受電することで、ネットワークルータ１１０への電力供給を継続出来ることが分かる。
【００６６】
別の動作例を示す。上述したように、１０Ｂａｓｅ−Ｔは、１本のケーブルでの最大伝送距離は１００メートルである。そこで、需要者間を中継するように本実施形態に係る電力供給装置１２０を設けることで、需要者間の距離が１００メートルを超えるような場合でも、１０Ｂａｓｅ−Ｔによる需要者間でのデータ通信が可能になる。
【００６７】
図８は、本開示の一実施形態に係る電力供給装置１２０を用いた、送受電制御システムの動作例について示す説明図である。図８には、２つのノードｎ、ｎ＋１が図示されている。図８に示したノードｎ、ｎ＋１間の距離は、例えば３００メートルであるとする。図８に示した各ノードは自ノードのネットワークルータ１１０へ直流電力を供給するとともに、隣接するネットワークルータ１１０へ直流電力を供給するよう構成されている。
【００６８】
ノードｎ、ｎ＋１間の距離が３００メートルである場合、１０Ｂａｓｅ−Ｔでは、１本のネットワークケーブルで接続してデータを伝送することは出来ない。しかし、間にネットワークルータ１１０を２つ挟んで中継することで、ノードｎ、ｎ＋１間での１０Ｂａｓｅ−Ｔによるデータの伝送が可能になる。
【００６９】
また、間に挟まれる２つのネットワークルータ１１０はノードｎ、ｎ＋１からそれぞれ直流電力を受電することで、間にバッテリサーバを設置すること無く、需要者間の距離が１００メートルを超えるような場合でも、１０Ｂａｓｅ−Ｔによる需要者間でのデータ通信を可能に出来る。
【００７０】
各ノードの電力供給装置１２０は、他のノードの電力供給装置１２０からの電流の逆流を防ぐ構成を設けても良い。図９は、電力供給装置１２０の構成例を示す説明図である。図５に示した本開示の一実施形態に係る電力供給装置１２０の構成例との違いは、コネクタ１３０ａの５番のピンと、コネクタ１３０ａの８番のピンとに、それぞれ隣接ノードとの間でグランドレベルを分離し、隣接ノードからの電流の逆流を防ぐダイオードが設けられている点である。
【００７１】
また図９に示した電力供給装置１２０には、隣接ノードとの間でグランドレベルを分離し、隣接ノードからの電流がグランド（ＧＮＤ）からネットワークルータ１１０へ逆流することを防ぐダイオードも設けられている。従って、図９で示した構成で追加されたダイオードは、本開示の分離部の一例として機能し得る。なお本開示の分離部は、ダイオードの他の素子も用いられ得ることは言うまでもない。
【００７２】
各ノードの電力供給装置１２０は、図９に示したように、他のノードの電力供給装置１２０からの電流の逆流を防ぐダイオードを設けることで、各ノード間でグランドレベルが異なる場合に生じ得るグランドレベルからの電流の逆流を防ぎ、各ノードでグランドレベルを分離することが出来る。
【００７３】
電力供給装置１２０が他のノードの電力供給装置１２０からの電流の逆流を防ぐダイオードを設けることによる効果について説明する。
【００７４】
図１０〜図１２は、本開示の一実施形態に係る電力供給装置１２０を用いた、送受電制御システムの動作例について示す説明図である。図１０〜図１２には、３つのノードｎ−１、ｎ、ｎ＋１が図示されている。また各ノードｎ−１、ｎ、ｎ＋１には、ネットワークルータ１１０に電力を供給する４８Ｖのバッテリが含まれていることが図示されている。
【００７５】
ノードｎの電力供給装置１２０からノードｎ−１及びノードｎ＋１に電力を供給する際には、図１１に示したような経路でノードｎからノードｎ−１及びノードｎ＋１に電力が供給される。すなわちノードｎからノードｎ−１へは７番のピンと８番のピンとの組（Ｐａｉｒ７）で、ノードｎからノードｎ＋１には４番のピンと５番のピンとの組（Ｐａｉｒ４）で、それぞれ直流電力が供給される。
【００７６】
通常は図１１に示したように、ノードｎの電力供給装置１２０からノードｎ−１へ、そしてノードｎ−１の電力供給装置１２０からノードｎへ電流が流れる。しかし、例えばノードｎのグランドレベルの方がノードｎ−１のグランドレベルより高い場合（例えばノードｎのグランドレベルが１０Ｖで、ノードｎ−１のグランドレベルが０Ｖであった場合）、通常時とは逆の経路でノードｎの電力供給装置１２０からノードｎ−１へ電流が流れることになる。このように各ノード間でグランドレベルが異なる場合に、隣接するノードから電流が流れて、その流れる電流の量が大きくなると、ノード間を接続しているネットワークケーブルが焼損してしまう事態が生じ得る。
【００７７】
そこで各ノードの電力供給装置１２０は、電流の逆流を防ぐダイオードを設けることで、ノード間でグランドレベルが異なっていた場合であっても、図１２に示したように、電流の逆流を防ぐことが出来る。すなわち、各ノードのグランドをダイオードで分離することで、各ノードの電力供給装置１２０は、各ノード間で何らかの理由でグランドレベルが異なったとしても、大電流が流れることを防ぐことができる。
【００７８】
＜２．まとめ＞
以上説明したように本開示の一実施形態によれば、複数のノードが数珠つなぎ（デイジーチェーン）で接続されて構成されるネットワークにおいて、自ノードのネットワークルータへ直流電力を供給する電力供給装置が提供される。本開示の一実施形態に係る電力供給装置は、隣接するノードから直流電力をネットワークケーブルで受電したり、隣接するノードへ直流電力をネットワークケーブルで供給したりすることが可能なように構成される。
【００７９】
本開示の一実施形態に係る電力供給装置は、隣接するノードとの間で直流電力をネットワークケーブルによって送受電することで、自ノードにおけるバッテリサーバが故障やバッテリの枯渇等の要因によって、自ノードのネットワークルータへ電力供給が出来なくなった場合であっても、隣接するノードから電力供給を受けて、自ノードのネットワークルータの動作を継続させることが出来る。
【００８０】
隣接するノードにおいて同様にバッテリサーバが故障やバッテリの枯渇等の要因によって、当該ノードのネットワークルータへ電力供給が出来なくなった場合であっても、隣接するノードへ電力を供給することで、当該ノードのネットワークルータの動作を継続させることが出来る。
【００８１】
本開示の一実施形態に係る電力供給装置は、隣接するノードから直流電力をネットワークケーブルで受電する際の経路と、同一のノードへ直流電力をネットワークケーブルで供給する際の経路は、それぞれ異なっている。また、２つの隣接するノードから直流電力をネットワークケーブルで受電する際の経路も、各ノードでそれぞれ異なっている。このように直流電力の送受電経路を規定することで、本開示の一実施形態に係る電力供給装置は、隣接するノードとの間で、電力供給のバッティングを回避して直流電力の送受電が可能になる。
【００８２】
また本開示の一実施形態に係る電力供給装置は、隣接するノードから直流電力をネットワークケーブルで受電して、ネットワークルータに直流電力を供給するよう構成されていることで、ノード間が規格上期待されている最大伝送距離以上離れている場合であっても、ノード間のデータの伝送を可能にする。すなわち、ネットワークルータをノード間に挟み、そのネットワークルータにノードの電力供給装置から直流電力を供給することで、ノード間のデータの伝送が可能になる。
【００８３】
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、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術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。
【００８４】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【００８５】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
複数の電力供給装置がデイジーチェーンで接続されて構成される、恒常的に通信するネットワークにおいて、ネットワークケーブルで接続される、隣接する２つの電力供給装置に対して該ネットワークケーブルを通じて直流電力を相互に送電及び受電する少なくとも２つのコネクタと、
前記少なくとも２つのコネクタの内の少なくとも１つのコネクタがネットワークケーブルで受電した直流電力を供給する電力供給部と、
を備え、
前記少なくとも２つのコネクタは、前記隣接する２つの電力供給装置への送電経路及び前記隣接する２つの電力供給装置からの受電経路がそれぞれ異なる、電力供給装置。
（２）
前記コネクタは、少なくとも２つのピンで正の電圧を、少なくとも２つのピンでグランド電位を受電する、前記（１）に記載の電力供給装置。
（３）
前記電力供給部は、ネットワークケーブルで受電した直流電力の電圧を、電力供給先の装置に適した電圧に変換する、前記（１）または（２）に記載の電力供給装置。
（４）
前記ネットワークは、１０ＢＡＳＥ−Ｔ規格に準拠したものである、前記（１）〜（３）のいずれかに記載の電力供給装置。
（５）
前記コネクタは、前記１０ＢＡＳＥ−Ｔ規格での信号伝送に用いられるコネクタである、前記（４）に記載の電力供給装置。
（６）
前記電力供給部は、直流電力によってのみ動作するネットワークルータへ直流電力を供給する、前記（１）〜（５）のいずれかに記載の電力供給装置。
（７）
前記電力供給部は、前記ネットワークルータ及び前記ネットワークケーブルを通じて通信処理を行う通信処理部へ直流電力を供給する、前記（６）に記載の電力供給装置。
（８）
前記通信処理部は、他の装置との間で直流電力の授受に関する情報を通信する、前記（７）に記載の電力供給装置。
（９）
前記隣接する２つの電力供給装置との間でグランドレベルを分離する分離部をさらに備える、前記（１）〜（８）のいずれかに記載の電力供給装置。
（１０）
前記分離部はダイオードで構成される、前記（９）に記載の電力供給装置。
（１１）
複数の電力供給装置がデイジーチェーンで接続されて構成される、恒常的に通信するネットワークにおいて、ネットワークケーブルで接続される、隣接する２つの電力供給装置に対して該ネットワークケーブルを通じて直流電力を少なくとも２つのコネクタで相互に送電及び受電することと、
前記少なくとも２つのコネクタの内の少なくとも１つのコネクタがネットワークケーブルで受電した直流電力を供給することと、
を含み、
前記少なくとも２つのコネクタは、前記隣接する２つの電力供給装置への送電経路及び前記隣接する２つの電力供給装置からの受電経路がそれぞれ異なる、電力供給方法。
（１２）
デイジーチェーンで接続されて構成される複数の電力供給装置を備え、
各電力供給装置は、
恒常的に通信するネットワークネットワークケーブルで接続される、隣接する２つの電力供給装置に対して該ネットワークケーブルを通じて直流電力を相互に送電及び受電する少なくとも２つのコネクタと、
前記少なくとも２つのコネクタの内の少なくとも１つのコネクタがネットワークケーブルで受電した直流電力を供給する電力供給部と、
を備え、
前記少なくとも２つのコネクタは、隣接する２つの電力供給装置への送電経路及び隣接する２つの電力供給装置からの受電経路がそれぞれ異なる、電力供給システム。
【符号の説明】
【００８６】
２０    直流バスライン
３０    ネットワークケーブル
１００ａ〜１００ｄ    バッテリサーバ
１１０    ネットワークルータ
１２０    電力供給装置
１３０ａ〜１３０ｆ    コネクタ
１４０    ＤＣ−ＤＣコンバータ
【図１】
2016039723.tif 000003
【図２】
2016039723.tif 000004
【図３】
2016039723.tif 000005
【図４】
2016039723.tif 000006
【図５】
2016039723.tif 000007
【図６】
2016039723.tif 000008
【図７】
2016039723.tif 000009
【図８】
2016039723.tif 000010
【図９】
2016039723.tif 000011
【図１０】
2016039723.tif 000012
【図１１】
2016039723.tif 000013
【図１２】
2016039723.tif 000014