(57)【要約】【課題】電力供給源からの電力を分配し、複数の負荷のそれぞれに対して所望の電流値の電力を供給する給電装置を提供する。【解決手段】電力の供給を受け付ける入力端子と、前記入力端子に入力された電力が分配されて出力される複数の出力端子と、前記出力端子のそれぞれから流れる電流を測定する電流検出部と、前記出力端子のそれぞれに対応して設けられ、前記出力端子から流れる電流を調整する調整部と、前記出力端子のそれぞれにおける電流が、各出力端子に対応付けられた目標電流に近づくように前記調整部を制御する制御部と、を備える給電装置。【選択図】図１
2017050950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力の供給を受け付ける入力端子と、
前記入力端子に入力された電力が分配されて出力される複数の出力端子と、
前記出力端子のそれぞれから流れる電流を測定する電流検出部と、
前記出力端子のそれぞれに対応して設けられ、前記出力端子から流れる電流を調整する調整部と、
前記出力端子のそれぞれにおける電流が、各出力端子に対応付けられた目標電流に近づくように前記調整部を制御する制御部と、
を備える給電装置。
【請求項２】
前記調整部は、前記電流検出部による検出結果を参照し、前記出力端子から流れる電流が前記制御部から与えられた目標電流に近づくように、前記調整部の内部回路を制御する、
請求項１に記載の給電装置。
【請求項３】
前記調整部は、ドロッパー方式で前記出力端子から流れる電流を調整する、
請求項１または請求項２に記載の給電装置。
【請求項４】
前記制御部および前記調整部は、少なくとも定電流制御モードと定電圧制御モードのうちいずれか一方の制御モードで動作する、
請求項１から３のうちいずれか１項に記載の給電装置。
【請求項５】
人の入力操作を受け付ける入力部を備え、
前記制御部および前記調整部は、前記入力部に対してなされた入力操作に応じて、前記制御モードを切り替える、
請求項４に記載の給電装置。
【請求項６】
前記複数の出力端子に接続される負荷は照明装置であり、
前記制御部は、前記調整部をそれぞれ制御して、各照明装置に流す電流を調整する
請求項１から５のうちいずれか１項に記載の給電装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記複数の照明装置のそれぞれに対応して入力される、明るさに関する指示情報に基づいて、前記調整部に与える目標電流を決定する、
請求項６に記載の給電装置。
【請求項８】
人の入力操作を受け付ける入力部を備え、
前記制御部は、前記入力部に対してなされた入力操作に応じて、前記明るさに関する指示情報を取得する、
請求項７に記載の給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力供給源からの電力を分配して、複数の負荷に電力を供給する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１９２９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のような技術では、単に電力を分配しているに過ぎず、分配先の負荷までの配線長による電圧降下が発生するなどの理由で、負荷に供給される電流が異なる場合があった。
【０００５】
本発明の目的は、電力供給源からの電力を分配し、複数の負荷のそれぞれに対して所望の電流値の電力を供給する給電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決する本発明の一態様は、電力の供給を受け付ける入力端子と、前記入力端子に入力された電力が分配されて出力される複数の出力端子と、前記出力端子のそれぞれから流れる電流を測定する電流検出部と、前記出力端子のそれぞれに対応して設けられ、前記出力端子から流れる電流を調整する調整部と、前記出力端子のそれぞれにおける電流が、各出力端子に対応付けられた目標電流に近づくように前記調整部を制御する制御部と、を備える給電装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電力供給源からの電力を分配し、複数の負荷のそれぞれに対して所望の電流値の電力を供給する給電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態の給電装置１の構成図である。
【図２】実施形態の調整部１２の構成図である。
【図３】実施形態の制御部１３の構成図である。
【図４】ユーザの入力を受け付けるためのインターフェース画面１８０の一例を示す図である。
【図５】入力部１８に対する入力操作を、目標値ＲＥＦの補正量に変換するための変換テーブルの一例である。
【図６】ユーザが入力部１８に対して入力した指示が目標電流に直接変換される場合のインターフェース画面１８０Ａの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態による給電装置について図面を参照して説明する。図１は、実施形態の給電装置１の構成図である。給電装置１は、電流検出部１１と、調整部１２と、制御部１３と、電圧検出部１４と、電圧検出部１５と、電力変換部１６および１７と、入力部１８とを備える。さらに、給電装置１は、外部から電力の供給を受け付ける入力端子４１および４２と、複数の出力端子６０とを備える。
【００１０】
電力変換部１６は、入力端子４１を介して交流電源２から供給される交流電力を、予め定められた電圧範囲の直流電力に変換し、給電装置１内の接続母線Ｂに変換後の直流電力を供給する。交流電源２は、例えば、系統電源である。電力変換部１７は、入力端子４２を介して直流電源３から供給される直流電力を、予め定められた電圧範囲の直流電力に変換し、給電装置１内の接続母線Ｂに変換後の直流電力を供給する。直流電源３は、例えば、太陽光発電設備（ＰＶ）や燃料電池などの各種発電設備である。
【００１１】
入力端子４１と入力端子４２とに入力された電力は、接続母線Ｂを介して出力系統ごとに分配され、出力端子６０から出力される。
【００１２】
電流検出部１１は、出力端子６０−１から６０−ｋのそれぞれから流れる電流を測定する。出力系統とは、出力端子から負荷に至るまでの電力供給経路をいう。いずれの出力端子か区別しないときは、単に出力端子６０と表記する。また、出力端子６０−１から６０−ｋの各出力端子のそれぞれから流れる電流の測定値を、電流測定値Ｉ１からＩｋと称する。いずれの電流測定値か区別しないときは、単に電流測定値Ｉと称する。なお、電流検出部１１は、調整部１２の入力側または出力側の何れに設けてもよいが、入力側に設けることにより、負荷側からの影響を低減することができる。
【００１３】
電圧検出部１４は、各出力端子６０における電圧を測定する。電圧検出部１４は、調整部１２の出力側に設けられる。
【００１４】
また、電圧検出部１５は、調整部１２の入力側にあたる接続母線Ｂの電圧ＶＢを検出するためのものであり、調整部１２の入力側に設けられる。以下、出力端子６０のそれぞれの電圧調整部１２の前後の電圧降下分の測定値を、電圧測定値Ｖ１からＶｋと称する。
【００１５】
調整部１２は、出力端子６０のそれぞれに対応して設けられ、制御部１３から指示される制御量Ｘ１からＸｋに基づいて、出力端子６０から流れる電流を調整する。
【００１６】
図２は、実施形態の調整部１２の構成図である。調整部１２は、例えば、半導体素子（内部回路）１２１と、制御量変換部１２２とを備える。半導体素子１２１は、制御電圧に応じて、流れる電流を連続的に調整可能な線形素子である。半導体素子１２１は、接続母線Ｂと出力端子６０とを接続する接続線上に設けられ、ドロッパー方式で出力端子６０から流れる電流を調整する。制御量変換部１２２は、制御部１３からの制御量Ｘ（目標電流）と、電流検出部１１による検出結果とを参照し、出力端子６０から流れる電流が制御部１３から与えられた目標電流に近づくように、半導体素子１２１を制御する。
【００１７】
図３は、実施形態の制御部１３の構成図である。制御部１３は、例えば、制御情報取得部１３１と、測定値取得部１３２と、定電流制御部１３３と、定電圧制御部１３４と、定電力制御部１３５と、制御モード選択部１３６と、制御量出力部１３７と、を備える。制御部１３の各構成要素は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサがプログラムを実行することにより実現される。また、制御部１３の各構成要素は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードウェアにより実現されてもよい。
【００１８】
制御情報取得部１３１は、外部装置５から目標値ＲＥＦとＩ／Ｖ／Ｐ切替指示とを取得する。例えば、外部装置５は、ビルの設備を管理する制御装置、照明設備の制御装置、などの各種制御装置である。目標値ＲＥＦは、選択された制御モードに必要とされる目標値であり、例えば、目標電流、目標電圧、目標電力のいずれか、またはこれらを間接的に指定する値である。Ｉ／Ｖ／Ｐ切替指示は、制御モードを選択するための制御情報である。給電装置１が実施可能な制御モードには、例えば、定電流制御を実施する定電流制御モードと、定電圧制御を実施する定電圧制御モードと、定電力制御を実施する定電力制御モードとが含まれる。
【００１９】
測定値取得部１３２は、電流検出部１１、電圧検出部１４、および電圧検出部１５のうち一部または全部から、測定値を示すデータを取得する。
【００２０】
定電流制御部１３３は、制御情報取得部１３１により取得された目標値ＲＥＦが目標電流を直接的または間接的に指定するものである場合、各調整部１２に与える制御量Ｘ（目標電流）を目標値ＲＥＦに基づいて決定し、各調整部１２に出力する。
【００２１】
定電圧制御部１３４は、制御情報取得部１３１により取得された目標値ＲＥＦが目標電圧を直接的または間接的に指定するものである場合、各調整部１２に与える制御量Ｘ（例えば半導体素子１２１に与える制御電圧を指定するための値）を目標値ＲＥＦに基づいて決定し、各調整部１２に出力する。より具体的に、定電圧制御部１３４は、電圧測定値Ｖ１からＶｋのそれぞれが、目標値ＲＥＦの示す電圧値に近づくように、制御量Ｘを決定する。
【００２２】
定電力制御部１３５は、制御情報取得部１３１により取得された目標値ＲＥＦが目標電力を直接的または間接的に指定するものである場合、各調整部１２に与える制御量Ｘ（例えば半導体素子１２１に与える制御電圧を指定するための値）を目標値ＲＥＦに基づいて決定し、各調整部１２に出力する。より具体的に、定電圧制御部１３４は、電流検出部１１により検出された電流値と電圧検出部１４により検出された電圧値とを乗算した電力値が、目標値ＲＥＦの示す電力値に近づくように、制御量Ｘを決定する。
【００２３】
制御モード選択部１３６は、制御情報取得部１３１により取得されたＩ／Ｖ／Ｐ切替指示に基づいて、いずれかの制御モードで給電装置１を動作させる。具体的には、制御モード選択部１３６は、定電流制御部１３３と定電圧制御部１３４と定電力制御部１３５のうち、選択した制御モードに応じた機能部を活性化させ、制御量を制御量出力部１３７に出力させる。
【００２４】
制御量出力部１３７は、定電流制御部１３３と定電圧制御部１３４と定電力制御部１３５のうちいずれかによって生成された制御量Ｘを、各調整部１２に供給する。
【００２５】
入力部１８は、ユーザの操作を受け付けて、給電装置１を制御するための各種情報を取得する。入力部１８は、例えば表示部と一体として構成されたタッチパネル、または機械式のキー等である。
【００２６】
実施形態の給電装置１は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を有する複数の照明装置に電力を供給する。電流を一定に制御して照明装置に電力供給することにより、照明の明るさを一定に保ち、快適な空間を提供することができる。この場合、制御部１３は、例えば、照明装置ごとの明るさに関する指示情報に基づいて、出力系統ごとの電流を調整する。明るさに関する指示情報は、例えば、入力部１８に対して入力される。
【００２７】
図４は、ユーザの入力を受け付けるためのインターフェース画面１８０の一例を示す図である。インターフェース画面１８０は、出力系統識別情報選択領域１８１と、出力系統番号表示領域１８２と、照明装置の明るさ設定領域１８３とを含む。また、インターフェース画面１８０は、照明装置（出力系統）への供給電力を個別に調整するか、照明装置をエリアごとにグループ化した照明装置群（出力系統群）ごとに調整するかを切り替える切替スイッチ１８９が設けられる。出力系統識別情報選択領域１８１には、設定または設定の更新を行う出力系統（または出力系統群）を選択するための出力系統番号が並んで表示されている。これらの出力系統番号は、ＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチとして機能し、例えばユーザがタッチ操作することで、その出力系統が、設定または設定の更新対象として選択される。また、切替スイッチ１８９にユーザがタッチ操作する度に、選択される調整方法（個別ごと、またはエリアごと）が切り替わる。
【００２８】
出力系統番号表示領域１８２には、出力系統識別情報選択領域１８１を操作することによって選択された出力系統の識別情報が表示される。明るさ設定領域１８３には、選択された出力系統の照明装置を消灯または点灯させ、点灯させる場合の明るさを選択するための選択メニューが表示されている。例えば、明るさ設定領域１８３には、消灯を指示する「消灯」ボタン１８４と、点灯を指示する「点灯」ボタン１８５とが設けられる。さらに、点灯状態の照明の明るさを調整するための選択メニューとして、予め標準的な明るさとして設計された明るさを指定する「標準」ボタン１８６と、上記の標準的な明るさより暗くすることを指定する「暗く」ボタン１８７と、標準的な明るさより明るくすることを指定する「明るく」ボタン１８８とが設けられる。
【００２９】
入力部１８は、上記のインターフェース画面１８０に対する操作を受け付けて、検出した操作に応じた信号を、制御情報取得部１３１に出力する。制御情報取得部１３１は、入力部１８から入力された信号に基づいて、例えば目標値ＲＥＦを補正する補正量を決定する。
【００３０】
図５は、入力部１８に対する入力操作を、目標値ＲＥＦの補正量に変換するための変換テーブルの一例である。変換テーブルは、例えば制御部１３の図示しない記憶部に格納されている。変換テーブルは、「指示情報」と「目標値補正量」とが互いに対応付けられたテーブルデータである。
【００３１】
「指示情報」のデータは、ユーザの操作として検出された操作の履歴情報から定まる値を示す。「指示情報」における値は、例えば、インターフェース画面１８０における「明るく」ボタン１８８が操作されるごとに１インクリメントされ、「暗く」ボタン１８７が操作されるごとに１デクリメントされる。
【００３２】
「目標値補正量」は、例えば外部装置５から入力される目標値ＲＥＦに対する補正量を示す。なお、ユーザが入力部１８に対して入力した明るさに関する指示は、目標値ＲＥＦを補正するために用いられるのではなく、そのまま目標電流、目標電圧、または目標電力に変換されてもよい。図６は、ユーザが入力部１８に対して入力した指示が目標電流に直接変換される場合のインターフェース画面１８０Ａの一例を示す図である。インターフェース画面１８０Ａの明るさ設定領域１８３Ａでは、照明装置ごと（または照明装置群ごと）に明るさの程度を指定するためのスイッチ群１９０が設けられる。このスイッチ群１９０において、ユーザが例えば０％、２０％、４０％、６０％、８０％、１００％の中から所望の明るさを選択してタッチ操作すると、選択された明るさに対応する目標電流が導出され、対応する調整部１２に制御量Ｘ（目標電流）が与えられる。これによって、ユーザが入力部１８に対して入力した明るさに関する指示が目標電流に変換される。
【００３３】
また、図６の例では、予め設定された段階的な明るさの候補の中から、ユーザが明るさを選択するものとしたが、給電装置１は、例えば０％〜１００％で表される所望の明るさの入力を受け付けてもよい。この場合、給電装置１は、テキスト入力ボックス等に対するテキスト入力で、明るさの指示値（０％〜１００％）の入力を受け付けてもよいし、仮想的なスライドバーの操作によって、明るさの指示値（０％〜１００％）の入力を受け付けてもよい。また、インターフェース画面１８０Ａに対する操作に限らず、給電装置１は、機械式のダイヤルキーやスライドバー等によって、明るさの指示値の入力を受け付けてもよい。
【００３４】
また、入力部１８に対しては、上記説明した明るさに関する指示だけでなく、給電装置１の動作モードを指定するための入力がなされてもよい。
【００３５】
以上説明した実施形態の給電装置１によれば、電力の供給を受け付ける入力端子４１、４２と、入力端子４１、４２に入力された電力が分配されて出力される出力端子６０であって、出力系統ごとに設けた複数の出力端子６０と、出力端子６０から流れる電流を出力系統ごとに測定する電流検出部１４と、出力端子６０のそれぞれに対応して設けられ、出力端子６０から流れる電流を調整する調整部１２と、出力端子のそれぞれにおける電流が、出力系統ごとの目標電流に近づくように調整部を制御する制御部１３とを備えることにより、電力供給源２、３からの電力を分配し、複数の負荷４のそれぞれに対して所望の電流値の電力を供給することができる。
【００３６】
上記説明した実施形態では、調整部１２は、電流測定値を目標電流に近づける機能を有するものとして説明したが、制御部１３が、出力端子６０から流れ出る電流を目標電流に近づけるように、半導体素子１２１に与える制御電圧を指定するための値を生成して調整部１２に出力してもよい。
【００３７】
また、制御部１３は、電圧検出部１４により測定された電圧測定値Ｖ１からＶｋＶのいずれかと、対応する電流検出部１１により検出された電流Ｉ１からＩｋのいずれかとの積から、各調整部１２において発生している電力損失量を算出してもよい。制御部１３は、この算出された損失電力量に基づいて、調整部１２が過負荷になっている状態を検出して、過負荷となっている調整部１２からの電流の出力を遮断させてもよい。
【００３８】
なお、給電装置１は、電力変換部１６と電力変換部１７を備えるものとして説明したが、上記の電力変換部のうち一方、または双方を、給電装置１の外部に設けるものとし、これらを省略した構成であってもよい。この場合、外部に設けた電力変換部１６や電力変換部１７等から印加される電圧は、安定化されていることが望ましい。例えば、入力端子４２に、電圧が安定化された直流電力が供給される場合、入力端子４２に接続母線Ｂを接続してもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１…給電装置、４…負荷、５…外部装置、１１…電流検出部、１２…調整部、１３…制御部、１４…電圧検出部、４１、４２…入力端子、６０…出力端子、１３１…制御情報取得部、１３２…測定値取得部、１３３…定電流制御部、１３４…定電圧制御部、１３５…定電力制御部、１３６…制御モード選択部、１３７…制御量出力部
【図１】
2017050950.tif 000003
【図２】
2017050950.tif 000004
【図３】
2017050950.tif 000005
【図４】
2017050950.tif 000006
【図５】
2017050950.tif 000007
【図６】
2017050950.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月19日(2016.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力の供給を受け付ける入力端子と、
前記入力端子に入力された電力が分配されて出力される複数の出力端子と、
前記出力端子のそれぞれから流れる電流を測定する電流検出部と、
前記出力端子のそれぞれに対応して設けられ、前記出力端子から流れる電流を調整する調整部と、
少なくとも定電流制御モードおよび定電圧制御モードのうち選択された制御モードに関する情報および前記制御モードに必要とされる目標値を取得し、前記取得した目標値と、入力部により入力された指示情報とに基づいて、前記目標値に対する補正量を決定し、前記補正量を反映した目標値および前記取得した制御モードに基づいて、前記出力端子のそれぞれにおける電流が、各出力端子に対応付けられた目標電流に近づくように前記調整部を制御する制御部と、
を備える給電装置。
【請求項２】
前記制御部は、記憶部に記憶された指示情報と前記目標値に対する補正量とが互いに対応付けられた変換テーブルを参照して、前記補正量を決定する、
請求項１に記載の給電装置。
【請求項３】
前記調整部は、前記電流検出部による検出結果を参照し、前記出力端子から流れる電流が前記制御部から与えられた目標電流に近づくように、前記調整部の内部回路を制御する、請求項１または請求項２に記載の給電装置。
【請求項４】
前記調整部は、ドロッパー方式で前記出力端子から流れる電流を調整する、
請求項１から３のうちいずれか１項に記載の給電装置。
【請求項５】
人の入力操作を受け付ける入力部を備え、
前記制御部および前記調整部は、前記入力部に対してなされた入力操作に応じて、前記制御モードを切り替える、
請求項４に記載の給電装置。
【請求項６】
前記複数の出力端子に接続される負荷は照明装置であり、
前記制御部は、前記調整部をそれぞれ制御して、各照明装置に流す電流を調整する、
請求項１から５のうちいずれか１項に記載の給電装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記複数の照明装置のそれぞれに対応して入力される、明るさに関する指示情報に基づいて、前記調整部に与える目標電流を決定する、
請求項６に記載の給電装置。
【請求項８】
人の入力操作を受け付ける入力部を備え、
前記制御部は、前記入力部に対してなされた入力操作に応じて、前記明るさに関する指示情報を取得する、
請求項７に記載の給電装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記問題を解決する本発明の一態様は、電力の供給を受け付ける入力端子と、前記入力端子に入力された電力が分配されて出力される複数の出力端子と、前記出力端子のそれぞれから流れる電流を測定する電流検出部と、前記出力端子のそれぞれに対応して設けられ、前記出力端子から流れる電流を調整する調整部と、少なくとも定電流制御モードおよび定電圧制御モードのうち選択された制御モードに関する情報および前記制御モードに必要とされる目標値を取得し、前記取得した目標値と、入力部により入力された指示情報とに基づいて、前記目標値に対する補正量を決定し、前記補正量を反映した目標値および前記取得した制御モードに基づいて、前記出力端子のそれぞれにおける電流が、各出力端子に対応付けられた目標電流に近づくように前記調整部を制御する制御部とを備える給電装置である。