(57)【要約】【課題】過負荷を防止してブレーカが電路を遮断することなく安全に負荷を動作させることができる配電システムを提供する。【解決手段】直流ブレーカ１１４は、二次側からの出力電力を測定する電力測定部１１４ａと、測定した出力電力と出力可能な電力の最大許容値との差に基づいて余裕電力情報を生成する情報生成部１１４ｂと、生成した余裕電力情報を各直流機器１０２へ送信する通信部１１４ｃとを備え、各直流機器１１４は、余裕電力情報を受信する通信部１０２ｂと、動作指示があった場合に、当該動作指示による動作に必要な電力を推定して、推定電力を余裕電力情報に基づく余裕電力と比較し、余裕電力に対する推定電力の差が所定値未満であれば当該動作指示による動作を許可し、余裕電力に対する推定電力の差が所定値以上であれば当該動作指示による動作を許可しない省電力制御部１０２ｃとを備える。【選択図】図１
2009153336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、
一次側に電源を接続したブレーカと、
ブレーカの二次側から配設された電力供給線路と、
電力供給線路に接続して電力を供給され、動作指示に基づいて動作する１乃至複数の負荷とで構成され、
ブレーカは、二次側へ流れる電流が予め設定されている値を超えると電路を遮断する過電流遮断手段と、二次側からの出力電力を測定する電力測定手段と、測定した出力電力と過電流遮断手段が電路を遮断することなく二次側から出力可能な最大電力との差に基づいて余裕電力情報を生成する情報生成手段と、生成した余裕電力情報を電力供給線路に重畳して各負荷へ送信する通信手段とを備え、
各負荷は、電力供給線路に重畳された余裕電力情報を受信する通信手段と、動作指示があった場合に、当該動作指示による動作に必要な電力を推定して、推定電力を余裕電力情報に基づく余裕電力と比較し、余裕電力に対する推定電力の差が所定値以上であれば当該動作指示による動作を許可し、余裕電力に対する推定電力の差が所定値未満であれば当該動作指示による動作を許可しない省電力制御手段とを備える
ことを特徴とする配電システム。
【請求項２】
前記負荷は複数であって、前記動作指示があった負荷の省電力制御手段は、余裕電力に対する推定電力の差が所定値未満である場合、余裕電力に対する推定電力の差が所定値以上になるまで待機した後、当該動作指示による動作を許可することを特徴とする請求項１記載の配電システム。
【請求項３】
前記負荷は複数であって、前記ブレーカは、予め格納されている各負荷の動作優先順位に基づいて、消費電力が低減する方向へ負荷を動作させる省電力要求を前記通信手段から送信する省電力要求送信手段を備え、
前記動作指示があった第１の負荷の省電力制御手段は、余裕電力に対する推定電力の差が所定値未満であって当該動作指示による動作を許可しない場合、前記通信手段からブレーカへ動作要求を送信し、
動作要求を受信したブレーカの省電力要求送信手段は、省電力要求を送信していない負荷のうち動作優先順位の最も低い第２の負荷に対して前記通信手段から省電力要求を送信し、
省電力要求を受信した第２の負荷の省電力制御手段は、自己の消費電力が低減する方向に動作を制御し、
第１の負荷の省電力制御手段は、余裕電力に対する推定電力の差が所定値以上になって当該動作指示による動作を許可するまで上記動作要求の送信を繰り返す
ことを特徴とする請求項１記載の配電システム。
【請求項４】
前記第２の負荷の省電力制御手段は、予め設定されているプログラムに基づいて、自己の消費電力が低減する方向に動作を制御することを特徴とする請求項３記載の配電システム。
【請求項５】
前記負荷の省電力制御手段は、受信した余裕電力情報に基づく余裕電力が一定値未満であれば、自己の消費電力が増加する方向への動作を許可しないことを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の配電システム。
【請求項６】
前記電源は、直流電源であることを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の配電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、住宅やオフィス等の建屋内に配設される配電系統としては、商用電源を供給する交流の配電系統や、商用電源を直流電圧に変換した直流電源を供給する直流の配電系統があるが、いずれも電力供給線路を通して電気機器（負荷）に各電力が供給される。そして、電源と電気機器との間には、電力供給線路に流れる電流を監視し、異常を検知したときに電力供給線路上で電源から電気機器への給電を制限ないし遮断するブレーカが設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−８７２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、負荷側の短絡時だけでなく過負荷時にもブレーカを流れる電流が定格電流を超えると、安全のためにブレーカが電路を遮断し、ブレーカの二次側に接続された電気機器への給電を停止してしまうため、ユーザ側から見ると突然の電気機器の停止によって不都合が生じる場合がある。
【０００４】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、過負荷を防止してブレーカが電路を遮断することなく安全に負荷を動作させることができる配電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、電源と、一次側に電源を接続したブレーカと、ブレーカの二次側から配設された電力供給線路と、電力供給線路に接続して電力を供給され、動作指示に基づいて動作する１乃至複数の負荷とで構成され、ブレーカは、二次側へ流れる電流が予め設定されている値を超えると電路を遮断する過電流遮断手段と、二次側からの出力電力を測定する電力測定手段と、測定した出力電力と過電流遮断手段が電路を遮断することなく二次側から出力可能な最大電力との差に基づいて余裕電力情報を生成する情報生成手段と、生成した余裕電力情報を電力供給線路に重畳して各負荷へ送信する通信手段とを備え、各負荷は、電力供給線路に重畳された余裕電力情報を受信する通信手段と、動作指示があった場合に、当該動作指示による動作に必要な電力を推定して、推定電力を余裕電力情報に基づく余裕電力と比較し、余裕電力に対する推定電力の差が所定値以上であれば当該動作指示による動作を許可し、余裕電力に対する推定電力の差が所定値未満であれば当該動作指示による動作を許可しない省電力制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、負荷が動作指示による新規動作を行うとブレーカが電路を遮断すると判断される場合には当該動作指示による動作を許可しないので、過負荷を防止してブレーカが電路を遮断することなく安全に負荷を動作させることができる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１において、前記負荷は複数であって、前記動作指示があった負荷の省電力制御手段は、余裕電力に対する推定電力の差が所定値未満である場合、余裕電力に対する推定電力の差が所定値以上になるまで待機した後、当該動作指示による動作を許可することを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、いずれかの負荷の動作停止、あるいは消費電力の小さい動作への移行によって、余裕電力が増大し、動作指示を受けた負荷の新規動作が可能になれば、動作指示後の待機状態を経て自動的に新規動作を開始するため、動作指示を何回も発生させる必要がない。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１において、前記負荷は複数であって、前記ブレーカは、予め格納されている各負荷の動作優先順位に基づいて、消費電力が低減する方向へ負荷を動作させる省電力要求を前記通信手段から送信する省電力要求送信手段を備え、前記動作指示があった第１の負荷の省電力制御手段は、余裕電力に対する推定電力の差が所定値未満であって当該動作指示による動作を許可しない場合、前記通信手段からブレーカへ動作要求を送信し、動作要求を受信したブレーカの省電力要求送信手段は、省電力要求を送信していない負荷のうち動作優先順位の最も低い第２の負荷に対して前記通信手段から省電力要求を送信し、省電力要求を受信した第２の負荷の省電力制御手段は、自己の消費電力が低減する方向に動作を制御し、第１の負荷の省電力制御手段は、余裕電力に対する推定電力の差が所定値以上になって当該動作指示による動作を許可するまで上記動作要求の送信を繰り返すことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、動作指示を受けた負荷の新規動作が許可されなければ、同一のブレーカに接続している他の負荷を、動作優先順位に基づいて省電力モードで強制的に動作させることによって、配電システム全体の消費電力を低減させてから負荷の新規動作を許可しており、過負荷を防止してブレーカが電路を遮断することなく安全に負荷を動作させることができる。また、省電力モードで強制的に動作させる負荷に優先順位を付与することで、各負荷の稼動状況を考慮したより効率的な処理を実現できる。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３において、前記第２の負荷の省電力制御手段は、予め設定されているプログラムに基づいて、自己の消費電力が低減する方向に動作を制御することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、負荷の消費電力が低減する方向に制御される動作はプログラムで設定されるので、負荷の使い方や稼働状況等に応じた最適な動作とすることができ、さらには変更も容易となる。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１乃至４いずれかにおいて、前記負荷の省電力制御手段は、受信した余裕電力情報に基づく余裕電力が一定値未満であれば、自己の消費電力が増加する方向への動作を許可しないことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、負荷の新規動作による過負荷を一層防止することができる。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１乃至５いずれかにおいて、前記電源は、直流電源であることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、直流電源は、商用電源を整流した電源や、二次電池、燃料電池等を用いるため、商用電源を用いた交流配電系統よりも容量の限界が低く、負荷変動に対して電力供給が不安定であることから、請求項１乃至５の発明は直流配電系統に対してより効果的となる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明では、過負荷を防止してブレーカが電路を遮断することなく安全に負荷を動作させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
（実施形態１）
以下に説明する実施形態は、本発明を適用する建物として戸建て住宅の家屋を想定して説明するが、本発明の技術思想を集合住宅に適用することを妨げるものではない。建屋Ｈには、図７に示すように、直流電力を出力する直流電力供給部１０１と、直流電力により駆動される電気機器である直流機器１０２とが設けられ、直流電力供給部１０１の出力端部に接続した直流供給線路Ｗｄｃを通して直流機器１０２に直流電力が供給される。直流電力供給部１０１と直流機器１０２との間には、直流供給線路Ｗｄｃに流れる電流を監視し、異常を検知したときに直流給電線路Ｗｄｃ上で直流電力供給部１０１から直流機器１０２への給電を制限ないし遮断する直流ブレーカ１１４が設けられる。
【００２０】
直流供給線路Ｗｄｃは、直流電力の給電路であるとともに通信路としても兼用されており、高周波の搬送波を用いてデータを伝送する通信信号を直流電圧に重畳することにより直流供給線路Ｗｄｃに接続された機器間での通信を可能にしている。この技術は、交流電力を供給する電力線において交流電圧に通信信号を重畳させる電力線搬送技術と類似した技術である。
【００２１】
直流供給線路Ｗｄｃは、直流電力供給部１０１を介して宅内サーバ１１６に接続される。宅内サーバ１１６は、宅内の通信網（以下、「宅内網」という）を構築する主装置であり、宅内網において直流機器１０２が構築するサブシステムなどと通信を行う。
【００２２】
図示例では、サブシステムとして、パーソナルコンピュータ、無線アクセスポイント、ルータ、ＩＰ電話機のような情報系の直流機器１０２からなる情報機器システムＫ１０１、照明器具のような照明系の直流機器１０２からなる照明システムＫ１０２，Ｋ１０５、来客対応や侵入者の監視などを行う直流機器１０２からなるインターホンシステムＫ１０３、火災感知器のような警報系の直流機器１０２からなる住警器システムＫ１０４などがある。各サブシステムは、自立分散システムを構成しており、サブシステム単独でも動作が可能になっている。
【００２３】
上述した直流ブレーカ１１４は、サブシステムに関連付けて設けられており、図示例では、情報機器システムＫ１０１、照明システムＫ１０２およびインターホンシステムＫ１０３、住警器システムＫ１０４、照明システムＫ１０５に関連付けて４個の直流ブレーカ１１４を設けている。１台の直流ブレーカ１１４に複数個のサブシステムを関連付ける場合には、サブシステムごとに直流供給線路Ｗｄｃの系統を分割する接続ボックス１２１が設けられる。図示例においては、照明システムＫ１０２とインターホンシステムＫ１０３との間に接続ボックス１２１が設けられている。
【００２４】
情報機器システムＫ１０１としては、壁コンセントあるいは床コンセントの形態で建屋Ｈに先行配置（建屋Ｈの建築時に施工）される直流コンセント１３１に接続される直流機器１０２からなる情報機器システムＫ１０１が設けられる。
【００２５】
照明システムＫ１０２、Ｋ１０５としては、建屋Ｈに先行配置される照明器具（直流機器１０２）からなる照明システムＫ１０２と、天井に先行配置される引掛シーリング１３２に接続する照明器具（直流機器１０２）からなる照明システムＫ１０５とが設けられる。引掛シーリング１３２には、建屋Ｈの内装施工時に施工業者が照明器具を取り付けるか、または家人自身が照明器具を取り付ける。
【００２６】
照明システムＫ１０２を構成する直流機器１０２である照明器具に対する制御の指示は、赤外線リモコン装置を用いて与えるほか、直流供給線路Ｗｄｃに接続されたスイッチ１４１から通信信号を用いて与えることができる。すなわち、スイッチ１４１は直流機器１０２とともに通信の機能を有している。また、スイッチ１４１の操作によらず、宅内網の別の直流機器１０２あるいは宅内サーバ１１６から通信信号により制御の指示がなされることもある。照明器具への指示には、点灯、消灯、調光、点滅点灯などがある。
【００２７】
上述した直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２には、任意の直流機器１０２を接続することができ、接続された直流機器１０２に直流電力を出力するから、以下では直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２を区別する必要がない場合には「直流アウトレット」と呼ぶ。
【００２８】
これらの直流アウトレットは、直流機器１０２に直接設けた接触子（図示しないプラグの栓刃や導体片等）または接続線を介して設けた接触子が差し込まれる差込式の接続口が器体に開口し、接続口に差し込まれた接触子に直接接触する接触子受けが器体に保持された構造を有しており、接触式で給電を行う。直流アウトレットに接続された直流機器１０２が通信機能を有する場合には、直流供給線路Ｗｄｃを通して通信信号を伝送することが可能になる。直流機器１０２だけではなく直流アウトレットにも通信機能が設けられている。
【００２９】
宅内サーバ１１６は、宅内網に接続されるだけではなく、インターネットを構築する広域網ＮＴに接続される接続口を有している。宅内サーバ１１６が広域網ＮＴに接続されている場合には、広域網ＮＴに接続されたコンピュータサーバであるセンタサーバ２００によるサービスを享受することができる。
【００３０】
センタサーバ２００が提供するサービスには、広域網ＮＴを通して宅内網に接続された機器（主として直流機器１０２であるが通信機能を有した他の機器も含む）の監視や制御を可能にするサービスがある。このサービスにより、パーソナルコンピュータ、インターネットＴＶ、移動体電話機などのブラウザ機能を備える通信端末（図示せず）を用いて宅内網に接続された機器の監視や制御が可能になる。
【００３１】
宅内サーバ１１６は、広域網ＮＴに接続されたセンタサーバ２００との間の通信と、宅内網に接続された機器との間の通信との両方の機能を備え、宅内網の機器に関する識別情報（ここでは、ＩＰアドレスを用いるものとする）の取得の機能を備える。
【００３２】
宅内サーバ１１６は、センタサーバ２００との通信機能を用いることにより、広域網ＮＴに接続された通信端末からセンタサーバ２００を通して宅内の機器の監視や制御を可能にする。センタサーバ２００は、宅内の機器と広域網ＮＴ上の通信端末とを仲介する。
【００３３】
通信端末から宅内の機器の監視や制御を行う場合は、監視や制御の要求をセンタサーバ２００に記憶させ、宅内の機器は定期的に片方向のポーリング通信を行うことにより、通信端末からの監視や制御の要求を受信する。この動作により、通信端末から宅内の機器の監視や制御が可能になる。
【００３４】
また、宅内の機器において火災検知など通信端末に通知すべきイベントが生じたときには、宅内の機器からセンタサーバ２００に通知し、センタサーバ２００から通信端末に対して電子メールによる通知を行う。
【００３５】
宅内サーバ１１６における宅内網との通信機能のうち重要な機能は、宅内網を構成する機器の検出と管理である。宅内サーバ１１６では、ＵＰｎＰ（Universal Plug and Play）を応用して宅内網に接続された機器を自動的に検出する。宅内サーバ１１６はブラウザ機能を有する表示器１１７を備え、検出した機器の一覧を表示器１１７に表示する。この表示器１１７はタッチパネル式もしくは操作部が付設された構成を有し、表示器１１７の画面に表示された選択肢から所望の内容を選択する操作が可能になっている。したがって、宅内サーバ１１６の利用者（施工業者あるいは家人）は、表示器１１７の画面上で機器の監視ないし制御が可能になる。表示器１１７は宅内サーバ１１６とは分離して設けてもよい。
【００３６】
宅内サーバ１１６では、機器の接続に関する情報を管理しており、宅内網に接続された機器の種類や機能とアドレスとを把握する。したがって、宅内網の機器を連動動作させることができる。機器の接続に関する情報は上述のように自動的に検出されるが、機器を連動動作させるには、機器自身が保有する属性により自動的に関係付けを行うほか、宅内サーバ１１６にパーソナルコンピュータのような情報端末を接続し、情報端末のブラウザ機能を利用して機器の関係付けを行うこともできる。
【００３７】
機器の連動動作の関係は各機器がそれぞれ保持する。したがって、機器は宅内サーバ１１６を通すことなく連動動作することができる。各機器について、連動動作の関係付けを行うことにより、たとえば、機器であるスイッチの操作により、機器である照明器具の点灯あるいは消灯の動作を行うことが可能になる。また、連動動作の関係付けはサブシステム内で行うことが多いが、サブシステムを超える関係付けも可能である。
【００３８】
ところで、直流電力供給部１０１は、基本的には、商用電源のように宅外から供給される交流電源ＡＣの電力変換により直流電力を生成する。図示する構成では、交流電源ＡＣは、分電盤１１０に内器として取り付けられた主幹ブレーカ１１１を通して、スイッチング電源を含むＡＣ／ＤＣコンバータ１１２に入力される。ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２から出力される直流電力は、協調制御部１１３を通して各直流ブレーカ１１４に接続される。
【００３９】
直流電力供給部１０１には、交流電源ＡＣから電力が供給されない期間（たとえば、商用電源ＡＣの停電期間）に備えて二次電池１６２が設けられている。また、直流電力を生成する太陽電池１６１や燃料電池１６３を併用することも可能になっている。交流電源ＡＣから直流電力を生成するＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を備える主電源に対して、太陽電池１６１や二次電池１６２や燃料電池１６３は分散電源になる。なお、図示例において、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３は出力電圧を制御する回路部を含み、二次電池１６２は放電だけではなく充電を制御する回路部も含んでいる。
【００４０】
分散電源のうち太陽電池１６１や燃料電池１６３は必ずしも設けなくてもよいが、二次電池１６２は設けるのが望ましい。二次電池１６２は主電源や他の分散電源により適時充電され、二次電池１６２の放電は、交流電源ＡＣから電力が供給されない期間だけではなく必要に応じて適時に行われる。二次電池１６２の充放電や主電源と分散電源との協調は、協調制御部１１３により行われる。すなわち、協調制御部１１３は、直流電力供給部１０１を構成する主電源および分散電源から直流機器１０２への電力の配分を制御する直流電力制御部として機能する。なお、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３の出力を交流電力に変換し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２の入力電力として用いる構成を採用してもよい。
【００４１】
直流機器１０２の駆動電圧は機器に応じた複数種類の電圧から選択されるから、協調制御部１１３にＤＣ／ＤＣコンバータを設け、主電源および分散電源から得られる直流電圧を必要な電圧に変換するのが望ましい。通常は、１系統のサブシステム（もしくは１台の直流ブレーカ１１４に接続された直流機器１０２）に対して１種類の電圧が供給されるが、１系統のサブシステムに対して３線以上を用いて複数種類の電圧を供給するように構成してもよい。あるいはまた、直流供給線路Ｗｄｃを２線式とし、線間に印加する電圧を時間経過に伴って変化させる構成を採用することも可能である。ＤＣ／ＤＣコンバータは、直流ブレーカと同様に複数に分散して設けてもよい。
【００４２】
上述の構成例では、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を１個だけ図示しているが、複数個のＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を並設することが可能であり、複数個のＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を設けるときには、負荷の大きさに応じて運転するＡＣ／ＤＣコンバータ１１２の台数を増減させるのが望ましい。
【００４３】
上述したＡＣ／ＤＣコンバータ１１２、協調制御部１１３、直流ブレーカ１１４、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３には通信機能が設けられており、主電源および分散電源や直流機器１０２を含む負荷の状態に対処する連携動作を行うことを可能にしている。この通信に用いる通信信号は、直流機器１０２に用いる通信信号と同様に直流電圧に重畳する形式で伝送する。
【００４４】
上述の例では主幹ブレーカ１１１から出力された交流電力をＡＣ／ＤＣコンバータ１１２により直流電力に変換するために、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を分電盤１１０内に配置しているが、主幹ブレーカ１１１の出力側において分電盤１１０内に設けた分岐ブレーカ（図示せず）で交流供給線路を複数系統に分岐し、各系統の交流供給線路にＡＣ／ＤＣコンバータを設けて系統ごとに直流電力に変換する構成を採用してもよい。
【００４５】
この場合、建屋Ｈの各階や各部屋を単位としてＡＣ／ＤＣコンバータを設けることができるから、ＡＣ／ＤＣコンバータを系統別に管理することができ、しかも、直流電力を利用する直流機器１０２との間の直流供給線路Ｗｄｃの距離が小さくなるから、直流供給線路Ｗｄｃでの電圧降下による電力損失を低減させることができる。また、主幹ブレーカ１１１および分岐ブレーカを分電盤１１０に収納し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２と協調制御部１１３と直流ブレーカ１１４と宅内サーバ１１６とを分電盤１１０とは別の盤に収納してもよい。
【００４６】
そして、本実施形態の配電システムは、図１に示すように、直流電源たる直流電力供給部１０１と、一次側に直流電力供給部１０１を接続した直流ブレーカ１１４と、直流ブレーカ１１４の二次側から配設された直流供給線路Ｗｄｃと、直流供給線路Ｗｄｃに接続して電力を供給され、動作指示に基づいて動作する複数の直流機器１０２とで構成され、以下、この配電システムについて説明する。なお、この配電システムは直流ブレーカ１１４毎に構成されており、複数の直流ブレーカ１１４を設けた場合も、直流ブレーカ１１４毎に同様に動作する。
【００４７】
直流ブレーカ１１４は、予め設定されている定格電流を超える電流が流れるとトリップして電路を遮断する過電流遮断部１１４ｄを有するとともに、電力測定部１１４ａ、情報生成部１１４ｂ、通信部１１４ｃを備える。
【００４８】
電力測定部１１４ａは、直流ブレーカ１１４の二次側から出力される電流を検出することで、二次側からの出力電力を測定し、情報生成部１１４ｂは、過電流遮断部１１４ｄが電路を遮断することなく二次側から出力可能な最大電力（直流ブレーカ１１４毎に予め設定されている）から、測定した出力電力を引いた余裕電力（すなわち、現状の出力電力からさらに増大可能な電力）を導出し、余裕電力情報を生成する。この余裕電力情報の生成処理は一定時間毎に行われ、さらには配下の直流機器１０２の動作によって余裕電力が増減したタイミングでも行われる。
【００４９】
通信部１１４ｃは、直流供給線路Ｗｄｃの直流電圧に信号を重畳させたり、直流供給線路Ｗｄｃの直流電圧に重畳している信号を復調することで、直流供給線路Ｗｄｃを介して電源重畳多重伝送を行うものであり、上記生成された余裕電力情報を直流供給線路Ｗｄｃの直流電圧に重畳して、配下の全直流機器１０２へ送信する。
【００５０】
次に、直流機器１０２は、機能部１０２ａ、通信部１０２ｂ、省電力制御部１０２ｃを備える。
【００５１】
機能部１０２ａは、各直流機器１０２が有する機能（例えば、照明機能、空調機能、センサ機能、通信機能、スピーカ機能、ＬＡＮのハブ機能、暖房機能等）を構成しており、動作指示に基づいて各機能が実行される。この動作指示は、直流機器１０２に設けたスイッチ（図示なし）の操作や、赤外線等のリモコン装置（図示なし）からのリモコン信号や、宅内網の別の直流機器１０２あるいは宅内サーバ１１６から受信した通信信号によって発生する。
【００５２】
通信部１０２ｂは、直流供給線路Ｗｄｃの直流電圧に信号を重畳させたり、直流供給線路Ｗｄｃの直流電圧に重畳している信号を復調することで、直流供給線路Ｗｄｃを介して電源重畳多重伝送を行うものであり、直流ブレーカ１１４からの余裕電力情報を受信する。
【００５３】
省電力制御部１０２ｃは、機能部１０２ａに対して動作指示があると、当該動作指示による動作に必要な電力を推定し（推定電力）、受信した余裕電力情報に基づく余裕電力と推定電力とに基づいて、当該動作指示による動作の可否を判断する。
【００５４】
図２は、省電力制御部１０２ｃの判断処理を示すフローチャートであり、まず、省電力制御部１０２ｃは直流ブレーカ１１４から受信した最新の余裕電力情報を保持しており（Ｓ１）、機能部１０２ａに動作指示が発生すると（Ｓ２）、省電力制御部１０２ｃは当該動作指示による動作に必要な電力を推定し（Ｓ３）、最新の余裕電力情報に基づく余裕電力と推定電力とを比較して（Ｓ４）、余裕電力に対する推定電力の差が所定値未満であれば（余裕電力−推定電力＜所定値）、当該動作指示による動作を機能部１０２ａが行った場合、過負荷となって直流ブレーカ１１４がトリップして電路を遮断すると判断して、当該動作指示による動作（新規動作）を許可しない（Ｓ５）。余裕電力に対する推定電力の差が所定値以上であれば（余裕電力−推定電力≧所定値）、当該動作指示による動作を機能部１０２ａが行っても、過負荷とならず直流ブレーカ１１４がトリップすることなく動作できると判断して、当該動作指示による動作（新規動作）を許可する（Ｓ６）。なお、上記Ｓ４の比較処理で用いる所定値は「０」以上であればよく、「０」より大きい値に設定した場合は、同一仕様の直流ブレーカ１０４の遮断特性の個体差を考慮したマージンとなる。
【００５５】
したがって、直流機器１０２が動作指示による新規動作を行うと直流ブレーカ１１４が電路を遮断すると判断される場合には新規動作を許可しないので、過負荷を防止して直流ブレーカ１１４が電路を遮断することなく安全に全ての直流機器１０２を動作させることができる。
【００５６】
また、省電力制御部１０２ｃは、図２の破線で示すように、動作指示による動作（新規動作）を許可しない場合（Ｓ５）、再び直流ブレーカ１１４からの余裕電力情報を受信した後（Ｓ７）、この最新の余裕電力情報に基づく余裕電力と推定電力とを比較する処理を（Ｓ４）、当該動作指示による動作（新規動作）を許可するまで繰り返してもよい。すなわち、いずれかの直流機器１０２の動作停止、あるいは消費電力の小さい動作への移行によって、余裕電力が増大し、動作指示を受けた直流機器１０２の新規動作が可能になれば、動作指示後の待機状態を経て自動的に新規動作を開始するため、動作指示を何回も発生させる必要がない。
【００５７】
（実施形態２）
本実施形態の直流ブレーカ１１４は、図３に示すように、実施形態１の構成に優先順位記憶部１１４ｅと、省電力要求送信部１１４ｆとを設けたものであり、優先順位記憶部１１４ｅには、各直流機器１０２（１０２１〜１０２４）の動作優先順位が予め格納されている。そして、ある直流機器１０２の省電力制御部１０２ｃが新規動作を許可しない場合に、直流ブレーカ１１４の省電力要求送信部１１４ｆは、通信部１１４ｃを介して、消費電力が低減する方向へ機器を動作させる信号（省電力要求）を優先順位の低い他の直流機器１０２へ送信することで、配電システム全体の消費電力を低減させて、直流機器１０２の新規動作を可能にするものである。なお、動作優先順位は、高いほうから、直流機器１０２１＞直流機器１０２２＞直流機器１０２３＞直流機器１０２４の順に設定されているとする（すなわち、直流機器１０２１、直流機器１０２２、直流機器１０２３、直流機器１０２４の順に重要度の高い動作を行っている）。
【００５８】
以下、直流機器１０２２（第１の負荷）に動作指示が発生した場合を例にして説明する。まず図４は、直流機器１０２２の省電力制御部１０２ｃの判断処理を示すフローチャートであり、省電力制御部１０２ｃは直流ブレーカ１１４から受信した最新の余裕電力情報を保持しており（Ｓ１）、機能部１０２ａに動作指示が発生すると（Ｓ２）、省電力制御部１０２ｃは当該動作指示による動作に必要な電力を推定し（Ｓ３）、最新の余裕電力情報に基づく余裕電力と推定電力とを比較して（Ｓ４）、余裕電力に対する推定電力の差が所定値未満であれば（余裕電力−推定電力＜所定値）、当該動作指示による動作を機能部１０２ａが行った場合、過負荷となって直流ブレーカ１１４がトリップして電路を遮断すると判断して、当該動作指示による動作（新規動作）を許可しない（Ｓ５）。余裕電力に対する推定電力の差が所定値以上であれば（余裕電力−推定電力≧所定値）、当該動作指示による動作を機能部１０２ａが行っても、過負荷とならず直流ブレーカ１１４がトリップすることなく動作できると判断して、当該動作指示による動作（新規動作）を許可する（Ｓ６）。そして、動作指示による動作（新規動作）を許可しない場合（Ｓ５）、省電力制御部１０２ｃは動作要求を直流ブレーカ１１４へ送信する（Ｓ１１）。
【００５９】
直流機器１０２２から動作要求を受信した直流ブレーカ１１４は、図５に示すように、動作要求を受信すると（Ｓ２１）、省電力要求送信部１１４ｆが、省電力要求を送信していない直流機器１０２のうち（要求送信元の直流機器１０２２以外）、動作優先順位の最も低い直流機器１０２４（第２の負荷）へ省電力要求を送信する（Ｓ２２）。
【００６０】
直流ブレーカ１１４から省電力要求を受信した直流機器１０２４の省電力制御部１０２ｃは、図６に示すように、省電力要求を受信すると（Ｓ３１）、図示しないメモリ内に予め設定されたプログラムに基づいて、機能部１０２ａを省電力モードで動作させる（Ｓ３２）。この省電力モードにおいて、例えば照明器具は調光レベルを下げて照明し、インターホンシステムではモニタ機能を停止して音声による通話機能のみを動作させ、空調機器は設定温度を省電力方向に変更することで、消費電力を低減させる。または、機能部１０２ａの動作を停止させてもよい（照明器具は消灯、インターホンシステムはモニタ機能および通話機能ともに停止、空調機器は停止等）。省電力モードでの動作は、各直流機器１０２の省電力制御部１０２ｃに格納されているプログラムで設定されるので、各直流機器１０２の使い方や稼働状況等に応じた最適な動作とすることができ、さらには変更も容易となる。
【００６１】
そして、直流機器１０２２の省電力制御部１０２ｃは、図４に示すように、再び直流ブレーカ１１４からの余裕電力情報を受信した後（Ｓ１２）、この最新の余裕電力情報に基づく余裕電力と推定電力とを比較する処理を行う（Ｓ４）。しかし、再び余裕電力に対する推定電力の差が所定値未満であり、当該動作指示による動作（新規動作）を許可しない場合は（Ｓ５）、動作要求を直流ブレーカ１１４へ再び送信する（Ｓ１１）。
【００６２】
直流機器１０２２から動作要求を再び受信した直流ブレーカ１１４は、図５に示すように、動作要求を受信すると（Ｓ２１）、省電力要求送信部１１４ｆが、省電力要求を送信していない直流機器１０２のうち動作優先順位の最も低い直流機器１０２３（第２の負荷）へ省電力要求を送信する（Ｓ２４）。
【００６３】
直流ブレーカ１１４から省電力要求を受信した直流機器１０２３の省電力制御部１０２ｃは、図６に示すように、省電力要求を受信すると（Ｓ３１）、図示しないメモリ内に予め設定されたプログラムに基づいて、機能部１０２ａを省電力モードで動作させる（Ｓ３２）。
【００６４】
そして、直流機器１０２２の省電力制御部１０２ｃは、図４に示すように、再び直流ブレーカ１１４からの余裕電力情報を受信した後（Ｓ１２）、この最新の余裕電力情報に基づく余裕電力と推定電力とを比較し、動作指示による動作（新規動作）を許可するまで、動作要求を直流ブレーカ１１４へ送信する処理を繰り返す。
【００６５】
このように、本実施形態では、動作指示を受けた直流機器１０２の新規動作が許可されなければ、同一の直流ブレーカ１１４に接続している他の直流機器１０２を、動作優先順位に基づいて省電力モードで強制的に動作させることによって、配電システム全体の消費電力を低減させてから直流機器１０２の新規動作を許可しており、直流機器１０２の新規動作による過負荷を防止して直流ブレーカ１１４が電路を遮断することなく安全に全ての直流機器１０２を動作させることができる。また、省電力モードで強制的に動作させる直流機器１０２に優先順位を付与することで、各直流機器１０２の稼動状況を考慮したより効率的な処理を実現している。
【００６６】
（実施形態３）
本実施形態の配電システムは、実施形態１，２の直流機器１０２において、省電力制御部１０２は、直流ブレーカ１１４から受信した余裕電力情報に基づく余裕電力が一定値未満であれば、自己の消費電力が増加する方向に機能部１０２ａが動作することを許可しない。したがって、直流機器１０２の新規動作による過負荷を一層防止することができる。
【００６７】
また、上記実施形態１〜３では直流配電系統を例示しており、直流電源は、商用電源を整流した電源や、二次電池、燃料電池等を用いるため、商用電源を用いた交流配電系統よりも容量の限界が低く、負荷変動に対して電力供給が不安定であることから、本発明は直流配電系統に対してより効果的である。
【００６８】
なお、交流配電系統に上記実施形態と同様の構成を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施形態１の配電システムの構成を示す図である。
【図２】同上の直流機器における判断処理のフローチャートを示す図である。
【図３】実施形態２の配電システムの構成を示す図である。
【図４】同上の直流機器における判断処理のフローチャートを示す図である。
【図５】同上の直流ブレーカの動作フローチャートを示す図である。
【図６】同上の直流機器における省電力動作のフローチャートを示す図である。
【図７】配電システムの全体構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０１  直流電力供給部
１０２  直流機器
１０２ａ  機能部
１０２ｂ  通信部
１０２ｃ  省電力制御部
１１４  直流ブレーカ
１１４ａ  電力測定部
１１４ｂ  情報生成部
１１４ｃ  通信部
１１４ｄ  過電流遮断部
Ｗｄｃ  直流供給線路
【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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【図６】
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【図７】
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