(57)【要約】【課題】短絡事故が発生した際、正常な通信装置の停止を回避する。【解決手段】電流分配装置１は、通信装置３−１〜３−２それぞれに接続され、分配された整流装置２からの直流電流の電流値に基づいて、通信装置３−１〜３−２への分配された直流電流の供給を遮断する遮断部１１−１〜１１−２を有する。また、整流装置２から遮断部１１−１〜１１−２への配線より短い配線で遮断部１１−１〜１１−２と一端とが接続されるとともに他端が接地されたコンデンサ１２と、コンデンサ１２と並列接続され、一端が整流装置２から遮断部１１−１〜１１−２への配線より短い配線で遮断部１１−１〜１１−２へ接続され、コンデンサ１２よりも蓄電容量が大きな大容量コンデンサ１３とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流装置から出力されてきた直流電流を分配し、該分配した直流電流を複数の負荷機器それぞれへと供給する電流分配装置であって、
前記負荷機器それぞれに接続されており、前記分配された整流装置からの直流電流の電流値に基づいて、該接続された負荷機器への該分配された直流電流の供給をそれぞれ遮断する複数の遮断部と、
前記整流装置から前記複数の遮断部までへと接続された配線よりも短い配線距離を有する配線により前記複数の遮断部すべてと一端とが接続されるとともに、他端が接地されたコンデンサと、
前記コンデンサと並列に接続され、かつ、当該並列に接続された接続端子のうちの一端が前記整流装置から前記複数の遮断部までへと接続された配線よりも短い配線距離を有する配線により前記複数の遮断部へと接続されており、該コンデンサよりも大きな蓄電容量を有する大容量コンデンサとを有する電流分配装置。
【請求項２】
前記コンデンサと前記大容量コンデンサとに並列に接続され、かつ、当該並列に接続された接続端子のうちの一端が前記整流装置から前記複数の遮断部までへと接続された配線よりも短い配線距離を有する配線により前記複数の遮断部へと接続されており、該コンデンサおよび該大容量コンデンサそれぞれが放電する電圧よりも変動が小さな電圧を出力する蓄電池、を有することを特徴とする請求項１に記載の電流分配装置。
【請求項３】
前記大容量コンデンサに代えて、
前記コンデンサと並列に接続され、かつ、当該並列に接続された接続端子のうちの一端が前記整流装置から前記複数の遮断部までへと接続された配線よりも短い配線距離を有する配線により前記複数の遮断部へと接続された、該コンデンサが放電する電圧よりも変動が小さな電圧を出力する蓄電池と、
前記蓄電池を充電する充電部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の電流分配装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流分配装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、整流装置などの電流供給装置から出力された直流電流を複数の負荷機器へ供給するために、電流供給装置と複数の負荷機器との間に、当該直流電流を分配する電流分配装置が接続された電流分配システムが考えられている。
【０００３】
例えば、図６に示すような構成を有する一般的な電流分配システムが考えられている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
この電流分配システムでは、整流装置２００が具備する整流部２１０が、商用電源４００から入力された交流電流の整流により直流電流を生成し、生成した直流電流を電流分配装置１００へと出力する。
【０００５】
電流分配装置１００は、整流装置２００から出力されてきた直流電流を２つの系統に分岐する。分岐した各直流電流は、ヒューズ１１０−１、１１０−２を介して、通信装置３００−１および３００−２が具備する通信モジュール３１０−１および３１０−２にそれぞれ供給される。また、分岐した各直流電流は、通信装置３００−１および３００−２の入力側にそれぞれ設けられたコンデンサ３２０−１および３２０−２を充電する。なお、コンデンサ３２０−１または３２０−２は、通信装置３００−１または３００−２の入力側に接続されている外部のインピーダンスと、通信装置３００−１または３００−２内部のインピーダンスとを整合させる役割を果たす。
【０００６】
電流分配装置１００へとバックアップ用の直流電流を出力するバックアップ用電源として設けられたバックアップ蓄電池２３０は、充電部２４０により固定の所定電圧に充電される。バックアップ蓄電池２３０は、例えば、商用電源４００の停電などにより整流部２１０から電流分配装置１００へと直流電流が供給されない場合、自己が蓄電している電荷を放電することにより、直流電流を電流分配装置１００へと供給する。
【０００７】
また、通信装置３００−１が具備する通信モジュール３１０−１にて短絡事故が発生した場合、整流装置２００の整流部２１０、整流装置２００の出力側に設けられたコンデンサ２２０およびバックアップ蓄電池２３０と、電流分配装置１００のコンデンサ１２０と、通信装置３００−１のコンデンサ３２０−１と、通信装置３００−２のコンデンサ３２０−２とから、通信モジュール３１０−１へと直流電流が流れる。これらの直流電流の和がヒューズ１１０−１の遮断定格電流以上となった場合には、ヒューズ１１０−１の溶断により、通信装置３００−１と整流装置２００との接続が切り離されて通信装置３００−１が保護される。
【０００８】
図６に示した例では、通信装置３００−１〜３００−２の数は「２」である場合を例として挙げているが、通信装置３００−１〜３００−２の数は「３」以上でもよい。そのため、電流分配装置１００は、多数の通信装置３００−１〜３００−２に分岐して、直流電流を供給する場合がある。
【非特許文献１】武田隆ほか、「給電システムおよび通信用電源の研究開発」、ＮＴＴ技術ジャーナル、２００１年１１月号、４４〜４９頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
通信モジュール３１０−１にて短絡事故が発生した場合、整流部２１０、コンデンサ２２０、バックアップ蓄電池２３０、コンデンサ１２０、コンデンサ３２０−２それぞれから短絡地点までへの配線が有する各インピーダンスに応じて按分された直流電流それぞれが、通信モジュール３１０−１へと流れる。当該直流電流それぞれの電流値の和がヒューズ１１０−１の遮断定格電流以上となった場合、つまり、過電流が流れた場合には、ヒューズ１１０−１が溶断する。
【００１０】
なお、一般的に、整流装置２００から電流分配装置１００までの配線距離、電流分配装置１００から各通信装置３００−１、３００−２までの各配線距離は、電流分配システムの設置環境（例えば、整流装置２００や電流分配装置１００が設置される機械室の位置、通信装置３００−１、３００−２が設置される通信機械室の位置など）によって異なる。
【００１１】
例えば、整流装置２００から電流分配装置１００までの配線距離は数十ｍに及ぶ場合もある。また、電流分配装置１００から通信装置３００−１または３００−２までの各配線距離は数ｍの場合もある。このような構成の下では、例えば、通信モジュール３１０−１にて短絡事故が発生した場合、コンデンサ１２０やコンデンサ３２０−２からの放電電流の各電流値が、短絡事故が発生していない場合に通信装置３００−２へと供給される直流電流よりも非常に大きくなる（例えば、数十倍となる）。そのため、電流分配装置１００が通信モジュール３１０−２へと出力する出力電圧が大きく変動する。正常に動作中である通信装置３００−２へは当該出力電圧が入力されるため、出力電圧の変動に伴って、正常に動作中である通信装置３００−２の入力電圧も変化する。
【００１２】
そのため、図６に示した技術によれば、電流分配装置１００から通信装置３００−２へと入力される入力電圧が、通信装置３００−２が正常に動作可能な入力電圧の範囲である許容入力電圧範囲から逸脱した場合、正常に動作中の通信装置３００−２が停止してしまうという問題点がある。
【００１３】
本発明は、上述した課題を解決する電流分配装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の電流分配装置は、整流装置から出力されてきた直流電流を分配し、該分配した直流電流を複数の負荷機器それぞれへと供給する電流分配装置であって、前記負荷機器それぞれに接続されており、前記分配された整流装置からの直流電流の電流値に基づいて、該接続された負荷機器への該分配された直流電流の供給をそれぞれ遮断する複数の遮断部と、前記整流装置から前記複数の遮断部までへと接続された配線よりも短い配線距離を有する配線により前記複数の遮断部すべてと一端とが接続されるとともに、他端が接地されたコンデンサと、前記コンデンサと並列に接続され、かつ、当該並列に接続された接続端子のうちの一端が前記整流装置から前記複数の遮断部までへと接続された配線よりも短い配線距離を有する配線により前記複数の遮断部へと接続されており、該コンデンサよりも大きな蓄電容量を有する大容量コンデンサとを有する。
【００１５】
また、本発明の電流分配装置は、コンデンサと大容量コンデンサとに並列に接続され、かつ、並列に接続された接続端子のうちの一端が整流装置から複数の遮断部までへと接続された配線よりも短い配線距離を有する配線により複数の遮断部へと接続されており、コンデンサおよび大容量コンデンサそれぞれが放電する電圧よりも変動が小さな電圧を出力する蓄電池、を有してもよい。
【００１６】
また、本発明の電流分配装置は、大容量コンデンサに代えて、コンデンサと並列に接続され、かつ、並列に接続された接続端子のうちの一端が整流装置から複数の遮断部までへと接続された配線よりも短い配線距離を有する配線により複数の遮断部へと接続された、コンデンサが放電する電圧よりも変動が小さな電圧を出力する蓄電池と、蓄電池を充電する充電部と、を有してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、整流装置から出力されてきた直流電流を分配し、分配した直流電流を複数の負荷機器それぞれへと供給する電流分配装置において、負荷機器それぞれに接続されており、分配された整流装置からの直流電流の電流値に基づいて、接続された負荷機器への分配された直流電流の供給をそれぞれ遮断する複数の遮断部と、整流装置から複数の遮断部までへと接続された配線よりも短い配線距離を有する配線により複数の遮断部すべてと一端とが接続されるとともに、他端が接地されたコンデンサと、コンデンサと並列に接続され、かつ、並列に接続された接続端子のうちの一端が整流装置から複数の遮断部までへと接続された配線よりも短い配線距離を有する配線により複数の遮断部へと接続されており、コンデンサよりも大きな蓄電容量を有する大容量コンデンサとを有する構成としたため、複数の負荷機器のいずれかにて短絡事故が発生した場合でも、正常に動作中である負荷機器の停止を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１に従った電流分配システム（電流分配装置を含む）を説明する。まず、実施形態１の電流分配システムの全体構成を説明する。
【００１９】
図1に示すように、この電流分配システムは、電流分配装置１と、整流装置２と、複数の通信装置３−１〜３−２と、商用電源４とから構成される。この説明例では、通信装置３−１〜３−２の台数が「２」である場合を例に挙げて説明するが、通信装置３−１〜３−２の台数は「３」以上でもよい。
【００２０】
電流分配装置１は、整流装置２から出力されてきた直流電流を分配して、分配した直流電流を通信装置３−１〜３−２それぞれへと供給する。なお、電流分配装置１が、通信装置３−１と３−２とにそれぞれ供給する直流電流は、通信装置３−１と３−２とがそれぞれ動作可能な直流電流である。
【００２１】
また、電流分配装置１から通信装置３−１〜３−２へと入力される入力電圧は、通信装置３−１〜３−２が正常に動作可能な入力電圧の範囲である許容入力電圧範囲内である。通信装置３−１〜３−２への入力電圧が許容入力電圧範囲よりも低ければ、通信装置３−１〜３−２が停止するおそれがある。また、通信装置３−１〜３−２への入力電圧が許容入力電圧範囲よりも高ければ、通信装置３−１〜３−２を破壊するおそれがある。
【００２２】
整流装置２は、商用電源４から入力された交流電流を整流することにより直流電流を生成し、生成した直流電流を電流分配装置１へと出力する。
【００２３】
通信装置３−１〜３−２は、電流分配装置１から供給された直流電流を用いて所定の通信動作をそれぞれ実行する「負荷機器」である。通信装置３−１〜３−２は、電流分配装置１から供給された直流電流に対する出力負荷としての役割を果たす機器であれば、任意の機器でもよい。
【００２４】
なお、通信装置３−１〜３−２が具備する直流電流を入力するための入力端子は、一般的な入力端子と同じである。つまり、通信装置３−１〜３−２の入力端子は、２つの電極（例えば、正極と負極）で構成され、一方の電極に直流電流が入力されるとともに、他方の電極が接地されており当該他方の電極の電位が「０」に保たれる。
【００２５】
つぎに、実施形態１の電流分配装置１の構成について詳細に説明する。
【００２６】
電流分配装置１は、複数の遮断部１１−１〜１１−２と、コンデンサ１２と、大容量コンデンサ１３とを有する。遮断部１１−１〜１１−２の数は、通信装置３−１〜３−２の数（この例では、「２」）と同一である。
【００２７】
遮断部１１−１または１１−２は、例えば、所定の電流値以上の直流電流が流れた場合に溶断するヒューズで構成される。遮断部１１−１または１１−２は、溶断していない状態においては、整流装置２と通信装置３−１とを接続する役割、または、整流装置２と通信装置３−２とを接続する役割を果たす。
【００２８】
遮断部１１−１または１１−２は、溶断した状態においては、整流装置２と通信装置３−１との接続または整流装置２と通信装置３−２との接続を切り離すことにより、通信装置３−１または３−２へと過電流が流れることを回避する役割を果たす。
【００２９】
遮断部１１−１または１１−２は、通信装置３−１または３−２へ過電流が流れることを回避するために「遮断定格電流」を有している。ここで、「遮断定格電流」とは、遮断部１１−１または１１−２に流れた場合に、遮断部１１−１または１１−２が溶断する直流電流のレベルである。
【００３０】
つまり、遮断部１１−１または１１−２は、自己に分配された整流装置２からの直流電流のレベル（例えば、「電流値」）に基づいて、自己に接続された通信装置３−１または３−２への直流電流の供給をそれぞれ遮断する。
【００３１】
より具体的には、遮断部１１−１または１１−２は、自己に流れる直流電流、つまり、自己に分配された整流装置２からの直流電流の２乗に比例したエネルギ（例えば、ジュール熱）が遮断容量以上である場合に溶断する。例えば、遮断部１１−１が溶断した場合、整流装置２と通信装置３−１との接続が切り離される。そのため、通信装置３−１への直流電流の供給が遮断されて、通信装置３−１が保護される。なお、遮断容量とは、遮断部１１−１または１１−２が溶断するエネルギのレベルである。
【００３２】
コンデンサ１２は、例えば、単板型、旋回型および積層型などの一般的なコンデンサで構成される。コンデンサ１２は、整流装置２から出力されてきた直流電流を蓄電する。
【００３３】
また、コンデンサ１２は、蓄電した電荷を放電することにより、直流電流を通信装置３−１または３−２へと供給する。
【００３４】
さらに、コンデンサ１２は、通信装置３−１〜３−２のいずれかにて「短絡事故」が発生した場合、当該短絡事故が発生した通信装置３−１〜３−２と接続されている遮断部１１−１〜１１−２が溶断するための直流電流を供給する。
【００３５】
なお、ここでいう「短絡事故」とは、例えば、故障などの発生により、通信モジュール３１−１が具備する入力端子を構成する正極と負極とにそれぞれ接続された配線同士が接触して、当該通信モジュール３１−１のインピーダンスが極端に低下することである。
【００３６】
また、コンデンサ１２が有する２つの接続端子のうちの一端は、整流装置２から遮断部１１−１〜１１−２までへと接続された配線よりも短い配線距離を有する配線により遮断部１１−１〜１１−２すべてと接続されている。また、コンデンサ１２が有する２つの接続端子のうちの他端は、接地されている。
【００３７】
大容量コンデンサ１３は、整流装置２から出力されてきた直流電流を蓄電する。また、大容量コンデンサ１３は、蓄電した電荷を放電することにより、通信装置３−１〜３−２へと直流電流を供給する。
【００３８】
なお、大容量コンデンサ１３は、コンデンサ１２と並列に接続されている。つまり、大容量コンデンサ１３が有する２つの接続端子のうちの一端は遮断部１１−１〜１１−２すべてと接続されるとともに、残りの他端が接地されている。なお、大容量コンデンサ１３が具備する接続端子のうちで遮断部１１−１〜１１−２と接続されている側の接続端子（一端）は、整流装置２から遮断部１１−１〜１１−２までへと接続された配線よりも短い配線距離を有する配線により遮断部１１−１〜１１−２へと接続されている。
【００３９】
大容量コンデンサ１３は、コンデンサ１２よりも多くの電荷を蓄電することが可能な大きな蓄電容量を有するコンデンサで構成される。また、大容量コンデンサ１３は、コンデンサ１２よりも蓄積電力密度が大きなコンデンサである。大容量コンデンサ１３は、例えば、有機分子を表面に吸着させた活性炭電極などで構成されており大容量の蓄電が可能な電気２重層コンデンサなどでよい。
【００４０】
なお、コンデンサ１２および大容量コンデンサ１３は、図２に示すような放電電圧特性をそれぞれ示す。
【００４１】
コンデンサ１２または大容量コンデンサ１３は、その端子電圧Ｖ１２またはＶ１３が一定電圧に充電された状態において、当該充電が終了した場合、自己がそれぞれ蓄えた電荷の放電を開始する。なお、コンデンサ１２または大容量コンデンサ１３が放電を開始した時刻を放電開始時刻ｔ０とする。
【００４２】
コンデンサ１２、大容量コンデンサ１３それぞれの端子電圧Ｖ１２、Ｖ１３は、放電開始の直後から急激に低下し始める。そして、放電開始時刻ｔ０からの経過時間（以下、「放電時間ｔ」という）が大きくなるに伴って、コンデンサ１２の端子電圧Ｖ１２または大容量コンデンサ１３の端子電圧Ｖ１３は、所定の各電圧値へと次第に近づいていく。
【００４３】
つぎに、図１に示した整流装置２の構成について説明する。
【００４４】
整流装置２は、整流部２１と、コンデンサ２２と、バックアップ蓄電池２３と、充電部２４とを有する。
【００４５】
整流部２１は、商用電源４から入力された交流電流を整流することにより直流電流を生成し、生成した直流電流を電流分配装置１へと出力する。コンデンサ２２は、整流装置２の出力側に接続されており、当該出力側の外部のインピーダンスと、整流装置２内部のインピーダンスとを整合させる役割を果たす。
【００４６】
バックアップ蓄電池２３は、例えば、蓄積電荷を放電しても再度充電して利用可能に構成された二次電池で構成される。なお、バックアップ蓄電池２３は、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、リチウムイオン電池などの任意の蓄電池でよい。
【００４７】
充電部２４は、例えば、充電器で構成され、バックアップ蓄電池２３を一定の電圧に充電する。充電部２４がバックアップ蓄電池２３を充電する方式については特に限定しないが、例えば、定電流定電圧充電方式や、バックアップ蓄電池２３の自己放電を補う程度の小電流の供給によって充電状態を常に保つ浮動充電（フローティングチャージ）方式であってもよい。
【００４８】
つぎに、通信装置３−１および３−２の構成について説明する。各通信装置３−１および３−２は、同一の構成を有するため、以下では、通信装置３−１を例に挙げて説明する。
【００４９】
通信装置３−１は、通信モジュール３１−１と、コンデンサ３２−１とを有する。
【００５０】
通信モジュール３１−１は、電流分配装置１から供給された直流電流を用いて所定の通信動作を実行する。また、コンデンサ３２−１は、図６に示したコンデンサ３２０−１や３２０−２と同様の役割を果たす。
【００５１】
つぎに、上記構成を有する実施形態１の電流分配システムが、通信装置３−１〜３−２への直流電流の分配を行う動作を説明する。
【００５２】
まず、すべての通信装置３−１〜３−２において短絡事故が発生していない場合の、実施形態１の電流分配システムによる直流電流の分配動作について説明する。
【００５３】
整流装置２の整流部２１は、商用電源４から入力された交流電流を整流することにより直流電流を生成し、生成した直流電流を電流分配装置１へと出力する。
【００５４】
電流分配装置１が具備するコンデンサ１２および大容量コンデンサ１３は、整流装置２からの直流電流により充電される。当該充電が行われる期間が十分長い場合、コンデンサ１２および大容量コンデンサ１３それぞれは、その蓄積電荷容量まで電荷を蓄えた状態である満蓄電状態にある。
【００５５】
また、電流分配装置１は、整流装置２から出力されてきた直流電流を遮断部１１−１と１１−２とに入力することにより、整流装置２からの直流電流を分配する。
【００５６】
遮断部１１−１と１１−２とがともに溶断していない状態では、整流装置２と通信装置３−１とが接続されているとともに、整流装置２と通信装置３−２とが接続されている。
【００５７】
このため、遮断部１１−１へと分配された整流装置２からの直流電流が通信モジュール３１−１へと供給される。さらに、遮断部１１−１へと分配された直流電流により、コンデンサ３２−１が充電される。
【００５８】
また、遮断部１１−２へと分配された整流装置２からの直流電流が通信モジュール３１−２へと供給される。さらに、遮断部１１−２へと分配された電流により、コンデンサ３２−２が充電される。
【００５９】
つぎに、通信装置３−１〜３−２のいずれかにおいて短絡事故が発生した場合の、実施形態１の電流分配システムによる直流電流の分配動作を説明する。
【００６０】
通信装置３−１が具備する通信モジュール３１−１の短絡事故が発生した場合、整流装置２が具備する整流部２１、コンデンサ２２およびバックアップ蓄電池２３と、電流分配装置１が具備するコンデンサ１２および大容量コンデンサ１３と、通信装置３−２が具備するコンデンサ３２−２それぞれとから短絡地点までへの配線の各インピーダンスに応じて按分された各直流電流が、当該短絡地点に相当する通信モジュール３１−１へと流れる。
【００６１】
これらの直流電流の電流値の和が遮断部１１−１が有する遮断定格電流以上となった場合、通信モジュール３１−１へと直流電流を供給する遮断部１１−１が溶断する。遮断部１１−１の溶断により、短絡事故が発生した通信モジュール３１−１と整流装置２との接続が切り離される、つまり、通信装置３−１への直流電流の供給の停止により通信装置３−１が保護される。
【００６２】
なお、一般的に、電流供給源から供給先へと直流電流を供給するための配線が有するインピーダンスは、その配線距離が短くなるに伴って、小さくなる。したがって、整流装置２と電流分配装置１との間の配線距離（例えば、２０ｍ）が、電流分配装置１と通信装置３−１または３−２との間の配線距離（例えば、２ｍ）よりも長い場合、電流分配装置１と通信装置３−１または３−２との間の配線が有するインピーダンスは整流装置２と電流分配装置１との間のインピーダンスよりも小さくなる。
【００６３】
このような構成の下では、整流部２１、コンデンサ２２、バックアップ蓄電池２３、コンデンサ１２、大容量コンデンサ１３およびコンデンサ３２−２のうちで、先ず、短絡事故が発生した通信モジュール３１−１との配線距離が短い電流分配装置１が具備するコンデンサ１２と大容量コンデンサ１３とから、通信モジュール３１−１へと直流電流が供給される。
【００６４】
さらに、通信モジュール３１−１との配線距離が短い電流分配装置１のコンデンサ１２と大容量コンデンサ１３とからの直流電流の供給後、整流装置２からの直流電流が、通信モジュール３１−１および３１−２へと供給される。
【００６５】
そして、コンデンサ１２および大容量コンデンサ１３から主に供給される各直流電流の電流値の和が、遮断部１１−１の遮断定格電流以上となった場合、遮断部１１−１が溶断する。
【００６６】
実施形態１の電流分配装置１が具備する大容量コンデンサ１３は、短絡事故の発生後、コンデンサ１２との協働により、遮断部１１−１を介して当該短絡事故が発生した通信モジュール３１−１へと直流電流を供給する。そのため、図６に示したような一般的な電流分配装置に比べて、遮断部１１−１が溶断するためのエネルギがより多く供給され、短絡事故の発生後から遮断部１１−１が溶断するまでの期間を短縮することができる。つまり、短絡事故が発生した通信装置３−１を速やかに保護することができる。
【００６７】
また、電流分配装置１が図６に示したような一般的な電流分配装置１００と同一に構成されたものであれば、短絡事故の発生後から遮断部１１−１の溶断する前までの間、コンデンサ１２および整流装置２から供給される直流電流は、通信モジュール３１−２よりも、短絡事故が発生しているインピーダンスの非常に小さな通信モジュール３１−１へと主に流れてしまう。そのため、短絡事故の発生後から遮断部１１−１の溶断前までの期間、正常に動作している通信モジュール３１−２への入力電圧が低下してしまう。
【００６８】
しかしながら、実施形態１の電流分配装置１では、大容量コンデンサ１３がコンデンサ１２と並列に接続されている。そして、短絡事故の発生直後から遮断部１１−１が溶断する前までの期間、大容量コンデンサ１３は、コンデンサ１２と協働して、正常に動作している通信装置３−２の通信モジュール３１−２へも直流電流を供給する。
【００６９】
そのため、短絡事故の発生時から遮断部１１−１の溶断までの過渡的な期間において、コンデンサ１２のみから供給される直流電流だけでは通信装置３−２の動作を維持できない場合でも、大容量コンデンサ１３からの直流電流の供給により、電流分配装置１から通信モジュール３１−２へと入力される直流電圧が低減することを抑制することができる。つまり、電流分配装置１の出力電圧の変動が減少することにより、通信装置３−２への入力電圧が入力電圧許容範囲から逸脱しにくくなる。そのため、正常に動作している通信装置３−２の停止を回避することができる。
【００７０】
なお、短絡事故の発生時から遮断部１１−１の溶断までの間、正常時よりも非常に大きな（例えば、数十倍）の過電流が流れる。この過電流により、電流分配装置１と整流装置２と通信装置３−１および３−２とをそれぞれ相互に接続する各配線のインピーダンスのうちのインダクタンスに磁気エネルギが蓄積される。
【００７１】
そして、遮断部１１−１の溶断後においては、当該蓄積された磁気エネルギは、電流分配装置１が具備するコンデンサ１２および大容量コンデンサ１３や、整流装置２が具備するコンデンサ２２や、通信装置３−２が具備するコンデンサ３２−２それぞれと共振しながら放出される。このため、遮断部１１−１が溶断してから共振が終了するまでの期間、正常に動作している通信装置３−２への入力電圧が一時的に上昇する。
【００７２】
しかし、電流分配装置１には、コンデンサ１２よりも大きな蓄電容量を有する大容量コンデンサ１３が、コンデンサ１２と並列に接続されている。つまり、コンデンサ１２と大容量コンデンサ１３とが協働した場合の方がコンデンサ１２のみを用いた場合と比較して、より多くの配線から放出された磁気エネルギを蓄積することができる。
【００７３】
そのため、正常に動作している通信装置３−２への入力電圧の上昇を引き起こす原因となる、遮断部１１−１の溶断後の磁気エネルギの放出が速やかに終了する。このため、正常に動作している通信装置３−２への入力電圧の上昇を抑制できる、つまり、当該入力電圧が通信装置３−２の入力電圧許容範囲から逸脱しにくくなる。
（実施形態２）
つぎに、実施形態２の電流分配システムについて説明する。
【００７４】
図３に示すように、実施形態２の電流分配システムの全体構成は、図１に示した構成と基本的に同一である。
【００７５】
ただし、実施形態２の電流分配装置１Ａは、実施形態１の電流分配装置１の構成に加えて、「蓄電池１４」を有している。
【００７６】
蓄電池１４は、コンデンサ１２と大容量コンデンサ１３とに並列に接続されている。つまり、蓄電池１４が有する２つの接続端子のうちの一端は、コンデンサ１２および大容量コンデンサ１３の接続端子のうちの遮断部１１−１〜１１−２への接続端子と接続されるとともに、残りの他端がコンデンサ１２および大容量コンデンサ１３の接地側の接続端子と接続されている。なお、蓄電池１４が具備する接続端子のうちで遮断部１１−１〜１１−２と接続されている側の接続端子（一端）は、整流装置２から遮断部１１−１〜１１−２までへと接続された配線よりも短い配線距離を有する配線により遮断部１１−１〜１１−２へと接続されている。
【００７７】
蓄電池１４は、コンデンサ１２や大容量コンデンサ１３よりも大きな蓄積電力密度（例えば、１０倍程度）を有する蓄電池で構成される。
【００７８】
この説明例では、蓄電池１４として、安価な蓄電池として一般的に普及している鉛蓄電池を用いる場合を例に挙げて説明する。しかしながら、蓄電池１４としては、例えば、鉛蓄電池よりも高い放電レートや高い電力密度を有する蓄電池（例えば、リチウムイオン電池など）を用いてもよい。
【００７９】
蓄電池１４（鉛蓄電池）は、一定の直流電流を放電した場合、例えば、図４に示すような放電電圧特性を示す。なお、図４における「ＣＡ」とは、定格容量相当の放電電流の電流値を示している。
【００８０】
蓄電池１４の端子間の電圧である端子電圧Ｖ１４は、放電開始時刻から経過した放電時間ｔが所定時間に到達するまでは、放電時間ｔの変化に対してほぼ一定値を保つ、つまり、その放電電圧特性は平坦である。
【００８１】
さらに、蓄電池１４が一定の直流電流の放電動作を継続する場合、放電時間ｔが所定時間を経過した以後は、放電時間ｔが大きくなるに従って、蓄電池１４の端子電圧Ｖ１４は急激に減少する。
【００８２】
なお、蓄電池１４は、コンデンサ１２および大容量コンデンサ１３それぞれが放電する図２に示した端子電圧Ｖ１２およびＶ１３よりも変動が小さな端子電圧Ｖ１４を出力する。
【００８３】
つぎに、上記構成を有する実施形態２の電流分配システムが、通信装置３−１〜３−２への直流電流の分配を行う動作を説明する。
【００８４】
すべての通信装置３−１〜３−２において短絡事故が発生していない場合、実施形態２の電流分配システムが行う直流電流の分配動作は、実施形態１で示した動作と基本的に同じである。
【００８５】
すなわち、整流部２１から出力されてきた直流電流は、コンデンサ１２、大容量コンデンサ１３および蓄電池１４を充電する。また、整流部２１からの直流電流は、遮断部１１−１と１１−２とに分配され、分配された各直流電流が通信モジュール３１−１と３１−２とに供給される。また、遮断部１１−１と１１−２とに分配された各直流電流は、コンデンサ３２−１と３２−２とをそれぞれ充電する。
【００８６】
つぎに、通信装置３−１〜３−２のいずれかにおいて短絡事故が発生した場合の、実施形態２の電流分配システムによる直流電流の分配動作を説明する。
【００８７】
通信装置３−１が具備する通信モジュール３１−１の短絡事故が発生した場合、整流装置２が具備する整流部２１、コンデンサ２２およびバックアップ蓄電池２３と、電流分配装置１Ａが具備するコンデンサ１２、大容量コンデンサ１３および蓄電池１４と、通信装置３−２が具備するコンデンサ３２−２それぞれとから短絡地点までへの各インピーダンスに応じて按分された直流電流が、当該短絡地点に相当する通信モジュール３１−１へと流れる。
【００８８】
これらの直流電流の電流値の和が遮断部１１−１が有する遮断定格電流以上となった場合、通信モジュール３１−１へと直流電流を供給する遮断部１１−１が溶断する。遮断部１１−１の溶断により、短絡事故が発生した通信モジュール３１−１と整流装置２との接続が切り離される。そのため、通信装置３−１への直流電流の供給が停止して、通信装置３−１が保護される。
【００８９】
なお、整流装置２と電流分配装置１Ａとの間の配線距離（例えば、２０ｍ）が、電流分配装置１Ａと通信装置３−１または３−２との間の配線距離（例えば、２ｍ）よりも長い場合、電流分配装置１Ａと通信装置３−１または３−２との間の配線が有するインピーダンスは、整流装置２と電流分配装置１Ａとの間のインピーダンスよりも小さくなる。
【００９０】
このような構成の下では、整流部２１と、コンデンサ２２と、バックアップ蓄電池２３と、コンデンサ１２と、大容量コンデンサ１３と、蓄電池１４と、コンデンサ３２−２とのうちで、先ず、短絡事故が発生した通信モジュール３１−１との配線距離が短い電流分配装置１Ａが具備するコンデンサ１２、大容量コンデンサ１３および蓄電池１４から、通信モジュール３１−１へと直流電流が供給される。
【００９１】
さらに、通信モジュール３１−１との配線距離が短い電流分配装置１Ａのコンデンサ１２、大容量コンデンサ１３および蓄電池１４からの直流電流の供給後、整流装置２からの直流電流が、通信モジュール３１−１および３１−２へと供給される。
【００９２】
そして、コンデンサ１２、大容量コンデンサ１３および蓄電池１４から主に供給される各直流電流の電流値の和が、遮断部１１−１の遮断定格電流以上となった場合、遮断部１１−１が溶断する。
【００９３】
実施形態２の電流分配装置１Ａが具備する蓄電池１４は、短絡事故の発生後、コンデンサ１２および大容量コンデンサ１３との協働により、遮断部１１−１を介して当該短絡事故が発生した通信モジュール３１−１へと直流電流を供給する。そのため、図６に示したような一般的な電流分配装置１００に比べて、遮断部１１−１が溶断するためのエネルギがより多く供給され、短絡事故の発生後から遮断部１１−１が溶断するまでの期間を短縮することができる。つまり、短絡事故が発生した通信装置３−１を速やかに保護することができる。
【００９４】
また、電流分配装置１Ａが図６に示したような一般的な電流分配装置１００と同一に構成されたものであれば、短絡事故の発生後から遮断部１１−１の溶断する前までの間、コンデンサ１２および整流装置２から供給される直流電流は、通信モジュール３１−２よりも、短絡事故が発生しているインピーダンスの非常に小さな通信モジュール３１−１へと主に流れてしまう。そのため、短絡事故の発生後から遮断部１１−１の溶断前までの期間、正常に動作している通信モジュール３１−２への入力電圧が低下してしまう。
【００９５】
しかし、実施形態２では、コンデンサ１２や大容量コンデンサ１３よりも大きな蓄積電力密度（例えば、１０倍程度）を有する蓄電池１４が、コンデンサ１２や大容量コンデンサ１３と並列に接続されている。そして、当該蓄電池１４は、短絡事故の発生時から遮断部１１−１が溶断する前までの過渡的な期間、コンデンサ１２や大容量コンデンサ１３と協働して、正常に動作している通信装置３−２の通信モジュール３１−２へと直流電流を供給する。
【００９６】
蓄電池１４は、図４に例示したように、平坦な放電電圧特性を有している。そのため、たとえ、複数の遮断部１１−１〜１１−２のうちで遮断容量が大きな遮断部が溶断するまでの過渡的な期間において、大きな過電流が流れた場合でも、溶断した遮断部以外の遮断部に接続されている正常に動作している通信装置３−１〜３−２に対して、その動作が可能な直流電流の供給を安定的に維持することが可能となる。
【００９７】
なお、短絡事故の発生後から遮断部１１−１の溶断前までの間、正常時よりも非常に大きな（例えば、数十倍）の過電流が流れるため、電流分配装置１Ａと整流装置２と通信装置３−１および３−２とをそれぞれ相互に接続する各配線のインピーダンスのうちのインダクタンスに磁気エネルギが蓄積される。
【００９８】
そして、遮断部１１−１の溶断後、当該蓄積された磁気エネルギは、電流分配装置１Ａが具備するコンデンサ１２や大容量コンデンサ１３、整流装置２が具備するコンデンサ２２、および、通信装置３−２が具備するコンデンサ３２−２それぞれと共振しながら放出される。このため、遮断部１１−１が溶断してから共振が終了するまでの期間、正常に動作している通信装置３−２への入力電圧が一時的に上昇する。
【００９９】
しかしながら、蓄電池１４は、等価回路で表わした場合、直流電圧を供給する機能を果たす電源および抵抗から構成されるものである。この抵抗によるジュール熱の発生に伴い、配線から放出された磁気エネルギが消費される。
【０１００】
そのため、正常に動作している通信装置３−２への入力電圧の上昇を引き起こす原因となる、遮断部１１−１の溶断後の磁気エネルギの放出が速やかに終了する。このため、正常に動作している通信装置３−２への入力電圧の上昇を抑制できる、つまり、当該入力電圧が通信装置３−２の入力電圧許容範囲から逸脱しにくくなる。
（実施形態３）
つぎに、実施形態３の電流分配システムについて説明する。
【０１０１】
図５に示すように、実施形態３の電流分配システムの構成は、基本的に実施形態１または２で示した構成と同じである。ただし、実施形態３の電流分配システムは、電流分配装置１Ｂを有している。
【０１０２】
実施形態３の電流分配装置１Ｂは、実施形態２における図３に示した電流分配装置１Ａにおいて、大容量コンデンサ１３を有さないように構成されている。
【０１０３】
また、電流分配装置１Ｂは、図３に示した蓄電池１４を充電するための充電部１５を有している。
【０１０４】
実施形態３の蓄電池１４は、コンデンサ１２と並列に接続されており、複数の通信装置３−１〜３−２へと直流電流を供給する。
【０１０５】
なお、充電部１５が蓄電池１４を充電する方式については特に限定しないが、例えば、定電流定電圧充電方式や浮動充電方式などの一般的な充電方式でよい。
【０１０６】
蓄電池１４は、電流分配装置１Ｂから通信装置３−１〜３−２への直流電流の供給をバックアップする役割を果たす。
【０１０７】
また、蓄電池１４は、図４に示した放電電圧特性を示す。そのため、蓄電池１４は、通信装置３−１〜３−２のいずれかが短絡した時に発生する出力電圧の過渡的な変動を抑制する役割を果たす。
【０１０８】
なお、蓄電池１４は、複数の電流分配装置１Ｂが存在する場合、電流分配装置１Ｂそれぞれに設けられ、各電流分配装置１Ｂに接続されている通信装置３−１〜３−２への直流電流の供給のバックアップを行う。この場合、電流分配装置１Ｂそれぞれと個別に接続されている通信装置３−１〜３−２の容量に応じて適切な直流電流の供給のバックアップを行うことが可能である。
【０１０９】
さらに、実施形態３の整流装置２は、実施形態１および２において具備していたバックアップ蓄電池２３および充電部２４を有さないように構成されている。
【０１１０】
つぎに、上記構成を有する実施形態３の電流分配システムが、通信装置３−１〜３−２への直流電流の分配を行う動作を説明する。
【０１１１】
すべての通信装置３−１〜３−２において短絡事故が発生していない場合、実施形態３の電流分配システムが行う直流電流の分配動作は、実施形態１および２で示した動作と同じである。
【０１１２】
すなわち、整流部２１から出力されてきた直流電流は、遮断部１１−１と１１−２とに分配され、分配された各直流電流が通信モジュール３１−１と３１−２とに供給される。また、遮断部１１−１と１１−２とに分配された各直流電流は、コンデンサ３２−１と３２−２とをそれぞれ充電する。
【０１１３】
つぎに、通信装置３−１〜３−２のいずれかにおいて短絡事故が発生した場合の、実施形態３の電流分配システムによる直流電流の分配動作を説明する。
【０１１４】
通信装置３−１が具備する通信モジュール３１−１の短絡事故が発生した場合、整流装置２が具備する整流部２１およびコンデンサ２２と、電流分配装置１Ｂが具備するコンデンサ１２および蓄電池１４と、通信装置３−２が具備するコンデンサ３２−２それぞれとから短絡地点までへの配線が有する各インピーダンスに応じて按分された直流電流が、当該短絡地点に相当する通信モジュール３１−１へと流れる。
【０１１５】
これらの直流電流の電流値の和が遮断部１１−１が有する遮断定格電流以上となった場合、遮断部１１−１が溶断する。そして、遮断部１１−１の溶断により、短絡事故が発生した通信モジュール３１−１と整流装置２との接続が切り離される、つまり、通信装置３−１への直流電流の供給の停止により通信装置３−１が保護される。
【０１１６】
なお、整流装置２と電流分配装置１Ｂとの間の配線距離（例えば、２０ｍ）が、電流分配装置１Ｂと通信装置３−１または３−２との間の配線距離（例えば、２ｍ）よりも長い場合、電流分配装置１Ｂと通信装置３−１または３−２との間のインピーダンスは、整流装置２と電流分配装置１Ｂとの間のインピーダンスよりも小さくなる。
【０１１７】
このような構成の下では、整流部２１と、コンデンサ２２と、コンデンサ１２と、蓄電池１４と、コンデンサ３２−２とのうちで、先ず、短絡事故が発生した通信モジュール３１−１との配線距離が短い電流分配装置１Ｂが具備するコンデンサ１２および蓄電池１４から、通信モジュール３１−１へと直流電流が供給される。
【０１１８】
さらに、通信モジュール３１−１との配線距離が短い電流分配装置１Ｂのコンデンサ１２および蓄電池１４からの直流電流の供給後、整流装置２からの直流電流が、通信モジュール３１−１および３１−２へと供給される。
【０１１９】
そして、コンデンサ１２および蓄電池１４から主に供給される直流電流の電流値が遮断部１１−１の遮断定格電流以上となった場合、遮断部１１−１が溶断する。
【０１２０】
実施形態３の電流分配装置１Ｂが具備する蓄電池１４は、短絡事故の発生後、コンデンサ１２との協働により、遮断部１１−１を介して当該短絡事故が発生した通信モジュール３１−１へと直流電流を供給する。そのため、図６に示したような一般的な電流分配装置１００に比べて、遮断部１１−１が溶断するためのエネルギがより多く供給され、短絡事故の発生後から遮断部１１−１が溶断するまでの期間を短縮することができる。つまり、短絡事故が発生した通信装置３−１を速やかに保護することができる。
【０１２１】
また、電流分配装置１Ｂが図６に示したような一般的な電流分配装置１００と同一に構成されたものであれば、短絡事故の発生後から遮断部１１−１の溶断する前までの間、コンデンサ１２および整流装置２から供給される直流電流は、通信モジュール３１−２よりも、短絡事故が発生しているインピーダンスの非常に小さな通信モジュール３１−１へと主に流れてしまう。そのため、短絡事故の発生後から遮断部１１−１の溶断前までの期間、正常に動作している通信モジュール３１−２への入力電圧が低下してしまう。
【０１２２】
しかしながら、図４に示したように、蓄電池１４の放電電圧特性によれば、図２に示した放電電圧特性を有するコンデンサ１２の端子電圧Ｖ１２よりも放電開始直後の端子電圧Ｖ１４の変動が小さい。
【０１２３】
この結果、短絡事故の発生後から遮断部１１−１の溶断前までの過渡的な期間において、電流分配装置１Ｂから出力される出力電圧の変動、つまり、通信装置３−２へと入力される入力電圧の変動が小さくなり、当該入力電圧が通信装置３−２の入力電圧許容範囲から逸脱しにくくなる。これにより、通信装置３−１にて短絡事故が発生した場合でも、正常に動作している通信装置３−２の停止を回避することが可能となる。
【０１２４】
このように、電流分配装置１Ｂが具備する蓄電池１４は、電流分配装置１Ｂによる通信装置３−１〜３−２への直流電流の供給をバックアップする役割を果たすとともに、短絡事故の発生した際の出力電圧の過渡的な変動を抑制する役割を果たす。
【０１２５】
なお、短絡事故の発生時から遮断部１１−１の溶断前までの間、正常時よりも非常に大きな（例えば、数十倍）の過電流が流れるため、電流分配装置１Ｂと整流装置２と通信装置３−１および３−２とをそれぞれ相互に接続する各配線のインピーダンスのうちのインダクタンスに磁気エネルギが蓄積される。
【０１２６】
そして、遮断部１１−１の溶断後においては、当該蓄積された磁気エネルギは、電流分配装置１Ｂが具備するコンデンサ１２や、整流装置２が具備するコンデンサ２２や、通信装置３−２が具備するコンデンサ３２−２それぞれと共振しながら放出される。このため、遮断部１１−１が溶断してから共振が終了するまでの期間、正常に動作している通信装置３−２への入力電圧が一時的に上昇する。
【０１２７】
しかしながら、蓄電池１４は、等価回路で表わした場合、直流電圧を供給する機能を果たす電源および抵抗から構成される。この抵抗によるジュール熱の発生に伴い、配線から放出された磁気エネルギが消費される。
【０１２８】
そのため、正常に動作している通信装置３−２への入力電圧の上昇を引き起こす原因となる、遮断部１１−１の溶断後の磁気エネルギの放出が速やかに終了する。このため、正常に動作している通信装置３−２への入力電圧の上昇を抑制できる、つまり、当該入力電圧が通信装置３−２の入力電圧許容範囲から逸脱しにくくなる。
【０１２９】
また、実施形態３の蓄電池１４は、短絡による放電開始直後の電圧変動を抑制する効果も果たすため、短絡時の正常に動作している通信装置３−２への入力電圧の変動を抑制するための電源（例えば、蓄電池）を設置するためのスペースやコストの削減が可能となる。
【０１３０】
以上説明したように、本発明の電流分配システムによれば、複数の通信装置３−１〜３−２のいずれかにて短絡事故が発生した場合、短絡事故が発生した通信装置３−１〜３−２を保護するとともに、正常に動作している他の通信装置３−１〜３−２の停止を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の実施形態１に従った電流分配システムの構成を示す図である。
【図２】コンデンサおよび大容量コンデンサそれぞれの放電電圧特性を示す図である。
【図３】本発明の実施形態２に従った電流分配システムの構成を示す図である。
【図４】蓄電池の放電電圧特性を示す図である。
【図５】本発明の実施形態３に従った電流分配システムの構成を示す図である。
【図６】一般的な電流分配システムの構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１、１Ａ、１Ｂ  電流分配装置
１１−１、１１−２  遮断部
１２、２２、３２−１、３２−２  コンデンサ
１３  大容量コンデンサ
１４  蓄電池
１５、２４  充電部
２  整流装置
２１  整流部
２３  バックアップ蓄電池
３−１、３−２  通信装置
３１−１、３１−２  通信モジュール
４  商用電源
【図１】
2009261087.tif 000003
【図２】
2009261087.tif 000004
【図３】
2009261087.tif 000005
【図４】
2009261087.tif 000006
【図５】
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【図６】
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