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技術 DC電力分配システム

出願人 シグニファイホールディングビーヴィ
発明者 ウェントマティアスバンハートスカンプミカエルアレクスドラアイジェーモーリスハーマンヨハンアラルコン-リヴェロマヌエルエデュアルドエルドマンボゼナ
出願日 2013年8月6日 (7年3ヶ月経過) 出願番号 2015-527042
公開日 2015年10月5日 (5年1ヶ月経過) 公開番号 2015-529441
状態 特許登録済
技術分野 直流の給配電
主要キーワード 換制御ユニット 公称負荷 電気エレメント 給電モジュール 安全規則 電力供給モジュール 制御供給 各電気装置
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題・解決手段

本発明は、電力供給装置3から電気装置2へDC電力分配するためのDC電力分配システムに関するものである。上記電力供給装置は、電気導体4を介して上記電気装置に一層高電力又は一層低い電力を各々供給するための高電力モード又は低電力モードにおいて動作可能であり、上記電気装置は、該電気装置が一層多い又は一層少ない電力を各々消費する高電力モードと低電力モードとの間で切り換え可能である。電気装置制御ユニット11は、上記電気装置のモードを上記電力供給装置により供給される電力に依存して制御する。供給される電力に応じた該電気装置の自動的制御の結果、電力消費電力供給との間の一層良好なバランスが得られ、従って、上記電気装置に対する電力供給の効率が改善され得る。

概要

背景

DC電力分配システムは、例えば、イーマージアライアンス(Emerge Alliance)の占有空間規格等により定義されている。現在のところ、イーマージ規格に従うDC電力分配システムにおいては、電力バー(テーブルタップ)は、公称負荷条件に較べて非常に小さな割合の負荷しか存在しなくても、常に公称電圧において給電されている。このように、電力バーに接続された電気装置待機モード(該モードでは、当該電気装置によっては非常に小さな電力しか消費されない)を扱うことができても、当該DC電力分配システムの電力供給装置は公称電圧を供給し、かくして、該電力供給装置は電力供給の効率が例えば10%未満等のように非常に低くなる好ましくない動作点で動作されることになる。

概要

本発明は、電力供給装置3から電気装置2へDC電力を分配するためのDC電力分配システムに関するものである。上記電力供給装置は、電気導体4を介して上記電気装置に一層高い電力又は一層低い電力を各々供給するための高電力モード又は低電力モードにおいて動作可能であり、上記電気装置は、該電気装置が一層多い又は一層少ない電力を各々消費する高電力モードと低電力モードとの間で切り換え可能である。電気装置制御ユニット11は、上記電気装置のモードを上記電力供給装置により供給される電力に依存して制御する。供給される電力に応じた該電気装置の自動的制御の結果、電力消費と電力供給との間の一層良好なバランスが得られ、従って、上記電気装置に対する電力供給の効率が改善され得る。

目的

本発明の目的は、電気装置にDC電力を分配するためのDC電力分配システム及びDC電力分配方法であって、電気装置に電力を供給する効率を改善することができるシステム及び方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

電力供給装置から電気装置DC電力分配するDC電力分配システムであって、−前記電力供給装置から前記電気装置にDC電力を伝導するための電気導体と、−前記電気装置に前記電気導体を介してDC電力を供給する前記電力供給装置であって、前記電気装置に前記電気導体を介して高い電力が供給される高電力モード及び前記電気装置に前記電気導体を介して低い電力が供給される低電力モードにおいて動作可能である電力供給装置と、−前記電気導体からDC電力を入力する前記電気装置であって、該電気装置が多くの電力を消費する高電力モードと該電気装置が少ない電力を消費する低電力モードとの間において切り換え可能であり、且つ、該電気装置の前記モードを前記電力供給装置により供給される電力に依存して制御するための電気装置制御ユニットを有する電気装置と、を有する、DC電力分配システム。

請求項2

前記電気装置は前記電力供給装置により供給される電力を測定するための測定ユニットを有し、前記電気装置制御ユニットが前記電気装置の前記モードを該測定された供給電力に依存して制御する、請求項1に記載のDC電力分配システム。

請求項3

前記電力供給装置は前記電気導体に前記高い電力を供給するための高電力供給部及び前記電気導体に前記低い電力を供給するための低電力供給部を有し、前記高電力モードにおいては前記高電力供給部が前記高い電力を供給し、前記低電力モードにおいては前記低電力供給部が前記低い電力を供給する、請求項1に記載のDC電力分配システム。

請求項4

前記電力供給装置は前記電気導体に前記高い電力を供給するための高電力供給部及び前記電気導体に前記低い電力を供給するための低電力供給部を有し、前記高電力モードにおいては前記高電力供給部が前記高い電力を供給すると共に前記低電力供給部が前記低い電力を供給し、前記低電力モードにおいては前記低電力供給部が前記低い電力を供給する、請求項1に記載のDC電力分配システム。

請求項5

前記低電力供給部及び前記高電力供給部が異なるハウジング内にある、請求項4に記載のDC電力分配システム。

請求項6

前記低電力供給部が前記電気導体に電気制御エレメントを介して接続される、請求項4に記載のDC電力分配システム。

請求項7

前記電気制御エレメントが、前記電気導体を前記低電力供給部に接続するための電気導体コネクタに組み込まれる、請求項6に記載のDC電力分配システム。

請求項8

当該DC電力分配システムは数個の電気導体を有し、前記低電力供給部が該数個の電気導体にバス構成又はスター構成で接続される、請求項4に記載のDC電力分配システム。

請求項9

前記高い電力は当該DC電力分配システムの公称電力であり、前記低い電力が当該DC電力分配システムの待機電力である、請求項1に記載のDC電力分配システム。

請求項10

前記電力供給装置が、前記消費される電力を前記電気導体上で検出するための電力消費検出ユニット、及び該検出された消費電力に依存して前記電力供給装置の前記電力モードを制御する電力供給制御ユニットを有する、請求項1に記載のDC電力分配システム。

請求項11

当該DC電力分配システムは数個の電気導体を有し、前記電力供給装置が前記電気導体の1つ又は数個に、該電気導体の他のものへの電力の供給とは独立に電力を供給する、請求項1に記載のDC電力分配システム。

請求項12

前記電気導体が、前記高い電力を伝導するための第1副導体及び前記低い電力を伝導するための第2副導体を有する、請求項1に記載のDC電力分配システム。

請求項13

請求項1に記載のDC電力分配システムにおける電気導体からDC電力を受ける電気装置であって、当該電気装置が多くの電力を消費する高電力モードと当該電気装置が少ない電力を消費する低電力モードとの間において切り換え可能であり、且つ、当該電気装置の前記モードを前記電気導体上における電力に依存して制御する電気装置制御ユニットを有する、電気装置。

請求項14

請求項1に記載のDC電力分配システムにおいて電力供給装置から電気装置にDC電力を伝導するための電気導体であって、前記高い電力を伝導するための第1副導体及び前記低い電力を伝導するための第2副導体を有する、電気導体。

請求項15

電力供給装置から電気装置にDC電力を分配するDC電力分配方法であって、当該方法は、−前記電力供給装置により電気導体を介して前記電気装置にDC電力を供給するステップであって、該電力供給装置が、前記電気装置に前記電気導体を介して高い電力が供給される高電力モード及び前記電気装置に前記電気導体を介して低い電力が供給される低電力モードにおいて動作可能であるステップと、−前記電気装置により前記電気導体からDC電力を受けるステップであって、前記電気装置が、該電気装置が多くの電力を消費する高電力モードと該電気装置が少ない電力を消費する低電力モードとの間において切り換え可能であり、前記電気装置の前記モードが電気装置制御ユニットにより、前記電力供給装置により供給される電力に依存して制御されるステップと、を有する、方法。

技術分野

0001

本発明は、電力供給装置から電気装置直流(DC)電力分配するDC電力分配システム及びDC電力分配方法に関する。本発明は、更に、上記DC電力分配システムに使用するための電気装置及び電気導体にも関する。

背景技術

0002

DC電力分配システムは、例えば、イーマージアライアンス(Emerge Alliance)の占有空間規格等により定義されている。現在のところ、イーマージ規格に従うDC電力分配システムにおいては、電力バー(テーブルタップ)は、公称負荷条件に較べて非常に小さな割合の負荷しか存在しなくても、常に公称電圧において給電されている。このように、電力バーに接続された電気装置が待機モード(該モードでは、当該電気装置によっては非常に小さな電力しか消費されない)を扱うことができても、当該DC電力分配システムの電力供給装置は公称電圧を供給し、かくして、該電力供給装置は電力供給の効率が例えば10%未満等のように非常に低くなる好ましくない動作点で動作されることになる。

発明が解決しようとする課題

0003

本発明の目的は、電気装置にDC電力を分配するためのDC電力分配システム及びDC電力分配方法であって、電気装置に電力を供給する効率を改善することができるシステム及び方法を提供することである。本発明の他の目的は、電力を供給する効率を改善することができるように上記DC電力分配システムにおいて使用することができる電気装置及び電気導体を提供することである。

課題を解決するための手段

0004

本発明の第1態様においては、電力供給装置から電気装置にDC電力を分配するDC電力分配システムが提供され、該DC電力分配システムは、
− 前記電力供給装置から前記電気装置にDC電力を伝導するための電気導体と、
− 前記電気装置に前記電気導体を介してDC電力を供給する前記電力供給装置であって、前記電気装置に前記電気導体を介して一層高い電力が供給される高電力モード及び前記電気装置に前記電気導体を介して一層低い電力が供給される低電力モードにおいて動作可能である電力供給装置と、
− 前記電気導体からDC電力を入力する前記電気装置であって、該電気装置が一層多くの電力を消費する高電力モードと該電気装置が一層少ない電力を消費する低電力モードとの間において切り換え可能であり、且つ、該電気装置の前記モードを前記電力供給装置により供給される電力に依存して制御するための電気装置制御ユニットを有する電気装置と、
を有する。

0005

前記電気装置は前記電力供給装置により供給される前記電気導体上の電力に依存して制御されるので、該電気装置は、例えば低い電力が供給される場合は低電力モードに切り換えられ、高い電力が供給される場合は高電力モードに切り換えられ得る。従って、該電気装置は、実際に供給される電力に依存して自動的に制御され得る。この結果、電力消費と電力供給との間のバランスが一層良好になり得、かくして、当該電気装置に対する電力の供給の効率が改善され得る。

0006

前記電気導体は、当該DC電力分配システムの電力バーであると考えることができる。

0007

当該DC電力分配システムは、1以上の電気装置を有することができる。該電気装置は、例えば、ランプ等の照明装置、部屋内の人を検出する存在センサ人感センサ)等のセンサスピーカ等とすることができる。前記電力供給装置は、好ましくは、交流(AC)電力を対応するDC電力に変換する電力変換器である1つ又は数個の電力供給部を有する。当該DC電力分配システムは、前記電気装置の少なくとも幾つかがランプである場合、例えば、建物内、特には部屋を照明するために該部屋の天井に設置することができる。従って、当該DC電力分配システムはビルの照明システムであり得る。

0008

前記高い電力は当該DC電力分配システムの公称電力であり、前記低い電力は当該DC電力分配システムの待機電力であることが好ましい。前記電力供給装置は出力電圧が制御されるものとすることができ、その場合、前記公称電力を供給するために、例えば24Vの公称電圧を供給し、前記待機電力を供給するために、例えば5Vの待機電圧を供給することができる。該待機電圧は、当該DC電力分配システムが、電力が実質的に消費されない待機状態にある場合に十分なものである。従って、当該DC電力分配システムは、実質的に負荷が存在しない待機状態を、電力供給効率が改善された状態で処理するように構成することができる。これに対応させて、前記電気装置の低電力モードは好ましくは該電気装置の待機モードであり、前記電気装置の高電力モードは、好ましくは、該電気装置が完全な動作状態であり得る該電気装置の活性モードである。

0009

前記電気装置は前記電力供給装置により供給される電力を測定するための測定ユニットを有することができ、前記電気装置制御ユニットは前記電気装置の前記モードを該測定された供給電力に依存して制御するよう構成することができる。このように、電気装置は、電力供給装置により供給される前記電気導体上の測定電力に応じて技術的に相対的に簡単な方法で自動的に制御することができる。上記測定ユニットは、例えば、前記電力供給装置が出力電圧制御型である場合、電流を測定するユニットである。

0010

一実施態様において、前記電力供給装置は前記電気導体に前記高い電力を供給するための高電力供給部及び前記電気導体に前記低い電力を供給するための低電力供給部を有し、前記高電力モードにおいては前記高電力供給部が前記高い電力を供給し、前記低電力モードにおいては前記低電力供給部が前記低い電力を供給する。特に、低電力モードにおいて、前記高電力供給部は完全にオフにすることができる。このように、一実施態様においては、供給される電力の切換可能性を、異なる電力供給部を用いることにより技術的に相対的に簡単な方法でもたらすことができる。他の実施態様において、前記電力供給装置は、高電力モードにおいては高い電力を供給し、低電力モードでは低い電力を供給するために、前記電気導体に供給されるべき制御可能な出力電力を持つ電力供給部を有することもできる。

0011

他の実施態様において、前記電力供給装置は前記電気導体に前記高い電力を供給するための高電力供給部及び前記電気導体に前記低い電力を供給するための低電力供給部を有し、前記高電力モードにおいては前記高電力供給部が前記高い電力を供給すると共に前記低電力供給部が前記低い電力を供給し、前記低電力モードにおいては前記低電力供給部が前記低い電力を供給する。このように、この実施態様では、高電力供給部しか切り換える必要がなく、従って、制御可能な電力供給装置を更に一層技術的に簡素な方法で設けることができる。

0012

一実施態様において、前記低電力供給部及び前記高電力供給部は異なるハウジング内にある。この構成は、当該DC電力分配システムを一層多様な形態で設置することを可能にし、その結果、当該DC電力分配システムの設置が簡略化される。

0013

前記低電力供給部は、前記電気導体に対してダイオード等の電気制御エレメント(電気制御素子)を介して接続することができ、その場合、該電気制御エレメントは、前記電気導体を前記低電力供給部に接続するための電気導体コネクタに組み込むことができる。この構成は、上記電気制御エレメントが前記低電力供給部と前記電気導体との間に電気的に接続されるべき場合に、当該DC電力分配システムの設置を単純化する。

0014

上記電気制御エレメントは、好ましくは、ダイオードとする。しかしながら、該電気制御エレメントは、制御されるスイッチング素子等の他の電気制御エレメントとすることもできる。例えば、該電気制御エレメントは、電流の流れの方向を測定する感知回路を備えたスイッチ(FETであり得る)であって、この感知回路が該スイッチを上記電流の流れの測定された方向に依存して制御する(特に、ダイオードと同様の態様で)スイッチとすることができる。

0015

当該DC電力分配システムは、幾つかの(数個の)電気導体を有することができ、前記低電力供給部は該数個の電気導体にバス構成又はスター構成で接続することができる。該数個の電気導体は、前記高電力供給部に別個に接続することができると共に、前記低電力供給部に並列に接続することができる。例えば、各電気導体は、各々が電力制限を持つ(特には、イーマージ・アライアンス占有空間規格のULクラス2制限に従う約100Wの電力制限を持つ)高電力供給部に別個に接続することができ、電気導体は低電力供給部(前記高電力供給部とは別のものであり得る)に対しては並列に接続することができる。電気導体毎に、対応する電気導体と低電力供給部との間にダイオードが存在し得る。しかしながら、ダイオードの代わりに、リレー又は半導体スイッチ等の他の電気制御エレメントも使用することができる。

0016

更に、前記電力供給装置は、前記消費される電力を前記電気導体上で検出するための電力消費検出ユニット、及び該検出された消費電力に依存して前記電力供給装置の前記電力モードを制御する電力供給制御ユニットを有することができる。該電力供給制御ユニットは、検出された電力消費に依存して切換動作を定める切換規則を有することができる。例えば、上記電力消費検出ユニットが所定の閾値より小さい電力消費を検出した場合、電力供給装置は低電力モードに切り換えることができる。上記切換規則はタイミング等の他の側面を考慮することもできる。

0017

当該DC電力分配システムは、前記電気装置を切り換えるための切換制御ユニットを有することができる。例えば、個々の電気装置をオン及びオフ状態に切り換えるためにジグビ(ZigBee)を用いることができる。

0018

好ましくは、当該DC電力分配システムは幾つかの(数個の)電気導体を有し、前記電力供給装置は前記電気導体の1つ又は数個に、該電気導体の他のものへの電力の供給とは独立に電力を供給するように構成される。この構成は、当該DC電力分配システムにおいて実際の電力消費に対する電力供給の適応可能性を更に増加させる。

0019

一実施態様において、前記電気導体は、前記高い電力を伝導するための第1副導体及び前記低い電力を伝導するための第2副導体を有する。例えば、該電気導体は、前記高い電力(例えば、公称電圧)を供給するための第1金属エレメント(第1ワイヤ等)である第1副導体を有することができると共に、前記低い電力(例えば、待機電圧)を供給するための第2金属エレメント(第2ワイヤ等)である第2副導体を有することができる。異なる電力を導くために別個の電気副導体を備えた該電気導体を使用することは、当該DC電力分配システムを技術的に単純化すると共に当該システムの設置を簡素化することができる。

0020

前記電力供給装置は更なる電力を供給する様に構成することができ、その場合、前記電気導体は該更なる電力を伝導するための更なる副導体を有することができる。このように、電気導体は幾つかの異なる電力を供給するために使用することができる。例えば、前記第1副導体は公称電力を供給するために使用することができ、前記第2副導体は第1待機電力を供給するために使用することができ、第3副導体は第2待機電力を供給するために使用することができる。例えば、前記電力供給装置は出力電圧制御型のものとすることができ、公称電圧は24Vとすることができ、第1待機電圧は5Vとすることができ、第2待機電圧は3.3Vとすることができる。この場合、これらの電圧は同一の電気導体を用いることにより、特に同時に供給することができる。

0021

本発明の他の態様においては、上記DC電力分配システムにおける電気導体からDC電力を受ける電気装置が提供され、該電気装置は、一層多くの電力を消費する高電力モードと当該電気装置が一層少ない電力を消費する低電力モードとの間において切り換え可能であり、且つ、当該電気装置の前記モードを前記電気導体上における電力に依存して制御する電気装置制御ユニットを有する。

0022

本発明の他の態様においては、前記DC電力分配システムにおいて電力供給装置から電気装置にDC電力を伝導するための電気導体が提供され、該電気導体は、前記高い電力を伝導するための第1副導体及び前記低い電力を伝導するための第2副導体を有する。

0023

本発明の他の態様においては、電力供給装置から電気装置にDC電力を分配するDC電力分配方法が提供され、該DC電力分配方法は、
− 前記電力供給装置により電気導体を介して前記電気装置にDC電力を供給するステップであって、該電力供給装置が、前記電気装置に前記電気導体を介して一層高い電力が供給される高電力モード及び前記電気装置に前記電気導体を介して一層低い電力が供給される低電力モードにおいて動作可能であるステップと、
− 前記電気装置により前記電気導体からDC電力を受けるステップであって、前記電気装置が、該電気装置が一層多くの電力を消費する高電力モードと該電気装置が一層少ない電力を消費する低電力モードとの間において切り換え可能であり、前記電気装置の前記モードが電気装置制御ユニットにより、前記電力供給装置により供給される電力に依存して制御されるステップと、
を有する。

0024

請求項1のDC電力分配システム、請求項13の電気装置、請求項14の電気導体及び請求項15のDC電力分配方法は、特に従属請求項に記載されるような、同様の及び/又は同一の好ましい実施態様を有すると理解されるべきである。

0025

尚、本発明の好ましい実施態様は、各従属請求項の、対応する独立請求項との任意の組み合わせとすることもできると理解されるべきである。

0026

本発明の上記及び他の態様は、後述する実施態様から明らかとなり、斯かる実施態様を参照して解説されるであろう。

図面の簡単な説明

0027

図1は、DC電力分配システムの一実施態様を概略的且つ例示的に示す。
図2は、DC電力分配システムの電力供給装置及び電気装置の実施態様を概略的且つ例示的に示す。
図3は、DC電力分配システムの電力供給装置の他の実施態様を概略的且つ例示的に示す。
図4は、電力バーに対する低電力供給部の電気的接続を概略的且つ例示的に示す。
図5は、幾つかの電力バーに対する低電力供給部の電気的接続を概略的且つ例示的に示す。
図6は、幾つかの副導体を備えた電力バーの一実施態様を概略的且つ例示的に示す。
図7は、電気装置にDC電力を分配するDC電力分配方法の一実施態様を例示的に図示したフローチャートを示す。

実施例

0028

図1は、DC電力を幾つかの電気装置2に供給するためのDC電力分配システムの一実施態様1を概略的且つ例示的に示す。電気装置2は当該DC電力分配システム1の電気導体4に取り付けられる。電気導体4は電力バーであり、その場合において、DC電力分配システム1は電力供給装置3を更に有し、該電力供給装置は電力バー4に電気的に接続されて、DC電力を該電力バー4に供給する。電気装置2を伴う電力バー4は部屋の天井に配置することができる一方、電気装置2はランプとすることができ、かくして、当該DC電力分配システムは部屋を照明するための照明システムであり得る。

0029

電力供給装置3及び電気装置2の一実施態様が、図2に概略的且つ例示的に示されている。電力供給装置3は、より高い電力が電力バー4を介して電気装置2に供給される高電力モードにおいて、及び、より低い電力が電力バー4を介して電気装置2に供給される低電力モードにおいて動作することができる。電気装置2は、該電気装置2が一層多くの電力を消費する高電力モードと、該電気装置2が一層少ない電力しか消費しない低電力モードとの間で切り換え可能であり、ここで、電気装置2は該電気装置2の上記モードを電力供給装置3により供給される電力に依存して制御するための電気装置制御ユニット11を有している。この実施態様において、上記低電力モードは電気装置2の待機(スタンバイ)モードであり、上記高電力モードは、当該電気装置が完全に動作可能となる該電気装置の活性モードである。これに対応して、電力供給装置3により供給される前記一層低い電力は待機電力であり、電力供給装置3により供給される前記一層高い電力は公称電力である。特に、電力供給装置3は、低電力モードでは例えば5Vの待機電圧が供給される一方、高電力モードでは例えば24Vの公称電圧が供給されるように、出力電圧が制御されるものとすることができる。

0030

電力供給装置3は、前記高い電力を電力バー4に供給するための高電力供給部6及び前記低い電力を電力バー4に供給するための低電力供給部7を有し、その場合において、高電力モードでは高電力供給部6が高い電力を供給し、低電力モードでは低電力供給部7が低い電力を供給する。特に、低電力モードにおいて高電力供給部6は完全にオフにされる。

0031

この実施態様において、電力供給装置3はスイッチ8を、切換信号15を用いることにより制御する電力供給制御ユニット5を有している。即ち、電力供給制御ユニット5及びスイッチ8により、電力供給装置3は、高電力供給部6が高い電力を供給するか、又は低電力供給部7が低い電力を供給するかの何れかとなるように制御することができる。電力供給制御ユニット5は、マイクロプロセッサ又は他の制御ユニットであり得る。該電力供給制御ユニットは、電力モードを自動的に又は手動で変更することができるように、切換信号を、ユーザにより作動され得る外部スイッチから、存在センサ(人感センサ)等のセンサから、又は他の手段から入力することができる。DC電力分配システム1は電力消費センサも有することができ、該センサは電力供給装置3に組み込むことができるか又は外部装置とすることができる。該電力消費センサは電力バー4上で電力消費状況を検出することができ、その場合において、電力供給制御ユニット5はスイッチ8を実際に検出される電力消費状況に依存して作動させるように構成することができる。電力供給装置3は、更に、当該電力供給装置3を電力バー4に接続するためのコネクタ9(特にはチャンネルコネクタ)を有する。

0032

電気装置2は電力供給装置3により供給される電力を測定するための測定ユニット17を有し、その場合において、電気装置制御ユニット11は当該電気装置2のモードを該測定された供給電力に依存して制御するように構成される。特に、測定ユニット17は電力バー4の電圧を測定するように構成することができ、該測定された電圧は制御供給部10に供給される。該制御供給部10は、上記の測定された電圧を所定の閾値と比較し、電力供給装置3が公称電圧を供給しているか又は待機電圧を供給しているかを決定するように構成することができる。待機電圧が供給されていることを制御供給部10が検出した場合、このことは信号13を介して電気装置制御ユニット11に通知され、その結果、該電気装置制御ユニット11は信号14をランプ給電部12に送出して、該ランプ給電部自体をオフする(ランプ給電部12が未だオフされていないなら)。ランプ給電部12がオフされており、且つ、電気装置制御ユニット11が制御供給部10から公称電圧が供給されていることを示す信号13を入力した場合、電気装置制御ユニット11はランプ給電部12に信号を送出して、該ランプ給電部自体をオンにする。

0033

制御供給部10は、好ましくは、電力バー4を介して供給される電力を電気装置制御ユニット11により必要とされる電力に変換するための電力変換器を有する。ランプ給電部12も、好ましくは、電力変換器を有し、この電力変換器は公称電力(もし、存在するなら)を電気装置2の光源19により必要とされる電力に変換するように構成される。

0034

図3は、図1に概略的且つ例示的に示したDC電力分配システム1に使用することが可能な電力供給装置の他の実施態様を概略的且つ例示的に示す。即ち、図1及び2に示した電力供給装置3の代わりに、図3に示す電力供給装置103を使用することができる。

0035

該電力供給装置103は、電力バー4に高い電力を供給するための、特には公称電圧を供給するための高電力供給部6と、電力バー4に低い電力、特には待機電圧を供給するための低電力供給部7とを有し、高電力モードでは高電力供給部6が高い電力を供給すると共に低電力供給部7が低い電力を供給し、低電力モードでは低電力供給部が低い電力を供給する。このように、この実施態様においては、高電力供給部6しか切り換える必要がなく、これにより制御可能な電力供給装置103を技術的に相対的に簡単な形態で設けている。特に、当該電力供給装置103は高電力供給部6のみを切り換えるスイッチ108を制御するための電力供給制御ユニット105を有する一方、低電力供給部7は常に活性状態であり、ダイオード116を介して電力バー4に接続されている。この実施態様において、当該電力供給装置103は電力バー4で消費される電力を検出するための電力消費検出ユニット117を更に有し、その場合において、電力供給制御ユニット105は当該電力供給装置103の電力モードを該検出された消費電力に依存して制御するように構成される。電力供給制御ユニット105は、検出された電力消費に依存した切換動作を定義する切換規則を有することができる。例えば、電力消費検出ユニット117が所定の閾値より小さい電力消費を検出した場合、当該電力供給装置103は低電力モードに切り換えることができ、この場合、この検出された電力消費は対応する信号118を介して電力供給制御ユニット105に供給することができる。他の信号15は、該電力供給制御ユニット105によりスイッチ108を制御するために使用される。電力供給制御ユニット105により使用される該切換規則は、タイミングの側面等の他の側面を考慮することもできる。電力消費検出ユニット117は、例えば、電力バー4上の負荷電流監視するための負荷電流モニタとすることができ、その場合、対応する負荷電流信号118が電力供給制御ユニット105に伝送される。また、この実施態様において、当該電力供給装置はチャンネルコネクタ9を介して電力バー4に接続される。

0036

図2及び図3に示された電力供給装置の実施態様においては、高電力供給部6及び低電力供給部7は単一のハウジング内に、即ち単一の電力供給モジュール内に組み込まれているが、図3を参照して上述した様に低電力供給部7が常に活性状態である場合、高電力供給部6及び低電力供給部7が異なるハウジング内に配置されるように、低電力供給部7を別の異なるハウジング内に配置することもできる。例えば、図3において、低電力供給部7及びダイオード116は削除することができ、これら低電力供給部7及びダイオード116を、図4に概略的且つ例示的に示されるように電力バー4に接続することができる。

0037

図4は、電力バー4を、第1副導体120及び第2副導体121が取り付けられた基体エレメント122を有するものとして詳細に示しており、ここで、低電力供給部7及びダイオード116はワイヤ124を介して第1及び第2副導体120、121に電気的に接続することができる。ダイオード116は、図5に概略的且つ例示的に示されるように、電力バー4を低電力供給部7と接続するように構成された電気導体(電力バー)コネクタ123内に組み込むこともできる。更に、当該DC電力分配システムが、低電力供給部7に接続されるべき幾つかの電力バーを有する場合、この接続は、図5に概略的且つ例示的に示されたようなバス構成のもの又は、例えば、スター構成のものとすることができる。

0038

図5において、ケーブル124は複数の電力バーコネクタ123に事前に取り付けることができ、又は該ケーブルは電力バーコネクタ123に押圧嵌入することができ若しくは取り付け時にクランプ固定することができる。

0039

図4及び図5に示した実施態様では電力バー4は2つの副導体120、121を有しているが、該電力バーは3以上の副導体を有することもできる。例えば、図6に概略的且つ例示的に示されているように、一実施態様において、この図に符号204により示された電力バーは6個の副導体230…236を有することができる。

0040

この実施態様において、基体エレメント222は上部の両面に2つの副導体230、231を有している。これらの副導体230、231は、図4及び図5に示した副導体120、121と類似している。これらの副導体の直ぐ下に平行に、更なる副導体235、236が配置されている。更に、基体エレメント222の下部は、実質的にU字状の断面を持ち得るオープンレール234を有し、該オープン・レールの内側の対向する面上には更に他の副導体232、233が配置されている。図6において、点線で示された副導体231、232、236は基体エレメントの面上に配置されており、図6に示される斜視図では実際には見えないことに注意されたい。

0041

この実施態様において、第1副導体230は接地を行い、第2副導体231は例えば24Vの公称電圧を供給し、第3副導体235は例えば5Vの第1待機電圧を供給し、第4副導体236は例えば3.3Vの第2待機電圧を供給する。即ち、電力バー204は、高い電力を伝導するための副導体231、及び低い電力を伝導するための副導体235、236を有する。

0042

このように、例えば、当該電力供給装置の第1低電力供給部は例えば第3副導体235に電気的に接続することができ、当該電力供給装置の第2低電力供給部は例えば第4副導体236に電気的に接続することができ、当該電力供給装置の高電力供給部は第2副導体231に電気的に接続することができる。この場合、電気装置は当該電力バーの別々の副導体に接続されるように、対応して構成することができる。例えば、電気装置のマイクロプロセッサは第3副導体235又は第4副導体236に電気的に接続することができ、光源は第2副導体231に電気的に接続することができる。一般的に、電気装置が異なる電圧を要する幾つかの電気エレメントを有する場合、これら電気エレメントは、対応する電圧を伝導する電力バーの各副導体に電気的に接続することができる。

0043

図6に概略的且つ例示的に示された電力バー204は、好ましくは、部屋の吊り天井に設置され、該電力バー204に電気的に接続される電気装置の少なくとも幾つかはランプである。副導体230、231、235、236は該吊り天井より上側のランプに電気的に接続するために使用することができ、これらランプは、例えば、当該ランプを上記4つの副導体230、231、235、236に接続するための4極コネクタを有することができる。他の副導体232、233は、ペンダントランプ等の部屋の内部に吊り下がるランプに電気的に接続するために使用することができ、これらランプは、例えば、当該ランプを上記2つの副導体232、233に接続するための2極コネクタを有することができる。他の実施態様において、代わりに又は加えて、下側の副導体232、233に隣接して、低い電力を供給する1以上の副導体を配置することもできる。更に、前述した2つの付加的副導体235、236の代わりに、当該電力バーは単一の低い電圧を供給するための単一の副導体のみを有することもできる。

0044

以下では、電気装置にDC電力を分配するDC電力分配方法の一実施態様を、図7に示すフローチャートを参照して例示的に説明する。

0045

ステップ301において、DC電力は電力供給装置により電気導体を介して電気装置に供給される。この場合、上記電力供給装置は、より高い電力が電気導体を介して電気装置に供給される高電力モードにおいて、及び、より低い電力が電気導体を介して電気装置に供給される低電力モードにおいて動作することができる。

0046

ステップ302において、上記電気導体からのDC電力は電気装置により入力され、ここで、この電気装置は該電気装置が一層多くの電力を消費する高電力モードと、該電気装置が少ない電力を消費する低電力モードとの間で切り換え可能である。この場合、該電気装置の上記モードは、電気装置制御ユニットにより、前記電力供給装置により供給される電力に依存して制御される。

0047

尚、図1には単一の電力バーしか図示されていないが、当該DC電力分配システムは、勿論、幾つかの電力バーを有することもでき、その場合、前記電力供給装置は、これら電力バーのうちの1以上に、これら電力バーの他のものに電力を供給することとは無関係に電力を供給するように構成することができる。

0048

既知のDC電力分配システムは、例えば、現在のイーマージ・アライアンスの占有空間規格バージョン1.1に従うシステムであり、該規格は、電力レールと考えることもできる電力バーに24Vが常に給電され、ランプドライバと考えることもできるランプ給電部が、非活性化のための手段を有すると共に該非活性化を制御するための制御インターフェースを有することができることを要求している。しかしながら、現在のイーマージ・アライアンス占有空間規格バージョン1.1に従うDC電力分配システムは、効率的な待機(スタンバイ)のサポートを提供していない。従って、図1図6を参照して上述したDC電力分配システムの実施態様は、待機給電を簡単に且つ高度に効率的にさせるメカニズムを提供する。

0049

待機状態は、実質的に負荷のないシステム状態である。現在のイーマージ・アライアンス占有空間規格バージョン1.1は電力バーが常に公称電圧で給電されていることを要求しているので、公称電力消費状態と比較して非常に小さな割合の電力しか消費されていなくても、電力供給装置は通常に動作しなければならない。このように、電気装置が待機モードを、電力消費が劇的に低下するようなものにすることができたとしても、現在のイーマージ・アライアンス占有空間規格バージョン1.1によれば、電力供給装置は、効率が例えば10未満に容易に低下するような非常に好ましくない動作点で動作するであろう。

0050

図1ないし図3を参照して前述した電力供給装置は、主給電部、即ち高電力供給部を完全にオフにし、電力バーに低下された電圧を投入するように構成することができる。この場合、電気装置は、対応する電力バー上の状況だけによって通常状態から待機状態を容易に区別することができる。従って、上述したDC電力分配システムは、例えば図2及び図3に示された様な、修正されたイーマージ電力供給装置及び修正されたイーマージ電気装置を有すると考えることができる。

0051

当該電力供給装置は2つの電力供給部を、即ち高電力供給部及び低電力供給部を有することができる。先ず、通常の電力供給部と考えることもできる上記高電力供給部は、オン状態における負荷(即ち、電気装置)に給電することができる。該通常の電力供給部は、特に接続チャンネル当たり、即ち、幾つかの電力バーが当該高電力供給部に接続される場合は電力バー当たり、好ましくは24Vを4Aで(即ち96Wを)供給する。次に、上記低電力供給部は待機動作のための別個の給電部とすることができる。該低電力供給部は、好ましくは出力が待機モードに制御される場合に、当該電力供給装置の出力コネクタに接続することができる。

0052

上述した実施態様において、電力供給装置は2つの電力供給部、即ち、好ましくは公称電圧を供給する高電力供給部及び好ましくは待機電圧を供給する低電力供給部しか有していないが、他の実施態様では、該電力供給装置は異なるDC電圧を供給する3以上の電力供給部を有することもできる。

0053

上述した実施態様において、電気装置はランプであるが、他の実施態様において、電気装置はセンサ、スピーカ等の他の電気負荷とすることもできる。これらの他の電気装置は待機電圧において完全に動作することができるように構成することもできる。

0054

一実施態様において、当該電力供給装置において待機モードが不能化された場合、該電力供給装置は24Vの公称イーマージ供給電圧に戻るよう切り換わることができ、各電気装置は活性状態になり、例えばランプ給電部は自身のオンモード再活性化して、光源が点灯開始するようにする。従って、電力バーに接続された全ての電気装置がオフされた場合は、該電力バーをオフすることができる。一実施態様において、このことは当該電流を監視することにより検出され、その場合において、監視される電流が予め定められた(特には、プログラム可能な)閾値より低下した場合、対応するチャンネルは待機モードに設定される。高電力供給部と低電力供給部との間の切り換えは、好ましくは、チャンネル毎に、即ち電力バー毎に別個のものとする。このように、電流の監視及びスイッチの制御は、チャンネル毎に別個のものとすることができる。

0055

一実施態様において、電気装置は活性状態において異なって動作させることができる。例えば、該電気装置がランプである場合、該ランプは、活性状態において、異なる光波長及び/又は異なる光輝度により定義される異なるオンモードで動作させることができる。該電気装置は最後のオンモードを記憶するための記憶ユニットを有することができ、その場合、該電気装置が待機状態から活性状態に移行した後、該電気装置は記憶された最後のオンモードとなるように制御することができる。

0056

待機給電部、即ち低電力供給部、及び主給電部、即ち高電力供給部は、全チャンネルに給電する単一の給電モジュールにより実施化することができる。現行のイーマージ規格ULクラス2制限に従い、過負荷、即ち4Aを越える場合にチャンネルを隔離するための電流監視切換手段が各チャンネルに対して必要とされるので、この待機機能は主給電部に対して追加の部品又は電力を必ずしも必要としない。それ故に、主給電部は、異なる電力バーを接続することができるような、即ち各ポートに電力バーを接続することができるような、幾つかのポートを有することができる。電流監視/切換手段は、実際のイーマージ規格ULクラス2制限に従い、電流を監視すると共に高電力をオン又はオフに切り換えるために各ポートに対して別個に存在することができる。過負荷状況を検出するために使用される電流監視ハードウェアは、各ポートに(即ち、各電力バーに)待機状況が存在するかを検出するためにも使用することができ、この場合、切換手段は各チャンネルに関して、高い電力の供給を(即ち、例えば公称電圧の供給を)オフすることができる。更に、各電力バーは待機給電部に対してダイオードを介して並列に接続することができ、かくして、対応するチャンネルのための高い電力がオフされた場合に、低い電力が該対応するチャンネルに供給されるようにする。上記ダイオードの代わりに、同期整流段として知られている制御ユニットを備えた半導体スイッチ等の、同様の機能を有する他のエレメントを使用することもできる。

0057

前記電力供給装置は、低い電力及び/又は高い電力を供給するために該低い電力及び高い電力を内部的に利用可能にすると共に、幾つかの電力バーが該電力供給装置に接続される場合に各チャンネルに対して低い電力と高い電力との間で切り換えるように構成することもできる。それ故、該電力供給装置は、電力バーを接続することが可能な幾つかのポートを有することができ、各ポートは低い電力と高い電力との間で別個に切り換え可能とすることができる。

0058

上述した実施態様においては、電力供給装置は高電力供給部及び低電力供給部を有するが、他の実施態様では、電力供給装置は、高電力モードでは高い電力を、低電力モードでは低い電力を供給するために電力バーに供給されるべき制御可能な出力電力を有する単一の電力供給部を有することができる。特に、該電力供給装置は、制御可能な出力電力、例えば制御可能な出力電圧を有するように修正された主給電部を有することができる。

0059

当該電力供給装置が高電力供給部及び低電力供給部を有する場合、該電力供給装置は、斯かる電力供給部の一方を、対応する電力モードが出力チャンネルの何れによっても、即ち、電力バーの何れによっても使用されない場合は、オフするように構成することができる。

0060

図3に概略的且つ例示的に示されたように、高電力供給部に関して双極切換手段の代わりに単純なオン/オフスイッチが使用される場合、ポート毎に(即ち、電力バー毎に)、低い電力、特には待機電圧を常に全てのポートに対して(即ち、常に全ての電力バーに対して)供給するためにダイオードを使用することができる。従って、電力バーに対して主電力がオフされた場合、待機電圧が残存する。

0061

当該DC電力分配システムは、ジグビ(ZigBee)等の制御システムと組み合わせて使用することができる。この制御システムは、個々の電気装置、特には個々のランプをオン及びオフすることを可能にすることができる。更に、特定のイーマージチャンネル上の(即ち、特定の電力バー上の)全電気装置がオフの場合、当該電力供給装置は、対応する低い電力消費を検出し、タイミングを考慮することが可能な所定の切換規則に基づいて低電力モードに自動的に切り換えることができる。

0062

現行のイーマージ・アライアンスの占有空間規格バージョン1.1において、電力バーは図4及び図5に示されるように使用され、これら電力バーは標準及び安全規則により定義された電力損失の点で最大の負荷を担うことができる。マイクロプロセッサ、センサ又は他の制御電子回路を有する全ての電気装置は、対応する電力バー上の電圧を例えば3.3及び5V等の低い電圧に変換する必要がある。このことは、一般的に、僅かな知性を備える接続された各電気装置は、自身の動作のために自身のDC/DC電力変換器を必要とすることを意味する。

0063

図6に示した幾つかの電気副導体を備える電力バーは、電気装置に異なる電圧を同時に供給するために使用することができる。例えば、第3及び第4副導体235及び236は、3.3V及び5Vのために使用することができる。このようにして、例えば当該電気装置のマイクロコントローラ電力変換なしで活性状態にすることができる。

0064

異なる電圧の異なる副導体による伝導は、高い電力を供給する高電力供給部がオフされている間の、通信及び活性状態のマイクロコントローラの動作を容易にすることができる。更に、当該電力供給装置は高電力モードにおいて追加の低い電力を供給するように構成することもできる。即ち、例えば、公称電圧は当該電力バーの副導体を使用することにより供給することができる一方、補助電圧であると見なすことができる低い電圧は該電力バーの他の副導体を使用することにより供給することができる。補助電圧も供給するために別の副導体を使用することにより、例えばDC5Vの補助電圧は、対応する電気装置により公称電圧から該補助電圧に変換することによってローカルに発生されることを要さない。言い換えると、斯かる補助電圧は集中的に発生することができ、このことは、変換過程を省略することができるので、ハードウェア部品及び電力消費の低減につながる。

0065

開示された実施態様の他の変形例は、当業者によれば、請求項に記載された発明を実施するに際して図面、当該開示内容及び添付請求項の精査から理解し、実施化することができる。

0066

尚、請求項において、“有する”なる文言は他の構成要素又はステップを排除するものではなく、単数形は複数を排除するものではない。

0067

また、単一のユニット又は装置は、請求項に記載された幾つかの品目の機能を満たすことができる。また、特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせを有利に使用することができないということを示すものではない。

0068

本DC電力分配方法に従う本DC電力分配システムの制御は、コンピュータプログラムプログラムコード手段及び/又は専用のハードウェアとして実施化することができる。

0069

コンピュータプログラムは、光記憶媒体、又は他のハードウェアと一緒に若しくはその一部として供給される固体媒体等の適切な媒体により記憶/分配することができるのみならず、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介して等の他の形態で分配することもできる。

0070

請求項における如何なる符号も、当該範囲を限定するものと見なしてはならない。

0071

本発明は、DC電力を電力供給装置から電気装置に分配するためのDC電力分配システムに関するものである。上記電力供給装置は、電気導体を介して上記電気装置に対し高い電力又は低い電力を各々供給するための高電力モード又は低電力モードにおいて動作可能であり、上記電気装置は、該装置が多い電力又は少ない電力を各々消費する高電力モード及び低電力モードの間において切り換え可能である。電気装置制御ユニットが、上記電気装置のモードを上記電力供給装置により供給される電力に依存して制御する。供給される電力に依存した該電気装置の自動的制御は、電力消費と電力供給との間の一層良好なバランスに、従って電気装置に対する電力供給の効率の改善につながり得る。

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