JPH0353475A - 電力変換機能付きコンセントと情報伝達機能付きプラグ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電源から負４！ｉへの電力の供給において，
電源ラインと負荷のプラグを接続するコンセント手段に
関わり，特に，電力変換機能を備えたコンセント、並び
に情報伝達機能を備えたプラグ、及び上記コンセントを
用いた負荷の受電方式に関する。

〔従来の技術〕

商用の交流電源配線から電力を受電する家庭用電気製品
，或いはパーソナル・コンピュータ等のＯＡ機器は，電
源に入力端子にあたるプラグを備え，商用電源配線に接
続されたコンセンＩ・と上記プラグの接続により、電力
の受電が可能となる。

ここで、現在、一般的に用いられているコンセントは、
第２６図に示すように、商用電源配線と接続された入力
端子部と、負荷のプラグと接続される出力端子部を備え
、入力端子部と出力端子部の間は、導体で接続されてい
る。出力端子部は、プラグの電極部との接続、或いは切
り離しが容易に行える着脱式の構造を有する。また、商
用電源配線とコンセントの入力端子との接続部、及び、
出力端子とプラグの電極との接続部はそれぞれ、露出を
避けるため、絶縁性の部材で形成されたカバーを覆われ
ている。

上記コンセントの出力電圧は、入力された商用の交流電
圧に等しい。一方、負荷側は、コンセントから受電した
商用の交流電圧を、負荷内部の回路の駆動に必要な電力
レベル（直流５Ｖや１２Ｖなど）に変換するためスイッ
チング電源を備えるものが多い。

電池を電源とする負荷の場合は、商用電源からの受電も
可能とするため、ＡＣ−ＤＣコンバータを使用するもの
が多く、ＡＣ−ＤＣコンバータは，第２７図に示すよう
にコンセントに差し込んで使用され、商用の交流ｉｏｏ
ｖを直流３Ｖや１６５Ｖなどに変換する。コンバータの
構或は、第２７図に示すように変圧器と整流器、及び平
滑手段からなる。また、コンバータ本体表面に設けられ
たスイッチの操作により変圧器のタップ切り替えが可能
で、出力電圧を３ｖ或いは１．５ｖに選択できるものも
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、コンセントから出力する電圧は、商
用の交流電圧であり、負荷が所望する仕様の電力を得る
ためには，負荷内部、或いはコンセントと負荷の間に、
電力変換手段を設ける必要があった。

本発明の目的は、コンセントの内部に電力変換手段を備
えることにより，電源から受電した電力を負葡が所望す
る電圧，電流、及び周波数等の仕様に変換して出力する
電力変換機能付きコンセントを提供することにある。ま
た、本発明の他の目的は、上記電力変換機能付きコンセ
ントに電力の供給、或いは遮断を制御する機能、及び、
負荷の電流容量を診断する機能等を備え、高機能なコン
セン１〜を提供することにある。

さらに，本発明の他の目的は、上記電力変換機能付きコ
ンセントを用いることにより、上記従来技術で必要であ
った負荷内部、或いはコンセントと負荷の間の変換手段
を不要とする負荷の受電方式を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、上記電力変換機能付きコン
セントに、負荷が所望する電力の仕様を伝達するための
プラグを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明では、コンセントに
電源から電力を任意の仕様に変換して出力する変換手段
と、負荷が所望する仕様を設定値として，変換手段の出
力が上記設定値となるように変換手段を制御する制御手
段とを備えるものである。ここで、負荷が所望する電力
の仕様は符号化して上記コンセントに入力されるものと
し、上記制御手段或いは、制御手段とは別に設けられた
識別手段により、この符号を読み取り、上記制御手段の
設定値とする。

変換手段にはＰＷＭ　（パルス幅変調）制御型のインバ
ータ，或いはサイクロコンバータ等を用いることにより
、電圧，電流、及び周波数を制御することが可能である
。

また，外部から与えられる信号を受信して、上記変換手
段の駆動並びに停止を制御する機能を備えることにより
、負荷への電力の供給或いは遮断を制御することが可能
である。さらに、負荷の電流容量の最大値を指示する信
号を受信し、出力電流が上記最大値を越える場合には、
電流の制限、或いは遮断を制御する機能を備えることに
より、負−１ｊの電流容量の診断を行うことが可能であ
る。

負荷においては、従来のコンセントに替わって上記電力
変換機能付きコンセントを用いることにより、従来必要
としたスイッチング電源、或いは外部に設けたコンバー
タ等の電圧変換手段が不要となる。

また、負荷が所望する電力の仕様は、プラグの電極に符
号化して設けるか，或いはプラグに設けた端子より出力
するかにより，上記電力変換機能付きコンセントに伝達
することができる。

〔作用〕

従来、コンセントは商用電源の配線と負荷の入力端子に
あたるプラグを接続するためのコネクタとしての働きし
か持たず、出力電圧、及び周波数は商用電源と等しい仕
様に限られていた。本発明の電力変換機能付きコンセン
トによれば，負荷が所望する任意の仕様の電力を供給す
ることが可能であり、商用電源の異なる他国で製造され
た電気製品を使用する場合においても，コンセントとプ
ラグの間に変圧器等の変換手段を設ける必要がなくなる
。また、信号の入力により負荷への電力の供給、或いは
遮断を制御可能とすることで５負荷の保安性を向上する
ことができる。負荷の電流容量を診断する機能によれば
，負４７？短絡等の事故時においても、電流の過大な増
加を防止し、負荷を保護することができる。また、周波
数を変換して出力する機能によれば，負荷に応して異な
る周波数の電源を提供することができ、負荷の効率を向
上させることが可能である。さらに、本発明の電力変換
機能付きコンセントから所望の仕様の電力を供給するこ
とにより、従来、負荷内部に必要であったスイッチング
電源が不要となり、負荷の小型化を実現することができ
る。

〔実施例〕

以下，本発明の一実施例を第１図を用いて説明する。第
１図で，１は本発明による電力変換機能付きコンセン１
〜であり、このコンセント内部には、変換手段２と、制
御手段３を備える。また、変換ｆ段２は、電源に接続さ
れると共に、負荷５に電力を供給するための出力端子６
を備える。出力端子６と負荷５の入力端子にあたるプラ
グ４の電極７との接続は、プラク４の電極７と出力端子
６の接触によって行われ、その接触は、従来のコンセン
トと同様に着脱式とする。

本発明による電力変換機能付きコンセントの特徴は、ま
ず、負荷５が所望する電力の仕様が、コンセントの外部
から制御手段３に与えられることにある。次に、制御手
段３は，上記仕様を設定値として変換手段２の出力が上
記仕様のを設定値となるように変換手段２を制御する。

従来のコンセントが、受電した商用電源をそのまま負荷
に供給していたことに対して、本発明による電力変換機
能付きコンセントは、商用電源を負荷が所望する仕様の
電力に変換して供給することができるようにした点が特
徴である。

本発明によれば、電力仕様の異なる負荷に適正な電力を
供給でき、負荷の効率を向上させる効果がある。

本発明の他の実施例を第２図に示す。第２図で、１の電
力変換機能付きコンセントは，変換手段２，制御手段３
、及び出力端子６を備えることは、第１図の実施例と同
様である。ここで、本実施例の特徴は、仕様入力端子８
を備え、負荷５に設けられた仕様出力端子９より負荷５
の所望する電力の仕様を伝達されることにある。本実施
例では，負荷５が所望する電力値の指令を、負荷５から
、端子８及び９を介して、入力される点が特徴である。

尚，端子９は、負荷５に特別に設けられた信号出力手段
であっても良いし，また，プラグ４の電力受電用の電極
７を兼用しても良い。

本発明によれば、負荷が所望する電力仕様を負荷から伝
達されることで，使用者が煩雑な操作をしなくて良いと
いう効果がある。

本発明の他の実施例である第３図では、前記負荷５が所
望する電力の仕様を、符号化して制御手段３に人力する
ことを特徴とする。第３図において第１図の実施例と異
なる点は、制御手段３が符号化された仕様１１を解読す
る識別手段１０を備えたことである。識別手段１０は、
上記符号化された仕様１１を予め定められた規則によっ
て解読し、負荷５が所望する電力の仕様を識別する。尚
，？｝号化された仕様１１を電力変換機能付きコンセン
ト１に入力する方法は、第２図の実施例に示したように
、端子８及び９を用いるものであっても良い。

本発明のように仕様を符号化することにより、コンセン
トとプラグの接続時に発生するノイズを仕様と区別する
ことができ、信頼性が向上する効果がある。

第４図に、本発明の他の実施例を示す。本実施例では、
第１図の実施例に示した電力変換機能付きコンセント１
の構成において，表示手段ｌ２を備えたことが特徴であ
る。表示手段１２は、電力変換機能付きコンセント１の
本体表面に設けられるものであり、制御手段３から表示
指令を得て、表示する。表示手段１２は、上記負荷５が
所望する電圧等の値を第４図の実施例に示すように、数
字で表示しても良いし、或いは、コンセントの不体表面
に複数個設けられる発光手段で表示しても良い。

本発明のように表示手段を設けることにより、使用者は
負荷の所望する電力仕様が正しく読み取られたことを確
認でき、保全性を向上できる効果がある。さらに、使用
者が現在のコンセン１〜の出力状態を知ることができる
ために，負荷が変換手段への信号手段等を持たない場合
においても誤って出力のことなる電力供給口にプラグを
差し込むことを防止できるという効果も有する。

第５図に示す本発明の他の実施例では、負荷５が所望す
る電力の仕様を読み取る手段として、制御手段とは別に
識別手段ＩＯを備えたことが特徴である。識別手段１０
は、上記仕様を読み取り、その値を設定値として制御手
段３に伝達する。設定値を与えられた後の制御手段３、
及び変換手段２の働きは、第１図の実施例と同様である
。本発明によれば、制御手段をＩＣ化した場合、ＩＣプ
ロセスでは製造できないセンサ手段等を独立して識別手
段として設け、製造を容易にできる効果を持つ。

また、第６図に示す実施例は、第２図の実施例と同様に
、仕様の入力端子８を備え、負荷５に設けられた端子９
より負荷５の所望する電力の仕様を伝達されることにあ
る。ここで，本実施例では、負荷５が所望する電力の指
令値を、端子８及び９を介して、識別手段１０に伝達さ
れることが特徴である。尚、識別手段１０の機能は、第
５図の実施例と同様であり、説明は省略する。

本発明によれば、第２図実施例と同様に、利用者の煩雑
な操作を省くとともに、第５図の実施例と同様に製造性
を向上させる効果をそれぞれ備えたものである。

前述の第２図の実施例では、負荷５が所望する電力の仕
様は負荷５から与えられたが、次の第７図に示す本発明
の他の実施例では、制御手段３内の記憶手段３５に予め
複数種類の電力仕様を記憶しており，使用者がスイッチ
手段３６を選択的にオン，オフして、適正な仕様の電力
をコンセン１一から負荷に供給させることができるよう
にした点が特徴である。コンセントから供給する電力の
仕様の種類が少ない場合には、本発明によれば、操作も
簡単であり誤動作等が防止できる効果がある。

第８図に示す本発明の他の実施例には、変換手段２の一
実施形態を示す。本実施例において、電圧変換手段２は
、商用電圧を受電する整流器１３，フィルタ１４−１，
インバータｌ５，トランス１６，サイクロコンバータエ
７、及びフィルタｌ４−２から構成される。フィルタｌ
４−２の出力は、検出手段１９に伝達され、フォトカプ
ラｌ８−２をへて、制御手段である制御ＩＣ３に入力さ
れる。制御ＩＣ３は、上記インバータ｛５，サイクロコ
ンバータ１７に駆動指令を出力する。

制御ＩＣ３は、本実施例においてはトランス↓６の↓次
側に設けるものとし、トランス１６の２次側に設けられ
たサイクロコンバータエ７に対する駆動指令は，フオ１
ヘカプラ↓８−３を介して伝達される。上記制御ＩＣ３
と変換手段２の構成は，いずれも公知の技術であり、本
発明とは直接の関係はむい。識別手段４は，第５図の実
施例と同様に，負荷５が所望する電力の仕様を伝達され
，制御ＩＣ３に上記仕様に対応じた出力の設定値を制御
ＩＣ３に伝達するが、本実施例では、識別手段１０と制
御ＩＣ３の間にはフォトカプラ↑８−１が設けられてい
ることが特徴である。このフォトカプラｌ８−１は、信
汗を絶縁して伝達することが目的であり、フオ１・カプ
ラ以外の絶縁手段を用いても良い。

本実施例の動作を次に、説明する。電力変換機能付きコ
ンセント１に入力された電源電圧は、整流器ｌ３、及び
フィルタ１４−１により直流電圧に一旦変換される。制
御ＩＣ３は識別手段ＩＯから設定値を伝達され、インバ
ータｌ５をＰＷＭ（パルス幅変調）制御する。すなわち
，フィルタ１４−１の出力である直流電圧は、インバー
タ１５によって、パルス状の交流電圧に変換され、トラ
ンス１６の１次側に伝達される．ここで，−１−記パル
ス状の交流電圧は、トランス１６を介して絶縁伝送され
、サイクロコンバータエ７に入力される。サイクロコン
バータ１７は、上記パルスの極性を制御する。最後に、
フィルタｌ４−２を介した後、正弦波状の交流電圧とし
て出力端子６から負荷５に供給される。検出手段ｌ９は
、負荷５に出力する電圧の値，周波数等を検出し、制御
ＩＣ３に伝達する。制御ＩＣ３では，検出された電圧，
電流，周波数等が、識別手段１０から与えられた設定値
に等しいかどうかを判断し、異なる場合には、インバー
タ１５，サイクロコンバータｌ７に対する駆動指令を変
更する。

本実施例は、インバータ１５を制御することにより，任
意の電圧を出力することが可能であり、本発明の特徴で
ある負荷が所望する仕様の電力を供給する機能を実現す
ることができる。さらに、本実施例の特徴としては、サ
イクロコンバー夕１７の制御により、出力電圧の周波数
も変更することが可能であり、電圧と共に周波数に関し
ても負荷が所望する仕様で供給することができる。

本発明によれば、電圧，電流に加えて周波数に関しても
負荷の所望する値に設定でき，負指の効率を向上できる
他、高周数による給電で負荷を小型化できる効果がある
。

次に、第９図に示す本発明の他の実施例には、変換手段
２の他の実施形態を示す。本実施例において，変換手段
２は、商用電圧を受電する整流器１３−１，　フィルタ
１４−１，インバータ１５，トランス１Ｇ，！Ｉ流器１
３〜２及びフィルタ１４−２から構或される。フィルタ
１４−２の出力は、検出手段１９に伝達され、フオ１−
カプラエ８−２をへて，制御手段である制御ＩＣ３に入
力されることに関しては、第８図の実施例と同様である
。

制御ＩＣ３は、上記インバータ１５に駆動指令を出力す
る。制御ＩＣは、第８図の実施例と同様に、本実施例に
おいてもトランス１６のｌ次側に設けるものとする。上
記制御ＩＣ３と変換手段２の構戒は，スイッチング電源
の構成としていずれも公知の技術であり、本発明とは直
接の関係はない。

識別手段１０は、第８図の実施例と同様に，負荷５が所
望する電力の仕様を制御ＩＣ３に設定値として伝達する
が、本実施例では，識別手段１０と制御ＩＣ３の間には
フォトカプラ１８−１が設けられている。第８図の実施
例と同様に，フオ１・カプラｌ８−１は、信号を絶縁し
て伝達することが目的であり、フォトカプラ以外の絶縁
手段を用いても良い。次に、本実施例の動作を説明する
。電力変換機能付きコンセント１に入力された電圧は、
ｖ１流器１３−１、及びフィルタ１４−１により直流電
圧にいったん変換される。制御ＩＣ３は識別手段１０か
ら設定値を伝達され、インバ〜タ１５をＰＷＭ制御する
。フィルタ１４−１の出力である直流電圧は、インバー
タｌ５によって、パルス状の交流電圧に変換され、トラ
ンス１６の１次側に伝達される。ここで、上記パルス状
の交流電圧は、トランス１６を介して絶縁伝送され、整
流器■３−２、及び出力平滑用のフィルタｌ４−２を介
して出力される。ここで，負荷Ｓに供給される電圧が直
流電圧であることが本実施例の特徴である。制御ＩＣ３
では、検出手段１９によって検出された電圧が、識別手
段１０から与えられた設定値に等しいかどうかを判断し
、異なる場合には、インバータ１５に対する駆動指令を
変更する。

本実施例は、インバータｌ５を制御することにより、任
意の直流電圧を出力することが可能であり、本発明の特
徴である負荷が所望する仕様の電力を出力する機能を実
現することができる。

多くの負荷は交流電圧を受電した後、一旦整流，平滑し
て用いているが、本発明によれば，こうした整流，平滑
手段を負荷内部に設ける必要がなく負荷の小型化を図れ
る効果がある。

上記第８図及び第９図の実施例によれば、本発明の特徴
である負荷が所望する仕様の電力を供給する機能を実現
することが可能である。第８図及び第９図の実施例にお
ける電圧変換手段の構成は前述のように公知の技術であ
るが、本発明による電力変換機能付きコンセント１にお
いては，受電した商用電圧と負荷に供給する出力電圧の
間に、絶縁手段であるトランス１６を備えた変換手段２
を備えることが特徴である。

また、第８図、及び第９図の実施例は、コンセント１に
受電した電圧を一旦整流してから、負荷の仕様に応じた
電力の形態に変換することも持徴である。尚、第８図及
び第９図では、インバータ１５を負荷の仕様に応じた定
電圧制御することを述べたが、定電流型の制御を行うこ
とによって、負荷の所望する電流を出力する変換手段を
実現することもできる。

次に、第１０図、及び第１１図の実施例は、本発明の情
報伝達機能付きプラグと電力変換機能付きコンセントに
おける識別手段の一実施形態を表わす。

まず、第１０図は前記第１図から第９図の実施例に示し
た負荷５のプラグ４に相当し，本実施例では、プラグ４
に設けられた入力端子にあたる電１参７に、負荷５が所
望する電力の仕様を表わす符号２０を設けることが特徴
である。本実施例では、上記電極７表面に突起した複数
の筋を設けており、この筋の配置、並びに本数が上記負
荷５が所望する電力の仕様を表わす符号に対応するもの
である。

上記符Ｚの読み取りは、第１１図の実施例に示す構成で
行う。

第■１図は、第１Ｏ図に示すプラグ４を本発明による電
力変換機能付きコンセント１に差し込んだ状態を表わす
断面図である。

第１１図の実施例において．コンセントｌ内部に備えら
れた変換手段２は、前述の実施例と同様に出力端子６−
１．６−２．６−３及び６−４から負荷５に電力を供給
するものであり、第１１図の実施例では、上記出力端子
と第工Ｏ図の実施例示したブラク４の電極７が接触し、
電気的に接続された状態を示している。上記プラグ４の
電極７の一方に設けられた符号を表わす突起２０は，識
別手段１０に備えられた複数の端子２１と接触している
。ここで、端子２１は、図示していないバネ等の伸縮自
在な手段により，前後方向に移動可能な構或とし、プラ
グ４がコンセント１に差し込まれた後，上記突起２０と
接触可能となる。また，プラグ４の電極７が出力端子６
−上，６−２．６−３．６−４と完全に接触することに
より、電極の先端が識別手段１０に接続された端子２１
−６と接触する。このことにより、端子２　１　　Ｇ　
＋　プラグ４の電極７，突起２０、及び端子２１のそれ
ぞれの導体が、電気的に直列に接続された状態となる。

第土１図では、一例として、識別手段１０は５つの端子
２１を備え、それぞれ２１−１，２１−３．２１−５の
端子が突起２０と接触しているものとする。ここで、突
起２０と接触する上記２１−１．２１−３．２１−５の
端子は上述のように導体が直列に接続されることにより
識別手段ｌＯにハイレベルの信号を与え、また、突起２
０と接触しない端子２１−２．２１−４は、回路が開放
された状態となりローレベルの信号を識別手段１０に伝
達する機能を持つ。

識別手段１０は、端子２ｌから与えられた信号をもとに
、第１１図に示すように５ビットの情報を構成する。こ
の情報は、負荷５が所望する仕様に対応するものであり
、上記情報は制御手段３に設定値として伝達される。上
記設定値を得た後の、制御手段３の機能は前述の第８図
，或いは第９図の実施例と同様である。

以上のように、本実施例では、プラグ４の電極７表面に
設けられた符号化された仕様を読み取る機能を備えるこ
とが特徴であり、第１Ｏ図に示した仕様の符弓・化の方
法は，本実施例とは逆に窪んだ溝の形状とする、或いは
、複数個の穴をあける等の他の手段で実現しても良く、
上記符珍を読み取る手蹟も他の手段で実現しても良い。

本発明によれば、プラグの電極を情報伝達のために使用
でき、低コストな情報伝達手段を提但できる効果がある
． 第１０図に示した実施例では、プラグ４の人力端子であ
る電極７表面に仕様に対応する符号を備え、本発明によ
る電力変換機能付きコンセント１に、上記符号を読み取
る機能を備えることを特徴としたが、第１２図に示す他
の実施例では，負荷のプラグ４に、入力端子の電ＩＴｊ
Ａ７とは異なる信ゆ出力用の端子２２を備えることを特
徴とする。第１′３図には、上記信号出力用の端子２２
を備えたプラグ４と、上記端子２２から信号を読み取る
機能を備えた電力変換機能付きコンセントｌの一実施例
を示す。第１３図の実施例において、プラグ４は上記信
号出力用端子２２に接続された信号出力手段２３を備え
たものである。また、電力変換機能付きコンセント１は
，第５図から第９図に示したものと同様な機能を持つ識
別手段１０を備える。第１３図は，ブラグ４とコンセン
ト１が接，続された状態を示す断面図であり、ブラグ４
の電極７とコンセント内の出力端子６−↓，６−２．６
３及び６−４が接続された状態において５上記端子２２
を介して信号出力手段２３と識別手段↓Ｏが接続され、
信号出力手段２３から識別手段１０に負荷が所望する電
力の仕様が伝達される。

識別手段１０は、前述した第５図から第９図までの実施
例と同様であり，伝達された仕様を制御手段３に設定値
として伝える。また、制御手段３は，この設定値をもと
に、電圧変換手段２を制御し、負荷５に所望する電圧を
供給するものである。

本発明によれば、信号出力手段２３にＩＣメモリ等を使
用でき、コンセントに伝達する情報を多くして、より適
正な電力の供給が可能とムる効果がある。

なお、端子２２の配置によって負荷の仕様を識別手段１
０で判定されることも可能であり、この場合プラグ側に
は信号出力用の電源を設ける必要がないばかりでなく、
従来のプラグがコンセントにｊ９人された場合通常の商
用電力を供給させることもできる。

第１３図の実施例において信号出力手段２３にＩＣメモ
リを使用した場合、ＩＣを動作させるための電源が必要
となるが、第１４図に示す本発明の他の実施例では、こ
の電源を電力変換機能付きコンセントから供給すること
が特徴である。すなわち、第１４図に示すようにコンセ
ント↓内部に電源３７を設け、この電源から信号出力手
段２３を動作させるための電力を供給する。尚、電源３
７はコンセント１内部に独立な機能として設けても良い
し、変換手段２の出力から作っても良い。

本発明によれば、コンセントから負荷に供給する本来の
電力とは別に、信号出力手段２３に電源を提供でき、負
荷が所望する電力の仕様を伝達するという機能の信頼性
を向上できる効果がある。

第１４図の実施例では、信号出力手段２３の駆動用電源
を電力変換機能付きコンセンｌ−　１から供給したが、
第１５図に示す実施例では、駆動用電源３７を負荷５の
内部に設けたことが特徴である。

本発明によれば、信号出力手段２３にコンセント１の出
力に依存しない安定した電源を提供でき，信頼性を向上
できる効果がある。

第１６図には、本発明による電力変換機能付きコンセン
トの動作の流れに関する一実施例をフローチャートの形
で示す。本実施例における動作の流れは、前述した第１
図から第１５図（第１０，第」２図を除く）のそれぞれ
の実施例の構戊において適用することができるが、ここ
では、第１図の実施例を例として用い，制御手段３，変
換手段２の間の動作の流れを述へる。

まず、本発明によるコンセント■と負荷のプラグ４の接
続がユーザによって行われる↓ｏＯ。コンセントの出力
端子６とプラグの電極７が正しく接触した後、制御手段
３は負荷５が所望する電力の仕様を読み取る１１０。こ
こで，制御手段３は、読み取った仕様が正しく伝達され
たかどうかを判断し１１↓，伝達されていない場合、或
いは誤って伝達された場合には、負荷５への電力の供給
は行わない１↓２。これに対して、仕様を正しく伝達さ
れていれば，制御手段３は変換手段２の駆動を開始し，
上記仕様を設定値として用いてＰＷＭ制御管の手法によ
り、変換手段２の出力が負荷５から指令された仕様値に
なるように制御を行う１１３。こうして、負荷５には所
望する電力が供給される１１４。

第１６図に示す実施例の動作では、制御千段３が、負荷
５から仕様を正しく伝達されたかどうかを判断する機能
を備えたことが特徴であり、この判断機能により安全性
を向上させる効果がある。

すなわち，形状の異なるプラグが接続され、プラグの電
極７に設けられた仕様が識別されむかった場合，或いは
コンセントの出力端子６とプラグの電極７の接触具合が
不良の結果、仕様が誤った値として入力された場合等に
は、誤った電圧，電流，或いは周波数が負荷５に供給さ
れると負荷５を破壊する恐れがあり、危険である。第１
６図に示した動作によれば、こうした場合は負荷５に電
力は供給されず、安全である。尚、上記判断機能は、上
述のように制御手段３に備えても良いし、識別手段１０
に備えても良い。

次に、本発明の他の実施例を第１７図に示す。

第１７図の実施例は、第１図に示した電力変換機能付き
コンセント１の制御手段３に、外部から与えられるオン
，オフ指令を受信する受信手段２４を設けたものである
。尚、上記オン／オフ指令の受信手段２４以外の構成は
、第１図と同様であるので，ここでは説明を省略する。

第１７図の実施例の動作を，次の第１８図で説明する。

第１８図は，コンセント１に電源から入力される電圧，
外部から入力されるオフ指令，及びオン指令，負荷５に
出力される電圧の波形を示したものである。同図で、オ
フ指令がハイレベルの信号として人力されると、負荷５
への電力の供給は停止され、出力電圧は零となる。次に
、オン指令がハイレベルの信号として入力されると、負
荷５への電力の供給が再び開始される。このように、本
実施例では，任意の時刻において，外部からオフ，或い
はオン指令を与えることにより負荷５への電力の伝達を
停止、或いは開始できることが特徴である。

本発明によれば、コンセント１にスイッチとしての機能
を持たせ、高機能化を実現する効果がある。

次に、第１９図に示す他の実施例では、第１図に示した
電力変換機能付きコンセント１の制御手段３に、負荷５
に供給する電流の最大値を表わす指令を受信する受信手
段２４を設けたことが特徴である。尚、上記受信手段２
４以外の構成は、第工図と同様であることから、詳細な
説明は省略する。第１９図の実施例の動作を、次の第２
０図で説明する。

第２０図は、コンセント１に電源から入力される電圧，
負荷５に供給する電流，外部から制御手段３に与えられ
る最大電流指令値，負荷５に出力される電圧の波形を示
したものである。尚、最大電流指令値を発信するものは
任意の機器で良いが、ここでは負荷５から与えられるも
のとする。

同図で、負荷電流が許容する最大電流レベルを越えると
、負荷５は最大電流指令値を制御手段３に伝達する。上
記指令値が与えられると、制御手段３は、負荷５を保護
する動作を変換手段２に指令する，この負荷５保護の動
作は様々な方法があるが、第２０図の実施例では、負荷
５への電力の供給を停止し、負荷５に出力する電流，電
圧を零とする例を示したものである。本実施例の機能に
よれば、負荷短絡時等に負荷５を保護することができ、
安全性を向上する効果がある。最大電流指令値は、本実
施例のように最大電流の発生を示す信号を与えられても
良いし、或いは，予め負荷が許容する電流の最大値を仕
様として与えられても良い。はた、最大電流発生時には
、本実施例のように負荷５への電力の供給を停止しても
良いし、負荷５に供給する電流を許容値以下に維持して
も良い。

第２１図に示す実施例は，本発明による電力変換機能付
きコンセンｌ−　１の断面図を示したものである。本実
施例においては，出力端子６とプラグ４の電極７の接続
部分，変換手段２，制御手段３、及び識別手段１０を電
気的に絶縁性を有する部材からなるカバーで覆っている
。ここで、本実施例の特徴は、上記識別手段ｌＯをカバ
ー内部に絶縁性の部材でモールドしたことにある。カバ
ー内部にモールドされるものは，本実施例のように識別
手段１０であっても良いし、制御手段３、或いは変換手
段２であっても良い。

このように、本発明によれば、コンセントの実装におい
て小型化を可能にする効果がある。

また、本実施例のもう一つの特徴は、上記カバー内面に
シールド材２６を備え、変換手段２から発生されるノイ
ズが外部に漏れること、或いは外部からノイズが侵入し
てくるを防止したものである６尚、シールド材は，本実
施例のようにカバー２５の内面に設けても良いし、或い
は外表面に設けても良い。

本発明によれば、ノイズの侵入、或いは発生を防止し、
機器の信頼性を向上できる効果がある。

第２２図に示す実施例は、電源と接続される変換手段２
の入力端子２７と、電源の出力端子２８を着脱式とした
ことが特徴である．この構戊によれば、本発明の電力変
換機能付きコンセント１の移動或いは持ち運びが容易に
なり、用途を広げる効果がある。

第２３図に示す実施例は，本発明による電力変換機能付
きコンセンｌ−１−１．１−２を用いて、共通の電源か
ら複数の負荷５−１．５−２、及び５−３に異なる仕様
の電力を供給する給電方式を表わしたものである。ここ
で、コンセントＬ−２に示すように、本発明による電力
変換機能付きコンセントは，↓つで複数の出力機能を持
ち，同時に複数の負荷に異なる仕様の電力を供給しても
良い。

本発明によれば、電力仕様の異なる他国の製品も使用で
きる等の使用者の使い勝手を向上させる効果がある。

第２４図に示す実施例は、本発明による電力変換機能付
きコンセントを電源との間に介在させる負荷の受電方式
を示したものである。同図で、１は、電力変換機能付き
コンセントであり、第工図の実施例に示した構成と同様
であることから，説明は省略する９本実施例の特徴は、
負荷５の受電形態にある。従来、負荷がＷ３．ｇからコ
ンセントを介在させて電力を受電する場合には、プラグ
４と食荷５内部の電力供給対象２９の間に、スイッチン
グレギュレー夕等の電力変換手段が必要であり、安定し
た電圧が必要な負荷等は、内部にこれらの電力変換手段
を備えていた。

しかしながら，本発明によれば、プラグ４と負荷５内部
の電力供給対象２９の間は、配線３０で接続するだけで
よく、負荷内部に電力変換手段を設ける必要はない。こ
のように、負荷と電源の間に、本発明による電力変換機
能付きコンセン１〜を介在させることにより、負荷内部
にスイッチングレギュレー夕等の電力変換手段を設けな
いことが本実施例の特徴である。本実施例によれば、負
荷の小型化を図ることができる効果がある。

第２５図に示す実施例は、本発明による′社力変換機能
付きコンセント１を用いた負荷の制御方式を示す。本実
施例において、コンセント１が変換手段２、及び制御手
段３を備えることは第ｔ図の実施例と同様である。ここ
で、本実施例の特徴は、信号の受信手段２４を備え、外
部の信号発信手段３工から制御信号を伝達させることで
、負４１ｊ５を制御することにある。ここで、受信手段
２４はコンセント上の内部に設けられても良いし、本実
施例に示すように，コンセントｌの外部に設けても良い
。また、信号発信手段３１は、本実施例に示すように電
波，音波、或いは光等のように配線を要しない伝播手段
であっても良いし、配線を用いる電気信号でもよい。本
実施例によれば，信号発信手段３１から受信手段２４に
指令が伝達され、受信手段２４は上記指令を制御手段に
伝える。上記指令の内容は、負荷への電力の供給，停止
、或いは、負荷が所望する電力の仕様の変更等任意であ
る。このように、本実施例によれば、電力変換機能付き
コンセントを負荷の制御手段として使用することができ
、高機能化を実現できる効果を持つ。

〔発明の効果〕

本発明の電力変換機能付きコンセントによれば，負荷が
所望する任意の仕様の電力を供給することが可能であり
、電力仕様の異なる負荷を共通の電源に接続することが
できる他，負荷の効率を向上させる等の効果がある。ま
た、負荷への電力の０（給，遮断を外部から与える信号
で制御可能であり、更に、負荷の電流容量を診断する機
能によれば、負荷短絡等の事故時に負荷を保護すること
が可能である．さらに、本発明の電力変換機能付きコン
セントを用いて負荷に電力を供給することにより、従来
、負荷内部に必要であったスイッチング電源等が不要に
なり、負荷を小型化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は，本発明の第１の実施例、第２図は、本発明の
第２の実施例、第３図は、本発明の第３の実＃ｉ例、第
４図は、本発明の第４の実施例、第５図は、本発明の第
５の実施例、第６図は、本発明の第６の実施例、第７図
は、本発明の第７の実施例．第８図は、本発明の第８の
実施例であり、特に、変換手段に関する第１の実施例、
第９図は、本発明の第９の実施例であり、特に、変換手
段に関する第２の実施例、第１Ｏ図は、本発明による情
報伝達機能付きプラグの第上の実施例、第１１図は、本
発明の第１↓の実施例であり、特に、識別手段に関する
第１の実施例、第工２図は、本発明による情報伝達機能
付きプラグの第２の実施例、第｛３図は、本発明の第１
３の実施例であり、特に、識別手段に関する第２の実施
例を示す、第１４図は、本発明の第１４の実施例、第１
５図は，本発明の第１５の実施例、第１６図は、本発明
による電力変換機能付きコンセントの動作を示すフロー
チャート、第１７図は、本発明の第１７の実施例、第１
８図は，第１７図の実施例の動作を示す波形，第１９図
は，本発明の第１８の実施例、第２０図は，第１９図の
実施例の動作を示す波形、第２１図は本発明の第１９の
実施例，第２２図は、本発明の第２０の実施例、第２３
図は，本発明による負荷への給電システムに関する第１
の実施例、第２４図は、本発明による負荷の受電方式に
関する第１の実施例，第２５図は、本発明による負荷の
制御方式に関する第１の実施例、第２６図は従来の技術
のコンセント、第２７図は従来の技術のＡＣ−ＤＣコン
バータである。 １・・・電力変換機能付きコンセント、２・・・変換手
段、３　・制御手段、４・・・プラグ，５・・・負荷，
６・・・出力端子、７・・・プラグの電極，８・・・信
号入力端子、９信号出力端子、１０・・・識別手段、１
１・・・符号化された仕様、１２・・・表示手段，１３
・・・整流器、１４・・・フィルタ，１５・・・インバ
ータ、Ｌ６・・・トランス、１７・・サイクロコンバ一
タ、１８・・・フォトカプラ、１９・・・検出手段．２
０・・・仕様を表わす筋、２１・・・端子、２２・・・
信号出力端子、２３・・・信号出力手段，２４・・受信
手段、２５・・・カバー，２６・・シールド材、２７・
・入力端子、２８・・・電源の端子、２９・電力供給対
象．３０・・・配線、３ｌ・・・信号発信手段、３２・
・・平滑コンデンサ，３３・・タップ切り替え手段、３
４・・・ＡＣ−ＤＣコンバータ、３５第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ５ 図 第 ６ 図 第 ７ 図 第 ８ 図 第 ９ 図 第　１０ 図 ｌ 第　１１ 図 第１２ 図 第１４　図 ２ 第　１５図 第　１６　図 第１７図 第 １８　ス 第　１９ 図 箕 ２０ 図 第　２１ 図 第 ２２図 タラ ２３ 図 第 ２４ 図 １ 笑 ２５ 図 箒 ２６ 図 第２７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電源と負荷との間に介在して電源から負荷へ電力を
   伝達するコンセントにおいて、 電源からの電力を任意の仕様の電力に変換する変換手段
   と、負荷が所望する仕様を設定する仕様設定手段と、前
   記変換手段の出力が前記仕様設定手段の出力値となるよ
   うに前記変換手段を制御する制御手段と、前記負荷へ前
   記変換手段の出力を供給する手段とを具備することを特
   徴とする電力変換機能付きコンセント。 ２、請求項第１項において、前記負荷が所望する仕様を
   符号化し、前記符号化された仕様を前記負荷から前記制
   御手段に伝達する情報伝達手段を備えたことを特徴とす
   る電力変換機能付きコンセント。 ３、請求項第１項において、前記負荷が所望する複数の
   仕様を予め記憶する記憶手段と、前記記憶された仕様を
   選択するためのスイッチ手段とを備えたことを特徴とす
   る電力変換機能付きコンセント。 ４、請求項第１項において、前記制御手段は、前記負荷
   が所望する仕様を識別する機能を有することを特徴とす
   る電力変換機能付きコンセント。 ５、請求項第２項において、前記情報伝達手段は前記負
   荷の所望する仕様を、専用の入力端子、又は負荷へ電力
   を供給するプラグを介して受信することを特徴とする電
   力変換機能付きコンセント。 ６、請求項第２項において、負荷の信号出力手段に電力
   を供給する第１の電力供給手段と、前記信号出力手段の
   前記符号化された仕様に応じた電力を前記負荷に出力す
   る第２の電力供給手段を備えたことを特徴とする電力変
   換機能付きコンセント。 ７、電力仕様の異なる電源と負荷との間に介在されるコ
   ンセントにおいて、 電源からの電力を任意の仕様の電力に変換する変換手段
   と、負荷が所望する仕様を設定する仕様設定手段と、前
   記変換手段の出力が前記仕様設定手段の出力値となるよ
   うに前記変換手段を制御する制御手段と、前記変換手段
   の出力を前記負荷に出力する手段とを具備することを特
   徴とする電力変換機能付きコンセント。 ８、請求項第７項において、前記負荷が所望する仕様は
   符号化され、前記符号化された仕様を前記負荷から前記
   制御手段に伝達する情報伝達手段を備えたことを特徴と
   する電力変換機能付きコンセント。 ９、請求項第７項において、前記負荷が所望する複数の
   仕様を、予め記憶する記憶手段と、前記記憶した仕様を
   選択するスイッチ手段を備えたことを特徴とする電力変
   換機能付きコンセント。 １０、請求項第７項において、前記制御手段は、前記負
   荷が所望する仕様を識別する機能を有することを特徴と
   する電力変換機能付きコンセント。 １１、請求項第８項において、前記情報伝達手段は前記
   負荷の所望する仕様を、専用の入力端子、又は負荷へ電
   力を供給するプラグを介して受信することを特徴とする
   電力変換機能付きコンセント。 １２、請求項第８項において、負荷の信号出力手段に電
   力を供給する第１の電力供給手段と、前記信号出力手段
   からの前記符号化された仕様に応じた電力を前記負荷に
   出力する第２の電力供給手段を備えたことを特徴とする
   電力変換機能付きコンセント。 １３、電力変換機能付きコンセントにおいて、現在の出
   力の仕様を表示する表示手段を備えたことを特徴とする
   電力変換機能付きコンセント。 １４、電源と負荷との間に介在して、電源から負荷へ電
   力を伝達する電力変換機能付きコンセントにおいて、 電源からの電力を任意の仕様の電力に変換する変換手段
   と、負荷が所望する仕様を読み取り設定値を出力する機
   能を有する識別手段と、前記設定値を伝達されて前記変
   換手段の出力が前記設定値となるように前記変換手段を
   制御する制御手段と、前記変換手段の出力を前記負荷に
   出力する手段とを具備することを特徴とする電力変換機
   能付きコンセント。 １５、請求項第１４項において、前記負荷が所望する仕
   様は符号化され、前記、符号化された仕様を前記負荷か
   ら前記制御手段に伝達する情報伝達手段を備えたことを
   特徴とする電力変換機能付きコンセント。 １６、請求項第１４項において、前記負荷が所望する複
   数の仕様を予め記憶する記憶手段と、前記仕様を選択で
   きるスイッチ手段を備えたことを特徴とする電力変換機
   能付きコンセント。 １７、請求項第１５項において、前記情報伝達手段は前
   記負荷の所望する仕様を、専用の入力端子、又は負荷へ
   電力を供給するプラグを介して受信することを特徴とす
   る電力変換機能付きコンセント。 １８、請求項第１５項において、負荷の信号出力手段に
   電力を供給する第１の電力供給手段と、前記信号出力手
   段の前記符号化された仕様に応じた電力を前記負荷に出
   力する第２の電力供給手段を備えたことを特徴とする電
   力変換機能付きコンセント。 １９、請求項第１４項において、電気的な絶縁性を有す
   る部材で形成され、前記変換手段と負荷の接続部の露出
   を防止するカバーを備えると共に、前記変換手段、前記
   制御手段、或いは前記識別手段の少なくとも１つを、電
   気的な絶縁性を有する部材を用いて、前記カバーに一体
   化して形成することを特徴とする電力変換機能付きコン
   セント。 ２０、請求項第１９項において、前記カバーの内面、或
   いは外表面に電磁ノイズの放出或いは侵入を防ぐシール
   ド材を備えることを特徴とする電力変換機能付きコンセ
   ント。 ２１、電力仕様の異なる電源と負荷との間に介在される
   コンセントにおいて、 電源からの電力を任意の仕様の電力に変換する変換手段
   と、負荷が所望する仕様を読み取り、設定値を出力する
   機能を有する識別手段と、前記設定値を伝達されて、前
   記変換手段の出力が前記設定値となるように前記変換手
   段を制御する制御手段と、前記変換手段の出力を前記負
   荷に出力する手段とを具備することを特徴とする電力変
   換機能付きコンセント。 ２２、請求項第２１項記載の電力変換機能付きコンセン
   トにおいて、 前記負荷が所望する仕様は符号化されるとともに、前記
   符号化された仕様を前記負荷から前記制御手段に伝達す
   る情報伝達手段を備えたことを特徴とする電力変換機能
   付きコンセント。 ２３、請求項第２１項記載の電力変換機能付きコンセン
   トにおいて、 前記負荷が所望する複数の仕様を予め記憶する記憶手段
   と、前記記憶した仕様を選択するスイッチ手段とを設け
   たことを特徴とする電力変換機能付きコンセント。 ２４、請求項第２２項において、前記情報伝達手段は前
   記負荷の所望する仕様を、専用の入力端子、又は負荷へ
   電力を供給するプラグを介して受信することを特徴とす
   る電力変換機能付きコンセント。 ２５、請求項第２２項において、負荷の信号出力手段に
   電力を供給する第１の電力供給手段と、前記信号出力手
   段の前記符号化された仕様に応じて電力を前記負荷に出
   力する第２の電力供給手段を備えたことを特徴とする電
   力変換機能付きコンセント。 ２６、電力変換機能付きコンセントにおいて、電源の電
   圧、または電流、または周波数を負荷が所望する任意の
   値に変換する変換手段と、前記変換手段の出力を前記負
   荷に供給する電力供給手段を備えたことを特徴とする電
   力変換機能付きコンセント。 ２７、電力変換機能付きコンセントにおいて、電源から
   の電力を絶縁して負荷に伝達することを特徴とする電力
   変換機能付きコンセント。 ２８、電力変換機能付きコンセントにおいて、変圧器手
   段を備えると共に、前記変圧器手段の１次側、或いは２
   次側の少なくとも一方に、周波数を変換可能な変換器を
   備えることを特徴とする電力変換機能付きコンセント。 ２９、電力変換機能付きコンセントにおいて、電源から
   受電する電圧を直流電圧に整流した後、該直流電圧を負
   荷が所望する電力に変換することを特徴とする電力変換
   機能付きコンセント。 ３０、電力変換機能付きコンセントにおいて、少なくと
   も整流手段と、平滑手段と、周波数変換手段と、変圧器
   手段とを備えた変換手段と、出力の検出手段を有し、前
   記検出手段の検出結果や出力の設定値に応じて前記変換
   手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする
   電力変換機能付きコンセント。 ３１、電力変換機能付きコンセントにおいて、負荷から
   の信号を正常に読み取つた後、前記負荷への電力の供給
   を開始することを特徴とする電力変換機能付きコンセン
   ト。 ３２、請求項第３１項において、前記負荷への電力の供
   給、或いは遮断を指令する信号を受信する機能を有する
   ことを特徴とする電力変換機能付きコンセント。 ３３、請求項第３１項において、前記負荷に供給する電
   流の最大値を指令する信号を受信する機能を備えること
   を特徴とする電力変換機能付きコンセント。 ３４、電力変換機能付きコンセントにおいて、電源を受
   電する入力端子を備え、前記入力端子は機械的な接触、
   或いは切り離しにより、前記電源の受電、或いは遮断を
   行う機能を有することを特徴とする電力変換機能付きコ
   ンセント。 ３５、電源と負荷との間に介在するコンセントに接続さ
   れるプラグにおいて、 コンセントの電力出力端子と接続される端子を有すると
   ともに、前記端子に符号化された情報を備えたことを特
   徴とする情報伝達機能付きプラグ。 ３６、請求項第３５項において、前記符号化された情報
   は、前記端子表面に突起した形状、又は端子表面が窪ん
   だ形状で設けられることを特徴とする情報伝達機能付き
   プラグ。 ３７、請求項第３６項において、前記符号化された情報
   は、前記端子表面に表示されることを特徴とする情報伝
   達機能付きプラグ。 ３８、電源と負荷との間に介在するコンセントに接続さ
   れるプラグにおいて、 電力を受電する端子と、信号を出力する端子を備えたこ
   とを特徴とする情報伝達機能付きプラグ。 ３９、電源と負荷との間に介在するコンセントに接続さ
   れるプラグにおいて、前記コンセントに負荷の所望する
   電力仕様を伝達するための信号出力手段と、前記信号出
   力手段を駆動するための電力を前記コンセントから受給
   するための第１の電力受給手段と、前記負荷を駆動する
   ための電力を前記コンセントから受給するための第２の
   電力受給手段を備えたことを特徴とする情報伝達機能付
   きプラグ。 ４０、電源から負荷に電力を供給する給電システムにお
   いて、 前記電源と負荷との間に電力変換機能付きコンセントを
   介在することにより、前記電源から複数の負荷に相異な
   る仕様の電力を供給することを特徴とする給電システム
   。 ４１、電力仕様が変動する電源と、前記電源から負荷に
   電力を供給する給電方式において、 前記電源と前記負荷との間に、負荷に安定した電力を供
   給するために電力変換機能付きコンセントを介在させた
   ことを特徴とする給電方式。 ４２、商用電源から電力の供給を受ける負荷の制御方式
   において、 前記商用電源と前記負荷の間に、電力変換機能付きコン
   セントを介在させ、前記電力変換機能付きコンセントは
   外部から受信した信号に基づき、前記負荷に供給する電
   力の仕様の変更や、電力を遮断する機能を備え、前記機
   能により前記負荷への給電を制御することを特徴とする
   負荷の制御方式。 ４３、電力仕様が変動する電源から電力を供給される負
   荷の制御方式において、 外部から受信した信号に基づき、出力する電力の仕様の
   変更や、電力を遮断する機能を備えた電力変換機能付き
   コンセントを電源と負荷の間に介在させ、前記外部から
   の信号に基づき前記電力変換機能付きコンセントを制御
   することにより、前記負荷への給電を制御することを特
   徴とする負荷の制御方式。