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公開番号2025071192
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2025024872,2020146556
出願日2025-02-19,2020-09-01
発明の名称輪番給電システム
出願人明京電機株式会社
代理人個人
主分類H02J 7/02 20160101AFI20250424BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】限られた電源容量の制約下で多数の機器の充電を効率よく行える安価なシステム
【課題を解決するための手段】全供給電流値情報を常時取得し、給電グループへ給電する給電アウトレットの給電ON・OFFを制御し、輪番給電のサイクルごとの給電アウトレット数を調整するにあたり、当初定めた所定の順番情報に基づいて、給電をON・OFFする輪番給電システムによって達成される。電流測定を個々の給電アウトレットごとではなく全供給電流値測定することで部品点数を減らし安価にできる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の給電コンセントを備えた給電グループへの給電するための給電アウトレットを複数有する給電部（A）と、
給電部（A）での全供給電流値の情報である全供給電流値情報を取得する全供給電流値情報取得部（B）と、
少なくとも
三以上
の給電アウトレットごとに給電のＯＮ・ＯＦＦをするためのグループスイッチを有するグループスイッチ部（C）と、
グループスイッチの前記「ごと」の用語で定義される給電アウトレットの単位を、他の前記「ごと」の用語で定義される給電アウトレットの単位とどのような順番でＯＮ・ＯＦＦするかのＯＮ・ＯＦＦ順番を定めた順番情報を保持する順番情報保持部（D）と、
給電アウトレットを順次選択する給電アウトレット選択動作時に新規給電アウトレットの選択を中止する処理である選択中止処理を実行するための閾値電流値に関する情報である新規選択中止閾値電流値情報（Ia）を保持する新規選択中止閾値電流値情報保持部（E）と、
全供給電流値情報取得部（B）で取得した全供給電流値情報と保持されている新規選択中止閾値電流値情報（Ia）とに基づいて給電アウトレット選択動作時の新規アウトレットの選択を中止するか判断する新規給電アウトレット選択動作判断部（F）と、
給電実行中に所定の条件が満たされた場合に、保持されている順番情報に基づいて給電中の給電アウトレットの少なくとも一部への給電を中止し、その後、給電をしていない給電アウトレットの少なくとも一部を、前記全供給電流値情報と新規選択中止閾値電流値情報（Ia）に基づいて選択し、新規選択済みの給電アウトレットを含む給電アウトレットへの給電を実行する処理である輪番処理を実行するようにグループスイッチ部（C）を制御する輪番実行部（G）と、
を有する輪番給電システム。
続きを表示（約 2,700 文字）【請求項２】
前記輪番実行部（G）は、給電をしていない給電アウトレットの選択をした結果、すべての給電アウトレットが選択された状態となった場合には、前記全供給電流値情報と新規選択中止閾値電流値情報（Ia）に基づかないで給電アウトレットの新規の選択を実行しない新規選択非実行手段（H）を有する請求項１に記載の輪番充電システム。
【請求項３】
輪番実行部（G）は、前記所定の条件が満たされた場合でも、給電アウトレットの全てについて給電中である場合には、給電アウトレットの給電を中止せず、また新規な給電アウトレットの選択もせずに全給電アウトレットへの給電をそのまま続行できるようにグループスイッチ部（C）を制御する例外制御手段（J）を有する請求項１又は請求項２のいずれか一に記載の輪番充電システム。
【請求項４】
新規な給電アウトレットとの組合せにて給電を開始した後、給電対象となる給電アウトレットを見直す前記所定の条件となる輪番処理のタイミングを定めるための情報であるタイマー情報を保持するタイマー情報保持部（K）をさらに有し、
輪番実行部（G）は、
所定の条件を定めるタイマー情報に基づいてグループスイッチ部(C)を制御するタイマー制御手段（M）を、有する請求項１から請求項３のいずれか一に記載の輪番給電システム。
【請求項５】
給電対象となる給電アウトレットを見直す輪番処理のタイミングで、保持されている順番情報に基づいて、給電中の給電アウトレットの少なくとも一以上の給電アウトレットを選択してその選択された給電アウトレットへの給電を中止するための選択処理を中止するための閾値電流値である給電中止用選択処理中止閾値電流値を示す情報である給電中止用選択処理中止閾値電流値情報（Ic）を保持する給電中止用選択処理中止閾値電流値情報保持部（N）と、をさらに有し、
輪番実行部（Ｇ）は、
取得した全供給電流値情報と、保持されている給電中止用選択処理中止閾値電流値情報（Ic）と保持されている順番情報に基づいて、給電中の給電アウトレットの少なくとも一以上の給電アウトレットに対する給電を中止する処理を行うようにグループスイッチ部（C）を制御する給電中止処理制御手段（P）を有する、
請求項１から請求項４のいずれか一に記載の輪番給電システム。
【請求項６】
給電中の給電アウトレットの少なくとも一以上の給電アウトレットへの給電を中止するための閾値電流値である給電中止閾値電流値を示す情報である給電中止閾値電流値情報（Ib）であってIa＜Ib又はIa≦Ibの関係を有するものを保持する給電中止閾値電流値情報保持部（Q）と、
取得した全供給電流値情報と、保持されている給電中止閾値電流値情報（Ib）とに基づいて給電中の給電アウトレットの少なくとも一以上の給電アウトレットに対する給電を中止するようにグループスイッチ部（C）を制御する給電中止制御部（R）と、
をさらに有する請求項１から請求項５のいずれか一に記載の輪番給電システム。
【請求項７】
給電部（A）は、少なくとも一の給電コンセントを備えたサービスコンセントグループ（S）をさらに有し、
全供給電流値情報取得部（B）は、サービスコンセントグループ（S）を含めた全供給電流値の情報である全供給電流値情報を取得し、
輪番実行部（G）は、サービスコンセントグループ（S）を除いた、給電アウトレットに対し給電の開始、中止の処理を実行する、請求項１から請求項６のいずれか一に記載の輪番給電システム。
【請求項８】
前記給電部（A）に代えて、複数の給電コンセントを備えた給電グループを複数有する給電部（A）とする請求項１から請求項７のいずれか一に記載の輪番給電システム。
【請求項９】
複数の給電コンセントを備えた給電グループへの給電するための給電アウトレットを複数有する給電部（A）と、
少なくとも
三以上
の給電アウトレットごとに給電のＯＮ・ＯＦＦをするためのグループスイッチを有するグループスイッチ部（C）と、を有する計算機を含む輪番給電システムの動作方法であって
給電部（A）での全供給電流値の情報である全供給電流値情報を取得する全供給電流値情報取得ステップ（b）と、
グループスイッチの前記「ごと」の用語で定義される給電アウトレットの単位を、他の前記「ごと」の用語で定義される給電アウトレットの単位とどのような順番でＯＮ・ＯＦＦするかのＯＮ・ＯＦＦ順番を定めた順番情報を保持する順番情報保持ステップ（d）と、
給電アウトレットを順次選択する給電アウトレット選択動作時に新規給電アウトレットの選択を中止する処理である選択中止処理を実行するための閾値電流値に関する情報である新規選択中止閾値電流値情報（Ia）を保持する新規選択中止閾値電流値情報保持ステップ（e）と、
全給電流値情報取得ステップ（b）で取得した全供給電流値情報と保持されている新規選択中止閾値電流値情報（Ia）とに基づいて給電アウトレット選択動作時の新規アウトレットの選択を中止するか判断する新規給電アウトレット選択動作判断ステップ（f）と、
給電実行中に所定の条件が満たされた場合に、保持されている順番情報に基づいて給電中の給電アウトレットの少なくとも一部への給電を中止し、その後、給電をしていない給電アウトレットの少なくとも一部を、前記全供給電流値情報と新規選択中止閾値電流値情報（Ia）に基づいて選択し、新規選択済みの給電アウトレットを含む給電アウトレットへの給電を実行する処理である輪番処理を実行するようにグループスイッチ部（C）を制御する輪番実行ステップ（g）と、
を有する計算機を含む輪番給電システムの動作方法。
【請求項１０】
前記輪番実行ステップ（g）は、給電をしていない給電アウトレットの選択をした結果、すべての給電アウトレットが選択された状態となった場合には、前記全供給電流値情報と新規選択中止閾値電流値情報（Ia）に基づかないで給電アウトレットの新規の選択を実行しない新規選択非実行サブステップ（h）を有する請求項９に記載の輪番充電システムの動作方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電池を用いる情報機器等を複数充電するための輪番給電システムに関する。
続きを表示（約 3,500 文字）【背景技術】
【０００２】
小中学校でのＩＣＴを活用した教育が開始されているが、２０１９年３月時点では、学校ごとに用意されたＰＣ端末（タブレット端末、ラップトップＰＣなど軽量可搬で充電池を内蔵したもの）の普及状況は、全国平均で児童生徒５．４人に１台にとどまった。そのため２０１９年１２月に閣議決定された令和１年度補正予算案にＰＣ端末を生徒一人あたり一台配備する、いわゆるＧIＧＡスクール構想実現に向けた動きが盛り込まれた（小５、小６、中１）。さらには２０２０年４月令和２年度補正予算が成立し、令和５年度達成予定していた端末整備支援の前倒しを進めることとなった（小１～４、中２、中３）。学校に在籍する生徒全員が同時にＰＣ端末を使用するケースは少ないだろうが、一クラスの生徒が同時に各自１台ずつのＰＣ端末を使用して授業に参加する状況となろうとしている。一クラスに４０人前後の生徒が在籍していれば、少なくとも同数のＰＣ端末が用意される。授業の前には、授業時間内の稼働が十分可能なまでに充電池が充電されている必要があるが、従来の学校では、生徒人数分の給電コンセントが教室中に張り巡らされていない。そのために、ＰＣ端末を収納し、その台数分の給電コンセントを内部に備えた充電対応の収納保管庫が提案され市販されている。学校ではＰＣの保管と充電のために収納保管庫の購入／準備を進めているため、需要が増大中であり、いろいろな企業が参入を図っている。特許文献１では、特別なコンセントや配線のための配線工事を必要とせずに、充電が完了してＰＣ端末など情報機器が使えるようになった時点で充電の完了と表示せしめることができる、情報機器を収納する保管庫における制御装置及び保管システムが提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－１０８１２２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術では限られた電源容量の制約下において、複数のグループにグループ分けされた情報機器群に接続可能な充電出力回路と、この充電出力回路が前記情報機器群に接続した際に流れる電流を測定するための電流測定回路などを備える。また複数の前記グループごとに対応してグループごとに計時手段を設け、この各計時手段が各グループの累積通電時間を計時してすべてのグループ各々の累積通電時間があらかじめ設定された値に達し、かつ各グループの充電中に流れる電流値が定められた値に達した時に充電完了とする。また予め決められたグループごとの充電の順序に従い対応するグループの情報機器群への充電を開始し電流測定回路のグループごとの充電電流の測定結果により、予め決められた充電順序に従うグループごとの単独通電から次の順序のグループを含む複数グループの同時通電に切り替えるように制御する。そのため、充電グループごとに電流測定回路が必要となり、また充電グループごとに累積充電時間の測定と記録保持が必要となるため、設備構成部材が多くコストがかかる。
また、あらかじめ定められたグループごとに充電を切り替えるため、充電開始する際に設定を改訂更新しなければ、最適ではない（最短時間で充電が終わらないない）グループ切替順で充電される可能性がある。充電を最適化しようとすると、充電開始のたびに最適な順番を選択決定し、充電開始の都度改訂更新する手間を要するなどの問題があった。
【０００５】
そこで本発明では、限られた電源容量の制約下において、構成部材が少なく（すなわち安価で）、設定の手間を省力化しながら最適に近い順番で充電を行うことができる輪番給電システム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】
【０００６】
以上のような充電用の制御装置に関する課題を解決するために、本願では
第一の発明として、
複数の給電コンセントを備えた給電グループへの給電するための給電アウトレットを複数有する給電部（A）と、
給電部（A）での全供給電流値の情報である全供給電流値情報を取得する全供給電流値情報取得部（B）と、
少なくとも一以上の給電アウトレットごとに給電のＯＮ・ＯＦＦをするためのグループスイッチを有するグループスイッチ部（C）と、
グループスイッチの前記「ごと」の用語で定義される給電アウトレットの単位を、他の前記「ごと」の用語で定義される給電アウトレットの単位とどのような順番でＯＮ・ＯＦＦするかのＯＮ・ＯＦＦ順番を定めた順番情報を保持する順番情報保持部（D）と、
給電アウトレットを順次選択する給電アウトレット選択動作時に新規給電アウトレットの選択を中止する処理である選択中止処理を実行するための閾値電流値に関する情報である新規選択中止閾値電流値情報（Ia）を保持する新規選択中止閾値電流値情報保持部（E）と、
全供給電流値情報取得部（B）で取得した全供給電流値情報と保持されている新規選択中止閾値電流値情報（Ia）とに基づいて給電アウトレット選択動作時の新規アウトレットの選択を中止するか判断する新規給電アウトレット選択動作判断部（F）と、
給電実行中に所定の条件が満たされた場合に、保持されている順番情報に基づいて給電中の給電アウトレットの少なくとも一部への給電を中止し、その後、給電をしていない給電アウトレットの少なくとも一部を、前記全供給電流値情報と新規選択中止閾値電流値情報に基づいて選択し、新規選択済みの給電アウトレットを含む給電アウトレットへの給電を実行する処理である輪番処理を実行するようにグループスイッチ部（C）を制御する輪番実行部（G）と、を有する輪番給電システムを提供する。
【０００７】
さらに第二の発明として、第一の発明を基礎として、
前記輪番実行部（G）は、給電をしていない給電アウトレットの選択をした結果、すべての給電アウトレットが選択された状態となった場合には、前記全供給電流値情報と新規選択中止閾値電流値情報に基づかないで給電アウトレットの新規の選択を実行しない新規選択非実行手段（H）を、有する輪番給電システムを提供する。
【０００８】
さらに第三の発明として、第一乃至は第二の発明のいずれか一を基礎として、
輪番実行部（G）は、前記所定の条件が満たされた場合でも、給電アウトレットの全てについて給電中である場合には、給電アウトレットの給電を中止せず、また新規な給電アウトレットの選択もせずに全給電アウトレットへの給電をそのまま続行できるように（必ずしも給電が実行されている必要はない。）グループスイッチ部（C）を制御する例外制御手段（J）を、有する輪番給電システムを提供する。
【０００９】
さらに第四の発明として、第一から第三の発明のいずれか一を基礎として、
新規な給電アウトレットとの組合せにて給電を開始した後、給電対象となる給電アウトレットを見直す前記所定の条件となる輪番処理のタイミングを定めるための情報であるタイマー情報を保持するタイマー情報保持部（K）をさらに有し、
輪番実行部（G）は、
所定の条件を定めるタイマー情報に基づいてグループスイッチ部(C)を制御するタイマー制御手段（M）を、有する輪番給電システムを提供する。
【００１０】
さらに第五の発明として、第一から第四の発明のいずれか一を基礎として、
給電対象となる給電アウトレットを見直す輪番処理のタイミングで、保持されている順番情報に基づいて、給電中の給電アウトレットの少なくとも一以上の給電アウトレットを選択してその選択された給電アウトレットへの給電を中止するための選択処理を中止するための閾値電流値である給電中止用選択処理中止閾値電流値を示す情報である給電中止用選択処理中止閾値電流値情報（Ic）を保持する給電中止用選択処理中止閾値電流値情報保持部（N）と、をさらに有し、
輪番実行部（Ｇ）は、
取得した全供給電流値情報と、保持されている給電中止用選択処理中止閾値電流値情報（Ic）と保持されている順番情報に基づいて、給電中の給電アウトレットの少なくとも一以上の給電アウトレットに対する給電を中止する処理を行うようにグループスイッチ部（C）を制御する給電中止処理制御手段（P）を、有する輪番給電システムを提供する。
（【００１１】以降は省略されています）

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