パナソニック電工、AC/DCハイブリッド住宅内配線システムを研究・開発中 70
ストーリー by soara
おうちで直流給電、はじめてみませんか 部門より
おうちで直流給電、はじめてみませんか 部門より
あるAnonymous Coward 曰く、
パナソニック電工が住宅内配電システム「AC/DCハイブリッド配線システム」を研究・開発中というニュースリリースを出しました。
システム構成図によると、ハイブリッドといってもACとDCは別の配線になるようです。そのため、新築や大規模なリフォームの際にしか導入は難しいと思いますが、DC向きの家電製品が増え続けている中、一般化が待ち遠しいです。
太陽電池とか燃料電池の家向き (スコア:3, 参考になる)
LED照明や換気扇、デジタル家電製品など直流で駆動することができるものを効率よくうごかしたいということらしい。
データセンターでの給電電圧は48V直流が規格としてあり、これに準拠する形で48V直流の家庭向けも考えているようです。
問題は、直流48Vでも内部5Vとか3Vの変圧は必要となりロスは出るし、電食(一種の腐食)や感電などの対策も必要になる。
直流48Vを想定したLED照明やら直流モーターを使った家電が普及しないと効果が少ない。
個々の家電単位でAC-DC変換するのではなく、専用の高い効率の変圧装置をオーディオアンプのような形で置く方式なども考案されているが、妥協策である。
Re:太陽電池とか燃料電池の家向き (スコア:2)
＞ 電食(一種の腐食)や感電などの対策も必要になる。
電食への対応としては，負電圧を使うとか．
通信機器が多くなってきているので，PoE を派生させたもっと大きな電流が扱える規格をつくって，それが普及すればいいのかなぁとか思ったりします．
＃ ほら，ちょうど 48V だし
Re:太陽電池とか燃料電池の家向き (スコア:2, 興味深い)
自分たちが使う用としては考えられていないようです。
直流から交流に変換して安定させるパワーコンディショナーは、
家庭用太陽光発電システムの部品のなかでは一番高くて、しかも
寿命が短いものです。
太陽光発電のシステムは一度設置すれば40年くらいもつという
セールスマンもいますけど、実際にはパワーコンディショナーを
10年おきくらいに交換しないとダメです。
直流だけで使えるようになれば、パワーコンディショナーも安く
寿命も長くなるのでいいですよね。
ただし、売電はできなくなると思いますが。
LED電灯対応ですね (スコア:3, 興味深い)
ノートPCに直接給電したい (スコア:2)
つーか、一戸建てにしたら、そういう給電経路を確保しようと
考えていたんだけど。アダプタは集中配置。給電ケーブルも自作で。
Re:ノートPCに直接給電したい (スコア:1, 参考になる)
低電圧の経路を長くすると、電圧降下でまともに給電できなくなりますよ。
ついでにプラグの国際統一規格もよろしゅう (スコア:1)
Re:ついでにプラグの国際統一規格もよろしゅう (スコア:1)
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USB (スコア:1)
ついでに音楽とかのデータの同期(転送)までできちゃう便利なコネクタですね？
# でももうちょっと電流が欲しい…
だーかーらー (スコア:2, 参考になる)
直流向きの家電って何があります？ (スコア:1)
冷蔵庫やエアコン、掃除機などモータを回す機器はＡＣで良いですよね？
蛍光灯もインバーター化されてきてるし需要サイドからすると
ＤＣ化する意義は薄いように感じますが。
先に挙げたＤＣ向き機器の電圧が統一されれば
それなりのマスになるとも思いますけど
スイッチングノイズやサージもダイレクトに掛かってきそう。
それに１２～２０Ｖ供給だと大電流になりそうで怖いしなぁ。
〜後悔先に立たず・後悔役に立たず・後悔後を絶たず〜
Re:直流向きの家電って何があります？ (スコア:1)
Re: (スコア:0)
蛍光灯インバータを例に取ると、50/60Hz AC→DC→高周波AC です。
Re:直流向きの家電って何があります？ (スコア:2)
そうそう．「直流向きの家電って何があります？」というよりも，交流向き（入力が商用周波数であることが必要）である家電が，今どき購入できる省エネを意識した，そこそこお高い家電に無くなってしまった現実がある．
というか，スイッチング方式のACアダプタ使用家電って，（もちろん保証ないからお勧めしないけど）原理的にはたいていが100V DCにそのまま繋いで動くはずなわけで．交流直流という見た目ほどのジャンプではないとは思うんだけど．
Re: (スコア:0)
まだ普及してないけどLED照明にはいいじゃないかな。新築・リフォーム時にDC用設置すれば問題でにくいし。
Re:出た 電力計に弱い/.のゆとりカスw (スコア:1, おもしろおかしい)
直流は接点耐圧が大変なのよね (スコア:1)
トグルスイッチの定格なんかを調べるとわかるけど、直流と交流とで接点が扱える耐圧が全然違うんですよね。たぶん接点を開く時のサージの持続時間の違い (交流だと定期的に 0V になるからそこでサージが止まる) から来るんじゃないかと思うんだけど、高圧 DC 配電だとそこんとこどう解決しようとしてるんだろ？コンセント側に高耐圧半導体リレーでも仕込むのかな……。
Re:直流は接点耐圧が大変なのよね (スコア:1)
ここまで読んだ～俺様用しおり (スコア:1)
住友電工の仕様書（つかJIS C 3005か？）によると、2スケのCVVで9.42kΩ/km、1.25だと16.8kΩ/km。
1回線20mと仮定して、回線あたりの電線抵抗は、190Ω/340Ω(2mm2/1.25mm2)。
電圧48Vで、60VAの負荷ならば、電流は1.25A。電気が流れま千円。
逆に考えて、10%（≒5V）の電圧降下で押さえようと思ったら、電流は2.6mA/1.5mA(2mm2/1.25mm2)。
負荷容量は125mVA/72mVA(2mm2/1.25mm2)。
これは、電線の抵抗値を（対CVV比で）３ケタぐらい減らさなきゃいけないんじゃないかなぁ。
ノイズって (スコア:1)
やはり96V? (スコア:0)
というのが昔読んだSFにあったなぁ
電圧降下の補償はどうするのだろう。
DC-DCの効率って
AC-DCの効率より高いの?
おしえてエライ人。
Re:やはり96V? (スコア:2, 興味深い)
> DC-DCの効率って
> AC-DCの効率より高いの?
かつてはDC-DCの電圧変換手段は存在しなかったため、
AC-ACはトランスで簡単に電圧変換できることがメリットでしたが、
スイッチングレギュレータの登場によって、トランスよりも高効率にDC-DC変換できるようになってきてます。
スイッチング電源は、まず整流してから電圧変換してたりしますので、
「定電圧直流」を要する機器にとっては「電源入力がACであるメリットは無い」とは言えるでしょう。
それと、太陽電池や燃料電池などのDC源がある場合「わざわざACに変換して機器に供給し、機器側でまたDCに変換」という無駄な変換を省くことができるというのもメリットにある感じです。
あとは「電源供給端子をどうするか」の問題かなぁ。
家電各機器が対応しないと意味ないですし、専用機器で売るのもコストに合わないでしょうから
「高電圧直流系」については、一般家電を「100V DC/AC両対応機器」にした上で、
あとはコネクタ側で「DC専用ジャック」「DC専用プラグ」の他に、
USBのminiA/BみたいにDCジャックにもACジャックにも挿せる「DC/AC兼用プラグ」みたいなのを規格化しないと普及は難しいような気がします。…
Re:やはり96V? (スコア:1, 興味深い)
感電した時のダメージが洒落にならなさそうだ
漏電ブレーカーが必須だろうけど
事故は地落の感電事故だけじゃないしなあ
かといってDC12Vとか24Vで配線しても
ケーブルのサイズが凄い事になりそうだし
＞それと、太陽電池や燃料電池などのDC源がある場合「わざわざACに変換して機器に供給し、機器側でまたDCに変換」
＞という無駄な変換を省くことができるというのもメリットにある感じです。
わざわざACとDCの２重の配電系を構築したり、数がある機器側を両対応にするよりは
既存のAC系統を利用する方が無駄がないんでは？
Re: (スコア:0)
仮に12Vなら車載機器との延長がスムーズに行きやすいというメリットもありますし、
何より将来のバッテリーカーやアシスト自転車との兼ね合いも考えているかもしれません。
パナソニックですし。(福祉機器あたりも考えているかもね)
Re:やはり96V? (スコア:3, 興味深い)
>>仮に12Vなら車載機器との延長がスムーズに行きやすいというメリットもありますし、
>>何より将来のバッテリーカーやアシスト自転車との兼ね合いも考えているかもしれません。
>>パナソニックですし。(福祉機器あたりも考えているかもね)
電気自動車のバッテリーは12Vじゃないですよ。
三菱のiMievで330V、スバルのプラグインステラで346Vです。
どちらもそのままの電圧で充電できるインフラが無いので、
単相100V、200Vや三相200Vを車内で電圧変換して充電してます。
新たに直流のコネクタが現れたところで、
開発するのは自動車メーカー、ないしバッテリーメーカーです。
仮にパナソニックが電気自動車用に直流を出力するシステムを作った、
と主張したところで、宅内配線の標準になるのなら、
メーカーとしても対応せざるを得ないのでしょうが、
そうでないのならば、新たに直流のコネクタが現れたところで、
メーカーとしての対応は別れるでしょう。
Re:やはり96V? (スコア:1)
>>あ～、自動車の充電の話まで発展するとは想定外でした。
>>あくまで車載用機器などの周辺機器やポータブル系までの話の想定でした。
逆に、車載用機器を家庭用の電源に繋ぐ、という発想が自分には無かったので、
EVの充電の話なのかと思ってしまいました。
#最近流行りのPNDみたいに、それ単体での使用ができるものも有りますけど、
#基本、オーディオ機器やナビの類は1DINとかのラックに固定する物ですし。
Re:やはり96V? (スコア:1)
そのときは、やっぱり家庭にもDC12Vのコンセントが欲しいと思ったものです。
当時はネットも発達しておらず、田舎なのでオーディオの中古もほとんど流通してなかったのですが、
車の解体屋ならば、田舎でもありましたからね。
座椅子が車のシートという特殊な環境でしたが。
あと、ガレージの照明にヘッドライトを8個直列につないで、AC100Vを突っ込んだり。
Re:やはり96V? (スコア:2, 参考になる)
DC48Vなら各部屋に来てます‥電話回線だけどね。
データセンタとか結構48Vなのでそっちで統一すれば？
Re:やはり96V? (スコア:1)
> 災害時に電力インフラが逝っちゃっても、アナログ電話回線が生きてればラッキてか
NTT の中の人ではありませんが、これはこれで、
足まわりを担当する NTT の設備に負担がかかりそうな……
ユニバーサル接続料＋αくらいもらわないとやれないかも
＃あっ！ それを回避するための FTTH だったのかぁ
Re: (スコア:0)
12Vとか5Vとかに決まってるだろ＜実際48V以下と書いてある
Re:やはり96V? (スコア:1)
低圧だと高電流になるので、電線が太くなるし損失も大きくなるからじゃないでしょうか。
高電流線だと、DC48Vでもかなり怖いですね。
Re:やはり96V? (スコア:1)
PCの電源で出す5Vをあれこれ引き回すUSBや、それをうまく利用した外部バッテリとかが便利だなぁと思える現状、線の最後の出てくるところだけ見ると、直流5Vのコンセントがあればいいのにと思ってました。
LED電球に本当に切り替えていくなら、いずれこれは必須になるはずですが、変換とか考えなければ電子機器の5Vとはまた違ったラインが必要になる感じですかね……
素人でもNTTが電話機を駆動できるくらいの直流は家庭に提供してるんだから、5V供給くらいなんとかならんのかなと考えますから今まで何も出てこなかったのは、このあたりの議論が煮詰まらなくて発表が遅れてたのもあるのかなぁ。
感電したときにどうなんだろうか？ (スコア:0)
ACとDCで違いが有るのかな？
Re:感電したときにどうなんだろうか？ (スコア:3, 興味深い)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%84%9F%E9%9B%BB [wikipedia.org]とかgoogleで引っかかるサイトを見る限りでは，直流よりも商用周波数の方が危険なはずなんだが，直流危険論をぶつ人は，
などと，どうも個人的に納得いかない理由を挙げる人が多い印象が．
直流が普及して，どのラインが0Vかが明確になったほうがいろいろな意味で安全性が向上するんじゃないかと思う．たとえば，ACアダプタの設計上仕方ないこととはいえ，電流は流れないけど電圧がのってきて感電する旧MacBookの金属部分とか（AC100Vの日本ではぴりぴり程度だけど，AC200Vの国だと痛い）．最初から直流なら，こういう間抜けなことは起きないはず．
Re:感電したときにどうなんだろうか？ (スコア:2, 参考になる)
私も直流の方が危険と思っていましたが、感電による人体への影響について(電気管理 Q&A / Apr. 2001) [eccj.or.jp]とか見るとそうじゃないようですね。
感電の危険性というのは、感電による障害の種類(心室細動、火傷)や感電したときにその状態から離脱できるかどうか複数の要因があるけれど、なんで直流のほうが危険だっていわれるようになったんだろう。労働災害で死亡、重症となった場合にも交流より直流の方が多いなんてことも無いだろうし。 死亡するようなレベルで感電している最中の見た目の怖さとかで違いがあるんだろうか。
(上のページには男子と女子でとで感電の感受性に違いがあるとかという表も載ってて面白いです。)
Re:感電したときにどうなんだろうか？ (スコア:2, 参考になる)
またちょっとググッていたら【技術フロンティア】太陽電池生かす「直流」 [nikkeibp.co.jp]という記事でまさにpanasonicのハイブリッド給電システムについての記事がありました。
このなかでは図の説明中に 「高い電圧の直流電力は交流より危険性が高い」 とか、直流でより問題になるアーク放電の性質と並べて「また、万が一、人が電極を触った場合、電圧が同じならダメージは交流よりも大きくなる。」とはっきりかいてありますねぇ。
というか上の記事はタレコミにあげられているプレスリリースよりいろいろ書いてあるので是非一読を。
Re:感電したときにどうなんだろうか？ (スコア:2, 参考になる)
DCは筋肉が収縮したまま固定されるので、
心筋などが収縮したまま心停止したり、感電箇所から離れることも出来なくなるため大変危険らしいです。
Re:感電したときにどうなんだろうか？ (スコア:3, 参考になる)
筋肉が動かなくなる点については、ACもDCも違いはありません。どちらに感電しても同様に筋肉は動かなくなります。ですから「収縮したまま固定」という点についてはACもDCも一緒です。
> 感電箇所から離れることも出来なくなるため大変危険らしいです。
感電箇所から(自分の意思で)離れることができなくなる電流量のことを「(限界)離脱電流」といいますが、この電流値は男性の場合、DCで75mA、ACで15mA前後です(ただしACは商用電源周波数である50/60Hzの場合)。つまりDCであれば、ACの約5倍の電流が体に流れても離脱可能となります。
なので、仮に同じ電圧で感電したとした場合の危険度からいえば、直流の方が危険ということはありません。むしろどちらかといえば50/60HzのAC電圧の方が危険です。
Re:感電したときにどうなんだろうか？（オフトピ） (スコア:1, 興味深い)
オフトピでごめんなさい。
（強調は引用者）
電気の細かいことはニガテなので置いておいて。
「男性の場合」と但し書きがあるということは、男性と女性で電気（電流）に対する抵抗力（って言うか許容範囲的なもの？）が違うということなんでしょうか。
限界離脱電流に男女差があるのは、筋力の差？ 脂肪や水分の含まれ方が違うから電流の流れ方が違う？
そんなことに興味が出てしまいました。
# とりあえず限界離脱電流でググってみたら、ACで男性約9mA、女性約6ｍAが平均というのを見つけました。
# 限界は男の方が上みたいですね。
Re:感電したときにどうなんだろうか？（オフトピ） (スコア:1, おもしろおかしい)
> # 限界は男の方が上みたいですね。
よく自家発電してるからね
Re:感電したときにどうなんだろうか？（オフトピ） (スコア:1, 興味深い)
体内を電流が通過するときには主に筋肉を流れます。この点で、筋肉量の多い男性の方が電流が分散されて流れる度合いが大きくなるため有利ということではないでしょうか?
> # 限界は男の方が上みたいですね。
同一の電圧に触れてしまった場合、筋肉量の多い男性の方が女性よりも電気抵抗が低いわけですから、その分多くの電流が流れます。たしかに流れる電流だけを見れば男性の方が限界は高いのですが、そもそも女性の方が電流が流れづらい体ですから、感電に対する抵抗力という意味では大差は無くなるのではないでしょうか。
Re:感電したときにどうなんだろうか？ (スコア:1, おもしろおかしい)
絶対にACのほうが危険だって、発明王が言ってたから間違いない
Re:感電したときにどうなんだろうか？ (スコア:1)
子コメントにあるように、この記述は誤りでした。
モデレータの方、「参考になる」の取り消しをお願いします。
すみませんでした。
Re: (スコア:0)
なんでこの都市伝説がここまで広まってしまったんだろう
何か権威のある人かマスコミの影響が、理系にもあるってことなんだろうか
オカルトとまで言うのはかわいそうかなって思うけど
Re:感電したときにどうなんだろうか？ (スコア:3, 参考になる)
ひとまず，交流に感電した経験は，（自分も含め，普通）何回かあると思うけど，そこそこ高電圧で電流が流せる直流ラインで感電したという人は，あんまりいないからではないかと．
自分も直流感電は得体がしれないから，こういうことになってるんだけどということしか言えないし．
Re:感電したときにどうなんだろうか？ (スコア:2, おもしろおかしい)
うお、これ嘘なんですか?
ここで恥をかいておいて良かった……
Re: (スコア:0)
単に電圧等の範囲表記が無いと意味が無いだけで。
例えば1.5Vの電池あたりじゃ手でつまんでもトラブル起きることは殆ど無いし。
どこから問題になるのかという境界線をきちんと書いた上で話を進めないとね。
それだけのこと。
湯だって30℃のぬるま湯じゃあ火傷が起きることはない。
そんな感じでトラブル話をするなら境界線の明示が必要。
漠然と広義で話をするのには限界があるってことだね。
安全規格における安全 (スコア:2)
60950などの安全規格で定められる安全電圧 (ユーザーが触れる恐れのある二次回路の[安全]な電圧)では、
ACだと42.4V(ピーク)、
DCだと60Vdc、
となっているらしい。
根拠はよくわからんが、ACの方が低く設定されている。
http://ednjapan.rbi-j.com/content/issue/2006/08/content05-1.html [rbi-j.com]
http://www.rs-components.jp/techinfo/techref/techref_21.html [rs-components.jp]
今度、ULを読んでみる
ACとDCと… (スコア:0)
12Vと5Vそして3.3V
おまけで-12V
規格化された20pinコネクター装備の住宅
＃妄想は所詮ACで
Re:電気の知識なさすぎ？ (スコア:2, 参考になる)
そういうコメントを書くなら、
せめて、そタレコミのリンク先なニュースリリースを読んでからにしてほしいですね。
> ・電気の効率を考える上で電流によるジュール熱が一番の問題
> ・これを少なくするには低電流->高電圧が必要
> ・だから電力業界では家電の200V化が望まれている（はず）
パナソニックの案では、既存の「交流系」に加えて「低電圧直流系」と「高電圧直流系」の2系統の直流配電を考えているようです。
想定している機器は
交流系: 床暖房、オーブン(熱源機器)
低電圧: LED照明、24時間換気ファン、パソコン、電話機
高電圧: エアコン、冷蔵庫
といった感じ。高電圧の方は何ボルトか記述はありませんが、低電圧の方が48Vとなってるので、高電圧ラインは100Vってことはなく、最低でも200Vからじゃないかなぁ。それなら、交流200Vと比べても配線ロスについては遜色ないかと。
しかも、ムダに大電流を消費するような熱源機器は交流系に繋ぐことを想定しています。
> ・高電圧のDCはその耐圧設計が難しい(一度アークが飛ぶと切れない)
これは、私もそう思います。
> ・昇圧・降圧に電子機器が必要（トランスだけでとはいかない）
> ・よってAC/DC変換は(ジュール熱・電圧降下を考えて)各戸別にやる必要
最初っから、各戸別に行う設計ですよ。
元々、太陽電池などの発電を行うのが前提だから、「昇圧・降圧のための電子機器」はもとから存在していますし。
太陽電池、燃料電池、バッテリーと直結した「コンバーター内蔵直流分電盤」から直流系が供給するようになってます。
> ・最大電力を賄うAC/DC変換は効率がいくら高くても無駄
上述の通り、熱源機器はACのままですから、太陽電池で賄えるぶんぐらいだけを直流供給して、
できるだけAC→DCは減らす設計だと思います。
> 太陽光がDCだからと言っている人間へ
> 現状 太陽光パネル->変圧->蓄電->AC変換 --- 機器内(->DC変換->使用)
> 未来 太陽光パネル->変圧->蓄電->DC変換 --- 機器内(->DC変圧->使用)
> DCだからってなんでもダイレクトに接続はできん。
パナソニックは、変換にACを通さないことで、「直流で動作する製品については、交流から直流へ変換するロスがなくなり、家全体から見ると5～10%の省エネ効果が見込める。」と主張しています。
スイッチング電源を使ってる機器からすると、給電がDCでもACでもほとんど違いがないわけですから、
逆に「ACで受けなければならな理由」もないわけで、
それなら、供給側で少しでも効率が良くなるDCを選ぶのは、それほど不思議ではないでしょう。
「直流供給のための規格はどうするのか」「対応機器はどれだけ発売されるのか」といった点ではかなり前途多難だと思いますが、
直流給電というアイデアそのものはそんなに欠点はないと思います。