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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

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。

この議論は賞味期限が切れたので、アーカイブ化されています。 新たにコメントを付けることはできません。
  • by Anonymous Coward on 2009年10月04日 10時31分 (#1648296)
    太陽電池は直流だし、燃料電池も直流、それを貯める蓄電池も直流で、これを交流にして出すとロスがでる。
    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。
    • > 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

      親コメント
    • by Anonymous Coward on 2009年10月05日 8時35分 (#1648546)
      家庭用の太陽光発電は、ほぼ売電用としてしか存在してませんね。
      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。
      親コメント
  • by NOBAX (21937) on 2009年10月04日 19時55分 (#1648463)
    電球毎にADコンバータを付けたのでは、コストが高くなります。
  • あの邪魔な四角いアダプタ不要って、便利じゃない?

    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。
  • だーかーらー (スコア:2, 参考になる)

    by Anonymous Coward on 2009年10月04日 20時30分 (#1648471)
    直流のほうがいい、と、あれほど。。。。(エジソン)。。。。
  • PCやAVは直流の方が都合良いかもしれませんが
    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〜
    • いまどき交流のままの方が都合のいいモーター(昔ながらの誘導電動機とか)なんて、換気扇とかドライヤーくらいじゃないの? 冷蔵庫、掃除機、エアコンなど出力をきめ細かくマイコン制御できるモータはインバーター制御になってるからDC電源の方が都合がいいはず。
      親コメント
    • by Anonymous Coward
      インバーターは直流駆動ですよ。
      蛍光灯インバータを例に取ると、50/60Hz AC→DC→高周波AC です。
      • 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.

        親コメント
    • by Anonymous Coward

      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。

  • 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……。

  • 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。

  • by gurugulu (20232) on 2009年10月05日 21時03分 (#1648963)
    識者に伺いたいのだが、DC-DC変換が身の回りにあふれたときに、スイッチングノイズが電気・電子機器に与える影響って、どうなるのでしょうか。(特にラジオ)
  • by Anonymous Coward on 2009年10月04日 9時59分 (#1648289)
    発祥は鉛蓄電池起電圧の1.2Vから。
    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)

      by taka2 (14791) on 2009年10月04日 10時33分 (#1648298) ホームページ 日記

      > 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。…

      親コメント
      • Re:やはり96V? (スコア:1, 興味深い)

        by Anonymous Coward on 2009年10月04日 11時24分 (#1648317)
        DC100Vで屋内配線は怖いよ
        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?
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        • by Anonymous Coward
          まあそれらの問題点を含めての研究でしょう。
          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)

            by keybordist (3572) on 2009年10月04日 14時00分 (#1648367) 日記

            >>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。

            親コメント
    • Re:やはり96V? (スコア:2, 参考になる)

      by dameneco (33758) on 2009年10月04日 18時31分 (#1648445) 日記

      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?

      親コメント
    • by Anonymous Coward
      なぜ96Vなんて考える?
      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
      • by nox_dot (11614) on 2009年10月04日 12時43分 (#1648347) 日記

        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。

        親コメント
        • 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。

          親コメント
  • by Anonymous Coward on 2009年10月04日 11時53分 (#1648329)

    ACとDCで違いが有るのかな?

    • by khwarizmi (23623) on 2009年10月04日 13時14分 (#1648356)

      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,

      • 直流だとはね飛ばされる(kVレベルならともかく,100Vあたりでは関係ない)
      • 1サイクルごとに電圧がゼロになるから,その瞬間に手が放せる(格ゲーとかでフレーム見える人?)

      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.

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      • by Anonymous Coward on 2009年10月04日 14時56分 (#1648383)

        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。)

        親コメント
        • by Anonymous Coward on 2009年10月04日 17時43分 (#1648423)

          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。

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    • by nox_dot (11614) on 2009年10月04日 12時42分 (#1648345) 日記

      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。

      親コメント
      • by Anonymous Coward on 2009年10月04日 17時17分 (#1648417)
        > DCは筋肉が収縮したまま固定されるので、
        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。
        親コメント
        • by Anonymous Coward on 2009年10月04日 18時54分 (#1648451)

          オフトピでごめんなさい。

          この電流値は男性の場合、DCで75mA、ACで15mA前後です

          (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。

          親コメント
          • by Anonymous Coward on 2009年10月04日 21時50分 (#1648485)

            > # 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

            親コメント
          • by Anonymous Coward on 2009年10月05日 10時47分 (#1648573)
            > 脂肪や水分の含まれ方が違うから電流の流れ方が違う?

            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。
            親コメント
      • by Anonymous Coward on 2009年10月04日 13時07分 (#1648354)

        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

        親コメント
      • 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。

        親コメント
      • by Anonymous Coward

        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

        • by khwarizmi (23623) on 2009年10月04日 15時59分 (#1648399)

          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.

          親コメント
        • by nox_dot (11614) on 2009年10月04日 16時42分 (#1648408) 日記

          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……

          親コメント
        • by Anonymous Coward
          オカルトじゃないですよ。
          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。
    • by gonzo (38147) on 2009年10月05日 11時01分 (#1648576)

      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

      親コメント
  • by Anonymous Coward on 2009年10月04日 15時28分 (#1648392)

    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

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アレゲは一日にしてならず -- アレゲ研究家

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