断路器的通信单元及断路器的制作方法

1.本发明涉及断路器的通信单元及断路器。


背景技术：

2.近年，在工厂或者大厦等电力基础设施中，以预防保养等为目的进行设备监视的iot(internet of things)系统的构建的需要正在提高。基于该背景，具有传感器或者i/o(input/output)等功能的无线通信设置正在受到关注。
3.例如，在专利文献1中公开了具有上述的无线通信设备的功能的断路器。在该专利文献1中公开了一种断路器，其具有：电流检测回路，其对电流进行检测；电压检测回路，其对电压进行检测；控制部，其根据电流检测回路及电压检测回路的检测结果对电压信息、电流信息及电力信息进行运算而作为通电信息；以及通信部，其发送通电信息。
4.专利文献1：日本特开2009－005564号公报
5.但是，上述专利文献1所记载的技术不是将表示在断路器设置的开闭触点的状态的信息通过无线通信进行输出的技术。并且，专利文献1所记载的通信部由于通过来自从流过电路的电流生成电源电压的电源回路的电力供给而动作，因此需要电源回路和通信部之间电源线。
6.在构成为为了不需要电源回路和通信部之间的电源线而从1次电池向通信部进行电力供给的情况下，需要在达到电池寿命时进行更换。在如配电盘或者受电盘这样可以说作业性不一定良好的环境中，不优选进行安装于断路器的1次电池的定期更换。


技术实现要素：

7.本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到一种断路器的通信单元，其不使用从流过电路的电流而生成电源电压的电源回路的电力或者1次电池的电力，就能够将表示断路器的状态的状态信息通过无线通信进行输出。
8.为了解决上述的课题，达到目的，本发明的断路器的通信单元具有致动器、环境发电元件和无线通信部。致动器伴随由进行开闭触点的开闭的开闭机构部实现的开闭触点的开闭动作而动作。环境发电元件在致动器动作的情况下由致动器驱动而发电。无线通信部被供给环境发电元件的发电电力，对表示断路器的状态的状态信息进行发送。
9.发明的效果
10.根据本发明，具有下述效果，即，不使用从流过电路的电流而生成电源电压的电源回路的电力或者1次电池的电力，就能够将表示断路器的状态的状态信息通过无线通信进行输出。
附图说明
11.图1是表示实施方式1所涉及的断路器和通信单元之间的关系的一个例子的图。
12.图2是实施方式1所涉及的通信单元的框图。
13.图3是表示实施方式1所涉及的脱扣检测开关的状态、开闭检测开关的状态和断路器的状态之间的关系的图。
14.图4是表示实施方式1所涉及的断路器为接通状态的情况下的内部结构的图。
15.图5是表示实施方式1所涉及的断路器为脱扣状态的情况下的内部结构的图。
16.图6是表示实施方式1所涉及的断路器为断开状态的情况下的内部结构的图。
17.图7是表示实施方式1所涉及的致动器、开闭检测开关和环境发电元件之间的关系的一个例子的图。
18.图8是表示通过实施方式1所涉及的通信单元的无线通信模块进行的处理的一个例子的流程图。
19.图9是实施方式2所涉及的通信单元的框图。
20.图10是表示实施方式2所涉及的断路器为接通状态的情况下的内部结构的图。
21.图11是表示实施方式2所涉及的断路器为脱扣状态的情况下的内部结构的图。
22.图12是表示实施方式2所涉及的断路器为断开状态的情况下的内部结构的图。
23.图13是表示实施方式2所涉及的通信单元中的电气回路的一个例子的图。
24.图14是表示通过实施方式2所涉及的通信单元的无线通信模块进行的处理的一个例子的流程图。
具体实施方式
25.下面，基于附图对断路器的通信单元及断路器详细地进行说明。
26.实施方式1.
27.图1是表示实施方式1所涉及的断路器和通信单元之间的关系的一个例子的图。如图1所示，实施方式1所涉及的断路器100具有：开闭触点2；开闭机构部3，其进行开闭触点2的开闭动作；以及跳闸装置4，其使开闭机构部3执行脱扣动作。
28.开闭触点2包含可动触点及固定触点，通过开闭机构部3进行可动触点和固定触点的接触及分开。可动触点和固定触点接触，由此开闭触点2成为闭合状态，电路5成为闭合状态。另外，可动触点和固定触点分开，由此开闭触点2成为开路状态，电路5成为开路状态。图1所示的电路5是具有u相、v相及w相的电路51、52、53的3相电路，但也可以是单相电路或者其他电路。
29.在断路器100形成有收纳区域6，通信单元1能够拆装地配置于收纳区域6。通信单元1在断路器100的状态变化的情况下，将表示断路器100的状态的状态信息通过无线通信向外部装置发送。断路器100的状态为断开状态、接通状态及脱扣状态的任意者。
30.通信单元1是能够拆装地安装于断路器100的收纳区域6的多个种类的盒附属装置的1个。在盒附属装置中，除了通信单元1以外，还存在辅助开关、警报开关或者电压跳闸装置等。
31.由此，如果是具有能够将盒附属装置可自由拆装地配置的收纳区域6的断路器100，则不论是已有的断路器100还是新设的断路器100，通信单元1都能够对断路器100赋予无线通信功能。
32.辅助开关是包含用于将表示开闭触点2的开闭状态的信息电气地输出的开关的盒附属装置。警报开关是包含用于将表示断路器100的脱扣状态的有无的信息电气地输出的
开关的盒附属装置。电压跳闸装置是用于从远方使断路器100电气地脱扣的盒附属装置。
33.此外，通信单元1并不限定于盒附属装置，也可以是以无法拆装的方式装入至断路器100的结构，另外，也可以是在与对辅助开关、警报开关及电压跳闸装置等可自由拆装地配置的收纳区域6不同的其他专用的区域可自由拆装地配置的结构。
34.断路器100设置于电源装置和负载装置之间。断路器100的跳闸装置4在电源装置和负载装置之间的电路5中流动的电流满足预先设定的条件的情况下，使开闭机构部3执行将开闭触点2的状态从闭合状态设为开路状态的脱扣动作。由此，断路器100的状态成为脱扣状态。
35.例如，跳闸装置4在断路器100为配线用断路器的情况下，在过电流或者短路电流流过电路5时使开闭机构部3执行将开闭触点2的状态从闭合状态设为开路状态的脱扣动作。另外，跳闸装置4在断路器100为漏电断路器的情况下，在过电流、短路电流或者漏电流流过电路5时使开闭机构部3执行将开闭触点2的状态从闭合状态设为开路状态的脱扣动作。
36.断路器100的状态在通过开闭机构部3使开闭触点2的状态从闭合状态成为开路状态的情况下，从接通状态成为断开状态，在通过开闭机构部3使开闭触点2的状态从开路状态成为闭合状态的情况下，从断开状态成为接通状态。在断路器100为接通状态的情况下，通过开闭机构部3使开闭触点2的状态成为闭合状态，在断路器100为断开状态的情况下，通过开闭机构部3使开闭触点2的状态成为开路状态。
37.图2是实施方式1所涉及的通信单元的框图。图2所示的通信单元1具有环境发电元件10、整流回路11、直流直流转换器12、无线通信部13、脱扣检测开关14、开闭检测开关15、基板18、19和致动器20、21。环境发电元件10、整流回路11、直流直流转换器12及无线通信部13安装于基板18，脱扣检测开关14及开闭检测开关15安装于基板19。
38.环境发电元件10是进行被称为能量收集的环境发电的元件，是从周围的环境获得比较小的机械能，将该机械能变换为电能的元件。具体地说，环境发电元件10是将在开闭机构部3中产生的机械能变换为电能的元件，将在断路器100的状态变化时产生的机械位移或者振动变换为电能。例如，环境发电元件10可以是通过对机械位移进行电磁感应而获得电能的方式的元件，也可以是通过压电元件从振动获得电能的方式的元件。
39.整流回路11对从环境发电元件10输出的电压进行整流。由此，环境发电元件10即使在与断路器100的状态变化的方向相应地电压的正负不同的情况下，也能够从整流回路11向直流直流转换器12输出正的电压。在断路器100的状态变化的方向中，例如存在从断开状态或者脱扣状态向接通状态变化的方向、和从接通状态向断开状态或者脱扣状态变化的方向。
40.直流直流转换器12将由整流回路11整流后的电压变换为预先设定的电压，将变换后的电压作为无线通信部13的电源电压而输出。
41.无线通信部13经由整流回路11及直流直流转换器12被供给环境发电元件10的发电电力而动作。无线通信部13基于脱扣检测开关14及开闭检测开关15的状态对断路器100的状态进行判定，将表示判定出的断路器100的状态的状态信息通过无线通信向外部装置发送。无线通信部13例如与ble(bluetooth(注册商标)low energy)等近距离无线通信方式或者wi－fi(注册商标)等无线lan(local area network)通信方式相对应，但也可以构成
为，通过除了这些无线通信方式以外的无线通信方式对状态信息进行发送。
42.脱扣检测开关14的状态在断路器100的状态不为脱扣状态的情况下为接通状态，在断路器100的状态为脱扣状态的情况下为断开状态。开闭检测开关15的状态在断路器100为接通状态的情况下为断开状态，在断路器100为断开状态或者脱扣状态的情况下为接通状态。
43.图3是表示实施方式1所涉及的脱扣检测开关的状态、开闭检测开关的状态和断路器的状态之间的关系的图。如图3所示，在脱扣检测开关14为接通状态且开闭检测开关15为断开状态的情况下，断路器100的状态为接通状态。另外，在脱扣检测开关14为断开状态且开闭检测开关15为接通状态的情况下，断路器100的状态为脱扣状态。
44.另外，在脱扣检测开关14为接通状态且开闭检测开关15为接通状态的情况下，断路器100的状态为断开状态。此外，在断路器100中，脱扣检测开关14及开闭检测开关15不都成为断开状态。
45.图4是表示实施方式1所涉及的断路器为接通状态的情况下的内部结构的图，图5是表示实施方式1所涉及的断路器为脱扣状态的情况下的内部结构的图，图6是表示实施方式1所涉及的断路器为断开状态的情况下的内部结构的图。
46.如图4～图6所示，断路器100具有通信单元1、开闭触点2、开闭机构部3和跳闸装置4。开闭触点2具有可动触点2a和固定触点2b。开闭机构部3具有可动接触件30、脱扣杆31和横杆32。在可动接触件30的前端部安装有可动触点2a。另外，可动接触件30是基端部以横杆32的轴心为中心能够旋转地安装于横杆32。
47.脱扣杆31在电源装置和负载装置之间的电路5中流动的电流满足预先设定的条件的情况下，由跳闸装置4驱动。如果脱扣杆31被驱动，则通过脱扣杆31的作用使开闭机构部3执行脱扣动作，开闭触点2的状态从闭合状态成为开路状态而断路器100从接通状态成为脱扣状态。
48.在断路器100针对图1所示的电路51、52、53分别设置有可动接触件30，横杆32安装于针对每个电路51、52、53设置的可动接触件30。该横杆32以其轴心为中心进行旋转，由此可动接触件30旋转，进行可动触点2a和固定触点2b之间的接触和分开。在断路器100设置的手柄7例如经由未图示的手柄臂而与横杆32连结，与手柄7的旋转相应地横杆32旋转。手柄7由未图示的主弹簧施力，该主弹簧的施力方向根据手柄7的旋转方向而改变。
49.如图4～图6所示，通信单元1具有环境发电元件10、脱扣检测开关14、开闭检测开关15、基板18、19、致动器20、21和框体22。基板18、19及致动器20、21能够旋转地支撑于框体22。框体22在通信单元1为盒附属装置的情况下，为盒附属装置的壳体。此外，在图4～图6中，整流回路11、直流直流转换器12及无线通信部13未图示。致动器21为第1致动器的一个例子，致动器20为第2致动器的一个例子。
50.致动器20是中途部能够旋转地支撑于通信单元1的框体22，一端配置于与脱扣杆31相对的位置，另一端配置于与脱扣检测开关14相对的位置。该致动器20在断路器100的状态处于接通状态的情况下，按压脱扣检测开关14。因此，在断路器100的状态处于接通状态的情况下，脱扣检测开关14为接通状态。
51.致动器20在断路器100进行脱扣动作时，一端由脱扣杆31按压，以中途部为中心绕图4中的逆时针旋转，另一端从脱扣检测开关14分离。由此，脱扣检测开关14的状态从接通
状态成为断开状态。
52.致动器21伴随通过开闭机构部3进行的开闭触点2的开闭动作而动作。致动器21是中途部能够旋转地支撑于通信单元1的框体22，一端配置于与横杆32相对的位置，另一端配置于与开闭检测开关15相对的位置。致动器21的另一端在断路器100的状态处于接通状态的情况下，处于不按压开闭检测开关15的位置。因此，在断路器100处于接通状态的情况下，开闭检测开关15为断开状态。
53.在通过利用者的手柄7的操作对开闭机构部3进行操作而断路器100的状态从图4所示的接通状态成为图6所示的断开状态的情况下，在断路器100的状态从接通状态向断开状态转换时，开闭机构部3的横杆32绕图4中的顺时针旋转。由此，如图6所示，横杆32对开闭检测开关15进行按压，开闭检测开关15的状态从断开状态成为接通状态。另外，断路器100进行脱扣动作的情况也同样地，开闭机构部3的横杆32绕图4中的顺时针旋转，横杆32对开闭检测开关15进行按压，开闭检测开关15的状态从断开状态成为接通状态。
54.另外，在断路器100的状态为图6所示的断开状态的情况下，在通过利用者的手柄7的操作对开闭机构部3进行操作而断路器100的状态从断开状态成为接通状态的情况下，开闭机构部3的横杆32绕图6中的逆时针旋转。由此，如图4所示，横杆32从开闭检测开关15分离，开闭检测开关15的状态从接通状态成为断开状态。
55.环境发电元件10由致动器21驱动。具体地说，环境发电元件10由在断路器100的状态变化时旋转的致动器21进行驱动而发电。在开闭机构部3设置有上述的主弹簧，能够通过由该主弹簧的预紧力进行的致动器21的驱动而提高环境发电元件10的发电量。通信单元1的无线通信部13通过由环境发电元件10发电的电力进行动作，基于脱扣检测开关14及开闭检测开关15的状态对断路器100的状态进行判定，将表示判定出的断路器100的状态的状态信息通过无线通信向外部装置发送。
56.例如，环境发电元件10由在断路器100的状态从断开状态成为接通状态时通过主弹簧的预紧力进行旋转的致动器21驱动而发电。在该情况下，通信单元1的无线通信部13通过由环境发电元件10发电的电力而动作，基于脱扣检测开关14及开闭检测开关15的状态而判定为断路器100的状态成为接通状态。而且，无线通信部13将表示断路器100的状态成为接通状态的状态信息通过无线通信向外部装置发送。
57.另外，环境发电元件10由在断路器100的状态从接通状态成为断开状态时通过主弹簧的预紧力进行旋转的致动器21驱动而发电。在该情况下，通信单元1的无线通信部13通过由环境发电元件10发电的电力而动作，基于脱扣检测开关14及开闭检测开关15的状态而判定为断路器100的状态成为断开状态。而且，无线通信部13将表示断路器100的状态成为断开状态的状态信息通过无线通信向外部装置发送。
58.另外，环境发电元件10由在断路器100的状态从接通状态成为脱扣状态时通过主弹簧的预紧力进行旋转的致动器21驱动而发电。在该情况下，通信单元1的无线通信部13通过由环境发电元件10发电的电力而动作，基于脱扣检测开关14及开闭检测开关15的状态而判定为断路器100的状态成为脱扣状态。而且，无线通信部13将表示断路器100的状态成为脱扣状态的状态信息通过无线通信向外部装置发送。
59.通过致动器21进行的环境发电元件10的发电，是在环境发电元件10由致动器21按压时被执行，在由致动器21针对环境发电元件10的按压解除时被执行。
60.图7是表示实施方式1所涉及的致动器、开闭检测开关和环境发电元件之间的关系的一个例子的图。如图7所示，在断路器100的状态为接通状态的情况下，环境发电元件10处于没有由致动器21按压的状态。在断路器100的状态从接通状态成为断开状态或者脱扣状态的情况下，由致动器21对环境发电元件10进行按压，由环境发电元件10执行发电。
61.另外，在断路器100的状态从断开状态或者脱扣状态成为接通状态的情况下，环境发电元件10从由致动器21按压的状态成为没有被按压的状态而由环境发电元件10执行发电。
62.如上所述，环境发电元件10在由致动器21按压的情况和由致动器21进行的按压被解除的情况下分别进行发电。环境发电元件10在由致动器21按压的情况和由致动器21进行的按压被解除的情况下输出的电压的正负不同，但也可以是在任意的情况下所输出的电压的正负相同。
63.通过在断路器100的状态变化时由环境发电元件10发电的电力而无线通信部13动作的期间是比预先设定的期间长的期间。预先设定的期间是从通过环境发电元件10向无线通信部13的电力供给开始，至由无线通信部13将状态信息通过无线通信进行输出为止的期间。
64.如上所述，断路器100的通信单元1使用在断路器100的状态变化时由环境发电元件10发电的电力，将表示断路器100的状态的状态信息通过无线通信向外部装置发送。因此，通信单元1不使用从流过电路5的电流而生成电源电压的电源回路的电力或者1次电池的电力，就能够将表示断路器100的状态的状态信息通过无线通信进行输出。
65.接下来，使用流程图说明通过通信单元1的无线通信部13进行的处理。图8是表示通过实施方式1所涉及的通信单元的无线通信模块进行的处理的一个例子的流程图。图8所示的处理是在通过由环境发电元件10进行的发电电力将无线通信部13启动后进行的。
66.如图8所示，无线通信部13对脱扣检测开关14的状态进行检测(步骤s10)。另外，无线通信部13对开闭检测开关15的状态进行检测(步骤s11)。无线通信部13基于通过步骤s10检测出的脱扣检测开关14的状态和通过步骤s11检测出的开闭检测开关15的状态而对断路器100的状态进行判定(步骤s12)。
67.而且，无线通信部13将表示通过步骤s12判定出的断路器100的状态的状态信息通过无线通信向外部装置输出(步骤s13)，结束图8所示的处理。
68.在上述例子中，对在断路器100中环境发电元件10为1个的例子进行了说明，但断路器100也可以是具有多个环境发电元件10的结构。例如，断路器100可以构成为在由致动器21驱动的环境发电元件10的基础上，作为第2环境发电元件而具有由致动器20驱动的环境发电元件10。在该情况下，在断路器100中，在对由致动器21驱动的环境发电元件10的电压进行整流的整流回路11的基础上，设置有对由致动器20驱动的第2环境发电元件的电压进行整流的整流回路11。另外，致动器20例如由未图示的弹簧施力，第2环境发电元件能够由通过弹簧的预紧力进行旋转的致动器20驱动而发电。
69.此外，在上述的例子中，通信单元1将表示断路器100的状态的状态信息通过无线通信进行输出，但也可以构成为将表示脱扣检测开关14及开闭检测开关15的状态的状态作为状态信息而通过无线通信进行输出。即，通信单元1只要是能够将直接或间接表示断路器100的状态的信息作为状态信息进行发送的结构即可。此外，通信单元1也可以是将表示断
路器100的断开状态、接通状态及脱扣状态之中的1个或2个的信息作为状态信息进行发送的结构。
70.如以上所述，实施方式1所涉及的断路器100的通信单元1具有致动器21、环境发电元件10和无线通信部13。致动器21伴随由进行开闭触点2的开闭的开闭机构部3实现的开闭触点2的开闭动作而动作。环境发电元件10在致动器21动作的情况下由致动器21驱动而发电。无线通信部13被供给环境发电元件10的发电电力，对包含表示断路器100的状态的信息在内的状态信息进行发送。由此，通信单元1不使用来自流过电路5的电源回路的电力或者来自1次电池的电力，就能够将表示断路器100的状态的信息通过无线通信进行输出。
71.另外，通信单元1具有开闭检测开关15，该开闭检测开关15在致动器21动作的情况下由致动器21驱动，对开闭触点2的开闭状态进行检测。无线通信部13基于开闭检测开关15的检测结果，对包含将开闭触点2的状态作为断路器100的状态而表示的信息在内的状态信息进行发送。由此，通信单元1能够将根据环境发电元件10的发电所使用的致动器21的动作对开闭触点2的开闭状态进行检测而作为断路器100的状态，能够在环境发电元件10的发电和开闭触点2的开闭状态的检测时共用致动器21。
72.另外，环境发电元件10在由致动器21按压的情况和由致动器21进行的按压被解除的情况下分别进行发电。由此，通信单元1能够在开闭触点2从闭合状态向开路状态变化的情况和开闭触点2从开路状态向闭合状态变化的情况下，分别由环境发电元件10进行发电，因此能够对开闭触点2的从闭合状态向开路状态的变化和开闭触点2的从开路状态向闭合状态的变化进行检测。
73.另外，通信单元1具有：整流回路11，其对从环境发电元件10输出的电力进行整流；以及直流直流转换器12，其将从整流回路11输出的电压变换为预先设定的电压。环境发电元件10在由致动器21按压的情况和由致动器21进行的按压被解除的情况下输出的电压的正负不同。无线通信部13通过从环境发电元件10经由整流回路11及直流直流转换器12被供给的电力而动作。由此，通信单元1在从环境发电元件10输出的电压的正负在由致动器21按压的情况和由致动器21进行的按压被解除的情况下不同的情况下，都能够使无线通信部13动作。
74.另外，通信单元1具有致动器20而作为第2致动器，该致动器20在将致动器21设为第1致动器的情况下，伴随断路器100的脱扣动作而动作。另外，通信单元1具有脱扣检测开关14，该脱扣检测开关14在致动器20动作的情况下由致动器20驱动，对脱扣动作进行检测。无线通信部13基于脱扣检测开关14的检测结果，作为断路器100的状态而对脱扣动作的有无进行判定。状态信息包含表示通过无线通信部13判定的脱扣动作的有无的信息。由此，通信单元1能够将包含表示脱扣动作的有无的信息在内的状态信息进行输出。此外，通信单元1也可以是没有设置致动器20的结构。在该情况下，在状态信息中不包含表示脱扣动作的有无的信息。
75.实施方式2.
76.实施方式2所涉及的断路器的通信单元与实施方式1所涉及的断路器100的通信单元1的不同点在于，取代开闭检测开关而是基于由环境发电元件输出的电压的正负进行开闭触点的状态的判定。下面，关于具有与实施方式1相同的功能的结构要素标注同一标号而省略说明，以与实施方式1的通信单元1的不同点为中心进行说明。
77.图9是实施方式2所涉及的通信单元的框图。图9所示的通信单元1a与通信单元1的不同点在于，不具有开闭检测开关15、具有电压判定回路23、以及取代无线通信部13而具有无线通信部13a。
78.电压判定回路23在从环境发电元件10输出的电压为正的情况下，对从环境发电元件10输出的电力的一部分进行累积而暂时地保持正的电压，在从环境发电元件10输出的电压为负的情况下，不对从环境发电元件10输出的电力进行累积。无线通信部13a基于在电压判定回路23中暂时地保持的电压，对开闭触点2的状态进行判定。
79.环境发电元件10在开闭触点2的状态从闭合状态成为开路状态时输出正的电压。无线通信部13a在电压判定回路23所保持的电压大于或等于预定的值的情况下，判定为开闭触点2的状态从闭合状态成为开路状态。另外，无线通信部13a在电压判定回路23所保持的电压小于预定的值的情况下，判定为开闭触点2的状态从开路状态成为闭合状态。
80.环境发电元件10也可以构成为在开闭触点2的状态从开路状态成为闭合状态时输出正的电压。在该情况下，无线通信部13a在电压判定回路23所保持的电压大于或等于预定的值的情况下，判定为开闭触点2的状态从开路状态成为闭合状态。另外，无线通信部13a在电压判定回路23所保持的电压小于预定的值的情况下，判定为开闭触点2的状态从闭合状态成为开路状态。
81.无线通信部13a在脱扣检测开关14的状态从接通状态成为断开状态的情况下，如果基于电压判定回路23的电压而判定为开闭触点2的状态从闭合状态成为开路状态，则判定为断路器100的状态成为脱扣状态。另外，无线通信部13a在脱扣检测开关14的状态保持接通状态不变的情况下，如果基于电压判定回路23的电压而判定为开闭触点2的状态从闭合状态成为开路状态，则判定为断路器100的状态成为断开状态。另外，无线通信部13a在基于电压判定回路23的电压而判定为开闭触点2的状态从开路状态成为闭合状态的情况下，判定为断路器100的状态成为接通状态。
82.图10是表示实施方式2所涉及的断路器为接通状态的情况下的内部结构的图，图11是表示实施方式2所涉及的断路器为脱扣状态的情况下的内部结构的图，图12是表示实施方式2所涉及的断路器为断开状态的情况下的内部结构的图。如图10～图12所示，在断路器100a的通信单元1a中没有设置开闭检测开关15。
83.图13是表示实施方式2所涉及的通信单元中的电气回路的一个例子的图。图13所示的通信单元1a与通信单元1的不同点在于，具有电压判定回路23。
84.在通信单元1a中，在环境发电元件10的正侧端子连接整流回路11的正侧输入端子，在环境发电元件10的负侧端子连接整流回路11的负侧输入端子。整流回路11的正侧输出端子与直流直流转换器12的输入端子连接，整流回路11的负侧输出端子与接地连接。
85.直流直流转换器12具有变换部12a和电容器c2、c3。电容器c2连接于变换部12a的输入端子和接地之间，对从整流回路11输出的电荷进行累积。变换部12a将电容器c2的电压变换为预先设定的电压而输出。电容器c3连接于变换部12a的输出端子和接地之间。
86.电压判定回路23是电容器c1和电阻r1、r2的串联回路并联连接的并联回路。电压判定回路23连接于环境发电元件10的正侧端子和整流回路11的负侧输出端子之间。因此，在通过环境发电元件10的发电而从环境发电元件10输出的电压为正的情况下，环境发电元件10的电压经由二极管而施加于电容器c1，在电容器c1对电荷进行累积。另外，在通过环境
发电元件10的发电而从环境发电元件10输出的电压为负的情况下，环境发电元件10的电压不施加于电容器c1。
87.在环境发电元件10的发电结束后，通过电阻r1、r2将电容器c1的电荷放电。电压判定回路23的时间常数是基于时间ta设定的。时间ta是在环境发电元件10的发电开始后，为了使用环境发电元件10的发电电力由无线通信部13a通过无线通信将状态信息向外部装置发送所需的时间。
88.例如，以在环境发电元件10的发电开始后直至电阻r1和电阻r2之间的电压小于或等于阈值电压v1为止的时间成为大于或等于时间ta的方式，对电压判定回路23的时间常数进行设定。
89.在开闭触点2的状态从闭合状态成为开路状态时环境发电元件10输出正的电压，因此无线通信部13a如果电阻r1和电阻r2之间的电压大于或等于阈值电压v1，则判定为开闭触点2的状态从闭合状态成为开路状态。另外，无线通信部13a如果电阻r1和电阻r2之间的电压小于阈值电压v1，则判定为开闭触点2的状态从开路状态成为闭合状态。
90.另外，环境发电元件10也可以构成为在开闭触点2的状态从开路状态成为闭合状态时输出正的电压。在该情况下，无线通信部13a如果电阻r1和电阻r2之间的电压大于或等于阈值电压v1，则判定为开闭触点2的状态从开路状态成为闭合状态。另外，无线通信部13a如果电阻r1和电阻r2之间的电压小于阈值电压v1，则判定为开闭触点2的状态从闭合状态成为开路状态。
91.接下来，使用流程图说明通过通信单元1a的无线通信部13a进行的处理。图14是表示通过实施方式2所涉及的通信单元的无线通信模块进行的处理的一个例子的流程图。图14所示的处理是在通过环境发电元件10进行的发电电力使无线通信部13a启动后进行的。
92.如图14所示，无线通信部13a对脱扣检测开关14的状态进行检测(步骤s20)。另外，无线通信部13a对电压判定回路23的电压进行检测(步骤s21)。无线通信部13a基于通过步骤s20检测出的脱扣检测开关14的状态和通过步骤s21检测出的电压判定回路23的电压，对断路器100a的状态进行判定(步骤s22)。
93.而且，无线通信部13a将表示通过步骤s22判定出的断路器100a的状态的状态信息通过无线通信向外部装置输出(步骤s23)，结束图14所示的处理。
94.如以上所述，在实施方式2所涉及的断路器100a的通信单元1a中，环境发电元件10在由致动器21按压的情况和由致动器21进行的按压被解除的情况下分别进行发电，且在由致动器21按压的情况和由致动器21进行的按压被解除的情况下输出的电压的正负不同。无线通信部13a基于由环境发电元件10输出的电压的正负，对开闭触点2的状态进行判定。由此，通信单元1a不设置开闭检测开关15就能够对开闭触点2的状态进行判定。
95.上述的断路器100、100a的开闭触点2是可动触点2a和固定触点2b分别由1个分别构成的所谓单切的结构，开闭触点2也可以是将可动触点2a和固定触点2b分别由2个分别构成的所谓双切的结构。在该情况下，例如也可以配置为在开闭机构部3的可动接触件30的中途部具有旋转轴，在可动接触件30的一端部和另一端部各自固定有可动触点2a，2个固定触点2b各自能够与2个可动触点2a之中的对应的可动触点2a接触及分开。
96.另外，上述的断路器100、100a是环境发电元件10由通过主弹簧的预紧力进行旋转的致动器21驱动而发电，但并不限定于该例。例如，断路器100、100a也可以构成为在状态变
化时，通过除了主弹簧以外的预紧力或者除了预紧力以外的力使致动器21旋转，由该致动器21对环境发电元件10进行驱动而发电。
97.以上的实施方式所示的结构，表示本发明的内容的一个例子，也能够与其他公知技术进行组合，也能够将实施方式彼此组合，在不脱离主旨的范围，也能够对结构的一部分进行省略、变更。
98.标号的说明
99.1、1a通信单元，2开闭触点，2a可动触点，2b固定触点，3开闭机构部，4跳闸装置，5、51、52、53电路，6收纳区域，7手柄，10环境发电元件，11整流回路，12直流直流转换器，12a变换部，13、13a无线通信部，14脱扣检测开关，15开闭检测开关，18、19基板，20、21致动器，22框体，23电压判定回路，30可动接触件，31脱扣杆，32横杆，100、100a断路器。

技术特征：
1.一种断路器的通信单元，其特征在于，具有：致动器，其伴随由进行开闭触点的开闭的开闭机构部实现的所述开闭触点的开闭动作而动作；环境发电元件，其在所述致动器动作的情况下，由所述致动器驱动而发电；以及无线通信部，其被供给所述环境发电元件的发电电力，对表示所述断路器的状态的状态信息进行发送。2.根据权利要求1所述的断路器的通信单元，其特征在于，具有开闭检测开关，该开闭检测开关在所述致动器动作的情况下由所述致动器驱动，对所述开闭触点的开闭状态进行检测，所述无线通信部基于所述开闭检测开关的检测结果，对包含将所述开闭触点的状态作为所述断路器的状态而表示的信息在内的所述状态信息进行发送。3.根据权利要求1或2所述的断路器的通信单元，其特征在于，所述环境发电元件在由所述致动器按压的情况、和由所述致动器进行的按压被解除的情况下，各自进行发电。4.根据权利要求3所述的断路器的通信单元，其特征在于，具有：整流回路，其对从所述环境发电元件输出的电力进行整流；以及直流直流转换器，其将从所述整流回路输出的电压变换为预先设定的电压，所述环境发电元件在由所述致动器按压的情况和由所述致动器进行的按压被解除的情况下输出的电压的正负不同，所述无线通信部通过从所述环境发电元件经由所述整流回路及所述直流直流转换器被供给的电力而动作。5.根据权利要求1所述的断路器的通信单元，其特征在于，所述环境发电元件在由所述致动器按压的情况、和由所述致动器进行的按压被解除的情况下，各自进行发电，且在由所述致动器按压的情况和由所述致动器进行的按压被解除的情况下输出的电压的正负不同，所述无线通信部基于由所述环境发电元件输出的所述电压的正负，对所述开闭触点的状态进行判定。6.根据权利要求1至5中任一项所述的断路器的通信单元，其特征在于，具有：第2致动器，其在将所述致动器设为第1致动器的情况下，伴随所述断路器的脱扣动作而动作；以及脱扣检测开关，其在所述第2致动器动作的情况下由所述第2致动器驱动，对所述脱扣动作进行检测，所述无线通信部基于所述脱扣检测开关的检测结果，作为所述断路器的状态而对所述脱扣动作的有无进行判定，所述状态信息包含表示由所述无线通信部判定出的所述脱扣动作的有无的信息。7.一种断路器，其特征在于，具有权利要求1至6中任一项所述的断路器的通信单元。

技术总结
断路器(100)的通信单元(1)具有：致动器(21)、环境发电元件(10)和无线通信部。致动器(21)伴随由进行开闭触点(2)的开闭的开闭机构部(3)实现的开闭触点(2)的开闭动作而动作。环境发电元件(10)在致动器(21)动作的情况下由致动器(21)驱动而发电。无线通信部被供给环境发电元件(10)的发电电力，对表示断路器(100)的状态的状态信息进行发送。的状态的状态信息进行发送。的状态的状态信息进行发送。


技术研发人员：栗栖皋贵 泷谷友行
受保护的技术使用者：三菱电机株式会社
技术研发日：2021.09.03
技术公布日：2022/3/8