电力传输系统及控制器的制作方法

本发明涉及具备调制器和解调器的电力传输系统。

背景技术：

近年来，除了来自电力公司的商用电力的供给以外，用自然能发电的电力的供给正在急剧地增加。此外，为了减少远距离送电的损失，提出了局部性的小规模电力网的导入。

专利文献1公开了一种用来将电力非同步地融通的多端子电力变换装置。

专利文献2公开了一种具备与其他装置收发送息信号的通信部、和向该其他装置供给电力的电力供给部的电力供给装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5612718号公报

专利文献2：日本特开2011－91954号公报

技术实现要素：

本发明提供一种能够以希望的电源及负载的组合进行电力传输的电力传输系统或控制器。

有关本发明的一技术方案的电力传输系统包括：第1调制器，以第1调制频率将第1电力调制，生成第1调制电力；第2调制器，以第2调制频率将第2电力调制，生成第2调制电力；传输路径，传输将包括上述第1调制电力和上述第2调制电力的多个调制电力合成而得到的传输电力；第1解调器，以与上述第1调制频率对应的第1解调频率将上述传输电力解调，生成第3电力；第2解调器，以与上述第2调制频率对应的第2解调频率将上述传输电力解调，生成第4电力。上述第1调制频率和上述第2调制频率相互不同。

另外，这些总括性或具体的技术方案也可以通过调制器、解调器、电力发送装置、电力接收装置、控制器或它们的任意的组合实现，也可以通过电力传输方法实现。

发明效果

根据有关本发明的电力传输系统或控制器，能够以希望的电源及负载的组合进行电力传输。

附图说明

图1是表示有关第1实施方式的电力传输系统的结构例的框图。

图2A是表示有关第1实施方式的第1动作例的电源电流的波形的图。

图2B是表示有关第1实施方式的第1动作例的基准信号的波形的图。

图2C是表示有关第1实施方式的第1动作例的传输电流的波形的图。

图2D是表示有关第1实施方式的第1动作例的整流电流的波形的图。

图2E是表示有关第1实施方式的第1动作例的负载电流的波形的图。

图3A是表示有关第1实施方式的第2动作例的电源电流的波形的图。

图3B是表示有关第1实施方式的第2动作例的调制信号的波形的图。

图3C是表示有关第1实施方式的第2动作例的传输电流的波形的图。

图3D是表示有关第1实施方式的第2动作例的解调信号的波形的图。

图3E是表示有关第1实施方式的第2动作例的负载电流的波形的图。

图4A是表示有关第1实施方式的第3动作例的电源电流的波形的图。

图4B是表示有关第1实施方式的第3动作例的调制信号的波形的图。

图4C是表示有关第1实施方式的第3动作例的传输电流的波形的图。

图4D是表示有关第1实施方式的第3动作例的负载电流的波形的图。

图4E是表示有关第1实施方式的第3动作例的解调信号的波形的图。

图5是表示有关第1实施方式的电力传输系统的构造例的电路图。

图6是表示有关第1实施方式的电力传输系统的别的构造例的电路图。

图7是表示比较例的乘法器的电路图。

图8是表示有关第2实施方式的电力传输系统的结构例的框图。

图9A是表示有关第2实施方式的动作例的第1电源电流的波形的图。

图9B是表示有关第2实施方式的动作例的第2电源电流的波形的图。

图9C是表示有关第2实施方式的动作例的第1调制信号的波形的图。

图9D是表示有关第2实施方式的动作例的第2调制信号的波形的图。

图9E是表示有关第2实施方式的动作例的传输电流的波形的图。

图9F是表示有关第2实施方式的动作例的第1负载电流的波形的图。

图9G是表示有关第2实施方式的动作例的第2负载电流的波形的图。

图10是表示有关第2实施方式的电力传输系统的构造例的电路图。

图11是表示有关第2实施方式的电力传输系统的别的构造例的电路图。

图12是表示有关第3实施方式的调制器的结构例的框图。

图13是表示有关第3实施方式的解调器的结构例的框图。

图14是表示有关第3实施方式的电力传输系统的第1构造例的电路图。

图15是表示有关第3实施方式的第1动作例的基准信号、调制信号及解调信号的波形的图。

图16是表示有关第3实施方式的调制器的第2构造例的电路图。

图17是表示有关第3实施方式的解调器的第2构造例的电路图。

图18是表示有关第3实施方式的第2动作例的基准信号、调制信号及解调信号的波形的图。

图19是表示有关第3实施方式的变形例的调制器的构造的电路图。

图20是表示有关第3实施方式的变形例的解调器的构造的电路图。

图21是表示有关第4实施方式的电力传输系统的结构例的框图。

图22是表示有关第4实施方式的调制器的结构例的框图。

图23是表示有关第4实施方式的解调器的结构例的框图。

图24是表示有关第5实施方式的电力传输系统的结构例的框图。

图25是表示有关第5实施方式的变形例的电力传输系统的结构的框图。

具体实施方式

以下，参照附图对有关本发明的参考形态及实施方式进行说明。另外，在以下的各形态中，关于同样的构成要素赋予相同的标号及/或相同的名称。

以下说明的参考形态及实施方式都表示包含性或具体的例子。以下表示的数值、代码、波形、元件的种类、元件的配置及连接、信号的流动、电路块等是一例，并非意在限定本发明。除此以外，在表示最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素是任意的构成要素。

(第1实施方式)

[1.电力传输系统]

图1表示有关第1实施方式的电力传输系统100的结构例。电力传输系统100具备发电机1、调制器2、传输路径3、解调器4、负载5及控制器10。

在调制器2上作为电源而连接着发电机1，在解调器4上连接着负载5。对于调制器2预先设定了调制频率，对于解调器4预先设定了与调制频率相同的解调频率。调制器2将由发电机1生成的电力用调制频率调制，将调制后的电力向传输路径3输出。解调器4将从传输路径3取得的电力用解调频率解调，将解调后的电力向负载5输出。即，调制器2作为电力发送装置发挥功能，解调器4作为电力接收装置发挥功能。传输路径3例如是有线传输路径。

控制器10控制从调制器2向解调器4的电力传输。控制器10例如包括记录有用来生成各种控制信号的程序的存储器、和执行该程序的处理器。控制器10例如包括微控制器。

调制频率及解调频率也可以是固定值。或者，调制频率及解调频率也可以在控制器10的控制下是可变的。在此情况下，控制器10将包含调制频率的信息的控制信号向调制器2发送，并将包含解调频率的信息的控制信号向解调器4发送。由于调制频率和解调频率相同，所以调制器2及解调器4同步进行电力的调制及解调。

发电机1具有电力测量器1m。电力测量器1m测量发电机1的发电量。负载5具有电力测量器5m。电力测量器5m测量负载5的电力使用量。电力测量器1m，5m将测量出的电力量向控制器10发送。控制器10基于接收到的各电力量，判断从发电机1向负载5的电力传输的可否，控制调制器2及解调器4的动作。

发电机1既可以输出直流电力，也可以输出交流电力。作为直流的发电机1，例如有太阳能发电，作为交流的发电机1，例如有利用火力、水力、风力、核能、潮汐能等的涡轮等的旋转的发电机。对于负载5，既可以输入直流电力，也可以输入交流电力。另外，经由传输路径3从调制器2向解调器4传输的电力，是被用调制频率调制后的交流电力。

将从发电机1输出而向调制器2输入的电力称作“电源电力”，将在传输路径3上被传输的电力称作“传输电力”，将从解调器4输出而向负载5输入的电力称作“负载电力”。在图1中，代替电源电力、传输电力及负载电力而表示了电源电流I1、传输电流I2及负载电流I3。以下，说明将电流调制/解调的例子，但本发明并不限定于此，例如也可以将电压调制/解调。以下的说明中的“电流”可以适当改读作“电压”或“电力”。

[2.动作]

关于电源电流I1及负载电流I3是直流的情况和是交流的情况，分别说明电力传输系统100的动作。

[2－1.第1动作例]

在第1动作例中，向调制器2输入直流的电源电流I1，从解调器4输出直流的负载电流I3。

图2A～图2E表示第1动作例中的电源电流I1、基准信号、传输电流I2、整流电流及负载电流的波形。

发电机1生成图2A所示的直流的电源电流I1，向调制器2输出。

控制器10对于调制器2，设定图2B所示的基准信号的频率作为调制频率。基准信号例如是1kHz的正弦波。调制器2通过将电源电流I1用调制频率进行振幅调制而生成传输电流I2(即调制电流)，向传输路径3输出。如图2C所示，传输电流I2具有与基准信号相同的波形。

控制器10对于解调器4设定图2B所示的基准信号的频率作为解调频率。例如，解调器4具备具有以解调频率动作的多个开关的同步整流电路、及/或使具有与解调频率相同频率的电流成分通过的滤波器。解调器4从传输路径3取得具有与解调频率相同频率的传输电流I2。但是，即使具有与解调频率不同频率的电流成分在传输路径3上流动，解调器4也不接收该电流成分。解调器4将从传输路径3取得的传输电流I2整流，取得图2D 所示的整流电流。接着，解调器4通过使该整流电流平滑化，生成图2E所示的直流的负载电流I3，将其向负载5输出。

[2－2.第2动作例]

在第2动作例中，向调制器2输入交流的电源电流I1，从解调器4输出交流的负载电流I3。在该例中，考虑发电机1生成1kHz的正弦波电流作为电源电流I1、负载5取得1kHz的正弦波电流作为负载电流I3的情况。

图3A～图3E表示第2动作例中的电源电流I1、调制信号、传输电流I2、解调信号及负载电流I3的波形。

发电机1生成图3A所示的交流的电源电流I1，向调制器2输出。

控制器10将图3B所示的调制信号的频率设定为调制器2的调制频率。调制频率比电源电流I1的频率高。图3B所示的调制信号是10kHz的矩形波。调制器2通过使电源电流I1的方向按调制频率反转而将电源电流I1调制，由此，生成图3C所示的传输电流I2(即调制电流)。调制器2将传输电流I2向传输路径3输出。

控制器10将图3D所示的解调信号的频率设定为解调器4的解调频率。解调频率等于调制频率。图3E所示的解调信号是10kHz的矩形波。解调器4通过一边与调制器2同步、一边使从传输路径3取得的传输电流I2的方向按解调频率反转而将传输电流I2解调，由此生成图3E所示的负载电流I3。负载电流I3具有与电源电流I1相同的波形。解调器4将负载电流I3向负载5供给。

[2－3.第3动作例]

在第3动作例中，除了调制频率及解调频率相互不同这一点以外，与第2动作例相同。在该例中，考虑发电机1生成1kHz的正弦波电流作为电源电流I1、负载5取得1kHz的正弦波电流作为负载电流I3的情况。此外，在该例中，调制信号是20kHz的矩形波，解调信号是10kHz的矩形波。

图4A～图4E表示第3动作例中的电源电流I1、调制信号、传输电流I2、解调信号及负载电流I3的波形。

在第3动作例中，由于调制频率及解调频率相互不同，所以在调制器2及解调器4中使电流反转的定时不匹配。因而，如图4E所示，产生具有与解调频率相同频率的负载电流I3，该负载电流I3不能使负载5动作。

解调器4也可以在取得以与解调频率(例如10kHz)不同的调制频率(例如20kHz)调制的传输电流I2时，不将传输电流I2解调而将向负载5的电力供给停止。负载5也可以在被输入具有与希望的频率(例如1kHz)不同的频率(例如10kHz)的负载电流I3时，将来自解调器4的负载电流I3的受电停止。

[3.电力传输系统的电路构造]

[3－1.第1构造例]

图5是表示电力传输系统100的第1构造例的电路图。在图5中，为了图示的简单化，省略了电力测量器1m、5m及控制器10。

调制器2具备开关S1～S4及电感器Lt。解调器4具备开关S11～S14、电容器Cr、Cout及电感器Lr。

在图5所示的电力传输系统100中，例如向调制器2输入直流的电源电力，从解调器4输出直流的负载电力。调制器2通过将开关S1～S4接通断开，将由发电机1生成的直流的电源电力调制。调制器2例如使用脉冲宽度调制，将直流电力调制。调制器2的电感器Lt在传输路径3上连接着其他的电力发送装置的情况下，阻止电力从该其他的电力发送装置向调制器2流入。解调器4的电容器Cr及电感器Lr构成以解调频率共振的LC共振电路。解调器4的开关S11～S14构成以解调频率动作的同步整流电路。解调器4经由LC共振电路从传输路径3取得具有与解调频率相同的频率的电力。解调器4通过将开关S11～S14接通断开，将所取得的电力整流，生成整流电力。解调器4接着通过将整流电力用电容器Cout平滑化，生成直流的负载电力，将其向负载5输出。

传输路径3实际上具有规定的电容及规定的电感。例如，在传输路径3是有线传输路径的情况下，有线传输路径越长，传输路径3的电感越大。因而，当决定电容器Cr的电容及电感器Lr的电感时，也可以考虑由传输路径3带来的电容及电感的变化量。系统的共振频率f0例如用以下的式(1)表示。

f0＝1/(2π√((C0+Cr)×(L0+Lr))) (1)

在式(1)中，Cr表示电容器Cr的电容，Lr表示电感器Lr的电感，C0表示由传输路径3带来的电容的变化量，L0表示由传输路径3带来的电感的变化量。

在将解调频率设定为f0的情况下，能够按照式(1)决定电容器Cr的电容及电感器Lr的电感。由此，能够根据传输路径3的电容及电感而以高效率传输电力。

在解调器4是以解调频率动作的同步整流电路的情况下，也可以将电容器Cr及电感器Lr的LC共振电路省略。

在图5所示的电力传输系统100中，例如也可以向调制器2输入交流的电源电力，也可以从解调器4输出交流的负载电力。在此情况下，将解调器4的电容器Cout除去。

在图5的电力传输系统100中，解调器4的电容器Cr也可以具有可变的电容。电容器Cr例如也可以是电容在控制器10的控制下变化的可变电阻器。在此情况下，控制器10能够使解调频率动态地变化，由此，解调器4能够取得以各种各样不同的调制频率调制的电力。

[3－2.第2构造例]

图6是表示电力传输系统100的第2构造例的电路图。在图7中，也为了图示的简单化而省略了电力测量器1m、5m及控制器10。

图6所示的电路中，代替图5所示的解调器4而具备解调器4A。解调器4A具备二极管D1～D4。在从解调器4A输出直流电力的情况下，解调器4A也可以是包括二极管D1～D4的电桥电路。在此情况下，如果解调器4A的解调频率被固定，控制器10也可以不控制解调器4A。因而，能够使电力传输系统100的结构及动作简单化。

[3－3.比较例]

这里，将电力传输系统100与一般的通信电路中的信号传输系统比较而进行说明。

在一般的通信电路中，电信号的调制及解调通过电信号的乘法运算来进行。图7表示有关比较例的乘法器。图7所示的乘法器是混合电路。图7的乘法器具备晶体管TR1～TR3、电阻R1、R2及端子Ec、Es、Ea。从端子Ec施加局部发送信号(LO)，从端子Es施加中间频率信号(IF)，从端子Ea输出高频信号(RF)。

在调制时，乘法器例如将直流的基带信号与交流的调制信号sin(ωt) 相乘，由此生成具有与调制信号相同频率的传输信号。这里，调制信号的频率f满足ω＝2πf，例如是1kHz。

在解调时，乘法器将传输信号与解调信号sin(ωt)相乘，由此生成解调后的传输信号1+sin(2ωt)。解调后的传输信号的第1项“1”是直流电流。此外，解调后的传输信号的第2项“sin(2ωt)”如果用调制信号的周期进行积分则为0。因此，解调后的传输信号通过被用调制信号的周期积分而被平滑化，由此，能够仅将调制前的电流取出。

如果使用图7的乘法器，则能够生成将两个输入信号相乘的信号。但是，该乘法器不是将输入信号的能量变换为输出电力，而是使用从其他电源取得的能量生成输出电力。因而，有关比较例的乘法器不能在传输被输入的电力的电力传输系统中使用。

另一方面，有关本实施方式的电力传输系统100如图5及图6所示，使用开关S1～S4将电力调制，使用开关S11～S14或二极管D1～D4将电力解调。由此，能够将从发电机1输入的电力向传输路径3输出，将从传输路径3取得的电力向负载5输出。

[3.效果]

如以上说明，根据有关第1实施方式的电力传输系统，通过使调制频率和解调频率相等，能够经由传输路径3从发电机1向负载5传输电力。

[4.变形例]

有关第1实施方式的电力传输系统100还具有以下的变形例。

电力测量器1m也可以不是发电机1内，而设在调制器2的前段。此外，电力测量器5m也可以不是负载5内，而设在解调器4的后段。

发电机1或负载5也可以是电池、电容器等的蓄电装置。电力传输系统100通过具备蓄电装置而没有电力消耗，或能够将在较少的时间段中发电的电力有效地利用。由此，整体的电力效率能够提高。

在图2B中表示正弦波的调制信号，在图3B及图3D中表示矩形波的调制信号及解调信号，但调制信号及解调信号的波形并不限于这些。电力传输系统100能够使用具有任意的波形的调制信号及解调信号。

电力传输系统100也可以进行电压的调制及解调。

(第2实施方式)

[1.电力传输系统]

图10表示有关第2实施方式的电力传输系统100A的结构例。

电力传输系统100A具备发电机1a、1b、调制器2a、2b、传输路径3、解调器4a、4b、负载5a、5b及控制器10A。电力传输系统100A从多个发电机1a、1b及多个负载5a、5b以希望的组合进行电力传输。

在调制器2a、2b上作为电源而分别连接着发电机1a、1b，在解调器4a、4b上分别连接着负载5a、5b。对于调制器2a预先设定了第1调制频率，对于解调器4a预先设定了与第1调制频率相同的第1解调频率。对于调制器2b预先设定了与第1调制频率不同的第2调制频率，对于解调器4b预先设定了与第2调制频率相同的第2解调频率。调制器2a将由发电机1a产生的电力用第1调制频率调制，将调制后的电力向传输路径3输出。解调器4a将从传输路径3取得的电力用第1解调频率解调，将解调后的电力向负载5a输出。调制器2b将由发电机1b产生的电力用第2调制频率调制，将调制后的电力向传输路径3输出。解调器4b将从传输路径3取得的电力用第2解调频率解调，将解调后的电力向负载5b输出。即，调制器2a、2b作为电力发送装置发挥功能，解调器4a、4b作为电力接收装置发挥功能。传输路径3例如是有线传输路径。

第1及第2调制频率、以及第1及第2解调频率也可以是固定值。可替换地，第1及第2调制频率、以及第1及第2解调频率也可以能够由控制器10A变更。在此情况下，控制器10A将包含第1调制频率的信息的控制信号向调制器2a发送，并将包含第1解调频率的信息的控制信号向解调器4a发送。由于第1调制频率与第1解调频率相同，所以调制器2a及解调器4a同步进行电力的调制及解调。此外，控制器10A将包含第2调制频率的信息的控制信号向调制器2b发送，并将包含第2解调频率的信息的控制信号向解调器4b发送。由于第2调制频率与第2解调频率相同，所以调制器2b及解调器4b同步进行电力的调制及解调。

发电机1a、1b、5a、5b分别具有电力测量器1ma、1mb、5ma、5mb。电力测量器1ma、1mb、5ma、5mb将测量出的电力量向控制器10A发送。控制器10A基于接收到的各电力量，控制调制器2a、2b及解调器4a、4b的动作。由此，能够在调制器2a、2b及解调器4a、4b的电力系统间灵活地融通电力。

发电机1a、1b既可以输出直流电力，也可以输出交流电力。既可以对负载5a、5b输入直流电力，也可以输入交流电力。另外，经由传输路径3从调制器2a、2b向解调器4a、4b传输的电力是被用调制频率调制的交流电力。

将从发电机1a输出而向调制器2a输入的电力称作“第1电源电力”，将从发电机1b输出而向调制器2b输入的电力称作“第2电源电力”。将在传输路径3上被传输的电力称作“传输电力”。将从解调器4a输出而向负载5a输入的电力称作“第1负载电力”，将从解调器4b输出而向负载5b输入的电力称作“第2负载电力”。

在图8中，代替第1电源电力、第2电源电力、传输电力、第1负载电力及第2负载电力而表示电源电流I11、电源电流I12、传输电流I2、负载电流I31及负载电流I32。以下，说明将电流调制/解调的例子，但本发明并不限定于此，例如也可以将电压调制/解调。以下的说明中的“电流”可以适当改读作“电压”或“电力”。

[2.动作]

说明电力传输系统100A的一动作例。在本动作例中，从发电机1a向负载5a传输电力，从发电机1b向负载5b传输电力。具体而言，向调制器2a、2b输入直流的电源电流I11、I12，从解调器4a、4b输出直流的负载电流I31、I32。

图9A～图9G分别表示本动作例中的电源电流I11、电源电流I12、调制器2a的调制信号、调制器2b的调制信号、传输电流I2、负载电流I31及负载电流I32的波形。

发电机1a生成图9A所示的0.5A的直流的电源电流I11，将其向调制器2a输出。

控制器10A对于调制器2a，将图9C所示的1kHz的正弦波的频率设定为第1调制频率。调制器2a将电源电流I11以第1调制频率进行振幅调制，将调制后的电流向传输路径3输出。

发电机1b生成图9B所示的0.1A的直流的电源电流I12，将其向调制器2b输出。

控制器10A对于调制器2b，将图9D所示的10kHz的正弦波的频率设定为第2调制频率。调制器2b将电源电流I12用调制频率进行振幅调制，将调制后的电流向传输路径3输出。

在传输路径3中，将从调制器2a、2b输出的电流合成，合成后的电流作为图9E所示的传输电流I2流动。如图9E所示，传输电流I2的波形具有从－0.6A到+0.6A的范围的振幅。

控制器10A对于解调器4a，将与第1调制频率相同的频率设定为第1解调频率。解调器4a从传输路径3取得传输电流I2中的具有与第1解调频率相同频率(即1kHz)的电流成分。解调器4a将取得的电流成分整流及平滑化，生成图9F所示的0.5A的直流的负载电流I31，将其向负载5a输出。

控制器10A对于解调器4b，将与第2调制频率相同的频率设定为第2解调频率。解调器4b从传输路径3取得传输电流I2中的具有与第2解调频率相同的频率(即10kHz)的电流成分。解调器4b将所取得的电流成分整流及平滑化，生成图9G所示的0.1A的直流的负载电流I32，将其向负载5b输出。

根据图9A～图9G可知，在电力传输系统100A中正确地进行了调制及解调，由发电机1a发电的电力被传输给负载5a，由发电机1b发电的电力被传输给负载5b。

[3.效果]

在电力传输系统100A中，第1调制频率及第1解调频率与第2调制频率及第2解调频率不同。由此，能够从在多个发电机中选择的至少1个发电机向在多个负载中选择的至少1个负载传输希望的电力。解调器4a即使在传输路径3中流过具有第2调制频率的电流成分，也不将其接收，解调器4b即使在传输路径3中流过具有第1调制频率的电流成分，也不将其接收。

根据电力传输系统100A，来自多个发电机1a、1b的电力在复用的状态下被1个传输路径3同时传输，并且这些电力被分离而分别被向多个负载5a、5b传输。

控制器10A能够在多个发电机1a、1b及多个负载5a、5b之间动态地变更电力的融通。

由于多个不同的电力经由共同的传输路径3被传输，所以能够使传输路径3简洁化。例如，在传输路径3是线缆的情况下，能够减少线缆的根数。

由于将多个调制电力合成而同时传输，所以与例如将多系统的电力以时间划分传输的方式相比，能够缩短传输时间。此外，由于各电力能够根据频率而分离，所以能够不给其他电力传输带来影响而进行电力传输。

对于调制器2a、2b分别能够设定任意的调制频率，对于解调器4a、4b分别能够设定任意的解调频率。因此，能够根据调制频率及解调频率的任意的组合而灵活地变更调制器与解调器之间的配对。例如，也可以同时执行从发电机1a向负载5b的电力传输、和从发电机1b向负载5a的电力传输。此外，即使配对的样式数增加，也能抑制电路规模的大型化。因此，能以小型化的装置实现电力传输。

[4.电力传输系统的电路构造]

[4－1.第1构造例]

图10是表示电力传输系统100A的第1构造例的电路图。在图10中，为了图示的简单化，省略了电力测量器1ma、1mb、5ma、5mb及控制器10A。

调制器2a、2b分别与图5所示的调制器2同样地构成，解调器4a、4b分别与图5所示的解调器4同样地构成。调制器2a的构成要素和调制器2b的构成要素通过对标号的末尾附加“a”或“b”来区别。解调器4a的构成要素和解调器4b的构成要素通过对标号的末尾附加“a”或“b”来区别。

设定电容器Cra的电容及电感器Lra的电感，以使包括电容器Cra及电感器Lra的LC共振电路以第1解调频率共振。设定电容器Crb的电容及电感器Lrb的电感，以使包括电容器Crb及电感器Lrb的LC共振电路以第2解调频率共振。第1解调频率与第2解调频率不同。设定第1解调频率及第2解调频率，以使得在解调器4a、4b的输入阻抗中不发生充分的差异。

在解调器4a是以解调频率动作的同步整流电路的情况下，也可以将电容器Cra及电感器Lra的LC共振电路省略。同样，在解调器4b是以解调频率动作的同步整流电路的情况下，也可以将电容器Crb及电感器Lrb的LC共振电路省略。

在第1调制频率及第2调制频率相互处于整数倍的关系的情况下，传输电流I2中的被调制器2a调制后的电流成分通过与正交频分复用同样的原理，相对于由调制器2b调制的电流成分正交。因而，解调器4a及4b即使不具备LC共振电路，也能够将来自调制器2a、2b的电力分离。

[4－2.第2构造例]

图11是表示电力传输系统100A的第2构造例的电路图。在图11中，为了图示的简单化，省略了电力测量器1ma、1mb、5ma、5mb及控制器10A。

解调器4Aa、4Ab分别与图6所示的解调器4A同样地构成。解调器4Aa的构成要素和解调器4Ab的构成要素通过对标号的末尾附加“a”或“b”来区别。

解调器4Aa、4Ab在输出直流电力的情况下，也可以具备二极管的电桥电路。在此情况下，能够使电力传输系统100A的结构及动作简单化。

[5.补充]

在上述说明中，举具备两个发电机和两个负载的电力传输系统为例，但发电机的数量及负载的数量并不限于此。有关本实施方式的电力传输系统也可以包括3个以上的发电机及3个以上的负载。电力传输系统例如包括与发电机的个数对应的个数的调制器、和与负载的个数对应的个数的解调器。

按照调制器及解调器的每个组，对调制器及解调器分别设定共同的频率作为调制频率及解调频率。对于调制器及解调器的不同的组设定不同的频率。或者，在多个解调器使用相同的解调频率的情况下，能够从1个调制器向多个解调器传输电力。

(第3实施方式)

[1.电力传输系统]

有关第3实施方式的电力传输系统例如具有与图1所示的电力传输系统100同样的结构。

有关本实施方式的电力传输系统具备调制器2B、解调器4B及控制器10B代替调制器2、解调器4及控制器10。

[2.调制器和解调器的结构]

图12表示调制器2B的结构。

调制器2B具备控制电路25、通信电路21和H电桥电路23。控制电路25例如具备控制IC20和门控驱动器22。

通信电路21从控制器10B接收控制信号，将其向控制电路25发送。通信电路21例如包括天线、调谐电路和检波器。

控制信号例如包括同步信号和调制频率的信息。同步信号例如既可以是使调制开始的触发送号，也可以是使调制结束的触发送号。或者，同步信号例如也可以是表示应开始调制的时刻的时刻信息，也可以是表示应结束调制的时刻的时刻信息。

控制IC20基于控制信号生成规定的调制信号，使门控驱动器22生成与该调制信号对应的多个门控信号。控制IC20包括处理器，例如是微控制器。

门控驱动器22将门控信号向H电桥电路23输出，由此，控制H电桥电路23的动作。

调制器2B具有连接在发电机1上的输入端子T1、T2、和连接在传输路径3上的输出端子T3、T4。

图13表示解调器4B的结构。

解调器4B具备控制电路35、通信电路31和H电桥电路33。控制电路35例如具备控制IC30和门控驱动器32。

通信电路31从控制器10B接收控制信号，将其向控制电路35发送。通信电路31例如包括天线、调谐电路和检波器。

控制信号例如包括同步信号和解调频率的信息。同步信号例如既可以是使解调开始的触发送号，也可以是使解调结束的触发送号。或者，同步信号例如既可以是表示应开始解调的时刻的时刻信息，也可以是表示应结束解调的时刻的时刻信息。

控制IC30基于控制信号生成规定的解调信号，使门控驱动器32生成与该解调信号对应的多个门控信号。控制IC30包括处理器，例如是微控制器。

门控驱动器32将门控信号向H电桥电路33输出，由此，控制H电桥电路33的动作。

解调器4B具有连接在传输路径3上的输入端子T11、T12、和连接在负载5上的输出端子T13、T14。

从控制器10B向调制器2B及解调器4B的控制信号既可以以与传输路径3不同的路径发送，或者也可以与电力传输复用而经由传输路径3发送。在后者的情况下，削减从控制器10B向调制器2B及解调器4B的通信路径(例如线缆)，能够降低成本。

[3.电路构造和动作]

[3－1.第1构造例]

图14是表示有关本实施方式的电力传输系统的第1构造例的电路图。在图14中，为了图示的简单化，将发电机1、负载5、通信电路21、31及控制器10B省略。

在图14中，H电桥电路23具备以电桥形式连接的4个开关电路SS1～SS4。开关电路SS1～SS4例如，作为方向性开关发挥功能。例如，开关电路SS1～SS4分别包括开关S1～S4。开关S1～S4例如是MOS晶体管。

在图14中，H电桥电路33具备以电桥形式连接的4个开关电路SS11～SS14。开关电路SS1～SS4例如作为单方向性开关发挥功能。例如，开关电路SS11～SS14分别包括开关S11～S14。开关S11～S14例如是MOS晶体管。

控制电路25生成规定的调制信号m1、m2。控制电路25将调制信号m1作为控制信号向开关S1、S4施加，将调制信号m2作为控制信号向开关S2、S3施加。

例如，开关S1～S4在被输入调制信号“1”的期间中为接通状态，在被输入调制信号“0”的期间中为断开状态。另外，关于开关S1～S4以外的开关也以下同样地动作。这里，各开关S1～S4如以下这样具有方向性。

当开关S1为接通状态时，从端子T1向端子T3流过电流。当开关S3为接通状态时，从端子T1向端子T4流过电流。当开关S2为接通状态时，从端子T3向端子T2流过电流。当开关S4为接通状态时，从端子T4向端子T2流过电流。

控制电路35生成规定的解调信号d1、d2。控制电路35将解调信号d1作为控制信号向开关S12、S13施加，将解调信号d2作为控制信号向开关S11、S14施加。

当开关S11为接通状态时，从端子T12向端子T13流过电流。当开关S13为接通状态时，从端子T11向端子T13流过电流。当开关S12为接通状态时，从端子T14向端子T12流过电流。当开关S14为接通状态时，从端子T14向端子T11流过电流。

另外，在图14中记载为，在H电桥电路33的开关S11～S14中电流流动的方向为与在H电桥电路23的开关S1～S4中电流流动的方向相反朝向。在图14中，向由实线箭头表示的方向流动的电流可看作正的电流。

[3－2.第1动作例]

参照图14所示的电力传输系统，作为第1动作例而说明向调制器2B输入直流电力、从解调器4B输出直流电力的情况下的动作。

图15是说明调制信号m1、m2及解调信号d1、d2的生成的图。

控制器10B例如使调制器2B及解调器4B预先设定共同的基准信号m0。即，调制器2B的基准信号m0和解调器4B的基准信号m0具有共同的频率及共同的相位。控制电路25生成基准信号m0，根据基准信号m0生成调制信号m1、m2。控制电路35生成基准信号m0，根据基准信号m0生成解调信号d1、d2。

调制信号m1及解调信号d1在基准信号m0为正的期间中为“1”，在基准信号m0为负的期间中为“0”。调制信号m2及解调信号d2在基准信号m0为正的期间中为“0”，在基准信号m0为负的期间中为“1”。

当开关S1、S4是接通状态、并且开关S2、S3是断开状态时，输入到H电桥电路23中的正的电源电流向图17的实线箭头的方向流动，由此，在端子T3、T4中流过正的传输电流。

当开关S1、S4是断开状态、并且开关S2、S3是接通状态时，输入到H电桥电路23中的正的电源电流向图17的点线箭头的方向流动，由此，在端子T3、T4中流过负的传输电流。

因而，H电桥电路23将输入的直流的电源电力调制为交流电力，将调制的电力作为传输电力向传输路径3输出。

解调信号d1、d2与调制信号m1、m2同步。即，当在传输路径3中流过正的传输电流时，解调信号d1为“1”，解调信号d2为“0”。此时，开关S13、S12是接通状态，并且开关S11、S14是断开状态。因此，输入到H电桥电路33中的正的传输电流向图17的实线箭头的方向流动，由此，在端子T13、T14中流过正的负载电流。

另一方面，当在传输路径3中流过负的传输电流时，解调信号d1为“0”，解调信号d2为“1”。此时，开关S11、S14是接通状态，并且开关S12、S13是断开状态。因此，输入到H电桥电路33中的负的传输电流向图17的实线箭头的方向流动，由此，在端子T13、T14中流过正的负载电流。

因而，H电桥电路33将输入的交流的传输电力调制为正的直流电力，将调制后的直流电力作为负载电力向负载5输出。

根据第1动作例，调制器2B将直流的电源电流调制为交流的传输电流，向传输路径3输出，解调器4B从传输路径3取得传输电流，将传输电流解调为直流的负载电流。由此，能够从发电机1向负载5传输直流电力。

另外，如果调制信号为“1”的时间的总和与调制信号为“0”的时间的总和相同，则由该调制信号调制后的电流平均来说不具有直流成分，仅为交流成分。因此，在传输路径3中流动的传输电流为交流电流。由此，即使是具有传输路径3及负载5的电感的情况，也能够防止起因于直流成分的不需要的电压上升。

在第1动作例中，对在1组的调制器及解调器之间传输电力的情况进行了说明，但在多组的调制器及解调器之间分别传输电力的情况下也能够应用。在此情况下，例如进行设定以使基准信号m0的频率按照每个组而不同。由此，能够基于频率识别调制器及解调器的组，将传输的电力各自分离。进而，某组的基准信号的频率也可以设定为其他组的基准信号的频率的整数倍。由此，在各组的解调器中，如果以最低的频率的周期进行积分，则从其他的组的调制器传输的电力为0。因而，能够不给在目的地以外的解调器中解调的电力带来影响而传输电力。

[3－3.第2构造例]

参照图16及图17对有关本实施方式的电力传输系统的第2构造例进行说明。

图16表示有关第2构造例的H电桥电路23A及控制电路25A。图16所示的电路与图14所示的电路相比，以下这些点不同。

(1)代替图14所示的开关电路SS1～SS4，设有图16所示的双向性开关电路SS21～SS24。

(2)代替图14所示的控制电路25而设有控制电路25A。控制电路25A生成4个调制信号m1～m4，向H电桥电路23A输出。

开关电路SS21除了图14的开关S1以外，还具备与开关S1反方向且并联连接的开关S21。开关S21响应于调制信号m3而接通断开。开关电路SS22除了图14的开关S2以外，还具备与开关S2反方向且并联地连接的开关S22。开关S22响应于调制信号m4而接通断开。开关电路SS23除了图14的开关S3以外，还具备与开关S3反方向且并联地连接的开关S23。开关S23响应于调制信号m4而接通断开。开关电路SS24除了图14的开关S4以外，还具备与开关S4反方向且并联地连接的开关S24。开关S24响应于调制信号m3而接通断开。

开关S21～S24例如是MOS晶体管。

H电桥电路23A具有连接在发电机1上的端子T1、T2、和连接在传输路径3上的端子T3、T4。向H电桥电路23A输入来自发电机1的基带的交流电力。H电桥电路23A在将交流电力调制后，将调制后的电力向传输路径3输出。

在图16中，向由箭头A1、B2表示的方向流动的电流被看作正的电流，向由箭头A2、B1表示的方向流动的电流被看作负的电流。即，在图16中，设端子T1的电位比端子T2高时的电流的朝向是正，设相反朝向是负。

图17表示有关第2构造例的H电桥电路33A及控制电路35A。图17所示的电路与图14所示的电路相比，以下的点不同。

(1)代替图14所示的开关电路SS11～SS14，设有图17所示的双向性开关电路SS31～SS34。

(2)代替图14所示的控制电路35而设有控制电路35A。控制电路35A生成4个解调信号d1～d4，向H电桥电路33A输出。

开关电路SS31除了图14的开关S11以外，还具备与开关S11反方向且并联地连接的开关S31。开关S31响应于解调信号d4而接通断开。开关电路SS32除了图14的开关S12以外，还具备与开关S12反方向且并联地连接的开关S32。开关S32响应于解调信号d3而接通断开。开关电路SS33除了图14的开关S13以外，还具备与开关S13反方向且并联地连接的开关S33。开关S33响应于解调信号d3而接通断开。开关电路SS34除了图17的开关S14以外，还具备与开关S14反方向且并联地连接的开关S34。开关S34响应于解调信号d4而接通断开。

开关S31～S34例如是MOS晶体管。

H电桥电路33A具有连接在传输路径3上的端子T11、T12、和连接在负载5上的端子T13、T14。对于H电桥电路33A，输入来自传输路径3的交流电力。H电桥电路33A将调制后的电力解调为基带的交流电力后，向负载5输出。

在图17中，向由箭头C1表示的方向流动的电流被看作正的电流，向由箭头C2表示的方向流动的电流被看作负的电流。即，在图17中，设端子T13的电位比端子T14高时的电流的朝向是正，设相反朝向是负。

[3－3.第2动作例]

参照包括图16所示的调制器2B和图17所示的解调器4B的电力传输系统，作为第2动作例而说明向调制器2B输入交流电力、从解调器4B输出交流电力的情况下的动作。

图18表示基准信号与要素信号a、b的关系。表1表示本动作例的调制信号m1～m4及解调信号d1～d4。

[表1]

控制电路25A根据基准信号m0，生成图18所示那样的要素信号a、b。控制电路35A也同样，根据基准信号m0生成要素信号a、b。要素信号a在基准信号m0为正的期间中为“1”，在基准信号m0为负的期间中为“0”。要素信号b在基准信号m0为正的期间中为“0”，在基准信号m0为负的期间中为“1”。

控制电路25A从要素信号a、b及零信号中选择1个，通过将选择的信号适当切换，生成调制信号m1～m4。控制电路35A从要素信号a、b及零信号中选择1个，通过将选择的信号适当切换，生成解调信号d1～d4。

根据表1，如以下这样生成调制信号m1～m4及解调信号d1～d4。如果电源电流的朝向与负载电流的朝向相同，则控制各开关，以使流过H电桥电路23A的电流的朝向与流过H电桥电路33A的电流的朝向相同。另一方面，如果电源电流的朝向与负载电流的朝向相反，则控制各开关，以使流过H电桥电路23A的电流的朝向与流过H电桥电路33A的电流的朝向相反。由此，例如在向调制器2B输入交流电力、从解调器4B输出交流电力的情况下，不论电源电流及负载电流的方向性如何都能够调制及解调。

在以下说明的本动作例中，设想电源电流及负载电流是相同波形的交流的情况。在该动作例中，有选择地采用表1中的样式(i)及(iv)。

以下对调制器2B的H电桥电路23A的动作进行说明。

首先，对在端子T1、T2中流过正的电源电流的情况进行说明。在此情况下，如表1的样式(i)所示，开关S21～S24被作为零信号的调制信号m3、m4维持为断开状态。另一方面，开关S1、S4及开关S2、S3对应于调制信号m1、m2而互补地被接通断开。当开关S1、S4是接通状态且开关S2、S3是断开状态时，电源电流向图16的箭头A1的方向流动，从端子T3、T4输出正的传输电流。另一方面，在开关S1、S4是断开状态且开关S2、S3是接通状态时，电源电流向图16的箭头A2的方向流动，从端子T3、T4输出负的传输电流。

接着，对在端子T1、T2中流过负的电源电流的情况进行说明。在此情况下，如表1的样式(iv)所示，开关S1～S4通过作为零信号的调制信号m1、m2而被维持为断开状态。另一方面，开关S21、S24及开关S22、S23对应于调制信号m3、m4而互补地被接通断开。当开关S21、S24是接通状态且开关S22、S23是断开状态时，电源电流向图16的箭头B1的方向流动，从端子T3、T4输出负的传输电流。另一方面，在开关S21、S24是断开状态且开关S22、S23是接通状态时，电源电流向图16的箭头B2的方向流动，从端子T3、T4输出正的传输电流。

由此，调制器2B能够将输入的交流的电源电流调制，将调制后的电流作为交流的传输电流向传输路径3输出。

另外，调制器2B即使是被输入正的直流电流的情况，也能够输出交流的传输电流，即使是被输入负的直流电流的情况，也能够输出交流的传输电流。

以下对解调器4B的H电桥电路33A的动作进行说明。

第1，对向端子T1、T2输入正的电源电流并向端子T11、T12输入正的传输电流的情况进行说明。在此情况下，如表1的样式(i)所示，开关S31～S34通过作为零信号的解调信号d3、d4而被维持为断开状态。另一方面，开关S11、S14被输入解调信号d1的“1”而成为接通状态，开关S12、S13被输入解调信号d2的“0”而成为断开状态。因而，传输电流向图17的箭头C1的方向流动，从端子T13、T14输出正的负载电流。

第2，对向端子T1、T2输入正的电源电流并向端子T11、T12输入负的传输电流的情况进行说明。在此情况下，如表1的样式(i)所示，开关S31～S34通过作为零信号的解调信号d3、d4而被维持为断开状态。另一方面，开关S12、S13被输入解调信号d1的“0”而成为断开状态，开关S11、S14被输入解调信号d2的“1”而成为接通状态。因而，传输电流向图17的箭头C1的方向流动，从端子T13、T14输出正的负载电流。

第3，对向端子T1、T2输入负的电源电流并向端子T11、T12输入负的传输电流的情况进行说明。在此情况下，如表1的样式(iv)所示，开关S11～S14通过作为零信号的解调信号d1、d1而被维持为断开状态。另一方面，开关S32、S33被输入解调信号d3的“1”而成为接通状态，开关S31、S34被输入解调信号d4的“0”而成为断开状态。因而，传输电流向图17的箭头C2的方向流动，从端子T13、T14输出负的负载电流。

第4，对向端子T1、T2输入负的电源电流并向端子T11、T12输入正的传输电流的情况进行说明。在此情况下，如表1的样式(iv)所示，开关S11～S14通过作为零信号的解调信号d1、d1而被维持为断开状态。另一方面，开关S32、S33被输入解调信号d3的“1”而成为接通状态，开关S31、S34被输入解调信号d4的“0”而成为断开状态。因而，传输电流向图17的箭头C2的方向流动，从端子T13、T14输出负的负载电流。

通过以上，在向调制器2A输入了正的电源电流的情况下，从解调器4A输出正的负载电流，在向调制器2A输入了负的电源电流的情况下，从解调器4A输出负的负载电流。即，解调器4A通过解调，能够将与电源电流对应的交流电力复原。

[4.补充]

根据有关第3实施方式的电力传输系统，能够将从发电机1输入的电力向传输路径3输出，将从传输路径3取得的电力向负载5输出。

控制器10B也可以向调制器2B及解调器4B分别发送指定基准信号的频率的信息，也可以发送基准信号自身。或者，控制器10B也可以向调制器2B及解调器4B分别发送调制信号及解调信号。不管在哪种情况下，都能够使调制器2B及解调器4B同步而实现电力的正确的调制及解调。

包括图16所示的调制器2B和图17所示的解调器4B的电力传输系统例如在调制器2B中被输入直流电力时，能够从解调器4B输出直流电力。在此情况下，调制信号m3及m4和解调信号d3及d4总是被设定为“0”，由此，开关S21～S24、S31～S34被维持为断开状态。由此，图16的H电桥电路23A及图17的H电桥电路33A与图14的H电桥电路23及H电桥电路33实质上相同。因而，例如能够进行在第1动作例中说明的动作。即，包括图16所示的调制器2B和图17所示的解调器4B的电力传输系统通过变更调制信号及解调信号，能够进行直流的电力传输及交流的电力传输这两种传输。

[5.变形例]

图19表示有关本实施方式的变形例的H电桥电路23B。图19所示的H电桥电路23B具备双向开关电路SS21A～SS24A，代替图16所示的双向开关电路SS21～SS24。

双向开关电路SS21A包括开关S41、开关S51、二极管D41及二极管D51。开关S41及开关S51被串联地连接。二极管D41与开关S41并联地连接。二极管D51与开关S51并联地连接。二极管D41使电流从端子T3向端子T1流动。二极管D51使电流从端子T1向端子T3流动。双向开关电路SS22A～SS24A由于具有与双向开关电路SS21A类似的构造，所以省略其说明。

控制电路25A将调制信号m1向开关S41、S44输出，将调制信号m2向开关S42、43输出，将调制信号m3向开关S51、S54输出，将调制信号m4向开关S52、53输出。调制信号m1～m4例如也可以是表1所示的信号。

图20表示有关本实施方式的变形例的H电桥电路33B。图20所示的H电桥电路33B代替图17所示的双向开关电路SS31～SS34而具备双向开关电路SS31A～SS34A。

双向开关电路SS31A包括开关S61、开关S71、二极管D61及二极管D71。开关S61及开关S71被串联地连接。二极管D61与开关S61并联地连接。二极管D71与开关S71并联地连接。二极管D61使电流从端子T13向端子T12流动。二极管D71使电流从端子T12向端子T13流动。双向开关电路SS32A～SS34A由于具有与双向开关电路SS31A类似的构造，所以省略其说明。

控制电路35A将解调信号d1向开关S62、S63输出，将解调信号d2向开关S61、S64输出，将解调信号d3向开关S72、S73输出，将解调信号d4向开关S71、S74输出。解调信号d1～d4例如是表1所示的信号。

开关S41～S44、S51～S54、S61～S64、S71～S74例如也可以是MOS晶体管。在此情况下，二极管D41～D44、D51～D54、D61～D64、D71～D74例如也可以是MOS晶体管的体二极管。由此，能够使双向开关电路SS21A～SS24A、SS31A～SS34A小型化。

(第4实施方式)

图21表示有关第4实施方式的电力传输系统100C的结构例。

电力传输系统100C具备发电机1、调制器2C、传输路径3、解调器4C、负载5、控制器10C及功率因数测量器11、12。发电机1、负载5分别具有电力测量器1m、5m。传输路径3例如是有线传输路径。

功率因数测量器11测量调制器2C及传输路径3之间的电流的相位及电压的相位。功率因数测量器12测量传输路径3及解调器4C之间的电流的相位及电压的相位。由此，功率因数测量器11、12测量调制后的电力的功率因数。功率因数测量器11、12将测量出的电流的相位及电压的相位的信息向控制器10C输送。

控制器10C基于所取得的电流的相位及电压的相位的信息，生成用来使调制的电力的功率因数提高的控制信号，向调制器2C及解调器4C发送。

图22表示调制器2C的结构例。

在图22中，调制器2C的控制电路25C包括控制IC20C、门控驱动器22C及功率因数调整电路24。对于控制电路25C，设定具有规定频率及规定相位的基准信号m0。功率因数调整电路24通过使该基准信号m0的相位变化，能够使调制后的电力的功率因数变化。控制电路25C从控制器10C经由通信电路21接收用来使调制后的电力的功率因数提高的控制信号。例如，功率因数调整电路24在控制IC20C的控制下使由门控驱动器22C使用的基准信号m0的相位变化，以使调制后的电力的功率因数提高。由此，调整调制信号m1、m2的相位。H电桥电路23按照被调整了相位的调制信号m1、m2调制电力。

图23表示解调器4C的结构。

在图23中，解调器4C的控制电路35C包括控制IC30C、门控驱动器32C及功率因数调整电路34。对于控制电路35C，设定具有规定频率及规定相位的基准信号m0。功率因数调整电路34通过使该基准信号m0的相位变化，能够使解调的电力的功率因数变化。控制电路35C从控制器10C经由通信电路31接收用来使解调后的电力的功率因数提高的控制信号。例如，功率因数调整电路34在控制IC30C的控制下使在门控驱动器32C中使用的基准信号m0的相位变化，以使解调的电力的功率因数提高。由此，调整解调信号d1、d2的相位。H电桥电路33按照被调整了相位的解调信号d1、d2将电力解调。

通过使调制后的电力的功率因数提高、及/或通过使解调的电力的功率因数提高，经由传输路径3的电力传输的效率能够提高。

也可以仅调制器2C及解调器4C的一方具备功率因数调整电路。在电力传输系统100C中，也可以将功率因数测量器11、12的一方省略。

功率因数测量器11也可以包含在调制器2C中，功率因数测量器12也可以包含在解调器4C中。功率因数测量器11、12也可以仅测量调制后的电力的电流的相位及电压的相位的一方，另一方也可以由调制器2C及解调器4C测量。

(第5实施方式)

[1.电力传输系统]

图24表示有关第5实施方式的电力传输系统100D的结构例。图24的电力传输系统100D具备发电机1a、1b、调制解调器2D、传输路径3、调制解调器4D、负载5a、5b、开关SW1、SW2及控制器10D。发电机1a、1b及负载5a、5b分别具有电力测量器1ma、1mb、5ma、5mb。

图16所示的调制器2B及图17所示的解调器4B由于具备双向开关电路，所以在调制及解调中都能够使用。因而，通过调制解调器2D及4D具有这样的电路构造，电力传输系统100D能够将电力双向地传输。

在图24中，在传输路径3的一方侧设有发电机1a、负载5b、开关SW1、调制解调器2D，在另一方侧设有发电机1b、负载5a、开关SW2、调制解调器4D。这里，开关SW1、SW2被控制器10D控制。

在规定的期间T1中，控制器10A将开关SW1、SW2都切换到触点a侧。此时，发电机1a将电源电力向调制解调器2D送电。调制解调器2D将电源电力调制，将调制后的电力经由传输路径3向调制解调器4D传输。调制解调器4D将传输来的电力解调，将解调后的电力向负载5a供给。

在规定的期间T2中，控制器10A将开关SW1、SW2都切换到触点b侧。此时，发电机1b将电源电力向调制解调器4D送电。调制解调器4D将电源电力调制，将调制后的电力经由传输路径3向调制解调器2D传输。调制解调器2D将传输来的电力解调，将解调后的电力向负载5b供给。

根据电力传输系统100D，通过将电力双向传输，能够将多余的能量在需要的地方消耗，作为电力传输系统的整体能量效率能够提高。

在电力传输系统100D中，从发电机1a向负载5a的电力传输和从发电机1b向负载5b的电力传输也可以以时间划分任意地选择。

[2.变形例]

图25表示有关第5实施方式的变形例的电力传输系统100E的结构。

电力传输系统100E与图24的电力传输系统100D相比以下的点不同。

(1)代替发电机1a、负载5b及开关SW1而设有电力测量器6m和旋转机6。旋转机6具有发电机模式和电动机(负载)模式的动作模式。

(2)代替发电机1b、负载5a及开关SW2而设有电力测量器7m和旋转机7。旋转机7具有发电机模式和电动机(负载)模式的动作模式。

(3)控制器10E将来自电力测量器6m、7m的各电力量接收，对其响应而控制调制解调器2D、4D的动作。

在图25中，当旋转机6以发电机模式动作时，旋转机7以电动机模式动作。此时，调制解调器2D作为调制器动作，调制解调器4D作为解调器而动作。另一方面，当旋转机7以发电机模式动作时，旋转机6以电动机模式动作。此时，调制解调器4D作为调制器动作，调制解调器2D作为解调器动作。

另外，旋转机6或7例如也可以被替换为负载电路。

(其他实施方式)

本发明并不限定于在上述实施方式中说明的具体例。本发明技术并不限定于在各种各样的形态中说明的特定的例子，也包括对于这些形态适当进行了变更、替换、附加、省略等的形态。此外，本发明也包括将多个形态组合的形态。

在上述实施方式中例示的调制器、解调器、控制器也可以在任意的电力传输系统中使用，并不限定于特定的系统。

在上述实施方式中，假设控制器存在于调制器及解调器的外部而进行了说明，但本发明并不限定于此。控制器的功能的至少一部分也可以装入到调制器及解调器的至少1个中。此外，调制器及解调器的至少1个结构也可以装入到控制器中。例如，功率因数调整电路也可以存在于调制器及解调器的外部。

在第3实施方式中，表示了双向开关电路包括两个开关的例子，但双向开关电路例如也可以由单一的双向开关构成。

(实施方式的概要)

有关第1技术方案的电力传输系统，在包括至少1个电力发送装置及至少1个电力接收装置、经由有线传输路径从上述各电力发送装置向上述各电力接收装置传输电力的电力传输系统中，上述各电力发送装置具备以对该电力发送装置预先设定的调制频率将电力调制的调制器，上述各电力发送装置将上述调制后的电力向上述有线传输路径输出；上述各电力接收装置具备将从上述有线传输路径取得的电力以对该电力接收装置预先设定的解调频率解调的解调器。

有关第2技术方案的电力传输系统在有关第1技术方案的电力传输系统中，上述电力传输系统包括1组或多组的上述电力发送装置及上述电力接收装置；按照上述电力发送装置及上述电力接收装置的每个组，将1个频率作为上述调制频率及上述解调频率向上述电力发送装置及上述电力接收装置分别设定，对于上述电力发送装置及上述电力接收装置的不同的组分别设定不同的频率作为上述调制频率及上述解调频率。

有关第3技术方案的电力传输系统在有关第1或第2技术方案的电力传输系统中，还具备控制从上述各电力发送装置向上述各电力接收装置的电力传输的控制器。

有关第4技术方案的电力传输系统在有关第3技术方案的电力传输系统中，上述调制器生成具有上述调制频率的第1基准信号，按照上述第1基准信号调制电力；上述解调器生成具有上述解调频率的第2基准信号，按照上述第2基准信号将电力解调。

有关第5技术方案的电力传输系统在有关第4技术方案的电力传输系统中，上述电力传输系统还具备使上述第1基准信号的相位或上述第2基准信号的相位变化、以使上述调制后的电力的功率因数提高的功率因数调整机构。

有关第6技术方案的电力传输系统在有关第5技术方案的电力传输系统中，上述电力传输系统还具备测量上述电力发送装置及上述有线传输路径之间或上述有线传输路径及上述电力接收装置之间的电流及电压的第1测量机构。

有关第7技术方案的电力传输系统在有关第3～第6中的1个技术方案的电力传输系统中，上述控制器将通知上述调制频率和调制的开始时刻及结束时刻的控制信号向上述调制器发送；将通知上述解调频率和解调的开始时刻及结束时刻的控制信号向上述解调器发送；上述调制器按照上述控制信号将电力调制；上述解调器按照上述控制信号将电力解调。

有关第8技术方案的电力传输系统在有关第3～第7中的1个技术方案的电力传输系统中，上述电力发送装置具备测量能够从连接在上述调制器上的电源向上述调制器输入的电力的电力量的第2测量机构；上述电力接收装置具备测量由连接在上述解调器上的负载消耗的电力的电力量的第3 测量机构。

有关第9技术方案的电力传输系统在有关第8技术方案的电力传输系统中，上述电力传输系统包括多个上述电力发送装置及多个上述电力接收装置；上述控制器通过基于由上述第2测量机构测量的电力量及由上述第3测量机构测量的电力量控制上述各电力发送装置及上述各电力接收装置的动作，从而在多个上述电力发送装置及多个上述电力接收装置的电力系统间融通电力。

有关第10技术方案的电力传输系统在有关第3～第9中的1个技术方案的电力传输系统中，代替从上述电力发送装置对上述电力接收装置将电力向正方向传输，通过使上述电力发送装置的调制器作为解调器动作，使上述电力接收装置的解调器作为调制器动作，从上述电力接收装置对上述电力发送装置反方向地传输电力。

有关第11技术方案的电力发送装置，在经由有线传输路径向电力接收装置发送电力的电力发送装置中，上述电力发送装置具备：调制器，生成具有对该电力发送装置预先设定的调制频率的基准信号，按照上述基准信号将电力调制；功率因数调整机构，使上述基准信号的相位变化，以使上述调制后的电力的功率因数提高。

有关第12技术方案的电力接收装置，在经由有线传输路径从电力发送装置接收电力的电力接收装置中，上述电力接收装置具备：解调器，生成具有对该电力接收装置预先设定的解调频率的基准信号，按照上述基准信号，对以预先设定的调制频率由上述电力发送装置调制而从上述有线传输路径取得的电力进行解调；功率因数调整机构，使上述基准信号的相位变化，以使上述被调制而从上述有线传输路径取得的电力的功率因数提高。

有关第13技术方案的电力接收装置，在经由有线传输路径从电力发送装置接收电力的电力接收装置中，上述电力接收装置具备将以预先设定的调制频率被上述电力发送装置调制并从上述有线传输路径取得的电力用对该电力接收装置预先设定的解调频率解调的解调器；上述解调器具备以上述解调频率共振的LC共振电路。

有关第14技术方案的电力接收装置在有关第13技术方案的电力接收装置中，上述解调频率是可变的。

有关第15技术方案的电力接收装置，在经由有线传输路径从电力发送装置接收电力的电力接收装置中，上述电力接收装置具备将以预先设定的调制频率被上述电力发送装置调制并从上述有线传输路径取得的电力用对该电力接收装置预先设定的解调频率解调的解调器；上述解调器具备具有多个开关的同步整流电路。

产业上的可利用性

有关本发明的电力传输系统对于从太阳能发电、风力发电、水力发电等的发电机向铁路车辆、EV车辆等传输电力是有用的。

标号说明

1、1a、1b 发电机

2、2a、2b、2A、2B、2C 调制器

2D、4D 调制解调器

3 传输路径

4、4a、4b、4A、4Aa、4Ab、4B、4C 解调器

5、5a、5b 负载

1m、1ma、1mb、5m、5ma、5mb，6m、7m 电力测量器

6、7 旋转机

10、10A、10B、10C、10D、10E 控制器

11、12 功率因数测量器

20、20C、30、30C 控制IC

21、31 通信电路

22、22C、32、32C 门控驱动器

23、23A、23B、33、33A、33B H 电桥电路

24、34 功率因数调整电路

100、100A、100C、100D、100E 电力传输系统

25、25A、25C、35、35A、35C 控制电路

Cr、Cra、Crb、Cout、Couta、Coutb 电容器

D1～D4、D1a～D4a、D1b～D4b、D11～D14、D21～D24、D31～D34、D41～D44、D51～D54、D61～D64、D71～D74 二极管

Lt、Lta、Ltb、Lr、Lra、Lrb 电感器

S1～S4、S1a～S4a、S1b～S4b、S11～S14、S11a～S14a、S11b～S14b、S21～S24、S31～S34、S41～S44、S51～S54、S61～S64、S71～S74、SW1、SW2 开关

SS1～SS4、SS11～SS14、SS21～SS24、SS31～SS34、SS21A～SS24A、SS31A～SS34A 开关电路

T1～T4、T11～T14 端子