电力传输系统的制作方法

文档序号:18517852发布日期:2019-08-24 09:34阅读:205来源:国知局
电力传输系统的制作方法

本公开涉及一种用于经由传输线路发送电力的电力发送装置、用于经由传输线路接收电力的电力接收装置以及包括电力发送装置和电力接收装置的电力传输系统。



背景技术:

近年来,除了电力公司提供的火力发电、水力发电以及原子力发电等以往以来的电力供给以外,正在加速导入以太阳能发电、风力发电以及生物燃料发电等为代表的可再生能源电源。另外,与当前铺设的大规模的商用电网不同,以减少因远程送电造成的损失为目的,在世界范围内正在广泛导入用于实现电力的地产地消的局部的小规模电网。

在小规模电网的情况下,使用利用了自然能的发电机,通过在作为负载的电气设备中进行高效的电力回收,能够实现电力自给。该小规模电网作为用于消除沙漠的绿洲或离岛等无电化地区的电力传输系统而备受期待。

例如专利文献1~3公开了一种从电源经由电力线向负载传输电力的电力传输系统。

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:日本专利第5612920号公报

专利文献3:日本特开2011-91954号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

在电力传输系统中,往往从多个电源经由共用的传输线路向多个负载传输电力。在该情况下,为了从特定的电源向特定的负载传输电力,希望将正在传输线路中传输的电力中的从不同的电源发送来的部分识别为不同的电力分量,并在各负载处分离出期望的电力分量来进行接收。

另外,电源和负载有可能以直流、单相交流以及多相交流中的任意方式进行动作,但以往的电力传输系统仅包括相同种类的电源和负载,只能以直流、单相交流以及多相交流中的某一种方式传输电力。因而,如果能够提供如下一种电力传输系统则比较方便,即,无论是直流、单相交流以及多相交流中的哪一种电力都能够进行传输,并且即使在电力传输系统内不同种类的电源和/或负载混在一起也能够传输电力。

本公开的目的在于解决以上问题点,并提供如下一种电力发送装置:结构简单的同时,能够在包括多相交流的电源和/或负载的电力传输系统中发送电力,并且即使在电力传输系统内不同种类的电源和/或负载混在一起也能够发送电力。

用于解决问题的方案

本公开的一个方式所涉及的电力发送装置用于经由传输线路向至少一个电力接收装置发送电力,电力发送装置具备多个编码调制器,所述多个编码调制器分别使用基于互不相同的规定的编码序列的调制编码,对包括多个相位分量的多相交流电力的各所述相位分量的电力进行编码调制,来分别生成编码调制波,并分别经由所述传输线路向所述至少一个电力接收装置发送所述编码调制波。

这些概括性的且特定的方式也可以通过系统、方法或系统与方法的任意的组合来实现。

发明的效果

根据本公开的一个方式所涉及的电力发送装置,结构简单的同时,能够在包括多相交流的电源和/或负载的电力传输系统中发送电力,并且即使在电力传输系统内不同种类的电源和/或负载混在一起也能够发送电力。

附图说明

图1是示出实施方式1所涉及的电力传输系统的结构的框图。

图2是示出图1的电力传输系统的调制电流i2的信号波形例的波形图。

图3是示出比较例所涉及的通信系统的调制电流i2的信号波形例的波形图。

图4是示出图1的电力传输系统中的例示性的信号波形的波形图,(a)示出发电电流i1的信号波形,(b)示出调制电流i2的信号波形,(c)示出解调电流i3的信号波形。

图5是示出图1的编码调制器2的结构的框图。

图6是示出图1的编码解调器4的结构的框图。

图7是示出图1的编码调制电路23和编码解调电路33的结构的框图。

图8a是示出在图1的电力传输系统中发送直流电力并接收直流电力的实施例1所涉及的编码调制器2的调制编码以及编码解调器4的解调编码的一例的图。

图8b是示出在图1的电力传输系统中发送直流电力并接收直流电力的实施例2所涉及的编码调制器2的调制编码以及编码解调器4的解调编码的一例的图。

图9是示出实施方式2所涉及的电力传输系统中的例示性的信号波形的波形图,(a)示出发电电流i1的信号波形,(b)示出调制电流i2的信号波形,(c)示出解调电流i3的信号波形。

图10是示出实施方式2所涉及的电力传输系统的编码调制器2a的一部分结构的框图。

图11是示出实施方式2所涉及的电力传输系统的编码解调器4a的一部分结构的框图。

图12a是示出在实施方式2所涉及的电力传输系统中发送交流电力并接收交流电力的实施例3所涉及的编码调制器2a的调制编码以及编码解调器4a的解调编码的一例的图。

图12b是示出在实施方式2所涉及的电力传输系统中发送直流电力并接收直流电力的实施例4所涉及的编码调制器2a的调制编码以及编码解调器4a的解调编码的一例的图。

图13a是示出在实施方式2的变形例所涉及的电力传输系统中使用的编码调制电路23a所需的双向开关电路ss21a的结构的电路图。

图13b是示出在实施方式2的变形例所涉及的电力传输系统中使用的编码调制电路23a所需的双向开关电路ss22a的结构的电路图。

图13c是示出在实施方式2的变形例所涉及的电力传输系统中使用的编码调制电路23a所需的双向开关电路ss23a的结构的电路图。

图13d是示出在实施方式2的变形例所涉及的电力传输系统中使用的编码调制电路23a所需的双向开关电路ss24a的结构的电路图。

图14a是示出在实施方式2的变形例所涉及的电力传输系统中使用的编码解调电路33a所需的双向开关电路ss31a的结构的电路图。

图14b是示出在实施方式2的变形例所涉及的电力传输系统中使用的编码解调电路33a所需的双向开关电路ss32a的结构的电路图。

图14c是示出在实施方式2的变形例所涉及的电力传输系统中使用的编码解调电路33a所需的双向开关电路ss33a的结构的电路图。

图14d是示出在实施方式2的变形例所涉及的电力传输系统中使用的编码解调电路33a所需的双向开关电路ss34a的结构的电路图。

图15是示出实施方式3所涉及的电力传输系统的结构的框图。

图16a是示出在图15的电力传输系统中发送直流电力并接收直流电力的实施例5所涉及的编码调制器2a-1的调制编码以及编码解调器4a-1的解调编码的一例的图。

图16b是示出在图15的电力传输系统中发送直流电力并接收交流电力的实施例6所涉及的编码调制器2a-2的调制编码以及编码解调器4a-2的解调编码的一例的图。

图17是示出实施方式3所涉及的电力传输系统中的例示性的信号波形的波形图,(a)示出发电电流i11的信号波形,(b)示出发电电流i12的信号波形,(c)示出调制电流i2的信号波形,(d)示出解调电流i31的信号波形,(e)示出解调电流i32的信号波形。

图18是示出实施方式4所涉及的电力传输系统的结构的框图。

图19是示出图18的传输线路43的第一实施例的图。

图20是示出图18的传输线路43的第二实施例的图。

图21是示出图18的传输线路43的第三实施例的图。

图22是示出图18的控制器10b的结构的框图。

图23a是示出在图18的电力传输系统中发送三相交流电力并接收三相交流电力的实施例7所涉及的编码调制器2a-1的调制编码以及编码解调器4a-1的解调编码的一例的图。

图23b是示出在图18的电力传输系统中发送三相交流电力并接收三相交流电力的实施例8所涉及的编码调制器2a-2的调制编码以及编码解调器4a-2的解调编码的一例的图。

图23c是示出在图18的电力传输系统中发送三相交流电力并接收三相交流电力的实施例9所涉及的编码调制器2a-3的调制编码以及编码解调器4a-3的解调编码的一例的图。

图24a是示出图18的电力传输系统中的例示性的信号波形的波形图,(a)示出发电电流i41的信号波形,(b)示出发电电流i42的信号波形,(c)示出发电电流i43的信号波形。

图24b是示出图18的电力传输系统中的例示性的信号波形的波形图,(a)示出调制电流i51的信号波形,(b)示出调制电流i52的信号波形,(c)示出调制电流i53的信号波形。

图24c是示出图18的电力传输系统中的例示性的信号波形的波形图,示出叠加所得到的调制电流i61。

图24d是示出图18的电力传输系统中的例示性的信号波形的波形图,(a)示出解调电流i71的信号波形,(b)示出解调电流i72的信号波形,(c)示出解调电流i73的信号波形。

图25是示出实施方式4的第一变形例所涉及的电力传输系统的结构的框图。

图26是示出实施方式4的第二变形例所涉及的电力传输系统的结构的框图。

图27是示出实施方式4的第三变形例所涉及的电力传输系统的结构的框图。

图28是示出实施方式4的第四变形例所涉及的电力传输系统的结构的框图。

图29是示出实施方式5所涉及的电力传输系统的结构的框图。

图30是示出图29的控制器10e的结构的框图。

图31是示出实施方式6所涉及的电力传输系统的结构的框图。

图32是示出图31的控制器10f的结构的框图。

具体实施方式

作为本公开的基础的见解.

在专利文献1中,公开了一种在电力传输装置中能够在多个电力系统之间实现电力的融通的协作装置。在专利文献1中,所述协作装置具备转换器和逆变器,在送电时利用所述转换器将送电电力从交流转换为直流,并向与用于接收电力的电力系统连接的协作装置发送电力。在用于接收所述电力的电力系统的协作装置中,通过利用逆变器转换为期望的频率,能够向所述协作装置所连接的电力系统提供最佳频率的电力。另外,在专利文献2中,公开了一种相对于专利文献1而言具备电力储存装置的结构。

另一方面,在专利文献3中公开了一种在电力传输装置中从多个送电装置向多个受电装置传输电力的方法。在专利文献3中,从所述多个送电装置向所述多个受电装置的电力传输以时间分割方式来进行。此外,在专利文献3中,在实现电力融通时,所述送电装置与受电装置之间的控制通信是通过以无线通信方式进行来实现的。

然而,在专利文献1和专利文献2中,所述协作装置具备逆变器和转换器,且基本上针对要进行电力融通的系统间的所有组合,需要单独的电力传输线缆。还记载了一种通过协作装置的结构来减少电力传输线缆的方法,但无论如何都需要许多电力传输线缆。由此,导致铺设成本的增加、线缆的材料费的增加,并且需要在协作装置中具备与所要连接的系统的个数相同个数的逆变器与转换器的组。由此,除了线缆的成本增加以外,还有可能由于协作装置的规模增大而导致成本的增加。

另外,专利文献3具有以下优点:能够在多个送电装置与受电装置之间以时间分割方式融通电力,电力传输线缆的根数少即可。然而,由于以时间分割方式进行送电,因此无法将多个系统间的电力的融通同时进行。即,有可能无法立即应对连接于受电侧的负载的电力的请求。并且,在实施许多电力融通的情况下,对每一个电力融通分配的时间变短,因此以脉冲方式向电力传输线缆发送大的电力。因而,要求送电线缆的耐电力性,有可能导致成本的增加。另外,由于产生无法接收电力的时间段,因此受电装置有可能需要针对大电力的缓冲功能。并且,为了实现时间分割方式的电力融通,多个送电装置与受电装置之间需要时间上的同步,为了实现该时间上的同步,要求精度非常高的设备间控制,有可能导致系统整体上成本的增加。

如上所述,专利文献1、2均使用许多电力传输线缆,由于电力传输的多重化而无法实现电力传输线缆的省线化。并且,在协作装置中,每一根电力传输线缆都需要逆变器与转换器的组,从而不可能减小协作装置的规模。因此,许多电力系统间的电力融通困难。另一方面,在专利文献3中,通过在电力传输线缆中将多个电力融通以时间分割方式进行来实现电力传输线缆的省线化,但无法提供将多个电力融通同时进行的传输系统。因而,期望一种电力传输系统,能够在实现送电装置和受电装置的小型、薄型化的同时,实现电力传输线缆的省线化,且能够将从多个送电装置向多个受电装置的电力融通同时地更加可靠地进行。

并且,如上所述,如果能够提供如下一种电力传输系统则比较方便,即,无论是直流、单相交流以及多相交流中的哪一种电力都能够进行传输,并且即使在电力传输系统内不同种类的电源和/或负载混在一起也能够传输电力。

基于以上的考察,本发明人想到下面的发明的各方式。

根据本公开的一个方式所涉及的电力发送装置,是一种用于经由传输线路向至少一个电力接收装置发送电力的电力发送装置,该电力发送装置具备多个编码调制器,所述多个编码调制器分别使用基于互不相同的规定的编码序列的调制编码,对包括多个相位分量的多相交流电力的各所述相位分量的电力进行编码调制,来分别生成编码调制波,并分别经由所述传输线路向所述至少一个电力接收装置发送所述编码调制波。

根据本公开的一个方式所涉及的电力接收装置,是一种用于从至少一个电力发送装置经由传输线路接收多个编码调制波的电力接收装置,其中,所述多个编码调制波分别包含使用基于互不相同的规定的编码序列的调制编码进行编码调制所得到的电力,所述电力接收装置具备多个编码解调器,所述多个编码解调器使用基于与在对接收到的所述多个编码调制波中的一个编码调制波进行编码调制时使用的调制编码的编码序列相同的编码序列的解调编码,分别对所述一个编码调制波进行编码解调,来分别生成进行编码解调所得到的电力作为多相交流电力的多个相位分量中的一个相位分量的电力。

根据本公开,结构简单的同时,能够在包括多相交流的电源和/或负载的电力传输系统中传输电力,并且即使在电力传输系统内不同种类的电源和/或负载混在一起也能够传输电力。

下面,参照附图来说明本公开所涉及的实施方式。此外,在下面的各实施方式中,对同样的构成要素标注了同一附图标记。

本公开的目的在于提供一种电力发送装置、电力接收装置以及电力传输系统,结构简单的同时,能够在包括多相交流的电源和/或负载的电力传输系统中传输电力,并且即使在电力传输系统内不同种类的电源和/或负载混在一起也能够传输电力。在实施方式1~3中,对作为其前提的电力传输系统的概要进行说明。之后,在实施方式4~6中对用于解决问题的电力传输系统进行说明。

实施方式1.

图1是示出实施方式1所涉及的电力传输系统的结构的框图。在图1中,实施方式1所涉及的电力传输系统具备发电机1、编码调制器2、传输线路3、编码解调器4、负载5以及控制器10。传输线路3例如是包括两根电力线的有线或无线的传输线路。

控制器10具备控制电路11和通信电路12。控制电路11经由通信电路12来与编码调制器2及编码解调器4进行通信,从而控制它们的动作。

在图1的电力传输系统中,编码调制器2作为电力发送装置进行动作,编码解调器4作为电力接收装置进行动作。编码调制器2使用基于规定的编码序列的调制编码对第一电力进行编码调制,来生成编码调制波,并将编码调制波经由传输线路3发送到编码解调器4。编码解调器4从编码调制器2经由传输线路3接收编码调制波,并使用基于与在进行编码调制时使用的调制编码的编码序列相同的编码序列的解调编码,对接收到的编码调制波进行编码解调,来生成第二电力。第一电力例如是由发电机1发电产生的直流电力,在图1中表示为发电电流i1。编码调制波是进行编码调制得到的交流电力,在图1中表示为调制电流i2。第二电力例如是向负载5供给的直流电力,在图1中表示为解调电流i3。

图1的电力传输系统还具备电力测定器1m、5m。电力测定器1m是测定第一电力的电力量的第一电力测定单元。即,电力测定器1m对发电机1的发电量、即从发电机1向编码调制器2发送的直流电力的电力量进行测定。电力测定器1m既可以设置于发电机1,也可以设置在发电机1与编码调制器2之间。电力测定器5m是测定第二电力的电力量的第二电力测定单元。即,电力测定器5m对负载5中的电力使用量、即从编码解调器4向负载5发送的直流电力的电力量进行测定。电力测定器5m既可以设置于负载5,也可以设置在编码解调器4与负载5之间。由电力测定器1m、5m测定出的电力量被发送到控制器10。

控制器10基于从电力测定器1m、5m接收到的各电力量来控制编码调制器2及编码解调器4的动作。例如,控制器10向编码调制器2和编码解调器4发送包含用于使编码调制器2与编码解调器4彼此同步的同步信号的控制信号,由此,实现准确地同步的电力的编码调制和编码解调。

控制器10基于一个编码序列,来对编码调制器2设定调制编码,并对编码解调器4设定解调编码。用于在编码调制器2中进行调制的调制编码的编码序列以及用于在编码解调器4中进行解调的解调编码的编码序列也可以在编码调制器2和编码解调器4中被预先设定。另外,例如,控制器10也可以在上述控制信号中发送用于在编码调制器2中进行调制的调制编码的编码序列以及用于在编码解调器4中进行解调的解调编码的编码序列。并且,控制器10还可以不在上述控制信号中发送编码序列,而只发送编码序列的指定信息来在编码调制器2和编码解调器4中生成编码序列。在该情况下,能够在相向的编码调制器2与编码解调器4之间以准确地同步的方式进行编码调制和编码解调。

图2是示出图1的电力传输系统的调制电流i2的信号波形例的波形图。另外,图3是示出比较例所涉及的通信系统的调制电流i2的信号波形例的波形图。

图1的编码调制器2使用基于预先决定的编码序列的调制编码,来对在发电机1中发电产生的电力的电流进行编码调制。此时,如图2所示,编码调制器2生成由向与“1”及“-1”的编码值对应的方向流动的电流构成的交流的编码调制波。关于该编码调制波,无论是正电流流动的期间,还是负电流流动的期间(例如,图2的期间t01),都能够传输电力。此外,在实施方式1中,作为一例,示出对直流电力进行编码调制的例子,但也可以如后述的实施方式2所示那样对交流电力进行编码调制。

例如,在通信中使用的比较例所涉及的数据传输系统中,通常如图3所示那样使用“1”和“0”的编码值来进行编码调制。然而,在图3所示的编码调制波中,在调制编码的编码值为“0”时(例如,图3的期间t02)进行调制所得到的电流或电压为0,导致产生不传输电力的时间。因此,有可能由于该不传输电力的时间的区间而导致电力的传输效率整体上降低。即,在通信的情况下,期望准确同步地传输数据等信息,因此只要能够在编码解调器中准确地判别为“0”或“1”即可,但是在电力的传输中,基于能量的高效利用的观点,不能允许由于该不传输电力的时间的区间而导致的电力的损失。根据以上说明,如图2所示,通过使用向与“1”及“-1”的编码值对应的方向流动的交流的编码调制波,能够以相比于比较例而言更高的传输效率来传输电力。

图4的(a)~图4的(c)是示出图1的电力传输系统中的例示性的信号波形的波形图。图4的(a)示出发电电流i1的信号波形,图4的(b)示出调制电流i2的信号波形,图4的(c)示出解调电流i3的信号波形。发电机1生成直流的发电电流i1。编码调制器2通过对发电电流i1乘以调制编码m0,来生成交流的调制电流i2。编码解调器4对调制电流i2乘以与调制编码m0相同的解调编码d0,由此能够将由发电机1发电产生的直流的电力恢复后供给到负载5。

此外,在图4中,t10表示调制编码m0及解调编码d0的一个周期的期间,在下面的附图中也同样。

在图4的信号波形例中,对直流的发电电流i1(图4的(a))乘以具有频率35khz的调制编码m0,来生成编码调制波的调制电流i2(图4的(b))。在该情况下,调制编码m0中的各个位的时间长度是1/(35khz)/2=14.2微秒。

调制编码m0及解调编码d0中的各个位具有编码值“1”或“-1”。在此,关于调制编码m0,编码值“1”表示编码调制器2输出与被输入的电流的方向相同的方向的电流,编码值“-1”表示编码调制器2输出与被输入的电流的方向相反的方向的电流。同样地,关于解调编码d0,编码值“1”表示编码解调器4输出与被输入的电流的方向相同的方向的电流,编码值“-1”表示编码解调器4输出与被输入的电流的方向相反的方向的电流。

作为一例,调制编码m0和解调编码d0分别用下面的式子表示。

m0=[1-1111-1-1-11-1-1-111]

(1)

d0=m0

=[1-1111-1-1-11-1-1-111]

(2)

接着,对使用调制编码m0生成的编码调制波的调制电流i2乘以解调编码d0。通过下面的式子来表示上述的乘法运算。

m0×d0=[11111111111111]

(3)

如根据式(3)显而易见的那样,可知能够获得与原始的发电电流11相同的直流的解调电流i3(图4的(c))。

如以上所说明的那样,通过使用本实施方式所涉及的编码调制器2和编码解调器4,能够实现准确地同步且无电力损失的直流的电力传输。另外,例如通过重复使用上述的调制编码m0和解调编码d0,能够高效地进行更长时间的电力传输。

并且,调制编码m0能够如下面的式子那样分割为其前半的编码部分m0a和其后半的编码部分m0b。

m0a=[1-1111-1-1](4)

m0b=[-11-1-1-111](5)

在此,将编码部分m0a中的各个位的编码值分别进行编码反转来生成编码部分m0b。即,如果编码部分m0a中的某一位的编码值是“1”,则编码部分m0b中的对应的位的编码值是“-1”。同样地,如果编码部分m0a中的某一位的编码值是“-1”,则编码部分m0b中的对应的位的编码值是“1”。

图5是示出图1的编码调制器2的结构的框图。在图5中,编码调制器2具备控制电路20、通信电路21、编码生成电路22以及编码调制电路23。通信电路21从控制器10接收同步信号、以及包含编码序列或其指定信息的控制信号,并将这些信号输出到控制电路20。在此,同步信号例如既可以是调制开始和调制结束的触发信号,也可以是调制开始时刻和调制结束时刻的时间信息。控制电路20基于上述控制信号来使编码生成电路22生成基于规定的编码序列的调制编码,并将该调制编码输出到编码调制电路23,并且控制编码调制电路23的动作开始和动作结束。此外,编码调制电路23具有连接于发电机1的输入端子t1、t2以及连接于传输线路3的输出端子t3、t4。

图6是示出图1的编码解调器4的结构的框图。在图6中,编码解调器4具备控制电路30、通信电路31、编码生成电路32以及编码解调电路33。通信电路31从控制器10接收同步信号、以及包含编码序列或其指定信息的控制信号,并将这些信号输出到控制电路30。在此,同步信号例如既可以是解调开始和解调结束的触发信号,也可以是解调开始时刻和解调结束时刻的时间信息。控制电路30基于上述控制信号来使编码生成电路32生成基于规定的编码序列的解调编码,并将该解调编码输出到编码解调电路33,并且控制编码解调电路33的动作开始和动作结束。此外,编码解调电路33具有连接于传输线路3的输入端子t11、t12以及连接于负载5的输出端子t13、t14。

此外,在图1的电力传输系统中,关于从控制器10向编码调制器2和编码解调器4发送的控制信号,既可以利用与传输线路3不同的控制信号线路进行传输,也可以使用传输线路3将该控制信号与编码调制波以规定的多重化方式多重化地进行传输。在后者的情况下,能够削减在从控制器10向编码调制器2和编码解调器4的通信时使用的线缆,从而能够降低成本。

图7是示出图1的编码调制电路23和编码解调电路33的结构的框图。在图7中,编码调制电路23具备以桥形状连接的四个开关电路ss1~ss4。开关电路ss1~ss4分别具备例如由mos晶体管构成的方向性开关元件s1~s4。另外,编码解调电路33具备以桥形状连接的四个开关电路ss11~ss14。开关电路ss11~ss14分别具备例如由mos晶体管构成的方向性开关元件s11~s14。

为了如上述那样使编码调制器2按照调制编码m0进行动作,编码生成电路22在控制电路20的控制下生成规定的调制编码m1、m2,并将调制编码m1、m2输出到编码调制电路23。按照调制编码m1来控制编码调制电路23中的开关元件s1、s4,并按照调制编码m2来控制编码调制电路23中的开关元件s2、s3。各调制编码m1、m2具有编码值“1”和“0”。例如,在向各开关元件s1~s4输入了编码值“1”的信号时,各开关元件s1~s4被接通,在向各开关元件s1~s4输入了编码值“0”的信号时,各开关元件s1~s4被断开。此外,在本说明书中说明的开关元件s1~s4以外的开关元件以下也同样地进行动作。在此,各开关元件s1~s4如以下那样具有方向性。开关元件s1在被接通时,将从端子t1输入的发电电流输出到端子t3,开关元件s3在被接通时,将从端子t1输入的发电电流输出到端子t4,开关元件s2在被接通时,将从端子t3输入的调制电流输出到端子t2,开关元件s4在被接通时,将从端子t4输入的调制电流输出到端子t2。

为了如上述那样使编码解调器4按照解调编码d0进行动作,编码生成电路32在控制电路30的控制下生成规定的解调编码d1、d2,并将解调编码d1、d2输出到编码解调电路33。按照解调编码d2来控制编码解调电路33的开关元件s11、s14,并按照解调编码d1来控制编码解调电路33的开关元件s12、s13。各解调编码d1、d2具有编码值“1”和“0”。在此,各开关元件s11~s14如以下那样具有方向性。开关元件s11在被接通时,将从端子t12输入的调制电流输出到端子t13,开关元件s13在被接通时,将从端子t11输入的调制电流输出到端子t13,开关元件s12在被接通时,将从端子t14输入的解调电流输出到端子t12,开关元件s14在被接通时,将从端子t14输入的解调电流输出到端子t11。

此外,在图7的表述中记载为,在编码解调器4的开关元件s11~s14中电流流动的方向与在编码调制器2的开关元件s1~s4中电流流动的方向为相反方向。

图8a是示出在图1的电力传输系统中发送直流电力并接收直流电力的实施例1所涉及的编码调制器2的调制编码以及编码解调器4的解调编码的一例的图。即,图8a示出向编码调制器2的开关元件s1~s4输入的调制编码m1和m2、以及向编码解调器4的开关元件s11~s14输入的解调编码d1和d2的一例。

如图8a所示,调制编码m1与解调编码d1彼此相同,分别由编码序列c1a构成。另外,调制编码m2与解调编码d2彼此相同,分别由编码序列c1b构成。另外,以如下方式设定编码序列c1a和c1b:在编码序列c1a中的某一位的编码值为“1”时,将编码序列c1b中的对应的位的编码值设为“0”,在编码序列c1a中的某一位的编码值为“0”时,将编码序列c1b中的对应的位的编码值设为“1”。

因而,在图7的开关元件s1~s4、s11~s14中的被输入编码序列c1a中的某一位的编码值的开关元件被接通时,被输入编码序列c1b中的对应的位的编码值的开关元件被断开。另外,在被输入编码序列c1a中的某一位的编码值的开关元件被断开时,被输入编码序列c1b中的对应的位的编码值的开关元件被接通。

在图7的编码调制电路23中,在开关元件s1、s4被接通时,开关元件s2、s3被断开,在开关元件s1、s4被断开时,开关元件s2、s3被接通。由此,在开关元件s1、s4被接通且开关元件s2、s3被断开时,在传输线路3中向正的方向即实线箭头的方向流过调制电流i2。另一方面,在开关元件s1、s4被断开且开关s2、s3被接通时,在传输线路3中向负的方向即虚线箭头的方向流过调制电流i2。由此,如图4所示,在向编码调制器2输入了直流的发电电流i1时,能够向传输线路3传输被调制成交流的调制电流i2。

在图7的编码解调电路33中,开关元件s11~s14与编码调制电路23同步地、响应于解调编码d1、d2地被接通或断开。在此,根据与调制编码m1相同的解调编码d1来将开关元件s12、s13接通或断开,根据与调制编码m2相同的解调编码d2来将开关元件s11、s14接通或断开。由此,在调制编码m1的编码值是“1”且调制编码m2的编码值是“0”时、即在传输线路3中流过正的方向的调制电流i2时,解调编码d1的编码值为“1”,且解调编码d1的编码值为“0”。因而,开关元件s13、s12被接通且开关元件s11、s14被断开,由此在编码解调电路33的输出端子t13、t14处向正的方向即实线箭头的方向流过解调电流i3。另外,当调制编码m1的编码值是“0”且调制编码m2的编码值是“1”时、即在传输线路3中流过负的方向的调制电流i2时,解调编码d1的编码值为“0”,且解调编码d1的编码值为“1”。因而,开关元件s11、s14被接通且开关元件s12、s13被断开,由此,在该情况下也是在编码解调电路33的输出端子t13、t14处向正的方向即实线箭头的方向流过解调电流i3。

如以上所说明的那样,通过使用图8a的调制编码m1、m2和解调编码d1、d2,等效为编码调制器2按照式(1)的调制编码m0来进行动作,编码解调器4按照式(2)的解调编码d0来进行动作。

如以上所说明的那样,根据图7和图8a,当向编码调制器2输入了直流的发电电流i1时,能够从编码解调器4引出与被输入到编码调制器2的发电电流i1相同的直流的解调电流i3。因而,根据本实施方式1,能够在将直流的发电电流i1编码调制成交流的调制电流i2之后,经由传输线路3传输调制电流i2,并将调制电流i2解调成直流的解调电流i3。

图8b是示出在图1的电力传输系统中发送直流电力并接收直流电力的实施例2所涉及的编码调制器2的调制编码以及编码解调器4的解调编码的一例的图。关于编码序列c1a和c1b,在具有编码值“1”的位的个数与具有编码值“0”的位的个数相同的情况下,流向传输线路3的进行编码调制得到的调制电流i2在平均上不存在直流分量而仅为交流分量。然而,根据编码序列不同,还有时具有编码值“1”的位的个数与具有编码值“0”的位的个数互不相同而产生直流分量。在使用这样的编码序列的情况下,通过将该编码序列与使该编码序列中的各个位的编码值反转所得到的编码序列连结,能够生成具有编码值“1”的位的个数与具有编码值“0”的位的个数相同的调制编码和解调编码。在图8b的例子中,将调制编码m1和解调编码d1设为将编码序列c1a与编码序列c1b连结所得到的编码序列“c1ac1b”,将调制编码m2和解调编码d2设为将编码序列c1b与编码序列c1a连结所得到的编码序列“c1bc1a”。由此,流向传输线路3的进行编码调制得到的调制电流i2的平均值为0,调制电流i2仅包含交流分量。

此外,发电机1或负载5也可以是电池、电容器等蓄电装置。通过在本实施方式的电力传输系统中组装蓄电装置,能够高效地灵活利用在电力消耗少或无电力消耗的时间段发电产生的电力,能够提高整体的电力效率。

实施方式2.

在实施方式1中,说明了用于将直流的发电电流进行编码调制后进行传输的电力传输系统。另一方面,在实施方式2中,说明用于将单相交流的发电电流进行编码调制后进行传输的电力传输系统。

实施方式2所涉及的电力传输系统具备参照图10和图11来在后面记述的编码调制器2a和编码解调器4a,来代替图1的编码调制器2和编码解调器4。关于其它部分,实施方式2所涉及的电力传输系统与实施方式1所涉及的电力传输系统同样地构成。

图9的(a)~图9的(c)是示出实施方式2所涉及的电力传输系统中的例示性的信号波形的波形图,图9的(a)示出发电电流i1的信号波形,图9的(b)示出调制电流i2的信号波形,图9的(c)示出解调电流i3的信号波形。即,图9是利用编码调制器2a对交流(单相交流)的发电电流i1进行编码调制后,经由传输线路3传输调制电流i2,并利用编码解调器4a对调制电流i2进行编码解调时的信号波形例。

发电机1生成交流的发电电流i1。在此,作为一例,交流的发电电流i1具有以200微秒在正与负之间周期性地重复的频率为5khz的矩形波形。此时也与对图4所示的直流的发电电流i1进行编码调制时同样地,编码调制器2a通过对发电电流i1乘以调制编码m0来生成交流的调制电流i2。编码解调器4a对调制电流i2乘以与调制编码m0相同的解调编码d0,由此,能够将由发电机1发电产生的交流电力恢复后供给到负载5。

调制编码m0的频率和解调编码d0的频率被设定得高于发电电流i1的频率及解调电流i3的频率。在图9的信号波形例中,对交流的发电电流i1(图9的(a))乘以具有频率35khz的调制编码m0,来生成编码调制波的调制电流i2(图9的(b))。在该情况下,调制编码m0中的各个位的时间长度为1/(35khz)/2=14.2微秒。

调制编码m0及解调编码d0中的各个位具有编码值“1”或“-1”。

在传输交流的发电电流i1的情况下,在发电电流i1为正的期间(图9的(a)的0μ秒~100μ秒的期间)编码值“1”或“-1”具有的意义与在发电电流i1为负的期间(图9的(a)的100μ秒~200μ秒的期间)编码值“1”或“-1”具有的意义不同。在发电电流i1为正的期间,关于调制编码m0,编码值“1”表示编码调制器2a输出与被输入的电流的方向相同的方向的电流,编码值“-1”表示编码调制器2a输出与被输入的电流的方向相反的方向的电流。同样地,在发电电流i1为正的期间,关于解调编码d0,编码值“1”表示编码解调器4a输出与被输入的电流的方向相同的方向的电流,编码值“-1”表示编码解调器4a输出与被输入的电流的方向相反的方向的电流。在发电电流i1为负的期间,关于调制编码m0,编码值“1”表示编码调制器2a输出与被输入的电流的方向相反的方向的电流,编码值“-1”表示编码调制器2a输出与被输入的电流的方向相同的方向的电流。同样地,在发电电流i1为负的期间,关于解调编码d0,编码值“1”表示编码解调器4a输出与被输入的电流的方向相反的方向的电流,编码值“-1”表示编码解调器4a输出与被输入的电流的方向相同的方向的电流。

作为一例,调制编码m0和解调编码d0分别用下面的式子表示。

m0=[1-1111-1-1-11-1-1-111]

(6)

d0=m0

=[1-1111-1-1-11-1-1-111]

(7)

与实施方式1所涉及的编码解调同样地,对根据调制编码m0生成的编码调制波的调制电流i2乘以解调编码d0。用下面的式子表示上述的乘法运算。

m0×d0=[11111111111111]

(8)

如根据式(8)显而易见的那样,可知能够获得与原始的发电电流i1相同的交流的解调电流i3(图8的(c))。

如以上所说明的那样,通过使用本实施方式所涉及的编码调制和编码解调的方法,能够实现准确地同步且无电力损失的电力传输。另外,通过重复使用上述的调制编码m0和解调编码d0,能够高效地进行更长时间的电力传输。

图10是示出实施方式2所涉及的电力传输系统的编码调制器2a的一部分结构的框图。图10的编码调制器2a具备编码生成电路22a和编码调制电路23a,来代替图5的编码生成电路22和编码调制电路23。图10的编码调制器2a与图5的编码调制器2同样地,还具备控制电路20和通信电路21,但在图10中为了使图示简单化而省略这些电路。

图10的编码生成电路22a和编码调制电路23a相比于图7的编码生成电路22和编码调制电路23而言,以下方面不同。

(1)编码生成电路22a生成四个调制编码m1~m4来代替两个调制编码m1、m2,并将这四个调制编码m1~m4输出到编码调制电路23a。

(2)编码调制电路23a具备以桥形式连接的四个双向开关电路ss21~ss24,来分别代替单向开关电路ss1~ss4。

为了如上述那样使编码调制器2a按照调制编码m0进行动作,编码生成电路22a在控制电路20的控制下生成规定的调制编码m1~m4,并将调制编码m1~m4输出到编码调制电路23a。各调制编码m1~m4具有编码值“1”和“0”。

在编码调制电路23a中,开关电路ss21除了具备响应于调制编码m1而被接通断开的图7的开关元件s1以外,还具备开关元件s21,该开关元件s21具有与开关元件s1相反的方向性且与开关元件s1并联连接,响应于调制编码m3而被接通断开。开关电路ss22除了具备响应于调制编码m2而被接通断开的图7的开关元件s2以外,还具备开关元件s22,该开关元件s22具有与开关元件s2相反的方向性且与开关元件s2并联连接,响应于调制编码m4而被接通断开。开关电路ss23除了具备响应于调制编码m2而被接通断开的图7的开关元件s3以外,还具备开关元件s23,该开关元件s23具有与开关元件s3相反的方向性且与开关元件s3并联连接,响应于调制编码m4而被接通断开。开关电路ss24除了具备响应于调制编码m1而被接通断开的图7的开关元件s4以外,还具备开关元件s24,该开关元件s24具有与开关元件s4相反的方向性且与开关元件s4并联连接,响应于调制编码m3而被接通断开。此外,开关元件s21~s24各自由例如mos晶体管构成。编码调制电路23a具有连接于发电机1的端子t1、t2以及连接于传输线路3的端子t3、t4。向编码调制电路23a输入来自发电机1的交流电力,编码调制电路23a在对交流电力进行编码调制之后,向传输线路3输出进行编码调制所得到的调制波。

图11是示出实施方式2所涉及的电力传输系统的编码解调器4a的一部分结构的框图。图11的编码解调器4a具备编码生成电路32a和编码解调电路33a,来代替图6的编码生成电路32和编码解调电路33。图11的编码解调器4a与图5的编码解调器4同样地,还具备控制电路30和通信电路31,但在图11中为了使图示简单化而省略这些电路。

图11的编码生成电路32a和编码解调电路33a相比于图7的编码生成电路32和编码解调电路33而言,以下方面不同。

(1)编码生成电路32a生成四个解调编码d1~d4来代替两个解调编码d1、d2,并将这四个解调编码d1~d4输出到编码解调电路33a。

(2)编码解调电路33a具备以桥形式连接的四个双向开关电路ss31~ss34,来分别代替单向开关电路ss11~ss14。

为了如上述那样使编码解调器4a按照解调编码d0进行动作,编码生成电路32a在控制电路30的控制下生成规定的解调编码d1~d4,并将解调编码d1~d4输出到编码解调电路33a。各解调编码d1~d4具有编码值“1”和“0”。

在编码解调电路33a中,开关电路ss31除了具备响应于解调编码d2而被接通断开的图7的开关元件s11以外,还具备开关元件s31,该开关元件s31具有与开关元件s11相反的方向性且与开关元件s11并联连接,响应于解调编码d4而被接通断开。开关电路ss32除了具备响应于解调编码d1而被接通断开的图7的开关元件s12以外,还具备开关元件s32,该开关元件s32具有与开关元件s12相反的方向性且与开关元件s12并联连接,响应于解调编码d3而被接通断开。开关电路ss33除了具备响应于解调编码d1而被接通断开的图7的开关元件s13以外,还具备开关元件s33,该开关元件s33具有与开关元件s13相反的方向性且与开关元件s13并联连接,响应于解调编码d3而被接通断开。开关电路ss34除了具备响应于解调编码d2而被接通断开的图7的开关元件s14以外,还具备开关元件s34,该开关元件s34具有与开关元件s14相反的方向性且与开关元件s14并联连接,响应于解调编码d4而被接通断开。此外,开关元件s31~s34各自由例如mos晶体管构成。编码解调电路33a具有连接于传输线路3的端子t11、t12以及连接于负载5的端子t13、t14。向编码解调电路33a输入来自传输线路3的交流的编码调制波,编码解调电路33a在将编码调制波编码解调成交流的解调电力之后输出到负载5。

图12a是示出在实施方式2所涉及的电力传输系统中发送交流电力并接收交流电力的实施例3所涉及的编码调制器2a的调制编码以及编码解调器4a的解调编码的一例的图。即,图12a示出向编码调制电路23a的双向开关电路ss21~ss24输入的调制编码m1~m4、以及向编码解调电路33a的双向开关电路ss31~ss34输入的解调编码d1~d4的一例。

如图12a所示,调制编码m1与解调编码d1彼此相同,调制编码m2与解调编码d2彼此相同。同样地,调制编码m3与解调编码d3彼此相同,调制编码m4与解调编码d4彼此相同。另外,与传输直流电力时同样地,以如下方式设定编码序列c1a和c1b:在编码序列c1a中的某一位的编码值为“1”时,将编码序列c1b中的对应的位的编码值设为“0”,在编码序列c1a中的某一位的编码值为“0”时,将编码序列c1b中的对应的位的编码值设为“1”。

在图12a中示出使编码序列c1a的时间长度及编码序列c1b的时间长度与交流的发电电流i1的半个周期一致的情况。在交流的发电电流i1为正的期间(在图12a的例子中为各周期的前半段期间),调制编码m1、m2分别由编码序列c1a、c1b构成,另一方面,调制编码m3、m4的编码值始终为“0”。在交流的发电电流i1为负的期间(在图12a的例子中为各周期的后半段期间),调制编码m1、m2的编码值始终为“0”,另一方面,调制编码m3、m4分别由编码序列c1a、c1b构成。通过将各周期的前半段期间的位与各周期的后半段期间的位连结,来分别生成一个周期的调制编码m1~m4。由此,在各周期的前半段期间,开关元件s1~s4按照调制编码m1、m2被接通断开,另一方面,开关元件s21~s24被切断,从而不流通电流。另外,在各周期的后半段期间,开关元件s1~s4被切断,从而不流通电流,另一方面,开关元件s21~s24按照调制编码m3、m4被接通断开。与调制编码m1~m4同样地,一个周期的解调编码d1~d4也通过将各周期的前半段期间的位与各周期的后半段期间的位连结而生成。

在此,下面说明编码调制电路23a的动作。

首先,说明在输入端子t1、t2处向正的方向即实线箭头a1的方向流过发电电流i1的情况下的动作。在该情况下,在被输入调制编码m1的编码值“1”的开关元件s1、s4被接通时,被输入调制编码m2的编码值“0”的开关元件s2、s3被断开。另外,在被输入调制编码m1的编码值“0”的开关元件s1、s4被断开时,被输入调制编码m2的编码值“1”的开关元件s2、s3被接通。由此,在开关元件s1、s4接通且开关元件s2、s3断开时,在传输线路3中向正的方向即实线箭头a1的方向流过调制电流i2。另一方面,在开关元件s1、s4断开且开关元件s2、s3接通时,在传输线路3中向负的方向即虚线箭头a2的方向流过调制电流i2。由此,在交流的发电电流i1中的正的期间的电流被输入到编码调制电路23a时,能够如图9的(b)所示那样向传输线路3传输交流的调制电流i2。

接着,下面,说明在输入端子t1、t2处向负的方向即单点划线箭头b1的方向流过发电电流i1的情况下的动作。在该情况下,在被输入调制编码m3的编码值“1”的开关元件s21、s24被接通时,被输入调制编码m4的编码值“0”的开关元件s22、s23被断开。另外,在被输入调制编码m3的编码值“0”的开关元件s21、s24被断开时,被输入调制编码m4的编码值“1”的开关元件s22、s23被接通。由此,在开关元件s21、s24接通且开关元件s22、s23断开时,在传输线路3中向负的方向即单点划线箭头b1的方向流过调制电流i2。另一方面,在开关元件s21、s24断开且开关元件s22、s23接通时,在传输线路3中向正的方向即双点划线箭头b2的方向流过调制电流i2。由此,在交流的发电电流i1中的负的期间的电流被输入到编码调制电路23a时,能够如图9的(b)所示那样向传输线路3传输交流的调制电流i2。

如参照图10所说明的那样,编码调制电路23a能够在交流的发电电流i1中的正的期间和负的期间分别如图9的(b)所示的那样生成交流的调制电流i2。

接着,下面说明图11的编码解调电路33a的动作。

首先,考虑在编码调制电路23a的输入端子t1、t2处向正的方向即实线箭头a1的方向流过发电电流i1的情况。此时,经由传输线路3向编码解调电路33a的输入端子t11、t12输入向正的方向和负的方向流动的交流的调制电流i2。在编码解调电路33a正确地进行了解调动作的情况下,在编码解调电路33a的输出端子t13、t14处向正的方向即实线箭头c1的方向流过解调电流i3。下面,对这些动作进行说明。在该情况下,解调编码d3的编码值和解调编码d4的编码值全部为“0”,从而开关元件s31~s34全部被断开。

首先,说明在编码调制电路23a的输入端子t1、t2处向正的方向流过发电电流i1且在编码解调电路33a的输入端子t11、t12处被输入了向正的方向即实线箭头c1的方向流动的调制电流i2的情况下的编码解调电路33a的动作。在该情况下,编码序列c1a的编码值是“1”,编码序列c1b的编码值是“0”。因而,被输入解调编码d1的编码值“1”的开关元件s12、s13被接通,被输入解调编码d2的编码值“0”的开关元件s11、s14被断开。因而,在输出端子t13、t14处向正的方向即实线箭头c1的方向流过解调电流i3。

接着,说明在编码调制电路23a的输入端子t1、t2处向正的方向流过发电电流i1且在编码解调电路33a的输入端子t11、t12处被输入了向负的方向即虚线箭头c2的方向流动的调制电流i2的情况下的编码解调电路33a的动作。在该情况下,编码序列c1a的编码值是“0”,编码序列c1b的编码值是“1”。因而,被输入解调编码d1的编码值“0”的开关元件s12、s13被断开,被输入解调编码d2的编码值“1”的开关元件s11、s14被接通。因而,在输出端子t13、t14处向正的方向即实线箭头c1的方向流过解调电流i3。由此,在交流的发电电流i1中的正的期间的电流被输入到编码调制电路23a时,能够将被编码解调电路33a如图9的(c)所示那样正确地解调成具有正的极性的解调电流i3输出到负载5。

接着,考虑在编码调制电路23a的输入端子t1、t2处向负的方向即单点划线箭头b1的方向流过发电电流i1的情况。在该情况下,也是经由传输线路3向编码解调电路33a的输入端子t11、t12输入向正的方向和负的方向流动的交流的调制电流i2。在编码解调电路33a正确地进行了解调动作的情况下,在编码解调电路33a的输出端子t13、t14处向负的方向即虚线箭头c2的方向流过解调电流i3。下面,对这些动作进行说明。在该情况下,解调编码d1的编码值和解调编码d2的编码值全部为“0”,从而开关元件s11~s14全部被断开。

首先,说明在编码调制电路23a的输入端子t1、t2处向负的方向流过发电电流i1且在编码解调电路33a的输入端子t11、t12处被输入了向负的方向即虚线箭头c2的方向流动的调制电流i2的情况下的编码解调电路33a的动作。在该情况下,编码序列c1a的编码值是“1”,编码序列c1b的编码值是“0”。因而,被输入解调编码d3的编码值“1”的开关元件s32、s33被接通,被输入解调编码d4的编码值“0”的开关元件s31、s34被断开。因而,在输出端子t13、t14处向负的方向即虚线箭头c2的方向流过解调电流i3。

接着,说明在编码调制电路23a的输入端子t1、t2处向负的方向流过发电电流i1且在编码解调电路33a的输入端子t11、t12处被输入了向正的方向即实线箭头c1的方向流动的调制电流i2的情况下的编码解调电路33a的动作。在该情况下,编码序列c1a的编码值是“0”,编码序列c1b的编码值是“1”。因而,被输入解调编码d3的编码值“0”的开关元件s32、s33被断开,被输入解调编码d4的编码值“1”的开关元件s31、s34被接通。因而,在输出端子t13、t14处向负的方向即虚线箭头c2的方向流过解调电流i3。由此,在交流的发电电流i1中的负的期间的电流被输入到编码调制电路23a时,能够将被编码解调电路33a如图9的(c)所示那样正确地解调为具有负的极性的解调电流i3输出到负载5。

如以上所说明过那样,通过使用图12a的调制编码m1~m4和解调编码d1~d4,等效为编码调制器2a按照式(6)的调制编码m0来进行动作,编码解调器4a按照式(7)的解调编码d0来进行动作。

如以上所说明的那样,根据图10、图11以及图12a,在向编码调制器2a输入了交流的发电电流i1时,能够从编码解调器4a引出与被输入到编码调制器2a的发电电流i1相同的交流的解调电流i3。因而,根据本实施方式2,能够在将交流的发电电流i1编码调制成交流的调制电流i2之后,经由传输线路3传输调制电流i2,并将调制电流i2解调成交流的解调电流i3。

图12b是示出在实施方式2所涉及的电力传输系统中发送直流电力并接收直流电力的实施例4所涉及的编码调制器2a的调制编码以及编码解调器4a的解调编码的一例的图。在此,在图10的编码调制电路23a和图11的编码解调电路33a中,通过如图12b所示那样将调制编码m3、m4的编码值和解调编码d3、d4的编码值始终设定为“0”,来将开关元件s21~s24、s31~s34断开。由此,能够使图10的编码调制电路23a和图11的编码解调电路33a分别作为图7的编码调制电路23和编码解调电路33进行动作。因而,通过如图12b所示那样基于编码序列c1a、c1b来生成调制编码m1、m2和解调编码d1、d2,能够实现图4所示的直流电力传输。像这样,通过变更调制编码m1~m4和解调编码d1~d4,能够实现一种能够使用图10的编码调制电路23a和图11的编码解调电路33a来支持直流的电力传输和交流的电力传输这两者的优异的电力传输系统。

直流的发电机1例如包括太阳能发电装置。交流的发电机1例如包括火力、水力、风力、原子力、潮力等利用涡轮等的旋转的发电机。

如上所述,实施方式2所涉及的电力传输系统通过使用彼此相同的调制编码和解调编码,能够将直流的发电电流i1进行调制后进行传输,并解调成直流的解调电流i3,并且能够将交流的发电电流i1进行调制后进行传输,并解调成交流的解调电流i3。另外,实施方式2所涉及的电力传输系统通过使用与调制编码不同的解调编码,能够将直流的发电电流i1进行调制后进行传输,并解调成交流的解调电流i3,并且能够将交流的发电电流i1进行调制后进行传输,并解调成直流的解调电流i3。

图10的编码调制电路23a和图11的编码解调电路33a具备双向开关电路ss21~ss24、ss31~ss34,因此是可逆的。即,编码调制电路23a还能够作为编码解调电路进行动作,将从端子t3、t4输入的调制电流进行解调后从端子t1、t2输出。编码解调电路33a还能够作为编码调制电路进行动作,将从端子t13、t14输入的发电电流进行调制后从端子t11、t12输出。由此,能够从具备编码解调电路33a的编码解调器向具备编码调制电路23a的编码调制器传输电力。

在图10~图11中示出了各个双向开关电路ss21~ss34由以流过彼此相反的方向的电流的方式并联连接的各一对开关元件(s1、s21;s2、s22;s3、s23;s4、s24;s11、s31;s12、s32;s13、s33;s14、s34)构成的例子。作为代替,双向开关电路ss21~ss34还能够由如下面的图13a~图14d所示的那样串联连接的各一对开关元件(s41、s51;s42、s52;s43、s53;s44、s54)构成。在图13a~图14d中,在各图中将自上而下的方向称为“正方向”,将自下而上的方向称为“负方向”。

图13a是示出在实施方式2的变形例所涉及的电力传输系统中使用的编码调制电路23a所需的双向开关电路ss21a的结构的电路图。在图13a中,开关电路ss21a与图10的开关电路ss21对应,构成为开关元件s41与开关元件s51串联连接,其中,

(1)该开关元件s41与使电流向负方向流动的二极管d1并联连接,该开关元件s41基于调制编码m1而被接通断开,

(2)该开关元件s51与使电流向正方向流动的二极管d11并联连接,该开关元件s51基于调制编码m3而被接通断开。

图13b是示出在实施方式2的变形例所涉及的电力传输系统中使用的编码调制电路23a所需的双向开关电路ss22a的结构的电路图。在图13b中,开关电路ss22a与图10的开关电路ss22对应,构成为开关元件s42与开关元件s52串联连接,其中,

(1)该开关元件s42与使电流向负方向流动的二极管d2并联连接,该开关元件s42基于调制编码m2而被接通断开,

(2)该开关元件s52与使电流向正方向流动的二极管d12并联连接,该开关元件s52基于调制编码m4而被接通断开。

图13c是示出在实施方式2的变形例所涉及的电力传输系统中使用的编码调制电路23a所需的双向开关电路ss23a的结构的电路图。在图13c中,开关电路ss23a与图10的开关电路ss23对应,构成为开关元件s43与开关元件s53串联连接,其中,

(1)该开关元件s43与使电流向负方向流动的二极管d3并联连接,该开关元件s43基于调制编码m2而被接通断开,

(2)该开关元件s53与使电流向正方向流动的二极管d13并联连接,该开关元件s53基于调制编码m4而被接通断开。

图13d是示出在实施方式2的变形例所涉及的电力传输系统中使用的编码调制电路23a所需的双向开关电路ss24a的结构的电路图。在图13d中,开关电路ss24a与图10的开关电路ss24对应,构成为开关元件s44与开关元件s54串联连接,其中,

(1)该开关元件s44与使电流向负方向流动的二极管d4并联连接,该开关元件s44基于调制编码m1而被接通断开,

(2)该开关元件s54与使电流向正方向流动的二极管d14并联连接,该开关元件s54基于调制编码m3而被接通断开。

图14a是示出在实施方式2的变形例所涉及的电力传输系统中使用的编码解调电路33a所需的双向开关电路ss31a的结构的电路图。在图14a中,开关电路ss31a与图11的开关电路ss31对应,构成为开关元件s61与开关元件s71串联连接,其中,

(1)该开关元件s61与使电流向正方向流动的二极管d31并联连接,该开关元件s61基于解调编码d2而被接通断开,

(2)该开关元件s71与使电流向负方向流动的二极管d21并联连接,该开关元件s71基于解调编码d4而被接通断开。

图14b是示出在实施方式2的变形例所涉及的电力传输系统中使用的编码解调电路33a所需的双向开关电路ss32a的结构的电路图。在图14b中,开关电路ss32a与图11的开关电路ss32对应,构成为开关元件s62与开关元件s72串联连接,其中,

(1)该开关元件s62与使电流向正方向流动的d32并联连接,该开关元件s62基于解调编码d1而被接通断开,

(2)该开关元件s72与使电流向负方向流动的二极管d22并联连接,该开关元件s72基于解调编码d3而被接通断开。

图14c是示出在实施方式2的变形例所涉及的电力传输系统中使用的编码解调电路33a所需的双向开关电路ss33a的结构的电路图。在图14c中,开关电路ss33a与图11的开关电路ss33对应,构成为开关元件s63与开关元件s73串联连接,其中,

(1)该开关元件s63与使电流向正方向流动的二极管d33并联连接,该开关元件s63基于解调编码d1而被接通断开,

(2)该开关元件s73与使电流向负方向流动的二极管d23并联连接,该开关元件s73基于解调编码d3而被接通断开。

图14d是示出在实施方式2的变形例所涉及的电力传输系统中使用的编码解调电路33a所需的双向开关电路ss34a的结构的电路图。在图14d中,开关电路ss34a与图11的开关电路ss34对应,构成为开关元件s64与开关元件s74串联连接,其中,

(1)该开关元件s64与使电流向正方向流动的二极管d34并联连接,该开关元件s64基于解调编码d2而被接通断开,

(2)该开关元件s74与使电流向负方向流动的二极管d24并联连接,该开关元件s74基于解调编码d4而被接通断开。

在图13a~图14d中,开关元件s41~s74还能够由例如mos晶体管构成,并且各自并联的二极管能够使用mos晶体管的寄生(主体)二极管d1~d34。例如,当利用mos晶体管的开关元件和一个二极管来实现图13a~图14d的各开关电路ss21a~ss34a时,在一个双向开关电路ss21a~ss34a中需要两个mos晶体管和两个二极管。另一方面,正在普及一种在mos晶体管中内置有特性良好的反向特性二极管的封装体,如果使用该封装体,则能够由两个开关元件构成一个双向开关电路ss21a~ss34a,从而能够实现小型化。

实施方式3.

在实施方式1和实施方式2中,说明了从一个发电机1向一个负载5传输电力的电力传输系统。另一方面,在实施方式3中,说明从多个发电机向多个负载传输电力的电力传输系统。

图15是示出实施方式3所涉及的电力传输系统的结构的框图。在图15中,实施方式3所涉及的电力传输系统具备多个发电机1-1、1-2、多个编码调制器2a-1、2a-2、传输线路3、多个编码解调器4a-1、4a-2、多个负载5-1、5-2以及控制器10a。

控制器10a具备控制电路11和通信电路12a。控制电路11经由通信电路12a来与编码调制器2a-1、2a-2及编码解调器4a-1、4a-2进行通信,从而控制它们的动作。

在图15的电力传输系统中,编码调制器2a-1、2a-2作为电力发送装置分别进行动作,编码解调器4a-1、4a-2作为电力接收装置分别进行动作。编码调制器2a-1、2a-2中的每一个编码调制器使用基于规定的编码序列的调制编码对第一电力进行编码调制来生成编码调制波,并将编码调制波经由传输线路3发送到编码解调器4a-1、4a-2中的一个编码解调器。编码解调器4a-1、4a-2中的每一个编码解调器从编码调制器2a-1、2a-2中的一个编码调制器经由传输线路3接收编码调制波,并使用基于与在进行编码调制时使用的调制编码的编码序列相同的编码序列的解调编码,对接收到的编码调制波进行编码解调,来生成第二电力。第一电力例如是由发电机1-1、1-2发电产生的电力,在图15中表示为发电电流i11、i12。编码调制波是进行编码调制所得到的交流电力,在图15中表示为调制电流i2。第二电力例如是向负载5-1、5-2供给的电力,在图1中表示为解调电流i31、i32。

在此,图15的编码调制器2a-1、2a-2及编码解调器4a-1、4a-2与实施方式2所涉及的编码调制器2a及编码解调器4a同样地构成,并同样地进行动作。

图15的电力传输系统还具备电力测定器1m-1、1m-2、5m-1、5m-2。电力测定器1m-1、1m-2是测定第一电力的电力量的第一电力测定单元。即,电力测定器1m-1、1m-2对发电机1-1、1-2的发电量、即从发电机1-1、1-2向编码调制器2a-1、2a-2发送的电力的电力量进行测定。电力测定器5m-1、5m-2是测定第二电力的电力量的第二电力测定单元。即,电力测定器5m-1、5m-2对负载5-1、5-2中的电力使用量、即从编码解调器4a-1、4a-2向负载5-1、5-2发送的电力的电力量进行测定。由电力测定器1m-1、1m-2、5m-1、5m-2测定出的电力量被发送到控制器10a。

控制器10a基于从电力测定器1m-1、1m-2、5m-1、5m-2接收到的各电力量,来控制编码调制器2a-1、2a-2及编码解调器4a-1、4a-2的动作。例如,控制器10a向编码调制器2a-1、2a-2和编码解调器4a-1、4a-2发送包含用于使编码调制器2a-1、2a-2与编码解调器4a-1、4a-2彼此同步的同步信号的控制信号,由此,实现准确地同步的电力的编码调制和编码解调。

控制器10a向编码调制器2a-1、2a-2中的应发送电力的编码调制器发送调制编码的编码序列或其指定信息,另一方面,向编码解调器4a-1、4a-2中的应接收电力的编码解调器发送解调编码的编码序列或其指定信息。例如,在从编码调制器2a-1向编码解调器4a-1传输电力的情况下,控制器10a基于一个编码序列,来对编码调制器2a-1设定调制编码,并对编码解调器4a-1设定解调编码。与此同时,在从编码调制器2a-2向编码解调器4a-2传输电力的情况下,控制器10a基于不同的另一个编码序列,来对编码调制器2a-2设定调制编码,并对编码解调器4a-2设定解调编码。在从多个编码调制器2a-1、2a-2向多个编码解调器4a-1、4a-2同时传输电力的情况下,也可以使用彼此低相关(例如,彼此正交)的多个编码序列。

由此,能够从多个发电机1-1、1-2向多个负载5-1、5-2传输电力。

下面,说明用于将由发电机1-1、1-2发电产生的电力向负载5-1、5-2进行传输的编码调制器2a-1、2a-2及编码解调器4a-1、4a-2的例示性的动作。

在实施方式3中示出以下情况:发电机1-1及1-2的输出电力为直流,向负载5-1输入的输入电力为直流,向负载5-2输入的输入电力为交流。即,从发电机1-2向负载5-2的电力传输为从直流变换为交流的变换动作。

图16a是示出在图15的电力传输系统中发送直流电力并接收直流电力的实施方式3所涉及的编码调制器2a-1的调制编码以及编码解调器4a-1的解调编码的一例的图。另外,图16b是示出在图15的电力传输系统中发送直流电力并接收交流电力的实施方式3所涉及的编码调制器2a-2的调制编码以及编码解调器4a-2的解调编码的一例的图。

图16a示出向编码调制器2a-1的编码调制电路23a的开关元件s1~s4、s21~s24(图10)输入的调制编码以及向编码解调器4a-1的编码解调电路33a的开关元件s11~s14、s31~s34(图11)输入的解调编码。在此,图16a的调制编码m1a~m4a分别对应于图10的调制电路23a的调制编码m1~m4,图16a的解调编码d1a~d4a分别对应于图11的解调电路33a的解调编码d1~d4。在该情况下,如使用图12b所说明的那样,通过将调制编码m3a、m4a的编码值和解调编码d3a、d4a的编码值始终设定为“0”,来使开关元件s21~s24、s31~s34断开。另外,如使用图12b所说明的那样,基于编码序列c1a和编码序列c1b来生成调制编码m1a、m2a及解调编码d1a、d2a。

并且,图16b示出向编码调制器2a-2的编码调制电路23a的开关元件s1~s4、s21~s24(图10)输入的调制编码以及向编码解调器4a-2的编码解调电路33a的开关元件s11~s14、s31~s34(图11)输入的解调编码。在此,图16b的调制编码m1b~m4b分别对应于图10的调制电路23a的调制编码m1~m4,图16b的解调编码d1b~d4b分别对应于图11的解调电路33a的解调编码d1~d4。在该情况下,通过将调制编码m3b、m4b的编码值始终设定为“0”,来使开关元件s21~s24断开。另外,基于编码序列c2a和编码序列c2b来生成调制编码m1b、m2b及解调编码d1b~d4b。电流的编码调制及编码解调的原理与实施方式1~2相同,因此在此省略说明。

下面,参照图17来说明从多个发电机1-1、1-2向多个负载5-1、5-2传输电力的动作。

图17的(a)~图17的(e)是示出实施方式3所涉及的电力传输系统中的例示性的信号波形的波形图。图17的(a)示出发电电流i11的信号波形,图17的(b)示出发电电流i12的信号波形,图17的(c)示出调制电流i2的信号波形,图17的(d)示出解调电流i31的信号波形,图17的(e)示出解调电流i32的信号波形。

直流的发电电流i11被编码调制器2a-1进行编码调制而成为交流的编码调制波。同样地,直流的发电电流i12被编码调制器2a-2进行编码调制而成为交流的编码调制波。如图17的(c)所示,由编码调制器2a-1生成的编码调制波和由编码调制器2a-2生成的编码调制波作为被彼此合成得到的调制电流i2经由传输线路3进行传输。

如上所述,编码调制器2a-1和2a-2具有彼此相同的结构,分别与图10的编码调制器2a同样地构成。另外,编码解调器4a-1和4a-2也具有彼此相同的结构,分别与图11的编码解调器4a同样地构成。编码调制器2a-1与2a-2之间的不同点以及编码解调器4a-1与4a-2之间的不同点在于,使用了互不相同的编码序列c1a、c1b和编码序列c2a、c2b。编码调制器2a-1和编码解调器4a-1使用编码序列c1a、c1b,编码调制器2a-2和编码解调器4a-2使用编码序列c2a、c2b。在此,编码序列c1a与c2a彼此正交,因而,编码序列c1b与c2b也彼此正交。在此,使用7级的gold序列,将互不相同的gold序列设定为编码序列c1a、c2a。

编码解调器4a-1、4a-2能够通过使用彼此正交的编码序列c1a、c2a,来将由对应的编码调制器2a-1、2a-2生成的电力分别进行解调后从调制电流i2取出。由此,如图17的(d)和图17的(e)所示的那样,被输入到编码调制器2a-1、2a-2的发电电流i11、i12在被作为编码调制波传输之后,在对应的编码解调器4a-1、4a-2中被准确地解调成解调电流i31、i32来进行输出。由此,具有期望的波形(直流或交流)和期望的大小的解调电流i31、i32被分别供给到负载5-1和5-2。

如以上所说明的那样,根据本实施方式,通过使用编码调制器2a-1、2a-2和编码解调器4a-1、4a-2,能够在一个传输线路3中将被多重化后的两种电力传输同时进行,然后使被传输的电力分离。因而,能够实现能够从两个发电机1-1、1-2向两个负载5-1、5-2同时传输期望的大小的电流的优异的电力传输系统。

此外,在编码调制器2a-1和2a-2、或者编码解调器4a-1和4a-2中测定瞬时电力,并将瞬时电力与编码序列进行对照,由此能够掌握从哪个发电机1-1、1-2向哪个负载传输了多少电力。由此,能够实现在连接有具有不同的发电成本的多个不同的发电机1-1、1-2的情况下收取与作为送电源的发电机1-1、1-2相应的电费那样的电力业务的运营。或者,在根据从哪个发电机1-1、1-2向哪个负载5-1、5-2发送电力来改变送电效率那样的系统中,能够通过管理并分析电力传输的信息来实现最佳的电力供给。

如以上所说明的那样,根据本实施方式,能够提供如下一种电力传输系统:通过使用编码调制器2a-1、2a-2和编码解调器4a-1、4a-2,能够从一个以上的发电机1-1、1-2向一个以上的负载5-1、5-2高效地供给电力。

在以上的实施方式中,列举具备两个发电机1-1、1-2和两个负载5-1、5-2的电力传输系统为例来进行了说明,但本公开不限于此。还能够是具备一个发电机1-1和两个以上的负载5-1、5-2的结构,还能够构成由两个以上的发电机1-1、1-2和两个以上的负载5-1、5-2构成的电力传输系统。在该情况下,能够在一个传输线路3中集中地进行多种电力传输,具有减少传输线路3的铺设成本、通过传输线路3的根数削减实现的成本减少等效果。

在上述的实施方式的说明中,作为一例,示出了图15中的编码调制器2a-1、2a-2由图10所示的编码调制电路23a构成的情况,但不限于此。例如,在发电机1-1、1-2的输出电力是直流的情况下,编码调制器2a-1、2a-2也可以使用图7所示的编码调制电路23构成。另外,在向负载5-1、5-2输入的输入电力是直流的情况下,编码解调器4a-1、4a-2也可以使用图7所示的编码解调电路33构成。在这些情况下,能够使编码调制器2a-1、2a-2及编码解调器4a-1、4a-2的电路结构简化,因此具有能够削减部件个数来实现成本的削减和装置的小型化这一效果。

此外,在实施方式3中,作为一例,说明了从具有直流的输出电力的两个发电机向具有直流的输入电力的一个负载和具有交流的输入电力的一个负载传输电力的电力传输系统,但不限于此。电力传输系统也可以从具有直流的输出电力的任意个数的发电机和具有交流的输出电力的任意个数的发电机接受电力供给。另外,电力传输系统也可以向具有直流的输入电力的任意个数的负载和具有交流的输入电力的任意个数的负载供给电力。

在占自然能的大部分的太阳能发电中生成直流的电力。另一方面,在风力和地热发电中生成交流的电力。在该情况下,不希望在电网内直流的电源与交流的电源混合,因此在以往的电力传输系统中,需要使发电机(电源)和负载统一为直流或交流。

与此相对,在本实施方式所涉及的电力传输系统中,通过使用编码调制和编码解调,能够将从直流的电源向直流的负载的电力传输、从直流的电源向交流的负载的电力传输、从交流的电源向直流的负载的电力传输以及从交流的电源向交流的负载的电力传输在一个传输线路上同时地进行。

由此,在实施方式1至3的电力传输系统中,能够提供如下一种优异的电力传输系统:除了能够进行准确地实现电力的编码调制和编码解调的电力传输以外,还能够将多种电力传输在一个传输线路中以多重化方式同时地进行。

实施方式4.

图18是示出实施方式4所涉及的电力传输系统的结构的框图。在图18中,实施方式4所涉及的电力传输系统具备三相发电机41、编码调制子系统42、传输线路43、编码解调子系统44、三相负载45以及控制器10b。在图18的电力传输系统中,编码调制子系统42作为电力发送装置进行动作,编码解调子系统44作为电力接收装置进行动作。

三相发电机41产生包括彼此具有120度的相位差的第一相~第三相的相位分量的电力的三相交流电力。在图18中,将三相发电机41的第一相~第三相的绕组分别表示为发电机41-1~41-3,将第一相~第三相的相位分量的电力分别表示为发电电流i41~i43。

编码调制子系统42包括与图15的编码调制器2a-1、2a-2同样地构成的编码调制器2a-1~2a-3。编码调制器2a-1~2a-3分别具备图10的编码调制电路23a,并分别与实施方式2所涉及的编码解调器同样地进行动作。编码调制器2a-1~2a-3分别使用基于互不相同的规定的编码序列的调制编码,对三相交流电力的第一相~第三相的相位分量的电力进行编码调制,来分别生成编码调制波,并分别经由传输线路43向编码解调子系统44发送编码调制波。在图18中,将由编码调制器2a-1~2a-3分别生成的编码调制波表示为调制电流i51~i53。

传输线路43用于从编码调制子系统42向编码解调子系统44传输将调制电流i51~i53彼此叠加所得到的调制电流i61。

编码解调子系统44包括与图15的编码解调器4a-1、4a-2同样地构成的编码解调器4a-1~4a-3。编码解调器4a-1~4a-3分别具备图11的编码解调电路33a,并分别与实施方式2所涉及的编码解调器同样地进行动作。编码解调器4a-1~4a-3使用基于与在对接收到的编码调制波(即,调制电流i51~i53)中的一个编码调制波进行编码调制时使用的调制编码的编码序列相同的编码序列的解调编码,分别对一个编码调制波进行编码解调。由此,编码解调器4a-1~4a-3分别生成进行编码解调所得到的电力,来作为三相交流电力的第一相~第三相中的一个相位分量的电力。在图18中,将进行编码解调所得到的电力表示为解调电流i71~i73。

三相负载45通过由编码解调子系统44生成的三相交流电力来进行动作。三相负载45例如是三相电动机。在图18中,将三相负载45的第一相~第三相的绕组分别表示为负载45-1~45-3。

图19是示出图18的传输线路43的第一实施例的图。发电机41-1~41-3与编码调制器2a-1~2a-3也可以通过y连接线而彼此连接。由编码调制器2a-1~2a-3分别生成的编码调制波也可以经由包括两根电力线43a、43b的传输线路43被发送到编码解调器4a-1~4a-3。编码解调器4a-1~4a-3与负载45-1~45-3也可以通过y连接线而彼此连接。n1、n2分别是中性点。

图20是示出图18的传输线路43的第二实施例的图。由编码调制器2a-1~2a-3分别生成的编码调制波也可以经由包括接地线43d和三根电力线43a~43c的传输线路43(三相四线)被发送到编码解调器4a-1~4a-3。

图21是示出图18的传输线路43的第三实施例的图。发电机41-1~41-3与编码调制器2a-1~2a-3也可以通过δ连接线而彼此连接。由编码调制器2a-1~2a-3分别生成的编码调制波也可以经由包括三根电力线43a~43c的传输线路43被发送到编码解调器4a-1~4a-3。编码解调器4a-1~4a-3与负载45-1~45-3也可以通过δ连接线而彼此连接。

也可以是,将发电机41-1~41-3与编码调制器2a-1~2a-3通过y连接线而彼此连接,将编码解调器4a-1~4a-3与负载45-1~45-3通过δ连接线而彼此连接。另外,也可以是,将发电机41-1~41-3与编码调制器2a-1~2a-3通过δ连接线而彼此连接,将编码解调器4a-1~4a-3与负载45-1~45-3通过y连接线而彼此连接。无论在哪一种情况下,都可以使用图19的传输线路43、图20的传输线路43以及图21的传输线路43中的任一个传输线路。

图22是示出图18的控制器10b的结构的框图。控制器10b具备控制电路11b、通信电路12b以及相位变换器13ba~13bd。

控制电路11b经由通信电路12b来与编码调制子系统42的各编码调制器2a-1~2a-3及编码解调子系统44的各编码解调器4a-1~4a-3进行通信,从而控制它们的动作。在图22中,为了简化图示,仅示出用于设定调制编码和解调编码的结构。

控制器10b对编码调制子系统42的各编码调制器2a-1~2a-3设定调制编码的编码序列或其指定信息,并对编码解调子系统44的各编码解调器4a-1~4a-3设定解调编码的编码序列或其指定信息。控制器10b针对用于发送和接收三相交流电力的对应的相的编码调制器与编码解调器的对,基于相同的编码序列来分别设定调制编码和解调编码。控制器10b对编码调制器2a-1设定调制编码m11~m14,并对编码解调器4a-1设定与调制编码m11~m14相同的解调编码d11~d14。控制器10b对编码调制器2a-2设定调制编码m21~m24,并对编码解调器4a-2设定与调制编码m21~m24相同的解调编码d21~d24。控制器10b对编码调制器2a-3设定调制编码m31~m34,并对编码解调器4a-3设定与调制编码m31~m34相同的解调编码d31~d34。调制编码m11~m14、调制编码m21~m24以及调制编码m31~m34(以及对应的解调编码)彼此低相关,例如彼此正交。

控制器10b也可以如图22所示那样使用相位变换器13ba~13bd,以生成彼此低相关或彼此正交的调制编码和解调编码。相位变换器13ba、13bb通过使调制编码m11~m14的相位变化预先决定的移相量,来分别生成调制编码m21~m24和调制编码m31~m34。相位变换器13bc、13bd通过使解调编码d11~d14的相位变化预先决定的移相量,来分别生成解调编码d21~d24和解调编码d31~d34。

接着,参照图23a~图24d,说明使用编码调制和编码解调来向三相负载的各相的负载45-1~45-3传输三相发电机41的各相的电力的方法。

图23a是示出在图18的电力传输系统中发送三相交流电力并接收三相交流电力的实施例7所涉及的编码调制器2a-1的调制编码以及编码解调器4a-1的解调编码的一例的图。图23a示出向编码调制器2a-1的编码调制电路23a的开关元件s1~s4、s21~s24(图10)输入的调制编码以及向编码解调器4a-1的编码解调电路33a的开关元件s11~s14、s31~s34(图11)输入的解调编码。在此,图23a的调制编码m11~m14分别对应于图10的编码调制电路23a的调制编码m1~m4,图23a的解调编码d11~d14分别对应于图11的编码解调电路33a的解调编码d1~d4。

图23b是示出在图18的电力传输系统中发送三相交流电力并接收三相交流电力的实施例8所涉及的编码调制器2a-2的调制编码以及编码解调器4a-2的解调编码的一例的图。图23b示出向编码调制器2a-2的编码调制电路23a的开关元件s1~s4、s21~s24(图10)输入的调制编码以及向编码解调器4a-2的编码解调电路33a的开关元件s11~s14、s31~s34(图11)输入的解调编码。在此,图23b的调制编码m21~m24分别对应于图10的编码调制电路23a的调制编码m1~m4,图23b的解调编码d21~d24分别对应于图11的编码解调电路33a的解调编码d1~d4。

图23c是示出在图18的电力传输系统中发送三相交流电力并接收三相交流电力的实施例9所涉及的编码调制器2a-3的调制编码以及编码解调器4a-3的解调编码的一例的图。图23c示出向编码调制器2a-3的编码调制电路23a的开关元件s1~s4、s21~s24(图10)输入的调制编码以及向编码解调器4a-3的编码解调电路33a的开关元件s11~s14、s31~s34(图11)输入的解调编码。在此,图23c的调制编码m31~m34分别对应于图10的编码调制电路23a的调制编码m1~m4,图23c的解调编码d31~d34分别对应于图11的编码解调电路33a的解调编码d1~d4。

电流的编码调制及编码解调的原理与实施方式2的情况相同,因此在此省略说明。

接着,对使用编码解调器4a-1~4a-3从将由编码调制器2a-1~2a-3进行编码调制所得到的调制电流i51~i53彼此叠加所得到的调制电流i61编码解调为解调电流i71~i73、并将解调电流i71~i73分别传输到期望的负载45-1~45-3的机理。

如上所述,编码调制器2a-1~2a-3具有彼此相同的结构,分别具备图10的编码调制电路23a。编码调制器2a-1~2a-3的不同点在于,使用了互不相同的调制编码m11~m14、调制编码m21~m24以及调制编码m31~m34。另外,编码解调器4a-1~4a-3也具有彼此相同的结构,分别具备图11的编码解调电路33a。编码解调器4a-1~4a-3的不同点在于,使用了互不相同的解调编码d11~d14、解调编码d21~d24以及解调编码d31~d34。

与在实施方式2所涉及的电力传输系统中发送交流电力并接收交流电力的实施例3的调制编码(图12a)同样地设定编码调制器2a-1的调制编码。也就是说,在交流的电流波形的前半部分的电流为正的时间范围,对调制编码m11和调制编码m12分别赋予编码序列[c3ac3bc3c]和编码序列[c3dc3ec3f],来控制开关元件s1~s4。此时,调制编码m13和调制编码m14始终为0,从而开关元件s21~s24被切断,不流通电流。另一方面,在交流的电流波形的后半部分的电流为负的时间范围,调制编码m11和调制编码m12始终为0,从而开关元件s1~s4被切断,不流通电流,但对调制编码m13和调制编码m14分别赋予编码序列[c3ac3bc3c]和编码序列[c3dc3ec3f],来控制开关元件s21~s24。

由相位变换器13ba使编码调制器2a-1的调制编码的相位变化预先决定的移相量,使得第二相的发电电流i42相对于第一相的发电电流i41而言具有规定的相位关系,由此设定编码调制器2a-2的调制编码。在本实施例的情况下,对三相发电机41的各相的发电电流i41~i43进行编码调制,因此第二相的发电电流i42的相位相对于第一相的发电电流i41的相位而言超前了120度。因而,如图23b所示那样,为了编码调制器2a-2而设定了使编码调制器2a-1的调制编码超前了120度所得到的调制编码。

同样地,由相位变换器13ba使编码调制器2a-1的调制编码的相位变化预先决定的移相量,使得第三相的发电电流i43相对于第一相的发电电流i41而言具有规定的相位关系,由此设定编码调制器2a-3的调制编码。在本实施例的情况下,对三相发电机41的各相的发电电流i41~i43进行编码调制,因此第三相的发电电流i43的相位相对于第一相的发电电流i41的相位而言超前了240度。因而,如图23c所示那样,为了编码调制器2a-3而设定了使编码调制器2a-1的调制编码超前了240度所得到的调制编码。

通过使用相位变换器13ba、13bb从编码调制器2a-1的调制编码生成编码调制器2a-2~2a-2的调制编码,能够以相比于将编码调制器2a-1~2a-3的调制编码相独立地生成的情况而言更小的负载生成各调制编码。

在此,使用5级的gold序列,对编码序列c3a~c3f赋予了不同的gold序列。在此,编码序列c3a与编码序列c3c处于正交编码的关系,并且编码序列c3d与编码序列c3f处于正交编码的关系。由此,由编码序列c3a~c3f构成的调制编码m11~m14、调制编码m21~m24以及调制编码m31~m34也为彼此正交编码的关系。

编码解调器4a-1~4a-3的解调编码也与编码调制器2a-1~2a-3的调制编码同样地设定。

由此,用于对三相交流电力的三个相位分量的电力分别进行编码调制的三组调制编码彼此正交,且与对应的相位分量同步。用于对彼此叠加所得到的三个编码调制波分别进行编码解调的三组解调编码彼此正交,且与三相交流电力的对应的相位分量同步。

图24a~图24d是示出图18的电力传输系统中的例示性的信号波形的波形图。图24a的(a)示出发电电流i41的信号波形,图24a的(b)示出发电电流i42的信号波形,图24a的(c)示出发电电流i43的信号波形。图24b的(a)示出调制电流i51的信号波形,图24b的(b)示出调制电流i52的信号波形,图24b的(c)示出调制电流i53的信号波形。图24c示出叠加所得到的调制电流i61。图24d的(a)示出解调电流i71的信号波形,图24d的(b)示出解调电流i72的信号波形,图24d的(c)示出解调电流i73的信号波形。

在此,作为一例,三相发电机41的各相的发电电流i41~i43具有以200微秒在正与负之间周期性地重复的频率为5khz的正弦波形。另外,第二相的发电电流i42具有相对于第一相的发电电流i41而言超前120度的相位,第三相的发电电流i43具有相对于第一相的发电电流i41而言超前240度的相位。

如图24a~图24d所示,可知被输入到编码调制器2a-1~2a-2的发电电流i41~i43被对应的编码解调器4a-1~4a-3正确地解调,具有期望的大小的解调电流i71~i73被发送到各个负载45-1~45-3。

如以上所说明的那样,根据本实施方式,通过使用编码调制子系统42和编码解调子系统44,能够将三相发电机41的各相的发电电流i41~i43在一个传输线路43上以多重方式进行传输,然后使各相的解调电流i71~i73分离。像这样,能够实现一种能够将三相发电机41的各相的电流同时传输到三相负载45的优异的电力传输系统。

根据本实施方式,结构简单,并且能够在包括三相发电机41和三相负载45的电力传输系统中发送电力。

另外,根据本实施方式,由于使用了编码调制和编码解调,因此即使在电力传输系统内不同种类的电源和/或负载(例如,其它单相、三相或多相交流的电源和/或负载、直流的电源和/或负载)混在一起也能够发送电力。

三相发电机主要在国内及海外的产业领域被广泛使用。在现有技术中,在向使用了三相发电机的电气设备供给电力的情况下,作为传输线路,大多使用三相四线的线缆(参照图20)。另一方面,根据本实施方式,能够将单相两线的线缆用作传输线路,具有减少传输线路的铺设成本、通过传输线路的根数削减实现的成本减少等效果。

根据本公开,在电力传输系统中,能够在能动性地指定了作为送电源的发电机和作为送电目的地的负载的组合、以及要传输的电力量之后,将多个组合之间的电力传输在一个传输线路上同时且独立地进行,并且能够削减用于进行电力传输的电力变换电路的个数及电力线的根数。

在图18中,为了简化图示而进行了省略,但电力传输系统可以具备与图1的电力测定器1m、5m同样地测定三相发电机41的整体或各相的绕组的发电量的电力测定器,也可以具备测定三相负载45的整体或各相的绕组的电力使用量的电力测定器。

控制器10b不限定于为了生成调制编码和解调编码而使用相位变换器13ba~13bd,只要能够生成彼此低相关或彼此正交的调制编码和解调编码,则也可以使用其它任意的方法。

接着,参照图25~图28来说明实施方式4的变形例所涉及的电力传输系统。

图25是示出实施方式4的第一变形例所涉及的电力传输系统的结构的框图。图25的电力传输系统的传输线路43包括传输线路3-1~3-3,传输线路3-1~3-3并非如图19~图21的传输线路43那样将各相的调制电流彼此叠加来进行传输,而是将各相的调制电流相独立地进行传输。传输线路3-1用于传输对三相发电机41的第一相的发电电流进行编码调制所得到的调制电流。传输线路3-2用于传输对三相发电机41的第二相的发电电流进行编码调制所得到的调制电流。传输线路3-3用于传输对三相发电机41的第三相的发电电流进行编码调制所得到的调制电流。传输线路3-1~3-3各自包括例如两根电力线。关于其它方面,图25的电力传输系统与图18的电力传输系统同样地构成。

根据图25的电力传输系统,能够实现如下一种优异的电力传输系统:为了使三相发电机41的各相的调制电流流通而使用独立的传输线路43-1~43-3,由此能够向三相负载45同时传输期望的电流。例如具有以下效果:通过再利用现有的传输线路(例如,图19~图21中的某个传输线路),能够削减传输线路的铺设成本。

图26是示出实施方式4的第二变形例所涉及的电力传输系统的结构的框图。图26的电力传输系统具备三个独立的负载5-1~5-3,来代替图18的三相负载45。负载5-1~5-3与实施方式1~3所涉及的电力传输系统的负载同样地,以直流或单相交流的方式进行动作。

图26的控制器10b与图18的控制器10b同样地,对编码调制器2a-1~2a-3设定调制编码,并对编码解调器4a-1~4a-3设定解调编码。

在图26的电力传输系统中,负载5-1~5-3中的至少一个负载也可以被设置于在地理上远离其它负载的场所。编码解调器4a-1~4a-3可以也根据负载5-1~5-3的位置而设置于在地理上彼此远离的场所。在该情况下,各编码解调器4a-1~4a-3分别作为电力接收装置进行动作。

根据图26的电力传输系统,能够向独立的负载5-1~5-3供给由三相发电机41发电产生的各相的电力,能够构建灵活的电力传输系统。

图27是示出实施方式4的第三变形例所涉及的电力传输系统的结构的框图。图27的电力传输系统具备三个独立的发电机1-1~1-3,来代替图18的三相发电机41,并且具备控制器10c来代替控制器10b。发电机1-1~1-3与实施方式1~3所涉及的电力传输系统的发电机同样地,产生直流或单相交流。

图27的控制器10c对编码调制器2a-1~2a-3分别设定彼此低相关或彼此正交的调制编码,并对编码解调器4a-1~4a-3分别设定与各调制编码对应的解调编码。三相负载45需要被输入彼此具有120度的相位差的三相交流电力,但各发电机1-1~1-3的发电电流不限于是彼此具有120度的相位差的交流。因而,为了向三相负载45供给三相交流电力,控制器10c对调制编码或解调编码预先乘以表示解调电流的波形及相位的编码,使得由编码解调器4a-1~4a-3进行编码解调所得到的解调电流彼此具有120度的相位差。为了向三相负载45供给三相交流电力,也可以在编码调制器2a-1~2a-3中设置用于使发电电流或调制电流的相位变化的相位变换器,还可以在编码解调器4a-1~4a-3中设置用于使调制电流或解调电流的相位变化的相位变换器,来代替使用表示解调电流的波形及相位的编码。

在图27的电力传输系统中,发电机1-1~1-3中的至少一个发电机也可以设置于在地理上远离其它发电机的场所。编码调制器2a-1~2a-3可以也根据发电机1-1~1-3的位置而设置于在地理上彼此远离的场所。在该情况下,各编码调制器2a-1~2a-3分别作为电力发送装置进行动作。

由此,具有以下效果:针对需要三相交流电力的三相负载45,不使用三相发电机而能够从任意的三个单相发电机供给电力,能够构建灵活的电力传输系统。

图28是示出实施方式4的第四变形例所涉及的电力传输系统的结构的框图。图28的电力传输系统具备发电机1a-1~1a-3、编码调制器2a-1~2a-3、传输线路43、编码解调器4a-1~4a-3、负载5-1~5-3以及控制器10d。在图28的电力传输系统中,编码调制器2a-1~2a-3作为电力发送装置进行动作,编码解调器4a-1~4a-3作为电力接收装置进行动作。

发电机1a-1是某个三相发电机或多相发电机的第一相的绕组,发电机1a-2是其它三相发电机或多相发电机的第一相的绕组,发电机1a-3是又一其它三相发电机或多相发电机的第一相的绕组。编码调制器2a-1~2a-3、传输线路43、编码解调器4a-1~4a-3以及负载5-1~5-3与图26的对应的构成要素同样地构成。

控制器10d对编码调制器2a-1~2a-3中的应发送电力的编码调制器设定调制编码,另一方面,对编码解调器4a-1~4a-3中的应接收电力的编码解调器设定解调编码。例如,在从编码调制器2a-1向编码解调器4a-1传输电力的情况下,控制器10d基于一个编码序列,来对编码调制器2a-1设定调制编码,并对编码解调器4a-1设定解调编码。与此同时,在从编码调制器2a-2向编码解调器4a-2传输电力的情况下,控制器10d基于不同的另一个编码序列,来对编码调制器2a-2设定调制编码,并对编码解调器4a-2设定解调编码。与此同时,在从编码调制器2a-3向编码解调器4a-3传输电力的情况下,控制器10d基于进一步不同的另一个编码序列,来对编码调制器2a-3设定调制编码,并对编码解调器4a-3设定解调编码。在从多个编码调制器2a-1~2a-3向多个编码解调器4a-1~4a-3同时传输电力的情况下,也可以使用彼此低相关(例如,彼此正交)的多个编码序列。

包括发电机1a-1~1a-3的三相发电机或多相发电机的多相的电力可以也被其它编码调制器进行编码调制,并经由传输线路43传输到其它编码解调器来供给到其它负载。

根据图28的电力传输系统,具有以下效果:能够向独立的负载5-1~5-3供给由三相发电机或多相发电机发电产生的各相的电力,能够构建灵活的电力传输系统。

实施方式5.

图29是示出实施方式5所涉及的电力传输系统的结构的框图。在图29中,实施方式5所涉及的电力传输系统具备n相的多相发电机41a、编码调制子系统42a、传输线路43a、编码解调子系统44a、n相的多相负载45a以及控制器10e。n设为2以上的整数。在图29的电力传输系统中,编码调制子系统42a作为电力发送装置进行动作,编码解调子系统44a作为电力接收装置进行动作。

多相发电机41a产生包括彼此具有360/n度的相位差的第一相~第n相的相位分量的电力的多相交流电力。在图29中,将多相发电机41a的第一相~第n相的绕组分别表示为发电机41-1~41-n。多相发电机41a具备用于测定各相的发电电力的频率以及各相的相位关系的电力测定器。

编码调制子系统42a包括与图15的编码调制器2a-1、2a-2同样地构成的编码调制器2a-1~2a-n。编码调制器2a-1~2a-n分别具备图10的编码调制电路23a,分别与实施方式2所涉及的编码解调器同样地进行动作。编码调制器2a-1~2a-n分别使用基于互不相同的规定的编码序列的调制编码,对多相交流电力的第一相~第n相的相位分量的电力进行编码调制,来分别生成编码调制波,并分别经由传输线路43a向编码解调子系统44a发送编码调制波。

传输线路43a从编码调制子系统42a向编码解调子系统44a传输将由编码调制器2a-1~2a-n分别生成的调制电流彼此叠加所得到的调制电流。传输线路43a既可以与图19同样地包括例如两根电力线,也可以与图20同样地包括接地线和n根电力线,还可以与图21同样地包括n根电力线。

编码解调子系统44a包括与图15的编码解调器4a-1、4a-2同样地构成的编码解调器4a-1~4a-n。编码解调器4a-1~4a-n分别具备图11的编码解调电路33a,分别与实施方式2所涉及的编码解调器同样地进行动作。编码解调器4a-1~4a-n使用基于与在对以彼此叠加的方式接收到的编码调制波中的一个编码调制波进行编码调制时使用的调制编码的编码序列相同的编码序列的解调编码,来分别对一个编码调制波进行编码解调。由此,编码解调器4a-1~4a-n分别生成进行编码解调得到的电力,来作为多相交流电力的第一相~第n相中的一个相位分量的电力。

多相负载45a通过由编码解调子系统44a生成的多相交流电力来进行动作。多相负载45a例如是n相电动机。在图29中,将多相负载45a的第一相~第n相的绕组分别表示为负载45a-1~45a-n。

图30是示出图29的控制器10e的结构的框图。控制器10e具备控制电路11e、通信电路12e以及相位变换器13e-1-1~13e-1-(n-1)、13e-2-1~13e-2-(n-1)。

控制电路11e经由通信电路12e来与编码调制子系统42a的各编码调制器2a-1~2a-n及编码解调子系统44a的各编码解调器4a-1~4a-n进行通信,从而控制它们的动作。在图30中,为了简化图示,仅示出用于设定调制编码和解调编码的结构。

控制器10e对编码调制子系统42a的各编码调制器2a-1~2a-n设定调制编码的编码序列或其指定信息,并对编码解调子系统44a的各编码解调器4a-1~4a-n设定解调编码的编码序列或其指定信息。控制器10e针对用于发送和接收多相交流电力的对应的相的编码调制器与编码解调器的对,基于相同的编码序列来分别设定调制编码和解调编码。控制器10e对编码调制器2a-1设定调制编码m11~m14,并对编码解调器4a-1设定与调制编码m11~m14相同的解调编码d11~d14。控制器10e对编码调制器2a-2设定调制编码m21~m24,并对编码解调器4a-2设定与调制编码m21~m24相同的解调编码d21~d24。控制器10e以下同样地进行设定,对编码调制器2a-n设定调制编码mn1~mn4的调制编码,并对编码解调器4a-n设定与调制编码mn1~mn4相同的解调编码dn1~dn4的解调编码。调制编码m11~m14、调制编码m21~m24、…、以及调制编码mn1~mn4(以及对应的解调编码)彼此低相关,例如彼此正交。

控制器10e也可以如图30所示那样使用相位变换器13e-1-1~13e-1-(n-1)、13e-2-1~13e-2-(n-1),以生成彼此低相关或彼此正交的调制编码和解调编码。相位变换器13e-1-1~13e-1-(n-1)通过使调制编码m11~m14的相位变化预先决定的移相量,来生成调制编码m21~m24、…、调制编码mn1~mn4的各调制编码。相位变换器13e-2-1~13e-2-(n-1)通过使解调编码d11~d14的相位变化预先决定的移相量,来生成解调编码d21~d24、…、解调编码dn1~dn4的各解调编码。

在此,考虑以下情况:在k为1至n的任意的整数时,为了从第k相的发电机41a-k向第k相的负载45a-k供给电力,而对编码调制器2a-k设定调制编码mk1~mk4,并对编码解调器4a-k设定调制编码dk1~dk4。在该情况下,控制器10e通过使调制编码m11~m14的相位变化通过下面的式子定义的phase(k)的移相量,来生成调制编码mk1~mk4。同样地,控制器10e通过使解调编码d11~d14的相位变化通过下面的式子定义的phase(k)的移相量,来生成解调编码dk1~dk4的解调编码。

[数1]

由此,编码调制器2a-k的调制编码与编码调制器2a-1的调制编码之间的相位关系等同于多相发电机41a的第k相的发电电流与第一相的发电电流之间的相位关系。同样地,编码解调器4a-k的解调编码与编码解调器4a-1的解调编码之间的相位关系等同于多相发电机41的第k相的发电电流与第一相的发电电流之间的相位关系。

如以上所说明的那样,根据本实施方式,通过使用编码调制子系统42a和编码解调子系统44a,能够将多相发电机41a的各相的发电电流在一个传输线路43a上以多重方式进行传输,然后使各相的解调电流分离。这样,能够实现一种能够将多相发电机41a的各相的电流同时传输到多相负载45a的优异的电力传输系统。由此,具有以下效果:能够构建一种使用不限于从单相发电机和三相发电机、还从多相发电机得到的电力的更加灵活的电力传输系统。

特别是,在利用现有技术来传输多相电力时,在传输线路中需要发电机的相数以上的根数的电力线,因此电力线的铺设困难。另一方面,根据本实施方式,还能够使用例如包括两根电力线的传输线路来传输电力。因而,具有以下效果:利用现有的电力供给网也能够构建更加灵活的电力传输系统。

此外,在图29中,对包括一个多相发电机41a和一个多相负载45a的电力传输系统进行了说明,但不限定于此。也可以与图26同样地从一个多相发电机41a经由一个传输线路向共计n相的多个负载传输电力。另外,还可以与图27同样地从共计n相的多个发电机经由一个传输线路向一个多相负载45a传输电力。另外,还可以是,在一个电力传输系统中从多个多相发电机经由一个传输线路向多个多相负载传输电力。在该情况下,除了上述的效果以外,还具有能够在一个传输线路中进行许多电力传输这一效果。

根据本实施方式,结构简单的同时,能够在包括多相交流的电源和/或负载的电力传输系统中发送电力,并且即使在电力传输系统内不同种类的电源和/或负载混在一起也能够发送电力。

实施方式6.

图31是示出实施方式6所涉及的电力传输系统的结构的框图。在图31中,实施方式6所涉及的电力传输系统具备三相发电机41b和控制器10f,来代替图18的三相发电机41和控制器10b。三相发电机41b具备发电机41b-1~41b-3,发电机41b-1~41b-3分部具备用于检测各相的电流从正切换为负、又从负切换为正的零交叉的零交叉检测器41m-1~41m-3。发电机41b-1~41b-3与图18的发电机41-1~41-3同样地,表示三相发电机41的第一相~第三相的绕组。如后述的那样,控制器10f基于零交叉来对编码调制器2a-1~2a-3和编码解调器4a-1~4a-3分别设定调制编码和解调编码。图31的电力传输系统的其它构成要素与图18的对应的构成要素同样地构成。

图32是示出图31的控制器10f的结构的框图。控制器10f不具有图18的相位变换器13ba~13bd,而具备控制电路11f和通信电路12f。

能够由零交叉检测器41m-1准确地检测三相发电机的第一相的发电电流的一个周期中的前半的正的期间和后半的负的期间。在前半的正的期间,对编码调制器2a-1设定非零的调制编码m11、m12,来控制编码调制器2a-1的编码调制电路23a的开关元件s1~s4(图10)。此时,对编码调制器2a-1设定始终为零的调制编码m13、m14,从而编码调制器2a-1的编码调制电路23a的开关元件s21~s24(图10)被切断,使得不流通电流。同样地,在后半的负的期间,对编码调制器2a-1设定始终为零的调制编码m11、m12,从而编码调制器2a-1的编码调制电路23a的开关元件s1~s4(图10)被切断,使得不流通电流。此时,对编码调制器2a-1设定非零的调制编码m13、m14,来控制编码调制器2a-1的编码调制电路23a的开关元件s21~s24(图10)。

同样地,关于三相发电机的第二相及第三相的发电电流,也能够分别由零交叉检测器41m-2、41m-3准确地检测发电电流的一个周期中的前半的正的期间和后半的负的期间。能够对编码调制器2a-2、2a-3赋予与该正负相应的调制编码。

由此,编码调制器2a-2的调制编码与编码调制器2a-1的调制编码之间的相位关系等同于三相发电机41b的第二相的发电电流与第一相的发电电流之间的相位关系。并且,编码调制器2a-3的调制编码与编码调制器2a-1的调制编码之间的相位关系等同于三相发电机41b的第三相的发电电流与第一相的发电电流之间的相位关系。

控制器10f基于由零交叉检测器41m-1~41m-3检测出的发电电流的相位,来对编码解调器4a-1~4a-3分别设定解调编码。

如以上所说明的那样,根据本实施方式,通过使用零交叉检测器41m-1~41m-3,不使用如图22所示那样的相位变换器13ba~13bd而能够对编码调制器2a-1~2a-3和编码解调器4a-1~4a-3分别设定调制编码和解调编码。由此,控制器10f能够容易地生成与三相交流电力的对应的相位分量同步的调制编码和解调编码。由此,能够将三相发电机41b的各相的发电电流在一个传输线路43上以多重方式进行传输,然后使各相的解调电流分离。像这样,能够实现一种能够将三相发电机41b的各相的电流同时传输到三相负载45的优异的电力传输系统。

根据本实施方式,除了上述的效果以外,还具有以下效果:即使在三相发电机41b的各相间的相位发生了变动的情况下,也能够稳定地传输电力。

实施方式的总结.

本公开的一个方式所涉及的电力传输系统用于从一个以上的发电机经由传输线路向一个以上的作为负载的电气设备发送电力,电力传输系统具备:编码调制子系统,其对由发电机发电产生的电力进行编码调制;以及编码解调子系统,其将由编码调制器进行调制所得到的电力进行编码解调,其中,在用于发送和接收电力的编码调制子系统与编码解调子系统的对中,分别使用由同一编码序列构成的调制编码和解调编码。

关于本公开的一个方式所涉及的电力传输系统,至少一个发电机具有多相交流的输出端子,编码调制子系统具有与多相发电机的输出端子数相同个数的编码调制器,各编码调制器的调制编码与多相交流的相位关系同步。

关于本公开的一个方式所涉及的电力传输系统,作为负载的电气设备中的至少一个电气设备具有多相交流的输入端子,编码解调子系统具备与多相交流的输入端子数相同个数的编码解调器,各编码解调器的解调编码与多相交流的相位关系同步。

如以上所说明的那样,能够在实施方式1~6所涉及的电力传输系统中提供如下一种优异的电力传输系统:除了能够进行准确地实现电力的编码调制和编码解调的电力传输以外,还能够通过将多个电力传输在任意的传输线路中多重地进行来同时进行电力传输。

其它实施方式.

在实施方式2~6中,在发电机生成交流电力的情况下,也可以测定发电产生的电力的频率并通知给控制器。

在实施方式3~6中,多个编码调制器也可以使用相同的调制编码,并且多个编码解调器也可以使用相同的解调编码。由此,既可以从一个编码调制器向多个编码解调器传输电力,也可以从多个编码调制器向一个编码解调器传输电力,还可以从多个编码调制器向多个编码解调器传输电力。

在实施方式1~6中,作为一例,示出对电流进行编码调制和编码解调后传输电力的例子,但不限于此。还能够对直流或交流的电压进行编码调制和编码解调后传输电力,能够获得同样的效果。

附图标记说明

1、1-1~1-3、1a-1~1a-3:发电机;1m、1m-1、1m-2:电力测定器;2、2a、2a-1~2a-n:编码调制器;3、3-1~3-3:传输线路;4、4a、4a-1~4a-n:编码解调器;5、5-1~5-3:负载;5m、5m-1~5m-2:电力测定器;10、10a~10f:控制器;11、11b、11e、11f:控制电路;12、12a、12b、12e、12f:通信电路;13ba~13bd、13e-1-1~13e-1-(n-1)、13e-2-1~13e-2-(n-1):相位变换器;20:控制电路;21:通信电路;22、22a:编码生成电路;23、23a:编码调制电路;30:控制电路;31:通信电路;32、32a:编码生成电路;33、33a:编码解调电路;41:三相发电机;41-1~41-3:发电机(三相发电机41的各相的绕组);41a:多相发电机;41a-1~41a-n:发电机(多相发电机41a的各相的绕组);41b:三相发电机;41b-1~41b-3:发电机(三相发电机41b的各相的绕组);41m-1~41m-3:零交叉检测器;42、42a:编码调制子系统;43、43-1~43-3、43a:传输线路;43a~43c:电力线;43d:接地线;44、44a:编码解调子系统;45:三相负载;45-1~45-3:负载(三相负载45的各相的绕组);45a:多相负载;45a-1~45a-n:负载(多相负载45a的各相的绕组);d1~d34:二极管;s1~s74:开关元件;ss1~ss34、ss21a~ss34a:开关电路;t1~t14:端子。

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