电力分组生成装置、电力路由器以及电力网络的制作方法_3

文档序号:9510332阅读:来源:国知局
和1个驱动端子。在图6中,3个端子中的最上侧的端 子和最下侧的端子是输入端子,中央的端子是驱动端子。以下,关于开关292,将附图中的上 侧的输入端子称为上侧输入端子、将下侧的输入端子称为下侧输入端子。开关292根据驱 动端子的电压,将输出端子的连接目的地切换到上侧输入端子或者下侧输入端子。具体而 言,如果驱动端子的电压是高电平电压,则将输出端子的连接目的地切换到上侧输入端子, 如果驱动端子的电压是低电平电压,则将输出端子的连接目的地切换到下侧输入端子。
[0123] 开关292的上侧输入端子与比较器291的输出端子连接,下侧输入端子与比较器 296的输出端子连接。此外,开关292的驱动端子与AND电路294的输出端子连接。此外, 开关292的输出端子与加法运算器297连接。
[0124] 在AND电路294的输出电压为高电平电压、即量化器51A、51B双方生成控制信号 的情况下,开关292将输出端子的连接目的地切换到上侧输入端子。另一方面,在AND电路 294的输出电压为低电平电压、即量化器51A、51B中的至少一方不生成控制信号的情况下, 开关292将输出端子的连接目的地切换到下侧输入端子。
[0125] 加法运算器297将开关292的输出电压与基准电压源298的输出电压相加而得到 的电压输出到Act端子。基准电压源298的输出电压是电压VI。该电压VI相当于从比较 器291输出的高电平电压。
[0126] 通过具有以上的结构,在量化器51A、51B双方生成控制信号的情况下,选择器29 从Act端子输出对从比较器291输出的电压加上电压VI而得到的电压。
[0127] 这里,如果从量化器51A的StaEl端子输入的电压(差分电压Δ VI)为从量化器 51B的StaE2端子输入的电压(差分电压AV2)以上,则比较器291输出低电平电压。于 是,从选择器29的Act端子输出大小为VI的电压。
[0128] 另一方面,如果从量化器51A的StaEl端子输入的电压(差分电压Δ VI)小于从 量化器51B的StaE2端子输入的电压(差分电压Δ V2),则比较器291输出高电平电压。于 是,从选择器29的Act端子输出大小为2 * VI的电压。
[0129] 在量化器51A、51B双方生成控制信号的情况下,由于AND电路294对开关292赋 予高电平电压,因此开关292切换到上侧输入端子。由此,选择器29如上述那样从Act端 子输出对从比较器291输出的电压加上电压V1而得到的电压。
[0130] 在该情况下,如果量化器51A的差分电压Δ VI为量化器51B的差分电压Δ V2以 上,则选择器29如上述那样从Act端子输出大小为VI的电压。
[0131] 此外,如果量化器51A的差分电压Δ VI小于量化器51B的差分电压Δ V2,则选择 器29如上述那样从Act端子输出大小为2 * VI的电压。
[0132] 另一方面,在量化器51A、51B中的至少一方不生成控制信号的情况下,由于AND电 路294对开关292赋予低电平电压,因此开关292切换到下侧输入端子。由此,选择器29 从Act端子输出对从比较器296输出的电压加上电压VI而得到的电压。
[0133] 这里,在量化器51A生成控制信号且量化器51B不生成控制信号的情况下,比较器 296输出低电平电压。在该情况下,选择器29从Act端子输出大小为VI的电压。
[0134] 此外,在量化器51A不生成控制信号且量化器51B生成控制信号的情况下,比较器 296输出高电平电压。在该情况下,选择器29从Act端子输出大小为2 * VI的电压。
[0135] 由此,选择器29使分组生成器28A、28B成为上述的生成状态或者非生成状态中的 任意的状态。具体而言,选择器29使分组生成器28A成为生成状态,使分组生成器28B成 为非生成状态。或者,选择器29使分组生成器28A成为非生成状态,使分组生成器28B成 为生成状态。
[0136] 在量化器51A、51B中的至少一方不生成控制信号的情况下,由于发送到主传输路 径L1的电力分组不会彼此发生冲突,因此选择器29进行控制,使得量化器51A、51B中的任 意量化器所生成的控制信号保持原样地输出。
[0137] 另一方面,当通过分别向分组生成器28A和28B赋予目标电压而量化器51A、51B 双方生成控制信号的情况下,彼此的电力分组有可能发生冲突。
[0138] 在这种情况下,本实施方式的选择器29进行控制,使得从量化器51A、51B中的任 意一方输出控制信号。
[0139] 这里,如果Act端子的电压为VI,则比较器53A对量化器51A赋予Η电平电压,因 此量化器51Α输出控制信号。此外,如果Act端子的电压是VI,则比较器53Β对量化器51Β 赋予L电平电压,因此量化器51B不输出控制信号。
[0140] 另一方面,如果Act端子的电压为2 * VI,则比较器53A对量化器51A赋予L电 平电压,因此量化器51A不输出控制信号。此外,如果Act端子的电压是2 * VI,则比较器 53B对量化器51B赋予Η电平电压,因此量化器51B输出控制信号。
[0141] 如上述那样,在量化器51Α、51Β双方生成控制信号的情况下,如果量化器51Α的差 分电压Δ VI为量化器51Β的差分电压Δ V2以上,贝lj选择器29从Act端子输出大小为VI 的电压,如果量化器51A的差分电压AVI小于量化器51B的差分电压AV2,则选择器29从 Act端子输出大小为2 * VI的电压。
[0142] 由此,在量化器51A的差分电压Δ VI为量化器51B的差分电压Δ V2以上的情况 下,选择器29使量化器51A输出控制信号,在量化器51A的差分电压Δ VI小于量化器51B 的差分电压AV2的情况下,使量化器51B输出控制信号。
[0143] 即,在量化器51A、51B双方生成控制信号的情况下,选择器29改变Act端子的 电压,使得仅从量化器51A、51B中的、与推定为被施加的电压与目标电压之间的差分电压 AV1(AV2)较大的一方的负载4A(4B)对应的量化器51A(51B)输出控制信号。
[0144] 即,在负载1A、1B中分别产生推定为被施加的电压与目标电压之间的差分电压 Δ VI (△ V2)。在该情况下,选择器29根据各个负载1A、1B中的推定为被施加的电压与目标 电压之间的差分电压A VI ( Δ V2),使各分组生成器28A、28B成为生成状态和非生成状态中 的任意状态。具体而言,针对2个负载4A、4B,选择器29使各分组生成器28A、28B成为生成 状态和非生成状态中的任意状态,以便向推定为被施加的电压与目标电压之间的差分电压 Δ VI (AV2)较大的一方供给电力分组。
[0145] 由此,能够使分别被施加到2个负载4A、4B的电压向与目标电压较近的电压迀移。
[0146] 如上所述,在通过对分组生成器28A和28B双方赋予目标电压而量化器51A、51B 双方生成控制信号的情况下,选择器29控制量化器51A、51B,使得仅从量化器51A、51B中 的、差分电压AV1(AV2)较大的一方的量化器51A(51B)输出控制信号。
[0147] 由此,即使在量化器51A、51B双方生成控制信号的情况下,选择器29也能够在量 化器51A与量化器51B之间适当地切换输出控制信号的量化器。其结果为,能够避免两分组 生成器28A、28B分别生成的电力分组的冲突,以使之近似于目标电压的方式对各负载4A、 4B供给电力分组。
[0148] < 2 >控制部的动作
[0149] 以下,对本实施方式的控制部25的动作进行说明。
[0150] 控制部25以向负载4A、4B供给电力分组的状态(第1状态)和不向负载4A、4B 供给电力分组的状态(第2状态),来推定被施加到负载4A、4B的电压。此时,控制部25例 如根据包含负载4A、4B、连接电阻、以及与负载4A、4B并联连接的缓冲用的电容器的等效电 路,来推定被施加到负载4A、4B的电压。
[0151] 图7的(a)和(b)示出本实施方式的控制部25所假定的负载4A(4B)的等效电路 的一例。等效电路例如由电阻RL、与电阻RL并联连接的电容器C、以及与电阻RL串联连接 的电阻R构成。这里,电阻RL相当于负载4A、4B,电容器C相当于缓冲用的电容器,电阻R 相当于连接电阻。此外,图7的(a)示出向负载4A(4B)供给电力分组的状态。这里,以向 等效电路的输入端间施加电压V的状态进行表示。此外,图7的(b)示出不向负载4A(4B) 供给电力分组的状态。这里,以等效电路的输入端之间被开放的状态来进行表示。
[0152] 该图7的(a)和(b)所示的2个状态分别是向负载4A(4B)供给电力分组的情况 下、以及不向负载4A(4B)供给电力分组的情况下可取得的状态。
[0153] 控制部25根据该控制部25所具有的开关521A (512B)的输出,来判定负载4A (4B) 的状态是图7的(a)所示的状态、还是图7的(b)所示的状态。
[0154] 即,在分组生成器28A(28B)为生成状态时,开关521A(521B)输出控制信号。另一 方面,在分组生成器28A(28B)为非生成状态时,不输出控制信号。
[0155] 由此,控制部25能够根据开关521A(512B)是否输出控制信号,来判定是否向负载 4A(4B)赋予了电力分组。
[0156] 控制部25根据是否向负载4A(4B)赋予了电力分组的判定,来切换后述的处理。
[0157] 图8示出2个分组生成器28A、28B的动作的时序图。在以下的说明中,如图8所 示,通过分别向2个分组生成器28A、28B赋予目标电压,而使2个分组生成器28A、28B进行 动作。这里,以时间间隔K为时间单位,来改变2个分组生成器28A、28B的动作。该时间间 隔K是与1个电力分组相应的。以下,将时间间隔K称为"1分组时间"。
[0158] 首先,对图8的期间INT1中的动作进行说明。在选择器29判定为开关514A的 输出值(差分电压AV1)比开关514B的输出值(差分电压AV2)大时,开始该期间INT1。 即,在判定为差分电压AVI比差分电压AV2大时开始,其中,差分电压AVI是推定为被施 加到负载4A的电压与目标电压之间的差分电压,差分电压AV2是推定为被施加到负载4B 的电压与目标电压之间的差分电压。
[0159] 此外,期间INT1相当于分组生成器28A、28B双方在1分组时间前不输出控制信号 的期间。即,相当于在1分组时间前不向负载4A、4B双方供给电力分组的期间。
[0160] 图9是示出图8的期间INT1中的控制部25的状态的框图。这里,ul、u2表示目 标电压,xlR、x2R表不从尚散化器511A、511B输出的信号。此外,xlLq、x2Lq表不从尚散化 器517A、517B输出的信号,xl、x2表示从差分器512A、512B输出的信号。此外,xlq、x2q表 示从二值化器520A、520B输出的信号,yl、y2表示从开关521A、521B输出的信号。K2、K4表 示放大器5131Α(5131Β)、5132Α(5132Β)的放大率。另外,在图9中,对于比较器53Α、53Β、头 部/尾部附加部55Α、55Β、放大器57Α、57Β,省略了图示。此外,对于量化器51Α、51Β中的延 迟器 523Α(523Β)、524Α(524Β),也省略了 图示。
[0161] 在期间ΙΝΤ1中,从选择器29向分组生成器28Α、28Β的比较器53Α、53Β赋予电压 VI (图4),此外,比较器53Α、53Β向量化器51Α的Actl端子和量化器51Β的Act2端子赋予 与电压VI对应的电压(Η电平电压或者L电平电压),由此,开关521A将输出端子的连接 目的地设定为上侧输入端子,开关521B将输出端子的连接目的地设定为下侧输入端子。由 此,分组生成器28A输出控制信号,分组生成器28B停止输出控制信号。
[0162] 此外,在期间INT1以前,由于分组生成器28A、28B双方不输出控制信号,因此开关 514A、514B和开关516A、516B的驱动端子维持L电平电压。因此,开关514A、514B的输出端 子的连接目的地均被设定为下侧输入端子,开关516A、516B的输出端子的连接目的地也均 被设定为下侧输入端子。
[0163] 但是,在量化器51A(51B)中,将放大器5131A(5131B)的放大率设为K2,将放大 器 5132A(5132B)的放大率设为 K4。在该情况下,K2 = -(C1 · Bl)_1 · C1 · Al,K4 = 一 (C1 · Bl)_1 · C1 · A2的关系成立。另外,"· "表示相乘。
[0164] 这里,在为了定义上述K2而使用的Al、Bl、C1是在处于向负载4A(4B)供给电力 分组的状态(图7的(a)的状态)的情况下导出的参数。此外,为了定义上述K4而使用的 A2是在处于不向负载4A(4B)供给电力分组的状态(图7的(b)的状态)的情况下导出的 参数。
[0165] 当将图7的(a)中的缓冲用的电容器的电容设为C、将连接电阻的大小设为R、将 负载4A(4B)的大小设为&时,参数A1、B1、C1以下述式(1)的方式表示。
[0166] (数 1)
[0169] Cl = 1
[0170] 此外,当将图7的(b)中的缓冲用的电容器的电容设为C、将负载4A(4B)的大小设 为&时,参数A2以下述式⑵的方式表示。
[0171] (数 2)
[0173] 如上所述,放大器5131A(5131B)被设定成其放大率为K2,放大器5132A(5132B)被 设定成其放大率为K4。
[0174] 在期间 INT1 中,在各信号 ul、u2、xlR、x2R、xlLq、x2Lq、xl、x2、xlq、x2q、yl、y2 之 间,下述式(3)和式(4)的关系式成立。这里,Q□表示二值化函数。此外,k是可取0至 S-1(S是正整数)之间的值的参数。这里,将S的值设定为例如100。此外,参数k的值 按照时间间隔K/S逐渐增加。这里,将S的值设定为例如100。另外,在后述的式(5)至式 (12)中也相同。
[0175] (数 3)
[0176] xl (k) = xlLq(k)-xlR(k) · · · (3-1)
[0177] xlLq(k+l) = A2 · xlLq(k) · · · (3-2)
[0187] 这里,与上述各式关联而对量化器51A的各部分进行说明。
[0188] 离散化器511A执行上述式(3 - 3)所示的处理。从离散化器511A输出的信号 xlR(k+l)表示向负载4A赋予了目标电压时的负载4A的电压,并且表示包含了从不向负载 4A赋予电力的状态起开始赋予电力而到达目标电压为止的过渡状态的电压。
[0189] 离散化器511A根据目标电压ul(k)和xlR(k)(过去的值)而输出信号xlR(k+l)。
[0190] 在图9中,放大器518A和离散化器517A执行上述式(3 - 2)所示的处理。由放 大器518A和离散化器517A处理后的信号xlLq(k+l)表示推定为被施加到负载4A的电压。
[0191] 即,信号xlLq(k+l)表示因被供给电力分组而推定为被施加到负载4A的电压。
[0192] 离散化器517A执
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