CN103378738A - 电源供给系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电源供给系统，即使通过任意电源电缆连接电源装置和受电装置，也能够将受电装置的输入电压或输入电流控制成预定的输入设定值。受电装置检测从电源电缆输入的输入电压或输入电流，将检测出的输入电压或输入电流作为受电侧信息，经由电源电缆发送到电源装置。电源装置基于从电源电缆接收到的受电侧信息，以使输入到受电装置的输入电压或输入电流收敛于预定的输入设定值的方式，控制向电源电缆输出的输出电压或输出电流的输出值。

Description

电源供给系统

技术领域

本发明涉及从电源装置经由电源电缆向与受电装置连接的负载供给电源的电源供给系统。

背景技术

在能够输出负载的额定功率以上的功率的电源装置中，需要在针对每个负载而决定的额定电压和额定电流的范围内供给电源，目前已知监视与负载连接的电源装置的输出线间的输出电压或输出电流，将输出电压或输出电流控制成适合于负载的额定电压或额定电流的预定的输出值的电源供给系统（专利文献1）。

但是，即使对电源装置侧的输出进行恒压、恒流控制，使其达到预定的输出值，连接了负载的受电装置侧的输入电压，也由于在电源装置和受电装置间连接的电源电缆的电阻而不同，无法准确地设为负载的额定电压。另外，在多个电源装置并列工作的情况下、或者在电源装置上连接了多个受电装置的情况下，即使将电源装置侧的输出电流控制成预定的输出值，也无法使受电装置侧的输入电流为额定电流的范围内。

因此，提出了保证连接直流电源装置和负载（受电装置）的电源电缆中的电压下降，将负载的输入电压保持为预定的输入值的电源供给系统100（专利文献2）。

以下，使用图4说明该现有的电源供给系统100。电源供给系统100具备：交流变压器101、将交流变换为直流的整流器102、控制整流器102的输出电压的栅极控制装置103、检测流过连接整流器102和负载104的电源电缆105的输出电流的直流变压器（transformer）106、向栅极控制装置103输出修正电压信号的电压下降补偿装置107。

电压下降补偿装置107，在直流变压器106检测出的电源电缆105中流过的输出电流上乘以电源电缆105的电阻值，计算电源电缆105引起的电压下降量，根据电压下降量向栅极控制装置103输出修正电压信号。栅极控制装置103将减去了电压下降量的输出电压与基准电压进行比较，对整流器102的输出电压进行恒压控制，因此，向负载104施加考虑了电源电缆105导致的电压下降量的在电源装置侧设定的基准电压的直流电源。

根据上述现有的电源供给系统100，只要使用电阻值已知的电源电缆105，就可以将负载侧的输入电压恒压控制成预定的电压，但是，想要向电源装置连接负载104的一般用户大多不知道电源电缆105的电阻值，另外，即使知道电阻值也需要向电压下降补偿装置107输入该电阻值。

而且，即使在以使用已知电阻值的电源电缆105为前提，向电压下降补偿装置107设置该电阻值的情况下，当用户代用不同长度或不同种类的电源电缆来与负载104连接时，电压下降补偿装置107估算的电压下降量与实际的电源电缆的电压下降量不同，向负载104施加与额定电压不同的输入电压。

另外，在并联连接了多个受电装置的情况下，无法根据电源装置的输出电流检测向各个受电装置的输入电流，因此，即使特定的受电装置的输入电流超过额定电流，也无法使电源装置的输出电流降低。

专利文献1：日本特开2002-136116号公报

专利文献2：日本特开平5-49163号公报

发明内容

考虑到上述问题而做出本发明，其目的在于提供一种电源供给系统，其即使通过任意电源电缆连接电源装置和受电装置，也能够将受电装置的输入电压或输入电流控制成预定的输入设定值。

另外，本发明的目的还在于提供一种电源控制系统，其在多个电源装置并列工作的情况下、或在电源装置上连接了多个受电装置的情况下，也能将各个受电装置侧的输入电流控制成额定电流的范围内。

另外，本发明的目的还在于提供一种电源供给系统，其根据负载的工作环境，将受电装置的输入电压或输入电流控制成最佳值。

为了达成上述目的，第1方式的电源供给系统，经由连接在电源装置和受电装置间的电源电缆，向与受电装置连接的负载供给电源，其中，受电装置具备：输入检测单元，其检测从电源电缆输入的输入电压或输入电流；以及受电侧发送单元，其将通过输入检测单元检测出的输入电压或输入电流作为受电测信息经由电源电缆发送至电源装置，并且，电源装置具备：电源侧接收单元，其从电源电缆接收受电侧信息；以及输出控制电路，其基于电源侧接收单元接收到的受电侧信息，以使输入到受电装置的输入电压或输入电流收敛于预定的输入设定值的方式，控制向电源电缆输出的输出电压或输出电流的输出值。

从受电装置向电源装置发送的受电侧信息，经由在电源装置和受电装置间连接的电源电缆被发送。

电源装置的输出控制电路，根据从电源侧接收单元接收到的受电装置的输入电压或输入电流的受电侧信息，控制输出电压或输出电流的输出值，使输入到受电装置的输入电压或输入电流收敛于预定的输入设定值。

在第2方式的电源供给系统中，电源装置还具备：经由电源电缆向受电装置发送电源侧信息的电源侧发送单元，并且，受电装置还具备：从电源电缆接收电源侧信息的受电侧接收单元。

从电源装置向受电装置发送的电源侧信息，经由在电源装置和受电装置间连接的电源电缆被发送。

在第3方式的电源供给系统中，电源侧信息是控制与受电装置连接的负载的动作的负载控制信息，受电装置基于受电侧接收单元接收到的负载控制信息，控制与受电装置连接的负载的动作。

受电装置根据从受电侧接收单元接收的负载控制信息，控制与受电装置连接的负载的消耗功率。

在第4方式的电源供给系统中，电源装置是向与受电装置连接的负载供给直流电源的DC-DC变换器，受电侧发送单元向电源电缆输出用受电侧信息调制后的调制信号，电源侧接收单元根据从电源电缆输入的调制信号来解调受电侧信息。

用受电侧信息调制后的调制信号叠加在不包含频率成分的直流电源的电压上，发送到电源装置，因此，即使是振幅小的微弱的调制信号，电源装置的电源侧接收单元也能够可靠地根据调制信号解调受电侧信息。

在第5方式的电源供给系统中，受电装置将由设置在负载的周边的传感器检测出的设置位置的环境值包含在受电侧信息中，并从受电侧发送单元进行发送，并且，电源装置的输出控制电路基于包含环境值的受电侧信息，以使输入电压或输入电流收敛于预定的输入设定值的方式，控制输出电压或输出电流的输出值。

可以与传感器检测出的负载的周边的环境值相符地控制电源装置的输出电压或输出电流的输出值，将受电装置的输入电压或输入电流设为预定的输入设定值。

在第6方式的电源供给系统中，电源装置还具备：存储对输入设定值进行连续控制的控制数据的存储单元，电源装置的输出控制电路控制输出电压或输出电流的输出值，以便通过控制数据对输入电压或输入电流的输入设定值进行顺序控制。

由电源装置的输出控制电路对受电装置的输入电压或输入电流进行顺序控制，由此可以从电源装置侧对与受电装置连接的负载的动作进行顺序控制。

根据第1方式的技术方案，利用从电源装置向受电装置供给电源的电源电缆从受电装置向电源装置发送受电侧信息，因此，可以不在电源装置和受电装置间另外设置信号线而使用任意的电源电缆，即使通过任意的电源电缆连接，也可以将受电装置的输入电压或输入电流控制成预定的输入设定值。

另外，即使在多个电源装置并列工作的情况下、或在电源装置上连接了多个受电装置的情况下，也可以将各个受电装置侧的输入电流控制成预定的输入设定值。

根据第2方式的技术方案，利用在电源装置和受电装置间连接的电源电缆，可以从电源装置向受电装置传递电源装置的输出能力、电源装置控制的受电装置的输入电压或输入电流的预定的输入设定值等电源侧信息。

根据第3方式的技术方案，当通过输入设定值控制的受电装置侧的消耗功率超过电源装置的输出能力时，可以控制与受电装置连接的负载的动作来使受电装置侧的消耗功率降低，以在电源装置的输出能力内再设定的输入设定值控制受电装置的输入电压或输入电流。

另外，在电源装置上连接了多个受电装置的情况下，通过发送用于确定各个受电装置的ID信息以及负载控制信息，可以控制各受电装置侧的消耗功率，调整成使全部受电装置的消耗功率不到从电源装置输出的功率。

根据第4方式的技术方案，可以通过对直流的输入电压的影响小的振幅小的调制信号向电源装置发送受电侧信息。

根据第5方式的技术方案，可以不在受电装置侧设置与负载的周边的环境值相符地使负载动作的控制电路，而通过电源装置控制负载的动作。因此，从电源装置向受电装置供给与负载的动作对应的电力的电源，不向电源电缆输出多余的电力。

根据第6方式的技术方案，可以从电源装置与负载的周边的环境值相符地、极细致地对与受电装置连接的负载的动作进行连续控制。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的电源供给系统1的概要图。

图2是电源装置2的框图。

图3是受电装置3和负载4的框图。

图4是表示现有的电源供给系统100的框图。

符号说明

1     电源供给系统

2     电源装置

3     受电装置

4     照明装置（负载）

5     电源电缆

9     恒压/恒流控制电路（输出控制电路）

16    存储部（存储单元）

29    解调电路（电源侧接收单元）

34    电压检测用比较器（输入检测单元）

35    电流检测用比较器（输入检测单元）

39    调制电路（受电侧发送单元）

41    照度计（传感器）

具体实施方式

以下，使用图1至图3说明本发明的一个实施方式中的电源供给系统1。如图1所示，该电源供给系统1包括：输出直流电源的电源装置2；连接了通过直流电源工作的负载4的受电装置3；由一对高压侧连接线5a和低压侧连接线5b构成的、在电源装置2和受电装置3之间连接的电源电缆5。

如图2所示，本实施方式的电源装置2是将图中10所示的电压有可能变化的不稳定的直流电源作为稳定的输出电压和输出电流的直流电源，在一对输出端子2a、2b间输出的DC-DC变换器，具体来说，是将在变压器6的一次线圈6a中流动的电流停止时在变压器6中积蓄的能量作为二次线圈6b的输出来释放的回扫（fly back）型DC-DC变换器。

图中的10是对工频交流电源进行整流、滤波而得到的电压有可能变化的不稳定的直流电源，10a是其高压侧端子，10b是设为接地电位的低压侧端子。在变压器6的一次侧具备：通过直流电源10工作的一次侧控制电路元件11；由将漏极与一次线圈6a的一端连接，将源极经由一次电流检测电阻7与低压侧端子10b连接的MOS型FET构成的开关元件8；与变压器6的反馈线圈6c形成闭环的一对分压电阻22a、22b。

一次侧控制电路元件11是将图中所示的反馈信号输入电路12、一次电流检测电路13、回扫电压检测电路14、A/D变换器15、存储部16、恒压/恒流控制电路9以及驱动电路17集成在一个芯片的电路部件中而得的IC元件。

反馈信号输入电路12的反馈输入FB连接在与变压器6的二次侧的光电二极管18进行光电耦合的光电晶体管19上。由此，后述的变压器6的二次侧的反馈信号生成电路25生成的反馈信号经由光电耦合元件18、19从反馈输入FB被反馈输入到反馈信号输入电路12。

一次电流检测电路13将模拟输入端子Is与一次电流检测电阻7和开关元件8的连接点连接。模拟输入端子Is的电位，通过一次线圈6a的一次线圈电流Ip流动所导致的一次电流检测电阻7的电压下降量来表示，因此，一次电流检测电路13将模拟输入端子Is的电位除以一次电流检测电阻7的电阻值，设为一次线圈电流Ip。

回扫电压检测电路14将模拟输入端子Vs与一对分压电阻22a、22b的连接点连接，输入了分压电阻22b的高压侧电位。一对分压电阻22a、22b与和变压器6的一次线圈6a逆向卷绕的反馈线圈6c形成闭环，因此，在一次线圈6a中流过一次线圈电流Ip的期间从模拟输入端子Vs输入负的电位，在一次线圈电流Ip停止，在包含反馈线圈6c的变压器6的各线圈6a、6b、6c中发生回扫电压的期间输入正的电位。即，回扫电压检测电路14根据模拟输入端子Vs的电位和极性监视在变压器6的各线圈6a、6b、6c中发生的电压的状态。

一次电流检测电路13和回扫电压检测电路14的输入都是模拟值的电位，因此通过A/D变换器15进行二值化，输出到以二值数据进行运算处理的恒压/恒流控制电路9。此外，还向恒压/恒流控制电路9输入在存储部16中存储的顺序控制数据，从反馈信号输入电路12输入以反馈信号表示的二次侧数据，恒压/恒流控制电路9将根据这些输入数据对开关元件8进行接通关断控制的开关控制信号输出到驱动电路17，在后面详细说明。

驱动电路17将其输出out经由电阻与作为开关元件8的MOS型FET的栅极连接，在通过输入的开关控制信号表示的定时向栅极施加正向偏置电压来对开关元件8进行接通关断控制，对DC-DC变换器2全体进行振荡控制。

在变压器6的二次侧（输出侧）具备：构成对二次线圈6b的输出进行整流滤波，在高压侧输出线20a和低压侧输出线20b之间输出的整流滤波电路的整流用二极管23以及滤波电容器24；与低压侧输出线20b串联连接的微小电阻值的输出电流检测电阻31；通过高压侧输出线20a与接地电位的低压侧输出线20b间的输出进行动作的二次侧控制电路元件21。高压侧输出线20a和低压侧输出线20b分别通过电源装置2的输出端子2a、2b与电源电缆5的高压侧连接线5a与低压侧连接线5b连接，对变压器6的二次侧的输出进行恒压/恒流控制，然后输出。

二次侧控制电路元件21是将在反相输入端子上连接了第一可变基准电源EV1的电压监视用比较器26、在反相输入端子上连接了第二可变基准电源EV2的电流监视用比较器27、A/D变换器28、解调电路29和反馈信号生成电路25集成在一个芯片的电路部件中而得到的IC元件。

电压监视用比较器26比较从模拟输入端子Vs输入的高压侧输出线20a的电压与从第一可变基准电源EV1输出的第一基准电压，将其差电压输出到A/D变换器28。第一可变基准电源EV1输出的第一基准电压可以设为任意电压，在此被设定为电源装置2的允许输出电压Vomax的电压。因此，当高压侧输出线20a和低压侧输出线20b间的输出电压Vo超过允许输出电压Vomax时，负的差电压进行二值化后被输出到反馈信号生成电路25。

电流监视用比较器27的同相输入端子经由模拟输入端子Is与输出电流检测电阻31的输出端子2b侧的一端连接，将流过低压侧输出线20b的输出电流流过输出电流检测电阻31所导致的电压下降量输入到同相输入端子。第二可变基准电源EV2输出的第二基准电压也可以改变为任意电压。在此，被设定为与电源装置2的允许输出电流Iomax流过输出线20a、20b时的输出电流检测电阻31的电压下降相等的电压。电流监视用比较器27将模拟输入端子Is的电位与设定为与允许输出电流Iomax相当的电位的第二基准电压比较，将其差电压输出到A/D变换器28，因此，当输出线20a、20b中流过的输出电流超过允许输出电流Iomax时，与超过的电流值对应的负的差电压进行二值化后被输出到反馈信号生成电路25。

成为电源侧接收单元的解调电路29作为在电源装置2侧接收经由电源电缆5从受电装置3发送的受电侧信息的接收电路来工作，因此，使一对输入端子D⁺、D^-与电源电缆5上连接的高压侧输出线20a与低压侧输出线20b连接，对输出线20a、20b输入了叠加的调制信号。从一对输入端子D⁺、D^-输入的调制信号在解调电路29中被解调，向反馈信号生成电路25输出从调制信号解调后的受电侧信息。

反馈信号生成电路25生成包含从A/D变换器28输出的差电压和从解调电路29输出的受电侧信息的反馈信号，根据反馈信号对与反馈输出FB连接的光电二极管18进行闪烁控制。如上所述，光电二极管18与变压器6的一次侧的光电晶体管19进行光电耦合，因此，反馈信号生成电路25生成的反馈信号经由光电耦合元件18、19被输出到一次侧的反馈信号输入电路12。

简单说明该电源装置2的基本动作。通过驱动电路17对开关元件8进行接通控制，在串联连接的一次线圈6a中开始流过作为励磁电流的一次线圈电流Ip时，在变压器2的各线圈中产生感生电动势。

从进行接通控制起T1时间的接通时间T1后，通过驱动电路17对开关元件8进行关断控制，当开关元件8关断时，一次线圈6a中流动的电流实质上被切断，在变压器6的各线圈6a、6b、6c中产生所谓的回扫电压。此时，二次线圈6b中产生的回扫电压通过整流用二极管23和滤波电容器24被整流滤波，经由输出线20a、20b和电源电缆5向受电装置3的负载4输出成为直流电源的电力。

当通过负载4的电力消耗，二次线圈6b中积蓄的电能的释放结束时，回扫电压消失，通过一次线圈6a或开关元件8的寄生电容和一次线圈6a的串联共振而开始振动，其振幅逐渐减小。

在各线圈中发生的电压降低，再次在周期T后通过驱动电路17对开关元件8进行接通控制，使开关元件8接通，如此重复一系列的振荡动作。

说明在该振动动作中，将高压侧输出线20a和低压侧输出线20b中流过的输出电流I_o恒流控制成任意的设定输出电流I_oset的方法。输出电流I_o通过振荡周期T中的二次线圈6b中流过的二次线圈电流Is的平均值表示，若将二次线圈6b中发生的峰值电流设为Is_max，振荡周期T内在二次线圈6b中发生回扫电压的时间、即二次线圈6b中流过二次线圈电流Is的时间设为T2，则通过（1）式表示。

I_o=Is_max×T2÷T÷2…（1）式

另外，若将一次线圈6a的匝数设为Np，将二次线圈6b的匝数设为Ns，则一次线圈电流Ip和二次线圈电流Is具有（2）式的关系，

Np×Ip=Ns×Is…（2）式

若将一次线圈6a中发生的峰值电流设为Ip_max，则根据（2）式导出（3）式。

Is_max=Ip_max×Np÷Ns…（3）式

而且，若将对一次线圈6a进行励磁的开关元件8的接通时间设为T1，将关断调整时间设为T3，则振荡周期T为

T=T1＋T2＋T3…（4）式

因此，若在（1）式中代入（3）式和（4）式，则得到（5）式的关系。

T3＝T2×（Np÷Ns×Ip_max÷2÷I_o-1）-T1…（5）式

在此，一次线圈电流Ip与接通时间T1的经过大致成比例地上升，因此，若将接通时间T1设为固定值，则此时的一次线圈的峰值电流Ip_max为常数，另外，Np和Ns是由电路元件决定的常数，因此，若检测T2并将其值代入（5）式，则通过调整关断调整时间T3，得到作为任意输出值的输出电流I_o。即，在将输出电流I_o设为预定的输出电流I_oset时，将（5）式中的输出电流I_o替换为设定输出电流I_oset，在经过T2的时间后，若设定根据（6）式得到的关断调整时间T3，则输出电流I_o被恒流控制成设定输出电流I_oset。

T3=T2×（Np÷Ns×Ip_max÷2÷I_oset-1）-T1…（6）式

在该电源装置1中，根据从回扫电压检测电路14输出的模拟输入端子Vs的电位和极性，得到每个振荡周期T的T2时间，因此，在恒压/恒流控制电路9中生成包含检测出的T2时间、设定输出电流I_oset以及根据（6）式得到的T3时间的关断调整时间的开关控制信号，并输出到驱动电路17，在各振荡周期T中包含T3的关断调整时间，对开关元件8进行接通关断控制，输出电流I_o恒流控制成设定输出电流I_oset。

接着，说明将输出电压V_o恒压输出控制成任意设定输出电压V_oset的方法。在电源装置2的振荡动作中，若将二次线圈6b的输出电压设为Vs，将二次线圈6b的电感设为Ls，则在二次线圈6b中发生的峰值电流Is_max可以通过（7）式来表示。

Is_max=Vs÷Ls×T2…（7）式，

根据该（7）式和（3）式，得到（8）式的关系。

Ip_max=Vs×Ns÷Np÷Ls×T2…（8）式

二次线圈6b的输出电压Vs是在输出线20a，20b间表现的输出电压Vo，Ns、Np、Ls是由电路元件决定的常数，因此，若检测T2并将其值代入（8）式，则通过调整一次线圈峰值电流Ip_max得到任意的输出电压Vo。因此，将（8）式中的输出电压Vs替换为想要恒压控制成的设定输出电压V_oset，当一次线圈电流Ip达到根据（9）式得到的一次线圈峰值电流Ip_max时，若对开关元件8进行关断控制，则输出电压Vo被恒压输出控制成设定输出电压V_oset。

Ip_max=V_oset×Ns÷Np÷Ls×T2…（9）式

在该电源装置1中，同样根据从回扫电压检测电路14输出的模拟输入端子Vs的电位和极性得到每个振荡周期T的T2时间，因此，在恒压/恒流控制电路9中根据该T2时间、设定输出电压V_oset以及（9）式估算一次线圈峰值电流Ip_max，在从一次侧电流检测电路13输入的一次线圈电流Ip达到估算的一次线圈峰值电流Ip_max的时刻，生成对开关元件8进行关断控制的开关控制信号，输出到驱动电路17。由此，开关元件8在每个振荡周期T中当一次线圈电流Ip达到估算的一次线圈峰值电流Ip_max时关断，切断一次线圈电流Ip，由此，输出线20a、20b间的输出电压Vo被恒压输出控制成设定输出电压V_oset。

受电装置2如图3所示，一对输入端子3a、3b分别与电源电缆5的高压侧连接线5a和低压侧连接线5b连接，在与输入端子3a连接的高压侧电源线32a和与输入端子3b连接的低压侧电源线32b之间具备以从电源装置2供给的直流电源动作的受电侧控制电路元件33、与低压侧电源线32b串联连接的微小电阻值的输入电流检测电阻40。

受电侧控制电路元件33是将检测从电源电缆3输入到高压侧电源线32a和低压侧电源线32b间的输入电压Vi的电压检测用比较器34、检测流过低压侧电源线32b的输入电流Ii的电流检测用比较器35、A/D变换器36、存储受电装置2的ID信息的ID存储部37、受电侧信息生成电路38、成为受电侧发送单元的调制电路39集成在一个芯片的电路部件中而得的IC元件。

电压检测用比较器34比较经由模拟输入端子Vs与高压侧电源线32a连接的同相输入的电位、与低压侧电源线32b上连接的反相输入的电位，向A/D变换器36输出作为其差电压的电源线32a、32b间的输入电压Vi。

另外，电流检测用比较器35比较在输入电流检测电阻40的一端上经由模拟输入端子Is连接的同相输入的电位、与在输入电流检测电阻40的另一端连接的反相输入的电位，向A/D变换器36输出通过输入电流检测电阻40的两端的电压表现的低压侧连接线5b中流过的输入电流Ii。

A/D变换器36对作为模拟值输入的输入电压Vi以及输入电流Ii进行二值化以便能够在由微型计算机构成的受电侧信息生成电路38中处理，然后输出到受电侧信息生成电路38。受电侧信息生成电路38的输入，除了该A/D变换器36以外，还与ID存储部37、配置在负载4的周边的传感器41的输出侧连接，ID存储部37中存储的确定受电装置3的ID信息、传感器41检测的负载4周边的环境值也被输入受电侧信息生成电路38。传感器41在此是测定光量的照度计，输入到受电侧信息生成电路38的环境值是对负载4的周围的光量进行二值化所得的照度信息。

受电侧信息生成电路38以预定的周期生成包含被输入的输入电压Vi、输入电流Ii、ID信息、照度信息、和将输入电压Vi和/或输入电流Ii设定为预定值的输入设定值的受电侧信息，并输出到调制电路39。输入设定值是根据负载4正常工作所需要的输入电压Vi和/或输入电流Ii在受电装置3侧设定的值，但是在通过电源装置2设定的情况下，也可以不包含在受电侧信息中。调制电路39，当从受电侧信息生成电路38被输入受电侧信息时，将通过该受电侧信息调制的调制信号输出到与一对电源线32a、32b分别连接的输出端子D⁺、D^-间，经由与电源线32a、32b连接的电源电缆5发送到电源装置2的解调电路29。

在本实施方式中，负载4是对塑料大棚内生长的蔬菜进行照明的照明装置，连接在高压侧电源线32a和低压侧电源线32b间，通过从电源装置2输入到电源线32a、32b间的直流电力而工作。负载4与受电装置3的高压侧电源线32a和低压侧电源线32b连接，但是为了通过受电装置3的电压检测用比较器34更准确地检测输入负载4的输入电压，优选配置在受电装置3的附近，特别是内置在受电装置3中。

另一方面，电源装置2的不稳定的直流电源10是通过对工频交流电源进行整流、滤波而得，因此，与设置在塑料大棚内的希望的位置的负载4的距离长，电源装置2和受电装置3有时通过10m以上的长的电源电缆5连接，通过与该长度成比例增大的电源电缆5的电阻值，与从电源装置2输出的输出电压Vo相比，输入受电装置3的输入电压Vi大幅度降低。

在该电源供给系统1中，根据照度计（传感器）41检测出的照明装置（负载）4周围的照度，与电源电缆5的长度无关地，将施加到照明装置4的输入电压Vi和输入电流Ii分别恒压/恒流控制成预定的设定输入电压V_iset和设定输入电流I_iset（输入设定值），以下说明其动作。

照明装置4发出的全部光束根据输入电压Vi和输入电流Ii而增减，因此，为使照明装置4以最适合于蔬菜生长的条件的光束进行发光，根据照明装置4周围的照度设定的设定输入电压V_iset和设定输入电流I_iset用随经过时间而变化的顺序控制数据表现并设定，预先存储在电源装置2侧的存储部16中。即，在此，在电源装置2侧预先设定成为输入受电装置3的输入电压Vi和输入电流Ii的控制目标值的输入设定值。例如为了促进蔬菜的生长而增加白天的时间的情况下，当日落后照度计41检测出的照度信息降低到一定值时，将设定输入电压V_iset提高一定时间来使照明装置4的光束上升。另外，在雨天等即使是白天也得不到充分的照度，照度计41检测出的照度信息不上升到一定值的情况下，提高设定输入电压V_iset来使照明装置4的光束上升。

关于照度计41检测出的照度信息1x，在实际的电源线32a、32b间的输入电压Vi比通过向存储部16存储的顺序控制数据表现的设定输入电压V_iset低的状态时，受电侧信息生成电路38以预定的周期生成包含从照度计41输入的照度信息1x、从A/D变换器36输入的输入电压Vi以及输入电流Ii、和ID信息的受电侧信息，从调制电路39将通过该受电侧信息调制后的调制信号经由电源电缆5发送到电源装置2的解调电路29。

解调电路29从调制信号解调受电侧信息，输出到反馈信号生成电路25。若电源装置2的输出线20a、20b间的输出电压Vo和输出线20a、20b中流过的输出电流Io分别不到允许输出电压Vomax和允许输出电流Iomax，则从A/D变换器28向反馈信号生成电路25输出的差电压为正极性，包含正极性的差电压和受电侧信息的反馈信号经由进行光电耦合的光电耦合元件18、19和一次侧的反馈信号输入电路12被输出到恒压/恒流控制电路9。

恒压/恒流控制电路9当被输入反馈信号时，根据反馈信号中包含的差电压的极性判断出能够对电源装置2的输出线20a、20b间的输出电压Vo和输出线20a、20b中流过的输出电流Io进行增大控制，从受电侧信息获得用ID信息确定的受电装置3的输入电压Vi、输入电流Ii、与受电装置3连接的照明装置4周围的照度信息1x。

而且，参照从存储部16读出的顺序控制数据，关于该照度信息1x，比较在顺序控制数据中表现的设定输入电压V_iset以及设定输入电流I_iset、和在受电侧信息中包含的输入电压Vi以及输入电流Ii，为使两者一致而调整设定输出电压V_oset以及设定输出电流I_oset，控制电源装置2的振荡动作。在此，为电源线32a、32b间的输入电压Vi比设定输入电压V_iset低的状态，因此，恒压/恒流控制电路9，在电源装置2重复连续振荡动作的同时，以使从受电装置3发送的输入电压Vi收敛于设定输入电压V_iset的方式生成对开关元件8进行接通关断控制的开关控制信号，输出到驱动电路17。

具体来说，只要输入电压Vi比设定输入电压V_iset低，就提高此时设定的设定输出电压V_oset，在从A/D变换器15输入的一次线圈电流Ip达到通过（8）式得到的一次线圈峰值电流Ip_max时，生成对开关元件8进行关断控制的开关信号，使输出线20a、20b间的输出电压Vo上升。当电源装置2的输出线20a、20b间的输出电压Vo上升时，即使电源电缆5中有电压下降，输入电压Vi也比控制前由电压检测用比较器34检测时的输入电压Vi上升。反之，当受电侧信息中包含的输入电压Vi超过设定输入电压V_iset时，降低此时设定的设定输出电压V_oset来使输出电压Vo降低，使输入电压Vi比控制前由电压检测用比较器34检测时的输入电压Vi降低。

当电源装置2重复该控制来重复连续振荡动作时，任意输入电压Vi收敛于设定输入电压V_iset。电源装置2的恒压/恒流控制电路9，当受电侧信息中包含的输入电压Vi与设定输入电压V_iset一致时，生成维持此时的设定输出电压V_oset的开关控制信号，由此将受电装置3的输入电压Vi恒压控制成设定输入电压V_iset。

另外，当受电侧信息中包含的输入电流Ii比关于照度信息1x在顺序控制数据中表现的设定输入电流I_iset高的情况下，降低此时设定的设定输出电流I_oset，当受电侧信息中包含的输入电流Ii比关于照度信息1x在顺序控制数据中表现的设定输入电流I_iset低的情况下，提高设定输出电流I_oset，经过根据调整后的设定输出电流I_oset和（6）式得到的关断调整时间T3时生成对开关元件8进行接通控制的开关信号，使输出电流I_o降低或上升。关断调整时间T3开始时是回扫电压消失时，恒压/恒流控制电路9可以根据从A/D变换器15输入的模拟输入端子Vs的电位的极性从正反转到负时来检测。

在本实施方式中，一台电源装置2和一台受电装置3通过电源电缆5连接，因此，在电源装置2的输出线20a、20b中流过的输出电流I_o和受电装置3的电源线32a、32b中流过的输入电流Ii相等，电源装置2重复该控制来重复连续振荡动作，由此，受电侧信息中包含的输入电流Ii收敛于设定输入电流I_iset，通过设定输入电流I_iset进行恒流控制。

在任意一方或双方为多台的电源装置2和受电装置3通过共同的电源电缆5连接的情况下，在各电源装置2中流过的输出电流I_o和各受电装置3中流过的输入电流Ii不同，但是输出电流I_o和输入电流Ii联动地上升或下降，因此可以把在各受电装置3中流过的输入电流Ii设为针对该受电装置3设定的设定输入电流I_iset。

在顺序控制数据中表现的设定输入电压V_iset以及设定输入电流I_iset根据经过时间或在受电侧信息中包含的照度信息1x而变化，因此，恒压/恒流控制电路9为使从受电装置3发送的输入电压Vi以及输入电流Ii分别收敛于变化的设定输入电压V_iset以及设定输入电流I_iset，通过上述方法生成对开关元件8进行接通关断控制的开关控制信号，使照明装置4以通过顺序控制数据表现的设定输入电压V_iset以及设定输入电流I_iset动作。

另外，在上述的控制中，当输出电压Vo或输出电流I_o上升，某一方超过允许输出电压Vomax或允许输出电流Iomax时，从A/D变换器28将负的差电压二值化后输出到反馈信号生成电路25，恒压/恒流控制电路9在被输入包含表示该负的差电压的数据的反馈信号的期间停止开关控制信号的生成，使开关元件8停止在关断动作的状态下。其结果，变压器6中积蓄的励磁能量慢慢消耗，输出电压Vo和输出电流I_o不到允许输出电压Vomax和允许输出电流Iomax。因此，可以防止电源装置2的过剩的直流电力的发生。

在上述电源供给系统1中，经由电源电缆5从连接了负载4的受电装置3向电源装置2发送受电侧信息，但是，也可以在电源装置2中设置将电源装置2生成的电源侧信息经由电源电缆5向受电装置3发送的电源侧发送单元，并且，在受电装置3中设置从电源电缆5接收电源侧信息的受电侧接收单元，经由电源电缆5在电源装置2和受电装置3之间进行双向通信。

这样，若能够将电源装置2生成的电源侧信息发送到受电装置3，则例如通过将电源装置2的输出能力或电源装置2控制的受电装置3的输入电压或输入电流的预定的输入设定值作为电源侧信息发送到受电装置3，能够以在受电装置3侧接收到的电源侧信息为参考，设定输入设定值。

另外，若将控制与受电装置3连接的负载4的动作的负载控制信息作为电源侧信息发送给受电装置3，能够从电源装置2控制负载4的动作，则在通过输入设定值控制的受电装置3侧的消耗功率超过电源装置2的输出能力的情况下，可以控制负载4的动作来使受电装置3侧的消耗功率降低，通过在电源装置2的输出能力内再设定的输入设定值控制受电装置3的输入电压或输入电流。

而且，在电源装置2上连接了多个受电装置3的情况下，通过将确定各个受电装置3的ID信息和负载控制信息一起作为电源侧信息来发送，能够控制各受电装置3侧的消耗功率，进行调整以使全部受电装置3的消耗功率不到从电源装置2输出的功率。

而且，本发明不限于上述实施方式，能够进行各种变形。例如在上述实施方式中，通过恒压/恒流控制电路9控制从电源装置2向电源电缆5输出的输出电压Vo和输出电流I_o的输出值，但是，也可以将变压器6的二次侧的第一可变基准电源EV1输出的第一基准电压和第二可变基准电源EV2输出的第二基准电压分别调整为表示使输入电压Vi收敛于设定输入电压V_iset那样的输出电压Vo、使输入电流Ii收敛于设定输入电流I_iset那样的输出电流I_o的电压来进行控制。

另外，传感器41或负载4的种类或数量不限于上述实施方式，也可以设传感器41为设置在生长的蔬菜附近的温度计，设负载4为使蔬菜附近的温度上升的加热器等，在上述的照度的顺序控制的同时或者另外地对温度进行顺序控制。

另外，在上述实施方式中，进行控制以使驱动负载4的直流电源的输入电压Vi和输入电流Ii分别成为设定输入电压V_iset和设定输入电流I_iset，但是，也可以是将输入电压Vi和输入电流Ii的一方控制成预定值的电源供给系统。

本发明适用于将供给直流电源的电源装置与连接了负载的受电装置通过任意电源电缆连接的电源供给系统。

Claims (6)

1.一种电源供给系统，其经由连接在电源装置和受电装置间的电源电缆，向与所述受电装置连接的负载供给电源，其特征在于，

所述受电装置具备：

输入检测单元，其检测从所述电源电缆输入的输入电压或输入电流；以及

受电侧发送单元，其将通过所述输入检测单元检测出的输入电压或输入电流作为受电测信息，经由所述电源电缆发送至所述电源装置，

并且，所述电源装置具备：

电源侧接收单元，其从所述电源电缆接收受电侧信息；以及

输出控制电路，其基于所述电源侧接收单元接收到的所述受电侧信息，以使输入到所述受电装置的输入电压或输入电流收敛于预定的输入设定值的方式，控制向所述电源电缆输出的输出电压或输出电流的输出值。

2.根据权利要求1所述电源供给系统，其特征在于，

所述电源装置还具备：经由所述电源电缆向所述受电装置发送电源侧信息的电源侧发送单元，

并且，所述受电装置还具备：从所述电源电缆接收所述电源侧信息的受电侧接收单元。

3.根据权利要求2所述的电源供给系统，其特征在于，

所述电源侧信息是控制与所述受电装置连接的负载的动作的负载控制信息，

所述受电装置基于所述受电侧接收单元接收到的所述负载控制信息，控制与所述受电装置连接的负载的动作。

4.根据权利要求1或2所述的电源供给系统，其特征在于，

所述电源装置是向与所述受电装置连接的负载供给直流电源的DC-DC变换器，

所述受电侧发送单元向所述电源电缆输出用所述受电侧信息调制后的调制信号，

所述电源侧接收单元根据从所述电源电缆输入的所述调制信号来解调所述受电侧信息。

5.根据权利要求1或4所述的电源供给系统，其特征在于，

所述受电装置将由设置在所述负载的周边的传感器检测出的设置位置的环境值包含在所述受电侧信息中，并从所述受电侧发送单元进行发送，

并且，所述电源装置的输出控制电路，基于包含所述环境值的受电侧信息，以使所述输入电压或输入电流收敛于预定的输入设定值的方式，控制所述输出电压或输出电流的输出值。

6.根据权利要求5所述的电源供给系统，其特征在于，

所述电源装置还具备：存储对所述输入设定值进行连续控制的控制数据的存储单元，

所述电源装置的输出控制电路控制所述输出电压或输出电流的输出值以便通过所述控制数据对所述输入电压或输入电流的输入设定值进行顺序控制。

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