CN107069978B - 转换器以及控制器 - Google Patents

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CN107069978B CN201610880761.XA CN201610880761A CN107069978B CN 107069978 B CN107069978 B CN 107069978B CN 201610880761 A CN201610880761 A CN 201610880761A CN 107069978 B CN107069978 B CN 107069978B
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Abstract

本发明提供一种能够实现新的电力输送方式的转换器以及控制器。转换器具备接收码调制电力的端子、以及用转换码间歇地转换所述码调制电力的电路。所述码调制电力是通过用调制码对规定的电力进行码调制而生成的交流电力。所述转换码基于所述调制码生成。

Description

转换器以及控制器
技术领域
本申请涉及码调制器、码解调器或转换器、控制器,以及具备该码调制器、码解调器或转换器、控制器的电力输送系统。
背景技术
近年来,为了降低远距离输电造成的损失,提出导入局部的小规模电力网。与该种电力网连接的电源(例如可再生能源电源)与大规模的商用电力网的主干电源相比,存在发电能力不足且发电能力的变动较大的倾向。因此,为了以小规模电力网稳定且高效地利用能源,要求能够以高输送效率输送和接收电力的电力输送系统。
在专利文献1中公开了用于使电力非同步地交换的多端子电力转换装置。
在专利文献2中公开了一种电力供给装置,该电力供给装置具备与其他装置收发信息信号的通信部以及向该其他装置供给电力的电力供给部。
专利文献1:日本特许第5612718号公报
专利文献2:日本特开2011-91954号公报
发明内容
本申请提供能够实现新的电力输送方式的码调制器、码解调器或转换器、控制器,以及具备该码调制器、码解调器或转换器、控制器的电力输送系统。
本申请的一个方式所涉及的转换器具备接收码调制电力的端子、以及用转换码间歇地转换所述码调制电力的电路。所述码调制电力是通过用调制码对规定的电力进行码调制而生成的交流电力。所述转换码基于所述调制码被生成。
另外,上述概括性的或具体的方式也可以通过电力输送系统、电力输送方法、码调制器、码解调器或集成电路来实现。
发明效果
根据本申请,能够提供可实现新的电力输送方式的码调制器、码解调器或转换器、控制器,以及具有该码调制器、码解调器或转换器、控制器的电力输送系统。
附图说明
图1为表示第1参考方式所涉及的电力输送系统的构成例的框图。
图2为表示第1参考方式所涉及的调制电流的波形的一例的图。
图3为表示调制电流的波形的比较例的图。
图4A为表示第1参考方式所涉及的发电电流的波形的一例的图。
图4B为表示第1参考方式所涉及的调制电流的波形的一例的图。
图4C为表示第1参考方式所涉及的解调电流的波形的一例的图。
图5为表示第1参考方式所涉及的码调制器的构成的一例的框图。
图6为表示第1参考方式所涉及的码解调器的构成的一例的框图。
图7为表示第1参考方式所涉及的码调制器、输送路、以及码解调器的构成的一例的示意电路图。
图8A为表示第2参考方式所涉及的发电电流的波形的一例的图。
图8B为表示第2参考方式所涉及的调制电流的波形的一例的图。
图8C为表示第2参考方式所涉及的解调电流的波形的一例的图。
图9为表示第2参考方式所涉及的码调制器的构成的一例的示意电路图。
图10为表示第2参考方式所涉及的码解调器的构成的一例的示意电路图。
图11为表示第2参考方式的变形例所涉及的码调制器的构成的示意电路图。
图12为表示第2参考方式的变形例所涉及的码解调器的构成的示意电路图。
图13为表示第1实施方式所涉及的电力输送系统的构成例的框图。
图14A为表示调制码的时间变化的一例的示意图。
图14B为表示第1实施方式所涉及的第1转换码的时间变化的一例的示意图。
图14C为表示第1实施方式所涉及的第2转换码的时间变化的一例的示意图。
图15A为表示第1实施方式的实施例1所涉及的发电电流的波形的图。
图15B为表示第1实施方式的实施例1所涉及的调制电流的波形的图。
图15C为表示第1实施方式的实施例1所涉及的转换电流的波形的图。
图16A为表示第1实施方式的实施例2所涉及的发电电流的波形的图。
图16B为表示第1实施方式的实施例2所涉及的调制电流的波形的图。
图16C为表示第1实施方式的实施例2所涉及的第1转换电流的波形的图。
图16D为表示第1实施方式的实施例2所涉及的第2转换电流的波形的图。
图17为表示第2实施方式所涉及的转换码的时间变化的一例的示意图。
图18为表示第1以及第2实施方式的变形例所涉及的电力输送系统的构成例的框图。
标记说明:
1、1a、1b 发电机
2、2a、2b 码调制器
3 输送路
4、4a、4b 码解调器
5、5a、5b 负载
1m、1ma、1mb、5m、5ma、5mb 电力测定器
10、10A、10B 控制器
10A1 有效时宽调整控制器
10A2 码变更控制器
20、30 控制IC
21、31 通信电路
22、32 栅极驱动器
23、23A、23B、33、33A、33B H桥电路
25、35、25A、35A 控制电路
100、100A、100B 电力输送系统
40、50a、50b 无线系统
41、51a、51b 无线发送机
42、52a、52b 无线输送路
43、53a、53b 无线接收机
d1~d4 控制信号
D1、Da、Db 解调码
Di1~Di4、Di11~Di14、Di21~Di24、Di31~Di34 二极管
I1、I11、I12 发电电流
I2 调制电流
I3、I31、I32 解调电流
m1~m4 控制信号
M1、Ma、Mb 调制码
S1~S4、S11~S14、S21~S24、S31~S34、S41~S44、S51~S54、S61~S64、S71~S74开关
SS1~SS4、SS11~SS14、SS21~SS24、SS31~SS34、SS21A~SS24A、SS31A~SS34A开关电路
SW1、SW2 开关
T1~T4、T11~T14 端子。
具体实施方式
以下,参照附图说明本申请所涉及的参考方式以及实施方式。另外,在以下的各方式中,对于同样的构成要素赋予相同的标记及/或相同的名称。
以下说明的各种方式,均示出概括性或具体性的例子。以下所示的数值、标记、波形、元件的种类、元件的配置及连接、信号的流动、电路块等仅为一例,无意限定本申请。并且,在表示最上位概念的独立权利要求中未记载的构成要素是任意的构成要素。
(第1参考方式)
[1.电力输送系统]
图1表示第1参考方式所涉及的电力输送系统100的构成。电力输送系统100具备发电机1、码调制器2、输送路3、码解调器4、负载5、以及控制器10。
发电机1发出电力(例如直流电力)。码调制器2用调制码对发出的电力进行码调制,由此生成码调制电力(即码调制波)。码调制电力从码调制器2经由输送路3被输送至码解调器4。输送路3例如是有线输送路。码解调器4用解调码对码调制电力进行码解调,由此获取电力(例如直流电力)。获得的电力例如被供给至负载5。
调制码以及解调码分别是由规定的码序列构成的信号。
码调制电力为交流电力。在本申请中,“交流电力”是指流动的方向以周期性或非周期性反转的电力,并且意指在充分长的时间内电流的平均值及/或电压的平均值大致为0的电力。“电流(或电压)的平均值大致为0”意指进行了码调制后的电流(或电压)的平均值的绝对值小于规定的值。该规定的值例如是通过用进行码调制前的电流(或电压)的最大值除以调制码的码长而得到的值。交流电力具有例如其极性按规定的期间(例如某单位期间的整数倍的期间)变化的波形。
发电机1例如具有电力测定器1m。电力测定器1m测定发电机1的发电量,并将其发送至控制器10。该发电量例如相当于从发电机1向码调制器2输送的电力量。另外,电力测定器1m也可以设置于码调制器2的前级。
负载5例如具有电力测定器5m。电力测定器5m测定负载5的用电量,并将其发送至控制器10。该用电量例如相当于从码解调器4向负载5输送的电力量。另外,电力测定器5m也可以设置于码解调器4的后级。
发电机1以及负载5例如也可以是电池或电容器等的蓄电装置。在这种情况下,例如在耗电较少的时间段对发出的电力进行蓄电,该蓄电电力能够被有效地利用。由此,能够提高系统整体的电力效率。
控制器10基于接收到的各电力量,控制码调制器2与码解调器4的动作。例如,控制器10向码调制器2以及码解调器4发送指示信号。
指示信号包含用于使码调制器2的动作与码解调器4的动作同步的同步信号。向码调制器2发送的指示信号例如包含表示对发电电力进行码调制的定时的定时信息,向码解调器4发送的指示信号例如包含表示对码调制电力进行码解调的定时的定时信息。由此,能够准确地使电力的码调制以及码解调同步。
向码调制器2发送的指示信号例如包含与调制码有关的码信息,向码解调器4发送的指示信号例如包含与解调码有关的码信息。在本申请中,“码信息”既可以是码序列其本身,也可以是用于从多个码序列中指定特定的1个码序列的指定信息,还可以是用于生成码序列的参数信息。
例如,控制器10也可以向码调制器2发送调制码的码序列,向码解调器4发送解调码的码序列。
例如,控制器10也可以向码调制器2发送用于指定调制码的码序列的指定信息,码调制器2基于该指定信息生成调制码。控制器10也可以向码解调器4发送用于指定解调码的码序列的指定信息,码解调器4基于该指定信息生成解调码。
或者,也可以在码调制器2中事先设定调制码,也可以在码解调器4中事先设定解调码。
例如,假设电力输送系统100具备多个发电机1、多个码调制器2、多个码解调器4、以及多个负载5的情况。在这种情况下,例如,控制器10对从多个码调制器2中选择的1个码调制器发送调制码的码信息,并且,对从多个码解调器4中选择的1个码解调器发送解调码的码信息。由此,能够从连接于所选择的码调制器2的发电机1向连接于所选择的码解调器4的负载5输送电力。
另外,在图1中代替发电电力、码调制电力以及码解调电力,示出了发电电流I1、码调制电流I2以及码解调电流I3。以下,说明对电流进行调制/解调的例子,但本申请不限于此,例如也可以对电压进行调制/解调。以下的说明中的“电流”能够适当地替换为“电压”或“电力”。
[2.码调制电力的输送效率]
图2示出调制电流I2的波形的例子。此外,图3示出比较例所涉及的调制电流I2a的波形的例子。图2中的“1”与“-1”表示与调制电流I2的各期间的电流值对应的码。图3中的“1”与“0”表示与调制电流I2a的各期间的电流值对应的码。由“1”与“0”构成的码序列相当于在典型的通信系统中使用的调制码。
在图2所示的例中,码调制器2将发电电流I1变换为具有“1”与“-1”的码的调制波(即调制电流I2)。因此,调制电流I2为交流。在这种情况下,在调制电流I2表示码“1”的期间,从码调制器2向码解调器4输送正的电流,在调制电流I2表示码“-1”的期间(例如图2中的期间Ta),从码调制器2向码解调器4输送负的电流。因此,在任意的期间均输送电力,由此,可得到高输送效率。
在图3所示的例中,调制电流I2a是具有“1”与“0”的码的调制波,并不是交流。在这种情况下,在调制电流I2a表示码“0”的期间(例如图3中的期间Tb),调制电流I2a为0,电力不被输送。因此,在码调制电力不是交流电力的情况下,电力的输送效率降低。
由图2以及3的比较可知,在码调制电力为交流电力的情况下,特别是,在调制码的码序列不含“0”的情况下,能够以高输送效率输送电力。
[3.直流电力的码调制解调]
图4A~4C分别示出发电电流I1、调制电流I2、解调电流I3的波形的例子。
图4A所示的发电电流I1为直流。
图4B所示的调制电流I2通过发电电流I1乘以调制码M1而获得。在该例中,调制码M1具有如下所示的码序列。
【数学式1】
M1=[1-1 1 1 1-1-1-1 1-1-1-1 1 1]
调制码的频率为35kHz,各码的时宽(duration)为[1/(35kHz)]/2=约14.3微秒。图4B所示的期间T表示调制码M1的码序列的1周期。
图4C所示的解调电流I3通过调制电流I2乘以解调码D1而获得。在该例中,调制码M1与解调码D1具有相同的码序列。即,解调码D1具有如下所示的码序列。
【数学式2】
D1=[1-1 1 1 1-1-1-1 1-1-1-1 1 1]
解调码的频率为35kHz,各码的时宽为约14.3微秒。
对调制电流I2乘以解调码D1的结果相当于发电电流I1乘以M1×D1的结果。在这里,M1×D1具有如下所示的码序列。
【数学式3】
M1×D1=[1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1]
因此,如图4C所示那样,通过码调制与码解调,与发电电流I1等同的直流电流被还原为解调电流I3。
如以上说明那样,根据本参考方式所涉及的调制解调方法,能够实现准确地同步并且电力损失少的电力输送。
例如,如图4B所示那样,通过反复使用调制码M1,能够长时间且高效率地输送电力。
在上述的例中,调制码M1的第8位至第14位的数字(digit)分别相当于使调制码M1的第1位至第7位的数字的正负反转后的数字。通过使用该种调制码,调制电流I2的平均为0,能够实现仅通过无直流成分的交流的输送。因此,能够以高输送效率输送电力。
[4.码调制器与码解调器]
图5示出码调制器2的构成例。
在图5中,码调制器2具备通信电路21、控制电路25、以及H桥电路23。控制电路25例如包含控制IC20与栅极驱动器22。
通信电路21接收来自控制器10的指示信号并向控制IC20输出。通信电路21例如包含天线、调谐电路、以及检波器。
指示信号例如包含同步信号、以及调制码的码信息。同步信号例如既可以是使调制开始的触发信号,也可以是使调制结束的触发信号。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,或也可以是表示应结束调制的时刻的时刻信息。这些触发信号以及时刻信息是本申请中的“定时信息”的例子。
控制IC20基于指示信号生成调制码,并使栅极驱动器22生成与该调制码对应的控制信号。控制IC20包含处理器。控制IC20例如是微机。
栅极驱动器22向H桥电路23输出控制信号,由此,使H桥电路23执行码调制动作。
码调制器2具有与发电机1连接的输入端子T1、T2以及与输送路3连接的输出端子T3、T4。
图6示出码解调器4的构成例。
在图6中,码解调器4具备通信电路31、控制电路35、以及H桥电路33。控制电路35例如包含控制IC30与栅极驱动器32。
通信电路31从控制器10接收指示信号并向控制IC30输出。通信电路31例如包含天线、调谐电路、以及检波器。
指示信号例如包含同步信号、以及解调码的码信息。同步信号例如既可以是使解调开始的触发信号,也可以是解调结束的触发信号。或者,同步信号例如也可以是表示应开始解调的时刻的时刻信息,或也可以是表示应结束解调的时刻的时刻信息。这些触发信号以及时刻信息是本申请中的“定时信息”的例子。
控制IC30基于指示信号生成解调码,并使栅极驱动器32生成与该解调码对应的控制信号。控制IC30包含处理器,例如是微机。
栅极驱动器32向H桥电路33输出控制信号,由此,使H桥电路33执行码解调动作。
码解调器4具有与输送路3连接的输入端子T11、T12以及与负载5连接的输出端子T13、T14。
在图1中,控制器10经由不同于输送路3的路径向码调制器2以及码解调器4发送控制信号。但控制器10也可以经由输送路3向码调制器2以及码解调器4发送控制信号。在这种情况下,控制信号例如能够被与码调制电力复用而输送。由此,例如从控制器10向码调制器2以及码解调器4的通信路径被删减,能够降低成本。
图7表示码调制器2中的控制电路25以及H桥电路23、以及码解调器4中的控制电路35以及H桥电路33的构成例。
在图7中,H桥电路23具备全桥连接的4个开关电路SS1~SS4。例如,开关电路SS1、SS2、SS3、以及SS4分别包含开关S1、S2、S3、以及S4。
在图7中,H桥电路33具备全桥连接的4个开关电路SS11~SS14。例如,开关电路SS11、SS12、SS13、以及SS14分别包含开关S11、S12、S13、以及S14。
各个开关S1~S4以及S11~S14例如既可以是双向开关,也可以是MOS晶体管。
控制电路25生成规定的码序列m1、m2。控制电路25向开关S1、S4输出码序列m1作为控制信号,向开关S2、S3输出码序列m2作为控制信号。
例如,开关S1~S4在表示“1”的信号被输入的期间为接通状态,在表示“0”的信号被输入的期间为断开状态。开关S1为接通状态时,电流从端子T1向端子T3流动。开关S3为接通状态时,电流从端子T1向端子T4流动。开关S2为接通状态时,电流从端子T3向端子T2流动。开关S4为接通状态时,电流从端子T4向端子T2流动。
控制电路35生成规定的码序列d1、d2。控制电路35向开关S12、S13输出码序列d1作为控制信号,向开关S11、S14输出码序列d2作为控制信号。
例如,开关S11~S14在表示“1”的信号被输入的期间为接通状态,在表示“0”的信号被输入的期间为断开状态。开关S11为接通状态时,电流从端子T12向端子T13流动。开关S13为接通状态时,电流从端子T11向端子T13流动。开关S12为接通状态时,电流从端子T14向端子T12流动。开关S14为接通状态时,电流从端子T14向端子T11流动。
在图7中,沿由实线箭头表示的方向流动的电流被视为正的电流。在图7中,码调制器2与码解调器4除了电流的流动朝向互为相反这点以外,具有对称的构造。
[5.动作]
[5-1.控制信号]
表1示出向码调制器2的开关S1~S4输入的控制信号m1、m2的码序列的例子以及向码解调器4的开关S11~S14输入的控制信号d1、d2的码序列的例子。
【表1】
控制信号 码序列
m1 c1a=[1 0 1 1 1 0 0]
m2 c1b=[0 1 0 0 0 1 1]
d1 c1a=[1 0 1 1 1 0 0]
d2 c1b=[0 1 0 0 0 1 1]
在该例中,控制信号m1的码序列与控制信号d1的码序列为相同的码序列c1a,控制信号m2的码序列与控制信号d2的码序列为相同的码序列c1b。码序列c1b是将码序列c1a的全部比特进行比特反转而成的码序列。
[5-2.码调制器的动作]
说明码调制器2的动作。
当控制信号m1为“1”且控制信号m2为“0”时,开关S1、S4为接通状态,并且,开关S2、S3为断开状态。此时,向码调制器2输入的正的发电电流I1沿图7的实线箭头的方向流动,由此,正的调制电流I2在端子T3、T4流动。即,发电电流I1被由“1”进行码调制。
另一方面,控制信号m1为“0”且控制信号m2为“1”时,开关S1、S4为断开状态,并且,开关S2、S3为接通状态。此时,向码调制器2输入的正的发电电流I1沿图7的虚线箭头的方向流动,由此,负的调制电流I2在端子T3、T4流动。即,发电电流I1被由“-1”进行码调制。
另外,基于表1的控制信号m1、m2的一系列开关动作相当于用下述的调制码Ma对发电电流I1进行码调制的操作。
【数学式4】
Ma=[1 -1 1 1 1 -1 -1]
因此,码调制器2用调制码Ma对发电电流I1进行码调制,并经由端子T3、T4向输送路3输出交流的调制电流I2。
[5-3.码解调器的动作]
说明码解调器4的动作。
控制信号d1、d2与控制信号m1、m2同步。因此,正的调制电流I2被输入码解调器4时,控制信号d1为“1”且控制信号d2为“0”。此时,开关S13、S12为接通状态且开关S11、S14为断开状态。因此,正的调制电流I2沿图7实线箭头的方向流动,由此,正的解调电流I3在端子T13、T14流动。即,调制电流I2被由“1”进行码解调。
另一方面,负的调制电流I2被输入码解调器4时,控制信号d1为“0”且控制信号d2为“1”。此时,开关S11、S14为接通状态且开关S12、S13为断开状态。因此,负的调制电流I2沿图7的实线箭头的方向流动,由此,正的解调电流I3在端子T13、T14流动。即,调制电流I2被由“-1”进行码解调。
另外,基于表1的控制信号d1、d2的一系列的开关动作相当于用下述的解调码Da对调制电流I2进行码解调的操作。
【数学式5】
Da=[1 -1 1 1 1 -1 -1]
因此,码解调器4用解调码Da对调制电流I2进行码解调,并经由端子T13、T14输出正的解调电流I3。
[5-4.控制信号的其他例]
表2示出控制信号m1、m2、d1、d2的码序列的其他例。
【表2】
控制信号 码序列
m1 [c1a c1b]=[1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1]
m2 [c1b c1a]=[0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0]
d1 [c1a c1b]=[1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1]
d2 [c1b c1a]=[0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0]
表1所示的控制信号m1、m2的码序列的“1”的个数与“0”的个数不相等。因此,调制码Ma的码序列的“1”的个数与“-1”的个数不相等。在这种情况下,调制电流I2的平均不为0,调制电流I2成为稍含直流成分的交流。
另一方面,在表2中,控制信号m1、d1具有码序列c1a与码序列c1b级联连结而成的码序列[c1a c1b],控制信号m2、d2具有码序列c1b与码序列c1a级联连结而成的码序列[c1bc1a]。如上所述,由于码序列c1b是将码序列c1a的全部比特进行比特反转后而成的码序列,因此在连结了c1b与c1a而成的码序列中,“1”的个数与“0”的个数相等。由此,调制电流I2成为不含直流成分的交流,输送效率进一步提高。另外,表2所示的控制信号m1、m2对应于上述的调制码M1,控制信号d1、d2对应于上述的解调码D1。
(第2参考方式)
第2参考方式所涉及的电力输送系统除了发电电力为交流以外与第1参考方式中说明的电力输送系统100相同。以下,对第2参考方式中的与第1参考方式不同的点进行说明。
[1.交流电力的码调制解调]
图8A-8C分别示出发电电流I1、调制电流I2、解调电流I3的波形的例。
图8A所示的发电电流I1是具有频率5kHz的矩形波形的交流。图8B所示的调制电流I2通过发电电流I1乘以调制码M1而获得。图8B所示的调制电流I2为交流。图8C所示的解调电流I3通过调制电流I2乘以解调码D1而获得。调制码M1以及解调码D1与在第1参考方式中说明的相同。如图8C所示那样,通过码调制以及码解调,与发电电流I1等同的交流电流被还原为解调电流I3。
因此,即使在发电电力为交流电力的情况下,也与发电电力为直流电力的情况同样地能够以高输送效率输送电力。
[2.码调制器与码解调器]
图9示出第2参考方式所涉及的码调制器2中的控制电路25A以及H桥电路23A的构成例。图9所示的电路相对于图7所示的电路有以下不同点。
(1)代替图7所示的开关电路SS1~SS4而设置有双向开关电路SS21~SS24。
(2)代替图7所示的控制电路25而设置有控制电路25A。控制电路25A向H桥电路23A输出码序列m1~m4作为控制信号。
开关电路SS21除了图7所示那样的开关S1还包含沿与开关S1相反的方向且并列地连接的开关S21。开关S21响应控制信号m3而接通、断开。开关电路SS22除了图7所示那样的开关S2还包含沿与开关S2相反的方向并且并列地连接的开关S22。开关S22响应控制信号m4而接通、断开。开关电路SS23除了图7所示那样的开关S3还包含沿与开关S3相反的方向并且并列地连接的开关S23。开关S23响应控制信号m4而接通、断开。开关电路SS24除了图7所示那样的开关S4还包含沿与开关S4相反的方向并且并列地连接的开关S24。开关S24响应控制信号m3而接通、断开。
开关S21~S24例如是MOS晶体管。
图10示出第2参考方式所涉及的码解调器4中的控制电路35A以及H桥电路33A的构成例。图10所示的电路相对于图7所示的电路有以下不同点。
(1)代替图7所示的开关电路SS11~SS14而设置有双向开关电路SS31~SS34。
(2)代替图7所示的控制电路35而设置有控制电路35A。控制电路35A向H桥电路33A输出码序列d1~d4作为控制信号。
开关电路SS31除了图7所示那样的开关S11还包含沿与开关S11相反的方向且并列地连接的开关S31。开关S31响应控制信号d4而接通、断开。开关电路SS32除了图7所示那样的开关S12还包含沿与开关S12相反的方向且并列地连接的开关S32。开关S32响应控制信号d3而接通、断开。开关电路SS33除了图7所示那样的开关S13还包含沿与开关S13相反的方向且并列地连接的开关S33。开关S33响应控制信号d3而接通、断开。开关电路SS34除了图7所示那样的开关S14还包含沿与开关S14相反的方向且并列地连接的开关S34。开关S34响应控制信号d4而接通、断开。
开关S31~S34例如是MOS晶体管。
[3.动作]
[3-1.控制信号]
表3示出向码调制器2的开关S1~S4、S21~S24输入的控制信号m1~m4的码序列的例子、以及向码解调器4的开关S11~S14、S31~S34输入的控制信号d1~d4的码序列的例子。
【表3】
控制信号 码序列
m1 [c1a c0]=[1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
m2 [c1b c0]=[0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0]
m3 [c0 c1a]=[0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0]
m4 [cO c1b]=[0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1]
d1 [c1a c0]=[1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
d2 [c1b c0]=[0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0]
d3 [c0 c1a]=[0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0]
d4 [c0 c1b]=[0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1]
在该例中,控制信号m1、m2、m3、以及m4的码序列分别与控制信号d1、d2、d3、以及d4的码序列相同。在表3中,码序列c1b是将码序列c1a的全部比特进行比特反转而成的码序列,码序列c0是全部比特为“0”的码序列。码序列c1a、c1b、c0的时宽与交流的发电电流I1的半周期一致。
[3-2.码调制器的动作]
说明码调制器2的动作。在这里,假设发电电流I1在第1半周期(即1周期的前半部分)为正,在第2半周期(即1周期的后半部分)为负。
[3-2-1.第1半周期中的码调制器的动作]
在第1半周期中,开关S1~S4通过控制信号m1、m2而接通、断开,开关S21~S24维持于断开状态。
控制信号m1为“1”且控制信号m2为“0”时,开关S1、S4为接通状态,且开关S2、S3为断开状态。此时,正的发电电流I1沿图9的箭头A1的方向流动,由此,正的调制电流I2在端子T3、T4流动。即,发电电流I1被由“1”进行码调制。
另一方面,控制信号m1为“0”且控制信号m2为“1”时,开关S1、S4为断开状态,且开关S2、S3为接通状态。此时,正的发电电流I1沿图9的箭头A2的方向流动,由此,负的调制电流I2在端子T3、T4流动。即,发电电流I1被由“-1”进行码调制。
因此,码调制器2在第1半周期中经由端子T3、T4向输送路3输出交流的调制电流I2。
[3-2-2.第2半周期中的码调制器的动作]
在第2半周期中,开关S1~S4维持于断开状态,开关S21~S24通过控制信号m3、m4而接通、断开。
控制信号m3为“1”且控制信号m4为“0”时,开关S21、S24为接通状态,且开关S22、S24为断开状态。此时,向码调制器2输入的负的发电电流I1沿图9的箭头B1的方向流动,由此,负的调制电流I2在端子T3、T4流动。即,发电电流I1被由“1”进行码调制。
另一方面,控制信号m3为“0”且控制信号m4为“1”时,开关S21、S24为断开状态,且开关S22、S23为接通状态。此时,向码调制器2输入的负的发电电流I1沿图9的箭头B2的方向流动,由此,正的调制电流I2在端子T3、T4流动。即,发电电流I1被由“-1”进行码调制。
因此,码调制器2在第2半周期中也经由端子T3、T4向输送路3输出交流的调制电流I2。
[3-2-3.补充]
基于表3的控制信号m1~m4的一系列的开关动作相当于用下述的调制码Mb对发电电流I1进行码调制的操作。
【数学式6】
Mb=[1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1]
在调制码Mb中,“1”的个数比“-1”的个数多。但调制电流I2的平均能够为0。这是因为,发电电流I1在第1半周期为正且在第2半周期为负,并且调制码Mb的第1半周期的部分序列与第2半周期的部分序列相同。
[3-3.码解调器的动作]
说明码解调器4的动作。
[3-3-1.第1半周期中的码解调器的动作]
在第1半周期中,开关S11~S14通过控制信号d1、d2而接通、断开,开关S31~S34维持于断开状态。
在第1半周期中,当正的调制电流I2被输入码解调器4时,控制信号d1为“1”且控制信号d2为“0”。此时,开关S12、S13为接通状态,且开关S11、S14为断开状态。因此,正的调制电流I2沿图10的箭头C1的方向流动,由此,正的解调电流I3在端子T13、T14流动。即,调制电流I2被由“1”进行码解调。
在第1半周期中,当负的调制电流I2被输入码解调器4时,控制信号d1为“0”且控制信号d2为“1”。此时,开关S12、S13为断开状态,且开关S11、S14为接通状态。因此,负的调制电流I2沿图10的箭头C1的方向流动,由此,正的解调电流I3在端子T13、T14流动。即,调制电流I2被由“-1”进行码解调。
因此,码解调器4在第1半周期期间经由端子T13、T14输出正的解调电流I3。
[3-3-2.第2半周期中的码解调器的动作]
在第2半周期中,开关S11~S14维持为断开状态,开关S31~S34通过控制信号d3、d4而接通、断开。
在第2半周期中,当正的调制电流I2被输入码解调器4时,控制信号d3为“1”且控制信号d4为“0”。此时,开关S32、S33为接通状态,且开关S31、S34为断开状态。因此,正的调制电流I2沿图10的箭头C2的方向流动,由此,负的解调电流I3在端子T13、T14流动。即,调制电流I2被由“-1”进行码解调。
在第2半周期中,当负的调制电流I2被输入码解调器4时,控制信号d3为“0”且控制信号d4为“1”。此时,开关S32、S33为断开状态,且开关S31、S34为接通状态。因此,负的调制电流I2沿图10的箭头C2的方向流动,由此,负的解调电流I3在端子T13、T14流动。即,调制电流I2被由“1”进行码解调。
因此,码解调器4在第2半周期的期间,经由端子T13、T14输出负的解调电流I3。换言之,码解调器4生成解调电流I3在第1半周期为正且在第2半周期为负这样的交流,其波形与发电电流I1的波形大致一致。
[3-3-3.补充]
基于表3的控制信号d1~d4的一系列的开关动作相当于用下述的解调码Db将调制电流I2进行码解调的操作。
【数学式7】
Db=[1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1]
[4.动作的变形例]
表4示出向码调制器2的开关S1~S4、S21~S24输入的控制信号m1~m4的码序列的变形例,以及向码解调器4的开关S11~S14、S31~S34输入的控制信号d1~d4的码序列的变形例。
【表4】
控制信号 码序列
m1 [c1a c1b]=[1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1]
m2 [c1b c1a]=[0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0]
m3 [c0 c0]=[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
m4 [c0 c0]=[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
d1 [c1a c1b]=[1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1]
d2 [c1b c1a]=[0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0]
d3 [c0 c0]=[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
d4 [c0 c0]=[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
表4所示的控制信号m3、m4、d3、d4使开关S21~S24、S31~S34维持于断开状态。由此,图9所示的H桥电路23A以及图10所示的H桥电路33A分别是与图7所示的H桥电路23以及33相同的电路。
并且,表4所示的控制信号m1、m2、d1、d2与表2所示的控制信号m1、m2、d1、d2相同。因此,本参考方式所涉及的码调制器2以及码解调器4能够实现在第1参考方式中说明的直流电力的调制解调。
因此,本参考方式所涉及的码调制器以及码解调器通过改变控制信号,能够应对直流电力的调制解调与交流电力的调制解调这两方。
生成直流电力的发电机1例如也可以是太阳能发电机。生成交流电力的发电机1例如也可以是利用涡轮机的旋转的发电机。作为上述那样的发电机的例子可以列举出火力发电机、水力发电机、风力发电机、原子能发电机、以及潮汐发电机。
[5.码调制器与码解调器的变形例]
图11表示第2参考方式所涉及的码调制器2中的H桥电路23B的变形例。图11所示的H桥电路23B代替图9所示的双向开关电路SS21~SS24而具备双向开关电路SS21A~SS24A。
双向开关电路SS21A包含开关S41、开关S51、二极管Di1、以及二极管Di11。开关S41以及开关S51串联连接。二极管Di1与开关S41并联连接。二极管Di11与开关S51并联连接。二极管Di1使电流从端子T3向端子T1流动。二极管Di11使电流从端子T1向端子T3流动。由于双向开关电路SS22A~SS24A具有与双向开关电路SS21A类似的构造,故省略其说明。
控制电路25A向开关S41、S44输出控制信号m1,向开关S42、S43输出控制信号m2,向开关S51、S54输出控制信号m3,向开关S52、S53输出控制信号m4。控制信号m1~m4例如可以如表3所示。
图12表示第2参考方式所涉及的码解调器4中的H桥电路33B的变形例。图12所示的H桥电路33B代替图10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包含开关S61、开关S71、二极管Di21、以及二极管Di31。开关S61以及开关S71串联连接。二极管Di21与开关S61并联连接。二极管Di31与开关S71并联连接。二极管Di21使电流从端子T13向端子T12流动。二极管Di31使电流从端子T12向端子T13流动。由于双向开关电路SS32A~SS34A具有与双向开关电路SS31A类似的构造,故省略其说明。
控制电路35A向开关S62、S63输出控制信号d1,向开关S61、S64输出控制信号d2,向开关S72、S73输出控制信号d3,向开关S71、S74输出控制信号d4。控制信号d1~d4例如可以如表3所示。
开关S41~S44、S51~S54、S61~S64、S71~S74例如可以是MOS晶体管。在这种情况下,二极管Di1~Di4、Di11~Di14、Di21~Di24、Di31~Di34例如可以是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1实施方式)
以下,对第1实施方式中的与参考方式不同的点进行说明。
[1.电力输送系统]
图13表示第1实施方式所涉及的电力输送系统100A的构成例。
电力输送系统100A与电力输送系统100相比有以下不同点。
(1)代替码解调器4而设置有码解调器4a、4b。
(2)代替负载5而设置有负载5a、5b。负载5a、5b分别具有电力测定器5ma、5mb。
(3)代替控制器10而设置有控制器10A。控制器10A使码调制器2用调制码对发电电力进行码调制,使码解调器4a、4b用基于调制码的转换码对码调制电力进行转换。
转换码例如是基于与调制码对应的解调码而生成的码。
控制器10A也可以根据调制码及/或解调码生成转换码,之后,向码解调器4a、4b发送所生成的转换码的码信息。或者,控制器10A也可以向码解调器4a、4b发送调制码及/或解调码的码信息、以及变更解调码的码序列的至少一部分的指示。在后者的情况下,转换码由码解调器4a、4b生成。
控制器10A例如包含记录有用于生成指示信号的程序的存储器、执行程序的处理器、以及发送指示信号的通信电路。控制器10A例如也可以是微机。
另外,参照标记4a、4b所示的块虽然不进行严格意义上的码解调动作,在这里,但为了方便说明,称作码解调器。在本实施方式中说明的码解调器4a、4b是本申请中的“转换器”的一例。码解调器4a、4b例如除了控制信号d1~d4的码序列以外具有与图10所示的码解调器4同样的构造。
电力输送系统100A例如能够根据发电机1的电力供给量、及/或负载5a、5b的电力需求,对负载5a、5b分配与发电机1的发电电力不同的电力。
发电机1发出规定的电力。码调制器2对发出的电力进行码调制。码调制后的电力从码调制器2经由输送路3输送至码解调器4a、4b。码解调器4a、4b分别用规定的转换码对码调制电力进行转换。转换后的电力被分别供给至负载5a、5b。
[2.动作]
[2-1.有效时宽的控制]
图14A为表示调制码的时间变化的示意图。图14A中的ΔT表示调制码的每1比特的时宽。在这里作为一例,假设解调码的码序列与调制码的码序列相等。在这种情况下,可看作图14A表示解调码的时间变化。
例如,控制器10A或码解调器4a基于图14A所示的调制码(或解调码),生成图14B所示的转换码。图14B所示的转换码在时宽ΔT的期间的一部分(图中的Δt1的期间)中示出“1”或“-1”。根据该转换码,例如码解调器4a以周期ΔT重复转换动作与休止动作。在休止动作期间码解调器4a不输出电力。由此,发电电力的波形被周期性地且部分地还原。换言之,码解调器4a间歇性地且周期性地输出转换电力。其结果,向负载供给的电力量可被调整为所需的值。
在本实施方式中,转换码的每1比特的时宽,是指码调制电力被进行转换的持续期间的宽度(例如图14B的Δt1)。在本申请中,有时将该时宽称作“有效时宽”。有效时宽Δt1相对于调制码的每1比特的时宽ΔT满足0<Δt1<ΔT。
[2-2.实施例1]
作为实施例1,说明通过发电机1发出的100mA的交流被转换为50mA的直流并向负载5b供给的例子。
在实施例1中,使用图13所示的电力输送系统100A。码调制器2具备图9所示的电路,码解调器4a、4b分别具备图10所示的电路。
码调制器2的控制信号m1~m4具有上述的表3所示的m1~m4码序列。码解调器4a的控制信号d1~d4具有上述的表4所示的码序列。码解调器4b的全部开关被维持为断开状态。
控制信号m1~m4的频率为35kHz,每1比特的时宽ΔT为[1/(35kHz)]/2=约14.3微秒。控制信号d1~d4的有效时宽Δt1为0.5×ΔT=约7.1微秒。
图15A~15C表示实施例1所涉及的发电电流I1、调制电流I2、转换电流I31的波形。
在图15C中,转换电流I31是以约14.3微秒的周期重复的脉冲电流,各脉冲的电流值为100mA,时宽约为7.1微秒。该转换电流I31例如通过由平滑电路进行平滑而成为50mA的直流。
另外,在图15A、图15B的波形中表现出了脉动电流成分,该脉动电流由于调制电流的一部分被码解调器4b反射而生成。
对实施例1中的解调码与转换码的关系进行补充。
在第1半周期(0~100微秒)中,码解调器4a的控制信号d1~d4与码调制器2的控制信号m1~m4一致。即,在第1半周期中,控制信号d1~d4使码解调器4a周期性地重复码解调动作与休止动作。其结果,在第1半周期,正的发电电流I2的一部分被周期性地还原为正的电流I31。
另一方面,在第2半周期(100~200微秒)中,码解调器4a的控制信号d1~d4与码调制器2的控制信号m1~m4不一致。因此,控制信号d1~d4使码解调器4a周期性地重复与解调动作不同的规定的转换动作以及休止动作。该规定的转换动作相当于使调制电流I2被码解调进而使电流的朝向反转的操作。其结果,在第2半周期,负的发电电流I2的一部分被周期性地转换为正的电流I31。另外,第2半周期的转换码相当于使第2半周期的解调码进行比特反转后的码。
本申请中的“转换码”不限定于对解调码本身设定有效时宽而成的码,也包括对基于解调码的规定的码设定有效时宽而成的码。
[2-3.有效时宽的互补性控制]
在电力输送系统100A中,在码解调器4a进行上述的休止动作期间,码解调器4b也可以进行码解调动作。例如,码解调器4a与码解调器4b也可以互补地对码调制电力进行转换。
例如,控制器10A或码解调器4b基于图14A所示的调制码(或解调码)生成图14C所示的转换码。图14C所示的转换码在时宽ΔT的期间的一部分(图中的Δt2的期间)中示出“1”或“-1”。如图14B以及图14C所示,在码解调器4a中使用的第1转换码的有效时宽Δt1与在码解调器4b中使用的第2转换码的有效时宽Δt2处于相互互补的关系。由此,码解调器4a、4b交替地输出码调制电力。其结果,向负载5a、5b供给的电力量可被调整为所需的值。
第1转换码的有效时宽Δt1、第2转换码的有效时宽Δt2、调制码的每1比特的时宽ΔT例如满足下述的关系。
【数学式8】
Δt1+Δt2≤ΔT
0<Δt1<ΔT
0<Δt2<ΔT
例如,当Δt1+Δt2=ΔT成立时,码解调器4a、4b完全互补地动作。例如,也可以是Δt1=0.4×ΔT,并且,Δt2=0.6×ΔT,或者还可以是Δt1=0.6×ΔT,并且,Δt2=0.4×ΔT。
例如,当Δt1+Δt2<ΔT成立时,码解调器4a、4b隔着规定的死区时间互补地动作。例如,也可以是Δt1=0.4×ΔT,并且,Δt2=0.5×ΔT,或者还可以是Δt1=0.5×ΔT,并且,Δt2=0.4×ΔT。
[2-4.实施例2]
作为实施例2,说明通过发电机1发出的100mA的交流的一部分被转换为50mA的直流并向负载5a供给,其余部分被转换为50mA的直流并向负载5b供给的例子。
在实施例2中,使用与实施例1同样的电力输送系统100A。码调制器2的控制信号m1~m4,以及码解调器4a的控制信号d1~d4与实施例1相同。
码解调器4b的控制信号d1~d4具有上述的表4所示的码序列。控制信号d1~d4的有效时宽Δt2为0.5×ΔT=约7.1微秒。
图16A~16D示出实施例2所涉及的发电电流I1、调制电流I2、转换电流I31、以及转换电流I32的波形。
在图16C以及16D中,转换电流I31、I32分别是以约14.3微秒的周期重复的脉冲电流。当转换电流I31为100mA时,转换电流I32为0mA,当转换电流I31为0mA时,转换电流I32为100mA。这些转换电流I31、I32例如分别通过由平滑电路进行平滑从而成为50mA的直流。
(第2实施方式)
以下,说明第2实施方式中的与参考方式以及第1实施方式不同的点。第2实施方式所涉及的电力输送系统与第1实施方式所涉及的电力系统相同。
[1.动作]
[1-1.调制码与解调码的相关度的变更]
图17为表示转换码的时间变化的示意图。在这里,作为一例假设解调码的码序列与调制码的码序列相等的情况。在这种情况下,图17所示的转换码相当于变更图14A所示的解调码的码序列的第4位比特而成的码。根据该转换码,例如,码解调器4a在相当于第4位比特的期间休止,在相当于其他比特的期间进行码解调动作。由此,发电电力的波形被部分地还原。换言之,码解调器4a间歇地进行转换动作,由此,间歇地输出转换电力。其结果,向负载供给的电力量可被调整为所需的值。
转换码例如通过变更与调制码对应的解调码的一部分而生成。转换码与解调码具有规定的相关度。转换码与解调码的相关度是转换码的各比特值与解调码或调制码的对应的比特值一致的比例。相关度大于0且小于1。在设转换码的比特数为N时,该相关度能够取i/N(i=1,…,N-1)的离散值。相关度的最小值为1/N、最大值为(N-1)/N。在输送较大的电力时,例如,相关可以大于0.5且小于1,也可以大于0.7且小于1。另一方面,在输送较小的电力时,例如,相关可以大于0且小于0.3,也可以大于0且小于0.5。
[1-2.动作例]
在本动作例中,说明通过发电机1发出的直流被转换为具有规定的波形的电流并向负载5a供给的例子。
在本动作例中,使用图13所示的电力输送系统100A。码调制器2具备图7所示的H桥电路23以及控制电路25。码解调器4a、4b分别具备图7所示的H桥电路33以及控制电路35。
码调制器2的控制信号m1、m2,以及码解调器4a的控制信号d1、d2例如具有下述的表5所示的码序列。码解调器4b例如全部的开关维持于断开状态。
【表5】
控制信号 码序列
m1 [1 0 1 1 1 0 0 1 0 0]
m2 [0 1 0 0 0 1 1 0 1 1]
d1 [1 0 1 0 1 0 0 1 1 0]
d2 [0 1 0 1 0 1 1 0 0 1]
在表5中,控制信号d1、d2的第4位比特分别相当于控制信号m1、m2的第4位比特反转后的值。控制信号d1、d2的第9位比特分别相当于控制信号m1、m2的第9位比特反转后的值。控制信号d1、d2的第4位以及第9位以外的比特分别与控制信号m1、m2的对应的比特一致。其结果,码解调器4a在相当于第4位以及第9位比特的期间不输出电流,在相当于其他比特的期间输出解调电流。
(其他实施方式)
本申请不限于在上述的参考方式以及实施方式中说明的具体例。本申请技术不限于在各种方式中说明的特定的例子,也包含对这些方式进行适当的变更、置换、附加、省略等而成的方式。此外,本申请也包含多个方式组合而成的方式。
在第1及第2参考方式、以及第1实施方式中,控制信号、调制码、解调码、以及转换码的各自的码序列由1个以上的正交Gold序列构成,但不限于此。例如,调制码、解调码、以及转换码也可以分别是其他正交码。作为其他正交码的例子可列举m序列。
在第1及第2参考方式、以及第1实施方式中,控制信号、调制码、解调码、以及转换码的各自的码长为7比特或14比特,但不限于此。在第2实施方式中,控制信号为10比特,但不限于此。码长越长则越能生成更多的正交码。此外,通过增加码长,互相关变得更小,能够更准确地进行电力的分离。
在第1实施方式的实施例1以及2中,将码调制器以及码解调器分别设为图9以及10所示的电路并进行了说明,但码调制器以及码解调器例如也可以是图7所示的电路。在这种情况下,码调制器以及码解调器的电路构成简化,能够实现低成本化以及装置的小型化。在第2实施方式的动作例中,将码调制器以及码解调器设为图7所示的电路并进行了说明,但码调制器以及码解调器例如也可以是图9以及10所示的电路。
在第1以及第2参考方式、第1以及第2实施方式中例示的码解调器可以用于任意的电力输送系统中,不限定于特定的系统。
在第1以及第2参考方式、第1以及第2实施方式中,将控制器设为存在于码调制器以及码解调器的外部并进行了说明,但本申请不限于此。也可以是控制器的功能的至少一部分被组入码调制器以及码解调器中的至少1个。
在第1以及第2参考方式、第1以及第2实施方式中,示出了电流被进行码调制解调的例子,但也可以是电压被进行码调制解调,还可以是电流以及电压被进行调制解调。
在第1以及第2参考方式、第1以及第2实施方式中,示出了向码调制器输入发电电流的例子,但发电电流是“输入电力”的一例。
在第2参考方式中,示出了双向开关电路包含2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。
在第1以及第2实施方式中,例示了具备1个发电机与2个负载的电力输送系统,但发电机的个数以及负载的个数不限于此。
在电力输送系统具备多个码调制器与多个码解调器的情况下,多个码调制电力可经由共通的输送路被同时输送。在这种情况下,例如,输送路是线缆时,能够减少线缆的根数。此外,与分时输送多个系统的电力的方式相比,能够缩短输送时间。此外,根据码调制解调方式,由于各电力被单独地输送,因此能够不影响其他电力输送地进行电力输送。根据调制码以及解调码的任意的组合,能够灵活地变更码调制器与码解调器间的配对。因此,即使配对的模式数量增加,也可抑制电路规模的大型化。因此,能够以小型化的装置实现电力输送。
在第1以及第2参考方式、第1以及第2实施方式中,输送路既可以是有线输送路或无线输送路,也可以是将有线输送路与无线输送路组合而成的输送路。
图18表示第1以及第2实施方式的变形例所涉及的电力输送系统100B的构成。电力输送系统100B包含无线系统40、50a、50b以及有线输送路45。有线输送路45的一端与无线系统40连接,另一端分支为多个并与无线系统50a、50b连接。无线系统40包含无线发送机41、无线输送路42、以及无线接收机43。无线系统50a包含无线发送机51a、无线输送路52a、以及无线接收机53a。无线系统50b包含无线发送机51b、无线输送路52b、无线接收机53b。
无线发送机41根据输入的码调制电力用规定的调制方式对规定的载波进行调制,经由无线输送路42向无线接收机43无线输送调制波。无线接收机43将经由无线输送路42接收到的无线输送波以对应的解调方式进行解调,并输出解调波。对于无线系统50a、50b也进行同样的动作。作为无线输送的调制方式的例子,可以列举振幅调制方式以及PSK(相移键控)调制方式。
(实施方式的概要)
第1方式所涉及的电力接收装置,经由有线输送路接收由具备码调制器的电力发送装置输送的包含电力的交流的码调制波,所述码调制器用规定的调制码对第1电力进行码调制、产生交流的码调制波并发送,所述电力接收装置具备码解调器,所述码解调器用与所述调制码对应的解调码不同的解调码对接收到的交流的码调制波进行码解调,转换为具有与所述第1电力的电力量不同的电力量的第2电力并输出。
第2方式所涉及的电力接收装置为,在第1方式所涉及的电力接收装置中,在上述码解调中使用的解调码构成为该解调码的有效时宽小于所述调制码的有效时宽,由此调整所述第2电力。
第3方式所涉及的电力接收装置为,在第1方式所涉及的电力接收装置中,在上述码解调中使用的解调码构成为该解调码的至少一部分从所述调制码变更而成,由此调整所述第2电力。
第4方式所涉及的电力接收装置为,在第1至第3方式中的任一个方式所涉及的电力接收装置中,所述调制码以及所述解调码是规定的正交码。
第5方式所涉及的电力输送系统具备:电力发送装置,该电力发送装置具备用规定的调制码对第1电力进行码调制、产生交流的码调制波并发送的码调制器;以及第1至第4方式中的任一个方式的电力接收装置。
第6方式所涉及的电力输送系统为,在第5方式所涉及的电力输送系统中,所述第1电力为交流电力,且所述第2电力为直流电力与交流电力中的至少1个。
第7方式所涉及的电力输送系统为,在第5或第6方式所涉及的电力输送系统中,代替从所述电力发送装置向所述电力接收装置沿正向输送电力,而是使用所述电力发送装置的码调制器作为码解调器,并使用所述电力接收装置的码解调器作为码调制器,由此沿逆向输送电力。
第8方式所涉及的电力输送系统为,在第5至第7方式中的任一个方式所涉及的电力输送系统中,所述码调制器具备生成所述调制码的第1生成电路,所述码解调器具备生成所述解调码的第2生成电路。
第9方式所涉及的电力输送系统为,在第8方式所涉及的电力输送系统中,所述电力输送系统具备控制该电力输送系统的控制器,所述控制器对所述码调制器输出用于生成所述调制码的控制信号、调制开始时刻以及调制结束时刻,所述控制器对所述码解调器输出用于生成所述解调码的控制信号、解调开始时刻以及解调结束时刻,所述码调制器基于用于生成所述调制码的控制信号、调制开始时刻以及调制结束时刻对所述第1电力进行码调制,所述码解调器基于用于生成所述解调码的控制信号、解调开始时刻以及解调结束时刻对所述第2电力进行码解调。
第10方式所涉及的电力输送系统为,在第9方式所涉及的电力输送系统中,所述电力发送装置具备计测所述第1电力的电力量的第1电力测定单元,所述电力接收装置具备计测所述第2电力的电力量的第2电力测定单元。
第11方式所涉及的电力输送系统为,在第10方式所涉及的电力输送系统中,所述电力输送系统具备多个码调制器以及多个码解调器,所述控制器基于由所述第1电力测定单元计测出的所述第1电力的电力量以及由所述第2电力测定单元计测出的所述第2电力的电力量,来控制所述多个码调制器以及所述多个码解调器的动作,从而在所述多个码调制器与所述多个码解调器的电力系统间对电力进行交换。
第12方式所涉及的电力输送系统为,在第11方式所涉及的电力输送系统中,具备:被插入于所述电力发送装置的码调制器与所述有线输送路之间的第1无线电力输送系统、以及被插入于所述有线输送路与所述电力接收装置的码解调器之间的第2无线电力输送系统中的至少1个。
第13方式所涉及的电力输送系统具备:用调制码对输入电力进行码调制来生成码调制电力的码调制器;以及发送所述码调制电力的无线发送机。
第14方式所涉及的电力输送系统具备:接收码调制电力的无线接收机;以及用解调码对所述码调制电力进行码解调来生成输出电力的码解调器。
第15方式所涉及的电力输送系统具备:第13方式所涉及的所述码调制器及所述无线发送机;以及第14方式所涉及的所述无线接收机及所述码解调器。
第16方式所涉及的电力输送系统为,在第15方式所涉及的电力输送系统中,还具备:接收从所述无线发送机发送来的所述码调制电力的其他无线接收机;与所述其他无线接收机连接的有线输送路;以及与所述有线输送路连接,并用于向所述无线接收机发送所述码调制电力的其他无线发送机。
根据本申请,在电力输送系统中,能够能动地指定成为输电源的发电机与成为输电目的地的电力负载的组合及交换电力量,且能够在一个电力有线输送路上同时并且独立地进行多个组合间的电力交换。
工业实用性
本申请所涉及的电力输送系统在从太阳能发电、风力发电、水力发电等的发电机向铁路、EV车辆(electric car:电动车)等输送电力上是有用的。

Claims (15)

1.一种转换器,具备:
接收码调制电力的端子;以及
用转换码间歇地转换所述码调制电力的电路;
所述码调制电力是通过用调制码对规定的电力进行码调制而生成的电流的方向以非周期性反转的电力,在所述码调制中,当所述调制码的比特值表示第1值时使所述码调制电力的电流在第1方向上流动,当所述调制码的比特值表示第2值时使所述码调制电力的电流在与所述第1方向相反的第2方向上流动,
所述转换码基于所述调制码生成。
2.如权利要求1所述的转换器,
所述转换码根据与所述调制码对应的解调码生成。
3.如权利要求1所述的转换器,
所述电路以与所述调制码的每1比特的时宽相等的周期,反复输出具有比所述周期短的时宽的脉冲波形的电力。
4.如权利要求3所述的转换器,
所述电路在所述周期的一部分中,用所述转换码的对应的比特转换所述码调制电力,并输出转换后的电力,
所述电路在所述周期的其余部分中不输出电力。
5.如权利要求1所述的转换器,
所述电路与所述转换码的至少1个比特相应地不输出电力,
所述电路与所述转换码的其他比特相应地转换所述码调制电力,并输出转换后的电力。
6.如权利要求1所述的转换器,
所述转换码的各比特值与所述调制码的对应的比特值一致的比例大于0.5且小于1。
7.如权利要求1所述的转换器,
所述电路包含多个开关。
8.如权利要求7所述的转换器,
所述转换器还包含控制电路,所述控制电路生成使所述多个开关接通断开的多个控制信号,
所述电路基于所述多个控制信号间歇地转换所述码调制电力。
9.如权利要求1至8中任一项所述的转换器,
所述调制码包含正交码。
10.一种控制器,具备处理器以及通信电路,
所述处理器生成用于通过调制码对第1电力进行码调制的第1指示信号,并经由所述通信电路向码调制器发送所述第1指示信号,
所述处理器生成用于通过基于所述调制码的第1转换码来间歇地转换码调制电力的第2指示信号,并经由所述通信电路向第1转换器发送所述第2指示信号,
所述码调制器与所述第1转换器被经由输送路连接,
码调制后的电力是电流的方向以非周期性反转的电力,在所述码调制中,当所述调制码的比特值表示第1值时使所述码调制电力的电流在第1方向上流动,当所述调制码的比特值表示第2值时使所述码调制电力的电流在与所述第1方向相反的第2方向上流动。
11.如权利要求10所述的控制器,
所述处理器根据与所述调制码对应的解调码生成所述转换码。
12.如权利要求10或11所述的控制器,
所述处理器将所述转换码的每1比特的时宽设定地比所述调制码的每1比特的时宽短。
13.如权利要求11所述的控制器,
所述处理器通过变更所述解调码的至少1个比特来生成所述转换码。
14.如权利要求11所述的控制器,
所述处理器还生成用于通过基于所述调制码的第2转换码来间歇地转换所述码调制电力的第3指示信号,并经由所述通信电路向第2转换器发送所述第3指示信号,
所述码调制器与所述第2转换器被经由输送路连接。
15.如权利要求14所述的控制器,
所述处理器使第1转换器以及第2转换器交替地转换所述码调制电力。
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