CN107437823B - 电力传送系统 - Google Patents
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Abstract
电力传送系统,具备连接于电源的电力发送装置、分别连接于多个负载的多个电力接收装置、将电力发送装置及多个电力接收装置之间相连的电力传送路径、以及控制器。控制器取得将电力传送路径的传送效率最大化的最优电力的信息、和负载要求的需求电力的信息,将最优电力以下的传送电力从电力发送装置向多个电力接收装置有选择地进行路由。控制器,当总需求电力比最优电力大时,对其他控制器请求补充电力的供给,当总需求电力比最优电力小时,对其他控制器通知能够利用剩余电力。
Description
技术领域
本发明涉及电力传送系统,其具备经由有线或无线的电力传送路径来收发电力的电力发送装置及电力接收装置。
背景技术
近年来,除了由电力公司提供的火力发电、水力发电、或核能发电等商用的电力供给以外,通过太阳光发电、风力发电、地热发电等利用自然能的发电进行的电力供给正在急剧增加。此外,在当前铺设的大规模的商用电网之外,导入了智能电网,进而,为了减小远距离输电的损失,实现电力的地产地消的局部性小规模电网正在世界范围中开展。
例如专利文献1公开了一种发电厂,其通过向发电机提供大致一定的负载来改善与DC总线连接时的AC发电机的效率。
专利文献1:日本特表2013-529057号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种电力传送系统,其能够从电源向负载以较高的传送效率传送电力。
本发明的一技术方案的电力传送系统,具备:至少1个电力发送装置,分别包含调制器,并且连接于电源;多个电力接收装置,分别包含解调器,并且连接于多个负载中的对应的1个;至少1个电力传送路径,将上述至少1个电力发送装置及上述多个电力接收装置之间相连;控制器,控制上述至少1个电力发送装置及上述多个电力接收装置。上述控制器进行以下动作:(A)取得作为将上述至少1个电力传送路径的传送效率最大化的电力的最优电力的信息、和上述多个负载分别需求的多个需求电力的信息;(B)基于上述最优电力的信息,将上述最优电力以下的传送电力,从上述至少1个电力发送装置向从上述多个电力接收装置中选择的至少1个进行路由;(C)当上述多个需求电力的合计比上述最优电力大时,对控制其他电源的电力的分配的其他控制器,请求向上述至少1个电力传送路径供给补充电力;(D)当上述多个需求电力的合计比上述最优电力小时,对上述其他控制器,通知上述至少1个电力发送装置的剩余电力能够利用。
根据本发明的一技术方案的电力传送系统,能够以较高的传送效率将电力从电源向负载传送。
附图说明
图1是表示实施方式1的电力传送系统的结构例的框图。
图2是表示例示性的电力传送系统的结构的框图。
图3是表示实施方式1的代码调制器的结构例的框图。
图4是表示实施方式1的代码解调器的结构例的框图。
图5是表示实施方式1的代码调制电路及代码解调电路的结构例的电路图。
图6A是表示实施方式1的发电电流的波形例的波形图。
图6B是表示实施方式1的调制电流的波形例的波形图。
图6C是表示实施方式1的解调电流的波形例的波形图。
图7是表示实施方式1的变形例的代码调制电路的结构的电路图。
图8是表示实施方式1的变形例的代码解调电路的结构的电路图。
图9A是表示实施方式1的变形例的发电电流的波形例的波形图。
图9B是表示实施方式1的变形例的调制电流的波形例的波形图。
图9C是表示实施方式1的变形例的解调电流的波形例的波形图。
图10是表示实施方式1的电力传送系统的、传送的电力与传送效率的关系的一例的图。
图11是表示实施方式1的电力传送系统的电力传送的路径的一例的示意图。
图12是表示实施方式1的电力传送系统的电力传送的路径的一例的示意图。
图13是表示实施方式1的电力传送系统的电力路由处理的一例的流程图。
图14是表示实施方式2的电力传送系统的结构例的框图。
图15是表示实施方式2的电力传送系统的、传送的电力与传送效率的关系的一例的图。
图16是表示实施方式2的电力传送系统的电力传送的路径的一例的示意图。
图17是表示实施方式2的电力传送系统的电力传送的路径的一例的示意图。
图18是对实施方式2的电力传送系统的电力路由处理的第1部分进行例示的流程图。
图19是对实施方式2的电力传送系统的电力路由处理的第2部分进行例示的流程图。
标号说明
1、1-1、1-2 发电机
1m、1m-1、1m-2、5m、5m-1-1~5m-2-3 电力测定器
2、2-1-1~2-2-3 代码调制器
3、3a~3d 电力传送路径
4、4-1-1~4-2-2 代码解调器
5、5-1-1~5-2-3 负载
10、10-1、10-2、10A-1、10A-2 控制器
20-1、20-2、20-1-1~20-2-2 电力发送装置
21-1、21-2、22-1、22-2 电力分配器
40-1-1~40-2-3 电力接收装置
60 控制电路
61 通信电路
62 代码生成电路
63 代码调制电路
70 控制电路
71 通信电路
72 代码生成电路
73 代码解调电路
74 电力测定器
100-1、100-2、100A-1、100A-2 电力传送系统
S1~S34 开关元件
SS1~SS34、SS21A~SS34A 开关电路
T1~T34 端子
具体实施方式
<作为本发明的基础的认识>
在小规模电网中,通过使用利用自然能的发电机在作为负载的电气设备中进行高效率的电力回收,能够实现电力自给。这作为用于消除沙漠的绿洲或孤岛等无电化地域的电力传送系统有较高的期待。
在占自然能的大半的太阳光发电中生成直流的电力。另一方面,在风力及地热发电中生成交流的电力。为了将这些电力作为成为负载的电气设备的动力进行利用,需要电力的传送单元。当前,将发电机和负载用有线传送路径(导体)连接,形成多个有线传送路径相互连接的电网,在其中传送电力。如果要在1个电网内将直流的电力和交流的电力同时传送,则由于传送各电力的配电设备不同,所以电网变得非常复杂。因而,在电力的输电时需要统一为直流或交流。
此外,在有多个负载的情况下,由于按每个负载而需要的电力不同,所以需要按每个负载分配所需要的电力量那样的输电控制。
通常,某个负载所需要的电力不同于某个发电机(或其他电源)以最高效率工作时发出的电力。因而,如果对应于负载所需要的电力而使来自特定的输电设备的输电量变化,则输电效率有可能下降。所以,为了进行高效率的电力传送,需要调整来自输电设备的输电量。
专利文献1公开了一种技术,其并用发电机及充放电装置,通过充放电装置抑制负载的需求电力的变动,使发电机更接近于高效率点而工作。具体而言,在专利文献1中,在发电机的高效率点的输出电力比负载的需求电力小的情况下,从电容器等向负载供给不足电力。此外,在发电机的高效率点的输出电力比负载的需求电力大的情况下,由寄存器等将多余的电力消耗。由此,即使负载的需求电力变动,也抑制发电机的输出变动。
但是,在专利文献1中,需要电容器、电池、寄存器等追加的充放电装置,系统整体的成本增加。此外,在使用寄存器的情况下,由寄存器消耗的能量成为浪费,电力传送的效率下降。
这样,专利文献1的发电厂由于使用充放电装置,所以系统整体的成本增大,电力传送的效率下降。由此,希望这样的电力传送系统,其能够不使用追加的充放电装置而实现以电力传送系统的最大传送效率或接近于最大传送效率的效率将电力从电源向负载传送。
本发明提供一种电力传送系统,其能够不使用追加的充放电装置而以电力传送系统的最大传送效率或接近于最大传送效率的效率将电力从电源向负载传送。
通过以上考察,本发明者们想到了以下的发明的各形态。
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外,在以下的各实施方式中,对同样的构成要素赋予相同的标号。
<实施方式1>
图1是表示实施方式1的电力传送系统100-1、100-2的结构的框图。
图1的电力传送系统100-1具备发电机1-1、电力发送装置20-1、电力传送路径3、代码解调器4-1-1、4-1-2、负载5-1-1、5-1-2以及控制器10-1。电力传送系统100-1从至少1个作为电源的发电机1-1向多个负载5-1-1、5-1-2传送电力。
发电机1-1在控制器10-1的控制下,产生使电力传送系统100-1的传送效率最大化的电力、或与负载5-1-1、5-1-2所需求的电力值相应的大小的电力。由发电机1-1产生的电力既可以是直流也可以是交流。
电力发送装置20-1具备电力分配器21-1及代码调制器2-1-1、2-1-2、2-1-3。电力分配器21-1将从发电机1-1输入的电力匹配于代码调制器2-1-1、2-1-2、2-1-3的个数、并且以由控制器10-1指示的比例进行分配。代码调制器2-1-1、2-1-2、2-1-3分别在控制器10-1的控制下,将被分配的电力以规定的调制方式调制并向电力传送路径3输出。
电力传送路径3既可以是有线传送路径也可以是无线传送路径。在本实施方式中,作为一例,对是有线传送路径的情况进行说明。
代码解调器4-1-1、4-1-2在控制器10-1的控制下,将从电力传送路径3输入的电力以对应于调制方式的解调方式解调并向负载5-1-1、5-1-2分别输出。
调制方式及解调方式分别例如如后述那样,是基于规定的代码序列的代码调制方式及代码解调方式。
负载5-1-1、5-1-2例如是马达等电气设备。负载5-1-1、5-1-2将需求的电力值向控制器10-1发送。
发电机1具备电力测定器1m-1。电力测定器1m-1测定作为发电机1-1的发电量的、从发电机1-1向电力发送装置20-1输入的电力的电力量,并向控制器10发送。负载5-1-1具备电力测定器5m-1-1,负载5-1-2具备电力测定器5m-1-2。电力测定器5m-1-1是负载5-1-1的电力使用量,测定从代码解调器4-1-1向负载5-1-1输入的电力的电力量,并向控制器10传送。电力测定器5m-1-2测定作为负载5-1-2的电力使用量的、从代码解调器4-1-2向负载5-1-2输入的电力的电力量,并向控制器10发送。
控制器10-1基于接收到的各电力量,控制电力发送装置20-1及代码解调器4-1-1、4-1-2的动作。
此外,电力测定器1m-1也可以不设于发电机1-1而设在电力发送装置20-1的前级。此外,电力测定器5m-1-1、5m-1-2也可以不设于负载5-1-1、5-1-2而设在代码解调器4-1-1、4-1-2的后级。
另外,发电机1-1及/或负载5-1-1、5-1-2也可以是电池、电容等蓄电装置。通过在电力传送系统100-1中装入蓄电装置,能够有效地灵活运用在电力消耗少或没有电力消耗的时间段中发出的电力,能够提高整体的电力效率。
图1的电力传送系统100-2例如可以与电力传送系统100-1同样地构成。在此情况下,电力传送系统100-2具备发电机1-2、电力发送装置20-2、电力传送路径3、代码解调器4-2-1、4-2-2、负载5-2-1、5-2-2以及控制器10-2。电力发送装置20-2具备电力分配器21-2及代码调制器2-2-1、2-2-2、2-1-3。发电机1具备电力测定器1m-1。负载5-2-1具备电力测定器5m-2-1,负载5-2-2具备电力测定器5m-2-2。
电力传送系统100-1经由电力传送路径3,与外部的电力传送系统100-2连接。详细地讲,电力传送系统100-1的电力发送装置20-1及代码解调器4-1-1、4-1-2经由电力传送路径3,与电力传送系统100-2的电力发送装置20-2及代码解调器4-2-1、4-2-2连接。由此,在电力传送系统100-1中电力不足的情况下,电力传送系统100-1的控制器10-1从电力传送系统100-2取得不足的电力。同样,在电力传送系统100-1中发生了剩余的电力的情况下,电力传送系统100-1的控制器10-1将剩余的电力向电力传送系统100-2输送。因此,电力传送系统100-1的控制器10-1与电力传送系统100-2的控制器10-2通信。
接着,说明图1的电力传送系统100-1、100-2的代码调制及代码解调的动作原理。
图2是表示用来说明图1的电力传送系统100-1、100-2的动作原理的例示性电力传送系统的结构的框图。图2的电力传送系统具备发电机1、代码调制器2、电力传送路径3、代码解调器4、负载5及控制器10。
在图2的电力传送系统中,代码调制器2使用交流的调制代码的代码序列将发电机1发出的直流电力(例如发电电流I1)进行代码调制,将代码调制后的代码调制波(例如调制电流I2)向电力传送路径3输送。经由电力传送路径3输送的被代码调制后的代码调制波被代码解调器4使用交流的解调代码的代码序列代码解调为直流电力(例如解调电流I3),并被向负载5供给。另外,在实施方式1等中,使用发电电流I1及解调电流I3进行了说明,但本发明并不限于此,也可以分别是发电电压及解调电压。
控制器10将系统同步信号、调制代码或解调代码的代码序列、包括电力传送(即调制及解调)的开始时刻及结束时刻等的控制信号,向代码调制器2及代码解调器4发送。系统同步信号用于使代码调制器2及代码解调器4相互在时间上同步。
调制代码的代码序列及解调代码的代码序列可以被从控制器10向代码调制器2及代码解调器4分别发送。此外,也可以不是将代码序列自身发送,而是将用来生成代码序列的源数据从控制器10向代码调制器2及代码解调器4发送,基于该源数据,由代码调制器2及代码解调器4分别生成调制代码的代码序列及解调代码的代码序列。此外,调制代码的代码序列及解调代码的代码序列也可以分别预先设定在代码调制器2及代码解调器4中。
在电力传送系统具备多个发电机1及多个代码调制器2和多个负载5及多个代码解调器4的情况下,通过从控制器10向代码调制器2及代码解调器4发送的代码序列(或其源数据),能够指定进行电力传送的代码调制器2及代码解调器4的组合。控制器10通过向应发送电力的代码调制器2发送调制代码的代码序列、另一方面向应接收电力的代码解调器4发送解调代码的代码序列,能够从与该指定的代码调制器2连接的发电机向与该指定的代码解调器4连接的负载5传送电力。
发电机1具备电力测定器1m,电力测定器1m测定作为发电机1的发电量的、从发电机1向代码调制器2的直流电力的电力量,并向控制器10发送。负载5具备电力测定器5m,电力测定器5m测定作为负载5的电力使用量的、从代码解调器4向负载5的直流电力的电力量,并向控制器10发送。控制器10基于接收到的各电力量,控制代码调制器2和代码解调器4的动作。
图3是表示图2的代码调制器2的结构的框图。图3的代码调制器2具备控制电路60、通信电路61、代码生成电路62及代码调制电路63。图3的代码调制器2具有连接于发电机1的输入端子T1、T2和连接于电力传送路径3的输出端子T3、T4。
通信电路61从控制器10接收系统同步信号、调制代码的代码序列(或其源数据)、包含电力传送的开始时刻及结束时刻等的控制信号,并向控制电路60发送。控制电路60基于从控制器10接收到的控制信号,使代码生成电路62生成调制代码的代码序列并输出到代码调制电路63,并且,控制代码调制电路63的动作开始及动作结束。代码调制电路63经由输入端子T1、T2将从发电机1输入的电力调制,将调制后的电力经由输出端子T3、T4向电力传送路径3输出。
图4是表示图2的代码解调器4的结构的框图。图4的代码解调器4具备控制电路70、通信电路71、代码生成电路72、代码解调电路73及电力测定器74。图4的代码解调器4具有连接于电力传送路径3的输入端子T11、T12和连接于负载5的输出端子T13、T14。
通信电路71从控制器10接收系统同步信号、解调代码的代码序列(或其源数据)、包含电力传送的开始时刻及结束时刻等的控制信号,并向控制电路70发送。控制电路70基于从控制器10接收到的控制信号,使代码生成电路72生成解调代码的代码序列并输出到代码解调电路73,并且控制代码解调电路73的动作开始及动作结束。代码解调电路73将经由输入端子T11、T12从电力传送路径3输入的电力解调,将解调后的电力经由输出端子T13、T14向负载5输出。电力测定器74测定解调后的电力的电力量,经由控制电路70及通信电路71通知控制器10。
另外,在图2的电力传送系统中,从控制器10向代码调制器2及代码解调器4的控制信号可以通过无线传送或通过与电力传送路径3不同的控制信号线路传送,也可以用电力传送路径3以规定的复用方式与代码调制波复用而传送。在后者的情况下,能够削减在从控制器10向代码调制器2及代码解调器4的通信中使用的通信电路61、31而降低成本。
接着,对使用了代码调制的电力的调制及解调方法进行说明。
图5是表示图3的代码调制电路63及图4的代码解调电路73的结构的电路图。在图5中,为了图示的简单化,省略了图4的电力测定器74。在图5中,代码调制电路63具备以电桥形状连接的4个开关电路SS1~SS4。开关电路SS1~SS4例如分别具备由MOS晶体管构成的方向性开关元件S1~S4。此外,代码解调电路73具备以电桥形状连接的4个开关电路SS11~SS14。开关电路SS11~SS14例如分别具备由MOS晶体管构成的方向性开关元件S11~S14。
代码生成电路62生成规定的代码序列m1、m2,将代码序列m1作为控制信号向开关元件S1、S4施加,将代码序列m2作为控制信号向开关元件S2、S3施加。例如,当向各开关元件S1~S4施加控制信号“1”时各开关元件S1~S4接通,当施加控制信号“0”时各开关元件S1~S4断开。另外,关于开关元件S1~S4以外的开关元件,以下也同样地动作。这里,各开关元件S1~S4如以下那样具有方向性。开关元件S1在接通时将从端子T1输入的发电电流向端子T3输出,开关元件S3在接通时将从端子T1输入的发电电流向端子T4输出,开关元件S2在接通时将从端子T3输入的调制电流向端子T2输出,开关元件S4在接通时将从端子T4输入的调制电流向端子T2输出。
代码生成电路72生成规定的代码序列d1、d2,将代码序列d1作为控制信号向开关元件S12、S13施加,将代码序列d2作为控制信号向开关元件S11、S14施加。这里,各开关元件S11~S14如以下那样具有方向性。开关元件S11在接通时将从端子T12输入的调制电流向端子T13输出,开关元件S13在接通时将从端子T11输入的调制电流向端子T13输出,开关元件S12在接通时将从端子T14输入的解调电流向端子T12输出,开关元件S14在接通时将从端子T14输入的解调电流向端子T11输出。
另外,在图5的标注中,记载了:在代码解调器4的开关元件S11~S14中电流流动的方向与在代码调制器2的开关元件S1~S4中电流流动的方向为相反朝向。
表1是表示在图2的电力传送系统中输送直流电力并接收直流电力的有关实施例1的代码调制电路63的调制代码及代码解调电路73的解调代码的一例的图。即,表示向代码调制器2的开关元件S1~S4施加的代码序列m1和m2、以及向代码解调器4的开关元件S11~S14施加的代码序列d1和d2的一例。
[表1]
控制信号 | 代码序列 |
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] |
如表1所示,代码序列m1和代码序列d1是代码序列c1a,相互相同,代码序列m2和代码序列d2是代码序列c1b,相互相同。此外,关于代码序列c1a与代码序列c1b的关系,设定为:当代码序列c1a的代码为1时将代码序列c1b的代码设为0,当代码序列c1a的代码为0时将代码序列c1b的代码设为1。即,当被施加代码序列c1a(代码序列m1、d1)的代码的开关接通时,被施加代码序列c1b(代码序列m2、d2)的代码的开关断开。此外,当被施加代码序列c1a的代码的开关断开时,被施加代码序列c1b的代码的开关接通。
在图5的代码调制电路63中,向开关元件S1、S4施加代码序列c1a,向开关元件S2、S3施加代码序列c1b。因而,当开关元件S1、S4接通时,开关元件S2、S3断开,当开关元件S1、S4断开时,开关元件S2、S3接通。由此,当开关元件S1、S4接通且开关元件S2、S3断开时,在电力传送路径3中流过与代码1对应的正的调制电流I2(图5的实线箭头)。另一方面,当开关元件S1、S4断开且开关S2、S3接通时,在电力传送路径3中流过与代码-1对应的相反朝向的负的调制电流I2(图5的虚线箭头)。由此,对于直流电力的输入,能够将调制为代码+1和代码-1的交流的调制电流I2向电力传送路径3传送。
在图5的代码解调电路73中,与代码调制电路63同步,响应于代码序列d1、d2的控制信号而开关元件S11~S14通断。这里,通过与代码序列m1相同的代码序列d1使开关元件S12、S13通断,通过与代码序列m2相同的代码序列d2使开关元件S11、S14通断。
由此,在代码调制电路63中当代码序列m1的代码为1时,即当在电力传送路径3中流过与代码+1对应的调制电流I2时,代码序列d1的代码成为1,开关元件S13、S12接通且开关元件S11、S14断开,从而向代码解调电路73的输出端子T13、T14流过与代码+1对应的解调电流I3(图5的实线箭头)。此外,在代码调制电路63中当代码序列m1的代码为0时,即当在电力传送路径3中流过代码-1的调制电流I2时,代码序列d1的代码为0,开关元件S11、S14接通且开关元件S12、S13断开,从而在此情况下也向代码解调电路73的输出端子T13、T14流过与代码+1对应的解调电流I3(图5的实线箭头)。
表2是表示在图2的电力传送系统中输送直流电力并接收直流电力的有关实施例2的代码调制电路63的调制代码及代码解调电路73的解调代码的一例的图。
[表2]
控制信号 | 代码序列 |
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] |
关于代码序列c1a和c1b,在代码1的数量与代码0的数量相同的情况下,在电力传送路径3中流动的被代码调制后的调制电流I2平均来看没有直流成分而仅为交流成分。但是,根据代码序列的不同,也有无法使代码1的数量与代码0的数量相同的情况。在此情况下,如表2所示,通过将代码序列m1和代码序列d1设为将代码序列c1a与代码序列c1b级联连结而成的代码序列[c1a c1b]、将代码序列m2和代码序列d2设为将代码序列c1b与代码序列c1a级联连结而成的代码序列[c1b c1a],从而在电力传送路径3中流动的代码调制后的调制电流I2的平均值成为0,能够进行仅交流成分的传送。由此,调制电流I2的调制波的平均成为0,成为没有直流成分的仅交流下的传送,能够实现传送效率良好的电力传送。
图6A是表示图2的电力传送系统的发电电流I1的信号波形例的波形图。图6B是表示图2的电力传送系统的调制电流I2的信号波形例的波形图。图6C是表示图2的电力传送系统的解调电流I3的信号波形例的波形图。另外,在图6B中,T表示调制代码的代码序列m1的1周期的期间,在以下的图中也是同样的。在图2的代码解调器4中,通过将用于代码调制的调制代码m1乘以同一解调代码d1,能够将由发电机1发出的直流的电力复原。调制代码的代码序列m1及解调代码的代码序列d1分别作为一例而用下式表示。
m1=[1 -1 1 1 1 -1 -1 -1 1 -1 -1 -1 1 1]…(1)
d1=m1=[1 -1 1 1 1 -1 -1 -1 1 -1 -1 -1 1 1]…(2)
在图6A~图6C的信号波形例中,对于直流的发电电流I1(图6A),乘以具有频率70kHz、包含代码1和代码-1的调制代码的代码序列m而生成代码调制波的调制电流I2(图6B)。在此情况下,一个代码的时间宽度是1/(70kHz)=14.2微秒。接着,对于代码调制波的调制电流I2(代码序列m1)乘以解调代码的代码序列d1从而得到下式。
m1、d1=[1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1]…(3)
根据式(3)可知,能得到原来的直流的解调电流I3(图6C)。
如以上说明的那样,通过使用本实施方式的代码调制器2及代码解调器4,能够实现正确地同步且没有电力损失的直流的电力传送。此外,例如通过将上述的调制代码的代码序列m1反复使用,能够效率良好地进行更长时间的电力传送。
进而,调制代码的代码序列m1能够如下式这样划分为作为其前半部的代码序列m1a和作为其后半部的代码序列m1b。
m1a=[1 -1 1 1 1 -1 -1]…(4)
m1b=[-1 1 -1 -1 -1 1 1]…(5)
这里,代码序列m1b是将代码序列m1a的各代码分别进行了符号反转而得的代码序列(例如,如果在m1a中是1则在m1b中是-1,如果在m1a中是-1则在m1b中是1)。
通过这样将代码序列m1设定为代码序列m1a与m1b的和,调制波的平均成为0,成为没有直流成分的仅交流下的传送,有能够实现传送效率良好的电力传送的优点。
如以上说明的那样,如图5所示,在代码调制器2的输入是直流电力的情况下,在代码解调器4的代码解调电路73的输出端子T13、T14中,能够引出与向代码调制器2输入的发电电流I1相同的直流的解调电流I3。因而,根据本实施方式1,能够在调制为将直流的发电电流I1代码调制而得的交流的调制电流I2后,将调制电流I2经由电力传送路径3传送,将调制电流I2解调为直流的解调电流I3。
接着,对实施方式1的变形例的电力传送系统的电力的调制及解调方法进行说明。实施方式1的变形例的电力传送系统中,除了代码调制器2的代码调制电路及代码解调器4的代码解调器电路以外,与图2的电力传送系统同样地构成。
图7是表示实施方式1的变形例的电力传送系统的代码调制电路63A的结构的电路图。在图7中,代码调制电路63A与图5的代码调制电路63相比,以下的点不同。
(1)代替单向性开关电路SS1~SS4而具备分别以电桥形式连接的4个双向性开关电路SS21~SS24。
(2)代替代码生成电路62而具备产生4个代码序列m1~m4而作为控制信号向代码调制电路63A输出的代码生成电路62A。
在图7的代码调制电路63A中,开关电路SS21中,除了响应于控制信号m1而通断的图5的开关元件S1以外,还具备与开关元件S1有相反方向且并联地连接、响应于控制信号m3而通断的开关元件S21。开关电路SS22中,除了响应于控制信号m2而通断的图5的开关元件S2以外,还具备与开关元件S2有相反方向且并联地连接、响应于控制信号m4而通断的开关元件S22。开关电路SS23中,除了响应于控制信号m2而通断的图5的开关元件S3以外,还具备与开关元件S3有相反方向且并联地连接、响应于控制信号m4而通断的开关元件S23。开关电路SS24中,除了响应于控制信号m1而通断的图5的开关元件S4以外,还具备与开关元件S4有相反方向且并联地连接、响应于控制信号m3而通断的开关元件S24。另外,开关元件S21~S24例如由MOS晶体管构成。代码调制电路63A具有连接于发电机1的端子T1、T2和连接于电力传送路径3的端子T3、T4。代码调制电路63A被输入来自发电机1的交流电力,代码调制电路63A在将交流电力进行代码调制后,将代码调制后的调制波向电力传送路径3输出。
图8是表示实施方式1的变形例的电力传送系统的代码解调电路73A的结构的电路图。在图8中,为了图示的简单化而省略了图4的电力测定器74。在图8中,代码解调电路73A与图5的代码解调电路73相比,以下的点不同。
(1)代替单向性开关电路SS11~SS14而具备分别以电桥形式连接的4个双向性开关电路SS31~SS34。
(2)代替代码生成电路72而具备产生4个代码序列d1~d4而作为控制信号向代码解调电路73A输出的代码生成电路72A。
在图8的代码解调电路73A中,开关电路SS31中,除了响应于控制信号d2而通断的图5的开关元件S11以外,还具备与开关元件S11有相反方向且并联地连接、响应于控制信号d4而通断的开关元件S31。开关电路SS32中,除了响应于控制信号d1而通断的图5的开关元件S12以外,还具备与开关元件S12有相反方向且并联地连接、响应于控制信号d3而通断的开关元件S32。开关电路SS33中,除了响应于控制信号d1而通断的图5的开关元件S13以外,还具备与开关元件S13有相反方向且并联地连接、响应于控制信号d3而通断的开关元件S33。开关电路SS34中,除了响应于控制信号d2而通断的图5的开关元件S14以外,还具备与开关元件S14有相反方向且并联地连接、响应于控制信号d4而通断的开关元件S34。另外,开关元件S31~S34例如由MOS晶体管构成。代码解调电路73A具有连接于电力传送路径3的端子T11、T12和连接于负载5的端子T13、T14。代码解调电路73A被输入来自电力传送路径3的交流的代码调制波,代码解调电路73A在将代码调制波代码解调为交流的解调电力后,向负载5输出。
表3是表示在实施方式1的变形例的电力传送系统中输送交流电力并接收交流电力的有关实施例3的代码调制电路63A的调制代码及代码解调电路73A的解调代码的一例的图。即,表3表示向代码调制电路63A的双向开关电路SS21~SS24输入的代码序列m1~m4、以及向代码解调电路73A的双向开关电路SS31~SS34输入的代码序列d1~d4的一例。
[表3]
控制信号 | 代码序列 |
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 | [c0 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] |
如表3所示,可知代码序列m1与代码序列d1相互相同,代码序列m2与代码序列d2相互相同。同样,代码序列m3与代码序列d3相互相同,代码序列m4与代码序列d4相互相同。此外,与直流电力的传送时同样,关于代码序列c1a与代码序列c1b的关系,设定为:当代码序列c1a的代码为1时代码序列c1b的代码为0,当代码序列c1a的代码为0时代码序列c1b的代码为1。这里,表示了使代码序列c1a和代码序列c1b的时间宽度与交流的半周期一致的情况。即,在交流的电流波形的前半部分的电流为正的时间宽度中,向代码序列m1和代码序列m2分别赋予代码序列c1a和代码序列c1b,控制开关元件S1~S4。此时,代码序列m3和代码序列m4始终为0,开关元件S21~S24被切断而不流过电流。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宽度中,代码序列m1和代码序列m2始终为0,开关元件S1~S4被切断而不流过电流,但向代码序列m3和代码序列m4赋予代码序列c1a和代码序列c1b,控制开关元件S21~S24。
首先,以下对代码调制电路63A的动作进行说明。这里,说明在输入端子T1、T2中流过正电流(图7的输入端子T1、T2的实线箭头A1、虚线箭头A2)的情况下的动作。在此情况下,当被输入代码序列c1a(在图7中是代码序列m1)的代码1的开关元件S1、S4接通时,被输入代码序列c1b(在图7中是代码序列m2)的代码0的开关元件S2、S3断开。此外,当被输入代码序列c1a(在图7中是代码序列m1)的代码0的开关元件S1、S4断开时,被输入代码序列c1b(在图7中是m2)的代码1的开关元件S2、S3接通。由此,当开关元件S1、S4接通且开关元件S2、S3断开时,在电力传送路径3中流过成为1的正的电流(图7的输出端子T3、T4的实线箭头A1),另一方面,当开关元件S1、S4断开且开关元件S2、S3接通时,在电力传送路径3中流过相反朝向的成为-1的负的电流(图7的输出端子T3、T4的虚线箭头A2)。由此,如图9B所示,对于交流中的正的电流的输入,能够将调制为+1和-1的交流的电流向电力传送路径3传送。
接着,以下说明在输入端子T1、T2中流过负的电流(图7的输入端子T1、T2处的单点划线箭头B1)的情况下的动作。在此情况下,当被输入代码序列c1a(在图7中是代码序列m3)的代码1的开关元件S21、S24接通时,被输入代码序列c1b(在图7中是代码序列m4)的代码0的开关元件S22、S24断开。此外,当被输入代码序列c1a(在图7中是代码序列m3)的代码0的开关元件S21、S24断开时,被输入代码序列c1b(在图7中是代码序列m4)的代码1的开关元件S22、S23接通。由此,在开关元件S21、S24接通且开关元件S23、S24断开时,在电力传送路径3中流过成为-1的负的电流(图7的输出端子T3、T4的单点划线箭头B1),另一方面,在开关元件S21、S24断开且开关元件S23、S24接通时,在电力传送路径中流过相反朝向的成为+1的正的电流(图7的输出端子T3、T4的双点划线箭头B2)。由此,如图9B所示,对于交流中的负的电流的输入,能够将调制为-1和+1的交流的电流向电力传送路径3传送。
如参照图7说明的那样,在代码调制电路63A中流过正的电流的情况下及流过负的电流的情况下,能够调制为图9B的交流的调制波。
接着,以下说明图8的代码解调电路73A的动作。首先,考虑在代码调制电路63A的输入端子T1、T2中流过正的电流(图7的输入端子T1、T2处的实线箭头A1)的情况。此时,在代码解调电路73A的输入端子T11、T12中,由于经由电力传送路径3输入调制后的交流的调制电流,所以正的电流(图8的输入端子T11、T12的实线箭头C1)及负的电流(图8的输入端子T11、T12的虚线箭头C2)被输入。在由代码解调电路73A正确地进行了解调动作的情况下,由代码解调电路73A解调后的电流在输出端子T13、T14中成为正的电流(图8的输出端子T13、T14的实线箭头C1)的流动。以下,对这些动作进行说明。在此情况下,代码序列d3和代码序列d4全部被输入0,开关元件S31~S34全部断开。
首先,说明向代码解调电路73A的输入端子T11、T12输入了正的电流(图8的输入端子T11、T12的实线箭头C1)的情况下的代码解调电路73A的动作。这里,在代码调制电路63A的输入端子T1、T2中流过正的电流,并且调制波(在代码解调电路73A的输入端子T11、T12中流过的调制电流)也是正的电流,所以代码序列c1a的代码是1。因而,被输入代码序列c1a(在图8中是代码序列d1)的代码1的开关元件S12、S13接通,被输入代码序列c1b(在图8中是代码序列d2)的代码0的开关元件S11、S14断开。因而,在输出端子T13、T14中流过正的电流(图8的输出端子T13、T14处的实线箭头C1)。
接着,说明向代码解调电路73A的输入端子T11、T12输入了负的电流(图8的输入端子T11、T12处的虚线箭头C2)的情况下的代码解调电路73A的动作。在此情况下,在代码调制电路63A的输入端子T1、T2中流过正的电流,并且调制波(在代码解调电路73A的输入端子T11、T12中流过的电流)是负的电流,所以代码序列c1a的代码是0。因而,被输入代码序列c1a(在图8中是代码序列d1)的代码0的开关元件S12、S13断开,被输入代码序列c1b(在图8中是代码序列d2)的代码1的开关元件S11、S14接通。因而,在输出端子T13、T14中流过正的电流(图8的输出端子T13、T14处的实线箭头C1)。由此,如图9C所示,对于在代码调制电路63A中交流中的正的电流(图7的输入端子T1、T2处的实线箭头A1)的电流的输入,能够通过代码解调电路73A将正确地解调为正的电流后的电流向负载5输出。
接着,考虑在代码调制电路63A的输入端子T1、T2中流过负的电流(图7的输入端子T1、T2处的单点划线箭头B1)的情况。在此情况下,也由于向代码解调电路73A的输入端子T11、T12经由电力传送路径3输入被调制后的交流的电流,所以正的电流(图8的输入端子T11、T12处的实线箭头C1)及负的电流(图8的输入端子T11、T12处的虚线箭头C2)被输入。在由代码解调电路73A正确地进行了解调动作的情况下,由代码解调电路73A解调后的电流在输出端子T13、T14中成为负的电流(图8的输出端子T13、T14处的虚线箭头C2)的流动。以下,对这些动作进行说明。在此情况下,代码序列d1和d2全部被输入0,开关元件S11~S14全部断开。
首先,说明向代码解调电路73A的输入端子T11、T12输入了负的电流(图8的输入端子T11、T12处的虚线箭头C2,与流到代码调制电路63A的输入端子T1、T2中的电流相同的负的电流)的情况下的代码解调电路73A的动作。在此情况下,由于在代码调制电路63A的输入端子T1、T2中流过负的电流、并且调制波(在代码解调电路73A的输入端子T11、T12中流过的电流)也是负的电流,所以代码序列c1a的代码是1。因而,被输入代码序列c1a(在图8中是代码序列d3)的代码1的开关元件S32、S33接通,被输入代码序列c1b(在图8中是代码序列d4)的代码0的开关元件S31、S34断开。因而,在输出端子T13、T14中流过负的电流(图8的输出端子T13、T14处的虚线箭头C2)。
接着,说明向代码解调电路73A的输入端子T11、T12输入了正的电流(图8的输入端子T11、T12处的实线箭头C1)的情况下的代码解调电路73A的动作。在此情况下,由于在代码调制电路63A的输入端子T1、T2中流过负的电流、并且调制波(在代码解调电路73A的输入端子T11、T12中流过的电流)是正的电流,所以代码序列c1a的代码是0。因而,被输入代码序列c1a(在图8中是代码序列d3)的代码0的开关元件S32、S33断开,被输入代码序列c1b(在图8中是代码序列d4)的代码1的开关元件S31、S34接通。因而,在输出端子T13、T14中流过负的电流(图8的输出端子T13、T14处的虚线箭头C2)。由此,如图9C所示,对于在代码调制电路63A中交流中的负的电流(图7的输入端子T1、T2处的单点划线箭头B1)的电流的输入,能够由代码解调电路73A将正确地解调为负的电流的电流向负载5输出。
如以上说明的那样,通过本结构,能够将交流的电流调制为交流,经由电力传送路径3将交流解调。
表4是表示在实施方式1的变形例的电力传送系统中输送直流电力并接收直流电力的有关实施例4的代码调制电路63A的调制代码及代码解调电路73A的解调代码的一例的图。
[表4]
控制信号 | 代码序列 |
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] |
这里,对于图7的代码调制电路63A和图8的代码解调电路73A,如表4所示,当对代码序列m3、m4、d3、d4赋予0的代码、将被输入代码序列m3、m4、d3、d4的开关元件S21~S24、S31~S34断开,则能够实现与图5的代码调制电路63和代码解调电路73相同的电路结构。即,如表4所示,通过对代码序列m1和m2、代码序列d1和d2分别赋予由代码序列c1a和c1b构成的代码序列,能够实现图6A~图6C所示的直流电力传送。由此,通过使用图7的代码调制电路63A和图8的代码解调电路73A、并将代码序列m1~m4、d1~d4变更,能够实现能够应对直流的电力传送及交流的电力传送的两者的优良的电力传送系统。作为直流的发电机1的例子,可以举出太阳光发电,作为交流的发电机的例子,可以举出火力、水力、风力、核能、潮汐力等的借助涡轮等的旋转的发电机。
图9A是表示实施方式1的变形例的电力传送系统的发电电流I1的信号波形例的波形图。图9B是表示实施方式1的变形例的电力传送系统的调制电流I2的信号波形例的波形图。图9C是表示实施方式1的变形例的电力传送系统的解调电流I3的信号波形例的波形图。即,图9A~图9C是将交流的发电电流I1用代码调制器2进行代码调制后、将调制电流I2经由电力传送路径3传送、将调制电流I2用代码解调器4进行了代码解调时的信号波形例。
这里,作为一例,交流的发电电流I1使用以200微秒周期性地重复正和负的、频率5kHz的矩形波形。此时,也与图6A~图6C所示的将直流的发电电流I1进行了代码调制时同样,代码解调器4通过对接收到的调制电流I2乘以与在代码调制中使用的调制代码相同的解调代码,如图9A~图9C所示,能够将由发电机1发出的交流电力复原。这里,代码调制器2的调制代码m1作为一例而用下式表示。
m1=[1 -1 1 1 1 -1 -1 -1 1 -1 -1 -1 1 1]…(6)
对于交流的发电电流I1(图9A),乘以具有频率70kHz、包含代码1和代码-1的调制代码m1而生成代码调制波的调制电流I2(图9B)。在此情况下,一个代码的时间宽度是1/(70kHz)=14.2微秒。代码解调器4的解调代码d1用下式表示。
d1=m1=[1 -1 1 1 1 -1 -1 -1 1 -1 -1 -1 1 1]…(7)
与对于直流电力的代码解调同样,通过对调制代码m1乘以解码代码d1,得到下式的解调结果的代码。
m1、d1=[1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1]…(8)
根据式(8)可知,能得到原来的交流电力。
如以上说明的那样,通过采用本实施方式的代码调制及代码解调的方法,能够实现正确地同步且没有电力损失的电力传送。此外,如图9A~图9C所示,通过将上述的代码序列m1重复,能够效率良好地进行更长时间的电力传送。
在图7及图8中,双向性开关电路SS21~SS34分别由相互并联地连接的1对开关元件构成,但也可以是,双向性开关电路SS21~SS34分别由串联地连接的1对开关元件构成。在此情况下,对于各开关元件并联地连接二极管,在各双向性开关电路中,1对二极管被相互反向地连接。各开关元件例如也可以由包含与开关元件并联连接的寄生二极管(或体二极管)的MOS晶体管构成。例如如果用MOS晶体管的开关元件和1个二极管实现各开关电路,则在1个双向性开关电路中需要4个半导体元件(两个MOS晶体管和两个二极管)。另一方面,在MOS晶体管中内置有特性良好的反特性二极管的封装已普及,能够通过用两个半导体元件构成1个双向开关电路而实现小型化。
图1的电力传送系统100-1、100-2分别与图2的电力传送系统同样地动作。在从多个代码调制器向多个代码解调器同时传送电力的情况下,收发电力的代码调制器及代码解调器的对分别使用相互对应的调制代码的代码序列及解调代码的代码序列。不同的对使用不同的代码序列。不同的对的代码序列也可以相互正交。作为正交代码序列,例如可以使用Gold序列、m序列等。例如,代码调制器2-1-1及代码解调器4-1-1分别使用相互对应的调制代码的代码序列及解调代码的代码序列。此外,代码调制器2-1-2及代码解调器4-1-2分别使用作为相互对应的调制代码的代码序列及解调代码的代码序列的、与代码调制器2-1-1及代码解调器4-1-1不同的代码序列。由此,能够从代码调制器2-1-1向代码解调器4-1-1传送电力、从代码调制器2-1-2向代码解调器4-1-2传送电力。由代码调制器2-1-1调制后的电力及由代码调制器2-1-2调制后的电力即使在电力传送路径3上被暂时合成,也能够由代码解调器4-1-1及代码解调器4-1-2分离解调。这样,图1的电力传送系统100-1、100-2能够以多个发电机1-1、1-2及多个负载5-1-1~5-2-2中的所希望的发电机及所希望的负载的组合来传送电力。
接着,说明在图1的电力传送系统100-1中从发电机1-1向负载5-1-1、5-1-2高效率地传送电力的动作。
图10是表示由图1的电力传送系统100-1传送的电力与传送效率的关系的曲线图。如图10所示,从电力发送装置20-1经由电力传送路径3到达代码解调器4-1-1、4-1-2的路径的传送效率是经由该路径传送的电力的函数,在某个电力值(例如2kW)时最大化。即,在该电力值时损失电力最小化。为了使传送效率最大化,控制器10-1不论从负载5-1-1、5-1-2要求的电力值如何,都使得从电力发送装置20-1输出传送效率为最大时的电力。在从负载5-1-1、5-1-2要求的电力值比传送效率为最大时的电力值大的情况下,电力传送系统100-1从电力传送系统100-2取得不足的电力。在从负载5-1-1、5-1-2要求的电力值比传送效率为最大时的电力值小的情况下,电力传送系统100-1将剩余的电力向电力传送系统100-2输送。
图11是表示在图1的电力传送系统100-1中从发电机1-1向负载5-1-1、5-1-2传送的电力不足的情况下的动作的概略图。考虑负载5-1-1要求2kW的电力、负载5-1-2要求1kW的电力的情况。在电力传送系统100-1的传送效率具有图10的特性的情况下,当从电力发送装置20-1经由电力传送路径3向负载5-1-1传送2kW的电力时,该路径的传送效率为最大。此时,在电力传送系统100-1中应向负载5-1-2传送的电力不足,所以控制器10-1向电力传送系统100-2的控制器10-2请求不足的电力的输送。控制器10-1、10-2决定相互对应的调制代码的代码序列及解调代码的代码序列,向电力传送系统100-2的代码调制器2-2-1及电力传送系统100-1的代码解调器4-1-2分别设定。由此,由发电机1-2产生的1kW的电力经由代码调制器2-2-1、电力传送路径3及代码解调器4-1-2被向负载5-1-2传送。这样,电力传送系统100-1能够一边以最大的传送效率动作一边从电力传送系统100-2取得不足的电力。
图12是表示在图1的电力传送系统100-1中从发电机1-1向负载5-1-1、5-1-2传送的电力中产生剩余量的情况下的动作的概略图。考虑负载5-1-1要求0.5kW的电力、负载5-1-2要求0.5kW的电力的情况。在电力传送系统100-1的传送效率具有图10的特性的情况下,为了使电力传送系统100-1以最大的传送效率动作,需要从电力发送装置20-1向电力传送路径3输出2kW的电力。但是,在从电力发送装置20-1经由电力传送路径3向负载5-1-1传送0.5kW的电力、从电力发送装置20-1经由电力传送路径3向负载5-1-2传送0.5kW的电力的情况下,产生1kW的剩余的电力。此时,控制器10-1向电力传送系统100-2的控制器10-2通知剩余的电力的输送。控制器10-1、10-2决定相互对应的调制代码的代码序列及解调代码的代码序列,向电力传送系统100-1的代码调制器2-1-3及电力传送系统100-2的代码解调器4-2-1分别设定。由此,由发电机1-1产生的1kW的电力经由代码调制器2-1-3、电力传送路径3及代码解调器4-2-1被向负载5-2-1传送。这样,电力传送系统100-1能够一边以最大的传送效率动作一边将剩余的电力向电力传送系统100-2输送。
图13是表示由图1的电力传送系统100-1的控制器10-1执行的电力路由处理的流程图。
在步骤S1中,控制器10-1取得经由包括电力传送路径3的路径能够传送的最大的电力Ppath的值。为了传送电力而使用的电力传送路径3并不能够传送无限大的电力,而存在容许的上限值。例如,控制器10-1可以从电力发送装置20-1经由电力传送路径3向代码解调器4-1-1、4-1-2发送测试信号来测定电力Ppath的值。在此情况下,控制器10-1发送具有已知的电力的测试信号,通过由代码解调器4-1-1、4-1-2的电力测定器74测定测试信号的电力,测定电力Ppath的值。此外,控制器10-1也可以在内部的存储装置中保存有在电力传送系统100-1的制造时等预先测定的电力Ppath的值。
在步骤S2中,控制器10-1取得当包括电力传送路径3的路径的传送效率为最大时传送的电力Peffmax的值(参照图10)。例如,控制器10-1可以从电力发送装置20-1经由电力传送路径3向代码解调器4-1-1、4-1-2发送测试信号来测定电力Peffmax的值。在此情况下,控制器10-1发送具有已知的电力的测试信号,通过由代码解调器4-1-1、4-1-2的电力测定器74测定测试信号的电力,来测定电力Peffmax的值。此外,控制器10-1也可以在内部的存储装置中保存有在电力传送系统100-1的制造时等预先测定的电力Peffmax的值。
在步骤S3中,控制器10-1从各负载5-1-1、5-1-2取得各负载5-1-1、5-1-2的需要电力的值,计算合计的需要电力Ptotal的值。
控制器10-1也可以代替从各负载5-1-1、5-1-2取得各负载5-1-1、5-1-2的需要电力的值,而使用过去的数据等进行预测。
在步骤S4中,控制器10-1决定从发电机1-1向负载5-1-1、5-1-2传送的电力的值及路径,以使传送的电力的合计成为电力Peffmax以下。
在步骤S5中,控制器10-1判断步骤S3的电力Ptotal是否比步骤S2的电力Peffmax大,在“是”时向步骤S6前进,在“否”时向步骤S10前进。
在步骤S6~S9中,控制器10-1向电力传送系统100-2请求不足的电力的输送(参照图11)。在步骤S6中,控制器10-1计算不足的电力Pin=Ptotal-Peffmax的值。在步骤S7中,控制器10-1判断电力Ptotal是否比电力Ppath大,在“是”时向步骤S8前进,在“否”时向步骤S9前进。在步骤S8中,控制器10-1向电力传送系统100-2请求电力Pin’=Ppath-Peffmax的输送。即,控制器10-1,在经由电力传送路径3传送的电力的合计不超过电力Ppath的范围内,请求不足的电力的输送。在步骤S9中,控制器10-1向电力传送系统100-2请求电力Pin的输送。
在步骤S10~S13中,控制器10-1向外部的电力传送系统100-2通知剩余的电力的输送(参照图12)。在步骤S10中,控制器10-1计算剩余的电力Pout=Peffmax-Ptotal的值。在步骤S11中,控制器10-1判断电力Peffmax是否比电力Ppath大,在“是”时向步骤S12前进,在“否”时向步骤S13前进。在步骤S12中,控制器10-1向电力传送系统100-2请求电力Pout’=Ppath-Ptotal的输送。即,控制器10-1在经由电力传送路径3传送的电力的合计不超过电力Ppath的范围内,通知剩余的电力的输送。在步骤S13中,控制器10-1向电力传送系统100-2通知电力Pout的输送。
在步骤S8、S9后,电力传送系统100-1从电力传送系统100-2取得不足的电力。在步骤S12、S13后,电力传送系统100-1将剩余的电力向电力传送系统100-2输送。在电力传送系统100-1中,控制器10-1控制电力发送装置20-1及代码解调器4-1-1、4-1-2,以将电力Peffmax从电力发送装置20-1向电力传送路径3输出并经由电力传送路径3传送。由于将电力Peffmax从电力发送装置20-1向电力传送路径3输出并经由电力传送路径3传送,所以在电力传送系统100-1中,包括电力传送路径3的路径的传送效率成为最大。
控制器10-1也可以控制电力发送装置20-1及代码解调器4-1-1、4-1-2,以从电力发送装置20-1将对电力Peffmax预先决定的范围内的电力向电力传送路径3输出并经由电力传送路径3传送。由此,包括电力传送路径3的路径的传送效率实质上成为最大。
如以上说明的那样,图1的电力传送系统100-1能够不使用追加的充放电装置而实现以电力传送系统100-1的最大传送效率或接近于最大传送效率的效率将电力从发电机1-1向负载5-1-1、5-1-2传送。
当无法从电力传送系统100-2取得不足的电力时、以及无法将剩余的电力向电力传送系统100-2输送时,控制器10-1也可以不使包括电力传送路径3的路径的传送效率最大化。此时,控制器10-1使从负载5-1-1、5-1-2请求的电力从电力发送装置20-1经由电力传送路径3向负载5-1-1、5-1-2传送。
<实施方式2>
接着,说明电力传送系统被连接到多个电力传送路径、使用多个电力传送路径的某个传送电力的情况。
图14是表示实施方式2的电力传送系统100A-1、100A-2的结构的框图。
图14的电力传送系统100A-1具备发电机1-1、电力分配器22-1、电力发送装置20-1-1、20-1-2、电力传送路径3a~3d、电力接收装置40-1-1~40-1-3、负载5-1-1~5-1-3、以及控制器10A-1。
图14的发电机1-1与图1的发电机1-1同样地构成。
电力发送装置20-1-1、20-1-2分别与图1的电力发送装置20-1同样地构成,具备电力分配器和多个(例如3个)代码调制器。电力发送装置20-1-1的各代码调制器在控制器10A-1的控制下,将被分配的电力以规定的调制方式调制,并向电力传送路径3a输出。电力发送装置20-1-2的各代码调制器在控制器10A-1的控制下,将被分配的电力以规定的调制方式调制,并向电力传送路径3b输出。
电力传送路径3a~3d是有可能具有相互不同的传送损失的相互不同的电力线。电力传送路径3a、3b将由电力发送装置20-1-1、20-1-2调制后的电力分别传送。电力传送路径3c、3d如后述那样,将由电力传送系统100A-2的电力发送装置20-2-1、20-2-2调制后的电力分别传送。
电力接收装置40-1-1~40-1-3分别具备分别连接于电力传送路径3a~3d的多个(例如4个)代码解调器、或与电力传送路径3a~3d中的1个有选择地连接的1个代码解调器。电力接收装置40-1-1~40-1-3的代码解调器与图1的代码解调器4-1-1同样地构成,在控制器10A-1的控制下,将从电力传送路径3a~3d输入的电力用与调制方式对应的解调方式解调。电力接收装置40-1-1~40-1-3将解调后的电力向负载5-1-1~5-1-3分别输出。
图14的负载5-1-1~5-2-3与图1的负载5-1-1、5-1-2同样地构成。
控制器10A-1基于从电力测定器1m-1及负载5-1-1~5-2-3接收到的各电力量,控制电力发送装置20-1-1、20-1-2及电力接收装置40-1-1~40-1-3的动作。
图14的电力传送系统100A-2例如可以与电力传送系统100A-1同样地构成。在此情况下,电力传送系统100A-2具备发电机1-2、电力分配器22-2、电力发送装置20-2-1、20-2-2、电力传送路径3a~3d、电力接收装置40-2-1~40-2-3、负载5-2-1~5-2-3、以及控制器10A-2。但是,电力发送装置20-2-1、20-2-2的各代码调制器将被调制后的电力不是向电力传送路径3a、3b输出而是向电力传送路径3c、3d分别输出。
图15是表示由图14的电力传送系统100A-1传送的电力与传送效率的关系的曲线图。如图15所示,从电力发送装置20-1-1经由电力传送路径3a到达电力接收装置40-1-1~40-1-3的路径的传送效率是经由该路径传送的电力的函数,在某个电力值(例如1kW)时最大化。同样,从电力发送装置20-1-2经由电力传送路径3b到达电力接收装置40-1-1~40-1-3的路径的传送效率是经由该路径传送的电力的函数,在某个电力值(例如2kW)时最大化。即,在这些电力值时,经过各电力传送路径3a、3b的路径的损失电力分别最小化。在图15的例子中,按电力传送路径3a、3b的每个而损失电力不同。为了使传送效率最大化,控制器10A-1不论从负载5-1-1~5-2-3请求的电力值如何,对于多个电力传送路径3a、3b的各个,都使得从电力发送装置20-1-1、20-1-2输出包含该电力传送路径3a、3b的路径的传送效率成为最大时的电力。在从负载5-1-1~5-2-3请求的电力值大于包含电力传送路径3a、3b的多个路径的传送效率为最大时的合计电力值的情况下,电力传送系统100A-1从电力传送系统100A-2取得不足的电力。在从负载5-1-1~5-2-3请求的电力值小于包含电力传送路径3a、3b的多个路径的传送效率为最大时的合计电力值的情况下,电力传送系统100A-1将剩余的电力向电力传送系统100A-2输送。
图16是表示在图14的电力传送系统100A-1中从发电机1-1向负载5-1-1~5-2-3传送的电力不足的情况下的动作的概略图。考虑负载5-1-1要求1kW的电力、负载5-1-2要求2kW的电力、负载5-1-3要求1kW的电力的情况。在电力传送系统100A-1的传送效率具有图15的特性的情况下,当从电力发送装置20-1-1经由电力传送路径3a向负载5-1-1传送1kW的电力时,该路径的传送效率为最大,当从电力发送装置20-1-2经由电力传送路径3b向负载5-1-2传送2kW的电力时,该路径的传送效率为最大。此时,在电力传送系统100A-1中应向负载5-1-3传送的电力不足,所以控制器10A-1对电力传送系统100A-2的控制器10A-2请求不足的电力的输送。控制器10A-1、10A-2决定相互对应的调制代码的代码序列及解调代码的代码序列。控制器10A-2将所决定的调制代码的代码序列向电力发送装置20-2-1的代码调制器设定,控制器10A-1将所决定的解调代码的代码序列向电力接收装置40-1-3的代码解调器设定。由此,由发电机1-2产生的1kW的电力经由电力发送装置20-2-1、电力传送路径3c及电力接收装置40-1-3被向负载5-1-3传送。控制器10A-2也可以将所决定的调制代码的代码序列向电力发送装置20-2-2的代码调制器设定。在此情况下,由发电机1-2产生的1kW的电力经由电力发送装置20-2-2、电力传送路径3d及电力接收装置40-1-3被向负载5-1-3传送。这样,电力传送系统100A-1能够一边以最大的传送效率动作一边从电力传送系统100A-2取得不足的电力。
图17是表示在图14的电力传送系统100A-1中在从发电机1-1向负载5-1-1~5-2-3传送的电力中产生剩余量的情况下的动作的概略图。
考虑负载5-1-1要求0.5kW的电力、负载5-1-2要求0.5kW的电力、负载5-1-3要求1kW的电力的情况。在电力传送系统100A-1的传送效率具有图15的特性的情况下,为了使电力传送系统100A-1以最大的传送效率动作,需要从电力发送装置20-1-1向电力传送路径3a输出1kW的电力、从电力发送装置20-1-2向电力传送路径3b输出2kW的电力。但是,在从电力发送装置20-1-1经由电力传送路径3a向负载5-1-1传送0.5kW的电力、从电力发送装置20-1-1经由电力传送路径3a向负载5-1-2传送0.5kW的电力、从电力发送装置20-1-2经由电力传送路径3b向负载5-1-3传送1kW的电力的情况下,产生1kW的剩余的电力。此时,控制器10A-1向电力传送系统100A-2的控制器10A-2通知剩余的电力的输送。控制器10A-1、10A-2决定相互对应的调制代码的代码序列及解调代码的代码序列。控制器10A-1将所决定的调制代码的代码序列向电力发送装置20-1-2的代码调制器设定,控制器10A-2将所决定的解调代码的代码序列向电力接收装置40-2-1的代码解调器设定。由此,由发电机1-1产生的1kW的电力经由电力发送装置20-1-2、电力传送路径3b及电力接收装置40-2-1被向负载5-2-1传送。控制器10A-2也可以将所决定的解调代码的代码序列设定在电力接收装置40-2-2或40-2-3的代码解调器中。在此情况下,由发电机1-1产生的1kW的电力经由电力发送装置20-1-2、电力传送路径3b及电力接收装置40-2-2或40-2-3被向负载5-2-2或5-2-3传送。这样,电力传送系统100A-1能够一边以最大的传送效率动作一边将剩余的电力向电力传送系统100A-2输送。
图18是表示由图14的电力传送系统100A-1的控制器10A-1执行的电力路由处理的第1部分的流程图。图19是表示由图14的电力传送系统100A-1的控制器10A-1执行的电力路由处理的第2部分的流程图。
在图18的步骤S21中,控制器10A-1取得经由包括电力传送路径3a的路径能够传送的最大的电力Ppath_a的值。步骤S21与图13的步骤S1是同样的。在步骤S22中,控制器10A-1取得当包括电力传送路径3a的路径的传送效率为最大时传送的电力Peffmax_a的值。步骤S22与图13的步骤S2是同样的。
在步骤S23中,控制器10A-1取得经由包括电力传送路径3b的路径能够传送的最大的电力Ppath_b的值。步骤S23与图13的步骤S1是同样的。在步骤S24中,控制器10A-1取得当包括电力传送路径3b的路径的传送效率为最大时传送的电力Peffmax_b的值。步骤S24与图13的步骤S2是同样的。
在步骤S25中,控制器10A-1从各负载5-1-1~5-2-3取得各负载5-1-1~5-2-3的需要电力的值,计算合计的需要电力Ptotal的值。
在步骤S26中,控制器10A-1决定从发电机1-1向负载5-1-1~5-2-3传送的电力的值及路径,以使得经由包括电力传送路径3a的路径传送的电力的合计成为电力Peffmax_a以下、并且经由包括电力传送路径3b的路径传送的电力的合计成为电力Peffmax_b以下。
在图19的步骤S27中,控制器10A-1判断步骤S25的电力Ptotal是否大于步骤S22的电力Peffmax_a与步骤S24的电力Peffmax_b的合计。在步骤S27中,在“是”时向步骤S28前进,在“否”时向步骤S33前进。
在步骤S28~S32中,控制器10A-1对电力传送系统100A-2请求不足的电力的输送(参照图16)。在步骤S28中,控制器10A-1计算不足的电力Pin=Ptotal-(Peffmax_a+Peffmax_b)的值。在步骤S29中,控制器10A-1从控制器10A-2取得能够经由电力传送路径3c、3d从电力传送系统100A-2向电力传送系统100A-1传送的电力传送系统100A-2的剩余的电力Pres的值。在步骤S30中,控制器10A-1判断电力Pin是否比电力Pres大。在步骤S30中,在“是”时向步骤S31前进,在“否”时向步骤S32前进。在步骤S31中,控制器10A-1对电力传送系统100A-2请求电力Pin’=Pres的输送。即,控制器10A-1在经由电力传送路径3c、3d传送的电力的合计不超过经由包括电力传送路径3c、3d的路径能够传送的最大的电力的范围内,请求不足的电力的输送。在步骤S32中,控制器10A-1对电力传送系统100A-2请求电力Pin的输送。
在步骤S33~S36中,控制器10A-1向电力传送系统100A-2通知剩余的电力的输送(参照图17)。在步骤S33中,控制器10A-1计算剩余的电力Pout=(Peffmax_a+Peffmax_b)-Ptotal的值。在步骤S34中,控制器10A-1判断电力(Peffmax_a+Peffmax_b)是否比电力(Ppath_a+Ppath_b)大。在步骤S34中,在“是”时向步骤S35前进,在“否”时向步骤S36前进。在步骤S35中,控制器10A-1向电力传送系统100A-2通知电力Pout’=(Ppath_a+Ppath_b)-Ptotal的输送。即,控制器10A-1在经由电力传送路径3a、3b传送的电力的合计不超过电力(Ppath_a+Ppath_b)的范围内,通知剩余的电力的输送。在步骤S36中,控制器10A-1向电力传送系统100A-2通知电力Pout的输送。
在步骤S31、S32后,电力传送系统100A-1经由电力传送路径3c、3d从电力传送系统100A-2取得不足的电力。在步骤S35、S36后,电力传送系统100A-1经由电力传送路径3a、3b将剩余的电力向电力传送系统100A-2输送。在电力传送系统100A-1中,控制器10A-1控制电力发送装置20-1-1、20-1-2及电力接收装置40-1-1~40-1-3,以使得将电力Peffmax_a从电力发送装置20-1-1向电力传送路径3a输出并经由电力传送路径3a传送、并且将电力Peffmax_b从电力发送装置20-1-2向电力传送路径3b输出并经由电力传送路径3b传送。由于将电力Peffmax_a从电力发送装置20-1-1向电力传送路径3a输出并经由电力传送路径3a传送,所以在电力传送系统100A-1中,包括电力传送路径3a的路径的传送效率成为最大。此外,由于将电力Peffmax_b从电力发送装置20-1-2向电力传送路径3b输出并经由电力传送路径3b传送,所以在电力传送系统100A-1中,包括电力传送路径3b的路径的传送效率成为最大。
控制器10A-1也可以控制电力发送装置20-1-1及电力接收装置40-1-1~40-1-3,以使得将对电力Peffmax_a预先决定的范围内的电力从电力发送装置20-1-1向电力传送路径3a输出并经由电力传送路径3a传送。由此,包括电力传送路径3a的路径的传送效率实质上成为最大。同样,控制器10A-1也可以控制电力发送装置20-1-2及电力接收装置40-1-1~40-1-3,以使得将对电力Peffmax_b预先决定的范围内的电力从电力发送装置20-1-2向电力传送路径3b输出并经由电力传送路径3b传送。由此,包括电力传送路径3b的路径的传送效率实质上成为最大。
如以上说明的那样,图1的电力传送系统100A-1能够不使用追加的充放电装置而实现以电力传送系统100A-1的最大传送效率或接近于最大传送效率的效率将电力从发电机1-1向负载5-1-1~5-2-3传送。
当无法从电力传送系统100A-2取得不足的电力时、以及无法将剩余的电力向电力传送系统100A-2输送时,控制器10A-1也可以不将包括电力传送路径3a、3b的路径的传送效率最大化。此时,控制器10A-1使从负载5-1-1~5-2-3请求的电力从电力发送装置20-1-1、20-1-2经由电力传送路径3a、3b向负载5-1-1~5-2-3传送。
<变形例>
在实施方式1~2中,电力传送系统100-1、100A-1的外部的电力传送系统100-2、100A-2分别具有与电力传送系统100-1、100A-1相同的结构,但也可以不具有相同的结构。只要将在电力传送系统100-1、100A-1中不足的电力向电力传送系统100-1、100A-1输送、从电力传送系统100-1、100A-1接收电力传送系统100-1、100A-1的剩余的电力,则电力传送系统100-1、100A-1的外部的电力传送系统可以具有任意的结构。
在实施方式1~2中,以电力传送系统100-1、100A-1具备一个发电机及两个或三个负载的情况为例进行了说明,但并不限于此。也可以是具备1个发电机和4个以上的负载的结构,进而,也可以构成由两个以上的发电机和两个以上的负载构成的电力传送系统。在此情况下,能够将较多的电力传送集中在1个传送路径中输送,具有由于传送路径的敷设成本的减少、传送路径的条数削减带来的成本减少等效果。
电力传送系统也可以代替发电机1-1、1-2而具备蓄电装置等任意的电源。至少1个电源中的至少1个可以是直流电源,也可以是交流电源。
另外,在实施方式1~2的电力传送系统中,作为一例而表示了将直流的电流及/或交流的电流进行了调制的例子,但并不限于此。也能够将直流的电压或交流的电压调制,能得到同样的效果。
另外,上述总括性或具体性的形态也可以由系统、方法、集成电路、计算机程序或记录介质实现,也可以由系统、装置、方法、集成电路、计算机程序及记录介质的任意组合实现。
<实施方式的概要>
根据第1技术方案的电力传送系统,在从至少1个电源向多个负载传送电力的电力传送系统中,具备:至少1个电力传送路径;至少1个电力发送装置,将从上述至少1个电源输入的电力以规定的调制方式调制并向上述电力传送路径输出;多个电力接收装置,将从上述电力传送路径输入的电力用与上述调制方式对应的解调方式解调并向上述多个负载分别输出;控制器,控制上述电力发送装置及上述电力接收装置;上述电力传送系统经由上述电力传送路径而与外部的电力传送系统连接;上述控制器,控制上述电力发送装置及上述电力接收装置,以使得经由上述传送路径传送包括上述电力传送路径的路径的传送效率为最大时的电力;当由上述多个负载请求的合计的电力大于包括上述电力传送路径的路径的传送效率为最大时的电力时,向上述外部的电力传送系统请求不足的电力的输送;当由上述多个负载请求的合计的电力小于包括上述电力传送路径的路径的传送效率为最大时的电力时,向上述外部的电力传送系统通知剩余的电力的输送。
根据第2技术方案的电力传送系统,在第1技术方案的电力传送系统中,上述控制器控制上述电力发送装置及上述电力接收装置,以将经由包括上述电力传送路径的路径能够传送的电力的最大值以下的电力经由上述电力传送路径传送。
根据第3技术方案的电力传送系统,在第1或第2技术方案的电力传送系统中,上述电力传送系统具备多个电力传送路径;上述控制器控制上述电力发送装置及上述电力接收装置,以使得关于上述多个电力传送路径中的至少两个电力传送路径的每一个、包括该电力传送路径的路径的传送效率为最大时的电力经由该电力传送路径而被传送;当由上述多个负载请求的合计的电力大于包括上述至少两个电力传送路径的多个路径的传送效率为最大时的合计的电力时,向上述外部的电力传送系统请求不足的电力的输送;当由上述多个负载请求的合计的电力小于包括上述至少两个电力传送路径的多个路径的传送效率为最大时的合计的电力时,向上述外部的电力传送系统通知剩余的电力的输送。
根据第4技术方案的电力传送系统,在第1~第3中的1个技术方案的电力传送系统中,上述调制方式及上述解调方式分别是基于规定的代码序列的代码调制方式及代码解调方式。
根据第5技术方案的电力传送系统,在第1~第4中的1个技术方案的电力传送系统中,上述至少1个电源中的至少1个是直流电源。
根据第6技术方案的电力传送系统,在第1~第5中的1个技术方案的电力传送系统中,上述至少1个电源中的至少1个是交流电源。
<补充>
图1所示的电力传送系统100-1具备包含代码调制器2-1-1的电力发送装置20-1、包含代码解调器4-1-1的电力接收装置、包含代码解调器4-1-2的电力接收装置、电力传送路径3、以及控制器10-1。
电力发送装置20-1与发电机1-1连接。代码解调器4-1-1、4-1-2分别与负载5m-1-1、5-1-2连接。
代码调制器2-1-1是本发明的“调制器”的一例,代码解调器4-1-1是本发明的“解调器”的一例。在图1中,电力接收装置仅由代码解调器构成,但并不限定于此。
电力传送路径3将电力发送装置20-1与代码解调器4-1-1、4-1-2之间相连。
在图1中,电力传送路径3从1个电力发送装置20-1延伸,分支为两条。分支的一方到达代码解调器4-1-1,分支的另一方到达代码解调器4-1-2。在上述中,为了方便而将包括多个分支路径的电力传送路径作为1个电力传送路径进行了说明,但电力传送路径的条数及连接并不限定于特定的形态。电力传送路径3是本发明的“至少1个电力传送路径”的一例。
控制器10-1控制电力发送装置20-1、代码解调器4-1-1、4-1-2。
控制器10-1如图13的步骤S2及S3所示那样,取得将电力传送路径3的传送效率最大化的电力(即最优电力Peffmax)的信息、和负载5-1-1、5-1-2分别请求的多个电力(即多个需求电力)的信息。另外,本发明中的“最优电力”,只要是能预测到至少1个电力传送路径的传送效率被最大化的电力就可以,并不意味着其以外的限定。
此时,控制器10-1例如也可以取得表示从电力传送路径3上的多个路径中选择的至少1个路径与经由该路径(或这些路径)将传送电力传送时的传送效率之间的对应关系的表或函数。并且,也可以使用该表或函数决定使传送效率最大化那样的路径及/或最优电力Peffmax。
控制器10-1如图13的步骤S4所示,基于最优电力Peffmax的信息,将规定的传送电力从电力发送装置20-1向代码解调器4-1-1、4-1-2的至少1个进行路由。此时,规定的传送电力被设定为最优电力Peff以下的值。
在本发明中,用语“基于X的信息”,并不仅仅限定于仅利用X的信息,也包括利用X的信息和其他信息。例如,在步骤S4中,也可以在最优电力Peffmax的信息以外还使用多个需求电力的信息。
控制器10-1如图13的步骤S5~S9所示,在多个需求电力的合计Ptotal比最优电力Peffmax大时(步骤S5中的“是”),对电力传送系统100-2请求将电力Pin’或Pin向电力传送路径3供给。这里,电力传送系统100-2由与控制器10-1不同的控制器10-2控制来自发电机1-2的电力的分配。发电机1-2是本发明的“其他电源”的一例。控制器10-2是本发明的“其他控制器”的一例。电力Pin’、Pin是本发明的“补充电力”的一例。如图1所示,电力传送路径3可以由电力传送系统100-1、100-2共有。
控制器10-1如图13的步骤S5、S10~S13所示,当多个需求电力的合计Ptotal比最优电力Peffmax小时(步骤S5中的“否”),对电力传送系统100-2通知电力Pout’或Pout能够利用。电力Pout’、Pout是本发明的“剩余电力”的一例。
另外,本发明的控制器的动作并不限定于图13所示的特定的例子。例如,传送电力的路由也可以在补充电力的请求及剩余电力的通知后执行。例如,图13所示的步骤中的至少步骤S1、S7~9、S11~13是任意的步骤。
控制器10-1也可以通过对所选择的代码调制器及代码解调器分别输入相互建立了对应的调制信号及解调信号,来确立所选择的代码调制器及代码解调器之间的路由。此时,调制信号包括调制代码序列,解调信号包括解调代码序列。在上述说明中,调制代码序列和解调代码序列具有相同的代码序列,但并不限定于此。
图16所示的电力传送系统100A-1具备电力发送装置20-1-1、20-1-2、电力接收装置40-1-1、40-1-2、40-1-3、电力传送路径3a、3b和控制器10A-1。
电力发送装置20-1-1、20-1-2连接于发电机1m-1。电力接收装置40-1-1、40-1-2、40-1-3分别连接于负载5m-1-1、5-1-2、5m-1-3。电力发送装置20-1-1、20-1-2分别包括图1所示那样的代码调制器。电力接收装置40-1-1、40-1-2、40-1-3分别包括图1所示那样的代码解调器。
电力发送装置20-1-1是本发明的“第1电力发送装置”的一例。电力发送装置20-1-2是本发明的“第2电力发送装置”的一例。
电力传送路径3a将电力发送装置20-1-1与电力接收装置40-1-1、40-1-2、40-1-3之间相连。电力传送路径3b将电力发送装置20-1-2与电力接收装置40-1-1、40-1-2、40-1-3之间相连。
电力传送路径3a是本发明的“至少1个第1电力传送路径”的一例。电力传送路径3b是本发明的“至少1个第2电力传送路径”的一例。
控制器10A-1控制电力发送装置20-1-1、20-1-2及电力接收装置40-1-1、40-1-2、40-1-3。
控制器10A-1如图18所示,取得将电力传送路径3a的传送效率最大化的电力(即最优电力Peffmax_a)的信息,并取得将电力传送路径3b的传送效率最大化的电力(即最优电力Peffmax_b)的信息。并且,控制器10A-1基于最优电力Peffmax_a、Peffmax_b的信息,决定电力传送路径3a、3b中的最优电力Peffmax。此时,例如,电力传送路径3a的传送电力被设定为最优电力Peffmax_a的值,电力传送路径3b的传送电力被设定为最优电力Peffmax_b的值。
产业上的可利用性
本发明的电力传送系统对于从太阳光发电、风力发电、水力发电等的发电机向铁路、EV车辆等传送电力是有用的。
Claims (7)
1.一种电力传送系统,其特征在于,
具备:
至少1个电力发送装置,分别包含调制器,并且与电源连接;
多个电力接收装置,分别包含解调器,并且与多个负载中的对应的1个连接;
至少1个电力传送路径,将上述至少1个电力发送装置及上述多个电力接收装置之间相连;以及
控制器,控制上述至少1个电力发送装置及上述多个电力接收装置;
上述控制器进行以下动作:
(A)取得作为将上述至少1个电力传送路径的传送效率最大化的电力的最优电力的信息、和上述多个负载分别需求的多个需求电力的信息;
(B)基于上述最优电力的信息,将上述最优电力以下的传送电力,从上述至少1个电力发送装置向从上述多个电力接收装置中选择出的至少1个进行路由;
(C)当上述多个需求电力的合计大于上述最优电力时,对控制其他电力传送系统的电源即其他电源的电力的分配的其他控制器,请求向上述至少1个电力传送路径供给补充电力;
(D)当上述多个需求电力的合计小于上述最优电力时,对上述其他控制器,通知上述至少1个电力发送装置的剩余电力能够利用;
上述调制器根据调制代码序列的每个比特是第1值还是第2值,决定是否使来自上述电源的至少一部分电力的电流的方向反转;
上述多个电力接收装置中的被选择的至少1个中包括的上述解调器根据解调代码序列的每个比特是上述第1值还是上述第2值,决定是否使所路由的至少一部分上述传送电力的电流的方向反转。
2.如权利要求1所述的电力传送系统,其特征在于,
上述至少1个电力发送装置具备包括上述调制器的多个调制器;
上述控制器,在上述(B)中进行以下动作:
决定包括上述调制代码序列的至少1个调制代码序列、和与上述至少1个调制代码序列分别对应的包括上述解调代码序列的至少1个解调代码序列;
将上述至少1个调制代码序列向上述多个调制器的至少1个分别输入;
将上述至少1个解调代码序列向上述多个电力接收装置的至少1个分别输入。
3.如权利要求1所述的电力传送系统,其特征在于,
上述调制代码序列及上述解调代码序列分别由至少1个正交代码序列构成。
4.如权利要求1~3中任一项所述的电力传送系统,其特征在于,
上述控制器,在上述(A)中进行如下动作:
取得从上述至少1个电力传送路径上的多个路径中选择的至少1个路径、与经由所选择的上述至少1个路径传送上述传送电力的情况下的上述传送效率之间的多个对应关系的信息;
通过从上述多个对应关系中选择上述传送效率为最大的1个,决定上述最优电力。
5.如权利要求1~3中任一项所述的电力传送系统,其特征在于,
上述控制器还进行以下动作:
(D)取得经由上述至少1个电力传送路径能够传送的电力的最大值的信息,进行控制以使向上述至少1个电力传送路径输入的电力为上述最大值以下。
6.如权利要求1~3中任一项所述的电力传送系统,其特征在于,
上述至少1个电力发送装置包括第1电力发送装置和第2电力发送装置;
上述至少1个电力传送路径包括将上述第1电力发送装置及上述多个电力接收装置之间相连的至少1个第1电力传送路径、和将上述第2电力发送装置及上述多个电力接收装置之间相连的至少1个第2电力传送路径;
上述控制器,在上述(A)中进行以下动作:
取得作为将上述至少1个第1电力传送路径的第1传送效率最大化的电力的第1最优电力的信息;
取得作为将上述至少1个第2电力传送路径的第2传送效率最大化的电力的第2最优电力的信息;
基于上述第1最优电力及上述第2最优电力的信息,决定上述最优电力。
7.如权利要求1~3中任一项所述的电力传送系统,其特征在于,
上述电源是直流电源或交流电源。
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