JP6210496B2 - Power router and power network - Google Patents

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Description

本発明は、電力ルータ及び電力ネットワークに関するものである。   The present invention relates to a power router and a power network.

従来、電力をパケット化して送配電するシステムが提案されている。電力パケットは、伝送される電力を担うペイロード部と、ペイロード部の前後に付加されたヘッダ及びフッタと、を含んでいる。   2. Description of the Related Art Conventionally, systems for transmitting and distributing power by packetizing power have been proposed. The power packet includes a payload portion that carries transmitted power, and headers and footers added before and after the payload portion.

特許文献１には、このような電力パケットを伝送するための電力パケットシステムが開示されている。特許文献１の電力パケットシステムは、電力パケットスイッチを有している。電力パケットスイッチは、受信した電力パケットを、その電力パケットのヘッダ情報にある送出先へルーティングして転送する。
電力パケットスイッチにおいて受信した電力パケットの電力エネルギーは、転送のため送出されるまで、電力パケットスイッチに設けられた二次電池に充電される。Patent Document 1 discloses a power packet system for transmitting such power packets. The power packet system of Patent Document 1 has a power packet switch. The power packet switch routes and transfers the received power packet to the destination in the header information of the power packet.
The power energy of the power packet received in the power packet switch is charged in a secondary battery provided in the power packet switch until it is transmitted for transfer.

特開２０１１−１４２７７１号公報JP 2011-142771 A

特許文献１では、電力パケットスイッチは、一つの二次電池しか有していない。このため、電力パケットスイッチにおいて、複数の未転送の電力パケットが存在する事態が生じると、二次電池には、複数の未転送の電力パケットの電力エネルギーが混ざって充電されることになる。   In Patent Document 1, the power packet switch has only one secondary battery. For this reason, in the power packet switch, when a situation occurs in which a plurality of untransferred power packets are present, the secondary battery is charged with a mixture of power energy of the plurality of untransferred power packets.

しかし、複数の電力パケットの電力を混ぜたくない場合もある。例えば、需要家によっては、太陽光などの再生可能エネルギーによって発電された電力と、原子力によって発電された電力と、を区別して使用したい場合がある。
また、電気事業者が供給する商用電力と自家発電電力とは、電力としての品質が異なることがあるため、両者を混ぜることなく、区別して配電したい場合がある。However, there are cases where it is not desired to mix the power of multiple power packets. For example, some customers may want to distinguish between the power generated by renewable energy such as sunlight and the power generated by nuclear power.
Moreover, since the quality as electric power may differ from the commercial power supplied by the electric power company and private power generation, there is a case where it is desired to distribute power separately without mixing the two.

そこで、本発明は、複数の電力パケットの電力を混ぜないで、電力パケットのルーティングをすることが可能な電力ルータ及び当該電力ルータを用いた電力ネットワークを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a power router capable of routing power packets without mixing the power of a plurality of power packets, and a power network using the power router.

（１）一の観点からみた本発明は、電力パケットを受信してルーティングする電力ルータであって、受信した電力パケットの電力を蓄える複数の蓄電部と、受信した電力パケットの電力を複数の前記蓄電部のうちから選択された蓄電池に振り分けて供給し当該選択された蓄電部を充電させるスイッチ部と、前記蓄電部に充電された電力を伝送する電力パケットを生成して出力する出力部と、前記スイッチ部及び前記出力部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記スイッチ部を制御することで、受信した電力パケットの電力を複数の前記蓄電部のうちから選択された蓄電池に振り分けて供給し当該選択された蓄電池を充電させるとともに、前記出力部を制御することで、複数の前記蓄電部のうちから選択された充電池に充電された電力から、電力パケットを生成させて出力させることを特徴とする電力ルータである。 (1) The present invention viewed from one viewpoint is a power router that receives and routes a power packet, and includes a plurality of power storage units that store the power of the received power packet, and a plurality of the power of the received power packet. A switch unit that distributes and supplies the selected storage battery among the storage units and charges the selected storage unit; an output unit that generates and outputs a power packet that transmits the power charged in the storage unit; And a control unit that controls the switch unit and the output unit, wherein the control unit controls the switch unit to select the power of the received power packet from the plurality of power storage units. And charging the selected storage battery and controlling the output unit to charge the rechargeable battery selected from the plurality of power storage units. From a power router for causing output by generating a power packet.

前記電力ルータは、複数の蓄電部を備えているため、電力ルータが受信した複数の電力パケットの電力が混ざるのを防止することが可能である。   Since the power router includes a plurality of power storage units, it is possible to prevent the power of a plurality of power packets received by the power router from being mixed.

（２）前記制御部は、受信した電力パケットに含まれる制御情報に基づいて、前記スイッチ部及び前記出力部を制御するのが好ましい。この場合、電力パケットに含まれる制御情報に基づいて、受信した電力パケットの電力を蓄える蓄電部を選択することができる。 (2) It is preferable that the said control part controls the said switch part and the said output part based on the control information contained in the received electric power packet. In this case, a power storage unit that stores the power of the received power packet can be selected based on the control information included in the power packet.

（３）前記制御情報には、電力パケットの送信元を示す送信元情報が含まれ、前記制御部は、前記送信元情報に基づいて、前記スイッチ部及び前記出力部を制御するのが好ましい。この場合、送信元情報に基づいて、受信した電力パケットの電力を蓄え蓄電部を選択することができる。 (3) Preferably, the control information includes transmission source information indicating a transmission source of a power packet, and the control unit controls the switch unit and the output unit based on the transmission source information. In this case, the power of the received power packet can be stored and the power storage unit can be selected based on the transmission source information.

（４）前記送信元情報は、電力パケットの電力の電源種別を示す電源種別情報を含むのが好ましい。この場合、電源種別情報に基づいて、受信した電力パケットの電力を蓄える蓄電部を選択することができる。 (4) It is preferable that the transmission source information includes power supply type information indicating a power supply type of power of the power packet. In this case, a power storage unit that stores the power of the received power packet can be selected based on the power supply type information.

（５）電力パケットを受信するための複数の受信ポートを備え、前記スイッチ部は、複数の前記受信ポートそれぞれに接続されているのが好ましい。この場合、いずれの受信ポート受信した電力パケットであっても、複数の蓄電部のうちから選択された蓄電部に供給し当該選択された蓄電池を充電させることができる。 (5) It is preferable that a plurality of reception ports for receiving power packets are provided, and the switch unit is connected to each of the plurality of reception ports. In this case, any power packet received at any receiving port can be supplied to a power storage unit selected from among a plurality of power storage units to charge the selected storage battery.

（６）電力パケットを受信するための１又は複数の受信ポートを備え、前記蓄電部の数は、前記受信ポートの数よりも多く設けられているのが好ましい。蓄電部の数を多くすることで、複数の電力パケットの電力が混ざるのをより確実に防止することができる。 (6) It is preferable that one or a plurality of reception ports for receiving power packets are provided, and the number of the power storage units is provided more than the number of the reception ports. By increasing the number of power storage units, it is possible to more reliably prevent the power of a plurality of power packets from being mixed.

（７）他の観点からみた本発明は、複数の電力ルータを有する電力ネットワークであって、前記電力ルータは、前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の前記電力ルータであることを特徴とする電力ネットワークである。 (7) The present invention viewed from another viewpoint is a power network having a plurality of power routers, and the power router is the power router according to any one of (1) to (6). It is the electric power network characterized by this.

本発明によれば、電力ルータが、複数の蓄電部を備えているため、電力ルータが受信した複数の電力パケットの電力を混ざるのを防止することが可能である。   According to the present invention, since the power router includes a plurality of power storage units, it is possible to prevent the power of the plurality of power packets received by the power router from being mixed.

電力ネットワークの構成図である。It is a block diagram of an electric power network. 電力ルータの回路図である。It is a circuit diagram of a power router. ミキサの回路図である。It is a circuit diagram of a mixer. 電力パケットの構成図である。It is a block diagram of an electric power packet.

以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
（１．電力ネットワーク）
図１は、複数の電力ルータ１Ａ，１Ｂが多段接続された電力ネットワークを示している。Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(1. Power network)
FIG. 1 shows a power network in which a plurality of power routers 1A and 1B are connected in multiple stages.

電力ネットワークには、複数の電源３Ａ，３Ｂ，３Ｃ及び複数の負荷４Ａ，４Ｂ，４Ｃに接続されている。各電源３Ａ，３Ｂ，３Ｃの電力は、複数の電力ルータ１Ａ，１Ｂによって構築された電力ネットワークによって、各負荷４Ａ，４Ｂ，４Ｃに配電される。   The power network is connected to a plurality of power supplies 3A, 3B, 3C and a plurality of loads 4A, 4B, 4C. The power of each power source 3A, 3B, 3C is distributed to each load 4A, 4B, 4C by a power network constructed by a plurality of power routers 1A, 1B.

複数の電源３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、発電設備又は電池などによって構成されている。電力ネットワークに接続される発電設備としては、例えば、火力発電、原子力発電、太陽光発電、水力発電、風力発電など様々な発電形態のものが混在していてもよい。また、電力ネットワークに接続される発電設備としては、電力事業者の発電設備と自家発電設備とが混在していてもよい。   The plurality of power supplies 3A, 3B, 3C are configured by power generation equipment or batteries. As the power generation equipment connected to the power network, for example, various power generation forms such as thermal power generation, nuclear power generation, solar power generation, hydroelectric power generation, wind power generation may be mixed. Moreover, as a power generation facility connected to the power network, a power generation facility of a power company and a private power generation facility may be mixed.

各電源３Ａ，３Ｂ，３Ｃには、パケット生成器２Ａ，２Ｂが接続されている。パケット生成器２Ａ，２Ｂは、電源３Ａ，３Ｂ，３Ｃの電力から電力パケットを生成し、電力ネットワークに出力するためのものである。パケット生成器２Ａ，２Ｂについては後述する。   Packet generators 2A and 2B are connected to the respective power supplies 3A, 3B and 3C. The packet generators 2A, 2B are for generating power packets from the power of the power supplies 3A, 3B, 3C and outputting them to the power network. The packet generators 2A and 2B will be described later.

電力ネットワークを構成する電力ルータ１Ａ，１Ｂは、電力パケットを受信してルーティングするためのものである。
図２にも示すように、電力ルータ１Ａ，１Ｂは、複数（２個）の受信ポートＩｎ１，Ｉｎ２と、複数（２個）の送信ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２と、を備えている。なお、受信ポートの数は、１個でもよい。
電力ルータ１Ａ，１Ｂは、いずれかの受信ポートＩｎ１，Ｉｎ２にて受信した電力パケットの送信先に応じて、その電力パケットのルーティングを行い、いずれかの送信ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２から電力パケットを出力させる。The power routers 1A and 1B constituting the power network are for receiving and routing power packets.
As shown in FIG. 2, the power routers 1A and 1B include a plurality (two) of reception ports In1 and In2 and a plurality (two) of transmission ports Out1 and Out2. The number of receiving ports may be one.
The power routers 1A and 1B perform routing of the power packet according to the destination of the power packet received at any of the reception ports In1 and In2, and output the power packet from any of the transmission ports Out1 and Out2. .

電力ルータ１Ａ，１Ｂは、蓄電部１３ａ，１３ｂを備えており、受信した電力パケットの電力を、一旦、蓄電部１３ａ，１３ｂに供給して当該蓄電部１３ａ，１３ｂを充電し、その後、蓄電部１３ａ，１３ｂに充電された電力から電力パケットを再構成して出力する。   The power routers 1A and 1B include power storage units 13a and 13b. The power routers 13A and 13b temporarily supply the power of the received power packets to the power storage units 13a and 13b to charge the power storage units 13a and 13b. A power packet is reconstructed from the power charged in 13a and 13b and output.

本実施形態では、各電力ルータ１Ａ，１Ｂは、複数（２個）の蓄電部（蓄電部１３ａ，１３ｂ）を備えている。
電力ルータ１Ａ，１Ｂは、受信した電力パケットの電力を、複数の蓄電部１３ａ，１３ｂのうちから選択された蓄電部に供給して当該選択された蓄電部を充電させるため、スイッチ部１１を備えている。
スイッチ部１１は、第１スイッチＳＷ１−Ａ、第２スイッチＳＷ１−Ｂ、第３スイッチＳＷ１−Ｃ、及び第４スイッチＳＷ１−Ｄを備えている。In the present embodiment, each power router 1A, 1B includes a plurality of (two) power storage units (power storage units 13a, 13b).
The power routers 1A and 1B include a switch unit 11 for supplying the power of the received power packet to a power storage unit selected from the plurality of power storage units 13a and 13b and charging the selected power storage unit. ing.
The switch unit 11 includes a first switch SW1-A, a second switch SW1-B, a third switch SW1-C, and a fourth switch SW1-D.

第１スイッチＳＷ１−Ａ及び第２スイッチＳＷ１−Ｂは、第１受信ポートＩｎ１に対して、ダイオード１０ａを介して、接続されている。
第１スイッチＳＷ１−Ａは、第２蓄電部１３ｂに接続されており、第１受信ポートＩｎ１と第２蓄電部１３ｂとの間の接続を接続状態／非接続状態に切り替えることができる。
第２スイッチＳＷ１−Ｂは、第１蓄電部１３ａに接続されており、第１受信ポートＩｎ１と第１蓄電部１３ａとの間の接続を接続状態／非接続状態に切り替えることができる。The first switch SW1-A and the second switch SW1-B are connected to the first reception port In1 via the diode 10a.
The first switch SW1-A is connected to the second power storage unit 13b, and can switch the connection between the first reception port In1 and the second power storage unit 13b between a connected state and a non-connected state.
The second switch SW1-B is connected to the first power storage unit 13a and can switch the connection between the first reception port In1 and the first power storage unit 13a between a connected state and a non-connected state.

第３スイッチＳＷ１−Ｃ及び第４スイッチＳＷ１−Ｄは、第２受信ポートＩｎ２に対して、ダイオード１０ｂを介して、接続されている。
第３スイッチＳＷ１−Ｃは、第２蓄電部１３ｂに接続されており、第２受信ポートＩｎ２と第２蓄電部１３ｂとの間の接続を接続状態／非接続状態に切り替えることができる。
第４スイッチＳＷ１−Ｄは、第１蓄電部１３ａに接続されており、第２受信ポートＩｎ２と第１蓄電部１３ａとの間の接続を接続状態／非接続状態に切り替えることができる。The third switch SW1-C and the fourth switch SW1-D are connected to the second reception port In2 via the diode 10b.
The third switch SW1-C is connected to the second power storage unit 13b, and can switch the connection between the second reception port In2 and the second power storage unit 13b between a connected state and a non-connected state.
The fourth switch SW1-D is connected to the first power storage unit 13a, and can switch the connection between the second reception port In2 and the first power storage unit 13a between a connected state and a non-connected state.

ダイオード１０ａ，１０ｂは、受信ポートＩｎ１，Ｉｎ２側への電流の逆流を防ぐためのものである。   The diodes 10a and 10b are for preventing a backflow of current to the reception ports In1 and In2.

第１〜第４スイッチＳＷ１−Ａ〜ＳＷ１−Ｄとしては、炭化ケイ素接合型電界効果トランジスタ（ＳｉＣ ＪＦＥＴ）が用いられている。なお、接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）は、ノーマリオン型の素子であるが、ノーマリオフ的に駆動させるため、ゲートドライブ素子が用いられる。   As the first to fourth switches SW1-A to SW1-D, silicon carbide junction field effect transistors (SiC JFETs) are used. The junction field effect transistor (JFET) is a normally-on type element, but a gate drive element is used to drive it normally.

スイッチ部１１と各蓄電部１３ａ，１３ｂとの間には、ダイオード１２ａ，１２ｂが設けられている。これらのダイオードは、各スイッチＳＷ１−Ａ〜ＳＷ１−Ｄにおいて、蓄電部１３ａ，１３ｂから受信ポートＩｎ１，Ｉｎ２側へ逆電流が流れることを防止するためのものである。蓄電部１３ａ，１３ｂに電力が蓄えられると、各スイッチＳＷ１−Ａ〜ＳＷ１−Ｄを構成するＪＦＥＴの逆方向特性によって、ドレインーソース間に逆電流が流れるおそれがあるが、ダイオード１２ａ，１２ｂを設けることで、逆電流が防止される。   Diodes 12a and 12b are provided between the switch unit 11 and the power storage units 13a and 13b. These diodes are for preventing reverse current from flowing from the power storage units 13a and 13b to the reception ports In1 and In2 in the switches SW1-A to SW1-D. When power is stored in the power storage units 13a and 13b, a reverse current may flow between the drain and the source due to the reverse characteristics of the JFETs constituting the switches SW1-A to SW1-D, but the diodes 12a and 12b By providing, reverse current is prevented.

第１及び第２蓄電部１３ａ，１３ｂとしては、電解コンデンサが用いられている。本実施形態では、蓄電部１３ａ，１３ｂの数は２であるが、３以上であってもよい。   As the first and second power storage units 13a and 13b, electrolytic capacitors are used. In the present embodiment, the number of power storage units 13a and 13b is two, but may be three or more.

電力ルータ１Ａ，１Ｂは、各蓄電部１３ａ，１３ｂに充電された電力から電力パケットを生成（再構成）して、生成された電力パケットを、いずれかの送信ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２から、送信させる出力部１５を備えている。   The power routers 1A and 1B generate (reconfigure) power packets from the power stored in the power storage units 13a and 13b, and output the generated power packets from any of the transmission ports Out1 and Out2. Part 15 is provided.

出力部１５は、スイッチ部１１と同様に、第１スイッチＳＷ２−Ａ、第２スイッチＳＷ２−Ｂ，第３スイッチＳＷ２−Ｃ，及び第４スイッチＳＷ２−Ｄを備えている。   Similar to the switch unit 11, the output unit 15 includes a first switch SW2-A, a second switch SW2-B, a third switch SW2-C, and a fourth switch SW2-D.

第１スイッチＳＷ２−Ａ及び第２スイッチＳＷ２−Ｂは、第１蓄電部１３ａに対して、ダイオード１４ａを介して、接続されている。
第１スイッチＳＷ２−Ａは、第２送信ポートＯｕｔ２に接続されており、第１蓄電部１３ａと第２送信ポートＯｕｔ２との間の接続を接続状態／非接続状態に切り替えることができる。
第２スイッチＳＷ２−Ｂは、第１送信ポートＯｕｔ１に接続されており、第１蓄電部１３ａと第１送信ポートＯｕｔ１との間の接続を接続状態／非接続状態に切り替えることができる。The first switch SW2-A and the second switch SW2-B are connected to the first power storage unit 13a via the diode 14a.
The first switch SW2-A is connected to the second transmission port Out2, and can switch the connection between the first power storage unit 13a and the second transmission port Out2 between a connected state and a non-connected state.
The second switch SW2-B is connected to the first transmission port Out1, and can switch the connection between the first power storage unit 13a and the first transmission port Out1 between a connected state and a non-connected state.

第３スイッチＳＷ２−Ｃ及び第４スイッチＳＷ２−Ｄは、第２蓄電部１３ｂに対して、ダイオード１４ｂを介して、接続されている。
第３スイッチＳＷ２−Ｃは、第２送信ポートＯｕｔ２に接続されており、第２蓄電部１３ｂと第２送信ポートＯｕｔ２との間の接続を接続状態／非接続状態に切り替えることができる。
第４スイッチＳＷ２−Ｃは、第１送信ポートＯｕｔ１に接続されており、第２蓄電部１３ｂと第１送信ポートＯｕｔ１との間の接続を接続状態／非接続状態に切り替えることができる。The third switch SW2-C and the fourth switch SW2-D are connected to the second power storage unit 13b via the diode 14b.
The third switch SW2-C is connected to the second transmission port Out2, and can switch the connection between the second power storage unit 13b and the second transmission port Out2 between a connected state and a non-connected state.
The fourth switch SW2-C is connected to the first transmission port Out1, and can switch the connection between the second power storage unit 13b and the first transmission port Out1 between a connected state and a non-connected state.

ダイオード１４ａ，１４ｂは、送信ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２からの電流の逆流を防ぐためのものである。   The diodes 14a and 14b are for preventing a backflow of current from the transmission ports Out1 and Out2.

第１〜第４スイッチＳＷ２−Ａ〜ＳＷ２−Ｄとしては、ＳｉＣ ＪＦＥＴが用いられている。前述のように、ＪＦＥＴは、ノーマリオン型の素子であるが、ノーマリオフ的に駆動させるため、ゲートドライブ素子が用いられる。   As the first to fourth switches SW2-A to SW2-D, SiC JFETs are used. As described above, the JFET is a normally-on type element, but a gate drive element is used in order to drive normally-off.

電力ルータ１Ａ，１Ｂは、スイッチ部１１の各スイッチＳＷ１−Ａ〜ＳＷ１−Ｄ及び出力部１５の各スイッチＳＷ２−Ａ〜ＳＷ２−ＤをＯＮ／ＯＦＦ駆動する制御部１７を備えている。
制御部１７は、受信した電力パケットのヘッダに含まれる情報（制御情報）に基づいて、電力パケットのルーティングのための制御を行う。The power routers 1 </ b> A and 1 </ b> B include a control unit 17 that drives the switches SW <b> 1 -A to SW <b> 1 -D of the switch unit 11 and the switches SW <b> 2 -A to SW <b> 2 -D of the output unit 15 to turn on and off.
The control unit 17 performs control for routing of the power packet based on information (control information) included in the header of the received power packet.

制御部１７は、受信ポートＩｎ１，Ｉｎ２それぞれに接続された信号分離器（Isolator）１６を介して、電力パケットの信号成分を取得する。信号分離器１６は、フォトカプラなどを有しており、電力パケットの信号波形を抽出して、制御部１７に与える。   The control unit 17 acquires the signal component of the power packet via the signal separator 16 connected to each of the reception ports In1 and In2. The signal separator 16 has a photocoupler and the like, extracts the signal waveform of the power packet, and gives it to the control unit 17.

制御部１７は、各受信ポートＩｎ１，Ｉｎ２にて受信した電力パケットのヘッダ（制御情報）に基づいて、スイッチ部１１を制御することで、受信した電力パケットの電力を複数の蓄電部１３ａ，１３ｂのうちから選択された蓄電部に供給して当該選択された蓄電部を充電させる。
また、制御部１７は、各受信ポートＩｎ１，Ｉｎ２にて受信した電力パケットのヘッダ（制御情報）に基づいて、出力部１５を制御することで、複数の蓄電部１３ａ，１３ｂのいずれかに充電された電力から、電力パケットを生成（再構成）させて、生成された電力パケットを、いずれかの送信ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２から送信させる。
制御部１７によるスイッチ部１１及び出力部１５の制御の詳細については、後述する。The control unit 17 controls the switch unit 11 based on the header (control information) of the power packet received at each of the reception ports In1 and In2, thereby changing the power of the received power packet to the plurality of power storage units 13a and 13b. The power storage unit selected from among the power storage units is supplied to charge the selected power storage unit.
The control unit 17 controls one of the plurality of power storage units 13a and 13b by controlling the output unit 15 based on the header (control information) of the power packet received at each of the reception ports In1 and In2. A power packet is generated (reconstructed) from the generated power, and the generated power packet is transmitted from one of the transmission ports Out1 and Out2.
Details of control of the switch unit 11 and the output unit 15 by the control unit 17 will be described later.

本実施形態では、一つの電力ルータ１Ａ，１Ｂが備える蓄電部の数は、２個であるが、３個以上であってもよい。蓄電部の数は、受信ポートの数よりも多いのが好ましい。蓄電部の数を多くすることで、複数の電力パケットの電力が混ざるのを、より確実に防止することができる。
なお、蓄電部の数を多くした場合、それに応じて、スイッチ部１１及び出力部１５を構成するスイッチの数を多くすればよい。In the present embodiment, the number of power storage units included in one power router 1A, 1B is two, but may be three or more. The number of power storage units is preferably larger than the number of reception ports. By increasing the number of power storage units, it is possible to more reliably prevent the power of a plurality of power packets from being mixed.
In addition, what is necessary is just to increase the number of the switches which comprise the switch part 11 and the output part 15 according to it, when the number of electrical storage parts is increased.

図３は、パケット生成器２Ａ，２Ｂを示している。パケット生成器２Ａ，２Ｂは、入力された電力から電力パケットを生成し、生成した電力パケットを出力する。
パケット生成器２Ａ，２Ｂは、複数（２個）の電力入力ポートＩｎ１，Ｉｎ２と、一つの送信ポートＯｕｔと、を備えており、複数の電源３Ｂ，３Ｃの電力から選択的に電力パケットを生成して、生成した電力パケットを単一の送信ポートＯｕｔから出力することができる。つまり、本実施形態のパケット生成器２Ａ，２Ｂは、複数の電力入力ポートから入力された電力を、単一の送信ポートＯｕｔから出力させるミキサとなっている。FIG. 3 shows the packet generators 2A and 2B. The packet generators 2A and 2B generate power packets from the input power and output the generated power packets.
The packet generators 2A and 2B are provided with a plurality (two) of power input ports In1 and In2 and one transmission port Out, and selectively generate power packets from the power of the plurality of power supplies 3B and 3C. Thus, the generated power packet can be output from a single transmission port Out. That is, the packet generators 2A and 2B of this embodiment are mixers that output power input from a plurality of power input ports from a single transmission port Out.

パケット生成器２Ａ，２Ｂは、第１スイッチＳＷ３−Ａ及び第２スイッチＳＷ３−Ｂを有する出力部２１を備えている。出力部２１は、入力された電力から電力パケットを生成して出力する。
第１スイッチＳＷ３−Ａは、第１電力入力ポートＩｎ１に接続され、第２スイッチＳＷ３−Ｂは、第２電力入力ポートＩｎ２に接続されている。さらに、第１スイッチＳＷ３−Ａ及び第２スイッチＳＷ３−Ｂは、ダイオード２２ａ，２２ｂを介して、送信ポートＯｕｔに接続されている。ダイオード２２ａ，２２ｂは、送信ポートＯｕｔからの電流の逆流を防ぐためのものである。The packet generators 2A and 2B include an output unit 21 having a first switch SW3-A and a second switch SW3-B. The output unit 21 generates and outputs a power packet from the input power.
The first switch SW3-A is connected to the first power input port In1, and the second switch SW3-B is connected to the second power input port In2. Furthermore, the first switch SW3-A and the second switch SW3-B are connected to the transmission port Out via the diodes 22a and 22b. The diodes 22a and 22b are for preventing a backflow of current from the transmission port Out.

第１スイッチＳＷ３−Ａは、第１電力入力ポートＩｎ１と送信ポートＯｕｔとの間の接続を接続状態／非接続状態に切り替えることができる。
第２スイッチＳＷ３−Ｂは、第２電力入力ポートＩｎ２と送信ポートＯｕｔとの間の接続を接続状態／非接続状態に切り替えることができる。The first switch SW3-A can switch the connection between the first power input port In1 and the transmission port Out between a connected state and a non-connected state.
The second switch SW3-B can switch the connection between the second power input port In2 and the transmission port Out between a connected state and a disconnected state.

第１及び第２スイッチＳＷ３−Ａ，ＳＷ３−Ｂとしては、ＳｉＣ ＪＦＥＴが用いられている。前述のように、ＪＦＥＴは、ノーマリオン型の素子であるが、ノーマリオフ的に駆動させるため、ゲートドライブ素子が用いられる。   SiC JFETs are used as the first and second switches SW3-A and SW3-B. As described above, the JFET is a normally-on type element, but a gate drive element is used in order to drive normally-off.

パケット生成器２Ａ，２Ｂは、第１及び第２スイッチＳＷ３−Ａ，ＳＷ３−ＢをＯＮ／ＯＦＦ駆動する制御部２７を備えている。
制御部２７は、第１及び第２スイッチＳＷ３−Ａ，ＳＷ３−Ｂのうちのいずれか一方を選択的に駆動させて、駆動される側のスイッチＳＷ３−Ａ、ＳＷ３−Ｂに接続された電力入力ポートＩｎ１，Ｉｎ２に入力された電力から、電力パケットを生成する。The packet generators 2A and 2B include a control unit 27 that drives the first and second switches SW3-A and SW3-B to be turned on and off.
The control unit 27 selectively drives one of the first and second switches SW3-A and SW3-B, and is connected to the driven switches SW3-A and SW3-B. A power packet is generated from the power input to the input ports In1 and In2.

図４（ａ）に示すように、電力パケットは、伝送される電力を担うペイロード部と、ペイロード部の前に付加されたヘッダと、ペイロード部の後に付加されたフッタと、を備えている。
ヘッダ及びフッタは、電力パケットにおける制御情報が格納されるフィールドである。図４（ｂ）に示すように、ヘッダは、制御情報として、例えば、電力パケットの開始を示すスタート信号、送信元情報、送信先アドレスなどの情報を含む。
フッタは、制御情報として、電力パケットの終了を示すエンド信号を含んでいる。As shown in FIG. 4A, the power packet includes a payload portion that carries transmitted power, a header added before the payload portion, and a footer added after the payload portion.
The header and footer are fields in which control information in the power packet is stored. As shown in FIG. 4B, the header includes information such as a start signal indicating the start of a power packet, transmission source information, and transmission destination address as control information.
The footer includes an end signal indicating the end of the power packet as control information.

送信元情報は、電力パケットの送信元（電源３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）に関する情報である。本実施形態において、送信元情報は、電力パケットの送信元である電源３Ａ，３Ｂ，３Ｃの種別を示す情報である。電源の種別は、例えば、発電形態（火力発電、原子力発電など）の違いに基づく種別であってもよいし、商用電源か自家発電電源かの違いに基づく種別であってもよい。
以下、本実施形態では、第１電源３Ａ及び第２電源３Ｂは第１の種別の電源とし、第３電源３Ｃは第２の種別の電源であるものとする。
また、送信元情報は、電力パケットの送信元である電源３Ａ，３Ｂ，３Ｃをユニークに識別可能な識別情報（アドレス）であってもよい。The transmission source information is information relating to the transmission source (power supplies 3A, 3B, 3C) of the power packet. In the present embodiment, the transmission source information is information indicating the types of the power supplies 3A, 3B, and 3C that are transmission sources of the power packets. The type of power source may be, for example, a type based on a difference in power generation mode (thermal power generation, nuclear power generation, etc.), or a type based on a difference between commercial power source or private power source.
Hereinafter, in the present embodiment, it is assumed that the first power source 3A and the second power source 3B are the first type power source, and the third power source 3C is the second type power source.
Further, the transmission source information may be identification information (address) that can uniquely identify the power supplies 3A, 3B, and 3C that are transmission sources of the power packets.

送信先アドレスは、電力パケットの送信先（負荷４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）を示すアドレスである。   The transmission destination address is an address indicating the transmission destination (loads 4A, 4B, 4C) of the power packet.

制御部２７は、電力パケットを生成して送信する際には、送信元となる電源３Ａ，３Ｂ，３Ｃが接続されている電力入力ポートＩｎ１，Ｉｎ２側のスイッチＳＷ３−Ａ，ＳＷ３−Ｂを選択する。
例えば、第１スイッチＳＷ３−Ａが選択された場合、制御部２７は、選択された第１スイッチＳＷ３−ＡをＯＮ／ＯＦＦ駆動して、第１電力入力ポートＩｎ１に接続された電源（送信元となる電源）の電力から、図４（ａ）に示す電力パケットを生成する。
生成された電力パケットは、送信ポートＯｕｔから出力され、電力ネットワークによって、送信先の負荷４Ａ，４Ｂ，４Ｃへ伝送される。
なお、第１スイッチＳＷ３−Ａが選択された場合、選択されていない第２スイッチＳＷ３−Ｂは、ＯＦＦとなり、第２電力入力ポートＩｎ１に接続された電源は、送信ポートＯｕｔから切り離された状態となる。When the control unit 27 generates and transmits a power packet, the control unit 27 selects the switches SW3-A and SW3-B on the power input ports In1 and In2 side to which the power sources 3A, 3B, and 3C serving as transmission sources are connected. To do.
For example, when the first switch SW3-A is selected, the control unit 27 drives the selected first switch SW3-A to be turned ON / OFF, and the power source (transmission source) connected to the first power input port In1. The power packet shown in FIG. 4A is generated from the power of the power source.
The generated power packet is output from the transmission port Out and transmitted to the destination loads 4A, 4B, and 4C through the power network.
When the first switch SW3-A is selected, the unselected second switch SW3-B is turned off, and the power source connected to the second power input port In1 is disconnected from the transmission port Out. It becomes.

図１に戻り、本実施形態の電力ネットワークにおいて、第１電源３Ａは、第１パケット生成器２Ａの第１電力入力ポートＩｎ１に接続されており、第２電源３Ｂは、第２パケット生成器２Ｂの第１電力入力ポートＩｎ１に接続されており、第３電源３Ｂは、第２パケット生成器２Ｂの第２電力入力ポートＩｎ２に接続されている。
なお、第１パケット生成器２Ａの第２電力入力ポートＩｎ２は、不使用であり、電源が接続されていない。Returning to FIG. 1, in the power network of the present embodiment, the first power source 3A is connected to the first power input port In1 of the first packet generator 2A, and the second power source 3B is connected to the second packet generator 2B. The third power source 3B is connected to the second power input port In2 of the second packet generator 2B.
Note that the second power input port In2 of the first packet generator 2A is not used and is not connected to a power source.

第１パケット生成器２Ａの送信ポートＯｕｔは、電力線５ａを介して、第１電力ルータ１Ａの第１受信ポートＩｎ１に接続されている。
第２パケット生成器２Ｂの送信ポートＯｕｔは、電力線５ｂを介して、第１電力ルータ１Ａの第２受信ポートＩｎ２に接続されている。The transmission port Out of the first packet generator 2A is connected to the first reception port In1 of the first power router 1A via the power line 5a.
The transmission port Out of the second packet generator 2B is connected to the second reception port In2 of the first power router 1A via the power line 5b.

第１電力ルータ１Ａの第１送信ポートＯｕｔ１は、電力線５ｃを介して、第２電力ルータ１Ｂの第１受信ポートＩｎ１に接続されている。なお、第２電力ルータ１Ｂの第２受信ポートＩｎ２は、不使用であり、電力線が接続されていない。
第１電力ルータ１Ａの第２送信ポートＯｕｔ２は、電力線５ｄを介して、第３負荷４Ｃに接続されている。The first transmission port Out1 of the first power router 1A is connected to the first reception port In1 of the second power router 1B via the power line 5c. Note that the second reception port In2 of the second power router 1B is not used and is not connected to a power line.
The second transmission port Out2 of the first power router 1A is connected to the third load 4C via the power line 5d.

第２電力ルータ１Ｂの第１送信ポートＯｕｔ１は、電力線５ｅを介して、第１負荷４Ａに接続されている。
第２電力ルータ１Ｂの第２送信ポートＯｕｔ２は、電力線５ｆを介して、第２負荷４Ｂに接続されている。The first transmission port Out1 of the second power router 1B is connected to the first load 4A via the power line 5e.
The second transmission port Out2 of the second power router 1B is connected to the second load 4B via the power line 5f.

電力ネットワークは、上述のように構成されているため、各電源３Ａ，３Ｂ，３Ｃの電力から生成された電力パケットは、電力ルータ１Ａ，１Ｂによってルーティングされて、いずれの負荷４Ａ，４Ｂ，４Ｃへも伝送可能である。   Since the power network is configured as described above, the power packets generated from the power of the power supplies 3A, 3B, and 3C are routed by the power routers 1A and 1B, and to any load 4A, 4B, or 4C. Can also be transmitted.

（２．電力ルータの動作）
電力ルータ１Ａ，１Ｂは、電力パケットを受信していない場合、スイッチ部１１の各スイッチＳＷ１−Ａ〜ＳＷ１−Ｄは、すべてＯＦＦであり、蓄電部１３ａ，１３ｂと受信ポートＩｎ１，Ｉｎ２とは非接続状態で維持される。
また、電力ルータ１Ａ，１Ｂは、電力パケットを送信していない場合は、出力部１５の各スイッチＳＷ２−Ａ〜ＳＷ２−Ｄは、すべてＯＦＦであり、蓄電部１３ａ，１３ｂと送信ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２とは非接続状態で維持される。(2. Operation of power router)
When the power routers 1A and 1B are not receiving power packets, the switches SW1-A to SW1-D of the switch unit 11 are all OFF, and the power storage units 13a and 13b and the reception ports In1 and In2 are not connected. Stay connected.
When the power routers 1A and 1B are not transmitting power packets, the switches SW2-A to SW2-D of the output unit 15 are all OFF, and the power storage units 13a and 13b and the transmission ports Out1 and Out2 Is maintained in a disconnected state.

電力ルータ１Ａ，１Ｂは、第１受信ポートＩｎ１又は第２受信ポートＩｎ２において、電力パケットを受信すると、その電力パケットのヘッダの情報が、信号分離器１６を介して、制御部１７に与えられる。   When the power router 1A, 1B receives a power packet at the first reception port In1 or the second reception port In2, information on the header of the power packet is given to the control unit 17 via the signal separator 16.

制御部１７は、信号分離器１６から与えられた信号において、スタート信号の存在を認識すると、そのスタート信号を受信した受信ポートＩｎ１，Ｉｎ２に電力パケットが到来したことを検出する。
制御部１７は、電力パケットの到来を検出すると、スタート信号に続く送信元情報を読み取り、その送信元情報に基づいて、スイッチ部１１の制御を行う。When the controller 17 recognizes the presence of the start signal in the signal given from the signal separator 16, it detects that a power packet has arrived at the reception ports In1 and In2 that have received the start signal.
When detecting the arrival of the power packet, the control unit 17 reads the transmission source information following the start signal, and controls the switch unit 11 based on the transmission source information.

制御部１７は、送信元情報に基づいて、複数の蓄電部１３ａ，１３ｂのいずれかを、到来が検出された電力パケットの電力を蓄えるための蓄電部として選択する。
例えば、第１蓄電部１３ａが、第１種別の電源３Ａ，３Ｂからの電力パケット用として設定され、第２蓄電部１３ｂが、第２種別の電源３Ｃからの電力パケット用として設定されているものとする。この場合、送信元情報が第１種別であることを示していれば第１蓄電部１３ａが選択され、送信元情報が第２種別であることを示していれば第２蓄電部１３ｂが選択される。Based on the transmission source information, control unit 17 selects one of the plurality of power storage units 13a and 13b as a power storage unit for storing the power of the power packet in which arrival has been detected.
For example, the first power storage unit 13a is set for power packets from the first type power supplies 3A and 3B, and the second power storage unit 13b is set for power packets from the second type power supply 3C. And In this case, if the transmission source information indicates the first type, the first power storage unit 13a is selected, and if the transmission source information indicates the second type, the second power storage unit 13b is selected. The

そして、制御部１７は、電力パケットが到来した受信ポートＩｎ１，Ｉｎ２と、選択された蓄電部１３ａ，１３ｂと、を結ぶ配線上にある一つのスイッチＳＷ１−Ａ〜ＳＷ１−Ｄを駆動対象として決定し、駆動対象のスイッチをＯＮにする。   Then, the control unit 17 determines one switch SW1-A to SW1-D on the wiring connecting the reception ports In1 and In2 where the power packet has arrived and the selected power storage units 13a and 13b as driving targets. Then, the switch to be driven is turned on.

例えば、第１受信ポートＩｎ１に電力パケットに到来し、第１蓄電部１３ａが充電用の蓄電部に選択された場合、制御部１７は、第２スイッチＳＷ１−Ｂを駆動対象として決定し、第２スイッチＳＷ１−ＢをＯＮにする。この結果、第１受信ポートＩｎ１に到来した電力パケットの電力（ペイロード部の電力）は、第１蓄電部１３ａに供給され、蓄えられる。   For example, when a power packet arrives at the first receiving port In1 and the first power storage unit 13a is selected as a power storage unit for charging, the control unit 17 determines the second switch SW1-B as a driving target, 2 Turn on the switch SW1-B. As a result, the power of the power packet that has arrived at the first reception port In1 (the power of the payload portion) is supplied to and stored in the first power storage unit 13a.

また、第２受信ポートＩｎ２に電力パケットが到来し、第２蓄電部１３ｂが充電用の蓄電部に選択された場合、制御部１７は、第３スイッチＳＷ１−Ｃを駆動対象として決定し、第３スイッチＳＷ１−ＣをＯＮにする。この結果、第２受信ポートＩｎ２に到来した電力パケットの電力（ペイロード部の電力）は、第２蓄電部１３ｂに供給され、蓄えられる。   When a power packet arrives at the second reception port In2 and the second power storage unit 13b is selected as the power storage unit for charging, the control unit 17 determines the third switch SW1-C as a driving target, 3 Turn on the switch SW1-C. As a result, the power of the power packet arriving at the second reception port In2 (power of the payload portion) is supplied to and stored in the second power storage unit 13b.

なお、充電先の蓄電部１３ａ，１３ｂの選択の際には、送信元情報に加えて送信先アドレスに基づいてもよいし、送信元情報に代えて送信先アドレスに基づいてもよい。また、制御情報に含まれるその他の情報に基づいて充電先の蓄電部１３ａ，１３ｂを選択してもよい。さらに、電力パケットに含まれる制御情報にかかわらず、制御部１７が自律的に充電先の蓄電部１３ａ，１３ｂを選択してもよいし、電力ルータ１Ａ，１Ｂ外部からの指令（電力パケットの制御情報を除く）に基づいて充電先の蓄電部１３ａ，１３ｂを選択してもよい。   In addition, when selecting the power storage units 13a and 13b that are charging destinations, the transmission destination address may be used in addition to the transmission source information, or the transmission destination address may be used instead of the transmission source information. Further, the charging destination power storage units 13a and 13b may be selected based on other information included in the control information. Furthermore, regardless of the control information included in the power packet, the control unit 17 may autonomously select the power storage units 13a and 13b that are the charging destinations, or a command (control of the power packet) from outside the power routers 1A and 1B. The power storage units 13a and 13b that are the charging destinations may be selected based on (except for the information).

また、本実施形態では、電源種別が同じ複数の電力パケットの電力は、蓄電部１３ａ，１３ｂにおいて混ざることが許容されるが、蓄電部１３ａ，１３ｂの数を十分多くできる場合には、電力種別（送信元情報）にかかわらず、異なる電力パケットの電力が混ざらないようにしてもよい。
一つの電力ルータ１Ａ，１Ｂが備える蓄電部の数が十分に多い場合、例えば、受信ポートＩｎ１，Ｉｎ２の数よりも多い場合、受信ポートＩｎ１，Ｉｎ２それぞれに連続して多くの電力パケットが到来しても、それらを区別して蓄えることができる。In the present embodiment, the power of a plurality of power packets having the same power supply type is allowed to be mixed in the power storage units 13a and 13b. However, if the number of power storage units 13a and 13b can be increased sufficiently, the power type Regardless of (source information), the power of different power packets may not be mixed.
When the number of power storage units included in one power router 1A, 1B is sufficiently large, for example, when the number is larger than the number of reception ports In1, In2, a large number of power packets successively arrive at each of the reception ports In1, In2. Even they can be stored separately.

制御部１７は、信号分離器１６から与えられた信号において、フッタ（エンド信号）の存在を認識すると、受信中の電力パケットの終了を検出する。
制御部１７は、電力パケットの終了を検出すると、それまで駆動対象であったスイッチ部１１のスイッチをＯＦＦにする。これにより、充電が終了する。When the controller 17 recognizes the presence of a footer (end signal) in the signal given from the signal separator 16, it detects the end of the power packet being received.
When the control unit 17 detects the end of the power packet, the control unit 17 turns off the switch of the switch unit 11 that has been driven. Thereby, charge is complete | finished.

また、制御部１７は、電力パケットの到来時において、スタート信号及び送信元情報を読み取ると、続けて、送信元情報に続く送信先アドレスの読み取りも行う。   Further, when the control unit 17 reads the start signal and the transmission source information when the power packet arrives, the control unit 17 also reads the transmission destination address following the transmission source information.

制御部１７には、送信先アドレスに対応する送信ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２が設定されている。
したがって、制御部１７は、送信先アドレスを読み取ると、その送信先アドレスに基づいて、充電された電力から生成（再構成）した電力パケットを出力する送信ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２を選択することができる。In the control unit 17, transmission ports Out1 and Out2 corresponding to the transmission destination address are set.
Therefore, when the control unit 17 reads the transmission destination address, the control unit 17 can select the transmission ports Out1 and Out2 that output the power packets generated (reconfigured) from the charged power based on the transmission destination address.

制御部１７は、フッタ（エンド信号）の存在を認識して電力パケットの終了を検出すると、その後の適当なタイミングにおいて、蓄電部１３Ａ，１３Ｂに充電された電力から受信した電力パケットを再構成して、送信ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２から出力させるべく、出力部１５の制御を行う。   When the control unit 17 recognizes the presence of the footer (end signal) and detects the end of the power packet, the control unit 17 reconstructs the power packet received from the power charged in the power storage units 13A and 13B at an appropriate timing thereafter. Thus, the output unit 15 is controlled to output from the transmission ports Out1 and Out2.

制御部１７は、送信元情報及び送信先アドレスに基づいて、受信した電力パケットの電力を蓄えた蓄電部１３ａ，１３ｂと、選択された送信ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２と、を結ぶ配線上にある一つのスイッチＳＷ２−Ａ〜ＳＷ２−Ｄを駆動対象として決定する。
制御部１７は、駆動対象として決定したスイッチＳＷ２−Ａ〜ＳＷ２−Ｄを、ＯＮ／ＯＦＦ駆動し、受信した電力パケットの電力を蓄えた蓄電部１３ａ，１３ｂの電力から、電力パケットを再構成する。Based on the transmission source information and the transmission destination address, the control unit 17 connects one of the power storage units 13a and 13b that stores the power of the received power packet and the selected transmission port Out1 and Out2 on the wiring that connects them. The switches SW2-A to SW2-D are determined as driving targets.
The control unit 17 drives the switches SW2-A to SW2-D determined to be driven ON / OFF, and reconfigures the power packet from the power of the power storage units 13a and 13b that stores the power of the received power packet. .

すなわち、制御部１７は、信号分離器１６を介して読み取った受信電力パケットにおけるＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号によって、出力部１５の駆動対象スイッチをＯＮ／ＯＦＦ駆動させると、受信した電力パケットと同じヘッダ、ペイロード部及びフッタを持つ電力パケットが、出力部１５において再構成（生成）される。生成された電力パケットは、選択された送信ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２から出力される。   In other words, when the drive unit switch of the output unit 15 is turned ON / OFF by the High / Low signal in the received power packet read through the signal separator 16, the control unit 17 has the same header and payload as the received power packet. A power packet having a part and a footer is reconstructed (generated) in the output unit 15. The generated power packet is output from the selected transmission ports Out1 and Out2.

例えば、制御部１７は、第１蓄電部１３ａに充電された電力に対応する電力パケットの送信先アドレスに基づいて、第１送信ポートＯｕｔ１を選択した場合、出力部１５の第２スイッチＳＷ２−Ｂを駆動対象として決定し、その第２スイッチＳＷ２−Ｂを駆動することで、受信した電力パケットと同じ電力パケットが、第１蓄電部１３ａに充電された電力から再構成されて、第１送信ポートＯｕｔ１から出力される。   For example, when the control unit 17 selects the first transmission port Out1 based on the transmission destination address of the power packet corresponding to the power charged in the first power storage unit 13a, the second switch SW2-B of the output unit 15 is selected. Is driven, and the second switch SW2-B is driven, so that the same power packet as the received power packet is reconstructed from the power charged in the first power storage unit 13a, and the first transmission port Output from Out1.

制御部１７は、電力パケットの再構成が終了すると、駆動対象のスイッチＳＷ２−Ａ〜ＳＷ２−ＤをＯＦＦにする。   When the reconfiguration of the power packet is completed, the control unit 17 turns off the switches SW2-A to SW2-D to be driven.

以上説明したように、本実施形態では、電力ルータ１Ａ，１Ｂは、蓄電部１３ａ，１３ｂを複数備えているため、複数の電力パケットの電力それぞれを異なる蓄電部１３ａ，１３ｂに蓄えさせることが可能である。   As described above, in the present embodiment, since the power routers 1A and 1B include a plurality of power storage units 13a and 13b, it is possible to store the power of a plurality of power packets in different power storage units 13a and 13b, respectively. It is.

また、本実施形態では、同じ受信ポートに到来した電力パケットであっても、送信元情報に基づいて、異なる蓄電部１３ａ，１３ｂに蓄えさせることができる。
例えば、本実施形態では、第１電力ルータ１Ａの第２受信ポートＩｎ２には、第１種別である第２電源３Ｂからの電力パケット、及び、第２種別である第３電源３Ｃからの電力パケットの双方が到来する可能性があるが、第２電源３Ｂからの電力パケットの電力は、第１蓄電部３Ａに蓄えさせ、第３電源３Ｃからの電力パケットの電力は、第２蓄電部３Ｂに蓄えさせることができる。In the present embodiment, even power packets that arrive at the same reception port can be stored in different power storage units 13a and 13b based on the transmission source information.
For example, in the present embodiment, the second reception port In2 of the first power router 1A has a power packet from the second power source 3B that is the first type and a power packet from the third power source 3C that is the second type. However, the power of the power packet from the second power source 3B is stored in the first power storage unit 3A, and the power of the power packet from the third power source 3C is stored in the second power storage unit 3B. Can be stored.

さらに、本実施形態では、電力ルータ１Ａ，１Ｂには、受信ポートＩｎ１，Ｉｎ２が複数備わっており、各受信ポートＩｎ１，Ｉｎ２において受信した電力パケットを、複数の蓄電部１３ａ，１３ｂのいずれにでも蓄えることが可能なようにスイッチ部１１が構成されている。つまり、第１受信ポートＩｎ１で受信した電力パケットの電力は、第１蓄電部１３ａに蓄えさせることもできるし、第２蓄電部１３ｂに蓄えさせることができる。同様に、第２受信ポートＩｎ２で受信した電力パケットの電力は、第１蓄電部１３ａに蓄えさせることもできるし、第２蓄電部１３ｂに蓄えさせることもできる。   Furthermore, in this embodiment, the power routers 1A and 1B are provided with a plurality of reception ports In1 and In2, and the power packets received at the reception ports In1 and In2 are transmitted to any of the plurality of power storage units 13a and 13b. The switch unit 11 is configured so that it can be stored. That is, the power of the power packet received at the first reception port In1 can be stored in the first power storage unit 13a or can be stored in the second power storage unit 13b. Similarly, the power of the power packet received at the second receiving port In2 can be stored in the first power storage unit 13a or can be stored in the second power storage unit 13b.

また、本実施形態では、電力ルータ１Ａ，１Ｂには、送信ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２が複数備わっており、複数の蓄電部１３ａ，１３ｂそれぞれに充電された電力から生成された電力パケットを、複数の送信ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２のいずれからでも送信可能なように、出力部１５が構成されている。
つまり、第１蓄電部１３ａに充電された電力から生成された電力パケットは、第１送信ポートＯｕｔ１から送信させることもできる、第２送信ポートＯｕｔ２から送信させることもができる。同様に、第２蓄電部１３ｂに充電された電力から生成された電力パケットは、第１送信ポートＯｕｔ１から送信させることもできる、第２送信ポートＯｕｔ２から送信させることもができる。In the present embodiment, the power routers 1A and 1B are provided with a plurality of transmission ports Out1 and Out2, and a plurality of power packets generated from the power charged in each of the plurality of power storage units 13a and 13b are transmitted. The output unit 15 is configured so that transmission can be performed from any of the ports Out1 and Out2.
That is, the power packet generated from the power charged in the first power storage unit 13a can be transmitted from the first transmission port Out1, or can be transmitted from the second transmission port Out2. Similarly, a power packet generated from the power charged in the second power storage unit 13b can be transmitted from the first transmission port Out1, or can be transmitted from the second transmission port Out2.

また、本実施形態では、制御部１７は、電力パケットを受信して充電する期間と、充電された電力から電力パケットを生成して送信する期間とは、重複しないように、スイッチ部１１及び出力部１５を制御する。
つまり、出力部１５による電力パケット生成及び出力は、受信した電力パケットの電力の充電が終了してから行われる。
また、出力部１５による電力パケットの生成のために電力を放電している蓄電部１３ａ，１３ｂに対しては、出力部１５による電力パケットの生成が終了するまで、新たに受信した電力パケットの電力の供給は行われない。
以上のような制御が行われることで、いずれかの受信ポートＩｎ１，Ｉｎ２と、いずれかの送信ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２と、が、接続された状態となることを防止できる。Moreover, in this embodiment, the control part 17 is the switch part 11 and output so that the period which receives and charges an electric power packet, and the period which produces | generates and transmits an electric power packet from the charged electric power may not overlap. The unit 15 is controlled.
That is, power packet generation and output by the output unit 15 are performed after charging of the power of the received power packet is completed.
In addition, for the power storage units 13a and 13b that are discharging power for generating the power packet by the output unit 15, the power of the newly received power packet until the generation of the power packet by the output unit 15 is completed. Is not supplied.
By performing the control as described above, it is possible to prevent any of the reception ports In1 and In2 from being connected to any of the transmission ports Out1 and Out2.

受信ポートＩｎ１，Ｉｎ２と送信ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２とが、接続された状態になると、蓄電部１３ａ，１３ｂに既に充電された電力と、受信ポートから新たに到来した電力パケットの電力とが混ざってしまうおそれがあるが、本実施形態では、それが防止されている。   When the reception ports In1 and In2 and the transmission ports Out1 and Out2 are connected, the power already charged in the power storage units 13a and 13b and the power of the power packet newly arrived from the reception port are mixed. Although there is a possibility, in the present embodiment, this is prevented.

（３．付記）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、スイッチＳＷ１−Ａ〜ＳＷ１−Ｄ，ＳＷ２−Ａ〜ＳＷ２−Ｄ，ＳＷ３−Ａ，ＳＷ３−Ｂを構成するスイッチング素子としては、ＳｉＣ ＪＦＥＴの他、ＳｉＣ又はＧａＮ等で作成されたＭＯＳＦＥＴ，ＩＧＢＴ，Ｓｉ製スーパージャンクションＭＯＳＦＥＴといった高機能パワーデバイスが用いられてもよい。
また、蓄電部１３ａ，１３ｂとしては、電解コンデンサに限られず、より容量の大きなキャパシタやバッテリーを使用することも可能である。(3. Appendix)
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, as switching elements constituting the switches SW1-A to SW1-D, SW2-A to SW2-D, SW3-A, and SW3-B, MOSFETs or IGBTs made of SiC, GaN or the like in addition to SiC JFETs A high-performance power device such as a Si super junction MOSFET may be used.
In addition, the power storage units 13a and 13b are not limited to electrolytic capacitors, and capacitors and batteries with larger capacities can be used.

１Ａ，１Ｂ 電力ルータ
２Ａ，２Ｂ パケット生成器（ミキサ）
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ 電源
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ 負荷
１０ａ，１０ｂ ダイオード
１１ スイッチ部
１２ａ，１２ｂ ダイオード
１３ａ，１３ｂ 蓄電部
１４ａ，１４ｂ ダイオード
１６ 信号分離器
１７ 制御部
Ｉｎ１，Ｉｎ２ 受信ポート
Ｏｕｔ１，Ｏｕｔ２ 送信ポート1A, 1B Power router 2A, 2B Packet generator (mixer)
3A, 3B, 3C Power supply 4A, 4B, 4C Load 10a, 10b Diode 11 Switch unit 12a, 12b Diode 13a, 13b Power storage unit 14a, 14b Diode 16 Signal separator 17 Control unit In1, In2 Reception port Out1, Out2 Transmission port

Claims (13)

電力パケットを受信してルーティングする電力ルータであって、
受信した電力パケットの電力を蓄える複数の蓄電部と、
受信した電力パケットの電力を複数の前記蓄電部のうちから選択された蓄電部に供給し当該選択された蓄電部を充電させるスイッチ部と、
前記蓄電部に充電された電力を伝送する電力パケットを生成して出力する出力部と、
前記スイッチ部及び前記出力部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記スイッチ部を制御することで、受信した電力パケットの電力を複数の前記蓄電部のうちから選択された蓄電部に供給し当該選択された蓄電池を充電させるとともに、
前記出力部を制御することで、複数の前記蓄電部のうちから選択された蓄電部に蓄えられた電力から、電力パケットを生成させて出力させ、
前記制御部は、受信した電力パケットに含まれる制御情報に基づいて、前記スイッチ部及び前記出力部を制御する
ことを特徴とする電力ルータ。 A power router that receives and routes power packets,
A plurality of power storage units that store the power of the received power packets;
A switch unit that supplies power of the received power packet to a power storage unit selected from among the plurality of power storage units, and charges the selected power storage unit;
An output unit that generates and outputs a power packet that transmits power charged in the power storage unit;
A control unit for controlling the switch unit and the output unit;
With
The controller is
By controlling the switch unit, the power of the received power packet is supplied to the power storage unit selected from among the plurality of power storage units, and the selected storage battery is charged.
By controlling the output unit, from the power stored in the power storage unit selected from the plurality of power storage units, to generate and output a power packet ,
The power router , wherein the control unit controls the switch unit and the output unit based on control information included in the received power packet . 前記制御情報には、電力パケットの送信元を示す送信元情報が含まれ、
前記制御部は、前記送信元情報に基づいて、前記スイッチ部及び前記出力部を制御する
請求項１記載の電力ルータ。 The control information includes transmission source information indicating the transmission source of the power packet,
Wherein, on the basis of the source information, power router of claim 1 wherein for controlling the switch unit and the output unit. 前記送信元情報は、電力パケットの電力の電源種別を示す電源種別情報を含む
請求項２記載の電力ルータ。 The power router according to claim 2 , wherein the transmission source information includes power type information indicating a power type of power of the power packet. 電力パケットを受信するための複数の受信ポートを備え、
前記スイッチ部は、複数の前記受信ポートそれぞれに接続されている
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力ルータ。 It has multiple receiving ports for receiving power packets,
The switch unit, a power router according to any one of claims 1 to 3 connected to a plurality of said receiving port. 電力パケットを受信するための１又は複数の受信ポートを備え、
前記蓄電部の数は、前記受信ポートの数よりも多く設けられている
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力ルータ。 Comprising one or more receiving ports for receiving power packets;
The number of power storage unit, a power router according to any one of claims 1 to 4 provided more than the number of the reception port. 複数の電力ルータを有する電力ネットワークであって、
前記電力ルータは、請求項１〜５のいずれか１項に記載の前記電力ルータである
ことを特徴とする電力ネットワーク。 A power network having a plurality of power routers,
The said power router is the said power router of any one of Claims 1-5 . The electric power network characterized by the above-mentioned. 電力パケットを受信してルーティングする電力ルータであって、
受信した電力パケットの電力を蓄える複数の蓄電部と、
受信した電力パケットの電力を複数の前記蓄電部のうちから選択された蓄電部に供給し当該選択された蓄電部を充電させるスイッチ部と、
前記蓄電部に充電された電力を伝送する電力パケットを生成して出力する出力部と、
前記スイッチ部及び前記出力部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記スイッチ部を制御することで、受信した電力パケットの電力を複数の前記蓄電部のうちから選択された蓄電部に供給し当該選択された蓄電池を充電させるとともに、
前記出力部を制御することで、複数の前記蓄電部のうちから選択された蓄電部に蓄えられた電力から、電力パケットを生成させて出力させ、
前記制御部は、受信した電力パケットに含まれる制御情報に基づいて複数の前記蓄電部のうちから受信した電力パケットの電力が充電される蓄電部を選択し、前記スイッチ部を制御することで選択された蓄電部に受信した電力パケットの電力を供給し当該選択された蓄電池を充電させる
電力ルータ。 A power router that receives and routes power packets,
A plurality of power storage units that store the power of the received power packets;
A switch unit that supplies power of the received power packet to a power storage unit selected from among the plurality of power storage units, and charges the selected power storage unit;
An output unit that generates and outputs a power packet that transmits power charged in the power storage unit;
A control unit for controlling the switch unit and the output unit;
With
The controller is
By controlling the switch unit, the power of the received power packet is supplied to the power storage unit selected from among the plurality of power storage units, and the selected storage battery is charged.
By controlling the output unit, from the power stored in the power storage unit selected from the plurality of power storage units, to generate and output a power packet,
The control unit selects a power storage unit to be charged with power of the received power packet from among the plurality of power storage units based on control information included in the received power packet, and selects the control unit by controlling the switch unit The power of the received power packet is supplied to the stored power storage unit to charge the selected storage battery
Power router. 電力パケットを受信してルーティングする電力ルータであって、
受信した電力パケットの電力を蓄える複数の蓄電部と、
受信した電力パケットの電力を複数の前記蓄電部のうちから選択された蓄電部に供給し当該選択された蓄電部を充電させるスイッチ部と、
前記蓄電部に充電された電力を伝送する電力パケットを生成して出力する出力部と、
前記スイッチ部及び前記出力部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記スイッチ部を制御することで、受信した電力パケットの電力を複数の前記蓄電部のうちから選択された蓄電部に供給し当該選択された蓄電池を充電させるとともに、
前記出力部を制御することで、複数の前記蓄電部のうちから選択された蓄電部に蓄えられた電力から、電力パケットを生成させて出力させ、
電力パケットを受信するための複数の受信ポートを備え、
前記スイッチ部は、各受信ポートにおいて受信した電力パケットの電力を、複数の前記蓄電部のいずれにでも蓄えることが可能なように構成され、
前記電力パケットは、電力パケットの電力の電源種別を示す電源種別情報を含み、
前記制御部は、
異なる電源種別の電源からの複数の電力パケットを同一の受信ポートにおいて受信した場合に、異なる電源種別の電源からの複数の電力パケットの電力が異なる蓄電部に蓄えられるように、受信した電力パケットに含まれる前記電源種別情報に基づいて、複数の前記蓄電部のうちから、受信した電力パケットの電力が充電される蓄電部を選択するとともに、
受信した電力パケットの電力を、選択された蓄電部に供給し当該選択された蓄電池を充電させるように前記スイッチ部を制御する
電力ルータ。 A power router that receives and routes power packets,
A plurality of power storage units that store the power of the received power packets;
A switch unit that supplies power of the received power packet to a power storage unit selected from among the plurality of power storage units, and charges the selected power storage unit;
An output unit that generates and outputs a power packet that transmits power charged in the power storage unit;
A control unit for controlling the switch unit and the output unit;
With
The controller is
By controlling the switch unit, the power of the received power packet is supplied to the power storage unit selected from among the plurality of power storage units, and the selected storage battery is charged.
By controlling the output unit, from the power stored in the power storage unit selected from the plurality of power storage units, to generate and output a power packet,
It has multiple receiving ports for receiving power packets,
The switch unit is configured to be able to store the power of the power packet received at each receiving port in any of the plurality of power storage units,
The power packet includes power type information indicating a power type of power of the power packet,
The controller is
When a plurality of power packets from power sources of different power types are received at the same reception port, the received power packets are stored so that the power of the plurality of power packets from the power sources of different power types is stored in different power storage units. Based on the power source type information included, from among the plurality of power storage units, select a power storage unit to be charged with the power of the received power packet,
The power of the received power packet is supplied to the selected power storage unit and the switch unit is controlled to charge the selected storage battery.
Power router. 前記制御部は、受信した電力パケットに含まれる前記電源種別情報に基づいて複数の前記蓄電部のうちから受信した電力パケットの電力が充電された蓄電部を選択し、前記出力部を制御することで、選択された蓄電部に蓄えられた電力から、電力パケットを生成させて出力させる
請求項８記載の電力ルータ。 The control unit selects a power storage unit charged with power of the received power packet from the plurality of power storage units based on the power supply type information included in the received power packet, and controls the output unit The power router according to claim 8 , wherein a power packet is generated and output from the power stored in the selected power storage unit. 電力パケットを送信するための複数の送信ポートを備え、
前記出力部は、複数の蓄電部それぞれに充電された電力から生成された電力パケットを、複数の送信ポートのいずれからでも送信可能なように構成され、
前記制御部は、
受信した電力パケットに含まれる前記電源種別情報に基づいて、複数の前記蓄電部のうちから受信した電力パケットの電力が蓄電された蓄電部を選択するとともに、複数の前記送信ポートのうちから電力パケットを出力する送信ポートを選択し、
選択された蓄電部に充電された電力から生成された電力パケットを、選択された送信ポートから送信するように前記出力部を制御する
請求項８又は９記載の電力ルータ。 It has multiple transmission ports for transmitting power packets,
The output unit is configured to transmit a power packet generated from the power charged in each of the plurality of power storage units from any of the plurality of transmission ports,
The controller is
Based on the power supply type information included in the received power packet, the power storage unit in which the power of the received power packet is stored is selected from among the plurality of power storage units, and the power packet is selected from among the plurality of transmission ports. Select the transmission port to output
The power router according to claim 8 or 9 , wherein the output unit is controlled to transmit a power packet generated from the power charged in the selected power storage unit from the selected transmission port. 前記制御部は、いずれかの受信ポートと、いずれかの送信ポートと、が互いに接続された状態とならないように、前記スイッチ部及び前記出力部を制御する
請求項１０記載の電力ルータ。 The power router according to claim 10 , wherein the control unit controls the switch unit and the output unit so that any reception port and any transmission port are not connected to each other. 前記制御部は、前記出力部による電力パケットの生成のために電力を放電している蓄電部に対しては、前記出力部による電力パケットの生成が終了するまで、新たに受信した電力パケットの電力の供給が行われないように前記スイッチ部及び前記出力部を制御する
請求項１記載の電力ルータ。 For the power storage unit that is discharging power for generating the power packet by the output unit, the control unit receives the power of the newly received power packet until the generation of the power packet by the output unit is completed. The power router according to claim 1, wherein the switch unit and the output unit are controlled so as not to be supplied. 前記制御部は、受信した複数の電力パケットそれぞれの電力が混ざらないように、蓄電部を選択する
請求項１記載の電力ルータ。 The power router according to claim 1, wherein the control unit selects the power storage unit so that the powers of the received plurality of power packets are not mixed.
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