JP6351884B1 - 電源装置及び電力供給方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、この発明に係る電源装置においては、電力線に流れる電流の変化に対応して無効電力の発生量を制御できることから、電力線に流れる電流の変動に影響されることなく、安定的に継続して電源が得ることができる。
これにより、この電源装置の適用分野が広範囲に及ぶものとなり、例えば、マンホール内の地中送配電設備の監視機器の電源として利用することができる。すなわち、電力用マンホール内の監視装置用の電源として使用することによって、新たな低圧電力線の敷設や寿命が問題となるバッテリの使用に代替する電源として有用性が極めて高い。
また、CTを分割型とすれば、当該電源装置をマンホール内の既設の地中送配電線に後付けできるため、必要に応じて設置できる可搬型電源としても活用できるものである。
本願の第1の実施形態に係る電源装置を、上記図1〜6に従い説明する。
ここで、インピーダンスの不平衡化とは、電流変換手段1の負荷側のインピーダンスと、電源側(電力線101側)のインピーダンスとを敢えて整合させないようにすることであり、電流変換手段1の負荷側で誘導成分及び/又は容量成分を用いて電流変換手段1の入力インピーダンスの整合条件を意図的に乱すことにより、これらのインピーダンスを不平衡化とすることである。
従来の電源装置では、これらのインピーダンスを正確に整合させることによって、負荷側に電力を効率的に供給することが主眼とされていたことから、このインピーダンスの不平衡化とは、従来とは全く逆の発想である。
なお、図6中の丸囲い数字は、インピーダンス不整合手段4におけるコンデンサの投入番号(投入ナンバー)を示し、番号が1増すごとにコンデンサの静電容量が20μFずつ増える。
本願の第2の実施形態に係る電源装置を、上記図7に従い説明する。
本願の第3の実施形態に係る電源装置を、上記図8に従い説明する。
なお、上記実施形態では、前記制御手段5が、容量成分のみを用いて負荷側のインピーダンスを不平衡化したが、このように、容量成分のみを用いることに限定されない。例えば、その他の実施形態としては、前記制御手段5が、前記インダクタンス成分の少なくとも一部を用いて、インピーダンスを不平衡化することも可能である。すなわち、前記容量成分及び前記インダクタンス成分の2成分を組み合わせて制御を行うことによって、インピーダンスを不平衡化することも可能である。
2 整流手段
3 電力検出手段
3a 余剰電力検出手段
4 インピーダンス不整合手段
41 コンデンサ部
5 制御手段
5a ゼロクロス検出手段
6 余剰電力消費手段
10 負荷
10A DC/DCコンバータ
10B DC/DCコンバータ
100 需要家負荷
101 電力線
Claims (7)
- 負荷に電力を供給する電源装置において、
電力線に電磁結合するインダクタンス成分であって、当該インダクタンス成分によって誘起される交流電流を前記負荷側に供給する電流変換手段と、
前記電流変換手段から供給される交流電流を直流電流に整流する整流手段と、
前記整流手段から負荷側に供給される電力レベルを検出する電力検出手段と、
前記電流変換手段と前記整流手段の間に接続され、誘導成分及び/又は容量成分を有し、当該誘導成分及び/又は容量成分を用いて、前記電流変換手段の入力インピーダンスの整合条件を乱して、当該入力インピーダンスを不平衡化するインピーダンス不整合手段と、
前記電力検出手段により検出された電力レベルに基づいて、前記インピーダンス不整合手段による不平衡化を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする
電源装置。 - 請求項1に記載の電源装置において、
前記電流変換手段が、前記電力線に取付けられるカレントトランスであることを特徴とする
電源装置。 - 請求項1又は2に記載の電源装置において、
前記整流手段から負荷側に供給される電力のうち余剰となる電力を消費する余剰電力消費手段を備え、
前記電力検出手段が、前記余剰電力消費手段で消費される電力レベルを検出することを特徴とする
電源装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の電源装置において、
前記制御手段が、前記電力検出手段で検出された電力値に対して、閾値の上限値で前記インピーダンス不整合手段の誘導成分及び/又は容量成分を増加させ、閾値の下限値で前記インピーダンス不整合手段の誘導成分及び/又は容量成分を減少させ、前記整流手段から負荷側に供給される電力を制御することを特徴とする
電源装置。 - 負荷に電力を供給する電力供給方法において、
電力線に電磁結合するインダクタンス成分であって、当該インダクタンス成分によって誘起される交流電流を前記負荷側に供給する電流変換工程と、
前記電流変換工程から供給される交流電流を直流電流に整流する整流工程と、
前記整流工程から負荷側に供給される電力レベルを検出する電力検出工程と、
誘導成分及び/又は容量成分を有し、当該誘導成分及び/又は容量成分を用いて、前記電流変換工程の入力インピーダンスの整合条件を乱して、当該入力インピーダンスを不平衡化するインピーダンス不整合工程と、
前記電力検出工程により検出された電力レベルに基づいて、前記インピーダンス不整合工程による不平衡化を制御する制御工程と、
を含むことを特徴とする
電力供給方法。 - 請求項5に記載の電力供給方法において、
前記整流工程から負荷側に供給される電力のうち余剰となる電力を消費する余剰電力消費工程を含み、
前記電力検出工程が、前記余剰電力消費工程で消費される電力レベルを検出することを特徴とする
電力供給方法。 - 請求項5〜6に記載の電力供給方法において、
前記制御工程が、前記電力検出工程で検出された電力値に対して、閾値の上限値で前記インピーダンス不整合工程の誘導成分及び/又は容量成分を増加させ、閾値の下限値で前記インピーダンス不整合工程の誘導成分及び/又は容量成分を減少させ、前記整流工程から負荷側に供給される電力を制御することを特徴とする
電力供給方法。
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