WO2017056359A1 - 符号変調器、符号復調器、及び、コントローラ - Google Patents

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WO2017056359A1
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power
modulation
circuit
current
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太樹 西本
山本　温
翔一 原
耕平 増田
瞳 嶺岸
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Definitions

  • the present disclosure relates to a code modulator, a code demodulator, a controller, and a power transmission system including the same.
  • a power source for example, a renewable energy power source
  • a power generation capability that is less than a main power source of a large-scale commercial power network, and the power generation capability tends to vary greatly. For this reason, in order to use energy stably and efficiently in a small-scale power network, a power transmission system capable of transmitting and receiving power with high transmission efficiency is required.
  • Patent Document 1 discloses a multi-terminal power conversion device for accommodating power asynchronously.
  • Patent Document 2 discloses a power supply device including a communication unit that transmits and receives information signals to and from another device and a power supply unit that supplies power to the other device.
  • the present disclosure provides a code modulator, a code demodulator, a controller, and a power transmission system including them that can realize a new power transmission method.
  • a code modulator includes a circuit that generates code-modulated power by code-modulating input power with a modulation code, and a terminal that is connected to a transmission line and to which the code-modulated power is transmitted. .
  • the code modulation power is AC power.
  • a code demodulator includes a terminal that is connected to a transmission line and receives code modulation power, and a circuit that generates output power by code-demodulating the code modulation power with a demodulation code.
  • the code modulation power is AC power.
  • a code modulation, a code demodulator, a controller, and a power transmission system including them can be provided that can realize a new power transmission method.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of the power transmission system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a waveform of the modulation current according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing a comparative example of the waveform of the modulation current.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating an example of a waveform of a generated current according to the first embodiment.
  • FIG. 4B is a diagram illustrating an example of a waveform of the modulation current according to the first embodiment.
  • FIG. 4C is a diagram illustrating an example of a waveform of a demodulated current according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the code modulator according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the code demodulator according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic circuit diagram illustrating an example of the configuration of the code modulator, the transmission path, and the code demodulator according to the first embodiment.
  • FIG. 8A is a diagram illustrating an example of a waveform of a generated current according to the second embodiment.
  • FIG. 8B is a diagram illustrating an example of a waveform of a modulation current according to the second embodiment.
  • FIG. 8C is a diagram illustrating an example of a waveform of a demodulated current according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic circuit diagram showing an example of the configuration of the code modulator according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic circuit diagram showing an example of the configuration of the code demodulator according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic circuit diagram illustrating a configuration of a code modulator according to a modification of the second embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic circuit diagram showing a configuration of a code demodulator according to a modification of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration example of a power transmission system according to the third embodiment.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of a power transmission system according to a modification of the third embodiment.
  • FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration example of a power transmission system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic circuit diagram showing an example of the configuration of the code demodulator according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic circuit diagram illustrating a configuration of a code modulator according to a modification of the second embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic circuit diagram showing a configuration
  • FIG. 16A is a diagram illustrating an example of a waveform of a first generated current according to the fourth embodiment.
  • FIG. 16B is a diagram illustrating an example of a waveform of the second generated current according to the fourth embodiment.
  • FIG. 16C is a diagram illustrating an example of a waveform of a modulation current according to the fourth embodiment.
  • FIG. 16D is a diagram illustrating an example of a waveform of a first demodulated current according to the fourth embodiment.
  • FIG. 16E is a diagram illustrating an example of a waveform of a second demodulated current according to the fourth embodiment.
  • FIG. 17A is a diagram illustrating a waveform of a first generated current according to a first modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 17B is a diagram illustrating a waveform of a second generated current according to the first modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 17C is a diagram illustrating a waveform of the modulation current according to the first modification example of the fourth embodiment.
  • FIG. 17D is a diagram illustrating a waveform of a first demodulated current according to the first modification example of the fourth embodiment.
  • FIG. 17E is a waveform diagram showing a waveform of a second demodulated current according to the first modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 18A is a diagram illustrating a waveform of a first generated current according to a second modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 18B is a diagram illustrating a waveform of a second generated current according to the second modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 18A is a diagram illustrating a waveform of a first generated current according to a second modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 18B is a diagram illustrating a waveform of a second generated current according to
  • FIG. 18C is a diagram illustrating a waveform of the modulation current according to the second modification example of the fourth embodiment.
  • FIG. 18D is a diagram illustrating a waveform of the first demodulated current according to the second modification example of the fourth embodiment.
  • FIG. 18E is a diagram illustrating a waveform of a second demodulated current according to the second modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 19A is a diagram illustrating a waveform of a demodulated current according to a third modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 19B is a diagram illustrating a waveform of a conversion current according to a third modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 20A is a diagram illustrating a waveform of a conversion current according to a fourth modification example of the fourth embodiment.
  • FIG. 20B is a diagram illustrating a waveform of a demodulation current according to the fourth modification example of the fourth embodiment.
  • FIG. 21A is a diagram illustrating a waveform of a demodulated current according to a sixth modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 21B is a diagram illustrating a waveform of a conversion current according to a sixth modification example of the fourth embodiment.
  • FIG. 1 shows a configuration of a power transmission system 100 according to the first embodiment.
  • the power transmission system 100 includes a generator 1, a code modulator 2, a transmission path 3, a code demodulator 4, a load 5, and a controller 10.
  • the generator 1 generates electric power (for example, DC power).
  • the code modulator 2 code-modulates the generated power with a modulation code, thereby generating code-modulated power (that is, a code-modulated wave).
  • the code modulation power is transmitted from the code modulator 2 to the code demodulator 4 via the transmission path 3.
  • the transmission path 3 is, for example, a wired transmission path.
  • the code demodulator 4 performs code demodulation on the code modulation power with the demodulated code, thereby obtaining power (for example, DC power).
  • the obtained electric power is supplied to the load 5, for example.
  • the modulation code and the demodulation code are signals each consisting of a predetermined code sequence.
  • the code modulation power is AC power.
  • the “alternating current power” is power that periodically or aperiodically reverses the flow direction, and in a sufficiently long time, the average value of current and / or the average value of voltage is approximately It means power that becomes zero.
  • the average value of current (or voltage) is approximately 0” means that the absolute value of the average value of current (or voltage) after code modulation is smaller than a predetermined value.
  • This predetermined value is, for example, a value obtained by dividing the maximum value of current (or voltage) before code modulation by the code length of the modulation code.
  • the AC power has a waveform whose polarity changes every predetermined period (for example, a period that is an integral multiple of a certain unit period).
  • the generator 1 has a power meter 1m, for example.
  • the power measuring instrument 1 m measures the amount of power generated by the generator 1 and transmits it to the controller 10. This power generation amount corresponds to, for example, the amount of power transmitted from the generator 1 to the code modulator 2.
  • the power measuring device 1m may be provided in front of the code modulator 2.
  • the load 5 has a power meter 5m, for example.
  • the power measuring instrument 5 m measures the power usage of the load 5 and transmits it to the controller 10. This amount of power used corresponds to the amount of power transmitted from the code demodulator 4 to the load 5, for example.
  • the power measuring device 5m may be provided in the subsequent stage of the code demodulator 4.
  • the generator 1 and the load 5 may be power storage devices such as batteries and capacitors, for example.
  • power storage devices such as batteries and capacitors, for example.
  • electric power generated in a time zone with low power consumption is stored, and the stored electric power can be used effectively. Thereby, the power efficiency of the whole system can be improved.
  • the controller 10 controls the operations of the code modulator 2 and the code demodulator 4 based on each received electric energy. For example, the controller 10 transmits an instruction signal to the code modulator 2 and the code demodulator 4.
  • the instruction signal includes a synchronization signal for synchronizing the operation of the code modulator 2 and the operation of the code demodulator 4.
  • the instruction signal transmitted to the code modulator 2 includes, for example, timing information indicating the timing for code-modulating the generated power, and the instruction signal transmitted to the code demodulator 4 is, for example, the timing for code-demodulating the code-modulated power. Including timing information. Thereby, the code modulation and code demodulation of power can be accurately synchronized.
  • the instruction signal transmitted to the code modulator 2 includes, for example, code information regarding a modulation code
  • the instruction signal transmitted to the code demodulator 4 includes, for example, code information regarding a demodulation code.
  • the “code information” may be the code sequence itself, may be designation information for designating a specific one from a plurality of code sequences, or generates a code sequence. Parameter information may be used.
  • the controller 10 may transmit the code sequence of the modulation code to the code modulator 2 and transmit the code sequence of the demodulation code to the code demodulator 4.
  • the controller 10 may transmit designation information designating a code sequence of a modulation code to the code modulator 2, and the code modulator 2 may generate a modulation code based on this designation information.
  • the controller 10 may transmit designation information designating a code sequence of a demodulated code to the code demodulator 4, and the code demodulator 4 may generate a demodulated code based on the designation information.
  • the modulation code may be preset in the code modulator 2, and the demodulation code may be preset in the code demodulator 4.
  • the power transmission system 100 includes a plurality of generators 1, a plurality of code modulators 2, a plurality of code demodulators 4, and a plurality of loads 5.
  • the controller 10 transmits the code information of the modulation code to one selected from the plurality of code modulators 2 and to one selected from the plurality of code demodulators 4.
  • the code information of the demodulated code is transmitted.
  • power can be transmitted from the generator 1 connected to the selected code modulator 2 to the load 5 connected to the selected code demodulator 4.
  • FIG. 1 shows a generated current I1, a code modulated current I2, and a code modulated current I3 instead of the generated power, the code modulated power, and the code demodulated power.
  • current in the following description can be read as “voltage” or “power” as appropriate.
  • FIG. 2 shows an example of the waveform of the modulation current I2.
  • FIG. 3 shows an example of the waveform of the modulation current I2a according to the comparative example.
  • “1” and “ ⁇ 1” in FIG. 2 indicate codes corresponding to the current value of each period of the modulation current I2.
  • “1” and “0” in FIG. 3 indicate codes corresponding to the current value of each period of the modulation current I2a.
  • a code sequence composed of “1” and “0” corresponds to a modulation code used in a typical communication system.
  • the code modulator 2 converts the generated current I1 into a modulated wave (ie, a modulated current I2) having a sign of “1” and “ ⁇ 1”. Therefore, the modulation current I2 is alternating current.
  • a positive current is transmitted from the code modulator 2 to the code demodulator 4, and a period in which the modulation current I2 indicates the code “ ⁇ 1” (for example, FIG. 2).
  • a negative current is transmitted from the code modulator 2 to the code demodulator 4. Therefore, electric power is transmitted in any period, and thereby high transmission efficiency is obtained.
  • the modulation current I2a is a modulation wave having signs of “1” and “0”, and is not an alternating current.
  • the modulation current I2a becomes 0 and no power is transmitted. Therefore, when the code modulation power is not AC power, the power transmission efficiency is reduced.
  • DC power sign modulation / demodulation 4A to 4C show examples of waveforms of the generated current I1, the modulated current I2, and the demodulated current I3, respectively.
  • the generated current I1 shown in FIG. 4A was a direct current.
  • the modulation current I2 shown in FIG. 4B was obtained by multiplying the generated current I1 by the modulation code M1.
  • the modulation code M1 has the following code sequence.
  • a period T shown in FIG. 4B indicates one period of the code sequence of the modulation code M1.
  • the demodulated current I3 shown in FIG. 4C was obtained by multiplying the modulated current I2 by the demodulated code D1.
  • the modulation code M1 and the demodulation code D1 have the same code sequence. That is, the demodulated code D1 has the following code sequence.
  • the frequency of the demodulated code was 35 kHz, and the time width of each code was 14.3 microseconds.
  • M1 ⁇ D1 has the following code sequence.
  • the 8th through 14th digits of the modulation code M1 correspond to the inverted values of the 1st through 7th numbers of the modulation code M1, respectively.
  • the average of the modulation current I2 becomes 0, and transmission with only an alternating current having no direct current component can be realized. Therefore, power can be transmitted with high transmission efficiency.
  • FIG. 5 shows a configuration example of the code modulator 2.
  • the code modulator 2 includes a communication circuit 21, a control circuit 25, and an H bridge circuit 23.
  • the control circuit 25 includes, for example, a control IC 20 and a gate driver 22.
  • the communication circuit 21 receives the instruction signal from the controller 10 and outputs it to the control IC 20.
  • the communication circuit 21 includes, for example, an antenna, a tuning circuit, and a detector.
  • the instruction signal includes, for example, a synchronization signal and code information of a modulation code.
  • the synchronization signal may be, for example, a trigger signal that starts modulation or a trigger signal that ends modulation.
  • the synchronization signal may be time information indicating a time at which modulation should be started, or time information indicating a time at which modulation should be ended, for example.
  • These trigger signals and time information are examples of “timing information” in the present disclosure.
  • the control IC 20 generates a modulation code based on the instruction signal, and causes the gate driver 22 to generate a control signal corresponding to the modulation code.
  • the control IC 20 includes a processor.
  • the control IC 20 is a microcomputer, for example.
  • the gate driver 22 outputs a control signal to the H bridge circuit 23, thereby causing the H bridge circuit 23 to execute a code modulation operation.
  • the code modulator 2 has input terminals T 1 and T 2 connected to the generator 1 and output terminals T 3 and T 4 connected to the transmission path 3.
  • FIG. 6 shows a configuration example of the code demodulator 4.
  • the code demodulator 4 includes a communication circuit 31, a control circuit 35, and an H bridge circuit 33.
  • the control circuit 35 includes, for example, a control IC 30 and a gate driver 32.
  • the communication circuit 31 receives an instruction signal from the controller 10 and outputs it to the control IC 30.
  • the communication circuit 31 includes, for example, an antenna, a tuning circuit, and a detector.
  • the instruction signal includes, for example, a synchronization signal and code information of a demodulated code.
  • the synchronization signal may be a trigger signal for starting demodulation, or a trigger signal for ending demodulation.
  • the synchronization signal may be time information indicating a time at which demodulation should be started, or time information indicating a time at which demodulation should be ended.
  • the control IC 30 generates a demodulated code based on the instruction signal, and causes the gate driver 32 to generate a control signal corresponding to the demodulated code.
  • the control IC 30 includes a processor and is, for example, a microcomputer.
  • the gate driver 32 outputs a control signal to the H bridge circuit 33, thereby causing the H bridge circuit 33 to execute a code demodulation operation.
  • the code demodulator 4 has input terminals T11 and T12 connected to the transmission line 3, and output terminals T13 and T14 connected to the load 5.
  • the controller 10 transmits a control signal to the code modulator 2 and the code demodulator 4 through a path different from the transmission path 3.
  • the controller 10 may transmit a control signal to the code modulator 2 and the code demodulator 4 via the transmission path 3.
  • the control signal can be multiplexed with the code modulation power and transmitted.
  • FIG. 7 shows a configuration example of the control circuit 25 and the H bridge circuit 23 in the code modulator 2 and the control circuit 35 and the H bridge circuit 33 in the code demodulator 4.
  • the H bridge circuit 23 includes four switch circuits SS1 to SS4 connected in a full bridge.
  • the switch circuits SS1, SS2, SS3, and SS4 include switches S1, S2, S3, and S4, respectively.
  • the H bridge circuit 33 includes four switch circuits SS11 to SS14 connected in a full bridge.
  • the switch circuits SS11, SS12, SS13, and SS14 include switches S11, S12, S13, and S14, respectively.
  • Each of the switches S1 to S4 and S11 to S14 may be, for example, a bidirectional switch or a MOS transistor.
  • the control circuit 25 generates predetermined code sequences m1 and m2.
  • the control circuit 25 outputs the code sequence m1 to the switches S1 and S4 as a control signal, and outputs the code sequence m2 to the switches S2 and S3 as a control signal.
  • the switches S1 to S4 are turned on while a signal indicating “1” is input, and are turned off while a signal indicating “0” is input.
  • a current flows from the terminal T1 to the terminal T3.
  • the switch S3 is on, a current flows from the terminal T1 to the terminal T4.
  • the switch S2 is on, a current flows from the terminal T3 to the terminal T2.
  • the switch element S4 is in the on state, a current flows from the terminal T4 to the terminal T2.
  • the control circuit 35 generates predetermined code sequences d1 and d2.
  • the control circuit 35 outputs the code sequence d1 to the switches S12 and S13 as a control signal, and outputs the code sequence d2 to the switches S11 and S14 as a control signal.
  • the switches S11 to S14 are turned on while a signal indicating “1” is input, and are turned off while a signal indicating “0” is input.
  • a current flows from the terminal T12 to the terminal T13.
  • the switch S13 is on, a current flows from the terminal T11 to the terminal T13.
  • the switch S12 is on, a current flows from the terminal T14 to the terminal T12.
  • the switch S14 is on, a current flows from the terminal T14 to the terminal T11.
  • the current flowing in the direction indicated by the solid line arrow is regarded as a positive current.
  • the code modulator 2 and the code demodulator 4 have a symmetric structure except that the directions of current flow are opposite to each other.
  • Table 1 shows an example of the code sequence of the control signals m1 and m2 input to the switches S1 to S4 of the code modulator 2, and the code sequence of the control signals d1 and d2 input to the switches S11 to S14 of the code demodulator 4.
  • the code sequence of the control signal m1 and the code sequence of the control signal d1 are the same code sequence c1a
  • the code sequence of the control signal m2 and the code sequence of the control signal d2 are the same code sequence c1b.
  • the code sequence c1b is a bit inversion of all the bits of the code sequence c1a.
  • a series of switch operations based on the control signals m1 and m2 in Table 1 corresponds to an operation for code-modulating the generated current I1 with the following modulation code Ma.
  • the code modulator 2 code-modulates the generated current I1 with the modulation code Ma, and outputs the AC modulation current I2 to the transmission line 3 via the terminals T3 and T4.
  • the control signals d1 and d2 are synchronized with the control signals m1 and m2. Therefore, when the positive modulation current I2 is input to the code demodulator 4, the control signal d1 is “1” and the control signal d2 is “0”. At this time, the switches S13 and S12 are on and the switches S11 and S14 are off. Therefore, the positive modulation current I2 flows in the direction of the solid line arrow in FIG. 7, and thereby the positive demodulation current I3 flows through the terminals T13 and T14. That is, the modulation current I2 is code-demodulated with “1”.
  • the control signal d1 is “0” and the control signal d2 is “1”.
  • the switches S11 and S14 are on, and the switches S12 and S13 are off.
  • the negative modulation current I2 flows in the direction of the solid line arrow in FIG. 7, and thereby, the positive demodulation current I3 flows through the terminals T13 and T14. That is, the modulation current I2 is code-demodulated with “ ⁇ 1”.
  • the series of switch operations based on the control signals d1 and d2 in Table 1 corresponds to an operation for code-demodulating the modulation current I2 with the following demodulation code Da.
  • the code demodulator 4 code-demodulates the modulation current I2 with the demodulation code Da, and outputs a positive demodulation current I3 via the terminals T13 and T14.
  • Table 2 shows another example of the code sequence of the control signals m1, m2, d1, and d2.
  • the number of “1” and the number of “0” are not equal. Therefore, in the code sequence of the modulation code Ma, the number of “1” and the number of “ ⁇ 1” are not equal. In such a case, the average of the modulation current I2 is not 0, and the modulation current I2 is an alternating current that includes a slight DC component.
  • the control signals m1 and d1 have a code sequence [c1a c1b] in which a code sequence c1a and a code sequence c1b are connected in cascade, and the control signals m2 and d2 are a code sequence c1b and a code sequence c1a.
  • the code sequence c1b is obtained by bit-inverting all the bits of the code sequence c1a, the number of “1” and the number of “0” are equal in the code sequence in which these are connected.
  • the modulation current I2 becomes an alternating current that does not include a direct current component, and the transmission efficiency is further increased.
  • the control signals m1 and m2 shown in Table 2 correspond to the modulation code M1, and the control signals d1 and d2 correspond to the demodulation code D1.
  • the power transmission system according to the second embodiment is the same as the power transmission system 100 described in the first embodiment, except that the generated power is alternating current. Below, a different point from 1st Embodiment among 2nd Embodiment is demonstrated.
  • AC power sign modulation / demodulation 8A-8C show examples of waveforms of the generated current I1, the modulated current I2, and the demodulated current I3, respectively.
  • the generated current I1 shown in FIG. 8A was an alternating current having a rectangular waveform with a frequency of 5 kHz.
  • the modulation current I2 shown in FIG. 8B was obtained by multiplying the generated current I1 by the modulation code M1.
  • the modulation current I2 shown in FIG. 8B was alternating current.
  • the demodulated current I3 shown in FIG. 8C was obtained by multiplying the modulated current I2 by the demodulated code D1.
  • the modulation code M1 and the demodulation code D1 are the same as those described in the first embodiment. As shown in FIG. 8C, an alternating current equivalent to the generated current I1 was restored as the demodulated current I3 by code modulation and code demodulation.
  • the generated power is AC power
  • the power can be transmitted with high transmission efficiency as in the case where the generated power is DC power.
  • FIG. 9 shows a configuration example of the control circuit 25A and the H bridge circuit 23A in the code modulator 2 according to the second embodiment.
  • the circuit shown in FIG. 9 differs from the circuit shown in FIG. 7 in the following points.
  • Bidirectional switch circuits SS21 to SS24 are provided instead of the switch circuits SS1 to SS4 shown in FIG.
  • a control circuit 25A is provided instead of the control circuit 25 shown in FIG.
  • the control circuit 25A outputs the code sequences m1 to m4 to the H bridge circuit 23A as control signals.
  • the switch circuit SS21 includes, in addition to the switch S1 as shown in FIG. 7, a switch S21 connected in the reverse direction and in parallel with the switch S1.
  • the switch S21 is turned on / off in response to the control signal m3.
  • the switch circuit SS22 includes a switch S22 connected in the reverse direction and in parallel to the switch S2, in addition to the switch S2 as shown in FIG.
  • the switch S22 is turned on / off in response to the control signal m4.
  • the switch circuit SS23 includes a switch S23 connected in the reverse direction and in parallel with the switch S3.
  • the switch S23 is turned on / off in response to the control signal m4.
  • the switch circuit SS24 includes a switch S24 connected in reverse and in parallel to the switch S4 in addition to the switch S4 as shown in FIG.
  • the switch S24 is turned on / off in response to the control signal m3.
  • the switches S21 to S24 are, for example, MOS transistors.
  • FIG. 10 shows a configuration example of the control circuit 35A and the H bridge circuit 33A in the code demodulator 4 according to the second embodiment.
  • the circuit shown in FIG. 10 differs from the circuit shown in FIG. 7 in the following points. (1) Instead of the switch circuits SS11 to SS14 shown in FIG. 7, bidirectional switch circuits SS31 to SS34 are provided. (2) A control circuit 35A is provided in place of the control circuit 35 shown in FIG. The control circuit 35A outputs the code sequences d1 to d4 as control signals to the H bridge circuit 33A.
  • the switch circuit SS31 includes a switch S31 connected in reverse and in parallel to the switch S11 in addition to the switch S11 as shown in FIG.
  • the switch S31 is turned on / off in response to the control signal m4.
  • the switch circuit SS32 includes a switch S32 connected in the reverse direction and in parallel to the switch S12 in addition to the switch S12 as shown in FIG.
  • the switch S32 is turned on / off in response to the control signal d3.
  • the switch circuit SS33 includes a switch S33 connected in the reverse direction and in parallel with the switch S13 in addition to the switch S13 as shown in FIG.
  • the switch S33 is turned on / off in response to the control signal d3.
  • the switch circuit SS34 includes a switch S34 connected in the reverse direction and in parallel to the switch S14 in addition to the switch S14 as shown in FIG.
  • the switch S34 is turned on / off in response to the control signal d4.
  • the switches S31 to S34 are, for example, MOS transistors.
  • Table 3 shows an example of the code sequence of the control signals m1 to m4 input to the switches S1 to S4 and S21 to S24 of the code modulator 2, and the switches S11 to S14 and S31 to S34 of the code demodulator 4.
  • An example of a code sequence of control signals d1 to d4 is shown.
  • the code sequences of the control signals m1, m2, m3, and m4 are the same as the code sequences of the control signals d1, d2, d3, and d4, respectively.
  • a code sequence c1b is obtained by bit-inverting all bits of the code sequence c1a
  • a code sequence c0 is a code sequence in which all bits are “0”.
  • the time widths of the code sequences c1a, c1b, and c0 coincide with the half cycle of the AC generated current I1.
  • the code modulator 2 outputs an alternating modulation current I2 to the transmission line 3 via the terminals T3 and T4 in the first half cycle.
  • the code modulator 2 outputs the AC modulation current I2 to the transmission line 3 via the terminals T3 and T4 even in the second half cycle.
  • the number of “1” is larger than the number of “ ⁇ 1”.
  • the average modulation current I2 can be zero. This is because the generated current I1 is positive in the first half cycle and negative in the second half cycle, and the partial sequence of the first half cycle and the partial sequence of the second half cycle of the modulation code Mb are the same.
  • the control signal d1 is “0” and the control signal d2 is “1”.
  • the switch elements S12 and S13 are in the off state, and the switches S11 and S14 are in the on state.
  • the negative modulation current I2 flows in the direction of the arrow C1 in FIG. 10, thereby causing a positive demodulation current I3 to flow through the terminals T13 and T14. That is, the modulation current I2 is code-demodulated with “ ⁇ 1”.
  • the code demodulator 4 outputs a positive demodulated current I3 via the terminals T13 and T14 during the first half cycle.
  • the control signal d3 is “0” and the control signal d4 is “1”.
  • the switches S32 and S33 are in an off state, and the switches S31 and S34 are in an on state. Therefore, the negative modulation current I2 flows in the direction of the arrow C2 in FIG. 10, and thereby the negative demodulation current I3 flows through the terminals T13 and T14. That is, the modulation current I2 is code-demodulated with “1”.
  • the code demodulator 4 outputs a negative demodulated current I3 via the terminals T13 and T14 during the second half cycle.
  • the code demodulator 4 generates an alternating current such that the demodulated current I3 is positive in the first half cycle and negative in the second half cycle, and its waveform substantially matches the waveform of the generated current I1.
  • a series of switch operations based on the control signals d1 to d4 in Table 2 corresponds to an operation of code-demodulating the modulation current I2 with the following demodulation code Db.
  • Table 4 shows a modification of the code sequence of the control signals m1 to m4 input to the switches S1 to S4 and S21 to S24 of the code modulator 2, and the switches S11 to S14 and S31 to S34 of the code demodulator 4.
  • 6 shows a modification of the code sequence of the control signals d1 to d4.
  • Control signals m3, m4, d3, and d4 shown in Table 4 maintain the switches S21 to S24 and S31 to S34 in the off state.
  • the H bridge circuit 23A shown in FIG. 9 and the H bridge circuit 33A shown in FIG. 10 are the same circuits as the H bridge circuits 23 and 33 shown in FIG. 7, respectively.
  • control signals m1, m2, d1, and d2 shown in Table 4 are the same as the control signals m1, m2, d1, and d2 shown in Table 2. Therefore, the code modulator 2 and the code demodulator 4 according to the present embodiment can realize the modulation / demodulation of DC power as described in the first embodiment.
  • the code modulator and code demodulator according to the present embodiment can cope with both modulation / demodulation of DC power and modulation / demodulation of AC power by changing the control signal.
  • the generator 1 that generates DC power may be, for example, a solar generator.
  • the generator 1 that generates AC power may be, for example, a generator that uses the rotation of a turbine. Examples of such generators include thermal generators, hydroelectric generators, wind power generators, nuclear power generators, and tidal power generators.
  • FIG. 11 shows a modification of the H bridge circuit 23B in the code modulator 2 according to the second embodiment.
  • the H bridge circuit 23B shown in FIG. 11 includes bidirectional switch circuits SS21A to SS24A instead of the bidirectional switch circuits SS21 to SS24 shown in FIG.
  • the bidirectional switch circuit SS21A includes a switch S41, a switch S51, a diode Di1, and a diode Di11.
  • the switch S41 and the switch S51 are connected in series.
  • the diode Di1 is connected in parallel to the switch S41.
  • the diode Di11 is connected in parallel to the switch S51.
  • the diode Di1 allows a current to flow from the terminal T3 to the terminal T1.
  • the diode Di11 passes a current from the terminal T1 to the terminal T3. Since the bidirectional switch circuits SS22A to SS24A have a similar structure to the bidirectional switch circuit SS21A, description thereof is omitted.
  • the control circuit 25A outputs the control signal m1 to the switches S41 and S44, outputs the control signal m2 to the switches S42 and 43, outputs the control signal m3 to the switches S51 and S54, and outputs the control signal m4 to the switches S52 and 53. Output.
  • the control signals m1 to m4 may be those shown in Table 3, for example.
  • FIG. 12 shows a modification of the H bridge circuit 33B in the code demodulator 4 according to the second embodiment.
  • the H bridge circuit 33B shown in FIG. 12 includes bidirectional switch circuits SS31A to SS34A instead of the bidirectional switch circuits SS31 to SS34 shown in FIG.
  • the bidirectional switch circuit SS31A includes a switch S61, a switch S71, a diode Di21, and a diode Di31.
  • the switch S61 and the switch S71 are connected in series.
  • the diode Di21 is connected in parallel to the switch S61.
  • the diode Di31 is connected in parallel to the switch S71.
  • the diode Di21 allows a current to flow from the terminal T13 to the terminal T12.
  • the diode Di31 allows a current to flow from the terminal T12 to the terminal T13. Since the bidirectional switch circuits SS32A to SS34A have a structure similar to that of the bidirectional switch circuit SS31A, description thereof is omitted.
  • the control circuit 35A outputs the control signal d1 to the switches S62 and S63, outputs the control signal d2 to the switches S61 and 64, outputs the control signal d3 to the switches S72 and S73, and outputs the control signal d4 to the switches S71 and 74. Output.
  • the control signals d1 to d4 may be those shown in Table 3, for example.
  • the switches S41 to S44, S51 to S54, S61 to S64, and S71 to S74 may be, for example, MOS transistors.
  • the diodes Di1 to Di4, Di11 to Di14, Di21 to Di24, and Di31 to Di34 may be body diodes of MOS transistors, for example.
  • the bidirectional switch circuits SS21A to SS24A, SS31A to SS34A can be reduced in size.
  • FIG. 13 shows a configuration example of a power transmission system 200 according to the third embodiment.
  • the power transmission system 200 shown in FIG. 13 includes a generator 1a, a load 5b, a switch SW1, a code modulator / demodulator 2A, a transmission path 3, a generator 1b, a load 5a, a switch SW2, a code modulator / demodulator 4A, and a controller 10A.
  • the generator 1a includes a power meter 1ma, and the generator 1b includes a power meter 1mb.
  • the load 5a includes a power meter 5ma, and the load 5b includes a power meter 5mb.
  • the generators 1a and 1b are the same as the generator 1 described in the first embodiment, for example.
  • the loads 5a and 5b are the same as the load 5 described in the first embodiment, for example.
  • the switch SW1 connects the code modulator / demodulator 2A to either the generator 1a or the load 5b.
  • the switch SW2 connects the code modulator / demodulator 4A to either the generator 1b or the load 5a.
  • the code modulators / demodulators 2A and 4A include bidirectional switch circuits.
  • the code modulator / demodulator 2A may include, for example, an H-bridge circuit 23A shown in FIG.
  • the code modulator / demodulator 4A may include, for example, an H-bridge circuit 33A shown in FIG.
  • the H-bridge circuit 23A shown in FIG. 9 uses the modulated power input from the terminals T3 and T4.
  • the H-bridge circuit 33A shown in FIG. 10 can code-modulate the generated power input from the terminals T13 and T14.
  • the controller 10A acquires information on the amount of power from the power measuring devices 1ma, 1mb, 5ma, and 5mb. Based on this information, the controller 10A controls the switches SW1 and SW2.
  • the controller 10A operates one of the code modulators / demodulators 2A and 4A as a code modulator and the other as a code demodulator.
  • the controller 10A connects the switches SW1 and SW2 to the contact a, operates the code modulator / demodulator 2A as a code modulator, and operates the code modulator / demodulator 4A as a code demodulator.
  • the generator 1a transmits electric power to the code modulator / demodulator 2A.
  • the code modulator / demodulator 2A code-modulates this power and transmits the modulated power to the code modulator / demodulator 4A via the transmission path 3.
  • the code modulator / demodulator 4A code-demodulates the modulated power and supplies the demodulated power to the load 5a.
  • the controller 10A connects the switches SW1 and SW2 to the contact b, operates the code modulator / demodulator 2A as a code demodulator, and operates the code modulator / demodulator 4A as a code modulator.
  • the generator 1b transmits electric power to the code modulator / demodulator 4A.
  • the code modulator / demodulator 4A code-modulates this power, and transmits the modulated power to the code modulator / demodulator 2A via the transmission path 3.
  • the code modulator / demodulator 2A code-demodulates the modulated power and supplies the demodulated power to the load 5b.
  • the power transmission system 200 can realize bidirectional power transmission. Therefore, according to the situation, power can be efficiently transmitted from a device having surplus power to a device that requires power. Therefore, the energy efficiency of the entire power transmission system can be improved.
  • the direction in which power is transmitted can be arbitrarily selected by time division, for example.
  • FIG. 14 shows a configuration of a power transmission system 300 according to a modification of the third embodiment.
  • the power transmission system 300 shown in FIG. 14 differs from the power transmission system 200 shown in FIG. 13 in the following points.
  • a rotating machine 6 is provided instead of the generator 1a, the load 5b, and the switch SW1, and a rotating machine 7 is provided instead of the generator 1b, the load 5a, and the switch SW2.
  • the rotating machines 6 and 7 include power measuring devices 6m and 7m, respectively.
  • the controller 10A acquires information on the amount of power from the power measuring devices 6m and 7m, and controls the operations of the code modulators / demodulators 2A and 4A based on the information.
  • the code modulator / demodulator 2A When the rotating machine 6 operates as a generator and the rotating machine 7 operates as an electric motor, the code modulator / demodulator 2A operates as a code modulator, and the code modulator / demodulator 4A operates as a code demodulator.
  • the code modulator / demodulator 4A when the rotating machine 7 operates as a generator and the rotating machine 6 operates as an electric motor, the code modulator / demodulator 4A operates as a code modulator and the code modulator / demodulator 2A operates as a code demodulator.
  • a load circuit may be provided instead of the rotating machine 6 or 7.
  • FIG. 15 shows a configuration example of a power transmission system 400 according to the fourth embodiment.
  • the power transmission system 400 includes generators 1a and 1b, code modulators 2a and 2b, a transmission path 3, code demodulators 4a and 4b, loads 5a and 5b, and a controller 10B.
  • the power transmission system 400 includes generators 1a and 1b, code modulators 2a and 2b, a transmission path 3, code demodulators 4a and 4b, loads 5a and 5b, and a controller 10B.
  • the power transmission system 400 includes two generators 1a and 1b and two loads 5a and 5b, but the number of generators and the number of loads are not limited thereto.
  • the power transmission system may include three or more generators and three or more loads.
  • the controller 10B acquires information on the power generation amount of the generators 1a and 1b from the power measuring devices 1ma and 1mb, and acquires information on the power usage amounts of the loads 5a and 5b from the power measuring devices 5ma and 5mb.
  • the controller 10B controls the code modulators 2a and 2b and the code demodulators 4a and 4b based on these pieces of information.
  • the controller 10B sends an instruction signal to the code modulators 2a and 2b and the code demodulators 4a and 4b.
  • These instruction signals include synchronization signals for the code modulators 2a and 2b and the code demodulators 4a and 4b to operate synchronously. As a result, power modulation and demodulation can be accurately synchronized.
  • the instruction signal to the code modulators 2a and 2b includes code information regarding the modulation code
  • the instruction signal to the code demodulator 4a and 4b includes code information regarding the demodulation code.
  • the controller 10B may acquire information on instantaneous power in the code modulators 2a and 2b and / or the code demodulators 4a and 4b.
  • the controller 10B may collate the information on the instantaneous power with the modulation code and / or the demodulation code. Thereby, it can be grasped how much power is transmitted by which route. For example, when the power generation cost is different for each generator, or when the transmission efficiency is different depending on the power transmission route, power supply according to the generator and the power transmission route can be realized.
  • the electricity bill according to a generator or an electric power transmission route may be calculated.
  • the code modulator 2a code-modulates the power generated by the generator 1a based on the instruction signal, and outputs the modulated power to the transmission line 3.
  • the code modulator 2b code-modulates the power generated by the generator 1b based on the instruction signal, and outputs the modulated power to the transmission line 3.
  • the plurality of modulation powers output from the code modulators 2 a and 2 b are combined and then transmitted to the code demodulators 4 a and 4 b via the transmission path 3.
  • the code demodulator 4a code-demodulates the power code-modulated by the code modulator 2a based on the instruction signal, and outputs the demodulated power to the load 5a.
  • the code demodulator 4b code-demodulates the power code-modulated by the code modulator 2b based on the instruction signal, and outputs the demodulated power to the load 5b.
  • the transmission path 3 can be simplified. For example, when the transmission line 3 is a cable, the number of cables can be reduced.
  • each power is transmitted independently, so that power transmission can be performed without affecting other power transmission.
  • Each of the code modulators 2a and 2b can perform code modulation using an arbitrary modulation code.
  • each of the code demodulators 4a and 4b can execute code demodulation using an arbitrary demodulated code. Therefore, the pairing between the code modulator and the code demodulator can be flexibly changed according to any combination of the modulation code and the demodulation code. For example, in FIG. 15, power transmission from the generator 1a to the load 5b and power transmission from the generator 1b to the load 5a may be performed simultaneously. Further, even if the number of pairing patterns increases, an increase in circuit scale is suppressed. Therefore, power transmission can be realized with a miniaturized device.
  • Waveform] 16A-16D show examples of waveforms of the generated current I11, generated current I12, modulated current I2, demodulated current I31, and demodulated current I32 shown in FIG. 15, respectively.
  • the modulation current I2 corresponds to a combined current of the modulation current output from the code modulator 2a and the modulation current output from the code modulator 2a.
  • each of the code modulators 2a and 2b has a configuration shown in FIG. 9, and each of the code demodulators 4a and 4b has a configuration shown in FIG. Control signals in the code modulators 2a and 2b and the code demodulators 4a and 4b will be described later.
  • the generated current I11 shown in FIG. 16A was a direct current of 100 mA
  • the generated current I12 shown in FIG. 16B was a direct current of 50 mA
  • the modulation current I2 shown in FIG. 16C was an alternating current that fluctuated within a range from ⁇ 150 mA to 150 mA.
  • the demodulated current I31 shown in FIG. 16D was 100 mA direct current
  • the demodulated current I32 shown in FIG. 16E was 50 mA direct current.
  • control signals m1 to m4 input to the switches S1 to S4 and S21 to S22 of the code modulator 2b and the control signals d1 to d4 input to the switches S11 to S14 and S31 to S34 of the code demodulator 4b are as follows.
  • the code sequence shown in Table 5 was obtained.
  • the code sequence c1a and the code sequence c2a were different from each other, and the code sequence c1b and the code sequence c2b were different from each other.
  • the code sequence c1a and the code sequence c2a are orthogonal to each other, and the code sequence c1b and the code sequence c2b are orthogonal to each other.
  • the code sequence c1a and the code sequence c2a are different 7-bit orthogonal Gold sequences
  • the code sequence c1b and the code sequence c2b are different 7-bit orthogonal Gold sequences.
  • the modulation current component generated by the code modulator 2a is code demodulated by the code demodulator 4a and generated by the code modulator 2b.
  • the modulated current component thus obtained was code demodulated by the code demodulator 4b.
  • the generated currents I11 and I12 were transmitted independently to the loads 5a and 5b, respectively.
  • the series of switch operations performed by the code modulator 2a based on the control signals m1 to m4 in Table 4 corresponds to the operation of code-modulating the generated current I11 with the modulation code M1.
  • a series of switch operations performed by the code demodulator 4a based on the control signals d1 to d4 in Table 4 corresponds to an operation for code-modulating the modulation current I2 with the demodulation code D1.
  • a series of switch operations performed by the code modulator 2b based on the control signals m1 to m4 in Table 5 corresponds to an operation of code-modulating the generated current I12 with the following modulation code M2.
  • a series of switch operations performed by the code demodulator 4b based on the control signals d1 to d4 in Table 5 corresponds to an operation of code-modulating the modulation current I2 with the following demodulation code D2.
  • the first half of the code sequence of the modulation code M1 and the first half of the code sequence of the modulation code M2 are orthogonal Gold sequences that are orthogonal to each other.
  • the latter half of the code sequence of the modulation code M1 and the latter half of the code sequence of the modulation code M2 are orthogonal Gold sequences that are orthogonal to each other.
  • the first half of the code sequence of the demodulation code D1 and the first half of the code sequence of the demodulation code D2 are orthogonal Gold sequences that are orthogonal to each other.
  • the latter half of the code sequence of the demodulated code D1 and the latter half of the code sequence of the demodulated code D2 are orthogonal Gold sequences that are orthogonal to each other.
  • FIGS. 16A to 16E show the following effects.
  • the power transmission system 400 can exchange power between a plurality of devices respectively connected to the plurality of code modulators and a plurality of devices respectively connected to the plurality of code demodulators.
  • control signals of the code modulator 2a and the code demodulator 4a have the code sequences shown in Table 3 above, and the control signals of the code modulator 2b and the code demodulator 4b are And the code sequence shown in Table 6 below.
  • FIGS. 17A to 17D show examples of waveforms of the generated current I11, the generated current I12, the modulated current I2, the demodulated current I31, and the demodulated current I32 according to the first modification, respectively.
  • the power transmission system 400 can transmit a plurality of AC powers simultaneously and independently.
  • control signals of the code modulator 2a and the code demodulator 4a have the code sequences shown in Table 4 above, and the control signals of the code modulator 2b and the code demodulator 4b are And the code sequence shown in Table 6 above.
  • 18A to 18D show examples of waveforms of the generated current I11, the generated current I12, the modulated current I2, the demodulated current I31, and the demodulated current I32 according to the second modification, respectively.
  • the power transmission system 400 can transmit DC power and AC power simultaneously and independently.
  • control signals m1 to m4 input to the code modulator 2a and the control signals d1 to d4 input to the code demodulator 4a have the code sequences shown in Table 4 above. It was.
  • the control signals m1 to m4 input to the code modulator 2b have the code sequences shown in Table 5 above.
  • the control signals d1 to d4 input to the code demodulator 4b had the code sequence shown in Table 6 above.
  • the waveforms of the power generation current I11, the power generation current I12, and the modulation current I2 were the same as the waveforms shown in FIGS. 16A-16C, respectively.
  • 19A and 19B show waveforms of the demodulated current I31 and the converted current I32, respectively.
  • the series of switching operations in the code demodulator 4b corresponds to an operation of converting the modulation current modulated by the modulation code M2 with the following conversion code Dc generated based on the modulation code M2. To do.
  • the code sequence of the first half cycle of the transform code Dc is the same as the code sequence of the first half cycle of the demodulated code D2, and the code sequence of the second half cycle of the transform code Dc is the same as that of the demodulated code D2. This is equivalent to the bit sequence of the second half-cycle code sequence being inverted. Therefore, this conversion code Dc can realize an operation of performing code demodulation of the modulation current I2 and inverting the sign of the modulation current I2 by a single conversion operation. Thereby, the code demodulator 4b can generate the alternating current I32 from the modulation current I2.
  • the power transmission system 400 can transmit a plurality of DC powers simultaneously and independently.
  • the transmitted modulated power can be converted into desired AC power.
  • control signals m1 to m4 input to the code modulator 2a have the code sequences shown in Table 3 above.
  • the control signals d1 to d4 input to the code demodulator 4a have the code sequence shown in Table 4 above.
  • the control signals m1 to m4 input to the code modulator 2b and the control signals d1 to d4 input to the code demodulator 4b had the code sequences shown in Table 6 above.
  • the waveforms of the generated current I11, the generated current I12, and the modulation current I2 are the same as the waveforms shown in FIGS. 17A-17C, respectively.
  • 20A and 20B show the waveforms of the conversion current I31 and the demodulation current I32, respectively.
  • the power transmission system 400 can transmit a plurality of AC powers simultaneously and independently.
  • the transmitted modulated power can be converted into desired DC power.
  • control signals m1 to m4 input to the code modulator 2a and the control signals d1 to d4 input to the code demodulator 4a have the code sequences shown in Table 4 above. It was.
  • the control signals m1 to m4 input to the code modulator 2b have the code sequences shown in Table 6 above.
  • the control signals d1 to d4 input to the code demodulator 4b had the code sequence shown in Table 5 above.
  • the waveforms of the power generation current I11, the power generation current I12, and the modulation current I2 were the same as the waveforms shown in FIGS. 18A-18C, respectively.
  • 21A and 21B show waveforms of the demodulated current I31 and the converted current I32, respectively.
  • the power transmission system 400 can transmit DC power and AC power simultaneously and independently.
  • the transmitted modulated power can be converted into desired DC power.
  • the time average of the modulation current I2 was zero. That is, the modulation current I2 is an alternating current that does not contain a direct current component. Therefore, power transmission can be realized with high transmission efficiency.
  • the transmission path 3 can be simplified. For example, when the transmission line 3B is a cable, the number of cables can be reduced.
  • each power is transmitted independently, so that power transmission can be performed without affecting other power transmission.
  • Each of the code modulators 2a and 2b can perform code modulation using an arbitrary modulation code.
  • each of the code demodulators 4a and 4b can execute code demodulation using an arbitrary demodulated code.
  • each of the code demodulators 4a and 4b can perform predetermined conversion using an arbitrary conversion code based on the modulation code. Therefore, the pairing between the code modulator and the code demodulator can be flexibly changed according to any combination of the modulation code and the demodulation code. For example, in FIG. 15, power transmission from the generator 1a to the load 5b and power transmission from the generator 1b to the load 5a may be performed simultaneously. Further, even if the number of pairing patterns increases, an increase in circuit scale is suppressed. Therefore, power transmission can be realized with a miniaturized device.
  • the present disclosure is not limited to the specific examples described in the above embodiments.
  • the disclosed technology is not limited to the specific examples described in the various embodiments, and includes forms in which the embodiments are appropriately changed, replaced, added, omitted, and the like.
  • the present disclosure also includes a form in which a plurality of embodiments are combined.
  • each code sequence of the control signal, the modulation code, the demodulation code, and the conversion code is composed of one or more orthogonal Gold sequences, but is not limited thereto.
  • each of the modulation code, the demodulation code, and the conversion code may be another orthogonal code. Examples of other orthogonal codes include m series.
  • the code length of each of the control signal, modulation code, demodulation code, and conversion code is 7 bits or 14 bits, but is not limited thereto.
  • the longer the code length the more orthogonal codes can be generated. Further, by increasing the code length, the cross-correlation becomes smaller and the power can be separated more accurately.
  • the code modulator and the code demodulator have been described as being the circuits shown in FIGS. 9 and 10, respectively. However, these are, for example, the circuits shown in FIG. There may be. In this case, the circuit configurations of the code modulator and code demodulator can be simplified, and the cost can be reduced and the apparatus can be downsized.
  • the generated current is an example of “input power”.
  • the code modulator and code demodulator in the first, second, and fourth embodiments can all function as a code modulator / demodulator. Therefore, in the present disclosure, the “code modulator” is not limited to a circuit that functions only as a code modulator, but also implies a code modulator / demodulator. Similarly, in the present disclosure, the “code demodulator” is not limited to a circuit that functions only as a code demodulator, but also implies a code modulator / demodulator.
  • the code demodulator in the third to fifth modifications of the fourth embodiment is an example of the “converter” in the present disclosure.
  • the bidirectional switch circuit includes two switches, but the bidirectional switch circuit may be configured by a single bidirectional switch, for example.
  • a code modulator includes a circuit that generates code modulation power by code-modulating input power with a modulation code, and a terminal that is connected to a transmission path and transmits the code modulation power.
  • the code modulation power is AC power.
  • the modulation code may include an orthogonal code.
  • the circuit may be an H-bridge circuit in which four bidirectional switch circuits are connected by a full bridge.
  • the code modulator may further include a control circuit that generates a plurality of control signals for turning on and off the plurality of switches, and the circuit code-modulates the input power based on the plurality of control signals. Also good.
  • a code demodulator includes a terminal that is connected to a transmission line and receives code modulation power, and a circuit that generates output power by code-demodulating the code modulation power with a demodulation code.
  • the code modulation power is AC power.
  • the demodulation code may include an orthogonal code.
  • the circuit may be an H-bridge circuit in which four bidirectional switch circuits are connected by a full bridge.
  • the code demodulator may further include a control circuit that generates a plurality of control signals for turning on and off the plurality of switches, and the circuit performs code demodulation on the code modulation power based on the plurality of control signals. May be.
  • a power transmission system includes the code modulator and a code demodulator.
  • the modulation code and the demodulation code are the same.
  • the controller includes a processor and a communication circuit.
  • the processor generates a first instruction signal for code-modulating a first power with a first modulation code to generate a first code modulation power, and the first instruction signal, Transmitting to a first code modulator via a communication circuit; and a second instruction signal for generating a second power by code-demodulating the first code-modulated power with a first demodulated code
  • a plurality of steps including a step of generating and a step of transmitting the second instruction signal to the first code demodulator via the communication circuit are executed.
  • the first code modulator and the first code demodulator are connected via a transmission line.
  • the first code modulation power is AC power.
  • the processor further generates a third instruction signal for code-modulating a third power with a second modulation code to generate a second code-modulated power; and the third instruction Transmitting a signal to the second code modulator via the communication circuit; and a fourth for demodulating the second code modulation power with a second demodulation code to generate a fourth power
  • a plurality of steps including a step of generating the instruction signal and a step of transmitting the fourth instruction signal to the second code demodulator via the communication circuit.
  • the second code modulation power may be AC power.
  • the first modulation code and the second modulation code may be orthogonal to each other, and the first demodulation code and the second demodulation code may be orthogonal to each other. In this case, the first code modulation power and the second code modulation power are multiplexed and transmitted via the transmission path.
  • the communication circuit may be capable of communicating with a first device having a first circuit and communicating with a second device having a second circuit.
  • the processor obtains first power information indicating the power amount of the first device via the communication circuit, and second power information indicating the power amount of the second device.
  • first power information indicating the power amount of the first device via the communication circuit
  • second power information indicating the power amount of the second device.
  • a method includes a step of code-modulating a first power with a first modulation code to generate a first code-modulated power, and a step of transmitting the first code-modulated power via a transmission line And code-demodulating the transmitted first code-modulated power with a first demodulated code to generate second power.
  • the first code modulation power is AC power.
  • the method further includes: generating a second code modulation power by code-modulating the third power with a second modulation code; and transmitting the second code modulation power via a transmission line. And a step of generating a fourth power by code-demodulating the transmitted second code-modulated power with a second demodulated code.
  • the second code modulation power is AC power.
  • the method further includes obtaining first power information indicating a power amount of a first device, obtaining second power information indicating a power amount of a second device, and the first device. Based on one power information and the second power information, one of the first circuit and the second circuit is caused to function as the first code modulator, and the other is used as the first code demodulator. And functioning as a step.
  • a converter includes a terminal that receives code modulation power, and a circuit that converts the code modulation power with a conversion code to generate output power.
  • the code modulation power is generated by code-modulating predetermined power with a modulation code.
  • the conversion code is generated based on the modulation code.
  • the code modulation power is AC power.
  • the predetermined power may be AC power
  • the output power may be DC power
  • the predetermined power may be DC power
  • the output power may be AC power
  • the conversion code may be generated using a demodulation code corresponding to the modulation code.
  • the conversion code may be generated using the demodulation code and a conversion signal for converting the predetermined power into the output power.
  • the conversion code may include an orthogonal code.
  • the circuit may be an H-bridge circuit in which four bidirectional switch circuits are connected by a full bridge.
  • the converter may further include a control circuit that generates a plurality of control signals for turning on and off the plurality of switches, and the circuit may convert the code modulation power based on the plurality of control signals. Good.
  • the power transmission system according to the present disclosure is useful for transmitting power from generators such as solar power generation, wind power generation, and hydropower generation to railways, EV vehicles, and the like.

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Abstract

符号変調器（２）は、入力電力を変調符号で符号変調して符号変調電力を生成する回路（２３）と、伝送路に接続され、前記符号変調電力が送信される端子（Ｔ３、Ｔ４）と、を備える。前記符号変調電力は交流電力である。

Description

符号変調器、符号復調器、及び、コントローラ
　本開示は、符号変調器、符号復調器、コントローラ、並びに、それらを備える電力伝送システムに関する。
　近年、遠距離送電による損失を軽減するために、局所的な小規模電力網の導入が提案されている。このような電力網に接続される電源（例えば、再生可能エネルギー電源）は、大規模な商用電力網の基幹電源よりも発電能力が乏しく、発電能力の変動が大きい傾向がある。このため、小規模電力網でエネルギーを安定的に、かつ効率的に利用するために、電力を高い伝送効率で送受電できる電力伝送システムが求められる。
　特許文献１は、電力を非同期で融通するための多端子電力変換装置を開示している。
　特許文献２は、他の装置と情報信号を送受信する通信部と、当該他の装置に電力を供給する電力供給部とを備える電力供給装置を開示している。
特許第５６１２７１８号公報 特開２０１１－９１９５４号公報
　本開示は、新たな電力伝送方式を実現しうる符号変調器、符号復調器、コントローラ、及び、それらを有する電力伝送システムを提供する。
　本開示の一態様に係る符号変調器は、入力電力を変調符号で符号変調して符号変調電力を生成する回路と、伝送路に接続され、前記符号変調電力が送信される端子と、を備える。前記符号変調電力は交流電力である。
　本開示の一態様に係る符号復調器は、伝送路に接続され、符号変調電力を受信する端子と、前記符号変調電力を復調符号で符号復調して出力電力を生成する回路と、を備える。前記符号変調電力は交流電力である。
　これらの包括的かつ特定の態様は、コントローラ、電力伝送システム、及び、電力伝送方法として実現されてもよい。
　本開示によれば、新たな電力伝送方式を実現しうる符号変調、符号復調器、コントローラ、及び、それらを有する電力伝送システムが提供されうる。
図１は、第１の実施形態に係る電力伝送システムの構成例を示すブロック図である。 図２は、第１の実施形態に係る変調電流の波形の一例を示す図である。 図３は、変調電流の波形の比較例を示す図である。 図４Ａは、第１の実施形態に係る発電電流の波形の一例を示す図である。 図４Ｂは、第１の実施形態に係る変調電流の波形の一例を示す図である。 図４Ｃは、第１の実施形態に係る復調電流の波形の一例を示す図である。 図５は、第１の実施形態に係る符号変調器の構成の一例を示すブロック図である。 図６は、第１の実施形態に係る符号復調器の構成の一例を示すブロック図である。 図７は、第１の実施形態に係る符号変調器、伝送路、及び符号復調器の構成の一例を示す模式的な回路図である。 図８Ａは、第２の実施形態に係る発電電流の波形の一例を示す図である。 図８Ｂは、第２の実施形態に係る変調電流の波形の一例を示す図である。 図８Ｃは、第２の実施形態に係る復調電流の波形の一例を示す図である。 図９は、第２の実施形態に係る符号変調器の構成の一例を示す模式的な回路図である。 図１０は、第２の実施形態に係る符号復調器の構成の一例を示す模式的な回路図である。 図１１は、第２の実施形態の変形例に係る符号変調器の構成を示す模式的な回路図である。 図１２は、第２の実施形態の変形例に係る符号復調器の構成を示す模式的な回路図である。 図１３は、第３の実施形態に係る電力伝送システムの構成例を示すブロック図である。 図１４は、第３の実施形態の変形例に係る電力伝送システムの構成を示すブロック図である。 図１５は、第４の実施形態に係る電力伝送システムの構成例を示すブロック図である。 図１６Ａは、第４の実施形態に係る第１の発電電流の波形の一例を示す図である。 図１６Ｂは、第４の実施形態に係る第２の発電電流の波形の一例を示す図である。 図１６Ｃは、第４の実施形態に係る変調電流の波形の一例を示す図である 図１６Ｄは、第４の実施形態に係る第１の復調電流の波形の一例を示す図である。 図１６Ｅは、第４の実施形態に係る第２の復調電流の波形の一例を示す図である。 図１７Ａは、第４の実施形態の第１変形例に係る第１の発電電流の波形を示す図である。 図１７Ｂは、第４の実施形態の第１変形例に係る第２の発電電流の波形を示す図である。 図１７Ｃは、第４の実施形態の第１変形例に係る変調電流の波形を示す図である。 図１７Ｄは、第４の実施形態の第１変形例に係る第１の復調電流の波形を示す図である。 図１７Ｅは、第４の実施形態の第１変形例に係る第２の復調電流の波形を示す波形図である。 図１８Ａは、第４の実施形態の第２変形例に係る第１の発電電流の波形を示す図である。 図１８Ｂは、第４の実施形態の第２変形例に係る第２の発電電流の波形を示す図である。 図１８Ｃは、第４の実施形態の第２変形例に係る変調電流の波形を示す図である。 図１８Ｄは、第４の実施形態の第２変形例に係る第１の復調電流の波形を示す図である。 図１８Ｅは、第４の実施形態の第２変形例に係る第２の復調電流の波形を示す図である。 図１９Ａは、第４の実施形態の第３変形例に係る復調電流の波形を示す図である。 図１９Ｂは、第４の実施形態の第３変形例に係る変換電流の波形を示す図である。 図２０Ａは、第４の実施形態の第４変形例に係る変換電流の波形を示す図である。 図２０Ｂは、第４の実施形態の第４変形例に係る復調電流の波形を示す図である。 図２１Ａは、第４の実施形態の第６変形例に係る復調電流の波形を示す図である。 図２１Ｂは、第４の実施形態の第６変形例に係る変換電流の波形を示す図である。
　以下、本開示に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。
　以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下に示される数値、符号、波形、素子の種類、素子の配置及び接続、信号の流れ、回路ブロックなどは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。加えて、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素は、任意の構成要素である。
　（第１の実施形態）
　［１．電力伝送システム］
　図１は、第１の実施形態に係る電力伝送システム１００の構成を示す。電力伝送システム１００は、発電機１と、符号変調器２と、伝送路３と、符号復調器４と、負荷５と、コントローラ１０とを備える。
　発電機１は、電力（例えば直流電力）を発電する。符号変調器２は、発電電力を変調符号で符号変調し、これによって符号変調電力（すなわち符号変調波）を生成する。符号変調電力は、伝送路３を介して符号変調器２から符号復調器４に送電される。伝送路３は、例えば、有線伝送路である。符号復調器４は、符号変調電力を復調符号で符号復調し、これによって電力（例えば直流電力）を得る。得られた電力は、例えば、負荷５に供給される。
　変調符号及び復調符号は、それぞれ、所定の符号系列からなる信号である。
　符号変調電力は交流電力である。本開示において、「交流電力」とは、周期的又は非周期的に流れの方向が反転する電力であって、かつ、充分に長い時間において、電流の平均値及び／又は電圧の平均値が概ね０となるような電力を意味する。「電流（又は電圧）の平均値が概ね０である」とは、符号変調された後の電流（又は電圧）の平均値の絶対値が、所定の値よりも小さことを意味する。この所定の値は、例えば、符号変調される前の電流（又は電圧）の最大値を、変調符号の符号長で割ることによって得られる値である。交流電力は、例えば、その極性が所定の期間（例えば、ある単位期間の整数倍となる期間）毎に変化するような波形を有する。
　発電機１は、例えば、電力測定器１ｍを有する。電力測定器１ｍは、発電機１の発電量を測定し、これをコントローラ１０に送信する。この発電量は、例えば、発電機１から符号変調器２に送電される電力量に相当する。なお、電力測定器１ｍは、符号変調器２の前段に設けられてもよい。
　負荷５は、例えば、電力測定器５ｍを有する。電力測定器５ｍは、負荷５の電力使用量を測定し、これをコントローラ１０に送信する。この電力使用量は、例えば、符号復調器４から負荷５に送電される電力量に相当する。なお、電力測定器５ｍは、符号復調器４の後段に設けられてもよい。
　発電機１及び負荷５は、例えば、電池やキャパシタ等の蓄電装置であってもよい。この場合、例えば、消費電力が少ない時間帯に発電された電力が蓄電され、この蓄電された電力が有効に活用されうる。これにより、システム全体の電力効率を向上させることができる。
　コントローラ１０は受信した各電力量に基づいて、符号変調器２と符号復調器４の動作を制御する。例えば、コントローラ１０は、符号変調器２及び符号復調器４に、指示信号を送信する。
　指示信号は、符号変調器２の動作と符号復調器４の動作とを同期させるための同期信号を含む。符号変調器２に送信される指示信号は、例えば、発電電力を符号変調するタイミングを示すタイミング情報を含む、符号復調器４に送信される指示信号は、例えば、符号変調電力を符号復調するタイミングを示すタイミング情報を含む。これにより、電力の符号変調及び符号復調を正確に同期させることができる。
　符号変調器２に送信される指示信号は、例えば、変調符号に関する符号情報を含み、符号復調器４に送信される指示信号は、例えば、復調符号に関する符号情報を含む。本開示において、「符号情報」とは、符号系列そのものであってもよいし、複数の符号系列から特定の１つを指定するための指定情報であってもよいし、符号系列を生成するためのパラメータ情報であってもよい。
　例えば、コントローラ１０は、符号変調器２に、変調符号の符号系列を送信し、符号復調器４に復調符号の符号系列を送信してもよい。
　例えば、コントローラ１０は、変調符号の符号系列を指定する指定情報を符号変調器２に送信し、符号変調器２はこの指定情報に基づいて変調符号を生成してもよい。コントローラ１０は、復調符号の符号系列を指定する指定情報を符号復調器４に送信し、符号復調器４はこの指定情報に基づいて復調符号を生成してもよい。
　あるいは、変調符号は符号変調器２において予め設定されていてもよく、復調符号は符号復調器４において予め設定されていてもよい。
　例えば、電力伝送システム１００が、複数の発電機１と、複数の符号変調器２と、複数の符号復調器４と、複数の負荷５とを備える場合を想定する。この場合、例えば、コントローラ１０が、複数の符号変調器２から選択された１つに対して変調符号の符号情報を送信し、かつ、複数の符号復調器４から選択された１つに対して復調符号の符号情報を送信する。これにより、選択された符号変調器２に接続されている発電機１から、選択された符号復調器４に接続されている負荷５へ、電力が伝送されうる。
　なお、図１には、発電電力、符号変調電力、及び符号復調電力の代わりに、発電電流Ｉ１、符号変調電流Ｉ２、及び符号変調電流Ｉ３が示されている。以下では、電流が変調／復調される例が説明されるが、本開示はこれに限定されず、例えば電圧が変調／復調されてもよい。以下の説明における「電流」は、適宜「電圧」又は「電力」に読み替えることができる。
　［２．符号変調電力の伝送効率］
　図２は、変調電流Ｉ２の波形の例を示す。また、図３は、比較例に係る変調電流Ｉ２ａの波形の例を示す。図２中の“１”と“－１”は、変調電流Ｉ２の各期間の電流値に対応する符号を示している。図３中の“１”と“０”は、変調電流Ｉ２ａの各期間の電流値に対応する符号を示している。“１”と“０”からなる符号系列は、典型的な通信システムにおいて用いられる変調符号に相当する。
　図２に示される例では、符号変調器２は、発電電流Ｉ１を、“１”と“－１”の符号を有する変調波（すなわち変調電流Ｉ２）に変換している。そのため、変調電流Ｉ２は交流である。この場合、変調電流Ｉ２が符号“１”を示す期間には、符号変調器２から符号復調器４へ正の電流が伝送され、変調電流Ｉ２が符号“－１”を示す期間（例えば図２中の期間Ｔａ）には、符号変調器２から符号復調器４へ負の電流が伝送される。したがって、いずれの期間においても電力が伝送され、これにより、高い伝送効率が得られる。
　図３に示される例では、変調電流Ｉ２ａは、“１”と“０”の符号を有する変調波であり、交流ではない。この場合、変調電流Ｉ２ａが符号“０”を示す期間（例えば図３中の期間Ｔｂ）には、変調電流Ｉ２ａが０となり、電力が伝送されない。したがって、符号変調電力が交流電力でない場合、電力の伝送効率が低下する。
　図２及び３の比較から、符号変調電力が交流電力である場合、特に、変調符号の符号系列が“０”を含まない場合には、高い伝送効率で電力が伝送されうることが分かる。
　［３．直流電力の符号変復調］
　図４Ａ～４Ｃは、それぞれ、発電電流Ｉ１、変調電流Ｉ２、復調電流Ｉ３の波形の例を示す。
　図４Ａに示される発電電流Ｉ１は、直流であった。
　図４Ｂに示される変調電流Ｉ２は、発電電流Ｉ１に変調符号Ｍ１を乗算することで得られた。この例において、変調符号Ｍ１は、次に示される符号系列を有していた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　変調符号の周波数は３５ｋＨｚであり、各符号の時間幅は、{１／（３５ｋＨｚ）}／２＝１４．３マイクロ秒であった。図４Ｂに示される期間Ｔは、変調符号Ｍ１の符号系列の１周期を示している。
　図４Ｃに示される復調電流Ｉ３は、変調電流Ｉ２に復調符号Ｄ１を乗算することで得られた。この例において、変調符号Ｍ１と復調符号Ｄ１とは同一の符号系列を有していた。すなわち、復調符号Ｄ１は、次に示される符号系列を有していた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　復調符号の周波数は３５ｋＨｚであり、各符号の時間幅は１４．３マイクロ秒であった。
　変調電流Ｉ２に復調符号Ｄ１を乗算した結果は、発電電流Ｉ１にＭ１×Ｄ１を乗算した結果に相当する。ここで、Ｍ１×Ｄ１は、次に示される符号系列を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　したがって、図４Ｃに示されるように、符号変調と符号復調によって、発電電流Ｉ１と同等の直流電流が、復調電流Ｉ３として復元された。
　以上説明したように、本実施形態に係る変復調方法によれば、正確に同期し、かつ、電力損失の少ない電力伝送が実現されうる。
　例えば、図４Ｂに示されるように、変調符号Ｍ１が繰り返し使用されることにより、長時間、かつ、高効率で電力を伝送できる。
　上記の例において、変調符号Ｍ１の８番目から１４番目までの数字（ｄｉｇｉｔ）は、それぞれ、変調符号Ｍ１の１番目から７番目までの数字の正負を反転させたものに相当する。このような変調符号を用いることにより、変調電流Ｉ２の平均は０となり、直流成分のない交流のみでの伝送が実現されうる。そのため、高い伝送効率で電力が伝送されうる。
　［４．符号変調器と符号復調器］
　図５は、符号変調器２の構成例を示す。
　図５において、符号変調器２は、通信回路２１と、制御回路２５と、Ｈブリッジ回路２３とを備える。制御回路２５は、例えば、制御ＩＣ２０とゲートドライバ２２とを含む。
　通信回路２１は、コントローラ１０からの指示信号を受信して制御ＩＣ２０に出力する。通信回路２１は、例えば、アンテナと、同調回路と、検波器とを含む。
　指示信号は、例えば、同期信号と、変調符号の符号情報とを含む。同期信号は、例えば、変調を開始させるトリガー信号であってもよいし、変調を終了させるトリガー信号であってもよい。あるいは、同期信号は、例えば、変調を開始すべき時刻を示す時刻情報であってもよいし、変調を終了すべき時刻を示す時刻情報であってもよい。これらのトリガー信号及び時刻情報は、本開示における「タイミング情報」の例である。
　制御ＩＣ２０は、指示信号に基づいて変調符号を生成し、この変調符号に応じた制御信号をゲートドライバ２２に生成させる。制御ＩＣ２０は、プロセッサを含む。制御ＩＣ２０は、例えばマイコンである。
　ゲートドライバ２２は、制御信号をＨブリッジ回路２３に出力し、これにより、Ｈブリッジ回路２３に符号変調動作を実行させる。
　符号変調器２は、発電機１に接続される入力端子Ｔ１、Ｔ２と、伝送路３に接続される出力端子Ｔ３、Ｔ４とを有する。
　図６は、符号復調器４の構成例を示す。
　図６において、符号復調器４は、通信回路３１と、制御回路３５と、Ｈブリッジ回路３３とを備える。制御回路３５は、例えば、制御ＩＣ３０とゲートドライバ３２とを含む。
　通信回路３１は、コントローラ１０から指示信号を受信して制御ＩＣ３０に出力する。通信回路３１は、例えば、アンテナと、同調回路と、検波器とを含む。
　指示信号は、例えば、同期信号と、復調符号の符号情報とを含む。同期信号は、例えば、復調を開始させるトリガー信号であってもよいし、復調を終了させるトリガー信号であってもよい。あるいは、同期信号は、例えば、復調を開始すべき時刻を示す時刻情報であってもよいし、復調を終了すべき時刻を示す時刻情報であってもよい。これらのトリガー信号及び時刻情報は、本開示における「タイミング情報」の例である。
　制御ＩＣ３０は、指示信号に基づいて復調符号を生成し、この復調符号に応じた制御信号をゲートドライバ３２に生成させる。制御ＩＣ３０は、プロセッサを含み、例えばマイコンである。
　ゲートドライバ３２は、制御信号をＨブリッジ回路３３に出力し、これにより、Ｈブリッジ回路３３に符号復調動作を実行させる。
　符号復調器４は、伝送路３に接続される入力端子Ｔ１１、Ｔ１２と、負荷５に接続される出力端子Ｔ１３、Ｔ１４とを有する。
　図１において、コントローラ１０は、伝送路３とは異なる経路で、符号変調器２及び符号復調器４に制御信号を送信している。しかし、コントローラ１０は、伝送路３を介して、符号変調器２及び符号復調器４に制御信号を送信してもよい。この場合、制御信号は、例えば、符号変調電力と多重化されて伝送されうる。これにより、例えば、コントローラ１０から符号変調器２及び符号復調器４への通信経路が削減され、コストが低減されうる。
　図７は、符号変調器２における制御回路２５及びＨブリッジ回路２３、並びに、符号復調器４における制御回路３５及びＨブリッジ回路３３の構成例を示す。
　図７において、Ｈブリッジ回路２３は、フルブリッジ接続された４個のスイッチ回路ＳＳ１～ＳＳ４を備える。例えば、スイッチ回路ＳＳ１、ＳＳ２、ＳＳ３、及びＳＳ４は、それぞれ、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、及びＳ４を含む。
　図７において、Ｈブリッジ回路３３は、フルブリッジ接続された４個のスイッチ回路ＳＳ１１～ＳＳ１４を備える。例えば、スイッチ回路ＳＳ１１、ＳＳ１２、ＳＳ１３、及びＳＳ１４は、それぞれ、スイッチＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、及びＳ１４を含む。
　スイッチＳ１～Ｓ４及びＳ１１～Ｓ１４のそれぞれは、例えば、双方向スイッチであってもよく、ＭＯＳトランジスタであってもよい。
　制御回路２５は、所定の符号系列ｍ１、ｍ２を生成する。制御回路２５は、符号系列ｍ１をスイッチＳ１、Ｓ４に制御信号として出力し、符号系列ｍ２をスイッチＳ２、Ｓ３に制御信号として出力する。
　例えば、スイッチＳ１～Ｓ４は、“１”を示す信号が入力されている間、オン状態となり、“０”を示す信号が入力されている間、オフ状態となる。スイッチＳ１がオン状態のとき、端子Ｔ１から端子Ｔ３に電流が流れる。スイッチＳ３がオン状態のとき、端子Ｔ１から端子Ｔ４に電流が流れる。スイッチＳ２がオン状態のとき、端子Ｔ３から端子Ｔ２に電流が流れる。スイッチ素子Ｓ４がオン状態のとき、端子Ｔ４から端子Ｔ２に電流が流れる。
　制御回路３５は、所定の符号系列ｄ１、ｄ２を生成する。制御回路３５は、符号系列ｄ１をスイッチＳ１２、Ｓ１３に制御信号として出力し、符号系列ｄ２をスイッチＳ１１、Ｓ１４に制御信号として出力する。
　例えば、スイッチＳ１１～Ｓ１４は、“１”を示す信号が入力されている間、オン状態となり、“０”を示す信号が入力されている間、オフ状態となる。スイッチＳ１１がオン状態のとき、端子Ｔ１２から端子Ｔ１３に電流が流れる。スイッチＳ１３がオン状態のとき、端子Ｔ１１から端子Ｔ１３に電流が流れる。スイッチＳ１２がオン状態のとき、端子Ｔ１４から端子Ｔ１２に電流が流れる。スイッチＳ１４がオン状態のとき、端子Ｔ１４から端子Ｔ１１に電流が流れる。
　図７において、実線矢印で示される方向に流れる電流は、正の電流と見なされる。図７において、符号変調器２と符号復調器４は、電流の流れる向きが互いに反対である点を除き、対称な構造を有する。
　［５．動作］
　［５－１．制御信号］
　表１は、符号変調器２のスイッチＳ１～Ｓ４に入力される制御信号ｍ１、ｍ２の符号系列の例と、符号復調器４のスイッチＳ１１～Ｓ１４に入力される制御信号ｄ１、ｄ２の符号系列の例を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　この例において、制御信号ｍ１の符号系列と、制御信号ｄ１の符号系列は、同じ符号系列ｃ１ａであり、制御信号ｍ２の符号系列と、制御信号ｄ２の符号系列は、同じ符号系列ｃ１ｂである。符号系列ｃ１ｂは、符号系列ｃ１ａの全ビットをビット反転したものである。
　［５－２．符号変調器の動作］
　符号変調器２の動作について説明する。
　制御信号ｍ１が“１”であって、かつ、制御信号ｍ２が“０”のとき、スイッチＳ１、Ｓ４はオン状態であり、かつ、スイッチＳ２、Ｓ３はオフ状態である。このとき、符号変調器２に入力された正の発電電流Ｉ１は、図７の実線矢印の方向に流れ、これにより、端子Ｔ３、Ｔ４に正の変調電流Ｉ２が流れる。すなわち、発電電流Ｉ１は“１”で符号変調される。
　一方、制御信号ｍ１が“０”であって、かつ、制御信号ｍ２が“１”のとき、スイッチＳ１、Ｓ４はオフ状態であり、かつ、スイッチＳ２、Ｓ３はオン状態である。このとき、符号変調器２に入力された正の発電電流Ｉ１は、図７の点線矢印の方向に流れ、これにより、端子Ｔ３、Ｔ４に負の変調電流Ｉ２が流れる。すなわち、発電電流Ｉ１は“－１”で符号変調される。
　なお、表１の制御信号ｍ１、ｍ２に基づく一連のスイッチ動作は、発電電流Ｉ１を下記の変調符号Ｍａで符号変調する操作に相当する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　したがって、符号変調器２は、発電電流Ｉ１を変調符号Ｍａで符号変調し、交流の変調電流Ｉ２を、端子Ｔ３、Ｔ４を介して伝送路３に出力する。
　［５－３．符号変調器の動作］
　符号復調器４の動作について説明する。
　制御信号ｄ１、ｄ２は、制御信号ｍ１、ｍ２と同期している。したがって、正の変調電流Ｉ２が符号復調器４に入力されるとき、制御信号ｄ１は“１”であって、かつ、制御信号ｄ２は“０”である。このとき、スイッチＳ１３、Ｓ１２はオン状態であって、かつ、スイッチＳ１１、Ｓ１４はオフ状態である。そのため、正の変調電流Ｉ２は、図７実線矢印の方向に流れ、これにより、端子Ｔ１３、Ｔ１４に正の復調電流Ｉ３が流れる。すなわち、変調電流Ｉ２は“１”で符号復調される。
　一方、負の変調電流Ｉ２が符号復調器４に入力されるとき、制御信号ｄ１は“０”であって、かつ、制御信号ｄ２は“１”である。このとき、スイッチＳ１１、Ｓ１４はオン状態であって、かつ、スイッチＳ１２、Ｓ１３はオフ状態である。そのため、負の変調電流Ｉ２は、図７の実線矢印の方向に流れ、これにより、端子Ｔ１３、Ｔ１４に正の復調電流Ｉ３が流れる。すなわち、変調電流Ｉ２は“－１”で符号復調される。
　なお、表１の制御信号ｄ１、ｄ２に基づく一連のスイッチ動作は、変調電流Ｉ２を下記の復調符号Ｄａで符号復調する操作に相当する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　したがって、符号復調器４は、変調電流Ｉ２を復調符号Ｄａで符号復調し、正の復調電流Ｉ３を端子Ｔ１３、Ｔ１４を介して出力する。
　［５－４．制御信号の他の例］
　表２は、制御信号ｍ１、ｍ２、ｄ１、ｄ２の符号系列の他の例を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１に示される制御信号ｍ１、ｍ２の符号系列は、“１”の数と“０”の数が等しくない。そのため、変調符号Ｍａの符号系列は、“１”の数と“－１”の数が等しくない。このような場合、変調電流Ｉ２の平均は０とならず、変調電流Ｉ２はわずかに直流成分を含んだ交流となる。
　一方、表２において、制御信号ｍ１、ｄ１は、符号系列ｃ１ａと符号系列ｃ１ｂが縦続に連結された符号系列［ｃ１ａ　ｃ１ｂ］を有し、制御信号ｍ２、ｄ２は、符号系列ｃ１ｂと符号系列ｃ１ａが縦続に連結された符号系列［ｃ１ｂ　ｃ１ａ］を有する。上述の通り、符号系列ｃ１ｂは、符号系列ｃ１ａの全ビットをビット反転させたものであるため、これらが連結された符号系列では、“１”の数と“０”の数とが等しくなる。これにより、変調電流Ｉ２は、直流成分を含まない交流となり、伝送効率がより高まる。なお、表２に示される制御信号ｍ１、ｍ２は、上記の変調符号Ｍ１に対応しており、制御信号ｄ１、ｄ２は、上記の復調符号Ｄ１に対応している。
　（第２の実施形態）
　第２の実施形態に係る電力伝送システムは、発電電力が交流であることを除き、第１の実施の形態で説明された電力伝送システム１００と同じである。以下では、第２の実施形態のうち、第１の実施形態と異なる点について説明される。
　［１．交流電力の符号変復調］
　図８Ａ－８Ｃは、それぞれ、発電電流Ｉ１、変調電流Ｉ２、復調電流Ｉ３の波形の例を示す。
　図８Ａに示される発電電流Ｉ１は、周波数５ｋＨｚの矩形波形を有する交流であった。図８Ｂに示される変調電流Ｉ２は、発電電流Ｉ１に変調符号Ｍ１を乗算することによって得られた。図８Ｂに示される変調電流Ｉ２は、交流であった。図８Ｃに示される復調電流Ｉ３は、変調電流Ｉ２に復調符号Ｄ１を乗算することによって得られた。変調符号Ｍ１及び復調符号Ｄ１は、第１の実施形態で説明されたものと同じであった。図８Ｃに示されるように、符号変調と符号復調によって、発電電流Ｉ１と同等の交流電流が、復調電流Ｉ３として復元された。
　したがって、発電電力が交流電力の場合にも、発電電力が直流電力である場合と同様に、高い伝送効率で電力が伝送されうる。
　［２．符号変調器と符号復調器］
　図９は、第２実施形態に係る符号変調器２における制御回路２５Ａ及びＨブリッジ回路２３Ａの構成例を示す。図９に示される回路は、図７に示される回路に対して、以下の点が異なる。
（１）図７に示されるスイッチ回路ＳＳ１～ＳＳ４の代わりに、双方向スイッチ回路ＳＳ２１～ＳＳ２４が設けられている。
（２）図７に示される制御回路２５の代わりに、制御回路２５Ａが設けられている。制御回路２５Ａは、符号系列ｍ１～ｍ４をＨブリッジ回路２３Ａに制御信号として出力する。
　スイッチ回路ＳＳ２１は、図７に示されるようなスイッチＳ１に加えて、スイッチＳ１と逆方向かつ並列に接続されたスイッチＳ２１を含む。スイッチＳ２１は、制御信号ｍ３に応答してオンオフされる。スイッチ回路ＳＳ２２は、図７に示されるようなスイッチＳ２に加えて、スイッチＳ２と逆方向かつ並列に接続されたスイッチＳ２２を含む。スイッチＳ２２は、制御信号ｍ４に応答してオンオフされる。スイッチ回路ＳＳ２３は、図７に示されるようなスイッチＳ３に加えて、スイッチＳ３と逆方向かつ並列に接続されたスイッチＳ２３を含む。スイッチＳ２３は、制御信号ｍ４に応答してオンオフされる。スイッチ回路ＳＳ２４は、図７に示されるようなスイッチＳ４に加えて、スイッチＳ４と逆方向かつ並列に接続されたスイッチＳ２４を含む。スイッチＳ２４は、制御信号ｍ３に応答してオンオフされる。
　スイッチＳ２１～Ｓ２４は、例えば、ＭＯＳトランジスタである。
　図１０は、第２実施形態に係る符号復調器４における制御回路３５Ａ及びＨブリッジ回路３３Ａの構成例を示す。図１０に示される回路は、図７に示される回路に対して、以下の点が異なる。
（１）図７に示されるスイッチ回路ＳＳ１１～ＳＳ１４の代わりに、双方向スイッチ回路ＳＳ３１～ＳＳ３４が設けられている。
（２）図７に示される制御回路３５の代わりに、制御回路３５Ａが設けられている。制御回路３５Ａは、符号系列ｄ１～ｄ４をＨブリッジ回路３３Ａに制御信号として出力する。
　スイッチ回路ＳＳ３１は、図７に示されるようなスイッチＳ１１に加えて、スイッチＳ１１と逆方向かつ並列に接続されたスイッチＳ３１を含む。スイッチＳ３１は、制御信号ｍ４に応答してオンオフされる。スイッチ回路ＳＳ３２は、図７に示されるようなスイッチＳ１２に加えて、スイッチＳ１２と逆方向かつ並列に接続されたスイッチＳ３２を含む。スイッチＳ３２は、制御信号ｄ３に応答してオンオフされる。スイッチ回路ＳＳ３３は、図７に示されるようなスイッチＳ１３に加えて、スイッチＳ１３と逆方向かつ並列に接続されたスイッチＳ３３を含む。スイッチＳ３３は、制御信号ｄ３に応答してオンオフされる。スイッチ回路ＳＳ３４は、図７に示されるようなスイッチＳ１４に加えて、スイッチＳ１４と逆方向かつ並列に接続されたスイッチＳ３４を含む。スイッチＳ３４は、制御信号ｄ４に応答してオンオフされる。
　スイッチＳ３１～Ｓ３４は、例えば、ＭＯＳトランジスタである。
　［３．動作］
　［３－１．制御信号］
　表３は、符号変調器２のスイッチＳ１～Ｓ４、Ｓ２１～Ｓ２４に入力される制御信号ｍ１～ｍ４の符号系列の例と、符号復調器４のスイッチＳ１１～Ｓ１４、Ｓ３１～Ｓ３４に入力される制御信号ｄ１～ｄ４の符号系列の例を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　この例において、制御信号ｍ１、ｍ２、ｍ３、及びｍ４の符号系列は、それぞれ、制御信号ｄ１、ｄ２、ｄ３、及びｄ４の符号系列と同一である。表３において、符号系列ｃ１ｂは、符号系列ｃ１ａの全ビットをビット反転させたものであり、符号系列ｃ０は、全ビットが“０”の符号系列である。符号系列ｃ１ａ、ｃ１ｂ、ｃ０の時間幅は、交流の発電電流Ｉ１の半周期と一致している。
　［３－２．符号変調器の動作］
　符号変調器２の動作について説明する。ここでは、発電電流Ｉ１が、第１半周期（すなわち、１周期の前半部分）において正となり、第２半周期（すなわち、１周期の後半部分）において負となる場合を想定する。
　［３－２－１．第１半周期における符号変調器の動作］
　第１半周期において、スイッチＳ１～Ｓ４は制御信号ｍ１、ｍ２によってオンオフされ、スイッチＳ２１～Ｓ２４はオフ状態に維持される。
　制御信号ｍ１が“１”であって、かつ、制御信号ｍ２が“０”のとき、スイッチＳ１、Ｓ４はオン状態であり、スイッチＳ２、Ｓ３がオフ状態である。このとき、正の発電電流Ｉ１は、図９の矢印Ａ１の方向に流れ、これにより、端子Ｔ３、Ｔ４に正の変調電流Ｉ２が流れる。すなわち、発電電流Ｉ１は“１”で符号変調される。
　一方、制御信号ｍ１が“０”であって、かつ、制御信号ｍ２が“１”のとき、スイッチＳ１、Ｓ４はオフ状態であり、かつ、スイッチＳ２、Ｓ３はオン状態である。このとき、正の発電電流Ｉ１は、図９の矢印Ａ２の方向に流れ、これにより、端子Ｔ３、Ｔ４に負の変調電流Ｉ２が流れる。すなわち、発電電流Ｉ１は“－１”で符号変調される。
　したがって、符号変調器２は、第１半周期において、端子Ｔ３、Ｔ４を介して伝送路３に交流の変調電流Ｉ２を出力する。
　［３－２－２．第２半周期における符号変調器の動作］
　第２半周期において、スイッチＳ１～Ｓ４はオフ状態に維持され、スイッチＳ２１～Ｓ２４が制御信号ｍ３、ｍ４によってオンオフされる。
　制御信号ｍ３が“１”であって、かつ、制御信号ｍ４が“０”のとき、スイッチＳ２１、Ｓ２４はオン状態であり、かつ、スイッチＳ２２、Ｓ２４はオフ状態である。このとき、符号変調器２に入力された負の発電電流Ｉ１は、図９の矢印Ｂ１の方向に流れ、これにより、端子Ｔ３、Ｔ４に負の変調電流Ｉ２が流れる。すなわち、発電電流Ｉ１は“１”で符号変調される。
　一方、制御信号ｍ３が“０”であって、かつ、制御信号ｍ４が“１”のとき、スイッチＳ２１、Ｓ２４はオフ状態であり、かつ、スイッチＳ２２、Ｓ２３はオン状態である。このとき、符号変調器２に入力された負の発電電流Ｉ１は、図９の矢印Ｂ２の方向に流れ、これにより、端子Ｔ３、Ｔ４に正の変調電流Ｉ２が流れる。すなわち、発電電流Ｉ１は“－１”で符号変調される。
　したがって、符号変調器２は、第２半周期においても、端子Ｔ３、Ｔ４を介して伝送路３に交流の変調電流Ｉ２を出力する。
　［３－２－３．補足］
　表２の制御信号ｍ１～ｍ４に基づく一連のスイッチ動作は、発電電流Ｉ１を下記の変調符号Ｍｂで符号変調する操作に相当する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　変調符号Ｍｂにおいて、“１”の数は“－１”の数よりも多い。しかし、変調電流Ｉ２の平均は０となりうる。なぜなら、発電電流Ｉ１は第１半周期で正、第２半周期で負となり、かつ、変調符号Ｍｂの第１半周期の部分系列と第２半周期の部分系列は同一であるためである。
　［３－３．符号復調器の動作］
　符号復調器４の動作について説明する。
　［３－３－１．第１半周期における符号復調器の動作］
　第１半周期において、スイッチＳ１１～Ｓ１４は制御信号ｄ１、ｄ２によってオンオフされ、スイッチＳ３１～Ｓ３４はオフ状態に維持される。
　第１半周期において正の変調電流Ｉ２が符号復調器４に入力されるとき、制御信号ｄ１は“１”であって、かつ、制御信号ｄ２は“０”である。このとき、スイッチＳ１２、Ｓ１３はオン状態であって、かつ、スイッチＳ１１、Ｓ１４はオフ状態である。そのため、正の変調電流Ｉ２は、図１０の矢印Ｃ１の方向に流れ、これにより、端子Ｔ１３、Ｔ１４に正の復調電流Ｉ３が流れる。すなわち、変調電流Ｉ２は“１”で符号復調される。
　第１半周期において負の変調電流Ｉ２が符号復調器４に入力されるとき、制御信号ｄ１は“０”であって、かつ、制御信号ｄ２は“１”である。このとき、スイッチ素子Ｓ１２、Ｓ１３はオフ状態であって、かつ、スイッチＳ１１、Ｓ１４はオン状態である。そのため、負の変調電流Ｉ２は、図１０の矢印Ｃ１の方向に流れ、これにより、端子Ｔ１３、Ｔ１４に正の復調電流Ｉ３が流れる。すなわち、変調電流Ｉ２は“－１”で符号復調される。
　したがって、符号復調器４は、第１半周期の間、端子Ｔ１３、Ｔ１４を介して正の復調電流Ｉ３を出力する。
　［３－３－２．第１半周期における符号復調器の動作］
　第２半周期において、スイッチＳ１１～Ｓ１４はオフ状態に維持され、スイッチＳ３１～Ｓ３４が制御信号ｄ３、ｄ４によってオンオフされる。
　第２半周期において正の変調電流Ｉ２が符号復調器４に入力されるとき、制御信号ｄ３は“１”であって、かつ、制御信号ｄ４は“０”である。このとき、スイッチＳ３２、Ｓ３３はオン状態であり、かつ、スイッチＳ３１、Ｓ３４はオフ状態である。そのため、正の変調電流Ｉ２は、図１０の矢印Ｃ２の方向に流れ、これにより、端子Ｔ１３、Ｔ１４に負の復調電流Ｉ３が流れる。すなわち、変調電流Ｉ２は“－１”で符号復調される。
　第２半周期において負の変調電流Ｉ２が符号復調器４に入力されるとき、制御信号ｄ３は“０”であって、かつ、制御信号ｄ４は“１”である。このとき、スイッチＳ３２、Ｓ３３はオフ状態であって、かつ、スイッチＳ３１、Ｓ３４はオン状態である。そのため、負の変調電流Ｉ２は、図１０の矢印Ｃ２の方向に流れ、これにより、端子Ｔ１３、Ｔ１４に負の復調電流Ｉ３が流れる。すなわち、変調電流Ｉ２は“１”で符号復調される。
　したがって、符号復調器４は、第２半周期の間、端子Ｔ１３、Ｔ１４を介して負の復調電流Ｉ３を出力する。言い換えると、符号復調器４は、復調電流Ｉ３は、第１半周期において正となり、第２半周期において負となるような交流を生成し、その波形は発電電流Ｉ１の波形と概ね一致する。
　［３－３－３．補足］
　表２の制御信号ｄ１～ｄ４に基づく一連のスイッチ動作は、変調電流Ｉ２を下記の復調符号Ｄｂで符号復調する操作に相当する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　［４．動作の変形例］
　表４は、符号変調器２のスイッチＳ１～Ｓ４、Ｓ２１～Ｓ２４に入力される制御信号ｍ１～ｍ４の符号系列の変形例と、符号復調器４のスイッチＳ１１～Ｓ１４、Ｓ３１～Ｓ３４に入力される制御信号ｄ１～ｄ４の符号系列の変形例を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表４に示される制御信号ｍ３、ｍ４、ｄ３、ｄ４は、スイッチＳ２１～Ｓ２４、Ｓ３１～Ｓ３４をオフ状態に維持する。これにより、図９に示されるＨブリッジ回路２３Ａ及び図１０に示されるＨブリッジ回路３３Ａは、それぞれ、図７に示されるＨブリッジ回路２３及び３３と同一の回路となる。
　加えて、表４に示される制御信号ｍ１、ｍ２、ｄ１、ｄ２は、表２に示される制御信号ｍ１、ｍ２、ｄ１、ｄ２と同一である。そのため、本実施形態に係る符号変調器２及び符号復調器４は、第１の実施形態で説明されたような直流電力の変復調を実現することができる。
　したがって、本実施形態に係る符号変調器及び符号復調器は、制御信号を変更することで、直流電力の変復調と、交流電力の変復調の両方に対応しうる。
　直流電力を生成する発電機１は、例えば、太陽光発電機であってもよい。交流電力を生成する発電機１は、例えば、タービンの回転を利用する発電機であってもよい。そのような発電機の例としては、火力発電機、水力発電機、風力発電機、原子力発電機、及び潮力発電機が挙げられる。
　［５．符号変調器と符号復調器の変形例］
　図１１は、第２実施形態に係る符号変調器２におけるＨブリッジ回路２３Ｂの変形例を示す。図１１に示されるＨブリッジ回路２３Ｂは、図９に示される双方向スイッチ回路ＳＳ２１～ＳＳ２４の代わりに、双方向スイッチ回路ＳＳ２１Ａ～ＳＳ２４Ａを備える。
　双方向スイッチ回路ＳＳ２１Ａは、スイッチＳ４１、スイッチＳ５１、ダイオードＤｉ１、及びダイオードＤｉ１１を含む。スイッチＳ４１及びスイッチＳ５１は直列に接続されている。ダイオードＤｉ１は、スイッチＳ４１に並列に接続されている。ダイオードＤｉ１１は、スイッチＳ５１に並列に接続されている。ダイオードＤｉ１は、端子Ｔ３から端子Ｔ１に電流を流す。ダイオードＤｉ１１は、端子Ｔ１から端子Ｔ３に電流を流す。双方向スイッチ回路ＳＳ２２Ａ～ＳＳ２４Ａは、双方向スイッチ回路ＳＳ２１Ａと類似の構造を有するため、その説明が省略される。
　制御回路２５Ａは、制御信号ｍ１をスイッチＳ４１、Ｓ４４に出力し、制御信号ｍ２をスイッチＳ４２、４３に出力し、制御信号ｍ３をスイッチＳ５１、Ｓ５４に出力し、制御信号ｍ４をスイッチＳ５２、５３に出力する。制御信号ｍ１～ｍ４は、例えば、表３に示されるものであってもよい。
　図１２は、第２実施形態に係る符号復調器４におけるＨブリッジ回路３３Ｂの変形例を示す。図１２に示されるＨブリッジ回路３３Ｂは、図１０に示される双方向スイッチ回路ＳＳ３１～ＳＳ３４の代わりに、双方向スイッチ回路ＳＳ３１Ａ～ＳＳ３４Ａを備える。
　双方向スイッチ回路ＳＳ３１Ａは、スイッチＳ６１、スイッチＳ７１、ダイオードＤｉ２１、及びダイオードＤｉ３１を含む。スイッチＳ６１及びスイッチＳ７１は直列に接続されている。ダイオードＤｉ２１は、スイッチＳ６１に並列に接続されている。ダイオードＤｉ３１は、スイッチＳ７１に並列に接続されている。ダイオードＤｉ２１は、端子Ｔ１３から端子Ｔ１２に電流を流す。ダイオードＤｉ３１は、端子Ｔ１２から端子Ｔ１３に電流を流す。双方向スイッチ回路ＳＳ３２Ａ～ＳＳ３４Ａは、双方向スイッチ回路ＳＳ３１Ａと類似の構造を有するため、その説明が省略される。
　制御回路３５Ａは、制御信号ｄ１をスイッチＳ６２、Ｓ６３に出力し、制御信号ｄ２をスイッチＳ６１、６４に出力し、制御信号ｄ３をスイッチＳ７２、Ｓ７３に出力し、制御信号ｄ４をスイッチＳ７１、７４に出力する。制御信号ｄ１～ｄ４は、例えば、表３に示されるものであってもよい。
　スイッチＳ４１～Ｓ４４、Ｓ５１～Ｓ５４、Ｓ６１～Ｓ６４、Ｓ７１～Ｓ７４は、例えばＭＯＳトランジスタであってもよい。その場合、ダイオードＤｉ１～Ｄｉ４、Ｄｉ１１～Ｄｉ１４、Ｄｉ２１～Ｄｉ２４、Ｄｉ３１～Ｄｉ３４は、例えば、ＭＯＳトランジスタのボディダイオードであってもよい。これにより、双方向スイッチ回路ＳＳ２１Ａ～ＳＳ２４Ａ、ＳＳ３１Ａ～ＳＳ３４Ａが小型化されうる。
　（第３の実施形態）
　［１．電力伝送システム］
　図１３は、第３の実施形態に係る電力伝送システム２００の構成例を示す。
　図１３に示される電力伝送システム２００は、発電機１ａ、負荷５ｂ、スイッチＳＷ１、符号変復調器２Ａ、伝送路３、発電機１ｂ、負荷５ａ、スイッチＳＷ２、符号変復調器４Ａ、及び、コントローラ１０Ａを備える。
　発電機１ａは電力測定器１ｍａを備え、発電機１ｂは電力測定器１ｍｂを備える。負荷５ａは電力測定器５ｍａを備え、負荷５ｂは電力測定器５ｍｂを備える。
　発電機１ａ、１ｂは、例えば、第１の実施形態で説明された発電機１と同じである。負荷５ａ、５ｂは、例えば、第１の実施形態で説明された負荷５と同じである。
　スイッチＳＷ１は、符号変復調器２Ａを、発電機１ａ及び負荷５ｂのいずれか一方に接続させる。スイッチＳＷ２は、符号変復調器４Ａを、発電機１ｂ及び負荷５ａのいずれか一方に接続させる。
　符号変復調器２Ａ、４Ａは、双方向スイッチ回路を含む。符号変復調器２Ａは、例えば、図９に示されるＨブリッジ回路２３Ａを備えてもよい。符号変復調器４Ａは、例えば、図１０に示されるＨブリッジ回路３３Ａを備えてもよい。図９に示される回路の構造と図１０に示される回路の構造とが対称であることから分かるように、図９に示されるＨブリッジ回路２３Ａは、端子Ｔ３、Ｔ４から入力された変調電力を符号復調することができ、図１０に示されるＨブリッジ回路３３Ａは、端子Ｔ１３、Ｔ１４から入力された発電電力を符号変調することができる。
　コントローラ１０Ａは、電力測定器１ｍａ、１ｍｂ、５ｍａ、５ｍｂから電力量の情報を取得する。コントローラ１０Ａは、この情報に基づいて、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を制御する。コントローラ１０Ａは、符号変復調器２Ａ、４Ａの一方を符号変調器として動作させ、他方を符号復調器として動作させる。
　［２．動作］
　電力伝送システム２００の動作について説明する。
　第１のモードにおいて、コントローラ１０Ａは、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を接点ａに接続させ、符号変復調器２Ａを符号変調器として動作させ、符号変復調器４Ａを符号復調器として動作させる。これにより、発電機１ａは、符号変復調器２Ａに電力を送電する。符号変復調器２Ａは、この電力を符号変調して、変調電力を伝送路３を介して符号変復調器４Ａに伝送する。符号変復調器４Ａは、変調電力を符号復調し、復調電力を負荷５ａに供給する。
　第２のモードにおいて、コントローラ１０Ａは、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を接点ｂに接続させ、符号変復調器２Ａを符号復調器として動作させ、符号変復調器４Ａを符号変調器として動作させる。これにより、発電機１ｂは、符号変復調器４Ａに電力を送電する。符号変復調器４Ａは、この電力を符号変調して、変調電力を伝送路３を介して符号変復調器２Ａに伝送する。符号変復調器２Ａは、変調電力を符号復調し、復調電力を負荷５ｂに供給する。
　このように、電力伝送システム２００は、双方向の電力伝送を実現できる。そのため、状況に応じて、余剰電力を有する機器から、電力を必要とする機器へ、電力を効率よく伝送することができる。したがって、電力伝送システム全体のエネルギー効率が向上しうる。電力を伝送する方向は、例えば、時分割で任意に選択されうる。
　［３．電力伝送システムの変形例］
　図１４は、第３の実施形態の変形例に係る電力伝送システム３００の構成を示す。図１４に示される電力伝送システム３００は、図１３に示される電力伝送システム２００に対して、以下の点が異なる。
（１）発電機１ａ、負荷５ｂ、及びスイッチＳＷ１の代わりに、回転機６が設けられており、発電機１ｂ、負荷５ａ、及びスイッチＳＷ２の代わりに、回転機７が設けられている。
（２）回転機６及び７は、それぞれ、電力測定器６ｍ及び７ｍを備える。コントローラ１０Ａは、電力測定器６ｍ、７ｍから電力量の情報を取得し、これに基づいて、符号変復調器２Ａ、４Ａの動作を制御する。
　回転機６が発電機として動作し、かつ、回転機７が電動機として動作するとき、符号変復調器２Ａは符号変調器として動作し、かつ、符号変復調器４Ａは符号復調器として動作する。一方、回転機７が発電機として動作し、かつ、回転機６が電動機として動作するとき、符号変復調器４Ａは符号変調器として動作し、符号変復調器２Ａは符号復調器として動作する。
　なお、回転機６又は７の代わりに、例えば、負荷回路が設けられてもよい。
　（第４の実施形態）
　［１．電力伝送システム］
　図１５は、第４の実施形態に係る電力伝送システム４００の構成例を示す。
　電力伝送システム４００は、発電機１ａ、１ｂ、符号変調器２ａ、２ｂ、伝送路３、符号復調器４ａ、４ｂ、負荷５ａ、５ｂ、及び、コントローラ１０Ｂを備える。
　電力伝送システム４００は、発電機１ａ、１ｂ、符号変調器２ａ、２ｂ、伝送路３、符号復調器４ａ、４ｂ、負荷５ａ、５ｂ、コントローラ１０Ｂを備える。
　図１５に示される例において、電力伝送システム４００は、２つの発電機１ａ、１ｂと２つの負荷５ａ、５ｂを有するが、発電機の数および負荷の数は、これに限られるものではない。電力伝送システムは、３つ以上の複数の発電機と３つ以上の複数の負荷を備えてもよい。
　コントローラ１０Ｂは、発電機１ａ、１ｂの発電量の情報を電力測定器１ｍａ、１ｍｂから取得し、負荷５ａ、５ｂの電力使用量の情報を電力測定器５ｍａ、５ｍｂから取得する。コントローラ１０Ｂはこれらの情報に基づいて、符号変調器２ａ、２ｂと、符号復調器４ａ、４ｂを制御する。例えば、コントローラ１０Ｂは、符号変調器２ａ、２ｂ、符号復調器４ａ、４ｂに、指示信号を送る。これらの指示信号は、符号変調器２ａ、２ｂ、および符号復調器４ａ、４ｂが同期動作するための同期信号を含む。これにより、電力の変調及び復調を正確に同期させることができる。符号変調器２ａ、２ｂへの指示信号は、変調符号に関する符号情報を含み、符号復調器４ａ、４ｂへの指示信号は、復調符号に関する符号情報を含む。
　例えば、コントローラ１０Ｂは、符号変調器２ａ、２ｂ及び／又は符号復調器４ａ、４ｂにおける瞬時電力の情報を取得してもよい。コントローラ１０Ｂは、これらの瞬時電力の情報と、変調符号及び／又は復調符号とを照らし合わせてもよい。これにより、どれだけの電力がどのルートで伝送されたのかが把握されうる。例えば、発電機毎に発電コストが異なる場合や、電力伝送ルートによって送電効率が異なる場合に、発電機や電力伝送ルートに応じた電力供給が実現されうる。また、取得された情報に応じて、発電機や電力伝送ルートに応じた電気料金が算出されてもよい。
　符号変調器２ａは、指示信号に基づいて、発電機１ａで発電された電力を符号変調し、変調電力を伝送路３に出力する。符号変調器２ｂは、指示信号に基づいて、発電機１ｂで発電された電力を符号変調し、変調電力を伝送路３に出力する。符号変調器２ａおよび２ｂから出力された複数の変調電力は、合成された後、伝送路３を介して、符号復調器４ａおよび４ｂに伝送される。符号復調器４ａは、指示信号に基づいて、符号変調器２ａによって符号変調された電力を符号復調し、復調電力を負荷５ａに出力する。符号復調器４ｂは、指示信号に基づいて、符号変調器２ｂによって符号変調された電力を符号復調し、復調電力を負荷５ｂに出力する。
　これにより、発電機１ａから負荷５ａへの電力伝送と、発電機１ｂから負荷５ｂへの電力伝送とが、共通の伝送路３を介して、同時かつ独立して実行される。
　複数の異なる電力が共通の伝送路３を介して伝送されるため、伝送路３を簡素化することができる。例えば、伝送路３がケーブルである場合、ケーブルの本数を減らすことができる。
　複数の変調電力が合成されて同時に伝送されるため、例えば、複数系統の電力を時分割で伝送する方式に較べて、伝送時間を短縮できる。また、符号変復調方式によれば、各電力は独立して伝送されるため、他の電力伝送に影響を与えることなく、電力伝送を行うことができる。
　符号変調器２ａ、２ｂのそれぞれは、任意の変調符号を用いて符号変調を実行することができる。同様に、符号復調器４ａ、４ｂのそれぞれは、任意の復調符号を用いて符号復調を実行することができる。そのため、変調符号および復調符号の任意の組み合わせに応じて、符号変調器と符号復調器の間のペアリングを柔軟に変更することができる。例えば、図１５において、発電機１ａから負荷５ｂへの電力伝送と、発電機１ｂから負荷５ａへの電力伝送とが同時に実行されてもよい。また、ペアリングのパターン数が増大しても、回路規模の大型化は抑制される。そのため、小型化の装置で電力電送が実現されうる。
　［２．複数の電力の符号変復調］
　［２－１．波形］
　図１６Ａ－１６Ｄは、それぞれ、図１５に示される発電電流Ｉ１１、発電電流Ｉ１２、変調電流Ｉ２、復調電流Ｉ３１、復調電流Ｉ３２の波形の例を示す。ここで、変調電流Ｉ２は、符号変調器２ａから出力された変調電流と、符号変調器２ａから出力された変調電流との合成電流に相当する。
　この測定において、符号変調器２ａ、２ｂのそれぞれは、図９に示される構成を有しており、符号復調器４ａ、４ｂのそれぞれは、図１０に示される構成を有していた。符号変調器２ａ、２ｂ、および符号復調器４ａ、４ｂにおける制御信号については後述する。
　図１６Ａに示される発電電流Ｉ１１は１００ｍＡの直流であり、図１６Ｂに示される発電電流Ｉ１２は５０ｍＡの直流であった。図１６Ｃに示される変調電流Ｉ２は、－１５０ｍＡから１５０ｍＡまでの範囲内で変動する交流であった。図１６Ｄに示される復調電流Ｉ３１は１００ｍＡの直流であり、図１６Ｅに示される復調電流Ｉ３２は５０ｍＡの直流であった。
　図１６Ａと図１６Ｄの比較から、発電機１ａで発電された発電電流Ｉ１１が、負荷５ａに伝送されたことが分かる。図１６Ｂと図１６Ｅの比較から、発電機１ｂで発電された発電電流Ｉ１２が負荷５ｂに伝送されたことが分かる。
　［２－２．制御信号］
　符号変調器２ａのスイッチＳ１～Ｓ４、Ｓ２１～Ｓ２２に入力された制御信号ｍ１～ｍ４、並びに、符号復調器４ａのスイッチＳ１１～Ｓ１４、Ｓ３１～Ｓ３４に入力された制御信号ｄ１～ｄ４は、上記の表４に示される符号系列を有していた。
　符号変調器２ｂのスイッチＳ１～Ｓ４、Ｓ２１～Ｓ２２に入力された制御信号ｍ１～ｍ４、並びに、符号復調器４ｂのスイッチＳ１１～Ｓ１４、Ｓ３１～Ｓ３４に入力された制御信号ｄ１～ｄ４は、下記の表５に示される符号系列を有していた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　符号変調器２ａ及び符号復調器４ａの動作は、上記で説明されているため、省略される。また、符号変調器２ｂ及び符号復調器４ｂの動作は、制御信号が異なることを除いて、上記の説明と同様であるため、省略される。
　表４及び表５に示されるように、符号系列ｃ１ａと符号系列ｃ２ａは互いに異なり、かつ、符号系列ｃ１ｂと符号系列ｃ２ｂは互いに異なっていた。符号系列ｃ１ａと符号系列ｃ２ａは互いに直交し、符号系列ｃ１ｂと符号系列ｃ２ｂは互いに直交していた。具体的には、符号系列ｃ１ａと符号系列ｃ２ａは、互いに異なる７ビットの直交Ｇｏｌｄ系列であり、かつ、符号系列ｃ１ｂと符号系列ｃ２ｂは互いに異なる７ビットの直交Ｇｏｌｄ系列であった。これらの直交符号系列を制御信号に用いることにより、図１６Ａ～１６Ｅに示されるように、符号変調器２ａで生成された変調電流成分が符号復調器４ａで符号復調され、符号変調器２ｂで生成された変調電流成分が符号復調器４ｂで符号復調された。これにより、発電電流Ｉ１１及びＩ１２が、それぞれ、負荷５ａと５ｂに対して独立して伝送された。
　符号変調器２ａが表４の制御信号ｍ１～ｍ４に基づいて行った一連のスイッチ動作は、発電電流Ｉ１１を上記の変調符号Ｍ１で符号変調する操作に相当する。符号復調器４ａが表４の制御信号ｄ１～ｄ４に基づいて行った一連のスイッチ動作は、変調電流Ｉ２を上記の復調符号Ｄ１で符号変調する操作に相当する。符号変調器２ｂが表５の制御信号ｍ１～ｍ４に基づいて行った一連のスイッチ動作は、発電電流Ｉ１２を下記の変調符号Ｍ２で符号変調する操作に相当する。符号復調器４ｂが表５の制御信号ｄ１～ｄ４に基づいて行った一連のスイッチ動作は、変調電流Ｉ２を下記の復調符号Ｄ２で符号変調する操作に相当する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　ここで、変調符号Ｍ１の符号系列の前半部分と、変調符号Ｍ２の符号系列の前半部分は、互いに直交する直交Ｇｏｌｄ系列となっている。変調符号Ｍ１の符号系列の後半部分と、変調符号Ｍ２の符号系列の後半部分は、互いに直交する直交Ｇｏｌｄ系列となっている。復調符号Ｄ１の符号系列の前半部分と、復調符号Ｄ２の符号系列の前半部分は、互いに直交する直交Ｇｏｌｄ系列となっている。復調符号Ｄ１の符号系列の後半部分と、復調符号Ｄ２の符号系列の後半部分は、互いに直交する直交Ｇｏｌｄ系列となっている。
　したがって、図１６Ａ～１６Ｅの結果は、次の効果を示している。
（Ａ）変調符号が直交符号を含むことによって、複数の変調電力を共通の伝送路で同時に伝送することができる。
（Ｂ）復調符号が直交符号を含むことにより、共通の伝送路で同時に伝送された複数の変調電力を、適切に分離することができる。
　以上により、電力伝送システム４００は、複数の符号変調器にそれぞれ接続された複数の機器と、複数の符号復調器にそれぞれ接続された複数の機器との間で電力を融通することができる。
　［２－４．種々の変形例］
　［２－４－１．複数の交流電力の符号変復調］
　第１変形例では、電力伝送システム４００は、複数の交流電力を符号変復調して伝送することができた。
　第１変形例において、符号変調器２ａ及び符号復調器４ａの制御信号は、上記の表３に示される符号系列を有しており、かつ、符号変調器２ｂ及び符号復調器４ｂの制御信号は、下記の表６に示される符号系列を有していた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　図１７Ａ～１７Ｄは、それぞれ、第１変形例に係る発電電流Ｉ１１、発電電流Ｉ１２、変調電流Ｉ２、復調電流Ｉ３１、復調電流Ｉ３２の波形の例を示す。
　図１７Ａ～１７Ｄから明らかなように、電力伝送システム４００は、複数の交流電力を、同時に、かつ、独立して、伝送することができる。
　［２－４－２．直流電力と交流電力の符号変復調］
　第２変形例では、電力伝送システム４００は、直流電力と交流電力とを符号変復調して伝送することができた。
　第２変形例において、符号変調器２ａ及び符号復調器４ａの制御信号は、上記の表４に示される符号系列を有しており、かつ、符号変調器２ｂ及び符号復調器４ｂの制御信号は、上記の表６に示される符号系列を有していた。
　図１８Ａ～１８Ｄは、それぞれ、第２変形例に係る発電電流Ｉ１１、発電電流Ｉ１２、変調電流Ｉ２、復調電流Ｉ３１、復調電流Ｉ３２の波形の例を示す。
　図１８Ａ～１８Ｄから明らかなように、電力伝送システム４００は、直流電力と交流電力を、同時に、かつ、独立して伝送することができる。
　［２－４－３．ＤＣ－ＡＣ変換を含む符号変復調］
　第３変形例では、２つの直流が２つの符号変調電流に符号変調され、その後、一方の符号変調電流が直流に符号復調され、他方の符号変調電流が所定の交流に変換された。
　第３変形例において、符号変調器２ａに入力される制御信号ｍ１～ｍ４、並びに、符号復調器４ａに入力される制御信号ｄ１～ｄ４は、上記の表４に示される符号系列を有していた。符号変調器２ｂに入力される制御信号ｍ１～ｍ４は、上記の表５に示される符号系列を有していた。符号復調器４ｂに入力される制御信号ｄ１～ｄ４は、上記の表６に示される符号系列を有していた。
　発電電流Ｉ１１、発電電流Ｉ１２及び変調電流Ｉ２の波形は、それぞれ、図１６Ａ－１６Ｃに示される波形と同様であった。図１９Ａ及び１９Ｂは、それぞれ、復調電流Ｉ３１及び変換電流Ｉ３２の波形を示す。
　図１６Ａと図１９Ａの比較から、発電機１ａで発電された直流Ｉ１１が、符号変復調を経て、負荷５ａに伝送されたことが分かる。図１６Ｂと図１６Ｂの比較から、発電機１ｂで発電された直流Ｉ１２が、符号変調と所定の変換を経て、交流Ｉ３２として負荷５ｂに伝送されたことが分かる。
　なお、本変形例において、符号復調器４ｂにおける一連のスイッチ動作は、変調符号Ｍ２で変調された変調電流を、その変調符号Ｍ２に基づいて生成された下記の変換符号Ｄｃで変換する操作に相当する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
　変換符号Ｄｃの第１半周期の符号系列は、上記の復調符号Ｄ２の第１半周期の符号系列と同じであり、変換符号Ｄｃの第２半周期の符号系列は、上記の復調符号Ｄ２の第２半周期の符号系列の各ビットを正負反転させたものに相当する。そのため、この変換符号Ｄｃは、変調電流Ｉ２を符号復調して、さらに、その正負を反転させる操作を、一度の変換動作で実現させうる。これにより、符号復調器４ｂは、変調電流Ｉ２から交流電流Ｉ３２を生成することができる。
　以上により、電力伝送システム４００は、複数の直流電力を、同時に、かつ、独立して伝送することができる。加えて、伝送された変調電力を、所望の交流電力に変換することができる。
　［２－４－４．ＡＣ－ＤＣ変換を含む符号変復調］
　第４変形例では、２つの交流が２つの符号変調電流に符号変調され、その後、一方の符号変調電流が所定の直流に変換され、他方の符号変調電流が符号復調された。
　第４変形例において、符号変調器２ａに入力される制御信号ｍ１～ｍ４は、上記の表３に示される符号系列を有していた。符号復調器４ａに入力される制御信号ｄ１～ｄ４は、上記の表４に示される符号系列を有していた。符号変調器２ｂに入力される制御信号ｍ１～ｍ４、並びに、符号復調器４ｂに入力される制御信号ｄ１～ｄ４は、上記の表６に示される符号系列を有していた。
　第４変形例における、発電電流Ｉ１１、発電電流Ｉ１２及び変調電流Ｉ２の波形は、それぞれ、図１７Ａ－１７Ｃに示される波形と同様である。図２０Ａ及び２０Ｂは、それぞれ、変換電流Ｉ３１及び復調電流Ｉ３２の波形を示す。
　図１７Ａと図２０Ａの比較から、発電機１ａで発電された交流Ｉ１１が、符号変調と所定の変換を経て、直流Ｉ３１として負荷５ａに伝送されたことが分かる。図１７Ｂと図２０Ｂの比較から、発電機１ｂで発電された交流Ｉ１２が、符号変復調を経て、負荷５ｂに伝送されたことが分かる。
　以上により、電力伝送システム４００は、複数の交流電力を、同時に、かつ、独立して伝送することができる。加えて、伝送された変調電力を、所望の直流電力に変換することができる。
　［２－４－５．ＡＣ－ＤＣ変換を含む、直流電力と交流電力の符号変復調］
　第５変形例では、直流と交流が２つの符号変調電流に符号変調され、その後、一方の符号変調電流が直流に符号復調され、他方の符号変調電流が所定の直流に変換された。
　第５変形例において、符号変調器２ａに入力される制御信号ｍ１～ｍ４、並びに、符号復調器４ａに入力される制御信号ｄ１～ｄ４は、上記の表４に示される符号系列を有していた。符号変調器２ｂに入力される制御信号ｍ１～ｍ４は、上記の表６に示される符号系列を有していた。符号復調器４ｂに入力される制御信号ｄ１～ｄ４は、上記の表５に示される符号系列を有していた。
　発電電流Ｉ１１、発電電流Ｉ１２及び変調電流Ｉ２の波形は、それぞれ、図１８Ａ－１８Ｃに示される波形と同様であった。図２１Ａ及び２１Ｂは、それぞれ、復調電流Ｉ３１と変換電流Ｉ３２の波形を示す。
　図１８Ａと図２１Ａの比較から、発電機１ａで発電された直流Ｉ１１が、符号変復調を経て、負荷５ａに伝送されたことが分かる。図１８Ｂと図２１Ｂの比較から、発電機１ａで発電された交流Ｉ１１が、符号変調と所定の変換を経て、直流Ｉ３２として、負荷５ｂに伝送されたことが分かる。
　以上により、電力伝送システム４００は、直流電力と交流電力を、同時に、かつ、独立して伝送することができる。加えて、伝送された変調電力を、所望の直流電力に変換することができる。
　［２－４－６．補足］
　なお、上記の種々の変形例において、変調電流Ｉ２の時間平均は０であった。すなわち、変調電流Ｉ２は、直流成分を含まない交流であった。そのため、高い伝送効率で電力伝送が実現されうる。
　複数の異なる電力が共通の伝送路３を介して伝送されるため、伝送路３を簡素化することができる。例えば、伝送路３Ｂがケーブルである場合、ケーブルの本数を減らすことができる。
　複数の変調電力が合成されて同時に伝送されるため、例えば、複数系統の電力を時分割で伝送する方式に較べて、伝送時間を短縮できる。また、符号変復調方式によれば、各電力は独立して伝送されるため、他の電力伝送に影響を与えることなく、電力伝送を行うことができる。
　符号変調器２ａ、２ｂのそれぞれは、任意の変調符号を用いて符号変調を実行することができる。同様に、符号復調器４ａ、４ｂのそれぞれは、任意の復調符号を用いて符号復調を実行することができる。あるいは、符号復調器４ａ、４ｂのそれぞれは、変調符号に基づく任意の変換符号を用いて所定の変換を実行することができる。そのため、変調符号および復調符号の任意の組み合わせに応じて、符号変調器と符号復調器の間のペアリングを柔軟に変更することができる。例えば、図１５において、発電機１ａから負荷５ｂへの電力伝送と、発電機１ｂから負荷５ａへの電力伝送とが同時に実行されてもよい。また、ペアリングのパターン数が増大しても、回路規模の大型化は抑制される。そのため、小型化の装置で電力電送が実現されうる。
　（その他の実施形態）
　本開示は、上記の実施形態で説明された具体例に限定されない。本開示技術は、種々の実施形態で説明された特定の例に限定されず、それらの実施形態に対して、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った形態をも含む。また、本開示は、複数の実施形態が組み合わされた形態をも含む。
　第１～第４の実施形態において、制御信号、変調符号、復調符号、及び変換符号のそれぞれの符号系列は、１以上の直交Ｇｏｌｄ系列から構成されているが、これに限定されない。例えば、変調符号、復調符号、及び変換符号のそれぞれは、他の直交符号であってもよい。他の直交符号の例としては、ｍ系列が挙げられる。
　第１～第４の実施形態において、制御信号、変調符号、復調符号、及び変換符号のそれぞれの符号長は、７ビットまたは１４ビットであったが、これに限定されない。符号長が長いほど、より多くの直交符号が生成されうる。また、符号長を長くすることで、相互相関がより小さくなり、電力の分離がより正確に行える。
　第３及び第４の実施形態において、符号変調器および符号復調器は、それぞれ、図９及び１０に示される回路であるものとして説明されたが、これらは、例えば、図７に示される回路であってもよい。この場合、符号変調器及び符号復調器の回路構成が簡略化され、低コスト化及び装置の小型化が実現されうる。
　第１～第４の実施形態において、電流が符号変復調される例が示されたが、電圧が符号変復調されてもよく、電流及び電圧が変復調されてもよい。
　第１～第４の実施形態において、符号変調器に発電電流が入力される例が示されたが、発電電流は「入力電力」の一例である。
　第１、第２、及び第４の実施形態における符号変調器及び符号復調器は、いずれも、符号変復調器として機能させることができる。したがって、本開示において、「符号変調器」は、符号変調器としてのみ機能する回路に限定されず、符号変復調器をも含意する。同様に、本開示において、「符号復調器」は、符号復調器としてのみ機能する回路に限定されず、符号変復調器をも含意する。また、第４の実施形態の第３～第５の変形例における符号復調器は、本開示における「変換器」の一例である。
　第２の実施形態において、双方向スイッチ回路が２つのスイッチを含む例が示されたが、双方向スイッチ回路は、例えば、単一の双方向スイッチで構成されていてもよい。
　（実施形態の概要）
　一態様に係る符号変調器は、入力電力を変調符号で符号変調して符号変調電力を生成する回路と、伝送路に接続され、前記符号変調電力が送信される端子と、を備える。前記符号変調電力は交流電力である。例えば、変調符号は直交符号を含んでもよい。
　例えば、前記回路は、４つの双方向スイッチ回路がフルブリッジ接続されたＨブリッジ回路であってもよい。
　例えば、前記符号変調器は、前記複数のスイッチをオンオフさせる複数の制御信号を生成する制御回路をさらに含んでもよく、前記回路は、前記複数の制御信号に基づいて前記入力電力を符号変調してもよい。
　一態様に係る符号復調器は、伝送路に接続され、符号変調電力を受信する端子と、前記符号変調電力を復調符号で符号復調して出力電力を生成する回路と、を備える。前記符号変調電力は交流電力である。例えば、前記復調符号は直交符号を含んでもよい。
　例えば、前記回路は、４つの双方向スイッチ回路がフルブリッジ接続されたＨブリッジ回路であってもよい。
　例えば、前記符号復調器は、前記複数のスイッチをオンオフさせる複数の制御信号を生成する制御回路をさらに含んでもよく、前記回路は、前記複数の制御信号に基づいて前記符号変調電力を符号復調してもよい。
　一態様に係る電力伝送システムは、前記符号変調器と、符号復調器を備える。例えば、前記変調符号と前記復調符号は同一である。
　一態様に係るコントローラは、プロセッサと、通信回路とを備える。前記プロセッサは、第１の電力を第１の変調符号で符号変調させて第１の符号変調電力を生成させるための第１の指示信号を生成するステップと、前記第１の指示信号を、前記通信回路を介して第１の符号変調器に送信するステップと、前記第１の符号変調電力を第１の復調符号で符号復調させて第２の電力を生成させるための第２の指示信号を生成するステップと、前記第２の指示信号を、前記通信回路を介して第１の符号復調器に送信するステップとを含む複数のステップを実行する。前記第１の符号変調器と前記第１の符号復調器は伝送路を介して接続されている。前記第１の符号変調電力は交流電力である。
　例えば、前記プロセッサは、さらに、第３の電力を第２の変調符号で符号変調させて第２の符号変調電力を生成させるための第３の指示信号を生成するステップと、前記第３の指示信号を、前記通信回路を介して第２の符号変調器に送信するステップと、前記第２の符号変調電力を第２の復調符号で符号復調させて第４の電力を生成させるための第４の指示信号を生成するステップと、前記第４の指示信号を、前記通信回路を介して第２の符号復調器に送信するステップとを含む複数のステップを実行してもよい。前記第２の符号変調電力は交流電力であってもよい。前記第１の変調符号と前記第２の変調符号は、互いに直交していてもよく、前記第１の復調符号と前記第２の復調符号は、互いに直交していてもよい。この場合、前記第１の符号変調電力と前記第２の符号変調電力とは多重化されて、前記伝送路を介して伝送される。
　例えば、前記通信回路は、第１の回路を有する第１の装置と通信可能であり、かつ、第２の回路を有する第２の装置と通信可能であってもよい。例えば、前記プロセッサは、前記第１の装置の電力量を示す第１の電力情報を、前記通信回路を介して取得するステップと、前記第２の装置の電力量を示す第２の電力情報を、前記通信回路を介して取得するステップと、前記第１の電力情報と前記第２の電力情報に基づいて、前記第１の回路と前記第２の回路との一方を前記第１の符号変調器として機能させ、他方を前記第１の符号復調器として機能させるステップとをさらに実行してもよい。
　一態様に係る方法は、第１の電力を第１の変調符号で符号変調して第１の符号変調電力を生成するステップと、前記第１の符号変調電力を伝送路を介して伝送するステップと、伝送された前記第１の符号変調電力を第１の復調符号で符号復調して第２の電力を生成するステップとを含む。前記第１の符号変調電力は交流電力である。
　例えば、前記方法は、さらに、第３の電力を第２の変調符号で符号変調して第２の符号変調電力を生成するステップと、前記第２の符号変調電力を伝送路を介して伝送するステップと、伝送された前記第２の符号変調電力を第２の復調符号で符号復調して第４の電力を生成するステップとを含んでもよい。前記第２の符号変調電力は交流電力である。
　例えば、前記方法は、さらに、第１の装置の電力量を示す第１の電力情報を取得するステップと、第２の装置の電力量を示す第２の電力情報を取得するステップと、前記第１の電力情報と前記第２の電力情報に基づいて、前記第１の回路と前記第２の回路との一方を前記第１の符号変調器として機能させ、他方を前記第１の符号復調器として機能させるステップとを含んでもよい。
　一態様に係る変換器は、符号変調電力を受信する端子と、前記符号変調電力を変換符号で変換して出力電力を生成する回路と、を備える。前記符号変調電力は、所定の電力を変調符号で符号変調することによって生成されている。前記変換符号は、前記変調符号に基づいて生成されている。前記符号変調電力は交流電力である。
　例えば、前記所定の電力が交流電力であり、かつ、前記出力電力が直流電力であってもよい。
　例えば、前記所定の電力が直流電力であり、かつ、前記出力電力が交流電力であってもよい。
　例えば、前記変換符号は、前記変調符号に対応する復調符号を用いて生成されていてもよい。
　例えば、前記変換符号は、前記復調符号と、前記所定の電力を前記出力電力に変換するための変換信号とを用いて生成されていてもよい。
　例えば、前記変換符号は、直交符号を含んでもよい。
　例えば、前記回路は、４つの双方向スイッチ回路がフルブリッジ接続されたＨブリッジ回路であってもよい。
　例えば、前記変換器は、前記複数のスイッチをオンオフさせる複数の制御信号を生成する制御回路をさらに含んでもよく、前記回路は、前記複数の制御信号に基づいて前記符号変調電力を変換してもよい。
　本開示に係る電力伝送システムは、太陽光発電、風力発電、水力発電等の発電機から鉄道、ＥＶ車両等へ電力を伝送することに有用である。
１，１ａ，１ｂ　　発電機
２，２ａ，２ｂ　　符号変調器
２Ａ，４Ａ　　符号変復調器
３　　伝送路
４，４ａ，４ｂ　　符号復調器
５，５ａ，５ｂ　　負荷
１ｍ，１ｍａ，１ｍｂ，５ｍ，５ｍａ，５ｍｂ，６ｍ，７ｍ　　電力測定器
６，７　　回転機
１０，１０Ａ，１０Ｂ　　コントローラ
２０，３０　　制御ＩＣ
２１，３１　　通信回路
２２，３２　　ゲートドライバ
２３，２３Ａ，２３Ｂ，３３，３３Ａ，３３Ｂ　　Ｈブリッジ回路
２５，３５，２５Ａ，３５Ａ　　制御回路
１００，２００，３００，４００　　電力伝送システム
ｄ１～ｄ４　　制御信号
Ｄ１，Ｄａ，Ｄｂ，Ｄ２　　復調符号
Ｄｉ１～Ｄｉ４，Ｄｉ１１～Ｄｉ１４，Ｄｉ２１～Ｄｉ２４，Ｄｉ３１～Ｄｉ３４　　ダイオード
Ｉ１，Ｉ１１，Ｉ１２　　発電電流
Ｉ２　　変調電流
Ｉ３，Ｉ３１，Ｉ３２　　復調電流
ｍ１～ｍ４　　制御信号
Ｍ１，Ｍａ，Ｍｂ，Ｍ２　　変調符号
Ｓ１～Ｓ４，Ｓ１１～Ｓ１４，Ｓ２１～Ｓ２４，Ｓ３１～Ｓ３４，Ｓ４１～Ｓ４４，Ｓ５１～Ｓ５４，Ｓ６１～Ｓ６４，Ｓ７１～Ｓ７４　　スイッチ
ＳＳ１～ＳＳ４，ＳＳ１１～ＳＳ１４，ＳＳ２１～ＳＳ２４，ＳＳ３１～ＳＳ３４，ＳＳ２１Ａ～ＳＳ２４Ａ，ＳＳ３１Ａ～ＳＳ３４Ａ　　スイッチ回路
ＳＷ１，ＳＷ２　　スイッチ
Ｔ１～Ｔ４，Ｔ１１～Ｔ１４　　端子

Claims (20)

  1. 　入力電力を変調符号で符号変調して符号変調電力を生成する回路と、
    　伝送路に接続され、前記符号変調電力が送信される端子と、を備え、
    　前記符号変調電力は交流電力である、
    　符号変調器。
  2. 　前記変調符号は直交符号を含む、
    　請求項１に記載の符号変調器。
  3. 　前記回路は、複数のスイッチを含む、
    　請求項１に記載の符号変調器。
  4. 　前記回路は、４つの双方向スイッチ回路がフルブリッジ接続されたＨブリッジ回路である、
    　請求項３に記載の符号変調器。
  5. 　前記複数のスイッチをオンオフさせる複数の制御信号を生成する制御回路をさらに含み、
    　前記回路は、前記複数の制御信号に基づいて前記入力電力を符号変調する、
    　請求項３に記載の符号変調器。
  6. 　コントローラから指示信号を受信する通信回路をさらに含み、
    　前記指示信号は、前記入力電力を符号変調するタイミングを示すタイミング情報と、前記変調符号に関する符号情報とを含み、
    　前記制御回路は、前記指示信号に基づいて前記複数の制御信号を生成する、
    　請求項５に記載の符号変調器。
  7. 　前記入力電力が、直流電力、又は、交流電力である、
    　請求項１に記載の符号変調器。
  8. 　伝送路に接続され、符号変調電力を受信する端子と、
    　前記符号変調電力を復調符号で符号復調して出力電力を生成する回路と、を備え、
    　前記符号変調電力は交流電力である、
    　符号復調器。
  9. 　前記復調符号は直交符号を含む、
    　請求項８に記載の符号復調器。
  10. 　前記回路は、複数のスイッチを含む、
    　請求項８に記載の符号復調器。
  11. 　前記回路は、４つの双方向スイッチ回路がフルブリッジ接続されたＨブリッジ回路である、
    　請求項１０に記載の符号復調器。
  12. 　前記複数のスイッチをオンオフさせる複数の制御信号を生成する制御回路をさらに含み、
    　前記回路は、前記複数の制御信号に基づいて前記符号変調電力を符号復調する、
    　請求項１０に記載の符号復調器。
  13. 　コントローラから指示信号を受信する通信回路をさらに含み、
    　前記指示信号は、前記符号変調電力を符号復調するタイミングを示すタイミング情報と、前記復調符号に関する符号情報とを含み、
    　前記制御回路は、前記指示信号に基づいて前記複数の制御信号を生成する、
    　請求項１２に記載の符号復調器。
  14. 　前記出力電力が、直流電力、又は、交流電力である、
    　請求項８に記載の符号復調器。
  15. 　プロセッサと、通信回路とを備え、
    　前記プロセッサは、
    　　第１の電力を第１の変調符号で符号変調させて第１の符号変調電力を生成させるための第１の指示信号を生成し、
    　　前記第１の指示信号を、前記通信回路を介して第１の符号変調器に送信し、
    　　前記第１の符号変調電力を第１の復調符号で符号復調させて第２の電力を生成させるための第２の指示信号を生成し、
    　　前記第２の指示信号を、前記通信回路を介して第１の符号復調器に送信し、
    　前記第１の符号変調器と前記第１の符号復調器は伝送路を介して接続されており、
    　前記第１の符号変調電力は交流電力である、
    　コントローラ。
  16. 　前記第１の変調符号と前記第１の復調符号は同一である、
    　請求項１５に記載のコントローラ。
  17. 　前記第１の指示信号は、前記第１の符号変調器に前記第１の電力を符号変調させるタイミングを示す第１のタイミング情報と、前記変調符号に関する第１の符号情報とを含み、
    　前記第２の指示信号は、前記第１の符号復調器に前記第２の電力を符号復調させるタイミングを示す第２のタイミング情報と、前記復調符号に関する第２の符号情報とを含む、
    　請求項１５に記載のコントローラ。
  18. 　前記第１の電力および前記第２の電力は、ともに直流電力である、または、ともに交流電力である、
    　請求項１５に記載のコントローラ。
  19. 　前記プロセッサは、さらに、
    　　第３の電力を第２の変調符号で符号変調させて第２の符号変調電力を生成させるための第３の指示信号を生成し、
    　　前記第３の指示信号を、前記通信回路を介して第２の符号変調器に送信し、
    　　前記第２の符号変調電力を第２の復調符号で符号復調させて第４の電力を生成させるための第４の指示信号を生成し、
    　　前記第４の指示信号を、前記通信回路を介して第２の符号復調器に送信し、
    　前記第２の符号変調電力は交流電力であり、
    　前記第１の変調符号と前記第２の変調符号は、互いに直交し、
    　前記第１の復調符号と前記第２の復調符号は、互いに直交し、
    　前記第１の符号変調電力と前記第２の符号変調電力とは多重化されて、前記伝送路を介して伝送される、
    　請求項１５に記載のコントローラ。
  20. 　前記通信回路は、第１の回路を有する第１の装置と通信可能であり、かつ、第２の回路を有する第２の装置と通信可能であり、
    　前記プロセッサは、さらに、
    　　前記第１の装置の電力量を示す第１の電力情報を、前記通信回路を介して取得し、
    　　前記第２の装置の電力量を示す第２の電力情報を、前記通信回路を介して取得し、
    　　前記第１の電力情報と前記第２の電力情報に基づいて、前記第１の回路と前記第２の回路との一方を前記第１の符号変調器として機能させ、他方を前記第１の符号復調器として機能させる、
    　請求項１５に記載のコントローラ。
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