(57)【要約】  送信装置（１）が、ＰＨＹ（１３）に接続された１次巻線及びツイストペアワイヤ（３１ａ）の一端が接続される２次巻線を有するパルストランス（１４ａ）と、ＰＨＹ（１３）に接続された１次巻線及びツイストペアワイヤ（３１ｂ）の一端が接続される２次巻線を有するパルストランス（１４ｂ）と、一方がパルストランス（１４ａ）が有する２次巻線の中点に接続され、他方がパルストランス（１４ｂ）が有する２次巻線の中点に接続された一対の出力端子（１２５，１２６）を有し、直流電圧をパルス電圧に変換して出力する絶縁ＤＣ／ＡＣコンバータ（１２）とを備え、受信装置（２）が、ツイストペアワイヤ（３１ａ）の他端が接続される１次巻線及びＰＨＹ（２３）に接続された２次巻線を有するパルストランス（２２ａ）と、ツイストペアワイヤ（３１ｂ）の他端が接続される１次巻線及びＰＨＹ（２３）に接続された２次巻線を有するパルストランス（２２ｂ）と、一方がパルストランス（２２ａ）が有する１次巻線の中点に接続され、他方がパルストランス（２２ｂ）が有する１次巻線の中点に接続された一対の入力端子（２４１，２４２）を有し、入力されたパルス電圧を直流電圧に変換する絶縁ＡＣ／ＤＣコンバータ（２４）とを備えた。
2019008671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信装置及び受信装置を備え、
前記送信装置は、
通信信号を出力する第１通信部と、
前記第１通信部に接続された第１の１次巻線を有するとともに、第１通信線の一端が接続される第１の２次巻線を有する第１パルストランスと、
前記第１通信部に接続された第２の１次巻線を有するとともに、第２通信線の一端が接続される第２の２次巻線を有する第２パルストランスと、
一方が前記第１の２次巻線の中点に接続され、他方が前記第２の２次巻線の中点に接続された一対の出力端子を有し、直流電圧をパルス電圧に変換して出力する絶縁型の第１コンバータとを備え、
前記受信装置は、
前記第１通信線の他端が接続される第３の１次巻線を有するとともに、第３の２次巻線を有する第３パルストランスと、
前記第２通信線の他端が接続される第４の１次巻線を有するとともに、第４の２次巻線を有する第４パルストランスと、
前記第３の２次巻線及び前記第４の２次巻線が接続され、通信信号が入力される第２通信部と、
一方が前記第３の１次巻線の中点に接続され、他方が前記第４の１次巻線の中点に接続された一対の入力端子を有し、入力されたパルス電圧を直流電圧に変換する絶縁型の第２コンバータとを備えた
ことを特徴とする電力伝送システム。
【請求項２】
前記第１コンバータは、出力するパルス電圧の周波数帯域幅が前記第１通信部により出力される通信信号の周波数帯域幅と重ならないように、当該パルス電圧の立上がり時間及び立下がり時間が調整された
ことを特徴とする請求項１記載の電力伝送システム。
【請求項３】
前記第１コンバータは、前記第２コンバータに入力されたパルス電圧に基づいて、出力するパルス電圧の周波数及びデューティ比を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の電力伝送システム。
【請求項４】
前記第２コンバータは、入力されたパルス電圧を複数の直流電圧に変換する
ことを特徴とする請求項１記載の電力伝送システム。
【請求項５】
通信信号を出力する第１通信部と、
前記第１通信部に接続された第１の１次巻線を有するとともに、第１通信線の一端が接続される第１の２次巻線を有する第１パルストランスと、
前記第１通信部に接続された第２の１次巻線を有するとともに、第２通信線の一端が接続される第２の２次巻線を有する第２パルストランスと、
一方が前記第１の２次巻線の中点に接続され、他方が前記第２の２次巻線の中点に接続された一対の出力端子を有し、直流電圧をパルス電圧に変換して出力する絶縁型の第１コンバータと
を備えた送信装置。
【請求項６】
第１通信線の他端が接続される第３の１次巻線を有するとともに、第３の２次巻線を有する第３パルストランスと、
第２通信線の他端が接続される第４の１次巻線を有するとともに、第４の２次巻線を有する第４パルストランスと、
前記第３の２次巻線及び前記第４の２次巻線が接続され、通信信号が入力される第２通信部と、
一方が前記第３の１次巻線の中点に接続され、他方が前記第４の１次巻線の中点に接続された一対の入力端子を有し、入力されたパルス電圧を直流電圧に変換する絶縁型の第２コンバータと
を備えた受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、通信線を用いて電力を伝送する電力伝送システム、送信装置及び受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信線を用いて遠隔の機器に電力を伝送する技術は公知であり、例えばＰｏＥ（Ｐｏｗｅｒ  Ｏｖｅｒ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）：イーサネット（登録商標；以下記載を省略する）ケーブルを用いて電力を伝送する技術）が挙げられる（例えば特許文献１参照）。ＰｏＥでは、直流電力が、送信装置からイーサネットケーブルが有する２本のツイストペアワイヤ及び受信装置を介して機器に伝送される。機器としては、例えば、ＶｏＩＰ電話、ＷＬＡＮトランスミッタ又はセキュリティカメラ等が挙げられる。また、イーサネットケーブルでは、差動信号である通信信号が伝送され得る。ＰｏＥに対する規格はＩＥＥＥ８０２．３に定められている。【０００３】
一方、イーサネットケーブルを用いた電力伝送システムでは、送信装置に、通信信号の伝送において、送信装置の内部とイーサネットケーブルとを電気的に絶縁するためのパルストランスが設けられている。そのため、電力伝送システムでは、電力伝送についても同様に、送信装置に、送信装置の内部とイーサネットケーブルとの絶縁を行う必要がある。受信装置についても上記と同様である。そこで、従来の電力伝送システムでは、送信装置に絶縁ＤＣ／ＤＣコンバータ及びＰＳＥ（Ｐｏｗｅｒ  Ｓｏｕｒｃｉｎｇ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）コントローラが設けられ、受信装置にＰＤ（Ｐｏｗｅｒｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）コントローラ及び絶縁ＤＣ／ＤＣコンバータが設けられている。そして、ＰＳＥコントローラは、ＰＤコントローラの検出、ＰＤコントローラの分類、及びＰＤコントローラへの電力供給の管理といった複雑な制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１８００４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、従来の電力伝送システムでは、ＰＳＥコントローラ及びＰＤコントローラを用いる必要があるという課題があった。【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ＰＳＥコントローラ及びＰＤコントローラを用いずに、通信線を用いた電力伝送を可能とする電力伝送システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る電力伝送システムは、送信装置及び受信装置を備え、送信装置は、通信信号を出力する第１通信部と、第１通信部に接続された第１の１次巻線を有するとともに、第１通信線の一端が接続される第１の２次巻線を有する第１パルストランスと、第１通信部に接続された第２の１次巻線を有するとともに、第２通信線の一端が接続される第２の２次巻線を有する第２パルストランスと、一方が第１の２次巻線の中点に接続され、他方が第２の２次巻線の中点に接続された一対の出力端子を有し、直流電圧をパルス電圧に変換して出力する絶縁型の第１コンバータとを備え、受信装置は、第１通信線の他端が接続される第３の１次巻線を有するとともに、第３の２次巻線を有する第３パルストランスと、第２通信線の他端が接続される第４の１次巻線を有するとともに、第４の２次巻線を有する第４パルストランスと、第３の２次巻線及び第４の２次巻線が接続され、通信信号が入力される第２通信部と、一方が第３の１次巻線の中点に接続され、他方が第４の１次巻線の中点に接続された一対の入力端子を有し、入力されたパルス電圧を直流電圧に変換する絶縁型の第２コンバータとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、上記のように構成したので、ＰＳＥコントローラ及びＰＤコントローラを用いずに、通信線を用いた電力伝送が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１に係る電力伝送システムの構成例を示す模式的な回路図である。
【図２】この発明の実施の形態２に係る電力伝送システムの構成例を示す模式的な回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る電力伝送システムの構成例を示す模式的な回路図である。以下では、電力伝送システムが、ＰｏＥにより電力伝送を行う場合を示す。
電力伝送システムは、イーサネットケーブル（通信ケーブル）３を用いて電力を伝送する。イーサネットケーブル３は、複数のツイストペアワイヤ（通信線）３１を有している。図１に示すイーサネットケーブル３は、４本のツイストペアワイヤ３１ａ〜３１ｄを有している。このイーサネットケーブル３としては、例えば標準ＣＡＴ−５ケーブルを用いることができる。電力伝送システムは、図１に示すように、送信装置１及び受信装置２を備えている。
【００１１】
送信装置１は、イーサネットケーブル３を用いて電力を送信する。送信装置１は、図１に示すように、直流電源１１、絶縁ＤＣ／ＡＣコンバータ（第１コンバータ）１２、ＰＨＹ（第１通信部）１３、複数のパルストランス１４、及びコネクタ１５を備えている。図１に示す送信装置１では、４つのパルストランス１４ａ〜１４ｄが用いられている。
【００１２】
直流電源１１は、直流電圧（ＤＣ電圧）を出力する。直流電源１１により出力される直流電圧Ｖｉｎは、例えば４４Ｖ〜５７Ｖの範囲内の値である。直流電源１１は、プラス端子が絶縁ＤＣ／ＡＣコンバータ１２が有する入力端子１２１に接続され、マイナス端子がＧＮＤ及び絶縁ＤＣ／ＡＣコンバータ１２が有する入力端子１２２に接続されている。
【００１３】
絶縁ＤＣ／ＡＣコンバータ１２は、入力された直流電圧をパルス電圧（ＡＣ電圧）に変換して出力する絶縁型のコンバータである。なお、ＡＣ電圧は、一般的には、正弦波形（サイン波形）、三角波形又は方形波形（パルス波形）の電圧等、波形の形により様々に分類されるが、ここでは、ＡＣ電圧は方形波形（パルス波形）の電圧を指すものとする。絶縁ＤＣ／ＡＣコンバータ１２は、例えば図１に示すように、一対の入力端子１２１，１２２、パルストランス１２３、スイッチングトランジスタ１２４及び一対の出力端子１２５，１２６を有している。
【００１４】
パルストランス１２３は、１次巻線及び２次巻線を有する。パルストランス１２３は、１次巻線側である入力側と２次巻線側である出力側とを電気的に絶縁する。１次巻線は、一端が入力端子１２１に接続され、他端が入力端子１２２に接続されている。２次巻線は、一端が出力端子（Ｖｏ＋）１２５に接続され、他端が出力端子（Ｖｏ−）１２６に接続されている。
【００１５】
スイッチングトランジスタ１２４は、ゲート端子に入力されるパルス信号に応じ、スイッチング動作を行う。スイッチングトランジスタ１２４は、エミッタ端子がパルストランス１２３が有する１次巻線の他端に接続され、コレクタ端子がＧＮＤに接続されている。このスイッチングトランジスタ１２４により、直流電源１１により出力された直流電圧がパルス電圧に変換される。
【００１６】
ＰＨＹ１３は、通信信号を出力する通信インタフェースである。なお、通信信号は差動信号である。
【００１７】
パルストランス（第２パルストランス）１４ａは、ＰＨＹ１３に接続された１次巻線（第２の１次巻線）と、コネクタ１５に接続された２次巻線（第２の２次巻線）とを有する。パルストランス１４ａは、１次巻線側である入力側と２次巻線側である出力側とを電気的に絶縁する。また、パルストランス１４ａは、２次巻線の中点（Ｖｉ−）に絶縁ＤＣ／ＡＣコンバータ１２が有する出力端子１２６が接続されている。
【００１８】
パルストランス（第１パルストランス）１４ｂは、ＰＨＹ１３に接続された１次巻線（第１の１次巻線）と、コネクタ１５に接続された２次巻線（第１の２次巻線）とを有する。パルストランス１４ｂは、１次巻線側である入力側と２次巻線側である出力側とを電気的に絶縁する。また、パルストランス１４ｂは、２次巻線の中点（Ｖｉ＋）に絶縁ＤＣ／ＡＣコンバータ１２が有する出力端子１２５が接続されている。
【００１９】
パルストランス１４ｃは、ＰＨＹ１３に接続された１次巻線と、コネクタ１５に接続された２次巻線とを有する。パルストランス１４ｃは、１次巻線側である入力側と２次巻線側である出力側とを電気的に絶縁する。
【００２０】
パルストランス１４ｄは、ＰＨＹ１３に接続された１次巻線と、コネクタ１５に接続された２次巻線とを有する。パルストランス１４ｄは、１次巻線側である入力側と２次巻線側である出力側とを電気的に絶縁する。
【００２１】
コネクタ１５は、複数の出力ピンを有し、当該出力ピンに接続されたイーサネットケーブル３をパルストランス１４に接続する。図１に示すコネクタ１５は、８つの出力ピンを有している。図１では、コネクタ１５は、パルストランス１４ａとツイストペアワイヤ（第２通信線）３１ａの一端とを接続し、パルストランス１４ｂとツイストペアワイヤ（第１通信線）３１ｂの一端とを接続し、パルストランス１４ｃとツイストペアワイヤ３１ｃの一端とを接続し、パルストランス１４ｄとツイストペアワイヤ３１ｄの一端とを接続している。コネクタ１５としては、例えばＲＪ４５コネクタを用いることができる。
【００２２】
受信装置２は、イーサネットケーブル３を用いて電力を受信する。受信装置２は、図１に示すように、コネクタ２１、複数のパルストランス２２、ＰＨＹ（第２通信部）２３、絶縁ＡＣ／ＤＣコンバータ２４（整流回路、第２コンバータ）及びシリーズレギュレータ２５を備えている。図１に示す受信装置２では、４つのパルストランス２２ａ〜２２ｄが用いられている。
【００２３】
コネクタ２１は、複数の入力ピンを有し、当該入力ピンに接続されたイーサネットケーブル３をパルストランス２２に接続する。図１に示すコネクタ２１では、８つの入力ピンを有している。図１では、コネクタ２１は、パルストランス２２ａとツイストペアワイヤ３１ａの他端とを接続し、パルストランス２２ｂとツイストペアワイヤ３１ｂの他端とを接続し、パルストランス２２ｃとツイストペアワイヤ３１ｃの他端とを接続し、パルストランス２２ｄとツイストペアワイヤ３１ｄの他端とを接続している。コネクタ２１としては、例えばＲＪ４５コネクタを用いることができる。
【００２４】
パルストランス（第４パルストランス）２２ａは、コネクタ２１に接続された１次巻線（第４の１次巻線）と、ＰＨＹ２３に接続された２次巻線（第４の２次巻線）とを有する。パルストランス２２ａは、１次巻線側である入力側と２次巻線側である出力側とを電気的に絶縁する。また、パルストランス２２ａは、１次巻線の中点（Ｖｏ−）に絶縁ＡＣ／ＤＣコンバータ２４が有する入力端子２４２が接続されている。
【００２５】
パルストランス（第３パルストランス）２２ｂは、コネクタ２１に接続された１次巻線（第３の１次巻線）と、ＰＨＹ２３に接続された２次巻線（第３の２次巻線）とを有する。パルストランス２２ｂは、１次巻線側である入力側と２次巻線側である出力側とを電気的に絶縁する。また、パルストランス２２ｂは、１次巻線の中点（Ｖｏ＋）に絶縁ＡＣ／ＤＣコンバータ２４が有する入力端子２４１が接続されている。
【００２６】
パルストランス２２ｃは、コネクタ２１に接続された１次巻線と、ＰＨＹ２３に接続された２次巻線とを有する。パルストランス２２ｃは、１次巻線側である入力側と２次巻線側である出力側とを電気的に絶縁する。
【００２７】
パルストランス２２ｄは、コネクタ２１に接続された１次巻線と、ＰＨＹ２３に接続された２次巻線とを有する。パルストランス２２ｄは、１次巻線側である入力側と２次巻線側である出力側とを電気的に絶縁する。
【００２８】
ＰＨＹ２３は、通信信号が入力される通信インタフェースである。
【００２９】
絶縁ＡＣ／ＤＣコンバータ２４は、入力されたパルス電圧を直流電圧に変換して出力する絶縁型のコンバータである。絶縁ＡＣ／ＤＣコンバータ２４は、例えば図１に示すように、一対の入力端子２４１，２４２、フライバックトランス２４３、整流ダイオード２４４、出力コンデンサ２４５及び一対の出力端子２４６，２４７を有している。
【００３０】
フライバックトランス２４３は、１次巻線及び２次巻線を有する。フライバックトランス２４３は、１次巻線側である入力側と２次巻線側である出力側とを電気的に絶縁する。１次巻線は、一端が入力端子２４１に接続され、他端が入力端子２４２に接続されている。２次巻線は、一端が整流ダイオード２４４のアノードに接続され、他端が出力端子２４７に接続されている。
【００３１】
整流ダイオード２４４は、カソードが出力端子２４６に接続されている。
出力コンデンサ２４５は、一端が整流ダイオード２４４のカソードに接続され、他端が当該２次巻線の他端に接続されている。
この整流ダイオード２４４及び出力コンデンサ２４５により、パルストランス２２ａ，２２ｂにより出力されたパルス電圧が直流電圧に変換される。
【００３２】
シリーズレギュレータ２５は、絶縁ＡＣ／ＤＣコンバータ２４の一対の出力端子２４６，２４７に接続され、入力されたパルス電圧を降圧する。このシリーズレギュレータ２５により、絶縁ＡＣ／ＤＣコンバータ２４により出力されたパルス電圧が安定化される。なお、シリーズレギュレータ２５は、必須の構成ではなく、電圧精度が求められない場合には電力伝送システムから取除いてもよい。
【００３３】
次に、この発明の実施の形態１に係る電力伝送システムの動作例について説明する。
送信装置１では、絶縁ＤＣ／ＡＣコンバータ１２が、直流電源１１により出力された直流電圧を元にパルス電圧を生成して出力する。また、絶縁ＤＣ／ＡＣコンバータ１２が有する一対の出力端子１２５，１２６のうち、出力端子１２５はパルストランス１４ｂが有する２次巻線の中点に接続され、出力端子１２６はパルストランス１４ａが有する２次巻線の中点に接続されている。これにより、２本のツイストペアワイヤ３１ａ，３１ｂの中点電位間にパルス電位差が発生し、イーサネットケーブル３を用いた電力伝送が実現される。
【００３４】
また、受信装置２では、絶縁ＡＣ／ＤＣコンバータ２４が、ツイストペアワイヤ３１ａ，３１ｂにより伝送されたパルス電圧をパルストランス２２ａ，２２ｂを介して受信し、直流電圧に変換する。その後、この直流電圧は、シリーズレギュレータ２５により安定化された後、後段の回路へ供給される。
【００３５】
一方、ＰＨＹ１３により出力された通信信号も、パルストランス１４，２２及びイーサネットケーブル３を介してＰＨＹ２３に伝送される。ここで、通信信号は差動信号であり、差動信号では、中点電位が変動しても原理上その変動がキャンセルされる。よって、パルス電圧の伝送は、通信信号の品質には影響しない。
【００３６】
なお、パルス電圧及び通信信号が伝送される線路間に配線長差があると、パルス電圧の伝送による中点電位の変動がコモンモードノイズに変換され、通信信号の品質に悪影響を与え得る。
そのため、絶縁ＤＣ／ＡＣコンバータ１２により出力されるパルス電圧の周波数帯域幅は、通信信号の周波数帯域幅と重ならないようにする必要がある。パルス電圧の周波数帯域幅をＦｗとし、パルス電圧の立上がり時間をＴｒとし、立下がり時間をＴｆとすると、Ｔｒ≦Ｔｆの場合にはＦｗ＝０．３５／Ｔｒとなり、Ｔｒ＞Ｔｆの場合にはＦｗ＝０．３５／Ｔｆとなる。よって、絶縁ＤＣ／ＡＣコンバータ１２が、パルス電圧の立上がり時間及び立下がり時間をある程度長くすることで、パルス電圧の周波数帯域幅が通信信号の周波数帯域幅と重複することを避けられる。これは、スイッチングトランジスタ１２４の上昇時間及び下降時間を調整することで実現できる。一例として、スイッチングトランジスタ１２４に容量成分を付加することで上昇時間及び下降時間を遅くできる。
【００３７】
なお、受信装置２から出力される直流電圧の値は、パルス電圧の周波数（スイッチングトランジスタ１２４におけるスイッチング周波数）及びデューティ比により決まる。実施の形態１に係る電力伝送システムでは、受信装置２から出力される直流電圧の値を送信装置１にフィードバックしてスイッチングトランジスタ１２４を制御することはできない。一方、電圧精度が求められる場合には、シリーズレギュレータ２５を用いることで、精度の高い直流電圧を生成できる。
【００３８】
以上のように、この実施の形態１によれば、送信装置１が、通信信号を出力するＰＨＹ１３と、ＰＨＹ１３に接続された１次巻線を有するとともに、ツイストペアワイヤ３１ｂの一端が接続される２次巻線を有するパルストランス１４ｂと、ＰＨＹ１３に接続された１次巻線を有するとともに、ツイストペアワイヤ３１ａの一端が接続される２次巻線を有するパルストランス１４ａと、一方がパルストランス１４ｂが有する２次巻線の中点に接続され、他方がパルストランス１４ａが有する２次巻線の中点に接続された一対の出力端子１２５，１２６を有し、直流電圧をパルス電圧に変換して出力する絶縁ＤＣ／ＡＣコンバータ１２とを備え、受信装置２が、ツイストペアワイヤ３１ｂの他端が接続される１次巻線を有するとともに、２次巻線を有するパルストランス２２ｂと、ツイストペアワイヤ３１ａの他端が接続される１次巻線を有するとともに、２次巻線を有するパルストランス２２ａと、パルストランス２２ｂが有する２次巻線及びパルストランス２２ａが有する２次巻線が接続され、通信信号が入力されるＰＨＹ２３と、一方がパルストランス２２ｂが有する１次巻線の中点に接続され、他方がパルストランス２２ａが有する１次巻線の中点に接続された一対の入力端子２４１，２４２を有し、入力されたパルス電圧を直流電圧に変換する絶縁ＡＣ／ＤＣコンバータ２４とを備えた。したがって、ＰＳＥコントローラによるＰＤコントローラの検出、ＰＤコントローラの分類、及びＰＤコントローラへの電力供給の管理といった複雑な制御を行うことなく、すなわち、ＰＳＥコントローラ及びＰＤコントローラを用いずに、通信線を用いた電力伝送が可能となる。よって、従来構成に対し、簡易的な回路構成で電力伝送システムを構成でき、低コスト化が実現できる。
【００３９】
なお上記では、通信ケーブルとして従来のＰｏＥで使用されているイーサネットケーブル３を用いて電力伝送を行う場合を示した。しかしながら、これに限らず、通信ケーブルとして、汎用的なケーブル又は同軸ケーブル等を用いてもよく、上記と同様の効果が得られる。
【００４０】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２に係る電力伝送システムの構成例を示す模式的な回路図である。この図２に示す実施の形態２に係る電力伝送システムでは、図１に示す実施の形態１に係る電力伝送システムに対し、シリーズレギュレータ２５を取除き、スイッチングトランジスタ１２４をコンバータ回路１２７に変更し、フライバックトランス２４３をフライバックトランス２４３ｂに変更し、整流ダイオード２４４、出力コンデンサ２４５及び出力端子２４６，２４７を複数系統設け、パルストランス１２８、一対の入力端子１２９，１３０及び一対の出力端子２４８，２４９を追加している。図２に示す実施の形態２に係る電力伝送システムにおけるその他の構成は図１に示す実施の形態１に係る電力伝送システムと同様であり、同一の符号を付して異なる部分についてのみ説明を行う。図２では、２系統の整流ダイオード２４４、出力コンデンサ２４５及び出力端子２４６，２４７を示し、系統毎に対応した接尾記号（−１，−２）を付加して示している。
【００４１】
コンバータ回路１２７は、スイッチングトランジスタ１２４が有する機能に加え、入力された参照電圧に基づいて、生成するパルス電圧の周波数（スイッチング周波数）及びデューティ比を制御する機能を有する。このコンバータ回路１２７としては市販品を用いることができる。
【００４２】
パルストランス１２８は、１次巻線及び２次巻線を有する。パルストランス１２８は、１次巻線側である入力側と２次巻線側である出力側とを電気的に絶縁する。１次巻線は、一端が入力端子１２９を介してパルストランス１４ｄが有する２次巻線の中点に接続され、他端が入力端子１３０を介してパルストランス１４ｃが有する２次巻線の中点に接続されている。また、２次巻線は、一端がコンバータ回路１２７に接続され、他端がＧＮＤに接続されている。
【００４３】
フライバックトランス２４３ｂは、１次巻線、複数系統の２次巻線、及び３次巻線を有する。フライバックトランス２４３ｂは、１次巻線側である入力側と２次巻線である出力側と３次巻線側である出力側とを電気的に絶縁する。図２に示すフライバックトランス２４３ｂでは、２系統の２次巻線を有している。１次巻線は、一端が入力端子２４１に接続され、他端が入力端子２４２に接続されている。２次巻線は、一端が対応する系統の整流ダイオード２４４のアノードに接続され、他端が対応する系統の出力端子２４７に接続されている。３次巻線は、一端が出力端子２４８を介してパルストランス２２ｄの１次巻線の中点に接続され、他端が出力端子２４９を介してパルストランス２２ｃの１次巻線の中点に接続されている。
なお、各系統の整流ダイオード２４４及び出力コンデンサ２４５は、パルストランス２２ａ，２２ｂにより出力されたパルス電圧を互いに異なる直流電圧に変換する。
【００４４】
次に、この発明の実施の形態２に係る電力伝送システムの動作について説明する。
送信装置１では、絶縁ＤＣ／ＡＣコンバータ１２が、直流電源１１により出力された直流電圧を元にパルス電圧を生成して出力する。また、絶縁ＤＣ／ＡＣコンバータ１２が有する一対の出力端子１２５，１２６のうち、出力端子１２５はパルストランス１４ｂが有する２次巻線の中点に接続され、出力端子１２６はパルストランス１４ａが有する２次巻線の中点に接続されている。これにより、２本のツイストペアワイヤ３１ａ，３１ｂの中点電位間にパルス電位差が発生し、イーサネットケーブル３を用いた電力伝送が実現される。
【００４５】
また、受信装置２では、絶縁ＡＣ／ＤＣコンバータ２４が、ツイストペアワイヤ３１ａ，３１ｂにより伝送されたパルス電圧をパルストランス２２ａ，２２ｂを介して受信し、直流電圧に変換する。
ここで、フライバックトランス２４３ｂの２次巻線は複数巻線となっており、図２では２系統の２次巻線により２種類のパルス電圧が発生する。この２種類のパルス電圧はそれぞれ異なる直流電圧に変換され、後段の回路へ供給される。また、２次巻線の巻線を追加することで、受信装置２で出力できる直流電圧の種類を増やすことができる。
【００４６】
また、フライバックトランス２４３ｂは３次巻線を有している。この３次巻線は、一端がパルストランス２２ｄが有する１次巻線の中点に接続され、他端がパルストランス２２ｃが有する１次巻線の中点に接続されている。これにより、２本のツイストペアワイヤ３１ｃ，３１ｄの中点電位間に、フライバックトランス２４３ｂに印加されたパルス電圧の値をモニタするための参照電位差が発生し、ツイストペアワイヤ３１ｃ，３１ｄにより伝送された参照電圧がパルストランス１２８を介してコンバータ回路１２７にフィードバックされる。
【００４７】
絶縁ＡＣ／ＤＣコンバータ２４により出力される直流電圧の値は、コンバータ回路１２７によって参照電圧に基づきパルス電圧の周波数及びデューティ比が調整されることで制御される。これにより、絶縁ＡＣ／ＤＣコンバータ２４から精度の高い直流電圧を出力できる。
【００４８】
以上のように、この実施の形態２によれば、絶縁ＤＣ／ＡＣコンバータ１２は、絶縁ＡＣ／ＤＣコンバータ２４に入力されたパルス電圧に基づいて、出力するパルス電圧の周波数及びデューティ比を制御するように構成されているので、実施の形態１における効果に加え、シリーズレギュレータ２５を用いずに、精度の高い直流電圧を出力できる。
【００４９】
なお上記では、フライバックトランス２４３ｂの２次巻線を複数系統設け、絶縁ＡＣ／ＤＣコンバータ２４が、入力されたパルス電圧を複数の直流電圧に変換する場合を示した。しかしながら、これに限らず、フライバックトランス２４３ｂの２次巻線は単一としてもよい。
【００５０】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
この発明に係る電力伝送システムは、ＰＳＥコントローラ及びＰＤコントローラを用いずに、通信線を用いた電力伝送が可能となり、通信線を用いて電力を伝送する電力伝送システム等に用いるのに適している。
【符号の説明】
【００５２】
１  送信装置、２  受信装置、３  イーサネットケーブル、１１  直流電源、１２  絶縁ＤＣ／ＡＣコンバータ（第１コンバータ）、１３  ＰＨＹ（第１通信部）、１４  パルストランス、１５  コネクタ、２１  コネクタ、２２  パルストランス、２３  ＰＨＹ（第２通信部）、２４  絶縁ＡＣ／ＤＣコンバータ（整流回路、第１コンバータ）、２５  シリーズレギュレータ、３１  ツイストペアワイヤ（通信線）、１２１，１２２  入力端子、１２３  パルストランス、１２４  スイッチングトランジスタ、１２５，１２６  出力端子、１２７  コンバータ回路、１２８  パルストランス、２４１，２４２  入力端子、２４３，２４３ｂ  フライバックトランス、２４４  整流ダイオード、２４５  出力コンデンサ、２４６，２４７  出力端子。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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