(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正の電圧が印加される正極線、負の電圧が印加される負極線、及び前記正極線と前記負極線の中間の電圧を中性点とし、信号が印加される中性線で直流電力を供給し、
直流電力を増幅する増幅部と、
前記正極線または前記負極線に流れる大地電流の発生を検出するとともに、前記中性点の電圧と前記中性線の信号の電圧とを比較し、前記中性線と接地点との間をコイルで接続する受信部と、
前記増幅部と前記受信部との間に設けられ、前記中性線に印加される前記信号の電圧範囲においてインピーダンスが高くなるように、該電圧範囲と該電圧範囲以外の電圧範囲とでインピーダンスを変化させるインピーダンス調整回路と、
を備える、絶縁型直流電力給電装置。
【請求項２】
前記信号は、直流成分を含まない信号である、請求項１に記載の絶縁型直流電力給電装置。
【請求項３】
前記信号は、マンチェスタコードを用いた信号である、請求項２に記載の絶縁型直流電力給電装置。
【請求項４】
前記インピーダンス調整回路はダイオードで構成される、請求項１〜３のいずれかに記載の絶縁型直流電力給電装置。
【請求項５】
前記増幅部は、前記信号の送信時には前記ダイオードの閾値電圧より出力を高くする、請求項４に記載の絶縁型直流電力給電装置。
【請求項６】
前記増幅部は、前記受信部での前記信号の受信時には出力を前記正極線及び前記負極線で供給する電圧の半分にする、請求項４または５に記載の絶縁型直流電力給電装置。
【請求項７】
前記インピーダンス調整回路は電界効果トランジスタで構成される、請求項１〜３のいずれかに記載の絶縁型直流電力給電装置。
【請求項８】
前記正極線及び前記負極線により直流電力を供給するバッテリをさらに備え、
前記中性線に印加される信号は、前記バッテリによる直流電力の送受電に関する情報を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の絶縁型直流電力給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、絶縁型直流電力給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電池を備えることで、入力電源からの電力が途絶えても、接続されている機器に対して、停電することなく所定の時間電力を蓄電池から供給し続けることができる無停電電源装置の存在が知られている。このような電源装置を需要家単位に拡大して、停電や蓄電池の容量不足等の電力供給の異常発生時に電力を需要家に供給する技術が提案されている（特許文献１、２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０５８７１号公報
【特許文献２】特開２０１３−９０５６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電力を需要家同士で供給しあう際は、蓄電池からの電力供給を考慮すると直流電力による供給が行われることが、効率面を考えると望ましい。そして、直流電力の送受電時にも、地絡を検出して給電を安全に停止させることが求められる。【０００５】
そこで本開示では、直流給電網において安全保護のための地絡検出と通信とを効率よく利用可能な、新規かつ改良された絶縁型直流電力給電装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示によれば、正の電圧が印加される正極線、負の電圧が印加される負極線、及び前記正極線と前記負極線の中間の電圧を中性点とし、前記信号が印加される中性線で直流電力を供給し、直流電力を増幅する増幅部と、前記正極線または前記負極線に流れる大地電流の発生を検出するとともに、前記中性点の電圧と前記中性線の信号の電圧とを比較し、前記中性線と接地点との間をコイルで接続する受信部と、前記増幅部と前記受信部との間に設けられ、前記中性線に印加される前記信号の電圧範囲においてインピーダンスが高くなるように、該電圧範囲と該電圧範囲以外の電圧範囲とでインピーダンスを変化させるインピーダンス調整回路と、を備える、絶縁型直流電力給電装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したように本開示によれば、直流給電網において安全保護のための地絡検出と通信とを効率よく利用可能な、新規かつ改良された絶縁型直流電力給電装置を提供することができる。【０００８】
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の一実施形態に係る直流電力送受電システム１の構成例を示す説明図である。
【図２】本開示の一実施形態に係る直流電力送受電システム１に含まれる、直流電力給電装置１００ａの構成例を示す説明図である。
【図３】マンチェスタ符号の例を示す説明図である。
【図４】大地アースを基準にした時の正負電極と中性線の電圧変化の例を示す説明図である。
【図５】中性点の電圧と電流の変化例を示す説明図である。
【図６】直流電力送受電システム１の構成例を示す説明図である。
【図７】一般的な非接地系の地絡検出回路の組み合わせを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１１】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本開示の一実施形態
１．１．概要
１．２．構成例
２．まとめ
【００１２】
＜１．本開示の一実施形態＞
［１．１．概要］
本開示の一実施形態について説明する前に、本開示の一実施形態の概要について説明する。
【００１３】
各需要家に蓄電池を有するバッテリサーバを備え、商用電源や、太陽光、風力、地熱等の自然エネルギーにより発生した電力を用いて蓄電池に電力を蓄えておき、その蓄電池に蓄えた電力を使って電気製品を動作させる仕組みが、今後ますます普及していくことが想定される。そのような仕組みの普及を踏まえ、上述したように、ある需要家のバッテリサーバにおいて電力が不足した場合に、電力に余裕のある需要家のバッテリサーバから、その電力が不足している需要家のバッテリサーバに電力を融通するシステムが考案されている。電力を需要家同士で供給しあう際は、蓄電池からの電力供給を考慮すると、直流電力による供給が行われることが、効率面を考えると望ましい。
【００１４】
既存の交流による電力の送受電において、地絡の発生を検出して、地絡が発生している部分を給電網から切り離したり、給電を安全に停止させたりすることが行われている。既存の交流による電力の送受電と同様に、直流電力の送受電時にも、地絡の発生を検出して、地絡が発生している部分を給電網から切り離したり、給電を安全に停止させたりすることが求められる。
【００１５】
直流電力の送受電時における地絡検出の技術がこれまで多数提案されている。例えば、１つの給電装置による直流給電の場合、給電元で中性点を作り、その中性点とアースとを接続し、中性点に流れる電流を検出することで地絡の発生を検出する方法がある。しかし、給電装置が２つ以上ある場合は、それぞれの中性点を個別にアースすると、他の装置による大地電流により地絡検出が誤動作したり、地絡電流が分流して検出感度が下がったりする。
【００１６】
直流電力を送受電する際に、直流電力を送受電する装置（例えばバッテリを備えたバッテリサーバ）に通信機能を備えて、総受電する相手や、送受電する電力量、送受電時間等をやりとりする技術も既に提案されている。ここで、既存の通信機能付きバッテリサーバは、他の機器との間で残存電力等をやり取りし充電や放電を適切に行えるようにしている。しかし、このようなバッテリサーバは、危険電圧以上にならない範囲での電圧を用いることが前提であり、危険電圧を超えた機器との接続には、特別な保護が要求される。そして、このような特別な保護を実現するには、接続数を増やす等の必要があり、広範囲に電力網を構成することが困難であった。
【００１７】
上述したように、直流電力の送受電は危険電圧以上にならない範囲での電圧で利用されている。しかし、この危険電圧以上にならない範囲での電圧では、既存の交流家電機器を直流で動作させるには不十分な場合があり、既存の交流家電機器に備えられる電源回路を大幅に変更する必要がある。また低電圧での直流電力の供給では、同じ電力を送るのに電流が増加してしまい、その電流増加による送電ロスが電流の２乗に比例して増加してしまう。
【００１８】
既存の交流３線式送電網は、対地電圧を低減するため中性線を設け安全性を増している。電力を送りながらデータの送受信も行なうための装置として、例えば電力線に高周波信号を重畳した電力線通信装置（ＰＬＣ）がある、しかし、家庭内機器が高周波信号に基づいて発するノイズや高周波そのものが、他の機器に影響を及ぼす等の懸念が有った。また交流電力の周波数は５０〜６０Ｈｚに設定されているため、低周波でデータを送るにはインピーダンスが低くなり過ぎ、通信に用いる電力の増加をもたらす等の懸念も有った。
【００１９】
そこで本件開示者は、直流電力の送受電時に、安全保護のための地絡検出と低消費電力での通信とを効率よく利用可能な技術について鋭意検討を行なった。そしてその結果、以下で示すように、直流３線式の直流電力送電網において、安全保護のための地絡検出と低消費電力での通信とを効率よく利用可能な技術について考案するに至った。
【００２０】
以上、本開示の一実施形態の概要について説明した。続いて、本開示の一実施形態の構成例について説明する。
【００２１】
［１．２．構成例］
図１は、本開示の一実施形態に係る直流電力送受電システム１の構成例を示す説明図である。以下、図１を用いて本開示の一実施形態に係る直流電力送受電システム１の構成例について説明する。
【００２２】
図１に示した本開示の一実施形態に係る直流電力送受電システム１は、直流による電力の給電を行なうことを目的としたシステムである。図１に示したように、本開示の一実施形態に係る直流電力送受電システム１は、直流電力給電装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃと、直流電力受電装置２００ａ〜２００ｅと、を含んで構成される。
【００２３】
図１では、直流電力給電装置１００ａはバッテリを備えたバッテリサーバとして図示しており、直流電力給電装置１００ｂは電気自動車として図示しており、直流電力給電装置１００ｃは太陽電池パネルとして図示している。
【００２４】
また図１では、直流電力受電装置２００ａは洗濯機として、直流電力受電装置２００ｂは冷蔵庫として、直流電力受電装置２００ｃはテレビ受像機として、直流電力受電装置２００ｄはパーソナルコンピュータとして、直流電力受電装置２００ｅは電灯として、それぞれ図示している。直流電力受電装置２００ａ〜２００ｅは、いずれも家庭内において、直流電力を直接受電して動作する装置である。
【００２５】
本開示の一実施形態に係る直流電力送受電システム１は、直流電力給電装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃから直流電力受電装置２００ａ〜２００ｅへの直流電力の給電を、直流バスライン１０を通じて行なう。本実施形態では、直流バスライン１０は、正極線、中性線、負極線の３線で構成される。例えば、正極線の定格電圧は＋６０Ｖ、負極線の定格電圧は−６０Ｖでありうる。もちろん正極線や負極線の定格電圧はかかる例に限定されるものではないことは言うまでもない。
【００２６】
直流電力給電装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃは、直流バスライン１０とそれぞれ電力給電コネクタ２０で接続され得る。直流電力受電装置２００ａ〜２００ｅは、直流バスライン１０とそれぞれ直流プラグ３０で接続され得る。電力給電コネクタ２０や直流プラグ３０の形状その他の仕様は、直流バスライン１０による直流電力の送受電が可能なように構成されるものであれば、どのようなものでも構わない。
【００２７】
図１に示した本開示の一実施形態に係る直流電力送受電システム１では、直流電力を給電する直流電力給電装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃの内、いずれか１つのみが、直流バスライン１０への電力の送受電を制御する制御権を有するように構成されていても良い。例えば直流電力給電装置１００ａは、直流電力受電装置２００ａへ直流バスライン１０を通じた直流電力の給電を行う場合、まず直流電力給電装置１００ｂ、１００ｃとの間で制御権の獲得について調停を行なって、直流電力給電装置１００ｂ、１００ｃがともに制御権を得ていなければ直流電力給電装置１００ａが制御権を得てから、直流電力受電装置２００ａへ直流電力の給電を行うようにしても良い。
【００２８】
図１に示した本開示の一実施形態に係る直流電力送受電システム１では、バッテリサーバである直流電力給電装置１００ａが接続される中性線において１点で接地されている。なお直流電力送受電システムにおいて中性線が接地される場所は図１に示した場所に限定されるものではないが、どこで接地されていても、直流電力送受電システムの全体としてその１点でのみ接地される。
【００２９】
以上、図１を用いて本開示の一実施形態に係る直流電力送受電システム１の構成例について説明した。続いて、本開示の一実施形態に係る直流電力送受電システム１に含まれる、直流電力給電装置１００ａの構成例について説明する。
【００３０】
図２は、本開示の一実施形態に係る直流電力送受電システム１に含まれる、直流電力給電装置１００ａの構成例を示す説明図である。以下、図２を用いて本開示の一実施形態に係る直流電力送受電システム１に含まれる、直流電力給電装置１００ａの構成例について説明する。
【００３１】
直流電力給電装置１００ａは、バッテリ１１０と、増幅部１２０と、受信部１３０と、インピーダンス調整回路１４０と、を含んで構成される。なお、本実施形態では、直流電力給電装置１００ａは、１２０Ｖの直流電力を供給できるよう構成されているが、直流電力給電装置１００ａから供給可能な電圧はかかる例に限定されるものではない。
【００３２】
バッテリ１１０は、バッテリユニット１１１を備える。バッテリユニット１１１は、充放電が可能な二次電池で構成され、電力を蓄えて、必要に応じて直流電力給電装置１００ａから電力を供給したり、他の装置から送られる電力を蓄えたりすることが可能なように構成される。バッテリユニット１１１は、他の装置に対して所定の信号を出力し、および、他の装置から送られた所定の信号を受信するように構成されている。バッテリユニット１１１のＤ−ｏｕｔ端子から出力される信号は後段の増幅部１２０に送られ、また受信部１３０が出力した信号はバッテリユニット１１１のＤ−ｉｎ端子に送られる。
【００３３】
増幅部１２０は、バッテリユニット１１１が出力する信号を受け取り、所定量増幅して後段のインピーダンス調整回路１４０に出力する。増幅部１２０は、パワーアンプ回路１２１を含んで構成される。パワーアンプ回路１２１は、バッテリユニット１１１が出力する信号及びバッテリユニット１１１が出力する電圧＋Ｖと−Ｖとを分圧した中点の電圧が入力される。パワーアンプ回路１２１の出力は、インピーダンス調整回路１４０を経て後段の受信部１３０に送られる。すなわち、パワーアンプ回路１２１の出力は、バッテリユニット１１１がＤ−ｏｕｔ端子から出力する信号に応じて変動する。
【００３４】
受信部１３０は、＋Ｖと−Ｖとを分圧した中点を基準にして、その基準電圧と、中性線Ｎの電圧とを比較して、中性線で送信される送信信号の内容を電圧の変化から判定する。受信部１３０は、中性線で送信される送信信号の内容を電圧の変化から判定し、その送信信号の内容をバッテリユニット１１１に送信する。
【００３５】
受信部１３０は、パワーアンプ回路１３１と、電流検出器１３２と、を含んで構成される。パワーアンプ回路１３１は、バッテリユニット１１１が出力する電圧＋Ｖと−Ｖとを２つの抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧した中点の電圧と、中性線Ｎに印加される送信信号と、が入力される。パワーアンプ回路１３１は、中性線で送信される送信信号の内容を電圧の変化から判定し、その送信信号の内容をバッテリユニット１１１に送信する。電流検出器１３２は、増幅部１２０に含まれているパワーアンプ回路１２１の出力が入力され、パワーアンプ回路１２１の出力に対する検出結果を、中性線Ｎに出力する。
【００３６】
そして電流検出器１３２は、直流バスライン１０の正極線または負極線のいずれかが地絡し、直流バスライン１０に大地電流が流れた場合は、その電流を検出し、電力給電コネクタ２０による給電を遮断する。電力給電コネクタ２０による給電を遮断する際には、例えばリレーが用いられ得る。直流バスライン１０に大地電流が流れた場合は、電流検出器１３２で大地電流を検出し、電力給電コネクタ２０による給電を遮断することで、直流電力給電装置１００ａは、地絡発生時における火災等の被害から保護できる。
【００３７】
インピーダンス調整回路１４０は、図２に示したように、増幅部１２０と受信部１３０との間に設けられる。インピーダンス調整回路１４０の役割は、中性線Ｎに印加される送信信号の電圧範囲においてインピーダンスが高くなるように、当該電圧範囲と当該電圧範囲以外の電圧範囲とでインピーダンスを変化させるものである。
【００３８】
図２では、インピーダンス調整回路１４０として２つのダイオードＤ１、Ｄ２を示している。２つのダイオードＤ１、Ｄ２は、図２に示したようにそれぞれ反対方向、すなわち増幅部１２０から受信部１３０に向かう方向と、受信部１３０から増幅部１２０に向かう方向に一対で設けられている。
【００３９】
図２に示した直流電力給電装置１００ａは、直流バスライン１０の中性線を通じてデータを送信する場合、インピーダンス調整回路１４０のダイオードＤ１、Ｄ２の閾値電圧よりパワーアンプ回路１２１の出力電圧を高く出力して送信する。
【００４０】
一方、図２に示した直流電力給電装置１００ａが直流バスライン１０の中性線を通じて他の装置、例えば直流電力給電装置１００ｂからデータを受信する場合は、パワーアンプ回路１２１の出力をバッテリ１１０の電源の１／２に維持して、パワーアンプ回路１２１をインピーダンス調整回路１４０のダイオードＤ１、Ｄ２により受信部１３０の入力と切り離す。そして直流電力給電装置１００ａは、直流バスライン１０の中性線を通じてデータを受信する場合は、インピーダンス調整回路１４０のダイオードＤ１、Ｄ２の閾値電圧の範囲ではインピーダンスが高くなるようにしている。
【００４１】
図２に示した直流電力給電装置１００ａは、上述したようにパワーアンプ回路１２１の出力を調整することにより、直流バスライン１０の中性線を通じてデータを送信する場合は、低い送信電力でのデータ送信が可能になる。また図２に示した直流電力給電装置１００ａは、上述したようにパワーアンプ回路１２１の出力を調整することにより、直流バスライン１０の中性線を通じてデータを受信する場合は、パワーアンプ回路１２１が受信部１３０から切り離されることになる。
【００４２】
なお、中性線Ｎに印加される送信信号の電圧範囲においてインピーダンスが高くなるように、当該電圧範囲と当該電圧範囲以外の電圧範囲とでインピーダンスを変化させるものであれば、インピーダンス調整回路１４０として、ダイオードではなく、他の素子、例えばトランジスタを用いても良い。
【００４３】
電流検出器１３２の出力と中性線Ｎとは、コイルＬ１を通じて接地されている。中性線Ｎを設けて、正負の電源電圧を送信信号で振る方法を用いて長い配線を行うと、その配線経路に存在する浮遊容量により、デジタル信号の立ち上がり波形が変形してしまうことがある。
【００４４】
しかし、図２に示した直流電力給電装置１００ａは、電流検出器１３２の出力と中性線ＮとがコイルＬ１を通じて接地されていることで、直流電力給電装置１００ａから送信される信号がある値以上の基本周波数を持てば、中性線Ｎがその周波数では大地から切り離され、中性線Ｎで信号の伝送が可能になる。
【００４５】
また、図２に示した直流電力給電装置１００ａは、大地アースと中性線Ｎとの間にコイルＬ１を挿入している。コイルＬ１は、交流は通さないが、直流は通す特性がある。従って、図２に示した直流電力給電装置１００ａは、感電や地絡等の検出には影響が無く、かつ直流成分の無いデータの変調方式を使うことによって確実にデータを送信する事が出来る。
【００４６】
直流成分の無いデータの変調方式として、例えばマンチェスタ符号を用いてもよい。図３は、マンチェスタ符号の例を示す説明図である。マンチェスタ符号のように、直流成分を排除したコードを用いることにより、中性点の累積した電圧は１／２になる。
【００４７】
図４は、大地アースを基準にした時の正負電極と中性線の電圧変化の例を示す説明図である。図２に示した直流電力給電装置１００ａは、中性線Ｎと接地点との間にコイルＬ１が入っている。従って直流成分の無いデータをデータの送受信に用いると、図４に示したように、デジタル信号が中性点に現れ、またその一部が正負電極の両端にも現れる。
【００４８】
図５は、中性点の電圧と電流の変化例を示す説明図である。パワーアンプ回路１２１の出力に接続されたインピーダンス調整回路１４０より、電圧が０Ｖの近傍、すなわち通信電圧範囲では電流変化は少ないが、電圧が一定の値を超えると電流が多く流れるようになる。中性点の電圧が一定の値を超えると電流が多く流れることにより、通信電圧範囲では低電力で通信が可能で、通信電圧範囲以外の電圧では地絡検出回路が十分動作できる電力で動作することが可能になる。
【００４９】
直流電力給電装置１００ａは、図２に示したような構成を有することで、中性線Ｎや大地アースから見た正極線及び負極線それぞれの電位差は、正極線及び負極線によって供給する電圧の１／２となる。従って、直流電力給電装置１００ａは、図２に示したような構成を有することで、仮に正極線及び負極線のどちらかに人体が接触したとしても、感電のリスクを低下させることが可能になる。
【００５０】
図６は、２つの直流電力給電装置１００ａ、１００ｂによって直流電力を直流バスライン１０で直流電力受電装置２００ａ〜２００ｄに供給する場合の、直流電力送受電システム１の構成例を示す説明図である。図６に示した直流電力受電装置２００ａ〜２００ｄには、それぞれ、直流電力を受けて動作する動作ユニット２０１ａ〜２０１ｄが含まれている。動作ユニット２０１ａ〜２０１ｄは、それぞれ信号を直流バスライン１０の中性線に出力するＤ−ｏｕｔ端子と、直流バスライン１０の中性線を通じて送られる信号を受信するＤ−ｉｎ端子と、を有する。
【００５１】
このように複数の直流電力供給元と直流電力供給先とが直流バスライン１０に接続されている場合、直流バスライン１０の中性線を通じた装置間通信が可能となり、複数の直流電力供給元同士や、直流電力供給元と直流電力供給先との間での直流バスライン１０を通じた協調動作も可能となる。
【００５２】
複数の直流電力供給元同士での直流バスライン１０の中性線を通じた協調動作としては、例えば、上述したような直流電力給電装置１００ａ、１００ｂによる制御権の調停がある。また直流電力供給元と直流電力供給先との間での直流バスライン１０の中性線を通じた協調動作としては、例えば直流電力給電装置１００ａから直流電力受電装置２００ａへ省電力で動作するような指示が挙げられる。
【００５３】
そして図６に示した直流電力送受電システム１は、直流電力給電装置１００ａの１箇所でのみ接地されている。システム全体で１箇所でのみ接地されていても、直流バスライン１０の正極線と負極線のいずれか一方が地絡すると、直流電力給電装置１００ｂに設置された電流検出器で地絡を検出することができ、１つの直流電力給電装置１００ａのみで電力を供給する場合と同様に電源を遮断できる。
【００５４】
＜２．まとめ＞
以上説明したように本開示の一実施形態によれば、直流給電網において安全保護のための地絡検出と、他の装置との間の通信とを効率よく利用可能な、絶縁型の直流電力給電装置１００ａが提供される。
【００５５】
本開示の一実施形態に係る直流電力給電装置１００ａは、中性線と大地アースとを、コイルを介して接続しており、感電や地絡等の検出精度を低下させること無く、直流成分の無いデータの変調方式を使うことによって確実にデータを送信する事が出来る。また本開示の一実施形態に係る直流電力給電装置１００ａは、直流バスライン１０に別の非接地型の直流電力給電装置が接続されても、地絡検出を安定して行えると共に、中性点を利用しての他の装置との通信が可能となる。本開示の一実施形態に係る直流電力給電装置１００ａは、別の非接地型の直流電力給電装置との間の充放電切り換えを、地絡検出用の中性線を介して指令する事が可能となる。
【００５６】
本開示の一実施形態に係る直流電力給電装置１００ａは、送電電圧を対地電圧の１／２に抑えながら、既存の交流機器が直流でそのまま動作できる電圧と大地アースとの間の電圧を危険電圧以下にして供給する事が可能となる。また既存の交流３線式電力網に直流バスライン１０をそのまま切り換えることで、配電網の流用も可能になる。
【００５７】
図７は、一般的な非接地系の地絡検出回路の組み合わせを示す説明図である。２つの給電装置それぞれに地絡検出回路が付いていると、地絡発生時に流れる電流が１／２となり、地絡の検出感度が下がってしまう。また、他の装置等によって大地電流が発生すると、地絡検出の際に誤動作の恐れがある。
【００５８】
これに対し本開示の一実施形態に係る直流電力送受電システム１では、直流３線式による直流バスライン１０で直流電力の送受電を行い、かつ、１点のみを大地アースすることで、地絡の検出感度の低下や、地絡検出の際の誤動作を回避できる。
【００５９】
本開示の一実施形態に係る直流電力給電装置１００ａは、増幅部１２０と受信部１３０との間にインピーダンス調整回路１４０を備え、データの送信時と受信時とでインピーダンス調整回路１４０のインピーダンスを異ならせ、送信時には低インピーダンスに、受信時では高インピーダンスになるようにしている。
【００６０】
また本開示の一実施形態に係る直流電力給電装置１００ａは、中性線を用いて他の装置との間でデータの送受信を行う際のデータの変調方式として、直流成分の無いデータの変調方式を用いている。
【００６１】
このように、データの送信時と受信時とでインピーダンス調整回路１４０のインピーダンスを異ならせ、また変調方式として直流成分の無いデータの変調方式を用いることによって、本開示の一実施形態に係る直流電力給電装置１００ａは、他の装置との間で中性線を用いて、低消費電力で、かつ確実にデータを送信する事が出来る。
【００６２】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６３】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【００６４】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
正の電圧が印加される正極線、負の電圧が印加される負極線、及び前記正極線と前記負極線の中間の電圧を中性点とし、信号が印加される中性線で電力を供給し、
直流電力を増幅する増幅部と、
前記正極線または前記負極線に流れる大地電流の発生を検出するとともに、前記中性点の電圧と前記中性線の信号の電圧とを比較し、前記中性線と接地点との間をコイルで接続する受信部と、
前記増幅部と前記受信部との間に設けられ、前記中性線に印加される前記信号の電圧範囲においてインピーダンスが高くなるように、該電圧範囲と該電圧範囲以外の電圧範囲とでインピーダンスを変化させるインピーダンス調整回路と、
を備える、絶縁型直流電力給電装置。
（２）
前記信号は、直流成分を含まない信号である、前記（１）に記載の絶縁型直流電力給電装置。
（３）
前記信号は、マンチェスタコードを用いた信号である、前記（２）に記載の絶縁型直流電力給電装置。
（４）
前記インピーダンス調整回路はダイオードで構成される、前記（１）〜（３）のいずれかに記載の絶縁型直流電力給電装置。
（５）
前記増幅部は、信号の送信時には前記ダイオードの閾値電圧より出力を高くし、前記受信部での信号の受信時には出力を前記正極線及び前記負極線で供給する電圧の半分にする、前記（４）に記載の絶縁型直流電力給電装置。
（６）
前記増幅部は、前記受信部での前記信号の受信時には出力を前記正極線及び前記負極線で供給する電圧の半分にする、前記（４）または（５）に記載の絶縁型直流電力給電装置。
（７）
前記インピーダンス調整回路は電界効果トランジスタで構成される、前記（１）〜（３）のいずれかに記載の絶縁型直流電力給電装置。
（８）
前記正極線及び前記負極線により直流電力を供給するバッテリをさらに備え、
前記中性線に印加される信号は、前記バッテリによる直流電力の送受電に関する情報を含む、前記（１）〜（７）のいずれかに記載の絶縁型直流電力給電装置。
【符号の説明】
【００６５】
１        ：直流電力送受電システム
１０      ：直流バスライン
２０      ：電力給電コネクタ
３０      ：直流プラグ
１００ａ  ：直流電力給電装置
１１０    ：バッテリ
１１１    ：バッテリユニット
１２０    ：増幅部
１２１    ：パワーアンプ回路
１３０    ：受信部
１３１    ：パワーアンプ回路
１３２    ：電流検出器
１４０    ：インピーダンス調整回路
２００ａ  ：直流電力受電装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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