(57)【要約】【課題】新たな電力伝送方式を実現しうる変換器又はコントローラを提供する。【解決手段】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間欠的に変換する回路と、を備える。前記符号変調電力は、所定の電力が変調符号で符号変調されることによって生成された交流電力である。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。【選択図】図６
2017108393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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間欠的に変換する回路と、を備え、
前記符号変調電力は、所定の電力が変調符号で符号変調されることによって生成された交流電力であり、
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、
変換器。
【請求項２】
前記変換符号は、前記変調符号に対応する復調符号から生成されている、
請求項１に記載の変換器。
【請求項３】
前記回路は、前記変調符号の１ビットあたりの時間幅に等しい周期で、前記周期よりも短い時間幅を有するパルス波形の電力を繰り返し出力する、
請求項１又は２に記載の変換器。
【請求項４】
前記回路は、
前記周期の一部において、前記符号変調電力を前記変換符号の対応するビットで変換して、変換された電力を出力し、
前記周期の残部において、電力を出力しない、
請求項３に記載の変換器。
【請求項５】
前記回路は、
前記変換符号の少なくとも１つのビットに応じて、電力を出力せず、
前記変換符号のその他のビットに応じて、前記符号変調電力を変換して、変換された電力を出力する、
請求項１に記載の変換器。
【請求項６】
前記変換符号の各ビット値が前記変調符号の対応するビット値と一致する割合は、０．５より大きく、かつ、１より小さい、
請求項１に記載の変換器。
【請求項７】
前記回路は、複数のスイッチを含む、
請求項１に記載の変換器。
【請求項８】
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間欠的に変換する、
請求項７に記載の変換器。
【請求項９】
前記変調符号は、直交符号を含む、
請求項１から８のいずれか一項に記載の変換器。
【請求項１０】
プロセッサと、通信回路とを備え、
前記プロセッサは、
第１の電力を変調符号で符号変調させるための第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符号変調器に送信し、
符号変調電力を前記変調符号に基づく第１の変換符号で間欠的に変換させるための第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の変換器に送信し、
前記符号変調器と前記第１の変換器は伝送路を介して接続されており、
符号変調された電力は交流電力である、
コントローラ。
【請求項１１】
前記プロセッサは、前記変調符号に対応する復調符号から、前記第１の変換符号を生成する、
請求項１０に記載のコントローラ。
【請求項１２】
前記プロセッサは、前記第１の変換符号の１ビットあたりの時間幅を、前記変調符号の１ビットあたりの時間幅よりも短く設定する、
請求項１０又は１１に記載のコントローラ。
【請求項１３】
前記プロセッサは、前記復調符号の少なくとも１つのビットを変更することで、前記変換符号を生成する、
請求項１１に記載のコントローラ。
【請求項１４】
前記プロセッサは、さらに、
前記符号変調電力を前記変調符号に基づく第２の変換符号で間欠的に変換させるための第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の変換器に送信し、
前記符号変調器と前記第２の変換器は伝送路を介して接続されている、
請求項１１に記載のコントローラ。
【請求項１５】
前記プロセッサは、第１の変換器及び第２の変換器に前記符号変調電力を交互に変換させる、
請求項１４に記載のコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、符号変調器、符号復調器又は変換器、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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５６１２７１８号公報
【特許文献２】特開２０１１−９１９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示は、新たな電力伝送方式を実現しうる符号変調器、符号復調器又は変換器、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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の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間欠的に変換する回路と、を備える。前記符号変調電力は、所定の電力が変調符号で符号変調されることによって生成された交流電力である。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。
【０００８】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、電力伝送システム、電力伝送方法、符号変調器、符号復調器、又は、集積回路で実現されてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
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、符号復調器又は変換器、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。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１の参考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】図２は、第１の参考形態に係る変調電流の波形の一例を示す図である。
【図３】図３は、変調電流の波形の比較例を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、第１の参考形態に係る発電電流の波形の一例を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第１の参考形態に係る変調電流の波形の一例を示す図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、第１の参考形態に係る復調電流の波形の一例を示す図である。
【図５】図５は、第１の参考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】図６は、第１の参考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】図７は、第１の参考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】図８Ａは、第２の参考形態に係る発電電流の波形の一例を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、第２の参考形態に係る変調電流の波形の一例を示す図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、第２の参考形態に係る復調電流の波形の一例を示す図である。
【図９】図９は、第２の参考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】図１０は、第２の参考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】図１１は、第２の参考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】図１２は、第２の参考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】図１３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１４Ａ】図１４Ａは、変調符号の時間変化の一例を示す模式図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、第１の実施形態に係る第１の変換符号の時間変化の一例を示す模式図である。
【図１４Ｃ】図１４Ｃは、第１の実施形態に係る第２の変換符号の時間変化の一例を示す模式図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、第１の実施形態の実施例１に係る発電電流の波形を示す図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、第１の実施形態の実施例１に係る変調電流の波形を示す図である。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、第１の実施形態の実施例１に係る変換電流の波形を示す図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、第１の実施形態の実施例２に係る発電電流の波形を示す図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、第１の実施形態の実施例２に係る変調電流の波形を示す図である。
【図１６Ｃ】図１６Ｃは、第１の実施形態の実施例２に係る第１の変換電流の波形を示す図である。
【図１６Ｄ】図１６Ｄは、第１の実施形態の実施例２に係る第２の変換電流の波形を示す図である。
【図１７】図１７は、第２の実施形態に係る変換符号の時間変化の一例を示す模式図である。
【図１８】図１８は、第１及び第２の実施形態の変形例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。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示に係る参考形態及び実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各形態において、同様の構成要素については同一の符号及び／又は同一の名称を付している。
【００１２】
以下で説明する種々の形態は、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。
【００１３】
（第１の参考形態）
［１．電力伝送システム］
図１は、第１の参考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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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、及び符号復調電流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。
【００２８】
［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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
［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。
【００３３】
図４Ａに示される発電電流Ｉ１は、直流であった。
【００３４】
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。
【００３５】
［数１］
Ｍ１＝［1 -1 1 1 1 -1 -1 -1 1 -1 -1 -1 1 1］
【００３６】
変調符号の周波数は３５ｋＨｚであり、各符号の時間幅は、{１／（３５ｋＨｚ）}／２＝約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。
【００３７】
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。
【００３８】
［数２］
Ｄ１＝［1 -1 1 1 1 -1 -1 -1 1 -1 -1 -1 1 1］
【００３９】
復調符号の周波数は３５ｋＨｚであり、各符号の時間幅は約１４．３マイクロ秒であった。
【００４０】
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。
【００４１】
［数３］
Ｍ１×Ｄ１＝［1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1］
【００４２】
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。
【００４３】
以上説明したように、本参考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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
［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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
図６は、符号復調器４の構成例を示す。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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Ｓ４がオン状態のとき、端子Ｔ４から端子Ｔ２に電流が流れる。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
［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。
【００７１】
【表１】
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【００７２】
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。
【００７３】
［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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
［数４］
Ｍａ＝［1 -1 1 1 1 -1 -1］
【００７８】
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。
【００７９】
［５−３．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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
［数５］
Ｄａ＝［1 -1 1 1 1 -1 -1］
【００８４】
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。
【００８５】
［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。
【００８６】
【表２】
2017108393.tif 000004
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
（第２の参考形態）
第２の参考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の参考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の参考形態のうち、第１の参考形態と異なる点について説明される。
【００９０】
［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。
【００９１】
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の参考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。
【００９２】
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。
【００９３】
［２．符号変調器と符号復調器］
図９は、第２参考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。
【００９４】
（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。
【００９５】
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。
【００９６】
スイッチＳ２１〜Ｓ２４は、例えば、ＭＯＳトランジスタである。
【００９７】
図１０は、第２参考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。
【００９８】
（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。
【００９９】
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。
【０１００】
スイッチＳ３１〜Ｓ３４は、例えば、ＭＯＳトランジスタである。
【０１０１】
［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。
【０１０２】
【表３】
2017108393.tif 000005
【０１０３】
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。
【０１０４】
［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。
【０１０５】
［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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
［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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
［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。
【０１１４】
［数６］
Ｍｂ＝［1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1］
【０１１５】
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。
【０１１６】
［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。
【０１１７】
［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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
［３−３−２．第２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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
［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。
【０１２６】
［数７］
Ｄｂ＝［1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1］
【０１２７】
［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。
【０１２８】
【表４】
2017108393.tif 000006
【０１２９】
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。
【０１３０】
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、本参考形態に係る符号変調器２及び符号復調器４は、第１の参考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。
【０１３１】
したがって、本参考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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
［５．符号変調器と符号復調器の変形例］
図１１は、第２参考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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
図１２は、第２参考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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
（第１の実施形態）
以下では、第１の実施形態のうち、参考形態と異なる点について説明される。
【０１４１】
［１．電力伝送システム］
図１３は、第１の実施形態に係る電力伝送システム１００Ａの構成例を示す。
【０１４２】
電力伝送システム１００Ａは、電力伝送システム１００に比較して以下の点が異なる。
（１）符号復調器４の代わりに、符号復調器４ａ、４ｂが設けられている。
（２）負荷５の代わりに、負荷５ａ、５ｂが設けられている。負荷５ａ、５ｂは、それぞれ、電力測定器５ｍａ、５ｍｂを有する。
（３）コントローラ１０の代わりに、コントローラ１０Ａが設けられている。コントローラ１０Ａは、符号変調器２に対して、発電電力を変調符号で符号変調させ、符号復調器４ａ、４ｂに対して、符号変調電力を、変調符号に基づく変換符号で変換させる。
【０１４３】
変換符号は、例えば、変調符号に対応する復調符号に基づいて生成された符号である。
コントローラ１０Ａは、変調符号及び／又は復調符号から変換符号を生成し、その後、生成された変換符号の符号情報を符号復調器４ａ、４ｂに送ってもよい。あるいは、コントローラ１０Ａは、変調符号及び／又は復調符号の符号情報と、復調符号の符号系列の少なくとも一部を変更させる指示とを、符号復調器４ａ、４ｂに送ってもよい。後者の場合、変換符号は、符号復調器４ａ、４ｂによって生成される。
【０１４４】
コントローラ１０Ａは、例えば、指示信号を生成するためのプログラムが記録されたメモリと、プログラムを実行するプロセッサと、指示信号を送信する通信回路とを含む。コントローラ１０Ａは、例えばマイコンであってもよい。
【０１４５】
なお、参照番号４ａ、４ｂで示されるブロックは、厳密な意味での符号復調動作は行わないが、ここでは、説明の簡便のため、符号復調器と呼ばれる。本実施形態で説明される符号復調器４ａ、４ｂは、本開示における「変換器」の一例である。符号復調器４ａ、４ｂは、例えば、制御信号ｄ１〜ｄ４の符号系列を除いて、図１０に示される符号復調器４と同様の構造を有する。
【０１４６】
電力伝送システム１００Ａは、例えば、発電機１の電力供給量、及び／又は、負荷５ａ、５ｂの電力需要に応じて、発電機１の発電電力とは異なる電力を、負荷５ａ、５ｂに分配できる。
【０１４７】
発電機１は、所定の電力を発電する。符号変調器２は、発電された電力を符号変調する。符号変調された電力は、伝送路３を介して、符号変調器２から符号復調器４ａ、４ｂに送電される。符号復調器４ａ、４ｂのそれぞれは、符号変調電力を、所定の変換符号で変換する。変換された電力は、それぞれ負荷５ａ、５ｂに供給される。
【０１４８】
［２．動作］
［２−１．有効時間幅の制御］
図１４Ａは、変調符号の時間変化を示す模式図である。図１４Ａ中のΔＴは、変調符号の１ビットあたりの時間幅を示している。ここでは、一例として、復調符号の符号系列が変調符号の符号系列と等しい場合を想定する。この場合、図１４Ａは、復調符号の時間変化を示していると見なされうる。
【０１４９】
例えば、コントローラ１０Ａ又は符号復調器４ａは、図１４Ａに示される変調符号（又は復調符号）に基づいて、図１４Ｂに示される変換符号を生成する。図１４Ｂに示される変換符号は、時間幅ΔＴの期間の一部（図中のΔｔ１の期間）において、“１”又は“−１”を示す。この変換符号に応じて、例えば、符号復調器４ａが、変換動作と休止動作とを周期ΔＴで繰り返す。休止動作の間、符号復調器４ａは、電力を出力しない。これにより、発電電力の波形が周期的かつ部分的に復元される。言い換えると、符号復調器４ａは、間欠的かつ周期的に変換電力を出力する。その結果、負荷に供給される電力量が所望の値に調整されうる。
【０１５０】
本実施形態において、変換符号の1ビットあたりの時間幅とは、符号変調電力が変換される継続期間の幅（例えば、図１４ＢのΔｔ１）を意味する。本開示において、この時間幅は、「有効時間幅」と呼ばれる場合がある。有効時間幅Δｔ１は、変調符号の１ビットあたりの時間幅ΔＴに対して、０＜Δｔ１＜ΔＴを満たす。
【０１５１】
［２−２．実施例１］
実施例１として、発電機１によって発電された１００ｍＡの交流が、５０ｍＡの直流に変換されて負荷５ａに供給される例について説明する。
【０１５２】
実施例１では、図１３に示される電力伝送システム１００Ａが用いられた。符号変調器２は、図９に示される回路を備え、符号復調器４ａ、４ｂのそれぞれは、図１０に示される回路を備えていた。
【０１５３】
符号変調器２の制御信号ｍ１〜ｍ４は、上記の表３に示されるｍ１〜ｍ４符号系列を有していた。符号復調器４ａの制御信号ｄ１〜ｄ４は、上記の表４に示される符号系列を有していた。符号復調器４ｂは、全てのスイッチがオフ状態に維持された。
【０１５４】
制御信号ｍ１〜ｍ４の周波数は３５ｋＨｚであり、１ビットあたりの時間幅ΔＴは、｛１／（３５ｋＨｚ）｝／２＝約１４．３マイクロ秒であった。制御信号ｄ１〜ｄ４の有効時間幅Δｔ１は、０．５×ΔＴ＝約７．１マイクロ秒であった。
【０１５５】
図１５Ａ〜１５Ｃは、実施例１に係る、発電電流Ｉ１、変調電流Ｉ２、変換電流Ｉ３１の波形を示す。
【０１５６】
図１５Ｃにおいて、変換電流Ｉ３１は、約１４．３マイクロ秒の周期で繰り返されるパルス電流であり、各パルスの電流値は１００ｍＡ、時間幅は約７．１マイクロ秒であった。この変換電流Ｉ３１は、例えば、平滑回路によって平滑化されることによって、５０ｍＡの直流となる。
【０１５７】
なお、図１５Ａ、図１５Ｂの波形には脈流成分が表れているが、この脈流は、変調電流の一部が符号復調器４ｂで反射されることによって生じたものである。
【０１５８】
実施例１における復調符号と変換符号との関係について補足する。
【０１５９】
第１半周期（０〜１００マイクロ秒）において、符号復調器４ａの制御信号ｄ１〜ｄ４は、符号変調器２の制御信号ｍ１〜ｍ４と一致している。すなわち、第１半周期において、制御信号ｄ１〜ｄ４は、符号復調器４ａに、符号復調動作と休止動作とを周期的に繰り返させる。その結果、第１半周期では、正の発電電流Ｉ２の一部が、正の電流Ｉ３１として周期的に復元される。
【０１６０】
一方、第２半周期（１００〜２００マイクロ秒）において、符号復調器４ａの制御信号ｄ１〜ｄ４は、符号変調器２の制御信号ｍ１〜ｍ４と一致していない。そのため、制御信号ｄ１〜ｄ４は、符号復調器４ａに、復調動作とは異なる所定の変換動作と休止動作とを周期的に繰り返させる。この所定の変換動作は、変調電流Ｉ２を符号復調させて、さらに、電流の向きを反転させる操作に相当する。その結果、第２半周期では、負の発電電流Ｉ２の一部が、正の電流Ｉ３１に周期的に変換されている。なお、第２半周期の変換符号は、第２半周期の復調符号をビット反転させたものに相当する。
【０１６１】
本開示における「変換符号」は、復調符号そのものに有効時間幅を設定したものだけに限定されず、復調符号に基づく所定の符号に有効時間幅を設定したものをも含む。
【０１６２】
［２−３．有効時間幅の相補的な制御］
電力伝送システム１００Ａにおいて、符号復調器４ａが上述の休止動作を行っている間に、符号復調器４ｂが符号復調動作を行ってもよい。例えば、符号復調器４ａと符号復調器４ｂとが、相補的に符号変調電力を変換してもよい。
【０１６３】
例えば、コントローラ１０Ａ又は符号復調器４ｂは、図１４Ａに示される変調符号（又は復調符号）に基づいて、図１４Ｃに示される変換符号を生成する。図１４Ｃに示される変換符号は、時間幅ΔＴの期間の一部（図中のΔｔ２の期間）において“１”又は“−１”を示す。図１４Ｂ及び図１４Ｃに示されるとおり、符号復調器４ａで用いられる第１の変換符号の有効時間幅Δｔ１と、符号復調器４ｂで用いられる第２の変換符号の有効時間幅Δｔ２は、互いに相補的な関係にある。これにより、符号復調器４ａ、４ｂは、符号変調電力を交互に出力する。その結果、負荷５ａ、５ｂに供給される電力量が所望の値に調整されうる。
【０１６４】
第１の変換符号の有効時間幅Δｔ１、第２の変換符号の有効時間幅Δｔ２、変調符号の１ビットあたりの時間幅ΔＴは、例えば、次の関係を満たす。
【０１６５】
［数８］
Δｔ１＋Δｔ２≦ΔＴ
０＜Δｔ１＜ΔＴ
０＜Δｔ２＜ΔＴ
【０１６６】
例えば、Δｔ１＋Δｔ２＝ΔＴが成り立つとき、符号復調器４ａ、４ｂは、完全に相補的に動作する。例えば、Δｔ１＝０．４×ΔＴ、かつ、Δｔ２＝０．６×ΔＴであってもよく、あるいは、Δｔ１＝０．６×ΔＴ、かつ、Δｔ２＝０．４×ΔＴであってもよい。
【０１６７】
例えば、Δｔ１＋Δｔ２＜ΔＴが成り立つとき、符号復調器４ａ、４ｂは、所定のデッドタイムを挟んで、相補的に動作する。例えば、Δｔ１＝０．４×ΔＴ、かつ、Δｔ２＝０．５×ΔＴであってもよく、あるいは、Δｔ１＝０．５×ΔＴ、かつ、Δｔ２＝０．４×ΔＴであってもよい。
【０１６８】
［２−４．実施例２］
実施例２として、発電機１によって発電された１００ｍＡの交流の一部が、５０ｍＡの直流に変換されて負荷５ａに供給され、残部が５０ｍＡの直流に変換されて負荷５ａに供給される例について説明する。
【０１６９】
実施例２では、実施例１と同様の電力伝送システム１００Ａが用いられた。符号変調器２の制御信号ｍ１〜ｍ４、及び、符号復調器４ａの制御信号ｄ１〜ｄ４は、実施例１と同様であった。
【０１７０】
符号復調器４ｂの制御信号ｄ１〜ｄ４は、上記の表４に示される符号系列を有していた。制御信号ｄ１〜ｄ４の有効時間幅Δｔ２は、０．５×ΔＴ＝約７．１マイクロ秒であった。
【０１７１】
図１６Ａ〜１６Ｄは、実施例２に係る、発電電流Ｉ１、変調電流Ｉ２、変換電流Ｉ３１、変換電流Ｉ３２の波形を示す。
【０１７２】
図１６Ｃ及び１６Ｄにおいて、変換電流Ｉ３１、Ｉ３２のそれぞれは、約１４．３マイクロ秒の周期で繰り返されるパルス電流であった。変換電流Ｉ３１が１００ｍＡであるとき、変換電流Ｉ３２は０ｍＡであり、変換電流Ｉ３２が０ｍＡであるとき、変換電流Ｉ３２は１００ｍＡであった。これらの変換電流Ｉ３１、Ｉ３２のそれぞれは、例えば、平滑回路によって平滑化されることによって、５０ｍＡの直流となる。
【０１７３】
（第２の実施形態）
以下では、第２の実施形態のうち、参考形態及び第１の実施形態と異なる点について説明される。第２の実施形態に係る電力伝送システムは、第１の実施形態に係る電力システムと同様である。
【０１７４】
［１．動作］
［１−１．変調符号と復調符号の相関度の変更］
図１７は、変換符号の時間変化を示す模式図である。ここでは、一例として、復調符号の符号系列が変調符号の符号系列と等しい場合を想定する。この場合、図１７に示される変換符号は、図１４Ａに示される復調符号の符号系列の４番目のビットを変更したものに相当する。この変換符号に応じて、例えば、符号復調器４ａが、４番目のビットに相当する期間において休止し、その他のビットに相当する期間において符号復調動作を行う。これにより、発電電力の波形が部分的に復元される。言い換えると、符号復調器４ａは、間欠的に変換動作を行い、これにより、間欠的に変換電力を出力する。その結果、負荷に供給される電力量が所望の値に調整されうる。
【０１７５】
変換符号は、例えば、変調符号に対応する復調符号の一部を変更することによって生成される。変換符号は、復調符号と所定の相関度を有する。変換符号と復調符号との相関度は、変換符号の各ビット値が復調符号又は変調符号の対応するビット値と一致する割合である。相関度は、０より大きく、１よりも小さい。この相関度は、変換符号のビット数をＮとするとき、ｉ／Ｎ（ｉ＝１，・・・，Ｎ−１）の離散的な値をとり得る。相関度の最小値は１／Ｎであり、最大値は（Ｎ−１）／Ｎである。比較的大きな電力を伝送する場合には、例えば、相関度は０．５より大きく、かつ、１より小さくてもよく、０．７より大きく、かつ、１より小さくてもよい。一方、比較的小さな電力を伝送する場合には、例えば、相関度は０より大きく、かつ、０．３より小さくてもよく、０より大きく、かつ、０．５より小さくてもよい。
【０１７６】
［１−２．動作例］
本動作例では、発電機１によって発電された直流が、所定の波形を有する電流に変換されて負荷５ａに供給される例について説明する。
【０１７７】
本動作例では、図１３に示される電力伝送システム１００Ａが用いられる。符号変調器２は、図７に示されるＨブリッジ回路２３及び制御回路２５を備える。符号復調器４ａ、４ｂのそれぞれは、図７に示されるＨブリッジ回路３３及び制御回路３５を備える。
【０１７８】
符号変調器２の制御信号ｍ１、ｍ２、及び、符号復調器４ａの制御信号ｄ１、ｄ２は、例えば、下記の表５に示される符号系列を有する。符号復調器４ｂは、例えば、全てのスイッチがオフ状態に維持される。
【０１７９】
【表５】
2017108393.tif 000007
【０１８０】
表５において、制御信号ｄ１、ｄ２の４番目のビットは、それぞれ、制御信号ｍ１、ｍ２の４番目のビットが反転したものに相当する。制御信号ｄ１、ｄ２の９番目のビットは、それぞれ、制御信号ｍ１、ｍ２の９番目のビットが反転したものに相当する。制御信号ｄ１、ｄ２の４番目及び９番目以外のビットのそれぞれは、制御信号ｍ１、ｍ２の対応するビットと一致する。その結果、符号復調器４ａは、４番目及び９番目のビットに相当する期間においては電流を出力せず、その他のビットに相当する期間において復調電流を出力する。
【０１８１】
（その他の実施形態）
本開示は、上記の参考形態及び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、種々の形態で説明された特定の例に限定されず、それらの形態に対して、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、複数の形態が組み合わされた形態をも含む。
【０１８２】
第１及び第２の参考形態、及び第１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。
【０１８３】
第１及び第２の参考形態、及び第１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。第２の実施形態において、制御信号は、１０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。
【０１８４】
第１の実施形態の実施例１及び２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２の実施形態の動作例において、符号変調器および符号復調器は、図７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９及び１０に示される回路であってもよい。
【０１８５】
第１及び第２の参考形態、並びに、第１及び第２の実施形態において例示された符号復調器は、任意の電力伝送システムの中で使用されてもよく、特定のシステムに限定されない。
【０１８６】
第１及び第２の参考形態、並びに、第１及び第２の実施形態において、コントローラは、符号変調器及び符号復調器の外部に存在するものとして説明されたが、本開示はこれに限定されない。コントローラの機能の少なくとも一部は、符号変調器及び符号復調器の少なくとも１つに組み込まれていてもよい。
【０１８７】
第１及び第２の参考形態、並びに、第１及び第２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。
【０１８８】
第１及び第２の参考形態、並びに、第１及び第２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。
【０１８９】
第２の参考形態において、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。
【０１９０】
第１及び第２の実施形態では、１つの発電機と２つの負荷を備えた電力伝送システムが例示されたが、発電機の数、及び負荷の数は、これに限られるものではない。
【０１９１】
電力伝送システムが複数の符号変調器と複数の符号復調器とを備える場合、複数の符号変調電力が共通の伝送路を介して同時に伝送されうる。この場合、例えば、伝送路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。また、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。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。そのため、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。
第１及び第２の参考形態、並びに、第１及び第２の実施形態において、伝送路は、有線伝送路又は無線伝送路であってもよく、有線伝送路と無線伝送路とが組み合わされたものであってもよい。
【０１９２】
図１８は第１及び第２の実施形態の変形例に係る電力伝送システム１００Ｂの構成を示す。電力伝送システム１００Ｂは、無線システム４０、５０ａ、５０ｂと、有線伝送路４５を含む。有線伝送路４５の一端は、無線システム４０に接続され、他端は、複数に分岐して、無線システム５０ａ、５０ｂに接続される。無線システム４０は、無線送信機４１と、無線伝送路４２と、無線受信機４３とを含む。無線システム５０ａは、無線送信機５１ａと、無線伝送路５２ａと、無線受信機５３ａとを含む。無線システム５０ｂは、無線送信機５１ｂと、無線伝送路５２ｂと、無線受信機５３ｂとを含む。
【０１９３】
無線送信機４１は、入力された符号変調電力に応じて所定の搬送波を所定の変調方式で変調し、変調波を無線伝送路４２を介して無線受信機４３に無線伝送する。無線受信機４３は、無線伝送路４２を介して受信した無線伝送波を、対応する復調方式で復調し、復調波を出力する。無線システム５０ａ、５０ｂについても、同様の動作を行う。無線伝送の変調方式の例としては、振幅変調方式、及び、ＰＳＫ変調方式が挙げられる。
【０１９４】
（実施形態の概要）
第１の態様に係る電力受信装置は、
第１の電力を所定の変調符号を用いて符号変調して交流の符号変調波を発生して送信する符号変調器を備える電力送信装置から送電される、電力を含む交流の符号変調波を、有線伝送路を介して受信する電力受信装置であって、
受信した交流の符号変調波を前記変調符号に対応する復調符号とは異なる復調符号を用いて符号復調して、前記第１の電力の電力量とは異なる電力量を有する第２の電力に変換して出力する符号復調器を備える。
【０１９５】
第２の態様に係る電力受信装置は、第１の態様に係る電力受信装置において、上記符号復調に用いる復調符号は、当該復調符号の有効時間幅が前記変調符号の有効時間幅よりも小さくなるように構成されることで前記第２の電力を調整する。
【０１９６】
第３の態様に係る電力受信装置は、第１の態様に係る電力受信装置において、上記符号復調に用いる復調符号は、当該復調符号の少なくとも一部が前記変調符号から変更されるように構成されることで前記第２の電力を調整する。
【０１９７】
第４の態様に係る電力受信装置は、第１〜第３の態様のうちのいずれか１つに係る電力受信装置において、前記変調符号及び前記復調符号は所定の直交符号である。
第５の態様に係る電力伝送システムは、
第１の電力を所定の変調符号を用いて符号変調して交流の符号変調波を発生して送信する符号変調器を備える電力送信装置と、
第１〜第４の態様のうちのいずれか１つの電力受信装置とを備える。
【０１９８】
第６の態様に係る電力伝送システムは、第５の態様に係る電力伝送システムにおいて、前記第１の電力は交流電力であり、前記第２の電力は直流電力と交流電力とのうちの少なくとも１つである。
【０１９９】
第７の態様に係る電力伝送システムは、第５又は第６の態様に係る電力伝送システムにおいて、前記電力送信装置から前記電力受信装置に対して電力を順方向に伝送することに代えて、
前記電力送信装置の符号変調器を符号復調器として用い、
前記電力受信装置の符号復調器を符号変調器として用いることで逆方向で電力を伝送する。
【０２００】
第８の態様に係る電力伝送システムは、第５〜第７の態様のうちのいずれか１つに係る電力伝送システムにおいて、
前記符号変調器は、前記変調符号を生成する第１の生成回路を備え、
前記符号復調器は、前記復調符号を生成する第２の生成回路を備える。
【０２０１】
第９の態様に係る電力伝送システムは、第８の態様に係る電力伝送システムにおいて、
前記電力伝送システムは当該電力伝送システムを制御するコントローラを備え、
前記コントローラは前記符号変調器に対して、前記変調符号を生成するための制御信号、変調開始時刻及び変調終了時刻を出力し、
前記コントローラは前記符号復調器に対して、前記復調符号を生成するための制御信号、復調開始時刻及び復調終了時刻を出力し、
前記符号変調器は前記変調符号を生成するための制御信号、変調開始時刻及び変調終了時刻に基づいて前記第１の電力を符号変調し、
前記符号復調器は前記復調符号を生成するための制御信号、復調開始時刻及び復調終了時刻に基づいて前記第２の電力に符号復調する。
【０２０２】
第１０の態様に係る電力伝送システムは、第９の態様に係る電力伝送システムにおいて、
前記電力送信装置は、前記第１の電力の電力量を計測する第１の電力測定手段を備え、
前記電力受信装置は、前記第２の電力の電力量を計測する第２の電力測定手段を備える。
【０２０３】
第１１の態様に係る電力伝送システムは、第１０の態様に係る電力伝送システムにおいて、
前記電力伝送システムは複数の符号変調器と複数の符号復調器を備え、
前記コントローラは、前記第１の電力測定手段により計測された前記第１の電力の電力量及び前記第２の電力測定手段により計測された前記第２の電力の電力量に基づいて、前記複数の符号変調器と前記複数の符号復調器の動作を制御することで、前記複数の符号変調器と前記複数の符号復調器の電力系統間で電力を融通する。
【０２０４】
第１２の態様に係る電力伝送システムは、第１１の態様に係る電力伝送システムにおいて、
前記電力送信装置の符号変調器と前記有線伝送路との間に挿入される第１の無線電力伝送システムと、
前記有線伝送路と前記電力受信装置の符号復調器との間に挿入される第２の無線電力伝送システムとのうちの少なくとも１つを備える。
【０２０５】
第１３の態様に係る電力伝送システムは、
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符号変調器と、
前記符号変調電力を送信する無線送信機とを備える。
【０２０６】
第１４の態様に係る電力伝送システムは、
符号変調電力を受信する無線受信機と、
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符号復調器とを備える。
【０２０７】
第１５の態様に係る電力伝送システムは、
第１３の態様に係る前記符号変調器及び前記無線送信機と、第１４の態様に係る前記無線受信機及び前記符号復調器とを備える。
【０２０８】
第１６の態様に係る電力伝送システムは、第１５の態様に係る電力伝送システムにおいて、
前記無線送信機から送られる前記符号変調電力を受信する別の無線受信機と、
前記別の無線受信機に接続された有線伝送路と、
前記有線伝送路に接続され、前記無線受信機に前記符号変調電力を送信するた別の無線送信機とをさらに備える。
【０２０９】
本開示によれば、電力伝送システムにおいて、送電元となる発電機と送電先となる電力負荷の組み合わせと融通電力量を能動的に指定した上で、複数の組み合わせの間での電力融通を１つの電力有線伝送路上で同時かつ独立に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０２１０】
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。
【符号の説明】
【０２１１】
１、１ａ、１ｂ    発電機
２、２ａ、２ｂ    符号変調器
３    伝送路
４、４ａ、４ｂ    符号復調器
５、５ａ、５ｂ    負荷
１ｍ、１ｍａ、１ｍｂ、５ｍ、５ｍａ、５ｍｂ    電力測定器
１０、１０Ａ、１０Ｂ    コントローラ
１０Ａ１    有効時間幅調整コントローラ
１０Ａ２    符号変更コントローラ
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、１００Ａ、１００Ｂ    電力伝送システム
４０、５０ａ、５０ｂ    無線システム
４１、５１ａ、５１ｂ    無線送信機
４２、５２ａ、５２ｂ    無線伝送路
４３、５３ａ、５３ｂ    無線受信機
ｄ１〜ｄ４    制御信号
Ｄ１、Ｄａ、Ｄｂ    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    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
【図１】
2017108393.tif 000008
【図２】
2017108393.tif 000009
【図３】
2017108393.tif 000010
【図４Ａ】
2017108393.tif 000011
【図４Ｂ】
2017108393.tif 000012
【図４Ｃ】
2017108393.tif 000013
【図５】
2017108393.tif 000014
【図６】
2017108393.tif 000015
【図７】
2017108393.tif 000016
【図８Ａ】
2017108393.tif 000017
【図８Ｂ】
2017108393.tif 000018
【図８Ｃ】
2017108393.tif 000019
【図９】
2017108393.tif 000020
【図１０】
2017108393.tif 000021
【図１１】
2017108393.tif 000022
【図１２】
2017108393.tif 000023
【図１３】
2017108393.tif 000024
【図１４Ａ】
2017108393.tif 000025
【図１４Ｂ】
2017108393.tif 000026
【図１４Ｃ】
2017108393.tif 000027
【図１５Ａ】
2017108393.tif 000028
【図１５Ｂ】
2017108393.tif 000029
【図１５Ｃ】
2017108393.tif 000030
【図１６Ａ】
2017108393.tif 000031
【図１６Ｂ】
2017108393.tif 000032
【図１６Ｃ】
2017108393.tif 000033
【図１６Ｄ】
2017108393.tif 000034
【図１７】
2017108393.tif 000035
【図１８】
2017108393.tif 000036