CN113574767A - 供电装置以及电力供给*** - Google Patents

供电装置以及电力供给*** Download PDF

Info

Publication number
CN113574767A
CN113574767A CN202080018173.XA CN202080018173A CN113574767A CN 113574767 A CN113574767 A CN 113574767A CN 202080018173 A CN202080018173 A CN 202080018173A CN 113574767 A CN113574767 A CN 113574767A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
power supply
signal
unit
receiving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080018173.XA
Other languages
English (en)
Inventor
梅野健
大石英司
西村佳隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daiwa Electric Power Co ltd
Kyoto University NUC
Original Assignee
Daiwa Electric Power Co ltd
Kyoto University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daiwa Electric Power Co ltd, Kyoto University NUC filed Critical Daiwa Electric Power Co ltd
Publication of CN113574767A publication Critical patent/CN113574767A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/20—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/40—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00—Code division multiplex systems
    • H04J13/10—Code generation
    • H04J13/12—Generation of orthogonal codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • 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
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Abstract

本发明的目的在于提供一种供电装置以及电力供给***，其在消费端自由地选择电力，且能够在受电时确定输电源，能够可靠并且安全地在交易当事人(收发者)之间进行输电。提供一种供电装置以及电力供给***，其具有：基带部，生成电力信号；调制处理部，调制电力信号以赋予确定由基带部生成的电力信号的输电源的码，生成能够通过受电装置来解调的调制信号；以及发送部，传输由调制处理部生成的调制信号。

Description

供电装置以及电力供给***
技术领域
本说明书中的公开涉及为了对受电装置进行供电而传输电力信号并且进行与所述传输相关的数据的收发的供电装置以及具有该供电装置的电力供给***。
背景技术
伴随电力的零售自由化，推进积极使用可再生能源电力。为了进一步促进使用，需要能够在消费端自由地选择电力的供给者的***。因此，电力供给源(输电源)的确定在该***的构建中是重要的技术问题。
然而，即使是输电源不同的电力，为了对所述消费者进行供给，电力一旦流入电力网络，就与由其他的输电源供给的电力一体地被一同托送，因此无法在所述消费端确定电力的输电源。
因此，提出了一种电力交易平台，其发行作为证明发电量、消耗的电力量的数字证书的令牌，并且向区块链的账簿记录发电企业与消费者的交易记录，并通过参照账簿的记录，能够确认所述消费者从哪里的电源筹取电力，发电企业向哪个消费者供给电力(例如，参照非专利文献1。)。
另外，近年来，关于电力供给技术，基于无线电力传输的非接触供电受到关注。总务省也推进应对电器即受电装置的无线化的制度设计的讨论，今后，预计应对非接触供电的所述受电装置会增多。例如，在所述受电装置位于能够进行多个供电装置的供电的范围(供电区域)的边界上的情况下，需要一种在所述受电装置侧的所述多个供电装置中，根据供电状况、受电状况，适当地选择任意的供电装置的结构。
因此，以往，提出了一种非接触供电***，其中，受电装置对多个供电装置发送作为自身请求供电的电力的请求电力，供电装置在从受电装置接收到所述请求电力时，根据接收到的请求电力，生成作为受电装置选择供电装置时的判断基准利用的判断基准信息，将所生成的判断基准信息发送给受电装置，受电装置接收判断基准信息，根据判断基准信息选择自身接受供电的供电装置，对所选择的供电装置发送供电开始请求，供电装置在接收到供电开始请求时，开始向受电装置供电(例如，参照专利文献1。)。
此外，如上所述，伴随电力自由化、无线电力传输技术的发展，预计输电源、受电目的地的终端的多元化会加速。在信息通信领域中，已知关于收发双方的终端的多元连接，为了排除在接收侧解调时发生的“其他用户干扰”，进行扩谱调制，特别是在使用功率恒定的混沌扩展码的情况下，得以确保完备正交性，且自相关特性良好(例如，参照专利文献2。)。
进一步，作为多载波调制方式，已知正交频分多址(ORTHOGORAL FrequencyDivision Multiplex：OFDM)，但是由于合成多个不同频率，因此振幅变动大，在特定时间出现较大峰值，有可能带来放大率的饱和。因此，峰值与平均值的比(Peak to Average PowerRatio：PAPR)的降低成为重要的技术问题。这一点，从信号处理的观点来看，据报告使用概周期频率配置的超频率复用方式有效(例如，参照非专利文献2。)。
此外，已知非接触供电中，在磁场谐振耦合方式、即通过在送电受电装置的两者中使用由使谐振频率一致的线圈(L)与分配器(C)构成的LC谐振器产生共振状态的方式中，能够在大气隙时实现高效率且大电力(例如，参照非专利文献3。)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5116904号公报
专利文献2：日本专利第5131550号公报
非专利文献
非专利文献1：“日经业务在线日经能源NextMINNA DENRYOKU和ENERES、电力区块链启动(みん電にエナリス、電力ブロックチェーン始動)”、[在线]、2018年3月19日、[2018年10月28日检索]、网络<URL：https://business.nikkeibp.co.jp/atcl/report/16/022700115/031500093/>
非专利文献2：中泽勇夫、梅野健、“使用概周期频率配置的卫星通信方式的性能评价”一般社团法人电子信息通信学会、电子信息通信学会技术研究报告、第115号、75页-79页、2015年11月
非专利文献3：居村岳广、堀洋一、“电磁感应方式与磁场谐振耦合方式的统一理论”、一般社团法人电力学会、电力学会论文集D、产业应用部门期刊、第135卷6号、697页-710页、2015年6月
发明内容
本发明所要解决的技术问题
然而，在所述电力交易平台中，终究是虚拟地确定电力的消耗量与发电量匹配的结构，因此存在以下技术问题：即，通过不同的***来处理账簿的记录数据与被供给的电力，并且传输路也不同，因此无法保证两者实时相伴，***的结构也复杂。
另外，所述专利文献1所涉及的现有技术在从受电装置对多个供电装置请求供电时，各供电装置求出从所述受电装置的当前位置至该受电装置的距离，根据求出的距离推算向受电装置发送电力时的传输效率并发送至受电装置。受电装置是如下结构：即，将接收到的传输效率作为判断基准信息接收，选择传输效率良好的供电装置并发送供电开始请求，从所选择的供电装置开始供电。因此，供电装置顶多是在限定于基于所述传输效率的判断基准信息的范围内选择，而不是能够自由地选择消费者所希望的输电目的地的结构。另外，与电力交易平台的情况同样地，电力的供电工序与所述判断基准信息的收发处理工序是分开的***，因此存在上述同样的技术问题。
进一步，如上所述，伴随受电终端的多元化，与信息通信领域同样地，还需要电力交易当事人(即，供电侧与受电侧)能够可靠且安全地进行交易。
该说明书中的公开是为了解除上述技术问题而提出的，目的在于提供一种供电装置以及电力供给***，其在消费端自由地选择电力，且能够在受电时确定输电源，并且交易当事人(供电侧与受电侧)能够可靠、并且、安全地进行交易。
用于解决技术问题的技术方案
为了达成上述目的，本说明书的公开所涉及的供电装置的最主要的技术特征在于，具有：
基带部，生成用于对受电装置进行供电的电力信号；
调制处理部调制所述电力信号以赋予确定由所述基带部生成的所述电力信号的输电源的码，并生成能够由所述受电装置解调的调制信号；以及发送部，传输由所述调制处理部生成的调制信号。
根据这种结构，能够预先对电力信号本身进行编码并调制，且与确定输电源的信息一起传输到受电装置。
所述编码的处理例如能够使用混沌扩展码、概周期函数码。
另外，所述调制处理部也可以通过确定至少一个以上的输电源的电力信号的所述概周期函数码来生成所述调制信号，所述发送部在规定的频带中，对彼此不同的多个副载波分配所述调制信号并用多载波来传输。
发明效果
本说明书的公开所涉及的供电装置以及供电***发挥能够在消费端自由地选择电力的供给者并且在受电时确定输电源的效果。另外，还发挥促使积极使用可再生能源电力，加速普及非接触电力供给的效果。
附图说明
图1中的(A)是供电装置的结构框图，(B)是构成本说明书的公开所涉及的电力供给***的受电装置的结构框图。
图2是说明基于扩谱调制处理的供电装置以及受电装置的调制处理部以及解调处理部的图，(A)是供电装置的调制处理部的结构框图，(B)是受电装置的调制处理部的结构框图。
图3是说明多载波的频率配置在多载波之间不同步，频率间隔为非等间隔且设为概周期频率配置的供电装置以及受电装置的调制处理部的图，(A)是供电装置的调制处理部的结构框图，(B)是受电装置的调制处理部的结构框图。
图4是说明在电力信号的多载波中，将概周期频率设为磁场谐振方式的谐振频率进行输电的情况的图，(A)是基本电路结构图，(B)是所述基本结构电路的等价电路图。
图5是示出从供电装置输电多个概周期频率，并具备与各概周期频率一致的谐振电路的多个受电装置的图。
图6是第一实施方式所涉及的电力供给***的结构框图。
图7是示出第一实施方式的具体的实施例的图，(A)是示出基于具备供电装置以及受电装置的智能手机的电力供给的状态的示意图，(B)是示出基于具备供电装置以及受电装置的汽车的电力供给的状态的示意图，(C)是示出基于具备供电装置以及受电装置的无人飞行物(无人机)的电力供给的状态的示意图。
图8是示出第一实施方式所涉及的电力供给装置以及受电装置为汽车的情况下的供电方式的示意图，(A)示出供电侧的移动体为多个且受电侧的移动体为单个的情况下的供电状态，(B)示出供电侧的移动体为单个且受电侧的移动体为多个的情况下的供电状态，(C)示出受电侧的移动体连续地移动到相邻的小区的情况下的供电状态。
图9是第二实施方式所涉及的电力供给***的结构框图。
图10是发送到第二实施方式的受电装置的通信数据的概略结构图。
图11是第三实施方式所涉及的电力供给***的结构框图。
图12是示出第三实施方式所涉及的受电装置的显示部中的画面显示例的图。
图13是第四实施方式所涉及的电力供给***的结构框图。
图14是第五实施方式所涉及的电力供给***的结构框图。
图15是示出仅对预先由第四实施方式所涉及的受电装置的设定部设定的供电装置进行受电的状态的示意图。
图16是第六实施方式所涉及的电力供给***的结构框图。
图17是示出将第六实施方式所涉及的电力供给***应用于便携式生命体征数据测量器的情况下的具体的实施例的图。
图18是第七实施方式所涉及的电力供给***的结构框图。
图19是第八实施方式所涉及的电力供给***的结构框图。
图20是示出由第八实施方式所涉及的电力供给***的供电条件处理部对供电条件不同的受电装置进行供电的状态的示意图，(A)是示出对于经过规定的地点的汽车，以使电力量在通过认证的汽车与未通过认证的汽车中不同的方式进行供电的状态的图，(B)是示出对受电装置赋予优先级，按照该优先级改变电力量进行供电的状态的图。
图21是第八实施方式所涉及的电力供给***的结构框图。
图22是示出由第八实施方式所涉及的电力供给***的供电装置的选择部根据来自受电装置的状态信息信号选择供电对象进行供电的状态的示意图。
图23是第九实施方式所涉及的电力供给***的结构框图。
图24是第十实施方式所涉及的电力供给***的结构框图。
图25是示出在第十实施方式所涉及的电力供给***中，进行受电与供电的情况下的蓄电部、日志信息生成部、计算部的处理的图。
图26是第十实施方式所涉及的电力供给***的变形例的结构框图。
图27是示出将第十实施方式所涉及的电力供给***应用于智能家居的情况下的具体的实施例的示意图。
图28是第十一实施方式所涉及的电力供给***的结构框图。
图29是示出在第十一实施方式所涉及的电力供给***中，应用于智能城市的情况下的具体的实施例的示意图。
图30是示出基于电力供给***的最短路径选择的供给***的示意图。
图31是示出基于电力供给***的动态路径选择的供给***的示意图，(A)是示出时间t1时的路径选择的示意图，(B)是示出时间t2时的路径选择的示意图，(C)是示出时间t3时的路径选择的示意图。
图32是示出基于按照电力供给***的优先条件进行的路径选择的供给***的示意图，(A)是示出按照受电装置侧的优先条件进行的路径选择的示意图，(B)是示出按照供电装置侧的优先条件进行的路径选择的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图，对用于实施本说明书的公开的方式进行说明。在后续的实施方式具有与先前说明的实施方式相对应的结构要素的情况下，赋予相同的附图标记并省略重复的说明。另外，在各实施方式中仅说明结构的一部分的情况下，存在对于该结构的其他部分使用先前说明的实施方式的附图标记的情况。在各实施方式中未明示能够具体地进行组合的情况下，只要不特别对该组合产生障碍，各实施方式也能够彼此部分组合。进一步，以下说明的实施方式是示例，并不限定于以下的实施方式，只要不脱离本说明书公开的宗旨，就可以进行各种变更。
通常，在信息通信领域中，通过对数据进行加密，即使高频介质物理上到达不特定多数的接收终端也能够仅对特定终端传输数据。另一方面，例如，在电波辐射方式的非接触电力传输的情况下，为无调制连续辐射，谱较窄，有干扰，因此难以如所述信息通信领域那样仅对特定终端传输数据。根据以上的观点，本说明书的公开具有在传输电力之前，预先进行数字加工并进行编码的、以往不存在的特征。
图1是示出构成本说明书的公开所涉及的供电装置与电力供给***的受电装置的概略的结构框图。图1的结构框图是为了说明本说明书的公开的特征而仅由必要的结构要素构成的概略图，电力的收发所需的通常的结构要素已被简化。另外，如后所述，供电装置、受电装置除了分别构成为专用机的情形之外，也存在如后所述具备电力供给、受电功能以外的功能的同时具有供电、受电两个功能的移动体终端。
图1中的(a)是供电装置的结构框图。供电装置1包括：基带部11，生成调制前的基带信号即电力信号；调制处理部12，调制所述电力信号以赋予确定由基带部11生成的电力信号的输电源的码，并生成能够由后述的的受电装置解调的调制信号；以及发送部13，传输由调制处理部12生成的调制信号。
另一方面，图1中的(b)是受电装置的结构框图。受电装置2包括：接收部21，通过规定的传输路接收由供电装置1生成的调制信号；解调处理部22，对接收到的所述调制信号进行解调处理；以及被供电部23，接收通过所述解调处理获得的所述电力信号。
此外，供电装置1与受电装置2之间的传输路除了非接触(无线)的之外，也可以是通过基于电力线输送通信(PLC：Power Line Communication)、高速电力线输送通信(BPL：Broadband over Power Lines)的借助电力线的传输路。另外，在上述无线的情况下，也不对电力传输方式做特别限定。即，也可以是非辐射型的磁场耦合式(电磁感应式、磁场谐振式)、电场耦合式、渐逝波式、或者辐射型的电波式(微波等)、激光式等、借助任意的方式的传输路。
<电力供给装置>
(第一实施方式)
图2是说明基于扩谱调制处理的供电装置以及受电装置的调制处理部12以及解调处理部22的图。即，通过扩谱调制处理对电力信号赋予扩展码，并乘以电力信号从而生成调制信号。如图2中的(a)所示，调制处理部12具有：发送侧码生成部121，使用高速码系列，生成扩展码；以及复数扩展部122，将其根据两个码系列执行复数扩展。另一方面，如图2中的(b)所示，受电装置的解调处理部22具有：接收侧码生成部221，生成与发送侧码生成部121同样的扩展码；以及复数逆扩展部222，在图1中的(b)所示的接收部21中对从供电装置1的发送部13发送并由接收部21接收的调制信号进行逆扩展。
在第一实施方式中，对作为所述扩展码使用功率恒定的混沌扩展码的方式进行说明。此外，就功率恒定的混沌扩展码而言，接收信号的SN比高，在扩展码中，能够乘载于电波的信息量也急剧增多，抗衰性强，因此在发送所述电力信号的情况下也予以优选。
通常，质数p的原根q的个数利用欧拉函数
Figure BDA0003241176910000081
被予以
Figure BDA0003241176910000082
在此，发送侧码生成部121首先作为用于生成扩展码的原根q受理相对于质数p的
Figure BDA0003241176910000083
(p-1)个原根q1,q2,…,
Figure BDA0003241176910000084
中的任意个，并且与所述原根q的受理独立地，作为用于生成扩展码的序号k受理整数0,1,2,…,p-1中的任意个。
接下来，利用规定的角度θ，根据受理的所述原根q、以及受理的所述序号k，在k＝0,1,2,…,p-2的情况下，生成长度p的复数扩展码b(q,k)＝(exp(iθ),exp(2πi×q0+k/p),exp(2πi×q1+k/p),exp(2πi×q2+k/p),…,exp(2πi×q(p-2)+k/p))。另一方面，在k＝p-1的情况下，生成长度p的复数扩展码b(q,k)＝(exp(iθ),1,1,…,1)。
即，作为用于生成混沌扩展码的原根赋予所述原根q，作为用于生成混沌扩展码的识别号赋予所述整数k，生成一个复数扩展码b(q,k)。
接下来，复数扩展部122通过相对于所述整数k生成的复数扩展码b(q,k)对要传输的一个电力信号进行扩展。
解调处理部22的接收侧码生成部221也将所述原根q赋予为用于生成扩展码的原根，将所述整数k赋予为用于生成扩展码的识别号，从而生成复数扩展码。即，供电装置1与受电装置2共用原根q与识别号k，因此共用长度p的复数扩展码b(q,k)。
在此，当在图1中说明的受电装置2的接收部21接收到从供电装置1发送的电力信号时，解调处理部22的复数逆扩展部222通过相对于所述整数k生成的扩展码b(q,k)对接收到的所述电力信号进行逆扩展，获得所述电力信号。
如上所述，在本实施方式中，在供电装置1和受电装置2中共用相对于质数p的
Figure BDA0003241176910000091
个原根q1,q2,…,
Figure BDA0003241176910000092
中的任意一个原根q、整数0,1,2,…,p-1中的任意整数k、以及规定的角度θ(典型地，为θ＝0)。所述复数扩展码b(q,k)是具有完备的正交性且自相关特性也良好的码。
(第二实施方式)
在第二实施方式中，对作为所述扩展码使用概周期函数码的方式进行说明。
在本实施方式中，在令k为1至K的整数且为识别K个概周期函数码的识别符的情况下，用δ+(k-1)/K表示分别确定K个概周期函数码的参数。在K个概周期函数码中，将与用户数或者通道数相应的数量的码用于调制。
在此，K是N或者2N(N是概周期函数码的码长度)，δ优选为比0大且小于1/N的实数。
在扩谱调制处理中，如图1中的(a)所示，使用所述概周期函数码的供电装置1具备调制电力信号的调制处理部12。调制处理部12对电力信号乘以概周期函数码输出调制信号。由发送部13发送的调制信号(发送数据)也可以是乘以BPSK、QPSK、16QAM等的一次调制的。从调制处理部12输出的调制信号经过传输路由受电装置2接收并由解调处理部22解调，在被供电部23中被供给电力。
(第三实施方式)
在第三实施方式中，对在以多载波传输的情况下，多载波的频率配置为在多载波之间非同步，频率间隔为非等间隔的概周期频率配置的方式进行说明。在此，概周期频率配置是指，相对于作为信号序列的划分的帧时间长度在任意的副载波之间也非同步的频率配置，包含非等间隔的配置，概周期频率(Almost Periodic Frequnecy)是指，概周期频率配置上的各个副载波的频率。
通常，在作为多载波的调制方式的OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing：正交频分多址)方式中，作为峰值与平均值之比的PAPR(Peak to AveragePower Ratio)的减少是重要的技术问题。在本实施方式中，各个副载波相对于帧时间长度为非同步的概周期频率配置，因此即使载波复用数变多，也能够抑制PAPR变高。
图3是说明将多载波的频率配置设为概周期频率配置的供电装置以及受电装置的调制处理部12以及解调处理部22的图。
调制处理部12在从图1中的(a)的基带部11受理电力信号时，通过串行/并行转换部124将所述电力信号(串行码)转换为具有与复用码长度N相对应的并行数的并行码。码长度N的并行码成为发送码。在副载波调制部125中，根据式1，进行概周期频率复用调制。
[式1]
发送码(d1d2d3…dN-1dN)
从发送***发送的码序列(y1y2y3…yN-1yN)
输入输出的关系式
Figure BDA0003241176910000101
在此，代入频率轴上的概周期频率的表达并用以下来表示。
Figure BDA0003241176910000102
在此，
Ak,Bk：概周期频率第k个副载波的振幅值
Pdk：概周期频率第k个质数
n：n次方根
I：虚数单位
T：进行信号处理的时间长度
副载波调制部125进行码长度N的发送码(d1d2d3…dN-1dN)的副载波调制，输出码序列(y1y2y3…yN-1yN)所示的概周期频率配置多载波信号。副载波调制部125根据从概周期频率配置生成部123赋予的多载波，进行多载波调制。
概周期频率配置生成部123例如具有：未图示的质数群存储部、概周期频率群的计算/存储部、基准频率配置的计算/存储部、以及概周期频率配置的检索/存储部即可。所述质数群存储部存储用于计算概周期频率的多个(例如，1000万个)质数。所述概周期频率群计算/存储部使用存储在所述质数群存储部的质数，计算并存储所述概周期频率。所述基准频率配置的计算/存储部计算并存储用于决定所述概周期频率配置的基准频率配置。所述概周期频率配置的检索/存储部根据概周期频率群，检索并选择基准频率配置中接近基准载波频率的概周期频率，决定所述概周期频率配置，存储所决定的所述概周期频率配置。
在式1所示的输入输出关系式中，具有元素akbk～pk(1≦k≦N)的矩阵为N×N矩阵。另外，在式1中，ρdk是用于在具有N个载波的概周期频率配置中，生成第k个频率的质数。另外，在式1中，θk是任意的实数，也可以是0。
此外，在式1所示的输入输出关系式中，未明示元素akbk以外的元素ck～pk的定义，但是将包含在元素akbk的定义中的Ak、Bk置换为Ck～Pk即可。与Ak、Bk同样地，Ck～Pk是第k个载波的振幅值。
从副载波调制部125输出的副载波信号被赋予给图1中的(a)的发送部13，作为概周期副载波输出信号(概周期频率副载波合成信号)传输至受电装置2。此外，串行/并行转换部124、副载波调制部125、以及发送部13根据从同步信号发生部126赋予的同步信号动作。
解调处理部22具备副载波解调部224、概周期频率配置生成部223、并行/串行转换部225以及同步信号发生部226。
图1中的(b)的接收部21受理接收到的调制信号(概周期频率副载波合成信号)的输入，给副载波解调部224赋予所述接收到的调制信号。副载波解调部224通过求出在所述接收到的调制信号的发送侧使用的概周期频率(解调用概周期频率配置；概周期复数载波)、与所述接收到的调制信号的互相关值(复数相关值)来进行解调。从概周期频率配置生成部223赋予解调用概周期频率配置的频率。信号的互相关值例如能够采用式2的“在时间轴上求出的方法”或者式3的“根据交叉谱求出的方法”。
[式2]
Figure BDA0003241176910000121
Figure BDA0003241176910000122
[式3]
Figure BDA0003241176910000123
从副载波解调部224输出的信号通过并行/串行转换部225转换为串行数据。该串行数据作为解调的电力信号输出至图1中的(b)所示的被供电部23，被供给电力。
此外，图1中的(b)的接收部21、副载波解调部224、概周期频率配置生成部223、并行/串行转换部225根据从同步信号发生部226赋予的同步信号动作。
(第四实施方式)
图4中的(a)是用于在图3中说明的电力信号的多载波中将概周期频率设为磁场谐振耦合方式(磁场谐振方式)的谐振频率进行输电的基本电路结构图。即为在供电装置1的调制处理部12具有一次侧电路，在受电装置2的解调处理部22具有二次侧电路的串联二次串联电容器方式(SS方式)的电路图。基于概周期频率配置的调制(与发送源相对应的、各自不同的频率的信号)能够通过使该频率与磁场谐振方式的谐振频率一致来实现，因此通过已知的基本电路来发送电力信号。此外，如图4中的(a)所示，所述一次侧电路、二次侧电路都具有RLC串联电路的结构，C1是所述一次侧电路的谐振用电容，r1是所述一次侧电路的线路电阻，L1是所述一次侧电路的线圈的电抗，C2是所述二次侧电路的谐振用电容，r2是所述二次侧电路的线路电阻，L2是所述二次侧电路的线圈的电抗，RL是二次侧电路的负载、Lm是所述L1与L2之间的互感。
图4中的(b)是所述基本电路结构图的等价电路图。通常，在等价电路的情况下，将漏感的-Lm与Lm一体化记载，但是在图4中的(b)中，对其进行了明示。在此，当令一次电路侧(电源侧)的电压为V1，二次电路侧(负载RL侧)的电压为V2，所述一次侧电路的谐振用电容C1所施加的电压为VC1、所述一次侧电路的线圈的电抗L1所施加的电压为VL1、所述一次侧电路的线路电阻r1所施加的电压为Vr1、所述二次侧电路的谐振用电容C2所施加的电压为VC2、所述二次侧电路的线圈的电抗L2所施加的电压为VL2、所述二次侧电路的线路电阻r2所施加的电压为Vr2、一次侧电路的输出电压为VLm1，二次侧电路的输入电压为VLm2时，所述一次侧电路的电压与所述二次侧电路的电压为式4、式5，但是也可以进一步变形为如式6、式7所示。
[式4]
V1＝VL1+VC1+Vr1+VLm1
[式5]
0＝VL2+VC2+Vr2+V2+VLm2
[式6]
Figure BDA0003241176910000131
[式7]
Figure BDA0003241176910000132
而且，二次侧电路的谐振条件为式8，一次侧电路的谐振频率为式9。
[式8]
Figure BDA0003241176910000133
[式9]
Figure BDA0003241176910000134
当使一次侧电路与二次侧电路的谐振频率相同时，谐振频率为如式10所示。
[式10]
Figure BDA0003241176910000135
在满足所述式10的式时，从具有一次侧电路的供电装置1发送的概周期频率的规定的电力信号仅能够由具有与该概周期频率的电力信号谐振的二次侧电路的受电装置2接收。
图5是示出从供电装置1输送具有多个概周期频率(f1、f2、f3…fm)的电力信号，并由具备与各概周期频率一致的谐振电路的多个受电装置2a、2b、2c以及2m来受电的状态的图。即使从供电装置1进行基于概周期频率配置的调制并发送具有所述多个概周期频率(f1、f2、f3…fm)的电力信号，也由于各受电装置2a、2b、2c以及2m具有在各个电力信号中仅与预先确定的概周期频率谐振的二次侧电路(谐振电路)，因此，在解调处理部中，能够仅接收具有所述确定的概周期频率的电力信号(在图4中，受电装置2a为f1，受电装置2b为f2，受电装置2c为f3，受电装置2m为fm)。
如上所述，通过磁场谐振方式，也能够在受电装置2侧仅识别所期望的电力信号，选择性地进行受电。
＜电力供给***＞
以下，通过图6至图32，对在本说明书中公开的电力供给***的结构进行说明。
(第一实施方式)
图6是电力供给***的基本结构。电力供给***为了从在图1中的(a)中说明的供电装置1向在图1中的(b)中说明的受电装置2发送电力信号，插设有传输路3。以下，在本实施方式中，对基于无线传输的电力供给***进行说明，因此传输路3表示频带。
以下，以供电装置1以及受电装置2为移动体的情况为例，对在本说明书中公开的电力供给***进行说明。图7中的(a)是所述移动体为智能手机的情况下的实施例，示出从供电侧智能手机Ms通过供电基站B对受电侧智能手机Mr发送调制信号即电力信号的情况。此外，作为本实施方式的变形例，也可以设为，连接到信息通信网络上的信息通信用基站的智能手机Ms通过所述信息通信用基站发送对远程地的智能手机Mr的供电指示数据，并根据该供电指示数据，从智能手机Mr能够受电的范围的供电基站B进行供电(未图示)。在这种情况下，供电基站B本身也连接到所述信息通信网络上，以能够接收所述供电指示数据。另外也可以设为，多个供电基站B连接到所述信息通信网络，任意的供电基站B均能够接收所述供电指示数据，并从对作为受电对象的智能手机Mr最适合的供电基站B(通常为离智能手机Mr最近距离存在的供电基站B)进行供电。图7中的(b)是所述移动体为汽车的情况下的实施例，示出从移动中的供电侧汽车Cs对向相同方向移动中的受电侧汽车Cr发送电力信号的情况。图7中的(c)是所述移动体为无人飞行物(无人机)的情况下的实施例，示出从发电装置G向无人机Fr发送电力信号的情况。如本实施例所示，特别是，在对移动体进行供电的情况下，产生串扰、所谓的基于伪装的电力黑客等的风险的可能性变高，但是在基于本说明书的公开所涉及的电力信号的供电中，通过使用混沌扩展码，具有抗衰性，通过高安全性，能够进行可靠的供电。
此外，如在图8中所示，对移动体的供电模式也能够进行多种多样的应对。以下，作为移动体以汽车为例进行说明。图8中的(a)中，从供电侧汽车Cs1、Cs2以及Cs3(3辆)通过供电基站B对受电侧汽车Cr1进行供电。即，能够进行从多个供电侧汽车向单个受电侧汽车的供电，在这种情况下，构成“多对1”的供电关系。
图8中的(b)中，从供电侧汽车Cs4(1辆)通过供电基站B对受电侧汽车Cr2、Cr3以及Cr4(3辆)进行供电。即，能够进行从单个供电侧汽车向多个受电侧汽车的供电，在这种情况下，构成“1对多”的供电关系。
另外，虽然未图示，但是包括所述“多对1”、“1对多”的关系这两者在内的“多对多”的供电关系也成立。本说明书的公开能够对供给的电力进行信号化并与信息信号一起进行发送，因此能够发挥以往不存在的显著的效果：即，能够从移动中的多个汽车(移动体)同时对移动中的多个汽车(移动体)进行供电。
图8中的(c)是供电侧汽车Cs5通过供电基站B1对移动中的受电侧汽车Cr5供给电力的情况下的示意图。在从供电侧汽车Cs5向受电侧汽车Cr5的供电开始时，汽车驶经供电基站B1的小区R1内，但是在供电途中，移动到供电基站B2的小区R2内时，所述调制信号通过所谓的软切换(soft handover)从供电基站B1继承给供电基站B2，持续进行向受电侧汽车Cr5的供电。此外，虽然未图示，但是在供电侧汽车Cs5在供电途中从小区R1内移动到小区R2内并对受电侧汽车Cr5进行供电的情况下，也通过所述软切换来持续地进行供电。
(第二实施方式)
图9是电力供给***的第二实施方式的结构框图。供电装置1具备生成与所述电力信号相关的信息信号的信息生成部14。由信息生成部14生成的信息信号与由基带部11生成的电力信号一起被复用并由调制处理部12生成为调制信号。
从所述电力信号以及所述信息信号生成的调制信号的通信数据d具有图10所示的构造。即，通信数据d包括发送源信息、发送目的地信息、长度信息等的固定长度的报头部d1以及可变长度的数据部d2，数据部d2包括信息数据d21以及电力数据d22。
(第三实施方式)
图11是电力供给***的第三实施方式的结构框图。接收到所述调制信号的受电装置2具有显示部24，所述显示部24在由解调处理部22进行解调处理之后，以可见信息和可听信息中的至少任意者显示与电力信号一起获得的所述信息信号。显示部24例如也可以是显示器、扬声器等。
如图12所示，显示部24根据所述信息信号，显示与所述电力信号相关的规定的信息。在图12中，示例性地显示接收者信息24a、发送源信息24b、环境价值信息24c、电力量信息24d、计费信息24e。在此，“环境价值信息”例如是指，表示对于通过自然能源发电的电气的环境附加价值由证书发行企业获得第三方认证机关的认证并取得证券化的环境价值证书等的信息。
(第四实施方式)
图13是电力供给***的第四实施方式的结构框图。图13中，在供电装置1的信息生成部14中生成密码信号，在调制处理部12中，生成加密的调制信号。受电装置2通过解调处理部来解调所述加密的调制信号，并且在解密处理部25中进行解密，返回明文。通过***这种处理，能够阻止所谓的电力黑客。
(第五实施方式)
图14是电力供给***的第五实施方式的结构框图。图14中，具有设定部26，所述设定部26预先在受电装置2中仅受理基于规定的供电条件信息的电力信号。作为由供电装置1的信息生成部14生成的信息信号，包含供电条件信息信号，在由受电装置2的接收部21接收到所述供电条件信息信号的情况下，判定所述供电条件信息信号是否为基于由设定部26设定的供电条件的电力信号，并且仅在其为基于所述设定的供电条件的电力信号的情况下，在解调处理部22中对接收到的调制信号进行解调处理。此外，在此，供电条件信息例如是指，用于证明所供给的电力是利用可再生能源生成的还是利用化石能源来生成的发电来源证明信息(用于仅接收规定的发电来源的电力的供电条件信息)、电力费用信息(用于仅接收规定的电力费用的电力的供电条件信息)等，但是不限于此。即，只要是有助于判断消费端是否受理来自供电装置1的受电的条件即可。
如图15所示，例如，在作为受电装置的汽车C1从作为供电装置的发电站G1与发电站G2接收到发电来源证明信息信号的情况下，当发电站G1的发电来源证明信息为基于化石能源的而发电站G2的发电来源证明信息为基于可再生能源(例如，太阳光能源)的时，若汽车C在设定部26中设定为仅受理可再生能源来源的电力信号，则拒绝来自发电站G1的电力信号的接收，仅接收来自发电站G2的电力信号。
(第六实施方式)
图16是电力供给***的第六实施方式的结构框图。受电装置2具有对规定的供电装置1发出供电请求信号的受电侧发送部27，供电装置1具有接收所述供电请求信号的供电侧接收部15。
当从受电侧发送部27通过网络等的通信传输路由供电侧接收部15接收到所述供电请求信号时，将该供电请求信号的接收作为触发，例如，启动未图示的振荡电路，由基带部11生成电力信号。
所述供电请求信号也可以在受电装置2中达到规定的阈值时，从受电侧发送部27发送。所述规定的阈值至少是受电装置2的蓄电剩余量、受电装置2的使用时间等即可。例如，也可以在受电装置2侧连接的负载为要求常时工作的设备种类的情况下，测量蓄电剩余量、相对于充电量的可使用时间等，预先将规定的蓄电剩余量、规定的累积使用时间设定为阈值，在检测到达到该阈值时，发出所述供电请求信号。
图17是便携式生命体征数据测量器V，例如，安装在被测量者的胳膊上。在所述被测量者位于屋内的情况下，便携式生命体征数据测量器V的充电部连接到受电装置(未图示)，检测充电部的蓄电剩余量、累积使用时间，当达到规定的阈值时，向屋内的供电装置1A发送供电请求信号Ds1。另外，在被测量者位于屋外的情况下，也同样地，当达到规定的阈值时，向屋外的供电装置1B发送供电请求信号Ds2。
生命体征数据(例如，血糖值、血压值等)能够通过持续测量伴随环境的变化怎样变化来进行准确的医疗判断。然而，移动的被测量者不断地确认便携式生命体征数据测量器V的蓄电状况是极其繁杂的。相反地，当达到规定的蓄电剩余量、累积使用时间时，即使发出警报，在不存在充电设备的情况下，也无法进行充电，阻碍所述持续的测量。因此，如本实施方式所示不通过基于被测量者的操作，也能够自动地充电，就能够实现所述持续的测量。此外，在图17中，示出了被测量者为一位的情况下的例子，但是对于多个被测量者，例如，也可以使所述供电请求信号与各被测量者的ID信号关联而区分各被测量者，并从一个供电装置进行与各被测量者相应的供电。
另外，由于能够以多频度地对各种设备进行供电，因此，能够实现所述各种设备所保持的充电设备的小型化(轻量化)，例如，如果所述设备为智能手机，即使是更小型的也能够延长使用时间，如果是汽车、无人飞行物等的移动体，也能够延长续航距离。
(第七实施方式)
图18是电力供给***的第七实施方式的结构框图。如在图16中所说明的，供电装置1的供电侧接收部15从受电装置2接收到供电请求信号时，为了判断是否允许对发送了所述供电请求信号的受电装置2的供电，在认证处理部16中进行认证处理。因此，受电装置2与供电请求信号一起发送所述认证处理所需的认证信息(例如，ID、密码)(未图示。)。
此外，所述认证处理除了等待来自受电装置2的供电请求信号进行处理的情况之外，也可以构成为向由接收部21从供电装置1的发送部13接收到调制信号的受电装置2请求发送所述认证信息，在供电侧接收部15接收到该认证信息的发送之后进行所述认证处理(未图示)。
(第八实施方式)
图19是电力供给***的第八实施方式的结构框图。供电装置1具有供电条件处理部17，所述供电条件处理部17在图18中说明的认证处理部16中，使受电装置2的供电条件在通过认证的和未通过认证的受电装置中不同。供电条件处理部17与是否允许所述认证的有无相对应地，根据不同的供电条件，从基带部11生成各种电力信号。例如，能够进行以下处理：即，在对经过所谓的得来速等的规定的地点的全部的汽车发送电力信号的情况下，由认证处理部16识别提供该得来速的店铺的会员与非会员，并由供电条件处理部17使对各汽车供电的电力量不同，等等。
图20示出供电条件处理部17中的处理例。图20中的(a)是示出从作为设置在规定的经过区域(道路R)的供电装置的太阳光发电装置组G3进行以使从太阳光发电装置组G3供给的电力的计费在作为经常使用道路R的受电装置的汽车C1以及偶尔使用的汽车C2中不同的方式来变更供电条件的处理的状态的图。即，汽车C1签订续约合同，具有作为合同者的ID，因此，在认证处理部16中通过认证，在供电条件处理部17中处理为以所述续约合同上的折扣费用进行计费。另一方面，汽车C2不具有作为所述合同者的ID，因此在认证处理部16中未通过认证，在供电条件处理部17中处理为以通常费用进行计费。
另外，图20中的(b)中，在从作为供电装置的太阳光发电装置G4对供电目的地的各受电装置(汽车C1、汽车C2、固定设备U1、固定设备U2)进行供电的情况下，认证处理部16通过对所述各受电装置进行认证处理来分别进行识别，在供电条件处理部17中，赋予供电的优先级，能够改变各受电装置的供电量。即，不对供电目的地的所述四个受电装置均等地按比例分配太阳光发电装置G4的某个时间点的供电总量，而是能够按照优先级以不同的供电量进行供电。在本实施方式中，示出在太阳光发电装置G4的可供电总量中，对汽车C1输电10％，对汽车C2输电20％，对固定设备U1输电40％，对固定设备U2输电30％。
(第九实施方式)
图21是电力供给***的第九实施方式的结构框图。供电装置1具有选择部18，所述选择部18在从受电装置2的受电侧发送部27接收到受电侧状态信息时，与供电装置1的供电侧状态信息进行核对，将发出与所述供电侧状态信息具有规定的关系性的受电侧状态信息的受电装置2作为供电目的地进行选择。在此，状态信息例如是指，移动体的位置(供电装置1与受电装置2的距离)、时间(例如，电力供给手段为使用可再生能源的情况下的日照时间)、位置的变化量(供电装置1与受电装置2为移动体的情况下的移动速度)等、经时变化的信息。另外，规定的关系性例如是指，在供电装置1以及受电装置为移动体的情况下向移动方向相同或者相近的方向移动的情况等、能够有效地进行供电的关系。
图22是示出所述状态信息中的规定的关系性以移动体的移动方向为例的图。即，示出在供电侧汽车C1向规定的方向行进中的情况下，存在向与供电侧汽车C1的行进方向相同的行进方向移动的受电侧汽车C2以及向与供电侧汽车C1相反方向行进的受电侧汽车C3的状态。在这种情况下，供电侧汽车C1的选择部18从受电侧汽车C2接收表示向相同方向行进的受电侧状态信息，并且从受电侧汽车C3接收表示向相反方向行进的受电侧状态信息。选择部18核对自身的供电侧状态信息与所述两个受电侧状态信息，判断为受电侧汽车C2的受电侧状态信息具有向相同方向行进的规定的关系性，作为供电目的地选择受电侧汽车C2。另一方面，发出表示向相反方向行进的受电侧状态信息的受电侧汽车C3在比较了与受电侧汽车C2的关系的情况下，从效率性的观点出发，判断为不作为供电目的地进行选择的状态，供电侧汽车C1拒绝供电。
(第十实施方式)
图23是示出构成电力供给***的第十实施方式的受电供电装置4的结构框图。受电供电装置4能够从供电装置1受电，并且对受电装置2进行供电。主要在将在后面进行说明的供电网中作为中继装置(节点)发挥功能。受电供电装置4的结构同时具有与供电装置1、受电装置2相同的结构。即，受电供电装置4的受电部41具有接收部413、解调处理部412以及被供电部411，供电部42具有基带部421、调制处理部422以及发送部423(此外，在本实施方式中，示例了与第一实施方式相同的方式，但是也可以是与第二实施方式至第九实施方式的结构相同的结构。)。
本实施方式所涉及的受电供电装置4也可以具备蓄电部43，所述蓄电部43蓄电所述接收到的电气的一部分或者全部。能够由蓄电部43，在蓄电部43中蓄电由受电供电装置4接收到的电力，并在任意的时刻对其他的受电装置2、受电供电装置4进行供电。
图24是第十实施方式所涉及的受电供电装置4的第一变形例。本变形例至少具有：日志信息生成部，按照规定时间单位生成受电源的信息与受电量以及供电目的地的信息与供电量；以及计算部，计算所述受电量与所述供电量的差异。即，如图25所示，在某个时间(t3)，受电供电装置4接收到电力Pi1、电力Pi2，并将其在蓄电部43中蓄电的同时供给电力Po1、电力Po2时，由日志信息生成部44生成与受电以及供电相关的日志信息，由计算部45计算受电量与供电量之差。这样，受电供电装置4作为后述的供电网的节点依次计算受电供电量，因此能够提供有助于动态地测量整个供电网的供电效率的数据。
图26是受电供电装置4的第二变形例。受电供电装置4具有控制部46，所述控制部46对从受电供电装置4供给的多个负载设备根据需要分配接收到的电力。另外，控制部46对补充从受电供电装置4以外的现有的配电设备对所述多个负载设备分配的电力的电力进行分配。
图27是示出所述第二变形例的具体的实施例的图。即在所谓的智能家居H中设有受电供电装置4的实施例。受电供电装置4的控制部46对在智能家居内使用的负载设备L1至L3(在本变形例中，L1为冰箱、L2为电视机、L3为冷暖机。)供给电力。另外，控制部46对补充从现有的配电设备(从太阳光面板Sp、电力公司的配电线通过配电盘Db供给的已有配电设备)分配给负载设备L1至L3的电力的电力进行分配。例如，控制部46也可以以现有的电力合同监视安培容量的超过，在有可能超过的情况下，仅切换规定的负载设备并接受来自受电供电装置4的供电。另外，控制部46也可以监视整个智能家居H的电力使用量，控制各种负载设备的待机电力。另外，也可以由控制部46监视整个智能家居H的电力使用量，为了出售剩余电力，使供电部42动作。在这种情况下，能够通过日志信息生成部44、计算部4知晓售电目的地的信息。
此外，受电供电装置4除了使受电部31与供电部42为一体的方式之外，也可以是将受电部41与供电部42为分体的连接在一起的方式。
(第十一实施方式)
图28是电力供给***的第十一实施方式的结构框图。在本实施方式中，具有收集分配服务器6，所述收集分配服务器6包括将规定的区域内的多个供电装置1、受电装置2以及受电供电装置4形成为集群CL1并收集集群CL1的供电用电力的收集部61、以及对其他的集群CL2、CL3供给收集到的供电用电力的分配控制部62。
另外，在图28中，各供电装置1、受电装置2以及受电供电装置4具备气象观测检测部5，在各自的所在地，检测各种气象数据。所述气象数据例如是气温数据、湿度数据、气压数据、风向数据、日照时间数据、地壳变动数据，但是不局限于此。气象观测检测部5以由供电装置1或者受电供电装置4常时运行的方式被供电。而且，收集分配服务器6具有：积蓄部63，积蓄由各气象观测检测部5检测到的气象数据；以及电力需求预测部64，根据所述积蓄的气象数据，预测其他集群单位的电力的过量/不足数据。电力需求预测部64例如使用气象数据的变化与电力使用量的相关过去数据，预测集群单位的电力需求即可。
分配控制部62根据由电力需求预测部64预测到的电力需求推算过量/不足数据，并对预测为电力不足的集群进行供电。
此外，在本实施方式中，作为构成收集分配服务器6的要素，对收集部61、分配控制部62、积蓄部63、电力需求预测部64进行了说明，但是也可以是各自以分开的装置连接在一起的结构。另外，在本实施方式中，以由气象观测检测部5检测气象观测数据的例子进行了说明，但是不局限于气象观测数据，也可以是检测卫星数据及其他有助于电力需求预测的数据的结构(数据检测部)。
图29是在智能城市中形成图28中说明的电力供给***的具体的实施例。形成有集群CL1至CL4，构成各集群的供电装置1、受电装置2以及受电供电装置4除了在图27中说明的智能家居之外，也可以是汽车等、临时存在于集群内的移动体。如本实施方式那样，如果形成智能城市，则能够以区域(集群)单位在其他区域(集群)受灾时进行供电的有效且及时的支援。在本实施方式中，示出了集群CL1至CL3对集群CL4进行供电支援的状态。此外，也可以如集群CL3那样，不通过收集分配服务器6，而直接对集群CL4进行供电。
根据本实施方式，由于能够大量地取得微观层面的气象数据，因此能够期待对提高气象预测的精度做出贡献。
此外，在本实施方式中，将收集分配服务器6设置于不属于任意的集群的区域，但是也可以设置于任意个集群内。无论是何种情况，都能够在设置有收集分配服务器6的地点周边，对各种设备(特别是移动体)进行供电。
另外，能够以集群单位合计从图17中说明的便携式生命体征数据测量器V获得的数据，能够通过取得、合计分地域的居住者的生命体征数据，来确定与健康相关的区域特性，能够期待有助于医疗对策。
(第十二实施方式)
图30至图32是对电力供给***的第十二实施方式进行说明的供电网的示意图。本实施方式所涉及的电力供给***具有运算部，所述运算部为了形成从供电装置通过多个受电供电装置(节点)对受电装置进行供电的供电网，而推算渠道。运算部除了运算部专用的服务器之外，也可以通过P2P通信来推算(以下，在本实施方式中，未图示运算部。)。
图30是示出基于电力供给***的最短路径选择的供给***Sn1的示意图。在所述运算部中，推算从供电装置1A至受电装置2A的供电路径中最短距离的渠道。最短距离的运算使用公知的算法(例如，迪杰斯特拉算法)即可。最短距离有时也会根据新的节点的设置等，动态变化，但是基本上由于能够在供电前确定供电路径，因此能够事先固定地设定。在本实施方式中，从供电装置1A通过受电供电装置41A、受电供电装置42A、受电供电装置43A并利用受电装置2A之间的路径W1、W2、W3以及W3形成最短距离的供电网Sn1。此外，受电供电装置41A至43A能够接收伴随供电产生的交易费(以下的图31、图32的各方式也同样)。在该方式中，能够按照短距离单位构成远距离的供电路径，因此提高了供电效率。
图31示出供电网Sn2的路径动态地变化的方式。所述运算部作为对受电装置2A的供电路径，选择来自供电装置11B的路径W1作为时间t1时的最佳路径(图31中的(A))，而选择经过受电供电装置41B、受电供电装置42B的路径W2、W3作为时间t2时的最佳路径(图31中的(B))，选择经过供电装置12B，受电供电装置43B、受电供电装置41B、受电供电装置42B的路径W4、W5、W2、W3作为时间t3时的最佳路径(图31中的(C))。
在本实施方式中，所述运算部测量供电网Sn2的多个渠道中的电力消耗量，根据供电余量数据动态地改变路径，因此随着时间t1至t3经过，路径动态地变化。此外，在该方式的情况下，至少位于路径中间的受电供电装置作为节点处于待机状态，因此具备蓄电部。特别是，当提高整个供电网的需求预测时，储存电力的最佳量，提高了供电效率。特别是，在进行多对多的供电的情况下提高了供电效率。
图32是示出基于按照电力供给***的优先条件进行路径选择而定的供给网的示意图。图32中的(A)的供电网Sn3示出按照受电装置2A侧的优先条件进行的路径选择的示意图。在受电装置2A侧，例如设定了以可再生能源推广企业的供电为优先的优先条件时，所述运算部按照该优先条件进行路径选择(将如在图14、图15中说明的结构应用于整个供电网的路径选择)。在本实施方式中，当受电装置2A设定了规定的优先条件时，所述运算部选择经过供电装置1C、受电供电装置41C、受电供电装置42C、受电供电装置44C的路径Wp1、Wp2、Wp3、Wp4、Wp5。
图32中的(B)的供电网Sn4是示出按照供电装置1D侧的优先条件进行的路径选择的示意图。例如，供电装置1D通过网络I连接到气象预报用的服务器7，从服务器7接收到与存在受电装置2A的区域的灾害预报相关的信息(信号)时，将该接收作为触发，运算部启动，并推算从供电装置1D至受电装置2A的最佳路径。在本实施方式中，当供电装置1D设定了规定的优先条件时，运算部选择经过供电装置1D、受电供电装置41D、受电供电装置42D、受电供电装置44D的路径Wp6、Wp7、Wp8、Wp9、Wp10。
在本实施方式中，所述运算部的启动将来自服务器7的信号的接收作为触发，但是也可以不依赖于外部的信号，而启动所述运算部，并设定所述优先条件。此外，例如，受电供电装置44D也可以考虑设置于医疗设施、设置于灾害应对本部、设置于公共避难所等。
如以上说明的那样，本说明书的公开所涉及的供电装置以及电力供给***在预先对电力信号进行编码之后进行传输，因此鲁棒性高，能够以良好的SN比进行电力供给。另外，能够根据所述编码，不对多个电力信号进行干扰而进行传输，因此抗衰性高，适于在多个移动体之间(多对1、1对多、多对多)的辐射式无线电力传输。
附图标记说明
1：供电装置
2：受电装置
11：基带部
12：调制处理部
13：发送部
14：信息生成部
15：供电侧接收部
21：接收部
22：解调处理部
23：被供电部
24：显示部
25：解密处理部
26：设定部
27：受电侧发送部。

Claims (35)

1.一种供电装置，传输电力信号以对受电装置进行供电，并且进行与所述传输相关的数据的收发，其具有：
基带部，生成所述电力信号；
调制处理部，调制所述电力信号以赋予确定由所述基带部生成的所述电力信号的输电源的码，并生成能够由所述受电装置解调的调制信号；以及
发送部，传输由所述调制处理部生成的调制信号。
2.根据权利要求1所述的供电装置，其中，
所述电力信号由所述调制处理部通过扩谱调制处理而被赋予扩展码，并与所述电力信号相乘生成调制信号，所述发送部对所述受电装置以非接触的方式传输所述调制信号。
3.根据权利要求2所述的供电装置，其中，
所述扩展码是功率恒定的混沌扩展码。
4.根据权利要求2所述的供电装置，其中，
所述扩展码是基于概周期函数的扩展码。
5.根据权利要求1所述的供电装置，其中，
在所述调制处理部中，所述电力信号的规定的概周期频率为磁场谐振方式的谐振频率。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的供电装置，其中，
所述调制处理部通过确定至少一个以上的输电源的电力信号的概周期函数来生成所述调制信号，所述发送部在规定的频带中对彼此不同的多个副载波分配所述调制信号并以多载波的方式进行传输。
7.根据权利要求1至权利要求6中的任一项所述的供电装置，其中，
具有受理来自所述受电装置的供电请求信号的供电侧接收部，通过所述供电请求信号的接收来启动生成由所述基带部生成的所述电力信号的电路。
8.一种电力供给***，其具有：
权利要求1至权利要求7中的任一项所述的供电装置，具有：基带部，生成电力信号；调制处理部，调制所述电力信号以赋予确定由所述基带部生成的所述电力信号的输电源的码，并生成能够由受电装置来解调的调制信号；以及发送部，传输由所述调制处理部生成的调制信号；以及
受电装置，具备：接收部，通过规定的传输路接收所述调制信号；解调处理部，对接收到的所述调制信号进行解调处理；以及被供电部，对通过所述解调处理获得的所述电力信号进行受电。
9.根据权利要求8所述的电力供给***，其中，
所述供电装置或者所述受电装置中的至少任意一者为移动体。
10.根据权利要求9所述的电力供给***，其中，
从所述供电装置对包含移动中的所述移动体的多个移动体同时发送所述电力信号。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的电力供给***，其中，
所述电力信号通过供电基站向所述移动体供电。
12.根据权利要求11所述的电力供给***，其中，
插置有能够彼此收发所述电力信号的多个所述供电基站，多个所述供电基站通过信息通信网络连接。
13.根据权利要求8至权利要求12中的任一项所述的电力供给***，其中，
所述供电装置具有信息生成部，所述信息生成部生成与所述电力信号相关的规定的信息信号，所述调制处理部与所述电力信号一起调制所述信息信号而生成所述调制信号。
14.根据权利要求13所述的电力供给***，其中，
所述受电装置具有显示部，所述显示部显示所述信息信号。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的电力供给***，其中，
所述信息信号至少包含发送源信息信号、电力量信息信号、计费信息信号、环境价值信息信号中的任意一者。
16.根据权利要求13至权利要求15中的任一项所述的电力供给***，其中，
作为所述信息信号包含密码信号，接收到该密码信号的所述受电装置具有解密处理部，所述解密处理部对所述密码信号进行解密。
17.根据权利要求13至权利要求16中的任一项所述的电力供给***，其中，
作为所述信息信号包含供电条件信息信号，接收到该供电条件信息信号的所述受电装置具有设定部，所述设定部仅接收与规定的供电条件信息信号一起发送的电力信号。
18.根据权利要求8至权利要求17中的任一项所述的电力供给***，其中，
所述受电装置具有受电侧发送部，所述受电侧发送部对所述供电装置发送供电请求信号，所述供电装置具有供电侧接收部，所述供电侧接收部受理所述供电请求信号，当由所述供电侧接收部受理了所述供电请求信号时，生成由所述基带部生成的所述电力信号的电路启动。
19.根据权利要求18所述的电力供给***，其中，
所述供电请求信号在达到规定的阈值时被发送。
20.根据权利要求19所述的电力供给***，其中，
所述规定的阈值至少是所述受电装置的蓄电剩余量和所述受电装置的规定的使用时间中的任意者。
21.根据权利要求8至权利要求20中的任一项所述的电力供给***，其中，
所述供电装置具有认证处理部，所述认证处理部在向所述受电装置请求用于受电的认证信息并从所述受电装置接收到所述认证信息时，进行认证处理。
22.根据权利要求21所述的电力供给***，其中，
所述供电装置具有供电条件处理部，所述供电条件处理部在通过所述认证处理认证的受电装置与未通过认证的受电装置中使供电的条件变化。
23.根据权利要求8至权利要求22中的任一项所述的电力供给***，其中，
所述供电装置具有选择部，所述选择部在接收到从所述受电装置发出的受电侧状态信息时，与所述供电装置的供电侧状态信息进行核对，选择发出了与所述供电侧状态信息具有规定的关系性的受电侧状态信息的受电装置，并发送所述电力信号。
24.根据权利要求8至权利要求23中的任一项所述的电力供给***，其中，
具有受电供电装置，所述受电供电装置能够从所述供电装置接收电力，并且对其他受电装置供给接收到的电力。
25.根据权利要求24所述的电力供给***，其中，
所述受电供电装置具有蓄电装置，所述蓄电装置对所述接收到的电力的一部分或者全部进行蓄电。
26.根据权利要求24或权利要求25所述的电力供给***，其中，
所述受电供电装置至少具有：日志信息生成部，按照规定时间单位生成受电源的信息与受电量及供电目的地的信息与供电量；以及计算部，计算所述受电量与所述供电量的差异。
27.根据权利要求24至权利要求26中的任一项所述的电力供给***，其中，
所述受电供电装置具有控制部，所述控制部将接收到的电力根据需要分配给规定的多个负载设备，并且分配对从所述受电供电装置以外的现有的配电设备分配给所述负载设备的电力进行补充的电力。
28.根据权利要求24至权利要求27中的任一项所述的电力供给***，其具有：
收集部，按照规定的区域单位将多个供电装置、受电装置以及受电供电装置形成为多个集群，并以集群单位收集供电用电力；以及
分配控制部，对其他集群供给收集到的所述供电用电力。
29.根据权利要求28所述的电力供给***，其具有：
积蓄部，以使设置于构成所述集群的各供电装置、受电装置以及受电供电装置的数据检测部常时工作的方式供给电力，并且积蓄由所述数据检测部检测到的数据；以及
电力需求预测部，根据积蓄的所述数据，预测集群单位的电力的过量/不足数据，
所述分配控制部根据由所述电力需求预测部预测的过量/不足数据对所述集群供给电力。
30.根据权利要求29所述的电力供给***，其中，
由所述数据检测部检测到的数据至少是气象观测数据、卫星数据中的任意一者。
31.根据权利要求24至权利要求30中的任一项所述的电力供给***，其中，
具有运算部，所述运算部推算路径，以形成从所述供电装置通过多个所述受电供电装置对所述受电装置进行供电的供电网。
32.根据权利要求31所述的电力供给***，其中，
所述运算部推算从所述供电网中的所述供电装置至所述受电装置的最短距离的路径。
33.根据权利要求31或权利要求32所述的电力供给***，其中，
所述运算部测量所述供电网的多个路径中的电力消耗量，并根据供电余量数据动态地变更路径。
34.根据权利要求31至权利要求33中的任一项所述的电力供给***，其中，
所述运算部按照由所述受电装置设定的规定的条件推算所述供电网的路径。
35.根据权利要求31至权利要求33中的任一项所述的电力供给***，其中，
所述运算部按照由所述供电装置设定的规定的条件推算所述供电网的路径。
CN202080018173.XA 2019-03-15 2020-03-13 供电装置以及电力供给*** Pending CN113574767A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019048219 2019-03-15
JP2019-048219 2019-03-15
PCT/JP2020/011300 WO2020189591A1 (ja) 2019-03-15 2020-03-13 給電装置および電力給電システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113574767A true CN113574767A (zh) 2021-10-29

Family

ID=72520817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080018173.XA Pending CN113574767A (zh) 2019-03-15 2020-03-13 供电装置以及电力供给***

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11791668B2 (zh)
JP (1) JP7036333B2 (zh)
CN (1) CN113574767A (zh)
WO (1) WO2020189591A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114513275B (zh) * 2020-10-29 2024-01-05 海鹰航空通用装备有限责任公司 一种基于混沌扩频的时分复用无人机蜂群通信方法
US20230093484A1 (en) * 2021-09-23 2023-03-23 Apple Inc. Systems and methods for de-correlating coded signals in dual port transmissions
JP2023130922A (ja) * 2022-03-08 2023-09-21 出光興産株式会社 電力管理方法、情報処理装置、及びプログラム

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5116904B1 (zh) 1970-12-18 1976-05-28
US6393047B1 (en) * 1998-06-16 2002-05-21 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Quadriphase spreading codes in code division multiple access communications
US7411997B2 (en) * 2001-03-26 2008-08-12 Japan Science And Technology Corporation Apparatus and method for filtering a spectrum spread communication
JP5562326B2 (ja) 2008-06-06 2014-07-30 パワー タギング テクノロジーズ インテリジェントな電力システムおよびその使用の方法
JP5131550B2 (ja) 2008-07-23 2013-01-30 株式会社カオスウェア 拡散符号計算装置、通信システム、送信装置、受信装置、ならびに、プログラム
WO2013128597A1 (ja) 2012-02-29 2013-09-06 中国電力株式会社 非接触給電システム、給電装置、受電装置、及び非接触給電システムの制御方法
JP2014138452A (ja) 2013-01-15 2014-07-28 Nec Corp 電力ネットワークシステムの運用方法
JP2016192846A (ja) 2015-03-31 2016-11-10 トヨタ自動車株式会社 電動車両
JP6660626B2 (ja) 2015-10-23 2020-03-11 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電力ルータ装置及び電力伝送システム
JP6406712B2 (ja) 2015-12-22 2018-10-17 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 通信装置、通信方法、及びプログラム
JP6647588B2 (ja) 2015-12-28 2020-02-14 国立大学法人京都大学 通信方法及び通信機
JP6990886B2 (ja) 2016-12-09 2022-01-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電力伝送システム
JP2018156540A (ja) 2017-03-21 2018-10-04 株式会社日立製作所 予測装置および予測方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020189591A1 (zh) 2020-09-24
US11791668B2 (en) 2023-10-17
US20220149670A1 (en) 2022-05-12
JP7036333B2 (ja) 2022-03-16
WO2020189591A1 (ja) 2020-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113574767A (zh) 供电装置以及电力供给***
Erol-Kantarci et al. Energy-efficient information and communication infrastructures in the smart grid: A survey on interactions and open issues
Cao et al. A decentralized deadline-driven electric vehicle charging recommendation
Gungor et al. Smart grid technologies: Communication technologies and standards
Gharbaoui et al. An advanced smart management system for electric vehicle recharge
Lazaropoulos Wireless Sensor Network Design for Transmission Line Monitoring, Metering, and Controlling: Introducing Broadband over Power Lines‐Enhanced Network Model (BPLeNM)
Usman et al. Evolution of communication technologies for smart grid applications
Ranaweera et al. Design and optimization of fiber optic small-cell backhaul based on an existing fiber-to-the-node residential access network
Di Fazio et al. Integration of renewable energy sources, energy storage systems, and electrical vehicles with smart power distribution networks
Bian et al. Performance evaluation of communication technologies and network structure for smart grid applications
Bush et al. Smart Grid Research: Communications-IEEE Vision for Smart Grid Communications: 2030 and Beyond Roadmap
CN105229886A (zh) 关于推断电气配电电网的原理和拓扑性能的***和方法
Umoren et al. Resource efficient vehicle-to-grid (v2g) communication systems for electric vehicle enabled microgrids
WO2010024895A1 (en) Wireless energy transfer system
CN105210302A (zh) 用于在电力网上传输和/或接收信号的方法、设备以及计算机程序
Kong Radio resource allocation scheme for reliable demand response management using D2D communications in smart grid
CN210444305U (zh) 无线专网***
Eissa et al. Centralized protection scheme for smart grid integrated with multiple renewable resources using Internet of Energy
Hikihara et al. Power packetization and routing for smart management of electricity
Jain Trends in smart power grid communication and networking
CN106059734B (zh) 基于边缘用户干扰度量值的Massive MIMO***导频分配方法
CN116827389B (zh) 一种基于边缘计算深度融合的中压载波通信***
Jayachandran et al. Power-domain NOMA for massive connectivity in smart grid communication networks
Molokomme et al. A survey on information and communications technology infrastructure for smart grids
CN105933913A (zh) 无线传感器网络中分层数据回传链路能量收集存储方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination