发电系统以及无线电力输送系统技术方案

发电系统具备：多个发电单元(1000-1～1000-N)，各发电单元通过谐振器之间的磁场耦合以无线的方式输送所发出的电力；交流合成部(121)，对从各发电单元的交流变换输出部输出的交流能量进行合成并供给至交流负载；直流合成部(122)，对从各发电单元的直流变换输出部输出的直流能量进行合成并供给至直流负载；和输出控制部(130)，基于交流负载以及直流负载当中的至少一方的消耗电力，将控制信号送出至各发电单元的输出切换部，由此控制各发电单元的输出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及有效地配电由多个发电单元所发出的电力的发电系统以及无线电力输送系统。
技术介绍
以往，提出一种对设置于建筑物中的负载(照明等电器)配给交流电力以及直流电力的配电系统。例如，在专利文献I中公开了一种如下的配电系统，即:在安装于房间的墙壁等上的交流电源用插座设置输出直流电力的端子，由此不仅能供给交流电力还能供给直流电力。该配电系统具备:配电板，具有变压器以及整流器；和交流电源用插座，设置有直流输出端子。变压器将100V或者200V的交流电压变换成交流负载所使用的6V、3V、1.5V的交流电压，并输出至整流器。整流器对从变压器输出的交流电压进行整流，由此变换成6V、3V、1.5V的直流电压，并输出至被设置于插座的直流输出端子。通过这种构成，由此能够将从商用交流电源供给的电力配给至交流负载以及直流负载。另一方面，从环境保护的观点出发，在住宅中设置太阳能发电系统或燃料电池发电系统正在普及。在这些发电系统中，由太阳能电池或燃料电池所发出的直流电力，通过功率调节器而被变换成交流电力。被变换后的交流电力被输出至例如住宅内的交流供电系统(AC transmission system)。在太阳能发电系统中，在由住宅内的负载所消耗的电力小于由太阳能发电系统所发出的电力的情况下，所发出的电力的剩余量被供给(逆潮流)至商用电源的供电并网。由此，可以向电力公司卖出电力(售电)。在使专利文献I所公开的配电系统和发电系统直接组合起来的情况下，当将从太阳能电池或燃料电池等发电设备输出的直流电力供给至直流负载之际会产生损耗。具体而言，由于通过功率调节 器暂时将所输出的直流电力变换成交流电力，然后在配电系统中再次变换成直流电力，由此电力变换所带来的损耗变大。针对该问题，专利文献2公开了一种如下的配电系统，即:将从发电设备输出的直流电力直接且优先地配电至直流负载。该系统构成为，将直流负载以及交流负载并联连接到发电设备的输出电力线，并优先地进行向直流负载的配电。由此，在向直流负载配电之际不会产生多余电力变换所带来的损耗。另一方面，专利文献3公开了一种如下的新的无线电力输送装置，即:借助空间在两个谐振器之间输送能量(电力)。在该无线电力输送装置中，借助在谐振器的周边的空间所产生的谐振频率的振动能量的渗透(evanescent tail)而使两个谐振器稱合,从而以无线(非接触)的方式输送振动能量。这种的作为谐振器而利用磁场分布的能量输送方式被称作“谐振磁场耦合方式”。使谐振磁场稱合方式的无线电力输送系统和发电系统组合起来的无线电力输送型发电系统已被提出(例如专利文献4)。在该系统中，由发电设备所发出的直流电力在无线电力输送部中被变换成高频的交流电力(以下有时称作“高频电力”或者“高频能量”。)，由一对天线以无线的方式进行输送。被输送后的高频电力例如被整流并输入至功率调节器之后，供给至负载。-在先技术文献--专利文献-专利文献1:日本实开平4-128024号公报专利文献2:国际公开第2010/016420号专利文献3:美国专利申请公开第2008/0278264号说明书(图9、图12)专利文献4:国际公开第2011/019088号
技术实现思路
-专利技术要解决的课题-专利文献2所公开的直流配电系统构成为，将从太阳能发电板整体输出的电力分配给直流负载以及交流负载。因而，以系统整体进行在日射量或板温度发生变动之际的最大输出追踪控制，而非按每个板进行上述控制。其结果，例如在铺设区域的一部分变为背阴处的情况(部分遮挡)、或在被铺设的小区或模块的一部分特性发生劣化的情况下，系统整体的性能容易下降，可能导致发电量减少。本专利技术的实施方式鉴于上述课题，提供一种能有效地配电来自多个发电单元的输出的无线电力输送型发电系统。-用于解决课题的技术方案-`本专利技术的实施方式的发电系统，具备:多个发电单元，各发电单元具有:发电设备，输出直流能量；振荡器，将从所述发电设备输出的所述直流能量变换成高频能量并输出；供电天线，送出从所述振荡器输出的所述高频能量；受电天线，接受由所述供电天线送出的所述高频能量当中的至少一部分；交流变换输出部，将高频能量变换成频率相对低的交流能量并输出；直流变换输出部，将高频能量变换成直流能量并输出；和输出切换部，将包括所述交流变换输出部以及所述直流变换输出部在内的多个输出部连接到所述受电天线，并基于控制信号将所述受电天线接受到的所述高频能量送出至所述多个输出部当中的任一个；交流合成部，对从各发电单元的所述交流变换输出部输出的交流能量进行合成并供给至交流负载；直流合成部，对从各发电单元的所述直流变换输出部输出的直流能量进行合成并供给至直流负载；以及输出控制部，基于所述交流负载以及所述直流负载当中的至少一方的消耗电力，将所述控制信号送出至各发电单元的所述输出切换部，由此来控制各发电单元的输出。-专利技术效果-根据本专利技术的某实施方式，较之将所有发电单元的输出一并变换成规定电压的交流电力或者直流电力的情况，能够减少系统整体的电力变换次数。因而，能够有效地配电由各发电单元所发出的电力。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式的发电系统的构成的框图。图2是表示本专利技术的实施方式中的一个发电单元的构成的框图。图3是表示本专利技术的实施方式中的振荡器102的电路构成的例子的图。图4是本专利技术的实施方式中的供电天线以及受电天线的等效电路图。图5A是在本专利技术的实施方式中能使用的半波倍压整流电路的电路图。图5B是在本专利技术的实施方式中能使用的两波倍压整流电路的电路图。图6A是在本专利技术的实施方式中能使用的单相输出的逆变器的电路图。图6B是在本专利技术的实施方式中能使用的三相输出的逆变器的电路图。图6C是在本专利技术的实施方式中能使用的V接点方式逆变器的电路图。图7是在本专利技术的实施方式中能使用的升压斩波器的电路图。图8A是在本专利技术的实施方式中能使用的间接方式的矩阵转换器的电路图。图SB是在本专利技术的实施方式中能使用的直接方式的矩阵转换器的电路图。图9是表示本专利技术的实施方式中的直流合成部的构成的一例的图。图10是表示本专利技术的实施方式中的交流合成部以及高频合成部的构成的一例的图。图11是表示各发电单元的发电量以及各负载的消耗电力的例子的图。图12A是表示由输出控制部对各发电单元的输出进行调整后的结果的例子的图。图12B是表示由输出控制部对各发电单元的输出进行调整后的结果的其他例的图。图13是表示输出控制部所进行的动作的算法的一例的流程图。图14是用于说明本专利技术的实施方式中的升压效果的等效电路图。图15是表示本专利技术的其他实施方式中的构成例的框图。具体实施例方式以下，参照添加的附图，对本专利技术的实施方式进行说明。在以下的说明中，对于相同或相对应的要素赋予相同的参照符号。本实施方式的发电系统为在独门独户住宅中所使用的太阳能发电系统。另外，本实施方式的发电系统不仅适用于独门独户住宅，还适用于集合住宅的各住户、事务所、大楼等建筑物。<整体构成>图1是表示本实施方式的发电系统100的整体构成的框图。另外，在图1中，也示出不是发电系统100的 构成要素的、交流(AC)负载R1、直流(DC)负载R2、高频(HF)负载R3、以及商用并网电源(commercial power grid)P。交流负载Rl表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本浩司，菅野浩，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：
国别省市：