配電システム、および、配電制御方法
【課題】送電装置におけるパルス発生のタイミングと受電装置におけるパルス受信のタイミングとの同期をとる。
【解決手段】ＭＥＲＳ受電装置５００は、ＭＥＲＳ受電装置５００が必要とする電力量を示す電力量情報を、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に送信する。ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、受信された電力量情報に基づいて、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が備える送電側スイッチの切替時刻と、ＭＥＲＳ受電装置５００が備える受電側スイッチの切替時刻と、を決定する。ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００は、決定された送電側スイッチの切替時刻に基づいて、パルス電流を生成する。ＭＥＲＳ受電装置５００は、決定された受電側スイッチの切替時刻に基づいて、パルス電流を受信する。
【解決手段】ＭＥＲＳ受電装置５００は、ＭＥＲＳ受電装置５００が必要とする電力量を示す電力量情報を、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に送信する。ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、受信された電力量情報に基づいて、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が備える送電側スイッチの切替時刻と、ＭＥＲＳ受電装置５００が備える受電側スイッチの切替時刻と、を決定する。ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００は、決定された送電側スイッチの切替時刻に基づいて、パルス電流を生成する。ＭＥＲＳ受電装置５００は、決定された受電側スイッチの切替時刻に基づいて、パルス電流を受信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配電システム、および、配電制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気エネルギーを回生することが可能な低損失なスイッチとして、ＭＥＲＳ（磁気エネルギー回生スイッチ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｓｗｉｔｃｈ）が知られている。このＭＥＲＳを用いて、直流電圧源から交流電力を負荷に、あるいは、交流電圧源から直流電力を負荷に供給できる低損失な直流／交流電力変換装置が、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００３】
この直流／交流電力変換装置は、ＭＥＲＳと、交流電源あるいは交流負荷と直列回路を形成し、ＭＥＲＳの交流端子間に接続された交流インダクタと、直流電源あるいは直流負荷と直列回路を形成し、ＭＥＲＳの直流端子間に接続された直流インダクタと、を備える。この直流／交流電力変換装置は、ＭＥＲＳの逆導通型半導体スイッチをオン・オフすることで、交流電源から二次電池を充電、または、二次電池から交流電力を負荷へ供給することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９３８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に開示されたＭＥＲＳによれば、磁気エネルギーの回生を利用することで高周波パルス電流により電力を送電することができる。一方、このような高周波パルス電流送電方式においては、送電装置におけるパルス発生のタイミングと受電装置におけるパルス受信のタイミングとの同期をとる必要がある。
【０００６】
しかしながら、例えば、送電装置と受電装置とが物理的に離れている場合、送電装置と受電装置との双方が、特定の発振器から出力される同一のタイミング信号を参照することなどにより同期をとることは困難である。このため、任意の場所に存在する送電装置と受電装置との間で高周波パルスにより電力を送受電する場合に、送電装置におけるパルス発生のタイミングと受電装置におけるパルス受信のタイミングとの同期を容易にとる技術が望まれている。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、任意の場所に存在する送電装置と受電装置との間で高周波パルスにより電力を送受電する場合に、送電装置におけるパルス発生のタイミングと受電装置におけるパルス受信のタイミングとの同期を容易にとるのに好適な配電システム、および、配電制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る配電システムは、
制御装置と送電装置と受電装置とを備える配電システムであって、
前記送電装置と前記受電装置とは、電力線を介して相互に接続され、
前記制御装置と前記送電装置と前記受電装置とは、相互に通信可能に接続され、
前記制御装置は、
前記受電装置が必要とする電力量を示す電力量情報を、前記受電装置から受信する制御側受信手段と、
前記受信された電力量情報に基づいて、前記送電装置が備える送電側スイッチの切替時刻と、前記受電装置が備える受電側スイッチの切替時刻と、を決定する切替時刻決定手段と、
前記決定された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置に送信するとともに、前記決定された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記受電装置に送信する制御側送信手段と、
前記送電装置は、
前記送信された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記制御装置から受信する送電側受信手段と、
現在時刻を取得する送電側時刻取得手段と、
前記送電側スイッチを有し、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される送電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記送電側スイッチの状態を切り替えることにより、パルス電流を生成するパルス電流生成手段と、を備え、
前記受電装置は、
前記受電装置が必要とする電力量を示す電力量情報を、前記制御装置に送信する受電側送信手段と、
前記送信された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置から受信する受電側受信手段と、
現在時刻を取得する受電側時刻取得手段と、
前記受電側スイッチを有し、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される受電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記受電側スイッチの状態を切り替えることにより、前記生成されたパルス電流を前記送電装置から受信するパルス電流受信手段と、を備える、
ことを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の第２の観点に係る配電システムは、
制御装置と送電装置と受電装置とを備える配電システムであって、
前記送電装置と前記受電装置とは、電力線を介して相互に接続され、
前記制御装置と前記送電装置と前記受電装置とは、相互に通信可能に接続され、
前記制御装置は、
前記送電装置が送電可能な電力量を示す電力量情報を、前記送電装置から受信する制御側受信手段と、
前記受信された電力量情報に基づいて、前記送電装置が備える送電側スイッチの切替時刻と、前記受電装置が備える受電側スイッチの切替時刻と、を決定する切替時刻決定手段と、
前記決定された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置に送信するとともに、前記決定された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記受電装置に送信する制御側送信手段と、
前記送電装置は、
前記送電装置が送電可能な電力量を示す電力量情報を、前記制御装置に送信する送電側送信手段と、
現在時刻を取得する送電側時刻取得手段と、
前記送信された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記制御装置から受信する送電側受信手段と、
前記送電側スイッチを有し、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される送電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記送電側スイッチの状態を切り替えることにより、パルス電流を生成するパルス電流生成手段と、を備え、
前記受電装置は、
前記送信された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置から受信する受電側受信手段と、
現在時刻を取得する受電側時刻取得手段と、
前記受電側スイッチを有し、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される受電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記受電側スイッチの状態を切り替えることにより、前記生成されたパルス電流を前記送電装置から受信するパルス電流受信手段と、を備える、
ことを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の第３の観点に係る配電制御方法は、
制御装置と送電装置と受電装置とを備える配電システムが実行する配電制御方法であって、
前記送電装置と前記受電装置とは、電力線を介して相互に接続され、
前記制御装置と前記送電装置と前記受電装置とは、相互に通信可能に接続され、
前記受電装置が、前記受電装置が必要とする電力量を示す電力量情報を、前記制御装置に送信する受電側送信ステップと、
前記制御装置が、前記受電装置が必要とする電力量を示す電力量情報を、前記受電装置から受信する制御側受信ステップと、
前記制御装置が、前記受信された電力量情報に基づいて、前記送電装置が備える送電側スイッチの切替時刻と、前記受電装置が備える受電側スイッチの切替時刻と、を決定する切替時刻決定ステップと、
前記制御装置が、前記決定された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置に送信するとともに、前記決定された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記受電装置に送信する制御側送信ステップと、
前記送電装置が、前記送信された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記制御装置から受信する送電側受信ステップと、
前記送電装置が、現在時刻を取得する送電側時刻取得ステップと、
前記送電装置が、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される送電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記送電側スイッチの状態を切り替えることにより、パルス電流を生成するパルス電流生成ステップと、
前記受電装置が、前記送信された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置から受信する受電側受信ステップと、
前記受電装置が、現在時刻を取得する受電側時刻取得ステップと、
前記受電装置が、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される受電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記受電側スイッチの状態を切り替えることにより、前記生成されたパルス電流を前記送電装置から受信するパルス電流受信ステップと、を備える、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、任意の場所に存在する送電装置と受電装置との間で高周波パルスにより電力を送受電する場合に、送電装置におけるパルス発生のタイミングと受電装置におけるパルス受信のタイミングとの同期を容易にとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る配電システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る配電システムが扱う各種の情報について説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態に係る配電システムが備えるＭＥＲＳ直流パルス変換器の物理的な構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る配電システムが備えるＭＥＲＳ直流パルスルータの物理的な構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係る配電システムが備えるＭＥＲＳ受電装置の物理的な構成を示すブロック図である。
【図６】ＭＥＲＳ受電装置にパルスが供給される様子を示す第１の図である。
【図７】ＭＥＲＳ受電装置にパルスが供給される様子を示す第２の図である。
【図８】（ａ）は、給電タイミング変更前における、送電側スイッチの切替タイミングを示すタイミングチャートである。（ｂ）は、給電タイミング変更前における、パルスの供給タイミングを示すタイミングチャートである。（ｃ）は、給電タイミング変更前における、受電側スイッチの切替タイミングを示すタイミングチャートである。
【図９】（ａ）は、給電タイミング変更後における、送電側スイッチの切替タイミングを示すタイミングチャートである。（ｂ）は、給電タイミング変更後における、パルスの供給タイミングを示すタイミングチャートである。（ｃ）は、給電タイミング変更後における、受電側スイッチの切替タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の実施形態に係る配電システムが備えるＭＥＲＳパルス生成回路の回路構成を示す回路図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る配電システムが備えるＭＥＲＳパルス受信回路の回路構成を示す回路図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る配電システムが備えるＭＥＲＳ直流パルス変換器が実行するパルス生成処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態に係る配電システムが備えるＭＥＲＳ直流パルスルータが実行する配電制御処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態に係る配電システムが備えるＭＥＲＳ受電装置が実行するパルス受信処理を示すフローチャートである。
【図１５】第１変形例に係る配電システムが備えるＤＣ／ＤＣコンバータの回路構成を示す回路図である。
【図１６】第２変形例に係る配電システムが備えるＤＣ／ＤＣコンバータの回路構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る配電システムについて説明する。
【００１４】
まず、図１を参照して、本実施形態に係る配電システムの構成について説明する。
【００１５】
図１に示すように、配電システム１０００は、リアクタンス補償器１００と、ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｏｎ Ｃｕｒｒｅｎｔ）／ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）コンバータ２００と、ＭＥＲＳ（磁気エネルギー回生スイッチ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｓｗｉｔｃｈ）直流パルス変換器３００と、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００Ａ及び４００Ｂと、ＭＥＲＳ受電装置５００Ａ〜５００Ｄと、を備える。なお、以下の説明において、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００Ａ及び４００Ｂを、適宜、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００と呼び、ＭＥＲＳ受電装置５００Ａ〜５００Ｄを、適宜、ＭＥＲＳ受電装置５００と呼ぶ。
【００１６】
リアクタンス補償器１００は、商用電源としての商用交流送電系統２０００からＡＣ／ＤＣコンバータ２００に電力が供給される際のリアクタンスを補償する。
【００１７】
ＡＣ／ＤＣコンバータ２００は、商用交流送電系統２０００から供給される交流電力を直流電力に変換するための整流回路である。ＡＣ／ＤＣコンバータ２００は、生成した直流電力をＭＥＲＳ直流パルス変換器３００に供給する。
【００１８】
ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２００から供給された直流電力に基づいて、パルス状の電流（以下「パルス電流」という。）を生成する。ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００は、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００から供給される送電側タイミング情報に従ってＭＥＲＳの状態を切り替えることにより、パルス電流を生成する。ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００は、生成したパルス電流をＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給する。
【００１９】
ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００から供給されたパルス電流を、電力を要求したＭＥＲＳ受電装置５００に供給する。ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、例えば、ＰＡＭ（パルス振幅変調：Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）やＰＤＭ（パルス密度変調：Ｐｕｌｓｅ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を備え、パルス電流の振幅を制御しながら、パルス電流を所望のＭＥＲＳ受電装置５００に振り分けて供給する。また、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、ＭＥＲＳ受電装置５００から供給された電力量情報に基づいて、送電側タイミング情報と受電側タイミング情報とを生成する。ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、生成した送電側タイミング情報をＭＥＲＳ直流パルス変換器３００に供給し、生成した受電側タイミング情報をＭＥＲＳ受電装置５００に供給する。
【００２０】
ＭＥＲＳ受電装置５００は、必要とする電力量を示す電力量情報を生成し、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給する。また、ＭＥＲＳ受電装置５００は、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００から供給される受電側タイミング情報に従ってＭＥＲＳの状態を切り替えることにより、パルス電流を受信する。
【００２１】
ここで、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００、及び、ＭＥＲＳ受電装置５００は、いずれも、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）３０００から供給される時刻情報に基づく現在時刻を基準にして動作する。
【００２２】
このように、配電システム１０００は、送電装置であるＭＥＲＳ直流パルス変換器３００から、受電装置であるＭＥＲＳ受電装置５００への電力の供給を、制御装置であるＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が制御するシステムである。
【００２３】
次に、図２を参照して、配電システム１０００が扱う各種の情報について説明する。
【００２４】
電力量情報は、ＭＥＲＳ受電装置５００が必要とする電力量を示す情報である。電力量情報は、電力を必要とするＭＥＲＳ受電装置５００により生成される。電力量情報は、電気通信網６００を介して、ＭＥＲＳ受電装置５００からＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給される。なお、電気通信網６００は、典型的には、インターネットである。
【００２５】
ＩＤ情報は、電力を必要とするＭＥＲＳ受電装置５００を特定する情報である。ＩＤ情報は、電気通信網６００を介して、当該電力を必要とするＭＥＲＳ受電装置５００からＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給される。
【００２６】
送電側盗電情報は、盗電が発生している旨を示す情報であり、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００により生成される情報である。送電側盗電情報は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が盗電を検知したことに応答して、電気通信網６００を介して、当該ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００からＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給される。
【００２７】
受電側盗電情報は、盗電が発生している旨を示す情報であり、ＭＥＲＳ受電装置５００により生成される情報である。受電側盗電情報は、ＭＥＲＳ受電装置５００が盗電を検知したことに応答して、電気通信網６００を介して、当該ＭＥＲＳ受電装置５００からＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給される。
【００２８】
送電側タイミング情報は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が備えるＭＥＲＳの切替タイミングを示す情報である。送電側タイミング情報は、電力量情報に基づいてＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が生成する情報である。送電側タイミング情報は、電気通信網６００を介して、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００からＭＥＲＳ直流パルス変換器３００に供給される。
【００２９】
受電側タイミング情報は、ＭＥＲＳ受電装置５００が備えるＭＥＲＳの切替タイミングを示す情報である。受電側タイミング情報は、電力量情報に基づいてＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が生成する情報である。送電側タイミング情報は、電気通信網６００を介して、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００からＭＥＲＳ受電装置５００に供給される。
【００３０】
時刻情報は、ＧＰＳ３０００から発信される信号に含まれる情報であって、現在時刻を表す情報である。時刻情報は、ＧＰＳ３０００からＭＥＲＳ直流パルス変換器３００、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００およびＭＥＲＳ受電装置５００のそれぞれに供給される。なお、図２は、ＧＰＳ３０００Ａ、ＧＰＳ３０００ＢおよびＧＰＳ３０００Ｃの３つのＧＰＳ３０００のそれぞれから、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００およびＭＥＲＳ受電装置５００のそれぞれに、時刻情報が供給される例を示している。ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００およびＭＥＲＳ受電装置５００のそれぞれは、例えば、受信した複数の時刻情報により示される複数の現在時刻の平均値を求めて、正確な現在時刻を求め、内部に備える時計モジュールの時刻を補正する。
【００３１】
なお、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００により生成されたパルス電流は、電力線を介して、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給される。また、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給されたパルス電流は、電力線を介して、ＭＥＲＳ受電装置５００に供給される。
【００３２】
次に、図３を参照して、本実施形態に係るＭＥＲＳ直流パルス変換器３００の物理的な構成について説明する。
【００３３】
図３に示すように、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００は、制御部３１０と、ＧＰＳモジュール３２０と、アンテナ３２１と、インターフェースカード３３０と、電力センサ３４０と、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０と、を備える。ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が備えるこれらの構成は、バス３９０により相互に接続される。
【００３４】
制御部３１０は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００の全体の動作を制御する。制御部３１０は、例えば、ＣＰＵ(Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３０２と、ＲＡＭ(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ)３０３と、を備える。
【００３５】
ＣＰＵ３０１は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００の全体の動作を制御する。なお、ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２に格納されているプログラムに従って動作し、ＲＡＭ３０３をワークエリアとして使用する。つまり、ＣＰＵ３０１とＲＯＭ３０２とＲＡＭ３０３とが協働することにより制御部３１０を構成する。ＣＰＵ３０１は、典型的には、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０が備えるＭＥＲＳの状態を切り替える処理を実行する。
【００３６】
ＲＯＭ３０２には、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００の全体の動作を制御するためのプログラムやデータが記憶される。
【００３７】
ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１のワークエリアとして機能する。つまり、ＣＰＵ３０１は、ＲＡＭ３０３にプログラムやデータを一時的に書き込み、これらのプログラムやデータを適宜参照する。
【００３８】
アンテナ３２１は、ＧＰＳ３０００から発せられた、時刻情報を含む信号を受信する。
【００３９】
ＧＰＳモジュール３２０は、アンテナ３２１により受信された信号に基づいて、現在時刻を取得する。ＧＰＳモジュール３２０は、例えば、複数のＧＰＳ３０００から取得された複数の時刻情報により示される複数の現在時刻の平均をとることにより、正確な現在時刻を算出する。ＧＰＳモジュール３２０は、例えば、時計として機能するＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）を備え、算出された正確な現在時刻に基づいて、当該時計の時刻を補正する。
【００４０】
インターフェースカード３３０は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００を電気通信網６００に接続するためのネットワークカードである。制御部３１０は、インターフェースカード３３０を介して、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００やＭＥＲＳ受電装置５００と通信する。
【００４１】
電力センサ３４０は、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０により生成されたパルス電流により消費された電力を検出する。制御部３１０は、例えば、電力センサ３４０により検出された電力の値から、予測される電力の値を減じた値が、あらかじめ定められた閾値以上であることを検知した場合、送電側盗電情報を生成する。制御部３１０は、生成した送電側盗電情報を、インターフェースカード３３０を介して、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給する。
【００４２】
ＭＥＲＳパルス生成回路３７０は、制御部３１０の指示に従って、自己が備えるＭＥＲＳの状態を切り替えることにより、パルス電流を生成する。ＭＥＲＳパルス生成回路３７０の具体的な構成は、後述する。
【００４３】
次に、図４を参照して、本実施形態に係るＭＥＲＳ直流パルスルータ４００の物理的な構成について説明する。
【００４４】
図４に示すように、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、制御部４１０と、ＧＰＳモジュール４２０と、アンテナ４２１と、インターフェースカード４３０と、フラッシュＲＯＭ４５０と、ＰＡＭ４７０と、ＰＤＭ４８０と、を備える。ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が備えるこれらの構成は、バス４９０により相互に接続される。
【００４５】
制御部４１０は、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００の全体の動作を制御する。制御部４１０は、例えば、ＣＰＵ４０１と、ＲＯＭ４０２と、ＲＡＭ４０３と、を備える。
【００４６】
ＣＰＵ４０１は、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００の全体の動作を制御する。なお、ＣＰＵ４０１は、ＲＯＭ４０２に格納されているプログラムに従って動作し、ＲＡＭ４０３をワークエリアとして使用する。つまり、ＣＰＵ４０１とＲＯＭ４０２とＲＡＭ４０３とが協働することにより制御部４１０を構成する。ＣＰＵ４０１は、典型的には、電力量情報に基づいて、送電側タイミング情報と受電側タイミング情報とを生成する処理を実行する。
【００４７】
ＲＯＭ４０２には、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００の全体の動作を制御するためのプログラムやデータが記憶される。
【００４８】
ＲＡＭ４０３は、ＣＰＵ４０１のワークエリアとして機能する。つまり、ＣＰＵ４０１は、ＲＡＭ４０３にプログラムやデータを一時的に書き込み、これらのプログラムやデータを適宜参照する。
【００４９】
アンテナ４２１は、ＧＰＳ３０００から発せられた、時刻情報を含む信号を受信する。
【００５０】
ＧＰＳモジュール４２０は、アンテナ４２１により受信された信号に基づいて、現在時刻を取得する。ＧＰＳモジュール４２０は、例えば、複数のＧＰＳ３０００から取得された複数の時刻情報により示される複数の現在時刻の平均をとることにより、正確な現在時刻を算出する。ＧＰＳモジュール４２０は、例えば、時計として機能するＲＴＣを備え、算出された正確な現在時刻に基づいて、当該時計の時刻を補正する。
【００５１】
インターフェースカード４３０は、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００を電気通信網６００に接続するためのネットワークカードである。制御部４１０は、インターフェースカード４３０を介して、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００やＭＥＲＳ受電装置５００と通信する。
【００５２】
フラッシュＲＯＭ４５０は、ＭＥＲＳ受電装置５００を特定するＩＤ情報と、当該ＭＥＲＳ受電装置５００が記憶している復号鍵に対応する暗号鍵と、を対応づけて記憶する。一方、制御部４１０は、ＭＥＲＳ受電装置５００から電力量情報とＩＤ情報とが受信されたことに応答して、送電側タイミング情報と受電側タイミング情報とを生成する。そして、制御部４１０は、生成した送電側タイミング情報を、インターフェースカード４３０を介して、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００に送信する。また、制御部４２０は、生成した受電側タイミング情報を、受信されたＩＤ情報に対応付けられてフラッシュＲＯＭ４５０に記憶されている暗号鍵で暗号化し、暗号化された受電側タイミング情報を、インターフェースカード４３０を介して、当該ＩＤ情報により特定されるＭＥＲＳ受電装置５００に送信する。
【００５３】
ＰＡＭ４７０は、ＭＥＲＳ受電装置５００から供給された電力量情報に基づいて、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００から供給されたパルス電流の振幅を調整し、振幅が調整後のパルス電流を当該ＭＥＲＳ受電装置５００に供給する。なお、パルス電流の振幅を調整する手法は、任意である。例えば、ＰＡＭ４７０は、１つのパルス電流を同時に複数のＭＥＲＳ受電装置５００に供給することにより、パルス電流の振幅を減衰させることができる（パルス電流は定電圧であることが好ましい。定電圧であれば、電力量と電流量が比例する。）。或いは、ＰＡＭ４７０は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００からパルス電流が供給されている途中で当該パルス電流をカットし、ＭＥＲＳ受電装置５００への供給を停止することで、パルス電流の振幅を減衰させることができる。或いは、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００でパルス電流の振幅を減衰させてもよい。
【００５４】
ＰＤＭ４８０は、ＭＥＲＳ受電装置５００から供給された電力量情報に基づいて、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００から供給されたパルス電流の個数を調整し、個数が調整後のパルス電流を当該ＭＥＲＳ受電装置５００に供給する。なお、パルス電流の個数を調整する手法は、任意である。例えば、ＰＤＭ４８０は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００から供給されたパルス電流のうち、あらかじめ定められたパルス電流以外のパルス電流をカットすることにより、パルス電流の個数を調整することができる。また、ＭＥＲＳパルス直流パルス変換器３００の発生するパルス電流の個数を調整してもよい。なお、例えば、乗り物内の配電システムなど盗電の可能性が低い場合、ＰＤＭ４８０は、パルス電流の個数を調整しなくてもよい。かかる場合でも、受信側タイミング情報に適切な個数のパルス電流のみがＭＥＲＳ受電装置５００により受信される。
【００５５】
次に、図５を参照して、本実施形態に係るＭＥＲＳ受電装置５００の物理的な構成について説明する。
【００５６】
図５に示すように、ＭＥＲＳ受電装置５００は、制御部５１０と、ＧＰＳモジュール５２０と、アンテナ５２１と、インターフェースカード５３０と、電力センサ５４０と、フラッシュＲＯＭ５５０と、ＭＥＲＳパルス受信回路５７０と、二次電池５８０と、を備える。ＭＥＲＳ受電装置５００が備えるこれらの構成は、バス５９０により相互に接続される。
【００５７】
制御部５１０は、ＭＥＲＳ受電装置５００の全体の動作を制御する。制御部５１０は、例えば、ＣＰＵ５０１と、ＲＯＭ５０２と、ＲＡＭ５０３と、を備える。
【００５８】
ＣＰＵ５０１は、ＭＥＲＳ受電装置５００の全体の動作を制御する。なお、ＣＰＵ５０１は、ＲＯＭ５０２に格納されているプログラムに従って動作し、ＲＡＭ５０３をワークエリアとして使用する。つまり、ＣＰＵ５０１とＲＯＭ５０２とＲＡＭ５０３とが協働することにより制御部５１０を構成する。ＣＰＵ５０１は、典型的には、ＭＥＲＳパルス受信回路５７０が備えるＭＥＲＳの状態を切り替える処理を実行する。
【００５９】
ＲＯＭ５０２には、ＭＥＲＳ受電装置５００の全体の動作を制御するためのプログラムやデータが記憶される。
【００６０】
ＲＡＭ５０３は、ＣＰＵ５０１のワークエリアとして機能する。つまり、ＣＰＵ５０１は、ＲＡＭ５０３にプログラムやデータを一時的に書き込み、これらのプログラムやデータを適宜参照する。
【００６１】
アンテナ５２１は、ＧＰＳ３０００から発せられた、時刻情報を含む信号を受信する。
【００６２】
ＧＰＳモジュール５２０は、アンテナ５２１により受信された信号に基づいて、現在時刻を取得する。ＧＰＳモジュール５２０は、例えば、複数のＧＰＳ３０００から取得された複数の時刻情報により示される複数の現在時刻の平均をとることにより、正確な現在時刻を算出する。ＧＰＳモジュール５２０は、例えば、時計として機能するＲＴＣを備え、算出された正確な現在時刻に基づいて、当該時計の時刻を補正する。
【００６３】
インターフェースカード５３０は、ＭＥＲＳ受電装置５００を電気通信網６００に接続するためのネットワークカードである。制御部５１０は、インターフェースカード５３０を介して、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００やＭＥＲＳ直流パルスルータ４００と通信する。
【００６４】
電力センサ５４０は、ＭＥＲＳパルス受信回路５７０により受信されたパルス電流により消費された電力を検出する。制御部５１０は、例えば、予測される電力の値から、電力センサ５４０により検出された電力の値を減じた値が、あらかじめ定められた閾値以上であることを検知した場合、受電側盗電情報を生成する。制御部５１０は、生成した受電側盗電情報を、インターフェースカード５３０を介して、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給する。
【００６５】
フラッシュＲＯＭ５５０は、自己（ＭＥＲＳ受電装置５００）を特定するＩＤ情報と、自己に対応付けられた復号鍵と、を記憶する。一方、制御部５１０は、電力を取得することの要求があると判別すると、電力量情報を生成する。そして、制御部５１０は、生成した電力量情報とフラッシュＲＯＭ５５０に記憶されているＩＤ情報とを、インターフェースカード５３０を介して、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に送信する。また、制御部５１０は、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００から受信側タイミング情報が受信されたことに応答して、フラッシュＲＯＭ５５０に記憶されている復号鍵を用いて、当該受信側タイミング情報を復号化する。そして、制御部５１０は、復号化した受信側タイミング情報に基づいて、ＭＥＲＳパルス受信回路５７０が備えるＭＥＲＳを切り替え、パルス電流を受信する。
【００６６】
ＭＥＲＳパルス受信回路５７０は、制御部５１０の指示に従って、自己（ＭＥＲＳ受電装置５００）が備えるＭＥＲＳの状態を切り替えることにより、パルス電流を受信する。ＭＥＲＳパルス受信回路５７０の具体的な構成は、後述する。
【００６７】
二次電池５８０は、ＭＥＲＳパルス受信回路５７０により受信された電流パルスに基づく電力を蓄積する。二次電池５８０として、例えば、鉛二次電池やリチウムイオン二次電池を採用することができる。
【００６８】
次に、図６および図７を参照して、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００から供給されたパルス電流を調整して、ＭＥＲＳ受電装置５００に分配する手法について説明する。なお、ここでは、理解を容易にするため、パルス電流が調整される例のみを示すが、パルス電圧もパルス電流と同様に調整される。
【００６９】
まず、パルス電流が供給される装置は、ＭＥＲＳ受電装置５００ＡとＭＥＲＳ受電装置５００Ｂとの２つであり、パルス電流を供給する装置は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００の１つであり、パルス電流の供給を中継する装置は、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００の１つであるものとする。また、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００により生成されるパルス電流は、いずれも、振幅の大きさが互いに同じであり、互いに同じ電力を発生することができるものとする。そして、ＭＥＲＳ受電装置５００Ａが必要とする電力とＭＥＲＳ受電装置５００Ｂが必要とする電力とは、全て、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００により生成されるパルス電流により賄われるものとする。つまり、ＭＥＲＳ受電装置５００Ａが必要とする電力量とＭＥＲＳ受電装置５００Ｂが必要とする電力量との和は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００により生成されるパルス電流のそれぞれにより発生する電力量の和以下である。
【００７０】
ここで、ＭＥＲＳ受電装置５００Ａは、パルス電流２．５個分の電力を必要としており、ＭＥＲＳ受電装置５００Ｂは、パルス電流１．７個分の電力を必要としているものとする。一方、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００は、５個のパルス電流（パルス電流Ｐ１〜Ｐ５）を生成する。なお、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００から、パルス電流Ｐ１→パルス電流Ｐ２→パルス電流Ｐ３→パルス電流Ｐ４→パルス電流Ｐ５の順序で、パルス電流がＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給されるものとする。また、図６および図７は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が、５個のパルス電流を生成した様子を模式的に示す図であり、生成した５個のパルス電流がＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に実際に供給されることを意味する図ではない。
【００７１】
ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、例えば、図６に示すように、パルス電流Ｐ１をＭＥＲＳ受電装置５００Ａに供給し、パルス電流Ｐ２をＭＥＲＳ受電装置５００Ｂに供給し、パルス電流Ｐ３をＭＥＲＳ受電装置５００Ａに供給する。そして、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、例えば、電力が０．７倍になるようにパルス電流Ｐ４を減衰し、減衰により得られたパルス電流Ｐ４ＢをＭＥＲＳ受電装置５００Ｂに供給する。また、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、例えば、電力が０．５倍になるようにパルス電流Ｐ５を減衰し、減衰により得られたパルス電流Ｐ５ＡをＭＥＲＳ受電装置５００Ａに供給する。
【００７２】
なお、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００がパルス電流Ｐ４Ｂを減衰する手法は、任意である。例えば、ＰＡＭ４７０が、パルス電流Ｐ４により発生する電力量の累積値を検出し、検出された電力量がパルス電流１個により発生する電力量の０．７倍に到達したことに応答して、パルス電流Ｐ４ＢのＭＥＲＳ受電装置５００Ｂへの供給を遮断することができる。同様に、ＰＡＭ４７０が、パルス電流Ｐ５により発生する電力量の累積値を検出し、検出された電力量がパルス電流１個により発生する電力量の０．５倍に到達したことに応答して、パルス電流Ｐ５ＡのＭＥＲＳ受電装置５００Ａへの供給を遮断することができる。
【００７３】
なお、パルス電流Ｐ４Ｂによる電力量が、パルス電流１個により発生する電力量の０．７倍になるように受信側タイミング情報が生成される場合、ＰＡＭ４７０はパルス電流Ｐ４を途中で遮断しなくてもよい。同様に、パルス電流Ｐ５Ａによる電力量が、パルス電流１個により発生する電力量の０．５倍になるように受信側タイミング情報が生成される場合、ＰＡＭ４７０はパルス電流Ｐ５を途中で遮断しなくてもよい。
【００７４】
次に、ＭＥＲＳ受電装置５００Ａは、パルス電流２．５個分の電力を必要としており、ＭＥＲＳ受電装置５００Ｂは、パルス電流２．５個分の電力を必要としているものとする。一方、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００は、５個のパルス電流（パルス電流Ｐ１〜Ｐ５）を生成する。なお、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００から、パルス電流Ｐ１→パルス電流Ｐ２→パルス電流Ｐ３→パルス電流Ｐ４→パルス電流Ｐ５の順序で、パルス電流がＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給されるものとする。
【００７５】
この場合、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、例えば、図７に示すように、パルス電流Ｐ１をＭＥＲＳ受電装置５００Ａに供給し、パルス電流Ｐ２をＭＥＲＳ受電装置５００Ｂに供給し、パルス電流Ｐ３をＭＥＲＳ受電装置５００Ａに供給し、パルス電流Ｐ４をＭＥＲＳ受電装置５００Ｂに供給する。そして、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、例えば、パルス電流Ｐ５を分配して、ＭＥＲＳ受電装置５００ＡとＭＥＲＳ受電装置５００Ｂとの双方に同時に供給する。この場合、パルス電流Ｐ５の０．５倍の電力を発生させるパルス電流Ｐ５ＡがＭＥＲＳ受電装置５００Ａに供給されるとともに、パルス電流Ｐ５の０．５倍の電力を発生させるパルス電流Ｐ５ＢがＭＥＲＳ受電装置５００Ｂに供給される。
【００７６】
このように、パルス電流を分配して、複数個のＭＥＲＳ受電装置５００に同時に供給することにより、複数個のＭＥＲＳ受電装置５００のそれぞれに供給されるパルス電流が減衰されるようにしてもよい。
【００７７】
次に、図８と図９とを参照して、盗電を防止する手法について説明する。
【００７８】
まず、盗電は、例えば、電力の供給対象であるＭＥＲＳ受電装置５００（以下、適宜「正当なＭＥＲＳ受電装置５００」という。）に供給する予定の電流パルスを、電力を供給対象でないＭＥＲＳ受電装置５００（以下、適宜「正当でないＭＥＲＳ受電装置５００」という。）が受信することをいう。なお、ＭＥＲＳ受電装置５００が電力の供給対象であるか否かは、例えば、電流パルスが供給される前に契約によりあらかじめ定められているものとする。
【００７９】
ここで、正当でないＭＥＲＳ受電装置５００が、受信側スイッチの切替タイミングを認識した場合、盗電が可能となる。例えば、正当でないＭＥＲＳ受電装置５００が、受信側スイッチの切替タイミングを示す受信側タイミング情報を、不正な手段により入手した場合、盗電が可能となる。従って、配電システム１０００は、盗電が発生していることを検知した場合、受信側スイッチの切替タイミングを変更することで、さらなる盗電を防止することができる。
【００８０】
図８（Ａ）は、送電側スイッチの切替タイミング変更前における、送電側スイッチの状態を示すタイミングチャートである。
【００８１】
図８（ａ）に示す例では、送電側スイッチは、ｔ１１までＯＦＦ、ｔ１１〜ｔ１４までＯＮ、ｔ１４〜ｔ２１までＯＦＦ、ｔ２１〜ｔ２４までＯＮ、ｔ２４〜ｔ３１までＯＦＦ、ｔ３１〜ｔ３４までＯＮである。なお、送電側スイッチの状態は、送電側タイミング情報に基づいて制御される。また、送電側スイッチは、ＭＥＲＳパルス発生回路３７０が備えるＭＥＲＳである。
【００８２】
一方、図８（ｂ）は、送電側スイッチの切替タイミング変更前における、生成された電流を示すタイミングチャートである。なお、図８（ｂ）は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が発生させた電流を模式的に示す図であり、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に実際に電流が供給されたことを意味する図ではない。
【００８３】
図８（ｂ）に示す例では、ｔ１１に送電側スイッチ及び受電側スイッチがＯＮになることで電流が流れ始める（磁気エネルギーが蓄積され始める）。ｔ１２に受電側スイッチが先にＯＦＦされることで電流は減少する（受電が開始する）。そしてｔ１３で電流は０になる（送電が完了する）。また、ｔ１３〜ｔ２１まで電流量は０を維持する。再び、送電側スイッチ及び受電側スイッチがＯＮになるｔ２１から電流は流れ始める。以後、この動作を、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００から供給された送電側タイミング情報及び受電側タイミング情報に従って繰り返す。
【００８４】
また、図８（ｃ）は、送電側スイッチの切替タイミング変更前における、受電側スイッチの状態を示すタイミングチャートである。
【００８５】
図８（ｃ）に示す例では、受電側スイッチは、ｔ１１までＯＦＦ、ｔ１１〜ｔ１２までＯＮ、ｔ１２〜ｔ２１までＯＦＦ、ｔ２１〜ｔ２２までＯＮ、ｔ２２〜ｔ３１までＯＦＦ、ｔ３１〜ｔ３２までＯＮ、ｔ３２以降ＯＦＦである。なお、受電側スイッチの状態は、受電側タイミング情報に基づいて制御される。また、受電側スイッチは、ＭＥＲＳパルス受信回路５７０が備えるＭＥＲＳである。
【００８６】
ここで、送電側スイッチの切替タイミングと受電側スイッチの切替タイミングとは、基本的に、パルス電流がＭＥＲＳ直流パルス変換器３００からＭＥＲＳ受電装置５００に効率よく供給されるように設定される。
【００８７】
上述したように、正規の契約者でない者（以下、適宜「盗電者」という。）でも、受電可能な時間帯を知っている場合、正当でないＭＥＲＳ受電装置５００を使用して、受電側スイッチをＯＮすることで電流を導通させ、パルス電流が発生している間に受電側スイッチをＯＦＦにすることで盗電することができる。従って、配電システム１０００は、盗電者による盗電を防止するために、所定の条件が満たされた場合（例えば負荷の抵抗が変わる、正規需要者への送電量と受電量が合わない、電流のピーク値が理論値と合わない等の場合）、送電側スイッチの切替タイミング及び受電側スイッチの切替タイミングを変更し、受電可能な時間帯を変更することにより、正当でないＭＥＲＳ受電装置５００による受電を防止する。また、配電システム１０００は、新たな受電側タイミング情報（変更後の送電側スイッチの切替タイミングに対応する、変更後の受電側スイッチの切替タイミングを示す情報）を正規の契約者が使用している正当なＭＥＲＳ受電装置５００に供給し、当該正当なＭＥＲＳ受電装置５００による受電を可能とする。
【００８８】
かかる構成によれば、正規の契約者が使用している正当なＭＥＲＳ受電装置５００が新たな受電側タイミング情報に従ってＭＥＲＳを切り替えることにより、当該正当なＭＥＲＳ受電装置５００による受電が可能となる。一方、盗電者が使用している正当でないＭＥＲＳ受電装置５００は、ＭＥＲＳの切り替えタイミングを知ることができないため、当該正当でないＭＥＲＳ受電装置５００による盗電は難しくなる。
【００８９】
なお、送電側スイッチの切替タイミング及び受電側スイッチの切替タイミングを変更する条件は、適宜、調整が可能である。例えば、盗電が検知されること、現在時刻があらかじめ定められた時刻になることなどを、切り替えタイミングを変更する条件とすることができる。なお、盗電は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００もしくはＭＥＲＳ受電装置５００のいずれにより検知されてもよい。
【００９０】
図９（ａ）は、送電側スイッチの切替タイミング変更後における、送電側スイッチの状態を示すタイミングチャートである。
【００９１】
図９（ａ）に示す例では、送電側スイッチは、ｔ１２までＯＦＦ、ｔ１２〜ｔ１６までＯＮ、ｔ１６〜ｔ２２までＯＦＦ、ｔ２２〜ｔ２６までＯＮ、ｔ２６〜ｔ３２までＯＦＦ、ｔ３２以降ＯＮである。
【００９２】
一方、図９（ｂ）は、送電側スイッチの切替タイミング変更後における、生成された電流を示すタイミングチャートである。
【００９３】
図９（ｂ）に示す例では、送電側スイッチから流れる電流をしめす。電流は、ｔ１２まで０を維持し、ｔ１２〜ｔ１３までＩｐｅａｋに向かって増加し、ｔ１３〜ｔ１５まで０に向かって減少し、ｔ１５〜ｔ２２まで０を維持し、ｔ２２〜ｔ２３までＩｐｅａｋに向かって増加し、ｔ２３〜ｔ２５まで０に向かって減少し、ｔ２５〜ｔ３２まで０を維持し、ｔ３２〜ｔ３３までＩｐｅａｋに向かって増加し、ｔ３３以降０に向かって減少する。この例は、盗電者は、ＯＮの正しいタイミングがわからないため、盗電しようとする受電側スイッチに流れる電流はない。仮に、電流が発生しうるタイミングでＯＮできたとしてもＯＦＦの正確な時間がわからないため、効率よく受電することは難しい。
【００９４】
また、図９（ｃ）は、送電側スイッチの切替タイミング変更後における、受電側スイッチの状態を示すタイミングチャートである。なお、受電側スイッチの切替タイミングは、送電側スイッチの切替タイミングの変更の前後で変更されないものとする。
【００９５】
図９（ｃ）に示す例では、受電側スイッチは、ｔ１１までＯＦＦ、ｔ１１〜ｔ１２までＯＮ、ｔ１２〜ｔ２１までＯＦＦ、ｔ２１〜ｔ２２までＯＮ、ｔ２２〜ｔ３１までＯＦＦ、ｔ３１〜ｔ３２までＯＮ、ｔ３２以降ＯＦＦである。
【００９６】
ここで、送電側スイッチの切替タイミング変更後では、受電可能な時間帯は、ｔ１２〜ｔ１５、ｔ２２〜ｔ２５、ｔ３２以降となる。この時間帯に、受電側スイッチをＯＮ・ＯＦＦすることが不可欠である。一方、盗電者が使用している正当でないＭＥＲＳ受電装置５００は、この受電可能な時間帯に受電側スイッチをＯＮ・ＯＦＦするように受電側スイッチの切替タイミングを変更するすべがないため、盗電することができなくなる。
【００９７】
次に、図１０〜図１１を参照して、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０とＭＥＲＳパルス受信回路５７０とについて詳細に説明する。なお、理解を容易にするため、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０とＭＥＲＳパルス受信回路５７０に接続される電源及び負荷を、それぞれ二次電池であるとして説明する。
【００９８】
図１０に示すように、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０は、ＭＥＲＳ３８０と、高周波トランスＲＦＴと、Ｌｄｃ１１と、Ｌｄｃ２１と、を備える。
【００９９】
ＭＥＲＳ３８０は、ゲートＧＶ１により状態が制御される逆導通型半導体スイッチＳＷＶ１と、ゲートＧＸ１により状態が制御される逆導通型半導体スイッチＳＷＸ１と、を備える。
【０１００】
高周波トランスＲＦＴは、一次コイルＬ１と、二次コイルＬ２と、漏れインダクタンスＬＭ１及びＬＭ２と、から構成されている。
【０１０１】
一次コイルＬ１と二次コイルＬ２とは電磁的に接続される。
漏れインダクタンスＬＭ１及びＬＭ２は、一次コイルＬ１と二次コイルＬ２との結合における漏れインダクタンスである。なお、図中の一次コイルＬ１、二次コイルＬ２、及び漏れインダクタンスＬＭ１及びＬＭ２はトランス結合の簡単なモデルである。
【０１０２】
漏れインダクタンスＬＭ１は、一端が一次コイルＬ１の一端に、他端がＭＥＲＳ３８０の端子ＡＣ２１に接続される。漏れインダクタンスＬＭ２は、一端が二次コイルＬ２の一端に、他端がＭＥＲＳ５８０の端子ＡＣ２１に接続される。
一次コイルＬ１の他端は、ＭＥＲＳ３８０の端子ＡＣ１１に接続される。二次コイルＬ２の他端は、ＭＥＲＳ５８０の端子ＡＣ２２に接続される。
ただし、実際には、漏れインダクタンスＬＭ１及びＬＭ２が存在するわけでは無く、一次コイルＬ１の一端が端子ＡＣ２１に、二次コイルＬ２の一端が端子ＡＣ１２に接続される。
【０１０３】
このように、本実施形態では、高周波トランスＲＦＴを介してＭＥＲＳ３８０とＭＥＲＳ５８０とを絶縁接続する。
【０１０４】
なお、漏れインダクタンスＬＭ１及び漏れインダクタンスＬＭ２に更に、インダクタを接続してもよい。
【０１０５】
制御部３１０は、送電側タイミング情報に従って、ゲートＧＶ１を制御する信号とゲートＧＸ１を制御する信号とを生成する。
【０１０６】
ＭＥＲＳパルス生成回路３７０は、逆導通型半導体スイッチＳＷＶ１及びＳＷＸ１がＯＮになることで、コンデンサＣＭ１に蓄積されている電力を端子ＡＣ２１からトランスＲＦＴを介して端子ＡＣ１１に放電する。これによって、コンデンサＣＭ１に蓄積されていた静電エネルギーが、トランスＲＦＴの漏れインダクタンスＬＭ１及びＬＭ２に磁気エネルギーとして蓄積される。
【０１０７】
一方、図１１に示すように、ＭＥＲＳパルス受信回路５７０は、ＭＥＲＳ５８０と、Ｌｄｃ１２と、Ｌｄｃ２２と、を備える。
【０１０８】
ＭＥＲＳ５８０は、ゲートＧＶ２により状態が制御される逆導通型半導体スイッチスイッチＳＷＶ２と、ゲートＧＸ２により状態が制御される逆導通型半導体スイッチＳＷＸ２と、を備える。
【０１０９】
制御部５１０は、受電側タイミング情報に従って、ゲートＧＶ２を制御する信号とゲートＧＸ２を制御する信号とを生成する。
【０１１０】
ＭＥＲＳパルス受信回路５７０は、逆導通型半導体スイッチＳＷＶ２及びＳＷＸ２をＯＮすることで、トランスＲＦＴを介してＭＥＲＳパルス生成回路３７０から流れる電流を、その回路内に導通させる。ここで、ＭＥＲＳパルス受信回路５７０の逆導通型半導体スイッチＳＷＶ２及びＳＷＸ２をＯＦＦすると、回路内の電流が、コンデンサＣＭ２に蓄積される。
【０１１１】
このように、制御部３１０及び５１０は、コンデンサＣＭ１に蓄積されていた静電エネルギーを放電させて高周波トランスＲＦＴに磁気エネルギーとして蓄積させ、高周波トランスＲＦＴに蓄積されていた磁気エネルギーを、受電側のコンデンサすなわちコンデンサＣＭ２に静電エネルギーとして蓄積させるように、ＭＥＲＳ３８０及び５８０を制御する。
【０１１２】
次に、図１２に示すフローチャートを用いて、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が実行するパルス生成処理について説明する。ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００は、電源が投入されると、図１２に示すパルス生成処理を実行する。
【０１１３】
まず、ＣＰＵ３０１は、送電側タイミング情報を受信したか否かを判別する（ステップＳ１０１）。具体的には、ＣＰＵ３０１は、電気通信網６００を介してＭＥＲＳ直流パルスルータ４００から送電側タイミング情報がインターフェースカード３３０に供給されたか否かを判別する。
【０１１４】
なお、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が送電側タイミング情報を受信することは、ＭＥＲＳ受電装置５００からＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に対して電力供給要求がなされ、送電側タイミング情報と受電側タイミング情報とが生成されたこと、あるいは、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が盗電情報を受信するなどして、送電側タイミング情報と受電側タイミング情報とが更新されたことを意味する。
【０１１５】
ＣＰＵ３０１は、送電側タイミング情報を受信したと判別すると（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、受信された送電側タイミング情報に基づいて、送電側スイッチの切替時刻を更新する（ステップＳ１０２）。送電側スイッチの切替時刻は、例えば、ＲＡＭ３０３に記憶される。送電側スイッチの切替時刻は、どのような形式で記憶されても良い。
【０１１６】
例えば、図８に示す例において、送電側スイッチの切替時刻は、ｔ１１、ｔ１４、ｔ２１、ｔ２４、ｔ３１、ｔ３４、・・・というように、送電側スイッチをＯＦＦからＯＮする時刻もしくは送電側スイッチをＯＮからＯＦＦする時刻を列挙する形式で、ＲＡＭ３０３に記憶される。あるいは、送電側スイッチの切替時刻は、ｔ１１、ｔ２１、ｔ３１、・・・というように、送電側スイッチをＯＦＦからＯＮする時刻を列挙するとともに、ｔ１４、ｔ２４、ｔ３４、・・・というように、送電側スイッチをＯＮからＯＦＦする時刻を列挙する形式で、ＲＡＭ３０３に記憶される。
【０１１７】
また、送電側スイッチの切替時刻は、（ｔ１４−ｔ１１）、（ｔ２１−ｔ１４）、（ｔ２４−ｔ２１）、（ｔ３１−ｔ２４）、（ｔ３４−ｔ３１）、・・・というように、前回送電側スイッチを切り替えてから次に送電側スイッチを切り替えるまでの時間を列挙する形式で、ＲＡＭ３０３に記憶されてもよい。この場合、送電側スイッチの最初の切替時刻として、ｔ１１が別途記憶される。
【０１１８】
あるいは、送電側スイッチの切替時刻の間隔があらかじめ定められている場合、送電側スイッチの最初の切替時刻と、当該間隔と、がＲＡＭ３０３に記憶されていてもよい。例えば、ｔ１１と、（ｔ１４−ｔ１１）と、（ｔ２１−ｔ１４）と、がＲＡＭ３０３に記憶される。
【０１１９】
ＣＰＵ３０１は、送電側タイミング情報を受信していないと判別した場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、もしくは、ステップＳ１０２の処理を完了した場合、現在時刻を取得する（ステップＳ１０３）。ＣＰＵ３０１は、例えば、ＧＰＳモジュール３２０から現在時刻を取得する。一方、ＧＰＳモジュール３２０は、例えば、常時、複数のＧＰＳ３０００から取得される複数の時刻情報により示される複数の現在時刻の平均を算出するなどして、現在時刻を求める。ＧＰＳモジュール３２０は、求めた現在時刻に基づいて、内部の時計の時刻を補正し、常に、正確な現在時刻を供給可能な状態を維持する。
【０１２０】
ＣＰＵ３０１は、ステップＳ１０３の処理を完了すると、ステップＳ１０３において取得された現在時刻が、ＲＡＭ３０３に記憶されている送電側スイッチの切替時刻であるか否かを判別する（ステップＳ１０４）。
【０１２１】
ＣＰＵ３０１は、現在時刻が送電側スイッチの切替時刻であると判別すると（ステップＳ１０４）、送電側スイッチの状態を切り替える（ステップＳ１０５）。つまり、ＣＰＵ３０１は、送電側スイッチがＯＮである場合、送電側スイッチをＯＦＦに切り替え、送電側スイッチがＯＦＦである場合、送電側スイッチをＯＮに切り替える。
【０１２２】
ＣＰＵ３０１は、現在時刻が送電側スイッチの切替時刻でないと判別した場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、もしくは、ステップＳ１０５の処理を完了した場合、電力センサ３４０から電力情報を取得する（ステップＳ１０６）。なお、電力情報は、例えば、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０により生成されたパルス電流により消費されている電力である。
【０１２３】
ＣＰＵ３０１は、ステップＳ１０６の処理を終了すると、ステップＳ１０６において取得された電力情報に基づいて、盗電があるか否かを判別する（ステップＳ１０７）。盗電があるか否かを判別する手法は、適宜、調整することが可能である。例えば、取得された電力情報により示される消費電力が、想定される消費電力よりも所定の閾値以上高い場合、盗電があると判別される。この判別方法は、正当でないＭＥＲＳ受電装置５００にパルス電流が供給されることにより、想定される消費電力よりも大幅に高い電力が消費されてしまうことに基づく。
【０１２４】
なお、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が、送電側タイミング情報に基づいて、想定される消費電力を求めてもよい。あるいは、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が、電力量情報に基づいて、想定される消費電力を求め、求めた想定される消費電力を示す情報を、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００に供給してもよい。想定される消費電力を示す情報は、例えば、あらかじめＲＡＭ３０３に記憶されているものとする。
【０１２５】
ＣＰＵ３０１は、盗電があると判別した場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、盗電情報を送信する（ステップＳ１０８）。具体的には、ＣＰＵ３０１は、例えば、インターフェースカード３３０を制御して、電気通信網６００を介して、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に盗電情報を送信する。盗電情報は、どのようなものであってもよい。例えば、盗電情報は、盗電が検知されたことのみを示す情報であってもよい。あるいは、盗電情報は、想定される消費電力や測定された消費電力などが含まれた情報であってもよい。
【０１２６】
ＣＰＵ３０１は、盗電がないと判別した場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）、もしくは、ステップＳ１０８の処理を終了した場合、ステップＳ１０１に処理を戻す。
【０１２７】
ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００は、以上説明したようなパルス生成処理を実行することにより、送信側タイミング情報に従ったパルス電流を生成する。
【０１２８】
次に、図１３に示すフローチャートを用いて、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が実行する配電制御処理について説明する。ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、電源が投入されると、図１４に示す配電制御処理を実行する。
【０１２９】
まず、ＣＰＵ４０１は、現在時刻を取得する（ステップＳ２０１）。ＣＰＵ４０１は、例えば、ＧＰＳモジュール４２０から現在時刻を取得する。一方、ＧＰＳモジュール４２０は、例えば、常時、複数のＧＰＳ３０００から取得される複数の時刻情報により示される複数の現在時刻の平均を算出するなどして、現在時刻を求める。ＧＰＳモジュール４２０は、求めた現在時刻に基づいて、内部の時計の時刻を補正し、常に、正確な現在時刻を供給可能な状態を維持する。
【０１３０】
ＣＰＵ４０１は、ステップＳ２０１の処理を終了すると、電力量情報とＩＤ情報とを受信したか否かを判別する（ステップＳ２０２）。具体的には、ＣＰＵ４０１は、電気通信網６００を介してＭＥＲＳ受信装置５００から電力量情報とＩＤ情報とがインターフェースカード４３０に供給されたか否かを判別する。
【０１３１】
ＣＰＵ４０１は、電力量情報とＩＤ情報とを受信していないと判別すると（ステップＳ２０２）、盗電情報を受信したか否かを判別する（ステップＳ２０３）。具体的には、ＣＰＵ４０１は、電気通信網６００を介してＭＥＲＳ直流パルス変換器３００もしくはＭＥＲＳ受信装置５００から盗電情報がインターフェースカード４３０に供給されたか否かを判別する。
【０１３２】
ＣＰＵ４０１は、盗電情報を受信していないと判別すると（ステップＳ２０３）、タイミング情報更新時刻である否かを判別する（ステップＳ２０４）。具体的には、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ２０１において取得した現在時刻が、あらかじめ定められたタイミング情報更新時刻であるか否かを判別する。なお、タイミング情報更新時刻は、例えば、盗電を防止するために送電側タイミング情報および受電側タイミング情報を更新する時刻であり、一定間隔で到来する時刻である。タイミング情報更新時刻は、例えば、１分毎に到来する時刻、１時間毎に到来する時刻、１日毎に到来する時刻とすることができる。タイミング情報更新時刻を示す情報は、例えば、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３もしくはフラッシュＲＯＭ４５０に記憶される。
【０１３３】
ＣＰＵ４０１は、電力量情報とＩＤ情報とを受信したと判別した場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、盗電情報を受信したと判別した場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、もしくは、タイミング情報更新時刻であると判別した場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、タイミング情報を生成する（ステップＳ２０５）。ここで、タイミング情報は、送電側タイミング情報と受電側タイミング情報とである。また、タイミング情報を生成するとは、タイミング情報を新規に生成することのほか、タイミング情報を更新することを含む。なお、電力量情報とＩＤ情報とを受信したと判別された場合、タイミング情報が新規に生成される。一方、盗電情報を受信したと判別された場合、もしくは、タイミング情報更新時刻であると判別された場合、タイミング情報が更新される。
【０１３４】
ＣＰＵ４０１は、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００がＭＥＲＳ受電装置５００から受信した電力量情報に従って、タイミング情報を生成する。ＣＰＵ４０１は、複数個のＭＥＲＳ受電装置５００から電力量情報を受信した場合、受信した複数個の電力量情報に従って、タイミング情報を生成する。なお、タイミング情報は、所定の大きさの電力の供給を求めるＭＥＲＳ受電装置５００に、当該所定の大きさの電力が供給されるように生成される。
【０１３５】
例えば、図８に示す例では、ｔ１１でＯＮ、ｔ１４でＯＦＦ、ｔ２１でＯＮ、ｔ２４でＯＦＦ、ｔ３１でＯＮ、ｔ３４でＯＦＦ、・・・を示す送電側タイミング情報ならびに受電側タイミング情報が生成される。
【０１３６】
ＣＰＵ４０１は、ステップＳ２０５の処理を完了すると、タイミング情報を暗号化する（ステップＳ２０６）。なお、送電側タイミング情報よりも受電側タイミング情報のほうが、盗電者により取得されることにより盗電される可能性が高くなると考えられる。従って、本実施形態では、送電側タイミング情報が暗号化されず、受電側タイミング情報が暗号化されるものとする。
【０１３７】
なお、受電側タイミング情報は、当該受電側タイミング情報が供給されるＭＥＲＳ受電装置５００を特定するＩＤ情報に対応付けられてフラッシュＲＯＭ４５０に記憶されている暗号鍵により暗号化される。なお、受電側タイミング情報が供給されるＭＥＲＳ受電装置５００は、電力量情報をＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給したＭＥＲＳ受電装置５００である。また、当該暗号鍵により暗号化された情報は、当該暗号鍵に対応する復号鍵であって、当該ＭＥＲＳ受電装置５００により記憶されている復号鍵により復号化が可能である。かかる構成によれば、仮に受電側タイミング情報が正当なＭＥＲＳ受電装置５００以外の装置により盗まれるような場合であっても、受電側タイミング情報の復号化が難しいため、盗電が抑制される。
【０１３８】
ＣＰＵ４０１は、ステップＳ２０６の処理を終了すると、タイミング情報を送信する（ステップＳ２０７）。具体的には、ＣＰＵ４０１は、例えば、インターフェースカード４３０を制御して、電気通信網６００を介して、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００に送電側タイミング情報を送信するとともに、ＭＥＲＳ受電装置５００に暗号化された受電側タイミング情報を送信する。なお、電力供給を要求するＭＥＲＳ受電装置５００が複数個である場合、当該複数のＭＥＲＳ受電装置５００のそれぞれに、対応する暗号化された受電側タイミング情報を送信する。
【０１３９】
ＣＰＵ４０１は、タイミング情報更新時刻ではないと判別した場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）、もしくは、ステップＳ２０７の処理を終了した場合、パルスレベル調整時刻であるか否かを判別する（ステップＳ２０８）。具体的には、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ２０１において取得された現在時刻が、送電側タイミング情報などにより決定されるパルスレベル調整時刻であるか否かを判別する。
【０１４０】
パルスレベル調整時刻は、例えば、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００からＭＥＲＳ受電装置５００に供給されるパルス電流を制限するために、当該パルス電流のレベルの調整を開始する時刻とすることができる。例えば、図６に示す例では、パルス電流Ｐ４のレベルを調整してパルス電流Ｐ４Ｂを生成する必要があり、パルス電流Ｐ５のレベルを調整してパルス電流Ｐ５Ａを生成する必要がある。このため、ＣＰＵ４０１は、例えば、パルス電流Ｐ４が供給されている途中で当該パルス電流Ｐ４の供給を遮断することにより、ＭＥＲＳ受電装置５００Ｂに供給されるパルス電流Ｐ４Ｂのレベルを調整し、パルス電流Ｐ５が供給されている途中で当該パルス電流Ｐ５の供給を遮断することにより、ＭＥＲＳ受電装置５００Ａに供給されるパルス電流Ｐ５Ａのレベルを調整する。
【０１４１】
ＣＰＵ４０１は、送電側タイミング情報などを生成したときに、当該送電側タイミング情報などに基づいて、パルスレベル調整時刻を決定し、ＲＡＭ４０３もしくはフラッシュＲＯＭ４５０に記憶することができる。
【０１４２】
ＣＰＵ４０１は、パルスレベル調整時刻であると判別した場合（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、パルスレベルを調整する（ステップＳ２０９）。パルスレベルを調整する手法は任意である。例えば、ＣＰＵ４０１は、ＰＡＭ４７０を制御して、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００からＭＥＲＳ受電装置５００にパルス電流が供給されないようにすることができる。
【０１４３】
ＣＰＵ４０１は、パルスレベル調整時刻ではないと判別した場合（ステップＳ２０８：ＮＯ）、もしくは、ステップＳ２０９の処理を完了した場合、ステップＳ２０１に処理を戻す。
【０１４４】
ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、以上説明したような配電制御処理を実行することにより、パルス電流による配電を制御する。
【０１４５】
次に、図１４に示すフローチャートを用いて、ＭＥＲＳ受電装置５００が実行するパルス受信処理について説明する。ＭＥＲＳ受電装置５００は、電源が投入されると、図１４に示すパルス受信処理を実行する。
【０１４６】
まず、ＣＰＵ５０１は、受電要求があるか否かを判別する（ステップＳ３０１）。ＣＰＵ４０１は、例えば、ＭＥＲＳ受電装置５００が備える操作部（図示せず）に受電要求を示す操作がユーザによりなされたことを検知した場合、電気通信網６００に接続された外部装置からインターフェースカード５３０に受電要求を示す情報が受信されたことを検知した場合、現在時刻があらかじめ定められた時刻になったことを検知した場合、あるいは、二次電池５８０の電力残量が所定の閾値以下になったことを検知した場合、受電要求があると判別する。
【０１４７】
ＣＰＵ５０１は、受電要求があると判別すると（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、電力量情報、ＩＤ情報を送信する（ステップＳ３０２）。具体的には、ＣＰＵ５０１は、例えば、インターフェースカード５３０を制御して、電気通信網６００を介して、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に、電力量情報およびＩＤ情報を送信する。なお、ＩＤ情報は、例えば、フラッシュＲＯＭ５５０に記憶されている。一方、電力量情報により示される電力量は、二次電池５８０の電力残量などにより算出された電力量であってもよいし、操作部やインターフェースカード５３０に受電要求とともに供給された情報により示される電力量であってもよい。
【０１４８】
ＣＰＵ５０１は、受電要求がないと判別した場合（ステップＳ３０１：ＮＯ）、もしくは、ステップＳ３０２の処理を完了した場合、受電側タイミング情報を受信したか否かを判別する（ステップＳ３０３）。具体的には、ＣＰＵ５０１は、電気通信網６００を介してＭＥＲＳ直流パルスルータ４００から受電側タイミング情報がインターフェースカード５３０に供給されたか否かを判別する。
【０１４９】
ＣＰＵ５０１は、受電側タイミング情報を受信したと判別すると（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、受電側タイミング情報を復号化する（ステップＳ３０４）。具体的には、ＣＰＵ５０１は、フラッシュＲＯＭ５５０に記憶されている復号鍵を用いて、受信された受電側タイミング情報を復号化する。
【０１５０】
ＣＰＵ５０１は、ステップＳ３０４の処理を完了すると、受電側スイッチの切替時刻を更新する（ステップＳ３０５）。受電側スイッチの切替時刻は、例えば、ＲＡＭ５０３に記憶される。受電側スイッチの切替時刻は、送電側スイッチの切替時刻と同様、どのような形式で記憶されても良い。
【０１５１】
ＣＰＵ５０１は、受電側タイミング情報を受信していないと判別した場合（ステップＳ３０３：ＮＯ）、もしくは、ステップＳ３０５の処理を完了した場合、現在時刻を取得する（ステップＳ３０６）。ＣＰＵ５０１は、例えば、ＧＰＳモジュール５２０から現在時刻を取得する。一方、ＧＰＳモジュール５２０は、例えば、常時、複数のＧＰＳ３０００から取得される複数の時刻情報により示される複数の現在時刻の平均を算出するなどして、現在時刻を求める。ＧＰＳモジュール５２０は、求めた現在時刻に基づいて、内部の時計の時刻を補正し、常に、正確な現在時刻を供給可能な状態を維持する。
【０１５２】
ＣＰＵ５０１は、ステップＳ３０６の処理を完了すると、ステップＳ３０６において取得された現在時刻が、ＲＡＭ５０３に記憶されている受電側スイッチの切替時刻であるか否かを判別する（ステップＳ３０７）。
【０１５３】
ＣＰＵ５０１は、現在時刻が受電側スイッチの切替時刻であると判別すると（ステップＳ３０７）、受電側スイッチの状態を切り替える（ステップＳ３０８）。つまり、ＣＰＵ５０１は、受電側スイッチがＯＮである場合、受電側スイッチをＯＦＦに切り替え、受電側スイッチがＯＦＦである場合、受電側スイッチをＯＮに切り替える。
【０１５４】
ＣＰＵ５０１は、現在時刻が受電側スイッチの切替時刻でないと判別した場合（ステップＳ３０７：ＮＯ）、もしくは、ステップＳ３０８の処理を完了した場合、電力センサ５４０から電力情報を取得する（ステップＳ３０９）。なお、電力情報は、例えば、ＭＥＲＳパルス生成回路５７０により受信されたパルス電流により算出される消費電力である。
【０１５５】
ＣＰＵ５０１は、ステップＳ３０９の処理を終了すると、ステップＳ３０９において取得された電力情報に基づいて、盗電があるか否かを判別する（ステップＳ３１０）。盗電があるか否かを判別する手法は、適宜、調整することが可能である。例えば、取得された電力情報により示される消費電力が、想定される消費電力よりも所定の閾値以上低い場合、盗電があると判別される。この判別方法は、正当でないＭＥＲＳ受電装置５００にパルス電流が供給されることにより、電力供給を要求したＭＥＲＳ受電装置５００に、想定される消費電力よりも大幅に低い電力しか供給されないことに基づく。
【０１５６】
なお、ＭＥＲＳ受電装置５００が、受電側タイミング情報に基づいて、想定される消費電力を求めてもよい。あるいは、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が、電力量情報に基づいて、想定される消費電力を求め、求めた想定される消費電力を示す情報を、ＭＥＲＳ受電装置５００に供給してもよい。想定される消費電力を示す情報は、例えば、ＲＡＭ５０３に記憶される。
【０１５７】
ＣＰＵ５０１は、盗電があると判別した場合（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）、盗電情報を送信する（ステップＳ３１１）。具体的には、ＣＰＵ５０１は、例えば、インターフェースカード５３０を制御して、電気通信網６００を介して、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に盗電情報を送信する。ＭＥＲＳ受電装置５００が送信する盗電情報は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が送信する盗電情報と同様、どのようなものであってもよい。
【０１５８】
ＣＰＵ５０１は、盗電がないと判別した場合（ステップＳ３１０：ＮＯ）、もしくは、ステップＳ３１１の処理を終了した場合、ステップＳ３０１に処理を戻す。
【０１５９】
ＭＥＲＳ受電装置５００は、以上説明したようなパルス受信処理を実行することにより、パルス電流を受信する。
【０１６０】
本実施形態に係る配電システム１０００によれば、ＧＰＳ３０００から取得される現在時刻に基づいて、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００とＭＥＲＳ受電装置５００との間で同期をとることができる。このように、本実施形態に係る配電システム１０００によれば、Ｃｙｃｌｅ ｂｙ Ｃｙｃｌｅの精度が担保される。このため、送電側スイッチの切替タイミングと受電側スイッチの切替タイミングとが正確になることが期待され、パルス電流による効率の良い配電が可能となる。
【０１６１】
また、受電側スイッチの切替タイミングが暗号化されるため、正当でないＭＥＲＳ受電装置５００による盗電を抑制することができる。また、盗電が検知されたなどの場合、受電側スイッチの切替タイミングが自動で変更されるため、以後の盗電を抑制することができる。
【０１６２】
このように、本実施形態に係る配電システム１０００によれば、高周波ＤＣパルスの同期が保証され、安全性が高められる。また、ＤＣパルスバス（電力線）での時分割多重化により、複数の電源の強調運転が可能となる。さらに、受電側タイミング情報などの情報は、電気通信網６００を介して送受信される。このため、電力線にこれらの情報を重畳する必要がない。
【０１６３】
本発明は、上記実施形態に開示したものに限られない。
【０１６４】
（変形例１）
上記実施形態では、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０とＭＥＲＳパルス受信回路５７０との接続に、高周波トランスＲＦＴを利用する例を示した。しかし、図１５にＤＣ／ＤＣコンバータ７０１として示すように、高周波トランスＲＦＴに代えてインダクタＬｍを採用することができる。この場合、インダクタＬｍは、一端が端子ＡＣ２１に接続され、他端が端子ＡＣ１２に接続される。また、端子ＡＣ１１と端子ＡＣ２２とが、接地ラインに接続される。さらに、二次電池Ｅ１を中心に対称に配置されていたインダクタＬｄｃ１１及びＬｄｃ２１は、インダクタＬｄｃ１に統合される。そして、インダクタＬｄｃ１１はインダクタＬｄｃ１に置換され、インダクタＬｄｃ２１は短絡される。そして、二次電池Ｅ２を中心に対称に配置されていたインダクタＬｄｃ１２及びＬｄｃ２２は、インダクタＬｄｃ２に統合される。そして、インダクタＬｄｃ１２はインダクタＬｄｃ２に置換され、インダクタＬｄｃ２２は短絡される。
【０１６５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ７０１は、基本的に、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０及びＭＥＲＳパルス受信回路５７０と同様に動作する。ＤＣ／ＤＣコンバータ７０１を採用した場合、回路構成が簡単になるが、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０とＭＥＲＳパルス受信回路５７０とが電気的に絶縁されない。
【０１６６】
（変形例２）
上記変形例１では、端子ＡＣ１１と端子ＡＣ２２とが、接地ラインに接続される例を示した。しかし、二次電池Ｅ１の負極と二次電池Ｅ２の負極とを、あるいは二次電池Ｅ１の正極と二次電池Ｅ２の正極とが、接地ラインに接続されていてもよい。ただし、二次電池Ｅ１と、二次電池Ｅ２と、が違う出力電圧である場合、共通の接地ラインを介して電流が漏れてしまう可能性がある。
【０１６７】
そこで、図１６に示すＤＣ／ＤＣコンバータ７０２のように、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０１のインダクタＬｍを、ＭＥＲＳ３８０の端子ＡＣ２１とＭＥＲＳ５８０の端子ＡＣ１２との間に接続されたインダクタＬｍ１と、ＭＥＲＳ５８０の端子ＡＣ２２とＭＥＲＳ３８０の端子ＡＣ１１との間に接続されたインダクタＬｍ２と、に分割する。インダクタＬｍ１及びＬｍ２とは同一のインダクタンスを持つことが好ましい。これによって、二次電池Ｅ１及びＥ２を接地させたとしても漏れ電流を低減することができる。
【０１６８】
さらに、図１６に示すＤＣ／ＤＣコンバータ７０２のように、インダクタＬｄｃ１，Ｌｄｃ２を二次電池Ｅ１，Ｅ２を中心に対称に配置してもよい。インダクタＬｄｃ１を、二次電池Ｅ１の一端とＭＥＲＳ３８０の直流端子ＤＣ１１との間に接続されたインダクタＬｄｃ１１と、二次電池Ｅ１の他端とＭＥＲＳ３８０の直流端子ＤＣ２１との間に接続されたインダクタＬｄｃ２１とに、分割する。インダクタＬｄｃ２を、二次電池Ｅ２の一端とＭＥＲＳ５８０の直流端子ＤＣ１２との間に接続されたインダクタＬｄｃ１２と、二次電池Ｅ２の他端とＭＥＲＳ５８０の直流端子ＤＣ２２との間に接続されたインダクタＬｄｃ２２とに、分割する。インダクタＬｄｃ１１及びＬｄｃ２１とは同じインダクタンス、インダクタＬｄｃ１２及びＬｄｃ２２とは同じインダクタンス、であることが好ましい。これによっても漏れ電流を低減することができる。
【０１６９】
（その他変形例）
また、上記実施形態では、ゲート信号ＳＧＧＶ１及びＳＧＧＸ１をオン信号に保持する時間が、ゲート信号ＳＧＧＶ２及びＳＧＧＸ２をオン信号に保持する時間よりも長い場合について説明したが、短くてもよい。
この場合は、逆導通型半導体スイッチＳＷＶ１及びＳＷＸ１が先にオフするため、二次電池Ｅ２から二次電池Ｅ１へ電力が供給されることになる。よって、この例では、本来の需要者側からの電力を本来の供給側が受電することも可能である。
また、インダクタＬｄｃ１をスイッチに置き換えてもよい。この場合、このスイッチのＯＮ／ＯＦＦによって、電力を調整することも可能になる。
【０１７０】
なお、ＭＥＲＳ受電装置５００からＭＥＲＳ直流パルス変換器３００にパルス電流により電力を供給する場合、例えば、ＭＥＲＳ受電装置５００は、ＭＥＲＳ受電装置５００が送電可能な電力量を示す電力量情報を、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に送信する。一方、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、受信した電力量情報に基づいて、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００に供給するタイミング情報（受電側タイミング情報）とＭＥＲＳ受電装置５００に供給するタイミング情報（送電側タイミング情報）とを生成する。この際、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が備える受電側スイッチをオフするタイミングが、ＭＥＲＳ受電装置５００が備える送電側スイッチをオフするタイミングよりも早くなるように、送電側タイミング情報と受電側タイミング情報とを生成する。
【０１７１】
このように、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０及びＭＥＲＳパルス受信回路５７０によれば、ＭＥＲＳにより電流パルスを発生し、双方向送電が可能となる。
【０１７２】
上記実施形態では、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００とＭＥＲＳ直流パルスルータ４００とＭＥＲＳ受電装置５００とが別個の装置として存在する例を示した。しかし、本発明に係る配電システムの構成は、これに限られない。例えば、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００とＭＥＲＳ直流パルスルータ４００とは同一の装置であってもよい。この場合、例えば、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００は、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が備える機能を有することとなる。また、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が備える機能の一部を、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００もしくはＭＥＲＳ受電装置５００が備えていてもよく、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が備える機能の一部を、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００もしくはＭＥＲＳ受電装置５００が備えていてもよく、ＭＥＲＳ受電装置５００が備える機能の一部を、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００もしくはＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が備えていてもよい。
【０１７３】
上記実施形態では、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が、ＰＡＭ４７０とＰＤＭ４８０とを備える例を示した。しかし、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、ＰＡＭ４７０やＰＤＭ４８０を備えていなくても良い。例えば、パルス電流の周波数が十分に高い場合、ＰＡＭ４７０がなくても、ＰＤＭ４８０により、十分な電力量の分解が得られる。また、受電側タイミング情報により、指定されたパルス電流のみが受電される取り決めがなされていれば、ＰＤＭ４８０がなくても、受電されるべきパルス電流のみが受電されることとなる。
また、上記実施形態によればＭＥＲＳ直流パルス変換器３００内のＭＥＲＳのコンデンサから放電されたエネルギーがパルス電流となっている。それゆえに、この放電されるエネルギー量を変化させることでも、ＰＡＭを実現可能である。この放電されるエネルギー量を変化させるには、放電される電力量を調整するという方法と、そもそもコンデンサに充電される電力量を変化させるという方法と、の２つがある。
また、ＭＥＲＳのコンデンサを放電させなければパルスは発生しないので、ＭＥＲＳのコンデンサの毎時放電回数を変化させることでＰＤＭが可能である。
【０１７４】
上記実施形態では、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００とＭＥＲＳ直流パルスルータ４００とＭＥＲＳ受電装置５００とが、インフラストラクチャモードで相互に通信する例について説明したが、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００とＭＥＲＳ直流パルスルータ４００とＭＥＲＳ受電装置５００とが、アドホックモードで相互に通信してもよい。
また、これら通信の代わりに、ＰＡＭを利用し、その電力線を介して、アンプリチュードの大小でこれら情報を送受信してもよい。また、パルスの発生していない期間は、電圧を変化させても送電される電力量にほとんど影響をあたえないので、この期間に各種信号を搬送してもよい。
また、パルスの発生時刻を制御できることを利用し、時分割多重化や周波数分割多重化などの各種通信をすることも可能である。
【０１７５】
上記実施形態では、複数のＧＰＳ３０００から取得される複数の時刻情報に基づいて、現在時刻が求められる例について説明した。しかし、現在時刻を求める手法は、この例に限られない。例えば、１個のＧＰＳ３０００から取得される１個の時刻情報に基づいて、現在時刻が求められてもよい。また、車内の配電システムであれば時刻の補正は必要なく、例えば同一の制御装置が各装置を制御すればよい。
【０１７６】
また、上記実施形態では、受電側タイミング情報を、ＭＥＲＳ受電装置５００に記憶された復号鍵に対応する暗号鍵を用いて暗号化する例を示した。しかし、受電側タイミング情報を暗号化する手法は任意である。例えば、受電側タイミング情報は、擬似乱数（Ｐｓｅｕｄｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｃｏｄｅ）により暗号化されてもよい。
【０１７７】
上記実施形態では、電力センサ３４０もしくは電力センサ５４０により盗電が検知される例を示した。しかし、盗電を検知する手法は任意である。例えば、電力センサの代わりに、電力計が採用されてもよい。あるいは、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が、負荷インピーダンスの変化を検知することにより、盗電を検知してもよい。また、ピーク電流、ピーク電圧、ピーク電力、平均電流、平均電圧、もしくは、平均電力などに基づいて、盗電が検知されてもよい。
【０１７８】
また、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０及びＭＥＲＳパルス受信回路５７０において、ＭＥＲＳ受電装置５００に合わせた制御が実行されてもよい。例えば、ＭＥＲＳ受電装置５００が、受電専用である場合と送受電兼用の場合とで、異なる制御が実行されてもよい。
【０１７９】
上記実施形態では、送電装置と受電装置とのそれぞれがＭＥＲＳを備える例を示した。しかし、送電装置と受電装置とのそれぞれがＭＥＲＳを備えていなくてもよい。例えば、送電装置が、送電側タイミング情報に従って切り替えられるＭＥＲＳ以外の送電側スイッチを備え、受電装置が、受電側タイミング情報に従って切り替えられるＭＥＲＳ以外の受電側スイッチを備えてもよい。
【０１８０】
また、本発明に係る配電システムが備える各装置（ＭＥＲＳパルス生成回路３７０、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００、ＭＥＲＳ受電装置５００など）は、ＣＰＵに代えてまたはＣＰＵと協働するＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を備えていてもよい。
【０１８１】
なお、本発明に係る配電システムが備える各装置は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いても実現可能である。例えば、コンピュータに、上記動作を実行するためのプログラムを、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｋ）などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶して配布し、これをコンピュータシステムにインストールすることにより、上述の処理を実行する各装置を構成しても良い。
【０１８２】
さらに、インターネット上のサーバ装置が有するディスク装置等にプログラムを記憶しておき、例えば、搬送波に重畳させて、コンピュータにダウンロード等するものとしてもよい。
【符号の説明】
【０１８３】
１００ リアクタンス補償器
２００ ＡＣ／ＤＣコンバータ
３００ ＭＥＲＳ直流パルス変換器
３０１，４０１，５０１ ＣＰＵ
３０２，４０２，５０２ ＲＯＭ
３０３，４０３，５０３ ＲＡＭ
３１０，４１０，５１０ 制御部
３２０，４２０，５２０ ＧＰＳモジュール
３２１，４２１，５２１ アンテナ
３３０，４３０，５３０ インターフェースカード
３４０，５４０ 電力センサ
３７０，３７１，３７２，３７３，３７４ ＭＥＲＳパルス生成回路
３８０，３８１，５８０，５８１ ＭＥＲＳ
４００，４００Ａ，４００Ｂ ＭＥＲＳ直流パルスルータ
４５０，５５０ フラッシュＲＯＭ
４７０ ＰＡＭ
４８０ ＰＤＭ
５００，５００Ａ，５００Ｂ，５００Ｃ，５００Ｄ ＭＥＲＳ受電装置
５７０，５７１，５７２，５７３，５７４ ＭＥＲＳパルス受信回路
５８０ 二次電池
６００ 電気通信網
７０１，７０２ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１０００ 配電システム
２０００ 商用交流送電系統
３０００，３０００Ａ，３０００Ｂ，３０００Ｃ ＧＰＳ
ＤＣ＋１ 第１の直流正極端子
ＤＣ＋２ 第２の直流正極端子
ＤＣ−１ 第１の直流負極端子
ＤＣ−２ 第２の直流負極端子
Ｌｄｃ１，Ｌｄｃ２，Ｌｄｃ１１，Ｌｄｃ１２，Ｌｄｃ２１，Ｌｄｃ２２ インダクタ
ＡＣ１１，ＡＣ２１，ＡＣ１２，ＡＣ２２ 端子
ＤＣ１１，ＤＣ２１，ＤＣ１２，ＤＣ２２ 直流端子
ＳＷＵ１，ＳＷＶ１，ＳＷＸ１，ＳＷＹ１，ＳＷＵ２，ＳＷＶ２，ＳＷＸ２，ＳＷＹ２ 逆導通型半導体スイッチ
ＤＵ１，ＤＶ１，ＤＸ１，ＤＹ１，ＤＵ２，ＤＶ２，ＤＸ２，ＤＹ２ ダイオード部
ＳＵ１，ＳＶ１，ＳＸ１，ＳＹ１，ＳＵ２，ＳＶ２，ＳＸ２，ＳＹ２ スイッチ部
ＧＵ１，ＧＶ１，ＧＸ１，ＧＹ１，ＧＵ２，ＧＶ２，ＧＸ２，ＧＹ２ ゲート
ＣＭ１，ＣＭ２ コンデンサ
Ｌｍ，Ｌｍ１，Ｌｍ２ インダクタ
ＲＦＴ 高周波トランス
Ｌ１ 一次コイル
Ｌ２ 二次コイル
ＬＭ１，ＬＭ２ 漏れインダクタンス
ＳＧＧＵ１，ＳＧＧＶ１，ＳＧＧＸ１，ＳＧＧＹ１，ＳＧＧＵ２，ＳＧＧＶ２，ＳＧＧＸ２，ＳＧＧＹ２ ゲート信号
Ｅ１，Ｅ２ 二次電池
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配電システム、および、配電制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気エネルギーを回生することが可能な低損失なスイッチとして、ＭＥＲＳ（磁気エネルギー回生スイッチ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｓｗｉｔｃｈ）が知られている。このＭＥＲＳを用いて、直流電圧源から交流電力を負荷に、あるいは、交流電圧源から直流電力を負荷に供給できる低損失な直流／交流電力変換装置が、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００３】
この直流／交流電力変換装置は、ＭＥＲＳと、交流電源あるいは交流負荷と直列回路を形成し、ＭＥＲＳの交流端子間に接続された交流インダクタと、直流電源あるいは直流負荷と直列回路を形成し、ＭＥＲＳの直流端子間に接続された直流インダクタと、を備える。この直流／交流電力変換装置は、ＭＥＲＳの逆導通型半導体スイッチをオン・オフすることで、交流電源から二次電池を充電、または、二次電池から交流電力を負荷へ供給することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９３８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に開示されたＭＥＲＳによれば、磁気エネルギーの回生を利用することで高周波パルス電流により電力を送電することができる。一方、このような高周波パルス電流送電方式においては、送電装置におけるパルス発生のタイミングと受電装置におけるパルス受信のタイミングとの同期をとる必要がある。
【０００６】
しかしながら、例えば、送電装置と受電装置とが物理的に離れている場合、送電装置と受電装置との双方が、特定の発振器から出力される同一のタイミング信号を参照することなどにより同期をとることは困難である。このため、任意の場所に存在する送電装置と受電装置との間で高周波パルスにより電力を送受電する場合に、送電装置におけるパルス発生のタイミングと受電装置におけるパルス受信のタイミングとの同期を容易にとる技術が望まれている。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、任意の場所に存在する送電装置と受電装置との間で高周波パルスにより電力を送受電する場合に、送電装置におけるパルス発生のタイミングと受電装置におけるパルス受信のタイミングとの同期を容易にとるのに好適な配電システム、および、配電制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る配電システムは、
制御装置と送電装置と受電装置とを備える配電システムであって、
前記送電装置と前記受電装置とは、電力線を介して相互に接続され、
前記制御装置と前記送電装置と前記受電装置とは、相互に通信可能に接続され、
前記制御装置は、
前記受電装置が必要とする電力量を示す電力量情報を、前記受電装置から受信する制御側受信手段と、
前記受信された電力量情報に基づいて、前記送電装置が備える送電側スイッチの切替時刻と、前記受電装置が備える受電側スイッチの切替時刻と、を決定する切替時刻決定手段と、
前記決定された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置に送信するとともに、前記決定された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記受電装置に送信する制御側送信手段と、
前記送電装置は、
前記送信された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記制御装置から受信する送電側受信手段と、
現在時刻を取得する送電側時刻取得手段と、
前記送電側スイッチを有し、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される送電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記送電側スイッチの状態を切り替えることにより、パルス電流を生成するパルス電流生成手段と、を備え、
前記受電装置は、
前記受電装置が必要とする電力量を示す電力量情報を、前記制御装置に送信する受電側送信手段と、
前記送信された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置から受信する受電側受信手段と、
現在時刻を取得する受電側時刻取得手段と、
前記受電側スイッチを有し、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される受電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記受電側スイッチの状態を切り替えることにより、前記生成されたパルス電流を前記送電装置から受信するパルス電流受信手段と、を備える、
ことを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の第２の観点に係る配電システムは、
制御装置と送電装置と受電装置とを備える配電システムであって、
前記送電装置と前記受電装置とは、電力線を介して相互に接続され、
前記制御装置と前記送電装置と前記受電装置とは、相互に通信可能に接続され、
前記制御装置は、
前記送電装置が送電可能な電力量を示す電力量情報を、前記送電装置から受信する制御側受信手段と、
前記受信された電力量情報に基づいて、前記送電装置が備える送電側スイッチの切替時刻と、前記受電装置が備える受電側スイッチの切替時刻と、を決定する切替時刻決定手段と、
前記決定された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置に送信するとともに、前記決定された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記受電装置に送信する制御側送信手段と、
前記送電装置は、
前記送電装置が送電可能な電力量を示す電力量情報を、前記制御装置に送信する送電側送信手段と、
現在時刻を取得する送電側時刻取得手段と、
前記送信された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記制御装置から受信する送電側受信手段と、
前記送電側スイッチを有し、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される送電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記送電側スイッチの状態を切り替えることにより、パルス電流を生成するパルス電流生成手段と、を備え、
前記受電装置は、
前記送信された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置から受信する受電側受信手段と、
現在時刻を取得する受電側時刻取得手段と、
前記受電側スイッチを有し、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される受電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記受電側スイッチの状態を切り替えることにより、前記生成されたパルス電流を前記送電装置から受信するパルス電流受信手段と、を備える、
ことを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の第３の観点に係る配電制御方法は、
制御装置と送電装置と受電装置とを備える配電システムが実行する配電制御方法であって、
前記送電装置と前記受電装置とは、電力線を介して相互に接続され、
前記制御装置と前記送電装置と前記受電装置とは、相互に通信可能に接続され、
前記受電装置が、前記受電装置が必要とする電力量を示す電力量情報を、前記制御装置に送信する受電側送信ステップと、
前記制御装置が、前記受電装置が必要とする電力量を示す電力量情報を、前記受電装置から受信する制御側受信ステップと、
前記制御装置が、前記受信された電力量情報に基づいて、前記送電装置が備える送電側スイッチの切替時刻と、前記受電装置が備える受電側スイッチの切替時刻と、を決定する切替時刻決定ステップと、
前記制御装置が、前記決定された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置に送信するとともに、前記決定された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記受電装置に送信する制御側送信ステップと、
前記送電装置が、前記送信された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記制御装置から受信する送電側受信ステップと、
前記送電装置が、現在時刻を取得する送電側時刻取得ステップと、
前記送電装置が、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される送電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記送電側スイッチの状態を切り替えることにより、パルス電流を生成するパルス電流生成ステップと、
前記受電装置が、前記送信された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置から受信する受電側受信ステップと、
前記受電装置が、現在時刻を取得する受電側時刻取得ステップと、
前記受電装置が、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される受電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記受電側スイッチの状態を切り替えることにより、前記生成されたパルス電流を前記送電装置から受信するパルス電流受信ステップと、を備える、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、任意の場所に存在する送電装置と受電装置との間で高周波パルスにより電力を送受電する場合に、送電装置におけるパルス発生のタイミングと受電装置におけるパルス受信のタイミングとの同期を容易にとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る配電システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る配電システムが扱う各種の情報について説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態に係る配電システムが備えるＭＥＲＳ直流パルス変換器の物理的な構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る配電システムが備えるＭＥＲＳ直流パルスルータの物理的な構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係る配電システムが備えるＭＥＲＳ受電装置の物理的な構成を示すブロック図である。
【図６】ＭＥＲＳ受電装置にパルスが供給される様子を示す第１の図である。
【図７】ＭＥＲＳ受電装置にパルスが供給される様子を示す第２の図である。
【図８】（ａ）は、給電タイミング変更前における、送電側スイッチの切替タイミングを示すタイミングチャートである。（ｂ）は、給電タイミング変更前における、パルスの供給タイミングを示すタイミングチャートである。（ｃ）は、給電タイミング変更前における、受電側スイッチの切替タイミングを示すタイミングチャートである。
【図９】（ａ）は、給電タイミング変更後における、送電側スイッチの切替タイミングを示すタイミングチャートである。（ｂ）は、給電タイミング変更後における、パルスの供給タイミングを示すタイミングチャートである。（ｃ）は、給電タイミング変更後における、受電側スイッチの切替タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の実施形態に係る配電システムが備えるＭＥＲＳパルス生成回路の回路構成を示す回路図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る配電システムが備えるＭＥＲＳパルス受信回路の回路構成を示す回路図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る配電システムが備えるＭＥＲＳ直流パルス変換器が実行するパルス生成処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態に係る配電システムが備えるＭＥＲＳ直流パルスルータが実行する配電制御処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態に係る配電システムが備えるＭＥＲＳ受電装置が実行するパルス受信処理を示すフローチャートである。
【図１５】第１変形例に係る配電システムが備えるＤＣ／ＤＣコンバータの回路構成を示す回路図である。
【図１６】第２変形例に係る配電システムが備えるＤＣ／ＤＣコンバータの回路構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る配電システムについて説明する。
【００１４】
まず、図１を参照して、本実施形態に係る配電システムの構成について説明する。
【００１５】
図１に示すように、配電システム１０００は、リアクタンス補償器１００と、ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｏｎ Ｃｕｒｒｅｎｔ）／ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）コンバータ２００と、ＭＥＲＳ（磁気エネルギー回生スイッチ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｓｗｉｔｃｈ）直流パルス変換器３００と、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００Ａ及び４００Ｂと、ＭＥＲＳ受電装置５００Ａ〜５００Ｄと、を備える。なお、以下の説明において、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００Ａ及び４００Ｂを、適宜、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００と呼び、ＭＥＲＳ受電装置５００Ａ〜５００Ｄを、適宜、ＭＥＲＳ受電装置５００と呼ぶ。
【００１６】
リアクタンス補償器１００は、商用電源としての商用交流送電系統２０００からＡＣ／ＤＣコンバータ２００に電力が供給される際のリアクタンスを補償する。
【００１７】
ＡＣ／ＤＣコンバータ２００は、商用交流送電系統２０００から供給される交流電力を直流電力に変換するための整流回路である。ＡＣ／ＤＣコンバータ２００は、生成した直流電力をＭＥＲＳ直流パルス変換器３００に供給する。
【００１８】
ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２００から供給された直流電力に基づいて、パルス状の電流（以下「パルス電流」という。）を生成する。ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００は、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００から供給される送電側タイミング情報に従ってＭＥＲＳの状態を切り替えることにより、パルス電流を生成する。ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００は、生成したパルス電流をＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給する。
【００１９】
ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００から供給されたパルス電流を、電力を要求したＭＥＲＳ受電装置５００に供給する。ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、例えば、ＰＡＭ（パルス振幅変調：Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）やＰＤＭ（パルス密度変調：Ｐｕｌｓｅ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を備え、パルス電流の振幅を制御しながら、パルス電流を所望のＭＥＲＳ受電装置５００に振り分けて供給する。また、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、ＭＥＲＳ受電装置５００から供給された電力量情報に基づいて、送電側タイミング情報と受電側タイミング情報とを生成する。ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、生成した送電側タイミング情報をＭＥＲＳ直流パルス変換器３００に供給し、生成した受電側タイミング情報をＭＥＲＳ受電装置５００に供給する。
【００２０】
ＭＥＲＳ受電装置５００は、必要とする電力量を示す電力量情報を生成し、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給する。また、ＭＥＲＳ受電装置５００は、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００から供給される受電側タイミング情報に従ってＭＥＲＳの状態を切り替えることにより、パルス電流を受信する。
【００２１】
ここで、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００、及び、ＭＥＲＳ受電装置５００は、いずれも、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）３０００から供給される時刻情報に基づく現在時刻を基準にして動作する。
【００２２】
このように、配電システム１０００は、送電装置であるＭＥＲＳ直流パルス変換器３００から、受電装置であるＭＥＲＳ受電装置５００への電力の供給を、制御装置であるＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が制御するシステムである。
【００２３】
次に、図２を参照して、配電システム１０００が扱う各種の情報について説明する。
【００２４】
電力量情報は、ＭＥＲＳ受電装置５００が必要とする電力量を示す情報である。電力量情報は、電力を必要とするＭＥＲＳ受電装置５００により生成される。電力量情報は、電気通信網６００を介して、ＭＥＲＳ受電装置５００からＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給される。なお、電気通信網６００は、典型的には、インターネットである。
【００２５】
ＩＤ情報は、電力を必要とするＭＥＲＳ受電装置５００を特定する情報である。ＩＤ情報は、電気通信網６００を介して、当該電力を必要とするＭＥＲＳ受電装置５００からＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給される。
【００２６】
送電側盗電情報は、盗電が発生している旨を示す情報であり、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００により生成される情報である。送電側盗電情報は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が盗電を検知したことに応答して、電気通信網６００を介して、当該ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００からＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給される。
【００２７】
受電側盗電情報は、盗電が発生している旨を示す情報であり、ＭＥＲＳ受電装置５００により生成される情報である。受電側盗電情報は、ＭＥＲＳ受電装置５００が盗電を検知したことに応答して、電気通信網６００を介して、当該ＭＥＲＳ受電装置５００からＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給される。
【００２８】
送電側タイミング情報は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が備えるＭＥＲＳの切替タイミングを示す情報である。送電側タイミング情報は、電力量情報に基づいてＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が生成する情報である。送電側タイミング情報は、電気通信網６００を介して、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００からＭＥＲＳ直流パルス変換器３００に供給される。
【００２９】
受電側タイミング情報は、ＭＥＲＳ受電装置５００が備えるＭＥＲＳの切替タイミングを示す情報である。受電側タイミング情報は、電力量情報に基づいてＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が生成する情報である。送電側タイミング情報は、電気通信網６００を介して、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００からＭＥＲＳ受電装置５００に供給される。
【００３０】
時刻情報は、ＧＰＳ３０００から発信される信号に含まれる情報であって、現在時刻を表す情報である。時刻情報は、ＧＰＳ３０００からＭＥＲＳ直流パルス変換器３００、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００およびＭＥＲＳ受電装置５００のそれぞれに供給される。なお、図２は、ＧＰＳ３０００Ａ、ＧＰＳ３０００ＢおよびＧＰＳ３０００Ｃの３つのＧＰＳ３０００のそれぞれから、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００およびＭＥＲＳ受電装置５００のそれぞれに、時刻情報が供給される例を示している。ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００およびＭＥＲＳ受電装置５００のそれぞれは、例えば、受信した複数の時刻情報により示される複数の現在時刻の平均値を求めて、正確な現在時刻を求め、内部に備える時計モジュールの時刻を補正する。
【００３１】
なお、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００により生成されたパルス電流は、電力線を介して、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給される。また、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給されたパルス電流は、電力線を介して、ＭＥＲＳ受電装置５００に供給される。
【００３２】
次に、図３を参照して、本実施形態に係るＭＥＲＳ直流パルス変換器３００の物理的な構成について説明する。
【００３３】
図３に示すように、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００は、制御部３１０と、ＧＰＳモジュール３２０と、アンテナ３２１と、インターフェースカード３３０と、電力センサ３４０と、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０と、を備える。ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が備えるこれらの構成は、バス３９０により相互に接続される。
【００３４】
制御部３１０は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００の全体の動作を制御する。制御部３１０は、例えば、ＣＰＵ(Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３０２と、ＲＡＭ(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ)３０３と、を備える。
【００３５】
ＣＰＵ３０１は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００の全体の動作を制御する。なお、ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２に格納されているプログラムに従って動作し、ＲＡＭ３０３をワークエリアとして使用する。つまり、ＣＰＵ３０１とＲＯＭ３０２とＲＡＭ３０３とが協働することにより制御部３１０を構成する。ＣＰＵ３０１は、典型的には、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０が備えるＭＥＲＳの状態を切り替える処理を実行する。
【００３６】
ＲＯＭ３０２には、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００の全体の動作を制御するためのプログラムやデータが記憶される。
【００３７】
ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１のワークエリアとして機能する。つまり、ＣＰＵ３０１は、ＲＡＭ３０３にプログラムやデータを一時的に書き込み、これらのプログラムやデータを適宜参照する。
【００３８】
アンテナ３２１は、ＧＰＳ３０００から発せられた、時刻情報を含む信号を受信する。
【００３９】
ＧＰＳモジュール３２０は、アンテナ３２１により受信された信号に基づいて、現在時刻を取得する。ＧＰＳモジュール３２０は、例えば、複数のＧＰＳ３０００から取得された複数の時刻情報により示される複数の現在時刻の平均をとることにより、正確な現在時刻を算出する。ＧＰＳモジュール３２０は、例えば、時計として機能するＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）を備え、算出された正確な現在時刻に基づいて、当該時計の時刻を補正する。
【００４０】
インターフェースカード３３０は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００を電気通信網６００に接続するためのネットワークカードである。制御部３１０は、インターフェースカード３３０を介して、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００やＭＥＲＳ受電装置５００と通信する。
【００４１】
電力センサ３４０は、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０により生成されたパルス電流により消費された電力を検出する。制御部３１０は、例えば、電力センサ３４０により検出された電力の値から、予測される電力の値を減じた値が、あらかじめ定められた閾値以上であることを検知した場合、送電側盗電情報を生成する。制御部３１０は、生成した送電側盗電情報を、インターフェースカード３３０を介して、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給する。
【００４２】
ＭＥＲＳパルス生成回路３７０は、制御部３１０の指示に従って、自己が備えるＭＥＲＳの状態を切り替えることにより、パルス電流を生成する。ＭＥＲＳパルス生成回路３７０の具体的な構成は、後述する。
【００４３】
次に、図４を参照して、本実施形態に係るＭＥＲＳ直流パルスルータ４００の物理的な構成について説明する。
【００４４】
図４に示すように、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、制御部４１０と、ＧＰＳモジュール４２０と、アンテナ４２１と、インターフェースカード４３０と、フラッシュＲＯＭ４５０と、ＰＡＭ４７０と、ＰＤＭ４８０と、を備える。ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が備えるこれらの構成は、バス４９０により相互に接続される。
【００４５】
制御部４１０は、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００の全体の動作を制御する。制御部４１０は、例えば、ＣＰＵ４０１と、ＲＯＭ４０２と、ＲＡＭ４０３と、を備える。
【００４６】
ＣＰＵ４０１は、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００の全体の動作を制御する。なお、ＣＰＵ４０１は、ＲＯＭ４０２に格納されているプログラムに従って動作し、ＲＡＭ４０３をワークエリアとして使用する。つまり、ＣＰＵ４０１とＲＯＭ４０２とＲＡＭ４０３とが協働することにより制御部４１０を構成する。ＣＰＵ４０１は、典型的には、電力量情報に基づいて、送電側タイミング情報と受電側タイミング情報とを生成する処理を実行する。
【００４７】
ＲＯＭ４０２には、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００の全体の動作を制御するためのプログラムやデータが記憶される。
【００４８】
ＲＡＭ４０３は、ＣＰＵ４０１のワークエリアとして機能する。つまり、ＣＰＵ４０１は、ＲＡＭ４０３にプログラムやデータを一時的に書き込み、これらのプログラムやデータを適宜参照する。
【００４９】
アンテナ４２１は、ＧＰＳ３０００から発せられた、時刻情報を含む信号を受信する。
【００５０】
ＧＰＳモジュール４２０は、アンテナ４２１により受信された信号に基づいて、現在時刻を取得する。ＧＰＳモジュール４２０は、例えば、複数のＧＰＳ３０００から取得された複数の時刻情報により示される複数の現在時刻の平均をとることにより、正確な現在時刻を算出する。ＧＰＳモジュール４２０は、例えば、時計として機能するＲＴＣを備え、算出された正確な現在時刻に基づいて、当該時計の時刻を補正する。
【００５１】
インターフェースカード４３０は、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００を電気通信網６００に接続するためのネットワークカードである。制御部４１０は、インターフェースカード４３０を介して、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００やＭＥＲＳ受電装置５００と通信する。
【００５２】
フラッシュＲＯＭ４５０は、ＭＥＲＳ受電装置５００を特定するＩＤ情報と、当該ＭＥＲＳ受電装置５００が記憶している復号鍵に対応する暗号鍵と、を対応づけて記憶する。一方、制御部４１０は、ＭＥＲＳ受電装置５００から電力量情報とＩＤ情報とが受信されたことに応答して、送電側タイミング情報と受電側タイミング情報とを生成する。そして、制御部４１０は、生成した送電側タイミング情報を、インターフェースカード４３０を介して、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００に送信する。また、制御部４２０は、生成した受電側タイミング情報を、受信されたＩＤ情報に対応付けられてフラッシュＲＯＭ４５０に記憶されている暗号鍵で暗号化し、暗号化された受電側タイミング情報を、インターフェースカード４３０を介して、当該ＩＤ情報により特定されるＭＥＲＳ受電装置５００に送信する。
【００５３】
ＰＡＭ４７０は、ＭＥＲＳ受電装置５００から供給された電力量情報に基づいて、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００から供給されたパルス電流の振幅を調整し、振幅が調整後のパルス電流を当該ＭＥＲＳ受電装置５００に供給する。なお、パルス電流の振幅を調整する手法は、任意である。例えば、ＰＡＭ４７０は、１つのパルス電流を同時に複数のＭＥＲＳ受電装置５００に供給することにより、パルス電流の振幅を減衰させることができる（パルス電流は定電圧であることが好ましい。定電圧であれば、電力量と電流量が比例する。）。或いは、ＰＡＭ４７０は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００からパルス電流が供給されている途中で当該パルス電流をカットし、ＭＥＲＳ受電装置５００への供給を停止することで、パルス電流の振幅を減衰させることができる。或いは、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００でパルス電流の振幅を減衰させてもよい。
【００５４】
ＰＤＭ４８０は、ＭＥＲＳ受電装置５００から供給された電力量情報に基づいて、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００から供給されたパルス電流の個数を調整し、個数が調整後のパルス電流を当該ＭＥＲＳ受電装置５００に供給する。なお、パルス電流の個数を調整する手法は、任意である。例えば、ＰＤＭ４８０は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００から供給されたパルス電流のうち、あらかじめ定められたパルス電流以外のパルス電流をカットすることにより、パルス電流の個数を調整することができる。また、ＭＥＲＳパルス直流パルス変換器３００の発生するパルス電流の個数を調整してもよい。なお、例えば、乗り物内の配電システムなど盗電の可能性が低い場合、ＰＤＭ４８０は、パルス電流の個数を調整しなくてもよい。かかる場合でも、受信側タイミング情報に適切な個数のパルス電流のみがＭＥＲＳ受電装置５００により受信される。
【００５５】
次に、図５を参照して、本実施形態に係るＭＥＲＳ受電装置５００の物理的な構成について説明する。
【００５６】
図５に示すように、ＭＥＲＳ受電装置５００は、制御部５１０と、ＧＰＳモジュール５２０と、アンテナ５２１と、インターフェースカード５３０と、電力センサ５４０と、フラッシュＲＯＭ５５０と、ＭＥＲＳパルス受信回路５７０と、二次電池５８０と、を備える。ＭＥＲＳ受電装置５００が備えるこれらの構成は、バス５９０により相互に接続される。
【００５７】
制御部５１０は、ＭＥＲＳ受電装置５００の全体の動作を制御する。制御部５１０は、例えば、ＣＰＵ５０１と、ＲＯＭ５０２と、ＲＡＭ５０３と、を備える。
【００５８】
ＣＰＵ５０１は、ＭＥＲＳ受電装置５００の全体の動作を制御する。なお、ＣＰＵ５０１は、ＲＯＭ５０２に格納されているプログラムに従って動作し、ＲＡＭ５０３をワークエリアとして使用する。つまり、ＣＰＵ５０１とＲＯＭ５０２とＲＡＭ５０３とが協働することにより制御部５１０を構成する。ＣＰＵ５０１は、典型的には、ＭＥＲＳパルス受信回路５７０が備えるＭＥＲＳの状態を切り替える処理を実行する。
【００５９】
ＲＯＭ５０２には、ＭＥＲＳ受電装置５００の全体の動作を制御するためのプログラムやデータが記憶される。
【００６０】
ＲＡＭ５０３は、ＣＰＵ５０１のワークエリアとして機能する。つまり、ＣＰＵ５０１は、ＲＡＭ５０３にプログラムやデータを一時的に書き込み、これらのプログラムやデータを適宜参照する。
【００６１】
アンテナ５２１は、ＧＰＳ３０００から発せられた、時刻情報を含む信号を受信する。
【００６２】
ＧＰＳモジュール５２０は、アンテナ５２１により受信された信号に基づいて、現在時刻を取得する。ＧＰＳモジュール５２０は、例えば、複数のＧＰＳ３０００から取得された複数の時刻情報により示される複数の現在時刻の平均をとることにより、正確な現在時刻を算出する。ＧＰＳモジュール５２０は、例えば、時計として機能するＲＴＣを備え、算出された正確な現在時刻に基づいて、当該時計の時刻を補正する。
【００６３】
インターフェースカード５３０は、ＭＥＲＳ受電装置５００を電気通信網６００に接続するためのネットワークカードである。制御部５１０は、インターフェースカード５３０を介して、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００やＭＥＲＳ直流パルスルータ４００と通信する。
【００６４】
電力センサ５４０は、ＭＥＲＳパルス受信回路５７０により受信されたパルス電流により消費された電力を検出する。制御部５１０は、例えば、予測される電力の値から、電力センサ５４０により検出された電力の値を減じた値が、あらかじめ定められた閾値以上であることを検知した場合、受電側盗電情報を生成する。制御部５１０は、生成した受電側盗電情報を、インターフェースカード５３０を介して、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給する。
【００６５】
フラッシュＲＯＭ５５０は、自己（ＭＥＲＳ受電装置５００）を特定するＩＤ情報と、自己に対応付けられた復号鍵と、を記憶する。一方、制御部５１０は、電力を取得することの要求があると判別すると、電力量情報を生成する。そして、制御部５１０は、生成した電力量情報とフラッシュＲＯＭ５５０に記憶されているＩＤ情報とを、インターフェースカード５３０を介して、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に送信する。また、制御部５１０は、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００から受信側タイミング情報が受信されたことに応答して、フラッシュＲＯＭ５５０に記憶されている復号鍵を用いて、当該受信側タイミング情報を復号化する。そして、制御部５１０は、復号化した受信側タイミング情報に基づいて、ＭＥＲＳパルス受信回路５７０が備えるＭＥＲＳを切り替え、パルス電流を受信する。
【００６６】
ＭＥＲＳパルス受信回路５７０は、制御部５１０の指示に従って、自己（ＭＥＲＳ受電装置５００）が備えるＭＥＲＳの状態を切り替えることにより、パルス電流を受信する。ＭＥＲＳパルス受信回路５７０の具体的な構成は、後述する。
【００６７】
二次電池５８０は、ＭＥＲＳパルス受信回路５７０により受信された電流パルスに基づく電力を蓄積する。二次電池５８０として、例えば、鉛二次電池やリチウムイオン二次電池を採用することができる。
【００６８】
次に、図６および図７を参照して、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００から供給されたパルス電流を調整して、ＭＥＲＳ受電装置５００に分配する手法について説明する。なお、ここでは、理解を容易にするため、パルス電流が調整される例のみを示すが、パルス電圧もパルス電流と同様に調整される。
【００６９】
まず、パルス電流が供給される装置は、ＭＥＲＳ受電装置５００ＡとＭＥＲＳ受電装置５００Ｂとの２つであり、パルス電流を供給する装置は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００の１つであり、パルス電流の供給を中継する装置は、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００の１つであるものとする。また、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００により生成されるパルス電流は、いずれも、振幅の大きさが互いに同じであり、互いに同じ電力を発生することができるものとする。そして、ＭＥＲＳ受電装置５００Ａが必要とする電力とＭＥＲＳ受電装置５００Ｂが必要とする電力とは、全て、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００により生成されるパルス電流により賄われるものとする。つまり、ＭＥＲＳ受電装置５００Ａが必要とする電力量とＭＥＲＳ受電装置５００Ｂが必要とする電力量との和は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００により生成されるパルス電流のそれぞれにより発生する電力量の和以下である。
【００７０】
ここで、ＭＥＲＳ受電装置５００Ａは、パルス電流２．５個分の電力を必要としており、ＭＥＲＳ受電装置５００Ｂは、パルス電流１．７個分の電力を必要としているものとする。一方、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００は、５個のパルス電流（パルス電流Ｐ１〜Ｐ５）を生成する。なお、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００から、パルス電流Ｐ１→パルス電流Ｐ２→パルス電流Ｐ３→パルス電流Ｐ４→パルス電流Ｐ５の順序で、パルス電流がＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給されるものとする。また、図６および図７は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が、５個のパルス電流を生成した様子を模式的に示す図であり、生成した５個のパルス電流がＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に実際に供給されることを意味する図ではない。
【００７１】
ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、例えば、図６に示すように、パルス電流Ｐ１をＭＥＲＳ受電装置５００Ａに供給し、パルス電流Ｐ２をＭＥＲＳ受電装置５００Ｂに供給し、パルス電流Ｐ３をＭＥＲＳ受電装置５００Ａに供給する。そして、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、例えば、電力が０．７倍になるようにパルス電流Ｐ４を減衰し、減衰により得られたパルス電流Ｐ４ＢをＭＥＲＳ受電装置５００Ｂに供給する。また、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、例えば、電力が０．５倍になるようにパルス電流Ｐ５を減衰し、減衰により得られたパルス電流Ｐ５ＡをＭＥＲＳ受電装置５００Ａに供給する。
【００７２】
なお、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００がパルス電流Ｐ４Ｂを減衰する手法は、任意である。例えば、ＰＡＭ４７０が、パルス電流Ｐ４により発生する電力量の累積値を検出し、検出された電力量がパルス電流１個により発生する電力量の０．７倍に到達したことに応答して、パルス電流Ｐ４ＢのＭＥＲＳ受電装置５００Ｂへの供給を遮断することができる。同様に、ＰＡＭ４７０が、パルス電流Ｐ５により発生する電力量の累積値を検出し、検出された電力量がパルス電流１個により発生する電力量の０．５倍に到達したことに応答して、パルス電流Ｐ５ＡのＭＥＲＳ受電装置５００Ａへの供給を遮断することができる。
【００７３】
なお、パルス電流Ｐ４Ｂによる電力量が、パルス電流１個により発生する電力量の０．７倍になるように受信側タイミング情報が生成される場合、ＰＡＭ４７０はパルス電流Ｐ４を途中で遮断しなくてもよい。同様に、パルス電流Ｐ５Ａによる電力量が、パルス電流１個により発生する電力量の０．５倍になるように受信側タイミング情報が生成される場合、ＰＡＭ４７０はパルス電流Ｐ５を途中で遮断しなくてもよい。
【００７４】
次に、ＭＥＲＳ受電装置５００Ａは、パルス電流２．５個分の電力を必要としており、ＭＥＲＳ受電装置５００Ｂは、パルス電流２．５個分の電力を必要としているものとする。一方、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００は、５個のパルス電流（パルス電流Ｐ１〜Ｐ５）を生成する。なお、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００から、パルス電流Ｐ１→パルス電流Ｐ２→パルス電流Ｐ３→パルス電流Ｐ４→パルス電流Ｐ５の順序で、パルス電流がＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給されるものとする。
【００７５】
この場合、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、例えば、図７に示すように、パルス電流Ｐ１をＭＥＲＳ受電装置５００Ａに供給し、パルス電流Ｐ２をＭＥＲＳ受電装置５００Ｂに供給し、パルス電流Ｐ３をＭＥＲＳ受電装置５００Ａに供給し、パルス電流Ｐ４をＭＥＲＳ受電装置５００Ｂに供給する。そして、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、例えば、パルス電流Ｐ５を分配して、ＭＥＲＳ受電装置５００ＡとＭＥＲＳ受電装置５００Ｂとの双方に同時に供給する。この場合、パルス電流Ｐ５の０．５倍の電力を発生させるパルス電流Ｐ５ＡがＭＥＲＳ受電装置５００Ａに供給されるとともに、パルス電流Ｐ５の０．５倍の電力を発生させるパルス電流Ｐ５ＢがＭＥＲＳ受電装置５００Ｂに供給される。
【００７６】
このように、パルス電流を分配して、複数個のＭＥＲＳ受電装置５００に同時に供給することにより、複数個のＭＥＲＳ受電装置５００のそれぞれに供給されるパルス電流が減衰されるようにしてもよい。
【００７７】
次に、図８と図９とを参照して、盗電を防止する手法について説明する。
【００７８】
まず、盗電は、例えば、電力の供給対象であるＭＥＲＳ受電装置５００（以下、適宜「正当なＭＥＲＳ受電装置５００」という。）に供給する予定の電流パルスを、電力を供給対象でないＭＥＲＳ受電装置５００（以下、適宜「正当でないＭＥＲＳ受電装置５００」という。）が受信することをいう。なお、ＭＥＲＳ受電装置５００が電力の供給対象であるか否かは、例えば、電流パルスが供給される前に契約によりあらかじめ定められているものとする。
【００７９】
ここで、正当でないＭＥＲＳ受電装置５００が、受信側スイッチの切替タイミングを認識した場合、盗電が可能となる。例えば、正当でないＭＥＲＳ受電装置５００が、受信側スイッチの切替タイミングを示す受信側タイミング情報を、不正な手段により入手した場合、盗電が可能となる。従って、配電システム１０００は、盗電が発生していることを検知した場合、受信側スイッチの切替タイミングを変更することで、さらなる盗電を防止することができる。
【００８０】
図８（Ａ）は、送電側スイッチの切替タイミング変更前における、送電側スイッチの状態を示すタイミングチャートである。
【００８１】
図８（ａ）に示す例では、送電側スイッチは、ｔ１１までＯＦＦ、ｔ１１〜ｔ１４までＯＮ、ｔ１４〜ｔ２１までＯＦＦ、ｔ２１〜ｔ２４までＯＮ、ｔ２４〜ｔ３１までＯＦＦ、ｔ３１〜ｔ３４までＯＮである。なお、送電側スイッチの状態は、送電側タイミング情報に基づいて制御される。また、送電側スイッチは、ＭＥＲＳパルス発生回路３７０が備えるＭＥＲＳである。
【００８２】
一方、図８（ｂ）は、送電側スイッチの切替タイミング変更前における、生成された電流を示すタイミングチャートである。なお、図８（ｂ）は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が発生させた電流を模式的に示す図であり、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に実際に電流が供給されたことを意味する図ではない。
【００８３】
図８（ｂ）に示す例では、ｔ１１に送電側スイッチ及び受電側スイッチがＯＮになることで電流が流れ始める（磁気エネルギーが蓄積され始める）。ｔ１２に受電側スイッチが先にＯＦＦされることで電流は減少する（受電が開始する）。そしてｔ１３で電流は０になる（送電が完了する）。また、ｔ１３〜ｔ２１まで電流量は０を維持する。再び、送電側スイッチ及び受電側スイッチがＯＮになるｔ２１から電流は流れ始める。以後、この動作を、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００から供給された送電側タイミング情報及び受電側タイミング情報に従って繰り返す。
【００８４】
また、図８（ｃ）は、送電側スイッチの切替タイミング変更前における、受電側スイッチの状態を示すタイミングチャートである。
【００８５】
図８（ｃ）に示す例では、受電側スイッチは、ｔ１１までＯＦＦ、ｔ１１〜ｔ１２までＯＮ、ｔ１２〜ｔ２１までＯＦＦ、ｔ２１〜ｔ２２までＯＮ、ｔ２２〜ｔ３１までＯＦＦ、ｔ３１〜ｔ３２までＯＮ、ｔ３２以降ＯＦＦである。なお、受電側スイッチの状態は、受電側タイミング情報に基づいて制御される。また、受電側スイッチは、ＭＥＲＳパルス受信回路５７０が備えるＭＥＲＳである。
【００８６】
ここで、送電側スイッチの切替タイミングと受電側スイッチの切替タイミングとは、基本的に、パルス電流がＭＥＲＳ直流パルス変換器３００からＭＥＲＳ受電装置５００に効率よく供給されるように設定される。
【００８７】
上述したように、正規の契約者でない者（以下、適宜「盗電者」という。）でも、受電可能な時間帯を知っている場合、正当でないＭＥＲＳ受電装置５００を使用して、受電側スイッチをＯＮすることで電流を導通させ、パルス電流が発生している間に受電側スイッチをＯＦＦにすることで盗電することができる。従って、配電システム１０００は、盗電者による盗電を防止するために、所定の条件が満たされた場合（例えば負荷の抵抗が変わる、正規需要者への送電量と受電量が合わない、電流のピーク値が理論値と合わない等の場合）、送電側スイッチの切替タイミング及び受電側スイッチの切替タイミングを変更し、受電可能な時間帯を変更することにより、正当でないＭＥＲＳ受電装置５００による受電を防止する。また、配電システム１０００は、新たな受電側タイミング情報（変更後の送電側スイッチの切替タイミングに対応する、変更後の受電側スイッチの切替タイミングを示す情報）を正規の契約者が使用している正当なＭＥＲＳ受電装置５００に供給し、当該正当なＭＥＲＳ受電装置５００による受電を可能とする。
【００８８】
かかる構成によれば、正規の契約者が使用している正当なＭＥＲＳ受電装置５００が新たな受電側タイミング情報に従ってＭＥＲＳを切り替えることにより、当該正当なＭＥＲＳ受電装置５００による受電が可能となる。一方、盗電者が使用している正当でないＭＥＲＳ受電装置５００は、ＭＥＲＳの切り替えタイミングを知ることができないため、当該正当でないＭＥＲＳ受電装置５００による盗電は難しくなる。
【００８９】
なお、送電側スイッチの切替タイミング及び受電側スイッチの切替タイミングを変更する条件は、適宜、調整が可能である。例えば、盗電が検知されること、現在時刻があらかじめ定められた時刻になることなどを、切り替えタイミングを変更する条件とすることができる。なお、盗電は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００もしくはＭＥＲＳ受電装置５００のいずれにより検知されてもよい。
【００９０】
図９（ａ）は、送電側スイッチの切替タイミング変更後における、送電側スイッチの状態を示すタイミングチャートである。
【００９１】
図９（ａ）に示す例では、送電側スイッチは、ｔ１２までＯＦＦ、ｔ１２〜ｔ１６までＯＮ、ｔ１６〜ｔ２２までＯＦＦ、ｔ２２〜ｔ２６までＯＮ、ｔ２６〜ｔ３２までＯＦＦ、ｔ３２以降ＯＮである。
【００９２】
一方、図９（ｂ）は、送電側スイッチの切替タイミング変更後における、生成された電流を示すタイミングチャートである。
【００９３】
図９（ｂ）に示す例では、送電側スイッチから流れる電流をしめす。電流は、ｔ１２まで０を維持し、ｔ１２〜ｔ１３までＩｐｅａｋに向かって増加し、ｔ１３〜ｔ１５まで０に向かって減少し、ｔ１５〜ｔ２２まで０を維持し、ｔ２２〜ｔ２３までＩｐｅａｋに向かって増加し、ｔ２３〜ｔ２５まで０に向かって減少し、ｔ２５〜ｔ３２まで０を維持し、ｔ３２〜ｔ３３までＩｐｅａｋに向かって増加し、ｔ３３以降０に向かって減少する。この例は、盗電者は、ＯＮの正しいタイミングがわからないため、盗電しようとする受電側スイッチに流れる電流はない。仮に、電流が発生しうるタイミングでＯＮできたとしてもＯＦＦの正確な時間がわからないため、効率よく受電することは難しい。
【００９４】
また、図９（ｃ）は、送電側スイッチの切替タイミング変更後における、受電側スイッチの状態を示すタイミングチャートである。なお、受電側スイッチの切替タイミングは、送電側スイッチの切替タイミングの変更の前後で変更されないものとする。
【００９５】
図９（ｃ）に示す例では、受電側スイッチは、ｔ１１までＯＦＦ、ｔ１１〜ｔ１２までＯＮ、ｔ１２〜ｔ２１までＯＦＦ、ｔ２１〜ｔ２２までＯＮ、ｔ２２〜ｔ３１までＯＦＦ、ｔ３１〜ｔ３２までＯＮ、ｔ３２以降ＯＦＦである。
【００９６】
ここで、送電側スイッチの切替タイミング変更後では、受電可能な時間帯は、ｔ１２〜ｔ１５、ｔ２２〜ｔ２５、ｔ３２以降となる。この時間帯に、受電側スイッチをＯＮ・ＯＦＦすることが不可欠である。一方、盗電者が使用している正当でないＭＥＲＳ受電装置５００は、この受電可能な時間帯に受電側スイッチをＯＮ・ＯＦＦするように受電側スイッチの切替タイミングを変更するすべがないため、盗電することができなくなる。
【００９７】
次に、図１０〜図１１を参照して、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０とＭＥＲＳパルス受信回路５７０とについて詳細に説明する。なお、理解を容易にするため、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０とＭＥＲＳパルス受信回路５７０に接続される電源及び負荷を、それぞれ二次電池であるとして説明する。
【００９８】
図１０に示すように、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０は、ＭＥＲＳ３８０と、高周波トランスＲＦＴと、Ｌｄｃ１１と、Ｌｄｃ２１と、を備える。
【００９９】
ＭＥＲＳ３８０は、ゲートＧＶ１により状態が制御される逆導通型半導体スイッチＳＷＶ１と、ゲートＧＸ１により状態が制御される逆導通型半導体スイッチＳＷＸ１と、を備える。
【０１００】
高周波トランスＲＦＴは、一次コイルＬ１と、二次コイルＬ２と、漏れインダクタンスＬＭ１及びＬＭ２と、から構成されている。
【０１０１】
一次コイルＬ１と二次コイルＬ２とは電磁的に接続される。
漏れインダクタンスＬＭ１及びＬＭ２は、一次コイルＬ１と二次コイルＬ２との結合における漏れインダクタンスである。なお、図中の一次コイルＬ１、二次コイルＬ２、及び漏れインダクタンスＬＭ１及びＬＭ２はトランス結合の簡単なモデルである。
【０１０２】
漏れインダクタンスＬＭ１は、一端が一次コイルＬ１の一端に、他端がＭＥＲＳ３８０の端子ＡＣ２１に接続される。漏れインダクタンスＬＭ２は、一端が二次コイルＬ２の一端に、他端がＭＥＲＳ５８０の端子ＡＣ２１に接続される。
一次コイルＬ１の他端は、ＭＥＲＳ３８０の端子ＡＣ１１に接続される。二次コイルＬ２の他端は、ＭＥＲＳ５８０の端子ＡＣ２２に接続される。
ただし、実際には、漏れインダクタンスＬＭ１及びＬＭ２が存在するわけでは無く、一次コイルＬ１の一端が端子ＡＣ２１に、二次コイルＬ２の一端が端子ＡＣ１２に接続される。
【０１０３】
このように、本実施形態では、高周波トランスＲＦＴを介してＭＥＲＳ３８０とＭＥＲＳ５８０とを絶縁接続する。
【０１０４】
なお、漏れインダクタンスＬＭ１及び漏れインダクタンスＬＭ２に更に、インダクタを接続してもよい。
【０１０５】
制御部３１０は、送電側タイミング情報に従って、ゲートＧＶ１を制御する信号とゲートＧＸ１を制御する信号とを生成する。
【０１０６】
ＭＥＲＳパルス生成回路３７０は、逆導通型半導体スイッチＳＷＶ１及びＳＷＸ１がＯＮになることで、コンデンサＣＭ１に蓄積されている電力を端子ＡＣ２１からトランスＲＦＴを介して端子ＡＣ１１に放電する。これによって、コンデンサＣＭ１に蓄積されていた静電エネルギーが、トランスＲＦＴの漏れインダクタンスＬＭ１及びＬＭ２に磁気エネルギーとして蓄積される。
【０１０７】
一方、図１１に示すように、ＭＥＲＳパルス受信回路５７０は、ＭＥＲＳ５８０と、Ｌｄｃ１２と、Ｌｄｃ２２と、を備える。
【０１０８】
ＭＥＲＳ５８０は、ゲートＧＶ２により状態が制御される逆導通型半導体スイッチスイッチＳＷＶ２と、ゲートＧＸ２により状態が制御される逆導通型半導体スイッチＳＷＸ２と、を備える。
【０１０９】
制御部５１０は、受電側タイミング情報に従って、ゲートＧＶ２を制御する信号とゲートＧＸ２を制御する信号とを生成する。
【０１１０】
ＭＥＲＳパルス受信回路５７０は、逆導通型半導体スイッチＳＷＶ２及びＳＷＸ２をＯＮすることで、トランスＲＦＴを介してＭＥＲＳパルス生成回路３７０から流れる電流を、その回路内に導通させる。ここで、ＭＥＲＳパルス受信回路５７０の逆導通型半導体スイッチＳＷＶ２及びＳＷＸ２をＯＦＦすると、回路内の電流が、コンデンサＣＭ２に蓄積される。
【０１１１】
このように、制御部３１０及び５１０は、コンデンサＣＭ１に蓄積されていた静電エネルギーを放電させて高周波トランスＲＦＴに磁気エネルギーとして蓄積させ、高周波トランスＲＦＴに蓄積されていた磁気エネルギーを、受電側のコンデンサすなわちコンデンサＣＭ２に静電エネルギーとして蓄積させるように、ＭＥＲＳ３８０及び５８０を制御する。
【０１１２】
次に、図１２に示すフローチャートを用いて、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が実行するパルス生成処理について説明する。ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００は、電源が投入されると、図１２に示すパルス生成処理を実行する。
【０１１３】
まず、ＣＰＵ３０１は、送電側タイミング情報を受信したか否かを判別する（ステップＳ１０１）。具体的には、ＣＰＵ３０１は、電気通信網６００を介してＭＥＲＳ直流パルスルータ４００から送電側タイミング情報がインターフェースカード３３０に供給されたか否かを判別する。
【０１１４】
なお、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が送電側タイミング情報を受信することは、ＭＥＲＳ受電装置５００からＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に対して電力供給要求がなされ、送電側タイミング情報と受電側タイミング情報とが生成されたこと、あるいは、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が盗電情報を受信するなどして、送電側タイミング情報と受電側タイミング情報とが更新されたことを意味する。
【０１１５】
ＣＰＵ３０１は、送電側タイミング情報を受信したと判別すると（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、受信された送電側タイミング情報に基づいて、送電側スイッチの切替時刻を更新する（ステップＳ１０２）。送電側スイッチの切替時刻は、例えば、ＲＡＭ３０３に記憶される。送電側スイッチの切替時刻は、どのような形式で記憶されても良い。
【０１１６】
例えば、図８に示す例において、送電側スイッチの切替時刻は、ｔ１１、ｔ１４、ｔ２１、ｔ２４、ｔ３１、ｔ３４、・・・というように、送電側スイッチをＯＦＦからＯＮする時刻もしくは送電側スイッチをＯＮからＯＦＦする時刻を列挙する形式で、ＲＡＭ３０３に記憶される。あるいは、送電側スイッチの切替時刻は、ｔ１１、ｔ２１、ｔ３１、・・・というように、送電側スイッチをＯＦＦからＯＮする時刻を列挙するとともに、ｔ１４、ｔ２４、ｔ３４、・・・というように、送電側スイッチをＯＮからＯＦＦする時刻を列挙する形式で、ＲＡＭ３０３に記憶される。
【０１１７】
また、送電側スイッチの切替時刻は、（ｔ１４−ｔ１１）、（ｔ２１−ｔ１４）、（ｔ２４−ｔ２１）、（ｔ３１−ｔ２４）、（ｔ３４−ｔ３１）、・・・というように、前回送電側スイッチを切り替えてから次に送電側スイッチを切り替えるまでの時間を列挙する形式で、ＲＡＭ３０３に記憶されてもよい。この場合、送電側スイッチの最初の切替時刻として、ｔ１１が別途記憶される。
【０１１８】
あるいは、送電側スイッチの切替時刻の間隔があらかじめ定められている場合、送電側スイッチの最初の切替時刻と、当該間隔と、がＲＡＭ３０３に記憶されていてもよい。例えば、ｔ１１と、（ｔ１４−ｔ１１）と、（ｔ２１−ｔ１４）と、がＲＡＭ３０３に記憶される。
【０１１９】
ＣＰＵ３０１は、送電側タイミング情報を受信していないと判別した場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、もしくは、ステップＳ１０２の処理を完了した場合、現在時刻を取得する（ステップＳ１０３）。ＣＰＵ３０１は、例えば、ＧＰＳモジュール３２０から現在時刻を取得する。一方、ＧＰＳモジュール３２０は、例えば、常時、複数のＧＰＳ３０００から取得される複数の時刻情報により示される複数の現在時刻の平均を算出するなどして、現在時刻を求める。ＧＰＳモジュール３２０は、求めた現在時刻に基づいて、内部の時計の時刻を補正し、常に、正確な現在時刻を供給可能な状態を維持する。
【０１２０】
ＣＰＵ３０１は、ステップＳ１０３の処理を完了すると、ステップＳ１０３において取得された現在時刻が、ＲＡＭ３０３に記憶されている送電側スイッチの切替時刻であるか否かを判別する（ステップＳ１０４）。
【０１２１】
ＣＰＵ３０１は、現在時刻が送電側スイッチの切替時刻であると判別すると（ステップＳ１０４）、送電側スイッチの状態を切り替える（ステップＳ１０５）。つまり、ＣＰＵ３０１は、送電側スイッチがＯＮである場合、送電側スイッチをＯＦＦに切り替え、送電側スイッチがＯＦＦである場合、送電側スイッチをＯＮに切り替える。
【０１２２】
ＣＰＵ３０１は、現在時刻が送電側スイッチの切替時刻でないと判別した場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、もしくは、ステップＳ１０５の処理を完了した場合、電力センサ３４０から電力情報を取得する（ステップＳ１０６）。なお、電力情報は、例えば、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０により生成されたパルス電流により消費されている電力である。
【０１２３】
ＣＰＵ３０１は、ステップＳ１０６の処理を終了すると、ステップＳ１０６において取得された電力情報に基づいて、盗電があるか否かを判別する（ステップＳ１０７）。盗電があるか否かを判別する手法は、適宜、調整することが可能である。例えば、取得された電力情報により示される消費電力が、想定される消費電力よりも所定の閾値以上高い場合、盗電があると判別される。この判別方法は、正当でないＭＥＲＳ受電装置５００にパルス電流が供給されることにより、想定される消費電力よりも大幅に高い電力が消費されてしまうことに基づく。
【０１２４】
なお、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が、送電側タイミング情報に基づいて、想定される消費電力を求めてもよい。あるいは、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が、電力量情報に基づいて、想定される消費電力を求め、求めた想定される消費電力を示す情報を、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００に供給してもよい。想定される消費電力を示す情報は、例えば、あらかじめＲＡＭ３０３に記憶されているものとする。
【０１２５】
ＣＰＵ３０１は、盗電があると判別した場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、盗電情報を送信する（ステップＳ１０８）。具体的には、ＣＰＵ３０１は、例えば、インターフェースカード３３０を制御して、電気通信網６００を介して、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に盗電情報を送信する。盗電情報は、どのようなものであってもよい。例えば、盗電情報は、盗電が検知されたことのみを示す情報であってもよい。あるいは、盗電情報は、想定される消費電力や測定された消費電力などが含まれた情報であってもよい。
【０１２６】
ＣＰＵ３０１は、盗電がないと判別した場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）、もしくは、ステップＳ１０８の処理を終了した場合、ステップＳ１０１に処理を戻す。
【０１２７】
ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００は、以上説明したようなパルス生成処理を実行することにより、送信側タイミング情報に従ったパルス電流を生成する。
【０１２８】
次に、図１３に示すフローチャートを用いて、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が実行する配電制御処理について説明する。ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、電源が投入されると、図１４に示す配電制御処理を実行する。
【０１２９】
まず、ＣＰＵ４０１は、現在時刻を取得する（ステップＳ２０１）。ＣＰＵ４０１は、例えば、ＧＰＳモジュール４２０から現在時刻を取得する。一方、ＧＰＳモジュール４２０は、例えば、常時、複数のＧＰＳ３０００から取得される複数の時刻情報により示される複数の現在時刻の平均を算出するなどして、現在時刻を求める。ＧＰＳモジュール４２０は、求めた現在時刻に基づいて、内部の時計の時刻を補正し、常に、正確な現在時刻を供給可能な状態を維持する。
【０１３０】
ＣＰＵ４０１は、ステップＳ２０１の処理を終了すると、電力量情報とＩＤ情報とを受信したか否かを判別する（ステップＳ２０２）。具体的には、ＣＰＵ４０１は、電気通信網６００を介してＭＥＲＳ受信装置５００から電力量情報とＩＤ情報とがインターフェースカード４３０に供給されたか否かを判別する。
【０１３１】
ＣＰＵ４０１は、電力量情報とＩＤ情報とを受信していないと判別すると（ステップＳ２０２）、盗電情報を受信したか否かを判別する（ステップＳ２０３）。具体的には、ＣＰＵ４０１は、電気通信網６００を介してＭＥＲＳ直流パルス変換器３００もしくはＭＥＲＳ受信装置５００から盗電情報がインターフェースカード４３０に供給されたか否かを判別する。
【０１３２】
ＣＰＵ４０１は、盗電情報を受信していないと判別すると（ステップＳ２０３）、タイミング情報更新時刻である否かを判別する（ステップＳ２０４）。具体的には、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ２０１において取得した現在時刻が、あらかじめ定められたタイミング情報更新時刻であるか否かを判別する。なお、タイミング情報更新時刻は、例えば、盗電を防止するために送電側タイミング情報および受電側タイミング情報を更新する時刻であり、一定間隔で到来する時刻である。タイミング情報更新時刻は、例えば、１分毎に到来する時刻、１時間毎に到来する時刻、１日毎に到来する時刻とすることができる。タイミング情報更新時刻を示す情報は、例えば、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３もしくはフラッシュＲＯＭ４５０に記憶される。
【０１３３】
ＣＰＵ４０１は、電力量情報とＩＤ情報とを受信したと判別した場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、盗電情報を受信したと判別した場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、もしくは、タイミング情報更新時刻であると判別した場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、タイミング情報を生成する（ステップＳ２０５）。ここで、タイミング情報は、送電側タイミング情報と受電側タイミング情報とである。また、タイミング情報を生成するとは、タイミング情報を新規に生成することのほか、タイミング情報を更新することを含む。なお、電力量情報とＩＤ情報とを受信したと判別された場合、タイミング情報が新規に生成される。一方、盗電情報を受信したと判別された場合、もしくは、タイミング情報更新時刻であると判別された場合、タイミング情報が更新される。
【０１３４】
ＣＰＵ４０１は、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００がＭＥＲＳ受電装置５００から受信した電力量情報に従って、タイミング情報を生成する。ＣＰＵ４０１は、複数個のＭＥＲＳ受電装置５００から電力量情報を受信した場合、受信した複数個の電力量情報に従って、タイミング情報を生成する。なお、タイミング情報は、所定の大きさの電力の供給を求めるＭＥＲＳ受電装置５００に、当該所定の大きさの電力が供給されるように生成される。
【０１３５】
例えば、図８に示す例では、ｔ１１でＯＮ、ｔ１４でＯＦＦ、ｔ２１でＯＮ、ｔ２４でＯＦＦ、ｔ３１でＯＮ、ｔ３４でＯＦＦ、・・・を示す送電側タイミング情報ならびに受電側タイミング情報が生成される。
【０１３６】
ＣＰＵ４０１は、ステップＳ２０５の処理を完了すると、タイミング情報を暗号化する（ステップＳ２０６）。なお、送電側タイミング情報よりも受電側タイミング情報のほうが、盗電者により取得されることにより盗電される可能性が高くなると考えられる。従って、本実施形態では、送電側タイミング情報が暗号化されず、受電側タイミング情報が暗号化されるものとする。
【０１３７】
なお、受電側タイミング情報は、当該受電側タイミング情報が供給されるＭＥＲＳ受電装置５００を特定するＩＤ情報に対応付けられてフラッシュＲＯＭ４５０に記憶されている暗号鍵により暗号化される。なお、受電側タイミング情報が供給されるＭＥＲＳ受電装置５００は、電力量情報をＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に供給したＭＥＲＳ受電装置５００である。また、当該暗号鍵により暗号化された情報は、当該暗号鍵に対応する復号鍵であって、当該ＭＥＲＳ受電装置５００により記憶されている復号鍵により復号化が可能である。かかる構成によれば、仮に受電側タイミング情報が正当なＭＥＲＳ受電装置５００以外の装置により盗まれるような場合であっても、受電側タイミング情報の復号化が難しいため、盗電が抑制される。
【０１３８】
ＣＰＵ４０１は、ステップＳ２０６の処理を終了すると、タイミング情報を送信する（ステップＳ２０７）。具体的には、ＣＰＵ４０１は、例えば、インターフェースカード４３０を制御して、電気通信網６００を介して、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００に送電側タイミング情報を送信するとともに、ＭＥＲＳ受電装置５００に暗号化された受電側タイミング情報を送信する。なお、電力供給を要求するＭＥＲＳ受電装置５００が複数個である場合、当該複数のＭＥＲＳ受電装置５００のそれぞれに、対応する暗号化された受電側タイミング情報を送信する。
【０１３９】
ＣＰＵ４０１は、タイミング情報更新時刻ではないと判別した場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）、もしくは、ステップＳ２０７の処理を終了した場合、パルスレベル調整時刻であるか否かを判別する（ステップＳ２０８）。具体的には、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ２０１において取得された現在時刻が、送電側タイミング情報などにより決定されるパルスレベル調整時刻であるか否かを判別する。
【０１４０】
パルスレベル調整時刻は、例えば、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００からＭＥＲＳ受電装置５００に供給されるパルス電流を制限するために、当該パルス電流のレベルの調整を開始する時刻とすることができる。例えば、図６に示す例では、パルス電流Ｐ４のレベルを調整してパルス電流Ｐ４Ｂを生成する必要があり、パルス電流Ｐ５のレベルを調整してパルス電流Ｐ５Ａを生成する必要がある。このため、ＣＰＵ４０１は、例えば、パルス電流Ｐ４が供給されている途中で当該パルス電流Ｐ４の供給を遮断することにより、ＭＥＲＳ受電装置５００Ｂに供給されるパルス電流Ｐ４Ｂのレベルを調整し、パルス電流Ｐ５が供給されている途中で当該パルス電流Ｐ５の供給を遮断することにより、ＭＥＲＳ受電装置５００Ａに供給されるパルス電流Ｐ５Ａのレベルを調整する。
【０１４１】
ＣＰＵ４０１は、送電側タイミング情報などを生成したときに、当該送電側タイミング情報などに基づいて、パルスレベル調整時刻を決定し、ＲＡＭ４０３もしくはフラッシュＲＯＭ４５０に記憶することができる。
【０１４２】
ＣＰＵ４０１は、パルスレベル調整時刻であると判別した場合（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、パルスレベルを調整する（ステップＳ２０９）。パルスレベルを調整する手法は任意である。例えば、ＣＰＵ４０１は、ＰＡＭ４７０を制御して、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００からＭＥＲＳ受電装置５００にパルス電流が供給されないようにすることができる。
【０１４３】
ＣＰＵ４０１は、パルスレベル調整時刻ではないと判別した場合（ステップＳ２０８：ＮＯ）、もしくは、ステップＳ２０９の処理を完了した場合、ステップＳ２０１に処理を戻す。
【０１４４】
ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、以上説明したような配電制御処理を実行することにより、パルス電流による配電を制御する。
【０１４５】
次に、図１４に示すフローチャートを用いて、ＭＥＲＳ受電装置５００が実行するパルス受信処理について説明する。ＭＥＲＳ受電装置５００は、電源が投入されると、図１４に示すパルス受信処理を実行する。
【０１４６】
まず、ＣＰＵ５０１は、受電要求があるか否かを判別する（ステップＳ３０１）。ＣＰＵ４０１は、例えば、ＭＥＲＳ受電装置５００が備える操作部（図示せず）に受電要求を示す操作がユーザによりなされたことを検知した場合、電気通信網６００に接続された外部装置からインターフェースカード５３０に受電要求を示す情報が受信されたことを検知した場合、現在時刻があらかじめ定められた時刻になったことを検知した場合、あるいは、二次電池５８０の電力残量が所定の閾値以下になったことを検知した場合、受電要求があると判別する。
【０１４７】
ＣＰＵ５０１は、受電要求があると判別すると（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、電力量情報、ＩＤ情報を送信する（ステップＳ３０２）。具体的には、ＣＰＵ５０１は、例えば、インターフェースカード５３０を制御して、電気通信網６００を介して、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に、電力量情報およびＩＤ情報を送信する。なお、ＩＤ情報は、例えば、フラッシュＲＯＭ５５０に記憶されている。一方、電力量情報により示される電力量は、二次電池５８０の電力残量などにより算出された電力量であってもよいし、操作部やインターフェースカード５３０に受電要求とともに供給された情報により示される電力量であってもよい。
【０１４８】
ＣＰＵ５０１は、受電要求がないと判別した場合（ステップＳ３０１：ＮＯ）、もしくは、ステップＳ３０２の処理を完了した場合、受電側タイミング情報を受信したか否かを判別する（ステップＳ３０３）。具体的には、ＣＰＵ５０１は、電気通信網６００を介してＭＥＲＳ直流パルスルータ４００から受電側タイミング情報がインターフェースカード５３０に供給されたか否かを判別する。
【０１４９】
ＣＰＵ５０１は、受電側タイミング情報を受信したと判別すると（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、受電側タイミング情報を復号化する（ステップＳ３０４）。具体的には、ＣＰＵ５０１は、フラッシュＲＯＭ５５０に記憶されている復号鍵を用いて、受信された受電側タイミング情報を復号化する。
【０１５０】
ＣＰＵ５０１は、ステップＳ３０４の処理を完了すると、受電側スイッチの切替時刻を更新する（ステップＳ３０５）。受電側スイッチの切替時刻は、例えば、ＲＡＭ５０３に記憶される。受電側スイッチの切替時刻は、送電側スイッチの切替時刻と同様、どのような形式で記憶されても良い。
【０１５１】
ＣＰＵ５０１は、受電側タイミング情報を受信していないと判別した場合（ステップＳ３０３：ＮＯ）、もしくは、ステップＳ３０５の処理を完了した場合、現在時刻を取得する（ステップＳ３０６）。ＣＰＵ５０１は、例えば、ＧＰＳモジュール５２０から現在時刻を取得する。一方、ＧＰＳモジュール５２０は、例えば、常時、複数のＧＰＳ３０００から取得される複数の時刻情報により示される複数の現在時刻の平均を算出するなどして、現在時刻を求める。ＧＰＳモジュール５２０は、求めた現在時刻に基づいて、内部の時計の時刻を補正し、常に、正確な現在時刻を供給可能な状態を維持する。
【０１５２】
ＣＰＵ５０１は、ステップＳ３０６の処理を完了すると、ステップＳ３０６において取得された現在時刻が、ＲＡＭ５０３に記憶されている受電側スイッチの切替時刻であるか否かを判別する（ステップＳ３０７）。
【０１５３】
ＣＰＵ５０１は、現在時刻が受電側スイッチの切替時刻であると判別すると（ステップＳ３０７）、受電側スイッチの状態を切り替える（ステップＳ３０８）。つまり、ＣＰＵ５０１は、受電側スイッチがＯＮである場合、受電側スイッチをＯＦＦに切り替え、受電側スイッチがＯＦＦである場合、受電側スイッチをＯＮに切り替える。
【０１５４】
ＣＰＵ５０１は、現在時刻が受電側スイッチの切替時刻でないと判別した場合（ステップＳ３０７：ＮＯ）、もしくは、ステップＳ３０８の処理を完了した場合、電力センサ５４０から電力情報を取得する（ステップＳ３０９）。なお、電力情報は、例えば、ＭＥＲＳパルス生成回路５７０により受信されたパルス電流により算出される消費電力である。
【０１５５】
ＣＰＵ５０１は、ステップＳ３０９の処理を終了すると、ステップＳ３０９において取得された電力情報に基づいて、盗電があるか否かを判別する（ステップＳ３１０）。盗電があるか否かを判別する手法は、適宜、調整することが可能である。例えば、取得された電力情報により示される消費電力が、想定される消費電力よりも所定の閾値以上低い場合、盗電があると判別される。この判別方法は、正当でないＭＥＲＳ受電装置５００にパルス電流が供給されることにより、電力供給を要求したＭＥＲＳ受電装置５００に、想定される消費電力よりも大幅に低い電力しか供給されないことに基づく。
【０１５６】
なお、ＭＥＲＳ受電装置５００が、受電側タイミング情報に基づいて、想定される消費電力を求めてもよい。あるいは、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が、電力量情報に基づいて、想定される消費電力を求め、求めた想定される消費電力を示す情報を、ＭＥＲＳ受電装置５００に供給してもよい。想定される消費電力を示す情報は、例えば、ＲＡＭ５０３に記憶される。
【０１５７】
ＣＰＵ５０１は、盗電があると判別した場合（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）、盗電情報を送信する（ステップＳ３１１）。具体的には、ＣＰＵ５０１は、例えば、インターフェースカード５３０を制御して、電気通信網６００を介して、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に盗電情報を送信する。ＭＥＲＳ受電装置５００が送信する盗電情報は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が送信する盗電情報と同様、どのようなものであってもよい。
【０１５８】
ＣＰＵ５０１は、盗電がないと判別した場合（ステップＳ３１０：ＮＯ）、もしくは、ステップＳ３１１の処理を終了した場合、ステップＳ３０１に処理を戻す。
【０１５９】
ＭＥＲＳ受電装置５００は、以上説明したようなパルス受信処理を実行することにより、パルス電流を受信する。
【０１６０】
本実施形態に係る配電システム１０００によれば、ＧＰＳ３０００から取得される現在時刻に基づいて、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００とＭＥＲＳ受電装置５００との間で同期をとることができる。このように、本実施形態に係る配電システム１０００によれば、Ｃｙｃｌｅ ｂｙ Ｃｙｃｌｅの精度が担保される。このため、送電側スイッチの切替タイミングと受電側スイッチの切替タイミングとが正確になることが期待され、パルス電流による効率の良い配電が可能となる。
【０１６１】
また、受電側スイッチの切替タイミングが暗号化されるため、正当でないＭＥＲＳ受電装置５００による盗電を抑制することができる。また、盗電が検知されたなどの場合、受電側スイッチの切替タイミングが自動で変更されるため、以後の盗電を抑制することができる。
【０１６２】
このように、本実施形態に係る配電システム１０００によれば、高周波ＤＣパルスの同期が保証され、安全性が高められる。また、ＤＣパルスバス（電力線）での時分割多重化により、複数の電源の強調運転が可能となる。さらに、受電側タイミング情報などの情報は、電気通信網６００を介して送受信される。このため、電力線にこれらの情報を重畳する必要がない。
【０１６３】
本発明は、上記実施形態に開示したものに限られない。
【０１６４】
（変形例１）
上記実施形態では、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０とＭＥＲＳパルス受信回路５７０との接続に、高周波トランスＲＦＴを利用する例を示した。しかし、図１５にＤＣ／ＤＣコンバータ７０１として示すように、高周波トランスＲＦＴに代えてインダクタＬｍを採用することができる。この場合、インダクタＬｍは、一端が端子ＡＣ２１に接続され、他端が端子ＡＣ１２に接続される。また、端子ＡＣ１１と端子ＡＣ２２とが、接地ラインに接続される。さらに、二次電池Ｅ１を中心に対称に配置されていたインダクタＬｄｃ１１及びＬｄｃ２１は、インダクタＬｄｃ１に統合される。そして、インダクタＬｄｃ１１はインダクタＬｄｃ１に置換され、インダクタＬｄｃ２１は短絡される。そして、二次電池Ｅ２を中心に対称に配置されていたインダクタＬｄｃ１２及びＬｄｃ２２は、インダクタＬｄｃ２に統合される。そして、インダクタＬｄｃ１２はインダクタＬｄｃ２に置換され、インダクタＬｄｃ２２は短絡される。
【０１６５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ７０１は、基本的に、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０及びＭＥＲＳパルス受信回路５７０と同様に動作する。ＤＣ／ＤＣコンバータ７０１を採用した場合、回路構成が簡単になるが、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０とＭＥＲＳパルス受信回路５７０とが電気的に絶縁されない。
【０１６６】
（変形例２）
上記変形例１では、端子ＡＣ１１と端子ＡＣ２２とが、接地ラインに接続される例を示した。しかし、二次電池Ｅ１の負極と二次電池Ｅ２の負極とを、あるいは二次電池Ｅ１の正極と二次電池Ｅ２の正極とが、接地ラインに接続されていてもよい。ただし、二次電池Ｅ１と、二次電池Ｅ２と、が違う出力電圧である場合、共通の接地ラインを介して電流が漏れてしまう可能性がある。
【０１６７】
そこで、図１６に示すＤＣ／ＤＣコンバータ７０２のように、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０１のインダクタＬｍを、ＭＥＲＳ３８０の端子ＡＣ２１とＭＥＲＳ５８０の端子ＡＣ１２との間に接続されたインダクタＬｍ１と、ＭＥＲＳ５８０の端子ＡＣ２２とＭＥＲＳ３８０の端子ＡＣ１１との間に接続されたインダクタＬｍ２と、に分割する。インダクタＬｍ１及びＬｍ２とは同一のインダクタンスを持つことが好ましい。これによって、二次電池Ｅ１及びＥ２を接地させたとしても漏れ電流を低減することができる。
【０１６８】
さらに、図１６に示すＤＣ／ＤＣコンバータ７０２のように、インダクタＬｄｃ１，Ｌｄｃ２を二次電池Ｅ１，Ｅ２を中心に対称に配置してもよい。インダクタＬｄｃ１を、二次電池Ｅ１の一端とＭＥＲＳ３８０の直流端子ＤＣ１１との間に接続されたインダクタＬｄｃ１１と、二次電池Ｅ１の他端とＭＥＲＳ３８０の直流端子ＤＣ２１との間に接続されたインダクタＬｄｃ２１とに、分割する。インダクタＬｄｃ２を、二次電池Ｅ２の一端とＭＥＲＳ５８０の直流端子ＤＣ１２との間に接続されたインダクタＬｄｃ１２と、二次電池Ｅ２の他端とＭＥＲＳ５８０の直流端子ＤＣ２２との間に接続されたインダクタＬｄｃ２２とに、分割する。インダクタＬｄｃ１１及びＬｄｃ２１とは同じインダクタンス、インダクタＬｄｃ１２及びＬｄｃ２２とは同じインダクタンス、であることが好ましい。これによっても漏れ電流を低減することができる。
【０１６９】
（その他変形例）
また、上記実施形態では、ゲート信号ＳＧＧＶ１及びＳＧＧＸ１をオン信号に保持する時間が、ゲート信号ＳＧＧＶ２及びＳＧＧＸ２をオン信号に保持する時間よりも長い場合について説明したが、短くてもよい。
この場合は、逆導通型半導体スイッチＳＷＶ１及びＳＷＸ１が先にオフするため、二次電池Ｅ２から二次電池Ｅ１へ電力が供給されることになる。よって、この例では、本来の需要者側からの電力を本来の供給側が受電することも可能である。
また、インダクタＬｄｃ１をスイッチに置き換えてもよい。この場合、このスイッチのＯＮ／ＯＦＦによって、電力を調整することも可能になる。
【０１７０】
なお、ＭＥＲＳ受電装置５００からＭＥＲＳ直流パルス変換器３００にパルス電流により電力を供給する場合、例えば、ＭＥＲＳ受電装置５００は、ＭＥＲＳ受電装置５００が送電可能な電力量を示す電力量情報を、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００に送信する。一方、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、受信した電力量情報に基づいて、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００に供給するタイミング情報（受電側タイミング情報）とＭＥＲＳ受電装置５００に供給するタイミング情報（送電側タイミング情報）とを生成する。この際、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が備える受電側スイッチをオフするタイミングが、ＭＥＲＳ受電装置５００が備える送電側スイッチをオフするタイミングよりも早くなるように、送電側タイミング情報と受電側タイミング情報とを生成する。
【０１７１】
このように、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０及びＭＥＲＳパルス受信回路５７０によれば、ＭＥＲＳにより電流パルスを発生し、双方向送電が可能となる。
【０１７２】
上記実施形態では、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００とＭＥＲＳ直流パルスルータ４００とＭＥＲＳ受電装置５００とが別個の装置として存在する例を示した。しかし、本発明に係る配電システムの構成は、これに限られない。例えば、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００とＭＥＲＳ直流パルスルータ４００とは同一の装置であってもよい。この場合、例えば、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００は、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が備える機能を有することとなる。また、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が備える機能の一部を、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００もしくはＭＥＲＳ受電装置５００が備えていてもよく、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が備える機能の一部を、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００もしくはＭＥＲＳ受電装置５００が備えていてもよく、ＭＥＲＳ受電装置５００が備える機能の一部を、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００もしくはＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が備えていてもよい。
【０１７３】
上記実施形態では、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００が、ＰＡＭ４７０とＰＤＭ４８０とを備える例を示した。しかし、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００は、ＰＡＭ４７０やＰＤＭ４８０を備えていなくても良い。例えば、パルス電流の周波数が十分に高い場合、ＰＡＭ４７０がなくても、ＰＤＭ４８０により、十分な電力量の分解が得られる。また、受電側タイミング情報により、指定されたパルス電流のみが受電される取り決めがなされていれば、ＰＤＭ４８０がなくても、受電されるべきパルス電流のみが受電されることとなる。
また、上記実施形態によればＭＥＲＳ直流パルス変換器３００内のＭＥＲＳのコンデンサから放電されたエネルギーがパルス電流となっている。それゆえに、この放電されるエネルギー量を変化させることでも、ＰＡＭを実現可能である。この放電されるエネルギー量を変化させるには、放電される電力量を調整するという方法と、そもそもコンデンサに充電される電力量を変化させるという方法と、の２つがある。
また、ＭＥＲＳのコンデンサを放電させなければパルスは発生しないので、ＭＥＲＳのコンデンサの毎時放電回数を変化させることでＰＤＭが可能である。
【０１７４】
上記実施形態では、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００とＭＥＲＳ直流パルスルータ４００とＭＥＲＳ受電装置５００とが、インフラストラクチャモードで相互に通信する例について説明したが、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００とＭＥＲＳ直流パルスルータ４００とＭＥＲＳ受電装置５００とが、アドホックモードで相互に通信してもよい。
また、これら通信の代わりに、ＰＡＭを利用し、その電力線を介して、アンプリチュードの大小でこれら情報を送受信してもよい。また、パルスの発生していない期間は、電圧を変化させても送電される電力量にほとんど影響をあたえないので、この期間に各種信号を搬送してもよい。
また、パルスの発生時刻を制御できることを利用し、時分割多重化や周波数分割多重化などの各種通信をすることも可能である。
【０１７５】
上記実施形態では、複数のＧＰＳ３０００から取得される複数の時刻情報に基づいて、現在時刻が求められる例について説明した。しかし、現在時刻を求める手法は、この例に限られない。例えば、１個のＧＰＳ３０００から取得される１個の時刻情報に基づいて、現在時刻が求められてもよい。また、車内の配電システムであれば時刻の補正は必要なく、例えば同一の制御装置が各装置を制御すればよい。
【０１７６】
また、上記実施形態では、受電側タイミング情報を、ＭＥＲＳ受電装置５００に記憶された復号鍵に対応する暗号鍵を用いて暗号化する例を示した。しかし、受電側タイミング情報を暗号化する手法は任意である。例えば、受電側タイミング情報は、擬似乱数（Ｐｓｅｕｄｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｃｏｄｅ）により暗号化されてもよい。
【０１７７】
上記実施形態では、電力センサ３４０もしくは電力センサ５４０により盗電が検知される例を示した。しかし、盗電を検知する手法は任意である。例えば、電力センサの代わりに、電力計が採用されてもよい。あるいは、ＭＥＲＳ直流パルス変換器３００が、負荷インピーダンスの変化を検知することにより、盗電を検知してもよい。また、ピーク電流、ピーク電圧、ピーク電力、平均電流、平均電圧、もしくは、平均電力などに基づいて、盗電が検知されてもよい。
【０１７８】
また、ＭＥＲＳパルス生成回路３７０及びＭＥＲＳパルス受信回路５７０において、ＭＥＲＳ受電装置５００に合わせた制御が実行されてもよい。例えば、ＭＥＲＳ受電装置５００が、受電専用である場合と送受電兼用の場合とで、異なる制御が実行されてもよい。
【０１７９】
上記実施形態では、送電装置と受電装置とのそれぞれがＭＥＲＳを備える例を示した。しかし、送電装置と受電装置とのそれぞれがＭＥＲＳを備えていなくてもよい。例えば、送電装置が、送電側タイミング情報に従って切り替えられるＭＥＲＳ以外の送電側スイッチを備え、受電装置が、受電側タイミング情報に従って切り替えられるＭＥＲＳ以外の受電側スイッチを備えてもよい。
【０１８０】
また、本発明に係る配電システムが備える各装置（ＭＥＲＳパルス生成回路３７０、ＭＥＲＳ直流パルスルータ４００、ＭＥＲＳ受電装置５００など）は、ＣＰＵに代えてまたはＣＰＵと協働するＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を備えていてもよい。
【０１８１】
なお、本発明に係る配電システムが備える各装置は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いても実現可能である。例えば、コンピュータに、上記動作を実行するためのプログラムを、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｋ）などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶して配布し、これをコンピュータシステムにインストールすることにより、上述の処理を実行する各装置を構成しても良い。
【０１８２】
さらに、インターネット上のサーバ装置が有するディスク装置等にプログラムを記憶しておき、例えば、搬送波に重畳させて、コンピュータにダウンロード等するものとしてもよい。
【符号の説明】
【０１８３】
１００ リアクタンス補償器
２００ ＡＣ／ＤＣコンバータ
３００ ＭＥＲＳ直流パルス変換器
３０１，４０１，５０１ ＣＰＵ
３０２，４０２，５０２ ＲＯＭ
３０３，４０３，５０３ ＲＡＭ
３１０，４１０，５１０ 制御部
３２０，４２０，５２０ ＧＰＳモジュール
３２１，４２１，５２１ アンテナ
３３０，４３０，５３０ インターフェースカード
３４０，５４０ 電力センサ
３７０，３７１，３７２，３７３，３７４ ＭＥＲＳパルス生成回路
３８０，３８１，５８０，５８１ ＭＥＲＳ
４００，４００Ａ，４００Ｂ ＭＥＲＳ直流パルスルータ
４５０，５５０ フラッシュＲＯＭ
４７０ ＰＡＭ
４８０ ＰＤＭ
５００，５００Ａ，５００Ｂ，５００Ｃ，５００Ｄ ＭＥＲＳ受電装置
５７０，５７１，５７２，５７３，５７４ ＭＥＲＳパルス受信回路
５８０ 二次電池
６００ 電気通信網
７０１，７０２ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１０００ 配電システム
２０００ 商用交流送電系統
３０００，３０００Ａ，３０００Ｂ，３０００Ｃ ＧＰＳ
ＤＣ＋１ 第１の直流正極端子
ＤＣ＋２ 第２の直流正極端子
ＤＣ−１ 第１の直流負極端子
ＤＣ−２ 第２の直流負極端子
Ｌｄｃ１，Ｌｄｃ２，Ｌｄｃ１１，Ｌｄｃ１２，Ｌｄｃ２１，Ｌｄｃ２２ インダクタ
ＡＣ１１，ＡＣ２１，ＡＣ１２，ＡＣ２２ 端子
ＤＣ１１，ＤＣ２１，ＤＣ１２，ＤＣ２２ 直流端子
ＳＷＵ１，ＳＷＶ１，ＳＷＸ１，ＳＷＹ１，ＳＷＵ２，ＳＷＶ２，ＳＷＸ２，ＳＷＹ２ 逆導通型半導体スイッチ
ＤＵ１，ＤＶ１，ＤＸ１，ＤＹ１，ＤＵ２，ＤＶ２，ＤＸ２，ＤＹ２ ダイオード部
ＳＵ１，ＳＶ１，ＳＸ１，ＳＹ１，ＳＵ２，ＳＶ２，ＳＸ２，ＳＹ２ スイッチ部
ＧＵ１，ＧＶ１，ＧＸ１，ＧＹ１，ＧＵ２，ＧＶ２，ＧＸ２，ＧＹ２ ゲート
ＣＭ１，ＣＭ２ コンデンサ
Ｌｍ，Ｌｍ１，Ｌｍ２ インダクタ
ＲＦＴ 高周波トランス
Ｌ１ 一次コイル
Ｌ２ 二次コイル
ＬＭ１，ＬＭ２ 漏れインダクタンス
ＳＧＧＵ１，ＳＧＧＶ１，ＳＧＧＸ１，ＳＧＧＹ１，ＳＧＧＵ２，ＳＧＧＶ２，ＳＧＧＸ２，ＳＧＧＹ２ ゲート信号
Ｅ１，Ｅ２ 二次電池
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御装置と送電装置と受電装置とを備える配電システムであって、
前記送電装置と前記受電装置とは、電力線を介して相互に接続され、
前記制御装置と前記送電装置と前記受電装置とは、相互に通信可能に接続され、
前記制御装置は、
前記受電装置が必要とする電力量を示す電力量情報を、前記受電装置から受信する制御側受信手段と、
前記受信された電力量情報に基づいて、前記送電装置が備える送電側スイッチの切替時刻と、前記受電装置が備える受電側スイッチの切替時刻と、を決定する切替時刻決定手段と、
前記決定された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置に送信するとともに、前記決定された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記受電装置に送信する制御側送信手段と、
前記送電装置は、
前記送信された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記制御装置から受信する送電側受信手段と、
現在時刻を取得する送電側時刻取得手段と、
前記送電側スイッチを有し、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される送電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記送電側スイッチの状態を切り替えることにより、パルス電流を生成するパルス電流生成手段と、を備え、
前記受電装置は、
前記受電装置が必要とする電力量を示す電力量情報を、前記制御装置に送信する受電側送信手段と、
前記送信された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置から受信する受電側受信手段と、
現在時刻を取得する受電側時刻取得手段と、
前記受電側スイッチを有し、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される受電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記受電側スイッチの状態を切り替えることにより、前記生成されたパルス電流を前記送電装置から受信するパルス電流受信手段と、を備える、
ことを特徴とする配電システム。
【請求項２】
前記制御装置は、
現在時刻を取得する制御側時刻取得手段をさらに備え、
前記切替時刻決定手段は、前記取得された現在時刻が所定の時刻と一致したことに応答して、前記送電側スイッチの切替時刻と、前記受電側スイッチの切替時刻と、を変更する、
ことを特徴とする請求項１に記載の配電システム。
【請求項３】
前記送電装置は、
前記受電装置以外の装置により前記生成されたパルス電流が受信される盗電を検知する送電側盗電検知手段と、
前記盗電が検知されたことに応答して、前記盗電が検知された旨を、前記制御装置に送信する送電側送信手段と、をさらに備え、
前記制御側受信手段は、前記盗電が検知された旨を、前記送電装置から受信し、
前記切替時刻決定手段は、前記盗電が検知された旨が受信されたことに応答して、前記送電側スイッチの切替時刻と、前記受電側スイッチの切替時刻と、を変更する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の配電システム。
【請求項４】
前記受電装置は、
前記受電装置以外の装置により前記生成されたパルス電流が受信される盗電を検知する受電側盗電検知手段、をさらに備え、
前記受電側送信手段は、前記盗電が検知されたことに応答して、前記盗電が検知された旨を、前記送電装置に送信し、
前記制御側受信手段は、前記盗電が検知された旨を、前記受電装置から受信し、
前記切替時刻決定手段は、前記盗電が検知された旨が受信されたことに応答して、前記送電側スイッチの切替時刻と、前記受電側スイッチの切替時刻と、を変更する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の配電システム。
【請求項５】
前記受電側送信手段は、さらに、前記受電装置を特定するＩＤ情報を、前記制御装置に送信し、
前記制御側受信手段は、前記送信された前記受電装置を特定するＩＤ情報を、前記受電装置から受信し、
前記制御装置は、
前記受電装置を特定するＩＤ情報と、当該受電装置が記憶している復号鍵に対応する暗号鍵と、を対応付けて記憶する制御側記憶手段と、
前記受信されたＩＤ情報に対応付けられて前記制御側記憶手段に記憶されている暗号鍵で、前記受電側スイッチの切替時刻を示す情報を暗号化する暗号化手段と、を備え、
前記制御側送信手段は、前記暗号化された情報を、前記受電装置に送信し、
前記受電側受信手段は、前記送信された前記暗号化された情報を、前記制御装置から受信し、
前記受電装置は、
前記暗号鍵に対応する復号鍵を記憶する受電側記憶手段と、
前記受電側記憶手段に記憶されている復号鍵で、前記受信された前記暗号化された情報を復号化する復号化手段と、をさらに備え、
前記パルス電流受信手段は、前記取得された現在時刻が前記復号化された情報により示される受電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記受電側スイッチの状態を切り替えることにより、前記パルス電流を受信する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の配電システム。
【請求項６】
前記切替時刻決定手段は、前記受信された電力量情報に基づく個数のパルス電流が前記受電装置に供給されるように、前記送電装置が備える送電側スイッチの切替時刻と、前記受電装置が備える受電側スイッチの切替時刻と、を決定する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の配電システム。
【請求項７】
前記切替時刻決定手段は、前記受信された電力量情報に基づく振幅のパルス電流が前記受電装置に供給されるように、前記送電装置が備える送電側スイッチの切替時刻と、前記受電装置が備える受電側スイッチの切替時刻と、を決定する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の配電システム。
【請求項８】
複数の前記受電装置を備え、
前記制御側受信手段は、前記複数の受電装置のそれぞれから、当該受電装置が必要とする電力量を示す電力量情報を受信し、
前記切替時刻決定手段は、前記複数の受電装置のそれぞれから受信された電力量情報に基づいて、前記送電装置が備える送電側スイッチの切替時刻と、前記複数の受電装置のそれぞれが備える受電側スイッチの切替時刻と、を決定し、
前記送電側送信手段は、前記決定された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置に送信するとともに、前記複数の受電装置のそれぞれについて決定された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、対応する受電装置に送信する、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の配電システム。
【請求項９】
前記パルス電流生成手段は、送電側磁気エネルギー回生スイッチと、１以上の磁気エネルギー蓄積用インダクタと、を備え、
前記パルス電流受信手段は、受電側磁気エネルギー回生スイッチを備え、
前記送電側磁気エネルギー回生スイッチは、前記電源から供給された電力を第１の静電エネルギーとして蓄積し、
前記１以上の磁気エネルギー蓄積用インダクタは、前記送電側磁気エネルギー回生スイッチが蓄積した前記第１の静電エネルギーを第１の磁気エネルギーとして蓄積し、
前記受電側磁気エネルギー回生スイッチは、前記１以上の磁気エネルギー蓄積用インダクタに蓄積された前記第１の磁気エネルギーを第２の静電エネルギーとして蓄積し、蓄積した前記第２の静電エネルギーを負荷に供給する、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の配電システム。
【請求項１０】
制御装置と送電装置と受電装置とを備える配電システムであって、
前記送電装置と前記受電装置とは、電力線を介して相互に接続され、
前記制御装置と前記送電装置と前記受電装置とは、相互に通信可能に接続され、
前記制御装置は、
前記送電装置が送電可能な電力量を示す電力量情報を、前記送電装置から受信する制御側受信手段と、
前記受信された電力量情報に基づいて、前記送電装置が備える送電側スイッチの切替時刻と、前記受電装置が備える受電側スイッチの切替時刻と、を決定する切替時刻決定手段と、
前記決定された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置に送信するとともに、前記決定された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記受電装置に送信する制御側送信手段と、
前記送電装置は、
前記送電装置が送電可能な電力量を示す電力量情報を、前記制御装置に送信する送電側送信手段と、
現在時刻を取得する送電側時刻取得手段と、
前記送信された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記制御装置から受信する送電側受信手段と、
前記送電側スイッチを有し、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される送電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記送電側スイッチの状態を切り替えることにより、パルス電流を生成するパルス電流生成手段と、を備え、
前記受電装置は、
前記送信された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置から受信する受電側受信手段と、
現在時刻を取得する受電側時刻取得手段と、
前記受電側スイッチを有し、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される受電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記受電側スイッチの状態を切り替えることにより、前記生成されたパルス電流を前記送電装置から受信するパルス電流受信手段と、を備える、
ことを特徴とする配電システム。
【請求項１１】
制御装置と送電装置と受電装置とを備える配電システムが実行する配電制御方法であって、
前記送電装置と前記受電装置とは、電力線を介して相互に接続され、
前記制御装置と前記送電装置と前記受電装置とは、相互に通信可能に接続され、
前記受電装置が、前記受電装置が必要とする電力量を示す電力量情報を、前記制御装置に送信する受電側送信ステップと、
前記制御装置が、前記受電装置が必要とする電力量を示す電力量情報を、前記受電装置から受信する制御側受信ステップと、
前記制御装置が、前記受信された電力量情報に基づいて、前記送電装置が備える送電側スイッチの切替時刻と、前記受電装置が備える受電側スイッチの切替時刻と、を決定する切替時刻決定ステップと、
前記制御装置が、前記決定された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置に送信するとともに、前記決定された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記受電装置に送信する制御側送信ステップと、
前記送電装置が、前記送信された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記制御装置から受信する送電側受信ステップと、
前記送電装置が、現在時刻を取得する送電側時刻取得ステップと、
前記送電装置が、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される送電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記送電側スイッチの状態を切り替えることにより、パルス電流を生成するパルス電流生成ステップと、
前記受電装置が、前記送信された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置から受信する受電側受信ステップと、
前記受電装置が、現在時刻を取得する受電側時刻取得ステップと、
前記受電装置が、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される受電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記受電側スイッチの状態を切り替えることにより、前記生成されたパルス電流を前記送電装置から受信するパルス電流受信ステップと、を備える、
ことを特徴とする配電制御方法。
【請求項１】
制御装置と送電装置と受電装置とを備える配電システムであって、
前記送電装置と前記受電装置とは、電力線を介して相互に接続され、
前記制御装置と前記送電装置と前記受電装置とは、相互に通信可能に接続され、
前記制御装置は、
前記受電装置が必要とする電力量を示す電力量情報を、前記受電装置から受信する制御側受信手段と、
前記受信された電力量情報に基づいて、前記送電装置が備える送電側スイッチの切替時刻と、前記受電装置が備える受電側スイッチの切替時刻と、を決定する切替時刻決定手段と、
前記決定された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置に送信するとともに、前記決定された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記受電装置に送信する制御側送信手段と、
前記送電装置は、
前記送信された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記制御装置から受信する送電側受信手段と、
現在時刻を取得する送電側時刻取得手段と、
前記送電側スイッチを有し、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される送電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記送電側スイッチの状態を切り替えることにより、パルス電流を生成するパルス電流生成手段と、を備え、
前記受電装置は、
前記受電装置が必要とする電力量を示す電力量情報を、前記制御装置に送信する受電側送信手段と、
前記送信された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置から受信する受電側受信手段と、
現在時刻を取得する受電側時刻取得手段と、
前記受電側スイッチを有し、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される受電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記受電側スイッチの状態を切り替えることにより、前記生成されたパルス電流を前記送電装置から受信するパルス電流受信手段と、を備える、
ことを特徴とする配電システム。
【請求項２】
前記制御装置は、
現在時刻を取得する制御側時刻取得手段をさらに備え、
前記切替時刻決定手段は、前記取得された現在時刻が所定の時刻と一致したことに応答して、前記送電側スイッチの切替時刻と、前記受電側スイッチの切替時刻と、を変更する、
ことを特徴とする請求項１に記載の配電システム。
【請求項３】
前記送電装置は、
前記受電装置以外の装置により前記生成されたパルス電流が受信される盗電を検知する送電側盗電検知手段と、
前記盗電が検知されたことに応答して、前記盗電が検知された旨を、前記制御装置に送信する送電側送信手段と、をさらに備え、
前記制御側受信手段は、前記盗電が検知された旨を、前記送電装置から受信し、
前記切替時刻決定手段は、前記盗電が検知された旨が受信されたことに応答して、前記送電側スイッチの切替時刻と、前記受電側スイッチの切替時刻と、を変更する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の配電システム。
【請求項４】
前記受電装置は、
前記受電装置以外の装置により前記生成されたパルス電流が受信される盗電を検知する受電側盗電検知手段、をさらに備え、
前記受電側送信手段は、前記盗電が検知されたことに応答して、前記盗電が検知された旨を、前記送電装置に送信し、
前記制御側受信手段は、前記盗電が検知された旨を、前記受電装置から受信し、
前記切替時刻決定手段は、前記盗電が検知された旨が受信されたことに応答して、前記送電側スイッチの切替時刻と、前記受電側スイッチの切替時刻と、を変更する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の配電システム。
【請求項５】
前記受電側送信手段は、さらに、前記受電装置を特定するＩＤ情報を、前記制御装置に送信し、
前記制御側受信手段は、前記送信された前記受電装置を特定するＩＤ情報を、前記受電装置から受信し、
前記制御装置は、
前記受電装置を特定するＩＤ情報と、当該受電装置が記憶している復号鍵に対応する暗号鍵と、を対応付けて記憶する制御側記憶手段と、
前記受信されたＩＤ情報に対応付けられて前記制御側記憶手段に記憶されている暗号鍵で、前記受電側スイッチの切替時刻を示す情報を暗号化する暗号化手段と、を備え、
前記制御側送信手段は、前記暗号化された情報を、前記受電装置に送信し、
前記受電側受信手段は、前記送信された前記暗号化された情報を、前記制御装置から受信し、
前記受電装置は、
前記暗号鍵に対応する復号鍵を記憶する受電側記憶手段と、
前記受電側記憶手段に記憶されている復号鍵で、前記受信された前記暗号化された情報を復号化する復号化手段と、をさらに備え、
前記パルス電流受信手段は、前記取得された現在時刻が前記復号化された情報により示される受電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記受電側スイッチの状態を切り替えることにより、前記パルス電流を受信する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の配電システム。
【請求項６】
前記切替時刻決定手段は、前記受信された電力量情報に基づく個数のパルス電流が前記受電装置に供給されるように、前記送電装置が備える送電側スイッチの切替時刻と、前記受電装置が備える受電側スイッチの切替時刻と、を決定する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の配電システム。
【請求項７】
前記切替時刻決定手段は、前記受信された電力量情報に基づく振幅のパルス電流が前記受電装置に供給されるように、前記送電装置が備える送電側スイッチの切替時刻と、前記受電装置が備える受電側スイッチの切替時刻と、を決定する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の配電システム。
【請求項８】
複数の前記受電装置を備え、
前記制御側受信手段は、前記複数の受電装置のそれぞれから、当該受電装置が必要とする電力量を示す電力量情報を受信し、
前記切替時刻決定手段は、前記複数の受電装置のそれぞれから受信された電力量情報に基づいて、前記送電装置が備える送電側スイッチの切替時刻と、前記複数の受電装置のそれぞれが備える受電側スイッチの切替時刻と、を決定し、
前記送電側送信手段は、前記決定された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置に送信するとともに、前記複数の受電装置のそれぞれについて決定された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、対応する受電装置に送信する、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の配電システム。
【請求項９】
前記パルス電流生成手段は、送電側磁気エネルギー回生スイッチと、１以上の磁気エネルギー蓄積用インダクタと、を備え、
前記パルス電流受信手段は、受電側磁気エネルギー回生スイッチを備え、
前記送電側磁気エネルギー回生スイッチは、前記電源から供給された電力を第１の静電エネルギーとして蓄積し、
前記１以上の磁気エネルギー蓄積用インダクタは、前記送電側磁気エネルギー回生スイッチが蓄積した前記第１の静電エネルギーを第１の磁気エネルギーとして蓄積し、
前記受電側磁気エネルギー回生スイッチは、前記１以上の磁気エネルギー蓄積用インダクタに蓄積された前記第１の磁気エネルギーを第２の静電エネルギーとして蓄積し、蓄積した前記第２の静電エネルギーを負荷に供給する、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の配電システム。
【請求項１０】
制御装置と送電装置と受電装置とを備える配電システムであって、
前記送電装置と前記受電装置とは、電力線を介して相互に接続され、
前記制御装置と前記送電装置と前記受電装置とは、相互に通信可能に接続され、
前記制御装置は、
前記送電装置が送電可能な電力量を示す電力量情報を、前記送電装置から受信する制御側受信手段と、
前記受信された電力量情報に基づいて、前記送電装置が備える送電側スイッチの切替時刻と、前記受電装置が備える受電側スイッチの切替時刻と、を決定する切替時刻決定手段と、
前記決定された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置に送信するとともに、前記決定された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記受電装置に送信する制御側送信手段と、
前記送電装置は、
前記送電装置が送電可能な電力量を示す電力量情報を、前記制御装置に送信する送電側送信手段と、
現在時刻を取得する送電側時刻取得手段と、
前記送信された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記制御装置から受信する送電側受信手段と、
前記送電側スイッチを有し、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される送電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記送電側スイッチの状態を切り替えることにより、パルス電流を生成するパルス電流生成手段と、を備え、
前記受電装置は、
前記送信された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置から受信する受電側受信手段と、
現在時刻を取得する受電側時刻取得手段と、
前記受電側スイッチを有し、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される受電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記受電側スイッチの状態を切り替えることにより、前記生成されたパルス電流を前記送電装置から受信するパルス電流受信手段と、を備える、
ことを特徴とする配電システム。
【請求項１１】
制御装置と送電装置と受電装置とを備える配電システムが実行する配電制御方法であって、
前記送電装置と前記受電装置とは、電力線を介して相互に接続され、
前記制御装置と前記送電装置と前記受電装置とは、相互に通信可能に接続され、
前記受電装置が、前記受電装置が必要とする電力量を示す電力量情報を、前記制御装置に送信する受電側送信ステップと、
前記制御装置が、前記受電装置が必要とする電力量を示す電力量情報を、前記受電装置から受信する制御側受信ステップと、
前記制御装置が、前記受信された電力量情報に基づいて、前記送電装置が備える送電側スイッチの切替時刻と、前記受電装置が備える受電側スイッチの切替時刻と、を決定する切替時刻決定ステップと、
前記制御装置が、前記決定された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置に送信するとともに、前記決定された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記受電装置に送信する制御側送信ステップと、
前記送電装置が、前記送信された送電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記制御装置から受信する送電側受信ステップと、
前記送電装置が、現在時刻を取得する送電側時刻取得ステップと、
前記送電装置が、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される送電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記送電側スイッチの状態を切り替えることにより、パルス電流を生成するパルス電流生成ステップと、
前記受電装置が、前記送信された受電側スイッチの切替時刻を示す情報を、前記送電装置から受信する受電側受信ステップと、
前記受電装置が、現在時刻を取得する受電側時刻取得ステップと、
前記受電装置が、前記取得された現在時刻が前記受信された情報により示される受電側スイッチの切替時刻と一致するときに前記受電側スイッチの状態を切り替えることにより、前記生成されたパルス電流を前記送電装置から受信するパルス電流受信ステップと、を備える、
ことを特徴とする配電制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−５５８５４（Ｐ２０１３−５５８５４Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９３９９０（Ｐ２０１１−１９３９９０）
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【出願人】（５０７１４９６４８）株式会社ＭＥＲＳＴｅｃｈ (22)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【出願人】（５０７１４９６４８）株式会社ＭＥＲＳＴｅｃｈ (22)
【Ｆターム（参考）】
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