JP2005094862A - Contactless power feeding method and apparatus - Google Patents
Contactless power feeding method and apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005094862A JP2005094862A JP2003322140A JP2003322140A JP2005094862A JP 2005094862 A JP2005094862 A JP 2005094862A JP 2003322140 A JP2003322140 A JP 2003322140A JP 2003322140 A JP2003322140 A JP 2003322140A JP 2005094862 A JP2005094862 A JP 2005094862A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- storage battery
- reference voltage
- voltage value
- voltage
- equal
- 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
Links
Images
Landscapes
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Abstract
Description
本発明は、高周波電流が流れる給電線にピックアップを近接させ、該ピックアップに発生する誘導起電力を搬送車等の移動体に設けられた負荷へ供給する非接触給電方法及び非接触給電装置に関する。 The present invention relates to a non-contact power supply method and a non-contact power supply apparatus that bring a pickup close to a power supply line through which a high-frequency current flows and supply induced electromotive force generated in the pickup to a load provided on a moving body such as a transport vehicle.
従来、搬送車等の移動体によって物資の搬送を効率よく行うための搬送システムが種々提案されている。その中の1つに、移動体に設けられたピックアップを給電線に近接させ、該給電線から物理的に非接触の状態で該給電線に流れる交流電流により発生する誘導起電力を負荷へ供給する非接触給電装置がある(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
Conventionally, various transport systems for efficiently transporting materials by a moving body such as a transport vehicle have been proposed. One of them is that a pickup provided on a moving body is brought close to a power supply line, and an induced electromotive force generated by an alternating current flowing through the power supply line is supplied to the load in a physically non-contact state from the power supply line. There is a non-contact power feeding device (see, for example,
図10は従来の非接触給電装置の構成を示す回路図である。図において、20は交流の定電流を出力する高周波電源であり、高周波電源20に接続されている給電線50に該定電流を供給する。非接触給電装置1は、移動体10に搭載され、給電線50から受電し、移動体10のモータ9へドライバ8を介して電力を供給する。ここで、モータ9は移動体10の走行用の負荷、又は移動体10に搭載されている例えばロボットの駆動用の負荷である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional non-contact power feeding apparatus. In the figure,
非接触給電装置1は、高周波電流が流れる給電線50に近接しているピックアップコア(図示せず)に巻回されたピックアップコイル21と、ピックアップコイル21に並列接続されている共振コンデンサ22と、共振コンデンサ22に並列接続されているダイオードブリッジを用いた整流部32と、整流部32が出力した電流を所定電圧に制御する定電圧回路5と、定電圧回路5に並列接続された蓄電池73とを備える。
The non-contact
以上の如き構成の非接触給電装置1を用いることによって、給電線50に交流の定電流が通電されたときに、給電線50の周囲に発生した磁束によりピックアップコイル21に起電力が発生し、該起電力を受けてピックアップコイル21及び共振コンデンサ22が交流の定電流を出力し、該定電流を整流部32が整流し、整流された定電流を定電圧回路5が所定の電圧に整圧してドライバ8を介してモータ9へ給電を行うと共に、蓄電池73を充電することができる。
By using the non-contact
蓄電池73は、負荷が大きくなった場合、又は給電線50の電流もしくは電圧が減少した場合に、充電された電力を放電し、モータ9を最適に駆動するために設けられている。
しかしながら、従来の非接触給電装置1には蓄電池73の充電/放電を制御する手段が設けられていないため、非接触給電装置1がモータ9へ電力を供給し続ける限り、例えば蓄電池73が充電不足で負荷がが大きくなった場合でも蓄電池73は常に充電され続ける。つまり、場合によってはモータ9への給電が十分に行えない虞がある。また、蓄電池73は、モータ9への給電が十分な場合であっても放電する場合があり、放電による電力供給が必要となったときに充電不足のため、モータ9へ十分な給電を行えない虞もある。
However, since the conventional contactless
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、充電/放電制御回路を設けることにより、蓄電池の電圧が所定値以下になった場合に、即時に充電を行うことができ、負荷が大きい場合は蓄電池を放電することによって、負荷へ適切な電力を給電することができる非接触給電方法及び非接触給電装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to immediately charge the battery when the voltage of the storage battery becomes a predetermined value or less by providing a charge / discharge control circuit. It is possible to provide a non-contact power supply method and a non-contact power supply device that can supply appropriate power to the load by discharging the storage battery when the load is large.
本発明の他の目的は、昇圧回路を設けることにより、蓄電池の放電電圧が小さい場合でも、負荷へ適切な電力を給電することができ、蓄電池に蓄えた電力を有効に利用できる非接触給電装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a booster circuit so that even when the discharge voltage of the storage battery is small, it is possible to supply appropriate power to the load, and to effectively use the power stored in the storage battery. Is to provide.
第1発明に係る非接触給電方法は、高周波電流が流れる給電線にコイルを近接させ、該コイルに発生する誘導起電力を受電部から移動体の負荷へ供給すると共に、蓄電池を充電する非接触給電方法において、前記受電部の端子電圧を検出し、検出された端子電圧が第1基準電圧値以上であるか否か、又は該第1基準電圧値よりも低い値の第2基準電圧値以下であるか否かを判定し、判定された端子電圧が前記第1基準電圧値以上である場合には、前記蓄電池を充電すると共に、前記誘導起電力を前記受電部から直接前記移動体の負荷へ給電し、判定された端子電圧が前記第2基準電圧値以下である場合には、前記蓄電池に充電された電力を放電することにより、該蓄電池の放電による電力を前記移動体の負荷へ給電することを特徴とする。 The non-contact power supply method according to the first aspect of the present invention is a non-contact power supply method in which a coil is brought close to a power supply line through which a high-frequency current flows, and an induced electromotive force generated in the coil is supplied from a power receiving unit to a load of a moving body. In the power feeding method, the terminal voltage of the power receiving unit is detected, and whether or not the detected terminal voltage is equal to or higher than the first reference voltage value, or lower than the second reference voltage value lower than the first reference voltage value. When the determined terminal voltage is equal to or higher than the first reference voltage value, the storage battery is charged and the induced electromotive force is directly loaded from the power receiving unit to the load of the mobile body. When the determined terminal voltage is less than or equal to the second reference voltage value, the electric power charged in the storage battery is discharged to supply the electric power generated by the discharge of the storage battery to the load of the mobile body. It is characterized by doing.
第2発明に係る非接触給電装置は、高周波電流が流れる給電線にコイルを近接させ、該コイルに発生する誘導起電力を受電部から移動体の負荷へ供給すると共に、蓄電池を充電する非接触給電装置において、前記蓄電池の充電/放電を制御する充電/放電制御回路を備え、該充電/放電制御回路は、前記受電部の端子電圧を検出する第1検出手段と、該第1検出手段により検出された端子電圧が第1基準電圧値以上であるか否か、又は該第1基準電圧値よりも低い値の第2基準電圧値以下であるか否かを判定する第1判定手段と、該第1判定手段により判定された端子電圧が前記第1基準電圧値以上である場合には、前記蓄電池を充電する充電手段と、前記第1判定手段により判定された端子電圧が前記第2基準電圧値以下である場合には、前記蓄電池に充電された電力を放電する放電手段とを有することを特徴とする。 A non-contact power feeding device according to a second aspect of the present invention is a non-contact power supply device in which a coil is brought close to a power feeding line through which a high-frequency current flows, and an induced electromotive force generated in the coil is supplied from a power receiving unit to a load of a moving body and charges a storage battery. The power supply apparatus includes a charge / discharge control circuit that controls charging / discharging of the storage battery, and the charge / discharge control circuit includes a first detection unit that detects a terminal voltage of the power receiving unit, and a first detection unit. First determination means for determining whether the detected terminal voltage is equal to or higher than a first reference voltage value, or whether it is equal to or lower than a second reference voltage value lower than the first reference voltage value; When the terminal voltage determined by the first determination means is greater than or equal to the first reference voltage value, the charging means for charging the storage battery and the terminal voltage determined by the first determination means are the second reference voltage. If it is below the voltage value, And having a discharge means for discharging power charged in the serial accumulator.
第3発明に係る非接触給電装置は、第2発明に係る非接触給電装置において、前記蓄電池の放電電圧を昇圧する昇圧回路を備えることを特徴とする。 A contactless power supply device according to a third aspect of the present invention is the contactless power supply device according to the second aspect of the present invention, further comprising a booster circuit that boosts the discharge voltage of the storage battery.
第1発明及び第2発明によれば、第1検出手段が受電部の端子電圧を検出し、第1判定手段が検出された端子電圧が第1基準電圧値以上であるか否か、又は第1基準電圧値よりも低い値の第2基準電圧値以下であるか否かを判定する。 According to the first and second inventions, the first detection means detects the terminal voltage of the power receiving unit, and the first determination means determines whether the detected terminal voltage is equal to or higher than the first reference voltage value, or It is determined whether or not it is equal to or lower than a second reference voltage value that is lower than one reference voltage value.
第1判定手段により判定された端子電圧が第1基準電圧値以上である場合には、充電手段が蓄電池を充電すると共に、誘導起電力を受電部から直接移動体の負荷へ給電する。また、第1判定手段により判定された端子電圧が第2基準電圧値以下である場合には、放電手段が蓄電池に充電された電力を放電することにより、蓄電池の放電による電力を移動体の負荷へ給電する。 When the terminal voltage determined by the first determination unit is equal to or higher than the first reference voltage value, the charging unit charges the storage battery and supplies the induced electromotive force directly from the power receiving unit to the load of the moving body. In addition, when the terminal voltage determined by the first determination unit is equal to or lower than the second reference voltage value, the discharging unit discharges the electric power charged in the storage battery, so that the electric power generated by the storage battery is discharged. Supply power to
これにより、移動体の負荷へ給電する電力が小さいときに蓄電池への充電を行うことにより、負荷の駆動に影響を与えずに充電を行うことができる。また、負荷が大きい場合は蓄電池を放電することにより、負荷へ適切な電力を給電することができる。また、非接触給電装置だけで最大電力をまかなう必要がないため、非接触給電装置の容量を小さくでき小型化及び低コスト化を図ることができる。 Thereby, when the electric power supplied to the load of the mobile body is small, the battery can be charged without affecting the driving of the load. In addition, when the load is large, appropriate power can be supplied to the load by discharging the storage battery. In addition, since it is not necessary to cover the maximum power with the non-contact power feeding device alone, the capacity of the non-contact power feeding device can be reduced, and the size and cost can be reduced.
第3発明によれば、昇圧回路が蓄電池の放電電圧を昇圧する。これにより、蓄電池の放電電圧が小さい場合であっても、負荷へ適切な電力を給電すると共に、蓄電池に蓄えた電力を有効に利用することができる。 According to the third invention, the booster circuit boosts the discharge voltage of the storage battery. As a result, even when the discharge voltage of the storage battery is small, it is possible to supply appropriate power to the load and to effectively use the power stored in the storage battery.
本発明によれば、充電/放電制御回路を設けているため、移動体の負荷へ給電する電力が小さいときに蓄電池への充電を行うことにより、負荷の駆動に影響を与えずに充電を行うことができる。また、負荷が大きい場合は蓄電池を放電することにより、負荷へ適切な電力を給電することができる。また、非接触給電装置だけで最大電力をまかなう必要がないため、非接触給電装置の容量を小さくでき小型化及び低コスト化を図ることができる。 According to the present invention, since the charging / discharging control circuit is provided, charging is performed without affecting the driving of the load by charging the storage battery when the power supplied to the load of the moving body is small. be able to. In addition, when the load is large, appropriate power can be supplied to the load by discharging the storage battery. In addition, since it is not necessary to cover the maximum power with the non-contact power feeding device alone, the capacity of the non-contact power feeding device can be reduced, and the size and cost can be reduced.
更に、本発明によれば、昇圧回路を設けていることにより、蓄電池の放電電圧が小さい場合でも、負荷へ適切な電力を給電すると共に、蓄電池に蓄えた電力を有効に利用することができる。 Furthermore, according to the present invention, by providing the booster circuit, even when the discharge voltage of the storage battery is small, it is possible to supply appropriate power to the load and to effectively use the power stored in the storage battery.
以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1に係る非接触給電装置の構成を示す回路図である。図において、50は交流の定電流を出力する高周波電源20に接続された給電線であり、給電線50に対して、移動体10に搭載された非接触給電装置1のピックアップコイル21が近接して配置されている。非接触給電装置1は共振回路2、受電部3及び充電/放電制御部7を備えている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a non-contact power feeding apparatus according to
共振回路2は、ピックアップコイル21と、ピックアップコイル21に並列に接続された共振コンデンサ22とを備え、ピックアップコイル21のインダクタンスと共振コンデンサ22のキャパシタンスとが給電線50に流れる電流の周波数と共振状態になるように構成され、ピックアップコイル21に誘起された電力を受けて交流の定電流源として機能する。
The
受電部3は、共振回路2の出力である交流の定電流を定電圧に変換するインピーダンス変換部31と、インピーダンス変換部31の出力である定電圧の交流電流を全波整流するダイオードブリッジを用いた整流部32と、整流部32が出力した電圧を平滑化する平滑コンデンサを用いた平滑部33とを備える。
The
インピーダンス変換部31はインダクタ31a及びキャパシタ31b,31cをπ型に配置し、インダクタ31aのインダクタンスと、キャパシタ31b,31cのキャパシタンスとが給電線50に流れる電流と共振状態になるように構成されている。
The
充電/放電制御部7は、ダイオード71と、充電/放電制御回路72と、蓄電池73と、昇圧回路74と、ダイオード75とを備え、非接触給電装置1の出力側に平滑部33と並列に設けられている。
The charge / discharge control unit 7 includes a
充電/放電制御回路72は、図2に示すように、非接触給電装置1の出力端子電圧Vout を検出する第1検出手段72aと、第1検出手段72aにより検出された出力端子電圧Vout が第1基準電圧値であるV1 以上であるか否か、又は第2基準電圧値であるV2 (<V1 )以下であるか否かを判定する第1判定手段72bと、第1判定手段72bにより出力端子電圧Vout がV1 以上であると判定された場合には蓄電池73を充電する充電手段72cと、第1判定手段72bにより出力端子電圧Vout がV2 以下であると判定された場合には蓄電池73に充電された電力を放電するように制御する放電制御手段72dと、蓄電池73の電圧Vb を検出する第2検出手段72eと、第2検出手段72eにより検出された電圧Vb が第3基準電圧値であるV3 以上であるか否か、又は第4基準電圧値であるV4 (<V3 )以下であるか否かを判定する第2判定手段72fと、第2判定手段72fにより電圧Vb がV3 以上であると判定された場合には蓄電池73の充電を停止する充電停止手段72gと、第2判定手段72fにより電圧Vb がV4 以下であると判定された場合には蓄電池73の放電を停止する放電停止手段72hとを備える。
Charge /
蓄電池73は定格電圧が直流電圧48Vの鉛蓄電池である。ダイオード75は非接触給電装置1の出力端子から出力される電流が昇圧回路74へ直接流入するのを防止するために設けられている。
The
また、非接触給電装置1の出力側には、ドライバ8,8…を介して移動体10のモータ9,9…が接続されている。ここで、モータ9,9…は移動体10の走行用の負荷、又は移動体10に搭載されている例えばロボットの駆動用の負荷である。ドライバ8,8…は、移動体10の走行用の負荷又はロボットの駆動用の負荷の駆動状態又は停止状態を制御する駆動制御装置(図示せず)の指令に基づき、モータ9,9…の回転速度又はトルクを制御する。
Further, motors 9, 9... Of the moving
なお、インダクタ31a及びキャパシタ31b,31cを用いてインピーダンス変換部31を構成する場合、インダクタ31aのインダクタンスと、キャパシタ31b,31cのキャパシタンスとが給電線50に流れる電流と共振状態になるようにすれば、インダクタ31a及びキャパシタ31b,31cをπ型に配置するのみならず、T型に配置してもよい。また、インダクタンスとキャパシタンスとが給電線50に流れる電流と共振状態になるようにして、2つのインダクタ及び1つのキャパシタをπ型又はT型に配置してインピーダンス変換部31を構成してもよい。
When the
また、整流部32を構成する場合、全波整流するダイオードブリッジの代わりに半波整流するダイオードを用いてもよい。
When the rectifying
また、充電/放電制御回路72の第1判定手段72bにおける出力端子電圧Vout のV1 (第1基準電圧値)及びV2 (第2基準電圧値)は、用いる非接触給電システムに適合するように任意に設定すればよい。特に、第2基準電圧値であるV2 については、負荷が大きくなった場合、又は給電線50の電流もしくは電圧が減少した場合で、受電部3(非接触給電装置1)の出力電圧が低くなったときを想定して設定する。
Further, V 1 (first reference voltage value) and V 2 (second reference voltage value) of the output terminal voltage V out in the first determination means 72b of the charge /
同様に、第2判定手段72fにおける蓄電池73の電圧Vb のV3 (第3基準電圧値)及びV4 (第4基準電圧値)についても、用いる蓄電池73の充電/放電の限度に適合するように任意に設定すればよく、特に、第4基準電圧値であるV4 については、蓄電池73は鉛蓄電池であるため、その放電限界を考慮して鉛蓄電池の定格電圧の70〜80%程度の範囲を目安に設定する。
Similarly, V 3 (third reference voltage value) and V 4 (fourth reference voltage value) of the voltage V b of the
なお、蓄電池73は、鉛蓄電池に限らず、他の2次電池、コンデンサ、又は電気二重層コンデンサを用いてもよく、また、その定格容量が小さい場合は複数並列接続して構成してもよく、その定格電圧が小さい場合は複数直列接続して構成してもよい。
The
以上の如き構成の非接触給電装置の非接触給電方法を、図3及び図4を参照しながら説明する。非接触給電装置1は、給電線50に交流の定電流が通電されたとき、給電線50の周囲に生じる磁束によってピックアップコイル21に誘起された電圧を受けて共振回路2が交流の定電流を出力し、該定電流をインピーダンス変換部31が交流の定電圧に変換し、整流部32及び平滑部33を介して直流出力(350〜250V:負荷に応じた図5に示す垂下特性)に変換された電流をドライバ8,8…を介してモータ9,9…へ給電する。
A non-contact power feeding method of the non-contact power feeding apparatus having the above configuration will be described with reference to FIGS. When the AC constant current is supplied to the
この給電の際に、充電/放電制御回路72は平滑部33により電圧が平滑化された電流を更にダイオード71を介して受け、第1検出手段72aが非接触給電装置1の出力端子電圧Vout を検出する(S1)。検出された出力端子電圧Vout がV1 (=300V)以上であると第1判定手段72bが判定した場合(S2:YES)、充電手段72cは受電部3がドライバ8,8…を介してモータ9,9…へ給電する電力の一部を蓄電池73へ充電電圧及び電流を制御して充電する(S3)。そして、第2検出手段72eが蓄電池73の電圧Vb を検出する(S4)。検出された電圧Vb をV3 (=48V)未満であると第2判定手段72fが判定した場合は(S5:NO)、ステップS3へ戻って充電手段72cは蓄電池73を充電する。一方、検出された電圧Vb をV3 以上であると第2判定手段72fが判定した場合は(S5:YES)、充電停止手段72gは蓄電池73の充電を停止する(S6)。
During this power supply, the charge /
ステップS1において検出された出力端子電圧Vout がV1 未満(S2:NO)、かつV2 以下である(S7:YES)と第1判定手段72bが判定した場合、放電制御手段72dは、例えば昇圧回路74に放電指令信号を送出することにより蓄電池73に充電されている電力の放電を制御し(S8)、昇圧回路74は蓄電池73の放電電圧を適切な電圧(250〜300V)に昇圧し、ドライバ8,8…を介してモータ9,9…へ給電する。なお、このとき、受電部3の出力が垂下特性を持っているため、蓄電池73の放電と受電部3による給電とが平衡し、モータ9,9…への給電は受電部3からも行われている。そして、第2検出手段72eが蓄電池73の電圧Vb を検出する(S9)。検出された電圧Vb をV4 (=35V)より高いと第2判定手段72fが判定した場合(S10:NO)、ステップS8へ戻って放電制御手段72dは蓄電池73の放電するように制御する。一方、検出された電圧Vb をV4 以下であると第2判定手段72fが判定した場合(S10:YES)、放電停止手段72hは蓄電池73の放電を停止する(S11)。
The detected output voltage V out is V less than 1 in step S1 (S2: NO), and is V 2 less (S7: YES) and when the
更に、ステップS1において検出された出力端子電圧Vout がV1 未満(S2:NO)、かつV2 より高い(S7:NO)と第1判定手段72bが判定した場合は、充電/放電制御回路72は蓄電池73の充電/放電の動作を行わず、再度ステップS1へ戻る。この場合、モータ9,9…への給電は、非接触給電装置1の受電部3からの出力により直接行われる。
Furthermore, the detected output voltage V out is V less than 1 in step S1 (S2: NO), and higher than V 2 (S7: NO) and if the
なお、前述のように充電/放電制御回路72では、第2検出手段72eは蓄電池73の電圧Vb を検出し、第2判定手段72fは第2検出手段72eにより検出された電圧Vb がV3 (第3基準電圧値)以上であるか否か、又はV4 (第4基準電圧値,V4 <V3 )以下であるか否かを判定する。そして、第2判定手段72fにより電圧Vb がV3 以上であると判定された場合には、充電停止手段72gが蓄電池73の充電を停止し、一方、第2判定手段72fにより電圧Vb がV4 以下であると判定された場合には、放電停止手段72hが蓄電池73の放電を停止する。これにより、蓄電池73の過充電及び過放電を防止することができるため、蓄電池73の長寿命化を実現することが可能である。
In charge /
また、受電部3の出力が垂下特性を持っているため、昇圧回路74の出力電圧をV2 (第2基準電圧値)より若干低い値に設定する場合、蓄電池73の放電と受電部3による給電とが平衡して負荷へ適切な電力を供給することができ、ほぼV2 (昇圧回路74の出力電圧近傍)に維持される。
Further, since the output of the
また、このとき負荷が減少した場合、受電部3による給電電圧が上昇し、昇圧回路74の電圧を上回るため、制御することなく受電部3からの給電のみに切り替わる。
In addition, when the load decreases at this time, the power supply voltage by the
(実施の形態2)
図6は本発明の実施の形態2に係る非接触給電装置の構成を示す回路図である。なお、図において、図1と同様の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図において、充電/放電制御部7は、充電/放電制御回路72の他、トランジスタ76,77と、ダイオード78,79と、インダクタ80と、電気二重層コンデンサ(以下、スーパーコンデンサという)81と、変流器(以下、Current Transformer:CTという)82とを備える。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a non-contact power feeding apparatus according to
トランジスタ76のコレクタは非接触給電装置1の正側出力端子に接続されており、トランジスタ76のエミッタとトランジスタ77のコレクタとは共通接続されている。また、トランジスタ77のエミッタは非接触給電装置1の負側出力端子に接続されており、トランジスタ76,77のベースはそれぞれ充電/放電制御回路72に接続されている。トランジスタ76のコレクタ及びエミッタにはそれぞれ、ダイオード78のカソード側及びアノード側が接続され、トランジスタ77のコレクタ及びエミッタにはそれぞれ、ダイオード79のカソード側及びアノード側が接続されている。
The collector of the
トランジスタ76,77の共通接続点とトランジスタ77のエミッタとの間には、インダクタ80、スーパーコンデンサ81及びCT82が直列に接続されている。スーパーコンデンサ81は、電池と電解コンデンサとの中間の特性を有し、平滑用のコンデンサに比べて静電容量が極めて高いため、蓄電池の代用とすることができる。CT82は、スーパーコンデンサ81の充電時又は放電時にモータ9,9…に流入する、又はモータ9,9…から流出する電流Iを検出する。
An
充電/放電制御回路72は、図7に示すように、非接触給電装置1の出力端子電圧Vout を検出する第1検出手段72aと、第1検出手段72aにより検出された出力端子電圧Vout がV1 (第1基準電圧値)以上であるか否か、又はV2 (<V1 ,第2基準電圧値)以下であるか否かを判定する第1判定手段72bと、スーパーコンデンサ81の電圧Vb を検出する第2検出手段72eと、第2検出手段72eにより検出された電圧Vb がV3 (第3基準電圧値)以上であるか否か、又はV4 (<V3 ,第4基準電圧値)以下であるか否かを判定する第2判定手段72fと、CT82が検出した電流Iを取得する取得手段72iと、取得手段72iにより取得された電流Iが基準電流値であるI1 以上であるかあるか否かを判定する第3判定手段72jと、第1判定手段72b、第2判定手段72f、又は第3判定手段72jの判定結果に基づいてトランジスタ76,77をオン/オフし、スーパーコンデンサ81の充電/放電を制御する充電/放電制御手段72kとを備える。なお、基準電流値であるI1 については、スーパーコンデンサ81の充電可能な電流に応じて設定する。
Charge /
以上の如き構成の非接触給電装置の非接触給電方法を、図8及び図9を参照しながら説明する。非接触給電装置1は、給電線50に交流の定電流が通電されたとき、給電線50の周囲に生じる磁束によってピックアップコイル21に誘起された電圧を受けて共振回路2が交流の定電流を出力し、該定電流をインピーダンス変換部31、整流部32、平滑部33及びドライバ8,8…を介してモータ9,9…へ給電する。
A non-contact power feeding method of the non-contact power feeding apparatus having the above configuration will be described with reference to FIGS. When the AC constant current is supplied to the
この給電の際に、充電/放電制御回路72において第1検出手段72aが非接触給電装置1の出力端子電圧Vout を検出する(S21)。検出された出力端子電圧Vout がV1 (=300V)以上であると第1判定手段72bが判定した場合(S22:YES)、充電/放電制御手段72kは、トランジスタ76をオンにし、トランジスタ77をオフにすることにより、受電部3がドライバ8,8…を介してモータ9,9…へ給電する電力の一部をスーパーコンデンサ81へ充電電圧及び電流を制御して充電する(S23)。
During this power supply, the first detection means 72a detects the output terminal voltage Vout of the non-contact
次に、第2検出手段72eがスーパーコンデンサ81の電圧Vb を検出する(S24)。検出された電圧Vb をV3 (=48V)未満であると第2判定手段72fが判定した場合は(S25:NO)、取得手段72iがCT82による検出電流Iを取得する(S26)。取得した電流IがI1 以上であると第3判定手段72jが判定した場合は(S27:YES)、ステップS23へ戻って充電/放電制御手段72kはスーパーコンデンサ81を充電する。一方、取得した電流IをI1 未満であると第3判定手段72jが判定した場合(S27:NO)、又はステップS25において、検出された電圧Vb をV3 以上であると第2判定手段72fが判定した場合は(S25:YES)、充電/放電制御手段72kは、トランジスタ76をオフにすることにより、スーパーコンデンサ81の充電を停止する(S28)。
Next, the second detection means 72e detects the voltage Vb of the super capacitor 81 (S24). When the
ステップS21において検出された出力端子電圧Vout がV1 未満(S22:NO)、かつV2 以下である(S29:YES)と第1判定手段72bが判定した場合、充電/放電制御手段72kはトランジスタ76をオフにし、トランジスタ77をオンにしてからオフに切り換えることにより、スーパーコンデンサ81に充電されている電力を放電する(S30)。
The detected output voltage V out is lower than V 1 at step S21 (S22: NO), and is V 2 less (S29: YES) and when the
具体的には、トランジスタ77がまずオンとなった場合、スーパーコンデンサ81からの放電電流は、インダクタ80、トランジスタ77、及びCT82を介して再びスーパーコンデンサ81へ戻り、このループを循環する。このとき、インダクタ80は、磁気的なエネルギーを蓄積するため一種のバッテリとして機能し、スーパーコンデンサ81の放電電圧を昇圧する。続いて、トランジスタ77をオンからオフに切り換えた場合、インダクタ80により昇圧されたスーパーコンデンサ81からの放電電圧は、インダクタ80及びトランジスタ76を介してモータ9,9…へ供給される。なお、トランジスタ77のオン及びオフの時間を適宜制御することにより、スーパーコンデンサ81の放電電圧をVb (=48V)から250〜300V程度に昇圧することができる。また、このとき、受電部3の出力が垂下特性を持っているため、スーパーコンデンサ81の放電と受電部3による給電とが平衡し、モータ9,9…への給電は受電部3からも行われている。
Specifically, when
続いて、第2検出手段72eがスーパーコンデンサ81の電圧Vb を検出する(S31)。検出された電圧Vb をV4 (=35V)より高いと第2判定手段72fが判定した場合(S32:NO)、取得手段72iがCT82による検出電流Iを取得する(S33)。取得した電流IがI1 未満であると第3判定手段72jが判定した場合は(S34:NO)、ステップS30へ戻って充電/放電制御手段72kはスーパーコンデンサ81を放電する。一方、取得した電流IをI1 以上であると第3判定手段72jが判定した場合(S34:YES)、又はステップS32において、検出された電圧Vb をV4 以下であると第2判定手段72fが判定した場合は(S32:YES)、充電/放電制御手段72kは、トランジスタ77をオンにすることにより、スーパーコンデンサ81の放電を停止する(S35)。
Subsequently, the second detection means 72e detects the voltage Vb of the super capacitor 81 (S31). When the
更に、ステップS21において検出された出力端子電圧Vout がV1 未満(S22:NO)、かつV2 より高い(S29:NO)と第1判定手段72bが判定した場合は、充電/放電制御回路72はスーパーコンデンサ81の充電/放電の動作を行わず、再度ステップS21へ戻る。この場合、モータ9,9…への給電は、非接触給電装置1の受電部3からの出力により直接行われる。
Furthermore, the detected output voltage V out is V less than 1 in step S21 (S22: NO), and higher than V 2 (S29: NO) and if the
なお、前述のように充電/放電制御回路72では、第2検出手段72eはスーパーコンデンサ81の電圧Vb を検出し、第2判定手段72fは第2検出手段72eにより検出された電圧Vb がV3 (第3基準電圧値)以上であるか否か、又はV4 (第4基準電圧値,V4 <V3 )以下であるか否かを判定し、更には第3判定手段は取得手段72iにより取得した電流IがI1 (基準電流値)以上であるか否かを判定する。そして、第2判定手段72fにより電圧Vb がV3 以上であると判定され、また、第3判定手段72jにより電流IがI1 未満であると判定された場合には、充電/放電制御手段72kがスーパーコンデンサ81の充電を停止し、一方、第2判定手段72fにより電圧Vb がV4 以下であると判定され、また、第3判定手段72jにより電流IがI1 以上であると判定された場合には、充電/放電制御手段72kがスーパーコンデンサ81の放電を停止する。したがって、実施の形態1の場合と比較して負荷の大小に基づく制御が加味されていることにより、スーパーコンデンサ81の過充電及び過放電をより厳密に防止することができるため、スーパーコンデンサ81の長寿命化を実現することが可能である。
In charge /
なお、前述した実施の形態1においては、非接触給電装置1は昇圧回路74を備えるが、これに限らず、蓄電池73の放電電圧がモータ9,9…への給電に必要十分である場合は、昇圧回路74を設けず、例えばスイッチング回路を設けるようにしてもよい。
In the first embodiment described above, the non-contact
更に、前述した実施の形態1,2においては、第1基準電圧値であるV1 及び第2基準電圧値であるV2 を異なる値に設定したが、これに限らず、両電圧をほぼ等しい値に設定してもよい。 Furthermore, in the first and second embodiments described above, V 1 that is the first reference voltage value and V 2 that is the second reference voltage value are set to different values. It may be set to a value.
1 非接触給電装置
2 共振回路
10 移動体
21 ピックアップコイル
22 共振コンデンサ
3 受電部
31 インピーダンス変換部
32 整流部
33 平滑部
7 充電/放電制御部
71,75,78,79 ダイオード
72 充電/放電制御回路
73 蓄電池
74 昇圧回路
76,77 トランジスタ
8 ドライバ
81 スーパーコンデンサ(電気二重層コンデンサ)
9 モータ
DESCRIPTION OF
9 Motor
Claims (3)
前記受電部の端子電圧を検出し、
検出された端子電圧が第1基準電圧値以上であるか否か、又は該第1基準電圧値よりも低い値の第2基準電圧値以下であるか否かを判定し、
判定された端子電圧が前記第1基準電圧値以上である場合には、前記蓄電池を充電すると共に、前記誘導起電力を前記受電部から直接前記移動体の負荷へ給電し、
判定された端子電圧が前記第2基準電圧値以下である場合には、前記蓄電池に充電された電力を放電することにより、該蓄電池の放電による電力を前記移動体の負荷へ給電する
ことを特徴とする非接触給電方法。 In a non-contact power feeding method of bringing a coil close to a power feeding line through which a high-frequency current flows, supplying an induced electromotive force generated in the coil from a power receiving unit to a load of a moving body, and charging a storage battery,
Detecting the terminal voltage of the power receiving unit,
Determining whether the detected terminal voltage is greater than or equal to the first reference voltage value, or less than or equal to the second reference voltage value lower than the first reference voltage value;
When the determined terminal voltage is equal to or higher than the first reference voltage value, the storage battery is charged, and the induced electromotive force is directly supplied from the power receiving unit to the load of the mobile body,
When the determined terminal voltage is less than or equal to the second reference voltage value, the electric power charged in the storage battery is discharged to supply the electric power generated by the discharge of the storage battery to the load of the mobile body. Non-contact power supply method.
前記蓄電池の充電/放電を制御する充電/放電制御回路を備え、
該充電/放電制御回路は、
前記受電部の端子電圧を検出する第1検出手段と、
該第1検出手段により検出された端子電圧が第1基準電圧値以上であるか否か、又は該第1基準電圧値よりも低い値の第2基準電圧値以下であるか否かを判定する第1判定手段と、
該第1判定手段により判定された端子電圧が前記第1基準電圧値以上である場合には、前記蓄電池を充電する充電手段と、
前記第1判定手段により判定された端子電圧が前記第2基準電圧値以下である場合には、前記蓄電池に充電された電力を放電する放電手段と
を有する
ことを特徴とする非接触給電装置。 In a non-contact power feeding device that brings a coil close to a power feeding line through which a high-frequency current flows, supplies an induced electromotive force generated in the coil to a load of a moving body, and charges a storage battery.
A charge / discharge control circuit for controlling charge / discharge of the storage battery;
The charge / discharge control circuit includes:
First detecting means for detecting a terminal voltage of the power receiving unit;
It is determined whether or not the terminal voltage detected by the first detection means is greater than or equal to the first reference voltage value, or less than or equal to the second reference voltage value that is lower than the first reference voltage value. First determination means;
When the terminal voltage determined by the first determination means is equal to or higher than the first reference voltage value, the charging means for charging the storage battery;
A non-contact power feeding apparatus comprising: a discharging unit that discharges the electric power charged in the storage battery when the terminal voltage determined by the first determining unit is equal to or lower than the second reference voltage value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003322140A JP2005094862A (en) | 2003-09-12 | 2003-09-12 | Contactless power feeding method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003322140A JP2005094862A (en) | 2003-09-12 | 2003-09-12 | Contactless power feeding method and apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005094862A true JP2005094862A (en) | 2005-04-07 |
Family
ID=34453604
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003322140A Pending JP2005094862A (en) | 2003-09-12 | 2003-09-12 | Contactless power feeding method and apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005094862A (en) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007082383A (en) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Tsubakimoto Chain Co | Noncontact power supply system |
JP2008181110A (en) * | 2006-12-27 | 2008-08-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Display device |
CN101783532A (en) * | 2010-03-26 | 2010-07-21 | 张俊昌 | Induction electricity getting device for high-voltage power transmission line |
JPWO2010137495A1 (en) * | 2009-05-26 | 2012-11-15 | 有限会社日本テクモ | Non-contact power supply device |
WO2016186750A1 (en) * | 2015-05-15 | 2016-11-24 | Intel Corporation | Reconfigrable charging station for extended power capability and active area |
CN106208269A (en) * | 2016-09-11 | 2016-12-07 | 西南交通大学 | A kind of constant current constant voltage vicarious wireless charging system |
CN106208268A (en) * | 2016-09-11 | 2016-12-07 | 西南交通大学 | Based on the constant current constant voltage vicarious wireless charging system becoming einer Primargrosse |
CN106451800A (en) * | 2016-05-13 | 2017-02-22 | 西南交通大学 | Induction type wireless electric energy transmission system capable of outputting constant current and constant voltage |
JP2017060301A (en) * | 2015-09-16 | 2017-03-23 | 東芝テック株式会社 | Charge/discharge control device |
US9680321B2 (en) | 2013-11-13 | 2017-06-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Feeding apparatus and feeding method |
CN107069983A (en) * | 2017-04-05 | 2017-08-18 | 西南交通大学 | A kind of induction type wireless charging system of secondary variable element and structure changes |
JP2017216823A (en) * | 2016-05-31 | 2017-12-07 | 東芝テック株式会社 | Charge / discharge control device and charge / discharge control method |
KR101815875B1 (en) * | 2011-02-11 | 2018-01-09 | 한국과학기술원 | Apparatus for Collecting Magneto-Inductive Power |
CN108237921A (en) * | 2016-12-27 | 2018-07-03 | 株式会社大福 | Conveying carrier |
-
2003
- 2003-09-12 JP JP2003322140A patent/JP2005094862A/en active Pending
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007082383A (en) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Tsubakimoto Chain Co | Noncontact power supply system |
US9548039B2 (en) | 2006-12-27 | 2017-01-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
JP2008181110A (en) * | 2006-12-27 | 2008-08-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Display device |
US8643635B2 (en) | 2006-12-27 | 2014-02-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
JPWO2010137495A1 (en) * | 2009-05-26 | 2012-11-15 | 有限会社日本テクモ | Non-contact power supply device |
JP5646470B2 (en) * | 2009-05-26 | 2014-12-24 | 株式会社ヘッズ | Non-contact power supply device |
CN101783532A (en) * | 2010-03-26 | 2010-07-21 | 张俊昌 | Induction electricity getting device for high-voltage power transmission line |
KR101815875B1 (en) * | 2011-02-11 | 2018-01-09 | 한국과학기술원 | Apparatus for Collecting Magneto-Inductive Power |
US9680321B2 (en) | 2013-11-13 | 2017-06-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Feeding apparatus and feeding method |
WO2016186750A1 (en) * | 2015-05-15 | 2016-11-24 | Intel Corporation | Reconfigrable charging station for extended power capability and active area |
JP2017060301A (en) * | 2015-09-16 | 2017-03-23 | 東芝テック株式会社 | Charge/discharge control device |
CN106451800A (en) * | 2016-05-13 | 2017-02-22 | 西南交通大学 | Induction type wireless electric energy transmission system capable of outputting constant current and constant voltage |
JP2017216823A (en) * | 2016-05-31 | 2017-12-07 | 東芝テック株式会社 | Charge / discharge control device and charge / discharge control method |
US11190041B2 (en) | 2016-05-31 | 2021-11-30 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Charge-discharge control apparatus and charge-discharge control apparatus method |
CN106208268A (en) * | 2016-09-11 | 2016-12-07 | 西南交通大学 | Based on the constant current constant voltage vicarious wireless charging system becoming einer Primargrosse |
CN106208269A (en) * | 2016-09-11 | 2016-12-07 | 西南交通大学 | A kind of constant current constant voltage vicarious wireless charging system |
CN108237921A (en) * | 2016-12-27 | 2018-07-03 | 株式会社大福 | Conveying carrier |
JP2018107907A (en) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 株式会社ダイフク | Transportation carriage |
KR20180076283A (en) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 가부시키가이샤 다이후쿠 | Conveyance carrier |
TWI731175B (en) * | 2016-12-27 | 2021-06-21 | 日商大福股份有限公司 | Handling trolley |
KR102398345B1 (en) * | 2016-12-27 | 2022-05-16 | 가부시키가이샤 다이후쿠 | Conveyance carrier |
CN107069983A (en) * | 2017-04-05 | 2017-08-18 | 西南交通大学 | A kind of induction type wireless charging system of secondary variable element and structure changes |
CN107069983B (en) * | 2017-04-05 | 2020-02-18 | 西南交通大学 | A secondary variable parameter and variable structure inductive wireless charging system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5553677B2 (en) | Output controller for hybrid generator | |
EP1463178B1 (en) | Power generating device | |
JP6213787B2 (en) | Non-contact charging device and non-contact charging method | |
US9793719B2 (en) | Non-contact power supply apparatus | |
US6912143B2 (en) | Synchronous rectifier with burst mode control | |
EP1667309A1 (en) | Power supply device | |
US20110271927A1 (en) | Automatic start/stop device for engine-driven power generator | |
CN110062989B (en) | Power supply system | |
JP5419857B2 (en) | Secondary power receiving circuit of non-contact power supply equipment | |
JP2003299255A (en) | Portable battery charger | |
JP2005094862A (en) | Contactless power feeding method and apparatus | |
US20160380485A1 (en) | Power-transmitting device and wireless power-supplying system | |
EP1562273A2 (en) | Power supply apparatus | |
JP6187384B2 (en) | Power transmission equipment | |
US20210399628A1 (en) | Apparatus and method for charging battery of vehicle | |
JP2000050402A (en) | Power source unit for hybrid electric automobile | |
JP2013169081A (en) | Charger | |
JP2014143776A (en) | Wireless power receiving device, wireless power transmitting device and wireless power feeding device | |
US7002323B2 (en) | Switching power supply circuit capable of reducing switching loss and control method used therein | |
JP2012191796A (en) | Charging system, power reception device, wireless power transmission system, mobile body, and power supply unit | |
JP2011234551A (en) | Non-contact charging system | |
JP2010187471A (en) | Non-contact power receiving apparatus and automated guided vehicle | |
WO2012098867A1 (en) | Power supply device for non-contact charging device | |
KR102691474B1 (en) | System and method for controlling charing battery of vehicle | |
JPH11289679A (en) | Non-contact battery charger, non-contact battery charging system, and electronic equipment |