JP2015162965A - Power supply device - Google Patents
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Abstract
【課題】体格やコストの増大を抑制しつつ、給電装置から蓄電装置40に出力される電圧の調整範囲を拡大できる給電装置を提供する。
【解決手段】給電装置は、接続端子11、第1整流部50及びコンバータ70を介して交流電源41から蓄電装置40に給電する接触給電モードと、非接触受電部20、第1整流部50及びコンバータ70を介して交流電源42から蓄電装置40に給電する非接触給電モードとを切り替え可能に構成されている。給電装置は、さらに、非接触給電モードで給電されている場合のコンバータ70の出力電圧が取り得る最大値を増大させるべく、非接触給電モードで給電されている場合において、リアクトル60aを用いた力率改善動作を停止させてリアクトル60aを出力電圧の増大のために流用可能に構成されている。
【選択図】 図1Provided is a power feeding device capable of expanding the adjustment range of a voltage output from a power feeding device to a power storage device while suppressing an increase in physique and cost.
A power feeding device includes a contact power feeding mode in which power is supplied from an AC power supply to a power storage device through a connection terminal, a first rectifying unit, and a converter, a non-contact power receiving unit, a first rectifying unit, and A non-contact power supply mode in which power is supplied from the AC power supply 42 to the power storage device 40 via the converter 70 can be switched. The power feeding device further uses a force that uses the reactor 60a when power is supplied in the non-contact power supply mode so as to increase the maximum value that can be taken by the output voltage of the converter 70 when power is supplied in the non-contact power supply mode. The rate improvement operation is stopped, and the reactor 60a is configured to be divertable for increasing the output voltage.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、外部の交流電源から給電対象に給電可能に構成された給電装置に関する。 The present invention relates to a power supply apparatus configured to be able to supply power to an object to be supplied from an external AC power supply.
この種の給電装置としては、下記特許文献1に見られるように、交流電源から受電端子を介して蓄電装置に接触充電(コンダクティブ充電)する構成と、交流電源から蓄電装置に非接触で充電(インダクティブ充電)する構成とを備えるものが知られている。詳しくは、この装置は、交流電源から受電端子を介して蓄電装置に充電可能に構成された充電器と、交流電源から非接触で受電可能に構成された非接触受電部とを備えている。 As this type of power supply device, as can be seen in Patent Document 1 below, a configuration in which an AC power supply is contact-charged (conductive charging) from an AC power supply to a power storage device via a power receiving terminal, Inductive charging) is known. Specifically, this device includes a charger configured to be able to charge the power storage device from an AC power source via a power receiving terminal, and a non-contact power receiving unit configured to be able to receive power from the AC power source in a non-contact manner.
充電器は、受電端子から入力された交流電圧を直流電圧に変換して出力する第1の整流部と、第1の整流部から出力された直流電圧を交流電圧に変換して絶縁トランスの1次巻線に印加するインバータと、絶縁トランスの2次巻線から出力された交流電圧を直流電圧に変換して蓄電装置に印加する第2の整流部とを備えている。また、充電器は、非接触受電部から出力された交流電圧を直流電圧に変換して第2の整流部に出力する第3の整流部を備えている。こうした構成によれば、接触充電時に用いられる第2の整流部を、非接触充電時に要求される構成の一部として流用することができる。これにより、給電装置の部品数を削減することができる。 The charger converts the AC voltage input from the power receiving terminal into a DC voltage and outputs the DC voltage, and converts the DC voltage output from the first rectification unit into an AC voltage to convert 1 of the insulation transformer. An inverter to be applied to the secondary winding, and a second rectifier that converts the AC voltage output from the secondary winding of the insulation transformer into a DC voltage and applies the DC voltage to the power storage device. The charger also includes a third rectification unit that converts the AC voltage output from the non-contact power reception unit into a DC voltage and outputs the DC voltage to the second rectification unit. According to such a structure, the 2nd rectification | straightening part used at the time of contact charge can be diverted as a part of structure requested | required at the time of non-contact charge. Thereby, the number of parts of the power feeding device can be reduced.
また、下記特許文献1に記載された装置では、第3の整流部の出力側と第2の整流部とを接続する電気経路に昇圧用リアクトルが設けられている。このリアクトルと、第2の整流部を構成するスイッチング素子とにより、非接触充電時において、第3の整流部から出力された直流電圧を昇圧することもできる。 Further, in the device described in Patent Document 1 below, a boosting reactor is provided in an electrical path that connects the output side of the third rectifying unit and the second rectifying unit. The DC voltage output from the third rectification unit can be boosted by the reactor and the switching element constituting the second rectification unit during non-contact charging.
ここで、非接触充電時において、交流電源から蓄電装置への充電制御を適切に行うためには、充電器から蓄電装置に出力される電圧の調整範囲を拡大することが要求される。ただし、充電器の出力電圧の調整範囲を拡大するために、給電装置に上記昇圧用リアクトルを追加する構成を採用すると、給電装置の体格やコストの増大を招くこととなる。 Here, at the time of non-contact charging, in order to appropriately control charging from the AC power supply to the power storage device, it is required to expand the adjustment range of the voltage output from the charger to the power storage device. However, if a configuration in which the boosting reactor is added to the power supply device in order to expand the adjustment range of the output voltage of the charger, the physique and cost of the power supply device are increased.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、体格やコストの増大を抑制しつつ、給電装置から給電対象に出力される電圧の調整範囲を拡大することができる給電装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object thereof is to expand the adjustment range of the voltage output from the power supply apparatus to the power supply target while suppressing an increase in the physique and cost. It is to provide a power feeding device.
上記目的を達成すべく、本発明は、外部の交流電源(41,42)から給電対象(40)に給電可能に構成された給電装置であって、前記交流電源(41)に電気的に接続可能に構成された接続端子(11)と、リアクトル(60a;61a;62a,62b;63a,63b)と、一対の端子(T3,T4)と、前記接続端子から入力された電力を元にオン操作によって前記リアクトルにエネルギを蓄積させ、オフ操作によって前記リアクトルに蓄積されたエネルギを放出させて前記一対の端子から出力可能となるように設けられた改善用スイッチ(60b;61c;62e,62f;63g,63h)とを有し、前記接続端子から入力された交流電圧を直流電圧に変換する整流動作と、前記改善用スイッチのオンオフ操作による前記リアクトルを用いた力率改善動作とを実行可能に構成された入力部(50,60;50,51,60;50,61;51,62;51,63)と、1次巻線(71a,72a;74a)及び2次巻線(71b,72b;74b)を構成部品とするトランス(72;74)、前記一対の端子から出力された直流電圧を交流電圧に変換して前記1次巻線に印加可能に設けられた変換用スイッチ(St1,St2;Sa〜Sd)、並びに前記2次巻線から出力された交流電圧を直流電圧に変換して前記給電対象に印加可能に設けられた出力側整流部(70a,70b;75)を有する電力変換部(70;73)と、前記交流電源(42)に電気的に接続された送電コイル(43a)を介して前記交流電源から非接触で受電可能に構成された受電コイル(21a)を有し、前記受電コイルから出力された交流電圧を前記入力部の整流動作によって直流電圧に変換可能なように前記入力部に接続された非接触受電部(20)と、を備え、当該給電装置は、前記入力部及び前記電力変換部を動作させることにより、前記接続端子、前記入力部及び前記電力変換部を介して前記交流電源から前記給電対象に給電する接触給電モードと、前記入力部及び前記電力変換部を動作させることにより、前記非接触受電部、前記入力部及び前記電力変換部を介して前記交流電源から前記給電対象に給電する非接触給電モードとを切り替え可能に構成され、当該給電装置は、さらに、前記非接触給電モードで給電されている場合に前記出力側整流部の出力電圧が取り得る最大値を、前記接触給電モードで前記入力部及び前記電力変換部を動作させつつ前記非接触受電部から前記給電対象に給電すると仮定した場合に前記出力側整流部の出力電圧が取り得る最大値よりも増大させるべく、前記非接触給電モードで給電されている場合において、前記リアクトルを用いた力率改善動作を停止させて、前記リアクトルを前記出力電圧の増大のために流用可能に構成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a power supply apparatus configured to be able to supply power to a power supply target (40) from an external AC power supply (41, 42), and is electrically connected to the AC power supply (41). Based on the connection terminal (11), the reactor (60a; 61a; 62a, 62b; 63a, 63b), the pair of terminals (T3, T4), and the power input from the connection terminal. An improvement switch (60b; 61c; 62e, 62f; provided to allow energy to be accumulated in the reactor by an operation and to release the energy accumulated in the reactor by an off operation and to be output from the pair of terminals. 63g, 63h), the rectification operation for converting the AC voltage input from the connection terminal into a DC voltage, and the rear by the ON / OFF operation of the improvement switch An input unit (50, 60; 50, 51, 60; 50, 61; 51, 62; 51, 63) configured to be able to execute a power factor improvement operation using a torque and a primary winding (71a, 72a; 74a) and a transformer (72; 74) having secondary windings (71b, 72b; 74b) as constituent parts, and a DC voltage output from the pair of terminals is converted into an AC voltage to convert the primary winding Conversion switches (St1, St2; Sa to Sd) provided so as to be applied to the output, and an output provided so as to be able to be applied to the power supply target by converting the AC voltage output from the secondary winding into a DC voltage. Non-contact from the AC power supply via a power conversion unit (70; 73) having a side rectification unit (70a, 70b; 75) and a power transmission coil (43a) electrically connected to the AC power supply (42). Receiving coil configured to receive power ( 1a), and a non-contact power receiving unit (20) connected to the input unit so that an AC voltage output from the power receiving coil can be converted into a DC voltage by a rectifying operation of the input unit, The power supply device operates the input unit and the power conversion unit, thereby supplying power to the power supply target from the AC power source via the connection terminal, the input unit, and the power conversion unit, By operating the input unit and the power conversion unit, it is possible to switch between a non-contact power supply mode in which power is supplied from the AC power source to the power supply target via the non-contact power reception unit, the input unit, and the power conversion unit. In addition, the power supply apparatus further sets a maximum value that can be taken by the output voltage of the output-side rectifier when the power is supplied in the non-contact power supply mode in the contact power supply mode. And in the non-contact power supply mode to increase the output voltage of the output side rectification unit to be higher than the maximum value that can be taken when the power conversion unit is operated and the non-contact power receiving unit is assumed to supply power to the power supply target. When power is supplied, the power factor improving operation using the reactor is stopped, and the reactor can be used for increasing the output voltage.
上記発明では、非接触給電モードによって給電されている場合において、リアクトルを用いた力率改善動作を停止させ、出力側整流部の出力電圧を増大させるためにリアクトルを流用する。このため、給電装置の体格やコストの増大を抑制しつつ、給電装置の出力電圧の調整範囲を拡大することができる。 In the above invention, when power is supplied in the non-contact power supply mode, the power factor improving operation using the reactor is stopped, and the reactor is used to increase the output voltage of the output side rectification unit. For this reason, the adjustment range of the output voltage of the power supply device can be expanded while suppressing an increase in the size and cost of the power supply device.
(第1実施形態)
以下、本発明にかかる給電装置を車両用給電装置として具体化した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which a power feeding device according to the present invention is embodied as a vehicle power feeding device will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、車両は、接触式充電器10と、非接触受電部20と、接触式充電器10を制御対象とする制御装置30と、給電対象としての蓄電装置40とを備えている。なお、蓄電装置40としては、例えば、蓄電池(ニッケル水素蓄電池,リチウムイオン蓄電池)や、大容量のキャパシタを用いることができる。
As shown in FIG. 1, the vehicle includes a contact charger 10, a non-contact
接触式充電器10は、接続端子11、第1整流部50、PFC回路60、絶縁型コンバータ70、及びLCフィルタ80を備えている。接続端子11は、車両外部の交流電源41から接触充電を行うためのインターフェースである。接続端子11は、交流電源41の図示しない電源コンセント等に電気的に接続可能に構成されている。なお、本実施形態において、第1整流部50が「入力側整流部」又は「第1入力側整流部」に相当する。また、コンバータ70が「電力変換部」に相当する。
The contact charger 10 includes a connection terminal 11, a
第1整流部50は、第1,第2端子T1,T2を介して接続端子11から入力された交流電圧を直流電圧に変換する整流動作を行い、第1〜第4整流ダイオード50a〜50dを備えている。詳しくは、第1整流ダイオード50aのアノードには、第2整流ダイオード50bのカソードが接続され、これらダイオード50a,50bの接続点には、第1端子T1が接続されている。第3整流ダイオード50cのアノードには、第4整流ダイオード50dのカソードが接続され、これらダイオード50c,50dの接続点には、第2端子T2が接続されている。第1整流ダイオード50aのカソードには、第3整流ダイオード50cのカソードが接続され、第2整流ダイオード50bのアノードには、第4整流ダイオード50dのアノードが接続されている。
The first rectifying
第1整流部50の出力側には、PFC回路60の入力側が接続されている。PFC回路60は、リアクトル60a、改善用スイッチング素子60b、改善用ダイオード60c、第1コンデンサ82a、及び第1切替スイッチ81aを備えている。本実施形態では、改善用スイッチング素子60bとして、NチャネルMOSFETを用いている。リアクトル60aの第1端には、改善用スイッチング素子60bのドレインが接続され、リアクトル60aの第2端には、第1,第3整流ダイオード50a,50cの接続点が接続されている。改善用スイッチング素子60bのソースには、第2,第4整流ダイオード50b,50dの接続点と、PFC回路60の第4端子T4とが接続されている。リアクトル60a及び改善用スイッチング素子60bの接続点には、改善用ダイオード60cのアノードが接続され、カソードには、PFC回路60の第3端子T3が接続されている。第3端子T3と第4端子T4とは、第1コンデンサ82a及び第1切替スイッチ81aの直列接続体によって接続されている。第1切替スイッチ81aは、オン操作によって自身の一対の主端子(入出力端子)間を電気的に導通状態とし、オフ操作によって一対の主端子間を電気的に遮断状態とする機能を有する。ここで、第1切替スイッチ81aとしては、例えば半導体スイッチング素子(例えば、電圧制御形のスイッチング素子であり、より詳しくはMOSFET)を用いればよい。
The input side of the
PFC回路60の第3,第4端子T3,T4には、コンバータ70の入力側が接続されている。コンバータ70は、第1,第2変換用スイッチング素子St1,St2、第1,第2トランス71、72、及び第1,第2変換用ダイオード70a,70bを備えるプッシュプル型のコンバータである。コンバータ70は、入力された直流電圧を所定の直流電圧に変換して出力する機能を有する。本実施形態では、各変換用スイッチング素子St1,St2として、NチャネルMOSFETを用いている。
The input side of the
第1トランス71(絶縁トランス)を構成する第1の1次巻線71aの第1端には、第3端子T3が接続され、第2端には、第1変換用スイッチング素子St1を介して第4端子T4が接続されている。第2トランス72(絶縁トランス)を構成する第2の1次巻線72aの第1端には、第3端子T3が接続され、第2端には、第2変換用スイッチング素子St2を介して第4端子T4が接続されている。第1トランス71を構成する第1の2次巻線71bの第1端には、第5端子T5が接続され、第2端には、第1変換用ダイオード70aのカソードに接続されている。第1変換用ダイオード70aのアノードには、第6端子T6が接続されている。第2トランス72を構成する第2の2次巻線72bの第1端には、第5端子T5が接続され、第2端には、第2変換用ダイオード70bのカソードが接続されている。第2変換用ダイオード70bのアノードには、第6端子T6が接続されている。なお、本実施形態において、各変換用ダイオード70a,70bが「出力側整流部」を構成する。
The first terminal of the first primary winding 71a constituting the first transformer 71 (insulating transformer) is connected to the third terminal T3, and the second terminal is connected via the first conversion switching element St1. A fourth terminal T4 is connected. The third terminal T3 is connected to the first end of the second primary winding 72a that constitutes the second transformer 72 (insulating transformer), and the second end is connected via the second conversion switching element St2. A fourth terminal T4 is connected. The first terminal of the first secondary winding 71b constituting the
ここで、本実施形態では、第1の1次巻線71aの第1端側に極性が正となる電圧が印加された場合、第1の2次巻線71bの第1端側の極性が正となるように第1トランス71が構成されている。また、第2の1次巻線72aの第2端側に極性が正となる電圧が印加された場合、第2の2次巻線72bの第2端側の極性が正となるように第2トランス72が構成されている。また、各第1巻線71a,72a同士の巻数N1は同一に設定され、各第2巻線71b,72b同士の巻数N2も同一に設定されている。各第1巻線71a,72aの巻数N1は、各第2巻線71b,72bの巻数N2よりも高く設定されている。これにより、コンバータ70は、入力電圧を降圧して出力する機能を有する。
Here, in this embodiment, when a voltage having a positive polarity is applied to the first end of the first primary winding 71a, the polarity of the first end of the first secondary winding 71b is The
コンバータ70の第5端子T5には、蓄電装置40の正極端子が接続され、第6端子T6には、蓄電装置40の負極端子が接続されている。なお、コンバータ70の出力側と蓄電装置40との間には、フィルタ用リアクトル80a及びフィルタ用コンデンサ80bを有するLCフィルタ80が設けられている。
The positive terminal of the
第5端子T5と第6端子T6とは、第2コンデンサ82b及び第2切替スイッチ81bの直列接続体によって接続されている。第2切替スイッチ81bは、第1切替スイッチ81aと同様の機能を有する。ここで、第2切替スイッチ81bとしては、例えば半導体スイッチング素子を用いればよい。
The fifth terminal T5 and the sixth terminal T6 are connected by a series connection body of the
非接触受電部20は、受電パッド21と、フィルタ22とを備えている。受電パッド21は、車両外部の交流電源42に電気的に接続された送電コイル43aを介して交流電源42から非接触で受電可能に構成された受電コイル21aを備えている。ここでは、例えば、送電コイル43aと受電コイル21aとが磁気結合することにより、交流電源42から非接触で受電可能な構成を用いることができる。受電パッド21は、さらに、受電側共振回路を備えている。本実施形態では、受電側共振回路として、受電コイル21aに並列接続されたコンデンサ21bを用いている。フィルタ22は、受電パッド21から出力された交流からノイズを除去する。送電パッド43は、送電コイル43aと、送電側共振回路とを備えている。本実施形態では、送電側共振回路として、送電コイル43aに並列接続されたコンデンサ43bを用いている。
The non-contact
受電コイル21aの第1端には、フィルタ22及び第3切替スイッチ81c(「入力側スイッチ」に相当)を介して第1端子T1が接続され、受電コイル21aの第2端には、フィルタ22を介して第2端子T2が接続されている。第1端子T1には、第4切替スイッチ81dを介して接続端子11が接続されている。第3,第4切替スイッチ81c,81dは、第1切替スイッチ81aと同様の機能を有する。ここで、第3,第4切替スイッチ81c,81dとしては、例えば半導体スイッチング素子を用いればよい。
A first terminal T1 is connected to the first end of the power receiving coil 21a via the
制御装置30は、交流電源41から接続端子11を介して蓄電装置40に給電する接触給電モードで給電装置を動作させるべく、接触式充電器10を操作する。また、制御装置30は、交流電源42から非接触受電部20を介して蓄電装置40に給電する非接触給電モードで給電装置を動作させるべく、接触式充電器10を操作する。なお、本実施形態では、接触給電モードと非接触給電モードとを同時に実行しない構成としている。このため、制御装置30は、これらモードのうち一方のモードを選択して実行する。
The
図2を用いて、接触給電モードについて説明する。なお、図2では、改善用スイッチング素子60bと各変換用スイッチング素子St1,St2とを簡略化して図示している。
The contact power supply mode will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the
接触給電モードにおいては、第3切替スイッチ81cがオフ操作され、第4切替スイッチ81dがオン操作されている。これにより、非接触受電部20と接触式充電器10との間を電気的に遮断する。また、このモードにおいては、第1切替スイッチ81aがオン操作され、第2切替スイッチ81bがオフ操作されている。
In the contact power supply mode, the
こうした操作を前提として、改善用スイッチング素子60bのオンオフ操作によって力率改善動作を行う。また、コンバータ70の出力電圧(第5,第6端子T5,T6から蓄電装置40への印加電圧)を目標電圧に制御すべく、第1,第2変換用スイッチング素子St1,St2を交互にオンオフ操作する降圧動作を行う。具体的には、目標電圧が低いほど、各変換用スイッチング素子St1,St2に対するデューティ比が低く設定される。ここで、デューティ比とは、スイッチング素子のオンオフ操作1周期(スイッチング周期Tsw)に対するオン操作時間Tonの比率「Ton/Tsw」のことである。
On the premise of such an operation, a power factor improving operation is performed by an on / off operation of the
続いて、図3〜図7を用いて、非接触給電モードについて説明する。 Subsequently, the non-contact power supply mode will be described with reference to FIGS.
本実施形態では、改善用スイッチング素子60bをオフ操作固定し(すなわち、改善用スイッチング素子60bの操作状態の切り替えを停止し)、PFC回路60の力率改善動作を停止させた状態で、コンバータ70の動作モードを電圧型コンバータモードから電流型コンバータモードに切り替え可能とされている。これにより、コンバータ70に昇圧動作機能を付与する。本実施形態では、非接触給電モードが行われる期間においてコンバータ70を常に電流型コンバータモードで動作させず、この期間において動作モードの切り替え要求があると制御装置30によって判断された場合に動作モードを切り替える。
In the present embodiment, the
非接触給電モードにおいては、図3に示すように、第3切替スイッチ81cがオン操作され、第4切替スイッチ81dがオフ操作されている。これにより、交流電源41と接触式充電器10との間を電気的に遮断する。また、このモードにおいては、第1切替スイッチ81aがオフ操作され、第2切替スイッチ81bがオン操作されている。こうした操作を前提として、図4に示すように、第1〜第3モードmode1〜mode3で各変換用スイッチング素子St1,St2を操作する。ここで、図4(a)は、第1変換用スイッチング素子St1の操作状態の推移を示し、図4(b)は、第2変換用スイッチング素子St2の操作状態の推移を示す。また、図4(c)は、第1の2次巻線71bの端子間電圧Vt1の推移を示し、図4(d)は、第2の2次巻線72bの端子間電圧Vt2の推移を示し、図4(e)は、リアクトル60aに流れる電流ILの推移を示す。
In the non-contact power supply mode, as shown in FIG. 3, the
まず、第1モードmode1について説明する。なお、図5では、第1整流部50の出力側を、直流電源44を用いて示した。図5に示すように、第1モードmode1は、第1変換用スイッチング素子St1がオン操作され、第2変換用スイッチング素子St2がオフ操作されるモードである。このモードでは、コンバータ70の1次側において、直流電源44、リアクトル60a、第1の1次巻線71a及び第1変換用スイッチング素子St1を含む閉回路が形成され、この閉回路に電流が流れる。これにより、コンバータ70の2次側において、第1の2次巻線71bから蓄電装置40側に電流が流れる。
First, the first mode mode1 will be described. In FIG. 5, the output side of the
続いて、図6に示すように、第2モードmode2は、第1,第2変換用スイッチング素子St1,St2の双方がオン操作されるモードである。このモードでは、コンバータ70の1次側において、直流電源44、リアクトル60a、第1の1次巻線71a及び第1変換用スイッチング素子St1を含む閉回路と、直流電源44、リアクトル60a、第2の1次巻線72a及び第2変換用スイッチング素子St2を含む閉回路とが形成され、これら閉回路に電流が流れる。これにより、リアクトル60aには、磁気エネルギが蓄積される。
Subsequently, as shown in FIG. 6, the second mode mode2 is a mode in which both the first and second conversion switching elements St1, St2 are turned on. In this mode, on the primary side of the
続いて、図7に示すように、第3モードmode3は、第1変換用スイッチング素子St1がオフ操作され、第2変換用スイッチング素子St2がオン操作されるモードである。このモードでは、コンバータ70の1次側において、直流電源44、リアクトル60a、第2の1次巻線72a及び第2変換用スイッチング素子St2を含む閉回路が形成され、この閉回路に電流が流れる。これにより、コンバータ70の2次側において、第2の2次巻線72bから蓄電装置40側に電流が流れる。
Subsequently, as shown in FIG. 7, the third mode mode 3 is a mode in which the first conversion switching element St1 is turned off and the second conversion switching element St2 is turned on. In this mode, a closed circuit including the DC power supply 44, the reactor 60a, the second primary winding 72a, and the second conversion switching element St2 is formed on the primary side of the
このように、本実施形態では、非接触給電モードが行われる場合において、PFC回路60の力率改善動作を停止させ、PFC回路60を構成するリアクトル60aを用いてコンバータ70を電流型コンバータとして動作させることができる。このため、昇圧用にリアクトルを追加することなく、非接触給電モードにおいてコンバータ70の出力電圧が取り得る最大値を、PFC回路60に力率改善動作をさせてかつコンバータ70に降圧動作をさせている状態で受電コイル21aから蓄電装置40へと給電する場合にコンバータ70の出力電圧が取り得る最大値よりも増大させることができる。これにより、給電装置の体格やコストの増大を抑制しつつ、コンバータ70の目標出力電圧の調整範囲を拡大することができる。さらに、本実施形態では、非接触受電部20及び蓄電装置40の間に介在する昇圧用の回路を1段で構成できる。このため、接触式充電器10における損失を低減でき、ひいては非接触給電モードによる蓄電装置40への電力伝送効率を向上させることもできる。
Thus, in the present embodiment, when the non-contact power supply mode is performed, the power factor improving operation of the
(第2実施形態)
以下、第2実施形態について、先の第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。図8に、本実施形態にかかる給電装置の構成を示す。なお、図8において、先の図1に示した部材と同一の部材については、便宜上、同一の符号を付している。また、図8では、先の図1に示した部材と同一の部材について、図示を省略したものもある。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment. FIG. 8 shows the configuration of the power supply apparatus according to the present embodiment. In FIG. 8, the same members as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals for the sake of convenience. Further, in FIG. 8, there are some members that are not shown in the figure for the same members as those shown in FIG.
本実施形態では、フィルタ22と接触式充電器10との間を、第5〜第8整流ダイオード51a〜51dを備える第2整流部51(「第2入力側整流部」に相当)によって接続した。本実施形態において、第2整流部51は、第1整流部50と同様の構成である。第5,第7整流ダイオード51a,51cのカソードには、リアクトル60aの第2端が接続され、第6,第8整流ダイオード51b,51dのアノードには、改善用スイッチング素子60bのソースが接続されている。第2整流部51は、接触式充電器10側からフィルタ22側への電流の流通を阻止する機能を有する。このため、本実施形態によれば、先の図1に示した第3切替スイッチ81cを給電装置から除去することができる。
In the present embodiment, the
(第3実施形態)
以下、第3実施形態について、先の第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。図9に、本実施形態にかかる給電装置の構成を示す。なお、図9において、先の図1に示した部材と同一の部材については、便宜上、同一の符号を付している。
(Third embodiment)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment. FIG. 9 shows the configuration of the power supply apparatus according to the present embodiment. In FIG. 9, the same members as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals for the sake of convenience.
本実施形態では、PFC回路の構成を変更する。詳しくは、PFC回路61は、第1,第2リアクトル61a,61b、改善用スイッチング素子61c、及び第1,第2改善用ダイオード61d,61eを備えている。なお、本実施形態では、各リアクトル61a,61bのインダクタンスを互いに同一に設定している。
In the present embodiment, the configuration of the PFC circuit is changed. Specifically, the
第1リアクトル61aの第1端には、改善用スイッチング素子61cのドレインが接続され、第1リアクトル61aの第2端には、第1,第3整流ダイオード50a,50cの接続点が接続されている。改善用スイッチング素子61cのソースには、第2リアクトル61bを介して第2,第4整流ダイオード50b,50dの接続点が接続されている。第1リアクトル61a及び改善用スイッチング素子61cの接続点には、第1改善用ダイオード61dのアノードが接続され、カソードには、第3端子T3が接続されている。第2リアクトル61b及び改善用スイッチング素子61cの接続点には、第2改善用ダイオード61eのアノードが接続され、カソードには、第4端子T4が接続されている。
The drain of the improvement switching element 61c is connected to the first end of the
以上説明した本実施形態によれば、非接触給電モードにおいて、第1,第2リアクトル61a,61bを電流型コンバータの一部として流用することができる。
According to the present embodiment described above, the first and
(第4実施形態)
以下、第4実施形態について、先の第1,第2実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。図10に、本実施形態にかかる給電装置の構成を示す。なお、図10において、先の図1,図8に示した部材と同一の部材については、便宜上、同一の符号を付している。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first and second embodiments. FIG. 10 shows the configuration of the power supply apparatus according to the present embodiment. In FIG. 10, the same members as those shown in FIGS. 1 and 8 are given the same reference numerals for the sake of convenience.
本実施形態では、PFC回路の構成を変更する。詳しくは、PFC回路62は、第1,第2リアクトル62a,62b、第1,第2ダイオード62c,62d(「第1,第2整流素子」に相当)、及び第1,第2スイッチング素子62e,62fを備えるブリッジレスPFC回路である。本実施形態では、各スイッチング素子62e,62fとして、NチャネルMOSFETを用いている。
In the present embodiment, the configuration of the PFC circuit is changed. Specifically, the
第1ダイオード62cのアノードには、第1スイッチング素子62eのドレインが接続され、第2ダイオード62dのアノードには、第2スイッチング素子62fのドレインが接続されている。第1ダイオード62cのドレインには、第2ダイオード62dのドレインが接続され、第1スイッチング素子62eのソースには、第2スイッチング素子62fのソースが接続されている。第1,第2ダイオード62c,62dのカソードには、第3端子T3が接続されている。第1,第2スイッチング素子62e,62fのドレインには、第4端子T4が接続されている。
The drain of the
第1ダイオード62cと第1スイッチング素子62eとの接続点には、第1リアクトル62aの第1端が接続され、第1リアクトル62aの第2端には、第1端子T1が接続されている。第2ダイオード62dと第2スイッチング素子62fとの接続点には、第2リアクトル62bの第1端が接続され、第2リアクトル62bの第2端には、第2端子T2が接続されている。
The connection point between the first diode 62c and the
続いて、本実施形態にかかる接触給電モードのうち、PFC回路62の力率改善動作について説明する。交流電源41の出力電圧が正の極性を持つ期間においては、第2スイッチング素子62fがオン操作される状況下、第1スイッチング素子62eがオンオフ操作される。一方、交流電源41の出力電圧が負の極性を持つ期間においては、第1スイッチング素子62eがオン操作される状況下、第2スイッチング素子62fがオンオフ操作される。
Next, the power factor improving operation of the
続いて、本実施形態にかかる非接触給電モードについて説明する。このモードでは、第4切替スイッチ81dがオフ操作される。また、このモードでは、第1スイッチング素子62eがオフ操作され、第2スイッチング素子62fがオン操作される。これにより、第1,第2リアクトル62a,62bを電流型コンバータの一部として流用することができる。
Next, the non-contact power supply mode according to the present embodiment will be described. In this mode, the
(第5実施形態)
以下、第5実施形態について、先の第4実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。図11に、本実施形態にかかる給電装置の構成を示す。なお、図11において、先の図10に示した部材と同一の部材については、便宜上、同一の符号を付している。
(Fifth embodiment)
Hereinafter, the fifth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the fourth embodiment. FIG. 11 shows the configuration of the power supply apparatus according to the present embodiment. In FIG. 11, the same members as those shown in FIG. 10 are given the same reference numerals for the sake of convenience.
本実施形態では、PFC回路の構成を変更する。詳しくは、PFC回路63は、第1,第2リアクトル63a,63b、第1〜第4ダイオード63c〜63f、及び第1,第2スイッチング素子63g,63hを備えている。本実施形態では、各スイッチング素子63g,63hとして、NチャネルMOSFETを用いている。
In the present embodiment, the configuration of the PFC circuit is changed. Specifically, the
第1ダイオード63cのアノードには、第2ダイオード63dのカソードが接続され、第3ダイオード63eのアノードには、第4ダイオード63fのカソードが接続されている。第1ダイオード63cのカソードには、第3ダイオード63eのカソードが接続され、第2ダイオード63dのアノードには、第4ダイオード63fのアノードが接続されている。第1,第3ダイオード63c,63eのカソードには、第3端子T3が接続されている。第2,第4ダイオード63d,63fのアノードには、第4端子T4が接続されている。 The cathode of the second diode 63d is connected to the anode of the first diode 63c, and the cathode of the fourth diode 63f is connected to the anode of the third diode 63e. The cathode of the third diode 63e is connected to the cathode of the first diode 63c, and the anode of the fourth diode 63f is connected to the anode of the second diode 63d. A third terminal T3 is connected to the cathodes of the first and third diodes 63c and 63e. A fourth terminal T4 is connected to the anodes of the second and fourth diodes 63d and 63f.
第1ダイオード63cと第2ダイオード63dとの接続点には、第1リアクトル63aの第1端が接続され、第1リアクトル63aの第2端には、第1端子T1が接続されている。第3ダイオード63eと第4ダイオード63fとの接続点には、第2リアクトル63bの第1端が接続され、第2リアクトル63bの第2端には、第2端子T2が接続されている。第1リアクトル63aの第1端と第2リアクトル63bの第1端とは、第1,第2スイッチング素子63g,63hの直列接続体によって接続されている。第1スイッチング素子63gのソースには、第2スイッチング素子63hのドレインが接続されている。
A first end of the first reactor 63a is connected to a connection point between the first diode 63c and the second diode 63d, and a first terminal T1 is connected to a second end of the first reactor 63a. The connection point between the third diode 63e and the fourth diode 63f is connected to the first end of the second reactor 63b, and the second terminal T2 is connected to the second end of the second reactor 63b. The first end of the first reactor 63a and the first end of the second reactor 63b are connected by a series connection body of first and
続いて、本実施形態にかかる接触給電モードのうち、PFC回路63の力率改善動作について説明する。交流電源41の出力電圧が正の極性を持つ期間及び負の極性を持つ期間の双方において、第1,第2スイッチング素子63g,63hの双方が同時にオンオフ操作されることで力率改善動作が行われる。
Subsequently, the power factor improving operation of the
続いて、本実施形態にかかる非接触給電モードについて説明する。このモードでは、第1,第2スイッチング素子63g,63hの双方がオフ操作される。これにより、第1,第2リアクトル63a,63bを電流型コンバータの一部として流用することができる。
Next, the non-contact power supply mode according to the present embodiment will be described. In this mode, both the first and
(第6実施形態)
以下、第6実施形態について、先の第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。図12に、本実施形態にかかる給電装置の構成を示す。なお、図12において、先の図1に示した部材と同一の部材については、便宜上、同一の符号を付している。
(Sixth embodiment)
Hereinafter, the sixth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment. FIG. 12 shows the configuration of the power supply apparatus according to this embodiment. In FIG. 12, the same members as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals for the sake of convenience.
本実施形態では、コンバータとして、フルブリッジコンバータを用いる。コンバータ73は、第1〜第4変換用スイッチング素子Sa〜Sd、絶縁トランス74、及び整流器75(「出力側整流部」に相当)を備えている。本実施形態では、各変換用スイッチング素子Sa〜Sdとして、NチャネルMOSFETを用いている。
In the present embodiment, a full bridge converter is used as the converter. The
第1変換用スイッチング素子Saのソースには、第2変換用スイッチング素子Sbのドレインが接続され、第3変換用スイッチング素子Scのソースには、第4変換用スイッチング素子Sdのドレインが接続されている。第1変換用スイッチング素子Saのドレインには、第3変換用スイッチング素子Scのドレインが接続され、第2変換用スイッチング素子Sbのソースには、第4変換用スイッチング素子Sdのソースが接続されている。第1,第2変換用スイッチング素子Sa,Sbの接続点には、トランス74を構成する1次巻線74aの第1端が接続され、1次巻線74aの第2端には、第3,第4変換用スイッチング素子Sc,Sdの接続点が接続されている。トランス74を構成する第2巻線74bには、整流器75が接続されている。整流器75は、第2巻線74bから出力される交流電圧を直流電圧に変換して第5,第6端子T5,T6から出力する。本実施形態では、整流器75として、第1整流部50と同じものを用いている。なお、第1巻線74aの巻数N3は、第2巻線74bの巻数N4よりも高く設定されている。
The source of the first conversion switching element Sa is connected to the drain of the second conversion switching element Sb, and the source of the third conversion switching element Sc is connected to the drain of the fourth conversion switching element Sd. Yes. The drain of the first conversion switching element Sa is connected to the drain of the third conversion switching element Sc, and the source of the second conversion switching element Sb is connected to the source of the fourth conversion switching element Sd. Yes. The first end of the primary winding 74a constituting the
続いて、本実施形態にかかる接触給電モードのうち、コンバータ73の動作について説明する。本実施形態では、第1,第4変換用スイッチング素子Sa,Sdの組と、第2,第3変換用スイッチング素子Sc,Sdの組とを交互にオンオフ操作することにより、コンバータ73の出力電圧を目標電圧に制御する。
Next, the operation of the
続いて、本実施形態にかかる非接触給電モードについて説明する。 Next, the non-contact power supply mode according to the present embodiment will be described.
このモードでは、第1,第2変換用スイッチング素子Sa,Sbをオン操作してかつ第3,第4変換用スイッチング素子Sc,Sdをオフ操作する第1動作と、第2,第3変換用スイッチング素子Sb,Scをオフ操作してかつ第1,第4変換用スイッチング素子Sa,Sdをオン操作する(または、第1,第4変換用スイッチング素子Sa,Sdをオフ操作してかつ第2,第3変換用スイッチング素子Sb,Scをオン操作する)第2動作とを交互に繰り返すことで、コンバータ73の出力電圧を目標電圧に制御する。ここでは、目標電圧が高いほど、デューティ比を高く設定する。本実施形態において、デューティ比は、スイッチング周期(第1,第2動作時間の合計値)に対する第1動作時間の比率である。
In this mode, the first and second conversion switching elements Sa and Sb are turned on and the third and fourth conversion switching elements Sc and Sd are turned off. The switching elements Sb and Sc are turned off and the first and fourth conversion switching elements Sa and Sd are turned on (or the first and fourth conversion switching elements Sa and Sd are turned off and the second By alternately repeating the second operation (which turns on the third conversion switching elements Sb and Sc), the output voltage of the
以上説明した本実施形態によっても、リアクトル60aを電流型コンバータの一部として流用することができる。 Also according to the present embodiment described above, the reactor 60a can be used as a part of the current type converter.
なお、非接触給電モードにおける第1,第2動作としては、以下に説明するものを採用してもよい。詳しくは、第1動作を、第1,第2変換用スイッチング素子Sa,Sbをオフ操作してかつ第3,第4変換用スイッチング素子Sc,Sdをオン操作する動作とする。また、第2動作を、第1,第4変換用スイッチング素子Sa,Sdをオフ操作してかつ第2,第3変換用スイッチング素子Sb,Scをオン操作する動作(または、第1,第4変換用スイッチング素子Sa,Sdをオン操作してかつ第2,第3変換用スイッチング素子Sb,Scをオフ操作する動作)とする。 In addition, you may employ | adopt what is demonstrated below as 1st, 2nd operation | movement in non-contact electric power feeding mode. Specifically, the first operation is an operation in which the first and second conversion switching elements Sa and Sb are turned off and the third and fourth conversion switching elements Sc and Sd are turned on. Further, the second operation is performed by turning off the first and fourth conversion switching elements Sa and Sd and turning on the second and third conversion switching elements Sb and Sc (or the first and fourth conversion elements). (The operation of turning on the conversion switching elements Sa and Sd and turning off the second and third conversion switching elements Sb and Sc).
(第7実施形態)
以下、第7実施形態について、先の第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。図13に、本実施形態にかかる給電装置の構成を示す。なお、図13において、先の図1に示した部材と同一の部材については、便宜上、同一の符号を付している。
(Seventh embodiment)
Hereinafter, the seventh embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment. FIG. 13 shows the configuration of the power supply apparatus according to this embodiment. In FIG. 13, the same members as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals for the sake of convenience.
本実施形態では、第1,第2切替スイッチ81a,81bと、第2コンデンサ82bとが給電装置から除去されている。こうした構成において、本実施形態では、非接触給電モードにおいてPFC回路60の動作モードの切り替え要求があると制御装置30によって判断された場合、PFC回路60を、力率改善回路に代えて、昇圧動作を行う昇圧回路として機能させる。詳しくは、PFC回路60の出力電圧(第3,第4端子T3,T4から70への印加電圧)を目標電圧に制御すべく、改善用スイッチング素子60bをオンオフ操作する。ここでは、PFC回路60の目標電圧が高いほど、改善用スイッチング素子60bに対するデューティ比を高く設定する。
In the present embodiment, the first and second changeover switches 81a and 81b and the
こうした構成によれば、コンバータ70の入力電圧が高くなることから、コンバータ70の出力電圧が取り得る最大値を高くすることができる。このため、昇圧のためのリアクトルを追加することなく、コンバータ70の出力電圧の調整範囲を拡大できる。
According to such a configuration, since the input voltage of the
(その他の実施形態)
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
(Other embodiments)
Each of the above embodiments may be modified as follows.
・上記第3実施形態の図9において、上記第2実施形態の図8に示した第2整流部51を適用してもよい。詳しくは、図9において、第1整流部50とPFC回路60との間に第2整流部51の出力側を接続すればよい。
In FIG. 9 of the third embodiment, the
・上記各実施形態において、第2切替スイッチ81bを除去し、第5,第6端子T5,T6間を第2コンデンサ82bによって直接接続してもよい。この場合、接触給電モードにおいて、第2コンデンサ82bは、サージ電圧吸収の役割を果たす。
In each of the above embodiments, the
・上記第2〜第5,第7実施形態のコンバータ70を、上記第6実施形態のコンバータ73に変更してもよい。
The
・上記第7実施形態では、非接触給電モードにおいて動作モードの切り替え要求があると判断された場合、PFC回路60の動作モードを昇圧動作モードに切り替えた。こうした切り替えを、上記第2〜第6実施形態やその他の実施形態で説明した給電装置に適用してもよい。具体的には例えば、図10に示した給電装置に適用する場合、非接触給電モードにおいて、第1,第2スイッチング素子62e,62fの双方のオン操作と、第1スイッチング素子62eのみのオン操作とを交互に繰り返す動作を昇圧動作とすればよい。ここでは、双方のオン操作時間に対する第1スイッチング素子62eのみのオン操作時間の比率(デューティ比)がPFC回路62の目標出力電圧を制御するための操作量となる。
In the seventh embodiment, when it is determined that there is a request for switching the operation mode in the non-contact power supply mode, the operation mode of the
・上記第4実施形態において、各ダイオード62c,62dを、同期整流可能な半導体スイッチング素子(例えばNチャネルMOSFET)に変更してもよい。 In the fourth embodiment, each of the diodes 62c and 62d may be changed to a semiconductor switching element (for example, an N-channel MOSFET) capable of synchronous rectification.
・交流電源の給電対象としては、蓄電装置に限らず、例えば車載電子機器(例えば回転機)であってもよい。また、給電装置としては、車両に適用されるものに限らない。 The power supply target of the AC power supply is not limited to the power storage device, and may be, for example, an in-vehicle electronic device (for example, a rotating machine). In addition, the power feeding device is not limited to that applied to a vehicle.
11…接続端子、20…非接触受電部、40…蓄電装置、41,42…交流電源、50…第1整流部、60…PFC回路、70…コンバータ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Connection terminal, 20 ... Non-contact power reception part, 40 ... Power storage device, 41, 42 ... AC power supply, 50 ... 1st rectification part, 60 ... PFC circuit, 70 ... Converter.
Claims (13)
前記交流電源(41)に電気的に接続可能に構成された接続端子(11)と、
リアクトル(60a;61a;62a,62b;63a,63b)と、一対の端子(T3,T4)と、前記接続端子から入力された電力を元にオン操作によって前記リアクトルにエネルギを蓄積させ、オフ操作によって前記リアクトルに蓄積されたエネルギを放出させて前記一対の端子から出力可能となるように設けられた改善用スイッチ(60b;61c;62e,62f;63g,63h)とを有し、前記接続端子から入力された交流電圧を直流電圧に変換する整流動作と、前記改善用スイッチのオンオフ操作による前記リアクトルを用いた力率改善動作とを実行可能に構成された入力部(50,60;50,51,60;50,61;51,62;51,63)と、
1次巻線(71a,72a;74a)及び2次巻線(71b,72b;74b)を構成部品とするトランス(72;74)、前記一対の端子から出力された直流電圧を交流電圧に変換して前記1次巻線に印加可能に設けられた変換用スイッチ(St1,St2;Sa〜Sd)、並びに前記2次巻線から出力された交流電圧を直流電圧に変換して前記給電対象に印加可能に設けられた出力側整流部(70a,70b;75)を有する電力変換部(70;73)と、
前記交流電源(42)に電気的に接続された送電コイル(43a)を介して前記交流電源から非接触で受電可能に構成された受電コイル(21a)を有し、前記受電コイルから出力された交流電圧を前記入力部の整流動作によって直流電圧に変換可能なように前記入力部に接続された非接触受電部(20)と、
を備え、
当該給電装置は、前記入力部及び前記電力変換部を動作させることにより、前記接続端子、前記入力部及び前記電力変換部を介して前記交流電源から前記給電対象に給電する接触給電モードと、前記入力部及び前記電力変換部を動作させることにより、前記非接触受電部、前記入力部及び前記電力変換部を介して前記交流電源から前記給電対象に給電する非接触給電モードとを切り替え可能に構成され、
当該給電装置は、さらに、前記非接触給電モードで給電されている場合に前記出力側整流部の出力電圧が取り得る最大値を、前記接触給電モードで前記入力部及び前記電力変換部を動作させつつ前記非接触受電部から前記給電対象に給電すると仮定した場合に前記出力側整流部の出力電圧が取り得る最大値よりも増大させるべく、前記非接触給電モードで給電されている場合において、前記リアクトルを用いた力率改善動作を停止させて、前記リアクトルを前記出力電圧の増大のために流用可能に構成されていることを特徴とする給電装置。 A power supply device configured to be able to supply power to a power supply target (40) from an external AC power supply (41, 42),
A connection terminal (11) configured to be electrically connectable to the AC power source (41);
Reactors (60a; 61a; 62a, 62b; 63a, 63b), a pair of terminals (T3, T4), and the power input from the connection terminals, the energy is accumulated in the reactor by the on operation, and the off operation And an improvement switch (60b; 61c; 62e, 62f; 63g, 63h) provided so that the energy accumulated in the reactor can be discharged and output from the pair of terminals. The input section (50, 60; 50, 50, 60, 50, 50, 50, 50, 50, 50, 50, 50, 50, 50, 50) 51, 60; 50, 61; 51, 62; 51, 63),
A transformer (72; 74) having a primary winding (71a, 72a; 74a) and a secondary winding (71b, 72b; 74b) as components, and a DC voltage output from the pair of terminals is converted into an AC voltage. Then, the conversion switches (St1, St2; Sa to Sd) provided so as to be applied to the primary winding, and the AC voltage output from the secondary winding are converted into a DC voltage to be the power supply target. A power conversion unit (70; 73) having an output side rectification unit (70a, 70b; 75) provided so as to be capable of being applied;
The power receiving coil (21a) is configured to be able to receive power from the AC power source in a non-contact manner via a power transmitting coil (43a) electrically connected to the AC power source (42), and is output from the power receiving coil. A non-contact power receiving unit (20) connected to the input unit so that an AC voltage can be converted into a DC voltage by a rectifying operation of the input unit;
With
The power supply device operates the input unit and the power conversion unit, thereby supplying power to the power supply target from the AC power source via the connection terminal, the input unit, and the power conversion unit, By operating the input unit and the power conversion unit, it is possible to switch between a non-contact power supply mode in which power is supplied from the AC power source to the power supply target via the non-contact power reception unit, the input unit, and the power conversion unit. And
The power supply device further operates the input unit and the power conversion unit in the contact power supply mode with a maximum value that can be taken by the output voltage of the output side rectification unit when power is supplied in the contactless power supply mode. However, in the case where power is supplied in the non-contact power supply mode in order to increase the output voltage of the output side rectifier when the power supply is assumed to be supplied from the non-contact power receiving unit, A power supply apparatus configured to stop a power factor improvement operation using a reactor so that the reactor can be used for increasing the output voltage.
前記切替スイッチに直列接続された第1コンデンサ(82a)と、
前記出力側整流部の一対の端子間に接続された第2コンデンサ(82b)と、
をさらに備え、
前記切替スイッチ及び前記コンデンサの直列接続体は、前記入力部の一対の端子間に接続されている請求項2記載の給電装置。 A change-over switch (81a) that electrically connects between both ends by an on operation and shuts off between both ends by an off operation;
A first capacitor (82a) connected in series to the changeover switch;
A second capacitor (82b) connected between a pair of terminals of the output side rectification unit;
Further comprising
The power feeding device according to claim 2, wherein the series connection body of the changeover switch and the capacitor is connected between a pair of terminals of the input unit.
オン操作によって自身の両端の間を電気的に導通状態とし、オフ操作によって自身の両端の間を遮断状態とする第2切替スイッチ(81b)をさらに備え、
前記出力側整流部の一対の端子間には、前記第2コンデンサ及び前記第2切替スイッチの直列接続体が接続されている請求項3又は4記載の給電装置。 The changeover switch is a first changeover switch,
A second changeover switch (81b) that electrically connects between both ends thereof by an on operation and shuts off between both ends by an off operation;
The power feeding device according to claim 3 or 4, wherein a series connection body of the second capacitor and the second changeover switch is connected between a pair of terminals of the output side rectification unit.
前記非接触受電部と前記入力部の入力側とは、前記入力側スイッチを介して接続されている請求項1〜7のいずれか1項に記載の給電装置。 An input side switch (81c) that electrically connects between both ends by an on operation and shuts off between both ends by an off operation;
The power feeding device according to claim 1, wherein the non-contact power receiving unit and the input side of the input unit are connected via the input side switch.
前記入力側整流部の一対の出力側同士は、前記リアクトル及び前記改善用スイッチの直列接続体を介して接続され、
前記改善用ダイオードのカソードには、前記昇圧チョッパ回路の一対の端子のうち高電位側端子(T3)が接続され、アノードには、前記リアクトル及び前記改善用スイッチの接続点が接続され、
前記改善用スイッチの両端のうち前記リアクトルが接続された側とは反対側には、前記昇圧チョッパ回路の一対の端子のうち低電位側端子(T4)が接続されている請求項1〜9のいずれか1項に記載の給電装置。 The input unit includes an input side rectification unit (50) that performs a rectification operation for converting an AC voltage input from the connection terminal and an AC voltage output from the power receiving coil into a DC voltage; the reactor (60a); A step-up chopper circuit (60) having the improvement switch (60b) and the improvement diode (60c) connected in series to a reactor and connected to the output side of the input side rectifier to perform the power factor improvement operation And including
A pair of output sides of the input side rectification unit are connected via a series connection body of the reactor and the improvement switch,
The cathode of the improvement diode is connected to the high potential side terminal (T3) of the pair of terminals of the boost chopper circuit, and the anode is connected to the connection point of the reactor and the improvement switch,
The low potential side terminal (T4) of the pair of terminals of the step-up chopper circuit is connected to the opposite side of the both ends of the improvement switch to the side to which the reactor is connected. The power feeding device according to any one of claims.
前記改善用ダイオードを第1改善用ダイオード(61d)とし、
前記昇圧チョッパ回路(61)は、第2リアクトル(61b)及び第2改善用ダイオード(61e)をさらに有し、
前記改善用スイッチ(61c)の両端のうち前記第1リアクトルが接続された側とは反対側と前記入力側整流部の出力側とは、前記第2リアクトルによって接続され、
前記第2改善用ダイオードのアノードには、前記低電位側端子が接続され、カソードには、前記改善用スイッチ及び前記第2リアクトルの接続点が接続されている請求項10記載の給電装置。 The reactor is a first reactor (61a),
The improvement diode is a first improvement diode (61d),
The step-up chopper circuit (61) further includes a second reactor (61b) and a second improvement diode (61e),
The opposite side of the improvement switch (61c) to the side where the first reactor is connected and the output side of the input side rectifier are connected by the second reactor,
The power feeding device according to claim 10, wherein the low potential side terminal is connected to an anode of the second improvement diode, and a connection point of the improvement switch and the second reactor is connected to a cathode.
前記第1整流素子の両端のうち前記第1改善用スイッチが接続された側とは反対側と、前記第2整流素子の両端のうち前記第2改善用スイッチが接続された側とは反対側とのそれぞれには、前記入力部の一対の端子のうち高電位側端子(T3)が接続され、
前記第1改善用スイッチの両端のうち前記第1整流素子が接続された側とは反対側と、前記第2改善用スイッチの両端のうち前記第2整流素子が接続された側とは反対側とのそれぞれには、前記入力部の一対の端子のうち低電位側端子(T4)が接続され、
前記第1整流素子は、自身の両端のうち前記第1改善用スイッチから前記高電位側端子へと向かう第1方向への電流の流通を許容し、前記第1方向とは逆方向への電流の流通を阻止する機能を有し、
前記第2整流素子は、自身の両端のうち前記第2改善用スイッチから前記高電位側端子へと向かう第2方向への電流の流通を許容し、前記第2方向とは逆方向への電流の流通を阻止する機能を有し、
前記第1改善用スイッチ及び前記第1整流素子の接続点には、前記第1リアクトルを介して前記接続端子が接続され、
前記第2改善用スイッチ及び前記第2整流素子の接続点には、前記第2リアクトルを介して前記接続端子が接続されている請求項1〜9のいずれか1項に記載の給電装置。 The input unit (62) includes a first reactor (62a) and a second reactor (62b) as the reactor, and a first improvement switch (62e) and a second improvement switch (62f) as the improvement switch. And a first rectifier element (62c) connected in series with the first improvement switch, and a second rectifier element (62d) connected in series with the second improvement switch,
The opposite side of the both ends of the first rectifying element to the side where the first improvement switch is connected, and the opposite side of the both ends of the second rectifying element to the side where the second improvement switch is connected Are connected to the high potential side terminal (T3) of the pair of terminals of the input unit,
Of the both ends of the first improvement switch, the opposite side to the side where the first rectification element is connected, and among the both ends of the second improvement switch, the side opposite to the side where the second rectification element is connected Are connected to a low potential side terminal (T4) of the pair of terminals of the input unit,
The first rectifying element allows a current to flow in a first direction from the first improvement switch to the high potential side terminal at both ends of the first rectifying element, and a current in a direction opposite to the first direction. Has the function of blocking the distribution of
The second rectifying element allows a current to flow in a second direction from the second improvement switch to the high potential side terminal at both ends of the second rectifying element, and a current in a direction opposite to the second direction. Has the function of blocking the distribution of
The connection terminal is connected to the connection point of the first improvement switch and the first rectifying element via the first reactor,
The power feeding device according to any one of claims 1 to 9, wherein the connection terminal is connected to a connection point between the second improvement switch and the second rectifying element via the second reactor.
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