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JP7570845B2 - Power receiving device, power transmitting device, and power transmitting/receiving system - Google Patents

Power receiving device, power transmitting device, and power transmitting/receiving system Download PDF

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JP7570845B2 JP2020135041A JP2020135041A JP7570845B2 JP 7570845 B2 JP7570845 B2 JP 7570845B2 JP 2020135041 A JP2020135041 A JP 2020135041A JP 2020135041 A JP2020135041 A JP 2020135041A JP 7570845 B2 JP7570845 B2 JP 7570845B2
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Description

本発明の実施形態は、受電装置、送電装置および送受電システムに関する。 Embodiments of the present invention relate to a power receiving device, a power transmitting device, and a power transmitting and receiving system.

近年、ショッピングカート(以下、カートと称する)には、表示装置などの電子機器が取り付けられたものがある。カートに取り付けた電子機器は、内蔵されたバッテリ又はカートに搭載される外部バッテリからの電力で動作する。カートは、バッテリを充電するための電力を非接触で受電する受電装置が取り付けられることがある。 In recent years, some shopping carts (hereafter referred to as carts) are equipped with electronic devices such as display devices. The electronic devices installed in the cart run on power from a built-in battery or an external battery mounted on the cart. The cart may also be equipped with a power receiving device that wirelessly receives power to charge the battery.

非接触で電力を伝送する技術(非接触電力伝送)としては、送電装置の送電コイルから送電する電力を受電装置の受電コイルで受電する方式がある。このような非接触電力伝送においては、十分な電力伝送を実現するためには、受電コイルと送電コイルとの位置関係が重要になる。従って、カートに搭載する受電コイルと所定位置(充電位置)に固定される送電コイルとを最適な位置関係にするには、カートを所定の充電位置に正確に停める必要がある。 One technology for transmitting power contactlessly (contactless power transmission) is a method in which the power transmitted from the transmitting coil of a power transmitting device is received by the receiving coil of a power receiving device. In this type of contactless power transmission, the positional relationship between the receiving coil and the transmitting coil is important to achieve sufficient power transmission. Therefore, to achieve the optimal positional relationship between the receiving coil mounted on the cart and the transmitting coil fixed to a specified position (charging position), it is necessary to park the cart accurately at the specified charging position.

しかしながら、不特定多数のユーザが利用する移動自在のカートは、運用上、所定の収納位置に確実に停止させるのが容易ではない。また、正確な位置にカートを停めさせるためには、カートの移動を厳密に規制することで、カートを所定の充電位置に正確に導く必要がある。例えば、カートのタイヤ幅と同程度の幅のレールでカートの移動を規制すると、カートを所定位置に正確に導くことができるが、ユーザはカートを移動させづらいという問題がある。 However, from an operational perspective, it is not easy to ensure that a cart that is freely movable and used by an unspecified number of users stops reliably at a designated storage position. Furthermore, in order to park the cart in an accurate position, it is necessary to guide the cart accurately to a designated charging position by strictly regulating the movement of the cart. For example, if the movement of the cart is regulated by rails that are approximately the same width as the width of the cart's tires, the cart can be guided accurately to the designated position, but this creates the problem that it is difficult for users to move the cart.

特開2006-101577号公報JP 2006-101577 A

本発明が解決しようとする課題は、移動体の移動に自由度を持たせながらも必要な電力を確実に非接触で伝送できる受電装置、送電装置および送受電システムを提供することである。 The problem that this invention aims to solve is to provide a power receiving device, a power transmitting device, and a power transmitting and receiving system that can reliably transmit the required power in a non-contact manner while allowing freedom of movement of a mobile object.

実施形態によれば、受電装置は、第1の受電コイルと、第2の受電コイルと、受電回路と、を有する。第1の受電コイルは、カートの位置が基準位置から第1の方向にずれると第1の送電コイルから取得する電力が増加する位置に設ける。第2の受電コイルは、カートの位置が基準位置から第1の方向にずれると第1の送電コイルとは異なる位置に設置した第2の送電コイルから受電する電力が減少する位置に設ける。受電回路は、第1の受電コイルと第2の受電コイルとが受電する電力を出力する。前記第1の受電コイルおよび前記第2の受電コイルは、床面において前記第1の方向に第1の間隔で並べて配置される第1の送電コイルおよび第2の送電コイルに対し、前記カートの前記床面と平行となる底面において前記第1の方向に第1の間隔とは異なる第2の間隔を空けて設けられる。 According to an embodiment, the power receiving device includes a first power receiving coil, a second power receiving coil, and a power receiving circuit. The first power receiving coil is provided at a position where the power acquired from the first power transmitting coil increases when the position of the cart is displaced in a first direction from a reference position. The second power receiving coil is provided at a position where the power received from the second power transmitting coil provided at a position different from the first power transmitting coil decreases when the position of the cart is displaced in the first direction from the reference position. The power receiving circuit outputs the power received by the first power receiving coil and the second power receiving coil. The first power receiving coil and the second power receiving coil are provided at a second interval different from the first interval in the first direction on a bottom surface of the cart that is parallel to the floor surface, with respect to the first power transmitting coil and the second power transmitting coil that are arranged side by side at a first interval in the first direction on a floor surface.

図1は、第1実施形態に係る受電装置を搭載したカートが送電装置を設置した収納位置に収納された状態を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a cart equipped with a power receiving device according to the first embodiment is stored in a storage position in which a power transmitting device is installed. 図2は、第1実施形態に係る受電装置を搭載したカートと収納位置に設けた送電装置との関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the cart on which the power receiving device according to the first embodiment is mounted and the power transmitting device provided at the storage position. 図3は、第1実施形態に係る受電装置と送電装置とを含む送受電システムの回路構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of a power transmission and reception system including a power receiving device and a power transmitting device according to the first embodiment. 図4は、第1実施形態に係る送受電システムの他の回路構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another example of the circuit configuration of the power transmitting and receiving system according to the first embodiment. 図5は、第1実施形態に係る受電装置の受電コイルと送電装置の送電コイルとの結合係数の変動を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a variation in the coupling coefficient between the power receiving coil of the power receiving device and the power transmitting coil of the power transmitting device according to the first embodiment. 図6は、第2実施形態に係る受電装置を搭載したカートが送電装置を設置した収納位置に収納された状態を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a state in which a cart equipped with a power receiving device according to the second embodiment is stored in a storage position where a power transmitting device is installed. 図7は、第2実施形態に係る受電装置を搭載したカートと収納位置に設けた送電装置との関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between a cart equipped with a power receiving device according to the second embodiment and a power transmitting device provided at a storage position. 図8は、第2実施形態に係る受電装置の受電コイルと送電装置の送電コイルとの位置関係の例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the positional relationship between a power receiving coil of a power receiving device and a power transmitting coil of a power transmitting device according to the second embodiment. 図9は、第2実施形態に係る受電装置の受電コイルと送電装置の送電コイルとの位置関係の例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the positional relationship between a power receiving coil of a power receiving device and a power transmitting coil of a power transmitting device according to the second embodiment. 図10は、第2実施形態に係る受電装置の受電コイルと送電装置の送電コイルとの位置関係の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the positional relationship between a power receiving coil of a power receiving device and a power transmitting coil of a power transmitting device according to the second embodiment.

以下、各実施形態に係る送受電システムについて図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る送受電システムの受電装置2が搭載されたショッピングカート(以下、単に、カートとも称する)1を送電装置4が設置された収納位置3に収納した状態を示す斜視図である。また、図2は、第1実施形態に係わる送受電システムの送電装置4が設置される収納位置3に収納したカート1を手前側(後方)から場合の見た外観図である。なお、以下の説明においては、図1に示す前進方向を基準に、前方(奥側)、後方(手前側)、左、右とするものとする。
Hereinafter, a power transmitting and receiving system according to each embodiment will be described with reference to the drawings.
First Embodiment
Fig. 1 is a perspective view showing a shopping cart (hereinafter, also simply referred to as cart) 1 equipped with a power receiving device 2 of the power transmission and receiving system according to the first embodiment stored in a storage position 3 where a power transmitting device 4 is installed. Fig. 2 is an external view of the cart 1 stored in the storage position 3 where a power transmitting device 4 of the power transmission and receiving system according to the first embodiment is installed, as seen from the front side (rear). In the following description, the forward direction shown in Fig. 1 is used as a reference to define the front (rear side), rear (front side), left, and right.

第1実施形態に係る送受電(非接触給電)システムは、受電システム(受電装置)2と送電システム(送電装置)4とを有する。受電システム2は、送電システム4から伝送された電力を非接触で受電するものである。送電システム4は、受電システム2が受電可能な電力を伝送するものである。受電システム2と送電システム4とは、非接触(ワイヤレス)電力伝送の技術を用いて非接触で電力を伝送する。 The power transmission and reception (contactless power supply) system according to the first embodiment has a power receiving system (power receiving device) 2 and a power transmission system (power transmission device) 4. The power receiving system 2 receives power transmitted from the power transmission system 4 in a contactless manner. The power transmission system 4 transmits power that can be received by the power receiving system 2. The power receiving system 2 and the power transmission system 4 transmit power in a contactless manner using contactless (wireless) power transmission technology.

次に、カート1とカート1に搭載される受電システム2との構成について説明する。
カート1は、受電システム2を搭載した移動体の例である。カート1は、利用者の操作によって移動する。例えば、ショッピングカート1は、買い物客自身が操作して買い物などに利用する。ショッピングカート1は、買い物などで使用した後、所定のカート置場などに返却(収納)される。
Next, the configuration of the cart 1 and the power receiving system 2 mounted on the cart 1 will be described.
The cart 1 is an example of a mobile object equipped with the power receiving system 2. The cart 1 is moved by operation of a user. For example, a shopping cart 1 is operated by a shopper himself/herself and used for shopping, etc. After being used for shopping, etc., the shopping cart 1 is returned (stored) in a predetermined cart storage area, etc.

カート1は、カート置場などとして利用される収納位置3に収納される。カート1の受電システム2は、収納位置において送電システム4から送電される電力を受電する。送電システム4は、収納位置3に収納されたカート1に搭載される受電システム2に対して非接触で電力を伝送するように構成される。すなわち、収納位置3は、受電システム2へ電力を供給する場所である。 The cart 1 is stored in a storage position 3 that is used as a cart storage area, etc. The power receiving system 2 of the cart 1 receives power transmitted from the power transmitting system 4 at the storage position. The power transmitting system 4 is configured to transmit power in a non-contact manner to the power receiving system 2 mounted on the cart 1 stored in the storage position 3. In other words, the storage position 3 is a place where power is supplied to the power receiving system 2.

例えば、受電システム2は、非接触で受電する電力をカート1に取り付けられる電子機器21に供給する電源装置として、バッテリへ電力を供給する。例えば、電子機器21の電源装置としてのバッテリは、受電システム2によって受電する電力で充電されるように構成する。ここで、受電システム2が受電する電力で充電されるバッテリは、電子機器21が具備する内蔵バッテリであっても良い。また、受電システム2が受電する電力によって充電されるバッテリは、電子機器21とは別の装置としてカート1に搭載されるモバイルバッテリなどの外部バッテリであっても良い。 For example, the power receiving system 2 serves as a power supply device that supplies the power received contactlessly to the electronic device 21 attached to the cart 1, and supplies power to a battery. For example, the battery serving as the power supply device of the electronic device 21 is configured to be charged with the power received by the power receiving system 2. Here, the battery charged with the power received by the power receiving system 2 may be an internal battery provided in the electronic device 21. Also, the battery charged with the power received by the power receiving system 2 may be an external battery such as a mobile battery that is mounted on the cart 1 as a device separate from the electronic device 21.

図1に示す構成例において、カート1は、商品を収納して移動可能なカート本体11に電子機器21(211、212、213)、受電回路22および一対の受電コイル23(231、232)を取り付けて構成される。受電回路22および一対の受電コイル23は、カート1に搭載される受電装置としての受電システム2を構成する。電子機器21は、カート1に取り付けられる。電子機器21は、受電システム2に接続される負荷であり、受電システム2から供給される電力によって動作する。 In the configuration example shown in FIG. 1, the cart 1 is configured by attaching electronic devices 21 (211, 212, 213), a power receiving circuit 22, and a pair of power receiving coils 23 (231, 232) to a cart body 11 that can store products and be moved. The power receiving circuit 22 and the pair of power receiving coils 23 constitute a power receiving system 2 as a power receiving device mounted on the cart 1. The electronic devices 21 are attached to the cart 1. The electronic devices 21 are loads connected to the power receiving system 2, and operate using power supplied from the power receiving system 2.

カート本体11は、利用者の操作によって商品を収納して移動する構成を有する。電子機器21は、利用者に対して情報を提供したり、サービスを提供したりするための機器である。受電回路22は、収納箱(回路ボックス)に収納されてカート1に取り付けられる。受電回路22は、受電コイル23が受電する電力を電子機器21に供給する。受電コイル23は、送電システム4から伝送される電力を非接触で受電する。受電コイル23は、受電した電力を受電回路22へ供給する。受電回路22と受電コイル23とは、受電システム(受電回路)を構成する。 The cart body 11 is configured to store and move products according to the user's operation. The electronic device 21 is a device for providing information and services to the user. The power receiving circuit 22 is stored in a storage box (circuit box) and attached to the cart 1. The power receiving circuit 22 supplies the power received by the power receiving coil 23 to the electronic device 21. The power receiving coil 23 receives power transmitted from the power transmission system 4 in a non-contact manner. The power receiving coil 23 supplies the received power to the power receiving circuit 22. The power receiving circuit 22 and the power receiving coil 23 constitute a power receiving system (power receiving circuit).

なお、受電回路22を収納する収納箱には、電子機器21の電源として使用可能なモバイルバッテリなどの外部バッテリなどを設けても良い。この場合、受電回路22は、バッテリを充電させるための充電回路を含むものとすれば良い。受電回路22に含まれる充電回路は、受電コイル23からの電力によってバッテリを充電する。受電回路22の充電回路によって充電されるバッテリは、充電された電力を電子機器21へ供給するように構成すれば良い。 The storage box that houses the power receiving circuit 22 may be provided with an external battery, such as a mobile battery, that can be used as a power source for the electronic device 21. In this case, the power receiving circuit 22 may include a charging circuit for charging the battery. The charging circuit included in the power receiving circuit 22 charges the battery with power from the power receiving coil 23. The battery charged by the charging circuit of the power receiving circuit 22 may be configured to supply the charged power to the electronic device 21.

カート本体11は、商品を収納する収納カゴ12を有する。収納カゴ12は、4つのキャスタ15(1512、1511、1522、1521)を設けたフレームによって支持される。4つのキャスタ15は、フレームの下部の四隅に設けられる。各キャスタ15(1512、1511、1522、1521)は、それぞれ移動方向に回転する前輪1312および1311、後輪1322および1321を有する。カート本体11は、各キャスタ15の車輪13が床面上で回転することにより移動する。また、各キャスタ15は、車輪13の回転方向が自在に回動するように構成される。これにより、カート本体11は、移動方向を自在に変えることができる。 The cart body 11 has a storage basket 12 for storing products. The storage basket 12 is supported by a frame provided with four casters 15 (1512, 1511, 1522, 1521). The four casters 15 are provided at the four corners of the lower part of the frame. Each caster 15 (1512, 1511, 1522, 1521) has front wheels 1312 and 1311 and rear wheels 1322 and 1321 that rotate in the direction of movement. The cart body 11 moves when the wheels 13 of each caster 15 rotate on the floor surface. In addition, each caster 15 is configured so that the rotation direction of the wheels 13 can freely rotate. This allows the cart body 11 to freely change its direction of movement.

カート本体11において収納カゴ12の手前側には、ハンドル16が設けられる。ハンドル16は、利用者が把持する。例えば、利用者は、ハンドル16を把持してカート本体11を移動させる。本実施形態では、利用者が把持するハンドル16から収納カゴ12を押す方向を前進方向とするものとする。前輪1312および1311は、後述する収納位置3におけるガイドベース32および左右のガイドレール311、312に案内される被案内輪となる。 A handle 16 is provided on the cart body 11 at the front side of the storage basket 12. The handle 16 is held by the user. For example, the user holds the handle 16 to move the cart body 11. In this embodiment, the direction in which the user pushes the storage basket 12 from the handle 16 held by the user is defined as the forward direction. The front wheels 1312 and 1311 are guided wheels that are guided by the guide base 32 and the left and right guide rails 311, 312 at the storage position 3 described below.

また、4つのキャスタ15が四隅に設けられるフレームの下部は、前進方向において前側が狭く、後方が広く形成される。このため、前輪を支持するキャスタ1512および1511は、後輪を支持するキャスタ1522および1521よりも左右の幅が狭くなる。複数のカートを前後に連ねて収納する場合、後ろのカートのフレームは、前のカートのフレームに沿って重なるように収納される。これにより、収納位置に連なって収納される複数のカートは、前後の間隔が一定となるように構成される。 The lower part of the frame, where the four casters 15 are provided at the four corners, is narrower at the front and wider at the rear in the forward direction. For this reason, the casters 1512 and 1511 supporting the front wheels are narrower left and right than the casters 1522 and 1521 supporting the rear wheels. When multiple carts are stored lined up one behind the other, the frames of the rear carts are stored so that they overlap along the frame of the front cart. In this way, the multiple carts stored lined up in the storage position are configured so that the spacing between the front and rear is constant.

また、実施形態においては、収納カゴ12に対してハンドル16側を手前側とし、その反対側を先端側と称するものとする。収納カゴ12は、手前側の面が下端を自由端として開閉可能な開閉面121を有する。また、収納カゴ12は、開閉面121とする手前側の面よりも先端側の面が小さく形成される。これにより、複数のカートを前後に連ねて収納する場合、後ろのカートは、前のカートの開閉面121を押し上げて前後のカートの収納カゴ12が重なるように収納される。 In the embodiment, the handle 16 side of the storage basket 12 is referred to as the front side, and the opposite side is referred to as the tip side. The front side of the storage basket 12 has an opening and closing surface 121 that can be opened and closed with the lower end as the free end. The front side of the storage basket 12 is also formed so that the surface on the tip side is smaller than the front side surface that serves as the opening and closing surface 121. As a result, when multiple carts are stored lined up one behind the other, the rear cart pushes up the opening and closing surface 121 of the front cart, so that the storage baskets 12 of the front and rear carts overlap.

電子機器21(211、212、213)は、カート本体11に取り付けられる。図1に示す構成例において、電子機器21は、収納カゴ12のハンドル16に取り付けられている。各電子機器21は、何れかの電子機器21に内蔵されたバッテリまたは受電回路22に含まれる外部バッテリからの電力によって駆動する。例えば、電子機器21は、利用者に情報を提供するためのタブレット端末等の情報端末、利用者が選択した商品の情報を取得する商品リーダ、あるいはクレジットカードや会員カード等を読み取るためのカードリーダである。 The electronic devices 21 (211, 212, 213) are attached to the cart body 11. In the configuration example shown in FIG. 1, the electronic devices 21 are attached to the handle 16 of the storage basket 12. Each electronic device 21 is driven by power from a battery built into any one of the electronic devices 21 or an external battery included in the power receiving circuit 22. For example, the electronic devices 21 are information terminals such as tablet terminals for providing information to users, product readers for acquiring information on products selected by users, or card readers for reading credit cards, membership cards, etc.

図1に示す構成例において、電子機器21としては、タブレット端末211、商品リーダ212、および、カードリーダ213を例示する。タブレット端末211は、内蔵されたバッテリを有する電子機器の一例である。タブレット端末211は、商品リーダ212およびカードリーダ213に接続される。 In the configuration example shown in FIG. 1, examples of the electronic device 21 include a tablet terminal 211, a product reader 212, and a card reader 213. The tablet terminal 211 is an example of an electronic device that has a built-in battery. The tablet terminal 211 is connected to the product reader 212 and the card reader 213.

タブレット端末211は、タッチパネルを設けた表示部を有するコンピュータである。タブレット端末211は、ハンドル16側に位置する利用者に表示部を向けて設置される。例えば、タブレット端末211は、商品リーダ212によって読み取った商品の情報を表示する。また、タブレット端末211は、商品リーダ212により読み取った商品に対する精算処理を行うものであっても良い。 The tablet terminal 211 is a computer having a display with a touch panel. The tablet terminal 211 is installed with its display facing the user positioned on the handle 16 side. For example, the tablet terminal 211 displays information about a product read by the product reader 212. The tablet terminal 211 may also perform a payment process for the product read by the product reader 212.

電子機器21としての商品リーダ212は、商品の情報を読み取る装置である。商品リーダ212は、読み取った商品の情報を表示する表示部を有するものであっても良い。例えば、商品リーダ212は、収納カゴ12に出し入れする商品に添付されたバーコード等の商品識別情報を読み取るスキャナである。また、商品リーダ212は、商品に添付されたIDタグ等を読み取るIDタグリーダであっても良い。
電子機器21としての商品リーダ213は、利用者が所有するクレジットカードや会員カード等を読み取るためのカードリーダである。
The product reader 212 as the electronic device 21 is a device that reads product information. The product reader 212 may have a display unit that displays the read product information. For example, the product reader 212 is a scanner that reads product identification information such as a barcode attached to a product to be put into or taken out of the storage basket 12. The product reader 212 may also be an ID tag reader that reads an ID tag or the like attached to a product.
The product reader 213 as the electronic device 21 is a card reader for reading a credit card, a membership card, or the like owned by a user.

なお、電子機器21としては、タブレット端末211に代えて利用者が所持する携帯端末(スマートフォン、携帯電話機、タブレット端末、デジタルカメラ等)を接続するためのインターフェース機器を設けても良い。電子機器21としてのインターフェース機器に接続する携帯端末は、上述したタブレット端末211と同様な処理を行うようにしても良い。また、電子機器21としてのインターフェース機器は、携帯端末が具備するバッテリを充電するものであっても良い。なお、電子機器21としてのインターフェース機器は、バッテリを内蔵するものであっても良いし、別途設けたバッテリに接続するものであっても良い。 In addition, the electronic device 21 may be provided with an interface device for connecting a mobile device (smartphone, mobile phone, tablet device, digital camera, etc.) owned by the user instead of the tablet terminal 211. The mobile terminal connected to the interface device as the electronic device 21 may perform the same processing as the tablet terminal 211 described above. The interface device as the electronic device 21 may also be one that charges a battery equipped in the mobile terminal. The interface device as the electronic device 21 may also be one that has a built-in battery, or one that is connected to a separately provided battery.

図1および図2に示す構成において、一対の受電コイル23(231、232)は、カート本体11における左右の両側面に取り付けられる。一対の受電コイル23(231、232)は、図1および図2に示すように、収納位置3に収納されたカート本体11の側方に配置した一対の送電コイル43(431、432)から送電される電力を非接触で受電する。 In the configuration shown in Figs. 1 and 2, a pair of power receiving coils 23 (231, 232) are attached to both the left and right sides of the cart body 11. As shown in Figs. 1 and 2, the pair of power receiving coils 23 (231, 232) contactlessly receive power transmitted from a pair of power transmitting coils 43 (431, 432) arranged on the sides of the cart body 11 stored in the storage position 3.

受電コイル231は、図2に示すように、カート本体11を手前側から見て、左側の側面に取り付けられる。また、受電コイル232は、図2に示すように、カート本体11を手間側から見て、右側の側面に取り付けられる。受電コイル231、232は、例えば、スパイラルコイルで構成される。 As shown in FIG. 2, the power receiving coil 231 is attached to the left side surface when the cart body 11 is viewed from the front side. Also, as shown in FIG. 2, the power receiving coil 232 is attached to the right side surface when the cart body 11 is viewed from the front side. The power receiving coils 231 and 232 are, for example, composed of spiral coils.

なお、受電コイル231、232は、受電面が電力を送電する側の送電コイル431、432の送電面に対向するように配置されるものであれば良い。受電回路22と受電コイル231、232とは一体的に構成しても良い。受電回路22および受電コイル231、232の構成(回路構成)例については、後で詳細に説明するものとする。 The power receiving coils 231, 232 may be arranged so that their power receiving surfaces face the power transmitting surfaces of the power transmitting coils 431, 432 that transmit power. The power receiving circuit 22 and the power receiving coils 231, 232 may be configured as one unit. An example of the configuration (circuit configuration) of the power receiving circuit 22 and the power receiving coils 231, 232 will be described in detail later.

受電回路22は、カート1の操作などの妨害にならない箇所に設けられる収納箱の中に設けられる。受電回路22は、受電コイル231、232を接続するためのコネクタCc、Cd(図3参照)を有する。カート本体11の側面に取り付けた受電コイル231、232は、受電回路22のコネクタCc、Cdに接続する。例えば、受電コイル231、232は、それぞれ両端からワイヤが延びており、ワイヤの先端に受電回路22と接続するためのコネクタが設けられている。受電コイル231、232は、受電回路22の収納箱に設けた穴などを通して、ワイヤの先端に設けたコネクタを受電回路22のコネクタCc、Cdに接続する。 The power receiving circuit 22 is provided in a storage box provided in a location that does not interfere with the operation of the cart 1. The power receiving circuit 22 has connectors Cc, Cd (see FIG. 3) for connecting the power receiving coils 231, 232. The power receiving coils 231, 232 attached to the side of the cart body 11 are connected to the connectors Cc, Cd of the power receiving circuit 22. For example, the power receiving coils 231, 232 each have a wire extending from both ends, and a connector for connecting to the power receiving circuit 22 is provided at the tip of the wire. The power receiving coils 231, 232 connect the connectors provided at the tip of the wire to the connectors Cc, Cd of the power receiving circuit 22 through a hole or the like provided in the storage box of the power receiving circuit 22.

次に、収納位置3の構成について説明する。
収納ベース30は、床面に設置され、カート1の収納位置(カート置き場、充電位置)3を構成する。収納ベース30には、各カート1における4つの車輪13(1311、1312、1321、1322)を導くガイドレール311、312およびガイドベース32が設けられる。ガイドベース32は、左ガイドレール311と右ガイドレール312との間に設けられる。
Next, the configuration of the storage position 3 will be described.
The storage base 30 is installed on the floor surface and constitutes a storage position (cart parking area, charging position) 3 for the cart 1. The storage base 30 is provided with guide rails 311, 312 that guide the four wheels 13 (1311, 1312, 1321, 1322) of each cart 1, and a guide base 32. The guide base 32 is provided between the left guide rail 311 and the right guide rail 312.

ガイドベース32は、左ガイドレール311との間に左の前輪1311を通過させる通路33を形成する。また、ガイドベース32は、右ガイドレール312との間に、右の前輪1312を通過させる通路34を形成する。通路33、34は、収納ベース30を掘り下げて形成した溝であっても良い。 The guide base 32 forms a passage 33 between the left guide rail 311 and the guide base 32, allowing the left front wheel 1311 to pass through. In addition, the guide base 32 forms a passage 34 between the right guide rail 312 and the guide base 32, allowing the right front wheel 1312 to pass through. The passages 33 and 34 may be grooves formed by digging into the storage base 30.

通路33および34は、カート1の移動方向を前進方向又は前進方向の逆方向に規制しながら車輪1311および1312を通過させるものである。通路33および34の幅(以下、レール幅とする)は、それぞれ車輪1311および1312の幅(以下、車輪幅とする)よりも広く設計される。車輪幅に対するレール幅のマージンmが小さければ小さいほど、車輪1311および1312の動きが規制されるため、ユーザは、カート1を移動させ難くなる。 The passages 33 and 34 allow the wheels 1311 and 1312 to pass while restricting the movement of the cart 1 to the forward direction or the opposite direction to the forward direction. The width of the passages 33 and 34 (hereinafter referred to as the rail width) is designed to be wider than the width of the wheels 1311 and 1312 (hereinafter referred to as the wheel width). The smaller the margin m of the rail width relative to the wheel width, the more the movement of the wheels 1311 and 1312 is restricted, making it more difficult for the user to move the cart 1.

逆に、車輪幅に対するレール幅のマージンmが大きければ大きいほど、車輪1311および1312の動きの自由度が大きくなるため、ユーザは、カート1を移動させやすくなる。例えば、カート1の返却(収納)時に収納位置3の入口でカート1を押してやれば、押した勢いでカート1は前進する。ただし、車輪幅に対するレール幅のマージンmが大きくなればなるほど、左右方向におけるカート1の位置ずれが大きくなる可能性がある。左右方向における位置ずれの変動幅は、左右における受電コイル23の受電面と送電コイル43の送電面との距離の変動幅となる。左右方向における位置ずれの変動幅は、車輪幅に対するレール幅のマージンmであるから、受電コイル23の受電面と送電コイル43の送電面との距離の変動幅も、車輪幅に対するレール幅のマージンmである。 Conversely, the larger the margin m of the rail width relative to the wheel width, the greater the freedom of movement of the wheels 1311 and 1312, making it easier for the user to move the cart 1. For example, if the cart 1 is pushed at the entrance to storage position 3 when returning (storing) the cart 1, the momentum of the push will cause the cart 1 to move forward. However, the larger the margin m of the rail width relative to the wheel width, the greater the possibility of the cart 1 shifting in position in the left-right direction. The range of variation in positional deviation in the left-right direction is the range of variation in the distance between the power receiving surface of the power receiving coil 23 and the power transmitting surface of the power transmitting coil 43 on the left and right. Since the range of variation in positional deviation in the left-right direction is the margin m of the rail width relative to the wheel width, the range of variation in the distance between the power receiving surface of the power receiving coil 23 and the power transmitting surface of the power transmitting coil 43 is also the margin m of the rail width relative to the wheel width.

本実施形態に係る受電システム2は、一対の受電コイル231、232をカート1の左右両側に設ける。また、送電システム4は、収納位置3に収納されたカート1に搭載される左右の受電コイル231、232に対応するように、一対の送電コイル431、432を左右に配置する。これにより、本実施形態に係る送受電システムは、一方の受電コイル231(232)と送電コイル431(432)との間隔が大きくなっても、他方の受電コイル232(231)と送電コイル432(431)との間隔が小さくなる。 The power receiving system 2 according to this embodiment has a pair of power receiving coils 231, 232 provided on both the left and right sides of the cart 1. The power transmitting system 4 also has a pair of power transmitting coils 431, 432 arranged on the left and right sides to correspond to the left and right power receiving coils 231, 232 mounted on the cart 1 stored in the storage position 3. As a result, in the power transmitting and receiving system according to this embodiment, even if the distance between one power receiving coil 231 (232) and the power transmitting coil 431 (432) becomes large, the distance between the other power receiving coil 232 (231) and the power transmitting coil 432 (431) becomes small.

また、通路33および34の前端には、車輪を停止させるストッパ35を設ける。ストッパ35は、収納ベース30上の収納位置3に最初に収納されるカート1の前輪の停止位置を規定する。すなわち、収納位置3に収納される1台目のカート1は、前進方向における位置がストッパ35によって決められる。収納位置3に連ねて収納される2台目以降のカート1は、前後方向における位置が1台目のカート1の位置によって決められることとなる。 In addition, stoppers 35 for stopping the wheels are provided at the front ends of the passages 33 and 34. The stoppers 35 determine the stopping position of the front wheels of the cart 1 that is first stored in storage position 3 on the storage base 30. That is, the position in the forward direction of the first cart 1 stored in storage position 3 is determined by the stoppers 35. The positions in the forward and backward directions of the second and subsequent carts 1 stored in a row in storage position 3 are determined by the position of the first cart 1.

また、ガイドレール311は、前進方向に対する左の後輪1321を導くためのガイドとしても機能する。ガイドレール312は、前進方向に対する右の後輪1322を導くためのガイドとしても機能する。 The guide rail 311 also functions as a guide for guiding the left rear wheel 1321 in the forward direction. The guide rail 312 also functions as a guide for guiding the right rear wheel 1322 in the forward direction.

収納位置において、カート1は、各車輪13がガイドベース32に沿って移動し、前後のカート同士が重なり合った状態で収納される。カート1における収納カゴ12の手前側の面は、下端を自由端として開閉可能な開閉面121である。また、収納カゴ12は、開閉面121とする手前側の面よりも先端側の面が小さく形成される。これにより、後方のカート(後から収納するカート)1の収納カゴ12の先端側を前方のカート(先に収納されているカート)1の開閉面121に押し込むと、前方のカートの開閉面121は押し上げられる。前方のカート1の開閉面121を押し上げたままさらに後方のカート1を押し込むと、後方のカート1の収納カゴ12は前方のカート1の収納カゴ12に重なるように収納される。 In the storage position, the wheels 13 of the carts 1 move along the guide bases 32, and the front and rear carts are stored in an overlapping state. The front surface of the storage basket 12 of the cart 1 is an opening and closing surface 121 that can be opened and closed with the lower end as the free end. The front end surface of the storage basket 12 is smaller than the front surface that serves as the opening and closing surface 121. As a result, when the front end side of the storage basket 12 of the rear cart (the cart to be stored later) 1 is pushed into the opening and closing surface 121 of the front cart (the cart that has been stored first) 1, the opening and closing surface 121 of the front cart is pushed up. When the rear cart 1 is further pushed in while the opening and closing surface 121 of the front cart 1 is pushed up, the storage basket 12 of the rear cart 1 is stored so that it overlaps the storage basket 12 of the front cart 1.

また、各カート1のカート本体11を形成するフレームは、ガイドベース32に沿った移動方向に対する左右方向において、手前側が広く、先端側が狭くなるように形成される。このため、カート1の前輪1312、11を支持するキャスタ1512、1511は、後輪1322、1321を支持するキャスタ1522、1521よりも左右の幅が狭くなる。これにより、複数のカートを前後に連ねて収納する場合、後方のカート1のフレームは、前方のカート1のフレームに沿って重なるように収納される。 The frame that forms the cart body 11 of each cart 1 is formed so that it is wider at the front and narrower at the tip in the left-right direction relative to the direction of movement along the guide base 32. For this reason, the casters 1512, 1511 that support the front wheels 1312, 11 of the cart 1 are narrower left-right than the casters 1522, 1521 that support the rear wheels 1322, 1321. As a result, when multiple carts are stored lined up one behind the other, the frame of the rear cart 1 is stored so that it overlaps along the frame of the front cart 1.

なお、図1および図2に示す構成例では、カート1の移動方向をガイドする構成としてガイドレールを設けた。ただし、カート1の移動方向をガイドするものは、ガイドレールに限定されるものではない。例えば、収納ベース30に最初の1台目となるカート(あるいはカートに相当するもの)を固定しておき、固定されたカートに連ねてカートを収納するようにしても良い。 In the configuration example shown in Figs. 1 and 2, a guide rail is provided to guide the direction of movement of the cart 1. However, the means for guiding the direction of movement of the cart 1 is not limited to a guide rail. For example, the first cart (or equivalent) may be fixed to the storage base 30, and the carts may be stored by connecting them to the fixed cart.

次に、送電システム4の構成について説明する。
送電システム4は、一対の送電コイル43(431、432)と送電回路42とを含む。各送電コイル43は、送電用のアンテナとして機能する。一対の送電コイル431、432は、それぞれ送電回路42に接続される。送電回路42は、各送電コイル43から電力を送電させる制御を行う。各送電コイル43(431、432)は、送電回路42の動作によって非接触で受電コイル23が受電可能な電力を出力する。
Next, the configuration of the power transmission system 4 will be described.
The power transmission system 4 includes a pair of power transmission coils 43 (431, 432) and a power transmission circuit 42. Each power transmission coil 43 functions as an antenna for power transmission. The pair of power transmission coils 431, 432 are each connected to the power transmission circuit 42. The power transmission circuit 42 controls the transmission of power from each power transmission coil 43. Each power transmission coil 43 (431, 432) outputs power that can be received by the power receiving coil 23 in a non-contact manner by the operation of the power transmission circuit 42.

一対の送電コイル431、432は、収納位置3に収納されるカート1の前進方向に対する左右に設けられた保持部材411、412にそれぞれ固定される。送電コイル431、432は、電力を出力する送電面がカート1の側面に設けられる受電コイル23の受電面に対向するように、床面に対して立てた状態で側壁(保持部材)411、412に固定される。 The pair of power transmission coils 431, 432 are fixed to holding members 411, 412 provided on the left and right sides of the forward direction of the cart 1 stored in storage position 3. The power transmission coils 431, 432 are fixed to the side walls (holding members) 411, 412 in an upright position relative to the floor surface so that the power transmission surface that outputs power faces the power receiving surface of the power receiving coil 23 provided on the side of the cart 1.

例えば、送電コイル431、432は、スパイラルコイルになっており、側壁411、412におけるカート1の受電コイル231、232と対向する側の面に接着されて取り付けられる。送電コイル431は、送電面がカート1の左側に設置される受電コイル231の受電面に対向するように、左側の側壁411に固定される。また、送電コイル431と対になる送電コイル432は、当該カート1の右側に設置される受電コイル232の受電面に対向するように、右側の側壁412に固定される。 For example, the power transmission coils 431, 432 are spiral coils and are attached by bonding to the surfaces of the side walls 411, 412 that face the power receiving coils 231, 232 of the cart 1. The power transmission coil 431 is fixed to the left side wall 411 so that its power transmission surface faces the power receiving surface of the power receiving coil 231 installed on the left side of the cart 1. The power transmission coil 432 that pairs with the power transmission coil 431 is fixed to the right side wall 412 so that it faces the power receiving surface of the power receiving coil 232 installed on the right side of the cart 1.

また、上述しように、収納位置3には、複数のカート1が前進方向に対して所定の間隔で連なるように収納される。送電コイル431、432は、所定の間隔で収納される複数のカート1の受電コイル231、232に対向するように、側壁411、412に並べて取り付けられる。図1に示す例では、収納位置3に5台分のカート1が収納可能である場合を想定する。このため、5台分の送電コイル431、432が側壁411、412に所定の間隔で並べて設定されている。 As described above, multiple carts 1 are stored in storage position 3 so as to be lined up at a predetermined interval in the forward direction. The power transmission coils 431, 432 are attached side by side to the side walls 411, 412 so as to face the power receiving coils 231, 232 of the multiple carts 1 stored at a predetermined interval. In the example shown in FIG. 1, it is assumed that five carts 1 can be stored in storage position 3. For this reason, the power transmission coils 431, 432 for five carts are set side by side at a predetermined interval on the side walls 411, 412.

側壁411には、収納される複数のカート1の左側の受電コイル231に対向するように、収納可能なカート台数分の送電コイル431が所定の間隔で並べて設置される。また、側壁412には、収納される複数のカート1の右側の受電コイル232に対向するように、収納可能なカート台数分の送電コイル432が所定の間隔で並べて設置される。送電コイル431、432を取り付ける側壁411、412は、収納ベース30と一体で構成しても良いし、収納ベース30とは別に設けても良い。 Power transmission coils 431, the number of which corresponds to the number of carts that can be stored, are arranged at a predetermined interval on the side wall 411 so as to face the power receiving coil 231 on the left side of the stored carts 1. Power transmission coils 432, the number of which corresponds to the number of carts that can be stored, are arranged at a predetermined interval on the side wall 412 so as to face the power receiving coil 232 on the right side of the stored carts 1. The side walls 411, 412 to which the power transmission coils 431, 432 are attached may be configured integrally with the storage base 30, or may be provided separately from the storage base 30.

また、図2に示す構成例において、送電回路42は、収納ベース30の筐体内に取り付けられる。送電回路42は、商用電源などに接続されるACアダプタ(AC/DC変換回路)から直流電力が供給される。送電回路42は、対の送電コイル43を構成する左側の送電コイル431と右側の送電コイル432とに共振電流を供給する。 In the configuration example shown in FIG. 2, the power transmission circuit 42 is mounted inside the housing of the storage base 30. The power transmission circuit 42 receives DC power from an AC adapter (AC/DC conversion circuit) connected to a commercial power source or the like. The power transmission circuit 42 supplies a resonant current to the left power transmission coil 431 and the right power transmission coil 432 that constitute the pair of power transmission coils 43.

また、送電回路42は、送電コイル431、432を接続するためのコネクタCa、Cb(図3参照)を有する。側壁411、412に取り付けた送電コイル431、432は、送電回路42のコネクタCa、Cbに接続される。例えば、送電コイル431、432は、それぞれ両端からワイヤが延びており、ワイヤの先端に送電回路42と接続するためのコネクタが設けられている。送電コイル431、432は、ワイヤの先端に設けたコネクタを送電回路42のコネクタCa、Cbに接続する。 The power transmission circuit 42 also has connectors Ca and Cb (see FIG. 3) for connecting the power transmission coils 431 and 432. The power transmission coils 431 and 432 attached to the side walls 411 and 412 are connected to the connectors Ca and Cb of the power transmission circuit 42. For example, the power transmission coils 431 and 432 each have a wire extending from both ends, and a connector is provided at the tip of the wire for connecting to the power transmission circuit 42. The power transmission coils 431 and 432 connect the connectors provided at the tip of the wire to the connectors Ca and Cb of the power transmission circuit 42.

次に、送受電システムの制御系の構成について説明する。
図3は、実施形態に係る受電システム2と送電システム4とを含む送受電システムの回路構成例を示す図である。
まず、受電システム2の回路構成例について説明する。
受電システム2は、受電回路22と受電回路22に接続される一対の受電コイル23(231、232)とを有する。図3に示す構成例では、受電コイル231と受電コイル232とは、直列に接続され、受電回路22に接続される。
Next, the configuration of a control system of the power transmission and reception system will be described.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a circuit configuration of a power transmitting and receiving system including a power receiving system 2 and a power transmitting system 4 according to the embodiment.
First, an example of a circuit configuration of the power receiving system 2 will be described.
The power receiving system 2 includes a power receiving circuit 22 and a pair of power receiving coils 23 (231, 232) connected to the power receiving circuit 22. In the configuration example shown in FIG. 3, the power receiving coil 231 and the power receiving coil 232 are connected in series to the power receiving circuit 22.

図3に示す構成例において、受電回路22は、コネクタCc、コネクタCd、共振用コンデンサ51、整流平滑回路52、制御回路53、DC/DC変換回路55、および、DC/DC変換回路56などを備える。また、受電回路22は、負荷としての電子機器21に接続される。 In the configuration example shown in FIG. 3, the power receiving circuit 22 includes a connector Cc, a connector Cd, a resonant capacitor 51, a rectifying and smoothing circuit 52, a control circuit 53, a DC/DC conversion circuit 55, and a DC/DC conversion circuit 56. The power receiving circuit 22 is also connected to an electronic device 21 as a load.

受電コイル231、232は、受電回路22に設けたコネクタCc、Cdに接続される。コネクタCcとコネクタCdは、受電回路22内で直列に接続され、整流平滑回路52に接続される。これにより、コネクタCc、Cdに接続された受電コイル231と受電コイル232は、直列に接続された状態で受電回路22に接続される。 The receiving coils 231 and 232 are connected to the connectors Cc and Cd provided in the receiving circuit 22. The connectors Cc and Cd are connected in series within the receiving circuit 22 and connected to the rectifying and smoothing circuit 52. As a result, the receiving coils 231 and 232 connected to the connectors Cc and Cd are connected to the receiving circuit 22 in a serially connected state.

受電コイル231、232は、送電コイル431、432からの送電電力を受電し、受電した電力を受電回路22へ供給する。受電コイル231、232は、電力を受電する受電面が平面状に形成される。受電コイル231、232の受電面は、送電コイル431、432に対向するように、カート本体11における左右の側面に設置される。受電コイル231と受電コイル232とは、直列に接続された状態で、受電用の共振用コンデンサ51と直列あるいは並列接続されることにより、共振回路(受電共振回路)を構成する。 The receiving coils 231, 232 receive the transmitted power from the transmitting coils 431, 432 and supply the received power to the receiving circuit 22. The receiving coils 231, 232 have planar receiving surfaces that receive power. The receiving surfaces of the receiving coils 231, 232 are installed on the left and right side surfaces of the cart body 11 so as to face the transmitting coils 431, 432. The receiving coils 231 and 232 are connected in series and are connected in series or parallel to a receiving resonant capacitor 51 to form a resonant circuit (receiving resonant circuit).

受電共振回路としての受電コイル231、232は、近接する送電コイル431、432と電磁結合する。受電コイル231では、送電コイル431から出力された磁界によって誘導電流が発生する。また、受電コイル232では、送電コイル432から出力された磁界によって誘導電流が発生する。受電コイル231、232は、絶縁された電線が巻かれた巻線構造として構成されていても良いし、プリント基板上にコイルパターンが形成されて構成されていても良い。 The receiving coils 231 and 232, which serve as a receiving resonant circuit, are electromagnetically coupled to the nearby transmitting coils 431 and 432. In the receiving coil 231, an induced current is generated by the magnetic field output from the transmitting coil 431. In the receiving coil 232, an induced current is generated by the magnetic field output from the transmitting coil 432. The receiving coils 231 and 232 may be configured as a winding structure in which an insulated electric wire is wound, or may be configured by forming a coil pattern on a printed circuit board.

受電共振回路としての受電コイル231、232は、受電した交流電力を整流平滑回路52に供給する。言い換えると、受電コイル231、232は、送電コイル431、432からの交流電力を受電している間、交流電源として機能する。また、電力伝送に磁界共振方式を利用する場合、受電コイル231、232としての受電共振回路の自己共振周波数は、送電コイル431、432が送電する周波数と略同一となるように構成する。これにより、受電コイル231、232と送電コイル431、432とが電磁結合した場合の電力の伝送効率が向上する。 The receiving coils 231, 232 as the receiving resonant circuit supply the received AC power to the rectifying and smoothing circuit 52. In other words, the receiving coils 231, 232 function as an AC power source while receiving AC power from the transmitting coils 431, 432. When using the magnetic resonance method for power transmission, the self-resonant frequency of the receiving resonant circuit as the receiving coils 231, 232 is configured to be approximately the same as the frequency at which the transmitting coils 431, 432 transmit power. This improves the power transmission efficiency when the receiving coils 231, 232 and the transmitting coils 431, 432 are electromagnetically coupled.

整流平滑回路52は、受電コイル231、232から供給される受電電力を負荷としての電子機器21へ供給可能な電力に変換する。例えば、整流平滑回路52は、受電コイル231、232から供給される受電電力を整流し、直流に変換する。このような整流平滑回路52は、例えば、複数のダイオードにより構成する整流ブリッジを含む回路により実現される。この場合、整流ブリッジの一対の入力端子は、受電コイル231、232と共振用コンデンサ51から成る受電共振回路に接続される。整流平滑回路52は、受電コイル231、232から供給された受電電力を全波整流することにより、直流電力を一対の出力端子から出力する。 The rectifying and smoothing circuit 52 converts the received power supplied from the receiving coils 231 and 232 into power that can be supplied to the electronic device 21 as a load. For example, the rectifying and smoothing circuit 52 rectifies the received power supplied from the receiving coils 231 and 232 and converts it into DC. Such a rectifying and smoothing circuit 52 is realized, for example, by a circuit including a rectifying bridge composed of multiple diodes. In this case, a pair of input terminals of the rectifying bridge are connected to a receiving resonant circuit composed of the receiving coils 231 and 232 and a resonant capacitor 51. The rectifying and smoothing circuit 52 outputs DC power from a pair of output terminals by full-wave rectifying the received power supplied from the receiving coils 231 and 232.

制御回路53は、DC/DC変換回路56の前段に設けられるスイッチ57のオンオフ動作を制御する。スイッチ57は、例えばMOSFETが使用される。制御回路53は、プロセッサとメモリとを備える。プロセッサは、演算処理を実行する。プロセッサは、例えば、メモリに記憶されているプログラムおよびプログラムで用いられるデータに基づいて種々の処理を行う。メモリは、プログラムおよびプログラムで用いられるデータ等を記憶する。制御回路53は、マイコン、および/又は発振回路等により構成されていてもよい。 The control circuit 53 controls the on/off operation of a switch 57 provided in front of the DC/DC conversion circuit 56. For example, a MOSFET is used as the switch 57. The control circuit 53 includes a processor and a memory. The processor executes arithmetic processing. The processor performs various processes based on, for example, programs stored in the memory and data used in the programs. The memory stores the programs, data used in the programs, and the like. The control circuit 53 may be configured with a microcomputer and/or an oscillator circuit, etc.

なお、受電システム2は、対応する送電システム4と無線通信を行うための無線通信回路を設けても良い。例えば、無線通信回路は、電力伝送の周波数とは異なる周波数で無線通信を行う回路である。制御回路53は、無線通信回路によって送電システム4と無線通信することにより各部の制御を行うようにしても良い。また、無線通信回路は、負荷変調を利用して、電力伝送の周波数と同一の周波数で無線通信するようにしてもよい。 The power receiving system 2 may be provided with a wireless communication circuit for wirelessly communicating with the corresponding power transmitting system 4. For example, the wireless communication circuit is a circuit that performs wireless communication at a frequency different from the frequency of power transmission. The control circuit 53 may control each part by wirelessly communicating with the power transmitting system 4 via the wireless communication circuit. The wireless communication circuit may also use load modulation to perform wireless communication at the same frequency as the frequency of power transmission.

また、受電回路22は、負荷として接続されるバッテリを受電するための充電回路を含むものとしても良い。この場合、受電コイル231、232が受電する電力は、受電回路22において充電用の電力(充電電力)に変換され、バッテリへ供給される。例えば、充電回路としては、受電回路22から供給された電力をバッテリの充電に用いる直流電流(充電電力)に変換する。すなわち、受電回路22に含まれる充電回路は、非接触で受電した電力をバッテリ充電用となる所定の電流値および電圧値の充電電力に変換してバッテリへ供給する。 The power receiving circuit 22 may also include a charging circuit for receiving power from a battery connected as a load. In this case, the power received by the power receiving coils 231, 232 is converted into charging power (charging power) in the power receiving circuit 22 and supplied to the battery. For example, the charging circuit converts the power supplied from the power receiving circuit 22 into a direct current (charging power) used to charge the battery. In other words, the charging circuit included in the power receiving circuit 22 converts the power received contactlessly into charging power of a predetermined current value and voltage value for charging the battery and supplies it to the battery.

次に、送電システム4の回路構成例について説明する。
送電システム4は、送電回路42と送電回路42に接続される一対の送電コイル43(431、432)とを含む。図3に示す構成例において、送電回路42は、DC/DC変換回路61、駆動回路62、コネクタCa、コネクタCb、制御回路64、および、共振用コンデンサ66などを備える。また、送電回路42は、AC/DC変換回路60に接続される。
Next, an example of a circuit configuration of the power transmission system 4 will be described.
The power transmission system 4 includes a power transmission circuit 42 and a pair of power transmission coils 43 (431, 432) connected to the power transmission circuit 42. In the configuration example shown in Fig. 3, the power transmission circuit 42 includes a DC/DC conversion circuit 61, a drive circuit 62, a connector Ca, a connector Cb, a control circuit 64, and a resonance capacitor 66. The power transmission circuit 42 is connected to an AC/DC conversion circuit 60.

AC/DC変換回路60は、商用電源に接続するACアダプタなどである。AC/DC変換回路60は、商用の交流電源からの交流電力を直流電力に変換し、送電回路42へ供給する。図3に示す構成例において、AC/DC変換回路60からの交流電力は、送電回路42におけるDC/DC変換回路61と駆動回路62とに供給される。 The AC/DC conversion circuit 60 is, for example, an AC adapter that connects to a commercial power source. The AC/DC conversion circuit 60 converts AC power from a commercial AC power source into DC power and supplies it to the power transmission circuit 42. In the configuration example shown in FIG. 3, the AC power from the AC/DC conversion circuit 60 is supplied to the DC/DC conversion circuit 61 and the drive circuit 62 in the power transmission circuit 42.

DC/DC変換回路61は、AC/DC変換回路60からの直流電圧を各回路の動作に適した電圧に変換する電源回路として機能する。例えば、DC/DC変換回路61は、制御回路64を動作させるための電力を生成し、制御回路64に供給する。
駆動回路62は、送電コイル431、432から送電するための送電電力を生成する。駆動回路62は、生成した送電電力を送電コイル431、432に供給する。例えば、駆動回路62は、制御回路64の制御に基づいてスイッチングすることにより直流電力から送電電力としての交流電力を生成する。
The DC/DC conversion circuit 61 functions as a power supply circuit that converts the DC voltage from the AC/DC conversion circuit 60 into a voltage suitable for the operation of each circuit. For example, the DC/DC conversion circuit 61 generates power for operating the control circuit 64 and supplies it to the control circuit 64.
The drive circuit 62 generates transmission power to be transmitted from the power transmitting coils 431, 432. The drive circuit 62 supplies the generated transmission power to the power transmitting coils 431, 432. For example, the drive circuit 62 generates AC power as the transmission power from DC power by switching based on the control of the control circuit 64.

送電コイル431、432は、送電回路42に設けたコネクタCa、Cbに接続される。コネクタCaとコネクタCbは、直列に接続され、駆動回路62に接続される。これにより、コネクタCaとコネクタCbとに接続された送電コイル431と送電コイル432は、直列に接続された状態で送電回路42に接続される。 The power transmission coils 431 and 432 are connected to connectors Ca and Cb provided on the power transmission circuit 42. The connectors Ca and Cb are connected in series and connected to the drive circuit 62. As a result, the power transmission coils 431 and 432 connected to the connectors Ca and Cb are connected to the power transmission circuit 42 in a serially connected state.

送電コイル431、432は、送電回路42から供給される送電電力に応じて受電コイル231、232が受電可能な電力を出力する。送電コイル431、432は、電力を送電する送電面が平面状に形成される。送電コイル431の送電面は、図2に示すように、カート1の左側に取り付けられる受電コイル231の受電面に対向するように配置される。また、送電コイル432の送電面は、カート1の右側に取り付けられる受電コイル232の受電面に対向するように配置される。 The power transmission coils 431, 432 output power that can be received by the power receiving coils 231, 232 according to the power transmission supplied from the power transmission circuit 42. The power transmission coils 431, 432 have a planar power transmission surface for transmitting power. As shown in FIG. 2, the power transmission surface of the power transmission coil 431 is arranged to face the power receiving surface of the power receiving coil 231 attached to the left side of the cart 1. The power transmission surface of the power transmission coil 432 is arranged to face the power receiving surface of the power receiving coil 232 attached to the right side of the cart 1.

直列に接続された送電コイル431と送電コイル432は、共振用コンデンサ46と直列あるいは並列接続されることにより共振回路(送電共振回路)を構成する。送電共振回路としての送電コイル431、432は、駆動回路62から交流電力が供給されると、供給された交流電力に応じた磁界を発生させる。送電コイル431、432は、絶縁された電線が巻かれた巻線構造として構成されていても良いし、プリント基板上にコイルパターンが形成されて構成されていても良い。 The power transmission coil 431 and the power transmission coil 432 connected in series are connected in series or in parallel with the resonance capacitor 46 to form a resonance circuit (power transmission resonance circuit). When AC power is supplied from the drive circuit 62 to the power transmission coils 431 and 432 as the power transmission resonance circuit, they generate a magnetic field according to the supplied AC power. The power transmission coils 431 and 432 may be configured as a winding structure in which an insulated electric wire is wound, or may be configured by forming a coil pattern on a printed circuit board.

制御回路64は、駆動回路62の動作を制御する回路である。例えば、制御回路64は、プロセッサとメモリとを備えたものとしても良い。この場合、プロセッサは、演算処理を実行する。プロセッサは、例えば、メモリに記憶されているプログラムおよびプログラムで用いられるデータに基づいて種々の処理を行う。メモリは、プログラムおよびプログラムで用いられるデータ等を記憶する。制御回路64は、マイコン、又は、マイコンと発振回路などの回路とを組み合わせて構成するようにしても良い。 The control circuit 64 is a circuit that controls the operation of the drive circuit 62. For example, the control circuit 64 may include a processor and a memory. In this case, the processor executes arithmetic processing. The processor performs various processes based on, for example, programs stored in the memory and data used in the programs. The memory stores programs, data used in the programs, and the like. The control circuit 64 may be configured using a microcomputer, or a combination of a microcomputer and a circuit such as an oscillator circuit.

例えば、制御回路64は、駆動回路62から出力する交流電力の周波数の制御、および駆動回路62の動作のオンオフを制御する。また、制御回路64は、駆動回路62を制御することにより送電コイル431、432が磁界を発生させる状態(送電状態)と磁界を発生させない状態(非送電状態)とを切り替えるようにしても良い。また、制御回路64は、送電コイル431、432に間欠的に磁界を発生させて、送電するタイミングを変更する制御を行うようにしても良い。 For example, the control circuit 64 controls the frequency of the AC power output from the drive circuit 62, and controls the on/off operation of the drive circuit 62. The control circuit 64 may also control the drive circuit 62 to switch the power transmission coils 431, 432 between a state in which they generate a magnetic field (power transmission state) and a state in which they do not generate a magnetic field (non-power transmission state). The control circuit 64 may also control the power transmission coils 431, 432 to intermittently generate a magnetic field, thereby changing the timing of power transmission.

なお、送電システム4は、無線通信を行うための無線通信回路を設けても良い。例えば、無線通信回路は、電力伝送の周波数とは異なる周波数で無線通信を行う回路である。制御回路64は、無線通信回路によって受電システム2と無線通信することにより各部の制御を行うようにしても良い。また、無線通信回路は、負荷変調を利用して、電力伝送の周波数と同一の周波数で無線通信するようにしてもよい。 The power transmission system 4 may be provided with a wireless communication circuit for wireless communication. For example, the wireless communication circuit is a circuit that performs wireless communication at a frequency different from the frequency of power transmission. The control circuit 64 may control each part by wirelessly communicating with the power receiving system 2 via the wireless communication circuit. The wireless communication circuit may also use load modulation to perform wireless communication at the same frequency as the frequency of power transmission.

図4は、実施形態に係る受電システム2と送電システム4とを含む送受電システムの他の回路構成例を示す図である。
図4に示す回路は、図3に示す回路において、送電コイル431、432を駆動回路62に対して並列に接続し、受電コイル231、232を整流平滑回路52に対して並列に接続する点が異なる。図4に示す回路は、送電コイル431、432を駆動回路62に並列接続する構成および受電コイル231、232を整流平滑回路52に並列接続する構成以外は、図3に示す回路構成と同様であるため、詳細な説明を省略するものとする。
FIG. 4 is a diagram showing another example of a circuit configuration of a power transmitting and receiving system including the power receiving system 2 and the power transmitting system 4 according to the embodiment.
The circuit shown in Fig. 4 differs from the circuit shown in Fig. 3 in that the transmitting coils 431, 432 are connected in parallel to the drive circuit 62, and the receiving coils 231, 232 are connected in parallel to the rectifying smoothing circuit 52. The circuit shown in Fig. 4 has the same circuit configuration as that shown in Fig. 3 except for the configuration in which the transmitting coils 431, 432 are connected in parallel to the drive circuit 62 and the configuration in which the receiving coils 231, 232 are connected in parallel to the rectifying smoothing circuit 52, and therefore a detailed description thereof will be omitted.

図4に示す回路構成例において、送電回路42においては、コネクタCaとコネクタCbとが駆動回路62に対して並列に接続される。このため、コネクタCaに接続される送電コイル431とコネクタCbに接続される送電コイル432は、送電回路42に並列に接続される。 In the circuit configuration example shown in FIG. 4, in the power transmission circuit 42, the connector Ca and the connector Cb are connected in parallel to the drive circuit 62. Therefore, the power transmission coil 431 connected to the connector Ca and the power transmission coil 432 connected to the connector Cb are connected in parallel to the power transmission circuit 42.

また、送電コイル431は、共振用コンデンサ661が直列あるいは並列で接続されることにより共振回路(送電共振回路)を構成する。また、送電コイル431と対になる送電コイル432も、共振用コンデンサ662が直列あるいは並列で接続されることにより共振回路(送電共振回路)を構成する。すなわち、送電コイル431、432は、それぞれが送電共振回路を形成し、駆動回路62から供給される交流電力に応じた磁界を発生させる。 The power transmission coil 431 forms a resonant circuit (power transmission resonant circuit) by being connected in series or parallel to a resonant capacitor 661. The power transmission coil 432, which is paired with the power transmission coil 431, also forms a resonant circuit (power transmission resonant circuit) by being connected in series or parallel to a resonant capacitor 662. That is, the power transmission coils 431 and 432 each form a power transmission resonant circuit and generate a magnetic field according to the AC power supplied from the drive circuit 62.

また、図4に示す回路構成例において、受電回路22においては、コネクタCcとコネクタCdが整流平滑回路52に対して並列に接続される。このため、コネクタCcに接続される受電コイル231とコネクタCdに接続される受電コイル232は、受電回路22に対して並列接続される。 In the circuit configuration example shown in FIG. 4, in the power receiving circuit 22, the connectors Cc and Cd are connected in parallel to the rectifying and smoothing circuit 52. Therefore, the power receiving coil 231 connected to the connector Cc and the power receiving coil 232 connected to the connector Cd are connected in parallel to the power receiving circuit 22.

また、受電コイル231は、共振用コンデンサ511が直列あるいは並列で接続されることにより共振回路(受電共振回路)を構成する。また、受電コイル231と対になる受電コイル232も、共振用コンデンサ512が直列あるいは並列で接続されることにより共振回路(受電共振回路)を構成する。すなわち、受電コイル231、232は、それぞれが受電共振回路を形成し、それぞれが送電コイル431、432から受電する交流電力を整流平滑回路52へ供給する。これにより、整流平滑回路52には、受電コイル231が受電する電力と受電コイル232が受電する電力とを合わせた電力が供給される。 The receiving coil 231 forms a resonant circuit (receiving resonant circuit) by connecting a resonant capacitor 511 in series or parallel to the receiving coil 231. The receiving coil 232, which is paired with the receiving coil 231, also forms a resonant circuit (receiving resonant circuit) by connecting a resonant capacitor 512 in series or parallel to the receiving coil 231. That is, the receiving coils 231 and 232 each form a receiving resonant circuit, and each supplies the AC power received from the transmitting coils 431 and 432 to the rectifying and smoothing circuit 52. As a result, the rectifying and smoothing circuit 52 is supplied with the combined power of the power received by the receiving coil 231 and the power received by the receiving coil 232.

なお、図3に示す回路構成では、受電コイル231と受電コイル232とが直列に接続される。このため、図3に示す受電回路22は、両方の受電コイル231、232が電力を受電しないと受電電力を出力できない。これに対して、図4に示す回路構成は、受電コイル231と受電コイル232とが並列に接続される。このため、図4に示す受電回路22は、一方の受電コイル231又は232が電力を受電しない場合であっても、何れか一方が受電した電力を出力できる。 In the circuit configuration shown in FIG. 3, the receiving coil 231 and the receiving coil 232 are connected in series. Therefore, the receiving circuit 22 shown in FIG. 3 cannot output received power unless both receiving coils 231, 232 receive power. In contrast, in the circuit configuration shown in FIG. 4, the receiving coil 231 and the receiving coil 232 are connected in parallel. Therefore, the receiving circuit 22 shown in FIG. 4 can output the power received by either one of the receiving coils 231 or 232 even if one of the receiving coils 231 or 232 does not receive power.

次に、第1実施形態に係る受電システム2を搭載したカート1の位置ずれによる送電コイル43と受電コイル23との結合係数の変動について説明する。
図5は、収納位置3におけるカート1の左右方向の位置ずれによる受電コイル231、232と送電コイル431、432との結合係数の変動について説明する。
図2に示すように、通路33、34は、カート1の車輪が通過し易いように車輪幅に対してマージンmを持つように形成される。マージンmが大きければ大きいほど、カート1を移動させやすくなる反面、カート1の左右方向へのずれによって、何れか一方の送電コイルと受電コイルとの間隔が大きくなってしまう。
Next, a description will be given of a change in the coupling coefficient between the power transmitting coil 43 and the power receiving coil 23 due to a positional shift of the cart 1 on which the power receiving system 2 according to the first embodiment is mounted.
FIG. 5 illustrates a change in the coupling coefficient between the power receiving coils 231, 232 and the power transmitting coils 431, 432 due to a lateral positional shift of the cart 1 in the storage position 3. FIG.
2, the passages 33 and 34 are formed with a margin m relative to the wheel width so that the wheels of the cart 1 can easily pass through. The larger the margin m, the easier it is to move the cart 1. However, the gap between either the power transmitting coil or the power receiving coil increases due to the left-right shift of the cart 1.

第1実施形態に係わる送受電システムは、左右に一対の送電コイルと一対の受電コイルとを有する。すなわち、カート1が左右方向にずれて、一方の送電コイル431(432)と受電コイル231(232)とが離れると他方の送電コイル432(431)と受電コイル232(231)とが接近する。しかしながら、左右方向のずれ幅(マージン)が大きすぎると、受電電力が安定しなくなる可能性がある。このため、図5に示すような特性に基づいて、マージンmを設定するようにすれば良い。 The power transmission and reception system according to the first embodiment has a pair of power transmission coils and a pair of power receiving coils on the left and right. That is, when the cart 1 shifts left and right and one of the power transmission coils 431 (432) and the power receiving coil 231 (232) separates, the other power transmission coil 432 (431) and the power receiving coil 232 (231) approach each other. However, if the left and right shift (margin) is too large, the received power may become unstable. For this reason, the margin m may be set based on the characteristics shown in FIG. 5.

図5では、左右方向におけるカート1の中央位置がガイドベース32の中央位置(基準位置)Cにある場合(カート1が基準位置に停止した場合)をレール位置が「3」であるとする。例えば、車輪1311、1312が通路33、34の中央位置にある場合、左右方向におけるカート1の中央位置がガイドベース32の中央位置(基準位置)Cとなる。 In FIG. 5, when the center position of cart 1 in the left-right direction is at center position (reference position) C of guide base 32 (when cart 1 stops at the reference position), the rail position is "3." For example, when wheels 1311, 1312 are in the center positions of aisles 33, 34, the center position of cart 1 in the left-right direction becomes center position (reference position) C of guide base 32.

レール位置が「3」である場合、カート1の左側に設置される送電コイル431とカート1の左側面に取り付けた受電コイル231との結合係数は「0.3」になる。また、レール位置が「3」である場合、カート1の右側に設置される送電コイル432とカート1の右側面に取り付けた受電コイル232との結合係数も「0.3」になっている。すなわち、カート1の中央位置がガイドレール3の中央位置Cにある場合、左右の受電コイル231、232は同程度の電力を受電できる。 When the rail position is "3", the coupling coefficient between the power transmission coil 431 installed on the left side of the cart 1 and the power receiving coil 231 attached to the left side of the cart 1 is "0.3". Also, when the rail position is "3", the coupling coefficient between the power transmission coil 432 installed on the right side of the cart 1 and the power receiving coil 232 attached to the right side of the cart 1 is also "0.3". In other words, when the center position of the cart 1 is at the center position C of the guide rail 3, the left and right power receiving coils 231, 232 can receive the same amount of power.

また、カート1が中央位置Cから左側にずれて収納されると、左側の送電コイル431と受電コイル231とが接近し、右側の送電コイル432と受電コイル232とが離間する。このため、カート1が中央位置Cから左側にずれて収納されると、送電コイル431と受電コイル231とは結合係数が上昇し、送電コイル432と受電コイル232とは結合係数が低下する。 In addition, when the cart 1 is stored shifted to the left from the central position C, the power transmission coil 431 and the power receiving coil 231 on the left side approach each other, and the power transmission coil 432 and the power receiving coil 232 on the right side move away from each other. Therefore, when the cart 1 is stored shifted to the left from the central position C, the coupling coefficient between the power transmission coil 431 and the power receiving coil 231 increases, and the coupling coefficient between the power transmission coil 432 and the power receiving coil 232 decreases.

例えば、図5に示す例では、カート1が中央よりも左側にずれてレール位置が「2」になると、左側の送電コイル431と受電コイル231との結合係数が約「0.35」、右側の送電コイル432と受電コイル232との結合係数が約「0.25」となる。また、レール位置「2」よりもさらにカート1が左にずれてレール位置が「1」になると、左側の送電コイル431と受電コイル231との結合係数が約「0.4」、右側の送電コイル432と受電コイル232との結合係数が約「0.2」となる。 For example, in the example shown in FIG. 5, when the cart 1 shifts left of the center and the rail position becomes "2", the coupling coefficient between the left power transmission coil 431 and the power receiving coil 231 becomes approximately "0.35", and the coupling coefficient between the right power transmission coil 432 and the power receiving coil 232 becomes approximately "0.25". Furthermore, when the cart 1 shifts further left from the rail position "2" and the rail position becomes "1", the coupling coefficient between the left power transmission coil 431 and the power receiving coil 231 becomes approximately "0.4", and the coupling coefficient between the right power transmission coil 432 and the power receiving coil 232 becomes approximately "0.2".

また、カート1が中央位置Cから右側にずれて収納されると、左側の送電コイル431と受電コイル231とが離間し、右側の送電コイル432と受電コイル232とが接近する。このため、カート1が中央位置Cから右側にずれて収納されると、送電コイル431と受電コイル231とは結合係数が低下し、送電コイル432と受電コイル232とは結合係数が上昇する。 In addition, when the cart 1 is stored shifted to the right from the central position C, the power transmission coil 431 and the power receiving coil 231 on the left side move away from each other, and the power transmission coil 432 and the power receiving coil 232 on the right side move closer to each other. Therefore, when the cart 1 is stored shifted to the right from the central position C, the coupling coefficient between the power transmission coil 431 and the power receiving coil 231 decreases, and the coupling coefficient between the power transmission coil 432 and the power receiving coil 232 increases.

例えば、図5に示す例では、カート1が中央よりも右側にずれてレール位置が「4」になると、左側の送電コイル431と受電コイル231との結合係数が約「0.25」、右側の送電コイル432と受電コイル232との結合係数が約「0.35」となる。また、レール位置「4」よりもさらにカート1が右にずれてレール位置が「5」になると、左側の送電コイル431と受電コイル231との結合係数が約「0.2」、右側の送電コイル432と受電コイル232との結合係数が約「0.4」となる。 For example, in the example shown in FIG. 5, when the cart 1 shifts to the right of the center and the rail position becomes "4", the coupling coefficient between the left power transmission coil 431 and the power receiving coil 231 becomes approximately "0.25", and the coupling coefficient between the right power transmission coil 432 and the power receiving coil 232 becomes approximately "0.35". Furthermore, when the cart 1 shifts further to the right from the rail position "4" and the rail position becomes "5", the coupling coefficient between the left power transmission coil 431 and the power receiving coil 231 becomes approximately "0.2", and the coupling coefficient between the right power transmission coil 432 and the power receiving coil 232 becomes approximately "0.4".

図5に示すように、実施形態に係わる送受電システムでは、カート1が左右方向にずれても、対の送電コイル43と対の受電コイル23とは結合係数が高くなる組み合わせと低下する組み合わせとが構成できる。すなわち、一方の受電コイルが受電する電力が低下しても、他方の受電コイルが受電する電力が上昇する。図5に示す例では、レール位置が「1」~「5」の間において、左側の送電コイル431と受電コイル231との結合係数の上昇率(低下率)と右側の送電コイル432と受電コイル232との結合係数の低下率(上昇率)とは、同程度である。このため、受電システム2全体としては、カート1が左右どちらかの側に偏って収納されても、レール位置「1」~「5」の間であれば、必要な非接触による受電電力(例えば20W)が確保できる。 As shown in FIG. 5, in the power transmission and receiving system according to the embodiment, even if the cart 1 is shifted to the left or right, the pair of power transmission coils 43 and the pair of power receiving coils 23 can be combined to have a high coupling coefficient and a low coupling coefficient. In other words, even if the power received by one power receiving coil decreases, the power received by the other power receiving coil increases. In the example shown in FIG. 5, when the rail positions are between "1" and "5", the rate of increase (decrease) of the coupling coefficient between the left power transmission coil 431 and the power receiving coil 231 is about the same as the rate of decrease (decrease) of the coupling coefficient between the right power transmission coil 432 and the power receiving coil 232. Therefore, for the power receiving system 2 as a whole, even if the cart 1 is stored biased to the left or right, the necessary non-contact receiving power (e.g., 20 W) can be secured as long as the rail positions are between "1" and "5".

一方、カート1の位置がレール位置「1」よりもさらに左に偏る場合、接近する左側の送電コイル431と受電コイル231との結合係数はさらに高くなるものの、離反する右側の送電コイル432と受電コイル232との結合係数は急激に低下する。例えば、図5におけるレール位置が「0」の場合、送電コイル432と受電コイル232との結合係数が急激に低下し、受電システム2全体としての受電電力も急激に低下する。ただし、図4に示した受電コイル231と受電コイル232とが並列に接続される受電回路22では、受電コイル232が電力を受電しない場合でも受電コイル231が受電した電力を出力することができる。 On the other hand, if the position of the cart 1 is shifted further to the left of rail position "1", the coupling coefficient between the approaching power transmission coil 431 on the left side and the power receiving coil 231 becomes higher, but the coupling coefficient between the moving away power transmission coil 432 on the right side and the power receiving coil 232 drops sharply. For example, when the rail position in FIG. 5 is "0", the coupling coefficient between the power transmission coil 432 and the power receiving coil 232 drops sharply, and the received power of the power receiving system 2 as a whole also drops sharply. However, in the power receiving circuit 22 in which the power receiving coil 231 and the power receiving coil 232 shown in FIG. 4 are connected in parallel, the power received by the power receiving coil 231 can be output even if the power receiving coil 232 does not receive power.

また、カート1の位置がレール位置「5」よりもさらに右に偏る場合、離反する左側の送電コイル431と受電コイル231との結合係数が急激に低下する。例えば、図5におけるレール位置が「6」の場合、送電コイル431と受電コイル231との結合係数が急激に低下し、受電システム2全体としての受電電力も急激に低下する。ただし、図4に示した受電コイル231と受電コイル232とが並列に接続される受電回路22では、受電コイル231が電力を受電しない場合でも受電コイル232が受電した電力を出力することができる。 In addition, if the position of the cart 1 is shifted further to the right than rail position "5", the coupling coefficient between the separated left transmitting coil 431 and the receiving coil 231 drops sharply. For example, when the rail position in FIG. 5 is "6", the coupling coefficient between the transmitting coil 431 and the receiving coil 231 drops sharply, and the received power of the entire power receiving system 2 also drops sharply. However, in the receiving circuit 22 in which the receiving coil 231 and the receiving coil 232 shown in FIG. 4 are connected in parallel, the receiving coil 232 can output the received power even when the receiving coil 231 is not receiving power.

従って、実施形態に係わる送受電システムは、受電電力が急低下しない範囲で通路33および34のレール幅を設計することが望ましい。例えば、図5に示す特性に従えば、カート1がレール位置「1」~「5」の間に収まるようなマージンmを特定し、通路33および34の幅(レール幅)を設計する。 Therefore, in the power transmission and reception system according to the embodiment, it is desirable to design the rail width of the passages 33 and 34 within a range in which the received power does not suddenly drop. For example, according to the characteristics shown in FIG. 5, the margin m is specified so that the cart 1 fits between rail positions "1" to "5," and the width (rail width) of the passages 33 and 34 is designed.

以上のように、第1実施形態に係わる送受電システムは、カートを移動させやすくなる(収納しやすくなる)マージンを持った幅で通路を形成でき、通路の幅におけるマージンによってカートが左右に偏って収納されたとしても、必要な電力を非接触で伝送できる。すなわち、実施形態に係わる送受電システムによれば、安定した非接触におる電力伝送と、カート収納時の出し入れのしやすさとを両立できる。 As described above, the power transmission and reception system according to the first embodiment can form an aisle with a width that allows for a margin that makes it easy to move (store) a cart, and can transmit the necessary power contactlessly even if the cart is stored unevenly to the left or right due to the margin in the width of the aisle. In other words, the power transmission and reception system according to the embodiment can achieve both stable contactless power transmission and ease of loading and unloading the cart when storing it.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係わる送受電システムについて説明する。
図6は、第2実施形態に係る送受電システムの受電システム2002が搭載されたカート1を送電システム2004が設置された収納位置3に収納した状態を示す斜視図である。
第2実施形態に係る送受電(非接触給電)システムは、送電コイルの配置と受電コイルの配置とが第1実施形態に係わる送受電システムと異なる。図6に示す送受電システムの構成は、図1および図2に示す構成と比べて、送電コイル2431、2432の配置と受電コイル2231、2232の配置とが異なっている。
Second Embodiment
Next, a power transmitting and receiving system according to a second embodiment will be described.
FIG. 6 is a perspective view showing a state in which the cart 1 on which the power receiving system 2002 of the power transmitting and receiving system according to the second embodiment is mounted is stored in the storage position 3 in which the power transmitting system 2004 is installed.
The power transmission and reception (non-contact power supply) system according to the second embodiment differs from the power transmission and reception system according to the first embodiment in the arrangement of the power transmission coil and the power reception coil. The configuration of the power transmission and reception system shown in Fig. 6 differs from the configurations shown in Figs. 1 and 2 in the arrangement of the power transmission coils 2431 and 2432 and the arrangement of the power reception coils 2231 and 2232.

なお、図6に示す送受電システムの構成は、送電コイルおよび受電コイルの配置と送電コイルおよび受電コイルを配置するための構成以外は、第1実施形態で説明したものと同様であるため、同一箇所に同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。また、図6および図7に示す受電回路22および送電回路42についても、図3又は図4に示す回路構成で実現されるものとし、同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。 The configuration of the power transmission and reception system shown in FIG. 6 is the same as that described in the first embodiment, except for the arrangement of the power transmission coil and the power receiving coil and the configuration for arranging the power transmission coil and the power receiving coil, and therefore the same parts are given the same reference numerals and detailed descriptions are omitted. Also, the power receiving circuit 22 and the power transmission circuit 42 shown in FIG. 6 and FIG. 7 are realized by the circuit configuration shown in FIG. 3 or FIG. 4, and the same reference numerals are given and detailed descriptions are omitted.

図6および図7に示す構成例において、受電システム(受電装置)2002は、一対の受電コイル2231、2232の配置が図1および図2に示す一対の受電コイル231、232の配置と異なる。第2実施形態に係わる受電システム2の受電コイル2231、2232は、カート1の底面にカート1が走行する床面と平行になるように左右に並べて取り付けられる。 6 and 7, the arrangement of the pair of power receiving coils 2231, 2232 in the power receiving system (power receiving device) 2002 is different from the arrangement of the pair of power receiving coils 231, 232 shown in FIGS. 1 and 2. The power receiving coils 2231, 2232 of the power receiving system 2 according to the second embodiment are attached side by side on the bottom surface of the cart 1 so as to be parallel to the floor surface on which the cart 1 travels.

また、送電システム(送電装置)2004は、一対の送電コイル2431、2432の配置が図1および図2に示す一対の送電コイル431、432の配置と異なる。第2実施形態に係わる送電システム2004の送電コイル2431、2432は、カート1の底面に取り付けられる受電コイル2231、2232と対向するようにガイドベース32に設置される。 In addition, the arrangement of the pair of power transmission coils 2431, 2432 in the power transmission system (power transmission device) 2004 differs from the arrangement of the pair of power transmission coils 431, 432 shown in Figures 1 and 2. The power transmission coils 2431, 2432 of the power transmission system 2004 according to the second embodiment are installed on the guide base 32 so as to face the power receiving coils 2231, 2232 attached to the bottom surface of the cart 1.

図7に示すように、受電コイル2231、2232は、受電面がガイドベース32に設置される送電コイル2431、2432の送電面と平行になるようにカート1に取り付けられる。受電コイル2231と受電コイル2232とは、受電コイルピッチ(第2の間隔)Prを空けて左右方向に並べて配置される。 As shown in FIG. 7, the power receiving coils 2231 and 2232 are attached to the cart 1 so that their power receiving surfaces are parallel to the power transmitting surfaces of the power transmitting coils 2431 and 2432 installed on the guide base 32. The power receiving coils 2231 and 2232 are arranged side by side in the left-right direction with a power receiving coil pitch (second interval) Pr between them.

送電コイル2431、2432は、送電面がカート1の底面に平行になるように左右に並べてガイドベース32に設置される。送電コイル2431と送電コイル2432とは、受電コイルピッチPrとは異なる送電コイルピッチ(第1の間隔)Ptを空けて左右方向に並べて配置される。受電コイルピッチPrと送電コイルピッチPtとは、異なる大きさとなるように構成される。 The power transmission coils 2431, 2432 are installed on the guide base 32 side by side so that the power transmission surface is parallel to the bottom surface of the cart 1. The power transmission coils 2431 and 2432 are arranged side by side in the left-right direction with a power transmission coil pitch (first interval) Pt that is different from the power receiving coil pitch Pr. The power receiving coil pitch Pr and the power transmission coil pitch Pt are configured to be different sizes.

図8、9、10は、第2実施形態に係わる送受電システムにおける受電コイルと送電コイルとの位置関係の例を示す図である。
図8および図9は、送電コイルピッチPtが受電コイルピッチPrよりも小さい場合(Pt<Prの場合)の例を示す図である。
ただし、図8および図9において、対となる2つの送電コイル2431、2432は、ガイドベース32における左右方向の中央位置(基準位置)に対して対称に配置されるものとする。また、対となる2つの受電コイル2231、2232は、カート1の底面において左右方向の中央位置に対して対称となるように配置されるものとする。また、ここでは、各送電コイル2431、2432の送電面および各受電コイル2231、2232の受電面は、同じ大きさであるものとする。
8, 9, and 10 are diagrams showing examples of the positional relationship between a power receiving coil and a power transmitting coil in a power transmitting and receiving system according to the second embodiment.
8 and 9 are diagrams showing an example in which the power transmitting coil pitch Pt is smaller than the power receiving coil pitch Pr (Pt<Pr).
8 and 9, the two paired power transmitting coils 2431, 2432 are arranged symmetrically with respect to the center position (reference position) in the left-right direction of the guide base 32. The two paired power receiving coils 2231, 2232 are arranged symmetrically with respect to the center position in the left-right direction on the bottom surface of the cart 1. Here, the power transmitting surface of each of the power transmitting coils 2431, 2432 and the power receiving surface of each of the power receiving coils 2231, 2232 are assumed to be the same size.

図8は、カート1の左右方向の中央位置とガイドベース32の中央位置(基準位置)とが一致するように収納位置3に収納された場合(カート1が中央(基準位置)に収納された場合)の送電コイル2431、2432と受電コイル2231、2232との位置関係を示す図である。 Figure 8 shows the positional relationship between the power transmission coils 2431, 2432 and the power receiving coils 2231, 2232 when the cart 1 is stored in storage position 3 so that the left-right center position of the cart 1 coincides with the center position (reference position) of the guide base 32 (when the cart 1 is stored in the center (reference position)).

図8に示すように、カート1が中央に収納された場合、受電コイル2231の受電面は、送電コイル2431の送電面に対して送電コイルピッチPtと受電コイルピッチPrとの差分の半分((Pr-Pt)/2)だけ左にずれた状態で対向する。また、カート1が中央に収納された場合、受電コイル2232の受電面は、送電コイル2432の送電面に対して送電コイルピッチPtと受電コイルピッチPrとの差分の半分((Pr-Pt)/2)だけ右にずれた状態で対向する。 As shown in FIG. 8, when the cart 1 is stored in the center, the power receiving surface of the power receiving coil 2231 faces the power transmitting surface of the power transmitting coil 2431, shifted to the left by half the difference between the power transmitting coil pitch Pt and the power receiving coil pitch Pr ((Pr-Pt)/2). Also, when the cart 1 is stored in the center, the power receiving surface of the power receiving coil 2232 faces the power transmitting surface of the power transmitting coil 2432, shifted to the right by half the difference between the power transmitting coil pitch Pt and the power receiving coil pitch Pr ((Pr-Pt)/2).

すなわち、図8に示すようにカート1が中央に収納された場合、受電コイル2231および2232の受電面と送電コイル2431および2432の送電面とが対向する総面積は、左右方向にPr-Ptの分だけ小さくなる。仮に、受電コイル2231、2232の受電面および送電コイル2431、2432の送電面における前後方向の長さが「a」で受電面および送電面の1面分の面積が「A」であるものとする。この場合、図8に示す状態において対向する総面積は、2A-(Pr-Pt)×aとなる。 That is, when the cart 1 is stored in the center as shown in FIG. 8, the total opposing area between the power receiving surfaces of the power receiving coils 2231 and 2232 and the power transmitting surfaces of the power transmitting coils 2431 and 2432 is reduced in the left-right direction by Pr-Pt. Let us assume that the length in the front-to-rear direction of the power receiving surfaces of the power receiving coils 2231 and 2232 and the power transmitting surfaces of the power transmitting coils 2431 and 2432 is "a", and the area of one surface of the power receiving surfaces and power transmitting surfaces is "A". In this case, the total opposing area in the state shown in FIG. 8 is 2A-(Pr-Pt) x a.

図9は、カート1の左右方向の中央位置がガイドベース32の中央位置(基準位置)から右にずれた状態で収納位置3に収納された場合(カート1が基準位置から右にずれて停止した場合)の送電コイル2431、2432と受電コイル2231、2232との位置関係を示す図である。また、図9は、カート1の位置が図8に示す位置から送電コイルピッチPtと受電コイルピッチPrとの差分の半分((Pr-Pt)/2)だけ右にずれた状態であるものとする。 Figure 9 is a diagram showing the positional relationship between the power transmission coils 2431, 2432 and the power receiving coils 2231, 2232 when the cart 1 is stored in storage position 3 with its left-right center position shifted to the right from the center position (reference position) of the guide base 32 (when the cart 1 stops shifted to the right from the reference position). Also, Figure 9 shows a state in which the position of the cart 1 is shifted to the right from the position shown in Figure 8 by half the difference between the power transmission coil pitch Pt and the power receiving coil pitch Pr ((Pr-Pt)/2).

図9に示すようにカート1が右にずれて収納された場合、受電コイル2231の受電面は、送電コイル2431の送電面と一致するように対向する。また、カート1が右にずれて収納された場合、受電コイル2232の受電面は、送電コイル2432の送電面に対して送電コイルピッチPtと受電コイルピッチPrとの差分(Pr-Pt)だけ右にずれた状態で対向する。 When the cart 1 is stored shifted to the right as shown in FIG. 9, the power receiving surface of the power receiving coil 2231 faces and coincides with the power transmitting surface of the power transmitting coil 2431. When the cart 1 is stored shifted to the right, the power receiving surface of the power receiving coil 2232 faces and is shifted to the right by the difference (Pr-Pt) between the power transmitting coil pitch Pt and the power receiving coil pitch Pr relative to the power transmitting surface of the power transmitting coil 2432.

図9に示すようにカート1が右にずれて収納された場合、受電コイル2231および2232の受電面と送電コイル2431および2432の送電面とが対向する総面積は、Pr-Pt分だけ小さくなる。仮に、受電コイル2231、2232の受電面および送電コイル2431、2432の送電面における前後方向の長さが「a」で1面分の面積が「A」とすると、図9に示す状態で対向する総面積は、2A-(Pr-Pt)×aとなる。 When the cart 1 is stored shifted to the right as shown in Figure 9, the total opposing area between the power receiving surfaces of the power receiving coils 2231 and 2232 and the power transmitting surfaces of the power transmitting coils 2431 and 2432 is reduced by Pr-Pt. If the length in the front-to-rear direction of the power receiving surfaces of the power receiving coils 2231, 2232 and the power transmitting surfaces of the power transmitting coils 2431, 2432 is "a" and the area of one surface is "A", then the total opposing area in the state shown in Figure 9 is 2A-(Pr-Pt) x a.

すなわち、Pt<Prとする場合、カート1の左右方向におけるずれが(Pr-Pt)以内であれば、図8および図9に示すように、受電コイル2231および2232の受電面と送電コイル2431および2432の送電面とが対向する総面積は、常に一定の大きさ(上述した例では、2A-(Pr-Pt)×a)に維持できる。 In other words, if Pt<Pr, and the left-right misalignment of the cart 1 is within (Pr-Pt), the total area of the opposing power receiving surfaces of the power receiving coils 2231 and 2232 and the power transmitting surfaces of the power transmitting coils 2431 and 2432 can always be maintained at a constant size (in the example above, 2A-(Pr-Pt) x a), as shown in Figures 8 and 9.

図10は、Pt>Prである場合に、カート1が中央に収納された状態での各送電コイルの送電面と各受電コイルの受電面との位置関係を示す図である。
ただし、図10においても、図8および図9と同様に、2つの送電コイル2431、2432と2つの受電コイル2231、2232とは、左右方向の中央位置に対して対称となるように配置されるものとする。また、各送電コイル2431、2432の送電面および各受電コイル2231、2232の受電面も、同じ大きさであるものとする。
FIG. 10 is a diagram showing the positional relationship between the power transmitting surface of each power transmitting coil and the power receiving surface of each power receiving coil in a state in which the cart 1 is stored in the center when Pt>Pr.
8 and 9, the two power transmitting coils 2431, 2432 and the two power receiving coils 2231, 2232 are arranged symmetrically with respect to the center in the left-right direction in Fig. 10. The power transmitting surfaces of the power transmitting coils 2431, 2432 and the power receiving surfaces of the power receiving coils 2231, 2232 are also the same size.

図10に示すように、Pt>Prである場合、カート1が中央に収納されると、受電コイル2231の受電面は、送電コイル2431の送電面に対して送電コイルピッチPtと受電コイルピッチPrとの差分の半分((Pt-Pr)/2)だけ右にずれた状態で対向する。また、受電コイル2232の受電面は、送電コイル2432の送電面に対して送電コイルピッチPtと受電コイルピッチPrとの差分の半分((Pr-Pt)/2)だけ左にずれた状態で対向する。 As shown in FIG. 10, when Pt>Pr, when the cart 1 is stored in the center, the power receiving surface of the power receiving coil 2231 faces the power transmitting surface of the power transmitting coil 2431, shifted to the right by half the difference between the power transmitting coil pitch Pt and the power receiving coil pitch Pr ((Pt-Pr)/2). Also, the power receiving surface of the power receiving coil 2232 faces the power transmitting surface of the power transmitting coil 2432, shifted to the left by half the difference between the power transmitting coil pitch Pt and the power receiving coil pitch Pr ((Pr-Pt)/2).

図10に示すように、Pt>Prである場合、カート1が中央に収納されると、受電コイル2231および2232の受電面と送電コイル2431および2432の送電面とが対向する総面積は、左右方向にPt-Prの分だけ小さくなる。仮に、受電コイル2231、2232の受電面および送電コイル2431、2432の送電面における前後方向の長さが「a」で受電面および送電面の1面分の面積が「A」であるものとする。この場合、図10に示す状態において対向する総面積は、図8および図9の場合と同様に、2A-(Pt-Pr)×aとなる。 As shown in FIG. 10, if Pt>Pr, when the cart 1 is stored in the center, the total area of the opposing power receiving surfaces of the power receiving coils 2231 and 2232 and the power transmitting surfaces of the power transmitting coils 2431 and 2432 is reduced in the left-right direction by Pt-Pr. Assume that the length in the front-to-rear direction of the power receiving surfaces of the power receiving coils 2231, 2232 and the power transmitting surfaces of the power transmitting coils 2431, 2432 is "a", and the area of one surface of the power receiving surfaces and power transmitting surfaces is "A". In this case, the total opposing area in the state shown in FIG. 10 is 2A-(Pt-Pr)×a, as in the cases of FIG. 8 and FIG. 9.

つまり、Pt>Prである場合も、Pt>Prである場合と同様に、カート1の左右方向におけるずれが(Pt-Pr)以内であれば、受電コイル2231および2232の受電面と送電コイル2431および2432の送電面とが対向する総面積は、常に一定の大きさ(上述の例では、2A-(Pr-Pt)×a)に維持できる。 In other words, when Pt>Pr, just as when Pt>Pr, so long as the misalignment in the left-right direction of the cart 1 is within (Pt-Pr), the total area of the opposing power receiving surfaces of the receiving coils 2231 and 2232 and the power transmitting surfaces of the transmitting coils 2431 and 2432 can always be maintained at a constant size (2A-(Pr-Pt) x a in the above example).

以上のように、第2実施形態に係わる送受電システムは、カート1の左右方向におけるずれが受電コイルピッチPrと送電コイルピッチPtとの差分の範囲以内であれば、各受電コイルの受電面と各送電コイルの送電面とが対向する総面積を常に一定に維持できる。この場合の総面積(例えば、2A-(Pr-Pt)×a)は、PrとPtとの差分(例えば、(Pr-Pt)×a)だけ小さくなる。このような総面積で必要な電力量を送電できるように設計すれば、第2実施形態に係わる送受電システムは、カート1が左右方向にずれても、常に必要な電力を送電できるものとなる。 As described above, the power transmission and receiving system according to the second embodiment can always maintain a constant total area where the power receiving surface of each power receiving coil faces the power transmitting surface of each power transmitting coil, so long as the misalignment of the cart 1 in the left-right direction is within the range of the difference between the power receiving coil pitch Pr and the power transmitting coil pitch Pt. In this case, the total area (e.g., 2A-(Pr-Pt) x a) is reduced by the difference between Pr and Pt (e.g., (Pr-Pt) x a). If designed to transmit the required amount of power with such a total area, the power transmission and receiving system according to the second embodiment can always transmit the required power even if the cart 1 is misaligned in the left-right direction.

すなわち、第2実施形態に係わる送受電システムは、受電コイルピッチPrと送電コイルピッチPtとの差分の範囲でカートの左右方向のずれを許容できる。言い換えると、第2実施形態に係わる送受電システムは、受電コイルピッチと送電コイルピッチとの差分の範囲でカートの左右方向のずれを許容しつつ、受電面と送電面とが対向する総面積を一定の大きさで確保できる。この結果として、カートが移動させやすくするマージン(余裕)を設けても、一定の受電電力量を確保できる非接触電力伝送を用いた送受電システムを提供できる。 That is, the power transmission and reception system according to the second embodiment can tolerate left-right misalignment of the cart within the range of the difference between the power receiving coil pitch Pr and the power transmitting coil pitch Pt. In other words, the power transmission and reception system according to the second embodiment can ensure a constant total area of opposing power receiving surfaces and power transmitting surfaces while allowing left-right misalignment of the cart within the range of the difference between the power receiving coil pitch and the power transmitting coil pitch. As a result, it is possible to provide a power transmission and reception system using non-contact power transmission that can ensure a constant amount of received power even when a margin (room) is provided to make it easier to move the cart.

なお、上述した第1および第2実施形態においては、非接触で電力を受電する受電装置を搭載するカートとしてショッピングカートを例に説明した。しかし、受電装置を搭載するカートは、ショッピングカートに限るものではなく、例えば、倉庫などで使われるピッキングカート等であっても構わない。 In the above-described first and second embodiments, a shopping cart has been used as an example of a cart equipped with a power receiving device that receives power contactlessly. However, the cart equipped with a power receiving device is not limited to a shopping cart, and may be, for example, a picking cart used in warehouses, etc.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載した内容を付記する。
[1]
カートに搭載する受電装置であって、
前記カートの位置が基準位置から第1の方向にずれると第1の送電コイルから取得する電力が増加する位置に設けた第1の受電コイルと、
前記カートの位置が前記基準位置から前記第1の方向にずれると前記第1の送電コイルとは異なる位置に設置した第2の送電コイルから受電する電力が減少する位置に設けた第2の受電コイルと、
前記第1の受電コイルと前記第2の受電コイルとが受電する電力を出力する受電回路と、
を有する受電装置。
[2]
前記第1の受電コイルは、前記カートの第1の側面に取り付けられ、前記カートの位置が基準位置から第1の側面の方向にずれると、前記第1の送電コイルとの結合係数が大きくなり、
前記第2の受電コイルは、前記カートにおいて前記第1の側面とは対称となる第2の側面に取り付けられ、前記カートの位置が基準位置から第1の側面の方向にずれると、前記第2の送電コイルとの結合係数が小さくなる、
[1]に記載の受電装置。
[3]
前記第1の受電コイルおよび前記第2の受電コイルは、床面において前記第1の方向に第1の間隔で並べて配置される第1の送電コイルおよび第2の送電コイルに対し、前記カートの前記床面と平行となる底面において前記第1の方向に第1の間隔とは異なる第2の間隔を空けて設けられる、
[1]に記載の受電装置。
[4]
カートに搭載する受電装置に非接触で電力を送電する送電装置であって、
前記送電装置は、
前記カートの位置が基準位置から第1の方向にずれると、前記カートに取り付けた第1の受電コイルが受電する電力が減少する位置に設けた第1の送電コイルと、
前記カートの位置が基準位置から第1の方向にずれると、前記カートに取り付けた第1の受電コイルとは取り付け位置が異なる第2の受電コイルが受電する電力が増加する位置に設けた第2の送電コイルと、
前記第1の送電コイルと前記第2の送電コイルとから電力を送電させる送電回路と、
を有する送電装置。
[5]
カートに搭載する受電装置と前記受電装置に非接触で電力を送電する送電装置とを有する送受電システムであって、
前記送電装置は、
基準位置に停止した前記カートに対向する位置に設けた第1の送電コイルと、
前記第1の送電コイルとは異なる位置に設けた第2の送電コイルと、
前記第1の送電コイルと前記第2の送電コイルとから電力を送電させる送電回路と、を有し、
前記受電装置は、
前記カートの位置が基準位置から第1の方向にずれると前記第1の送電コイルから取得する電力が増加する位置に設けた第1の受電コイルと、
前記カートの位置が前記基準位置から前記第1の方向にずれると前記第2の送電コイルから受電する電力が減少する位置に設けた第2の受電コイルと、
前記第1の受電コイルと前記第2の受電コイルとが受電する電力を出力する受電回路と、を有する、
送受電システム。
Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, and are included in the scope of the invention and its equivalents described in the claims.
The following is an appended summary of the contents of the claims as originally filed.
[1]
A power receiving device mounted on a cart,
a first power receiving coil provided at a position where power acquired from a first power transmitting coil increases when the position of the cart is displaced in a first direction from a reference position;
a second power receiving coil provided at a position where power received from a second power transmitting coil provided at a position different from the first power transmitting coil decreases when the position of the cart deviates from the reference position in the first direction;
a power receiving circuit that outputs the power received by the first power receiving coil and the second power receiving coil;
A power receiving device having the same.
[2]
the first power receiving coil is attached to a first side surface of the cart, and when a position of the cart is displaced from a reference position toward the first side surface, a coupling coefficient between the first power receiving coil and the first power transmitting coil increases;
the second power receiving coil is attached to a second side surface of the cart that is symmetrical to the first side surface, and when a position of the cart is displaced from a reference position toward the first side surface, a coupling coefficient between the second power receiving coil and the second power transmitting coil becomes smaller.
The power receiving device according to [1].
[3]
the first power receiving coil and the second power receiving coil are arranged at a second interval, which is different from the first interval, in the first direction on a bottom surface of the cart that is parallel to the floor surface, with respect to the first power transmitting coil and the second power transmitting coil that are arranged side by side at a first interval in the first direction on a floor surface;
The power receiving device according to [1].
[4]
A power transmitting device that transmits power to a power receiving device mounted on a cart in a non-contact manner,
The power transmitting device is
a first power transmitting coil provided at a position where power received by a first power receiving coil attached to the cart decreases when the position of the cart deviates from a reference position in a first direction;
a second power transmitting coil provided at a position where power received by a second power receiving coil, the second power receiving coil being attached at a different position from a first power receiving coil attached to the cart, increases when the position of the cart is displaced in a first direction from a reference position;
a power transmitting circuit that transmits power from the first power transmitting coil and the second power transmitting coil;
A power transmission device having the above structure.
[5]
A power transmission and reception system including a power receiving device mounted on a cart and a power transmitting device that transmits power to the power receiving device in a non-contact manner,
The power transmitting device is
a first power transmission coil provided at a position facing the cart stopped at a reference position;
a second power transmitting coil provided at a position different from that of the first power transmitting coil;
a power transmitting circuit that transmits power from the first power transmitting coil and the second power transmitting coil,
The power receiving device is
a first power receiving coil provided at a position where power acquired from the first power transmitting coil increases when the position of the cart deviates from a reference position in a first direction;
a second power receiving coil provided at a position where the power received from the second power transmitting coil decreases when the position of the cart deviates from the reference position in the first direction;
A power receiving circuit that outputs the power received by the first power receiving coil and the second power receiving coil.
Power transmission and receiving system.

1…ショッピングカート(カート)、2…受電システム(受電装置)、3…収納位置、4…送電システム(送電装置)、21…電子機器(負荷)、22…受電回路、231、232、2231、2232…受電コイル、33、34…通路(レール)、42…送電回路、431、432、2431、2432…送電コイル。 1... shopping cart (cart), 2... power receiving system (power receiving device), 3... storage position, 4... power transmission system (power transmitting device), 21... electronic device (load), 22... power receiving circuit, 231, 232, 2231, 2232... power receiving coil, 33, 34... passage (rail), 42... power transmitting circuit, 431, 432, 2431, 2432... power transmitting coil.

Claims (3)

カートに搭載する受電装置であって、
前記カートの位置が基準位置から第1の方向にずれると第1の送電コイルから取得する電力が増加する位置に設けた第1の受電コイルと、
前記カートの位置が前記基準位置から前記第1の方向にずれると前記第1の送電コイルとは異なる位置に設置した第2の送電コイルから受電する電力が減少する位置に設けた第2の受電コイルと、
前記第1の受電コイルと前記第2の受電コイルとが受電する電力を出力する受電回路と、
を有し、
前記第1の受電コイルおよび前記第2の受電コイルは、床面において前記第1の方向に第1の間隔で並べて配置される第1の送電コイルおよび第2の送電コイルに対し、前記カートの前記床面と平行となる底面において前記第1の方向に第1の間隔とは異なる第2の間隔を空けて設けられる、
受電装置。
A power receiving device mounted on a cart,
a first power receiving coil provided at a position where power acquired from a first power transmitting coil increases when the position of the cart is displaced in a first direction from a reference position;
a second power receiving coil provided at a position where power received from a second power transmitting coil provided at a position different from the first power transmitting coil decreases when the position of the cart deviates from the reference position in the first direction;
a power receiving circuit that outputs the power received by the first power receiving coil and the second power receiving coil;
having
the first power receiving coil and the second power receiving coil are arranged at a second interval, which is different from the first interval, in the first direction on a bottom surface of the cart that is parallel to the floor surface, with respect to the first power transmitting coil and the second power transmitting coil that are arranged side by side at a first interval in the first direction on a floor surface;
Powered device.
カートに搭載する受電装置に非接触で電力を送電する送電装置であって、
前記送電装置は、
前記カートの位置が基準位置から第1の方向にずれると、前記カートの床面と平行となる底面に取り付けた第1の受電コイルが受電する電力が減少する位置に設けた第1の送電コイルと、
前記カートの位置が基準位置から第1の方向にずれると、前記カートの前記底面に前記第1の受電コイルとは異なる位置に取り付けた第2の受電コイルが受電する電力が増加する位置に設けた第2の送電コイルと、
前記第1の送電コイルと前記第2の送電コイルとから電力を送電させる送電回路と、
を有し、
前記第1の送電コイルおよび前記第2の送電コイルは、前記第1の方向において前記第1の受電コイルと前記第2の受電コイルとの間隔とは異なる間隔で前記床面に並べて配置される、
送電装置。
A power transmitting device that transmits power to a power receiving device mounted on a cart in a non-contact manner,
The power transmitting device is
a first power transmitting coil provided at a position where a power received by a first power receiving coil attached to a bottom surface of the cart that is parallel to a floor surface of the cart decreases when a position of the cart deviates in a first direction from a reference position;
a second power transmitting coil provided at a position where power received by a second power receiving coil attached to a position different from that of the first power receiving coil on the bottom surface of the cart increases when the position of the cart is displaced in a first direction from a reference position;
a power transmitting circuit that transmits power from the first power transmitting coil and the second power transmitting coil;
having
the first power transmitting coil and the second power transmitting coil are arranged side by side on the floor surface at an interval different from an interval between the first power receiving coil and the second power receiving coil in the first direction.
Power transmission equipment.
カートに搭載する受電装置と前記受電装置に非接触で電力を送電する送電装置とを有する送受電システムであって、
前記送電装置は、
基準位置に停止した前記カートに対向する位置に設けた第1の送電コイルと、
前記第1の送電コイルとは異なる位置に設けた第2の送電コイルと、
前記第1の送電コイルと前記第2の送電コイルとから電力を送電させる送電回路と、を有し、
前記受電装置は、
前記カートの位置が基準位置から第1の方向にずれると前記第1の送電コイルから取得する電力が増加する位置に設けた第1の受電コイルと、
前記カートの位置が前記基準位置から前記第1の方向にずれると前記第2の送電コイルから受電する電力が減少する位置に設けた第2の受電コイルと、
前記第1の受電コイルと前記第2の受電コイルとが受電する電力を出力する受電回路と、を有し、
前記第1の送電コイルおよび前記第2の送電コイルは、床面において前記第1の方向に第1の間隔で並べて配置され、
前記第1の受電コイルおよび前記第2の受電コイルは、前記第1の送電コイルおよび前記第2の送電コイルに対し、前記カートの前記床面と平行となる底面において前記第1の方向に第1の間隔とは異なる第2の間隔を空けて設けられる、
送受電システム。
A power transmission and reception system including a power receiving device mounted on a cart and a power transmitting device that transmits power to the power receiving device in a non-contact manner,
The power transmitting device is
a first power transmission coil provided at a position facing the cart stopped at a reference position;
a second power transmitting coil provided at a position different from that of the first power transmitting coil;
a power transmitting circuit that transmits power from the first power transmitting coil and the second power transmitting coil,
The power receiving device is
a first power receiving coil provided at a position where power acquired from the first power transmitting coil increases when the position of the cart deviates from a reference position in a first direction;
a second power receiving coil provided at a position where the power received from the second power transmitting coil decreases when the position of the cart deviates from the reference position in the first direction;
a power receiving circuit that outputs the power received by the first power receiving coil and the second power receiving coil ,
the first power transmitting coil and the second power transmitting coil are arranged side by side at a first interval in the first direction on a floor surface,
the first power receiving coil and the second power receiving coil are provided at a second interval, different from the first interval, from the first power transmitting coil and the second power transmitting coil in the first direction on a bottom surface of the cart that is parallel to the floor surface;
Power transmission and receiving system.
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