JP2014225960A - Non-contact power-feeding device, moving body, and non-contact power-feeding system - Google Patents
Non-contact power-feeding device, moving body, and non-contact power-feeding system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014225960A JP2014225960A JP2013103628A JP2013103628A JP2014225960A JP 2014225960 A JP2014225960 A JP 2014225960A JP 2013103628 A JP2013103628 A JP 2013103628A JP 2013103628 A JP2013103628 A JP 2013103628A JP 2014225960 A JP2014225960 A JP 2014225960A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- power supply
- contact
- feeding
- side resonance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、移動体に対して非接触で給電する非接触給電装置、この非接触給電装置から非接触で受電する移動体、並びにこの移動体およびこの非接触給電装置を備えている非接触給電システムに関するものである。 The present invention relates to a non-contact power feeding device that feeds power to a moving body in a non-contact manner, a mobile body that receives power from the non-contact power feeding device in a non-contact manner, and a non-contact power feeding including the moving body and the non-contact power feeding device. It is about the system.
この種の非接触給電システムとして、下記非特許文献1に開示された非接触給電システムが知られている。この非接触給電システムを構成する移動体は、受電コイル、強磁性体および二次電池を含んで構成されている。移動体は、二次電池に蓄電された電力を用いて走行路上を走行する。受電コイルは、強磁性体に巻回されて、一方側端子が二次電池の正極側端子に接続され、他方側端子が二次電池の負極側端子に接続されている。この受電コイルでは、移動体の移動状態に応じて、後述するようにして走行路に沿って配設された複数の給電コイルのうちの最も近い1つの給電コイルとの間の電磁誘導によって、その両端に起電力(この1つの給電コイルに流れる電流によって発生する磁束変動により生じる起電力)が発生し、この発赤した起電力によって二次電池を充電する。
As this type of non-contact power supply system, a non-contact power supply system disclosed in Non-Patent
一方、移動体と共に非接触給電システムを構成する非接触給電装置は、複数の給電ユニット部と、1つの交流電源とを含んで構成されている。各給電ユニット部は、同じインダクタンスに規定された給電コイル、同じ容量値に規定された給電コンデンサおよび給電増幅器を含んで構成されて、共通の交流電源に対して並列に接続されている。具体的には、交流電源の一方側端子には、各給電ユニット部における給電増幅器の入力端子が接続されている。また、交流電源の他方側端子には、各給電ユニット部における給電コイルの他方側端子が接続されている。交流電源は、一定の周波数で所定の電力を供給する定電圧源で構成されている。また、給電増幅器の出力端子には給電コンデンサの一方側端子が接続され、給電コンデンサの他方側端子には給電コイルの一方側端子が接続されている。 On the other hand, a non-contact power feeding apparatus that constitutes a non-contact power feeding system together with a moving body includes a plurality of power feeding unit units and one AC power source. Each power supply unit section includes a power supply coil defined with the same inductance, a power supply capacitor defined with the same capacitance value, and a power amplifier, and is connected in parallel to a common AC power supply. Specifically, the input terminal of the power supply amplifier in each power supply unit is connected to one terminal of the AC power supply. In addition, the other terminal of the power feeding coil in each power feeding unit is connected to the other terminal of the AC power source. The AC power source is composed of a constant voltage source that supplies predetermined power at a constant frequency. Further, one side terminal of the power feeding capacitor is connected to the output terminal of the power feeding amplifier, and one side terminal of the power feeding coil is connected to the other side terminal of the power feeding capacitor.
この構成により、各給電ユニット部では、給電増幅器には共通の交流電源から交流電圧が常時供給されている。このため、給電増幅器は、供給されている交流電圧を増幅して、給電コンデンサおよび給電コイルの直列回路に供給することが常時可能になっている。 With this configuration, in each power supply unit, an AC voltage is constantly supplied from a common AC power supply to the power supply amplifier. For this reason, the power supply amplifier can always amplify the supplied AC voltage and supply it to the series circuit of the power supply capacitor and the power supply coil.
また、各給電ユニット部の給電コイルは、走行路に沿って走行路の内部に所定の間隔を置いて設置されると共に、移動体の受電コイルが近接した際に、受電コイルとの間で電磁誘導が可能な位置に配設されている。 In addition, the power supply coil of each power supply unit section is installed at a predetermined interval along the travel path and inside the travel path, and when the power reception coil of the moving body comes close to the power supply coil, It is arranged at a position where guidance is possible.
また、この非接触給電装置では、移動体の受電コイルに強磁性体が配設されているため、移動体と給電コイルとの間の距離(移動体の強磁性体と給電コイルとの間の距離)に応じて、給電コイルのインダクタンスが大きく変化する。この給電コイルのインダクタンスの変化を利用して、この非接触給電装置では、移動体との間の距離が所定の範囲内になっている給電コイルを有する1つの給電ユニット部は、その給電コイルと給電コンデンサとが共振回路として機能したときに移動体に対する給電を実行する。これにより、交流電源からこの給電ユニット部に供給される有効電力は大きくなる。 In this non-contact power feeding device, since the ferromagnetic body is disposed in the power receiving coil of the moving body, the distance between the moving body and the feeding coil (between the ferromagnetic body of the moving body and the feeding coil) The inductance of the feeding coil varies greatly according to the distance. In this non-contact power feeding device using the change in inductance of the power feeding coil, one power feeding unit having a power feeding coil whose distance from the moving body is within a predetermined range is When the power supply capacitor functions as a resonance circuit, power is supplied to the moving body. Thereby, the effective electric power supplied to this electric power feeding unit part from AC power supply becomes large.
一方、移動体との間の距離が所定の範囲よりも大きい給電コイルを有する他の給電ユニット部は、その給電コイルと給電コンデンサとが共振回路として機能していないため、移動体に対する給電は実行しない。これにより、交流電源からこれらの給電ユニット部に供給される有効電力は小さくなる。 On the other hand, other power supply units having a power supply coil whose distance to the moving body is larger than the predetermined range do not supply power to the mobile body because the power supply coil and the power supply capacitor do not function as a resonance circuit. do not do. Thereby, the effective electric power supplied to these electric power feeding unit parts from AC power supply becomes small.
このように、この非接触給電システムによれば、移動体の走行状態(走行路における絶対位置)に応じて、非接触給電装置の複数の給電ユニット部のうちの給電を行うべき給電ユニット部の給電コイルと給電コンデンサだけが共振回路として機能し、その他の給電ユニット部の給電コイルと給電コンデンサは共振回路として機能せず、給電コイルにほとんど電流が流れていない状態になる。したがって、この非接触給電システムによれば、非接触給電装置は、特別にスイッチ手段や移動体についての位置検出センサを用いることなく、移動体の走行状態に応じて、給電を行うべき給電ユニット部のみを作用させることが可能になっている。 Thus, according to this non-contact electric power feeding system, according to the traveling state (absolute position on the traveling path) of the moving body, the power feeding unit unit to be fed among the plurality of power feeding unit units of the non-contact power feeding device. Only the power supply coil and the power supply capacitor function as a resonance circuit, and the power supply coil and the power supply capacitor of the other power supply units do not function as a resonance circuit, so that almost no current flows through the power supply coil. Therefore, according to this non-contact power feeding system, the non-contact power feeding device is a power feeding unit unit that should perform power feeding according to the traveling state of the moving body without using a switch means or a position detection sensor for the moving body. It is possible to act only.
ところが、上記した従来の非接触給電システムには、以下のような解決すべき課題が存在している。すなわち、この非接触給電システムでは、給電対象である移動体側の受電コイルに強磁性体を配置して、走行路に間隔を設けて設置された複数の給電コイルと受電コイルとの間の相互間の距離に対するインダクタンスの変化を大きくすることで、移動体との間の距離が最も近い受電コイルを有する給電ユニット部においてのみ共振回路が形成されて、この給電ユニット部のみが移動体に対する給電を行うようにしている。 However, the above-described conventional contactless power supply system has the following problems to be solved. That is, in this non-contact power feeding system, a ferromagnetic material is arranged in the power receiving coil on the moving object side to be fed, and a space between the plurality of power feeding coils and the power receiving coils installed at intervals in the traveling path is provided. By increasing the change in inductance with respect to the distance, a resonance circuit is formed only in the power supply unit portion having the power receiving coil with the closest distance to the moving body, and only this power supply unit portion supplies power to the mobile body. I am doing so.
しかしながら、移動体との間の距離が最も近い受電コイルを有する給電ユニット部においてのみ共振回路が形成され、この受電コイルに隣り合う他の受電コイルを有する給電ユニット部では共振回路が全く形成されないようにするのは困難である。このため、この他の受電コイルを有する給電ユニット部においても、移動体との間の距離が比較的近い間は、移動体に対する給電が行われている。しかしながら、このようにして同じインダクタンスの給電コイルと同じ容量値の給電コンデンサとで構成される共振回路(つまり、共振周波数が同じ共振回路)が隣り合って作動状態にあるときには、相互干渉は避けられないことから、この従来の非接触給電システムには、給電コイル間の相互干渉に起因して、移動体に対する給電効率が低下するという解決すべき課題が存在している。 However, a resonance circuit is formed only in the power feeding unit portion having the power receiving coil that is the closest to the moving body, and no resonance circuit is formed in the power feeding unit portion having another power receiving coil adjacent to the power receiving coil. It is difficult to make. For this reason, also in the power supply unit portion having the other power receiving coil, power is supplied to the moving body while the distance from the moving body is relatively short. However, when a resonance circuit (that is, a resonance circuit having the same resonance frequency) composed of a supply coil having the same inductance and a supply capacitor having the same capacitance is adjacent to each other and is in an operating state, mutual interference is avoided. Therefore, this conventional non-contact power feeding system has a problem to be solved that the power feeding efficiency to the moving body is reduced due to the mutual interference between the power feeding coils.
本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、移動体に対する給電効率の低下を回避し得る非接触給電装置を提供することを主目的とする。また、この非接触給電装置から受電する移動体、並びにこの非接触給電装置およびこの移動体を備えた非接触給電システムを提供することを他の主目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and a main object of the present invention is to provide a non-contact power feeding device that can avoid a decrease in power feeding efficiency with respect to a moving body. It is another object of the present invention to provide a moving body that receives power from the non-contact power feeding apparatus, and a non-contact power feeding system including the non-contact power feeding apparatus and the moving body.
上記目的を達成すべく請求項1記載の非接触給電装置は、所定の移動路に沿って移動する移動体に対して磁界共鳴方式によって非接触で給電する非接触給電装置であって、共振周波数が互いに異なるn種(nは2以上の整数(以下同様))の給電側共振回路を複数個ずつ有すると共に、当該n種の給電側共振回路にそれぞれ配設されたn種の給電コイルを複数個ずつ有し、前記n種の給電コイルは、隣り合う当該給電コイル同士の共振周波数が一致しない状態で前記移動路に沿って間隔を空けて並設されている。
In order to achieve the above object, a contactless power supply device according to
また、請求項2記載の非接触給電装置は、請求項1記載の非接触給電装置において、前記共振周波数が異なる2種の前記給電側共振回路を複数個ずつ有すると共に、当該2種の給電側共振回路にそれぞれ配設された2種の前記給電コイルを複数個ずつ有し、前記2種の給電コイルは、前記移動路に沿って間隔を空けて交互に並設されている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the non-contact power supply device according to the first aspect, wherein the non-contact power supply device according to the first aspect includes a plurality of two types of the power supply side resonance circuits having different resonance frequencies. A plurality of the two types of the feeding coils respectively provided in the resonance circuit are provided, and the two types of the feeding coils are alternately arranged in parallel along the moving path.
また、請求項3記載の移動体は、共振周波数が互いに異なるn個(nは2以上の整数(以下同様))の受電側共振回路にそれぞれ配設されて磁界共鳴方式によって非接触で受電するn個の受電コイルと、前記各受電側共振回路から出力される交流電圧に基づいて生成される直流電圧で充電される二次電池とを備えている。 According to a third aspect of the present invention, the movable body is arranged in n power receiving side resonance circuits having different resonance frequencies (n is an integer of 2 or more (hereinafter the same)), respectively, and receives power in a non-contact manner by a magnetic resonance method. n power receiving coils, and a secondary battery charged with a DC voltage generated based on an AC voltage output from each of the power receiving side resonance circuits.
また、請求項4記載の移動体は、請求項3記載の移動体において、共振周波数が異なる2個の前記受電側共振回路にそれぞれ配設された2個の前記受電コイルを備えている。 According to a fourth aspect of the present invention, the mobile body according to the third aspect includes the two power receiving coils respectively disposed in the two power receiving side resonance circuits having different resonance frequencies.
また、請求項5記載の非接触給電システムは、請求項1記載の非接触給電装置と、請求項3記載の移動体とを備え、前記n種の給電側共振回路の前記共振周波数は、前記n個の受電側共振回路の前記共振周波数と同じに規定されている。 A contactless power supply system according to a fifth aspect includes the contactless power supply device according to the first aspect and the moving body according to the third aspect, wherein the resonance frequency of the n kinds of power supply side resonance circuits is the It is defined to be the same as the resonance frequency of the n power receiving side resonance circuits.
また、請求項6記載の非接触給電システムは、請求項2記載の非接触給電装置と、請求項4記載の移動体とを備え、前記2種の給電側共振回路の前記共振周波数は、前記2個の受電側共振回路の前記共振周波数と同じに規定されている。
A non-contact power feeding system according to claim 6 includes the non-contact power feeding device according to
請求項1記載の非接触給電装置および請求項5記載の非接触給電システムによれば、同じ共振周波数の給電側共振回路を構成する給電コイルが互いに隣り合った状態で並設される従来の非接触給電装置および非接触給電システムとは異なり、隣り合う給電コイル同士の共振周波数が一致しないため、隣り合う給電側共振回路間(隣り合う給電コイル間)の相互干渉を大幅に低減することができる。また、請求項3記載の移動体および請求項5記載非接触給電システムによれば、移動体には、n種の給電側共振回路の共振周波数と同じ共振周波数の受電側共振回路がn個配設されているため、移動体は、非接触給電装置において上記のように給電側共振回路(給電コイル)間での相互干渉を大幅に低減させつつ、この非接触給電装置から常時受電することができる。したがって、この非接触給電システムによれば、非接触給電装置から移動体に対する給電効率の低下を回避することができる。
According to the non-contact power supply apparatus according to
また、請求項2記載の非接触給電装置、請求項4記載の移動体および請求項6記載の非接触給電システムによれば、移動体に配設する受電コイルの数を最小限に抑えることができると共に、非接触給電装置において給電側共振回路に供給する交流信号の種類を最小限に抑えることができるため、給電側共振回路(給電コイル)間での相互干渉を大幅に低減し、かつ非接触給電装置から移動体に常時給電するようにしつつ、非接触給電装置、移動体および非接触給電システムの各構成を最も簡略化することができる。
Moreover, according to the non-contact power feeding device according to
以下、添付図面を参照して、非接触給電システム1の実施の形態について説明する。
Hereinafter, with reference to an accompanying drawing, an embodiment of non-contact
最初に、非接触給電システム1の構成について、図面を参照して説明する。
Initially, the structure of the non-contact electric
非接触給電システム1は、図1に示すように、移動体2と非接触給電装置3とを備え、非接触給電装置3が、所定の移動路4に沿って移動可能に構成された移動体2に対して磁気共鳴方式によって非接触で給電して、移動体2が、非接触給電装置3から受電した電力に基づいて移動するように構成されている。
As shown in FIG. 1, the non-contact
移動体2は、共振周波数fが互いに異なるn個(nは2以上の整数。以下同様)の受電側共振回路11にそれぞれ配設されたn個の受電コイル12と、各受電側共振回路11から出力される交流電圧Vrに基づいて直流電圧Vdを生成する整流平滑回路13と、各整流平滑回路13で生成される直流電圧Vdによって充電される二次電池14とを備えている。
The moving
具体的には、本例では一例として、移動体2は、受電側共振回路11aおよび受電側共振回路11bの2個(区別しないときには、「受電側共振回路11」ともいう)を備えている。これにより、受電側共振回路11aを構成する受電コイル12aおよび受電側共振回路11bを構成する受電コイル12bの2個(区別しないときには、「受電コイル12」ともいう)を備えている。また、各受電側共振回路11a,11bは、受電コイル12a,12b以外に不図示の受電コンデンサを含んで構成されて、それぞれの共振周波数が互いに異なる共振周波数fa,共振周波数fbに規定されている。また、各受電側共振回路11a,11bから出力される交流電圧Vra,Vrb(区別しないときには、「交流電圧Vr」ともいう)は、振幅がほぼ同じになるように受電コイル12のインダクタンス値および受電コンデンサの容量値が規定されている。
Specifically, as an example in this example, the moving
また、n個(本例では2個)の受電コイル12は、一例として、平面視環状(円形の環状、多角形の環状、楕円形の環状など)の平面コイル(またはスパイラル状コイル)に形成されて、互いに中心軸が一致する状態で近接して配設されている。また、このようにしてn個の受電コイル12が近接して配置されているため、各受電コイル12は、非接触給電装置3の後述する給電コイル22との間の距離がほぼ同等になるように設定される。
In addition, n (two in this example) power receiving coils 12 are formed as planar coils (or spiral coils) having an annular shape (circular annular shape, polygonal annular shape, elliptical annular shape, etc.) in plan view as an example. Thus, they are arranged close to each other with their central axes coinciding with each other. In addition, since the n power receiving coils 12 are arranged close to each other in this way, the distance between each power receiving coil 12 and a power feeding coil 22 described later of the non-contact
また、移動体2は、整流平滑回路13aおよび整流平滑回路13bの2個(区別しないときには、「整流平滑回路13」ともいう)を備えている。この場合、整流平滑回路13aは、受電側共振回路11aから出力される交流電圧Vraに基づいて直流電圧Vdaを生成し、整流平滑回路13bは、受電側共振回路11bから出力される交流電圧Vrbに基づいて直流電圧Vdbを生成する。また、各整流平滑回路13a,13bから出力される直流電圧Vda,Vdb(区別しないときには、「直流電圧Vd」ともいう)は図示しないダイオードによってダイオードオアされて二次電池14に供給される。本例では、上記したように交流電圧Vra,Vrbの振幅がほぼ同じになるように規定されているため、直流電圧Vda,Vdbの電圧値もほぼ同じに規定されている。これにより、二次電池14は、この電圧値に充電される。
The moving
非接触給電装置3は、n個の受電側共振回路11の共振周波数fと同じ共振周波数のn種の給電側共振回路21を複数個ずつ備えている。また、このn種の給電側共振回路21には、給電コイル22が不図示の給電コンデンサと共に配設されている。このため、非接触給電装置3は、n種の給電コイル22を複数個ずつ備えている。また、n種の給電コイル22は、隣り合う給電コイル22同士の共振周波数fが一致しない状態で移動路4に沿って間隔(一定の間隔)を空けて並設されている。
The non-contact
本例では一例として、移動体2側に2個の受電側共振回路11a,11bが配設されているため、これに対応して非接触給電装置3は、この2個の受電側共振回路11a,11bの共振周波数fa,fbと同じ共振周波数fa,fbの2種の給電側共振回路21a,21bをそれぞれ複数個ずつ備えている。また、各給電側共振回路21aには給電コイル22aが配設され、各給電側共振回路21bには給電コイル22aとは異なる種類の給電コイル22bが配設されている。このため、非接触給電装置3は、2種の給電コイル22a,22b(区別しないときには「給電コイル22」ともいう)を複数個ずつ備えている。したがって、この非接触給電装置3では、2種の給電コイル22a,22bが移動路4に沿って交互に間隔を空けて並設されている。また、各給電コイル22は、受電コイル12とほぼ同径の平面視環状(円形の環状、多角形の環状、楕円形の環状など)に形成されている。
In this example, as an example, the two power receiving
また、非接触給電装置3は、n種の給電側共振回路21の各共振周波数fと同じ周波数の交流信号Sを出力するn個の交流電源23と、受電側共振回路11毎に配設されて交流電源23から出力される共振周波数fと同じ周波数の交流信号Sを増幅して受電側共振回路11に出力する増幅回路24とを備えている。
The non-contact
本例では一例として、非接触給電装置3は共振周波数が異なる2種の給電側共振回路21a,21b(区別しないときには、「給電側共振回路21」ともいう)を備えているため、給電側共振回路21aの共振周波数faと同じ周波数の交流信号Saを出力する交流電源23aと、給電側共振回路21bの共振周波数fb(共振周波数fa,fbを区別しないときには「共振周波数f」ともいう)と同じ周波数の交流信号Sb(交流信号Sa,Sbを区別しないときには「交流信号S」ともいう)を出力する交流電源23bの2つ(交流電源23a,23bを区別しないときには「交流電源23」ともいう)を備えている。また、各給電側共振回路21aに接続された増幅回路24は、交流電源23aから周波数faの交流信号Saを入力すると共に増幅して給電側共振回路21aに出力し、各給電側共振回路21bに接続された増幅回路24は、交流電源23bから周波数fbの交流信号Sbを入力すると共に増幅して給電側共振回路21bに出力する。
In this example, as an example, the non-contact
次いで、上記の非接触給電システム1が適用された基板検査装置5の構成について説明する。なお、本例では、非接触給電システム1は、図2に示すように、基板検査装置5の一部を構成するX−Yテーブル6に適用されている。具体的には、X−Yテーブル6によってX軸方向およびY軸方向に移動させられる検査ヘッド7をY軸方向に移動させるためのY軸移動機構8を上記の移動体2として、このY軸移動機構8に対する給電のために適用されている。このため、以下では、このX−Yテーブル6についてのみ説明し、基板検査装置5の他の構成についての説明を省略する。
Next, the configuration of the
X−Yテーブル6は、図2に示すように、基板(不図示)が取り付けられる平面視方形の取付台31を備えている。また、X−Yテーブル6は、取付台31におけるX軸方向と平行な一対の辺に沿って配設された一対のガイドレール32,32と、一対のガイドレール32,32に移動自在に取り付けられた一対の移動台33,33と、Y軸方向と平行な状態で一対の移動台33,33間に掛け渡されて取り付けられたガイドレール34と、一対のガイドレール32,32のうちの一方のガイドレール32(本例では図2中において上方に配設されたガイドレール32)の両端側に配設された一対の軸受35,35によって両端側が回転自在に支持されたボールネジ36と、一方のガイドレール32に取り付けられてボールネジ36を回転駆動するモータ37と、ガイドレール34の両端側に配設された一対の軸受38,38によって回転自在に支持されたボールネジ39と、ガイドレール34に取り付けられてボールネジ39を回転駆動するモータ40とを備えている。また、一方のガイドレール32側の移動台33には、ボールネジ36が螺合されている。また、検査ヘッド7は、ガイドレール34に移動自在に取り付けられていると共に、ボールネジ39が螺合されている。
As shown in FIG. 2, the XY table 6 includes a mounting
上記の各構成要素のうちの、一対の移動台33,33、ガイドレール34、一対の軸受38,38、ボールネジ39およびモータ40により、検査ヘッド7をY軸方向に沿って移動させるY軸移動機構8が構成される。また、一対のガイドレール32,32、一対の軸受35,35およびボールネジ36により、Y軸移動機構8をX軸方向に沿って移動させるX軸移動機構が構成される。
Of the above-described components, a Y-axis movement that moves the
この構成により、X軸移動機構は、モータ37が外部から供給される電力によって作動してボールネジ36を回転させることにより、Y軸移動機構8を一対のガイドレール32,32に沿ってX方向に移動させる。また、Y軸移動機構8は、モータ40が外部から供給される電力によって作動してボールネジ39を回転させることにより、検査ヘッド7をガイドレール34に沿ってY軸方向に移動させる。
With this configuration, the X-axis movement mechanism operates the
続いて、Y軸移動機構8を構成するモータ40に対する給電のためにX−Yテーブル6に適用された非接触給電システム1について説明する。
Next, the non-contact
上記の移動体2としてのY軸移動機構8には、受電コイル12a,12bを有する受電側共振回路11a,11bと、整流平滑回路13a,13bと、二次電池14とが配設されている。この場合、二次電池14は、蓄電されている電力をモータ40や検査ヘッド7に供給する。また、各受電コイル12a,12bは、図2,3に示すように、一例として、一対のガイドレール32,32のうちの他方のガイドレール32に取り付けられた移動台33(モータ40が配設されている移動台33)の裏面33aに取り付けられている。
The Y-
一方、非接触給電装置3は、図2,3に示すように、給電側共振回路21a,21bを構成する各給電コイル22a,22bが、一例として他方のガイドレール32に並設されたコイル載置台41上に配設されている。具体的には、コイル載置台41の一面41aは、受電コイル12a,12bが取り付けられた移動台33の裏面33aに近接して、かつ平行な状態で対向するように形成されている。各給電コイル22a,22bは、この一面41a上に、移動台33の移動路4に沿って(このX−Yテーブル6においては、他方のガイドレール32が移動路4に相当するため、他方のガイドレール32に沿って)、交互に間隔を空けて並設されている。
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 3, the non-contact
なお、非接触給電装置3の各構成要素のうちの各給電コイル22a,22b以外の構成については、Y軸移動機構8を除くX−Yテーブル6の任意の部位に配設することができる。この構成を採用することにより、このX−Yテーブル6では(つまり、X−Yテーブル6を有する基板検査装置5では)、取付台31上においてX方向に沿って移動するY軸移動機構8に対して、コイル載置台41に各給電コイル22a,22bが配設された非接触給電装置3から非接触で給電されるため、Y軸移動機構8との間の電源ラインの配線が不要になっている。
Note that the components other than the power supply coils 22 a and 22 b among the components of the non-contact
次いで、非接触給電システム1の動作について、X−Yテーブル6の動作と共に説明する。
Next, the operation of the non-contact
非接触給電システム1では、非接触給電装置3の交流電源23aが、各給電側共振回路21aに接続されている増幅回路24に対して、給電側共振回路21aの共振周波数faと同じ周波数の交流信号Saを供給し、各増幅回路24がこの交流信号Saを増幅して、対応する給電側共振回路21aに出力する。これにより、各給電側共振回路21aは、共振状態に移行している。
In the non-contact
また、交流電源23bが、各給電側共振回路21bに接続されている増幅回路24に対して、給電側共振回路21bの共振周波数fbと同じ周波数の交流信号Sbを供給し、各増幅回路24がこの交流信号Sbを増幅して、対応する給電側共振回路21bに出力する。これにより、各給電側共振回路21bは、共振状態に移行している。
The
なお、この非接触給電システム1では、同じ共振周波数の給電側共振回路を構成する給電コイルが互いに隣り合った状態で並設される従来の非接触給電システムとは異なり、隣り合う給電コイル22同士の共振周波数fが一致しない状態で並設されている。このため、この非接触給電システム1では、隣り合う給電側共振回路21間(隣り合う給電コイル22間)の相互干渉が大幅に低減されている。
In this non-contact
この状態において、X−Yテーブル6では、X軸移動機構を構成するモータ37を作動させて、移動体2としてのY軸移動機構8を一対のガイドレール32,32に沿って移動させたときには、裏面33aに受電コイル12が取り付けられている移動台33が他方のガイドレール32(移動路4)に沿って移動する。この際に、移動台33に取り付けられた受電コイル12は、他方のガイドレール32に沿って並設されている複数の給電コイル22で形成されるコイル列の上を移動して、少なくともいずれかと対向した状態(ほぼ対向した状態も含む)で移動する。
In this state, in the XY table 6, when the
このため、移動台33に取り付けられた受電コイル12で構成される受電側共振回路11は、常にいずれか1つの給電コイル22(受電コイル12と対向している給電コイル22)を含む給電側共振回路21の共振周波数fと同じ共振周波数で共振している。 For this reason, the power receiving side resonance circuit 11 constituted by the power receiving coil 12 attached to the movable table 33 always includes any one power feeding coil 22 (the power feeding coil 22 facing the power receiving coil 12). The circuit 21 resonates at the same resonance frequency as the resonance frequency f of the circuit 21.
本例では、移動体2は、受電コイル12aで構成される共振周波数がfaの受電側共振回路11aと、受電コイル12bで構成される共振周波数がfbの受電側共振回路11bとを有しているため、受電コイル12a,12bと対向している給電コイル22が給電コイル22aのときには、共振周波数がfaに規定されている受電側共振回路11aが、給電コイル22aで構成される給電側共振回路21aの共振周波数faで磁界共鳴して共振する。
In this example, the moving
また、受電コイル12a,12bと対向している給電コイル22が給電コイル22bのときには、共振周波数がfbに規定されている受電側共振回路11bが、給電コイル22bで構成される給電側共振回路21bの共振周波数fbで磁界共鳴して共振する。
When the power feeding coil 22 facing the power receiving coils 12a and 12b is the
これにより、この非接触給電システム1では、給電コイル22aで構成される給電側共振回路21aが共振しているときには、給電側共振回路21aが交流電圧Vraを出力するため、整流平滑回路13aがこの交流電圧Vraから直流電圧Vdaを生成して二次電池14に供給し、給電コイル22bで構成される給電側共振回路21bが共振しているときには、給電側共振回路21bが交流電圧Vrbを出力するため、整流平滑回路13bがこの交流電圧Vrbから直流電圧Vdbを生成して二次電池14に供給する。
Thereby, in this non-contact electric
このため、X−Yテーブル6では、X軸移動機構によってY軸移動機構8を一対のガイドレール32,32に沿って移動させたとしても、Y軸移動機構8に配設されている二次電池14が非接触給電装置3からの非接触の給電によって常に充電されているため、この二次電池14に充電されている電力により、Y軸移動機構8を構成するモータ40や検査ヘッド7を常に作動させることが可能になっている。
Therefore, in the XY table 6, even if the Y-
このように、この非接触給電システム1では、移動体2は、共振周波数fが互いに異なるn個(上記の例では2個)の受電側共振回路11にそれぞれ配設されたn個の受電コイル12と、各受電側共振回路11から出力される交流電圧Vrに基づいて生成される直流電圧Vdで充電される二次電池14とを有し、非接触給電装置3は、n個の受電側共振回路11の共振周波数fと同じ共振周波数のn種の給電側共振回路21を複数個ずつ有すると共に、n種の給電側共振回路21にそれぞれ配設されたn種の給電コイル22を複数個ずつ有し、n種の給電コイル22は、隣り合う給電コイル22同士の共振周波数fが一致しない状態で移動路4に沿って間隔を空けて並設されている。
Thus, in this non-contact
したがって、この非接触給電装置3および非接触給電システム1によれば、同じ共振周波数の給電側共振回路を構成する給電コイルが互いに隣り合った状態で並設される従来の非接触給電システムとは異なり、隣り合う給電コイル22同士の共振周波数fが一致しないため、隣り合う給電側共振回路21間(隣り合う給電コイル22間)の相互干渉を大幅に低減することができる。また、この移動体2および非接触給電システム1によれば、移動体2には、n種の給電側共振回路21の共振周波数fと同じ共振周波数fの受電側共振回路11がn個配設されているため、移動体2は、非接触給電装置3において上記のように給電側共振回路21間での相互干渉を大幅に低減させつつ、この非接触給電装置3から常時受電することができる。したがって、この非接触給電システム1によれば、非接触給電装置3から移動体2に対する給電効率の低下を回避することができる。
Therefore, according to the non-contact
また、この非接触給電装置3、移動体2および非接触給電システム1によれば、異なる共振周波数fa,fbの2個の受電側共振回路11a,11bにそれぞれ配設された2個の受電コイル12a,12bを有して移動体2を構成し、2個の受電側共振回路11a,11bの共振周波数fa,fbと同じ共振周波数fa,fbの2種の給電側共振回路21a,21bを複数個ずつ有すると共に、2種の給電側共振回路21a,21bにそれぞれ配設された2種の給電コイル22a,22bを複数個ずつ有して非接触給電装置3を構成し、かつ移動路4に沿って間隔を空けて給電コイル22a,22bを交互に並設したことにより、移動体2に配設する受電コイル12a,12bの数を最小限に抑えることができると共に、非接触給電装置3において給電側共振回路21a,21bに供給する交流信号Sa,Sbの種類を最小限に抑えることができるため、給電側共振回路21間での相互干渉を大幅に低減し、かつ非接触給電装置3から移動体2に常時給電するようにしつつ、非接触給電装置3、移動体2および非接触給電システム1の各構成を最も簡略化することができる。
Further, according to the non-contact
なお、上記の非接触給電システム1では、上記の数値nを2とした例を挙げて説明したが、数値nは2に限定されず、3,4・・等、複数であれば任意の数にすることができる。しかしながら、数値nを多くし過ぎると、移動体2に配設する受電側共振回路11および整流平滑回路13の数が多くなり過ぎて、移動体2が大型化する。このため、5個程度までに抑えるのが好ましい。
In the non-contact
また、非接触給電システム1を基板検査装置5のX−Yテーブル6に適用した例を挙げて説明したが、この非接触給電システム1は、基板検査装置5以外にも適用することができる。例えば、決まった移動路を移動する移動体としての車に対する非接触給電にも適用することができる。
Moreover, although the example which applied the non-contact electric
1 非接触給電システム
2 移動体
3 非接触給電装置
11a,11b 受電側共振回路
12a,12b 受電コイル
14 二次電池
21a,21b 給電側共振回路
22a,22b 給電コイル
DESCRIPTION OF
Claims (6)
共振周波数が互いに異なるn種(nは2以上の整数(以下同様))の給電側共振回路を複数個ずつ有すると共に、当該n種の給電側共振回路にそれぞれ配設されたn種の給電コイルを複数個ずつ有し、
前記n種の給電コイルは、隣り合う当該給電コイル同士の共振周波数が一致しない状態で前記移動路に沿って間隔を空けて並設されている非接触給電装置。 A non-contact power supply device that supplies power in a non-contact manner by a magnetic resonance method to a moving body that moves along a predetermined movement path,
There are a plurality of n types (n is an integer of 2 or more (hereinafter the same)) of power supply side resonance circuits having different resonance frequencies, and n types of power supply coils respectively disposed in the n types of power supply side resonance circuits. Each having a plurality of
The n types of power feeding coils are non-contact power feeding devices arranged in parallel along the moving path in a state where the resonance frequencies of the adjacent power feeding coils do not coincide with each other.
前記2種の給電コイルは、前記移動路に沿って間隔を空けて交互に並設されている請求項1記載の非接触給電装置。 A plurality of the two types of the feeding-side resonance circuits having different resonance frequencies, and a plurality of the two types of the feeding coils respectively disposed in the two types of the feeding-side resonance circuits,
The non-contact power feeding device according to claim 1, wherein the two types of power feeding coils are alternately arranged in parallel along the moving path with a space therebetween.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013103628A JP2014225960A (en) | 2013-05-16 | 2013-05-16 | Non-contact power-feeding device, moving body, and non-contact power-feeding system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013103628A JP2014225960A (en) | 2013-05-16 | 2013-05-16 | Non-contact power-feeding device, moving body, and non-contact power-feeding system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014225960A true JP2014225960A (en) | 2014-12-04 |
Family
ID=52124248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013103628A Pending JP2014225960A (en) | 2013-05-16 | 2013-05-16 | Non-contact power-feeding device, moving body, and non-contact power-feeding system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014225960A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017051555A1 (en) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | 富士機械製造株式会社 | Coil for noncontact power supply and noncontact power supply system |
JPWO2018092192A1 (en) * | 2016-11-15 | 2019-08-08 | 株式会社Fuji | Non-contact power supply coupling unit, non-contact power supply device, and work machine |
-
2013
- 2013-05-16 JP JP2013103628A patent/JP2014225960A/en active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017051555A1 (en) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | 富士機械製造株式会社 | Coil for noncontact power supply and noncontact power supply system |
WO2017051556A1 (en) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | 富士機械製造株式会社 | Coil for noncontact power supply and noncontact power supply system |
CN108028127A (en) * | 2015-09-24 | 2018-05-11 | 富士机械制造株式会社 | Non-contact power coil and contactless power supply system |
JPWO2017051555A1 (en) * | 2015-09-24 | 2018-07-05 | 株式会社Fuji | Non-contact power supply coil and non-contact power supply system |
JPWO2017051556A1 (en) * | 2015-09-24 | 2018-07-12 | 株式会社Fuji | Non-contact power supply coil and non-contact power supply system |
US20180262063A1 (en) * | 2015-09-24 | 2018-09-13 | Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. | Non-contact power feeding coil and non-contact power feeding system |
US10672551B2 (en) * | 2015-09-24 | 2020-06-02 | Fuji Corporation | Non-contact power feeding coil and non-contact power feeding system |
JP2020098919A (en) * | 2015-09-24 | 2020-06-25 | 株式会社Fuji | Power reception coil and noncontact power supply system |
CN108028127B (en) * | 2015-09-24 | 2020-11-03 | 株式会社富士 | Coil for non-contact power supply and non-contact power supply system |
JPWO2018092192A1 (en) * | 2016-11-15 | 2019-08-08 | 株式会社Fuji | Non-contact power supply coupling unit, non-contact power supply device, and work machine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5891754B2 (en) | Wireless power feeding device and wireless power receiving device | |
US8907526B2 (en) | Power supply system, and fixed body and movable body therefor | |
JP6059202B2 (en) | Reverse winding induction power supply | |
JP6079026B2 (en) | Coil unit and wireless power feeder using the same | |
JP6526798B2 (en) | System and method for reactive power control in a dynamic inductive power transfer system | |
JP5338995B2 (en) | Power transmission system and power transmission device used in the power transmission system | |
JP5437650B2 (en) | Non-contact power feeding device | |
JP2011142559A (en) | Power feeding device, power receiving device, and wireless feeding system | |
EP3080825B1 (en) | Transmitter for inductive power transfer systems | |
JP6726159B2 (en) | Mobile power coupling and robot with mobile power coupling | |
US20190311848A1 (en) | Inductive power transfer assembly | |
JP2015023667A (en) | Moving mechanism | |
JP2014147160A5 (en) | ||
JP2014225960A (en) | Non-contact power-feeding device, moving body, and non-contact power-feeding system | |
JP6141613B2 (en) | Linear motion robot | |
JP2011176949A (en) | Noncontact power supply | |
US9780569B2 (en) | Modular data system with inductive energy transfer | |
WO2021057706A1 (en) | Device for wireless power transfer system for charging vehicle | |
JP2016039718A (en) | Non-contact power supply device | |
JP2018113765A (en) | Power transmission system and power transmission sheet | |
JP6164490B2 (en) | Non-contact power feeding device | |
JP6701231B2 (en) | Contactless power supply | |
CN113302815A (en) | Non-contact power supply system | |
JP5041364B2 (en) | Non-contact point power supply equipment | |
JP2005269857A (en) | Non-contact power feeder apparatus |