JP2023037037A - Non-contact power supply facility - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非接触給電設備に関する。 The present invention relates to contactless power supply equipment.
特許文献1~5は、非接触給電設備に関する技術を開示する。非接触給電設備は、特許文献1~5に開示されるように、電気自動車やハイブリッド自動車といった移動体が備えるバッテリの充電に用いられる。非接触給電設備から電気自動車への電力の伝送は、非接触給電設備が備える送電コイルと電気自動車が備える受電コイルとの間で実現される。非接触給電設備は、送電コイルに加えて、電源装置から得た電力を送電コイルからの非接触での電力伝送に適した電力に変換する電力変換部や、これらの動作を制御する制御部といった付帯装置を含む。
近年、複数の対象への給電を想定した非接触給電施設が検討されている。このような施設は、所定のエリアに存在する、複数台の対象に同時に給電するため、複数台の送電コイルと、それに対応する複数台の付帯装置と、を含む。同時に送電する対象の台数が増加すると、送電コイル・付帯装置の台数も増加し、付帯装置の調整作業又は付帯装置の点検作業といった非接触給電施設の点検や保守の負荷が増大することが想定される。 In recent years, non-contact power supply facilities have been studied assuming power supply to multiple targets. Such a facility includes a plurality of power transmission coils and a corresponding plurality of ancillary devices in order to simultaneously power a plurality of targets in a given area. If the number of targets to be transmitted simultaneously increases, the number of power transmission coils and auxiliary devices will also increase, and it is assumed that the load of inspection and maintenance of wireless power supply facilities such as adjustment work of auxiliary devices and inspection work of auxiliary devices will increase. be.
本発明は、点検や保守が容易に行える非接触給電設備を提供する。 The present invention provides non-contact power feeding equipment that facilitates inspection and maintenance.
本発明の一形態である非接触給電設備は、給電エリアに含まれる給電レーンに配置される複数のコイルユニットと、コイルユニットごとに接続される複数の電力変換部と、を備え、複数のコイルユニットは、給電レーンの延びる方向に沿って所定の間隔を設けて配置され、電力変換部は、給電エリアを挟むように設定される一対の設備配置エリアの少なくとも一方に配置されている。 A contactless power supply equipment according to one aspect of the present invention includes a plurality of coil units arranged in power supply lanes included in a power supply area, and a plurality of power conversion units connected to each coil unit, wherein a plurality of coils The units are arranged at predetermined intervals along the direction in which the power supply lane extends, and the power conversion section is arranged in at least one of a pair of equipment layout areas set so as to sandwich the power supply area.
非接触給電設備では、電力変換部が、設備配置エリアの少なくとも一方に配置されている。この設備配置エリアは、複数のコイルユニットが配置される複数の給電レーンを含む給電エリアを挟むように設定されている。つまり、電力変換部は、給電エリアの両脇の少なくとも一方に配置されており、給電レーンの間に配置されることがない。この配置によれば、給電レーンを横断することなく、電力変換部にアクセスすることが可能である。その結果、電力変換部を含む非接触給電設備の点検や保守を容易に行うことができる。 In the contactless power supply equipment, the power converter is arranged in at least one of the equipment layout areas. The equipment arrangement area is set so as to sandwich a power supply area including a plurality of power supply lanes in which a plurality of coil units are arranged. That is, the power converters are arranged on at least one of both sides of the power supply area, and are not arranged between the power supply lanes. With this arrangement, it is possible to access the power converter without crossing the power supply lane. As a result, it is possible to easily perform inspection and maintenance of the contactless power supply equipment including the power converter.
一形態において、コイルユニットは、電力変換部から受けた電力を出力するためのコイルを有し、コイルユニットには、コイルの形状に基づいて決まる基準方向が設定され、基準方向は、給電レーンが延びる方向に沿い、給電レーンに配置された複数のコイルユニットは、基準方向に沿って互いに間隔を設けて配置されていてもよい。この配置によれば、複数台のコイルユニットをひとつの給電レーンに好適に配置することができる。 In one aspect, the coil unit has a coil for outputting electric power received from the power conversion unit, a reference direction determined based on the shape of the coil is set in the coil unit, and the reference direction is the power supply lane. A plurality of coil units arranged in the power supply lane along the extending direction may be arranged with a space therebetween along the reference direction. With this arrangement, a plurality of coil units can be preferably arranged in one power supply lane.
一形態において、給電エリアは、給電レーンである第1給電レーンと、第1給電レーンに隣接する第2給電レーンと、を含み、複数のコイルユニットは、第1給電レーンに配置される複数の第1コイルユニットと、第2給電レーンに配置される複数の第2コイルユニットと、を含み、複数の第1コイルユニットは、複数の第2コイルユニットに対して、給電レーンの延びる方向において、重複しなくてもよい。この配置によれば、第1給電レーンに配置される第1コイルユニットから第2給電レーンに配置される第2コイルユニットまでの距離を大きくすることができる。従って、第1コイルユニットと第2コイルユニットとの相互の干渉を抑制することができる。 In one embodiment, the power supply area includes a first power supply lane that is a power supply lane and a second power supply lane adjacent to the first power supply lane, and the plurality of coil units are arranged in the first power supply lane. including a first coil unit and a plurality of second coil units arranged in a second power supply lane, wherein the plurality of first coil units are arranged relative to the plurality of second coil units in the direction in which the power supply lane extends, It doesn't have to be duplicated. With this arrangement, it is possible to increase the distance from the first coil unit arranged on the first power supply lane to the second coil unit arranged on the second power supply lane. Therefore, mutual interference between the first coil unit and the second coil unit can be suppressed.
本発明によれば、点検や保守が容易に行える非接触給電設備が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the non-contact electric power feeding equipment which can perform an inspection and maintenance easily is provided.
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
図1に示すように、実施形態に係る非接触給電設備1は、1台以上の対象に対して給電する。対象は、給電を必要とする機器、たとえば、充電のために給電を必要とするバッテリや、駆動のために給電を必要とする空調装置や冷凍装置を搭載する移動体である。例えば、対象は、バッテリを搭載する電気自動車及びハイブリッド自動車である。以下の説明では対象として電気自動車を例に説明し、単に「車両50」と称する。なお、対象は、車両に限定されない。対象として、ドローンといった飛行体を採用することも可能である。
As shown in FIG. 1, the contactless
また、以下の説明において、「前後方向X」と「左右方向Y」との用語を用いる。前後方向Xとは、車両50の移動する方向をいう。車両50は、給電中には停車している。前後方向Xとは、給電の開始前および終了後において、車両50が移動する方向を意味する。「左右方向Y」とは、前後方向Xに対して直角である方向をいう。
Also, in the following description, the terms “front-rear direction X” and “left-right direction Y” are used. The front-rear direction X refers to the direction in which the
実施形態の非接触給電設備1は、最大9台の停車中の車両50に対して給電が可能である。図1には、2台の車両50を例示する。この場合には、非接触給電設備1は、車両50が停車している位置に対応するコイルユニットCと電力変換部Tとを動作させると共に、車両50が停車していない位置に対応するコイルユニットCと電力変換部Tとの動作を停止する。なお、この9台という数字は、例示である。非接触給電設備1が給電可能な車両50の数は、設備に要求される仕様に応じて適宜設定してよい。
The contactless
給電する車両50の台数は、特に制限はない。つまり、非接触給電設備1は、1台だけの車両50に対して給電することもできるし、9台の車両50に対して同時に給電することもできる。さらに、異なる車両50への給電のタイミングも、互いに独立している。つまり、ある車両50に対する給電は、別の車両50に対する給電に左右されない。換言すると、ある車両50に対する給電において、給電を開始するタイミングと、給電を終了するタイミングは、別の車両50に対する給電に影響を受けることなく、決定することができる。
The number of
車両50への給電は、給電エリア40において実施される。給電エリア40が設定される場所は、種々の形態を取り得る。例えば、給電エリア40は、対象としてのタクシーが待機する場所であってもよい。また、給電エリア40は、対象としてのコンテナトラックが待機する場所であってもよい。また、給電エリア40は、対象としての自家用車が駐車する駐車場であってもよい。
Power is supplied to
給電エリア40には、最大9台の車両50を停車させることができる。なお、この9台という数字も、例示である。給電エリア40に停車可能な車両50の数は、設備に要求される仕様に応じて適宜設定してよい。給電エリア40は、3本の給電レーンを含む。なお、以下の説明において3本の給電レーンをそれぞれ区別する必要がある場合には、給電レーンR1、R2、R3の符号を付す。また、3本の給電レーンをそれぞれ区別する必要がない場合には、単に給電レーンRの符号を付す。
A maximum of nine
給電レーンRは、前後方向Xに延びる車線である。給電レーンRには、給電を受ける車両50が停車すべき位置として、いくつかの停止位置が設定されている。停止位置は、例えば、給電レーンRに描かれた停止線や枠線などによって示されてもよい。
The power supply lane R is a lane extending in the front-rear direction X. As shown in FIG. Several stop positions are set in the power supply lane R as positions at which the
給電レーンRは、左右方向Yに互いに離間している。例えば、ある給電レーンR1(第1給電レーン)は、隣接する別の給電レーンR2(第2給電レーン)に重複しない。給電レーンR1、R2の間には、所定の間隔が設けられていてもよいし、給電レーンR1、R2同士が互いに接していてもよい。給電レーンRのレーン幅RWは、少なくとも車両50の車両幅50Wよりも大きい。上述したように、給電エリア40が設定される場所の形態によって、対象となる車両50の種類が限定される。このような場合には、給電レーンRのレーン幅RWは、限定される車両50の種類に応じて設定されてもよい。たとえば、給電エリア40が、対象としてのタクシーが待機する場所であるならば、車両幅50Wはタクシーの車両幅であり、レーン幅RWはタクシーの車両幅より大きければよいし、給電エリア40が、対象としてのコンテナトラックが待機する場所であるならば、車両幅50Wはコンテナトラックの車両幅であり、レーン幅RWはコンテナトラックの車両幅より大きい。レーン幅RWは、すべての給電レーンRで同じであってもよいし、異なっていてもよい。たとえば、給電レーンR1と給電レーンR2のレーン幅RWが同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、給電レーンRの長さは、少なくとも、3台の車両50の全長の合計長さよりも長い。
The feed lanes R are separated from each other in the horizontal direction Y. As shown in FIG. For example, one feed lane R1 (first feed lane) does not overlap another adjacent feed lane R2 (second feed lane). A predetermined space may be provided between the power supply lanes R1 and R2, or the power supply lanes R1 and R2 may be in contact with each other. A lane width RW of the power supply lane R is at least greater than the
給電エリア40は、一対の設備配置エリア11、12に左右から挟まれている。より詳細には、一方の設備配置エリア11は、複数の給電レーンRのうち、もっとも左(もしくは右)に位置する給電レーンR1に左から(もしくは右から)隣接する。同様に、他方の設備配置エリア12は、複数の給電レーンRのうち、もっとも右(もしくは左)に位置する給電レーンR3に右から(もしくは左から)隣接する。設備配置エリア11、12は、給電エリア40および給電エリア40に含まれる給電レーンR1、R2、R3の外側に位置しており、給電レーンR1、R2、R3の間に設定されることはない。
The
このような設備配置エリア11、12によれば、設備配置エリア11、12が給電レーンR1、R2、R3の間に設定されることがないので、給電レーンR同士の間隔を狭くすることが可能になる。その結果、複数の給電レーンRを含む給電エリア40の幅を狭くすることができる。つまり、給電エリア40の面積を狭くすることができる。換言すると、単位面積あたりにおける給電可能な車両50の数を増加させることができる。
According to such
非接触給電設備1は、電源装置30から受けた電力を車両50に非接触で伝送する。この電源装置30は、例えば、電力系統であってもよいし、電力系統から独立した電力供給源であってもよい。例えば、電力系統に接続されていない太陽光発電設備であってもよい。なお、電源装置30は、非接触給電設備1の構成要素ではない。
The non-contact
非接触給電設備1は、複数の電力変換部と、複数のコイルユニットと、を有する。なお、以下の説明において、複数の電力変換部のそれぞれを区別する必要がある場合には、電力変換部T1、T2、T3との符号を付す。複数の電力変換部のそれぞれを区別する必要がない場合には、電力変換部Tとの符号を付す。同様に、複数のコイルユニットのそれぞれを区別する必要がある場合には、コイルユニットC1、C2、C3との符号を付す。複数のコイルユニットのそれぞれを区別する必要がない場合には、コイルユニットCとの符号を付す。電力変換部T1は、給電レーンR1に配置されたコイルユニットC1(第1コイルユニット)に対応する。同様に、電力変換部T2、T3は、給電レーンR2、R3にそれぞれ配置されたコイルユニットC2(第2コイルユニット)、C3に対応する。
The contactless
電力変換部Tは、コイルユニットCごとに接続されている。つまり、ひとつの電力変換部Tは、ひとつのコイルユニットCに接続されている。電力変換部Tは、電源装置30から受けた電力をコイルユニットCからの非接触での電力伝送に適した電力(たとえば、周波数100kHzの高周波交流電力)に変換する。実施形態では、電源装置30には主ケーブル31が接続されている。この主ケーブル31から、複数の支線ケーブル32が分岐されている。支線ケーブル32の先端は、各電力変換部Tに接続されている。なお、電源装置30と複数の電力変換部Tとの接続構成は、図1に示す例に限定されない。主ケーブル31及び支線ケーブル32は、路面RG(図2参照)に埋め込んでもよい。また、主ケーブル31及び支線ケーブル32は、地下に設けられた溝に設置してもよい。さらに、主ケーブル31及び支線ケーブル32が車両50の乗揚げに対して十分な強度を有する場合には、路面RGに設置してもよい。
The power converter T is connected to each coil unit C. As shown in FIG. That is, one power converter T is connected to one coil unit C. As shown in FIG. The power converter T converts the power received from the
コイルユニットCは、車両50が搭載する受電コイル51に対して、非接触給電で電力を伝送する。コイルユニットCは、少なくともコイル21(図3参照)を含む。コイル21は、図示しない筐体に収容されている。筐体内には、コイル21の他に、磁性部材であるフェライト板や、共振回路のように、コイルユニットCを構成する部品が収容されてもよい。コイル21は、リッツ線などの導線が巻き回されたスパイラルコイルやサーキュラコイルとも称される渦巻き状のコイルである。なお、コイル21は、その他の種類のものを採用してもよい。例えば、コイル21として、ソレノイド型のコイルを採用してもよい。
The coil unit C transmits power to a
1台のコイルユニットCは、1台の車両50に対して給電可能である。従って、9台の車両50に給電可能な非接触給電設備1は、9台のコイルユニットCを含む。コイルユニットCは、給電レーンRに配置されている。例えば、コイルユニットCは、それぞれの給電レーンRのレーン幅RWにおける略中央に配置されている。さらに、図2に示すように、コイルユニットC1は、路面RGに埋め込まれている。つまり、コイルユニットC1は、路面RGから突出しない。
One coil unit C can supply power to one
なお、コイルユニットCは、必ずしも路面RGに埋め込まれている必要はない。例えば、給電レーンRの間に車線変更を禁止するポールが設けられているような場合には、車両50は、給電レーンRを直進する。このような設備構成では、車両50がコイルユニットCを踏む可能性が低いので、コイルユニットCが路面RGから突出するように配置してもよい。つまり、コイルユニットCは、その全体が路面RG上に配置されていてもよいし、一部が路面RGより下に埋め込まれ、別の一部が路面RGから突出してもよい。さらに、複数台のコイルユニットCのうち、何台かは路面RGから突出し、その他は路面RGから突出しない配置でもよい。また、コイルユニットCは、例えば、給電しないときには路面RGから突出せず、給電するときには車両50の受電コイル51に近づくように路面RGに対して突出するものであってもよい。
Note that the coil unit C does not necessarily have to be embedded in the road surface RG. For example, if a pole prohibiting a lane change is provided between the power supply lanes R, the
ところで、図3に示すように、コイルユニットC1には、向きが設定されていることがある。具体的には、コイルユニットC1は、前後方向Xに対して平行に設置することが好ましいとされる向きを有する。コイルユニットC1の向きは、コイル21の形状によって規定される。つまり、コイルユニットC1の向きは、コイル21を収容する筐体の形状によって規定されるものではない。コイルユニットC1が向きを有する場合、コイル21の形状は、真円ではなく、長円である。そして、コイルユニットC1は、コイル21の短軸SXが前後方向Xに向くように配置されている。このような配置によれば、コイル21の長軸LYが左右方向Yに沿うので、コイルユニットC1に対する車両50の左右方向Yの位置ずれの許容幅を確保することができる。なお、ここでの例示ではコイル21の短軸SXが前後方向Xを向くように配置されているが、短軸SXとは異なる、コイル21の形状によって規定される方向が、前後方向Xを向くように配置されてもよい。
By the way, as shown in FIG. 3, the coil unit C1 may be oriented. Specifically, the coil unit C1 has an orientation that is preferably parallel to the front-rear direction X. As shown in FIG. The orientation of the coil unit C<b>1 is defined by the shape of the
コイルユニットCは、それぞれの給電レーンR1、R2、R3において前後方向Xに互いに離間して配置されている。例えば、給電レーンR3に配置されたコイルユニットC3同士の間隔CVは、少なくとも車両50の全長50Vより長い。このような設定によれば、停車してコイルユニットC3から給電される、前後方向Xに互いに隣接する車両50同士が互いに接触することがない。また、コイルユニットC3同士の間隔CVは、前後方向Xにおける電力変換部Tの長さよりも長い。なお、コイルユニットC3同士の間隔CVは、上記の設定が満たされていればよく、同一の給電レーンR3において、コイルユニットC3同士の間隔は、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。
The coil units C are arranged apart from each other in the front-rear direction X in the respective power supply lanes R1, R2, and R3. For example, the interval CV between the coil units C3 arranged in the power supply lane R3 is at least longer than the total length of the
また、給電レーンRに配置されたコイルユニットCの位置は、別の給電レーンRに配置されたコイルユニットCの位置と前後方向Xにおいて重複しない。換言すると、左右方向Yに平行な仮想線K1を設定したとき、複数のコイルユニットCが仮想線K1に位置することはない。互いに異なる給電レーンRに設けられた複数のコイルユニットCを通る別の仮想線K2を設定したとき、当該仮想線K2は、給電レーンRの左右方向Yに対して傾いている。つまり、仮想線K2上に配置された2台のコイルユニットC間の距離CW1は、両者が仮想線K1上に配置されたと仮定した場合(符号C2A参照)の2台のコイルユニットC間の距離CW2よりも長い。 In addition, the position of the coil unit C arranged in the power supply lane R does not overlap with the position of the coil unit C arranged in another power supply lane R in the front-rear direction X. As shown in FIG. In other words, when an imaginary line K1 parallel to the left-right direction Y is set, the plurality of coil units C are not located on the imaginary line K1. When another imaginary line K2 passing through a plurality of coil units C provided in different feed lanes R is set, the imaginary line K2 is inclined with respect to the left-right direction Y of the feed lane R. That is, the distance CW1 between the two coil units C arranged on the virtual line K2 is the distance between the two coil units C when it is assumed that both are arranged on the virtual line K1 (see symbol C2A). Longer than CW2.
電力変換部Tは、設備配置エリア11に配置されている。つまり、電力変換部Tは、給電エリア40および給電エリア40に含まれる給電レーンRには配置されない。また、設備配置エリア11は、給電レーンR1、R2の間に設定されることがない。同様に、設備配置エリア11は、給電レーンR2、R3の間に設定されることがない。従って、電力変換部Tも、給電レーンR1、R2の間及び給電レーンR2、R3の間に設定されることがない。電力変換部Tは、給電レーンR1に沿うように給電エリア40の外側に配置されている。
The power converter T is arranged in the
設備配置エリア11における電力変換部Tの配置の態様は、特に制限はない。例えば、図4に示すように電力変換部T1は、地面G上に配置されていてもよい。つまり、電力変換部T1は、地下に埋め込まれることなく、地面Gに配置されている。このような配置によれば、電力変換部T1を構成する各種構成要素に容易にアクセスすることができる。従って、非接触給電設備1は、点検や保守を容易に行うことができる。
There are no particular restrictions on the mode of arrangement of the power converters T in the
また、図5に示すように、電力変換部T1は、地面Gに現れることなく、地下に配置されてもよい。電力変換部T1は、開口部が地面に設けられた地下室11aに配置されており、開口部は蓋11bによって塞がれている。このような配置によれば、電力変換部T1が地面Gから突出することがない。
Moreover, as shown in FIG. 5, the power conversion unit T1 may be arranged underground without appearing on the ground surface G. The power converter T1 is arranged in a
ここで、設備配置エリア11、12は、給電エリア40を挟むように設定されている。そして、電力変換部Tは、これらの設備配置エリア11、12の少なくとも一方に配置されていればよい。実施形態では、全ての電力変換部Tは、一方の設備配置エリア11に配置されている。つまり、電力変換部Tは、他方の設備配置エリア12には配置されていない。なお、両方の設備配置エリア11、12に電力変換部Tを配置する例は、後述する変形例4、5において説明する。
Here, the
前述したように1台の電力変換部Tは、1台のコイルユニットCに接続される。そこで、電力変換部TからコイルユニットCまでの距離が最も短くなるように、電力変換部Tの配置される位置が決められている。例えば、左右方向Yに対して平行な仮想線K1上に、電力変換部TとコイルユニットCとが配置されてもよい。そうすると、コイルユニットCが前後方向Xに対して互いに離間しているので、電力変換部Tも前後方向Xに対して互いに離間する。さらに、互いに異なる給電レーンR1、R2、R3に配置されているコイルユニットC1、C2、C3は、互いに前後方向Xにおいて重複しない。従って、それぞれのコイルユニットC1、C2、C3から左右方向Yに対して平行となるようにケーブルを配置すると、電力変換部T同士が重複しない。このような配置によれば、電力変換部TをコイルユニットCに接続するケーブルの長さを短くすることができる。その結果、ケーブルの電気抵抗に起因する電力損失を低減することができる。 One power converter T is connected to one coil unit C as described above. Therefore, the position where the power conversion section T is arranged is determined so that the distance from the power conversion section T to the coil unit C is the shortest. For example, the power converter T and the coil unit C may be arranged on a virtual line K1 parallel to the left-right direction Y. Then, since the coil units C are separated from each other in the front-back direction X, the power converters T are also separated from each other in the front-back direction X. Furthermore, the coil units C1, C2, and C3 arranged in the power supply lanes R1, R2, and R3 different from each other do not overlap each other in the front-rear direction X. Therefore, if the cables are arranged parallel to the left-right direction Y from the respective coil units C1, C2, and C3, the power converters T do not overlap each other. With such an arrangement, the length of the cable connecting the power converter T to the coil unit C can be shortened. As a result, power loss due to the electrical resistance of the cable can be reduced.
電力変換部TとコイルユニットCとの構成についてさらに詳細に説明する。電力変換部TとコイルユニットCとの構成は、いくつかの態様を取り得る。 The configurations of the power conversion section T and the coil unit C will be described in more detail. The configuration of the power converter T and the coil unit C can take several forms.
図6(a)、図6(b)及び図6(c)に示すように、電源装置30とコイル21との間には、いくつかの電気的な構成要素が接続されている。これらの構成要素として、整流部22、PFC(Power Factor Correction)回路23、インバータ24、フィルタ25を例示する。なお、電源装置30とコイル21との間には、これらとは異なる電気的な構成要素を含んでもよい。
Several electrical components are connected between the
整流部22は、電源装置30及びPFC回路23に接続されている。整流部22は、電源装置から受けた電力を整流してPFC回路23に提供する。PFC回路23は、整流部22とインバータ24とに接続されている。PFC回路23は、整流部22から受けた電流の波形を整形することにより力率を改善し、インバータ24に提供する。インバータ24は、PFC回路23及びフィルタ25に接続されている。インバータ24は、PFC回路23から受けた電力を所定の周波数の電力に変換して、フィルタ25に提供する。フィルタ25は、インバータ24とコイル21に接続されている。フィルタ25は、インバータ24から受けた電力に含まれる高調波成分を除去して、コイル21に提供する。
The rectifying
これらの構成要素を含んで、電力変換部TとコイルユニットCとが構成される。コイル21を含む装置がコイルユニットCであり、コイル21を含まない装置が電力変換部Tである。
A power conversion section T and a coil unit C are configured including these components. A device that includes the
例えば、図6(a)に示すように、第1の態様として、電力変換部Tが整流部22とPFC回路23とインバータ24とを含み、コイルユニットCがフィルタ25とコイル21とを含むものとしてよい。また、図6(b)に示すように、第2の態様として、電力変換部Tが整流部22とPFC回路23を含み、コイルユニットCがインバータ24とフィルタ25とコイル21とを含むものとしてよい。さらに、図6(c)に示すように、第3の態様として、電力変換部Tが整流部22を含み、コイルユニットCがPFC回路23とインバータ24とフィルタ25とコイル21とを含むものとしてよい。
For example, as shown in FIG. 6A, in a first mode, the power converter T includes a
なお、電力変換部T及びコイルユニットCは、上述した要素の他に、必要に応じて適宜その他の要素を含んでもよい。また、電力変換部T及びコイルユニットCは、上述した要素の一部を適宜省略してもよい。 Note that the power conversion section T and the coil unit C may appropriately include other elements in addition to the elements described above, if necessary. Moreover, some of the above-described elements of the power conversion section T and the coil unit C may be omitted as appropriate.
<作用効果>
非接触給電設備1は、給電エリア40に含まれる給電レーンRに配置される複数のコイルユニットCと、コイルユニットCごとに接続されて、電源装置30から受けた電力をコイルユニットCからの非接触での電力伝送に適した電力に変換する複数の電力変換部Tと、を備える。複数のコイルユニットCは、前後方向Xである給電レーンRの延びる方向に沿って所定の間隔を設けて配置されている。電力変換部Tは、給電エリア40を挟むように設定される一対の設備配置エリア11、12のうち、一方の設備配置エリア11に配置されている。
<Effect>
The contactless
非接触給電設備1では、電力変換部Tが、設備配置エリア11に配置されている。この設備配置エリア11は、複数のコイルユニットCが配置される複数の給電レーンRを含む給電エリア40を挟むように設定された一対の設備配置エリア11、12のひとつである。つまり、電力変換部Tは、給電エリア40の両脇のうちの一方に配置されており、給電レーンRの間に配置されることがない。
In the contactless
例えば、図14に示す比較例の例示では、3か所の設備配置エリア11、11A、11Bが設定される。設備配置エリア11Aは、給電レーンR1、R2の間に設定される。設備配置エリア11Bは、給電レーンR2、R3の間に設定される。そして、比較例の非接触給電設備200の電力変換部T2、T3は、設備配置エリア11A、11Bにそれぞれ配置される。このような構成によると、電力変換部T2の点検や保守を行う場合に、保守員は給電レーンR1を横切る必要がある。同様に、電力変換部T3の点検や保守を行う場合に、保守員は給電レーンR3を横切る必要がある。また、車両50が停車している場合には、保守員は車両50の隙間を縫って移動する必要もある。
For example, in the illustration of the comparative example shown in FIG. 14, three
一方、非接触給電設備1によれば、給電レーンRを横断することなく、全ての電力変換部Tにアクセスすることが可能である。その結果、電力変換部Tを含む非接触給電設備1の点検や保守を容易に行うことができる。
On the other hand, according to the contactless
コイルユニットCは、電力変換部Tから受けた電力を非接触給電する送電コイルであるコイル21を有する。コイルユニットCには、コイル21の形状に基づいて決まる基準方向(本例示では短軸SX)が設定されている。短軸SXは、給電レーンRが延びる方向(前後方向X)に沿っている。給電レーンRに配置された複数のコイルユニットCは、前後方向Xに沿って互いに間隔を設けて配置されている。この配置によれば、複数のコイルユニットCをひとつの給電レーンRに配置することができる。
The coil unit C has a
給電エリア40は、給電レーンR1、R2、R3を含む。複数のコイルユニットCは、給電レーンR1に配置される複数のコイルユニットC1と、給電レーンR2に配置されるコイルユニットC2と、給電レーンR3に配置されるコイルユニットC3と、を含む。コイルユニットC1、C2、C3のそれぞれは、前後方向Xにおいて、互いに重複しない。この配置によれば、給電レーンR1に配置されるコイルユニットC1から給電レーンR2に配置されるコイルユニットC2までの距離を大きくすることができる。従って、コイルユニットC1とコイルユニットC2との相互の干渉を抑制することができる。具体的には、それぞれのコイルユニットCは非接触給電のために磁場を発生するが、隣接する給電レーンR1、R2に配置されたコイルユニットC1、C2が発生する磁場同士の干渉を抑制できる。その結果、磁場同士の干渉に起因する給電効率の低下を抑制することが可能である。
The
本発明の非接触給電設備は、上記実施形態に限定されない。本発明の非接触給電設備は、請求項の趣旨を逸脱しない技術的範囲において具体的な態様を適宜変更してよい。 The contactless power supply equipment of the present invention is not limited to the above embodiments. Specific aspects of the contactless power supply equipment of the present invention may be changed as appropriate within the technical scope without departing from the gist of the claims.
<変形例1>
図7に示す変形例1の非接触給電設備1Aは、電力変換部T1、T2、T3を個別に収容する筐体26を備えていてもよい。この筐体26には、電力変換部T1、T2、T3を構成する各構成要素(図6参照)が収容される。また、変形例1では、ひとつの筐体26は、例えば、電力変換部T1を収容する。このような構成によれば、非接触給電設備1Aが給電可能な車両50の数を、1台単位で設定することができる。従って、非接触給電設備1Aに要求される仕様に応じて、きめ細かく台数を設定することができる。
<
The non-contact
<変形例2>
図8に示す変形例2の非接触給電設備1Bは、電力変換部T1、T2、T3を収容する筐体26Aを備えていてもよい。変形例1の筐体26は電力変換部T1、T2、T3を個別に収容するのに対し、変形例2の筐体26Aは、2以上の電力変換部T1、T2、T3を収容する。図8の例示では、ひとつの筐体26Aは、3つの電力変換部T1、T2、T3を収容する。また、電源装置30から電力変換部T1、T2、T3への接続構成も、実施形態とは異なる。変形例2の非接触給電設備1Bでは、主ケーブル31から3本の支線ケーブル33が分岐されている。そして、支線ケーブル33のそれぞれから更に3本の支線ケーブル34が分岐されている。そして、支線ケーブル34は、電力変換部T1、T2、T3にそれぞれ接続されている。このような構成によれば、図9に示すように、筐体26Aに収容された電力変換部T1、T2、T3の数をひとつの単位(符号TS参照)として、増設することが可能になる。従って、非接触給電設備1Bに求められる給電可能な台数を容易に増やすことができる。
<
A non-contact
<変形例3>
図10に示す変形例3の非接触給電設備1Cは、電力変換部T1、T2、T3を収容する筐体26Bを備えていてもよい。変形例1の筐体26は電力変換部T1、T2、T3のいずれかひとつを収容するのに対し、変形例3の筐体26Bは、2以上の電力変換部T1、T2、T3を収容する。より詳細には、変形例3の筐体26Bは、非接触給電設備1Cを構成するすべての電力変換部T1、T2、T3を収容する。
<Modification 3>
1 C of non-contact electric power supply of the modification 3 shown in FIG. 10 may be provided with the housing|casing 26B which accommodates the power converter parts T1, T2, and T3. The
<変形例4>
図11に示す変形例4の非接触給電設備1Dは、一対の設備配置エリア11、12のそれぞれに電力変換部T1、T2、T3を配置する。図11の例示では、電力変換部T1を一方の設備配置エリア11に配置する。同様に、電力変換部T2も一方の設備配置エリア11に配置する。これに対して、電力変換部T3は、他方の設備配置エリア12に配置する。電源装置30には、2本目の主ケーブル35が接続されている。そして、主ケーブル35は、給電エリア40を横断する。そして、横断した先において、主ケーブル35から3本の支線ケーブル36が分岐されている。支線ケーブル36には、電力変換部T3がそれぞれ接続される。
<Modification 4>
Contactless
つまり、電力変換部T1、T2、T3は、共通するひとつの電源装置30から電力の提供を受ける。このような配置によれば、給電エリア40に配置される両端の給電レーンR1、R3において、コイルユニットC1、C3と電力変換部T1、T3とを接続するケーブルの長さを短くすることができる。さらに、電力変換部T1、T2、T3が2つのエリアに分けて配置されるので、1台の電力変換部T1、T2、T3が占める面積を大きく設定することも可能である。例えば、より出力の大きい大型の電力変換部T1、T2、T3を設置することができる。
In other words, the power converters T1, T2, and T3 receive power from one common
<変形例5>
図12に示す変形例5の非接触給電設備1Eは、変形例4の非接触給電設備1Dと同様に、一対の設備配置エリア11、12のそれぞれに電力変換部T1、T2、T3を配置する。一方、変形例4の非接触給電設備1Dでは、ひとつの電源装置30から全ての電力変換部T1、T2、T3に電力を供給していたのに対し、変形例5の非接触給電設備1Eは、ふたつの電源装置30、37から電力変換部T1、T2、T3に電力を供給する。具体的には、一方の電源装置30は、一方の設備配置エリア11に配置される電力変換部T1、T2に電力を提供する。他方の電源装置37は、主ケーブル38及び支線ケーブル39を介して、他方の設備配置エリア12に配置される電力変換部T3に電力を提供する。このような構成によれば、給電エリア40を交差するように配置されるケーブル(図11の主ケーブル35)が不要である。従って、ケーブルを敷設する作業負荷を低減することができると共に、ケーブルの保守点検に要する労力を低減できる。
<Modification 5>
A contactless
さらに、変形例5の非接触給電設備1Eでは、電源装置30、37ごとに供給する電力を異ならせてもよい。例えば、電源装置37の出力は、電源装置30の出力よりも大きいとする。この場合には、コイルユニットC1、C2の出力よりも、コイルユニットC3の出力を大きくすることができる。
Furthermore, in the non-contact
<変形例6>
図13に示す変形例6の非接触給電設備1Fは、実施形態の非接触給電設備1と類似の構成を有する。一方、実施形態の非接触給電設備1では、停車中の車両50に給電していたのに対し、この非接触給電設備1Fは、走行中の車両50に給電する。この場合には、例えば、非接触給電設備1Fにおいて、例えば、同一の給電レーンR1に配置されている複数のコイルユニットC1同士の間隔が、非接触給電設備1におけるコイルユニットC1同士の間隔と異なる。
<Modification 6>
A non-contact
1,1A,1B,1C,1D,1E,1F 非接触給電設備
11,12 設備配置エリア
21 コイル
30,37 電源装置
40 給電エリア
C1 コイルユニット(第1コイルユニット)
C2 コイルユニット(第2コイルユニット)
R1 給電レーン(第1給電レーン)
R2 給電レーン(第2給電レーン)
T,T1,T2,T3 電力変換部
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F Contactless
C2 coil unit (second coil unit)
R1 power supply lane (first power supply lane)
R2 feed lane (second feed lane)
T, T1, T2, T3 power converter
Claims (3)
前記コイルユニットごとに接続される複数の電力変換部と、を備え、
前記複数のコイルユニットは、前記給電レーンの延びる方向に沿って所定の間隔を設けて配置され、
前記電力変換部は、前記給電エリアを挟むように設定される一対の設備配置エリアの少なくとも一方に配置されている、非接触給電設備。 a plurality of coil units arranged in power supply lanes included in the power supply area;
and a plurality of power conversion units connected to each of the coil units,
The plurality of coil units are arranged at predetermined intervals along the direction in which the power supply lane extends,
The contactless power supply equipment, wherein the power conversion unit is arranged in at least one of a pair of equipment layout areas set so as to sandwich the power supply area.
前記コイルユニットには、前記コイルの形状に基づいて決まる基準方向が設定され、
前記基準方向は、前記給電レーンが延びる方向に沿い、
前記給電レーンに配置された複数の前記コイルユニットは、前記基準方向に沿って互いに間隔を設けて配置されている、請求項1に記載の非接触給電設備。 The coil unit has a coil for outputting the power received from the power conversion unit,
A reference direction determined based on the shape of the coil is set in the coil unit,
The reference direction is along the direction in which the power supply lane extends,
The contactless power supply equipment according to claim 1, wherein the plurality of coil units arranged in the power supply lane are spaced apart from each other along the reference direction.
複数の前記コイルユニットは、前記第1給電レーンに配置される複数の第1コイルユニットと、前記第2給電レーンに配置される複数の第2コイルユニットと、を含み、
複数の前記第1コイルユニットは、複数の前記第2コイルユニットに対して、前記給電レーンの延びる方向において、重複しない、請求項1又は2に記載の非接触給電設備。 The power supply area includes a first power supply lane, which is the power supply lane, and a second power supply lane adjacent to the first power supply lane,
The plurality of coil units includes a plurality of first coil units arranged in the first power supply lane and a plurality of second coil units arranged in the second power supply lane,
3. The contactless power supply equipment according to claim 1, wherein said plurality of first coil units do not overlap with said plurality of second coil units in the direction in which said power supply lane extends.
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