CN113767549A - 无线供电系统以及电梯 - Google Patents

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坂下友一
竹下美幸
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Abstract

提供无线供电系统以及具有无线供电系统的电梯,在使具有多个线圈的无线供电系统运行时,即使在使用一部分线圈传输电力的情况下,也能够高效地传输电力。无线供电系统以及电梯具有多个送受电装置,该送受电装置包含:送电线圈,其与主电源连接;受电线圈,其接收从送电线圈发送的电力并将电力供给到负载;以及逆变器,其设置在主电源与送电线圈之间,将从主电源供给的电力转换成预先设定的频率的电力并供给到送电线圈,其中,所述多个送受电装置并联连接在主电源与负载之间。由于在各个送电线圈分别连接有逆变器,因此,即使在使用一部分送电线圈的情况下,也能够高效地将电力供给到负载。

Description

无线供电系统以及电梯
技术领域
本发明涉及以非接触的方式传输电力的无线供电系统以及具有无线供电系统的电梯。
背景技术
存在向送电线圈供给交流电力而向配置于远离送电线圈的位置的受电线圈传输电力的无线供电系统。例如,下述专利文献1的无线供电系统具有多个送电线圈,仅向与受电线圈正对的送电线圈供给电力而传输电力。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-19551号公报
发明内容
发明要解决的课题
上述专利文献1的无线供电系统具有向多个送电线圈供给电力的一个逆变器,即使在使用一部分送电线圈传输电力的情况下,也可使用相同的逆变器。但是,通常,这样的逆变器被设计成在传输某个特定的电力(例如,额定电力)的情况下,无线供电系统的送电效率(从主电源输出的电力与输入到负载的电力之比)达到最高,因此在传输与该特定的电力不同的电力(例如,比额定电力小的电力)的情况下,存在送电效率降低这样的问题。
此外,在将专利文献1的无线供电系统设置于电梯而向电梯供给电力的情况下,也产生相同的问题。
本发明正是为了解决上述问题而完成的,其目的在于,提供一种无线供电系统以及具有无线供电系统的电梯,即使在使用一部分线圈传输电力的情况下,也能够高效地传输电力。
用于解决课题的手段
本发明的无线供电系统具有多个送受电装置,该送受电装置包含:送电线圈,其与主电源连接;受电线圈,其接收从送电线圈发送的电力并将电力供给到负载;以及逆变器,其设置在主电源与送电线圈之间,将从主电源供给的电力转换成预先设定的频率的电力并供给到送电线圈,其中,所述多个送受电装置并联连接在主电源与负载之间。
本发明的电梯的特征在于,具有:轿厢;井道,其供轿厢上下移动;以及上述的无线供电系统,无线供电系统被设置成在轿厢的停止位置处,设置于轿厢的多个受电线圈与设置于井道的多个送电线圈相对。
发明效果
本发明的无线供电系统以及电梯在各个送电线圈分别连接有逆变器,因此,即使在使用一部分送电线圈的情况下,也能够高效地将电力供给到负载。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的无线供电系统的结构的框图。
图2是示出本发明的实施方式1的无线供电系统的送电线圈和受电线圈的结构的示意图。
图3是示出无线供电系统的送电电力与送电效率的关系的曲线图。
图4是示出本发明的实施方式1的无线供电系统的控制部和通信部的结构的框图。
图5是示出本发明的实施方式1的无线供电系统进行电力传输时的处理的流程图。
图6是示出本发明的实施方式2的无线供电系统的结构的框图。
图7是示出本发明的实施方式2的无线供电系统进行送电装置的异常检测时的处理的流程图。
图8是示出本发明的实施方式3的电梯的结构的框图。
图9是示出本发明的实施方式3的电梯中设置的无线供电系统的示意图。
图10是示出本发明的实施方式1~实施方式3的变形例的无线供电系统的结构的框图。
图11是示出本发明的实施方式1~实施方式3的变形例的无线供电系统的送电线圈和受电线圈的示意图。
具体实施方式
以下,使用附图对本发明的实施方式进行说明。附图中的相同标记表示相同或对应的部分。
实施方式1
使用图1和图2,对本发明的实施方式1的无线供电系统100的结构进行说明。
无线供电系统100具有将来自主电源1的电力转换成预先设定的频率的电力的逆变器2a、2b、2c、发送电力的送电线圈单元3a、3b、3c、接收电力的受电线圈单元5a、5b、5c以及对接收到的电力进行整流的整流电路6a、6b、6c,这些结构、主电源1和负载9通过引线10连接。逆变器2a、2b、2c和送电线圈单元3a、3b、3c构成送电装置4a、4b、4c,受电线圈单元5a、5b、5c和整流电路6a、6b、6c构成受电装置7a、7b、7c。此外,送电装置4a、4b、4c和受电装置7a、7b、7c构成送受电装置8a、8b、8c。
此外,无线供电系统100具有根据负载9的电力要求来选择使其运行的送受电装置8a、8b、8c的控制部11以及发送使控制部11选择出的送受电装置8a、8b、8c运行的信号的通信部12、13,它们通过缆线14连接。
以下,对无线供电系统100的各结构要素进行说明。
逆变器2a是经由引线10而与主电源1的输出端子连接,将从主电源1经由引线10供给的直流电力转换成预先设定的频率的交流电力的电路(在图1中记作INV)。预先设定的频率是指送受电装置8a的谐振频率附近的频率。逆变器2a使用半桥电路或全桥电路。此外,逆变器2a的输出端子与引线10连接,该引线10与送电线圈单元3a的输入端子连接。
另外,逆变器2b、2c是与逆变器2a相同的结构。
这里,与逆变器2a连接的主电源1是供给向负载9发送的电力的直流电源。
接着,参照图2对与逆变器2a、2b、2c连接的送电线圈单元3a、3b、3c以及设置于与送电线圈单元3a、3b、3c相对的位置的受电线圈单元5a、5b、5c进行说明。
如图2所示,送电线圈单元3a由送电线圈30a、磁性体31a和防磁板32a构成,并且具有用于使供给到送电线圈单元3a的电力谐振的谐振用电容器(未图示)。图2中的左上的附图是送电线圈单元3a的侧视图,中央上部的附图是主视图。
送电线圈30a是以图中的y轴方向为中心轴卷绕多次铜线而形成的,通过从逆变器2a经由引线10供给的交流电力而在送电线圈30a的周边产生磁场。
磁性体31a是由铁氧体等构成的板状部件,设置于送电线圈30a中的与受电线圈单元5a面对的面相反侧的面。磁性体31a提高送电线圈30a的电感而使线圈小型化,并且减少从送电线圈30a产生的漏磁场。
防磁板32a是由铝等非磁性金属等构成的板状部件,设置于磁性体31a中的与送电线圈30a面对的面相反侧的面。防磁板32a切断从送电线圈30a产生的漏磁场,抑制位于无线供电系统100周边的装置等的误动作以及周边的金属的加热。
谐振用电容器设置在逆变器2a与送电线圈30a之间,具有规定的静电电容以调整送电装置4a的谐振频率。
另外,送电线圈单元3b、3c是与送电线圈单元3a相同的结构。在图2中,送电线圈单元3b(送电线圈30b、磁性体31b、防磁板32b)在中段的左侧和中央的附图中示出,送电线圈单元3c(送电线圈30c、磁性体31c、防磁板32c)在下段的左侧和中央的附图中示出。
如图2所示,受电线圈单元5a由受电线圈50a、磁性体51a、防磁板52a构成,并且具有用于使供给到受电线圈单元5a的电力谐振的谐振用电容器(未图示)。在图2中,上段的左侧和右侧的附图是受电线圈单元5a的侧视图和主视图。上述的结构与送电线圈单元3a大致相同,以下说明不同的方面。
受电线圈单元5a的输出端子与引线10连接,该引线10与整流电路6a的输入端子连接,受电线圈单元5a利用受电线圈50a接收从送电线圈单元3a传输的电力,并供给到整流电路6a。
另外,受电线圈单元5b、5c是与受电线圈单元5a相同的结构。在图2中,受电线圈单元5b(受电线圈50b、磁性体51b、防磁板52b)在中段的左侧和右侧的附图中示出,受电线圈单元5c(受电线圈50c、磁性体51c、防磁板52c)在下段的左侧和右侧的附图中示出。
这里,使用图2对送电线圈单元3a、3b、3c与受电线圈单元5a、5b、5c的位置关系进行说明。
如图2的左侧的附图所示,送电线圈单元3a、3b、3c和受电线圈单元5a、5b、5c被设置成在z轴方向上排列。送电线圈单元3a、3b、3c和受电线圈单元5a、5b、5c分别被设置成线圈的中心位于同轴上,送电线圈30a、30b、30c与受电线圈50a、50b、50c分别面对。例如,送电线圈单元3a和受电线圈单元5a的中心轴位于x=Xa、z=Za的位置,从左侧起排列有防磁板32a、磁性体31a和送电线圈30a,隔开固定的间隔配置有受电线圈50a、磁性体51a和防磁板52a。线圈间的间隔是能够传输电力的距离。
另外,送电线圈单元3a、3b、3c和受电线圈单元5a、5b、5c中的至少任意一方可以移动,只要在进行电力传输时如图2所示配置于线圈面对的位置即可。
如图1所示,在与受电线圈单元5a的输出端子连接的引线10连接有整流电路6a(在图1中记作D)的输入端子。整流电路6a具体来说是二极管电桥整流器,其输出端子与引线10连接,该引线10与负载9的输入端子连接,整流电路6a将从受电线圈单元5a供给的交流电力转换成直流电力并供给到负载9。
另外,整流电路6b、6c是与整流电路6a相同的结构。
这里,负载9根据设置有无线供电系统的对象物而不同,但如果是电梯,则例如是轿厢内的空调装置、照明装置、显示面板、对门进行开闭的马达、用于向它们供给电力的电池等。在本实施方式中,在负载9设置有电流计和电压计。
引线10是以有线方式传输电力的铜线,在送受电装置8a、8b、8c内与线圈、逆变器等电路连接,并且将送受电装置8a、8b、8c并联连接在主电源1与负载9之间。
该并联连接的送受电装置8a、8b、8c分别被设计成额定电力不同,送电效率在额定电力附近最大。即,送受电装置8a、8b、8c包含送电效率达到最大的电力不同的三种送受电装置。这里,送电效率是指主电源1供给的电力与负载9接受的电力之比,送电效率越高,则表示主电源1供给的电力被负载9越高效地接受。
送受电装置8a、8b、8c的送电效率达到最大的电力(额定电力)的合计被设计成与负载9的最大电力要求大致一致,并且送受电装置8a、8b、8c中的一个被设计成送电效率达到最大的电力与负载9的平均电力要求大致一致。如果举出具体例,则在负载9的最大电力要求为6kW且平均电力要求为3kW的情况下,设计成送受电装置8a的额定电力为3kW,送受电装置8b的额定电力为2kW,送受电装置8c的额定电力为1kW。此外,最大电力要求是指对负载9中包含的空调装置等设定的消耗电力的上限值与对负载9中包含的电池进行充电时所需的电力(以下,称作充电电力)的上限值之和,这些上限值是在负载9的设计时、制造时等设定的值。平均电力要求是指在固定期间内使负载9中包含的空调装置等运行时的消耗电力的平均值与该期间内对电池进行充电所需的充电电力的平均值之和,是由已经设置的相同种类的负载9推算出的值。
如上所述设计送受电装置8a、8b、8c的理由如下所述。
当一般的无线供电系统被设计成在额定电力下能够得到最大的送电效率时,如图3的曲线图所示,在额定电力以外的送电电力下不能以最大效率运行,特别是在送电电力较小的情况下,送电效率恶化。在本发明的实施方式1的无线供电系统100中,在负载9的空调装置等以最大输出运行并且电池剩余量也较少的情况下,即需要与最大电力要求对应的电力的情况下,使送受电装置8a、8b、8c的额定电力的合计与最大电力要求大致一致,使得能够以高送电效率传输电力。此外,在负载9以平均输出运行并且电池也为平均剩余量的情况下,即需要与平均电力要求对应的电力的情况下,使送受电装置8a、8b、8c的一个额定电力与平均电力要求大致一致,使得能够以高送电效率传输电力。此外,分别使送受电装置8a、8b、8c的额定电力不同,由此能够针对多个电力要求以高送电效率传输电力。
另外,送受电装置8a、8b、8c的额定电力的信息在无线供电系统100的制造时或设置时,存储于后述的控制部11的内存111或存储装置112,在控制部11选择使其运行的送受电装置时使用。
接着,返回图1,对无线供电系统100中包含的控制部11和通信部12、13进行说明。
控制部11具有计算负载9的消耗电力和必要的充电电力并决定电力要求的功能。此外,具有根据已决定的电力要求选择送受电装置8a、8b、8c或其组合并使其运行的功能。
图4中示出控制部11的详细结构。控制部11是微计算机,具有处理器110、内存111、存储装置112、接口113和数据总线114。
处理器110从存储装置112读出用于决定负载9的电力要求的程序、用于选择使其运行的送受电装置8a、8b、8c的程序等各种程序,在内存111中展开而执行该程序。
内存111是RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)等易失性记录介质,被用作在处理器110执行程序时展开程序的区域、各种高速缓冲存储器和缓冲器。
存储装置112是HDD(Hard Disk Drive:硬盘驱动器)或SSD(Solid State Disk:固态硬盘)等大容量的非易失性记录介质,存储有处理器110执行的各种程序等。
接口113从负载9具备的电流计、电压计等接收表示电流值、电压值的信号。此外,向选择出的送受电装置8a、8b、8c发送用于使送受电装置运行的信号。
数据总线114是以能够通信的方式连接处理器110、内存111、存储装置112和接口113的传输路径。
如图1和图4所示,通信部12、13是使用Wi-fi(Wireless Fidelity:注册商标)或Bluetooth(注册商标)等无线通信相互地进行通信的通信装置,并且,通信部12通过缆线14而与控制部11和受电装置7a、7b、7c连接,通信部13通过缆线14而与送电装置4a、4b、4c连接。
通信部12在从控制部11接收到用于使送受电装置运行的信号时,向受电装置7a、7b、7c发送用于使送受电装置运行的信号,使对应的受电装置运行。
此外,通信部12在接收到用于使送受电装置运行的信号时,以无线通信的方式向通信部13发送该信号,通信部13向送电装置4a、4b、4c发送用于使送受电装置运行的信号,使对应的送电装置运行。
将通信部12与控制部11、通信部12与受电装置7a、7b、7c以及通信部13与送电装置4a、4b、4c连接的缆线14是发送从控制部11输出的信号的有线缆线(图1和图4)。
以上对无线供电系统100的结构进行了说明。接着,使用图5,对无线供电系统100的动作进行说明。
在无线供电系统100运行的同时,开始图5的流程图的处理。
控制部11根据来自设置有无线供电系统100的设备(例如电梯)的供电请求,判定是否应开始供电(步骤S101)。
具体而言,如果是电梯,则处理器110从设置于井道最上部的电梯的主控制装置接收表示电梯已停止在进行供电的停止位置的信号(由于在停止时进行供电,因此相当于供电请求),判定为开始供电。在未接收到信号的情况下,判定为不开始供电。
控制部11(处理器110)在判定为不开始供电的情况下(在步骤S101中为“否”的情况下),反复判定是否存在供电请求(步骤S101)。
控制部11在判定为开始供电的情况下(在步骤S101中为“是”的情况下),根据从设置于负载9的电流计和电压计取得的电流值和电压值,计算负载9的消耗电力和必要的充电电力,根据它们决定电力要求(步骤S102)。
具体而言,负载9的电流计和电压计适当地向控制部11发送电流值和电压值,电流值和电压值被依次存储到内存111或存储装置112(以下,称作内存111等)。处理器110从内存111等读出最接近当前时刻的电流值和电压值,并对它们进行累计来计算负载9的消耗电力。此外,处理器110从内存111等读出供电开始前的电池的开路电压,与内存111等中另行存储的电池的SOC(State Of Charge:充电状态)特性进行比较来估算放电量。或者,也可以累计电池的放电电流来求出放电量。将该放电量或其一部分设为必要的充电电力。由于该消耗电力和必要的充电电力与负载9当前所需的电力大致一致,因此,计算消耗电力与必要的充电电力之和作为负载9的电力要求。也可以考虑向负载9供给电力时的损失等,对消耗电力与必要的充电电力之和乘以预先设定的系数等而设为电力要求。
控制部11选择额定电力为负载9的电力要求以上的送受电装置8a、8b、8c或额定电力之和为负载9的电力要求以上的至少两个送受电装置8a、8b、8c的组合(步骤S103)。
具体而言,处理器110从内存111等读出送受电装置8a、8b、8c的额定电力,从负载9的电力要求减去各额定电力,计算差分值(在差分值为正的情况下,电力要求比额定电力大)。然后,处理器110选择差分值为零或负值的送受电装置中的差分值最接近零的送受电装置。在差分值为零或负值的情况下,选择出的送受电装置的额定电力比电力要求大,仅通过该送受电装置提供负载9的电力要求,因此结束选择处理(步骤S103)。
此外,处理器110在没有差分值为零或负值的送受电装置而仅是差分值为正值的送受电装置的情况下,选择差分值最接近零的送受电装置,但仅通过选择出的送受电装置,能够供给的电力不足,因此,从该差分值减去其他各送受电装置的额定电力,计算第2差分值。然后,在存在该第2差分值为零或负值的送受电装置的情况下,选择该第2差分值为零或负值的送受电装置中的第2差分值最接近零的送受电装置,结束选择处理(步骤S103)。这是由于当第2差分值为零或负值时,要通过选择出的两个送受电装置满足负载9的电力要求。
并且,在仅是第2差分值为正值的送受电装置的情况下,选择剩余的送受电装置。另外,由于剩余的送受电装置为一个,因此不使用差分值而进行选择,但也可以与选择第一个、第二个送受电装置的情况同样地求出第3差分值来进行选择。此外,在无线供电系统100具有四个以上的送受电装置的情况下,反复进行相同的处理,直到要通过选择出的送受电装置满足电力要求为止。
总之,上述选择处理是每次选择一个送受电装置,在满足负载9的电力要求的时刻,不选择其他送受电装置。因此,控制部11从送受电装置8a、8b、8c中仅选择额定电力或额定电力之和为负载9的电力要求以上的送受电装置。
这里,使用上述具体例来说明控制部11选择出的送受电装置。上述的例子是负载9的最大电力要求为6kW且平均电力要求为3kW的情况,送受电装置8a的额定电力为3kW,送受电装置8b的额定电力为2kW,送受电装置8c的额定电力为1kW。
在负载9的电力要求为平均电力要求3kW的情况下,控制部11对3kW与各送受电装置8a、8b、8c的额定电力进行比较。差分值为零或负值的装置仅是送受电装置8a,作为最接近的额定电力的送受电装置,选择送受电装置8a。此外,在该阶段,由于差分值为零,因此,不再进行送受电装置的选择。在该情况下,为了将3kW供给到负载9,送受电装置8a以与额定电力一致的3kW传输电力,因此,能够以高送电效率传输电力。
在负载9的电力要求为最大电力要求6kW的情况下,控制部11对6kW与各送受电装置8a、8b、8c的额定电力进行比较。关于差分值,送受电装置8a为3,送受电装置8b为4,送受电装置8c为5,全部差分值为正值。由于送受电装置8a的差分值最接近零,因此选择送受电装置8a。然后,控制部11继续对作为差分值的3与各送受电装置8b、8c的额定电力进行比较。关于第2差分值,送受电装置8b为1,送受电装置8c为2,全部第2差分值为正值。由于送受电装置8b的差分值最接近零,因此选择送受电装置8b。并且,第2差分值全部为正值,因此,控制部11选择送受电装置8c。最后,控制部11选择全部送受电装置8a、8b、8c。在该情况下,为了将6kW供给到负载9,送受电装置8a、8b、8c分别以与额定电力一致的3kW、2kW、1kW传输电力,因此,能够以高送电效率传输电力。
此外,在负载9的电力要求为1kW的情况下,进行与上述相同的处理,选择送受电装置8c,在负载9的电力要求为2kW的情况下,选择送受电装置8b,在负载9的电力要求为4kW的情况下,选择送受电装置8a、8c,在负载9的电力要求为5kW的情况下,选择送受电装置8a、8b。
并且,在差分值或第2差分值等不为零的情况下,例如电力要求为3.5kW的情况下,首先选择差分值成为最小的送受电装置8a,接着选择第2差分值为负值且成为最小的送受电装置8c。在该情况下,使得调整送受电装置8a、8c的电力而输出3.5kW,但由于选择出差分值较小的送受电装置,因此,调整幅度较小且送电效率的恶化较小即可。
接着,控制部11生成表示选择出的送受电装置的信号,经由通信部12、13向送电装置4a、4b、4c和受电装置7a、7b、7c发送,使选择出的送受电装置运行(步骤S104)。另外,在使其运行时,不使未选择的送受电装置运行。
具体而言,处理器110生成预先设定的用于使送受电装置8a、8b、8c运行的信号中的用于使选择出的送受电装置运行的信号,经由接口113向通信部12发送。通信部12在接收到该信号时,经由缆线14向受电装置7a、7b、7c发送该信号,并且以无线通信的方式向通信部13发送该信号。通信部13在接收到该信号时,经由缆线14向送电装置4a、4b、4c发送该信号。在该信号是用于使自身所属的送受电装置运行的信号的情况下,送电装置4a、4b、4c和受电装置7a、7b、7c运行而进行电力传输。
另外,在需要如上所述调整电力的情况下,控制部11将用于进行电力调整的信号与用于使之前选择出的送受电装置运行的信号一起发送到任意的送受电装置。用于进行电力调整的信号是变更逆变器2a、2b、2c的驱动频率的信号或进行相移控制的信号。
接着,控制部11根据来自设置有无线供电系统100的设备(例如电梯)的供电停止请求,判定是否应停止供电(步骤S105)。
具体而言,如果是电梯,则处理器110从设置于井道最上部的电梯的主控制装置接收表示使电梯从进行供电的停止位置起移动的信号(由于在移动时不进行供电,因此相当于供电停止请求),判定为停止供电。在未接收到信号的情况下,判定为不停止供电。
控制部11在判定为不停止供电的情况下(在步骤S105中为“否”的情况下),反复判定是否存在供电停止请求(步骤S105)。
控制部11在判定为停止供电的情况下(在步骤S105中为“是”的情况下),生成表示停止供电的信号并经由通信部12、13向送电装置4a、4b、4c和受电装置7a、7b、7c发送,使送受电装置8a、8b、8c停止(步骤S106)。
具体而言,处理器110生成预先设定的表示停止供电的信号并经由接口113向通信部12发送。通信部12在接收到该信号时,经由缆线14向受电装置7a、7b、7c发送该信号,并且以无线通信的方式向通信部13发送该信号。通信部13在接收到该信号时,经由缆线14向送电装置4a、4b、4c发送该信号。送电装置4a、4b、4c和受电装置7a、7b、7c在接收到该信号时,停止电力的传输。
然后,控制部11再次进行步骤S101的判定处理,反复进行本流程图的处理。
本发明的实施方式1的无线供电系统100如上所述构成,起到如下所述的效果。
无线供电系统100具有由逆变器2a、2b、2c、送电线圈单元3a、3b、3c、受电线圈单元5a、5b、5c、整流电路6a、6b、6c构成的送受电装置8a、8b、8c,送受电装置8a、8b、8c并联连接在主电源1与负载9之间。即,在送受电装置8a、8b、8c分别设置有逆变器2a、2b、2c。因此,逆变器2a、2b、2c能够按照各送受电装置8a、8b、8c的额定电力来设计。因此,即使在仅使送受电装置8a、8b、8c的一部分送受电装置运行的情况下,也能够以高送电效率传输电力。
构成无线供电系统100的送受电装置8a、8b、8c各自的额定电力即送电效率达到最大的电力不同。因此,能够以高送电效率对3个送受电装置8a、8b、8c的额定电力、送受电装置8a、8b的额定电力之和、送受电装置8a、8c的额定电力之和、送受电装置8b、8c的额定电力之和、送受电装置8a、8b、8c的额定电力之和这七种电力进行电力传输。因此,即使在负载9的电力要求的幅度宽且发生变化的情况下,也能够以高送电效率进行电力传输。
无线供电系统100被设计成使送受电装置8a、8b、8c中的一个送受电装置的额定电力与负载9的平均电力要求相等。因此,能够以一个送受电装置的额定电力应对作为负载9的电力要求最多的平均电力要求,在多数情况下,能够以高送电效率传输电力。
无线供电系统100在通过一部分送受电装置满足负载9的电力要求的情况下,不选择并运行全部送受电装置。
在负载9的电力要求小且无需使全部送受电装置8a、8b、8c运行的情况下,当使全部送受电装置运行时,额定电力之和与电力要求之差较大,因此不得不大幅调整电力,送电效率恶化。无线供电系统100仅使满足电力要求所需的额定电力的送受电装置运行,因此,与使全部送受电装置运行而进行电力调整相比,电力的调整幅度变小,能够提高送电效率。
无线供电系统100根据负载9的消耗电力和必要的充电电力之和决定电力要求,选择传输电力的送受电装置8a、8b、8c。因此,能够不经由人的手而自动地选择送受电装置8a、8b、8c。
无线供电系统100组合送受电装置8a、8b、8c,由此,在电力要求高的情况下也能够应对。因此,能够在各个送受电装置8a、8b、8c中使用低输出的送受电装置,能够使用低耐性的部件、低电流用的部件,能够减少成本。此外,能够使电力传输时的损耗产生部位分散,因此,能够简化冷却构造并降低成本。
实施方式2
接着,对本发明的实施方式2进行说明。省略与实施方式1中说明的结构和动作相同的部分的说明,以下,说明与实施方式1不同的部分。
实施方式2的无线供电系统200检测送受电装置208a、208b、208c的异常,将有异常的送受电装置从主电源1、负载9以及其他送受电装置切离,并且从剩余的送受电装置中选择并运行能够应对负载9的电力要求的送受电装置。
在实施方式2中,逆变器202a、202b、202c和整流电路206a、206b、206c在其内部具有电流计和电压计。此外,控制部211具有从无异常的送受电装置中选择传输电力的送受电装置的功能。并且,如图6所示,各送电装置204a、204b、204c具有设置在主电源1与逆变器202a、202b、202c之间的送电开关212a、212b、212c(在图6中记作SW)和送电装置异常检测部213a、213b、213c,各受电装置207a、207b、207c具有设置在整流电路206a、206b、206c与负载9之间的受电开关214a、214b、214c(在图6中记作SW)和受电装置异常检测部215a、215b、215c。其他结构与实施方式1(图1)相同。
设置于逆变器202a、202b、202c和整流电路206a、206b、206c的电流计是霍尔元件或分流电阻器。电压计是电压检测用变压器或分压电阻器。
控制部211在内存等中存储有从无异常的送受电装置中选择传输电力的送受电装置的程序,处理器执行该程序,由此,实现从无异常的送受电装置中选择传输电力的送受电装置的功能。
送电开关212a是半导体开关或机械开关,对主电源1和逆变器202a的连接的接通、断开进行切换。在送电开关212a成为断开的情况下,从主电源1向逆变器202a的电力供给被切断。
送电装置异常检测部213a经由缆线14而与逆变器202a连接,具有监视逆变器202a内的电流值、电压值的功能。此外,送电装置异常检测部213a经由缆线14而与送电开关212a连接。具有在判断为逆变器202a内的电流值、电压值存在异常的情况下向送电开关212a发送用于使送电开关212a断开的信号的功能。送电开关212a在从送电装置异常检测部213a接收到该信号时,使连接断开。
此外,送电装置异常检测部213a具有经由与送电装置204a连接的通信部13和与受电装置207a连接的通信部12向受电装置207a发送异常检测信号的功能。受电开关214a在从送电装置异常检测部213a接收到该信号时,使连接断开。异常检测信号包含表示异常的信号和表示检测到异常的送电装置是送电装置204a的信号。
另外,送电开关212b、212c和送电装置异常检测部213b、213c也是与送电开关212a和送电装置异常检测部213a相同的结构。
受电开关214a是半导体开关或机械开关,对整流电路206a与负载9的连接的接通、断开进行切换。在受电开关214a成为断开的情况下,从整流电路206a向负载9的电力供给被切断。
受电装置异常检测部215a经由缆线14而与整流电路206a连接,具有监视整流电路206a内的电流值、电压值的功能。此外,受电装置异常检测部215a经由缆线14而与受电开关214a连接。具有在判断为整流电路206a内的电流值、电压值存在异常的情况下向受电开关214a发送用于使受电开关214a断开的信号的功能。受电开关214a在从受电装置异常检测部215a接收到该信号时,使连接断开。
此外,受电装置异常检测部215a具有经由与受电装置207a连接的通信部12和与送电装置204a连接的通信部13向送电装置204a发送异常检测信号的功能。送电开关212a在从受电装置异常检测部215a接收到该信号时,使连接断开。
另外,受电开关214b、214c和受电装置异常检测部215b、215c也是与受电开关214a和受电装置异常检测部215a相同的结构。
此外,将送电装置异常检测部213a、213b、213c和受电装置异常检测部215a、215b、215c统称作异常检测部。
这里,送电装置异常检测部213a、213b、213c和受电装置异常检测部215a、215b、215c由微计算机构成,与控制部11同样具有处理器、内存、存储装置、接口和数据总线。在存储装置存储有用于监视电流值和电压值的程序、用于生成用于使开关断开的信号和异常检测信号的程序、以及与电流值和电压值进行比较的阈值等,处理器将这些程序展开到内存上执行,由此,实现送电装置异常检测部213a、213b、213c和受电装置异常检测部215a、215b、215c的功能。
以上对无线供电系统200的结构进行了说明。接着,使用图7,对无线供电系统200的动作进行说明。
图7的流程图的处理示出送电装置204a中的送电装置异常检测部213a的处理,在无线供电系统200运行的同时开始。
首先,送电装置异常检测部213a判定是否从受电装置异常检测部215a接收到异常检测信号(步骤S201)。
具体而言,当受电装置异常检测部215a检测到受电装置207a内的整流电路206a的异常时,经由通信部12、13向送电装置204a发送异常检测信号,因此,送电装置异常检测部213a的处理器判定是否接收到该信号。
送电装置异常检测部213a在接收到异常检测信号的情况下(在步骤S201中为“是”的情况下),使送电开关212a断开(步骤S205)。
具体而言,送电装置异常检测部213a的处理器生成用于使送电开关212a断开的信号,并经由缆线14向送电装置异常检测部213a发送。接收到该信号的送电装置异常检测部213a向送电开关212a发送用于使送电开关212a断开的信号,使送电开关212a断开,切断主电源1与逆变器202a之间的连接。
此外,送电装置异常检测部213a在未接收到异常检测信号的情况下(在步骤S201中为“否”的情况下),进行送电装置204a的异常检测。首先,检测送电装置204a的电流值和电压值(在图7中统一记作状态量)(步骤S202)。
具体而言,送电装置异常检测部213a的处理器取得从设置于逆变器202a的电流计和电压计输出的电流值和电压值。
接着,送电装置异常检测部213a判定检测到的电流值和电压值是否在正常范围内(步骤S203)。
具体而言,送电装置异常检测部213a的处理器将电流值和电压值与从内存读出的阈值进行比较。该阈值表示正常范围的上限值和下限值。如果电流值或电压值不是上限值与下限值之间的值,则送电装置204a产生了异常。
送电装置异常检测部213a在判定为电流值和电压值不在正常范围内的情况下(在步骤S203中为“否”的情况下),向受电装置207a发送异常检测信号(步骤S204)。并且,送电装置异常检测部213a使送电开关212a断开(步骤S205)。
具体而言,送电装置异常检测部213a的处理器生成异常检测信号,并经由通信部12、13向受电装置207a发送。在受电装置207a侧接收该异常检测信号而使受电开关214a断开,从而切断整流电路206a与负载9之间的连接。此外,使送电开关212a断开的处理如上所述。
另一方面,送电装置异常检测部213a(处理器)在判定为电流值和电压值在正常范围内的情况下(在步骤S203中为“是”的情况下),返回步骤S201的处理,反复进行本流程图的处理。
送电装置异常检测部213b、213c的处理也与该图7的流程图的处理相同。此外,受电装置异常检测部215a、215b、215c的处理与图7的流程图的处理相同,但在步骤S201中发送异常检测信号的是送电装置异常检测部213a、213b、213c。此外,在步骤S202中,检测受电装置207a、207b、207c的电流值和电压值。在步骤S204中,异常检测信号的发送目的地是送电装置204a、204b、204c。在步骤S205中断开的是受电开关214a、214b、214c。
无线供电系统200进行图7的异常检测处理,在一部分送受电装置存在异常的情况下,除了有异常的送受电装置以外,还进行传输电力的送受电装置的选择。以下,对该处理进行说明。
当送电装置异常检测部213a、213b、213c或受电装置异常检测部215a、215b、215c检测到送受电装置的异常时,经由通信部12、13发送异常检测信号,但是,此时也向控制部211发送该异常检测信号。控制部211在接收到异常检测信号时,将有异常的送受电装置存储到内存等。
之后的传输电力的送受电装置的选择处理与图5相同,但在选择在步骤S103中使其运行的送受电装置时,存在异常检测信号表示的异常的送受电装置被从选择项中排除。
本发明的实施方式2的无线供电系统200如上所述构成,起到与实施方式1相同的效果,并且起到如下所述的效果。
无线供电系统200在送电装置204a、204b、204c和受电装置207a、207b、207c中的任意一方中产生了异常的情况下,使送电开关212a、212b、212c和受电开关214a、214b、214c双方断开。因此,能够抑制如下情况:在送电装置侧产生了异常的情况下,对应的受电装置的连接也被切断,电力从其他未被切断的受电装置经由引线10流入而产生故障。此外,能够抑制如下情况:在受电装置侧产生了异常的情况下,从对应的送电装置持续地传输电力而产生故障。
此外,无线供电系统200即使在未能使用一部分送受电装置的情况下,也能够从剩余的送受电装置中选择并运行送受电装置或其组合,在产生异常时也能够进行高效的电力传输。
这里,进行实施方式2的无线供电系统200的变形例的说明和补充说明。
送电装置异常检测部213a、213b、213c根据逆变器202a、202b、202c内的电流值和电压值,检测送电装置204a、204b、204c的异常,但也可以在送电线圈单元3a、3b、3c设置电流计和电压计,根据它们输出的电流值和电压值来检测异常。
此外,受电装置异常检测部215a、215b、215c也可以同样地在受电线圈单元5a、5b、5c设置电流计和电压计,根据它们输出的电流值和电压值来检测异常。
送电装置异常检测部213a、213b、213c和受电装置异常检测部215a、215b、215c分别设置于送电装置204a、204b、204c和受电装置207a、207b、207c,但也可以与控制部211一起由一个微计算机构成。
实施方式3
接着,对本发明的实施方式3进行说明。省略与实施方式1中说明的结构和动作相同的部分的说明,以下,说明与实施方式1不同的部分。另外,实施方式3能够与实施方式1、实施方式2或其变形例组合起来实施。
在实施方式3中,在电梯320的轿厢321设置有受电单元312,并且在电梯的320的井道322设置有送电单元313a、313d、313e。受电单元312与送电单元313a、313d、313e之一在轿厢321停止于规定的停止位置时相对,向轿厢321供给电力。
以下,使用图8和图9,对具有实施方式3的无线供电系统300的电梯320的各结构进行说明。
如图8所示,电梯320设置于建筑物内部,由在上下方向上延伸的井道322和在井道322内上下移动的轿厢321构成。
在轿厢321设置有受电单元312,受电单元312具有经由引线10而与负载9连接的多个受电装置307a、307b、307c、选择使其运行的送受电装置的控制部11以及发送用于使送受电装置运行的信号的通信部12。
受电单元312的结构是与实施方式1的受电装置7a、7b、7c、控制部11和通信部12大致相同的结构,因此以下说明不同的方面。
受电装置307a、307b、307c设置于轿厢321的侧壁,与井道322的侧壁相对。
此外,电梯320具有与主电源1连接的多个送电单元313a、313d、313e,送电单元313a具有送电装置304a、304b、304c和通信部13a,送电单元313d具有送电装置304d和通信部13d,送电单元313e具有送电装置304e、304f、304g和通信部13e。送电单元313a、313e的结构是与实施方式1的送电装置4a、4b、4c和通信部12大致相同的结构,因此以下说明不同的方面。
送电单元313a、313d、313e以受电单元312的受电装置(更具体而言是受电线圈)与送电单元313a、313e中的任意送电单元的送电装置(更具体而言是受电线圈)在轿厢321的停止位置处相对的方式设置于井道322的侧壁。这里,轿厢321的停止位置是指在建筑物的各层进行乘降的位置。在轿厢321停止在受电单元312与送电单元313a相对的位置的情况下,受电装置307a、307b、307c和送电装置304a、304b、304c分别与实施方式1中的送受电装置对应。在轿厢321停止在受电单元312与送电单元313e相对的位置的情况下,受电装置307a、307b、307c和送电装置304e、304f、304g分别与实施方式1中的送受电装置对应。
此外,关于送电单元313d,构成为仅具有一个送电装置304d,送电装置304d的结构与实施方式1的送电装置的一个结构相同。送电单元313d的送电效率达到最大的电力(额定电力)被设计成比送电单元313a、313e的送电效率达到最大的电力(额定电力)之和小。即,送电单元313d的输出比其他送电单元313a、313e低。在轿厢321停止在受电单元312与送电单元313d相对的位置的情况下,受电装置307a、307b、307c中的任意受电装置与送电装置304d相对。该相对的组合与实施方式1中的送受电装置对应。
使送电单元313d的输出比其他送电单元313a、313e低的理由如下所述。由于在轿厢321的停止位置进行乘客的乘降,因此进行开门动作。当开门时,轿厢321内部的空气与外部的空气调换,但外部的空气的流入量与开门时间成比例地增多。因此,在开门时间长的停止位置,不得不使作为负载9之一的空调装置成为高输出,电力要求升高。相反,在开门时间短的停止位置,空调装置为低输出即可,因此电力要求下降。因此,在乘客的乘降平均较少即开门时间平均较短的停止位置,送受电单元能够以低输出的送受电单元来应对,因此,在开门时间较短的停止位置,设置低输出的送电单元313d。
另外,平均开门时间只要在类似的布局、类似的用途以及类似的高度的建筑物中预先求出各层的平均开门时间即可。
此外,将送电单元313a或313e中包含的送电线圈称作第1送电线圈,送电单元313d中包含的送电线圈称作第2送电线圈,由包含第2送电线圈的送电单元313d和受电单元312构成的送受电装置的送电效率达到最大的电力较小,与由包含第1送电线圈的送电单元313a和受电单元312构成的送受电装置的送电效率达到最大的电力之和不同。
图9的(a)示出轿厢321停止在开门时间较长的停止位置(具体而言是1层等主要楼层)而送电单元313a与受电单元312相对的情形。如图9的(a)所示,送电装置304a、304b、304c在轿厢321的移动方向上隔开固定的间隔配置,受电装置307a、307b、307c也以相同的间隔配置。因此,在轿厢321停止时,送电装置304a、304b、304c与受电装置307a、307b、307c分别相对。能够传输电力。
此外,图9的(b)示出轿厢321停止在开门时间较短的停止位置(具体而言是2层或3层等乘客的升降较少的楼层)而送电单元313d与受电单元312相对的情形。如图9的(b)所示,构成送电单元313d的送电装置304d与构成受电单元312的受电装置中的最下面的受电装置307a相对,能够传输电力。另外,设送电装置304d与最下面的受电装置307a相对,但也可以将送电装置304a设置成与受电装置307b或307c相对。
无线供电系统300的动作与实施方式1相同,但受电单元312的通信部12发送用于使送受电装置运行的信号的目的地根据停止位置而不同。在实施方式3中,通信部12向最接近停止位置的送电单元的通信部13发送信号,使在停止位置相对的送电单元和受电单元运行而进行电力传输。此外,在轿厢321停止在与送电单元313d面对的停止位置的情况下,只存在一个送电装置304d,因此,控制部11不进行送受电装置的选择处理而使送受电装置运行。
具有本发明的实施方式3的无线供电系统300的电梯320如上所述构成,起到与实施方式1相同的效果,并且起到如下所述的效果。
电梯320使用无线供电系统300向负载9供给电力。因此,无需将主电源1与负载9连接的电源缆线。在将电梯320设置于高层大厦的情况下,电源缆线变得非常长,施加于轿厢321的重量变大,使轿厢321移动的悬吊装置变得大型化,但如实施方式3的电梯320那样具有无线供电系统300,由此能够抑制悬吊装置的大型化。
此外,电梯的负载9不仅包含轿厢内的空调装置,还包含照明装置、显示面板、对门进行开闭的马达、用于向它们供给电力的电池等多个负载9。这些负载9的电力要求根据开门时间的不同、乘客的数量、外部气温等的不同而大幅变化,但无线供电系统300能够根据电力要求选择送受电装置而传输电力,因此,能够按照电梯320的使用状况、环境而适当地以高送电效率供给电力。
越是平均开门时间短的停止位置,电梯320越减小要设置的送电单元的输出。在平均开门时间短的停止位置,在轿厢321开门时流入的外部气体较少,空调装置为低输出即可。因此,即使是低输出的送电单元,也能够供给电力。低输出的送电单元能够以低成本、省空间的方式设置,因此,按照开门时间设置低输出的送电单元,由此能够减少设置电梯320的成本、空间。
这里,进行实施方式3的电梯320的变形例的说明和补充说明。
与实施方式1同样,电梯320根据负载9的消耗电力和必要的充电电力决定电力要求并使送受电装置运行,但控制部11也可以从电梯320的主控制装置(未图示)取得停止位置的信息,根据停止位置的信息决定电力要求。如上所述,电梯320的停止位置具有主要楼层及其以外的楼层,但在主要楼层,开门时间较长,在其以外的楼层,开门时间较短,因此,越是开门时间短的楼层,电力要求越少。因此,控制部11也可以控制送受电装置,使得越是开门时间短的楼层,要传输的电力越少。具体而言,预先将停止位置和预测的电力要求的表存储到控制部11的内存111等,在控制部11取得了停止位置的信息时,参照该表决定电力要求。这样,即使将未设置有电流计和电压计的负载9设置于电梯320,也能够决定电力要求。
此外,也可以并用负载9的消耗电力和必要的充电电力以及开门时间来决定电力要求。这样,能够更高精度地决定电力要求。
电梯320具有三个送电单元313a、313d、313e,但这仅是一例,不限于三个。可以在各停止位置设置送电单元,也可以仅在一部分停止位置设置送电单元。
此外,电梯320具有低输出的送电单元313d,但这仅是一例,不限于一个。也可以将低输出的送电单元313d全部设置于开门时间较短的多个楼层。
此外,送电单元313a、313e具有三个送电装置,送电单元313d具有一个送电装置,受电单元312具有三个受电装置,它们的数量也可以考虑要传输的电力的大小、成本、空间等来变更。在将多个送电装置设置于送电单元313d的情况下,也可以使用在实施方式1、实施方式2或其变形例中所示的送电装置。
此外,设电梯320在作为停止位置的停止层传输电力,但也可以在乘客乘降的停止层以外传输电力,还可以在这样的位置设置送电单元。
以下,对实施方式1~实施方式3的无线供电系统100、200、300或电梯320的变形例进行说明。
在实施方式1~实施方式3中,设主电源1为直流电源,但也可以是商用电源等交流电源。在该情况下,如图10所示,在作为交流电源的主电源401与逆变器2a、2b、2c之间设置AC/DC转换器402a、402b、402c(在图10中记作CNV)即可。AC/DC转换器402a、402b、402c构成为与主电源1的相数对应即可。此外,也可以构成为在AC/DC转换器402a、402b、402c中追加功率因数改善功能。
通过这样构成,即使主电源401是交流电源,也能够得到与实施方式1~实施方式3相同的效果。此外,无需变更逆变器2a、2b、2c的驱动频率以调整电力,起到高频噪声对策变得容易这样的效果。
另外,在将图10的结构应用于实施方式2时,在主电源401与AC/DC转换器402a、402b、402c之间设置送电开关212a、212b、212c即可。此外,在AC/DC转换器402a、402b、402c设置电流计和电压计,并将它们与送电装置异常检测部213a、213b、213c连接而能够进行送电装置204a、204b、204c的异常检测即可。
实施方式1~实施方式3的无线供电系统100、200、300在受电装置7a、7b、7c、207a、207b、207c分别设置有整流电路6a、6、b、6c、206a、206b、206c,但也可以在受电装置7a、7b、7c、207a、207b、207c与负载9之间设置一个公用的整流电路。
此外,设整流电路6a、6b、6c、206a、206b、206c为二极管电桥整流器,但也可以是具有电压转换功能的AC/DC转换器。
实施方式1和实施方式2的无线供电系统100、200构成为包含三个送受电装置8a、8b、8c、208a、208b、208c,但不限于三个。
此外,实施方式1~实施方式3的无线供电系统100、200、300被设计成送受电装置8a、8b、8c、208a、208b、208c的额定电力的合计成为负载9的最大电力要求,但也可以设计成无线供电系统100、200、300中包含的一个送受电装置8a、8b、8c、208a、208b、208c的额定电力成为负载9的最大电力要求,还可以设计成多个送受电装置8a、8b、8c、208a、208b、208c的额定电力之和为负载9的最大电力要求。
此外,实施方式1~实施方式3的无线供电系统100、200、300被设计成送受电装置8a、8b、8c、208a、208b、208c的一个额定电力成为负载9的平均电力要求,但也可以设计成多个送受电装置8a、8b、8c、208a、208b、208c中的至少两个送受电装置的额定电力之和成为负载9的平均电力要求。
此外,实施方式1~实施方式3的无线供电系统100、200、300被设计成送受电装置8a、8b、8c、208a、208b、208c的额定电力不同,但也可以将送受电装置8a、8b、8c、208a、208b、208c中的多个或全部送受电装置设计成相同的额定电力。即,可以由一种构成送受电装置8a、8b、8c、208a、208b、208c,也可以由至少两种以上构成。这样,设计并制造相同的额定电力的送受电装置并将它们组合起来,由此能够构成无线供电系统100、200、300,因此能够减少设计、制造成本。
实施方式1~实施方式3的无线供电系统100、200、300使用铜线的线圈,但为了降低由趋肤效应引起的电阻增加,也可以使用将施加有绝缘覆膜的多根细铜线捻合而成的所谓利兹线。
此外,设送电线圈单元3a、3b、3c和受电线圈单元5a、5b、5c为相同的结构,但线圈、磁性体、防磁板的尺寸也可以不同。
此外,送电线圈单元3a、3b、3c和受电线圈单元5a、5b、5c中包含的线圈是以图2的y轴方向为中心多次卷绕铜线而得到的,但也可以是如图11所示在磁性体31a、31b、31c以及磁性体51a、51b、51c的外周卷绕铜线或者利兹线而得到的螺线管线圈。
此外,实施方式1~实施方式3的无线供电系统100、200、300的送电线圈单元3a、3b、3c具有谐振用电容器,但这是为了以磁场共振方式传输电力,在以电磁感应方式传输电力的情况下,不需要谐振用电容器。
在实施方式1、2的无线供电系统100、200中,控制部11、211根据负载9的消耗电力和必要的充电电力决定电力要求,选择传输电力的送受电装置,但是,在能够根据状况预先推测出设置有无线供电系统100、200、300的设备的消耗电力以及对电池进行充电所需的充电电力的情况下,也可以预先将该推测值作为电力要求存储到控制部11、211的存储器等,在达到该状况的情况下,选择传输电力的送受电装置。具体而言,如实施方式3所示,考虑预先将停止位置与电力要求相关联地存储。在该情况下,负载9无需具有电流计和电压计,控制部11、211无需计算消耗电力和必要的充电电力。
此外,在负载9不包含电池的情况下,也可以仅根据负载9中包含的空调装置等设备的消耗电力决定电力要求。在负载9中包含的空调装置等设备仅通过电池运行的情况下,也可以仅根据电池的必要的充电电力决定电力要求。
并且,在负载9具有决定电力要求的功能的情况下,控制部11、211也可以从负载9接收该电力要求。
控制部11、211与电力需求进行比较而逐个选择各送受电装置,但也可以将各送受电装置8a、8b、8c、208a、208b、208c的额定电力及它们组合而成的额定电力之和预先存储到控制部11、211的存储器等,对电力需求与存储着的额定电力和额定电力之和进行比较,选择其差分值为负值且最接近零的送受电装置或其组合。
设通信部12、13进行Wi-Fi等无线通信,但也可以进行使用实施干扰对策的通信用缆线的有线通信。
此外,控制部11、211设置于受电装置侧,但在进行无线通信的情况下,设置场所没有限制。
此外,使送受电装置传输特定的电力,由此,也能够使用送电装置和受电装置进行通信,在该情况下,无需另行设置通信部12、13。
此外,控制部11、211和异常检测部可以不使用微计算机而使用FPGA等集成电路构成。
产业上的可利用性
本发明的无线供电系统能够用作在未有线连接的主电源与负载之间传输电力的供电系统。此外,本发明的电梯能够用作建筑物内的升降单元。
标号说明
1:主电源;2:逆变器;3:送电线圈单元;4:送电装置;5:受电线圈单元;6:整流电路;7:受电装置;8:送受电装置;9:负载;10:引线;11:控制部;12:通信部;13:通信部;14:缆线;30:送电线圈;31:磁性体;32:防磁板;50:受电线圈;51:磁性体;52:防磁板;100:无线供电系统;110:处理器;111:内存;112:存储装置;113:接口;114:数据总线;200:无线供电系统;202:逆变器;204:送电装置;206:整流电路;207:受电装置;208:送受电装置;211:控制部;213:送电装置异常检测部;215:受电装置状检测部;300:无线供电系统;304:送电装置;307:受电装置;312:受电单元;313:送电单元;320:电梯;321:轿厢;322:井道;401:主电源;402:AC/DC转换器。

Claims (12)

1.一种无线供电系统,该无线供电系统具有多个送受电装置,该送受电装置包含:送电线圈,其与主电源连接;受电线圈,其接收从所述送电线圈发送的电力并将电力供给到负载;以及逆变器,其设置在所述主电源与所述送电线圈之间,将从所述主电源供给的电力转换成预先设定的频率的电力并供给到所述送电线圈,其中,
所述多个送受电装置并联连接在所述主电源与所述负载之间。
2.根据权利要求1所述的无线供电系统,其特征在于,
所述多个送受电装置包含送电效率达到最大的电力不同的至少两种送受电装置。
3.根据权利要求1所述的无线供电系统,其特征在于,
所述多个送受电装置各自的送电效率达到最大的电力相等。
4.根据权利要求1所述的无线供电系统,其特征在于,
所述多个送受电装置包含送电效率达到最大的电力与所述负载的平均电力要求相等的一个送受电装置或者送电效率达到最大的电力之和与所述负载的平均电力要求相等的至少两个送受电装置。
5.根据权利要求1所述的无线供电系统,其特征在于,
所述无线供电系统还具有控制部,在送电效率达到最大的电力为所述负载的电力要求以上的一个送受电装置或者送电效率达到最大的电力之和为所述负载的电力要求以上的至少两个送受电装置构成所述多个送受电装置的一部分的情况下,所述控制部使构成所述多个送受电装置的一部分的送受电装置传输电力,使除此以外的送受电装置不传输电力。
6.根据权利要求5所述的无线供电系统,其特征在于,
所述控制部根据所述负载的电流值或电压值,决定所述负载的电力要求。
7.根据权利要求1所述的无线供电系统,其特征在于,
所述多个送受电装置分别具有:
送电开关,其设置在所述主电源与所述逆变器之间;
受电开关,其设置在所述负载与所述受电线圈之间;以及
异常检测部,其检测所述送受电装置的异常,
所述异常检测部在检测到异常的情况下,使所述送电开关和所述受电开关断开。
8.根据权利要求7所述的无线供电系统,其特征在于,
所述无线供电系统还具有控制部,在送电效率达到最大的电力为所述负载的电力要求以上的一个送受电装置或者送电效率达到最大的电力之和为所述负载的电力要求以上的至少两个送受电装置构成所述多个送受电装置的一部分的情况下,所述控制部使构成所述多个送受电装置的一部分的送受电装置传输电力,使除此以外的送受电装置不传输电力,
构成所述多个送受电装置的一部分的送受电装置是所述异常检测部未检测到异常的送受电装置。
9.一种电梯,其特征在于,该电梯具有:
轿厢;
井道,其供所述轿厢上下移动;以及
权利要求1~8中的任意一项所述的无线供电系统,
所述无线供电系统被设置成在所述轿厢的停止位置处,设置于所述轿厢的多个所述受电线圈与设置于所述井道的多个所述送电线圈相对。
10.根据权利要求9所述的电梯,其特征在于,
所述电梯还具有第2送电线圈,该第2送电线圈被设置成在与作为所述多个送电线圈的多个第1送电线圈与所述多个受电线圈相对的所述停止位置不同的停止位置处,与所述多个受电线圈中的至少一个受电线圈面对,从所述主电源接受电力的供给,向所述多个受电线圈中的至少一个受电线圈传输电力,
包含所述第2送电线圈的送受电装置的送电效率达到最大的电力与所述无线供电系统中包含的所述多个送受电装置的送电效率达到最大的电力之和不同。
11.根据权利要求10所述的电梯,其特征在于,
所述第2送电线圈设置在所述轿厢的开门时间较短的停止位置,
包含所述第2送电线圈的送受电装置的送电效率达到最大的电力比所述无线供电系统中包含的所述多个送受电装置的送电效率达到最大的电力之和小。
12.根据权利要求9所述的电梯,其特征在于,
所述无线供电系统分别设置在所述轿厢的至少两个停止位置,
所述电梯还具有控制部,越是所述至少两个停止位置中的所述轿厢的开门时间短的停止位置,所述控制部越减少要传输的电力。
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