JP2001333551A - 非接触給電装置 - Google Patents
非接触給電装置Info
- Publication number
- JP2001333551A JP2001333551A JP2000150246A JP2000150246A JP2001333551A JP 2001333551 A JP2001333551 A JP 2001333551A JP 2000150246 A JP2000150246 A JP 2000150246A JP 2000150246 A JP2000150246 A JP 2000150246A JP 2001333551 A JP2001333551 A JP 2001333551A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- load
- saturable reactor
- voltage
- circuit
- 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.)
- Granted
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】 僅かな改良を加えるだけで無負荷又は軽負荷
時の給電電圧を下げることができるようにする。 【構成】 非接触給電装置Ａは、搬送システムの給電線
路３で発生した磁界を電磁誘導により電圧に変換し、給
電電圧ＶR として負荷αに給電するピックアップコイル
１０と、ピックアップコイル１０と並列接続された共振
コンデンサ２０と、磁気飽和が生じる前後で自己インダ
クタンスが大きく変化することを利用して無負荷又は軽
負荷時の給電電圧ＶR の上昇を抑制する可飽和リアクト
ル３０と、可飽和リアクトル３０に直列接続されたコン
デンサ４０とを備えており、可飽和リアクトル３０とコ
ンデンサ４０との直列回路がピックアップコイル１０に
並列接続された構成となっている。
時の給電電圧を下げることができるようにする。 【構成】 非接触給電装置Ａは、搬送システムの給電線
路３で発生した磁界を電磁誘導により電圧に変換し、給
電電圧ＶR として負荷αに給電するピックアップコイル
１０と、ピックアップコイル１０と並列接続された共振
コンデンサ２０と、磁気飽和が生じる前後で自己インダ
クタンスが大きく変化することを利用して無負荷又は軽
負荷時の給電電圧ＶR の上昇を抑制する可飽和リアクト
ル３０と、可飽和リアクトル３０に直列接続されたコン
デンサ４０とを備えており、可飽和リアクトル３０とコ
ンデンサ４０との直列回路がピックアップコイル１０に
並列接続された構成となっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、搬送車を
自由に移動させる搬送システム等に利用される非接触給
電装置に関する。
自由に移動させる搬送システム等に利用される非接触給
電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体、液晶等の製造工場においては高
度なクリーン環境が要求されることから、物品等を搬送
車に乗せて各工程のステーションに順次搬送させるに当
たり、リニアモータ等を用いた搬送システムが採用され
ることが多い。図４に示す非接触給電装置Ａ’はこの搬
送システムの搬送車１に備えられている。
度なクリーン環境が要求されることから、物品等を搬送
車に乗せて各工程のステーションに順次搬送させるに当
たり、リニアモータ等を用いた搬送システムが採用され
ることが多い。図４に示す非接触給電装置Ａ’はこの搬
送システムの搬送車１に備えられている。
【０００３】図中２は商用電圧から１０ｋＨｚ近傍の交
流電圧に変換するインバータ電源、３は電源１の出力端
子に接続されたループ線であり搬送車１の走行経路に沿
って配設された給電線路、４は同調用コンデンサ、αは
搬送車１に備えられたモータその他の電気機器に相当す
る負荷である。
流電圧に変換するインバータ電源、３は電源１の出力端
子に接続されたループ線であり搬送車１の走行経路に沿
って配設された給電線路、４は同調用コンデンサ、αは
搬送車１に備えられたモータその他の電気機器に相当す
る負荷である。
【０００４】非接触給電装置Ａ’は、給電線路３で発生
した磁界を電磁誘導により電圧に変換し負荷αに非接触
給電を行う装置である。具体的には、給電線路３に電磁
結合されたピックアップコイル１０と、ピックアップコ
イル１０に並列接続された共振コンデンサ２０、可飽和
リアクトル３０とを有し、ピックアップコイル１０と共
振コンデンサ２０との両端電圧を給電電圧ＶR として負
荷αに出力する基本構成となっている。
した磁界を電磁誘導により電圧に変換し負荷αに非接触
給電を行う装置である。具体的には、給電線路３に電磁
結合されたピックアップコイル１０と、ピックアップコ
イル１０に並列接続された共振コンデンサ２０、可飽和
リアクトル３０とを有し、ピックアップコイル１０と共
振コンデンサ２０との両端電圧を給電電圧ＶR として負
荷αに出力する基本構成となっている。
【０００５】なお、非接触給電装置Ａ’の後段には半導
体変換回路７０が接続されている。即ち、非接触給電装
置Ａ’にて生成された１０ｋＨｚ近傍の給電電圧は、半
導体変換回路７０により直流又は交流に適宜変換された
後、負荷αに通電されるようになっている。
体変換回路７０が接続されている。即ち、非接触給電装
置Ａ’にて生成された１０ｋＨｚ近傍の給電電圧は、半
導体変換回路７０により直流又は交流に適宜変換された
後、負荷αに通電されるようになっている。
【０００６】ピックアップコイル１０については、例え
ば並列接続されたピックアップコイル１０ａ、１０ｂか
ら構成されている。ピックアップコイル１０ａは、図５
に示すように給電線路３を上から覆うような形で配置さ
れたＥ字状鉄心１１ａと、Ｅ字状鉄心１１の中央部分に
巻回された電線１２ａとを備えた構造となっている。ピ
ックアップコイル１０ｂについても全く同一の構造とな
っている。なお、ピックアップコイル１０はピックアッ
プコイル１０ａ又は１０ｂの単独で構成される場合もあ
る。
ば並列接続されたピックアップコイル１０ａ、１０ｂか
ら構成されている。ピックアップコイル１０ａは、図５
に示すように給電線路３を上から覆うような形で配置さ
れたＥ字状鉄心１１ａと、Ｅ字状鉄心１１の中央部分に
巻回された電線１２ａとを備えた構造となっている。ピ
ックアップコイル１０ｂについても全く同一の構造とな
っている。なお、ピックアップコイル１０はピックアッ
プコイル１０ａ又は１０ｂの単独で構成される場合もあ
る。
【０００７】ここで給電線路３とピックアップコイル１
０との間の相互インダクタンスをＭ、ピックアップコイ
ル１０の自己インダクタンス、純抵抗をＬ2 , Ｒ2 であ
るとすると、非接触給電装置Ａ’の回路は図６に示すよ
うに表現される。但し、半導体変換回路７０は図中省略
されている。
０との間の相互インダクタンスをＭ、ピックアップコイ
ル１０の自己インダクタンス、純抵抗をＬ2 , Ｒ2 であ
るとすると、非接触給電装置Ａ’の回路は図６に示すよ
うに表現される。但し、半導体変換回路７０は図中省略
されている。
【０００８】非接触給電装置Ａ’において単に給電電圧
ＶR を生成するだけであるならば、構成上、ピックアッ
プコイル１０と共振コンデンサ２０との並列共振回路だ
けでも十分である。ところが、搬送車Ａが停止し、無負
荷に近い形となると、負荷電流ＩR が小さくなる一方、
給電電圧ＶR が非常に大きくなり（図７参照）、負荷α
も含めて高耐圧を考慮した設計をしない限り、定電圧化
回路等を付加することが必要となる。このような方法で
はコスト高を招来することから、無負荷又は軽負荷時の
給電電圧ＶR の上昇を抑制するために可飽和リアクトル
３０が設けられている。
ＶR を生成するだけであるならば、構成上、ピックアッ
プコイル１０と共振コンデンサ２０との並列共振回路だ
けでも十分である。ところが、搬送車Ａが停止し、無負
荷に近い形となると、負荷電流ＩR が小さくなる一方、
給電電圧ＶR が非常に大きくなり（図７参照）、負荷α
も含めて高耐圧を考慮した設計をしない限り、定電圧化
回路等を付加することが必要となる。このような方法で
はコスト高を招来することから、無負荷又は軽負荷時の
給電電圧ＶR の上昇を抑制するために可飽和リアクトル
３０が設けられている。
【０００９】可飽和リアクトル３０は給電電圧に応じて
自己インダクタンスが非線形に変化する鉄心入りリアク
トルであって、磁気飽和の前後で自己インダクタンスが
大きく低下することを利用して上記並列共振回路の共振
条件を大きくずらし、結果として無負荷又は軽負荷時の
給電電圧ＶR の上昇を抑制するようになっている（図７
参照）。給電電圧ＶR は図６で明らかなようにピックア
ップコイル１０、共振コンデンサ２０、可飽和リアクト
ル３０並びに負荷αの各々の端子電圧に等しくなってい
る。
自己インダクタンスが非線形に変化する鉄心入りリアク
トルであって、磁気飽和の前後で自己インダクタンスが
大きく低下することを利用して上記並列共振回路の共振
条件を大きくずらし、結果として無負荷又は軽負荷時の
給電電圧ＶR の上昇を抑制するようになっている（図７
参照）。給電電圧ＶR は図６で明らかなようにピックア
ップコイル１０、共振コンデンサ２０、可飽和リアクト
ル３０並びに負荷αの各々の端子電圧に等しくなってい
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】しかしながら、上記従来
例による場合、たとえ無負荷又は軽負荷時であっても、
ピックアップコイル１０や共振コンデンサ２０等には給
電電圧ＶR に応じた電流が流れ、この電流により発生す
る電力損失が大きいという問題が指摘されている。しか
も可飽和リアクトル３０が磁気飽和が生じた状態におい
ては、自己インダクタンスが給電電圧ＶR に無関係に略
一定であることから、無負荷又は軽負荷時の給電電圧Ｖ
R を現状以上に下げることはできない。もっとも、定電
圧化回路等を付加すると、給電電圧ＶR を下げることは
可能であるものの、コスト高となる。要するに、低コス
ト化と高効率化との双方を図ることは非常に困難であっ
た。
例による場合、たとえ無負荷又は軽負荷時であっても、
ピックアップコイル１０や共振コンデンサ２０等には給
電電圧ＶR に応じた電流が流れ、この電流により発生す
る電力損失が大きいという問題が指摘されている。しか
も可飽和リアクトル３０が磁気飽和が生じた状態におい
ては、自己インダクタンスが給電電圧ＶR に無関係に略
一定であることから、無負荷又は軽負荷時の給電電圧Ｖ
R を現状以上に下げることはできない。もっとも、定電
圧化回路等を付加すると、給電電圧ＶR を下げることは
可能であるものの、コスト高となる。要するに、低コス
ト化と高効率化との双方を図ることは非常に困難であっ
た。
【００１１】本発明は上記した背景の下で創作されたも
のであり、その目的とするところは、僅かな改良を加え
るだけで無負荷又は軽負荷時の給電電圧を下げることが
可能な非接触給電装置を提供することにある。
のであり、その目的とするところは、僅かな改良を加え
るだけで無負荷又は軽負荷時の給電電圧を下げることが
可能な非接触給電装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の非接触給電装置
は、給電用コイルに発生する磁界を電磁誘導により電圧
に変換し当該電圧を給電電圧として負荷に給電するピッ
クアップコイルと、ピックアップコイルと並列接続され
た共振コンデンサと、磁気飽和が生じる前後で自己イン
ダクタンスが大きく変化することを利用して無負荷又は
軽負荷時の給電電圧の上昇を抑制する可飽和リアクトル
と、可飽和リアクトルに直列接続された容量性回路とを
備えており、可飽和リアクトルと容量性回路との直列回
路が前記ピックアップコイルに並列接続された構成とな
っている。
は、給電用コイルに発生する磁界を電磁誘導により電圧
に変換し当該電圧を給電電圧として負荷に給電するピッ
クアップコイルと、ピックアップコイルと並列接続され
た共振コンデンサと、磁気飽和が生じる前後で自己イン
ダクタンスが大きく変化することを利用して無負荷又は
軽負荷時の給電電圧の上昇を抑制する可飽和リアクトル
と、可飽和リアクトルに直列接続された容量性回路とを
備えており、可飽和リアクトルと容量性回路との直列回
路が前記ピックアップコイルに並列接続された構成とな
っている。
【００１３】このような構成による場合、ピックアップ
コイルと共振コンデンサとの共振回路に並列接続される
ブランチのリアクタンスは、可飽和リアクトルの誘導リ
アクタンスから容量性回路の容量リアクタンスを引いた
値に等しく、可飽和リアクトルが単独である従来装置に
比べると小さくなる。それ故、無負荷又は軽負荷時の給
電電圧が従来装置に比べて低くなり、ピックアップコイ
ルに流れる電流が小さくなる。
コイルと共振コンデンサとの共振回路に並列接続される
ブランチのリアクタンスは、可飽和リアクトルの誘導リ
アクタンスから容量性回路の容量リアクタンスを引いた
値に等しく、可飽和リアクトルが単独である従来装置に
比べると小さくなる。それ故、無負荷又は軽負荷時の給
電電圧が従来装置に比べて低くなり、ピックアップコイ
ルに流れる電流が小さくなる。
【００１４】より好ましくは、容量性回路は、磁気飽和
が生じていない状態の可飽和リアクトルの誘導リアクタ
ンスに比べて十分に小さい容量リアクタンスを有するよ
うに設定することが望ましい。なぜなら、ピックアップ
コイルと共振コンデンサとの共振回路に並列接続される
ブランチの実負荷時のリアクタンスは、可飽和リアクト
ルが単独である従来装置の場合と実質的には同じとな
り、容量性回路を追加したことに伴う回路上の影響が極
めて小さくなるからである。これは、実負荷時に容量性
回路を短絡する構成にしても同様である。
が生じていない状態の可飽和リアクトルの誘導リアクタ
ンスに比べて十分に小さい容量リアクタンスを有するよ
うに設定することが望ましい。なぜなら、ピックアップ
コイルと共振コンデンサとの共振回路に並列接続される
ブランチの実負荷時のリアクタンスは、可飽和リアクト
ルが単独である従来装置の場合と実質的には同じとな
り、容量性回路を追加したことに伴う回路上の影響が極
めて小さくなるからである。これは、実負荷時に容量性
回路を短絡する構成にしても同様である。
【００１５】例えば、本発明の非接触給電装置を搬送シ
ステムの搬送車に備えるようにする場合、給電用コイル
は搬送車の走行路に沿って配設された給電線路に相当
し、負荷は搬送車に備えられたモータその他の電気機器
に相当することになる。
ステムの搬送車に備えるようにする場合、給電用コイル
は搬送車の走行路に沿って配設された給電線路に相当
し、負荷は搬送車に備えられたモータその他の電気機器
に相当することになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の非接触給電装置の
実施の形態を図面を参照して説明する。図１は同装置の
回路図、図２は同装置における負荷電流と給電電圧との
関係を示すグラフ、図３は同装置の変形例を説明するた
めの回路図である。
実施の形態を図面を参照して説明する。図１は同装置の
回路図、図２は同装置における負荷電流と給電電圧との
関係を示すグラフ、図３は同装置の変形例を説明するた
めの回路図である。
【００１７】ここに掲げる非接触給電装置Ａは、図４に
示すような搬送システムの搬送車１に備えられているも
のであり、給電線路３で発生した磁界を電磁誘導により
電圧に変換し、負荷αに非接触給電を行う基本構成とな
っている。負荷αには搬送車１を駆動するためのモータ
だけでなく、搬送車１の全体を制御するためのマイコン
等の電気機器が含められている。なお、従来装置と同じ
構成部等については同一の番号を用いて説明を行うこと
にする。
示すような搬送システムの搬送車１に備えられているも
のであり、給電線路３で発生した磁界を電磁誘導により
電圧に変換し、負荷αに非接触給電を行う基本構成とな
っている。負荷αには搬送車１を駆動するためのモータ
だけでなく、搬送車１の全体を制御するためのマイコン
等の電気機器が含められている。なお、従来装置と同じ
構成部等については同一の番号を用いて説明を行うこと
にする。
【００１８】非接触給電装置Ａは、図１に示すように給
電線路３に流れる電流Ｉ1 が作る磁界を電磁誘導により
電圧に変換し、給電電圧ＶR として負荷αに給電するピ
ックアップコイル１０と、ピックアップコイル１０と並
列接続された共振コンデンサ２０と、磁気飽和が生じる
前後で自己インダクタンスが大きく変化することを利用
して無負荷又は軽負荷時の給電電圧ＶR の上昇を抑制す
る可飽和リアクトル３０と、可飽和リアクトル３０に直
列接続されたコンデンサ４０（容量性回路に相当する）
とを備えており、可飽和リアクトル３０とコンデンサ４
０との直列回路がピックアップコイル１０に並列接続さ
れた構成となっている。
電線路３に流れる電流Ｉ1 が作る磁界を電磁誘導により
電圧に変換し、給電電圧ＶR として負荷αに給電するピ
ックアップコイル１０と、ピックアップコイル１０と並
列接続された共振コンデンサ２０と、磁気飽和が生じる
前後で自己インダクタンスが大きく変化することを利用
して無負荷又は軽負荷時の給電電圧ＶR の上昇を抑制す
る可飽和リアクトル３０と、可飽和リアクトル３０に直
列接続されたコンデンサ４０（容量性回路に相当する）
とを備えており、可飽和リアクトル３０とコンデンサ４
０との直列回路がピックアップコイル１０に並列接続さ
れた構成となっている。
【００１９】なお、非接触給電装置Ａの後段には図４に
示すような半導体変換回路７０が備えられているが、図
１中省略されている。なお、この点は図３についても同
様である。
示すような半導体変換回路７０が備えられているが、図
１中省略されている。なお、この点は図３についても同
様である。
【００２０】図１においては、給電線路３とピックアッ
プコイル１０との回路が等価回路で示されている。Ｍは
給電線路３とピックアップコイル１０との間の相互イン
ダクタンス、Ｌ2 はピックアップコイル１０の自己イン
ダクタンス、Ｒ2 はピックアップコイル１０の純抵抗で
ある。なお、この点は図３についても同様である。
プコイル１０との回路が等価回路で示されている。Ｍは
給電線路３とピックアップコイル１０との間の相互イン
ダクタンス、Ｌ2 はピックアップコイル１０の自己イン
ダクタンス、Ｒ2 はピックアップコイル１０の純抵抗で
ある。なお、この点は図３についても同様である。
【００２１】ピックアップコイル１０は、例えば並列接
続されたピックアップコイル１０ａ、１０ｂから構成さ
れている。ピックアップコイル１０ａは、図５に示すよ
うに給電線路３を上から覆うような形で配置されたＥ字
状鉄心１１ａと、Ｅ字状鉄心１１の中央部分に巻回され
た電線１２ａとを備えた構造となっている。ピックアッ
プコイル１０ｂについても全く同一の構造となってい
る。なお、ピックアップコイル１０はピックアップコイ
ル１０ａ又は１０ｂの単独で構成される場合もある。
続されたピックアップコイル１０ａ、１０ｂから構成さ
れている。ピックアップコイル１０ａは、図５に示すよ
うに給電線路３を上から覆うような形で配置されたＥ字
状鉄心１１ａと、Ｅ字状鉄心１１の中央部分に巻回され
た電線１２ａとを備えた構造となっている。ピックアッ
プコイル１０ｂについても全く同一の構造となってい
る。なお、ピックアップコイル１０はピックアップコイ
ル１０ａ又は１０ｂの単独で構成される場合もある。
【００２２】可飽和リアクトル３０は給電電圧ＶR に応
じて自己インダクタンスが非線形に変化する鉄心入りリ
アクトルである。ここではフェライト、パーマロイ等の
強誘磁性体の環状鉄心にコイルが巻回されたトロイダル
コイルを用いている。
じて自己インダクタンスが非線形に変化する鉄心入りリ
アクトルである。ここではフェライト、パーマロイ等の
強誘磁性体の環状鉄心にコイルが巻回されたトロイダル
コイルを用いている。
【００２３】コンデンサ４０は、磁気飽和が生じていな
い状態の可飽和リアクトル３０の誘導リアクタンスに比
べて十分に小さい容量リアクタンスを有するように選定
されている。
い状態の可飽和リアクトル３０の誘導リアクタンスに比
べて十分に小さい容量リアクタンスを有するように選定
されている。
【００２４】ピックアップコイル１０と共振コンデンサ
２０とで並列共振回路が構成されている。この両端に現
われる電圧が給電電圧ＶR となっている。インバータ電
源２（図４参照）により生成された１０ｋＨｚ近傍の交
流を高効率で受電するために、その共振周波数は１０ｋ
Ｈｚ近傍に設定されている。しかも磁気飽和が生じてい
ない状態の可飽和リアクトル３０の自己インダクタンス
でもって上記並列共振回路が共振しないように回路定数
が設定されている。
２０とで並列共振回路が構成されている。この両端に現
われる電圧が給電電圧ＶR となっている。インバータ電
源２（図４参照）により生成された１０ｋＨｚ近傍の交
流を高効率で受電するために、その共振周波数は１０ｋ
Ｈｚ近傍に設定されている。しかも磁気飽和が生じてい
ない状態の可飽和リアクトル３０の自己インダクタンス
でもって上記並列共振回路が共振しないように回路定数
が設定されている。
【００２５】次に、上記のように構成された非接触給電
装置Ａの動作について説明する。まず、搬送車１が駆動
し、負荷電流ＩR が定格負荷電流よりも大きくなる場合
には、給電電圧ＶR が低いことから、可飽和リアクトル
３０は磁気飽和が生じていない。そのため、上記並列共
振回路が共振状態又はこれに近い状態にあり、負荷αが
多少変動すると、給電電圧ＶR が負荷電流ＩR に応じて
変化する（図２中参照）。
装置Ａの動作について説明する。まず、搬送車１が駆動
し、負荷電流ＩR が定格負荷電流よりも大きくなる場合
には、給電電圧ＶR が低いことから、可飽和リアクトル
３０は磁気飽和が生じていない。そのため、上記並列共
振回路が共振状態又はこれに近い状態にあり、負荷αが
多少変動すると、給電電圧ＶR が負荷電流ＩR に応じて
変化する（図２中参照）。
【００２６】このときの給電電圧ＶR は図６に示す従来
装置の場合と大きな差異は見られない。その理由は、磁
気飽和が生じていない状態の可飽和リアクトル３０の誘
導リアクタンスがコンデンサ４０の容量リアクタンスに
比べて非常に大きいことから、ピックアップコイル１０
と共振コンデンサ２０との共振回路に並列接続される可
飽和リアクトル３０とコンデンサ４０との直列回路であ
るブランチのリアクタンスは、可飽和リアクトル３０単
独である場合と殆ど同じになるからである。
装置の場合と大きな差異は見られない。その理由は、磁
気飽和が生じていない状態の可飽和リアクトル３０の誘
導リアクタンスがコンデンサ４０の容量リアクタンスに
比べて非常に大きいことから、ピックアップコイル１０
と共振コンデンサ２０との共振回路に並列接続される可
飽和リアクトル３０とコンデンサ４０との直列回路であ
るブランチのリアクタンスは、可飽和リアクトル３０単
独である場合と殆ど同じになるからである。
【００２７】一方、搬送車１が停止し、無負荷又は軽負
荷になると、負荷電流ＩR が小さくなり、給電電圧ＶR
が上昇する（図２中参照）。給電電圧ＶR の上昇によ
り可飽和リアクトル３０が磁気飽和を生じる状態とな
り、その自己リアクタンスが小さくなることから、ピッ
クアップコイル１０と共振コンデンサ２０との共振回路
の共振条件が崩れ、給電電圧ＶR の上昇が抑制される結
果となる（図２中参照）。
荷になると、負荷電流ＩR が小さくなり、給電電圧ＶR
が上昇する（図２中参照）。給電電圧ＶR の上昇によ
り可飽和リアクトル３０が磁気飽和を生じる状態とな
り、その自己リアクタンスが小さくなることから、ピッ
クアップコイル１０と共振コンデンサ２０との共振回路
の共振条件が崩れ、給電電圧ＶR の上昇が抑制される結
果となる（図２中参照）。
【００２８】このときの給電電圧ＶR は図６に示す従来
装置の場合である図７と比較すると小さくなっている。
その理由は、可飽和リアクトル３０とコンデンサ４０と
の直列回路のリアクタンスは、可飽和リアクトル３０の
誘導リアクタンスからコンデンサ４０の容量リアクタン
スを引いた値となり、従来装置の場合の可飽和リアクト
ル３０のみのリアクタンスよりも小さくなるからであ
る。
装置の場合である図７と比較すると小さくなっている。
その理由は、可飽和リアクトル３０とコンデンサ４０と
の直列回路のリアクタンスは、可飽和リアクトル３０の
誘導リアクタンスからコンデンサ４０の容量リアクタン
スを引いた値となり、従来装置の場合の可飽和リアクト
ル３０のみのリアクタンスよりも小さくなるからであ
る。
【００２９】その結果として、従来装置の場合、図７に
示すように無負荷又は軽負荷時には給電電圧ＶR が負荷
電流ＩR とは無関係に一定であるが、非接触給電装置Ａ
の場合、図２に示すように給電電圧ＶR が負荷電流ＩR
が小さくなるに従って低下する。
示すように無負荷又は軽負荷時には給電電圧ＶR が負荷
電流ＩR とは無関係に一定であるが、非接触給電装置Ａ
の場合、図２に示すように給電電圧ＶR が負荷電流ＩR
が小さくなるに従って低下する。
【００３０】以上のように構成された非接触給電装置Ａ
による場合、無負荷又は軽負荷時の給電電圧ＶR を従来
装置に比べて小さくすることができるので、ピックアッ
プコイル１０に流れる電流が小さくなり、電力損失の低
下を図ることができる。しかもコンデンサ４０を追加す
るという僅かな設計変更のみで実現可能である。それ
故、装置の低コスト化と高効率化を図る上で大きな意義
がある。
による場合、無負荷又は軽負荷時の給電電圧ＶR を従来
装置に比べて小さくすることができるので、ピックアッ
プコイル１０に流れる電流が小さくなり、電力損失の低
下を図ることができる。しかもコンデンサ４０を追加す
るという僅かな設計変更のみで実現可能である。それ
故、装置の低コスト化と高効率化を図る上で大きな意義
がある。
【００３１】次に、非接触給電装置Ａの変形例について
図３を参照して説明する。図１に示す装置と大きく異な
る点は、実負荷時にコンデンサ４０を短絡するスイッチ
回路６０が追加されている点である。ここではスイッチ
回路６０としてリレー等を用いている。
図３を参照して説明する。図１に示す装置と大きく異な
る点は、実負荷時にコンデンサ４０を短絡するスイッチ
回路６０が追加されている点である。ここではスイッチ
回路６０としてリレー等を用いている。
【００３２】負荷αには搬送車１を駆動するモータだけ
でなく、搬送車１の全体を制御するためのマイコンが含
まれていることは上記したが、このマイコンが搬送車１
の駆動／停止を上記モータに対して命令したとき、スイ
ッチ回路６０の接点を次のように切り換えるための信号
を出力するようにしている。
でなく、搬送車１の全体を制御するためのマイコンが含
まれていることは上記したが、このマイコンが搬送車１
の駆動／停止を上記モータに対して命令したとき、スイ
ッチ回路６０の接点を次のように切り換えるための信号
を出力するようにしている。
【００３３】即ち、搬送車１が停止し、負荷１０が無負
荷又は軽負荷時であるときには、スイッチ回路６０の接
点をコンデンサ４０の方に切り換える。この状態では、
非接触給電装置Ａの実回路としては図１に示す通りとな
る。一方、搬送車１が駆動中、即ち、負荷１０が実負荷
時であるときは、スイッチ回路６０の接点を切り換えて
コンデンサ４０を短絡させる。この状態では、非接触給
電装置Ａの実回路としては図６に示す通りとなる。
荷又は軽負荷時であるときには、スイッチ回路６０の接
点をコンデンサ４０の方に切り換える。この状態では、
非接触給電装置Ａの実回路としては図１に示す通りとな
る。一方、搬送車１が駆動中、即ち、負荷１０が実負荷
時であるときは、スイッチ回路６０の接点を切り換えて
コンデンサ４０を短絡させる。この状態では、非接触給
電装置Ａの実回路としては図６に示す通りとなる。
【００３４】このような構成による場合、無負荷又は軽
負荷時の給電電圧ＶR を十分に下げ、ピックアップコイ
ル１０に流れる電流を十分に低減できるようにコンデン
サ４０のキャパシタンスを設定することができる。上記
マイコンの電源をバッテリーとすることにより、給電電
圧ＶR をマイコンの駆動電圧よりも小さくすることがで
きる。
負荷時の給電電圧ＶR を十分に下げ、ピックアップコイ
ル１０に流れる電流を十分に低減できるようにコンデン
サ４０のキャパシタンスを設定することができる。上記
マイコンの電源をバッテリーとすることにより、給電電
圧ＶR をマイコンの駆動電圧よりも小さくすることがで
きる。
【００３５】もっとも、搬送車１において上記したよう
なマイコン等を搭載していない場合には、実負荷時であ
るか否かを判定するために、負荷電流ＩR 又は給電電圧
ＶRを検出し、この検出結果と基準値とを大小比較し
て、この比較結果に基づいてスイッチ回路６０を上記の
通りに切り換えるような構成にすると良い。
なマイコン等を搭載していない場合には、実負荷時であ
るか否かを判定するために、負荷電流ＩR 又は給電電圧
ＶRを検出し、この検出結果と基準値とを大小比較し
て、この比較結果に基づいてスイッチ回路６０を上記の
通りに切り換えるような構成にすると良い。
【００３６】なお、本発明の非接触給電装置は搬送シス
テムだけの適用に止まらず、例えばＩＣカードに電力を
非接触給電するシステム等にも適用可能である。また、
ピックアップコイル及び可飽和リアクトルの種類につい
ては問われないことは勿論のこと、容量性回路について
も容量リアクタンスを有する回路であればどのような回
路であってもかまわない。
テムだけの適用に止まらず、例えばＩＣカードに電力を
非接触給電するシステム等にも適用可能である。また、
ピックアップコイル及び可飽和リアクトルの種類につい
ては問われないことは勿論のこと、容量性回路について
も容量リアクタンスを有する回路であればどのような回
路であってもかまわない。
【００３７】
【発明の効果】以上、本発明の請求項１に係る非接触給
電装置による場合、可飽和リアクトルに直列に容量性回
路が接続された構成となっているので、無負荷又は軽負
荷時の給電電圧を従来装置に比べて小さくすることがで
き、これに伴ってピックアップコイルに流れる電流が小
さくなり、電力損失の低下を図ることができる。しかも
容量性回路を追加するという僅かな設計変更のみで実現
可能である。それ故、装置の低コスト化と高効率化を図
る上で大きな意義がある。
電装置による場合、可飽和リアクトルに直列に容量性回
路が接続された構成となっているので、無負荷又は軽負
荷時の給電電圧を従来装置に比べて小さくすることがで
き、これに伴ってピックアップコイルに流れる電流が小
さくなり、電力損失の低下を図ることができる。しかも
容量性回路を追加するという僅かな設計変更のみで実現
可能である。それ故、装置の低コスト化と高効率化を図
る上で大きな意義がある。
【００３８】本発明の請求項２に係る非接触給電装置に
よる場合、容量性回路は磁気飽和が生じていない状態の
可飽和リアクトルの誘導リアクタンスに比べて十分に小
さい容量性リアクタンスを有するように設定された構成
となっているので、容量性回路を追加したことに伴う実
負荷時の回路上の影響が無くなり、この点でメリットが
ある。
よる場合、容量性回路は磁気飽和が生じていない状態の
可飽和リアクトルの誘導リアクタンスに比べて十分に小
さい容量性リアクタンスを有するように設定された構成
となっているので、容量性回路を追加したことに伴う実
負荷時の回路上の影響が無くなり、この点でメリットが
ある。
【００３９】本発明の請求項３に係る非接触給電装置に
よる場合、実負荷時に容量性回路を短絡する構成となっ
ているので、請求項２と同様のメリットがある。
よる場合、実負荷時に容量性回路を短絡する構成となっ
ているので、請求項２と同様のメリットがある。
【００４０】本発明の請求項４に係る非接触給電装置に
よる場合、搬送システムの搬送車に備えられた構成とな
っているので、この種のシステムの低コスト化及び高効
率化を図ることができる。
よる場合、搬送システムの搬送車に備えられた構成とな
っているので、この種のシステムの低コスト化及び高効
率化を図ることができる。
【図１】本発明の実施の形態を説明するための図であっ
て、給電線路とピックアップコイルとの回路が等価回路
で示された非接触給電装置の回路図である。
て、給電線路とピックアップコイルとの回路が等価回路
で示された非接触給電装置の回路図である。
【図２】同装置における負荷電流と給電電圧との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図３】同装置の変形例を説明するための図１に対応す
る回路図である。
る回路図である。
【図４】従来の非接触給電装置を搬送システムとともに
説明するための回路図である。
説明するための回路図である。
【図５】搬送システムの給電線路とピックアップコイル
との回路が等価回路で示された同装置の回路図である。
との回路が等価回路で示された同装置の回路図である。
【図６】同ピックアップコイルの断面図である。
【図７】同装置における負荷電流と給電電圧との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
Ａ 非接触給電装置 １０ ピックアップコイル ２０ 共振コンデンサ ３０ 可飽和リアクトル ４０ コンデンサ（容量性回路） ６０ スイッチ回路 α 負荷 １ 搬送車 ３ 給電線路
Claims (4)
- 【請求項１】 給電用コイルに発生する磁界を電磁誘導
により電圧に変換し当該電圧を給電電圧として負荷に給
電するピックアップコイルと、ピックアップコイルと並
列接続された共振コンデンサと、磁気飽和が生じる前後
で自己インダクタンスが大きく変化することを利用して
無負荷又は軽負荷時の給電電圧の上昇を抑制する可飽和
リアクトルと、前記可飽和リアクトルに直列接続された
容量性回路とを備えており、前記可飽和リアクトルと容
量性回路との直列回路が前記ピックアップコイルに並列
接続された構成となっていることを特徴とする非接触給
電装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の非接触給電装置におい
て、前記容量性回路は、磁気飽和が生じていない状態の
前記可飽和リアクトルの誘導リアクタンスに比べて十分
に小さい容量リアクタンスを有していることを特徴とす
る非接触給電装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の非接触給電装置に
おいて、実負荷時に前記容量性回路を短絡する構成とな
っていることを特徴とする非接触給電装置。 - 【請求項４】 搬送システムの搬送車に備えられた請求
項１、２又は３記載の非接触給電装置において、前記給
電用コイルは前記搬送車の走行路に沿って配設された給
電線路であり、前記負荷は前記搬送車に備えられたモー
タその他の電気機器であることを特徴とする非接触給電
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000150246A JP3551304B2 (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | 非接触給電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000150246A JP3551304B2 (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | 非接触給電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001333551A true JP2001333551A (ja) | 2001-11-30 |
| JP3551304B2 JP3551304B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=18655988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000150246A Expired - Fee Related JP3551304B2 (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | 非接触給電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3551304B2 (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013111430A1 (ja) * | 2012-01-24 | 2013-08-01 | 村田機械株式会社 | 非接触給電システムと非接触給電方法 |
| JP2013541927A (ja) * | 2010-09-03 | 2013-11-14 | オークランド ユニサービシズ リミテッド | 非接触給電ピックアップ回路 |
| JP2016144266A (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 東洋電機製造株式会社 | モータ駆動装置 |
| JP2017506059A (ja) * | 2014-02-23 | 2017-02-23 | アップル インコーポレイテッド | 結合コイルシステム内の調整フィルタ |
| US10014733B2 (en) | 2014-08-28 | 2018-07-03 | Apple Inc. | Temperature management in a wireless energy transfer system |
| US10032557B1 (en) | 2014-05-29 | 2018-07-24 | Apple Inc. | Tuning of primary and secondary resonant frequency for improved efficiency of inductive power transfer |
| US10110051B2 (en) | 2014-06-13 | 2018-10-23 | Apple Inc. | Detection of coil coupling in an inductive charging system |
| US10116279B2 (en) | 2014-02-23 | 2018-10-30 | Apple Inc. | Impedance matching for inductive power transfer systems |
| US10193372B2 (en) | 2014-09-02 | 2019-01-29 | Apple Inc. | Operating an inductive energy transfer system |
| US10389274B2 (en) | 2017-04-07 | 2019-08-20 | Apple Inc. | Boosted output inverter for electronic devices |
| US10523063B2 (en) | 2017-04-07 | 2019-12-31 | Apple Inc. | Common mode noise compensation in wireless power systems |
| US10594159B2 (en) | 2014-06-03 | 2020-03-17 | Apple Inc. | Methods for detecting mated coils |
| US10644531B1 (en) | 2016-09-22 | 2020-05-05 | Apple Inc. | Adaptable power rectifier for wireless charger system |
| US10666084B2 (en) | 2015-07-10 | 2020-05-26 | Apple Inc. | Detection and notification of an unpowered releasable charging device |
-
2000
- 2000-05-22 JP JP2000150246A patent/JP3551304B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013541927A (ja) * | 2010-09-03 | 2013-11-14 | オークランド ユニサービシズ リミテッド | 非接触給電ピックアップ回路 |
| WO2013111430A1 (ja) * | 2012-01-24 | 2013-08-01 | 村田機械株式会社 | 非接触給電システムと非接触給電方法 |
| US10116279B2 (en) | 2014-02-23 | 2018-10-30 | Apple Inc. | Impedance matching for inductive power transfer systems |
| US9923383B2 (en) | 2014-02-23 | 2018-03-20 | Apple Inc. | Adjusting filter in a coupled coil system |
| JP2017506059A (ja) * | 2014-02-23 | 2017-02-23 | アップル インコーポレイテッド | 結合コイルシステム内の調整フィルタ |
| US10032557B1 (en) | 2014-05-29 | 2018-07-24 | Apple Inc. | Tuning of primary and secondary resonant frequency for improved efficiency of inductive power transfer |
| US10594159B2 (en) | 2014-06-03 | 2020-03-17 | Apple Inc. | Methods for detecting mated coils |
| US10110051B2 (en) | 2014-06-13 | 2018-10-23 | Apple Inc. | Detection of coil coupling in an inductive charging system |
| US10879721B2 (en) | 2014-06-13 | 2020-12-29 | Apple Inc. | Detection of coil coupling in an inductive charging system |
| US10014733B2 (en) | 2014-08-28 | 2018-07-03 | Apple Inc. | Temperature management in a wireless energy transfer system |
| US10879745B2 (en) | 2014-08-28 | 2020-12-29 | Apple Inc. | Temperature management in a wireless energy transfer system |
| US10193372B2 (en) | 2014-09-02 | 2019-01-29 | Apple Inc. | Operating an inductive energy transfer system |
| JP2016144266A (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 東洋電機製造株式会社 | モータ駆動装置 |
| US10666084B2 (en) | 2015-07-10 | 2020-05-26 | Apple Inc. | Detection and notification of an unpowered releasable charging device |
| US10644531B1 (en) | 2016-09-22 | 2020-05-05 | Apple Inc. | Adaptable power rectifier for wireless charger system |
| US10389274B2 (en) | 2017-04-07 | 2019-08-20 | Apple Inc. | Boosted output inverter for electronic devices |
| US10523063B2 (en) | 2017-04-07 | 2019-12-31 | Apple Inc. | Common mode noise compensation in wireless power systems |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3551304B2 (ja) | 2004-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100511583B1 (ko) | 유도 전력 전송 픽업 제어 방법 | |
| JP3551304B2 (ja) | 非接触給電装置 | |
| KR101254550B1 (ko) | 무접촉 급전 설비의 2차측 수전 회로 장치 | |
| JP4663404B2 (ja) | 車載用高電圧モータ装置用コモンモードノイズキャンセル回路装置 | |
| US8018206B2 (en) | Excitation device for an electric machine | |
| US6686823B2 (en) | Inductive power transmission and distribution apparatus using a coaxial transformer | |
| EP2445083B1 (en) | Contactless power-feed equipment | |
| US9183980B2 (en) | Arrangement and method for the compensation of a magnetic unidirectional flux in a transformer core | |
| JP5338862B2 (ja) | 無接触給電設備 | |
| KR100753075B1 (ko) | 무접촉 급전설비와 이 무접촉 급전설비에 사용되는 분기박스 | |
| Sato et al. | Stable energy transmission to moving loads utilizing new CLPS | |
| US20080088399A1 (en) | Series impedance matched inductive power pick up | |
| JPH10174206A (ja) | 給電装置における周波数調整方法及び同装置 | |
| US20190235035A1 (en) | Gate driver | |
| JP2006141115A (ja) | 給電装置 | |
| WO2014135209A1 (en) | Apparatus for high side transistor bridge driver | |
| JP2001268823A (ja) | 非接触給電装置 | |
| JP3442937B2 (ja) | 地上移動体の非接触給電装置 | |
| JP2000184625A (ja) | 搬送システムにおける搬送車の非接触給電方法 | |
| US20200196400A1 (en) | Induction heating apparatus | |
| JP3647234B2 (ja) | 非接触給電装置 | |
| JP2006287987A (ja) | 無接触給電設備の２次側受電回路 | |
| JPH1132450A (ja) | 非接触給電装置 | |
| JPH10248108A (ja) | 非接触給電装置 | |
| JPH0660129U (ja) | 自動電圧調整トランス |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040106 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040308 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040413 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040414 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080514 Year of fee payment: 4 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080514 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090514 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090514 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100514 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100514 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110514 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120514 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |