JP2002325457A - 交流電源供給システム - Google Patents

交流電源供給システム

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JP2002325457A
JP2002325457A JP2001123901A JP2001123901A JP2002325457A JP 2002325457 A JP2002325457 A JP 2002325457A JP 2001123901 A JP2001123901 A JP 2001123901A JP 2001123901 A JP2001123901 A JP 2001123901A JP 2002325457 A JP2002325457 A JP 2002325457A
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power supply
power
electromotive force
supply system
transformer
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JP2001123901A
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Mitsuhisa Itou
備久 伊藤
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Yazaki Corp
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Yazaki Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 設置スペース等に係る影響を抑えることが可
能な交流電源供給システムを提供する。 【解決手段】 送電ユニット7と受電ユニット8とを備
えた給電装置5を用い、その給電装置5の二次トランス
11に生じた交流の誘導起電力を交流電気機器へ供給す
ることができるようにした。具体的には、二次トランス
11と整流回路12との間に交流電源供給手段としての
交流取り出し部6設けて誘導起電力を取り出すことがで
きるような構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001 】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流電源供給シス
テムに関し、特に、二部材を近接させて相互誘導作用に
より二部材の一方から他方へ電力の供給を行う給電装置
を用いた交流電源供給システムに関する。
【0002 】
【従来の技術】自動車を例に挙げて説明すると、その自
動車内の各種機器は、直流電源として搭載されるバッテ
リーからの電力供給によってそれぞれ作動するようにな
っている。また、外部用電源供給部として使用すること
が可能なシガーライターソケットにも上記バッテリーか
らの電力供給がなされている。
【0003 】ところで、特開2000−200528
号公報には、上記シガーライターソケットに差し込まれ
るシガーライタープラグと、交流機器プラグを差込接続
することが可能な交流出力コンセントと、を一体化した
入出力接続具に関する技術が開示されている。
【0004 】その入出力接続具にあっては、交流出力
コンセントの受面に自動操作スイッチの端部が突出する
ような構成になっている。また、その自動操作スイッチ
によって開閉操作されるインバーター操作接点が内蔵さ
れた構成になっている。さらに、交流出力コンセントに
交流機器プラグが差込接続されると、自動操作スイッチ
が交流機器プラグによって押下され、DC/AC変換イ
ンバーターが自動で起動するような構成になっている。
【0005 】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術にあっては、DC/AC変換インバーターが入出力
接続具に対して別体で設けられていることから、そのD
C/AC変換インバーターの設置スペース等に係り、次
のような問題点が生じていた。すなわち、例えばDC/
AC変換インバーターの設置スペースによって、ワイヤ
ハーネスの配索に影響を来してしまうという問題点があ
った。
【0006 】本発明は、上述した事情に鑑みてなされ
るもので、設置スペース等に係る影響を抑えることが可
能な交流電源供給システムを提供することを課題とす
る。
【0007 】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
なされた請求項1記載の本発明の交流電源供給システム
は、直流電源からの直流電流を交流電流に変換し交流電
気機器へ供給する交流電源供給システムであって、二部
材を近接させて相互誘導作用により前記二部材の一方か
ら他方へ電力の供給を行う、前記一方側の送電ユニット
と前記他方側の受電ユニットとを備えた給電装置を用
い、該給電装置に生じた交流の誘導起電力を前記交流電
気機器へ供給する構成としたことを特徴としている。
【0008 】請求項2記載の本発明の交流電源供給シ
ステムは、請求項1に記載の交流電源供給システムにお
いて、前記送電ユニットを、一次トランスと該一次トラ
ンスの発振駆動を制御する発振回路とを有する構成にす
るとともに、前記受電ユニットを、前記一次トランスの
近接により前記誘導起電力が生じる二次トランスと該二
次トランスに接続される整流回路とを有する構成にし、
且つ、前記二次トランスと前記整流回路との間には、前
記誘導起電力を取り出すことが可能な交流電源供給手段
を設けたことを特徴としている。
【0009 】請求項3記載の本発明の交流電源供給シ
ステムは、請求項2に記載の交流電源供給システムにお
いて、前記受電ユニット側には、前記整流回路の下流側
に接続される蓄電部材と該蓄電部材の充電状態を管理す
る制御装置とを設け、前記発振回路には、前記制御装置
からの信号に基づき発振周波数のレベルを切り替える第
一スイッチを設け、前記交流電源供給手段には、前記制
御装置に制御される、前記誘導起電力の取り出し規制用
の第二スイッチを設けたことを特徴としている。
【0010 】請求項1に記載された本発明によれば、
送電ユニットと受電ユニットとの相互誘導作用によって
二部材の一方から他方へ電力の供給が行われる給電装置
に生じた交流の誘導起電力が交流電気機器へ供給され
る。
【0011 】請求項2に記載された本発明によれば、
一次トランスと二次トランスとが近接すると、二次トラ
ンスに交流の誘導起電力が生じる。その誘導起電力は、
整流回路により直流電流に変換され、整流回路の下流側
の直流電気機器へ供給される。また、誘導起電力は、整
流回路に通される前に交流電源供給手段により取り出さ
れ、交流電気機器へ供給される。
【0012 】請求項3に記載された本発明によれば、
蓄電部材の充電状態によって交流電気機器への供給が規
制される。
【0013 】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1は本発明の交流電源供給シス
テムの一実施の形態を示す構成図である。また、図2は
本発明の交流電源供給システムの他の一実施の形態を示
す構成図である。
【0014 】図1において、自動車1の車体本体2に
は、その車体本体2の前後方向に沿ってスライドドア3
がスライド自在に取り付けられている。また、車体本体
2とスライドドア3とに対してのドア結合部4には、こ
れら車体本体2とスライドドア3とに跨って構成される
給電装置5が設けられている。そして、その給電装置5
には、交流電源供給手段としての交流取り出し部6が設
けられている。言い換えれば、ドア結合部4には、給電
装置5と交流取り出し部6とを有して構成される交流電
源供給システムが装備されている。
【0015 】尚、上記車体本体2は特許請求の範囲に
記載した二部材の一方に相当するものとする。また、ス
ライドドア3は特許請求の範囲に記載した二部材の他方
に相当するものとする。
【0016 】上記給電装置5は、相互誘導作用により
電力の供給がなされるものであって、スライドドア3が
車体本体2に対して閉じている状態で給電可能になる送
電ユニット7と受電ユニット8とを有して構成されてい
る。
【0017 】その送電ユニット7は、ドア結合部4の
車体本体2側に設けられており、給電用の一次トランス
9と、発振回路10とを有して構成されている。また、
受電ユニット8は、送電ユニット7に対向するようにド
ア結合部4のスライドドア3側に設けられており、一次
トランス9に近接する給電用の二次トランス11と、整
流回路12と、平滑回路13とを有して構成されてい
る。
【0018 】一次トランス9は、既知構成のものであ
って、その表面には被水(外部からの水滴の降りかかり
等)に対しての効果を奏するように合成樹脂による被覆
がなされている。また、一次トランス9は、二次トラン
ス11に対する近接嵌合面がドア結合部4から露出する
ように取り付けられている。一次トランス9には、二次
トランス11が対向するとともに、スライドドア3の閉
操作によってその二次トランス11が近接するようにな
っている。一次トランス9は、電線14、14によって
発振回路10に接続されている。
【0019 】発振回路10は、一次トランス9の発振
駆動を制御するように構成されている。言い換えれば、
DC/AC変換インバーターとしての機能を有するとと
もに、これをスイッチングする機能を有しており、一次
トランス9の励磁をコントロールすることができるよう
に構成されている。
【0020 】上記車体本体2には、上記送電ユニット
7の他に、メインバッテリ15が設けられている。その
メインバッテリ15は、自動車1に搭載される各種機器
を作動させるための直流電源であって、メインバッテリ
15からの電源供給ライン16、16上には、送電ユニ
ット7が接続されている。
【0021 】上記スライドドア3には、上記受電ユニ
ット8及び交流電源供給システムを構成する交流取り出
し部6の他に、自動スライドドア用モータ、パワーウィ
ンドウ用モータ、及びイージークロージャ用モータ等の
図示しない負荷が設けられている。これらはドア側の電
源供給ライン17、17を介して受電ユニット8に接続
されている。
【0022 】二次トランス11は、一次トランス9と
同様に既知構成のものであって、その表面には被水(外
部からの水滴の降りかかり等)に対しての効果を奏する
ように合成樹脂による被覆がなされている。また、二次
トランス11は、一次トランス9に対する近接嵌合面が
ドア結合部4から露出するように取り付けられている。
【0023 】整流回路12は、既知構成のものであっ
て電線18、18を介して二次トランス11の下流側に
接続されている。また、平滑回路13も整流回路12と
同様に既知構成のものであって、電線19、19を介し
整流回路12の下流側に接続されている。その平滑回路
13には、ドア側の電源供給ライン17、17が接続さ
れている。
【0024 】交流取り出し部6は、二次トランス11
に生じた交流の誘導起電力を整流回路12に通す前に取
り出すことができるものであって、電線18、18に接
続される取り出しライン20、20と、その取り出しラ
イン20、20の端末に設けられるACコンセント21
とを有して構成されている。ACコンセント21に図示
しない交流電気機器のプラグを差し込み接続すると、そ
の交流電気機器に電力が供給されるようになっている
(スライドドア3が閉状態であって給電中の場合に交流
電気機器への電力供給が可能になる)。
【0025 】尚、送電ユニット7、受電ユニット8、
及び交流取り出し部6を車体本体2、スライドドア3に
対して着脱自在に構成してもよいものとする。組み付け
性が向上するという利点がある。
【0026 】上記構成において、スライドドア3を車
体本体2に対して閉操作し、完全に閉じた状態にする
と、一次トランス9には、発振回路10の作動によって
交流の起電力が発生する。この時、一次トランス9に近
接する二次トランス11には、相互誘導作用により交流
の誘導起電力が生じる。そして、二次トランス11に発
生した交流の誘導起電力は、整流回路12、平滑回路1
3により直流電流に変換され、上記図示しない負荷に供
給される。また、二次トランス11に発生した交流の誘
導起電力は、交流取り出し部6によって取り出される。
すなわち、ACコンセント21には、図示しない交流電
気機器への電力が供給される。
【0027 】以上説明したように、本発明の交流電源
供給システムによって、二次トランス11に生じた交流
の誘導起電力を取り出し、これを図示しない交流電気機
器へ供給することができる。従って、従来例のようにD
C/AC変換インバーターを新設し、これを他の部材に
影響なく設置するようなことをしなくても図示しない交
流電気機器への電力供給を実現することができる。
【0028 】次に、図2を参照しながら、本発明の交
流電源供給システムの他の一実施の形態について説明す
る。
【0029 】図2において、自動車31の車体本体3
2には、その車体本体32の前後方向に沿ってスライド
ドア33がスライド自在に取り付けられている。また、
車体本体32とスライドドア33とに対してのドア結合
部34には、これら車体本体32とスライドドア33と
に跨って構成される給電装置35が設けられている。そ
して、その給電装置35には、交流電源供給手段として
の交流取り出し部36が設けられている。言い換えれ
ば、ドア結合部34には、給電装置35と交流取り出し
部36とを有して構成される交流電源供給システムが装
備されている。
【0030 】尚、上記車体本体32は特許請求の範囲
に記載した二部材の一方に相当するものとする。また、
スライドドア33は特許請求の範囲に記載した二部材の
他方に相当するものとする。
【0031 】上記給電装置35は、相互誘導作用によ
り電力の供給がなされるものであって、スライドドア3
3が車体本体32に対して閉じている状態で給電可能に
なる送電ユニット37と受電ユニット38とを有して構
成されている。
【0032 】その送電ユニット37は、ドア結合部3
4の車体本体32側に設けられており、給電用の一次ト
ランス39と、発振回路40とを有して構成されてい
る。また、受電ユニット38は、送電ユニット37に対
向するようにドア結合部34のスライドドア33側に設
けられており、一次トランス39に近接する給電用の二
次トランス41と、整流充電機能回路42とを有して構
成されている。
【0033 】一次トランス39は、既知構成のもので
あって、その表面には被水(外部からの水滴の降りかか
り等)に対しての効果を奏するように合成樹脂による被
覆がなされている。また、一次トランス39は、二次ト
ランス41に対する近接嵌合面がドア結合部34から露
出するように取り付けられている。一次トランス39に
は、二次トランス41が対向するとともに、スライドド
ア33の閉操作によってその二次トランス41が近接す
るようになっている。一次トランス39は、電線43、
43によって発振回路40に接続されている。
【0034 】発振回路40は、一次トランス39の発
振駆動を制御するように構成されている。言い換えれ
ば、DC/AC変換インバーターとしての機能を有する
とともに、これをスイッチングする機能を有しており、
一次トランス39の励磁をコントロールすることができ
るように構成されている。尚、発振回路40における引
用符号44は、後述する二次電池49の充電状態に応じ
て発振周波数のレベルを切り替えることが可能なスイッ
チ(第一スイッチ)を示している。本形態において、後
述する二次電池49の充電時には発振周波数が高くなる
ように設定されている(充電効率アップのため)。ま
た、二次電池49の満充電状態では、スイッチ44によ
って商用交流(AC100V)のレベルに発振周波数が
変調されるようになっている。
【0035 】上記車体本体32には、上記送電ユニッ
ト37の他に、メインバッテリ45と車体本体側制御ユ
ニット46と送受信無線機器47とが設けられている。
そのメインバッテリ45は、自動車31に搭載される各
種機器を作動させるための直流電源であって、メインバ
ッテリ45からの電源供給ライン48、48上には、送
電ユニット37や車体本体側制御ユニット46が接続さ
れている。
【0036 】車体側制御ユニット46は、発振回路4
0、送受信無線機器47、及び車体本体32に搭載され
る各種機器等を制御するものであって、その内部に図示
しないROM、CPU、EEPROM、RAM、入出力
ポート等を有している。また、車体側制御ユニット46
は、後述するドア側制御ユニット50からの制御信号に
基づいてスイッチ44を制御するようになっている。
尚、車体側制御ユニット46と発振回路40との間に
は、図示しない給電スイッチが設けられている。その給
電スイッチは、車体側制御ユニット46に制御されてオ
ンオフし、送電ユニット37への電力供給を規制するよ
うになっている。
【0037 】送受信無線機器47は、スライドドア3
3に設けられる後述の送受信無線機器51との間で制御
信号を無線により送受信する機器であって、例えば運転
者がスライドドア33のパワーウィンドウに対するパワ
ーウィンドウスイッチを操作すると、上記送受信無線機
器51に対してスライドドア33の窓ガラスをアップ又
はダウンさせる制御信号が送信されるようになってい
る。
【0038 】送受信無線機器47は、本形態におい
て、各種制御信号を無線により送受信するように構成さ
れているが、有線又は電磁誘導(ケーブルや相互誘導作
用の利用)によって送受信するように構成してもよいも
のとする。また、光や赤外線等による通信によって制御
信号を送受信することも可能であるものとする。
【0039 】上記スライドドア33には、上記受電ユ
ニット38及び交流電源供給システムを構成する交流取
り出し部36の他に、蓄電部材としての二次電池49と
制御装置としてのドア側制御ユニット50と送受信無線
機器51と各種の負荷52〜54とが設けられている。
これらは、整流充電機能回路42からの電源供給ライン
55、55上に接続されている。
【0040 】二次トランス41は、一次トランス39
と同様に既知構成のものであって、その表面には被水
(外部からの水滴の降りかかり等)に対しての効果を奏
するように合成樹脂による被覆がなされている。また、
二次トランス41は、一次トランス39に対する近接嵌
合面がドア結合部34から露出するように取り付けられ
ている。
【0041 】整流充電機能回路42は、電線56、5
6を介して二次トランス41に接続されている。また、
整流充電機能回路42は、二次トランス41に生じた交
流の誘導起電力に対する整流回路と平滑回路と充電回路
とを有して構成されている。
【0042 】交流取り出し部36は、二次トランス4
1に生じた交流の誘導起電力を整流充電機能回路42に
通す前に取り出すことができるものであって、電線5
6、56に接続される取り出しライン57、57と、取
り出しライン57、57上に接続されるスイッチ(第二
スイッチ)58と、取り出しライン57、57の端末に
設けられるACコンセント59とを有して構成されてい
る。ACコンセント59に図示しない交流電気機器のプ
ラグを差し込み接続すると、その図示しない交流電気機
器に電力が供給されるようになっている。
【0043 】スイッチ58は、ドア側制御ユニット5
0に制御されており、二次電池49の充電状態に応じて
オンオフするようになっている。本形態において、二次
電池49が充電されている最中にはACコンセント59
に電力が供給されないようなっている。言い換えれば、
二次電池49の充電状態が満充電状態になったときに
(スライドドア33が閉状態であって給電中)、ドア側
制御ユニット50に制御されてスイッチ58がオン状態
になるようになっている。
【0044 】二次電池49は、ドア側制御ユニット5
0により制御されオンオフする図示しない充電スイッチ
を介して電源供給ライン55、55に接続されている。
本形態において、蓄電部材を二次電池49(鉛酸電池、
ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウム
イオン電池等)としているが、既知構成の電源であるキ
ャパシタ(電気二重槽コンデンサ、ポリアセンキャパシ
タ等)にしてもよいものとする。また、二次電池49と
キャパシタの併用にしてもよいものとする。
【0045 】ドア側制御ユニット50は、各種の負荷
52〜54等の駆動や、スイッチ58及び送受信無線機
器51等を制御するものであって、車体側制御ユニット
46と同様に構成されている。また、ドア側制御ユニッ
ト50は、二次電池49の充電状態(充電率)を監視す
るとともに、その二次電池49の充電状態を送受信無線
機器51及び送受信無線機器47を介して車体側制御ユ
ニット46に伝達することができるように構成されてい
る。
【0046 】送受信無線機器51は、車体本体32側
の送受信無線機器47との間で上記充電状態に係る信号
や各種の負荷52〜54等に対する制御信号を送受信す
ることができるように構成されている。
【0047 】各種の負荷52〜54としては、自動ス
ライドドア用モータ、パワーウィンドウ用モータ、及び
イージークロージャ用モータを一例に挙げることができ
る。
【0048 】尚、送電ユニット37、受電ユニット3
8、及び交流取り出し部36を車体本体32、スライド
ドア33に対して着脱自在に構成してもよいものとす
る。組み付け性が向上するという利点がある。
【0049 】上記構成において、スライドドア33を
車体本体32に対して閉操作し、完全に閉じた状態にす
るとともに、図示しない給電スイッチを車体側制御ユニ
ット46の制御によってON状態にすると、発振回路4
0にメインバッテリ45からの電力が供給される。そし
て、二次電池49の充電状態に応じるように発振回路4
0が作動すると、一次トランス39には交流の起電力が
発生する。この時、一次トランス39に近接する二次ト
ランス41には、相互誘導作用により交流の誘導起電力
が生じる。
【0050 】二次電池49への充電が必要な場合に
は、二次トランス41に発生した交流の誘導起電力を整
流充電機能回路42に通して直流電流に変換し、満充電
状態になるまで充電する。この時、図示しない充電スイ
ッチはオン状態にある。また、交流取り出し部36のス
イッチ58はオフ状態にある(交流電気機器への電力供
給が不能になる)。
【0051 】二次電池49の充電状態が満充電の場合
には、二次トランス41に発生した交流の誘導起電力を
整流充電機能回路42に通して直流電流に変換し、負荷
52〜54に供給する(図示しない充電スイッチはオフ
状態)。また、交流取り出し部36によって二次トラン
ス41に発生した交流の誘導起電力を取り出し交流電気
機器への電力供給を可能にする(スイッチ58はオン状
態。ACコンセント59には、図示しない交流電気機器
への電力が供給される)。
【0052 】以上説明したように、本発明の交流電源
供給システムによって、二次トランス41に生じた交流
の誘導起電力を取り出し、これを図示しない交流電気機
器へ供給することができる。従って、従来例のようにD
C/AC変換インバーターを新設し、これを他の部材に
影響なく設置するようなことをしなくても図示しない交
流電気機器への電力供給を実現することができる。
【0053 】尚、以上の説明からも分かるように、相
互誘導作用を利用した給電には、DC/AC変換インバ
ーター機能が必須である(発振回路40がこれに相当す
る)。本発明は、これを有効に活用している点でも特徴
があるのは言うまでもない。
【0054 】その他、本発明は本発明の主旨を変えな
い範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。すなわ
ち、本形態では特許請求の範囲に記載した二部材の例を
車体本体2(32)とスライドドア3(33)とにした
が、これに限られるものではないものとする。例えば、
車体本体2(32)とスライドドア3(33)以外のド
ア部(運転席及び助手席のドア、後部座席のドア、リア
ハッチ)や、車体本体と自動車に搭載されるモジュール
体(インパネモジュール、ルーフモジュール等)なども
二部材として挙げることができるものとする。
【0055 】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載さ
れた本発明によれば、給電装置に生じた交流の誘導起電
力を取り出し、これを交流電気機器へ供給することがで
きる。従って、従来例のようにDC/AC変換インバー
ターを新設し、これを他の部材に影響なく設置するよう
なことをしなくても交流電気機器への電力供給を実現す
ることができる。
【0056 】請求項2に記載された本発明によれば、
給電装置の二次トランスに生じた交流の誘導起電力を整
流回路に通す前に交流電源供給手段によって取り出し、
交流電気機器へ供給することができる。交流電源供給手
段は、誘導起電力の取り出しに係る部材であることか
ら、従来例のDC/AC変換インバーターのような設置
スペースに係る影響が生じることはない。
【0057 】請求項3に記載された本発明によれば、
請求項2の発明の効果に加え、蓄電部材の充電状態によ
って交流電気機器への供給を規制することができるとい
う効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による交流電源供給システムの一実施の
形態を示す構成図である。
【図2】本発明による交流電源供給システムの他の一実
施の形態を示す構成図である。
【符号の説明】
1、31 自動車 2、32 車体本体(二部材のうちの一方) 3、33 スライドドア(二部材のうちの他方) 5、35 給電装置 6、36 交流取り出し部(交流電源供給手段) 7、37 送電ユニット 8、38 受電ユニット 9、39 一次トランス 10、40 発振回路 11、41 二次トランス 12 整流回路 13 平滑回路 15、45 メインバッテリ 20、57 取り出しライン 21、59 ACコンセント 42 整流充電機能回路 44 スイッチ(第一スイッチ) 46 車体側制御ユニット 47、51 送受信無線機器 49 二次電池(蓄電部材) 50 ドア側制御ユニット(制御装置) 58 スイッチ(第二スイッチ)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源からの直流電流を交流電流に変
    換し交流電気機器へ供給する交流電源供給システムであ
    って、 二部材を近接させて相互誘導作用により前記二部材の一
    方から他方へ電力の供給を行う、前記一方側の送電ユニ
    ットと前記他方側の受電ユニットとを備えた給電装置を
    用い、該給電装置に生じた交流の誘導起電力を前記交流
    電気機器へ供給する構成としたことを特徴とする交流電
    源供給システム。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の交流電源供給システム
    において、 前記送電ユニットを、一次トランスと該一次トランスの
    発振駆動を制御する発振回路とを有する構成にするとと
    もに、前記受電ユニットを、前記一次トランスの近接に
    より前記誘導起電力が生じる二次トランスと該二次トラ
    ンスに接続される整流回路とを有する構成にし、且つ、
    前記二次トランスと前記整流回路との間には、前記誘導
    起電力を取り出すことが可能な交流電源供給手段を設け
    たことを特徴とする交流電源供給システム。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の交流電源供給システム
    において、 前記受電ユニット側には、前記整流回路の下流側に接続
    される蓄電部材と該蓄電部材の充電状態を管理する制御
    装置とを設け、前記発振回路には、前記制御装置からの
    信号に基づき発振周波数のレベルを切り替える第一スイ
    ッチを設け、前記交流電源供給手段には、前記制御装置
    に制御される、前記誘導起電力の取り出し規制用の第二
    スイッチを設けたことを特徴とする交流電源供給システ
    ム。
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