JP2003209903A - Non-contact power feeder and non-contact power feeding system - Google Patents

Non-contact power feeder and non-contact power feeding system

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JP2003209903A
JP2003209903A JP2002159556A JP2002159556A JP2003209903A JP 2003209903 A JP2003209903 A JP 2003209903A JP 2002159556 A JP2002159556 A JP 2002159556A JP 2002159556 A JP2002159556 A JP 2002159556A JP 2003209903 A JP2003209903 A JP 2003209903A
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Japan
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current
power supply
power
voltage
unit
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JP2002159556A
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Japanese (ja)
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Makoto Uehira
眞 植平
聡 ▲高▼繁
Satoshi Takashige
Shingo Koyama
晋吾 小山
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Tsubakimoto Chain Co
Original Assignee
Tsubakimoto Chain Co
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Publication date
Application filed by Tsubakimoto Chain Co filed Critical Tsubakimoto Chain Co
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-contact power feeder for preventing damage to an apparatus caused by an overvoltage, and provide a non-contact power feeding system for controlling a feeding power current by using a simple means. <P>SOLUTION: An output voltage limiting unit 6 is provided in parallel with a resonance circuit unit 5. When an output voltage at a reference voltage or larger is generated, the output of the resonance circuit unit 5 is shunted and the output voltage is reduced. A current in an AC power supply 4 corresponding to the power consumption of a motor 24 is detected and is differentiated by a load detecting unit 81. When the result is a threshold or larger, it is determined that the power consumption increases, so that the constant current fed from the AC power supply 4 to the power feeding line 40 is made increased. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、交流電流が流れる
給電線に近接したピックアップコイルに発生する誘導起
電力を負荷へ供給する非接触給電装置及び非接触給電シ
ステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contactless power supply device and a contactless power supply system for supplying an induced electromotive force generated in a pickup coil near a power supply line through which an alternating current flows to a load.

【0002】[0002]

【従来の技術】非接触給電システムは、移動体システム
に用いられる搬送車又は昇降機等の移動体が備えるモー
タ及び該モータに接続されている機器等の負荷に、駆動
用の電力を非接触で供給する。特開平8−308151
号公報には、定電圧交流電源とインピーダンス変換部と
を用いて振幅一定又は実効電流一定の交流電流(以下、
定電流と言う)を給電線に供給する非接触給電システム
が開示されており、特開平8−308150号公報に
は、定電流が供給されている給電線から誘導起電力を得
て定電流を出力する共振回路部と、該共振回路部が出力
した定電流を振幅一定又は実効電圧一定の交流電圧(以
下、定電圧と言う)に変換するインピーダンス変換部と
を用いて、負荷に定電圧の電力を供給する非接触給電シ
ステムが開示されている。
2. Description of the Related Art A contactless power supply system is a contactless power supply system for supplying electric power for driving to a motor such as a carrier or an elevator used in a moving body system and a load such as a device connected to the motor. Supply. Japanese Patent Laid-Open No. 8-308151
In the gazette, an alternating current having a constant amplitude or a constant effective current using a constant voltage alternating current power source and an impedance converter (hereinafter,
A contactless power supply system for supplying a constant current) to a power supply line is disclosed, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-308150 discloses a constant current by obtaining an induced electromotive force from the power supply line to which the constant current is supplied. A constant voltage is applied to the load by using a resonant circuit section that outputs and a constant current output by the resonant circuit section and an impedance conversion section that converts the constant current into an AC voltage with a constant amplitude or a constant effective voltage (hereinafter referred to as a constant voltage). A contactless power supply system for supplying electric power is disclosed.

【0003】図9は、従来の非接触給電システムの構成
を示す電気回路図である。図中4は、定電流を出力する
交流電源であり、該交流電源4に接続されている給電線
40に所定の定電流を供給する。非接触給電装置70は
移動体に搭載され、給電線40から受電し、前記移動体
の走行用のモータ及び該モータに接続されている機器等
の負荷へ電力を供給する。非接触給電装置70は、交流
電流が流れる給電線40に近接している図示しないピッ
クアップコアに巻回されたピックアップコイル51と、
該ピックアップコイル51に並列に接続されている共振
コンデンサ52と、インダクタ31a及びキャパシタ3
1b,31cをπ型に配置してあるインピーダンス変換
部31と、交流電流を直流電流に整流するダイオードブ
リッジを用いた整流部32と、電圧を平滑化する平滑コ
ンデンサを用いた平滑部33とを備えている。
FIG. 9 is an electric circuit diagram showing a configuration of a conventional contactless power feeding system. Reference numeral 4 in the figure denotes an AC power supply that outputs a constant current, and supplies a predetermined constant current to a power supply line 40 connected to the AC power supply 4. The non-contact power supply device 70 is mounted on a mobile body, receives power from the power supply line 40, and supplies electric power to a motor for running the mobile body and a load such as a device connected to the motor. The non-contact power feeding device 70 includes a pickup coil 51 wound around a pickup core (not shown) that is close to the power feeding line 40 through which an alternating current flows.
A resonance capacitor 52 connected in parallel to the pickup coil 51, an inductor 31a and a capacitor 3
An impedance conversion unit 31 in which 1b and 31c are arranged in a π type, a rectification unit 32 using a diode bridge for rectifying an alternating current into a direct current, and a smoothing unit 33 using a smoothing capacitor for smoothing a voltage are provided. I have it.

【0004】以上の如き非接触給電システムは、給電線
40に定電流が通電されたとき、該給電線40の周囲に
生じる磁束によりピックアップコイル51が電力を誘起
し、該電力を受けて、ピックアップコイル51及び共振
コンデンサ52が定電流を出力し、該定電流をインピー
ダンス変換部31が定電圧に変換し、整流部32及び平
滑部33を介して、出力電力を前記モータ及び前記機器
へ供給する。図10は、前記非接触給電システムの非接
触給電装置70の出力電力と出力電圧との関係を示すグ
ラフである。横軸は、非接触給電装置70の出力電力
(負荷が消費する消費電力)であり、縦軸は、非接触給
電装置70の出力電圧である。前記消費電力が大きくな
るときピックアップコイル51に鎖交する磁束密度が増
えて共振がずれること、又は、整流部32及び平滑部3
3の垂下特性等が原因で、図中の特性曲線が示すよう
に、最大負荷時の出力電圧と無負荷時の出力電圧とは異
なり、また、出力電力が増大するときには、出力電圧は
減少することが知られている。即ち、消費電力が変化す
るときには、出力電圧も変化する。
In the non-contact power feeding system as described above, when a constant current is applied to the power feeding line 40, the magnetic flux generated around the power feeding line 40 causes the pickup coil 51 to induce the power, and the pickup coil 51 receives the power and picks up the power. The coil 51 and the resonance capacitor 52 output a constant current, the impedance conversion unit 31 converts the constant current into a constant voltage, and the output power is supplied to the motor and the device via the rectification unit 32 and the smoothing unit 33. . FIG. 10 is a graph showing the relationship between the output power and the output voltage of the contactless power supply device 70 of the contactless power supply system. The horizontal axis represents the output power of the non-contact power supply device 70 (power consumption consumed by the load), and the vertical axis represents the output voltage of the non-contact power supply device 70. When the power consumption increases, the magnetic flux density linked to the pickup coil 51 increases and the resonance shifts, or the rectifying unit 32 and the smoothing unit 3
As shown by the characteristic curve in the figure, the output voltage at maximum load is different from the output voltage at no load due to the drooping characteristic of No. 3 and the output voltage decreases when the output power increases. It is known. That is, when the power consumption changes, the output voltage also changes.

【0005】給電線40に供給される定電流(以下、給
電線電流と言う)の値は、一般に、前記移動体が通常運
転される速度で走行しているときに負荷が必要とする電
力(定格負荷)に合わせて、予め交流電源4に設定して
おく。このとき、出力電力と出力電圧との関係は、図1
0中に実線で示した特性曲線のようになる。非接触給電
装置70から給電されている機器(インバータ又はサー
ボドライバ等)は、該機器に対する入力電圧の上限電圧
及び下限電圧(入力電圧許容範囲)を有し、該入力電圧
許容範囲外では、機器の保護回路が作動して該機器が停
止する。該機器を用いる場合、例えば移動体が加速して
消費電力が増大して、出力電圧が前記下限電圧を下回っ
た場合、前記保護回路が作動して機器が停止し、このた
め移動体のモータが停止することがある。前記保護回路
の作動を防止するため、消費電力が増大したときは、交
流電源4を制御して、給電線電流を増加させる。このと
きの給電線電流の値は、最大負荷時の出力電力に対応す
る出力電圧が、前記入力電圧許容範囲内におさまるよう
に、予め交流電源4に設定しておく。給電線電流が増加
するとき、ピックアップコイル51の起電力が増大し、
出力電圧が増大するため、出力電力と出力電圧との関係
は、図10中に一点鎖線で示した特性曲線のようにな
る。
The value of the constant current supplied to the power supply line 40 (hereinafter referred to as the power supply line current) is generally the power required by the load when the moving body is traveling at the speed at which it is normally operated ( The AC power source 4 is set in advance according to the rated load). At this time, the relationship between the output power and the output voltage is shown in FIG.
The characteristic curve shown by the solid line in FIG. The device (inverter, servo driver, or the like) supplied with power from the non-contact power supply device 70 has the upper limit voltage and the lower limit voltage (input voltage allowable range) of the input voltage to the device, and the device is outside the input voltage allowable range. The protection circuit of (3) operates and the device stops. When the device is used, for example, when the moving body accelerates and power consumption increases, and the output voltage becomes lower than the lower limit voltage, the protection circuit operates and the device stops, so that the motor of the moving body is It may stop. In order to prevent the operation of the protection circuit, when the power consumption increases, the AC power supply 4 is controlled to increase the power supply line current. The value of the power supply line current at this time is set in advance in the AC power supply 4 so that the output voltage corresponding to the output power at the maximum load falls within the allowable range of the input voltage. When the feeder current increases, the electromotive force of the pickup coil 51 increases,
Since the output voltage increases, the relationship between the output power and the output voltage becomes like the characteristic curve shown by the alternate long and short dash line in FIG.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、給電線
電流を増加させているときに消費電力が減少して、出力
電圧が、非接触給電装置70から給電されている機器の
入力電圧の上限を上回った場合、前記機器が破損するこ
とがあるという問題があった。前記機器の破損を防止
し、また、前記機器の保護回路の作動を防止するため
に、大きな定格負荷に対応する非接触給電装置を用いる
場合、該非接触給電装置は、断面積が大きなピックアッ
プコア又は大容量の平滑コンデンサ等を備えるため、非
接触給電装置が大型化するという問題があった。
However, when the power supply line current is increased, the power consumption decreases, and the output voltage exceeds the upper limit of the input voltage of the device fed from the contactless power feeding device 70. In that case, there is a problem that the device may be damaged. In the case of using a contactless power supply device corresponding to a large rated load in order to prevent damage to the device and also to prevent the protection circuit of the device from operating, the contactless power supply device may be a pickup core or a core having a large cross-sectional area. Since the large-capacity smoothing capacitor and the like are provided, there is a problem that the contactless power feeding device becomes large.

【0007】また、大きい給電線電流(例えば最大負荷
時に合わせて設定された給電線電流)を供給する場合、
給電線損失(例えば抵抗損)が増大し、また、コストが
増大するため、消費電力の変化に応じて給電線電流を調
整する必要がある。このため、特開平8−251843
号公報では、交流電源が運転する際に検出する諸量から
消費電力の変化を推定演算し、この演算結果に基づいて
給電線電流を制御する非接触給電システムが開示されて
おり、特開2001−19120号公報では、移動体の
移動状況データ(始動及び減速、停止、並びに定速)を
出力する手段を設け、前記移動状況データに基づいて給
電線電流を制御する無接触給電設備が開示されている。
しかしながら、特開平8−251843号公報で開示さ
れている非接触給電システムは、消費される合計電力を
推定する複雑な消費電力推定回路が必要であり、また、
消費電力が急激に変化したときに、給電線電流が追随で
きないという問題があった。また、特開2001−19
120号公報で開示されている無接触給電設備は、移動
体に、前記手段と、移動状況データを交流電源へ送信す
る手段(例えば光通信装置)とを設ける必要があり、移
動体の構造が複雑になるという問題があった。
When supplying a large power supply line current (for example, a power supply line current set in accordance with the maximum load),
Since the power supply line loss (for example, resistance loss) increases and the cost also increases, it is necessary to adjust the power supply line current according to changes in power consumption. Therefore, JP-A-8-251843
Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2001-242242 discloses a contactless power feeding system in which a change in power consumption is estimated and calculated from various amounts detected when an AC power source operates, and the power supply line current is controlled based on the calculation result. In Japanese Patent Laid-Open No. 19120, there is disclosed a contactless power feeding facility that has means for outputting movement status data (starting, deceleration, stop, and constant speed) of a moving body, and controls a power supply line current based on the movement status data. ing.
However, the contactless power supply system disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-251843 requires a complicated power consumption estimation circuit for estimating the total power consumed, and
There is a problem that the power supply line current cannot follow when the power consumption changes rapidly. In addition, JP 2001-19
In the contactless power feeding equipment disclosed in Japanese Patent Publication No. 120, it is necessary to provide the moving body with the means and a means (for example, an optical communication device) for transmitting movement status data to an AC power source, and the structure of the moving body is There was a problem that it became complicated.

【0008】更に、USP4914539号公報では、
出力電圧の過電圧を防止すべく、通電された給電線に誘
導結合している共振タンク回路の出力電流をFET(電
界効果型トランジスタ)でシャントすることによって出
力電圧を調整する非接触給電システムが開示されている
が、前記FETを用いて定電流を定電圧に変換している
ため、FETが電流をシャントしている時間が長くな
り、このためピックアップコイルの受電能力が必要以上
に制限されて受電効率が悪化するという問題があった。
Further, in US Pat. No. 4,914,539,
Disclosed is a contactless power supply system that adjusts an output voltage by shunting an output current of a resonant tank circuit that is inductively coupled to a supplied power supply line with an FET (field effect transistor) in order to prevent an overvoltage of the output voltage. However, since the FET is used to convert a constant current into a constant voltage, the FET shunts the current for a long time, which limits the power receiving capability of the pickup coil to an unnecessarily high level. There was a problem that efficiency deteriorated.

【0009】本発明は斯かる問題を解決するためになさ
れたものであり、負荷へ供給される出力電圧が基準電圧
以上となった場合に、ピックアップコイル及び共振コン
デンサが出力する電力をシャントするシャント部を前記
共振コンデンサに対して並列に設けてあることにより、
前記電圧が基準電圧未満である場合はシャント部をオフ
状態にしておくことができ、このため受電効率を悪化さ
せることなく、装置から給電されている機器が、過剰な
出力電圧によって破損することを防止でき、また、装置
を小型化することができる非接触給電装置を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made to solve such a problem, and a shunt that shunts the electric power output by the pickup coil and the resonance capacitor when the output voltage supplied to the load exceeds the reference voltage. By providing the part in parallel with the resonance capacitor,
When the voltage is lower than the reference voltage, the shunt part can be kept in the off state, and therefore, it is possible to prevent the device being fed from the device from being damaged by the excessive output voltage without deteriorating the power receiving efficiency. It is an object of the present invention to provide a contactless power supply device which can be prevented and can be downsized.

【0010】本発明の他の目的は、負荷へ供給される出
力電圧が基準電圧以上になったことを比較部が検知した
とき、フォトカプラの発光素子を発光させ、前記フォト
カプラの受光素子が受光したとき、シャント部をオン状
態にすることにより、比較部の出力した比較結果に基づ
いてシャント部をオン状態又はオフ状態にできる非接触
給電装置を提供することにある。本発明の他の目的は、
整流部と、スイッチング手段によってオン状態又はオフ
状態になるトランジスタとを用いることにより、ピック
アップコイル及び共振コンデンサが出力する電力をシャ
ントできるシャント部を備える非接触給電装置を提供す
ることにある。
Another object of the present invention is to cause the light emitting element of the photocoupler to emit light when the comparator detects that the output voltage supplied to the load has become higher than the reference voltage, and the light receiving element of the photocoupler An object of the present invention is to provide a contactless power supply device that can turn on or off the shunt unit based on the comparison result output from the comparison unit by turning on the shunt unit when receiving light. Another object of the present invention is to
An object of the present invention is to provide a contactless power supply device including a shunt unit that can shunt the power output by a pickup coil and a resonance capacitor by using a rectification unit and a transistor that is turned on or off by a switching unit.

【0011】本発明の他の目的は、シャント部に流れる
電流を減少させる電流制限手段を備えることにより、シ
ャント部を小型化できる非接触給電装置を提供すること
にある。本発明の他の目的は、電流制限手段としてコイ
ルを用いることにより、シャント部を更に小型化できる
非接触給電装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a contactless power supply device which can be downsized by providing a current limiting means for reducing the current flowing through the shunt portion. Another object of the present invention is to provide a non-contact power feeding device that can further reduce the size of the shunt portion by using a coil as the current limiting means.

【0012】本発明の他の目的は、交流電源に関する電
流又は電圧の変化に基づいて負荷が消費する電力の変化
を検出し、該電力の変化に応じて給電線電流を制御する
ことにより、負荷が消費する電力又は該電力の変化を検
出する手段を負荷に対して設ける必要がなく、前記電力
に応じて給電線電流を調整することができ、過少な出力
電圧によって、装置から給電されている機器の保護回路
が作動して該機器の動作が停止することを防止し、更
に、給電線損失及びコスト等の増大を抑制し、非接触給
電装置を小型化できる非接触給電システムを提供するこ
とにある。本発明の他の目的は、交流電源に関する電流
又は電圧を検出し、該電流又は電圧の微分値に基づいて
負荷が消費する電力の増減を検出し、該電力の増減に応
じて給電線電流を制御することにより、複雑な演算を行
なう手段を設けることなく、簡易な構成で、負荷が消費
する電力に応じて給電線電流を調整できる非接触給電シ
ステムを提供することにある。
Another object of the present invention is to detect a change in the power consumed by the load based on the change in the current or voltage related to the AC power source and control the power supply line current in accordance with the change in the power to obtain the load. It is not necessary to provide a load with a means for detecting the power consumed by the power supply or a change in the power, the power supply line current can be adjusted according to the power, and power is supplied from the device by an excessive output voltage. To provide a contactless power supply system capable of preventing the operation of the device from being stopped due to the activation of a protection circuit of the device, suppressing the loss of a power supply line and an increase in cost, and downsizing the contactless power supply device. It is in. Another object of the present invention is to detect a current or a voltage related to an AC power source, detect an increase or decrease in the power consumed by a load based on a differential value of the current or the voltage, and determine a power supply line current according to the increase or decrease in the power. An object of the present invention is to provide a non-contact power feeding system that can control the power feeding line current according to the power consumed by the load with a simple configuration without providing a means for performing complicated calculation by controlling.

【0013】本発明の他の目的は、交流電源に関する電
流又は電圧の変化に基づいて負荷が消費する電力の変化
を検出し、該電力の変化、及び、所定の時点から計時し
た経過時間に基づいて給電線電流を制御することによ
り、複雑な演算を行なう手段を設けることなく、簡易な
構成で、消費電力に応じて給電線電流を調整することが
できる非接触給電システムを提供することにある。本発
明の更に他の目的は、負荷が消費する電力の変化に応じ
て給電線電流を制御する手段と、負荷へ供給される出力
電圧を基準値電圧以下に制限する手段とを備えることに
より、消費電力が急激に減少して出力電圧が急激に増大
したとき、給電線電流を急激に減少させて出力電圧を減
少させることができない場合であっても、受電効率を悪
化させることなく、過剰な出力電圧による機器の破損を
防止できる非接触給電システムを提供することにある。
Another object of the present invention is to detect a change in power consumed by a load on the basis of a change in current or voltage related to an AC power source, and based on the change in power and the elapsed time measured from a predetermined time point. It is to provide a contactless power supply system capable of adjusting the power supply line current according to the power consumption with a simple configuration by controlling the power supply line current by means of a simple structure without providing a means for performing a complicated calculation. . Still another object of the present invention is to provide a means for controlling a power supply line current according to a change in power consumed by a load, and a means for limiting an output voltage supplied to the load to a reference value voltage or less, When the power consumption sharply decreases and the output voltage sharply increases, even if it is not possible to sharply reduce the feeder line current to reduce the output voltage, the power receiving efficiency is not deteriorated and excess power is not reduced. An object of the present invention is to provide a contactless power supply system capable of preventing damage to equipment due to output voltage.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】第1発明に係る非接触給
電装置は、交流電流が流れる給電線と誘導結合するピッ
クアップコイルに誘起された電圧を定電流に変換する前
記ピックアップコイル及び共振コンデンサ、並びに、前
記定電流を定電圧に変換するインピーダンス変換部を備
え、出力電力を負荷へ供給する非接触給電装置におい
て、基準電圧を発生する基準電圧発生部、前記基準電圧
と、前記出力電力に対応する電圧とを比較する比較部、
及び、前記電圧が前記基準電圧以上になったことを前記
比較部が検出したときオン状態になるスイッチング手段
を有し、前記共振コンデンサに対して並列に設けられた
シャント部を備えることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a contactless power supply device, wherein the pickup coil and a resonance capacitor convert a voltage induced in a pickup coil inductively coupled to a power supply line through which an alternating current flows into a constant current, Also, in a contactless power supply device that includes an impedance conversion unit that converts the constant current into a constant voltage, a reference voltage generation unit that generates a reference voltage, corresponding to the reference voltage and the output power in a contactless power supply device that supplies output power to a load. A comparison unit that compares the voltage with
And a shunt unit provided in parallel with the resonant capacitor, the switching unit having an ON state when the comparison unit detects that the voltage has become equal to or higher than the reference voltage. To do.

【0015】第1発明にあっては、基準電圧発生部が発
生させる基準電圧と、負荷へ供給される出力電力に対応
する電圧(例えば出力電圧)とを比較させるべく、比較
部の入力に、基準電圧発生部と、例えば負荷を接続する
出力部とを接続しておく。シャント部は、通常、オフ状
態にしておき、前記出力電圧が基準電圧以上になったと
き、スイッチング手段によってオン状態になり、オン状
態になったシャント部が、ピックアップコイル及び共振
コンデンサが出力する電力をシャントする。このとき、
該ピックアップコイル及び共振コンデンサからインピー
ダンス変換部へ供給される電力が略0になるため、出力
電力が基準電圧を超過して上昇せず、逆に、出力電圧を
減少させることができる。即ち、装置から給電されてい
る機器の入力電圧許容範囲の最大入力電圧を基準電圧と
して用いる場合、過剰な出力電圧による前記機器の破損
を防止することができる。
According to the first aspect of the present invention, in order to compare the reference voltage generated by the reference voltage generator with the voltage (eg output voltage) corresponding to the output power supplied to the load, The reference voltage generating unit and the output unit for connecting a load, for example, are connected in advance. The shunt section is normally kept in the off state, and when the output voltage becomes equal to or higher than the reference voltage, the shunt section is turned on by the switching means, and the shunt section in the on state outputs the power output by the pickup coil and the resonance capacitor. Shunt. At this time,
Since the electric power supplied from the pickup coil and the resonance capacitor to the impedance conversion unit becomes substantially zero, the output power does not exceed the reference voltage and rises, and conversely, the output voltage can be reduced. That is, when the maximum input voltage within the allowable input voltage range of the device fed from the device is used as the reference voltage, damage to the device due to excessive output voltage can be prevented.

【0016】また、ピックアップコイル及び共振コンデ
ンサが出力する電力をシャントすることによって出力電
圧の過剰な上昇を防止できるため、前記機器の破損を防
止すべく、無負荷時の出力電圧から最大負荷時の出力電
圧までを入力電圧許容範囲として有する部品、例えば断
面積が大きなピックアップコア又は大容量の平滑コンデ
ンサ等を用いてなる大型の非接触給電装置を用いる必要
がなく、装置を小型化することができる。また、ピック
アップコイル、共振コンデンサ、及びインピーダンス変
換部は、通電された給電線と誘導結合しているピックア
ップコイルが給電線から受電し、該ピックアップコイル
及び共振コンデンサが出力した定電流を、インピーダン
ス変換部で定電圧に変換して、負荷へ供給することがで
きるため、共振コンデンサが出力する定電流を、例えば
FETを用いてなるシャント部で定電圧に変換する必要
がなく、出力電圧が基準電圧未満である場合はシャント
部をオフ状態にしておくことができ、受電効率を悪化さ
せることがない。
Further, since the output voltage can be prevented from excessively rising by shunting the electric power output from the pickup coil and the resonance capacitor, the output voltage from no load to the maximum load can be prevented in order to prevent the damage of the equipment. It is not necessary to use a large contactless power supply device including a component having an input voltage allowable range up to the output voltage, such as a pickup core having a large cross section or a large-capacity smoothing capacitor, and the device can be downsized. . Further, the pickup coil, the resonance capacitor, and the impedance conversion unit receive the constant current output from the pickup coil and the resonance capacitor, which is received by the pickup coil that is inductively coupled to the energized power supply line, and the impedance conversion unit outputs the constant current. Since it can be supplied to the load after being converted to a constant voltage with, it is not necessary to convert the constant current output by the resonance capacitor to a constant voltage with a shunt part using an FET, for example, and the output voltage is less than the reference voltage. In this case, the shunt part can be kept in the off state, and the power receiving efficiency is not deteriorated.

【0017】更に、負荷の消費電力が変化しない場合で
あっても、例えば、給電線とピックアップコイルとの間
の距離が小さくなって出力電圧が上昇したとき、過剰な
出力電圧による前記機器の破損を防止することができる
ため、シャント部を前記機器の保護回路として機能させ
ることができる。
Further, even when the power consumption of the load does not change, for example, when the distance between the power supply line and the pickup coil decreases and the output voltage rises, the device is damaged by the excessive output voltage. Since this can be prevented, the shunt portion can function as a protection circuit for the device.

【0018】図11は、本発明の非接触給電装置の出力
電力と出力電圧との関係を示すグラフである。横軸は非
接触給電装置から出力される出力電力(負荷の消費電
力)であり、縦軸は非接触給電装置から出力される出力
電圧である。図中の実線の特性曲線が示すように、出力
電力が増大するとき、出力電圧が減少する。
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the output power and the output voltage of the contactless power supply device of the present invention. The horizontal axis represents the output power (power consumption of the load) output from the non-contact power supply device, and the vertical axis represents the output voltage output from the non-contact power supply device. As indicated by the solid curve in the figure, the output voltage decreases as the output power increases.

【0019】定格負荷に合わせて給電線電流が供給され
ている場合、出力電力と出力電圧との関係は、図中に実
線で示した特性曲線のようになる。消費電力が増大して
定格負荷を超過した場合、出力電圧が、前記機器の入力
電圧許容範囲の最低入力電圧を下回って、機器の保護回
路が作動して該機器の動作が停止することを防止すべ
く、交流電源を制御して大きい給電線電流を供給するこ
とが一般に行なわれる。このとき、本発明においては、
出力電力と出力電圧との関係は、図中に一点鎖線で示し
た特性曲線のようになる。前記給電線電流が供給されて
いるとき、消費電力が減少して出力電圧が増大し、前記
入力電圧許容範囲の最大入力電圧以上になった場合、機
器の破損を防止すべく、シャント部がオン状態になり、
出力電圧は最大入力電圧以下に制限される。出力電圧が
最大入力電圧未満である場合、又は、シャント部の動作
後、出力電圧が最大入力電圧未満に減少した場合、シャ
ント部はオフ状態になり、このとき出力電圧は、消費電
力の増大(減少)に応じて減少(増大)する。
When the power supply line current is supplied according to the rated load, the relationship between the output power and the output voltage is as shown by the characteristic curve shown by the solid line in the figure. When the power consumption increases and exceeds the rated load, it is prevented that the output voltage falls below the minimum input voltage within the allowable input voltage range of the device and the protection circuit of the device operates to stop the operation of the device. In order to do so, it is common practice to control the AC power supply to supply a large feeder current. At this time, in the present invention,
The relationship between the output power and the output voltage is as shown by the characteristic curve shown by the alternate long and short dash line in the figure. When the power supply current is supplied, the power consumption decreases and the output voltage increases, and when the output voltage exceeds the maximum input voltage within the allowable input voltage range, the shunt section is turned on to prevent damage to the equipment. State,
The output voltage is limited to the maximum input voltage or less. If the output voltage is less than the maximum input voltage, or if the output voltage decreases below the maximum input voltage after the operation of the shunt unit, the shunt unit is turned off, and the output voltage increases the power consumption ( It decreases (increases) according to the decrease.

【0020】第2発明に係る非接触給電装置は、発光素
子及び該発光素子が発光する光を受光する受光素子を有
するフォトカプラを備え、前記スイッチング手段は、前
記受光素子を用いてなり、該受光素子が受光したとき前
記シャント部がオン状態になるよう構成してあり、前記
比較部は、前記電圧が前記基準電圧以上になったことを
検出したとき、前記発光素子を発光させるべくなしてあ
ることを特徴とする。
A contactless power supply device according to a second aspect of the present invention includes a photocoupler having a light emitting element and a light receiving element for receiving light emitted by the light emitting element, and the switching means includes the light receiving element. The shunt unit is configured to be turned on when the light receiving element receives light, and the comparison unit is configured to cause the light emitting element to emit light when detecting that the voltage becomes equal to or higher than the reference voltage. It is characterized by being.

【0021】第2発明にあっては、フォトカプラは、発
光ダイオードとフォトトランジスタとを有し、該フォト
トランジスタを用いてシャント部のスイッチング手段と
なす。比較部は、基準電圧発生部と、例えば負荷を接続
する出力部とに接続され、基準電圧発生部が発生させる
基準電圧と、非接触給電装置が出力する出力電圧とを比
較して、該出力電圧が基準電圧以上となったとき、発光
ダイオードに対して所定の電流を出力して発光ダイオー
ドを発光させる。フォトトランジスタは、前記発光ダイ
オードが発光した光を受光したとき、シャント部に電流
を流して該シャント部をオン状態にする。該シャント部
は、ピックアップコイル及び共振コンデンサが出力する
電力をシャントし、該ピックアップコイル及び共振コン
デンサから出力される電力を略0にして、出力電圧を減
少させる。
In the second invention, the photocoupler has a light emitting diode and a phototransistor, and the phototransistor is used as a switching means of the shunt portion. The comparing unit is connected to the reference voltage generating unit and, for example, an output unit to which a load is connected, and compares the reference voltage generated by the reference voltage generating unit with the output voltage output by the non-contact power supply device, and outputs the output. When the voltage becomes equal to or higher than the reference voltage, a predetermined current is output to the light emitting diode to cause the light emitting diode to emit light. When the phototransistor receives the light emitted from the light emitting diode, a current is passed through the shunt portion to turn on the shunt portion. The shunt unit shunts the electric power output from the pickup coil and the resonance capacitor, makes the electric power output from the pickup coil and the resonance capacitor substantially zero, and reduces the output voltage.

【0022】出力電圧が基準電圧未満であるときは、比
較部がフォトカプラに対して前記電流を出力せず、フォ
トカプラがシャント部に電流を流さない。このとき、シ
ャント部はオフ状態になり、ピックアップコイル及び共
振コンデンサが出力する電力がシャントされないため、
該ピックアップコイル及び共振コンデンサからインピー
ダンス変換部へ電力が供給される。これにより、ピック
アップコイルの受電能力を効率良く制限して、受電効率
を悪化させることなく、出力電圧の過剰な上昇によっ
て、装置から給電されている機器が破損することを防止
できる。
When the output voltage is less than the reference voltage, the comparison section does not output the current to the photocoupler, and the photocoupler does not flow the current to the shunt section. At this time, the shunt section is turned off, and the power output by the pickup coil and the resonance capacitor is not shunted.
Electric power is supplied from the pickup coil and the resonance capacitor to the impedance converter. As a result, it is possible to efficiently limit the power receiving capacity of the pickup coil and prevent damage to the device being fed from the device due to an excessive increase in the output voltage without deteriorating the power receiving efficiency.

【0023】第3発明に係る非接触給電装置は、前記シ
ャント部は、前記スイッチング手段がオン状態になった
ときオン状態になるトランジスタ、及び整流部を備え、
該整流部及び前記トランジスタを、前記共振コンデンサ
に対して並列に設けてあることを特徴とする。
In a contactless power supply device according to a third aspect of the present invention, the shunt section includes a transistor that is turned on when the switching means is turned on, and a rectification section,
The rectification unit and the transistor are provided in parallel with the resonance capacitor.

【0024】第3発明にあっては、比較部を、基準電圧
発生部と、例えば負荷を接続する出力部とに接続してお
き、基準電圧発生部が発生させる基準電圧と、負荷へ供
給される出力電圧とを比較させる。共振コンデンサに流
れている電流は交流電流であるため、該共振コンデンサ
に対して、シャント部の整流部を並列に設け、該整流部
に対してトランジスタを並列に設ける。該トランジスタ
を、通常、オフ状態にしておき、前記出力電圧が基準電
圧以上になったとき、スイッチング手段によってオン状
態にする。オン状態のトランジスタを用いて整流部の出
力を短絡し、短絡された出力が、ピックアップコイル及
び共振コンデンサが出力する電力をシャントする。この
とき、該ピックアップコイル及び共振コンデンサからイ
ンピーダンス変換部へ供給される電力が略0になるた
め、出力電力が基準電圧を超過して上昇せず、逆に、出
力電圧を減少させることができる。即ち、装置から給電
されている機器の入力電圧許容範囲の最大入力電圧を基
準電圧として用いる場合、過剰な出力電圧による前記機
器の破損を防止することができる。
According to the third aspect of the present invention, the comparison section is connected to the reference voltage generation section and, for example, the output section connected to the load, and the reference voltage generated by the reference voltage generation section is supplied to the load. Output voltage. Since the current flowing through the resonant capacitor is an alternating current, the rectifying section of the shunt section is provided in parallel with the resonant capacitor, and the transistor is provided in parallel with the rectifying section. The transistor is normally turned off, and when the output voltage becomes equal to or higher than the reference voltage, it is turned on by the switching means. The output of the rectification unit is short-circuited using the transistor in the ON state, and the short-circuited output shunts the power output by the pickup coil and the resonance capacitor. At this time, the electric power supplied from the pickup coil and the resonance capacitor to the impedance conversion unit becomes substantially zero, so that the output power does not exceed the reference voltage and rises, and conversely, the output voltage can be reduced. That is, when the maximum input voltage within the allowable input voltage range of the device fed from the device is used as the reference voltage, damage to the device due to excessive output voltage can be prevented.

【0025】また、フォトカプラのフォトトランジスタ
を用いて前記トランジスタのスイッチング手段となす場
合、比較部は、基準電圧発生部が発生させる基準電圧
と、非接触給電装置が出力する出力電圧とを比較して、
該出力電圧が基準電圧以上となったとき、フォトカプラ
の発光ダイオードに対して所定の電流を出力して発光ダ
イオードを発光させ、該発光ダイオードが発光した光を
受光したフォトトランジスタがトランジスタに電流を流
して該シャント部をオン状態にすることができる。
When the phototransistor of the photocoupler is used as the switching means of the transistor, the comparison unit compares the reference voltage generated by the reference voltage generation unit with the output voltage output by the non-contact power supply device. hand,
When the output voltage becomes equal to or higher than the reference voltage, a predetermined current is output to the light emitting diode of the photocoupler to cause the light emitting diode to emit light, and the phototransistor receiving the light emitted by the light emitting diode supplies a current to the transistor. The shunt part can be turned on by pouring.

【0026】第4発明に係る非接触給電装置は、前記シ
ャント部は、該シャント部に流れる電流を減少させる電
流制限手段を有することを特徴とする。第4発明にあっ
ては、電流制限手段として、例えば抵抗器を用い、シャ
ント部がオン状態になった場合に、該シャント部に流れ
る電流を、抵抗器で減少させて制限する。このようにし
て制限された電流に応じた電流容量を有する部品を用い
てシャント部を構成したとき、該部品は、シャント部に
流れる電流を制限しない場合の該電流に応じた電気容量
を有する部品よりも、電気容量が小さく、小型である。
即ち、シャント部に電流制限手段を設けることによっ
て、シャント部を小型化することができる。
A contactless power supply device according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that the shunt portion has current limiting means for reducing a current flowing through the shunt portion. In the fourth invention, for example, a resistor is used as the current limiting means, and when the shunt portion is turned on, the current flowing through the shunt portion is reduced by the resistor to limit the current. When the shunt portion is configured by using the component having the current capacity corresponding to the current thus limited, the component has the electric capacity corresponding to the current when the current flowing through the shunt portion is not limited. It has a smaller electric capacity and a smaller size.
That is, by providing the shunt portion with the current limiting means, the shunt portion can be downsized.

【0027】第5発明に係る非接触給電装置は、前記電
流制限手段は、コイルを用いてなることを特徴とする。
第5発明にあっては、例えばシャント部を、交流電流を
直流電流に整流するダイオードブリッジを用いた整流部
と、トランジスタとを用いて構成し、共振コンデンサに
対して、整流部を並列に設け、該整流部に対してトラン
ジスタを並列に設け、該トランジスタに対して直列に、
電流制限手段であるコイルを設ける。シャント部がオン
状態になった場合に、前記トランジスタに流れる電流
は、完全な直流波形ではなく、全波整流波形を有する。
このとき、該電流の電流波形をコイルでなまらせること
によって、該電流を減少させる。
In the contactless power supply device according to the fifth aspect of the present invention, the current limiting means is a coil.
In the fifth aspect of the invention, for example, the shunt unit is configured using a rectifying unit that uses a diode bridge that rectifies an alternating current into a direct current and a transistor, and the rectifying unit is provided in parallel with the resonance capacitor. , A transistor is provided in parallel with the rectification unit, and in series with the transistor,
A coil that is a current limiting means is provided. When the shunt portion is turned on, the current flowing through the transistor has a full-wave rectified waveform rather than a complete DC waveform.
At this time, the current is reduced by making the coil blunt the current waveform of the current.

【0028】以上のようなシャント部は、該シャント部
に対してコイルの代わりに抵抗器を設けたシャント部に
比べて、同様の電流制限効果を得る(制限された電流に
応じた電流容量を有するトランジスタを用いてシャント
部を小型化する)場合に、抵抗器より抵抗値の小さなコ
イルを用いて構成することができるため、シャント部を
更に小型化することができる。また、抵抗器の抵抗値よ
りコイルの抵抗値の方が小さいため、抵抗器での損失
(抵抗損)よりコイルでの損失の方が小さい。このた
め、電流を制限することによる発熱の発熱量を低減する
ことができる。
The shunt section as described above obtains a similar current limiting effect as compared with a shunt section in which a resistor is provided in place of the coil for the shunt section (a current capacity corresponding to the limited current is obtained). When the shunt portion is miniaturized by using the transistor included therein, the shunt portion can be further miniaturized because it can be configured by using a coil having a resistance value smaller than that of the resistor. Further, since the resistance value of the coil is smaller than the resistance value of the resistor, the loss in the coil is smaller than the loss (resistance loss) in the resistor. Therefore, the amount of heat generated by limiting the current can be reduced.

【0029】第6発明に係る非接触給電システムは、交
流電流が流れる給電線から非接触で受電して負荷へ給電
する非接触給電装置を備える非接触給電システムにおい
て、前記給電線に接続した交流電源に関する電流又は電
圧を検出する検出器と、該検出器が検出した電流又は電
圧の変化に基づいて、前記負荷が消費する電力が変化し
たか否かを検出する電力検出部と、該電力検出部が、前
記電力の変化を検出した場合に、前記交流電源から前記
給電線へ、前記電力の変化に応じた電流を供給するよう
制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
A contactless power supply system according to a sixth aspect of the present invention is a contactless power supply system which includes a contactless power supply device for contactlessly receiving power from a power supply line through which an alternating current flows and supplying power to a load. A detector that detects a current or a voltage related to a power source, a power detection unit that detects whether or not the power consumed by the load has changed, based on a change in the current or the voltage detected by the detector, and the power detection When the unit detects a change in the electric power, the unit includes a control unit that controls the AC power source to supply a current according to the change in the electric power to the power supply line.

【0030】第6発明にあっては、電流又は電圧を検出
する検出器を、該検出器が、負荷の消費電力(非接触給
電装置の出力電力)の変化に応じて変化する電流又は電
圧(例えば消費電力が増大したときに増大する電流)を
検出すべく交流電源内部又は交流電源外部の適宜の位置
に設ける。移動体に備えられたモータ及び機器等の負荷
は、一般に、熱源と異なり消費電力が急激に増大するこ
となく、徐々に増大する。また、通常、前記移動体は、
停止、加速、一定速度(定速)での移動、減速、及び停
止を繰り返して運転されるため、加速を開始したときに
消費電力が徐々に増大し、加速を終了したときに消費電
力が減少し、定速及び停止時は、夫々消費電力が略一定
である。また、減速時は消費電力が略一定又は減少傾向
にある。
According to the sixth aspect of the invention, a detector for detecting a current or a voltage is provided, wherein the detector changes the current or voltage (the output power of the contactless power supply device) in accordance with a change in the power consumption of the load. For example, it is provided at an appropriate position inside the AC power supply or outside the AC power supply in order to detect a current that increases when the power consumption increases. Unlike the heat source, the load of the motor and equipment provided in the moving body generally increases gradually without sharply increasing the power consumption. In addition, usually, the moving body,
The operation is repeated by stopping, accelerating, moving at a constant speed (constant speed), decelerating, and stopping, so the power consumption gradually increases when acceleration starts and decreases when the acceleration ends. However, the power consumption is substantially constant during constant speed and stop. Moreover, during deceleration, power consumption tends to be substantially constant or decreasing.

【0031】このため、前記電流又は電圧が略一定値を
保持し、次に、該電流又は電圧が増大若しくは減少を開
始した場合、該電流又は電圧が増大若しくは減少を開始
した時点以降、消費電力が増大又は減少を開始すること
がわかる。このため、電力検出部は、前記検出器の検出
結果に基づいて、消費電力が増大を開始する時点又は減
少を開始する時点を検出することができる。このとき、
制御手段は、消費電力の変化に応じて給電線電流を調整
することができるため、過少な出力電圧によって、非接
触給電装置から給電されている機器の保護回路が作動し
て該機器の動作が停止することを防止でき、また、増加
させた給電線電流の供給を継続して、給電線損失が増大
すること、及び、コストが増大することを防止できる。
Therefore, when the current or voltage maintains a substantially constant value and then the current or voltage starts to increase or decrease, the power consumption is increased after the current or voltage starts to increase or decrease. Can start increasing or decreasing. Therefore, the power detection unit can detect the time point when the power consumption starts to increase or the power consumption starts to decrease based on the detection result of the detector. At this time,
Since the control means can adjust the power supply line current according to the change in the power consumption, the protection circuit of the device fed from the non-contact power feeding device is activated by the excessive output voltage to operate the device. It is possible to prevent the power supply from stopping, and to prevent the power supply line loss from increasing and the cost to increase by continuing to supply the increased power supply line current.

【0032】また、消費電力増大時に給電線電流を増加
させる場合は、非接触給電装置に備えられたピックアッ
プコイルに流れるコイル電流を減少させることができ、
このためコイルの発熱を低減することができ、また、前
記ピックアップコイルに鎖交する磁束密度を低減するこ
とができるため、ピックアップコア及びピックアップコ
イルを小型化することができる。また、非接触給電装置
に備えられた共振コンデンサの電流(電圧)を低減する
ことができるため、前記共振コンデンサを小型化するこ
とができる。即ち、消費電力に応じて給電線電流を増減
させることによって、装置を小型化することができる。
更に、電流又は電圧を検出する検出器を交流電源に設け
ることができるため、消費電力を検出するための検出器
を移動体に設ける必要がない。
When the power supply line current is increased when the power consumption is increased, the coil current flowing in the pickup coil provided in the contactless power supply device can be reduced,
Therefore, the heat generation of the coil can be reduced, and the magnetic flux density linked to the pickup coil can be reduced, so that the pickup core and the pickup coil can be downsized. Further, since the current (voltage) of the resonance capacitor provided in the contactless power supply device can be reduced, the resonance capacitor can be downsized. That is, the device can be downsized by increasing or decreasing the power supply line current according to the power consumption.
Furthermore, since a detector for detecting current or voltage can be provided in the AC power supply, it is not necessary to provide a detector for detecting power consumption in the mobile body.

【0033】図12は、本発明の非接触給電システムの
非接触給電装置の出力電圧、及び出力電力(負荷の消費
電力)、該出力電力に対応する交流電源内部の電流、並
びに、給電線電流の関係を示すグラフである。図12
(a)〜(c)は、夫々横軸が時間であり、(a)の縦
軸が非接触給電装置の出力電圧及び負荷の消費電力、
(b)の縦軸が該消費電力に対応する交流電源内部の電
流、(c)の縦軸が給電線電流である。搬送車又は昇降
機等の移動体は、時間の経過に伴って、停止、加速、定
速、減速、及び停止を繰り返す。
FIG. 12 shows the output voltage and output power (power consumption of load) of the contactless power supply device of the contactless power supply system of the present invention, the current inside the AC power supply corresponding to the output power, and the power supply line current. It is a graph which shows the relationship of. 12
In each of (a) to (c), the horizontal axis represents time, and the vertical axis in (a) represents the output voltage of the contactless power supply device and the power consumption of the load.
The vertical axis in (b) is the current inside the AC power supply corresponding to the power consumption, and the vertical axis in (c) is the feeder current. A moving body such as a transport vehicle or an elevator repeats stop, acceleration, constant speed, deceleration, and stop over time.

【0034】移動体が停止しているとき(無負荷)、消
費電力は最小値で略一定であり、出力電圧は最大値で略
一定である。このため、前記消費電力に対応する交流電
源内部の電流も最小値で略一定である。このとき、給電
線に対して、第1電流が供給される。移動体が加速する
とき(無負荷〜最大負荷)、消費電力が増大し、消費電
力の増大に伴って、出力電圧が減少する。このため、前
記消費電力に対応する交流電源内部の電流も増大する。
該電流が増大を開始したとき、給電線に対して、前記第
1電流より大きい第2電流が供給される。
When the moving body is stopped (no load), the power consumption is substantially constant at the minimum value and the output voltage is substantially constant at the maximum value. For this reason, the current inside the AC power supply corresponding to the power consumption is also substantially constant at the minimum value. At this time, the first current is supplied to the power supply line. When the mobile body accelerates (no load to maximum load), the power consumption increases, and the output voltage decreases as the power consumption increases. Therefore, the current inside the AC power supply corresponding to the power consumption also increases.
When the current starts increasing, a second current larger than the first current is supplied to the power supply line.

【0035】移動体が加速を止めて一定速度で移動して
いるとき(定格負荷)は加速時より少ない電力を消費
し、該電力に対応して出力電圧は加速時より大きくな
る。このため、前記消費電力に対応する交流電源内部の
電流も加速時より減少する。また、移動体が減速し、停
止するときは、前記電力よりも少ない電力を消費するた
め、消費電力は段階的に減少し、出力電圧は段階的に増
大する。このため、前記消費電力に対応する交流電源内
部の電流も段階的に減少する。給電線電流は、所定のタ
イミングで(例えば移動体が減速を開始した時点から、
移動体が減速から停止までに要する平均的な時間が経過
したときに)、第2電流から第1電流へ戻す。なお、図
12(b)の縦軸として、前記消費電力に対応する交流
電源内部の電圧、又は給電線電圧を用いた場合であって
も、略同様の結果となる。
When the moving body stops accelerating and moves at a constant speed (rated load), it consumes less electric power than during accelerating, and the output voltage corresponding to the electric power becomes greater than during accelerating. Therefore, the current inside the AC power supply corresponding to the power consumption is also smaller than that during acceleration. Further, when the moving body decelerates and stops, it consumes less electric power than the electric power, so that the power consumption gradually decreases and the output voltage gradually increases. Therefore, the current inside the AC power supply corresponding to the power consumption also decreases in a stepwise manner. The power supply line current is at a predetermined timing (for example, from the time when the moving body starts decelerating,
When the average time required for the moving body from decelerating to stopping has elapsed), the second current is returned to the first current. Note that substantially the same result is obtained even when the voltage inside the AC power supply corresponding to the power consumption or the power supply line voltage is used as the vertical axis in FIG. 12B.

【0036】第7発明に係る非接触給電システムは、前
記電力検出部は、前記検出器が検出した電流又は電圧
(前記給電線に接続した交流電源に関する電流又は電
圧)の信号を微分することによって前記電力が増減した
か否かを検出することを特徴とする。第7発明にあって
は、電力検出部として、例えば公知の微分回路を用い、
検出器が検出した電流又は電圧の信号を前記電力検出部
に入力することによって、前記電流又は電圧を微分(時
間微分)する。前記電流又は電圧の変化率である微分値
が略0を保持し、次に増大又は減少した場合、消費電力
が増大又は減少を開始したことがわかる。即ち、前記電
力検出部の検出結果に基づき、前記微分値が増大又は減
少を開始した時点を検出することによって、消費電力が
増大を開始する時点又は減少を開始する時点を検出する
ことができる。このため、複雑な計算を行なうことな
く、簡易な構成で、消費電力の増減を検出し、給電線電
流を効率良く調整することができる。
In the contactless power supply system according to the seventh aspect of the present invention, the power detection unit differentiates a signal of current or voltage (current or voltage related to an AC power source connected to the power supply line) detected by the detector. It is characterized by detecting whether or not the power has increased or decreased. In the seventh invention, for example, a known differentiating circuit is used as the power detection unit,
The current or voltage signal detected by the detector is input to the power detection unit to differentiate the current or voltage (time differentiation). When the differential value, which is the rate of change of the current or voltage, holds approximately 0 and then increases or decreases, it can be seen that the power consumption has started increasing or decreasing. That is, by detecting the time when the differential value starts to increase or decrease based on the detection result of the power detection unit, it is possible to detect the time when the power consumption starts to increase or the time when the power consumption starts to decrease. Therefore, it is possible to detect an increase or decrease in power consumption and efficiently adjust the feeder current with a simple configuration without performing complicated calculations.

【0037】図13は、本発明の非接触給電システムの
非接触給電装置の出力電力(負荷の消費電力)に対応す
る交流電源内部の電流、該電流の微分値、及び給電線電
流の関係を示すグラフである。図13(a)〜(c)
は、夫々横軸が時間であり、(a)の縦軸が消費電力に
対応する交流電源内部の電流、(b)の縦軸が該電流の
微分値、(c)の縦軸が給電線電流である。移動体が停
止しているとき(無負荷)、前記消費電力に対応する交
流電源内部の電流は最小値で略一定である。このため、
該電流の微分値は略0である。このとき、給電線に対し
て、第1電流が供給される。移動体が加速するとき(無
負荷〜最大負荷)、前記消費電力に対応する交流電源内
部の電流は増大する。このため、該電流の微分値は正の
実数値になる。このとき、給電線に対して、前記第1電
流より大きい第2電流が供給される。
FIG. 13 shows the relationship between the current inside the AC power supply corresponding to the output power (power consumption of the load) of the contactless power supply of the contactless power supply system of the present invention, the differential value of the current, and the power supply line current. It is a graph shown. 13 (a) to (c)
Is the time on the horizontal axis, the vertical axis of (a) is the current inside the AC power supply corresponding to power consumption, the vertical axis of (b) is the differential value of the current, and the vertical axis of (c) is the feeder line. It is an electric current. When the moving body is stopped (no load), the current inside the AC power supply corresponding to the power consumption is a minimum value and substantially constant. For this reason,
The differential value of the current is approximately zero. At this time, the first current is supplied to the power supply line. When the mobile body accelerates (no load to maximum load), the current inside the AC power supply corresponding to the power consumption increases. Therefore, the differential value of the current becomes a positive real value. At this time, the second current larger than the first current is supplied to the power supply line.

【0038】移動体が加速を止めて一定速度で移動して
いるとき(定格負荷)、前記消費電力に対応する交流電
源内部の電流は、加速時より少ない略一定の値となる。
このため、該電流の微分値は略0になる。また、移動体
が減速し、停止するときは、前記消費電力に対応する交
流電源内部の電流は段階的に減少する。このため、該電
流の微分値は略0である。給電線電流は、例えば、微分
値が前記実数値になってから所定の時間の経過後に、又
は、微分値が前記実数値になった後に略0になってから
所定の時間の経過後に、第2電流から第1電流へ戻す。
When the moving body stops accelerating and moves at a constant speed (rated load), the current inside the AC power source corresponding to the power consumption becomes a substantially constant value which is smaller than that during acceleration.
Therefore, the differential value of the current becomes substantially zero. Further, when the moving body decelerates and stops, the current inside the AC power supply corresponding to the power consumption gradually decreases. Therefore, the differential value of the current is approximately 0. The power supply line current is, for example, after a predetermined time has elapsed after the differential value has reached the real value, or after a predetermined time has elapsed since the differential value has become substantially zero after the differential value has reached the real value, Return from the second current to the first current.

【0039】第8発明に係る非接触給電システムは、複
数の電流指令信号を発生する電流指令発生手段と、電流
指令信号を受信し、該電流指令信号に夫々対応する大き
さの電流を、前記給電線へ供給する給電手段とを備え、
前記制御手段は、計時手段と、前記電流指令発生手段を
制御して、前記給電手段が第1電流を供給するよう電流
指令信号を発生させる手段と、第1電流を供給している
場合、前記電力の増大が検出されたときに、前記電流指
令発生手段を制御して、前記給電手段が前記第1電流よ
り大きい第2電流を供給するよう電流指令信号を発生さ
せる手段と、前記電力の増大が検出された時、又は、前
記電力の増大が検出された後、前記電力の減少が検出さ
れた時、前記計時手段を用いて経過時間の計測を開始さ
せる手段と、該経過時間が所定の経過時間を経過した場
合、前記電流指令発生手段を制御して、前記給電手段が
第1電流を供給するよう電流指令信号を発生させる手段
とを有することを特徴とする。
In the non-contact power feeding system according to the eighth aspect of the invention, the current command generating means for generating a plurality of current command signals and the current command signal are received, and a current having a magnitude corresponding to each of the current command signals is generated. And a power supply means for supplying power to the power supply line,
The control means controls the time measuring means and the current command generating means to generate a current command signal so that the power feeding means supplies the first current; and when the first current is supplied, A means for controlling the current command generating means to generate a current command signal so that the power feeding means supplies a second current larger than the first current when an increase in the power is detected; Is detected, or when the decrease in the power is detected after the increase in the power is detected, a means for starting the measurement of the elapsed time using the timekeeping means, and the predetermined elapsed time And a means for controlling the current command generating means to generate a current command signal so that the power feeding means supplies the first current when the elapsed time has elapsed.

【0040】第8発明にあっては、制御手段が、電流指
令発生手段を制御して、通常は、給電線へ第1電流を供
給するよう所定の電流指令信号を発生させる。検出器が
検出した電流又は電圧が変化し、負荷の消費電力が増大
したことが検出されたときは、電流指令発生手段を制御
して、給電線へ前記第1電流より大きい第2電流を供給
する所定の電流指令信号を発生させる。また、計時手段
を用い、消費電力が増大して第2電流を供給した時から
所定の時間が経過したとき、又は、第2電流の供給中に
消費電力が減少を開始した時から所定の時間が経過した
ときに、第1電流を供給する。以上のようにして、通常
は第1電流を供給し、消費電力が増大したときは第2電
流を供給し、消費電力が減少したときは、適宜の時間を
経て再び第1電流を供給するため、複雑な計算を行なう
ことなく、簡易な構成で、消費電力に応じて給電線電流
を効率良く調整することができる。
In the eighth aspect of the invention, the control means controls the current command generating means to normally generate a predetermined current command signal for supplying the first current to the power supply line. When the current or voltage detected by the detector changes and it is detected that the power consumption of the load increases, the current command generating means is controlled to supply the second current larger than the first current to the power supply line. A predetermined current command signal is generated. In addition, when a predetermined time elapses from the time when the power consumption is increased and the second current is supplied, or when the power consumption is started to decrease during the supply of the second current, the time measuring means is used for a predetermined time. The first current is supplied when is passed. As described above, the first current is normally supplied, the second current is supplied when the power consumption increases, and the first current is supplied again after an appropriate time when the power consumption decreases. The power supply line current can be efficiently adjusted according to the power consumption with a simple configuration without performing complicated calculation.

【0041】第9発明に係る非接触給電システムは、前
記非接触給電装置は、前記給電線と誘導結合するピック
アップコイルに誘起された電圧を定電流に変換する前記
ピックアップコイル及び共振コンデンサ、並びに、前記
定電流を定電圧に変換するインピーダンス変換部を備
え、出力電力を負荷へ供給し、また、基準電圧を発生す
る基準電圧発生部、前記基準電圧と、前記出力電力に対
応する電圧とを比較する比較部、及び、前記電圧が前記
基準電圧以上になったことを前記比較部が検出したとき
オン状態になるスイッチング手段を有し、前記共振コン
デンサに対して並列に設けられたシャント部を備えるこ
とを特徴とする。
In the contactless power supply system according to a ninth aspect of the present invention, the contactless power supply device converts the voltage induced in the pickup coil inductively coupled with the power supply line into a constant current, and a resonance capacitor, and A reference voltage generator that includes an impedance converter that converts the constant current into a constant voltage, supplies output power to a load, and also generates a reference voltage, and compares the reference voltage with a voltage corresponding to the output power. And a shunt unit provided in parallel to the resonant capacitor, the switching unit having an ON state when the comparison unit detects that the voltage becomes equal to or higher than the reference voltage. It is characterized by

【0042】第9発明にあっては、消費電力が急激に減
少して出力電圧が急激に増大したとき、給電線電流を急
激に減少させて出力電圧を減少させることができない場
合であっても、非接触給電装置として、例えば、第1発
明、第2発明又は第3発明に係る非接触給電装置を用
い、負荷へ出力される出力電圧が基準電圧以上となった
場合に、共振コンデンサの共振を止めて、ピックアップ
コイルが受電した電力のインピーダンス変換部への供給
を防止して出力電圧を減少させるため、前記非接触給電
線装置から給電されている機器が、過剰な出力電圧によ
って破損することを防止でき、また、前記非接触給電線
装置と同様の効果を得ることができる。
In the ninth aspect of the invention, when the power consumption sharply decreases and the output voltage sharply increases, even when the power supply line current cannot be sharply decreased to reduce the output voltage. As the non-contact power feeding device, for example, the non-contact power feeding device according to the first invention, the second invention, or the third invention is used, and when the output voltage output to the load is equal to or higher than the reference voltage, the resonance of the resonance capacitor occurs. To prevent the pickup coil from supplying the power received by the pickup coil to the impedance conversion unit to reduce the output voltage, so that the device fed from the contactless power feeding device is damaged by the excessive output voltage. Can be prevented, and the same effect as that of the non-contact power supply line device can be obtained.

【0043】[0043]

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面に基づいて詳述する。 (実施の形態 1.)図1は、本発明の実施の形態1に
係る非接触給電システムを用いた移動体システムの構成
を示す模式的斜視図である。図中1は、モノレール方式
の移動体システムを構成するレールであり、該レール1
は、工場又は倉庫等の天井に設けられている。レール1
に、システムコントローラ41によって駆動制御される
複数の移動体2,2,…が夫々懸架されており、各移動
体2は、交流電源4を備える非接触給電システムを介し
て駆動用の電力を得る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to the drawings showing the embodiments thereof. (Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic perspective view showing a configuration of a mobile body system using a contactless power supply system according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a rail that constitutes a monorail type moving body system.
Is installed on the ceiling of a factory or warehouse. Rail 1
, Each of which is driven and controlled by the system controller 41, are suspended, and each mobile body 2 obtains driving power through a contactless power supply system including an AC power supply 4. .

【0044】図2は、前記移動体システムに備えられた
移動体2及びレール1の構成を示す模式的側面図、図3
は、前記移動体2及びレール1の構成を示す模式的正面
図、図4は、前記非接触給電システムの給電線40及び
ピックアップコイル51を示す断面図である。レール1
はI字型の断面形状を有し、該レール1の一側面には、
支持腕11,11,…が長手方向に適宜の間隔で設けら
れており、該支持腕によってレール1は天井から略水平
に吊り下げられている。レール1の他側面には、取付板
12aがネジ留めされており、該取付板12aの中央部
に、多数の棒状部材を用いてなる支持部材12b,12
b,…が略水平に並んで設けられている。
FIG. 2 is a schematic side view showing the structures of the moving body 2 and the rail 1 provided in the moving body system, and FIG.
FIG. 4 is a schematic front view showing a configuration of the moving body 2 and the rail 1, and FIG. 4 is a sectional view showing a power supply line 40 and a pickup coil 51 of the contactless power supply system. Rail 1
Has an I-shaped cross-sectional shape, and on one side surface of the rail 1,
The support arms 11, 11, ... Are provided at appropriate intervals in the longitudinal direction, and the rails 1 are suspended substantially horizontally from the ceiling by the support arms. A mounting plate 12a is screwed to the other side surface of the rail 1, and support members 12b, 12 made of a large number of rod-shaped members are provided at the center of the mounting plate 12a.
b, ... Are provided substantially horizontally.

【0045】給電線40は、前記交流電源4に接続され
ており、該交流電源4に定電流を供給され、また、支持
部材12b,12b,…の先端部に固定されることによ
って、レール1に沿って付設されている。移動体2は、
正面視がコの字状である前後一対の車体枠21,22を
備え、該車体枠21,22の上部に前輪21a及び後輪
22aを夫々回動可能に備え、前輪21a及び後輪22
aは、前記レール1に転接してある。また、車体枠21
は、前輪21a近傍に該前輪21aに連繋する走行用の
モータ24が固定してある。キャリア23は、車体枠2
1,22夫々の下部に渡して設けられ、車体枠21,2
2によってレール1の下側に吊り下げられており、被搬
送物を着脱可能に取り付けることができる。
The power supply line 40 is connected to the AC power supply 4, is supplied with a constant current from the AC power supply 4, and is fixed to the tips of the supporting members 12b, 12b, ... It is attached along with. Mobile unit 2
A pair of front and rear body frames 21 and 22 having a U-shape when viewed from the front are provided, and a front wheel 21a and a rear wheel 22a are rotatably provided on upper portions of the body frames 21 and 22, respectively.
a is in rolling contact with the rail 1. In addition, the body frame 21
In the vicinity of the front wheel 21a, a traveling motor 24 connected to the front wheel 21a is fixed. The carrier 23 is the body frame 2
1, 22 provided to the lower part of each body frame 21,
It is hung on the lower side of the rail 1 by means of 2, and it is possible to detachably attach the transported object.

【0046】移動体2は、該移動体2に搭載された非接
触給電装置7を介して給電線40から駆動用の電力を得
るよう構成されており、前記非接触給電装置7が備える
ピックアップコイル51を巻装したピックアップコア5
3は、車体枠21のレール1側に固定されている。ピッ
クアップコア53は、断面形状がコの字状に形成された
磁性体であり、ピックアップコイル51を巻回してある
背部53cと、該背部53cの両端に並設された突起部
53a,53bとを有する。
The moving body 2 is configured to obtain driving power from the power feeding line 40 via the non-contact power feeding device 7 mounted on the moving body 2, and the pickup coil included in the non-contact power feeding device 7 is provided. Pickup core 5 wound with 51
3 is fixed to the rail 1 side of the body frame 21. The pickup core 53 is a magnetic body having a U-shaped cross section, and includes a back portion 53c around which the pickup coil 51 is wound, and projections 53a and 53b provided side by side at both ends of the back portion 53c. Have.

【0047】レール1に移動体2を載架するときは、ピ
ックアップコア53が、給電線40と所定の間隔を隔て
て対面し、給電線40が突起部53a,53bの間に位
置するよう配置する。ピックアップコイル51を備える
非接触給電装置7は、モータ24に接続してあり、交流
電源4から給電線40へ通電された場合、該給電線40
の周囲に、時間的に変化する磁束が形成され、該磁束が
ピックアップコイル51に鎖交することによって、該ピ
ックアップコイル51に発生した誘導起電力が、モータ
24に供給されるよう構成してある。
When the moving body 2 is mounted on the rail 1, the pickup core 53 faces the power supply line 40 with a predetermined space, and the power supply line 40 is positioned between the protrusions 53a and 53b. To do. The non-contact power supply device 7 including the pickup coil 51 is connected to the motor 24, and when the AC power supply 4 energizes the power supply line 40, the power supply line 40
A magnetic flux that changes with time is formed around the coil, and the induced electromotive force generated in the pickup coil 51 is supplied to the motor 24 by interlinking the magnetic flux with the pickup coil 51. .

【0048】図5は、前記非接触給電システムの非接触
給電装置7の構成を示す電気回路図である。図中40は
交流電源4に接続された給電線であり、該給電線40に
対し、前記移動体2に搭載してある非接触給電装置7の
ピックアップコイル51が近接している。非接触給電装
置7は、前記ピックアップコイル51と、該ピックアッ
プコイル51に並列に接続された共振コンデンサ52と
を有する共振回路部5、受電部3、及び、出力電圧制限
部6を備えている。共振回路部5は、ピックアップコイ
ル51のインダクタンスと共振コンデンサ52のキャパ
シタンスとが給電線電流の周波数と共振状態になるよう
構成され、ピックアップコイル51に誘起された電力を
受けて、定電流源として機能する。
FIG. 5 is an electric circuit diagram showing the configuration of the non-contact power feeding device 7 of the non-contact power feeding system. In the figure, reference numeral 40 denotes a power supply line connected to the AC power supply 4, and the pickup coil 51 of the contactless power supply device 7 mounted on the moving body 2 is close to the power supply line 40. The contactless power supply device 7 includes a resonance circuit section 5 having the pickup coil 51 and a resonance capacitor 52 connected in parallel to the pickup coil 51, a power receiving section 3, and an output voltage limiting section 6. The resonance circuit unit 5 is configured so that the inductance of the pickup coil 51 and the capacitance of the resonance capacitor 52 are in resonance with the frequency of the feeder current, and receives the power induced in the pickup coil 51 to function as a constant current source. To do.

【0049】受電部3は、共振回路部5の出力である定
電流を定電圧に変換するインピーダンス変換部31と、
該インピーダンス変換部31の出力である定電圧の交流
電流を全波整流するダイオードブリッジを用いた整流部
32と、該整流部32が出力した電圧を平滑化する平滑
コンデンサを用いた平滑部33とを備える。また、受電
部3の図示しない出力端子に、モータ24が接続してあ
り、該モータ24に、インバータ又はサーボドライバ等
の機器(図示せず)が接続してある。該機器は、非接触
給電装置7から給電される。インピーダンス変換部31
は、インダクタ31a及びキャパシタ31b,31cを
π型に配置し、インダクタ31aのインダクタンスとキ
ャパシタ31b,31cのキャパシタンスとが共振状態
になるよう構成されている。
The power receiving section 3 includes an impedance conversion section 31 for converting a constant current output from the resonance circuit section 5 into a constant voltage,
A rectifying section 32 using a diode bridge for full-wave rectifying the constant voltage AC current output from the impedance converting section 31, and a smoothing section 33 using a smoothing capacitor for smoothing the voltage output by the rectifying section 32. Equipped with. A motor 24 is connected to an output terminal (not shown) of the power receiving unit 3, and a device (not shown) such as an inverter or a servo driver is connected to the motor 24. The device is supplied with power from the contactless power supply device 7. Impedance converter 31
Is configured such that the inductor 31a and the capacitors 31b and 31c are arranged in a π type, and the inductance of the inductor 31a and the capacitance of the capacitors 31b and 31c are in a resonance state.

【0050】出力電圧制限部6は、FET62と、交流
電流を直流電流に整流するダイオードブリッジを用いた
整流部61とを、共振コンデンサ52に対して夫々並列
に備える。また、出力電圧制限部6は、基準電圧を発生
する基準電圧発生部65、及び比較部64を備え、該比
較部64の入力部に、受電部3の出力部(平滑部33と
モータ24との間)と、基準電圧発生部65とを夫々接
続してある。更に、出力電圧制限部6は、フォトトラン
ジスタ63aと発光ダイオード63bとを有するフォト
カプラ63を備え、FET62をフォトトランジスタ6
3aに接続し、比較部64を発光ダイオード63bに接
続することによって、比較部64とFET62とをフォ
トカプラ63で接続してある。基準電圧発生部65が発
生させる基準電圧の値は、予め、前記機器における入力
電圧許容範囲の最大入力電圧の値以下に設定してある。
The output voltage limiting section 6 is provided with an FET 62 and a rectifying section 61 using a diode bridge for rectifying an alternating current into a direct current in parallel with the resonant capacitor 52. In addition, the output voltage limiting unit 6 includes a reference voltage generating unit 65 that generates a reference voltage and a comparing unit 64, and an input unit of the comparing unit 64 includes an output unit of the power receiving unit 3 (the smoothing unit 33 and the motor 24). Between) and the reference voltage generator 65 are connected to each other. Furthermore, the output voltage limiting unit 6 includes a photocoupler 63 having a phototransistor 63a and a light emitting diode 63b, and the FET 62 is connected to the phototransistor 6a.
3a and the comparison unit 64 is connected to the light emitting diode 63b, whereby the comparison unit 64 and the FET 62 are connected by the photocoupler 63. The value of the reference voltage generated by the reference voltage generator 65 is set in advance to a value equal to or less than the maximum input voltage value within the allowable input voltage range of the device.

【0051】なお、インピーダンス変換部31を、イン
ダクタ31a及びキャパシタ31b,31cを用いて構
成する場合、該インダクタ31a及びキャパシタ31
b,31cをπ型に配置するのみならず、インダクタ3
1aのインダクタンスとキャパシタ31b,31cのキ
ャパシタンスとが共振状態になるようにして、T型に配
置しても良い。また、インピーダンス変換部31を、イ
ンダクタンスとキャパシタンスとが共振状態になるよう
にしてπ型又はT型に配置した2つのインダクタ及び1
つのキャパシタを用いて構成しても良い。また、整流部
32を、全波整流するダイオードブリッジの代わりに半
波整流するダイオードを用いて構成しても良い。
When the impedance converter 31 is formed by using the inductor 31a and the capacitors 31b and 31c, the inductor 31a and the capacitor 31 are used.
In addition to arranging b and 31c in a π type, the inductor 3
The inductance of 1a and the capacitances of the capacitors 31b and 31c may be arranged in a T-type so that they are in resonance. In addition, the impedance converter 31 has two inductors 1 and 1 arranged in a π-type or T-type so that the inductance and the capacitance are in a resonance state.
It may be configured by using one capacitor. Further, the rectification unit 32 may be configured by using a diode for half-wave rectification instead of the diode bridge for full-wave rectification.

【0052】以上の如き非接触給電装置7は、給電線4
0に定電流が通電されたとき、該給電線40の周囲に生
じる磁束によってピックアップコイル51に誘起された
電圧を受けて共振回路部5が定電流を出力し、該定電流
をインピーダンス変換部31が定電圧に変換して、整流
部32及び平滑部33を介し、モータ24及び前記機器
へ給電する。
The non-contact power feeding device 7 as described above is provided with the power feeding line 4
When a constant current is applied to 0, the resonance circuit section 5 outputs a constant current in response to the voltage induced in the pickup coil 51 by the magnetic flux generated around the power supply line 40, and the constant current is converted into the impedance conversion section 31. Converts the voltage into a constant voltage and supplies power to the motor 24 and the device via the rectifying unit 32 and the smoothing unit 33.

【0053】比較部64は、基準電圧発生部65が発生
する基準電圧と、モータ24へ出力される出力電圧とを
比較する。該出力電圧が基準電圧以上になったとき、比
較部64は、フォトカプラ63の発光ダイオード63b
に所定の電流を出力し、該電流が与えられたとき、発光
ダイオード63bが発光して、受光したフォトトランジ
スタ63aに誘導起電力が発生する。このとき、FET
62に電圧が印加されてFET62に電流が流れ、FE
T62がオン状態になるため、整流部61の出力が短絡
され、短絡された出力によって該整流部61と並列に接
続されている共振コンデンサ52の両端がシャントさ
れ、該共振回路部5の出力電圧及び出力電流が略0にな
り、受電部3へ給電されなくなる。このため、平滑部3
3が放電して蓄積されている電力がモータ24へ供給さ
れて、前記出力電圧が減少する。
The comparison unit 64 compares the reference voltage generated by the reference voltage generation unit 65 with the output voltage output to the motor 24. When the output voltage becomes equal to or higher than the reference voltage, the comparing unit 64 causes the light emitting diode 63b of the photocoupler 63 to operate.
When a predetermined current is output to the light emitting diode 63b, the light emitting diode 63b emits light, and an induced electromotive force is generated in the received phototransistor 63a. At this time, FET
A voltage is applied to 62, a current flows through the FET 62, and FE
Since T62 is turned on, the output of the rectification unit 61 is short-circuited, the short-circuited output shunts both ends of the resonance capacitor 52 connected in parallel with the rectification unit 61, and the output voltage of the resonance circuit unit 5 is reduced. And the output current becomes almost 0, and the power receiving unit 3 is no longer supplied with power. Therefore, the smooth portion 3
3 is discharged and the accumulated electric power is supplied to the motor 24, and the output voltage is reduced.

【0054】出力電圧が減少して前記基準電圧未満にな
ったとき、比較部64は発光ダイオード63bに対する
前記電流の出力を停止し、発光ダイオード63bの発光
が停止して、フォトトランジスタ63aに誘導起電力が
発生しなくなって、FET62に電流が流れずオフ状態
になり、整流部61及び共振コンデンサ52がシャント
されず、このため、非接触給電装置7は、共振回路部5
及び受電部3を介してモータ24へ給電する。このと
き、放電した平滑部33が充電されて、前記出力電圧
が、出力電力に対応した電圧まで上昇する。
When the output voltage decreases and becomes less than the reference voltage, the comparison unit 64 stops the output of the current to the light emitting diode 63b, the light emission of the light emitting diode 63b stops, and the phototransistor 63a induces. Since no electric power is generated, no current flows in the FET 62 and the FET 62 is turned off, and the rectification unit 61 and the resonance capacitor 52 are not shunted. Therefore, the contactless power supply device 7 operates in the resonance circuit unit 5
Also, power is supplied to the motor 24 via the power receiving unit 3. At this time, the discharged smoothing unit 33 is charged, and the output voltage rises to a voltage corresponding to the output power.

【0055】以上のようにして、本実施の形態の非接触
給電装置7は、出力電圧制限部6を用いて出力電圧を監
視し、出力電圧が基準電圧未満であるときは、共振回路
部5から受電部3へ電力を供給し、出力電圧が基準電圧
以上になったときは、共振回路部5から受電部3への電
力の供給を遮断し、次に、出力電圧が基準電圧未満にな
ったときに、共振回路部5から受電部3への電力の供給
を再開する。即ち、出力電圧が、非接触給電装置7の入
力電圧許容範囲を上回る前に、出力電圧を減少させるこ
とができる。このため、非接触給電装置7は、過剰な出
力電圧による前記機器の破損を防止することができる。
また、出力電圧を基準電圧以下に制限することができる
ため、出力電圧の変動幅を小さくすることができる。
As described above, the non-contact power feeding device 7 of the present embodiment monitors the output voltage using the output voltage limiting unit 6, and when the output voltage is less than the reference voltage, the resonance circuit unit 5 When the output voltage becomes equal to or higher than the reference voltage when the power is supplied from the resonance circuit unit 5 to the power receiving unit 3, the power supply from the resonance circuit unit 5 is cut off, and then the output voltage becomes less than the reference voltage. Then, the supply of power from the resonance circuit unit 5 to the power receiving unit 3 is restarted. That is, the output voltage can be reduced before the output voltage exceeds the input voltage allowable range of the non-contact power supply device 7. Therefore, the contactless power feeding device 7 can prevent the device from being damaged by an excessive output voltage.
Further, since the output voltage can be limited to the reference voltage or less, the fluctuation range of the output voltage can be reduced.

【0056】また、非接触給電装置7には交流電源回生
機能がないが、モータ24に負トルクが加わり、回生電
力が発生し、非接触給電装置7の電圧が異常上昇した場
合であっても、出力電圧制限部6によって受電部3への
電力供給を遮断し、前記回生電力を非接触給電装置7に
接続されている他の電気機器に消費させて前記電圧を減
少させることができるため、過電圧による前記機器の破
損を防止することができる。また、給電線40とピック
アップコア53又はピックアップコイル51との間の距
離が、移動体2の揺れ又は事故等によって、所定の距離
より小さくなり、出力電圧が上昇した場合であっても、
出力電圧制限部6によって、出力電圧が基準電圧を超過
することを防止できる。
Even if the non-contact power feeding device 7 does not have an AC power regenerating function, a negative torque is applied to the motor 24 to generate regenerative power, and the voltage of the non-contact power feeding device 7 rises abnormally. Since the output voltage limiting unit 6 cuts off the power supply to the power receiving unit 3 and causes the regenerative power to be consumed by another electric device connected to the contactless power feeding device 7, the voltage can be reduced. It is possible to prevent damage to the device due to overvoltage. In addition, even if the distance between the power supply line 40 and the pickup core 53 or the pickup coil 51 becomes smaller than a predetermined distance due to the shaking of the moving body 2, an accident, or the like, and the output voltage rises,
The output voltage limiting unit 6 can prevent the output voltage from exceeding the reference voltage.

【0057】また、非接触給電装置7は、FET62で
はなく、インピーダンス変換部31を用いて定電圧を出
力しているので、FET62は出力電圧が基準電圧以上
である場合のみ動作すれば良く、また、出力電圧が基準
電圧未満のときは、出力電圧制限部6が動作しないた
め、ピックアップコイル51の能力を最大限に活かすこ
とができる。更に、フォトトランジスタ63a及び発光
ダイオード63bでFET62をオン・オフするため、
機械的なスイッチングより切り替えが早く、また、ノイ
ズが発生しない。
Further, since the non-contact power feeding device 7 outputs the constant voltage by using the impedance converter 31 instead of the FET 62, the FET 62 may operate only when the output voltage is equal to or higher than the reference voltage. When the output voltage is less than the reference voltage, the output voltage limiting unit 6 does not operate, so that the capacity of the pickup coil 51 can be maximized. Further, since the FET 62 is turned on / off by the phototransistor 63a and the light emitting diode 63b,
Switching is faster than mechanical switching, and noise does not occur.

【0058】(実施の形態 2.)図6は、本発明の実
施の形態2に係る非接触給電システムの構成を示す電気
回路図である。図中7は非接触給電装置であり、該非接
触給電装置7は、モータ24に接続された受電部3、ピ
ックアップコイル51と共振コンデンサ52とを有する
共振回路部5、及び、該共振回路部5の出力を適宜シャ
ントして出力電圧を制限する出力電圧制限部6を備え、
ピックアップコイル51と給電線40とが近接配置され
ている。
(Embodiment 2) FIG. 6 is an electric circuit diagram showing a configuration of a contactless power supply system according to Embodiment 2 of the present invention. Reference numeral 7 in the figure is a non-contact power feeding device, and the non-contact power feeding device 7 includes a power receiving unit 3 connected to a motor 24, a resonance circuit unit 5 having a pickup coil 51 and a resonance capacitor 52, and the resonance circuit unit 5. The output voltage limiting unit 6 for appropriately shunting the output of to limit the output voltage,
The pickup coil 51 and the power supply line 40 are arranged close to each other.

【0059】交流電源4は、商用交流電源408の出力
を整流し平滑化すべく、ダイオードブリッジ及び平滑コ
ンデンサで構成された整流・平滑部400と、該整流・
平滑部400の出力を交流電流に変換すべく、パワート
ランジスタで構成されたインバータ部401と、該イン
バータ部401が出力した交流電流を定電流に変換すべ
く、インダクタ42a,42b及びキャパシタ42cを
T型に配置してなるインピーダンス変換部402とを備
える。該インピーダンス変換部402は、インダクタ4
2a,42bのインダクタンスとキャパシタ42cのキ
ャパシタンスとが給電線電流の周波数と共振状態になる
よう構成されている。インピーダンス変換部402の出
力部に前記給電線40が接続されて、交流電源4は給電
線40に定電流を供給する。
The AC power source 4 rectifies and smoothes the output of the commercial AC power source 408, and a rectifying / smoothing unit 400 composed of a diode bridge and a smoothing capacitor, and the rectifying / smoothing unit 400.
In order to convert the output of the smoothing unit 400 into an alternating current, an inverter unit 401 composed of power transistors, and an inductor 42a, 42b and a capacitor 42c are connected to a T in order to convert the alternating current output from the inverter unit 401 into a constant current. And an impedance converter 402 arranged in a mold. The impedance conversion unit 402 includes the inductor 4
The inductances of 2a and 42b and the capacitance of the capacitor 42c are configured to be in resonance with the frequency of the feeder current. The power supply line 40 is connected to the output section of the impedance conversion unit 402, and the AC power supply 4 supplies a constant current to the power supply line 40.

【0060】また、交流電源4は、所要の給電線電流を
出力すべく、CPU407と、該CPU407に制御さ
れて、基準値信号である電流指令信号を発生させる電流
指令発生部403と、給電線40へ出力する定電流の値
を検出する電流センサ405と、該電流センサ405及
び前記インバータ部401に接続されており、前記電流
指令信号を受信し、また、電流センサ405の検出結果
に基づき、該検出結果をフィードバックしてインバータ
部401を制御し、該インバータ部401が出力する定
電圧を調整するパルス幅制御部404とを備える。
Further, the AC power source 4 outputs the required power supply line current, the CPU 407, the current command generator 403 which is controlled by the CPU 407 to generate the current command signal which is the reference value signal, and the power supply line. A current sensor 405 that detects the value of the constant current output to 40, and is connected to the current sensor 405 and the inverter unit 401, receives the current command signal, and based on the detection result of the current sensor 405, A pulse width control unit 404 that feeds back the detection result to control the inverter unit 401 and adjusts the constant voltage output from the inverter unit 401.

【0061】前記電流指令信号としては、第1電流指令
信号と第2電流指令信号とを用い、第1電流指令信号が
パルス幅制御部404に送信された場合は、該パルス幅
制御部がインバータ部401を制御し、該インバータ部
401のパワートランジスタがオン状態になるパルス幅
を調整することによって、通常時に給電線40へ供給す
べき第1定電流を発生させ、第2電流指令信号がパルス
幅制御部404に送信された場合は、モータ24の最大
負荷時に給電線40へ供給すべき第1定電流より大きな
第2定電流を発生させるよう構成してある。
As the current command signal, the first current command signal and the second current command signal are used, and when the first current command signal is transmitted to the pulse width control unit 404, the pulse width control unit is the inverter. By controlling the section 401 and adjusting the pulse width at which the power transistor of the inverter section 401 is turned on, the first constant current to be supplied to the power supply line 40 at the normal time is generated, and the second current command signal is pulsed. When transmitted to the width control unit 404, a second constant current larger than the first constant current to be supplied to the power supply line 40 is generated when the motor 24 is at maximum load.

【0062】電流センサ82は、インピーダンス変換部
402内部に設けられている。該電流センサ82をイン
ピーダンス変換部402内部に設けるときは、該電流セ
ンサ82が検出する電流の変化と、モータ24に供給さ
れる出力電力(モータ24の消費電力)の変化とが対応
する位置に、電流センサ82を設ける。本実施の形態で
は、キャパシタ42cの電流を検出する。電流センサ8
2の検出結果は、負荷検出部81へ与えられ、該負荷検
出部81は、公知の微分回路を用いてなり、前記検出結
果を微分する。負荷検出部81が出力する微分値は、移
動体2が停止しているときに所定の閾値未満(略0)で
あり、移動体2が加速を開始して前記消費電力が増大を
開始したときに、前記閾値以上となり、前記消費電力が
減少を開始したとき(移動体2が加速を止めて定速で走
行を開始したとき、減速したとき、又は停止したとき)
に、前記閾値未満となる。
The current sensor 82 is provided inside the impedance converter 402. When the current sensor 82 is provided inside the impedance conversion unit 402, a change in the current detected by the current sensor 82 and a change in the output power supplied to the motor 24 (power consumption of the motor 24) are located at positions corresponding to each other. , A current sensor 82 is provided. In the present embodiment, the current of the capacitor 42c is detected. Current sensor 8
The detection result of No. 2 is given to the load detection unit 81, and the load detection unit 81 uses a known differentiation circuit to differentiate the detection result. The differential value output by the load detection unit 81 is less than a predetermined threshold value (approximately 0) when the moving body 2 is stopped, and when the moving body 2 starts acceleration and the power consumption starts to increase. And when the power consumption starts decreasing at or above the threshold value (when the mobile body 2 stops acceleration and starts traveling at a constant speed, decelerates, or stops).
Furthermore, it becomes less than the threshold value.

【0063】また、CPU407は、タイマ406に接
続されている。CPU407は、通常は、基準値発生部
403を制御して、第1電流指令信号を発生させ、負荷
検出部81が出力した微分値が前記閾値以上になったか
否かを判定し、該閾値以上になった場合は、基準値発生
部403を制御して、第2電流指令信号を発生させ、次
に、微分値が前記閾値未満になったか否かを判定し、該
閾値未満になった場合は、タイマ406を用いて時間の
計測を開始させ、所定の時間が経過したとき、第1電流
指令信号を発生するよう電流指令発生部403を制御
し、次に、微分値が前記閾値以上になったか否かを判定
する。
The CPU 407 is also connected to the timer 406. The CPU 407 normally controls the reference value generation unit 403 to generate the first current command signal, determines whether the differential value output by the load detection unit 81 is equal to or more than the threshold value, and is equal to or more than the threshold value. When it becomes, it controls the reference value generation unit 403 to generate the second current command signal, then determines whether the differential value is less than the threshold value, and when it becomes less than the threshold value. Controls the current command generation unit 403 to generate a first current command signal when a predetermined time has elapsed by using a timer 406, and then the differential value is equal to or more than the threshold value. Determine whether or not

【0064】なお、電流センサ82は、キャパシタ42
cの電流を検出しているが、モータ24の消費電力の変
化に対応する変化を有する電流であれば、インバータ部
401の出力電流又は整流・平滑部400の出力電流等
を検出しても良い。また、電流センサではなく電圧セン
サを用い、モータ24の消費電力の変化に対応する変化
を有する電圧(キャパシタ42cの電圧、又は整流・平
滑部400が出力する電圧等)を検出しても良い。ま
た、インピーダンス変換部402を、インダクタ42
a,42b及びキャパシタ42cを用いて構成する場
合、該インダクタ42a,42b及びキャパシタ42c
をT型に配置するのみならず、π型に配置しても良い。
また、インピーダンス変換部402を、2つのキャパシ
タ及び1つのインダクタを用いて構成して該インダクタ
及び前記キャパシタをπ型又はT型に配置しても良い。
また、インダクタの1又は複数を、給電線を用いて構成
しても良い。更に、負荷検出部81又は電流センサ82
は、交流電源4内部に設けてもよく、交流電源4外部に
設けても良い。その他、実施の形態1に対応する部分に
は同一符号を付してそれらの説明を省略する。
The current sensor 82 is the capacitor 42.
Although the current of c is detected, the output current of the inverter unit 401 or the output current of the rectifying / smoothing unit 400 may be detected as long as the current has a change corresponding to the change in the power consumption of the motor 24. . Further, instead of the current sensor, a voltage sensor may be used to detect the voltage having a change corresponding to the change in the power consumption of the motor 24 (the voltage of the capacitor 42c, the voltage output by the rectifying / smoothing unit 400, or the like). In addition, the impedance converter 402 is connected to the inductor 42.
a, 42b and the capacitor 42c, the inductors 42a, 42b and the capacitor 42c
May be arranged not only in the T-type but also in the π-type.
Further, the impedance conversion unit 402 may be configured by using two capacitors and one inductor, and the inductors and the capacitors may be arranged in π type or T type.
Also, one or more of the inductors may be configured by using a power supply line. Furthermore, the load detection unit 81 or the current sensor 82
May be provided inside the AC power supply 4 or outside the AC power supply 4. The other parts corresponding to those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0065】図7は、前記非接触給電システムが備える
交流電源4による定電流の供給処理手順を示すフローチ
ャートである。CPU407は、電流指令発生部403
を制御して、第1電流指令信号を発生させる(S1)。
このとき、該第1電流指令信号を受信したパルス幅制御
部404の作用によって、交流電源4は、給電線40へ
第1定電流を供給する。電流センサ82が、モータ24
の消費電力に対応する交流電源4内部の電流の値を検出
する(S2)。次に、前記電流センサ82の検出結果を
用いて、負荷検出部81が前記検出結果の微分値を検出
する(S3)。
FIG. 7 is a flow chart showing a procedure for supplying a constant current by the AC power source 4 provided in the contactless power feeding system. The CPU 407 has a current command generator 403.
To generate a first current command signal (S1).
At this time, the AC power supply 4 supplies the first constant current to the power supply line 40 by the action of the pulse width control unit 404 that has received the first current command signal. The current sensor 82 is the motor 24
The value of the current inside the AC power supply 4 corresponding to the power consumption of is detected (S2). Next, the load detection unit 81 detects the differential value of the detection result using the detection result of the current sensor 82 (S3).

【0066】CPU407は、前記微分値が所定の閾値
以上であるか否かを判定し(S4)、前記閾値未満の場
合は(S4でNO)、S2へ処理を戻す。前記閾値以上
の場合は(S4でYES)、電流指令発生部403を制
御して、第2電流指令信号を発生させる(S5)。この
とき、該第2電流指令信号を受信したパルス幅制御部4
04の作用によって、交流電源4は、給電線40へ第1
定電流より大きい第2定電流を供給する。更に、電流セ
ンサ82が、モータ24の消費電力に対応する交流電源
4内部の電流の値を検出する(S6)。次に、前記電流
センサ82の検出結果を用いて、負荷検出部81が前記
検出結果の微分値を検出する(S7)。
The CPU 407 determines whether or not the differential value is greater than or equal to a predetermined threshold value (S4), and if it is less than the threshold value (NO in S4), the process returns to S2. When it is equal to or more than the threshold value (YES in S4), the current command generating unit 403 is controlled to generate the second current command signal (S5). At this time, the pulse width control unit 4 that has received the second current command signal
Due to the action of 04, the AC power supply 4 is first connected to the power supply line 40.
A second constant current larger than the constant current is supplied. Further, the current sensor 82 detects the value of the current inside the AC power supply 4 corresponding to the power consumption of the motor 24 (S6). Next, the load detection unit 81 uses the detection result of the current sensor 82 to detect the differential value of the detection result (S7).

【0067】CPU407は、前記微分値が所定の閾値
未満か否かを判定し(S8)、該閾値以上の場合は(S
8でNO)、S6へ処理を戻す。前記閾値未満の場合は
(S8でYES)、タイマ406を用いて時間の計測を
開始させ(S9)、次に、所定の時間が経過したか否か
を判定し(S10)、所定の時間が経過した場合は(S
10でYES)、S1へ処理を戻し、電流指令発生部4
03を制御して、第1電流指令信号を発生させる。所定
の時間が経過していない場合は(S10でNO)、S1
0へ処理を戻して計時を継続する。
The CPU 407 determines whether or not the differential value is less than a predetermined threshold value (S8).
(NO in step 8), the process returns to step S6. If it is less than the threshold value (YES in S8), the timer 406 is used to start measuring time (S9), and then it is determined whether or not a predetermined time has elapsed (S10). If it has passed (S
(YES in 10), the process is returned to S1, and the current command generator 4
03 is controlled to generate the first current command signal. If the predetermined time has not elapsed (NO in S10), S1
The processing is returned to 0 and the clocking is continued.

【0068】以上の如き非接触給電システムは、交流電
源4が、商用交流電源408から整流・平滑部400を
介して供給された電力をインバータ部401で交流電流
に変換し、該交流電流をインピーダンス変換部402で
定電流に変換し、また、電流指令発生部403が発生さ
せた第1電流指令信号と電流センサ405の検出結果と
に基づいて、パルス幅制御部404がインバータ部40
1を制御することによって、給電線40へ第1定電流を
供給する。このとき、非接触給電装置7においては、給
電線40の周囲に発生する磁束によって該ピックアップ
コイル51に誘起された電力を受けて共振コンデンサ5
2が定電流を出力し、該定電流を定電圧に変換し、更に
整流し平滑化する受電部3を介して、モータ24へ第1
電力を供給する。
In the contactless power supply system as described above, the AC power supply 4 converts the power supplied from the commercial AC power supply 408 through the rectifying / smoothing unit 400 into the AC current by the inverter unit 401, and the AC current is impedance-converted. Based on the first current command signal generated by the current command generation unit 403 and the detection result of the current sensor 405, the pulse width control unit 404 causes the inverter unit 40 to convert the constant current into a constant current by the conversion unit 402.
By controlling 1, the first constant current is supplied to the power supply line 40. At this time, in the non-contact power feeding device 7, the resonance capacitor 5 receives the electric power induced in the pickup coil 51 by the magnetic flux generated around the power feeding line 40.
2 outputs a constant current, converts the constant current into a constant voltage, and further rectifies and smoothes it to the motor 24 through the power receiving unit 3
Supply power.

【0069】モータ24の消費電力が増大したとき(例
えば移動体2が加速を開始したとき)、モータ24に対
する出力電力は、消費電力の増大に応じて増加を開始
し、前記出力電力の増加開始に応じて、電流センサ82
の検出結果も増加を開始する。該検出結果を負荷検出部
81が微分し、微分値が所定の閾値以上になった場合、
交流電源4は、電流指令発生部403が発生させた第2
電流指令信号と電流センサ405の検出結果とに基づい
て、パルス幅制御部404がインバータ部401を制御
することによって、給電線40へ第2定電流を供給す
る。このとき、非接触給電装置7においては、第1電力
より大きな第2電力をモータ24へ供給する。
When the power consumption of the motor 24 increases (for example, when the moving body 2 starts accelerating), the output power to the motor 24 starts increasing in accordance with the increase in the power consumption, and the output power starts increasing. According to the current sensor 82
The detection result of will also start increasing. When the load detection unit 81 differentiates the detection result and the differential value becomes equal to or larger than a predetermined threshold value,
The AC power source 4 has a second voltage generated by the current command generator 403.
The pulse width control unit 404 controls the inverter unit 401 based on the current command signal and the detection result of the current sensor 405 to supply the second constant current to the power supply line 40. At this time, in the non-contact power feeding device 7, the second power larger than the first power is supplied to the motor 24.

【0070】次に、モータ24の消費電力が減少を開始
したとき(例えば移動体2が加速を終了したとき)、モ
ータ24に対する出力電力は、消費電力の減少に応じて
減少を開始し、前記出力電力の減少に応じて、電流セン
サ82の検出結果も減少を開始する。該検出結果を負荷
検出部81が微分し、微分値が所定の閾値未満になった
場合、交流電源4は、所定の時間の経過後、電流指令発
生部403が発生させた第1電流指令信号と電流センサ
405の検出結果とに基づいて、パルス幅制御部404
がインバータ部401を制御することによって、給電線
40へ第1定電流を供給する。即ち、第1定電流の供給
中に、負荷検出部81及び電流センサ82を用いて、給
電線40に供給すべき定電流を増加させて第2定電流に
すべきタイミングを判定することができるため、消費電
力の増大時に第1定電流の供給を継続することによっ
て、非接触給電装置7の出力電圧が、機器の入力電圧許
容範囲の最低値未満となり、機器の保護回路が作動して
モータ24が停止することを防止できる。
Next, when the power consumption of the motor 24 starts to decrease (for example, when the moving body 2 finishes accelerating), the output power to the motor 24 starts to decrease according to the decrease of the power consumption, and As the output power decreases, the detection result of the current sensor 82 also starts to decrease. When the load detection unit 81 differentiates the detection result and the differential value becomes less than the predetermined threshold value, the AC power supply 4 causes the current command generation unit 403 to generate the first current command signal generated after the predetermined time has elapsed. And the pulse width control unit 404 based on the detection result of the current sensor 405.
Controls the inverter unit 401 to supply the first constant current to the power supply line 40. That is, during the supply of the first constant current, the load detection unit 81 and the current sensor 82 can be used to determine the timing at which the constant current to be supplied to the power supply line 40 is increased to become the second constant current. Therefore, by continuing the supply of the first constant current when the power consumption increases, the output voltage of the non-contact power supply device 7 becomes less than the minimum value of the allowable input voltage range of the device, and the protection circuit of the device operates to operate the motor. It is possible to prevent 24 from stopping.

【0071】また、第2定電流の供給中に、負荷検出部
81及び電流センサ82、並びにタイマ406を用い
て、給電線40に供給すべき定電流を減少させて第1定
電流にすべきタイミングを判定することができるため、
消費電力の減少時に第2定電流の供給を継続することに
よって、給電線損失が増大すること、及び、コストが増
大することを防止でき、更に、大型のピックアップコア
又は共振コンデンサ等を備える必要がない。また、負荷
検出部81及び電流センサ82、並びにタイマ406
は、交流電源4側に設けるため、負荷検出部81及び電
流センサ82等を各移動体2に設ける必要がない。
During the supply of the second constant current, the load detection section 81, the current sensor 82, and the timer 406 are used to reduce the constant current to be supplied to the power supply line 40 to the first constant current. Because you can determine the timing,
By continuing the supply of the second constant current when the power consumption is reduced, it is possible to prevent an increase in power supply line loss and an increase in cost, and it is necessary to provide a large pickup core or a resonant capacitor. Absent. In addition, the load detection unit 81, the current sensor 82, and the timer 406.
Is provided on the side of the AC power supply 4, so that it is not necessary to provide the load detection unit 81, the current sensor 82, and the like on each moving body 2.

【0072】また、消費電力の増減に対応する電流の微
分値を用いて、該微分値の増減で消費電力の増減を判定
するため、例えば消費電力の合計電力を推定する複雑な
消費電力推定回路が必要なく、装置を簡易に構成するこ
とができる。更に、第2電力をモータ24へ供給してい
る場合であって、モータ24の消費電力が急激に減少し
たとき(例えば移動体2が急停車したとき)、モータ2
4に対する出力電力は、消費電力の減少に応じて急激に
減少し、同時に、出力電圧が急激に増大する。該出力電
圧が、非接触給電装置7の入力電圧許容範囲の最大値
(基準電圧)以上となった場合、前記非接触給電装置7
に設けられている出力電圧制限部6が作動するため、実
施の形態1と同様の効果を得ることができ、消費電力の
急激な減少に対して給電線電流を減少させるべき制御が
間に合わない場合であっても、出力電圧の過剰な上昇に
よる機器の破損を防止することができる。
Further, since the differential value of the current corresponding to the increase / decrease of the power consumption is used to determine the increase / decrease of the power consumption by the increase / decrease of the differential value, for example, a complicated power consumption estimating circuit for estimating the total power of the power consumption Therefore, the device can be simply configured. Furthermore, when the second power is being supplied to the motor 24 and the power consumption of the motor 24 is rapidly reduced (for example, when the mobile body 2 is suddenly stopped), the motor 2
The output power for 4 sharply decreases as the power consumption decreases, and at the same time, the output voltage rapidly increases. When the output voltage is equal to or higher than the maximum value (reference voltage) of the input voltage allowable range of the contactless power supply device 7, the contactless power supply device 7
In the case where the output voltage limiting unit 6 provided in is operated, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the control for reducing the power supply line current is not in time for a rapid decrease in power consumption. Even in this case, it is possible to prevent the device from being damaged due to an excessive increase in the output voltage.

【0073】なお、CPU407は、第2電流指令信号
を発生するよう電流指令発生部403を制御した場合
に、タイマ406を用いて時間の計測を開始させ、所定
の時間が経過したとき、第1電流指令信号を発生するよ
う電流指令発生部403を制御しても良い。即ち、給電
線電流を増加させた後、消費電力の減少を検出すること
なく、所定時間の経過後に、給電線電流を減少させても
良い。
When the CPU 407 controls the current command generator 403 to generate the second current command signal, the CPU 407 starts the time measurement using the timer 406, and when the predetermined time elapses, the first time The current command generator 403 may be controlled to generate the current command signal. That is, after increasing the power supply line current, the power supply line current may be decreased after a lapse of a predetermined time without detecting a decrease in power consumption.

【0074】(実施の形態 3.)図8は、本発明の実
施の形態3に係る非接触給電装置7の構成を示す電気回
路図である。非接触給電装置7は、例えば、実施の形態
1又は2に係る非接触給電システムのような非接触給電
システムに備えられる。出力電圧制限部6は、FET6
8と、交流電流を、全波整流波形を有する直流電流に整
流するダイオードブリッジを用いた整流部61とを、夫
々共振コンデンサ52に対して並列に備え、チョークコ
イル67を、FET68に対して直列に備える。また、
出力電圧制限部6は、基準電圧を発生する基準電圧発生
部65、及び比較部64を備え、該比較部64の入力部
に、受電部3の出力部(平滑部33とモータ24との
間)と、基準電圧発生部65とを夫々接続してある。
(Third Embodiment) FIG. 8 is an electric circuit diagram showing a configuration of a non-contact power feeding device 7 according to a third embodiment of the present invention. The contactless power supply device 7 is provided in, for example, a contactless power supply system such as the contactless power supply system according to the first or second embodiment. The output voltage limiting unit 6 is the FET 6
8 and a rectifying section 61 using a diode bridge for rectifying an alternating current into a direct current having a full-wave rectified waveform, each provided in parallel with the resonance capacitor 52, and a choke coil 67 connected in series with the FET 68. Prepare for Also,
The output voltage limiting unit 6 includes a reference voltage generating unit 65 that generates a reference voltage and a comparing unit 64, and an input unit of the comparing unit 64 includes an output unit of the power receiving unit 3 (between the smoothing unit 33 and the motor 24). ) And the reference voltage generator 65 are connected to each other.

【0075】更に、出力電圧制限部6は、フォトトラン
ジスタ63aと発光ダイオード63bとを有するフォト
カプラ63を備え、FET68をフォトトランジスタ6
3aに接続し、比較部64を発光ダイオード63bに接
続することによって、比較部64とFET68とをフォ
トカプラ63で接続してある。比較部64は、基準電圧
発生部65が発生する基準電圧と、モータ24へ出力さ
れる出力電圧とを比較する。該出力電圧が基準電圧以上
になったとき、比較部64は、フォトカプラ63の発光
ダイオード63bに所定の電流を出力し、該電流が与え
られたとき、発光ダイオード63bが発光して、受光し
たフォトトランジスタ63aに誘導起電力が発生する。
このとき、FET68に電圧が印加されて、前記直流電
流がFET68に流れ、FET68がオン状態になる。
また、前記直流電流をチョークコイル67がなまらせ
て、前記直流電流の過渡的なピーク電流を制限する(減
少させる)。
Further, the output voltage limiting section 6 is provided with a photocoupler 63 having a phototransistor 63a and a light emitting diode 63b.
3a and the comparison unit 64 is connected to the light emitting diode 63b, whereby the comparison unit 64 and the FET 68 are connected by the photocoupler 63. The comparison unit 64 compares the reference voltage generated by the reference voltage generation unit 65 with the output voltage output to the motor 24. When the output voltage becomes equal to or higher than the reference voltage, the comparison unit 64 outputs a predetermined current to the light emitting diode 63b of the photocoupler 63, and when the current is given, the light emitting diode 63b emits light and receives the light. An induced electromotive force is generated in the phototransistor 63a.
At this time, a voltage is applied to the FET 68, the direct current flows through the FET 68, and the FET 68 is turned on.
Further, the choke coil 67 dulls the direct current to limit (reduce) the transient peak current of the direct current.

【0076】また、FET68がオン状態になるため、
整流部61の出力が短絡され、短絡された出力によって
該整流部61と並列に接続されている共振コンデンサ5
2の両端がシャントされ、該共振回路部5の出力電圧及
び出力電流が略0になり、受電部3へ給電されなくな
る。このため、平滑部33が放電して蓄積されている電
力がモータ24へ供給されて、前記出力電圧が減少す
る。
Since the FET 68 is turned on,
The output of the rectification unit 61 is short-circuited, and the resonance capacitor 5 connected in parallel with the rectification unit 61 by the short-circuited output.
Both ends of 2 are shunted, the output voltage and the output current of the resonance circuit unit 5 become substantially 0, and power is not supplied to the power receiving unit 3. Therefore, the electric power stored in the smoothing unit 33 after being discharged is supplied to the motor 24, and the output voltage decreases.

【0077】出力電圧が減少して前記基準電圧未満にな
ったとき、比較部64は、発光ダイオード63bに対す
る前記所定の電流の出力を停止し、発光ダイオード63
bの発光が停止して、フォトトランジスタ63aに誘導
起電力が発生しなくなって、FET68に前記直流電流
が流れずオフ状態になり、整流部61及び共振コンデン
サ52がシャントされず、このため、非接触給電装置7
は、共振回路部5及び受電部3を介してモータ24へ給
電する。このとき、放電した平滑部33が充電されて、
前記出力電圧が、出力電力に対応した電圧まで上昇す
る。その他、実施の形態1に対応する部分には同一符号
を付してそれらの説明を省略する。
When the output voltage decreases and becomes less than the reference voltage, the comparison unit 64 stops the output of the predetermined current to the light emitting diode 63b, and the light emitting diode 63b.
The light emission of b is stopped, the induced electromotive force is not generated in the phototransistor 63a, the direct current does not flow through the FET 68, and the FET 68 is in an off state. Therefore, the rectification unit 61 and the resonance capacitor 52 are not shunted. Contact power supply device 7
Supplies power to the motor 24 via the resonance circuit unit 5 and the power receiving unit 3. At this time, the discharged smooth portion 33 is charged,
The output voltage rises to a voltage corresponding to the output power. The other parts corresponding to those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0078】以上のようにして、本実施の形態の非接触
給電装置7は、実施の形態1又は2に係る非接触給電装
置7と同様の効果を得ることができる。また、整流部6
1の出力は全波整流波形なので、チョークコイル67
が、FET68に流れる過渡的なピーク電流を抑制させ
る電流制限手段として機能するため、実施の形態1のF
ET62よりも小型のFET68を用いて装置を構成す
ることができる。なお、本実施の形態では、電流制限手
段としてチョークコイルを用いるのが好適であるが、チ
ョークコイルの代わりに、例えば抵抗器を用いて電流制
限手段となしても良い。
As described above, the non-contact power feeding device 7 of the present embodiment can obtain the same effect as the non-contact power feeding device 7 according to the first or second embodiment. In addition, the rectifying unit 6
Since the output of 1 is the full-wave rectified waveform, the choke coil 67
However, since it functions as a current limiting means for suppressing the transient peak current flowing through the FET 68, the F of the first embodiment is
The device can be configured using the FET 68 smaller than the ET 62. In the present embodiment, it is preferable to use a choke coil as the current limiting means, but instead of the choke coil, for example, a resistor may be used as the current limiting means.

【0079】[0079]

【発明の効果】本発明の非接触給電装置によれば、負荷
へ供給される出力電圧が基準電圧以上となった場合に、
ピックアップコイル及び共振コンデンサが出力する電力
をシャントするシャント部を前記共振コンデンサに対し
て並列に設け、基準電圧発生部が発生させる基準電圧
と、負荷へ供給される出力電力に対応する電圧(例えば
出力電圧)とを比較させるべく、比較部の入力に、基準
電圧発生部と、例えば負荷を接続する出力部とを接続し
ておく。シャント部は、通常、オフ状態にしておき、前
記出力電圧が基準電圧以上になったとき、スイッチング
手段によってオン状態になり、オン状態になったシャン
ト部が、ピックアップコイル及び共振コンデンサが出力
する電力をシャントする。このとき、該ピックアップコ
イル及び共振コンデンサからインピーダンス変換部へ供
給される電力が略0になるため、出力電力が基準電圧を
超過して上昇せず、逆に、出力電圧を減少させることが
できる。即ち、装置から給電されている機器の入力電圧
許容範囲の最大入力電圧を基準電圧として用いる場合、
過剰な出力電圧による前記機器の破損を防止することが
できる。
According to the non-contact power supply device of the present invention, when the output voltage supplied to the load becomes higher than the reference voltage,
A shunt unit for shunting the power output by the pickup coil and the resonance capacitor is provided in parallel with the resonance capacitor, and a voltage corresponding to the reference voltage generated by the reference voltage generation unit and the output power supplied to the load (for example, the output In order to make a comparison with the voltage), the reference voltage generation unit and the output unit for connecting a load, for example, are connected to the input of the comparison unit. The shunt section is normally kept in the off state, and when the output voltage becomes equal to or higher than the reference voltage, the shunt section is turned on by the switching means, and the shunt section in the on state outputs the power output by the pickup coil and the resonance capacitor. Shunt. At this time, the electric power supplied from the pickup coil and the resonance capacitor to the impedance conversion unit becomes substantially zero, so that the output power does not exceed the reference voltage and rises, and conversely, the output voltage can be reduced. That is, when using the maximum input voltage of the input voltage permissible range of the device being fed from the device as the reference voltage,
It is possible to prevent damage to the device due to excessive output voltage.

【0080】また、ピックアップコイル及び共振コンデ
ンサが出力する電力をシャントすることによって出力電
圧の過剰な上昇を防止できるため、前記機器の破損を防
止すべく、無負荷時の出力電圧から最大負荷時の出力電
圧までを入力電圧許容範囲として有する部品、例えば断
面積が大きなピックアップコア又は大容量の平滑コンデ
ンサ等を用いてなる大型の非接触給電装置を用いる必要
がなく、装置を小型化することができる。更に、ピック
アップコイル、共振コンデンサ、及びインピーダンス変
換部は、通電された給電線と誘導結合しているピックア
ップコイルが給電線から受電し、該ピックアップコイル
及び共振コンデンサが出力した定電流を、インピーダン
ス変換部で定電圧に変換して、負荷へ供給することがで
きるため、共振コンデンサが出力する定電流を、例えば
FETを用いてなるシャント部で定電圧に変換する必要
がなく、出力電圧が基準電圧未満である場合はシャント
部をオフ状態にしておくことができ、受電効率を悪化さ
せることがない。
Since the output voltage can be prevented from excessively rising by shunting the electric power output from the pickup coil and the resonance capacitor, the output voltage from no load to the maximum load can be prevented in order to prevent damage to the equipment. It is not necessary to use a large contactless power supply device including a component having an input voltage allowable range up to the output voltage, such as a pickup core having a large cross section or a large-capacity smoothing capacitor, and the device can be downsized. . Further, the pickup coil, the resonance capacitor, and the impedance conversion unit receive the constant current output from the pickup coil and the resonance capacitor, which is received by the pickup coil that is inductively coupled to the energized power supply line, and the impedance conversion unit outputs the constant current. Since it can be supplied to the load after being converted to a constant voltage with, it is not necessary to convert the constant current output by the resonance capacitor to a constant voltage with a shunt part using an FET, for example, and the output voltage is less than the reference voltage. In this case, the shunt part can be kept in the off state, and the power receiving efficiency is not deteriorated.

【0081】また、負荷へ供給される出力電圧が基準電
圧以上になったことを比較部が検知したとき、フォトカ
プラの発光素子を発光させ、前記フォトカプラの受光素
子が受光したとき、シャント部をオン状態にすることに
より、該シャント部は、ピックアップコイル及び共振コ
ンデンサが出力する電力をシャントし、該ピックアップ
コイル及び共振コンデンサから出力される電力を略0に
して、出力電圧を減少させる。出力電圧が基準電圧未満
であるときは、比較部がフォトカプラに対して前記電流
を出力せず、フォトカプラがシャント部に電流を流さな
い。このとき、シャント部はオフ状態になり、ピックア
ップコイル及び共振コンデンサが出力する電力がシャン
トされないため、該ピックアップコイル及び共振コンデ
ンサからインピーダンス変換部へ電力が供給される。こ
れにより、ピックアップコイルの受電能力を効率良く制
限して、受電効率を悪化させることなく、出力電圧の過
剰な上昇によって、装置から給電されている機器が破損
することを防止できる。
Further, when the comparison section detects that the output voltage supplied to the load becomes equal to or higher than the reference voltage, the light emitting element of the photocoupler is caused to emit light, and the light receiving element of the photocoupler receives the light, the shunt section. The shunt unit shunts the electric power output from the pickup coil and the resonance capacitor, makes the electric power output from the pickup coil and the resonance capacitor substantially zero, and reduces the output voltage. When the output voltage is less than the reference voltage, the comparison unit does not output the current to the photo coupler, and the photo coupler does not flow the current to the shunt unit. At this time, the shunt unit is turned off, and the power output from the pickup coil and the resonance capacitor is not shunted, so that the power is supplied from the pickup coil and the resonance capacitor to the impedance conversion unit. As a result, it is possible to efficiently limit the power receiving capacity of the pickup coil and prevent damage to the device being fed from the device due to an excessive increase in the output voltage without deteriorating the power receiving efficiency.

【0082】また、整流部と、スイッチング手段によっ
てオン状態又はオフ状態になるトランジスタとを用い、
比較部を、基準電圧発生部と、例えば負荷を接続する出
力部とに接続しておき、基準電圧発生部が発生させる基
準電圧と、負荷へ供給される出力電圧とを比較させる。
共振コンデンサに流れている電流は交流電流であるた
め、該共振コンデンサに対して、シャント部の整流部を
並列に設け、該整流部に対してトランジスタを並列に設
ける。該トランジスタを、通常、オフ状態にしておき、
前記出力電圧が基準電圧以上になったとき、スイッチン
グ手段によってオン状態にする。オン状態のトランジス
タを用いて整流部の出力を短絡し、短絡された出力が、
ピックアップコイル及び共振コンデンサが出力する電力
をシャントする。このとき、該ピックアップコイル及び
共振コンデンサからインピーダンス変換部へ供給される
電力が略0になるため、出力電力が基準電圧を超過して
上昇せず、逆に、出力電圧を減少させることができる。
即ち、装置から給電されている機器の入力電圧許容範囲
の最大入力電圧を基準電圧として用いる場合、過剰な出
力電圧による前記機器の破損を防止することができる。
Further, using a rectifying section and a transistor which is turned on or off by the switching means,
The comparison unit is connected to the reference voltage generation unit and, for example, an output unit to which a load is connected, and the reference voltage generated by the reference voltage generation unit is compared with the output voltage supplied to the load.
Since the current flowing through the resonant capacitor is an alternating current, the rectifying section of the shunt section is provided in parallel with the resonant capacitor, and the transistor is provided in parallel with the rectifying section. Normally, the transistor is turned off,
When the output voltage exceeds the reference voltage, it is turned on by the switching means. The output of the rectifier is short-circuited using the transistor in the ON state, and the short-circuited output is
Shunts the electric power output by the pickup coil and the resonance capacitor. At this time, the electric power supplied from the pickup coil and the resonance capacitor to the impedance conversion unit becomes substantially zero, so that the output power does not exceed the reference voltage and rises, and conversely, the output voltage can be reduced.
That is, when the maximum input voltage within the allowable input voltage range of the device fed from the device is used as the reference voltage, damage to the device due to excessive output voltage can be prevented.

【0083】また、シャント部に流れる電流を減少させ
る電流制限手段として、例えば抵抗器を用いることによ
り、シャント部に流れる電流を減少させて制限する。こ
の場合、制限された電流に応じた電流容量を有する小型
の部品を用いてシャント部を構成することができるた
め、シャント部を小型化することができる。また、例え
ば整流部を用いてシャント部を構成する場合、整流部の
出力は全波整流波形なので、電流制限手段としてコイル
を用いることができる。また、全波整流波形で電流制限
を行なう場合、抵抗器よりコイルの方が小型にできるた
め、シャント部を更に小型化することができる。
Further, by using, for example, a resistor as the current limiting means for reducing the current flowing through the shunt portion, the current flowing through the shunt portion is reduced and limited. In this case, since the shunt portion can be configured using a small-sized component having a current capacity corresponding to the limited current, the shunt portion can be downsized. Further, for example, when the shunt unit is configured by using the rectifying unit, the output of the rectifying unit is a full-wave rectified waveform, and thus the coil can be used as the current limiting unit. Further, when the current is limited by the full-wave rectified waveform, the coil can be made smaller than the resistor, so that the shunt portion can be further downsized.

【0084】本発明の非接触給電システムによれば、電
流又は電圧を検出する検出器を、該検出器が、負荷の消
費電力(非接触給電装置の出力電力)の変化に応じて変
化する電流又は電圧(例えば消費電力が増大したときに
増大する電流)を検出すべく交流電源内部又は交流電源
外部の適宜の位置に設ける。前記電流又は電圧が略一定
値を保持し、次に、該電流又は電圧が増大若しくは減少
を開始した場合、該電流又は電圧が増大若しくは減少を
開始した時点以降、消費電力が増大又は減少を開始する
ことがわかる。このため、電力検出部は、前記検出器の
検出結果に基づいて、消費電力が増大を開始する時点又
は減少を開始する時点を検出することができる。このと
き、制御手段は、消費電力の変化に応じて給電線電流を
調整することができるため、過少な出力電圧によって、
非接触給電装置から給電されている機器の保護回路が作
動して該機器の動作が停止することを防止でき、また、
増加させた給電線電流の供給を継続して、給電線損失が
増大すること、及び、コストが増大することを防止でき
る。
According to the contactless power supply system of the present invention, the detector for detecting the current or the voltage is the current which changes in accordance with the change in the power consumption of the load (output power of the contactless power supply device). Alternatively, it is provided at an appropriate position inside the AC power supply or outside the AC power supply to detect a voltage (for example, a current that increases when the power consumption increases). When the current or voltage maintains a substantially constant value and then starts to increase or decrease, the power consumption starts to increase or decrease after the time when the current or voltage starts to increase or decrease. I understand that Therefore, the power detection unit can detect the time point when the power consumption starts to increase or the power consumption starts to decrease based on the detection result of the detector. At this time, the control means can adjust the power supply line current according to the change in the power consumption, so that the output voltage is too small.
It is possible to prevent the operation of the device from being stopped due to the activation of the protection circuit of the device that is supplied with power from the contactless power supply device.
It is possible to prevent the supply line loss from increasing and the cost to increase by continuing to supply the increased power supply line current.

【0085】また、消費電力増大時に給電線電流を増加
させる場合は、非接触給電装置に備えられたピックアッ
プコイルに流れるコイル電流を減少させることができ、
このためコイルの発熱を低減することができ、また、前
記ピックアップコイルに鎖交する磁束密度を低減するこ
とができるため、ピックアップコア及びピックアップコ
イルを小型化することができる。また、非接触給電装置
に備えられた共振コンデンサの電流(電圧)を低減する
ことができるため、前記共振コンデンサを小型化するこ
とができる。即ち、消費電力に応じて給電線電流を増減
させることによって、装置を小型化することができる。
更に、電流又は電圧を検出する検出器を交流電源に設け
ることができるため、消費電力を検出するための検出器
を移動体に設ける必要がない。
When the power supply line current is increased when the power consumption is increased, the coil current flowing through the pickup coil provided in the contactless power supply device can be decreased.
Therefore, the heat generation of the coil can be reduced, and the magnetic flux density linked to the pickup coil can be reduced, so that the pickup core and the pickup coil can be downsized. Further, since the current (voltage) of the resonance capacitor provided in the contactless power supply device can be reduced, the resonance capacitor can be downsized. That is, the device can be downsized by increasing or decreasing the power supply line current according to the power consumption.
Furthermore, since a detector for detecting current or voltage can be provided in the AC power supply, it is not necessary to provide a detector for detecting power consumption in the mobile body.

【0086】また、交流電源に関する電流又は電圧を検
出し、該電流又は電圧の微分値に基づいて負荷が消費す
る電力の増減を検出し、該電力の増減に応じて給電線電
流を制御することにより、電力検出部として、例えば公
知の微分回路を用い、検出器が検出した電流又は電圧の
信号を前記電力検出部に入力することによって、前記電
流又は電圧を微分する。微分値が略0を保持し、次に増
大又は減少を開始した場合、消費電力が増大又は減少を
開始したことがわかる。即ち、前記電力検出部の検出結
果に基づき、前記微分値が増大又は減少を開始した時点
を検出することによって、消費電力が増大を開始する時
点又は減少を開始する時点を検出することができる。こ
のため、複雑な計算を行なうことなく、簡易な構成で、
消費電力の増減を検出し、給電線電流を効率良く調整す
ることができる。
Further, a current or a voltage related to the AC power supply is detected, an increase or decrease in the power consumed by the load is detected based on the differential value of the current or the voltage, and the feeder current is controlled according to the increase or the decrease in the power. Thus, for example, a well-known differentiating circuit is used as the power detector, and the current or voltage is differentiated by inputting the current or voltage signal detected by the detector to the power detector. When the differential value holds approximately 0 and then starts increasing or decreasing, it can be seen that the power consumption has started increasing or decreasing. That is, by detecting the time when the differential value starts to increase or decrease based on the detection result of the power detection unit, it is possible to detect the time when the power consumption starts to increase or the time when the power consumption starts to decrease. For this reason, with a simple configuration without performing complicated calculations,
It is possible to detect an increase or decrease in power consumption and efficiently adjust the power supply line current.

【0087】また、制御手段が、電流指令発生手段を制
御して、通常は、給電線へ第1電流を供給するよう所定
の電流指令信号を発生させる。検出器が検出した電流又
は電圧が変化し、負荷の消費電力が増大したことが検出
されたときは、電流指令発生手段を制御して、給電線へ
前記第1電流より大きい第2電流を供給する所定の電流
指令信号を発生させる。また、計時手段を用い、消費電
力が増大して第2電流を供給した時から所定の時間が経
過したとき、又は、第2電流の供給中に消費電力が減少
を開始したときに、第1電流を供給する。以上のように
して、通常は第1電流を供給し、消費電力が増大したと
きは第2電流を供給し、消費電力が減少したときは、適
宜の時間を経て再び第1電流を供給するため、複雑な計
算を行なうことなく、簡易な構成で、消費電力に応じて
給電線電流を効率良く調整することができる。
Further, the control means controls the current command generating means to normally generate a predetermined current command signal to supply the first current to the power supply line. When the current or voltage detected by the detector changes and it is detected that the power consumption of the load increases, the current command generating means is controlled to supply the second current larger than the first current to the power supply line. A predetermined current command signal is generated. In addition, when a predetermined time elapses from the time when the power consumption increases and the second current is supplied, or when the power consumption starts decreasing while the second current is being supplied, the first time measuring means is used. Supply current. As described above, the first current is normally supplied, the second current is supplied when the power consumption increases, and the first current is supplied again after an appropriate time when the power consumption decreases. The power supply line current can be efficiently adjusted according to the power consumption with a simple configuration without performing complicated calculation.

【0088】更に、負荷が消費する電力の変化に応じて
給電線電流を制御する手段と、負荷へ供給される出力電
圧を基準値電圧以下に制限する手段とを備えることによ
り、消費電力が急激に減少して出力電圧が急激に増大し
たとき、給電線電流を急激に減少させて出力電圧を減少
させることができない場合であっても、非接触給電装置
として、例えば、請求項1乃至3の何れかに記載の非接
触給電装置を用い、負荷へ出力される出力電圧が基準電
圧以上となった場合に、共振コンデンサの共振を止め
て、ピックアップコイルが受電した電力のインピーダン
ス変換部への供給を防止して出力電圧を減少させるた
め、前記非接触給電線装置から給電されている機器が、
過剰な出力電圧によって破損することを防止でき、ま
た、前記非接触給電線装置と同様の効果を得ることがで
きる等、本発明は優れた効果を奏する。
Further, by providing a means for controlling the power supply line current according to the change in the power consumed by the load and a means for limiting the output voltage supplied to the load to the reference value voltage or less, the power consumption is drastically increased. When the output voltage suddenly decreases and the output voltage suddenly increases, even if the output voltage cannot be decreased by suddenly decreasing the power supply line current, the contactless power supply device may be, for example, one of claims 1 to 3. When the output voltage output to the load exceeds the reference voltage by using the non-contact power supply device according to any one of the above, the resonance of the resonance capacitor is stopped and the power received by the pickup coil is supplied to the impedance conversion unit. In order to prevent the above and reduce the output voltage, the device fed from the non-contact power feeding device is
The present invention has excellent effects such as damage due to excessive output voltage can be prevented, and the same effects as those of the non-contact power supply line device can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態1に係る非接触給電システ
ムを用いた移動体システムの構成を示す模式的斜視図で
ある。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a configuration of a mobile body system using a contactless power feeding system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1に係る非接触給電システ
ムを用いた移動体システムに備えられた移動体及びレー
ルの構成を示す模式的側面図である。
FIG. 2 is a schematic side view showing a configuration of a moving body and a rail included in a moving body system using the contactless power feeding system according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態1に係る非接触給電システ
ムを用いた移動体システムに備えられた移動体及びレー
ルの構成を示す模式的正面図である。
FIG. 3 is a schematic front view showing a configuration of a moving body and a rail included in the moving body system using the contactless power feeding system according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態1に係る非接触給電システ
ムの給電線及びピックアップコイルを示す断面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a power supply line and a pickup coil of the contactless power supply system according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態1に係る非接触給電システ
ムの非接触給電装置の構成を示す電気回路図である。
FIG. 5 is an electric circuit diagram showing the configuration of the non-contact power feeding device of the non-contact power feeding system according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態2に係る非接触給電システ
ムの構成を示す電気回路図である。
FIG. 6 is an electric circuit diagram showing a configuration of a contactless power feeding system according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態2に係る非接触給電システ
ムが備える交流電源による定電流の供給処理手順を示す
フローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for supplying a constant current by an AC power supply included in the contactless power supply system according to Embodiment 2 of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態3に係る非接触給電装置の
構成を示す電気回路図である。
FIG. 8 is an electric circuit diagram showing a configuration of a non-contact power supply device according to a third embodiment of the present invention.

【図9】従来の非接触給電システムの構成を示す電気回
路図である。
FIG. 9 is an electric circuit diagram showing a configuration of a conventional contactless power feeding system.

【図10】従来の非接触給電システムの非接触給電装置
の出力電力と出力電圧との関係を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the output power and the output voltage of the contactless power supply device of the conventional contactless power supply system.

【図11】本発明の非接触給電装置の出力電力と出力電
圧との関係を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the output power and the output voltage of the contactless power supply device of the present invention.

【図12】本発明の非接触給電システムの非接触給電装
置の出力電圧及び出力電力、該出力電力に対応する交流
電源内部の電流、並びに、給電線電流の関係を示すグラ
フである。
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the output voltage and output power of the contactless power supply device of the contactless power supply system of the present invention, the current inside the AC power supply corresponding to the output power, and the power supply line current.

【図13】本発明の非接触給電システムの非接触給電装
置の出力電力に対応する交流電源内部の電流、該電流の
微分値、及び給電線電流の関係を示すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the current inside the AC power supply corresponding to the output power of the contactless power supply device of the contactless power supply system of the present invention, the differential value of the current, and the power supply line current.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

24 モータ 31 インピーダンス変換部 4 交流電源 40 給電線 406 タイマ 407 CPU 51 ピックアップコイル 52 共振コンデンサ 6 出力電圧制限部 61 整流部 62,68 FET 63 フォトカプラ 63a フォトトランジスタ 63b 発光ダイオード 64 比較部 65 基準電圧発生部 67 チョークコイル 7 非接触給電装置 81 負荷検出部 82 電流センサ 24 motor 31 Impedance converter 4 AC power supply 40 power lines 406 timer 407 CPU 51 pickup coil 52 Resonant capacitor 6 Output voltage limiter 61 Rectifier 62,68 FET 63 Photo coupler 63a Phototransistor 63b light emitting diode 64 comparison section 65 Reference voltage generator 67 choke coil 7 Non-contact power supply device 81 Load detector 82 Current sensor

フロントページの続き (72)発明者 小山 晋吾 大阪府大阪市中央区城見2丁目1番61号 株式会社椿本チエイン内 Fターム(参考) 5H105 AA09 BA03 BB07 CC02 CC19 DD10 EE13 Continued front page    (72) Inventor Shingo Koyama             2-61, Jomi, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka             Tsubakimoto Chain Co., Ltd. F-term (reference) 5H105 AA09 BA03 BB07 CC02 CC19                       DD10 EE13

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電流が流れる給電線と誘導結合する
ピックアップコイルに誘起された電圧を定電流に変換す
る前記ピックアップコイル及び共振コンデンサ、並び
に、前記定電流を定電圧に変換するインピーダンス変換
部を備え、出力電力を負荷へ供給する非接触給電装置に
おいて、 基準電圧を発生する基準電圧発生部、前記基準電圧と、
前記出力電力に対応する電圧とを比較する比較部、及
び、前記電圧が前記基準電圧以上になったことを前記比
較部が検出したときオン状態になるスイッチング手段を
有し、前記共振コンデンサに対して並列に設けられたシ
ャント部を備えることを特徴とする非接触給電装置。
1. A pickup coil and a resonance capacitor that convert a voltage induced in a pickup coil that is inductively coupled to a power supply line through which an alternating current flows into a constant current, and an impedance converter that converts the constant current into a constant voltage. In the non-contact power supply device for supplying output power to a load, a reference voltage generating unit for generating a reference voltage, the reference voltage,
A comparison unit that compares the output power with a voltage, and a switching unit that is turned on when the comparison unit detects that the voltage has become equal to or higher than the reference voltage. And a shunt portion provided in parallel with each other.
【請求項2】 発光素子及び該発光素子が発光する光を
受光する受光素子を有するフォトカプラを備え、前記ス
イッチング手段は、前記受光素子を用いてなり、該受光
素子が受光したとき前記シャント部がオン状態になるよ
う構成してあり、前記比較部は、前記電圧が前記基準電
圧以上になったことを検出したとき、前記発光素子を発
光させるべくなしてあることを特徴とする請求項1に記
載の非接触給電装置。
2. A photocoupler having a light emitting element and a light receiving element for receiving the light emitted by the light emitting element, wherein the switching means uses the light receiving element, and the shunt portion when the light receiving element receives the light. Is configured to be turned on, and the comparison unit is configured to cause the light emitting element to emit light when detecting that the voltage becomes equal to or higher than the reference voltage. The contactless power supply device according to.
【請求項3】 前記シャント部は、前記スイッチング手
段がオン状態になったときオン状態になるトランジス
タ、及び整流部を備え、該整流部及び前記トランジスタ
を、前記共振コンデンサに対して並列に設けてあること
を特徴とする請求項1又は2に記載の非接触給電装置。
3. The shunt unit includes a transistor that is turned on when the switching unit is turned on, and a rectification unit, and the rectification unit and the transistor are provided in parallel with the resonance capacitor. The non-contact power supply device according to claim 1, wherein the non-contact power supply device is provided.
【請求項4】 前記シャント部は、該シャント部に流れ
る電流を減少させる電流制限手段を有することを特徴と
する請求項1乃至3の何れかに記載の非接触給電装置。
4. The contactless power supply device according to claim 1, wherein the shunt portion has a current limiting unit that reduces a current flowing through the shunt portion.
【請求項5】 前記電流制限手段は、コイルを用いてな
ることを特徴とする請求項4に記載の非接触給電装置。
5. The non-contact power supply device according to claim 4, wherein the current limiting unit includes a coil.
【請求項6】 交流電流が流れる給電線から非接触で受
電して負荷へ給電する非接触給電装置を備える非接触給
電システムにおいて、 前記給電線に接続した交流電源に関する電流又は電圧を
検出する検出器と、該検出器が検出した電流又は電圧の
変化に基づいて、前記負荷が消費する電力が変化したか
否かを検出する電力検出部と、該電力検出部が、前記電
力の変化を検出した場合に、前記交流電源から前記給電
線へ、前記電力の変化に応じた電流を供給するよう制御
する制御手段とを備えることを特徴とする非接触給電シ
ステム。
6. A contactless power supply system including a contactless power supply device which receives power from a power supply line through which an alternating current flows in a contactless manner and supplies power to a load, wherein detection is performed to detect a current or a voltage related to an AC power source connected to the power supply line. And a power detector that detects whether or not the power consumed by the load has changed based on a change in current or voltage detected by the detector, and the power detector detects the change in power. In this case, the non-contact power supply system is provided with a control unit that controls the AC power supply to supply current to the power supply line according to a change in the power.
【請求項7】 前記電力検出部は、前記検出器が検出し
た電流又は電圧の信号を微分することによって前記電力
が増減したか否かを検出することを特徴とする請求項6
に記載の非接触給電システム。
7. The power detection unit detects whether or not the power has increased or decreased by differentiating a current or voltage signal detected by the detector.
The contactless power supply system described in.
【請求項8】 複数の電流指令信号を発生する電流指令
発生手段と、電流指令信号を受信し、該電流指令信号に
夫々対応する大きさの電流を、前記給電線へ供給する給
電手段とを備え、前記制御手段は、計時手段と、前記電
流指令発生手段を制御して、前記給電手段が第1電流を
供給するよう電流指令信号を発生させる手段と、第1電
流を供給している場合、前記電力の増大が検出されたと
きに、前記電流指令発生手段を制御して、前記給電手段
が前記第1電流より大きい第2電流を供給するよう電流
指令信号を発生させる手段と、前記電力の増大が検出さ
れた時、又は、前記電力の増大が検出された後、前記電
力の減少が検出された時、前記計時手段を用いて経過時
間の計測を開始させる手段と、該経過時間が所定の経過
時間を経過した場合、前記電流指令発生手段を制御し
て、前記給電手段が第1電流を供給するよう電流指令信
号を発生させる手段とを有することを特徴とする請求項
6又は7に記載の非接触給電システム。
8. A current command generating means for generating a plurality of current command signals, and a power supply means for receiving the current command signals and supplying a current of a magnitude corresponding to each of the current command signals to the power supply line. The control means controls the clocking means and the current command generating means to generate a current command signal so that the power feeding means supplies the first current; and the first current is supplied. A means for controlling the current command generating means to generate a current command signal so that the power feeding means supplies a second current larger than the first current when the increase in the power is detected; When the increase of the electric power is detected, or when the decrease of the electric power is detected after the increase of the electric power is detected, a means for starting the measurement of the elapsed time using the time measuring means, and the elapsed time When the specified elapsed time has passed The non-contact power supply system according to claim 6 or 7, further comprising: a unit that controls the current command generation unit to generate a current command signal so that the power supply unit supplies the first current.
【請求項9】 前記非接触給電装置は、前記給電線と誘
導結合するピックアップコイルに誘起された電圧を定電
流に変換する前記ピックアップコイル及び共振コンデン
サ、並びに、前記定電流を定電圧に変換するインピーダ
ンス変換部を備え、出力電力を負荷へ供給し、また、基
準電圧を発生する基準電圧発生部、前記基準電圧と、前
記出力電力に対応する電圧とを比較する比較部、及び、
前記電圧が前記基準電圧以上になったことを前記比較部
が検出したときオン状態になるスイッチング手段を有
し、前記共振コンデンサに対して並列に設けられたシャ
ント部を備えることを特徴とする請求項6乃至8の何れ
かに記載の非接触給電システム。
9. The non-contact power supply device converts the voltage induced in a pickup coil inductively coupled to the power supply line into a constant current, a pickup capacitor and a resonance capacitor, and converts the constant current into a constant voltage. A reference voltage generation unit that includes an impedance conversion unit, supplies output power to a load, and that generates a reference voltage, a comparison unit that compares the reference voltage with a voltage corresponding to the output power, and
The shunt unit is provided in parallel with the resonance capacitor, the switching unit having an ON state when the comparison unit detects that the voltage becomes equal to or higher than the reference voltage. Item 9. The contactless power feeding system according to any one of Items 6 to 8.
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