JP2007082383A - 非接触給電システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 給電線に供給された交流電流により、誘導起電力を生じさせて受電し、整流回路122で誘導起電力を整流して、負荷51,52に定電圧を供給する非接触受電部1を備える非接触給電システム。非接触受電部1に外部の電源54を並列に接続する為の接続回路55,56を備える構成である。
【選択図】 図7
Description
これを解決する為に、給電線を搬送路の所定区間にのみ敷設してある非接触給電システムが考えられている。しかし、その非接触受電部は、コイルが巻装されたコアを1又は複数備える為、重量が大きくなるという問題があった。
また、搬送路に沿って搬送される負荷に対して連続的に給電する場合、又は負荷に対して搬送路の任意の位置で給電する場合でも、非接触受電部は、コイルが巻装されたコアを1又は複数備える為、重量が大きくなるという問題があった。
本発明は、上述したような問題に鑑みてなされたものであり、外部の地上側電源(商用電源又は電池等)から接続して電源供給する場合に、商用電源と非接触給電とが短絡し、非接触給電の機器が破損する虞がない非接触給電システムを提供することを目的とする。
(実施の形態1)
図1は、本発明に係る非接触給電システムの実施の形態1を用いた搬送システムの例を示す説明図であり、図2及び図3は、図1に示す搬送システムの搬送体の構成例を示す正面図及び側面図である。図1に示す搬送システム6は、自動車製造システムの例であり、複数の自動車を流れ作業的に製造する製造ラインであり、車体(以下、ワークと記載)を複数、一方向に搬送しつつ、部品の 取り付け及び検査等の作業が行なわれる。
非接触給電システム7(図2)の為に、搬送路の一部に給電区間S,S,…が、他部に非給電区間N,N,…が設けられており、更に、給電区間S,S,…の個数と同数の非接触給電装置2,2,…(図2)が設けられている。
非接触受電部1(図2,3)は、空芯コイル11,11,…と共振コンデンサ121,121,…(図7参照)とを備え、非接触給電装置2(図2)は、コイル21,21,…とコア22,22,…とを備えている。以下では、搬送体3の搬送方向を前後方向(長さ方向)といい、搬送方向に略直交する水平方向を左右方向(幅方向)と記述する。
レール41上を搬送される搬送体3の昇降台35には、図示しないワークが載置され、レール46上を搬送される搬送体3にはワークが載置されない。つまり、レール41は各搬送体3の往路(作業用搬送路)であり、レール46は復路(返送用搬送路)である。レール46は例えば床面に敷設され、レール41はレール46の上側に離隔して設置されている。
このような搬送装置4は、例えば商用電源から電線を介してモータ44駆動用の電力を得る。搬送体3,3,…は、互いに適長離隔してレール41上部側のチェーン45に着脱自在に掛止されている。
給電区間Sにおけるレール41の底部41b上面には、細長矩形のコア取付板40が、コア取付板40の長さ方向が前後方向に略一致するようにして敷設してある。コア22は、正面視の形状がU字状になるような向きで、基部22aがコア取付板40に固定され、脚部22b,22bを上にして設置されている。
コア22の長さ、コア22に対するコイル21の巻き数、各空芯コイル11の巻き数、長さ、空芯コイル11の個数及び離隔距離等は、昇降機器5が必要とする電力(例えば最大1.5kW〜2kW)、台車31の長さ等の仕様に応じて決定される。
高周波電源装置24は、商用電源に接続され、AC200V、60Hzの商用電源を整流し平滑化して直流に変換した後、変換した直流をインバータ(DC−AC変換器)により高周波交流(例えば20kHz)に変換し、変換した高周波交流をイミタンス変換回路により高周波の定電流としてコイル21に通流させる。
また、コンセント56に商用交流電源54又は図示しない電池等の外部の電源を接続している場合は、整流回路55,122の各出力電圧の高い方の電圧が、出力端子10及びDCバスDBを通じて、モータドライバ51へ供給される。この場合、出力電圧が低い方の整流回路55,122は、その構成するダイオードブリッジにより電流の逆流を阻止することができる。
図8は、本発明に係る非接触給電システムの実施の形態2の回路構成を示すブロック図である。
この非接触給電システム7aは、非接触受電部1aが、商用交流電源54又は図示しない電池等の外部の電源を、整流回路122の入力端子に接続する接続回路を備えている。接続回路は、コンセント56又はトロリーと、コンセント56又はトロリーの2つの端子を一方の接点とし、直列共振回路120の2つの出力端子を他方の接点として、整流回路122の入力端子に切替え接続する手動の切替スイッチ57とを備えている。
図9は、本発明に係る非接触給電システムの実施の形態3の回路構成を示すブロック図である。
この非接触給電システム7bは、非接触受電部1bが、商用交流電源54又は図示しない電池等の外部の電源を、整流回路122の入力端子に接続する接続回路を備えている。
また、接続回路は、コンセント56又はトロリーに接続された電源の電圧を検出する電圧検出回路(検出回路)58を備え、電圧検出回路58は、電源の電圧を検出しているときは、リレー駆動回路RYを作動させる。
リレー接点ry1,ry2がコンセント56又はトロリーと整流回路122の入力端子とを接続している間は、交流電力が整流回路122で整流され、又は直流電力がそのまま整流回路122を通流して、出力端子10及びDCバスDBを通じて、モータドライバ51へ供給される。この場合、直列共振回路120側が、整流回路122及びコンセント56に接続されていないので、電流の逆流は生じない。本非接触給電システム7bのその他の構成及び動作は、上述した本発明に係る非接触給電システムの実施の形態1の構成(図1〜7)及び動作と同様であるので、説明を省略する。
2 非接触給電装置
7,7a,7b 非接触給電システム
11 空芯コイル
21 コイル
22 コア
24 高周波電源装置
51 モータドライバ
52 モータ(負荷)
54 商用交流電源
55 整流回路(接続回路)
56 コンセント(接続回路)
57 切替スイッチ(接続回路)
58 電圧検出回路(接続回路)
120 直列共振回路
121 共振コンデンサ
122 整流回路
123 平滑コンデンサ
RY リレー駆動回路(接点回路)
ry1,ry2 リレー接点(接点回路)
Claims (4)
- 給電線に供給された交流電流により、誘導起電力を生じさせて受電し、整流回路で該誘導起電力を整流して、負荷に定電圧を供給する非接触受電部を備える非接触給電システムにおいて、
前記非接触受電部に外部の電源を並列に接続する為の接続回路を備えることを特徴とする非接触給電システム。 - 前記接続回路は、前記電源からの電力を整流する第2整流回路を備え、該第2整流回路の出力と前記整流回路の出力とを並列に接続してある請求項1記載の非接触給電システム。
- 前記接続回路は、前記非接触受電部が受電した交流電力と、前記電源からの電力とを前記整流回路へ切替え接続する切替スイッチを備える請求項1記載の非接触給電システム。
- 前記接続回路は、前記電源からの電力を検出する検出回路と、該検出回路が電力を検出している期間、前記電源からの電力を前記整流回路へ接続し、前記検出回路が電力を検出していない期間、前記非接触受電部が受電した交流電力を前記整流回路へ接続する接点回路とを備える請求項1記載の非接触給電システム。
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