JP2010035300A - Non-contact power supply apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非接触給電装置に関する。すなわち、地面等に定置された1次側から、例えば電気自動車等の移動体の2次側に、非接触で電力を給電する、非接触給電装置に関するものである。 The present invention relates to a non-contact power feeding device. That is, the present invention relates to a non-contact power feeding device that feeds power in a non-contact manner from a primary side placed on the ground or the like to a secondary side of a moving body such as an electric vehicle.
ケーブルやパンタグラフ等の機械的接触,物理的接続なしで、例えば電気自動車や電車のバッテリー等に、外部から電力を供給する非接触給電装置が、需要に基づき開発,実用化されている。
この非接触給電装置は、電磁誘導の相互誘導作用(BASED ON A MUTUAL INDUCTION EFFECT OF ELECTROMAGNETIC INDUCTION)に基づき、給電側である1次側(PRIMARY SIDE)のコイルから、移動体に搭載された受電側である2次側(SECONDARY SIDE)のコイルへと、電力を供給する。
すなわち、地面等に定置された1次側コイルでの磁束(MAGNETIC FLUX)の形成により、非接触で近接対応位置せしめられた2次側コイルに、誘導起電力(INDUCED ELECTROMOTIVE FORCE)を生成して、電力(ELECTRIC POWER)を供給する。
《技術的背景》
A non-contact power supply device that supplies electric power from the outside to, for example, an electric vehicle or a train battery without mechanical contact or physical connection such as a cable or a pantograph has been developed and put into practical use based on demand.
This non-contact power feeding device is based on the mutual induction action of electromagnetic induction (BASED ON A Mutual Induction of ELECTROMAGNETIC INDUCTION), from the primary side (PRIMARY SIDE) coil, which is the power feeding side, to the power receiving side mounted on the moving body. Electric power is supplied to the secondary coil (SECONDARY SIDE).
That is, by forming a magnetic flux (MAGNETIC FLUX) in the primary coil placed on the ground or the like, an induced electromotive force (INDUCED ELECTROMOTIVE FORCE) is generated in the secondary coil that is positioned in a non-contact and close proximity position. , Supplying electric power (ELECTRIC POWER).
《Technical background》
《従来技術》
図3および図4は、この種従来例の非接触給電装置の説明に供する。そして図3は、その1次側コイル等を示し、(1)図は、平面の概略説明図、(2)図は、正面の断面説明図であり、図4は、その回路図である。まず、この種の非接触給電装置1では、1次側2のコイル3と、2次側4のコイル5とが、一般的に上下等で対称構造をなしている(図5も参照)。
そして、この種従来例の非接触給電装置1は、単相交流方式よりなっていた。すなわち、図4に示したように1次側2の単相コイル3は、給電回路6を介して高周波の単相交流電源Pに接続されており、給電回路6には、共振同調用にインダクタ7と直列コンデンサ8が介装されると共に、並列コンデンサ9が付設されている。2次側4の単相コイル5は、並列コンデンサ11が付設された給電回路10を介して、負荷抵抗12やバッテリーに接続される。図3中、13はフェライトコア、14は背板である。
そして、このような1次側2のコイル3と2次側4のコイル5とが、エアギャップ15(図5も参照)を介し非接触で対応位置し、もって、1次側2のコイル3への励滋電流の通電,磁束形成により、2次側4のコイル5に誘導起電力が生成されて、電力が1次側2から2次側4に供給されるようになっていた。
<Conventional technology>
3 and 4 are used to explain this type of conventional non-contact power feeding apparatus. 3 shows the primary coil and the like, (1) FIG. 3 is a schematic plan view of the plane, (2) FIG. 4 is a front cross-sectional explanatory view, and FIG. 4 is a circuit diagram thereof. First, in this type of non-contact
And the non-contact
The
《先行技術文献情報》
このような非接触給電装置1としては、例えば、次の特許文献1に示されたものが挙げられる。
As such a non-contact
《問題点》
ところで、このような従来の非接触給電装置1については、次の問題が指摘されていた。すなわち、単相交流方式のこの種従来例の非接触給電装置1では、代表例として、エアギャップ15が10cmで30kW〜60kW程度迄の電力供給が実施されており、1次側2のコイル3そして2次側4のコイル5のコイル電圧は、600V以下であった。
これに対し最近、60kWを越える大電力供給のニーズも高くなっており、例えば150kW程度の高出力の必要性も高い。しかしながら、このような大電力供給に際しては、エアギャップ15が10cmでは、1次側2や2次側4のコイル電圧が600Vを越えざるを得ない等、高圧機器扱いとなり諸コスト高を招く、という問題が指摘されていた。
すなわち、従来の非接触給電装置1は単相交流方式よりなっていたので、例えばコイル電圧が600Vを越えることが必要となり、使用機器部品が従来の低圧機器用ではなく高圧機器用となり、製造コスト,設置工事コスト,メンテナンスコスト等、各面でコスト高を招いていた。
更に、このような1次側2や2次側4のコイル3,5のコイル電圧が高いだけではなく、単相交流電源Pのインバーター電流,1次側2や2次側4の給電回路6,10のケーブル電流,コイル3,5のコイル電流等も大きく、その分、使用機器部品の定格も大きくなり、コスト高となっていた。
"problem"
By the way, the following problems were pointed out about such a conventional non-contact
On the other hand, recently, there is an increasing need for supplying large electric power exceeding 60 kW. For example, there is a high need for high output of about 150 kW. However, when supplying such a large electric power, if the
That is, since the conventional non-contact
Furthermore, not only the coil voltage of the
《本発明について》
本発明の非接触給電装置は、このような実情に鑑み、上記従来例の課題を解決すべくなされたものである。
そして本発明は、第1に、大電力を供給可能であると共に、第2に、しかもこれがコスト面に優れて実現される、非接触給電装置を提案することを目的とする。
<< About the present invention >>
In view of such a situation, the non-contact power feeding device of the present invention is made to solve the problems of the conventional example.
A first object of the present invention is to propose a non-contact power feeding device that can supply a large amount of power, and secondly, is realized with excellent cost.
《請求項について》
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、次のとおりである。まず、請求項1については次のとおり。
請求項1の非接触給電装置は、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、1次側から移動体に設けられた2次側に、エアギャップを存し非接触で近接対応位置しつつ電力を供給し、多相交流方式を採用していること、を特徴とする。
請求項2については、次のとおり。請求項2の非接触給電装置では、請求項1において、該1次側は、三相交流方式のコイル,給電回路,電源を採用してなり、該2次側もこれに対応していること、を特徴とする。
請求項3については、次のとおり。請求項3の非接触給電装置では、請求項2において、供給電力が60kWを越えると共に、コイル電圧が約600V以下であること、を特徴とする。
請求項4については、次のとおり。請求項4の非接触給電装置では、請求項1において、該1次側は、地面,路面,床面等に定置されており、該2次側は、電動車輌,その他の移動体に搭載されると共に、該1次側上に停止して給電が行われること、を特徴とする。
請求項5については、次のとおり。請求項5の非接触給電装置では、請求項4において、該1次側および該2次側のコイルは、それぞれ絶縁された導線が、同一面で平坦で肉薄な円形や方形の渦巻き状に複数回巻回されたフラット構造よりなること、を特徴とする。
<About Claim>
The technical means of the present invention for solving such a problem is as follows. First,
The non-contact power feeding device according to claim 1 supplies electric power from the primary side to the secondary side provided on the moving body from the primary side to the secondary side provided in a contactless proximity position without contact by an air gap based on the mutual induction action of electromagnetic induction. And adopting a multi-phase alternating current system.
About
About
About
About
《作用等について》
本発明は、このような手段よりなるので、次のようになる。
(1)この非接触給電装置では、給電に際し、2次側各相のコイルが、対応する1次側各相のコイルにエアギャップを存して近接対応位置せしめられる。
(2)そして多相交流方式、代表的には三相交流方式を採用してなるので、まず1次側では、各相の電源により各相のコイルが通電される。
(3)もって、1次側各相のコイルに磁束が形成され、磁路が、対応する2次側各相のコイルとの間に形成される。
(4)このようにして、1次側各相のコイルと、2次側各相のコイル間が電磁結合されて、2次側各相のコイルに誘導起電力が生成される。
(5)このような電磁誘導の相互誘導作用により、電力が、1次側から2次側に供給される。
(6)そして、この非接触給電装置によると、次のようになる。まず、三相交流方式等により、エアギャップが10cm程度において60kWを越える150kw等の大電力供給が実施される。
(7)そして三相交流方式等にて、このような大電力供給を実施するので、高出力であるにも拘らず、ギャップが10cm程度でも、コイル電圧を600V以下と低く抑えることが可能となる。更に、各交流電源のインバーター電流や、給電回路のケーブル電流や、コイル電流等も、小さく抑えることができる。これらにより、使用機器部品の定格が小さくて済むようになる。
(8)更に、フラット構造のコイルや平板状のフェライトコアを用いてなるので、多相交流方式を採用しているにも拘らず、構造が、簡単化,小型軽量化される。
(9)さてそこで、本発明の非接触給電装置は、次の効果を発揮する。
<About the action>
Since the present invention comprises such means, the following is achieved.
(1) In this non-contact power feeding device, when power is fed, the coils of each secondary side are positioned close to each other with air gaps between the coils of the corresponding primary side.
(2) Since a multi-phase AC system, typically a three-phase AC system, is employed, first, the coils of each phase are energized by the power supply of each phase on the primary side.
(3) Accordingly, a magnetic flux is formed in the coil of each primary side phase, and a magnetic path is formed between the corresponding coil of each phase on the secondary side.
(4) In this way, the coils on the primary side and the coils on the secondary side are electromagnetically coupled to generate an induced electromotive force on the coils on the secondary side.
(5) Electric power is supplied from the primary side to the secondary side by such mutual induction action of electromagnetic induction.
(6) And according to this non-contact electric power feeder, it becomes as follows. First, a large power supply of 150 kW and the like exceeding 60 kW is performed when the air gap is about 10 cm by a three-phase AC method or the like.
(7) Since such a large power supply is carried out by a three-phase alternating current system or the like, it is possible to keep the coil voltage as low as 600 V or less even when the gap is about 10 cm despite the high output. Become. Furthermore, the inverter current of each AC power supply, the cable current of the power feeding circuit, the coil current, and the like can be kept small. As a result, the rating of the equipment parts used can be reduced.
(8) Further, since a flat structure coil or a flat ferrite core is used, the structure is simplified and reduced in size and weight even though the multiphase AC method is adopted.
(9) Now, the non-contact power feeding device of the present invention exhibits the following effects.
《第1の効果》
第1に、大電力を供給可能である。すなわち、本発明の非接触給電装置では、三相交流方式等の多相交流方式により、例えばギャップ10cmで150kW等の大電力供給が実施される。
前述したこの種従来例の非接触給電装置のように単相交流方式ではなく、三相交流方式等のコイル,給電回路,電源等にて、定置された1次側から移動体の2次側に大電力を供給する。
<< First effect >>
First, large power can be supplied. That is, in the non-contact power feeding device of the present invention, a large power supply such as 150 kW is performed with a gap of 10 cm by a multiphase AC method such as a three-phase AC method.
This kind of conventional contactless power supply device is not a single-phase AC system, but a three-phase AC system coil, power supply circuit, power source, etc. To supply high power.
《第2の効果》
第2に、そしてこのような大電力供給が、コスト面に優れて実現される。すなわち、本発明の非接触給電装置では、三相交流方式等の多相交流方式を採用したことにより、前記第1の点を実現する。
そこで、コイル電圧を600V以下と低く抑えることが可能となるのを始め、電源のインバーター電流,給電回路のケーブル電流,コイル電流等も、小さく抑えることが可能となる。このように、使用機器部品の定格が小さくて済むようになる。例えば、前述した単相交流方式のこの種従来例の非接触給電装置のように、高出力の場合はコイル電圧が600Vを越え、高圧機器扱いとなっていたのに比し、低圧機器の範囲でよくなる。
他方、コイルやフェライトコアについても、扁平化,フラット化,平板状化されているので、多相交流方式を採用したにも拘らず、構造が簡単化,小型軽量化される。
これらにより、本発明の非接触給電装置は、製造コスト,設置工事コスト,メンテナンスコスト等の諸コスト面に、優れている。
このように、この種従来例に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。
<< Second effect >>
Secondly, such a large power supply is realized with excellent cost. That is, in the non-contact power feeding device of the present invention, the first point is realized by adopting a multiphase AC method such as a three-phase AC method.
Therefore, it is possible to keep the coil voltage as low as 600 V or less, and to keep the inverter current of the power source, the cable current of the power feeding circuit, the coil current, and the like small. In this way, the rating of the equipment parts used can be reduced. For example, in the case of a high output, the coil voltage exceeds 600 V, and the range of low-voltage equipment is higher than that of the above-mentioned conventional non-contact power supply device of the single-phase alternating current method. Get better.
On the other hand, since the coil and the ferrite core are flattened, flattened, and flattened, the structure is simplified and reduced in size and weight despite the adoption of the polyphase AC method.
Accordingly, the non-contact power feeding device of the present invention is excellent in terms of various costs such as manufacturing cost, installation work cost, and maintenance cost.
As described above, the effects exhibited by the present invention are remarkably large, such as all the problems existing in this type of conventional example are solved.
《図面について》
以下、本発明の非接触給電装置を、図面に示した発明を実施するための最良の形態に基づいて、詳細に説明する。図1および図2は、本発明を実施するための最良の形態の説明に供する。
そして図1は、その1次側コイル等の1例を示し、(1)図は、平面の概略説明図、(2)図は、正面の断面説明図である。図2は、回路図の1例である。
なお、図5および図6は、非接触給電装置の説明に供し、図5の(1)図は、斜視説明図、図5の(2)図は、適用例のブロック図、図6は、適用例の側面説明図である。
《About drawing》
Hereinafter, a non-contact power feeding device of the present invention will be described in detail based on the best mode for carrying out the invention shown in the drawings. 1 and 2 serve to explain the best mode for carrying out the present invention.
FIG. 1 shows an example of the primary coil, etc. (1) is a schematic explanatory view of a plane, and (2) is a cross-sectional explanatory view of the front. FIG. 2 is an example of a circuit diagram.
5 and 6 are used for explaining the non-contact power feeding device. FIG. 5A is a perspective explanatory view, FIG. 5B is a block diagram of an application example, and FIG. It is side surface explanatory drawing of an application example.
《非接触給電装置16について》
まず、非接触給電装置16について、図5の(2)図および図6を参照して、一般的に説明する。
非接触給電装置16は、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、1次側17から、移動体に設けられた2次側18に、エアギャップ15を存し非接触で近接対応位置しつつ、電力を供給する。1次側17は、地面19,路面,床面等に定置されており、2次側18は、電動車輌20,その他の移動体に搭載されている。
<< About the non-contact
First, the non-contact
The non-contact
これらについて更に詳述する。まず、1次側17つまり給電側は、図示の給電スタンド21,給電コーナー,その他の給電エリアにおいて、地面19その他に固定配置されている。
これに対し、2次側18つまり受電側は、図示の電気自動車,電車等の電動車輌20,その他の移動体に搭載される。移動体としては、例えば、各種交通システム,カートシステム,遊戯施設,工場の搬送システム等も考えられる。又、この2次側18は、それらの駆動用の他、非駆動用としても利用可能である。更に、図示のように車載バッテリー24に接続されるのが代表的であるが、直接各種負荷に接続されることも勿論考えられる。
1次側17のコイル22と、2次側18のコイル23とは、給電に際し、5cm〜15cm程度、代表的には10cm程度の僅かな間隙空間であるエアギャップ15を存しつつ、非接触で近接対応位置される。給電に際し、2次側18のコイル23が、1次側17のコイル22上で停止される停止給電方式が代表的であるが、1次側17のコイル22上を低速移動走行する移動給電方式も可能である。
前者の場合、1次側17のコイル22と2次側18のコイル23とは、上下等で対称の対をなす同一構造よりなる。後者の場合、1次側17のコイル22は、2次側18のコイル23の移動走行方向に沿って、より長目のエリアにわたって略帯状に形成される(なお三相交流の場合は、各々複数個ずつ設けられる)。
図示例の2次側18のコイル23は、車載のバッテリー24に接続されており、給電により充電されたバッテリー24にて、走行用のモータ25が駆動される。図中26は、交流を直流に変換するコンバータであり、27は、直流を交流に変換するインバータである。
非接触給電装置16は、一般的にはこのようになっている。
These will be described in further detail. First, the
On the other hand, the
The
In the former case, the
The
The non-contact
《相互誘電作用について》
次に、図5の(1)図を参照して、電磁誘導の相互誘導作用等について説明しておく。この種の非接触給電装置16において、電磁誘導の相互誘導作用に基づき電力を供給することは、公知公用である。すなわち、給電に際し近接対応位置する1次側17のコイル22と、2次側18のコイル23との間で、コイル22での磁束形成により、コイル23に誘導起電力を生成させ、もってコイル22からコイル23へと電力を供給することは、公知公用である。
これらについて更に詳述すると、まず、給電エリアに定置された1次側17のコイル22に対し、2次側18のコイル23が、物理的接続なしに空隙空間であるエアギャップ15を介して、近接対応位置する。そして、1次側17のコイル22に、交流を励磁電流として通電することにより、電流に比例した磁界がその導線の周囲に生じ、磁束がコイル22面に対して直角方向に形成される。
もって、このように形成された磁束が、2次側18のコイル23を貫き鎖交することにより、コイル23に起電力が生成される。このように、磁場を形成し磁界を利用して電力を送受するコイル22,23の両回路は、磁束の磁路が形成されて電磁結合されるが、この電磁結合の結合係数の高低は、コイル22,23の位置,形状,寸法やエアギャップ15の間隔寸法等によって、変化する。
非接触給電装置16では、このような電磁誘導の相互誘導作用に基づき、給電が実施される。
《About mutual dielectric action》
Next, the mutual induction action of electromagnetic induction and the like will be described with reference to FIG. In this type of non-contact
To describe these in more detail, first, the
Therefore, an electromotive force is generated in the
The non-contact
《本発明の概要について》
以下、図1,図2を参照して、本発明の非接触給電装置16について説明する。まず、その概要について説明する。
この非接触給電装置16は、二相,三相,四相,その他の多相交流方式を採用してなる。図示例では、その1次側17は、三相交流方式のコイル22,給電回路28,電源Sを採用してなり、2次側18もこれに対応したコイル23,給電回路29を採用してなる。そして、供給電力が60kWを越えると共に、コイル22,23のコイル電圧が約600V以下となっている。
又、このような1次側17および2次側18のコイル22,23は、それぞれ絶縁された導線が、同一面で平坦で肉薄な円形や方形の渦巻き状に巻回された、フラット構造よりなる。
本発明は、概略このようになっている。
<< Outline of the Present Invention >>
Hereinafter, the non-contact
The non-contact
In addition, the
The present invention is roughly as described above.
《1次側17について》
次に、この非接触給電装置16の1次側17について、更に詳細に説明する。図2に示した非接触給電装置16は、三相交流方式よりなり、A相,B相,C相の各相が相毎に、それぞれ電源Sが、その給電回路28の給電ケーブル等を介して、コイル22に接続されており、三相コイル22は、それぞれ120度ずつ位相のずれた三相交流電源Sにて給電されるようになっている。三相交流電源Sとしては、数kHz〜50kHz程度、代表的には20kHz〜30kHzの高周波インバータ電源が使用される。
三相それぞれの給電回路28には、共振同調用に組み合わされたインダクタ7と直列コンデンサ8が付設されると共に、並列コンデンサ9が付設されている。勿論、それぞれの定格特性値は共通である。
なお、図示の1次側17では、三相交流方式の結線方式として、Δ結線方式が採用されているが、勿論これによらず、Y結線方式やV結線方式も採用可能である。
<< About the
Next, the
Each of the three-phase
In the illustrated
又、図1に示したように、各相のコイル22は、それぞれ略平板状で複数回ターン方式のフラット構造をなす。すなわち各コイル22は、それぞれ、絶縁されたコイル導線が、同一平面において相互間で並列化されて平行位置関係を維持しつつ、円形や方形の渦巻き状に複数回巻回され、もって全体的に凹凸のない平坦で肉厚の薄い扁平状のフラット構造をなすと共に、環状,フランジ状をなしており、中央部に空間が形成されている。
平面的に並べられた3枚のコイル22付近の構造については、例えば図1の(2)図に示したようになっている。すなわち、樹脂製のカバー30,コイル22,フェライトコア13,磁界遮蔽用の背板14等が、順に配されており、各コイル22の空間には、モールド樹脂31が充填されている。フェライトコア13は、磁芯コアとして強磁性体よりなり、コイル22,23間の電磁結合を強化するが、図示例ではフラットな平板状をなす。モールド樹脂31は、位置決め用や放熱用に用いられており、コイル22付近の構造寸法は、図示例で80cm×180cm程度である。
1次側17は、このようになっている。
Further, as shown in FIG. 1, the
The structure in the vicinity of the three
The
《2次側18について》
次に、この非接触給電装置16の2次側18について、説明する。まず、図2中に示したように、2次側18は、前述した1次側17に対応した三相交流方式の各コイル23、つまりA相,B相,C相の三相コイル23と、各給電回路29とを備えている。
給電回路29は、並列コンデンサ11が付設されると共に、図示では負荷抵抗12に接続されているが、直流変換後にバッテリー24(図5の(2)図や図6を参照)に接続されるのが、代表的である。
コイル23自体の構成やコイル23付近の構造については、図示例が停止給電方式であることに鑑み、1次側17のコイル22に準じる。なおフェライトコア13は、1次側17とは異なり、これを用いないことも可能である。
2次側18は、このようになっている。
<< About the
Next, the
The
The configuration of the
The
《作用等》
本発明の非接触給電装置16は、以上説明したように構成されている。そこで、以下のようになる。
(1)この非接触給電装置16では、給電に際し、電動車輌20等の移動体に搭載された受電側が、地面19,路面,床面等に定置された給電側に対し、代表的には10cm程度のエアギャップ15を存し、非接触で近接対応位置せしめられる。つまり、2次側18の各相のコイル23が、1次側17の対応する各相のコイル22上にて、例えば停止位置決めされる。
《Action etc.》
The non-contact
(1) In this non-contact
(2)この非接触給電装置16の1次側17や2次側18は、多相交流方式、代表的には図示の三相交流方式を採用してなる。
そこで、まず1次側17では、各相例えばA相,B相,C相の電源Sにより、それぞれの励磁回路の給電回路28を介し、各相のコイル22が通電される。
(2) The
Therefore, on the
(3)もって、この励磁電流としての高周波交流通電により、1次側17のA相,B相,C相等の各相のコイル22に、磁束が形成される。この磁束の磁路は、1次側17の各相のコイル22と、2次側18の対応する各相のコイル23との間に、それぞれ形成される。
(3) Therefore, magnetic flux is formed in the
(4)このようにして、1次側17のA相,B相,C相の各相のコイル22と、2次側18の対応する各相のコイル23とは、回路間が電磁結合され、両者間に磁場が形成される。そして、1次側17の各相のコイル22で生成された磁束が、2次側18の対応する各相のコイル23を貫き、もって、2次側18の各相のコイル23に誘導起電力が生成される。
(4) In this way, the
(5)この非接触給電装置16では、このような電磁誘導の相互誘導作用により、電力が、1次側17の各相のコイル22から、2次側18の対応する各相のコイル23へと、供給される。そして、2次側18の例えばバッテリー24が充電される。
(5) In the non-contact
(6)さてそこで、この非接触給電装置16によると、次のようになる。まず、この非接触給電装置16では、三相交流方式等の多相交流方式により、例えばエアギャップ15が10cm程度で、60kWを越える大電力供給が実施される。例えば150kwの高出力となる。
(6) Then, according to this non-contact
(7)そして、この非接触給電装置16は、三相交流方式等の多相交流方式にて、このような大電力供給を実施する。そこで高出力であるにも拘わらず、ギャップ15が10cm程度でも、1次側17や2次側18の各コイル22,23のコイル電圧,各給電回路28,29のケーブル電圧を、600V以下と低く抑えることが可能となる。
その他、1次側17の各交流電源Sのインバーター電流や、1次側17や2次側18の各給電回路28,29の給電ケーブルのケーブル電流や、1次側17や2次側18の各コイル22,23のコイル電流等も、小さく抑えることが可能となる(これらについては、後述の実施側も参照)。
これらにより、コイル22,23,給電回路28,29,電源S,その他の使用機器部品の定格が、小さくて済むようになる。
(7) And this non-contact
In addition, the inverter current of each AC power source S on the
Accordingly, the ratings of the
(8)更に、この非接触給電装置16では、1次側17や2次側18のコイル22,23として、渦巻き状で扁平なフラット構造のものを用いてなる。これに対応してフェライトコア13も平板状をなしている。
そこでその分、1次側17や2次側18の構造が、簡単化,小型軽量化されるようになる。そしてこの点は、三相交流方式等の多相交流方式を採用していることに鑑み、特に効果的である。
(8) Further, in the non-contact
Therefore, the structure of the
ここで、本発明の非接触給電装置16の実施例について、説明しておく。すなわち、図1,図2に示した本発明の非接触給電装置16と図3,図4に示したこの種従来例の非接触給電装置1とについて、それぞれ150kW(本発明では50W×3)の電力供給をテストすると共に、その際の各ポイントの定格特性を、実測した。なお共に、エアギャップ15は10cmに設定した。
その結果、次の表1に示したデータが得られた。
Here, the Example of the non-contact
As a result, the data shown in the following Table 1 was obtained.
本発明の三相交流方式の非接触給電装置16のテスト結果と、従来例の単相交流方式の非接触給電装置1のテスト結果とを、比較した表1のデータによると次の通り。
本発明の三相交流方式の方が、単相交流方式の従来例より、コイル電圧を始め,コイル電流,ケーブル電流、ケーブル電圧,インバータ電流等の各ポイントにおいて、電圧値や電流値が低く小さいデータが得られた。
すなわち、1次側17や2次側18のA相,B相,C相の各コイル22,23のコイル電圧(V)やコイル電流(A)、1次側の各交流電源Sのインバーター電流(A)、1次側17や2次側18の各相の給電回路28,29のそれぞれのケーブル電流(A)やケーブル電圧(V)等の各ポイントについて、本発明の方が電圧値が低く,電流値が小さい結果が得られた。
もって本発明は、コイル22,23,給電回路28,電源S,その他の使用機器部品の定格特性や容量が、より小さくて済むことがデータ的にも裏付けられた。
実施例については、以上の通り。
According to the data in Table 1, the test results of the three-phase AC type non-contact
The three-phase alternating current method of the present invention is lower and smaller in voltage value and current value at each point of the coil voltage, coil current, cable current, cable voltage, inverter current, etc. than the conventional example of the single-phase alternating current method. Data was obtained.
That is, the coil voltage (V) and coil current (A) of each of the A-phase, B-phase, and C-
Therefore, the present invention also supports the data that the rated characteristics and capacities of the
About an Example, it is as above.
1 非接触給電装置 NON−CONTACT ELECTRIC POWER S UPPLY DEVICE(従来例)
2 1次側 PRIMARY SIDE(従来例)
3 コイル COIL(従来例)
4 2次側 SECONDARY SIDE(従来例)
5 コイル COIL(従来例)
6 給電回路 CIRCUIT(従来例)
7 インダクタ INDUCTOR
8 直列コンデンサ SERIES CAPACITOR
9 並列コンデンサ PARALLEL CAPACITOR
10 給電回路 CIRCUIT(従来例)
11 並列コンデンサ PARALLEL CAPACITOR
12 負荷抵抗 RESISTANCE
13 フェライトコア FERRITE CORE
14 背板 BACKBOARD
15 エアギャップ AIR GAP
16 非接触給電装置 NON−CONTACT ELECTRIC POWER S UPPLY DEVICE(本発明)
17 1次側 PRIMARY SIDE(本発明)
18 2次側 SECONDARY SIDE(本発明)
19 地面
20 電動車輌
21 給電スタンド
22 コイル COIL(本発明)
23 コイル COIL(本発明)
24 バッテリー BATTERY
25 モータ MOTOR
26 コンバータ CONVERTER
27 インバータ INVERTER
28 給電回路 CIRCUIT(本発明)
29 給電回路 CIRCUIT(本発明)
30 カバー COVER
31 モールド樹脂 MOLDED RESIN
P 電源 POWER SOURCE(従来例)
S 電源 POWER SOURCE(本発明)
1 Non-contact power supply device NON-CONACT ELECTRIC POWER S UPPLY DEVICE (conventional example)
2 Primary side PRIMARY SIDE (conventional example)
3 Coil COIL (conventional example)
4 Secondary side SECONDARY SIDE (conventional example)
5 Coil COIL (conventional example)
6 Power supply circuit CIRCUIT (conventional example)
7 Inductor INDUCTOR
8 Series capacitor SERIES CAPACITOR
9 Parallel capacitor PARALLEL CAPACITOR
10 Power supply circuit CIRCUIT (conventional example)
11 Parallel capacitor PARALLEL CAPACITOR
12 Load resistance RESISTANCE
13 Ferrite Core Ferrite Core
14 Backboard BACKBOARD
15 Air gap AIR GAP
16 Non-contact power supply device NON-CONACT ELECTRIC POWER S UPPLY DEVICE (present invention)
17 Primary side PRIMARY SIDE (present invention)
18 Secondary side SECONDARY SIDE (present invention)
19
23 Coil COIL (present invention)
24 battery BATTERY
25 Motor MOTOR
26 CONVERTER CONVERTER
27 Inverter INVERTER
28 Power supply circuit CIRCUIT (present invention)
29 Power supply circuit CIRCUIT (present invention)
30 Cover COVER
31 Mold resin MODED RESIN
P power supply POWER SOURCE (conventional example)
S power supply POWER SOURCE (present invention)
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011167020A (en) * | 2010-02-14 | 2011-08-25 | Saitama Univ | Non-contact power supplying device |
CN102214956A (en) * | 2010-04-07 | 2011-10-12 | 昭和飞行机工业株式会社 | Mobile type non-contact power feeding device |
WO2012001758A1 (en) | 2010-06-28 | 2012-01-05 | 昭和飛行機工業 株式会社 | Non-contact electric power feeding device |
EP2466716A2 (en) | 2010-12-20 | 2012-06-20 | Showa Aircraft Industry Co., Ltd. | Non-contact power feeding apparatus |
JP2014514897A (en) * | 2011-03-18 | 2014-06-19 | インゲニュールビュロー ドゥシュル | Equipment for inductive energy transmission |
JP2017107896A (en) * | 2015-12-07 | 2017-06-15 | 国立大学法人広島大学 | Non-contact power supply system |
JP2018079932A (en) * | 2009-08-07 | 2018-05-24 | オークランド ユニサービシズ リミテッドAuckland Uniservices Limited | Roadway powered electric vehicle system |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5678430U (en) * | 1979-11-19 | 1981-06-25 | ||
JPH041095A (en) * | 1990-04-19 | 1992-01-06 | Hitachi Maxell Ltd | Non-contact ic card |
JPH07227003A (en) * | 1993-12-15 | 1995-08-22 | Fuji Electric Co Ltd | Non-contacting power feeding device for traveling object |
JP2002320347A (en) * | 2001-04-18 | 2002-10-31 | Shinko Electric Co Ltd | Non-contact power supply device |
JP2003087902A (en) * | 2001-09-13 | 2003-03-20 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Inductive feeding device and truck mounting the same thereon |
JP2006121791A (en) * | 2004-10-20 | 2006-05-11 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Noncontact power feeder for vehicle |
JP2009284695A (en) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Kawasaki Plant Systems Ltd | Insulating power feeding device for moving body |
-
2008
- 2008-07-28 JP JP2008193348A patent/JP2010035300A/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5678430U (en) * | 1979-11-19 | 1981-06-25 | ||
JPH041095A (en) * | 1990-04-19 | 1992-01-06 | Hitachi Maxell Ltd | Non-contact ic card |
JPH07227003A (en) * | 1993-12-15 | 1995-08-22 | Fuji Electric Co Ltd | Non-contacting power feeding device for traveling object |
JP2002320347A (en) * | 2001-04-18 | 2002-10-31 | Shinko Electric Co Ltd | Non-contact power supply device |
JP2003087902A (en) * | 2001-09-13 | 2003-03-20 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Inductive feeding device and truck mounting the same thereon |
JP2006121791A (en) * | 2004-10-20 | 2006-05-11 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Noncontact power feeder for vehicle |
JP2009284695A (en) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Kawasaki Plant Systems Ltd | Insulating power feeding device for moving body |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018079932A (en) * | 2009-08-07 | 2018-05-24 | オークランド ユニサービシズ リミテッドAuckland Uniservices Limited | Roadway powered electric vehicle system |
JP2011167020A (en) * | 2010-02-14 | 2011-08-25 | Saitama Univ | Non-contact power supplying device |
CN102214956A (en) * | 2010-04-07 | 2011-10-12 | 昭和飞行机工业株式会社 | Mobile type non-contact power feeding device |
KR101197388B1 (en) | 2010-04-07 | 2012-11-05 | 쇼와 히코키 고교 가부시키가이샤 | Mobile type non-contact power feeding device |
WO2012001758A1 (en) | 2010-06-28 | 2012-01-05 | 昭和飛行機工業 株式会社 | Non-contact electric power feeding device |
EP2466716A2 (en) | 2010-12-20 | 2012-06-20 | Showa Aircraft Industry Co., Ltd. | Non-contact power feeding apparatus |
JP2014514897A (en) * | 2011-03-18 | 2014-06-19 | インゲニュールビュロー ドゥシュル | Equipment for inductive energy transmission |
JP2017107896A (en) * | 2015-12-07 | 2017-06-15 | 国立大学法人広島大学 | Non-contact power supply system |
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