JP2012239308A - 非接触給電システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】4個のコイル3A〜3Dを隣接するコイル(3A,3C)(3C,3D)(3D,3B)間に所定の間隔を介して順次並設するとともに、コイル3C,3DとコンデンサC5,C6とでそれぞれ形成する閉回路が共振回路となっている3段の非接触トランスを有する非接触電力伝送部3と、直流電源DC1が接続され、該直流電源DC1の直流出力電圧を交流電圧に変換するとともに、変換した交流電圧が非接触電力伝送部3のコイル3Aに印加されるようにコイル3Aが接続されてインバータとして駆動される一方の電力変換装置1と、非接触電力伝送部3のコイル3Bに接続され、コイル3Bを介して印加される交流電圧を直流出力電圧に変換し、該直流出力電圧を直流負荷R2に印加するコンバータとして駆動される他方の電力変換装置2を有する。
【選択図】図3
Description
ここで、1番目と2番目のコイル間および3番目と4番目のコイル間の結合係数をともにkaとし、2番目と3番目のコイル間の結合係数をkbとすると各結合係数ka,kbに対応する相互インダクタンスMa,Mbは次式(2)、(3)で表わされる。
Mb=kb・L ・・・・(3)
ここで、図2に示すような図1の等価回路を考えると、漏れインダクタンスLa+Lbは次式(4)のように示される。
また、次式(5)
Mb<<L ・・・・(5)
が成立するとすると、式(1)は次式(6)で表わされる。
この結果、高周波電源側から見た合成インピーダンスZは次式(7)で表わされる。
ここで、例えば、ka/kb=2となるように結合係数ka,kbを決めると式(7)は結合係数kbによらず次式(8)で表わされる。
Z=2jω(La+Lb)+R ・・・・(8)
3 非接触電力伝送部
3A,3B,3C,3D コイル
4,5,6 非接触トランス
7,8 昇降圧コンバータ
Claims (6)
- 少なくとも4個のコイルを隣接するコイル間に所定の間隔を介して順次並設するとともに、両端部以外の各コイルと各コイルの両端に接続された各コンデンサでそれぞれ形成する閉回路が共振回路となっている少なくとも3段の非接触トランスを有する非接触電力伝送部と、
直流電源が接続され、該直流電源の直流出力電圧を交流電圧に変換するとともに、変換した交流電圧が前記非接触電力伝送部の一端側のコイルに印加されるように前記一端側のコイルが接続されてインバータとして駆動される一方の電力変換装置と、
前記非接触電力伝送部の他端側のコイルに接続され、該他端側のコイルを介して印加される交流電圧を直流出力電圧に変換し、該直流出力電圧を直流負荷に印加するコンバータとして駆動される他方の電力変換装置を有することを特徴とする非接触給電システム。 - 請求項1に記載する非接触給電システムにおいて、
前記一方および他方の電力変換装置は、インバータまたはコンバータの何れか一方として駆動されるとともに、スイッチ手段を介して直流電源および直流負荷がそれぞれ接続されており、インバータ駆動される一方または他方の電力変換装置には前記スイッチ手段を介して前記直流電源が接続され、コンバータ駆動される他方または一方の電力変換装置には前記スイッチ手段を介して直流負荷が接続されるように構成されていることを特徴とする非接触給電システム。 - 請求項2に記載する非接触給電システムにおいて、
それぞれの自己インダクタンスが等しい4個のコイルで3段の非接触トランスを形成したことを特徴とする非接触給電システム。 - 請求項3に記載する非接触給電システムにおいて、
前記一端側のコイルとこれに隣接するコイル、該コイルとこれに隣接するコイル、該コイルと前記他端側のコイルの結合係数をA,B,Cとするとき、A=Cで且つAまたはCとBとの比が一定になるようにしたことを特徴とする非接触給電システム。 - 請求項1〜請求項4の何れか一つに記載する非接触給電システムにおいて、
一方および他方の前記電力変換装置と、前記負荷および直流電源との間に昇降圧コンバータを配設するとともに、
一方側から他方側に電力を供給する際には、一方側の昇降圧コンバータを昇圧コンバータとして動作させるとともに他方側の昇降圧コンバータを必要に応じて降圧コンバータとして動作させるように制御する一方、他方側から一方側に電力を供給する際には逆の動作になるように制御するように構成したことを特徴とする非接触給電システム。 - 請求項1〜請求項5の何れか一つに記載する非接触給電システムにおいて、
前記一端側のコイルおよび前記一方の電力変換装置は家側に設置され、
前記他方側のコイルおよび前記他方の電力変換装置は車両側に搭載されていることを特徴とする非接触給電システム。
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