JP2016052172A - Transmission apparatus and non-contact power transmission apparatus - Google Patents

Transmission apparatus and non-contact power transmission apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2016052172A
JP2016052172A JP2014175432A JP2014175432A JP2016052172A JP 2016052172 A JP2016052172 A JP 2016052172A JP 2014175432 A JP2014175432 A JP 2014175432A JP 2014175432 A JP2014175432 A JP 2014175432A JP 2016052172 A JP2016052172 A JP 2016052172A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
value
output
voltage value
converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014175432A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
琢磨 小野
Takuma Ono
琢磨 小野
竜也 安久
Tatsuya Aku
竜也 安久
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2014175432A priority Critical patent/JP2016052172A/en
Publication of JP2016052172A publication Critical patent/JP2016052172A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission apparatus and non-contact power transmission apparatus, capable of suitably suppressing abnormality of a DC-AC converter.SOLUTION: The transmission apparatus 11 includes a voltage source 12 having a DC-AC converter 12b for converting DC power into AC power, and a transmitter 13 for inputting AC power. The transmission apparatus 11 includes: an output voltage value measuring section 31 for measuring an output voltage value Vout; a power factor detector 32 for detecting a power factor; and a transmission-side controller 14 for stopping an output of AC power when an output voltage value Vout measured by the output voltage value measuring section 31 is higher than a threshold voltage value and a power factor detected by the power factor detector 32 is lower than a threshold power factor.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、送電機器及び非接触電力伝送装置に関する。   The present invention relates to a power transmission device and a contactless power transmission device.

電源コードや送電ケーブルを用いない非接触電力伝送装置として、例えば、予め定められた周波数の交流電力を出力する交流電源、及び、当該交流電力が入力される1次側コイルを有する送電機器と、1次側コイルから非接触で交流電力を受電可能な2次側コイルを有する受電機器とを備えているものが知られている(例えば特許文献1参照)。かかる非接触電力伝送装置においては、例えば1次側コイルと2次側コイルとが磁場共鳴することにより、送電機器から受電機器に非接触で交流電力が伝送される。   As a non-contact power transmission device that does not use a power cord or a power transmission cable, for example, an AC power source that outputs AC power of a predetermined frequency, and a power transmission device that has a primary coil to which the AC power is input, What is provided with the power receiving apparatus which has the secondary side coil which can receive alternating current electric power from a primary side coil non-contacting is known (for example, refer patent document 1). In such a non-contact power transmission device, AC power is transmitted from a power transmitting device to a power receiving device in a non-contact manner, for example, by magnetic resonance between the primary side coil and the secondary side coil.

特開2009−106136号公報JP 2009-106136 A

交流電源は、例えば直流電力を上記交流電力に変換するDC/AC変換部を備えている。ここで、DC/AC変換部に対して過度な電力値の直流電力が入力されていない場合であっても、力率が低い場合等にはDC/AC変換部の電力損失が過度に大きくなる場合がある。この場合、DC/AC変換部の発熱などといった異常が懸念される。   The AC power source includes, for example, a DC / AC conversion unit that converts DC power into the AC power. Here, even when DC power having an excessive power value is not input to the DC / AC converter, the power loss of the DC / AC converter becomes excessively large when the power factor is low. There is a case. In this case, there is a concern about abnormality such as heat generation of the DC / AC conversion unit.

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的はDC/AC変換部の異常を好適に抑制できる送電機器及び非接触電力伝送装置を提供することである。   This invention is made | formed in view of the situation mentioned above, The objective is to provide the power transmission apparatus and non-contact electric power transmission apparatus which can suppress the abnormality of a DC / AC conversion part suitably.

上記目的を達成する送電機器は、直流電力を予め定められた周波数の交流電力に変換するDC/AC変換部を有し、当該交流電力を出力する電圧源と、前記交流電力が入力される1次側コイルと、を備え、2次側コイルを有する受電機器の前記2次側コイルに対して非接触で前記交流電力を送電可能なものであって、前記DC/AC変換部の入力電圧値又は出力電圧値と、力率又は前記DC/AC変換部の入力電流値及び出力電流値の電流差と、に基づいて、前記電圧源からの前記交流電力の出力を停止させる、又は、前記交流電力の電力値を小さくする制御部を備えていることを特徴とする。   A power transmission device that achieves the above object includes a DC / AC conversion unit that converts DC power into AC power having a predetermined frequency, and a voltage source that outputs the AC power and the AC power are input 1 A secondary coil, capable of transmitting the AC power in a non-contact manner to the secondary coil of a power receiving device having a secondary coil, and an input voltage value of the DC / AC converter Alternatively, based on the output voltage value and the power factor or the current difference between the input current value and the output current value of the DC / AC converter, the output of the AC power from the voltage source is stopped, or the AC A control unit that reduces the power value of the power is provided.

かかる構成によれば、DC/AC変換部の入力電圧値又は出力電圧値と、力率又はDC/AC変換部の入力電流値及び出力電流値の電流差とに基づいて、交流電力の出力停止等が行われる。これにより、例えば入力電圧値又は出力電圧値が正常値である状況下において力率が過度に低いこと等に起因してDC/AC変換部の電力損失が過度に大きくなっている場合に交流電力の出力停止等を行うことができ、それを通じてDC/AC変換部の異常を回避できる。よって、DC/AC変換部の異常を好適に抑制できる。   According to such a configuration, the output of AC power is stopped based on the input voltage value or output voltage value of the DC / AC converter and the current difference between the power factor or the input current value and output current value of the DC / AC converter. Etc. are performed. As a result, for example, when the power loss of the DC / AC converter is excessively large due to the power factor being excessively low in a situation where the input voltage value or the output voltage value is normal, the AC power Can be stopped, and the abnormality of the DC / AC converter can be avoided through the output. Therefore, the abnormality of the DC / AC converter can be suitably suppressed.

特に、交流電源として電圧源が用いられている構成において、交流電力の出力停止等を判断するパラメータとして、DC/AC変換部の入力電圧値又は出力電圧値が採用されている。当該入力電圧値及び出力電圧値は、1次側コイルの入力インピーダンスの変動の影響を受けにくい。これにより、仮に1次側コイルと2次側コイルとの相対位置の変動等によって1次側コイルの入力インピーダンスが変動する場合であっても、好適に交流電力の出力停止等を行うことができる。   In particular, in a configuration in which a voltage source is used as an AC power supply, an input voltage value or an output voltage value of a DC / AC conversion unit is employed as a parameter for determining whether output of AC power is stopped. The input voltage value and the output voltage value are not easily affected by fluctuations in the input impedance of the primary side coil. Thereby, even if the input impedance of the primary side coil fluctuates due to a change in the relative position between the primary side coil and the secondary side coil, it is possible to suitably stop the output of the AC power. .

上記送電機器について、前記入力電圧値又は前記出力電圧値を測定する測定部と、前記力率を検出する力率検出部と、を備え、前記制御部は、前記測定部によって測定された測定値が予め定められた閾値測定値よりも高く、且つ、前記力率検出部によって検出された前記力率が予め定められた閾値力率よりも低い場合に、前記電圧源からの前記交流電力の出力を停止させる、又は、前記交流電力の電力値を小さくするとよい。かかる構成によれば、測定値が閾値測定値よりも高く、且つ、力率が閾値力率よりも低い場合には、交流電力の出力が停止する、又は、交流電力の電力値が小さくなる。これにより、DC/AC変換部の異常を好適に抑制できる。   The power transmission device includes a measurement unit that measures the input voltage value or the output voltage value, and a power factor detection unit that detects the power factor, and the control unit is a measurement value measured by the measurement unit. Output of the AC power from the voltage source when the power factor detected by the power factor detector is lower than a predetermined threshold power factor. May be stopped, or the power value of the AC power may be reduced. According to this configuration, when the measured value is higher than the threshold measured value and the power factor is lower than the threshold power factor, the output of AC power is stopped or the power value of AC power is reduced. Thereby, abnormality of a DC / AC conversion part can be controlled suitably.

ここで、交流電力の出力停止等を判断するパラメータとして、電圧源の出力電流値又は出力電力値が採用された場合、これら出力電流値又は出力電力値に対応させて閾値測定値を設定する必要がある。電圧源の出力電流値及び出力電力値は、1次側コイルの入力インピーダンスに応じて変動し、当該1次側コイルの入力インピーダンスは、1次側コイルと2次側コイルとの相対位置等に応じて変動する。このため、1次側コイルの入力インピーダンスの変動等に応じて変動し得る出力電流値又は出力電力値に対応させて閾値測定値を設定しようとすると、閾値測定値の設定が煩雑になったり、上記1次側コイルの入力インピーダンスの変動に起因して、誤って交流電力の出力停止等が行われたりする不都合が生じ得る。   Here, when the output current value or output power value of the voltage source is adopted as a parameter for determining the output stop of the AC power, it is necessary to set the threshold measurement value corresponding to the output current value or the output power value. There is. The output current value and output power value of the voltage source fluctuate according to the input impedance of the primary side coil, and the input impedance of the primary side coil depends on the relative position of the primary side coil and the secondary side coil, etc. Fluctuate accordingly. For this reason, when setting the threshold measurement value corresponding to the output current value or the output power value that may vary according to the fluctuation of the input impedance of the primary coil, the setting of the threshold measurement value becomes complicated, Due to the fluctuation of the input impedance of the primary coil, there may be a problem that the output of AC power is stopped by mistake.

これに対して、本構成によれば、交流電力の出力停止等を判断するパラメータとして、1次側コイルの入力インピーダンスの変動の影響を受けにくい入力電圧値又は出力電圧値を採用しているため、上記のような不都合を回避できる。   On the other hand, according to the present configuration, an input voltage value or an output voltage value that is not easily affected by fluctuations in the input impedance of the primary coil is employed as a parameter for determining whether or not AC power output is stopped. Inconveniences as described above can be avoided.

上記送電機器について、前記制御部は、前記力率が前記閾値力率よりも低い場合であっても、前記測定値が前記閾値測定値以下である場合には、電力値を変更することなく前記交流電力の出力を継続するとよい。力率が閾値力率よりも低い場合であっても、測定値が閾値測定値以下である場合には、DC/AC変換部における電力損失は比較的小さい。この点、本構成によれば、力率が閾値力率よりも低い場合であっても、測定値が閾値測定値以下である場合には、電力値が変更されることなく交流電力の出力が継続される。これにより、DC/AC変換部における電力損失が比較的小さい状況において不要な交流電力の出力停止等が行われることを回避できる。   For the power transmission device, the control unit, even when the power factor is lower than the threshold power factor, if the measured value is less than or equal to the threshold measured value, without changing the power value It is good to continue the output of AC power. Even when the power factor is lower than the threshold power factor, the power loss in the DC / AC converter is relatively small when the measured value is equal to or less than the threshold measured value. In this regard, according to this configuration, even when the power factor is lower than the threshold power factor, if the measured value is equal to or lower than the threshold measured value, the output of the AC power is not changed without changing the power value. Will continue. Thereby, it is possible to avoid unnecessary AC power output stop or the like in a situation where the power loss in the DC / AC converter is relatively small.

上記送電機器について、前記閾値測定値は第1閾値測定値であり、前記制御部は、前記力率が前記閾値力率以上であり、且つ、前記測定値が予め定められた第2閾値測定値よりも高い場合に、前記電圧源からの前記交流電力の出力を停止させる、又は、前記交流電力の電力値を小さくするものであり、前記第2閾値測定値は前記第1閾値測定値よりも高く設定されているとよい。かかる構成によれば、力率が閾値力率以上であり、且つ、測定値が第2閾値測定値よりも高い場合には、交流電力の出力停止等が行われる。これにより、DC/AC変換部の異常を、より好適に抑制できる。   For the power transmission device, the threshold measurement value is a first threshold measurement value, and the control unit is a second threshold measurement value in which the power factor is greater than or equal to the threshold power factor and the measurement value is predetermined. The output of the AC power from the voltage source is stopped, or the power value of the AC power is reduced, and the second threshold measurement value is smaller than the first threshold measurement value. It should be set high. According to this configuration, when the power factor is equal to or higher than the threshold power factor and the measured value is higher than the second threshold measured value, output of AC power is stopped. Thereby, abnormality of a DC / AC conversion part can be controlled more suitably.

特に、測定値が同一である状況では、力率が閾値力率以上である場合の方が、力率が閾値力率よりも低い場合よりも、DC/AC変換部での電力損失が小さい。この点、本構成によれば、比較的力率が高い場合に設定される第2閾値測定値は、比較的力率が低い場合に設定される第1閾値測定値よりも高く設定されている。これにより、力率が閾値力率以上である状況において、DC/AC変換部での電力損失が比較的小さい場合にも関わらず、交流電力の出力停止等が行われることを回避できる。   In particular, in the situation where the measured values are the same, the power loss in the DC / AC converter is smaller when the power factor is equal to or higher than the threshold power factor than when the power factor is lower than the threshold power factor. In this regard, according to this configuration, the second threshold measurement value set when the power factor is relatively high is set higher than the first threshold measurement value set when the power factor is relatively low. . As a result, in a situation where the power factor is equal to or higher than the threshold power factor, it is possible to prevent the AC power output from being stopped even if the power loss in the DC / AC converter is relatively small.

上記目的を達成する非接触電力伝送装置は、直流電力を予め定められた周波数の交流電力に変換するDC/AC変換部を有し、当該交流電力を出力する電圧源と、前記交流電力が入力される1次側コイルと、前記1次側コイルに入力される前記交流電力を非接触で受電可能な2次側コイルと、前記DC/AC変換部の入力電圧値又は出力電圧値と、力率又は前記DC/AC変換部の入力電流値及び出力電流値の電流差と、に基づいて、前記電圧源からの前記交流電力の出力を停止させる、又は、前記交流電力の電力値を小さくする制御部と、を備えていることを特徴とする。   A non-contact power transmission apparatus that achieves the above object includes a DC / AC conversion unit that converts DC power into AC power having a predetermined frequency, and a voltage source that outputs the AC power, and the AC power is input. Primary side coil, secondary side coil capable of receiving the AC power input to the primary side coil in a non-contact manner, input voltage value or output voltage value of the DC / AC converter, power The output of the AC power from the voltage source is stopped or the power value of the AC power is reduced based on the rate or the current difference between the input current value and the output current value of the DC / AC converter. And a control unit.

かかる構成によれば、DC/AC変換部の入力電圧値又は出力電圧値と、力率又はDC/AC変換部の入力電流値及び出力電流値の電流差とに基づいて、交流電力の出力停止等が行われる。これにより、例えば入力電圧値又は出力電圧値が正常値である状況下において力率が過度に低いこと等に起因してDC/AC変換部の電力損失が過度に大きくなっている場合に交流電力の出力停止等を行うことができ、それを通じてDC/AC変換部の異常を回避できる。よって、DC/AC変換部の異常を好適に抑制できる。   According to such a configuration, the output of AC power is stopped based on the input voltage value or output voltage value of the DC / AC converter and the current difference between the power factor or the input current value and output current value of the DC / AC converter. Etc. are performed. As a result, for example, when the power loss of the DC / AC converter is excessively large due to the power factor being excessively low in a situation where the input voltage value or the output voltage value is normal, the AC power Can be stopped, and the abnormality of the DC / AC converter can be avoided through the output. Therefore, the abnormality of the DC / AC converter can be suitably suppressed.

特に、交流電源として電圧源が用いられている構成において、交流電力の出力停止等を判断するパラメータとして、DC/AC変換部の入力電圧値又は出力電圧値が採用されている。当該入力電圧値及び出力電圧値は、1次側コイルの入力インピーダンスの変動の影響を受けにくい。これにより、仮に1次側コイルと2次側コイルとの相対位置の変動等によって1次側コイルの入力インピーダンスが変動する場合であっても、好適に交流電力の出力停止等を行うことができる。   In particular, in a configuration in which a voltage source is used as an AC power supply, an input voltage value or an output voltage value of a DC / AC conversion unit is employed as a parameter for determining whether output of AC power is stopped. The input voltage value and the output voltage value are not easily affected by fluctuations in the input impedance of the primary side coil. Thereby, even if the input impedance of the primary side coil fluctuates due to a change in the relative position between the primary side coil and the secondary side coil, it is possible to suitably stop the output of the AC power. .

この発明によれば、DC/AC変換部の異常を好適に抑制できる。   According to this invention, the abnormality of the DC / AC conversion unit can be suitably suppressed.

送電機器及び非接触電力伝送装置の電気的構成を示すブロック回路図。The block circuit diagram which shows the electric constitution of power transmission equipment and a non-contact electric power transmission apparatus. 送電側コントローラにて実行される停止制御処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the stop control process performed with a power transmission side controller. 停止領域を示すグラフ。The graph which shows a stop area. 出力電圧値と力率との関係を模式的に示すグラフ。The graph which shows typically the relationship between an output voltage value and a power factor. 別例の送電機器を示すブロック回路図。The block circuit diagram which shows the power transmission apparatus of another example. 別例の停止制御処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the stop control process of another example. 別例の停止領域を示すグラフ。The graph which shows the stop area | region of another example.

以下、送電機器(送電装置)及び非接触電力伝送装置(非接触電力伝送システム)の一実施形態について説明する。
図1に示すように、非接触電力伝送装置10は、非接触で電力伝送が可能な送電機器11(地上側機器、1次側機器)及び受電機器21(車両側機器、2次側機器)を備えている。送電機器11は地上に設けられており、受電機器21は車両に搭載されている。
Hereinafter, an embodiment of a power transmission device (power transmission device) and a non-contact power transmission device (non-contact power transmission system) will be described.
As shown in FIG. 1, the non-contact power transmission device 10 includes a power transmission device 11 (ground side device, primary side device) and a power receiving device 21 (vehicle side device, secondary side device) capable of non-contact power transmission. It has. The power transmission device 11 is provided on the ground, and the power receiving device 21 is mounted on the vehicle.

送電機器11は、予め定められた周波数の交流電力を出力可能な交流電源として電圧源12を備えている。電圧源12は、インフラとしての系統電源Eから外部電力としての系統電力が入力された場合に、当該系統電力を交流電力に変換し、その変換された交流電力を出力可能に構成されている。   The power transmission device 11 includes a voltage source 12 as an AC power source capable of outputting AC power having a predetermined frequency. The voltage source 12 is configured to be able to convert the grid power to AC power and output the converted AC power when grid power as external power is input from the grid power supply E as infrastructure.

詳細には、電圧源12は、系統電源Eから入力される系統電力を直流電力に変換する変換部としてのAC/DC変換器12aと、AC/DC変換器12aから出力された直流電力が入力されるものであって当該直流電力を交流電力に変換し、その変換された交流電力を出力するDC/AC変換器12b(DC/AC変換部)とを備えている。   Specifically, the voltage source 12 receives an AC / DC converter 12a as a conversion unit that converts system power input from the system power supply E into DC power, and DC power output from the AC / DC converter 12a. A DC / AC converter 12b (DC / AC converter) that converts the DC power into AC power and outputs the converted AC power.

AC/DC変換器12aは、例えばスイッチング素子12aaと当該スイッチング素子12aaを動作させるドライバ回路12abとを有している。AC/DC変換器12aは、ドライバ回路12abがスイッチング素子12aaを周期的にON/OFFさせることにより直流電力を出力する。ちなみに、AC/DC変換器12aは、ドライバ回路12abがスイッチング素子12aaのON/OFFのデューティ比を可変制御することにより、出力する直流電力の電力値を可変(変更可能)に構成されている。このため、電圧源12は、出力する交流電力の電力値を可変(変更可能)となっている。   The AC / DC converter 12a includes, for example, a switching element 12aa and a driver circuit 12ab that operates the switching element 12aa. The AC / DC converter 12a outputs DC power by the driver circuit 12ab periodically turning on / off the switching element 12aa. Incidentally, the AC / DC converter 12a is configured such that the power value of the output DC power is variable (changeable) by the driver circuit 12ab variably controlling the ON / OFF duty ratio of the switching element 12aa. For this reason, the voltage source 12 can change (change) the power value of the AC power to be output.

DC/AC変換器12bは、例えばD級増幅器である。詳細には、DC/AC変換器12bは、互いに直列に接続された第1スイッチング素子Q1及び第2スイッチング素子Q2を有している。各スイッチング素子Q1,Q2は例えばn型のパワーMOSFETである。第1スイッチング素子Q1のドレインは、AC/DC変換器12aの第1出力端(+端)に接続されており、第2スイッチング素子Q2のソースは、AC/DC変換器12aの第2出力端(−端)に接続されている。第1スイッチング素子Q1のソースと、第2スイッチング素子Q2のドレインとが接続されており、その接続線はDC/AC変換器12bの第1出力端に接続されている。また、第2スイッチング素子Q2のソースは、DC/AC変換器12bの第2出力端に接続されている。   The DC / AC converter 12b is, for example, a class D amplifier. Specifically, the DC / AC converter 12b includes a first switching element Q1 and a second switching element Q2 connected in series with each other. Each switching element Q1, Q2 is, for example, an n-type power MOSFET. The drain of the first switching element Q1 is connected to the first output terminal (+ terminal) of the AC / DC converter 12a, and the source of the second switching element Q2 is the second output terminal of the AC / DC converter 12a. Connected to (-end). The source of the first switching element Q1 and the drain of the second switching element Q2 are connected, and the connection line is connected to the first output terminal of the DC / AC converter 12b. The source of the second switching element Q2 is connected to the second output terminal of the DC / AC converter 12b.

かかる構成によれば、各スイッチング素子Q1,Q2が交互にON/OFFすることにより、DC/AC変換器12bから、各スイッチング素子Q1,Q2のスイッチング周波数に対応した交流電力が出力される。また、例えば、第1スイッチング素子Q1がOFF状態であり、第2スイッチング素子Q2がON状態である場合、又は、各スイッチング素子Q1,Q2の双方がOFF状態である場合には、DC/AC変換器12bから交流電力は出力されない、つまり交流電力の出力が停止している。   According to this configuration, the switching elements Q1 and Q2 are alternately turned ON / OFF, so that AC power corresponding to the switching frequency of the switching elements Q1 and Q2 is output from the DC / AC converter 12b. Further, for example, when the first switching element Q1 is in the OFF state and the second switching element Q2 is in the ON state, or when both the switching elements Q1 and Q2 are in the OFF state, DC / AC conversion is performed. AC power is not output from the vessel 12b, that is, output of AC power is stopped.

図1に示すように、DC/AC変換器12bは、各スイッチング素子Q1,Q2を個別に動作させるドライバ回路12baを備えている。ドライバ回路12baは、各スイッチング素子Q1,Q2の動作モードを、交流電力が出力される出力モード、又は、交流電力の出力が停止している停止モードに設定するものである。   As shown in FIG. 1, the DC / AC converter 12b includes a driver circuit 12ba that operates each switching element Q1, Q2 individually. The driver circuit 12ba sets the operation mode of each switching element Q1, Q2 to an output mode in which AC power is output or a stop mode in which output of AC power is stopped.

なお、各スイッチング素子Q1,Q2は、ボディダイオード(寄生ダイオード)D1,D2を有している。各スイッチング素子Q1,Q2の動作モードが出力モードである場合に生じ得る逆起電力に係る電流は、各ボディダイオードD1,D2を伝送する。   Each switching element Q1, Q2 has body diodes (parasitic diodes) D1, D2. The current related to the back electromotive force that can be generated when the operation mode of each switching element Q1, Q2 is the output mode is transmitted through each body diode D1, D2.

電圧源12から出力された交流電力は、非接触で受電機器21に伝送され、受電機器21に設けられた負荷22に入力される。具体的には、非接触電力伝送装置10は、送電機器11及び受電機器21間の電力伝送を行うものとして、送電機器11に設けられた送電器13と、受電機器21に設けられた受電器23とを備えている。   The AC power output from the voltage source 12 is transmitted to the power receiving device 21 in a non-contact manner, and input to a load 22 provided in the power receiving device 21. Specifically, the non-contact power transmission apparatus 10 performs power transmission between the power transmission device 11 and the power reception device 21, and includes a power transmitter 13 provided in the power transmission device 11 and a power receiver provided in the power reception device 21. 23.

送電器13及び受電器23は同一の構成となっており、両者は磁場共鳴可能に構成されている。詳細には、送電器13は、互いに並列に接続された1次側コイル13a及び1次側コンデンサ13bからなる共振回路を有している。受電器23は、互いに並列に接続された2次側コイル23a及び2次側コンデンサ23bからなる共振回路を有している。両共振回路の共振周波数は同一に設定されている。   The power transmitter 13 and the power receiver 23 have the same configuration, and both are configured to be capable of magnetic field resonance. Specifically, the power transmitter 13 has a resonance circuit including a primary side coil 13a and a primary side capacitor 13b connected in parallel to each other. The power receiver 23 has a resonance circuit including a secondary coil 23a and a secondary capacitor 23b connected in parallel to each other. The resonant frequencies of both resonant circuits are set to be the same.

第1スイッチング素子Q1のソースと第2スイッチング素子Q2のドレインとの接続線は、DC/AC変換器12bの第1出力端及び後述するインピーダンス変換器30を介して、送電器13の第1入力端(1次側コイル13aの一端)に接続されている。第2スイッチング素子Q2のソースは、DC/AC変換器12bの第2出力端及びインピーダンス変換器30を介して、送電器13の第2入力端(1次側コイル13aの他端)に接続されている。DC/AC変換器12bから出力される交流電力は、インピーダンス変換器30を介して送電器13に入力される。   The connection line between the source of the first switching element Q1 and the drain of the second switching element Q2 is connected to the first input of the power transmitter 13 via the first output terminal of the DC / AC converter 12b and the impedance converter 30 described later. It is connected to the end (one end of the primary coil 13a). The source of the second switching element Q2 is connected to the second input end of the power transmitter 13 (the other end of the primary coil 13a) via the second output end of the DC / AC converter 12b and the impedance converter 30. ing. The AC power output from the DC / AC converter 12 b is input to the power transmitter 13 via the impedance converter 30.

かかる構成によれば、送電器13及び受電器23の相対位置が磁場共鳴可能な位置にある状況において、交流電力が送電器13(1次側コイル13a)に入力された場合、送電器13と受電器23(2次側コイル23a)とが磁場共鳴する。これにより、受電器23は送電器13からのエネルギの一部を受け取る。すなわち、受電器23は、送電器13から交流電力を受電する。   According to such a configuration, when AC power is input to the power transmitter 13 (primary coil 13a) in a situation where the relative position between the power transmitter 13 and the power receiver 23 is in a position where magnetic resonance can occur, The power receiver 23 (secondary coil 23a) performs magnetic field resonance. As a result, the power receiver 23 receives part of the energy from the power transmitter 13. That is, the power receiver 23 receives AC power from the power transmitter 13.

ちなみに、電圧源12から出力される交流電力の周波数(各スイッチング素子Q1,Q2のスイッチング周波数)は、送電器13及び受電器23間にて電力伝送が可能となるよう、送電器13及び受電器23の共振周波数に対応させて設定されている。例えば、交流電力の周波数は、送電器13及び受電器23の共振周波数と同一に設定されている。なお、これに限られず、電力伝送が可能な範囲内で、交流電力の周波数と、送電器13及び受電器23の共振周波数とが、ずれていてもよい。   Incidentally, the frequency of the AC power output from the voltage source 12 (the switching frequency of each of the switching elements Q1 and Q2) is such that power transmission is possible between the power transmitter 13 and the power receiver 23. 23 corresponding to the resonance frequency. For example, the frequency of AC power is set to be the same as the resonance frequency of the power transmitter 13 and the power receiver 23. However, the present invention is not limited thereto, and the frequency of the AC power and the resonance frequency of the power transmitter 13 and the power receiver 23 may be deviated within a range where power transmission is possible.

受電器23によって受電された交流電力が入力される負荷22は、例えば整流器(AC/DC変換部)と、整流器によって整流された直流電力が入力される車両用バッテリとを含む。受電器23によって受電された交流電力は、車両用バッテリの充電に用いられる。   The load 22 to which AC power received by the power receiver 23 is input includes, for example, a rectifier (AC / DC converter) and a vehicle battery to which DC power rectified by the rectifier is input. The AC power received by the power receiver 23 is used for charging the vehicle battery.

ちなみに、車両用バッテリのインピーダンスは、入力される直流電力の電力値に応じて変動する。このため、負荷22は、入力される交流電力の電力値に応じて変動する変動負荷である。   Incidentally, the impedance of the vehicle battery varies according to the power value of the input DC power. For this reason, the load 22 is a fluctuating load that varies according to the power value of the input AC power.

送電機器11は、AC/DC変換器12aのドライバ回路12abやDC/AC変換器12bのドライバ回路12ba等の制御を行う送電側コントローラ14を備えている。
詳細には、送電側コントローラ14は、交流電力の出力を開始させる場合には、AC/DC変換器12aのドライバ回路12abに対して、直流電力の電力値に関する情報である電力値情報が含まれた出力指示信号を送信する。AC/DC変換器12aのドライバ回路12abは、上記出力指示信号に基づいて、スイッチング素子12aaを、上記電力値情報に対応したデューティ比で周期的にON/OFFさせる。これにより、上記電力値情報の電力値の直流電力がAC/DC変換器12aから出力される。
The power transmission device 11 includes a power transmission side controller 14 that controls the driver circuit 12ab of the AC / DC converter 12a, the driver circuit 12ba of the DC / AC converter 12b, and the like.
Specifically, when starting the output of AC power, the power transmission side controller 14 includes power value information that is information on the power value of DC power for the driver circuit 12ab of the AC / DC converter 12a. The output instruction signal is transmitted. Based on the output instruction signal, the driver circuit 12ab of the AC / DC converter 12a periodically turns on / off the switching element 12aa at a duty ratio corresponding to the power value information. Thereby, the direct current power of the power value information is output from the AC / DC converter 12a.

一方、送電側コントローラ14は、交流電力の出力を停止させる場合にはAC/DC変換器12aのドライバ回路12abに停止指示信号を送信する。AC/DC変換器12aのドライバ回路12abは、上記停止指示信号を受信したことに基づいて、スイッチング素子12aaを、AC/DC変換器12aから直流電力が出力されない状態(例えばOFF状態)にする。   On the other hand, the power transmission side controller 14 transmits a stop instruction signal to the driver circuit 12ab of the AC / DC converter 12a when stopping the output of the AC power. Based on the reception of the stop instruction signal, the driver circuit 12ab of the AC / DC converter 12a sets the switching element 12aa to a state where DC power is not output from the AC / DC converter 12a (for example, an OFF state).

また、送電側コントローラ14は、DC/AC変換器12bのドライバ回路12baに対して、送電器13及び受電器23の共振周波数と同一又はそれに近い周波数のパルス信号と、動作モードを指示する指示信号とを送信する。DC/AC変換器12bのドライバ回路12baは、指示信号にて指示された動作モードが出力モードである場合には、入力されるパルス信号の周波数で各スイッチング素子Q1,Q2を交互にON/OFFさせる。一方、DC/AC変換器12bのドライバ回路12baは、指示信号にて指示された動作モードが停止モードである場合には、例えば第1スイッチング素子Q1をOFF状態にし、且つ、第2スイッチング素子Q2をON状態にしたり、各スイッチング素子Q1,Q2の双方をOFF状態にしたりする。   Further, the power transmission side controller 14 instructs the driver circuit 12ba of the DC / AC converter 12b to have a pulse signal having a frequency that is the same as or close to the resonance frequency of the power transmission device 13 and the power reception device 23, and an instruction signal that instructs an operation mode. And send. When the operation mode instructed by the instruction signal is the output mode, the driver circuit 12ba of the DC / AC converter 12b alternately turns on / off the switching elements Q1 and Q2 at the frequency of the input pulse signal. Let On the other hand, when the operation mode instructed by the instruction signal is the stop mode, the driver circuit 12ba of the DC / AC converter 12b turns, for example, the first switching element Q1 into the OFF state and the second switching element Q2 Is turned on, or both switching elements Q1 and Q2 are turned off.

受電機器21は、送電側コントローラ14と無線通信可能に構成された受電側コントローラ24を備えている。非接触電力伝送装置10は、各コントローラ14,24間にて行われる情報のやり取りを通じて、電力伝送の開始又は終了などを行う。   The power receiving device 21 includes a power receiving side controller 24 configured to be capable of wireless communication with the power transmitting side controller 14. The non-contact power transmission device 10 starts or ends power transmission through the exchange of information performed between the controllers 14 and 24.

図1に示すように、送電機器11は、電圧源12(詳細にはDC/AC変換器12b)と送電器13との間に設けられ、インピーダンス変換を行うインピーダンス変換器30を備えている。インピーダンス変換器30は、例えばトランスやLC回路等で構成されている。   As illustrated in FIG. 1, the power transmission device 11 includes an impedance converter 30 that is provided between a voltage source 12 (specifically, a DC / AC converter 12 b) and a power transmitter 13 and performs impedance conversion. The impedance converter 30 is composed of, for example, a transformer or an LC circuit.

ここで、インピーダンス変換器30の入力端(DC/AC変換器12bの出力端)から負荷22までを1つの電源負荷とする。この場合、インピーダンス変換器30は、電圧源12から予め定められた特定電力値Ptの交流電力が出力されている場合における電源負荷に対する力率λが「1」に近づく(好ましくは一致する)ように送電器13の入力インピーダンスをインピーダンス変換する。換言すれば、インピーダンス変換器30のインピーダンス(定数)は、電圧源12から特定電力値Ptの交流電力が出力されている場合に力率λが「1」に近づく(好ましくは一致する)ように設定されている。すなわち、本実施形態のインピーダンス変換器30は、力率改善回路である。なお、力率λとは、DC/AC変換器12b(電圧源12)の出力電圧と出力電流との位相差に対応しており、力率λが「1」に近づくとは、上記位相差が「0」に近づくことと等価である。   Here, one load from the input end of the impedance converter 30 (the output end of the DC / AC converter 12b) to the load 22 is defined as one power source load. In this case, the impedance converter 30 causes the power factor λ with respect to the power supply load to approach “1” (preferably coincide) when AC power having a predetermined specific power value Pt is output from the voltage source 12. The input impedance of the power transmitter 13 is impedance-converted. In other words, the impedance (constant) of the impedance converter 30 is such that the power factor λ approaches (preferably matches) the power factor λ when the AC power having the specific power value Pt is output from the voltage source 12. Is set. That is, the impedance converter 30 of this embodiment is a power factor correction circuit. The power factor λ corresponds to the phase difference between the output voltage and the output current of the DC / AC converter 12b (voltage source 12). When the power factor λ approaches “1”, the phase difference Is equivalent to approaching “0”.

ちなみに、送電側コントローラ14は、特定電力値Ptの電力値情報が含まれた出力指示信号をAC/DC変換器12aのドライバ回路12abに送信し、且つ、出力モードの指示信号及びパルス信号をDC/AC変換器12bのドライバ回路12baに送信することにより、電圧源12から特定電力値Ptの交流電力を出力させる。   Incidentally, the power transmission side controller 14 transmits the output instruction signal including the power value information of the specific power value Pt to the driver circuit 12ab of the AC / DC converter 12a, and outputs the output mode instruction signal and the pulse signal to the DC. The AC power of the specific power value Pt is output from the voltage source 12 by transmitting to the driver circuit 12ba of the / AC converter 12b.

インピーダンス変換器30の入力インピーダンスである電源負荷インピーダンスZinは、送電器13(1次側コイル13a)の入力インピーダンスに依存する。当該送電器13の入力インピーダンスは、送電器13及び受電器23の相対位置に応じて変動するとともに、負荷22のインピーダンスに応じて変動する。   The power supply load impedance Zin, which is the input impedance of the impedance converter 30, depends on the input impedance of the power transmitter 13 (primary coil 13a). The input impedance of the power transmitter 13 varies according to the relative position of the power transmitter 13 and the power receiver 23 and also varies according to the impedance of the load 22.

かかる構成において、送電器13及び受電器23の相対位置が予め定められた基準位置であり、且つ、電圧源12から特定電力値Ptの交流電力が出力される場合において力率λが「1」に近づく電源負荷インピーダンスZinを特定入力インピーダンスZtとする。この場合、インピーダンス変換器30のインピーダンスは、電源負荷インピーダンスZinが特定入力インピーダンスZtとなるように、送電器13及び受電器23の相対位置が基準位置であり、且つ、電圧源12から特定電力値Ptの交流電力が出力される場合の送電器13の入力インピーダンスに対応させて設定されていると言える。また、電圧源12は、電源負荷インピーダンスZinが特定入力インピーダンスZtである場合に、特定電力値Ptの交流電力を出力可能に構成されているとも言える。   In such a configuration, when the relative position between the power transmitter 13 and the power receiver 23 is a predetermined reference position and the AC power having the specific power value Pt is output from the voltage source 12, the power factor λ is “1”. The power supply load impedance Zin approaching is set as a specific input impedance Zt. In this case, the impedance of the impedance converter 30 is such that the relative position of the power transmitter 13 and the power receiver 23 is the reference position, and the specific power value from the voltage source 12 so that the power load impedance Zin becomes the specific input impedance Zt. It can be said that it is set corresponding to the input impedance of the power transmitter 13 when the Pt AC power is output. In addition, it can be said that the voltage source 12 is configured to be able to output AC power having a specific power value Pt when the power load impedance Zin is the specific input impedance Zt.

ここで、力率λが低く(悪く)なると、DC/AC変換器12b(詳細には各スイッチング素子Q1,Q2)の電力損失(負担)が大きくなる。このため、仮にDC/AC変換器12bの出力電圧値Voutが正常値であったとしても、力率λが過度に低い場合には、各スイッチング素子Q1,Q2の電力損失が過度に大きくなり、DC/AC変換器12bに異常が発生し得る。   Here, when the power factor λ is low (bad), the power loss (burden) of the DC / AC converter 12b (specifically, each switching element Q1, Q2) increases. For this reason, even if the output voltage value Vout of the DC / AC converter 12b is a normal value, if the power factor λ is excessively low, the power loss of each switching element Q1, Q2 becomes excessively large, An abnormality may occur in the DC / AC converter 12b.

これに対して、本実施形態の送電機器11(非接触電力伝送装置10)は、上記DC/AC変換器12bの異常を抑制するための構成を備えている。当該構成について以下に詳細に説明する。   On the other hand, the power transmission device 11 (non-contact power transmission device 10) of the present embodiment has a configuration for suppressing the abnormality of the DC / AC converter 12b. The configuration will be described in detail below.

図1に示すように、送電機器11は、DC/AC変換器12bの出力電圧値Voutを測定する測定部としての出力電圧値測定部31と、力率λを検出する力率検出部32とを備えている。力率検出部32は、DC/AC変換器12bの入力電流値Iinと、DC/AC変換器12bの出力電流値Ioutとを測定し、その2つの値から力率λを検出(算出)する。詳細には、力率λは、出力電流値Ioutに対する入力電流値Iinの商(Iin/Iout)である。なお、出力電流値Ioutは、例えば実効値である。また、出力電圧値Vout及び出力電流値Ioutは、インピーダンス変換器30(電源負荷)の入力電圧値及び入力電流値とも言える。   As illustrated in FIG. 1, the power transmission device 11 includes an output voltage value measurement unit 31 as a measurement unit that measures the output voltage value Vout of the DC / AC converter 12b, and a power factor detection unit 32 that detects the power factor λ. It has. The power factor detector 32 measures the input current value Iin of the DC / AC converter 12b and the output current value Iout of the DC / AC converter 12b, and detects (calculates) the power factor λ from the two values. . Specifically, the power factor λ is a quotient (Iin / Iout) of the input current value Iin with respect to the output current value Iout. The output current value Iout is, for example, an effective value. The output voltage value Vout and the output current value Iout can also be said to be an input voltage value and an input current value of the impedance converter 30 (power supply load).

図1に示すように、出力電圧値測定部31は、測定された出力電圧値Voutに関する情報を送電側コントローラ14に送信する。同様に、力率検出部32は、検出された力率λに関する情報を送電側コントローラ14に送信する。   As illustrated in FIG. 1, the output voltage value measurement unit 31 transmits information on the measured output voltage value Vout to the power transmission side controller 14. Similarly, the power factor detection unit 32 transmits information regarding the detected power factor λ to the power transmission side controller 14.

送電側コントローラ14は、電圧源12から交流電力が出力されている場合には、これら出力電圧値Vout及び力率λに基づいて、当該交流電力の出力の停止制御を行う停止制御処理を定期的に実行している。当該停止制御処理について以下に詳細に説明する。   When AC power is output from the voltage source 12, the power transmission side controller 14 periodically performs stop control processing for performing stop control of output of the AC power based on the output voltage value Vout and the power factor λ. Running to. The stop control process will be described in detail below.

図2に示すように、まずステップS101では、送電側コントローラ14は、力率検出部32の検出結果及び出力電圧値測定部31の測定結果から、現状の力率λ及び出力電圧値Voutを把握する。   As shown in FIG. 2, first, in step S <b> 101, the power transmission side controller 14 grasps the current power factor λ and output voltage value Vout from the detection result of the power factor detection unit 32 and the measurement result of the output voltage value measurement unit 31. To do.

その後、ステップS102では、送電側コントローラ14は、出力電圧値Voutが電圧源12の定格電圧値Vr以上であるか否かを判定する。送電側コントローラ14は、出力電圧値Voutが定格電圧値Vr以上である場合には、ステップS105に進む一方、出力電圧値Voutが定格電圧値Vr未満である場合には、ステップS103に進む。   Thereafter, in step S <b> 102, the power transmission side controller 14 determines whether or not the output voltage value Vout is equal to or higher than the rated voltage value Vr of the voltage source 12. The power transmission side controller 14 proceeds to step S105 when the output voltage value Vout is greater than or equal to the rated voltage value Vr, while proceeds to step S103 when the output voltage value Vout is less than the rated voltage value Vr.

ステップS103では、送電側コントローラ14は、出力電圧値Voutが予め定められた閾値測定値としての閾値電圧値Vthよりも高いか否かを判定する。
閾値電圧値Vthは、例えば送電器13と受電器23との位置決め時に想定される力率λの最小値に対応する許容電圧値である。許容電圧値とは、DC/AC変換器12bが正常に動作可能な出力電圧値Voutの上限値又は当該上限値に対して所定のマージン分だけ低い値である。詳細には、許容電圧値は、電圧源12(詳細には各スイッチング素子Q1,Q2)の温度が定格温度を超えない出力電圧値Voutの上限値又は当該上限値に対して所定のマージン分だけ低い値である。許容電圧値は、力率λに依存するパラメータであって、力率λが低くなるに従って低くなる。閾値電圧値Vthは、定格電圧値Vrよりも低く、特定電力値Ptの交流電力が出力されている場合の電圧値Vtよりも低い。
In step S103, the power transmission side controller 14 determines whether or not the output voltage value Vout is higher than a threshold voltage value Vth as a predetermined threshold measurement value.
The threshold voltage value Vth is an allowable voltage value corresponding to the minimum value of the power factor λ assumed when the power transmitter 13 and the power receiver 23 are positioned, for example. The allowable voltage value is an upper limit value of the output voltage value Vout at which the DC / AC converter 12b can normally operate or a value lower than the upper limit value by a predetermined margin. Specifically, the allowable voltage value is the upper limit value of the output voltage value Vout at which the temperature of the voltage source 12 (specifically, each switching element Q1, Q2) does not exceed the rated temperature, or a predetermined margin with respect to the upper limit value. It is a low value. The allowable voltage value is a parameter that depends on the power factor λ, and decreases as the power factor λ decreases. The threshold voltage value Vth is lower than the rated voltage value Vr and lower than the voltage value Vt when the AC power having the specific power value Pt is output.

位置決め時とは、例えば特定電力値Ptの交流電力の出力を開始する前段階であって、電圧源12から特定電力値Ptよりも小さい電力値の交流電力を出力させた状態で、受電器23にて受電された交流電力に基づいて送電器13と受電器23との相対位置を決める段階である。   The time of positioning is, for example, a stage before starting output of AC power having a specific power value Pt, and in a state where AC power having a power value smaller than the specific power value Pt is output from the voltage source 12, the power receiver 23. In this step, the relative position between the power transmitter 13 and the power receiver 23 is determined based on the AC power received at.

送電側コントローラ14は、出力電圧値Voutが閾値電圧値Vthよりも高い場合には、ステップS104にて力率λが予め定められた閾値力率λthよりも低いか否かを判定する。閾値力率λthは、特定電力値Ptの交流電力が出力される場合に許容される力率λの最小値である。閾値力率λthは、送電器13と受電器23との位置決め時に想定される力率λの最小値よりも高い。   When the output voltage value Vout is higher than the threshold voltage value Vth, the power transmission side controller 14 determines whether or not the power factor λ is lower than the predetermined threshold power factor λth in step S104. The threshold power factor λth is the minimum value of the power factor λ that is allowed when AC power having the specific power value Pt is output. The threshold power factor λth is higher than the minimum value of the power factor λ assumed when the power transmitter 13 and the power receiver 23 are positioned.

送電側コントローラ14は、力率λが閾値力率λthよりも低い場合には、ステップS105に進み、交流電力の出力を停止させる出力停止処理を実行して、本停止制御処理を終了する。詳細には、送電側コントローラ14は、AC/DC変換器12aのドライバ回路12abに対して停止指示信号を送信するとともに、DC/AC変換器12bのドライバ回路12baに対して停止モードの指示信号を送信する。すなわち、送電側コントローラ14は、出力電圧値Voutが閾値電圧値Vthよりも高く、且つ、力率λが閾値力率λthよりも低い場合(ステップS103:YES、ステップS104:YES)に、交流電力の出力を停止させる。また、送電側コントローラ14は、出力電圧値Voutが定格電圧値Vr以上である場合には、力率λに関わらず、交流電力の出力を停止させる。   When the power factor λ is lower than the threshold power factor λth, the power transmission side controller 14 proceeds to step S105, executes an output stop process for stopping the output of the AC power, and ends the stop control process. Specifically, the power transmission-side controller 14 transmits a stop instruction signal to the driver circuit 12ab of the AC / DC converter 12a, and sends a stop mode instruction signal to the driver circuit 12ba of the DC / AC converter 12b. Send. That is, when the output voltage value Vout is higher than the threshold voltage value Vth and the power factor λ is lower than the threshold power factor λth (step S103: YES, step S104: YES), the power transmission-side controller 14 The output of is stopped. Further, when the output voltage value Vout is equal to or higher than the rated voltage value Vr, the power transmission side controller 14 stops the output of AC power regardless of the power factor λ.

一方、送電側コントローラ14は、出力電圧値Voutが閾値電圧値Vth以下の場合(ステップS103:NO)、又は、出力電圧値Voutが閾値電圧値Vthよりも高い場合であっても力率λが閾値力率λth以上である場合(ステップS103:YES、ステップS104:NO)には、ステップS106に進む。送電側コントローラ14は、ステップS106にて、電力値を変更することなく交流電力の出力を継続する出力継続処理を実行して、本停止制御処理を終了する。   On the other hand, the power transmission side controller 14 has the power factor λ even when the output voltage value Vout is equal to or lower than the threshold voltage value Vth (step S103: NO), or when the output voltage value Vout is higher than the threshold voltage value Vth. If it is equal to or greater than the threshold power factor λth (step S103: YES, step S104: NO), the process proceeds to step S106. In step S106, the power transmission side controller 14 performs the output continuation process which continues the output of AC power without changing the power value, and ends the stop control process.

次に本実施形態の作用について図3を用いて説明する。
図3の1点鎖線で示すように、(A)出力電圧値Voutが定格電圧値Vr以上である、又は、(B)力率λが閾値力率λthよりも低く、且つ、出力電圧値Voutが閾値電圧値Vthよりも高い領域が、交流電力の出力が停止する停止領域A1である。一方、出力電圧値Voutが定格電圧値Vr未満であって力率λが閾値力率λth以上、又は、出力電圧値Voutが閾値電圧値Vth以下である場合には、電力値が変更されることなく交流電力の出力が継続される。
Next, the effect | action of this embodiment is demonstrated using FIG.
As indicated by the one-dot chain line in FIG. 3, (A) the output voltage value Vout is equal to or higher than the rated voltage value Vr, or (B) the power factor λ is lower than the threshold power factor λth and the output voltage value Vout. The region where is higher than the threshold voltage value Vth is a stop region A1 where the output of AC power stops. On the other hand, when the output voltage value Vout is less than the rated voltage value Vr and the power factor λ is greater than or equal to the threshold power factor λth or the output voltage value Vout is less than or equal to the threshold voltage value Vth, the power value is changed. AC power output continues.

以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
(1)直流電力を交流電力に変換するDC/AC変換器12bを有する電圧源12と、交流電力が入力される送電器13(1次側コイル13a)とを備えている送電機器11は、DC/AC変換器12bの出力電圧値Voutと力率λとに基づいて、交流電力の出力を停止させる送電側コントローラ14を備えている。詳細には、送電機器11は、出力電圧値Voutを測定する出力電圧値測定部31と、力率λを検出する力率検出部32とを備えている。そして、送電側コントローラ14は、出力電圧値測定部31によって測定された出力電圧値Voutが閾値電圧値Vthよりも高く、且つ、力率検出部32によって検出された力率λが閾値力率λthよりも低い場合に、交流電力の出力を停止させる。これにより、出力電圧値Voutが正常値であっても力率λが低いことに起因して発生し得るDC/AC変換器12bの過度な電力損失を抑制できる。
According to the embodiment described above in detail, the following effects are obtained.
(1) A power transmission device 11 including a voltage source 12 having a DC / AC converter 12b that converts DC power into AC power, and a power transmitter 13 (primary coil 13a) to which AC power is input. Based on the output voltage value Vout and the power factor λ of the DC / AC converter 12b, the power transmission side controller 14 for stopping the output of the AC power is provided. Specifically, the power transmission device 11 includes an output voltage value measurement unit 31 that measures the output voltage value Vout and a power factor detection unit 32 that detects the power factor λ. Then, the power transmission side controller 14 determines that the output voltage value Vout measured by the output voltage value measuring unit 31 is higher than the threshold voltage value Vth, and the power factor λ detected by the power factor detecting unit 32 is the threshold power factor λth. If it is lower than that, the output of AC power is stopped. Thereby, even if the output voltage value Vout is a normal value, an excessive power loss of the DC / AC converter 12b that can occur due to the low power factor λ can be suppressed.

ここで、DC/AC変換器12bの出力電流値Ioutや出力電力値Poutに基づいて、交流電力の出力停止を行うことも考えられる。しかしながら、上記のような出力電流値Ioutや出力電力値Poutは、電源負荷インピーダンスZin(送電器13の入力インピーダンス)に依存する。当該電源負荷インピーダンスZinは、送電器13及び受電器23の相対位置や負荷22のインピーダンス等によって変動する。このため、出力電流値Iout及び出力電力値Poutは、上記相対位置の変動や負荷22のインピーダンスの変動等によって変動するため、出力電流値Iout又は出力電力値Poutに基づいて、交流電力の出力停止を行おうとすると、閾値電流値や閾値電力値の設定が煩雑となる不都合が生じ得る。また、上記相対位置の変動等によって、誤った交流電力の出力停止が行われる不都合が生じ得る。   Here, it is also conceivable to stop the output of the AC power based on the output current value Iout and the output power value Pout of the DC / AC converter 12b. However, the output current value Iout and the output power value Pout as described above depend on the power load impedance Zin (input impedance of the power transmitter 13). The power load impedance Zin varies depending on the relative position of the power transmitter 13 and the power receiver 23, the impedance of the load 22, and the like. For this reason, since the output current value Iout and the output power value Pout change due to the change in the relative position, the change in the impedance of the load 22, and the like, the output stop of the AC power is stopped based on the output current value Iout or the output power value Pout. If it is going to perform, the problem that the setting of a threshold current value and a threshold power value becomes complicated may arise. In addition, an inconvenience that erroneous output of AC power is stopped may occur due to the change in the relative position.

これに対して、本実施形態によれば、電源負荷インピーダンスZinの変動に関わらず一定値となる出力電圧値Voutが、交流電力の出力停止を判断するパラメータとして採用されている。これにより、上記のような各不都合を回避できる。よって、DC/AC変換器12bの異常を、より好適に抑制できる。   On the other hand, according to the present embodiment, the output voltage value Vout that is a constant value regardless of the fluctuation of the power load impedance Zin is adopted as a parameter for determining the output stop of the AC power. Thereby, each inconvenience as described above can be avoided. Therefore, the abnormality of the DC / AC converter 12b can be suppressed more suitably.

(2)送電側コントローラ14は、力率λが閾値力率λthよりも低い場合であっても、出力電圧値Voutが閾値電圧値Vth以下である場合には、電力値を変更することなく交流電力の出力を継続する。力率λが閾値力率λthよりも低い場合であっても出力電圧値Voutが閾値電圧値Vth以下である場合には、DC/AC変換器12bの電力損失は比較的小さい。この点、本構成によれば、上記のような場合には、電力値が変更されることなく交流電力の出力が継続される。これにより、DC/AC変換器12bの電力損失が比較的小さい(正常値である)状況であるにも関わらず、交流電力の出力停止が行われることを回避できる。なお、DC/AC変換器12bの電力損失が比較的小さい状況とは、DC/AC変換器12bが正常に動作する状況とも言える。   (2) Even if the power factor λ is lower than the threshold power factor λth, the power transmission side controller 14 does not change the power value if the output voltage value Vout is equal to or lower than the threshold voltage value Vth. Continue power output. Even when the power factor λ is lower than the threshold power factor λth, if the output voltage value Vout is equal to or lower than the threshold voltage value Vth, the power loss of the DC / AC converter 12b is relatively small. In this regard, according to the present configuration, in the above case, the output of AC power is continued without changing the power value. Thereby, it is possible to prevent the AC power output from being stopped even though the power loss of the DC / AC converter 12b is relatively small (normal value). The situation where the power loss of the DC / AC converter 12b is relatively small can be said to be a situation where the DC / AC converter 12b operates normally.

また、本構成によれば、力率λの過渡現象に好適に対応できる。当該効果について図4を用いて詳述する。図4は、送電側コントローラ14によって特定電力値Ptの交流電力の出力が指示されてからの出力電圧値Voutと力率λとの変化の様子を模式的に示すグラフである。なお、図4においては、各タイミングt1〜t5における力率λ及び出力電圧値Voutをプロットして示す。また、以下の説明及び図4においては、説明及び図示を簡単にするために、出力電圧値Voutの立ち上がり特性と、出力電流値Ioutの立ち上がり特性とは同一であると仮定する。   Further, according to this configuration, it is possible to cope with a transient phenomenon of the power factor λ. The effect will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 is a graph schematically showing how the output voltage value Vout and the power factor λ change after the power transmission side controller 14 instructs the output of the AC power having the specific power value Pt. In FIG. 4, the power factor λ and the output voltage value Vout at each timing t1 to t5 are plotted. In the following description and FIG. 4, for the sake of simplicity of description and illustration, it is assumed that the rising characteristic of the output voltage value Vout and the rising characteristic of the output current value Iout are the same.

図4に示すように、送電側コントローラ14から各ドライバ回路12ab,12baに対して特定電力値Ptの交流電力の出力指示が行われると、時間経過(t1→t2→…→t5)に伴って、出力電圧値Voutが徐々に高くなる。   As shown in FIG. 4, when an instruction to output AC power having a specific power value Pt is issued from the power transmission side controller 14 to each of the driver circuits 12ab and 12ba, the time elapses (t1 → t2 →... → t5). The output voltage value Vout gradually increases.

ここで、既に説明した通り、送電機器11のインピーダンス変換器30は、電圧源12から特定電力値Ptの交流電力が出力される場合に、力率λが「1」に近づくように構成されている。このため、力率λは、出力電圧値Vout(出力電力値Pout)が低い段階、すなわち送電側コントローラ14からの出力指示タイミングから十分な時間が経過していない段階では低く、出力電圧値Vout(出力電力値Pout)が高くなるに従って高くなる。よって、仮に力率λが閾値力率λthよりも低い場合には、出力電圧値Voutに関わらず交流電力の出力が停止される構成とすると、出力電圧値Voutが特定電力値Ptに対応した電圧値Vtに到達する前に、交流電力の出力が停止してしまうという不都合が生じる。   Here, as already described, the impedance converter 30 of the power transmission device 11 is configured such that the power factor λ approaches “1” when the AC power having the specific power value Pt is output from the voltage source 12. Yes. For this reason, the power factor λ is low when the output voltage value Vout (output power value Pout) is low, that is, when a sufficient time has not elapsed from the output instruction timing from the power transmission side controller 14, and the output voltage value Vout ( The output power value Pout) increases as the value increases. Therefore, if the power factor λ is lower than the threshold power factor λth, the output voltage value Vout corresponds to the specific power value Pt when the output of the AC power is stopped regardless of the output voltage value Vout. Before reaching the value Vt, there arises a disadvantage that the output of the AC power is stopped.

これに対して、本実施形態では、力率λが閾値力率λthよりも低い場合であっても、出力電圧値Voutが閾値電圧値Vth以下であれば、電力値が変更されることなく交流電力の出力が継続される。これにより、上記不都合を回避できる。   On the other hand, in this embodiment, even if the power factor λ is lower than the threshold power factor λth, if the output voltage value Vout is equal to or lower than the threshold voltage value Vth, the AC value is not changed. The power output continues. Thereby, the inconvenience can be avoided.

(3)送電側コントローラ14は、力率λが閾値力率λth以上である場合には、出力電圧値Voutが定格電圧値Vr未満であることを条件として、交流電力の出力を継続する。これにより、電源負荷に対して効率的に電力を入力させることができる。   (3) When the power factor λ is equal to or greater than the threshold power factor λth, the power transmission side controller 14 continues to output AC power on condition that the output voltage value Vout is less than the rated voltage value Vr. Thereby, electric power can be efficiently input with respect to a power supply load.

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態のステップS103の処理では、出力電圧値Voutを用いたが、これに限られない。例えば、図5に示すように、送電機器11は、出力電圧値測定部31に代えて、DC/AC変換器12bの入力電圧値Vinを測定する入力電圧値測定部41を備えていてもよい。入力電圧値測定部41は、測定された入力電圧値Vinを送電側コントローラ14に送信する。送電側コントローラ14は、ステップS103では、入力電圧値測定部41によって測定された入力電圧値Vinが予め定められた閾値電圧値Vthよりも高いか否かを判定する。この場合であっても、上述した(1)等の効果を奏する。また、本別例においては、入力電圧値測定部41は、直流電圧を測定するものであるため、交流電圧を測定する出力電圧値測定部31よりも、比較的簡素な構成となり得る。これにより、構成の簡素化を図ることができる。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the process of step S103 of the embodiment, the output voltage value Vout is used, but is not limited thereto. For example, as illustrated in FIG. 5, the power transmission device 11 may include an input voltage value measurement unit 41 that measures the input voltage value Vin of the DC / AC converter 12 b instead of the output voltage value measurement unit 31. . The input voltage value measurement unit 41 transmits the measured input voltage value Vin to the power transmission side controller 14. In step S103, the power transmission side controller 14 determines whether or not the input voltage value Vin measured by the input voltage value measuring unit 41 is higher than a predetermined threshold voltage value Vth. Even in this case, the above-described effects (1) and the like are exhibited. Moreover, in this example, since the input voltage value measurement part 41 measures DC voltage, it can become a comparatively simple structure rather than the output voltage value measurement part 31 which measures AC voltage. Thereby, simplification of a structure can be achieved.

要は、送電機器11は、DC/AC変換器12bの入力電圧値Vin又は出力電圧値Voutを測定する測定部を備え、送電側コントローラ14は、その測定部によって測定された測定値と閾値測定値との比較を行えばよい。   In short, the power transmission device 11 includes a measurement unit that measures the input voltage value Vin or the output voltage value Vout of the DC / AC converter 12b, and the power transmission controller 14 measures the measurement value and the threshold value measured by the measurement unit. What is necessary is just to compare with a value.

○ 実施形態のステップS104の処理では、力率λを用いたが、これに限られない。例えば、力率λに代えて、入力電流値Iinと出力電流値Ioutとの電流差を用いてもよい。この場合、送電機器11は、力率検出部32に代えて(又は加えて)、上記電流差を検出する電流差検出部を備えているとよい。そして、送電側コントローラ14は、ステップS104では、電流差検出部によって検出された上記電流差が予め定められた閾値電流差よりも大きいか否かを判定する。送電側コントローラ14は、上記電流差が閾値電流差よりも大きい場合にはステップS105にて出力停止処理を実行する一方、上記電流差が閾値電流差以下である場合にはステップS106にて出力継続処理を実行する。   In the process of step S104 of the embodiment, the power factor λ is used, but is not limited thereto. For example, a current difference between the input current value Iin and the output current value Iout may be used instead of the power factor λ. In this case, the power transmission device 11 may include a current difference detection unit that detects the current difference instead of (or in addition to) the power factor detection unit 32. In step S104, the power transmission side controller 14 determines whether the current difference detected by the current difference detection unit is larger than a predetermined threshold current difference. When the current difference is larger than the threshold current difference, the power transmission side controller 14 executes the output stop process in step S105, while when the current difference is equal to or smaller than the threshold current difference, the output continues in step S106. Execute the process.

また、送電機器11は、力率検出部32に代えて、DC/AC変換器12bの出力電圧と出力電流との位相差自体を検出する位相差検出部を備えていてもよい。この場合、ステップS104では、送電側コントローラ14は、上記位相差が予め定められた閾値位相差(例えば閾値力率λthに対応する位相差)よりも大きいか否かを判定してもよい。   In addition, the power transmission device 11 may include a phase difference detection unit that detects the phase difference itself between the output voltage and the output current of the DC / AC converter 12b instead of the power factor detection unit 32. In this case, in step S104, the power transmission side controller 14 may determine whether or not the phase difference is larger than a predetermined threshold phase difference (for example, a phase difference corresponding to the threshold power factor λth).

要は、ステップS104の判定処理では、DC/AC変換器12bの出力電圧と出力電流との位相差に関する物理量、詳細には相対的に上記位相差に対して変動し易く(変動量が大きく)、且つ、その他のパラメータ(例えば出力電力値Pout等)には変動しにくい(変動量が小さい)パラメータを用いるとよい。   In short, in the determination process in step S104, the physical quantity relating to the phase difference between the output voltage and the output current of the DC / AC converter 12b, more specifically, the phase difference is relatively easy to fluctuate (the fluctuation amount is large). In addition, other parameters (for example, the output power value Pout) may be parameters that are less likely to vary (small variation).

○ 送電側コントローラ14は、ステップS105の出力停止処理に代えて、交流電力の電力値を小さくする処理を実行してもよい。詳細には、例えば送電側コントローラ14は、現状の出力電力値Poutよりも小さい電力値が設定された電力値情報を含む出力指示信号をAC/DC変換器12aのドライバ回路12abに送信するとよい。この場合であっても、DC/AC変換器12bの電力損失の軽減を図ることができる。   O The power transmission side controller 14 may perform the process which makes the electric power value of alternating current power small instead of the output stop process of step S105. Specifically, for example, the power transmission controller 14 may transmit an output instruction signal including power value information in which a power value smaller than the current output power value Pout is set to the driver circuit 12ab of the AC / DC converter 12a. Even in this case, the power loss of the DC / AC converter 12b can be reduced.

○ 実施形態では、力率λが閾値力率λth以上である場合には、出力電圧値Voutが定格電圧値Vr未満であれば、電力値が変更されることなく交流電力の出力が継続されていたが、これに限られない。例えば、図6に示すように、ステップS103の判定処理にて用いる閾値電圧値Vthを第1閾値電圧値Vth1(第1閾値測定値)とする。そして、送電側コントローラ14は、ステップS104を否定判定した場合には、ステップS201にて、出力電圧値Voutが第2閾値電圧値Vth2(第2閾値測定値)よりも高いか否かを判定する。当該第2閾値電圧値Vth2は、第1閾値電圧値Vth1よりも高く設定されている。例えば、第1閾値電圧値Vth1は、力率λが「0」の場合の許容電圧値に設定されている一方、第2閾値電圧値Vth2は、力率λが閾値力率λthである場合の許容電圧値に設定されている。送電側コントローラ14は、出力電圧値Voutが第2閾値電圧値Vth2よりも高い場合にはステップS105に進む一方、出力電圧値Voutが第2閾値電圧値Vth2以下である場合にはステップS106に進む。   In the embodiment, when the power factor λ is equal to or greater than the threshold power factor λth, if the output voltage value Vout is less than the rated voltage value Vr, the output of AC power is continued without changing the power value. However, it is not limited to this. For example, as shown in FIG. 6, the threshold voltage value Vth used in the determination process in step S103 is set as a first threshold voltage value Vth1 (first threshold measurement value). If the power transmission side controller 14 makes a negative determination in step S104, it determines in step S201 whether or not the output voltage value Vout is higher than the second threshold voltage value Vth2 (second threshold measurement value). . The second threshold voltage value Vth2 is set higher than the first threshold voltage value Vth1. For example, the first threshold voltage value Vth1 is set to an allowable voltage value when the power factor λ is “0”, while the second threshold voltage value Vth2 is set when the power factor λ is the threshold power factor λth. The allowable voltage value is set. The power transmission side controller 14 proceeds to step S105 when the output voltage value Vout is higher than the second threshold voltage value Vth2, while proceeds to step S106 when the output voltage value Vout is equal to or less than the second threshold voltage value Vth2. .

かかる構成によれば、図7に示すように、本別例の停止領域A2は、実施形態の停止領域A1よりも広がっている。詳細には、力率λが閾値力率λth以上であって、出力電圧値Voutが第2閾値電圧値Vth2よりも高い場合には、交流電力の出力が停止する。これにより、DC/AC変換器12bの異常を、より好適に抑制できる。   According to such a configuration, as shown in FIG. 7, the stop area A2 of this different example is wider than the stop area A1 of the embodiment. Specifically, when the power factor λ is equal to or greater than the threshold power factor λth and the output voltage value Vout is higher than the second threshold voltage value Vth2, the output of AC power is stopped. Thereby, abnormality of DC / AC converter 12b can be controlled more suitably.

特に、第2閾値電圧値Vth2は、第1閾値電圧値Vth1よりも高く設定されているため、出力電圧値Voutが第1閾値電圧値Vth1よりも高い場合には力率λに関わらず交流電力の出力を停止させる構成と比較して、第1交流電力の出力が継続され易い。よって、不要な交流電力の出力停止を、より好適に抑制できる。   In particular, since the second threshold voltage value Vth2 is set higher than the first threshold voltage value Vth1, when the output voltage value Vout is higher than the first threshold voltage value Vth1, the AC power is used regardless of the power factor λ. Compared with the configuration in which the output of the first AC power is stopped, the output of the first AC power is easily continued. Therefore, it is possible to more appropriately suppress unnecessary output stop of AC power.

なお、本別例においては、送電側コントローラ14は、ステップS102を否定判定した後、先にステップS104の処理を実行し、ステップS104を肯定判定する場合には、ステップS103の処理を実行する一方、ステップS104を否定判定する場合には、ステップS201の処理を実行してもよい。また、本別例においては、ステップS102の処理を省略してもよい。   In this alternative example, the power transmission side controller 14 first executes the process of step S104 after making a negative determination in step S102. If the determination in step S104 is affirmative, the power transmission side controller 14 executes the process of step S103. If the determination in step S104 is negative, the process in step S201 may be executed. In this example, the process of step S102 may be omitted.

○ (2)の効果の説明にて、出力電圧値Voutの立ち上がり特性と、出力電流値Ioutの立ち上がり特性とは同一であると仮定したが、実際には、出力電圧値Voutの立ち上がり時間の方が、出力電流値Ioutの立ち上がり時間よりも短い。出力電圧値Voutの立ち上がり時間とは、所望の電力値の交流電力の出力指示があってから出力電圧値Voutが上記所望の電力値に対応した電圧値となるまでの時間である。出力電流値Ioutの立ち上がり時間とは、上記所望の電力値の交流電力の出力指示があってから出力電流値Ioutが上記所望の電力値に対応した電流値となるまでの時間である。   In the description of the effect of (2), it is assumed that the rising characteristic of the output voltage value Vout and the rising characteristic of the output current value Iout are the same, but actually the rising time of the output voltage value Vout Is shorter than the rise time of the output current value Iout. The rise time of the output voltage value Vout is a time from when an output instruction of AC power having a desired power value is given until the output voltage value Vout becomes a voltage value corresponding to the desired power value. The rise time of the output current value Iout is the time from when the AC power output instruction of the desired power value is given until the output current value Iout becomes a current value corresponding to the desired power value.

この点に着目して、閾値電圧値Vth及び閾値力率λthは、出力電圧値Voutの立ち上がり時間と、出力電流値Ioutの立ち上がり時間とのずれを考慮して設定されていてもよい。例えば、閾値電圧値Vthは、交流電力の出力指示に基づいて上昇する力率λが閾値力率λthとなるタイミングの出力電圧値Vout以上に設定されてもよい。これにより、電圧源12から所望の電力値(例えば特定電力値Pt)の交流電力が出力される場合に、力率λが閾値力率λth以上となる前のタイミングで、出力電圧値Voutが閾値電圧値Vthよりも高くなることを回避できる。また、送電側コントローラ14は、交流電力の出力指示があってから待機期間が経過した後に、力率λと閾値力率λthとの比較を行う構成でもよい。この場合、待機期間は、交流電力の出力指示があってから、力率λが閾値力率λthとなるまでの期間であるとよい。なお、「交流電力の出力指示」とは、電圧源12(AC/DC変換器12a及びDC/AC変換器12b)の動作開始とも言える。   Focusing on this point, the threshold voltage value Vth and the threshold power factor λth may be set in consideration of the difference between the rise time of the output voltage value Vout and the rise time of the output current value Iout. For example, the threshold voltage value Vth may be set to be equal to or higher than the output voltage value Vout at a timing at which the power factor λ that rises based on the AC power output instruction becomes the threshold power factor λth. Thereby, when the AC power having a desired power value (for example, the specific power value Pt) is output from the voltage source 12, the output voltage value Vout is the threshold value at a timing before the power factor λ becomes equal to or higher than the threshold power factor λth. It can avoid becoming higher than voltage value Vth. Further, the power transmission side controller 14 may be configured to compare the power factor λ and the threshold power factor λth after the standby period has elapsed since the AC power output instruction was issued. In this case, the standby period may be a period from when the AC power output instruction is given until the power factor λ becomes the threshold power factor λth. The “alternating power output instruction” can also be said to be the operation start of the voltage source 12 (AC / DC converter 12a and DC / AC converter 12b).

○ 出力電圧値測定部31や力率検出部32は、送電側コントローラ14に搭載されていてもよい。
○ 外部電力として所定の電力値の直流電力が入力されてもよい。この場合、AC/DC変換器12aを省略してもよいし、AC/DC変換器12aに代えてDC/DCコンバータを設けてもよい。本別例においては、DC/DCコンバータが変換部に対応する。
The output voltage value measurement unit 31 and the power factor detection unit 32 may be mounted on the power transmission side controller 14.
○ DC power having a predetermined power value may be input as external power. In this case, the AC / DC converter 12a may be omitted, or a DC / DC converter may be provided instead of the AC / DC converter 12a. In this example, the DC / DC converter corresponds to the conversion unit.

○ インピーダンス変換器30を複数設けてもよい。また、インピーダンス変換器30を省略してもよい。
○ DC/AC変換器12bの具体的な構成は任意であり、例えばスイッチング素子を1つ有するE級増幅器であってもよいし、4つのスイッチング素子を有するブリッジ回路であってもよい。
A plurality of impedance converters 30 may be provided. Further, the impedance converter 30 may be omitted.
The specific configuration of the DC / AC converter 12b is arbitrary, and may be, for example, a class E amplifier having one switching element or a bridge circuit having four switching elements.

○ AC/DC変換器12aの具体的な構成は任意であり、直流電力の電力値を可変にできない構成であってもよい。また、AC/DC変換器12aは、例えば昇圧型又は昇降圧型であってもよい。   The specific configuration of the AC / DC converter 12a is arbitrary, and may be a configuration in which the power value of DC power cannot be made variable. Further, the AC / DC converter 12a may be, for example, a step-up type or a step-up / step-down type.

○ 各スイッチング素子Q1,Q2はパワー型のMOSFETであったが、これに限られず、IGBT等他のスイッチング素子を用いてもよい。また、ボディダイオードD1,D2に代えて、スイッチング素子Q1,Q2に並列に接続される2つのダイオードを別途設けてもよい。   Each switching element Q1, Q2 is a power MOSFET, but is not limited thereto, and other switching elements such as IGBTs may be used. Further, instead of the body diodes D1 and D2, two diodes connected in parallel to the switching elements Q1 and Q2 may be separately provided.

○ 各スイッチング素子Q1,Q2のON/OFFの切り替わりの間に、各スイッチング素子Q1,Q2の双方がOFF状態となるデッドタイムが設けられていてもよい。
○ 交流電力の出力を停止させる具体的な構成は任意であり、例えばAC/DC変換器12aの前段又は後段の電力伝送経路上にコンタクタを設け、送電側コントローラ14が当該コンタクタをON状態からOFF状態に切り替える構成でもよい。
A dead time during which both the switching elements Q1 and Q2 are turned off may be provided between ON / OFF switching of the switching elements Q1 and Q2.
○ The specific configuration for stopping the output of AC power is arbitrary. For example, a contactor is provided on the power transmission path before or after the AC / DC converter 12a, and the power transmission side controller 14 turns the contactor off from the ON state. It may be configured to switch to a state.

○ 停止制御処理の実行主体は、送電側コントローラ14に限られず任意であり、例えば受電側コントローラ24であってもよい。この場合、送電側コントローラ14は、上記停止制御処理に必要な情報を適宜受電側コントローラ24に送信するとよい。また、受電側コントローラ24は、必要に応じて送電側コントローラ14に対して各種指示を行い、送電側コントローラ14は、上記各種指示に従って、DC/AC変換器12bやAC/DC変換器12a等の制御を行うとよい。   The execution subject of the stop control process is not limited to the power transmission side controller 14 and may be arbitrary, for example, the power reception side controller 24. In this case, the power transmission side controller 14 may appropriately transmit information necessary for the stop control process to the power reception side controller 24. Moreover, the power receiving side controller 24 gives various instructions with respect to the power transmission side controller 14 as needed, and the power transmission side controller 14 performs DC / AC converter 12b, AC / DC converter 12a, etc. according to the said various instructions. Control is good.

○ 送電器13の共振周波数と受電器23の共振周波数とは同一に設定されていたが、これに限られず、電力伝送が可能な範囲内で両者を異ならせてもよい。
○ 送電器13と受電器23とは同一の構成であったが、これに限られず、異なる構成であってもよい。
The resonance frequency of the power transmitter 13 and the resonance frequency of the power receiver 23 are set to be the same. However, the present invention is not limited to this, and they may be different within a range where power transmission is possible.
The power transmitter 13 and the power receiver 23 have the same configuration, but are not limited to this, and may have different configurations.

○ 各コンデンサ13b,23bを省略してもよい。この場合、各コイル13a,23aの寄生容量を用いて磁場共鳴させる。
○ 受電機器21の搭載対象は任意であり、例えばロボットや電動車いす等でもよい。
Each capacitor 13b, 23b may be omitted. In this case, magnetic field resonance is performed using the parasitic capacitances of the coils 13a and 23a.
O The power receiving device 21 can be mounted on any object, for example, a robot or an electric wheelchair.

○ 実施形態では、1次側コイル13aと1次側コンデンサ13bとは並列に接続されていたが、これに限られず、両者は直列に接続されていてもよい。同様に、2次側コイル23aと2次側コンデンサ23bとは、直列に接続されていてもよい。   In embodiment, although the primary side coil 13a and the primary side capacitor | condenser 13b were connected in parallel, it is not restricted to this, Both may be connected in series. Similarly, the secondary coil 23a and the secondary capacitor 23b may be connected in series.

○ 実施形態では、非接触の電力伝送を実現させるために磁場共鳴を用いたが、これに限られず、電磁誘導を用いてもよい。
○ 閾値電圧値Vthは、力率λが「0」である場合の許容電圧値に設定されていてもよいし、力率λが閾値力率λthである場合の許容電圧値に設定されていてもよい。要は、閾値電圧値Vth及び閾値力率λthは、電圧源12に異常が発生するのを抑制しつつ、電圧源12からの交流電力の出力が継続され易くなるように、スイッチング素子Q1,Q2の仕様等に基づいて適宜設定されていればよい。
In the embodiment, magnetic field resonance is used in order to realize non-contact power transmission. However, the present invention is not limited to this, and electromagnetic induction may be used.
The threshold voltage value Vth may be set to an allowable voltage value when the power factor λ is “0”, or set to an allowable voltage value when the power factor λ is the threshold power factor λth. Also good. In short, the threshold voltage value Vth and the threshold power factor λth suppress the occurrence of an abnormality in the voltage source 12, and the switching elements Q1, Q2 so that the output of AC power from the voltage source 12 can be easily continued. It may be set as appropriate based on the specifications.

○ 実施形態では、受電器23にて受電された交流電力は車両用バッテリの充電に用いられたが、これに限られず、別の用途に用いられてもよい。
○ 送電器13は、1次側コイル13a及び1次側コンデンサ13bからなる共振回路と、その共振回路と電磁誘導で結合する1次側結合コイルとを有してもよい。同様に、受電器23は、2次側コイル23a及び2次側コンデンサ23bからなる共振回路と、その共振回路と電磁誘導で結合する2次側結合コイルとを有してもよい。
In the embodiment, the AC power received by the power receiver 23 is used for charging the vehicle battery, but is not limited thereto, and may be used for other purposes.
The power transmitter 13 may include a resonance circuit including a primary side coil 13a and a primary side capacitor 13b, and a primary side coupling coil that is coupled to the resonance circuit by electromagnetic induction. Similarly, the power receiver 23 may include a resonance circuit including a secondary coil 23a and a secondary capacitor 23b, and a secondary coupling coil coupled to the resonance circuit by electromagnetic induction.

次に、上記実施形態及び別例から把握できる好適な一例について以下に記載する。
(イ)前記制御部は、前記力率が前記閾値力率以上である場合には、電力値を変更することなく前記電圧源からの前記交流電力の出力を継続する請求項2又は請求項3に記載の送電機器。
Next, a preferable example that can be grasped from the embodiment and another example will be described below.
(B) When the power factor is equal to or greater than the threshold power factor, the control unit continues to output the AC power from the voltage source without changing the power value. The power transmission equipment described in 1.

(ロ)前記電圧源と前記1次側コイルとの間に設けられ、インピーダンス変換を行うインピーダンス変換部を備え、前記インピーダンス変換部は、前記電圧源から予め定められた特定電力値の交流電力が出力される場合に、前記力率が1に近づくように前記1次側コイルの入力インピーダンスをインピーダンス変換する請求項1〜4及び(イ)のうちいずれか一項に記載の送電機器。   (B) An impedance conversion unit that is provided between the voltage source and the primary side coil and performs impedance conversion, and the impedance conversion unit receives AC power having a predetermined specific power value from the voltage source. The power transmission apparatus according to any one of claims 1 to 4 and (A), wherein when the power is output, the input impedance of the primary coil is impedance-converted so that the power factor approaches 1.

(ハ)前記電圧源は、外部電力を直流電力に変換するものであって、当該直流電力の電力値を変更可能な変換部を備えている請求項1〜4及び(イ),(ロ)のうちいずれか一項に記載の送電機器。   (C) The voltage source converts external power into DC power, and includes a conversion unit capable of changing the power value of the DC power. (A), (B) The power transmission apparatus as described in any one of these.

(ニ)前記DC/AC変換部は、互いに直列に接続された第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子を備え、前記第1スイッチング素子及び前記第2スイッチング素子が交互にON/OFFすることにより前記交流電力を出力するものである請求項1〜4及び(イ)〜(ハ)のうちいずれか一項に記載の送電機器。   (D) The DC / AC converter includes a first switching element and a second switching element connected in series with each other, and the first switching element and the second switching element are alternately turned ON / OFF, thereby The power transmission device according to any one of claims 1 to 4 and (A) to (C), which outputs AC power.

10…非接触電力伝送装置、11…送電機器、12…電圧源、12a…AC/DC変換器、12b…DC/AC変換器、13a…1次側コイル、14…送電側コントローラ、21…受電機器、22…負荷、23a…2次側コイル、30…インピーダンス変換器、31…出力電圧値測定部、32…力率検出部、Q1,Q2…DC/AC変換器のスイッチング素子、λ…力率、λth…閾値力率、Vout…出力電圧値、Vth…閾値電圧値。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Non-contact electric power transmission apparatus, 11 ... Power transmission apparatus, 12 ... Voltage source, 12a ... AC / DC converter, 12b ... DC / AC converter, 13a ... Primary side coil, 14 ... Power transmission side controller, 21 ... Power reception Equipment: 22 ... Load, 23a ... Secondary coil, 30 ... Impedance converter, 31 ... Output voltage value measurement unit, 32 ... Power factor detection unit, Q1, Q2 ... Switching element of DC / AC converter, λ ... Power Rate, λth ... threshold power factor, Vout ... output voltage value, Vth ... threshold voltage value.

Claims (5)

直流電力を予め定められた周波数の交流電力に変換するDC/AC変換部を有し、当該交流電力を出力する電圧源と、
前記交流電力が入力される1次側コイルと、
を備え、2次側コイルを有する受電機器の前記2次側コイルに対して非接触で前記交流電力を送電可能な送電機器であって、
前記DC/AC変換部の入力電圧値又は出力電圧値と、力率又は前記DC/AC変換部の入力電流値及び出力電流値の電流差と、に基づいて、前記電圧源からの前記交流電力の出力を停止させる、又は、前記交流電力の電力値を小さくする制御部を備えていることを特徴とする送電機器。
A voltage source having a DC / AC conversion unit for converting DC power into AC power having a predetermined frequency, and outputting the AC power;
A primary coil to which the AC power is input;
A power transmission device capable of transmitting the AC power in a non-contact manner with respect to the secondary side coil of a power receiving device having a secondary side coil,
The AC power from the voltage source based on the input voltage value or the output voltage value of the DC / AC converter and the power factor or the current difference between the input current value and the output current value of the DC / AC converter. A power transmission device comprising a control unit that stops the output of the power supply or reduces the power value of the AC power.
前記入力電圧値又は前記出力電圧値を測定する測定部と、
前記力率を検出する力率検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記測定部によって測定された測定値が予め定められた閾値測定値よりも高く、且つ、前記力率検出部によって検出された前記力率が予め定められた閾値力率よりも低い場合に、前記電圧源からの前記交流電力の出力を停止させる、又は、前記交流電力の電力値を小さくする請求項1に記載の送電機器。
A measurement unit for measuring the input voltage value or the output voltage value;
A power factor detector for detecting the power factor;
With
The control unit is configured such that the measurement value measured by the measurement unit is higher than a predetermined threshold measurement value, and the power factor detected by the power factor detection unit is higher than a predetermined threshold power factor. The power transmission device according to claim 1, wherein when the power is low, the output of the AC power from the voltage source is stopped, or the power value of the AC power is reduced.
前記制御部は、前記力率が前記閾値力率よりも低い場合であっても、前記測定値が前記閾値測定値以下である場合には、電力値を変更することなく前記交流電力の出力を継続する請求項2に記載の送電機器。   Even if the power factor is lower than the threshold power factor, the control unit outputs the AC power without changing the power value when the measured value is equal to or less than the threshold measured value. The power transmission device according to claim 2 which continues. 前記閾値測定値は第1閾値測定値であり、
前記制御部は、前記力率が前記閾値力率以上であり、且つ、前記測定値が予め定められた第2閾値測定値よりも高い場合に、前記電圧源からの前記交流電力の出力を停止させる、又は、前記交流電力の電力値を小さくするものであり、
前記第2閾値測定値は前記第1閾値測定値よりも高く設定されている請求項2又は請求項3に記載の送電機器。
The threshold measurement is a first threshold measurement;
The control unit stops the output of the AC power from the voltage source when the power factor is equal to or higher than the threshold power factor and the measured value is higher than a predetermined second threshold measured value. Or to reduce the power value of the AC power,
The power transmission device according to claim 2 or 3, wherein the second threshold measurement value is set higher than the first threshold measurement value.
直流電力を予め定められた周波数の交流電力に変換するDC/AC変換部を有し、当該交流電力を出力する電圧源と、
前記交流電力が入力される1次側コイルと、
前記1次側コイルに入力される前記交流電力を非接触で受電可能な2次側コイルと、
前記DC/AC変換部の入力電圧値又は出力電圧値と、力率又は前記DC/AC変換部の入力電流値及び出力電流値の電流差と、に基づいて、前記電圧源からの前記交流電力の出力を停止させる、又は、前記交流電力の電力値を小さくする制御部と、
を備えていることを特徴とする非接触電力伝送装置。
A voltage source having a DC / AC conversion unit for converting DC power into AC power having a predetermined frequency, and outputting the AC power;
A primary coil to which the AC power is input;
A secondary coil capable of receiving the AC power input to the primary coil in a contactless manner;
The AC power from the voltage source based on the input voltage value or the output voltage value of the DC / AC converter and the power factor or the current difference between the input current value and the output current value of the DC / AC converter. A control unit for stopping the output of the AC power or reducing the power value of the AC power;
A non-contact power transmission device comprising:
JP2014175432A 2014-08-29 2014-08-29 Transmission apparatus and non-contact power transmission apparatus Pending JP2016052172A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014175432A JP2016052172A (en) 2014-08-29 2014-08-29 Transmission apparatus and non-contact power transmission apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014175432A JP2016052172A (en) 2014-08-29 2014-08-29 Transmission apparatus and non-contact power transmission apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016052172A true JP2016052172A (en) 2016-04-11

Family

ID=55659340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014175432A Pending JP2016052172A (en) 2014-08-29 2014-08-29 Transmission apparatus and non-contact power transmission apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016052172A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020218765A1 (en) * 2019-04-22 2020-10-29 삼성전자주식회사 Electronic device receiving wireless power, and method for performing standby mode thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020218765A1 (en) * 2019-04-22 2020-10-29 삼성전자주식회사 Electronic device receiving wireless power, and method for performing standby mode thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6079878B2 (en) Power feeding device and non-contact power feeding system
US11095160B2 (en) Non-contact power supply device
JP2016010284A (en) Power transmission apparatus and non-contact power transmission device
JP2016063726A (en) Power receiving apparatus and non-contact power transmission device
US10784707B2 (en) Inductive power transfer system
WO2019155820A1 (en) Noncontact power supply apparatus
JP2016092986A (en) Non-contact power transmission device and power reception equipment
JP2015159668A (en) Power transmission equipment and non-contact power transmission device
JP2019176565A (en) Non-contact power supply device
JP2015186377A (en) Power transmission equipment and non-contact power transmission device
JP2016015808A (en) Power reception equipment and non-contact power transmission device
WO2014045873A1 (en) Power receiving device and contactless power transmitting equipment
JP6172014B2 (en) Power transmission equipment and contactless power transmission device
US11245291B2 (en) Non-contact power supply device capable of performing constant voltage output operation
US11121587B2 (en) Non-contact power supply device capable of performing constant voltage output operation
JP2015035944A (en) Non-contact power transmission device, power transmission apparatus and power reception apparatus
JP2015080296A (en) Power reception apparatus and non-contact power transmission device
JP2015186393A (en) Power transmission equipment and non-contact power transmission device
JP2016092959A (en) Power transmission equipment and contactless power transmission device
JP2016052172A (en) Transmission apparatus and non-contact power transmission apparatus
JP2016220316A (en) Non-contact power transmission device and power receiving equipment
WO2014069148A1 (en) Non-contact power transmission device, and power reception apparatus
WO2016006470A1 (en) Power transmission device and non-contact power transmission apparatus
JP5954256B2 (en) Control method
JP2016052171A (en) Transmission apparatus and non-contact power transmission apparatus