JP2017011875A - 非接触給電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】非接触給電装置10では、インバータ11の左右アームの位相差に応じてブリッジ整流回路14の左右アームのスイッチングタイミングを変更している。このような構成にすると、スイッチング素子にスイッチングタイミングで流れる電流の極性を自由に決められるので、全ての入出力電圧条件および全ての負荷条件において、全ての素子がソフトスイッチング条件を満足するようにスイッチングを制御することができる。
【選択図】図6
Description
本発明の第1実施形態に関して、図1〜図6を用いて説明する。第1実施形態の非接触給電装置10は、高周波インバータ11、送電コイル12と、受電コイル13、ブリッジ整流回路14を備え、高周波インバータ11をPWM制御することで電力伝達する。非接触給電装置10は、たとえば電気自動車、およびプラグインハイブリッド自動車などのメインバッテリに充電する場合に適用することができる。
次に、本発明の第2実施形態に関して、図7を用いて説明する。本実施形態では、ブリッジ整流回路14の左右アームのスイッチングタイミングは、独立に制御される点に特徴を有する。
次に、本発明の第3実施形態に関して、図8を用いて説明する。本実施形態は、第2実施形態と類似しており、第2実施形態とは位相差検出部46の構成が異なる。また本実施形態の受電装置15は、第2実施形態とは異なり、第2電圧センサ43を備えていない。
次に、本発明の第4実施形態に関して、図9を用いて説明する。本実施形態は、第3実施形態と類似しており、第3実施形態とは信号の経路が異なる。
次に、本発明の第5実施形態に関して、図10を用いて説明する。本実施形態は、第2実施形態の回路構成と類似しており、整流回路位相差計算部27に換えて制御マップ61を用いる点に特徴を有する。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
14…ブリッジ整流回路 15…受電装置 16…送電装置
19…送電装置の平滑コンデンサ 20…二次電池(負荷)
21…受電装置の平滑コンデンサ 22…電圧センサ(電圧検出部)
23…制御装置 26…フィードバック演算部 27…整流回路位相差計算部
30…直流電源 41…電流センサ(電流検出部) 45…信号比較部
46…位相差検出部 51…第2信号比較部 61…制御マップ
Q1〜Q4…第1スイッチ〜第4スイッチ(インバータのスイッチング素子)
Q5〜Q8…第5スイッチ〜第8スイッチ(ブリッジ整流回路のスイッチング素子)
Claims (6)
- 電力を非接触で送電する送電装置(16)と、前記送電装置から出力される電力を非接触で受電し、受電した電力を負荷(20)に供給する受電装置(15)と、前記受電装置および前記送電装置を制御する制御装置(23)と、を含む非接触給電装置(10)であって、
前記送電装置は、
複数のスイッチング素子(Q1〜Q4)を含んで構成され、高周波電圧を生成するインバータ(11)と、
前記インバータが生成した前記高周波電圧を高周波磁束に変換する送電コイル(12)と、を含み、
前記受電装置は、
前記高周波磁束よって交流電圧が発生する受電コイル(13)と、
複数のスイッチング素子(Q5〜Q8)を含んで構成され、前記受電コイルから供給される交流電圧を直流電圧に変換するブリッジ整流回路(14)と、
前記ブリッジ整流回路の出力側に接続された平滑コンデンサ(21)と、
前記平滑コンデンサの出力側に接続された負荷(20)と、
前記ブリッジ整流回路の出力電圧を検出する電圧検出部(22)と、を含み、
前記制御装置は、
前記インバータと前記ブリッジ整流回路とを構成する前記スイッチング素子をフルデューティで駆動し、前記インバータと前記ブリッジ整流回路との位相差を制御して前記送電装置から前記受電装置に電力を伝達し、
前記インバータの左右アームの位相差に応じて前記ブリッジ整流回路の左右アームのスイッチングタイミングを変更することを特徴とする非接触給電装置。 - 前記ブリッジ整流回路の左右アームのスイッチングタイミングは、独立に制御されることを特徴とする請求項1に記載の非接触給電装置。
- 前記ブリッジ整流回路の出力電流の正負の値を反転した値を検出する電流検出部(41)をさらに含み、
前記制御装置は、前記電流検出部によって検出された検出値と、ゼロ以上の閾値とを比較し、比較結果に基いて前記ブリッジ整流回路の一方のアーム(Q5,Q6)のスイッチングタイミングを決定することを特徴とする請求項2に記載の非接触給電装置。 - 前記制御装置は、前記インバータの対角にある前記スイッチング素子同士がオンして、前記インバータが還流モードから伝達モードに切り替わるタイミングで前記インバータの出力電流がゼロ以下になるように、前記ブリッジ整流回路の他方のアーム(Q7,Q8)のスイッチングタイミングを一方のアームよりも遅らせることを特徴とする請求項2または3に記載の非接触給電装置。
- 前記制御装置は、前記インバータの左右アームの位相差、入力電圧、および入力電流に応じた制御マップ(61)で定まる値を用いて、前記ブリッジ整流回路の左右アームのスイッチングタイミングを変更することを特徴とする請求項1に記載の非接触給電装置。
- 前記ブリッジ整流回路の出力電流の正負の値を反転した値を検出する電流検出部(41)をさらに含み、
前記制御装置は、前記電流検出部によって検出された検出値と、出力電圧制御によって導かれる電流閾値とを比較し、比較結果に基いて前記ブリッジ整流回路の一方のアーム(Q5,Q6)のスイッチングタイミングを決定することを特徴とする請求項5記載の非接触給電装置。
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