JP2017093141A - Non-contact power transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、非接触送電装置に関し、特に、交流系統電源から交流電力の供給を受けて受電装置へ非接触で送電する非接触送電装置に関する。 The present invention relates to a contactless power transmission device, and more particularly to a contactless power transmission device that receives supply of AC power from an AC system power supply and transmits power to a power receiving device in a contactless manner.
送電装置の送電部が受電装置の受電部と磁気的に結合することによって、送電装置から受電装置へ非接触で電力を伝送する電力伝送システムが知られている(たとえば特許文献1〜6参照)。 2. Description of the Related Art A power transmission system that transmits power from a power transmission device to a power reception device in a contactless manner by magnetically coupling a power transmission unit of the power transmission device to the power reception unit of the power reception device is known (see, for example, Patent Documents 1 to 6). .
このような電力伝送システムに用いられる送電装置について、たとえば、特開2014−207794号公報(特許文献1)は、インバータと送電コイル(送電部)との間に、所定周波数以上の周波数成分を抑制するLCフィルタが配設される非接触給電装置(送電装置)を開示している。このようなLCフィルタが設けられることにより、送電コイルから放射される磁界エミッションを低減することができる(特許文献1参照)。 Regarding a power transmission device used in such a power transmission system, for example, Japanese Patent Laying-Open No. 2014-207794 (Patent Document 1) suppresses a frequency component of a predetermined frequency or more between an inverter and a power transmission coil (power transmission unit). A non-contact power feeding device (power transmission device) in which an LC filter is disposed is disclosed. By providing such an LC filter, magnetic field emission radiated from the power transmission coil can be reduced (see Patent Document 1).
上記のような送電装置においては、送電コイルから放射される磁界エミッションの低減のほか、交流系統電源へ伝導される伝導エミッション(交流系統電源から供給される交流電力よりも高周波のコモンモードノイズ)も十分に低減する必要がある。 In the power transmission device as described above, in addition to reducing the magnetic field radiation radiated from the power transmission coil, the conduction emission conducted to the AC system power supply (common mode noise having a higher frequency than the AC power supplied from the AC system power supply) is also provided. It is necessary to reduce it sufficiently.
送電装置においては、インバータ等の電力変換部や送電部を収容する金属製の筐体とアースとの間や、電力ケーブルの交流電力線と接地線との間に、浮遊容量が存在する。この浮遊容量と交流電力線のインダクタンスとによって、アースを含む共振経路が形成されると、共振経路においてコモンモードノイズが増幅され得る。特に、送電装置が、たとえば非接触で受電可能な車両への送電のような大型の電力伝送システムに用いられる場合には、上記の浮遊容量や交流電力線のインダクタンスが大きくなり、交流系統電源に悪影響を与えるコモンモードノイズが共振経路において増幅され得る。その結果、交流系統電源へ伝導される伝導エミッションを十分に低減できない可能性がある。 In a power transmission device, stray capacitance exists between a metal casing that houses a power conversion unit such as an inverter and a power transmission unit, and the ground, or between an AC power line and a ground line of a power cable. When the resonance path including the ground is formed by the stray capacitance and the inductance of the AC power line, common mode noise can be amplified in the resonance path. In particular, when the power transmission device is used in a large power transmission system such as power transmission to a vehicle that can receive power in a non-contact manner, the stray capacitance and the inductance of the AC power line increase, which adversely affects the AC system power supply. Can be amplified in the resonant path. As a result, there is a possibility that the conduction emission conducted to the AC system power supply cannot be sufficiently reduced.
この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、交流系統電源へ伝導される伝導エミッションを低減可能な非接触送電装置を提供することである。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a non-contact power transmission device capable of reducing the conduction emission conducted to the AC power supply.
この発明に従う非接触送電装置は、電力ケーブルと、電力変換部と、送電部と、筐体と、フィルタ部とを備える。電力ケーブルは、交流系統電源に接続される交流電力線と接地線とを含む。電力変換部は、交流電力線に接続され、交流電力線から受ける電力を送電電力に変換するように構成される。送電部は、電力変換部から供給される送電電力を、受電装置の受電部と磁気的に結合することによって受電部へ非接触で送電するように構成される。筐体は、金属製であり、電力変換部及び送電部を収容し、接地線に接続される。フィルタ部は、交流電力線に設けられ、コモンモードノイズを抑制するように構成される。そして、フィルタ部は、交流電力線が交流系統電源に接続される接続部とフィルタ部との間の交流電力線の長さ(D1)が、フィルタ部と電力変換部との間の交流電力線の長さ(D2)よりも短くなるように、交流電力線に設けられる。 A non-contact power transmission device according to the present invention includes a power cable, a power conversion unit, a power transmission unit, a housing, and a filter unit. The power cable includes an AC power line connected to an AC system power supply and a ground line. The power conversion unit is connected to the AC power line and configured to convert the power received from the AC power line into transmission power. The power transmission unit is configured to transmit the transmission power supplied from the power conversion unit to the power reception unit in a non-contact manner by magnetically coupling with the power reception unit of the power reception device. The casing is made of metal, houses the power conversion unit and the power transmission unit, and is connected to the ground line. The filter unit is provided on the AC power line and is configured to suppress common mode noise. In the filter unit, the length (D1) of the AC power line between the connection unit where the AC power line is connected to the AC system power supply and the filter unit is the length of the AC power line between the filter unit and the power conversion unit. It is provided on the AC power line so as to be shorter than (D2).
この非接触送電装置においては、電力変換部及び送電部を収容する金属製の筐体とアースとの間、及び電力ケーブルの交流電力線と接地線との間に生じる浮遊容量に起因して、アースを含む共振経路が形成され得る。すなわち、交流電力線、交流電力線と接地線との間の浮遊容量、金属製の筐体、筐体とアースとの間の浮遊容量、アース、交流系統電源、及び再び上記交流電力線を通じた共振経路が形成され得る。そして、この非接触送電装置においては、交流電力線にフィルタ部が設けられるところ、フィルタ部は、交流電力線が交流系統電源に接続される接続部とフィルタ部との間の交流電力線の長さ(D1)が、フィルタ部と電力変換部との間の交流電力線の長さ(D2)よりも短くなるように、交流電力線に設けられる。これにより、共振経路を形成し得る交流電力線の区間が短くなり、交流電力線と接地線との間の浮遊容量を通じて流れるノイズ電流が低減する。したがって、この非接触送電装置によれば、共振現象により増大し得るノイズ電流を効果的に低減させることができる。その結果、交流系統電源へ伝導される伝導エミッションを低減させることができる。 In this non-contact power transmission device, grounding occurs due to stray capacitance generated between the metal housing that houses the power conversion unit and the power transmission unit and the ground, and between the AC power line and the grounding line of the power cable. A resonant path including can be formed. That is, the AC power line, the stray capacitance between the AC power line and the ground line, the metal casing, the stray capacitance between the casing and the ground, the ground, the AC system power supply, and the resonance path through the AC power line again. Can be formed. And in this non-contact power transmission device, when the filter part is provided in the AC power line, the filter part is the length (D1) of the AC power line between the connection part where the AC power line is connected to the AC system power supply and the filter part. ) Is provided on the AC power line so as to be shorter than the length (D2) of the AC power line between the filter unit and the power conversion unit. Thereby, the section of the AC power line that can form the resonance path is shortened, and the noise current flowing through the stray capacitance between the AC power line and the ground line is reduced. Therefore, according to this non-contact power transmission device, it is possible to effectively reduce the noise current that can increase due to the resonance phenomenon. As a result, the conduction emission conducted to the AC system power supply can be reduced.
好ましくは、非接触送電装置は、遮断器と、もう一つの筐体とをさらに備える。遮断器は、交流電力線に設けられる。もう一つの筐体は、遮断器を収容する。そして、フィルタ部は、もう一つの筐体の内部に収容される。 Preferably, the non-contact power transmission device further includes a circuit breaker and another housing. The circuit breaker is provided on the AC power line. Another housing houses the circuit breaker. And a filter part is accommodated in the inside of another housing | casing.
このような構成とすることにより、フィルタ部の設置スペースを遮断器の筐体の外部に別途設ける場合に比べて、フィルタ部の設置に伴なう非接触送電装置の体格増加を抑制することができる。 By adopting such a configuration, it is possible to suppress an increase in the physique of the non-contact power transmission device due to the installation of the filter unit, compared to a case where the installation space for the filter unit is separately provided outside the circuit breaker housing. it can.
この発明によれば、交流系統電源へ伝導される伝導エミッションを十分に低減可能な非接触送電装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a non-contact power transmission device that can sufficiently reduce the conduction emission conducted to the AC power supply.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1に従う非接触送電装置が適用される電力伝送システムの全体構成図である。図1を参照して、この電力伝送システムは、送電装置100と、受電装置200とを備える。受電装置200は、たとえば、送電装置100から供給され蓄えられた電力を用いて走行可能な車両に搭載され得る。すなわち、送電装置100は、携帯機器等の小型の機器へ電力を供給するような小型の装置ではなく、車両等に搭載される受電装置200へ大電力を供給可能な大型の装置であり、たとえば数kWの電力を受電装置200へ非接触で送電することができる。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a power transmission system to which a non-contact power transmission apparatus according to Embodiment 1 of the present invention is applied. With reference to FIG. 1, the power transmission system includes a
送電装置100は、電力ケーブル102と、フィルタ部108と、電力変換部118と、送電部124と、筐体130とを含む。
The
電力ケーブル102は、交流電力線104と、接地線106とを含む。交流電力線104は、交流系統電源300(たとえばAC200V)から受ける交流電力を電力変換部118へ供給する。交流電力線104には、フィルタ部108が設けられており、以下では、フィルタ部108よりも交流系統電源300側の交流電力線104を交流電力線104Aとも称し、フィルタ部108よりも電力変換部118側の交流電力線104を交流電力線104Bとも称する。
The
交流電力線104Aは、接続部107において交流系統電源300に接続される。この接続部107は、たとえば、交流電力線104(電力ケーブル102)を交流系統電源300に接続するためのプラグであったり、ブレーカボックスや分電盤内のケーブル接続端子であったりする。交流電力線104Aの他端は、フィルタ部108に接続される。交流電力線104Bは、交流電力線104のうち、フィルタ部108と電力変換部118との間に配設される部分である。
接地線106は、交流電力線104とともに電力ケーブル102に含まれ、筐体130に接続される。なお、接地線106は、図示のようにアースに直接接続されてもよいし、接続部107を通じてアースに接続されてもよい。
The
フィルタ部108は、交流電力線104に設けられ、交流電力線104に重畳されるコモンモードノイズを除去する。この実施の形態1では、フィルタ部108は、たとえばリング状のフェライトコアに互いに逆向きに巻回されるコモンモードコイル110を含む。そして、この実施の形態1に従う送電装置100では、フィルタ部108は、接続部107とフィルタ部108との間の交流電力線104Aの長さD1が、フィルタ部108と電力変換部118との間の交流電力線104Bの長さD2よりも短くなるように、交流電力線104に配設されている。この点については、後ほど詳しく説明する。
The
電力変換部118は、力率改善(PFC(Power Factor Correction))回路120(以下「PFC回路120」と称する。)と、インバータ122とを含む。PFC回路120は、交流電力線104(104B)から受ける交流電力を整流してインバータ122へ供給するとともに、入力電流を正弦波に近づけることで力率を改善することができる。このPFC回路120には、公知の種々のPFC回路を採用し得る。なお、PFC回路120に代えて、力率改善機能を有しない整流器を採用することも可能である。
インバータ122は、PFC回路120から受ける直流電力を、所定の送電周波数を有する送電電力(交流)に変換する。所定の送電周波数は、規格等によって定められる周波数であり、たとえば数十kHzである。インバータ122は、たとえば単相ブリッジ回路によって構成される。
The
送電部124は、コイル126と、キャパシタ128とを含む。コイル126及びキャパシタ128は、共振回路を形成する。送電部124は、送電周波数を有する交流電力をインバータ122から受け、コイル126の周囲に生成される磁界を通じて、受電装置200の受電部202(後述)へ非接触で送電する。
なお、図1では、キャパシタ128は、コイル126に直列に接続されているが、コイル126に並列に接続されてもよい。また、特に図示していないが、電力変換部118と送電部124との間に、LCフィルタを含んで構成されるノーマルモードフィルタを設けてもよい。
In FIG. 1, the
筐体130は、金属製の筐体であり、電力変換部118及び送電部124を収容する。筐体130は、電力変換部118及び送電部124から放射される電磁ノイズが周囲へ放射されないように、筐体外部に対して電磁ノイズを遮蔽する。筐体130には、電力ケーブル102の接地線106が接続される。なお、図1では、電力変換部118及び送電部124が一つの筐体130に収容されているが、筐体130は、電力変換部118を収容する部分と、送電部124を収容する部分とに分けられてもよい。筐体130は、たとえば、アルミやステンレス、銅などの非磁性の金属部材によって構成される。
The
受電装置200は、受電部202と、筐体204と、整流部206と、蓄電部208とを含む。受電部202は、コイルとキャパシタとを含む。コイル及びキャパシタは、共振回路を形成する。受電部202は、送電装置100の送電部124から出力される交流電力を、磁界を通じて非接触で受電する。なお、図1では、キャパシタがコイルに直列に接続されているが、キャパシタはコイルに並列に接続されてもよい。
筐体204は、金属製の筐体であり、受電部202を収容する。筐体204は、受電部202から放射される電磁ノイズが周囲へ放射されないように、筐体外部に対して電磁ノイズを遮蔽する。筐体204も、たとえば、アルミやステンレス、銅などの非磁性の金属部材によって構成される。
The
整流部206は、受電部202によって受電された交流電力を整流して蓄電部208へ出力する。なお、特に図示しないが、整流部206も、別途設けられる筐体或いは筐体204に収容されてもよい。また、受電部202と整流部206との間に、LCフィルタを含んで構成されるノーマルモードフィルタを設けてもよい。
The rectifying
蓄電部208は、再充電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池を含んで構成される。蓄電部208は、整流部206から出力される電力を蓄える。そして、蓄電部208は、その蓄えられた電力を車両の負荷駆動装置(図示せず)等へ供給する。なお、蓄電部208として電気二重層キャパシタ等も採用可能である。
この電力伝送システムにおいては、交流系統電源300から電力ケーブル102の交流電力線104を通じて電力変換部118へ電力が供給される。電力変換部118は、交流電力線104から受ける電力を、規格等によって定められる所定の送電周波数を有する送電電力(交流)に変換し、送電部124へ供給する。
In this power transmission system, power is supplied from the AC
送電装置100の送電部124及び受電装置200の受電部202の各々は、コイルとキャパシタとを含み、送電周波数において共振するように設計されている。送電部124及び受電部202の共振強度を示すQ値は、100以上であることが好ましい。
Each of
送電装置100において、電力変換部118のインバータ122から送電部124へ送電電力が供給されると、送電部124のコイル126と受電部202のコイルとの間に形成される磁界を通じて、送電部124から受電部202へエネルギー(電力)が移動する。受電部202へ移動したエネルギー(電力)は、整流部206を通じて蓄電部208へ供給される。
In the
この送電装置100においては、電力ケーブル102の交流電力線104と接地線106との間に浮遊容量C1,C2が存在する。また、電力変換部118及び送電部124を収容する金属製の筐体130とアース304との間にも浮遊容量C3が存在する。これらの浮遊容量C1〜C3と交流電力線104のインダクタンスLとによって、アース304を含む共振経路が形成されると、共振経路においてコモンモードノイズが増幅され得る。
In the
この送電装置100は、上述のように車両等に搭載される受電装置200へ大電力を供給可能な大型の装置であり、浮遊容量C1〜C3は大きなものとなる。また、送電装置100が駐車スペース等に配設されることを考慮して、交流系統電源300に接続される電力ケーブル102の長さは10m以上になることもあり、交流電力線104のインダクタンスLも大きい。
The
これにより、仮に交流電力線104にフィルタ部108が設けられない場合、或いは、交流電力線104にフィルタ部108が設けられたとしてもその設置位置によっては、交流系統電源300に悪影響を与えるコモンモードノイズが上記の共振経路において増幅され得る。以下、この点について説明する。
Accordingly, if the
図2は、図1に示した送電装置100において、仮に交流電力線104にフィルタ部108が設けられないとした場合に形成され得るノイズの共振経路を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a resonance path of noise that can be formed when the
図2を参照して、仮に交流電力線104にフィルタ部108が設けられない場合には、交流電力線104と接地線106との間に生じる浮遊容量C1,C2、及び筐体130とアース304との間に生じる浮遊容量C3を通じて、ノイズの共振経路LPが形成される。すなわち、共振経路LPは、交流電力線104、浮遊容量C1,C2、接地線106、筐体130、浮遊容量C3、アース304、及び交流系統電源300を含んで形成される。
Referring to FIG. 2, if the
この共振経路LPにノイズが加わると、共振経路LPの共振周波数(たとえば数MHz)のノイズが共振経路LPにおいて増幅される。その結果、交流系統電源300へ伝導される伝導エミッションが増大する。ノイズの発生源については、たとえば、受電装置200の整流部206(図1)がノイズ源となり得る。整流部206において発生した高周波のノイズは、たとえばアース304を通じて送電装置100へ伝播し得る。共振経路LPでは、共振周波数のインピーダンスが小さいので、受電装置200からアース304を通じて受けるノイズの共振周波数の成分が共振経路LPにおいて増大する。なお、ノイズの発生源については、受電装置200の整流部206だけではなく、送電装置100のインバータ122(図1)等もノイズ源となり得る。
When noise is added to the resonance path LP, noise having a resonance frequency (for example, several MHz) of the resonance path LP is amplified in the resonance path LP. As a result, the conduction emission conducted to AC
また、図3は、図1に示した送電装置100において、仮にフィルタ部108が電力変換部118に近い位置に配設される場合に形成され得るノイズの共振経路を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a resonance path of noise that can be formed when the
図3を参照して、仮に、フィルタ部108が、交流電力線104において、交流系統電源300よりも電力変換部118に近い位置に配設されるものとする。たとえば、フィルタ部108と交流系統電源300(接続部107)との間の交流電力線104の長さD3が、フィルタ部108と電力変換部118との間の交流電力線104の長さD4よりも長いものとする。
Referring to FIG. 3, it is assumed that
フィルタ部108が設けられることにより、交流系統電源300から交流電力線104を通じて入力されるノイズの電力変換部118への伝導は抑制される。しかしながら、交流系統電源300とフィルタ部108との間の交流電力線104(長さL3)の部分にはノイズが重畳しているので、交流電力線104と接地線106との間の浮遊容量C1,C2を通じて、交流電力線104と接地線106との間で大きなノイズ電流が流れ得る。
By providing the
そうすると、フィルタ部108が交流電力線104において電力変換部118に近い位置に配設される場合も、フィルタ部108が設けられない場合(図2)と同様に、交流電力線104と接地線106との間に生じる浮遊容量C1,C2、及び筐体130とアース304との間に生じる浮遊容量C3を通じて、ノイズの共振経路LPが形成される。
Then, even when the
このように、仮に交流電力線104にフィルタ部108が設けられない場合、或いは、交流電力線104にフィルタ部108が設けられたとしても仮にフィルタ部108が電力変換部118に近い位置に配設される場合には、共振経路LPにおいて共振周波数のノイズが増幅される。その結果、交流系統電源300へ伝導される伝導エミッションを十分に低減できない可能性がある。
As described above, if the
そこで、再び図1を参照して、この実施の形態1に従う送電装置100では、交流電力線104にフィルタ部108が設けられ、フィルタ部108を電力変換部118よりも交流系統電源300に近い位置に配設することとしたものである。具体的には、この実施の形態1に従う送電装置100では、フィルタ部108は、接続部107とフィルタ部108との間の交流電力線104Aの長さD1が、フィルタ部108と電力変換部118との間の交流電力線104Bの長さD2よりも短くなるように、交流電力線104に配置される。
Therefore, referring again to FIG. 1, in
このようなフィルタ部108の配置により、共振経路LP(図2,3)を形成し得る交流電力線104Aの区間が短くなり、交流電力線104と接地線106との間の浮遊容量を通じて流れるノイズ電流(コモンモードノイズ)が低減する。すなわち、交流系統電源300から交流電力線104へ流入するノイズ電流が、交流電力線104において交流系統電源300よりに配置されたフィルタ部108によって効果的に除去され、交流電力線104(104A)から浮遊容量を通じて接地線106へ流れるノイズ電流を低減させることができる。したがって、このような送電装置100によれば、図2,3に示したような共振経路LPにおいて増大し得るノイズ電流を効果的に低減させることができる。その結果、交流系統電源300へ伝導される伝導エミッションを低減させることができる。
Such an arrangement of the
図4は、実施の形態1に従う送電装置100のノイズ抑制効果を示した図である。なお、比較例として、図5は、図3で説明した、仮にフィルタ部108が電力変換部118に近い位置に配設される場合のノイズ抑制効果を示した図である。
FIG. 4 shows the noise suppression effect of
図4及び図5を参照して、横軸はノイズの周波数を示し、縦軸はノイズ電圧(アースに対するノイズの大きさ)を示す。周波数frは、図3に示した共振経路LPの共振周波数(たとえば数MHz)である。図1に示した実施の形態1に従う送電装置100のように、交流電力線104Aの長さD1が交流電力線104Bの長さD2よりも短くなるようにフィルタ部108を配置することによって、図3に示したようにフィルタ部108が電力変換部118に近い位置に配設される場合(図5)に比べて、ノイズ電圧を効果的に低減することができる(図4)。
4 and 5, the horizontal axis indicates the frequency of noise, and the vertical axis indicates the noise voltage (the magnitude of noise with respect to the ground). The frequency fr is the resonance frequency (for example, several MHz) of the resonance path LP shown in FIG. As in the
以上のように、この実施の形態1においては、電力ケーブル102の交流電力線104にフィルタ部108が設けられるところ、フィルタ部108は、交流系統電源300側の交流電力線104Aの長さD1が、電力変換部118側の交流電力線104Bの長さD2よりも短くなるように、交流電力線104に設けられる。これにより、ノイズ共振経路を形成し得る交流電力線104Aの区間が短くなり、交流電力線104と接地線106との間の浮遊容量C1,C2を通じて流れるノイズ電流が低減する。したがって、この実施の形態1によれば、共振現象により増大し得るノイズ電流を効果的に低減させることができる。その結果、交流系統電源300へ伝導される伝導エミッションを低減させることができる。
As described above, in the first embodiment, the
[実施の形態2]
この実施の形態2は、交流電力線104に設けられるフィルタ部の構成が実施の形態1と異なる。
[Embodiment 2]
The second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the filter unit provided in the
図6は、実施の形態2に従う非接触送電装置が適用される電力伝送システムの全体構成図である。図6を参照して、この電力伝送システムは、送電装置100Aと、受電装置200とを備える。送電装置100Aは、図1に示した実施の形態1における送電装置100の構成において、フィルタ部108に代えてフィルタ部108Aを含む。
FIG. 6 is an overall configuration diagram of a power transmission system to which the non-contact power transmission device according to the second embodiment is applied. Referring to FIG. 6, this power transmission system includes
フィルタ部108Aは、コモンモードコイル110と、Xコンデンサ112とを含む。コモンモードコイル110は、図1で説明したように、交流電力線104に重畳されるコモンモードノイズを除去する。Xコンデンサ112は、交流電力線104(104B)の線対間に設けられ、交流電力線104に重畳されるノーマルモードノイズを除去する。
そして、この実施の形態2に従う送電装置100Aにおいても、フィルタ部108Aは、接続部107とフィルタ部108Aとの間の交流電力線104Aの長さD1が、フィルタ部108Aと電力変換部118との間の交流電力線104Bの長さD2よりも短くなるように、交流電力線104に配設される。
Also in
この実施の形態2によれば、交流電力線104においてフィルタ部108Aを上記のように配置することによって、共振現象により増大し得るノイズ電流(コモンモードノイズ)を効果的に低減しつつ、フィルタ部108Aによって交流電力線104におけるノーマルモードノイズも低減させることができる。
According to the second embodiment, by arranging the
[実施の形態3]
この実施の形態3も、交流電力線104に設けられるフィルタ部の構成が実施の形態1と異なる。
[Embodiment 3]
Also in the third embodiment, the configuration of the filter unit provided in the
図7は、実施の形態3に従う非接触送電装置が適用される電力伝送システムの全体構成図である。図7を参照して、この電力伝送システムは、送電装置100Bと、受電装置200とを備える。送電装置100Bは、図1に示した実施の形態1における送電装置100の構成において、フィルタ部108に代えてフィルタ部108Bを含む。
FIG. 7 is an overall configuration diagram of a power transmission system to which the non-contact power transmission device according to the third embodiment is applied. With reference to FIG. 7, the power transmission system includes a
フィルタ部108Bは、コモンモードコイル110と、Yコンデンサ114,116とを含む。コモンモードコイル110は、既に説明したとおりである。Yコンデンサ114は、交流電力線104Bの一方と接地線106との間に接続される。Yコンデンサ116は、交流電力線104Bの他方と接地線106との間に接続される。Yコンデンサ114,116も、コモンモードコイル110と同様に、交流電力線104に重畳されるコモンモードノイズを除去することができる。
そして、この実施の形態3に従う送電装置100Bにおいても、フィルタ部108Bは、接続部107とフィルタ部108Bとの間の交流電力線104Aの長さD1が、フィルタ部108Bと電力変換部118との間の交流電力線104Bの長さD2よりも短くなるように、交流電力線104に配設される。
Also in power transmission device 100B according to the third embodiment,
この実施の形態3によれば、フィルタ部108Bは、コモンモードコイル110に加えてYコンデンサ114,116も含むので、共振現象により増大し得るノイズ電流(コモンモードノイズ)をさらに効果的に低減することができる。その結果、交流系統電源300へ伝導される伝導エミッションを十分に低減することができる。
According to the third embodiment, since
[実施の形態4]
図8は、実施の形態4に従う非接触送電装置が適用される電力伝送システムの全体構成図である。図8を参照して、この電力伝送システムは、送電装置100Cと、受電装置200とを備える。送電装置100Cは、図7に示した実施の形態3における送電装置100Bの構成において、遮断器132と、筐体134とをさらに含む。
[Embodiment 4]
FIG. 8 is an overall configuration diagram of a power transmission system to which the non-contact power transmission device according to the fourth embodiment is applied. With reference to FIG. 8, the power transmission system includes a
遮断器132は、電力ケーブル102に設けられる。遮断器132は、送電装置100Cにおける漏電や交流電力線104の過電流を検出可能に構成され、漏電や過電流が検出されると交流電力線104を電気的に遮断する。遮断器132には、公知の種々の漏電遮断器や過電流遮断器を用いることができる。筐体134は、遮断器132を収容するものである。
The
そして、この実施の形態4に従う送電装置100Cでは、フィルタ部108Bは、遮断器132の筐体134の内部に収容される。上述のように、フィルタ部108Bは、交流電力線104Aの長さD1が交流電力線104Bの長さD2よりも短くなるように交流電力線104に配設されるので、遮断器132も、フィルタ部108Bとともに電力ケーブル102において交流系統電源300に近い位置に配設されることになる。
In
この実施の形態4によれば、フィルタ部108Bの設置スペースを遮断器132の筐体134の外部に別途設ける場合に比べて、フィルタ部108Bの設置に伴なう送電装置100Cの体格増加を抑制することができる。
According to the fourth embodiment, the increase in the size of the power transmission device 100C accompanying the installation of the
なお、この実施の形態4では、図7に示した実施の形態3による送電装置100Bの構成に加えて遮断器132及び筐体134をさらに含むものとしたが、図1に示した実施の形態1による送電装置100の構成に加えて、又は図6に示した実施の形態2による送電装置100Aの構成に加えて、遮断器132及び筐体134をさらに含むものであってもよい。
In the fourth embodiment, the
また、上記の実施の形態2では、フィルタ部108Aは、コモンモードコイル110に加えてXコンデンサ112をさらに含み、実施の形態3,4では、フィルタ部108Bは、コモンモードコイル110に加えてYコンデンサ114,116をさらに含むものとしたが、コモンモードコイル110に加えてXコンデンサ112及びYコンデンサ114,116を含むフィルタ部を構成してもよい。
In the second embodiment, the
また、上記の各実施の形態においては、送電装置100(100A〜100C)は、たとえば車両に搭載された受電装置200へ非接触で電力を供給するものとしたが、この発明の適用範囲は、このような車両の給電システムに必ずしも限定されるものではない。
Moreover, in each said embodiment, although the power transmission apparatus 100 (100A-100C) shall supply electric power, for example to the
なお、上記において、筐体130は、この発明における「金属製の筐体」の一実施例に対応し、筐体134は、この発明における「もう一つの筐体」の一実施例に対応する。
In the above, the
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
100,100A〜100C 送電装置、102 電力ケーブル、104,104A,104B 交流電力線、106 接地線、107 接続部、108,108A,108B フィルタ部、110 コモンモードコイル、112 Xコンデンサ、114,116 Yコンデンサ、118 電力変換部、120 PFC回路、122 インバータ、124 送電部、126 コイル、128 キャパシタ、130,134,204 筐体、132 遮断器、200 受電装置、202 受電部、206 整流部、208 蓄電部、300 交流系統電源、304 アース、C1〜C3 浮遊容量、LP 共振経路。 100, 100A to 100C Power transmission device, 102 Power cable, 104, 104A, 104B AC power line, 106 Ground line, 107 Connection part, 108, 108A, 108B Filter part, 110 Common mode coil, 112 X capacitor, 114, 116 Y capacitor , 118 Power conversion unit, 120 PFC circuit, 122 inverter, 124 power transmission unit, 126 coil, 128 capacitor, 130, 134, 204 housing, 132 circuit breaker, 200 power reception device, 202 power reception unit, 206 rectification unit, 208 power storage unit , 300 AC system power supply, 304 earth, C1-C3 stray capacitance, LP resonance path.
Claims (2)
前記交流電力線に接続され、前記交流電力線から受ける電力を送電電力に変換するように構成された電力変換部と、
前記電力変換部から供給される送電電力を、受電装置の受電部と磁気的に結合することによって前記受電部へ非接触で送電するように構成された送電部と、
前記電力変換部及び前記送電部を収容し、前記接地線に接続される金属製の筐体と、
前記交流電力線に設けられ、コモンモードノイズを抑制するように構成されたフィルタ部とを備え、
前記フィルタ部は、前記交流電力線が前記交流系統電源に接続される接続部と前記フィルタ部との間の前記交流電力線の長さが、前記フィルタ部と前記電力変換部との間の前記交流電力線の長さよりも短くなるように、前記交流電力線に設けられる、非接触送電装置。 A power cable including an AC power line and a ground line connected to the AC system power supply;
A power converter connected to the AC power line and configured to convert power received from the AC power line into transmission power;
A power transmission unit configured to transmit the transmission power supplied from the power conversion unit to the power reception unit in a contactless manner by magnetically coupling with the power reception unit of the power reception device;
A metal casing that houses the power conversion unit and the power transmission unit and is connected to the ground wire;
A filter unit provided on the AC power line and configured to suppress common mode noise;
In the filter unit, the length of the AC power line between the filter unit and the connection unit where the AC power line is connected to the AC system power supply is the AC power line between the filter unit and the power conversion unit. A non-contact power transmission device provided in the AC power line so as to be shorter than the length of the AC power line.
前記遮断器を収容するもう一つの筐体とをさらに備え、
前記フィルタ部は、前記もう一つの筐体の内部に収容される、請求項1に記載の非接触送電装置。 A circuit breaker provided in the AC power line;
And further comprising another housing for accommodating the circuit breaker,
The non-contact power transmission device according to claim 1, wherein the filter unit is housed in the other housing.
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JP2020010492A (en) * | 2018-07-06 | 2020-01-16 | 株式会社Soken | Non-contact power transmission apparatus |
JP2020014334A (en) * | 2018-07-19 | 2020-01-23 | 株式会社Soken | Non-contact power transmission device |
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2015
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