JP2018099001A - 送電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スイッチング素子とインダクタとにより構成し、インバータと送電部との間に位相調整フィルタを設ける。インバータに対しては、基準クロックに同期して半周期毎に第1スイッチング素子をオンオフすると共に第2スイッチング素子をオフオンする第1スイッチングと、第1スイッチングに対してデューティに応じたデューティ用位相だけ早く第3スイッチング素子をオフオンすると共に第4スイッチング素子をオンオフする第2スイッチングとを実行する。位相調整フィルタのスイッチング素子に対しては、基準クロックの半周期毎のオンオフする第3スイッチングの第1スイッチングに対する調整用位相を変更することにより、インバータのダイオードにリカバリ電流が流れないように交流電力の電流または電圧の位相を調整する。
【選択図】図3
Description
外部電源起因の直流電力を交流電力に変換するインバータと、
前記交流電力を非接触で受電装置の受電部に送電する送電部と、
前記インバータと前記送電部との間に取り付けられて前記交流電力の電流または電圧の位相を調整する位相調整フィルタと、
前記インバータと前記位相調整フィルタとを制御する制御装置と、
を備える送電装置であって、
前記インバータは、
前記直流電力の正極ラインと第1出力端子とに接続された第1スイッチング素子と、前記第1出力端子と前記直流電力の負極ラインとに接続された第2スイッチング素子と、前記正極ラインと第2出力端子とに接続された第3スイッチング素子と、前記第2出力端子と前記負極ラインとに接続された第4スイッチング素子と、前記第1ないし第4スイッチング素子の各々に対して並列に逆方向に接続された第1ないし第4ダイオードと、を有し、
基準クロックに同期して半周期毎に前記第1スイッチング素子をオンオフすると共に前記第2スイッチング素子をオフオンする第1スイッチングと、前記第1スイッチングに対してデューティに応じたデューティ用位相だけ早く前記第3スイッチング素子をオフオンすると共に前記第4スイッチング素子をオンオフする第2スイッチングと、を実行することにより、前記直流電力を前記第1出力端子および前記第2出力端子に前記デューティに応じた前記交流電力として出力するものであり、
前記位相調整フィルタは、スイッチング素子とインダクタとを有し、前記スイッチング素子を前記基準クロックの半周期毎のオンオフする第3スイッチングの前記第1スイッチングに対する調整用位相の変更によるリアクタンスの変更によって前記交流電力の電流または電圧の位相を調整するものであり、
前記制御装置は、前記第1ないし第4ダイオードのいずれにもリカバリ電流が流れないように前記調整用位相を制御するものである、
ことを要旨とする。
の領域)、コンデンサCBは負電荷の充電が行なわれ、コンデンサ電圧Vccは負側に増加する。その後、インバータ出力電流Iinvが正になると(図15のBの領域)、コン
デンサCBの負電荷の放電が行なわれ、コンデンサ電圧Vccは値0に向けて増加する。コンデンサCBの負電荷の放電が完了してコンデンサ電圧Vccが値0となると(図15のCの領域)、電流は、コンデンサCBをバイパスするようにスイッチング素子Q5B,
ダイオードD6Bを通って、インバータ142側から送電用コイル134側に流れる。そして、スイッチング素子Q5Bがオフとされスイッチング素子Q6Bがオンとされると(図15のDの領域)、インバータ出力電流Iinvが正であるから、コンデンサCBは正電荷の充電が行なわれ、コンデンサ電圧Vccは正側に増加する。この状態でインバータ電流Iinvが負になると(図15のEの領域)、コンデンサCBの正電荷の放電が行なわれ、コンデンサ電圧Vccは減少する。コンデンサCBの正電荷の放電が完了してコンデンサ電圧Vccが値0になると(図15のFの領域)、電流は、コンデンサCBをバイパスするようにスイッチング素子Q6B,ダイオードD5Bを通って、送電用コイル134側からインバータ142側に流れる。こうしたコンデンサ電圧VccとインダクタLBの端子間電圧との和にインバータ出力電圧Vinvに加えると、フィルタ出力電圧V1となる。
Claims (9)
- 外部電源起因の直流電力を交流電力に変換するインバータと、
前記交流電力を非接触で受電装置の受電部に送電する送電部と、
前記インバータと前記送電部との間に取り付けられて前記交流電力の電流または電圧の位相を調整する位相調整フィルタと、
前記インバータと前記位相調整フィルタとを制御する制御装置と、
を備える送電装置であって、
前記インバータは、
前記直流電力の正極ラインと第1出力端子とに接続された第1スイッチング素子と、前記第1出力端子と前記直流電力の負極ラインとに接続された第2スイッチング素子と、前記正極ラインと第2出力端子とに接続された第3スイッチング素子と、前記第2出力端子と前記負極ラインとに接続された第4スイッチング素子と、前記第1ないし第4スイッチング素子の各々に対して並列に逆方向に接続された第1ないし第4ダイオードと、を有し、
基準クロックに同期して半周期毎に前記第1スイッチング素子をオンオフすると共に前記第2スイッチング素子をオフオンする第1スイッチングと、前記第1スイッチングに対してデューティに応じたデューティ用位相だけ早く前記第3スイッチング素子をオフオンすると共に前記第4スイッチング素子をオンオフする第2スイッチングと、を実行することにより、前記直流電力を前記第1出力端子および前記第2出力端子に前記デューティに応じた前記交流電力として出力するものであり、
前記位相調整フィルタは、スイッチング素子とインダクタとを有し、前記スイッチング素子を前記基準クロックの半周期毎のオンオフする第3スイッチングの前記第1スイッチングに対する調整用位相の変更によるリアクタンスの変更によって前記交流電力の電流または電圧の位相を調整するものであり、
前記制御装置は、前記第1ないし第4ダイオードのいずれにもリカバリ電流が流れないように前記調整用位相を制御するものである、
送電装置。 - 請求項1記載の送電装置であって、
前記位相調整フィルタは、前記第1出力端子と前記第2出力端子との間に接続された可変リアクタンスとして機能するものである、
送電装置。 - 請求項2記載の送電装置であって、
前記位相調整フィルタは、
前記第1出力端子と前記第2出力端子との間に第5スイッチング素子と前記インダクタと第6スイッチング素子とがこの順に直列に接続されており、
前記第5スイッチング素子に並列に且つ前記第1出力端子から前記第2出力端子への向きに対して逆方向に接続された第5ダイオードと、前記第6スイッチング素子に並列に且つ前記第1出力端子から前記第2出力端子への向きに対して順方向に接続された第6ダイオードとを有するものであり、
前記第3スイッチングは、前記基準クロックの半周期毎に前記第5スイッチング素子をオフオンすると共に前記第6スイッチング素子をオンオフするものである、
送電装置。 - 請求項3記載の送電装置であって、
前記制御装置は、前記インバータのターンオン時の電流値が前記リカバリ電流が流れないように設定した電流指令値になるように又は前記インバータのターンオン時の電圧と電流の位相差が前記リカバリ電流が流れないように設定した位相差指令値になるように前記調整用位相を変更するものである、
送電装置。 - 請求項4記載の送電装置であって、
前記調整用位相は、前記デューティ用位相の1/2の位相量とシフト量との和の位相量であり、
前記制御装置は、前記シフト量を変更することにより前記調整用位相を変更し、前記第1スイッチングに対して前記デューティ用位相の1/2の位相量だけ早いタイミングに更に前記シフト量だけ早いタイミングで前記第3スイッチングを実行するものである、
送電装置。 - 請求項1記載の送電装置であって、
前記位相調整フィルタは、前記第1出力端子に直列に接続された可変リアクタンスとして機能するものである、
送電装置。 - 請求項6記載の送電装置であって、
前記位相調整フィルタは、
前記第1出力端子に第5スイッチング素子と第6スイッチング素子と前記インダクタとがこの順に直列に接続されており、
前記第5スイッチング素子に並列に且つ前記第1出力端子から前記送電部への向きに対して逆方向に接続された第5ダイオードと、前記第6スイッチング素子に並列に且つ前記第1出力端子から前記送電部への向きに対して順方向に接続された第6ダイオードと、前記第1出力端子に接続されると共に前記インダクタと前記第6スイッチング素子との接続点に接続されたコンデンサと、を有するものであり、
前記第3スイッチングは、前記基準クロックの半周期毎に前記第5スイッチング素子をオフオンすると共に前記第6スイッチング素子をオンオフするものである、
送電装置。 - 請求項7記載の送電装置であって、
前記制御装置は、前記インバータのターンオン時の電流値が前記リカバリ電流が流れないように設定した電流指令値になるように又は前記インバータのターンオン時の電圧と電流の位相差が前記リカバリ電流が流れないように設定した位相差指令値になるように前記調整用位相を変更するものである、
送電装置。 - 請求項8記載の送電装置であって、
前記調整用位相は、前記基準クロックから前記インバータの出力電圧と出力電流との位相差とシフト量との和であり、
前記制御装置は、前記シフト量を変更することにより前記調整用位相を変更し、前記第1スイッチングに対して前記位相差だけ早いタイミングに更に前記シフト量だけ早いタイミングで前記第3スイッチングを実行するものである、
送電装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2020152999A1 (ja) * | 2019-01-23 | 2020-07-30 | オムロン株式会社 | 非接触給電装置及び送電装置 |
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JP2013005614A (ja) * | 2011-06-17 | 2013-01-07 | Toyota Motor Corp | 送電装置、受電装置、車両、および非接触給電システム |
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US11652368B2 (en) | 2019-01-23 | 2023-05-16 | Omron Corporation | Non-contact power supply device and power transmission device |
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