JP2018117509A - Power reception system, non-contact power supply system, unmanned carrier and power reception method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、受電システム、非接触電力供給システム、無人搬送車及び受電方法に関する。 The present invention relates to a power reception system, a non-contact power supply system, an automatic guided vehicle, and a power reception method.
下記特許文献１、２には、送電装置から受電装置に非接触で伝送した電力を負荷に供給する非接触電力供給システムが開示されている。これらの非接触電力供給システムにおける受電装置は、送電装置から受電した電力を蓄電するデバイスにバッテリを用いると充電に時間がかかるため、急速充電が可能なキャパシタを用いることで充電時間を短縮している。また、特許文献１、２には、キャパシタとバッテリの双方を用いて負荷に電力を供給する技術が開示されている。 The following Patent Documents 1 and 2 disclose a non-contact power supply system that supplies, to a load, power transmitted in a non-contact manner from a power transmission device to a power reception device. The power receiving device in these non-contact power supply systems takes a long time to charge if a battery is used as a device that stores the power received from the power transmitting device. Yes. Patent Documents 1 and 2 disclose techniques for supplying power to a load using both a capacitor and a battery.
従来の非接触電力供給システムにおいて、キャパシタとバッテリの双方に蓄電した電力を、負荷に供給するだけではなく、さらに受電装置の駆動用として受電装置にも供給することとした場合、キャパシタ及びバッテリに蓄電した電力が不足すると、受電装置を制御することができなくなる。受電装置の制御が不能になると、非接触で電力を受電することができなくなり、非接触電力供給システムとしての基本的な機能が果たせなくなる。 In the conventional non-contact power supply system, when the power stored in both the capacitor and the battery is not only supplied to the load, but also supplied to the power receiving device for driving the power receiving device, If the stored power is insufficient, the power receiving device cannot be controlled. When control of the power receiving apparatus becomes impossible, it becomes impossible to receive power without contact, and the basic function as a contactless power supply system cannot be performed.
そこで、本発明は、負荷及び受電装置に供給する電力が不足した場合であっても、非接触で電力を受電することができる受電システム、非接触電力供給システム、無人搬送車及び受電方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a power receiving system, a non-contact power supply system, an automatic guided vehicle, and a power receiving method that can receive power in a contactless manner even when the power supplied to the load and the power receiving device is insufficient. The purpose is to do.
本発明の一態様による受電システムは、非接触で伝送される電力を受電する受電装置と、受電装置から出力される電力を蓄電し、当該蓄電した電力を負荷及び受電装置に供給する電気化学キャパシタと、電気化学キャパシタの充電量が所定値以下になったときに、電気化学キャパシタの替わりに受電装置に電力を供給可能な蓄電デバイスと、を備える。 A power receiving system according to one embodiment of the present invention includes a power receiving device that receives power transmitted in a contactless manner, an electric capacitor that stores power output from the power receiving device, and supplies the stored power to a load and the power receiving device And an electricity storage device capable of supplying power to the power receiving device instead of the electrochemical capacitor when the amount of charge of the electrochemical capacitor becomes a predetermined value or less.
電気化学キャパシタの充電量が所定値以下であるか否かを判定する判定部と、判定部により電気化学キャパシタの充電量が所定値以下であると判定された場合に、受電装置を駆動する電源を、電気化学キャパシタから蓄電デバイスに切り替える切替制御部と、をさらに備えることとしてもよい。 A determination unit that determines whether or not the charge amount of the electrochemical capacitor is equal to or less than a predetermined value, and a power source that drives the power receiving device when the determination unit determines that the charge amount of the electrochemical capacitor is equal to or less than the predetermined value May be further provided with a switching control unit for switching from the electrochemical capacitor to the electricity storage device.
電気化学キャパシタの充電量が所定値以下であるか否かを判定する判定部と、判定部により電気化学キャパシタの充電量が所定値以下であると判定された場合に、表示部に所定の表示を行わせる表示制御部と、受電装置を駆動するための電源として蓄電デバイスを選択させる選択部と、をさらに備えることとしてもよい。 A determination unit that determines whether or not the charge amount of the electrochemical capacitor is equal to or less than a predetermined value, and a predetermined display on the display unit when the determination unit determines that the charge amount of the electrochemical capacitor is equal to or less than the predetermined value It is good also as providing further the display control part which performs this, and the selection part which selects an electrical storage device as a power supply for driving a power receiving apparatus.
蓄電デバイスの充電容量は、電気化学キャパシタの充電容量よりも小さいこととしてもよい。 The charge capacity of the electricity storage device may be smaller than the charge capacity of the electrochemical capacitor.
蓄電デバイスは、二次電池であることとしてもよい。 The electricity storage device may be a secondary battery.
本発明の他の態様による非接触電力供給システムは、前述した受電システムと、受電装置に電力を非接触で伝送する送電装置と、を備える。 A contactless power supply system according to another aspect of the present invention includes the above-described power reception system and a power transmission device that transmits power to the power reception device in a contactless manner.
本発明の他の態様による無人搬送車は、前述した受電システムを搭載する。 An automatic guided vehicle according to another aspect of the present invention is equipped with the above-described power receiving system.
本発明の他の態様による受電方法は、非接触で伝送される電力を受電装置により受電する工程と、受電装置により受電された電力を電気化学キャパシタに蓄電するとともに、当該電気化学キャパシタに蓄電した電力を負荷及び受電装置に供給する工程と、電気化学キャパシタの充電量が所定値以下であるか否かを判定する工程と、判定において電気化学キャパシタの充電量が所定値以下であると判定された場合に、電気化学キャパシタに替え、予備に設けた蓄電デバイスから、受電装置に対して電力を供給可能とする工程と、を含む。 A power receiving method according to another aspect of the present invention includes a step of receiving power transmitted in a non-contact manner by a power receiving device, and storing the power received by the power receiving device in an electrochemical capacitor and storing the power in the electrochemical capacitor. A step of supplying power to the load and the power receiving device, a step of determining whether or not a charge amount of the electrochemical capacitor is equal to or less than a predetermined value, and a determination that the charge amount of the electrochemical capacitor is equal to or less than a predetermined value. In this case, the method includes a step of replacing the electrochemical capacitor with a power storage device that can be supplied from a power storage device provided in reserve.
本発明によれば、負荷及び受電装置に供給する電力が不足した場合であっても、非接触で電力を受電することができる受電システム、非接触電力供給システム、無人搬送車及び受電方法を提供することができる。 According to the present invention, a power receiving system, a non-contact power supply system, an automatic guided vehicle, and a power receiving method that can receive power in a non-contact manner even when the power supplied to the load and the power receiving device is insufficient are provided. can do.
添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。 A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, what attached | subjected the same code | symbol has the same or similar structure.
図１は、本発明に係る受電システムを含む非接触（ワイヤレス）電力供給システムの構成の一例を示すブロック図である。同図の構成要素のうち、無人搬送車（Automatic Guided Vehicle、以下「ＡＧＶ」ともいう。）７を除いた構成要素が、非接触電力供給システム１を構成する。また、非接触電力供給システム１の構成要素のうち、送電ユニット２及び送電コイルユニット３を除いた構成要素、すなわち受電コイルユニット４、受電ユニット５及びキャパシタユニット６が、受電システム１０を構成する。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of a configuration of a contactless (wireless) power supply system including a power receiving system according to the present invention. Among the components shown in the figure, the components excluding the automatic guided vehicle (hereinafter also referred to as “AGV”) 7 constitute the non-contact power supply system 1. Among the components of the non-contact power supply system 1, the components excluding the power transmission unit 2 and the power transmission coil unit 3, that is, the power reception coil unit 4, the power reception unit 5, and the capacitor unit 6 constitute the power reception system 10.
ＡＧＶ７は、例えば工場の生産ラインなどにおいて、床面に敷設された磁気テープや磁気棒などによる電磁誘導を利用して自動走行する無人の搬送用車両である。本実施形態では、例示的に、受電システム１０をＡＧＶ７に搭載し、生産ラインに沿った荷物の積み下ろしスペース等に、送電ユニット２及び送電コイルユニット３（以下、まとめて「送電装置」ともいう。）を設置する場合について説明する。 The AGV 7 is an unmanned transport vehicle that automatically travels using electromagnetic induction by a magnetic tape or a magnetic bar laid on the floor surface in a production line of a factory, for example. In the present embodiment, for example, the power receiving system 10 is mounted on the AGV 7, and the power transmission unit 2 and the power transmission coil unit 3 (hereinafter collectively referred to as “power transmission device”) are installed in a space for loading and unloading luggage along the production line. ) Will be described.
非接触電力供給システム１は、磁界共鳴方式により送電装置から、受電コイルユニット４及び受電ユニット５（以下、まとめて「受電装置」ともいう。）に数ｋＨｚ〜数百ＭＨｚの高周波電力を非接触で伝送し、その高周波電力を受信した受電装置がキャパシタユニット６に直流電力を供給し、その直流電力を受け取ったキャパシタ６１がＡＧＶ７に供給するための電力を蓄電するシステムである。 The non-contact power supply system 1 uses high-frequency power of several kHz to several hundreds of MHz non-contact from a power transmission device to a power receiving coil unit 4 and a power receiving unit 5 (hereinafter collectively referred to as “power receiving device”) by a magnetic field resonance method. In this system, the power receiving device that receives the high-frequency power and supplies the DC power to the capacitor unit 6, and the capacitor 61 that receives the DC power stores the power to be supplied to the AGV 7.
送電ユニット２は、高周波電源２１及び制御部２２を備える。高周波電源２１は、所定の周波数（数ｋＨｚ〜数百ＭＨｚの高周波）の高周波電力を発生する。高周波電源２１は、高周波信号（電圧信号）を発生する高周波信号発生回路と、高周波信号発生回路で発生した高周波信号を増幅するパワーアンプと、このパワーアンプに直流の電源電圧を供給するＤＣ−ＤＣコンバータと、パワーアンプから出力される高周波信号の高周波成分を除去するローパスフィルタと、パワーアンプから出力される高周波電力の電力量を制御する電力制御部と、を含む。 The power transmission unit 2 includes a high frequency power source 21 and a control unit 22. The high frequency power supply 21 generates high frequency power having a predetermined frequency (high frequency of several kHz to several hundred MHz). The high-frequency power source 21 includes a high-frequency signal generation circuit that generates a high-frequency signal (voltage signal), a power amplifier that amplifies the high-frequency signal generated by the high-frequency signal generation circuit, and a DC-DC that supplies a DC power supply voltage to the power amplifier. The converter includes a low-pass filter that removes a high-frequency component of a high-frequency signal output from the power amplifier, and a power control unit that controls the amount of high-frequency power output from the power amplifier.
パワーアンプは、例えば、Ｄ級アンプやＥ級アンプで構成することができ、高周波信号発生回路から入力される高周波信号によってスイッチング素子をオン・オフ駆動することにより、高周波信号と同一の周期を有し、ＤＣ−ＤＣコンバータから入力される直流電圧に依存した振幅の高周波信号を生成する。この高周波信号はローパスフィルタで高周波成分が除去されることにより正弦波の高周波信号に整形されて出力される。 The power amplifier can be composed of, for example, a class D amplifier or a class E amplifier, and has the same period as the high frequency signal by driving the switching element on and off with the high frequency signal input from the high frequency signal generation circuit. Then, a high-frequency signal having an amplitude depending on the DC voltage input from the DC-DC converter is generated. This high-frequency signal is shaped into a sinusoidal high-frequency signal by removing a high-frequency component with a low-pass filter, and then output.
電力制御部は、制御部２２から入力される出力制御信号に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータから出力される直流電圧の振幅を制御し、これによりパワーアンプから出力される高周波信号の増幅量（すなわち、高周波電力の電力量）を制御する。 The power control unit controls the amplitude of the DC voltage output from the DC-DC converter based on the output control signal input from the control unit 22, and thereby the amount of amplification of the high-frequency signal output from the power amplifier (that is, Control the amount of high-frequency power).
制御部２２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵなどを備えるマイクロコンピュータやＦＰＧＡ（field-programmable gate array）などで構成される。制御部２２は、高周波電源２１に対してＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を制御する出力制御信号を出力し、高周波電源２１から出力される高周波電力を制御する。 The control unit 22 includes a microcomputer having a ROM, a RAM, a CPU, and the like, a field-programmable gate array (FPGA), and the like. The control unit 22 outputs an output control signal for controlling the output voltage of the DC-DC converter to the high frequency power source 21 and controls the high frequency power output from the high frequency power source 21.
送電コイルユニット３は、送電部３１を備える。送電部３１は、送電ユニット２の高周波電源２１から出力される高周波電力を受電コイルユニット４の受電部４１に無線で伝送する。送電部３１は、例えば、複数ターンのソレノイドコイルからなるインダクタ（以下、「送電用コイル」ともいう。）とそのインダクタに直列に接続されたキャパシタとの直列共振回路で構成される。 The power transmission coil unit 3 includes a power transmission unit 31. The power transmission unit 31 wirelessly transmits the high frequency power output from the high frequency power source 21 of the power transmission unit 2 to the power reception unit 41 of the power receiving coil unit 4. The power transmission unit 31 includes, for example, a series resonance circuit including an inductor (hereinafter, also referred to as “power transmission coil”) composed of a solenoid coil having a plurality of turns and a capacitor connected in series to the inductor.
送電部３１における直列共振回路の直列共振周波数（＝１／［２π・√（Ｌ・Ｃ）］）（Ｌ：インダクタの自己インダクタンス、Ｃ：キャパシタのキャパシタンス）は、高周波電源２１から出力される高周波電力の周波数（以下、「電源周波数」ともいう。）［ＭＨｚ］に調整されている。 The series resonance frequency (= 1 / [2π · √ (L · C)]) (L: self-inductance of the inductor, C: capacitance of the capacitor) of the series resonance circuit in the power transmission unit 31 is a high frequency output from the high frequency power supply 21. The frequency of power (hereinafter also referred to as “power supply frequency”) is adjusted to [MHz].
受電コイルユニット４は、受電部４１を備える。受電部４１は、送電コイルユニット３の送電部３１との間で磁界結合をして送電部３１から高周波電力を受電する。受電部４１は、送電部３１と同一の構成を有し、複数ターンのソレノイドコイルからなるインダクタ（以下、「受電用コイル」ともいう。）とそのインダクタに直列に接続されたキャパシタとの直列共振回路で構成される。 The power receiving coil unit 4 includes a power receiving unit 41. The power receiving unit 41 receives the high frequency power from the power transmitting unit 31 by magnetic field coupling with the power transmitting unit 31 of the power transmitting coil unit 3. The power receiving unit 41 has the same configuration as that of the power transmitting unit 31, and series resonance of an inductor (hereinafter, also referred to as “power receiving coil”) including a multi-turn solenoid coil and a capacitor connected in series to the inductor. Consists of a circuit.
受電部４１における直列共振回路の直列共振周波数（＝１／［２π・√（Ｌ・Ｃ）］）（Ｌ：インダクタの自己インダクタンス、Ｃ：キャパシタのキャパシタンス）は、電源周波数［ＭＨｚ］に調整されている。 The series resonance frequency (= 1 / [2π · √ (L · C)]) (L: self-inductance of the inductor, C: capacitance of the capacitor) of the series resonance circuit in the power receiving unit 41 is adjusted to the power supply frequency [MHz]. ing.
受電ユニット５は、整流回路５１、制御部５２、予備電源５３及び電源用回路５４を備える。整流回路５１は、受電コイルユニット４の受電部４１から出力される高周波信号を整流し、キャパシタユニット６に直流電力を供給する。整流回路５１は、例えば、４個の整流素子をブリッジ接続したブリッジ回路で構成される。４個の整流素子として、ショットキーバリアーダイオードを用いる。 The power receiving unit 5 includes a rectifier circuit 51, a control unit 52, a standby power supply 53, and a power supply circuit 54. The rectifier circuit 51 rectifies the high-frequency signal output from the power receiving unit 41 of the power receiving coil unit 4 and supplies DC power to the capacitor unit 6. The rectifier circuit 51 is configured by, for example, a bridge circuit in which four rectifier elements are bridge-connected. Schottky barrier diodes are used as the four rectifying elements.
制御部５２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵなどを備えるマイクロコンピュータやＦＰＧＡ（field-programmable gate array）などで構成される。制御部５２は、受電コイルユニット４、受電ユニット５及びキャパシタユニット６を含む受電システム１０の各構成要素に制御信号を出力し、受電システム１０全体を制御する。制御部５２は、例えば、以下の機能を有する。 The control unit 52 includes a microcomputer having a ROM, a RAM, a CPU, and the like, a field-programmable gate array (FPGA), and the like. The control unit 52 outputs a control signal to each component of the power receiving system 10 including the power receiving coil unit 4, the power receiving unit 5, and the capacitor unit 6 to control the entire power receiving system 10. The control unit 52 has the following functions, for example.
制御部５２は、後述するキャパシタ６１の充電量が所定値以下であるか否かを判定する判定部としての機能を有する。所定値として、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ６２の入力電圧範囲の下限値を設定することができる。 The control unit 52 has a function as a determination unit that determines whether or not a charge amount of a capacitor 61 described later is equal to or less than a predetermined value. As the predetermined value, for example, a lower limit value of the input voltage range of the DC-DC converter 62 can be set.
制御部５２は、キャパシタ６１の充電量が所定値以下であると判定した場合に、表示部であるＬＥＤ（light emitting diode）５６を点灯（所定の表示）させる表示制御部としての機能を有する。この機能を有することで、キャパシタ６１の充電量が所定値以下になったことを、ＬＥＤ５６を点灯させることで作業員等に知らせることができる。これにより、例えば、ＬＥＤ５６の点灯を確認した作業員が、後述するように受電ユニット５のスイッチ（選択部）５５をＯＮにすることにより、受電ユニット５の駆動電源をキャパシタ６１から予備電源５３に切り替えることが可能となる。 The control unit 52 has a function as a display control unit that lights (predetermined display) an LED (light emitting diode) 56 that is a display unit when it is determined that the charge amount of the capacitor 61 is equal to or less than a predetermined value. By having this function, it is possible to notify a worker or the like by turning on the LED 56 that the charged amount of the capacitor 61 has become equal to or less than a predetermined value. Thereby, for example, an operator who confirms that the LED 56 is turned on turns on the switch (selection unit) 55 of the power receiving unit 5 as described later, so that the drive power of the power receiving unit 5 is switched from the capacitor 61 to the standby power source 53. It is possible to switch.
なお、表示部は、ＬＥＤに限定されず、例えば、ＬＣＤ（liquid crystal display）等であってもよい。ＬＣＤを用いる場合、制御部５２は、充電量が所定値以下になったことを表すメッセージ（所定の表示）をＬＣＤに表示させることとしてもよい。 The display unit is not limited to the LED, and may be, for example, an LCD (liquid crystal display). When the LCD is used, the control unit 52 may cause the LCD to display a message (predetermined display) indicating that the charge amount has become a predetermined value or less.
予備電源５３は、スイッチ５５がＯＮにされた場合に、キャパシタ６１の替わりに受電ユニット５に電力を供給する蓄電デバイスである。予備電源５３の充電容量は、キャパシタ６１の充電容量よりも小さくすることが好ましい。これにより、予備電源５３を小型化かつ軽量化することができるため、メンテナンスや交換が容易となり、コストを抑えることも可能となる。また、予備電源５３は、二次電池であることが好ましいが、電気化学キャパシタであってもよい。二次電池を採用することで、安定した電圧を供給することが可能となる。 The standby power supply 53 is an electricity storage device that supplies power to the power receiving unit 5 instead of the capacitor 61 when the switch 55 is turned on. The charge capacity of the standby power supply 53 is preferably smaller than the charge capacity of the capacitor 61. As a result, the standby power supply 53 can be reduced in size and weight, so that maintenance and replacement are facilitated, and costs can be reduced. The standby power source 53 is preferably a secondary battery, but may be an electrochemical capacitor. By adopting the secondary battery, it becomes possible to supply a stable voltage.
二次電池として、例えば、ニッケル水素電池、鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ナトリウム硫黄電池等を用いることができる。一方、電気化学キャパシタとして、例えば、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタに代表されるハイブリッドキャパシタ、レドックスキャパシタ等を用いることができる。 As the secondary battery, for example, a nickel metal hydride battery, a lead storage battery, a lithium ion battery, a sodium sulfur battery, or the like can be used. On the other hand, as an electrochemical capacitor, for example, an electric double layer capacitor, a hybrid capacitor represented by a lithium ion capacitor, a redox capacitor, or the like can be used.
電源用回路５４は、スイッチ５５がＯＦＦであるときには、ＤＣ−ＤＣコンバータ６２から出力される電力を、予備電源５３に充電すること、及び同電力を受電ユニット５内の各構成要素に供給するための各種処理を実行する。電源用回路５４は、スイッチ５５がＯＮであるときには、予備電源５３に蓄電された電力を受電ユニット５内の各構成要素に供給するための各種処理を実行する。 When the switch 55 is OFF, the power supply circuit 54 charges the standby power supply 53 with the power output from the DC-DC converter 62 and supplies the power to each component in the power receiving unit 5. The various processes are executed. When the switch 55 is ON, the power supply circuit 54 executes various processes for supplying the power stored in the standby power supply 53 to each component in the power receiving unit 5.
キャパシタユニット６は、キャパシタ６１、ＤＣ−ＤＣコンバータ６２及びリレー６３を備える。 The capacitor unit 6 includes a capacitor 61, a DC-DC converter 62, and a relay 63.
キャパシタ６１は、電気化学キャパシタであり、具体的には、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタに代表されるハイブリッドキャパシタ、レドックスキャパシタ等を用いることができる。キャパシタ６１は、複数のキャパシタを直列及び並列に組み合わせて構成されていてもよいし、単一のキャパシタであってもよく、ＡＧＶ７に供給する電力に応じて適宜構成することができる。 The capacitor 61 is an electrochemical capacitor. Specifically, an electric double layer capacitor, a hybrid capacitor typified by a lithium ion capacitor, a redox capacitor, or the like can be used. The capacitor 61 may be configured by combining a plurality of capacitors in series and in parallel, or may be a single capacitor, and can be appropriately configured according to the power supplied to the AGV 7.
キャパシタ６１は、受電ユニット５から印加される直流電圧により充電され、電荷を蓄える。キャパシタ６１は、蓄えた電荷に基づいて直流電力を放電し、ＤＣ−ＤＣコンバータ６２を介してＡＧＶ７に電力を供給する。また、キャパシタ６１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ６２を介して受電装置である受電ユニット５及び受電コイルユニット４に電力を供給する。 The capacitor 61 is charged by a DC voltage applied from the power receiving unit 5 and stores electric charge. The capacitor 61 discharges direct current power based on the stored charge, and supplies power to the AGV 7 via the DC-DC converter 62. The capacitor 61 supplies power to the power receiving unit 5 and the power receiving coil unit 4 that are power receiving devices via the DC-DC converter 62.
ＤＣ−ＤＣコンバータ６２は、キャパシタ６１から入力された直流電圧を調整（昇降圧）し、ＡＧＶ７に調整後の直流電圧を供給する。 The DC-DC converter 62 adjusts (steps up / down) the DC voltage input from the capacitor 61 and supplies the adjusted DC voltage to the AGV 7.
リレー６３は、キャパシタ６１の充電量が所定値を超えるとＯＮ状態となり、キャパシタ６１の充電量が所定値以下になるとＯＦＦ状態となる。つまり、リレー６３は、キャパシタ６１の充電量が所定値以下である場合に、キャパシタ６１から出力される電力の出力経路を遮断する遮断部としての機能を有する。所定値は、前述したように、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ６２の入力電圧範囲の下限値に設定することができる。 The relay 63 is turned on when the charge amount of the capacitor 61 exceeds a predetermined value, and is turned off when the charge amount of the capacitor 61 is equal to or less than the predetermined value. That is, the relay 63 has a function as a blocking unit that blocks the output path of the power output from the capacitor 61 when the charge amount of the capacitor 61 is equal to or less than a predetermined value. As described above, the predetermined value can be set to the lower limit value of the input voltage range of the DC-DC converter 62, for example.
上述したように、実施形態における受電システム１０を含む非接触電力供給システム１によれば、非接触で伝送される電力を受電装置（受電コイルユニット４及び受電ユニット５）で受電し、この受電装置から出力される電力をキャパシタ６１に蓄電し、このキャパシタ６１に蓄電した電力をＡＧＶ７及び受電装置に供給することができる一方、キャパシタ６１の充電量が所定値以下になった場合には、予備電源５３に蓄電した電力を受電装置に供給することができる。 As described above, according to the contactless power supply system 1 including the power receiving system 10 in the embodiment, the power transmitted in a contactless manner is received by the power receiving devices (the power receiving coil unit 4 and the power receiving unit 5), and this power receiving device. Can be stored in the capacitor 61, and the power stored in the capacitor 61 can be supplied to the AGV 7 and the power receiving device. On the other hand, when the charge amount of the capacitor 61 becomes a predetermined value or less, the standby power supply The power stored in 53 can be supplied to the power receiving device.
具体的には、受電装置の制御部５２が、キャパシタ６１の充電量が所定値以下であるか否かを判定し、キャパシタ６１の充電量が所定値以下であると判定した場合に、ＬＥＤ５６を点灯させることができる。さらに、ＬＥＤ５６の点灯後に、スイッチ５５をＯＮにすることで受電装置を駆動するための電源を、キャパシタ６１から予備電源５３に切り替えることができる。 Specifically, when the control unit 52 of the power receiving apparatus determines whether or not the charge amount of the capacitor 61 is equal to or less than a predetermined value, and determines that the charge amount of the capacitor 61 is equal to or less than the predetermined value, the LED 56 is turned on. Can be lit. Furthermore, the power source for driving the power receiving device can be switched from the capacitor 61 to the standby power source 53 by turning on the switch 55 after the LED 56 is turned on.
これにより、キャパシタ６１の充電量が不足した場合には、受電装置を駆動するための電源をキャパシタ６１から予備電源５３に切り替え、予備電源５３から供給される電力により受電装置を駆動させることができ、受電装置からキャパシタ６１に電力を充電させることができる。 Thereby, when the charge amount of the capacitor 61 is insufficient, the power source for driving the power receiving device can be switched from the capacitor 61 to the standby power source 53, and the power receiving device can be driven by the power supplied from the standby power source 53. The capacitor 61 can be charged with power from the power receiving device.
それゆえ、実施形態における非接触電力供給システム１によれば、ＡＧＶ７及び受電装置に供給する電力が不足した場合であっても、非接触で電力を受電することができ、非接触電力供給システムとしての基本的な機能を維持することが可能となる。 Therefore, according to the non-contact power supply system 1 in the embodiment, even when the power supplied to the AGV 7 and the power receiving device is insufficient, the power can be received in a non-contact manner, as a non-contact power supply system. It is possible to maintain the basic functions of
また、実施形態における非接触電力供給システム１によれば、キャパシタ６１の充電量が所定値以下であるか否かを判定することができ、この判定においてキャパシタ６１の充電量が所定値以下であると判定された場合に、ＬＥＤ５６を点灯させることができるため、受電ユニット５のスイッチ５５をＯＮにするように、作業員に促すことが可能となる。そして、その作業員がスイッチ５５をＯＮにすることで、受電ユニット５の駆動電源をキャパシタ６１から予備電源５３に切り替えることができる。 Further, according to the non-contact power supply system 1 in the embodiment, it can be determined whether or not the charge amount of the capacitor 61 is equal to or less than a predetermined value. In this determination, the charge amount of the capacitor 61 is equal to or less than the predetermined value. When it is determined that the LED 56 can be turned on, it is possible to prompt the worker to turn on the switch 55 of the power receiving unit 5. Then, when the worker turns on the switch 55, the driving power source of the power receiving unit 5 can be switched from the capacitor 61 to the standby power source 53.
[変形例]
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
[Modification]
The embodiments described above are for facilitating the understanding of the present invention, and are not intended to limit the present invention. Each element included in the embodiment and its arrangement, material, condition, shape, size, and the like are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate.
例えば、前述した実施形態では、受電ユニット５の駆動電源をキャパシタ６１から予備電源５３に切り替える際に、作業員等がＬＥＤ５６の点灯を確認してから、受電ユニット５のスイッチ５５をＯＮにしているが、受電ユニット５の駆動電源を切り替える手段は、これに限定されない。例えば、受電ユニット５の制御部５２が駆動電源の切り替えを制御することとしてもよい。これにより、図１に示すスイッチ５５及びＬＥＤ５６を省略することが可能となる。ただし、ＬＥＤ５６については省略せずに、キャパシタ６１の充電状況を確認するために用いることとしてもよい。 For example, in the above-described embodiment, when the driving power source of the power receiving unit 5 is switched from the capacitor 61 to the standby power source 53, the operator or the like checks that the LED 56 is turned on and then turns on the switch 55 of the power receiving unit 5. However, the means for switching the drive power supply of the power receiving unit 5 is not limited to this. For example, the control unit 52 of the power receiving unit 5 may control switching of the driving power source. Thereby, the switch 55 and the LED 56 shown in FIG. 1 can be omitted. However, the LED 56 may be used to confirm the charging state of the capacitor 61 without being omitted.
この変形例において、制御部５２は、キャパシタ６１の充電量が所定値以下であるか否かを判定する判定部としての機能、及びキャパシタ６１の充電量が所定値以下である場合に、受電ユニット５を駆動するための電源を、キャパシタ６１から予備電源５３に切り替える切替制御部としての機能を、さらに有することとする。 In this modification, the control unit 52 functions as a determination unit that determines whether or not the charge amount of the capacitor 61 is equal to or less than a predetermined value, and when the charge amount of the capacitor 61 is equal to or less than the predetermined value, the power receiving unit 5 further has a function as a switching control unit for switching the power source for driving 5 from the capacitor 61 to the standby power source 53.
これにより、受電装置の制御部５２が、キャパシタ６１の充電量が所定値以下であると判定した場合に、受電装置を駆動する電源を、キャパシタ６１から予備電源５３に切り替えることが可能となる。したがって、キャパシタ６１の充電量が不足した場合に、予備電源５３から供給される電力により受電装置を駆動させることができ、受電装置からキャパシタ６１に電力を充電させることが可能となる。 As a result, when the control unit 52 of the power receiving apparatus determines that the charge amount of the capacitor 61 is equal to or less than a predetermined value, the power source for driving the power receiving apparatus can be switched from the capacitor 61 to the standby power supply 53. Therefore, when the charging amount of the capacitor 61 is insufficient, the power receiving device can be driven by the power supplied from the standby power supply 53, and the capacitor 61 can be charged with power from the power receiving device.
また、前述した実施形態における電源用回路５４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ６２から出力される電力を、予備電源５３に充電しているが、予備電源５３の充電に用いる電力は、これに限定されない。例えば、図２に示すように、キャパシタ６１から放電される電力を用いて、予備電源５３を充電することとしてもよいし、受電ユニット５のコネクタ（例えばＵＳＢポート等）５７を介して接続される外部電源等の電力を用いて、予備電源５３を充電することとしてもよい。 Further, the power supply circuit 54 in the above-described embodiment charges the standby power supply 53 with the power output from the DC-DC converter 62, but the power used for charging the standby power supply 53 is not limited to this. For example, as shown in FIG. 2, the standby power supply 53 may be charged using power discharged from the capacitor 61, or connected via a connector (for example, a USB port) 57 of the power receiving unit 5. The standby power supply 53 may be charged using power such as an external power supply.
１…非接触電力供給システム、２…送電ユニット、３…送電コイルユニット、４…受電コイルユニット、５…受電ユニット、６…キャパシタユニット、７…無人搬送車、１０…受電システム、２１…高周波電源、２２…制御部、３１…送電部、４１…受電部、５１…整流回路、５２…制御部、５３…予備電源、５４…電源用回路、５５…スイッチ、５６…ＬＥＤ、６１…キャパシタ、６２…ＤＣ−ＤＣコンバータ、６３…リレー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Non-contact electric power supply system, 2 ... Power transmission unit, 3 ... Power transmission coil unit, 4 ... Power reception coil unit, 5 ... Power reception unit, 6 ... Capacitor unit, 7 ... Automatic guided vehicle, 10 ... Power reception system, 21 ... High frequency power supply , 22 ... control unit, 31 ... power transmission unit, 41 ... power reception unit, 51 ... rectifier circuit, 52 ... control unit, 53 ... standby power supply, 54 ... circuit for power supply, 55 ... switch, 56 ... LED, 61 ... capacitor, 62 ... DC-DC converter, 63 ... Relay
Claims (10)
前記受電装置から出力される電力を蓄電し、当該蓄電した電力を負荷及び前記受電装置に供給する電気化学キャパシタと、
前記電気化学キャパシタの充電量が所定値以下になったときに、前記電気化学キャパシタの替わりに前記受電装置に電力を供給可能な蓄電デバイスと、
を備える受電システム。 A power receiving device that receives power transmitted in a contactless manner;
An electrochemical capacitor that stores electric power output from the power receiving device, and supplies the stored electric power to a load and the power receiving device;
When the amount of charge of the electrochemical capacitor becomes a predetermined value or less, an electricity storage device capable of supplying power to the power receiving device instead of the electrochemical capacitor;
A power receiving system comprising:
前記判定部により前記電気化学キャパシタの充電量が所定値以下であると判定された場合に、前記受電装置を駆動する電源を、前記電気化学キャパシタから前記蓄電デバイスに切り替える切替制御部と、
をさらに備える請求項１記載の受電システム。 A determination unit for determining whether or not a charge amount of the electrochemical capacitor is a predetermined value or less;
A switching control unit that switches the power source that drives the power receiving device from the electrochemical capacitor to the power storage device when the determination unit determines that the amount of charge of the electrochemical capacitor is equal to or less than a predetermined value;
The power receiving system according to claim 1, further comprising:
前記判定部により前記電気化学キャパシタの充電量が所定値以下であると判定された場合に、表示部に所定の表示を行わせる表示制御部と、
前記受電装置を駆動するための電源として前記蓄電デバイスを選択させる選択部と、
をさらに備える請求項１記載の受電システム。 A determination unit for determining whether or not a charge amount of the electrochemical capacitor is a predetermined value or less;
A display control unit for causing the display unit to perform a predetermined display when the determination unit determines that the charge amount of the electrochemical capacitor is equal to or less than a predetermined value;
A selection unit that causes the power storage device to be selected as a power source for driving the power receiving device;
The power receiving system according to claim 1, further comprising:
請求項１から３のいずれか一項に記載の受電システム。 The charge capacity of the electricity storage device is smaller than the charge capacity of the electrochemical capacitor,
The power receiving system according to any one of claims 1 to 3.
請求項１から４のいずれか一項に記載の受電システム。 The electricity storage device is a secondary battery.
The power receiving system according to any one of claims 1 to 4.
請求項１から５のいずれか一項に記載の受電システム。 The electricity storage device is charged with electric power output from the electrochemical capacitor.
The power receiving system according to any one of claims 1 to 5.
請求項１から５のいずれか一項に記載の受電システム。 The power storage device is charged by power from an external power source connected from the outside.
The power receiving system according to any one of claims 1 to 5.
前記受電装置に電力を非接触で伝送する送電装置と、
を備える非接触電力供給システム。 The power receiving system according to any one of claims 1 to 7,
A power transmission device that transmits power to the power receiving device in a contactless manner;
A non-contact power supply system comprising:
前記受電装置により受電された電力を電気化学キャパシタに蓄電するとともに、当該電気化学キャパシタに蓄電した電力を負荷及び前記受電装置に供給する工程と、
前記電気化学キャパシタの充電量が所定値以下であるか否かを判定する工程と、
前記判定において前記電気化学キャパシタの充電量が所定値以下であると判定された場合に、前記電気化学キャパシタに替え、予備に設けた蓄電デバイスから、前記受電装置に対して電力を供給可能とする工程と、
を含む受電方法。 A process of receiving power transmitted in a contactless manner by a power receiving device;
Storing the power received by the power receiving device in an electrochemical capacitor, and supplying the power stored in the electrochemical capacitor to a load and the power receiving device;
Determining whether the amount of charge of the electrochemical capacitor is a predetermined value or less;
When it is determined in the determination that the amount of charge of the electrochemical capacitor is equal to or less than a predetermined value, power can be supplied to the power receiving device from an electricity storage device provided in reserve instead of the electrochemical capacitor. Process,
Including power receiving method.
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