JP2019054560A - Non-contact charging facility - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば工場内や一般道路を移動する搬送台車(例えば、AGV)又は自動車の電池等に非接触で電力を供給する非接触充電設備(通常、0.5kW以上の送電電力に使用する)に関する。 The present invention is used for, for example, a non-contact charging facility (usually 0.5 kW or more of transmission power) that supplies power in a contactless manner to, for example, a transport cart (for example, AGV) or an automobile battery that moves on a factory or a general road. )
例えば、工場等で電池で動く搬送台車は、定期的に電池を充電する必要があり、所定の場所に配置された充電器の近くに搬送台車を止めて、接続コードを用いて搬送台車の電池と充電器を接続し、電池への充電が行われていた。ところが、接続コードを用いて電池へ充電する場合、接続コードを電力供給源に接続する等、極めて手間であるので、例えば、特許文献1〜3に示すように、搬送台車に非接触で電力を供給することが行われている。 For example, a transport cart powered by a battery in a factory or the like needs to be charged regularly, and the transport cart is stopped using a connection cord by stopping the transport cart near a charger placed at a predetermined place. And the charger was connected, and the battery was being charged. However, when charging a battery using a connection cord, it is extremely troublesome to connect the connection cord to an electric power supply source. For example, as shown in Patent Documents 1 to 3, electric power is supplied to the conveyance carriage without contact. Supply is done.
しかしながら、特許文献1〜3に記載のように、一次コイル側又は二次コイル側に共振回路を組み込むと、共振回路に大きな電流が流れ、発熱するという問題があった。
そこで、特許文献4に示すように、二次コイルの共振電流をスイッチング素子を用いて制御し、二次側共振電流を一定に保ち二次側回路の発熱を抑制した非接触電力供給装置が提案されている。
However, as described in Patent Documents 1 to 3, when a resonance circuit is incorporated on the primary coil side or the secondary coil side, there is a problem that a large current flows through the resonance circuit and heat is generated.
Therefore, as shown in
ところが、二次側に電流の制御部を設けると、全ての二次側機器を備えた搬送台車に電流を一定に制御する装置が必要であり、経済上好ましくない。
また、特許文献4に記載する装置は、二次側機器の状態に関わらず一次側機器が作動する場合もあり、無駄な電力が消費される場合があった。
However, if a current control unit is provided on the secondary side, a device for controlling the current to be constant is required for the transport carriage including all the secondary side devices, which is not economically preferable.
In the device described in
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、二次側で電池の電圧及び電流を測定して、一次側で的確に充電電流及び充電電圧を制御する非接触充電設備を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a non-contact charging facility that measures battery voltage and current on the secondary side and accurately controls charging current and charging voltage on the primary side. And
前記目的に沿う本発明に係る非接触充電設備は、構築物の側壁、床部又は天井部に固定状態で設けられ、インバータを含む高周波電源から電力供給を受ける一次コイルを有する給電装置と、前記給電装置に対して移動可能な自動車又は搬送台車に設けられ、前記一次コイルと電磁結合する二次コイル及び共振コイルとを有する受電装置とを備え、給電時には、前記給電装置と前記受電装置とが横移動可能な隙間を有して配置され、前記給電装置から前記受電装置に接続された電池に充電する非接触充電設備において、
1)前記給電装置の制御部(A)、前記受電装置の制御部(B)にそれぞれ接続され、かつ対向配置されて光信号の授受を行う第1、第2の光通信部と、
2)前記制御部(B)に設けられ、電圧計測手段で測定した前記電池の充電電圧、電流計測手段で測定した前記電池の充電電流、及び温度計で測定した前記受電装置の作動温度の信号をそれぞれ変換して、前記第2の光通信部に送る光信号処理手段と、
3)前記制御部(A)に設けられ、前記第1の光通信部からの信号を受けて前記充電電圧及び前記充電電流を検知し、固定周波数で発振する前記インバータのPWM制御を行って、前記充電電圧が規定電圧より低い場合は、前記電池への定電流制御を行い、前記充電電圧が前記規定電圧となった場合は、前記電池への定電圧制御を行う充電制御手段と、
4)前記制御部(A)に設けられ、前記第1の光通信部からの信号を受けて前記作動温度が所定温度値を超えた場合には、前記インバータの動作を停止する第1の保護手段と、
5)前記制御部(A)に設けられ、前記第1の光通信部からの信号により、前記充電電流が最大電流値を超えた場合、又は前記充電電圧が最大電圧値を超えた場合、前記インバータの動作を停止する第2の保護手段と、
6)前記制御部(A)に設けられ、前記電池への定電圧制御が完了した後、一定時間を経過すると、前記インバータの動作を停止する第3の保護手段が設けられている。
A non-contact charging facility according to the present invention that meets the above object is provided in a fixed state on a side wall, a floor portion, or a ceiling portion of a structure, and includes a power feeding device having a primary coil that receives power from a high-frequency power source including an inverter, and the power feeding A power receiving device having a secondary coil and a resonance coil that are electromagnetically coupled to the primary coil, and the power feeding device and the power receiving device are arranged laterally during power feeding. In a non-contact charging facility that is arranged with a movable gap and charges a battery connected to the power receiving device from the power feeding device,
1) First and second optical communication units that are connected to the control unit (A) of the power feeding device and the control unit (B) of the power receiving device, respectively, and are arranged to face each other and exchange optical signals;
2) A signal of a charging voltage of the battery measured by the voltage measuring unit, a charging current of the battery measured by the current measuring unit, and an operating temperature of the power receiving device measured by a thermometer provided in the control unit (B) Are respectively converted and sent to the second optical communication unit,
3) Provided in the control unit (A), receives the signal from the first optical communication unit, detects the charging voltage and the charging current, performs PWM control of the inverter that oscillates at a fixed frequency, When the charging voltage is lower than a specified voltage, a constant current control to the battery is performed, and when the charging voltage becomes the specified voltage, a charging control means for performing a constant voltage control to the battery;
4) A first protection provided in the control unit (A), which stops the operation of the inverter when the operating temperature exceeds a predetermined temperature value in response to a signal from the first optical communication unit. Means,
5) provided in the control unit (A), and when the charging current exceeds a maximum current value or when the charging voltage exceeds a maximum voltage value by a signal from the first optical communication unit, A second protective means for stopping the operation of the inverter;
6) A third protection unit is provided in the control unit (A), and stops the operation of the inverter when a predetermined time has elapsed after the constant voltage control to the battery is completed.
本発明に係る非接触充電設備において、前記光信号処理手段は、前記電圧計測手段及び前記電流計測手段並びに前記温度計でそれぞれ測定したデータをデジタル信号に変換し、変換したデジタルデータを更にシリアル信号に変換して、前記第2の光通信部から光信号として送信し、該光信号を前記第1の光通信部で受信して、前記充電制御手段で復調し、該充電制御手段で前記高周波電源の制御を行うのが好ましい。 In the non-contact charging facility according to the present invention, the optical signal processing means converts data measured by the voltage measuring means, the current measuring means, and the thermometer into digital signals, and the converted digital data is further converted into a serial signal. Is transmitted as an optical signal from the second optical communication unit, the optical signal is received by the first optical communication unit, demodulated by the charge control unit, and the high frequency signal is transmitted by the charge control unit. It is preferable to control the power supply.
本発明に係る非接触充電設備において、前記受電装置は、フェライトコア製の二次側Eコアと該二次側Eコアの中央磁極部に巻かれた前記二次コイルと前記共振コイルを有し、該共振コイルには共振コンデンサが接続され、前記給電装置は、板状部と該板状部の中央に突出して形成された棒状部とを有するフェライトコア製の一次側コアと、前記棒状部に巻かれた前記一次コイルとを有するのが好ましい。 In the non-contact charging facility according to the present invention, the power receiving device includes a secondary E core made of a ferrite core, the secondary coil wound around a central magnetic pole portion of the secondary E core, and the resonance coil. A resonance capacitor is connected to the resonance coil, and the power feeding device includes a primary core made of a ferrite core having a plate-like portion and a rod-like portion that protrudes from the center of the plate-like portion, and the rod-like portion. It is preferable to have the primary coil wound around.
本発明に係る非接触充電設備は、給電装置の制御部(A)、受電装置の制御部(B)にそれぞれ接続され、かつ対向配置されて光信号の授受を行う第1、第2の光通信部を有するので、光は指向性を有し、給電装置と受電装置とを、電波に比較して混信の少ない状態で信号連結できる。
また、制御部(B)に設けられ、電圧計測手段及び電流計測手段で測定した電池の充電電圧及び充電電流と、温度計で測定した受電装置の作動温度との信号を変換して、第2の光通信部に送る光信号処理手段と、制御部(A)に設けられ、第1の光通信部からの信号を受けて充電電圧及び充電電流を検知し、固定周波数で発振するインバータのPWM制御を行って、充電電圧が規定電圧より低い場合は、電池への定電流制御を行い、充電電圧が規定電圧となった場合は、電池への定電圧制御を行う充電制御手段とを有するので、二次側の電圧及び電流を見ながら、インバータの出力を制御できる。
The non-contact charging equipment according to the present invention is connected to the control unit (A) of the power feeding device and the control unit (B) of the power receiving device, respectively, and is arranged oppositely to transmit and receive an optical signal. Since the communication unit is included, the light has directivity, and the power feeding device and the power receiving device can be signal-connected with less interference compared to radio waves.
In addition, the control unit (B) converts the signal between the charging voltage and charging current of the battery measured by the voltage measuring unit and the current measuring unit and the operating temperature of the power receiving device measured by the thermometer, The optical signal processing means for sending to the optical communication unit and the PWM of the inverter that is provided in the control unit (A), receives the signal from the first optical communication unit, detects the charging voltage and charging current, and oscillates at a fixed frequency When the control voltage is lower than the specified voltage, the battery has a constant current control, and when the charge voltage reaches the specified voltage, the battery has a charge control means for performing the constant voltage control. The output of the inverter can be controlled while looking at the voltage and current on the secondary side.
更に、本発明に係る非接触充電設備は、制御部(A)に設けられ、第1の光通信部からの信号を受けて作動温度が所定温度値を超えた場合に、インバータの動作を停止する第1の保護手段を設けているので、受電側の温度異常を感知して充電動作を止めることができる。 Furthermore, the non-contact charging equipment according to the present invention is provided in the control unit (A) and stops the operation of the inverter when the operating temperature exceeds a predetermined temperature value in response to a signal from the first optical communication unit. Therefore, the charging operation can be stopped by sensing the temperature abnormality on the power receiving side.
そして、本発明に係る非接触充電設備は、制御部(A)に設けられ、第1の光通信部からの信号により、充電電流が最大電流値を超えた場合、又は充電電圧が最大電圧値を超えた場合、インバータの動作を停止する第2の保護手段を有しているので、受電側の異常な状態を未然に察知して、給電装置の保護及び受電装置の保護をなし得る。 And the non-contact charging equipment which concerns on this invention is provided in a control part (A), and when a charging current exceeds a maximum current value by the signal from a 1st optical communication part, or a charging voltage is a maximum voltage value Since the second protection means for stopping the operation of the inverter is provided when exceeding the above, it is possible to detect an abnormal state on the power receiving side and protect the power feeding device and the power receiving device.
また、本発明に係る非接触充電設備は、制御部(A)に設けられ、電池への定電圧制御が完了した後、一定時間を経過すると、インバータの動作を停止する第3の保護手段が設けられているので、電池の過充電を防止できると共に、給電装置、受電装置又は外部に充電の完了を知らせることができる。この場合、ランプ又はブザーを起動するのが好ましい。 Moreover, the non-contact charging equipment according to the present invention is provided in the control unit (A), and a third protection means for stopping the operation of the inverter after a certain time has elapsed after the constant voltage control to the battery is completed. Since it is provided, overcharging of the battery can be prevented, and the completion of charging can be notified to the power feeding device, the power receiving device, or the outside. In this case, it is preferable to activate the lamp or buzzer.
本発明に係る非接触充電設備において、光信号処理手段が、電圧計測手段及び電流計測手段並びに温度計でそれぞれ測定したデータをデジタル信号に変換し、変換したデジタルデータを更にシリアル信号に変換して、第2の光通信部から光信号として送信し、光信号を第1の光通信部で受信して、充電制御手段で復調し、高周波電源の制御を行う場合は、信号処理が簡略化し、誤動作が少ない。 In the non-contact charging facility according to the present invention, the optical signal processing means converts the data measured by the voltage measuring means, the current measuring means, and the thermometer into digital signals, and further converts the converted digital data into serial signals. When the optical signal is transmitted from the second optical communication unit, the optical signal is received by the first optical communication unit, demodulated by the charging control means, and the high frequency power source is controlled, the signal processing is simplified, There are few malfunctions.
そして、本発明に係る非接触充電設備において、受電装置が、フェライトコア製の二次側Eコアと二次側Eコアの中央磁極部に巻かれた二次コイルと共振コイルを有し、共振コイルには共振コンデンサが接続され、給電装置が、板状部と板状部の中央に突出して形成された棒状部とを有するフェライトコア製の一次側コアと、棒状部に巻かれた一次コイルとを有する場合は、一次コイルと二次コイルの磁気結合がより強くなって、電力の伝達効率が増加する。更に、二次側Eコアの長手方向の平面視した向きが変わってもその他の条件が同じであれば、同一の伝達効率で給電できる。 In the non-contact charging facility according to the present invention, the power receiving device includes a secondary side E core made of a ferrite core and a secondary coil and a resonance coil wound around the central magnetic pole portion of the secondary side E core, A resonance capacitor is connected to the coil, and the power supply device is a ferrite core primary side core having a plate-like portion and a rod-like portion that protrudes from the center of the plate-like portion, and a primary coil wound around the rod-like portion , The magnetic coupling between the primary coil and the secondary coil becomes stronger, and the power transmission efficiency increases. Furthermore, even if the orientation of the secondary E core in the longitudinal direction changes in plan view, power can be supplied with the same transmission efficiency as long as other conditions are the same.
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図1、図2に示すように、本発明の一実施の形態に係る非接触充電設備10は、構築物の側壁、床部又は天井部に固定状態で設けられ、インバータ11を含む高周波電源から電力供給を受ける一次コイル12を有する給電装置13と、給電装置13に対して移動可能な自動車又は搬送台車に設けられ、一次コイル12と電磁結合する二次コイル14及び共振コイル15とを有する受電装置16とを備え、給電時には、給電装置13と受電装置16とが横移動可能な隙間を有して配置され、給電装置13の一次コイル12の直上に二次コイル14及び共振コイル15を配置した状態で、給電装置13から受電装置16に接続された電池17に充電する。ここで、横移動可能な隙間とは、固定状態で配置されている一次コイル12に対して二次コイル14及び共振コイル15が自由に横移動できる空間をいう。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
As shown in FIGS. 1 and 2, a
そして、非接触充電設備10は、給電装置13の制御部(A)19、及び受電装置16の制御部(B)20にそれぞれ接続され、かつ対向配置されて光信号の授受を行う第1、第2の光通信部21、22を有している。ここで、第1、第2の光通信部21、22はそれぞれ図示しない発光部(例えば、LED)と受光部(例えば、フォトダイオード)を有し、給電装置13から光信号(A)を受電装置16に、受電装置16から光信号(B)を給電装置13に送るようになっている。
The
制御部(B)20には、電圧計測手段23及び電流計測手段24で測定した電池17の充電電圧及び充電電流と、温度計25で測定した受電装置16(特に、共振コイル15)の作動温度との信号を変換して、第2の光通信部22に送る光信号処理手段26が設けられている。
The control unit (B) 20 includes a charging voltage and a charging current of the
制御部(A)19には、第1の光通信部21からの信号を受けて、含まれる充電電圧及び充電電流の信号を検知し、固定周波数で発振するインバータ11のPWM制御を行って、充電電圧が規定電圧(Vc、図5参照)より低い場合は、電池17への定電流制御を行い、充電電圧が規定電圧(Vc)となった場合は、電池17への定電圧制御を行う充電制御手段28が設けられている。
The control unit (A) 19 receives a signal from the first
ここで、光信号処理手段26は、電圧計測手段23及び電流計測手段24並びに温度計25でそれぞれ測定したデータをアナログ信号からデジタル信号に変換し、変換したデジタルデータを更にシリアル信号に変換して、第2の光通信部22から光信号として送信し、光信号を第1の光通信部21で受信して、充電制御手段28で復調し、充電制御手段28で電圧、電流及び温度の信号を記憶し、この電圧及び電流を用いてインバータ(高周波電源)11の制御を行う。
ここで、インバータ11の電源は商用電源(例えば、三相交流)30を整流回路31で直流に変換することによって得る。
Here, the optical signal processing means 26 converts the data measured by the voltage measuring means 23, the current measuring means 24 and the
Here, the power source of the
また、制御部(A)19は、第1の光通信部21からの信号を受けて作動温度が所定温度値(Tc)を超えた場合に、充電制御手段28を介してインバータ11の動作を停止する第1の保護手段33を有している。
Further, the control unit (A) 19 receives the signal from the first
そして、制御部(A)19には、第1の光通信部21からの信号により、充電電流が最大電流値(Imax)を超えた場合、又は充電電圧が最大電圧値(Vmax)を超えた場合、充電制御手段28を介してインバータ11の動作を停止する第2の保護手段34が設けられている。なお、充電電流が最小電流値(Imin)未満の場合、又は充電電圧が最小電圧値(Vmin)未満の場合、充電制御手段28から警報を発することもできる。
Then, in the control unit (A) 19, when the charging current exceeds the maximum current value (Imax) or the charging voltage exceeds the maximum voltage value (Vmax) by the signal from the first
制御部(A)19には、電池17への定電圧制御が完了した後、一定時間を経過すると、インバータ11の動作を充電制御手段28を介して停止する第3の保護手段35が設けられている。この第3の保護手段35は、ランプ出力を有すると共に、電波、超音波、光による無線信号、又は接点信号を有して、受電装置16を有している搬送台車の一例である自動運搬車(AGV)又は自動車が充電を完了したことを検知し、発進させることが可能となる。
The control unit (A) 19 is provided with third protection means 35 that stops the operation of the
共振コイル15には共振用のコンデンサ37が接続され、二次コイル15の出力は整流器39を介して負荷である電池17に接続されている。なお、図2に示す非接触充電設備10は実験用であるので、一次側に三相交流用の電圧計40及び電流計41、インバータ11の出力電圧及び出力電流をそれぞれ測定する高周波電圧計42及び高周波電流計43を有している。
また、受電装置16には、電池17の充電電圧を測定する直流電圧計44、電池17の充電電流を測定する直流電流計45が設けられている。
A
Further, the
インバータ11の動作周波数は、可聴周波数を超える20〜100kHz程度が好ましいが、この実施の形態では20kHzに固定している。共振コイル15とコンデンサ37との組み合わせによる共振周波数において過大な電流が流れるので、次式で表されるI(共振電流)が、共振コイル15に使用される許容電流以下となるように、ω(=2πf)を決める。
The operating frequency of the
I=V/{(R2+(ωL−1/ωC)2}0.5
但し、Rは回路抵抗、Lは共振コイル15のインダクタンス、Cは共振コンデンサのキャパシタンス、fは周波数を示す。
具体的には、実際に測定して、例えば共振電流を電池17の充電電流の0.5〜1倍とするのがよい。共振回路の共振周波数は、インバータ11の発振周波数より大きいのが好ましいが、小さくすることもできる。
I = V / {(R 2 + (ωL−1 / ωC) 2 } 0.5
However, R is a circuit resistance, L is the inductance of the
Specifically, it is preferable to actually measure, for example, to set the resonance current to 0.5 to 1 times the charging current of the
次に、この非接触充電設備10に使用する一次コイル12周りと、二次コイル14及び共振コイル15周りについて、具体例を図3、図4を参照しながら説明する。
一次コイル12が巻かれている一次側コア46は、図4に示すように、円形又は角部が丸くなった角形形状の平面部(板状部)47と、平面部47の中央にある円柱状(半径r)の直立磁極部(棒状部の一例)48とを有し、材質はフェライトコアからなっている。直立磁極部48は一次コイル12の磁束が飽和しない断面積を有し、平面部47の厚みgは、0.5r〜rとなって磁気飽和しないようになっている。なお、一次コイル12にはリッツ線が使用され、直立磁極部48に10〜30ターン程度巻かれている。直立磁極部48と平面部47とは継ぎ目無しの一体構造であるのが好ましいが、分割した構造からなり接着剤等で接合されるものであってもよい。この場合、接着剤としては磁性粉入りのものを使用するのがよい。
Next, a specific example of the periphery of the
As shown in FIG. 4, the
受電装置16には図3、図4に示すフェライトコア材を用いた二次側Eコア49が使用され、Eコア49の中央磁極部50に二次コイル14及び共振コイル15が巻かれている。共振コイル15は例えば10〜50ターン程度巻かれ、二次コイル14は例えば5〜20ターン程度となっている。このEコア49の断面積も十分に大きく、二次コイル14及び共振コイル15に流れる電流で磁気飽和しないようになっている。
A
一次側コア46の平面部47の最大直径dは、二次側コア、即ちEコア49の平面視した最大直径及び二次コイル14及び共振コイル15の平面視した最大直径の、例えば、1倍を超え1.6倍以下の範囲で大きく、一次側コア46とEコア49の磁気的結合度を増すと共に、一次側コア46の背面側に逃げる漏洩磁束を少なくしている。更に、二次側にEコア49を一次側コア46の平面部47で覆うように使用しているので、Eコア49の軸心と、一次側コア46の軸心を略合わせることによって、Eコア49の平面的向きに関係なく、一次側から二次側への効率の良い非接触給電が可能となる。
The maximum diameter d of the
続いて、この非接触充電設備10の動作について説明する。
図1、図2に示すように、給電装置13を所定位置に配置し、受電装置16を有する搬送台車(例えば、AGV)を所定位置に配置する。この場合、給電装置13は、構築物の天井部、側壁、又は床部に配置し、受電装置16はその給電装置13に少しの隙間を有して対向配置されるのがよい。
搬送台車が所定の位置に停止したことをセンサで検知すると、給電装置13及び受電装置16が作動し、初期状態となる。
Then, operation | movement of this
As shown in FIGS. 1 and 2, the
When the sensor detects that the transport carriage has stopped at a predetermined position, the
次に、電池17の充電電圧と充電電流が、電圧計測手段23と電流計測手段24で計測され、温度計25の出力と共に、光信号処理手段26を介して第2の光通信部22から光信号として外部に放出される。放出された光信号は第1の光通信部21で受信し、電流、電圧、温度の信号に復調される。
Next, the charging voltage and charging current of the
図5に示すように、電圧計測手段23によって検出された電圧(充電電圧V)が規定電圧(Vc)より低い場合は、電池17への定電流制御(CC領域)を行い、電池17の電圧が規定電圧となった場合は、電池17への定電圧制御(CV領域)を行う。なお、規定電圧としては電池17の定格電圧(Vs)より少しの範囲(例えば、1〜10%)で高い範囲とするのが好ましい。
この仕上げ充電(CV領域)が完了した後、所定時間約10分(1〜20分が好ましい)を経過すると、充電完了の信号を受電装置16から給電装置13に光通信を用いて送り、充電作業が完了する。
なお、電池17への充電電圧又は充電電流が平常値から外れて異常状態にある場合は、給電装置13が停止し、警報(ランプ、ベル、その他の信号)を発する。また、図4において、51は非磁性及び絶縁体からなり、一次コイル12の全部を覆うカバー材である。
As shown in FIG. 5, when the voltage (charge voltage V) detected by the voltage measuring means 23 is lower than the specified voltage (Vc), constant current control (CC region) is performed on the
When a predetermined time of about 10 minutes (preferably 1 to 20 minutes) elapses after the completion charging (CV region) is completed, a charging completion signal is sent from the
In addition, when the charging voltage or charging current to the
なお、以上の発明において、磁気材料としてフェライトコアを用いたが、高周波特性がよく鉄損が少ない材料であれば、他の素材を使用することもできる。
また、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない程度の改良や、構成要素を追加する場合も本発明は適用される。
In the above invention, the ferrite core is used as the magnetic material, but other materials can be used as long as the material has good high frequency characteristics and low iron loss.
Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the present invention is also applied to an improvement or a component added to the extent that the gist of the present invention is not changed.
10:非接触充電設備、11:インバータ、12:一次コイル、13:給電装置、14:二次コイル、15:共振コイル、16:受電装置、17:電池、19:制御部(A)、20:制御部(B)、21:第1の光通信部、22:第2の光通信部、23:電圧計測手段、24:電流計測手段、25:温度計、26:光信号処理手段、28:充電制御手段、30:商用電源、31:整流回路、33:第1の保護手段、34:第2の保護手段、35:第3の保護手段、37:コンデンサ、39:整流器、40:電圧計、41:電流計、42:高周波電圧計、43:高周波電流計、44:直流電圧計、45:直流電流計、46:一次側コア、47:平面部、48:直立磁極部、49:Eコア、50:中央磁極部、51:カバー材 10: Non-contact charging equipment, 11: Inverter, 12: Primary coil, 13: Power feeding device, 14: Secondary coil, 15: Resonant coil, 16: Power receiving device, 17: Battery, 19: Control unit (A), 20 Control unit (B), 21: first optical communication unit, 22: second optical communication unit, 23: voltage measurement unit, 24: current measurement unit, 25: thermometer, 26: optical signal processing unit, 28 : Charging control means, 30: commercial power supply, 31: rectifier circuit, 33: first protection means, 34: second protection means, 35: third protection means, 37: capacitor, 39: rectifier, 40: voltage 41: ammeter, 42: high frequency voltmeter, 43: high frequency ammeter, 44: direct current voltmeter, 45: direct current ammeter, 46: primary core, 47: plane portion, 48: upright magnetic pole portion, 49: E Core, 50: central magnetic pole part, 51: cover material
Claims (3)
1)前記給電装置の制御部(A)、前記受電装置の制御部(B)にそれぞれ接続され、かつ対向配置されて光信号の授受を行う第1、第2の光通信部と、
2)前記制御部(B)に設けられ、電圧計測手段で測定した前記電池の充電電圧、電流計測手段で測定した前記電池の充電電流、及び温度計で測定した前記受電装置の作動温度の信号をそれぞれ変換して、前記第2の光通信部に送る光信号処理手段と、
3)前記制御部(A)に設けられ、前記第1の光通信部からの信号を受けて前記充電電圧及び前記充電電流を検知し、固定周波数で発振する前記インバータのPWM制御を行って、前記充電電圧が規定電圧より低い場合は、前記電池への定電流制御を行い、前記充電電圧が前記規定電圧となった場合は、前記電池への定電圧制御を行う充電制御手段と、
4)前記制御部(A)に設けられ、前記第1の光通信部からの信号を受けて前記作動温度が所定温度値を超えた場合には、前記インバータの動作を停止する第1の保護手段と、
5)前記制御部(A)に設けられ、前記第1の光通信部からの信号により、前記充電電流が最大電流値を超えた場合、又は前記充電電圧が最大電圧値を超えた場合、前記インバータの動作を停止する第2の保護手段と、
6)前記制御部(A)に設けられ、前記電池への定電圧制御が完了した後、一定時間を経過すると、前記インバータの動作を停止する第3の保護手段が設けられていることを特徴とする非接触充電設備。 Provided in a fixed state on the side wall, floor or ceiling of the structure, and provided in a power supply device having a primary coil that receives power supply from a high-frequency power source including an inverter, and an automobile or a transport carriage movable with respect to the power supply device A power receiving device having a secondary coil and a resonance coil that are electromagnetically coupled to the primary coil, and at the time of power feeding, the power feeding device and the power receiving device are arranged with a laterally movable gap, and the power feeding device In a non-contact charging facility for charging a battery connected to the power receiving device from
1) First and second optical communication units that are connected to the control unit (A) of the power feeding device and the control unit (B) of the power receiving device, respectively, and are arranged to face each other and exchange optical signals;
2) A signal of a charging voltage of the battery measured by the voltage measuring unit, a charging current of the battery measured by the current measuring unit, and an operating temperature of the power receiving device measured by a thermometer provided in the control unit (B) Are respectively converted and sent to the second optical communication unit,
3) Provided in the control unit (A), receives the signal from the first optical communication unit, detects the charging voltage and the charging current, performs PWM control of the inverter that oscillates at a fixed frequency, When the charging voltage is lower than a specified voltage, a constant current control to the battery is performed, and when the charging voltage becomes the specified voltage, a charging control means for performing a constant voltage control to the battery;
4) A first protection provided in the control unit (A), which stops the operation of the inverter when the operating temperature exceeds a predetermined temperature value in response to a signal from the first optical communication unit. Means,
5) provided in the control unit (A), and when the charging current exceeds a maximum current value or when the charging voltage exceeds a maximum voltage value by a signal from the first optical communication unit, A second protective means for stopping the operation of the inverter;
6) A third protection unit is provided in the control unit (A), and after the constant voltage control to the battery is completed, a third protection unit is provided to stop the operation of the inverter after a predetermined time has elapsed. Non-contact charging equipment.
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