JP2020080529A - インピーダンス整合回路及び該インピーダンス整合回路を有する非接触給電システム - Google Patents
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Abstract
Description
所定の長さを有する伝送線路上の異なる2点の電圧を第1検出電圧と第2検出電圧として検出する検出部と、
前記第1検出電圧及び第2検出電圧から生成される連立方程式により、前記負荷インピーダンスの推定値を計算する計算部と、
前記計算された負荷インピーダンスに対して前記出力インピーダンスとの整合をとるための目標インピーダンスを整合させるために、可変リアクタンス素子を有する整合部と、
前記計算された負荷インピーダンスから、前記整合に必要な前記可変リアクタンス素子のリアクタンス量を算定し、算定されたリアクタンス量に基づいて前記可変リアクタンス素子のインピーダンスを調整するインピーダンス調整部と、を有することを特徴とする。
図1を参照して、200は、第2実施形態にかかるインピーダンス整合回路である。インピーダンス整合回路200も、第1実施形態にかかるインピーダンス整合回路200同様、簡易な算出処理によってインピーダンス整合を行うものである。負荷インピーダンスは、所定の長さを有する伝送線路を有し、伝送線路上の異なる2点の電圧から算出される。すなわち、高周波の場合、長さのある同軸ケーブル、平行導線などの伝送線路上では、反射波がなければ、いずれの位置であっても、電圧は一定であるが、送電側と受電側で不整合があるために、反射波が発生すると、定在波の存在により、分布定数回路として、伝送線路上の異なる2点で電圧の振幅値に不一致が生じる。本実施形態は、この性質を利用したものである。
以下、図3により、本明細書の開示にかかる整合回路を使った非接触給電システムを説明する。本実施の形態は、非接触給電システムの一実施形態を例示的に示したものであり、本明細書の開示にかかる非接触給電システムは、この形態に限定する趣旨ではない。
201 検出部
202 信号処理部
203 調整部
204 整合部
前記インピーダンス整合回路を構成し、所定の長さを有する伝送線路上で、前記負荷から異なる距離にある2点の電圧を第1検出電圧と第2検出電圧として検出する検出部と、前記異なる2点の距離と、前記第1検出電圧及び第2検出電圧と、前記送電電源から得られる既知の入射波電圧と、位相定数とから、前記伝送線路の反射係数を推定する連立方程式を生成し、前記推定された反射係数及び前記整合を行うための目標インピーダンスから前記負荷インピーダンスの推定値を計算する計算部と、
前記計算された負荷インピーダンスに対して前記出力インピーダンスとの整合をとるための前記目標インピーダンスを整合させるために、可変リアクタンス素子を有する整合部と、
前記計算された負荷インピーダンスから、前記整合に必要な前記可変リアクタンス素子のリアクタンス量を算定し、算定されたリアクタンス量に基づいて前記可変リアクタンス素子のインピーダンスを調整するインピーダンス調整部と、を有することを特徴とする。
Claims (8)
- 送電電源及び送電素子を含む回路の出力インピーダンスと、負荷及び前記送電素子に対向して非接触で配された受電素子を含む回路の負荷インピーダンスとの間で電力伝送におけるインピーダンス整合を行うインピーダンス整合回路であって、
所定の長さを有する伝送線路上の異なる2点の電圧を第1検出電圧と第2検出電圧として検出する検出部と、
前記第1検出電圧及び第2検出電圧と、前記伝送線路上の入射波電圧と、位相定数と、前記2点の反射係数とから生成される連立方程式により、前記負荷インピーダンスの推定値を計算する計算部と、
前記計算された負荷インピーダンスに対して前記出力インピーダンスとの整合をとるための目標インピーダンスを整合させるために、可変リアクタンス素子を有する整合部と、
前記計算された負荷インピーダンスから、前記整合に必要な前記可変リアクタンス素子のリアクタンス量を算定し、算定されたリアクタンス量に基づいて前記可変リアクタンス素子のインピーダンスを調整するインピーダンス調整部と、を有することを特徴とするインピーダンス整合回路。 - 少なくとも送電電源と送電素子を含む送電側装置と、少なくとも受電対象物を含む負荷と前記送電素子に非接触で対向して配される受電素子を含む受電側装置とを備え、前記送電側装置の出力インピーダンスと前記受電側装置の負荷インピーダンスとの間で電力伝送におけるインピーダンス整合を行うインピーダンス整合回路を有する非接触給電システムであって、
所定の長さを有する伝送線路上の異なる2点の電圧を第1検出電圧と第2検出電圧として検出する検出部と、
前記第1検出電圧及び第2検出電圧と、前記伝送線路上の入射波電圧と、位相定数と、前記2点の反射係数とから生成される連立方程式により、前記負荷インピーダンスの推定値を計算する計算部と、
前記計算された負荷インピーダンスに対して前記出力インピーダンスとの整合をとるための目標インピーダンスを整合させるために、可変リアクタンス素子を有する整合部と、
前記計算された負荷インピーダンスから、前記整合に必要な前記可変リアクタンス素子のリアクタンス量を算定し、算定されたリアクタンス量に基づいて前記可変リアクタンス素子のインピーダンスを調整するインピーダンス調整部と、
を有し、
前記送電側装置は、前記送電電源による通電時は常に充電されている送電側バッファ部が設けられ、前記電力伝送のときに、前記送電電源からの電力及び前記送電側バッファ部からの電力により前記受電側装置の受電対象物に給電されることを特徴とする非接触給電システム。 - 前記送電側バッファ部は、少なくとも送電側キャパシタ又は送電側バッテリのいずれか一つであり、前記受電対象物は、少なくとも受電側キャパシタ又は受電側バッテリのいずれか一つとして設けられていることを特徴とする請求項2記載の非接触給電システム。
- 前記送電側装置は、静止部材に固定され、前記受電側装置は、所定の床面を走行する誘導式搬送車に搭載され、前記受電対象物は前記誘導式搬送車の駆動用に設けられていることを特徴とする請求項2記載の非接触給電システム。
- 前記送電側装置は、静止部材に固定され、前記受電側装置は、車両に搭載され、前記受電対象物は前記車両の駆動に適用されることを特徴とする請求項2記載の非接触給電システム。
- 前記送電側装置は、移動体の走行する軌道内に設けられ、前記受電側装置は、前記移動体に取り付けられており、前記移動体の走行時に、前記電力伝送を行うように構成されたものであることを特徴とする請求項2記載の非接触給電システム。
- 前記軌道内に設けられた前記送電側装置の送電素子は、並列に配置された二本の線状部分と線状部分の両端部を連結する円弧状部分とを一体化した横長楕円状を成し、複数の前記送電素子が所定の間隔で前記軌道に配置されていることを特徴とする請求項6記載の非接触給電システム。
- 前記軌道には、前記送電素子が複数敷設され、前記複数の送電素子は、各々、前記移動体の近接を検知する近接検知部と、相互に隣接する送電素子を連結する連結部と、前記移動体が、前記送電素子と前記受電素子との前記対向して配される位置から、進行方向に隣接する送電素子側に移動し、前記隣接する送電素子の近接検知部で前記移動体の近接を検知すると、前記連結部に介在するスイッチング素子の作動により、通電する前記送電素子を前記相互に隣接する送電素子に切り替える切替部と、を有していることを特徴とする請求項6又は請求項7記載の非接触給電システム。
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