JP3250534B2 - 非接触給電装置 - Google Patents

非接触給電装置

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JP3250534B2 JP35577198A JP35577198A JP3250534B2 JP 3250534 B2 JP3250534 B2 JP 3250534B2 JP 35577198 A JP35577198 A JP 35577198A JP 35577198 A JP35577198 A JP 35577198A JP 3250534 B2 JP3250534 B2 JP 3250534B2
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、工場、倉庫等の荷
物を搬送する車両等の移動体に非接触で電力を供給する
非接触給電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、工場や倉庫において決められた搬
送路を自動走行する搬送車を用いて部品や荷物を搬送す
ることが行われている。このような搬送車に電力を供給
するために電源から給電線を介して非接触で電力を供給
する非接触給電システムが実現されている。
【0003】ここで、非接触給電装置から搬送車に供給
する必要のある電力について考えてみると、搬送車が必
要とする電力は一定ではなく、例えば搬送車が荷物を載
せずに走行するときは比較的消費電力は少ないが、荷物
を載せて走行するとき、あるいは荷物を積み下ろしする
ときには消費電力は増大する。非接触給電装置は、非接
触で電力を供給しているために負荷の変動による消費電
力の変動を検出することが難しく、そのため通常は、負
荷側で必要とする最大消費電流を供給するようにしてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、必要以
上の電流を負荷に供給しても、負荷では消費されず、給
電線の抵抗分による損失が増大するだけであり、非接触
給電装置の電源の効率を向上させるうえでは望ましいこ
とではない。
【0005】そこで、移動体側で消費電力を検出し、検
出した情報を無線等により非接触給電装置に送信し、非
接触給電装置側で供給する電力を制御することが考えら
れるが、そのためには負荷側に無線信号の送信機能を、
非接触給電装置側には無線信号の受信機能を備える必要
があり、搬送車と非接触給電装置の電源部の構成がその
分複雑になるという問題点がある。
【0006】そのような問題を解決するために、例え
ば、特開平8−251843号公報において、給電線の
抵抗分による損失を求め、非接触給電装置の高周波電源
の出力電力と給電線による損失との差を演算し、その差
が負荷に供給される電力であるとみなし、この電力から
算出される電流を給電線に供給することで、負荷の必要
とする電力を供給することが提案されている。
【0007】しかしながら、上述したような方法で変動
する負荷の消費電力を求めるためには、給電線の抵抗値
が既知であることと、給電線から受電する複数の負荷の
特性が同じであることが前提となり、これらの前提が成
り立たないと供給する電力を適正に制御することができ
ない。また、上記の方法で得られるのは複数の負荷の消
費電力の総和であり、個々の負荷の消費電力を求めるこ
とはできないので、負荷が必要する電力を適正に供給す
ることは難しい。
【0008】本発明の課題は、移動体の必要とする電力
を供給できるようにすることである。他の課題は、移動
体の必要とする電力を供給するための情報を、新たな設
備をほとんど追加することなく移動体から電源側に送信
できるようにすることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
移動体に給電線を介して非接触で電力を供給する非接触
給電装置において、移動体に与える運転指示情報に基づ
いて移動体の運転に必要となる電力を算出する算出手段
と、この算出手段により算出された電力を移動体に供給
する電源手段とを備える。
【0010】この発明によれば、移動体に与える運転指
示情報から移動体の運転内容がわかるので、そのことか
ら移動体に必要な電力を算出し、移動体がそのとき必要
とする電力を供給することができる。これにより、給電
線の抵抗分等による無駄な電力損失を減らし、非接触給
電装置の電源の効率を高めることができる。
【0011】請求項2記載の発明は、移動体に給電線を
介して非接触で電力を供給する非接触給電装置におい
て、給電線に流れる電流に重畳して移動体から送信され
てくる移動体の運転状況を示す運転情報を受信する受信
手段と、受信手段により受信される運転情報に基づいて
移動体の運転に必要となる電力を算出する算出手段と、
算出手段により算出された電力を供給する電源手段とを
備える。
【0012】この発明によれば、移動体の運転情報(例
えば、位置情報)から移動体に次にどの程度の負荷が発
生するか、例えば、倉庫などにおいてどの位置まで荷物
を持ち上げるのか、荷物の積み下ろしを行うのか、荷物
を載せて走行するのか等により負荷量を予測することが
できるので、その負荷量に見合った消費電力を算出し、
移動体が必要とする電力を供給することができる。これ
により、給電線の抵抗分等による無駄な電力損失を減ら
し、非接触給電装置の電源の効率を高めることができ
る。
【0013】また、移動体から非接触給電装置への運転
情報の送信を、移動体へ電力を供給している給電線を利
用して重畳通信により行うことにより、通信のための設
備が少なくて済む。また、移動体への運転指令情報等を
給電線を利用して送信している場合には、情報を送受信
するための設備を移動体、非接触給電装置双方に新たに
設ける必要がほとんど無いので、移動体から情報を送信
するために必要な設備のコストをさらに抑えることがで
きる。
【0014】請求項3記載の発明は、移動体に給電線を
介して非接触で電力を供給する非接触給電装置におい
て、給電線に流れる電流に重畳して移動体から送信され
てくる移動体の受電電圧を示す電圧情報を受信する受信
手段と、受信手段により受信された電圧情報に基づいて
移動体の運転に必要な電力を算出する算出手段と、この
算出手段により算出された電力を供給する電源手段とを
備える。
【0015】この発明によれば、移動体から送信されて
くる電圧情報により移動体の受電電圧が分かるので、受
電電圧が低い場合には負荷が重いものと判断して供給す
る電力を増加し、受電電圧が高い場合には、負荷が軽い
ものと判断して供給する電力を減らすことで、移動体が
実際に必要とする電力をリアルタイムで供給することが
できる。これにより、給電線の抵抗分等による無駄な損
失を減らし、非接触給電装置の電源の効率を高めること
ができる。さらに、移動体の電圧情報を給電線を利用し
て重畳通信により送信しているので、電圧情報を送信す
るための設備が少なくて済み、装置のコストも抑えるこ
とができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明の実施の形態の非
接触給電装置10を用いた非接触給電システムの構成を
示す図である。この非接触給電システムは、工場内など
において部品等の搬送を行う無人搬送車に電力を非接触
で供給するものである。
【0017】非接触給電装置10は、高周波電源部11
と、その高周波電源11から出力される電流が流れる給
電線12とからなる。非接触給電装置10の高周波電源
部11には、搬送車12との間で給電線13を介して情
報を送受信するためのモデム14が設けられており、モ
デム14は給電線12と図示しないインタフェース回路
等を介して接続されている。
【0018】搬送車13は、給電線12に供給される電
力を受電するための受電コア15と、その受電コア15
で受電した高周波交流電圧を整流する整流器16と、整
流器16で整流された直流電圧をモータ18を駆動する
ための交流電圧に変換するインバータ17と、搬送車1
2の走行、荷物の積み下ろし等を行うためのモータ18
と、非接触給電装置11から送信されてくる運転指令情
報の受信及び搬送車12の運転情報の送信を行うモデム
19と、モータ18の制御、モデム19による情報の送
受信等の制御を行う制御部20とからなる。
【0019】次に、以上のような構成の実施の形態にお
いて、搬送車13から給電線12を介して電流に重畳さ
せて送信されてくる運転情報に基づいて高周波電源部1
1の出力電流を制御するときの処理を、図2のフローチ
ャートを参照して説明する。
【0020】高周波電源部11は、モデム14により給
電線12を利用した重畳通信で搬送車13へ運転指令情
報を送信する(図2,S1)。
【0021】搬送車13は、この運転指令情報をモデム
19を介して受信したなら、モータ18を制御して走
行、荷物積み下ろし等を行う。同時に、モータ等に設け
たセンサの情報から搬送車13の現在位置を求め、その
位置情報を重畳通信により高周波電源部11に送信す
る。
【0022】高周波電源部11は、搬送車13から位置
情報を受信したなら(S2)、受信した位置情報に基づ
いて搬送車13が必要とする電力を算出する(S3)。
これは、例えば、搬送車13の搬送路上の各位置での運
転内容が予め決まっているような場合には、それぞれの
位置において搬送車13にどのような負荷が加わるかを
予測することができるので、それぞれの位置における負
荷情報を記憶しておいて、その情報と搬送車13の位置
情報とから搬送車13が必要とする電力を算出する。搬
送車13の必要とする電力を求めたなら、高周波電源部
11の出力電流をそれに応じて制御する。
【0023】なお、上記の処理では、搬送車13から位
置情報を重畳通信により高周波電源部11に送信し、そ
の位置情報から搬送車13の必要電力を算出している
が、搬送車13の受電電圧、あるいはモータ18等に供
給される出力電圧を検出し、その電圧情報を重畳通信に
より高周波電源部11に送信し、高周波電源部11がそ
の電圧情報に基づいて搬送車13が必要とする電力を供
給するようにしても良い。あるいは、高周波電源部11
は、搬送車13に次の運転内容を指示する運転指令情報
を送信しているので、その運転指令情報から搬送車13
に加わる負荷を予測し、搬送車13が必要とするであろ
う電力を算出し、その電力を搬送車13に供給するよう
にしても良い。
【0024】図3は、搬送車13の負荷が時間の経過と
ともに変化する場合の搬送車13の必要電力と、搬送車
13から送信されてくる位置情報に基づいて高周波電源
部11の出力電流を制御したときの出力電流値を示す図
である。
【0025】同図に示すように、搬送車13の負荷が重
くなる場合には、上述したように搬送車13から送信さ
れてくる位置情報、電圧情報、あるいは高周波電源部1
1自身が保持している運転指令情報から搬送車13の必
要電力が大きくなることが分かるので、その必要電力を
供給できるように高周波電源部11の出力電流を増やす
ことができる。また、搬送車13の負荷が軽くなる場合
には、同様にして搬送車13の必要電力が少なくなるこ
とが分かるので、その必要電力を供給できる程度の出力
電流に減らすことができる。
【0026】この実施の形態によれば、搬送車13の必
要とする電力を、リアルタイムで求めることができるの
で、搬送車13が必要とする以上の電力を給電線12に
供給して給電線12の抵抗分等により電力が無駄に消費
されるのを防止できる。
【0027】また、個々の搬送車13の必要電力を求め
ることができるので、高周波電源部11が複数の搬送車
13に電力を供給している場合でも、全体として適正な
電力を供給することができる。
【0028】さらに、搬送車13から電力の制御に必要
な情報の送信を給電線を利用した重畳通信により行って
いるので、新たな通信線、あるいは無線通信のための設
備等を設ける必要がなく、搬送車13から情報を送信す
るためのコスト上昇を抑えることができる。また、有線
通信であるので無線通信に較べて信頼性も高い。
【0029】なお、上述した実施の形態は、工場等で利
用される搬送車13に電力を供給する非接触給電システ
ムに関するものであるが、これに限らず、倉庫等におい
て、荷物を出し入れするための昇降機構を有する搬送装
置、その他の無人搬送装置に非接触で給電する装置に本
発明は適用できる。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、移動体が必要とする電
力を供給でき、必要以上の電力が給電線に供給されない
ので、給電線の抵抗分等により無駄に電力が消費される
のを防止できる。また、移動体から非接触給電装置に電
力の制御に必要な情報を送信する場合、給電線を利用し
た重畳通信により行っているので、通信のために新たな
設備を設ける必要がほとんどなく、情報を送信するため
に装置のコストの上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態の非接触給電システムの構成図であ
る。
【図2】高周波電源の出力電流を制御する処理のフロー
チャートである。
【図3】搬送車の必要電力と高周波電源部の出力電流の
関係を示す図である。
【符号の説明】
10 非接触給電装置 11 高周波電源部 12 給電線 13 搬送車 14,19 モデム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60M 7/00 B60L 5/00 H02J 17/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】移動体に給電線を介して非接触で電力を供
    給する非接触給電装置において、 前記移動体に与える運転指示情報に基づいて前記移動体
    の運転に必要となる電力を算出する算出手段と、 前記算出手段により算出された電力を前記移動体に供給
    する電源手段とを備えることを特徴とする非接触給電装
    置。
  2. 【請求項2】移動体に給電線を介して非接触で電力を供
    給する非接触給電装置において、 給電線に流れる電流に重畳して移動体から送信されてく
    る位置情報を受信する受信手段と、 移動体の走行路上の各位置における負荷量を示す負荷情
    報を記憶する記憶手段と、 前記受信手段により受信される前記位置情報により指定
    される位置における負荷情報を前記記憶手段から取得
    し、取得した負荷情報から前記移動体の運転に必要とな
    る電力を算出する算出手段と、 前記算出手段により算出された電力を前記移動体に供給
    する電源手段とを備えることを特徴とする非接触給電装
    置。
  3. 【請求項3】前記算出手段は、前記移動体に与える運転
    指示情報に基づいて前記移動体の運転に必要な電力を算
    出することを特徴とする請求項2記載の非接触給電装
    置。
  4. 【請求項4】移動体に給電線を介して非接触で電力を供
    給する非接触給電装置において、 給電線に流れる電流に重畳して移動体から送信されてく
    る位置情報と前記移動体の受電電圧を示す電圧情報を受
    信する受信手段と、 移動体の走行路上の各位置における負荷量を示す負荷情
    報を記憶する記憶手段と、 前記受信手段により受信された前記位置情報により指定
    される位置における負荷情報を前記記憶手段から取得
    し、取得した負荷情報と前記電圧情報または前記 電圧情
    報と前記移動体に与える運転指示情報とに基づいて前記
    移動体の運転に必要となる電力を算出する算出手段と、 前記算出手段により算出された電力を前記移動体に供給
    する電源手段とを備えることを特徴とする非接触給電装
    置。
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KR101848303B1 (ko) 2012-07-10 2018-04-13 삼성전자주식회사 전력 전송을 제어하기 위한 방법 및 이를 위한 전력 송신기

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