JP5528089B2 - Power supply for contactless power supply equipment - Google Patents

Power supply for contactless power supply equipment Download PDF

Info

Publication number
JP5528089B2
JP5528089B2 JP2009288555A JP2009288555A JP5528089B2 JP 5528089 B2 JP5528089 B2 JP 5528089B2 JP 2009288555 A JP2009288555 A JP 2009288555A JP 2009288555 A JP2009288555 A JP 2009288555A JP 5528089 B2 JP5528089 B2 JP 5528089B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
current
inverter
power supply
induction line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009288555A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011130619A (en
Inventor
誠 布谷
正明 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daifuku Co Ltd
Contec Co Ltd
Original Assignee
Daifuku Co Ltd
Contec Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daifuku Co Ltd, Contec Co Ltd filed Critical Daifuku Co Ltd
Priority to JP2009288555A priority Critical patent/JP5528089B2/en
Publication of JP2011130619A publication Critical patent/JP2011130619A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5528089B2 publication Critical patent/JP5528089B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

本発明は、一定の移動経路を移動する移動体に無接触で給電する無接触給電設備において、前記移動経路に沿って配置される誘導線路に高周波電流を供給する電源装置に関するものである。   The present invention relates to a power supply apparatus that supplies a high-frequency current to an induction line disposed along a moving path in a non-contact power feeding facility that supplies power to a moving body that moves along a certain moving path in a contactless manner.

従来の上記無接触給電設備とその電源装置の一例が、特許文献1に開示されている。
この特許文献1に開示されている無接触給電設備では、消費電力が変動する負荷(走行用モータ)を有する搬送台車の移動経路に沿って連続して、所定周波数におけるインピーダンスが所定の容量性インピーダンスに調整された誘導線路を配置し、この誘導線路に前記所定周波数の高周波電流を供給する電源装置が設けられている。
An example of the conventional contactless power supply facility and its power supply device is disclosed in Patent Document 1.
In the non-contact power supply facility disclosed in Patent Document 1, the impedance at a predetermined frequency is a predetermined capacitive impedance continuously along the movement path of a transport carriage having a load (traveling motor) whose power consumption varies. A power supply device is provided that arranges the adjusted induction line and supplies a high-frequency current of the predetermined frequency to the induction line.

前記電源装置は、交流電圧が変動する交流電源の交流電流を、直流の電圧および電流に変換する整流器と、誘導線路の負荷に応じて前記直流の電圧を昇降圧する昇降圧回路と、昇降圧された直流電圧の直流電流を、矩形波信号(パルス信号)によりそれぞれ駆動される複数のスイッチング素子により前記所定周波数の一定交流電流に変換して誘導線路に出力するインバータとを備え、前記昇降圧回路は、前記誘導線路の負荷が全負荷の15〜20%の範囲において予め設定される設定値未満のときに、前記直流の電圧を降圧し、誘導線路の負荷が前記設定値以上のときに前記直流の電圧を昇圧するよう構成され、また前記インバータは、常に移動経路の負荷に応じてPWM制御(前記矩形波信号のパルス幅制御)を行い、誘導線路に出力する電流を一定に制御するように構成されている。   The power supply device includes a rectifier that converts an alternating current of an alternating-current power supply whose alternating voltage fluctuates into a direct-current voltage and current, a step-up / step-down circuit that steps up and down the direct-current voltage according to a load on the induction line, and a step-up / down circuit. An inverter that converts the direct current of the direct current voltage into a constant alternating current of the predetermined frequency by a plurality of switching elements respectively driven by a rectangular wave signal (pulse signal) and outputs the constant alternating current to the induction line, Reduces the DC voltage when the load on the induction line is less than a preset value in a range of 15 to 20% of the total load, and when the load on the induction line is greater than or equal to the set value, The inverter is configured to boost the DC voltage, and the inverter always performs PWM control (pulse width control of the rectangular wave signal) according to the load on the moving path and outputs it to the induction line It is configured to control the flow constant.

このような構成により、電源装置より誘導線路に所定周波数の高周波の一定電流が供給され、移動体は誘導線路により受電コイルに誘導される起電力により負荷に給電している。また誘導線路の所定周波数のインピーダンスが所定の容量性インピーダンスに調整されていることにより、移動体の負荷が変動しても誘導線路に流れる電流の変動が抑えられている。   With such a configuration, a high-frequency constant current having a predetermined frequency is supplied from the power supply device to the induction line, and the moving body supplies power to the load by the electromotive force induced in the power receiving coil by the induction line. In addition, since the impedance of the induction line at a predetermined frequency is adjusted to a predetermined capacitive impedance, fluctuations in the current flowing through the induction line are suppressed even when the load on the moving body fluctuates.

また昇降圧回路により誘導線路の負荷が前記設定値より軽いときに直流の電圧を低く、誘導線路の負荷が前記設定値より重いときに直流の電圧を高く制御することにより、誘導線路に流れる電流を一定に制御できる矩形波信号の通電率(duty ratio;1サイクルの中で、実際に通電する時間の割合)の範囲(一定電流制御範囲;例えば、25%〜75%)に、前記スイッチング素子を駆動する通電率が入り、通電率の制御に余裕が生じ、応答が速い一定電流制御が実現されている。   Also, by controlling the DC voltage to be low when the load on the induction line is lighter than the set value by the step-up / down circuit, and to control the DC voltage to be high when the load on the induction line is heavier than the set value, the current flowing through the induction line The switching element is within a range (a constant current control range; for example, 25% to 75%) of a rectangular wave signal energization ratio (duty ratio; a ratio of time during which current is actually energized in one cycle). A constant current control is realized in which an energization rate for driving is entered, there is a margin in the control of the energization rate, and the response is fast.

さらに、降圧制御と昇圧制御の実行を切り換える誘導線路の負荷の設定値を全負荷の15〜20%の範囲、すなわち負荷が軽い側に設定することにより、負荷の80〜85%の範囲では昇圧されているので、負荷の上昇により電力不足となることが防止されている。   Furthermore, by setting the set value of the load on the induction line for switching between the step-down control and the step-up control to the range of 15 to 20% of the total load, that is, the side where the load is light, the voltage is increased in the range of 80 to 85% of the load Therefore, it is possible to prevent power shortage due to an increase in load.

特開2009−101884号公報JP 2009-101484 A

しかし、インバータにより誘導線路に流れる電流は常に一定電流に制御され、またインバータには、通常の負荷の80〜85%の範囲では昇圧された高い直流電圧が入力されており、インバータにおける電力損失は、入力電圧に対して前記一定電流をスイッチングしたときの値となるために、通常、大きな電力損失が発生しているという問題があった。   However, the current flowing through the induction line by the inverter is always controlled to a constant current, and a high DC voltage boosted in the range of 80 to 85% of the normal load is input to the inverter. There is a problem that a large power loss usually occurs because the value is obtained when the constant current is switched with respect to the input voltage.

例えば、一定電流が160Aに制御されており、整流器の出力電圧がそのままインバータに印加されている、例えばDC280V(=AC200V×√2;電源装置に供給されるAC電源の電圧が200Vのとき)とすると、電力損失は、DC280Vに対して160Aをスイッチングした値となる。   For example, the constant current is controlled to 160A, and the output voltage of the rectifier is applied to the inverter as it is, for example, DC280V (= AC200V × √2; when the voltage of the AC power supply supplied to the power supply device is 200V) Then, the power loss is a value obtained by switching 160 A with respect to DC 280V.

そこで、本発明は、インバータのPWM制御の通電率を余裕のある範囲に抑えることができ、安定して誘導線路の一定電流制御を行うことができるとともに、インバータにおける電力損失を削減できる無接触給電設備の電源装置を提供することを目的としたものである。 In view of this, the present invention can suppress the energization rate of the PWM control of the inverter to a marginal range, can perform stable constant current control of the induction line, and can reduce power loss in the inverter. it is intended to provide a power supply generation facilities.

前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項1に記載の発明は、移動体の移動経路に沿って誘導線路を配置し、前記移動体に前記誘導線路に対向して受電コイルを設け、前記移動体ではこの受電コイルに誘導される起電力から消費電力が変動する負荷に給電される無接触給電設備において、前記誘導線路に、所定周波数の一定交流電流を供給する電源装置であって、
交流電源の交流電流を直流電流に変換する整流回路と、前記整流回路により変換された直流の電圧を降圧する降圧回路と、前記降圧回路により降圧された直流の電圧の電流を、パルス信号によりそれぞれ駆動される複数のスイッチング素子により前記所定周波数の一定交流電流に変換して前記誘導線路に出力するインバータとを備え、前記降圧回路は、インバータ通電率の低下に応じて前記直流の電圧を低く補正し、インバータ通電率の増加に応じて前記直流の電圧を高く補正して、前記インバータのスイッチング素子が、前記所定周波数の半サイクルに対して通電率平均が50%以上で、前記誘導線路に出力される交流電流を前記一定交流電流に制御できる状態に、前記誘導線路の負荷に応じて前記直流の電圧を制御することを特徴とするものである。
In order to achieve the above-described object, the invention according to claim 1 of the present invention is arranged such that an induction line is disposed along a moving path of a moving body, and a receiving coil is disposed on the moving body so as to face the induction line. In the contactless power supply facility that supplies power to a load whose power consumption fluctuates from the electromotive force induced in the power receiving coil, the mobile unit is a power supply device that supplies a constant alternating current of a predetermined frequency to the induction line. And
A rectifier circuit that converts an alternating current of an alternating current power source into a direct current, a step-down circuit that steps down a direct current voltage converted by the rectifier circuit, and a current of a direct current voltage that is stepped down by the step-down circuit are respectively represented by pulse signals. An inverter that converts the alternating current of the predetermined frequency into a constant alternating current by a plurality of driven switching elements and outputs the constant alternating current to the induction line, and the step-down circuit corrects the direct-current voltage to be low in accordance with a decrease in the inverter energization rate. Then, the DC voltage is corrected to be higher in accordance with the increase in the inverter energization rate, and the switching element of the inverter is output to the induction line with an average energization rate of 50% or more with respect to the half cycle of the predetermined frequency. The DC voltage is controlled according to the load of the induction line so that the AC current to be controlled can be controlled to the constant AC current. Than is.

特許文献1に開示されている無接触給電設備の電源装置では、誘導線路に流れる電流を一定に制御できる通電率の範囲に、スイッチング素子を駆動するパルス信号の通電率が入り、通電率の制御に余裕が生じ、応答が速い一定電流制御を実現しており、通電率の範囲は、例えば、25%〜75%とされ、通電率は負荷が小ならば小、負荷が大ならば大とされる。ところが上述したように、インバータにおける電力損失は、インバータの入力電圧に対して前記一定電流をスイッチングしたときの値になる。今、図7に示すように、電圧波形aで、負荷が小でも通電率を大とすると(図7では、通電率を35%から70%とすると)、電流は一定電流より増加して流れすぎるので、電圧波形bに示すようにインバータへの入力電圧を下げてやると(図7では、入力電圧をDC280VからDC140Vに下げてやると)、電流は一定電流に戻る。電流は常に一定制御で、電圧は下がるので、電力損失は電圧が下がった分、減少する。スイッチングのノイズのレベルも電圧は下がる分だけ減少する。   In the power supply device of the non-contact power supply facility disclosed in Patent Document 1, the energization rate of the pulse signal for driving the switching element is in the range of the energization rate in which the current flowing through the induction line can be controlled to be constant. A constant current control is realized that has a quick response and a fast response, and the range of the energization rate is, for example, 25% to 75%. The energization rate is small when the load is small and large when the load is large. Is done. However, as described above, the power loss in the inverter becomes a value when the constant current is switched with respect to the input voltage of the inverter. Now, as shown in FIG. 7, in the voltage waveform a, if the energization rate is increased even when the load is small (in FIG. 7, the energization rate is changed from 35% to 70%), the current increases from a constant current and flows. Therefore, when the input voltage to the inverter is lowered as shown in the voltage waveform b (in FIG. 7, when the input voltage is lowered from DC 280 V to DC 140 V), the current returns to a constant current. Since the current is constantly controlled and the voltage decreases, the power loss decreases as the voltage decreases. The level of switching noise also decreases as the voltage decreases.

上記構成によれば、降圧回路において、誘導線路の負荷、すなわち誘導線路に流れる電流に応じて変化するインバータのスイッチング素子の通電率に応じて、整流回路により変換された直流の電圧は降圧され、このときインバータにおいて、所定周波数の半サイクルに対して通電率平均が50%以上で、複数のスイッチング素子がそれぞれ駆動され、誘導線路に流れる電流が一定交流電流に制御され、所定周波数に変換して前記誘導線路に出力される。このように、誘導線路に流れる電流と周波数は、インバータにより一定に制御される。また誘導線路に流れる電流が一定で、且つインバータの入力電圧が負荷に応じて制御されることにより、インバータにおける電力損失が削減され、インバータのスイッチングのノイズのレベルも電圧下がる分だけ下がる。 According to the above configuration, in the step-down circuit, the load of the induction line, that is, the DC voltage converted by the rectifier circuit is stepped down according to the conduction ratio of the switching element of the inverter that changes according to the current flowing through the induction line, At this time, in the inverter, the average energization ratio is 50% or more for a half cycle of the predetermined frequency, each of the plurality of switching elements is driven, the current flowing through the induction line is controlled to a constant alternating current, and is converted to the predetermined frequency. Output to the induction line. Thus, the current and frequency flowing through the induction line are controlled to be constant by the inverter. In the current flowing through the induction line is constant, and by the input voltage of the inverter can be controlled according to the load, reduces the power loss in the inverter, decreases by the amount that the level of noise at the switching of the inverter is also the voltage drops.

また請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明であって、前記通電率の範囲は、65%〜75%に設定され、前記降圧回路は、前記パルス信号の通電率が65%を下回ると、前記負荷に応じた直流の電圧を低く補正し、前記パルス信号の通電率が75%を超えると、前記負荷に応じた直流の電圧を高く補正することを特徴とするものである。   The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the range of the energization ratio is set to 65% to 75%, and the step-down circuit has an energization ratio of the pulse signal of 65%. The DC voltage corresponding to the load is corrected to be low when the voltage is less than%, and the DC voltage corresponding to the load is corrected to be high when the energization rate of the pulse signal exceeds 75%. is there.

上記構成によれば、通電率が65〜75%の範囲、すなわち高い通電率でパルス信号が制御され、このとき、例えば5〜100%に大きく変動する負荷に対応するために、降圧回路により直流電圧は降圧制御され、誘導線路に一定電流が供給される。   According to the above configuration, the pulse signal is controlled in the range of the energization rate of 65 to 75%, that is, at a high energization rate. The voltage is stepped down and a constant current is supplied to the induction line.

本発明の無接触給電設備は、誘導線路に流れる電流が一定に制御され、且つインバータの入力電圧が降圧回路によって負荷に応じて降圧されることによりインバータにおける電力損失を削減でき、インバータのスイッチングのノイズのレベルを下げることができる、という効果を有している。   The contactless power supply equipment of the present invention can reduce the power loss in the inverter by controlling the current flowing through the induction line to be constant and reducing the input voltage of the inverter according to the load by the step-down circuit. The noise level can be reduced.

本発明の実施の形態1における無接触給電設備の電源装置を備えた無接触給電設備の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the non-contact electric power feeding equipment provided with the power supply device of the non-contact electric power feeding equipment in Embodiment 1 of this invention. 同電源装置の降圧回路の降圧コントローラに関する説明図であり、(a)は降圧コントローラのブロック図、(b)は降圧コントローラの電圧率演算部のブロック図、(c)は降圧コントローラによるインバータの通電率と降圧回路の出力電圧の特性図である。It is explanatory drawing regarding the step-down controller of the step-down circuit of the same power supply device, (a) is a block diagram of the step-down controller, (b) is a block diagram of a voltage ratio calculation unit of the step-down controller, (c) is an energization of the inverter by the step-down controller It is a characteristic figure of a rate and the output voltage of a step-down circuit. 同電源装置の降圧回路の動作説明図であり、(a)は降圧時の電流の流れを示す図、(b)はスイッチング素子のパルスとコイル電流の特性を示す図である。It is operation | movement explanatory drawing of the pressure | voltage fall circuit of the power supply device, (a) is a figure which shows the flow of the electric current at the time of pressure | voltage fall, (b) is a figure which shows the characteristic of the pulse of a switching element, and a coil current. 本発明の実施の形態2における無接触給電設備の電源装置を備えた無接触給電設備の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the non-contact electric power feeding equipment provided with the power supply device of the non-contact electric power feeding equipment in Embodiment 2 of this invention. 同電源装置の降圧回路の降圧コントローラのブロック図である。It is a block diagram of the step-down controller of the step-down circuit of the same power supply device. 本発明の実施の他の形態における無接触給電設備の電源装置の降圧回路の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the pressure | voltage fall circuit of the power supply device of the non-contact electric power supply equipment in other forms of implementation of this invention. 負荷が小の場合の無接触給電設備の高周波トランス(図1の高周波トランス30A)へ印加する電圧の説明図である。It is explanatory drawing of the voltage applied to the high frequency transformer (high frequency transformer 30A of FIG. 1) of the non-contact electric power supply equipment in case a load is small.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[実施の形態1]
図1は本発明の実施の形態1における無接触給電設備の電源装置を備えた無接触給電設備の回路構成図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a contactless power supply facility including a power supply device for the contactless power supply facility according to Embodiment 1 of the present invention.

図1において、11は搬送台車(移動体の一例)12の走行レール(移動経路の一例;図示せず)に沿って連続して敷設(配置)された誘導線路であり、この誘導線路11には、コンデンサ14が直列に接続され、さらに誘導線路11全体のインダクタンス値を調整する可変インダクタ15が直列に接続されている。なお、この可変インダクタ15は、誘導線路11の長さ(線路長)が所定の長さを満たさないとき、すなわち誘導線路11のインダクタンス値が所定のインダクタンス値に満たないときに接続される。また走行レールには複数台の搬送台車12が走行しており、誘導線路11より複数台の搬送台車12に給電している。   In FIG. 1, reference numeral 11 denotes an induction line that is continuously laid (arranged) along a traveling rail (an example of a movement path; not shown) of a transport carriage (an example of a moving body) 12. The capacitor 14 is connected in series, and the variable inductor 15 that adjusts the inductance value of the entire induction line 11 is connected in series. The variable inductor 15 is connected when the length of the induction line 11 (line length) does not satisfy a predetermined length, that is, when the inductance value of the induction line 11 does not reach a predetermined inductance value. In addition, a plurality of transport carts 12 travel on the traveling rail, and power is supplied to the plurality of transport carts 12 from the guide line 11.

この可変インダクタ15のインダクタンスLとコンデンサ14の静電容量Cの調整により、直列接続された誘導線路11およびコンデンサ14および可変インダクタ15による所定周波数f(たとえば10kHz)のインピーダンス(誘導線路全体のインピーダンス)が、所定の容量性インピーダンスに調整(設定)されている。   By adjusting the inductance L of the variable inductor 15 and the capacitance C of the capacitor 14, the impedance of the predetermined frequency f (for example, 10 kHz) by the induction line 11 and the capacitor 14 and the variable inductor 15 connected in series (impedance of the entire induction line) Is adjusted (set) to a predetermined capacitive impedance.

また搬送台車12には、誘導線路11により起電力が誘起され、走行用モータ(消費電力が変動する負荷の一例)18へ給電するピックアップコイル(誘導線路11に対向する受電コイル)21が設置されている。このピックアップコイル21は、例えば、断面がE字状のフェライトの中央凸部にリッツ線(いずれも図示せず)を巻いて形成されており、両凹部の中心に誘導線路11が位置するように調整し、固定されている。そして、ピックアップコイル21に受電ユニット22を接続し、この受電ユニット22にインバータ23を介して前記走行用モータ18を接続し、ピックアップコイル(受電コイル)21に誘導される起電力により前記走行用モータ18へ給電している。   In addition, a pick-up coil (a power receiving coil facing the induction line 11) 21 is installed in the transporting carriage 12. ing. The pickup coil 21 is formed, for example, by winding a litz wire (both not shown) around a central convex portion of ferrite having an E-shaped cross section so that the induction line 11 is located at the center of both concave portions. Adjusted and fixed. Then, a power receiving unit 22 is connected to the pickup coil 21, the traveling motor 18 is connected to the power receiving unit 22 via an inverter 23, and the traveling motor is generated by an electromotive force induced in the pickup coil (power receiving coil) 21. Power is supplied to 18.

上記受電ユニット22は、ピックアップコイル21に並列に、このピックアップコイル21と誘導線路11の周波数に共振する共振回路を構成する共振コンデンサ24を接続し、この共振回路の共振コンデンサ24に並列に整流器25を接続し、整流器25の出力側にインダクタ26Aを接続し、また出力負荷に相当するインバータ23と並列に出力コンデンサ28を接続し、インダクタ26Aと出力コンデンサ28との間にダイオード26Bを接続し、さらにインダクタ26Aとダイオード26Bとの間で、共振コンデンサ24と並列に出力電圧制御用スイッチング素子27を設け、出力コンデンサ28の電圧を一定とするように出力電圧制御用スイッチング素子27をPWM制御する出力コントローラ29を設けている。   The power receiving unit 22 is connected in parallel to the pickup coil 21 and a resonance capacitor 24 constituting a resonance circuit that resonates with the frequency of the pickup coil 21 and the induction line 11, and a rectifier 25 in parallel with the resonance capacitor 24 of the resonance circuit. , An inductor 26A is connected to the output side of the rectifier 25, an output capacitor 28 is connected in parallel with the inverter 23 corresponding to the output load, and a diode 26B is connected between the inductor 26A and the output capacitor 28, Further, an output voltage control switching element 27 is provided in parallel with the resonant capacitor 24 between the inductor 26A and the diode 26B, and the output voltage control switching element 27 is subjected to PWM control so that the voltage of the output capacitor 28 is constant. A controller 29 is provided.

この受電ユニット22の構成により、上記共振コンデンサ24の電圧は整流器25により整流され、インダクタ26Aとダイオード26Bとによりフィルタがかけられて直流電圧が発生される。出力コントローラ29はこの直流電圧(出力コンデンサ28の電圧)を監視し基準電圧と比較する。負荷電力がピックアップコイル21から出力できる最大電力より小さいときは出力コンデンサ28の電圧が増加するので、出力コントローラ29はスイッチング素子27の通電率を増加させてピックアップコイル21が短絡している時間を長くする。よって、ピックアップコイル21から転送する電力は実質的にはゼロに近づき、従って、出力コンデンサ28の直流電圧は減少する。またこのときダイオード26Bにより出力コンデンサ28の短絡が防止される。そして、出力コンデンサ28の直流電圧が基準電圧以下まで低下すると、あるいは出力負荷が増加して出力コンデンサ28の直流電圧が基準電圧以下まで低下すると、出力コントローラ29はスイッチング素子27の通電率を減少させてピックアップコイル21が短絡している時間を短くして出力コンデンサ28へ通電する時間を長くする。よって、出力コンデンサ28の直流電圧が増加する。これら作用により出力コンデンサ28の直流電圧が基準電圧に維持される。 This configuration of the power receiving unit 22, the voltage of the resonance capacitor 24 is rectified by a rectifier 25, a DC voltage is generated by the filter is multiplied by the inductor 26 A and the diode 26 B. The output controller 29 monitors this DC voltage (the voltage of the output capacitor 28) and compares it with a reference voltage. When the load power is smaller than the maximum power that can be output from the pickup coil 21, the voltage of the output capacitor 28 increases. Therefore, the output controller 29 increases the energization rate of the switching element 27 and lengthens the time that the pickup coil 21 is short-circuited. To do. Therefore, the power transferred from the pickup coil 21 is substantially close to zero, and therefore the DC voltage of the output capacitor 28 is reduced. The short circuit output capacitor 28 is prevented by this time the diode 26 B. Then, when the DC voltage of the output capacitor 28 decreases to a reference voltage or lower, or when the output load increases and the DC voltage of the output capacitor 28 decreases to a reference voltage or lower, the output controller 29 decreases the energization rate of the switching element 27. Thus, the time during which the pickup coil 21 is short-circuited is shortened, and the time during which the output capacitor 28 is energized is lengthened. Therefore, the DC voltage of the output capacitor 28 increases. By these actions, the DC voltage of the output capacitor 28 is maintained at the reference voltage.

また前記誘導線路11に、高周波トランス30Aを介して、前記所定周波数f(たとえば10kHz)の一定の高周波電流(一定交流電流)を供給する電源装置31が接続されている。前記高周波トランス30Aは誘導線路11と電源装置31との間に介装されており、誘導線路11の距離(長さ)が長いときに出力電圧を上げることができるように、例えば出力電圧を2倍とすることができるように設置されている。また誘導線路11に、誘導線路11に流れる電流値を計測するための変流器(CT)30Bが設置されている。   In addition, a power supply device 31 that supplies a constant high-frequency current (constant alternating current) of the predetermined frequency f (for example, 10 kHz) is connected to the induction line 11 via a high-frequency transformer 30A. The high frequency transformer 30A is interposed between the induction line 11 and the power supply device 31. For example, the output voltage is set to 2 so that the output voltage can be increased when the distance (length) of the induction line 11 is long. It is installed so that it can be doubled. In addition, a current transformer (CT) 30 </ b> B for measuring a current value flowing through the induction line 11 is installed in the induction line 11.

前記電源装置31に、電源装置31へ給電する交流電源32が接続されている。この交流電源32は、交流電圧が大きく変動する電源であり、例えば交流電圧は定格電圧に対して+10%〜−10%変動する。   An AC power supply 32 that supplies power to the power supply device 31 is connected to the power supply device 31. The AC power supply 32 is a power supply in which the AC voltage varies greatly. For example, the AC voltage varies by + 10% to −10% with respect to the rated voltage.

また電源装置31は、交流電圧が変動する交流電源32の交流電流を、直流電流に変換し、この直流電流を、矩形波信号(パルス信号)によりそれぞれ駆動される複数のスイッチング素子により所定周波数fの一定交流電流に変換して誘導線路11に出力電流として給電する電源装置であり、交流電源32の交流電流を、直流電流に変換する整流器(全波整流器)33と、起動・停止回路34と、整流器33により整流された電圧、すなわち直流の電圧を降圧する降圧回路35と、インバータ36から構成されている。   The power supply device 31 converts the alternating current of the alternating current power supply 32 whose alternating voltage fluctuates into a direct current, and the direct current is converted into a predetermined frequency f by a plurality of switching elements respectively driven by a rectangular wave signal (pulse signal). A rectifier (full-wave rectifier) 33 that converts the alternating current of the alternating current power source 32 into a direct current, and a start / stop circuit 34. The step-down circuit 35 steps down the voltage rectified by the rectifier 33, that is, the direct-current voltage, and the inverter 36.

前記起動・停止回路34は、整流器33と降圧回路35との間に直列に接続される突入抵抗41およびコイル(リアクトル)42と、前記突入抵抗41を短絡する起動コンダクタ43と、突入抵抗41およびコイル42の接続点と整流器33のマイナス出力端子との間に直列に接続されている放電抵抗44および停止コンダクタ45から構成されている。起動時には起動コンダクタ43は開の状態にあり突入電流が抑制され、また所定時間後に閉とされて突入抵抗41が短絡される。また停止コンダクタ45は運転時には開の状態にあり、停止時には閉となり、放電抵抗44により電源装置31に蓄積されている電荷が消費される。   The start / stop circuit 34 includes an inrush resistor 41 and a coil (reactor) 42 connected in series between the rectifier 33 and the step-down circuit 35, an activation conductor 43 that short-circuits the inrush resistor 41, an inrush resistor 41, and A discharge resistor 44 and a stop conductor 45 are connected in series between the connection point of the coil 42 and the negative output terminal of the rectifier 33. At the time of start-up, the start conductor 43 is in an open state, the inrush current is suppressed, and after a predetermined time, the start conductor 43 is closed and the inrush resistor 41 is short-circuited. Further, the stop conductor 45 is in an open state during operation, and is closed when stopped, and the electric charge accumulated in the power supply device 31 is consumed by the discharge resistor 44.

前記降圧回路35は、起動・停止回路34の出力に並列に接続された入力コンデンサ51と、起動・停止回路34とインバータ36との間に直列に接続された降圧用スイッチング素子52およびコイル53と、カソードが降圧用スイッチング素子52とコイル53との接続点に接続され、アノードが整流器33のマイナス出力端子に接続されたダイオード55と、コイル53のインバータ36側の端部と整流器33のマイナス出力端子との間に接続された出力コンデンサ57と、前記降圧用スイッチング素子52をパルス制御する、CPUからなる降圧コントローラ58(詳細は後述する)から構成されている。   The step-down circuit 35 includes an input capacitor 51 connected in parallel to the output of the start / stop circuit 34, a step-down switching element 52 and a coil 53 connected in series between the start / stop circuit 34 and the inverter 36. The cathode is connected to the connection point between the step-down switching element 52 and the coil 53, the anode is connected to the negative output terminal of the rectifier 33, the end of the coil 53 on the inverter 36 side, and the negative output of the rectifier 33. An output capacitor 57 connected between the terminals and a step-down controller 58 (details will be described later) composed of a CPU for pulse-controlling the step-down switching element 52.

前記インバータ36は、フルブリッジに組まれたスイッチング素子61と、スイッチング素子61を矩形波信号(パルス信号)によりそれぞれ駆動し、直流電流を所定周波数fの一定交流電流に変換して誘導線路11に出力電流として給電する、CPUからなる電流制御コントローラ62から構成されており、直流電流を、矩形波信号によりそれぞれ駆動されるスイッチング素子61により所定周波数fの一定交流電流に変換して誘導線路11へ給電している。なお、電流制御コントローラ62は、変流器(CT)30Bの入力により誘導線路11の電流値を計測しており、この計測している誘導線路11の電流値が、予め設定された一定交流電流となるようにスイッチング素子61を駆動するパルス信号のパルス幅(所定周波数fの半サイクルの通電率)を求め(誘導線路11の電流値のフィードバック制御を行い)、スイッチング素子61を駆動している。また電流制御コントローラ62は、インバータ36の駆動開始信号、および駆動しているスイッチング素子61のパルス信号の通電率(所定周波数fの半サイクルに対する通電率)を降圧コントローラ58へ出力している。   The inverter 36 drives the switching element 61 assembled in a full bridge and the switching element 61 by a rectangular wave signal (pulse signal), respectively, converts a direct current into a constant alternating current having a predetermined frequency f, and converts the direct current into the induction line 11. It is composed of a current control controller 62 composed of a CPU that feeds power as an output current. The direct current is converted into a constant alternating current of a predetermined frequency f by a switching element 61 that is driven by a rectangular wave signal to the induction line 11. Power is being supplied. The current controller 62 measures the current value of the induction line 11 by the input of the current transformer (CT) 30B, and the measured current value of the induction line 11 is a constant AC current set in advance. The pulse width of the pulse signal for driving the switching element 61 (a half cycle energization rate of the predetermined frequency f) is obtained so as to satisfy (feedback control of the current value of the induction line 11), and the switching element 61 is driven. . Further, the current controller 62 outputs the drive start signal of the inverter 36 and the energization rate of the pulse signal of the driving switching element 61 (the energization rate for a half cycle of the predetermined frequency f) to the step-down controller 58.

降圧コントローラ58には、このようにインバータ36(電流制御コントローラ62)より、前記インバータ36の駆動開始信号と、スイッチング素子61の通電率(インバータ通電率)が入力されている。   The step-down controller 58 is thus supplied with the drive start signal of the inverter 36 and the energization rate (inverter energization rate) of the switching element 61 from the inverter 36 (current control controller 62).

また降圧回路35には、前記降圧用スイッチング素子52が連続してオン状態、すなわち降圧無しで整流状態のとき、且つ誘導線路11の負荷が100%、すなわち最大負荷のとき、インバータ36のスイッチング素子61のパルス信号が、所定周波数fの半サイクルに対してインバータ通電率平均50%以上、例えば70%で、前記一定交流電流に制御できる直流の電圧(定格電圧に相当する)が、整流器33より入力されている。   The step-down circuit 35 includes a switching element of the inverter 36 when the step-down switching element 52 is continuously on, that is, in a rectified state without step-down, and when the load of the induction line 11 is 100%, that is, the maximum load. A DC voltage (corresponding to a rated voltage) that can be controlled to the constant alternating current is obtained from the rectifier 33 when the 61 pulse signal is an average of 50% or more, for example 70%, of the inverter energization ratio for a half cycle of the predetermined frequency f. Have been entered.

また降圧コントローラ58には、前記インバータ通電率の範囲として65%〜75%が設定されている。この65%は、所定周波数fの半サイクルに対して通電率平均の範囲が50%以上の一例であり、前記70%は目標の通電率であり、75%は、上幅に余裕がある通電率の一例である。   The step-down controller 58 is set with 65% to 75% as the range of the inverter energization rate. The 65% is an example in which the average of the energization rate is 50% or more with respect to a half cycle of the predetermined frequency f, the 70% is the target energization rate, and the 75% is an energization with a margin in the upper width. It is an example of the rate.

この降圧コントローラ58により、降圧回路35の出力の直流の電圧は、インバータ36のスイッチング素子61のインバータ通電率が70%で、誘導線路11に出力される交流電流を前記一定交流電流に制御できる状態に、誘導線路11の負荷に応じて制御される。降圧コントローラ58の構成について詳細に説明する。   With this step-down controller 58, the DC voltage output from the step-down circuit 35 is such that the switching element 61 of the inverter 36 has an inverter energization rate of 70%, and the alternating current output to the induction line 11 can be controlled to the constant alternating current. In addition, it is controlled according to the load of the induction line 11. The configuration of the step-down controller 58 will be described in detail.

降圧コントローラ58は、図2に示すように、補正電圧形成部83と、電圧率演算部85と、通電率演算部86と、パルス駆動部87から構成されている。
前記補正電圧形成部83は、インバータ36が駆動される速度(例えば、1μs)に対して遅い速度(例えば、1ms)で駆動され、1ms毎に、入力している上記インバータ36のスイッチング素子61の通電率(インバータ通電率)を確認し、インバータ通電率が65%より低くなると、インバータ通電率の低下に応じて降圧回路35の目標(出力)直流電圧を低く補正するマイナスの補正電圧率(%)(補正する電圧の定格電圧に対する割合)を電圧率演算部85へ出力し、またインバータ通電率が75%より高くなると、インバータ通電率の増加に応じて前記目標直流電圧を高く補正するプラスの補正電圧率を電圧率演算部85へ出力する。補正電圧形成部83の補正電圧率の上限値αは、誘導線路11の負荷に応じて、インバータ通電率を75%以内に引き戻すように設定され、また補正電圧率の下限値βは、誘導線路11の負荷に応じて、インバータ通電率を65%以上に引き戻すように設定される。
As shown in FIG. 2, the step-down controller 58 includes a correction voltage forming unit 83, a voltage rate calculation unit 85, an energization rate calculation unit 86, and a pulse drive unit 87.
The correction voltage forming unit 83 is driven at a speed (for example, 1 ms) slower than the speed (for example, 1 μs) at which the inverter 36 is driven, and is input to the switching element 61 of the inverter 36 that is input every 1 ms. When the current supply rate (inverter current supply rate) is confirmed and the inverter current supply rate is lower than 65%, a negative correction voltage rate (%) for correcting the target (output) DC voltage of the step-down circuit 35 to be low in accordance with the decrease in the inverter current supply rate. ) (Ratio of the voltage to be corrected to the rated voltage) is output to the voltage ratio calculation unit 85 , and when the inverter current ratio becomes higher than 75%, the target DC voltage is corrected to be higher as the inverter current ratio increases. The corrected voltage rate is output to the voltage rate calculation unit 85 . The upper limit value α of the correction voltage rate of the correction voltage forming unit 83 is set so as to pull back the inverter energization rate within 75% according to the load of the induction line 11, and the lower limit value β of the correction voltage rate is In accordance with the load of 11, the inverter energization rate is set to 65% or more.

また前記電圧率演算部85は、図2(b)に示すように、インバータ36の駆動開始信号の入力により駆動(励磁)されるリレイ(RY)が設けられ、インバータ36が駆動されるまでは、100%の電圧率(降圧なし)を、通電率演算部86へ出力し、インバータ36が駆動されると、インバータ36が駆動される速度(例えば、1μs)に対して遅い速度(例えば、1ms)で、例えば1ms毎に、現在出力している電圧率(目標電圧率)より補正電圧形成部83より入力した補正電圧率(%)を加算して新たな電圧率(目標電圧率)を求め、通電率演算部86へ出力する。   Further, as shown in FIG. 2B, the voltage ratio calculation unit 85 is provided with a relay (RY) that is driven (excited) by the input of the drive start signal of the inverter 36, and until the inverter 36 is driven. , 100% of the voltage rate (no step-down) is output to the energization rate calculator 86, and when the inverter 36 is driven, the speed (for example, 1 ms) that is slower than the speed (for example, 1 μs) at which the inverter 36 is driven. ), For example, every 1 ms, the correction voltage rate (%) input from the correction voltage forming unit 83 is added to the current output voltage rate (target voltage rate) to obtain a new voltage rate (target voltage rate). , Output to the energization rate calculator 86.

通電率演算部86は、電圧率演算部85より入力した電圧率より降圧用スイッチング素子52の通電率(降圧回路通電率)を求め(詳細は後述する)、パルス駆動部87へ出力する。 The energization rate calculation unit 86 obtains the energization rate (step-down circuit energization rate) of the step-down switching element 52 from the voltage rate input from the voltage rate calculation unit 85 (details will be described later) and outputs it to the pulse drive unit 87.

このパルス駆動部87は、通電率演算部86において求めた通電率により降圧用スイッチング素子52をPWM制御している(降圧制御を実行している)。
以上のような降圧コントローラ58の構成による作用を説明する。
The pulse driving unit 87 performs PWM control of the step-down switching element 52 based on the energization rate obtained by the energization rate calculation unit 86 (performs step-down control).
The operation of the above-described configuration of the step-down controller 58 will be described.

補正電圧形成部83において、例えば1ms毎に、入力している上記インバータ36のインバータ通電率が65%を下回ると、インバータ通電率に応じてマイナスの補正電圧率が形成され、インバータ通電率が75%を上回ると、インバータ通電率に応じてプラスの補正電圧率が形成され、続いて電圧率演算部85において、インバータ36が駆動されるまでは、100%の電圧率(降圧なし)が出力され、インバータ36が駆動されると、例えば1ms毎に、補正電圧形成部83において形成された補正電圧率が加算されて電圧率(目標電圧率)が求められて出力され、続いて通電率演算部86において、この電圧率により降圧用スイッチング素子52の降圧回路通電率が求められ、パルス駆動部87においてこの通電率により降圧用スイッチング素子52がPWM制御される(降圧制御が実行される)。   In the correction voltage forming unit 83, for example, every 1 ms, when the input inverter energization rate of the inverter 36 falls below 65%, a negative correction voltage rate is formed according to the inverter energization rate, and the inverter energization rate is 75. If it exceeds%, a positive correction voltage rate is formed in accordance with the inverter energization rate. Subsequently, the voltage rate calculation unit 85 outputs a voltage rate of 100% (no step-down) until the inverter 36 is driven. When the inverter 36 is driven, for example, every 1 ms, the correction voltage rate formed in the correction voltage forming unit 83 is added to obtain and output the voltage rate (target voltage rate), and then the energization rate calculating unit 86, the voltage step-down circuit energization rate of the step-down switching element 52 is obtained from this voltage rate. Quenching element 52 is PWM controlled (step-down control is executed).

上記降圧回路35の作用を図3を用いて説明する。
図3において、Vinは降圧回路35の入力電圧、Voは降圧回路35の出力電圧、Iはコイル53に流れるコイル電流、Iminはコイル53の最小電流(定常時)、Ioは出力電流、Lはコイル53のインダクタンス、Tonは降圧用スイッチング素子52のスイッチングON時間、Toffは降圧用スイッチング素子52のスイッチングOFF時間、リプル電流はコイル53のリプル電流である。
The operation of the step-down circuit 35 will be described with reference to FIG.
In FIG. 3, Vin is an input voltage of the step-down circuit 35, Vo is an output voltage of the step-down circuit 35, I is a coil current flowing through the coil 53, Imin is a minimum current (normal state) of the coil 53, Io is an output current, and L is The inductance of the coil 53, Ton is the switching ON time of the step-down switching element 52, Toff is the switching OFF time of the step-down switching element 52, and the ripple current is the ripple current of the coil 53.

降圧コントローラ58により降圧用スイッチング素子52がONとされると、整流器33から入力した電流により、破線の矢印で示すように、コイル53は励磁され、且つ出力コンデンサ57は充電され、出力電流Ioは、実線の矢印で示すように、出力コンデンサ57から放電され、図3(b)に示すように、コイル電流Iは増加する。   When the step-down switching element 52 is turned on by the step-down controller 58, the coil 53 is excited and the output capacitor 57 is charged by the current input from the rectifier 33, as indicated by the broken arrow, and the output current Io is As shown by the solid arrow, the output capacitor 57 is discharged, and the coil current I increases as shown in FIG.

また降圧コントローラ58により降圧用スイッチング素子52がOFFとされると、一点鎖線の矢印で示すように、コイル53の励磁エネルギーの放出により出力コンデンサ57は充電され、出力電流Ioは、実線の矢印で示すように、出力コンデンサ57から放電され、図3(b)に示すように、コイル電流Iは減少する。   When the step-down switching element 52 is turned off by the step-down controller 58, the output capacitor 57 is charged by releasing the excitation energy of the coil 53, and the output current Io is represented by the solid line arrow, as shown by the one-dot chain line arrow. As shown, the output capacitor 57 is discharged, and the coil current I decreases as shown in FIG.

このとき、出力電圧Voは、
Vo={Ton/(Ton+Toff)}×Vin …(1)
で求められ、降圧すること、および降圧用スイッチング素子52のスイッチングON時間Tonが小さい程降圧することが判る。またコイル53の最小電流Iminとリプル電流は、
Imin=Io−(Vo×Toff/2L)、
リプル電流=Vo×Toff/L
で求められる。
At this time, the output voltage Vo is
Vo = {Ton / (Ton + Toff)} × Vin (1)
It can be found that the voltage is stepped down and that the step-down is performed as the switching ON time Ton of the step-down switching element 52 is reduced. The minimum current Imin and ripple current of the coil 53 are
Imin = Io− (Vo × Toff / 2L),
Ripple current = Vo x Toff / L
Is required.

したがって、前記通電率演算部86は、上記電圧率(=Vo/Vin)が求められると、上記(1)式により、降圧用スイッチング素子52のスイッチングON時間Ton、すなわち通電率(降圧回路通電率)を求めることができる。なお、時間(Ton+Toff)は、予め設定することができる。   Therefore, when the voltage ratio (= Vo / Vin) is obtained, the energization rate calculating unit 86 calculates the switching ON time Ton of the step-down switching element 52, that is, the energization rate (the step-down circuit energization rate) by the above equation (1). ). The time (Ton + Toff) can be set in advance.

「作用」
上記無接触給電設備における作用を説明する。なお、電源装置31が投入されるとき、誘導線路11における負荷は最小負荷とする。また電源装置31に交流電源32が接続されるとき、起動コンダクタ43は開とされ、停止コンダクタ45は閉とされている。また電源装置31に接続される交流電源32の交流電圧は、定格がAC200Vで、AC180V〜242Vの範囲で変動するものとする。また初期状態では、インバータ36のインバータ通電率は70%に設定されているものとする。
"Action"
The operation of the non-contact power supply facility will be described. When the power supply device 31 is turned on, the load on the induction line 11 is the minimum load. When the AC power supply 32 is connected to the power supply device 31, the start conductor 43 is opened and the stop conductor 45 is closed. In addition, the AC voltage of the AC power supply 32 connected to the power supply device 31 has a rating of AC200V and varies within a range of AC180V to 242V. In the initial state, it is assumed that the inverter energization rate of the inverter 36 is set to 70%.

電源装置31に交流電源32が接続されると、整流器33により、交流電流は直流電流に変換されて起動・停止回路34へ出力される。このとき、起動コンダクタ43は開とされ、停止コンダクタ45は閉とされていることにより、起動時の突入電流は、突入抵抗41により抑制(制限)され、放電抵抗44で消費される。所定時間後には、起動コンダクタ43は閉とされて突入抵抗41は短絡され、続いて停止コンダクタ45は開とされ、突入電流が解消した安定した直流電流が降圧回路35へ出力される。このとき、整流器33による整流後の直流の電圧は、AC180VのときDC240V、AC200VのときDC270V、AC242VのときDC330Vへ変動する。   When the AC power supply 32 is connected to the power supply device 31, the AC current is converted into a DC current by the rectifier 33 and output to the start / stop circuit 34. At this time, since the start conductor 43 is opened and the stop conductor 45 is closed, the inrush current at the time of activation is suppressed (limited) by the inrush resistor 41 and consumed by the discharge resistor 44. After a predetermined time, the starting conductor 43 is closed, the inrush resistor 41 is short-circuited, and then the stop conductor 45 is opened, and a stable DC current with the inrush current eliminated is output to the step-down circuit 35. At this time, the DC voltage after rectification by the rectifier 33 varies to DC240V when AC180V, DC270V when AC200V, and DC330V when AC242V.

インバータ36が駆動されるまでは、降圧回路35の電圧率は100%であり(降圧なし)、降圧回路35の降圧用スイッチング素子52は連続してオン状態とされ、すなわち整流状態とされ、出力コンデンサ57が充電される。   Until the inverter 36 is driven, the voltage ratio of the step-down circuit 35 is 100% (no step-down), and the step-down switching element 52 of the step-down circuit 35 is continuously turned on, that is, rectified, and output. The capacitor 57 is charged.

続いてインバータ36が駆動されると、電流制御コントローラ62により、誘導線路11の電流値をフィードバックしながら、スイッチング素子61のPWM制御が実行されて、誘導線路11に流れる電流が一定交流電流に制御され、所定周波数に変換して誘導線路11に出力される。初期状態では、誘導線路11の負荷は最小負荷であるために、図2(c)に示すように、インバータ36のスイッチング素子61のインバータ通電率は70%から負荷に合わせて減少され{図2(c)では40%まで減少され}、降圧コントローラ58は、遅れてインバータ36のインバータ通電率に応じて、降圧回路35における電圧率を減少し{図2(c)では50%に減少し}、この減少した電圧率に応じた通電率(降圧回路通電率)により降圧用スイッチング素子52をパルス制御して降圧制御を実行する。この降圧制御により、降圧後の出力直流の電圧は、最も低い直流の電圧に制御される。すると、これに応じて、インバータ36のインバータ通電率は上昇し、70%まで戻される。降圧コントローラ58は、インバータ36より応答が遅いことにより、次に、インバータ36のインバータ通電率により補正電圧形成部83より出力される補正電圧率は0%となり、電圧率演算部85より出力される電圧率は変動されず、降圧回路35における電圧率はそのまま維持される(50%に維持される)。   Subsequently, when the inverter 36 is driven, the current controller 62 performs PWM control of the switching element 61 while feeding back the current value of the induction line 11, and controls the current flowing through the induction line 11 to a constant alternating current. Then, it is converted to a predetermined frequency and output to the induction line 11. In the initial state, since the load on the induction line 11 is the minimum load, as shown in FIG. 2C, the inverter energization rate of the switching element 61 of the inverter 36 is reduced from 70% according to the load {FIG. (C) is reduced to 40%}, and the step-down controller 58 lags behind and decreases the voltage rate in the step-down circuit 35 according to the inverter energization rate of the inverter 36 (reduced to 50% in FIG. 2 (c)). Then, the step-down control is executed by pulse-controlling the step-down switching element 52 with the energization rate (step-down circuit energization rate) corresponding to the decreased voltage rate. By this step-down control, the output DC voltage after step-down is controlled to the lowest DC voltage. Then, according to this, the inverter energization rate of the inverter 36 increases and returns to 70%. Due to the slower response of the step-down controller 58 than the inverter 36, the correction voltage rate output from the correction voltage forming unit 83 next becomes 0% due to the inverter energization rate of the inverter 36 and is output from the voltage rate calculation unit 85. The voltage rate is not changed, and the voltage rate in the step-down circuit 35 is maintained as it is (maintained at 50%).

以後、1台あるいは複数台の搬送台車12による物品の搬送が開始されて誘導線路11の負荷が増えてくると、誘導線路11に流れる電流に応じてインバータ36におけるスイッチング素子61のインバータ通電率が上昇して、誘導線路11に流れる電流が一定交流電流に制御される。このようにスイッチング素子61のインバータ通電率が上昇して75%を上回ると、降圧コントローラ58は、遅れてインバータ36のインバータ通電率に応じて、降圧回路35における電圧率を上昇し{図2(c)では70%に上昇し}、設定した電圧率に応じた通電率(降圧回路通電率)により降圧用スイッチング素子52をパルス制御して出力電圧を上昇する制御を実行する。この制御により、降圧回路35の出力の直流の電圧は、上昇する。すると、これに応じて、インバータ36のインバータ通電率は下降し、70%まで戻される。降圧コントローラ58は、インバータ36より応答が遅いことにより、次に、インバータ36のインバータ通電率により補正電圧形成部83より出力される補正電圧率は0%となり、電圧率演算部85より出力される電圧率は変動されず、降圧回路35における電圧率はそのまま維持される(70%に維持される)。   Thereafter, when the conveyance of the article by one or a plurality of conveyance carts 12 is started and the load on the induction line 11 is increased, the inverter energization rate of the switching element 61 in the inverter 36 is changed according to the current flowing through the induction line 11. The current flowing up through the induction line 11 is controlled to a constant alternating current. Thus, when the inverter energization rate of the switching element 61 increases and exceeds 75%, the step-down controller 58 delays and increases the voltage rate in the step-down circuit 35 according to the inverter energization rate of the inverter 36 {FIG. In c), the voltage is increased to 70%}, and the control for increasing the output voltage is executed by pulse-controlling the step-down switching element 52 at the current ratio (voltage step-down circuit current ratio) corresponding to the set voltage ratio. By this control, the DC voltage output from the step-down circuit 35 increases. Then, according to this, the inverter energization rate of the inverter 36 falls and returns to 70%. Due to the slower response of the step-down controller 58 than the inverter 36, the correction voltage rate output from the correction voltage forming unit 83 next becomes 0% due to the inverter energization rate of the inverter 36 and is output from the voltage rate calculation unit 85. The voltage rate is not changed, and the voltage rate in the step-down circuit 35 is maintained as it is (maintained at 70%).

このようにインバータ36のスイッチング素子61のインバータ通電率に応じて上記電圧率が変動されて降圧制御が実行され、またインバータ通電率65%〜75%の範囲で誘導線路11に流れる電流と周波数は、インバータ36により一定に制御される。   In this way, the voltage ratio is varied according to the inverter energization rate of the switching element 61 of the inverter 36 to perform step-down control, and the current and frequency flowing through the induction line 11 in the range of the inverter energization rate of 65% to 75% are as follows. The inverter 36 is controlled to be constant.

またインバータ36により、誘導線路11へ流れる電流は一定交流電流に制御されることにより、交流電源32の交流電圧が変動し、整流器33による整流後の直流の電圧が変動しても、この変動は吸収される。   Further, the current flowing through the induction line 11 is controlled by the inverter 36 to a constant alternating current, so that even if the alternating voltage of the alternating current power supply 32 fluctuates and the direct current voltage rectified by the rectifier 33 fluctuates, this fluctuation Absorbed.

運転停止する際には、起動コンダクタ43は開とされ、停止コンダクタ45は閉とされ、降圧回路35へ出力される直流電流が遮断され、その後、交流電源32の接続が外される。   When the operation is stopped, the start conductor 43 is opened, the stop conductor 45 is closed, the direct current output to the step-down circuit 35 is interrupted, and then the connection of the alternating current power supply 32 is disconnected.

以上のように本実施の形態1によれば、誘導線路11に流れる電流が一定電流に制御され、且つインバータ36の入力電圧が、誘導線路11の負荷、すなわち誘導線路11に流れる電流に応じて変化するインバータ36のスイッチング素子61の通電率(インバータ通電率)に応じて降圧されることにより、入力電圧に対して前記一定電流をスイッチングしたときの値となる、インバータ36における電力損失を、削減することができ、さらにインバータ36のスイッチングのノイズのレベルを下げることができる。   As described above, according to the first embodiment, the current flowing through the induction line 11 is controlled to a constant current, and the input voltage of the inverter 36 depends on the load of the induction line 11, that is, the current flowing through the induction line 11. The power loss in the inverter 36, which is the value when the constant current is switched with respect to the input voltage, is reduced by stepping down in accordance with the energization rate (inverter energization rate) of the switching element 61 of the changing inverter 36. In addition, the level of switching noise of the inverter 36 can be lowered.

またインバータ36のスイッチング素子61の通電率(インバータ通電率)が65%〜75%の範囲から外れると、降圧回路35によりインバータ36へ出力される直流の電圧が制御されることにより、インバータ36のスイッチング素子61の通電率(インバータ通電率)を70%に維持でき、よって安定して誘導線路11の電流の変動に迅速に応答することができ、誘導線路11に一定電流を供給できる。
[実施の形態2]
図4は本発明の実施の形態2における無接触給電設備の電源装置を備えた無接触給電設備の回路構成図である。以下、実施の形態1と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
Further, when the energization rate (inverter energization rate) of the switching element 61 of the inverter 36 is out of the range of 65% to 75%, the voltage of the direct current output to the inverter 36 is controlled by the step-down circuit 35. The energization rate of the switching element 61 (inverter energization rate) can be maintained at 70%, so that it is possible to stably respond to fluctuations in the current of the induction line 11 quickly and to supply a constant current to the induction line 11.
[Embodiment 2]
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a contactless power supply facility including a power supply device for the contactless power supply facility according to Embodiment 2 of the present invention. Hereinafter, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図4に示すように、搬送台車12の受電ユニット22の回路は、共振回路の共振コンデンサ26に並列に中間タップを有する可飽和リアクトル27の入力端を接続し、この可飽和リアクトル27の中間タップ(出力端)に整流器28を接続し、この整流器28の出力側に並列に出力コンデンサ29を接続して構成され、出力コンデンサ29にインバータ23を並列に接続している。なお、前記可飽和リアクトル27の飽和電圧は、インバータ23および走行用モータ18が必要な定格電力により設定され、この飽和電圧と受電ユニット22の出力定格電圧{可飽和リアクトル27の中間タップ(出力端)電圧に相当する}により可飽和リアクトル27の入力端と出力端のコイル巻線の巻数比が設定されている。   As shown in FIG. 4, the circuit of the power receiving unit 22 of the transport carriage 12 connects the input end of a saturable reactor 27 having an intermediate tap in parallel with the resonance capacitor 26 of the resonance circuit, and the intermediate tap of the saturable reactor 27. A rectifier 28 is connected to the (output terminal), an output capacitor 29 is connected in parallel to the output side of the rectifier 28, and an inverter 23 is connected to the output capacitor 29 in parallel. The saturation voltage of the saturable reactor 27 is set according to the rated power required by the inverter 23 and the traveling motor 18, and the saturation voltage and the output rated voltage of the power receiving unit 22 {the intermediate tap of the saturable reactor 27 (output terminal ) Corresponding to the voltage}, the turn ratio of the coil windings of the input end and the output end of the saturable reactor 27 is set.

また電流制御コントローラ62には、インバータ36に入力される直流電圧および直流電流が入力され、高周波トランス30による出力電圧の昇圧比が入力されており、電流制御コントローラ62は、インバータ36の入力電圧・電流・昇圧比により誘導線路11の電流を演算して、予め設定された一定交流電流となるようにスイッチング素子61を駆動するパルス信号のパルス幅(通電率)を求め、スイッチング素子61を駆動している。また電流制御コントローラ62は、駆動しているスイッチング素子61のパルス信号の通電率を降圧コントローラ58へ出力している。   Further, the current controller 62 is supplied with the DC voltage and DC current input to the inverter 36, and is input with the step-up ratio of the output voltage from the high-frequency transformer 30, and the current controller 62 receives the input voltage of the inverter 36. The current of the induction line 11 is calculated based on the current / boost ratio, and the pulse width (energization ratio) of the pulse signal for driving the switching element 61 to obtain a constant AC current set in advance is obtained. ing. In addition, the current controller 62 outputs the energization rate of the pulse signal of the driving switching element 61 to the step-down controller 58.

また降圧コントローラ58は、整流器33から出力される直流電圧および直流電流を計測しており、図5に示すように、負荷演算部81と、目標直流電圧演算部82と、補正電圧形成部83’と、加算器84と、電圧率演算部85’と、通電率演算部86と、パルス駆動部87から構成されている。   The step-down controller 58 measures the DC voltage and DC current output from the rectifier 33, and as shown in FIG. 5, a load calculation unit 81, a target DC voltage calculation unit 82, and a correction voltage formation unit 83 ′. And an adder 84, a voltage rate calculation unit 85 ′, an energization rate calculation unit 86, and a pulse drive unit 87.

前記負荷演算部81は、前記計測している直流電圧および直流電流により誘導線路11により消費されている電力を演算し、誘導線路11の負荷を監視している。この降圧回路35に入力される直流電圧および直流電流により演算される電力は、誘導線路11に到るまでにエネルギーを大きく蓄える手段がないことにより、誘導線路11により消費されている電力(負荷)と見なされる。   The load calculation unit 81 calculates the power consumed by the induction line 11 based on the measured DC voltage and DC current, and monitors the load on the induction line 11. The electric power calculated by the direct current voltage and direct current input to the step-down circuit 35 has no means for storing a large amount of energy before reaching the induction line 11, so that the electric power (load) consumed by the induction line 11 is lost. Is considered.

また前記目標直流電圧演算部82は、負荷演算部81において求めた誘導線路11の負荷と予め設定された定格負荷を比較して、予め設定された定格電圧をどのように変動させるかを演算する演算部であり、誘導線路11の負荷を定格負荷で除算し、定格電圧を乗算することにより、インバータ36へ出力する直流電圧の目標直流電圧を求め、加算器84へ出力する。   The target DC voltage calculation unit 82 compares the load of the induction line 11 obtained by the load calculation unit 81 with a preset rated load, and calculates how the preset rated voltage is changed. A calculation unit that divides the load on the induction line 11 by the rated load and multiplies the rated voltage to obtain a target DC voltage to be output to the inverter 36 and outputs the target DC voltage to the adder 84.

また前記補正電圧形成部83’は、入力している上記インバータ36のスイッチング素子61の通電率(インバータ通電率)を確認しており、インバータ通電率が65%より低くなると、インバータ通電率の低下に応じて前記目標直流電圧を低く補正する補正電圧を加算器84へ出力し、またインバータ通電率が75%より高くなると、インバータ通電率の増加に応じて前記目標直流電圧を高く補正する補正電圧を加算器84へ出力する。補正電圧形成部83’の補正電圧の上限値αは、誘導線路11の負荷に応じて、インバータ通電率を75%以内に引き戻すように設定され、また補正電圧の下限値βは、誘導線路11の負荷に応じて、インバータ通電率を65%以上に引き戻すように設定される。   Further, the correction voltage forming unit 83 ′ confirms the energization rate (inverter energization rate) of the switching element 61 of the inverter 36 that is being input, and when the inverter energization rate is lower than 65%, the inverter energization rate decreases. A correction voltage for correcting the target DC voltage to a low value is output to the adder 84, and when the inverter current ratio becomes higher than 75%, a correction voltage for correcting the target DC voltage to be high according to an increase in the inverter current ratio. Is output to the adder 84. The upper limit value α of the correction voltage of the correction voltage forming unit 83 ′ is set so as to pull back the inverter energization rate within 75% according to the load of the induction line 11, and the lower limit value β of the correction voltage is set to the induction line 11. In accordance with the load, the inverter energization rate is set to 65% or more.

前記加算器84は、前記目標直流電圧演算部82において求められた目標直流電圧と、前記補正電圧形成部83’より出力された補正電圧を加算して、設定直流電圧(設定値)を求め、電圧率演算部85’へ出力する。   The adder 84 adds the target DC voltage obtained by the target DC voltage calculation unit 82 and the correction voltage output from the correction voltage forming unit 83 ′ to obtain a set DC voltage (setting value), It outputs to the voltage rate calculation part 85 '.

電圧率演算部85’は、設定直流電圧を、整流器33から出力される直流電圧(計測値)により除算して、降圧回路35へ入力される直流電圧(計測値)に対する前記設定直流電圧の割合(電圧率)を求め、この電圧率を通電率演算部86へ出力している。   The voltage rate calculation unit 85 ′ divides the set DC voltage by the DC voltage (measured value) output from the rectifier 33, and the ratio of the set DC voltage to the DC voltage (measured value) input to the step-down circuit 35. (Voltage rate) is obtained, and this voltage rate is output to the energization rate calculator 86.

通電率演算部86は、電圧率演算部85’において求めた電圧率により降圧用スイッチング素子52の通電率(降圧回路通電率)を求め、パルス駆動部87へ出力し、このパルス駆動部87は、通電率演算部86において求めた降圧回路通電率により降圧用スイッチング素子52をPWM制御している(降圧制御を実行している)。   The energization rate calculation unit 86 obtains the energization rate (step-down circuit energization rate) of the step-down switching element 52 based on the voltage rate obtained by the voltage rate calculation unit 85 ′, and outputs it to the pulse drive unit 87. The pulse drive unit 87 The step-down switching element 52 is PWM-controlled by the step-down circuit energization rate obtained by the energization rate calculation unit 86 (step-down control is executed).

以上のような降圧コントローラ58の構成による作用を説明する。
負荷演算部81において上記計測した直流電圧および直流電流により誘導線路11により消費されている電力を演算して、誘導線路11の負荷を求め、目標直流電圧演算部82において、求めた電力(負荷)に応じてインバータ36へ出力する直流電圧の目標直流電圧を求める。
The operation of the above-described configuration of the step-down controller 58 will be described.
The load calculating unit 81 calculates the power consumed by the induction line 11 from the measured DC voltage and DC current to determine the load of the induction line 11, and the target DC voltage calculating unit 82 calculates the calculated power (load). Accordingly, a target DC voltage to be output to the inverter 36 is obtained.

次にこの目標直流電圧を、補正電圧形成部83’および加算器84により補正する。すなわち、入力している上記インバータ36の通電率が、65%を下回ると、通電率に応じて形成される補正電圧により、求めた目標直流電圧を低く再設定し、通電率が、75%を越えると、通電率に応じて形成される補正電圧により、求めた目標直流電圧を高く再設定する。   Next, the target DC voltage is corrected by the correction voltage forming unit 83 ′ and the adder 84. That is, when the input current ratio of the inverter 36 is less than 65%, the calculated target DC voltage is reset to a low value by a correction voltage formed according to the current ratio, and the current ratio is reduced to 75%. If it exceeds, the determined target DC voltage is reset to a higher value by the correction voltage formed in accordance with the energization rate.

次に、電圧率演算部85’において、再設定された設定直流電圧を、整流器33から出力される直流電圧(計測値)により除算して、設定直流電圧の割合(電圧率)を求める。
続いて、通電率演算部86において、求めた電圧率により降圧用スイッチング素子52の降圧回路通電率を求め、パルス駆動部87においてこの通電率により降圧用スイッチング素子52をPWM制御する(降圧制御を実行する)。
Next, in the voltage rate calculation unit 85 ′, the reset set DC voltage is divided by the DC voltage (measured value) output from the rectifier 33 to obtain the ratio (voltage rate) of the set DC voltage.
Subsequently, in the energization rate calculation unit 86, the step-down circuit energization rate of the step-down switching element 52 is obtained from the obtained voltage rate, and in the pulse drive unit 87, the step-down switching element 52 is PWM-controlled by this energization rate (step-down control is performed). Run).

「作用」
上記無接触給電設備における作用を説明する。なお、電源装置31が投入されるとき、誘導線路11における負荷は最小負荷とする。また電源装置31に交流電源32が接続されるとき、起動コンダクタ43は開とされ、停止コンダクタ45は閉とされている。また電源装置31に接続される交流電源32の交流電圧は、定格がAC200Vで、AC180V〜242Vの範囲で変動するものとする。
"Action"
The operation of the non-contact power supply facility will be described. When the power supply device 31 is turned on, the load on the induction line 11 is the minimum load. When the AC power supply 32 is connected to the power supply device 31, the start conductor 43 is opened and the stop conductor 45 is closed. In addition, the AC voltage of the AC power supply 32 connected to the power supply device 31 has a rating of AC200V and varies within a range of AC180V to 242V.

電源装置31に交流電源32が接続されると、整流器33により、交流電流は直流電流に変換されて起動・停止回路34へ出力される。このとき、起動コンダクタ43は開とされ、停止コンダクタ45は閉とされていることにより、起動時の突入電流は、突入抵抗41により抑制(制限)され、放電抵抗44で消費される。所定時間後には、起動コンダクタ43は閉とされて突入抵抗41は短絡され、続いて停止コンダクタ45は開とされ、突入電流が解消した安定した直流電流が降圧回路35へ出力される。このとき、整流器33による整流後の直流電圧は、AC180VのときDC240V、AC200VのときDC270V、AC242VのときDC330Vへ変動する。   When the AC power supply 32 is connected to the power supply device 31, the AC current is converted into a DC current by the rectifier 33 and output to the start / stop circuit 34. At this time, since the start conductor 43 is opened and the stop conductor 45 is closed, the inrush current at the time of activation is suppressed (limited) by the inrush resistor 41 and consumed by the discharge resistor 44. After a predetermined time, the starting conductor 43 is closed, the inrush resistor 41 is short-circuited, and then the stop conductor 45 is opened, and a stable DC current with the inrush current eliminated is output to the step-down circuit 35. At this time, the DC voltage after rectification by the rectifier 33 changes to DC240V when AC is 180V, DC270V when AC200V, and DC330V when AC242V.

初期状態では、誘導線路11の負荷は最小負荷であり、降圧コントローラ58は、監視している誘導線路11の最小負荷に対応した電圧率を設定し、設定した電圧率に応じた通電率により降圧用スイッチング素子52をパルス制御して降圧制御を実行する。この降圧制御により、降圧後の出力直流電圧は、最も低い直流電圧に制御される。   In the initial state, the load of the induction line 11 is the minimum load, and the step-down controller 58 sets a voltage rate corresponding to the minimum load of the induction line 11 being monitored, and steps down with the energization rate according to the set voltage rate. The step-down control is executed by controlling the switching element 52 for pulses. With this step-down control, the output DC voltage after step-down is controlled to the lowest DC voltage.

この降圧された降圧回路35の直流電圧は、インバータ36へ出力される。インバータ36において、電流制御コントローラ62によるスイッチング素子61のPWM制御により、誘導線路11に流れる電流が一定交流電流に制御され、所定周波数に変換して誘導線路11に出力される。このとき、インバータ36は、入力している直流電圧が、最小負荷に応じて低い直流電圧とされていることにより、通電率65%〜75%の範囲で一定電流制御を実行できる。   The stepped down DC voltage of the step-down circuit 35 is output to the inverter 36. In the inverter 36, the current flowing through the induction line 11 is controlled to a constant alternating current by PWM control of the switching element 61 by the current controller 62, converted to a predetermined frequency, and output to the induction line 11. At this time, the inverter 36 can execute constant current control in a range of 65% to 75% of the energization rate because the input DC voltage is a low DC voltage corresponding to the minimum load.

次に、1台あるいは複数台の搬送台車12による物品の搬送が開始され、誘導線路11の負荷が増加していく。そして、誘導線路11の負荷が増加すると、降圧コントローラ58は、負荷に応じて電圧率を小さくして(降圧後)直流電圧を上昇させる。これにより、降圧回路35により、誘導線路11へ流れる電流は略一定交流電流に制御される。またこのとき、交流電源32の交流電圧が変動し、整流器33による整流後の直流電圧が変動しても、降圧回路35の降圧制御により、この変動は吸収される。   Next, the conveyance of the article by one or a plurality of conveyance carts 12 is started, and the load on the guide line 11 increases. When the load on the induction line 11 increases, the step-down controller 58 decreases the voltage rate according to the load (after stepping down) and increases the DC voltage. Thereby, the current flowing into the induction line 11 is controlled by the step-down circuit 35 to a substantially constant alternating current. At this time, even if the AC voltage of the AC power supply 32 fluctuates and the DC voltage after rectification by the rectifier 33 fluctuates, this fluctuation is absorbed by the step-down control of the step-down circuit 35.

上昇された降圧回路35の直流電圧は、インバータ36へ出力される。インバータ36において、電流制御コントローラ62によるスイッチング素子61のPWM制御により、誘導線路11に流れる電流が一定交流電流に制御され、所定周波数に変換して誘導線路11に出力される。このとき、インバータ36は、入力している直流電圧が、高い直流電圧とされていることにより、通電率65%〜75%の範囲で一定電流制御を実行できる。   The raised DC voltage of the step-down circuit 35 is output to the inverter 36. In the inverter 36, the current flowing through the induction line 11 is controlled to a constant alternating current by PWM control of the switching element 61 by the current controller 62, converted to a predetermined frequency, and output to the induction line 11. At this time, the inverter 36 can execute constant current control in a range of 65% to 75% of the energization rate because the input DC voltage is a high DC voltage.

このように誘導線路11の負荷の状態により、上記電圧率が変動されて降圧制御が実行され、また誘導線路11に流れる電流は、降圧回路35およびインバータ36により一定交流電流に制御され、前記電流の周波数はインバータ36により所定周波数に制御される。   In this way, the voltage ratio is varied depending on the load state of the induction line 11 to perform step-down control, and the current flowing through the induction line 11 is controlled to a constant alternating current by the step-down circuit 35 and the inverter 36, and the current Is controlled to a predetermined frequency by the inverter 36.

運転停止する際には、起動コンダクタ43は開とされ、停止コンダクタ45は閉とされ、降圧回路35へ出力される直流電流が遮断され、その後、交流電源32の接続が外される。   When the operation is stopped, the start conductor 43 is opened, the stop conductor 45 is closed, the direct current output to the step-down circuit 35 is interrupted, and then the connection of the alternating current power supply 32 is disconnected.

以上のように本実施の形態2によれば、誘導線路11の負荷の状態に合わせて、降圧回路35によりインバータ36へ出力される直流電圧が降圧されることにより、誘導線路11に流れる電流を略一定に制御できる。またインバータ36により、誘導線路11に流れる電流を一定に迅速に制御でき、前記電流の周波数を一定周波数に制御できる。また求めた誘導線路11の負荷に応じて、インバータ36へ出力する直流電圧が設定され、この設定はインバータ36のスイッチング素子61の通電率により補正されることによって、負荷および通電率に基づいてインバータ36へ出力する直流電圧が制御され、インバータ36のスイッチング素子61を駆動するパルス信号の通電率を65%〜75%に維持でき、よって通電率の制御に余裕が生じ、誘導線路11の電流の変動に迅速に応答することができる。   As described above, according to the second embodiment, the DC voltage output to the inverter 36 is stepped down by the step-down circuit 35 in accordance with the load state of the induction line 11, so that the current flowing through the induction line 11 is reduced. It can be controlled substantially constant. Further, the inverter 36 can control the current flowing through the induction line 11 quickly and constantly, and the frequency of the current can be controlled to a constant frequency. Further, a DC voltage to be output to the inverter 36 is set according to the obtained load of the induction line 11, and this setting is corrected by the energization rate of the switching element 61 of the inverter 36, so that the inverter is based on the load and the energization rate. The DC voltage output to 36 is controlled, and the energization rate of the pulse signal that drives the switching element 61 of the inverter 36 can be maintained at 65% to 75%. Therefore, there is a margin in the control of the energization rate, and the current of the induction line 11 is reduced. Respond quickly to fluctuations.

また誘導線路11に流れる電流が一定電流に制御され、且つインバータ36の入力電圧が誘導線路11の負荷に応じて降圧されることにより、入力電圧に対して前記一定電流をスイッチングしたときの値となる、インバータ36における電力損失を、削減することができ、さらにインバータ36のスイッチングのノイズのレベルを下げることができる。   In addition, the current flowing through the induction line 11 is controlled to a constant current, and the input voltage of the inverter 36 is stepped down according to the load of the induction line 11, so that the value when the constant current is switched with respect to the input voltage is The power loss in the inverter 36 can be reduced, and the level of switching noise of the inverter 36 can be further reduced.

また降圧回路35において、計測した直流電圧および直流電流により安定して誘導線路11の負荷を求めることができる。なお、誘導線路11の負荷は、誘導線路11に流れる電流と、印加電圧を計測することにより求めることができるが、誘導線路11に流れる電流は高周波で、且つスイッチング素子61のスイッチングにより形成される矩形波であるため計測が困難である。
[他の実施の形態]
上記実施の形態1および2の降圧回路35に代えて、図6(a)に示す降圧回路70を設けてもよい。この降圧回路70は、起動・停止回路34の出力に並列に接続された入力コンデンサ71と、起動・停止回路34とインバータ36との間に直列に接続されたスイッチング素子72およびダイオード73と、スイッチング素子72とダイオード73との接続点に接続されたコイル74と、ダイオード73のアノードに接続された逆極性の出力コンデンサ75と、スイッチング素子72を制御する降圧コントローラ58(図6には図示せず)から構成されている。なお、ダイオード73のカソードがスイッチング素子72に接続されている。この回路構成により、スイッチング素子72が閉のときに、整流器33から入力した電流により、破線の矢印で示すように、コイル74が励磁されてエネルギーが蓄えられ、出力電流Ioは逆極性の出力コンデンサ75から、実線の矢印で示すように出力され、図6(b)に示すように、コイル74の電流Iは増加する。またスイッチング素子72が開のときに、一点鎖線の矢印で示すように、コイル74が蓄えられたエネルギーが出力コンデンサ75へ出力され、出力電流Ioは逆極性の出力コンデンサ75から、実線の矢印で示すように出力され、図6(b)に示すように、コイル74の電流Iは減少する。
Further, in the step-down circuit 35, the load on the induction line 11 can be obtained stably by the measured DC voltage and DC current. The load of the induction line 11 can be obtained by measuring the current flowing through the induction line 11 and the applied voltage, but the current flowing through the induction line 11 is high-frequency and is formed by switching of the switching element 61. Measurement is difficult due to the rectangular wave.
[Other embodiments]
Instead of the step-down circuit 35 of the first and second embodiments, a step-down circuit 70 shown in FIG. 6A may be provided. The step-down circuit 70 includes an input capacitor 71 connected in parallel to the output of the start / stop circuit 34, a switching element 72 and a diode 73 connected in series between the start / stop circuit 34 and the inverter 36, and switching. A coil 74 connected to a connection point between the element 72 and the diode 73, an output capacitor 75 having a reverse polarity connected to the anode of the diode 73, and a step-down controller 58 (not shown in FIG. 6) for controlling the switching element 72. ). The cathode of the diode 73 is connected to the switching element 72. With this circuit configuration, when the switching element 72 is closed, the current input from the rectifier 33 excites the coil 74 to store energy, as indicated by the dashed arrow, and the output current Io is an output capacitor having a reverse polarity. 75, the current I of the coil 74 increases as shown by the solid arrow, as shown in FIG. When the switching element 72 is open, the energy stored in the coil 74 is output to the output capacitor 75 as indicated by the one-dot chain arrow, and the output current Io is output from the output capacitor 75 having the opposite polarity by the solid arrow. As shown in FIG. 6B, the current I of the coil 74 decreases.

このとき、
Imin={Io×(1+Toff/Ton)}−(Vin×Ton/2L) Tonのリプル電流=(Vin/L)×Ton …(1)
Toffのリプル電流=(Vo/L)×Toff …(2)
で求められ、(1)=(2)であるから、
(Vin/L)×Ton=(Vo/L)×Toff
Vo=(Ton/Toff)×Vin
と求められる。したがって、スイッチング素子72のTon時間がToff時間より短いときに、降圧され、Ton時間がToff時間より長いときに昇圧される。
At this time,
Imin = {Io × (1 + Toff / Ton)} − (Vin × Ton / 2L) Ton ripple current = (Vin / L) × Ton (1)
Toff ripple current = (Vo / L) × Toff (2)
Since (1) = (2),
(Vin / L) × Ton = (Vo / L) × Toff
Vo = (Ton / Toff) × Vin
Is required. Therefore, the voltage is stepped down when the Ton time of the switching element 72 is shorter than the Toff time, and the voltage is boosted when the Ton time is longer than the Toff time.

降圧コントローラ58によりスイッチング素子72のTon時間とToff時間を制御することにより、降圧制御を実行できる。
また本実施の形態1および2では、降圧回路35に降圧コントローラ58を設け、インバータ36に電流制御コントローラ62を設けているが、1台のコントローラに統合して降圧回路35とインバータ36を制御するようにしてもよい。
By controlling the Ton time and Toff time of the switching element 72 by the step-down controller 58, step-down control can be executed.
In the first and second embodiments, the step-down circuit 58 is provided in the step-down circuit 35 and the current control controller 62 is provided in the inverter 36. However, the step-down circuit 35 and the inverter 36 are controlled by being integrated into one controller. You may do it.

11 誘導線路
12 搬送台車
14 コンデンサ
15 可変インダクタ
18 走行用モータ
21 ピックアップコイル
22 受電ユニット
23 インバータ
24 共振コンデンサ
25 整流器
26A インダクタ
26B ダイオード
27 出力電圧制御用スイッチング素子
28 出力コンデンサ
29 出力コントローラ
30A 高周波トランス
30B 変流器
31 電源装置
32 交流電源
33 整流器
34 起動・停止回路
35 降圧回路
36 インバータ
51 入力コンデンサ
52 降圧用スイッチング素子
53 コイル
55 ダイオード
57 出力コンデンサ
58 降圧コントローラ
61 スイッチング素子
62 電流制御コントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Guide line 12 Carriage cart 14 Capacitor 15 Variable inductor 18 Traveling motor 21 Pickup coil 22 Power receiving unit 23 Inverter 24 Resonance capacitor 25 Rectifier 26A Inductor 26B Diode 27 Output voltage control switching element 28 Output capacitor 29 Output controller 30A High frequency transformer 30B Variable Current source 31 Power supply device 32 AC power source 33 Rectifier 34 Start / stop circuit 35 Step-down circuit 36 Inverter 51 Input capacitor 52 Step-down switching element 53 Coil 55 Diode 57 Output capacitor 58 Step-down controller 61 Switching element 62 Current control controller

Claims (2)

移動体の移動経路に沿って誘導線路を配置し、前記移動体に前記誘導線路に対向して受電コイルを設け、前記移動体ではこの受電コイルに誘導される起電力から消費電力が変動する負荷に給電される無接触給電設備において、前記誘導線路に、所定周波数の一定交流電流を供給する電源装置であって、
交流電源の交流電流を直流電流に変換する整流回路と、
前記整流回路により変換された直流の電圧を降圧する降圧回路と、
前記降圧回路により降圧された直流の電圧の電流を、パルス信号によりそれぞれ駆動される複数のスイッチング素子により前記所定周波数の一定交流電流に変換して前記誘導線路に出力するインバータと
を備え、
前記降圧回路は、インバータ通電率の低下に応じて前記直流の電圧を低く補正し、インバータ通電率の増加に応じて前記直流の電圧を高く補正して、前記インバータのスイッチング素子が、前記所定周波数の半サイクルに対して通電率平均が50%以上で、前記誘導線路に出力される交流電流を前記一定交流電流に制御できる状態に、前記誘導線路の負荷に応じて前記直流の電圧を制御すること
を特徴とする無接触給電設備の電源装置。
A load in which a power line fluctuates from an electromotive force induced in the power receiving coil by arranging a guide line along a moving path of the mobile object, and providing a power receiving coil on the mobile object facing the guide line. In the non-contact power feeding facility fed to the power line, a power supply device that supplies a constant alternating current of a predetermined frequency to the induction line,
A rectifier circuit that converts alternating current from an alternating current power source into direct current;
A step-down circuit for stepping down a DC voltage converted by the rectifier circuit;
An inverter that converts a DC voltage current stepped down by the step-down circuit into a constant AC current having a predetermined frequency by a plurality of switching elements respectively driven by a pulse signal and outputs the constant AC current to the induction line;
The step-down circuit corrects the DC voltage low according to a decrease in the inverter current ratio, and corrects the DC voltage high according to an increase in the inverter current ratio, so that the switching element of the inverter has the predetermined frequency. The DC voltage is controlled in accordance with the load of the induction line so that the average current ratio is 50% or more with respect to the half cycle of and the AC current output to the induction line can be controlled to the constant AC current. A power supply apparatus for a contactless power supply facility.
前記通電率の範囲は、65%〜75%に設定され、
前記降圧回路は、前記パルス信号の通電率が65%を下回ると、前記負荷に応じた直流の電圧を低く補正し、前記パルス信号の通電率が75%を超えると、前記負荷に応じた直流の電圧を高く補正すること
を特徴とする請求項1に記載の無接触給電設備の電源装置。
The range of the energization rate is set to 65% to 75%,
The step-down circuit corrects the DC voltage corresponding to the load to be low when the pulse signal energization rate is less than 65%, and the pulse signal corresponds to the load when the pulse signal energization rate exceeds 75%. The power supply device for a non-contact power supply facility according to claim 1, wherein the voltage of the power supply is corrected to be high.
JP2009288555A 2009-12-21 2009-12-21 Power supply for contactless power supply equipment Active JP5528089B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009288555A JP5528089B2 (en) 2009-12-21 2009-12-21 Power supply for contactless power supply equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009288555A JP5528089B2 (en) 2009-12-21 2009-12-21 Power supply for contactless power supply equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011130619A JP2011130619A (en) 2011-06-30
JP5528089B2 true JP5528089B2 (en) 2014-06-25

Family

ID=44292556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009288555A Active JP5528089B2 (en) 2009-12-21 2009-12-21 Power supply for contactless power supply equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5528089B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6758515B2 (en) 2017-09-08 2020-09-23 三菱電機株式会社 Power converters, compressors, blowers, and air conditioners
JP7433538B2 (en) 2021-07-15 2024-02-19 三菱電機株式会社 Control device, electronic equipment and control method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09149690A (en) * 1995-11-20 1997-06-06 Hitachi Ltd Inverter air-conditioner
JP2009101884A (en) * 2007-10-24 2009-05-14 Daifuku Co Ltd Non-contact electric supply facility

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011130619A (en) 2011-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5488505B2 (en) Contactless power supply equipment
TWI515991B (en) Secondary side electric power receiving circuit of non-contact feeding facility
US10498170B2 (en) Non-contact electric power transmitting device and electric power transfer system
JP5701283B2 (en) Charger
JP2009101884A (en) Non-contact electric supply facility
US20060227576A1 (en) Switching power supply circuit
JP2015144554A (en) Power conversion equipment
JP5089359B2 (en) Power converter
US20140211515A1 (en) Dc-dc converter and power supply device having dc-dc converter
US20120092911A1 (en) Power conversion apparatus and method
JP6480602B2 (en) Power converter
JP2010154696A (en) Secondary power-receiving circuit in noncontact power supply equipment
JP6361282B2 (en) Non-contact power feeding device
WO2012098867A1 (en) Power supply device for non-contact charging device
JP5528089B2 (en) Power supply for contactless power supply equipment
JP5617748B2 (en) Charger
JP2012143134A (en) Switching power supply device
JP4891176B2 (en) Capacitor charger
WO2012093423A1 (en) Non-contact charging system power supply device
JP2014220876A (en) Electronic transformer
JP4393881B2 (en) Power supply method and power supply device
JP4370844B2 (en) DC converter
JP2015128365A (en) Non-contact power transmission circuit
JP2002159176A (en) Power source and discharge lamp lighting device
JP2017135803A (en) Power storage device with ups function and control method for power storage device with ups function

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20111004

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111219

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130424

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130514

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130716

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131008

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140319

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140415

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5528089

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250