JP5817500B2 - 給電システム及び非接触給電方法 - Google Patents
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Description
〔第1実施形態〕
初めに第1実施形態について説明する。本第1実施形態に係る給電システムAは、図1に示すように、複数のコンテナa1〜an(電力受容体)及び地上給電装置s1を備えている。このような給電システムAは、非接触給電方式の1つである磁界共鳴方式に基づいてコンテナa1〜anに電力を供給(給電)することを可能にするシステムであり、また地上給電装置s1からコンテナa1への給電のみならず、コンテナa1〜anが互いに隣接して配置されているので当該コンテナa1〜an間での給電が可能である。
本給電システムAでは、図1に示すような各コンテナa1〜anの配置状態において、地上給電装置s1から当該地上給電装置s1に隣接するコンテナa1へ給電が開始される。すなわち、地上給電装置s1は、整流回路2aが外部電源から得た交流電力を直流電力に変換して給電回路2bに出力し、当該給電回路2bが直流電力を交流電力に変換して給電コイル2cに供給する。この結果、地上給電装置s1における給電コイル2cと、コンテナa1の受電コイル1aとが電磁気的に結合して電力の非接触伝送が行われる。
次に、第2実施形態について図3、図4及び図5を参照して説明する。
第2実施形態に係る給電システムBは、コンテナb1〜bn各々の構成及び地上給電装置s2の形態が、上記第1実施形態と相違する。このような給電システムBは、図3に示すように、複数のコンテナb1〜bn(電力受容体)及び地上給電装置s2を備えている。
第1の直流バス3fは、第1の受電回路3b及び太陽電池パネル3eから出力された直流電力を第1の給電回路3d及び切替器3nに伝送する一対の電力線である。
第1の電圧センサ3lは、第1の直流バス3fの電圧を検出するセンサであり、電圧を示す電圧信号を切替器3nに出力する。
第2の電圧センサ3mは、第2の直流バス3kの電圧を検出するセンサであり、電圧を示す電圧信号を切替器3nに出力する。
切替器3nは、第1の電圧センサ3l及び第2の電圧センサ3mから入力される電圧信号に基づいて負荷3oに対する電力の供給路を切り替える。つまり、切替器3nは、負荷3oに対する電力の供給路として第1の直流バス3f及び第2の直流バス3kのいずれかに選択的に切り替えて負荷3oに電力を供給するようにする。切替器3nは、たとえば、電力の供給路を切り替える手段としてコンタクタないしFET(Field Effect Transistor)を利用した電子スイッチを使用し、電圧信号に基づいた判断を行うためにコンパレータを含むアナログ回路ないしA/Dコンバータとマイクロプロセッサと処理プログラムの組み合わせで実現することができる。
本給電システムBでは、図3に示すような各コンテナb1〜bnの配置状態において、地上給電装置s2から当該地上給電装置s2に隣接するコンテナbnへ給電が開始される。すなわち、地上給電装置s2は、整流回路4aが外部電源から得た交流電力を直流電力に変換して給電回路4bに出力し、当該給電回路4bが直流電力を交流電力に変換して給電コイル4cに供給する。この結果、地上給電装置s2における給電コイル4cと、コンテナbnの第2の受電コイル3gとが電磁気的に結合して電力の非接触伝送が行われる。
次に、第3実施形態について図6を参照して説明する。
第3実施形態に係る給電システムCは、コンテナc1〜cn各々の構成が上記第1実施形態と相違する。したがって、第3実施形態において第1実施形態と同一の機能構成要素を有する地上給電装置s1については同一符号を付し、説明を省略する。給電システムCは、図6に示すように、複数のコンテナc1〜cn(電力受容体)及び地上給電装置s1を備えている。
負荷5fは、コンテナc1の種類(補助機能)にも依るが、例えば冷凍装置、通風装置、保温装置または冷房装置であり、第1の受電給電回路5b及び第2の受電給電回路5dから供給される直流電力によって駆動する。すなわち、コンテナc1は、冷凍装置によって生鮮食品及び冷凍食品等を冷凍した状態で収納するリーファーコンテナ(冷凍コンテナ)、通風装置(ベンチレーター)によって内部空気が常に換気されるベンチレーターコンテナ(通風コンテナ)等である。なお、負荷5fとしては、余剰電力を充電する蓄電池であってもよい。
本給電システムCでは、図6(a)に示すような各コンテナc1〜cnの配置状態において、地上給電装置s1から当該地上給電装置s1に隣接するコンテナc1へ給電が開始される。すなわち、地上給電装置s1は、整流回路2aが外部電源から得た交流電力を直流電力に変換して給電回路2bに出力し、当該給電回路2bが直流電力を交流電力に変換して給電コイル2cに供給する。この結果、地上給電装置s1における給電コイル2cと、コンテナc1の第1の受電給電コイル5aとが電磁気的に結合して電力の非接触伝送が行われる。
(1)上記実施形態には、地上給電装置からコンテナへ、またはコンテナからコンテナへ非接触給電したが、本発明はこれに限定されない。例えば、非接触給電ではなく、物理的に直接接触した状態で、地上給電装置からコンテナへ、またはコンテナからコンテナへ給電するようにしてもよい。また、上記実施形態では、非接触給電する方法として磁界共鳴方式を採用したが、電磁誘導方式を採用するようにしてもよい。
Claims (9)
- 外部から電力を受電する1あるいは複数の受電手段と、該受電手段が受電した電力の一部あるいは全部を外部に給電する1あるいは複数の給電手段とを備える可搬自在な複数の電力受容体と、
何れかの前記電力受容体の前記受電手段に電力を給電する地上給電装置と
を具備し、
前記電力受容体は発電手段を備え、
前記電力受容体は、前記受電手段または前記発電手段からの電力が内部消費よりも低い場合には、前記受電手段または前記発電手段からの電力を、内部消費に供さずに前記給電手段を介して外部に給電する
ことを特徴とする給電システム。 - 前記電力受容体は、前記受電手段または前記発電手段からの電力が内部消費よりも高い場合には、前記受電手段または前記発電手段からの電力を内部消費に供することを特徴とする請求項1に記載の給電システム。
- 前記電力受容体は、前記受電手段および前記発電手段のいずれからの電力も内部消費よりも高い場合には、前記発電手段からの電力を内部消費に供することを特徴とする請求項1または2に記載の給電システム。
- 前記受電手段、前記給電手段及び前記地上給電装置は、非接触で電力を受電あるいは給電することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の給電システム。
- 前記受電手段は受電コイルを、また前記給電手段及び前記地上給電装置は給電コイルをそれぞれ備え、
前記受電手段、前記給電手段及び前記地上給電装置は、前記受電コイルと前記給電コイルとの電磁気的結合によって電力を非接触で受給電することを特徴とする請求項4に記載の給電システム。 - 前記電力受容体の断面は矩形状であり、平行に対向する一方の面に前記受電手段が設けられ、かつ、他方の面に前記給電手段が設けられることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の給電システム。
- 前記電力受容体の断面は矩形状であり、平行に対向する両方の面に前記受電手段及び前記給電手段が設けられることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の給電システム。
- 前記受電手段及び前記給電手段に代えて、電力の受電と給電とを切換えて行う受給電手段を複数備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の給電システム。
- 外部から電力を非接触で受電する1あるいは複数の受電手段と、該受電手段が受電した電力の一部あるいは全部を外部に非接触で給電する1あるいは複数の給電手段と、発電手段とを可搬自在な複数の電力受容体に設け、
ある電力受容体の受電手段と他の電力受容体の給電手段とが対向するように各電力受容体を配置した状態で何れかの電力受容体の前記受電手段に地上給電装置から電力を給電し、
ある電力受容体の前記受電手段または前記発電手段からの電力が内部消費よりも低い場合には、前記受電手段または前記発電手段からの電力を、内部消費に供さずに前記給電手段を介して外部に給電する
ことを特徴とする非接触給電方法。
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