JP5993304B2 - 誘導電力伝送システムにおける電力需要管理 - Google Patents
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Description
あるいは、本発明の目的は、一般大衆に対して有益な選択肢を少なくとも提供することである。
電気自動車(EV)用電池を充電するための単相入力を有する本発明による電源の例示的な回路図が、図1に示されている。送電網または配電網からの単相主電源の電力は、線路フィルタ101を通り、小型コンデンサ103につながるブリッジ整流器102によって整流される。このコンデンサは、出力波形のエンベロープ(トラック電流110)が入力主電源電圧(50Hzの商用電源周波数の)に従うようにわざと小さいものを選択する。コンデンサ103の両端にかかる電圧は、Hブリッジ・インバータ104によってAC電圧に変換される。コンデンサ105は、DC電流がトランスに入るのを阻止し、漏れインダクタ106を正しい値に同調する。トランス107は、出力電圧の電圧レベルを必要な値に変換し、107の出力をコンデンサ108で同調し、この出力を使用して誘導電力伝達に適した周波数(例えば、20kHz)のトラック電流110でトラック109を駆動する。
三相電源から駆動される大型のシステムでは、上述のような単相システムとともに使用される技術は、簡単には利用できないが、それは、整流後に、電力システムの周波数に関するエンベロープ情報が本質的に失われるからである。300Hzの信号を使用することが可能であるが、この信号はかなり小さく、雑音混入を受ける傾向が高いという可能性もある。
Claims (33)
- 一次導電経路、および前記一次導電経路から電力を誘導的に受け取るように適合された1つまたは複数のピックアップ・デバイスを有する誘導電力伝送(IPT)システム内の1つまたは複数の負荷に送られる電力を制御する方法であって、前記IPTシステムに利用可能な電力を検出するステップと、前記検出された利用可能な電力に比例して前記一次導電経路内の電流の周波数を変化させるステップと、前記一次導電経路と誘導結合されたピックアップにおいて前記周波数または前記周波数の示徴を検出するステップと、前記一次導電経路内の前記電流の前記検出された周波数に応じて前記ピックアップに関連付けられている負荷に供給される前記電力を制御するステップとを含む、方法。
- 前記IPTシステムに利用可能な前記電力は、前記IPTシステムの電源上の前記負荷、または前記電源に電力を供給する送電網上の前記負荷のいずれか、またはその両方によって決定される、請求項1に記載の方法。
- 前記送電網上の前記負荷は、前記送電網の商用電源周波数の変動を監視することによって決定される、請求項2に記載の方法。
- 前記一次導電経路内の電流の周波数を変化させる前記ステップは、IPT周波数を備える交流電流を前記商用電源周波数により振幅変調することを含み、前記IPT周波数は前記商用電源周波数より高く、これにより、前記一次導電経路内の前記振幅変調された電流のエンベロープの前記周波数を変化させる、請求項3に記載の方法。
- 前記一次導電経路内の前記電流の前記周波数を検出する前記ステップは、前記エンベロープの前記周波数を検出することを含む、請求項4に記載の方法。
- 前記電流の周波数を変化させる前記ステップは、前記電流の基本周波数を変化させることを含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記一次導電経路内の前記電流の前記周波数を検出する前記ステップは、前記一次導電経路内の前記電流の前記基本周波数を検出することを含む、請求項6に記載の方法。
- 前記負荷に供給される前記電力は、前記検出された周波数と1つまたは複数の定義済み基準周波数との間の関係に応じて制御される、請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記負荷に供給される前記電力は、上限周波数から下限周波数までの範囲の前記検出された周波数の変動に応じて最高電力レベルから最低電力レベルまでの間で制御される、請求項1から8のいずれか1項に記載の方法。
- 一次導電経路と、前記一次導電経路から電力を誘導的に受け取るように適合された1つまたは複数のピックアップ・デバイスとを有する誘導電力伝送(IPT)システムであって、さらに、前記IPTシステムに利用可能な電力を検出する第一の検出手段と、前記検出された利用可能な電力に比例して前記一次導電経路内の電流の周波数を変化させるための周波数変更手段と、前記一次導電経路に誘導結合されたピックアップにおいて前記周波数または前記周波数の示徴を検出するための第二の検出手段と、前記一次導電経路内の前記電流の前記検出された周波数に応じて前記ピックアップに関連付けられている負荷に供給される前記電力を制御するための制御手段とを有する、誘導電力伝送(IPT)システム。
- 前記IPTシステムに利用可能な前記電力は、前記IPTシステムの電源上の前記負荷、または前記電源に電力を供給する送電網上の前記負荷のいずれか、またはその両方によって決定される、請求項10に記載のIPTシステム。
- 前記送電網上の前記負荷は、前記送電網の商用電源周波数の変動を監視することによって決定される、請求項11に記載のIPTシステム。
- 前記周波数変更手段は、IPT周波数を備える交流電流を前記商用電源周波数により振幅変調することによって前記一次導電経路内の前記電流の周波数を変化させ、前記IPT周波数は前記商用電源周波数より高く、これにより、前記一次導電経路内の前記振幅変調された電流のエンベロープの前記周波数を変化させる、請求項12に記載のIPTシステム。
- 前記第二の検出手段は、前記エンベロープの前記周波数を検出する、請求項13に記載のIPTシステム。
- 前記周波数変更手段は、前記電流の基本周波数を変化させることによって前記電流の前記周波数を変化させる、請求項10から12のいずれか1項に記載のIPTシステム。
- 前記第二の検出手段は、前記一次導電経路内の前記電流の前記基本周波数を検出する、請求項15に記載のIPTシステム。
- 前記制御手段は、前記負荷に供給される前記電力を、前記検出された周波数と1つまたは複数の定義済み基準周波数との間の関係に応じて制御する、請求項10から16のいずれか1項に記載のIPTシステム。
- 前記制御手段は、前記負荷に供給される前記電力を、上限周波数から下限周波数までの範囲の前記検出された周波数の変動に応じて最高電力レベルから最低電力レベルまでの間で制御する、請求項10から17のいずれか1項に記載のIPTシステム。
- IPTシステムで使用するためのIPTピックアップ回路であって、ピックアップが使用時に誘導結合されうる一次導電経路内の電流の周波数を検出するための検出手段と、前記検出された周波数に応じて前記ピックアップの出力電力を制御するための制御手段とを備え、前記電流の周波数は前記IPTシステムに利用可能な電力に比例して変化させられている、IPTピックアップ回路。
- 前記検出手段は、前記電流のエンベロープ周波数を検出する、請求項19に記載のIPTピックアップ回路。
- 前記検出手段は、前記電流の基本周波数を検出する、請求項19に記載のIPTピックアップ回路。
- 前記制御手段は、前記出力電力を、前記検出された周波数と1つまたは複数の定義済み基準周波数との間の関係に応じて制御する、請求項19から21のいずれか1項に記載のIPTピックアップ回路。
- 前記制御手段は、前記出力電力を、上限周波数から下限周波数までの範囲の前記検出された周波数の変動に応じて最高電力レベルから最低電力レベルまでの間で制御する、請求項19から21のいずれか1項に記載のIPTピックアップ回路。
- IPTシステムの一次導電経路との誘導結合のためのピックアップ・コイルと、前記一次導電経路内の交流電流の周波数を間接的に測定するように適合された周波数検出器と、前記ピックアップ・コイルおよび前記周波数検出器と結合された電力制御装置とを備えたIPTピックアップ回路であって、前記電力制御装置は、前記周波数検出器によって測定された前記周波数に比例して前記IPTピックアップ回路の電力出力を変化させるように適合されている、IPTピックアップ回路。
- 請求項19から24のいずれか1項に記載の少なくとも1つのピックアップを備える、誘導電力伝送(IPT)システム。
- 電流をIPTシステムの一次導電経路に供給するためのIPTシステム電源であって、一次導電経路内の電流の周波数を前記IPTシステムに利用可能な電力に比例して変化させることにより、前記利用可能な電力によって前記電流の周波数が決まるようにした周波数変更手段を備える、IPTシステム電源。
- 前記利用可能な電力は、前記IPTシステム電源上の負荷、または前記IPTシステム電源に電力を供給する送電網上の負荷のいずれか、またはその両方によって決定される、請求項26に記載のIPTシステム電源。
- 商用電源周波数で送電網から電力を受け取るための三相入力と、前記商用電源周波数を測定するための周波数検出器と、前記商用電源周波数より高い動作周波数でIPTシステムの一次導電経路に交流電流を供給するためのインバータとを有し、前記インバータは前記商用電源周波数の変動に比例して前記動作周波数を調節するようにさらに適合される、IPTシステム電源。
- 前記IPTシステム電源は、前記三相入力の前記商用電源周波数を測定し、前記測定された商用電源周波数の平均をとることによって前記商用電源周波数を測定するように適合される、請求項28に記載のIPTシステム電源。
- 前記IPTシステム電源の動作周波数は、前記IPTシステムの1つまたは複数のピックアップが同調されるIPT周波数を中心として最低周波数と最高周波数との間で調節され、前記動作周波数は前記商用電源周波数に応じて選択される、請求項28または請求項29に記載のIPTシステム電源。
- 前記周波数、または前記周波数の示徴を検出する前記ステップは、前記一次導電経路内の前記電流の前記周波数を示す周波数の増減を検出することを含む、請求項1から9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第二の検出手段は、前記一次導電経路内の前記電流の前記周波数を示す周波数の増減を検出する、請求項10から18のいずれか1項に記載のIPTシステム。
- 請求項26から30のいずれか1項に記載のIPTシステム電源を備える、IPTシステム。
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