JP6337653B2 - 異物除去装置、非接触給電システムの地上側設備、非接触給電システム - Google Patents
異物除去装置、非接触給電システムの地上側設備、非接触給電システム Download PDFInfo
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Description
したがって、本発明では、ワイパーを使用せずに、異物を除去できる異物除去装置、非接触給電システムの地上側設備、非接触給電システムが得られる。
図1は、本発明の第1実施形態における非接触給電システム1の全体構成図である。
非接触給電システム1は、車両10(移動体)と停車ステーション20(地上側設備)との間で非接触給電を行うものである。本実施形態では、図1に示すように、車両10に受電装置が設けられ、車両10が停車する停車ステーション20に送電装置が設けられている。車両10は、路面2に設けられた停車ステーション20に対して移動可能とされている。
受電側電力変換回路12は、送電側パッド21から受電側パッド11が非接触給電により受電した受電電力を直流電力に変換して負荷13に供給する電力変換回路である。すなわち、この受電側電力変換回路12は、負荷13に応じた電流を負荷13に供給する。なお、受電側電力変換回路12は、負荷13が直流入力の場合は、整流回路のみであっても良いし、さらにDC/DCコンバータを含む構成であってもよい。また、受電側電力変換回路12は、負荷13が交流入力の場合は、AC/AC交換機能を有する構成、例えば、整流回路、DC/DCコンバータ、DC/ACコンバータ、または、マトリクスコンバータ等を含む構成であってもよい。なお、使用するコンバータは、非絶縁型(チョッパ等)であっても、絶縁型(トランス使用等)であってもよい。
送電側直流交流変換回路22は、送電側のインバータ回路であって、ハーフブリッジやフルブリッジ等の一般的に使用される回路を含み、送電側電力変換回路23からの直流電力を非接触給電の共振周波数に応じた交流電力に変換してコイル21aに供給するものである。このインバータ回路としては、例えば、パワーMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)やIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などの半導体電力素子のゲートをパルス信号で駆動し、パルス信号の周期や長さを変えてPWM(Pulse Width Modulation)変調する方式が一般に用いられる。
異物除去装置30は、図2に示すように、液体101の噴射によって異物100を押し流す構成となっている。本実施形態の液体101は、例えば上水道の水である。上水道の水は、非磁性且つ導電性が低く、非接触給電に影響をほとんど与えない。なお、液体101は、磁性及び導電性を有していてもよい。
液体噴射部材31には、液体噴射口35が形成されている。本実施形態の液体噴射部材31は、先端に液体噴射口35が形成されたノズルである。この液体噴射部材31は、非接触給電において電力を伝達する磁界を妨げないよう、非磁性且つ非導電性の材料で構成された部品、例えば樹脂成型部品である。なお、液体噴射部材31は、非磁性且つ非導電性の材料で構成されていることが好ましいが、磁性及び導電性を有していてもよい。
非接触給電システム1は、図1に示すように、車両10と停車ステーション20との間で非接触給電を行うものである。このような非接触給電システムでは、送電側パッド21と受電側パッド11との間に隙間があるため、異物100が入り込むことがある。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
第2実施形態の異物除去装置30は、液体101を噴射する液体噴射部材31(液体噴射部)と、液体噴射部材31から噴射された液体101を回収する液体回収タンク36(液体回収部)と、液体回収タンク36が回収した液体101を液体噴射部材31に供給するポンプ34(液体供給部)と、を有する。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
第3実施形態の異物除去装置30は、送電側パッド21における異物100の位置を特定する位置特定部40と、位置特定部40の特定結果に応じて、液体101の噴射角度を調整する噴射角度調整部41と、を有する。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
第4実施形態の送電側パッド21には、磁界が通過する領域であり、異物が接触可能な領域に溝50が形成されており、異物除去装置30は、溝50に沿って液体を噴射する構成となっている。
図8に示す変形例では、送電側パッド21の対向面21Aに複数の小突起51(シボ面)が設けられている。この構成によっても、異物100と対向面21Aとの接触面積を小さくすることができる。
また、図9に示す変形例では、送電側パッド21の対向面21Aに複数の起毛52が設けられている。この構成によっても、異物100と対向面21Aとの接触面積を小さくすることができる。
次に、本発明の第5実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
第5実施形態の非接触給電システム1は、受電側パッド11及び送電側パッド21の磁界が通過する領域であり、異物100が接触可能な領域に、重力方向に傾いた傾斜部60を有する。
次に、本発明の第6実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
第6実施形態の非接触給電システム1は、車両10と停車ステーション20の送電側パッド21との距離に基づいて、異物除去装置30の液体101の噴射を停止させる制御部70を有する。なお、車両10との距離とは、受電側パッド11の位置を基準としたり、車両10の先端部を基準として測ることができ、距離の測定基準位置は、適宜設定できるものである。
Claims (8)
- コイル装置を備える地上側設備と、前記コイル装置に対向可能なコイル装置を備える移動体と、の少なくともいずれか一方に設けられた異物除去装置であって、
前記コイル装置間の磁気結合を利用する非接触給電で生じる磁界が通過する領域に存在する異物を、液体の噴射で押し流す液体噴射部と、
前記移動体と前記地上側設備の前記コイル装置との距離が所定距離内に入る前に、前記液体噴射部からの前記液体の噴射を停止させる制御部と、を有する、異物除去装置。 - 前記液体噴射部から噴射された前記液体を回収する液体回収部と、
前記液体回収部が回収した前記液体を前記液体噴射部に供給する液体供給部と、を更に有する、請求項1に記載の異物除去装置。 - 前記異物の位置を特定する位置特定部と、
前記位置特定部の特定結果に応じて、前記液体の噴射角度を調整する噴射角度調整部と、を更に有する、請求項1または2に記載の異物除去装置。 - 前記異物が接触可能な前記コイル装置の領域には、溝が形成され、
前記液体噴射部は、前記溝に沿って前記液体を噴射する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の異物除去装置。 - コイル装置を備える非接触給電システムの地上側設備であって、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の異物除去装置を備える、非接触給電システムの地上側設備。 - 前記コイル装置は、前記異物が接触可能な領域に、重力方向に傾いた傾斜部を有する、請求項5に記載の非接触給電システムの地上側設備。
- コイル装置を備える地上側設備と、前記コイル装置に対向可能なコイル装置を備える移動体と、を有する非接触給電システムであって、
前記地上側設備及び前記移動体の少なくともいずれか一方が、請求項1〜6のいずれか一項に記載の異物除去装置を備える、非接触給電システム。 - 前記地上側設備及び前記移動体の少なくともいずれか一方の前記コイル装置は、前記異物が接触可能な領域に、重力方向に傾いた傾斜部を有する、請求項7に記載の非接触給電システム。
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