JP6782300B2 - 非接触給電装置 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態の非接触給電装置1について、図1〜図3を参考にして説明する。図1は、実施形態の非接触給電装置1の電気的な構成を示す回路図である。実施形態の非接触給電装置1は、給電側装置1Sと受電側装置1Rを備える。給電側装置1Sは、定位置に配置される。受電側装置1Rは、給電側装置1Sに対して位置の変更が可能とされている。図1に示されるように、給電側装置1Sに対して受電側装置1Rが対向位置に配置されると、非接触給電装置1は非接触給電を行う。
次に、実施形態の非接触給電装置1の動作および作用について説明する。給電側装置1Sに対して受電側装置1Rが対向位置に配置されると、非接触給電装置1は非接触給電を開始する。これにより、直流受電電圧VRが発生する。第1直流変圧回路51は、直流受電電圧VRを第1直流負荷電圧V1に降圧して出力する。これにより、サーボモータ93の回転が可能となる。サーボモータ93が電力を消費しているときや惰性回転しているときに、第1直流変圧回路51では、順方向の降圧機能が働く。同時に、第2直流変圧回路59は、直流受電電圧VRを第2直流負荷電圧V2に降圧して出力する。これにより、第2電気負荷99は、動作を開始する。
実施形態の非接触給電装置1は、非接触で交流電力を供給する非接触給電部2と、非接触給電部2に対向配置されて、非接触で交流電力を受け取る非接触受電部3と、非接触受電部3が受け取った交流電力の交流電圧を整流および平滑して直流受電電圧VRを生成する整流平滑回路4と、直流受電電圧VRを第1直流負荷電圧V1に降圧して第1電気負荷91に供給する第1直流変圧回路51と、直流受電電圧VRを第2直流負荷電圧V2に降圧して第2電気負荷99に供給する第2直流変圧回路59と、を備えた非接触給電装置1であって、第1直流変圧回路51は、第1電気負荷91が生成した回生電力W1を逆方向に移送する逆送機能を有する。
なお、本発明は、実施形態で説明した電磁誘導方式の非接触給電装置1に限定されない。つまり、本発明は、非接触で交流電力を給電する静電結合方式や電磁界共鳴方式の装置にも応用できる。また、第2電気負荷99も電力回生機能を有して、第1電気負荷91および第2電気負荷99が回生電力を相互に利用し合える態様も可能である。さらに、保護スイッチ7の接続位置は、適宜変形することができる。例えば、受電素子31の一端に保護スイッチ7を直列接続すれば、保護スイッチ7の開路時に非接触で受け取る交流電力はゼロになる。本発明は、その他にも様々な応用や変形が可能である。
Claims (6)
- 非接触で交流電力を供給する非接触給電部と、
前記非接触給電部に対向配置されて、非接触で前記交流電力を受け取る非接触受電部と、
前記非接触受電部が受け取った前記交流電力の交流電圧を変成して得た直流受電電圧を、直流負荷電圧に変圧して第1電気負荷に供給するとともに、前記第1電気負荷が生成した回生電力を逆方向に移送する逆送機能を有する第1直流変圧回路と、
前記直流受電電圧を直流負荷電圧に変圧して第2電気負荷に供給する第2直流変圧回路と、
前記第1直流変圧回路が前記回生電力を逆方向に移送することによって上昇し得る前記直流受電電圧が過電圧を判定する所定の閾電圧を超過している間、過電圧検出信号を発生する過電圧検出部と、
前記過電圧検出信号が発生したときに、前記非接触受電部の受電特性を変更して受け取る前記交流電力を減少させ、またはゼロにする過電圧保護部と、
前記過電圧保護部が動作することに起因して前記非接触給電部から供給する前記交流電力が所定時間を超えて変化したことを検出し、前記非接触給電部を停止させる給電側保護部と、
を備える非接触給電装置。 - 前記非接触給電部は、給電素子、および前記給電素子に交流電圧を印加する交流電源を有し、
前記給電側保護部は、前記過電圧保護部が動作することに起因して前記給電素子に流れる交流電流が前記所定時間を超えて変化したときに前記交流電源を停止させる電流検出保護回路である請求項1に記載の非接触給電装置。 - 前記非接触受電部は、受電素子、および前記受電素子に並列接続された受電側共振素子を有し、
前記過電圧保護部は、前記過電圧検出信号が発生したときに前記受電側共振素子を切り離す保護スイッチである請求項1または2に記載の非接触給電装置。 - 前記非接触受電部が受け取った前記交流電力の交流電圧を整流および平滑して前記直流受電電圧に変成する整流平滑回路をさらに備え、
前記第1直流変圧回路は、前記直流受電電圧を前記直流負荷電圧に降圧して前記第1電気負荷に供給する第1直流降圧回路であり、
前記第2直流変圧回路は、前記直流受電電圧を前記直流負荷電圧に降圧して前記第2電気負荷に供給する第2直流降圧回路である、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の非接触給電装置。 - 前記第1直流降圧回路および前記第2直流降圧回路は、前記整流平滑回路の出力側に並列接続され、
前記第1電気負荷が生成した前記回生電力は、前記第1直流降圧回路および前記第2直流降圧回路を経由して移送され、前記第2電気負荷で消費される、
請求項4に記載の非接触給電装置。 - 前記整流平滑回路は、前記直流受電電圧を出力する正側端子および負側端子を有し、
前記第1直流降圧回路は、
第1端子が前記正側端子に接続され、第2端子が中間点に接続されたハイサイド側スイッチング素子、
第1端子が前記中間点に接続され、第2端子が前記負側端子および前記第1電気負荷の一端に接続されたローサイド側スイッチング素子、
前記中間点と前記第1電気負荷の他端との間に接続されたチョークコイル、ならびに、
前記第1電気負荷に対して並列接続された降圧側コンデンサを有する、
請求項4または5に記載の非接触給電装置。
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