JPH08293326A - 高電圧ケーブルを備えた無接触バッテリ充電システム - Google Patents

高電圧ケーブルを備えた無接触バッテリ充電システム

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JPH08293326A
JPH08293326A JP7315676A JP31567695A JPH08293326A JP H08293326 A JPH08293326 A JP H08293326A JP 7315676 A JP7315676 A JP 7315676A JP 31567695 A JP31567695 A JP 31567695A JP H08293326 A JPH08293326 A JP H08293326A
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battery charging
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スティーブン・ジェー・ハルシー
George R Woody
ジョージ・アール・ウッディー
Ray G Radys
レイ・ジー・ラディーズ
Kirstein Bruce
ブルース・カーステン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、無接触バッテリ充電システムに使
用するための小型で電磁干渉を生じないケーブルシステ
ムを提供することを目的とする。 【解決手段】 電気車両の外側に配置される電源19に結
合される第１の電力変換器21と、電気車両のバッテリに
結合される電気車両上に配置される第２の電力変換器15
とを具備し、第１および第２の電力変換器21, 15は中心
導体17およびアース帰線18を有する電力ケーブル16によ
って接続されており、第１の電力変換器21の出力に結合
された１次巻線31および同軸電力ケーブル16の中心導体
17およびアース帰線18に結合された２次巻線32を有する
絶縁変圧器30とを備え、充電電流が高電圧、低電流の形
態でケーブルで伝送されることにより電磁干渉を減少さ
せ、ケーブルを小電流用として設計できるていることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリ充電シス
テム、特に無接触バッテリ充電システムに使用する高電
圧ケーブルシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明に関連する従来の技術は米国特許
第 5,157,319号明細書（ContactlessBattery Changing
System ）において記載されている。この特許明細書に
おいて、充電システムは、第１の変換器によって結合さ
れる電力源を有し、この第１の変換器は充電ポート変圧
器を通って第２の変換器へ電力を転送する。第１の変換
器は、全トランジスタブリッジの第１の変換器から直列
の共振タンク回路を通って第２の変換器に結合されるケ
ーブルを駆動する。ケーブル内の電圧はトランジスタブ
リッジに電力を供給する電圧に制限される。同軸のケー
ブルが使用される場合、ケーブルの帰路は大きいｄｖ／
ｄｔを有する。これは、遮蔽するのが困難な大量の電磁
干渉（ＥＭＩ）を発生する。本発明は、これらの欠点を
除去するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、従来のケーブル構造の欠点を除去した無接触バ
ッテリ充電システムに使用するための高電圧ケーブルシ
ステムを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述のおよびその他の目
的を達成するために、本発明は、電気車両、およびそれ
に類似するものを充電する無接触バッテリ充電システム
に使用するための高電圧のケーブルシステムを提供す
る。無接触バッテリ充電システムは、電源に結合され、
電気車両の外部に配置される高周波数の第１の電力変換
器と、電気車両の１つ以上の推進バッテリに結合される
電気車両上に配置された充電ポートとして知られる第２
の電力変換器とを具備する。第１および第２の変換器は
電力ケーブルによって接続される。
【０００５】本発明によると、絶縁変圧器は同軸電力ケ
ーブルに結合される高周波数の第１の変換器の出力に付
加される。この変圧器は、高周波数の第１の電力変換器
の２つの出力の一方が接地電位に接続されることを可能
にする。
【０００６】絶縁変圧器の使用は、従来のケーブル構造
の欠点を除去する。絶縁変圧器は、絶縁変圧器の出力
と、電力を第２の変換器に結合するために電気車両上に
配置された充電ポート変圧器との間に接続された同軸電
力ケーブルを駆動する時に安全性を向上し、電磁干渉
（ＥＭＩ）を低下させる。
【０００７】本発明の絶縁変圧器の使用は、さらに第１
の変換器において使用されるステップアップ電圧レベル
の使用を可能にする。これは、電気車両において第２の
変換器へ電力を伝達する時、ケーブル内の電流量を減少
させる。これは、さらに一層高い充電電力が合理的な寸
法のケーブルを使用して電気車両に伝達されるのを可能
にする。ケーブルを通って転送される高レベルの電圧
は、第２の変換器或いは充電ポートにおける変圧器の１
次巻線の巻回数を増加することによって要求されるバッ
テリ充電電圧にステップダウンされる。
【０００８】本発明は、安全性を増加させ、ＥＭＩを減
少させ、米国特許第 5,157,319号明細書において開示さ
れるような無接触バッテリ充電システムを利用する電気
車両に所定量の充電電力を転送するために要求されるケ
ーブルの寸法を小さくする。本発明は、本発明の出願人
によって電気車両の充電に使用するために製造された電
気車両のバッテリ再充電システムで使用可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】図面を参照すると、例えば電気車
両13の１つ以上の推進バッテリ12を充電する無接触バッ
テリ充電システム11に使用するための高電圧のケーブル
システム10が示されている。無接触バッテリ充電システ
ム11は、電源19（典型的に２０８ボルトＡＣ程度の出力
電圧を供給する）に結合され、電気車両13の外部に配置
される第１の電力変換器14を具備する。第２の電力変換
器15、即ち充電ポート15は、電気車両13上に配置され、
電気車両13の推進バッテリ12に結合される。第１および
第２の電力変換器14,15 は、中心導体17およびアース帰
線18を有する同軸電力ケーブル16によって接続される。
【００１０】本発明によると、第１の電力変換器14は、
フィルタキャパシタ20と、例えば４個の電界効果トラン
ジスタ22から構成されるトランジスタブリッジ21を具備
し、それはインダクタ24およびキャパシタ25から構成さ
れる直列共振タンク回路23によって絶縁変換器30の１次
巻線31に結合される。絶縁変圧器30は、同軸電力ケーブ
ル16において電圧を増加させ、電流を減少させるように
予め決められた巻線比を有する。絶縁変圧器30の２次巻
線32は、同軸電力ケーブル16の第１の端部に結合され
る。絶縁変圧器30の２次巻線32の一方の端部はシャシー
接地33に接続され、同軸電力ケーブル16のアース帰線18
を接地する。
【００１１】第２の電力変換器15は、電気車両13のため
の充電ポート15を具備する第２の変圧器26を具備する。
第２の変圧器26の２次巻線27は、整流器28によって電気
車両13の推進バッテリ12へ結合される。同軸電力ケーブ
ル16の第２の端部は、第２の変圧器26の１次巻線29を具
備する充電プローブ35を形成している。
【００１２】動作において、トランジスタブリッジ21
（Ｑ１−Ｑ４）は、直列共振タンク回路23（Ｌ１、Ｃ
１）を通って絶縁変圧器30（Ｔ１）の１次巻線31に結合
される方形波電力駆動信号を生成する。絶縁変圧器30
（Ｔ１）のステップアップ巻線比は、充電ポート15にお
いて電力駆動信号を第２の変圧器26（Ｔ２）へ結合する
同軸電力ケーブル16において電圧を増加させ、電流を減
少させる。それから第２の変圧器26（Ｔ２）は、推進バ
ッテリ12を充電するために要求されるように電圧をステ
ップダウンする。絶縁変圧器30（Ｔ１）の２次巻線32の
一方の端部がシャーシ接地に接続されているため、同軸
電力ケーブル16のアース帰線18は接地電位になる。これ
は、同軸電力ケーブル16のアース帰線18が電磁干渉（Ｅ
ＭＩ）に影響するような信号電圧を有さないことを確実
にする。従って本発明は、安全性を高め、ＥＭＩを減少
させ、無接触バッテリ充電システム11を利用する電気車
両13に所定量の充電電力を転送するために必要な同軸電
力ケーブル16の寸法を小さくする。
【００１３】したがって、電磁干渉を減少させ、合理的
な寸法のケーブルを使用する電気車両に伝達される増加
したレベルの充電電力の使用を可能にし、電気車両内の
第２の変換器に電力を伝達する時のケーブル内の電流量
を減少させる無接触バッテリ充電システム10に使用する
ための新しい改良型の高電圧のケーブルシステムが説明
された。
【００１４】上で説明された実施例は、本発明の原理の
応用を示す多くの特定の実施例の幾つかを例示している
だけであることが理解されるであろう。明らかに、数多
くのおよび他の構造が、本発明の技術的範囲から逸脱す
ること無しに当業者によって容易に考えることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】無接触バッテリ充電システムに使用するための
本発明の原理に基く高電圧のケーブルシステムの概略
図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョージ・アール・ウッディー アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90277、レドンド・ビーチ、エヌ・マリ ア・ストリート 724 (72)発明者 レイ・ジー・ラディーズ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90403、サンタ・モニカ、フィフス・スト リート 1017 (72)発明者 ブルース・カーステン アメリカ合衆国、オレゴン州 97730、コ ルバリス、エヌ・ダブリュ・シスターズ・ プレイス 6410

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 バッテリ充電システムが電気車両の外側
    に配置される電源に結合される第１の電力変換器と、電
    気車両のバッテリに結合される電気車両上に配置される
    第２の電力変換器とを具備し、第１および第２の電力変
    換器は電力ケーブルによって接続されている電気車両の
    バッテリ充電システムに使用するためのケーブルシステ
    ムにおいて、 中心導体およびアース帰線を有する同軸電力ケーブル
    と、 第１の電力変換器の出力に結合された１次巻線および同
    軸電力ケーブルの中心導体およびアース帰線に結合され
    た２次巻線を有する絶縁変圧器とを具備していることを
    特徴とするケーブルシステム。
  2. 【請求項２】 絶縁変圧器は、電圧を増加させ、同軸電
    力ケーブルによって伝送される電流を減少させるために
    予め決められたステップアップ巻線比を有する請求項１
    記載のケーブルシステム。
  3. 【請求項３】 バッテリ充電システムが電気車両の外側
    に配置される電源に結合される第１の電力変換器と、電
    気車両のバッテリに結合される電気車両上に配置される
    第２の電力変換器とを具備し、第１および第２の電力変
    換器は電力ケーブルによって接続されている電気車両の
    バッテリ充電システムに使用するためのケーブルシステ
    ムにおいて、 中心導体およびアース帰線を有する同軸電力ケーブル
    と、 第１の電力変換器の出力に結合された１次巻線および同
    軸電力ケーブルの中心導体およびアース帰線に結合され
    た２次巻線を有し、電圧を増加させ、同軸電力ケーブル
    によって伝送される電流を減少させるために予め決めら
    れたステップアップ巻線比を有する絶縁変圧器とを具備
    していることを特徴とするケーブルシステム。
  4. 【請求項４】 バッテリ充電システムが電気車両の外側
    に配置される電源に結合される第１の電力変換器と、電
    気車両のバッテリに結合される電気車両上に配置される
    第２の電力変換器とを具備し、第１の電力変換器が直列
    共振タンク回路に結合されたトランジスタブリッジを具
    備し、第２の電力変換器が整流器によって電気車両のバ
    ッテリに結合された第２の変圧器を具備し、第１および
    第２の電力変換器が電力ケーブルによって接続されてい
    る電気車両のバッテリ充電システムに使用するためのケ
    ーブルシステムにおいて、 中心導体およびアース帰線を有する同軸電力ケーブル
    と、 第１の電力変換器のトランジスタブリッジに結合された
    １次巻線および同軸電力ケーブルの中心の導体およびア
    ース帰線に結合された２次巻線を有する絶縁変圧器を具
    備していることを特徴とするケーブルシステム。
  5. 【請求項５】 絶縁変圧器が、電圧を増加させ、同軸電
    力ケーブルによって伝送される電流を減少させるため
    に、予め決めれたステップアップ巻線比を有する請求項
    ４記載のケーブルシステム。
JP7315676A 1994-12-02 1995-12-04 高電圧ケーブルを備えた無接触バッテリ充電システム Pending JPH08293326A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US08/348,663 US5568036A (en) 1994-12-02 1994-12-02 Contactless battery charging system with high voltage cable
US348663 1994-12-02

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JPH08293326A true JPH08293326A (ja) 1996-11-05

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JP7315676A Pending JPH08293326A (ja) 1994-12-02 1995-12-04 高電圧ケーブルを備えた無接触バッテリ充電システム

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EP (1) EP0715389B1 (ja)
JP (1) JPH08293326A (ja)
KR (1) KR960027128A (ja)
DE (1) DE69508709T2 (ja)
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