TW201304344A - 非接觸供電設備 - Google Patents

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Akira Murota
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Abstract

本發明提供一種非接觸供電設備。在供電線12上經由電力輸送接收耦合器32而串聯連接著3台電源裝置31，且包括使各電力輸送耦合器32B的兩端分別短路的短路開關38，將包含3台電力接收耦合器32A及供電線12的電路以規定頻率f設定為串聯共振電路，將包含各電力輸送耦合器32B、及連接電源裝置31與電力輸送耦合器32B之間的線路的電路的阻抗，以規定頻率f設定為電容性電抗，且將電源裝置31設為如下構成：藉由一邊反饋向供電線12流動的電流一邊控制向包含上述線路的電路輸出的電壓，而向供電線輸出規定頻率f的定電流。

Description

非接觸供電設備
本發明是有關於一種自電源裝置對電力供給對象非接觸地進行供電的非接觸供電設備。
公知的非接觸供電設備例如日本專利第4100168號公報所示般，構成為如下：將電流相位設為同步而供給電流的多個電源裝置與供電線串聯連接，在供電中，根據電力供給對象的搬送台車的台數而對供電線接通電源裝置，且可供給與搬送台車的台數相應的電力。
而且，該非接觸供電設備構成為無須停止整個供電設備，藉由短路機構使電流裝置與供電線之間短路，而可於供電中使任一電源裝置停止(切斷)，從而可進行運轉中的電源裝置的維護。
然而，上述公知的非接觸供電設備的構成中，會產生如下的技術問題。
(1).當搬送台車的台數超過容許台數時，重新接通電源裝置，藉由搬送台車的負載(行駛用馬達的轉數等)的變化而搬送台車的消耗電力即時(real time)地發生變化，因此僅在搬送台車的台數的管理中，使電源裝置接通至必要以上的供電線，從而會造成電力的浪費。
(2).在搬送台車側，與電源裝置的狀態無關地消耗電力，當電源裝置中產生不良時，有搬送台車立即陷入電力不足之虞。
(3).在自其他電源裝置向供電線供給電力的期間，停止中的電源裝置藉由短路機構使電源裝置與供電線之間短路，而被電性地切斷，因停止中的電源裝置與供電線的連接得以機械性地維持，故難以安心地進行停止中的電源裝置的維護等。
因此，本發明解決該些技術問題，技術性課題在於提供一種非接觸供電設備，其可降低供電停止對供電線的風險，且可藉由根據變動的消耗電力來供給最佳電力而實現節能，從而可安全地操作停止中的電源裝置。
為了解決該技術性課題，本發明為一種非接觸供電設備，包括供電線、及同步地向上述供電線供給規定頻率的定電流的多個電源裝置，且自上述供電線對消耗電力發生變動的負載非接觸地進行供電；上述非接觸供電設備的特徵在於：與上述各電源裝置對應地包括電力輸送接收耦合器，該電力輸送接收耦合器包含與上述供電線串聯連接的電力接收耦合器及與上述電源裝置連接的電力輸送耦合器；於上述各電力輸送接收耦合器中分別包含切斷開關，該切斷開關將與各電力輸送接收耦合器相對應的電源裝置自上述供電線電性地切斷；將包含上述多個電力接收耦合器及上述供電線的電路以上述規定頻率設定為串聯共振電路；將包含上述電力輸送耦合器、及連接上述電源裝置與電力輸送耦合器之間的電源線的電路的阻抗以上述規定頻率設定為電容性電抗；將上述電源裝置設為如下構成：藉 由一邊反饋向上述供電線流動的電流一邊控制向包含上述電源線的電路輸出的輸出電壓，從而將上述規定頻率的定電流向供電線輸出；於上述各電源裝置中根據上述負載的消耗電力的減少來設定停止的順序，若上述負載的消耗電力減少，則根據上述順序來決定停止對象的電源裝置，並使與該停止對象的電源裝置相對應的上述切斷開關短路。
根據上述構成，本發明的非接觸供電設備與既存技術進行對比後具有如下有益的技術效果。
(1).各電源裝置分別經由電力輸送接收耦合器而與供電線串聯連接，可藉由多個電源裝置對供電線供電，即便將發生異常的電源裝置自供電線切斷，亦可藉由其他電源裝置持續供給電流，從而可提高設備的可靠性。
(2).可根據變動的消耗電力來切斷電源裝置(使其休眠)，從而可一邊供給最佳電力一邊實現節能，此時可維持定電流，從而可抑制對供電線側的影響。
(3).藉由將電力輸送接收耦合器的電力輸送耦合器自電力接收耦合器機械性地切斷，而可將電源裝置自供電線電性及機械性地切斷，從而可安全地進行電源裝置的維護。
(4).藉由將電源線側的電路設定為電容性電抗(capacitative reactance)，而當對降壓電路的輸出電壓進行控制而以供電線的電流成為固定的方式進行反饋控制時，增加的輸出電壓比由電容性電抗設定的輸出電壓小，從而可容易進行電壓控制。
以下，根據圖式對本發明的實施形態進行說明。
[實施形態1]
圖1是實施形態1的非接觸供電設備的構成圖，該非接觸供電設備為對多個搬送台車(電力供給對象的一例)11非接觸地供電的設備，沿著搬送台車11行駛的路徑，敷設著被供給規定頻率f(例如10 kHz)的定電流的供電線12。
「搬送台車」
如圖2所示，搬送台車11中設置著藉由供電線12而感應起電力的電力接收線圈21，該電力接收線圈21上連接著電力接收單元22，該電力接收單元22上經由反相器23而連接著用於使搬送台車11行駛的行駛用馬達(消耗電力發生變動的負載的一例)24，藉由被電力接收線圈21所感應的起電力而對行駛用馬達24供電。而且，搬送台車11中設置著對搬送台車11的行駛進行控制的控制器(台車控制器)25，藉由來自該台車控制器25的指令驅動反相器23，以對搬送台車11的行駛進行控制。而且，台車控制器25包括通訊裝置26，藉由在與後述的地上控制裝置28的通訊裝置29之間進行通訊，而自地上控制裝置28接收搬送台車11的移動目的地(例如車站)或電力降低指令(後述)，並向地上控制裝置28，以搬送台車11的狀態為例，發送由反相器23反饋的消耗電力。而且，台車控制器25若輸入上述電力降低指令，則降低行駛用馬達24的轉 數，或者使其停止，從而執行降低消耗電力的控制。
「供電線12等」
如圖1所示，在上述供電線12上經由電力輸送接收耦合器32而串聯連接著多台(實施形態1中為3台)同一電源裝置31，且構成為自該些電源裝置31向供電線12供給規定頻率f的定電流。以下，進行詳細說明。
上述電力輸送接收耦合器32包含機械性連接的電力接收耦合器32A與電力輸送耦合器32B，該些電力接收耦合器32A與電力輸送耦合器32B的捲數比為1對1。
而且，供電線12上串聯連接著調整阻抗的電抗器(reactor)33及電容器34，由3台電力接收耦合器32A、供電線12、電抗器33及電容器34串聯連接而成的電路，以規定頻率f形成為串聯共振電路。
而且，在連接各電力輸送耦合器32B與電源裝置31之間的電源線35上串聯連接著調整阻抗的電容器36及電抗器37，由該些電力輸送耦合器32B、電容器36及電抗器37串聯連接而成的電路的規定頻率f下的阻抗，被調整(設定)為規定的電容性電抗。而且，在電力輸送耦合器32B的兩端，連接著使兩端短路的短路開關38。而且，自短路開關38向電源裝置31側，設置著藉由操作者的手動操作而切斷電力輸送耦合器32B及短路開關38的手動開關(斷路器)39。該手動開關39一直設為閉狀態。藉由上述短路開關38構成切斷開關，該切斷開關分別設置於各電力輸送接收耦合器32且將與各電力輸送接收耦合器32相 對應的電源裝置31自供電線12電性地切斷。
而且，一併設置著上述地上控制裝置28及同步信號發生裝置40，該同步信號發生裝置40向各電源裝置31輸出規定頻率f的同步信號。
「地上控制裝置28」
地上控制裝置28包括通訊裝置29，且具有如下功能。
另外，地上控制裝置28中預先設定使各電源裝置31休眠的順序(停止的順序)，而且，設定可由所有電源裝置31供給的電力。而且，自各搬送台車11經由通訊裝置29輸入消耗電力，將該些消耗電力相加而求出所有搬送台車11消耗的電力。而且，自各電源裝置31，輸入計測的降壓電路45的輸出電壓(後述)、及裝置內溫度為預先設定的溫度以上時的溫度異常信號(後述)。
(1).若輸入的電源裝置31的降壓電路45的輸出電壓降低至預先設定的電壓為止(若藉由被供給了定電流的供電線12所消耗的電力降低，則各電源裝置31的輸出電壓降低)，判斷為可使電源裝置31休眠，按照休眠順序決定停止的電源裝置31，並向經決定的電源裝置31輸出切斷指令。
(2).在1台或2台電源裝置31休眠的狀態下，若輸入的降壓電路45的輸出電壓上升至預先設定的電壓為止(若藉由被供給了定電流的供電線12所消耗的電力增加，則各電源裝置31的輸出電壓上升)，或者若自供電中(運用中)的電源裝置31輸入後述的溫度異常信號，則判 斷電源裝置31的台數不足，而必須接通休眠中的電源裝置31，從而向休眠的電源裝置31輸出接通指令。
(3).判斷由所有搬送台車11所消耗的電力是否接近所有電源裝置31可供給的電力附近的電力(規定的比例的電力；臨限值電力)，若超過臨限值電力，則對各搬送台車11經由通訊裝置29輸出降低消耗電力的「電力降低指令」。若搬送台車11的台車控制器25經由通訊裝置26而輸入該「電力降低指令」，則例如降低行駛速度，或者停止，以使消耗電力降低。
「電源裝置」
如圖2所示，電源裝置31上連接著對電源裝置31供電的交流電源41，電源裝置31包括：進行交流電源41的連接．切斷的包含電磁遮斷器的接通開關42，將經由接通開關42而輸入的交流電源41的交流電流轉換為直流電流的整流器(全波整流器)43，起動．停止電路44，使自整流器(全波整流器)43經由起動．停止電路44而施加的直流電壓(例如，297 V)降低的降壓電路45(額定電壓例如為240 V)，自同步信號發生裝置40輸入規定頻率f的同步信號的反相器46，及電源控制裝置47。根據此種構成，基於反饋的供電線12的電流，對自降壓電路45向反相器46輸出的直流電壓(母線電壓)進行控制，而以供電線12的電流成為固定的方式進行反饋控制，並藉由反相器46同步地向規定頻率f的電流(交流電流)轉換而向供電線12輸出(詳細情況以後敍述)。而且，電源裝置31內設 置著溫度感測器48，經檢測的溫度的資料被輸入至電源控制裝置47。
上述起動．停止電路44包括：在整流器43與降壓電路45之間串聯連接的突入電阻51及線圈(電抗器)52，使上述突入電阻51短路的起動導體53，以及在突入電阻51及線圈52的連接點與整流器43之間串聯連接的放電電阻54及停止導體55。
而且，上述降壓電路45包括：與起動．停止電路44的輸出並聯連接的輸入電容器61，在起動．停止電路44與反相器46之間串聯連接的降壓用開關元件62及線圈63，在降壓用開關元件62與線圈63的連接點上連接著陰極的二極體65，一端連接在線圈63與反相器46的連接點上且與反相器46並聯連接的輸出電容器67，及對上述降壓用開關元件62進行脈衝控制的降壓控制器68。
降壓控制器68根據來自電源控制裝置47的指令，對降壓用開關元件62進行脈衝控制，使施加的直流電壓，例如297 V降低至280 V~200 V的範圍(額定電壓例如為240 V)並向反相器46輸出。藉此，以供電線12的電流成為固定的方式進行反饋控制(詳細情況以後敍述)。當來自電源控制裝置47的指令為「電壓上升指令」時，逐漸地增加向降壓用開關元件62輸出的脈衝的導通(ON)時間而使輸出電壓上升，相反，為「電壓降低指令」時，逐漸地減少向降壓用開關元件62輸出的脈衝的導通(ON)時間而使輸出電壓降低，未輸入任何指令時，將脈衝的導通(ON)時 間維持為固定，將輸出電壓維持為固定。而且，若降壓用開關元件62發生異常而無法進行降壓控制，則對電源控制裝置47輸出異常信號。
上述反相器46包括：組裝成全橋式(full bridge)的包含絕緣閘雙極電晶體(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)的開關元件71，以電流朝向各開關元件71中流動的電流的相反方向流動的方式而與各開關元件71的兩端連接的二極體72，及反相器控制器73。
反相器控制器73若自電源控制裝置47輸入起動指令，則與自同步信號發生裝置40輸入的規定頻率f的同步信號同步地輸出矩形波的閘極信號，使與直流電流的負側連接的下段側的2個開關元件71錯開180度而導通，並將與直流電流的正側連接的上段側的2個開關元件71控制為大致120度的導通狀態。藉由該控制，直流電流同步地轉換為規定頻率f的交流電流後被供電至供電線12。如此，實現將反相器46的脈衝寬度(duty)控制為固定，而將直流電流轉換為規定頻率f的電流的功能。而且，若自電源控制裝置47輸入停止指令，則停止開關元件71的驅動從而停止電流的輸出。而且，若開關元件71發生異常而無法進行頻率控制，則向電源控制裝置47輸出異常信號。
電源控制裝置47中設置著與地上控制裝置28的通訊裝置29進行資料通訊的通訊裝置75，電源控制裝置47對降壓電路45的輸出電壓與供電線12中流動的電流進行計測，藉由自溫度感測器48輸入的溫度資料而監視裝置內溫 度是否為預先設定的溫度(因開關元件62、71為過負載、或者接近過負載而發熱並上升的溫度)以上。而且，對地上控制裝置28發送經計測的降壓電路45的輸出電壓，且當裝置內溫度為預先設定的溫度以上時發送溫度異常信號，相反，自地上控制裝置28接收對供電線12的接通指令及來自供電線12的切斷指令。
電源控制裝置47具有將輸出電流控制為定電流的定電流控制功能、及將電源裝置31向供電線12接通且自供電線12切斷的接通．切斷功能。
定電流控制功能如圖3所示，根據供電線12的電流來控制電源裝置31的輸出電壓。亦即，自目標定電流(例如，80 A)中減去反饋而來的供電線12中流動的電流而求出偏差e，當該偏差e為+α(正的接近零的常數)以上，且降壓電路45的輸出電壓為下限電壓(例如，200 V)以上時，將上述「電壓降低指令」向降壓電路45輸出，且，當偏差e為-α以下，且降壓電路45的輸出電壓為上限電壓(例如，280 V)以下時，將上述「電壓上升指令」向降壓電路45輸出。藉此，如上述般，藉由對降壓電路45的輸出電壓進行控制而以供電線12的電流成為固定的方式進行反饋控制。
而且，根據圖4A、圖4B所示的流程圖說明接通．切斷功能。
「接通時」
於接通以前，降壓電路45與反相器46的開關元件 62、71未被驅動而處於OFF狀態，接通開關42設為開狀態，起動．停止電路44的起動導體53設為開狀態，停止導體55設為開狀態，進而短路開關38設為閉狀態(短路狀態)。另外，手動開關39一直設為閉狀態。
於此狀態下，電源控制裝置47若自地上控制裝置28輸入上述接通指令(步驟-A1)，則電源控制裝置47首先使接通開關42呈閉狀態而連接交流電源41(步驟-A2)。此時，因起動導體53為開狀態，故藉由突入電阻51而抑制突入電流。其次，於自接通開關42的驅動起經過規定時間後使起動導體53呈閉狀態，而使突入電阻51短路(步驟-A3)。
繼而，對降壓控制器68輸出起動指令(步驟-A4)，其次，藉由上述定電流控制功能輸出上述電壓上升指令、電壓降低指令，驅動降壓電路45的降壓用開關元件62(步驟-A5)。藉此，以獲得供電線12中流動的電流的方式控制降壓電路45的輸出電壓(母線電壓)。
繼而，對反相器46的反相器控制器73輸出起動指令而驅動開關元件71(步驟-A6)。藉由反相器控制器73，而如上述般，將規定頻率f的電流向電源線35輸出。
繼而，將短路開關38設為開狀態，將電源裝置31經由電力輸送接收耦合器32而接通至供電線12(步驟-A7)。
「切斷停止時」
電源控制裝置47若自地上控制裝置28輸入上述切斷指令(步驟-B1)，則首先將短路開關38設為閉狀態(短路 狀態)，將電源裝置31自供電線12電性地切斷(步驟-B2)。
繼而，對反相器46的反相器控制器73輸出停止指令而停止開關元件71的驅動(步驟-B3)，對降壓控制器68輸出停止指令而停止降壓用開關元件62(步驟-B4)。
繼而，使接通開關42呈開狀態而自交流電源41切斷(步驟-B5)，其次，使停止導體55呈閉狀態，而藉由放電電阻54消耗儲存在電源裝置31的電荷(步驟-B6)，繼而將起動導體53設為開狀態(步驟-B7)，從而結束。
而且，若自降壓控制器68或反相器控制器73輸入異常信號，則對地上控制裝置28輸出異常停止信號。
對上述構成的作用進行說明。
目前，藉由串聯的3台電源裝置31，對供電線12供電規定頻率f的定電流(例如，80 A)。此時，各電源裝置31的輸出電流(定電流)同步，藉此各電源裝置31的輸出電流不會相互抵消，可自各電源裝置31對搬送台車(負載)11供給電流。
而且，電源裝置31的輸出電壓於供電線12無負載時(搬送台車11未接收電力時)，包含電力接收耦合器32A的阻抗為零(共振電路)，因此藉由將對供電線12供給的定電流乘以設定於電源線35側的電路的電容性電抗而求出電源裝置31的輸出電壓，且該輸出電壓設定為高電壓(例如，240 V)。而且，若對供電線12施加負載(搬送台車11開始電力接收)，負載在電源裝置31中被識別為電阻的增加，將該電阻乘以定電流而求出的電壓由各電源裝置 31分擔且使輸出電壓增加，藉此維持定電流。亦即，藉由上述定電流控制功能，來控制降壓電路45的輸出電壓，藉此以供電線12的電流成為固定的方式進行反饋控制。此時，增加的輸出電壓比由電容性電抗設定的電壓小，從而電壓控制變得容易。而且，運轉中的電源裝置31分擔而供給相同的電力，因此降壓電路45的輸出電壓相同。
另外，若電源線35側的阻抗為零(形成著串聯共振電路)，則輸出電壓必須自無負載的大致為零V的狀態急遽增加至將電阻與定電流相乘而求出的輸出電壓為止，從而控制變得困難。
而且，根據負載的消耗電力，亦即根據降壓電路45的輸出電壓，來決定3台電源裝置31中運轉的台數，若降壓電路45的輸出電壓變低(若負載的消耗電力減少)，則依照休眠的順序來決定停止對象的電源裝置31，並對停止對象的電源裝置31輸出切斷指令。藉此，停止對象的電源裝置31的短路開關38發生短路，停止對象的電源裝置31自供電線12切斷，電源裝置31休眠。於是，對供電線12的施加電壓減少了相應於該休眠的電源裝置31的量，從而供電線12的電流值降低，因此剩餘的電源裝置31的降壓電路45的輸出電壓(母線電壓)在反饋控制下得以上升，並維持定電流。
另外，若電源裝置31發生異常，則短路開關38發生短路，並自供電線12切斷，電源裝置31異常停止。此時，同樣地，對供電線12的施加電壓減少了相應於停止的電源 裝置31的量，從而供電線12的電流值降低，因此剩餘的電源裝置31的降壓電路45的輸出電壓(母線電壓)在反饋控制下得以上升，藉由剩餘的電源裝置31執行對供電線12供給的電力的支持(back up)，而且，若剩餘的電源裝置31的輸出電力不足，則對搬送台車11輸出「電力降低指令」，藉由降低供電線12的負載，而消除剩餘的電源裝置31成為過負載導致無法供給電力之擔心。
另外，若不發生短路而使停止對象的電源裝置31的輸出電流停止，則包含電力輸送耦合器32B的電源線35側的電容性電抗成為供電線12的負載，其他電源裝置31的輸出電力會相應地增加，從而不再使電源裝置31休眠。
而且，相反地，若降壓電路45的輸出電壓增高(若負載的消耗電力增加)，則對休眠的電源裝置31輸出接通指令。藉此，休眠的電源裝置31產生同步的規定頻率f的定電流後，短路開關38開放，電源裝置31接通至供電線12。於是，對供電線12的施加電壓增加了相應於重新接通的電源裝置31的量，從而供電線12的電流值上升，因此剩餘的電源裝置31的降壓電路45的輸出電壓(母線電壓)在反饋控制下得以降低，從而維持定電流。
而且，藉由電源裝置31內的溫度來監視是否成為過負載，若判斷為過負載，則在有休眠的電源裝置31的情況下，對休眠的電源裝置31輸出接通指令。而且，在無休眠的電源裝置31的情況下，對搬送台車11輸出「電力降低指令」，以降低供電線12的負載。
而且，若所有搬送台車11的消耗電力超過上述臨限值電力，則對搬送台車11輸出電力降低指令，以降低供電線12的負載。
而且，電力輸送接收耦合器32的電力輸送耦合器32B與電力接收耦合器32A可機械性地切斷，藉此操作者可將電源裝置31與供電線12任意機械性地完全切斷。
而且，於電源裝置31的維護時，將電源裝置31設為休眠狀態(短路開關38為短路狀態)，操作者對手動開關39進行打開操作，電源裝置31與供電線12電性及機械性地切斷，從而可安全地進行維護。
如以上般根據本實施形態1，藉由3台電源裝置31對供電線12供電，從而即便1台電源裝置31中發生異常，亦可利用其它2台進行支持(當電力不足時，利用搬送台車11輸出電力降低指令)，可降低供電線12停電的風險。而且，根據變動的消耗電力來使電源裝置31休眠，藉此可一邊供給最佳電力一邊實現節能，此時藉由剩餘的電源裝置31可維持定電流，且可防止供電線12的電流變動。
而且，根據本實施形態1，藉由將電源線35側的電路設定為電容性電抗，而於對降壓電路45的輸出電壓進行控制而以供電線12的電流成為固定的方式進行反饋控制時，增加的輸出電壓比藉由電容性電抗而設定的電壓小，從而可容易進行電壓控制。
而且，根據本實施形態1，藉由電源裝置31內的溫度來監視是否成為過負載，於有休眠的電源裝置31的情況 下，對休眠的電源裝置31輸出接通指令，而且，於無休眠的電源裝置31的情況下，對搬送台車11輸出電力降低指令，藉此可降低供電線12的負載，由此可消除電源裝置31的過負載。
而且，根據本實施形態1，若所有搬送台車11的消耗電力超過上述臨限值電力，則對搬送台車11輸出「電力降低指令」，藉此可降低供電線12的負載，由此可消除電源裝置31成為過負載而無法供給電力之虞。
而且，根據本實施形態1，將電力輸送接收耦合器32的電力輸送耦合器32B自電力接收耦合器32A機械性地切斷，藉此可將電源裝置31自供電線12機械性地緊急地完全切斷，藉此，當電源裝置31或者供電線12中發生任何異常或者有發生的可能性時，可保護彼此，且，可安全地進行電源裝置31的維護。
而且，根據本實施形態1，操作者對休眠的電源裝置31(短路開關38為短路狀態)的手動開關39進行打開操作，藉此可將電源裝置31電性及機械性地切斷，從而可安全地進行電源裝置31的維護。
另外，本實施形態1中，作為將電源裝置31自供電線12電性地切斷的切斷開關，如圖5A所示，在電力輸送耦合器32B的兩端設置使兩端短路的短路開關38，亦可代替此種短路開關38，而如圖5B所示，在電力接收耦合器32A設置著捲繞與3次線圈相當的線圈77而使其兩端短路的短路開關38'。
該短路開關38'在自電源裝置31向供電線12供電時設為開狀態(開放狀態)，電源控制裝置47若自地上控制裝置28輸入上述切斷指令，則將該短路開關38'設為閉狀態(短路狀態)，使上述線圈77的兩端短路。藉此，形成在電力輸送耦合器32B與電力接收耦合器32A之間的磁路被遮斷，藉此可將電源裝置31自供電線12電性地切斷。而且，當短路開關38'開放時，在電力輸送耦合器32B與電力接收耦合器32A之間產生磁力，必須有將電力輸送耦合器32B自電力接收耦合器32A拉開所需的強的力，而若短路開關38'短路則在電力接收耦合器32A的作用下磁力消除，從而可容易地卸下電力輸送耦合器32B。
而且，如圖5C所示，亦可一併設置上述短路開關38與短路開關38'。
[實施形態2]
本發明的實施形態2的非接觸供電設備如圖6所示，不需要上述實施形態1中的短路開關38及手動開關39，而使進而將由電力輸送耦合器32B、電容器36、及電抗器37串聯連接而成的電路以規定頻率f設為串聯共振電路(阻抗為零)。
而且，當將電源裝置31自供電線12切斷時，可代替使短路開關38短路，而藉由反相器控制器73使反相器46的各開關元件71中的與直流電流的正側連接的上段的2個開關元件71不導通，使與直流電流的負側連接的下段的2個開關元件71根據同步信號而控制為180°的導通狀態。 如此，若驅動開關元件71，則如圖7所示，不再自降壓電路45流入電流，由電力輸送耦合器32B、電容器36及電抗器37串聯連接而成的電路，藉由與直流電流的負側連接的2個開關元件71及與該些開關元件71的兩端連接的二極體72而形成為閉電路，並自供電線12流動規定頻率f的定電流。此時，該電路阻抗在規定頻率f下為零，因而不會成為供電線12的負載，可切斷電源裝置31。
其他構成、作用與實施形態1相同，因而省略說明。
如以上般，根據實施形態2，可無需設置短路開關38。而且，在將電力輸送接收耦合器32的電力輸送耦合器32B自電力接收耦合器32A機械性地切斷時，電源線35側的電路的阻抗在規定頻率f下為零，因而可將供電線12側的負載的上升抑制在最小限度，無需自其他電源裝置31補充電力，而可切斷電源裝置31。
另外，上述實施形態1、2中，藉由降壓電路45執行定電流控制，亦可藉由反相器46執行定電流控制。
此時，向反相器控制器46反饋供電線12中流動的電流，以成為定電流的方式求出各開關元件71的脈衝寬度(duty)，並與同步信號同步地驅動各開關元件71。於是，向包含電源線35的電路輸出的輸出電壓根據搬送台車(負載)11而受到控制，將規定頻率f的定電流向供電線12輸出。
而且，藉由脈衝寬度(duty)，以如下方式來執行電源裝置31的切斷．接通。亦即，3台電源裝置31中，於通常 負載下脈衝寬度(duty)為120度，於供電線12的負載輕的情況下，脈衝寬度(duty)為100度。此時，切斷任一個電源裝置31(休眠)。於是，對供電線12的施加電壓減少了相應於休眠的電源裝置31的量，從而供電線12的電流值降低，因此剩餘的電源裝置31的脈衝寬度(duty)上升。
而且，在供電線12的負載變重的情況下，脈衝寬度(duty)為140度，此時休眠的電源裝置31接通。於是，對供電線12的施加電壓增加了相應於接通的電源裝置31的量，從而供電線12的電流值上升，因此，剩餘的電源裝置31的脈衝寬度(duty)減少。
如此，一邊反饋向供電線12流動的電流，一邊以成為定電流的方式變更反相器46的各開關元件71的脈衝寬度(duty)，藉此向包含電源線35的電路輸出的輸出電壓受到控制，可藉由反相器46執行規定頻率f的定電流控制，而且，可監視脈衝寬度(duty)，藉此可識別負載的增減，當負載減少時可使電源裝置31休眠，而且當負載增加時，可接通電源裝置31。而且，此時，無降壓電路45亦可。
而且，本實施形態1、2中，將負載設為多個搬送台車11，只要為消耗電力發生變動的負載即可，而且將搬送台車11的台數設為3台，但亦可為更多的台數。而且，電源裝置31設為3台，但不限於3台，亦可設置更多的電源裝置31並將該些串聯連接。
而且，本實施形態1、2中，在降壓電路45中設置降 壓控制器68，在反相器46中設置反相器控制器73，但亦可在1台的控制器中綜合地控制降壓電路45與反相器46。
11‧‧‧搬送台車
12‧‧‧供電線
21‧‧‧電力接收線圈
22‧‧‧電力接收單元
23、46‧‧‧反相器
24‧‧‧行駛用馬達
25‧‧‧台車控制器
26、29、75‧‧‧通訊裝置
28‧‧‧地上控制裝置
31‧‧‧電源裝置
32‧‧‧電力輸送接收耦合器
32A‧‧‧電力接收耦合器
32B‧‧‧電力輸送耦合器
33、37‧‧‧電抗器
34、36‧‧‧電容器
35‧‧‧電源線
38、38'‧‧‧短路開關
39‧‧‧手動開關
40‧‧‧同步信號發生裝置
41‧‧‧交流電源
42‧‧‧接通開關
43‧‧‧整流器(全波整流器
44‧‧‧起動．停止電路
45‧‧‧降壓電路
46‧‧‧反相器
47‧‧‧電源控制裝置
48‧‧‧溫度感測器
51‧‧‧突入電阻
52‧‧‧線圈(電抗器)
53‧‧‧起動導體
54‧‧‧放電電阻
55‧‧‧停止導體
61‧‧‧輸入電容器
62‧‧‧降壓用開關元件
63‧‧‧線圈
65、72‧‧‧二極體
67‧‧‧輸出電容器
68‧‧‧降壓控制器
71‧‧‧開關元件
73‧‧‧反相器控制器
圖1是本發明的實施形態1的非接觸供電設備的構成圖。
圖2是該非接觸供電設備的電路構成圖。
圖3是該非接觸供電設備的電源裝置的電源控制裝置的定電流控制方塊圖。
圖4A、圖4B是表示該非接觸供電設備的電源裝置的起動/停止程序的流程圖。
圖5A、圖5B、圖5C是表示該非接觸供電設備的其他電路構成的圖。
圖6是本發明的實施形態2的非接觸供電設備的電路構成圖。
圖7是說明非接觸供電設備的電源裝置停止時的電流的流動的圖。
11‧‧‧搬送台車
12‧‧‧供電線
21‧‧‧電力接收線圈
28‧‧‧地上控制裝置
31‧‧‧電源裝置
32‧‧‧電力輸送接收耦合器
32A‧‧‧電力接收耦合器
32B‧‧‧電力輸送耦合器
33、37‧‧‧電抗器
34、36‧‧‧電容器
35‧‧‧電源線
38‧‧‧短路開關
39‧‧‧手動開關
40‧‧‧同步信號發生裝置

Claims (4)

  1. 一種非接觸供電設備，包括供電線、及同步地向上述供電線供給規定頻率的定電流的多個電源裝置，且自上述供電線對消耗電力發生變動的負載非接觸地進行供電，上述非接觸供電設備的特徵在於包括：與上述各電源裝置對應的電力輸送接收耦合器，該電力輸送接收耦合器包含與上述供電線串聯連接的電力接收耦合器及與上述電源裝置連接的電力輸送耦合器，其中上述各電力輸送接收耦合器中分別包含切斷開關，該切斷開關將與各電力輸送接收耦合器相對應的電源裝置是自上述供電線電性地切斷，將包含上述多個電力接收耦合器及上述供電線的電路以上述規定頻率設定為串聯共振電路，將包含上述電力輸送耦合器、及連接上述電源裝置與電力輸送耦合器之間的電源線的電路的阻抗以上述規定頻率設定為電容性電抗，將上述電源裝置設為如下構成：藉由一邊反饋向上述供電線流動的電流一邊控制向包含上述電源線的電路輸出的輸出電壓，從而將上述規定頻率的定電流向供電線輸出，於上述各電源裝置中根據上述負載的消耗電力的減少來設定停止的順序，若上述負載的消耗電力減少，則根據上述順序來決定停止對象的電源裝置，並使與該停止對象的電源裝置相對應的上述切斷開關短路。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之非接觸供電設備，其 中上述負載包含多個電力供給對象；對各電力供給對象的消耗電力進行相加而求出上述負載的消耗電力；若所求出的負載的消耗電力達到所有電源裝置的輸出電力的規定比例，則對各電力供給對象發出電力削減的指令。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之非接觸供電設備，其中於各電源裝置中設置對電源裝置內的溫度進行檢測的溫度感測器；若由上述溫度感測器檢測出的溫度高於藉由電源裝置為過負載或者接近過負載而達到的溫度，則對各電力供給對象發出電力削減的指令。
  4. 一種非接觸供電設備，包括供電線、及同步地向上述供電線供給規定頻率的定電流的多個電源裝置，由上述供電線對消耗電力發生變動的負載非接觸地進行供電，上述非接觸供電設備的特徵在於包括：與上述各電源裝置相對應的電力輸送接收耦合器，該電力輸送接收耦合器包含與上述供電線串聯連接的電力接收耦合器及與上述電源裝置連接的電力輸送耦合器，將包含上述多個電力接收耦合器及上述供電線的電路以上述規定頻率設定為串聯共振電路，將包含上述電力輸送耦合器、及連接上述電源裝置與 電力輸送耦合器之間的電源線的電路以上述規定頻率設定為串聯共振電路，上述各電源裝置設為如下構成：包括組裝成全橋式的開關元件、及以電流朝向各開關元件中流動的電流的相反方向流動的方式而與各開關元件的兩端連接的二極體，藉由分別驅動上述各開關元件而將供給的直流電流轉換為上述規定頻率的定電流並向上述電源線輸出，於上述各電源裝置中根據上述負載的消耗電力來設定停止的優先順序，若上述負載的消耗電力減少，則藉由優先順序決定停止的電源裝置，於停止的電源裝置中，不驅動上述各開關元件中與上述直流電流的正側連接的2個開關元件，而驅動與直流電流的負側連接的2個開關元件。
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