[go: up one dir, main page]

JP2010233354A - Power supply device - Google Patents

Power supply device Download PDF

Info

Publication number
JP2010233354A
JP2010233354A JP2009078166A JP2009078166A JP2010233354A JP 2010233354 A JP2010233354 A JP 2010233354A JP 2009078166 A JP2009078166 A JP 2009078166A JP 2009078166 A JP2009078166 A JP 2009078166A JP 2010233354 A JP2010233354 A JP 2010233354A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
capacitor
switching
power supply
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009078166A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5470963B2 (en
Inventor
Kengo Maikawa
研吾 毎川
Yusuke Minagawa
裕介 皆川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2009078166A priority Critical patent/JP5470963B2/en
Publication of JP2010233354A publication Critical patent/JP2010233354A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5470963B2 publication Critical patent/JP5470963B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

【課題】 送電側と受電側との間で電磁誘導作用を利用して受電側で得る出力電圧を制御する非接触給電装置にあって、部品点数を少なくして装置の小型化を図ることができる給電装置を提供する。
【解決手段】 給電装置は、給電コイルLと、この給電コイルとの間での電磁誘導により出力電圧を発生可能な受電コイルLと、給電コイルLに高周波電流を通電する電力変換手段3と、受電コイルとで受電側回路15に共振を発生させる共振手段5と、この共振手段5のインピーダンスを可変することで出力電圧を制御するインピーダンス可変手段6と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図2
PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the number of parts by reducing the number of parts in a non-contact power feeding device for controlling an output voltage obtained on a power receiving side using an electromagnetic induction action between a power transmitting side and a power receiving side. Provided is a power supply device that can be used.
A power supply device, a feeding coil L 1, and the receiving coil L 2 capable of generating an output voltage by electromagnetic induction between the power feeding coil, the power converting means for applying a high frequency current to the feeding coil L 1 3 and a resonance means 5 for generating resonance in the power reception side circuit 15 with the power reception coil, and an impedance variable means 6 for controlling the output voltage by varying the impedance of the resonance means 5. To do.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、電磁誘導作用を利用して非接触で電力を変換伝送する給電装置に関する。   The present invention relates to a power feeding device that converts and transmits electric power in a non-contact manner using electromagnetic induction.

従来、この電磁誘導作用を利用した給電装置としては、地上側の電源装置がコンバータ、インバータ、可変インダクタ、コンデンサを有し、可変インダクタとコンデンサとの間に誘導線路が接続されて電流が流される一方、搬送台車に受電コイル、コンデンサ、整流ダイオード、安定化電源回路、インバータ、走行モータが搭載され、誘導線路により受電コイルに起電力が誘起されて走行モータを駆動可能にしたものが知られている(たとえば、特許文献1参照)。   Conventionally, as a power supply device using this electromagnetic induction action, a ground-side power supply device has a converter, an inverter, a variable inductor, and a capacitor, and an induction line is connected between the variable inductor and the capacitor so that a current flows. On the other hand, it is known that a power receiving coil, a capacitor, a rectifier diode, a stabilized power circuit, an inverter, and a traveling motor are mounted on a transport cart, and an electromotive force is induced in the receiving coil by an induction line so that the traveling motor can be driven. (For example, see Patent Document 1).

特開2005−313884号公報JP-A-2005-313884

しかしながら、上記従来の装置にあっては、送電側と受電側との間で電力負荷の値を制御する目的で、受電側の電圧を安定させる安定化電源回路(DC−DCコンバータ)が備えられており、この安定化電源回路がリアクトル等の部品を内蔵する構成となっているので、部品点数が増大し装置が大型化するといった問題点がある。   However, the conventional apparatus includes a stabilized power supply circuit (DC-DC converter) that stabilizes the voltage on the power receiving side for the purpose of controlling the value of the power load between the power transmitting side and the power receiving side. In addition, since this stabilized power supply circuit is configured to incorporate components such as a reactor, there is a problem that the number of components increases and the apparatus becomes large.

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、送電側と受電側との間で電磁誘導作用を利用して電力を変換伝達することにより受電側で得られる出力電圧を制御する非接触給電装置にあって、その部品点数を少なくして装置の小型化を図ることができる給電装置を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above problems, and the object thereof is obtained on the power receiving side by converting and transmitting power between the power transmitting side and the power receiving side using electromagnetic induction action. An object of the present invention is to provide a non-contact power feeding device that controls an output voltage, and to provide a power feeding device that can be reduced in size by reducing the number of components.

この目的のため本発明は、電磁誘導作用を利用した非接触給電装置にあって、その受電側に用いる共振手段のインピーダンスを可変に制御することで受電側の出力電圧を制御可能なインピーダンス可変手段を設けたことを特徴とする。   For this purpose, the present invention is a non-contact power feeding apparatus using electromagnetic induction, and an impedance variable means capable of controlling the output voltage on the power receiving side by variably controlling the impedance of the resonance means used on the power receiving side. Is provided.

本発明の給電装置にあっては、受電側の共振手段のインピーダンスを可変として負荷電圧の値を制御するようにしたので、DC−DCコンバータを構成するリアクトルやダイオードなどを必要とする従来技術の安定化給電装置を不要として、その部品点数を削減することができ、装置全体の小型化を図ることができる。   In the power feeding device of the present invention, the impedance of the resonance means on the power receiving side is made variable to control the value of the load voltage, so that the conventional technology requiring a reactor, a diode, etc. constituting a DC-DC converter is used. The stabilized power supply device is not required, the number of components can be reduced, and the overall size of the device can be reduced.

本発明に係る実施例1の給電装置の主な回路を示す図である。It is a figure which shows the main circuits of the electric power feeder of Example 1 which concerns on this invention. 実施例1の給電装置の受電側回路図で用いられるコンデンサ切替回路の双方向スイッチの構成を示す図であり、(a)、(b)はその異なる例を示す図である。It is a figure which shows the structure of the bidirectional | two-way switch of the capacitor | condenser switching circuit used with the power receiving side circuit diagram of the electric power feeder of Example 1, (a), (b) is a figure which shows the example from which it differs. 実施例の1給電装置の回路とこの制御を行う制御部分の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the circuit of 1 electric power feeder of an Example, and the control part which performs this control. 実施例1の給電装置のデューティ演算部による、給電側回路の電圧型インバータの出力線間電圧の制御方法を説明する図であり、(a)は3値の電圧による交流電圧を生成する場合の図、(b)は2値の電圧による交流電圧を生成する場合の図である。It is a figure explaining the control method of the output line voltage of the voltage type | mold inverter of the voltage side inverter of the electric power feeding side circuit by the duty calculating part of the electric power feeder of Example 1, (a) is the case where the alternating voltage by a ternary voltage is produced | generated FIG. 4B is a diagram in the case of generating an alternating voltage with a binary voltage. 実施例1の給電装置に用いる可変コンデンサでの出力電圧の制御を説明する図であって、(a)は図1における給電コイルから負荷側までの等価回路を示す図である。(b)は(a)の等価回路でのインピーダンスと負荷との関係を示すベクトル図である。It is a figure explaining control of the output voltage with the variable capacitor used for the electric power feeder of Example 1, Comprising: (a) is a figure which shows the equivalent circuit from the electric power feeding coil in FIG. 1 to the load side. (B) is a vector diagram showing the relationship between the impedance and the load in the equivalent circuit of (a). 実施例1の給電装置においてバッテリへの充電方法を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a method for charging a battery in the power supply apparatus according to the first embodiment. 実施例1の給電装置においてコンデンサ切替部の双方向スイッチを定電流制御するための定電流制御部の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a constant current control unit for performing constant current control on a bidirectional switch of a capacitor switching unit in the power supply apparatus according to the first embodiment. コンデンサ切替部の双方向スイッチを定電流制御するための定電圧制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the constant voltage control part for carrying out constant current control of the bidirectional | two-way switch of a capacitor | condenser switching part. 実施例1の給電装置において定電流制御部及び定電圧制御部における電圧指令値を生成する方法を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a method for generating a voltage command value in a constant current control unit and a constant voltage control unit in the power supply apparatus according to the first embodiment. 実施例1の給電装置において、双方向スイッチを定電圧モードに切り替えた場合に生じる、受電側共振回路の出力電圧の変化状態のシミュレーション結果を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a simulation result of a change state of the output voltage of the power receiving side resonance circuit that occurs when the bidirectional switch is switched to the constant voltage mode in the power supply apparatus according to the first embodiment. 双実施例1の給電装置において、方向スイッチを定電圧モードに切り替えた場合に生じる、受電側の負荷電圧の実効値の変化状態のシミュレーション結果を示す図である。In the electric power feeder of Bi Example 1, it is a figure which shows the simulation result of the change state of the effective value of the load voltage by the side of a receiving power produced when a direction switch is switched to a constant voltage mode. 本発明に係る実施例2の給電装置の回路を示す図である。It is a figure which shows the circuit of the electric power feeder of Example 2 which concerns on this invention. 本発明に係る実施例3の給電装置の回路を示す図である。It is a figure which shows the circuit of the electric power feeder of Example 3 which concerns on this invention. 本発明に係る実施例4の給電装置の回路を示す図である。It is a figure which shows the circuit of the electric power feeder of Example 4 which concerns on this invention. 本発明に係る実施例5の給電装置のうち受電側回路を示す図である。It is a figure which shows a power receiving side circuit among the electric power feeders of Example 5 which concern on this invention. 実施例5の給電装置において受電側の負荷電圧の実効値の変化状態のシミュレーション結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a simulation result of a change state of an effective value of a load voltage on the power receiving side in the power supply apparatus according to the fifth embodiment.

本発明では、受電側の出力電圧を制御するのに必要な部品点数を減らし装置の小型化を図るという目的を、送信側と受電側とで電磁誘導作用を利用して電力を変換伝達する給電装置にあって、受電コイルにインピーダンスを可変に制御可能なインピーダンス可変制御手段を設け、インピーダンスを可変することにより給電装置の出力電圧を制御することで実現した。   In the present invention, for the purpose of reducing the number of parts required for controlling the output voltage on the power receiving side and reducing the size of the apparatus, the power feeding that converts and transmits power using the electromagnetic induction action between the transmitting side and the power receiving side. In the apparatus, the power receiving coil is provided with impedance variable control means capable of variably controlling the impedance, and the output voltage of the power feeding apparatus is controlled by varying the impedance.

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.

図1は本発明の実施例1の給電装置の電力変換部分の主な回路を示す図、図2は実施例1の給電装置の制御部分を示す図、図3は双方向スイッチの構成を示す図、図4〜図6は実施例1の給電装置での各制御を説明する図、図7は図2の制御部を構成する定電流(CC)制御部の構成を示すブロック図、図8は定電圧(CV)制御部の構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a main circuit of a power conversion part of a power feeding device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram illustrating a control portion of the power feeding device according to the first embodiment, and FIG. 3 illustrates a configuration of a bidirectional switch. FIGS. 4 to 6 are diagrams illustrating each control in the power supply apparatus according to the first embodiment, FIG. 7 is a block diagram illustrating the configuration of a constant current (CC) control unit that configures the control unit of FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a constant voltage (CV) control unit.

実施例1の給電装置は、図1に示すように、地上側に設置される給電側(一次側)回路14と、車両などの移動体に搭載される受電側(二次側)回路15とで構成される。   As shown in FIG. 1, the power supply apparatus according to the first embodiment includes a power supply side (primary side) circuit 14 installed on the ground side, and a power reception side (secondary side) circuit 15 mounted on a moving body such as a vehicle. Consists of.

まず、給電側回路14の詳細構成から説明する。   First, the detailed configuration of the power supply side circuit 14 will be described.

給電側回路14は、商用周波数の電力を供給可能な交流電源部1と、この交流電源部1から給電された交流電圧を直流電圧に変換する直流電源部2と、この直流電源部2から出力される直流電圧を1〜50Hz程度の高周波電力に逆変換する電圧型インバータ3と、この電圧型インバータ3から出力される高周波電力を受電側回路15に電磁誘導作用にて非接触で供給する給電コイル(一次コイル)Lと、この給電コイルLおよびこれに直列に接続した一次コンデンサCからなる給電側の共振回路4と、を備えている。なお、電圧型インバータ3は、本発明の電力変換手段を構成する。 The power supply side circuit 14 includes an AC power supply unit 1 that can supply power at a commercial frequency, a DC power supply unit 2 that converts an AC voltage fed from the AC power supply unit 1 into a DC voltage, and an output from the DC power supply unit 2. The voltage type inverter 3 that reversely converts the DC voltage to be converted into high frequency power of about 1 to 50 Hz, and the power supply that supplies the high frequency power output from the voltage type inverter 3 to the power receiving side circuit 15 by electromagnetic induction without contact. A coil (primary coil) L 1 and a power supply side resonance circuit 4 including the power supply coil L 1 and a primary capacitor C 2 connected in series to the power supply coil L 1 are provided. The voltage type inverter 3 constitutes the power conversion means of the present invention.

直流電源部2は、本実施例では、6個の整流ダイオードを用いて3組のブリッジ結線を行ったコンバータで構成し、交流電源部1から給電された交流電圧を直流電圧に整流する。なお、この直流電源部2は上記構成に限られず、周知の他の整流回路を用いてもよいことは言うまでもない。   In this embodiment, the DC power supply unit 2 is configured by a converter in which three sets of bridge connections are made using six rectifier diodes, and rectifies the AC voltage fed from the AC power supply unit 1 into a DC voltage. Needless to say, the DC power supply unit 2 is not limited to the above-described configuration, and another known rectifier circuit may be used.

電圧型インバータ3は、直流電源部2に並列に接続した平滑コンデンサC1と、ブリッジ接続した第1〜第4スイッチS〜S及びこれら第1〜第4スイッチS〜Sにそれぞれ並列に接続した4個の逆接続ダイオードと、で構成する。本実施例では、第1〜第4スイッチS〜Sに絶縁ゲートバイポーラ型トランジスタ(IGBT)を用いる。なお、この電圧型インバータ3も上記構成に限られず、周知の他のインバータを用いてもよいことは言うまでもない。 Voltage inverter 3, a smoothing capacitor C1 connected in parallel to the DC power supply section 2, parallel respectively to the first to fourth switches S 1 to S 4 and the first to fourth switches S 1 to S 4 thereof which bridge-connected And four reverse connection diodes connected to each other. In this embodiment, insulated gate bipolar transistors (IGBTs) are used for the first to fourth switches S 1 to S 4 . Needless to say, the voltage-type inverter 3 is not limited to the above configuration, and other known inverters may be used.

給電コイルLと一次コンデンサCとは直列に接続され、その一端側が第1スイッチSと第2スイッチSとの間に、またその他端側が第3スイッチSと第4スイッチSとの間に、それぞれ接続する。なお、給電コイルLは、コイルに限ることなく導線を用いても良い。 The feeding coil L 1 and the primary capacitor C 2 are connected in series, one end side of the first switch S 1 and the second switch S between 2 and other end side of the third switch S 3 fourth switch S 4 Connect with each other. Incidentally, the feeding coil L 1 may be used a conductive wire not limited to the coil.

次に、受電側回路15の詳細構成につき説明する。   Next, a detailed configuration of the power receiving side circuit 15 will be described.

受電側回路15は、給電側回路14の給電コイルLからの高周波電力を電磁誘導作用により非接触状態で受電する受電コイル(二次コイル)Lと、この受電コイルL及びこれに直列に接続したコンデンサCからなる受電側の共振回路5と、双方向スイッチS及びコンデンサCからなるコンデンサ切替部6と、受電コイルLで受電した高周波電力を整流する整流部10と、この整流器10の出力電圧を平滑化する平滑コンデンサ20と、負荷としてのバッテリ11と、を備えている。バッテリ11としては、リチウム・イオン電池などを用いる。 The power receiving side circuit 15 includes a power receiving coil (secondary coil) L 2 that receives high-frequency power from the power feeding coil L 1 of the power feeding side circuit 14 in a non-contact state by electromagnetic induction, and the power receiving coil L 2 and the power receiving coil L 2 in series. and the power receiving side of the resonant circuit 5 comprising a capacitor C 3 connected to a capacitor switching portion 6 consisting of bidirectional switch S 5 and the capacitor C 4, a rectifying unit 10 for rectifying the high frequency power received by the receiving coil L 2, A smoothing capacitor 20 that smoothes the output voltage of the rectifier 10 and a battery 11 as a load are provided. As the battery 11, a lithium ion battery or the like is used.

なお、上記受電側の共振回路5は本発明の共振手段を、また、コンデンサCは本発明の第1のコンデンサを、また、コンデンサ切替部6は本発明の第1のコンデンサ切替手段を、また、バッテリ11は本発明の蓄電装置を、それぞれ構成する。 The resonance circuit 5 of the power receiving side resonance unit of the present invention, also, the first capacitor of the capacitor C 3 is the invention, also, the capacitor switching portion 6 of the first capacitor switching means of the present invention, Moreover, the battery 11 comprises the electrical storage apparatus of this invention, respectively.

受電コイルLは、少なくとも1つ以上のコイルで構成する。 Receiving coil L 2 is composed of at least one or more coils.

コンデンサ切替部6は、双方向スイッチS及びコンデンサCを直列に接続したものであり、コンデンサCに並列に接続する。したがって、双方向スイッチSをON、OFF切替することで、コンデンサCとコンデンサCとの組み合わせでそれぞれ決まる異なった容量を得ることができ、その結果、この選択したコンデンサ容量と受電コイルLとで決まる受電側共振回路のインピーダンスを変えることが可能となる。なお、コンデンサCとコンデンサCとは、本発明の可変コンデンサを構成する。 Capacitor switching portion 6 is obtained by connecting the bidirectional switch S 5 and a capacitor C 4 in series, connected in parallel with the capacitor C 3. Therefore, ON bidirectional switch S 5, by turning OFF the switching, it is possible to obtain different capacities determined each in combination with capacitor C 3 and the capacitor C 4, as a result, the power receiving coil L and the selected capacitance It is possible to change the impedance of the power receiving resonance circuit determined by 2 . Note that the capacitor C 3 and the capacitor C 4, constituting the variable capacitor of the present invention.

整流器10は、4個のダイオードをブリッジ結合して全波整流を行う回路であって、2個のダイオードのカソード同士を結合した一端側と他の2個のダイオードのアノード同士を結合した他端側との間に、この間の出力電圧のリップルを平滑化する平滑コンデンサ20とバッテリ11とを並列にした状態で結合する。なお、直列に接続した2個のダイオード間と、直列に接続した他の2個のダイオード間には、インピーダンス可変回路の一端側、受電コイルLの一端側をそれぞれ接続する。 The rectifier 10 is a circuit for performing full-wave rectification by bridge-coupling four diodes, one end side coupling the cathodes of two diodes and the other end coupling the anodes of the other two diodes. And a smoothing capacitor 20 for smoothing the ripple of the output voltage during this period and the battery 11 are coupled in parallel. Note that the between the two diodes connected in series, between the other two diodes connected in series, connects one end of the variable impedance circuit, the receiving coil L 2 at one end, respectively.

双方向スイッチSは、図2に示すように構成する。すなわち、図2(a)に示すように、IGBTとこれに並列に接続した逆並列ダイオードの組を逆接続して構成したものや、あるいは図2(b)に示すように、逆阻止IGBT同士を逆接続したものなどで構成する。 Bidirectional switch S 5 is configured as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 2 (a), the IGBT is configured by reversely connecting a pair of antiparallel diodes connected in parallel, or as shown in FIG. It is composed of things that are reversely connected.

次に、上記図1に示した給電側回路14と受電側回路15との制御を行う給電装置の制御部分につき説明する。   Next, the control part of the power feeding apparatus that controls the power feeding side circuit 14 and the power receiving side circuit 15 shown in FIG. 1 will be described.

図3に示すように、給電装置の制御回路は、給電側回路14の第1〜第4スイッチS〜S及び受電側回路15の双方向スイッチSを、それぞれON/OFF切替制御する電力変換制御部16と、バッテリ11の負荷制御及び電力変換制御部16を制御するバッテリ制御部21と、を有する。なお、電力変換制御部16は本発明の電力変換制御手段を、また、バッテリ制御部21は本発明の充電制御手段を、それぞれ構成する。 As shown in FIG. 3, the control circuit of the power feeding device performs ON / OFF switching control on the first to fourth switches S 1 to S 4 of the power feeding side circuit 14 and the bidirectional switch S 5 of the power receiving side circuit 15. The power conversion control unit 16 includes a battery control unit 21 that controls the load control of the battery 11 and the power conversion control unit 16. The power conversion control unit 16 constitutes a power conversion control unit of the present invention, and the battery control unit 21 constitutes a charge control unit of the present invention.

まず、上記電力変換制御部16の詳細構成につき説明する。   First, the detailed configuration of the power conversion control unit 16 will be described.

電力変換制御部16は、給電側回路14の第1〜第4スイッチS〜SのON/OFF制御を行ってパルス幅変調(PWM)方式による制御を可能とするとともに、バッテリ制御部21からの定電流/定電圧(CC/CV)指令に基づき、受電側回路15の双方向スイッチSのON/OFF切替を制御して受電側回路15中のコンデンサ容量を可変とすることで、受電側回路15のインピーダンスを変えるように構成する。 The power conversion control unit 16 performs ON / OFF control of the first to fourth switches S 1 to S 4 of the power supply side circuit 14 to enable control by a pulse width modulation (PWM) method, and to control the battery control unit 21. based on the constant current / constant voltage (CC / CV) command from the capacitance in the power receiving side circuit 15 by variable by controlling the oN / OFF switching of the bidirectional switch S 5 of the power receiving circuit 15, The impedance of the power receiving side circuit 15 is changed.

そのため、電力変換制御部16は、デューティ演算部61、パルス生成部62、定電流制御/定電圧制御切替部(CC/VV切替部)63、定電流(CC)制御部64、及び定電圧(CV)制御部65を備えている。   Therefore, the power conversion control unit 16 includes a duty calculation unit 61, a pulse generation unit 62, a constant current control / constant voltage control switching unit (CC / VV switching unit) 63, a constant current (CC) control unit 64, and a constant voltage ( CV) control unit 65 is provided.

デューティ演算部61は、電圧型インバータ3が出力する基準電圧を生成するためのデューティ比を演算して、パルス生成部62に供給する。パルス生成部62は入力されたデューティ比に基づいて電圧型インバータ3の各IGBTのゲートに入力するパルスを生成しこれらに供給する。   The duty calculation unit 61 calculates a duty ratio for generating the reference voltage output from the voltage type inverter 3 and supplies it to the pulse generation unit 62. The pulse generator 62 generates and supplies a pulse to be input to the gate of each IGBT of the voltage type inverter 3 based on the input duty ratio.

一方、CC/CV切替部63は、バッテリ制御部21から入力されるCC/CV指令に基づき、CC制御とCV制御とを切り替えるように定電流制御部64と定電圧制御部65とのうちから選択した一方を作動させる。   On the other hand, the CC / CV switching unit 63 is selected from the constant current control unit 64 and the constant voltage control unit 65 so as to switch between CC control and CV control based on the CC / CV command input from the battery control unit 21. Activate the selected one.

定電流制御部64は、バッテリ11である負荷に対する定電流制御を実施可能であり、また、定電圧制御部65は、負荷に対する定電圧制御を実施可能である。定電流制御部64及び定電圧制御部65のいずれも受電側回路15のスイッチSを切替可能に構成してある。なお、CC制御とCV制御との内容については、後で説明する。 The constant current control unit 64 can perform constant current control on the load that is the battery 11, and the constant voltage control unit 65 can perform constant voltage control on the load. Any of the constant current control unit 64 and the constant voltage control unit 65 also switches S 5 of the power receiving circuit 15 are then switchably configured. The contents of CC control and CV control will be described later.

一方、バッテリ制御部21は、バッテリ11の充電状態(S.O.C.)を監視してバッテリ11の各セルの過電圧、過充電を制御するセルフ・コントローラを有し、充電電力の指令値としてのCC/CV指令値を生成する。   On the other hand, the battery control unit 21 has a self-controller that controls the overvoltage and overcharge of each cell of the battery 11 by monitoring the state of charge (SOC) of the battery 11, and is a CC / CV as a command value of charge power. Generate a command value.

次に、上記のように構成した給電装置の作用につき、説明する。   Next, the operation of the power feeding device configured as described above will be described.

給電側回路14では、交流電源1から供給された商用交流電力を、直流電源部2にて直流電圧に変換する。平滑コンデンサC1は、直流電源部2からの出力電圧を平滑化する。   In the power supply side circuit 14, the commercial AC power supplied from the AC power supply 1 is converted into a DC voltage by the DC power supply unit 2. The smoothing capacitor C1 smoothes the output voltage from the DC power supply unit 2.

この直流電圧は、上記デューティ演算部61及びパルス生成部62により制御される電圧型インバータ3に供給し、ここで1〜50Hz程度の高周波電力に逆変換する。   This DC voltage is supplied to the voltage type inverter 3 controlled by the duty calculation unit 61 and the pulse generation unit 62, and is inversely converted to high frequency power of about 1 to 50 Hz.

ここで、上記デューティ演算部61及びパルス生成部62による、給電側回路14の電圧型インバータ3を制御する方法につき説明する。   Here, a method of controlling the voltage type inverter 3 of the power supply side circuit 14 by the duty calculation unit 61 and the pulse generation unit 62 will be described.

なお、本実施例では、電圧型インバータ3は、一定の基準電圧をオープンループで出力するように制御する。   In the present embodiment, the voltage type inverter 3 controls to output a constant reference voltage in an open loop.

すなわち、図4(a)に示すように、デューティ演算部61は、電圧型インバータ3の出力電圧が基準値となるような第1デューティ比D、第2デューティ比Dを演算する。パルス生成部62では、デューティ演算部61で演算したデューティ比D、Dと図示しないタイマにより一定周期で生成させた三角波のキャリアとを比較して、矩形の制御パルスを生成する。 That is, as shown in FIG. 4A, the duty calculator 61 calculates the first duty ratio D 1 and the second duty ratio D 2 such that the output voltage of the voltage type inverter 3 becomes a reference value. The pulse generator 62 compares the duty ratios D 1 and D 2 calculated by the duty calculator 61 with a triangular wave carrier generated at a constant period by a timer (not shown) to generate a rectangular control pulse.

すなわち、図4(a)の中央上段に示すように、パルス生成部62では、キャリアと第2デューティ比Dとの比較により、第1スイッチS用の制御パルス及び第2スイッチS用の制御パルスを以下のようにそれぞれ生成する。 That is, as shown in the upper middle part of FIG. 4A, the pulse generation unit 62 compares the carrier with the second duty ratio D 2 and controls the control pulse for the first switch S 1 and the second switch S 2 . The control pulses are generated as follows.

第1スイッチS用の制御パルスを得るには、 To obtain a control pulse for the first switch S 1,

キャリア > D のとき、 ON When the carrier> D 2, ON

キャリア <or= D のとき、 OFF
として幅広のONとなる矩形信号を得る。
OFF when carrier <or = D 2
As a result, a wide rectangular signal is obtained.

第2スイッチS用の制御パルスを得るには、 To obtain a control pulse for the second switch S 2,

キャリア <or= D のとき、 ON ON when carrier <or = D 2

キャリア > D のとき、 OFF
として幅広のOFFとなる矩形信号を得る。
When the carrier> D 2, OFF
As a result, a wide rectangular signal is obtained.

一方、図4(a)の中央下段に示すように、パルス生成部62では、上記三角波のキャリアと第1デューティ比Dとの比較により、第3スイッチS用の制御パルス及び第4スイッチS用の制御パルスを以下のようにそれぞれ生成する。 On the other hand, as shown in the lower part of the center of FIG. 4A, the pulse generation unit 62 compares the triangular wave carrier with the first duty ratio D 1 to determine the control pulse for the third switch S 3 and the fourth switch. the control pulses for S 4 respectively generate as follows.

第3スイッチS用の制御パルスを得るには、 To obtain a third control pulse for the switch S 3,

キャリア > D のとき、 ON ON when carrier> D 1

キャリア <or= D のとき、 OFF
として幅狭のONとなる矩形信号を得る。
OFF when carrier <or = D 1
As a result, a rectangular signal that becomes narrow ON is obtained.

第4スイッチS用の制御パルスを得るには、 To obtain a control pulse for the fourth switch S 4,

キャリア <or= D のとき、 ON ON when carrier <or = D 1

キャリア > D のとき、 OFF
として幅狭のOFFとなる矩形信号を得る。
OFF when carrier> D 1
As a result, a rectangular signal that is narrow and OFF is obtained.

なお、パルス生成手段62では、第1スイッチS及び第3スイッチSの間、また第2スイッチS及び第4スイッチSとの間とがアーム短絡しないように、デッド・タイムを生成する。 In the pulse generating means 62, as between the first switch S 1 and the third switch S 3, also has a between the second switch S 2 and the fourth switch S 4 is not arm short, generates a dead time To do.

したがって、図4(a)の最下段に示すように、上記各矩形信号を組み合わせた3つの電圧値の矩形パルスからなる交流電圧が、電圧型インバータ3からの一定の電力出力(電圧型インバータ3の出力線間電圧Vinv)として得られる。 Therefore, as shown in the lowermost stage of FIG. 4A, an AC voltage composed of rectangular pulses of three voltage values obtained by combining the rectangular signals is a constant power output from the voltage type inverter 3 (voltage type inverter 3). Output line voltage V inv ).

なお、上記では3値の電圧での矩形交流電圧を得るようにしたが、これに限る必要はなく、たとえば図4(b)に示すように、2値の電圧を有する矩形パルスによる交流波を得るようにしても良い。この場合、矩形パルスを用いたデューティ比50%の波形で制御するようにして、第1スイッチSと第4スイッチSとを矩形パルスの同波形とするとともに、第2スイッチSと第3スイッチSとを矩形パルスの反転波形とする。したがって、本ケースの場合、デューティ演算部61を省略することができ、電圧型インバータ3の制御をより簡単な構成でより簡単に制御できる。 In the above description, a rectangular AC voltage with a ternary voltage is obtained. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 4B, an AC wave generated by a rectangular pulse having a binary voltage is used. You may make it get. In this case, so as to control at a duty ratio of 50% of the waveform using the rectangular pulse, with a first switch S 1 and the fourth switch S 4 and the waveform of a rectangular pulse, the second switch S 2 a 3 and a switch S 3 and the inverted waveform of the rectangular pulse. Therefore, in this case, the duty calculator 61 can be omitted, and the control of the voltage type inverter 3 can be more easily controlled with a simpler configuration.

このようにして得られた交流電圧は、送信側の共振回路(給電コイルL1と一次コンデンサC)で決まるインピーダンスに応じた値となって給電コイルLに供給される。この結果、給電コイルLに対向する受電側コイルLに交流の誘導起電力が発生する。この受電側コイルLから出力される交流電圧は、受電側の共振回路5(受電側コイルLとコンデンサC、C)で決まるインピーダンスに応じた値にされることになり、受電側共振回路の出力電圧V2outを制御することができる。したがって、整流器10に印加され平滑コンデンサ20に蓄えられた電圧を制御して、バッテリ11へ供給する電圧、電流を制御することが可能となる。 The AC voltage obtained in this manner is supplied to the feeding coil L 1 as a value corresponding to the impedance determined by the transmission-side resonance circuit (feeding coil L1 and primary capacitor C 2 ). As a result, the induced electromotive force of the alternating current to the power receiving coil L 2 facing the feeding coil L 1 occurs. The AC voltage outputted from the power receiving side coil L 2 becomes to be a value corresponding to the impedance determined by the resonant circuit 5 of the power receiving side (power receiving side coil L 2 and capacitor C 3, C 4), the power receiving side The output voltage V 2out of the resonance circuit can be controlled. Therefore, the voltage and current supplied to the battery 11 can be controlled by controlling the voltage applied to the rectifier 10 and stored in the smoothing capacitor 20.

このバッテリ11への充電を最適に行うため、本実施例の給電装置では、コンデンサCに並列に、かつコンデンサCに直列に接続した双方向スイッチSをCC制御部64又はCV制御部65で切り替えながら、受電側回路15の共振回路5でのインピーダンスを可変に制御して行う。 Therefore optimally to charge the battery 11, in the power supply device of this embodiment, in parallel with the capacitor C 3, and the bidirectional switch S 5 connected in series to a capacitor C 4 CC controller 64 or CV controller While switching at 65, the impedance in the resonance circuit 5 of the power receiving side circuit 15 is variably controlled.

すなわち、この双方向スイッチSでの制御は以下のようにして行う。 That is, the control of this bidirectional switch S 5 is performed as follows.

受電側回路15のインピーダンスは、双方向スイッチSを開いた場合は、コンデンサCと受電コイルLとで決まるのに対し、双方向スイッチSを閉じた場合は、並列配置したコンデンサC及びコンデンサCの合成容量(この合成容量はコンデンサC単独の場合よりも大きくなる)と受電コイルLとで決まり、変化する(インピーダンスは減少する)。この結果、受電側共振回路15の出力電圧V2outを制御することが可能となる。 The impedance of the power receiving side circuit 15 is determined by the capacitor C 3 and the power receiving coil L 2 when the bidirectional switch S 5 is opened, whereas the capacitor C arranged in parallel when the bidirectional switch S 5 is closed. 3 and the capacitor C 4 (the combined capacitance is larger than that of the capacitor C 3 alone) and the receiving coil L 2, and change (impedance decreases). As a result, the output voltage V 2out of the power receiving side resonance circuit 15 can be controlled.

このようにインピーダンスを可変にすることで出力電圧V2outを制御した場合の特性につき、図5に基づき説明する。図5(a)には、図1における給電コイルLから負荷側までの等価回路を示してある。なお、この図中、整流器10以降のインピーダンスはすべてまとめてZとしている。 The characteristics when the output voltage V 2out is controlled by making the impedance variable in this way will be described with reference to FIG. In FIG. 5 (a) is shown an equivalent circuit of the feeding coil L 1 in FIG. 1 to the load side. Note that the Z L this in the figure, the impedance of the rectifier 10 and later, all together.

ここで、給電コイルLと受電コイルLとの間の相互インダクタンスをM、給電コイルLを流れる電流をI、受電コイルLを流れる電流をI、コンデンサC及びコンデンサCを合成したコンデンサのインピーダンスをCs、ωを角周波数、jを虚数とする。この場合、給電コイルLにより受電側に励起される電圧源はjωMI、また2受電コイルLにより送電側に励起される電圧源はjωMIとなる。 Here, the mutual inductance between the feeding coil L 1 and the receiving coil L 2 is M, the current flowing through the feeding coil L 1 is I 1 , the current flowing through the receiving coil L 2 is I 2 , the capacitor C 3 and the capacitor C 4. Let Cs be the impedance of the capacitor synthesized, ω be the angular frequency, and j be the imaginary number. In this case, the voltage source excited to the power receiving side by the feeding coil L 1 is jωMI 1 , and the voltage source excited to the power transmission side by the two power receiving coils L 2 is jωMI 2 .

ここで、受電側コイルLは受電側共振回路の出力電圧V2outを下げる方向に作用するが、合成コンデンサの容量は上がってこのインピーダンスCsを下げるので、コンデンサC及びコンデンサCを合成すると、上記電圧V2outを上げるように作用することになる。このことから、受電側共振回路のコンデンサの容量、したがってインピーダンスCsを可変に制御することで、整流器10以降のすべてのインピーダンスZへの入力電圧を制御できることが分かる。 Here, the power receiving side coil L 2 acts in a direction to decrease the output voltage V 2out of the power reception side resonance circuit, the capacitance of combined capacitor is raised by lowering the impedance Cs, when synthesizing a capacitor C 3 and the capacitor C 4 The voltage V 2out is increased. From this, it can be seen that the input voltage to all the impedances Z L after the rectifier 10 can be controlled by variably controlling the capacitance of the capacitor of the power receiving side resonance circuit, and hence the impedance Cs.

図5(b)は、上記関係を説明するベクトル図であって、横軸を実軸、縦軸を虚軸にそれぞれとっている。   FIG. 5B is a vector diagram for explaining the above relationship, in which the horizontal axis represents the real axis and the vertical axis represents the imaginary axis.

ここで、理解を簡単にするために、Zを抵抗負荷とみなすことにすると、虚軸方向のjωLを打ち消す方向に1/jωCsが作用することとなるので、出力電圧を上げることが可能になる。すなわち、コンデンサのインピーダンスを可変とすることで、その出力電圧の大きさを制御することができることとなる。 Here, for ease of understanding, when to consider Z L and the resistor load, since 1 / jωCs is to act in a direction to cancel the j.omega.L 2 imaginary axis, it can increase the output voltage become. That is, by making the impedance of the capacitor variable, the magnitude of the output voltage can be controlled.

次に、バッテリ11への充電方法につき、以下に説明する。   Next, a method for charging the battery 11 will be described below.

ここで、リチウム・イオン電池などのバッテリ11を充電するにあたっては、図6に示すように、二つの制御モードを切り替えて行う必要がある。   Here, when charging the battery 11 such as a lithium ion battery, it is necessary to switch between the two control modes as shown in FIG.

すなわち、これらのバッテリを充電するにあたっては、S.O.Cが低くセル電圧が比較的低い状態では、定電流モードで充電を行い、充電が進んでS.O.Cが高くなってセル電圧が目標セル電圧に達した状態の後では、定電圧モードにて充電を行うようにする。   In other words, when charging these batteries, when the SOC is low and the cell voltage is relatively low, charging is performed in the constant current mode, and the charging progresses and the SOC increases and the cell voltage reaches the target cell voltage. After that, charging is performed in the constant voltage mode.

このため、定電流モードと定電圧モードとの切り替えは、バッテリ制御部21がセルの状態を監視してその検出状態に応じてCC/CV指令を生成するように構成する。なお、図6には、充電時間と制御モードとに応じたセル電圧及び充電電流の推移を併せて示してある。   Therefore, the switching between the constant current mode and the constant voltage mode is configured such that the battery control unit 21 monitors the cell state and generates a CC / CV command according to the detection state. FIG. 6 also shows the transition of the cell voltage and the charging current according to the charging time and the control mode.

そこで、上記充電方法を考慮して、双方向スイッチSの制御を構成する。 Therefore, in consideration of the above charging method, constituting the control of the bidirectional switch S 5.

図2に示したように、定電流制御/定電圧制御切替部63は、バッテリ11のS.O.C.を監視しているバッテリ制御部21から入力されたCC/CV指令に基づき、定電流制御又は定電圧制御を行うように定電流制御部64、定電圧制御部65を切り替える。   As shown in FIG. 2, the constant current control / constant voltage control switching unit 63 performs constant current control or constant voltage based on a CC / CV command input from the battery control unit 21 that monitors the SOC of the battery 11. The constant current control unit 64 and the constant voltage control unit 65 are switched so as to perform control.

CC/CV指令が定電流制御モードである場合には、定電流制御部64で定電流制御を行う。   When the CC / CV command is in the constant current control mode, the constant current control unit 64 performs constant current control.

すなわち、定電流制御部64では、図7に示すように、減算器64Aにて負荷の電流値Ibat_rから負荷の電流値Ibatを引き算してその差をとり、電流制御部64Bに入力する。電流制御部64Bでは、この差をゼロにすべくPI制御などによる電流制御を行って電圧指令値Vrefを生成し、パルス生成部63Cに入力する。パルス生成部63Cでは、図9に示すように、三角波のキャリアと電圧指令値Vrefとを比較して2値の矩形パルスを生成して、双方向スイッチSに供給しこれを切替える。 That is, the constant current control unit 64, as shown in FIG. 7, it takes the difference from the current value I Bat_r load by the subtractor 64A subtracts the current value I bat of load and input to the current controller 64B . In the current control unit 64B, current control by PI control or the like is performed to make this difference zero, and a voltage command value V ref is generated and input to the pulse generation unit 63C. In the pulse generation unit 63C, as shown in FIG. 9, generates a rectangular pulse of the binary by comparing the carrier and a voltage command value V ref of the triangular wave, is supplied to the bidirectional switch S 5 switches this.

このパルス生成部63Cでの上記比較は、以下のように実行する。   The above comparison in the pulse generator 63C is executed as follows.

キャリア <or= Vref のとき、 ON ON when carrier <or = V ref

キャリア > Vref のとき、 OFF
とし、Vrefが大きくなることで双方向スイッチSのデューティ比が大きくなるので、コンデンサCとコンデンサCとの合成コンデンサの容量が大きくなることで、出力電圧V2outが大きくなる。
OFF when carrier> V ref
And then, the duty ratio of the bidirectional switch S 5 by V ref is increased becomes larger, that capacitance of combined capacitor of the capacitor C 3 and the capacitor C 4 is large, the output voltage V 2out increases.

一方、CC/CV指令が定電圧制御モードである場合には、定電圧制御部65で定電圧制御を行う。   On the other hand, when the CC / CV command is in the constant voltage control mode, the constant voltage control unit 65 performs constant voltage control.

すなわち、定電圧制御部65では、図8に示すように、減算器65Aに負荷電圧指令値VBat_rから負荷の電圧値VBatを引き算してその差をとり、この差を電圧制御部65Bに入力する。電圧制御部65Bではこの差をゼロにすべくPI制御などの電圧制御を行い、電圧指令値Vrefを生成して、パルス生成部65Cに入力する。パルス生成部65Cでは、図9に示すように、定電流制御部64のパルス生成部64Cの場合と同様に、三角波のキャリアと電圧指令値Vrefとを比較して2値の矩形パルスを生成して、双方向スイッチSに供給しこれを切替える。 That is, as shown in FIG. 8, the constant voltage control unit 65 subtracts the load voltage value V Bat from the load voltage command value V Bat_r to the subtractor 65A and takes the difference, and this difference is sent to the voltage control unit 65B. input. The voltage control unit 65B performs voltage control such as PI control so as to make this difference zero, generates a voltage command value V ref , and inputs it to the pulse generation unit 65C. As shown in FIG. 9, the pulse generator 65C compares the triangular wave carrier with the voltage command value V ref to generate a binary rectangular pulse, as in the case of the pulse generator 64C of the constant current controller 64. to, and supplied to the bidirectional switch S 5 switches this.

なお、定電流制御モード時にあっては、定電圧制御モードより低いスイッチング周波数にて双方向スイッチSを駆動するようにしてもよい。なお、このスイッチング周波数は、バッテリ11に求められる品質や効率目標などに応じて設定する。 Incidentally, in the constant current control mode, it may be driven bidirectional switch S 5 at switching frequencies below the constant voltage control mode. The switching frequency is set according to the quality required for the battery 11 and the efficiency target.

上記のように構成した実施例1の給電装置を用いて、定電圧制御を行った場合のシミュレーション結果を、図10及び図11に示す。   FIGS. 10 and 11 show simulation results when constant voltage control is performed using the power supply apparatus according to the first embodiment configured as described above.

図10は、横軸に時間を、また縦軸に受電側共振回路の出力電圧V2outをそれぞれとって示したもので、時間T秒に双方向スイッチSを定電圧制御モードに切り替えた場合の出力電圧V2outの変化を示している。双方向スイッチSをONにすることで、受電側共振回路のインピーダンスが下がる結果、出力電圧V2outが上昇することが分かる。 FIG. 10 shows the time on the horizontal axis and the output voltage V 2out of the power receiving resonance circuit on the vertical axis. The bidirectional switch S 5 was switched to the constant voltage control mode at time T 1 sec. The change of the output voltage V2out in the case is shown. By the bidirectional switch S 5 to ON, the result of the impedance of the power reception side resonance circuit decreases, it can be seen that the output voltage V 2out rises.

一方、図11は、横軸に時間を、また縦軸に受電側の負荷電圧VBatの実効値をそれぞれとって示したもので、時間T秒に双方向スイッチSを定電圧制御モードに切り替えた場合の負荷電圧VBatの実効値の変化を示している。双方向スイッチSをONにすることで、受電側の負荷電圧が上昇し、電圧を制御できていることが示されている。 On the other hand, FIG. 11, the horizontal axis represents time, and the effective value of the load voltage V Bat of the power reception side on the vertical axis an illustration taken respectively, the constant voltage control mode bidirectional switches S 5 to the time T 1 seconds The change in the effective value of the load voltage V Bat when switched to is shown. By the bidirectional switch S 5 ON, the load voltage of the power reception side is increased, it has been shown to be able to control the voltage.

以上、説明したように、本発明の実施例1の給電装置にあっては、以下に挙げる効果を得ることができる。   As described above, in the power supply device according to the first embodiment of the present invention, the following effects can be obtained.

(1) 実施例1の給電装置では、受電側の共振回路5のインピーダンスを可変として負荷電圧の値を制御するようにしたので、DC−DCコンバータを構成するリアクトルやダイオードなどを必要とする従来技術の安定化給電装置を不要として部品点数を削減することにより装置の小型化を図ることができ、またリアクトルやDC−DCコンバートを構成する複数のダイオード等のコスト分を削減できる。   (1) In the power supply device according to the first embodiment, the impedance of the resonance circuit 5 on the power receiving side is made variable to control the value of the load voltage, so that a conventional reactor, diode, or the like that constitutes a DC-DC converter is required. By reducing the number of parts by eliminating the need for a stabilized power supply device, the size of the device can be reduced, and the cost of a plurality of diodes constituting a reactor and a DC-DC converter can be reduced.

(2) さらに、実施例1の給電装置では、受電側回路のインピーダンスを可変とするため、コンデンサCとコンデンサCとからなる可変コンデンサを受電コイルLに直列に接続して、可変コンデンサの容量を変化させるようにしたので、可変コンデンサの容量を変化させるだけで容易に受電側の共振回路のインピーダンスを可変にでき、装置を簡素化できる。 (2) Further, in the power supply apparatus of the first embodiment, in order to make the impedance of the power receiving side circuit variable, a variable capacitor composed of the capacitor C 3 and the capacitor C 4 is connected in series to the power receiving coil L 2 , and the variable capacitor Thus, the impedance of the resonance circuit on the power receiving side can be easily made variable simply by changing the capacitance of the variable capacitor, and the device can be simplified.

(3) さらに、実施例1の給電装置では、受電コイルLに直列に接続した第1のコンデンサCと、双方向スイッチSとコンデンサCとを直列接続したコンデンサ切替部と、を備え、このコンデンサ切替部を第1のコンデンサCに並列に接続して可変コンデンサを構成し、双方向スイッチを切り替えることで可変コンデンサのインピーダンスを可変とするコンデンサ切替部6を設けたので、双方向スイッチSの切り替えやPMWによるデューティ比制御により、簡単な構成で可変コンデンサを得ることが可能となる。 (3) Further, in the power feeding device of the first embodiment, the first capacitor C 3 connected in series to the power receiving coil L 2 , and the capacitor switching unit in which the bidirectional switch S 5 and the capacitor C 4 are connected in series, provided, constitutes a variable capacitor by connecting this capacitor switching unit in parallel to the first capacitor C 3, is provided with the capacitor switching unit 6 to vary the impedance of the variable capacitor by switching the bidirectional switches, both the duty ratio control of the switching and PMW countercurrent switches S 5, it is possible to obtain a variable capacitor with a simple configuration.

(4) さらに、実施例1の給電装置では、双方向スイッチSを周期的に切り替えてON時間とOFF時間との割合を可変とすることにより、可変コンデンサのインピーダンスを制御するようにしたので、負荷の状態に応じた最適な制御が可能となり、効率を高めることが可能となる。 (4) Further, in the power supply device in Example 1, by varying the ratio of the ON time and the OFF time by switching the bidirectional switches S 5 periodically, since to control the impedance of the variable capacitor The optimum control according to the load state is possible, and the efficiency can be increased.

(5) さらに、実施例1の給電装置では、双方向スイッチSのON時間及びOFF時間の割合とスイッチング周波数とを制御する電力変換制御部16を設け、この電力変換制御部16が負荷電流を一定にする定電流制御を行う定電流制御部64と、負荷電圧を一定に制御する定電圧制御を行う定電圧制御部65と、定電流制御部64と定電圧制御部65との切り替えを行うCC/VV切替部62と、を有し、定電流制御/定電圧制御切替部62により定電流制御部64と定電圧制御部65とを切り替えるとともに、定電流制御/定電圧制御切替部62の切り替えに応じて双方向スイッチSのスイッチング周波数を切り替えるようにしたので、選択した制御モードに応じてスイッチング周波数を下げて双方向スイッチSのスイッチング損失を減らすことが可能となり、この結果、効率を向上させることができる。あるいは、選択した制御モードに応じてスイッチング周波数を上げて電圧リップルを減らすことにより、高精度での電圧制御が可能となり、信頼性を向上させることができる (5) Furthermore, in the power supply device in Example 1, the power conversion control unit 16 for controlling the ratio and the switching frequency of the ON time and OFF time of the bidirectional switch S 5 is provided, the power conversion control unit 16 is a load current Switching between the constant current control unit 64 that performs constant current control for making the load constant, the constant voltage control unit 65 that performs constant voltage control for controlling the load voltage constant, and the constant current control unit 64 and the constant voltage control unit 65. The constant current control / constant voltage control switching unit 62 switches between the constant current control unit 64 and the constant voltage control unit 65, and the constant current control / constant voltage control switching unit 62. since to switch the switching frequency of the bidirectional switches S 5 according to the switching of the switching of the bidirectional switch S 5 to lower the switching frequency in accordance with the control mode selected Loss can be reduced, and as a result, efficiency can be improved. Alternatively, by increasing the switching frequency according to the selected control mode and reducing the voltage ripple, it becomes possible to perform voltage control with high accuracy and improve reliability.

(6) さらに、実施例1の給電装置では、上記スイッチング周波数は、定電流制御時のスイッチング周波数を定電圧制御時のスイッチング周波数よりも低く設定することにより、充電初期の定電流制御モードにおけるスイッチング損失を減らすことができる。   (6) Further, in the power supply apparatus according to the first embodiment, the switching frequency is set to be lower than the switching frequency at the time of constant voltage control by setting the switching frequency at the time of constant current control. Loss can be reduced.

(7) さらに、実施例1の給電装置では、負荷としてのバッテリ11の充電状態(S.O.C.)を制御するバッテリ制御部21を備え、定電流制御/定電圧制御切替部62がバッテリ制御部21からのCC/CV指令に基づいて定電流制御モードと定電圧制御モードのいずれかを選択するようにしたので、個々のセルの充電状態を監視してより最適な充電のための制御モードへ切り替えることが可能となり、この結果、負荷電圧や負荷電流を直接検出して充電制御を行う場合に比べて、信頼性を向上することができる。   (7) Further, the power supply apparatus according to the first embodiment includes the battery control unit 21 that controls the state of charge (SOC) of the battery 11 as a load, and the constant current control / constant voltage control switching unit 62 is connected to the battery control unit 21. Since either the constant current control mode or the constant voltage control mode is selected based on the CC / CV command, the charge state of each cell is monitored and the control mode is switched to a more optimal charge mode. As a result, the reliability can be improved as compared with the case where the charge control is performed by directly detecting the load voltage or load current.

次に、本発明に係る実施例2の給電装置につき、添付の図面とともに説明する。   Next, a power feeding device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図12は、実施例2の給電装置の回路を示す図である。なお、実施例2にあって実施例1と同じ部品、同じ部分については図中で同じ番号を付し、それらの説明については省略する。   FIG. 12 is a diagram illustrating a circuit of the power feeding device according to the second embodiment. In the second embodiment, the same parts and the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawing, and the description thereof is omitted.

図12に示すように、実施例2の給電装置では、受電側コイルLに直列に接続したコンデンサCの後段にコンデンサC及びこれに直列接続した双方向スイッチSからなる第2のコンデンサ切替部17を並列に接続する。なお、その他の構成は、実施例1と同じ構成である。 As shown in FIG. 12, in the power feeding device of Example 2, the power receiving side coil L 2 to the capacitor C 3 connected in series subsequent to the second consisting of the bidirectional switch S 6 in series with the capacitor C 6 and this The capacitor switching unit 17 is connected in parallel. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

実施例2の給電装置にあっては、双方向スイッチSを閉じた場合には、受電側(二次側)コイルLとコンデンサCとによって並列共振回路が形成されることになる。したがって、ダイオードで構成した整流器10からこの前段側をみた場合にこの給電装置は定電流源の特性を示す。 In the power supply device of the second embodiment, when closing the bidirectional switch S 6 will be parallel resonance circuit is formed by the power-receiving-side (secondary side) coil L 2 and capacitor C 6. Therefore, when the former stage side is viewed from the rectifier 10 formed of a diode, the power feeding device exhibits the characteristics of a constant current source.

一方、双方向スイッチSを開いた場合には、直列共振回路となって定電圧源の特性を示すこととなる。 In contrast, if you open the bidirectional switch S 6 is a indicate the characteristics of the constant voltage source becomes series resonance circuit.

なお、双方向スイッチSは、図2に示したバッテリ制御部21からのCC/CV指令に基づいて定電流制御モードと定電圧制御モードとの間で選択、切り替えるように構成してある Note that the bidirectional switch S 6 is selected between the constant current control mode and the constant voltage control mode based on CC / CV command from the battery controller 21 shown in FIG. 2, there configured to switch

実施例2の給電装置にあっても、実施例1と同様の効果に加え、下記の効果を得ることができる。   Even in the power supply apparatus according to the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the same effects as the first embodiment.

(8) 双方向スイッチSとコンデンサCとからなる第2のコンデンサ切替部17を、受電コイルLと可変コンデンサに並列に設けて切替可能にしたので、第2のコンデンサ切替部17の双方向スイッチS6を閉じれば電流出力型に、また双方向スイッチSを開けば電力出力型に特性を変えることができる。この結果、たとえば受電側回路15の励磁電圧がバッテリ11の電圧よりも低い場合にあっても電流出力型にすることで、バッテリ11を充電することが可能となり、さまざまの負荷に値応することができ、汎用性が拡大する。また、定電圧出力とすれば、第2のコンデンサ切替部17に流れる電流がゼロとなるので、効率が向上する。このように、この2つのモードを最適に切り替えて制御することにより、汎用性が高く、効率が高い電源を得ることができる。 (8) Since the second capacitor switching unit 17 composed of the bidirectional switch S 6 and the capacitor C 6 is provided in parallel with the power receiving coil L 2 and the variable capacitor, the switching can be performed. the bidirectional switch S6 to the current output type be closed, also can change the characteristics to the power output type opening the bidirectional switch S 6. As a result, for example, even when the excitation voltage of the power receiving side circuit 15 is lower than the voltage of the battery 11, the battery 11 can be charged by using the current output type and can respond to various loads. And versatility is expanded. Further, if the output is constant voltage, the current flowing through the second capacitor switching unit 17 becomes zero, so that the efficiency is improved. In this way, by appropriately switching and controlling the two modes, a power source having high versatility and high efficiency can be obtained.

次に、本発明に係る実施例3の給電装置につき、添付の図面とともに説明する。   Next, a power feeding device according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図13は、実施例3の給電装置の回路を示す図である。なお、実施例3にあっては、実施例1と同じ部品、同じ部分については図中で同じ番号を付し、それらの説明については省略する。   FIG. 13 is a diagram illustrating a circuit of the power feeding apparatus according to the third embodiment. In the third embodiment, the same parts and portions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawing, and the description thereof is omitted.

実施例3の給電装置では、送電側回路14の共振回路4を、絶縁トランス19と、一次コンデンサCと、並列コンデンサCと、から構成する。一次コンデンサCは、この一方の端子を電圧型インバータ3の一方の出力端子に接続し、他方の端子を絶縁トランス19の一次コイルに直列に接続する。並列コンデンサCは、受電コイルLとともに、絶縁トランス19の二次コイルに並列に接続する。 In the power supply device in Example 3, the resonant circuit 4 of the power transmission circuit 14, the insulating transformer 19, the primary capacitors C 2, a parallel capacitor C 5, consist. Primary capacitors C 2 connects the one terminal to one output terminal of the voltage-type inverter 3 is connected in series to the other terminal to the primary coil of the isolation transformer 19. Parallel capacitor C 5, together with the power receiving coil L 1, connected in parallel to the secondary coil of the isolation transformer 19.

なお、その他の構成は、実施例1と同じと構成である。   Other configurations are the same as those in the first embodiment.

上記のように構成した実施例3の給電装置も、実施例1と同様の効果を得ることが可能となる。   The power supply device according to the third embodiment configured as described above can also achieve the same effects as those of the first embodiment.

次に、本発明に係る実施例4の給電装置につき、添付の図面とともに説明する。   Next, a power feeding apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図14は、実施例4の給電装置の回路を示す図である。なお、実施例4にあって実施例1と同じ部品、同じ部分については図中で同じ番号を付し、それらの説明については省略する。   FIG. 14 is a diagram illustrating a circuit of the power feeding apparatus according to the fourth embodiment. In the fourth embodiment, the same parts and portions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawing, and description thereof is omitted.

実施例4の給電装置では、送電側回路14の共振回路4を、共振用リアクトルLと、並列コンデンサCと、で構成する。共振用リアクトルLは、この一方の端子を電圧型インバータ3の出力端子に接続し、他方の端子を給電コイルLに接続する。並列コンデンサCは、給電コイルLに並列に接続する。なお、その他の構成は、実施例1と同じ構成である。 In the power supply device in Example 4, the resonant circuit 4 of the power transmission circuit 14, a resonant reactor L 3, a parallel capacitor C 5, in configuring. The resonance reactor L 3 has one terminal connected to the output terminal of the voltage type inverter 3 and the other terminal connected to the feeding coil L 1 . Parallel capacitor C 5 is connected in parallel to the feeding coil L 1. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

上記のように構成した実施例4の給電装置も、実施例1と同様の効果を得ることが可能となる。   The power supply device according to the fourth embodiment configured as described above can also achieve the same effects as those of the first embodiment.

次に、本発明に係る実施例5の給電装置につき、添付の図面とともに説明する。     Next, the electric power feeder of Example 5 which concerns on this invention is demonstrated with an accompanying drawing.

図15は、実施例5の給電回路であって、実施例1の給電装置の回路のうち実施例1と異なる構成を有する受電側回路15のみを示す図である。なお、実施例5にあっては、実施例1と同じ部品、同じ部分については図中で同じ番号を付し、それらの説明については省略する。   FIG. 15 illustrates a power feeding circuit according to the fifth embodiment, and illustrates only the power receiving side circuit 15 having a configuration different from that of the first embodiment among the circuits of the power feeding apparatus according to the first embodiment. In the fifth embodiment, the same parts and the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawing, and the description thereof is omitted.

本実施例5の給電装置にあっては、インピーダンス可変手段であるコンデンサ切替部のスイッチをPWM制御する代わりに、単にON、OFFを切り替えるだけの静的な動作を行わせるようにしたものである。また、コンデンサ切替部を複数個並列に設けている。なお、その他の構成は、実施例1と同じ構成である。   In the power supply apparatus according to the fifth embodiment, instead of performing PWM control on the switch of the capacitor switching unit, which is an impedance variable means, a static operation is performed by simply switching on and off. . A plurality of capacitor switching units are provided in parallel. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

すなわち、図15に示すように、コンデンサCとこれに直列に接続した双方向スイッチSとからなるコンデンサ切替部7、コンデンサCとこれに直列に接続した双方向スイッチSとからなるコンデンサ切替部8、・・・、コンデンサCとこれに直列に接続した双方向スイッチSとからなるコンデンサ切替部9を、それぞれ、受電側回路15のコンデンサCに並列にn組接続する。なお、これらのコンデンサ切替部7〜9は、本発明のインピーダンス可変手段を構成する。 That is, as shown in FIG. 15, and a capacitor C 5 This capacitor switching portion 7 consisting of the bidirectional switch S 5 Metropolitan connected in series, the bidirectional switch S 6 Metropolitan connected in series to a capacitor C 6 capacitor switching portion 8, ..., a capacitor switching unit 9 comprising a bidirectional switch S n connected in series to the capacitor C n, respectively, to n sets connected in parallel to the capacitor C 3 of the power receiving circuit 15 . In addition, these capacitor | condenser switching parts 7-9 comprise the impedance variable means of this invention.

双方向スイッチS〜Sは、たとえばサイリスタを逆並列接続したものを用いる。また、複数のコンデンサC〜Cの容量は、以下のように設定する。すなわち、コンデンサCの容量を最も小さい値としてこれを1に正規化した場合に、他のコンデンサC〜Cの容量が小さいほうから順に2、4、8、16と等比数列をなすように各容量を設定する。これにより、たとえば容量3を得るには容量1と容量2とを並列に接続し、また容量10を得るには容量2と容量8とを並列に接続するといった具合に、複数のコンデンサを種々組み合わせることによりコンデンサ容量を細かく可変にする。 Bidirectional switch S 2 to S n, for example using those antiparallel connected thyristors. The capacities of the plurality of capacitors C 2 to C n are set as follows. That is, when the capacitance of the capacitor C 3 is normalized to 1 with the smallest value, the other capacitors C 4 to C n form a geometric sequence with 2, 4, 8, 16 in order from the smallest capacitance. Set each capacity as follows. Thus, for example, to obtain the capacity 3, the capacity 1 and the capacity 2 are connected in parallel, and in order to obtain the capacity 10, the capacity 2 and the capacity 8 are connected in parallel. This makes the capacitance of the capacitor finely variable.

図16に、図15の上記構成(ただし、n=2とした)を用いた実施例5の給電装置において、シミュレーションにて負荷電力の実効値を得た結果を示す。まず、双方向スイッチSをONにしてスイッチコンデンサCを接続することで受電側回路15のインピーダンスが下がって負荷電圧の実効値が上昇する。その後、双方向スイッチSをONにしてさらにコンデンサCを接続することでさらにインピーダンスが上昇して負荷電圧の実効値が上昇する。なお、これらの双方向スイッチS、Sの切替は、実施例1と同様に、定電流制御/定電圧制御切替部からのCC/CV指令に基づき行う。 FIG. 16 shows the result of obtaining the effective value of the load power by simulation in the power supply apparatus of Example 5 using the above configuration of FIG. 15 (where n = 2). First, the effective value of the load voltage impedance of the power receiving side circuit 15 is decreased by connecting a switch capacitor C 5 to the bidirectional switch S 5 is turned ON is increased. Thereafter, the effective value of the load voltage further impedance rises by connecting a capacitor C 6 further to the bidirectional switch S 6 is turned ON is increased. The bidirectional switches S 5 and S 6 are switched based on a CC / CV command from the constant current control / constant voltage control switching unit as in the first embodiment.

したがって、実施例5の給電装置では、実施例1での上記効果(1)〜(3)の効果に加えて、下記の効果を得ることができる。   Therefore, in addition to the effects (1) to (3) of the first embodiment, the power feeding device of the fifth embodiment can obtain the following effects.

(9) 複数のコンデンサ切替部7〜9を設け、これらを構成する複数のコンデンサCC5〜Cnのうちから選択してコンデンサを組み合わせることで、可変コンデンサ(インピーダンス可変手段)を構成したので、コンデンサ切替部の双方向スイッチをPWM制御する場合に比べて、双方向スイッチでの損失を大幅に減らすことができ、効率が良くなる。また、各コンデンサの容量を、容量が最も近いコンデンサ同士間での容量比を2とすることで、複数のコンデンサを組み合わせて可変にする場合に、負荷の状態に応じた最適に近い値のコンデンサ容量を選択でき、効率が良くなる。   (9) Since a variable capacitor (impedance variable means) is configured by providing a plurality of capacitor switching units 7 to 9 and combining the capacitors selected from the plurality of capacitors CC5 to Cn constituting these, the capacitor switching Compared with the case where the bidirectional switch is PWM-controlled, the loss in the bidirectional switch can be greatly reduced, and the efficiency is improved. In addition, when the capacitance of each capacitor is made variable by combining a plurality of capacitors by setting the capacitance ratio between the capacitors with the closest capacitance to 2, a capacitor with a value close to the optimum according to the load state The capacity can be selected and the efficiency is improved.

以上のように、本発明の給電装置を上記のように構成した各実施例に基づき、説明してきたが、本発明はこれらの実施例に限られることなく、本発明の要旨を逸脱しないかぎり、設計変更や変形例は本発明に含まれる。   As described above, the power feeding device of the present invention has been described based on the respective embodiments configured as described above, but the present invention is not limited to these examples, and unless it departs from the gist of the present invention. Design changes and modifications are included in the present invention.

本発明の給電装置は、電気モータで走行する車両に適用したが、これに限られず、電磁誘導作用を利用する他の非接触給電装置に用いることも可能である。   Although the power feeding device of the present invention is applied to a vehicle that travels with an electric motor, the power feeding device is not limited to this, and can be used for other non-contact power feeding devices that use electromagnetic induction.

給電コイル
受電コイル
〜C コンデンサ
、S 双方向スイッチ(インピーダンス可変手段)
1 交流電源
2 直流電源部
3 電圧型インバータ(電力変換手段)
4 送電側の共振回路
5 受電側の共振回路(共振手段)
6 コンデンサ切替部(インピーダンス可変手段、第1のコンデンサ切替手段)
7〜9 コンデンサ切替部(インピーダンス可変手段)
10 整流部
11 バッテリ(蓄電装置)
14 給電側回路
15 受電側回路
16 電力変換制御装置(電力変換制御手段)
17 第2のコンデンサ切替部
21 バッテリ制御部(充電制御手段)
61 デューティ演算部
62 パルス生成部
63 定電流制御/定電圧制御切替部
64 定電流制御部
65 定電圧制御部
L 1 feeding coil L 2 receiving coil C 1 -C 6 capacitor S 5, S 6 bidirectional switch (impedance varying means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply 2 DC power supply part 3 Voltage type inverter (power conversion means)
4 Resonance circuit on the power transmission side 5 Resonance circuit on the power reception side (resonance means)
6 Capacitor switching unit (impedance varying means, first capacitor switching means)
7-9 Capacitor switching part (impedance variable means)
10 rectifier 11 battery (power storage device)
14 power supply side circuit 15 power reception side circuit 16 power conversion control device (power conversion control means)
17 Second capacitor switching unit 21 Battery control unit (charge control means)
61 Duty calculation section 62 Pulse generation section 63 Constant current control / constant voltage control switching section 64 Constant current control section 65 Constant voltage control section

Claims (9)

コイルもしくは導線からなる給電コイルと、
少なくとも1つ以上のコイルからなり、前記給電コイルとの間での電磁誘導作用により出力電圧を発生可能な受電コイルと、
前記給電コイルに高周波電流を通電する電力変換手段と、
該受電コイルと協同して、負荷を接続した受電側回路に共振を発生させる共振手段と、
該共振手段のインピーダンスを可変することで前記出力電圧を制御するインピーダンス可変手段と、
を備えたことを特徴とする給電装置。
A feeding coil made of a coil or a conductive wire;
A power receiving coil comprising at least one coil, and capable of generating an output voltage by electromagnetic induction with the power feeding coil;
Power conversion means for supplying a high-frequency current to the power supply coil;
Resonance means for generating resonance in a power receiving side circuit connected to a load in cooperation with the power receiving coil;
Impedance varying means for controlling the output voltage by varying the impedance of the resonance means;
A power supply apparatus comprising:
請求項1に記載の給電装置において、
前記インピーダンス可変手段は、前記受電コイルに直列に接続され、容量を可変する可変コンデンサであることを特徴とする給電装置。
In the electric power feeder of Claim 1,
The power supply device, wherein the impedance varying means is a variable capacitor connected in series to the power receiving coil and having a variable capacity.
請求項2に記載の給電装置において、
前記インピーダンス可変手段は、前記受電コイルに直列に接続した第1のコンデンサと、
双方向スイッチとコンデンサとを直列接続した第1のコンデンサ切替手段と、
を備え、
該第1のコンデンサ切替手段を前記第1のコンデンサに並列に接続して前記可変コンデンサを構成し、前記双方向スイッチを切り替えるようにしたことを特徴とする給電装置。
In the electric power feeder of Claim 2,
The impedance varying means includes a first capacitor connected in series to the power receiving coil,
First capacitor switching means in which a bidirectional switch and a capacitor are connected in series;
With
A power feeding apparatus, wherein the first capacitor switching means is connected in parallel to the first capacitor to constitute the variable capacitor, and the bidirectional switch is switched.
請求項2に記載の給電装置において、
前記双方向スイッチを周期的に切り替えてON時間とOFF時間との割合を可変にすることにより、前記可変コンデンサのインピーダンスを制御するようにしたことを特徴とする給電装置。
In the electric power feeder of Claim 2,
A power feeding apparatus characterized in that the impedance of the variable capacitor is controlled by periodically switching the bidirectional switch to vary the ratio between the ON time and the OFF time.
請求項4に記載の給電装置において、
前記双方向スイッチのON時間及びOFF時間の割合とスイッチング周波数とを制御する電力変換制御手段を備え、
該電力変換制御手段が、
負荷電流を一定にする定電流制御を行う定電流制御手段と、
負荷電圧を一定に制御する定電圧制御を行う定電圧制御手段と、
前記定電流制御手段と前記定電圧制御手段との切り替えを行う定電流制御/定電圧制御切手段と、
を有し、
該定電流制御/定電圧制御切替手段により前記定電流制御手段と前記定電圧制御手段とを切り替えるとともに、前記定電流制御/定電圧制御切替手段の切り替えに応じて前記双方向スイッチのスイッチング周波数を切り替えるようにしたことを特徴とする給電装置。
In the electric power feeder of Claim 4,
Comprising power conversion control means for controlling the ratio of the ON time and OFF time of the bidirectional switch and the switching frequency;
The power conversion control means
Constant current control means for performing constant current control to make the load current constant;
Constant voltage control means for performing constant voltage control for controlling the load voltage constant;
Constant current control / constant voltage control off means for switching between the constant current control means and the constant voltage control means;
Have
The constant current control / constant voltage control switching means switches between the constant current control means and the constant voltage control means, and the switching frequency of the bidirectional switch is changed according to the switching of the constant current control / constant voltage control switching means. A power feeding device characterized by being switched.
請求項5に記載の給電装置において、
前記スイッチング周波数は、定電流制御時のスイッチング周波数を定電圧制御時のスイッチング周波数よりも低く設定したことを特徴とする給電装置。
In the electric power feeder of Claim 5,
The power supply apparatus according to claim 1, wherein the switching frequency is set such that the switching frequency during constant current control is lower than the switching frequency during constant voltage control.
請求項3乃至6のいずれか1項に記載の給電装置において、
双方向スイッチとコンデンサとを直列接続した第2のコンデンサ切替手段を備え、
該第2のコンデンサ切替手段を前記受電コイル及び前記可変コンデンサに対して並列に接続し、
第2のコンデンサ切替手段の双方向スイッチを切り替えることで給電装置の出力特性を電流出力特性と電力出力特性との間で切り替え可能としたことを特徴とする給電装置。
The power feeding device according to any one of claims 3 to 6,
A second capacitor switching means in which a bidirectional switch and a capacitor are connected in series;
Connecting the second capacitor switching means in parallel to the power receiving coil and the variable capacitor;
A power supply apparatus characterized in that the output characteristic of the power supply apparatus can be switched between a current output characteristic and a power output characteristic by switching a bidirectional switch of the second capacitor switching means.
請求項3に記載の給電装置において、
双方向スイッチとコンデンサとを直列接続した複数のコンデンサ切替手段を備え、
前記複数のコンデンサの組み合わせを可変とすることで前記可変コンデンサを構成するとともに、
前記各コンデンサの容量を、容量が最も近いコンデンサ同士の間での容量比が2となるように設定したことを特徴とする給電装置。
In the electric power feeder of Claim 3,
A plurality of capacitor switching means in which a bidirectional switch and a capacitor are connected in series are provided,
While configuring the variable capacitor by making the combination of the plurality of capacitors variable,
The power supply apparatus according to claim 1, wherein the capacitance of each capacitor is set so that a capacitance ratio between capacitors having the closest capacitance is two.
請求項5乃至8のいずれか1項に記載の給電装置において、
前記負荷は、バッテリであり、
該バッテリの充電状態を制御するバッテリ制御手段を備え、
前記定電流制御/定電圧制御切替手段が前記バッテリ制御手段からの指令に基づいて定電流制御モードと定電圧制御モードとのうちのいずれかを選択するようにしたことを特徴とする給電装置。
The power feeding device according to any one of claims 5 to 8,
The load is a battery;
Battery control means for controlling the state of charge of the battery;
The power supply apparatus according to claim 1, wherein the constant current control / constant voltage control switching means selects one of a constant current control mode and a constant voltage control mode based on a command from the battery control means.
JP2009078166A 2009-03-27 2009-03-27 Power supply device Active JP5470963B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009078166A JP5470963B2 (en) 2009-03-27 2009-03-27 Power supply device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009078166A JP5470963B2 (en) 2009-03-27 2009-03-27 Power supply device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010233354A true JP2010233354A (en) 2010-10-14
JP5470963B2 JP5470963B2 (en) 2014-04-16

Family

ID=43048655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009078166A Active JP5470963B2 (en) 2009-03-27 2009-03-27 Power supply device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5470963B2 (en)

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012093423A1 (en) * 2011-01-06 2012-07-12 パナソニック株式会社 Non-contact charging system power supply device
JP2012139011A (en) * 2010-12-27 2012-07-19 Contec Co Ltd Secondary power reception circuit of non-contact power supply facility
JP2013070444A (en) * 2011-09-20 2013-04-18 Panasonic Corp Non-contact power supply system
JP5635215B1 (en) * 2013-12-10 2014-12-03 中国電力株式会社 Power receiving device, power supply system
DE102013219527A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Siemens Aktiengesellschaft Wireless energy technology coupling by means of an alternating magnetic field
DE102013219534A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Siemens Aktiengesellschaft Charging station for an electrically driven vehicle
DE102013219528A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Siemens Aktiengesellschaft Charging an electrical energy storage of an electrically driven vehicle
US9000620B2 (en) 2011-05-31 2015-04-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method of dividing wireless power in wireless resonant power transmission system
EP2961024A4 (en) * 2013-02-20 2016-01-27 Panasonic Ip Man Co Ltd CONTACTLESS LOAD DEVICE AND NON-CONTACT LOADING METHOD
JP2016514444A (en) * 2013-02-21 2016-05-19 クアルコム,インコーポレイテッド Modular inductive power transmission power supply and operating method
EP3072212A4 (en) * 2013-11-11 2017-04-26 PowerbyProxi Limited Contactless power receiver and method for operating same
JP2017184487A (en) * 2016-03-30 2017-10-05 矢崎総業株式会社 Non-contact power transmission device
KR101792936B1 (en) * 2016-03-08 2017-11-01 엘지이노텍 주식회사 A wireless power receiver and thereof operation method
JPWO2016132560A1 (en) * 2015-02-20 2017-11-24 富士通株式会社 Power receiver and power transmission system
JPWO2016132559A1 (en) * 2015-02-20 2017-11-24 富士通株式会社 Power receiver and power transmission system
US9997959B2 (en) 2012-03-23 2018-06-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Wireless power transmission system and method for increasing coupling efficiency by adjusting resonant frequency
JP2019510450A (en) * 2015-12-30 2019-04-11 デピュイ・シンセス・プロダクツ・インコーポレイテッド Wireless power supply for aseptically packaged devices or wireless communication system and method therefor
JP2019097253A (en) * 2017-11-20 2019-06-20 昭和飛行機工業株式会社 Non-contact power supply device
JP2020065390A (en) * 2018-10-18 2020-04-23 株式会社Soken Power receiving device
CN113056858A (en) * 2018-11-02 2021-06-29 尼吉康株式会社 Wireless power supply device
US11089975B2 (en) 2017-03-31 2021-08-17 DePuy Synthes Products, Inc. Systems, devices and methods for enhancing operative accuracy using inertial measurement units
US11114950B2 (en) 2017-06-22 2021-09-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. High frequency power supply device
US11160619B2 (en) 2015-12-30 2021-11-02 DePuy Synthes Products, Inc. Method and apparatus for intraoperative measurements of anatomical orientation
US11395604B2 (en) 2014-08-28 2022-07-26 DePuy Synthes Products, Inc. Systems and methods for intraoperatively measuring anatomical orientation
US11464596B2 (en) 2016-02-12 2022-10-11 Medos International Sarl Systems and methods for intraoperatively measuring anatomical orientation
JP2023500132A (en) * 2019-10-30 2023-01-04 華為技術有限公司 WIRELESS CHARGING RECEIVER, WIRELESS CHARGING SYSTEM AND WIRELESS CHARGING CONTROL METHOD
WO2024075175A1 (en) * 2022-10-04 2024-04-11 三菱電機株式会社 Power reception device and power feeding device
US12121344B2 (en) 2016-09-12 2024-10-22 Medos International Srl Systems and methods for anatomical alignment

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09298888A (en) * 1996-04-30 1997-11-18 Matsushita Electric Works Ltd Power supply
JPH1014124A (en) * 1996-06-19 1998-01-16 Tdk Corp Non-contact power transmission equipment
JPH10145987A (en) * 1996-09-13 1998-05-29 Hitachi Ltd Power transmission system, IC card, and information communication system using IC card
JPH1127871A (en) * 1997-07-03 1999-01-29 Sanyo Electric Co Ltd Charging equipment
JP2001238372A (en) * 2000-02-24 2001-08-31 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Power transmission system, electromagnetic field generator and electromagnetic field receiver
JP2004072832A (en) * 2002-08-02 2004-03-04 Hitachi Kiden Kogyo Ltd Non-contact power feeding method
JP2005313884A (en) * 2004-03-30 2005-11-10 Daifuku Co Ltd Contactless power supply equipment
JP2005338894A (en) * 2004-05-24 2005-12-08 Minebea Co Ltd Rotor torque measurement device
JP2006006948A (en) * 2004-06-24 2006-01-12 Ethicon Endo Surgery Inc Medical implant with closed loop transcutaneous energy transfer (TET) type power transfer regulation circuit
WO2008109489A2 (en) * 2007-03-02 2008-09-12 Nigelpower, Llc Wireless power apparatus and methods

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09298888A (en) * 1996-04-30 1997-11-18 Matsushita Electric Works Ltd Power supply
JPH1014124A (en) * 1996-06-19 1998-01-16 Tdk Corp Non-contact power transmission equipment
JPH10145987A (en) * 1996-09-13 1998-05-29 Hitachi Ltd Power transmission system, IC card, and information communication system using IC card
JPH1127871A (en) * 1997-07-03 1999-01-29 Sanyo Electric Co Ltd Charging equipment
JP2001238372A (en) * 2000-02-24 2001-08-31 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Power transmission system, electromagnetic field generator and electromagnetic field receiver
JP2004072832A (en) * 2002-08-02 2004-03-04 Hitachi Kiden Kogyo Ltd Non-contact power feeding method
JP2005313884A (en) * 2004-03-30 2005-11-10 Daifuku Co Ltd Contactless power supply equipment
JP2005338894A (en) * 2004-05-24 2005-12-08 Minebea Co Ltd Rotor torque measurement device
JP2006006948A (en) * 2004-06-24 2006-01-12 Ethicon Endo Surgery Inc Medical implant with closed loop transcutaneous energy transfer (TET) type power transfer regulation circuit
WO2008109489A2 (en) * 2007-03-02 2008-09-12 Nigelpower, Llc Wireless power apparatus and methods
JP2010520716A (en) * 2007-03-02 2010-06-10 クゥアルコム・インコーポレイテッド Wireless power apparatus and method

Cited By (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012139011A (en) * 2010-12-27 2012-07-19 Contec Co Ltd Secondary power reception circuit of non-contact power supply facility
WO2012093423A1 (en) * 2011-01-06 2012-07-12 パナソニック株式会社 Non-contact charging system power supply device
US9000620B2 (en) 2011-05-31 2015-04-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method of dividing wireless power in wireless resonant power transmission system
JP2013070444A (en) * 2011-09-20 2013-04-18 Panasonic Corp Non-contact power supply system
US9997959B2 (en) 2012-03-23 2018-06-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Wireless power transmission system and method for increasing coupling efficiency by adjusting resonant frequency
EP2961024A4 (en) * 2013-02-20 2016-01-27 Panasonic Ip Man Co Ltd CONTACTLESS LOAD DEVICE AND NON-CONTACT LOADING METHOD
US9831712B2 (en) 2013-02-20 2017-11-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Non-contact charging device and non-contact charging method
JP2016514444A (en) * 2013-02-21 2016-05-19 クアルコム,インコーポレイテッド Modular inductive power transmission power supply and operating method
DE102013219527A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Siemens Aktiengesellschaft Wireless energy technology coupling by means of an alternating magnetic field
US9855851B2 (en) 2013-09-27 2018-01-02 Siemens Aktiengesellschaft Electrically powered vehicle and method of charging an electrical energy storage device of an electrically powered vehicle
CN104512271A (en) * 2013-09-27 2015-04-15 西门子公司 Charging an electrical energy storage device of an electrically powered vehicle
CN104512271B (en) * 2013-09-27 2016-12-07 西门子公司 The charging of the electric storage means of electric automobile
DE102013219528A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Siemens Aktiengesellschaft Charging an electrical energy storage of an electrically driven vehicle
US10696169B2 (en) 2013-09-27 2020-06-30 Siemens Aktiengesellschaft Charging station for an electrically powered vehicle, and charging method
DE102013219534A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Siemens Aktiengesellschaft Charging station for an electrically driven vehicle
EP3072212A4 (en) * 2013-11-11 2017-04-26 PowerbyProxi Limited Contactless power receiver and method for operating same
WO2015087398A1 (en) * 2013-12-10 2015-06-18 中国電力株式会社 Power-receiving device and power-feeding system
CN105580238A (en) * 2013-12-10 2016-05-11 中国电力株式会社 Power-receiving device and power-feeding system
KR101783727B1 (en) * 2013-12-10 2017-10-10 쥬코쿠 덴료쿠 가부시키 가이샤 Power-receiving device and power-feeding system
JP5635215B1 (en) * 2013-12-10 2014-12-03 中国電力株式会社 Power receiving device, power supply system
US9912196B2 (en) 2013-12-10 2018-03-06 The Chugoku Electric Power Co., Inc. Power receiving device and power feeding system
US11395604B2 (en) 2014-08-28 2022-07-26 DePuy Synthes Products, Inc. Systems and methods for intraoperatively measuring anatomical orientation
US12207913B2 (en) 2014-08-28 2025-01-28 DePuy Synthes Products, Inc. Systems and methods for intraoperatively measuring anatomical orientation
JPWO2016132559A1 (en) * 2015-02-20 2017-11-24 富士通株式会社 Power receiver and power transmission system
JPWO2016132560A1 (en) * 2015-02-20 2017-11-24 富士通株式会社 Power receiver and power transmission system
US11660149B2 (en) 2015-12-30 2023-05-30 DePuy Synthes Products, Inc. Method and apparatus for intraoperative measurements of anatomical orientation
US11563345B2 (en) 2015-12-30 2023-01-24 Depuy Synthes Products, Inc Systems and methods for wirelessly powering or communicating with sterile-packed devices
JP2019510450A (en) * 2015-12-30 2019-04-11 デピュイ・シンセス・プロダクツ・インコーポレイテッド Wireless power supply for aseptically packaged devices or wireless communication system and method therefor
US11160619B2 (en) 2015-12-30 2021-11-02 DePuy Synthes Products, Inc. Method and apparatus for intraoperative measurements of anatomical orientation
US11223245B2 (en) 2015-12-30 2022-01-11 DePuy Synthes Products, Inc. Systems and methods for wirelessly powering or communicating with sterile-packed devices
JP6995758B2 (en) 2015-12-30 2022-01-17 デピュイ・シンセス・プロダクツ・インコーポレイテッド Wireless power supply of aseptically packaged device or wireless communication system and method with it
US12186136B2 (en) 2016-02-12 2025-01-07 Medos International Sàrl Systems and methods for intraoperatively measuring anatomical orientation
US11464596B2 (en) 2016-02-12 2022-10-11 Medos International Sarl Systems and methods for intraoperatively measuring anatomical orientation
KR101792936B1 (en) * 2016-03-08 2017-11-01 엘지이노텍 주식회사 A wireless power receiver and thereof operation method
US10312739B2 (en) 2016-03-30 2019-06-04 Yazaki Corporation Non-contact power transmission device
JP2017184487A (en) * 2016-03-30 2017-10-05 矢崎総業株式会社 Non-contact power transmission device
US12121344B2 (en) 2016-09-12 2024-10-22 Medos International Srl Systems and methods for anatomical alignment
US11089975B2 (en) 2017-03-31 2021-08-17 DePuy Synthes Products, Inc. Systems, devices and methods for enhancing operative accuracy using inertial measurement units
US11114950B2 (en) 2017-06-22 2021-09-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. High frequency power supply device
JP2019097253A (en) * 2017-11-20 2019-06-20 昭和飛行機工業株式会社 Non-contact power supply device
JP7048473B2 (en) 2018-10-18 2022-04-05 株式会社Soken Power receiving device
JP2020065390A (en) * 2018-10-18 2020-04-23 株式会社Soken Power receiving device
CN113056858A (en) * 2018-11-02 2021-06-29 尼吉康株式会社 Wireless power supply device
JP2023500132A (en) * 2019-10-30 2023-01-04 華為技術有限公司 WIRELESS CHARGING RECEIVER, WIRELESS CHARGING SYSTEM AND WIRELESS CHARGING CONTROL METHOD
JP7419521B2 (en) 2019-10-30 2024-01-22 華為技術有限公司 Wireless charging power receiver, wireless charging system, and wireless charging control method
WO2024075175A1 (en) * 2022-10-04 2024-04-11 三菱電機株式会社 Power reception device and power feeding device
JPWO2024075175A1 (en) * 2022-10-04 2024-04-11
JP7607839B2 (en) 2022-10-04 2024-12-27 三菱電機株式会社 Power receiving device and power supply device

Also Published As

Publication number Publication date
JP5470963B2 (en) 2014-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5470963B2 (en) Power supply device
JP5470965B2 (en) Power supply device
US11420524B2 (en) Wireless power system
JP7051852B2 (en) Methods for controlling charging devices onboard electric or hybrid vehicles
KR102655303B1 (en) Non-contact power transmission system
US9287790B2 (en) Electric power converter
JP5923120B2 (en) Bi-directional contactless power supply system
US9793719B2 (en) Non-contact power supply apparatus
US10759285B2 (en) Power supply system
US11855543B2 (en) Energy conversion device, power system and vehicle
US10840814B2 (en) Power conversion system
Wong et al. A review of bidirectional on-board charger topologies for plugin vehicles
CN108879895B (en) Electric automobile energy transmission system and transmission method
US11305655B2 (en) Electric power conversion system for vehicle and control method thereof
US11557921B2 (en) Wireless power system
US20220144093A1 (en) Electric Drive System, Powertrain, and Electric Vehicle
KR20090062236A (en) Battery charger
CN109842182B (en) Power supply system
CN115733200A (en) Power Systems
WO2024095706A1 (en) Power conversion device and program
CN112583061A (en) Vehicle-mounted charging system and vehicle with same
CN116552275B (en) Charging and discharging control method, system, device, electric vehicle and storage medium
Narendramudra et al. A power flow control unit for Vehicle-to-Grid (V2G) and Grid-to-Vehicle (G2V) modes of Electric Vehicles
Ota et al. A capacitance design guideline of snubber capacitors for soft switching in bi-directional inductive power transfer system considering battery charging cycle
JP2025019398A (en) Wireless power supply system and power transmission device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120131

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130708

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130730

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130927

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140120

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5470963

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151