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JP2012016106A - Alignment system of noncontact power supply device - Google Patents

Alignment system of noncontact power supply device Download PDF

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JP2012016106A
JP2012016106A JP2010148499A JP2010148499A JP2012016106A JP 2012016106 A JP2012016106 A JP 2012016106A JP 2010148499 A JP2010148499 A JP 2010148499A JP 2010148499 A JP2010148499 A JP 2010148499A JP 2012016106 A JP2012016106 A JP 2012016106A
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JP
Japan
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coil
power feeding
magnet
primary
reed switches
Prior art date
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Pending
Application number
JP2010148499A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyosuke Abe
馨介 阿部
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.)
Showa Aircraft Industry Co Ltd
Original Assignee
Showa Aircraft Industry 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 Showa Aircraft Industry Co Ltd filed Critical Showa Aircraft Industry Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To present an alignment system of a noncontact power supply device being capable of providing positional-displacement information such as positional-displacement information in the horizontal direction first and being simply and easily actualized second.SOLUTION: In the alignment system, magnets 15 are arranged to one of a vehicle B or the like and the ground A side and a pair of reed switches 16 to the another. Both reed switches 16 are distributed and arranged on both sides of a center line D of both mutual reed switches 16, and can detect the magnetic fields of the magnets 15 while interposing an air gap when performing an alignment before power supply. The magnets 15 are set in a relationship where a secondary-side coil 5 is positioned corresponding to the primary-side coil 3 of the noncontact power supply device 1 when the magnets 15 are made positioned corresponding to the center line D. Consequently, the positional-displacement information on whether or not the secondary-side coil 5 is positioned corresponding to the primary-side coil 3 can be provided on the basis of the detecting signals of both reed switches 16.

Description

本発明は、非接触給電装置の位置合わせシステムに関する。すなわち、地上側から車輌等の移動体側に非接触で電力を供給する、非接触給電装置の位置合わせシステムに関するものである。   The present invention relates to an alignment system for a non-contact power feeding apparatus. That is, the present invention relates to a positioning system for a non-contact power feeding device that supplies power from the ground side to a moving body such as a vehicle in a non-contact manner.

《技術的背景》
ケーブル等の機械的接触なしで、例えば電気自動車等の車輌に、外部から電力を供給する非接触給電装置が、需要に基づき開発,実用化されている。
この非接触給電装置では、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、地上側に定置された1次側コイルから、車輌その他の移動体側に搭載された2次側コイルに、数10mm〜数100mm程度のエアギャップを存して対応位置しつつ、電力を供給する(後述する図6も参照)。
《Technical background》
A non-contact power supply device that supplies electric power from the outside to a vehicle such as an electric vehicle without mechanical contact such as a cable has been developed and put into practical use based on demand.
In this non-contact power feeding device, based on the mutual induction action of electromagnetic induction, from the primary side coil placed on the ground side to the secondary side coil mounted on the vehicle or other moving body side, about several tens mm to several hundreds mm Electric power is supplied while the air gap is present and the corresponding position is present (see also FIG. 6 described later).

《従来技術》
このような非接触給電装置による給電に際しては、地上側に定置された1次側コイルに対し、車輌等の移動体側に搭載された2次側コイルが、対応位置していることが必要である。位置ずれなく対応位置していることが、給電効率上の重要ポイントの1つとなる。
例えば、地上側の1次側コイルと車輌側等の2次側コイルとが、上下で対応位置して給電が行われる代表例では、1次側コイルに対し2次側コイルが、前後方向や左右方向に位置ずれなく位置合わせされ、対応位置していることが、必要である。
これに対し、この種従来例では、車輌等の運転者が目視で、道路等の地上側に設けられた目印を頼りに、低速走行しつつステアリング操作することにより、このような位置合わせを行っていた。
<Conventional technology>
When power is supplied by such a non-contact power supply device, it is necessary that the secondary coil mounted on the moving body such as a vehicle is positioned corresponding to the primary coil fixed on the ground side. . One of the important points in power supply efficiency is that the corresponding position is not displaced.
For example, in a typical example in which power is supplied with a primary coil on the ground side and a secondary coil on the vehicle side corresponding to each other in the vertical direction, the secondary coil is in the front-rear direction or It is necessary that they are aligned in the left-right direction without being displaced and are in corresponding positions.
On the other hand, in this type of conventional example, such positioning is performed by a driver of a vehicle or the like by performing a steering operation while traveling at a low speed, relying on a mark provided on the ground side of a road or the like. It was.

上述した非接触給電装置としては、例えば、次の特許文献1,特許文献2に示されたものが挙げられる。
特開2008−087733号公報 特開2010−035300号公報
Examples of the non-contact power feeding device described above include those disclosed in the following Patent Document 1 and Patent Document 2.
JP 2008-087733 A JP 2010-035300 A

《問題点》
ところで、このような従来例については、次の課題が指摘されていた。すなわち、地上側の1次側コイルに車輌側等の2次側コイルを対応位置させる際、両者の前後方向の位置合わせは容易であるが、両者の左右方向の位置合わせが容易でない、という問題が指摘されていた。
車輌等の前後方向(走行方向)については、比較的位置合わせし易く、例え前後位置が合わない場合でも、前後動操作により簡単に素早く微調整可能,補正可能である(車輌等の前後ストップ位置の問題である)。
これに対し、前後方向と直交する左右方向については、位置ずれが分かりにくいことに起因して、ステアリング操作による位置合わせが容易でなかった。もって、運転者に対し左右方向の位置ずれ情報を提供するシステムの構築が、切望されていた。
なお、このような課題は、1次側コイルと2次側コイルとが、上述したように上下で対応位置して給電が行われる例に限らず、その他の位置関係で対応位置して給電が行われる場合についても、同様に提起される。
"problem"
By the way, the following subject was pointed out about such a prior art example. That is, when the secondary coil on the vehicle side or the like is positioned corresponding to the primary coil on the ground side, it is easy to align both in the front-rear direction, but not in the left-right direction. Was pointed out.
The front-rear direction (running direction) of a vehicle, etc. is relatively easy to align, and even if the front-rear position does not match, it can be easily and quickly fine-tuned and corrected by a forward-backward movement operation (front-rear stop position of a vehicle, etc.) Problem).
On the other hand, in the left-right direction orthogonal to the front-rear direction, it is difficult to align the position by steering operation due to the difficulty in understanding the positional deviation. Therefore, the construction of a system that provides right and left positional deviation information to the driver has been desired.
Note that such a problem is not limited to the example in which the primary side coil and the secondary side coil are fed at the corresponding positions in the upper and lower directions as described above, and the feeding is performed at the corresponding positions in other positional relationships. The case where it is done is also proposed.

《本発明について》
本発明の非接触給電装置の位置合わせシステムは、このような実情に鑑み、上記従来技術の課題を解決すべくなされたものである。
そして本発明は、第1に、左右方向等の位置ずれ情報を、提供可能であり、第2に、しかもこれが、簡単容易に実現される、非接触給電装置の位置合わせシステムを提案することを、目的とする。
<< About the present invention >>
In view of such a situation, the non-contact power feeding apparatus alignment system of the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art.
The present invention firstly proposes an alignment system for a non-contact power feeding device that can provide positional deviation information in the left-right direction and the like, and secondly, this can be realized easily and easily. And aim.

《各請求項について》
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、特許請求の範囲に記載したように、次のとおりである。
請求項1については、次のとおり。請求項1の位置合わせシステムは、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、地上側に定置された1次側コイルから、車輌その他の移動体側に搭載された2次側コイルに、エアギャップを存して対応位置しつつ、電力を供給する非接触給電装置において、使用される。
そして、該移動体側と該地上側のいずれか一方に、磁石が配設されると共に、他方に、1対のリードスイッチが配設されている。該移動体は、給電前の位置合わせに際し、該1次側コイルに対し該2次側コイルが対応位置すること、を目標として走行進入する。
両該リードスイッチは、相互間のセンターラインの両側に振り分けて配設されており、給電前の位置合わせに際し、共に該磁石の磁界をエアギャップを存して検出可能である。
そして該磁石が、該センターラインに対応位置する場合は、該2次側コイルが、該1次側コイルに対応位置する関係に、設定されている。もって、両該リードスイッチの検出信号に基づき、該1次側コイルに対し該2次側コイルが対応位置しているか否かの位置ずれ情報を、提供可能となっていること、を特徴とする。
<About each claim>
The technical means of the present invention for solving such a problem is as follows, as described in the claims.
About Claim 1, it is as follows. The alignment system according to claim 1 has an air gap from a primary coil placed on the ground side to a secondary coil mounted on a vehicle or other moving body based on the mutual induction action of electromagnetic induction. It is used in a non-contact power feeding device that supplies power while correspondingly positioned.
A magnet is disposed on one of the movable body side and the ground side, and a pair of reed switches is disposed on the other side. The mobile body travels with the aim of positioning the secondary side coil relative to the primary side coil at the time of alignment before feeding.
Both the reed switches are arranged on both sides of the center line between them, and both can detect the magnetic field of the magnet with an air gap at the time of alignment before power feeding.
When the magnet is positioned corresponding to the center line, the secondary coil is set to have a relationship corresponding to the primary coil. Therefore, based on the detection signals of both the reed switches, it is possible to provide positional deviation information as to whether or not the secondary side coil is in a corresponding position with respect to the primary side coil. .

請求項2については、次のとおり。請求項2の非接触給電装置の位置合わせシステムでは、請求項1において、該1次側コイルに対し該2次側コイルが、上下で対応位置して給電が行われると共に、該センターラインが、走行方向である前後方向に沿って設定されている。
もって、両該リードスイッチの検出信号に基づき、該1次側コイルに対し該2次側コイルが、左右方向において対応位置しているか否かの左右位置ずれ情報を、提供可能となっていること、を特徴とする。
請求項3については、次のとおり。請求項3の非接触給電装置の位置合わせシステムでは、請求項1において、該磁石は、複数個が直列配設されていること、を特徴とする。
請求項4については、次のとおり。請求項4の非接触給電装置の位置合わせシステムでは、請求項1において、両該リードスイッチの検出信号として生成されるパルスの状態に基づき、位置ずれ情報を提供可能であること、を特徴とする。
About Claim 2, it is as follows. In the positioning system for a non-contact power feeding device according to claim 2, power feeding is performed with the secondary coil corresponding to the upper and lower positions relative to the primary coil, and the center line is It is set along the front-rear direction, which is the traveling direction.
Therefore, based on the detection signals of both the reed switches, it is possible to provide left-right positional deviation information as to whether or not the secondary side coil corresponds to the primary side coil in the left-right direction. It is characterized by.
About Claim 3, it is as follows. According to a third aspect of the present invention, there is provided a contactless power supply alignment system according to the first aspect, wherein a plurality of the magnets are arranged in series.
About Claim 4, it is as follows. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the positioning system for the non-contact power feeding device according to the first aspect, wherein the positional deviation information can be provided based on a state of a pulse generated as a detection signal of both the reed switches. .

請求項5については、次のとおり。請求項5の非接触給電装置の位置合わせシステムでは、請求項1において、該磁石と該リードスイッチのいずれか一方が、給電前の位置合わせに際し回転される。
そして、該リードスイッチが回転される場合は、対応位置するコイル間での電磁誘導の相互誘導作用に基づき、受電側回路の該リードスイッチに非接触で検出用に給電されると共に、該リードスイッチの検出信号が、給電側の1次側回路の電圧変化を利用して、非接触で検知されること、を特徴とする。
請求項6については、次のとおり。請求項6の非接触給電装置の位置合わせシステムでは、請求項1において、該磁石として、交流駆動の電磁石が使用されると共に、該リードスイッチに代えて、半導体磁気抵抗素子を備えた半導体センサーが使用される。もって該半導体センサーが、該電磁石の磁界を検出可能となっていること、を特徴とする。
About Claim 5, it is as follows. According to a positioning system for a non-contact power feeding device according to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect, either the magnet or the reed switch is rotated at the time of positioning before power feeding.
When the reed switch is rotated, power is supplied to the reed switch of the power receiving circuit in a non-contact manner for detection based on the mutual induction action of electromagnetic induction between corresponding coils. The detection signal is detected in a non-contact manner using a voltage change of the primary circuit on the power feeding side.
About Claim 6, it is as follows. According to a positioning system for a non-contact power feeding device according to a sixth aspect, in the first aspect, an AC-driven electromagnet is used as the magnet, and a semiconductor sensor having a semiconductor magnetoresistive element instead of the reed switch is used. used. Thus, the semiconductor sensor can detect the magnetic field of the electromagnet.

《作用等について》
本発明は、このような手段よりなるので、次のようになる。
(1)この位置合わせシステムは、地上側と車輌等の移動体側とに、磁石と1対のリードスイッチとを配設してなる。
(2)そして磁石が、両リードスイッチ間のセンターラインに、対応位置すると、非接触給電装置の車輌等側の2次側コイルが、地上側の1次側コイルに対応位置する関係となっている
(3)このような関係に基づき、1次側コイルに対し2次側コイルが対応位置しているか否か、例えば左右方向に位置ずれしているか否かの位置ずれ情報を、提供可能である。
(4)すなわち、両リードスイッチの検出信号に基づき、位置ずれ情報が提供される。
(5)具体的には、両リードスイッチからそれぞれ検出,生成されるパルスの状態から、1次側コイルに対する2次側コイルの位置関係が判別される。
(6)この位置ずれ情報に基づき、車輌等の運転者は、1次側コイルに2次側コイルを対応位置させるべく、ステアリング操作等することになる。
(7)それから非接触給電装置にて、1次側コイルから2次側コイルへの給電が、給電効率に優れつつ実施される。
(8)なお、この位置合わせシステムは、磁石,リードスイッチ,付帯部材等を付加した、簡単な構成よりなる。
(9)さてそこで、本発明の非接触給電装置の位置合わせシステムは、次の効果を発揮する。
<About the action>
Since the present invention comprises such means, the following is achieved.
(1) This alignment system includes a magnet and a pair of reed switches on the ground side and a moving body side such as a vehicle.
(2) When the magnet is positioned corresponding to the center line between the two reed switches, the secondary coil on the vehicle side of the non-contact power feeding device is positioned corresponding to the primary coil on the ground side. (3) Based on such a relationship, it is possible to provide misalignment information indicating whether the secondary coil is in a corresponding position with respect to the primary coil, for example, whether it is misaligned in the left-right direction. is there.
(4) That is, positional deviation information is provided based on the detection signals of both reed switches.
(5) Specifically, the positional relationship of the secondary coil with respect to the primary coil is determined from the state of pulses detected and generated from both reed switches.
(6) Based on this positional deviation information, a driver of a vehicle or the like performs a steering operation or the like so as to position the secondary side coil corresponding to the primary side coil.
(7) Then, power is supplied from the primary side coil to the secondary side coil by the non-contact power supply device while being excellent in power supply efficiency.
(8) This positioning system has a simple configuration with a magnet, a reed switch, an incidental member and the like added thereto.
(9) The non-contact power feeding device alignment system of the present invention exhibits the following effects.

《第1の効果》
第1に、左右方向等の位置ずれ情報を、提供可能となる。すなわち、本発明の非接触給電装置の位置合わせシステムでは、給電前の位置合わせに際し、磁石の磁界を、振り分け配設された両リードスイッチが、検出可能となっている。
そして、パルスとして生成される検出信号の状態から、1次側コイルに対し2次側コイルが対応位置しているか否かの位置ずれ情報を、提供可能となっている。1次側コイルと2次側コイルとが、上下で対応位置して給電が行われる場合は、左右方向の位置ずれ情報を、提供可能となる。
もって、車輌等の移動体の運転者等は、このような位置ずれ情報に基づき、容易に左右方向等の位置ずれを察知,認識することができる。これに基づき、ステアリング操作等により、簡単容易に位置ずれを微調整可能,補正可能となり、地上側の1次側コイルに対し移動体側の2次側コイルを、対応位置させることが可能となる。
特に、降雪地においては、路面に描かれたラインマークを基準に位置を合わせる方法が困難であり、本発明は極めて有効である。
<< First effect >>
First, it is possible to provide positional deviation information in the left-right direction and the like. That is, in the positioning system for a non-contact power feeding device according to the present invention, both the reed switches arranged to distribute the magnetic field of the magnet can detect the positioning before feeding.
Then, based on the state of the detection signal generated as a pulse, it is possible to provide misalignment information as to whether or not the secondary side coil corresponds to the primary side coil. When the primary side coil and the secondary side coil are positioned corresponding to each other in the vertical direction and power feeding is performed, positional deviation information in the left-right direction can be provided.
Accordingly, a driver of a moving body such as a vehicle can easily detect and recognize a positional deviation in the left-right direction based on such positional deviation information. Based on this, the position deviation can be finely adjusted and corrected easily and easily by a steering operation or the like, and the secondary coil on the moving body side can be made to correspond to the primary coil on the ground side.
Particularly in snowy areas, it is difficult to align the position with reference to a line mark drawn on the road surface, and the present invention is extremely effective.

《第2の効果》
第2に、しかもこれは、簡単容易に実現される。本発明の非接触給電装置の位置合わせシステムでは、簡単な構成により、上述した第1の点が容易に実現される。
すなわち、この位置合わせシステムは、従来よりの非接触給電装置について、磁石,リードスイッチ,これらの付帯関連部材等を、後付けで付加しただけの簡単な構成よりなり、コスト負担も少ない。
このように、この種従来例に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。
<< Second effect >>
Secondly, this is easily and easily realized. In the non-contact power feeding apparatus alignment system of the present invention, the first point described above can be easily realized with a simple configuration.
In other words, this alignment system has a simple configuration in which a magnet, a reed switch, and their associated members are added later to a conventional non-contact power supply device, and the cost burden is small.
As described above, the effects exerted by the present invention are remarkably large, such as all the problems existing in this type of conventional example are solved.

本発明に係る非接触給電装置の位置合わせシステムについて、発明を実施するための形態の説明に供し、底面や平面の説明図であり、(1)図は、位置合わせ前を示し、(2)図は、位置合わせ後を示す。About the positioning system of the non-contact electric power feeder which concerns on this invention, it uses for description of the form for implementing invention, It is explanatory drawing of a bottom face or a plane, (1) The figure shows before positioning, (2) The figure shows after alignment. 同発明を実施するための形態の説明に供し、磁石と両リードスイッチとの位置関係、および対応したパルス波形を示し、(1)図は、位置ずれのない状態、(2)図(3)図,(4)図は、位置ずれが次第に大となっている状態を示す。For explanation of the mode for carrying out the present invention, the positional relationship between the magnet and the two reed switches and the corresponding pulse waveform are shown. (1) FIG. 3 shows no misalignment, (2) FIG. FIGS. 4A and 4B show a state in which the positional deviation gradually increases. 同発明を実施するための形態の説明に供し、(1)図は、磁石とリードスイッチの正面図、(2)図は、制御部等の構成ブロック図である。For explanation of the mode for carrying out the invention, (1) is a front view of a magnet and a reed switch, and (2) is a block diagram of the configuration of a control unit and the like. 同発明を実施するための形態の説明に供し、電磁石と半導体センサーを用いた例の概略正面図であり、(1)図は、その全体を示し、(2)図は、電磁石を示す。It is used for description of the form for implementing this invention, and is a schematic front view of the example using an electromagnet and a semiconductor sensor, (1) A figure shows the whole and (2) A figure shows an electromagnet. 非接触給電装置の説明に供し、回路図である。It is a circuit diagram for description of the non-contact power feeding device. 非接触給電装置の説明に供し、(1)図は、全体説明図、(2)図は、構成ブロック図である。For the description of the non-contact power feeding device, (1) is an overall explanatory diagram, and (2) is a block diagram of the configuration.

以下、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。
《非接触給電装置1について》
まず、本発明の前提となる非接触給電装置1について、図5や図6を参照して、一般的に説明する。
非接触給電装置1は、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、1次側回路2の1次側コイル3から、2次側回路4の2次側コイル5に、エアギャップGを存して非接触で対応位置しつつ、電力を供給する。1次側回路2は、地上A側に定置配設されており、2次側回路4は、車輌B側等の移動体に搭載されている。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail.
<< About the non-contact electric power feeder 1 >>
First, the non-contact power feeding device 1 which is a premise of the present invention will be generally described with reference to FIG. 5 and FIG.
The non-contact power feeding device 1 is based on the mutual induction action of electromagnetic induction, and the air gap G exists between the primary side coil 3 of the primary side circuit 2 and the secondary side coil 5 of the secondary side circuit 4. Electric power is supplied while being in a corresponding position by contact. The primary side circuit 2 is fixedly arranged on the ground A side, and the secondary side circuit 4 is mounted on a moving body such as the vehicle B side.

このような非接触給電装置1について、更に詳述する。まず、給電側,トラック側,1次側の1次側回路2は、給電スタンドCその他の給電エリアにおいて、地面,路面,床面,その他の地上A側に、定置配置されている。
これに対し、受電側,ピックアップ側,2次側の2次側回路4は、電気自動車(EV車)や電車等の車輌B,その他の移動体に搭載されている。2次側回路4は、駆動用の他、非駆動用としても利用可能であり、図6中に示したように車載の電池6に接続されるのが代表的であるが、図5中に示したように、各種負荷Lに直接接続される場合もある。
そして、1次側回路2の1次側コイル3と2次側回路4の2次側コイル5とは、給電に際し、数10mm〜数100mm、例えば50mm〜150mm程度の僅かな間隙空間であるエアギャップGを存しつつ、非接触で近接して対応位置される。図示例では、上下で対応位置される。
又、給電に際しては、2次側コイル5が、1次側コイル3上等で停止される停止給電方式が代表的であり、停止給電方式の場合は、1次側コイル3と2次側コイル5とは、上下等で対をなしうる対称構造よりなる。これに対し、2次側コイル5が1次側コイル3上を低速走行しつつ給電を行う移動給電方式も、可能である。
Such a non-contact power feeding device 1 will be described in further detail. First, the primary side circuits 2 on the power supply side, the track side, and the primary side are stationaryly arranged on the ground, road surface, floor surface, and other ground A side in the power supply stand C and other power supply areas.
On the other hand, the secondary circuit 4 on the power receiving side, the pickup side, and the secondary side is mounted on an electric vehicle (EV car), a vehicle B such as a train, and other moving bodies. The secondary side circuit 4 can be used not only for driving but also for non-driving, and is typically connected to the in-vehicle battery 6 as shown in FIG. 6, but in FIG. As shown, it may be directly connected to various loads L.
The primary side coil 3 of the primary side circuit 2 and the secondary side coil 5 of the secondary side circuit 4 are air that is a slight gap space of about several tens mm to several hundreds mm, for example, about 50 mm to 150 mm, during power feeding. While the gap G exists, the corresponding positions are close to each other without contact. In the illustrated example, the corresponding positions are vertically located.
Further, a stop power feeding method in which the secondary coil 5 is stopped on the primary coil 3 or the like is typical for power feeding. In the case of the stop power feeding method, the primary coil 3 and the secondary coil are representative. 5 is a symmetrical structure that can be paired vertically or the like. On the other hand, a mobile power feeding method is also possible in which the secondary coil 5 feeds power while traveling on the primary coil 3 at a low speed.

1次側回路2の1次側コイル3は、高周波インバータが使用される電源7に接続されている。図5中、8はチョークコイル、9は直列共振用のキャパシタ、10は並列共振用のキャパシタである。
2次側回路4の2次側コイル5は、図6の例では電池6に接続可能となっており、給電により充電された電池6にて、走行用のモータ11が駆動される。図6中12は、交流を直流に変換するコンバータ、13は、直流を交流に変換するインバータであり、図5中、14は並列共振用のキャパシタである。
1次側コイル3や2次側コイル5は、複数回巻回ターン方式の扁平なフラット構造をなす。
The primary coil 3 of the primary circuit 2 is connected to a power source 7 in which a high frequency inverter is used. In FIG. 5, 8 is a choke coil, 9 is a capacitor for series resonance, and 10 is a capacitor for parallel resonance.
The secondary side coil 5 of the secondary side circuit 4 can be connected to the battery 6 in the example of FIG. 6, and the traveling motor 11 is driven by the battery 6 charged by power feeding. In FIG. 6, 12 is a converter that converts alternating current into direct current, 13 is an inverter that converts direct current into alternating current, and 14 in FIG. 5 is a capacitor for parallel resonance.
The primary side coil 3 and the secondary side coil 5 have a flat flat structure of a plurality of turns.

電磁誘導の相互誘導作用については、次のとおり。給電に際し、対応位置する1次側コイル3と2次側コイル5間において、1次側コイル3での磁束形成により、2次側コイル5に誘導起電力を生成させ、もって1次側コイル3から2次側コイル5に電力を供給することは、公知公用である。
すなわち、1次側回路2の1次側コイル3に、電源7から例えば10kHz〜100kHz程度の高周波交流を励磁電流として通電することにより、磁界が1次側コイル3の周囲に生じ、磁束がコイル面に対して直角方向に形成される。そして、このように形成された磁束が、2次側回路4の2次側コイル5を貫き鎖交することにより、誘導起電力が生成され、もって磁場が形成され、磁界を利用して電力が送受される。数kW以上、例えば数10kW〜数100kW程度の電力供給も可能である。
非接触給電装置1は、一般的にはこのようになっている。
The mutual induction effect of electromagnetic induction is as follows. During power feeding, an induced electromotive force is generated in the secondary side coil 5 by forming a magnetic flux in the primary side coil 3 between the primary side coil 3 and the secondary side coil 5 located at the corresponding positions. It is publicly known to supply power to the secondary side coil 5 from the second side.
That is, when a high-frequency alternating current of about 10 kHz to 100 kHz, for example, is applied to the primary side coil 3 of the primary side circuit 2 as an excitation current, a magnetic field is generated around the primary side coil 3 and the magnetic flux is It is formed in a direction perpendicular to the surface. Then, the magnetic flux thus formed penetrates the secondary side coil 5 of the secondary side circuit 4 and is linked, thereby generating an induced electromotive force, thereby forming a magnetic field, and using the magnetic field, electric power is generated. Sent and received. It is also possible to supply power of several kW or more, for example, about several tens kW to several hundred kW.
The non-contact power feeding device 1 is generally configured as described above.

《本発明の概要》
以下、図1〜図4を参照して、本発明について説明する。まず、本発明の概要については、次のとおり。
本発明の非接触給電装置1の位置合わせシステムでは、車輌B等の移動体側と地上A側のいずれか一方に、磁石15が配設されると共に、他方に、1対のリードスイッチ16が配設されている。車輌B等の移動体は、給電前の位置合わせに際し、1次側コイル3に対し2次側コイル5が対応位置すること、を目標として走行進入する。
両リードスイッチ16は、相互間のセンターラインDの両側に振り分け配設され、共に、給電前の位置合わせに際し、磁石15の磁界をエアギャップGを存して検出可能である。又、磁石15が、センターラインDに対応位置する場合は、2次側コイル5が、1次側コイル3に対応位置する関係に、設定されている。
もって、両リードスイッチ16の検出信号に基づき、1次側コイル3に対し2次側コイル5が対応位置しているか否かの位置ずれ情報を、提供可能となっている。
本発明の概要については、以上のとおり。
<< Outline of the Invention >>
The present invention will be described below with reference to FIGS. First, the outline of the present invention is as follows.
In the alignment system for the non-contact power feeding device 1 of the present invention, the magnet 15 is disposed on one of the moving body side such as the vehicle B and the ground A side, and the pair of reed switches 16 is disposed on the other side. It is installed. A moving body such as the vehicle B enters the vehicle with the goal that the secondary coil 5 is in a corresponding position with respect to the primary coil 3 at the time of alignment before power feeding.
Both the reed switches 16 are arranged on both sides of the center line D between them, and both can detect the magnetic field of the magnet 15 with the air gap G in alignment before power feeding. When the magnet 15 is positioned corresponding to the center line D, the secondary coil 5 is set so as to be positioned corresponding to the primary coil 3.
Therefore, based on the detection signals of both the reed switches 16, it is possible to provide positional deviation information as to whether or not the secondary coil 5 is in a corresponding position with respect to the primary coil 3.
The outline of the present invention is as described above.

《リードスイッチ16や磁石15等について》
このような、本発明の非接触給電装置1の位置合わせシステムについて、図1〜図3を参照して、更に詳述する。まず、リードスイッチ16や磁石15等について説明する。
図示例の車輌Bは、例えばバスよりなり、1次側コイル3に対し2次側コイル5が、上下で対応位置して給電が行われるようになっている。
そして、受電側,ピックアップ側,2次側の車輌Bの床面下には、2次側コイル5が搭載されると共に、この2次側コイル5に隣接して、リードスイッチ16が1対配設されている。
2次側コイル5とリードスイッチ16とは、図1の例では、車輌Bの前後方向(走行方向)Eに隣接配設され、図3の例では、左右方向Fに隣接配設されている。勿論、両者が隣接配設されることは必須的ではなく、車輌B等の適宜部位に離れて搭載,配設するようにしてもよい。
そして、両リードスイッチ16は、図示例では前後方向Eに沿って設定されたセンターラインD(仮想線)を中心に、左右両側に振り分け配設されている。
リードスイッチ16は、その開閉接点が、磁石15の磁界による励磁の有無によって、オンオフ,スイッチングされ、もって磁界変化を電圧変化として検出する。つまりリードスイッチ16は、磁石15が接近するとスイッチオンし、離れるとスイッチオフする。
<Regarding the reed switch 16 and the magnet 15>
Such an alignment system for the non-contact power feeding device 1 of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. First, the reed switch 16 and the magnet 15 will be described.
The vehicle B in the illustrated example is made up of a bus, for example, and the secondary coil 5 is positioned corresponding to the primary coil 3 in the vertical direction so that power is supplied.
A secondary coil 5 is mounted below the floor of the vehicle B on the power receiving side, the pickup side, and the secondary side, and a pair of reed switches 16 are arranged adjacent to the secondary coil 5. It is installed.
In the example of FIG. 1, the secondary coil 5 and the reed switch 16 are disposed adjacent to the front-rear direction (traveling direction) E of the vehicle B, and are disposed adjacent to the left-right direction F in the example of FIG. . Of course, it is not indispensable that the two are disposed adjacent to each other, and they may be mounted and disposed at an appropriate site such as the vehicle B.
The two reed switches 16 are arranged on both the left and right sides of a center line D (virtual line) set along the front-rear direction E in the illustrated example.
The reed switch 16 is switched on and off according to the presence / absence of excitation by the magnetic field of the magnet 15, thereby detecting the magnetic field change as a voltage change. That is, the reed switch 16 is switched on when the magnet 15 approaches, and is switched off when the magnet 15 leaves.

これに対し、給電側,トラック側,1次側の地上A側では、図示例では地面,路面,床面上に、1次側コイル3が配設されると共に、この1次側コイル3に隣接して、磁石15が配設されている。
1次側コイル3と磁石15とは、図1の例では、車輌Bの走行方向である前後方向Eに隣接配設され、図3の例では、左右方向Fに隣接配設されている。勿論、両者は隣接配設される必要はなく、離れて配設することも可能である。
磁石15としては、永久磁石が使用される。磁石15の数は1個でも可能であるが、図示例では、複数個が前後方向Eに沿い、N極,S極の磁極の向きを揃えつつ、直列配設されている。例えば数10cm程度の間隔を置いて、一直線に配置されている。
なお図示例では、停止給電方式であることに鑑み、車輌Bが徐々にスピードダウンして行くので、前後方向Eの前進方向に向け、間隔が徐々に狭くなるように配置されている。これによらず、等ピッチ間隔で配置するようにしてもよい。
リードスイッチ16や磁石15等については、以上のとおり。
On the other hand, on the ground A side of the power supply side, the track side, and the primary side, the primary side coil 3 is disposed on the ground surface, the road surface, and the floor surface in the illustrated example. A magnet 15 is disposed adjacent to the magnet 15.
In the example of FIG. 1, the primary coil 3 and the magnet 15 are disposed adjacent to each other in the front-rear direction E, which is the traveling direction of the vehicle B, and are disposed adjacent to the left-right direction F in the example of FIG. 3. Of course, the two do not need to be arranged adjacent to each other, and can be arranged apart from each other.
A permanent magnet is used as the magnet 15. Although the number of magnets 15 can be one, in the example shown in the drawing, a plurality of magnets 15 are arranged in series along the front-rear direction E while aligning the N-pole and S-pole magnetic poles. For example, they are arranged in a straight line with an interval of about several tens of centimeters.
In the illustrated example, in view of the stop power feeding method, the vehicle B gradually decreases in speed, so that the interval is gradually narrowed in the forward and backward direction E. Regardless of this, they may be arranged at equal pitch intervals.
The reed switch 16 and the magnet 15 are as described above.

《制御部17等について》
次に、制御部17等について説明する。上述したように、両リードスイッチ16は、給電前の位置合わせに際し、磁石15の磁界を、エアギャップGを介して検出可能となっている。そして両リードスイッチ16が、磁石15を通過する際の接点のオンオフ,スイッチングにより、オン電圧が間欠的に発生し、その繰り返しにより検出信号として生成,送出されるパルスが、図3の(2)図に示したように、車輌B側に配設された制御部17に入力される。
そして制御部17は、リードスイッチ16の検出信号つまりパルスの状態に基づき、位置ずれ情報を提供可能である。図示例では、1次側コイル3に対し2次側コイル5が、左右方向Fにおいて対応位置しているか否かについて、左右方向に関する位置ずれ情報を、提供可能である。
制御部17としては、専用プログラムが読み込まれたマイクロコンピュータや、コンパレーター等を備えた信号処理手段が使用される。そして磁石15が、両リードスイッチ16間のセンターラインDに対応位置する場合に、2次側コイル5が、1次側コイル3に対し左右方向Fにおいて対応位置する関係に設定されていること、を前提に、入力されるパルスの状態(パルス幅)に基づき、位置ずれ情報を提供可能となっている。
<About the control unit 17 etc.>
Next, the control unit 17 and the like will be described. As described above, both the reed switches 16 can detect the magnetic field of the magnet 15 through the air gap G at the time of alignment before power feeding. Then, the ON voltage is intermittently generated by the ON / OFF switching of the contacts when both the reed switches 16 pass the magnet 15, and the pulse generated and transmitted as a detection signal by repeating the ON / OFF switching is shown in (2) of FIG. As shown in the figure, the data is input to the control unit 17 disposed on the vehicle B side.
The control unit 17 can provide positional deviation information based on the detection signal of the reed switch 16, that is, the state of the pulse. In the illustrated example, it is possible to provide misalignment information regarding the left and right direction as to whether or not the secondary side coil 5 corresponds to the primary side coil 3 in the left and right direction F.
As the control unit 17, a signal processing means including a microcomputer loaded with a dedicated program and a comparator is used. When the magnet 15 is positioned corresponding to the center line D between the two reed switches 16, the secondary coil 5 is set to have a corresponding position in the left-right direction F with respect to the primary coil 3. As a premise, positional deviation information can be provided based on the state (pulse width) of the input pulse.

これらについて、更に詳述する。まず、図2の(1)図に示したように、磁石15が、両リードスイッチ16,16のセンターラインDに対応位置しつつ移動する場合は、図示のようなパルスP,P波形となり、次のように判別される。
すなわち、両側の両リードスイッチ16,16のパルスP,Pのオンオフ状態、つまりパルス幅の広狭は共通となり、共にパルスレベルが可の状態と考えられる。磁石15の磁界接近により、リードスイッチ16,16が共に同時にオンし、もって、そのオン時間だけパルス幅が表われる。
もって、1次側コイル3に対し2次側コイル5が、左右方向Fにおいて対応位置していると判別され、その旨の位置ずれ情報が提供される。
These will be further described in detail. First, as shown in (1) view of FIG. 2, when the magnet 15 is moved while a position corresponding to both the lead switch 16 1, 16 2 of the center line D, the pulse P 1 as illustrated, P Two waveforms are obtained and discriminated as follows.
That is, the on / off states of the pulses P 1 and P 2 of both the reed switches 16 1 and 16 2 on both sides, that is, the widths of the pulse widths are common, and it is considered that the pulse level is acceptable. When the magnet 15 approaches the magnetic field, both of the reed switches 16 1 and 16 2 are simultaneously turned on, so that the pulse width appears only for the ON time.
Accordingly, it is determined that the secondary coil 5 is located corresponding to the primary coil 3 in the left-right direction F, and positional deviation information to that effect is provided.

これに対し、図2の(2)図,(3)図,(4)図に示したように、磁石15が、両リードスイッチ16,16のセンターラインDに対応位置せず、一方のリードスイッチ側に偏って位置する場合は、それぞれ図示のようなパルスP,P波形となり、次のように判別される。
すなわち、一方のリードスイッチ16のパルスPのオンが早く始まり、オン状態(パルス幅)が長くなるのに対し、他方のリードスイッチ16のパルスPのオンが遅く始まり、オン状態(パルス幅)は、次第に短く、更には無となって行き、パルスレベルが不可の状態と考えられる。
もって、1次側コイル3に対し2次側コイル5が、左右方向Fにおいて対応位置していないと判別され、その旨の位置ずれ情報が提供される。(2)図の状態より(3)図の状態、(3)図の状態より(4)図の状態と、両者の位置ずれが拡大している。
そして、このような制御部17と共に、図3の(2)図に示したように、表示部18が車輌B側に配設されている。
表示部18は、制御部17の出力信号に基づき、上述した各種位置ずれ情報を、車輌Bの運転者等に対し、ランブ表示灯の点滅等により、伝達可能となっている。例えば、上記図2の(1)図,(2)図,(3)図,(4)図の各段階に対応した、多段式のランプ表示が実施される。
制御部17等については、以上のとおり。
In contrast, (2) view of FIG. 2, (3) figure as shown in (4) figure magnet 15 is not a position corresponding to both the lead switch 16 1, 16 2 of the center line D, whereas Are located on the reed switch side, the waveforms of the pulses P 1 and P 2 are as shown in the figure, and are determined as follows.
That starts quickly one lead switch 16 1 ON pulse P 1, while the on state (pulse width) is long, starts slow on the pulse P 2 of the other reed switch 16 2, the on-state ( (Pulse width) is gradually shortened and further becomes nothing, and it is considered that the pulse level is not possible.
Accordingly, it is determined that the secondary coil 5 is not in the corresponding position in the left-right direction F with respect to the primary coil 3, and positional deviation information to that effect is provided. (2) From the state of the figure, (3) The state of the figure, (3) From the state of the figure, (4) The state of FIG.
Along with such a control unit 17, a display unit 18 is disposed on the vehicle B side as shown in FIG.
Based on the output signal of the control unit 17, the display unit 18 can transmit the above-described various positional deviation information to the driver of the vehicle B by flashing a lamp indicator lamp or the like. For example, a multi-stage lamp display corresponding to each stage of FIG. 2 (1), (2), (3), and (4) is performed.
The control unit 17 and the like are as described above.

《作用等》
本発明の非接触給電装置1の位置合わせシステムは、以上説明したように構成されている。そこで、以下のようになる。
(1)この位置合わせシステムでは、地上A側と車輌B側等の移動体とに、磁石15と1対のリードスイッチ16とが、配設されている。図示例では、地上A側に磁石15が、車輌B側にリードスイッチ16が、それぞれ配設されている。
そしてリードスイッチ16は、相互のセンターラインDの両側に振り分け配設されており、給電前の位置合わせに際し、両リードスイッチ16が、それぞれ磁石15の磁界をエアギャップGを存して、検出可能である(図1を参照)。
図示例では、前後方向Eに沿ったセンターラインDの左右両側に、両リードスイッチ16が配設されており、左右両側でそれぞれ、磁石15の磁界を検出可能となっている。
《Action etc.》
The alignment system of the non-contact power feeding device 1 of the present invention is configured as described above. Therefore, it becomes as follows.
(1) In this alignment system, a magnet 15 and a pair of reed switches 16 are arranged on a moving body such as the ground A side and the vehicle B side. In the illustrated example, a magnet 15 is disposed on the ground A side, and a reed switch 16 is disposed on the vehicle B side.
The reed switches 16 are arranged on both sides of the center line D so that the reed switches 16 can detect the magnetic field of the magnet 15 with the air gap G at the time of alignment before feeding. (See FIG. 1).
In the illustrated example, both reed switches 16 are arranged on both the left and right sides of the center line D along the front-rear direction E, and the magnetic field of the magnet 15 can be detected on each of the left and right sides.

(2)そして、給電前の位置合わせに際し、車輌B等の移動体は、非接触給電装置1の地上A側の1次側コイル3に対し、車輌B等の移動体側の2次側コイル5が、対応位置することを目標として、走行進入する。
ところで、1次側コイル3に対し2次側コイル5が対応位置すると、磁石15が、リードスイッチ16間のセンターラインDに対応位置する関係と、なっている(図1の(2)図,図2の(1)図を参照)。
(2) At the time of alignment before power feeding, the moving body such as the vehicle B has a secondary coil 5 on the moving body side such as the vehicle B with respect to the primary coil 3 on the ground A side of the non-contact power feeding device 1. However, with the goal of being in the corresponding position, the vehicle enters.
By the way, when the secondary coil 5 is positioned corresponding to the primary coil 3, the magnet 15 is positioned to correspond to the center line D between the reed switches 16 (see FIG. 1 (2), (See (1) in FIG. 2).

(3)このような関係に基づき、この位置合わせシステムでは、1次側コイル3に対し2次側コイル5が、対応位置しているか否かの位置ずれ情報を提供可能となっている。
図示例のように、1次側コイル3と2次側コイル5とが、上下で対応位置して給電が行われる場合は、左右方向Fに位置ずれしているか否かの位置ずれ情報を、提供可能となっている(図1,図3の(1)図を参照)。
(3) Based on such a relationship, in this alignment system, it is possible to provide positional deviation information as to whether or not the secondary coil 5 is in a corresponding position with respect to the primary coil 3.
As shown in the example, when the primary side coil 3 and the secondary side coil 5 are fed at the corresponding positions in the vertical direction, the positional deviation information indicating whether or not the lateral direction F is displaced, It can be provided (see FIGS. 1 and 3 (1)).

(4)すなわち、両リードスイッチ16にて検出される検出信号の状態、つまり生成そして送出されるパルスPの状態が、制御部17で判別される(図3の(2)図を参照)。これに基づき、1次側コイル3と2次側コイル5間の位置ずれ情報を、提供可能となっている。   (4) That is, the state of the detection signal detected by both the reed switches 16, that is, the state of the pulse P generated and transmitted is discriminated by the control unit 17 (see FIG. 3 (2)). Based on this, positional deviation information between the primary side coil 3 and the secondary side coil 5 can be provided.

(5)更に具体的には、図2に示したように、両リードスイッチ16,16でそれぞれ検出されるパルスP,Pの状態、つまりそのパルス幅の広狭を比較,観察することにより、1次側コイル3と2次側コイル5とが対応位置しているか否かが、判別される。
リードスイッチ16,16間のセンターラインDに、磁石15が対応位置しつつ移動している場合は、両リードスイッチ16,16共に共通なパルスP,Pが、検出信号として送出される(図2の(1)図を参照)。もって、1次側コイル3と2次側コイル5とが対応位置している旨、判別される。
これに対し、リードスイッチ16,16間のセンターラインDに、磁石15が対応位置していない場合、例えば、一方のリードスイッチ16のパルス幅が広くなるのに対し、他方のリードスイッチ16のパルス幅は狭く、更には無となる(図2の(2)図,(3)図,(4)図を参照)。もって、1次側コイル3と2次側コイル5とが対応位置していない旨、判別される。
(5) More specifically, as shown in FIG. 2, the states of the pulses P 1 and P 2 detected by the reed switches 16 1 and 16 2 , that is, the widths of the pulse widths are compared and observed. Thus, it is determined whether or not the primary coil 3 and the secondary coil 5 are in corresponding positions.
The center line D between the reed switch 16 1, 16 2, when the magnet 15 is moved while supporting position, both lead switches 16 1, 16 2 are both common pulse P 1, P 2 is, as a detection signal (See FIG. 2 (1)). Accordingly, it is determined that the primary coil 3 and the secondary coil 5 are in corresponding positions.
On the other hand, when the magnet 15 does not correspond to the center line D between the reed switches 16 1 and 16 2 , for example, the pulse width of one reed switch 161 becomes wide, whereas the other reed switch 16 second pulse width is narrow, even a non-(see (2) figure 2, (3) figure (4) figure). Accordingly, it is determined that the primary side coil 3 and the secondary side coil 5 are not in the corresponding positions.

(6)このように制御部17で得られた位置ずれ情報は、表示部18にて表示される(図3の(2)図を参照)。
そこで、車輌B等の移動体の運転者は、このような位置ずれ情報に基づき、左右方向Fの位置ずれを察知,認識可能となる。
これに基づき、低速走行する車輌B等のステアリング操作等により、地上A側の1次側コイル3に対し、車輌B等の移動体側の2次側コイル5を、対応位置させることが可能となる。
図2の例では、給電前の位置合わせのため低速走行される車輌B等を(図1の(1)図を参照)、図2の(4)図の大きな位置ずれ状態から、(3)図の位置ずれ状態、そして(2)図の位置ずれ状態へとステアリングさせ、最終的には、(1)図の位置ずれのない状態とする(図1の(2)図を参照)。
(6) The positional deviation information obtained by the control unit 17 in this way is displayed on the display unit 18 (see FIG. 3B).
Therefore, a driver of a moving body such as the vehicle B can detect and recognize the positional deviation in the left-right direction F based on such positional deviation information.
Based on this, the secondary coil 5 on the movable body side such as the vehicle B can be made to correspond to the primary coil 3 on the ground A side by steering operation of the vehicle B or the like that travels at a low speed. .
In the example of FIG. 2, the vehicle B or the like traveling at a low speed for alignment before power feeding (see FIG. 1 (1)) is changed from the large misalignment state of FIG. 2 (4) to (3) The state of misalignment shown in the figure and (2) the steering to the position misalignment state shown in the figure is performed, and finally, the state of (1) no misalignment shown in FIG. 1 is obtained (see FIG. 1 (2)).

(7)さて、このように位置合わせシステムにより、1次側コイル3に対し2次側コイル5を、対応位置させてから、非接触給電装置1による給電が開始される。
すなわち、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、地上A側の1次側コイル3,1次側回路2から、車輌B等の移動体側の2次側コイル5,2次側回路4に向け、給電が実施される。この給電は、1次側コイル3に対し2次側コイル5が、対応位置しているので、給電効率に優れて実施される。
(7) Now, with the positioning system in this manner, the secondary coil 5 is placed in a corresponding position with respect to the primary coil 3, and then power feeding by the non-contact power feeding device 1 is started.
That is, based on the mutual induction action of electromagnetic induction, power is supplied from the primary side coil 3 on the ground A side to the secondary side coil 5 on the mobile body side such as the vehicle B and the secondary side circuit 4. Is implemented. This power feeding is performed with excellent power feeding efficiency because the secondary coil 5 is positioned corresponding to the primary coil 3.

(8)なお、この位置合わせシステムは、非接触給電装置1に対し、磁石15とリードスイッチ16と付帯,関連部材とを、後付けで付加した簡単な構成よりなる。
作用等については、以上のとおり。
(8) The positioning system has a simple configuration in which the magnet 15, the reed switch 16, an incidental member, and related members are added to the non-contact power feeding device 1 later.
As for the action, it is as above.

《本発明の展開等》
さて、本発明の非接触給電装置1の位置合わせシステムは、更に、以下の第1,第2,第3,第4,第5,第6,第7,第8のような構成が、考えられる。
第1に、対応位置するという概念について検討する。本明細書において対応位置するとは、中心線を一致させる等により、寸法的に完全にピッタリと位置合わせされている場合の外、寸法的に若干齟齬し食い違いつつ、ほぼ向き合って位置合わせされている場合をも、包含する。
すなわち、対応位置するという語は、広い意味にて使用される。2次側コイル5が1次側コイル3に対応位置するか否か、磁石15がセンターラインDに対応位置するか否かの構成は、このように解釈される。
<< Development of the present invention >>
Now, the positioning system of the non-contact power feeding device 1 according to the present invention further has the following first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh and eighth configurations. It is done.
First, consider the concept of corresponding positions. In this specification, “corresponding position” means that the center lines are aligned with each other in a substantially opposite manner, with a slight difference in dimension, in addition to the case where the center line is aligned, etc. Cases are also included.
That is, the term corresponding position is used in a broad sense. The configuration of whether or not the secondary coil 5 is positioned corresponding to the primary coil 3 and whether or not the magnet 15 is positioned corresponding to the center line D is interpreted in this way.

第2に、リードスイッチ16等の回転について検討する。磁石15とリードスイッチ16のいずれか一方を、給電前の位置合わせに際し軸廻りで回転するようにすることが、考えられる。
図3の(1)図の図示例では、車輌B側の両リードスイッチ16が水平面で回転するようになっている。図中、19は回転駆動用のステッピングモータやDCモータ等のモータ、20はそのドライバ、21は動力伝達用のプーリ、22は、プーリ21間に掛け渡されたベルトである。
このようにリードスイッチ16又は磁石15を回転させる理由は、検出精度の向上、誤検出の回避にある。
すなわち、リードスイッチ16は公知のように、感度分布がその感度特性上一様ではなく、感度にバラツキが存し、誤検出発生の虞がある。これに対し、このようにリードスイッチ16を回転させるか、又は磁石15を回転させることにより、誤検出回避による検出精度の向上、そして位置合わせシステムの信頼性向上が図られる。
Second, the rotation of the reed switch 16 and the like will be examined. It is conceivable that either one of the magnet 15 and the reed switch 16 is rotated around the axis when positioning before feeding.
In the illustrated example of FIG. 3A, both the reed switches 16 on the vehicle B side rotate on a horizontal plane. In the figure, 19 is a motor such as a stepping motor for rotation driving or a DC motor, 20 is its driver, 21 is a pulley for power transmission, and 22 is a belt stretched between the pulleys 21.
The reason for rotating the reed switch 16 or the magnet 15 in this way is to improve detection accuracy and avoid erroneous detection.
That is, as is well known, the sensitivity distribution of the reed switch 16 is not uniform in terms of its sensitivity characteristics, the sensitivity varies, and there is a risk of erroneous detection. On the other hand, by rotating the reed switch 16 or rotating the magnet 15 in this way, the detection accuracy can be improved by avoiding erroneous detection, and the reliability of the alignment system can be improved.

第3に、この場合の信号伝達方式について検討する。上述したようにリードスイッチ16を回転させる場合は、接触式でも良いが非接触式ならば、次のように給電と信号伝達とが行われる。
両リードスイッチ16は、それぞれ個別に、付設されて対応位置する専用のコイル間での電磁誘導の相互誘導作用に基づき検出用に給電されると共に、両リードスイッチ16の検出信号のオンオフ変化は、それぞれ個別にその結果として起きるその給電側回路の電圧変化を利用して、非接触で検知される。
すなわち、回転されるリードスイッチ16は、その給電が、コイル間での電磁誘導作用に基づき非接触で実施される。これと共に、非接触給電の受電側回路のリードスイッチ16でのオンオフ変化は、給電側回路の電圧変化となってあらわれるので、例えばこれをCTコイルを使用して取り出して、制御部17に伝達する。
これらは、例えば前述した図5の非接触給電装置に準じた装置により実施され、図5図中の負荷Lがリードスイッチ16に相当するが、図5の例とは異なり、この場合は給電側回路である1次側回路2も車載される。図5の1次側回路2の電源7は、図6のインバータ13に相当する。
Third, the signal transmission method in this case will be examined. As described above, when the reed switch 16 is rotated, a contact type may be used, but if it is a non-contact type, power feeding and signal transmission are performed as follows.
Both reed switches 16 are individually attached and supplied with power for detection based on the mutual induction action of electromagnetic induction between dedicated coils located at corresponding positions, and the ON / OFF change of the detection signals of both reed switches 16 is: Each of them is detected in a non-contact manner by utilizing the voltage change of the power supply side circuit that occurs individually as a result.
In other words, the reed switch 16 that is rotated is fed in a non-contact manner based on the electromagnetic induction effect between the coils. At the same time, the ON / OFF change in the reed switch 16 of the power receiving side circuit of the non-contact power supply appears as a voltage change of the power supply side circuit. For example, this is taken out using a CT coil and transmitted to the control unit 17. .
These are implemented, for example, by a device according to the above-described non-contact power feeding device of FIG. 5, and the load L in FIG. 5 corresponds to the reed switch 16, but unlike the example of FIG. The primary circuit 2 that is a circuit is also mounted on the vehicle. The power source 7 of the primary circuit 2 in FIG. 5 corresponds to the inverter 13 in FIG.

第4に、コイルの位置関係について検討する。図1等に示した例では、地上A側の1次側コイル3に対し車輌B側等の2次側コイル5が、上下で対応位置して給電が行われるが、本発明の位置合わせシステムは、これに限定されるものではなく、両者間の各種の対応位置関係にも、広く適用可能である。
例えば、1次側コイル3が、地上A側の地面や路面ではなく、地上A側の壁面等に配設され、2次側コイル5が、車輌B側等の床面ではなく、車輪B側等の側面,天井面,背面,前面等に配設されるケースが考えられる。これらの場合には、1次側コイル3に対し2次側コイル5が、斜め,左右,又は横並び等で対応位置して給電が実施されるが、このようなケースにも本発明は適用可能である。
Fourth, the positional relationship of the coils will be examined. In the example shown in FIG. 1 and the like, the secondary side coil 5 on the vehicle B side and the like is supplied to the primary side coil 3 on the ground A side so as to correspond to each other in the vertical direction. Is not limited to this, and can be widely applied to various corresponding positional relationships between the two.
For example, the primary coil 3 is disposed not on the ground surface or road surface on the ground A side but on the wall surface on the ground A side, and the secondary coil 5 is not on the floor surface such as the vehicle B side but on the wheel B side. Cases that are disposed on the side surfaces, ceiling surface, back surface, front surface, etc. are conceivable. In these cases, the secondary side coil 5 is fed to the primary side coil 3 at a corresponding position diagonally, right and left, side by side, etc., but the present invention is also applicable to such a case. It is.

第5に、リードスイッチ16の配設位置等について検討する。図1等の図示例において、両リードスイッチ16のセンターラインDは、車輌B等の前後方向(走行方向)Eに沿うと共に、車輌Bの前後方向Eに沿ったセンターライン(図示せず)と一致していたが、本発明の位置合わせシステムは、これらに限定されるものではない。
例えば、両リードスイッチ16の前後方向Eに沿ったセンターラインDが、車輌B等の側端部に位置するようにしてもよい。この場合は勿論、両リードスイッチ16も側端部に配設される。更に、センターラインDが、車輌B等の前後方向Eに沿わず、斜め方向に向くようにしてもよい。
Fifth, the position of the reed switch 16 will be examined. In the illustrated example of FIG. 1 and the like, the center line D of both the reed switches 16 is along a front-rear direction (traveling direction) E of the vehicle B and the like, and a center line (not shown) along the front-rear direction E of the vehicle B. Although consistent, the alignment system of the present invention is not so limited.
For example, the center line D along the front-rear direction E of the reed switches 16 may be positioned at the side end of the vehicle B or the like. In this case, of course, both reed switches 16 are also arranged at the side ends. Further, the center line D may be directed in an oblique direction, not along the longitudinal direction E of the vehicle B or the like.

第6に、リードスイッチ16や磁石15の配設対象について検討する。図1等に示した例では、磁石15が地上A側に配設され、リードスイッチ16が車輌B側等に配設されていたが、その逆も可能である。
すなわち、磁石15を車輌B側等に配設し、リードスイッチ16を地上A側に配設することも考えられる。この場合は、地上A側のリードスイッチ16の検出信号に基づく制御部17での位置ずれ情報を、車輌B側等にて認識させる表示伝達手段が、地上A側に付設される。
Sixth, the arrangement object of the reed switch 16 and the magnet 15 will be examined. In the example shown in FIG. 1 and the like, the magnet 15 is disposed on the ground A side and the reed switch 16 is disposed on the vehicle B side or the like, but the reverse is also possible.
That is, it is conceivable to arrange the magnet 15 on the vehicle B side or the like and the reed switch 16 on the ground A side. In this case, display transmission means for recognizing the positional deviation information in the control unit 17 based on the detection signal of the reed switch 16 on the ground A side on the vehicle B side or the like is attached to the ground A side.

第7に、回転する構成の配設について検討する。前記第2のように、リードスイッチ16又は磁石15を回転させる構成が考えられると共に、上記第6のように、リードスイッチ16を地上A側に配設する構成も考えられる。
しかし、地上A側で磁石15又はリードスイッチ16を回転させる構成、つまり地面,路面,床面等に回転部,可動部を設ける構成は、その設置等が困難であり、メンテナンスも容易でない。もって、磁石15やリードスイッチ16を回転させる構成は、車輌B等側で採用するのがベターである。
Seventh, the arrangement of the rotating structure will be examined. A configuration in which the reed switch 16 or the magnet 15 is rotated as in the second case is conceivable, and a configuration in which the reed switch 16 is disposed on the ground A side as in the sixth case is also conceivable.
However, a configuration in which the magnet 15 or the reed switch 16 is rotated on the ground A side, that is, a configuration in which a rotating part and a movable part are provided on the ground, road surface, floor surface, etc., is difficult to install and maintenance is not easy. Therefore, it is better to adopt the configuration for rotating the magnet 15 and the reed switch 16 on the vehicle B side or the like.

第8に、半導体センサー23等の採用について検討する。本発明の位置合わせシステムについて、図4に示したように、磁石15として、交流駆動の電磁石24を使用すると共に、リードスイッチ16に代えて、半導体磁気抵抗素子を備えた半導体センサー23を使用し、もって半導体センサー23が、電磁石24の磁界を検出することが考えられる。
すなわち、前述した第2のように、リードスイッチ16の検出精度向上、そして位置合わせシステムの信頼性向上のため、リードスイッチ16や磁石15を回転させる構成が、図3の図示例では採用されていた。しかし、同様な目的は、このように半導体センサー23と電磁石24を採用することによっても、達成可能である。
なお図4の例では、半導体センサー23が車輌B等側に、電磁石24が地上A側に配設されているが、その逆の配設も可能である。つまり、半導体センサー23を地上A側に、電磁石24を車輌B側等に配設するようにしてもよい。
Eighth, the adoption of the semiconductor sensor 23 and the like will be examined. In the alignment system of the present invention, as shown in FIG. 4, an AC-driven electromagnet 24 is used as the magnet 15, and a semiconductor sensor 23 having a semiconductor magnetoresistive element is used instead of the reed switch 16. Therefore, it is conceivable that the semiconductor sensor 23 detects the magnetic field of the electromagnet 24.
That is, as shown in the second example, a configuration in which the reed switch 16 and the magnet 15 are rotated is employed in the illustrated example of FIG. 3 in order to improve the detection accuracy of the reed switch 16 and improve the reliability of the alignment system. It was. However, a similar object can be achieved by employing the semiconductor sensor 23 and the electromagnet 24 as described above.
In the example of FIG. 4, the semiconductor sensor 23 is disposed on the vehicle B side and the electromagnet 24 is disposed on the ground A side, but the reverse is also possible. That is, the semiconductor sensor 23 may be disposed on the ground A side, and the electromagnet 24 may be disposed on the vehicle B side or the like.

1 非接触給電装置
2 1次側回路
3 1次側コイル
4 2次側回路
5 2次側コイル
6 電池
7 電源
8 チョークコイル
9 キャパシタ
10 キャパシタ
11 モータ
12 コンバータ
13 インバータ
14 キャパシタ
15 磁石
16,16,16 リードスイッチ
17 制御部
18 表示部
19 モータ
20 ドライバ
21 プーリ
22 ベルト
23 半導体センサー
24 電磁石
25 電源
A 地上
B 車輌
C 給電スタンド
D センターライン
E 前後方向
F 左右方向
G エアギャップ
L 負荷
P,P,P パルス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Non-contact electric power feeder 2 Primary side circuit 3 Primary side coil 4 Secondary side circuit 5 Secondary side coil 6 Battery 7 Power supply 8 Choke coil 9 Capacitor 10 Capacitor 11 Motor 12 Converter 13 Inverter 14 Capacitor 15 Magnet 16, 16 1 , 16 2 Reed switch 17 Control unit 18 Display unit 19 Motor 20 Driver 21 Pulley 22 Belt 23 Semiconductor sensor 24 Electromagnet 25 Power source A Ground B Vehicle C Power supply stand D Center line E Front / rear direction F Left / right direction G Air gap L Load P, P 1 , P 2 pulse

Claims (6)

電磁誘導の相互誘導作用に基づき、地上側に定置された1次側コイルから、車輌その他の移動体側に搭載された2次側コイルに、エアギャップを存して対応位置しつつ、電力を供給する非接触給電装置において、
該移動体側と該地上側のいずれか一方に、磁石が配設されると共に、他方に、1対のリードスイッチが配設されており、該移動体は、給電前の位置合わせに際し、該1次側コイルに対し該2次側コイルが対応位置すること、を目標として走行進入し、
両該リードスイッチは、相互間のセンターラインの両側に振り分けて配設されており、給電前の位置合わせに際し、共に該磁石の磁界をエアギャップを存して検出可能であり、
該磁石が、該センターラインに対応位置する場合は、該2次側コイルが、該1次側コイルに対応位置する関係に、設定されており、
両該リードスイッチの検出信号に基づき、該1次側コイルに対し該2次側コイルが対応位置しているか否かの位置ずれ情報を、提供可能となっていること、を特徴とする非接触給電装置の位置合わせシステム。
Based on the mutual induction effect of electromagnetic induction, power is supplied from the primary coil placed on the ground side to the secondary coil mounted on the vehicle or other moving body, with the air gap in the corresponding position. In the non-contact power feeding device
A magnet is disposed on one of the mobile body side and the ground side, and a pair of reed switches are disposed on the other side. Entering the travel with the target that the secondary coil is positioned corresponding to the secondary coil,
Both the reed switches are arranged on both sides of the center line between them, and can detect both the magnetic field of the magnet with an air gap at the time of alignment before feeding,
When the magnet is positioned corresponding to the center line, the secondary coil is set in a relationship corresponding to the primary coil,
Based on detection signals of both the reed switches, it is possible to provide misalignment information indicating whether or not the secondary coil is in a corresponding position with respect to the primary coil. Power feeding device alignment system.
請求項1において、該1次側コイルに対し該2次側コイルが、上下で対応位置して給電が行われると共に、該センターラインが、走行方向である前後方向に沿って設定されており、
両該リードスイッチの検出信号に基づき、該1次側コイルに対し該2次側コイルが、左右方向において対応位置しているか否かの左右位置ずれ情報を、提供可能となっていること、を特徴とする非接触給電装置の位置合わせシステム。
In claim 1, the secondary coil is fed to the primary coil in a corresponding position in the vertical direction, and the center line is set along the front-rear direction which is the traveling direction,
Based on the detection signals of both the reed switches, it is possible to provide left and right positional deviation information as to whether or not the secondary side coil is in a corresponding position in the left and right direction with respect to the primary side coil. A contactless power feeding device alignment system.
請求項1において、該磁石は、複数個が直列配設されていること、を特徴とする非接触給電装置の位置合わせシステム。   2. The positioning system for a non-contact power feeding device according to claim 1, wherein a plurality of the magnets are arranged in series. 請求項1において、両該リードスイッチの検出信号として生成されるパルスの状態に基づき、位置ずれ情報を提供可能であること、を特徴とする非接触給電装置の位置合わせシステム。   2. The positioning system for a non-contact power feeding device according to claim 1, wherein the positional deviation information can be provided based on a state of a pulse generated as a detection signal of both the reed switches. 請求項1において、該磁石と該リードスイッチのいずれか一方が、給電前の位置合わせに際し回転され、
該リードスイッチが回転される場合は、付設されて対応位置するコイル間での電磁誘導の相互誘導作用に基づき、受電側回路の該リードスイッチに非接触で検出用に給電されると共に、該リードスイッチの検出信号が、給電側回路の電圧変化を利用して、非接触で検知されること、を特徴とする非接触給電装置の位置合わせシステム。
In claim 1, either one of the magnet and the reed switch is rotated during alignment before feeding,
When the reed switch is rotated, power is supplied to the reed switch of the power receiving circuit in a non-contact manner for detection based on the mutual induction action of electromagnetic induction between the attached and corresponding coils. An alignment system for a non-contact power feeding apparatus, wherein a switch detection signal is detected in a non-contact manner using a voltage change of a power feeding side circuit.
請求項1において、該磁石として、交流駆動の電磁石が使用されると共に、該リードスイッチに代えて、半導体磁気抵抗素子を備えた半導体センサーが使用され、もって該半導体センサーが、該電磁石の磁界を検出可能となっていること、を特徴とする非接触給電装置の位置合わせシステム。
In claim 1, an AC-driven electromagnet is used as the magnet, and a semiconductor sensor including a semiconductor magnetoresistive element is used in place of the reed switch, and the semiconductor sensor generates a magnetic field of the electromagnet. A non-contact power feeding device alignment system characterized by being capable of being detected.
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