[go: up one dir, main page]

JP3840765B2 - Primary power supply side power supply device for contactless power transfer system - Google Patents

Primary power supply side power supply device for contactless power transfer system Download PDF

Info

Publication number
JP3840765B2
JP3840765B2 JP32180697A JP32180697A JP3840765B2 JP 3840765 B2 JP3840765 B2 JP 3840765B2 JP 32180697 A JP32180697 A JP 32180697A JP 32180697 A JP32180697 A JP 32180697A JP 3840765 B2 JP3840765 B2 JP 3840765B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
circuit
primary
supply line
control signal
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP32180697A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11155245A (en
Inventor
敦 奥野
Original Assignee
神鋼電機株式会社
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 神鋼電機株式会社 filed Critical 神鋼電機株式会社
Priority to JP32180697A priority Critical patent/JP3840765B2/en
Publication of JPH11155245A publication Critical patent/JPH11155245A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3840765B2 publication Critical patent/JP3840765B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１次給電線を介して電力を供給する非接触給電における１次給電側電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電力を供給する側の１次給電線に高周波電流を流すと、電力を受ける受電装置内に設けられた２次巻線が１次給電線において発生する磁界と磁気的に結合され、電圧が誘導される。この原理を利用して、１次給電線から２次巻線に非接触で電力を供給することを非接触給電と呼ぶ。
図１０は、非接触給電における１次給電側電源装置の一従来例を示した図である。この装置は、電源回路１と、位相ロック回路１を主な構成要素としている。
ここで、電源回路１は、高周波インバータ等により構成され、位相ロック回路３から送られる発振周波数ｆに関する入力信号に基づいて非接触給電のための１次給電線９に高周波電流を供給する。
また、位相ロック回路３は、１次給電線９における出力電流および共振電圧を入力信号とし、出力電流と共振電圧の位相が一致するように電源回路１に与える発振周波数ｆを決定する。ここで、入力される出力電流はカレント・トランスフォーマ等の電流検出部２により検出され、共振電圧はポテンシャル・トランスフォーマ８により検出される。このように位相ロック回路３で位相が一致するようにロックするのは、１次給電線と非接触給電により電力を受ける受電装置１０ａ〜１０ｎ間で生じるインダクタンスＬ1〜ＬｎおよびキャパシタＣからなる負荷側のＬＣ共振周波数である負荷共振ｆに同調して周波数制御を行うためであり、電力供給の効率を向上させるためである。なお、１次給電線９は分布定数回路であり、インダクタンスが分布しているが、これを図１０において、線路の適当個所にインダクタンスＬ１〜Ｌｎとして集中して表わしている。
ところで、電力の供給を受ける受電装置１０ａ〜１０ｎとしては、あらかじめ決められた軌道を移動する複数の搬送車等が考えられ、この場合、１次給電線９は、この軌道に沿って設置されることになる。なお、受電装置１０ａ〜１０ｎ内に設ける２次巻線は、有効電力をあげるために共振回路となっている。また、共振回路の構成を簡単にするために、一般にその共振周波数は固定となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、複数台の搬送車が存在する非接触給電を利用した搬送システムにおいては、搬送車（受電装置）は運行・停止を行ない、しかも、軌道上における搬送車の台数が変化する場合もある。このように搬送車の運行・停止、台数の変化により１次給電線側のインダクタンスＬが変化する。すなわち、図１０に示すインダクタンスＬ1〜Ｌnの値が変化し、その結果負荷共振ｆの値が変化することになる。そのため、搬送車の共振周波数ｆ0と１次給電線９側の負荷共振ｆとがずれ、効率的な電力の供給ができなくなる。
すなわち、図１１に示すように１次給電線側の負荷共振ｆが搬送車の共振周波数ｆ0とずれればずれるほど、搬送車に供給される電力が少なくなる。そして、搬送車において必要となる必要電力を得るための負荷共振ｆの範囲ｆ0±Δｆから外れてしまうと、搬送車の運行に支障が生じてしまうという問題も生じる。
この問題を解決するために、搬送車側の共振周波数ｆ0を負荷共振ｆにあわせるために、例えば搬送車側のキャパシタを微調整する機能を持たせてもよいが、搬送車ごとにこの機能が必要となり、コストが高くなってしままう。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、負荷共振ｆを追尾し、受電装置の共振周波数ｆ0に近づくよう１次給電線の回路定数そのものを調整することで、受電装置における電力供給を効率的に行える非接触給電搬送システムにおける１次給電側電源装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、複数台の搬送車が軌道上に存在する非接触給電搬送システムにおいて、１次給電線に高周波電流を供給する電源回路と、前記１次給電線における出力電流および共振電圧を入力信号とし、該出力電流と共振電圧の位相が一致するように前記電源回路に発振周波数を供給し前記高周波電流の周波数を調整する位相ロック回路と、前記１次給電線に接続され給電線全体のインダクタンス値を調整するインダクタンス調整回路と、前記１次給電線から電力を供給される負荷としての前記搬送車の固定された共振周波数と前記位相ロック回路による発振周波数との差を求め、この差信号が所定範囲にあるように前記インダクタンス調整回路へ制御信号を供給する制御信号生成回路とを備えたことを特徴とする非接触給電搬送システムにおける１次給電側電源装置である。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の非接触給電搬送システムにおける１次給電側電源装置において、前記インダクタンス調整回路が、前記１次給電線に対して直列に接続される可変リアクトルを備え、前記制御信号に応じて給電線全体のインダクタンス値を調整することを特徴としている。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の非接触給電搬送システムにおける１次給電側電源装置において、前記インダクタンス調整回路が、前記１次給電線に対して直列に接続される１以上のリアクトルと、前記各リアクトルに対して並列に接続されたスイッチとを備え、前記制御信号に応じて前記スイッチのオン、オフを行うことにより給電線全体のインダクタンス値を調整することを特徴としている。
【０００６】
次に、請求項４に記載の発明は、複数台の搬送車が軌道上に存在する非接触給電搬送システムにおいて、１次給電線に高周波電流を供給する電源回路と、前記１次給電線における出力電流および共振電圧を入力信号とし、該出力電流と共振電圧の位相が一致するように前記電源回路に発振周波数を供給し前記高周波電流の周波数を調整する位相ロック回路と、前記１次給電線に接続され給電線全体のキャパシタ値を調整するキャパシタ調整回路と、前記１次給電線から電力を供給される負荷としての前記搬送車の固定された共振周波数と前記位相ロック回路による発振周波数との差を求め、この差信号が所定範囲にあるように前記キャパシタ調整回路へ制御信号を供給する制御信号生成回路とを備えたことを特徴とする非接触給電搬送システムにおける１次給電側電源装置である。
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の非接触給電搬送システムにおける１次給電側電源装置において、前記キャパシタ調整回路が、前記１次給電線に並列に接続される可変コンデンサを備え、前記制御信号に応じて給電線全体のキャパシタ値を調整することを特徴としている。
また、請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の非接触給電搬送システムにおける１次給電側電源装置において、前記キャパシタ調整回路が、前記１次給電線に対して並列に接続される１以上のコンデンサと、前記各コンデンサに対して直列に接続されたスイッチとを備え、前記制御信号に応じて前記スイッチのオン、オフを行うことにより給電線全体のキャパシタ値を調整することを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態による非接触給電における１次給電側電源装置を図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の一実施形態による非接触給電における１次給電側電源装置のブロック図である。図１よりこの装置は、電源回路１と、位相ロック回路３と、制御信号生成回路５と、インダクタンス調整回路６とを主な構成要素としている。
ここで、電源回路１は、位相ロック回路３からの発振周波数ｆに関する入力信号に基づいて非接触給電のための１次給電線９（図において太い線で示す）に高周波電流を供給するもので、高周波インバータ等により構成される。
位相ロック回路３は、１次給電線９における出力電流および共振電圧を入力信号とし、この出力電流と共振電圧の位相が一致するように電源回路１に供給する発振周波数ｆを調整する。すなわち、１次給電線における負荷であるインダクタンスの変化によるＬＣ共振周波数の変化に追従して電源回路１による電流周波数を変更する。ここで、入力される出力電流はカレント・トランスフォーマ等の電流検出部２により検出され、共振電圧はポテンシャル・トランスフォーマ８等により検出される。このように位相ロック回路３で位相が一致するようにロックするのは、１次給電線と非接触給電により電力を受ける受電装置１０ａ〜１０ｎ間で生じるインダクタンスＬ1〜ＬｎおよびキャパシタＣからなる負荷側のＬＣ共振周波数（以下「負荷共振」と呼ぶ）に同調して周波数制御を行うためである。すなわち、この回路により電源回路１における電流の発振周波数が負荷共振ｆと一致するように調整される。なお、１次給電線９は分布定数回路であり、インダクタンスが分布しているが、これを図１において、線路の適当個所にインダクタンスＬ１〜Ｌｎとして集中して表わしている。
【０００８】
また、インダクタンス調整回路６は、１次給電線９に接続され、制御信号生成回路５からの制御信号に基づき１次給電線９全体のインダクタンス値を調整する。
そして、制御信号生成回路５は、１次給電線９から電力を供給させる受電装置１０ａ〜１０ｎ内に設けられた共振回路における共振周波数ｆ0、すなわち１次給電線９から電力を供給させる負荷の共振周波数ｆ0と、位相ロック回路３により決定された発振周波数ｆとの差を入力信号とし、この入力された差が所定範囲にあるように、インダクタンス調整回路６に供給する制御信号を生成する。なお、この差（ｆ0−ｆ）は、減算回路４において演算される。
すなわち、図１に示す非接触給電における１次給電側電源装置により、制御信号生成回路５からの制御信号に基づいて、インダクタンス調整回路６においてインダクタンスが調整され、受電装置１０ａ〜１０ｎにより生じるインダクタンスＬ1〜Ｌn、インダクタンス調整回路６でのインダクタンスおよび１次給電線側のキャパシタＣから決定される負荷共振ｆが、受電装置１０ａ〜１０ｎの共振周波数ｆ0を中心とした所定範囲内になるように調整される。
なお、以下では電力の供給を受ける受電装置１０ａ〜１０ｎとして、あらかじめ決められた軌道を移動する複数の搬送車を想定し、１次給電線９はこの軌道に沿って設置されているものとする。また、受電装置１０ａ〜１０ｎ内に設ける２次巻線は、有効電力をあげるために共振回路となっており、その共振周波数ｆ0は固定であるものとする。
【０００９】
次に、この非接触給電における１次給電側電源装置を構成する各回路についてより詳細に説明する。
図２は、位相ロック回路３の構成の一例を示したものであり、位相比較器３１、フィルタ３２、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator:電圧制御発信器）３３により構成される。この回路はいわゆるフェーズ・ロック・ループ（Phase Lock Loop：ＰＬＬ）になっており、出力電流と共振電圧の周波数の位相を一致させる、すなわち０度ロックのＰＬＬである。以下に、位相ロック回路３を構成する位相比較器３１、フィルタ３２、ＶＣＯ３３について簡単に説明する。
図３は、位相ロック回路３における位相比較器３１の動作を説明するための図である。なお、図３（ａ）（ｂ）は、それぞれ電流検出回路２により検出された出力電流、および、ポテンシャル・トランスフォーマ８により検出された共振電圧の波形である。
図３（ａ）に示す出力電流の波形は、位相比較器３１に入力され、基準レベルとレベルの比較が行われ図３（ｃ）のような信号波形が選られる。図３（ｂ）に示す共振電圧の波形も、同様に位相ロック回路３に入力され基準レベルとレベルの比較が行われ図３（ｄ）のような信号波形が得られる。そして、位相比較器３１において、図３（ｃ）と（ｄ）に示すような得られた信号の排他論理和がとられ、図３（ｅ）に示すようなパルス信号を得る。そして、得られたパルス信号、すなわち２つの入力信号の位相差に対応するような電圧を発生し、フィルタ３２に供給する。
フィルタ３２では、低域通過フィルタ等にり構成され、位相比較器３１からの信号の高周波成分を除去するとともに、フェーズ・ロック・ループにおける同期特性や応答特性を決定する。
ＶＣＯ・３３は発振器等により構成され、フィルタ３２からの制御電圧によって発振周波数ｆを変化させる。
以上により位相ロック回路３では、１次給電線９における出力電流および共振電圧を入力信号とし、この出力電流と共振電圧の位相が一致するように電源回路１に発振周波数ｆを供給し高周波電流の周波数を調整する。
【００１０】
次に電源回路３について説明する。図４は、電源回路３の構成を示した単線結線図である。図に示すように電源回路１は、制御回路１１、サイリスタ１２、ドライブ回路１３、電流型インバータ１４により構成される。
制御回路１１は、位相ロック回路３からの発振周波数ｆを入力信号とし、この信号に基づいて、サイリスタ１２のゲートへの信号および、電流型インバータ１４をドライブするドライブ回路１３への信号を生成する。なお、サイリスタ１２への信号によりパワー制御を行い、ドライブ回路１３への信号によりＰＬＬ制御を行うことになる。
サイリスタ１２は３相の交流から、制御回路１１からゲートに加えられる信号に応じたパワーの直流を出力する。
ドライブ回路１３は、制御回路１３からの信号に応じて電流型インバータ１４をドライブするための信号を出力し、この信号により、電流型インバータ１４は、周波数ｆの高周波電流を１次給電線９に対して出力する。
なお、ここでは、電源回路１として、電流型インバータを用いた例を示したが、電圧型インバータでも同様のことが可能である。
【００１１】
制御信号生成回路５は、減算回路４において減算された受電装置１０ａ〜１０ｎにおける共振周波数ｆ0と位相ロック回路３で決定された発振周波数ｆとの差を入力信号とし、この差が所定範囲となるように、インダクタンス調整回路６で調整されるインダクタンス値の決定を行う。
なお、ここでの所定範囲は、図１１に示すように、受電装置１０ａ〜１０ｎで必要となる必要電力が得られる負荷共振ｆの範囲で、
−Δｆ＜（ｆ0−ｆ）＜Δｆ
の範囲もしくはこれよりも狭い範囲であるものとする。
なお、制御信号生成回路５は、差（ｆ0−ｆ）が上述の範囲外であって、その差がプライスの場合、すなわち共振周波数ｆ0の方が大きい場合には、負荷共振ｆを上げるために１次給電線における負荷側のインダクタンスを下げる制御信号をインダクタンス調整回路６に対して出力する。一方、上述の範囲外であって、入力される差がマイナスの場合、すなわち共振周波数ｆ0の方が小さい場合には、負荷共振ｆを下げるために負荷側のインダクタンスを上げる制御信号をインダクタンス調整回路６に対して出力する。
ところで、インダクタンスＬとキャパシタＣと共振周波数との関係は、
共振周波数＝１／｛２π（Ｃ・Ｌ）1/2｝ ・・・（１）
である。よって、この式を利用して、制御信号生成回路５は、インダクタンスの調整量を決定する。
【００１２】
次に、インダクタンス調整回路６の構成図を図５、図６に示す。
図５は、インダクタンス調整回路６において、可変リアクトルを使用した場合の構成を示す図である。図において、符号６１が可変リアクトルである。このインダクタンス調整回路７において、制御回路６２は制御信号生成回路５からの制御信号に基づき、可変リアクトル６１のインダクタンス値の調整を行う。なお、可変リアクトル６１は、１次給電線に対して直列に接続される。このように、可変リアクトル６１を用いることで、１次給電線における負荷側の負荷共振ｆを細かく調整することが可能となる。
【００１３】
図６は、インダクタンス調整回路６において、符号６３ａ〜６３ｎに示すようにリアクトルとスイッチとを組にしたもの複数直列に接続したものを使用した場合の構成を示す図である。このインダクタンス調整回路６において、制御回路６４は制御信号生成回路５からの制御信号に基づき、各リアクトルに並列に接続されたスイッチのオン・オフを制御することによりインダクタンス値の調整を行う。なお、このような構成では、１次給電線における負荷側の負荷共振ｆを段階的にしか調整できないが、制御信号生成回路５における制御信号の発生パターンを限定でき、制御信号生成回路５における負荷を減らすことが可能になる。
なお、図１において、制御信号生成回路５には減算回路４が含まれ、１次給電線９から電力を供給される負荷の共振周波数ｆ0と位相ロック回路３による発振周波数ｆとを入力信号とし、制御信号生成回路５において、この共振周波数ｆ0と発振周波数ｆとの差を求め、この差信号が所定範囲にあるようにキャパシタ調整回路７への制御信号を供給するものとしてもよい。あるいは、制御信号生成回路５は減算回路４を含むとともに１次給電線９から電力を供給される負荷の共振周波数ｆ0を記憶しており、位相ロック回路３による発振周波数ｆとを入力信号としてこの共振周波数ｆ0と発振周波数ｆとの差を求め、この差信号が所定範囲にあるようにキャパシタ調整回路７への制御信号を供給するものとしてもよい。
【００１４】
以上のように、非接触給電における１次給電側電源装置において、１次給電線９に対して直列に接続されるインダクタンス調整回路６と、受電装置１０ａ〜１０ｎ内の共振回路における共振周波数ｆ0と位相ロック回路３により決定された発振周波数ｆとの差が所定範囲になるように、インダクタンス調整回路に供給する制御信号を生成する制御信号生成回路５とをさらに設け、負荷共振追尾方式とする。これにより、受電装置（搬送車）の台数や走行・停止によりたとえ１次給電線における負荷側のインダクタンスが変ったとしても、負荷共振ｆを受電装置における共振周波数ｆ0に近い値とすることができ、受電装置に対して電力供給を効率的に行える。
【００１５】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、１次給電線における負荷側の回路定数としてインダクタンスを調整することにより、負荷共振ｆが搬送車の共振周波数ｆ0に対して所定範囲内になるように調整していたが、本実施の形態では、回路定数としてキャパシタ値を調整することにより実現する。
図７は、本発明の第２の実施形態による非接触給電における１次給電側電源装置のブロック図である。図７よりこの装置は、電源回路１と、位相ロック回路３と、制御信号生成回路５と、キャパシタ調整回路７とを主な構成要素としている。なお、図７おいて図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。また、１次給電線９は分布定数回路であり、インダクタンスが分布しているが、これを図１と同様に図７においても、線路の適当個所にインダクタンスＬ１〜Ｌｎとして集中して表わしている。
以下では、第１の実施の形態との相違点について説明する。
【００１６】
キャパシタ調整回路７は、１次給電線９に接続され、制御信号生成回路５からの制御信号に基づき１次給電線９全体のキャパシタ値を調整する。
そして、制御信号生成回路５は、減算回路４において演算される受電装置１０ａ〜１０ｎにおける共振周波数ｆ0と位相ロック回路３により決定された発振周波数ｆとの差を入力信号とし、この入力された差が所定範囲にあるように、キャパシタ調整回路７に供給する制御信号を生成する。
すなわち、図７の非接触給電における１次給電側電源装置により、キャパシタ調整回路７において１次給電線９における負荷側のキャパシタが調整され、受電装置１０ａ〜１０ｎにより生じるインダクタンスＬ1〜Ｌn、キャパシタ調整回路７でのキャパシタおよび１次給電線側の固定のキャパシタＣから決定される負荷共振ｆが、受電装置１０ａ〜１０ｎの共振周波数ｆ0を中心とした所定範囲内になるように調整される。
【００１７】
次に、本実施例における制御信号生成回路５とキャパシタ調整回路７について詳細に説明する。
制御信号生成回路５は、受電装置１０ａ〜１０ｎにおける共振回路の共振周波数ｆ0と位相ロック回路３で決定された発振周波数ｆとの差を入力信号とし、この差が所定範囲となるように、キャパシタ調整回路６で調整されるキャパシタ値の決定を行う。
なお、ここでの所定範囲は、第１の実施例と同様に、図１１に示す受電装置１０ａ〜１０ｎで必要となる必要電力が得られる負荷共振ｆの範囲で、
−Δｆ＜（ｆ0−ｆ）＜Δｆ
の範囲もしくはこれよりも狭い範囲であるものとする。
なお、制御信号生成回路５は、入力される差（ｆ0−ｆ）が上述の範囲外であって、その差がプライスの場合、すなわち共振周波数ｆ0の方が大きい場合には、負荷共振ｆを上げるために負荷側のキャパシタを下げる制御信号をキャパシタ調整回路７に対して出力する。一方、上述の範囲外であって、その差がマイナスの場合、すなわち共振周波数ｆ0の方が小さい場合には、負荷共振ｆを下げるために負荷側のキャパシタを上げる制御信号をキャパシタ調整回路７に対して出力する。なお、キャパシタの調整量は、式（１）にもとずいて決定される。
【００１８】
次に、キャパシタ調整回路７の構成図を図８、図９に示す。
図８は、キャパシタ調整回路７において、可変コンデンサを使用した場合の構成を示す図である。図において、符号７１が可変コンデンサである。このキャパシタ調整回路７において、制御回路７２は制御信号生成回路５からの制御信号に基づき、可変コンデンサ７１のキャパシタ値の調整を行う。なお、可変コンデンサ７１は、１次給電線に対して並列に接続される。このように、可変コンデンサ７１を用いることで、１次給電線における負荷側の負荷共振を細かく調整することが可能になる。
【００１９】
図９は、キャパシタ調整回路７において、符号７３ａ〜７３ｎに示すようにコンデンサとスイッチとを組にしたもの複数並列に接続したものを使用した場合の構成を示す図である。このキャパシタ調整回路７において、制御回路７４は制御信号生成回路５からの制御信号に基づき、各コンデンサに直列に接続されたスイッチのオン・オフを制御することによりキャパシタ値の調整を行う。なお、このような構成では、１次給電線における負荷側の負荷共振ｆを段階的にしか調整できないが、制御信号生成回路５における制御信号の発生パターンを限定でき、制御信号生成回路５における負荷を減らすことが可能になる。
なお、図７において、制御信号生成回路５には減算回路４が含まれ、１次給電線９から電力を供給される負荷の共振周波数ｆ0と位相ロック回路３による発振周波数ｆとを入力信号とし、制御信号生成回路５において、この共振周波数ｆ0と発振周波数ｆとの差を求め、この差信号が所定範囲にあるようにキャパシタ調整回路７への制御信号を供給するものとしてもよい。あるいは、制御信号生成回路５は減算回路４を含むとともに１次給電線９から電力を供給される負荷の共振周波数ｆ0を記憶しており、位相ロック回路３による発振周波数ｆとを入力信号としてこの共振周波数ｆ0と発振周波数ｆとの差を求め、この差信号が所定範囲にあるようにキャパシタ調整回路７への制御信号を供給するものとしてもよい。
【００２０】
以上のように、非接触給電における１次給電側電源装置において、１次給電線９に対して並列に接続されるキャパシタ調整回路７と、受電装置１０ａ〜１０ｎにおける共振周波数ｆ0と位相ロック回路３により決定された発振周波数ｆとの差が所定範囲になるように、キャパシタ調整回路７に供給する制御信号を生成する制御信号生成回路５とをさらに設け、負荷共振追尾方式とする。これにより、受電装置（搬送車）の台数や走行・停止によりたとえ負荷側のインダクタンスが変ったとしても、負荷共振ｆを受電装置における共振周波数ｆ0に近い値とすることができ、受電装置に対して電力供給を効率的に行えることができるようになる。
【００２１】
なお、上記２つの実施例において、受電装置１０ａ〜１０ｎとして、あらかじめ決められた軌道を移動する複数の搬送車を想定して説明した。しかし、本発明の非接触給電における１次給電側電源装置は、受電装置が搬送車の場合において効果が得られるのみでなく、１次給電線における負荷共振がなんらかの理由で変化し、かつ、受電装置における共振周波数ｆ0が固定の場合であれば、効率的に電力を供給することができるという効果を得ることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による非接触給電搬送システムにおける１次給電側電源回路によれば、下記の効果を得ることができる。
請求項１から３に記載の発明によれば、本発明による非接触給電搬送システムにおける１次給電側電源回路は、非接触給電搬送システムにおける１次給電側電源装置において、１次給電線に対して接続されるインダクタンス調整回路と、受電装置における共振周波数と位相ロック回路により決定された発振周波数との差が所定範囲になるように、インダクタンス調整回路に供給する制御信号を生成する制御信号生成回路とをさらに設け、負荷共振追尾方式としている。これにより、受電装置（搬送車）の台数や走行・停止によりたとえ負荷側のインダクタンスが変ったとしても、負荷共振を受電装置における共振周波数に近い値とすることができ、受電装置に対して電力供給を効率的に行える。
【００２３】
また、請求項４から５に記載の発明によれば、本発明による非接触給電搬送システムにおける１次給電側電源回路は、１次給電線に対して接続されるキャパシタ調整回路と、受電装置における共振周波数ｆ0と位相ロック回路により決定された発振周波数との差が所定範囲になるように、キャパシタ調整回路に供給する制御信号を生成する制御信号生成回路とをさらに設け、負荷共振追尾方式としている。これにより、受電装置（搬送車）の台数や走行・停止によりたとえ負荷側のインダクタンスが変ったとしても、負荷共振を受電装置における共振周波数に近い値とすることができ、受電装置に対して電力供給を効率的に行えることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態による非接触給電における１次給電側電源装置のブロック図である。
【図２】 位相ロック回路の構成図である。
【図３】 位相ロック回路における位相比較器の動作を説明するための図である。
【図４】 電源回路の構成を示した単線結線図である。
【図５】 インダクタンス調整回路の構成例を示した図である。
【図６】 インダクタンス調整回路の他の構成例を示した図である。
【図７】 本発明の他の実施形態による非接触給電における１次給電側電源装置のブロック図である。
【図８】 キャパシタ調整回路の構成例を示した図である。
【図９】 キャパシタ調整回路の他の構成例を示した図である。
【図１０】 非接触給電における１次給電側電源装置の一従来例のブロック図である。
【図１１】 負荷共振と電力との関係を示した図である。
【符号の説明】
１ 電源回路 ２ 電流検出回路
３ 位相ロック回路 ４ 減算回路
５ 制御信号生成回路 ６ インダクタンス調整回路
７ キャパシタ調整回路 ８ ポテンシャル・トランスフォーマ
９ １次給電線 １０ａ〜１０ｎ 受電装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a primary power supply side power supply device in non-contact power supply that supplies power via a primary power supply line.
[0002]
[Prior art]
When a high-frequency current is passed through the primary power supply line on the power supply side, the secondary winding provided in the power receiving device that receives the power is magnetically coupled to the magnetic field generated in the primary power supply line, and the voltage is induced. Is done. Using this principle to supply power from the primary power supply line to the secondary winding in a non-contact manner is called non-contact power supply.
FIG. 10 is a diagram illustrating a conventional example of a primary power supply-side power supply device in non-contact power supply. This apparatus includes a power supply circuit 1 and a phase lock circuit 1 as main components.
Here, the power supply circuit 1 is configured by a high-frequency inverter or the like, and supplies a high-frequency current to the primary power supply line 9 for non-contact power supply based on an input signal related to the oscillation frequency f sent from the phase lock circuit 3.
Further, the phase lock circuit 3 uses the output current and the resonance voltage in the primary power supply line 9 as input signals, and determines the oscillation frequency f to be given to the power supply circuit 1 so that the phases of the output current and the resonance voltage coincide. Here, the input output current is detected by a current detector 2 such as a current transformer, and the resonance voltage is detected by a potential transformer 8. In this way, the phase lock circuit 3 locks the phase so that the phases coincide with each other. The load side including the inductances L1 to Ln and the capacitor C generated between the power receiving devices 10a to 10n that receive power by the primary power supply line and the non-contact power supply. This is because frequency control is performed in synchronization with the load resonance f which is the LC resonance frequency of the power supply, and the efficiency of power supply is improved. The primary power supply line 9 is a distributed constant circuit, and the inductance is distributed. In FIG. 10, this is expressed as concentrated inductances L1 to Ln at appropriate portions of the line.
By the way, as the power receiving devices 10a to 10n that receive the supply of power, a plurality of transport vehicles that move on a predetermined track may be considered, and in this case, the primary feeder 9 is installed along this track. It will be. In addition, the secondary winding provided in the power receiving apparatuses 10a to 10n is a resonance circuit in order to increase effective power. In order to simplify the configuration of the resonance circuit, the resonance frequency is generally fixed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in a transfer system using non-contact power feeding in which a plurality of transfer vehicles exist, the transfer vehicle (power receiving device) operates and stops, and the number of transfer vehicles on the track may change. In this way, the inductance L on the primary feeder line side changes due to the operation / stop of the transport vehicle and the change in the number of vehicles. That is, the values of the inductances L1 to Ln shown in FIG. 10 change, and as a result, the value of the load resonance f changes. Therefore, the resonance frequency f of the transport vehicle 0 And the load resonance f on the primary power supply line 9 side are deviated from each other, making it impossible to efficiently supply power.
That is, as shown in FIG. 11, the load resonance f on the primary feeder line side is the resonance frequency f of the transport vehicle. 0 The more it deviates, the less power is supplied to the transport vehicle. And the range f of the load resonance f for obtaining the necessary power required for the transport vehicle 0 If it deviates from ± Δf, there also arises a problem that the operation of the transport vehicle is hindered.
In order to solve this problem, the resonance frequency f on the carrier side 0 For example, a function for finely adjusting the capacitor on the transport vehicle side may be provided to match the load resonance f with the load resonance f. However, this function is required for each transport vehicle, and the cost remains high.
[0004]
The present invention has been made in view of such circumstances. The load resonance f is tracked and the resonance frequency f of the power receiving apparatus is obtained. 0 By adjusting the circuit constants of the primary power supply line so that it approaches Transport system An object of the present invention is to provide a primary power supply side power supply device.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 of the present invention is: In a contactless power transfer system where multiple transport vehicles exist on the track, A power supply circuit for supplying a high-frequency current to the primary power supply line, and an output current and a resonance voltage in the primary power supply line as input signals, and an oscillation frequency in the power supply circuit so that the phases of the output current and the resonance voltage coincide A phase lock circuit that adjusts the frequency of the high-frequency current to be supplied; an inductance adjustment circuit that is connected to the primary power supply line and adjusts an inductance value of the entire power supply line; and a load that is supplied with power from the primary power supply line As the transport vehicle of fixed And a control signal generation circuit that obtains a difference between a resonance frequency and an oscillation frequency by the phase lock circuit and supplies a control signal to the inductance adjustment circuit so that the difference signal is within a predetermined range. Contact power supply Transport system The primary power supply side power supply device in FIG.
The invention according to claim 2 is a non-contact power feeding according to claim 1. Transport system In the primary power supply side power supply device according to claim 1, the inductance adjustment circuit includes a variable reactor connected in series to the primary power supply line, and adjusts the inductance value of the entire power supply line according to the control signal. It is a feature.
Further, the invention according to claim 3 is the non-contact power feeding according to claim 1. Transport system In the primary power supply side power supply device according to claim 1, the inductance adjustment circuit includes one or more reactors connected in series to the primary power supply line, and a switch connected in parallel to each of the reactors, The inductance value of the entire feeder line is adjusted by turning on and off the switch in accordance with the control signal.
[0006]
Next, the invention described in claim 4 In a contactless power transfer system where multiple transport vehicles exist on the track, A power supply circuit for supplying a high-frequency current to the primary power supply line, and an output current and a resonance voltage in the primary power supply line as input signals, and an oscillation frequency in the power supply circuit so that the phases of the output current and the resonance voltage coincide with each other. A phase lock circuit that adjusts the frequency of the high-frequency current, a capacitor adjustment circuit that is connected to the primary power supply line and adjusts the capacitor value of the entire power supply line, and a load that is supplied with power from the primary power supply line As the transport vehicle of fixed And a control signal generation circuit that obtains a difference between a resonance frequency and an oscillation frequency by the phase lock circuit and supplies a control signal to the capacitor adjustment circuit so that the difference signal is within a predetermined range. Contact power supply Transport system The primary power supply side power supply device in FIG.
Further, the invention according to claim 5 is the non-contact power feeding according to claim 4. Transport system In the primary power supply side power supply device according to claim 1, the capacitor adjustment circuit includes a variable capacitor connected in parallel to the primary power supply line, and adjusts the capacitor value of the entire power supply line according to the control signal. Yes.
Further, the invention according to claim 6 is a non-contact power feeding according to claim 4. Transport system In the primary power supply side power supply device according to claim 1, the capacitor adjustment circuit includes one or more capacitors connected in parallel to the primary power supply line, and a switch connected in series to each of the capacitors, The capacitor value of the entire feeder line is adjusted by turning on and off the switch in accordance with the control signal.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a primary power supply side power supply device in contactless power supply according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of a primary power supply side power supply device in contactless power supply according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, this apparatus includes a power supply circuit 1, a phase lock circuit 3, a control signal generation circuit 5, and an inductance adjustment circuit 6 as main components.
Here, the power supply circuit 1 supplies a high-frequency current to a primary power supply line 9 (shown by a thick line in the figure) for non-contact power supply based on an input signal related to the oscillation frequency f from the phase lock circuit 3. It is composed of a high-frequency inverter or the like.
The phase lock circuit 3 uses the output current and the resonance voltage in the primary power supply line 9 as input signals, and adjusts the oscillation frequency f supplied to the power supply circuit 1 so that the phases of the output current and the resonance voltage match. That is, the current frequency by the power supply circuit 1 is changed following the change in the LC resonance frequency due to the change in inductance that is a load in the primary power supply line. Here, the input output current is detected by a current detector 2 such as a current transformer, and the resonance voltage is detected by a potential transformer 8 or the like. In this way, the phase lock circuit 3 locks the phase so that the phases coincide with each other. The load side including the inductances L1 to Ln and the capacitor C generated between the power receiving devices 10a to 10n that receive power by the primary power supply line and the non-contact power supply. This is because frequency control is performed in synchronization with the LC resonance frequency (hereinafter referred to as “load resonance”). That is, this circuit adjusts the oscillation frequency of the current in the power supply circuit 1 so as to coincide with the load resonance f. Note that the primary power supply line 9 is a distributed constant circuit and the inductance is distributed. In FIG. 1, this is shown as concentrated as inductances L1 to Ln at appropriate portions of the line.
[0008]
The inductance adjustment circuit 6 is connected to the primary power supply line 9 and adjusts the inductance value of the entire primary power supply line 9 based on the control signal from the control signal generation circuit 5.
Then, the control signal generation circuit 5 has a resonance frequency f in a resonance circuit provided in the power receiving devices 10a to 10n that supply power from the primary power supply line 9. 0 That is, the resonance frequency f of the load for supplying power from the primary feeder 9 0 And an oscillation signal f determined by the phase lock circuit 3 as an input signal, a control signal to be supplied to the inductance adjustment circuit 6 is generated so that the input difference is within a predetermined range. This difference (f 0 -F) is calculated in the subtraction circuit 4.
That is, the inductance is adjusted in the inductance adjustment circuit 6 based on the control signal from the control signal generation circuit 5 by the primary power supply side power supply device in the non-contact power supply shown in FIG. 1, and the inductance L1 generated by the power receiving devices 10a to 10n. Ln, the load resonance f determined from the inductance in the inductance adjustment circuit 6 and the capacitor C on the primary feeder line side is the resonance frequency f of the power receiving devices 10a to 10n. 0 It is adjusted so as to be within a predetermined range centering on.
In the following, it is assumed that the power receiving devices 10a to 10n that receive power supply are a plurality of transport vehicles that move on a predetermined track, and the primary power supply line 9 is installed along this track. . Further, the secondary winding provided in the power receiving devices 10a to 10n is a resonance circuit for increasing the effective power, and the resonance frequency f 0 Is fixed.
[0009]
Next, each circuit constituting the primary power supply side power supply device in the non-contact power supply will be described in more detail.
FIG. 2 shows an example of the configuration of the phase lock circuit 3, which includes a phase comparator 31, a filter 32, and a VCO (Voltage Controlled Oscillator) 33. This circuit is a so-called phase lock loop (PLL), which is a PLL that matches the phase of the frequency of the output current and the resonance voltage, that is, a 0 degree lock. Hereinafter, the phase comparator 31, the filter 32, and the VCO 33 constituting the phase lock circuit 3 will be briefly described.
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the phase comparator 31 in the phase lock circuit 3. 3A and 3B are waveforms of the output current detected by the current detection circuit 2 and the resonance voltage detected by the potential transformer 8, respectively.
The waveform of the output current shown in FIG. 3 (a) is input to the phase comparator 31, where the reference level and the level are compared, and the signal waveform as shown in FIG. 3 (c) is selected. Similarly, the waveform of the resonance voltage shown in FIG. 3B is also input to the phase lock circuit 3 and compared with the reference level to obtain a signal waveform as shown in FIG. Then, the phase comparator 31 performs exclusive OR of the obtained signals as shown in FIGS. 3C and 3D to obtain a pulse signal as shown in FIG. Then, a voltage corresponding to the obtained pulse signal, that is, a phase difference between the two input signals is generated and supplied to the filter 32.
The filter 32 is configured by a low-pass filter or the like, and removes high-frequency components of the signal from the phase comparator 31 and determines synchronization characteristics and response characteristics in the phase-lock loop.
The VCO 33 is composed of an oscillator or the like, and changes the oscillation frequency f by the control voltage from the filter 32.
As described above, the phase lock circuit 3 uses the output current and the resonance voltage in the primary power supply line 9 as input signals, and supplies the oscillation frequency f to the power supply circuit 1 so that the phases of the output current and the resonance voltage coincide with each other. Adjust the frequency.
[0010]
Next, the power supply circuit 3 will be described. FIG. 4 is a single-line connection diagram illustrating the configuration of the power supply circuit 3. As shown in the figure, the power supply circuit 1 includes a control circuit 11, a thyristor 12, a drive circuit 13, and a current type inverter 14.
The control circuit 11 uses the oscillation frequency f from the phase lock circuit 3 as an input signal, and generates a signal to the gate of the thyristor 12 and a signal to the drive circuit 13 that drives the current type inverter 14 based on this signal. . Note that power control is performed by a signal to the thyristor 12, and PLL control is performed by a signal to the drive circuit 13.
The thyristor 12 outputs a direct current of power corresponding to a signal applied from the control circuit 11 to the gate from the three-phase alternating current.
The drive circuit 13 outputs a signal for driving the current type inverter 14 in accordance with the signal from the control circuit 13, and the current type inverter 14 outputs a high frequency current having a frequency f to the primary power supply line 9 based on this signal. Output.
Here, an example in which a current type inverter is used as the power supply circuit 1 is shown, but a voltage type inverter is also applicable.
[0011]
The control signal generation circuit 5 generates the resonance frequency f in the power receiving devices 10a to 10n subtracted by the subtraction circuit 4. 0 And the oscillation frequency f determined by the phase lock circuit 3 are used as input signals, and the inductance value adjusted by the inductance adjustment circuit 6 is determined so that this difference falls within a predetermined range.
In addition, the predetermined range here is a range of the load resonance f in which necessary power necessary for the power receiving apparatuses 10a to 10n can be obtained as shown in FIG.
−Δf <(f 0 −f) <Δf
Or a range narrower than this range.
Note that the control signal generation circuit 5 generates the difference (f 0 -F) is outside the above range and the difference is the price, ie the resonant frequency f 0 When is larger, a control signal for lowering the inductance on the load side of the primary feeder is output to the inductance adjusting circuit 6 in order to increase the load resonance f. On the other hand, if the difference is outside the above range and the input difference is negative, that is, the resonance frequency f. 0 If is smaller, a control signal for increasing the inductance on the load side is output to the inductance adjusting circuit 6 in order to lower the load resonance f.
By the way, the relationship between the inductance L, the capacitor C, and the resonance frequency is
Resonance frequency = 1 / {2π (CL) 1/2 } (1)
It is. Therefore, using this equation, the control signal generation circuit 5 determines the adjustment amount of the inductance.
[0012]
Next, a configuration diagram of the inductance adjustment circuit 6 is shown in FIGS.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration when a variable reactor is used in the inductance adjustment circuit 6. In the figure, reference numeral 61 denotes a variable reactor. In the inductance adjustment circuit 7, the control circuit 62 adjusts the inductance value of the variable reactor 61 based on the control signal from the control signal generation circuit 5. In addition, the variable reactor 61 is connected in series with respect to a primary feeder. As described above, by using the variable reactor 61, it is possible to finely adjust the load-side load resonance f in the primary feeder.
[0013]
FIG. 6 is a diagram showing a configuration in the case where an inductance adjusting circuit 6 using a plurality of reactors and switches that are connected in series as indicated by reference numerals 63a to 63n is used. In this inductance adjustment circuit 6, the control circuit 64 adjusts the inductance value by controlling on / off of the switches connected in parallel to each reactor based on the control signal from the control signal generation circuit 5. In such a configuration, the load resonance f on the load side in the primary power supply line can be adjusted only in stages, but the control signal generation pattern in the control signal generation circuit 5 can be limited, and the load in the control signal generation circuit 5 can be limited. Can be reduced.
In FIG. 1, the control signal generation circuit 5 includes a subtraction circuit 4, and a resonance frequency f of a load supplied with power from the primary power supply line 9. 0 And the oscillation frequency f generated by the phase lock circuit 3 are input signals, and the control signal generation circuit 5 uses the resonance frequency f. 0 The control signal may be supplied to the capacitor adjustment circuit 7 so that the difference signal is within a predetermined range. Alternatively, the control signal generation circuit 5 includes the subtraction circuit 4 and the resonance frequency f of the load supplied with power from the primary feeder 9 0 And the resonance frequency f by using the oscillation frequency f by the phase lock circuit 3 as an input signal. 0 The control signal may be supplied to the capacitor adjustment circuit 7 so that the difference signal is within a predetermined range.
[0014]
As described above, in the primary power supply side power supply device in the non-contact power supply, the inductance adjusting circuit 6 connected in series to the primary power supply line 9, and the resonance frequency f in the resonance circuit in the power receiving devices 10a to 10n. 0 And a control signal generation circuit 5 for generating a control signal to be supplied to the inductance adjustment circuit so that the difference between the oscillation frequency f determined by the phase lock circuit 3 falls within a predetermined range, and the load resonance tracking method is adopted. . As a result, even if the inductance on the load side of the primary power supply line changes due to the number of power receiving devices (conveyance vehicles) or travel / stop, the load resonance f is changed to the resonance frequency f of the power receiving device. 0 The power supply can be efficiently supplied to the power receiving apparatus.
[0015]
(Second Embodiment)
In the first embodiment, by adjusting the inductance as a circuit constant on the load side in the primary power supply line, the load resonance f becomes the resonance frequency f of the carrier vehicle. 0 However, in this embodiment, it is realized by adjusting the capacitor value as a circuit constant.
FIG. 7 is a block diagram of a primary power supply side power supply device in non-contact power supply according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, this apparatus has a power supply circuit 1, a phase lock circuit 3, a control signal generation circuit 5, and a capacitor adjustment circuit 7 as main components. In FIG. 7, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Further, the primary power supply line 9 is a distributed constant circuit, and the inductance is distributed. In FIG. 7 as well as FIG. 1, this is expressed in a concentrated manner as inductances L1 to Ln at appropriate portions of the line. .
Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.
[0016]
The capacitor adjustment circuit 7 is connected to the primary power supply line 9 and adjusts the capacitor value of the entire primary power supply line 9 based on the control signal from the control signal generation circuit 5.
Then, the control signal generation circuit 5 generates the resonance frequency f in the power receiving devices 10a to 10n calculated in the subtraction circuit 4. 0 And an oscillation frequency f determined by the phase lock circuit 3 as an input signal, and a control signal to be supplied to the capacitor adjustment circuit 7 is generated so that the input difference is within a predetermined range.
That is, the capacitor on the load side in the primary power supply line 9 is adjusted in the capacitor adjustment circuit 7 by the primary power supply device in the contactless power supply in FIG. The load resonance f determined from the capacitor in the circuit 7 and the fixed capacitor C on the primary feeder line side is the resonance frequency f of the power receiving devices 10a to 10n. 0 It is adjusted so as to be within a predetermined range centering on.
[0017]
Next, the control signal generation circuit 5 and the capacitor adjustment circuit 7 in this embodiment will be described in detail.
The control signal generation circuit 5 has a resonance frequency f of the resonance circuit in the power receiving devices 10a to 10n. 0 And the oscillation frequency f determined by the phase lock circuit 3 is used as an input signal, and the capacitor value adjusted by the capacitor adjustment circuit 6 is determined so that the difference falls within a predetermined range.
In addition, the predetermined range here is the range of the load resonance f in which the necessary power necessary for the power receiving devices 10a to 10n shown in FIG. 11 is obtained, as in the first embodiment.
−Δf <(f 0 −f) <Δf
Or a range narrower than this range.
Note that the control signal generation circuit 5 outputs the difference (f 0 -F) is outside the above range and the difference is the price, ie the resonant frequency f 0 If is greater, a control signal for lowering the load-side capacitor is output to the capacitor adjustment circuit 7 in order to increase the load resonance f. On the other hand, if it is outside the above range and the difference is negative, that is, the resonance frequency f 0 If is smaller, a control signal for raising the capacitor on the load side is output to the capacitor adjustment circuit 7 in order to lower the load resonance f. The adjustment amount of the capacitor is determined based on the equation (1).
[0018]
Next, a configuration diagram of the capacitor adjustment circuit 7 is shown in FIGS.
FIG. 8 is a diagram showing a configuration when a variable capacitor is used in the capacitor adjustment circuit 7. In the figure, reference numeral 71 denotes a variable capacitor. In the capacitor adjustment circuit 7, the control circuit 72 adjusts the capacitor value of the variable capacitor 71 based on the control signal from the control signal generation circuit 5. The variable capacitor 71 is connected in parallel to the primary power supply line. As described above, by using the variable capacitor 71, it is possible to finely adjust the load-side load resonance in the primary power supply line.
[0019]
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of the capacitor adjustment circuit 7 in which a plurality of capacitors and switches that are connected in parallel are used as indicated by reference numerals 73a to 73n. In this capacitor adjustment circuit 7, the control circuit 74 adjusts the capacitor value by controlling on / off of the switches connected in series to each capacitor based on the control signal from the control signal generation circuit 5. In such a configuration, the load resonance f on the load side in the primary power supply line can be adjusted only in stages, but the control signal generation pattern in the control signal generation circuit 5 can be limited, and the load in the control signal generation circuit 5 can be limited. Can be reduced.
In FIG. 7, the control signal generation circuit 5 includes a subtraction circuit 4, and a resonance frequency f of a load supplied with power from the primary power supply line 9. 0 And the oscillation frequency f generated by the phase lock circuit 3 are input signals, and the control signal generation circuit 5 uses the resonance frequency f. 0 The control signal may be supplied to the capacitor adjustment circuit 7 so that the difference signal is within a predetermined range. Alternatively, the control signal generation circuit 5 includes the subtraction circuit 4 and the resonance frequency f of the load supplied with power from the primary feeder 9 0 And the resonance frequency f by using the oscillation frequency f by the phase lock circuit 3 as an input signal. 0 The control signal may be supplied to the capacitor adjustment circuit 7 so that the difference signal is within a predetermined range.
[0020]
As described above, in the primary power supply side power supply device in the non-contact power supply, the capacitor adjustment circuit 7 connected in parallel to the primary power supply line 9, and the resonance frequency f in the power receiving devices 10a to 10n. 0 And a control signal generation circuit 5 that generates a control signal to be supplied to the capacitor adjustment circuit 7 so that a difference between the oscillation frequency f determined by the phase lock circuit 3 and the oscillation frequency f is within a predetermined range. To do. As a result, even if the inductance on the load side changes due to the number of the power receiving devices (conveyance vehicles) or travel / stop, the load resonance f is changed to the resonance frequency f in the power receiving device. 0 As a result, the power can be efficiently supplied to the power receiving apparatus.
[0021]
In the two embodiments described above, the power receiving apparatuses 10a to 10n have been described assuming a plurality of transport vehicles that move on a predetermined track. However, the primary power supply side power supply device in the non-contact power supply of the present invention is not only effective when the power receiving device is a transport vehicle, but the load resonance in the primary power supply line changes for some reason, and the power receiving device Resonant frequency f in the device 0 If is fixed, power can be supplied efficiently.
[0022]
【The invention's effect】
As explained above, contactless power feeding according to the present invention Transport system According to the primary power supply side power supply circuit in, the following effects can be obtained.
According to the invention described in claims 1 to 3, the non-contact power feeding according to the present invention Transport system The primary power supply side power supply circuit in Transport system In the primary power supply side power supply device in, so that the difference between the inductance adjustment circuit connected to the primary power supply line and the oscillation frequency determined by the phase lock circuit and the resonance frequency in the power reception device is within a predetermined range. A control signal generation circuit that generates a control signal to be supplied to the inductance adjustment circuit is further provided, and the load resonance tracking method is employed. As a result, even if the inductance on the load side changes due to the number of power receiving devices (conveyors) or travel / stop, the load resonance can be set to a value close to the resonance frequency in the power receiving device. Supply can be done efficiently.
[0023]
Moreover, according to the invention of Claims 4 to 5, the non-contact power feeding according to the present invention Transport system The power supply circuit on the primary power supply side includes a capacitor adjustment circuit connected to the primary power supply line, and a resonance frequency f in the power receiving device. 0 And a control signal generation circuit for generating a control signal to be supplied to the capacitor adjustment circuit so that a difference between the oscillation frequency determined by the phase lock circuit and the phase lock circuit falls within a predetermined range. As a result, even if the inductance on the load side changes due to the number of power receiving devices (conveyors) or travel / stop, the load resonance can be set to a value close to the resonance frequency in the power receiving device. Supply can be performed efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a primary power supply side power supply device in contactless power supply according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a phase lock circuit.
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of a phase comparator in a phase lock circuit.
FIG. 4 is a single-line diagram showing a configuration of a power supply circuit.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of an inductance adjustment circuit.
FIG. 6 is a diagram showing another configuration example of the inductance adjustment circuit.
FIG. 7 is a block diagram of a primary power supply side power supply device in non-contact power supply according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a capacitor adjustment circuit.
FIG. 9 is a diagram illustrating another configuration example of the capacitor adjustment circuit.
FIG. 10 is a block diagram of a conventional example of a primary power supply side power supply device in non-contact power supply.
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between load resonance and electric power.
[Explanation of symbols]
1 Power supply circuit 2 Current detection circuit
3 Phase lock circuit 4 Subtraction circuit
5 Control signal generation circuit 6 Inductance adjustment circuit
7 Capacitor adjustment circuit 8 Potential transformer
9 Primary power supply line 10a to 10n Power receiving device

Claims (6)

複数台の搬送車が軌道上に存在する非接触給電搬送システムにおいて、
１次給電線に高周波電流を供給する電源回路と、
前記１次給電線における出力電流および共振電圧を入力信号とし、該出力電流と共振電圧の位相が一致するように前記電源回路に発振周波数を供給し前記高周波電流の周波数を調整する位相ロック回路と、
前記１次給電線に接続され給電線全体のインダクタンス値を調整するインダクタンス調整回路と、
前記１次給電線から電力を供給される負荷としての前記搬送車の固定された共振周波数と前記位相ロック回路による発振周波数との差を求め、この差信号が所定範囲にあるように前記インダクタンス調整回路へ制御信号を供給する制御信号生成回路と
を備えたことを特徴とする非接触給電搬送システムにおける１次給電側電源装置。 In a contactless power transfer system where multiple transport vehicles exist on the track,
A power supply circuit for supplying high-frequency current to the primary power supply line;
A phase lock circuit that takes an output current and a resonance voltage in the primary power supply line as input signals, supplies an oscillation frequency to the power supply circuit so as to match the phase of the output current and the resonance voltage, and adjusts the frequency of the high-frequency current; ,
An inductance adjustment circuit that is connected to the primary power supply line and adjusts the inductance value of the entire power supply line;
A difference between a fixed resonance frequency of the carrier as a load supplied with power from the primary power supply line and an oscillation frequency by the phase lock circuit is obtained, and the inductance adjustment is performed so that the difference signal is within a predetermined range. primary feeding side power supply in the non-contact power feeding transport system, characterized in that a control signal generating circuit for supplying a control signal to the circuit. 前記インダクタンス調整回路は、前記１次給電線に対して直列に接続される可変リアクトルを備え、前記制御信号に応じて給電線全体のインダクタンス値を調整することを特徴とする請求項１に記載の非接触給電搬送システムにおける１次給電側電源装置。The said inductance adjustment circuit is provided with the variable reactor connected in series with respect to the said primary feeder, and adjusts the inductance value of the whole feeder according to the said control signal. A primary power supply side power supply device in a contactless power transfer system . 前記インダクタンス調整回路は、前記１次給電線に対して直列に接続される１以上のリアクトルと、前記各リアクトルに対して並列に接続されたスイッチと
を備え、
前記制御信号に応じて前記スイッチのオン、オフを行うことにより給電線全体のインダクタンス値を調整することを特徴とする請求項１に記載の非接触給電搬送システムにおける１次給電側電源装置。The inductance adjusting circuit includes one or more reactors connected in series to the primary power supply line, and a switch connected in parallel to each of the reactors,
The primary power supply side power supply device in the non-contact power supply conveyance system according to claim 1, wherein an inductance value of the entire power supply line is adjusted by turning on and off the switch in accordance with the control signal. 複数台の搬送車が軌道上に存在する非接触給電搬送システムにおいて、
１次給電線に高周波電流を供給する電源回路と、
前記１次給電線における出力電流および共振電圧を入力信号とし、該出力電流と共振電圧の位相が一致するように前記電源回路に発振周波数を供給し前記高周波電流の周波数を調整する位相ロック回路と、
前記１次給電線に接続され給電線全体のキャパシタ値を調整するキャパシタ調整回路と、
前記１次給電線から電力を供給される負荷としての前記搬送車の固定された共振周波数と前記位相ロック回路による発振周波数との差を求め、この差信号が所定範囲にあるように前記キャパシタ調整回路へ制御信号を供給する制御信号生成回路とを備えたことを特徴とする非接触給電搬送システムにおける１次給電側電源装置。 In a contactless power transfer system where multiple transport vehicles exist on the track,
A power supply circuit for supplying high-frequency current to the primary power supply line;
A phase lock circuit that takes an output current and a resonance voltage in the primary power supply line as input signals, supplies an oscillation frequency to the power supply circuit so as to match the phase of the output current and the resonance voltage, and adjusts the frequency of the high-frequency current; ,
A capacitor adjustment circuit connected to the primary power supply line for adjusting the capacitor value of the entire power supply line;
A difference between a fixed resonance frequency of the carrier as a load supplied with power from the primary feeder and an oscillation frequency by the phase lock circuit is obtained, and the capacitor adjustment is performed so that the difference signal is within a predetermined range. A primary power supply-side power supply device in a non-contact power supply transport system, comprising: a control signal generation circuit that supplies a control signal to the circuit. 前記キャパシタ調整回路は、前記１次給電線に並列に接続される可変コンデンサを備え、前記制御信号に応じて給電線全体のキャパシタ値を調整することを特徴とする請求項４に記載の非接触給電搬送システムにおける１次給電側電源装置。5. The non-contact according to claim 4, wherein the capacitor adjustment circuit includes a variable capacitor connected in parallel to the primary power supply line, and adjusts a capacitor value of the entire power supply line in accordance with the control signal. The primary power supply side power supply device in the power supply and conveyance system . 前記キャパシタ調整回路は、前記１次給電線に対して並列に接続される１以上のコンデンサと、前記各コンデンサに対して直列に接続されたスイッチとを備え、前記制御信号に応じて前記スイッチのオン、オフを行うことにより給電線全体のキャパシタ値を調整することを特徴とする請求項４に記載の非接触給電搬送システムにおける１次給電側電源装置。The capacitor adjustment circuit includes one or more capacitors connected in parallel to the primary power supply line, and a switch connected in series to each of the capacitors, and according to the control signal, The primary power supply side power supply device in the non-contact power supply conveyance system according to claim 4, wherein the capacitor value of the entire power supply line is adjusted by turning on and off.
JP32180697A 1997-11-21 1997-11-21 Primary power supply side power supply device for contactless power transfer system Expired - Fee Related JP3840765B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32180697A JP3840765B2 (en) 1997-11-21 1997-11-21 Primary power supply side power supply device for contactless power transfer system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32180697A JP3840765B2 (en) 1997-11-21 1997-11-21 Primary power supply side power supply device for contactless power transfer system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11155245A JPH11155245A (en) 1999-06-08
JP3840765B2 true JP3840765B2 (en) 2006-11-01

Family

ID=18136633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32180697A Expired - Fee Related JP3840765B2 (en) 1997-11-21 1997-11-21 Primary power supply side power supply device for contactless power transfer system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3840765B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7953369B2 (en) 1999-06-21 2011-05-31 Access Business Group International Llc System and method for inductive power supply control using remote device power requirements
KR101923741B1 (en) * 2010-04-08 2018-11-29 퀄컴 인코포레이티드 Wireless power transmission in electric vehicles
US10343535B2 (en) 2010-04-08 2019-07-09 Witricity Corporation Wireless power antenna alignment adjustment system for vehicles

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7612528B2 (en) * 1999-06-21 2009-11-03 Access Business Group International Llc Vehicle interface
US7212414B2 (en) 1999-06-21 2007-05-01 Access Business Group International, Llc Adaptive inductive power supply
US7385357B2 (en) 1999-06-21 2008-06-10 Access Business Group International Llc Inductively coupled ballast circuit
JP2004501540A (en) * 2000-04-18 2004-01-15 シュライフリング　ウント　アパラーテバウ　ゲゼルシャフト　ミット　ベシュレンクテル　ハフツング Device for contactless transmission of electrical signals or energy
JP4613394B2 (en) * 2000-06-08 2011-01-19 シンフォニアテクノロジー株式会社 Non-contact power supply device and resonant load matching monitor circuit
JP3946621B2 (en) * 2002-11-15 2007-07-18 理想科学工業株式会社 Power supply device
US7825543B2 (en) 2005-07-12 2010-11-02 Massachusetts Institute Of Technology Wireless energy transfer
KR101156616B1 (en) 2005-07-12 2012-06-15 메사추세츠 인스티튜트 오브 테크놀로지 Wireless non-radioactive energy transfer
EP2418755A3 (en) * 2007-03-27 2013-05-01 Massachusetts Institute of Technology Wireless energy transfer
JP2009201211A (en) * 2008-02-20 2009-09-03 Asyst Technologies Japan Inc Power supply system
US8965461B2 (en) 2008-05-13 2015-02-24 Qualcomm Incorporated Reverse link signaling via receive antenna impedance modulation
US8878393B2 (en) 2008-05-13 2014-11-04 Qualcomm Incorporated Wireless power transfer for vehicles
US8947041B2 (en) * 2008-09-02 2015-02-03 Qualcomm Incorporated Bidirectional wireless power transmission
US8532724B2 (en) 2008-09-17 2013-09-10 Qualcomm Incorporated Transmitters for wireless power transmission
US9312924B2 (en) 2009-02-10 2016-04-12 Qualcomm Incorporated Systems and methods relating to multi-dimensional wireless charging
TW201042880A (en) * 2009-02-10 2010-12-01 Qualcomm Inc Wireless power transfer for furnishings and building elements
US20100201312A1 (en) 2009-02-10 2010-08-12 Qualcomm Incorporated Wireless power transfer for portable enclosures
US8854224B2 (en) 2009-02-10 2014-10-07 Qualcomm Incorporated Conveying device information relating to wireless charging
CN102754305B (en) * 2010-02-10 2016-09-07 富士通株式会社 Resonant frequency control method, power transmitting device, and power receiving device
JP5534889B2 (en) * 2010-03-25 2014-07-02 パナソニック株式会社 Non-contact power feeding system and driving method thereof
JP5597145B2 (en) * 2011-02-08 2014-10-01 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Power transmission equipment
WO2012164846A1 (en) * 2011-06-02 2012-12-06 株式会社アドバンテスト Wireless power-receiving device, wireless power-supply device and wireless power-supply system, and automatic-tuning auxiliary circuit
JP5702696B2 (en) * 2011-09-28 2015-04-15 株式会社アドバンテスト Wireless power receiving device, wireless power feeding device, and wireless power feeding system
JP5748628B2 (en) * 2011-09-28 2015-07-15 株式会社アドバンテスト Wireless power receiving device and wireless power feeding device
WO2013057896A1 (en) 2011-10-18 2013-04-25 株式会社アドバンテスト Wireless power receiving apparatus, wireless power supplying apparatus, and wireless power supplying system
FR2984032B1 (en) * 2011-12-13 2014-01-10 Renault Sa METHOD FOR NON-CONTACT CHARGING OF A BATTERY OF AN ELECTRIC MOTOR VEHICLE
CN103999323B (en) 2011-12-27 2017-04-12 富士机械制造株式会社 Wireless power feed system
WO2013111430A1 (en) * 2012-01-24 2013-08-01 村田機械株式会社 Non-contact power supply system and non-contact power supply method
JP5764082B2 (en) * 2012-03-06 2015-08-12 株式会社アドバンテスト Wireless power receiving device, wireless power feeding device, and wireless power transmission system
US20140080409A1 (en) * 2012-09-17 2014-03-20 Qualcomm Incorporated Static tuning of wireless transmitters
JP6059102B2 (en) * 2013-07-10 2017-01-11 株式会社日本自動車部品総合研究所 Power supply system
KR20210001160A (en) * 2019-06-27 2021-01-06 세메스 주식회사 Wireless power transfering apparatus
JP7487720B2 (en) 2021-11-05 2024-05-21 株式会社ダイフク NON-CONTACT POWER SUPPLY EQUIPMENT, METHOD FOR ADJUSTING IMPEDANCE OF NON-CONTACT POWER SUPPLY EQUIPMENT, AND IMPEDANCE ADJUSTMENT PROGRAM FOR NON-CONTACT POWER SUPPLY EQUIPMENT
JP7567835B2 (en) 2022-03-03 2024-10-16 株式会社ダイフク Power Supplies

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7953369B2 (en) 1999-06-21 2011-05-31 Access Business Group International Llc System and method for inductive power supply control using remote device power requirements
KR101923741B1 (en) * 2010-04-08 2018-11-29 퀄컴 인코포레이티드 Wireless power transmission in electric vehicles
US10343535B2 (en) 2010-04-08 2019-07-09 Witricity Corporation Wireless power antenna alignment adjustment system for vehicles
US10493853B2 (en) 2010-04-08 2019-12-03 Witricity Corporation Wireless power transmission in electric vehicles
US11491882B2 (en) 2010-04-08 2022-11-08 Witricity Corporation Wireless power antenna alignment adjustment system for vehicles
US11938830B2 (en) 2010-04-08 2024-03-26 Witricity Corporation Wireless power antenna alignment adjustment system for vehicles
US12351046B2 (en) 2010-04-08 2025-07-08 Witricity Corporation Wireless power antenna alignment adjustment system for vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11155245A (en) 1999-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3840765B2 (en) Primary power supply side power supply device for contactless power transfer system
US12113366B2 (en) Resonant frequency compensation
JP3512798B2 (en) Non-contact power distribution system
KR102592269B1 (en) Wireless charging receiving device, method, terminal and system
US4730243A (en) EMI reduction circuit
US7009860B2 (en) Contactless power supply system
US10305393B2 (en) Resonant power supply with self tuning
US4903184A (en) Reactive power controller
JPH02214470A (en) Self-oseillation type power stage for inverter rectification power sourse
US9809124B2 (en) Circuit arrangement and method of operating a circuit arrangement
Liu et al. Study on frequency tracking for wireless power transfer system using magnetic resonant coupling
JPH09201060A (en) Resonant converter control system
US20200328620A1 (en) Tuner and rectifier circuit for wireless power receiver
KR101890657B1 (en) Power pick-up apparatus and system of wireless power transfer apparatus for reducing switching loss, and method thereof
US20210351618A1 (en) Wireless Power Transfer System With Open Loop Reactance Matching Circuitry
EP3886535B1 (en) Method of power synchronisation and control for a resonant power inverter of an induction heating generator
JP3856078B2 (en) Power supply system
JP2001128462A (en) Control method of inverter device
JPS6271476A (en) Resonance type inverter circuit
JP3266088B2 (en) Non-contact power supply
JP6832402B1 (en) Inverter device and control method of inverter device
JP2022016299A (en) Non-contact power supply inverter device, control method of non-contact power supply inverter device, non-contact power transmission device, non-contact power transmission and reception device, non-contact power supply system, and non-contact power transmission and reception system
US11824458B2 (en) DC-to-dC converter and operation thereof
US20190260359A1 (en) Tuner and rectifier apparatus for wireless power transfer receiver
JP2678266B2 (en) Control device for high-frequency high-voltage power supply

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040729

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060313

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060322

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060522

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: 20060718

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060731

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090818

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100818

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110818

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120818

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130818

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees