JP2012065484A - Non-contact power transmission apparatus - Google Patents

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Nobufumi Hagiwara
述史 萩原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To fix transmission power by detecting an input voltage of a power transmission side coil and controlling the value so as to keep the value at the fixed value.SOLUTION: A transmission power setting voltage is set to a comparison circuit 70. An input voltage applied to a power transmission side coil 40 is inputted to the comparison circuit 70. The comparison circuit 70 compares the supplied input voltage with the transmission power setting voltage and outputs the result voltage difference to a coil drive control circuit 80. The coil drive control circuit 80 supplies a signal according to the comparison result to a coil drive device 90. The coil drive device 90 moves a moving coil stand 60 back and forth in the central axis direction of the power transmission side coil 40 according to the supplied signal. The power transmission side coil 40 moves interlocking with the moving coil stand 60, thereby changing a coupling coefficient of the power transmission side coil 40 and a power reception side coil 41, and changing the transmission power as well. The power transmission side coil 40 is moved until the input voltage is matched with the transmission power setting voltage to maintain the transmission power at a preset value.

Description

本発明は、非接触状態に配置された送電側と受電側との装置の間で電力を伝送する非接触電力伝送装置に関する。   The present invention relates to a non-contact power transmission device that transmits power between devices on a power transmission side and a power reception side arranged in a non-contact state.

非接触電力伝送装置は、コネクタなどの物理的な接触なしで、負荷に電力を供給する装置である。最近では、家電製品やパソコン、電気自動車などに搭載された電池の充電用として着目されている。図６を用いて、従来の非接触電力伝送装置の基本的な構成を説明する。   The non-contact power transmission device is a device that supplies power to a load without physical contact such as a connector. Recently, attention has been focused on charging batteries mounted on home appliances, personal computers, electric vehicles, and the like. A basic configuration of a conventional non-contact power transmission apparatus will be described with reference to FIG.

非接触電力伝送装置１１は、電力供給回路１２、送電側コンデンサ３０及び送電側コイル４０を有する送電側共振回路と、受電側コンデンサ３１、受電側コイル４１及び負荷回路５０を有する受電側共振回路とを備える。送電側コンデンサ３０と送電側コイル４０とは直列に接続されており、これらに対して電力供給回路１２の出力電圧が印加される。受電側コンデンサ３１と受電側コイル４１は、負荷回路５０に対して直列に接続されている。   The non-contact power transmission device 11 includes a power supply circuit 12, a power transmission side capacitor 30 and a power transmission side coil 40, a power transmission side resonance circuit having a power reception side capacitor 31, a power reception side coil 41, and a load circuit 50, and Is provided. The power transmission side capacitor 30 and the power transmission side coil 40 are connected in series, and the output voltage of the power supply circuit 12 is applied to them. The power receiving side capacitor 31 and the power receiving side coil 41 are connected to the load circuit 50 in series.

送電側コイル４０と受電側コイル４１とは、巻き枠の外周に巻回された空芯コイルで、両者は所定の距離（ただし、不確定の距離）を隔てて配置されている。送電側コイル４０には、送電側の回路の共振周波数に一致する周波数の入力電圧が、電力供給回路１２から印加され、励振される。この励振により送電側コイル４０と受電側コイル４１との間の相互インダクタンス、すなわち結合係数に応じた同調結合回路が構成される。この同調結合回路により送電側共振回路から受電側共振回路に電力が伝送され、この電力は負荷回路５０に供給される。   The power transmission side coil 40 and the power reception side coil 41 are air-core coils wound around the outer periphery of the winding frame, and both are arranged with a predetermined distance (however, an uncertain distance). An input voltage having a frequency matching the resonance frequency of the power transmission circuit is applied to the power transmission coil 40 from the power supply circuit 12 and excited. This excitation constitutes a tuned coupling circuit corresponding to the mutual inductance between the power transmission side coil 40 and the power reception side coil 41, that is, the coupling coefficient. The tuning coupling circuit transmits power from the power transmission side resonance circuit to the power reception side resonance circuit, and this power is supplied to the load circuit 50.

このような従来技術において、送電側コンデンサ３０のキャパシタンスをＣ１と、送電側コイルの自己インダクタンスをＬ１と、共振周波数をＦ１とすると、Ｆ１＝１／（２π√（Ｃ１×Ｌ１））の式が示す関係となり、また、受電側コンデンサ３１のキャパシタンスをＣ２と、受電側コイルの自己インダクタンスをＬ２と、共振周波数をＦ２とすると、Ｆ２＝１／（２π√（Ｃ２×Ｌ２））の式が示す関係となる。Ｃ１、Ｌ１、Ｃ２、Ｌ２は、Ｆ１＝Ｆ２となるような値で構成されると良い。このような構成により、非接触電力伝送装置１０は、同調結合回路を構成できる。   In such a conventional technique, when the capacitance of the power transmission side capacitor 30 is C1, the self-inductance of the power transmission side coil is L1, and the resonance frequency is F1, the equation of F1 = 1 / (2π√ (C1 × L1)) is obtained. Further, when the capacitance of the power receiving side capacitor 31 is C2, the self inductance of the power receiving side coil is L2, and the resonance frequency is F2, the equation of F2 = 1 / (2π√ (C2 × L2)) is shown. It becomes a relationship. C1, L1, C2, and L2 may be configured with values such that F1 = F2. With such a configuration, the non-contact power transmission device 10 can configure a tuning coupling circuit.

自己インダクタンスＬ１、Ｌ２は、コイル直径Ａ、Ｂ、コイル巻き数などによって定まる値である。また、送電側コイル４０と受電側コイル４１と距離Ｄなどによって相互インダクタンスの値が定まる。   The self-inductances L1 and L2 are values determined by the coil diameters A and B, the number of coil turns, and the like. The mutual inductance value is determined by the power transmission side coil 40, the power reception side coil 41, the distance D, and the like.

相互インダクタンスは、送電側コイル４０で生じた磁力が受電側コイル４１を誘導し起電力を生じさせ、この生じた起電力による磁力が送電側コイル４０を誘導するという磁気的結合によるインダクタンスである。一般に、距離Ｄが大きくなれば、相互インダクタンスは小さくなり、また、送電側コイル４０と受電側コイル４１との平行な位置関係がずれても小さくなる。   The mutual inductance is an inductance due to magnetic coupling in which the magnetic force generated in the power transmission side coil 40 induces the power reception side coil 41 to generate an electromotive force, and the magnetic force generated by the generated electromotive force induces the power transmission side coil 40. In general, as the distance D increases, the mutual inductance decreases, and also decreases even if the parallel positional relationship between the power transmission side coil 40 and the power reception side coil 41 shifts.

磁気的結合の度合いを示す係数が、結合係数である。送電側コイル４０と受電側コイル４１との間の結合係数（以下、単に結合係数という）をｋとし、相互インダクタンスの値をＭとすると、ｋ＝Ｍ／（√（Ｌ１×Ｌ２））の式が示す関係となる。   A coefficient indicating the degree of magnetic coupling is a coupling coefficient. Assuming that the coupling coefficient between the power transmission side coil 40 and the power reception side coil 41 (hereinafter simply referred to as the coupling coefficient) is k and the value of the mutual inductance is M, an equation of k = M / (√ (L1 × L2)) Is the relationship shown.

以上のような構成の非接触電力伝送装置としては、特許文献１や特許文献２に示すものが知られている。   As the non-contact power transmission apparatus having the above configuration, those shown in Patent Document 1 and Patent Document 2 are known.

特許文献１の発明は、負荷変化などにより一次側導線と受電コイルとの間の相互インダクタンスが変化した場合に、高周波電流の電圧波形と電流波形とに生じる位相差を解消するものである。   The invention of Patent Document 1 eliminates a phase difference that occurs between a voltage waveform and a current waveform of a high-frequency current when the mutual inductance between the primary conductor and the power receiving coil changes due to a load change or the like.

特許文献２の発明は、２つの共鳴コイル間の距離や負荷の少なくとも一方が変化しても、交流電源の交流出力電圧の周波数を変更せずに、交流電源から電力を効率良く負荷に供給するものである。すなわち、この発明は、２次コイルと負荷との間にインピーダンス可変回路を設け、共鳴系のパラメータ変化に対して、インピーダンスを調整するものである。   The invention of Patent Document 2 efficiently supplies power from an AC power source to a load without changing the frequency of the AC output voltage of the AC power source even if at least one of the distance between the two resonance coils and the load changes. Is. That is, according to the present invention, an impedance variable circuit is provided between the secondary coil and the load, and the impedance is adjusted with respect to a change in the parameters of the resonance system.

特開平１０−２２５１２９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-225129 特開２０１０−１４１９７７号公報JP 2010-141977 A

前記特許文献１や特許文献２に記載されるように、非接触電力伝送装置において、送電側コイルと受電側コイルとの相対位置の変化で、この両コイル間の相互インダクタンス、すなわち結合係数が変化する。この変化により、送電側コイルへのコイル入力電圧も変化し、負荷に対する伝送電力が変化する。同様に、負荷の変化によっても伝送電力が変化する。   As described in Patent Document 1 and Patent Document 2, in the non-contact power transmission apparatus, the mutual inductance, that is, the coupling coefficient between the coils changes due to the change in the relative position between the power transmission side coil and the power reception side coil. To do. Due to this change, the coil input voltage to the power transmission side coil also changes, and the transmission power to the load changes. Similarly, the transmission power changes with a change in load.

しかし、コイルの相対位置の変化や負荷の変化に対して伝送電力が変化した場合でも、伝送電力として予め設定された一定の値（設定値）が要求されていることが多く、特許文献１及び特許文献２に記載された技術ではこの問題は解決できない。特に、直感的には、送電電力が低下した場合には、コイルを近付けることで送電量を増大できるように思えるが、実際には、コイル間の距離と送電電力とは直線的な比例関係にはなく、コイルの相対位置を適正に制御して送電電力を設定値に保持することは困難であった。   However, even when the transmission power changes due to a change in the relative position of the coil or a change in the load, a constant value (setting value) set in advance as the transmission power is often required. The technique described in Patent Document 2 cannot solve this problem. In particular, intuitively, when the transmission power decreases, it seems that the amount of transmission can be increased by moving the coil closer, but in reality, the distance between the coils and the transmission power are in a linear proportional relationship. However, it has been difficult to properly control the relative position of the coil to maintain the transmission power at the set value.

この点を、図７を用いて説明する。図７の横軸は入力周波数であり、縦軸は、入力電流とその位相（電流と電圧）、及び出力電力とその効率である。図７（Ａ）はコイル間距離が小の場合、図７（Ｂ）はコイル間距離が中の場合、図７（Ｃ）はコイル間距離が大の場合を示している。   This point will be described with reference to FIG. The horizontal axis in FIG. 7 is the input frequency, and the vertical axis is the input current and its phase (current and voltage), and the output power and its efficiency. 7A shows a case where the distance between the coils is small, FIG. 7B shows a case where the distance between the coils is medium, and FIG. 7C shows a case where the distance between the coils is large.

この図７（Ａ）〜（Ｃ）から分かるように、コイル間距離が小さいと、効率はほぼ１００％となるが、送電電力が小さく、電流位相が０°になる周波数が３周波数（ｆ１、ｆ０、ｆ２）存在する。中間的な距離の場合は、距離が小さい場合よりも伝送可能電力が大きく、効率もよく、電流位相が０°になる周波数が１周波数ｆ０存在する。コイル間距離が大になると、送電可能量は大となるが効率は低くなる。   As can be seen from FIGS. 7A to 7C, when the distance between the coils is small, the efficiency is almost 100%, but the frequency at which the transmission power is small and the current phase is 0 ° is three frequencies (f1, f0, f2) exist. In the case of an intermediate distance, the transmittable power is larger and more efficient than in the case of a small distance, and there is one frequency f0 at which the current phase becomes 0 °. As the distance between the coils increases, the amount of power that can be transmitted increases, but the efficiency decreases.

このように、コイル間距離と伝送効率、伝送電力の関係は必ずしも比例関係にあるわけではない。そのため、コイル間距離や負荷の変化により両コイルの相互インダクタンスが変化し、送電電力が設定値からずれた場合に、両コイルの相互インダクタンスを変化させ送電電力を設定値に戻すために、何を目安として、何を制御するかが重要である。特に、図７のように、コイル間距離を変化させることにより、送電電力が変化することは知られていても、送電電力が設定値からずれた場合に、そのずれ量に応じてどの程度両コイルの相互インダクタンスを調整するかの指針は、前記特許文献１や特許文献２には開示されていない。   Thus, the relationship between the distance between coils, transmission efficiency, and transmission power is not necessarily proportional. Therefore, if the mutual inductance of both coils changes due to changes in the distance between the coils and the load, and the transmitted power deviates from the set value, what should be done to change the mutual inductance of both coils and return the transmitted power to the set value? As a guideline, what is controlled is important. In particular, as shown in FIG. 7, even if it is known that the transmission power changes by changing the inter-coil distance, when the transmission power deviates from the set value, how much both the values depend on the amount of deviation. The guideline for adjusting the mutual inductance of the coil is not disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2.

一方、発明者の知見によれば、図８に示すように、伝送電力は結合係数の増加と共に減少し、結合係数がある一定値以上であれば結合係数が変化しても効率はほとんど変化しない。図９は、図８を書き直したものであり、コイル入力電圧と伝送電力との関係を示したものである。効率がほとんど変化していないことより、コイル入力電圧と伝送電力との関係は、図９に示すように直線的となっている。これらの図から分かるように、伝送電力を制御するには、送電側コイル入力電圧を検出してその値を一定の値になるように制御すれば伝送電力も一定値に制御される。必要な電力を一定値に制御するための入力電圧が、伝送電力設定電圧である。   On the other hand, according to the inventor's knowledge, as shown in FIG. 8, the transmission power decreases as the coupling coefficient increases, and if the coupling coefficient exceeds a certain value, the efficiency hardly changes even if the coupling coefficient changes. . FIG. 9 is a rewrite of FIG. 8 and shows the relationship between the coil input voltage and the transmission power. Since the efficiency hardly changes, the relationship between the coil input voltage and the transmission power is linear as shown in FIG. As can be seen from these figures, in order to control the transmission power, the transmission power is controlled to a constant value by detecting the power transmission side coil input voltage and controlling the value to be a constant value. The input voltage for controlling the necessary power to a constant value is the transmission power setting voltage.

本発明は、前記のような発明者の知見に基づいて提案されたものである。本発明の目的は、送電側コイルの入力電圧を検出して、その値が一定の値になるようにコイル間距離、コイル間に挿入する制御用コイルの位置、あるいは送電側コイルへ供給する入力電圧の利得を制御することにより、伝送電力を一定値に制御することのできる非接触電力伝送装置を提供することにある。   The present invention has been proposed based on the knowledge of the inventors as described above. An object of the present invention is to detect an input voltage of a power transmission side coil and to input the power supplied to the power transmission side coil, the distance between the coils, the position of the control coil inserted between the coils, or the like so that the value becomes a constant value. An object of the present invention is to provide a non-contact power transmission device capable of controlling transmission power to a constant value by controlling voltage gain.

本発明は、送電側コイルと受電側コイルが、距離を隔てて配置され、両コイル間における結合係数に応じた共振結合により、前記送電側コイルから前記受電側コイルに電力を伝送する非接触電力伝送装置であって、送電側コイルの入力側電圧値または入力電力値と、予め設定された伝送電力に対応する伝送電力設定電圧値または伝送電力設定電力値とを比較する比較回路と、前記比較回路からの出力信号に基づいて送電側コイルと受電側コイルとの結合係数を変化させて、前記受電側コイルへの伝送電力を予め設定された値に制御する伝送電力制御手段を有することを特徴とする。   The present invention provides a non-contact power in which a power transmission side coil and a power reception side coil are arranged at a distance, and power is transmitted from the power transmission side coil to the power reception side coil by resonant coupling according to a coupling coefficient between the two coils. A comparison circuit that compares an input side voltage value or input power value of a power transmission side coil with a transmission power setting voltage value or transmission power setting power value corresponding to a preset transmission power, and the comparison Transmission power control means for controlling the transmission power to the power receiving side coil to a preset value by changing the coupling coefficient between the power transmission side coil and the power receiving side coil based on the output signal from the circuit. And

前記伝送電力制御手段として、前記送電側コイルと受電側コイルの相対位置を変化させるコイル駆動手段と、前記比較回路からの出力信号に基づいて、前記入力電圧と前記伝送電力設定電圧とが一致するように、前記コイル移動手段による送電側コイルまたは受電側コイルの移動量を制御するコイル駆動制御手段を使用することができる。   As the transmission power control means, a coil driving means for changing the relative position of the power transmission side coil and the power reception side coil, and the input voltage and the transmission power setting voltage match based on an output signal from the comparison circuit. Thus, the coil drive control means for controlling the amount of movement of the power transmission side coil or the power reception side coil by the coil movement means can be used.

前記伝送電力制御手段として、前記送電側コイルと受電側コイルの間に配設された中間コイルと、この中間コイルと、前記送電側コイル及び受電側コイルの相対位置を変化させる中間コイル駆動手段と、前記比較回路からの出力信号に基づいて、前記入力電圧と前記伝送電力設定電圧とが一致するように、前記中間コイル駆動手段による中間コイルの移動量を制御する中間コイル駆動制御手段を使用することができる。   As the transmission power control means, an intermediate coil disposed between the power transmission side coil and the power reception side coil, this intermediate coil, and an intermediate coil driving means for changing the relative positions of the power transmission side coil and the power reception side coil; Based on the output signal from the comparison circuit, intermediate coil drive control means for controlling the amount of movement of the intermediate coil by the intermediate coil drive means is used so that the input voltage matches the transmission power setting voltage. be able to.

前記伝送電力制御手段として、前記伝送電力制御手段は、前記送電側コイルの入力側に設けられた可変利得増幅器と、この可変利得増幅器の利得を制御する増幅器制御回路とを備え、前記比較回路からの出力信号に基づいて、前記入力電圧または電力と前記伝送電力設定電圧または電力とが一致するように、前記増幅制御回路により可変利得増幅器の利得を制御するものを使用することができる。   As the transmission power control means, the transmission power control means comprises a variable gain amplifier provided on the input side of the power transmission side coil, and an amplifier control circuit for controlling the gain of the variable gain amplifier, from the comparison circuit. Based on the output signal, the amplification control circuit can control the gain of the variable gain amplifier so that the input voltage or power matches the transmission power setting voltage or power.

本発明によれば、送電側コイルへの入力電圧が、予め設定されている入力電圧となるように両コイルの結合係数を変化させることにより、両コイル間の伝送電力を予め設定した一定値に維持することができる。   According to the present invention, the transmission power between both coils is set to a predetermined constant value by changing the coupling coefficient of both coils so that the input voltage to the power transmission side coil becomes a preset input voltage. Can be maintained.

実施例１の非接触電力伝送装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the non-contact electric power transmission apparatus of Example 1. FIG. 実施例２の非接触電力伝送装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the non-contact electric power transmission apparatus of Example 2. 実施例３の非接触電力伝送装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the non-contact electric power transmission apparatus of Example 3. 実施例４の非接触電力伝送装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the non-contact electric power transmission apparatus of Example 4. 実施例５の非接触電力伝送装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the non-contact electric power transmission apparatus of Example 5. 従来の非接触電力伝送装置の一例の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an example of the conventional non-contact electric power transmission apparatus. コイル間距離と入力周波数との関係を示す波形図であるIt is a wave form diagram which shows the relationship between the distance between coils, and an input frequency. 結合係数とコイル入力電圧と伝送電力との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a coupling coefficient, a coil input voltage, and transmission power. コイル入力電圧と伝送電力との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between coil input voltage and transmission power.

以下、本発明の実施例を説明する。なお、従来技術と同一の部分については、同一の符号を付し、説明は省略し、また、各実施例において、同一の内容については、説明を省略する。   Examples of the present invention will be described below. In addition, about the part same as a prior art, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted and description is abbreviate | omitted about the same content in each Example.

図１を用いて、実施例１の非接触電力伝送装置１０について説明する。   A non-contact power transmission apparatus 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

（構成）
図１に示す本実施例の非接触電力伝送装置１０は、交流電源１２ａ、電圧計１３、電流計１４、電圧検出回路１５、周波数可変発振器２０、増幅器２１、位相差検出回路２２、送電側コンデンサ３０、受電側コンデンサ３１、送電側コイル４０、受電側コイル４１、負荷回路５０及び比較回路７０を有する。 (Constitution)
A non-contact power transmission apparatus 10 of this embodiment shown in FIG. 1 includes an AC power source 12a, a voltmeter 13, an ammeter 14, a voltage detection circuit 15, a frequency variable oscillator 20, an amplifier 21, a phase difference detection circuit 22, and a power transmission side capacitor. 30, a power reception side capacitor 31, a power transmission side coil 40, a power reception side coil 41, a load circuit 50, and a comparison circuit 70.

また、伝送電力制御手段として、移動コイル台６０とコイル駆動装置９０、及びコイル駆動制御回路８０を有する。なお、本実施例の移動コイル台６０とコイル駆動装置９０が請求項のコイル駆動手段に、コイル駆動制御回路８０が請求項のコイル駆動制御手段に相当する。   Further, the transmission power control means includes a moving coil base 60, a coil driving device 90, and a coil driving control circuit 80. The moving coil base 60 and the coil drive device 90 of this embodiment correspond to the coil drive means in the claims, and the coil drive control circuit 80 corresponds to the coil drive control means in the claims.

周波数可変発振器２０の入力側には、交流電源１２ａが接続されている。周波数可変発振器２０の出力側は、増幅器２１の入力側に接続されている。増幅器２１の出力端子の一方は、送電側コンデンサ３０に接続され、出力端子の他方は、送電側コイル４０に接続されている。また、増幅器２１の出力側は、位相差検出回路２２が接続され、位相差検出回路２２に対して、増幅器２１の出力側で、電圧計１３と電流計１４で検知された電圧値と電流値が入力される。位相差検出回路２２の出力側は、周波数可変発振器２０の入力側に接続されている。   An AC power supply 12 a is connected to the input side of the variable frequency oscillator 20. The output side of the variable frequency oscillator 20 is connected to the input side of the amplifier 21. One output terminal of the amplifier 21 is connected to the power transmission side capacitor 30, and the other output terminal is connected to the power transmission side coil 40. In addition, a phase difference detection circuit 22 is connected to the output side of the amplifier 21, and a voltage value and a current value detected by the voltmeter 13 and the ammeter 14 on the output side of the amplifier 21 with respect to the phase difference detection circuit 22. Is entered. The output side of the phase difference detection circuit 22 is connected to the input side of the frequency variable oscillator 20.

送電側コイル４０への入力側には、その入力電圧を検出する電圧検出回路１５が設けられている。電圧検出回路１５の出力側は、比較回路７０に接続されている。   On the input side to the power transmission side coil 40, a voltage detection circuit 15 for detecting the input voltage is provided. The output side of the voltage detection circuit 15 is connected to the comparison circuit 70.

比較回路７０の出力側は、コイル駆動制御回路８０に接続されている。コイル駆動制御回路８０の出力側は、コイル駆動装置９０の入力側に接続されている。コイル駆動装置９０は、移動コイル台６０を送電側コイル４０の巻芯の軸（以下、中心軸という）方向に往復移動させるように、例えば、ラックアンドピニオンを用いて駆動する。移動コイル台６０は、コイル駆動装置９０の駆動により、往復移動をする。移動コイル台６０は、例えば非磁性材料で形成され、その上面に送電側コイル４０が固定されている。送電側コイル４０は、移動コイル台６０の移動と連動して移動する。   The output side of the comparison circuit 70 is connected to the coil drive control circuit 80. The output side of the coil drive control circuit 80 is connected to the input side of the coil drive device 90. The coil drive device 90 is driven using, for example, a rack and pinion so as to reciprocate the moving coil base 60 in the direction of the core of the power transmission side coil 40 (hereinafter referred to as the central axis). The moving coil base 60 reciprocates as the coil driving device 90 is driven. The moving coil base 60 is made of, for example, a nonmagnetic material, and the power transmission side coil 40 is fixed to the upper surface thereof. The power transmission side coil 40 moves in conjunction with the movement of the moving coil base 60.

（作用）
前記のような構成を有する実施例１において、送電側コイルへの入力電圧を制御する方法について説明する。まず、比較回路７０に対して、両コイル間で一定値で送電する伝送電力量に対応した電圧値（伝送電力設定電圧という）を設定する。この状態で、交流電源１２ａから送電側コイル４０に電流を流すと、送電側コイル４０に印加されている入力電圧は、電圧検出回路１５で検出され、この検出結果が比較回路７０に供給される。比較回路７０は、この検知された入力電圧と、予め設定された伝送電力設定電圧とを比較し、その電圧差を出力する。 (Function)
In the first embodiment having the above-described configuration, a method for controlling the input voltage to the power transmission side coil will be described. First, a voltage value (referred to as transmission power setting voltage) corresponding to the amount of transmission power transmitted between the coils at a constant value is set for the comparison circuit 70. In this state, when a current is passed from the AC power supply 12 a to the power transmission side coil 40, the input voltage applied to the power transmission side coil 40 is detected by the voltage detection circuit 15, and the detection result is supplied to the comparison circuit 70. . The comparison circuit 70 compares the detected input voltage with a preset transmission power setting voltage and outputs the voltage difference.

比較回路７０からの電圧差は、コイル駆動制御回路８０に供給される。コイル駆動制御回路８０は、入力された電圧差に応じた信号を、コイル駆動装置９０に供給する。コイル駆動装置９０は、供給された信号に応じて、例えばその駆動モータを回転させ、モータに連動するラックアンドピニオンを駆動させることで、移動コイル台６０を移動する。送電側コイル４０は、移動コイル台６０の往復移動に連動して移動する。   The voltage difference from the comparison circuit 70 is supplied to the coil drive control circuit 80. The coil drive control circuit 80 supplies a signal corresponding to the input voltage difference to the coil drive device 90. The coil drive device 90 moves the moving coil base 60 by, for example, rotating its drive motor and driving a rack and pinion that is linked to the motor in accordance with the supplied signal. The power transmission side coil 40 moves in conjunction with the reciprocating movement of the moving coil base 60.

この往復移動により、結合係数は変化し、図２に示すとおり、送電側コイル４０の入力電圧は変化する。すなわち、両コイル間の距離が短くなった場合、結合係数が大きくなり、コイル入力電圧は小さくなる。一方、両コイル間の距離が長くなった場合、結合係数が小さくなり、コイル入力電圧は大きくなる。移動コイル台６０のこの移動は、比較回路７０において、前記入力電圧と前記伝送電力設定電圧とが一致するまで行われる。   By this reciprocation, the coupling coefficient changes, and the input voltage of the power transmission side coil 40 changes as shown in FIG. That is, when the distance between the two coils is shortened, the coupling coefficient increases and the coil input voltage decreases. On the other hand, when the distance between the two coils is increased, the coupling coefficient is decreased and the coil input voltage is increased. This movement of the moving coil base 60 is performed in the comparison circuit 70 until the input voltage matches the transmission power setting voltage.

なお温度変化などの環境条件の変化により、共振周波数が変化し送電側コイル４０に対する入力電圧と入力電流との間に、僅かであるが位相差が生じる場合がある。この場合、周波数可変発振器２０は、周波数を制御して、送電側コイル４０の入力電圧と入力電流との位相が一致するようにする。   It should be noted that, due to changes in environmental conditions such as temperature changes, the resonance frequency changes and a slight phase difference may occur between the input voltage and the input current to the power transmission side coil 40. In this case, the variable frequency oscillator 20 controls the frequency so that the phase of the input voltage and the input current of the power transmission side coil 40 coincide.

すなわち、図１に示す周波数可変発振器２０は、交流電源１２ａからの入力周波数を、例えば、初期設定周波数に変換する。増幅器２１は、周波数可変発振器２０からの入力を増幅し、位相差検出回路２２に出力する。位相差検出回路２２は、増幅器２１の出力側で、検知された電圧値と電流値のそれぞれの位相を比較して、位相差を検出する。   That is, the variable frequency oscillator 20 shown in FIG. 1 converts the input frequency from the AC power supply 12a into, for example, an initial set frequency. The amplifier 21 amplifies the input from the frequency variable oscillator 20 and outputs it to the phase difference detection circuit 22. The phase difference detection circuit 22 detects the phase difference by comparing the phases of the detected voltage value and current value on the output side of the amplifier 21.

位相差検出回路２２で検出された位相差は、周波数可変発振器２０に帰還される。この帰還された位相差に基づいて、周波数可変発振器２０は、出力電圧の位相と出力電流の位相が一致するように周波数を制御する。これらの位相が一致したとき、例えば、初期設定周波数は、非接触電力伝送装置１０の共振周波数になる。前記の制御により、送電側コイル４０に印加される電圧の周波数は、共振周波数となる。なお、この制御の方式は限定されないが、ＰＬＬ（Phase-locked loop）方式が望ましい。   The phase difference detected by the phase difference detection circuit 22 is fed back to the frequency variable oscillator 20. Based on the fed back phase difference, the frequency variable oscillator 20 controls the frequency so that the phase of the output voltage and the phase of the output current coincide. When these phases coincide with each other, for example, the initial set frequency becomes the resonance frequency of the non-contact power transmission device 10. By the control described above, the frequency of the voltage applied to the power transmission side coil 40 becomes the resonance frequency. The control method is not limited, but a PLL (Phase-locked loop) method is desirable.

（効果）
本実施例の非接触伝送電力装置１０は、送電側コイル４０を中心軸の方向に往復移動させ、両コイル間の結合係数を変化させることによって、送電側コイル４０への入力電圧を比較値と等しくすることができる。その結果、コイル間距離の変動や負荷の変動があった場合でも、設定された伝送電力を伝送することができる。また、この送電側コイル４０の中心軸方向の往復移動は、複雑な回路構成を必要とせず、単純な機械的な構成で、正確に行うことができる。 (effect)
The non-contact transmission power device 10 of the present embodiment reciprocates the power transmission side coil 40 in the direction of the central axis, and changes the coupling coefficient between both coils, thereby changing the input voltage to the power transmission side coil 40 as a comparison value. Can be equal. As a result, the set transmission power can be transmitted even when the distance between the coils or the load varies. Further, the reciprocating movement of the power transmission side coil 40 in the central axis direction does not require a complicated circuit configuration and can be accurately performed with a simple mechanical configuration.

図２を用いて実施例２に係る非接触電力伝送装置１０ａについて説明する。   A non-contact power transmission apparatus 10a according to the second embodiment will be described with reference to FIG.

（構成）
本実施例の非接触電力伝送装置１０ａは、コイル駆動手段を、移動コイル台６０ａを駆動するコイル駆動装置９０ａとして、移動コイル台６０ａを送電側コイル４０のコイル径方向（中心軸とは直角に交わる方向）に往復移動させる構成としたものである。例えば、図示のように、移動コイル台６０ａの側部に、シリンダやラックアンドピニオン機構などの往復移動手段を設け、この移動手段により移動コイル台６０ａを、その表面と平行な方向に移動させる構成とする。なお、コイル駆動装置９０ａにおける移動コイル台６０ａの制御を、比較回路７０に対する設定電圧と入力側コイル４０の入力電圧が一致するように行う点は、前記実施例１と同様である。 (Constitution)
In the non-contact power transmission device 10a of this embodiment, the coil driving means is a coil driving device 90a that drives the moving coil base 60a, and the moving coil base 60a is arranged in the coil radial direction of the power transmission side coil 40 (at right angles to the central axis). It is configured to reciprocate in the intersecting direction). For example, as shown in the drawing, a reciprocating means such as a cylinder or a rack and pinion mechanism is provided on the side of the moving coil base 60a, and the moving coil base 60a is moved in a direction parallel to the surface by the moving means. And It is to be noted that the control of the moving coil base 60a in the coil driving device 90a is the same as that in the first embodiment in that the set voltage for the comparison circuit 70 and the input voltage of the input side coil 40 are matched.

（作用）
前記のような構成を有する実施例２において、移動コイル台６０ａは、図５の矢印が示すとおり、送電側コイル４０のコイル径方向（中心軸とは直角に交わる）に往復する。この往復移動により、結合係数は変化し、送電側コイル４０の入力電圧は変化する。すなわち、送電側コイル４０の中心軸と受電側コイル４１の中心軸との距離が短くなった場合、結合係数が大きくなり、コイル入力電圧は小さくなる。一方、両中心軸の距離が長くなった場合、結合係数が小さくなり、コイル入力電圧は大きくなる。 (Function)
In the second embodiment having the above-described configuration, the moving coil base 60a reciprocates in the coil radial direction of the power transmission side coil 40 (which intersects the central axis at a right angle) as indicated by the arrow in FIG. By this reciprocation, the coupling coefficient changes and the input voltage of the power transmission side coil 40 changes. That is, when the distance between the central axis of the power transmission side coil 40 and the central axis of the power reception side coil 41 is shortened, the coupling coefficient increases and the coil input voltage decreases. On the other hand, when the distance between both the central axes is increased, the coupling coefficient is decreased and the coil input voltage is increased.

（効果）
本実施例の非接触伝送電力装置１０ａは、実施例１の非接触伝送電力装置１０と同様に送電電力を一定に維持することができる。また、前記実施例１と比べ、送電側コイル４０の移動の方向が異なっていることより、装置の筺体の設計において、柔軟性を有する。特に、本実施例は、２つのコイル間の位置が中心軸に合っていない場合の修正にも使用できるので、電気自動車の停車位置に誤差がある場合の修正などにも有効である。 (effect)
The non-contact transmission power device 10a of the present embodiment can maintain the transmission power constant similarly to the non-contact transmission power device 10 of the first embodiment. Moreover, compared with the said Example 1, since the direction of the movement of the power transmission side coil 40 differs, it has a softness | flexibility in the design of the housing of an apparatus. In particular, since the present embodiment can be used for correction when the position between the two coils is not aligned with the central axis, it is also effective for correction when there is an error in the stopping position of the electric vehicle.

図３を用いて実施例３に係る非接触電力伝送装置１０ｂについて説明する。   A non-contact power transmission apparatus 10b according to the third embodiment will be described with reference to FIG.

（構成）
本実施例の非接触電力伝送装置１０ｂは、コイル駆動手段を、移動コイル台６０ｂを駆動するコイル駆動装置９０ｂとして、移動コイル台６０ｂを送電側コイル４０の中心軸を通るコイル径方向の軸を中心として往復回転させる構成としたものである。例えば、図示のように、移動コイル台６０ｂの側部に、コイル径方向の軸を中心として回転する支軸を設け、この支軸に駆動用モータの回転軸を直結した回転手段を設けることができる。なお、コイル駆動装置９０ｂにおける移動コイル台６０ｂの制御を、比較回路７０に対する設定電圧と送電側コイル４０の入力電圧が一致するように行う点は、前記各実施例と同様である。 (Constitution)
In the non-contact power transmission device 10b of the present embodiment, the coil driving means is a coil driving device 90b that drives the moving coil base 60b, and the moving coil base 60b is connected to the axis in the coil radial direction passing through the central axis of the power transmission side coil 40. It is configured to reciprocate as a center. For example, as shown in the figure, a support shaft that rotates about the axis in the coil radial direction is provided on the side of the moving coil base 60b, and a rotation means that is directly connected to the rotation shaft of the drive motor is provided on this support shaft. it can. Note that the control of the moving coil base 60b in the coil driving device 90b is the same as in each of the above embodiments in that the set voltage for the comparison circuit 70 and the input voltage of the power transmission side coil 40 match.

（作用）
前記のような構成を有する実施例３においては、移動コイル台６０ｂが、図６の矢印が示すとおり、送電側コイル４０の中心軸を通るコイル径方向の軸を中心として回転をすることで、両コイル間の結合係数が変化し、送電側コイル４０の入力電圧は変化する。すなわち、送電側コイル４０のコイル面と受電側コイル４１のコイル面が平行位置から回転して角度が大きくなると結合係数が小さくなり、コイル入力電圧は大きくなる。 (Function)
In Example 3 having the above-described configuration, the moving coil base 60b rotates around the axis in the coil radial direction passing through the central axis of the power transmission side coil 40 as indicated by the arrow in FIG. The coupling coefficient between both coils changes, and the input voltage of the power transmission side coil 40 changes. That is, when the coil surface of the power transmission side coil 40 and the coil surface of the power reception side coil 41 rotate from the parallel position and the angle increases, the coupling coefficient decreases and the coil input voltage increases.

（効果）
本実施例の非接触伝送電力装置１０ｂは、前期各実施例と同様に送電電力を一定に維持することができると共に、送電側コイル４０の移動の方向に制限がある場合などに有効である。 (effect)
The non-contact transmission power device 10b of the present embodiment can maintain the transmission power constant as in the previous embodiments, and is effective when the direction of movement of the power transmission side coil 40 is limited.

図４を用いて実施例４に係る非接触電力伝送装置１０ｃについて説明する。   A non-contact power transmission apparatus 10c according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.

（構成）
本実施例の非接触電力伝送装置１０ｃは、伝送電力制御手段の構成として、中間コイル４２を使用したものである。すなわち、中間コイル４２は、送電側コイル４０と受電側コイル４１との間に、両コイルのコイル径と平行な方向に往復移動するように設けられている。比較回路７０の出力側に、中間コイル駆動制御手段である中間コイル駆動制御回路８１が設けられている。この中間コイル駆動制御回路８１の出力側は、中間コイル駆動手段である中間コイル駆動装置９１の入力側に接続されている。中間コイル駆動装置９１は、一例として、図示のように中間コイル４２の端部に、シリンダやラックアンドピニオン機構などの往復移動手段を設け、この移動手段により中間コイル４２を、両コイルと平行な方向に移動させる構成とする。 (Constitution)
The non-contact power transmission apparatus 10c of the present embodiment uses an intermediate coil 42 as a configuration of the transmission power control means. That is, the intermediate coil 42 is provided between the power transmission side coil 40 and the power reception side coil 41 so as to reciprocate in a direction parallel to the coil diameters of both coils. An intermediate coil drive control circuit 81 that is an intermediate coil drive control means is provided on the output side of the comparison circuit 70. The output side of the intermediate coil drive control circuit 81 is connected to the input side of an intermediate coil drive device 91 that is intermediate coil drive means. For example, the intermediate coil driving device 91 is provided with reciprocating means such as a cylinder and a rack and pinion mechanism at the end of the intermediate coil 42 as shown in the figure, and the intermediate coil 42 is parallel to both coils by this moving means. It is configured to move in the direction.

（作用）
前記のような構成を有する実施例４において、比較回路７０での比較結果に応じた信号が、中間コイル駆動制御回路８１に入力され、中間コイル駆動装置９１は、供給された信号に応じて、中間コイル４２を両コイルに平行な径方向に往復移動させる。この往復移動により、両コイル間の結合係数は変化し、送電側コイル４０の入力電圧は変化する。 (Function)
In the fourth embodiment having the above-described configuration, a signal corresponding to the comparison result in the comparison circuit 70 is input to the intermediate coil drive control circuit 81, and the intermediate coil drive device 91 is configured according to the supplied signal. The intermediate coil 42 is reciprocated in the radial direction parallel to both coils. By this reciprocation, the coupling coefficient between both coils changes, and the input voltage of the power transmission side coil 40 changes.

すなわち、中間コイル４２が送電側コイル４０と受電側コイル４１との間に挿入されると、結合係数が小さくなり、コイル入力電圧は大きくなる。一方、中間コイル４２が送電側コイル４０と受電側コイル４１との間から引き出されると、結合係数が大きくなり、コイル入力電圧は小さくなる。このようにして、比較回路７０に対する設定値と、送電側コイル４０の入力電圧値が一致するように中間コイル４２を移動させることで、両コイル４０、４１間の伝送電力を設定値に保持することができる。   That is, when the intermediate coil 42 is inserted between the power transmission side coil 40 and the power reception side coil 41, the coupling coefficient decreases and the coil input voltage increases. On the other hand, when the intermediate coil 42 is drawn from between the power transmission side coil 40 and the power reception side coil 41, the coupling coefficient increases and the coil input voltage decreases. In this way, the transmission power between the coils 40 and 41 is held at the set value by moving the intermediate coil 42 so that the set value for the comparison circuit 70 and the input voltage value of the power transmission side coil 40 match. be able to.

（効果）
本実施例の非接触伝送電力装置１０ｃは、一定の伝送電力の供給を、単純な機械的な構成で、正確に行うことができる。また、中間コイル４２は、送電側コイル４０より小さな寸法でも良いため、中間コイル駆動装置９１を、簡易な構成とすることができる。 (effect)
The non-contact transmission power device 10c of the present embodiment can accurately supply constant transmission power with a simple mechanical configuration. Further, since the intermediate coil 42 may be smaller in size than the power transmission side coil 40, the intermediate coil driving device 91 can have a simple configuration.

図５を用いて実施例５に係る非接触電力伝送装置１０ｄについて説明する。   A non-contact power transmission apparatus 10d according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG.

（構成）
本実施例の非接触電力伝送装置１０ｄは、前記実施例１〜実施例４のようなコイルの物理的な移動に代えて、送電側コイル４０に供給する入力電圧を変化させるという回路構成により、同様な目的を達成する。すなわち、本実施例では、伝送電力制御手段は、増幅器制御回路８２と可変利得増幅器２１ａとを有する。この場合、可変利得増幅器２１ａとしては、変調型あるいはＰＷＭ型のものを使用することができる。 (Constitution)
The contactless power transmission device 10d of the present embodiment has a circuit configuration in which the input voltage supplied to the power transmission side coil 40 is changed instead of the physical movement of the coil as in the first to fourth embodiments. A similar purpose is achieved. That is, in this embodiment, the transmission power control means includes an amplifier control circuit 82 and a variable gain amplifier 21a. In this case, as the variable gain amplifier 21a, a modulation type or a PWM type can be used.

すなわち、比較回路７０の出力側は、増幅器制御回路８２に接続されている。増幅器制御回路８２の出力側は、可変利得増幅器２１ａの入力側の一方に接続されている。可変利得増幅器２１ａの入力側の他方には、周波数可変発振器２０の出力側が接続されている。可変利得増幅器２１ａの出力側は、出力端子の一方が送電側コンデンサ３０に接続され、出力端子の他方が送電側コイル４０に接続されている。   That is, the output side of the comparison circuit 70 is connected to the amplifier control circuit 82. The output side of the amplifier control circuit 82 is connected to one of the input sides of the variable gain amplifier 21a. The output side of the variable frequency oscillator 20 is connected to the other input side of the variable gain amplifier 21a. On the output side of the variable gain amplifier 21 a, one of the output terminals is connected to the power transmission side capacitor 30, and the other output terminal is connected to the power transmission side coil 40.

（作用）
前記のような構成を有する実施例５において、増幅器制御回路８２は、比較回路７０での送電側コイル４０の入力電圧と伝送電力設定電圧との比較結果である電圧差に応じて、可変利得増幅器２１ａを制御する。可変利得増幅器２１ａは、増幅器制御回路８２からの信号に基づいて利得を制御し、送電側コイル４０の入力電圧を変化させる。 (Function)
In the fifth embodiment having the above-described configuration, the amplifier control circuit 82 is a variable gain amplifier according to a voltage difference that is a comparison result between the input voltage of the power transmission side coil 40 and the transmission power setting voltage in the comparison circuit 70. 21a is controlled. The variable gain amplifier 21 a controls the gain based on the signal from the amplifier control circuit 82 and changes the input voltage of the power transmission side coil 40.

例えば、コイル入力電圧が伝送電力設定電圧より大きい場合、増幅器制御回路８２は、可変利得増幅器２１ａに対して、出力の利得を下げるように制御する。そうすると、コイル入力電圧は小さくなり、やがて、コイル入力電圧は伝送電力設定電圧と一致する。一方、コイル入力電圧が伝送電力設定電圧より小さい場合、増幅器制御回路８２は、可変利得増幅器２１ａに対して、出力の利得を上げるように制御する。そうすると、コイル入力電圧は大きくなり、やがて、コイル入力電圧は伝送電力設定電圧と一致する。   For example, when the coil input voltage is larger than the transmission power setting voltage, the amplifier control circuit 82 controls the variable gain amplifier 21a to lower the output gain. Then, the coil input voltage becomes small, and the coil input voltage eventually matches the transmission power setting voltage. On the other hand, when the coil input voltage is smaller than the set transmission power voltage, the amplifier control circuit 82 controls the variable gain amplifier 21a to increase the output gain. As a result, the coil input voltage increases, and eventually the coil input voltage matches the transmission power setting voltage.

（効果）
本実施例の非接触伝送電力装置１０ｄは、可変利得増幅器２１ａの出力を制御することにより、伝送電力を設定された値とすることができ、機械的な構造を有しない構成とすることができ、省スペース化や構成の単純化を図ることができる。 (effect)
The contactless transmission power device 10d of the present embodiment can have a transmission power set to a set value by controlling the output of the variable gain amplifier 21a, and can be configured without a mechanical structure. Thus, space saving and simplification of the configuration can be achieved.

本発明は、前記のような実施例に限定されるものではなく、下記のような実施例も包含する。
（１）実施例１〜実施例３においては、移動コイル台６０〜６０ｂを採用したが、移動コイル台６０〜６０ｂを用いず、駆動装置により、送電側コイル４０を直接移動させる構成でも良い。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and includes the following embodiments.
(1) Although the moving coil bases 60 to 60b are employed in the first to third embodiments, the power transmission side coil 40 may be directly moved by the driving device without using the moving coil bases 60 to 60b.

（２）本発明の非接触電力伝送装置は、増幅器出力電圧と出力電流から出力電力を検出し、その値が、必要伝送電力と等しくなるように、出力電圧を制御しても良い。例えば、伝送電力制御手段として、増幅器２１からの出力電圧と出力電流から出力電力を検出する電力検出手段と、検出された電力値と予め設定された伝送電力設定電力とが一致するように、出力電圧を制御する制御手段を有する構成とすれば良い。 (2) The non-contact power transmission apparatus of the present invention may detect the output power from the amplifier output voltage and the output current, and control the output voltage so that the value becomes equal to the required transmission power. For example, as the transmission power control means, the power detection means for detecting the output power from the output voltage and output current from the amplifier 21 and the output so that the detected power value matches the preset transmission power setting power. What is necessary is just to set it as the structure which has the control means which controls a voltage.

（３）本発明の非接触電力伝送装置は、伝送電力の値を送電側コイル入力電圧によって検出し、制御する装置を用いても良い。例えば、伝送電力制御手段は、検知された送電側コイル４０の入力電圧に基づいた伝送電力の値を求めて、予め設定された伝送電力設定電力とが一致するように、制御する制御装置を有する構成とすれば良い。 (3) The non-contact power transmission device of the present invention may use a device that detects and controls the value of the transmission power based on the power transmission side coil input voltage. For example, the transmission power control means includes a control device that obtains a value of transmission power based on the detected input voltage of the power transmission side coil 40 and controls the transmission power setting power so that it matches the preset transmission power setting power. What is necessary is just composition.

（４）本発明の非接触電力伝送装置は、比較回路７０に入力する伝送電力設定信号を、予め定めた１つの値ではなく、上限下限の決まった一定の範囲や、ある値以上またはある値以下と言ったコイル印加電圧制限信号として用いても良い。そのようにすれば、前記各実施例が一定の伝送電力の維持を行っているのに対して、ある範囲内の伝送電力、ある値以下の伝送電力、ある値以上の伝送電力などの制御を行うことができる。 (4) In the non-contact power transmission apparatus of the present invention, the transmission power setting signal input to the comparison circuit 70 is not a predetermined value, but a fixed range with an upper and lower limit, a certain value or a certain value. You may use as a coil application voltage limiting signal said below. In this case, while the above embodiments maintain a constant transmission power, control of transmission power within a certain range, transmission power below a certain value, transmission power above a certain value, etc. It can be carried out.

（５）実施例１〜実施例３では、送電側コイル４０を移動させる構成であるが、受電側コイル４１を移動させる構成であっても良い。この場合、コイル制御回路８０を送電側に設けておき、コイル駆動装置を受電側コイル９０、９０ａ、９０ｂに設ける。また、コイル制御回路やコイル駆動装置を受電側に設けて、送電側の比較回路７０からの信号を無線を用いて受電側のコイル制御回路８０に供給し、コイル駆動装置９０、９０ａ、９０ｂを制御することもできる。 (5) Although the power transmission side coil 40 is moved in the first to third embodiments, the power receiving side coil 41 may be moved. In this case, the coil control circuit 80 is provided on the power transmission side, and the coil driving device is provided on the power reception side coils 90, 90a, 90b. In addition, a coil control circuit and a coil drive device are provided on the power receiving side, and a signal from the comparison circuit 70 on the power transmission side is wirelessly supplied to the coil control circuit 80 on the power receiving side, and the coil driving devices 90, 90a, and 90b are connected. It can also be controlled.

１０、１０ａ〜１０ｄ、１１…非接触電力伝送装置、１２…電力供給回路、１２ａ…交流電源、１３…電圧計、１４…電流計、１５…電圧検出回路、２０…周波数可変発振器、２１…増幅器、２１ａ…可変利得増幅器、２２…位相差検出回路、３０…送電側コンデンサ、３１…受電側コンデンサ、４０…送電側コイル、４１…受電側コイル、４２…中間コイル、５０…負荷回路、６０、６０ａ、６０ｂ…移動コイル台、７０…比較回路、８０…コイル駆動制御回路、８１…中間コイル駆動制御回路、８２…増幅器制御回路、９０、９０ａ、９０ｂ…コイル駆動装置、９１…中間コイル駆動装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10a-10d, 11 ... Non-contact electric power transmission apparatus, 12 ... Power supply circuit, 12a ... AC power supply, 13 ... Voltmeter, 14 ... Ammeter, 15 ... Voltage detection circuit, 20 ... Frequency variable oscillator, 21 ... Amplifier 21a ... variable gain amplifier, 22 ... phase difference detection circuit, 30 ... power transmission side capacitor, 31 ... power reception side capacitor, 40 ... power transmission side coil, 41 ... power reception side coil, 42 ... intermediate coil, 50 ... load circuit, 60, 60a, 60b ... moving coil stand, 70 ... comparison circuit, 80 ... coil drive control circuit, 81 ... intermediate coil drive control circuit, 82 ... amplifier control circuit, 90, 90a, 90b ... coil drive device, 91 ... intermediate coil drive device

Claims (4)

送電側コイルと受電側コイルが、距離を隔てて配置され、両コイル間における結合係数に応じた共振結合により、前記送電側コイルから前記受電側コイルに電力を伝送する非接触電力伝送装置であって、
送電側コイルの入力側電圧値または入力電力値と、予め設定された伝送電力に対応する伝送電力設定電圧値または伝送電力設定電力値とを比較する比較回路と、
前記比較回路からの出力信号に基づいて送電側コイルと受電側コイルとの結合係数を変化させて、前記受電側コイルへの伝送電力を予め設定された値に制御する伝送電力制御手段を有することを特徴とする非接触電力伝送装置。 A non-contact power transmission device in which a power transmission side coil and a power reception side coil are arranged at a distance and transmit power from the power transmission side coil to the power reception side coil by resonant coupling according to a coupling coefficient between the two coils. And
A comparison circuit for comparing the input side voltage value or the input power value of the power transmission side coil with the transmission power setting voltage value or the transmission power setting power value corresponding to the preset transmission power;
Transmission power control means for controlling the transmission power to the power receiving side coil to a preset value by changing the coupling coefficient between the power transmission side coil and the power receiving side coil based on the output signal from the comparison circuit. A non-contact power transmission device characterized by the above. 前記伝送電力制御手段は、
前記送電側コイルと受電側コイルの相対位置を変化させるコイル駆動手段と、
前記比較回路からの出力信号に基づいて、前記入力電圧と前記伝送電力設定電圧とが一致するように、前記コイル移動手段による送電側コイルまたは受電側コイルの移動量を制御するコイル駆動制御手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の非接触電力伝送装置。 The transmission power control means includes
Coil driving means for changing a relative position of the power transmission side coil and the power reception side coil;
Coil drive control means for controlling the amount of movement of the power transmission side coil or the power reception side coil by the coil movement means based on the output signal from the comparison circuit so that the input voltage matches the transmission power setting voltage. The contactless power transmission device according to claim 1, further comprising: 前記伝送電力制御手段は、
前記送電側コイルと受電側コイルの間に配設された中間コイルと、
この中間コイルと、前記送電側コイル及び受電側コイルの相対位置を変化させる中間コイル駆動手段と、
前記比較回路からの出力信号に基づいて、前記入力電圧と前記伝送電力設定電圧とが一致するように、前記中間コイル駆動手段による中間コイルの移動量を制御する中間コイル駆動制御手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の非接触電力伝送装置。 The transmission power control means includes
An intermediate coil disposed between the power transmission side coil and the power reception side coil;
Intermediate coil driving means for changing the relative position of the intermediate coil and the power transmission side coil and the power reception side coil;
An intermediate coil drive control means for controlling an amount of movement of the intermediate coil by the intermediate coil drive means so that the input voltage and the transmission power setting voltage match based on an output signal from the comparison circuit; The contactless power transmission device according to claim 1, wherein 前記伝送電力制御手段は、
前記送電側コイルの入力側に設けられた可変利得増幅器と、
この可変利得増幅器の利得を制御する増幅器制御回路とを備え、
前記比較回路からの出力信号に基づいて、前記入力電圧または電力と前記伝送電力設定電圧または電力とが一致するように、前記増幅制御回路により可変利得増幅器の利得を制御することを特徴とする請求項１に記載の非接触電力伝送装置。
The transmission power control means includes
A variable gain amplifier provided on the input side of the power transmission side coil;
An amplifier control circuit for controlling the gain of the variable gain amplifier,
The gain of the variable gain amplifier is controlled by the amplification control circuit so that the input voltage or power matches the transmission power setting voltage or power based on an output signal from the comparison circuit. Item 2. The non-contact power transmission device according to Item 1.
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