JP5550137B2 - 無接触給電設備 - Google Patents
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Description
この電源装置は、交流を整流し平滑された直流電源のプラス出力端子から直流電流(DC電流)が供給されるDCチョークと、DCチョークを介して直流電流がセンタータップに供給される高周波インダクタと、高周波インダクタのコイル両端に並列に接続された誘導路
(トラック)および共振コンデンサと、高周波インダクタコイルにそれぞれ一端を接続された第1および第2スイッチと、これら各スイッチの他端から流れる直流電流を感知するLEM装置と、LEM装置によって駆動される限流制御器により直流電流を制限する構成となっている。
図1は本発明の実施の形態における無接触給電設備の回路図である。
図1に示すように、一次側(給電側)は給電装置12と給電ユニット13から構成され、二次側(受電側)は受電ユニット15から構成されている。前記給電ユニット13は、前記受電ユニット15を備えた装置(図示せず)が移動し留まる所定位置に配置されている。図1には、一点鎖線により装置の移動経路60を示している。
さらに前記給電装置12は、
整流器11のプラス出力端子に一端が接続され、直流電流が供給されるDCチョーク21と、
DCチョーク21の他端にセンタータップ22aが接続されたセンタータップ付き一次コイル22、給電ユニット13の誘導コイル42に接続された二次コイル23、および短絡スイッチ駆動回路(後述する)に接続された三次コイル33からなる絶縁トランス24と、
絶縁トランス24の二次コイル23と並列に接続され、給電ユニット13の誘導コイル42と所定周波数で共振回路を形成する共振コンデンサ25と、
センタータップ付き一次コイル22の一端22bにアノードが接続された第1定電流ダイオード28と、整流器11のマイナス出力端子にアノードが接続されカソードが第1定電流ダイオード28のカソードに接続された第1ツェナーダイオード29と、
センタータップ付き一次コイル22の他端22cにアノードが接続された第2定電流ダイオード27と、整流器11のマイナス出力端子にアノードが接続されカソードが第2定電流ダイオード27のカソードに接続された第2ツェナーダイオード32と、
センタータップ付き一次コイル22の一端22bにコレクタが接続され、整流器11のマイナス出力端子にエミッタが接続され、ゲートが第2定電流ダイオード27および第2ツェナーダイオード32の接続点に接続されたダイオード内蔵型の第1(NPN)トランジスタ(第1スイッチング素子の一例)35と、
前記センタータップ付き一次コイル22の他端22cにコレクタが接続され、整流器11のマイナス出力端子にエミッタが接続され、ゲートが第1定電流ダイオード28および第1ツェナーダイオード29の接続点に接続されたダイオード内蔵型の第2(NPN)トランジスタ(第2スイッチング素子の一例)36と、
アノードが第1トランジスタ35のゲートに接続され、カソードが第2定電流ダイオード27のアノードに接続された第2ダイオード31と、
アノードが第2トランジスタ36のゲートに接続され、カソードが第1定電流ダイオード28のアノードに接続された第1ダイオード26と、
三次コイル33に接続されたコイル38とコンデンサ39からなるフィルタ回路と、このフィルタ回路を介して三次コイル33の交流電流を整流器19で整流し、定電流ダイオード20を介してリレー18を駆動する短絡スイッチ駆動回路10と、これら部品が配置された空冷用の冷却フィン(図示せず)と、
から構成されている。
1.給電装置12に商用電源が接続されると、リレー18の接点17は開状態であるので、商用電圧はインピーダンスによる電圧降下を目的としたコンデンサ16を介して整流器11に印加されて、DCチョーク21に制限された直流電流が供給される。この状態では、第1トランジスタ35、第2トランジスタ36ともにオフの状態にある。
このように、第1トランジスタ35と第2トランジスタ36が交互にオンし、その度に一次コイル22に流れる電流の向きは逆になる。
11.給電装置12に商用電源が接続されると、リレー18の接点17は開状態であるので、商用電圧はインピーダンスによる電圧降下を目的としたコンデンサ16を介して整流器11に印加されて、DCチョーク21に制限された直流電流が供給される。この状態では、第1トランジスタ35、第2トランジスタ36ともにオフの状態にある。
11 整流器
12 給電装置
13 給電ユニット
15 受電ユニット
16 コンデンサ
17 リレー接点
18 リレー
19 整流器
20 定電流ダイオード
21 DCチョーク
22 センタータップ付き一次コイル
22a センタータップ
22b 一端
22c 他端
23 二次コイル
33 三次コイル
24 絶縁トランス
25 共振コンデンサ
26、27 ダイオード
28 第1定電流ダイオード
29 第1ツェナーダイオード
31 第2定電流ダイオード
32 第2ツェナーダイオード
35 第1トランジスタ
36 第2トランジスタ
42 誘導コイル
51 受電コイル
53 共振コンデンサ
54 整流器
60、61 移動経路
62 誘導線路
X 移動の方向
Claims (1)
- 装置が移動し留まる所定位置に配置され、交流電流が供給される誘導コイルを有する給電ユニットを備え、
前記装置に、前記誘導コイルに発生する磁束により起電力が誘起される受電コイルを有する受電ユニットを設け、前記装置の負荷に電力を供給する無接触給電設備であって、
商用電源の一極に一端を接続された交流電流制限素子と、
前記交流電流制限素子の他端および前記商用電源の他極に接続され交流を整流して直流電流を供給する整流器と、
前記交流電流制限素子の両端を短絡する短絡スイッチと、
前記整流器のプラス出力端子に一端が接続されたDCチョークと、
前記DCチョークの他端にセンタータップが接続されたセンタータップ付き一次コイルおよび前記誘導コイルに接続された二次コイルおよび前記短絡スイッチを駆動する回路に接続された三次コイルからなる絶縁トランスと、
前記二次コイルと並列に接続され、前記誘導コイルと所定周波数で共振回路を形成する共振コンデンサと、
前記センタータップ付き一次コイルの一端と前記整流器のマイナス出力端子との間に接続された第1スイッチング素子と、
前記センタータップ付き一次コイルの他端と前記整流器のマイナス出力端子との間に接続された第2スイッチング素子とを備え、
前記誘導コイルと前記共振コンデンサとの共振によって前記第1スイッチング素子と前記第2スイッチング素子が前記二次コイルを通じて前記誘導コイルに前記所定周波数で交流電流が流れるように交互に作動するようになっており、
前記給電ユニットに対向した位置に前記受電ユニットが存在したとき、前記所定周波数が低下すると前記短絡スイッチを駆動する回路が作動して前記短絡スイッチが前記交流電流制限素子を短絡すること
を特徴とする無接触給電設備。
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