JP7043296B2 - Capacitor unit, power receiving device and automatic guided vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、キャパシタユニット、受電装置及び無人搬送車に関する。 The present invention relates to a capacitor unit, a power receiving device and an automatic guided vehicle.

機器の動力源として、鉛蓄電池に代表される二次電池や、電気二重層キャパシタに代表される電気化学キャパシタなどの蓄電デバイスが利用されている。二次電池は、寿命が短く、保守管理や交換が不可欠であるとともに、充電に時間を要するのに対し、電気化学キャパシタは、寿命が長く、保守管理や交換を不要にできるとともに、急速充電が可能であるという特徴を有する。このような特徴を鑑み、動力源を二次電池から電気化学キャパシタに置き換える動きが進められている。 As a power source for equipment, storage devices such as secondary batteries typified by lead-acid batteries and electrochemical capacitors typified by electric double layer capacitors are used. Secondary batteries have a short life, maintenance and replacement are indispensable, and charging takes time, whereas electrochemical capacitors have a long life, eliminating the need for maintenance and replacement, and quick charging. It has the characteristic that it is possible. In view of these characteristics, the movement to replace the power source from the secondary battery to the electrochemical capacitor is being promoted.

下記特許文献１には、動力源となる二次電池と電気化学キャパシタとを交換する際の手間を軽減させることができるキャパシタユニットが開示されている。 The following Patent Document 1 discloses a capacitor unit that can reduce the trouble of exchanging a secondary battery as a power source and an electrochemical capacitor.

実用新案登録第３２０６３５１号公報Utility Model Registration No. 3206351 Gazette

ところで、機器の動力源として電気化学キャパシタを用いることとすると、電気化学キャパシタの出荷時やメンテナンス時に行う性能検査の中に、電気化学キャパシタの充電性能を検査する項目が設けられている。充電性能を検査する場合には、検査を開始する時に電気化学キャパシタの電荷が０になっていると効率よく検査を行うことができる。しかしながら、負荷が開放状態になっていると、電気化学キャパシタ内のエネルギー消費は、自己放電に依存することとなり、電荷を０にするまでに多くの時間を要することとなる。このような状況を踏まえ、充電性能の検査を開始する前に、電気化学キャパシタの電荷をできるだけ早く０にしたいという要望があった。 By the way, when an electrochemical capacitor is used as a power source of an apparatus, an item for inspecting the charging performance of the electrochemical capacitor is provided in the performance inspection performed at the time of shipment or maintenance of the electrochemical capacitor. When inspecting the charging performance, if the charge of the electrochemical capacitor is 0 at the start of the inspection, the inspection can be performed efficiently. However, when the load is in the open state, the energy consumption in the electrochemical capacitor depends on the self-discharge, and it takes a lot of time to make the charge zero. Based on this situation, there was a request to reduce the charge of the electrochemical capacitor to 0 as soon as possible before starting the inspection of the charging performance.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、キャパシタ内のエネルギーを適宜調整することができるキャパシタユニット、受電装置及び無人搬送車を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a capacitor unit, a power receiving device, and an automatic guided vehicle capable of appropriately adjusting the energy in the capacitor.

本発明の一態様に係るキャパシタユニットは、直流電力を充放電する電気化学キャパシタと、電気化学キャパシタと接続され、直流電圧を異なる直流電圧に変換し、外部負荷に直流電力を出力する電圧変換部と、電気化学キャパシタの電力を放電するための放電負荷と、電気化学キャパシタと放電負荷との間に設けられ、電気化学キャパシタと放電負荷との間の接続状態を切り替えるスイッチ部と、を備える。 The capacitor unit according to one aspect of the present invention is a voltage conversion unit that is connected to an electrochemical capacitor that charges and discharges DC power, converts a DC voltage into a different DC voltage, and outputs the DC power to an external load. And a discharge load for discharging the electric power of the electrochemical capacitor, and a switch unit provided between the electrochemical capacitor and the discharge load and switching a connection state between the electrochemical capacitor and the discharge load.

この態様によれば、スイッチ部を操作することで、電気化学キャパシタ内のエネルギーを、放電負荷を用いて強制的に消費することができる。 According to this aspect, by operating the switch unit, the energy in the electrochemical capacitor can be forcibly consumed by using the discharge load.

上記態様において、電気化学キャパシタの電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、スイッチ部は、電圧検出部により検出された電圧が所定値以上である場合に、上記接続状態を、電気化学キャパシタと放電負荷とが接続されている状態にすることとしてもよい。 In the above embodiment, a voltage detection unit for detecting the voltage of the electrochemical capacitor is further provided, and the switch unit discharges the connection state with the electrochemical capacitor when the voltage detected by the voltage detection unit is equal to or higher than a predetermined value. It may be in a state where the load is connected.

この態様によれば、電気化学キャパシタの電圧を所定値未満に抑えることができるため、電気化学キャパシタの過電圧を防止することができる。 According to this aspect, since the voltage of the electrochemical capacitor can be suppressed to less than a predetermined value, overvoltage of the electrochemical capacitor can be prevented.

上記態様において、上記スイッチ部は、電圧検出部により検出された電圧が所定値未満である場合に、上記接続状態を、電気化学キャパシタと放電負荷とが接続されていない状態にすることとしてもよい。 In the above embodiment, the switch unit may change the connection state to a state in which the electrochemical capacitor and the discharge load are not connected when the voltage detected by the voltage detection unit is less than a predetermined value. ..

この態様によれば、電気化学キャパシタの電圧が所定値未満である場合には、電気化学キャパシタのエネルギー消費を抑制することができる。 According to this aspect, when the voltage of the electrochemical capacitor is less than a predetermined value, the energy consumption of the electrochemical capacitor can be suppressed.

上記態様において、電気化学キャパシタの電圧を検出する電圧検出部と、電圧検出部により検出された電圧の値を表示する表示部と、をさらに備えることとしてもよい。 In the above embodiment, a voltage detection unit that detects the voltage of the electrochemical capacitor and a display unit that displays the value of the voltage detected by the voltage detection unit may be further provided.

この態様によれば、表示部に表示された電圧値を参照しながら、スイッチを操作することが可能となる。 According to this aspect, it is possible to operate the switch while referring to the voltage value displayed on the display unit.

上記態様において、電気化学キャパシタの電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、スイッチ部は、電気化学キャパシタと電圧変換部との間の接続状態をさらに切り替え、電圧検出部により検出された電圧が所定閾値未満である場合に、電気化学キャパシタと放電負荷との間の接続状態及び電気化学キャパシタと電圧変換部との間の接続状態を、それぞれ接続されていない状態にすることとしてもよい。 In the above embodiment, the voltage detection unit for detecting the voltage of the electrochemical capacitor is further provided, the switch unit further switches the connection state between the electrochemical capacitor and the voltage conversion unit, and the voltage detected by the voltage detection unit is predetermined. When it is less than the threshold value, the connection state between the electrochemical capacitor and the discharge load and the connection state between the electrochemical capacitor and the voltage conversion unit may be set to a state in which they are not connected.

この態様によれば、電気化学キャパシタに蓄電された電力が消費され、所定閾値未満になった場合に、電気化学キャパシタが放電負荷及び電圧変換部の双方に接続されていない状態にすることができるため、電気化学キャパシタの充電性能を検査するときに、負荷による影響を排除することができ、より迅速に検査を行うことが可能となる。 According to this aspect, when the electric power stored in the electrochemical capacitor is consumed and becomes less than a predetermined threshold value, the electrolytic capacitor can be in a state of not being connected to both the discharge load and the voltage conversion unit. Therefore, when inspecting the charging performance of the electrochemical capacitor, the influence of the load can be eliminated, and the inspection can be performed more quickly.

本発明の他の態様に係る受電装置は、上記キャパシタユニットと、電気化学キャパシタに電力を供給する非接触給電システムの受電ユニットと、を備える。 The power receiving device according to another aspect of the present invention includes the above-mentioned capacitor unit and a power receiving unit of a non-contact power feeding system that supplies electric power to an electrochemical capacitor.

この態様によれば、受電装置において、上記キャパシタユニットによる効果を奏することができる。 According to this aspect, the effect of the capacitor unit can be obtained in the power receiving device.

本発明の他の態様に係る受電装置は、直流電力を充放電する電気化学キャパシタを有するキャパシタユニットと、電気化学キャパシタに電力を供給する非接触給電システムの受電ユニットと、を備え、受電ユニットは、受電ユニットからの出力電力を放電するための放電負荷と、受電ユニットの出力端子と放電負荷との間に設けられ、受電ユニットの出力端子と放電負荷との間の接続状態を切り替えるスイッチ部と、を有する。 The power receiving device according to another aspect of the present invention includes a capacitor unit having an electrochemical capacitor for charging and discharging DC power, and a power receiving unit of a non-contact power feeding system for supplying power to the electrochemical capacitor. , A switch unit provided between the discharge load for discharging the output power from the power receiving unit and the output terminal and the discharge load of the power receiving unit, and switching the connection state between the output terminal of the power receiving unit and the discharge load. , Have.

この態様によれば、スイッチを操作することで、受電ユニットから出力される電力を、放電負荷を用いて強制的に消費することができる。 According to this aspect, by operating the switch, the electric power output from the power receiving unit can be forcibly consumed by using the discharge load.

上記態様において、受電ユニットは、受電ユニットの出力電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、スイッチ部は、電圧検出部により検出された電圧が所定値以上である場合に、上記接続状態を、受電ユニットの出力端子と放電負荷とが接続されている状態にすることとしてもよい。 In the above embodiment, the power receiving unit further includes a voltage detecting unit that detects the output voltage of the power receiving unit, and the switch unit receives power in the above connection state when the voltage detected by the voltage detecting unit is equal to or higher than a predetermined value. The output terminal of the unit and the discharge load may be connected to each other.

この態様によれば、非接触給電中における受電ユニット以降の経路が開放した場合に発生し得る過電圧を防止することができる。 According to this aspect, it is possible to prevent an overvoltage that may occur when the path after the power receiving unit is opened during non-contact power supply.

本発明の他の態様に係る無人搬送車は、上記受電装置を搭載する無人搬送車。 The automatic guided vehicle according to another aspect of the present invention is an automatic guided vehicle equipped with the above-mentioned power receiving device.

この態様によれば、無人搬送車において、上記キャパシタユニット及び／又は受電装置による効果を奏することができる。 According to this aspect, the effect of the capacitor unit and / or the power receiving device can be obtained in an automatic guided vehicle.

本発明によれば、キャパシタ内のエネルギーを適宜調整することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to appropriately adjust the energy in the capacitor.

本発明に係るキャパシタユニットを含む非接触給電システムの構成の一例を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram schematically showing an example of the structure of the non-contact power supply system including the capacitor unit which concerns on this invention. 本発明に係るキャパシタユニットの構成の一例を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram schematically showing an example of the structure of the capacitor unit which concerns on this invention. スイッチにより切り替わる接続状態を例示する図である。It is a figure which illustrates the connection state which is switched by a switch. 変形例に係るキャパシタユニットの構成の一例を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of the structure of the capacitor unit which concerns on the modification.

本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施の形態のみに限定する趣旨ではない。また、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。さらに、当業者であれば、以下に述べる各要素を均等なものに置換した実施の形態を採用することが可能であり、かかる実施の形態も本発明の範囲に含まれる。さらにまた、図面における各種の寸法比率は、その図示の比率に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described in detail. It should be noted that the following embodiments are examples for explaining the present invention, and the present invention is not limited to the embodiments thereof. Further, the present invention can be modified in various ways as long as it does not deviate from the gist thereof. Further, those skilled in the art can adopt an embodiment in which each element described below is replaced with an equal one, and such an embodiment is also included in the scope of the present invention. Furthermore, the various dimensional ratios in the drawings are not limited to the ratios shown.

以下において、本発明に係るキャパシタユニットを、無人搬送車（Automatic Guided Vehicle、以下「ＡＧＶ」ともいう。）の動力源に用いる場合について例示的に説明する。ＡＧＶは、例えば工場の生産ラインなどにおいて、床面に敷設された磁気テープや磁気棒などによる電磁誘導を利用して自動走行する無人の搬送用車両である。 Hereinafter, a case where the capacitor unit according to the present invention is used as a power source for an automatic guided vehicle (hereinafter, also referred to as “AGV”) will be exemplified. The AGV is an automatic guided vehicle that automatically travels by using electromagnetic induction by a magnetic tape or a magnetic rod laid on the floor surface, for example, in a production line of a factory.

図１は、本発明に係るキャパシタユニットを含む非接触（ワイヤレス）給電システムの構成の一例を概略的に示すブロック図である。図１の構成のうち、ＡＧＶ７を除いた部分が非接触給電システム１を構成する。 FIG. 1 is a block diagram schematically showing an example of a configuration of a non-contact (wireless) power feeding system including a capacitor unit according to the present invention. Of the configuration of FIG. 1, the portion excluding the AGV 7 constitutes the non-contact power feeding system 1.

非接触給電システム１は、磁界共鳴方式により送電装置（送電ユニット２及び送電コイルユニット３）から受電装置（受電コイルユニット４、受電ユニット５及びキャパシタユニット６）に数ｋＨｚ～数百ＭＨｚの高周波電力を非接触で伝送し、その高周波電力をキャパシタユニット６の電気二重層キャパシタ６１に蓄電するシステムである。電気二重層キャパシタ６１に蓄電された電力が、ＡＧＶ７に供給されることとなる。 The non-contact power supply system 1 uses a magnetic field resonance method to generate high-frequency power of several kHz to several hundred MHz from the power transmission device (power transmission unit 2 and power transmission coil unit 3) to the power reception device (power reception coil unit 4, power reception unit 5 and capacitor unit 6). Is a system that transmits the high frequency power in a non-contact manner and stores the high frequency power in the electric double layer capacitor 61 of the capacitor unit 6. The electric power stored in the electric double layer capacitor 61 will be supplied to the AGV 7.

例示的に、送電装置は、生産ラインに沿った荷物の積み下ろしスペース等に設置され、受電装置はＡＧＶ７に搭載される。 Illustratively, the power transmission device is installed in a space for loading and unloading luggage along the production line, and the power receiving device is mounted on the AGV 7.

送電ユニット２は、高周波電源部２１及び制御部２２を有する。高周波電源部２１は、所定の周波数（数ｋＨｚ～数百ＭＨｚの高周波）の高周波電力を発生する。 The power transmission unit 2 has a high frequency power supply unit 21 and a control unit 22. The high frequency power supply unit 21 generates high frequency power of a predetermined frequency (high frequency of several kHz to several hundred MHz).

高周波電源部２１は、高周波信号（電圧信号）を発生する高周波信号発生回路と、高周波信号発生回路で発生した高周波信号を増幅するパワーアンプと、このパワーアンプに直流の電源電圧を供給するＤＣ－ＤＣコンバータと、パワーアンプから出力される高周波信号の高周波成分を除去するローパスフィルタと、パワーアンプから出力される高周波電力の電力量を制御する電力量制御部と、を含む。 The high-frequency power supply unit 21 includes a high-frequency signal generation circuit that generates a high-frequency signal (voltage signal), a power amplifier that amplifies the high-frequency signal generated by the high-frequency signal generation circuit, and a DC-that supplies a DC power supply voltage to the power amplifier. It includes a DC converter, a low-pass filter that removes high-frequency components of a high-frequency signal output from a power amplifier, and a power amount control unit that controls the amount of high-frequency power output from the power amplifier.

高周波電源部２１のパワーアンプは、例えば、Ｄ級アンプやＥ級アンプで構成することができ、高周波信号発生回路から入力される高周波信号によってスイッチング素子をオン・オフ駆動することにより、高周波信号と同一の周期を有し、ＤＣ－ＤＣコンバータから入力される直流電圧に依存する振幅の高周波信号を生成する。この高周波信号はローパスフィルタで高周波成分が除去されることにより正弦波の高周波信号に整形されて出力される。 The power amplifier of the high-frequency power supply unit 21 can be composed of, for example, a class D amplifier or a class E amplifier, and by driving the switching element on and off by the high-frequency signal input from the high-frequency signal generation circuit, the high-frequency signal can be obtained. It has the same period and produces a high frequency signal with an amplitude depending on the DC voltage input from the DC-DC converter. This high-frequency signal is shaped into a sinusoidal high-frequency signal and output by removing high-frequency components with a low-pass filter.

高周波電源部２１の電力量制御部は、送電ユニット２の制御部２２から入力される出力制御信号に基づいてＤＣ－ＤＣコンバータから出力される直流電圧の振幅を制御する。これにより、パワーアンプから出力される高周波信号の増幅量（すなわち、高周波電力の電力量）が制御される。 The electric energy control unit of the high frequency power supply unit 21 controls the amplitude of the DC voltage output from the DC-DC converter based on the output control signal input from the control unit 22 of the power transmission unit 2. As a result, the amplification amount of the high frequency signal output from the power amplifier (that is, the amount of high frequency power) is controlled.

送電ユニット２の制御部２２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵなどを備えるマイクロコンピュータやＦＰＧＡ（field-programmable gate array）などで構成される。制御部２２は、高周波電源部２１に対してＤＣ－ＤＣコンバータの出力電圧を制御する出力制御信号を出力し、高周波電源部２１から出力される高周波電力を制御する。 The control unit 22 of the power transmission unit 2 is composed of a microcomputer equipped with a ROM, RAM, CPU, etc., an FPGA (field-programmable gate array), and the like. The control unit 22 outputs an output control signal for controlling the output voltage of the DC-DC converter to the high frequency power supply unit 21, and controls the high frequency power output from the high frequency power supply unit 21.

送電コイルユニット３は、送電部３１を有する。送電部３１は、送電ユニット２の高周波電源部２１から出力される高周波電力を受電コイルユニット４の受電部４１に無線で伝送する。送電部３１は、例えば、複数ターンのソレノイドコイルからなるインダクタ（以下、「送電用コイル」ともいう。）とそのインダクタに直列に接続されたキャパシタとの直列共振回路で構成される。 The power transmission coil unit 3 has a power transmission unit 31. The power transmission unit 31 wirelessly transmits the high frequency power output from the high frequency power supply unit 21 of the power transmission unit 2 to the power reception unit 41 of the power receiving coil unit 4. The power transmission unit 31 is composed of, for example, a series resonant circuit of an inductor composed of solenoid coils having a plurality of turns (hereinafter, also referred to as “power transmission coil”) and a capacitor connected in series with the inductor.

送電部３１における直列共振回路の直列共振周波数（＝１／［２π・√（Ｌ・Ｃ）］）（Ｌ：インダクタの自己インダクタンス、Ｃ：キャパシタのキャパシタンス）は、高周波電源部２１から出力される高周波電力の周波数（以下、「電源周波数」ともいう。）［ＭＨｚ］に調整されている。 The series resonance frequency (= 1 / [2π · √ (L · C)]) (L: self-inductor of the inductor, C: capacitance of the capacitor) of the series resonance circuit in the transmission section 31 is output from the high frequency power supply section 21. It is adjusted to the frequency of high frequency power (hereinafter, also referred to as "power supply frequency") [MHz].

受電コイルユニット４は、受電部４１を有する。受電部４１は、送電コイルユニット３の送電部３１との間で磁界結合をして送電部３１から高周波電力を受電する。受電部４１は、送電部３１と同一の構成を有し、複数ターンのソレノイドコイルからなるインダクタ（以下、「受電用コイル」ともいう。）とそのインダクタに直列に接続されたキャパシタとの直列共振回路で構成される。 The power receiving coil unit 4 has a power receiving unit 41. The power receiving unit 41 magnetically couples with the power transmission unit 31 of the power transmission coil unit 3 to receive high frequency power from the power transmission unit 31. The power receiving unit 41 has the same configuration as the power transmission unit 31, and has a series resonance between an inductor composed of a multi-turn solenoid coil (hereinafter, also referred to as a “power receiving coil”) and a capacitor connected in series with the inductor. It consists of a circuit.

受電部４１における直列共振回路の直列共振周波数（＝１／［２π・√（Ｌ・Ｃ）］）（Ｌ：インダクタの自己インダクタンス、Ｃ：キャパシタのキャパシタンス）は、電源周波数［ＭＨｚ］に調整されている。 The series resonance frequency (= 1 / [2π · √ (LC)]) (L: inductor self-inductance, C: capacitor capacitance) of the series resonance circuit in the power receiving unit 41 is adjusted to the power supply frequency [MHz]. ing.

受電ユニット５は、整流回路５１を有する。整流回路５１は、受電コイルユニット４の受電部４１から出力される高周波信号を整流し、キャパシタユニット６に直流電力を供給する。整流回路５１は、例えば、四個の整流素子をブリッジ接続したブリッジ回路で構成される。四個の整流素子として、ショットキーバリアーダイオードを用いる。 The power receiving unit 5 has a rectifier circuit 51. The rectifier circuit 51 rectifies the high frequency signal output from the power receiving unit 41 of the power receiving coil unit 4 and supplies DC power to the capacitor unit 6. The rectifier circuit 51 is composed of, for example, a bridge circuit in which four rectifier elements are bridge-connected. A Schottky barrier diode is used as the four rectifying elements.

図２を参照して、キャパシタユニット６の構成について説明する。キャパシタユニット６は、電気二重層キャパシタ６１、ＤＣ－ＤＣコンバータ（電圧変換部）６２、スイッチ（スイッチ部）６３及び放電負荷６４を有する。 The configuration of the capacitor unit 6 will be described with reference to FIG. The capacitor unit 6 has an electric double layer capacitor 61, a DC-DC converter (voltage conversion unit) 62, a switch (switch unit) 63, and a discharge load 64.

電気二重層キャパシタ６１は、受電ユニット５から印加される直流電圧により充電され、電荷を蓄える。電気二重層キャパシタ６１は、蓄えた電荷に基づいて直流電力を放電し、ＤＣ－ＤＣコンバータ６２を介してＡＧＶ７に電力を供給する。ＤＣ－ＤＣコンバータ６２は、電気二重層キャパシタ６１から入力された直流電圧を調整（昇降圧）し、ＡＧＶ７に調整後の直流電圧を供給する。 The electric double layer capacitor 61 is charged by the DC voltage applied from the power receiving unit 5 and stores electric charges. The electric double layer capacitor 61 discharges DC power based on the stored electric charge, and supplies power to AGV 7 via a DC-DC converter 62. The DC-DC converter 62 adjusts (boost) the DC voltage input from the electric double layer capacitor 61, and supplies the adjusted DC voltage to the AGV 7.

キャパシタユニット６の収納ケース６Ｃには、プラス及びマイナスの一対の端子からなる入力側端子６Ａと出力側端子６Ｂとが設けられている。入力側端子６Ａは、受電ユニット５の出力端子と接続し、出力側端子６Ｂは、ＡＧＶ７の入力端子と接続する。なお、図２における入力側端子６Ａ及び出力側端子６Ｂの位置は、図面を見やすくする位置に便宜上配置しており、図示の位置に限定するものではない。 The storage case 6C of the capacitor unit 6 is provided with an input side terminal 6A and an output side terminal 6B composed of a pair of positive and negative terminals. The input side terminal 6A is connected to the output terminal of the power receiving unit 5, and the output side terminal 6B is connected to the input terminal of the AGV 7. The positions of the input side terminal 6A and the output side terminal 6B in FIG. 2 are arranged for convenience in positions that make the drawings easy to see, and are not limited to the positions shown in the drawings.

電気二重層キャパシタ６１には、プラス及びマイナスの一対の端子からなる入出力端子６１Ａが設けられ、ＤＣ－ＤＣコンバータ６２には、プラス及びマイナスの一対の端子からなる入力端子６２Ａと出力端子６２Ｂとが設けられている。なお、図２における電気二重層キャパシタ６１の入出力端子６１Ａ、並びにＤＣ－ＤＣコンバータ６２の入力端子６２Ａ及び出力端子６２Ｂの位置は、図面を見やすくする位置に便宜上配置しており、図示の位置に限定するものではない。 The electric double layer capacitor 61 is provided with an input / output terminal 61A composed of a pair of positive and negative terminals, and the DC-DC converter 62 has an input terminal 62A and an output terminal 62B composed of a pair of positive and negative terminals. Is provided. The positions of the input / output terminal 61A of the electric double layer capacitor 61 and the input terminal 62A and the output terminal 62B of the DC-DC converter 62 in FIG. 2 are arranged at positions that make the drawings easy to see, and are located at the positions shown in the drawings. It is not limited.

電気二重層キャパシタ６１の入出力端子６１Ａは、収納ケース６Ｃの入力側端子６ＡとＤＣ－ＤＣコンバータ６２の入力端子６２Ａとを接続するケーブルと、スイッチ６３を介して接続する。また、電気二重層キャパシタ６１の入出力端子６１Ａは、スイッチ６３と放電負荷６４とを直列に接続する回路に対し、接続可能となっている。 The input / output terminal 61A of the electric double layer capacitor 61 is connected to the cable connecting the input side terminal 6A of the storage case 6C and the input terminal 62A of the DC-DC converter 62 via the switch 63. Further, the input / output terminal 61A of the electric double layer capacitor 61 can be connected to a circuit for connecting the switch 63 and the discharge load 64 in series.

放電負荷６４は、電気二重層キャパシタ６１に蓄電された電力を放電するための負荷（例えば抵抗）である。放電負荷６４には、プラス及びマイナスの一対の端子からなる入出力端子６４Ａが設けられている。 The discharge load 64 is a load (for example, resistance) for discharging the electric power stored in the electric double layer capacitor 61. The discharge load 64 is provided with an input / output terminal 64A including a pair of positive and negative terminals.

スイッチ６３は、電気二重層キャパシタ６１とＤＣ－ＤＣコンバータ６２との間の接続状態、及び電気二重層キャパシタ６１と放電負荷６４との間の接続状態を切り替える。図３を参照してスイッチ６３により切り替わる接続状態について説明する。 The switch 63 switches the connection state between the electric double layer capacitor 61 and the DC-DC converter 62 and the connection state between the electric double layer capacitor 61 and the discharge load 64. A connection state switched by the switch 63 will be described with reference to FIG.

図３（Ａ）乃至（Ｃ）に示すスイッチ６３は、それぞれ４つの端子６３１、６３２、６３３、６３４を有する。端子６３１は、キャパシタユニット６の収納ケース６Ｃにある入力側端子６Ａと接続され、端子６３２は、ＤＣ－ＤＣコンバータ６２の入力端子６２Ａと接続されている。また、端子６３３は、放電負荷６４の入出力端子６４Ａと接続され、端子６３４は、電気二重層キャパシタ６１の入出力端子６１Ａと接続されている。 The switch 63 shown in FIGS. 3A to 3C has four terminals 631, 632, 633, and 634, respectively. The terminal 631 is connected to the input side terminal 6A in the storage case 6C of the capacitor unit 6, and the terminal 632 is connected to the input terminal 62A of the DC-DC converter 62. Further, the terminal 633 is connected to the input / output terminal 64A of the discharge load 64, and the terminal 634 is connected to the input / output terminal 61A of the electric double layer capacitor 61.

図３（Ａ）は、端子６３１及び端子６３４が、端子６３２と接続している状態を示している。この接続状態では、電気二重層キャパシタ６１とＤＣ－ＤＣコンバータ６２との間の接続がＯＮ状態となり、電気二重層キャパシタ６１と放電負荷６４との間の接続がＯＦＦ状態となる。つまり、電気二重層キャパシタ６１に蓄電された電力をＡＧＶに供給する、電力供給モード時の接続状態となる。 FIG. 3A shows a state in which the terminal 631 and the terminal 634 are connected to the terminal 632. In this connection state, the connection between the electric double layer capacitor 61 and the DC-DC converter 62 is turned on, and the connection between the electric double layer capacitor 61 and the discharge load 64 is turned off. That is, it is in the connection state in the power supply mode in which the power stored in the electric double layer capacitor 61 is supplied to the AGV.

図３（Ｂ）は、端子６３４が、端子６３３と接続している状態を示している。この接続状態では、電気二重層キャパシタ６１とＤＣ－ＤＣコンバータ６２との間の接続がＯＦＦ状態となり、電気二重層キャパシタ６１と放電負荷６４との間の接続がＯＮ状態となる。つまり、電気二重層キャパシタ６１に蓄電された電力を、放電負荷６４を用いて強制的に消費する、強制放電モード時の接続状態となる。 FIG. 3B shows a state in which the terminal 634 is connected to the terminal 633. In this connection state, the connection between the electric double layer capacitor 61 and the DC-DC converter 62 is turned off, and the connection between the electric double layer capacitor 61 and the discharge load 64 is turned on. That is, the connected state in the forced discharge mode is such that the electric power stored in the electric double layer capacitor 61 is forcibly consumed by using the discharge load 64.

図３（Ｃ）は、端子６３１及び端子６３４が、端子６３２及び端子６３３のいずれにも接続していない状態を示している。この接続状態では、電気二重層キャパシタ６１とＤＣ－ＤＣコンバータ６２との間、及び電気二重層キャパシタ６１と放電負荷６４との間の接続が共にＯＦＦ状態となる。この接続状態は、電気二重層キャパシタ６１が、外部負荷であるＡＧＶ７と放電負荷６４との双方に接続されてない状態である、無接続モード時の接続状態となる。したがって、例えば、図３（Ｂ）の強制放電モードにおいて電気二重層キャパシタ６１に蓄電された電力が消費された後に、この無接続モードに切り替えることで、その後に電気二重層キャパシタ６１の充電性能を検査する際に、負荷による影響を排除することができ、より迅速に検査を行うことが可能となる。 FIG. 3C shows a state in which the terminal 631 and the terminal 634 are not connected to either the terminal 632 or the terminal 633. In this connection state, the connection between the electric double layer capacitor 61 and the DC-DC converter 62 and the connection between the electric double layer capacitor 61 and the discharge load 64 are both turned off. This connection state is a connection state in the non-connection mode in which the electric double layer capacitor 61 is not connected to both the AGV 7 and the discharge load 64, which are external loads. Therefore, for example, in the forced discharge mode of FIG. 3B, after the electric power stored in the electric double layer capacitor 61 is consumed, by switching to this non-connection mode, the charging performance of the electric double layer capacitor 61 is subsequently improved. When inspecting, the influence of the load can be eliminated, and the inspection can be performed more quickly.

スイッチ６３は、収納ケース６Ｃの外側から手動で切り替えることができるように設けられている。したがって、充電性能の検査を開始する前に、スイッチ６３を操作して、図３（Ｂ）の強制放電モードに切り替えることで、電気二重層キャパシタ６１内のエネルギーを迅速に消費することができる。加えて、電気二重層キャパシタ６１内のエネルギーが消費された後に、図３（Ｃ）の無接続モードに切り替えてから充電性能の検査を開始することで、負荷による影響を排除した状態で検査を行ことができる。 The switch 63 is provided so that it can be manually switched from the outside of the storage case 6C. Therefore, the energy in the electric double layer capacitor 61 can be quickly consumed by operating the switch 63 to switch to the forced discharge mode of FIG. 3B before starting the inspection of the charging performance. In addition, after the energy in the electric double layer capacitor 61 is consumed, the charging performance inspection is started after switching to the non-connection mode shown in FIG. 3C, so that the inspection is performed in a state where the influence of the load is eliminated. Can go.

上述したように、実施形態におけるキャパシタユニット６によれば、電気二重層キャパシタ６１の電力を放電するための放電負荷６４と、電気二重層キャパシタ６１及び放電負荷６４の間に設けられ、かつ電気二重層キャパシタ６１と放電負荷６４との間の接続状態を切り替えるスイッチ６３と、を備えることができる。これにより、充電性能の検査を開始する前に、電気二重層キャパシタ６１と放電負荷６４との間の接続をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えることで、電気二重層キャパシタ６１内のエネルギーを、放電負荷６４を用いて強制的に消費することが可能となる。 As described above, according to the capacitor unit 6 in the embodiment, the electric double layer capacitor 61 is provided between the discharge load 64 for discharging the electric power of the electric double layer capacitor 61 and the electric double layer capacitor 61 and the discharge load 64, and is electric. A switch 63 for switching the connection state between the layered capacitor 61 and the discharge load 64 can be provided. As a result, the energy in the electric double layer capacitor 61 is transferred to the discharge load by switching the connection between the electric double layer capacitor 61 and the discharge load 64 from the OFF state to the ON state before starting the inspection of the charging performance. It is possible to forcibly consume using 64.

それゆえ、実施形態におけるキャパシタユニット６によれば、キャパシタ内のエネルギーを適宜調整することが可能となる。 Therefore, according to the capacitor unit 6 in the embodiment, it is possible to appropriately adjust the energy in the capacitor.

また、図３（Ｂ）の強制放電モード時における放電は、電気二重層キャパシタ６１とＤＣ－ＤＣコンバータ６２との接続がＯＦＦ状態であるときに行われることとなるため、放電負荷６４により電気二重層キャパシタ６１から放電される電力によって、キャパシタユニット６に接続されるＡＧＶ７等が誤動作することを防ぐことができる。 Further, since the discharge in the forced discharge mode of FIG. 3B is performed when the connection between the electric double layer capacitor 61 and the DC-DC converter 62 is in the OFF state, the electric discharge load 64 causes the electric discharge. It is possible to prevent the AGV 7 and the like connected to the capacitor unit 6 from malfunctioning due to the electric power discharged from the layered capacitor 61.

[変形例]
なお、前述したとおり、上記実施形態は、本発明を説明するための一例であり、本発明をその実施形態に限定する趣旨ではない。また、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な変形が可能である。 [Modification example]
As described above, the above embodiment is an example for explaining the present invention, and is not intended to limit the present invention to the embodiment. Further, the present invention can be modified in various ways as long as it does not deviate from the gist thereof.

例えば、上記実施形態では、キャパシタユニット６に収納する蓄電デバイスとして、電気二重層キャパシタ６１を用いて説明しているが、これに限定されない。キャパシタユニット６に収納する蓄電デバイスは、電気化学キャパシタであればよく、具体的には、電気二重層キャパシタの他に、リチウムイオンキャパシタに代表されるハイブリッドキャパシタや、レドックスキャパシタ等を用いることができる。 For example, in the above embodiment, the electric double layer capacitor 61 is used as the power storage device to be housed in the capacitor unit 6, but the present invention is not limited to this. The power storage device housed in the capacitor unit 6 may be an electric chemical capacitor, and specifically, a hybrid capacitor typified by a lithium ion capacitor, a redox capacitor, or the like can be used in addition to the electric double layer capacitor. ..

また、図４に示すように、キャパシタユニット６に、電気二重層キャパシタ６１の電圧を検出（測定）する電圧計６５（電圧検出部）と、この電圧計６５により検出された電圧の値を表示する表示部６７と、をさらに設けることとしてもよい。これにより、表示部６７に表示された電圧値を参照しながら、スイッチ６３を操作することが可能となる。 Further, as shown in FIG. 4, the capacitor unit 6 displays a voltmeter 65 (voltage detection unit) that detects (measures) the voltage of the electric double layer capacitor 61 and a value of the voltage detected by the voltmeter 65. The display unit 67 and the display unit 67 may be further provided. This makes it possible to operate the switch 63 while referring to the voltage value displayed on the display unit 67.

加えて、電圧計６５により検出された電圧が所定値以上である場合に、スイッチ６３の接続状態を、電気二重層キャパシタ６１と放電負荷６４とが接続されている状態（図３（Ｂ）の強制放電モード時の接続状態）にする制御部６６を、さらに備えることとしてもよい。これにより、電気二重層キャパシタ６１の過電圧を防止することが可能となる。この場合、スイッチ６３と制御部６６とでスイッチ部を構成することとしてもよい。 In addition, when the voltage detected by the voltmeter 65 is equal to or higher than a predetermined value, the connection state of the switch 63 is the state in which the electric double layer capacitor 61 and the discharge load 64 are connected (FIG. 3B). A control unit 66 for setting the connection state in the forced discharge mode) may be further provided. This makes it possible to prevent the overvoltage of the electric double layer capacitor 61. In this case, the switch unit may be configured by the switch 63 and the control unit 66.

制御部６６は、電圧計６５により検出された電圧が所定値未満である場合には、スイッチ６３の接続状態を、電気二重層キャパシタ６１と放電負荷６４とが接続されていない状態（図３（Ａ）の電力供給モード時の接続状態又は図３（ｃ）の無接続モード時の接続状態）にする。これにより、放電負荷６４による電気二重層キャパシタ６１のエネルギー消費を抑制することが可能となる。 When the voltage detected by the voltmeter 65 is less than a predetermined value, the control unit 66 changes the connection state of the switch 63 to a state in which the electric double layer capacitor 61 and the discharge load 64 are not connected (FIG. 3 (FIG. 3). A) the connection state in the power supply mode or the connection state in the non-connection mode in FIG. 3C). This makes it possible to suppress the energy consumption of the electric double layer capacitor 61 due to the discharge load 64.

さらに、制御部６６は、電圧計６５により検出された電圧が所定閾値未満である場合に、スイッチ６３の接続状態を、電気二重層キャパシタ６１と放電負荷６４との間、及び電気二重層キャパシタ６１とＤＣ－ＤＣコンバータ６２との間の接続が共に接続されていない状態（図３（ｃ）の無接続モード時の接続状態）にすることとしてもよい。これにより、図３（Ｂ）の強制放電モードにおいて電気二重層キャパシタ６１に蓄電された電力が消費され、所定閾値未満に至ったときに、電気二重層キャパシタ６１が放電負荷６４及びＤＣ－ＤＣコンバータ６２の双方に接続されていない状態にすることができるため、電気二重層キャパシタ６１の充電性能を検査するときに、負荷による影響を排除することができ、より迅速に検査を行うことが可能となる。 Further, when the voltage detected by the voltmeter 65 is less than a predetermined threshold value, the control unit 66 changes the connection state of the switch 63 between the electric double layer capacitor 61 and the discharge load 64, and the electric double layer capacitor 61. The connection between the capacitor and the DC-DC converter 62 may not be connected together (the connection state in the non-connection mode of FIG. 3C). As a result, in the forced discharge mode of FIG. 3B, the electric double layer capacitor 61 consumes the electric power stored in the electric double layer capacitor 61, and when the electric double layer capacitor 61 reaches a predetermined threshold value, the electric double layer capacitor 61 has a discharge load 64 and a DC-DC converter. Since it can be in a state where it is not connected to both of 62, when inspecting the charging performance of the electric double layer capacitor 61, the influence of the load can be eliminated, and the inspection can be performed more quickly. Become.

さらに、図４に示すスイッチ６３及び放電負荷６４を、受電ユニット５に設けることとしてもよい。この場合、スイッチ６３と放電負荷６４とを直列に接続する回路を、電気二重層キャパシタ６１の入力側端子６Ａと接続する受電ユニット５の出力端子に接続することができる。 Further, the switch 63 and the discharge load 64 shown in FIG. 4 may be provided in the power receiving unit 5. In this case, a circuit that connects the switch 63 and the discharge load 64 in series can be connected to the output terminal of the power receiving unit 5 that is connected to the input side terminal 6A of the electric double layer capacitor 61.

加えて、受電ユニット５の出力電圧を検出（測定）する電圧計（電圧検出部）と、この電圧計により検出された電圧が所定値以上である場合に、スイッチ６３の接続状態を、受電ユニット５の出力端子と放電負荷６４とが接続されている状態にする制御部を、さらに受電ユニット５に設けることとしてもよい。これにより、非接触給電中における受電ユニット５以降の経路が開放した場合に発生し得る過電圧を防止することが可能となる。この場合、スイッチ６３と制御部とでスイッチ部を構成することとしてもよい。 In addition, the connection state of the voltmeter (voltage detection unit) that detects (measures) the output voltage of the power receiving unit 5 and the switch 63 when the voltage detected by this voltmeter is equal to or higher than a predetermined value is determined by the power receiving unit. A control unit for connecting the output terminal of 5 and the discharge load 64 may be further provided in the power receiving unit 5. This makes it possible to prevent an overvoltage that may occur when the path after the power receiving unit 5 is opened during non-contact power supply. In this case, the switch unit may be configured by the switch 63 and the control unit.

１…非接触給電システム、２…送電ユニット、３…送電コイルユニット、４…受電コイルユニット、５…受電ユニット、６…キャパシタユニット、６Ａ…入力側端子、６Ｂ…出力側端子、６Ｃ…収納ケース、７…無人搬送車（ＡＧＶ）、２１…高周波電源部、２２…制御部、３１…送電部、４１…受電部、５１…整流回路、６１…電気二重層キャパシタ、６１Ａ…入出力端子、６２…ＤＣ－ＤＣコンバータ、６２Ａ…入力端子、６２Ｂ…出力端子、６３…スイッチ、６４…放電負荷、６５…電圧計、６６…制御部、６７…表示部。 1 ... non-contact power supply system, 2 ... power transmission unit, 3 ... power transmission coil unit, 4 ... power receiving coil unit, 5 ... power receiving unit, 6 ... capacitor unit, 6A ... input side terminal, 6B ... output side terminal, 6C ... storage case , 7 ... Unmanned carrier (AGV), 21 ... High frequency power supply unit, 22 ... Control unit, 31 ... Power transmission unit, 41 ... Power receiving unit, 51 ... Rectifier circuit, 61 ... Electric double layer capacitor, 61A ... Input / output terminal, 62 ... DC-DC converter, 62A ... input terminal, 62B ... output terminal, 63 ... switch, 64 ... discharge load, 65 ... voltmeter, 66 ... control unit, 67 ... display unit.

Claims (5)

直流電力を充放電する電気化学キャパシタと、
前記電気化学キャパシタと接続され、直流電圧を異なる直流電圧に変換し、外部負荷に直流電力を出力する電圧変換部と、
前記電気化学キャパシタの電力を放電するための放電負荷と、
前記電気化学キャパシタと前記放電負荷との間に設けられ、前記電気化学キャパシタと前記放電負荷との間の接続状態を切り替えるスイッチ部と、
前記電気化学キャパシタの電圧を検出する電圧検出部と、
を備え、
前記スイッチ部は、
前記電気化学キャパシタと前記電圧変換部との間の接続状態をさらに切り替え、
前記電圧検出部により検出された電圧が所定閾値未満である場合に、前記電気化学キャパシタと前記放電負荷との間の接続状態及び前記電気化学キャパシタと前記電圧変換部との間の接続状態を、それぞれ接続されていない状態にする、
キャパシタユニット。 An electrochemical capacitor that charges and discharges DC power,
A voltage converter that is connected to the electrochemical capacitor, converts a DC voltage to a different DC voltage, and outputs DC power to an external load.
The discharge load for discharging the electric power of the electrochemical capacitor and
A switch unit provided between the electrochemical capacitor and the discharge load to switch the connection state between the electrochemical capacitor and the discharge load, and
A voltage detector that detects the voltage of the electrochemical capacitor,
Equipped with
The switch part is
Further switching the connection state between the electrochemical capacitor and the voltage conversion unit,
When the voltage detected by the voltage detection unit is less than a predetermined threshold value, the connection state between the electrochemical capacitor and the discharge load and the connection state between the electrochemical capacitor and the voltage conversion unit are determined. Make each one disconnected,
Capacitor unit. 前記スイッチ部は、前記電圧検出部により検出された電圧が所定値以上である場合に、前記電気化学キャパシタと前記放電負荷との間の接続状態を、前記電気化学キャパシタと前記放電負荷とが接続されている状態にする、
請求項１記載のキャパシタユニット。 When the voltage detected by the voltage detection unit is equal to or higher than a predetermined value, the switch unit connects the electrochemical capacitor and the discharge load to the connection state between the electrochemical capacitor and the discharge load. To be in the state of being
The capacitor unit according to claim 1. 前記電圧検出部により検出された電圧の値を表示する表示部、
をさらに備える請求項１又は２記載のキャパシタユニット。 A display unit that displays the value of the voltage detected by the voltage detection unit,
The capacitor unit according to claim 1 or 2 , further comprising. 請求項１から３のいずれか一項に記載のキャパシタユニットと、
前記電気化学キャパシタに電力を供給する非接触給電システムの受電ユニットと、
を備える受電装置。 The capacitor unit according to any one of claims 1 to 3 and the capacitor unit.
The power receiving unit of the non-contact power supply system that supplies power to the electrochemical capacitor,
A power receiving device equipped with. 請求項４記載の受電装置を搭載する無人搬送車。 An automatic guided vehicle equipped with the power receiving device according to claim 4 .
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