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CONTACTLESS POWER SUPPLY SYSTEM

Foreign code F190009694
File No. (S2016-1075-N0)
Posted date Jan 23, 2019
Country WIPO
International application number 2017JP042525
International publication number WO 2018150678
Date of international filing Nov 28, 2017
Date of international publication Aug 23, 2018
Priority data
  • P2017-027568 (Feb 17, 2017) JP
Title CONTACTLESS POWER SUPPLY SYSTEM
Abstract The present invention stably performs highly efficient contactless power supply even when a power supply object is freely displaced in an irregular manner. A contactless power supply system 100 that supplies power in a contactless manner from a power-transmitting device 110 to a power-receiving device 120 through magnetic resonance coupling, wherein the contactless power supply system 100 is characterized by being provided with: a power-transmitting coil 112 provided to the power-transmitting device; a power-receiving coil 122 provided to the power-receiving device; a power-transmitting coil position/angle adjustment mechanism 115 that adjusts the position and relative angle of the power-transmitting coil with respect to the power-receiving coil; a detection means 125 that detects the distance from the power-transmitting coil to the power-receiving coil and the angle of inclination relative to a vertical direction; and a control unit that, on the basis of the results of detection by the detection means, adjusts the position and relative angle of the power-transmitting coil with respect to the power-receiving coil by means of the power-transmitting coil position/angle adjustment mechanism, and performs control so that the transmission efficiency from the power-transmitting device to the power-receiving device reaches a maximum value.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
In recent years, the power supply cable from the power supply apparatus without the use of an electronic device to supply electric power to the load of the non-contact (wireless power supply system) of the non-contact power feeding system has been studied and put into practical use.In the non-contact power supply as a technique capable of, using electromagnetic induction 'an electromagnetic induction method', using the resonance phenomenon of the electromagnetic field and 'electromagnetic field resonance type', such as a laser or microwave power and the electromagnetic wave transmitted and received via the antenna and converted into the 'radio frequency' is.
The electromagnetic induction method, the most industry has been put into practical use in the art, the number of kW is possible to transmit power, can be transmitted to several cm on a short distance, the power transmission coil, and the positional displacement is generated between the power receiving coil, the coupling coefficient between coils is reduced, transmission efficiency is significantly reduced.On the other hand, electric power is supplied by radio waves, research and development stage and yet still, the number of kW is expected to be transmitted, transmission efficiency is low compared to other systems can, in addition, extremely high directivity, and the power receiving side has moved slightly, the power transmission, the power receiving device is an obstacle between a case where intervention, the disabling of the transmission has been a problem.
On the other hand, the power transmission side resonance frequency of the LC circuit, the resonance frequency of the LC circuit of the power receiving side to coincide with the power frequency electromagnetic field (magnetic field resonance coupling method) is the resonance method, transmission efficiency and coupling coefficient between coils, the resonant circuit Q value represents the sharpness of the resonance determined by the product of, on the possible transmission distance meter order, some of the coupling coefficient deteriorates due to a shift of the coil, the higher the Q value is an advantage in that it is possible to transmit.Therefore, magnetic field resonant coupling type non-contact power feeding system, research in practical use, for example, Patent Document 1 and 2 as described, the power receiving coil to the electric car equipped with the power supply and the like are applied.
Scope of claims (In Japanese)請求の範囲 [請求項1]
 送電装置から受電装置に磁界共振結合により非接触で給電する非接触給電システムであって、
 前記送電装置に設けられる送電コイルと、
 前記受電装置に設けられる受電コイルと、
 前記受電コイルに対する前記送電コイルの位置及び相対角度を調整する送電コイル位置・角度調整機構と、
 前記受電コイルの前記送電コイルからの距離及び鉛直方向に対する傾き角度を検知する検知手段と、
 前記検知手段による検知結果に基づいて、前記送電コイル位置・角度調整機構を介して前記受電コイルに対する前記送電コイルの前記位置及び前記相対角度を調整して、前記送電装置から前記受電装置への電力伝送効率が最大値となるように制御する制御部と、を備えることを特徴とする非接触給電システム。

[請求項2]
 前記制御部は、前記検知手段で検知した前記受電コイルの前記送電コイルから前記距離、前記受電コイルの前記傾き角度、及び前記送電コイルの前記鉛直方向に対する傾き角度に基づく関係式から算出される前記伝送効率が最大値となるように制御することを特徴とする請求項1に記載の非接触給電システム。

[請求項3]
 前記検知手段は、前記受電コイルの近傍に設けられるセンサであることを特徴とする請求項1又は2に記載の非接触給電システム。

[請求項4]
 前記検知手段として、前記受電コイル又は前記送電コイルの少なくとも何れかを撮像可能な撮像装置が設けられることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の非接触給電システム。

[請求項5]
 前記送電コイルと前記受電コイルとの間に設けられる中継コイルと、
 前記中継コイルの前記鉛直方向に対する傾き角度を調整する中継コイル角度調整機構と、
 前記中継コイルを前記受電コイルに追従するように移動させる中継コイル移動手段と、を更に備え、
 前記検知手段は、前記中継コイルを介して前記受電コイルの前記送電コイルからの距離及び鉛直方向に対する傾き角度を検知し、
 前記制御部は、前記検知手段による検知結果に基づいて、前記中継コイル角度調整機構を介して前記受電コイルに対する前記中継コイルの相対角度を調整して、前記中継コイル角度調整機構及び前記送電コイル位置・角度調整機構を介して前記送電コイルに対する前記中継コイルの相対角度を調整して、かつ、前記中継コイル移動手段を介して前記送電コイルから前記中継コイルまでの距離を調整することによって、前記送電装置から前記受電装置への伝送効率が最大値となるように制御することを特徴とする請求項1に記載の非接触給電システム。

[請求項6]
 前記制御部は、前記検知手段で検知した前記受電コイルの前記送電コイルから前記距離、前記受電コイルの前記傾き角度、前記送電コイルの前記鉛直方向に対する傾き角度、前記中継コイルの前記鉛直方向に対する傾き角度、及び前記送電コイルから前記中継コイルまでの前記距離に基づく関係式から算出される前記伝送効率が最大値となるように制御することを特徴とする請求項5に記載の非接触給電システム。

[請求項7]
 前記中継コイルは、複数設けられ、
 前記制御部は、前記検知手段で検知した前記受電コイルの前記送電コイルから前記距離、前記受電コイルの前記傾き角度、前記送電コイルの前記鉛直方向に対する傾き角度、前記中継コイルの前記鉛直方向に対する傾き角度、前記送電コイルから前記中継コイルまでの前記距離、及び前記中継コイルの個数に基づく関係式から算出される前記伝送効率が最大値となるように制御することを特徴とする請求項5に記載の非接触給電システム。

[請求項8]
 前記検知手段は、前記受電コイル又は前記中継コイルの少なくとも何れか一方の近傍に設けられるセンサであることを特徴とする請求項5乃至7の何れか1項に記載の非接触給電システム。

[請求項9]
 前記検知手段として、前記受電コイル、前記送電コイル、又は前記中継コイルの少なくとも何れかを撮像可能な撮像装置が設けられることを特徴とする請求項5乃至8の何れか1項に記載の非接触給電システム。

  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY
  • Inventor
  • HIJIKATA Wataru
IPC(International Patent Classification)
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