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非接触式給電装置 UPDATE 新技術説明会

国内特許コード P200017251
整理番号 18048
掲載日 2020年10月21日
出願番号 特願2019-035857
公開番号 特開2020-141496
出願日 平成31年2月28日(2019.2.28)
公開日 令和2年9月3日(2020.9.3)
発明者
  • 今給黎 明大
出願人
  • 国立大学法人九州工業大学
発明の名称 非接触式給電装置 UPDATE 新技術説明会
発明の概要 【課題】スイッチ素子の増加を抑制した上でキャパシタ容量を可変する仕組みを具備した非接触式給電装置を提供する。
【解決手段】スイッチ11、13及びスイッチ12、14を具備するブリッジ回路16の出力側に、共振キャパシタ17及び一次コイル18が設けられ、受電装置20に非接触で電力供給する非接触式給電装置10において、直流電源部15の正側及び負側にそれぞれ接続されたスイッチA、Bと、スイッチA、Bに一側が接続され、他側が共振キャパシタ17に接続された補助キャパシタ24と、スイッチ11、12の間でスイッチ11側に設けられたスイッチCと、各スイッチのON状態及びOFF状態の制御によって、電流が共振キャパシタ17経由で一次コイル18に与えられる高キャパシタモードと、電流が補助キャパシタ24及び共振キャパシタ17経由で一次コイル18に与えられる低キャパシタモードとを切り替える制御手段25とを備える。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

給電装置から受電装置に対し非接触で給電を行う設備においては、給電装置の一次側コイルと受電装置の二次側コイルの位置ずれが発生すると、伝送電力及び伝送効率が低下することから、一次側コイルと二次側コイルの位置ずれに対する補償が重要である。
この点に関連して、特許文献1には、距離センサを用いてキャパシタ容量を調整するシステムが記載されている。このシステムでは、複数のキャパシタが並列接続されており、各キャパシタに対応するスイッチを切り替えてキャパシタ容量が調整される。本システムは、距離センサ及び多数のキャパシタ及び多数のスイッチの追加を要し、制御精度が距離センサの精度に依存するという点が問題として挙げられる。更に、キャパシタ容量の可変はキャパシタの並列接続の切り替えで行われるため、キャパシタ容量を連続的に変化させることができず、補償の制御精度が低下する傾向があった。

これに対し、非特許文献1には、4つのパワー半導体素子とキャパシタにより構成されるキャパシタ容量可変回路を採用したシステムが記載されている。このシステムは、距離センサを要さず、更に、一次側コイルと二次側コイルの位置ずれに対してキャパシタ容量を連続的に可変させることができる。

産業上の利用分野

本発明は、受電装置に対して接触することなく給電する非接触式給電装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
直流電源部の正側に接続された第1、第3のスイッチ及び前記直流電源部の負側に接続された第2、第4のスイッチを具備するブリッジ回路と、前記ブリッジ回路の出力側に設けられた共振キャパシタ及び一次コイルとを有して、二次コイルを備える受電装置に非接触で電力供給する非接触式給電装置において、
前記直流電源部の正側及び負側にそれぞれ接続されたスイッチA及びスイッチBと、
前記スイッチA及び前記スイッチBに一側が接続され、他側が前記共振キャパシタに前記ブリッジ回路を介して接続された補助キャパシタと、
前記第1、第2のスイッチの間で、前記補助キャパシタ及び前記ブリッジ回路の接点を基準として前記第1のスイッチ側に設けられたスイッチCと、
前記第1、第4のスイッチ及び前記スイッチCをON状態にし、前記第2、第3のスイッチ、前記スイッチA、BをOFF状態にして、前記直流電源部の正側からの電流が、前記第1のスイッチ、前記スイッチC及び前記共振キャパシタ経由で前記一次コイルに与えられる高キャパシタモードと、前記第4のスイッチ及び前記スイッチAをON状態にし、前記第1、第2、第3のスイッチ、前記スイッチB、CをOFF状態にして、前記直流電源部の正側からの電流が、前記スイッチA、前記補助キャパシタ及び前記共振キャパシタ経由で前記一次コイルに与えられる低キャパシタモードとを切り替える制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記高キャパシタモード及び前記低キャパシタモードの割合を変えて、キャパシタ容量を調整することを特徴とする非接触式給電装置。

【請求項2】
請求項1記載の非接触式給電装置において、前記第1、第2、第3、第4のスイッチ及び前記スイッチA、B、Cはそれぞれ、バルブデバイス及びダイオードが並列接続されたパワー半導体素子であることを特徴とする非接触式給電装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
  • 5H770BA20
  • 5H770CA02
  • 5H770DA01
  • 5H770DA19
  • 5H770DA20
  • 5H770DA41
  • 5H770JA11
  • 5H770JA18
画像

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JP2019035857thum.jpg
出願権利状態 公開
詳細は、下記「問合せ先」まで直接お問い合わせください。


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