技術分野
地上側の送電コイルから、受電コイルを備える電気自動車等の移動体に非接触給電を行う際に、送電コイル上に存在するアルミ缶やスチール缶等の金属 異物(本明細書では「金属異物」と同じ意味で「金物異物」と言う場合がある。) を検知することができる非接触給電装置と、その金属 異物検知方法に関し、簡単な構成で金属 異物の検知を可能にしたものである。
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
しかし、金物異物を検知するために、地上側の測定データと車両側の測定データとを用いる前記(1)及び(3)の検知方法は、車両側の測定データを地上側に送る機構が必要であり、実用化を図る上でシステムが複雑になり、コストが嵩むと言う課題がある。
一方、給電位置に停車する車両の無い段階で地上側の測定データだけで金物異物を検知する前記(2)の方法は、次のような課題がある。
受電コイルが無い状態では、送電コイルのインピーダンスが小さくなるため、送電コイルの印加電圧を小さくして、大電流による絶縁破壊を回避する必要がある。そのために、高周波電源と送電コイルとの間に降圧トランスを接続するか、または、数Vで安定に出力できる電圧制御範囲の大きな高周波電源が必要になる。
しかし、降圧トランスを接続する方法は、金属異物検知時に降圧トランスを送電コイルに接続し、給電時には降圧トランスを切り離す主回路制御が必要になり、システムが複雑になる。
また、数Vで安定に出力できる電圧制御範囲の大きな高周波電源は高価であり、コストが嵩む。
また、この方法では、送電コイル設置場所に車両が近付いたことを地上側設備に通報する手段が必要となり、システムが複雑になる。
また、車両が送電コイル上に無い状態では、人が送電コイルに接近することが可能となり、漏洩磁束による人体への影響の問題が発生し易い。
本発明は、こうした事情を考慮して創案したものであり、給電位置に車両が停車した状態で、車両側からの測定データの提供を必要とせずに、送電コイル・受電コイル間の金物異物を検知できる非接触給電装置と、その金物異物検知方法を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
本発明は、地上側に設置された送電コイルから、給電位置に停車した移動体の受電コイルに非接触で給電する非接触給電装置であって、地上側に、送電コイルに高周波交流を出力するインバータと、インバータから送電コイルに出力される電力の電圧と電流との位相差の変化に基づいて送電コイル上の金属異物を検知する金属検知判定処理部と、を有し、金属検知判定処理部は、受電コイルに向き合う送電コイル上に金物異物が無い状態で・・・ 続きを
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【発明の効果】
本発明の非接触給電装置及び金属異物検知方法では、給電位置に移動体が停車した状態で、地上側の測定データのみを用いて金物異物を検知することが可能であり、システムを簡略化でき、低コストで実現できる。
この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】 本発明の非接触給電装置を示すブロック図
【図2】 図1の非接触給電装置の回路構成図
【図3】 図2の回路の等価回路を示す図
【図4】 金物異物が存在するときの等価回路を示す図
【図5】 スチール缶を置いてインバータ出力の電圧−電流位相を測定した結果を示す図
【図6】 アルミ缶を置いてインバータ出力の電圧−電流位相を測定した結果を示す図
【図7】 スチール缶/アルミ缶を置いたときの基準位相からの位相変化を示す図
【図8】 コイルケースとスチール缶/アルミ缶を置いた位置との関係を示す図
【図9】 送電コイル上の温度依存性抵抗体の配置を示す図
【図10】 送電コイルの磁束分布を示す図
【図11】 温度依存性抵抗体の抵抗温度特性(a)と金属異物の存在による抵抗変化(b)(c)を示す図
【図12】 本発明の金物異物検出手順を示すフロー図
【図13】 監視カメラの情報を利用する非接触給電装置のブロック図
【図14】 図13の装置の金物異物検出手順を示すフロー図
【図15】 車両に搭載された監視カメラの情報を利用する非接触給電装置のブロック図
【図16】 送電コイルカバー端から金物異物までの距離と加熱温度との関係を示す図
【図17】 上面に傾斜面を持つ送電コイルケースの平面図
【図18】 上面に傾斜面を持つ送電コイルケースの平面図
【図19】 上面に傾斜面を持つ送電コイルケースの側面図
【図20】 上面に傾斜面を持つ送電コイルケースの側面図
【図21】 従来の非接触給電装置を示すブロック図
20 インバータ
21 バッテリ
22 充電制御回路
23 インバータ
24 モータ
31 送電コイル
32 受電コイル
40 金属検知判定処理部
41 温度依存性抵抗体
42 配線
50 コイルケース
51 フェライトコア
52 中央部分
53 巻線
54 アルミ板
60 監視カメラ
61 車両搭載カメラ
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