JP2016015862A - Power reception device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、受電装置に関する。 The present invention relates to a power receiving apparatus.
下記特許文献1には、一次自己共振コイルを有する給電設備と、電磁場を介して一次自己共振コイルから電力を受電する二次自己共振コイルを有し、受電した電力をバッテリに充電するハイブリッド自動車等である受電装置と、高周波電源装置を制御することによって一次自己共振コイルから二次自己共振コイルへの給電を制御する制御装置を具備する非接触給電システムが開示されている。 Patent Document 1 listed below includes a power supply facility having a primary self-resonant coil, a hybrid vehicle having a secondary self-resonant coil that receives power from the primary self-resonant coil via an electromagnetic field, and charging the battery with the received power There is disclosed a non-contact power feeding system including a power receiving device and a control device that controls power feeding from a primary self-resonant coil to a secondary self-resonant coil by controlling a high-frequency power device.
ところで、上記従来技術において、通常、バッテリを過電圧や過電流から保護するために、開閉器が設けられ、給電時に、開閉器が開状態である場合、受電装置から送電装置に給電停止要求を送信するが、給電停止要求を送信してから実際に給電が停止されるまでの間に、送電装置から供給される電力によって受電装置の受電パッドや受電側電力変換器における素子の電圧が上昇して、該素子が破損してしまうという問題があった。 By the way, in the above prior art, normally, a switch is provided to protect the battery from overvoltage and overcurrent, and when the switch is open during power feeding, a power supply stop request is transmitted from the power receiving device to the power transmitting device. However, between the time when the power supply stop request is transmitted and the time when power supply is actually stopped, the power supplied from the power transmission device increases the voltage of the elements in the power receiving pad of the power receiving device and the power receiving side power converter. There is a problem that the element is damaged.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、受電装置における素子の破損を防止することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to prevent element breakage in a power receiving apparatus.
上記目的を達成するために、本発明では、第1の解決手段として、送電装置から非接触給電された電力を受電する受電側パッドと、前記受電側パッドによって受電された電力を変換し、負荷装置に供給する受電側電力変換器とを具備する受電装置であって、前記受電側電力変換器の一対の出力端の間に、直列接続された負荷とスイッチング素子とからなる負荷回路を具備し、前記負荷回路の前記負荷は、前記負荷装置への接続の開放による前記スイッチング素子のオン時、前記受電装置から前記送電装置への給電停止要求の送信により給電が停止されるまでに、前記受電側パッドあるいは前記受電側電力変換器の素子の電圧が耐圧まで達しないようにするための抵抗値を有する、という手段を採用する。 In order to achieve the above object, in the present invention, as a first solving means, a power receiving side pad that receives power that is contactlessly fed from a power transmitting device, power received by the power receiving side pad, and a load are converted. A power receiving device comprising a power receiving side power converter to be supplied to the device, comprising a load circuit comprising a load and a switching element connected in series between a pair of output ends of the power receiving side power converter. When the switching element is turned on due to opening of the connection to the load device, the load of the load circuit is received before the power supply is stopped by transmission of a power supply stop request from the power reception device to the power transmission device. A means is adopted that has a resistance value for preventing the voltage of the side pad or the element of the power receiving side power converter from reaching the withstand voltage.
本発明では、第2の解決手段として、上記第1の解決手段において、前記スイッチング素子を制御する制御部を具備し、前記制御部は、前記受電側パッドあるいは前記受電側電力変換器の出力電圧がしきい値を超える場合に、前記スイッチング素子をオン状態にする、という手段を採用する。 In the present invention, as the second solving means, in the first solving means, a control unit for controlling the switching element is provided, and the control unit outputs an output voltage of the power receiving side pad or the power receiving side power converter. When the value exceeds a threshold value, a means is adopted in which the switching element is turned on.
本発明では、第3の解決手段として、上記第1の解決手段において、前記負荷回路と前記負荷装置との間に設けられた開閉器と、前記スイッチング素子を制御する制御部を具備し、前記制御部は、前記開閉器がオフ状態であることにより前記負荷装置への接続が開放されている場合に、前記スイッチング素子をオン状態にする、という手段を採用する。 In the present invention, as a third solution means, in the first solution means, comprising a switch provided between the load circuit and the load device, and a control unit for controlling the switching element, The control unit employs means for turning on the switching element when the connection to the load device is opened because the switch is in the off state.
本発明では、第4の解決手段として、上記第1〜4の解決手段において、前記給電停止要求は、無線で送信される、という手段を採用する。 In the present invention, as the fourth solving means, in the first to fourth solving means, a means that the power supply stop request is transmitted wirelessly is adopted.
本発明によれば、受電側電力変換器の一対の出力端の間に、直列接続された負荷とスイッチング素子とからなる負荷回路を具備し、負荷回路の負荷は、負荷装置への接続の開放によるスイッチング素子のオン時、受電装置から送電装置への給電停止要求の送信により給電が停止されるまでに、受電側パッドあるいは受電側電力変換器の素子の電圧が耐圧まで達しないようにするための抵抗値を有することによって、受電装置における素子の破損を防止することができる。 According to the present invention, a load circuit including a load and a switching element connected in series is provided between a pair of output ends of a power receiving side power converter, and the load of the load circuit is opened to a load device. In order to prevent the voltage of the power receiving side pad or the power receiving side power converter element from reaching the withstand voltage before the power feeding is stopped by sending a power supply stop request from the power receiving device to the power transmitting device when the switching element is turned on By having this resistance value, it is possible to prevent damage to elements in the power receiving device.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係る受電装置Rは、非接触給電システムの一部を構成するものである。非接触給電システムは、図1及び図2に示すように、送電装置S及び受電装置Rによって構成されている。また、図示するように、送電装置Sは、送電側電力変換器1、インバータ回路2、送電側パッド3、送電側電流/電圧センサ4、送電側通信部5及び送電側制御部6から構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The power receiving device R according to the present embodiment constitutes a part of the non-contact power feeding system. As shown in FIGS. 1 and 2, the non-contact power supply system includes a power transmission device S and a power reception device R. As illustrated, the power transmission device S includes a power transmission side power converter 1, an
一方、受電装置Rは、受電側パッド11、受電側電力変換器12、負荷回路13、開閉器14、受電側電流/電圧センサ15、受電側通信部16及び受電側制御部17から構成されている。
On the other hand, the power receiving device R includes a power
送電装置Sは、地上に設けられた給電施設に固定配置され、移動体に設けられた受電装置Rに非接触で交流電力を供給する装置である。上記給電施設は、移動体の停車スペースが単数あるいは複数設けられた施設であり、停車スペースの個数に相当する送電装置Sを備えている。一方、受電装置Rは、上記移動体に備えられ、送電装置Sから供給された交流電力を直流電力に変換することによりバッテリB(負荷装置)に充電させる装置である。なお、上記移動体は、例えば電気自動車やハイブリッド自動車等、外部からの受電を必要とする車両である。 The power transmission device S is a device that is fixedly arranged in a power supply facility provided on the ground and supplies AC power to the power reception device R provided on the moving body in a contactless manner. The power feeding facility is a facility provided with one or a plurality of stopping spaces for moving bodies, and includes a power transmission device S corresponding to the number of stopping spaces. On the other hand, the power receiving device R is a device that is provided in the moving body and charges the battery B (load device) by converting AC power supplied from the power transmission device S into DC power. In addition, the said mobile body is a vehicle which requires the power receiving from the outside, such as an electric vehicle and a hybrid vehicle, for example.
上記送電装置Sにおいて、送電側電力変換器1は、送電側整流回路1a及びチョッパ回路1bから構成されている。
送電側整流回路1aは、例えばダイオードブリッジであり、外部の商用電源から供給される商用電力(例えば単相100ボルト、50Hz)を全波整流して、チョッパ回路1bに出力する。この送電側整流回路1aからチョッパ回路1bに供給される電力(全波整流電力)は、正弦波状の商用電力がゼロクロス点で折り返されて片極性(例えばプラス極性)の脈流である。
In the power transmission device S, the power transmission side power converter 1 includes a power transmission side rectifier circuit 1a and a
The power transmission side rectifier circuit 1a is, for example, a diode bridge, and full-wave rectifies commercial power (for example, single phase 100 volts, 50 Hz) supplied from an external commercial power source and outputs the rectified power to the
チョッパ回路1bは、送電側制御部6によってスイッチング動作が制御されることにより、自らの出力電圧を調整してインバータ回路2に出力する。具体的に、このチョッパ回路1bは、昇圧チョッパ回路あるいは昇降圧チョッパ回路であり、送電側整流回路1aから入力された電力を昇降圧して出力する。チョッパ回路1bの出力は、チョッパ回路1bの出力端に設けられたコンデンサの機能により、脈流である全波整流電力が十分に平滑化された直流電力である。
The
また、このチョッパ回路1bは、送電側制御部6によってスイッチング動作が制御されることにより、力率改善回路(PFC:Power Factor Correction)としても機能するものである。すなわち、チョッパ回路1bは、全波整流電力を当該全波整流電力の周波数よりも十分に高い周波数で全波整流電力のゼロクロス点を基準にスイッチングすることにより、全波整流電力の電流の通流期間を広げて力率を改善する。なお一般に、チョッパ回路1bが力率改善回路として機能することは周知なので、ここではチョッパ回路1bの力率改善原理について詳細な説明を省略する。
Further, the
インバータ回路2は、送電側制御部6から入力されるスイッチング信号(インバータ駆動信号)に基づいて上記送電側整流回路1aから供給される直流電力を所定周波数(駆動周波数)の交流電力に変換する電力変換回路である。すなわち、このインバータ回路2は、上記インバータ駆動信号によって複数のスイッチング素子を駆動することにより、直流電力を駆動周波数で交流電力に変換する。このようなインバータ回路2は、上記交流電力を送電側パッド3に出力する。
The
送電側パッド3は、送電コイル3aと送電コンデンサとを有する回路である。これら送電コイル3a及び送電コンデンサのうち、送電コイル3aは、上記停車スペースに停車した移動体の所定箇所(受電コイル11aが設けられている箇所)と対向する位置に設けられている。
The power
送電側電流/電圧センサ4は、商用電源から送電側整流回路1aに供給される電力の電流及び電圧を検出し、検出した電流及び電圧を示す検出信号を送電側制御部6に出力する。電流センサとしては、例えば、電流の通過する電線の周囲に発生する磁界をホール効果により測定するセンサや、電流の通過する電線に抵抗を挿入し抵抗で生じる電位降下を測定するセンサが使用可能である。電圧センサとしては、例えば、抵抗により電圧を分圧し、AD(Analog to Digital)コンバータで電圧をデジタル値に変換するセンサがある。
The power transmission side current / voltage sensor 4 detects the current and voltage of power supplied from the commercial power source to the power transmission side rectifier circuit 1 a and outputs a detection signal indicating the detected current and voltage to the power transmission
送電側通信部5は、受電装置Rの受電側通信部16と近距離無線通信を行う。なお、送電側通信部5と受電側通信部16との通信方式は、ZigBee(登録商標)やBluetooth(登録商標)等の近距離無線通信あるいは光信号を用いた近距離光通信である。送電側通信部5は、電波を用いた通信方式の場合、アンテナを有し、光信号を用いた通信方式の場合、通信用の受光素子を有する。
The power transmission
送電側制御部6は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)及び電気的に相互接続された各部と各種信号の送受信を行うインターフェイス回路等から構成されている。この送電側制御部6は、上記ROMに記憶された各種演算制御プログラムに基づいて各種の演算処理を行うと共に各部と通信を行うことにより送電装置Sの全体動作を制御する。なお、送電側制御部6の動作の詳細については、後述する。
The power transmission
一方、受電装置Rにおいて、受電側パッド11は、受電コイル11aと受電コンデンサを有する回路である。上記受電コイル11aは、移動体の底部または側部、上部等に設けられており、移動体が停車スペースに停車した場合に、送電装置Sを構成する送電コイル3aと近接した状態で対向する。
On the other hand, in the power receiving device R, the power receiving
このような受電側パッド11は、受電コイル11aが送電側パッド3を構成する送電コイル3aと近接対向して磁気結合する。すなわち、受電側パッド11は、インバータ回路2によって送電コイル3aに供給された交流電力及び送電コイル3aと受電コイル11aとの結合係数に応じた交流電力を送電側パッド3から非接触で受電して受電側整流回路12aに出力する。すなわち、本非接触給電システムは、磁界共鳴方式や電磁誘導方式等に準拠した非接触給電システムである。
In such a power
上記受電装置Rにおいて、受電側電力変換器12は、送電装置Sの送電側パッド3から受電側パッド11を介して受け取られた電力をバッテリBに供給すべき電力に変換するものであり、受電側整流回路12a及びフィルタ回路12bから構成されている。
受電側整流回路12aは、例えばダイオードブリッジから構成されており、上記受電側パッド11から供給される交流電力(受電電力)を全波整流してフィルタ回路12bに出力する。この受電側整流回路12aからフィルタ回路12bに供給される電力は、ダイオードブリッジで全波整流された全波整流電力である。
In the power receiving device R, the power receiving
The power receiving
フィルタ回路12bは、例えば、リアクトル及びコンデンサから構成されており、上記受電側制御部17から供給される全波整流電力からノイズを除去すると共に平滑化してバッテリBに出力する。また、上記リアクトルは、例えば、可変リアクトルである。
The
負荷回路13は、フィルタ回路12bと開閉器14との間に設けられ、例えば、抵抗器13a及びスイッチング素子13bから構成されている。負荷回路13において、スイッチング素子13bは、受電側制御部17による制御に基づいてオン状態とオフ状態が切り替わるものであり、例えば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、バイポーラトランジスタ、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)等である。例えば、スイッチング素子13bは、後述する開閉器14がオフ状態の時に、オン状態となる。また、抵抗器13aの抵抗値は、バッテリBの定格インピーダンスよりも高いことが好ましい。抵抗器13aで消費される電力を低減できるため、抵抗器13aを小型化することができる。定格インピーダンスとは、バッテリBの所望使用状況でとり得るインピーダンスの範囲であり、例えば、バッテリBの電圧が300[V]で所望電力供給量が3[kW]の場合、バッテリBには10[A]流れるため、バッテリBのインピーダンスは、30[Ω]となる。バッテリBの電圧は、充電状態(SOC:State Of Charge)で変化するため、それに合わせてバッテリBのインピーダンスも変化する。バッテリBに所望電力が供給される場合に、バッテリBのとり得るインピーダンスの範囲が定格インピーダンスである。
The
開閉器14は、負荷回路13とバッテリBとの間に設けられ、受電側制御部17による制御に基づいてオン状態とオフ状態が切り替わるものであり、例えば、スイッチ、電磁接触器、遮断器等の回路の開閉機能を有するものにより実現される。開閉器14は、例えば、バッテリBを過電流及び過電圧から防止するために設けられる。開閉器14がオフ状態になることにより、バッテリBへの接続が開放される。
The
受電側電流/電圧センサ15は、フィルタ回路12bから負荷回路13に供給される直流電力の電流及び電圧を検出し、検出した電流及び電圧を示す検出信号を受電側制御部17に出力する。電流センサとしては、例えば、電流の通過する電線の周囲に発生する磁界をホール効果により測定するセンサや、電流の通過する電線に抵抗を挿入し抵抗で生じる電位降下を測定するセンサが使用可能である。電圧センサとしては、例えば、抵抗により電圧を分圧し、ADコンバータで電圧をデジタル値に変換するセンサがある。
The power receiving side current /
受電側通信部16は、送電装置Sの送電側通信部5と近距離無線通信を行う。なお、送電側通信部5と受電側通信部16との通信方式は、ZigBee(登録商標)やBluetooth(登録商標)等の近距離無線通信あるいは光信号を用いた近距離光通信である。受電側通信部16は、電波を用いた通信方式の場合、アンテナを有し、光信号を用いた通信方式の場合、通信用の発光素子を有する。
The power receiving
受電側制御部17は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)及び電気的に相互接続された各部と各種信号の送受信を行うインターフェイス回路等から構成されている。この受電側制御部17は、上記ROMに記憶された各種演算制御プログラムに基づいて各種の演算処理を行うと共に各部と通信を行うことにより受電装置Rの全体動作を制御する。なお、受電側制御部17の動作の詳細については、後述する。
The power receiving
バッテリBは、リチウムイオン電池等の二次電池やニッケル水素二次電池であり、上記受電側整流回路12aから供給される直流電力を充電して蓄える。このバッテリBは、移動体の走行用モータを駆動するインバータ(走行用インバータ)あるいは/及び移動体の走行を制御する制御機器に接続されており、これら走行用インバータや制御機器に駆動電力を供給する。
The battery B is a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel hydride secondary battery, and charges and stores DC power supplied from the power receiving
次に、このように構成された非接触給電システムの動作について、詳しく説明する。 Next, the operation of the non-contact power feeding system configured as described above will be described in detail.
本非接触給電システムにおいて、移動体の受電装置Rの受電側制御部17は、非給電時(例えば運転手による移動体の通常運転時)に、開閉器14及び負荷回路13のスイッチング素子13bをオフ状態とする。一方、送電装置Sの送電側制御部6は、非給電時、つまり給電対象である移動体が駐停車位置に停車していない時に、チョッパ回路1b及びインバータ回路2を停止する。
In this non-contact power feeding system, the power receiving
その後、ユーザは、受電装置Rを運転して、送電装置Sの設置場所まで受電装置Rを移動させて停車させる。受電装置Rの受電側制御部17は、不図示の音波センサあるいは光センサ等の位置センサの出力から送電装置Sの設置位置を把握する。受電側制御部17は、上記のように音波センサあるいは光センサ等の位置センサの出力から受電装置Rが送電装置Sに対向するまで移動したことを検知すると、開閉器14をオフ状態からオン状態にする。
Thereafter, the user operates the power receiving device R, moves the power receiving device R to the installation location of the power transmitting device S, and stops the power receiving device R. The power receiving
一方、送電装置Sの送電側制御部6は、受電装置Rと同じく不図示の音波センサあるいは光センサ等の位置センサの出力から受電装置Rの位置を把握する。送電側制御部6は、音波センサあるいは光センサ等の位置センサの出力から送電装置Sの上方に受電装置Rが送電装置Sに対向するまで移動してきたことを検知すると、チョッパ回路1b及びインバータ回路2を駆動して、チョッパ回路1b及びインバータ回路2に給電動作を開始させる。
On the other hand, the power transmission
一方、受電装置Rの受電側制御部17は、受電側電流/電圧センサ15から入力される検出信号に基づいてバッテリBへの過電圧や過電流を判定し、バッテリBへの過電圧や過電流が発生していると判断した場合には、バッテリBを保護するために、開閉器14をオン状態からオフ状態にさせる。続いて、受電側制御部17は、受電側通信部16に給電停止要求を送信させると共に、スイッチング素子13bをオン状態にする。なお、過電圧や過電流の判定には、現実に生じた過電圧や過電流の判定のみならず、シーケンスエラーや受電側電流/電圧センサ15のエラーデータに基づく誤判定も含まれる。また、開閉器14の状態は、過電圧や過電流を原因として切り替わることに限定されず、例えば、バッテリBの温度上昇を原因として切り替わることもある。
On the other hand, the power receiving
一方、送電装置Sの送電側制御部6は、送電側通信部5が受電装置Rからの給電停止要求を受信すると、チョッパ回路1b及びインバータ回路2の駆動を停止して、チョッパ回路1b及びインバータ回路2に給電動作を停止させる。
On the other hand, when the power transmission
受電装置Rでは、受電側通信部16に給電停止要求を送信させた際に、スイッチング素子13bをオン状態にしているため、送電装置Sによる給電が停止されるまでの間、送電装置Sからの電力は、抵抗器13aに供給されて、消費される。
In the power receiving device R, when the power receiving
例えば、従来のように抵抗器13aが受電側電力変換器12に接続されていない場合、受電側通信部16が給電停止要求を送信してから実際に給電が停止されるまでの間に、受電装置Rの受電側パッド11や受電側電力変換器12の電圧が上昇する(図3参照)。これは、送電装置Sから受電装置Rに供給された電力は、開閉器14がオフ状態であるために、バッテリBに供給されず、消費されないためである。その結果、受電装置Rの受電側パッド11や受電側電力変換器12を構成する素子の電圧は、上昇して破損する。
For example, when the
一方、本実施形態では、開閉器14がオフ状態で供給電力がバッテリBに供給されなくても、抵抗器13aによって電力が消費されるため、受電装置Rの受電側パッド11や受電側電力変換器12を構成する素子の電圧の上昇は、抑えられる。
On the other hand, in the present embodiment, even if the
上記抵抗器13aは、スイッチング素子13bのオン時、受電装置Rから送電装置Sに給電停止要求を送信して給電が停止されるまでの間に、受電側パッド11あるいは受電側電力変換器12の素子の電圧が耐圧まで達しないようにするための抵抗値を有するものである。
When the
具体的には、抵抗器13aの抵抗値は、設計段階等で、以下方法によって決定される。まず、開閉器14がオフ状態に切り替わってから、給電停止要求の送信を経て、給電が停止されるまでの間の時間を算出する。次に、受電側パッド11あるいは受電側電力変換器12の中で最も破損の可能性が高い素子(例えば、耐圧が最も低い素子)の耐圧まで達しないと考えられる抵抗値を有する抵抗器を設け、算出した時間内に、破損の可能性が高い素子の耐圧を超えるか否か確認する。越えない場合には、徐々に抵抗値を上げ、算出した時間内に、破損の可能性が高い素子の耐圧を超えるか否か確認し、算出した時間内に、破損の可能性が高い素子の耐圧を超えない最も高い抵抗値を導き出す。抵抗器は、抵抗値が高い程、発熱が抑えられるため、表面積を小さくすることができる。つまり、抵抗器は、抵抗値が高い程、小さくすることができる。
Specifically, the resistance value of the
また、開閉器14が、受電側制御部17と異なる制御装置によって制御されている場合、受電側制御部17は、受電側電流/電圧センサ15から入力される検出信号に基づいてスイッチング素子13bにオン状態にするか否か判断するようにしてもよい。つまり、受電側制御部17は、給電時に開閉器14がオン状態からオフ状態になることによって、受電側電流/電圧センサ15によって検出される電圧が上昇してしきい値を超えた場合に、スイッチング素子13bをオン状態にする(図3参照)。この際、上記動作と同様に、受電側通信部16に給電停止要求を送信させる。
When the
このような本実施形態によれば、受電側電力変換器12の一対の出力端の間に、直列接続された抵抗器13aとスイッチング素子13bとからなる負荷回路13を具備し、負荷回路13の抵抗器13aは、スイッチング素子13bの接続時、受電装置Rから送電装置Sへの給電停止要求の送信により給電が停止されるまでに、受電側パッド11あるいは受電側電力変換器12の素子の電圧が耐圧まで達しないようにするための抵抗値を有することによって、受電装置Rにおける素子の破損を防止することができる。
According to this embodiment, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
(1)上記送電装置Sにおいて、電圧変換器としてチョッパ回路1bを用いているが、非絶縁型の電圧変換器であるチョッパ回路1bに代わって、絶縁型の電圧変換器であるトランスを用いてもよい。また、上記送電装置Sにおいて、送電側整流回路1aや受電側整流回路12aとして、フルブリッジを用いたが、フルブリッジに代わってハーフブリッジを用いてもよい。また、上記実施形態において、受電側電力変換器12は、受電側整流回路12a及びフィルタ回路12bから構成されているが、負荷装置に応じてフィルタ回路12bの後段に電圧変換器を設けてもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, For example, the following modifications can be considered.
(1) In the power transmission device S, the
また、負荷装置としてバッテリBを設けているが、バッテリB以外の直流負荷、あるいは交流負荷を設けてもよい。なお、交流負荷を設ける場合には、受電側電力変換器12から交流電力が出力される構成にする必要がある。また、交流電源である商用電源を用いているが、直流電源を用いてもよい。なお、直流電源を設ける場合には、送電側電力変換器1から送電側整流回路1aを削除する必要がある。
Further, although the battery B is provided as the load device, a DC load other than the battery B or an AC load may be provided. In addition, when providing AC load, it is necessary to set it as the structure from which AC power is output from the power receiving
(2)上記実施形態において、受電側制御部17は、変形例として、フィルタ回路12bの後段に設けられた受電側電流/電圧センサ15による検出結果に基づいてスイッチング素子13bをオン状態にするか否か判断しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、受電側パッド11と受電側整流回路12aとの間、あるいは受電側整流回路12aとフィルタ回路12bとの間に、電圧センサを設け、受電側制御部17は、該電圧センサによる検出結果に基づいてスイッチング素子13bをオン状態にするか否か判断するようにしてもよい。つまり、受電側制御部17は、電圧センサによって検出された結果がしきい値を上回る場合には、スイッチング素子13bにオン状態にする。
(2) In the above embodiment, as a modification, the power receiving
(3)負荷として電力を消費するものであれば抵抗器13aに限定されない。 例えば、上述した抵抗値を有するリアクトル等を抵抗器13aの代わりに用いるようにしてもよい。
(3) The
(4)上記実施形態において、開閉器14がオフ状態になることにより、バッテリBへの接続が開放され、受電装置Rの受電側パッド11や受電側電力変換器12を構成する素子の電圧が上昇すると説明したが、本発明はこの態様に限定されない。例えば、本発明は、負荷回路13とバッテリBとの間の配線が断線したことにより、バッテリBへの接続が開放され、受電装置R内の電圧が上昇する場合にも適用できる。この場合、受電側制御部17は、受電側電流/電圧センサ15によって検出された電圧がしきい値を上回る場合に、スイッチング素子13bをオン状態にすることができる。
(4) In the above embodiment, when the
(5)上記実施形態において、スイッチング素子13bのオン状態とオフ状態の切替えは、受電側制御部17が、受電側電流/電圧センサ15の検出信号に基づいて、行うと説明したが、スイッチング素子13bの切替制御は受電側制御部17のソフトウェア制御に限定されない。例えば、負荷回路13の出力電圧と、所定電圧(過電圧と判断される基準電圧)とが入力されるオペアンプ・コンパレータを設け、このオペアンプ・コンパレータは、負荷回路13の出力電圧が所定電圧以上になった場合に信号を出力するように構成されている。オペアンプ・コンパレータの出力が、IGBTやバイポーラトランジスタ等のスイッチング素子13bの制御端子に接続されることにより、過電圧発生時にスイッチング素子13bがオン状態に切り替えられる。このように、受電側制御部17のソフトウェア処理に依らず、スイッチング素子13bの切替えをハードウェア的に実現することもできる。
(5) In the above embodiment, it has been described that the switching of the
S 送電装置
R 受電装置
B バッテリ
1 送電側電力変換器
2 インバータ回路
3 送電側パッド
4 送電側電流/電圧センサ
5 送電側通信部
6 送電側制御部
11 受電側パッド
12 受電側電力変換器
13 負荷回路
14 開閉器
15 受電側電流/電圧センサ
16 受電側通信部
17 受電側制御部
1a 送電側整流回路
1b チョッパ回路
3a 送電コイル
11a 受電コイル
12a 受電側整流回路
12b フィルタ回路
13a 抵抗器
13b スイッチング素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS S Power transmission apparatus R Power reception apparatus B Battery 1 Power transmission
Claims (4)
前記受電側電力変換器の一対の出力端の間に、直列接続された負荷とスイッチング素子とからなる負荷回路を具備し、
前記負荷回路の前記負荷は、前記負荷装置への接続の開放による前記スイッチング素子のオン時、前記受電装置から前記送電装置への給電停止要求の送信により給電が停止されるまでに、前記受電側パッドあるいは前記受電側電力変換器の素子の電圧が耐圧まで達しないようにするための抵抗値を有する受電装置。 A power receiving device comprising: a power receiving side pad that receives power contactlessly fed from a power transmitting device; and a power receiving side power converter that converts power received by the power receiving side pad and supplies the power to a load device,
Between the pair of output terminals of the power receiving side power converter, comprising a load circuit composed of a load and a switching element connected in series,
The load of the load circuit is configured such that when the switching element is turned on due to opening of the connection to the load device, power supply is stopped by transmission of a power supply stop request from the power reception device to the power transmission device. A power receiving device having a resistance value for preventing a voltage of a pad or an element of the power receiving side power converter from reaching a withstand voltage.
前記制御部は、前記受電側パッドあるいは前記受電側電力変換器の出力電圧がしきい値を超える場合に、前記スイッチング素子をオン状態にする請求項1に記載の受電装置。 Comprising a control unit for controlling the switching element;
The power reception device according to claim 1, wherein the control unit turns on the switching element when an output voltage of the power reception side pad or the power reception side power converter exceeds a threshold value.
前記制御部は、前記開閉器がオフ状態であることにより前記負荷装置への接続が開放されている場合に、前記スイッチング素子をオン状態にする請求項1に記載の受電装置。 A switch provided between the load circuit and the load device; and a control unit for controlling the switching element,
The power receiving device according to claim 1, wherein the control unit turns the switching element on when the connection to the load device is opened due to the switch being off.
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