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公開番号2024123893
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-12
出願番号2023031689
出願日2023-03-02
発明の名称非接触給電装置
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類H02J 50/70 20160101AFI20240905BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】放射ノイズの発生を低減した非接触給電装置を提供すること。
【解決手段】送電コイルL1と送電コンデンサC1とを有する送電共振回路14と、送電共振回路の状態を共振状態と非共振状態との間で切り替える切替回路16と、送電コイルが受電コイルと対向している対向状態と、送電コイルが受電コイルと対向していない非対向状態とのいずれの状態であるかを判断する判断回路18と、を備え、切替回路は、判断回路が非対向状態と対向状態との何れか一方から、非対向状態と対向状態との何れか他方に遷移したと判断した後、送電コイルまたは送電コンデンサとの電圧ゼロクロス点を含む電圧ゼロクロス範囲、または、送電コイルまたは送電コンデンサの電流ゼロクロス点を含む電流ゼロクロス範囲において、非共振状態と共振状態との何れか一方から非共振状態と共振状態との何れか他方に切り替える切替処理を実行する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
送電コイル（Ｌ１）と送電コンデンサ（Ｃ１）とを有する送電共振回路（１４，６１４，８１４）と、
前記送電コイルのインダクタンスと前記送電コンデンサの容量値との少なくとも何れか一方を変更することによって、前記送電共振回路の状態を共振状態と非共振状態との間で切り替える切替回路（１６）と、
前記送電コイルが受電コイルと対向している対向状態と、前記送電コイルが前記受電コイルと対向していない非対向状態とのいずれの状態であるかを判断する判断回路（１８，４１８）と、を備え、
前記切替回路は、
前記判断回路が前記非対向状態と前記対向状態との何れか一方から、前記非対向状態と前記対向状態との何れか他方に遷移したと判断した後、
（ｉ）前記送電コイルと前記送電コンデンサとの少なくともいずれか一方の電圧ゼロクロス点を含む予め定められた電圧ゼロクロス範囲と、（ｉｉ）前記送電コイルと前記送電コンデンサとの少なくともいずれか一方の電流ゼロクロス点を含む予め定められた電流ゼロクロス範囲と、のいずれか一方において、前記非共振状態と前記共振状態との何れか一方から前記非共振状態と前記共振状態との何れか他方に切り替える切替処理を実行する、非接触給電装置（１０）。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の非接触給電装置であって、
前記切替回路は、前記送電コンデンサの容量値を変更することによって、前記送電共振回路の状態を前記共振状態と前記非共振状態との間で切り替え、
前記送電コイルの電圧値を検出するための第１電圧センサと、前記送電コンデンサの電圧値を検出するための第２電圧センサとの少なくとも何れか一方をさらに備え、
前記切替回路は、
前記第１電圧センサを備える場合、前記第１電圧センサの検出電圧値を用いて前記送電コンデンサの電圧値を推定し、推定した前記送電コンデンサの電圧値を用いて検出した前記送電コンデンサの前記電圧ゼロクロス点を含む前記電圧ゼロクロス範囲において前記切替処理を実行し、
前記第２電圧センサを備える場合、前記第２電圧センサの検出電圧値を用いて検出した前記送電コンデンサの前記電圧ゼロクロス点を含む前記電圧ゼロクロス範囲において前記切替処理を実行する、非接触給電装置。
【請求項３】
請求項１に記載の非接触給電装置であって、
前記切替回路は、前記送電コンデンサの容量値を変更することによって、前記送電共振回路の状態を前記共振状態と前記非共振状態との間で切り替え、
前記送電コイルの電圧値を検出するための第１電圧センサと、前記送電コンデンサの電圧値を検出するための第２電圧センサとの少なくとも何れか一方をさらに備え、
前記切替回路は、
前記第１電圧センサの検出電圧値と前記第２電圧センサとのいずれか一方の検出電圧値を用いて前記送電コンデンサの電流値を推定し、推定した前記送電コンデンサの電流値を用いて検出した前記送電コンデンサの前記電流ゼロクロス点を含む前記電流ゼロクロス範囲において前記切替処理を実行する、非接触給電装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の非接触給電装置であって、
前記判断回路は、
前記第１電圧センサと前記第２電圧センサとのいずれか一方の検出電圧値を用いて、前記対向状態と前記非対向状態との何れであるかを判断する、非接触給電装置。
【請求項５】
請求項２または３に記載の非接触給電装置であって、
前記判断回路は、
前記第１電圧センサと前記第２電圧センサとのいずれか一方の検出電圧値の実効値を出力する実効値出力回路と、前記第１電圧センサと前記第２電圧センサとのいずれか一方の検出電圧値の最大値を出力するピークホールド回路と、前記第１電圧センサと前記第２電圧センサとのいずれか一方の検出電圧値の整流波を出力する整流回路との少なくとも何れか１つを備える、非接触給電装置。
【請求項６】
請求項１に記載の非接触給電装置であって、
前記切替回路は、前記送電コンデンサの容量値を変更することによって、前記送電共振回路の状態を前記共振状態と前記非共振状態との間で切り替え、
前記送電コイルの電流値を検出するための第１電流センサと、前記送電コンデンサの電流値を検出するための第２電流センサとの少なくとも何れか一方をさらに備え、
前記切替回路は、
前記第１電流センサを備える場合、前記第１電流センサの検出電流値から前記送電コンデンサの電流値を推定し、推定した前記送電コンデンサの電流値を用いて検出した前記電流ゼロクロス点を含む前記電流ゼロクロス範囲において前記切替処理を実行し、
前記第２電流センサを備える場合、前記第２電流センサの検出電流値を用いて検出した前記電流ゼロクロス点を含む前記電流ゼロクロス範囲において前記切替処理を実行する、非接触給電装置。
【請求項７】
請求項１に記載の非接触給電装置であって、
前記切替回路は、前記送電コンデンサの容量値を変更することによって、前記送電共振回路の状態を前記共振状態と前記非共振状態との間で切り替え、
前記送電コイルの電流値を検出するための第１電流センサと、前記送電コンデンサの電流値を検出するための第２電流センサとの少なくとも何れか一方をさらに備え、
前記切替回路は、
前記第１電流センサの検出電流値と前記第２電流センサとのいずれか一方の検出電流値を用いて前記送電コンデンサの電圧値を推定し、推定した前記送電コンデンサの電圧値を用いて検出した前記送電コンデンサの前記電圧ゼロクロス点を含む前記電圧ゼロクロス範囲において前記切替処理を実行する、非接触給電装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の非接触給電装置であって、
前記判断回路は、
前記第１電流センサと前記第２電流センサとのいずれか一方の検出電流値を用いて、前記対向状態と前記非対向状態との何れであるかを判断する、非接触給電装置。
【請求項９】
請求項６または７に記載の非接触給電装置であって、
前記第１電流センサと前記第２電流センサとのいずれか一方の検出電流値の実効値を出力する実効値出力回路と、前記第１電流センサと前記第２電流センサとのいずれか一方の検出電流値の最大値を出力するピークホールド回路と、前記第１電流センサと前記第２電流センサとのいずれか一方の検出電流値の整流波を出力する整流回路との少なくとも何れか１つをさらに備える、非接触給電装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の非接触給電装置であって、
前記送電コイル近傍の磁束の大きさを検出する磁気センサをさらに備え、
前記切替回路は、前記磁気センサの検出値から前記送電コンデンサの電圧値と電流値との少なくとも何れか一方を推定し、推定した前記送電コンデンサの電圧値と電流値との少なくとも何れか一方を用いて、前記電流ゼロクロス点と前記電圧ゼロクロス点とのいずれか一方を検出する、非接触給電装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、非接触給電装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、送電コイルと送電共振コンデンサとを備える送電共振部を備え、送電コイルに受電コイルが対向する対向状態において、送電共振部は共振状態に設定され、非対向状態において、送電共振部は共振状態から外れるように設定される非接触給電装置が開示されている。非対向状態から対向状態に遷移する場合には、送電共振コンデンサのキャパシタンスが非対向状態におけるキャパシタンスよりも大きいキャパシタンスに変更される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－２３０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の非接触給電装置において、送電共振コンデンサのキャパシタンスが非対向状態におけるキャパシタンスよりも大きいキャパシタンスに変更された場合に、放射ノイズや伝導ノイズなどのノイズが生じるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
本開示の一形態によれば、非接触給電装置（１０）が提供される。この非接触給電装置は、送電コイル（Ｌ１）と送電コンデンサ（Ｃ１）とを有する送電共振回路（１４，６１４，８１４）と、前記送電コイルのインダクタンスと前記送電コンデンサの容量値との少なくとも何れか一方を変更することによって、前記送電共振回路の状態を共振状態と非共振状態との間で切り替える切替回路（１６）と、前記送電コイルが受電コイルと対向している対向状態と、前記送電コイルが前記受電コイルと対向していない非対向状態とのいずれの状態であるかを判断する判断回路（１８，４１８）と、を備える。前記切替回路は、前記判断回路が前記非対向状態と前記対向状態との何れか一方から、前記非対向状態と前記対向状態との何れか他方に遷移したと判断した後、（ｉ）前記送電コイルと前記送電コンデンサとの少なくともいずれか一方の電圧ゼロクロス点を含む予め定められた電圧ゼロクロス範囲と、（ｉｉ）前記送電コイルと前記送電コンデンサとの少なくともいずれか一方の電流ゼロクロス点を含む予め定められた電流ゼロクロス範囲と、のいずれか一方において、前記非共振状態と前記共振状態との何れか一方から前記非共振状態と前記共振状態との何れか他方に切り替える切替処理を実行する。
【０００７】
この形態によれば、切替回路は、送電コイルのインダクタンスまたは送電コンデンサの容量値を切り替える場合に、電圧ゼロクロス範囲または電流ゼロクロス範囲にて切り替えることにより、送電共振回路に流れる電流値の急激な変化を抑制することができる。よって、放射ノイズや伝導ノイズなどのノイズの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
非接触給電システムの回路図。
送電コイルと受電コイルとの位置関係を説明する図。
状態変更処理のフローチャート図。
判断回路の回路図。
信号Ｓｉｇ４とコンデンサ電圧との波形図。
第２実施形態に係る検出電圧とコイル電流とコンデンサ電流との波形図。
第３実施形態に係る送電装置の回路図。
第４実施形態に係る送電装置の回路図。
第４実施形態に係る判断回路の回路図。
第５実施形態に係る送電装置の回路図。
第６実施形態に係る送電装置の回路図。
第７実施形態に係る送電装置の回路図。
第８実施形態に係る送電装置の回路図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
Ａ．第１実施形態：
Ａ１．非接触給電システムの回路構成：
図１に示すように、非接触給電システム１は、非接触給電装置としての送電装置１０と、受電装置８０とを備える。本実施形態では、送電装置１０は、道路ＲＳ（図２）の下に埋設されている。受電装置８０は、道路ＲＳを走行する移動体としての車両に搭載されている。車両の走行中に、受電装置８０は、送電装置１０から給電される。ここで、走行中とは、車両が移動している場合と、信号待ち等で車両が停止している場合とを含む。車両は、例えば、電気自動車やハイブリッド車として構成される。
【００１０】
なお、受電装置８０が搭載される移動体は、道路ＲＳを走行する車両に限られず、例えば、ＡＧＶ(無人搬送車)や、走行ロボットなどでもよい。また、送電装置１０は、道路ＲＳの下ではなく、道路ＲＳに隣接する歩道や駐車場、ＡＧＶが走行する経路の路面あるいは経路の路面に垂直な側方などに設置されてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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