JPH10248108A - 非接触給電装置 - Google Patents
非接触給電装置Info
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- JPH10248108A JPH10248108A JP5205897A JP5205897A JPH10248108A JP H10248108 A JPH10248108 A JP H10248108A JP 5205897 A JP5205897 A JP 5205897A JP 5205897 A JP5205897 A JP 5205897A JP H10248108 A JPH10248108 A JP H10248108A
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- magnetic
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２次側巻線の自己インダクタンスを減少さ
せ、電力伝送効率を高くすることができる非接触給電装
置を提供する。 【解決手段】 １次給電線１ａ、１ｂに高周波電流を流
すことによって発生する磁界により、磁性体コア２を介
して磁気的に結合された２次側巻線３ａ、３ｂに電圧が
誘起され、１次給電線から２次側巻線に非接触で電力を
伝送する非接触給電装置において、２次側巻線が発生す
る磁界により渦電流を流す板状の非磁性良導体４を配設
して、２次巻線の自己インダクタンスを小さくし、１次
給電線から２次側巻線への電力伝送効率を高くする。
せ、電力伝送効率を高くすることができる非接触給電装
置を提供する。 【解決手段】 １次給電線１ａ、１ｂに高周波電流を流
すことによって発生する磁界により、磁性体コア２を介
して磁気的に結合された２次側巻線３ａ、３ｂに電圧が
誘起され、１次給電線から２次側巻線に非接触で電力を
伝送する非接触給電装置において、２次側巻線が発生す
る磁界により渦電流を流す板状の非磁性良導体４を配設
して、２次巻線の自己インダクタンスを小さくし、１次
給電線から２次側巻線への電力伝送効率を高くする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、構内等で使用さ
れる搬送装置など移動する物体に対して非接触で電力を
供給する非接触給電装置に関する。
れる搬送装置など移動する物体に対して非接触で電力を
供給する非接触給電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術による非接触給電装置につい
て、図４から図６を参照して説明する。図４は、従来の
技術による非接触給電装置の構成を示す図であり、一対
の１次給電線１ａ、１ｂに高周波電流を流すことによっ
て発生する磁界により、磁性体コア２を介して磁気的に
結合された２次側巻線３に電圧が誘起され、１次給電線
から２次側巻線に非接触で電力を伝送する。
て、図４から図６を参照して説明する。図４は、従来の
技術による非接触給電装置の構成を示す図であり、一対
の１次給電線１ａ、１ｂに高周波電流を流すことによっ
て発生する磁界により、磁性体コア２を介して磁気的に
結合された２次側巻線３に電圧が誘起され、１次給電線
から２次側巻線に非接触で電力を伝送する。
【０００３】また、６は１次給電線１ａ、１ｂを所定位
置に保持する１次給電線支持器であり側壁７に固定さ
れ、前記磁性体コア２および２次側巻線３により構成さ
れ、電力を受け取るピックアップは搬送装置等の側方に
取り付けられ、前記１次給電線の延長方向に移動が自在
である。
置に保持する１次給電線支持器であり側壁７に固定さ
れ、前記磁性体コア２および２次側巻線３により構成さ
れ、電力を受け取るピックアップは搬送装置等の側方に
取り付けられ、前記１次給電線の延長方向に移動が自在
である。
【０００４】図５は、従来の技術による非接触給電装置
の別の構成を示す図であり、前記図４との相違点は、前
記ピックアップの図における上下方向の物理的移動裕度
を大きくとるために、２次側巻線を図示のように３ａお
よび３ｂとした点にある。
の別の構成を示す図であり、前記図４との相違点は、前
記ピックアップの図における上下方向の物理的移動裕度
を大きくとるために、２次側巻線を図示のように３ａお
よび３ｂとした点にある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが上述の図５に
よるピックアップの構成では、２次側巻線の長さは、巻
数を同一としたとき、図４の２次側巻線の長さと比較し
て約２倍の長さとなるため、２次側巻線の自己インダク
タンスも約２倍の値となり、２次側巻線に伝送される電
力の減少の原因となる。
よるピックアップの構成では、２次側巻線の長さは、巻
数を同一としたとき、図４の２次側巻線の長さと比較し
て約２倍の長さとなるため、２次側巻線の自己インダク
タンスも約２倍の値となり、２次側巻線に伝送される電
力の減少の原因となる。
【０００６】本発明はこのような背景の下になされたも
ので、２次側巻線の自己インダクタンスを減少させ、電
力伝送効率を高くすることができる非接触給電装置を提
供することを目的とする。
ので、２次側巻線の自己インダクタンスを減少させ、電
力伝送効率を高くすることができる非接触給電装置を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、１次給電線に高周波電流を流すことにより発生する
磁界により、磁性体コアを介して磁気的に結合された２
次巻線に電圧が誘起され、前記１次給電線から２次巻線
に非接触で電力を伝送する非接触給電装置において、前
記１次給電線が発生する磁界と鎖交せず、前記２次巻線
が発生する磁界と鎖交する所定位置に板状の非磁性良導
体を配設し、前記２次巻線が発生する磁界により前記板
状の非磁性良導体に渦電流を流すことを特徴とする非接
触給電装置を提供する。
は、１次給電線に高周波電流を流すことにより発生する
磁界により、磁性体コアを介して磁気的に結合された２
次巻線に電圧が誘起され、前記１次給電線から２次巻線
に非接触で電力を伝送する非接触給電装置において、前
記１次給電線が発生する磁界と鎖交せず、前記２次巻線
が発生する磁界と鎖交する所定位置に板状の非磁性良導
体を配設し、前記２次巻線が発生する磁界により前記板
状の非磁性良導体に渦電流を流すことを特徴とする非接
触給電装置を提供する。
【０００８】請求項２に記載の発明は、前記板状の非磁
性良導体を配設する所定位置が、前記２次巻線の外側で
あり、前記磁性体コアに関し１次給電線と反対側の位置
であることを特徴とする請求項１に記載の非接触給電装
置を提供する。
性良導体を配設する所定位置が、前記２次巻線の外側で
あり、前記磁性体コアに関し１次給電線と反対側の位置
であることを特徴とする請求項１に記載の非接触給電装
置を提供する。
【０００９】請求項３に記載の発明は、前記板状の非磁
性良導体を配設する所定位置が、前記２次巻線の内側で
あり、前記磁性体コアに関し１次給電線と反対側の位置
であることを特徴とする請求項１に記載の非接触給電装
置を提供する。
性良導体を配設する所定位置が、前記２次巻線の内側で
あり、前記磁性体コアに関し１次給電線と反対側の位置
であることを特徴とする請求項１に記載の非接触給電装
置を提供する。
【００１０】請求項４に記載の発明は、前記板状の非磁
性良導体を配設する所定位置が、前記２次巻線の外側お
よび内側であり、前記磁性体コアに関し１次給電線と反
対側の位置であることを特徴とする請求項１に記載の非
接触給電装置を提供する。
性良導体を配設する所定位置が、前記２次巻線の外側お
よび内側であり、前記磁性体コアに関し１次給電線と反
対側の位置であることを特徴とする請求項１に記載の非
接触給電装置を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図を
参照しながら説明する。図１はこの発明の第１の実施形
態による非接触給電装置の構成を示す図である。この図
において、高周波電流を流す一対の１次給電線（往復線
路）１ａ、１ｂは、絶縁物で構成される１次給電線支持
器６を介して側壁７に固定され、給電部を構成してい
る。
参照しながら説明する。図１はこの発明の第１の実施形
態による非接触給電装置の構成を示す図である。この図
において、高周波電流を流す一対の１次給電線（往復線
路）１ａ、１ｂは、絶縁物で構成される１次給電線支持
器６を介して側壁７に固定され、給電部を構成してい
る。
【００１２】一方、図示していない搬送車などの側方に
取り付けられ、前記１次給電線と接触することなく、こ
の給電線に自在に接近または離反することができ、この
給電線の発生する磁界の磁路を形成する構造のＥ字型開
口部を持った磁性体コア２と、この磁性体コアに巻かれ
て前記磁界と鎖交する、直列に接続された２次側巻線３
ａおよび３ｂと、この２次側巻線に隣接し、前記１次給
電線と反対側の位置に置かれたアルミニウム等の材質に
よる板状の非磁性良導体４とから、電力を受け取るピッ
クアップが構成され、前記搬送装置が前記１次給電線１
ａ、１ｂに沿って移動しながら、この給電線から前記ピ
ックアップに電力を伝送する。
取り付けられ、前記１次給電線と接触することなく、こ
の給電線に自在に接近または離反することができ、この
給電線の発生する磁界の磁路を形成する構造のＥ字型開
口部を持った磁性体コア２と、この磁性体コアに巻かれ
て前記磁界と鎖交する、直列に接続された２次側巻線３
ａおよび３ｂと、この２次側巻線に隣接し、前記１次給
電線と反対側の位置に置かれたアルミニウム等の材質に
よる板状の非磁性良導体４とから、電力を受け取るピッ
クアップが構成され、前記搬送装置が前記１次給電線１
ａ、１ｂに沿って移動しながら、この給電線から前記ピ
ックアップに電力を伝送する。
【００１３】このような構成の非接触給電装置におい
て、前記一対の１次給電線１ａ、１ｂに高周波インバー
タなどによる周波数１０ｋＨｚ程度の高周波電流を流
し、この電流によって発生する磁界により、磁性体コア
２を介して磁気的に結合された、前記直列接続の２次側
巻線３ａおよび３ｂに電圧が誘起され、前記１次給電線
から前記２次側巻線に電力を伝送する。
て、前記一対の１次給電線１ａ、１ｂに高周波インバー
タなどによる周波数１０ｋＨｚ程度の高周波電流を流
し、この電流によって発生する磁界により、磁性体コア
２を介して磁気的に結合された、前記直列接続の２次側
巻線３ａおよび３ｂに電圧が誘起され、前記１次給電線
から前記２次側巻線に電力を伝送する。
【００１４】１次給電線１ａ、１ｂに流れる１次電流を
Ｉ1、１次給電線１ａ、１ｂの自己インダクタンスをＬ
1、１次給電線１ａ、１ｂと２次側巻線３ａ、３ｂ間の
相互インダクタンスをＭ、２次側巻線３ａ、３ｂの自己
インダクタンスをＬ2、回路を共振状態にするための共
振用コンデンサをＣ、負荷抵抗をＲとすると、この発明
による非接触給電装置の等価回路は図２に示すようにな
る。
Ｉ1、１次給電線１ａ、１ｂの自己インダクタンスをＬ
1、１次給電線１ａ、１ｂと２次側巻線３ａ、３ｂ間の
相互インダクタンスをＭ、２次側巻線３ａ、３ｂの自己
インダクタンスをＬ2、回路を共振状態にするための共
振用コンデンサをＣ、負荷抵抗をＲとすると、この発明
による非接触給電装置の等価回路は図２に示すようにな
る。
【００１５】この図において、前記共振用コンデンサＣ
により、回路を前記１次給電線から供給される高周波電
流の周波数に共振させた状態とすると、磁性体コア２の
鉄損と２次側巻線３ａ、３ｂの巻線抵抗を無視すれば、
負荷抵抗Ｒに伝送される電力Ｐは、 Ｐ＝（Ｍ／Ｌ2）2×Ｒ×Ｉ12 となり、１次給電線１ａ、１ｂから２次側巻線３ａ、３
ｂへの伝送電力を増大させるためには、２次側巻線３
ａ、３ｂの自己インダクタンスＬ2を減少させることが
必要となる。
により、回路を前記１次給電線から供給される高周波電
流の周波数に共振させた状態とすると、磁性体コア２の
鉄損と２次側巻線３ａ、３ｂの巻線抵抗を無視すれば、
負荷抵抗Ｒに伝送される電力Ｐは、 Ｐ＝（Ｍ／Ｌ2）2×Ｒ×Ｉ12 となり、１次給電線１ａ、１ｂから２次側巻線３ａ、３
ｂへの伝送電力を増大させるためには、２次側巻線３
ａ、３ｂの自己インダクタンスＬ2を減少させることが
必要となる。
【００１６】さて、図１に示す板状の非磁性良導体４は
２次側巻線３ａ、３ｂの外側に隣接し、１次給電線１
ａ、１ｂと反対側の位置に配設され、前記２次側巻線に
流れる電流により発生する高周波磁束と鎖交して前記板
状の非磁性良導体４に高周波渦電流が流れ、前記鎖交す
る高周波磁束を減少させる方向の磁束を生成する。ま
た、１次給電線１ａ、１ｂから発生する高周波磁界は、
磁性体コア２の内部を通るため、前記板状の非磁性良導
体４による影響はなく、前記１次給電線と前記２次側巻
線との間の相互インダクタンスＭは、前記板状の非磁性
良導体４の取り付けの有無による変化はない。従って、
２次側巻線３ａ、３ｂに電流が流れることにより発生す
る磁界の磁路の断面積が減少した場合と等価となり、前
記２次巻線の自己インダクタンスＬ2が減少し、上述の
伝送電力Ｐが増大する。
２次側巻線３ａ、３ｂの外側に隣接し、１次給電線１
ａ、１ｂと反対側の位置に配設され、前記２次側巻線に
流れる電流により発生する高周波磁束と鎖交して前記板
状の非磁性良導体４に高周波渦電流が流れ、前記鎖交す
る高周波磁束を減少させる方向の磁束を生成する。ま
た、１次給電線１ａ、１ｂから発生する高周波磁界は、
磁性体コア２の内部を通るため、前記板状の非磁性良導
体４による影響はなく、前記１次給電線と前記２次側巻
線との間の相互インダクタンスＭは、前記板状の非磁性
良導体４の取り付けの有無による変化はない。従って、
２次側巻線３ａ、３ｂに電流が流れることにより発生す
る磁界の磁路の断面積が減少した場合と等価となり、前
記２次巻線の自己インダクタンスＬ2が減少し、上述の
伝送電力Ｐが増大する。
【００１７】次に、この発明の第２の実施形態につい
て、図３を参照して説明する。この実施形態は、図１の
構成に加えて、２次側巻線３ａ、３ｂの内側に位置し、
磁性体コア２に隣接して１次給電線１ａ、１ｂと反対側
の位置に板状の非磁性良導体５を追加配設したことを特
徴とする。前記板状の非磁性良導体５は２次側巻線３
ａ、３ｂが発生する磁界と鎖交して渦電流を流し、１次
給電線１ａ、１ｂの発生する磁界とは鎖交しないので、
上述の第１の実施形態よりも更に２次側巻線３ａ、３ｂ
の自己インダクタンスを小さくすることができ、１次給
電線から２次側巻線への電力伝送効率を第１の実施形態
よりも更に向上させることができる。
て、図３を参照して説明する。この実施形態は、図１の
構成に加えて、２次側巻線３ａ、３ｂの内側に位置し、
磁性体コア２に隣接して１次給電線１ａ、１ｂと反対側
の位置に板状の非磁性良導体５を追加配設したことを特
徴とする。前記板状の非磁性良導体５は２次側巻線３
ａ、３ｂが発生する磁界と鎖交して渦電流を流し、１次
給電線１ａ、１ｂの発生する磁界とは鎖交しないので、
上述の第１の実施形態よりも更に２次側巻線３ａ、３ｂ
の自己インダクタンスを小さくすることができ、１次給
電線から２次側巻線への電力伝送効率を第１の実施形態
よりも更に向上させることができる。
【００１８】なお、上述の第１および第２の実施形態と
も、誘導障害等の問題が解決されれば、１次給電線は往
復する一対の給電線でなく、１本の給電線であっても良
い。以上、本発明の一実施形態の動作を図面を参照して
詳述してきたが、本発明はこの実施形態に限られるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等
があっても本発明に含まれる。
も、誘導障害等の問題が解決されれば、１次給電線は往
復する一対の給電線でなく、１本の給電線であっても良
い。以上、本発明の一実施形態の動作を図面を参照して
詳述してきたが、本発明はこの実施形態に限られるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等
があっても本発明に含まれる。
【００１９】
【発明の効果】これまでに説明したように、この発明に
よれば、１次給電線に高周波電流を流すことによって発
生する磁界により、磁性体コアを介して磁気的に結合さ
れた２次側巻線に電圧が誘起され、１次給電線から２次
側巻線に非接触で電力を伝送する非接触給電装置におい
て、２次側巻線が発生する磁界により渦電流を流す板状
の非磁性良導体を配設したので、前記２次巻線の自己イ
ンダクタンスを小さくすることができ、１次給電線から
２次側巻線への電力伝送効率を高くすることができると
いう効果が得られる。
よれば、１次給電線に高周波電流を流すことによって発
生する磁界により、磁性体コアを介して磁気的に結合さ
れた２次側巻線に電圧が誘起され、１次給電線から２次
側巻線に非接触で電力を伝送する非接触給電装置におい
て、２次側巻線が発生する磁界により渦電流を流す板状
の非磁性良導体を配設したので、前記２次巻線の自己イ
ンダクタンスを小さくすることができ、１次給電線から
２次側巻線への電力伝送効率を高くすることができると
いう効果が得られる。
【図１】 本発明の第１の実施形態による非接触給電装
置の構成を示す図である。
置の構成を示す図である。
【図２】 本発明による非接触給電装置の等価回路図で
ある。
ある。
【図３】 本発明の第２の実施形態による非接触給電装
置の構成を示す図である。
置の構成を示す図である。
【図４】 従来の非接触給電装置の構成を示す図であ
る。
る。
【図５】 従来の非接触給電装置の別の構成を示す図で
ある。
ある。
【図６】 図５の構成による従来の非接触給電装置の斜
視図である。
視図である。
１ａ、１ｂ １次給電線 ２ 磁性体コア ３、３ａ、３ｂ ２次側巻線 ４、５ 板状の非磁性良導体 ６ １次給電線支持器 ７ 側壁 Ｉ1 １次電流 Ｌ1 １次給電線の自己インダクタンス Ｌ2 ２次側巻線の自己インダクタンス Ｍ １次給電線と２次側巻線間の相互インダクタンス Ｃ 共振用コンデンサ Ｒ 負荷抵抗
Claims (4)
- 【請求項１】 １次給電線に高周波電流を流すことによ
り発生する磁界により、磁性体コアを介して磁気的に結
合された２次巻線に電圧が誘起され、前記１次給電線か
ら２次巻線に非接触で電力を伝送する非接触給電装置に
おいて、 前記１次給電線が発生する磁界と鎖交せず、前記２次巻
線が発生する磁界と鎖交する所定位置に、前記鎖交によ
り渦電流が流れる板状の非磁性良導体を配設したことを
特徴とする非接触給電装置。 - 【請求項２】 前記板状の非磁性良導体を配設する所定
位置は、 前記２次巻線の外側であり、前記磁性体コアに関し１次
給電線と反対側の位置であることを特徴とする請求項１
に記載の非接触給電装置。 - 【請求項３】 前記板状の非磁性良導体を配設する所定
位置は、 前記２次巻線の内側であり、前記磁性体コアに関し１次
給電線と反対側の位置であることを特徴とする請求項１
に記載の非接触給電装置。 - 【請求項４】 前記板状の非磁性良導体を配設する所定
位置は、 前記２次巻線の外側および内側であり、前記磁性体コア
に関し１次給電線と反対側の位置であることを特徴とす
る請求項１に記載の非接触給電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5205897A JP3598715B2 (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 非接触給電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5205897A JP3598715B2 (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 非接触給電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10248108A true JPH10248108A (ja) | 1998-09-14 |
| JP3598715B2 JP3598715B2 (ja) | 2004-12-08 |
Family
ID=12904224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5205897A Expired - Fee Related JP3598715B2 (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 非接触給電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3598715B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010273441A (ja) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Nippon Tekumo:Kk | 非接触電力供給装置 |
| WO2013146560A1 (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-03 | 日立金属株式会社 | 周波数変換装置 |
-
1997
- 1997-03-06 JP JP5205897A patent/JP3598715B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010273441A (ja) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Nippon Tekumo:Kk | 非接触電力供給装置 |
| WO2013146560A1 (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-03 | 日立金属株式会社 | 周波数変換装置 |
| JPWO2013146560A1 (ja) * | 2012-03-27 | 2015-12-14 | 日立金属株式会社 | 周波数変換装置 |
| US9755552B2 (en) | 2012-03-27 | 2017-09-05 | Hitachi Metals, Ltd. | Frequency converter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3598715B2 (ja) | 2004-12-08 |
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