專利名稱：非接觸供電設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從電源裝置對(duì)電力供給對(duì)象非接觸地進(jìn)行供電的非接觸供電設(shè)備。
背景技術(shù)：
公知的非接觸供電設(shè)備，例如日本專利第4100168號(hào)公報(bào)所示，構(gòu)成為能夠?qū)⑼诫娏飨辔欢┙o電流的多個(gè)電源裝置串聯(lián)連接到供電線，在供電中，根據(jù)電力供給對(duì)象的輸送臺(tái)車的臺(tái)數(shù)向供電線接入電源裝置，供應(yīng)與輸送臺(tái)車的臺(tái)數(shù)相應(yīng)的電力。此外，該非接觸供電設(shè)備構(gòu)成為能夠不使供電設(shè)備整體停止，而是利用短路單元使電流裝置與供電線之間短路，從而在供電中僅使某些電源裝置停止(斷開)，并能進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)中的電源裝置的維護(hù)。但是，在上述公知的非接觸供電設(shè)備的結(jié)構(gòu)中會(huì)產(chǎn)生如下那樣的技術(shù)問題。(1).在輸送臺(tái)車的臺(tái)數(shù)超過允許臺(tái)數(shù)時(shí)，由于新接入電源裝置，輸送臺(tái)車的負(fù)載(行駛用電機(jī)的轉(zhuǎn)速等)的變化，輸送臺(tái)車的消耗電力實(shí)時(shí)地變化，所以僅通過輸送臺(tái)車的臺(tái)數(shù)的管理，將過多的電源裝置接入供電線，有時(shí)將發(fā)生電力的浪費(fèi)。⑵.在輸送臺(tái)車側(cè)，與電源裝置的狀態(tài)無關(guān)地消耗著電力，所以在電源裝置有故障的情況下，即時(shí)就會(huì)產(chǎn)生輸送臺(tái)車陷入電力不足的危險(xiǎn)。(3).在從其它電源裝置向供電線進(jìn)行電力的供給的期間，停止著的電源裝置，通過電源裝置與供電線之間通過短路單元而短路，并電氣性地?cái)嚅_，但停止中的電源裝置與供電線的連接仍機(jī)械性地地維持著，因此很難對(duì)停止中的電源裝置進(jìn)行令人安心的維護(hù)
坐寸ο

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明旨在解決的技術(shù)問題是提供一種非接觸供電設(shè)備能夠解決這些技術(shù)問題，并降低對(duì)供電線停止供電的風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)變動(dòng)的消耗電力，通過供給最佳的電力實(shí)現(xiàn)節(jié)能，并能對(duì)停止中的電源裝置安全地處置。為了解決這個(gè)技術(shù)性問題，本發(fā)明的非接觸供電設(shè)備，具備供電線和同步地向所述供電線供給預(yù)定頻率的定電流的多個(gè)電源裝置，從所述供電線向消耗電力變動(dòng)的負(fù)載非接觸地供電，其特征在于，與所述各電源裝置對(duì)應(yīng)地，具備由與所述供電線串聯(lián)地連接的受電耦合器以及與所述電源裝置連接的送電耦合器構(gòu)成的送受電耦合器，在所述各送受電耦合器中分別具備將與各送受電耦合器對(duì)應(yīng)的電源裝置從所述供電線電氣性地?cái)嚅_的斷開開關(guān)，將由所述多個(gè)受電耦合器以及所述供電線構(gòu)成的電路在所述預(yù)定頻率下設(shè)定為串聯(lián)諧振電路，將由所述送電耦合器以及連接在所述電源裝置和送電耦合器之間的電源線構(gòu)成的電路的阻抗，在所述預(yù)定頻率下設(shè)定為容性電抗，所述電源裝置如下構(gòu)成通過一邊反饋流向所述供電線的電流一邊控制向由所述電源線構(gòu)成的電路輸出的輸出電壓，從而將所述預(yù)定頻率的定電流向供電線輸出，對(duì)所述各電源裝置設(shè)定與所述負(fù)載的消耗電力的減少對(duì)應(yīng)而停止的位次，如果所述負(fù)載的消耗電力減少，則根據(jù)所述位次決定停止對(duì)象的電源裝置，使與該停止對(duì)象的電源裝置對(duì)應(yīng)的所述斷開開關(guān)短路。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的非接觸供電設(shè)備，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下面的有益技術(shù)效果。(I).各電源裝置分別經(jīng)由送受電耦合器串聯(lián)地連接到供電線，通過多個(gè)電源裝置能向供電線供電，從而即使將發(fā)生異常的電源裝置從供電 線斷開，也能從其它電源裝置繼續(xù)供給電流，能提高設(shè)備的可靠性。(2).根據(jù)發(fā)生變動(dòng)的消耗電力，能夠斷開電源裝置(睡眠(sle印))，能夠在供給最佳電力的同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能，能夠在維持此時(shí)的定電流，能夠抑制對(duì)供電線側(cè)的影響。(3).通過將送受電耦合器的送電耦合器從受電耦合器機(jī)械性地?cái)嚅_，能夠?qū)㈦娫囱b置從供電線電氣性地以及機(jī)械性地?cái)嚅_，能夠安全地進(jìn)行電源裝置的維護(hù)。(4).通過將電源線側(cè)的電路設(shè)定為容性電抗，能夠使控制降壓電路的輸出電壓，進(jìn)行反饋控制而使供電線的電流變?yōu)楹愣〞r(shí)，增加的輸出電壓，與由容性電抗設(shè)定的輸出電壓相比變小，使電壓控制變?nèi)菀住?br>

圖I是本發(fā)明的實(shí)施方式I的非接觸供電設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。圖2是該非接觸供電設(shè)備的電路結(jié)構(gòu)圖。圖3是該非接觸供電設(shè)備的電源裝置的電源控制裝置的定電流控制框圖。圖4A、4B是示出該非接觸供電設(shè)備的電源裝置的起動(dòng)/停止順序的流程圖。圖5A、5B、5C是示出該非接觸供電設(shè)備的其它電路結(jié)構(gòu)的圖。圖6是本發(fā)明的實(shí)施方式2的非接觸供電設(shè)備的電路結(jié)構(gòu)圖。圖7是說明非接觸供電設(shè)備的電源裝置停止時(shí)的電流的流動(dòng)的圖。
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)

本發(fā)明的實(shí)施方式。[實(shí)施方式I]圖I是實(shí)施方式I的非接觸供電設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖，其是對(duì)多個(gè)輸送臺(tái)車(電力供給對(duì)象的一例)11進(jìn)行非接觸供電的設(shè)備，沿著輸送臺(tái)車11行駛的路徑，鋪設(shè)供給預(yù)定頻率f(例如IOkHz)的定電流的供電線12?！拜斔团_(tái)車”輸送臺(tái)車11，如圖2所示，設(shè)有由于供電線12感生電動(dòng)勢(shì)的受電線圈21，并向該受電線圈21連接受電單元22，經(jīng)由逆變器23向該受電單元22連接用于使輸送臺(tái)車11行駛的行駛用電機(jī)(消耗電力發(fā)生變動(dòng)的負(fù)載的一例)24，通過在受電線圈21中感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)向行駛用電機(jī)24供電。此外，在輸送臺(tái)車11中設(shè)有控制輸送臺(tái)車11的行駛的控制器(臺(tái)車控制器)25，通過來自該臺(tái)車控制器25的指令驅(qū)動(dòng)逆變器23，控制輸送臺(tái)車11的行駛。此外，臺(tái)車控制器25具備通信裝置26，與后述的地上控制裝置28的通信裝置29之間進(jìn)行通信，從而從地上控制裝置28接收輸送臺(tái)車11的移動(dòng)目的地(例如，站點(diǎn)(station))或電力降低指令(如后所述)，作為輸送臺(tái)車11的狀態(tài)的一例，向地上控制裝置28發(fā)送從逆變器23反饋的消耗電力。此外，如果輸入上述電力降低指令，則臺(tái)車控制器25執(zhí)行使行駛用電機(jī)24的轉(zhuǎn)速降低或停止而使消耗電力降低的控制。“供電線12等”如圖I所示，構(gòu)成為經(jīng)由送受電耦合器32，向上述供電線12串聯(lián)地連接多個(gè)(實(shí)施方式I中為3臺(tái))同一的電源裝置31，從這些電源裝置31向供電線12供給預(yù)定頻率f的定電流。以下，詳細(xì)說明。上述送受電耦合器32由機(jī)械性連接的受電耦合器32A和送電耦合器32B構(gòu)成，該受電耦合器32A與送電耦合器32B的匝數(shù)比為I比I。此外，向供電線12串聯(lián)地連接用于調(diào)整阻抗的電抗器33和電容器34，串聯(lián)地連接3臺(tái)受電耦合器32A和供電線12和電抗器33和電容器34而成的電路，在預(yù)定頻率f下形成串聯(lián)諧振電路。 此外，向連接在各送電耦合器32B與電源裝置31之間的電源線35串聯(lián)地連接用于調(diào)整阻抗的電容器36以及電抗器37，并將串聯(lián)地連接這些送電耦合器32B與電容器36與電抗器37而成的電路在預(yù)定頻率f下的阻抗，調(diào)整(設(shè)定)為預(yù)定的容性電抗。此外，在送電耦合器32B的兩端，連接用于使兩端短路的短路開關(guān)38。此外，從短路開關(guān)38向電源裝置31側(cè)，設(shè)有通過作業(yè)者的手動(dòng)操作使送電耦合器32B以及短路開關(guān)38斷開的手動(dòng)開關(guān)(斷路器)39。該手動(dòng)開關(guān)39，在平時(shí)置為閉的狀態(tài)。利用上述短路開關(guān)38，構(gòu)成將向各送受電耦合器32分別設(shè)置并與各送受電耦合器32對(duì)應(yīng)的電源裝置31從供電線12電氣性地?cái)嚅_的斷開開關(guān)。此外，與上述地上控制裝置28 —起設(shè)置同步信號(hào)發(fā)生裝置40，該同步信號(hào)發(fā)生裝置40向各電源裝置31輸出預(yù)定頻率f的同步信號(hào)?！暗厣峡刂蒲b置28”地上控制裝置28具備通信裝置29，并具有下面的功能。另外，對(duì)地上控制裝置28，預(yù)先設(shè)定使各電源裝置31睡眠的位次(進(jìn)行停止的順序)，此外，設(shè)定由所有電源裝置31能供給的電力。此外，從各輸送臺(tái)車11經(jīng)由通信裝置29輸入消耗電力，對(duì)這些消耗電力進(jìn)行加法運(yùn)算求解所有輸送臺(tái)車11消耗的電力。此外，從各電源裝置31輸入計(jì)測的降壓電路45的輸出電壓(如后所述)、和裝置內(nèi)溫度變?yōu)轭A(yù)先設(shè)定的溫度以上時(shí)的溫度異常信號(hào)(如后所述)。(I).在正在輸入的電源裝置31的降壓電路45的輸出電壓下降到預(yù)先設(shè)定的電壓時(shí)(當(dāng)由供給定電流的供電線12消耗的電力降低時(shí)，各電源裝置31的輸出電壓降低)，判斷為能使電源裝置31睡眠，并按照睡眠的位次來決定停止的電源裝置31，并向決定的電源裝置31輸出斷開指令。(2).在I臺(tái)或2臺(tái)電源裝置31睡眠的狀態(tài)下，在輸入的降壓電路45的輸出電壓上升到預(yù)先設(shè)定的電壓時(shí)(當(dāng)由供給定電流的供電線12消耗的電力增加時(shí)，各電源裝置31的輸出電壓上升)，或者從供電中(運(yùn)用中)的電源裝置31輸入后述的溫度異常信號(hào)時(shí)，判斷為電源裝置31的臺(tái)數(shù)不足，需要接入睡眠中的電源裝置31，向睡眠的電源裝置31輸出接入指令。(3).判斷所有輸送臺(tái)車11消耗的電力，是不是接近與所有電源裝置31能供給的電力接近的電力(預(yù)定的比例的電力；閾值電力)，在超越閾值電力時(shí)，經(jīng)由通信裝置29對(duì)各輸送臺(tái)車11輸出使消耗電力下降的“電力降低指令”。如果經(jīng)由通信裝置26輸入該“電力降低指令”，則輸送臺(tái)車11的臺(tái)車控制器25，例如使行駛速度降低或者停止，使消耗電力降低?！半娫囱b置”對(duì)電源裝置31，如圖2所示，連接向電源裝置31供電的交流電源41，電源裝置31由如下部分構(gòu)成由進(jìn)行交流電源41的連接 斷開的電磁遮斷器構(gòu)成的接入開關(guān)42、將經(jīng)由接入開關(guān)42輸入的交流電源41的交流電流變換為直流電流的整流器(全波整流器)43、起動(dòng)·停止電路44、使從整流器(全波整流器)43經(jīng)由起動(dòng)·停止電路44施加的直流電壓(例如297V)降壓的降壓電路45 (額定電壓例如為240V)、從同步信號(hào)發(fā)生裝置40輸入預(yù)定頻率f的同步信號(hào)的逆變器46、和電源控制裝置47。由于這樣的結(jié)構(gòu)，通過根據(jù)反饋的供電線12的電流，控制從降壓電路45向逆變器46輸出的直流電壓(母線電壓)，從而進(jìn)行反饋控制以使供電線12的電流變?yōu)楹愣?，通過逆變器46進(jìn)行同步并向預(yù)定頻率f的電流(交流電流)變換，而向供電線12輸出(詳細(xì)后述)。此外，在電源裝置31內(nèi)設(shè)置溫度傳感器48，并將檢測到的溫度的數(shù)據(jù)向電源控制裝置47輸入。 上述起動(dòng) 停止電路44由如下部分構(gòu)成在整流器43與降壓電路45之間串聯(lián)地連接的合閘電阻51以及線圈(電抗器)52、短路上述合閘電阻51的起動(dòng)導(dǎo)體(conductor)53、向合閘電阻51以及線圈52的連接點(diǎn)與整流器43之間串聯(lián)地連接的放電電阻54以及停止導(dǎo)體55。此外，上述降壓電路45由如下部分構(gòu)成向起動(dòng) 停止電路44的輸出并聯(lián)地連接的輸入電容器61、在起動(dòng) 停止電路44與逆變器46之間串聯(lián)地連接的降壓用開關(guān)元件62以及線圈63、在降壓用開關(guān)元件62與線圈63的連接點(diǎn)連接陰極的二極管65、在線圈63與逆變器46的連接點(diǎn)連接一端并向逆變器46并聯(lián)地連接的輸出電容器67、對(duì)上述降壓用開關(guān)元件62進(jìn)行脈沖控制的降壓控制器68。降壓控制器68，根據(jù)來自電源控制裝置47的指令，對(duì)降壓用開關(guān)元件62進(jìn)行脈沖控制，使施加的直流電壓例如297V，在280V 200V的范圍(額定電壓為例如240V)內(nèi)降壓而向逆變器46輸出。由此，進(jìn)行反饋控制以使供電線12的電流變?yōu)楹愣?詳細(xì)后述)。在來自電源控制裝置47的指令為“電壓上升指令”時(shí)，緩緩地增加向降壓用開關(guān)元件62輸出的脈沖的接通時(shí)間，使輸出電壓上升，反之為“電壓降低指令”時(shí)，緩緩地減少向降壓用開關(guān)元件62輸出的脈沖的接通時(shí)間，使輸出電壓下降，在沒有輸入任何指令時(shí)，將脈沖的接通時(shí)間維持為恒定，將輸出電壓維持為恒定。此外，如果降壓用開關(guān)元件62發(fā)生異常，不能進(jìn)行降壓控制，則向電源控制裝置47輸出異常信號(hào)。上述逆變器46由如下部分構(gòu)成由組成全橋的IGBT構(gòu)成的開關(guān)元件71、連接在各開關(guān)元件71兩端使電流向著流過各開關(guān)元件71的電流的反方向流動(dòng)的二極管72、和逆變器控制器73。如果從電源控制裝置47輸入起動(dòng)指令，則逆變器控制器73與從同步信號(hào)發(fā)生裝置40輸入的預(yù)定頻率f的同步信號(hào)同步地輸出矩形波的門信號(hào)，使向直流電流的負(fù)側(cè)連接的下級(jí)側(cè)的兩個(gè)開關(guān)元件71按每180度進(jìn)行導(dǎo)通，將向直流電流的正側(cè)連接的上級(jí)側(cè)的兩個(gè)開關(guān)元件71控制為大致120度的導(dǎo)通狀態(tài)。通過該控制，直流電流，同步地變換為預(yù)定頻率f的交流電流并向供電線12供電。這樣，逆變器46，脈沖寬度(duty，占空比)被控制為恒定，實(shí)現(xiàn)將直流電流變換為預(yù)定頻率f的電流的功能。此外，在從電源控制裝置47輸入停止指令時(shí)，使開關(guān)元件71的驅(qū)動(dòng)停止，使電流的輸出停止。此外，在開關(guān)元件71發(fā)生異常、不能進(jìn)行頻率控制時(shí)，向電源控制裝置47輸出異常信號(hào)。電源控制裝置47中設(shè)有與地上控制裝置28的通信裝置29進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的通信裝置75，電源控制裝置47計(jì)測降壓電路45的輸出電壓和流向供電線12的電流，通過從溫度傳感器48輸入的溫度數(shù)據(jù)，監(jiān)視裝置內(nèi)溫度是否變?yōu)轭A(yù)先設(shè)定的溫度(由于開關(guān)元件62,71為過負(fù)載、或者接近過負(fù)載所以發(fā)熱而上升的溫度)以上。然后，向地上控制裝置28發(fā)送計(jì)測著的降壓電路45的輸出電壓，并在裝置內(nèi)溫度變?yōu)轭A(yù)先設(shè)定的溫度以上時(shí)發(fā)送溫度異常信號(hào)，相反地從地上控制裝置28接收對(duì)供電線12的接入指令、以及從供電線12的斷開指令。電源控制裝置47具有將輸出電流控制為定電流的定電流控制功能、和將電源裝置31向供電線12接入并從供電線12斷開的接入·斷開功能。定電流控制功能，如圖3所示，根據(jù)供電線12的電流，控制電源裝置31的輸出電 壓。即，從目標(biāo)的定電流(例如80A)中減去反饋來的流向供電線12的電流而求解偏差e，在該偏差e為正α (正的接近零的常數(shù))、且降壓電路45的輸出電壓為下限電壓(例如200V)以上時(shí)，將上述“電壓降低指令”向降壓電路45輸出，此外，在偏差e為負(fù)α以下、且降壓電路45的輸出電壓為上限電壓(例如280V)以下時(shí)，將上述“電壓上升指令”向降壓電路45輸出。由此，如上所述，通過對(duì)降壓電路45的輸出電壓進(jìn)行控制，而進(jìn)行反饋控制以使供電線12的電流變?yōu)楹愣ā４送?按照?qǐng)D4Α、圖4Β所示的流程圖說明接入·斷開功能。“接入時(shí)”接入以前，降壓電路45和逆變器46的開關(guān)元件62、71不進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而處于OFF狀態(tài)，接入開關(guān)42為開狀態(tài),起動(dòng)·停止電路44的起動(dòng)導(dǎo)體53為開狀態(tài),停止導(dǎo)體55為開狀態(tài)，進(jìn)而短路開關(guān)38為閉狀態(tài)(短路狀態(tài))。另外，手動(dòng)開關(guān)39平時(shí)為閉狀態(tài)。在這樣的狀態(tài)下，在從地上控制裝置28輸入上述接入指令時(shí)(步驟一 Al)，電源控制裝置47，首先使接入開關(guān)42置為閉，連接交流電源41 (步驟一 Α2)。這時(shí)，起動(dòng)導(dǎo)體53為開狀態(tài)，所以通過合閘電阻51來抑制沖擊電流。然后，在接入開關(guān)42的驅(qū)動(dòng)的預(yù)定時(shí)間后，使起動(dòng)導(dǎo)體53為閉，短路合閘電阻51 (步驟一 A3)。接下來，向降壓控制器68輸出起動(dòng)指令(步驟一 Α4)，接下來，通過上述定電流控制功能，輸出上述電壓上升指令、電壓降低指令，驅(qū)動(dòng)降壓電路45的降壓用開關(guān)元件62(步驟一 Α5)。由此控制降壓電路45的輸出電壓(母線電壓)從而得到流向供電線12的電流。接下來，向逆變器46的逆變器控制器73輸出起動(dòng)指令，驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件71 (步驟一Α6)。通過逆變器控制器73，如上所述地，向電源線35輸出預(yù)定頻率f的電流。接下來，使短路開關(guān)38為開狀態(tài)，經(jīng)由送受電耦合器32向供電線12接入電源裝置31 (步驟一A7)?！皵嚅_停止時(shí)”在從地上控制裝置28輸入上述斷開指令時(shí)(步驟一 BI)，電源控制裝置47首先將短路開關(guān)38置為閉狀態(tài)(短路狀態(tài))，將電源裝置31從供電線12電氣性地?cái)嚅_(步驟一B2)。接下來，向逆變器46的逆變器控制器73輸出停止指令而停止開關(guān)元件71的驅(qū)動(dòng)(步驟一 B3)，向降壓控制器68輸出停止指令，使降壓用開關(guān)元件62停止(步驟一 B4)。接下來，將接入開關(guān)42置為開，從交流電源41斷開(步驟一 B5)，接下來，將停止導(dǎo)體55置為閉，利用放電電阻54消耗在電源裝置31中蓄積的電荷(步驟一 B6)，接下來使起動(dòng)導(dǎo)體53置為開狀態(tài)(步驟一 B7),結(jié)束。此外，如果從降壓控制器68或逆變器控制器73輸入異常信號(hào)，則向地上控制裝置28輸出異常停止信號(hào)。說明上述結(jié)構(gòu)的作用?，F(xiàn)在，通過串聯(lián)的3臺(tái)電源裝置31，向供電線12供電預(yù)定頻率f的定電流(例如80A)。這時(shí)，各電源裝置31的輸出電流(定電流)進(jìn)行同步，從而各電源裝置31的輸出電流不互相抵消，能從各電源裝置31向輸送臺(tái)車(負(fù)載)11供給電流。 此夕卜，電源裝置31的輸出電壓，在供電線12無負(fù)載時(shí)(輸送臺(tái)車11未受電時(shí))，包含受電耦合器32A的阻抗為零(諧振電路)，所以電源裝置31的輸出電壓，通過對(duì)向供電線12供給的定電流乘以對(duì)電源線35側(cè)的電路設(shè)定的容性電抗而進(jìn)行求解，設(shè)定為高的電壓(例如240V)。并且，在向供電線12附加負(fù)載時(shí)(輸送臺(tái)車11開始受電時(shí))，負(fù)載在電源裝置31中作為電阻的增加被識(shí)別，將對(duì)該電阻乘以定電流而求出的電壓，由各電源裝置31分擔(dān)，而使輸出電壓增加，從而維持定電流。即，通過上述定電流控制功能來控制降壓電路45的輸出電壓，從而進(jìn)行反饋控制以使供電線12的電流變?yōu)楹愣ā＿@時(shí)，增加的輸出電壓，與由容性電抗設(shè)定的電壓比較，變小，電壓控制變?nèi)菀?。此外，運(yùn)轉(zhuǎn)中的電源裝置31，進(jìn)行分擔(dān)而供給相同電力，所以降壓電路45的輸出電壓相同。另外，在電源線35側(cè)的阻抗為零時(shí)(形成串聯(lián)諧振電路時(shí))，輸出電壓為無負(fù)載的大致OV的狀態(tài)，所以，需要急劇增加到將電阻乘以定電流而求得的輸出電壓，控制變困難。此外，對(duì)應(yīng)于負(fù)載的消耗電力、即根據(jù)降壓電路45的輸出電壓，決定3臺(tái)電源裝置31中運(yùn)轉(zhuǎn)的臺(tái)數(shù)，在降壓電路45的輸出電壓變低時(shí)(負(fù)載的消耗電力減少時(shí))，按照睡眠的位次，決定停止對(duì)象的電源裝置31，向停止對(duì)象的電源裝置31輸出斷開指令。由此，停止對(duì)象的電源裝置31的短路開關(guān)38被短路，停止對(duì)象的電源裝置31從供電線12斷開，電源裝置31進(jìn)行睡眠。于是，對(duì)供電線12的施加電壓減少該睡眠的電源裝置31的量，供電線12的電流值下降，所以剩余的電源裝置31的降壓電路45的輸出電壓(母線電壓)在反饋控制中上升，維持定電流。另外，在電源裝置31發(fā)生異常時(shí)，短路開關(guān)38短路，從供電線12斷開，電源裝置31異常停止。這時(shí)，同樣地，對(duì)供電線12的施加電壓減少、供電線12的電流值下降停止的電源裝置31的大小，所以剩余的電源裝置31的降壓電路45的輸出電壓(母線電壓)在反饋控制中上升，執(zhí)行由剩余的電源裝置31向供電線12供給的電力的支援，此外，如果剩余的電源裝置31的輸出電力不足，則向輸送臺(tái)車11輸出“電力降低指令”，使供電線12的負(fù)載下降，從而消除剩余的電源裝置31成為過負(fù)載、不能供給電力的危險(xiǎn)。另外，如果不進(jìn)行短路而是停止停止對(duì)象的電源裝置31的輸出電流，則包含送電耦合器32B的電源線35側(cè)的容性電抗變?yōu)楣╇娋€12的負(fù)載，其它的電源裝置31的輸出電力增加與其對(duì)應(yīng)的量，失去使電源裝置31睡眠的意義。此外,相反地,在降壓電路45的輸出電壓變高時(shí)(負(fù)載的消耗電力增加時(shí))，向睡眠的電源裝置31輸出接入指令。由此，睡眠著的電源裝置31，產(chǎn)生同步后的預(yù)定頻率f的定電流之后，開放短路開關(guān)38，將電源裝置31接入供電線12。于是，對(duì)供電線12的施加電壓增加、供電線12的電流值上升新接入的電源裝置31的量，所以剩余的電源裝置31的降壓電路45的輸出電壓(母線電壓)在反饋控制中下降，維持定電流。此外，通過電源裝置31內(nèi)的溫度，監(jiān)視是否變?yōu)榱诉^負(fù)載，如果判斷為過負(fù)載，則在有睡眠著的電源裝置31的情況下，向睡眠著的電源裝置31輸出接入指令。而在沒有睡眠著的電源裝置31的情況下，向輸送臺(tái)車11輸出“電力降低指令”，供電線12的負(fù)載下降。此外，如果所以輸送臺(tái)車11的消耗電力超過上述閾值電力，則向輸送臺(tái)車11輸出電力降低指令，供電線12的負(fù)載下降。此外，送受電耦合器32的送電耦合器32B和受電耦合器32A能夠機(jī)械性地?cái)嚅_，從而作業(yè)者能夠?qū)㈦娫囱b置31與供電線12任意地機(jī)械性地完全地?cái)嚅_。此外，在電源裝置31維護(hù)時(shí)，將電源裝置31設(shè)為睡眠狀態(tài)(短路開關(guān)38為短路狀 態(tài))，作業(yè)者對(duì)手動(dòng)開關(guān)39進(jìn)行開操作，從而電源裝置31與供電線12電氣性地以及機(jī)械性地?cái)嚅_，能安全地進(jìn)行維護(hù)。根據(jù)以上那樣的本實(shí)施方式1，通過由3臺(tái)電源裝置31向供電線12供電，即使I臺(tái)電源裝置31發(fā)生異常，也能以其它兩臺(tái)進(jìn)行支援(電力不足時(shí)，由輸送臺(tái)車11輸出電力降低指令)，能夠降低供電線12停電的風(fēng)險(xiǎn)。此外，與發(fā)生變動(dòng)的消耗電力對(duì)應(yīng)地，使電源裝置31睡眠，從而能在供給最佳電力的同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能，并能夠通過這時(shí)剩余的電源裝置31來維持定電流，能夠防止供電線12的電流變動(dòng)。此外，根據(jù)本實(shí)施方式1，通過將電源線35側(cè)的電路設(shè)定為容性電抗，控制降壓電路45的輸出電壓，從而進(jìn)行反饋控制以使供電線12的電流變?yōu)楹愣〞r(shí)增加的輸出電壓，與通過容性電抗設(shè)定的電壓比變小，能使電壓控制變?nèi)菀?。此外，利用本?shí)施方式1，根據(jù)通過電源裝置31內(nèi)的溫度，監(jiān)視是否變?yōu)榱诉^負(fù)載，在有睡眠的電源裝置31的情況下，向睡眠著的電源裝置31輸出接入指令，在沒有睡眠著的電源裝置31的情況下，向輸送臺(tái)車11輸出電力降低指令，從而能夠降低供電線12的負(fù)載，由此消除電源裝置31的過負(fù)載。此外，利用本實(shí)施方式1，如果所有輸送臺(tái)車11的消耗電力超過上述閾值電力，則向輸送臺(tái)車11輸出“電力降低指令”，從而能使供電線12的負(fù)載下降，由此能夠消除電源裝置31變?yōu)檫^負(fù)載、不能供給電力的危險(xiǎn)。此外,根據(jù)本實(shí)施方式I,將送受電稱合器32的送電稱合器32B從受電稱合器32A機(jī)械性地?cái)嚅_，從而能將電源裝置31從供電線12機(jī)械性地緊急地完全地?cái)嚅_，由此，在電源裝置31或者供電線12發(fā)生任何異常、或者有發(fā)生的危險(xiǎn)時(shí)，能夠彼此保護(hù)，并能夠安全地進(jìn)行電源裝置31的維護(hù)。此外，根據(jù)本實(shí)施方式1，作業(yè)者對(duì)睡眠的電源裝置31 (短路開關(guān)38為短路狀態(tài))的手動(dòng)開關(guān)39進(jìn)行開操作，從而能將電源裝置31電氣性地以及機(jī)械性地?cái)嚅_，能夠安全地進(jìn)行電源裝置31的維護(hù)。另外，在本實(shí)施方式I中，作為將電源裝置31從供電線12電氣性地?cái)嚅_的斷開開關(guān)，如圖5A所示，在送電耦合器32B的兩端設(shè)有使兩端短路的短路開關(guān)38，但也可以代替這樣的短路開關(guān)38，如圖5B所示，對(duì)受電耦合器32A卷繞相當(dāng)于3次繞組的線圈77，并設(shè)置將其兩端短路的短路開關(guān)38’。
該短路開關(guān)38’，在從電源裝置31向供電線12供電時(shí)，被置為開狀態(tài)(開放狀態(tài))，如果從地上控制裝置28輸入上述斷開指令，則電源控制裝置47將該短路開關(guān)38’置為閉狀態(tài)(短路狀態(tài))，使上述線圈77的兩端短路。由此，遮斷在送電耦合器32B與受電耦合器32A之間形成的磁路，由此能將電源裝置31與供電線12電氣性地?cái)嚅_。此外，在短路開關(guān)38’開放時(shí),在送電稱合器32B與受電稱合器32A之間產(chǎn)生磁力，將送電稱合器32B與受電耦合器32A移開需要較強(qiáng)的力，但如果短路開關(guān)38’短路，則受電耦合器32A中磁力消失，所以能夠輕松地移開送電耦合器32B。此外，也可以如圖5C所示，一起設(shè)置上述短路開關(guān)38與短路開關(guān)38’。[實(shí)施方式2]本發(fā)明的實(shí)施方式2的非接觸供電設(shè)備，如圖6所示，不需要上述實(shí)施方式I中的、短路開關(guān)38以及手動(dòng)開關(guān)39，進(jìn)而使送電耦合器32B和電容器36和電抗器37串聯(lián)地連接而成的電路在預(yù)定頻率f下成為串聯(lián)諧振電路(使阻抗為零)。而且，將電源裝置31從供電線12斷開時(shí)，代替使短路開關(guān)38短路，不使逆變器46的各開關(guān)元件71中通過逆變器控制器73連接到直流電流的正側(cè)的上級(jí)的兩個(gè)開關(guān)元件71導(dǎo)通，而是將連接到直流電流的負(fù)側(cè)的下級(jí)的兩個(gè)開關(guān)元件71，與同步信號(hào)一致地控制為180°的導(dǎo)通狀態(tài)。這樣，在驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件71時(shí)，如圖7所示，沒有來自降壓電路45的電流的流入，送電耦合器32B與電容器36與電抗器37串聯(lián)地連接而成的電路，基于連接到直流電流的負(fù)側(cè)的兩個(gè)開關(guān)元件71以及連接到這些開關(guān)元件71的兩端的二極管72，形成閉回路，從供電線12流出預(yù)定頻率f的定電流。這時(shí)，該電路阻抗在預(yù)定頻率f下為零，所以能夠不形成供電線12的負(fù)載而斷開電源裝置31。其它的結(jié)構(gòu)、作用與實(shí)施方式I相同，所以省略說明。如上所述，根據(jù)實(shí)施方式2，能夠不需要設(shè)置短路開關(guān)38。此外，將送受電耦合器32的送電耦合器32B從受電耦合器32A機(jī)械性地?cái)嚅_時(shí)，電源線35側(cè)的電路的阻抗在預(yù)定頻率f下為零，所以供電線12側(cè)的負(fù)載的上升被抑制為最小限度，能夠不從其它電源裝置31補(bǔ)充電力地，斷開電源裝置31。另外，在上述實(shí)施方式I、2中，由降壓電路45執(zhí)行定電流控制，但也能夠由逆變器46執(zhí)行定電流控制。這時(shí)，以對(duì)逆變器控制器46反饋流向供電線12的電流，并成為定電流的方式，求解各開關(guān)元件71的脈沖寬度(duty)，與同步信號(hào)同步地驅(qū)動(dòng)各開關(guān)元件71。于是，向構(gòu)成電源線35的電路輸出的輸出電壓，與輸送臺(tái)車(負(fù)載)11對(duì)應(yīng)地進(jìn)行控制，并向供電線12輸出預(yù)定頻率f的定電流。而且，根據(jù)脈沖寬度(duty)，如下所述地執(zhí)行電源裝置31的斷開 接入。即，在3臺(tái)電源裝置31中，通常負(fù)載下，脈沖寬度(duty)變?yōu)?20度時(shí)、供電線12的負(fù)載輕的情況下，脈沖寬度(duty)變?yōu)?00度。這時(shí)，斷開任意一個(gè)電源裝置31 (睡眠)。于是，對(duì)供電線12的施加電壓減少睡眠的電源裝置31的量、供電線12的電流值降低，所以剩余的電源裝置31的脈沖寬度(duty)上升。此外，在供電線12的負(fù)載變重的情況下，脈沖寬度(duty)變?yōu)?40度，接入此時(shí)睡眠的電源裝置31。于是，對(duì)供電線12的施加電壓增加、供電線12的電流值上升接入了的電源裝置31的大小，所以剩余的電源裝置31的脈沖寬度(duty)減少。
這樣，以一邊反饋流向供電線12的電流，一邊變?yōu)槎娏鞯姆绞?，改變逆變?6的各開關(guān)元件71的脈沖寬度(duty)，從而控制向由電源線35構(gòu)成的電路輸出的輸出電壓，能夠通過逆變器46執(zhí)行預(yù)定頻率f的定電流控制，此外，通過監(jiān)視脈沖寬度(duty)，識(shí)別負(fù)載的增減，能夠在負(fù)載減少時(shí)使電源裝置31睡眠，此外，如果負(fù)載增加，則能夠接入電源裝置31。此外，這時(shí)，可以沒有降壓電路45。 此外，在本實(shí)施方式1、2中，將負(fù)載設(shè)為多個(gè)輸送臺(tái)車11，但是是消耗電力變動(dòng)的負(fù)載即可，此外，將輸送臺(tái)車11的臺(tái)數(shù)設(shè)為3臺(tái)，但也可以是更多臺(tái)數(shù)。此外，電源裝置31設(shè)為了 3臺(tái)，但不限于3臺(tái)，也可以設(shè)置更多電源裝置31而串聯(lián)地連接。此外，在本實(shí)施方式1、2中，降壓電路45中設(shè)有降壓控制器68，逆變器46中設(shè)有逆變器控制器73，但也可以整合為I臺(tái)控制器而控制降壓電路45和逆變器46。
權(quán)利要求
1.一種非接觸供電設(shè)備，具備供電線和同步地向所述供電線供給預(yù)定頻率的定電流的多個(gè)電源裝置，從所述供電線向消耗電力變動(dòng)的負(fù)載非接觸地供電，其特征在于， 與所述各電源裝置對(duì)應(yīng)地，具備由與所述供電線串聯(lián)地連接的受電耦合器以及與所述電源裝置連接的送電耦合器構(gòu)成的送受電耦合器， 在所述各送受電耦合器中分別具備將與各送受電耦合器對(duì)應(yīng)的電源裝置從所述供電線電氣性地?cái)嚅_的斷開開關(guān)， 將由所述多個(gè)受電耦合器以及所述供電線構(gòu)成的電路，在所述預(yù)定頻率下設(shè)定為串聯(lián)諧振電路， 將由所述送電耦合器以及連接所述電源裝置和送電耦合器之間的電源線構(gòu)成的電路的阻抗，在所述預(yù)定頻率下設(shè)定為容性電抗， 所述電源裝置構(gòu)成為通過一邊反饋流向所述供電線的電流一邊控制向由所述電源線構(gòu)成的電路輸出的輸出電壓，從而將所述預(yù)定頻率的定電流向供電線輸出， 對(duì)所述各電源裝置設(shè)定與所述負(fù)載的消耗電力的減少對(duì)應(yīng)而停止的位次，如果所述負(fù)載的消耗電力減少，則根據(jù)所述位次決定停止對(duì)象的電源裝置，使與該停止對(duì)象的電源裝置對(duì)應(yīng)的所述斷開開關(guān)短路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非接觸供電設(shè)備，其特征在于， 所述負(fù)載由多個(gè)電力供給對(duì)象構(gòu)成， 對(duì)各電力供給對(duì)象的消耗電力進(jìn)行加法運(yùn)算求解所述負(fù)載的消耗電力， 如果求出的負(fù)載的消耗電力到達(dá)所有電源裝置的輸出電力的預(yù)定的比例，則向各電力供給對(duì)象指令進(jìn)行電力削減。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非接觸供電設(shè)備，其特征在于， 各電源裝置中設(shè)有檢測電源裝置內(nèi)的溫度的溫度傳感器， 如果由所述溫度傳感器檢測的溫度變得比由于電源裝置過負(fù)載或者接近過負(fù)載而達(dá)到的溫度高，則向各電力供給對(duì)象指令進(jìn)行電力削減。
4.一種非接觸供電設(shè)備，具備供電線和同步地向所述供電線供給預(yù)定頻率的定電流的多個(gè)電源裝置，從所述供電線向消耗電力變動(dòng)的負(fù)載非接觸地供電，其特征在于， 與所述各電源裝置對(duì)應(yīng)地，具備由與所述供電線串聯(lián)地連接的受電耦合器以及與所述電源裝置連接的送電耦合器構(gòu)成的送受電耦合器， 將由所述多個(gè)受電耦合器以及所述供電線構(gòu)成的電路，在所述預(yù)定頻率下設(shè)定為串聯(lián)諧振電路， 將由所述送電耦合器以及連接在所述電源裝置和送電耦合器之間的電源線構(gòu)成的電路，在所述預(yù)定頻率下設(shè)定為串聯(lián)諧振電路， 所述各電源裝置具備組成全橋的開關(guān)元件、以及連接在各開關(guān)元件的兩端以使電流向著流向各開關(guān)元件的電流的反方向流動(dòng)的二極管，并構(gòu)成為通過分別驅(qū)動(dòng)所述各開關(guān)元件，將供給的直流電流變換為所述預(yù)定頻率的定電流，而向所述電源線輸出， 對(duì)所述各電源裝置設(shè)定與所述負(fù)載的消耗電力對(duì)應(yīng)地停止的優(yōu)先位次，如果所述負(fù)載的消耗電力減少，則根據(jù)優(yōu)先位次決定停止的電源裝置，在停止的電源裝置中，不驅(qū)動(dòng)所述各開關(guān)元件中與所述直流電流的正側(cè)連接的兩個(gè)開關(guān)元件，而是驅(qū)動(dòng)與直流電流的負(fù)側(cè)連接的兩個(gè)開關(guān)元件。
全文摘要
提供一種供非接觸供電設(shè)備能降低對(duì)供電線的供電停止的風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)變動(dòng)的消耗電力通過供給最佳的電力能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能，能夠安全地處置停止中的電源裝置。供電線(12)具備經(jīng)由送受電耦合器(32)使3臺(tái)電源裝置(31)串聯(lián)連接并使各送電耦合器(32B)的兩端分別短路的短路開關(guān)(38)，將由3臺(tái)受電耦合器(32A)及供電線(12)構(gòu)成的電路在預(yù)定頻率(f)下設(shè)為串聯(lián)諧振電路，將由各送電耦合器(32B)及連接電源裝置(31)和送電耦合器(32B)之間的線路構(gòu)成的電路的阻抗在預(yù)定頻率(f)下設(shè)為容性電抗，使電源裝置(31)構(gòu)成為一邊反饋流向供電線(12)的電流一邊控制向由上述線路構(gòu)成的電路輸出的電壓，從而向供電線輸出預(yù)定頻率(f)的定電流。
文檔編號(hào)H02J17/00GK102868234SQ201210215668
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者布谷誠, 室田彰 申請(qǐng)人:株式會(huì)社康泰克