本申請是申請日為2014年05月23日、申請?zhí)枮?01480015911.x、發(fā)明名稱為“非接觸電力輸送系統(tǒng)的檢查裝置及檢查方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。
本發(fā)明涉及以無線方式輸送電力的非接觸電力輸送系統(tǒng)的檢查裝置及檢查方法。
背景技術:
近年來,例如以無線方式對智能電話、膝上型個人計算機等可攜式設備供給電力的非接觸電力輸送系統(tǒng)正在被實用化。作為這種非接觸電力輸送系統(tǒng),例如有專利文獻1所記載的系統(tǒng)。
專利文獻1公開了電磁感應型的非接觸電力輸送系統(tǒng)。電磁感應型的非接觸電力輸送系統(tǒng)具有送電裝置與受電裝置。送電裝置具備送電線圈,受電裝置具備受電線圈,在這些線圈之間通過電磁感應來輸送電力。
專利文獻2公開了電場耦合型的非接觸電力輸送系統(tǒng)。電場耦合型的非接觸電力輸送系統(tǒng)具有送電裝置與受電裝置。送電裝置具備送電電極,受電裝置具備受電電極,在這些電極之間通過靜電感應來輸送電力。
在先技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利第3344593號公報
專利文獻2:wo2011/148803號公報
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
在非接觸電力輸送系統(tǒng)的受電裝置中,為了進行電力輸送而將該受電裝置自安裝于送電裝置的狀態(tài)卸下時,在受電電極之間有可能產(chǎn)生過大的電壓。為防止過大電壓所引起的受電裝置的破損,有時在受電裝置中設置保護電路。再有,在受電裝置被卸下后,要求送電裝置必須使電力輸送停止。
本發(fā)明的目的在于,提供一種能夠簡便地進行構(gòu)成非接觸電力輸送系統(tǒng)的送電裝置或受電裝置中的動作測試的檢查裝置及檢查方法。
用于解決課題的手段
本發(fā)明的第1形態(tài)的非接觸電力輸送系統(tǒng)的檢查裝置是針對非接觸電力輸送系統(tǒng)的檢查裝置,
所述非接觸電力輸送系統(tǒng)包括送電裝置和受電裝置,
該送電裝置具備:
第1電極及第2電極;和
交流電壓產(chǎn)生電路,其向第1電極與第2電極之間施加交流電壓,
該受電裝置具備:
第3電極及第4電極;
受電電路,其將第3電極與第4電極之間產(chǎn)生的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓;和
負載電路,其與受電電路連接,
該非接觸電力輸送系統(tǒng)通過第1電極與第3電極之間產(chǎn)生的第1耦合電容、及第2電極與第4電極之間產(chǎn)生的第2耦合電容,從送電裝置向受電裝置輸送電力,
所述檢查裝置的特征在于,具備:
耦合電容可變部,其在受電裝置被載置到送電裝置之際,使第1耦合電容、第2耦合電容的至少一方變化;和
監(jiān)控器部,其監(jiān)控受電裝置的第3電極與第4電極之間產(chǎn)生的交流電壓、或由受電電路轉(zhuǎn)換后的直流電壓、或被供給至負載電路的負載電流、或送電裝置的第1電極與第2電極之間產(chǎn)生的交流電壓、或交流電壓產(chǎn)生電路的輸入電壓或者輸入電流之中的至少一個。
本發(fā)明的第2形態(tài)的非接觸電力輸送系統(tǒng)的檢查方法是針對非接觸電力輸送系統(tǒng)的檢查方法,
所述非接觸電力輸送系統(tǒng)包括送電裝置和受電裝置,
該送電裝置具備:
第1電極及第2電極;和
交流電壓產(chǎn)生電路,其向第1電極與第2電極之間施加交流電壓,
該受電裝置具備:
第3電極及第4電極;
受電電路,其將第3電極與第4電極之間產(chǎn)生的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓;和
負載電路,其與受電電路連接,
該非接觸電力輸送系統(tǒng)通過第1電極與第3電極之間產(chǎn)生的第1耦合電容、及第2電極與第4電極之間產(chǎn)生的第2耦合電容,從送電裝置向受電裝置輸送電力,
所述檢查方法的特征在于,具有:
在受電裝置被載置到送電裝置之際,使第1耦合電容、第2耦合電容的至少一方變化的步驟;和
監(jiān)控受電裝置的第3電極與第4電極之間產(chǎn)生的交流電壓、或由受電電路轉(zhuǎn)換后的直流電壓、或被供給至負載電路的負載電流、或送電裝置的第1電極與第2電極之間產(chǎn)生的交流電壓、或交流電壓產(chǎn)生電路的輸入電壓或者輸入電流之中的至少一個的步驟。
本發(fā)明的第3形態(tài)的送電裝置的檢查裝置,
該送電裝置具備:第1電極及第2電極;和通過對從直流電源輸入的直流電流進行轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生交流電壓并將所產(chǎn)生的交流電壓施加于第1電極與第2電極之間的交流電壓產(chǎn)生電路,該送電裝置以非接觸的方式從第1電極及第2電極向受電裝置進行電力輸送,
檢查裝置的特征在于,具備:
可變負載電路,其與交流電壓產(chǎn)生電路的輸出連接且能控制負載阻抗;
負載阻抗控制部,其使可變負載電路的負載阻抗變化;和
監(jiān)控器部,其對被輸入至交流電壓產(chǎn)生電路的直流電流進行監(jiān)控。
本發(fā)明的第4形態(tài)的送電裝置的檢查方法,
該送電裝置具備:第1電極及第2電極;和通過對從直流電源輸入的直流電流進行轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生交流電壓并將所產(chǎn)生的交流電壓施加于第1電極與第2電極之間的交流電壓產(chǎn)生電路,該送電裝置以非接觸的方式從第1電極及第2電極向受電裝置進行電力輸送,
所述檢查方法的特征在于,具有:
將能控制負載阻抗的可變負載電路連接至送電裝置的輸出并使可變負載電路的負載阻抗變化的步驟;和
對被輸入至交流電壓產(chǎn)生電路的直流電流進行監(jiān)控的步驟。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠簡便地進行構(gòu)成接觸電力輸送系統(tǒng)的受電裝置、或者送電裝置中的過電壓保護電路的工作測試。
附圖說明
圖1是表示實施方式1所涉及的具有檢查裝置的非接觸電力輸送系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖。
圖2a是表示實施方式1所涉及的檢查裝置的構(gòu)造的概要的圖。
圖2b是表示實施方式1所涉及的檢查裝置進行的試驗時的狀態(tài)的圖。
圖3是表示檢查時的檢查裝置的動作的流程圖。
圖4是表示測定完的直流電流所對應的閾值電壓的特性的一例的圖。
圖5是表示電極間距離所對應的整流電路輸出電壓的特性的圖。
圖6a是表示實施方式2所涉及的檢查裝置的構(gòu)造的概要的圖。
圖6b是表示實施方式2所涉及的檢查裝置進行的試驗時的狀態(tài)的圖。
圖7a是表示實施方式3所涉及的檢查裝置的構(gòu)造的概要的圖。
圖7b是表示實施方式3所涉及的檢查裝置進行的試驗時的狀態(tài)的圖。
圖8是表示實施方式4所涉及的檢查裝置的構(gòu)造的概要的圖。
圖9是表示實施方式5所涉及的檢查裝置的構(gòu)造的概要的圖。
圖10是表示實施方式6所涉及的檢查裝置的構(gòu)造的概要的圖。
圖11是表示實施方式7所涉及的檢查裝置的構(gòu)造的概要的圖。
圖12是表示實施方式8所涉及的檢查裝置的構(gòu)造的概要的圖。
圖13是表示實施方式9所涉及的檢查裝置的構(gòu)造的概要的圖。
圖14是表示實施方式10所涉及的檢查裝置的構(gòu)造的概要的圖。
圖15是表示檢查時的檢查裝置的動作的流程圖。
符號說明
100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100檢查裝置
110送電部
110a、110b送電裝置
111直流電源
112逆變器
113升壓變壓器
114p送電側(cè)被動電極(第2電極)
114a送電側(cè)主動電極(第1電極)
115、115a、115b控制部
116、116a、116b送電模塊
117基準電極
120耦合電容可變部
200、200a、200b受電裝置
211p受電側(cè)被動電極(第4電極)
211a受電側(cè)主動電極(第3電極)
212降壓變壓器
213過電壓保護電路
214整流電路
215電壓調(diào)整電路
216受電模塊
220負載電路
230基準電極
520、520a耦合電容可變部
521可變電容元件
601、601a、601b檢查用控制電路
602測定電路
603、603a、603b計算機
具體實施方式
(第1實施方式)
參照圖1來說明本發(fā)明的實施方式1所涉及的檢查裝置。圖1是表示實施方式1所涉及的具有檢查裝置的非接觸式電力輸送系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖。
1.構(gòu)成
非接觸式電力輸送系統(tǒng)具有:具備送電部110的檢查裝置100和受電裝置200。以下,詳細地說明檢查裝置100及受電裝置200的構(gòu)成。
1.1檢查裝置
檢查裝置100具有送電部110、和耦合電容可變部120。
送電部110具有直流電源111、逆變器112、升壓變壓器113、送電側(cè)被動電極114p、送電側(cè)主動電極114a、及控制部115。逆變器112、升壓變壓器113、及控制部115構(gòu)成為送電模塊116。
直流電源111生成給定的直流電壓。直流電源111例如是將100v的交流電壓轉(zhuǎn)換成給定的直流電壓的ac適配器。
逆變器112基于來自控制部115的驅(qū)動信號對從直流電源111輸出的直流電壓進行開關轉(zhuǎn)換,由此轉(zhuǎn)換為例如100khz~數(shù)10mhz的交流電壓后輸出。
升壓變壓器113將從逆變器112輸出的交流電壓升壓后施加到送電側(cè)被動電極114p與送電側(cè)主動電極114a之間。由升壓變壓器113升壓后的電壓例如是100v~10kv的范圍的電壓。通過將該電壓施加于送電側(cè)被動電極114p與送電側(cè)主動電極114a之間,從而在周圍的介質(zhì)生成電場。
控制部115對檢查裝置100的動作進行控制??刂撇?15對從直流電源111向逆變器112供給的直流電力的電壓值dcv及電流值dci進行檢測??刂撇?15對升壓變壓器113的次級側(cè)的交流電壓值acv、即送電側(cè)主動電極114a與送電側(cè)被動電極114p之間的電壓進行檢測。在此,交流電壓值acv與后述的受電裝置200的受電側(cè)被動電極211p和受電側(cè)主動電極211a之間所產(chǎn)生的交流電壓、或由整流電路214轉(zhuǎn)換后的直流電壓基本成比例。因而,使得控制部115對受電裝置200的受電側(cè)被動電極211p與受電側(cè)主動電極211a之間所產(chǎn)生的交流電壓、或由整流電路214轉(zhuǎn)換后的直流電壓進行監(jiān)控。
再有,也可以通過對送電側(cè)主動電極114a與檢查裝置100的基準電位之間的電壓進行檢測,從而間接地對受電裝置的受電側(cè)被動電極211p與受電側(cè)主動電極211a之間所產(chǎn)生的交流電壓、或由整流電路214轉(zhuǎn)換后的直流電壓進行監(jiān)控?;蛘?,也可取代檢測送電側(cè)主動電極114a與檢查裝置100的基準電位之間的電壓而檢測送電側(cè)被動電極114p與檢查裝置100的基準電位之間的電壓。
這樣,通過對送電側(cè)主動電極114a與送電側(cè)被動電極114p之間的電壓、送電側(cè)主動電極114a與檢查裝置100的基準電位之間的電壓、送電側(cè)被動電極114p與檢查裝置100的基準電位之間的電壓這樣的、送電模塊116的送電電極部的電壓進行檢測,從而可以對受電側(cè)被動電極211p與受電側(cè)主動電極211a之間所產(chǎn)生的交流電壓、或由整流電路214轉(zhuǎn)換后的直流電壓這樣的、受電模塊216的電壓進行監(jiān)控。
此外,雖然在上述中對由升壓變壓器113升壓后的電壓進行監(jiān)控,但也可取代其而對來自直流電源111的輸入電流進行監(jiān)控。
由升壓變壓器113所具有的電感、送電側(cè)被動電極114p與送電側(cè)主動電極114a之間的電容等來構(gòu)成送電側(cè)的諧振電路。
關于耦合電容可變部120的構(gòu)成將在后面敘述。
1.2受電裝置
受電裝置200具有受電側(cè)被動電極211p、受電側(cè)主動電極211a、降壓變壓器212、過電壓保護電路213、整流電路214、電壓調(diào)整電路215、及負載電路220。降壓變壓器212、過電壓保護電路213、整流電路214、及電壓調(diào)整電路215構(gòu)成為受電模塊216。
在受電裝置200被載置到檢查裝置100中的能載置受電裝置200的載置面100a的給定位置的狀態(tài)下,在送電側(cè)主動電極114a與受電側(cè)主動電極211a之間產(chǎn)生第1耦合電容,在送電側(cè)被動電極114p與受電側(cè)被動電極211p之間產(chǎn)生第2耦合電容。將第1耦合電容與第2耦合電容的合成電容稱為“收發(fā)間耦合電容”。經(jīng)由該收發(fā)間耦合電容而從檢查裝置100的送電部110向受電裝置200輸送電力。
降壓變壓器212將受電側(cè)被動電極211p與受電側(cè)主動電極211a之間的電壓降壓,并經(jīng)由過電壓保護電路213而向整流電路214輸出。
過電壓保護電路213在降壓變壓器212的輸出電壓變?yōu)榻o定電壓以上時對向整流電路214的電力供給進行限制。
整流電路214對所輸入的交流電壓進行整流后生成直流電壓,并向電壓調(diào)整電路215輸出。
電壓調(diào)整電路215將從整流電路214輸出的直流電壓調(diào)整成適于負載電路220的直流電壓后向負載電路220輸出。
負載電路220例如具備觸摸面板,執(zhí)行通過對觸摸面板的觸摸而指定的給定功能。
通過降壓變壓器212所具有的電感、受電側(cè)被動電極211p與受電側(cè)主動電極211a之間的電容等來構(gòu)成受電側(cè)的諧振電路。
從檢查裝置100的送電部110向受電裝置200的電力輸送的頻率是基于經(jīng)由送電側(cè)的諧振電路與受電側(cè)的諧振電路之間的收發(fā)間耦合電容的復合諧振電路的諧振頻率來設定的。
1.3耦合電容可變部
本實施方式的檢查裝置100具有進行受電裝置200所具有的過電壓保護電路213的工作測試的功能。在本實施方式中,在將受電裝置200載置到檢查裝置100的載置面100a的狀態(tài)下,具有使收發(fā)間耦合電容變化的耦合電容可變部120。
圖2a是表示實施方式1所涉及的檢查裝置的構(gòu)造的概要的圖。圖2b是表示實施方式1所涉及的檢查裝置進行的試驗時的狀態(tài)的圖。
檢查裝置100具有能載置受電裝置200的載置面100a。在載置面100a的一端側(cè),設置有比載置面100a更向上方突出的壁部100b。壁部100b在將受電裝置200向檢查裝置100的載置面100a載置時,通過使受電裝置200的端部抵接來規(guī)定向載置面100a的載置位置(使受電裝置200位于載置面100a的給定位置)。再有,在載置面100a配置有送電側(cè)被動電極114p與送電側(cè)主動電極114a。在受電裝置200被載置到載置面100a的給定位置時,送電側(cè)被動電極114p及送電側(cè)主動電極114a被配置成與受電裝置200的受電側(cè)被動電極211p及受電側(cè)主動電極211a處于給定的對置狀態(tài)。給定的對置狀態(tài)指的是能實現(xiàn)給定的電力輸送狀態(tài)的狀態(tài)。給定的電力輸送狀態(tài)例如是能輸送給定量的電力的狀態(tài)。
在檢查裝置100的載置面100a配置有耦合電容可變部120。耦合電容可變部120具有可動體121和驅(qū)動部122。
可動體121能移動地配置于載置面100a??蓜芋w121呈楔狀的形狀。
驅(qū)動部122可以使可動體121在受電裝置200的方向上與載置面100a平行地移動。驅(qū)動部122例如具有電動機、和將其動力向可動體121傳遞的連結(jié)部?;趤碜钥刂撇?15的驅(qū)動信號來控制驅(qū)動部122的電動機的驅(qū)動。
驅(qū)動部122使可動體121在圖2a所示的基準位置與圖2b所示的檢查位置之間沿水平方向移動。如圖2b所示,在檢查位置,可動體121的前端側(cè)進入受電裝置200與檢查裝置100的載置面100a之間。由此,受電裝置200在其一端側(cè)被抬起。此時,檢查裝置100的送電側(cè)被動電極114p及送電側(cè)主動電極114a、和受電裝置200的受電側(cè)被動電極211p及受電側(cè)主動電極211a之間的距離增大。因而,收發(fā)間耦合電容減小。為此,檢查裝置100的輸出阻抗上升。另一方面,受電裝置200的負載電路220要求一定的電力,因此檢查裝置100使交流電壓值acv上升。為此,受電裝置200的受電側(cè)被動電極211p與受電側(cè)主動電極211a之間的電壓上升。
另外,在檢查裝置100的筐體的底面設置有基準電極117,以便覆蓋該底面。基準電極117作為屏蔽件發(fā)揮功能,使檢查精度提高。
2.檢查動作
圖3是表示檢查裝置100的檢查動作的流程圖。
控制部115向驅(qū)動部122輸出驅(qū)動信號,以使可動體121沿受電裝置200方向移動給定距離。所謂給定距離,指的是可動體121如圖2b所示進入受電裝置200與檢查裝置100的載置面100a之間,受電裝置200在其一端側(cè)抬起給定高度的距離(s1)。給定高度指的是無法適當?shù)貓?zhí)行從檢查裝置100向受電裝置200的電力輸送的高度。具體是,給定高度指的是:收發(fā)間耦合電容與能適當?shù)貓?zhí)行從檢查裝置100向受電裝置200的電力輸送的耦合電容“以下適宜稱為‘給定耦合電容’”相比減小一定量的高度。
控制部115使逆變器112工作(s2)。由此,從逆變器112輸出給定電壓的交流電壓。
控制部115進行用于電力輸送的準備動作(s3)。例如,作為用于電力輸送的準備動作,控制部11使送電頻率變化的同時在輸出了比通常的電力輸送時弱的電力的狀態(tài)下測定檢查裝置100的輸出阻抗,基于所測定的輸出阻抗來決定能最有效地輸送電力的送電頻率。
控制部115進行是否為能輸送電力的狀態(tài)的判定(s4)。在受電裝置200正常的情況下,受電裝置200在其一端側(cè)被抬起給定高度的狀態(tài)下,如上所述,收發(fā)間耦合電容變得小于給定耦合電容。在本實施方式中,基于檢查裝置100的輸出阻抗的變化來判斷收發(fā)間耦合電容是否變得小于給定耦合電容。在收發(fā)間耦合電容變得小于給定耦合電容的情況下,如上所述地決定的送電頻率下的輸出阻抗變得大于適于電力輸送的輸出阻抗(以下稱為“給定阻抗”)。該情況下,無法適當?shù)剡M行電力輸送??墒?,在受電裝置200異常的情況下,例如在受電裝置200的受電側(cè)被動電極211p及受電側(cè)主動電極211a或內(nèi)部電路存在某些異常的情況下,有時所決定的送電頻率下的輸出阻抗變?yōu)榻o定阻抗以下。因此,在本實施方式中,基于所決定的送電頻率下的輸出阻抗是否大于給定阻抗來進行是否為能輸送電力的狀態(tài)的判定。另外,是否為能輸送電力的狀態(tài)的判定,如上所述也可進行受電裝置200是否異常的判定。
而且,在所決定的送電頻率下的輸出阻抗為給定阻抗以下時,控制部115判斷為是能輸送電力的狀態(tài)、即受電裝置200存在異常(s5)。
相對于此,在所決定的送電頻率下的輸出阻抗大于給定阻抗時,控制部115判斷為是不適于電力輸送的狀態(tài)、即受電裝置200沒有異常。然后,控制部115向驅(qū)動部122輸出驅(qū)動信號,使可動體121后退至圖2a所示的基準位置(s6)。
控制部115進行與前述的步驟s3同樣的、用于電力輸送的準備動作(s7)。
控制部115基于輸出阻抗的值來進行是否為能輸送電力的狀態(tài)的判定(s8)。在此,關于本步驟s8的判定,由于受電裝置200處于已被載置于檢查裝置100的載置面100a的狀態(tài),因此本來應該成為能輸送電力的狀態(tài),但卻以判定未成為能輸送狀態(tài)的異常為目的。另一方面,關于上述步驟s3的判定,由于受電裝置200處于遠離檢查裝置100的載置面100a的狀態(tài),因此本來不準處于能輸送電力的狀態(tài),但卻以判定成為能輸送電力的狀態(tài)的異常為目的。另外,在本步驟s8的執(zhí)行時,由于受電裝置200處于已被載置于檢查裝置100的載置面100a的狀態(tài),因此所決定的送電頻率下的輸出阻抗應該小于上述給定阻抗。因此,在本實施方式中,基于所決定的送電頻率下的輸出阻抗是否小于給定阻抗來進行是否為能輸送電力的狀態(tài)的判定。
而且,在所決定的送電頻率下的輸出阻抗為給定阻抗以上時,控制部115判斷為不處于能輸送電力的狀態(tài)、即受電裝置200存在異常(s9)。
相對于此,在所決定的送電頻率下的輸出阻抗小于給定阻抗時,控制部115判斷為處于能輸送電力的狀態(tài)、即受電裝置200沒有異常。控制部115開始向受電裝置200的電力輸送動作(s10)。
控制部115開始測定從直流電源111輸出的直流電力的直流電流值dci、直流電壓值dcv、及向送電側(cè)主動電極114a施加的交流電壓值acv(s11)。另外,以給定時間間隔執(zhí)行本測定,直到本流程圖的結(jié)束為止。
控制部115基于步驟s11中的測定結(jié)果等,判定是否正常地進行電力輸送(s12)。
在判定為未能正常地進行電力輸送時,控制部115判斷為受電裝置200存在異常(s13)。
相對于此,在判定為正常地進行電力輸送時,在進行電力輸送的狀態(tài)下,控制部115向驅(qū)動部122輸出驅(qū)動信號,使可動體121移動至圖2b所示的檢查位置,使受電裝置200在其一端側(cè)抬起給定高度(s14)。
該狀態(tài)下,控制部115判定是否繼續(xù)電力輸送(s15)。具體是,控制部115基于步驟s14執(zhí)行后測定出的直流電流值dci及圖4所示的特性來求取閾值電壓??刂撇?15判定步驟s14執(zhí)行后測定出的交流電壓值acv是否為求出的閾值電壓以上。而且,在所測定的交流電壓值acv為閾值電壓以上時,判斷為繼續(xù)電力輸送、即受電裝置200的過電壓保護電路213未動作(s16)。即,判斷為受電裝置200的過電壓保護電路213異常。
相對于此,在所測定的交流電壓值acv并未處于閾值電壓以上時,判定為電力輸送停止、即受電裝置200的過電壓保護電路213已經(jīng)動作。即,判斷為受電裝置200的過電壓保護電路213正常(s17)。
圖4是表示所測定的直流電流值dci所對應的閾值電壓的特性的一例的圖。閾值電壓是基于所測定的直流電流值dci來設定的。所測定的直流電流值dci越大,則越將閾值電壓設定為大的值。正常地進行電力輸送時的交流電壓值acv具有直流電流值dci即直流電力越大則越增大的趨勢。圖5是用于說明該趨勢的圖。具體是,圖5是表示受電裝置的受電側(cè)被動電極211p及受電側(cè)主動電極211a、與檢查裝置100的送電側(cè)主動電極114a及送電側(cè)被動電極114p之間的距離所對應的、受電裝置200的整流電路214的輸出電壓的特性的圖。圖5所示出,負載電路220的耗電越大,則受電裝置200的整流電路214的輸出電壓越大。受電裝置200的整流電路214的輸出電壓與交流電壓值acv基本成比例。也就是說,交流電壓值acv存在直流電流值dci即直流電力越大則越增大的趨勢。因此,考慮該趨勢并參照圖4所示的特性,基于直流電流值dci來設定閾值電壓。
3.總結(jié)
本實施方式的檢查裝置100是針對非接觸電力輸送系統(tǒng)的檢查裝置。
非接觸電力輸送系統(tǒng)包括:
送電部110(送電裝置),其具備送電側(cè)主動電極114a及送電側(cè)被動電極114p(第1電極及第2電極)、向送電側(cè)主動電極114a與送電側(cè)被動電極114p之間施加交流電壓的逆變器112及升壓變壓器113(交流電壓產(chǎn)生電路);和
受電裝置200,其具備受電側(cè)主動電極211a及受電側(cè)被動電極211p(第3電極及第4電極)、將受電側(cè)主動電極211a與受電側(cè)被動電極211p之間所產(chǎn)生的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓的降壓變壓器212及整流電路214(受電電路)、以及與整流電路214連接的負載電路220,
通過送電側(cè)被動電極114p與受電側(cè)被動電極211p之間所產(chǎn)生的第1耦合電容、和送電側(cè)主動電極114a與受電側(cè)主動電極211a之間所產(chǎn)生的第2耦合電容,從送電部110向受電裝置200輸送電力。
檢查裝置100具備:
耦合電容可變部120,其在受電裝置200被載置到送電部110之際使第1耦合電容、第2耦合電容的至少一方變化;以及
控制部115(監(jiān)控器部),其對受電裝置200的受電側(cè)被動電極211p與受電側(cè)主動電極211a之間所產(chǎn)生的交流電壓、或由整流電路214轉(zhuǎn)換后的直流電壓進行監(jiān)控。
根據(jù)該構(gòu)成,能夠簡便地進行構(gòu)成非接觸電力輸送系統(tǒng)的受電裝置200中的過電壓保護電路213的工作測試。
再有,在本實施方式的檢查裝置100中,耦合電容可變部120及控制部115與送電部110被一體化。
根據(jù)該構(gòu)成,在進行檢查之際,無需花費將耦合電容可變部120及控制部115與送電部110連接等的工夫。為此,檢查變得容易。
此外,在本實施方式的檢查裝置100中,耦合電容可變部120具備可動體121及驅(qū)動部122(機構(gòu)),在物理上擴大送電部110與受電裝置200的、相互接觸的面?zhèn)鹊木嚯x(間隔)。
根據(jù)該構(gòu)成,可以再現(xiàn)與用戶將受電裝置200從送電裝置(充電座等)卸下時的狀態(tài)類似的狀態(tài)。為此,可以在與實際使用狀態(tài)類似的狀態(tài)下適當?shù)剡M行受電裝置200的過電壓保護電路213的工作測試。
尤其是,在本實施方式中,檢查裝置100將受電裝置200在其一端側(cè)抬起。為此,受電裝置200相對于水平而以傾斜的狀態(tài)被抬起。在用戶將受電裝置200從送電裝置卸下時,這樣受電裝置200大多變成傾斜的狀態(tài)。因而,可以在更接近于實際的使用狀況的狀態(tài)下進行工作測試。
另外,在本實施方式中,通過使受電裝置200在上方移動而使收發(fā)間耦合電容變化,來進行過電壓保護電路213的工作測試??墒牵部梢酝ㄟ^使受電裝置200在水平方向上移動而使收發(fā)間耦合電容變化。為此,也可以使受電裝置200在水平方向上移動來進行過電壓保護電路213的工作測試。另外,收發(fā)間耦合電容的變化,使受電裝置200在上方移動時要比使受電裝置200在水平方向上移動時表現(xiàn)得更顯著。為此,采取在上方移動的方式,更易于進行過電壓保護電路213的工作測試。
(實施方式2)
參照圖6a、圖6b來說明實施方式2所涉及的檢查裝置。圖6a是表示實施方式2所涉及的檢查裝置的構(gòu)造的概要的圖。圖6b是表示實施方式2所涉及的檢查裝置進行的試驗時的狀態(tài)的圖。本實施方式所涉及的檢查裝置的耦合電容可變部的構(gòu)造與實施方式1所涉及的檢查裝置不同。
本實施方式所涉及的檢查裝置300的耦合電容可變部320具有可動體321和驅(qū)動部322。
可動體321能移動地配置于載置面100a的下方??蓜芋w321例如呈四棱柱狀的形狀。
驅(qū)動部322被配置在載置面100a的下方。驅(qū)動部322可以使可動體321在上下方向上移動。驅(qū)動部322例如具有電動機、和將其動力向可動體321傳遞的連結(jié)部?;趤碜钥刂撇?15的驅(qū)動信號來控制驅(qū)動部322的電動機的驅(qū)動。
驅(qū)動部322使可動體321在圖6a所示的基準位置與圖6b所示的檢查位置之間沿上下方向移動。如圖6b所示,在檢查位置,可動體321上升到比載置面100a高的位置。由此,受電裝置200在其一端側(cè)被抬起。此時,檢查裝置300的送電側(cè)被動電極114p及送電側(cè)主動電極114a、和受電裝置200的受電側(cè)被動電極211p及受電側(cè)主動電極211a之間的距離增大。因而,收發(fā)間耦合電容減小,檢查裝置300使交流電壓值acv上升。由此,可以進行過電壓保護電路213的工作測試。
由此,與實施方式1同樣,能夠簡便地進行構(gòu)成非接觸電力輸送系統(tǒng)的受電裝置200中的過電壓保護電路213的工作測試。
(實施方式3)
參照圖7a、圖7b來說明實施方式3所涉及的檢查裝置。圖7a是表示實施方式3所涉及的檢查裝置的構(gòu)造的概要的圖。圖7b是表示實施方式3所涉及的檢查裝置進行的試驗時的狀態(tài)的圖。本實施方式所涉及的檢查裝置的耦合電容可變部的構(gòu)造與實施方式1、2所涉及的檢查裝置不同。
本實施方式所涉及的檢查裝置400的耦合電容可變部420具有可動體421和驅(qū)動部422。
可動體421能移動地配置于載置面100a上??蓜芋w421呈具有給定厚度的薄片狀的形狀。
驅(qū)動部422可以使可動體421在受電裝置200方向上與載置面100a平行地移動。驅(qū)動部422例如具有電動機、和將其動力向可動體421傳遞的連結(jié)部?;趤碜钥刂撇?15的驅(qū)動信號來控制驅(qū)動部422的電動機的驅(qū)動。
驅(qū)動部422使可動體421在圖7a所示的基準位置a與圖7b所示的檢查位置b之間沿水平方向移動。如圖7b所示,在檢查位置,可動體421的前端側(cè)被插入受電裝置200與檢查裝置400的載置面100a之間。由此,受電裝置200與載置面100a基本平行地被抬起。此時,檢查裝置400的送電側(cè)被動電極114p及送電側(cè)主動電極114a、和受電裝置200的受電側(cè)被動電極211p及受電側(cè)主動電極211a之間的距離增大。因而,收發(fā)間耦合電容減小,檢查裝置400使交流電壓值acv上升。由此,可以進行過電壓保護電路213的工作測試。
由此,與實施方式1同樣,能夠簡便地進行構(gòu)成非接觸電力輸送系統(tǒng)的受電裝置200中的過電壓保護電路213的工作測試。
(實施方式4)
參照圖8來說明實施方式4所涉及的檢查裝置。圖8是表示實施方式4所涉及的檢查裝置的構(gòu)造的概要的圖。在本實施方式所涉及的檢查裝置中,耦合電容可變部采用可變電容元件(可變電抗元件)來構(gòu)成。
具體是,耦合電容可變部520在送電側(cè)被動電極114p及送電側(cè)主動電極114a與升壓變壓器113之間、及送電側(cè)被動電極114p與檢查裝置500的基準電極117之間分別具有可變電容元件521。
控制部115在檢查時使可變電容元件521的電容變化。具體是,控制部115代替圖3的步驟s1的可動體的移動(電極間距離大),而將各可變電容元件521控制為其合成電容變?yōu)榈?給定電容。該第1給定電容是:在如圖8那樣將受電裝置200載置到檢查裝置500上的狀態(tài)下該第1給定電容與收發(fā)間耦合電容的合成電容,變得和將受電裝置200如實施方式1的圖2b那樣抬起時的收發(fā)間耦合電容基本相等的電容。
再有,控制部115代替圖3的步驟s6的可動體121的移動(電極間距離小)而將各可變電容元件521控制為基本處于短路狀態(tài)。也就是說,控制為:在如圖8那樣將受電裝置200載置到檢查裝置500上的狀態(tài)下該第2電容與收發(fā)間耦合電容的合成電容,變得和將受電裝置200如實施方式1的圖2a那樣載置到載置面100a的狀態(tài)時的收發(fā)間耦合電容基本相等。
此外,控制部115代替圖3的步驟s1的可動體121的移動(電極間距離大)而將可變電容元件控制為其電容變?yōu)樯鲜龅?給定值。
通過這樣進行控制,從而無需設置可動體121、驅(qū)動部122等,便能構(gòu)成受電裝置200的過電壓保護電路213的檢查裝置500。
由此,與實施方式1同樣,能夠簡便地進行構(gòu)成非接觸電力輸送系統(tǒng)的受電裝置200中的過電壓保護電路213的工作測試。
(實施方式5)
參照圖9來說明實施方式5所涉及的檢查裝置。圖9是表示實施方式5所涉及的檢查裝置的構(gòu)造的概要的圖。在實施方式1~4中,檢查裝置的控制部執(zhí)行與送電及檢查相關的所有控制。可是,也可如本實施方式這樣另行設置檢查用控制電路等,由檢查用控制電路與控制部來分擔執(zhí)行控制。另外,圖9所示的本實施方式的檢查裝置600雖然具備與實施方式1相同構(gòu)造的耦合電容可變部120,但檢查裝置600也可具備與實施方式2~4同樣的耦合電容可變部。
具體是,本實施方式所涉及的檢查裝置600除了實施方式1的構(gòu)成之外還具備檢查用控制電路601、測定電路602和計算機603。
測定電路602測定從直流電源111輸出的直流電力的直流電壓值dcv及直流電流值dci。另外,雖然在控制部115中能測定直流電壓值dcv及直流電流值dci,但在本實施方式為了進一步提高測定精度,設置直流電壓值dcv及直流電流值dci的測定精度比控制部115高的測定電路602。
檢查用控制電路601分擔并執(zhí)行實施方式1中的控制部115所具有的功能的一部分。例如,檢查用控制電路601輸入由控制部115測定出的直流電壓值dcv、直流電流值dci、交流電壓值acv、及由測定電路602測定出的直流電壓值dcv及直流電流值dci,并基于這些測定出的值,分擔并執(zhí)行圖3的流程圖中的步驟的一部分。檢查用控制電路601按所要求的每個功能,選擇并使用控制部115中的測定值與測定電路602中的測量值之中的任意一方。按每個功能預先設定采用哪一個測定值。只要考慮所要求的檢查精度等適宜地決定分擔控制部115所具有的功能之中的哪一個功能(步驟)即可。
計算機603具有cpu及存儲部,從檢查用控制電路601取得與檢查結(jié)果關聯(lián)的數(shù)據(jù)并保存到存儲部。計算機603存儲有與各種受電裝置200對應的檢查條件。檢查條件例如是驅(qū)動部的驅(qū)動量、用于判定的閾值等。
檢查用控制電路601在執(zhí)行檢查時從計算機603的存儲部讀入與檢查對象的受電裝置200的檢查條件相關的數(shù)據(jù),并基于該讀入的數(shù)據(jù)所描述的檢查條件來執(zhí)行檢查。
由此,與實施方式1同樣,能夠簡便地進行構(gòu)成非接觸電力輸送系統(tǒng)的受電裝置200中的過電壓保護電路213的工作測試。
尤其是,根據(jù)本實施方式,通過1個檢查裝置600便能進行與各種受電裝置200對應的試驗。再有,由于另行具備測定精度比控制部115高的測定電路602,因此可以提高檢查精度。
(檢查受電裝置的情況下的其他實施方式)
在實施方式1、2中,雖然使受電裝置200在其一端部側(cè)抬起,但也可在兩端部側(cè)設置可動體及驅(qū)動部,使受電裝置200在其兩端部側(cè)抬起。
再有,在所述各實施方式中,使送電側(cè)主動電極114a與受電側(cè)主動電極211a之間的第1耦合電容、和送電側(cè)被動電極114p與受電側(cè)被動電極211p之間的第2耦合電容雙方變化??墒?,在實施方式4中,能夠僅使任意一方變化。即便在僅使任意一方的電容變化的情況下,也能再現(xiàn)與將受電裝置200自送電裝置卸下時類似的狀態(tài)。
此外,在上述中,雖然在送電裝置側(cè)間接地監(jiān)控并判斷受電裝置側(cè)的輸出電壓,但也可將檢查裝置與受電裝置有線連接而在受電裝置側(cè)直接監(jiān)控并進行判斷,也可在受電裝置側(cè)直接監(jiān)控后向檢查裝置發(fā)送該信息,然后在送電裝置側(cè)進行判斷。
另外,在受電裝置側(cè)直接監(jiān)控的情況下,也可監(jiān)控向受電模塊的負載的輸出電流。
(實施方式6)
在上述各實施方式中,雖然對用于檢查受電裝置的檢查裝置進行了說明,但上述各實施方式所涉及的檢查裝置的技術思想可以適用于用來檢查送電裝置的檢查裝置。例如,可以適用于用來進行以無線方式向智能電話或?qū)懽职宓仁茈娧b置輸送電力而進行充電的送電裝置(充電座)的出廠前檢查的檢查裝置。該情況下,檢查裝置作為與送電裝置(充電座)不同的物品而被提供。以下,對這種用于檢查送電裝置的檢查裝置的實施方式進行說明。
1.構(gòu)成
圖10是表示實施方式6所涉及的檢查裝置的構(gòu)造的概要的圖。
在本實施方式中,作為與檢查裝置700的檢查對象的送電裝置110a成套的受電裝置200a,采用滿足作為檢查用的受電裝置的給定條件的參考受電裝置。其中,在進行以后所描述的送電裝置110a的過電流保護功能的試驗之際,優(yōu)選將檢查用的受電裝置200a的過電壓保護電路的閾值設定得較高,以使檢查用的受電裝置200a的過電壓保護電路不會先工作。
檢查對象的送電裝置110a具有逆變器112、升壓變壓器113、送電側(cè)被動電極114p、送電側(cè)主動電極114a、及控制部115a。逆變器112、升壓變壓器113及控制部115a構(gòu)成了送電模塊116a。逆變器112、升壓變壓器113、送電側(cè)被動電極114p、送電側(cè)主動電極114a的構(gòu)成和實施方式1相同。
控制部115a進行送電裝置110a整體的控制。再有,控制部115a在逆變器112的輸出電流值變?yōu)榻o定值以上的情況下,使基于送電裝置110a的電力輸送動作停止。例如,在逆變器112的次級側(cè)的升壓變壓器113、送電側(cè)被動電極114p、送電側(cè)主動電極114a等中有短路的情況下,有時會在逆變器112的次級側(cè)有過電流流動。此外,雖然并未產(chǎn)生短路,但例如送電側(cè)被動電極114p與送電側(cè)主動電極114a基于某些理由而接近的情況下,兩電極間的電容增加,其結(jié)果在逆變器112的次級側(cè)會有比通常大的電流流動。在發(fā)生了這些狀態(tài)的情況下,控制部115a使逆變器112的動作停止,由此使送電裝置110a的電力輸送動作停止。另外,控制部115a若從檢查裝置700的檢查用控制電路601a接收到控制信號,則根據(jù)控制信號的種類來控制送電裝置110a的動作。例如,檢查用控制電路601a向檢查裝置700發(fā)送用于執(zhí)行遵循前述的圖3所示的流程圖的動作的控制信號,檢查裝置700進行與從檢查用控制電路601a接收到的控制信號對應的動作。
此外,控制部115a測定從直流電源111輸出的直流電力的直流電壓值dcv及直流電流值dci,并向檢查用控制電路601a輸出。
本實施方式所涉及的檢查裝置700具有耦合電容可變部120、測定電路602、檢查用控制電路601a、及計算機603a。
耦合電容可變部120具有與實施方式1的耦合電容可變部相同的構(gòu)成。
測定電路602與實施方式5同樣,測定從直流電源111輸出的直流電力的直流電壓值dcv及直流電流值dci。另外,雖然在控制部115a中能測定直流電壓值dcv及直流電流值dci,但在本實施方式中為了進一步提高測定精度,設置直流電壓值dcv及直流電流值dci的測定精度比控制部115a高的測定電路602。
檢查用控制電路601a輸入由控制部115a測定出的直流電壓值dcv、直流電流值dci、交流電壓值acv、及由測定電路602測定出的直流電壓值dcv及直流電流值dci,并基于這些測定出的值,執(zhí)行圖3的流程圖中的步驟的一部分,或者輸出用于使送電裝置110a的控制部115a執(zhí)行與步驟對應的動作的控制信號。檢查用控制電路601a按所要求的每個功能,選擇并使用控制部115a中的測定值與測定電路602中的測量值之中的任意一方。按每個功能預先設定采用哪一個測定值。只要考慮所要求的檢查精度等適宜決定分擔控制部115a所具有的功能之中的哪一個功能(步驟)即可。
計算機603a具有cpu及存儲部,從檢查用控制電路601a取得與檢查結(jié)果關聯(lián)的數(shù)據(jù)并保存到存儲部中。計算機603a存儲有與各種送電裝置對應的檢查條件。檢查條件例如是驅(qū)動部的驅(qū)動量、用于判定的閾值等。
檢查用控制電路601a在執(zhí)行檢查時從計算機603a的存儲部讀入與檢查對象的送電裝置的檢查條件相關的數(shù)據(jù),并基于該讀入到的數(shù)據(jù)所描述的檢查條件來執(zhí)行檢查。
2.檢查動作
對本實施方式中的檢查裝置700的檢查動作的一例進行說明。本例的檢查動作基于前述的圖3的流程圖來進行。與實施方式1的差異點在于:進行檢查動作的控制的控制主體、及檢查對象裝置的差異。以下,以差異點為中心來進行說明。
檢查用控制電路601a向驅(qū)動部122輸出驅(qū)動信號,以使可動體121在受電裝置200a方向上移動給定距離(s1)。
檢查用控制電路601a向送電裝置110a的控制部115a輸出控制信號,以執(zhí)行步驟s2、s3的動作。若接受該控制信號,則送電裝置110a的控制部115a使逆變器112工作(s2),進行用于電力輸送的準備動作(s3)。例如,作為用于電力輸送的準備動作,控制部115a使送電頻率變化的同時在輸出了比通常的電力輸送時弱的電力的狀態(tài)下測定送電裝置110a的輸出阻抗,并基于測定出的輸出阻抗來決定能最有效地輸送電力的送電頻率??刂撇?15a將測定出的輸出阻抗輸出至檢查用控制電路601a。
檢查用控制電路601a基于從控制部115a接收到的輸出阻抗的值,進行是否為能輸送電力的狀態(tài)的判定(s4)。在本實施方式中,基于所決定的送電頻率下的輸出阻抗是否大于給定阻抗來進行是否為能輸送電力的狀態(tài)的判定。
而且,在所決定的送電頻率下的輸出阻抗為給定阻抗以下時,檢查用控制電路601a判斷為是能輸送電力的狀態(tài)、即送電裝置110a存在異常(s5)。
相對于此,在所決定的送電頻率下的輸出阻抗大于給定阻抗時,檢查用控制電路601a判斷為處于不適于電力輸送的狀態(tài)、即送電裝置110a沒有異常。然后,檢查用控制電路601a向驅(qū)動部122輸出驅(qū)動信號,使可動體121后退至基準位置(s6)。
檢查用控制電路601a對送電裝置110a的控制部115a輸出控制信號,以執(zhí)行步驟s6的動作。若接受該控制信號,則送電裝置110a的控制部115a進行與前述的步驟s3同樣的用于電力輸送的準備動作(s7)。
檢查用控制電路601a基于從控制部115a接收到的輸出阻抗的值,進行是否為能輸送電力的狀態(tài)的判定(s8)。在此,關于本步驟s8的判定,由于受電裝置200a處于已被載置于送電裝置110a的載置面100a的狀態(tài),因此雖然本來應該成為能輸送電力的狀態(tài),但卻以判定未成為能輸送狀態(tài)的異常為目的。另一方面,關于上述步驟s3的判定,由于受電裝置200a處于遠離送電裝置110a的載置面100a的狀態(tài),因此雖然本來不準處于能輸送電力的狀態(tài),但卻以判定成為能輸送電力的狀態(tài)的異常為目的。另外,在執(zhí)行本步驟s8時,由于受電裝置200a處于已被載置于送電裝置110a的載置面100a的狀態(tài),因此所決定的送電頻率下的輸出阻抗應該小于上述給定阻抗。因此,在本實施方式中,基于所決定的送電頻率下的輸出阻抗是否小于給定阻抗來進行是否為能輸送電力的狀態(tài)的判定。
而且,在所決定的送電頻率下的輸出阻抗為給定阻抗以上時,檢查用控制電路601a判斷為不處于能輸送電力的狀態(tài)、即送電裝置110a存在異常(s9)。
相對于此,在所決定的送電頻率下的輸出阻抗小于給定阻抗時,檢查用控制電路601a判斷為處于能輸送電力的狀態(tài)、即送電裝置110a沒有異常。檢查用控制電路601a對送電裝置110a的控制部115a輸出控制信號,以執(zhí)行步驟s10的動作。若接受該控制信號,則控制部115a開始向受電裝置200a的電力輸送動作(s10)。
檢查用控制電路601a基于來自控制部115a的信號,測定從直流電源111輸出的直流電力的直流電流值dci、直流電壓值dcv、及施加給送電側(cè)主動電極114a的交流電壓值acv(s11)。其中,從直流電源111輸出的直流電力的直流電流值dci、直流電壓值dcv也可由測定電路602來測定。
檢查用控制電路601a基于步驟s11中的測定結(jié)果等,判定是否正常地進行電力輸送(s12)。
在判定為未能正常地進行電力輸送時,檢查用控制電路601a判斷為送電裝置110a存在異常(s13)。
相對于此,在判定為正常地進行電力輸送時,檢查用控制電路601a向驅(qū)動部122輸出驅(qū)動信號,使可動體121移動至檢查位置,使受電裝置200a在其一端側(cè)抬起給定高度(s14)。
該狀態(tài)下,檢查用控制電路601a判定是否繼續(xù)電力輸送(s15)。具體是,檢查用控制電路601a基于在執(zhí)行步驟s14后測定出的直流電流值dci及圖4所示的特性來求取閾值電壓。檢查用控制電路601a判定在執(zhí)行步驟s14后測定出的交流電壓值acv是否為求出的閾值電壓以上。而且,在所測定的交流電壓值acv為閾值電壓以上時,判斷為繼續(xù)電力輸送、即送電裝置110a異常(s16)。由此,判斷為針對送電裝置110a的過電流(過電壓)等的保護功能存在異常。
相對于此,在所測定出的交流電壓值acv并未處于閾值電壓以上時,檢查用控制電路601a判定為電力輸送停止、即送電裝置110a正常。(s17)。
如以上所說明過的那樣,根據(jù)本實施方式,能夠進行送電裝置的動作測試而非受電裝置。即,在與受電裝置成套、或者以送電裝置單體被銷售的情況下的出廠前檢查等中,準備成為參考的受電裝置,將其除去后送電裝置是否正確地停止電力輸送等通過檢查用控制電路及測定電路來檢測等,由此可以進行送電裝置的動作測試。
再有,根據(jù)本實施方式,通過1個檢查裝置700便能進行與各種送電裝置對應的試驗。此外,由于另行具備測定精度比送電裝置110a的控制部115a高的測定電路602,因此可以提高檢查精度。在此,由于需要將送電裝置110a側(cè)的acv的閾值設定成可正確地檢測受電裝置側(cè)的問題,因此例如對于因送電側(cè)自身的問題使電力輸送停止的參數(shù)來說,也有時進行比通常的產(chǎn)品的設定值緩和等的處置。
(實施方式7)
圖11是表示實施方式7所涉及的檢查裝置的構(gòu)造的概要的圖。本實施方式所涉及的檢查裝置與實施方式6同樣,是用于進行送電裝置的檢查的檢查裝置。
本實施方式所涉及的檢查裝置800的耦合電容可變部的構(gòu)成與實施方式6所涉及的檢查裝置不同。其中,耦合電容可變部320的構(gòu)成與實施方式2的耦合電容可變部320的構(gòu)成相同。耦合電容可變部320以外的構(gòu)成與實施方式6相同。
根據(jù)本實施方式所涉及的檢查裝置800,在將耦合電容可變部320構(gòu)成為與實施方式2同樣的情況下,能夠獲得與實施方式6同樣的效果。
(實施方式8)
圖12是表示實施方式8所涉及的檢查裝置的構(gòu)造的概要的圖。本實施方式所涉及的檢查裝置與實施方式6同樣,是用于進行送電裝置的檢查的檢查裝置。
本實施方式所涉及的檢查裝置900的耦合電容可變部的構(gòu)成與實施方式6所涉及的檢查裝置不同。其中,耦合電容可變部420的構(gòu)成與實施方式3的耦合電容可變部420的構(gòu)成相同。耦合電容可變部420以外的構(gòu)成與實施方式6相同。
根據(jù)本實施方式所涉及的檢查裝置900,在將耦合電容可變部420構(gòu)成為與實施方式3同樣的情況下,能獲得與實施方式6同樣的效果。
(實施方式9)
圖13是表示實施方式9所涉及的檢查裝置的構(gòu)造的概要的圖。本實施方式所涉及的檢查裝置與實施方式6同樣,是用于進行送電裝置的檢查的檢查裝置。
在本實施方式所涉及的檢查裝置1000中,作為參考受電裝置而采用具有與實施方式4同樣的耦合電容可變部520a的受電裝置200b。也就是說,本實施方式的檢查裝置1000將受電裝置200b的耦合電容可變部520a作為構(gòu)成要素。
具體是,受電裝置200b具有受電側(cè)被動電極211p、受電側(cè)主動電極211a、受電模塊216、負載電路220、及耦合電容可變部520a。受電模塊216包括與實施方式1同樣的降壓變壓器212、過電壓保護電路213、整流電路214、及電壓調(diào)整電路215(受電模塊216的內(nèi)部構(gòu)成參照圖1)。
耦合電容可變部520a與實施方式4同樣地采用可變電容元件521來構(gòu)成。具體是,耦合電容可變部520a在受電側(cè)被動電極211p及受電側(cè)主動電極211a與受電模塊216(降壓變壓器212)之間、及受電側(cè)被動電極211p與受電裝置200b的基準電極230之間分別具有可變電容元件521。
檢查用控制電路601a在檢查時使可變電容元件521的電容變化。具體是,檢查用控制電路601a代替圖3的步驟s1的可動體的移動(電極間距離大),而將各可變電容元件521控制為其合成電容變?yōu)榈?給定電容。該第1給定電容是:在如圖13那樣將受電裝置200b載置到送電裝置110a上的狀態(tài)下該第1給定電容與收發(fā)間耦合電容的合成電容,變得和將受電裝置200b如實施方式6的圖10那樣抬起時的收發(fā)間耦合電容基本相等的電容。
再有,檢查用控制電路601a代替圖3的步驟s6的可動體121的移動(電極間距離小)而將各可變電容元件521控制為基本處于短路狀態(tài)。也就是說,控制為:在如圖13那樣將受電裝置200b載置到送電裝置110a上的狀態(tài)下該第2電容與收發(fā)間耦合電容的合成電容,變得和將受電裝置200b如實施方式6的圖10那樣載置到載置面100a的狀態(tài)時的收發(fā)間耦合電容基本相等。
此外,檢查用控制電路601a代替圖3的步驟s1的可動體121的移動(電極間距離大)而將可變電容元件521控制為其電容變?yōu)樯鲜龅?給定值。
通過這樣進行控制,從而無需設置可動體121、驅(qū)動部122等,便能簡便地進行送電裝置110a的動作測試等檢查。
(實施方式10)
本實施方式所涉及的檢查裝置是用于進行送電裝置的檢查的檢查裝置??墒牵诒緦嵤┓绞街?,與實施方式6~9不同,在檢查之際代替參考受電裝置而采用電子負載裝置。
1.構(gòu)成
圖14是表示實施方式10所涉及的檢查裝置的構(gòu)造的概要的圖。
檢查對象的送電裝置110b具有逆變器112、升壓變壓器113、送電側(cè)被動電極114p、送電側(cè)主動電極114a、及控制部115b。逆變器112、升壓變壓器113、及控制部115b構(gòu)成了送電模塊116b。逆變器112、升壓變壓器113、送電側(cè)被動電極114p、送電側(cè)主動電極114a的構(gòu)成與實施方式1相同。
送電裝置110b除了實施方式6~9的送電裝置110a的控制部115a的構(gòu)成要素之外,還具備用于將向逆變器112輸入的直流電壓輸出到電子負載裝置2000的端子130、131。其中,端子130、131的位置并未限定于送電裝置110b的上表面,例如也可設置于側(cè)面等。
控制部115b進行送電裝置110b整體的控制。再有,控制部115b在逆變器112的輸出電流值變?yōu)榻o定值以上的情況下,使送電裝置110b的電力輸送動作停止?;谧鳛槟孀兤?12的輸出而應該判斷為異常的過電流值等來設定逆變器112的輸出電流值的給定值。更具體的是,控制部115b根據(jù)被輸入逆變器112的直流電流值dci是否超過了給定閾值來判定逆變器112的輸出電流值變?yōu)榻o定值以上,在超過了給定閾值時,使送電裝置110b的電力輸送動作停止。給定閾值是與逆變器112的輸出電流值的上述給定值對應地預先設定的值。例如,在逆變器112的次級側(cè)的升壓變壓器113、送電側(cè)被動電極114p、送電側(cè)主動電極114a等中有短路等的情況下,有時在逆變器112的次級側(cè)會有過電流流動。此外,雖然并未產(chǎn)生短路,但例如送電側(cè)被動電極114p與送電側(cè)主動電極114a基于某些理由而比通常狀態(tài)更接近的情況下,兩電極間的電容增加,其結(jié)果在逆變器112的次級側(cè)會有比通常大的電流流動。在發(fā)生了這些狀態(tài)的情況下,控制部115b使逆變器112的動作停止,由此使送電裝置110b的電力輸送動作停止。再者,控制部115b若從檢查裝置1100的檢查用控制電路601b接收到控制信號,則根據(jù)控制信號的種類來控制送電裝置110b的動作。例如,檢查用控制電路601b向送電裝置110b的控制部115b發(fā)送用于執(zhí)行遵循后述的圖15所示的流程圖的動作的控制信號,送電裝置110b進行與從檢查用控制電路601b接收到的控制信號對應的動作。
另外,控制部115b測定從直流電源111輸出的直流電力的直流電壓值dcv及直流電流值dci,并向檢查用控制電路601b輸出。
本實施方式所涉及的檢查裝置1100具有電子負載裝置2000、測定電路602、檢查用控制電路601b、及計算機603b。
測定電路602與實施方式5、9同樣,測定從直流電源111輸出的直流電力的直流電壓值dcv及直流電流值dci。另外,雖然在控制部115b中能測定直流電壓值dcv及直流電流值dci,但在本實施方式中為了進一步提高測定精度,設置直流電壓值dcv及直流電流值dci的測定精度比控制部115b高的測定電路602。
檢查用控制電路601b輸入由控制部115b測定出的直流電壓值dcv、直流電流值dci、及由測定電路602測定出的直流電壓值dcv及直流電流值dci,并基于這些測定出的值,執(zhí)行圖15的流程圖中的步驟的一部分,或者輸出用于使送電裝置110b的控制部115b執(zhí)行與步驟對應的動作的控制信號。檢查用控制電路601b按所要求的每個功能,選擇并使用控制部115b中的測定值與測定電路602中的測量值之中的任意一方。按每個功能預先設定采用哪一個測定值。只要考慮所要求的檢查精度等適宜決定分擔控制部115b所具有的功能之中的哪一個功能(步驟)即可。
計算機603b具有cpu及存儲部,從檢查用控制電路601b取得與檢查結(jié)果關聯(lián)的數(shù)據(jù)并保存到存儲部中。計算機603b存儲有與各種送電裝置對應的檢查條件。檢查條件例如是在檢查之際電子負載裝置2000所設定的電流值、用于判定的閾值等。
檢查用控制電路601b在執(zhí)行檢查時從計算機603b的存儲部讀入與檢查對象的送電裝置的檢查條件相關的數(shù)據(jù),并基于該讀入到的數(shù)據(jù)所描述的檢查條件來執(zhí)行檢查。
在此,在本實施方式中,如前述在檢查之際代替參考受電裝置而采用電子負載裝置2000。對電子負載裝置2000進行說明。
電子負載裝置2000具有可變負載電路2100與控制電路2200。
可變負載電路2100具有在電學上能控制阻抗值的可變阻抗元件??勺冐撦d電路2100經(jīng)由端子130而被電連接于逆變器112的電源端子,且經(jīng)由端子131而被電連接于基準電極117。通過控制可變負載電路2100的可變阻抗元件的阻抗值,從而可以變更可變負載電路2100即該電子負載裝置2000中流動的電流(負載電流)的大小。其中,作為可變阻抗元件,可變負載電路2100例如具有可變電阻元件、可變電容元件、可變電感器元件。
控制電路2200從檢查用控制電路601b接收控制信號,并基于接收到的控制信號來控制可變負載電路2100的可變阻抗元件的阻抗值。由此,可變負載電路2100的負載電流被控制。例如,控制電路2200基于接收到的控制信號,將可變負載電路2100的可變阻抗元件的阻抗值控制為第1阻抗值或第2阻抗值。第1阻抗值是對送電裝置110b的控制部115b輸出進行額定功率輸送(額定功率下的電力輸送)的控制信號且判定送電裝置110b的正常性之際所設定的值。具體是,第1阻抗值是檢查時從直流電源111經(jīng)由逆變器112的電源端子而被輸出至可變負載電路2100的電流的大小變得和在通常使用時向受電裝置進行額定功率下的電力輸送之際從直流電源111輸入至逆變器112的電流的大小相同的阻抗值。第2阻抗值是比第1阻抗值小的值。為此,在設定了第2阻抗值的情況下,與設定了第1阻抗值的情況相比,會從直流電源111向可變負載電路2100流動大的電流。
2.檢查動作
對本實施方式中的檢查裝置1100的檢查動作的一例進行說明。本例的檢查動作是基于圖15的流程圖來進行的。其中,針對與前述的圖3的流程圖同樣的內(nèi)容,適宜省略說明而以差異點為中心來進行說明。
檢查用控制電路601b向電子負載裝置2000的控制電路2200輸出使可變負載電路2100的可變阻抗元件的阻抗值變?yōu)榈?阻抗值的信號(s21)。
檢查用控制電路601b對送電裝置110b的控制部115b輸出控制信號,以執(zhí)行步驟s22、s23的動作。若接受該控制信號,則送電裝置110b的控制部115b使逆變器112工作(s22),進行用于電力輸送的準備動作(s23)。例如,作為用于電力輸送的準備動作,控制部115b使送電頻率變化的同時在輸出了比通常的電力輸送時弱的電力的狀態(tài)下測定送電裝置110b的輸出阻抗,并基于測定出的輸出阻抗來決定能最有效地輸送電力的送電頻率。
檢查用控制電路601b基于來自控制部115b的信號,開始測定從直流電源111輸出的直流電力的直流電流值dci、直流電壓值dcv(s24)。以給定時間間隔執(zhí)行本測定,直到本流程圖的動作結(jié)束為止。其中,也可由測定電路602來測定從直流電源111輸出的直流電力的直流電流值dci、直流電壓值dcv。
檢查用控制電路601b進行是否為能輸送電力的狀態(tài)的判定(s25)。具體是,檢查用控制電路601b判定步驟s24中測定出的直流電流值dci是否為第1給定電流值以下。第1給定電流值是在送電裝置110b輸出比通常的電力輸送時弱的電力的狀態(tài)下被輸入至逆變器112的電流值上加上考慮每個個體的偏差等所設定的給定富余而得到的值。在想要輸出比通常的電力輸送時弱的電力的狀態(tài)下,在步驟s24中測定出的直流電流值dci比第1給定電流值大的的情況下,認為雖然送電裝置110b有某些異常但送電裝置110b的保護功能未工作。
為此,在測定出的直流電流值dci大于第1給定電流值時,判斷為送電裝置110b存在異常(s26)。
相對于此,在測定出的直流電流值dci為第1給定電流值以下時,檢查用控制電路601b判斷為送電裝置110b不處于能輸送電力的狀態(tài)、即送電裝置110b沒有異常。接著,檢查用控制電路601b向電子負載裝置2000的控制電路2200輸出使可變阻抗元件的阻抗值變?yōu)榈?阻抗值的信號(s27)。
檢查用控制電路601b向送電裝置110b的控制部115b輸出使電力輸送動作開始的控制信號。若接受該控制信號,則控制部115b開始向電子負載裝置2000的電力輸送動作(s28)。
檢查用控制電路601b基于測定結(jié)果等來判定是否正常地進行電力輸送動作(s29)。具體是,檢查用控制電路601b判定從直流電源111輸出的直流電流值dci是否在例如第2給定電流值±10%以內(nèi)。第2給定電流值是在通常使用狀態(tài)下從送電裝置110b向受電裝置進行額定功率輸送時從直流電源111被輸入至送電裝置110b的逆變器112的電流值。
在判定為未能正常地進行電力輸送時,檢查用控制電路601b判斷為送電裝置110b存在異常(s30)。
相對于此,在判定為正常地進行電力輸送時,檢查用控制電路601b向電子負載裝置2000的控制電路2200輸出使可變阻抗元件的阻抗值變更為第2阻抗值的信號(s31)。此時,在送電裝置110b中,與至步驟s23~s25為止的準備動作時不同,被控制成進行電力輸送,因此若可變阻抗元件的阻抗值下降至第2阻抗值,則逆變器112的輸入電流值有時會增加到額定功率輸送時以上的電流值。該情況下,基于控制部115b的保護功能工作,送電裝置110b的電力輸送動作被停止。也就是說,s31執(zhí)行后測定出的直流電流值dci為第3給定電流值以下、例如成為大致0安培??墒牵谒碗娧b置110b的保護功能存在異常的情況下,送電裝置110b的電力輸送動作會繼續(xù)。因而,直流電流值dci不會成為第3給定電流值以下(大致0安培)。
該狀態(tài)下,檢查用控制電路601b判定是否繼續(xù)電力輸送(s32)。具體是,檢查用控制電路601b判定步驟s31執(zhí)行后測定出的直流電流值dci是否為第3給定電流值以下、例如大致為0安培。在測定出的直流電流值dci大于第3給定電流值時,檢查用控制電路601b判斷為繼續(xù)電力輸送、即送電裝置110b的保護功能未工作而送電裝置110b存在異常(s33)。
相對于此,在所測定的直流電流值dci為第3給定電流值以下時,檢查用控制電路601b判定為電力輸送停止、即送電裝置110b的保護功能正常地工作且送電裝置110b正常(s34)。
如以上所說明過的那樣,根據(jù)本實施方式,能夠采用電子負載裝置來進行送電裝置的動作測試。由此,即便在無法準備參考受電裝置的的情況下也可以進行送電裝置的動作測試。再有,不需要所述各實施方式那樣的用于使受電裝置移動的驅(qū)動部件,可以簡化檢查裝置的構(gòu)造。
此外,根據(jù)本實施方式,無需手動置換受電裝置,可以減少檢查的工夫或時間。
另外,也考慮基于交流電壓值acv來進行電子負載裝置2000的控制??墒?,在利用交流電壓值acv來進行控制的情況下,需要整流部等,送電裝置110b的構(gòu)成變得復雜。通過如本實施方式那樣地構(gòu)成,從而可以簡化送電裝置110b的構(gòu)成。
3.總結(jié)
本實施方式的檢查裝置1100是以下送電裝置110b的檢查裝置,送電裝置110b具備:送電側(cè)主動電極114a及送電側(cè)被動電極114p(第1電極及第2電極);以及通過對從直流電源111輸入的直流電流進行轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生交流電壓,并經(jīng)由升壓變壓器113向送電側(cè)主動電極114a與送電側(cè)被動電極114p之間施加的逆變器112(交流電壓產(chǎn)生電路),送電裝置110b從送電側(cè)主動電極114a及送電側(cè)被動電極114p(第1電極及第2電極)以非接觸的方式向受電裝置進行電力輸送。
檢查裝置1100具備:
與逆變器112(交流電壓產(chǎn)生電路)的輸入連接且能控制負載阻抗的可變負載電路2100;
使可變負載電路2100的負載阻抗變化的檢查用控制電路601b及控制電路2200(負載阻抗控制部);和
對被輸入至逆變器112(交流電壓產(chǎn)生電路)的直流電流進行監(jiān)控的控制部115b(監(jiān)控器部)。
另外,在本實施方式中,基于測量出的直流電流值dci進行了步驟s25的是否為能輸送電力的狀態(tài)的判定??墒?,與上述各實施方式同樣,也可基于阻抗來進行。在送電裝置110b上未載置受電裝置或參考受電裝置的情況下,測量出的阻抗在不存在異常時變得大于給定阻抗??墒?,在送電裝置110b存在某些異常的情況下,有時所決定的送電頻率下的輸出阻抗會變?yōu)榻o定阻抗以下。為此,能夠基于阻抗來進行是否為能輸送電力的狀態(tài)的判定。在基于阻抗來進行判定的情況下,步驟s21中的電子負載裝置的設定也可與步驟s27相同。