JP4640185B2 - 無接触給電設備の２次側受電回路 - Google Patents

Description

本発明は、無接触給電設備の２次側受電回路に関するものである。

従来の無接触給電設備の２次側受電回路の一例が、たとえば特許文献１に開示されている。
上記無接触給電設備の２次側受電回路は、複数（図１５では３本）のピックアップコイル毎に直列にコンデンサを接続して、高周波電流を流す（１次側）誘導線路の周波数に共振する直列共振回路を形成し、さらにこれら直列共振回路を直列に接続し、前記各直列共振回路にそれぞれ共振回路により発生する電圧を整流する整流回路を設け、これら整流回路を並列に接続して、消費電力が変動する負荷へ給電している。

また特許文献２に開示されている無接触給電設備の２次側受電回路では、複数（図１では２本）のピックアップコイル毎に並列にコンデンサを接続して高周波電流を流す（１次側）誘導線路の周波数に共振する並列共振回路を形成し、さらにこれら並列共振回路にそれぞれ共振回路により発生する電圧を整流する整流回路を設け、これら整流回路を並列に接続して、これら並列共振回路をそれぞれ短絡するスイッチを設け、これらスイッチを同時にオン／オフし、消費電力が変動する負荷へ給電している。
特開２００２−３２０３４７号公報（図１５） 特開２００１−１１２１０４号公報（図１）

しかし、上記特許文献１の構成によると、直列共振回路を使用していることにより、重負荷になると、ピックアップコイルに際限なく電流が流れるため、コイルが発熱する。また直列共振回路は、基本的に定電圧の電流増幅回路であるので、所定の電圧を得るには、コアに巻くコイルの巻線数を増してやる必要があるが、このように巻線数が増すと、電流が流れたときに巻線が発熱しやすくなる。また各ピックアップコイルの巻線数を同一にしても各誘導電力は厳密には同一でなく、よって最も誘導電力が大きいコイルの直列共振電圧が最も高くなり、負荷への給電は、この直列共振電圧の最も高いコイルからの出力に偏るために、このピックアップコイルのみが急激に発熱する。

このようにピックアップコイルが発熱してしまうと、ピックアップコイルが焼け切れてしまうという問題や、コア温度が上昇して磁気特性が変化し、すなわち透磁率が減少してインダクタンスが変化し、共振状態が崩れて、必要な出力を得ることができないという問題が発生する。

また上記特許文献２の構成によると、２回路で同時にオン／オフをすることから、（１次側）誘導線路へ給電する１次側電源装置の負荷変動が大きくなり、１次側電源装置を大きな負荷変動を許容する電源としなければならず、高価で規模が大きい電源装置とする必要があった。

そこで本発明は、高価で規模が大きい電源装置を必要とせずに、短時間で負荷に大きな電流を供給できるとともに、各ピックアップコイルから平衡して負荷に給電でき、ピックアップコイルの発熱を低減できる無接触給電設備の２次側受電回路を提供することを目的としたものである。

前記した目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の無接触給電設備の２次側受電回路は、高周波電流を流す１次側誘導線路より無接触で給電される複数の給電部と、前記各給電部の出力に、消費電力が変動する負荷とともに並列に接続される出力コンデンサと、前記出力コンデンサの電圧を基準電圧に制御する電圧制御手段とを備え、前記各給電部を、高周波電流を流す１次側誘導線路に対向して前記誘導線路より起電力が誘起されるピックアップコイルおよびこのピックアップコイルに直列に接続される共振コンデンサから形成されて前記誘導線路の周波数に共振する複数の直列共振回路と、前記各直列共振回路により発生する電圧をそれぞれ整流する整流回路および前記各直列共振回路間を接続状態または開放状態とする切換手段を有し、前記切換手段により前記各整流回路の出力を直列に接続した状態または並列に接続した状態に切換えて前記出力コンデンサへ出力する給電ブロック回路とから構成し、前記電圧制御手段には、前記基準電圧に対して、１つの前記給電部より前記負荷の消費電力に対応する電流を供給しているときに維持可能な前記出力コンデンサの電圧に相当する設定電圧範囲が予め設定され、前記電圧制御手段は、前記各給電部の給電ブロック回路の切換手段を制御し、前記出力電圧が前記設定電圧範囲のとき、所定時間毎に、順に１つの給電部より前記出力コンデンサへ電流を供給することを特徴としたものである。

上記構成によれば、各給電部において、切換手段により各直列共振回路間が接続状態のとき、高周波電流が誘導線路に供給されると、この誘導線路に発生する磁束により、各ピックアップコイルにそれぞれ誘導起電力が発生し、各ピックアップコイルに発生した誘導起電力が所定の電圧（各回路の電圧に回路数を乗算した電圧）として各整流回路で整流されて、出力コンデンサへ供給される。このとき、ピックアップコイルに流れる電流によりピックアップコイルは発熱する。

さて、一方の給電部において、切換手段により各直列共振回路間が開放状態とされると、各直列共振回路は、並列接続に切換られ、出力電圧は、直列接続されているときの電圧を回路数で除算した電圧に低下する（各直列共振回路の出力電圧となる）。すると、他方の給電部の出力電圧は各回路の電圧に回路数を乗算した電圧であるから、一方の給電部から出力コンデンサへ電流が流れることはなく、よってピックアップコイルに流れる電流による発熱がなくなる。

そして、出力電圧が設定電圧範囲のとき、所定時間毎に、順に１つの給電部より出力コンデンサへ電流を供給することにより、１つの給電部のピックアップコイルのみから出力コンデンサへ給電され、他の給電部のピックアップコイルには電流が流れず発熱がなくなる。

また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、前記電圧制御手段は、前記出力コンデンサの電圧が前記設定電圧範囲未満となると、全ての給電部から前記出力コンデンサへ電流を供給することを特徴としたものである。

上記構成によれば、出力コンデンサの電圧が設定電圧範囲未満となると、全ての給電部の切換手段により各直列共振回路間が接続状態とされ、全ての給電部のピックアップコイルから出力コンデンサへ給電され、短時間に必要な電流が給電される。

また請求項３に記載の発明は、高周波電流を流す１次側誘導線路より無接触で給電される少なくとも４つ以上の給電部と、前記各給電部の出力に、消費電力が変動する負荷とともに並列に接続される出力コンデンサと、前記出力コンデンサの電圧を基準電圧に制御する電圧制御手段とを備え、前記各給電部を、高周波電流を流す１次側誘導線路に対向して前記誘導線路より起電力が誘起されるピックアップコイルおよびこのピックアップコイルに直列に接続される共振コンデンサから形成されて前記誘導線路の周波数に共振する複数の直列共振回路と、前記各直列共振回路により発生する電圧をそれぞれ整流する整流回路および前記各直列共振回路間を接続状態または開放状態とする切換手段を有し、前記切換手段により前記各整流回路の出力を直列に接続した状態または並列に接続した状態に切換えて前記出力コンデンサへ出力する給電ブロック回路とから構成し、前記少なくとも４つ以上の給電部を、２つ以上の給電部からなるグループに区分けし、前記電圧制御手段には、前記基準電圧に対して、１つの前記給電部より前記負荷の消費電力に対応する電流を供給しているときに維持可能な前記出力コンデンサの電圧に相当する第１設定電圧範囲と、１つのグループを形成する前記各給電部からそれぞれ前記負荷の消費電力に対応する電流を供給しているときに維持可能な前記出力コンデンサの電圧に相当する第２設定電圧が予め設定され、前記電圧制御手段は、前記各給電部の給電ブロック回路の切換手段を制御し、前記出力コンデンサの電圧が、前記第１設定電圧範囲のとき、所定時間毎に、順に１つのグループ内の１つの給電部より前記出力コンデンサへ電流を供給し、前記出力コンデンサの電圧が、前記第１設定電圧範囲未満で第２設定電圧以上のとき、１つのグループを形成する各給電部からそれぞれ前記出力コンデンサへ電流を供給し、前記出力コンデンサの電圧が、前記第２設定電圧未満のとき、全てのグループの前記各給電部からそれぞれ前記出力コンデンサへ電流を供給することを特徴としたものである。

上記構成によれば、出力コンデンサの電圧が前記第１設定電圧範囲のとき、１つのグループのみの前記各給電部の切換手段を制御して、所定時間毎に、順に１つのグループ内の１つの給電部より前記出力コンデンサへ電流が供給され、必要な電流が供給される。このとき、１つのグループの他の給電部、および他のグループの全ての給電部からの給電がなくなり、これらのピックアップコイルには電流が流れず発熱がなくなる。

また出力電圧が第１設定電圧範囲未満で第２設定電圧以上のとき、１つのグループを形成する各給電部からそれぞれ前記出力コンデンサへ電流が供給され、必要な電流が供給される。このとき、他のグループの全ての給電部からの給電がなくなり、これらのピックアップコイルには電流が流れず発熱がなくなる。

さらに出力コンデンサの電圧が第２設定電圧未満のとき、全てのグループの前記各給電部からそれぞれ前記出力コンデンサへに電流が供給され、短時間に必要な電流が供給される。

また請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明であって、前記切換手段は、１次側巻線が、前記各直列共振回路の間に直列に接続されているトランスと、前記トランスの２次側に入力端が接続されている整流器と、前記整流器の両出力端間に接続されているスイッチング手段とを備え、前記電圧制御手段は、前記スイッチング手段をオン・オフすることにより、前記出力コンデンサの電圧を制御することを特徴としたものである。

上記構成によれば、電圧制御手段により切換手段のスイッチング手段はオンされると各直列共振回路間は直列に接続状態とされ、また電圧制御手段により切換手段のスイッチ手段がオフされると、直列共振回路間が切離される。

また請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明であって、自動倉庫のスタッカークレーンに搭載され、このスタッカークレーンの負荷に給電していることを特徴としたものである。

スタッカークレーンは、走行時、物品の昇降時に大きな電流を必要とし、停止時には、ほとんど電流を必要としないことから、負荷変動が大きい負荷と見なされる。
上記構成によれば、スタッカークレーンが停止時等、負荷が少ないとき、所定時間毎に、順に１つの給電部より出力コンデンサへ電流を供給することにより、１つの給電部のピックアップコイルのみから出力コンデンサへ給電され、このとき他の給電部のピックアップコイルには電流が流れず発熱がなくなる。またスタッカークレーンが走行時、物品の昇降時等、負荷が大きくなると、全ての給電部から前記出力コンデンサへ電流が供給され、負荷へ必要な大きな電流が供給される。

本発明の無接触給電設備の２次側受電回路は、複数の直列共振回路と、これら直列共振回路間を接続状態または開放状態とする切換手段を有す給電ブロック回路からなる給電部を複数備え、１つの前記給電部より負荷に電流を供給しているときに維持可能な出力コンデンサの電圧の設定電圧範囲が予め設定され、出力コンデンサの電圧が前記設定電圧範囲のとき、所定時間毎に、順に、１つの給電部の１つの給電ブロック回路から出力コンデンサに電流を供給することにより、この給電部の他の各給電ブロック回路のピックアップコイルおよび他の給電部のピックアップコイルには電流が流れず発熱が抑えられることで、各給電部の温度上昇を均一にすることができ、また１次側の電源装置へ与える影響が少なくなる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１における無接触給電設備の２次側受電回路の回路図である。

図１に示すように、無接触給電設備の２次側受電回路は、例えば１０ｋＨｚほどの高周波電流Ｉを流す（１次側）誘導線路１に対向して配置され誘導線路１より起電力が誘起される、同じ特性の第１ピックアップコイル２Ａ、第２ピックアップコイル２Ｂ、第３ピックアップコイル２Ｃ、および第４ピックアップコイル２Ｄと、これら各ピックアップコイル２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄにそれぞれ直列に接続され誘導線路１の周波数に共振する第１直列共振回路４Ａ、第２直列共振回路４Ｂ、第３直列共振回路４Ｃ、および第４直列共振回路４Ｄを形成する第１コンデンサ３Ａ、第２コンデンサ３Ｂ、第３コンデンサ３Ｃ、および第４コンデンサ３Ｄと、各直列共振回路４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄにそれぞれ入力端子４１Ａ，４１Ａ’，４１Ｂ，４１Ｂ’，４１Ｃ，４１Ｃ’，４１Ｄ，４１Ｄ’を介して接続された給電ボックスＰＳＢとから構成されている。

給電ボックスＰＳＢは、同回路構成の第１給電ブロック回路Ｘおよび第２給電ブロック回路Ｙと、電圧コンデンサ（出力コンデンサ）８と、電圧制御器（電圧制御手段の一例）１１から構成されており、出力端子４２を介して、消費電力が変動する負荷１０へ給電している。前記電圧コンデンサ８は、第１給電ブロック回路Ｘと第２給電ブロック回路Ｙより電流が供給されることにより充電され、負荷１０へ給電する。

上記第１直列共振回路４Ａ、第２直列共振回路４Ｂおよび第１給電ブロック回路Ｘにより、高周波電流を流す誘導線路１より無接触で給電される１つの給電部が構成され、また上記第３直列共振回路４Ｃ、第４直列共振回路４Ｄおよび第２給電ブロック回路Ｙにより、高周波電流を流す誘導線路１より無接触で給電される１つの給電部が構成される。

第１給電ブロック回路Ｘは、各直列共振回路４Ａ，４Ｂに入力端子４１Ａ，４１Ａ’，４１Ｂ，４１Ｂ’を介して接続されており、第１直列共振回路４Ａと第２直列共振回路４Ｂとの間に直列に接続され、各直列共振回路４Ａ，４Ｂ間を接続状態または開放状態とする切換手段５Ｘと、各直列共振回路４Ａ，４Ｂにそれぞれ接続され、直列共振回路４Ａ，４Ｂにより発生する電圧を整流する（全波）整流回路６Ａ，６Ｂと、各整流回路６Ａ，６Ｂの出力端に直列に接続されている電流制限用のコイル７Ｘから構成されている。

上記各直列共振回路４Ａ，４Ｂはそれぞれ、基本的にピックアップコイル２Ａ，２Ｂの巻線数にほぼ比例する電圧を発生する定電圧回路を構成しており、切換手段５Ｘによりこれら直列共振回路４Ａ，４Ｂが直列に接続状態となると、各直列共振回路４Ａ，４Ｂにおいてそれぞれ発生する電圧Ｖ_Ｒを加算した電圧、すなわち２×Ｖ_Ｒの電圧（実際には各整流回路６Ａ，６Ｂの出力電圧を加算した電圧）が第１給電ブロック回路Ｘにおいて発生し、前記加算された電圧が負荷１０へ印加される（整流回路６Ａ，６Ｂの出力電圧を加算した電圧で、直列共振回路４Ａ，４Ｂより出力される電流はコイル７Ｘを通り、電圧コンデンサ８を充電し、負荷１０へ供給される）。たとえば、前記電圧Ｖ_Ｒを１５０Ｖとすると、第１給電ブロック回路Ｘにおいて発生する電圧は３００Ｖとなる。また切換手段５Ｘによりこれら直列共振回路４Ａ，４Ｂ間が開放状態となると、直列共振回路４Ａと４Ｂは並列状態となり、第１給電ブロック回路Ｘにおいて発生する電圧は、電圧Ｖ_Ｒ（１５０Ｖ）となる。

また第２給電ブロック回路Ｙは、各直列共振回路４Ｃ，４Ｄに入力端子４１Ｃ，４１Ｃ’，４１Ｄ，４１Ｄ’を介して接続されており、第１給電ブロック回路Ｘと同様に構成された、切換手段５Ｙと整流回路６Ｃ，６Ｄとコイル７Ｙから構成されている。

切換手段５Ｘと切換手段５Ｙは同じ回路構成であり、切換手段５Ｘ（５Ｙ）は、各直列共振回路４Ａ，４Ｂ（４Ｃ，４Ｄ）の間に１次巻線が直列に接続されているトランス２１と、このトランス２１の２次巻線の両端に入力端が接続されている（全波）整流器２２と、この整流器２２の両出力端間にコレクタおよびエミッタが接続されている（出力調整用）トランジスタ（スイッチング手段の一例）２３と、整流器２２のプラス側出力端とトランジスタ２３のコレクタとの接続点にアノードが接続され、コイル７Ｘ（７Ｙ）の負荷１０側の一端にカソードが接続されているダイオード２４から構成されている。この構成により、出力調整用トランジスタ２３がオンすると、整流器２２の両出力端間が短絡され、直列共振回路４Ａと４Ｂ間は、接続状態となり、また出力調整用トランジスタ２３がオフすると、直列共振回路４Ａと４Ｂ間は、開放状態となる。

そして、これら第１給電ブロック回路Ｘと第２給電ブロック回路Ｙの出力端は、給電ボックスＰＳＢの出力端子４２に並列に接続されている。すなわちコイル７Ｘおよびコイル７Ｙの負荷側の一端が、一方の出力端子４２に接続され、整流回路６Ａ，６Ｂおよび整流回路６Ｃ，６Ｄのマイナス出力端が、他方の出力端子４２に接続されている。そして、出力端子４２間に並列に、上記電圧コンデンサ８が接続されている。

また実際に負荷１０に印加されている出力電圧Ｖ_ＤＣ（電圧コンデンサ８の両端電圧）を検出し、切換手段５Ｘ，５Ｙの出力調整用トランジスタ２３をオン／オフ制御することにより、出力電圧Ｖ_ＤＣを基準電圧に制御する上記電圧制御器１１が設けられている。

この電圧制御器１１には、図２（ａ）に示すように、基準電圧（たとえば、３００Ｖ）に対して、１つの前記給電部（給電ブロック回路ＸまたはＹ）より負荷１０の消費電力に対応する電流を供給しているときに維持可能な電圧コンデンサ８の電圧に相当する第１設定電圧範囲Ｓ_Ｌ（たとえば、上限として３０５Ｖ、下限として２９５Ｖ）が予め設定されている。

なお、本実施の形態１の無接触給電設備の２次側受電回路は、基準電圧が第１設定範囲電圧Ｓ_Ｌで制御可能なとき、１つの給電ブロック回路ＸまたはＹから負荷１０に必要な電流を供給できる容量を有しており（このときの負荷１０の状態を軽負荷と称す）、かつ出力電圧Ｖ_ＤＣが第１設定電圧範囲Ｓ_Ｌ未満まで下降してしまったとき、すなわち負荷１０が大きな電流を要求したとき、２つの給電ブロック回路ＸおよびＹから負荷１０に必要な電流を供給できる容量を有している（このときの負荷１０の状態を重負荷と称す）。

電圧制御器１１による出力電圧Ｖ_ＤＣの制御方法を説明する。図２（ｂ）に示すように、２つのモード（Ｉ）（II）がある。なお、高周波電流Ｉが誘導線路１に供給されると、この誘導線路１に発生する磁束により、ピックアップコイル２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄにそれぞれ誘導起電力が発生し、ピックアップコイル２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄに発生した誘導起電力は所定の電圧Ｖ_Ｒとして整流回路６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄで整流されている。
「モード（Ｉ）」
出力電圧Ｖ_ＤＣを第１設定電圧範囲Ｓ_Ｌで基準電圧に制御可能なとき（負荷１０が軽負荷のとき）｛出力電圧波形は図３（ａ）参照｝
所定時間（たとえば、１秒）毎に、順に（交互に）一方の給電ブロック回路ＸまたはＹにおいて出力電圧Ｖ_ＤＣの電圧制御を実行し、他方は休止状態とする。

いま、最初の１秒の間では、第１給電ブロック回路Ｘによる電圧制御を実行するとする。このとき、第２給電ブロック回路Ｙの切換手段５Ｙの出力調整用トランジスタ２３を連続してオフし、各直列共振回路４Ｃ，４Ｄ間を開放状態とする。これにより、第２給電ブロック回路Ｙの出力電圧は、電圧Ｖ_Ｒ（たとえば１５０Ｖ）となる。

負荷１０が減少し、出力電圧Ｖ_ＤＣが第１設定電圧範囲Ｓ_Ｌの上限値となると、切換手段５Ｘの出力調整用トランジスタ２３をオフして、各直列共振回路４Ａ，４Ｂ間を開放状態とする。すると第１給電ブロック回路Ｘの出力電圧は、電圧Ｖ_Ｄ（たとえば１５０Ｖ）に低下し、このとき出力電圧Ｖ_ＤＣ、すなわち電圧コンデンサ８の両端電圧は第１設定電圧範囲Ｓ_Ｌの上限値（たとえば３０５Ｖ）であることから、第１給電ブロック回路Ｘから電圧コンデンサ８へ電流は流れず、電圧コンデンサ８に充電された電流が負荷１０へ供給され、次第に出力電圧Ｖ_ＤＣは低下する。

そして、出力電圧Ｖ_ＤＣが第１設定電圧範囲Ｓ_Ｌの下限値となると、切換手段５Ｘの出力調整用トランジスタ２３をオンして、各直列共振回路４Ａ，４Ｂ間を接続状態とする。すると第１給電ブロック回路Ｘの出力電圧は、２×電圧Ｖ_Ｒ（たとえば３００Ｖ）に上昇し、このとき出力電圧Ｖ_ＤＣ、すなわち電圧コンデンサ８の両端電圧は第１設定電圧範囲Ｓ_Ｌの下限値（たとえば２９５Ｖ）であることから、第１給電ブロック回路Ｘから電圧コンデンサ８へ電流が流れ（充電され）、電圧コンデンサ８を介して負荷１０へ給電され、次第に出力電圧Ｖ_ＤＣは上昇する。

このように、第１給電ブロック回路Ｘの切換手段５Ｘの出力調整用トランジスタ２３をオン／オフ制御することにより、基準電圧に出力電圧Ｖ_ＤＣが制御される。なお、このとき出力電圧Ｖ_ＤＣ、すなわち電圧コンデンサ８の両端電圧は、２９５〜３０５Ｖであり、第２給電ブロック回路Ｙの出力電圧は電圧Ｖ_Ｒ（たとえば１５０Ｖ）であることから、第２給電ブロック回路Ｙより電圧コンデンサ８へ電流が流れることはない。すなわち、第２給電ブロック回路Ｙは休止状態となっている。

次の１秒の間では、第２給電ブロック回路Ｙによる電圧制御を実行する。このとき、第１給電ブロック回路Ｘの切換手段５Ｘの出力調整用トランジスタ２３を連続してオフとして、各直列共振回路４Ａ，４Ｂ間を開放状態とする。これにより、第１給電ブロック回路Ｘの出力電圧は、電圧Ｖ_Ｒ（たとえば１５０Ｖ）に低下する。

そして、同様に、第２給電ブロック回路Ｙの切換手段５Ｙの出力調整用トランジスタ２３を、オン／オフ制御することにより、基準電圧に出力電圧Ｖ_ＤＣが制御され、第２給電ブロック回路Ｙから電圧コンデンサ８へ電流が流れ、電圧コンデンサ８を介して負荷１０へ給電される。なお、このとき出力電圧Ｖ_ＤＣ、すなわち電圧コンデンサ８の両端電圧は、２９５〜３０５Ｖであり、第１給電ブロック回路Ｘの出力電圧は電圧Ｖ_Ｒ（たとえば１５０Ｖ）であることから、第１給電ブロック回路Ｘより負荷１０へ電流が流れることはない。すなわち、第１給電ブロック回路Ｘは休止状態となっている。

上記のように、１秒毎に順に、一方の給電ブロック回路Ｘ（Ｙ）において切換手段５Ｘ（５Ｙ）による電圧制御が実行され、他方の給電ブロック回路Ｙ（Ｘ）は休止状態とされる。

このように、１秒毎に他方の給電ブロック回路Ｙ（Ｘ）は休止状態となり、電流が流れない状態となることから、ピックアップコイル２Ｃ，２Ｄ（２Ａ，２Ｂ）からの発熱を抑えることができる。また給電ブロック回路Ｘ，Ｙが順に使用されることにより、これら一方の回路Ｘ，Ｙの回路素子にのみ負担がかかることが回避され、短時間で使用不可となる事態が回避される。また、もし各ピックアップコイル２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄの巻線数を同一としても各誘導電力は厳密には同一でなく、最も誘導電力が大きいピックアップコイル２Ａまたは２Ｂまたは２Ｃまたは２Ｄの直列共振電圧が最も高くなり、負荷１０へ給電は、この直列共振電圧の最も高いピックアップコイルからの出力に偏ることがあっても、１秒毎に必ず休止されることから、発熱を抑えることができる。
「モード（II）」
出力電圧Ｖ_ＤＣが第１設定電圧範囲Ｓ_Ｌの下限値未満までさらに下降したことが検出されるとき（負荷１０が重負荷のとき）｛出力電圧波形は図３（ｂ）参照｝
出力電圧Ｖ_ＤＣが第１設定電圧範囲Ｓ_Ｌの上限値まで復帰するまでの間、両給電ブロック回路ＸおよびＹにおける切換手段５Ｘ，５Ｙの出力調整用トランジスタ２３をオンとし、各直列共振回路４Ａ，４Ｂ間を接続状態とし、かつ各直列共振回路４Ｃ，４Ｄ間を接続状態とする。

このとき、各給電ブロック回路Ｘ，Ｙの出力電圧は、２×電圧Ｖ_Ｒ（たとえば３００Ｖ）であり、また出力電圧Ｖ_ＤＣ、すなわち電圧コンデンサ８の両端電圧は、２９５Ｖ未満であることから、両給電ブロック回路Ｘ，Ｙより電圧コンデンサ８へ電流が流れ（充電され）、負荷１０へ必要な電流が供給される。

このように、負荷１０が重負荷となり、大きな負荷電流が要求されるときに、両給電ブロック回路Ｘ，Ｙより短時間で負荷１０に大きな電流を供給できるとともに、各ピックアップコイル２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄから平衡して負荷１０に給電でき、各ピックアップコイル２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄの発熱を低減できる。

以上のように、本実施の形態１によれば、負荷１０が重負荷のときに短時間で負荷１０に大きな電流を供給できるとともに、負荷１０が軽負荷、重負荷の状態にかかわらず、ピックアップコイル２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄの発熱を防止することができ、発熱に起因してピックアップコイル２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄが焼けて切れてしまうという問題や、コア温度が上昇して磁気特性が変化し、すなわち透磁率が減少してインダクタンスが変化し、共振状態が崩れて、必要な出力を得ることができないという問題の発生を回避することができる。

なお、整流器６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄの耐電圧定格とトランス２１の巻線数およびコアの断面積を適切に設定することで、各整流器６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄおよびトランス２１に接続されている入力端子４１Ａ’，４１Ｂ’，４１Ｃ’，４１Ｄ’については整流器６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄに接続することなく、回路を構成することも可能である。またコイル７Ｘ，７Ｙについても電圧コンデンサ８の耐リップル電流定格が大きい場合には、省略可能となる。
「ピックアップユニット」
上記ピックアップコイル２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄをそれぞれ形成するピックアップユニットの一例を図４に示す。図４は、誘導線路１より起電力が誘起される４組のピックアップユニット３０を示している。

各ピックアップユニット３０は、断面Ｅ字状のコア３１とこのコア３１の中央凸部に巻かれたピックアップコイル３２と取付部材３３からなるセルユニット３４を５個を１列に並べ、５個のセルユニット３４のピックアップコイル３２を直列に接続して構成されており、図４（ｃ）に示すように、各ピックアップコイル３２が一対の誘導線路１の中心となるように配置されている。直列に接続された５本のピックアップコイル３２が、図６に示すように、上記１本の各ピックアップコイル２（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に相当し、コンデンサ３（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）が接続される。
「適用例」
上記給電ボックスＰＳＢとピックアップユニット３０を受電装置として使用する、負荷が大きく変動する装置の一例として、自動倉庫のスタッカークレーンがある。

図５に示すように、スタッカークレーン５１は、搬入出口の荷受台５２と保管棚５３の物品保管部５４との間で物品５５の入出庫を行い、保管棚５３の一方の物品保管部５４と他方の物品保管部５４との間での物品５５の移載を行う搬送台車であり、スタッカークレーン５１は、保管棚５３に沿って敷設された走行レール５７に案内されて走行する走行車体５８と、この走行車体５８に垂設された前後一対の昇降マスト５９と、この一対の昇降マスト５９に沿って（支持案内されて）昇降される昇降台６０と、この昇降台６０上に配置される物品移載用のフォーク装置６１等から構成されている。

本実施の形態１の給電ボックスＰＳＢは、走行車体５８の走行用駆動電源、昇降台６０の昇降用駆動電源、フォーク装置６１の出退用駆動電源、および制御用電源として使用される。具体的には、図６に示すように、走行車体５８を走行駆動させるための走行用電動モータ６４およびフォーク装置６１が切り換えて接続される走行用インバータ６６と、昇降台６０を駆動昇降させるための昇降用電動モータ６３が接続される昇降用インバータ６７と、制御用電源装置６８に給電している。

また図４および図５に示すように、スタッカークレーン５１が走行する走行レール５７に沿って、一対の誘導線路１が敷設されており、この一対の誘導線路１に対向するように、４組の前記ピックアップユニット３０がそれぞれ、取付部材３３により筒状の垂直支持体３６に垂設され、この垂直支持体３６が、水平支持体３７によりこの姿勢のままスタッカークレーン５１の走行車体５８に取り付けられている。

各ピックアップユニット３０のピックアップコイル２（３２）にコンデンサ３が直列に接続されて給電ボックスＰＳＢに接続され、誘導線路１へ高周波電流が供給されると、各ピックアップユニット３０のピックアップコイル２（３２）へ誘起起電力が発生し、給電ボックスＰＳＢへ入力される。

走行車体５８を走行・加速し、同時に昇降台６０を上昇するとき、すなわち走行用インバータ６６を制御して走行用電動モータ６４を加速速駆動し、かつ昇降用インバータ６７を制御して昇降用電動モータ６３を加速駆動するとき、消費される電力は最も多い。給電ボックスＰＳＢの電圧制御器１１は、負荷１０として、走行用インバータ６６と昇降用インバータ６７において消費される電流により変動する出力電圧Ｖ_ＤＣを検出していることから、出力電圧Ｖ_ＤＣが第１設定電圧範囲Ｓ_Ｌの下限値より下降すると、出力電圧Ｖ_ＤＣが第１設定電圧範囲Ｓ_Ｌの上限値まで復帰するまでの間、両給電ブロック回路ＸおよびＹの切換手段５Ｘ，５Ｙの出力調整用トランジスタ２３をオンとし、各直列共振回路４Ａ，４Ｂ間を接続状態とし、かつ各直列共振回路４Ｃ，４Ｄ間を接続状態として、両給電ブロック回路Ｘ，Ｙより走行用インバータ６６および昇降用インバータ６７へ電流を流し、必要な電流を供給する。

また走行車体５８も昇降台６０も停止している待機状態では、制御用電源装置６８により電力が消費されるだけであり、消費される電力は最も少ない。また走行車体５８または昇降台６０の一方が移動しているとき、または走行車体５８および昇降台６０が定速で移動しているとき、またはフォーク装置６１の出退されているときは、消費される電力は少ない。このとき、第１設定電圧範囲Ｓ_Ｌで、出力電圧Ｖ_ＤＣを制御できることから、給電ブロック回路Ｘ，Ｙにより所定時間毎に順に電圧制御が実行される。よって、各ピックアップユニット３０のピックアップコイル２（３２）の発熱が防止される。

このように、負荷が大きく変動する装置において、本実施の形態１の無接触給電設備の２次側受電回路を適用すると、発熱が少なく、かつ瞬時の大きな負荷電流に対応できる受電装置を提供できる。また、軽負荷のとき、１方の給電ブロック回路Ｘ，Ｙが休止状態となることから、（１次側）誘導線路１へ給電する１次側電源装置の負荷変動を小さくすることができ、かつ重負荷で使用する時間は短いことから高価で規模が大きい１次側電源装置を必要とせず、コストを低減することができる。
[実施の形態２]
図７は本発明の実施の形態２における無接触給電設備の２次側受電回路の回路図である。

図７に示すように、実施の形態２の無接触給電設備の２次側受電回路は、実施の形態１の無接触給電設備の２次側受電回路を２組設け、２つの給電ボックスＰＳＢの出力端子４２間を並列に接続し負荷１０へ給電する構成、すなわち給電部を４つ備え、４つの給電部を、２つの給電部からなるグループに区分けした構成となっている。

なお、実施の形態１の給電ボックスＰＳＢをマスタ給電ボックスＰＳＢ、新しく追加した給電ボックスＰＳＢをスレイブ給電ボックスと称し、マスタ給電ボックスＰＳＢの電圧制御器をマスタ電圧制御器１１、スレイブ給電ボックスＰＳＢとの電圧制御器をスレイブ電圧制御器（電圧制御手段の一例）１２と称す。またマスタ給電ボックスＰＳＢのマスタ電圧制御器１１とスレイブ給電ボックスＰＳＢのスレイブ電圧制御器１２は、制御端子４３を介して接続されており、マスタ電圧制御器１１よりスレイブ電圧制御器１２へ、後述するスリープ信号（制御信号）が送信される。

スレイブ給電ボックスＰＳＢには、第１給電ブロック回路Ｘおよび第２給電ブロック回路Ｙと同一の第３給電ブロック回路Ｐおよび第４給電ブロック回路Ｑが設けられ、これら第３給電ブロック回路Ｐおよび第４給電ブロック回路Ｑにそれぞれ、切替手段５Ｘおよび切替手段５Ｙと同一の切替手段５Ｐおよび切替手段５Ｑが設けられている。

また第３給電ブロック回路Ｐに、直列接続されたピックアップコイル２Ｅとコンデンサ３Ｅからなる直列共振回路４Ｅおよび直列接続されたピックアップコイル２Ｆとコンデンサ３Ｆからなる直列共振回路４Ｆが接続され、第４給電ブロック回路Ｑに、直列接続されたピックアップコイル２Ｇとコンデンサ３Ｇからなる直列共振回路４Ｇおよび直列接続されたピックアップコイル２Ｈとコンデンサ３Ｈからなる直列共振回路４Ｈが接続されている。なお、各直列共振回路４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，４Ｇ，４Ｈは全て同一特性を持つように形成されている。

また、マスタ給電ボックスＰＳＢの電圧コンデンサ８とスレイブ給電ボックスＰＳＢの電圧コンデンサ８は並列に接続されており、２つの電圧コンデンサ８により負荷１０へ給電する出力コンデンサを形成している。すなわち、これら２つの電圧コンデンサ８は、各給電ブロック回路Ｘ，Ｙ，Ｐ，Ｑより出力される電流により充電され、負荷１０へ給電される。

またマスタ電圧制御器１１とスレイブ電圧制御器１２には、出力電圧Ｖ_ＤＣ、すなわち２つの並列電圧コンデンサ８の両端電圧が入力されている。またスレイブ電圧制御器１２は、第３，第４給電ブロック回路Ｐ，Ｑの切替手段５Ｐ，５Ｑのトランジスタ２３のオン／オフ制御を行っている。

マスタ電圧制御器１１およびスレイブ電圧制御器１２には、図２（ｃ）に示すように、基準電圧に対して、１つの給電ボックスＰＳＢの１つの給電部（給電ブロック回路ＸまたはＹまたはＰまたはＱ）より負荷１０の消費電力に対応する電流を供給しているときに維持可能な電圧コンデンサ８の電圧に相当する上記第１設定電圧範囲Ｓ_Ｌ（たとえば、３０５Ｖと２９５Ｖ）と、１つの給電ボックスＰＳＢを形成する各給電部（給電ブロック回路ＸおよびＹ、またはＰおよびＱ）からそれぞれ負荷１０の消費電力に対応する電流を供給しているときに維持可能な電圧コンデンサ８の電圧に相当する第２設定電圧Ｓ_Ｂ（たとえば、２９０Ｖ）が予め設定されている。第２設定電圧Ｓ_Ｂは、負荷電流が増加し、その結果、出力電圧Ｖ_ＤＣが第１設定電圧範囲Ｓ_Ｌの下限値よりさらに所定電圧まで下降したことを検出することに使用される。

なお、本実施の形態２の無接触給電設備の２次側受電回路は、基準電圧が第１設定電圧範囲Ｓ_Ｌ以内で、制御されているとき、マスタ制御ボックスＰＳＢの一方の給電ブロック回路ＸまたはＹから負荷１０の消費電力に対応する電流を供給できる容量を有しており（このときの負荷１０の状態を軽負荷と称す）、さらに出力電圧Ｖ_ＤＣが第１設定電圧範囲Ｓ_Ｌ未満まで下降してしまったが第２設定電圧Ｓ_Ｂ以上のとき、すなわち負荷１０が中程度の電流を要求したとき、マスタ制御ボックスＰＳＢの両給電ブロック回路ＸおよびＹから負荷１０の消費電力に対応する電流を供給できる容量を有している（このときの負荷１０の状態を中負荷と称す）。さらに出力電圧Ｖ_ＤＣが第２設定電圧Ｓ_Ｂ未満まで下降してしまったとき、すなわち負荷１０が大きな電流を要求したとき、２組の制御ボックスＰＳＢの４つの給電ブロック回路Ｘ，Ｙ，Ｐ，Ｑから負荷１０の消費電力に対応する電流を供給できる容量を有している（このときの負荷１０の状態を重負荷と称す）。

マスタ電圧制御器１１およびスレイブ電圧制御器１２による出力電圧Ｖ_ＤＣの制御方法を説明する。図２（ｄ）に示すように、モード（Ｉ）（II）（III）がある。
軽負荷および中負荷のとき、マスタ電圧制御器１１による出力電圧Ｖ_ＤＣの制御が実行され（このとき、スレイブ電圧制御器１２側の回路は休止）、重負荷のとき両電圧制御器１１，１２により出力電圧Ｖ_ＤＣの制御が実行される。
「モード（Ｉ）」
出力電圧Ｖ_ＤＣを第１設定電圧範囲Ｓ_Ｌで基準電圧に制御可能なとき（負荷１０が軽負荷のとき）｛出力電圧波形は図３（ａ）参照｝
実施の形態１と同様であり、マスタ電圧制御器１１は、所定時間（例えば、１秒）毎に順に、一方の給電ブロック回路ＸまたはＹにおける切換手段５Ｘ，５Ｙの出力調整用トランジスタ２３をオン／オフ制御して電圧制御を実行し、他方の給電ブロック回路ＹまたはＸにおける切換手段５Ｙ，５Ｘのトランジスタ２３をオフする（休止する）。詳細な説明は省略する。出力電圧Ｖ_ＤＣは、２９５〜３０５Ｖに維持される。

またこのとき、マスタ電圧制御器１１はスレイブ電圧制御器１２に対してスリープ信号を出力しており、スレイブ電圧制御器１２は、このスリープ信号に応じて、両給電ブロック回路Ｐ，Ｑにおける切換手段５Ｐ，５Ｑを開放状態とする（トランジスタ２３をオフする）。よって、スレイブ制御ボックスＰＳＢの各給電ブロック回路Ｐ，Ｑの出力電圧は、Ｖ_Ｒ（１５０Ｖ）であり、このとき、出力電圧Ｖ_ＤＣは、２９５〜３０５Ｖであることから、軽負荷のとき、給電ブロック回路Ｐ，Ｑは使用されておらず（休止状態にあり）、ピックアップコイル２（３２）には電流が流れず発熱することはない。
「モード（II）」
出力電圧Ｖ_ＤＣがさらに第１設定電圧範囲Ｓ_Ｌの下限値より下降してしまったが、第２設定電圧Ｓ_Ｂ以上のとき（負荷１０が中負荷のとき）｛出力電圧波形は図３（ｂ）参照｝
実施の形態１と同様であり、マスタ電圧制御器１１は、出力電圧Ｖ_ＤＣが第１設定電圧範囲Ｓ_Ｌの上限値まで復帰するまでの間、両給電ブロック回路ＸおよびＹの切換手段５Ｘ，５Ｙの出力調整用トランジスタ２３をオンとし、各直列共振回路４Ａ，４Ｂ間を接続状態とし、かつ各直列共振回路４Ｃ，４Ｄ間を接続状態とする。詳細な説明は省略する。出力電圧Ｖ_ＤＣは、２９０〜３０５Ｖに維持される。

またこのとき、マスタ電圧制御器１１はスレイブ電圧制御器１２に対してスリープ信号を出力しており、スレイブ電圧制御器１２は、このスリープ信号に応じて、両給電ブロック回路Ｐ，Ｑにおける切換手段５Ｐ，５Ｑを開放状態とする（トランジスタ２３をオフする）。よって、スレイブ制御ボックスＰＳＢの各給電ブロック回路Ｐ，Ｑの出力電圧は、Ｖ_Ｒ（１５０Ｖ）であり、このとき、出力電圧Ｖ_ＤＣは、２９０〜３０５Ｖであることから、中負荷のとき、給電ブロック回路Ｐ，Ｑは使用されておらず（休止状態にあり）、ピックアップコイル２（３２）には電流が流れず発熱することはない。
「モード（III）」
出力電圧Ｖ_ＤＣが第２設定電圧Ｓ_Ｂ（たとえば２９０Ｖ）未満まで下降したことが検出されるとき（負荷１０が重負荷のとき）｛出力電圧波形は図３（ｃ）参照｝
マスタ電圧制御器１１はモード（II）を実行しつつ、スレイブ電圧制御器１２に対して出力していたスリープ信号を解除し、スレイブ電圧制御器１２は、このスリープ信号の解除に応じて、両給電ブロック回路Ｐ，Ｑにおける切換手段５Ｐ，５Ｑを接続状態とする（トランジスタ２３をオンする）。すなわち、第３給電ブロック回路Ｐの直列共振回路４Ｅ，４Ｆ間が接続状態とされ、第４給電ブロック回路Ｑの直列共振回路４Ｇ，４Ｈ間が接続状態とされ、このとき第１給電ブロック回路Ｘの直列共振回路４Ａ，４Ｂ間が接続状態とされ、第２給電ブロック回路Ｙの直列共振回路４Ｃ，４Ｄ間が接続状態とされていることから、全ての給電ブロック回路Ｘ，Ｙ，Ｐ，Ｑの出力電圧は、２Ｖ_Ｒ（３００Ｖ）であり、このとき、出力電圧Ｖ_ＤＣは、２９０Ｖであることから、全ての給電ブロック回路Ｘ，Ｙ，Ｐ，Ｑから２つの電圧コンデンサ８へ電流が供給され、充電され、重負荷の状態にある負荷１０へ給電される。

このように、負荷１０が重負荷となり、大負荷電流が要求されるときに、全ての給電ブロック回路Ｘ，Ｙ，Ｐ，Ｑから短時間で負荷１０に大電流（実施の形態１の２倍）を供給できるとともに、各給電ブロック回路Ｘ，Ｙ，Ｐ，Ｑから平衡して負荷１０に給電でき、各給電ブロック回路Ｘ，Ｙ，Ｐ，Ｑのピックアップコイル２（３２）の発熱を低減できる。

以上のように、本実施の形態２によれば、負荷１０が重負荷のときに短時間で負荷１０に大電流を供給できるとともに、負荷１０が軽負荷、中負荷、重負荷の状態にかかわらず、各給電ブロック回路Ｘ，Ｙ，Ｐ，Ｑのピックアップコイルの発熱を防止することができ、発熱に起因してこれらピックアップコイル２（３２）が焼け切れてしまうという問題や、コア３１の温度が上昇して磁気特性が変化し、すなわち透磁率が減少してインダクタンスが変化し、共振状態が崩れて、必要な出力を得ることができないという問題の発生を回避することができる。
「適用例」
直列共振回路４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，４Ｇ，４Ｈに対応する８本のピックアップユニット３０とマスタ給電ボックスＰＳＢとスレイブ給電ボックスＰＳＢを受電装置として使用する装置の一例として、自動倉庫のスタッカークレーンがある。このスタッカークレーンは、実施の形態１において説明したスタッカークレーンより大型化し大きな電力を必要とするものであり、構成自体は同一である。

本実施の形態２のマスタ給電ボックスＰＳＢとスレイブ給電ボックスＰＳＢは、実施の形態１と同様に、図８に示すように、走行車体５８を走行駆動させるための走行用電動モータ６４およびフォーク装置６１が切り換えて接続される走行用インバータ６６と、昇降台６０を駆動昇降させるための昇降用電動モータ６３が接続される昇降用インバータ６７と、制御用電源装置６８に給電している。

走行車体５８を走行・加速し、同時に昇降台６０を上昇するとき、すなわち走行用インバータ６６を制御して走行用電動モータ６４を加速駆動し、かつ昇降用インバータ６７を制御して昇降用電動モータ６３を加速駆動するとき、消費される電力は最も多い。マスタ給電ボックスＰＳＢの電圧制御器１１は、負荷１０として、走行用インバータ６６と昇降用インバータ６７において消費される電流により変動する出力電圧Ｖ_ＤＣを検出していることから、出力電圧Ｖ_ＤＣが第１設定電圧範囲Ｓ_Ｌの下限値より下降し、さらに第２設定電圧Ｓ_Ｂ（たとえば２９０Ｖ）未満まで下降したことが検出されると、スリープ信号を解除する｛モード（III）が実行される｝。すると、出力電圧Ｖ_ＤＣが第１設定電圧範囲Ｓ_Ｌの上限値まで復帰するまでの間、両給電ボックスＰＳＢは、切換手段５Ｘ，５Ｙ，５Ｐ，５Ｑの出力調整用トランジスタ２３をオンとし、直列共振回路４Ａ，４Ｂ間、直列共振回路４Ｃ，４Ｄ間を接続状態とし、かつ直列共振回路４Ｅ，４Ｆ間、直列共振回路４Ｇ，４Ｈ間を接続状態として、各給電ブロック回路Ｘ，Ｙ，Ｐ，Ｑより２つの電圧コンデンサ８へ電流を流し（充電し）、走行用インバータ６６と昇降用インバータ６７へ必要な電流を供給する。

また走行車体５８も昇降台６０も停止している待機状態では、制御用電源装置６８により電力が消費されるだけなことから、消費される電力は最も少ない。また走行車体５８または昇降台６０が定速で移動しているとき、フォーク装置６１の出退駆動時は、消費される電力は少ない。このとき、モード（Ｉ）またはモード（II）で、出力電圧Ｖ_ＤＣを制御できることから、マスタ給電ボックスＰＳＢは、給電ブロック回路Ｘ，Ｙを使用して、走行用インバータ６６と昇降用インバータ６７と制御用電源装置６８へ電流を供給し、このときマスタ側の各ピックアップユニット３０のピックアップコイル２（３２）の発熱が防止される。またマスタ給電ボックスＰＳＢは、スリープ信号をスレイブ給電ボックスＰＳＢへ出力し、スレイブ給電ボックスＰＳＢは、直列共振回路４Ｅ，４Ｆ間、直列共振回路４Ｇ，４Ｈ間を開放状態とすることから、スレイブ側の各ピックアップユニット３０のピックアップコイル２（３２）から電流が流れることはなく、発熱が防止される。

このように、負荷が大きく変動する装置において、本実施の形態２の無接触給電設備の２次側受電回路を適用すると、発熱が少なく、かつ瞬時の大きな負荷電流に対応できる受電装置を提供できる。

なお、上記実施の形態２では、給電ボックスＰＳＢの一方をマスタ、他方をスレイブとしているが、スタッカークレーン５１の走行方向により、マスタとスレイブの役割を切り換えることもできる。これにより、一方の給電ボックスＰＳＢ側の各ピックアップユニット３０のピックアップコイル２（３２）が、常時使用されることがなくなり、発熱による劣化が進むことを緩和できる。

また上記実施の形態２では、２つのグループ（給電ボックスＰＳＢ）を備えているが、さらに多くのグループを備えて、負荷１０へ給電するようにすることもできる。
また上記実施の形態２では、各給電ボックスＰＳＢ毎に電圧制御器１１，１２を設けているが、１台の電圧制御器により、給電ブロック回路Ｘ，Ｙ，Ｐ，Ｑを制御するようにすることもできる。このとき、給電ブロック回路Ｘ，Ｙを常時使用状態、給電ブロック回路Ｐ，Ｑを交互に使用状態とすることも可能であり、たとえば１つの制御ブロック回路Ｘ，Ｙ，Ｐ，Ｑから供給可能な電力を２ｋＷとすると、負荷１０へ切り換えて供給する電力を、２ｋＷ、４ｋＷ、８ｋＷから２ｋＷ、４ｋＷ、６ｋＷ、８ｋＷと細かくすることができる。

また上記実施の形態１および２では、各給電ブロック回路Ｘ，Ｙ，Ｐ，Ｑには、２つの直列共振回路４が接続されているが、さらに多くの直列共振回路を接続し、各給電ブロック回路Ｘ，Ｙ，Ｐ，Ｑにおいて、これら直列共振回路を接続状態、開放状態とすることもできる。このように、直列共振回路を増すことにより、全て接続状態となったとき、定電圧源としての所定電圧を上昇することができる。

本発明の実施の形態１における無接触給電設備の２次側受電回路の回路図である。 同無接触給電設備の２次側受電回路の設定値および動作モードの説明図である。 同無接触給電設備の２次側受電回路の出力電圧の特性図である。 同無接触給電設備の２次側受電回路で使用するピックアップユニットの底面図、側面図、断面図である。 同無接触給電設備の２次側受電回路を使用する自動倉庫の要部斜視図である。 同自動倉庫の制御構成図である。 本発明の実施の形態２における無接触給電設備の２次側受電回路の回路図である。 同無接触給電設備の２次側受電回路を使用する自動倉庫の制御構成図である。

符号の説明

ＰＳＢ 給電ボックス
Ｘ，Ｙ，Ｐ，Ｑ 給電ブロック回路
１ 誘導線路
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ，２Ｈ ピックアップコイル
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ，３Ｇ，３Ｈ コンデンサ
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，４Ｇ，４Ｈ 直列共振回路
５Ｘ，５Ｙ，５Ｐ，５Ｑ 切換手段
６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ 整流回路
７Ｘ，７Ｙ コイル
８ 電圧コンデンサ（出力コンデンサ）
１０ 負荷
１１，１２ 電圧制御器（電圧制御手段）
２１ トランス
２２ 整流器
２３ 出力調整用トランジスタ（スイッチング手段）
３０ ピックアップユニット
３１ コア
３２ ピックアップコイル
５１ スタッカークレーン
５７ 走行レール
６３ 昇降用電動モータ
６４ 走行用電動モータ
６６ 走行用インバータ
６７ 昇降用インバータ
６８ 制御用電源装置

Claims (5)

1. 高周波電流を流す１次側誘導線路より無接触で給電される複数の給電部と、
   前記各給電部の出力に、消費電力が変動する負荷とともに並列に接続される出力コンデンサと、
   前記出力コンデンサの電圧を基準電圧に制御する電圧制御手段と
   を備え、
   前記各給電部を、
   高周波電流を流す１次側誘導線路に対向して前記誘導線路より起電力が誘起されるピックアップコイルおよびこのピックアップコイルに直列に接続される共振コンデンサから形成されて前記誘導線路の周波数に共振する複数の直列共振回路と、
   前記各直列共振回路により発生する電圧をそれぞれ整流する整流回路および前記各直列共振回路間を接続状態または開放状態とする切換手段を有し、前記切換手段により前記各整流回路の出力を直列に接続した状態または並列に接続した状態に切換えて前記出力コンデンサへ出力する給電ブロック回路と
   から構成し、
   前記電圧制御手段には、前記基準電圧に対して、１つの前記給電部より前記負荷の消費電力に対応する電流を供給しているときに維持可能な前記出力コンデンサの電圧に相当する設定電圧範囲が予め設定され、
   前記電圧制御手段は、前記各給電部の給電ブロック回路の切換手段を制御し、前記出力
   電圧が前記設定電圧範囲のとき、所定時間毎に、順に１つの給電部より前記出力コンデンサへ電流を供給すること
   を特徴とする無接触給電設備の２次側受電回路。
2. 前記電圧制御手段は、前記出力コンデンサの電圧が前記設定電圧範囲未満となると、全ての給電部から前記出力コンデンサへ電流を供給すること
   を特徴とする請求項１に記載の無接触給電設備の２次側受電回路。
3. 高周波電流を流す１次側誘導線路より無接触で給電される少なくとも４つ以上の給電部
   と、
   前記各給電部の出力に、消費電力が変動する負荷とともに並列に接続される出力コンデンサと、
   前記出力コンデンサの電圧を基準電圧に制御する電圧制御手段と
   を備え、
   前記各給電部を、
   高周波電流を流す１次側誘導線路に対向して前記誘導線路より起電力が誘起されるピックアップコイルおよびこのピックアップコイルに直列に接続される共振コンデンサから形成されて前記誘導線路の周波数に共振する複数の直列共振回路と、
   前記各直列共振回路により発生する電圧をそれぞれ整流する整流回路および前記各直列共振回路間を接続状態または開放状態とする切換手段を有し、前記切換手段により前記各整流回路の出力を直列に接続した状態または並列に接続した状態に切換えて前記出力コンデンサへ出力する給電ブロック回路と
   から構成し、
   前記少なくとも４つ以上の給電部を、２つ以上の給電部からなるグループに区分けし、
   前記電圧制御手段には、前記基準電圧に対して、１つの前記給電部より前記負荷の消費電力に対応する電流を供給しているときに維持可能な前記出力コンデンサの電圧に相当する第１設定電圧範囲と、１つのグループを形成する前記各給電部からそれぞれ前記負荷の消費電力に対応する電流を供給しているときに維持可能な前記出力コンデンサの電圧に相当する第２設定電圧が予め設定され、
   前記電圧制御手段は、前記各給電部の給電ブロック回路の切換手段を制御し、
   前記出力コンデンサの電圧が、前記第１設定電圧範囲のとき、所定時間毎に、順に１つ
   のグループ内の１つの給電部より前記出力コンデンサへ電流を供給し、
   前記出力コンデンサの電圧が、前記第１設定電圧範囲未満で第２設定電圧以上のとき、
   １つのグループを形成する各給電部からそれぞれ前記出力コンデンサへ電流を供給し、
   前記出力コンデンサの電圧が、前記第２設定電圧未満のとき、全てのグループの前記各給電部からそれぞれ前記出力コンデンサへ電流を供給すること
   を特徴とする無接触給電設備の２次側受電回路。
4. 前記切換手段は、
   １次側巻線が、前記各直列共振回路の間に直列に接続されているトランスと、
   前記トランスの２次側に入力端が接続されている整流器と、
   前記整流器の両出力端間に接続されているスイッチング手段と
   を備え、
   前記電圧制御手段は、前記スイッチング手段をオン・オフすることにより、前記出力コンデンサの電圧を制御すること
   を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の無接触給電設備の２次側受電回路。
5. 自動倉庫のスタッカークレーンに搭載され、このスタッカークレーンの負荷に給電すること
   を特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の無接触給電設備の２次側受電回路。

Images