(57)【要約】【課題】給電線と、該給電線の往路と復路の一端に接続された電源装置とを備えた給電設備において、一時的に特定のエリア内に、給電線から電力を取り込む受電ユニットを具備した電力供給対象が多数集中する事態が発生しても、全体として電力供給対象の数に応じた電源容量に容易に対応することができる給電設備を提供することを課題とする。【解決手段】給電線８と、該給電線８に直列に接続され、該給電線８に定電流を供給する複数の定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂ・・・と、該給電線８から所定の電力を取り込む受電ユニット６０を具備した複数の電力供給対象（搬送車６・６・・・）と、を備え、前記複数の定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂ・・・は、前記給電線８に供給する電流の周波数の同期を取るための同期手段を備えた構成とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電線と、
該給電線に直列に接続され、該給電線に定電流を供給する複数の定電流電源ユニットと、
該給電線から所定の電力を取り込む受電ユニットを具備した複数の電力供給対象と、
を備え、
前記複数の定電流電源ユニットは、前記給電線に供給する電流の周波数の同期を取るための同期手段を備えたことを特徴とする給電設備。
【請求項２】
前記複数の定電流電源ユニットのうち、１つをマスターユニット、他の残りをスレーブユニットとして、
該マスターユニットは、同期手段として、前記給電線に対して同期信号を出力する主同期信号発生手段を備え、
各スレーブユニットは、同期手段として、前記主同期信号発生手段からの同期信号を受信する受信手段と、受信した同期信号に基づき電流の周波数を同期させるように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の給電設備。
【請求項３】
前記複数の定電流電源ユニットのうち、１つをマスターユニット、他の残りをスレーブユニットとして、
該スレーブユニットは、給電線に実際に流れている電流の周期を検出する実周期検出手段を備え、該実周期検出手段の検出結果に基づいて同期手段を作動させることを特徴とする請求項１に記載の給電設備。
【請求項４】
給電線と、該給電線に直列に接続され、該給電線に定電流を供給するとともに、給電線に供給する電流の周波数の同期をとるための同期手段と、給電線に電力を供給しないように給電線との接続部を短絡する短絡手段と、電流の周期を検出する周期検出手段とを搭載した複数の定電流電源ユニットと、該給電線から所定の電力を取り込む受電ユニットを具備した複数の電力供給対象とを備えた給電設備の定電流電源ユニットの接続方法であって、
定電流電源ユニットを接続する際に、
短絡手段により、給電線に電力を供給しないようにするステップと、
周期検出手段により、給電線に実際に流れる電流の周期を検出するステップと、
検出手段により、定電流電源ユニットの電流の周期を検出するステップと、
同期手段により、該実際の電流の周期に定電流電源ユニットの電流の周期の位相差をなくすように定電流電源ユニットの電流を供給するタイミングを調整するステップと、
短絡手段を解除するステップと、
を含む給電設備の定電流電源ユニット接続方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受電ユニットを具備した給電対象に電力を供給するための給電設備に関し、詳しくは、周回軌道上に有軌道台車を走行させる有軌道台車システムで、該有軌道台車に非接触で電力を供給する非接触給電設備などに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、半導体製造工場等、塵挨の発生が問題となるクリーンルームでは、物品を搬送するために、軌道上に無人搬送車を走行させるようにした技術が知られている。
図１に示すように、クリーンルーム内には、複数の処理装置４・４・・・と、自動倉庫５とを備えたベイ３が多数設けられ、該ベイ３内、及びベイ３・３・・・間に、無人搬送車６・６・・・の移動経路となる走行路２が敷設されて、無人搬送車システム１が構成されている。この搬送車６は走行路２上を自動走行する有軌道台車であり、物品（半導体ウエハを収納したカセット等）を搭載して処理装置４・４間、自動倉庫５・５間、又は処理装置４と自動倉庫５の間を搬送している。
【０００３】
走行路２は大別して、各ベイ３・３・・・に敷設される第１閉ループ路２１・２１・・・と、該第１閉ループ路２１・２１・・・間を接続する第２閉ループ路２２とから成り、該第１閉ループ路２１は各ベイ３に属する処理装置４・４・・・に沿って敷設される工程内搬送用のループとして、該第２閉ループ路２２は各ベイ３・３・・・間を連絡する工程間搬送用の長距離ループとして構成されている。
【０００４】
この第１閉ループ路２１と第２閉ループ路２２とは連結路２３・２３を介して連結されており、該連結路２３・２３と、該第１閉ループ路２１の曲線部と、該第２閉ループ２２の直線部とで囲われるスペースに、物品を一時保管するための自動倉庫５が配置されている。この第１閉ループ路２１路の外側方であり、且つ第２閉ループ２２路の外側方に配置される自動倉庫５・５・・・では、該第１閉ループ路２１上の搬送車６、及び該第２閉ループ路２２上の搬送車６の双方から、物品の移載が可能である。
【０００５】
各ベイ３の第１閉ループ路２１に沿っては、銅線などの導電線を絶縁材料で被覆した給電線がループ状に架設されている。給電線は往路と復路とから成り、該往路と復路の一端にはインバータ電源が設けられ、該インバータ電源からは給電線に、定電流変換回路等を経ることにより高周波数で定電流が供給されている。
【０００６】
このように、各ベイ３・３・・・毎に、第１閉ループ路２１路に沿って架設された給電線と、該給電線の往路と復路の一端に接続されたインバータ電源とで、工程内給電設備が構成されている。同様の構成で、第２閉ループ路２２及び連結路２３・２３・・・とから成る走行路に沿って一筆書状に給電線が架設されて、該給電線の往路と復路の一端にはインバータ電源が設けられ、工程間給電設備が構成されている。
【０００７】
搬送車６の駆動源としては、通常はモータが使用され、該モータ等への電力供給は、前記給電線からの電磁誘導によって行われる。すなわち、各給電設備におけるインバータ電源と給電線等から成る一次側回路と、搬送車６のモータ等が接続される二次側回路とは非接触の状態に構成されて、該インバータ電源から該一次側回路へ交流電流を流し、電磁作用によって該二次側回路へ給電が行われている。
このようにクリーンルームでは塵挨の発生を嫌うことから、摩耗紛の発生しない非接触給電方式が採用されている。
【０００８】
この非接触給電方式では、各給電設備のインバータ電源からその一次側回路の給電線には定電流を流すために、該給電線の適宜位置に電流検出手段を設けて、該電流検出手段で検出された電流値に応じて、インバータ電源の出力電圧を調節し、該給電線を流れる電流の大きさが目標の電流値となるようにフィードバック制御している。
【０００９】
このシステムでは、特急品等を搬送する場合、搬送車６・６・・・があるベイ３から第２開ループ路２２を通って別のベイ３に移動することが可能となっており、あるベイ３の生産能力増強のため、そのベイ３の搬送車６・６・・・の台数を増やすことが検討された場合、通常は問題ないが、特急品等により搬送車６が一時的に増加する可能性があり、その場合にインバータ電源の電源容量をオーバーする可能性があった。この場合、その装置のインバータ電源を大型の物に新規設計することが考えられるが、システムで台数が変動するたびに新規設計するのは大変であった。
【００１０】
そこで、特許第３３２７３６７号公報で開示される従来技術では、各ベイ２の第１閉ループ路２１を複数の区域に区分けして、各区域毎にインバータ電源を設置し、各インバータ電源からはその区域内の第１閉ループ路２１に沿って給電線を架設することが行なわれている。つまり、各ベイ２には、第１閉ループ路２１の一部区間に沿って敷設される給電線と、該給電線の一端に接続されるインバータ電源とから成る給電設備が複数設けられて、各給電設備からの給電線で、第１閉ループ路２１の全域がカバーされている。
以上のような構成で、ベイ３内に同時期に進入可能な搬送車６・６・・・の台数を大幅に増やすことができるようになっている。
【００１１】
【特許文献１】
特許第３３２７３６７号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
確かに、前記特許第３３２７３６７号公報で開示される従来技術では、ベイ３内に同時期に進入可能な搬送車６・６・・・の台数を大幅に増やすことができるが、前記第１閉ループ路２１のある区域に、搬送車６・６・・・の台数が集中すると、該区域のインバータ電源の容量を超えてしまうことになる。
【００１３】
従って、同公報では、第１閉ループ路２１の１つの区域内に同時期に進入可能な搬送車６・６・・・の台数を制限するように運行制御が行なわれており、ある区域内に進入可能な最大台数の搬送車６・６・・・が存在するときに、該区域内に進入しようとする新たな１台の搬送車６は、該区域から少なくとも１台の搬送車６が退出するまで、該区域の手前で已むなく停止させられ、該第１閉ループ路２１の各給電設備にかかる負荷の量が許容量を越えないようにしている。
【００１４】
そこで、本発明では、これらの点を鑑みて、一時的に特定のエリア内に搬送車が集中する事態が発生しても、全体として搬送車の台数に応じた電源容量に容易に対応することができる給電設備を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
次に、この課題を解決するための手段であるが、この手段としては、まず、請求項１に記載のように、給電線と、該給電線に直列に接続され、該給電線に定電流を供給する複数の定電流電源ユニットと、該給電線から所定の電力を取り込む受電ユニットを具備した複数の電力供給対象と、を備え、前記複数の定電流電源ユニットは、前記給電線に供給する電流の周波数の同期を取るための同期手段を備えた構成とする。
【００１６】
そして、請求項２に記載のように、前記複数の定電流電源ユニットのうち、１つをマスターユニット、他の残りをスレーブユニットとして、該マスターユニットは、同期手段として、前記給電線に対して同期信号を出力する主同期信号発生手段を備え、各スレーブユニットは、同期手段として、前記主同期信号発生手段からの同期信号を受信する受信手段と、受信した同期信号に基づき電流の周波数を同期させるように制御する制御手段とを備えた構成とする。
【００１７】
また、請求項３に記載のように、前記複数の定電流電源ユニットのうち、１つをマスターユニット、他の残りをスレーブユニットとして、該スレーブユニットは、給電線に実際に流れている電流の周期を検出する実周期検出手段を備え、該実周期検出手段の検出結果に基づいて同期手段を作動させる。
【００１８】
さらに、請求項４に記載のように、給電線と、該給電線に直列に接続され、該給電線に定電流を供給するとともに、給電線に供給する電流の周波数の同期をとるための同期手段と、給電線に電力を供給しないように給電線との接続部を短絡する短絡手段と、電流の周期を検出する周期検出手段とを搭載した複数の定電流電源ユニットと、該給電線から所定の電力を取り込む受電ユニットを具備した複数の電力供給対象とを備えた給電設備の定電流電源ユニットの接続方法であって、
定電流電源ユニットを接続する際に、短絡手段により、給電線に電力を供給しないようにするステップと、周期検出手段により、給電線に実際に流れる電流の周期を検出するステップと、検出手段により、定電流電源ユニットの電流の周期を検出するステップと、同期手段により、該実際の電流の周期に定電流電源ユニットの電流の周期の位相差をなくすように定電流電源ユニットの電流を供給するタイミングを調整するステップと、短絡手段を解除するステップと、を含む給電設備の定電流電源ユニット接続方法とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の一形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は無人搬送車システム１の概略構成を示す平面図、図２はベイ３の概略構成を示す平面図、図３は受電ユニット６０で給電線８から非接触で電力を取り込む様子を説明する図、図４は定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｃ・１０Ｄを備えた工程内給電設備の配線図、図５は定電流変換回路３０の第１実施例に係る回路図、図６は定電流変換回路３０の第２実施例に係る回路図、図７はマスターユニット１０Ａの制御構成を示すブロック図、図８はスレーブユニット１０Ｂ（１０Ｃ、又は１０Ｄ）の制御構成を示すブロック図、図９は定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｃ・１０Ｄを備えた工程内給電設備の別実施例の配線図である。
【００２０】
まず、非接触給電方式を採用する無人搬送車システム１の概略構成から説明する。
図１に示すように、半導体製造工場等のクリーンルーム内には、複数の処理装置４・４・・・と、自動倉庫５とを備えたベイ３が多数設けられ、該ベイ３内、及びベイ３・３・・・間に、無人搬送車６・６・・・の移動経路となる走行路２が敷設されて、無人搬送車システム１が構成されている。この搬送車６は走行路２上を自動走行する有軌道台車であり、物品（半導体ウエハを収納したカセット等）を搭載して処理装置４・４間、自動倉庫５・５間、又は処理装置４と自動倉庫５の間を搬送している。
【００２１】
走行路２は大別して、各ベイ３・３・・・に敷設される第１閉ループ路２１・２１・・・と、該第１閉ループ路２１・２１・・・間を接続する第２閉ループ路２２とから成り、該第１閉ループ路２１は各ベイ３に属する処理装置４・４・・・に沿って敷設される工程内搬送用のループとして、該第２閉ループ路２２は各ベイ３・３・・・間を連絡する工程間搬送用の長距離ループとして構成されている。
【００２２】
この第１閉ループ路２１と第２閉ループ路２２とは連結路２３・２３を介して連結されており、該連結路２３・２３と、該第１閉ループ路２１の曲線部と、該第２閉ループ２２の直線部とで囲われるスペースに、物品を一時保管するための自動倉庫５が配置されている。この第１閉ループ路２１路の外側方であり、且つ第２閉ループ２２路の外側方に配置される自動倉庫５・５・・・では、該第１閉ループ路２１上の搬送車６、及び該第２閉ループ路２２上の搬送車６の双方から、物品の移載が可能である。
【００２３】
図３に示すように、各ベイ３の第１閉ループ路２１に沿っては、銅線などの導電線を絶縁材料で被覆した給電線８がループ状に架設されている。給電線８は往路８ａと復路８ｂとから成り（図４参照）、該給電線８に直列に複数の定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂ・・・が接続され、該定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂ・・・からは給電線８に、所定の周波数（例えば、およそ１０ｋＨｚの高周波数）で定電流が送電されている。
【００２４】
このように、各ベイ３・３・・・毎に、第１閉ループ路２１路に沿って架設された給電線８と、該給電線８に直列に接続された複数の定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂ・・・とで、工程内給電設備が構成されている。同様の構成で、第２閉ループ路２２と連結路２３・２３・・・とから成る走行路に沿って一筆書状に給電線８が架設されて、該給電線８に直列に複数の定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂ・・・が接続され、工程間給電設備が構成されている。
【００２５】
なお、各給電設備における、定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂ・・・の配置位置については、給電線８に直列に接続するために、任意の位置に配置することができ、クリーンルーム内のスペースを有効に利用することができる。詳細は後述するが、定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂ・・・の配置数については、第１閉ループ路２１、第２閉ループ路２２と連結路２３・２３・・・とから成る走行路上を走行する搬送車６・６・・・の台数によって決められる。
【００２６】
そして、搬送車６には、給電線８から電力を得るための受電ユニット６０・６０が搭載されており、該受電ユニット６０が取り出す電力を利用して、該搬送車６の駆動輪の駆動モータ６７を駆動させ、走行路２上を移動するように構成している。
ここでは、請求項に記載の受電ユニットを具備した電力供給対象を、搬送車６として説明するが、該受電ユニットを具備した電力供給対象はこれに限定するものではない。
【００２７】
前記受電ユニット６０・６０は、車体に占める重量比が多いため、搬送車６の車体本体の左右両側（搬送車の進行方向に対する左右両側）に配置することで、車体全体の重量バランスを保ち、例えば、曲線部をなめらかに走行することを可能にしている。また、走行路２に分岐路を設ける場合には、該分岐路では、走行路２の走行方向に対する左右両側に給電線８が架設されて、分岐後、どちらの走行経路へ進む場合も、搬送車６へは、瞬断することなく電力が供給されるようになっている。
【００２８】
図３に示すように、受電ユニット６０は、略「Ｅ」字型をしたフェライト製のコア６１と、ピックアップコイル６２とを備え、該コア６１は搬送車６の車体本体にブラケットを介して取り付けられている。
該コア６１の上中下３箇所の突出部は左右外方向へ向けられており、中央の突出部にはピックアップコイル６２が巻回されている。該コア６１は、上の突出部と中央の突出部との間、及び中央の突出部と下の突出部との間にそれぞれ形成された、上下２つの凹部スペース内に、給電線８が、それぞれ一本ずつ位置するように配置されている。
【００２９】
この給電線８に定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂ・・・から高周波電流を流すことによって発生する磁界を、搬送車６のピックアップコイル６２で受けるようにしており、すなわち、電磁誘導現象を利用して、ピックアップコイル６２に発生する誘導電流から電力を取り出している。このようにして給電線８から受電ユニット６０に非接触で電力が供給される。そして、ピックアップコイル６２で取り出された電力は、変換回路６６で定電圧に変換されて、搬送車６の駆動輪の駆動モータ６７を駆動したり、制御機器に電力を供給したりしている。
【００３０】
次に、定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂ・・・について説明する。
図４に示すように、各定電流電源ユニット１０Ａ（又は１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）は、それぞれインバータ電源２８と、定電流変換回路３０と、電流検出手段２９とを備え、該電流検出手段２９により給電線８を流れる電流の大きさが計測されている。電流検出手段２９は給電線８の適宜位置に設けられ、例えば、非接触にて交流電流を計測可能なカレントトランスで構成されている。
【００３１】
インバータ電源２８と、電流検出手段２９とは、それぞれ各定電流電源ユニット１０Ａ（又は１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）の制御手段たるＣＰＵ１１（又は１４）に接続されて、該ＣＰＵ１１（又は１４）は該電流検出手段２９で検出された電流値に応じて、該インバータ電源２８の出力電圧を調節し、給電線８を流れる電流の大きさが目標の電流値となるようにフィードバック制御している。ここで、目標の電流値とは、走行路２上の搬送車６・５・・・を適切に駆動するために必要な電流のことである。
【００３２】
次に、各定電流電源ユニット１０Ａ（又は１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）の定電流変換回路３０について説明する。
図５は各定電流電源ユニット１０Ａ（又は１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）の定電流変換回路３０の一例（第１実施例）を示し、該定電流変換回路３０はＬＣの受動素子によりＴ型の４端子回路で構成されている。該４端子回路の一方の入力端子ａ１に第１リアクタ３１を接続し、該第１リアクタ３１の出力側を分岐させて、分岐させた一方には、第２リアクタ３２を接続し、該第２リアクタ３２の出力側を該４端子回路の一方の出力端子２ｂに接続する。そして、第１リアクタ３１の出力側から分岐させた他方には、キャパシタ３３を接続し、該キャパシタ３３の出力側を、４端子回路の他方の入力端子ａ２と他方の出力端子ｂ２とを接続した共通端子に接続する。
【００３３】
あるいは、図６に示すように、各定電流電源ユニット１０Ａ（又は１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）の定電流変換回路３０の第２実施例として、前記第１実施例と略同様の回路構成で、第１リアクタ３４と、第２リアクタ３５と、キャパシタ３６とを接続し、該第１リアクタ３４と該キャパシタ３６とを有する上流側の１次回路（インバータ電源２８側の回路）と、該第２リアクタ３５を有する下流側の２次回路（反インバータ電源２８側の回路）とに分断して、該１次回路と該２次回路の間にトランス４０を介設し、該１次回路と該２次回路との間を絶縁させる構成としてもよい。
【００３４】
この第２実施例のように、定電流回路３０にトランス４０を用いることで、トランス４０を挟んでインバータ電源２８側の回路と給電線８・８側の回路とを絶縁することができ、定電流電源ユニット１０Ａ（又は１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）が停止した等の場合に生じる給電線８・８からの影響が、インバータ電源２８に直接伝わるのを防ぐことができる。
なお、各定電流電源ユニット１０Ａ（又は１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）の定電流変換回路３０の回路構成は、上記以外の構成であってもよく、特に限定はしない。
【００３５】
次に、各定電流電源ユニット１０Ａ（又は１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）の制御構成について説明する。
各定電流電源ユニット１０Ａ（又は１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）はそれぞれ給電線８に供給する電流の周波数の同期を取るための同期手段を備えており、これらの定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｃ・１０Ｄのうち、１つをマスターユニット、他の残りをスレーブユニットとして構成している。
ここでは、定電流電源ユニット１０Ａをマスターユニット、定電流電源ユニット１０Ｂ・１０Ｃ・１０Ｄをスレーブユニットとする。
【００３６】
図７に示すように、定電流電源ユニット１０Ａ（以下、必要に応じ「マスターユニット１０Ａ」と呼ぶ）は、制御手段たるＣＰＵ１１と、給電線８に対して同期信号を出力する主同期信号発生手段１２と、故障時などに後述の定電流変換回路３０の出力端子ｂ１・ｂ２間を短絡させる短絡手段１３とを備えている。この短絡手段１３は、例えば、出力端子ｂ１・ｂ２間を接続した動力線に、トランジスタ等のスイッチ素子を介設して構成される。
【００３７】
定電流電源ユニット１０Ｂ・１０Ｃ・１０Ｄ（以下、必要に応じ「スレーブユニット１０Ｂ・１０Ｃ・１０Ｄ」と呼ぶ）には優先順位が付与されており、ここでは優先順位の高いものから、第１スレーブユニット１０Ｂ、第２スレーブユニット１０Ｃ、第３スレーブユニット１０Ｄとするが、他の順序で優先順位を付与してもよい。
【００３８】
図８に示すように、各スレーブユニット１０Ｂ（又は１０Ｃ、１０Ｄ）は、制御手段たるＣＰＵ１４と、同期手段として前記マスターユニット１０Ａの主同期信号発生手段１２からの同期信号を受信する受信手段１５と、故障時などに後述の定電流変換回路３０の出力端子ｂ１・ｂ２間を短絡させる短絡手段１３とを備え、該ＣＰＵ１４では、受信手段１５で受信した主同期信号発生手段１２からの同期信号に基づき、該スレーブユニット１０Ｂ（又は１０Ｃ、１０Ｄ）の定電流変換回路３０からの電流の周波数を同期させるように制御する。
【００３９】
さらに、各スレーブユニット１０Ｂ（又は１０Ｃ、１０Ｄ）には、給電線８に対して同期信号を出力する補助同期信号発生手段１７を備え、そして、該スレーブユニット１０Ｂ（又は１０Ｃ、１０Ｄ）のＣＰＵ１４にはタイマーが内蔵されていて、該ＣＰＵ１４では、該タイマーで設定された時間内に、マスターユニット１０Ａの主同期信号発生手段１２からの同期信号が、受信手段１５により受信されない場合に、該補助同期信号発生手段１７を作動させるように制御する。
【００４０】
以上のような構成で、マスターユニット１０Ａの主同期信号発生手段１２から出力した同期信号を、給電線８を介してスレーブユニット１０Ｂ（又は１０Ｃ、１０Ｄ）の受信手段１５で受信するようにしている。なお、給電線８とは別に同期用信号線を設けて、マスターユニット１０Ａの主同期信号発生手段１２から出力した同期信号を、該同期用信号線を介してスレーブユニット１０Ｂ（又は１０Ｃ、１０Ｄ）の受信手段１５で受信するように構成してもよい。
【００４１】
次に、定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂ・・・の運用について説明する。
図２に示すように、あるベイ３において、第１閉ループ路２１に沿って架設された給電線８に直列に２台の定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂが接続されて、工程内給電設備が構成されているとする。
【００４２】
この２台の定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂを備えた工程内給電設備での、該第１閉ループ路２１に進入可能な搬送車６・６・・・の許容台数をｎ台（ｎ＝１、２、・・・）として、該ベイ３に他のベイ３又は第２閉ループ路２２上から搬送車６・６・・・が移動してきて、現在、この第１閉ループ路２１上には許容台数のｎ台近くの搬送車６・６・・・が集中しているとする。そして、この許容台数のｎ台を越える恐れがあるときには、以下のようにして、該ベイ３の工程内給電設備を停止させることなく、該工程内給電設備に新たな１台の定電流電源ユニット（スレーブユニット）１０Ｃを投入する。
【００４３】
この新たな１台のスレーブユニット１０Ｃの定電流変換回路３０の出力端子２ｂ・２ｂ間は短絡させた状態にあり、該スレーブユニット１０Ｃは、インバータ電源２０を駆動した後、受信手段１５で、前記マスターユニット１０Ａの主同期信号発生手段１２からの同期信号を受信しつつ、この受信した同期信号に基づき電流の周波数を同期させるようにインバータ電源２０の出力周波数を制御する。そして、同期がとれると、短絡手段１３を作動させて、出力端子２ｂ・２ｂ間の短絡を解除して、該定電流変換回路３０を給電線８に直列に接続し、該インバータ電源２０を投入する。
【００４４】
以上のような構成で、搬送車６・６・・・が一時的にある特定のベイ３に片寄って集中した場合であっても、該ベイ３にある搬送車６・６・・・の全台数に応じた定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｃの数を全体として設けることで柔軟に対応することができる。従って、大型の電源を新設する必要もなく、該ベイ３内に存在する搬送車６・６・・・の台数の制限を行う必要もない。
また、該ベイ３で、搬送車６・６・・・の台数がさらに増加する場合でも、さらに１台新たな定電流電源ユニット１０Ｄを増設することで容易に対応することができる。
【００４５】
これら各定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｃ・１０Ｄは、給電線８に供給する電流の周波数の同期を取るための同期手段を備えており、マスターユニット１０Ａの主同期信号発生手段１２からは給電線８に対して絶えず同期信号が出力されていて、各スレーブユニット１０Ｂ（又は１０Ｃ、１０Ｄ）は、該マスターユニット１０Ａの主同期信号発生手段１２からの同期信号を受信手段１５で受信して、ＣＰＵ１４でこの受信した同期信号に基づきインバータ電源２８の電流の周波数を同期させるように制御している。
【００４６】
このようにマスターユニット１０Ａからの同期信号を基に、各スレーブユニット１０Ｂ・１０Ｃ・１０Ｄが絶えず同期を取るように構成されて、全ての定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｃ・１０Ｄを容易に同期させることができ、この結果、各定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｃ・１０Ｄから給電線８に送られた電流がお互いに打ち消し合うことがなく、該給電線８へ高効率で電力を供給することができる。
【００４７】
ところで、この定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｃ・１０Ｄを備えた工程内給電設備において、何れかの定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｃ・１０Ｄをメンテナンス等のために停止させる場合は、その定電流電源ユニット１０Ａ（又は１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）の短絡手段１３を作動させて、出力端子２ｂ・２ｂ間を短絡させ、インバータ電源２０を停止させる。このような構成で、工程内給電設備全体を停止させることなく、何れかの定電流電源ユニット１０Ａ（又は１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）だけを停止させることができて、メンテナンスを行うことができる。
【００４８】
ここで、マスターユニット１０Ａを停止させる場合には、該マスターユニット１０Ａの主同期信号発生手段１２からの同期信号も停止するため、この場合は、該マスターユニット１０Ａに代わって、優先順位が最も高い第１スレーブユニット１０Ｂが同期信号を発信するように構成している。
【００４９】
すなわち、第１スレーブユニット１０ＢのＣＰＵ１４では、受信手段１５でマスターユニット１０Ａの主同期信号発生手段１２からの同期信号が受信されなくなってからタイマーで計測が開始されて、所定の時間が経過すると、補助同期信号発生手段１７を作動させるようにしている。
【００５０】
このようにしてマスターユニット１０Ａが停止した場合には、第１スレーブユニット１０Ｂの補助同期信号発生手段１７からの同期信号を基に、他のスレーブユニット１０Ｃ、１０Ｄが同期を取るように構成し、各スレーブユニット１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄから給電線８・８に送られた電流がお互いに打ち消し合うことがなく、該給電線８・８へ高効率で電力を供給できるようにしている。
【００５１】
そして、このマスターユニット１０Ａのメンテナンス中に、第１スレーブユニット１０Ｂでもメンテナンスの必要が生じた場合には、該第１スレーブユニット１０Ｂも停止させる。このとき、該第１スレーブユニット１０Ｂの補助同期信号発生手段１７からの同期信号も停止するために、この場合は、該第１スレーブユニット１０Ｂに代わって、優先順位が２番目に高い第２スレーブユニット１０Ｃが同期信号を発信し、該第２スレーブユニット１０Ｃの補助同期信号発生手段１７からの同期信号を基に、他のスレーブユニット１０Ｄが同期を取るように構成している。
この第２スレーブユニット１０Ｃから同期信号が発信されるまでの流れも、前記第１スレーブユニット１０Ｂから同期信号が発信されるまでの流れと同様である。
【００５２】
その際に、第２スレーブユニット１０Ｃに設けられている同期信号を検出するまでの時間を設定するタイマーの設定時間を第１スレーブユニット１０Ｂの設定時間よりも長くする。さらに、第３スレーブユニット１０Ｄのタイマーの設定時間を第２スレーブユニット１０Ｃの設定時間よりも長く設定する。このようにタイマーの設定時間を優先順位が下がる毎に順に長くすることで、優先順位の高いスレーブユニットからタイマーが設定時間となり優先順位の高いスレーブユニットから順に補助同期信号発生手段１７を作動させるようにしている。
【００５３】
以上のようにして、スレーブユニット１０Ｂ、１０Ｃ、又は１０Ｄでは、マスターユニット１０Ａ、又は優先順位が上位のスレーブユニットからの同期信号が受信されなくなると、所定の時間が経過後に、補助同期信号発生手段１７を作動させて同期信号を発信するように構成されている。
【００５４】
なお、スレーブユニット１０Ｂ、１０Ｃ、又は１０Ｄでは、メンテナンス等によりマスターユニット１０Ａ、又は優先順位が上位のスレーブユニットを強制的に停止させる場合だけでなく、故障等によりマスターユニット１０Ａ、又は優先順位が上位のスレーブユニットが停止した場合にも、同様にして、同期信号を発信する。
【００５５】
このスレーブユニット１０Ｂ、１０Ｃによる同期信号の停止の検出であるが、例えば、全てのスレーブユニット１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄのタイマーを同じ時間に設定し、同期信号に同期信号を出力しているユニットを特定するための信号を同期信号に加えて添付して送信し、そのユニットより優先順位が１つ下のスレーブユニットのみがタイマーを作動させるようにして、タイマーが設定時間になれば、上位のユニットが停止したことを検出するようにしてもよい。
【００５６】
以上は、工程内給電設備を参照しながらの説明であるが、工程間給電設備についても同様に構成されている。
【００５７】
なお、本実施例ではマスターユニット１０Ａからの同期信号をスレーブユニット１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄが受信して、同期信号に同期させるようにしたが、マスターユニット１０Ａが給電線８・８に流している交流電流の周期を検出し、スレーブユニット１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄが給電線８・８に流れている電流と同期させるようにしても良い（別実施例）。
【００５８】
例えば、別実施例では、図９に示すように、給電線８・８に実際に流れている交流電流の電流値を検出するとともに、交流電流の周期を検出する実電流検出手段２５と、各スレーブユニット１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄに自身が供給する交流電流の周期を検出する内部電流検出手段２６とを設け、マスターユニット１０ＡのＣＰＵを１８、各スレーブユニット１０Ｂ、１０Ｃ、１０ＤのＣＰＵを１９とする。ＣＰＵ１８及び１９は、実電流検出手段２５で検出した電流値と予め設定された（目標の）電流値とを比較する電流値比較手段と、比較結果を基に設定された電流値となるように供給電流を制御する電流値制御手段とを備えている。
また、ＣＰＵ１９は、実電流検出手段２５で検出した交流電流の周期と、内部電流検出手段２６で検出した交流電流の周期との位相差を比較する位相差比較手段と、比較結果を基に、位相差をなくすように供給電流の周期を制御する周期制御手段とを備えている。
なお、実電流検出手段２５は、給電線８・８の電流値と周期との両方を１つの検出手段により検出するようにしているが、電流値と周期とはそれぞれの検出手段により検出するようにしても良い。
【００５９】
マスターユニット１０Ａからは、所定の周期の交流電流が給電線８・８に供給される。その電流値は実電流検出手段２５により検出され、給電線８・８に供給する予定の電流値であるかどうかＣＰＵ１８の電流値比較手段で比較し、電流値制御手段で所定の電流値となるようにフィードバック制御される。
【００６０】
スレーブユニット１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄは、マスターユニット１０Ａと同様に実電流検出手段２５で電流値を検出するとともに、検出結果を基にＣＰＵ１９でフィードバック制御される。それに加えて、実電流検出手段２５で検出した交流電流の周期と、内部電流検出手段２６で検出した供給電流の周期とを、ＣＰＵ１９の位相差比較手段でその位相差を比較し、周期制御手段で位相差が無くなるように、インバータ電源２８の作動スイッチのタイミングを制御する。この結果、給電線８・８に流れている電流の周期と、供給する電流の周期とを同期させることができる。
なお、電流を同期させる場合には、交流電流の波形を一致させることが、損失などを防ぐ上で好ましく、周期だけでなく、振幅も同期させることが好ましい。
【００６１】
次に、スレーブユニット１０Ｂ、１０Ｃ又は１０Ｄを追加する場合について記載する。
スレーブユニット１０Ｂ（又は１０Ｃ、１０Ｄ）には短絡手段１３が設けられており、短絡手段１３で給電線８・８へ電力が供給されない状態にして、スレーブユニット１０Ｂ（又は１０Ｃ、１０Ｄ）を給電線８・８に接続する（ステップ１）。
そして、スレーブユニット１０Ｂ（又は１０Ｃ、１０Ｄ）の電源を投入して、スレーブユニット１０Ｂ（又は１０Ｃ、１０Ｄ）を作動させ、給電線８・８に実際に流れる電流の周期を検出する周期検出手段でもある実電流検出手段２５、該スレーブユニット１０Ｂ（又は１０Ｃ、１０Ｄ）の電流の周期を検出する内部電流検出手段２６、ＣＰＵ１９を作動させる（ステップ２）。
なお、このとき、スレーブユニット１０Ｂ（又は１０Ｃ、１０Ｄ）を作動させても、短絡手段１３の働きにより電力は給電線８・８に供給されない。
そして、実電流検出手段２５と、内部電流検出手段２６との検出結果を、ＣＰＵ１９の位相差比較手段を作動させ、位相差を求め、その位相差が無くなるように周期制御手段で供給電流の位相の発生タイミングを制御し、位相差比較手段で位相差が検出されないように同期させる（ステップ３）。
この周期制御手段と位相差比較手段とが同期手段であり、該同期手段により位相差が無くなると、短絡手段１３を解除し、追加したスレーブユニット１０Ｂ（又は１０Ｃ、１０Ｄ）からの電流を給電線８・８へ供給する（ステップ４）。
【００６２】
このように構成することで、追加したスレーブユニット１０Ｂ（又は１０Ｃ、１０Ｄ）から供給する電流の周期を予め給電線８・８の電流の周期と同期させておくことで、周期が異なることにより生ずる電力の損失などが発生しない。この方法は、供給する電流の周期を予め給電線８・８の電流の周期と同期させることが目的であり、前述の同期信号によりスレーブユニット１０Ｂ（又は１０Ｃ、１０Ｄ）を同期させる場合にも適用される。その場合は、同期信号により供給電流の同期が取れた時点で、短絡手段１３の短絡を解除するようにする。
【００６３】
なお、この方法は、スレーブユニット１０Ｂ（又は１０Ｃ、１０Ｄ）を追加する場合のみならず、メンテナンスなどによりスレーブユニット１０Ｂ（又は１０Ｃ、１０Ｄ）を再接続する場合にも用いることができる。
また、この方法は、スレーブユニット１０Ｂ（又は１０Ｃ、１０Ｄ）のみならず、マスターユニット１０Ａのメンテナンス後の再接続に用いても良い。その場合、マスターユニット１０Ａにも、内部電流検出手段２６と、位相差比較手段と周期制御手段とが必要である。
【００６４】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成しており、次に示すような効果を奏する。
まず、請求項１に記載の発明では、給電線に直列に複数の定電流電源ユニットが接続されて、負荷である受電ユニットを具備した給電対象が、一時的に該給電線の特定区間に片寄って集中した場合であっても、該特定区間にある給電対象の全数に応じた定電流電源ユニットの数を全体として設けることで柔軟に対応することができる。従って、大型の電源を新設する必要もなく、該特定区間内に存在する給電対象の数の制限を行う必要もない。
また、該特定区間で、増設などにより給電対象の数がさらに増加する場合であっても、新たな定電流電源ユニットを給電線に直列に増設することで、容易に対応することができる。
そして、各定電流電源ユニットは、給電線に供給する電流の周波数の同期を取るための同期手段を備えて同期をとっているので、各定電流電源ユニットから送られた電流がお互いに打ち消し合うことがない。
【００６５】
そして、請求項２に記載の発明では、マスターユニットの主同期信号発生手段からの同期信号を基に、各スレーブユニットが同期を取るように構成されて、全ての定電流電源ユニットを容易に同期させることができ、この結果、各定電流電源ユニットから給電線に送られた電流がお互いに打ち消し合うことがなく、該給電線へ高効率で電力を供給することができる。
【００６６】
また、請求項３に記載の発明では、実際に給電線に流れている電流の周期にスレーブユニットの電流の周期を合わせることができ、スレーブユニットを同期させるために同期信号の送受信設備が不要となる。
【００６７】
さらに、請求項４に記載の発明では、実際に給電線に流れている電流の周期に接続した定電流電源ユニットの電流の周期を同期させた上で、接続した定電流電源ユニットから給電線に電流を供給することができる。このため、接続した定電流電源ユニットから電流を流した後に同期をとった場合に比し、同期が取れるまでの間の電力の損失などがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】無人搬送車システム１の概略構成を示す平面図。
【図２】ベイ３の概略構成を示す平面図。
【図３】受電ユニット６０で給電線８から非接触で電力を取り込む様子を説明する図。
【図４】定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｃ・１０Ｄを備えた工程内給電設備の配線図。
【図５】定電流変換回路３０の第１実施例に係る回路図。
【図６】定電流変換回路３０の第２実施例に係る回路図。
【図７】マスターユニット１０Ａの制御構成を示すブロック図。
【図８】スレーブユニット１０Ｂ（１０Ｃ、又は１０Ｄ）の制御構成を示すブロック図。
【図９】定電流電源ユニット１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｃ・１０Ｄを備えた工程内給電設備の別実施例の配線図。
【符号の説明】
１    無人搬送車システム
２    走行路
３    ベイ
６    搬送車
８    給電線
１０Ａ  定電流電源ユニット（マスターユニット）
１０Ｂ  定電流電源ユニット（スレーブユニット）
１０Ｃ  定電流電源ユニット（スレーブユニット）
１０Ｄ  定電流電源ユニット（スレーブユニット）
１１    ＣＰＵ
１２    主同期信号発生手段
１４    ＣＰＵ
１５    受信手段
１７    補助同期信号発生手段
１８    ＣＰＵ
１９    ＣＰＵ
２１    第１閉ループ路
２２    第２閉ループ路
２５    実電流検出手段
２６    内部電流検出手段
２８    インバータ電源
３０    定電流変換回路
６０    受電ユニット
６１    コア
６２    ピックアップコイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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