CN104952605A - 线圈单元以及无线电力传输装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种线圈单元以及无线电力传输装置，其能够抑制电力传输效率的下降，并且减少在远离线圈单元的地方形成的不必要的漏磁场。该线圈单元(Lru1)具备非磁性的导体板(Sa)和磁性体(Fa)，该导体板沿着相互反向卷绕的第1以及第2线圈(Lra)、(Lrb)的并列方向而配置，该磁性体(Fa)具有第1部分(F1A)和第2部分(F2A)，该第1部分位于比导体板(Sa)在第1以及第2线圈(Lra)、(Lrb)的方向上的一侧的外轮廓更靠外侧的位置，该第2部分位于比导体板(Sa)第1以及第2线圈(Lra)、(Lrb)的并列方向上的另一侧的外轮廓更靠外侧的位置，从第1以及第2线圈(Lra)、(Lrb)的并列方向观察时，第1以及第2部分(F1A、F2A)位于导体板(Sa)的与和第1以及第2线圈(Lra)、(Lrb)对置的一侧相反的一侧。

Description

线圈单元以及无线电力传输装置
技术领域
本发明涉以及一种线圈单元以及无线电力传输装置。
背景技术
近年，为了在没有电缆等的机械接触的情况下供给电力，利用相互对置的1次(送电)线圈和2次(受电)线圈之间的电磁感应作用的无线电力传输技术引起了人们的关注，预测将作为用于对搭载于电动汽车(EV：Electric Vehicle)和插电式混合动力汽车(PHEV：Plug-in Hybrid Electric Vehicle)上的二次电池进行充电的馈电装置而被广泛利用。
然而，当无线电力传输技术作为向电动汽车等馈送电力的馈电装置而适用时，可以设想设置在地面等的送电线圈与搭载于电动汽车等的受电线圈之间的位置关系未必一定恒定。如此，当产生送电线圈与受电线圈的位置偏移时，线圈之间的磁耦合将显著下降，其结果，存在电力传输效率下降的问题。
针对于此，专利文献1(日本专利文献特开2010-172084号公报)中提出了一种使用在平面上隔开间隔配置的多个磁芯的非接触馈电装置的技术。专利文献1所记载的非接触馈电装置中公开了多个磁芯作为将间隙包含于尺寸的、大小被扩大的磁芯发挥作用，因此能够很好地应对位置偏移。
在专利文献1所公开的技术中，通过使用在平面上隔开间隔配置有多个磁芯且在多个磁芯上以螺旋状卷绕有绕组的线圈，能够提高电力传输效率。但是，在磁芯上以螺旋状卷绕有绕组的线圈的情况下，容易产生环绕至远离线圈的地方的磁通，因此存在在远离线圈的地方容易形成不必要的漏磁场的问题。尤其在无线电力传输技术适用于电动汽车等电力电子设备中的充电装置时，由于要求大电力传输，需要使大电流流过线圈，因此在远离线圈的地方形成的漏磁场强度也会变高，具有引起电磁波障碍而对周围的电子仪器等带来不良影响的忧虑。
因此，本发明是根据上述技术问题而提出的，其目的在于抑制电力传输效率的下降，并且减小在远离线圈单元的地方形成的不必要的漏磁场。
发明内容
本发明所涉及的线圈单元为一种用于从送电侧向受电侧进行无线电力传输的线圈单元，其特征在于，具备：并列设置的第1以及第2线圈，其在电流流过时所产生的磁场的方向相互成为相反方向；非磁性的导体板，其沿着第1以及第2线圈的并列方向而配置；以及磁性体，其中，磁性体具有第1部分和第2部分，该第1部分位于比导体板在第1以及第2线圈的并列方向上的一侧的外轮廓更靠外侧的位置，该第2部分位于比导体板在第1以及第2线圈的并列方向上的另一侧的外轮廓更靠外侧的位置，从第1以及第2线圈的并列方向观察时，第1以及第2部分位于导体板的与和线圈对置的一侧相反的一侧。
根据本发明，磁性体具有位于比导体板在第1以及第2线圈的并列方向上的一侧的外轮廓更靠外侧的位置的第1部分、以及位于比导体板在第1以及第2线圈的并列方向上的另一侧的外轮廓更靠外侧的位置的第2部分，由此可形成磁阻较低的磁路。即，与大圈环绕至远离线圈单元的地方的磁路的磁阻相比，通过磁性体的磁路的磁阻会变小。因而，磁通容易形成通过磁性体的磁路，并且磁通难以形成大圈环绕至远离线圈单元的地方的磁路。其结果，远离线圈单元的地方的磁通密度会降低，因此在远离线圈单元的地方形成的不必要的漏磁场强度下降。并且，通过沿着第1以及第2线圈的并列方向而配置的非磁性的导体板，可抑制线圈与磁性体的磁耦合变得过高，因此能够防止在无线电力传输中送电侧与受电侧的磁耦合显著下降，其结果，可抑制电力传输效率的下降。
优选为，磁性体还具备位于第1部分与第2部分之间的第3部分，第1以及第2部分的磁导率的虚数成分值小于第3部分的磁导率的虚数成分值为好。即，由于磁性体的第1以及第2部分磁导率的虚数成分值较小，因此即使在第1以及第2部分的磁通密度变高的情况下，第1以及第2部分中的损失以及发热也较小。因而，即使线圈单元位置偏移而位于比导体板的外轮廓更靠外侧的位置的第1或第2部分的磁通密度局部变高，也能够抑制第1以及第2部分中的损失以及发热。
优选为，在第1以及第2线圈和导体板之间还具备沿着第1以及第2线圈的并列方向而配置的磁芯为好。在这种情况下，第1以及第2线圈的电感变高，并且第1线圈与第2线圈的磁耦合变高。其结果能够有效地传输电力。
本发明所涉及的无线电力传输装置为通过送电线圈单元与受电线圈单元对置以无线方式传输电力的无线电力传输装置，其特征在于，具备：并列设置的第1以及第2送电线圈，其在电流流过时所产生的磁场的方向相互成为相反方向；送电线圈单元，其具备沿着第1以及第2线圈的并列方向而配置的磁芯；以及受电线圈单元，其由上述线圈单元构成，其中，从送电线圈单元与受电线圈单元的对置方向观察时，受电线圈单元的导体板的外轮廓位于比送电线圈单元的磁芯的外轮廓更靠外侧的位置。
根据本发明，通过导体板，可更有效地抑制第1以及第2送电线圈与磁性体的磁耦合变得过高，在由第1以及第2送电线圈产生的磁通中不与受电线圈交链的磁通将形成选择性地通过磁性体的磁路。其结果，抑制电力传输效率的下降且减少漏磁场的效果进一步得到提高。
本发明所涉及的无线电力传输装置为通过送电线圈与受电线圈单元对置以无线方式传输电力的无线电力传输装置，其特征在于，该无线电力传输装置具备：并列设置的第1以及第2送电线圈，其在磁芯上卷绕有绕组；以及受电线圈单元，其由上述线圈单元构成，其中，从送电线圈与受电线圈单元的对置方向观察时，受电线圈单元的导体板的外轮廓位于比磁芯的外轮廓更靠外侧的位置。
根据本发明，通过导体板，可更有效地抑制送电线圈与磁性体的磁耦合变得过高，在由送电线圈产生的磁通中不与受电线圈交链的磁通将形成选择性地通过磁性体的磁路。其结果，抑制电力传输效率的下降且减小漏磁场的效果进一步得到提高。
本发明所涉及的无线电力传输装置为通过送电线圈单元与受电线圈对置以无线方式传输电力的无线电力传输装置，其特征在于，该无线电力传输装置具备：送电线圈单元，其由上述线圈单元构成；以及受电线圈，其中，送电线圈单元的线圈具有磁芯，从送电线圈单元与受电线圈的对置方向观察时，送电线圈单元的导体板的外轮廓位于比磁芯的外轮廓更靠外侧的位置。
根据本发明，通过导体板，可更有效地抑制送电线圈单元所具备的线圈与磁性体的磁耦合变得过高，在由送电线圈单元所具备的线圈产生的磁通中不与受电线圈交链的磁通将形成选择性地通过磁性体的磁路。其结果，抑制电力传输效率的下降且减小漏磁场的效果进一步得到提高。
综上所述，根据本发明，可提供一种能够抑制电力传输效率的下降，并且减小在远离线圈单元的地方形成的不必要的漏磁场。
附图说明
图1为将本发明的第1实施方式所涉及的适用线圈单元的无线电力传输装置与负荷一同显示的系统配置图。
图2为在将本发明的第1实施方式所涉及的受电线圈单元与送电线圈单元一同显示的截面图中，示意性地显示由送电线圈产生的磁通的图。
图3为在将本发明的第2实施方式所涉及的受电线圈单元与送电线圈一同显示的截面图中，示意性地显示由送电线圈产生的磁通的图。
图4为在将本发明的第3实施方式所涉及的送电线圈单元与受电线圈单元一同显示的截面图中，示意性地显示由送电线圈产生的磁通的图。
图5为在将本发明的第4实施方式所涉及的受电线圈单元与送电线圈单元一同显示的截面图中，示意性地显示由送电线圈产生的磁通的图。
图6为示意性地显示图5中送电线圈单元和受电线圈单元发生位置偏移时由送电线圈产生的磁通的图。
图7为比较例的受电线圈单元和送电线圈单元的截面图。
图8为实施例和比较例的漏磁场强度以及电力传输效率的测定结果。
具体实施方式
参照附图对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细说明。另外，在说明中对具有相同的构件或相同的功能的构件使用相同的符号并省略重复说明。
(第1实施方式)
首先，参照图1以及图2对本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置S1的整体结构进行说明。另外，在本实施方式中，对本发明所涉及的线圈单元适用于无线电力传输装置中的受电线圈单元的例子进行说明。图1为将本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置与负荷一同显示的系统配置图。图2为显示本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置中的送电线圈单元和受电线圈单元的示意截面图。另外，图2中示意性地示出由第1以及第2送电线圈Lta、Ltb产生的磁通，而省略了送电线圈单元Ltul以及受电线圈单元Lrul的磁芯Ct、Cr和磁性体Fa中的磁通的图示。还有，图2中，在由第1以及第2送电线圈Lta、Ltb产生的磁通中，作为代表性的磁通示出与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通Bt1、大圈环绕至远离受电线圈单元Lru1的地方的磁通Bn1、以及通过磁性体Fa的磁通Bf1。
如图1所示，无线电力传输装置S1具有无线送电装置Ut1和无线受电装置Ur1。
无线送电装置Ut1具有电源PW、变频器INV及送电线圈单元Ltu1。无线受电装置Ur1具有受电线圈单元Lru1和整流电路DB。
首先，对无线送电装置Ut1的结构进行说明。电源PW将直流电力供给至后述的变频器INV。作为电源PW没有特别的限制，只要输出直流电力即可，可列举对商业用交流电源进行整流和平滑的直流电源、二次电池、太阳能光伏发电的直流电源、或者开关转换器等的开关电源装置等。
变频器INV具有将由电源PW供给的输入直流电力转换为交流电力的功能。在本实施方式中，变频器INV将由电源PW供给的输入直流电力转换为交流电力并供给至后述的第1以及第2送电线圈Lta、Ltb。作为变频器INV由桥接多个开关元件的开关电路构成。作为构成该开关电路的开关元件，例如可列举MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor，金氧半场效晶体管)和IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)等元件。
如图2所示，送电线圈单元Ltu1具备第1以及第2送电线圈Lta、Ltb和磁芯Ct。第1以及第2送电线圈Lta、Ltb在同一个平面上并列设置，且第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的轴均与送电线圈单元Ltu1和受电线圈单元Lru1的对置方向平行。在本实施方式中，第1以及第2送电线圈Lta、Ltb将由铜或铝等的绞合线构成的绕组卷绕成平面状而形成。根据与受电线圈单元Lru1之间的间距和所希望的电力传输效率等适当地设定第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的匝数。另外，当本实施方式所涉及的无线电力传输装置S1适用于向电动汽车等车辆馈送电力的馈电设备时，送电线圈单元Ltu1配设在地中或地面附近，且通过第1以及第2送电线圈Lta、Ltb与受电线圈单元Lru1对置以无线方式传输电力。
还有，第1送电线圈Lta和第2送电线圈Ltb的在电流流过时所产生的磁场的方向相互成为相反方向。在本实施方式中，第1送电线圈Lta和第2送电线圈Ltb电性地串联连接。即，当第1送电线圈Lta和第2送电线圈Ltb的卷绕方向为相同方向时，被连接为流过第1送电线圈Lta的电流的方向和流过第2送电线圈Ltb的电流的方向相互成为相反方向即可。或者，当第1送电线圈Lta和第2送电线圈Ltb的卷绕方向相互为相反方向时，被连接为流过第1送电线圈Lta的电流的方向和流过第2送电线圈Ltb的电流的方向相互成为相同方向即可。如此使所产生的磁场的方向相互成为相反方向，由此可通过彼此产生的磁场来有效地形成交链送电线圈Lta、Ltb双方的磁路，并提高传输电力的效率。
磁芯Ct沿着第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的与和受电线圈单元Lru1对置的一侧相反的一侧而配置。磁芯Ct使用铁素体等相对磁导率比较高的材料构成。通过磁芯Ct，第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的电感变高，并且第1送电线圈Lta与第2送电线圈Ltb的磁耦合变高，因此能够有效地产生磁通。在本实施方式中，磁芯Ct为板状，然而还可以具备朝向第1以及第2送电线圈Lta、Ltb各自的中央附近而突出的2个突起部。在这种情况下，通过磁芯Ct，第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的电感变得更高。
接着，对无线受电装置Ur1的结构进行说明。受电线圈单元Lru1具有接受由送电线圈Lt供给的交流电力的功能。另外，当本实施方式所涉及的无线电力传输装置S1适用于向电动汽车等车辆馈送电力的馈电设备时，受电线圈单元Lru1搭载于车辆下部。受电线圈单元Lru1具备第1以及第2受电线圈Lra、Lrb、磁芯Cr、导体板Sa及磁性体Fa。
如图2所示，第1以及第2受电线圈Lra、Lrb在同一个平面上并列设置，且第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的轴均与送电线圈单元Ltu1和受电线圈单元Lru1的对置方向平行。在本实施方式中，第1以及第2受电线圈Lra、Lrb将由铜或铝等的绞合线构成的绕组卷绕成平面状而形成。根据与送电线圈单元Ltu1之间的间距和所希望的电力传输效率等适当地设定第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的匝数。
还有，第1受电线圈Lra和第2受电线圈Lrb在电流流过时所产生的磁场的方向相互成为相反方向，在本实施方式中，第1受电线圈Lra和第2受电线圈Lrb电性地串联连接。即，当第1受电线圈Lra和第2受电线圈Lrb的卷绕方向为相同方向时，被连接为流过第1受电线圈Lra的电流的方向和流过第2受电线圈Lrb的电流的方向相互成为相反方向即可。或者，当第1受电线圈Lra和第2受电线圈Lrb的卷绕方向相互为相反方向时，被连接为流过第1受电线圈Lra的电流的方向和流过第2受电线圈Lrb的电流的方向相互成为相同方向即可。通过这种方式的连接，由与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的双方交链的磁通而产生的第1受电线圈Lra的电流的相位和第2受电线圈Lrb的电流的相位耦合，因此可高效率地传输电力。
磁芯Cr在第1以及第2受电线圈Lra、Lrb与后面所述的导体板Sa之间，沿着第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的并列方向而配置。磁芯Cr使用铁素体等相对磁导率比较高的材料构成。通过磁芯Cr，第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的电感变高，并且第1受电线圈Lra与第2受电线圈Lrb的磁耦合变高，因此能够有效地产生磁通。其结果，能够提高电力传输效率。在本实施方式中，磁芯Cr为板状，然而还可以具备朝向第1以及第2送电线圈Lta、Ltb各自的中央附近而突出的2个突起部。在这种情况下，通过磁芯Cr，第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的电感变得更高。
导体板Sa沿着第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的并列方向而配置。在本实施方式中，导体板Sa沿着与和磁芯Cr的第1以及第2受电线圈Lra、Lrb对置的面相反的一侧的面，以与磁芯Cr平行的方式配置。该导体板Sa作为用于防止第1以及第2送电线圈Lta、Ltb或第1以及第2受电线圈Lra、Lrb与后述的磁性体Fa的磁耦合变得过高的电磁屏蔽材料发挥作用。具体而言，导体板Sa作为通过感应电流、涡电流等消除磁场来抑制磁通通过的屏蔽材料发挥作用。因而，作为导体板Sa没有特别的限制，只要是表面作为电磁屏蔽材料发挥作用的非磁性的导体即可，可列举铝和铜、或者表面实施了镀锌的钢板等。在本实施方式中，从送电线圈单元Ltu1与受电线圈单元Lru1的对置方向观察时，送电线圈单元Ltu1的中心点与受电线圈单元Lru1的中心点重叠的情况下，受电线圈单元Lru1的导体板Sa的外轮廓位于比送电线圈单元Ltu1的磁芯Ct的外轮廓更靠外侧的位置。因此，通过导体板Sa，可更有效地抑制第1以及第2送电线圈Lta、Ltb与后述的磁性体Fa的磁耦合变得过高，在由第1以及第2送电线圈Lta、Ltb产生的磁通中不与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通将形成选择性地通过后述的磁性体Fa的磁路。其结果，抑制电力传输效率的下降且减小漏磁场的效果进一步得到提高。
磁性体Fa沿着导体板Sa的与和第1以及第2受电线圈Lra、Lrb对置的面相反的面而配置。也就是说，从第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的并列方向观察受电线圈单元Lru1时，按照第1以及第2受电线圈Lra、Lrb、磁芯Cr、导体板Sa、磁性体Fa的顺序配置。
为了形成磁阻较低的磁路，由相对磁导率较高的材质构成磁性体Fa。具体而言，若磁性体Fa的相对磁导率为1以上，则与周围空间相比，磁性体Fa的磁阻率较低，因此磁性体Fa形成磁阻较低的磁路，从而可得到减小漏磁场的效果。在本实施方式中，为了更有效地减小漏磁场，由铁或铁素体等相对磁导率比较高的材料构成磁性体Fa。另外，在本实施方式中，磁性体Fa由一块板构成，但不限于此，例如也可以将多块板进行分割配置。在任一情况下，都能够通过磁性体Fa形成磁阻较低的磁路。并且，也可以用由磁性体构成的设置在车辆下部附近的车辆的零部件来代替磁性体Fa。
还有，磁性体Fa具有第1部分F1A，该第1部分F1A位于比导体板Sa在第1以及第2受电线圈Lra、Lab的并列方向上的一侧的外轮廓更靠外侧的位置，且从第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的并列方向观察时，位于导体板Sa的与和第1以及第2受电线圈Lra、Lrb对置的一侧相反的一侧。即，磁性体Fa比导体板Sa在第1以及第2受电线圈Lra、Lrb方向上的一侧的外轮廓(图示左端)更向外侧(图示左侧)突出。
还有，磁性体Fa具有第2部分F2A，该第2部分F2A位于比导体板Sa在第1以及第2受电线圈Lra、Lab的并列方向上的另一侧的外轮廓更靠外侧的位置，且从第1以及第2受电线圈Lra、Lab的并列方向观察时，位于导体板Sa的与和第1以及第2受电线圈Lra、Lab对置的一侧相反的一侧。即，磁性体Fa比导体板Sa在第1以及第2受电线圈Lra、Lab的并列方向上的另一侧的外轮廓(图示右端)更向外侧(图示右侧)突出。另外，在与第1以及第2受电线圈Lra、Lab的并列方向正交的方向上，磁性体Fa可以比导体板Sa的外轮廓更向外侧突出，也可以不突出。在本实施方式中，在与第1以及第2受电线圈Lra、Lab的并列方向正交的方向上，导体板Sa的长度与磁性体Fa的长度大致相等。
整流电路DB具有将第1以及第2受电线圈Lra、Lab接受的交流电力整流为直流电力的功能。作为整流电路DB，可列举具备使用二极管电桥的全波整流功能和使用电容器以及三端稳压器的电力平滑化功能的转换电路等。由该整流电路DB整流的直流电力输出至负荷R。在此，当本实施方式所涉及的无线电力传输装置S1适用于向电动汽车等车辆馈送电力的馈电设备时，作为负荷R可列举车辆所具有的二次电池。
接着，参照图2对本实施方式中的由第1以及第2送电线圈Lta、Ltb产生的磁通和不必要的漏磁场的减小作用进行详细说明。
如图2所示，第1以及第2送电线圈Lta、Ltb产生与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通Bt1。通过该磁通Bt1与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链，在第1以及第2受电线圈Lar、Lrb中产生电动势。而且，在第1以及第2受电线圈Lra、Lrb中产生的电力通过整流电路DB进行整流并输出至负荷R。在此，在本实施方式中，还具备在第1以及第2受电线圈Lra、Lrb与导体板Sa之间，沿着第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的并列方向而配置的磁芯Cr。因此，第1受电线圈Lra与第2受电线圈Lrb的磁耦合变高，且更有效率地产生与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通Bt1。还有，通过磁芯Cr，第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的电感变得更高，从而通过磁通Bt1在第1以及第2受电线圈Lra、Lrb中更有效地产生电动势。其结果提高电力的传输效率。
还有，导体板Sa沿着第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的与和送电线圈单元Ltu1对置的面相反的一侧的面而设置，因此可抑制因磁通Bt1形成通过磁性体Fa的磁路而使与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通减少。即，通过导体板Sa，可抑制第1以及第2送电线圈Lta、Ltb或第1以及第2受电线圈Lra、Lrb与磁性体Fa的磁耦合变得过高，且能够防止第1以及第2送电线圈Lta、Ltb与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的磁耦合显著下降。其结果，可抑制电力传输效率的下降。尤其在本实施方式中，从送电线圈单元Ltu1与受电线圈单元Lru1的对置方向观察时，导体板Sa的外轮廓位于比送电线圈单元Ltu1的磁芯Ct的外轮廓更靠外侧的位置。因而，能够有效地抑制因磁通Bt1产生通过磁性体Fa的磁路而使与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通减少。即，通过导体板Sa，可有效地抑制第1以及第2送电线圈Lta、Ltb与磁性体Fa的磁耦合变得过高。
另一方面，如图2所示，第1以及第2送电线圈Lta、Ltb产生不与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链而大圈环绕至远离受电线圈单元Lru1的地方的磁通Bn1。大圈环绕至远离该受电线圈单元Lru1的地方的磁通Bn1在远离受电线圈单元Lru1的地方形成不必要的漏磁场。还有，第1以及第2送电线圈Lta、Ltb产生不与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链而通过磁性体Fa的磁通Bf1。通过该磁性体Fa的磁通Bf1将在受电线圈单元Lru1的附近进行环绕，因此不会形成环绕至远离受电线圈单元Lru1的地方的磁路。
在此，磁性体Fa的磁阻率小于周围空间的磁阻率，因此通过磁性体Fa的磁路的磁阻变得小于大圈环绕至远离受电线圈单元Lru1的地方的磁路的磁阻。因而，通过磁性体Fa的磁通Bf1变多，而大圈环绕至远离受电线圈单元Lru1的地方的磁通Bn1变少。其结果，大圈环绕至远离受电线圈单元Lru1的磁通Bn1较少，因此远离受电线圈单元Lru1的地方的磁通密度较低，由远离受电线圈单元Lru1的地方的磁通密度表示的不必要的漏磁场的强度也会变低。
还有，磁性体Fa的第1以及第2部分F1A、F2A被配置为位于导体板Sa在第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的并列方向上的两端的外侧，因此在由第1以及第2送电线圈Lta、Ltb产生的磁通中不与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通更容易形成通过磁性体Fa的磁路。即，第1以及第2部分F1A、F2A被配置为使通过磁性体Fa形成的磁路的磁阻变得更小。因而，能够更有效地减小不必要的漏磁场。
并且，在本实施方式中，从送电线圈单元Ltu1与受电线圈单元Lru1的对置方向观察时，导体板Sa的外轮廓位于比送电线圈单元Ltu1的磁芯Ct的外轮廓更靠外侧的位置。因而，能够更有效地抑制与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通Bt1形成通过磁性体Fa的磁路，并且不与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通将形成选择性地通过磁性体Fa的磁路。其结果，抑制电力传输效率的下降且减小漏磁场的效果进一步得到提高。
综上所述，在本实施方式中的受电线圈单元Lru1中，磁性体Fa具备位于比导体板Sa在第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的并列方向上的一侧的外轮廓更靠外侧的位置的第1部分F1A、以及位于比导体板Sa在第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的并列方向上的另一侧的外轮廓更靠外侧的位置的第2部分F2A，由此可形成磁阻较低的磁路。即，与大圈环绕至远离受电线圈单元Lru1的地方的磁路的磁阻相比，通过磁性体Fa的磁路的磁阻变小，由此大圈环绕至远离受电线圈单元Lru1的地方的磁通Bn1变少，其结果，在远离受电线圈单元Lru1的地方形成的不必要的漏磁场强度会下降。并且，通过沿着第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的并列方向而配置的非磁性的导体板Sa，可抑制第1以及第2送电线圈Lta、Ltb或第1以及第2受电线圈Lra、Lrb与磁性体Fa的磁耦合变得过高，因此能够防止第1以及第2受电线圈Lar、Lrb的磁耦合显著下降，其结果，可抑制电力传输效率的下降。
还有，在本实施方式中的受电线圈单元Lru1中，还具备在第1以及第2受电线圈Lra、Lrb与导体板Sa之间，沿着第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的并列方向而配置的磁芯Cr。因此，第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的电感变得更高，并且第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的磁耦合也变高。其结果可提高电力的传输效率。
还有，在本实施方式中的受电线圈单元Lru1中，从送电线圈单元Ltu1与受电线圈单元Lru1的对置方向观察时，导体板Sa的外轮廓位于比送电线圈单元Ltu1的磁芯Ct的外轮廓更靠外侧的位置。因而，通过导体板Sa，可更有效地抑制第1以及第2送电线圈Lta、Ltb与磁性体Fa的磁耦合变得过高，在由第1以及第2送电线圈Lta、Ltb产生的磁通中不与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通将形成选择性地通过磁性体Fa的磁路。其结果，抑制电力传输效率的下降且减小漏磁场的效果进一步得到提高。
(第2实施方式)
接着，参照图3对本发明的第2实施方式所涉及的无线电力传输装置S1b进行说明。图3为在将本发明的第2实施方式所涉及的受电线圈单元与送电线圈一同显示的截面图中示意性地显示由送电线圈产生的磁通的图。但是，在该图中示意性地示出由送电线圈Lt产生的磁通，而省略送电线圈Lt以及受电线圈单元Lru1的磁芯Ctb、Cr、以及磁性体Fa中的磁通的图示。还有，图3中，在由送电线圈Lt产生的磁通中，作为代表性的磁通示出与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通Bt1b、大圈环绕至远离受电线圈单元Lru1的地方的磁通Bn1b、以及通过磁性体Fa的磁通Bf1b。
无线电力传输装置S1b具有无线送电装置Ut1b和无线受电装置Ur1b。并且，无线送电装置Ut1b具有电源PW、变频器INV、送电线圈Lt。还有，无线受电装置Ur1b具有受电线圈单元Lru1及整流电路DB。
在此，无线电力传输装置S1b的电源PW、变频器INV、受电线圈单元Lru1及整流电路DB的结构与第1实施方式所涉及的无线电力传输装置S1中的相应构件相同。在无线电力传输装置S1b中，替代送电线圈单元Ltu1而具备送电线圈Lt，在这一点上不同于无线电力传输装置S1。下面，重点说明与无线电力传输装置S1的不同点。
送电线圈Lt在使用铁素体等相对磁导率比较高的材料构成的磁芯Ctb上卷绕由铜或铝等的绞合线构成的绕组而形成。送电线圈Lt的轴向与送电线圈Lt和受电线圈单元Lru1的对置方向正交，且与具备受电线圈单元Lru1的第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的并列方向平行。根据与受电线圈单元Lru1之间的间距和所希望的电力传输效率等适当地设定送电线圈Lt的匝数。送电线圈Lt与变频器INV连接，送电线圈Lt与受电线圈单元Lru1对置以无线方式传输电力。
送电线圈Lt与受电线圈单元Lru1的对置方向观察时，送电线圈Lt的中心点与受电线圈单元Lru1的中心点重叠的情况下，磁芯Ctb的外轮廓位于比受电线圈单元Lru1的导体板Sa的外轮廓更靠内侧的位置。即，从送电线圈Lt与受电线圈单元Lru1的对置方向观察时，受电线圈单元Lru1的导体板Sa的外轮廓位于比磁芯Ctb的外轮廓更靠外侧的位置。因此，通过导体板Sa，可更有效地抑制送电线圈Lt与磁性体Fa的磁耦合变得过高，在由送电线圈Lt产生的磁通中不与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通将形成选择性地通过磁性体Fa的磁路。其结果，抑制电力传输效率的下降且减小漏磁场的效果进一步得到提高。
接着，参照图3对由送电线圈Lt产生的磁通及不必要的漏磁场的减小作用进行详细说明。
如图3所示，送电线圈Lt产生与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通Bt1b。通过该磁通Bt1b与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链，在第1以及第2受电线圈Lra、Lrb中产生电动势。
另一方面，如图3所示，送电线圈Lt产生不与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链而大圈环绕至远离受电线圈单元Lru1的地方的磁通Bn1b、以及不与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链而通过磁性体Fa的磁通Bf1b。在此，通过磁导率高于周围空间的磁导率的磁性体Fa形成磁阻低于周围空间的磁阻的磁路，因此大圈环绕至远离受电线圈单元Lru1的地方的磁通Bn1b会减少，能够减少在远离受电线圈单元Lru1的地方形成的不必要的漏磁场。
在此，在受电线圈单元Lru1中，导体板Sa沿着第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的与和送电线圈Lt对置的面相反的一侧的面而设置，因此可抑制因磁通Bt1b形成通过磁性体Fa的磁路而使与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通减少。即，通过导体板Sa，可抑制送电线圈Lt或第1以及第2受电线圈Lra、Lrb与磁性体Fa的磁耦合变得过高，且能够防止送电线圈Lt与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的磁耦合显著下降。其结果，可抑制电力传输效率的下降。
尤其在本实施方式中，从送电线圈Lt与受电线圈单元Lru1的对置方向观察时，导体板Sa的外轮廓位于比送电线圈Lt的磁芯Ctb的外轮廓更靠外侧的位置。因而，磁通Bt1b将形成通过磁性体Fa的磁路，由此能够有效地抑制与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通减少。即，通过导体板Sa，可有效地抑制送电线圈Lt与磁性体Fa的磁耦合变得过高。
综上所述，在本实施方式中的受电线圈单元Lru1中，从送电线圈Lt与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的对置方向观察时，导体板Sa的外轮廓位于比送电线圈Lt的磁芯Ctb的外轮廓更靠外侧的位置。因而，通过导体板Sa，可更有效地抑制送电线圈Lt与磁性体Fa的磁耦合变得过高，在由送电线圈Lt产生的磁通中不与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通将形成选择性地通过磁性体Fa的磁路。其结果，抑制电力传输效率的下降且减小漏磁场的效果进一步得到提高。
(第3实施方式)
接着，参照图4对本发明的第3实施方式所涉及的无线电力传输装置S2进行说明。另外，在本实施方式中，对本发明所涉及的线圈单元适用于无线电力传输装置中的送电线圈单元的例子进行说明。图4为在将本发明的第3实施方式所涉及的送电线圈单元与受电线圈一同显示的截面图中示意性地显示由第1以及第2送电线圈产生的磁通的图。但是，在该图中省略送电线圈单元Ltu2以及受电线圈单元Lru2的磁芯Ct、Cr、以及磁性体Fb中的磁通的图示。还有，图4中，在由第1以及第2送电线圈Lta、Ltb产生的磁通中，作为代表性的磁通示出与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通Bt2、大圈环绕至远离送电线圈单元Ltu1的地方的磁通Bn2、以及通过磁性体Fb的磁通Bf2。
无线电力传输装置S2具有无线送电装置Ut2和无线受电装置Ur2。无线送电装置Ut2具有电源PW、变频器INV及送电线圈单元Ltu2，无线受电装置Ur2具有受电线圈单元Lru2和整流电路DB。在此，电源PW、变频器INV及整流电路DB的结构与第1实施方式所涉及的无线电力传输装置S1中的相应构件相同。在本发明的第3实施方式所涉及的无线电力传输装置S2中，替代送电线圈单元Ltu1而具备送电线圈单元Ltu2，且替代受电线圈单元Lru1而具备受电线圈单元Lru2，在这一点上不同于第1实施方式。另外，本实施方式中的受电线圈单元Lru2的结构是从第1实施方式中的受电线圈单元Lru1中去除导体板Sa和磁性体Fa而得到的。也就是说，受电线圈单元Lru2所具备的第1以及第2受电线圈Lra、Lrb与送电线圈单元Ltu1相对。下面，重点说明与第1实施方式的不同点。
首先，对送电线圈单元Ltu2的结构进行说明。送电线圈单元Ltu2具备第1以及第2送电线圈Lta、Ltb、磁芯Ct、导体板Sb及磁性体Fb。另外，第1以及第2送电线圈Lta、Ltb、磁芯Ct、导体板Sb及磁性体Fb各自的结构与第1实施方式中的无线电力传输装置S1所具备的无线送电装置Ut2的第1以及第2送电线圈Lta、Ltb、磁芯Ct以及第1实施方式所涉及的受电线圈单元Lru1所具备的导体板Sa、磁性体Fa相同。
导体板Sb沿着第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的并列方向而配置。具体而言，导体板Sb沿着磁芯Ct的与和第1以及第2送电线圈Lta、Ltb对置的面相反的一侧的面而配置。也就是说，导体板Sb通过磁芯Ct配置于第1以及第2送电线圈Lta、Ltb之间。从送电线圈单元Ltu2与受电线圈单元Lru2的对置方向观察时，导体板Sb的外轮廓位于比送电线圈单元Ltu2的磁芯Ct的外轮廓更靠外侧的位置。因此，通过导体板Sb，可更有效地抑制第1以及第2送电线圈Lta、Ltb与磁性体Fb的磁耦合变得过高，在由第1以及第2送电线圈Lta、Ltb产生的磁通中不与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通将形成选择性地通过磁性体Fb的磁路。其结果，抑制电力传输效率的下降且减小漏磁场的效果进一步得到提高。
磁性体Fb沿着导体板Sb的与和第1以及第2送电线圈Lta、Ltb对置的面相反的面而配置。也就是说，从第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的并列方向观察送电线圈单元Ltu1时，按照第1以及第2送电线圈Lta、Ltb、磁芯Ct、导体板Sb及磁性体Fb的顺序而配置。还有，从受电线圈单元Lru2观察送电线圈单元Ltu2时，磁性体Fb比导体板Sb在第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的并列方向上的外轮廓更向两外侧突出。为了形成磁阻较低的磁路，使用非磁导率比较高的铁或铁素体等构成磁性体Fb。另外，在本实施方式中，磁性体Fb由一块板构成，但不限于此，例如也可以将多块板进行分割配置。在任一情况下，都能够通过磁性体Fb形成磁阻较低的磁路。
还有，磁性体Fb具有第1部分F1B，该第1部分F1B位于比导体板Sb在第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的并列方向上的一侧的外轮廓更靠外侧的位置，且从第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的并列方向观察时，位于导体板Sb的与和第1以及第2送电线圈Lta、Ltb对置的一侧相反的一侧。即，磁性体Fb比导体板Sb在第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的并列方向上的一侧的外轮廓(图示左端)更向外侧(图示左侧)突出。另外，在与第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的并列方向正交的方向上，磁性体Fb可以比导体板Sb的外轮廓更向外侧突出，也可以不突出。在本实施方式中，在与第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的并列方向正交的方向上，导体板Sb的长度与磁性体Fb的长度大致相等。
并且，磁性体Fb具有第2部分F2B，该第2部分F2B位于比导体板Sb在第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的并列方向上的另一侧的外轮廓更靠外侧的位置，且从第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的并列方向观察时，位于导体板Sb的与和第1以及第2送电线圈Lta、Ltb对置的一侧相反的一侧。即，磁性体Fb比导体板Sb在第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的并列方向上的另一侧的外轮廓(图示右端)更向外侧(图示右侧)突出。
接着，参照图4对本实施方式中的由第1以及第2送电线圈Lta、Ltb产生的磁通及不必要的漏磁场的减小作用进行详细说明。
如图4所示，第1以及第2送电线圈Lta、Ltb产生与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通Bt2。通过该磁通Bt2与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链，在第1以及第2受电线圈Lra、Lrb中产生电动势。而且，在第1以及第2受电线圈Lra、Lrb中产生的电力通过整流电路DB进行整流并输出至负荷R。在此，在本实施方式中，还具备在第1以及第2送电线圈Lta、Ltb与导体板Sb之间，沿着第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的并列方向而配置的磁芯Ct。因此，第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的电感变高且第1送电线圈Lta和第2送电线圈Ltb的磁耦合变高，因此能够有效地产生磁通Bt2。其结果提高电力的传输效率。
还有，导体板Sb沿着第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的与和受电线圈单元Lru2对置的面相反的一侧的面而设置，因此可抑制因磁通Bt2形成通过磁性体Fb的磁路而使与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通减少。即，通过导体板Sb，可抑制第1以及第2送电线圈Lta、Ltb与磁性体Fb的磁耦合变得过高，且能够防止第1以及第2送电线圈Lta、Ltb与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的磁耦合显著下降。其结果，可抑制电力传输效率的下降。尤其在本实施方式中，从送电线圈单元Ltu2与受电线圈单元Lru2的对置方向观察时，导体板Sb的外轮廓位于比送电线圈单元Ltu2的磁芯Ct的外轮廓更靠外侧的位置。因而，能够有效地抑制因磁通Bt2产生通过磁性体Fb的磁路而使与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通减少。即，通过导体板Sb，可有效地抑制第1以及第2送电线圈Lta、Ltb与磁性体Fb的磁耦合变得过高。
另一方面，如图4所示，第1以及第2送电线圈Lta、Ltb产生不与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链而大圈环绕至远离送电线圈单元Ltu2的地方的磁通Bn2。大圈环绕至远离该送电线圈单元Ltu2的地方的磁通Bn2在远离送电线圈单元Ltu2的地方形成不必要的漏磁场。还有，第1以及第2送电线圈Lta、Ltb产生不与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链而通过磁性体Fb的磁通Bf2。通过该磁性体Fb的磁通Bf2在送电线圈单元Ltu2的附近进行环绕，因此不会形成环绕至远离送电线圈单元Ltu2的地方的磁路。
在此，在送电线圈单元Ltu2中，通过磁导率高于周围空间的磁导率的磁性体Fb形成磁阻低于周围空间的磁路，因此大圈环绕至远离送电线圈单元Ltu2的地方的磁通Bn2会减少，能够减少在远离送电线圈单元Ltu2的地方形成的不必要的漏磁场。并且，磁性体Fb的第1以及第2部分F1B、F2B被配置为位于导体板Sb在第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的并列方向上的两端的外侧，因此通过磁性体Fb形成的磁路的磁阻进一步变小，能够有效地减小不必要的漏磁场。
还有，在本实施方式中，从送电线圈单元Ltu2与受电线圈单元Lru2的对置方向观察导体板Sb和磁芯Ct时，导体板Sb的外轮廓位于比磁芯Ct的外轮廓更靠外侧的位置。因而，能够更有效地抑制与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通Bt2形成通过磁性体Fb的磁路，并且不与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通将形成选择性地通过磁性体Fb的磁路。其结果，抑制电力传输效率的下降且减小漏磁场的效果进一步得到提高。
综上所述，在本实施方式中的送电线圈单元Ltu2中，磁性体Fb具有位于比导体板Sb在第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的并列方向上的一侧的外轮廓更靠外侧的位置的第1部分F1B、以及位于比导体板Sb在送电线圈Lt的轴向上的另一侧的外轮廓更靠外侧的位置的第2部分F2B，由此可形成磁阻较低的磁路。即，与大圈环绕至远离送电线圈单元Ltu2的地方的磁路的磁阻相比，通过磁性体Fb的磁路的磁阻变小，由此大圈环绕至远离送电线圈单元Ltu2的地方的磁通Bn2减少，其结果，在远离送电线圈单元Ltu2的地方形成的不必要的漏磁场强度会下降。并且，通过沿着第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的并列方向而配置非磁性的导体板Sb，可抑制第1以及第2送电线圈Lta、Ltb与磁性体Fb的磁耦合变得过高，因此能够防止第1以及第2送电线圈Lta、Ltb与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的磁耦合显著下降，其结果，可抑制电力传输效率的下降。
还有，在本实施方式中的送电线圈单元Ltu2中，还具备在第1以及第2送电线圈Lta、Ltb与导体板Sb之间，沿着第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的并列方向而配置的磁芯Ct。因此，第1以及第2送电线圈Lta、Ltb的电感变高且第1送电线圈Lta和第2送电线圈Ltb的磁耦合也变高。其结果提高电力的传输效率。
另外，在本实施方式的送电线圈单元Ltu2中，从送电线圈单元Ltu2与受电线圈单元Lru2的对置方向观察时，导体板Sb的外轮廓位于比磁芯Ct的外轮廓更靠外侧的位置。因而，通过导体板Sb，可更有效地抑制第1以及第2送电线圈Lta、Ltb与磁性体Fb的磁耦合变得过高，在由第1以及第2送电线圈Lta、Ltb产生的磁通中不与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通将形成选择性地通过磁性体Fb的磁路。其结果，抑制电力传输效率的下降且减小漏磁场的效果进一步得到提高。
(第4实施方式)
接着，参照图5以及图6对本发明的第4实施方式所涉及的无线电力传输装置S3进行说明。另外，在本实施方式中，对本发明所涉及的线圈单元适用于无线电力传输装置中的受电线圈单元的例子进行说明。图5为在将本发明的第4实施方式所涉及的受电线圈单元与送电线圈单元一同显示的截面图中示意性地显示由送电线圈产生的磁通的图。图6为示意性地显示图5中送电线圈单元和受电线圈单元发生位置偏移时由第1以及第2送电线圈产生的磁通的图。另外，在图5中省略磁芯Ct、Cr、以及磁性体Fc中的磁通的图示。还有，图5中，在由第1以及第2送电线圈Lta、Ltb产生的磁通中，作为代表性的磁通示出与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通Bt3、大圈环绕至远离受电线圈单元Lru3的地方的磁通Bn3、以及通过磁性体Fc的磁通Bf3。
无线电力传输装置S3具有无线送电装置Ut1和无线受电装置Ur3。并且，无线受电装置Ur3具有受电线圈单元Lru3和整流电路DB。在此，无线送电装置Ut1和整流电路DB的结构与第1实施方式所涉及的无线电力传输装置S1中的相应构件相同。在本发明的第4实施方式所涉及的无线电力传输装置S3的无线受电装置Ur3中替代受电线圈单元Lru1而具备受电线圈单元Lru3，在这一点上不同于第1实施方式。下面，对于本发明的第4实施方式所涉及的线圈单元，重点说明与第1实施方式的不同点。
首先，参照图5对受电线圈单元Lru3的结构进行说明。受电线圈单元Lru3具备第1以及第2受电线圈Lra、Lrb、磁芯Cr、导体板Sa及磁性体Fc。在此，第1以及第2受电线圈Lra、Lrb、磁芯Cr和导体板Sa的结构与第1实施方式所涉及的受电线圈单元Lru1所具备的第1以及第2受电线圈Lra、Lrb、磁芯Cr、导体板Sa相同。本实施方式所涉及的受电线圈单元Lru3替代磁性体Fa而具备磁性体Fc，在这一点上不同于第1实施方式所涉及的受电线圈单元Lru1。
磁性体Fc具有第1部分F1C、第2部分F2C及第3部分F3C。第1部分F1C被配置为从第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的并列方向观察时位于导体板Sa的与和第1以及第2受电线圈Lra、Lrb对置的面相反的面侧。还有，第1部分F1C被配置为位于比导体板Sa在第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的并列方向的一侧的外轮廓更靠外侧的位置。第1部分F1C由磁导率较高的磁性体中磁导率的虚数成分值比较低的铁素体等构成。
第2部分F2C被配置为从第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的并列方向观察时位于导体板Sa的与和第1以及第2受电线圈Lra、Lrb对置的面相反的面侧。还有，第2部分F2C被配置为比导体板Sa在第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的并列方向上的另一侧的外轮廓更靠外侧的位置。第2部分F2C由磁导率较高的磁性体中磁导率的虚数成分值比较低的铁素体等构成。
第3部分F3C沿着导体板Sa的与和第1以及第2受电线圈Lra、Lrb对置的面相反的面而配置。还有，在本实施方式中，第3部分F3C在第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的并列方向上的一侧的端(图示左端)与第1部分F1C联结，第3部分F3C的另一侧的端(图示右端)与第2部分F2C联结。即，第1以及第2部分F1C、F2C经由第3部分F3C联结。此时，由通过磁性体Fc的磁通形成的磁路的磁阻进一步降低，因此能够更可靠地提高漏磁场减小效果。第3部分F3C由使用非磁导率比较高的铁等的材料构成。
在此，与第1以及第2部分F1C、F2C一样，第3部分F3C即使由磁导率的虚数成分值比较低的铁素体等构成也能够得到漏磁场减小效果。但是，如图5所示，第3部分F3C比第1以及第2受电线圈Lra、Lrb更长且为具有较薄的形状，因此当本实施方式中的受电线圈单元Lru3搭载于车辆下部等的移动体时，若由铁素体构成第3部分F3C，则担心第3部分F3C的机械强度无法承受移动体的振动。因而，第3部分F3C优选由机械强度比较高的磁性体构成。
接着，参照图5对本实施方式中的由第1以及第2送电线圈Lta、Ltb产生的磁通和不必要的漏磁场的减小作用进行详细说明。
如图5所示，第1以及第2送电线圈Lta、Ltb产生与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链的磁通Bt3。通过该磁通Bt3与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链，在第1以及第2受电线圈Lra、Lrb中产生电动势。在此，导体板Sa沿着磁芯Cr的与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb相反的一侧而设置，因此可抑制第1以及第2送电线圈Lta、Ltb或第1以及第2受电线圈Lra、Lrb与磁性体Fc的磁耦合变得过高，且能够防止第1以及第2送电线圈Lta、Ltb与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的磁耦合显著下降。
另一方面，如图5所示，第1以及第2送电线圈Lta、Ltb产生不与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链而大圈环绕至远离受电线圈单元Lru3的地方的磁通Bn3、以及不与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb交链而通过磁性体Fc的磁通Bf3。在此，通过磁导率高于周围空间的磁导率的磁性体Fc形成磁阻低于周围空间的磁阻的磁路，因此大圈环绕至远离受电线圈单元Lru3的地方的磁通Bn3会减少，能够减小在远离受电线圈单元Lru3的地方形成的不必要的漏磁场。
接着，参照图6对送电线圈单元Ltu1和受电线圈单元Lru3发生位置偏移的情况进行说明。图6为示意性地显示图5中送电线圈单元和受电线圈单元发生位置偏移时由第1以及第2送电线圈产生的磁通的图。但是，在该图中省略了磁芯Ct、Cr以及磁性体Fc中的磁通的图示。图6中示出受电线圈单元Lru3相对于送电线圈单元Ltu1位置偏移而磁性体Fc的第1部分F1C与第1送电线圈Lta靠近的情况。
如图6所示，在磁性体Fc的第1部分F1C与第1送电线圈Lta靠近时，通过第1部分F1C的磁通显著增加。即，在第1部分F1C中，局部磁通密度变高。若磁性体中的磁通密度如此变高，则具有损失以及发热会显著增加的忧虑。相对于此，在本实施方式中，通过由磁导率的虚数成分值比较小的铁素体等构成第1部分F1C，即使第1部分F1C的磁通密度变高，也能够抑制显著的损失以及发热。还有，在受电线圈单元Lru3向与图6所示的情况相反的方向位置偏移而磁性体Fc的第2部分F2C与第2送电线圈Ltb靠近的情况下，也与上述一样，由于第2部分F2C由磁导率的虚数成分值比较小的铁素体等构成，因此即使第2部分F2C的磁通密度变高，也能够抑制显著的损失以及发热。
综上所述，在本实施方式中的受电线圈单元Lru3中，磁性体Fc具有位于比导体板Sa在第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的并列方向上的一侧的外轮廓更靠外侧的位置的第1部分F1C、及位于比导体板Sa在第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的并列方向上的另一侧的外轮廓更靠外侧的位置的第2部分F2C，由此可形成磁阻较低的磁路。即，与大圈环绕至远离受电线圈单元Lru3的地方的磁路的磁阻相比，通过磁性体Fc的磁路的磁阻变小，由此大圈环绕至远离受电线圈单元Lru3的地方的磁通Bn3减少，其结果，在远离受电线圈单元Lru3的地方形成的不必要的漏磁场强度会下降。并且，通过沿着第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的并列方向而配置的非磁性的导体板Sa，可抑制第1以及第2受电线圈Lra、Lrb与磁性体Fc的磁耦合变得过高，因此能够防止第1以及第2送电线圈Lta、Ltb与第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的磁耦合显著下降，其结果，可抑制电力传输效率的下降。
并且，在本实施方式中的受电线圈单元Lru3中，磁性体Fc的第1以及第2部分F1C、F2C的磁导率的虚数成分值小于第3部分F3C的磁导率的虚数成分值。因而，在受电线圈单元Lru3位置偏移而位于比导体板Sa的外轮廓更靠外侧的位置的第1或第2部分F1C、F2C与和受电线圈单元Lru3对置的第1以及第2送电线圈Lta、Ltb靠近时，即使第1或第2部分F1C、F2C的磁通密度局部变高，也能够抑制第1以及第2部分F1C、F2C中的损失以及发热。
下面，通过实施例和比较例具体示出通过上述实施方式减小不必要的漏磁场，并且抑制电力传输效率下降。
作为实施例使用了上述的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置S1。还有，作为比较例，为了与实施例比较特性，使用了在第1实施方式所涉及的无线电力传输装置S1中去除导体板Sa和第1以及第2磁性体Fa的无线电力传输装置。
首先，参照图7对比较例的无线电力传输装置中的送电线圈单元Ltu10和受电线圈单元Lru10的结构进行说明。图7为比较例的受电线圈单元和送电线圈单元的截面图。送电线圈单元Ltu10具备并列设置的第1以及第2送电线圈Lta10、Ltb10和沿着第1以及第2送电线圈Lta10、Ltb10的背面侧而配置的磁芯Ct10，受电线圈单元Lru10具备并列设定的第1以及第2受电线圈Lra10、Lrb10和沿着第1以及第2受电线圈Lra10、Lrb10的背面侧而配置的磁芯Cr10，第1以及第2送电线圈Lta10、Ltb10的轴和第1以及第2受电线圈Lra10、Lrb10的轴均与送电线圈单元Ltu10和受电线圈单元Lru10的对置方向平行。即，比较例的无线电力传输装置是从第1实施方式所涉及的无线电力传输装置S1中去除导体板Sa和磁性体Fa而得到的。
在此，实施例以及比较例中的第1以及第2送电线圈Lta、Ltb、Lta10、Ltb10的绕组、以及第1以及第2受电线圈Lra、Lrb、Lra10、Lrb10的绕组中使用了将大致4000根的用聚酰亚胺包覆的直径为0.05mm的铜线捻成一股的直径大约为6mm的绞合线。还有，磁芯Ct、Ct10、Cr、Cr10使用了长300mm、宽100mm、厚10mm的铁素体(相对磁导率大致为3000)。另外，第1以及第2送电线圈Lta、Ltb、Lta10、Ltb10以及第1以及第2受电线圈Lra、Lrb、Lra10、Lrb10将绕组以平面状卷绕10匝而构成。
还有，在实施例的受电线圈单元Lru1中，作为导体板Sa使用了长450mm、宽250mm、厚3mm的铝板。作为磁性体Fa使用了长550mm、宽250mm、厚3mm的铁素体板。另外，磁性体F被配置为向导体板Sa的第1以及第2受电线圈Lra、Lrb的并列方向的两个外侧突出50mm。
接着，在实施例以及比较例中，测定了电力传输效率和不必要的漏磁场。此时，送电线圈单元Ltu1、Ltu10和受电线圈单元Lrul、Lru10被配置为将送电线圈单元Ltu1、Ltu10与受电线圈单元Lru1、Lru10的距离设为100mm并从送电线圈单元Ltu1、Ltu10与受电线圈单元Lru1、Lru10的对置方向观察时，送电线圈单元Ltu1、Ltu10的中心与受电线圈单元Lru1、Lr10的中心一致。还有，为了调整电路的阻抗，以与第1以及第2送电线圈Lta、Ltb、Lta10、Ltb10以及第1以及第2受电线圈Lra、Lrb、Lra10、Lrb10串联的方式插入与线圈的阻抗相对应的容量的电容器进行了测定。另外，电源PW的供给电力调节为供给至负荷R的电力成为1.5kW。
电力传输效率是在考虑事先测定的变频器INV中的损失和整流电路DB中的损失，并且根据测定由电源PW供给的电力和供给至负荷R的电力的测定结果来算出送电线圈单元Ltu1、Ltu10与受电线圈单元Lru1、Lru10之间的效率的。
不必要的漏磁场以距离受电线圈单元Lru1、Lru10的中心10m的位置的磁场强度为指标。磁场强度是通过从受电线圈单元Lru1、Lru10的中心向第1以及第2受电线圈Lra、Lrb、Lra10、Lrb10的并列方向距离10m的位置设置环形天线来测定的。在此，在环形天线中测定正交的三个方向(X、Y、Z方向)的磁场强度并通过对这些磁场强度进行合成以算出漏磁场强度。另外，送电线圈单元Ltu1、Ltu10设置在离地板面500mm的高处并将传输电力的面朝上，受电线圈单元Lru1、Lru10设置在送电线圈单元Ltu1、Ltu10的上部并间隔100mm配置。还有，环形天线设置为其中心位于离电波暗室的地板1.5m的高处。
实施例和比较例的测定结果显示在图8。图中，棒状图表表示漏磁场强度，折线图表表示电力传输效率。
对实施例的测定结果和比较例的测定结果进行比较，实施例与比较例的电力传输效率大致相同，相对于此，实施例的漏磁场强度显著低于比较例的漏磁场强度。即，可以认为在实施例中，电力传输效率未下降，而漏磁场强度得到降低。综上所述，可以确认实施例的受电线圈单元Lru1、不会使电力传输效率下降而能够减小在远离的地方形成的不必要的漏磁场。
以上，根据实施方式对本发明进行了说明。实施方式是示例，在本发明的权利要求范围内可以进行种种变形和修改，本领域的技术人员应该理解这种变形例和修改都属于本发明的权利要求范围之内。因而，本说明书中的描述以及附图不具有局限性而应该作为例证来理解。

Claims (6)

1.一种线圈单元，用于从送电侧向受电侧进行无线电力传输，其特征在于，具备：
并列设置的第1以及第2线圈，其在电流流过时所产生的磁场的方向相互成为相反方向；
非磁性的导体板，其沿着所述第1以及第2线圈的并列方向而配置；以及
磁性体，
其中，所述磁性体具有第1部分和第2部分，所述第1部分位于比所述导体板在所述并列方向上的一侧的外轮廓更靠外侧的位置，所述第2部分位于比所述导体板在所述并列方向上的另一侧的外轮廓更靠外侧的位置，
从所述并列方向观察时，所述第1以及第2部分位于所述导体板的与和所述第1以及第2线圈对置的一侧相反的一侧。
2.根据权利要求1所述的线圈单元，其特征在于，
所述磁性体还具备位于所述第1部分与所述第2部分之间的第3部分，
所述第1以及第2部分的磁导率的虚数成分值小于所述第3部分的磁导率的虚数成分值。
3.根据权利要求1或2所述的线圈单元，其特征在于，
在所述第1以及第2线圈与所述导体板之间还具备沿着所述并列方向而配置的磁芯。
4.一种无线电力传输装置，通过送电线圈单元与受电线圈单元对置以无线方式传输电力，其特征在于，具备：
并列设置的第1以及第2送电线圈，其在电流流过时所产生的磁场的方向相互成为相反方向；
送电线圈单元，其具备沿着所述第1以及第2送电线圈的并列方向而配置的磁芯；以及
所述受电线圈单元，其由权利要求1至3中任一项所述的线圈单元构成，
其中，从所述送电线圈单元与所述受电线圈单元的对置方向观察时，所述受电线圈单元的所述导体板的外轮廓位于比所述磁芯的外轮廓更靠外侧的位置。
5.一种无线电力传输装置，通过送电线圈与受电线圈单元对置以无线方式传输电力，其特征在于，具备：
所述送电线圈，其在磁芯上卷绕有绕组；以及
所述受电线圈单元，其由权利要求1至3中任一项所述的线圈单元构成，
其中，从所述送电线圈与所述受电线圈单元的对置方向观察时，所述受电线圈单元的所述导体板的外轮廓位于比所述磁芯的外轮廓更靠外侧的位置。
6.一种无线电力传输装置，通过送电线圈单元与受电线圈对置以无线方式传输电力，其特征在于，具备：
所述送电线圈单元，其由权利要求3所述的线圈单元构成；以及
所述受电线圈，
其中，从所述送电线圈单元与所述受电线圈的对置方向观察时，所述送电线圈单元的所述导体板的外轮廓位于比所述磁芯的外轮廓更靠外侧的位置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106571696A (zh) * 2016-06-01 2017-04-19 中兴新能源汽车有限责任公司 无线充电系统，充电发射装置、充电接收装置及汽车
CN108574327A (zh) * 2017-03-09 2018-09-25 Tdk株式会社 线圈单元、无线供电装置、无线受电装置及无线电力传输系统
CN109204019A (zh) * 2017-07-03 2019-01-15 丰田自动车株式会社 送电装置及受电装置
CN110323837A (zh) * 2018-03-30 2019-10-11 Tdk株式会社 线圈单元、无线供电装置、无线受电装置、无线电力传输系统
US20210398733A1 (en) * 2020-06-19 2021-12-23 Apple Inc. Wireless Charging System with a Switchable Magnetic Core

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9094057B2 (en) * 2010-08-25 2015-07-28 Qualcomm Incorporated Parasitic circuit for device protection
DE102013103157A1 (de) * 2013-03-27 2014-10-02 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Kontaktloses Aufladen eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs
JP6299320B2 (ja) 2014-03-25 2018-03-28 Tdk株式会社 コイルユニットおよびワイヤレス電力伝送装置
JP6303684B2 (ja) 2014-03-25 2018-04-04 Tdk株式会社 コイルユニットおよびワイヤレス電力伝送装置
JP6664924B2 (ja) * 2015-10-13 2020-03-13 国立大学法人広島大学 非接触給電システム
JP7029068B2 (ja) 2017-08-29 2022-03-03 セントラル硝子株式会社 タングステン酸化物の処理方法及び六フッ化タングステンの製造方法
FR3081625B1 (fr) * 2018-05-24 2020-06-26 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Systeme electrique presentant au moins une inductance a architecture amelioree
US11728687B2 (en) * 2019-08-12 2023-08-15 Microsoft Technology Licensing, Llc Two-sided inductive charging coil

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010093180A (ja) * 2008-10-10 2010-04-22 Showa Aircraft Ind Co Ltd 非接触給電装置
CN102545393A (zh) * 2010-12-20 2012-07-04 昭和飞行机工业株式会社 非接触供电装置
CN102856964A (zh) * 2012-10-10 2013-01-02 中国矿业大学 电动汽车三相无线充电系统及其充电方法
CN102957214A (zh) * 2011-08-18 2013-03-06 富达通科技股份有限公司 电子装置的无线充电线圈结构
CN103025563A (zh) * 2010-05-26 2013-04-03 Abb研究有限公司 用于受电的无线受电单元、用于输电的无线输电单元、无线输电设备以及无线输电设备的使用
JP2013175673A (ja) * 2012-02-27 2013-09-05 Nissan Motor Co Ltd 非接触給電装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IES20010370A2 (en) 2000-04-17 2001-10-17 Suparules Ltd Current measurement device
JP4605192B2 (ja) * 2007-07-20 2011-01-05 セイコーエプソン株式会社 コイルユニット及び電子機器
KR101094253B1 (ko) * 2008-04-28 2011-12-19 정춘길 무선 전력 수신 장치, 이와 관련된 무선 전력 송신 장치, 그리고, 무선 전력 송수신 시스템
JP5467569B2 (ja) * 2009-01-21 2014-04-09 国立大学法人埼玉大学 非接触給電装置
JP5372610B2 (ja) * 2009-06-08 2013-12-18 Ｎｅｃトーキン株式会社 非接触電力伝送装置
KR101780758B1 (ko) * 2009-08-07 2017-09-21 오클랜드 유니서비시즈 리미티드 유도 전력 전송 장치
JP5354539B2 (ja) * 2009-08-25 2013-11-27 国立大学法人埼玉大学 非接触給電装置
JP5016069B2 (ja) * 2010-01-12 2012-09-05 トヨタ自動車株式会社 電力伝送システムおよび車両用給電装置
JP5836598B2 (ja) 2011-01-19 2015-12-24 株式会社テクノバ 非接触給電用コア
TWI479766B (zh) 2011-08-04 2015-04-01 Fu Da Tong Technology Co Ltd Electronic charging structure of electronic device
JP2013090353A (ja) * 2011-10-13 2013-05-13 Panasonic Corp 充電装置
JP2015508987A (ja) * 2012-01-26 2015-03-23 ワイトリシティ コーポレーションＷｉｔｒｉｃｉｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 減少した場を有する無線エネルギー伝送
JP5930182B2 (ja) * 2012-03-28 2016-06-08 株式会社エクォス・リサーチ アンテナ
JP2014233187A (ja) * 2013-05-30 2014-12-11 トヨタ自動車株式会社 送電装置およびそれを備える電力伝送システム
JP6303684B2 (ja) 2014-03-25 2018-04-04 Tdk株式会社 コイルユニットおよびワイヤレス電力伝送装置
JP6299320B2 (ja) 2014-03-25 2018-03-28 Tdk株式会社 コイルユニットおよびワイヤレス電力伝送装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010093180A (ja) * 2008-10-10 2010-04-22 Showa Aircraft Ind Co Ltd 非接触給電装置
CN103025563A (zh) * 2010-05-26 2013-04-03 Abb研究有限公司 用于受电的无线受电单元、用于输电的无线输电单元、无线输电设备以及无线输电设备的使用
CN102545393A (zh) * 2010-12-20 2012-07-04 昭和飞行机工业株式会社 非接触供电装置
CN102957214A (zh) * 2011-08-18 2013-03-06 富达通科技股份有限公司 电子装置的无线充电线圈结构
JP2013175673A (ja) * 2012-02-27 2013-09-05 Nissan Motor Co Ltd 非接触給電装置
CN102856964A (zh) * 2012-10-10 2013-01-02 中国矿业大学 电动汽车三相无线充电系统及其充电方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106571696A (zh) * 2016-06-01 2017-04-19 中兴新能源汽车有限责任公司 无线充电系统，充电发射装置、充电接收装置及汽车
CN106571696B (zh) * 2016-06-01 2024-03-29 中兴新能源汽车有限责任公司 无线充电系统，充电发射装置、充电接收装置及汽车
CN108574327A (zh) * 2017-03-09 2018-09-25 Tdk株式会社 线圈单元、无线供电装置、无线受电装置及无线电力传输系统
CN108574327B (zh) * 2017-03-09 2022-01-04 Tdk株式会社 线圈单元、无线供电装置、无线受电装置及无线电力传输系统
CN109204019A (zh) * 2017-07-03 2019-01-15 丰田自动车株式会社 送电装置及受电装置
CN109204019B (zh) * 2017-07-03 2022-01-07 丰田自动车株式会社 送电装置及受电装置
CN110323837A (zh) * 2018-03-30 2019-10-11 Tdk株式会社 线圈单元、无线供电装置、无线受电装置、无线电力传输系统
CN110323837B (zh) * 2018-03-30 2023-04-11 Tdk株式会社 线圈单元、无线供电装置、无线受电装置、无线电力传输系统
US20210398733A1 (en) * 2020-06-19 2021-12-23 Apple Inc. Wireless Charging System with a Switchable Magnetic Core

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