CN108091474A - 线圈单元 - Google Patents

线圈单元 Download PDF

Info

Publication number
CN108091474A
CN108091474A CN201710999770.5A CN201710999770A CN108091474A CN 108091474 A CN108091474 A CN 108091474A CN 201710999770 A CN201710999770 A CN 201710999770A CN 108091474 A CN108091474 A CN 108091474A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coil
coil holder
plate face
slot
passage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710999770.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108091474B (zh
Inventor
户塚裕太
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Subaru Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Subaru Corp filed Critical Subaru Corp
Publication of CN108091474A publication Critical patent/CN108091474A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108091474B publication Critical patent/CN108091474B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/70—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/35—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B60L53/38—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles specially adapted for charging by inductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/35—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B60L53/38—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles specially adapted for charging by inductive energy transfer
    • B60L53/39—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles specially adapted for charging by inductive energy transfer with position-responsive activation of primary coils
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/006—Details of transformers or inductances, in general with special arrangement or spacing of turns of the winding(s), e.g. to produce desired self-resonance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2871—Pancake coils
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2876—Cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
    • H01F27/361—Electric or magnetic shields or screens made of combinations of electrically conductive material and ferromagnetic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/12—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots
    • H02K3/14—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots with transposed conductors, e.g. twisted conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/24—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors with channels or ducts for cooling medium between the conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

本发明提供一种线圈单元，其能够在维持将线圈保持在线圈座并容易操作的结构的同时，提高线圈的冷却效率并谋求整体的薄型化。该线圈单元用于车辆行驶用电力的非接触传输，具有线圈(31)和保持线圈(31)的板状的线圈座(40)。另外，在线圈座(40)中包括螺旋状的第一通道(42)和螺旋状的第二通道(44)，其中，第一通道(42)沿线圈座(40)的板面设置并配置有构成线圈(31)的导体，第二通道(44)设置于沿着第一通道(42)的路径中且在与第一通道(42)至少在沿线圈座(40)的板面的方向上不同的位置上，并配置有冷却材料(32)。

Description

线圈单元
技术领域
本发明涉及非接触地传输车辆行驶用的电力的线圈单元。
背景技术
之前提案有在EV(Electric Vehicle，电动车辆)等车辆中设置将行驶用的电力进行非接触地传输的非接触传输系统(参考专利文献1)。传输的电力存储于蓄电池中用于车辆的行驶。在非接触供电系统中，在充电地点的地面上配置有供电装置，在车辆的车体下部配置有受电装置。在供电装置和受电装置中搭载有用于传输电力的线圈，双方的线圈相互对向配置而传输电力。
用于车辆的非接触传输系统的线圈通常具有沿平面卷绕成螺旋状的形态。另外，这种形态的线圈有时会被保持在板状的线圈座(コイルホルダ)。在线圈座中设置有螺旋状的槽，线圈配置在槽内。由于使用线圈座，在制造和设置非接触供电系统时，线圈的操作变得容易，并且容易实现线圈的导线间的绝缘或线圈与其它部件的绝缘。
另外，由于在用于车辆用的非接触供电系统的线圈中流有大电流，因此需要冷却线圈。在采用线圈座的情况下，通常将线圈座与块状的冷却层重叠为层状来谋求线圈的冷却。
在专利文献2中，作为本发明的相关现有技术，公开有用于电子设备用的非接触电力传输装置的线圈单元。该线圈单元具有将线圈保持在线圈座的构成。另外，在专利文献3中，作为本发明的相关现有技术，公开有在用于多相发电机等的相绕线中，循环有冷却介质的软管层位于相绕线之间的构成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开2016-034214号公报
专利文献2：(日本)特开2013-214614号公报
专利文献3：(日本)特开平06-014483号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
发明人对在车辆用的非接触传输系统中，以将线圈保持在线圈座的构成为前提的线圈的冷却构造进行了研究。传输车辆用的行驶用的电力的线圈产生非常高的电压。因此，在线圈座中，配置有线圈的导线的槽在相互邻接的两个区间之间设有间隙以保持规定的绝缘距离。另外，用于车辆用的非接触供电系统的线圈具有大的重量。因此，线圈座具有规定的厚度以满足强度和耐冲击性的要求。
因此，为了冷却线圈而采用对线圈座层叠块状的冷却层的构造，则由于线圈座的厚度而在冷却层与线圈之间生成比较大的间隙。因此，会产生冷却效率低下的问题。此时，若要获得规定的冷却能力，必须降低冷却介质的温度，或加大冷却层的容积。若加大冷却层的容积，则线圈单元整体的厚度增加，而在将非接触供电系统的供电装置设置于充电地点时，或者，将受电装置搭载于车辆时，会产生需要线圈单元的巨大配置空间的问题。这里，将包含线圈座、线圈、及冷却层的构成称作“线圈单元”。
另一方面，将线圈座厚度变薄而使线圈和冷却层接近，则冷却效率会随接近的量而上升。但是，这种情况下会产生线圈座的强度降低、在制造或设置非接触传输系统时难以维持线圈座的刚性并且线圈的操作变得困难的问题。
本发明的目的在于提供一种能够在维持将线圈保持在线圈座并容易操作的结构的同时，提高线圈的冷却效率并谋求整体的薄型化的线圈单元。
解决问题的手段
本发明涉及一种线圈单元，用于车辆行驶用的电力的非接触传输，其特征在于，所述线圈单元包括：
线圈；以及
板状的线圈座，其保持所述线圈，
其中，所述线圈座包括：
螺旋状的第一通道，其沿所述线圈座的板面设置，并配置有构成所述线圈的导体；以及
螺旋状的第二通道，其设置于沿着所述第一通道的路径中，且在与所述第一通道至少在沿所述线圈座的板面的方向上不同的位置上，并配置有冷却材料。
优选地，所述第一通道为设置于所述线圈座的一方的板面的槽，所述第二通道设置于所述线圈座的与所述一方的板面相反一方的板面。
优选地，将所述线圈座的板厚度方向作为上下方向，将从所述相反一方的板面朝向所述一方的板面的方向作为上方，在与所述第一通道的路径方向及所述第二通道的路径方向垂直的截面中，所述第二通道的上端相比所述第一通道的下端处于上方。
优选地，所述第二通道为设置于所述线圈座的所述相反一方的板面的槽，所述冷却材料为通有冷却介质的冷却介质管。
优选地，所述第一通道与所述第二通道为设置于所述线圈座的同一板面的槽，所述冷却材料为通有冷却介质且具有刚性的冷却介质管。
发明效果
根据本发明，由于在线圈座中冷却材料以与线圈的导体并排的方式配置，因此可以获得线圈的高的冷却效率。因此，可不必为实现规定的冷却能力而加大配置有冷却材料的第二通道的容积。另外，可以减小第二通道的容积，并且，由于第二通道是螺旋状的构成，因此，不会因第二通道而大大降低线圈座的强度。因此，与没有第二通道的情况相比，线圈座的厚度没有大的变化而能够维持线圈座的强度。因此，可以在制造或设置非接触传输系统时维持线圈的易操作性。进而，由于无需冷却层，在获得规定的冷却能力的基础上还能减少线圈单元整体的厚度。因此，能够在维持将线圈保持在线圈座并容易操作的结构的同时，谋求线圈单元整体的薄型化。进而，在线圈单元的组装工序中，无需为对齐线圈与配置有冷却材料的部分的位置而进行繁杂的作业，提高了作业性。
附图说明
图1是表示本发明第1实施方式涉及的非接触电力传输系统的构成图；
图2是表示本发明第1实施方式的线圈单元的分解立体图；
图3是表示第1实施方式涉及的线圈座层的平面图；
图4是图3的A-A线截面图；
图5是表示第1实施方式涉及的线圈座层的变形例的截面图；
图6是表示第2实施方式涉及的线圈座层的平面图；
图7是图6的B-B线截面图；
图8是表示比较例的线圈座层的截面图。
符号说明
10、30…线圈单元
11、31…线圈
32、32A…冷却介质管
34…线圈座层
35…铁氧体层
36…屏蔽层
40…线圈座
41…一方的板面
42…槽(第一通道)
43…相反一方的板面
44、44A…槽(第二通道)
45…冷却介质通道(第二通道)
100…非接触电力传输系统
101…供电装置
102…受电装置
200…车辆
具体实施方式
(第一实施方式)
下面基于附图，对本发明的实施方式进行详细说明。图1是表示涉及本发明第1实施方式的非接触电力传输系统的构成图。
涉及本发明实施方式的非接触电力传输系统100是非接触地传输车辆200的行驶用电力的系统。非接触电力传输系统100包括设置于充电地点的地面的供电装置101和搭载于车辆200的受电装置102。电源103通过逆变电路104连接到供电装置101。车辆200是EV(Electric Vehicle，电动车辆)、HV(Hybrid Vehicle，混合动力车辆)等，通过电力可行驶。车辆200具有存储行驶用电力的车载电池(例如镍氢电池、或锂离子电池等)105。受电装置102通过AC/DC转换电路106连接于车载电池105。
供电装置101与受电装置102中分别包括线圈单元10、30，所述线圈单元10、30包含相互磁性连接的线圈11、31。在传输电力时，供电装置101与受电装置102相互对向配置。然后，在从电源103提供电力时，通过逆变电路104向供电装置101的线圈11输出规定频率的交流电压。于是，供电装置101与受电装置102通过磁共振方式或电磁感应方式而磁性结合，从而将规定频率的交流电力传输至受电装置102的线圈31。传输至线圈31的交流电力通过AC/DC转换电路106转换为直流电力，并输出至车载电池105。由此，车载电池105存储行驶用的电力。线圈11、31中流有大电流，因此线圈11、31发热。
另外，供电装置101中具有提供吸收线圈11的热量的冷却介质的冷却介质输入部21及排出吸收了热量的冷却介质的冷却介质输出部22。受电装置102具有提供吸收线圈31的热量的冷却介质的冷却介质输入部23及排出吸收了热量的冷却介质的冷却介质输出部24。对冷却介质不做特别限制，但可应用例如气体状的材料。从冷却介质输出部22、24中输出的冷却介质通过散热器或冷却装置得到冷却，循环地被分别送至冷却介质输入部21、23。
图2是表示本发明第1实施方式的线圈单元的分解立体图。以下对受电装置102的线圈单元30进行详细说明，同时省略对供电装置101的线圈单元10的详细说明。受电装置102的线圈单元30与给电装置101的线圈单元10除上下相反地配置这一点不同之外，基本构造相同。
线圈单元30用于非接触传输行驶用的电力，如图2所示，包括线圈座层34、铁氧体层35、及屏蔽层36。
铁氧体层35呈平板状的形态，由不导电的强磁性体(铁氧体等)构成。铁氧体层35增大贯穿线圈31的磁力线，加强供电装置101与受电装置102的磁性结合。另外，铁氧体层35将贯穿线圈31的磁力线集中于朝向供电装置101的方向上，并遮蔽朝反方向漏出的磁力线。铁氧体层35层叠于线圈座层34的上方(与配置供电装置101的方向相反的方向)。
屏蔽层36呈平板状的形态，例如由铝等导电的材料构成。屏蔽层36遮蔽在线圈单元30产生的通过铁氧体层35的电磁干扰(電磁ノイズ)。屏蔽层36层叠于铁氧体层35的上方。
图3是表示第1实施方式涉及的线圈座层的平面图。图4是图3的A-A线截面图。
线圈座层34具有线圈座40、线圈31、及流有冷却介质的冷却介质管32。冷却介质管32相当于本发明涉及的冷却材料的一个例子。
线圈座40呈平板状的形态，例如由树脂等的绝缘材料构成。作为线圈座40的材料，另外可以采用具有高导热性的材料。线圈座40的一个板面41中设有沿着板面41的螺旋状的槽42。线圈座40的相反的板面43中设有沿着板面43的螺旋状的槽44。槽42相当于本发明涉及的第一通道的一个例子。槽44相当于本发明涉及的第二通道的一个例子。
线圈31例如由金属的绞线构成。线圈31配置于线圈座40的槽42中。由此，维持线圈31的螺旋状的形态。传输电力时，线圈31中流有比较大的电流，线圈31发热。另外，线圈31具有比较大的重量
冷却介质管32可以是具有刚性的管，也可以是具有可挠性的管。冷却介质管32由导热性高的材料构成，并嵌入槽44中。冷却介质管32流有比发热的线圈31温度低的冷却介质，并将线圈31的热量移至冷却介质。
如图3和图4所示，配置有冷却介质管32的槽44设置于沿着配置有线圈31的槽42的路径中，且在与槽42至少在沿板面41的方向上不同的位置上。换言之，以如下方式配置：从垂直于板面43的方向看一方的板面41的槽42与相反一方的板面43的槽44时，一方的槽42与另一方的槽44不交叉，另一方的槽44在一方的槽42的相邻的两个区间之间通过。
另外，如图4所示，以垂直于槽42、44的路径方向的截面看槽42、44，若将板面41、43的垂直方向作为上下方向并且将从相反一方的板面43朝向一方的板面41的方向作为上方，则另一方的槽44的上端相比一方的槽42的下端位于上方。
<线圈单元的作用效果>
如上所述，根据第1实施方式的线圈单元30，通过槽42、44的配置，即使线圈座40具有比较大的厚度，也可以适当使线圈31和冷却介质管32接近。由此，可以提高线圈31的冷却效率，可以通过少的容积的冷却介质管32得到规定的冷却能力。另外，配置有冷却介质管32的槽44容积小且为螺旋状，因此不会由此大幅降低线圈座40的强度。由此，不用进一步增加线圈座40的厚度就可以由线圈座40以必要的强度保持线圈31和冷却介质管32。因此在制造或设置非接触电力传输系统100时，由于线圈座40而使得线圈31的操作变得容易，并且，通过冷却介质管32能够充分冷却线圈31，由此可以谋求线圈单元30的整体的薄型化。另外，由于槽42与槽44设置于线圈单元30的相对的不同侧面，因此即使收纳线圈31的槽42的间隔狭窄，也容易加工成形线圈单元30的槽42、44。另外，即使在配置有线圈31的槽42相互接近的情况下，由于配置有冷却介质管32的槽44设置于与槽42相反侧的面，因此能够确保槽44的容积的同时，也能够接近槽42而提高冷却效率。另外，在线圈单元30的组装工序中，无需为对齐线圈31与冷却介质管32的位置而进行繁杂的作业，提高了作业性。
作为比较例，图8是表示将块状的冷却层33重叠到线圈座层34B上来进行线圈31的冷却的构成的截面图。在这样的构成中，线圈座40B的厚度导致冷却层33与线圈31分离，因此线圈31的冷却效率低下。因此，有必要增加冷却层33的容积来提高冷却能力，导致线圈单元的整体的厚度增加。第1实施方式的线圈单元30中，槽42与槽44相互错开配置。由此，相较于将线圈31与冷却介质管32上下重叠对齐，可以降低厚度，同时使线圈31和冷却介质管32相互接近，与比较例的构成相比，能够发挥同等的冷却能力，并且可以显著降低线圈单元30的厚度。
另外，根据第1实施方式的线圈单元30，即使一方的槽42的相邻的两个区间之间狭窄，但由于另一方的槽44配置于线圈座40的在厚度方向不同的位置，因此可以容易地确保设置槽44的空间。另外，一方的槽42与另一方的槽44之间线圈座40的材料以适当的厚度存在，因此可以确保配置于槽42的线圈31的导体与配置于槽44的冷却介质管32的高绝缘性。
(变形例)
图5是表示第1实施方式涉及的线圈座层的变形例的截面图。
在变形例的线圈座层34中，代替冷却介质管32及槽44，在线圈座40设置流有冷却介质的冷却介质通道45。冷却介质通道45相当于本发明涉及的第二通道的一个例子。
冷却介质通道45相比线圈座40的一方的板面41靠近相反一方的板面43而形成。另外，若在垂直于槽42和冷却介质通道45的路线方向的截面上看，将从相反一方的板面43朝向一方的板面41的方向作为上方，则槽42的下端相比冷却介质通道45的上端位于下方。冷却介质通道45直接流有冷却介质。此时，冷却介质相当于本发明涉及的冷却材料的一个例子。
这样的构成也能达到与第1实施方式的线圈单元30相同的效果。
(第2实施例)
图6是表示第2实施方式涉及的线圈座层的平面图。图7是图6的B-B线截面图
第2实施方式的线圈单元30中，线圈座层的构成与第1实施方式的线圈座层34不同，其它与第1实施方式的构成相同。因此，对于同样的构成省略详细的说明。
第2实施方式的线圈座层具有线圈座40A、线圈31、及流有冷却介质的冷却介质管32A。
线圈座40A与第1实施方式的线圈座40相比，仅仅是用于配置冷却介质管32的槽44A的配置不同，其它相同。槽44A相当于本发明涉及的第二通道的一个例子。
配置有冷却介质管32A的槽44A具有沿着配置有线圈31的槽42的螺旋状的路径，与一方的槽42设置在同一板面41中。若从垂直于板面41的方向看，则在一方的槽42的相邻的两个区间之间通过另一方的槽44A的一个区间。另外，一方的槽42与另一方的槽44A在线圈座40A的板厚方向上配置在同一高度上。
冷却介质管32A由导热性高、且具有刚性的材料构成，并嵌入槽44A中。由此，冷却介质管32A在沿着线圈31的螺旋状的路径上与线圈31并排配置。
<线圈单元的作用效果>
如上所述，根据第2实施方式的线圈单元30，根据槽42、44A的配置，即使线圈座40A具有比较大的厚度，也可以使线圈31和冷却介质管32A接近。由此，可以提高线圈31的冷却效率，可以以小的容积的冷却介质管32A得到规定的冷却能力。另外，配置有冷却介质管32A的槽44A容积小且为螺旋状，因此不会由此使线圈座40A的强度大幅降低。进而，槽44A中配置有具有刚性的冷却介质管32A。由此，即使冷却介质管32A与线圈31之间的线圈座40A的壁厚变小，但由于增加了冷却介质管32A的刚性，线圈座40A的刚性提高。由此，不进一步增加线圈座40A的厚度，就可以通过线圈座40A以必要的强度保持线圈31和冷却介质管32A。因此，在制造或设置非接触电力传输系统100时，由线圈座40A而使得线圈31的操作变得容易，并且，可以谋求线圈单元30的整体的薄型化。另外，在线圈单元30的组装工序中，无需为对齐线圈31与冷却介质管32A的位置而进行繁杂的作业，提高了作业性。
以上，对本发明的各实施方式进行了说明，但本发明不限于上述的实施方式。例如，在上述实施方式中所示的附图中，作为线圈31及冷却介质管32、32A、或冷却介质通道45示出了具有直线的路径和在直角处弯曲的路径的螺旋状的形态。但是，线圈31及冷却介质管32、32A、或冷却介质通道45当然也可以呈具有曲线状的路径的螺旋状的形态、或者呈具有直线的路径和以曲线状弯曲的路径的螺旋状的形态。另外，上述实施方式中，作为线圈单元30，示出了将包含线圈31和冷却构造的线圈座层34、铁氧体层35、及屏蔽层36进行了层叠的构成，但也可以添加具有其它功能的另外的层。另外，在上述实施方式中，作为冷却材料，给出了流有冷却介质的冷却介质管或冷却介质，但也可以应用热管等导热性高的固体。另外，作为冷却介质可以应用冷却液等液体。另外，实施方式中示出的细部，可以在不脱离发明的要旨的范围内适当变更。

Claims (5)

1.一种线圈单元，用于车辆行驶用电力的非接触传输，其特征在于，所述线圈单元包括：
线圈；以及
板状的线圈座，其保持所述线圈，
其中，所述线圈座包括：
螺旋状的第一通道，其沿所述线圈座的板面设置，并配置有构成所述线圈的导体；以及
螺旋状的第二通道，其设置于沿着所述第一通道的路径中，且在与所述第一通道至少在沿所述线圈座的板面的方向上不同的位置上，并配置有冷却材料。
2.根据权利要求1所述的线圈单元，其特征在于，
所述第一通道为设置于所述线圈座的一方的板面的槽，
所述第二通道设置于所述线圈座的与所述一方的板面相反一方的板面。
3.根据权利要求2所述的线圈单元，其特征在于，
将所述线圈座的板厚度方向作为上下方向，将从所述相反一方的板面朝向所述一方的板面的方向作为上方，
在与所述第一通道的路径方向及所述第二通道的路径方向垂直的截面中，所述第二通道的上端相比所述第一通道的下端处于上方。
4.根据权利要求2或3所述的线圈单元，其特征在于，
所述第二通道为设置于所述线圈座的所述相反一方的板面的槽，
所述冷却材料为通有冷却介质的冷却介质管。
5.根据权利要求1所述的线圈单元，其特征在于，
所述第一通道与所述第二通道为设置于所述线圈座的同一板面的槽，
所述冷却材料为通有冷却介质且具有刚性的冷却介质管。
CN201710999770.5A 2016-11-22 2017-10-24 线圈单元 Active CN108091474B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-226386 2016-11-22
JP2016226386A JP6475684B2 (ja) 2016-11-22 2016-11-22 コイルユニット

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108091474A true CN108091474A (zh) 2018-05-29
CN108091474B CN108091474B (zh) 2019-12-20

Family

ID=62144707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710999770.5A Active CN108091474B (zh) 2016-11-22 2017-10-24 线圈单元

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10471845B2 (zh)
JP (1) JP6475684B2 (zh)
CN (1) CN108091474B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018216435A1 (de) * 2018-09-26 2020-02-20 Continental Automotive Gmbh Induktive Ladevorrichtung mit Kühlung
US11940184B2 (en) 2020-01-15 2024-03-26 Lg Electronics Inc. Cooling machine

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017033859A1 (ja) * 2015-08-25 2017-03-02 株式会社Ihi コイル装置及びコイルシステム
JP6717127B2 (ja) * 2016-09-02 2020-07-01 株式会社Ihi コイル装置、保持部材および保持部材セット
CN109313979B (zh) * 2016-09-21 2020-07-31 株式会社Ihi 线圈装置
DE102018203555A1 (de) * 2018-03-08 2019-09-12 Mahle International Gmbh Induktionsladevorrichtung
DE102018203557A1 (de) * 2018-03-08 2019-09-12 Mahle International Gmbh Induktionsladevorrichtung
DE102019205769A1 (de) * 2019-04-23 2020-10-29 Continental Automotive Gmbh Spuleneinrichtung zur Anordnung an einem Fahrzeugsitz oder Bekleidungsstück
US20220416575A1 (en) * 2019-10-07 2022-12-29 Skc Co., Ltd. Wireless charging device and mobile means including same
KR20210061719A (ko) * 2019-11-20 2021-05-28 에스케이씨 주식회사 무선충전 패드, 무선충전 장치, 및 이를 포함하는 전기 자동차

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014057587A1 (ja) * 2012-10-12 2014-04-17 株式会社日立エンジニアリング・アンド・サービス 非接触給電装置
CN204204611U (zh) * 2013-09-05 2015-03-11 西门子公司 线圈布置、能电驱动的车辆和充电站
US20150130288A1 (en) * 2012-06-04 2015-05-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power reception device and power transmission device
JP2015153890A (ja) * 2014-02-14 2015-08-24 矢崎総業株式会社 受電ユニット及びそれを有する給電システム
CN104956568A (zh) * 2013-02-08 2015-09-30 株式会社Ihi 传热装置、供电装置和非接触供电系统
WO2016030413A1 (en) * 2014-08-26 2016-03-03 Bombardier Primove Gmbh A receiving device for receiving a magnetic field and for producing electric energy by magnetic induction, in particular for use by a vehicle

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5270598A (en) 1992-04-15 1993-12-14 Westinghouse Electric Corp. Solid connector for stator phase winding and method of assembly
US5408209A (en) * 1993-11-02 1995-04-18 Hughes Aircraft Company Cooled secondary coils of electric automobile charging transformer
JP2013214614A (ja) * 2012-04-02 2013-10-17 Panasonic Corp コイルユニット及びコイルユニットを備える電力伝送装置
JP2016034214A (ja) 2014-07-31 2016-03-10 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 非接触給電装置及びそれを用いた非接触給電システム
WO2017033859A1 (ja) * 2015-08-25 2017-03-02 株式会社Ihi コイル装置及びコイルシステム
JP2017045792A (ja) * 2015-08-25 2017-03-02 株式会社Ihi コイル装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150130288A1 (en) * 2012-06-04 2015-05-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power reception device and power transmission device
WO2014057587A1 (ja) * 2012-10-12 2014-04-17 株式会社日立エンジニアリング・アンド・サービス 非接触給電装置
CN104956568A (zh) * 2013-02-08 2015-09-30 株式会社Ihi 传热装置、供电装置和非接触供电系统
CN204204611U (zh) * 2013-09-05 2015-03-11 西门子公司 线圈布置、能电驱动的车辆和充电站
JP2015153890A (ja) * 2014-02-14 2015-08-24 矢崎総業株式会社 受電ユニット及びそれを有する給電システム
WO2016030413A1 (en) * 2014-08-26 2016-03-03 Bombardier Primove Gmbh A receiving device for receiving a magnetic field and for producing electric energy by magnetic induction, in particular for use by a vehicle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018216435A1 (de) * 2018-09-26 2020-02-20 Continental Automotive Gmbh Induktive Ladevorrichtung mit Kühlung
US11940184B2 (en) 2020-01-15 2024-03-26 Lg Electronics Inc. Cooling machine

Also Published As

Publication number Publication date
US20180141451A1 (en) 2018-05-24
JP6475684B2 (ja) 2019-02-27
CN108091474B (zh) 2019-12-20
JP2018085808A (ja) 2018-05-31
US10471845B2 (en) 2019-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108091474A (zh) 线圈单元
CN107924752B (zh) 线圈装置以及线圈系统
EP3195335B1 (en) A receiving device for receiving a magnetic field and for producing electric energy by magnetic induction, in particular for use by a vehicle
EP0680059B1 (en) Air/liquid cooled metallic turn for high frequency high power charging transformers
US9350267B2 (en) Reactor, converter and power conversion device
WO2012099170A1 (ja) 非接触給電装置
CN105810400A (zh) 用于变压器的冷却装置
CN104769689A (zh) 电抗器、转换器、及电力转换装置
JP3253592B2 (ja) 送電側カプラ
US11232900B2 (en) Device for a wireless power transfer system
EP0715390A1 (en) Inductive charger field shaping using nonmagnetic metallic conductors
CN104681259B (zh) 线圈单元
JP2020178034A (ja) 非接触給電用伝送コイルユニット、非接触給電用伝送コイルユニットの製造方法、および非接触給電装置
JP2012119615A (ja) 受電装置、送電装置、無線電力伝送システム、及びコイル用導電性線材
US11495394B2 (en) Compact magnetic power unit for a power electronics system
WO2015083531A1 (ja) 伝送ケーブル
US9748773B2 (en) Contactless power supply device
US10785861B2 (en) Vibration-resistant circuit arrangement for electrically connecting two terminal regions
CN105957627B (zh) 具有电感器部分的电动车辆电缆
JP7324083B2 (ja) 受電機器及び送電機器
WO2024005094A1 (ja) リアクトル、磁性コア、コンバータ、および電力変換装置
JP7352407B2 (ja) 送受電機器
CN108987066A (zh) 一种立绕式扁平变压器
US20240123850A1 (en) Charging Connector for an Electric Vehicle
JP6727475B2 (ja) 車載用バッテリ充電装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant