CN114284050A - 线圈单元 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种线圈单元,包括:壳体、铁氧体板、线圈和屏蔽件,所述壳体包括内侧主表面和外侧主表面,所述铁氧体板包括:第一主表面,所述第一主表面面向所述内侧主表面;以及第二主表面,所述第二主表面与所述第一主表面相反地定位,所述线圈被设置在第二主表面侧上,所述屏蔽件被设置在第一主表面侧上,所述铁氧体板包括露出部,所述露出部通过形成台阶部而通过所述屏蔽件露出,从所述铁氧体板的外周边缘到线圈的外周边缘的长度比从位于所述露出部处的所述屏蔽件到所述铁氧体板的外周边缘的长度短。
Description
分案申请说明
本申请是申请日为2019年10月11日、申请号为201910962293.4且发明名称为“线圈单元”的中国发明专利申请的分案申请。
本非临时申请基于2018年10月12日向日本专利局提交的日本专利申请第2018-193071号,其全部内容在此以引用方式并入。
技术领域
本公开涉及一种用于无线电力传输的线圈单元。
背景技术
日本专利特开第2016-103589号公开了用于无线充电系统的电力接收侧线圈单元和电力传输侧线圈单元(当不需要区分它们时,也可以将其总称为“线圈单元”)。线圈单元包括铁氧体、线圈、用于阻挡由线圈产生的电磁波的屏蔽件以及包含这些部件的壳体。壳体由金属壳体本体和覆盖壳体本体的树脂盖组成。屏蔽件设置在铁氧体的第一主表面上,并且线圈设置在铁氧体的第二主表面上,该第二主表面与第一主表面相对。
线圈的外周边缘相对于铁氧体的外周边缘位于内侧,并且第二主表面的外周露出。屏蔽件在其外周边缘上具有台阶部,台阶部离开铁氧体的第一主表面地延伸。通过设置台阶部,第一主表面的外周露出。
发明内容
近年来,对于车辆,期望提高用于无线充电的无线充电系统中的充电效率。作为用于提高无线充电效率的一种方法,可以增加无线充电系统中使用的线圈单元之间的耦合系数。例如,如果无线充电系统使用日本专利特开第2016-103589号中公开的线圈单元,则从另一个线圈单元发出的磁通量可以到达铁氧体的第一主表面的露出部(下文中也称为“露出部”)。这可以增加入射到铁氧体上的磁通量,因此增加耦合系数。
线圈单元的壳体包括在壳体本体的外周处从壳体本体朝向盖子上升的周壁。对于这样的壳体,如果从铁氧体的外周边缘到壳体本体的周壁的长度在从铁氧体的外周边缘到周壁的方向上是短的(下文中也称为“分离方向”),则从另一个线圈单元发射的磁通量可以与周壁相相互作用接。这可以减少绕过并且入射到露出部上的磁通量,因此可能降低耦合系数。
已经做出本公开以解决这样的问题。本公开的目的是增加无线充电中的耦合系数。
根据本公开的线圈单元包括:壳体,所述壳体包括由金属制成的壳体本体以及由树脂制成的盖子,所述盖子设置在壳体本体上;以及设置在壳体中的铁氧体板、线圈、屏蔽件和金属构件。壳体包括金属板构件,板构件包括内侧主表面和外侧主表面。盖子设置在内侧主表面侧并覆盖板构件。铁氧体板包括第一主表面和第二主表面,其中,所述第一主表面面向内侧主表面,并且所述第二主表面与第一主表面相反地定位。线圈设置在第二主表面侧上。屏蔽件设置在第一主表面的侧上。金属构件与线圈相邻并且设置在壳体本体的内侧主表面侧上。屏蔽件具有外周边缘,该外周边缘包括离开第一主表面地延伸的台阶部。铁氧体板包括露出部,该露出部通过形成台阶部而通过屏蔽件露出。在从铁氧体板的外周边缘向金属构件的分离方向上,从铁氧体板的外周边缘到金属构件的长度比露出部的长度长。
根据上述构造,台阶部在屏蔽件的外周边缘处离开铁氧体的第一主表面地延伸。因此,铁氧体板的第一主表面的一部分通过屏蔽件露出(露出部)。在从铁氧体板的外周边缘向金属构件的分离方向上,从铁氧体板的外周边缘到金属构件的长度比露出部的长度长。因此,例如,通过在分离方向上确保从铁氧体板的外周边缘到金属构件的长的长度,防止了在无线充电期间从一个线圈单元发射的磁通量与另一个线圈单元的金属构件相互作用。因此,磁通量可以容易地到达露出部。这可以增加入射到线圈单元上的磁通量,从而增加耦合系数。
在一个实施例中,线圈围绕穿过铁氧体板的第一主表面和第二主表面的卷绕轴线。线圈具有外周边缘,该线圈的外周边缘包括沿着铁氧体板的外周边缘延伸的边缘部。在分离方向上,从边缘部到铁氧体板的外周边缘的长度比露出部的长度短。
根据上述构造,在分离方向上,从线圈的边缘部到铁氧体板的外周边缘的长度比露出部的长度短。也就是说,在边缘部处,线圈靠近铁氧体板的外周边缘拉伸。因此,从另一个线圈单元发射的磁通量可以容易地在朝向壳体的外部的方向上扩展,因此可以容易地绕到铁氧体板的第一主表面。这允许磁通量容易地入射到铁氧体板的第一主表面的露出部上,因此增加了入射到露出部上的磁通量。
在一个实施例中,从铁氧体板的外周边缘到金属构件的长度是露出部的长度的两倍长或更多倍长。
根据上述构造,在分离方向上,从铁氧体板的外周边缘到金属构件的长度是露出部的长度的两倍长或更多倍长。因此,例如,在无线充电期间,更可靠地防止了从一个线圈单元发射的磁通量与另一个线圈单元的金属构件相互作用。因此,磁通量可以容易地到达露出部。这可以增加入射到线圈单元上的磁通量,因此增加耦合系数。
当结合附图时,通过以下对本公开的详细描述,本公开的前述和其他目的、特征、方面和优点将变得更加明显。
附图说明
图1是根据实施例的无线充电系统的总体视图。
图2是示意性地示出无线充电系统的电气构造的图。
图3是根据实施例的电力接收侧线圈单元的分解透视图。
图4是从底部观察的电力接收侧线圈单元的透视图。
图5是图4中的方框V的放大图。
图6是沿图4中的VI-VI截取的横截面视图。
图7是用于说明从电力接收线圈发出的磁通的磁路的示意图。
图8是从底部观察的根据比较例的电力接收侧线圈单元的透视图。
图9是用于说明根据对比例的从电力接收线圈发射的磁通量的磁路的示意图。
图10是图6中的露出部的周围的区域的放大图。
图11是表示根据对比例的电力接收侧线圈单元的一部分的横截面视图。
图12是表示电力传输侧线圈单元的一部分的横截面视图。
图13是对比使用根据对比例的线圈单元的无线充电系统与使用根据实施例的线圈单元的无线充电系统之间的耦合系数的图。
具体实施方式
在下文中,参照附图详细说明本实施例。在附图中,相同或相应的部分被相同地表示,并且不再重复其说明。
<总体构造>
图1是根据本实施例的无线充电系统的总体视图。参考图1,无线充电系统1包括车辆2和电力传输侧线圈单元3。电力传输侧线圈单元3被安装在地面上。
在下文中,在安装有电力传输侧线圈单元3的停车空间中,车辆2的运动方向被定义为F方向和B方向,并且相对于地面的上下方向分别被定义为U方向和D方向。尽管未在图1中示出,但是在停车空间中相对于车辆2的左右方向分别被定义为R方向和L方向。在下文中,U方向可以简称为“上侧”、“上表面”等,并且D方向可以简称为“下侧”、“下表面”等。
车辆2包括地板6、电力接收侧线圈单元4和蓄电装置5。地板6是形成车辆2的底面的金属板。电力接收侧线圈单元4和蓄电装置5设置在地板6的下表面上。电力接收侧线圈单元4相对于蓄电装置5设置在F方向上。
电力传输侧线圈单元3接收从交流电源9(例如,商用电网电源)供给的电力。电力传输侧线圈单元3被构造为在车辆2对准以使得车辆2的电力接收侧线圈单元4面向电力传输侧线圈单元3时使电力经由磁场无线地传输到电力接收侧线圈单元4。
图2是示意性地示出图1中所示的无线充电系统1的电气构造的图。电力传输侧线圈单元3包括电力传输线圈10、谐振电容器11a、谐振电容器11b、滤波器12和逆变器13。电力传输线圈10和谐振电容器11a、谐振电容器11b形成谐振电路,该谐振电路的Q因子为例如100或更大。
电力接收侧线圈单元4包括电力接收线圈15、谐振电容器16a、谐振电容器16b、滤波器17和整流器18。电力接收线圈15和谐振电容器16a、谐振电容器16b形成Q因子为例如100或更大的谐振电路。
对于从电力传输侧线圈单元3到电力接收侧线圈单元4的无线电力传输,交流电力从交流电源9供给到逆变器13。逆变器13提升所供给的交流电力的电压,调节所供给的交流电流的频率,并且将其供给到滤波器12。滤波器12例如是LC滤波器。滤波器12从逆变器13供给的交流电力中去除噪声,并且将其供给到谐振电路。当交流电力被供给到谐振电路时,在电力传输线圈10的周围形成电磁场。
电力接收线圈15从在电力传输线圈10的周围形成的电磁场接收功率。这使得电流在电力接收线圈15中流动并且在电力接收线圈15周围形成电磁场。由电力接收线圈15接收的交流电力被提供给滤波器17。滤波器17例如是LC滤波器。滤波器17从电力接收线圈15供给的交流电力中去除噪声,并将其供给到整流器18。整流器18将所提供的交流电力转换为直流电力,并将直流电力供给到蓄电装置5。
<电力接收侧线圈单元>
参考图3至图6,描述了根据本实施例的电力接收侧线圈单元4。图3是根据本实施例的电力接收侧线圈单元4的分解透视图。图4是从底部(从D方向)观察的电力接收侧线圈单元4的透视图。图4示出了从底部观察的树脂盖21和保护板23。然而,图4未示出壳体本体22。图5是图4中的框V的放大图。图6是沿图4中的VI-VI截取的横截面视图。
电力接收侧线圈单元4包括壳体20、保护板23、电力接收线圈15、线轴24、铁氧体25、屏蔽件26、28、密封材料27、谐振电容器16a、16b、滤波器17和整流器18。
壳体20包括树脂盖21和壳体本体22。如图3和图6所示,壳体本体22包括基板50、周壁51、冷却板52和分隔壁53。基板50包括外侧主表面50a和内侧主表面50b,其中,外侧主表面50a面向U方向(向上)。电力传输侧线圈单元3(稍后描述)的基板50和基板150等同于根据本公开的“板构件”的示例。
周壁51从基板50的外周边缘在D方向上延伸。周壁51沿着基板50的外周边缘具有环形形状。
多个冷却板52形成在基板50的上表面上。但是,图6未示出冷却板52。
在图3中,树脂盖21相对于壳体20在D方向上(在下侧上)设置。树脂盖21包括底板30、周壁31和框架壁32。底板30、周壁31和框架壁32由例如树脂制成。周壁31在U方向上从底板30的外周边缘上升。
如图6所示,框架壁32与分隔壁53相配合地将壳体20中的空间分隔成线圈空间34和装置空间35。
保护板23、电力接收线圈15、线轴24、铁氧体25、屏蔽26和谐振电容器16a、谐振电容器16b布置在线圈空间34中。滤波器17和整流器18布置在装置空间35中。
保护板23布置在线圈空间34中的底板30的上表面上。电力接收线圈15被布置在保护板23上。电力接收线圈15围绕在上下方向上延伸的卷绕轴线O1。如图4所示,电力接收线圈15的外周边缘包括四个弯曲部40和侧面部41,每个侧面部41连接相邻的弯曲部40。电力接收线圈15在其中心部分中具有孔19。
在图3中,线轴24被布置在电力接收线圈15的上侧上。线轴24在其下表面具有线圈槽38,用于将电力接收线圈15装配在该线圈槽38中。线圈槽38以与电力接收线圈15相同的形式围绕卷绕轴线O1。线轴24在其上表面上具有支撑壁37。
铁氧体25被布置在线轴24的上表面上。具体地,铁氧体25包括第一主表面25a和第二主表面25b,其中第二主表面25b位于线轴24的上表面上。铁氧体25包括多个分割铁氧体板39。分割铁氧体板39围绕卷绕轴线O1。分割铁氧体板39布置在线轴24的上表面上,使得分割铁氧体板39的周边由支撑壁37支撑。
如图4中所示,铁氧体25的外周边缘通常为多边形。铁氧体25具有四个角部46。铁氧体25的外周边缘具有四个凹口42。每个凹口42位于铁氧体25的角部46之间。角部46和凹口42经由侧部43彼此连接。
在图3中,屏蔽件26被布置在线圈空间34中的铁氧体25的第一主表面25a(上表面)上。屏蔽件26由金属材料制成,例如铝。屏蔽件26在其中心部分中具有凹槽36,凹槽36在D方向上延伸。如图6中所示,屏蔽件26包括屏蔽件本体26a和台阶部26d。台阶部26d在屏蔽件26的外周边缘处离开铁氧体25的第一主表面25a地延伸。台阶部26d从屏蔽件本体26a延伸。台阶部26d包括离开铁氧体25的第一主表面25a地延伸的直立壁26b以及与屏蔽件26a平行地从直立壁26b延伸的延伸部26c。通过布置台阶部26d,铁氧体25的第一主表面25a的一部分(露出部)在铁氧体25的外周侧(图6中的R侧)上露出。
在图3中,谐振电容器16a、谐振电容器16b被布置在屏蔽件26的上侧的凹槽36中。
在图6中,屏蔽件28被固定到分隔壁53的面向D方向的一侧(下端面)。滤波器17和整流器18布置在屏蔽件28的上侧上。滤波器17和整流器18布置在由分隔壁53、基板50、屏蔽件28和周壁51限定的装置空间35中。周壁51、分隔壁53和屏蔽件28相当于根据本公开的“金属构件”的示例。在下文中,周壁51、分隔壁53和屏蔽件28可以被总称为“金属构件”。
密封材料27被布置在树脂盖21的周壁31和壳体本体22的周壁51之间。密封材料27可以防止诸如水的异物进入壳体20。
如图4和图5中所示,电力接收线圈15的每个侧部41包括沿铁氧体25的外周边缘延伸的边缘部。具体地,图5中从点P1延伸到点P2的部分是边缘部。点P1是与L方向上的凹口42和铁氧体25的侧部43之间的连接点对应的点。点P2是电力接收线圈15的拐点,即弯曲部40与侧部41之间的连接点。从图4中可以看出,根据本实施例的电力接收侧线圈单元4包括八个边缘部。
在包括如上所述构造的线圈单元的无线充电系统1中,期望提高无线充电效率。作为用于提高充电效率的一种方法,可以增加无线充电系统1中使用的线圈单元之间的耦合系数。通过以电力接收侧线圈单元4为例,参考图4至图6描述增加耦合系数的策略。以下描述也适用于电力传输侧线圈单元3。
在本实施例中,作为用于增加耦合系数的策略,通过增加线圈中的匝数来增加(在图6中的R-L方向上)电力接收线圈15的宽度。具体地,线圈中的匝数增加,使得电力接收线圈15在边缘部处靠近铁氧体25的外周边缘拉伸。换句话说,参考图5和图6,在电力接收线圈15的边缘部处将长度A设置得短,在该边缘部,电力接收线圈15的外周边缘沿着铁氧体25的外周边缘延伸,其中,长度A是从电力接收线圈15的外周边缘到分离方向(R-L方向和F-B方向)的铁氧体25的外周边缘的长度。更具体地,使长度A比露出部的长度B端。因此,电力接收线圈15的宽度可以增加,并且可以在边缘部处靠近铁氧体25的外周边缘拉伸。
尽管本实施例描述了增加线圈中的匝数以便增加电力接收线圈15的线圈宽度的示例,但是可以使用其他方法来增加所述线圈宽度。例如,在图6所示的横截面视图中,可以增加相邻线圈线之间的距离,以便增加电力接收线圈15的线圈宽度。
通过如上所述增加电力接收线圈15的宽度和拉伸靠近边缘部处的铁氧体25的外周边缘的电力接收线圈15,可以提供以下两个有益效果。
(1)首先,电力接收线圈15的宽度的增加可以增加从电力接收线圈15发出的磁通量的磁路的直径。图7是用于说明从电力接收线圈15发出的磁通量的磁路的示意图。如图7中所示,由电力接收线圈15形成的磁通量从卷绕轴线O1侧经过电力接收线圈15上方的区域朝向铁氧体25的外周行进而入射到铁氧体25上。入射磁通量通过铁氧体25返回到卷绕轴线O1侧。因此,形成磁路M1。
在图7中,磁路M1的直径是直径R1。磁路M1的直径定义为电力接收线圈15与由电力接收线圈15形成的多个磁路中的平均磁通密度的磁路之间的距离的最大值。由电力接收线圈15形成的多个磁路的一部分例如与电力传输侧线圈单元3相互作用,并且在线圈单元之间形成电力传输的闭环,因此允许电力传输。
图8是从底部观察的根据对比例的电力接收侧线圈单元的透视图。根据对比例的电力接收侧线圈单元中的电力接收线圈15A的宽度L2小于根据本实施例的电力接收侧线圈单元4的电力接收线圈15的宽度L1(L1>L2)。因此,在边缘部,从电力接收线圈15A的外周边缘到根据比较例的铁氧体25的外周边缘的长度A1长于长度A(A1>A)。
图9是用于说明从电力接收线圈15A发出的磁通量的磁路的示意图。如图9中所示,根据对比例的磁路M2的直径是直径R2。电力接收线圈15A的宽度L2小于电力接收线圈15的宽度L1,因此由电力接收线圈15A形成的磁路M2的直径R2也小于直径R1(R1>R2)。
如上所述,通过由所述一个线圈与另一个线圈单元互连形成的多个磁路的一部分,来执行电力传输。磁路直径的增加有利于磁通量与另一个线圈单元的相互作用,因此增加了耦合系数。也就是说,线圈单元中的线圈宽度的增加有利于从一个线圈单元发射的磁通量与另一个线圈单元的相互作用,因此有助于在线圈单元之间形成闭环的电力传递。因此,可以增加耦合系数。
(2)通过在边缘部处靠近铁氧体25的外周边缘拉伸电力接收线圈15,从电力传输侧线圈单元3发出的磁通量可以容易地在朝向壳体20的外部的方向上扩展,并且因此,可以容易地到达铁氧体25的第一主表面25a。这使得磁通量容易入射到铁氧体25的第一主表面25a的露出部上。
在铁氧体25的角部46处,可以在电力接收线圈15和壳体本体22的金属构件(周壁51)之间确保一定长度。因此,由电力接收线圈15形成的磁通不容易与金属构件相互作用。然而,在边缘部处,靠近铁氧体25的外周边缘拉伸的电力接收线圈15可能导致来自电力接收线圈15的磁通量与金属构件相互作用,并且因此如果长度为C,则导致涡流损耗。铁氧体25的外周边缘到金属构件(屏蔽件28、周壁51和分隔壁53[例如,图4中的框V中的边缘部的分隔壁53])在分离方向上是短的。另外,如果从铁氧体25的外周边缘到金属构件的长度C在分离方向上较短,则从电力传输侧线圈单元3发出的磁通量可以与金属构件相互作用,因此可能减少磁通量入射到铁氧体25的第一主表面25a的露出部上的数量。
因此,在本实施例中,除了上述策略之外,在分离方向上使得从铁氧体25的外周边缘到金属构件的长度C比露出部的长度B长。作为一个示例,以下描述与图4中的框V中包括的边缘部对应的部分。即,在分离方向上使得从铁氧体25的外周边缘到壳体本体22的分隔壁53的长度C比露出部的长度B长。在本实施例中,长度C是长度B的两倍长或更多倍长。
因此,通过确保从铁氧体25的外周边缘到分隔壁53的较长的长度C,即使电力接收线圈15的宽度增加并且在边缘部处靠近铁氧体25的外周边缘拉伸,仍可以防止由电力接收线圈15形成的磁通量与诸如屏蔽件28或分隔壁53的金属构件互连。因此,可以防止产生涡流损耗。
此外,通过确保从铁氧体25的外周边缘到分隔壁53的较长的长度C,来自电力传输侧线圈单元3的磁通量M可以容易地入射到图6中露出部的在L方向上的端部上。通过使磁通量M入射到图6中的露出部的在L方向上的端部上,更大量的磁通量M可以入射到露出部上。磁通量的磁路描述圆弧(半圆)。为了使磁通量M入射到露出部的在L方向上的端部上,从R方向上的铁氧体25的外周边缘到分隔壁53的长度C优选地比露出部的长度B长。
然而,在空气中,磁路的直径可能很大。图10是图6中的露出部的周围的区域的放大图。如图10中所示,磁通量入射到露出部的在L方向上的端部上,不通过被描述半径为B的完美半圆的磁路(如虚线中的磁通量Mb所示),而是通过在R方向上的长度D扩展的磁路(如磁通量Ma的磁路所示)。因此,使长度C长于露出部的长度B(例如,长度C为长度B的两倍长或更多倍长),使得磁通量M不容易与屏蔽件28和分隔壁53相互作用,并且因此能够容易地入射到露出部的在L方向上露出的端部上。因此,大量的磁通量M可以入射到露出部上,因此增加了耦合系数。
图11是表示根据对比例的电力接收侧线圈单元的一部分的横截面视图。如图11中所示,在根据对比例的电力接收侧线圈单元中,从铁氧体25的外周边缘到分隔壁53的长度C1与分离方向(图11中的R方向)中的露出部的长度B1大致相同。在这种情况下,长度C1很短。因此,在从电力传输侧线圈单元发射的磁通量中,可能到达露出部的在L方向上的端部的磁通量M与屏蔽件28互连,并且不能到达露出部的在L方向上的端部。这导致较低的耦合系数。
<电力传输侧线圈单元>
电力传输侧线圈单元3的基本构造与在U-D方向上反转的电力接收侧线圈单元4的基本构造几乎相同。因此,对于与电力接收侧线圈单元4的构造相同的构造,不再重复说明。图12是示出电力传输侧线圈单元3的一部分的横截面视图。
电力传输侧线圈单元3包括壳体120、保护板、电力传输线圈10、线轴124、铁氧体125、屏蔽件126、128、密封材料127、谐振电容器11a、11b、滤波器12和逆变器13。
壳体120包括树脂盖121和壳体本体122。壳体本体122包括基板150、周壁151和分隔壁153。基板150包括外侧主表面150a和内侧主表面150b,其中,外侧主表面150a面向D方向(向下)。树脂盖121相对于壳体120在U方向(在上侧)上布置。树脂盖121包括顶板130、周壁131和框架壁132。顶板130、周壁131和框架壁132由例如树脂制成。
框架壁132与分隔壁153相配合地将壳体120中的空间分隔成线圈空间134和装置空间135。
在线圈空间134中,线轴124布置在电力传输线圈10的下侧上。铁氧体125包括第一主表面125a和第二主表面125b,其中,第二主表面125b位于线轴124的下表面上。
屏蔽件126被布置在铁氧体125的第一主表面125a(下表面)上。屏蔽件126包括屏蔽件本体126a和台阶部126d。台阶部126d在屏蔽件126的外周边缘处离开铁氧体125的第一主表面125a地延伸。台阶部126d从屏蔽件本体126a延伸。台阶部126d包括离开铁氧体125的第一主表面125a地延伸的直立壁126b以及与屏蔽件本体126a平行地从直立壁126b延伸的延伸部126c。通过设置台阶部126d,铁氧体125的第一主表面125a的一部分(露出部)在铁氧体125的外周侧(图12中的R侧)上露出。
屏蔽件128被固定到分隔壁153的面向U方向的一侧(上端面)。逆变器13布置在屏蔽件128的下侧上。逆变器13布置在由分隔壁153、基板150、屏蔽件128和周壁151限定的装置空间135中。例如,可以设置散热片而不是装置空间135。周壁151、分隔壁153和屏蔽件128相当于根据本公开的“金属构件”的示例。如果设置散热片而不是装置空间135,则散热片相当于根据本公开的“金属构件”的示例。
<有益效果的对比>
图13是对比使用根据对比例的线圈单元的无线充电系统与使用根据本实施例的线圈单元的无线充电系统1之间的耦合系数的图。这里,使用根据对比例的线圈单元的无线充电系统的耦合系数是X1。
如图13中所示,通过使用根据本实施例的线圈单元,根据本实施例的无线充电系统1的耦合系数可以增加到高于X1的X2(>X1)。增加的耦合系数允许无线充电系统1的更高充电效率。
如上所述,根据本实施例的线圈单元具有增加的线圈宽度,其中线圈(电力接收线圈15和电力传输线圈)中的匝数增加。在边缘部处,线圈靠近铁氧体的外周边缘拉伸。增加的线圈宽度允许增加从线圈单元发射的磁通量的磁路的直径。因此,从一个线圈单元发射的磁通量可以容易地入射到另一个线圈单元上,因此有利于在线圈单元之间形成电力传输的闭环。此外,由于线圈在边缘部处靠近铁氧体的外周边缘拉伸,因此磁通量可以容易地到达铁氧体的第一主表面,因此可以容易地入射到铁氧体的第一主表面的露出部上。这可以增加入射到露出部上的磁通量,因此增加耦合系数。
此外,在分离方向上从铁氧体的外周边缘到金属构件(例如,分隔壁)的长度C是露出部的长度B的两倍长或更长倍长。通过确保这样长的长度C,可以防止从一个线圈单元发射的磁通量与诸如另一个线圈单元的屏蔽件、周壁和分隔壁的金属构件相互作用。因此,磁通量可以容易地入射到露出部上。另外,通过将长度C设定为长度B的两倍长或更多倍长,磁通量可以容易地入射到露出部的在L方向上的端部上(见图6和图10)。因此,更大量的磁通量可以入射到露出部上,并且可以实现高耦合系数。
(变型1)
该实施例描述了一个例子,其中,在分离方向上,从铁氧体的外周边缘到金属构件(例如,分隔壁)的长度C是露出部的长度B的两倍长或更多倍长。然而,长度C不限于长度B的两倍长或更多倍长。与长度C等于或小于长度B相比,长度C至少比长度B长才可以增加耦合系数。
(变型2)
在该实施例中,通过增加线圈中的匝数来增加线圈宽度,线圈在边缘部处靠近铁氧体的外周边缘拉伸。然而,线圈可以在不改变线圈宽度的情况下靠近铁氧体的外周边缘拉伸。
在这种情况下,通过将线圈靠近铁氧体的外周边缘拉伸,磁通量可以容易地到达铁氧体的第一主表面,并且因此可以容易地入射到铁氧体的第一主表面的露出部上。另外,从铁氧体的外周边缘到金属构件(例如,分隔壁)的长度C比在分离方向上的露出部的长度B长。因此,可以防止从一个线圈单元发射的磁通量与诸如屏蔽件、周壁和另一个线圈单元的分隔壁的金属构件相互作用。因此,磁通量可以容易地入射到露出部上。因此,更大量的磁通量可以入射到露出部上,并且可以实现高耦合系数。
尽管已经描述了本公开的实施例,但是应当理解,本文公开的实施例在每个方面都是示例性的,而不是作为限制。本公开的范围由权利要求的条款限定,并且旨在包括在与权利要求的条款等同的含义和范围内的任何变型。
Claims (2)
1.一种线圈单元,包括:
壳体、铁氧体板、线圈和屏蔽件,
所述壳体包括内侧主表面和外侧主表面,
所述铁氧体板包括:
第一主表面,所述第一主表面面向所述内侧主表面;以及
第二主表面,所述第二主表面与所述第一主表面相反地定位,所述线圈被设置在第二主表面侧上,
所述屏蔽件被设置在第一主表面侧上,
所述铁氧体板包括露出部,所述露出部通过形成台阶部而通过所述屏蔽件露出,
从所述铁氧体板的外周边缘到线圈的外周边缘的长度比从位于所述露出部处的所述屏蔽件到所述铁氧体板的外周边缘的长度短。
2.一种线圈单元,包括:
壳体、铁氧体板、线圈和屏蔽件,
所述壳体包括内侧主表面和外侧主表面,
所述铁氧体板包括:
第一主表面,所述第一主表面面向所述内侧主表面;以及
第二主表面,所述第二主表面与所述第一主表面相反地定位,所述线圈被设置在第二主表面侧上,
所述屏蔽件被设置在第一主表面侧上,
所述铁氧体板包括露出部,所述露出部通过形成台阶部而通过所述屏蔽件露出,
所述屏蔽件的位于所述露出部处的外周边缘位于所述铁氧体板的外周边缘的内侧。
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