JP2015185719A - コイルユニットおよびワイヤレス電力伝送装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コイルユニット(受電コイルユニットLru1)は、コイル(受電コイルLr)の軸に沿って配置される非磁性の導体板Saと、磁性体Faと、を備え、磁性体Faは、コイル(受電コイルLr)の軸方向における導体板Saの一方の外輪郭よりも外側に位置する第1の部分F1Aと、コイルLrの軸方向における導体板Saの他方の外輪郭よりも外側に位置する第2の部分F2Aを有し、第1および第2の部分F1A,F2Aは、コイル(受電コイルLr)の軸方向から見て、導体板Saのコイル(受電コイルLr)と対向する側とは反対側に位置している。
【選択図】図2
Description
まず、図1および図2を参照して、本発明の第1実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S1の全体構成について説明する。なお、本実施形態では、本発明に係るコイルユニットをワイヤレス電力伝送装置における受電コイルユニットに適用した例について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置を負荷とともに示すシステム構成図である。図2は、本発明の第1実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置における送電コイルと受電コイルユニットを示す模式断面図である。なお、図2中、送電コイルLtが発生する磁束を模式的に示しており、送電コイルLtおよび受電コイルLrの磁性コアCt,Crと、磁性体Faの中における磁束の図示は省略している。また、図2では、送電コイルLtが発生する磁束のうち、代表的なものとして、受電コイルLrに鎖交する磁束Bt1と、受電コイルユニットLru1から離れた場所にまで大きく周回する磁束Bn1と、磁性体Faを通過する磁束Bf1を示している。
この受電コイルユニットLru1から離れた場所にまで大きく周回する磁束Bn1は、受電コイルユニットLru1から離れた場所に不要な漏洩磁界を形成する。また、送電コイルLtは、受電コイルLrに鎖交せずに磁性体Faを通過する磁束Bf1を発生している。この磁性体Faを通過する磁束Bf1は、受電コイルユニットLru1の近傍を周回するので、受電コイルユニットLru1から離れた場所にまで周回する磁路を形成しない。
次に、図3を参照して、本発明の第2実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S1bについて説明する。図3は、本発明の第2実施形態に係る受電コイルユニットを第1および第2の送電コイルと第1および第2の送電コイルの磁性コアとともに示す断面図において、第1および第2の送電コイルが発生する磁束を模式的に示した図である。ただし、同図中、第1および第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束を模式的に示しており、第1および第2の送電コイルLta,Ltbおよび受電コイルLrの磁性コアCtb,Crと、磁性体Faの中における磁束の図示は省略している。また、図3では、第1および第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束のうち、代表的なものとして、受電コイルLrに鎖交する磁束Bt1bと、受電コイルユニットLru1から離れた場所にまで大きく周回する磁束Bn1bと、磁性体Faを通過する磁束Bf1bを示している。
次に、図4を参照して、本発明の第3実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S2について説明する。なお、本実施形態では、本発明に係るコイルユニットをワイヤレス電力伝送装置における送電コイルユニットに適用した例について説明する。図4は、本発明の第3実施形態に係る送電コイルユニットを受電コイルとともに示す断面図において、送電コイルが発生する磁束を模式的に示した図である。ただし、同図中、送電コイルLtおよび受電コイルLrのコアCt,Crと、磁性体Fbの中における磁束の図示は省略している。また、図4では、送電コイルLtが発生する磁束のうち、代表的なものとして、受電コイルLrに鎖交する磁束Bt2と、送電コイルユニットLtu1から離れた場所にまで大きく周回する磁束Bn2と、磁性体Fbを通過する磁束Bf2を示している。
次に、図5および図6を参照して、本発明の第4実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S3について説明する。なお、なお、本実施形態では本発明に係るコイルユニットをワイヤレス電力伝送装置における受電コイルユニットに適用した例について説明する。図5は、本発明の第4実施形態に係る受電コイルユニットを送電コイルとともに示す断面図において、送電コイルが発生する磁束を模式的に示した図である。図6は、図5において、受電コイルユニットと送電コイルに位置ずれが生じた場合に、送電コイルが発生する磁束を模式的に示した図である。なお、図5および図6中、送電コイルLtおよび受電コイルLrのコアCt,Crと、磁性体Fcの中における磁束の図示は省略している。また、図5では、送電コイルLtが発生する磁束のうち、代表的なものとして、受電コイルLrに鎖交する磁束Bt3と、受電コイルユニットLru2から離れた場所にまで大きく周回する磁束Bn3と、磁性体Fcを通過する磁束Bf3が示されている。
Claims (5)
- 送電側から受電側へのワイヤレス電力伝送用のコイルユニットであって、
巻線が螺旋状に巻回されたコイルと、
前記コイルの軸に沿って配置される非磁性の導体板と、
磁性体と、を備え、
前記磁性体は、前記コイルの軸方向における前記導体板の一方の外輪郭よりも外側に位置する第1の部分と、前記コイルの軸方向における前記導体板の他方の外輪郭よりも外側に位置する第2の部分を有し、
前記第1および第2の部分は、前記コイルの軸方向から見て、前記導体板の前記コイルと対向する側とは反対側に位置していることを特徴とするコイルユニット。 - 前記磁性体は、前記第1の部分と前記第2の部分との間に位置する第3の部分をさらに備え、
前記第1および第2の部分の透磁率の虚数成分値は、前記第3の部分の透磁率の虚数成分値よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載のコイルユニット。 - 送電コイルと受電コイルユニットとが対向することによりワイヤレスにて電力が伝送されるワイヤレス電力伝送装置であって、
磁性コアに巻線が巻回された前記送電コイルと、
請求項1または2に記載のコイルユニットからなる前記受電コイルユニットと、を備え、
前記受電コイルユニットの前記導体板の外輪郭は、前記送電コイルと前記受電コイルユニットとの対向方向から見て、前記磁性コアの外輪郭よりも外側に位置していることを特徴とするワイヤレス電力伝送装置。 - 第1および第2の送電コイルと受電コイルユニットとが対向することによりワイヤレスにて電力が伝送されるワイヤレス電力伝送装置であって、
電流が流れたときに発生する磁界の向きが互いに逆向きとなる、並置された前記第1および第2の送電コイルと、
前記第1および第2の送電コイルの並び方向に沿って配置される磁性コアと、
請求項1または2に記載のコイルユニットからなる前記受電コイルユニットと、を備え、
前記受電コイルユニットの前記導体板の外輪郭は、前記送電コイルと前記受電コイルユニットとの対向方向から見て、前記磁性コアの外輪郭よりも外側に位置していることを特徴とするワイヤレス電力伝送装置。 - 送電コイルユニットと受電コイルとが対向することによりワイヤレスにて電力が伝送されるワイヤレス電力伝送装置であって、
請求項1または2に記載のコイルユニットからなる前記送電コイルユニットと、
前記受電コイルと、を備え、
前記送電コイルユニットの前記コイルは、磁性コアを有し、
前記送電コイルユニットの前記導体板の外輪郭は、前記送電コイルユニットと前記受電コイルとの対向方向から見て、前記磁性コアの外輪郭よりも外側に位置していることを特徴とするワイヤレス電力伝送装置。
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