JP2018148061A - Coil unit - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、コイルユニットに関する。 The present disclosure relates to a coil unit.
従来から非接触で電力を送電する非接触充電システムについて各種提案されている。たとえば、特開2008−120239号公報に記載された非接触充電システムにおいては、送電側のコイルユニットから受電側のコイルユニットに非接触で電力を送電する。 Various types of contactless charging systems that transmit power in a contactless manner have been proposed. For example, in the non-contact charging system described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-120239, power is transmitted in a non-contact manner from a coil unit on the power transmission side to a coil unit on the power reception side.
送電側のコイルユニットは、上面に凹部が形成されたフェライト板と、上記凹部内に装着されたコイルとを備える。フェライト板は、複数の分割コアを積層することで形成されている。受電側のコイルユニットも、送電側のコイルユニットと同様に構成されている。 The coil unit on the power transmission side includes a ferrite plate having a recess formed on the upper surface and a coil mounted in the recess. The ferrite plate is formed by laminating a plurality of divided cores. The coil unit on the power receiving side is configured similarly to the coil unit on the power transmission side.
上記特開2008−120239号公報に記載されたコイルユニットにおいては、フェライト板は、複数の分割コアを隙間なく積層することで形成されており、フェライト板を形成するために必要なフェライト量が多い。フェライト量が多くなると、コイルユニットの製造コストが高くなる。 In the coil unit described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-120239, the ferrite plate is formed by laminating a plurality of divided cores without gaps, and a large amount of ferrite is necessary to form the ferrite plate. . When the amount of ferrite increases, the manufacturing cost of the coil unit increases.
単純にフェライト量を低減したフェライト板を用いたのでは、送電側のコイルユニットと受電側のコイルユニットとの間の結合係数が低くなるおそれがある。 If a ferrite plate with a reduced amount of ferrite is simply used, the coupling coefficient between the coil unit on the power transmission side and the coil unit on the power reception side may be low.
本願発明者等は、上記の課題を解決するために、送電側コイルユニットのフェライト板や受電側コイルユニットのフェライト板の形状について、各種検討した。 In order to solve the above problems, the inventors of the present application have made various studies on the shape of the ferrite plate of the power transmission side coil unit and the ferrite plate of the power reception side coil unit.
発明者等が検討した送電コイルユニットは、フェライト板と、フェライト板上に配置された送電コイルとを含む。送電コイルは、中央部に中空部が形成された渦巻き型コイルである。送電コイルは、平面視すると、角部が湾曲状に曲げられた略長方形形状に形成されている。送電コイルは、複数の曲げ部と、複数の短辺部と、複数の長辺部とを含む。長辺部の長さは短辺部の長さよりも長い。 The power transmission coil unit studied by the inventors includes a ferrite plate and a power transmission coil disposed on the ferrite plate. The power transmission coil is a spiral coil in which a hollow portion is formed at the center. When viewed in plan, the power transmission coil is formed in a substantially rectangular shape with corners bent into a curved shape. The power transmission coil includes a plurality of bent portions, a plurality of short side portions, and a plurality of long side portions. The length of the long side is longer than the length of the short side.
フェライト板は、複数の角フェライト板と、複数の長辺フェライト板とを含む。各角フェライト板上に送電コイルの曲げ部が配置される。長辺フェライト板上に、送電コイルの長辺部が配置される。コイルの短辺部に沿って2つの角フェライト板が配置される。コイルの長辺部に沿って間隔をあけて2つの角フェライト板が配置されており、この2つの角フェライト板間に長辺フェライト板が配置される。 The ferrite plate includes a plurality of square ferrite plates and a plurality of long side ferrite plates. A bent portion of the power transmission coil is disposed on each corner ferrite plate. The long side portion of the power transmission coil is disposed on the long side ferrite plate. Two square ferrite plates are arranged along the short side of the coil. Two rectangular ferrite plates are arranged at intervals along the long side portion of the coil, and the long side ferrite plate is arranged between the two rectangular ferrite plates.
各角フェライトの外端は送電コイルの外周縁部から突出するように設けられており、各角フェライトの内端は送電コイルの内周縁部から突出するように設けられている。長辺フェライト板は、長辺部の内周縁部から長辺部の外周縁部に向けて延びるように形成されている。 The outer end of each corner ferrite is provided so as to protrude from the outer peripheral edge of the power transmission coil, and the inner end of each corner ferrite is provided so as to protrude from the inner peripheral edge of the power transmission coil. The long side ferrite plate is formed so as to extend from the inner peripheral edge of the long side toward the outer peripheral edge of the long side.
角フェライト板の外端部と角フェライト板の内端部との間の距離は、長辺フェライト板の外端部と内端部との間の距離よりも長い。 The distance between the outer end portion of the square ferrite plate and the inner end portion of the square ferrite plate is longer than the distance between the outer end portion and the inner end portion of the long side ferrite plate.
短辺部に沿って配置された2つの角フェライト板の間と、角フェライト板および長辺フェライト板間とに切欠部が形成されている。 A notch is formed between the two rectangular ferrite plates arranged along the short side portion and between the rectangular ferrite plate and the long side ferrite plate.
上記のような送電コイルユニットを用いて送電したときについて説明する。送電コイルに電流が流れると、送電コイルの周囲を取り囲むように磁束が流れる。 A case where power is transmitted using the above power transmission coil unit will be described. When a current flows through the power transmission coil, a magnetic flux flows so as to surround the power transmission coil.
送電コイルのうち切欠部と重なり合う部分において、切欠部は、磁気抵抗が高い。このため、コイルのうち角フェライト間の切欠部と重なり合う部分で生じた磁束は、角フェライト板に入射する。コイルのうち角フェライトおよび長辺フェライト板の間の切欠部と重なり合う部分で生じた磁束は、角フェライト板または長辺フェライト板に入射する。 In the portion of the power transmission coil that overlaps the notch, the notch has a high magnetic resistance. For this reason, the magnetic flux generated in the portion of the coil that overlaps the notched portion between the square ferrites is incident on the square ferrite plate. Magnetic flux generated in a portion of the coil that overlaps with the notch between the square ferrite plate and the long side ferrite plate enters the square ferrite plate or the long side ferrite plate.
角フェライト板の長さは、長辺フェライト板の長さよりも長いため、角フェライト板を通る磁束は上方に膨らみ易い。上方に膨らんだ磁束は、上方に配置された受電コイルと鎖交しやすく、送電コイルユニットと受電コイルユニットとの結合係数を高く維持することができる。 Since the length of the square ferrite plate is longer than the length of the long side ferrite plate, the magnetic flux passing through the square ferrite plate tends to swell upward. The magnetic flux swollen upward is easily interlinked with the power receiving coil disposed above, and the coupling coefficient between the power transmitting coil unit and the power receiving coil unit can be maintained high.
その一方で、角フェライト板には、多くの磁束が流れるため、角フェライト板の温度が高くなり易いという課題が生じる。 On the other hand, since a lot of magnetic flux flows through the square ferrite plate, there arises a problem that the temperature of the square ferrite plate tends to be high.
本開示は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、結合係数を維持することができると共に、フェライト板が高温となることを抑制することができるコイルユニットを提供することである。 The present disclosure has been made in view of the above-described problems, and an object of the present disclosure is to provide a coil unit capable of maintaining a coupling coefficient and suppressing a ferrite plate from becoming high temperature. It is to be.
本開示に係るコイルユニットは、厚さ方向に配列する第1主表面および第2主表面を含み、板状に形成されたフェライト板と、第1主表面に配置されると共に環状に形成されたコイルとを備える。上記コイルは、第1曲げ部および第2曲げ部と、第1曲げ部および第2曲げ部を接続する短辺部と、短辺部よりも長さが長い長辺部とを含む。 The coil unit according to the present disclosure includes a first main surface and a second main surface arranged in a thickness direction, and is formed in a plate shape, and is disposed on the first main surface and is formed in an annular shape. A coil. The coil includes a first bent portion and a second bent portion, a short side portion connecting the first bent portion and the second bent portion, and a long side portion having a longer length than the short side portion.
上記フェライト板は、第1曲げ部と重なり合う位置に配置された第1角フェライト板と、第2曲げ部と重なり合う位置に配置された第2角フェライト板と、短辺部と重なり合う位置に配置された短辺フェライト板とを含む。 The ferrite plate is disposed at a position where the first rectangular ferrite plate disposed at a position overlapping with the first bent portion, a second rectangular ferrite plate disposed at a position overlapping with the second bent portion, and a short side portion. Short side ferrite plate.
上記フェライト板には、第1角フェライト板および短辺フェライト板の間に形成された第1切欠部と、第2角フェライト板および短辺フェライト板の間に衛星された第2切欠部とが形成されている。上記短辺フェライト板は、第1切欠部と隣り合う第1分割フェライト板と、第2切欠部と隣り合う第2分割フェライト板とを含む。 The ferrite plate is formed with a first notch formed between the first square ferrite plate and the short side ferrite plate, and a second notch formed between the second square ferrite plate and the short side ferrite plate. . The short side ferrite plate includes a first divided ferrite plate adjacent to the first notch and a second divided ferrite plate adjacent to the second notch.
上記のコイルユニットにおいて、コイルに交流電流が流れると、コイルの周囲に磁束が形成される。空気の磁気抵抗はフェライトの磁気抵抗よりも高い。コイルのうち第1切欠部および第2切欠部と重なり合う部分で生じた磁束の少なくとも一部は、第1切欠部および第2切欠部を通らずに、第1角フェライト板、第2角フェライト板または短辺フェライト板を通る。コイルのうち第1切欠部および第2切欠部と重なり合う部分で生じた磁束は、短辺フェライト板にも入射するため、第1角フェライト板および第2角フェライト板に入射する磁束量が過大になることを抑制することができる。 In the above coil unit, when an alternating current flows through the coil, a magnetic flux is formed around the coil. The magnetoresistance of air is higher than that of ferrite. At least part of the magnetic flux generated in the portion of the coil that overlaps the first notch and the second notch does not pass through the first notch and the second notch, and the first square ferrite plate and the second square ferrite plate. Or it passes through the short side ferrite plate. Since the magnetic flux generated in the portion of the coil that overlaps the first notch and the second notch is also incident on the short-side ferrite plate, the amount of magnetic flux that is incident on the first rectangular ferrite plate and the second rectangular ferrite plate is excessive. It can be suppressed.
コイルのうち第1切欠部と重なり合う部分で生じた磁束の一部は、第1分割フェライト板に入射し、コイルのうち第2切欠部と重なり合う部分で生じた磁束の一部は、第2分割フェライト板に入射する。 Part of the magnetic flux generated in the portion of the coil that overlaps the first notch is incident on the first divided ferrite plate, and part of the magnetic flux generated in the portion of the coil that overlaps the second notch is divided into the second division. Incident on the ferrite plate.
これにより、第1分割フェライト板および第2分割フェライト板に入射する磁束量が多くなることを抑制することができる。 Thereby, it can suppress that the amount of magnetic flux which injects into a 1st division | segmentation ferrite plate and a 2nd division | segmentation ferrite plate increases.
このように、局所的に磁束密度が高くなることを抑制することができるため、鉄損などによる温度上昇を抑制することができる。 Thus, since it can suppress that a magnetic flux density becomes high locally, the temperature rise by iron loss etc. can be suppressed.
本開示に係るコイルユニットによれば、結合係数を維持することができると共に、フェライト板が高温となることを抑制することができる。 According to the coil unit concerning this indication, while being able to maintain a coupling coefficient, it can control that a ferrite plate becomes high temperature.
図1から図25を用いて、本実施の形態に係る蓄電装置について説明する。図1から図25に示す構成のうち、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
(実施の形態1)
図1は、非接触充電システム1を模式的に示す模式図である。図2は、非接触充電システム1を模式的に示す回路図である。非接触充電システム1は、コイルユニット4と、バッテリ7とを含む車両2と、電源10に接続されたコイルユニット3とを備える。
A power storage device according to this embodiment will be described with reference to FIGS. Among the configurations shown in FIGS. 1 to 25, the same or substantially the same configurations are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a
コイルユニット4は、フロアパネルの下面に配置されている。コイルユニット4は、共振器5と、共振器5が受電した交流電力を直流電力に変換してバッテリ7に供給する整流器6とを含む。
The
共振器5は、LC共振器であり、整流器6に接続された受電コイル8およびコンデンサ9を含む。共振器5のQ値は100以上である。
The
コイルユニット3は、共振器14と、電源10に接続された変換器11とを含む。変換器11は、電源10から供給される交流電力の周波数および電圧を調整して、共振器14に供給する。共振器14は、LC共振器であり、送電コイル12およびコンデンサ13を含む。共振器14のQ値も100以上である。なお、共振器14の共振周波数と、共振器5の共振周波数とは、実質的に一致している。
The
図3は、コイルユニット3の一部の構成を示す平面図であり、図4は、コイルユニット3の一部の構成を示す斜視図である。
FIG. 3 is a plan view showing a partial configuration of the
コイルユニット3は、板状に形成されたフェライト板20と、フェライト板20に配置された送電コイル12とを含む。
The
送電コイル12は、平面視すると、略長方形形状(多角形形状)となるように形成されている。送電コイル12は、上下方向に延びる巻回軸線O1の周囲を取り囲むようにコイル線を巻回することで形成されている。送電コイル12は、渦巻型コイルである。
The
送電コイル12は、複数の曲げ部31,32,33,34と、短辺部35,36と、長辺部37,38とを含む。各曲げ部31,32,33,34は、湾曲状にコイル線を曲げることで形成されている。
The
短辺部35は、曲げ部31,32に接続されており、短辺部36は曲げ部33,34に接続されている。長辺部37は、曲げ部32,33に接続されている。長辺部38は、曲げ部31,34に接続されている。各長辺部37,38の長さは、各短辺部35,36の長さよりも長い。
The
フェライト板20は、厚さ方向THに配列する上面(第1主表面)40および下面(第2主表面)41とを含む。送電コイル12は、上面40に配置されている。
フェライト板20は、角フェライト板21,22,23,24と、直線フェライト板(短辺フェライト板)25,26と、直線フェライト板27,28とを含む。
各角フェライト板21,22,23,24は、各曲げ部31,32,33,34の下面側に配置されている。各角フェライト板21,22,23,24は、各曲げ部31,32,33,34の内周縁部から外周縁部に向かうように延びる。各角フェライト板21,22,23,24の内端部は、各曲げ部31,32,33,34の内周縁部よりも巻回軸線O1側に位置している。各角フェライト板21,22,23,24の外端部は、各曲げ部31,32,33,34の外周縁部よりも外側に位置している。
Each
角フェライト板21は、分割フェライト板1A1,1B1を含む。分割フェライト板1A1および分割フェライト板1B1は、送電コイル12の延びる方向に間隔をあけて配置されている。各分割フェライト板1A1および分割フェライト板1B1の間には、曲げ部31の内周縁部の中央から曲げ部31の外周縁部の中央に向けて延びる空隙部が形成されている。
The
角フェライト板22は、送電コイル12が延びる方向に間隔をあけて配置された分割フェライト板1A2,1B2を含む。角フェライト板23は、送電コイル12が延びる方向に間隔をあけて配置された分割フェライト板1A3,1B3を含む。角フェライト板24は、送電コイル12が延びる方向に間隔をあけて配置された分割フェライト板1A4,1B4を含む。
The
分割フェライト板1A2,1B2の間と、分割フェライト板1A3,1B3の間と、分割フェライト板1A4,1B4の間にも、各曲げ部32,33,34の内周縁部の中央部から外周縁部の中央に向けて延びる空隙部が形成されている。
Between the divided ferrite plates 1A2 and 1B2, between the divided ferrite plates 1A3 and 1B3, and between the divided ferrite plates 1A4 and 1B4, the outer peripheral edge portion from the center of the inner peripheral edge portion of each of the
直線フェライト板25は、短辺部35の下面側に配置されており、直線フェライト板26は短辺部36の下面側に配置されている。直線フェライト板25,26の内端は、短辺部35,36の内周縁部よりも巻回軸線O1側に位置している。直線フェライト板25,26の外端は、短辺部35,36の外周縁部よりも外側に位置している。
The
直線フェライト板25は短辺部35が延びる方向に間隔をあけて配置された分割フェライト板1C1,1D1を含み、直線フェライト板26は短辺部36が延びる方向に間隔をあけて配置された分割フェライト板1C2,1D2を含む。
The
分割フェライト板1C1,1D1の間には、短辺部35に対して略垂直な方向に延びる空隙部が形成されている。分割フェライト板1C2,1D2の間には短辺部36に対して略垂直に延びる空隙部が形成されている。
Between the divided ferrite plates 1C1 and 1D1, a gap portion extending in a direction substantially perpendicular to the
直線フェライト板27は長辺部37の下面側に配置されており、直線フェライト板28は長辺部38の下面側に配置されている。直線フェライト板27,28の内端は長辺部37,38の内周縁部よりも巻回軸線O1側に位置している。直線フェライト板27,28の外端は、長辺部37,38の外周縁部よりも外側に位置している。
The
直線フェライト板27は長辺部37が延びる方向に間隔をあけて配置された複数の分割フェライト板1E1,1F1,1G1,1H1,1I1を含む。直線フェライト板28は長辺部38が間隔をあけて配置された複数の分割フェライト板1E2,1F2,1G2,1H2,1I2を含む。
The
各分割フェライト板1E1〜1I1の間には長辺部37に対して略垂直に延びる空隙部が形成されており、各分割フェライト板1E2〜1I2の間には長辺部38に対して垂直に延びる空隙部が形成されている。
A gap extending substantially perpendicular to the
フェライト板20には、複数の切欠部29A1,29A2,29B1,29B2,29C1,29C2,29D1,29D2が形成されている。
The
切欠部29A1は、角フェライト板21の分割フェライト板1B1と直線フェライト板25の分割フェライト板1C1との間に形成されている。切欠部29A2は、直線フェライト板25の分割フェライト板1D1と、角フェライト板22の分割フェライト板1A2との間に形成されている。このように、直線フェライト板25は、切欠部29A1と隣り合う分割フェライト板1C1と、切欠部29A2と隣り合う分割フェライト板1D1とを含む。
The notch 29A1 is formed between the divided ferrite plate 1B1 of the
切欠部29B1は、角フェライト板22の分割フェライト板1B2と、直線フェライト板27の分割フェライト板1E1との間に形成されている。同様に各切欠部も形成されている。なお、直線フェライト板26は、切欠部29C1と隣り合う分割フェライト板1D2と、切欠部29C2と隣り合う分割フェライト板1C2とを含む。
The notch 29B1 is formed between the divided ferrite plate 1B2 of the
各切欠部29A1〜29D2は、送電コイル12の内周縁部から外周縁部に向かうにつれて、幅が大きくなるように形成されている。
Each notch part 29A1-29D2 is formed so that a width | variety may become large as it goes to an outer peripheral part from the inner peripheral part of the
送電コイル12およびフェライト板20を平面視すると、各切欠部29A1〜29D2と送電コイル12とは重なり合う。
When the
コイルユニット3の構成について詳細に説明したが、コイルユニット4もコイルユニット3と同様に構成されている。
Although the configuration of the
コイルユニット3からコイルユニット4に非接触で電力を送電する際には、送電コイル12に交流電流が流れる。
When power is transmitted from the
送電コイル12に交流電流が流れると、送電コイル12の周囲を取り囲むように磁束が流れ、各角フェライト板21〜24および直線フェライト板25〜28を磁束が通る。
When an alternating current flows through the
角フェライト板21〜24の外端および内端間の距離は長いため、角フェライト板21〜24を通る磁束は上方に膨らみ易い。
Since the distance between the outer ends and the inner ends of the
上方に膨らんだ磁束の少なくとも一部の磁束がコイルユニット4の受電コイル8と鎖交することで、受電コイル8が受電する。
The
直線フェライト板25〜28の外端および内端間の距離は短いため、直線フェライト板25〜28を通る磁束は上方に膨らみ難い。直線フェライト板25〜28を通る磁束は、受電コイル8と鎖交し難く、送電コイル12の周囲を取り囲むように流れやすい。これにより、送電コイル12の自己インダクタンスが向上しやすく、送電コイル12の巻き数を少なく抑えたとしても、送電コイル12の自己インダクタンスを確保することができる。
Since the distance between the outer ends and the inner ends of the
空気の透磁率はフェライト板20の透磁率よりも低いため、各切欠部29A1〜29D2を通る経路の磁気抵抗は、フェライト板20を通る経路の磁気抵抗よりも高い。
Since the magnetic permeability of air is lower than the magnetic permeability of the
このため、送電コイル12のうち切欠部29A1と重なり合う部分で生じた磁束の多くは、切欠部29A1を通らずに、分割フェライト板1B1または分割フェライト板1C1を通る。分割フェライト板1B1を通る磁束が増えると、受電コイル8と鎖交する磁束も増える。これにより、フェライト量を抑えたフェライト板20を採用したとしても、結合係数が低くなることを抑制することができる。
For this reason, most of the magnetic flux generated in the portion of the
送電コイル12のうち切欠部29A1と重なり合う部分で生じた磁束の多くは、分割フェライト板1B1および分割フェライト板1C1を通るため、分割フェライト板1B1に磁束が集中することを抑制することができる。
Most of the magnetic flux generated in the portion of the
分割フェライト板1B1に過大な磁束が流れることが抑制されているため、分割フェライト板1B1の温度が上昇することを抑制することができる。同様に、送電コイル12のうち切欠部29A2と重なり合う部分で生じた磁束の多くは、分割フェライト板1D1または分割フェライト板1A2に入射し、分割フェライト板1A2に過大な磁束が入射することが抑制されている。
Since an excessive magnetic flux is suppressed from flowing through the divided ferrite plate 1B1, it is possible to suppress an increase in the temperature of the divided ferrite plate 1B1. Similarly, most of the magnetic flux generated in the portion of the
このように、角フェライト板21および角フェライト板22の間に直線フェライト板25を配置することで、角フェライト板21および角フェライト板22に過大な磁束が流れることが抑制されている。分割フェライト板1C1は切欠部29A1と隣り合う位置に設けられており、分割フェライト板1D1は切欠部29A2と隣り合う位置に設けられている。このため、分割フェライト板1C1には、送電コイル12のうち切欠部29A2と重なり合う部分で生じた磁束が入射することが抑制される。同様に、分割フェライト板1D1には、送電コイル12のうち切欠部29A1と重なり合う部分で生じた磁束が入射することが抑制されている。
Thus, by arranging the
このため、分割フェライト板1C1および分割フェライト板1D1に過大な磁束が入射することを抑制することができ、分割フェライト板1C1,1D1の温度が高くなることを抑制することができる。 For this reason, it can suppress that excessive magnetic flux injects into the division | segmentation ferrite plate 1C1 and the division | segmentation ferrite plate 1D1, and can suppress that the temperature of division | segmentation ferrite plate 1C1, 1D1 becomes high.
切欠部29C1および切欠部29C2の間に、2つの分割フェライト板1C2および分割フェライト板1D2が配置されている。このため、各分割フェライト板1C2,1D2に過大な磁束が流れることを抑制することができ、各分割フェライト板1C2,1D2の温度が高くなることを抑制することができる。 Between the cutout portion 29C1 and the cutout portion 29C2, two divided ferrite plates 1C2 and a divided ferrite plate 1D2 are arranged. For this reason, it can suppress that an excessive magnetic flux flows into each division | segmentation ferrite plate 1C2, 1D2, and can suppress that the temperature of each division | segmentation ferrite plate 1C2, 1D2 becomes high.
角フェライト板22および角フェライト板23の間に2つの切欠部29B1,29B2が形成されており、切欠部29B1,29B2の間には複数の分割フェライト板1E1〜1I1が配置されている。送電コイル12のうち切欠部29B1,29B2と重なり合う部分で生じた磁束の多くは、分割フェライト板1B2,1E1,1I1,1A3に分配される。
Two notches 29B1 and 29B2 are formed between the
同様に、角フェライト板21および角フェライト板24の間に2つの切欠部29D1,29D2が形成されており、切欠部29D1,29D2の間には複数の分割フェライト板1E2〜1I2が配置されている。送電コイル12のうち切欠部29D1,29D2と重なり合う部分で生じた磁束の多くは、分割フェライト板1B4,1I2,1E2,1A1に分配される。
Similarly, two notches 29D1, 29D2 are formed between the
この結果、一部の分割フェライト板に過大な磁束が入射することが抑制されており、一部の分割フェライト板が高温となることが抑制されている。 As a result, excessive magnetic flux is suppressed from entering some of the divided ferrite plates, and some of the divided ferrite plates are prevented from reaching a high temperature.
図5は、電力伝送時において、各分割フェライト板に生じる鉄損を示すグラフである。図5に示すように、各分割フェライト板に生じる鉄損の均一化が図られていることが分かる。 FIG. 5 is a graph showing the iron loss generated in each divided ferrite plate during power transmission. As shown in FIG. 5, it can be seen that the iron loss generated in each divided ferrite plate is made uniform.
図6は、電力伝送時において、各分割フェライト板の温度上昇値(℃)を示すグラフである。この図6に示すように、各分割フェライト板の温度の均熱化が図られており、特定の分割フェライト板が高温になることが抑制されていることが分かる。 FIG. 6 is a graph showing the temperature rise value (° C.) of each divided ferrite plate during power transmission. As shown in FIG. 6, it is understood that the temperature of each divided ferrite plate is equalized, and the specific divided ferrite plate is suppressed from becoming high temperature.
次に、比較例1,2に係るコイルユニット3aと比較して、本実施の形態1に係るコイルユニット3の作用・効果について説明する。
Next, operations and effects of the
図7は、比較例1に係るコイルユニット3aの一部を示す平面図であり、図8は、コイルユニット3aの一部を示す斜視図である。
FIG. 7 is a plan view showing a part of the
コイルユニット3aは、送電コイル12aと、フェライト板20aとを含む。フェライト板20aは、角フェライト板21a,22a,23a,24aと、直線フェライト板27a,28aとを含む。各角フェライト板21a,22a,23a,24aは、曲げ部31,32,33,34の下面側に配置されている。各直線フェライト板27a,28aは長辺部37,38の下面側に配置されている。
The
各角フェライト板21a,22a,23a,24aが送電コイル12aの外周縁部から露出する面積は、各角フェライト板21,22,23,24が送電コイル12の外周縁部から露出する面積よりも広い。
The area where each
角フェライト板21aは、分割フェライト板1A1a,1B1a,1C1aを含み、角フェライト板22aは、分割フェライト板1A2a,1B2a,1C2aを含む。角フェライト板23aは、分割フェライト板1A3a,1B3a,1C3aを含み、角フェライト板24aは、分割フェライト板1A4a,1B4a,1C4aを含む。
The
各分割フェライト板1A1a,1A2a,1A3a,1A4aが送電コイル12aの内周縁部から露出する面積は、実施の形態1に係るコイルユニット3の各分割フェライト板1A1,1B1,1A2,1B2,1A3,1B3,1A4,1B4が送電コイル12の内周縁部から露出する面積よりも広い。
The area where each divided ferrite plate 1A1a, 1A2a, 1A3a, 1A4a is exposed from the inner peripheral edge of the
直線フェライト板27aは分割フェライト板1D1a,1E1a,1F1aを含み、直線フェライト板28aは分割フェライト板1D2a,1E2a,1F2aを含む。
The
コイルユニット3aには、複数の切欠部29a、29b1,29b2,29c、29d1,29d2が形成されている。
A plurality of
切欠部29aは、角フェライト板21aと角フェライト板22aとの間に形成されている。切欠部29b1は角フェライト板22aおよび直線フェライト板27aの間に形成されており、切欠部29b2は直線フェライト板27aおよび角フェライト板23aの間に形成されている。切欠部29cは、角フェライト板23aおよび角フェライト板24aの間に形成されており、切欠部29d1は、角フェライト板24aおよび直線フェライト板28aの間に形成されている。切欠部29d2は、直線フェライト板28aおよび角フェライト板21aの間に形成されている。
The
フェライト板20,20aを平面視した際において、切欠部の各頂点部分を結んで形成される略三角形形状の領域を切欠部の面積とすると、切欠部29aの面積は、実施の形態1に係るコイルユニット3の切欠部29A1,29A2の面積の合計面積よりも広い。各切欠部29b1,29b2,29d1,29d2の面積は、各切欠部29B1,29B2,29D1,29D2の面積よりも広い。切欠部29cの面積は、切欠部29C1,29C2の面積の合計面積よりも広い。
When the
上記のように構成された比較例1に係るコイルユニット3aを用いて電力伝送すると、送電コイル12aの周囲に磁束が形成される。
When power is transmitted using the
コイルユニット3aにおいては、分割フェライト板1A1a,1A2a,1A3a,1A4aが送電コイル12aの内周縁部から露出する面積は広いため、分割フェライト板1A1a,1A2a,1A3a,1A4aには多くの磁束が入射する。
In the
分割フェライト板1B1aおよび分割フェライト板1C2aには、送電コイル12aのうち切欠部29aと重なり合う部分で生じた磁束の多くが入射する。
Most of the magnetic flux generated in the portion overlapping the
切欠部29aの面積は切欠部29A1,29A2の合計面積よりも広いため、分割フェライト板1B1a,1C2aに入射する磁束量は、実施の形態1の分割フェライト板1B1,1A2に入射する磁束量よりも多くなり易い。
Since the area of
同様に、分割フェライト板1B2a,1D1a,1F1a,1C3a,1B3a,1B4a,1C4a,1F2a,1D2a,1C1aに入射する磁束量は、分割フェライト板1B2,1E1,1I1,1A3,1B3,1D2,1C2,1A4,1B4,1I2,1E2,1A1に入射する磁束量よりも多くなり易い。 Similarly, the amount of magnetic flux incident on the divided ferrite plates 1B2a, 1D1a, 1F1a, 1C3a, 1B3a, 1B4a, 1C4a, 1F2a, 1D2a, 1C1a is divided into the divided ferrite plates 1B2, 1E1, 1I1, 1A3, 1B3, 1D2, 1C2, 1A4. , 1B4, 1I2, 1E2, and 1A1 are likely to be larger than the amount of magnetic flux incident on them.
図9は、比較例1に係るコイルユニット3aの各分割フェライト板で生じる鉄損(W)を示すグラフであり、図10は、比較例1に係るコイルユニット3aの各分割フェライト板の温度上昇値(℃)を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing iron loss (W) generated in each divided ferrite plate of the
図9および図10に示すグラフと、図5および図6に示すグラフとを比較すると、分割フェライト板1A1a,1A2a,1A3a,1A4aで生じる鉄損は、コイルユニット3の各分割フェライト板で生じる鉄損よりも大きく、分割フェライト板1A1a,1A2a,1A3a,1A4aの温度上昇値は、コイルユニット3の各分割フェライト板の温度上昇値よりも大きいことが分かる。
When the graphs shown in FIGS. 9 and 10 are compared with the graphs shown in FIGS. 5 and 6, the iron loss generated in the divided ferrite plates 1A1a, 1A2a, 1A3a, and 1A4a is the iron generated in each divided ferrite plate of the
また、分割フェライト板1B1a,1C2a,1B2a,1D1a,1F1a,1C3a,1B3a,1B4a,1C4a,1F2a,1D2a,1C1aで生じる鉄損は、分割フェライト板1B1,1A2,1B2,1E1,1I1,1A3,1B3,1D2,1C2,1A4,1B4,1I2,1E2,1A1で生じる鉄損と同等以上であり、分割フェライト板11B1a,1C2a,1B2a,1D1a,1F1a,1C3a,1B3a,1B4a,1C4a,1F2a,1D2a,1C1aにおける温度上昇値は、分割フェライト板1B1,1A2,1B2,1E1,1I1,1A3,1B3,1D2,1C2,1A4,1B4,1I2,1E2,1A1における温度上昇値と同様以上であることが分かる。 Further, the iron loss generated in the divided ferrite plates 1B1a, 1C2a, 1B2a, 1D1a, 1F1a, 1C3a, 1B3a, 1B4a, 1C4a, 1F2a, 1D2a, 1C1a is divided ferrite plates 1B1, 1A2, 1B2, 1E1, 1I1, 1A3, 1B3 , 1D2, 1C2, 1A4, 1B4, 1I2, 1E2, and 1A1 are equal to or more than the iron loss generated by the divided ferrite plates 11B1a, 1C2a, 1B2a, 1D1a, 1F1a, 1C3a, 1B3a, 1B4a, 1C4a, 1F2a, 1D2a, 1C2a It can be seen that the temperature rise value at is equal to or higher than the temperature rise value at the divided ferrite plates 1B1, 1A2, 1B2, 1E1, 1I1, 1A3, 1B3, 1D2, 1C2, 1A4, 1B4, 1I2, 1E2, 1A1.
図11は、実施の形態1(実施例)に係るコイルユニット3と、比較例1に係るコイルユニット3aとにおいて、コア温度上昇最大値(℃)を比較するグラフである。なお、コア温度上昇最大値とは、各コイルユニット3,3aの各分割フェライト板の温度上昇値の最大値を示す。
FIG. 11 is a graph comparing the core temperature increase maximum value (° C.) in the
この図11のグラフに示すように、実施の形態1(実施例)に係るコイルユニット3のコア温度上昇最大値は、比較例1に係るコイルユニット3aのコア温度上昇最大値よりも小さいことが分かる。
As shown in the graph of FIG. 11, the maximum core temperature increase value of the
図12は、実施の形態1(実施例)に係るコイルユニット3を用いたときの結合係数と、比較例1に係るコイルユニット3aを用いたときの結合係数とを比較したグラフである。具体的には、コイルユニット3からコイルユニット4に電力伝送したときの結合係数と、コイルユニット3aからコイルユニット4に電力伝送したときの結合係数とを示す。
FIG. 12 is a graph comparing the coupling coefficient when the
この図12のグラフに示すように、コイルユニット3を用いたときの結合係数は、コイルユニット3aを用いたときの結合係数と殆ど差がないことが分かる。
As shown in the graph of FIG. 12, it can be seen that the coupling coefficient when the
このように、本実施の形態1に係るコイルユニット3によれば、結合係数を維持しつつも、電力伝送時にフェライト板20に生じる発熱量を低く抑えることができる。
Thus, according to the
次に、比較例2に係るコイルユニット3bと、本実施の形態に係るコイルユニット3とを比較する。
Next, the
図13は、比較例2に係るコイルユニット3bの一部を示す平面図であり、図14は、コイルユニット3bの一部を示す斜視図である。
FIG. 13 is a plan view showing a part of the
図13および図14に示すように、コイルユニット3bは、フェライト板20bと、フェライト板20bの上面上に配置された送電コイル12bとを含む。送電コイル12bは、本実施の形態1に係るコイルユニット3と同様に形成されている。
As shown in FIGS. 13 and 14, the
コイルユニット3bは、角フェライト板21b,22b,23b,24bと、直線フェライト板27b,28bと、直線フェライト板25b,26bとを含む。
The
角フェライト板21b,22b,23b,24bは、曲げ部31,32,33,34の下面側に配置されている。直線フェライト板27b,28bは、長辺部37,38の下面側に配置されている。直線フェライト板25b,26bは、短辺部35,36の下面側に配置されている。
The
各角フェライト板21bは、分割フェライト板1A1b,1B1bを含み、角フェライト板22bは分割フェライト板1A2b,1B2bを含む。角フェライト板23bは、分割フェライト板1A3b,1B3bを含み、角フェライト板24bは、分割フェライト板1A4b,1B4bを含む。
Each
直線フェライト板27bは、分割フェライト板1E1b,1F1b,1G1b,1H1bを含み、直線フェライト板28bは、分割フェライト板1E2b,1F2b,1G2b,1H2bを含む。各分割フェライト板は、送電コイル12bが延びる方向に間隔をあけて配置されている。
The
直線フェライト板25bは、1枚の分割フェライト板1C1bによって形成されている。直線フェライト板26bは、1枚の分割フェライト板1C2bによって形成されている。
The
フェライト板20bには、複数の切欠部29f1,29f2,29g1,29g2,29h1,29h2,29i1,29i2が形成されている。
A plurality of notches 29f1, 29f2, 29g1, 29g2, 29h1, 29h2, 29i1, 29i2 are formed in the
切欠部29f1は分割フェライト板1B1b,1C1bの間に形成されており、切欠部29f2は分割フェライト板1C1b,1A2bの間に形成されている。 The notch 29f1 is formed between the divided ferrite plates 1B1b and 1C1b, and the notch 29f2 is formed between the divided ferrite plates 1C1b and 1A2b.
切欠部29g1は分割フェライト板1B2b,1E1bの間に形成されている。切欠部29g2は、分割フェライト板1H1b,1A3bの間に形成されている。切欠部29h1,29h2,29i1,29i2も同様に、分割フェライト板の間に形成されている。 The notch 29g1 is formed between the divided ferrite plates 1B2b and 1E1b. The notch 29g2 is formed between the divided ferrite plates 1H1b and 1A3b. Similarly, the notches 29h1, 29h2, 29i1, and 29i2 are formed between the divided ferrite plates.
図3および図13において、比較例2のコイルユニット3bの切欠部29f1の面積は、本実施の形態1のコイルユニット3の切欠部29A1の面積よりも広い。
3 and 13, the area of the notch 29f1 of the
同様に、各切欠部29f2,29g1,29g2,29h1,29h2,29i1,29i2の面積は、各切欠部29A1,29A2,29B1,29B2,29C1,29C2,29D1,29D2の面積よりも広い。 Similarly, the area of each notch 29f2, 29g1, 29g2, 29h1, 29h2, 29i1, 29i2 is wider than the area of each notch 29A1, 29A2, 29B1, 29B2, 29C1, 29C2, 29D1, 29D2.
比較例2の各分割フェライト板1A1b,1B1b,1A2b,1B2b,1A3b,1B3b,1A4b,1B4bが送電コイル12bから露出する面積は、実施の形態1の各分割フェライト板1A1,1B1,1A2,1B2,1A3,1B3,1A4,1B4が送電コイル12から露出する面積よりも広い。
The area where each divided ferrite plate 1A1b, 1B1b, 1A2b, 1B2b, 1A3b, 1B3b, 1A4b, 1B4b of Comparative Example 2 is exposed from the
上記のように構成されたコイルユニット3bにおいて、送電コイル12bに交流電流が流れると、送電コイル12bの周囲に磁束が形成される。
In the
各分割フェライト板1A1b,1B1b,1A2b,1B2b,1A3b,1B3b,1A4b,1B4bが送電コイル12bから露出する面積は広いため、多くの磁束が各分割フェライト板1A1b,1B1b,1A2b,1B2b,1A3b,1B3b,1A4b,1B4bに入射する。
Since each divided ferrite plate 1A1b, 1B1b, 1A2b, 1B2b, 1A3b, 1B3b, 1A4b, and 1B4b is exposed from the
分割フェライト板1B1b,1C1bには、送電コイル12bのうち切欠部29f1と重なり合う部分で生じた磁束の少なくとも一部が分配される。切欠部29f1の面積は広いので、分割フェライト板1B1bに多くの磁束が分配される。
At least a part of the magnetic flux generated in the portion overlapping the notch 29f1 in the
その結果、分割フェライト板1B1bには多くの磁束が流れる。同様に、各分割フェライト板1A1b,1A2b,1B2b,1A3b,1B3b,1A4b,1B4bにも多くの磁束が入射する。 As a result, a large amount of magnetic flux flows through the divided ferrite plate 1B1b. Similarly, a large amount of magnetic flux is incident on each of the divided ferrite plates 1A1b, 1A2b, 1B2b, 1A3b, 1B3b, 1A4b, and 1B4b.
切欠部29f1および切欠部29f2の間には、1枚の分割フェライト板1C1bが配置されている。分割フェライト板1C1bには、送電コイル12bのうち切欠部29f1,29f2と重なり合う部分で生じた磁束の少なくとも一部が入り込む。そのため、分割フェライト板1C1bには比較的多くの磁束が入射する。切欠部29h1,29h2の間には1枚の分割フェライト板1C2bが配置されているため、この分割フェライト板1C2bにも比較的多くの磁束が入射する。
One divided ferrite plate 1C1b is disposed between the notch 29f1 and the notch 29f2. At least a part of the magnetic flux generated in the portion overlapping the notches 29f1 and 29f2 in the
図15は、比較例2に係るコイルユニット3bを用いて電力伝送したときにコイルユニット3bの各分割フェライト板に生じる鉄損を示すグラフである。図15に示すように、各分割フェライト板1A1b,1B1b,1A2b,1B2b,1A3b,1B3b,1A4b,1B4bで生じる鉄損は大きく、各分割フェライト板1C1b,1C2bで生じる鉄損も比較的大きいことが分かる。
FIG. 15 is a graph showing the iron loss generated in each divided ferrite plate of the
図15および図5において、比較例に係る各分割フェライト板1A1b,1B1b,1A2b,1B2b,1A3b,1B3b,1A4b,1B4bで生じる鉄損は、実施の形態1の各分割フェライト板1A1,1B1,1A2,1B2,1A3,1B3,1A4,1B4で生じる鉄損よりも大きい。 15 and 5, the iron loss generated in each divided ferrite plate 1A1b, 1B1b, 1A2b, 1B2b, 1A3b, 1B3b, 1A4b, 1B4b according to the comparative example is the divided ferrite plate 1A1, 1B1, 1A2 of the first embodiment. , 1B2, 1A3, 1B3, 1A4, 1B4.
比較例2の各分割フェライト板1C1b,1C2bで生じる鉄損も実施の形態1の各分割フェライト板1C1,1D1,1C2,1D2で生じる鉄損よりも大きい。 The iron loss generated in each divided ferrite plate 1C1b, 1C2b of Comparative Example 2 is also larger than the iron loss generated in each divided ferrite plate 1C1, 1D1, 1C2, 1D2 of the first embodiment.
図16は、比較例2に係るコイルユニット3bを用いて電力伝送したときにコイルユニット3bの各分割フェライト板における温度上昇値(℃)を示すグラフである。
FIG. 16 is a graph showing a temperature rise value (° C.) in each divided ferrite plate of the
比較例の各分割フェライト板1A1b,1B1b,1A2b,1B2b,1A3b,1B3b,1A4b,1B4bの温度上昇値は大きい。図16および図6において、比較例2の各分割フェライト板1A1b,1B1b,1A2b,1B2b,1A3b,1B3b,1A4b,1B4bの温度上昇値は、実施の形態1の各分割フェライト板1A1,1B1,1A2,1B2,1A3,1B3,1A4,1B4の温度上昇値よりも大きい。 The temperature rise values of the divided ferrite plates 1A1b, 1B1b, 1A2b, 1B2b, 1A3b, 1B3b, 1A4b, and 1B4b of the comparative example are large. In FIG. 16 and FIG. 6, the temperature rise values of the divided ferrite plates 1A1b, 1B1b, 1A2b, 1B2b, 1A3b, 1B3b, 1A4b, 1B4b of Comparative Example 2 are the respective divided ferrite plates 1A1, 1B1, 1A2 of the first embodiment. , 1B2, 1A3, 1B3, 1A4, 1B4 are larger than the temperature rise values.
同様に、分割フェライト板1C1b,1C2bの温度上昇値は、実施の形態1の分割フェライト板1C1,1D1,1C2,1D2の温度上昇値よりも大きい。 Similarly, the temperature rise values of the divided ferrite plates 1C1b and 1C2b are larger than the temperature rise values of the divided ferrite plates 1C1, 1D1, 1C2, and 1D2 of the first embodiment.
図17は、実施の形態1(実施例)に係るコイルユニット3と、比較例2に係るコイルユニット3bとにおいて、コア温度上昇最大値(℃)を比較するグラフである。
FIG. 17 is a graph comparing the core temperature increase maximum value (° C.) in the
本実施の形態1(実施例)に係るコイルユニット3のコア温度上昇最大値は、比較例2に係るコイルユニット3bのコア温度上昇最大値よりも低いことが分かる。
It can be seen that the maximum core temperature increase value of the
図18は、実施の形態1(実施例)に係るコイルユニット3を用いたときの結合係数と、比較例2に係るコイルユニット3bを用いたときの結合係数とを比較したグラフである。本実施の形態1に係るコイルユニット3の結合係数は、比較例2に係るコイルユニット3の結合係数と殆ど差がないことが分かる。
FIG. 18 is a graph comparing the coupling coefficient when the
このように、本実施の形態1に係るコイルユニット3によれば、結合係数を維持しつつも、フェライト板20の温度が高くなることを抑制することができることが分かる。
(実施の形態2)
図19は、実施の形態2に係るコイルユニット3Bの一部を示す平面図であり、図20は、実施の形態2に係るコイルユニット3Bの一部を示す斜視図である。コイルユニット3Bは、送電コイル12Bと、フェライト板20Bとを含む。
Thus, according to the
(Embodiment 2)
FIG. 19 is a plan view showing a part of the
フェライト板20Bは、角フェライト板21B,22B,23B,24Bと、直線フェライト板27B,28Bとを含む。
角フェライト板21Bは、分割フェライト板1A1Bと、分割フェライト板1A1の両側に配置された1B1B,1C1Bとを含む。角フェライト板22Bは、分割フェライト板1A2Bと、分割フェライト板1A2Bの両側に配置された分割フェライト板1B2B,1C2Bを含む。角フェライト板23Bは、分割フェライト板1A3Bと、分割フェライト板1A3Bの両側に配置された分割フェライト板1B3B,1C3Bとを含む。角フェライト板24Bは、分割フェライト板1A4Bと、分割フェライト板1A4Bの両側に配置された1B4B,1C4Bとを含む。
直線フェライト板27Bは分割フェライト板1D1B,1E1B,1F1Bを含む。直線フェライト板28Bは分割フェライト板1D2B,1E2B,1F2Bを含む。
The
分割フェライト板1A1B,1A2B,1A3B,1A4Bが送電コイル12Bから露出する面積は、他の分割フェライト板1B1B,1C1B,1B2B,1C2B,1B3B,1C3B,1B4B,1C4Bが送電コイル12Bから露出する面積よりも広い。
The area where the divided ferrite plates 1A1B, 1A2B, 1A3B and 1A4B are exposed from the
コイルユニット3Bには、複数の切欠部29F,29G1,29G2,29H,29I1,29I2が形成されている。
A plurality of
切欠部29Fは、分割フェライト板1B1Bと、分割フェライト板1C2Bとの間に形成されている。切欠部29G1は、分割フェライト板1B2Bと、分割フェライト板1D1Bとの間に形成されている。切欠部29G2は、分割フェライト板1F1Bと、分割フェライト板1C3Bとの間に形成されている。同様に、切欠部29H,29I1,29I2が分割フェライト板の間に形成されている。
The
図21は、図20のXXI−XXI線における断面図である。分割フェライト板1A2Bの厚さdAは、分割フェライト板1B2B,1C2Bの厚さdB,dCよりも厚い。分割フェライト板1A1B,1A3B,1A4Bは、分割フェライト板1A2Bと同様に形成されている。 21 is a cross-sectional view taken along line XXI-XXI in FIG. The thickness dA of the divided ferrite plates 1A2B is thicker than the thicknesses dB and dC of the divided ferrite plates 1B2B and 1C2B. The divided ferrite plates 1A1B, 1A3B, 1A4B are formed in the same manner as the divided ferrite plate 1A2B.
各分割フェライト板1A1B,1A2B,1A3B,1A4Bに入射した磁束は、各分割フェライト板1A1B,1A2B,1A3B,1A4Bの外端および内端を通る方向に流れる。分割フェライト板1A1B,1A2B,1A3B,1A4Bの厚さは厚いため、磁束が流れる磁束流路面積は広い。磁束流路面積が広いため、分割フェライト板1A1B,1A2B,1A3B,1A4Bの磁気抵抗は他の分割フェライト板よりも低い。 The magnetic flux incident on each divided ferrite plate 1A1B, 1A2B, 1A3B, 1A4B flows in the direction passing through the outer and inner ends of each divided ferrite plate 1A1B, 1A2B, 1A3B, 1A4B. Since the divided ferrite plates 1A1B, 1A2B, 1A3B, and 1A4B are thick, the magnetic flux passage area through which the magnetic flux flows is wide. Since the magnetic flux passage area is wide, the magnetic resistance of the divided ferrite plates 1A1B, 1A2B, 1A3B, and 1A4B is lower than that of the other divided ferrite plates.
上記のように構成されたコイルユニット3Bは、比較例1に係るコイルユニット3aにおいて、各分割フェライト板1A1a,1A2a,1A3a,1A4aの厚さを厚くした構成と実質的に同じである。
The
上記のように構成されたコイルユニット3Bにおいて、電力伝送時に、送電コイル12Bに交流電流が流れ、送電コイル12Bの周囲に磁束が形成される。
In the
分割フェライト板1A1Bが送電コイル12Bから露出する面積は広いため、分割フェライト板1A1Bには多くの磁束が入射する。
Since the area where the split ferrite plate 1A1B is exposed from the
角フェライト板21Bおよび角フェライト板22Bの間には、分割フェライト板が配置されておらず、切欠部29Fの面積は広い。このため、送電コイル12Bのうち切欠部29Fと重なり合う部分で生じた磁束が分割フェライト板1B1Bに入射する磁束量も多くなる。同様に、分割フェライト板1A2B,1A3B,1A4Bに入射する磁束量は多くなる。
No split ferrite plate is disposed between the
図22は、実施の形態2に係るコイルユニット3Bを用いて電力伝送したときにコイルユニット3Bの各分割フェライト板に生じる鉄損を示すグラフである。図23は、実施の形態2に係るコイルユニット3Bを用いて電力伝送したときにコイルユニット3Bの各分割フェライト板における温度上昇値(℃)を示すグラフである。
FIG. 22 is a graph showing the iron loss generated in each divided ferrite plate of the
図22および図23に示すグラフにおいて、各分割フェライト板1A1B,1A2B,1A3B,1A4Bにおいて生じる鉄損は、他の分割フェライト板で生じる鉄損よりも比較的大きい。また、各分割フェライト板1A1B,1A2B,1A3B,1A4Bの温度上昇値は、他の分割フェライト板の温度上昇値よりも高い。 In the graphs shown in FIGS. 22 and 23, the iron loss generated in each divided ferrite plate 1A1B, 1A2B, 1A3B, 1A4B is relatively larger than the iron loss generated in the other divided ferrite plates. Moreover, the temperature rise value of each divided ferrite plate 1A1B, 1A2B, 1A3B, 1A4B is higher than the temperature rise value of the other divided ferrite plates.
その一方で、図22および図9に示すグラフを比較すると、実施の形態2に係るコイルユニット3Bの各分割フェライト板1A1B,1A2B,1A3B,1A4Bで生じる鉄損は、比較例1に係るコイルユニット3aの各分割フェライト板1A1a,1A2a,1A3a,1A4aで生じる鉄損よりも低いことが分かる。
On the other hand, when the graphs shown in FIGS. 22 and 9 are compared, the iron loss generated in each of the divided ferrite plates 1A1B, 1A2B, 1A3B, and 1A4B of the
図23および図10に示すグラフを比較すると、実施の形態2に係るコイルユニット3Bの各分割フェライト板1A1B,1A2B,1A3B,1A4Bの温度上昇値は、比較例1に係るコイルユニット3aの各分割フェライト板1A1a,1A2a,1A3a,1A4aの温度上昇値よりも低いことが分かる。
Comparing the graphs shown in FIG. 23 and FIG. 10, the temperature rise values of the divided ferrite plates 1A1B, 1A2B, 1A3B, and 1A4B of the
このように、角フェライト板21B,22B,23B,24Bの各分割フェライト板1A1B,1A2B,1A3B,1A4Bの厚さを厚くすることで、鉄損の低減および温度上昇の抑制を図ることができる。
Thus, by increasing the thickness of each of the divided ferrite plates 1A1B, 1A2B, 1A3B, and 1A4B of the
図24は、実施の形態2(実施例)に係るコイルユニット3Bと、比較例1に係るコイルユニット3aとにおいて、コア温度上昇最大値(℃)を比較するグラフである。図25は、実施の形態2(実施例)に係るコイルユニット3Bを用いたときの結合係数と、比較例1に係るコイルユニット3aを用いたときの結合係数とを比較したグラフである。
FIG. 24 is a graph comparing the core temperature increase maximum value (° C.) in the
図24および図25において、実施の形態2に係るコイルユニット3Bのコア温度上昇最大値は、比較例1のコイルユニット3aのコア温度上昇最大値よりも小さく、コイルユニット3Bの結合係数は、比較例1のコイルユニット3aの結合係数と殆ど差がなく、実質的に同じであることが分かる。
24 and 25, the maximum core temperature increase value of the
このように、実施の形態2に係るコイルユニット3Bによれば、結合係数を維持しつつも、電力伝送時に高温となることを抑制することができることが分かる。
Thus, according to the
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present disclosure is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 非接触充電システム、 1A1,1A2,1A3,1A4,1B,1B1,1B2,1B3,1B4,1C1,1C2,1D1,1D2,1E1,1E2,1F1,1F2,1G1,1G2,1H1,1H2,1I1,1I2 分割フェライト板、2 車両、3,3B,3a,3b,4 コイルユニット、5,14 共振器、6 整流器、7 バッテリ、8 受電コイル、9,13 コンデンサ、10 電源、11 変換器、12,12B,12a,12b 送電コイル、20,20B,20a,20b フェライト板、21,21B,21a,21b,22,22B,22C,22D,22a,22b,23,23B,23a,23b,24,24B,24a,24b 角フェライト板、25,26,27,28 直線フェライト板、29A1,29A2,29A,29B1,29B2,29C2,29C1,29D1,29D2,29F,29G1,29G2,29H,29I1,29I2 切欠部、31,32,33,34 曲げ部、35,36 短辺部、37,38 長辺部、40 上面、O1 巻回軸線、TH 厚さ方向、dA,dB,dC 厚さ。 1 Contactless charging system, 1A1, 1A2, 1A3, 1A4, 1B, 1B1, 1B2, 1B3, 1B4, 1C1, 1C2, 1D1, 1D2, 1E1, 1E2, 1F1, 1F2, 1G1, 1G2, 1H1, 1H2, 1I1, 1I2 divided ferrite plate, 2 vehicle, 3, 3B, 3a, 3b, 4 coil unit, 5, 14 resonator, 6 rectifier, 7 battery, 8 power receiving coil, 9, 13 capacitor, 10 power supply, 11 converter, 12, 12B, 12a, 12b Power transmission coil, 20, 20B, 20a, 20b Ferrite plate, 21, 21B, 21a, 21b, 22, 22B, 22C, 22D, 22a, 22b, 23, 23B, 23a, 23b, 24, 24B, 24a, 24b square ferrite plate, 25, 26, 27, 28 linear ferrite plate, 29A1, 9A2, 29A, 29B1, 29B2, 29C2, 29C1, 29D1, 29D2, 29F, 29G1, 29G2, 29H, 29I1, 29I2 Notch, 31, 32, 33, 34 Bend, 35, 36 Short side, 37, 38 Long side, 40 upper surface, O1 winding axis, TH thickness direction, dA, dB, dC thickness.
Claims (1)
前記第1主表面に配置されると共に環状に形成されたコイルと、
を備え、
前記コイルは、
第1曲げ部および第2曲げ部と、
前記第1曲げ部および前記第2曲げ部を接続する短辺部と、
前記短辺部よりも長さが長い長辺部とを含み、
前記フェライト板は、
前記第1曲げ部と重なり合う位置に配置された第1角フェライト板と、
前記第2曲げ部と重なり合う位置に配置された第2角フェライト板と、
前記短辺部と重なり合う位置に配置された短辺フェライト板とを含み、
前記フェライト板には、前記第1角フェライト板および前記短辺フェライト板の間に形成された第1切欠部と、前記第2角フェライト板および前記短辺フェライト板の間に形成された第2切欠部とが形成されており、
前記短辺フェライト板は、前記第1切欠部と隣り合う第1分割フェライト板と、前記第2切欠部と隣り合う第2分割フェライト板とを含む、コイルユニット。 A ferrite plate including a first main surface and a second main surface arranged in the thickness direction and formed in a plate shape;
A coil disposed on the first main surface and formed in an annular shape;
With
The coil is
A first bent portion and a second bent portion;
A short side portion connecting the first bent portion and the second bent portion;
Including a long side portion having a longer length than the short side portion,
The ferrite plate is
A first rectangular ferrite plate disposed at a position overlapping the first bent portion;
A second rectangular ferrite plate disposed at a position overlapping the second bent portion;
Including a short-side ferrite plate disposed at a position overlapping the short-side portion,
The ferrite plate has a first notch formed between the first square ferrite plate and the short side ferrite plate, and a second notch formed between the second square ferrite plate and the short side ferrite plate. Formed,
The short side ferrite plate includes a first divided ferrite plate adjacent to the first notch and a second divided ferrite plate adjacent to the second notch.
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