JP2021525004A - 電気自動車の誘導充電器のための誘導エネルギーエミッタ/レシーバ - Google Patents

電気自動車の誘導充電器のための誘導エネルギーエミッタ/レシーバ Download PDF

Info

Publication number
JP2021525004A
JP2021525004A JP2020565297A JP2020565297A JP2021525004A JP 2021525004 A JP2021525004 A JP 2021525004A JP 2020565297 A JP2020565297 A JP 2020565297A JP 2020565297 A JP2020565297 A JP 2020565297A JP 2021525004 A JP2021525004 A JP 2021525004A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
energy emitter
magnetic core
receiver
casing
receiver according
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
JP2020565297A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7089068B2 (ja
Inventor
カニェテ・カベサ,クラウディオ
ロハス・クエバス,アントニオ
ロドリゲス・モレノ,ホルヘ
ヒメネス・ビジャダ,アレハンドロ
ナバロ・ペレス,フランシスコ・エセキエル
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.)
Premo SA
Original Assignee
Premo SA
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 Premo SA filed Critical Premo SA
Publication of JP2021525004A publication Critical patent/JP2021525004A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7089068B2 publication Critical patent/JP7089068B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/06Cores, Yokes, or armatures made from wires
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods 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
    • B60L53/12Inductive energy transfer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08Cooling; Ventilating
    • H01F27/085Cooling by ambient air
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24Magnetic cores
    • H01F27/26Fastening parts of the core together; Fastening or mounting the core on casing or support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/327Encapsulating or impregnating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36Electric or magnetic shields or screens
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14Inductive couplings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

電気自動車の誘導充電器のための誘導エネルギーエミッタ/レシーバ。誘導エネルギーエミッタ/レシーバが、二つの対向する主表面(S)を有する平面状磁性コア(10)と;平面状磁性コア(10)の主表面(S)に垂直な軸(A)の周囲に巻かれた少なくとも一つの伝導コイル(20)であって、磁性コア(10)の前記主表面(S)の一つに重ねられた伝導コイル(20)と;前記平面状磁性コア(10)および前記少なくとも一つの伝導コイル(20)に取り付けられるインダクタケーシング(30)とを包含する。インダクタケーシング(30)は、フレキシブルなポリマーボンド軟磁性材料で少なくとも部分的に作製され、平面状磁性コア(10)は、複数のフレキシブルな細長部分コア(11)で作製され、フレキシブルな平面状磁性コア(10)を形成する。

Description

本発明は、電気自動車の誘導充電器のための誘導エネルギーエミッタ/レシーバを対象にする。誘導自動車充電器は、通常、静止位置、例えば、大地に固定された誘導エネルギーエミッタと、通常、誘導エネルギーエミッタに面して配置されるのに好適な位置で自動車に固定され、自動車が充電位置にあるとき、前記誘導エネルギーエミッタから電力を無線で受けるように設定された誘導エネルギーレシーバとによって構成される。
誘導エネルギーエミッタと誘導エネルギーレシーバの両方は、少なくとも磁性コアおよび伝導コイルを包含する磁性アセンブリを包含する同様のまたは同一の構成を有する。
誘導エネルギーエミッタでは、電気エネルギーは、一つまたは複数の磁性コアと連携して向きを有する磁界を発生させる伝導コイルに供給される。誘導エネルギーレシーバでは、誘導エネルギーエミッタによって発生した磁界内に伝導コイルがあり、前記磁界は、前記伝導コイル上に電流の発生を誘導し、前記電気エネルギーは、例として、自動車バッテリーに接続されて、その充電を生成し得る。
「インダクタケーシング」は、本説明においては、磁性コアおよび伝導コイルを包含し得る磁性アセンブリ全体を囲む連続的な塊を意味する。
PBMは、本説明においては、以下に記載される誘導エネルギーエミッタ/レシーバの様々な部分に使用されるポリマーボンド軟磁性材料を指し示す。
現在の技術水準
硬磁性コアおよびケーシングと組み合わせて伝導コイルを使用する誘導充電器のための誘導エネルギーエミッタ/レシーバが現在の技術水準において公知であるが、硬磁性コアは、通常、薄く、脆性材料、例えば、フェライトで作製される。電気自動車の急速充電を可能にするに十分な誘導エネルギーエミッタ/レシーバのサイズは、通常、400cm2〜10000cm2で構成され、脆性材料で作製されたこのサイズの薄い磁性コアは、壊れやすい。
文献国際公開公報第2013092305A1号は、モバイル機器、例えば、スマートフォンのための誘導無線充電システムを記載している。この文献は、モールドしたフレキシブルなポリマーボンド軟磁性材料で作製された磁性コアと組み合わせた伝導コイルの使用を記載しているが、この文献は、それだけで電気自動車の急速充電に要するエネルギーの量を扱うことができない前記ポリマーボンド軟磁性材料以外の磁性コアの使用を記載していない。
文献中国特許第104194070号は、重量比(1:3)〜(3:1)のマンガン亜鉛フェライトパウダーとゴムをフレキシブルな磁性コアとして使用する同様の提案を記載している。磁性コアとして使用されるこの製品は、電気自動車の急速充電の要件に耐えることができないと考えられる。
他の使用については、改善された磁気特性を有するフレキシブルな磁性コアが既知である。
例として、文献国際公開公報第2016038434号は、その中に組み込まれた平行ワイヤーを包含するフレキシブルなポリマーボンド軟磁性材料によって構成されたフレキシブルなアンテナを記載している。
同様に、文献欧州特許第3089176号は、互いに連結された方法でそれらの端で互いに接続された一連の硬磁性コアによって構成され、フレキシブルなポリマーボンド軟磁性材料を使用して被覆したフレキシブルな磁性コアを使用するアンテナの代替ソリューションを記載している。
前記文献上では、磁性コアは、低エネルギー要件に使用され、他の磁性コアから分離されて使用され、前記磁性コアの一つがそれだけで急速自動車充電のエネルギー要件に耐えることはできない。
Lear Corporationの米国特許第20170338023号は、二つの対向する主表面を有する平面状磁性コアと、平面状磁性コアの主表面に垂直な軸の周囲に巻かれた少なくとも一つの伝導コイルと、前記平面状磁性コアおよび前記伝導コイルに取り付けられるフレキシブルなポリマーボンド材料で部分的に作製されたインダクタケーシングとを包含する電気自動車の誘導充電器のための誘導エネルギーエミッタ/レシーバを開示している。電子機器アセンブリは、冷却剤アセンブリの上端壁に隣接して配置され(図2を参照されたい)、磁性アセンブリ(磁性コア)は、冷却剤アセンブリの底壁に隣接して配置される。冷却剤は、ポンプまたは同種のものを介して冷却剤管を通じて循環される。図6Bに示されたように、磁性アセンブリは、磁気結合および誘導コイル配置の効率を最大化するために、一つまたは複数のフェライトタイルを包含する。
Qualcomm Incorporatedの米国特許第20130249477号は、無線電力伝送機器内に平行配列して位置付けられた強磁性ブロック303によって図4に提供された、コイルと、複数のコアまたは磁気的に透過性の部材によって提供された平面磁性コアとを包含する、電気自動車のための無線電力伝送装置を構成する誘導充電器のための誘導エネルギーエミッタ/レシーバを開示している。装置は、壁の内側表面から伸びる複数の突出部材を有する壁を有する第一のケーシング部と、コイルおよび磁気的に透過性の部材がその中に収容され、チャンバを充填するように埋め込み材料が配されたチャンバを形成するために第一のケーシング部に接続された第二のケーシング部とを含む。
Wuxi Spinel Magnetics Co.の中国特許第104194070号は、製品性能が電磁シールドおよび常温での電磁妨害遮蔽の従来の設計要件を完全に満たし、製品が高い柔軟性を有し、加工しやすいように、軟フェライトパウダーがゴム基材中に分散される軟フェライト複合材料を開示している。
発明の簡単な説明
本発明は、電気自動車の誘導充電器のための誘導エネルギーエミッタ/レシーバに関する。
誘導エネルギーエミッタ/レシーバは、その構造形に依存して、電気エネルギーを磁界に変え得る、または磁界によって影響を受けるとき、電気エネルギーを発生させ得る機器である。
互いに面する前記誘導エネルギーエミッタ/レシーバの二つを設置し、それらの一方に電気エネルギーを供給することは、このエネルギーのほとんどの他方への伝達を許容し、例として、大地に固着された誘導エネルギーエミッタ/レシーバの上に駐車した、そのフロア上に誘導エネルギーエミッタ/レシーバを備えている電気自動車のバッテリーを充電するための非接触エネルギー伝達を可能にする。
提案された誘導エネルギーエミッタ/レシーバは、現在の技術水準において公知のように、先の先行文の一つまたは複数により、:
−二つの対向する主表面を有する平面状磁性コアと;
−磁性コアの前記主表面の一つに重ねられた伝導コイルであって、平面状磁性コアの主表面に垂直な軸の周囲に巻かれた少なくとも伝導コイルと;
−前記平面状磁性コアおよび前記少なくとも一つの伝導コイルに取り付けられたインダクタケーシングと;
を包含する。
誘導エネルギーエミッタ/レシーバの性能は、他のパラメータにもよるが、磁性コアの体積およびその形状寸法に依存する。エネルギー伝達における効率を増大させるために、誘導エネルギーエミッタ/レシーバの両方が互いに面する大きい面積を有することが好ましい。
したがって、磁性コアの好ましい形状寸法は、平らな構造形および薄い厚さ(幅が厚さの少なくとも20倍である)を有する平面状磁性コアであり、平面状磁性コアの二つの主表面を画定する。
好ましくは、伝導コイルは、らせん形状に巻かれ、増大するサイズ、一つまたは複数の層の厚さを有する、平らなコイルを作成する。
提案された発明は、現在の技術水準において公知でない、以下のフィーチャも提案する:
平面状磁性コアが複数のフレキシブルな細長部分コアで作製され、フレキシブルな平面状磁性コアを形成し、フレキシブルな細長部分コアの各々が伝導コイルの重ねられたセクションに垂直であり;
インダクタケーシングが、フレキシブルな細長部分コア間の隙間を埋めるフレキシブルなポリマーボンド軟磁性材料(PBM)で少なくとも部分的に作製される。
前記フレキシブルなポリマーボンド軟磁性材料は、例として、ポリマーマトリクス内に単独でまたはそれらの任意の組み合わせで存在する軟強磁性材料のマイクロファイバー、微粒子および/またはナノ粒子を包含するポリマーマトリクスである。
さらに、述べた軟強磁性材料のマイクロファイバー、微粒子および/またはナノ粒子は、好ましくは、ポリマーケーシングの総重量のおよそ少なくとも50%を示す。
軟磁性材料は、通常、伝導コイルによって生成される磁束を強化するおよび/または導く、1000Am-1未満の固有飽和保磁力を有する、磁化および消磁されやすいそれらの材料である。したがって、軟磁性材料は、比較的透磁率の高い材料であり、印加された磁場に材料がどれだけ容易に反応するかを示す尺度となる。
インダクタケーシングを構成する前記フレキシブルなポリマーボンド軟磁性材料は、誘導エネルギーエミッタ/レシーバの効率を増大させ、平面状磁性コアの影響を、前記磁性コアの一部としてのインダクタケーシングも使用して、拡大させる。
電気自動車の誘導充電器向けの誘導エネルギーエミッタ/レシーバは、前記自動車が誘導エネルギーエミッタ/レシーバの上を循環しやすい前記自動車が循環するのと同じフロア上に、または自動車が移動している間、それが石、縁石またはスピードバンプにぶつかり得る自動車のフロア上にしばしば設置される。
通常、脆性材料、例として、フェライトである硬モノリシック材料で作製された小さい厚さを有する平面状磁性コアは、自動車の重量の下ではまたはぶつかったとき、壊れやすく、したがって、しばしば前記誘導エネルギーエミッタ/レシーバには、平面状磁性コアに負荷を伝達することなく、自動車重量または衝撃に耐え得る重いシールドが提供されるが、その厚さ、コストおよび重量を増大させる。
これに反して、本発明は、フレキシブルなインダクタケーシングによって囲まれた複数のフレキシブルな細長部分コアによって構成され、併せて二つの直行方向にフレキシブルな平面状磁性コアを作成する平面状磁性コアを提案する。
フレキシブルな磁性コアは、壊れたり、その一時的な変形を生成したりすることなく、衝撃および重量を吸収し得、したがって、重いシールドを要しない。
フレキシブルな磁性コアは、フレキシブルなポリマーボンド軟磁性材料、したがってフレキシブルかつ磁気応答性材料で作製されるインダクタケーシングと、磁性材料で作製され、細長形状、例として、長方形のセクションバーを有する細長部分コアとの組み合わせによって得られ、前記細長部分コアもフレキシブルである。
各細長部分コアの磁気的挙動は、インダクタケーシングを通じたそれらの接続により他の細長部分コアと協働し、併せて、例として、フェライトで作製されたモノリシック硬磁性コアによって生成されるものと同様の磁気的挙動を生成する。
一つの態様によると、フレキシブルな細長部分コアは、インダクタケーシングの一部として細長ケーシングでオーバーモールドされた高透磁率軟磁性合金から作製された平行連続強磁性ワイヤーで作製される。
ワイヤーと細長ケーシングとの両方は、フレキシブルであり、したがって、結果として生じるアセンブリもフレキシブルである。
各細長部分コアの各細長ケーシングは、独立した細長ケーシングであり得、複数の細長ケーシングが、例として、接着剤によって残りのインダクタケーシングに取り付けられる。
あるいは、ワイヤーは、インダクタケーシング内に組み込まれ得、細長部分コアに対応するワイヤーの各群に対する前記ワイヤーを囲む前記インダクタケーシングの部分が細長ケーシングと呼ばれる。
細長部分コアの異なる態様によると、各細長部分コアは、強磁性材料から作製された複数の硬磁性コアによって形成され、連結された方法でそれらの端で互いに接続され、インダクタケーシングの一部として好ましくはPBMの細長ケーシングでオーバーモールドされる。
前記連結された取り付けは、例として、互いに接続された各硬磁性コアの端上の相補的な凹凸の丸い構造形を通じて得られ得、それらを互いに間隔を空けることなしにシステムの効率を低下させ得るそれらの間の連結された動きを可能にする。
各細長部分コアの各細長ケーシングは、独立した細長ケーシングであり得、複数の細長ケーシングが、例として、接着剤によって残りのインダクタケーシングに取り付けられる。
あるいは、硬磁性コアは、インダクタケーシング内に組み込まれ得る。
硬磁性コア間の連結された取り付けと、フレキシブルなポリマーボンド軟磁性材料で作製された細長ケーシングとの態様によると、繋げられた硬磁性コア間の磁気分散が回避され、細長部分コアは、前記フレキシブルなポリマーボンド軟磁性材料を通じて一つの磁性コアとして協働する。
細長部分コアが互いに間隔を空けられることも提案される。磁性コアの性能は、主に強磁性材料の体積に依存し、したがって、複数の間隔を空けられた細長部分コアは、一つのプレートで作製された非常に薄い平面状磁性コアと同じ性能を提供し得るが、細長部分コアは、一つのプレートで作製された非常に薄い平面状磁性コアよりもより厚い(したがって、より強い)。
その上、先に説明したような細長部分コアを包含する平面状磁性コアは、放熱のための熱伝導性コンパウンドのシートと熱的に接触している。
インダクタケーシングは、伝導コイルを支持する伝導コイル成形機と、磁性コアを構成する細長部分コアを支持する磁性コアケーシングとを包含し得、前記伝導コイル成形機と前記磁性コアケーシングが、例として、接着剤を使用して、互いに取り付けられ、二部分のケーシングを構成する。
そのような場合、少なくとも一つの伝導コイルは、伝導コイルケーシング内に組み込まれ得る。
細長部分コアの群の態様によると、一部のコアは隣接し、互いに接触する。具体的な配置に従うと、前記細長部分コアの群は、四つであり、それらは、中心開口部の周囲に十字構造形で配置され、中心開口部がコイルのコイルがない区域に重なる。
その上、最後に指し示された態様では、追加の細長部分コアは、前記群の間の角領域に十字構造形で配置される。
このようにして、図に最も明らかに見てとれるように、一式の様々な細長部分コアは、中心開口部の周囲に放射状に配置される。
本発明の一つの態様によると、インダクタケーシングは、その周囲に伝導コイルが巻かれる中心軸の方向に突起している中心突起部を包含する。
本発明の誘導エネルギーエミッタ/レシーバは、皿状ベースと蓋とで作製されたハウジングで組み立てられ、皿状ベースが平面状磁性コア、誘導コイルおよびインダクタケーシングを含有する。
本発明の他のフィーチャは、以下の態様の詳細な説明に示されている。
先述のおよび他の利点およびフィーチャは、限定的でなく例示的に取られるべき添付図面を参照しながら、以下の態様の詳細な説明からより完全に理解される:
一つの態様による、本発明の誘導エネルギーエミッタ/レシーバの分解図を示す; 本発明による、誘導充電器のための誘導エネルギーエミッタ/レシーバの断面である。 オーバーモールドされた細長ケーシングのない、連結された方法で互いに接続された一連の硬磁性コアで作製された一つの細長部分コアの斜視図およびその端の拡大図を示す; 図3に相当するが、鎖の各硬磁性コアが四角形である。 細長PBMケーシングでオーバーモールドされた高透磁率軟磁性合金から作製された平行連続強磁性ワイヤーで作製された細長部分コアの斜視図およびその端の拡大図を示す; 伝導コイルが互いに隣接した、または互いに部分的に重ねられた二つの伝導コイルからなる二つの異なる態様の斜視図を示す。 伝導コイルが互いに隣接した、または互いに部分的に重ねられた二つの伝導コイルからなる二つの異なる態様の斜視図を示す。
態様の詳細な説明
本発明では、平面伝導コイル20に重なるフレキシブルかつ平面状磁性コア10を包含する電気自動車の誘導充電器のための誘導エネルギーエミッタ/レシーバが提案される。
提案されたフレキシブルな平面状磁性コア10は、それが衝撃を受けたまたは圧縮されたとき、壊れることなく曲がり得る。その上、フレキシブルな平面状磁性コアは、ケーシングとフレキシブルを提供するPBM材料30内に囲まれおよび/または組み込まれ、アセンブリ全てがフレキシブルであるようにする。
効率的なフレキシブルな平面状磁性コア10を得るために、同一平面上に置かれたフレキシブルな細長部分コア11であって、隣接した平面コイル20の別の開口部に重なる中心開口部の周囲に放射状に配置された複数のフレキシブルな細長部分コア11でそれを作製し、フレキシブルな細長部分コア11の各々が伝導平面コイル20の重ねられたセクションに垂直になることが提案される。PBMのインダクタ材料30は、一式の細長部分コア11を囲み、ケーシング30を提供する。
インダクタケーシング30は、併せて、一つのモノリシック磁性コア10によって生成される効果に相当する効果を生成する細長部分コア11と磁気的に協働する。
各細長部分コア11はフレキシブルであり、インダクタケーシング30もフレキシブルであり、したがって、両方の併用はフレキシブルな要素を生産する。
前記取り付けの結果は、二つの主表面Sを有する平面状複合磁性コア10である。平面伝導コイル20は、前記主表面Sに垂直な軸Aの周囲に巻かれ、前記伝導コイル20が磁性コア10の前記主表面Sの一つに重ねられている。
この平面状複合磁性コアは、伝導コイル20に面する側と反対の磁性コア10の他方の側に配置される放熱のための熱伝導性コンパウンドのシート51とさらに熱的に接触している。
前記伝導コイル20上を循環する電流は磁界を発生させ、前記伝導コイル20に影響を与える磁界は電流を発生させる。
図1に示された本発明の第一の態様によると、提案された誘導エネルギーエミッタ/レシーバは、平面状でありかつ四角である。
一つの態様では、各細長部分コア11は、PBM被覆内に組み込まれる。
放射状に配置された細長部分コア11とPBMケーシング30の集合体は、伝導コイル成形機32に重ねられ、かつ取り付けられる。
伝導コイル成形機32は、前記複数の細長部分コア11の集合の結果として生じる磁性コア10の主表面Sに垂直な方向、したがって中心軸Aの方向に突起している中心突起部を包含する。コイル成形機の突起部は、磁性コア10の中心開口部と一致する。
伝導コイル20は、前記中心軸Aの周囲に巻かれ、コイル成形機32の前記中心突起部を囲む。
あるいは、前記伝導コイル20は、例として、図5に示されたように互いに隣接した、または図6に示されたように部分的に重ねられた、二つまたは三つの伝導コイル20を包含し得る。それらの例では、伝導コイル成形機32は、二つまたは三つの中心突起部を包含し、各伝導コイル20が前記中心突起部の一つまたは二つの周囲に巻かれる。
誘導エネルギーエミッタ/レシーバは、皿状ベース39および蓋40によって完成し、皿状ベース39が誘導コイル20、平面状磁性コア10、インダクタケーシング30および熱伝導性コンパウンドのシート51を含有する。一つの態様では、蓋40は、アルミニウム製であり得る。
各フレキシブルな細長部分コア11は、図3および3Aに示されるように、連結された方法でそれらのそれぞれの端の互いに接続され、フレキシブルな鎖を作成するPBM被覆を有する複数の硬磁性コア12によって得られ得る。
好ましくは、前記端は、丸められた凹凸の相補的な端であり、硬磁性コア12のずれを防ぐための突起部を包含し得る。
前記硬磁性コア12は、好ましくは、フェライトまたはフェライト合金で作製されるが、前記材料が脆性であるにもかかわらず、小さい連結された要素のその構造は、衝撃または圧縮を受けるとき、それが壊れることを防ぐ。PBMの被覆は、鎖の個々の硬磁性コア12全てを覆う。
図4に示された代替態様では、各細長部分コア11は、細長ケーシングでオーバーモールドされた高透磁率軟磁性合金から作製された平行連続強磁性ワイヤー13で作製される。
図1に戻ると、態様は、細長部分コア11の群が互いに隣接し、接触していることを示す。具体的には、前記群が四つの群であり、各々が、この例では、中心開口部の周囲に十字構造形で配置された二つの平行な隣接した細長部分コアを含有する。細長部分コアは、ここでは、図3Aに図示されたように二つの四角形のコア要素によって構成される一方で、図3のような長方形の形状も使用され得る。
同様に、追加の細長部分コア11は、十字構造形の前記群間の角領域に配置される。
したがって、平面状磁性コア10は、細長部分コア11の放射状フォーメーションによって形成され、中心開口部を囲み、平面コイル20上に重畳される。
前述のとおり、平面伝導コイル20は、互いに隣接した二つの伝導コイル20を包含し得、または代替態様では、互いに部分的に重ねられた二つの伝導コイル20によって作製され得る。図5および6は、これらの態様を図示する。
組み合わせが明示的に記載されていなかった場合でさえも、そのような組み合わせに害がないという条件に、本発明の一つの態様の様々な部分が他の態様に記載された部分と自由に組み合わされ得ることが理解される。
国特許第20170338023号は、冷却剤アセンブリおよび磁性アセンブリを含む充電パッドであって、ハウジング内で冷却剤アセンブリの第1の壁に隣接して配置された磁性アセンブリを有する冷却剤アセンブリに接続されたハウジングをさらに含み得る充電パッドを開示している。磁性アセンブリは、1つ以上のフェライトタイルと誘導コイルの配置を含む。フェライトタイルは、誘導コイルの配置のコイル巻線上に配置される(図6Aおよび6Bを参照)。ポッティング材料(例えば、充填エポキシまたは充填シリコーン)は、誘導コイルの配置のコイル巻線と冷却剤アセンブリの底壁の外側との間の空きスペースを埋める。
国特許第20130249477号は、無線電力伝送機器内に平行配列して位置付けられた強磁性ブロック303によって図4に提供された、コイルと、複数のコアまたは磁気的に透過性の部材によって提供された平面磁性コアとを包含する、電気自動車のための無線電力伝送装置開示している。装置は、外部の圧縮力に耐え得る壁の内側表面から伸びる複数の突出部材を有する壁を有する第一のケーシング部と、コイルおよび磁気的に透過性の部材がその中に収容され、チャンバを充填するように埋め込み材料が配されたチャンバを形成するために第一のケーシング部に接続された第二のケーシング部とを含む。第1のケーシング部301は、エポキシ樹脂306の形態の硬化可能な流動性媒体によって充填またはポッティングされ得、硬化すると、ケーシングの内部に補強を提供する。
Wuxi Spinel Magnetics Co.の中国特許第104194070号は、製品性能が電磁シールドおよび常温での電磁妨害遮蔽の従来の設計要件を完全に満たし、製品が高い柔軟性を有し、加工しやすいように、軟フェライトパウダーがゴム基材中に分散される軟フェライト複合材料を開示している。
US2013/0249303は、誘導コイルに関して放射状に端から端まで配置されたフェライトバー(図10参照)を有するフェライトコアを形成する一連のフェライトバーを含む、無線電力伝送のための装置、システム、および方法を開示している。縦方向の圧力が各フェライトバーの端に加えられ、隣接するフェライトバーの隣接面間のエアギャップを減らし、フェライトバー間の緊密な結合を保証する。

Claims (14)

  1. 電気自動車の誘導充電器のための誘導エネルギーエミッタ/レシーバであって、前記誘導エネルギーエミッタ/レシーバが、:
    −二つの対向する主表面(S)を有する平面状磁性コア(10)と;
    −磁性コア(10)の前記主表面(S)の一つに重ねられた伝導コイル(20)であって、平面状磁性コア(10)の主表面(S)に垂直な軸(A)の周囲に巻かれた少なくとも一つの伝導コイル(20)と;
    −前記平面状磁性コア(10)および前記少なくとも一つの伝導コイル(20)に取り付けられるインダクタケーシング(30)と;
    を包含し、
    平面状磁性コア(10)が複数のフレキシブルな細長部分コア(11)で作製され、放射状に配置され、フレキシブルな細長部分コア(11)の各々が伝導コイル(20)の重ねられたセクションに垂直であり;
    インダクタケーシング(30)が、フレキシブルなポリマーボンド軟磁性材料で少なくとも部分的に作製され、フレキシブルな細長部分コア(11)間の隙間を埋めることを特徴とする、
    誘導エネルギーエミッタ/レシーバ。
  2. フレキシブルな細長部分コア(11)の各々が、インダクタケーシング(30)の一部として細長ケーシング(31)でオーバーモールドされた高透磁率軟磁性合金から作製された平行連続強磁性ワイヤー(13)で作製された、請求項1記載の誘導エネルギーエミッタ/レシーバ。
  3. フレキシブルな細長部分コア(11)の各々が、強磁性材料から作製された複数の硬磁性コア(12)によって形成され、連結された方法でそれらの端で互いに接続され、インダクタケーシング(30)の一部として細長ケーシング(31)でオーバーモールドされた、請求項1記載の誘導エネルギーエミッタ/レシーバ。
  4. 細長部分コア(11)が互いに間隔を空けられている、請求項1、2または3記載の誘導エネルギーエミッタ/レシーバ。
  5. 平面状磁性コア(10)が放熱のための熱伝導性コンパウンドのシートと熱的に接触している、請求項1〜4のいずれかに記載の誘導エネルギーエミッタ/レシーバ。
  6. 少なくとも一つの伝導コイル(20)がインダクタケーシング(30)内に組み込まれる、請求項1記載の誘導エネルギーエミッタ/レシーバ。
  7. 細長部分コア(11)の群が互いに隣接し、接触している、請求項1記載の誘導エネルギーエミッタ/レシーバ。
  8. 前記群が十字構造形で中心開口部の周囲に放射状に配置された四つの群である、請求項7記載の誘導エネルギーエミッタ/レシーバ。
  9. 追加の細長部分コア(11)が十字構造形で前記群間の角領域に放射状に配置される、請求項8記載の誘導エネルギーエミッタ/レシーバ。
  10. 各細長部分コア(11)がそれらの端によってつなげられ、PBM材料でオーバーモールドされた二つの四角形の部材を包含する、請求項7記載の誘導エネルギーエミッタ/レシーバ。
  11. 各細長部分コア(11)がそれらの端によってつなげられ、PBM材料でオーバーモールドされた二つの長方形の部材を包含する、請求項7記載の誘導エネルギーエミッタ/レシーバ。
  12. 少なくとも一つの伝導コイル(20)が互いに隣接した二つの伝導コイル(20)である、請求項1記載の誘導エネルギーエミッタ/レシーバ。
  13. 少なくとも一つの伝導コイル(20)が互いに部分的に重ねられた二つの伝導コイル(20)である、請求項1記載の誘導エネルギーエミッタ/レシーバ。
  14. 皿状ベース(39)および蓋(40)で作製されたハウジングをさらに含み、皿状ベース(39)が平面状磁性コア(10)、誘導コイル(20)およびインダクタケーシング(30)を含む、請求項1〜13のいずれかに記載の誘導エネルギーエミッタ/レシーバ。
JP2020565297A 2018-05-22 2019-05-21 電気自動車の誘導充電器のための誘導エネルギーエミッタ/レシーバ Active JP7089068B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18382350.9 2018-05-22
EP18382350 2018-05-22
PCT/EP2019/063082 WO2019224192A1 (en) 2018-05-22 2019-05-21 Inductive energy emitter/receiver for an inductive charger of an electric vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021525004A true JP2021525004A (ja) 2021-09-16
JP7089068B2 JP7089068B2 (ja) 2022-06-21

Family

ID=62528389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020565297A Active JP7089068B2 (ja) 2018-05-22 2019-05-21 電気自動車の誘導充電器のための誘導エネルギーエミッタ/レシーバ

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11869699B2 (ja)
EP (1) EP3797435B1 (ja)
JP (1) JP7089068B2 (ja)
KR (1) KR102419062B1 (ja)
CN (1) CN112204687B (ja)
ES (1) ES2941043T3 (ja)
WO (1) WO2019224192A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11876384B2 (en) * 2020-12-15 2024-01-16 Otis Elevator Company Wireless power transfer device
US20240140213A1 (en) * 2021-03-08 2024-05-02 KAIST (Korea Advanced Institute of Science and Technology). Power supply equipment and system of wireless charging electric road while stopping and driving, and power collecting device using the same
WO2024018285A2 (en) * 2022-07-22 2024-01-25 Magment Gmbh Ferrite wings systems and methods for inductive wireless power transfer

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014007813A (ja) * 2012-06-22 2014-01-16 Panasonic Corp 非接触給電装置
JP2015179704A (ja) * 2014-03-19 2015-10-08 株式会社ダイフク 給電パッドとその給電パッドを用いたフォークリフトの非接触充電システム、および、受電パッドとその受電パッドを用いた非接触給電設備の2次側受電回路
JP2016018882A (ja) * 2014-07-08 2016-02-01 株式会社デンソー 磁気回路部品
US20170033610A1 (en) * 2015-05-21 2017-02-02 Delphi Technologies, Inc. Dual Coil Wireless Power Transmitter
JP2017126596A (ja) * 2016-01-12 2017-07-20 トヨタ自動車株式会社 送電装置
JP2017532777A (ja) * 2014-09-09 2017-11-02 プレモ・エセエレPremo, S.L. 可撓性軟磁性コア、可撓性軟磁性コアを有するアンテナ、および可撓性軟磁性コアを製造する方法
JP2018037608A (ja) * 2016-09-02 2018-03-08 株式会社Ihi コイル装置および保持部材

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6515230B1 (en) * 1999-03-24 2003-02-04 Tdk Corporation Noise absorber and case for noise absorber
EP1815558B1 (en) 2004-09-29 2014-08-20 Panasonic Corporation Magnetic sheet, antenna apparatus using the same, and method of producing magnetic sheet
US8169185B2 (en) * 2006-01-31 2012-05-01 Mojo Mobility, Inc. System and method for inductive charging of portable devices
US8941457B2 (en) * 2006-09-12 2015-01-27 Cooper Technologies Company Miniature power inductor and methods of manufacture
KR101169661B1 (ko) * 2010-12-09 2012-08-03 (주)엠에이피테크 차폐효과가 우수한 무선충전수신기
KR101305303B1 (ko) 2011-09-21 2013-09-06 주식회사 한림포스텍 무선 전력전송장치 및 방법
CN104011815B (zh) 2011-12-22 2018-05-22 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 感应式无线充电系统
US9160205B2 (en) * 2012-03-20 2015-10-13 Qualcomm Incorporated Magnetically permeable structures
US9431834B2 (en) * 2012-03-20 2016-08-30 Qualcomm Incorporated Wireless power transfer apparatus and method of manufacture
EP2709118A1 (en) * 2012-09-14 2014-03-19 Magnetic Components Sweden AB Optimal inductor
CN104194070A (zh) 2014-08-19 2014-12-10 无锡斯贝尔磁性材料有限公司 一种柔性软磁铁氧体复合材料
DE102015202032A1 (de) * 2015-02-05 2016-08-11 Würth Elektronik eiSos Gmbh & Co. KG Induktor, insbesondere zur magnetisch gekoppelten Energieübertragung, sowie Verfahren zum Betreiben eines derartigen Induktors
DE102015218317A1 (de) * 2015-09-24 2017-03-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Induktionsspuleneinheit mit einem faserverstärkten Ferritkern
US9941627B2 (en) * 2015-09-30 2018-04-10 Apple Inc. Magnetic surface contacts
EP3333860B1 (en) * 2016-03-04 2020-11-18 Premo, S.A. Magnetic core assembly for a flexible elongated inductor and flexible elongated inductor
EP3242301B1 (en) * 2016-05-05 2018-04-25 Premo, S.L. Device and method for winding a flexible elongated inductor
US10756572B2 (en) * 2016-05-20 2020-08-25 Lear Corporation Wireless charging pad having coolant assembly

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014007813A (ja) * 2012-06-22 2014-01-16 Panasonic Corp 非接触給電装置
JP2015179704A (ja) * 2014-03-19 2015-10-08 株式会社ダイフク 給電パッドとその給電パッドを用いたフォークリフトの非接触充電システム、および、受電パッドとその受電パッドを用いた非接触給電設備の2次側受電回路
JP2016018882A (ja) * 2014-07-08 2016-02-01 株式会社デンソー 磁気回路部品
JP2017532777A (ja) * 2014-09-09 2017-11-02 プレモ・エセエレPremo, S.L. 可撓性軟磁性コア、可撓性軟磁性コアを有するアンテナ、および可撓性軟磁性コアを製造する方法
US20170033610A1 (en) * 2015-05-21 2017-02-02 Delphi Technologies, Inc. Dual Coil Wireless Power Transmitter
JP2017126596A (ja) * 2016-01-12 2017-07-20 トヨタ自動車株式会社 送電装置
JP2018037608A (ja) * 2016-09-02 2018-03-08 株式会社Ihi コイル装置および保持部材

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019224192A1 (en) 2019-11-28
JP7089068B2 (ja) 2022-06-21
US11869699B2 (en) 2024-01-09
CN112204687B (zh) 2022-11-04
ES2941043T3 (es) 2023-05-16
US20210193382A1 (en) 2021-06-24
KR20210013147A (ko) 2021-02-03
KR102419062B1 (ko) 2022-07-08
EP3797435A1 (en) 2021-03-31
EP3797435B1 (en) 2023-01-04
CN112204687A (zh) 2021-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7089068B2 (ja) 電気自動車の誘導充電器のための誘導エネルギーエミッタ/レシーバ
EP2528073B1 (en) Reactor
WO2013125372A1 (ja) コイルユニット及び非接触給電システム
KR102119591B1 (ko) 무선전력 송신장치
JP6302212B2 (ja) 電力伝送用インダクタ
CN104011815B (zh) 感应式无线充电系统
KR20150093757A (ko) 코일 모듈
JP6048789B2 (ja) リアクトルおよび電源装置
CN102859620A (zh) 电抗器
KR20150038186A (ko) 코일 모듈 및 수전 장치
US20150348696A1 (en) Induction charging coil device
EP2597656A1 (en) Reactor
KR101878353B1 (ko) 무선전력 송신장치 및 이를 구비한 무선 충전장치
KR101489391B1 (ko) 연자성 시트
US11495394B2 (en) Compact magnetic power unit for a power electronics system
JP2011165977A (ja) リアクトル
JP6317814B2 (ja) 無線電力伝送用のインダクタ
JP2010123729A (ja) 非接触型電力伝送装置
JP2017183476A (ja) コイルユニット、ワイヤレス給電装置、ワイヤレス受電装置およびワイヤレス電力伝送装置
JP6236571B2 (ja) インダクタ及び無線電力伝送装置
KR101453465B1 (ko) 연자성 시트, 무선 전력 수신 장치 및 그의 무선 충전 방법
JP6221412B2 (ja) ワイヤレス電力伝送用コイルユニット
KR101394507B1 (ko) 연자성 시트, 무선 전력 수신 장치 및 그의 무선 충전 방법
CN215186093U (zh) 无线充电装置及无线充电系统
US20240029948A1 (en) Ferrite wings systems and methods for inductive wireless power transfer

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210118

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220125

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220421

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220524

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220609

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7089068

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150