JP2650861B2 - 内部冷却された電気自動車充電用変成器 - Google Patents
内部冷却された電気自動車充電用変成器Info
- Publication number
- JP2650861B2 JP2650861B2 JP6270053A JP27005394A JP2650861B2 JP 2650861 B2 JP2650861 B2 JP 2650861B2 JP 6270053 A JP6270053 A JP 6270053A JP 27005394 A JP27005394 A JP 27005394A JP 2650861 B2 JP2650861 B2 JP 2650861B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- secondary winding
- annular
- primary
- charging
- winding
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 50
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 21
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 claims description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 16
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 15
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 9
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
-
- 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
- B60L53/126—Methods for pairing a vehicle and a charging station, e.g. establishing a one-to-one relation between a wireless power transmitter and a wireless power receiver
-
- 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
- B60L53/34—Plug-like or socket-like devices specially adapted for contactless inductive charging of electric vehicles
-
- 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
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
-
- 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
-
- 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)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Transformer Cooling (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車充電変成器
の内部冷却に関するものである。電気自動車のバッテリ
は変成器を構成する磁気結合により外部電源から充電さ
れる。変成器の２次側誘導型充電受け部は自動車上に設
けられている。２次側受け部の冷却はそれに近接して位
置するように冷却流体を循環させ、冷却された流体を循
環することによって２次側受け部から熱を除去するよう
に接続されている熱交換器により達成される。
の内部冷却に関するものである。電気自動車のバッテリ
は変成器を構成する磁気結合により外部電源から充電さ
れる。変成器の２次側誘導型充電受け部は自動車上に設
けられている。２次側受け部の冷却はそれに近接して位
置するように冷却流体を循環させ、冷却された流体を循
環することによって２次側受け部から熱を除去するよう
に接続されている熱交換器により達成される。
【０００２】
【従来の技術】大気汚染を少なくするために、現在、電
気自動車が注目されている。これらの電気自動車は再充
電可能なバッテリを有する。各自動車では、バッテリの
電力は自動車を駆動するために使用され、またその他の
必要な電力を与えるために使用される。このような自動
車の設計は積載負荷、性能、充電間の距離、加速度、速
度の間で慎重にバランスさせなければならない。これら
の基準の組合わせがどうであっても、周期的なバッテリ
の再充電が必要とされ、従って自動車がさらに別野経路
を採らなければならない場合も生じる。十分に大きなバ
ッテリ容量の場合には相当量の電力で再充電する必要が
ある。自動車が利用できない時間が最小にされるべきで
あるので、高速度の充電が所望される。通常のプラグが
使用されたならば、プラグは高電力に適していなければ
ならず、これは電力供給システムの部品との接触部と近
接するオペレ−タその他の人に危険をもたらす。
気自動車が注目されている。これらの電気自動車は再充
電可能なバッテリを有する。各自動車では、バッテリの
電力は自動車を駆動するために使用され、またその他の
必要な電力を与えるために使用される。このような自動
車の設計は積載負荷、性能、充電間の距離、加速度、速
度の間で慎重にバランスさせなければならない。これら
の基準の組合わせがどうであっても、周期的なバッテリ
の再充電が必要とされ、従って自動車がさらに別野経路
を採らなければならない場合も生じる。十分に大きなバ
ッテリ容量の場合には相当量の電力で再充電する必要が
ある。自動車が利用できない時間が最小にされるべきで
あるので、高速度の充電が所望される。通常のプラグが
使用されたならば、プラグは高電力に適していなければ
ならず、これは電力供給システムの部品との接触部と近
接するオペレ−タその他の人に危険をもたらす。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、直接の電気伝
導を必要としない充電ステーションと自動車との間の結
合を行うことが望ましく、磁気結合が望ましい。本発明
によると誘導型充電結合器は手作業で処理され、自動車
の適切な誘導型充電受け部のスロットに挿入される。誘
導型充電結合器は１次変成器と適切な磁気コアとを備え
ている。自動車の誘導型充電受け部は磁気コアの残りの
部分および２次巻線を備えている。変成器の２次側部分
を構成している受け部は適切な電気装置により充電用の
バッテリに接続されている。
導を必要としない充電ステーションと自動車との間の結
合を行うことが望ましく、磁気結合が望ましい。本発明
によると誘導型充電結合器は手作業で処理され、自動車
の適切な誘導型充電受け部のスロットに挿入される。誘
導型充電結合器は１次変成器と適切な磁気コアとを備え
ている。自動車の誘導型充電受け部は磁気コアの残りの
部分および２次巻線を備えている。変成器の２次側部分
を構成している受け部は適切な電気装置により充電用の
バッテリに接続されている。
【０００４】周波数は通常の電力線周波数よりはるかに
高いことが好ましい。高速度の充電では１０キロワット
以上である。その結果結合装置中で損失が生じるために
結果的に熱が生成される。変成器巻線、磁気コアおよび
誘導結合された変成器容器内のその他の電気装置から発
生する熱の量は５０ワットを越え、高い温度になる可能
性がある。したがって、内部温度が接続装置の容器内で
使用される材料の動作温度範囲を越えないように誘導型
充電変成器全体を冷却する冷却装置を備えることが好ま
しい。誘導型充電変成器の２次側は自動車中に設置され
ており、しかも、充電時以外の通常の自動車の走行時に
は使用されない装置であるから、冷却装置としてはでき
るだけ余分のスペースを使用しないように小型で、軽量
で、コンパクトな構造にする必要があり、しかも、変成
器の温度が過度に上昇しないような十分の冷却能力を有
するものであることが必要である。また、それらの冷却
装置は保守点検のために取外しが容易であるように考慮
することも必要である。したがって、本発明は、小型軽
量のコンパクトな構造で効率のよい冷却を行うことので
き、また保守点検のために取外しが容易な冷却装置を備
えた充電用変成器を提供することを目的とする。
高いことが好ましい。高速度の充電では１０キロワット
以上である。その結果結合装置中で損失が生じるために
結果的に熱が生成される。変成器巻線、磁気コアおよび
誘導結合された変成器容器内のその他の電気装置から発
生する熱の量は５０ワットを越え、高い温度になる可能
性がある。したがって、内部温度が接続装置の容器内で
使用される材料の動作温度範囲を越えないように誘導型
充電変成器全体を冷却する冷却装置を備えることが好ま
しい。誘導型充電変成器の２次側は自動車中に設置され
ており、しかも、充電時以外の通常の自動車の走行時に
は使用されない装置であるから、冷却装置としてはでき
るだけ余分のスペースを使用しないように小型で、軽量
で、コンパクトな構造にする必要があり、しかも、変成
器の温度が過度に上昇しないような十分の冷却能力を有
するものであることが必要である。また、それらの冷却
装置は保守点検のために取外しが容易であるように考慮
することも必要である。したがって、本発明は、小型軽
量のコンパクトな構造で効率のよい冷却を行うことので
き、また保守点検のために取外しが容易な冷却装置を備
えた充電用変成器を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的は、本発明の自
動車バッテリ充電用変成器によって達成される。本発明
は、固定された電源に電気的に接続された環状の１次巻
線および１次側磁気コアを有している誘導型の１次側充
電結合器と、自動車に設置されこの１次側充電結合器を
取外し可能に受けるように構成されている誘導型の２次
側充電受け部を具備している自動車のバッテリ充電用変
成器において、誘導型充電受け部は、自動車のバッテリ
に電気的に接続された環状の２次巻線と、この環状の２
次巻線が内部に配置され環状の２次巻線の中央を通って
突出する中心柱状体を有するハウジング部分として構成
された２次側磁気コアとを具備し、充電結合器が充電受
け部に結合されたとき１次側および２次側磁気コアは１
次巻線と２次巻線を通る磁気回路を形成し、誘導型充電
受け部はさらに、環状の２次巻線の前記１次巻線に面す
る側と反対側の２次巻線の表面に接触して並んで配置さ
れた１対の冷却流体熱交換器を備え、これら１対の冷却
流体熱交換器は環状体を２分割した形状のほぼ半環状の
表面形状を有し、それら１対の冷却流体熱交換器が並ん
で共同してほぼ環状の冷却表面を形成して環状の２次巻
線を冷却し、各冷却流体熱交換器はそれぞれ流体入口お
よび流体出口を備えていることを特徴とする。
動車バッテリ充電用変成器によって達成される。本発明
は、固定された電源に電気的に接続された環状の１次巻
線および１次側磁気コアを有している誘導型の１次側充
電結合器と、自動車に設置されこの１次側充電結合器を
取外し可能に受けるように構成されている誘導型の２次
側充電受け部を具備している自動車のバッテリ充電用変
成器において、誘導型充電受け部は、自動車のバッテリ
に電気的に接続された環状の２次巻線と、この環状の２
次巻線が内部に配置され環状の２次巻線の中央を通って
突出する中心柱状体を有するハウジング部分として構成
された２次側磁気コアとを具備し、充電結合器が充電受
け部に結合されたとき１次側および２次側磁気コアは１
次巻線と２次巻線を通る磁気回路を形成し、誘導型充電
受け部はさらに、環状の２次巻線の前記１次巻線に面す
る側と反対側の２次巻線の表面に接触して並んで配置さ
れた１対の冷却流体熱交換器を備え、これら１対の冷却
流体熱交換器は環状体を２分割した形状のほぼ半環状の
表面形状を有し、それら１対の冷却流体熱交換器が並ん
で共同してほぼ環状の冷却表面を形成して環状の２次巻
線を冷却し、各冷却流体熱交換器はそれぞれ流体入口お
よび流体出口を備えていることを特徴とする。
【０００６】本発明を使用する電気自動車のバッテリ充
電システムは、１次巻線を有する取外し可能な１次側誘
導型充電結合器を有する変成器を具備し、１次巻線は固
定された電源から給電され、充電結合器変成器の誘導型
充電受け部中に挿入され、そこにある磁気回路および電
気的２次回路を付勢する。充電中に変成器中で発生され
た熱は環状の２次巻線に接触して配置されている冷却流
体熱交換器により除去されて冷却される。本発明におい
ては冷却流体熱交換器は環状の２次巻線の１次巻線と反
対側の２次巻線の表面に接触して並んで配置された１対
の半環状の表面形状を有する冷却流体熱交換器に２次巻
線の環状の表面のほぼ全面から伝達するために効率のよ
い冷却が可能であり、これら１対の冷却流体熱交換器は
全体として環状形状であり環状の２次巻線の側面形状と
ほぼ類似しているから組立てた状態では極めてコンパク
トな構成にすることができる。また、冷却流体熱交換器
は使用中に時々保守点検が必要であるが、磁気コアの中
心柱状体の両側に分離することができるために磁気コア
の中心柱状体から環状の２次巻線を外さないで冷却流体
熱交換器を磁気コアから取外すことが可能であり、保守
点検が非常に容易である特徴を有する。
電システムは、１次巻線を有する取外し可能な１次側誘
導型充電結合器を有する変成器を具備し、１次巻線は固
定された電源から給電され、充電結合器変成器の誘導型
充電受け部中に挿入され、そこにある磁気回路および電
気的２次回路を付勢する。充電中に変成器中で発生され
た熱は環状の２次巻線に接触して配置されている冷却流
体熱交換器により除去されて冷却される。本発明におい
ては冷却流体熱交換器は環状の２次巻線の１次巻線と反
対側の２次巻線の表面に接触して並んで配置された１対
の半環状の表面形状を有する冷却流体熱交換器に２次巻
線の環状の表面のほぼ全面から伝達するために効率のよ
い冷却が可能であり、これら１対の冷却流体熱交換器は
全体として環状形状であり環状の２次巻線の側面形状と
ほぼ類似しているから組立てた状態では極めてコンパク
トな構成にすることができる。また、冷却流体熱交換器
は使用中に時々保守点検が必要であるが、磁気コアの中
心柱状体の両側に分離することができるために磁気コア
の中心柱状体から環状の２次巻線を外さないで冷却流体
熱交換器を磁気コアから取外すことが可能であり、保守
点検が非常に容易である特徴を有する。
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【実施例】本発明のその他の目的と利点は添付図面を参
照にした以下の説明と、特許請求の範囲により明白にな
るであろう。図示の実施例において、自動車10は２〜３
人用で、小型貨物の運搬用に構成された自動車である。
これは駆動輪に接続されたモータを駆動するバッテリを
搭載している。適当な電気および機械制御が自動車の速
度および方向を制御するために設けられている。搭載さ
れたバッテリは周期的に再充電されなければならない。
本発明によるシステムでは充電電力は自動車10が駐車位
置の近くに位置している固定電源12から供給される。図
示の実施例では、自動車10は道路14に駐車している。ま
た固定電源12は、自動車の所有者が勤務中または、買い
物中であるときの自動車の駐車位置に近接して位置され
てもよい。
照にした以下の説明と、特許請求の範囲により明白にな
るであろう。図示の実施例において、自動車10は２〜３
人用で、小型貨物の運搬用に構成された自動車である。
これは駆動輪に接続されたモータを駆動するバッテリを
搭載している。適当な電気および機械制御が自動車の速
度および方向を制御するために設けられている。搭載さ
れたバッテリは周期的に再充電されなければならない。
本発明によるシステムでは充電電力は自動車10が駐車位
置の近くに位置している固定電源12から供給される。図
示の実施例では、自動車10は道路14に駐車している。ま
た固定電源12は、自動車の所有者が勤務中または、買い
物中であるときの自動車の駐車位置に近接して位置され
てもよい。
【００１２】本発明により、自動車は直接プラグ挿入接
続により電源12から直接電力を与えられるのではなく、
充電接続は誘導型である。変成器は電源12から電力を受
け、電力を磁気結合を経て自動車の変成器の２次巻線に
転送するように設計されている。２次巻線は自動車のバ
ッテリを充電するために適切に接続されている。電源周
波数は変成器パラメータを含む全ての電源パラメータと
関連して選択される。誘導型充電結合器16は図１では自
動車10上の誘導型充電受け部にプラグとして挿入されて
いる状態で示され、図２では分解した状態で示されてお
り、ケーブル18により固定電源12に接続されている。ケ
ーブル18は電気ケーブル、冷却管（必要ならば）、制御
回路を含んでいる。
続により電源12から直接電力を与えられるのではなく、
充電接続は誘導型である。変成器は電源12から電力を受
け、電力を磁気結合を経て自動車の変成器の２次巻線に
転送するように設計されている。２次巻線は自動車のバ
ッテリを充電するために適切に接続されている。電源周
波数は変成器パラメータを含む全ての電源パラメータと
関連して選択される。誘導型充電結合器16は図１では自
動車10上の誘導型充電受け部にプラグとして挿入されて
いる状態で示され、図２では分解した状態で示されてお
り、ケーブル18により固定電源12に接続されている。ケ
ーブル18は電気ケーブル、冷却管（必要ならば）、制御
回路を含んでいる。
【００１３】誘導型充電結合器16は２次磁気コア22,24
と対になった“パック”型の磁気コア20を有する。２次
磁気コア22,24 は円形の中央プラグを有し、その１つが
26で示されており、円形の１次磁気コア20と一致してい
る。これは図２で最もよく示されており、中央プラグ26
が示されている。１次巻線は１次コア20の周囲に巻回さ
れている。２次巻線30,32 は各中央プラグ26を包囲し、
結合器16の１次巻線に対接して位置する。磁気回路は指
状部分34,36 のような磁気コアの指状部分によってこれ
らの巻線の外部周辺で結合されて閉磁気回路が完成され
ている。２次巻線が組立てられるとき、これらの指状部
分は対面して接触する。１次および２次巻線も対向した
位置で接触している。２つの２次巻線の使用は結合効率
を増加させる。
と対になった“パック”型の磁気コア20を有する。２次
磁気コア22,24 は円形の中央プラグを有し、その１つが
26で示されており、円形の１次磁気コア20と一致してい
る。これは図２で最もよく示されており、中央プラグ26
が示されている。１次巻線は１次コア20の周囲に巻回さ
れている。２次巻線30,32 は各中央プラグ26を包囲し、
結合器16の１次巻線に対接して位置する。磁気回路は指
状部分34,36 のような磁気コアの指状部分によってこれ
らの巻線の外部周辺で結合されて閉磁気回路が完成され
ている。２次巻線が組立てられるとき、これらの指状部
分は対面して接触する。１次および２次巻線も対向した
位置で接触している。２つの２次巻線の使用は結合効率
を増加させる。
【００１４】変成器、特に２次巻線を冷却するため、熱
抽出が行われる。熱交換器38,40,42,44 は変成器内に直
接位置され、２次巻線に対向して位置する。図２に示さ
れているように、熱交換器38〜44はそれぞれ環状体の半
分の部分である。熱交換器42はコア22の中央プラグ26に
対応するコア24の中央プラグを包囲するように熱交換器
44と共同動作する。熱交換器42,44 はコア24に直接対向
して位置し、２次巻線32と直接対向して位置する。各熱
交換器は関連する２次巻線の形態と一致するために完全
な円形の半分の環状の管体である。各熱交換器は流体の
入口と流体の出口を有する。図２では熱交換器42用の流
体の入口46と流体の出口48が示されて折り、それらは熱
を転送するために冷却流体の適切な供給源に接続されて
いる。
抽出が行われる。熱交換器38,40,42,44 は変成器内に直
接位置され、２次巻線に対向して位置する。図２に示さ
れているように、熱交換器38〜44はそれぞれ環状体の半
分の部分である。熱交換器42はコア22の中央プラグ26に
対応するコア24の中央プラグを包囲するように熱交換器
44と共同動作する。熱交換器42,44 はコア24に直接対向
して位置し、２次巻線32と直接対向して位置する。各熱
交換器は関連する２次巻線の形態と一致するために完全
な円形の半分の環状の管体である。各熱交換器は流体の
入口と流体の出口を有する。図２では熱交換器42用の流
体の入口46と流体の出口48が示されて折り、それらは熱
を転送するために冷却流体の適切な供給源に接続されて
いる。
【００１５】各熱交換器内には熱交換器の本体からそれ
を循環する流体への熱交換を増強するためにフィンまた
はピンのような１組の熱交換器の広がりのある表面が存
在することが好ましい。熱交換器は熱交換器内で完全な
ループ電流が生成されることを阻止するために環状の電
気回路を開放するように環状形状を半分にした形状であ
る。熱交換器は誘導型充電結合器16が挿入される磁気コ
アのギャップの電磁界による発熱を減少するため２次巻
線とコアとの間に位置される。熱交換器内のフィンパタ
ーンは装置の必要性に応じて選択されることができる。
大きな体積の装置の製造において、ピンフィンを有する
鋳造アルミニウムの熱交換器は比較的廉価で利用される
ことができる。機械加工されたフィンまたは浸漬鑞付け
オフセットフィンは小型の装置で使用されることができ
る。
を循環する流体への熱交換を増強するためにフィンまた
はピンのような１組の熱交換器の広がりのある表面が存
在することが好ましい。熱交換器は熱交換器内で完全な
ループ電流が生成されることを阻止するために環状の電
気回路を開放するように環状形状を半分にした形状であ
る。熱交換器は誘導型充電結合器16が挿入される磁気コ
アのギャップの電磁界による発熱を減少するため２次巻
線とコアとの間に位置される。熱交換器内のフィンパタ
ーンは装置の必要性に応じて選択されることができる。
大きな体積の装置の製造において、ピンフィンを有する
鋳造アルミニウムの熱交換器は比較的廉価で利用される
ことができる。機械加工されたフィンまたは浸漬鑞付け
オフセットフィンは小型の装置で使用されることができ
る。
【００１６】示されている変成器では、２次巻線30,32
の温度は２次巻線から流体までの熱抵抗の和と発熱量と
の積に比例する。これらの熱交換器がない場合には、熱
は磁気コア外部の空気に伝導されなければならない。フ
ェライトコアの熱伝導率は典型的に０．１ワット／イン
チ／℃程度である。コアの所定の平面領域を４''×
４''、断面の厚さを０．７５インチ、電力消費を２５ワ
ットとすると、熱交換器38〜44が使用されないならばコ
アの付加的な温度上昇は１１．８℃である。これらの熱
交換器の利用により、温度上昇が減少し、同一の磁気結
合によってより大きな電力を転送することが可能とな
り、或いは大きさを小さくすることを可能にする。２次
巻線30,32 の冷却はまた低温に誘導結合器16を維持し、
従って取外すときの火傷等の傷害の危険を少なくする。
の温度は２次巻線から流体までの熱抵抗の和と発熱量と
の積に比例する。これらの熱交換器がない場合には、熱
は磁気コア外部の空気に伝導されなければならない。フ
ェライトコアの熱伝導率は典型的に０．１ワット／イン
チ／℃程度である。コアの所定の平面領域を４''×
４''、断面の厚さを０．７５インチ、電力消費を２５ワ
ットとすると、熱交換器38〜44が使用されないならばコ
アの付加的な温度上昇は１１．８℃である。これらの熱
交換器の利用により、温度上昇が減少し、同一の磁気結
合によってより大きな電力を転送することが可能とな
り、或いは大きさを小さくすることを可能にする。２次
巻線30,32 の冷却はまた低温に誘導結合器16を維持し、
従って取外すときの火傷等の傷害の危険を少なくする。
【００１７】２次巻線30,32 はバスバー50,52 により自
動車バッテリに電気的に接続され、破線で示されている
ようにバスバー54に接続される。
動車バッテリに電気的に接続され、破線で示されている
ようにバスバー54に接続される。
【００１８】熱交換器は流体が液体またはガスを再循環
するとき、例えば対流および／または放射性の熱交換器
から来るように冷却流体源に接続される流体入口を有す
る。ポンプまたはファンが冷却流体を駆動するために使
用される。空気は密閉または開放システムの流体として
利用されることができる。熱交換器からの流体出口は加
熱された冷却流体を放出する手段に接続され、これは再
使用のため冷却用の熱交換器を通過する。このように、
小型で効率的で信頼性のある磁気結合が達成される。１
次電流が磁気コアの中央プラグでの磁束結合によって２
次電流に結合するので、熱交換器のこの位置は変成器性
能に悪影響しない。
するとき、例えば対流および／または放射性の熱交換器
から来るように冷却流体源に接続される流体入口を有す
る。ポンプまたはファンが冷却流体を駆動するために使
用される。空気は密閉または開放システムの流体として
利用されることができる。熱交換器からの流体出口は加
熱された冷却流体を放出する手段に接続され、これは再
使用のため冷却用の熱交換器を通過する。このように、
小型で効率的で信頼性のある磁気結合が達成される。１
次電流が磁気コアの中央プラグでの磁束結合によって２
次電流に結合するので、熱交換器のこの位置は変成器性
能に悪影響しない。
【００１９】以上、本発明は現在最良と考えられている
形態の実施例について説明されているが、本発明の技術
的範囲を逸脱することなく当業者により種々の変形、変
更、実施態様が明白に認識されるであろう。従って、本
発明の技術的範囲は特許請求の範囲のきさいによっての
み定められる。
形態の実施例について説明されているが、本発明の技術
的範囲を逸脱することなく当業者により種々の変形、変
更、実施態様が明白に認識されるであろう。従って、本
発明の技術的範囲は特許請求の範囲のきさいによっての
み定められる。
【図１】本発明による充電ステーションに付近に位置す
る電気自動車の斜視図。
る電気自動車の斜視図。
【図２】部品の関係を示した電気自動車充電変成器の分
解斜視図。
解斜視図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハーバート・ジェイ・タンザー アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90290、トパンガ、ウエーブビュー・ド ライブ 20894 (56)参考文献 特開 平５−258962（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−65108（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−17116（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−165302（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−245326（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−12923（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−145411（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−44301（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】 固定された電源に電気的に接続された環
状の１次巻線および１次側磁気コアを有している誘導型
の１次側充電結合器と、自動車に設置されこの１次側充
電結合器を取外し可能に受けるように構成されている誘
導型の２次側充電受け部を具備している自動車のバッテ
リ充電用変成器において、 前記誘導型充電受け部は、 自動車のバッテリに電気的に
接続された環状の２次巻線と、この環状の２次巻線が内
部に配置され、環状の２次巻線の中央を通って突出する
中心柱状体を有するハウジング部分として構成された２
次側磁気コアとを具備し、前記充電結合器が前記充電受
け部に結合されたとき前記１次側および２次側磁気コア
は前記１次巻線と前記２次巻線を通る磁気回路を形成
し、 前記誘導型充電受け部はさらに、 前記環状の２次巻線の
前記１次巻線に面する側と反対側の前記２次巻線の表面
に接触して並んで配置された１対の冷却流体熱交換器を
具備し、これら１対の冷却流体熱交換器は環状体を２分
割した形状のほぼ半環状の表面形状を有し、それら１対
の冷却流体熱交換器が並んで共同してほぼ環状の冷却表
面を形成して環状の２次巻線を冷却し、各冷却流体熱交
換器はそれぞれ流体入口および流体出口を備えているこ
とを特徴とする自動車のバッテリ充電用変成器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US146762 | 1980-05-05 | ||
| US14676293A | 1993-11-02 | 1993-11-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07245223A JPH07245223A (ja) | 1995-09-19 |
| JP2650861B2 true JP2650861B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=22518903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6270053A Expired - Fee Related JP2650861B2 (ja) | 1993-11-02 | 1994-11-02 | 内部冷却された電気自動車充電用変成器 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0651404B1 (ja) |
| JP (1) | JP2650861B2 (ja) |
| KR (1) | KR0142376B1 (ja) |
| DE (1) | DE69401332T2 (ja) |
| ES (1) | ES2096399T3 (ja) |
| NO (1) | NO944160L (ja) |
| TW (1) | TW328135B (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0823716A3 (en) * | 1996-08-07 | 1998-04-08 | SUMITOMO WIRING SYSTEMS, Ltd. | Magnetic coupling device for charging an electric vehicle |
| EP0982832A3 (en) * | 1996-08-07 | 2000-08-09 | Sumitomo Wiring Systems, Ltd. | Charging system for electric vehicle |
| FR2970367B1 (fr) * | 2011-01-07 | 2013-01-11 | Renault Sa | Procede de regulation thermique d'un element d'un vehicule automobile et systeme de regulation thermique de cet element |
| DE102012011606B4 (de) | 2012-06-12 | 2024-01-25 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Ladestation, insbesondere zur Ladung der Batterie eines Elektrofahrzeugs |
| GB2529630A (en) * | 2014-08-26 | 2016-03-02 | Bombardier Transp Gmbh | A receiving device for receiving a magnetic field and for producing electric energy by magnetic induction, in particular for use by a vehicle |
| US10147531B2 (en) | 2015-02-26 | 2018-12-04 | Lear Corporation | Cooling method for planar electrical power transformer |
| CN106057443B (zh) * | 2015-04-08 | 2018-09-11 | 李尔公司 | 平面电力变压器的冷却方法 |
| DE102015222703A1 (de) * | 2015-11-18 | 2017-05-18 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Ladestation zum Aufladen von Energiespeichern von Kraftwagen sowie Speichereinrichtung für einen Kraftwagen |
| DE102016202407A1 (de) * | 2016-02-17 | 2017-08-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Ladestation zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs |
| TWI642566B (zh) * | 2017-11-13 | 2018-12-01 | 中華汽車工業股份有限公司 | Car motor with built-in charge control function |
| EP3896378B1 (en) * | 2020-04-15 | 2024-02-28 | Nokia Technologies Oy | Cooling apparatus |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1538044A (fr) * | 1967-08-17 | 1968-08-30 | Siemens Ag | Transformateur perfectionné |
| JPS585555B2 (ja) * | 1974-11-11 | 1983-01-31 | ソニー株式会社 | カラ−映像信号の記録方法 |
| JPS60102934A (ja) * | 1983-11-11 | 1985-06-07 | Mitsubishi Atom Power Ind Inc | 放射性マンガン捕集材料 |
| JPH0265108A (ja) * | 1988-08-30 | 1990-03-05 | Aichi Electric Co Ltd | 極低温変圧器 |
| DE4114576A1 (de) * | 1991-05-04 | 1991-10-24 | Norbert Fiedler | Verfahren zur selbstkuehlung von transformatoren und batterieladegeraeten oder anderen waermeerzeugenden stromversorgungsgeraeten in geschlossenen gehaeusen |
| US5216402A (en) * | 1992-01-22 | 1993-06-01 | Hughes Aircraft Company | Separable inductive coupler |
| EP0552737A1 (en) * | 1992-01-22 | 1993-07-28 | Hughes Aircraft Company | Weatherized curb-side charger |
-
1994
- 1994-10-29 DE DE69401332T patent/DE69401332T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-10-29 ES ES94117148T patent/ES2096399T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1994-10-29 EP EP94117148A patent/EP0651404B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-01 NO NO944160A patent/NO944160L/no unknown
- 1994-11-02 KR KR1019940028603A patent/KR0142376B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-11-02 JP JP6270053A patent/JP2650861B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-11-22 TW TW083110884A patent/TW328135B/zh active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0651404B1 (en) | 1997-01-02 |
| EP0651404A1 (en) | 1995-05-03 |
| ES2096399T3 (es) | 1997-03-01 |
| JPH07245223A (ja) | 1995-09-19 |
| NO944160L (no) | 1995-05-03 |
| NO944160D0 (no) | 1994-11-01 |
| DE69401332T2 (de) | 1997-07-24 |
| KR950015420A (ko) | 1995-06-16 |
| KR0142376B1 (ko) | 1998-07-01 |
| TW328135B (en) | 1998-03-11 |
| DE69401332D1 (de) | 1997-02-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5408209A (en) | Cooled secondary coils of electric automobile charging transformer | |
| US5412304A (en) | Cooled primary of automobile battery charging transformer | |
| US5909099A (en) | Electric vehicle charging system including refrigerant system | |
| JP2650861B2 (ja) | 内部冷却された電気自動車充電用変成器 | |
| JP2581640B2 (ja) | 壁または天井に設置される誘電型充電装置 | |
| US20190291588A1 (en) | Liquid-cooled charging connector | |
| JPH05258962A (ja) | 分離可能な誘導型結合器 | |
| US5594317A (en) | Inductive charger field shaping using nonmagnetic metallic conductors | |
| US6175212B1 (en) | Charging paddle | |
| JP2659038B2 (ja) | 誘導的に結合した変成器プローブ用に設計された複合コア | |
| US5499185A (en) | Ducted air-cooled secondary of automobile battery charging transformer | |
| US20240123850A1 (en) | Charging Connector for an Electric Vehicle | |
| KR101833777B1 (ko) | 무선전력전송장치의 집전 코일 및 그 제작 방법 | |
| JP2000133536A (ja) | 給電カプラ装置、受電側カプラ及び送電側カプラ | |
| JPH10106868A (ja) | 電気自動車用充電システム | |
| JP2024131095A (ja) | 車両用給電システム | |
| JP2000133535A (ja) | 受電側カプラ及び受電側コア |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |