JP5903990B2 - 非接触給電装置 - Google Patents

Description

本発明は、送電側パッドと受電側パッドを対向させた状態で、送電側パッドから受電側パッドに非接触で送電する非接触給電装置に関する。

従来、送電側パッドと受電側パッドを対向させた状態で、送電側パッドから受電側パッドに非接触で送電する非接触給電装置として、例えば特許文献１に開示されている非接触給電装置がある。

この非接触給電装置は、電気自動車やハイブリッド車に搭載された走行用の電力供給源であるバッテリに、非接触で送電する装置である。非接触給電装置は、送電側パッドと、受電側パッドとを備えている。送電側パッド及び受電側パッドは、板状コアと、巻回コイルとを備えている。巻回コイルは、板状コアに巻回されている。そして、送電側パッドと受電側パッドを上下方向に対向させた状態で、送電側パッドから受電側パッドに非接触で送電する。

特開２０１０−１７２０８４号公報

ところで、前述したように、巻回コイルは、板状コアに巻回されている。その結果、巻回コイルは、板状コアの上面及び下面に沿って配置されることになる。そのため、送電側パッド及び受電側パッドの上下方向の寸法を小さくすることができないという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、送電側パッド及び受電側パッドの寸法を小さくすることができる非接触給電装置を提供することを目的とする。

第１の本発明の非接触給電装置は、磁性材からなるコアと、コアに当接して設けられる巻線とを有する送電側パッド及び受電側パッドを備え、送電側パッドと受電側パッドを対向させた状態で、送電側パッドから受電側パッドに非接触で送電する非接触給電装置において、コアは、板状のヨーク部を有し、巻線は、ひと続きの線材によって構成され、ヨーク部の板厚方向に背向する面のうち送電側パッドと受電側パッドの互いに対向する面に沿って配置される第１巻線部と、ヨーク部の外周面に周方向に沿って配置される第２巻線部と、を有することを特徴とする。

この構成によれば、巻線は、ヨーク部の板厚方向に背向する面のうち送電側パッドと受電側パッドの互いに対向する面に沿って配置されるとともに、ヨーク部の外周面に周方向に沿って配置される。従来のように、ヨーク部の板厚方向に背向する両面にそれぞれ沿って配置されることはない。そのため、送電側パッド及び受電側パッドの板厚方向の寸法を小さくすることができる。
第２の本発明の非接触給電装置は、磁性材からなるコアと、コアに当接して設けられる巻線とを有する送電側パッド及び受電側パッドを備え、送電側パッドと受電側パッドを対向させた状態で、送電側パッドから受電側パッドに非接触で送電する非接触給電装置において、コアは、板状のヨーク部と、ヨーク部に配置される磁極部と、を有し、巻線は、ヨーク部の板厚方向に背向する面のうち送電側パッドと受電側パッドの互いに対向する面に沿って配置される第１巻線部と、ヨーク部の外周面に沿って配置される第２巻線部と、を有し、磁極部は、巻線によって囲まれたヨーク部の第１巻線部が配置される面に当接して配置され、ヨーク部の板厚方向から見たときに、磁極部の占める領域内に第２巻線部の少なくとも一部が包含されるように構成されていることを特徴とする。
第３の本発明の非接触給電装置は、磁性材からなるコアと、コアに当接して設けられる巻線とを有する送電側パッド及び受電側パッドを備え、送電側パッドと受電側パッドを対向させた状態で、送電側パッドから受電側パッドに非接触で送電する非接触給電装置において、コアは、板状のヨーク部と、ヨーク部に配置される磁極部と、を有し、巻線は、ヨーク部の板厚方向に背向する面のうち送電側パッドと受電側パッドの互いに対向する面に沿って配置される第１巻線部と、ヨーク部の外周面に沿って配置される第２巻線部と、を有し、磁極部は、巻線によって囲まれたヨーク部の第１巻線部が配置される面に当接して配置され、ヨーク部及び磁極部は、磁気特性が異なる材料によって形成されていることを特徴とする。
第４の本発明の非接触給電装置は、磁性材からなるコアと、コアに当接して設けられる巻線とを有する送電側パッド及び受電側パッドを備え、送電側パッドと受電側パッドを対向させた状態で、送電側パッドから受電側パッドに非接触で送電する非接触給電装置において、コアは、板状のヨーク部を有し、巻線は、 ヨーク部の板厚方向に背向する面のうち送電側パッドと受電側パッドの互いに対向する面に沿って配置される第１巻線部と、ヨーク部の外周面に沿って配置される第２巻線部と、を有し、ヨーク部の第１巻線部が配置される面に背向する面側に、ヨーク部及び第２巻線部に当接して配置される導電部材を有することを特徴とする。

第１実施形態における非接触給電装置の回路図である。 第１実施形態における送電側パッドの上面図である。 第１実施形態における送電側パッドの左側面図である。 第１実施形態における送電側パッドの後面図である。 第２実施形態における送電側パッドの上面図である。 第２実施形態における送電側パッドの左側面図である。 第２実施形態における送電側パッドの後面図である。 第３実施形態における送電側パッドの上面図である。 第３実施形態における送電側パッドの左側面図である。 第３実施形態における送電側パッドの後面図である。 第４実施形態における送電側パッドの上面図である。 第４実施形態における送電側パッドの左側面図である。 第４実施形態における送電側パッドの後面図である。 第５実施形態における送電側パッドの上面図である。 第５実施形態における送電側パッドの左側面図である。 第５実施形態における送電側パッドの後面図である。 変形形態における送電側パッドの左側面図である。 別の変形形態における送電側パッドの左側面図である。

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る非接触給電装置を、電気自動車やハイブリッド車に搭載されたメインバッテリに非接触で送電する非接触給電装置に適用した例を示す。

（第１実施形態）
まず、図１〜図４を参照して第１実施形態の非接触給電装置の構成について説明する。なお、図中における前後方向、左右方向及び上下方向は、車両における方向を示すものである。

図１に示すように、電気自動車やハイブリッド車は、モータジェネレータＭＧと、メインバッテリＢ１と、インバータ回路ＩＮＶと、補機Ｓと、補機バッテリＢ２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路ＣＮＶと、制御器ＣＮＴとを備えている。

モータジェネレータＭＧは、３相交流電圧を供給することでモータとして動作し、車両の走行のための駆動力を発生する機器である。また、車両の減速時において、外部からの駆動力によって回転することでジェネレータとして動作し、３相交流電圧を発生する機器でもある。

メインバッテリＢ１は、直流高電圧を出力する充放電可能な電源である。

インバータ回路ＩＮＶは、モータジェネレータＭＧがモータとして動作するとき、メインバッテリＢ１の出力する直流高電圧を３相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧに供給する回路である。また、モータジェネレータＭＧがジェネレータとして動作するとき、モータジェネレータＭＧの出力する３相交流電圧を直流高電圧に変換してメインバッテリＢ１に供給する回路でもある。

補機Ｓは、直流低電圧を供給することで動作する空調装置や電動パワーステアリング装置等の周辺装置である。

補機バッテリＢ２は、直流低電圧を出力する充放電可能な電源である。

ＤＣ／ＤＣコンバータ回路ＣＮＶは、メインバッテリＢ１の出力する直流高電圧を直流低電圧に変換して補機バッテリＢ２及び補機Ｓに供給する回路である。

制御器ＣＮＴは、メインバッテリＢ１、補機バッテリＢ２、モータジェネレータＭＧに関する情報に基づいてインバータ回路ＩＮＶ、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路ＣＮＶ及び補機Ｓを制御する装置である。

非接触給電装置１は、車両の外部に設置された外部電源ＰＳから車両に搭載されたメインバッテリＢ１に非接触で送電し、メインバッテリＢ１を充電する装置である。非接触給電装置１は、送電回路１０と、送電側パッド１１と、受電側パッド１２と、受電回路１３とを備えている。

送電回路１０は、受電回路１３との間で無線通信によって情報を送受信し、受信した情報に基づいて外部電源ＰＳの出力する電圧を高周波の交流電圧に変換し、送電側パッド１１に印加する回路である。送電回路１０は、車両の外部に設置されている。

送電側パッド１１は、駐車スペース内に車両を駐車したときに車両の底部に設置された受電側パッド１３と対向する駐車スペース内の地表面の所定位置に設置され、電流が流れることで磁束を発生する装置である。図２〜図３に示すように、送電側パッド１１は、コア１１０と、巻線１１１、１１２とを備えている。

コア１１０は、磁路を構成するとともに、磁極を形成する磁性材からなる部材である。具体的には、透磁率の高い、例えばフェライトからなる部材である。コア１１０は、ヨーク部１１０ａと、磁極部１１０ｂ、１１０ｃとを備えている。

ヨーク部１１０ａは、磁路を構成する矩形板状の部材である。

磁極部１１０ｂ、１１０ｃは、磁路を構成するとともに、磁極を形成する矩形板状の部材である。

巻線１１１、１１２は、電流が流れることで磁束を発生する部材である。具体的には、電気抵抗の低い、例えばリッツ線からなる部材である。巻線１１１、１１２は、第１巻線部１１１ａ、１１２ａと、第２巻線部１１１ｂ、１１２ｂとを備えている。

第１巻線部１１１ａは、ヨーク部１１０ａの板厚方向に背向する上下面のうち、送電側パッド１１と受電側パッド１２の互いに対向する面である上面に沿って配置されている。具体的には、ヨーク部１１０ａの前後方向の中央部付近を左右方向に延在するように配置されている。第２巻線部１１１ｂは、ヨーク部１１０ａの外周面に沿って配置されている。具体的には、ヨーク部１１０ａの左側面、前面及び右側面に沿って配置されている。

第１巻線部１１２ａは、ヨーク部１１０ａの板厚方向に背向する上下面のうち、送電側パッド１１と受電側パッド１２の互いに対向する面である上面に沿って配置されている。具体的には、第１巻線部１１１ａの後側を左右方向に延在するように配置されている。第２巻線部１１２ｂは、ヨーク部１１０ａの外周面に沿って配置されている。具体的には、ヨーク部１１０ａの左側面、後面及び右側面に沿って配置されている。

磁極部１１０ｂ、１１０ｃは、巻線１１１、１１２によって囲まれたヨーク部１１０ａの第１巻線部１１１ａ、１１２ａが配置される面である上面に当接して配置されている。磁極部１１０ｂ、１１０ｃは、板厚方向である上下方向から見たときに、磁極部１１０ｂ、１１０ｃの占める領域内に第２巻線部１１１ｂ、１１２ｂが包含されるように構成されている。磁極部１１０ｂ、１１０ｃの板厚方向の寸法は、第１巻線部１１１ａ、１１２ａの上下方向（板厚方向）の寸法と等しくなるように設定されている。ヨーク部１１０ａと磁極部１１０ｂ、１１０ｃは、一体的に構成されている。

送電側パッド１１は、駐車スペース内に車両を駐車したときに車両に搭載された受電側パッド１３と対向する駐車スペース内の地表面の所定位置に、磁極部１１０ｂ、１１０ｃの端面を上方に向けた状態で設置されている。

図１に示す受電側パッド１２は、車両の底部に設置され、駐車スペースに車両を駐車したときに上下方向に所定の間隔をあけて送電側パッドと対向し、送電側パッド１１の発生した磁束が鎖交することで電磁誘導によって誘導起電力を生じる装置である。受電側パッド１２は、コアと、巻線とを備えている。

コアは、ヨーク部と、磁極部とを備えている。巻線は、第１巻線部と、第２巻線部とを備えている。

受電側パッド１２は、送電側パッド１１と同一構成であり、送電側パッド１１とは上下逆向きに、磁極部の端面を下方に向けた状態で車両の底部に設置されている。

受電回路１３は、送電回路１０との間で無線通信によって情報を送受信し、受信した情報に基づいて受電側パッド１２の出力する交流電圧を直流電圧に変換してメインバッテリＢ１を充電する回路である。

次に、図１を参照して非接触給電装置の動作について説明する。

図１に示すように、駐車スペースに車両を駐車すると、送電側パッド１１と受電側パッド１３が上下方向に所定の間隔をあけて対向する。この状態で充電開始ボタン（図略）が押され、充電の開始が指示されると、送電回路１０と受電回路１３は、無線通信によって情報を送受信する。

送電回路１０は、受信した情報に基づいて外部電源ＰＳの出力する電圧を高周波の交流電圧に変換して送電側パッド１１に印加する。

交流電圧が印加され交流電流が流れると、送電側パッド１１は磁束を発生する。受電側パッド１２は、送電側パッド１１の発生した磁束が鎖交することで電磁誘導によって誘導起電力を生じる。

受電回路１３は、受信した情報に基づいて受電側パッド１２の出力する交流電圧を直流高電圧に変換してメインバッテリＢ１を充電する。

次に、効果について説明する。

第１実施形態によれば、図２〜図４に示すように、巻線１１１、１１２は、送電側パッド１１と受電側パッド１２の互いに対向する面であるヨーク部１１０ａの上面に沿って配置されるとともに、ヨーク部１１０ａの外周面に沿って配置される。従来のように、ヨーク部１１０ａの下面に沿って配置されることはない。そのため、送電側パッド１１の上下方向の寸法を小さくすることができる。また、送電側パッド１１と同一構成である受電側パッド１２の上下方向の寸法を小さくすることができる。

第１実施形態によれば、図２〜図４に示すように、送電側パッド１１のコア１１０は、巻線１１１、１１２によって囲まれたヨーク部１１０ａの第１巻線部１１１ａ、１１２ａが配置される面である上面に当接して配置される磁極部１１０ｂ、１１０ｃを有している。そのため、巻線１１１、１１２に電流が流れることによって発生した磁束を効率よく受電側パッド１２に供給することができる。

第１実施形態によれば、図３に示すように、磁極部１１０ｂ、１１０ｃの板厚方向の寸法は、第１巻線部１１１ａ、１１２ａの上下方向の寸法と等しくなるように設定されている。そのため、送電側パッド１１の上下方向の寸法を抑えつつ、巻線１１１、１１２に電流が流れることによって発生した磁束を効率よく受電側パッド１２に供給することができる。

第１実施形態によれば、磁極部１１０ｂ、１１０ｃは、板厚方向である上下方向から見たときに、磁極部１１０ｂ、１１０ｃの占める領域内に第２巻線部１１１ｂ、１１２ｂが包含されるように構成されている。そのため、磁極部１１０ｂ、１１０ｃの上面の面積を大きくすることができる。従って、受電側パッド１２の位置がずれた場合であっても、より多くの磁束を受電側パッド１２に供給することができる。また、磁極部１１０ｂ、１１０ｃによって、機械的損傷から、第２巻線部１１１ｂ、１１１ｃを保護することができる。

第１実施形態によれば、ヨーク部１１０ａと磁極部１１０ｂ、１１０ｃは、一体的に構成されている。そのため、コア１１０を構成する部品点数を削減することができる。従って、製造コストを抑えることができる。

なお、第１実施形態では、ヨーク部１１０ａと磁極部１１０ｂ、１１０ｃが、ともにフェライトによって一体的に構成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。ヨーク部１１０ａと磁極部１１０ｂ、１１０ｃは、磁気特性が異なる材料によって形成されていてもよい。これにより、送電側パッド１１の磁気特性をきめ細かく調整することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態の非接触給電装置について説明する。第２実施形態の非接触給電装置は、第１実施形態の非接触給電装置に対して、送電側パッド及び受電側パッドのヨーク部の前後方向の寸法を変更したものである。送電側パッド及び受電側パッド以外は、第１実施形態の非接触給電装置と同一構成である。

まず、図５〜図７を参照して送電側パッドの構成について説明する。なお、図中における前後方向、左右方向及び上下方向は、車両における方向を示すものである。

図５〜図７に示すように、送電側パッド２１は、コア２１０と、巻線２１１、２１２とを備えている。

コア２１０は、ヨーク部２１０ａと、磁極部２１０ｂ、２１０ｃとを備えている。ヨーク部２１０ａは、第１実施形態のヨーク部１１０ａに対して前後方向の寸法が長く設定されている。磁極部２１０ｂ、２１０ｃは、第１実施形態の磁極部１１０ｂ、１１０ｃと同一構成である。

巻線２１１、２１２は、第１巻線部２１１ａ、２１２ａと、第２巻線部２１１ｂ、２１２ｂとを備えている。第１巻線部２１１ａ、２１２ａ及び第２巻線部２１１ｂ、２１２ｂの配置は、第１実施形態の第１巻線部１１１ａ、１１２ａ及び第２巻線部１１１ｂ、１１２ｂの配置と同一である。

磁極部２１０ｂ、２１０ｃは、巻線２１１、２１２によって囲まれたヨーク部２１０ａの上面に当接して配置されている。

ヨーク部２１０ａは、第１実施形態のヨーク部１１０ａに対して前後方向の寸法が長く設定されているため、磁極部２１０ｂ、２１０ｃは、第２巻線部２１１ｂ、２１２ｂのうち、ヨーク部２１０ａの左側面及び右側面に沿って配置される部分の上面だけを覆う構成となる。

受電側パッドは、送電側パッド２１と同一構成であり、送電側パッド２１とは上下逆向きに、磁極部の端面を下方に向けた状態で車両の底部に設置されている。

動作については、第１実施形態と同一であるため説明を省略する。

次に、効果について説明する。第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、第２実施形態は、磁極部２１０ｂ、２１０ｃが、板厚方向である上下方向から見たときに、磁極部２１０ｂ、２１０ｃの占める領域内に、第２巻線部２１１ｂ、２１２ｂのうち、ヨーク部２１０ａの左側面及び右側面に沿って配置される部分が包含されるように構成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。磁極部２１０ｂ、２１０ｃは、板厚方向である上下方向から見たときに、磁極部２１０ｂ、２１０ｃの占める領域内に、第２巻線部２１１ｂ、２１２ｂの少なくとも一部が包含されるように構成されていればよい。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態の非接触給電装置について説明する。第３実施形態の非接触給電装置は、第１実施形態の非接触給電装置に対して、送電側パッド及び受電側パッドのヨーク部の左右方向の寸法を変更したものである。送電側パッド及び受電側パッド以外は、第１実施形態の非接触給電装置と同一構成である。

まず、図８〜図１０を参照して送電側パッドの構成について説明する。なお、図中における前後方向、左右方向及び上下方向は、車両における方向を示すものである。

図８〜図１０に示すように、送電側パッド３１は、コア３１０と、巻線３１１、３１２とを備えている。

コア３１０は、ヨーク部３１０ａと、磁極部３１０ｂ、３１０ｃとを備えている。ヨーク部３１０ａは、第１実施形態のヨーク部１１０ａに対して左右方向の寸法が長く設定されている。磁極部３１０ｂ、３１０ｃは、第１実施形態の磁極部１１０ｂ、１１０ｃと同一構成である。

巻線３１１、３１２は、第１巻線部３１１ａ、３１２ａと、第２巻線部３１１ｂ、３１２ｂとを備えている。第１巻線部３１１ａ、３１２ａ及び第２巻線部３１１ｂ、３１２ｂの配置は、第１実施形態の第１巻線部１１１ａ、１１２ａ及び第２巻線部１１１ｂ、１１２ｂの配置と同一である。

磁極部３１０ｂ、３１０ｃは、巻線３１１、３１２によって囲まれたヨーク部３１０ａの上面に当接して配置されている。

ヨーク部３１０ａは、第１実施形態のヨーク部１１０ａに対して左右方向の寸法が長く設定されているため、磁極部３１０ｂ、３１０ｃは、第２巻線部３１１ｂ、３１２ｂのうち、ヨーク部３１０ａの前面及び後面に沿って配置される部分の上面だけを覆う構成となる。

受電側パッドは、送電側パッド３１と同一構成であり、送電側パッド３１とは上下逆向きに、磁極部の端面を下方に向けた状態で車両の底部に設置されている。

動作については、第１実施形態と同一であるため説明を省略する。

次に、効果について説明する。第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、第３実施形態は、磁極部３１０ｂ、３１０ｃが、板厚方向である上下方向から見たときに、磁極部３１０ｂ、３１０ｃの占める領域内に、第２巻線部３１１ｂ、３１２ｂのうち、ヨーク部３１０ａの前面及び後面に沿って配置される部分が包含されるように構成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。磁極部３１０ｂ、３１０ｃは、板厚方向である上下方向から見たときに、磁極部３１０ｂ、３１０ｃの占める領域内に、第２巻線部３１１ｂ、３１２ｂの少なくとも一部が包含されるように構成されていればよい。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態の非接触給電装置について説明する。第４実施形態の非接触給電装置は、第１実施形態の非接触給電装置に対して、送電側パッド及び受電側パッドの巻線を１つにし、その配置を変更したものである。送電側パッド及び受電側パッド以外は、第１実施形態の非接触給電装置と同一構成である。

まず、図１１〜図１３を参照して送電側パッドの構成について説明する。なお、図中における前後方向、左右方向及び上下方向は、車両における方向を示すものである。

図１１〜図１３に示すように、送電側パッド４１は、コア４１０と、巻線４１１とを備えている。コア４１０は、ヨーク部４１０ａと、磁極部４１０ｂ、４１０ｃとを備えている。

ヨーク部４１０ａ及び磁極部４１０ｂ、４１０ｃは、磁性材からなる矩形板状の部材である。

巻線４１１は、第１巻線部４１１ａと、第２巻線部４１１ｂとを備えている。

第１巻線部４１１ａは、送電側パッドと受電側パッドの互いに対向する面であるヨーク部４１０ａの上面に沿って、ヨーク部１１０ａの前後方向の中央部を左右方向に延在するように配置されている。第２巻線部４１１ｂは、ヨーク部４１０ａの左側面、前面及び右側面に沿って配置されている。

磁極部４１０ｂは、巻線４１１によって囲まれたヨーク部４１０ａの第１巻線部４１１ａが配置される面である上面に当接して配置されている。磁極部４１０ｃは、第１巻線部４１１ａの後側のヨーク部４１０ａの上面に当接して配置されている。磁極部４１０ｂは、板厚方向である上下方向から見たときに、磁極部４１０ｂの占める領域内に、第２巻線部４１１ｂが包含されるように構成されている。磁極部４１０ｂ、４１０ｃの板厚方向の寸法は、第１巻線部４１１ａの上下方向の寸法と等しくなるように設定されている。ヨーク部４１０ａと磁極部４１０ｂ、４１０ｃは、一体的に構成されている。

受電側パッドは、送電側パッド４１と同一構成であり、送電側パッド４１とは上下逆向きに、磁極部の端面を下方に向けた状態で車両の底部に設置されている。

動作については、第１実施形態と同一であるため説明を省略する。

次に、効果について説明する。第４実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第５実施形態）
次に、第５実施形態の非接触給電装置について説明する。第５実施形態の非接触給電装置は、第１実施形態の非接触給電装置に対して、送電側パッド及び受電側パッドに導電部材を設けたものである。送電側パッド及び受電側パッド以外は、第１実施形態の非接触給電装置と同一構成である。

まず、図１４〜図１６を参照して送電側パッドの構成について説明する。なお、図中における前後方向、左右方向及び上下方向は、車両における方向を示すものである。

図１４〜図１６に示すように、送電側パッド５１は、コア５１０と、巻線５１１、５１２と、導電部材５１３とを備えている。

コア５１０は、ヨーク部５１０ａと、磁極部５１０ｂ、５１０ｃとを備えている。巻線５１１、５１２は、第１巻線部５１１ａ、５１２ａと、第２巻線部５１１ｂ、５１２ｂとを備えている。ヨーク部５１０ａ、磁極部５１０ｂ、５１０ｃ、第１巻線部５１１ａ、５１２ａ及び第２巻線部５１１ｂ、５１２ｂは、第１実施形態のヨーク部１１０ａ、磁極部１１０ｂ、１１０ｃ、第１巻線部１１１ａ、１１２ａ及び第２巻線部１１１ｂ、１１２ｂと同一構成である。

導電部材５１３は、漏れ磁束を抑えるための板状の部材である。具体的には、例えばアルミニウムからなる板状の部材である。導電部材５１３は、ヨーク部５１０ａの第１巻線部５１１ａ、５１２ａが配置される面に背向する面側である下面側に、ヨーク部５１０ａ及び第２巻線部５１１ｂ、５１２ｂの下面に当接して配置されている。また、ヨーク部５１０ａの板厚方向である上下方向から見たときに、導電部材５１３の占める領域内にコア５１０及び巻線５１１、５１２の占める領域が包含されるように構成されている。

受電側パッドは、送電側パッド５１と同一構成であり、送電側パッド２１とは上下逆向きに、磁極部の端面を下方に向けた状態で車両の底部に設置されている。

動作については、第１実施形態と同一であるため説明を省略する。

次に、効果について説明する。

第５実施形態によれば、図１４〜図１６に示すように、導電部材５１３は、ヨーク部５１０ａの第１巻線部５１１ａ、５１２ａが配置される面に背向する面側である下面側に配置されている。ヨーク部５１０ａの下面側を流れる磁束は、送電に寄与しない漏れ磁束である。導電部材５１３に漏れ磁束が鎖交すると、導電部材５１３に渦電流が流れる。渦電流が流れると、それによって漏れ磁束を打つ消す磁束が発生する。そのため、漏れ磁束を抑えることができる。

第５実施形態によれば、図１４〜図１６に示すように、導電部材５１３は、ヨーク部５１０ａの板厚方向である上下方向から見たときに、導電部材５１３の占める領域内にコア５１０及び巻線５１１、５１２の占める領域が包含されるように構成されている。そのため、漏れ磁束が導電部材５１３に確実に鎖交する。従って、漏れ磁束を確実に抑えることができる。

第５実施形態によれば、図１４〜図１６に示すように、導電部材５１３は、ヨーク部５１０ａ及び第２巻線部５１１ｂ、５１２ｂに当接して配置されている。そのため、ヨーク部５１０ａ及び第２巻線部５１１ｂ、５１２ｂの熱を効率よく放熱することができる。従って、送電側パッドや受電側パッドの温度上昇を抑えることができる。

なお、第１〜第５実施形態では、磁極部の板厚方向の寸法が、第１巻線部の上下方向の寸法と等しくなるように設定されている例を挙げているが、これに限られるものではない。図１７に、第１実施形態を例に挙げて示すように、磁極部１１０ｂ、１１０ｃの板厚方向の寸法は、第１巻線部１１１ａ、１１２ａの上下方向の寸法より小さくなるように設定されていてもよい。また、図１８に、第１実施形態を例に挙げて示すように、磁極部１１０ｂ、１１０ｃの板厚方向の寸法は、第１巻線部１１１ａ、１１２ａの上下方向の寸法より大きくなるように設定されていてもよい。

また、第１〜第５実施形態では、それぞれ、受信側コイルが、送信側コイルと同一構成である例を挙げているが、これに限られるものではない。受信側コイルは、送信側コイルと同一構成でなくてもよい。例えば、第１実施形態の送信側コイルに対して、第２〜第５実施形態の送電側パッドと同一構成の受電側パッドを用いてもよい。第１〜第５実施形態の送信側コイルに対して、第１〜第５実施形態の送電側パッドと同一構成の受信側コイルを相互に組合せて用いることができる。

さらに、第１〜第５実施形態では、送電側パッドが駐車スペースの地表面に、受電側パッドが車両の底部にそれぞれ設置されている例を挙げているが、これに限られるものではない。送電側パッドは、道路の路面、建物の床面、及び、地中に設置されていてもよい。また、建物の壁面や天井に設置されていてもよい。その場合、受電側パッドが、車両の側面や天井面に設置されていれば同様に送電することができる。

１・・・非接触給電装置、１０・・・送電回路、１１・・・送電側パッド、１１０・・・コア、１１０ａ・・・ヨーク部、１１０ｂ、１１０ｃ・・・磁極部、１１１、１１２・・・巻線、１１１ａ、１１２ａ・・・第１巻線部、１１１ｂ、１１２ｂ・・・第２巻線部、１２・・・受電側パッド、１３・・・受電回路

Claims (11)

1. 磁性材からなるコア（１１０、２１０、３１０、４１０、５１０）と、前記コアに当接して設けられる巻線（１１１、１１２、２１１、２１２、３１１、３１２、４１１、５１１、５１２）とを有する送電側パッド（１１、２１、３１、４１、５１）及び受電側パッド（１２）を備え、前記送電側パッドと前記受電側パッドを対向させた状態で、前記送電側パッドから前記受電側パッドに非接触で送電する非接触給電装置において、
   前記コアは、板状のヨーク部（１１０ａ、２１０ａ、３１０ａ、４１０ａ、５１０ａ）を有し、
   前記巻線は、ひと続きの線材によって構成され、
   前記ヨーク部の板厚方向に背向する面のうち前記送電側パッドと前記受電側パッドの互いに対向する面に沿って配置される第１巻線部（１１１ａ、１１２ａ、２１１ａ、２１２ａ、３１１ａ、３１２ａ、４１１ａ、５１１ａ、５１２ａ）と、
   前記ヨーク部の外周面に周方向に沿って配置される第２巻線部（１１１ｂ、１１２ｂ、２１１ｂ、２１２ｂ、３１１ｂ、３１２ｂ、４１１ｂ、５１１ｂ、５１２ｂ）と、
   を有することを特徴とする非接触給電装置。
2. 前記巻線は、前記第１巻線部が配置される面に背向する面側には配置されていないことを特徴とする請求項１に記載の非接触給電装置。
3. 前記コアは、前記巻線によって囲まれた前記ヨーク部の前記第１巻線部が配置される面に当接して配置される磁極部（１１０ｂ、１１０ｃ、２１０ｂ、２１０ｃ、３１０ｂ、３１０ｃ、４１０ｂ、４１０ｃ、５１０ｂ、５１０ｃ）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の非接触給電装置。
4. 前記磁極部の板厚方向の寸法は、前記第１巻線部の板厚方向の寸法と等しいことを特徴とする請求項３に記載の非接触給電装置。
5. 前記ヨーク部及び前記磁極部は、一体的に構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の非接触給電装置。
6. 前記ヨーク部（５１０ａ）の前記第１巻線部が配置される面に背向する面側に配置される導電部材（５１３）を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の非接触給電装置。
7. 前記導電部材は、前記ヨーク部（５１０ａ）の板厚方向から見たときに、前記導電部材の占める領域内に前記コア（５１０）及び前記巻線（５１１、５１２）の占める領域が包含されるように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の非接触給電装置。
8. 前記送電側パッドは、車両の外部に設置され、
   前記受電側パッドは、前記車両に搭載され、
   前記車両の外部から前記車両に非接触で送電することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の非接触給電装置。
9. 磁性材からなるコア（１１０、２１０、３１０、４１０、５１０）と、前記コアに当接して設けられる巻線（１１１、１１２、２１１、２１２、３１１、３１２、４１１、５１１、５１２）とを有する送電側パッド（１１、２１、３１、４１、５１）及び受電側パッド（１２）を備え、前記送電側パッドと前記受電側パッドを対向させた状態で、前記送電側パッドから前記受電側パッドに非接触で送電する非接触給電装置において、
   前記コアは、
   板状のヨーク部（１１０ａ、２１０ａ、３１０ａ、４１０ａ、５１０ａ）と、
   前記ヨーク部に配置される磁極部（１１０ｂ、１１０ｃ、２１０ｂ、２１０ｃ、３１０ｂ、３１０ｃ、４１０ｂ、４１０ｃ、５１０ｂ、５１０ｃ）と、
   を有し、
   前記巻線は、
   前記ヨーク部の板厚方向に背向する面のうち前記送電側パッドと前記受電側パッドの互いに対向する面に沿って配置される第１巻線部（１１１ａ、１１２ａ、２１１ａ、２１２ａ、３１１ａ、３１２ａ、４１１ａ、５１１ａ、５１２ａ）と、
   前記ヨーク部の外周面に沿って配置される第２巻線部（１１１ｂ、１１２ｂ、２１１ｂ、２１２ｂ、３１１ｂ、３１２ｂ、４１１ｂ、５１１ｂ、５１２ｂ）と、
   を有し、
   前記磁極部は、前記巻線によって囲まれた前記ヨーク部の前記第１巻線部が配置される面に当接して配置され、前記ヨーク部の板厚方向から見たときに、前記磁極部の占める領域内に前記第２巻線部の少なくとも一部が包含されるように構成されていることを特徴とする非接触給電装置。
10. 磁性材からなるコア（１１０、２１０、３１０、４１０、５１０）と、前記コアに当接して設けられる巻線（１１１、１１２、２１１、２１２、３１１、３１２、４１１、５１１、５１２）とを有する送電側パッド（１１、２１、３１、４１、５１）及び受電側パッド（１２）を備え、前記送電側パッドと前記受電側パッドを対向させた状態で、前記送電側パッドから前記受電側パッドに非接触で送電する非接触給電装置において、
    前記コアは、
    板状のヨーク部（１１０ａ、２１０ａ、３１０ａ、４１０ａ、５１０ａ）と、
    前記ヨーク部に配置される磁極部（１１０ｂ、１１０ｃ、２１０ｂ、２１０ｃ、３１０ｂ、３１０ｃ、４１０ｂ、４１０ｃ、５１０ｂ、５１０ｃ）と、
    を有し、
    前記ヨーク部の板厚方向に背向する面のうち前記送電側パッドと前記受電側パッドの互いに対向する面に沿って配置される第１巻線部（１１１ａ、１１２ａ、２１１ａ、２１２ａ、３１１ａ、３１２ａ、４１１ａ、５１１ａ、５１２ａ）と、
    前記ヨーク部の外周面に沿って配置される第２巻線部（１１１ｂ、１１２ｂ、２１１ｂ、２１２ｂ、３１１ｂ、３１２ｂ、４１１ｂ、５１１ｂ、５１２ｂ）と、
    を有し、
    前記磁極部は、前記巻線によって囲まれた前記ヨーク部の前記第１巻線部が配置される面に当接して配置され、
    前記ヨーク部及び前記磁極部は、磁気特性が異なる材料によって形成されていることを特徴とする非接触給電装置。
11. 磁性材からなるコア（５１０）と、前記コアに当接して設けられる巻線（５１１、５１２）とを有する送電側パッド（５１）及び受電側パッドを備え、前記送電側パッドと前記受電側パッドを対向させた状態で、前記送電側パッドから前記受電側パッドに非接触で送電する非接触給電装置において、
    前記コアは、板状のヨーク部（５１０ａ）を有し、
    前記巻線は、
    前記ヨーク部の板厚方向に背向する面のうち前記送電側パッドと前記受電側パッドの互いに対向する面に沿って配置される第１巻線部（５１１ａ、５１２ａ）と、
    前記ヨーク部の外周面に沿って配置される第２巻線部（５１１ｂ、５１２ｂ）と、
    を有し、
    前記ヨーク部の前記第１巻線部が配置される面に背向する面側に、前記ヨーク部及び前記第２巻線部に当接して配置される導電部材（５１３）を有することを特徴とする非接触給電装置。

Images