JP5991054B2 - Non-contact power feeding device - Google Patents

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Description

本発明は、外部の電源から車両の電池に非接触で電力を給電する非接触給電装置に関する。   The present invention relates to a non-contact power feeding device that feeds power from an external power source to a battery of a vehicle in a non-contact manner.

電気自動車およびハイブリッド車などの電動車両には、走行用の電力を外部電源から充電可能とする電池が装備されている。充電用の電力を給電する方法としては、給電側の電源口と車両の充電口とをケーブルで接続するプラグイン式の給電装置、およびケーブルを用いない非接触式の給電装置が知られている。   An electric vehicle such as an electric vehicle and a hybrid vehicle is equipped with a battery that can charge electric power for traveling from an external power source. Known methods for supplying power for charging include a plug-in type power supply device that connects a power supply port on the power supply side and a vehicle charging port with a cable, and a non-contact type power supply device that does not use a cable. .

特許文献１に記載の非接触給電装置に関する技術では、外部に設置された１次側パッドと、車体下部に設置された２次側パッド間で電磁場を介して、１次側パッド（以下、「設備側パッド」ということがある）から２次側パッド（以下、「車体側パッド」ということがある）へ送電が行われる。これによって車体側パッドは、電磁結合により電流が流れることによって、対向する設備側パッドからの給電を受ける。   In the technique related to the non-contact power feeding device described in Patent Document 1, the primary side pad (hereinafter, “ Power is transmitted from the “facility side pad” to the secondary side pad (hereinafter also referred to as “vehicle side pad”). As a result, the vehicle body side pad is supplied with power from the opposing facility side pad when current flows by electromagnetic coupling.

特許文献１に記載の技術では、設備側パッドおよび車体側パッドは、コアの周りにコイルを巻回する構造をしている。このコイル構成では、コアの表面に渦巻き状にコイルを形成している構成に比べて、同じ体格でコイル幅を大きくすることができる。コイル幅を大きくすると、設備側パッドと車体側パッドとの磁気結合が強くなり、位置ずれに対して強くなる。   In the technique described in Patent Document 1, the facility side pad and the vehicle body side pad have a structure in which a coil is wound around a core. In this coil configuration, the coil width can be increased with the same physique compared to the configuration in which the coil is formed in a spiral shape on the surface of the core. When the coil width is increased, the magnetic coupling between the facility-side pad and the vehicle body-side pad becomes stronger and stronger against displacement.

特開２０１０−１７２０８４号公報JP 2010-172084 A

前述の特許文献１に記載の技術では、位置ずれに強くするためには、コイル幅を大きくする必要がある。コイル幅が大きくなると、コアが大きくなるので、全体として重くなるという問題がある。   In the technique described in the above-mentioned Patent Document 1, it is necessary to increase the coil width in order to be strong against displacement. When the coil width is increased, the core is increased, so that there is a problem that it becomes heavier as a whole.

そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、重量増加を抑制しつつ、位置ずれに対して磁気結合を強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。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a non-contact power feeding device capable of strengthening magnetic coupling against positional deviation while suppressing an increase in weight. .

本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。   The present invention employs the following technical means in order to achieve the aforementioned object.

本発明では、１次側コア（４１）および２次側コア（５１）のうち、少なくともいずれか一方の周囲に配置される中継コイル（４３，５３）と、中継コイルの巻線に接続されて、共振回路（６０）を構成する共振コンデンサ（６１）と、を含み、中継コイルは、中継コイルが周囲に配置される１次側コアまたは／および２次側コアの対向面よりも向かい合うコア側にずれた位置であって、対向面の間から外側にずれた位置に配置されることを特徴とする。 In the present invention, among the primary core (41) and the secondary core (51), a relay coil (43, 53) disposed on at least one of the ambient, is connected to the winding of the relay coil And the resonance capacitor (61) constituting the resonance circuit (60), and the relay coil is a core facing the primary side core and / or the secondary side core on which the relay coil is arranged around the relay coil. It is the position which shifted | deviated to the side, Comprising: It arrange | positions in the position shifted | deviated outside between the opposing surfaces.

このような本発明に従えば、中継コイルが１次側コアまたは／および２次側コアの周囲に配置されている。１次側コアと２次側コアとの相対位置が板厚方向に交差する方向にずれると、位置ずれ方向と中継コイルとの位置によって、中継コイルに１次側コアまたは／および２次側コアからの磁束が錯交する。中継コイルに磁束が錯交すると中継コイルに誘導電流が流れる。中継コイルは共振コンデンサと共振回路を構成している。したがって中継コイルに流れる誘導電流は、共振回路に流れることになる。誘導電流は、中継コイルのインダクタンスと共振コンデンサとの共振によって大電流となる。大電流によって、中継コイルには大きな磁束が発生する。これによって中継コイルから発生する磁束を、対向するコイルに錯交させることができる。したがって中継コイルがなければ錯交させることができなかった磁束を、中継コイルによって錯交させることができる。これによって位置ずれに対して磁気結合を強くすることができる。また中継コイルは巻線を巻回しただけなので、軽量である。したがって１次側コアまたは／および２次側コアを大きくして位置ずれに強くする構成よりも、重量増加を抑制しつつ、位置ずれに強くすることができる。換言すると、１次側コアおよび２次側コアが大型化しないので、材料量の増加を抑制しつつ、位置ずれに強くすることができる。また１次側コアおよび２次側コアの材料量の増加を抑制することができるので、材料コストの増加を抑制することができる。 According to the present invention, the relay coil is arranged around the primary side core and / or the secondary side core . When the relative position between the primary side core and the secondary side core deviates in a direction intersecting the plate thickness direction, the primary side core and / or the secondary side core is connected to the relay coil depending on the position deviation direction and the position of the relay coil. Magnetic flux from When magnetic fluxes are mixed in the relay coil, an induced current flows through the relay coil. The relay coil constitutes a resonance capacitor and a resonance circuit. Therefore, the induced current flowing in the relay coil flows in the resonance circuit. The induced current becomes a large current due to resonance between the inductance of the relay coil and the resonance capacitor. Due to the large current, a large magnetic flux is generated in the relay coil. Thereby, the magnetic flux generated from the relay coil can be interlaced with the opposing coil. Therefore, the magnetic flux that could not be interlaced without the relay coil can be interlaced with the relay coil. As a result, the magnetic coupling can be strengthened against the displacement. In addition, the relay coil is light because it only has windings. Therefore, it is possible to increase the displacement while suppressing the increase in weight, as compared with the configuration in which the primary side core and / or the secondary side core is enlarged to increase the displacement. In other words, since the primary core and secondary core is not large, while suppressing the increase of the wood fuel quantity can be strongly to the displacement. Moreover, since the increase in the material amount of a primary side core and a secondary side core can be suppressed, the increase in material cost can be suppressed.

なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each above-mentioned means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

第１実施形態の非接触給電システム１０を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a non-contact power feeding system 10 according to a first embodiment. 送電パッド４０および受電パッド５０を示す斜視図である。3 is a perspective view showing a power transmission pad 40 and a power reception pad 50. FIG. 共振回路６０の一例を示す回路図である。3 is a circuit diagram showing an example of a resonance circuit 60. FIG. 共振回路６０の他の例を示す回路図である。6 is a circuit diagram illustrating another example of a resonance circuit 60. FIG. 各コイル４０，コイル５０の位置がずれた状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which the position of each coil 40 and the coil 50 shifted | deviated. 第２実施形態の各コイル４０Ａ，５０Ａを示す斜視図である。It is a perspective view which shows each coil 40A, 50A of 2nd Embodiment. 第３実施形態の各コイル４０Ｂ，５０Ｂを示す斜視図である。It is a perspective view which shows each coil 40B, 50B of 3rd Embodiment. 第４実施形態の各コイル４０Ｃ，５０Ｃを示す斜視図である。It is a perspective view which shows each coil 40C, 50C of 4th Embodiment. 第５実施形態の各コイル４０Ｄ，５０Ｄを示す斜視図である。It is a perspective view which shows each coil 40D and 50D of 5th Embodiment.

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付すか、または先行の参照符号に一文字追加し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。   Hereinafter, a plurality of embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In some embodiments, portions corresponding to the matters described in the preceding embodiments may be given the same reference numerals, or one letter may be added to the preceding reference numerals, and overlapping descriptions may be omitted. In addition, when a part of the configuration is described in each embodiment, the other parts of the configuration are the same as those of the embodiment described in advance. In addition to the combination of parts specifically described in each embodiment, the embodiments may be partially combined as long as the combination does not hinder the combination.

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図５を用いて説明する。非接触給電システム１０は、たとえば電気自動車、およびプラグインハイブリッド自動車などのメインバッテリに充電する場合に適用することができる。非接触給電システム１０は、２次電池であるメインバッテリ２１と車両２２の外部に設置される外部電源３０との間で、非接触で電磁誘導方式によって電力を伝送するシステムである。電磁誘導方式は、送電側と受電側との間で発生する誘導磁束を利用して電力を送る方式のことである。非接触給電システム１０は、図１に示すように、車両２２に搭載される受電回路２３および車両側パッド２４、ならびに車両２２の外部に設置される送電回路３１および地上側パッド３２を含んで構成される。また地上側パッド３２および車両側パッド２４を総称して、非接触給電装置という。 (First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The non-contact power supply system 10 can be applied when charging a main battery such as an electric vehicle and a plug-in hybrid vehicle. The non-contact power supply system 10 is a system that transmits power by a non-contact electromagnetic induction method between a main battery 21 that is a secondary battery and an external power supply 30 that is installed outside the vehicle 22. The electromagnetic induction method is a method of sending electric power using an induced magnetic flux generated between the power transmission side and the power reception side. As shown in FIG. 1, the non-contact power feeding system 10 includes a power receiving circuit 23 and a vehicle side pad 24 mounted on the vehicle 22, and a power transmission circuit 31 and a ground side pad 32 installed outside the vehicle 22. Is done. The ground side pad 32 and the vehicle side pad 24 are collectively referred to as a non-contact power feeding device.

先ず、送電回路３１に関して説明する。送電回路３１は、たとえば、家庭、集合住宅、コインパーキングなどの駐車設備、商業施設、および公共施設などに設けられる。送電回路３１は、車両２２にとって外部となる外部電源３０、および送電パッド４０に接続される。外部電源３０は、たとえば系統電源である。送電回路３１は、車両２２の受電パッド５０に給電する際に動作する。送電回路３１は、外部電源３０からの電力を車両２２に送電する。   First, the power transmission circuit 31 will be described. The power transmission circuit 31 is provided in, for example, homes, apartment houses, parking facilities such as coin parking, commercial facilities, and public facilities. The power transmission circuit 31 is connected to an external power supply 30 and a power transmission pad 40 that are external to the vehicle 22. The external power supply 30 is a system power supply, for example. The power transmission circuit 31 operates when power is supplied to the power receiving pad 50 of the vehicle 22. The power transmission circuit 31 transmits power from the external power supply 30 to the vehicle 22.

送電パッド４０は、地上側パッド３２に内蔵される。送電パッド４０は、１次側パッドであって、地上側パッド３２とともに駐車設備に画成された駐車スペース内に各々設置または埋設され、所定の通電によって電磁界を発生するように構成されている。送電パッド４０は、車両２２側に設けられた受電パッド５０との間で非接触による電力の受け渡しを行う。送電パッド４０は、送電回路３１に接続され、送電回路３１から与えられる高周波電力を電磁誘導により受電パッド５０が搭載される車両２２へ電力を送電する。   The power transmission pad 40 is built in the ground side pad 32. The power transmission pad 40 is a primary side pad, and is installed or embedded in a parking space defined in the parking facility together with the ground side pad 32, and is configured to generate an electromagnetic field by predetermined energization. . The power transmission pad 40 transfers power in a non-contact manner with the power receiving pad 50 provided on the vehicle 22 side. The power transmission pad 40 is connected to the power transmission circuit 31, and transmits high-frequency power supplied from the power transmission circuit 31 to the vehicle 22 on which the power reception pad 50 is mounted by electromagnetic induction.

次に、車両側パッド２４に関して説明する。車両側パッド２４は、非接触で電力を受電する受電パッド（２次側パッド）５０を内部に有し、車外に露出するように車両２２に設けられる。   Next, the vehicle side pad 24 will be described. The vehicle side pad 24 has a power receiving pad (secondary side pad) 50 that receives power in a non-contact manner, and is provided on the vehicle 22 so as to be exposed outside the vehicle.

受電パッド５０は、車両側パッド２４に内蔵される。受電パッド５０は、送電パッド４０との間で非接触による電力の受け渡しを行う。受電パッド５０は、送電パッド４０が発生した電磁界の影響により、受電パッド受電パッド５０に誘導起電力が生じる。受電パッド５０は、受電回路２３に接続され、発生した高周波電力を受電回路２３に与える。   The power receiving pad 50 is built in the vehicle side pad 24. The power receiving pad 50 performs non-contact power transfer with the power transmitting pad 40. In the power receiving pad 50, an induced electromotive force is generated in the power receiving pad power receiving pad 50 due to the influence of the electromagnetic field generated by the power transmitting pad 40. The power receiving pad 50 is connected to the power receiving circuit 23 and supplies the generated high frequency power to the power receiving circuit 23.

次に、受電回路２３に関して説明する。受電回路２３は、車両２２において外部電源３０から給電される電力を充電する際に動作する回路である。受電回路２３は、車両側パッド２４に内蔵される受電パッド５０から給電された電力を直流電圧として出力し、メインバッテリ２１を充電する。   Next, the power receiving circuit 23 will be described. The power receiving circuit 23 is a circuit that operates when charging power supplied from the external power supply 30 in the vehicle 22. The power receiving circuit 23 outputs the power supplied from the power receiving pad 50 built in the vehicle side pad 24 as a DC voltage, and charges the main battery 21.

次に、車両２２に搭載されるその他の構成に関して説明する。車両２２には、メインバッテリ２１、インバータ２６、モータジェネレータ（ＭＧ）２７、ＤＣ／ＤＣコンバータ２８、補機２９ａ、補機バッテリ２９ｂ、および車両制御装置２５を含んで構成される。車両２２は、メインバッテリ２１の電力を基にして、モータジェネレータ２７などの負荷が駆動されるようになっている。また補機バッテリ２９ｂの電力を基にして、車両制御装置２５、空調ユニット（図示せず）および電動パワーステアリングユニット（図示せず）などの補機２９ａが駆動されるようになっている。   Next, other configurations mounted on the vehicle 22 will be described. The vehicle 22 includes a main battery 21, an inverter 26, a motor generator (MG) 27, a DC / DC converter 28, an auxiliary machine 29a, an auxiliary battery 29b, and a vehicle control device 25. In the vehicle 22, a load such as a motor generator 27 is driven based on the electric power of the main battery 21. Further, on the basis of the electric power of the auxiliary battery 29b, auxiliary machines 29a such as a vehicle control device 25, an air conditioning unit (not shown) and an electric power steering unit (not shown) are driven.

メインバッテリ２１は、高圧のバッテリであり、その端子電圧が高圧となるように設定されている。メインバッテリ２１は、充放電可能に構成された電池であり、たとえばニッケル水素電池およびリチウムイオン電池などを使用することができる。   The main battery 21 is a high voltage battery, and is set so that its terminal voltage becomes high voltage. The main battery 21 is a battery configured to be chargeable / dischargeable. For example, a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery can be used.

補機バッテリ２９ｂは、端子電圧がメインバッテリ２１よりも低い低電圧バッテリである。補機バッテリ２９ｂは、メインバッテリ２１を電力供給源としており、メインバッテリ２１の電圧がＤＣ／ＤＣコンバータ２８によって降下されて、降下された出力電圧が引加されるようになっている。   The auxiliary battery 29 b is a low voltage battery whose terminal voltage is lower than that of the main battery 21. The auxiliary battery 29b uses the main battery 21 as a power supply source. The voltage of the main battery 21 is lowered by the DC / DC converter 28, and the lowered output voltage is applied.

インバータ２６は、メインバッテリ２１とモータジェネレータ２７との間において電力形態の変換および電力量を調整する電力変換部である。インバータ２６は、メインバッテリ２１の直流電力を交流電力に変換（ＤＣ／ＡＣ変換）するとともに、モータジェネレータ２７に必要とされる電力量を調整する。また、インバータ２６は、減速時において車両２２の駆動輪からの駆動力によって、モータジェネレータ２７が回転駆動されることで交流の回生電力が得られたときには、交流の回生電力を直流電力に変換（ＡＣ／ＤＣ変換）してメインバッテリ２１に供給し充電する。このようにインバータ２６は、双方向の電力変換を可能としている。   Inverter 26 is a power converter that converts power form and adjusts the amount of power between main battery 21 and motor generator 27. Inverter 26 converts the DC power of main battery 21 into AC power (DC / AC conversion) and adjusts the amount of power required for motor generator 27. Further, the inverter 26 converts the AC regenerative power into DC power when the motor generator 27 is rotationally driven by the driving force from the driving wheels of the vehicle 22 during deceleration to obtain AC regenerative power ( (AC / DC conversion) and supplied to the main battery 21 for charging. Thus, the inverter 26 enables bidirectional power conversion.

モータジェネレータ２７は、電動機および発電機の両機能を有する３相交流の回転電機である。モータジェネレータ２７の回転軸の一方の端部は、内燃機関（図示せず）の出力軸に直結されており、他方の端部は、変速装置（図示せず）を介して駆動輪に機械的に連結されている。モータジェネレータ２７は、インバータ２６によって電力変換および電力調整された電量が供給されると、回転数および駆動トルクが制御されて、駆動輪に必要とされる駆動力を与える電動機として機能する。また、モータジェネレータ２７は、減速時において駆動輪からの駆動力によって回転駆動されると、交流の回生電力を発生する発電機として機能する。モータジェネレータ２７の作動は、車両制御装置２５によって制御される。   The motor generator 27 is a three-phase AC rotating electric machine having both functions of an electric motor and a generator. One end of the rotating shaft of the motor generator 27 is directly connected to the output shaft of the internal combustion engine (not shown), and the other end is mechanically connected to the drive wheels via a transmission (not shown). It is connected to. The motor generator 27 functions as an electric motor that provides the driving force required for the driving wheels by controlling the rotational speed and the driving torque when the electric power converted and adjusted by the inverter 26 is supplied. Further, the motor generator 27 functions as a generator that generates AC regenerative electric power when it is rotationally driven by the driving force from the driving wheels during deceleration. The operation of the motor generator 27 is controlled by the vehicle control device 25.

車両制御装置２５は、受電回路２３を介して送電回路３１と通信して、送電回路３１の動作を把握しつつ、受電回路２３の作動を制御する。車両制御装置２５は、補機バッテリ２９ｂを直接の電源とする。   The vehicle control device 25 communicates with the power transmission circuit 31 via the power reception circuit 23 to control the operation of the power reception circuit 23 while grasping the operation of the power transmission circuit 31. The vehicle control device 25 uses the auxiliary battery 29b as a direct power source.

次に、送電パッド４０および受電パッド５０の構成に関して説明する。先ず、受電パッド５０に関して説明する。受電パッド５０は、図２に示すように、板状の受電コア（２次側コア）５１、受電コア５１に巻回される受電用巻線５２、および受電用中継コイル５３を含んで構成される。受電コア５１は、本実施形態では底面が四角形状、具体的には長手方向Ｘに延びる底面が長方形の板状に形成される。受電コア５１は、透磁率が高い材料からなり、たとえばフェライトで成形される。受電用巻線５２は、電気抵抗が少ない材料からなり、たとえばリッツ線が用いられる。   Next, the configuration of the power transmission pad 40 and the power reception pad 50 will be described. First, the power receiving pad 50 will be described. As shown in FIG. 2, the power receiving pad 50 includes a plate-shaped power receiving core (secondary core) 51, a power receiving winding 52 wound around the power receiving core 51, and a power receiving relay coil 53. The In the present embodiment, the power receiving core 51 is formed in a plate shape having a rectangular bottom surface, specifically, a bottom plate extending in the longitudinal direction X. The power receiving core 51 is made of a material having high magnetic permeability, and is formed of ferrite, for example. The power receiving winding 52 is made of a material with low electrical resistance, and for example, a litz wire is used.

受電用巻線５２は、受電コア５１に巻回されて、一部が受電コア５１の板厚方向Ｙ両方の面に配置されている。巻回される受電用巻線５２の巻回軸線は、受電コア５１における板厚方向Ｙに略直交（略直交は直交も含む）する長手方向Ｘに延びる。また受電コア５１の板厚方向Ｙの両面に配置されている複数の受電用巻線５２は、受電用巻線５２が延びる方向（短手方向Ｚ）に交差する方向であって、配置されている面に沿うような方向（長手方向Ｘ）に配列されている。また受電用巻線５２は、１列で配列されている。受電用巻線５２の端部は、受電回路２３に接続される。このような受電コア５１では、受電コア５１に巻回される受電用巻線５２によって長手方向Ｘの端から送電パッド４０に向かう磁束が形成される。   The power receiving winding 52 is wound around the power receiving core 51, and a part thereof is disposed on both surfaces of the power receiving core 51 in the plate thickness direction Y. The winding axis of the winding 52 for receiving power extends in a longitudinal direction X that is substantially orthogonal to the plate thickness direction Y of the power receiving core 51 (substantially orthogonal also includes orthogonal). Further, the plurality of power receiving windings 52 disposed on both surfaces of the power receiving core 51 in the plate thickness direction Y intersect with the direction in which the power receiving winding 52 extends (short direction Z). They are arranged in a direction (longitudinal direction X) along the surface. The power receiving windings 52 are arranged in one row. The end of the power receiving winding 52 is connected to the power receiving circuit 23. In such a power receiving core 51, a magnetic flux from the end in the longitudinal direction X toward the power transmission pad 40 is formed by the power receiving winding 52 wound around the power receiving core 51.

受電用中継コイル５３は、巻線が螺旋状に巻回されたコアを有さない空芯（コアレス）のコイルである。受電用中継コイル５３は、受電コア５１の周囲に配置される。本実施形態では、受電用中継コイル５３は２つであり、受電コア５１の長手方向Ｘの両端部の周囲に受電用中継コイル５３がそれぞれ配置される。受電用中継コイル５３の巻線は、電気抵抗が少ない材料からなり、たとえばリッツ線が用いられる。受電用中継コイル５３の詳細に関しては、後述する。   The power receiving relay coil 53 is an air core (coreless) coil that does not have a core in which a winding is wound spirally. The power receiving relay coil 53 is disposed around the power receiving core 51. In the present embodiment, there are two power receiving relay coils 53, and the power receiving relay coils 53 are arranged around both ends in the longitudinal direction X of the power receiving core 51. The winding of the power receiving relay coil 53 is made of a material with low electrical resistance, and for example, a litz wire is used. Details of the power receiving relay coil 53 will be described later.

次に、送電パッド４０に関して説明する。送電パッド４０は、前述の受電パッド５０と同様の構成である。すなわち送電パッド４０は、板状の送電コア（１次側コア）４１、送電コア４１に巻回される送電用巻線４２、および送電用中継コイル４３を含んで構成される。送電コア４１は、本実施形態では平板状に形成され、具体的には長手方向Ｘに延びる底面が長方形の板状に形成される。送電コア４１は、透磁率が高い材料からなり、たとえばフェライトで成形される。送電用巻線４２は、電気抵抗が少ない材料からなり、たとえばリッツ線が用いられる。   Next, the power transmission pad 40 will be described. The power transmission pad 40 has the same configuration as that of the power reception pad 50 described above. That is, the power transmission pad 40 includes a plate-shaped power transmission core (primary core) 41, a power transmission winding 42 wound around the power transmission core 41, and a power transmission relay coil 43. In this embodiment, the power transmission core 41 is formed in a flat plate shape, and specifically, a bottom surface extending in the longitudinal direction X is formed in a rectangular plate shape. The power transmission core 41 is made of a material having high magnetic permeability, and is formed of, for example, ferrite. The power transmission winding 42 is made of a material having low electrical resistance, and for example, a litz wire is used.

送電用巻線４２は、送電コア４１に巻回されて、一部が送電コア４１の板厚方向Ｙ両方の面に配置されている。巻回される送電用巻線４２の巻回軸線は、送電コア４１の長手方向Ｘに延びる。また送電コア４１の板厚方向Ｙの両面に配置されている複数の送電用巻線４２は、送電用巻線４２が延びる方向（短手方向Ｚ）に交差する長手方向Ｘに配列されている。また送電用巻線４２は、１列で配列されている。送電用巻線４２の端部は、送電回路３１に接続される。このような送電コア４１では、送電コア４１に巻回される送電用巻線４２によって長手方向Ｘの端から受電パッド５０に向かう磁束が形成される。   The power transmission winding 42 is wound around the power transmission core 41, and a part thereof is arranged on both surfaces in the plate thickness direction Y of the power transmission core 41. The winding axis of the wound winding for power transmission 42 extends in the longitudinal direction X of the power transmission core 41. The plurality of power transmission windings 42 arranged on both surfaces of the power transmission core 41 in the plate thickness direction Y are arranged in the longitudinal direction X intersecting the direction in which the power transmission winding 42 extends (short direction Z). . The power transmission windings 42 are arranged in one row. The end of the power transmission winding 42 is connected to the power transmission circuit 31. In such a power transmission core 41, a magnetic flux from the end in the longitudinal direction X toward the power receiving pad 50 is formed by the power transmission winding 42 wound around the power transmission core 41.

送電用中継コイル４３は、巻線が巻回されたコアレスの中空のコイルである。送電用中継コイル４３は、送電コア４１の周囲に配置される。本実施形態では、送電用中継コイル４３は２つであり、送電コア４１の長手方向Ｘの両端部の周囲に送電用中継コイル４３がそれぞれ配置される。送電用中継コイル４３の巻線は、電気抵抗が少ない材料からなり、たとえばリッツ線が用いられる。送電用中継コイル４３の詳細に関しては、後述する。   The power transmission relay coil 43 is a coreless hollow coil around which a winding is wound. The power transmission relay coil 43 is disposed around the power transmission core 41. In the present embodiment, there are two power transmission relay coils 43, and the power transmission relay coils 43 are arranged around both ends of the power transmission core 41 in the longitudinal direction X, respectively. The winding of the power transmission relay coil 43 is made of a material with low electrical resistance, and for example, a litz wire is used. Details of the relay coil 43 for power transmission will be described later.

受電コア５１と送電コア４１とは、送電するとき、板厚方向Ｙ一方の面である板厚方向Ｙ片側の面同士が向かい合うように配置される。換言すると、送電するときには、受電コア５１と送電コア４１とは板厚方向Ｙの一方の面が対向するように配置される。ここで受電コア５１における板厚方向Ｙ両面のうち、送電コア４１に向いている面を受電コア５１の対向面５１ａと称する。またここで送電コア４１における板厚方向Ｙ両面のうち、受電コア５１に向いている面を送電コア４１の対向面４１ａと称する。   The power receiving core 51 and the power transmission core 41 are arranged such that one surface in the thickness direction Y, which is one surface in the thickness direction Y, faces each other when transmitting power. In other words, when power is transmitted, the power receiving core 51 and the power transmission core 41 are arranged so that one surface in the thickness direction Y faces each other. Here, the surface facing the power transmission core 41 in the thickness direction Y both surfaces of the power reception core 51 is referred to as a facing surface 51 a of the power reception core 51. In addition, the surface facing the power receiving core 51 in the sheet thickness direction Y both surfaces of the power transmission core 41 is referred to as a facing surface 41 a of the power transmission core 41.

次に、受電用中継コイル５３に関して説明する。受電用中継コイル５３は、図２に示すように、巻線の巻回軸線が受電コア５１の板厚方向Ｙに沿うように配置され、本実施形態では板厚方向Ｙに沿って配置される。したがって受電用中継コイル５３の巻線は、受電コア５１の短手方向Ｚおよび長手方向Ｘに含む平面に沿うように順次螺旋状に巻回されて、板厚方向Ｙに積層される。   Next, the power receiving relay coil 53 will be described. As shown in FIG. 2, the power receiving relay coil 53 is arranged such that the winding axis of the winding is along the plate thickness direction Y of the power receiving core 51, and is arranged along the plate thickness direction Y in this embodiment. . Accordingly, the winding of the power receiving relay coil 53 is sequentially wound in a spiral shape along a plane including the short side direction Z and the long side direction X of the power receiving core 51 and is laminated in the thickness direction Y.

受電用中継コイル５３の長手方向Ｘの寸法は、たとえば受電コア５１の長手方向Ｘの寸法よりは小さく設定される。また受電用中継コイル５３の短手方向Ｚの寸法は、たとえば受電コア５１の短手方向Ｚの寸法と等しく設定される。   The dimension in the longitudinal direction X of the power receiving relay coil 53 is set smaller than the dimension in the longitudinal direction X of the power receiving core 51, for example. The dimension of the power receiving relay coil 53 in the short direction Z is set to be equal to the dimension of the power receiving core 51 in the short direction Z, for example.

受電用中継コイル５３は、受電コア５１の対向面５１ａよりも向かい合う送電コア４１側にずれた位置に配置される。換言すると、受電用中継コイル５３は、受電コア５１の長手方向Ｘ両端面を長手方向Ｘ外方に投影した領域から、送電コア４１側にずれた位置に配置される。さらに受電用中継コイル５３は、受電コア５１と送電コア４１との対向面４１ａの間から外側にずれた位置に配置される。具体的には、受電用中継コイル５３は、対向面４１ａの間から、受電コア５１の長手方向Ｘ外方にずれた位置に配置される。換言すると、受電用中継コイル５３は、受電コア５１の長手方向Ｘ両端面よりも、長手方向Ｘ外方にずれた位置に配置される。   The power receiving relay coil 53 is disposed at a position shifted to the power transmitting core 41 side facing the facing surface 51 a of the power receiving core 51. In other words, the power receiving relay coil 53 is disposed at a position shifted to the power transmitting core 41 side from the region in which both end surfaces in the longitudinal direction X of the power receiving core 51 are projected outward in the longitudinal direction X. Further, the power receiving relay coil 53 is disposed at a position shifted outward from between the opposing surfaces 41 a of the power receiving core 51 and the power transmitting core 41. Specifically, the power receiving relay coil 53 is disposed at a position shifted outwardly in the longitudinal direction X of the power receiving core 51 from between the opposing surfaces 41a. In other words, the power receiving relay coil 53 is disposed at a position shifted outward in the longitudinal direction X from both end surfaces in the longitudinal direction X of the power receiving core 51.

受電用中継コイル５３の巻線は、図３または図４に示すように、共振コンデンサ６１を用いて共振回路６０を構成する。図３に示す例では、２つの受電用中継コイル５３と１つの共振コンデンサ６１を直列に接続して、１つの共振回路（ＬＣ回路）６０を構成している。図４に示す例では、２つの受電用中継コイル５３のそれぞれに、共振コンデンサ６１を用いて、２つの共振回路６０を構成している。図３に示す例では、１つの共振回路６０を構成しているので、共振コンデンサ６１の部品点数を削減することができる。また図４に示す例では、受電用中継コイル５３毎に共振回路６０を構成しているので、共振回路６０の設置の自由度を向上することができる。   As shown in FIG. 3 or FIG. 4, the winding of the power receiving relay coil 53 constitutes a resonance circuit 60 using a resonance capacitor 61. In the example shown in FIG. 3, two resonance circuits (LC circuits) 60 are configured by connecting two power receiving relay coils 53 and one resonance capacitor 61 in series. In the example shown in FIG. 4, two resonance circuits 60 are configured by using a resonance capacitor 61 in each of the two power receiving relay coils 53. In the example shown in FIG. 3, since one resonance circuit 60 is configured, the number of components of the resonance capacitor 61 can be reduced. In the example shown in FIG. 4, since the resonance circuit 60 is configured for each power receiving relay coil 53, the degree of freedom of installation of the resonance circuit 60 can be improved.

次に、送電用中継コイル４３に関して説明する。送電用中継コイル４３の位置は、受電用中継コイル５３の位置と同様である。すなわち送電用中継コイル４３は、図２に示すように、巻線の巻回軸線が送電コア４１の板厚方向Ｙに沿うように配置され、本実施形態では板厚方向Ｙに沿って配置される。したがって送電用中継コイル４３の巻線は、送電コア４１の短手方向Ｚおよび長手方向Ｘに含む平面に沿うように順次螺旋状に巻回されて、板厚方向Ｙに積層される。   Next, the power transmission relay coil 43 will be described. The position of the relay coil 43 for power transmission is the same as the position of the relay coil 53 for power reception. That is, the relay coil 43 for power transmission is arranged so that the winding axis of the winding is along the plate thickness direction Y of the power transmission core 41 as shown in FIG. 2, and is arranged along the plate thickness direction Y in this embodiment. The Therefore, the windings of the power transmission relay coil 43 are sequentially wound in a spiral shape along the plane including the short direction Z and the long direction X of the power transmission core 41 and stacked in the thickness direction Y.

送電用中継コイル４３の長手方向Ｘの寸法は、たとえば送電コア４１の長手方向Ｘの寸法よりは小さく設定される。また送電用中継コイル４３の短手方向Ｚの寸法は、たとえば送電コア４１の短手方向Ｚの寸法と等しく設定される。   The dimension in the longitudinal direction X of the power transmission relay coil 43 is set smaller than the dimension in the longitudinal direction X of the power transmission core 41, for example. Further, the dimension of the power transmission relay coil 43 in the short direction Z is set to be equal to the dimension of the power transmission core 41 in the short direction Z, for example.

送電用中継コイル４３は、送電コア４１の対向面４１ａよりも向かい合う受電コア５１側にずれた位置に配置される。換言すると、送電用中継コイル４３は、送電コア４１の長手方向Ｘ両端面を長手方向Ｘ外方に投影した領域から、受電コア５１側にずれた位置に配置される。さらに送電用中継コイル４３は、送電コア４１と受電コア５１との対向面４１ａ，５１ａの間から外側にずれた位置に配置される。具体的には、送電用中継コイル４３は、送電コア４１と受電コア５１との対向面４１ａ，５１ａの間から送電コア４１の長手方向Ｘ外方にずれた位置に配置される。換言すると、送電用中継コイル４３は、送電コア４１の長手方向Ｘ両端面よりも、長手方向Ｘ外方にずれた位置に配置される。また送電用中継コイル４３の巻線は、図３または図４に示すように、受電用中継コイル５３と同様に共振コンデンサ６１を用いて共振回路６０が構成される。   The relay coil 43 for power transmission is arranged at a position shifted to the power receiving core 51 side facing the opposed surface 41a of the power transmission core 41. In other words, the relay coil 43 for power transmission is arranged at a position shifted to the power receiving core 51 side from a region where both end surfaces in the longitudinal direction X of the power transmission core 41 are projected outward in the longitudinal direction X. Furthermore, the relay coil 43 for power transmission is disposed at a position shifted outward from between the opposing surfaces 41 a and 51 a of the power transmission core 41 and the power reception core 51. Specifically, the relay coil 43 for power transmission is arranged at a position that is shifted outwardly in the longitudinal direction X of the power transmission core 41 from between the facing surfaces 41 a of the power transmission core 41 and the power reception core 51. In other words, the relay coil 43 for power transmission is disposed at a position shifted outward in the longitudinal direction X from both end surfaces in the longitudinal direction X of the power transmission core 41. As shown in FIG. 3 or FIG. 4, the winding of the power transmission relay coil 43 includes a resonance circuit 60 using a resonance capacitor 61 in the same manner as the power reception relay coil 53.

次に、受電用中継コイル５３および送電用中継コイル４３の作用に関して説明する。図５に示すように、送電パッド４０と受電パッド５０とでは、短手方向Ｚには位置がずれていないが、長手方向Ｘに位置がずれている。このように長手方向Ｘに位置がずれている場合、受電用中継コイル５３が前述のような位置に配置されるので、受電コア５１の長手方向Ｘ両端面から送電パッド４０に向かう磁束が通過しやすい。同様に、このように長手方向Ｘに位置がずれている場合、送電用中継コイル４３が前述のような位置に配置されるので、送電コア４１の長手方向Ｘ両端面から受電パッド５０に向かう磁束が通過しやすい。したがって長手方向Ｘ外方に位置する各中継コイル４３，５３のいずれか１つに各コイル４０，５０からの磁束が錯交する。   Next, operations of the power receiving relay coil 53 and the power transmitting relay coil 43 will be described. As shown in FIG. 5, the power transmitting pad 40 and the power receiving pad 50 are not displaced in the short-side direction Z but are displaced in the longitudinal direction X. When the position is shifted in the longitudinal direction X in this way, the power receiving relay coil 53 is disposed at the position as described above, so that the magnetic flux from the both ends of the power receiving core 51 in the longitudinal direction X toward the power transmission pad 40 passes. Cheap. Similarly, when the position is shifted in the longitudinal direction X in this way, the power transmission relay coil 43 is disposed at the position as described above, so that the magnetic flux directed from the both end surfaces of the power transmission core 41 in the longitudinal direction X toward the power receiving pad 50. Is easy to pass. Therefore, the magnetic flux from each coil 40 and 50 interlaces with any one of each relay coil 43 and 53 located outside the longitudinal direction X.

受電用中継コイル５３に着目して説明すると、受電用中継コイル５３に磁束が錯交すると受電用中継コイル５３に誘導起電圧が発生し、誘導電流が流れる。受電用中継コイル５３は共振コンデンサ６１と共振回路６０を構成しているので、受電用中継コイル５３に流れる誘導電流は、共振回路６０に流れることになる。誘導電流は、受電用中継コイル５３のインダクタンスと共振コンデンサ６１との共振によって大電流となる。大電流によって、受電用中継コイル５３には大きな磁束が発生する。これによって受電用中継コイル５３から発生する磁束を、対向する送電パッド４０に錯交させることができる。したがって受電用中継コイル５３がなければ錯交させることができなかった磁束を、受電用中継コイル５３がいわゆる磁束の中継役となって、送電パッド４０に錯交させることができる。   The description will be made by paying attention to the power receiving relay coil 53. When magnetic flux is mixed in the power receiving relay coil 53, an induced electromotive voltage is generated in the power receiving relay coil 53, and an induced current flows. Since the power receiving relay coil 53 constitutes the resonant capacitor 61 and the resonant circuit 60, the induced current flowing through the power receiving relay coil 53 flows through the resonant circuit 60. The induced current becomes a large current due to resonance between the inductance of the power receiving relay coil 53 and the resonance capacitor 61. Due to the large current, a large magnetic flux is generated in the power receiving relay coil 53. Thus, the magnetic flux generated from the power receiving relay coil 53 can be interlaced with the opposing power transmission pads 40. Therefore, the magnetic flux that could not be interlaced without the power receiving relay coil 53 can be interlaced with the power transmission pad 40 by the power receiving relay coil 53 acting as a so-called magnetic flux relay.

送電用中継コイル４３も受電用中継コイル５３と同様に、送電用中継コイル４３がなければ錯交させることができなかった磁束を、送電用中継コイル４３がいわゆる磁束の中継役となって、受電パッド５０に錯交させることができる。   Similarly to the power receiving relay coil 53, the power transmitting relay coil 43 receives the magnetic flux that could not be mixed without the power transmitting relay coil 43, and the power transmitting relay coil 43 acts as a so-called magnetic flux relay. The pads 50 can be interlaced.

以上説明したように本実施形態の非接触給電システム１０では、図５を用いて説明したように、送電コア４１と受電コア５１との位置ずれに対して磁気結合を強くすることができる。また各中継コイル４３，５３は巻線を巻回しただけなので、軽量である。したがって各コア４１，５１を大きくして位置ずれに強くする構成よりも、重量増加を抑制しつつ、位置ずれに強くすることができる。換言すると、コア４１，５１が大型化しないので、コア４１，５１に用いられる材料量の増加を抑制しつつ、位置ずれに強くすることができる。またコア４１，５１の材料量の増加を抑制することができるので、材料コストの増加を抑制することができる。   As described above, in the non-contact power feeding system 10 according to the present embodiment, as described with reference to FIG. Further, each relay coil 43, 53 is light because it has only wound windings. Therefore, it is possible to make the cores 41 and 51 larger and more resistant to displacement while suppressing an increase in weight than the configuration in which the cores 41 and 51 are made larger and resistant to displacement. In other words, since the cores 41 and 51 do not increase in size, an increase in the amount of material used for the cores 41 and 51 can be suppressed and the displacement can be increased. Moreover, since the increase in the material amount of the cores 41 and 51 can be suppressed, the increase in material cost can be suppressed.

非接触給電システム１０が車両２２の充電に用いられる場合、各コア４１，５１が大きすぎると位置ずれに対しては強くなるが、コア４１，５１の対向面４１ａ，５１ａが大きいので、各コア間に空き缶などの金属異物混入による金属異物の加熱が生じる可能性が大きくなる。またコア４１，５１の材料コストも大きくなる。さらに車両２２の軽量化にあたって、受電パッド５０を軽量化したいという要望もある。しかし、コア４１，５１を小さくしすぎると、駐車位置が完全にずれて、充電することができないという問題がある。そこで本実施形態では中継コイル４３，５３を用いるので、コア４１，５１の最低限の大きさを確保しつつ、コア４１，５１の材料コストの増大を抑制し、車両２２の駐車位置の位置ずれに対して強い非接触給電システム１０を実現することができる。   When the non-contact power supply system 10 is used for charging the vehicle 22, if the cores 41 and 51 are too large, they are resistant to misalignment, but the opposing surfaces 41a and 51a of the cores 41 and 51 are large. There is a greater possibility that the metal foreign object will be heated due to contamination of the metal foreign object such as an empty can. Moreover, the material cost of the cores 41 and 51 also increases. Furthermore, there is a demand for reducing the weight of the power receiving pad 50 in reducing the weight of the vehicle 22. However, if the cores 41 and 51 are made too small, there is a problem that the parking position is completely deviated and cannot be charged. Therefore, since the relay coils 43 and 53 are used in the present embodiment, an increase in the material cost of the cores 41 and 51 is suppressed while the minimum size of the cores 41 and 51 is secured, and the parking position of the vehicle 22 is displaced. Can be realized.

また本実施形態では、中継コイル４３，５３は、両方のコア４１，５１の長手方向Ｘの両側に配置される。これによって長手方向Ｘの位置ずれに対して強くすることができる。   In the present embodiment, the relay coils 43 and 53 are disposed on both sides in the longitudinal direction X of both the cores 41 and 51. As a result, it is possible to strengthen against displacement in the longitudinal direction X.

さらに本実施形態では、共振回路６０は、図３に示すように、各コア毎に構成され、共振回路６０は、各コアに設けられる全ての中継コイル４３，５３と共振コンデンサ６１とが、それぞれ直列に接続されて構成されている。このように１つの共振回路６０を構成しているので、共振コンデンサ６１の部品点数を削減することができる。   Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 3, the resonance circuit 60 is configured for each core, and the resonance circuit 60 includes all the relay coils 43 and 53 and the resonance capacitor 61 provided in each core. It is configured to be connected in series. Since one resonance circuit 60 is configured in this way, the number of components of the resonance capacitor 61 can be reduced.

また本実施形態では、共振回路６０は、図４に示すように、中継コイル４３，５３毎にそれぞれ構成される。このように中継コイル４３，５３毎に共振回路６０を構成しているので、共振回路６０の設置の自由度を向上することができる。   In the present embodiment, the resonance circuit 60 is configured for each of the relay coils 43 and 53, as shown in FIG. Thus, since the resonance circuit 60 is comprised for every relay coil 43 and 53, the freedom degree of installation of the resonance circuit 60 can be improved.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に関して、図６を用いて説明する。本実施形態では、図６に示すように、送電パッド４０Ａにだけ送電用中継コイル４３が設置され、受電パッド５０Ａには受電用中継コイル５３が設置されていない点に特徴を有する。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, the present embodiment is characterized in that the power transmission relay coil 43 is installed only in the power transmission pad 40A, and the power reception relay coil 53 is not installed in the power reception pad 50A.

このような本実施形態では、前述の第１実施形態の受電用中継コイル５３に関する作用および効果は有しないが、送電用中継コイル４３による作用および効果は有する。したがって位置ずれに強い非接触給電システム１０Ａを実現することができる。また前述の第１実施形態よりも、構成を簡略化することができる。   In this embodiment, the power receiving relay coil 53 according to the first embodiment does not have the operation and effects of the power receiving relay coil 53, but the power transmission relay coil 43 has the operations and effects. Therefore, the non-contact power feeding system 10A that is resistant to displacement can be realized. Further, the configuration can be simplified as compared with the first embodiment described above.

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に関して、図７を用いて説明する。本実施形態では、図７に示すように、受電パッド５０Ｂにだけ受電用中継コイル５３が設置され、送電パッド４０Ｂには送電用中継コイル４３が設置されていない点に特徴を有する。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7, the present embodiment is characterized in that the power receiving relay coil 53 is installed only on the power receiving pad 50B, and the power transmitting relay coil 43 is not installed on the power transmitting pad 40B.

このような本実施形態では、前述の第１実施形態の送電用中継コイル４３に関する作用および効果は有しないが、受電用中継コイル５３による作用および効果は有する。したがって位置ずれに強い非接触給電システム１０Ｂを実現することができる。また前述の第１実施形態よりも、構成を簡略化することができる。   In this embodiment, the power transmission relay coil 43 of the first embodiment does not have the operation and effect, but the power reception relay coil 53 has the operation and effect. Therefore, the non-contact power feeding system 10B that is resistant to displacement can be realized. Further, the configuration can be simplified as compared with the first embodiment described above.

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に関して、図８を用いて説明する。本実施形態では、図８に示すように、送電パッド４０Ｃにだけ送電用中継コイル４３が設置され、受電パッド５０Ｃには受電用中継コイル５３が設置されていない点、および第１実施形態とは受電コア５１Ｃの形状が異なる点に特徴を有する。 (Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, as shown in FIG. 8, the relay coil 43 for power transmission is installed only in the power transmission pad 40C, the relay coil 53 for power reception is not installed in the power reception pad 50C, and the first embodiment. It is characterized in that the shape of the power receiving core 51C is different.

コア４１，５１Ｃの一方である受電コア５１Ｃは、受電コア５１Ｃの長手方向Ｘ両端部から板厚方向Ｙに突出する凸部５４を有する平板状である。この凸部５４によって受電コア５１Ｃの板厚方向Ｙおよび長手方向Ｘを含む仮想平面で切断した断面形状は、略Ｕ字状になる。受電用巻線５２は、受電コア５１Ｃの凸部５４に巻回される。巻回される受電用巻線５２の巻回軸線は、受電コア５１Ｃにおける板厚方向Ｙに延びる。このような受電コア５１Ｃでは、凸部５４に巻回される受電用巻線５２によって凸部５４の突出端から送電パッド４０Ｃに向かう磁束が形成される。   The power receiving core 51C, which is one of the cores 41 and 51C, has a flat plate shape having convex portions 54 that protrude in the plate thickness direction Y from both ends in the longitudinal direction X of the power receiving core 51C. A cross-sectional shape of the power receiving core 51 </ b> C cut by a virtual plane including the plate thickness direction Y and the longitudinal direction X is substantially U-shaped. The power receiving winding 52 is wound around the convex portion 54 of the power receiving core 51C. The winding axis of the winding 52 for receiving power extends in the thickness direction Y of the receiving core 51C. In such a power receiving core 51 </ b> C, a magnetic flux from the protruding end of the convex portion 54 toward the power transmission pad 40 </ b> C is formed by the power receiving winding 52 wound around the convex portion 54.

コア４１，５１Ｃの他方である送電コア４１は、凸部５４を有さない平板状である。送電コア４１の板厚方向Ｙおよび長手方向Ｘを含む仮想平面で切断した断面形状は、長方形状になる。そして送電用中継コイル４３は、断面形状が長方形状に形成される送電コア４１の周囲に、前述の第２実施形態と同様の位置に配置される。   The power transmission core 41, which is the other of the cores 41 and 51 </ b> C, has a flat plate shape without the convex portion 54. The cross-sectional shape of the power transmission core 41 cut along a virtual plane including the thickness direction Y and the longitudinal direction X is a rectangular shape. And the relay coil 43 for power transmission is arrange | positioned in the same position as the above-mentioned 2nd Embodiment around the power transmission core 41 by which cross-sectional shape is formed in a rectangular shape.

このような本実施形態では、長手方向Ｘに位置がずれた場合、受電コア５１Ｃの凸部５４の突出端からの磁束が、送電用中継コイル４３に錯交する。したがって前述の第１実施形態の受電用中継コイル５３に関する作用および効果は有しないが、送電用中継コイル４３による作用および効果は有する。これによって位置ずれに強い非接触給電システム１０Ｃを実現することができる。   In this embodiment, when the position is shifted in the longitudinal direction X, the magnetic flux from the protruding end of the convex portion 54 of the power receiving core 51 </ b> C interlaces with the power transmission relay coil 43. Therefore, the power receiving relay coil 53 of the first embodiment does not have the operation and effect related to the power receiving relay coil 53, but the power transmission relay coil 43 has the operation and effect. As a result, a non-contact power feeding system 10C that is resistant to displacement can be realized.

本実施形態では、受電コア５１Ｃが凸部５４を有する形状であったが、これとは逆の構成、すなわち送電コア４１が凸部５４を有し、受電コア５１Ｃが凸部５４を有さない形状であってもよい。このような実施形態であっても、本実施形態と同様の作用および効果を達成することができる。   In the present embodiment, the power receiving core 51C has a shape having the convex portion 54. However, the configuration opposite to this, that is, the power transmission core 41 has the convex portion 54, and the power receiving core 51C does not have the convex portion 54. It may be a shape. Even in such an embodiment, the same operations and effects as in the present embodiment can be achieved.

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に関して、図９を用いて説明する。本実施形態では、図９に示すように、コイル４０，５０の短手方向Ｚの外方に各中継コイル４３Ｄ，５３Ｄが設置され、長手方向Ｘ外方に位置する中継コイル４３，５３が設置されていない点に特徴を有する。 (Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the relay coils 43 </ b> D and 53 </ b> D are installed outside the short direction Z of the coils 40 and 50, and the relay coils 43 and 53 located outside the longitudinal direction X are installed. It is characterized by not being done.

受電用中継コイル５３Ｄは、本実施形態では４つであり、受電コア５１の長手方向Ｘの両端部の周囲であって、短手方向Ｚの両側に受電用中継コイル５３Ｄがそれぞれ配置される。受電用中継コイル５３Ｄの長手方向Ｘおよび短手方向Ｚの寸法は、たとえば受電コア５１の短手方向Ｚの寸法よりは小さく設定される。   In the present embodiment, there are four power receiving relay coils 53D, and the power receiving relay coils 53D are arranged on both sides in the short side direction Z around both ends in the longitudinal direction X of the power receiving core 51. The dimensions of the power receiving relay coil 53D in the longitudinal direction X and the short direction Z are set to be smaller than the dimensions of the power receiving core 51 in the short direction Z, for example.

受電用中継コイル５３Ｄは、受電コア５１の対向面５１ａよりも向かい合う送電コア４１側にずれた位置に配置される。換言すると、受電用中継コイル５３Ｄは、受電コア５１の短手方向Ｚ両端面を短手方向Ｚ外方に投影した領域から、送電コア４１側にずれた位置に配置される。さらに受電コア５１と送電コア４１との対向面４１ａ，５１ａの間から受電コア５１の短手方向Ｚ外方にずれた位置に配置される。換言すると、受電用中継コイル５３Ｄは、受電コア５１の短手方向Ｚ両端面よりも、短手方向Ｚ外方にずれた位置に配置される。送電用中継コイル４３Ｄの位置および構成は、受電用中継コイル５３Ｄの位置および構成と同様であるので、説明を省略する。   The power receiving relay coil 53 </ b> D is disposed at a position shifted to the power transmitting core 41 side facing the facing surface 51 a of the power receiving core 51. In other words, the power receiving relay coil 53 </ b> D is disposed at a position shifted toward the power transmission core 41 from the region in which both end surfaces in the short direction Z of the power receiving core 51 are projected outward in the short direction Z. Further, the power receiving core 51 and the power transmitting core 41 are disposed at positions shifted from the opposing surfaces 41 a and 51 a to the outside in the short direction Z of the power receiving core 51. In other words, the power receiving relay coil 53 </ b> D is disposed at a position shifted outward in the lateral direction Z from both ends of the power receiving core 51 in the lateral direction Z. Since the position and configuration of the power transmission relay coil 43D are the same as the position and configuration of the power reception relay coil 53D, description thereof will be omitted.

次に、受電用中継コイル５３Ｄおよび送電用中継コイル４３Ｄの作用に関して説明する。送電パッド４０Ｄと受電パッド５０Ｄとが長手方向Ｘには位置がずれていないが、短手方向Ｚに位置がずれている場合、受電用中継コイル５３Ｄが前述のような位置に配置されるので、受電コア５１の長手方向Ｘ両端部の短手方向Ｚ両端面から送電パッド４０Ｄに向かう磁束が通過しやすい。同様に、このように短手方向Ｚに位置がずれている場合、送電用中継コイル４３Ｄが前述のような位置に配置されるので、送電コア４１の長手方向Ｘ両端部の短手方向Ｚ両端面から受電パッド５０Ｄに向かう磁束が通過しやすい。したがって短手方向Ｚ外方に位置する各中継コイル４３Ｄ，５３Ｄのいずれか１つに各コイル４０Ｄ，５０Ｄからの磁束が錯交する。   Next, operations of the power receiving relay coil 53D and the power transmitting relay coil 43D will be described. Although the positions of the power transmission pad 40D and the power reception pad 50D are not shifted in the longitudinal direction X, but the position is shifted in the short direction Z, the power receiving relay coil 53D is disposed at the position as described above. The magnetic flux from the opposite ends Z in the longitudinal direction X of the power receiving core 51 toward the power transmission pad 40D easily passes. Similarly, when the position is shifted in the short direction Z as described above, the relay coil 43D for power transmission is arranged at the position as described above, so both ends of the short direction Z of the longitudinal direction X of the power transmission core 41 are arranged. The magnetic flux from the surface toward the power receiving pad 50D easily passes. Therefore, the magnetic flux from each of the coils 40D and 50D interlaces with any one of the relay coils 43D and 53D located outside the short direction Z.

したがって前述の第１実施形態と同様に、磁束が錯交することによって、位置ずれに強い構成とすることができる。このような本実施形態では、短手方向Ｚの位置ずれに強い非接触給電システム１０Ｄを実現することができる。   Therefore, as in the first embodiment described above, a configuration that is resistant to misalignment can be obtained by the magnetic flux intermingling. In this embodiment, a non-contact power feeding system 10D that is resistant to misalignment in the short-side direction Z can be realized.

また本実施形態では、各コア４１，５１に４つの中継コイル４３Ｄ，５３Ｄを設けているが、長手方向Ｘの両端部付近に部分的に設けるのでなく、長手方向Ｘの全域に中継コイルを設け、２つの中継コイルとしてもよい。換言すると、長手方向Ｘ全域に延びる中継コイルを、短手方向Ｚ両端部に配置してもよい。これによって部品点数を少なくすることができる。   In the present embodiment, the four relay coils 43D and 53D are provided in each of the cores 41 and 51. However, the relay coils are provided not in the vicinity of both ends in the longitudinal direction X but in the entire longitudinal direction X. Two relay coils may be used. In other words, relay coils extending in the entire length direction X may be arranged at both ends in the short direction Z. As a result, the number of parts can be reduced.

（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。 (Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。   The structure of the said embodiment is an illustration to the last, Comprising: The scope of the present invention is not limited to the range of these description. The scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further includes meanings equivalent to the description of the scope of claims and all modifications within the scope.

前述の第１実施形態では、長手方向Ｘの位置ずれに強い構成であり、第５実施形態では、短手方向Ｚの位置ずれに強い構成であるが、第１実施形態の中継コイル４３，５３および第５実施形態の中継コイル４３Ｄ，５３Ｄの両方を配置するようにしてもよい。これによって長手方向Ｘおよび短手方向Ｚの位置ずれに強い非接触給電システムを実現することができる。   In the first embodiment described above, the configuration is resistant to displacement in the longitudinal direction X, and in the fifth embodiment, the configuration is resistant to displacement in the lateral direction Z, but the relay coils 43 and 53 of the first embodiment. In addition, both the relay coils 43D and 53D of the fifth embodiment may be arranged. As a result, a non-contact power feeding system that is resistant to displacement in the longitudinal direction X and the lateral direction Z can be realized.

前述の第１実施形態では、各コア４１，５１の形状が互いに等しいが、このような構成に限るものではなく、互いに異なる形状、大きさであってもよい。また各コア４１，５１長手方向Ｘの寸法よりも短手方向Ｚの寸法が大きくてもよく、等しくてもよい。したがって幅と長さという用語によって、寸法の大小関係を規定してものでない。   In the first embodiment described above, the shapes of the cores 41 and 51 are equal to each other. However, the configuration is not limited to this, and the shapes and sizes may be different from each other. Further, the dimension in the short direction Z may be larger than or equal to the dimension in the longitudinal direction X of each core 41, 51. Thus, the terms width and length do not prescribe the size relationship.

前述の第１実施形態では、非接触給電システム１０は、車両２２に充電する際に用いられるが、車両２２のような移動体に限るものではなく、他の電力消費媒体に使用してもよい。給電された電力は、充電への使用に限るものではなく、給電された電力を逐次、負荷で消費する装置に給電してもよい。   In the first embodiment described above, the contactless power supply system 10 is used when charging the vehicle 22, but is not limited to a moving body such as the vehicle 22, and may be used for other power consuming media. . The supplied electric power is not limited to use for charging, and the supplied electric power may be supplied to an apparatus that consumes the electric power sequentially with a load.

また各コアは、フェライト以外の磁性体材料、たとえば、ダストコアや珪素鋼板など交流損失の少ない強磁性体を用いて形成してもよく、各巻線は、リッツ線以外の線で構成してよい。   In addition, each core may be formed using a magnetic material other than ferrite, for example, a ferromagnetic material with little AC loss such as a dust core or a silicon steel plate, and each winding may be composed of a wire other than a litz wire.

また各図に示した送電用巻線４２および受電用巻線５２の巻数は、一例であって、図に示す数に限るものではない。   Further, the number of turns of the power transmission winding 42 and the power reception winding 52 shown in each drawing is an example, and is not limited to the number shown in the drawing.

１０…非接触給電システム（非接触給電装置）
２１…メインバッテリ ２２…車両
２５…車両制御装置 ３０…外部電源
４０…送電パッド（１次側パッド） ４１…送電コア（１次側コア）
４２…送電用巻線 ４３…送電用中継コイル（中継コイル）
５０…受電パッド（２次側パッド） ５１…受電コア（２次側コア）
５２…受電用巻線 ５３…受電用中継コイル（中継コイル）
５４…凸部 ６０…共振回路
６１…共振コンデンサ 10 ... Non-contact power feeding system (Non-contact power feeding device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Main battery 22 ... Vehicle 25 ... Vehicle control apparatus 30 ... External power supply 40 ... Power transmission pad (primary side pad) 41 ... Power transmission core (primary side core)
42 ... Winding for power transmission 43 ... Relay coil for power transmission (relay coil)
50: Power receiving pad (secondary pad) 51: Power receiving core (secondary core)
52 ... Winding for power reception 53 ... Relay coil for power reception (relay coil)
54 ... convex part 60 ... resonance circuit 61 ... resonance capacitor

Claims (6)

１次側パッド（４０）から２次側パッド（５０）へ非接触で送電を行う非接触給電装置（１０）であって、
板状の１次側コア（４１）、および前記１次側コアに巻回される巻線（４２）を含む前記１次側パッドと、
板状の２次側コア（５１）、および前記２次側コアに巻回される巻線（５２）を含む前記２次側パッドと、
前記１次側コアおよび前記２次側コアのうち、少なくともいずれか一方の周囲に配置される中継コイル（４３，５３）と、
前記中継コイルの巻線に接続されて、共振回路（６０）を構成する共振コンデンサ（６１）と、を含み、
前記１次側コアおよび前記２次側コアは、前記送電を行う場合、板厚方向の片側の面同士が向かい合うように配置され、
前記中継コイルは、
巻線が螺旋状に巻回されたコアを有さないコイルであり、
前記巻線の巻回軸線が前記板厚方向に沿うように配置され、
前記中継コイルが周囲に配置される前記１次側コアまたは／および前記２次側コアの対向面よりも向かい合う側にずれた位置であって、前記対向面の間から外側にずれた位置に配置されることを特徴とする非接触給電装置。 A non-contact power feeding device (10) that performs non-contact power transmission from a primary pad (40) to a secondary pad (50),
The primary pad including a plate-like primary core (41) and a winding (42) wound around the primary core;
The secondary pad including a plate-like secondary core (51) and a winding (52) wound around the secondary core;
Among the primary core and the secondary core, and the relay coil (43, 53) disposed on at least one of the ambient,
A resonance capacitor (61) connected to the winding of the relay coil and constituting a resonance circuit (60),
The primary core and the secondary core, the case of performing the transmission, is arranged to face the surface between one side of the thickness direction,
The relay coil is
The coil does not have a core wound in a spiral,
Winding axis of the winding is disposed along the front Symbol thickness direction,
The relay coil is a position shifted toward association cormorants side from the facing surface of the primary core or / and the secondary core is disposed around, displaced outwardly from between the facing surfaces A non-contact power feeding device arranged at a position. 前記板状の前記１次側コアおよび前記２次側コアは、底面が四角形状であり、
前記１次側パッドの巻線は、螺旋状に前記１次側コアの長手方向に沿うように巻回され、
前記２次側パッドの巻線は、螺旋状に前記２次側コアの長手方向に沿うように巻回され、
前記中継コイルは、前記向かい合う面の間から、前記中継コイルが周囲に配置される前記１次側コアまたは／および前記２次側コアの長手方向の外側にずれた位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の非接触給電装置。 The plate-shaped primary core and the secondary core have a rectangular bottom surface,
The winding of the primary pad is spirally wound along the longitudinal direction of the primary core,
The secondary pad winding is spirally wound along the longitudinal direction of the secondary core,
The relay coil is disposed at a position shifted from the opposite face to the outside in the longitudinal direction of the primary core and / or the secondary core around which the relay coil is disposed. The contactless power supply device according to claim 1. 前記板状の前記１次側コアおよび前記２次側コアは、底面が四角形状であり、
前記１次側パッドの巻線は、螺旋状に前記１次側コアの長手方向に沿うように巻回され、
前記２次側パッドの巻線は、螺旋状に前記２次側コアの長手方向に沿うように巻回され、
前記中継コイルは、前記向かい合う面の間から、前記中継コイルが周囲に配置される前記１次側コアまたは／および前記２次側コアの短手方向の外側にずれた位置に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の非接触給電装置。 The plate-shaped primary core and the secondary core have a rectangular bottom surface,
The winding of the primary pad is spirally wound along the longitudinal direction of the primary core,
The secondary pad winding is spirally wound along the longitudinal direction of the secondary core,
The relay coil is arranged at a position shifted from the opposite face to the outside in the short direction of the primary core and / or the secondary core around which the relay coil is arranged. The non-contact electric power feeder of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. 前記１次側コアおよび前記２次側コアの一方は、長手方向両端部から前記板厚方向に突出する凸部（５４）を有して、前記板厚方向および前記長手方向を含む仮想平面で切断したときの断面形状が略Ｕ字状に形成され、
前記凸部に、巻線が巻回され、
前記１次側コアおよび前記２次側コアの他方は、前記仮想平面で切断したときの断面形状が長方形状に形成され、
前記中継コイルは、前記１次側コアおよび前記２次側コアの他方の周囲に配置されることを特徴とする請求項２または３に記載の非接触給電装置。 Wherein one of the primary core and the secondary core, the convex portion protruding from the longitudinal both end portions in the thickness direction has a (54), before KibanAtsu direction and the virtual plane including the longitudinal direction The cross-sectional shape when cut with is formed in a substantially U-shape,
A winding is wound around the convex portion,
The other of the primary side core and the secondary side core is formed in a rectangular shape in cross section when cut along the virtual plane,
The contactless power supply device according to claim 2, wherein the relay coil is disposed around the other of the primary side core and the secondary side core . 前記共振回路は、前記１次側コアおよび前記２次側コア毎に構成され、
前記共振回路は、前記１次側コアおよび前記２次側コア毎に設けられる全ての前記中継コイルと前記共振コンデンサとが、それぞれ直列に接続されて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つに記載の非接触給電装置。 The resonant circuit is configured for each of the primary side core and the secondary side core,
2. The resonance circuit according to claim 1 , wherein all of the relay coils and the resonance capacitors provided for each of the primary side core and the secondary side core are connected in series. The non-contact electric power feeder as described in any one of -4. 前記共振回路は、前記中継コイル毎にそれぞれ構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の非接触給電装置。   The non-contact power feeding device according to claim 1, wherein the resonance circuit is configured for each relay coil.
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