JP6085817B2 - Power transmission system - Google Patents
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Description
本発明は、磁気共鳴方式によってワイヤレスで電力の送受を行う電力伝送システムに関する。 The present invention relates to a power transmission system that transmits and receives power wirelessly by a magnetic resonance method.
近年、電源コードなどを用いることなく、ワイヤレスで電力(電気エネルギー)を伝送する技術の開発が盛んとなっている。ワイヤレスで電力を伝送する方式の中でも、特に注目されている技術として、磁気共鳴方式と呼ばれるものがある。この磁気共鳴方式は2007年にマサチューセッツ工科大学の研究グループが提案したものであり、これに関連する技術は、例えば、特許文献1(特表2009−501510号公報)に開示されている。 In recent years, development of technology for transmitting electric power (electric energy) wirelessly without using a power cord or the like has become active. Among wireless transmission methods, there is a technique called magnetic resonance as a technology that has attracted particular attention. This magnetic resonance method was proposed by a research group of Massachusetts Institute of Technology in 2007, and a technology related to this is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-501510.
磁気共鳴方式のワイヤレス電力伝送システムは、送電側アンテナの共振周波数と、受電側アンテナの共振周波数とを同一とすることで、送電側アンテナから受電側アンテナに対し、効率的にエネルギー伝達を行うものであり、電力伝送距離を数十cm〜数mとすることが可能であることが大きな特徴の一つである。 A magnetic resonance wireless power transmission system efficiently transmits energy from a power transmission side antenna to a power reception side antenna by making the resonance frequency of the power transmission side antenna and the resonance frequency of the power reception side antenna the same. One of the major features is that the power transmission distance can be several tens of centimeters to several meters.
上記のような磁気共鳴方式のワイヤレス電力伝送システムに用いるアンテナの具体的な構成についてもこれまでいくつか提案がされてきた。例えば、特許文献2(特開2010−73976号公報)には、ワイヤレスで給電回路から受電回路へ電力を送信するワイヤレス電力伝送装置の、前記給電回路及び受電回路にそれぞれ設けられる通信コイルの構造において、比誘電率が1よりも大きい材質のプリント基板と、前記プリント基板の第1の層に設けられ、少なくとも1ループをなす導電パターンで形成された一次コイルと、前記プリント基板の第2の層に設けられ、渦巻き形状をなす導電パターンで形成された共鳴コイルと、を備えることを特徴とするワイヤレス電力伝送装置の通信コイル構造が開示されている。
上記のような磁気共鳴方式の電力伝送システムを電気自動車(EV)やハイブリッド電気自動車(HEV)などの車両に対する電力供給に用いる場合においては、送電用のアンテナは地中部に埋設され、また、受電用のアンテナは車両の底面部にレイアウトされることが想定される。 When the magnetic resonance type power transmission system as described above is used for power supply to vehicles such as an electric vehicle (EV) and a hybrid electric vehicle (HEV), a power transmission antenna is embedded in the ground and receives power. It is assumed that the antenna for use is laid out on the bottom of the vehicle.
しかしながら、特許文献1記載の構造のアンテナは、金属体からなる車両の底部に設置すると、電力伝送中にアンテナから漏洩した磁界が金属体に進入し、金属体内において当該磁界で誘導される電流によって、車両の底部を加熱させてしまう、という問題があった。 However, when the antenna having the structure described in Patent Document 1 is installed at the bottom of a vehicle made of a metal body, a magnetic field leaked from the antenna during power transmission enters the metal body, and current is induced in the metal body by the magnetic field. There was a problem of heating the bottom of the vehicle.
また、電力伝送中にアンテナから漏洩し金属体に進入する磁界によって、システムの電力伝送効率が抑制される、という問題もあった。 Another problem is that the power transmission efficiency of the system is suppressed by the magnetic field that leaks from the antenna and enters the metal body during power transmission.
そこで、電力伝送システムにおいては、上記の各問題に対処するために、可能な限りノイズが漏洩しないような構成が求められているが、これまでにそのような具体的な提案はなされていなかった。 Thus, in order to deal with each of the above problems, a power transmission system is required to have a configuration in which noise does not leak as much as possible. However, no specific proposal has been made so far. .
上記問題を解決するために、本発明に係る電力伝送システムは、1次共振器コイルを有する1次共振器で発生させる所定周波数の電磁界を介して、2次共振器コイルを有する2次共振器に電気エネルギーを伝送する電力伝送システムであって、前記1次共振器に入力する電力を発生するインバーター部と、前記インバーター部と、前記1次共振器との間に設けられ、少なくとも回路部コイルを含む回路部と、を有し、前記回路部コイルと前記1次共振器コイルとは直列に接続され、前記回路部コイルの導体線周回軸は、前記1次共振器コイルの導体線周回軸と平行とされ、前記回路部コイルが発生する磁束の方向は、前記1次共振器コイルが発生する磁束の方向と反対となるように、前記回路部コイルと前記1次共振器コイルとを配置することを特徴とする。
In order to solve the above problem, a power transmission system according to the present invention has a secondary resonance coil having a secondary resonator coil via an electromagnetic field having a predetermined frequency generated by the primary resonator having the primary resonator coil. A power transmission system for transmitting electrical energy to a capacitor, wherein the power transmission system is provided between an inverter unit that generates power to be input to the primary resonator, the inverter unit, and the primary resonator, and at least a circuit unit A circuit unit including a coil, and the circuit unit coil and the primary resonator coil are connected in series, and a conductor wire circulation axis of the circuit unit coil is a conductor wire circuit of the primary resonator coil. The circuit unit coil and the primary resonator coil are arranged in parallel with the axis so that the direction of the magnetic flux generated by the circuit unit coil is opposite to the direction of the magnetic flux generated by the primary resonator coil. To place The features.
また、本発明に係る電力伝送システムは、前記回路部コイルは、前記1次共振器コイルと共に、1次共振器ケースに収容することを特徴とする。 The power transmission system according to the present invention is characterized in that the circuit unit coil is housed in a primary resonator case together with the primary resonator coil.
また、本発明に係る電力伝送システムは、前記回路部が整合器であることを特徴とする。 In the power transmission system according to the present invention, the circuit unit is a matching unit.
本発明に係る電力伝送システムは、回路部に含まれる回路部コイルの導体線周回軸を、1次共振器コイルの導体線周回軸と平行になり、かつ電流位相が逆相となるように配置しているので、このような本発明に係る電力伝送システムによれば、ノイズの漏洩を防止することができ、車両底面に共振器を装着した場合でも、電力伝送中に共振器から漏洩し車両底部の金属体に進入する磁界を低減することが可能となり、車両底部を加熱させてしまうことがなく、加えて、システムの電力伝送効率を向上させることができる。 The power transmission system according to the present invention is arranged so that the conductor wire circumference axis of the circuit part coil included in the circuit part is parallel to the conductor wire circumference axis of the primary resonator coil and the current phase is reversed. Therefore, according to such a power transmission system according to the present invention, leakage of noise can be prevented, and even when a resonator is mounted on the bottom of the vehicle, the vehicle leaks from the resonator during power transmission. It is possible to reduce the magnetic field that enters the metal body at the bottom, without heating the bottom of the vehicle, and in addition, the power transmission efficiency of the system can be improved.
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の実施形態に係る電力伝送システムのブロック図である。なお、本実施形態においては、電力伝送システムを構成する送電側のアンテナとして1次共振器150を、また、受電側のアンテナとして2次共振器250を用いる例につき説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a power transmission system according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, an example will be described in which the
本発明のアンテナが用いられる電力伝送システムとしては、例えば、電気自動車(EV)やハイブリッド電気自動車(HEV)などの車両への充電のためのシステムが想定されている。電力伝送システムは、上記のような車両に対して電力を非接触で伝送するため、当該車両を停車させることが可能な停車スペースに設けられる。車両のユーザーはこの電力伝送システムが設けられている停車スペースに車両を停車させて、車両に搭載されている2次共振器250と、前記1次共振器150とを対向させることによって電力伝送システムからの電力を受電する。
As a power transmission system using the antenna of the present invention, for example, a system for charging a vehicle such as an electric vehicle (EV) or a hybrid electric vehicle (HEV) is assumed. Since the electric power transmission system transmits electric power to the vehicle as described above in a non-contact manner, the electric power transmission system is provided in a stop space where the vehicle can be stopped. The user of the vehicle stops the vehicle in a stop space where the power transmission system is provided, and makes the
電力伝送システムでは、電力伝送システム100側の1次共振器150から、受電側システム200側の2次共振器250へ効率的に電力を伝送する際、1次共振器150の共振周波数と、2次共振器250の共振周波数とを同一とすることで、送電側アンテナから受電側アンテナに対し、効率的にエネルギー伝達を行うようにする。
In the power transmission system, when power is efficiently transmitted from the
電力伝送システム100におけるAC/DC変換部101は、入力される商用電源を一定の直流に変換するコンバータである。このAC/DC変換部101からの出力は電圧制御部102において、所定の電圧に昇圧されたりする。この電圧制御部102で生成される電圧の設定は主制御部110から制御可能となっている。
The AC /
インバーター部103は、電圧制御部102から供給される電圧から所定の交流電圧を生成して、整合器104に入力する。図2は電力伝送システムのインバーター部を示す図である。インバーター部103は、例えば図2に示すように、フルブリッジ方式で接続されたQA乃至QDからなる4つの電界効果トランジスタ(FET)によって構成されている。
The
本実施形態においては、直列接続されたスイッチング素子QAとスイッチング素子QBの間の接続部T1と、直列接続されたスイッチング素子QCとスイッチング素子QDとの間の接続部T2との間に整合器104が接続される構成となっており、スイッチング素子QA
とスイッチング素子QDがオンのとき、スイッチング素子QBとスイッチング素子QCがオ
フとされ、スイッチング素子QBとスイッチング素子QCがオンのとき、スイッチング素子QAとスイッチング素子QDがオフとされることで、接続部T1と接続部T2との間に矩形波の交流電圧を発生させる。なお、本実施形態においては、各スイッチング素子のスイッチングによって生成される矩形波の周波数の範囲は20kHz〜数1000kHz程度である。
In the present embodiment, between the connection portion T1 between the switching elements Q A and Q B connected in series and the connection portion T2 between the switching elements Q C and Q D connected in series. The
When the switching element Q D is on, the switching element Q B and the switching element Q C are off. When the switching element Q B and the switching element Q C are on, the switching element Q A and the switching element Q D are off. As a result, a rectangular wave AC voltage is generated between the connection portion T1 and the connection portion T2. In the present embodiment, the range of the frequency of the rectangular wave generated by the switching of each switching element is about 20 kHz to several 1000 kHz.
上記のようなインバーター部103を構成するスイッチング素子QA乃至QDに対する駆動信号は主制御部110から入力されるようになっている。また、インバーター部103を駆動させるための周波数は主制御部110から制御することができるようになっている。
Drive signals for the switching elements Q A to Q D constituting the
整合器104は、所定の回路定数を有する受動素子から構成され、インバーター部103からの出力が入力される。そして、整合器104からの出力は1次共振器150に供給される。整合器104を構成する受動素子の回路定数は、主制御部110からの指令に基づいて調整することができるようになっている。主制御部110は、1次共振器150と2次共振器250とが共振するように整合器104に対する指令を行う。なお、整合器104は必須の構成ではない。
The
1次共振器150は、誘導性リアクタンス成分を有する1次共振器コイル160と、容量性リアクタンス成分を有する1次共振器キャパシタ170とから構成されており、対向するようにして配置される車両搭載の2次共振器250と共鳴することで、1次共振器150から出力される電気エネルギーを2次共振器250に送ることができるようになっている。1次共振器150・2次共振器250は、電力伝送システム100における磁気共鳴アンテナ部として機能する。
The
電力伝送システム100の主制御部110はCPUとCPU上で動作するプログラムを保持するROMとCPUのワークエリアであるRAMなどからなる汎用の情報処理部である。この主制御部110は、図示されている主制御部110と接続される各構成と協働するように動作する。
The
また、通信部120は車両側の通信部220と無線通信を行い、車両との間でデータの送受を可能にする構成である。通信部120によって受信したデータは主制御部110に転送され、また、主制御部110は所定情報を通信部120を介して車両側に送信することができるようになっている。
The
次に、車両側に設けられている構成について説明する。車両の受電側のシステムにおいて、2次共振器250は、1次共振器150と共鳴することによって、1次共振器150から出力される電気エネルギーを受電するものである。このような2次共振器250は、車両の底面部に取り付けられるようになっている。
Next, a configuration provided on the vehicle side will be described. In the system on the power receiving side of the vehicle, the
2次共振器250は、誘導性リアクタンス成分を有する2次共振器コイル260と、容量性リアクタンス成分を有する2次共振器キャパシタ270とから構成されている。
The
2次共振器250で受電された交流電力は、整流部202において整流され、整流された電力は充電制御部203を通して電池204に蓄電されるようになっている。充電制御部203は主制御部210からの指令に基づいて電池204の蓄電を制御する。より具体的には、整流部202からの出力は充電制御部203において、所定の電圧値に昇圧又は降圧されて、電池204に蓄電されるようになっている。また、充電制御部203は電池204の残量管理なども行い得るように構成される。
The AC power received by the
主制御部210はCPUとCPU上で動作するプログラムを保持するROMとCPUのワークエリアであるRAMなどからなる汎用の情報処理部である。この主制御部210は、図示されている主制御部210と接続される各構成と協働するように動作する。
The
インターフェイス部215は、車両の運転席部に設けられ、ユーザー(運転者)に対し所定の情報などを提供したり、或いは、ユーザーからの操作・入力を受け付けたりするものであり、表示装置、ボタン類、タッチパネル、スピーカーなどで構成されるものである。ユーザーによる所定の操作が実行されると、インターフェイス部215から操作データとして主制御部210に送られ処理される。また、ユーザーに所定の情報を提供する際には、主制御部210からインターフェイス部215に対して、所定情報を表示するための表示指示データが送信される。
The
また、車両側の通信部220は送電側の通信部120と無線通信を行い、送電側のシステムとの間でデータの送受を可能にする構成である。通信部220によって受信したデータは主制御部210に転送され、また、主制御部210は所定情報を通信部220を介して送電システム側に送信することができるようになっている。
Further, the vehicle-
電力伝送システムで、電力を受電しようとするユーザーは、上記のような送電側のシステムが設けられている停車スペースに車両を停車させ、インターフェイス部215から充電を実行する旨の入力を行う。これを受けた主制御部210は、充電制御部203からの電池204の残量を取得し、電池204の充電に必要な電力量を算出する。算出された電力量と送電を依頼する旨の情報は、車両側の通信部220から送電側のシステムの通信部120に送信される。これを受信した送電側システムの主制御部110は電圧制御部102、インバーター部103、整合器104を制御することで、車両側に電力を伝送するようになっている。
In the power transmission system, a user who wants to receive power inputs the information indicating that charging is performed from the
次ぎに、以上のように構成される1次共振器150・2次共振器250それぞれの回路定数(インダクタンス成分、キャパシタンス成分)について説明する。図3は本発明の実施形態に係る電力伝送システム100の等価回路を示す図である。
Next, circuit constants (inductance component and capacitance component) of the
本発明に係る電力伝送システム100においては、1次共振器150の回路定数(インダクタンス成分、キャパシタンス成分)と、2次共振器250の回路定数とは、あえて異なるように構成することで、伝送効率を向上させるようにしている。
In the
図3に示す等価回路において、1次共振器150のインダクタンス成分がL1、キャパ
シタンス成分がC1、抵抗成分がRt1であり、2次共振器250のインダクタンス成分が
L2、キャパシタンス成分がC2、抵抗成分がRt2であり、1次共振器150と2次共振器250との間の相互インダクタンスがMであることを示している。なお、抵抗成分Rt1及び抵抗成分Rt2は導線などの内部抵抗であり、意図的に設けられているものではない。また、Rは電池204の内部抵抗を示している。また、1次共振器150と2次共振器250との間の結合係数はKによって示される。
In the equivalent circuit shown in FIG. 3, the inductance component of the
また、本実施形態においては、1次共振器150は、インダクタンス成分L1、キャパ
シタンス成分C1である直列共振器を、また、2次共振器250は、インダクタンス成分
L2、キャパシタンス成分C2である直列共振器を構成するものと考える。
In the present embodiment, the
まず、磁気共鳴方式の電力伝送では、電力伝送システム100側の1次共振器150から、受電側システム200側の2次共振器250へ効率的に電力を伝送する際、1次共振器150の共振周波数と、2次共振器250の共振周波数とを同一とすることで、送電側アンテナ(1次共振器150)から受電側アンテナ(2次共振器250)に対し、効率的にエネルギー伝達を行うようにしている。このための条件は、下式(1)によって表すことができる。
First, in the magnetic resonance type power transmission, when power is efficiently transmitted from the
これを、インダクタンス成分がL1、キャパシタンス成分がC1、インダクタンス成分がL2、キャパシタンス成分がC2のみの関係で示すと、下式(2)に要約することができる。 This can be summarized by the following equation (2) when the inductance component is L 1 , the capacitance component is C 1 , the inductance component is L 2 , and the capacitance component is C 2 only.
また、1次共振器150のインピーダンスは下式(3)により、また、2次共振器250のインピーダンスは下式(4)により、表すことができる。なお、本明細書においては、下式(3)及び下式(4)によって定義される値をそれぞれの共振器のインピーダンスとして定義する。
Further, the impedance of the
磁気共鳴方式の電力伝送システム100の受電側システムにおいて、電池204が定電圧充電モードに移行すると、電池204の電圧が一定なので、充電電力によって入力インピーダンスが変化する。電池204への充電電力が大きければ入力インピーダンスは低く、充電電力が小さければ入力インピーダンスは高くなる。受電側における2次共振器250は、効率の面から、電池204の充電電力に応じた入力インピーダンスに近いインピーダンスに設定することが望ましい。
In the power receiving side system of the magnetic resonance type
一方、送電側における電源から見た1次共振器150への入力インピーダンスは、効率の面から高ければ高いほどよい。これは電源の内部抵抗分により電流の2乗比例でロスが発生するためである。
On the other hand, the input impedance to the
以上のことから、(3)式で示される1次共振器150のインピーダンスと、(4)式で示される2次共振器250のインピーダンスとの間には、下式(5)の関係が満たされることが望ましい。
From the above, the relationship of the following equation (5) is satisfied between the impedance of the
これを、インダクタンス成分がL1、キャパシタンス成分がC1、インダクタンス成分がL2、キャパシタンス成分がC2のみの関係で示すと、下式(6)に要約することができる。 This can be summarized by the following equation (6) when the inductance component is L 1 , the capacitance component is C 1 , the inductance component is L 2 , and the capacitance component is C 2 only.
本発明に係る電力伝送システム100においては、1次共振器150の回路定数と、2次共振器250の回路定数とが上記の式(2)及び式(6)を満たすようにされているために、受電側システムで電池204の充電を行う場合に、効率的な電力伝送を行うことが可能となる。
In the
さらに電池204の内部インピーダンスとの関係についても言及する。受電側システムにおいて、電池204に対して効率的に充電が行える条件として、2次共振器250のインピーダンスと、電池204のインピーダンスとが整合していることを挙げることができる。
Further, the relationship with the internal impedance of the
すなわち、本実施形態では、式(2)及び式(6)の条件に加えて、さらに、式(4)の2次共振器250のインピーダンスと電池204のインピーダンスRとの間に、
That is, in the present embodiment, in addition to the conditions of the expressions (2) and (6), the impedance between the
の関係を持たせることで、受電側システムで電池204の充電を行う場合、システム全体として、効率的な電力伝送を行うことを可能としている。
Thus, when the
次に、以上のように構成される電力伝送システム100におけるノイズ漏洩対策について説明する。
Next, countermeasures against noise leakage in the
これまで説明したように、本実施形態に係る電力伝送システム100では、電気自動車(EV)やハイブリッド電気自動車(HEV)などの車両搭載電池への充電を行うために用いられる。図4は本発明の実施形態に係る電力伝送システムにおける1次共振器150及び2次共振器250の設置形態を説明する図である。
As described so far, the
図4に示すように、1次共振器150を構成する1次共振器コイル160及び1次共振器キャパシタ170は1次共振器ケース140に収納され、地面上に配される。一方、2次共振器250を構成する2次共振器コイル260及び2次共振器キャパシタ270は2次共振器ケース240に収納され、車両の底面部に取り付けられている。
As shown in FIG. 4, the
上記のような状況で、電力伝送システム100で電力伝送を実施すると、1次共振器150と2次共振器250とが対向していない周辺部で、電磁界強度が高いが領域が発生することで、ノイズが漏洩することとなる。
When power transmission is performed in the
このような、電力伝送中に共振器から漏洩した電磁界は、車両の金属部に入射しこれを加熱したり、車両の底面と地面との間から漏洩し、環境や人体へ影響を与える可能性があったりするので、好ましくない。 Such an electromagnetic field leaked from the resonator during power transmission can enter the metal part of the vehicle and heat it, or can leak from between the bottom of the vehicle and the ground, affecting the environment and the human body. It is not preferable because of its properties.
そこで、本発明では、インバーター部103の後段の回路部に用いられているコイルをノイズキャンセルのために利用する。本実施形態においては、回路部に含まれる回路部コイルの導体線周回軸が、1次共振器コイル160の導体線周回軸と平行になり、かつ電流位相が逆相となるように配置している。これにより、上記のような漏洩を低減させることが可能となり、電磁界の漏洩による環境や人体への影響を抑制することが可能となる。なお、上記のようなインバーター部103の後段の回路部のコイルで、ノイズキャンセルのためにも用いられるコイルを、特許請求の範囲では「回路部コイル」と表現している。
Therefore, in the present invention, the coil used in the circuit unit subsequent to the
以下、具体的な構成について説明する。図5は1次共振器コイル160及び2次共振器コイル260のレイアウトを説明する図である。また、図6は本発明の実施形態に係る電
力伝送システム100における送電システム側の回路構成例を示す図であり、図7は本発明の実施形態に係る電力伝送システム100における1次共振器150の物理的な構成を模式的に示す図である。
Hereinafter, a specific configuration will be described. FIG. 5 is a diagram for explaining the layout of the
本発明では、回路部に含まれる回路部コイル(310、350)の導体線周回軸が、1次共振器コイル160の導体線周回軸と平行になり、かつ電流位相が逆相となるように配置している。図5乃至図7に示されるように、整合器104を構成するコイルLb及びLdについては、1次共振器コイル160と共に、1次共振器ケース140内に収容される。コイルLb及びLdが発生する磁束の方向が、1次共振器コイル160が発生する磁束の方向と反対となるようにする。
図5乃至図7を参酌すると分かるように、回路部コイル(310、350)と、1次共振器コイル160との電流位相が逆相となるようなコイル配置とは、回路部コイル(310、350)が発生する磁束の方向が、1次共振器コイル160が発生する磁束の方向と反対となるような配置ということができる。
In the present invention, the conductor wire circulation axis of the circuit unit coil (310, 350) included in the circuit unit is parallel to the conductor wire circulation axis of the
As can be understood by referring to FIGS. 5 to 7, the coil arrangement in which the current phase of the circuit unit coils (310, 350) and the
ここで、コイルLb及びコイルLdを具体的に説明するために、それぞれを第1コイル310及び第2コイル350と称することとする。
Here, in order to specifically describe the coil Lb and the coil Ld, they are referred to as a
図5は1次共振器150が収納される1次共振器ケース140、及び、2次共振器250が収納される2次共振器ケース240を抜き出して示す図である。なお、本図においては、1次共振器150の1次共振器コイル160のみを示し、1次共振器キャパシタ170は図示省略している。同様に、2次共振器250の2次共振器コイル260のみを示し、2次共振器キャパシタ270は図示省略している。
FIG. 5 is a diagram illustrating a
本実施形態においては、1次共振器コイル160は、フェライト基材161と、このフェライト基材161に巻回されたコイル巻き線162とからなり、2次共振器コイル260はフェライト基材261、このフェライト基材261に巻回されたコイル巻き線262とからなる。なお、図5では、各コイルのみを図示し、1次共振器キャパシタ170については図示省略している。
In the present embodiment, the
第1コイル310は、例えば、フェライト基材311と、このフェライト基材311に巻回されたコイル巻き線312とからなる。また、第2コイル350は、例えば、フェライト基材351と、このフェライト基材351に巻回されたコイル巻き線352とからなる。
The
図6に示されるように、第1コイル310及び第2コイル350は、整合器104の一部を構成するものであるが、本実施形態では、1次共振器コイル160から漏洩するノイズをキャンセルする目的で、1次共振器コイル160と共に、1次共振器ケース140に収容される構造となっている。図7は、第1コイル310と第2コイル350とが、1次共振器ケース140に収容される構成を模式的に示している。
As shown in FIG. 6, the
なお、第1コイル310と第2コイル350とが整合器に由来するコイルである例を挙げて説明を行ったが、整合器に限らず、フィルタ回路、位相器、分圧回路、分流回路の各回路を構成するコイルも、本発明に用いることができる。
The
また、本例では、2つのコイルを、ノイズキャンセル用として用いるようにしているが、ノイズキャンセル用として用いるコイルの数は、任意である。 In this example, two coils are used for noise cancellation, but the number of coils used for noise cancellation is arbitrary.
以上、本発明に係る電力伝送システム100によれば、上記のような第1コイル310と第2コイル350などによって、ノイズの漏洩を防止することができ、車両底面に共振器を装着した場合でも、電力伝送中に共振器から漏洩し車両底部の金属体に進入する磁界を低減することが可能となり、車両底部を加熱させてしまうことがなく、加えて、システムの電力伝送効率を向上させることができる。
As described above, according to the
100・・・電力伝送システム
101・・・AC/DC変換部
102・・・電圧制御部
103・・・インバーター部
104・・・整合器
110・・・主制御部
120・・・通信部
140・・・1次共振器ケース
150・・・1次共振器
160・・・1次共振器コイル
161・・・フェライト基材
162・・・コイル巻き線
170・・・1次共振器キャパシタ
201・・・2次共振器
202・・・整流部
203・・・充電制御部
204・・・電池
210・・・主制御部
215・・・インターフェイス部
220・・・通信部
240・・・2次共振器ケース
250・・・2次共振器
260・・・2次共振器コイル
261・・・フェライト基材
262・・・コイル巻き線
270・・・2次共振器キャパシタ
310・・・第1コイル
311・・・フェライト基材
312・・・コイル巻き線
350・・・第2コイル
351・・・フェライト基材
352・・・コイル巻き線
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記1次共振器に入力する電力を発生するインバーター部と、
前記インバーター部と、前記1次共振器との間に設けられ、少なくとも回路部コイルを含む回路部と、を有し、
前記回路部コイルと前記1次共振器コイルとは直列に接続され、
前記回路部コイルの導体線周回軸は、前記1次共振器コイルの導体線周回軸と平行とされ、
前記回路部コイルが発生する磁束の方向は、前記1次共振器コイルが発生する磁束の方向と反対となるように、
前記回路部コイルと前記1次共振器コイルとを配置することを特徴とする電力伝送システム。 A power transmission system for transmitting electrical energy to a secondary resonator having a secondary resonator coil via an electromagnetic field having a predetermined frequency generated by the primary resonator having the primary resonator coil,
An inverter unit for generating electric power to be input to the primary resonator;
A circuit unit provided between the inverter unit and the primary resonator and including at least a circuit unit coil;
The circuit unit coil and the primary resonator coil are connected in series,
The conductor wire circumferential axis of the circuit unit coil is parallel to the conductor wire circumferential axis of the primary resonator coil ,
The direction of the magnetic flux generated by the circuit unit coil is opposite to the direction of the magnetic flux generated by the primary resonator coil.
A power transmission system comprising the circuit unit coil and the primary resonator coil .
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