JP7167677B2 - コイル対、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム - Google Patents
コイル対、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP7167677B2 JP7167677B2 JP2018229773A JP2018229773A JP7167677B2 JP 7167677 B2 JP7167677 B2 JP 7167677B2 JP 2018229773 A JP2018229773 A JP 2018229773A JP 2018229773 A JP2018229773 A JP 2018229773A JP 7167677 B2 JP7167677 B2 JP 7167677B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- power
- winding line
- power transmission
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
初めに、実施形態の電力伝送システムの全体構成及び動作について、図1を用いて説明する。なお図1は、実施形態の電力伝送システムの概要構成を示すブロック図である。
次に、上述した実施形態の電力伝送システムSに用いられる、実施形態の送電コイルTC及び受電コイルRCの構成について、図2乃至図8を用いて説明する。なお、実施形態の送電コイルTCと受電コイルRCとは、基本的に同じ構成を備える。即ち、上記送電ループコイルTLの構成と上記受電ループコイルRLの構成とは基本的に同一である。また、上記送電オープンコイルTOの構成と上記受電オープンコイルROの構成とは基本的に同一である。更に、上記送電ループコイルTLと上記送電オープンコイルTOとの送電コイルTC内における位置関係と、上記受電ループコイルRLと上記受電オープンコイルROとの受電コイルRC内における位置関係と、は基本的に同一である。よって以下の説明では、送電コイルTCについて、その構造を説明する。
次に、実施形態の送電コイルTC及び受電コイルRCの製造方法について説明する。
(a)-1:フィルムBF2の両面全体に銅薄膜を形成
(a)-2:上記(a)-1で形成された銅薄膜(両面)の上にそれぞれレジストを塗布
(a)-3:上記(a)-2で塗布したレジストを、それぞれの面についてコイルCL1及びコイルCL2の銅薄膜線にパターニング(このとき、実施形態のコイルCL1(コイルCL2)を構成する銅薄膜線の幅が、上述したように、コイルCL1(コイルCL2)の最外周端部にある開放端T1(開放端T2)から最内周端部においてビアVが接続されている部分にかけて広くなるように、且つ対向銅薄膜線以外のコイルCL1を構成する銅薄膜線の幅が対向銅薄膜線の幅よりも広くなるようにパターニングする(図4参照))
(a)-4:上記(a)-3のパターニング後にエッチング処理を施し、コイルCL1及びコイルCL2としての銅薄膜線を形成
(a)-5:コイルCL1とコイルCL2とを接続するビアVを形成して送電オープンコイルTOとする。
(a)-6:フィルムBF1の片面全体に銅薄膜を形成
(a)-7:上記(a)-6で形成された銅薄膜の上にレジストを塗布
(a)-8:上記(a)-7で塗布したレジストを送電ループコイルTLの銅薄膜線にパターニング
(a)-9:上記(a)-8のパターニング後にエッチング処理を施し、送電ループコイルTLとしての銅薄膜線を形成(上記ジャンパ線等による絶縁の維持を含む)
(a)-10:上記(a)-5の送電オープンコイルTOと、上記(a)-9の送電ループコイルTLと、を貼り合わせて、送電コイルTCを形成
(a)-11:接続用端子O1及び接続用端子O2と、送電部TR(送電装置Tの場合)又は受電部RV(受電装置Rの場合)とを接続
(b)-1:フィルムBF2の両面全体に銅薄膜を形成
(b)-2:コイルCL1とコイルCL2とを接続するビアVに相当する位置にレーザ等により貫通穴形成
(b)-3:貫通穴を含む全体に対して無電解銅めっき法及び電解銅めっき法による銅めっき処理を施し上記ビアVを形成
(b)-4:上記(b)-3で形成された銅めっき(両面)の上にそれぞれレジストを塗布
(b)-5:上記(b)-4で塗布したレジストをコイルCL1及びコイルCL2の銅薄膜線にパターニング(このとき、実施形態のコイルCL1(コイルCL2)を構成する銅薄膜線の幅が、上述したように、コイルCL1(コイルCL2)の最外周端部にある開放端T1(開放端T2)から最内周端部においてビアVが接続されている部分にかけて広くなるように、且つ対向銅薄膜線以外のコイルCL1を構成する銅薄膜線の幅が対向銅薄膜線の幅よりも広くなるようにパターニングする)
(b)-6:上記(b)-5のパターニング後にエッチング処理を施し、コイルCL1及びコイルCL2としての銅薄膜線を形成して送電オープンコイルTOとする。
(b)-7:フィルムBF1の片面全体に銅薄膜を形成
(b)-8:上記(b)-7で形成された銅薄膜の上にレジストを塗布
(b)-9:上記(b)-8で塗布したレジストを送電ループコイルTLの銅薄膜線にパターニング
(b)-10:上記(b)-9のパターニング後にエッチング処理を施し、送電ループコイルTLとしての銅薄膜線を形成(上記ジャンパ線等による絶縁の維持を含む)
(b)-11:上記(b)-5の送電オープンコイルTOと、上記(b)-10の送電ループコイルTLと、を貼り合わせて、送電コイルTCを形成
(b)-12:接続用端子O1及び接続用端子O2と送電部TR(送電装置Tの場合)又は受電部RV(受電装置Rの場合)とを接続
次に、本発明の変形形態について説明する。上述した実施形態の電力伝送システムSの構成については、以下の(A)乃至(K)に示すような変形を加えてもよい。本発明の発明者は、当該各変形を加えても、上記電力伝送システムSと同等の効果を奏し得ることを確認している。なお以下の説明では、上述した実施形態の電力伝送システムSの構成部材に相当する構成部材については、当該実施形態の電力伝送システムSと同一の部材番号を用いて説明する。
先ず第1変形形態について、上述した実施形態及び実施例においては、コイルCL1及びコイルCL2それぞれを構成する銅薄膜線の厚さを一定としつつその幅を変化させることにより当該銅薄膜線としての断面積を変化(増大)させる構成としたが、これ以外に、当該銅薄膜線の厚さを第1変形形態のコイルの最外周端部から最内周端部にかけて漸増させて当該銅薄膜線としての断面積を漸増させると共に、対向銅薄膜線以外のコイルCL1を構成する銅薄膜線の厚さを更に増大させるように構成してもよい。この場合には、例えば電気めっき法により、銅薄膜線の膜厚を変化させる製造方法を用いることができる。
次に第2変形形態として、実施形態の送電オープンコイルTO(又は受電オープンコイルRO)では、コイルCL1とコイルCL2とをビアVにより接続する構成としたが、これ以外に、コイルCL1及びコイルCL2を送電ループコイルTL(又は受電ループコイルRL)と接続し且つコイルCL1とコイルCL2とを相互に絶縁するように構成してもよいし、コイルCL1又はコイルCL2のいずれか一方のみを送電ループコイルTL(又は受電ループコイルRL)に接続し且つコイルCL1とコイルCL2とを相互に絶縁するように構成してもよい。
次に第3変形形態として、例えば実施形態の送電オープンコイルTO(又は受電オープンコイルRO)では、それぞれを構成するコイルCL1及びコイルCL2それぞれの巻回数を十回転半(10.5ターン)及び二回転半(2.5ターン)としたが、これら以外に、コイルCL1とコイルCL2が上記と異なる巻回数であってもよいし、コイルCL1の巻回数とコイルCL2の巻回数とが同じであってもよい。
次に第4変形形態として、実施形態の送電オープンコイルTO(又は受電オープンコイルRO)では、例えば送電ループコイルTL(又は受電ループコイルRL)とコイルCL1とを異なる層内に形成したが、これらを同じ層内に形成して送電ループコイルTL(又は受電ループコイルRL)と接続し、且つ送電ループコイルTL(又は受電ループコイルRL)とコイルCL1とを同心に積層してもよい。
次に第5変形形態として、実施形態の送電ループコイルTL(又は受電ループコイルRL)の側から見た実施形態のコイルCL1及びコイルCL2の順番を入れ換えてもよい。
次に第6変形形態として、実施形態の送電コイルTCにおける送電ループコイルTLの位置と送電オープンコイルTOの位置とを入れ換え、また、実施形態の受電コイルRCにおける受電ループコイルRLの位置と受電オープンコイルROの位置とを入れ換えてもよい。この第6変形形態の場合、第6変形形態の電力伝送システム全体としては、送電コイルの送電ループコイルTLと受電コイルの受電ループコイルRLとが相互に対向して配置されることになる。
次に第7変形形態として、実施形態のコイルCL1及びコイルCL2では、それらを構成する銅薄膜線の幅を、全体的に見てその外周から内周にかけて広くする構成としたが、これら以外に、対向銅薄膜線以外のコイルCL1を構成する銅薄膜線の幅が同じであり、対向銅薄膜線間でその幅が同じであり、対向銅薄膜線以外のコイルCL1を構成する銅薄膜線の幅が対向銅薄膜線の幅より広く、更にコイルCL2の幅が全周に渡って同じであってもよい。
次に第8変形形態として、実施形態の送電オープンコイルTO(受電オープンコイルRO)がコイルCL1及びコイルCL2の二層積層構造とされていたところ、巻回方向が同じ四つのコイルを積層することにより送電オープンコイル(受電オープンコイル)を構成してもよい。この場合、第1のコイルについては最外周部から最内周部に反時計方向に銅薄膜線を巻回させ、当該最内周部で第2のコイルに接続し、第2のコイルについては第1のコイルと接続された最内周部から最外周部に時計方向に銅薄膜線を巻回させ、当該最外周部で第3のコイルに接続する。更に、第3のコイルについては最外周部から最内周部に反時計方向に銅薄膜線を巻回させ、当該最内周部で第4のコイルに接続し、第4のコイルについては第3のコイルと接続された最内周部から最外周部に時計方向に銅薄膜線を巻回させる。また、第1のコイルの最外周端部と第4のコイルの最外周端部はそれぞれ開放端として構成するのが好ましい。そして、例えば第2のコイルよりも巻回数の多い第1のコイルを構成する銅薄膜線のうち第2のコイルを構成する銅薄膜線に対向して積層されている銅薄膜線以外の銅薄膜線の幅を広くし、更に、第4のコイルよりも巻回数の多い第3のコイルを構成する銅薄膜線のうち第4のコイルを構成する銅薄膜線に対向して積層されている銅薄膜線以外の銅薄膜線の幅を広くするのが好ましい。
次に第9変形形態として、実施形態の送電オープンコイルTO(受電オープンコイルRO)においては、コイルCL1の巻回方向(反時計方向)とコイルCL2の巻回方向(時計方向)とを反対としたが、これらが同じ方向であってもよい。この点は、上記第8変形形態の四層構造においても同様である。
次に第10変形形態として、上述した実施形態では、送電オープンコイルTO(受電オープンコイルRO)において、コイルCL1の各巻回の径方向の位置と、コイルCL2の各巻回の径方向の位置と、が、一致するように構成したが(図7参照)、これに限らず、当該各巻回の径方向の位置が異なっていても、コイルCL1とコイルCL2とが積層されていれば、所望される寄生容量の調整が可能となり、上記電力伝送システムSと同等の効果を奏し得る。
最後に第11変形形態として、実施形態において、開放端とされている送電オープンコイルTO又は受電オープンコイルTOの端部に対して直列又は並列に、或いは送電ループコイルTL又は受電ループコイルRLに対して並列に、それぞれコンデンサを更に接続して、送電ループコイルTO又は受電ループコイルRO、或いは送電オープンコイルTL又は受電オープンコイルRLとしての寄生容量を調整することで、共振周波数の低周波数化を図るように構成してもよい。このとき、送電オープンコイルTO又は受電オープンコイルROにおけるいずれかの開放端に対して直列にコンデンサを接続する場合は、当該開放端のいずれかに接続されていないコンデンサの端子を開放端とすればよい。
R 受電装置
T 送電装置
V ビア
RV 受電部
RC 受電コイル
TR 送電部
TC 送電コイル
TO 送電オープンコイル
TL 送電ループコイル
RO 受電オープンコイル
RL 受電ループコイル
CL1、CL2 コイル
BF1、BF2 フィルム
O1、O2 接続用端子
T1、T2 開放端
Claims (9)
- 非接触型電力伝送用のコイル対において、
送電又は受電用の第1コイルと、
送電時には当該送電すべき電力が供給され、受電時には当該受電された電力が出力される第2コイルであって、前記第1コイルに対して同心に積層される第2コイルと、
を備え、
前記第1コイルは、
同心に複数回巻回された第1巻回線と、
同心に巻回され且つ前記第1巻回線より巻回数が多い第2巻回線と、
を備え、
前記第1巻回線の巻回の中心と、前記第2巻回線の巻回の中心と、が一致するように、当該第1巻回線と当該第2巻回線とが絶縁部を挟んで積層されており、
前記第1巻回線に対向する位置に積層されている前記第2巻回線である対向第2巻回線以外の当該第2巻回線の断面積が、当該対向第2巻回線の断面積よりも大きいことを特徴とするコイル対。 - 請求項1に記載のコイル対において、
前記対向第2巻回線以外の前記第2巻回線の幅が、当該対向第2巻回線の幅よりも広く形成されることにより、当該対向第2巻回線以外の前記第2巻回線の断面積が、当該対向第2巻回線の断面積よりも大きく形成されていることを特徴とするコイル対。 - 請求項1又は請求項2に記載のコイル対において、
前記対向第2巻回線以外の前記第2巻回線が当該対向第2巻回線よりも厚く形成されることにより、当該対向第2巻回線以外の前記第2巻回線の断面積が、当該対向第2巻回線の断面積よりも大きく形成されていることを特徴とするコイル対。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のコイル対において、
前記第1巻回線と前記第2巻回線とが前記第1コイルの内周部で接続されており、
前記第1巻回線及び前記第2巻回線それぞれの外周端部が開放されていることを特徴とするコイル対。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のコイル対において、
前記第1巻回線及び前記第2巻回線のそれぞれが、前記第1コイルの径方向に平たい薄膜線であることを特徴とするコイル対。 - 送電装置と、当該送電装置から離隔した受電装置と、により構成され、前記送電装置から非接触で前記受電装置に電力を伝送する電力伝送システムに含まれる前記送電装置において、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の前記コイル対である送電コイル対と、
伝送すべき電力を前記送電コイル対の前記第2コイルに出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする送電装置。 - 送電装置と、当該送電装置から離隔した受電装置と、により構成され、前記送電装置から非接触で前記受電装置に電力を伝送する電力伝送システムに含まれる前記受電装置において、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の前記コイル対であって、前記送電装置に対向して配置される受電コイル対と、
当該受電コイル対の前記第2コイルに接続された入力手段と、
を備えることを特徴とする受電装置。 - 請求項6に記載の送電装置と、
当該送電装置から離隔し、且つ前記送電コイル対に対向して配置される受電装置であって、前記送電装置から送信された電力を受電する受電装置と、
を備えることを特徴とする非接触型の電力伝送システム。 - 送電装置と、
請求項7に記載の受電装置であって、前記送電装置から離隔し且つ前記受電コイル対が当該送電装置に対向して配置され、前記送電装置から送信された電力を受電する受電装置と、
を備えることを特徴とする非接触型の電力伝送システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018229773A JP7167677B2 (ja) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | コイル対、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018229773A JP7167677B2 (ja) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | コイル対、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020092225A JP2020092225A (ja) | 2020-06-11 |
JP7167677B2 true JP7167677B2 (ja) | 2022-11-09 |
Family
ID=71013918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018229773A Active JP7167677B2 (ja) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | コイル対、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7167677B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20230307951A1 (en) * | 2020-06-29 | 2023-09-28 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Coil, power transmission device, power reception device, and power transmission system |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011200045A (ja) | 2010-03-20 | 2011-10-06 | Toyota Central R&D Labs Inc | 電磁共鳴電力伝送装置 |
WO2011125328A1 (ja) | 2010-04-07 | 2011-10-13 | パナソニック株式会社 | 無線電力伝送システム |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2541973Y2 (ja) * | 1992-02-13 | 1997-07-23 | 日立金属株式会社 | 平面コイル |
US9906076B2 (en) * | 2013-11-11 | 2018-02-27 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Non-contact type power transmitting coil and non-contact type power supplying apparatus |
-
2018
- 2018-12-07 JP JP2018229773A patent/JP7167677B2/ja active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011200045A (ja) | 2010-03-20 | 2011-10-06 | Toyota Central R&D Labs Inc | 電磁共鳴電力伝送装置 |
WO2011125328A1 (ja) | 2010-04-07 | 2011-10-13 | パナソニック株式会社 | 無線電力伝送システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020092225A (ja) | 2020-06-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101474149B1 (ko) | 차폐 부재, 차폐 부재의 제조 방법 및 이를 구비하는 무접점 전력 전송 장치 | |
JP3226466U (ja) | コイルモジュールおよびそれを用いたワイヤレス電気エネルギー送信回路 | |
JP5592242B2 (ja) | 受電装置、送電装置、及び無線電力伝送システム | |
JP5592241B2 (ja) | 受電装置、送電装置、及び無線電力伝送システム | |
JP2013208012A (ja) | アンテナコイルユニット及び磁界共鳴式給電システム | |
US20170352470A1 (en) | Transformer | |
US20210321529A1 (en) | Power transfer apparatus, power transmission apparatus, power reception apparatus, and power transfer system | |
JP7167677B2 (ja) | コイル対、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム | |
JP7447457B2 (ja) | 非接触給電システム | |
JP7264150B2 (ja) | コイル、コイル対、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム | |
JP7196436B2 (ja) | コイル対、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム | |
JP7148842B2 (ja) | コイル対、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム | |
WO2020145400A1 (ja) | コイル、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム | |
JP2022022950A (ja) | コイル、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム | |
JP2021012939A (ja) | コイル対、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム | |
JP2021012965A (ja) | コイル対、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム | |
WO2019189760A1 (ja) | コイル及びコイル対、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム | |
JP7106943B2 (ja) | コイルユニット、ワイヤレス送電装置、ワイヤレス受電装置、ワイヤレス電力伝送システム | |
JP2020150056A (ja) | コイル及びコイル対、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム及びコイルの製造方法 | |
US20230307951A1 (en) | Coil, power transmission device, power reception device, and power transmission system | |
JP2022012461A (ja) | コイル、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム | |
KR20170028900A (ko) | 전기 저장 유닛의 유도 충전 장치 | |
JP2022072731A (ja) | コイル装置、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム | |
JP2022025277A (ja) | コイル及びその製造方法、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム | |
WO2022004674A1 (ja) | コイル、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211025 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220922 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220927 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221010 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7167677 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |