JPH08316069A - 非磁性金属導体を使用した誘導型充電器による磁場成形 - Google Patents
非磁性金属導体を使用した誘導型充電器による磁場成形Info
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- JPH08316069A JPH08316069A JP7315678A JP31567895A JPH08316069A JP H08316069 A JPH08316069 A JP H08316069A JP 7315678 A JP7315678 A JP 7315678A JP 31567895 A JP31567895 A JP 31567895A JP H08316069 A JPH08316069 A JP H08316069A
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、充電ステーションと、変圧器の１
次コアおよび１次巻線を備え延長可能な充電コードで充
電ポートに結合される充電パドルと、電気自動車に配置
され変圧器の２次コアと２次巻線を備えた充電ポートお
よび充電制御装置とを具備している誘導型充電システム
において、充電パドルと充電ポートの結合で形成される
変圧器の巻線によって生成された電磁場を成形する導電
性の熱交換器を使用してシステムの電力処理容量を向上
させることを目的とする。 【解決手段】 充電パドルが、１次巻線31をオーバーラ
ップする幅を有する１次熱交換器32を具備し、充電ポー
トが、２次巻線34をオーバーラップする幅をそれぞれが
有する２次熱交換器35を具備し、それらの１次および２
次熱交換器32, 35が２次元の損失を減少することによっ
てＡＣ損失を減少するように巻線のエッジにおける漏洩
磁束を成形して渦電流を減少させていることを特徴とす
る。
次コアおよび１次巻線を備え延長可能な充電コードで充
電ポートに結合される充電パドルと、電気自動車に配置
され変圧器の２次コアと２次巻線を備えた充電ポートお
よび充電制御装置とを具備している誘導型充電システム
において、充電パドルと充電ポートの結合で形成される
変圧器の巻線によって生成された電磁場を成形する導電
性の熱交換器を使用してシステムの電力処理容量を向上
させることを目的とする。 【解決手段】 充電パドルが、１次巻線31をオーバーラ
ップする幅を有する１次熱交換器32を具備し、充電ポー
トが、２次巻線34をオーバーラップする幅をそれぞれが
有する２次熱交換器35を具備し、それらの１次および２
次熱交換器32, 35が２次元の損失を減少することによっ
てＡＣ損失を減少するように巻線のエッジにおける漏洩
磁束を成形して渦電流を減少させていることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘導型バッテリ充
電システムに関し、特に、誘導型バッテリ充電システム
によって生成される電磁場を成形し、それによって、シ
ステムの電力処理容量を向上させるための金属導体、特
に熱交換器の使用に関する。
電システムに関し、特に、誘導型バッテリ充電システム
によって生成される電磁場を成形し、それによって、シ
ステムの電力処理容量を向上させるための金属導体、特
に熱交換器の使用に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明の出願人は、電気自動車の推進バ
ッテリの充電に使用するための誘導型バッテリ充電シス
テムを設計、開発、および製造している。本発明の出願
人は、充電システムの誘導型コイルを冷却するためおよ
び充電システムにおける電流搬送導体として導電性熱交
換器を使用するために、熱交換器もしくはブラダの種々
の使用に関する幾つかの別出願を有している。これらの
特許出願は、米国特許出願第08/237,492号（“Air/Liqu
id Cooled Metallic Turn for High Frequency/High Po
wer Charging Transformers ”April 29,1994 出願）お
よび米国特許出願第08/237,493号（“Liquid Cooled Me
talic Inductive Probe for High Power Charging ”Ap
ril 29,1994 出願）を含んでいる。しかしながら、これ
らの発明は、誘導型バッテリ充電システムによって生成
された電磁場を成形する熱交換器もしくはブラダの使用
については触れていない。
ッテリの充電に使用するための誘導型バッテリ充電シス
テムを設計、開発、および製造している。本発明の出願
人は、充電システムの誘導型コイルを冷却するためおよ
び充電システムにおける電流搬送導体として導電性熱交
換器を使用するために、熱交換器もしくはブラダの種々
の使用に関する幾つかの別出願を有している。これらの
特許出願は、米国特許出願第08/237,492号（“Air/Liqu
id Cooled Metallic Turn for High Frequency/High Po
wer Charging Transformers ”April 29,1994 出願）お
よび米国特許出願第08/237,493号（“Liquid Cooled Me
talic Inductive Probe for High Power Charging ”Ap
ril 29,1994 出願）を含んでいる。しかしながら、これ
らの発明は、誘導型バッテリ充電システムによって生成
された電磁場を成形する熱交換器もしくはブラダの使用
については触れていない。
【０００３】電気自動車において使用されたバッテリパ
ックの電力処理容量を１２０ＫＷ以上に増加させること
が望ましい。しかしながら、５０ＫＷ以上である場合、
誘導型充電器と電気自動車との間のインターフェイスに
おける過熱が、主要な制限の要因になる。
ックの電力処理容量を１２０ＫＷ以上に増加させること
が望ましい。しかしながら、５０ＫＷ以上である場合、
誘導型充電器と電気自動車との間のインターフェイスに
おける過熱が、主要な制限の要因になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】それ故、本発明の目的
は、システムによって生成された電磁場を成形する導電
性の熱交換器を使用して電力処理容量を向上させる誘導
型バッテリ充電システムを提供することである。
は、システムによって生成された電磁場を成形する導電
性の熱交換器を使用して電力処理容量を向上させる誘導
型バッテリ充電システムを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述およびその他の目的
を満たすために、本発明の１つの特定の実施形態とし
て、熱伝導ブラダ等の非磁性金属導体を具備している導
電性熱交換器を使用し、充電システムによって生成され
た電磁場を成形する誘導型バッテリ充電システムがあげ
られる。この磁場成形技術によってシステムの電力処理
容量が向上する。そのような充電システムは、変圧器の
１次箔巻線を含む充電プローブと、変圧器の２次箔巻線
を含む充電ポートとを含んでいる。充電プローブは、充
電ポート中の開口に挿入され、電力は、充電プローブに
接続された電源から、充電ポートに結合された自動車の
バッテリへ結合されている。
を満たすために、本発明の１つの特定の実施形態とし
て、熱伝導ブラダ等の非磁性金属導体を具備している導
電性熱交換器を使用し、充電システムによって生成され
た電磁場を成形する誘導型バッテリ充電システムがあげ
られる。この磁場成形技術によってシステムの電力処理
容量が向上する。そのような充電システムは、変圧器の
１次箔巻線を含む充電プローブと、変圧器の２次箔巻線
を含む充電ポートとを含んでいる。充電プローブは、充
電ポート中の開口に挿入され、電力は、充電プローブに
接続された電源から、充電ポートに結合された自動車の
バッテリへ結合されている。
【０００６】導電性の熱交換器もしくはブラダは、巻線
の巻回間に挿入され、変圧器の巻線から熱を取除くため
に使用される熱シンクを構成している。本発明におい
て、熱交換器はまた、巻線におけるＡＣ損失が顕著に減
少されるような方法で変圧器の箔巻線のエッジ付近で漏
洩磁束を成形するために使用される。
の巻回間に挿入され、変圧器の巻線から熱を取除くため
に使用される熱シンクを構成している。本発明におい
て、熱交換器はまた、巻線におけるＡＣ損失が顕著に減
少されるような方法で変圧器の箔巻線のエッジ付近で漏
洩磁束を成形するために使用される。
【０００７】特に、本発明は、電気自動車のバッテリ充
電において使用されるそのような誘導型充電システムを
提供する。誘導型充電システムは、電源と、電源に結合
された充電ステーションと、１次コア（もしくはコア部
材）および延長可能な充電コードによって充電ケーブル
に結合された１次巻線とを有する充電パドルとを具備し
ている。充電ポートは、２次コアおよび２次巻線を有す
る電気自動車に配置され、充電制御装置は、電気自動車
の充電装置とバッテリとの間に結合される。
電において使用されるそのような誘導型充電システムを
提供する。誘導型充電システムは、電源と、電源に結合
された充電ステーションと、１次コア（もしくはコア部
材）および延長可能な充電コードによって充電ケーブル
に結合された１次巻線とを有する充電パドルとを具備し
ている。充電ポートは、２次コアおよび２次巻線を有す
る電気自動車に配置され、充電制御装置は、電気自動車
の充電装置とバッテリとの間に結合される。
【０００８】本発明によって提供された改良には、２次
コアの一方の内部エッジから２次コアの他方の内部エッ
ジに延在する長さを有する１次熱交換器を具備する充電
パドルと、２次コアの一方の内部エッジから２次コアの
他方の内部エッジに延在する幅をそれぞれ有する２次熱
交換器を具備する充電ポートとが含まれている。１次お
よび２次熱交換器は、巻線のエッジにおいて漏洩磁束を
成形してＡＣ損失を減少させる。
コアの一方の内部エッジから２次コアの他方の内部エッ
ジに延在する長さを有する１次熱交換器を具備する充電
パドルと、２次コアの一方の内部エッジから２次コアの
他方の内部エッジに延在する幅をそれぞれ有する２次熱
交換器を具備する充電ポートとが含まれている。１次お
よび２次熱交換器は、巻線のエッジにおいて漏洩磁束を
成形してＡＣ損失を減少させる。
【０００９】本発明は、電気自動車のバッテリパックの
誘導型充電容量を１２０ＫＷ以上に増加させる必要性を
満足させる。本発明は、５０ＫＷ以上のレベルで誘導型
充電器（プローブ）と電気自動車との間のインターフェ
イスにおける過熱を防止する。
誘導型充電容量を１２０ＫＷ以上に増加させる必要性を
満足させる。本発明は、５０ＫＷ以上のレベルで誘導型
充電器（プローブ）と電気自動車との間のインターフェ
イスにおける過熱を防止する。
【００１０】本発明は電気自動車の充電器システムにお
いて使用するために設計されているが、箔巻線もしくは
中実のワイヤ導体を使用する変圧器もしくはインダクタ
を含むその他の磁気装置に使用できることが認められ
る。
いて使用するために設計されているが、箔巻線もしくは
中実のワイヤ導体を使用する変圧器もしくはインダクタ
を含むその他の磁気装置に使用できることが認められ
る。
【００１１】本発明の種々の特徴および利点は、添付さ
れた図面に関連した以下の詳細な説明に関して容易に理
解され、そこにおいて、同一の参照番号は同一の構成素
子を示している。
れた図面に関連した以下の詳細な説明に関して容易に理
解され、そこにおいて、同一の参照番号は同一の構成素
子を示している。
【００１２】
【発明の実施の形態】図面を参照して、図１のａにおい
て、本発明の原理に従った非磁性金属の導電性熱交換器
32,35,36（図２参照）を具備している誘導型充電器11を
使用する電気自動車誘導型充電システム10が示されてい
る。図１のａにおいて、誘導型充電器11の電気自動車12
への接続が示されている。充電ステーション13は電源14
に結合されており、充電パドル16（もしくは充電プロー
ブ16）に結合された延長可能な充電コード15を有してい
る。充電プローブ16もしくはパドル16は、変圧器20の１
次コア29もしくはコア部材29（図２参照）および１次巻
線21を具備し、電気自動車12の前端部に配置され、変圧
器20の２次コア33（図２参照）および２次巻線23を具備
している充電ポート22に挿入される。充電ポート22およ
び充電プローブ16は誘導型カプラ20' を形成する。充電
ポート22は、電気自動車12の推進バッテリパック25もし
くはバッテリ25にインターフェイスする充電制御装置24
に結合されている。
て、本発明の原理に従った非磁性金属の導電性熱交換器
32,35,36（図２参照）を具備している誘導型充電器11を
使用する電気自動車誘導型充電システム10が示されてい
る。図１のａにおいて、誘導型充電器11の電気自動車12
への接続が示されている。充電ステーション13は電源14
に結合されており、充電パドル16（もしくは充電プロー
ブ16）に結合された延長可能な充電コード15を有してい
る。充電プローブ16もしくはパドル16は、変圧器20の１
次コア29もしくはコア部材29（図２参照）および１次巻
線21を具備し、電気自動車12の前端部に配置され、変圧
器20の２次コア33（図２参照）および２次巻線23を具備
している充電ポート22に挿入される。充電ポート22およ
び充電プローブ16は誘導型カプラ20' を形成する。充電
ポート22は、電気自動車12の推進バッテリパック25もし
くはバッテリ25にインターフェイスする充電制御装置24
に結合されている。
【００１３】電源14によって供給された低周波ＡＣは高
周波ＡＣ（７５ＫＨＺ）に変換され、その後、誘導型カ
プラ20' を通過する。誘導型カプラの２次巻線23の出力
は充電制御装置24において整流およびフィルタ処理さ
れ、電気自動車12のバッテリパック25を再充電するため
に使用される。図１のｂにおいて、誘導型カプラ20' の
２つの部分、すなわち、充電パドル16（プローブ16）お
よび充電ポート22が示されている。充電パドル16は、変
圧器20のコア部材29および１次巻線21を含み、充電ポー
ト22は、典型的にＥ字形のコアである２次変圧器コア33
および２次巻線23を含んでいる。
周波ＡＣ（７５ＫＨＺ）に変換され、その後、誘導型カ
プラ20' を通過する。誘導型カプラの２次巻線23の出力
は充電制御装置24において整流およびフィルタ処理さ
れ、電気自動車12のバッテリパック25を再充電するため
に使用される。図１のｂにおいて、誘導型カプラ20' の
２つの部分、すなわち、充電パドル16（プローブ16）お
よび充電ポート22が示されている。充電パドル16は、変
圧器20のコア部材29および１次巻線21を含み、充電ポー
ト22は、典型的にＥ字形のコアである２次変圧器コア33
および２次巻線23を含んでいる。
【００１４】図１のｃにおいて、充電器11と電気自動車
12との間のインターフェイスの電気的回路が概略的に示
されている。図１のｃにおいて、充電パドル16に接続さ
れ、変圧器20の１次巻線21を具備している共振回路26を
通過する７５ＫＨｚの出力を生成する充電ステーション
13が示されている。
12との間のインターフェイスの電気的回路が概略的に示
されている。図１のｃにおいて、充電パドル16に接続さ
れ、変圧器20の１次巻線21を具備している共振回路26を
通過する７５ＫＨｚの出力を生成する充電ステーション
13が示されている。
【００１５】図２において、充電プローブ16および充電
ポート22によって形成された変圧器20の拡大された断面
図が示されている。パドル16は、コア部材29と、４個の
巻回31（P1乃至P4）を含む１次巻線21と、１次熱交換器
32とから構成されている。充電ポート22は、２個のＥ字
形のコア33と、４個の巻回34（S1乃至S4）を具備してい
る２次巻線23と、上部および下部の２次熱交換器35,36
とから構成されている。変圧器20の巻線21,23 の巻回3
1,34 の全ては、平坦な渦巻き状の銅箔から作られてい
る。その代りに、巻線21,23 の巻回31,34 は、中実のワ
イヤ導体から構成されてもよい。熱交換器32,35,36は、
熱を伝導する典型的に銅もしくはアルミニウムで作られ
た熱シンクを構成し、例えばそれらは、巻線21,23 の隣
接した巻回31,34 の間に挿入され、変圧器20の巻線21,2
3 から熱を取除く。
ポート22によって形成された変圧器20の拡大された断面
図が示されている。パドル16は、コア部材29と、４個の
巻回31（P1乃至P4）を含む１次巻線21と、１次熱交換器
32とから構成されている。充電ポート22は、２個のＥ字
形のコア33と、４個の巻回34（S1乃至S4）を具備してい
る２次巻線23と、上部および下部の２次熱交換器35,36
とから構成されている。変圧器20の巻線21,23 の巻回3
1,34 の全ては、平坦な渦巻き状の銅箔から作られてい
る。その代りに、巻線21,23 の巻回31,34 は、中実のワ
イヤ導体から構成されてもよい。熱交換器32,35,36は、
熱を伝導する典型的に銅もしくはアルミニウムで作られ
た熱シンクを構成し、例えばそれらは、巻線21,23 の隣
接した巻回31,34 の間に挿入され、変圧器20の巻線21,2
3 から熱を取除く。
【００１６】図３は、１次熱交換器32を有しておらず幅
の狭い（巻線層の長さよりも長くない幅）２次熱交換器
35だけを有している図１のａ乃至ｃの充電システム10に
よって生成された電磁場を示す模式図である。図３にお
いて、１つのそれ程幅の広くない（比較的狭い）熱交換
器35が充電ポート22の２次巻線23に隣接して使用される
場合が示されている。図４において、幅の広い２次熱交
換器35,36 （熱交換器36は図示されていない）を有する
図１のａ乃至ｃの充電システム10によって生成された電
磁場の模式図が示されている。図４において、２個の幅
の広い２次熱交換器35,36 が充電ポート22の２次巻線23
に隣接して使用される場合が示されている。
の狭い（巻線層の長さよりも長くない幅）２次熱交換器
35だけを有している図１のａ乃至ｃの充電システム10に
よって生成された電磁場を示す模式図である。図３にお
いて、１つのそれ程幅の広くない（比較的狭い）熱交換
器35が充電ポート22の２次巻線23に隣接して使用される
場合が示されている。図４において、幅の広い２次熱交
換器35,36 （熱交換器36は図示されていない）を有する
図１のａ乃至ｃの充電システム10によって生成された電
磁場の模式図が示されている。図４において、２個の幅
の広い２次熱交換器35,36 が充電ポート22の２次巻線23
に隣接して使用される場合が示されている。
【００１７】表１において、熱交換器35,36 が充電ポー
ト22において有するＡＣ巻線損失の効果が示されてい
る。第１の列(1) は、巻回31,34,もしくは熱交換器32,3
4,35の位置を示している。第２の列(2) は、ＤＣ損失を
示している。第３の列(3) は、２次熱交換器35の幅が狭
く、１次熱交換器32がない場合のＡＣ＋ＤＣ損失を示し
ている。第４の列(4) は、熱交換器32,35,36の幅が狭い
場合のＡＣ＋ＤＣ損失を示している。第５の列(5) は、
巻線21,23 をオーバーラップしている幅の広い熱交換器
32,35,36の場合のＡＣ＋ＤＣ損失を示している。
ト22において有するＡＣ巻線損失の効果が示されてい
る。第１の列(1) は、巻回31,34,もしくは熱交換器32,3
4,35の位置を示している。第２の列(2) は、ＤＣ損失を
示している。第３の列(3) は、２次熱交換器35の幅が狭
く、１次熱交換器32がない場合のＡＣ＋ＤＣ損失を示し
ている。第４の列(4) は、熱交換器32,35,36の幅が狭い
場合のＡＣ＋ＤＣ損失を示している。第５の列(5) は、
巻線21,23 をオーバーラップしている幅の広い熱交換器
32,35,36の場合のＡＣ＋ＤＣ損失を示している。
【００１８】 表１ ７５ＫＨＺにおけるワットで表された損失の概要 (1) (2) (3) (4) (5) P1 85.6 126.5 122.3 104.8 P2 34.2 90.4 66.1 41.7 １次熱交換器 0 0 15.2 45.7 P3 34.2 90.4 66.1 41.7 P4 85.6 126.5 122.3 104.8 S1 34.1 58.1 57.8 41.5 S2 85.3 115.8 115.8 104.4 上部２次熱交換器 0 13.8 13.6 43.5 S3 85.3 115.8 115.8 104.4 S4 34.1 58.1 57.8 41.5下部２次熱交換器 0 13.8 13.6 43.5 合計 479 808 767 717 熱交換器がない場合 479 750 725 575 測定されたデータは、シミュレートされた結果であるこ
とが証明されている。シミュレートされたＤＣ損失は４
７９ワットである。ＡＣ＋ＤＣ損失は、８２５ワットに
増加する。充電ポート22において２次巻線23に隣接する
幅の狭い熱交換器35を１個だけ使用して、（２次熱交換
器36のない場合）損失の合計は７８０ワットに減少す
る。充電ポート22において、２個の幅の狭い熱交換器3
5,36 を使用することによって、損失は７２５ワットに
減少する。充電ポート22において２個の幅の広い熱交換
器35,36 を使用することによって、損失は５７５ワット
に減少し、従って、熱交換器35,36 を有していない変圧
器において２５０ワット増加する。幅の狭い熱交換器3
5,36 は、巻線23と同じ位の長さを有している。幅の広
い熱交換器35,36 は、コア33の一方の内部エッジ37から
コア33の他方の内部エッジ38に延在する長さを有してい
る。
とが証明されている。シミュレートされたＤＣ損失は４
７９ワットである。ＡＣ＋ＤＣ損失は、８２５ワットに
増加する。充電ポート22において２次巻線23に隣接する
幅の狭い熱交換器35を１個だけ使用して、（２次熱交換
器36のない場合）損失の合計は７８０ワットに減少す
る。充電ポート22において、２個の幅の狭い熱交換器3
5,36 を使用することによって、損失は７２５ワットに
減少する。充電ポート22において２個の幅の広い熱交換
器35,36 を使用することによって、損失は５７５ワット
に減少し、従って、熱交換器35,36 を有していない変圧
器において２５０ワット増加する。幅の狭い熱交換器3
5,36 は、巻線23と同じ位の長さを有している。幅の広
い熱交換器35,36 は、コア33の一方の内部エッジ37から
コア33の他方の内部エッジ38に延在する長さを有してい
る。
【００１９】この大きい増加の理由は、図３および４に
おいてより明確に示されている。図３のグラフを作成す
るために使用された変圧器20は、１次熱交換器32を含ん
でいない。その結果、漏洩磁束は巻線21,23 のエッジの
周囲で湾曲する。これによって、巻線21,23 のエッジに
おいて大きい渦電流損失が誘導型される。漏洩磁束線は
また、２次巻線23の周囲にも巻かれるが、それ程急激で
はなく、その理由は、熱交換器35における渦電流は逆磁
場を再生成するからである。
おいてより明確に示されている。図３のグラフを作成す
るために使用された変圧器20は、１次熱交換器32を含ん
でいない。その結果、漏洩磁束は巻線21,23 のエッジの
周囲で湾曲する。これによって、巻線21,23 のエッジに
おいて大きい渦電流損失が誘導型される。漏洩磁束線は
また、２次巻線23の周囲にも巻かれるが、それ程急激で
はなく、その理由は、熱交換器35における渦電流は逆磁
場を再生成するからである。
【００２０】図４のグラフを作成するために使用された
変圧器20は、２個の幅の広い熱交換器32,35 を使用す
る。渦電流は、幅の広い熱交換器32,35 において誘導さ
れ、逆磁場を再生成し、それによって、結果的な磁束線
が減少する。これによって、巻線21,23 のエッジから磁
束が離される。そのようにエッジの効果がないので、Ａ
Ｃ損失は２次元から１次元に減少されることができ、そ
こにおいて、（表皮厚さのみに関する）簡単な１次方程
式は、設計および最適化に非常に適切に使用されること
ができる。熱交換器の損失における増加は、巻線21,23
における節減に比較して小さい。幅の広い熱交換器32,3
5,36は３倍の任務を行う。その任務とは、それらが、巻
線21,23 に対する熱シンクとして機能し、また、巻線2
1,23 における電力の損失の合計を例えば説明された実
施例の場合に１０８ワットだけ減少させ、また、示され
た実施例で全体で２５０ワット改善するように巻線21,2
3 から熱交換器32,25,36に１４２ワット移動させること
である。
変圧器20は、２個の幅の広い熱交換器32,35 を使用す
る。渦電流は、幅の広い熱交換器32,35 において誘導さ
れ、逆磁場を再生成し、それによって、結果的な磁束線
が減少する。これによって、巻線21,23 のエッジから磁
束が離される。そのようにエッジの効果がないので、Ａ
Ｃ損失は２次元から１次元に減少されることができ、そ
こにおいて、（表皮厚さのみに関する）簡単な１次方程
式は、設計および最適化に非常に適切に使用されること
ができる。熱交換器の損失における増加は、巻線21,23
における節減に比較して小さい。幅の広い熱交換器32,3
5,36は３倍の任務を行う。その任務とは、それらが、巻
線21,23 に対する熱シンクとして機能し、また、巻線2
1,23 における電力の損失の合計を例えば説明された実
施例の場合に１０８ワットだけ減少させ、また、示され
た実施例で全体で２５０ワット改善するように巻線21,2
3 から熱交換器32,25,36に１４２ワット移動させること
である。
【００２１】以上、充電システムによって生成された電
磁場を成形する熱交換器を使用して、システムの電力処
理容量を向上させる最新の改良された誘導型バッテリ充
電システムが開示されてきた。上述の実施形態は、単に
本発明の原理の応用を表す多数の特定の実施形態の幾つ
かを示しているだけであることは理解される。明らか
に、多数のその他の配置が本発明の技術的範囲から逸脱
せずに当業者によって容易に発明されることができる。
磁場を成形する熱交換器を使用して、システムの電力処
理容量を向上させる最新の改良された誘導型バッテリ充
電システムが開示されてきた。上述の実施形態は、単に
本発明の原理の応用を表す多数の特定の実施形態の幾つ
かを示しているだけであることは理解される。明らか
に、多数のその他の配置が本発明の技術的範囲から逸脱
せずに当業者によって容易に発明されることができる。
【図１】本発明の原理による導電性の熱交換器を使用す
る電気自動車の誘導型充電システムと、その誘導型充電
システムの主要部品と、前記誘導型充電システムの等価
回路図。
る電気自動車の誘導型充電システムと、その誘導型充電
システムの主要部品と、前記誘導型充電システムの等価
回路図。
【図２】本発明の原理による熱交換器の詳細を示す、図
１の誘導型充電システムの素子が結合された状態の拡大
された断面図。
１の誘導型充電システムの素子が結合された状態の拡大
された断面図。
【図３】幅の狭い２次熱交換器を有し、１次熱交換器を
有していない図１の充電システムによって生成された電
磁場の模式図。
有していない図１の充電システムによって生成された電
磁場の模式図。
【図４】幅の広い２次熱交換器および１次熱交換器を有
している図１の充電システムによって生成された電磁場
の模式図。
している図１の充電システムによって生成された電磁場
の模式図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レイ・ジー・ラディーズ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90403、サンタ・モニカ、フィフス・スト リート 1017 (72)発明者 ジョージ・アール・ウッディー アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90277、レドンド・ビーチ、エヌ・マリ ア・ストリート 724 (72)発明者 セルジオ・ラモス アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90744、ウィルミントン、ノース・ブロー ド・アベニュー 1733
Claims (5)
- 【請求項１】 電気自動車の充電バッテリにおいて使用
され、電源と、この電源に結合された充電ステーション
と、変圧器の１次コアおよび１次巻線を具備し延長可能
な充電コードによって充電ケーブルに結合されている充
電パドルと、電気自動車に配置され変圧器の２次コアお
よび２次巻線を具備している充電ポートと、充電ポート
と電気自動車のバッテリとの間に結合されている充電制
御装置とを具備している誘導型充電システムにおいて、 充電パドルが、１次巻線をオーバーラップする幅を有
し、２次元の損失を減少することによってそこのＡＣ損
失を減少するように１次巻線のエッジにおいて漏洩磁束
を成形する１次熱交換器を具備し、 充電ポートが、２次巻線をオーバーラップする幅をそれ
ぞれが有し、２次元の損失を減少することによってそこ
のＡＣ損失を減少するように２次巻線のエッジにおいて
漏洩磁束を成形する２次熱交換器を具備していることを
特徴とする誘導型充電システム。 - 【請求項２】 １次熱交換器は１次巻線の巻回の予め定
められたものの間に配置され、２次熱交換器は２次巻線
の巻回の予め定められたものに隣接して配置されている
請求項１記載のシステム。 - 【請求項３】 １次巻線は偶数の巻回で構成されて１次
コアの周囲に配置され、１次熱交換器は偶数の巻回の間
に配置され、２次コアはその内部エッジの間に配置され
た複数の巻線を有するＥ字形のコアを具備し、２次熱交
換器はそれぞれの２次巻線とＥ字形のコアの内部表面と
の間に配置されている請求項１記載のシステム。 - 【請求項４】 変圧器は、偶数の巻回を有し、その偶数
の巻回の間の中央に熱交換器が配置されている１次巻線
と、２次巻線の末端表面に熱交換器が配置されている複
数の２次巻線とを具備している請求項１記載のシステ
ム。 - 【請求項５】 熱交換器は、非磁性金属の導電性熱交換
器である請求項１記載のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US348667 | 1994-12-02 | ||
| US08/348,667 US5594317A (en) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | Inductive charger field shaping using nonmagnetic metallic conductors |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08316069A true JPH08316069A (ja) | 1996-11-29 |
Family
ID=23369021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7315678A Pending JPH08316069A (ja) | 1994-12-02 | 1995-12-04 | 非磁性金属導体を使用した誘導型充電器による磁場成形 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5594317A (ja) |
| EP (1) | EP0715390A1 (ja) |
| JP (1) | JPH08316069A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8541977B2 (en) | 2007-07-20 | 2013-09-24 | Seiko Epson Corporation | Coil unit and electronic instrument |
| WO2014057577A1 (ja) * | 2012-10-12 | 2014-04-17 | 三菱電機株式会社 | 電源装置およびバッテリ充電装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN1080944C (zh) * | 1995-05-29 | 2002-03-13 | 松下电器产业株式会社 | 电源装置 |
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| US5959433A (en) * | 1997-08-22 | 1999-09-28 | Centurion Intl., Inc. | Universal inductive battery charger system |
| US6906495B2 (en) * | 2002-05-13 | 2005-06-14 | Splashpower Limited | Contact-less power transfer |
| GB2388716B (en) * | 2002-05-13 | 2004-10-20 | Splashpower Ltd | Improvements relating to contact-less power transfer |
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| US8061864B2 (en) | 2009-05-12 | 2011-11-22 | Kimball International, Inc. | Furniture with wireless power |
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| CN102290875B (zh) * | 2010-08-27 | 2013-12-11 | 河南省电力公司电力科学研究院 | 通过高频交变磁场给电动汽车在行驶中提供电力的装置 |
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| WO2014123234A1 (ja) | 2013-02-08 | 2014-08-14 | 株式会社Ihi | 伝熱装置、給電装置及び非接触給電システム |
| GB2529630A (en) * | 2014-08-26 | 2016-03-02 | Bombardier Transp Gmbh | A receiving device for receiving a magnetic field and for producing electric energy by magnetic induction, in particular for use by a vehicle |
| USD825503S1 (en) * | 2017-06-07 | 2018-08-14 | Witricity Corporation | Resonator coil |
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| JPS58198726A (ja) * | 1982-05-13 | 1983-11-18 | Mitsubishi Electric Corp | 液面測定装置 |
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| US5412304A (en) * | 1993-08-09 | 1995-05-02 | Hughes Aircraft Company | Cooled primary of automobile battery charging transformer |
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-
1994
- 1994-12-02 US US08/348,667 patent/US5594317A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-12-01 EP EP95118967A patent/EP0715390A1/en not_active Withdrawn
- 1995-12-04 JP JP7315678A patent/JPH08316069A/ja active Pending
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| US5594317A (en) | 1997-01-14 |
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