JPH0855743A - 誘導的に結合した変成器プローブ用に設計された複合コア - Google Patents
誘導的に結合した変成器プローブ用に設計された複合コアInfo
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- JPH0855743A JPH0855743A JP7106069A JP10606995A JPH0855743A JP H0855743 A JPH0855743 A JP H0855743A JP 7106069 A JP7106069 A JP 7106069A JP 10606995 A JP10606995 A JP 10606995A JP H0855743 A JPH0855743 A JP H0855743A
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、バッテリの充電用の誘導型充電装
置の冷却のための複合コア構造を有する充電プローブを
提供することを目的とする。 【構成】 充電プローブのハウジング中に配置される１
次磁気コア24は、高損失の磁気材料の磁気コアの両半分
31, 31と、それら磁気コアの両半分31, 31にそれぞれ隣
接して配置された低損失の磁気材料の２個の磁気中央ポ
スト33, 33と、磁気コアの両半分31, 31と磁気中央ポス
ト33, 33を貫通し、間隙38が隣接する端部間に形成され
ている２個の熱伝導部材32, 32と、磁気中央ポスト33,
33に良熱伝導状態で固定されている２個の熱交換器34,
34と、それら熱交換器34, 34と磁気コアの両半分31, 31
の間に配置された絶縁体36と、磁気中央ポストおよび熱
伝導部材の間の間隙38に配置されている低損失の磁気材
料の磁気ディスク37と、磁気ディスク37を囲んで配置さ
れた１次巻線25とを備えていることを特徴とする。
置の冷却のための複合コア構造を有する充電プローブを
提供することを目的とする。 【構成】 充電プローブのハウジング中に配置される１
次磁気コア24は、高損失の磁気材料の磁気コアの両半分
31, 31と、それら磁気コアの両半分31, 31にそれぞれ隣
接して配置された低損失の磁気材料の２個の磁気中央ポ
スト33, 33と、磁気コアの両半分31, 31と磁気中央ポス
ト33, 33を貫通し、間隙38が隣接する端部間に形成され
ている２個の熱伝導部材32, 32と、磁気中央ポスト33,
33に良熱伝導状態で固定されている２個の熱交換器34,
34と、それら熱交換器34, 34と磁気コアの両半分31, 31
の間に配置された絶縁体36と、磁気中央ポストおよび熱
伝導部材の間の間隙38に配置されている低損失の磁気材
料の磁気ディスク37と、磁気ディスク37を囲んで配置さ
れた１次巻線25とを備えていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誘導型バッテリ充電器
に関し、特に、電気自動車の推進バッテリを充電するた
めに使用される誘導型充電器の温度を制御する複合コア
に関する。
に関し、特に、電気自動車の推進バッテリを充電するた
めに使用される誘導型充電器の温度を制御する複合コア
に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明の出願人は、電気自動車等の電気
バッテリの充電に使用される誘導型充電システムを設計
し、開発し、製造している。充電システムは、電気自動
車に取付けられた変成器の２次回路を形成する２次巻線
およびコアを具備している充電ポート、および自動車バ
ッテリを充電するために電源に結合され、充電ポートに
挿入される変成器の１次回路を形成する１次巻線および
コアを具備している充電カプラまたはプローブを使用す
る。バッテリの充電は、高周波数で高い充電速度で行わ
れている。その結果、充電プローブに多量の熱が蓄積さ
れる。プローブは、充電が完了されると使用者によって
充電ポートから除去されなければならず、プローブの温
度が関係する。
バッテリの充電に使用される誘導型充電システムを設計
し、開発し、製造している。充電システムは、電気自動
車に取付けられた変成器の２次回路を形成する２次巻線
およびコアを具備している充電ポート、および自動車バ
ッテリを充電するために電源に結合され、充電ポートに
挿入される変成器の１次回路を形成する１次巻線および
コアを具備している充電カプラまたはプローブを使用す
る。バッテリの充電は、高周波数で高い充電速度で行わ
れている。その結果、充電プローブに多量の熱が蓄積さ
れる。プローブは、充電が完了されると使用者によって
充電ポートから除去されなければならず、プローブの温
度が関係する。
【０００３】４つの異なる方法が誘導型充電カプラポー
ト温度の熱制御のために使用されることができる。第１
の方法は、空隙インターフェイスを横切る１次巻線およ
びコアから充電ポートファンによって循環される冷却空
気を有するオンボード熱交換器への熱の伝導に依頼する
方法である。この方法は、約６乃至１０ｋｗの充電速度
で動作するシステムのために動作する。第２の方法は、
カプラを通ってオフボード冷却装置からの冷却された空
気を導くことである。この方法は、約２０乃至２５ｋｗ
の充電速度で動作するシステムのために動作する。
ト温度の熱制御のために使用されることができる。第１
の方法は、空隙インターフェイスを横切る１次巻線およ
びコアから充電ポートファンによって循環される冷却空
気を有するオンボード熱交換器への熱の伝導に依頼する
方法である。この方法は、約６乃至１０ｋｗの充電速度
で動作するシステムのために動作する。第２の方法は、
カプラを通ってオフボード冷却装置からの冷却された空
気を導くことである。この方法は、約２０乃至２５ｋｗ
の充電速度で動作するシステムのために動作する。
【０００４】第３の方法は、充電システムによって生成
された磁界と相互作用しないプラスチック熱交換器を使
用することである。しかしながら、この方法は不十分な
熱伝達特性を有する。第４の方法は、巻線における位置
に依存して磁界と相互作用し、ある程度の近接損失を生
じる金属熱交換器を使用することである。
された磁界と相互作用しないプラスチック熱交換器を使
用することである。しかしながら、この方法は不十分な
熱伝達特性を有する。第４の方法は、巻線における位置
に依存して磁界と相互作用し、ある程度の近接損失を生
じる金属熱交換器を使用することである。
【０００５】金属熱交換器の論議は、液体供給プラスチ
ックブラダ(bradder) を有する誘導型プローブの巻線を
冷却する方法、および磁界と相互作用しないような誘導
型プローブの巻線における液体供給金属熱交換器をイン
ターフェイスする方法を記載する本発明の出願人による
米国特許出願明細書「Liquid Cooled Metallic Inducti
ve Probe for High Power Charging」に記載されてい
る。本発明の出願人によって出願された米国特許出願明
細書「High Frequency Transformer Winding Having an
Internally Liquid Cooled Winding 」は、誘導型プロ
ーブの巻線における液体供給金属熱交換器をインターフ
ェイスし、磁界と熱交換器が相互作用しないような変成
器巻線の巻回としてこれを統合する方法を記載してい
る。また本発明の出願人によって出願された米国特許出
願明細書「Method of Cooling of Inductive Charge Ma
gnetics Using Internal Heat Pipes 」は、熱パイプを
有する充電ポートの巻線を冷却する方法を記載してい
る。本発明の出願人によって1993年11月２日に出願され
た米国特許出願第08/146,690号明細書「Ducted Air-Coo
led Secondary of Automotive Battery Charging Trans
former」には、ダクトを有する空気冷却熱交換器により
充電ポートの巻線を冷却する方法が記載されている。
ックブラダ(bradder) を有する誘導型プローブの巻線を
冷却する方法、および磁界と相互作用しないような誘導
型プローブの巻線における液体供給金属熱交換器をイン
ターフェイスする方法を記載する本発明の出願人による
米国特許出願明細書「Liquid Cooled Metallic Inducti
ve Probe for High Power Charging」に記載されてい
る。本発明の出願人によって出願された米国特許出願明
細書「High Frequency Transformer Winding Having an
Internally Liquid Cooled Winding 」は、誘導型プロ
ーブの巻線における液体供給金属熱交換器をインターフ
ェイスし、磁界と熱交換器が相互作用しないような変成
器巻線の巻回としてこれを統合する方法を記載してい
る。また本発明の出願人によって出願された米国特許出
願明細書「Method of Cooling of Inductive Charge Ma
gnetics Using Internal Heat Pipes 」は、熱パイプを
有する充電ポートの巻線を冷却する方法を記載してい
る。本発明の出願人によって1993年11月２日に出願され
た米国特許出願第08/146,690号明細書「Ducted Air-Coo
led Secondary of Automotive Battery Charging Trans
former」には、ダクトを有する空気冷却熱交換器により
充電ポートの巻線を冷却する方法が記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この方法の欠点は、空
気冷却された熱交換器が統合した巻回体ではなく、すな
わち熱交換器としてのみ作用することである。
気冷却された熱交換器が統合した巻回体ではなく、すな
わち熱交換器としてのみ作用することである。
【０００７】それ故、本発明の目的は、改善された複合
磁気コアを有する充電プローブを使用している高電力誘
導型バッテリ充電装置を提供することである。本発明の
別の目的は、電気自動車の推進バッテリを充電するため
に誘導型バッテリ充電装置で使用される誘導的に結合さ
れた充電プローブの温度を制御する複合コアを提供する
ことである。
磁気コアを有する充電プローブを使用している高電力誘
導型バッテリ充電装置を提供することである。本発明の
別の目的は、電気自動車の推進バッテリを充電するため
に誘導型バッテリ充電装置で使用される誘導的に結合さ
れた充電プローブの温度を制御する複合コアを提供する
ことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記よびその他の目的を
満たすため、本発明はバッテリを充電するために使用さ
れる誘導型バッテリ充電装置で使用される改善された誘
導型充電プローブを具備する。この装置は、バッテリに
結合される充電ポートに挿入できる充電プローブを具備
する。充電プローブは、ハウジングと、ハウジング中に
配置される１次磁気コアと、１次磁気コアの周りに配置
される１次巻線とを具備する。１次磁気コアは、充電プ
ローブの温度制御を行う本発明の原理を実施する複合磁
気コアである。
満たすため、本発明はバッテリを充電するために使用さ
れる誘導型バッテリ充電装置で使用される改善された誘
導型充電プローブを具備する。この装置は、バッテリに
結合される充電ポートに挿入できる充電プローブを具備
する。充電プローブは、ハウジングと、ハウジング中に
配置される１次磁気コアと、１次磁気コアの周りに配置
される１次巻線とを具備する。１次磁気コアは、充電プ
ローブの温度制御を行う本発明の原理を実施する複合磁
気コアである。
【０００９】１次磁気コア、すなわち複合コアは、互い
に隣接して配置されている高損失の磁気材料で構成され
ている第１および第２の磁気コアの両半分を含む。第１
および第２の磁気コアの両半分はほぼ方形で、Ｃ形の断
面を有する。第１および第２の磁気コアの両半分は、予
め定められた表面で互いに接触する。低損失の磁気材料
で構成されている第１および第２の磁気中央ポストは、
第１および第２の磁気コアの両半分と接触する。第１お
よび第２の熱伝導部材、すなわちピンは、それぞれ第１
および第２の磁気コアの両半分および中央ポストを通っ
て配置される。熱伝導部材は、外部熱交換器に結合され
る。間隙は、２つの熱伝導部材および磁気中央ポストの
隣接する端部間に形成される。
に隣接して配置されている高損失の磁気材料で構成され
ている第１および第２の磁気コアの両半分を含む。第１
および第２の磁気コアの両半分はほぼ方形で、Ｃ形の断
面を有する。第１および第２の磁気コアの両半分は、予
め定められた表面で互いに接触する。低損失の磁気材料
で構成されている第１および第２の磁気中央ポストは、
第１および第２の磁気コアの両半分と接触する。第１お
よび第２の熱伝導部材、すなわちピンは、それぞれ第１
および第２の磁気コアの両半分および中央ポストを通っ
て配置される。熱伝導部材は、外部熱交換器に結合され
る。間隙は、２つの熱伝導部材および磁気中央ポストの
隣接する端部間に形成される。
【００１０】第１および第２の熱交換器は第１および第
２の磁気中央ポストの周辺に良熱伝導状態で固定されて
おり、その隣接した表面は互いに分離している。第１お
よび第２の絶縁体は、各熱交換器と磁気コアの両半分と
の間に配置される。低損失の磁気材料で構成されている
磁気ディスクすなわち「パック」は、２つの磁気中央ポ
ストおよび熱伝導部材の間の間隙に配置される。１次巻
線は、磁気ディスクの周りに配置される。
２の磁気中央ポストの周辺に良熱伝導状態で固定されて
おり、その隣接した表面は互いに分離している。第１お
よび第２の絶縁体は、各熱交換器と磁気コアの両半分と
の間に配置される。低損失の磁気材料で構成されている
磁気ディスクすなわち「パック」は、２つの磁気中央ポ
ストおよび熱伝導部材の間の間隙に配置される。１次巻
線は、磁気ディスクの周りに配置される。
【００１１】本発明は、誘導的に結合した充電プローブ
の中央で磁気ディスクすなわちパックの温度を熱的に制
御する複合磁気コアを提供する。本発明は磁気ディスク
の温度を最小にし、しかも１次磁気コアの多量の電力消
費を可能にし、また温度の制御を可能にする。
の中央で磁気ディスクすなわちパックの温度を熱的に制
御する複合磁気コアを提供する。本発明は磁気ディスク
の温度を最小にし、しかも１次磁気コアの多量の電力消
費を可能にし、また温度の制御を可能にする。
【００１２】本発明は、非常に高い電力密度、高い電
力、高周波数の誘導的に結合した変成器の設計を可能に
する。本発明において、プローブにおける１次磁気コア
は、６０乃至７０℃の接触温度に冷却される。これは、
１次磁気コアからの熱の損失および１次磁気コアの冷却
がこの温度に達するのに適切でなければならない。この
問題は、空冷または水冷と結合される非常に高価で低損
失のフェライトコア材料を使用することによって予め解
決されている。
力、高周波数の誘導的に結合した変成器の設計を可能に
する。本発明において、プローブにおける１次磁気コア
は、６０乃至７０℃の接触温度に冷却される。これは、
１次磁気コアからの熱の損失および１次磁気コアの冷却
がこの温度に達するのに適切でなければならない。この
問題は、空冷または水冷と結合される非常に高価で低損
失のフェライトコア材料を使用することによって予め解
決されている。
【００１３】本発明は、１次磁気コアに「局部化された
電力消費および熱の制御」を供給することによってこの
問題を最小化する。これは、プローブにおける熱伝導部
材およびフェライトディスクに非常に低損失のフェライ
ト材料を使用し、磁気ディスクの残りの部分に高損失の
フェライト材料を使用することによって達成される。熱
伝導部材は空冷の熱交換器に熱的に結合され、磁気コア
の両半分および中央ポストを通って穴に挿入される。穴
は、熱交換器に熱を伝導する熱伝導性材料で満たされ
る。それ故、熱伝導部材の熱は、プローブの外側表面お
よび内側表面から離れて伝導することによって最小にさ
れる。フェライトディスクにおける熱の放散は低損失の
フェライト材料の使用によって最小にされ、ほぼ磁気中
央ポストの温度に維持される。
電力消費および熱の制御」を供給することによってこの
問題を最小化する。これは、プローブにおける熱伝導部
材およびフェライトディスクに非常に低損失のフェライ
ト材料を使用し、磁気ディスクの残りの部分に高損失の
フェライト材料を使用することによって達成される。熱
伝導部材は空冷の熱交換器に熱的に結合され、磁気コア
の両半分および中央ポストを通って穴に挿入される。穴
は、熱交換器に熱を伝導する熱伝導性材料で満たされ
る。それ故、熱伝導部材の熱は、プローブの外側表面お
よび内側表面から離れて伝導することによって最小にさ
れる。フェライトディスクにおける熱の放散は低損失の
フェライト材料の使用によって最小にされ、ほぼ磁気中
央ポストの温度に維持される。
【００１４】本発明は、電気自動車の推進バッテリの迅
速な高電力充電用に使用される誘導型バッテリ充電装置
において使用されることができる。特に、本発明は、充
電中に電気自動車に設けられたポートに挿入されている
誘導型充電カプラでの使用に適している。
速な高電力充電用に使用される誘導型バッテリ充電装置
において使用されることができる。特に、本発明は、充
電中に電気自動車に設けられたポートに挿入されている
誘導型充電カプラでの使用に適している。
【００１５】本発明は任意の変成器において使用される
が、特に、電気自動車の推進バッテリを充電するための
誘導的に結合された変成器プローブを使用して設計され
ている。１次および２次変成器コア間の良好な熱的接触
は達成しづらいので、熱の制限は誘導型充電カプラが電
気自動車に配置された２次充電ポートに物理的に挿入さ
れるように設計されているような電気自動車誘導結合バ
ッテリ充電装置に関して特に厳しいものである。
が、特に、電気自動車の推進バッテリを充電するための
誘導的に結合された変成器プローブを使用して設計され
ている。１次および２次変成器コア間の良好な熱的接触
は達成しづらいので、熱の制限は誘導型充電カプラが電
気自動車に配置された２次充電ポートに物理的に挿入さ
れるように設計されているような電気自動車誘導結合バ
ッテリ充電装置に関して特に厳しいものである。
【００１６】
【実施例】図面を参照すると、図１は、本発明の原理に
よる誘導型充電プローブ20を使用している誘導型バッテ
リ充電装置10の部分的断面図である。誘導型充電プロー
ブ20は、電気自動車17の推進バッテリ16を充電するため
に使用されるときに電気自動車17に配置された充電ポー
ト11に挿入される。充電ポート11は、誘導型充電プロ部
20が挿入される開口部13を有しているハウジング12を含
む。充電ポート11は、２つの２次コアの両半分14および
コアの両半分14を取囲んでいる２組の２次巻線15を具備
する。２個の２次巻線15は、電気自動車17のバッテリ16
に結合されている。充電プローブ20は、外部電源27から
バッテリ15に電力を供給するために充電ポート11の開口
部13に挿入されるように設計されている。
よる誘導型充電プローブ20を使用している誘導型バッテ
リ充電装置10の部分的断面図である。誘導型充電プロー
ブ20は、電気自動車17の推進バッテリ16を充電するため
に使用されるときに電気自動車17に配置された充電ポー
ト11に挿入される。充電ポート11は、誘導型充電プロ部
20が挿入される開口部13を有しているハウジング12を含
む。充電ポート11は、２つの２次コアの両半分14および
コアの両半分14を取囲んでいる２組の２次巻線15を具備
する。２個の２次巻線15は、電気自動車17のバッテリ16
に結合されている。充電プローブ20は、外部電源27から
バッテリ15に電力を供給するために充電ポート11の開口
部13に挿入されるように設計されている。
【００１７】通常、誘導型充電プローブ20は、ハンドル
23を形成するように構成されている２つの結合されたカ
プラの両半分22ａ、22ｂを有するプラスチックカプラハ
ウジング22から構成されている。誘導型充電カプラ20
は、例えばフェライトで形成されている１次磁気コア24
または「パック」24から構成されている。１次巻線25
は、１次磁気コア24の周りに配置されている。誘導型充
電プローブ20の結合された両半分22ａ、22ｂは、１次巻
線25および１次磁気コア24を包囲する。１次巻線25は、
充電プローブ20に電力を供給するために電力ケーブル26
によって外部電源27に結合されている。
23を形成するように構成されている２つの結合されたカ
プラの両半分22ａ、22ｂを有するプラスチックカプラハ
ウジング22から構成されている。誘導型充電カプラ20
は、例えばフェライトで形成されている１次磁気コア24
または「パック」24から構成されている。１次巻線25
は、１次磁気コア24の周りに配置されている。誘導型充
電プローブ20の結合された両半分22ａ、22ｂは、１次巻
線25および１次磁気コア24を包囲する。１次巻線25は、
充電プローブ20に電力を供給するために電力ケーブル26
によって外部電源27に結合されている。
【００１８】図２は、誘導型充電プローブ20に使用され
ることができる本発明の原理による複合１次磁気コア24
の拡大断面図である。１次磁気コア24は、互いに隣接し
て配置され、予め定められた表面で互いに接触する高損
失の磁気材料で構成されている第１および第２の磁気コ
アの両半分31を含む。第１および第２の磁気コアの両半
分31はほぼ方形で、Ｃ形の断面を有する。第１および第
２の熱伝導部材32は第１および第２の磁気コアの両半分
31をそれぞれ貫通して配置されており、間隙38はその隣
接した端部間に形成されている。低損失の磁気材料で構
成されている第１および第２の磁気中央ポスト33は、第
１および第２の磁気コアの両半分31の隣接した内側表面
に接触している。第１および第２の熱伝導部材32は、磁
気コアの両半分31および磁気中央ポスト33における穴39
を通ってそれぞれ配置されている。第１および第２の磁
気中央ポスト33の隣接した端部は、間隙38によって互い
に分離されている。第１および第２の熱伝導部材32は、
熱伝導性結合材料を使用して穴39に固定されている。
ることができる本発明の原理による複合１次磁気コア24
の拡大断面図である。１次磁気コア24は、互いに隣接し
て配置され、予め定められた表面で互いに接触する高損
失の磁気材料で構成されている第１および第２の磁気コ
アの両半分31を含む。第１および第２の磁気コアの両半
分31はほぼ方形で、Ｃ形の断面を有する。第１および第
２の熱伝導部材32は第１および第２の磁気コアの両半分
31をそれぞれ貫通して配置されており、間隙38はその隣
接した端部間に形成されている。低損失の磁気材料で構
成されている第１および第２の磁気中央ポスト33は、第
１および第２の磁気コアの両半分31の隣接した内側表面
に接触している。第１および第２の熱伝導部材32は、磁
気コアの両半分31および磁気中央ポスト33における穴39
を通ってそれぞれ配置されている。第１および第２の磁
気中央ポスト33の隣接した端部は、間隙38によって互い
に分離されている。第１および第２の熱伝導部材32は、
熱伝導性結合材料を使用して穴39に固定されている。
【００１９】第１および第２の熱交換器34は熱伝導性結
合材料35を使用して第１および第２の磁気中央ポスト33
の周辺に固定され、その隣接した表面は互いに分離され
ている。熱交換器34はほぼ円形であり、磁気コアの両半
分31の側面ではその縁部を越えて突出する。第１および
第２の絶縁体36は、熱交換器34と各磁気コアの両半分31
との間に配置されている。低損失の磁気（フェライト）
材料で構成されている磁気ディスク37は、磁気中央ポス
ト33および熱伝導部材32の間に配置されている。磁気デ
ィスク37は、第１および第２の磁気中央ポスト33と実質
上同じ断面形状を有する。１次巻線25は、磁気ディスク
37の周りに配置されている。
合材料35を使用して第１および第２の磁気中央ポスト33
の周辺に固定され、その隣接した表面は互いに分離され
ている。熱交換器34はほぼ円形であり、磁気コアの両半
分31の側面ではその縁部を越えて突出する。第１および
第２の絶縁体36は、熱交換器34と各磁気コアの両半分31
との間に配置されている。低損失の磁気（フェライト）
材料で構成されている磁気ディスク37は、磁気中央ポス
ト33および熱伝導部材32の間に配置されている。磁気デ
ィスク37は、第１および第２の磁気中央ポスト33と実質
上同じ断面形状を有する。１次巻線25は、磁気ディスク
37の周りに配置されている。
【００２０】本発明は、誘導的に結合した充電プローブ
20における磁気ディスク37の温度熱制御をする複合１次
磁気コア24を提供する。本発明は磁気ディスク37の温度
を最低にし、１次磁気コア24の多量の電力の消費を可能
にし、また温度の制御を可能にする。
20における磁気ディスク37の温度熱制御をする複合１次
磁気コア24を提供する。本発明は磁気ディスク37の温度
を最低にし、１次磁気コア24の多量の電力の消費を可能
にし、また温度の制御を可能にする。
【００２１】本発明は、誘導的に結合したバッテリ充電
装置10に関する非常に高い電力密度、高い電力、高い周
波数のプローブ20の設計を可能にする。プローブ20に埋
設されている磁気ディスク37は、６０℃乃至７０℃の接
触温度の間に冷却される。これは、磁気コア24における
熱損失およびその冷却がこの温度に達するのに適切でな
ければならない。
装置10に関する非常に高い電力密度、高い電力、高い周
波数のプローブ20の設計を可能にする。プローブ20に埋
設されている磁気ディスク37は、６０℃乃至７０℃の接
触温度の間に冷却される。これは、磁気コア24における
熱損失およびその冷却がこの温度に達するのに適切でな
ければならない。
【００２２】本発明は、プローブ20のこの温度制御を行
うために「局部化された電力消費および熱の制御」を使
用する。この温度制御は、プローブ20における熱伝導部
材33および磁気ディスク37に非常に低損失のフェライト
材料を使用し、磁気コア24の残りの部分に高損失のフェ
ライト材料を使用することによって達成される。熱伝導
部材32は、空気熱交換器34に熱によって結合されてい
る。熱伝導部材32は、磁気コアの両半分31と中央ポスト
33とを通って穴39に挿入されている。穴29は、熱交換器
34に熱を伝導する熱伝導性材料で満たされている。ポス
トは、例えば1993年11月２日出願の米国特許第08/146,6
90号明細書に開示された方法で空気熱交換器34に熱によ
って結合されることができる。それ故、熱伝導部材32の
熱は、プローブ20の外側表面および内側表面から離れて
伝導することによって最小にされる。磁気ディスク37に
おける熱の消費は低損失のフェライト材料の使用によっ
て最小にされ、ほぼ磁気中央ポスト33の温度に維持され
ている。
うために「局部化された電力消費および熱の制御」を使
用する。この温度制御は、プローブ20における熱伝導部
材33および磁気ディスク37に非常に低損失のフェライト
材料を使用し、磁気コア24の残りの部分に高損失のフェ
ライト材料を使用することによって達成される。熱伝導
部材32は、空気熱交換器34に熱によって結合されてい
る。熱伝導部材32は、磁気コアの両半分31と中央ポスト
33とを通って穴39に挿入されている。穴29は、熱交換器
34に熱を伝導する熱伝導性材料で満たされている。ポス
トは、例えば1993年11月２日出願の米国特許第08/146,6
90号明細書に開示された方法で空気熱交換器34に熱によ
って結合されることができる。それ故、熱伝導部材32の
熱は、プローブ20の外側表面および内側表面から離れて
伝導することによって最小にされる。磁気ディスク37に
おける熱の消費は低損失のフェライト材料の使用によっ
て最小にされ、ほぼ磁気中央ポスト33の温度に維持され
ている。
【００２３】本発明は、電気自動車の推進バッテリの迅
速な高電力充電用に使用される誘導型バッテリ充電装置
において使用されることができる。特に、本発明は、充
電中に電気自動車に設けられたポートに挿入されている
誘導型充電カプラでの使用に適している。
速な高電力充電用に使用される誘導型バッテリ充電装置
において使用されることができる。特に、本発明は、充
電中に電気自動車に設けられたポートに挿入されている
誘導型充電カプラでの使用に適している。
【００２４】本発明は任意の変成器において使用される
が、特に、電気自動車の推進バッテリを充電するための
誘導的に結合された変成器プローブを使用して設計され
ている。１次および２次変成器コア間の良好な熱的接触
は達成しづらいので、熱の制限は誘導型充電カプラが電
気自動車に配置された２次充電ポートに物理的に挿入さ
れるように設計されているような電気自動車誘導結合バ
ッテリ充電装置に関して特に厳しいものである。
が、特に、電気自動車の推進バッテリを充電するための
誘導的に結合された変成器プローブを使用して設計され
ている。１次および２次変成器コア間の良好な熱的接触
は達成しづらいので、熱の制限は誘導型充電カプラが電
気自動車に配置された２次充電ポートに物理的に挿入さ
れるように設計されているような電気自動車誘導結合バ
ッテリ充電装置に関して特に厳しいものである。
【００２５】それ故、充電プローブ中に配置された磁気
ディスクの温度を熱的に制御する複合磁気コアを具備す
る誘導型バッテリ充電装置において使用される新たに改
善された充電プローブが提案されている。上記実施例が
単に本発明の原理の適用を表す多くの特定の実施例の幾
つかを示すものであることは理解されるべきである。多
くの他の変形が本発明の技術的範囲を逸脱することなし
に容易に工夫されることは明らかである。
ディスクの温度を熱的に制御する複合磁気コアを具備す
る誘導型バッテリ充電装置において使用される新たに改
善された充電プローブが提案されている。上記実施例が
単に本発明の原理の適用を表す多くの特定の実施例の幾
つかを示すものであることは理解されるべきである。多
くの他の変形が本発明の技術的範囲を逸脱することなし
に容易に工夫されることは明らかである。
【図１】本発明の原理による誘導型充電プローブを具備
する誘導型充電装置の部分的断面図。
する誘導型充電装置の部分的断面図。
【図２】本発明の原理による複合磁気コアを有する誘導
型充電プローブの拡大断面図。
型充電プローブの拡大断面図。
【図３】図２の充電プローブの水平断面図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｊ 17/00 Ｂ (72)発明者 ウイリアム・クオン アメリカ合衆国、カリフォルニア州 91803、アルハンブラ、エッジウッド・ド ライブ 1641 (72)発明者 ハーバート・ジェイ・タンザー アメリカ合衆国、カリフォルニア州、トパ ンガ、ウェーブビュー・ドライブ 20894
Claims (5)
- 【請求項１】 バッテリに結合されている充電ポートに
挿入できる充電プローブを具備し、充電ポートが、ハウ
ジングと、充電プローブが挿入される開口部と、および
２次巻線によって取囲まれている２次コアを具備してい
るバッテリの充電用の誘導型充電装置における充電プロ
ーブにおいて、 ハウジングと、ハウジング中に配置される１次磁気コア
とを具備し、 前記１次磁気コアが、 互いに隣接して配置されており、予め定められた表面で
互いに接触する高損失の磁気材料で構成されている第１
および第２の磁気コアの両半分と、 第１および第２の磁気コアの両半分にそれぞれ隣接して
配置された低損失の磁気材料で構成されている第１およ
び第２の磁気中央ポストと、 第１および第２の磁気コアの両半分と第１および第２の
磁気中央ポストを通って配置され、間隙がその隣接する
端部間に形成されている第１および第２の熱伝導部材
と、 第１および第２の磁気中央ポストの周辺に良熱伝導状態
で固定され、その隣接した表面が互いに分離されている
第１および第２の熱交換器と、 第１および第２の熱交換器と第１および第２の磁気コア
の両半分との間に配置されている第１および第２の絶縁
体と、 第１および第２の磁気中央ポストおよび熱伝導部材の間
の間隙に配置されている低損失の磁気材料で構成されて
いる磁気ディスクと、 磁気ディスクを囲んで配置された１次巻線とを具備して
いることを特徴とする充電プローブ。 - 【請求項２】 第１および第２の熱交換器が、熱伝導接
着剤によって第１および第２の磁気中央ポストの周辺に
良熱伝導状態で固定されている請求項１記載の充電プロ
ーブ。 - 【請求項３】 磁気ディスクが低損失のフェライト材料
で構成されている請求項１記載の充電プローブ。 - 【請求項４】 磁気ディスクが第１および第２の磁気中
央ポストと実質上同じ断面形状を有する請求項１記載の
充電プローブ。 - 【請求項５】 第１および第２の磁気コアの両半分はほ
ぼ方形で、Ｃ形の断面を有する請求項１記載の充電プロ
ーブ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US237495 | 1994-04-29 | ||
| US08/237,495 US5483143A (en) | 1994-04-29 | 1994-04-29 | Composite core designed for inductive coupled transformer probes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0855743A true JPH0855743A (ja) | 1996-02-27 |
| JP2659038B2 JP2659038B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=22893963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7106069A Expired - Fee Related JP2659038B2 (ja) | 1994-04-29 | 1995-04-28 | 誘導的に結合した変成器プローブ用に設計された複合コア |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5483143A (ja) |
| EP (1) | EP0680058B1 (ja) |
| JP (1) | JP2659038B2 (ja) |
| KR (1) | KR0184331B1 (ja) |
| DE (1) | DE69507981T2 (ja) |
| ES (1) | ES2129697T3 (ja) |
| TW (1) | TW343017U (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5594317A (en) * | 1994-12-02 | 1997-01-14 | Delco Electronics Corp. | Inductive charger field shaping using nonmagnetic metallic conductors |
| EP0823767A1 (en) * | 1996-08-07 | 1998-02-11 | SUMITOMO WIRING SYSTEMS, Ltd. | Charging system for electric vehicle |
| JP3459556B2 (ja) * | 1998-01-16 | 2003-10-20 | 株式会社豊田自動織機 | 非接触型充電装置 |
| JPH11238638A (ja) * | 1998-02-23 | 1999-08-31 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 非接触型充電装置 |
| JP2001167954A (ja) * | 1999-12-06 | 2001-06-22 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 充電用受電側カプラ及び電磁誘導式受電側充電装置 |
| FR2916298B1 (fr) * | 2007-05-16 | 2009-08-21 | Converteam Sas Soc Par Actions | Refroidissement du noyau magnetique d'une bobine d'induction |
| TWI546828B (zh) | 2008-02-22 | 2016-08-21 | 通路實業集團國際公司 | 感應式耦合磁定位系統 |
| US8841881B2 (en) | 2010-06-02 | 2014-09-23 | Bryan Marc Failing | Energy transfer with vehicles |
| DE102012213263A1 (de) * | 2011-09-20 | 2013-03-21 | Robert Bosch Gmbh | Handwerkzeugvorrichtung mit zumindest einer Ladespule |
| US9796280B2 (en) | 2012-03-23 | 2017-10-24 | Hevo Inc. | Systems and mobile application for electric wireless charging stations |
| EP2797090A1 (en) * | 2013-04-25 | 2014-10-29 | Magnetic Components Sweden AB | Thermal management system for SMC inductors |
| DE102013217728A1 (de) * | 2013-09-05 | 2015-03-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Spulenanordnung |
| US20160190860A1 (en) * | 2014-12-31 | 2016-06-30 | Joseph A. Swift | Charging apparatus and methodology |
| US10700317B2 (en) | 2015-04-13 | 2020-06-30 | Cps Technology Holdings, Llc | Cell to heat sink thermal adhesive |
| US10369894B2 (en) | 2016-10-21 | 2019-08-06 | Hevo, Inc. | Parking alignment sequence for wirelessly charging an electric vehicle |
| US10128697B1 (en) | 2017-05-01 | 2018-11-13 | Hevo, Inc. | Detecting and deterring foreign objects and living objects at wireless charging stations |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5341083A (en) * | 1991-09-27 | 1994-08-23 | Electric Power Research Institute, Inc. | Contactless battery charging system |
| EP0552737A1 (en) * | 1992-01-22 | 1993-07-28 | Hughes Aircraft Company | Weatherized curb-side charger |
| US5412304A (en) * | 1993-08-09 | 1995-05-02 | Hughes Aircraft Company | Cooled primary of automobile battery charging transformer |
| US5434493A (en) * | 1993-10-25 | 1995-07-18 | Hughes Aircraft Company | Fixed core inductive charger |
| US5408209A (en) * | 1993-11-02 | 1995-04-18 | Hughes Aircraft Company | Cooled secondary coils of electric automobile charging transformer |
-
1994
- 1994-04-29 US US08/237,495 patent/US5483143A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-04-28 DE DE69507981T patent/DE69507981T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-04-28 EP EP95106449A patent/EP0680058B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-04-28 ES ES95106449T patent/ES2129697T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-04-28 JP JP7106069A patent/JP2659038B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-04-29 KR KR1019950010632A patent/KR0184331B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-08-15 TW TW085214973U patent/TW343017U/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US5483143A (en) | 1996-01-09 |
| KR0184331B1 (ko) | 1999-05-15 |
| TW343017U (en) | 1998-10-11 |
| JP2659038B2 (ja) | 1997-09-30 |
| ES2129697T3 (es) | 1999-06-16 |
| KR950030432A (ko) | 1995-11-24 |
| DE69507981T2 (de) | 1999-07-08 |
| DE69507981D1 (de) | 1999-04-08 |
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| EP0680058B1 (en) | 1999-03-03 |
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