WO2014147994A1 - シールド、非接触送電装置、および非接触受電装置 - Google Patents

シールド、非接触送電装置、および非接触受電装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014147994A1
WO2014147994A1 PCT/JP2014/001355 JP2014001355W WO2014147994A1 WO 2014147994 A1 WO2014147994 A1 WO 2014147994A1 JP 2014001355 W JP2014001355 W JP 2014001355W WO 2014147994 A1 WO2014147994 A1 WO 2014147994A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shield
slit
contact power
coil
power transmission
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/001355
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正剛 小泉
修 大橋
剛 西尾
則明 朝岡
Original Assignee
パナソニック株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
Publication of WO2014147994A1 publication Critical patent/WO2014147994A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14Inductive couplings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36Electric or magnetic shields or screens
    • H01F27/363Electric or magnetic shields or screens made of electrically conductive material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F2027/348Preventing eddy currents
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/70Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields

Definitions

  • the present invention relates to a shield for shielding unnecessary radiation from a coil, a non-contact power transmission device, and a non-contact power reception device.
  • Non-contact charging is known as a technique for charging a storage battery mounted on an EV or a plug-in HEV from an external power source.
  • Patent Document 1 shields unnecessary radiation by surrounding a coil with a rectangular parallelepiped shield (shield box) made of a material having an electromagnetic shielding effect.
  • Patent Document 1 has a problem that transmission loss is reduced and heat is generated in the shield because loss due to eddy current occurs in the shield when the magnetic flux from the coil hits the shield.
  • An object of the present invention is to provide a shield, a non-contact power transmission device, and a non-contact power reception device that can suppress a decrease in transmission efficiency and heat generation of the shield.
  • a shield according to an aspect of the present invention is a shield that is made of a material capable of shielding electromagnetics and surrounds a coil that generates magnetic flux by electromagnetic force, and at least one slit is formed on a surface that constitutes the shield. Take the configuration.
  • the non-contact power transmission device employs a configuration including a shield according to one aspect of the present invention and a power transmission coil that is surrounded by the shield and generates a magnetic flux by electromagnetic induction.
  • the non-contact power receiving device employs a configuration including a shield according to one aspect of the present invention and a power receiving coil that is surrounded by the shield and generates magnetic flux by electromagnetic induction.
  • the present invention can suppress a decrease in transmission efficiency and heat generation of the shield in non-contact charging.
  • the perspective view which shows an example of the non-contact power transmission apparatus which has a solenoid coil based on a prior art The figure which shows the example of the eddy current generate
  • the perspective view which shows an example of the shield which concerns on embodiment of this invention The perspective view which shows the modification 1 of the shield which concerns on embodiment of this invention
  • FIG. 1A is a perspective view illustrating an appearance example of a non-contact power transmission device according to the related art.
  • FIG. 1B is a diagram illustrating an example of eddy current generated in the non-contact power transmission apparatus illustrated in FIG. 1A. In FIG. 1B, illustration of the solenoid coil 20 is omitted.
  • the non-contact power transmission apparatus 101 includes a shield 10 and a solenoid coil 20.
  • the shield 10 is a rectangular parallelepiped housing for enclosing and accommodating the solenoid coil 20, and has four side surfaces 11 and one bottom surface 12. The surface facing the bottom surface 12 is open. This is because the solenoid coil 20 can perform power transmission or power reception with another opposing coil.
  • the shield 10 is made of a material (for example, metal) having an electromagnetic shielding effect.
  • the solenoid coil 20 is disposed on a part of the shield 10.
  • the magnetic flux 13 strikes the side surface 11 perpendicularly as shown in FIG. 1B. Thereby, as shown in FIG. 1B, an eddy current 14 is generated on the side surface 11. The transmission power (energy) is lost by the eddy current 14, so that the transmission efficiency is lowered and the shield 10 generates heat.
  • the conventional non-contact power transmission apparatus 101 having a solenoid coil has a problem in that a loss due to eddy current occurs in the shield, so that transmission efficiency is lowered and the shield generates heat.
  • FIG. 2A is a perspective view illustrating an appearance example of a non-contact power transmission device according to the related art.
  • 2B is a diagram illustrating an example of eddy current generated in the non-contact power transmission apparatus illustrated in FIG. 2A. In FIG. 2B, illustration of the spiral coil 30 is omitted.
  • the non-contact power transmission apparatus 102 includes a shield 10 and a spiral coil 30. Since the shield 10 has the same configuration as that described with reference to FIG. 1, description thereof is omitted here.
  • the spiral coil 30 is disposed on a part of the shield 10 and is held by a member or the like (not shown).
  • the magnetic flux hits the four side surfaces 11.
  • eddy currents 14 are generated on the four side surfaces 11.
  • the transmission power (energy) is lost by the eddy current 14, so that the transmission efficiency is lowered and the shield 10 generates heat.
  • the contactless power transmission apparatus 102 having a conventional spiral coil has a problem that transmission loss is reduced and the shield generates heat because loss due to eddy current occurs in the shield.
  • the present invention is devised on the shield.
  • the device will be described below.
  • FIG. 3 is a perspective view of contactless power transmission apparatus 100 according to the present embodiment.
  • the non-contact power transmission device 100 is a power transmission device used for non-contact charging of EV or plug-in HEV, for example.
  • the non-contact power transmission apparatus 100 includes a solenoid coil 20 (not shown) and a shield 10. Since the basic configuration of the shield 10 has been described with reference to FIG. 1, description thereof is omitted here.
  • the shield 10 has a plurality of slits 15 arranged at equal intervals on the side surface 11.
  • Each slit 15 has the same length as the short side of the side surface 11 and is formed perpendicular to the bottom surface 12.
  • Each slit 15 is formed perpendicular to the magnetic flux 13.
  • each slit 15 may be shorter than the length of the short side of the side surface 11 (for example, refer to the modification 1 mentioned later).
  • Each slit 15 is formed perpendicular to the bottom surface 12 and the magnetic flux 13, but is not limited to “perpendicular”. Further, the arrangement of the slits 15 is not necessarily equal.
  • Such a slit 15 prevents the eddy current 14 from being electrically blocked so that a large loop cannot be formed.
  • the eddy current 14 in FIG. 3 is blocked by the slit 15 to form a smaller loop than the eddy current 14 in FIG. Thereby, generation
  • the shield of the present embodiment is characterized in that at least one slit is formed on the side surface.
  • the shield of this Embodiment can interrupt
  • the shield of the present embodiment can suppress the occurrence of loss due to eddy current, and can suppress (reduce) transmission efficiency and heat generation of the shield.
  • the shield of this embodiment may be applied to a non-contact power receiving apparatus. Further, the shield of the present embodiment may be applied to a spiral coil. Further, the shape of the shield 10 is not limited to a rectangular parallelepiped shape.
  • FIG. 4A is a perspective view illustrating an appearance example of the shield 10 according to the first modification.
  • the shield 10 has four slits 16 formed at equal intervals on the side surface 11. Each slit 16 is shorter than the length of the short side of the side surface 11. For example, each slit 16 is half the short side of the side surface 11. Each slit 16 is formed perpendicular to the magnetic flux 13 (not shown). Further, although each slit 16 is formed perpendicular to the magnetic flux 13, it is not limited to “perpendicular”. Further, the arrangement of the slits 16 is not necessarily equal.
  • Such a slit 16 prevents the eddy current 14 from being electrically blocked, thereby preventing a large loop from being formed.
  • the eddy current 14 shown in FIG. 4A is blocked by the slit 16 to form a smaller loop than the eddy current 14 shown in FIG. Therefore, since the shield 10 of this modification can suppress the generation
  • the slit 16 is shorter than the slit 15, the leakage of radiation from the slit 16 can be reduced compared to the leakage of radiation from the slit 15.
  • FIG. 4B is a perspective view illustrating an appearance example of the shield 10 according to the second modification.
  • the slit 15 has the same configuration as that shown in FIG. 4B, a rectangular auxiliary member 17 is provided corresponding to each slit 15.
  • Each slit 15 has the same length as the short side of the side surface 11.
  • the auxiliary member 17 is disposed inside the shield 10 and at a certain distance from the side surface 11 so as to face the slit 15. Similar to the shield 10, the auxiliary member 17 is made of a material having an electromagnetic shielding effect. The auxiliary member 17 may be disposed outside the shield 10.
  • Such an auxiliary member 17 can prevent unnecessary radiation from leaking from the slit 15. Therefore, the shield 10 of the present modification can suppress a decrease in transmission efficiency and heat generation of the shield, and can prevent leakage of unnecessary radiation from the slit 15.
  • the auxiliary member 17 in all the slits 15, the coil in the shield 10 cannot be directly visually recognized from the outside of the shield 10. At this time, the effect of reducing unnecessary radiation is maximized.
  • auxiliary member 17 may be arranged in the same manner as in FIG. 4B by applying to the configuration shown in FIG. 4A. Thereby, in the structure shown to FIG. 4A, the leakage of the unnecessary radiation from the slit 16 can be prevented.
  • the shields of the first and second modifications described above may be applied to either a non-contact power transmission device or a non-contact power reception device. Further, the shields of the above-described modifications 1 and 2 may be applied to either a solenoid coil or a spiral coil.
  • FIG. 5A is a perspective view illustrating an appearance example of the shield 10 according to the third modification.
  • the shield 10 has slits 18 formed between the side surfaces 11 respectively.
  • Each slit 18 has the same length as the short side of the side surface 11.
  • Each slit 18 is formed in the same manner as the slit 15 described above, for example.
  • Each slit 18 may be shorter than the length of the short side of the side surface 11.
  • Such a slit 18 prevents the eddy current 14 from being electrically cut off, thereby preventing a large loop from being formed.
  • the eddy current 14 shown in FIG. 5A is blocked by the slit 18 formed between the side surfaces 11 to form a smaller loop than the eddy current 14 shown in FIG. Therefore, since the shield 10 of this modification can suppress the generation
  • a slit may be provided between the side surface 11 and the bottom surface 12 to electrically cut off the side surface 11 and the bottom surface 12.
  • the slit may be shorter than the length of one side of the bottom surface, for example.
  • the slit may be formed not only in the present modification but also in the embodiment of the present invention and other modifications.
  • FIG. 5B is a perspective view illustrating an appearance example of the shield 10 according to Modification 4.
  • the shield 10 in addition to the slit 18, the shield 10 has a slit 19 formed on each side surface 11 thereof.
  • Each slit 19 has the same length as the short side of the side surface 11.
  • Each slit 19 is formed in the same manner as the slit 15 described above.
  • Each slit 19 may be shorter than the length of the short side of the side surface 11.
  • 5B shows an example in which both the slit 18 and the slit 19 are formed, but only the slit 19 may be formed.
  • Such a slit 19 prevents the eddy current 14 from being electrically blocked, thereby preventing a large loop from being formed.
  • the eddy current 14 in FIG. 5B is cut off by the slit 19 formed in the central portion of the side surface 11, thereby forming a smaller loop than the eddy current 14 in FIG. Therefore, since the shield 10 of this modification can suppress the generation
  • FIG. 5C is a perspective view showing an example of the appearance of the shield 10 according to Modification 5.
  • the slit 18 and the slit 19 are the same as those shown in FIG. 5B, and thus the description thereof is omitted here.
  • a rectangular auxiliary member 21 is provided corresponding to each slit 19.
  • the auxiliary member 21 is disposed inside the shield 10 and at a certain distance from the side surface 11 so as to face the slit 19. Similar to the shield 10, the auxiliary member 21 has a surface made of a material having an electromagnetic shielding effect.
  • the auxiliary member 21 is formed integrally with the side surface 11 such that the side surface 11 is bent inward of the shield 10, but may be formed of a member independent of the side surface 11. Further, the auxiliary member 21 may be disposed outside the shield 10.
  • the auxiliary member 21 may be formed integrally with the side surface 11 or may be formed of a member independent of the side surface 11. In FIG. 5C, both the slit 18 and the slit 19 are formed, but only the slit 19 may be formed.
  • Such an auxiliary member 21 can prevent radiation from leaking from the slit 19. Therefore, the shield 10 of the present modification can suppress a decrease in transmission efficiency and heat generation of the shield, and can prevent radiation leakage from the slit 19.
  • auxiliary member 21 may be applied in the configuration shown in FIG. 5A and arranged in the same manner as in FIG. 5C. Thereby, in the configuration of FIG. 5A, leakage of radiation from the slit 18 can be prevented.
  • FIGS. 6A and 6B are perspective views showing examples of the appearance of the shield 10 according to Modification 6.
  • FIG. 6A and 6B are perspective views showing examples of the appearance of the shield 10 according to Modification 6.
  • the shield 10 is formed with a slit 22 having the same length as one side of the bottom surface 12 in the central portion of the bottom surface 12.
  • Such a slit 22 can form not only an eddy current (not shown) generated on the side surface 11 but also a small loop of an eddy current (not shown) generated on the bottom surface 12. Therefore, since the shield 10 of this modification can suppress the generation
  • the slit 22 may be formed in the same manner as in FIG. 6A by applying to the configuration shown in FIG. 5B. An example is shown in FIG. 6B. Thereby, not only the eddy current (not shown) generated on the side surface 11 but also the eddy current (not shown) generated on the bottom surface 12 can be made into a small loop.
  • the shields of Modifications 3 to 6 described above may be applied to either a non-contact power transmission device or a non-contact power reception device. Further, the shields of the above-described modification examples 3 to 6 may be applied to either a solenoid coil or a spiral coil.
  • the present invention can be applied to, for example, a shield used for contactless charging, a contactless power transmitting device, and a contactless power receiving device.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Regulation Of General Use Transformers (AREA)

Abstract

 伝送効率の低下およびシールドの発熱を抑制することができるシールド。シールド(10)は、電磁気を遮蔽可能な素材で構成され、電磁力により磁束を発生するコイルを囲む直方体状の筐体である。シールド(10)は、コイルが対向する別のコイルと送電または受電できるように、2つの底面のうちの1面が開口している。シールド(10)は、開口していない方の底面(12)または側面(11)の少なくとも一方に、少なくとも1以上のスリット(15)が形成されている。

Description

シールド、非接触送電装置、および非接触受電装置
 本発明は、コイルからの不要輻射を遮蔽するシールド、非接触送電装置、および非接触受電装置に関する。
 近年、プラグインHEV(Hybrid Electric Vehicle:ハイブリッド自動車)またはEV(Electric Vehicle:電気自動車)が普及している。そして、外部電源からEVまたはプラグインHEVに搭載された蓄電池へ充電を行う技術として、非接触充電が知られている。
 非接触充電では、送電コイルおよび受電コイルを用いるが、それらのコイルにて発生する不要輻射が問題となる。そこで、例えば特許文献1の技術は、電磁気遮蔽効果のある素材で構成された直方体状のシールド(シールドボックス)によりコイルを囲むことで、不要輻射を遮蔽している。
特開2011-91999号公報
 しかしながら、特許文献1の技術は、コイルからの磁束がシールドに当たることにより、シールドにおいて渦電流による損失が発生するため、伝送効率が低下し、シールドが発熱する、という課題がある。
 本発明の目的は、伝送効率の低下およびシールドの発熱を抑制することができるシールド、非接触送電装置、および非接触受電装置を提供することである。
 本発明の一態様に係るシールドは、電磁気を遮蔽可能な素材で構成され、電磁力により磁束を発生するコイルを囲むシールドであって、前記シールドを構成する面に少なくとも1つのスリットが形成された構成を採る。
 本発明の一態様に係る非接触送電装置は、本発明の一態様に係るシールドと、前記シールドに囲まれ、電磁誘導により磁束を発生する送電コイルと、を有する構成を採る。
 本発明の一態様に係る非接触受電装置は、本発明の一態様に係るシールドと、前記シールドに囲まれ、電磁誘導により磁束を発生する受電コイルと、を有する構成を採る。
 本発明は、非接触充電において、伝送効率の低下およびシールドの発熱を抑制することができる。
従来技術に係るソレノイドコイルを有する非接触送電装置の一例を示す斜視図 従来技術に係るソレノイドコイルを有する非接触送電装置で発生する渦電流の例を示す図 本発明の実施の形態に係るスパイラルコイルを有する非接触送電装置の一例を示す斜視図 本発明の実施の形態に係るスパイラルコイルを有する非接触送電装置で発生する渦電流の例を示す図 本発明の実施の形態に係るシールドの一例を示す斜視図 本発明の実施の形態に係るシールドの変形例1を示す斜視図 本発明の実施の形態に係るシールドの変形例2を示す斜視図 本発明の実施の形態に係るシールドの変形例3を示す斜視図 本発明の実施の形態に係るシールドの変形例4を示す斜視図 本発明の実施の形態に係るシールドの変形例5を示す斜視図 本発明の実施の形態に係るシールドの変形例6を示す斜視図 本発明の実施の形態に係るシールドの変形例6を示す斜視図
 (従来技術の課題)
 従来技術の課題について、図1、図2を用いて説明する。
 まず、図1を用いて、ソレノイドコイルを有する非接触送電装置の課題を説明する。図1Aは、従来技術に係る非接触送電装置の外観例を示す斜視図である。図1Bは、図1Aに示す非接触送電装置において発生する渦電流の例を示す図である。なお、図1Bでは、ソレノイドコイル20の図示を省略している。
 図1Aにおいて、非接触送電装置101は、シールド10およびソレノイドコイル20を有する。シールド10は、ソレノイドコイル20を囲んで収容するための直方体状の筐体であり、4つの側面11と1つの底面12を有する。底面12に相対する面は、開口している。これは、ソレノイドコイル20が、対向する別のコイルと送電または受電を行うことができるようにするためである。
 シールド10は、電磁気遮蔽効果のある素材(例えば、金属)で構成される。
 ソレノイドコイル20は、シールド10の一部に配置される。
 非接触送電装置101において、電磁誘導によりソレノイドコイル20から磁束が発生した場合、図1Bに示すように、磁束13が側面11に対して垂直に当たる。これにより、図1Bに示すように、側面11に渦電流14が発生する。この渦電流14により伝送電力(エネルギ)が損失することで、伝送効率が低下し、シールド10が発熱する。
 このように、従来におけるソレノイドコイルを有する非接触送電装置101は、シールドにおいて渦電流による損失が発生するため、伝送効率が低下し、シールドが発熱する、という課題がある。
 次に、図2を用いて、スパイラルコイルを有する非接触送電装置の課題を説明する。図2Aは、従来技術に係る非接触送電装置の外観例を示す斜視図である。図2Bは、図2Aに示す非接触送電装置において発生する渦電流の例を示す図である。なお、図2Bでは、スパイラルコイル30の図示を省略している。
 図2Aにおいて、非接触送電装置102は、シールド10およびスパイラルコイル30を有する。シールド10は、図1で説明した構成と同じであるので、ここでの説明は省略する。スパイラルコイル30は、シールド10の一部に配置され、図示しない部材等により保持される。
 非接触送電装置102において、電磁誘導によりスパイラルコイル30から磁束が発生した場合、磁束(図示略)が4つの側面11に当たる。これにより、図2Bに示すように、4つの側面11に、渦電流14が発生する。この渦電流14により伝送電力(エネルギ)が損失することで、伝送効率が低下し、シールド10が発熱する。
 このように、従来におけるスパイラルコイルを有する非接触送電装置102は、シールドにおいて渦電流による損失が発生するため、伝送効率が低下し、シールドが発熱する、という課題がある。
 なお、上記説明では、非接触送電装置にソレノイドコイルまたはスパイラルコイルが備えられる場合の課題をそれぞれ説明したが、非接触受電装置にソレノイドコイルまたはスパイラルコイルが備えられる場合もそれぞれ上記同様の課題を有する。
 上述した従来技術の課題を解決するために、本発明は、シールドに工夫を施すようにした。その工夫について、以下に説明する。
 (実施の形態)
 以下、本発明の実施の形態に係る非接触送電装置について、図面を参照して説明する。
 (非接触送電装置100の構成)
 まず、本実施の形態の非接触送電装置100について、図3を参照して説明する。図3は、本実施の形態に係る非接触送電装置100の斜視図である。
 非接触送電装置100は、例えば、EVまたはプラグインHEVの非接触充電に用いられる送電装置である。図3において、非接触送電装置100は、ソレノイドコイル20(図示略)およびシールド10を有する。シールド10の基本構成は、図1を用いて説明したので、ここでの説明は省略する。
 シールド10は、側面11において、複数のスリット15が等間隔に配置されている。各スリット15は、側面11の短辺と同じ長さであり、底面12に対して垂直に形成されている。また、各スリット15は、磁束13に対して垂直に形成されている。なお、各スリット15は、側面11の短辺の長さより短くてもよい(例えば、後述する変形例1参照)。また、各スリット15は、底面12および磁束13に対して垂直に形成されるとしたが、「垂直に形成」に限定されない。また、各スリット15の配置は、必ずしも等間隔である必要はない。
 このようなスリット15は、渦電流14を電気的に遮断することにより、大きなループを作らせないようにする。例えば、図3の渦電流14は、スリット15で遮断されることにより、図1Bの渦電流14に比べて小さなループとなっており、流れにくくなっている。これにより、渦電流14による損失の発生を抑える(低減させる)ことができる。
 以上説明したように、本実施の形態のシールドは、その側面において、少なくとも1つのスリットを形成することを特徴とする。これにより、本実施の形態のシールドは、渦電流を電気的に遮断し、流れにくくすることができる。その結果、本実施の形態のシールドは、渦電流による損失の発生を抑え、伝送効率の低下およびシールドの発熱を抑制(低減)することができる。
 なお、本実施の形態のシールドは、非接触受電装置に適用してもよい。また、本実施の形態のシールドは、スパイラルコイルに適用してもよい。また、シールド10の形状は、直方体状に限定されない。
 次に、上述した本実施の形態のシールド10の変形例について、図面を参照して以下にそれぞれ説明する。
 (変形例1)
 本変形例のシールド10について、図4Aを参照して説明する。図4Aは、変形例1に係るシールド10の外観例を示す斜視図である。
 シールド10は、側面11において、4つのスリット16が等間隔で形成されている。各スリット16は、側面11の短辺の長さより短い。例えば、各スリット16は、側面11の短辺の半分の長さである。また、各スリット16は、磁束13(図示略)に対して垂直に形成されている。また、各スリット16は、磁束13に対して垂直に形成されるとしたが、「垂直に形成」に限定されない。また、各スリット16の配置は、必ずしも等間隔である必要はない。
 このようなスリット16は、渦電流14を電気的に遮断することにより、大きなループを作らせないようにする。例えば、図4Aの渦電流14は、スリット16で遮断されることにより、図1Bの渦電流14に比べて小さなループとなっており、流れにくくなっている。したがって、本変形例のシールド10は、渦電流14による損失の発生を抑えることができるので、伝送効率の低下およびシールドの発熱を抑制できる。
 また、スリット16は、スリット15よりも短いため、スリット15からの輻射の漏れに比べて、スリット16からの輻射の漏れを少なくすることができる。
 (変形例2)
 本変形例のシールド10について、図4Bを参照して説明する。図4Bは、変形例2に係るシールド10の外観例を示す斜視図である。
 図4Bにおいて、スリット15は、図3の構成と同じであるので、ここでの説明は省略する。図4Bにおいて、各スリット15に対応して、長方形状の補助部材17が設けられている。各スリット15は、側面11の短辺と同じ長さである。補助部材17は、図4Bに示すように、シールド10の内側に、かつ、側面11から一定距離を置いて、スリット15に相対するように配置される。この補助部材17は、シールド10と同様に、電磁気遮蔽効果のある素材で構成される。なお、補助部材17は、シールド10の外側に配置されてもよい。
 このような補助部材17は、スリット15から不要輻射が漏れることを防ぐことができる。よって、本変形例のシールド10は、伝送効率の低下およびシールドの発熱を抑制することができるとともに、スリット15からの不要輻射の漏れを防ぐことができる。
 また、補助部材17をスリット15の全てに配置することで、シールド10の外部からはシールド10内のコイルを直接視認できない状態となる。このとき、不要輻射の低減効果は、最大限発揮される。
 なお、補助部材17は、図4Aに示す構成に適用して、図4Bと同様に配置してもよい。これにより、図4Aに示す構成において、スリット16からの不要輻射の漏れを防ぐことができる。
 また、上述した変形例1、2のシールドは、非接触送電装置または非接触受電装置のいずれに適用してもよい。また、上述した変形例1、2のシールドは、ソレノイドコイルまたはスパイラルコイルのいずれに適用してもよい。
 (変形例3)
 本変形例のシールド10について、図5Aを参照して説明する。図5Aは、変形例3に係るシールド10の外観例を示す斜視図である。
 図5Aにおいて、シールド10は、側面11間のそれぞれにスリット18が形成されている。各スリット18は、側面11の短辺と同じ長さである。各スリット18は、例えば、上述したスリット15と同様に形成されている。なお、各スリット18は、側面11の短辺の長さ以下であってもよい。
 このようなスリット18は、渦電流14を電気的に遮断することにより、大きなループを作らせないようにする。例えば、図5Aの渦電流14は、側面11間に形成されたスリット18に遮断されることで、図2Bの渦電流14に比べて小さなループとなっており、流れにくくなっている。したがって、本変形例のシールド10は、渦電流14による損失の発生を抑えることができるので、伝送効率の低下およびシールドの発熱を抑制できる。
 なお、図5Aにおいて、側面11と底面12の間にスリットを設け、側面11と底面12を電気的に遮断してもよい。この場合、スリットは、例えば、底面の一辺の長さより短くてよい。また、このスリットは、本変形例のみならず、本発明の実施の形態およびその他の変形例において形成されてもよい。
 (変形例4)
 本変形例のシールド10について、図5Bを参照して説明する。図5Bは、変形例4に係るシールド10の外観例を示す斜視図である。
 図5Bにおいて、シールド10は、スリット18に加えて、各側面11にスリット19が形成されている。各スリット19は、側面11の短辺と同じ長さである。各スリット19は、上述したスリット15と同様に形成されている。なお、各スリット19は、側面11の短辺の長さ以下であってもよい。また、図5Bでは、スリット18とスリット19の両方が形成される例としたが、スリット19だけが形成されてもよい。
 このようなスリット19は、渦電流14を電気的に遮断することにより、大きなループを作らせないようにする。例えば、図5Bの渦電流14は、側面11の中央部分に形成されたスリット19に遮断されることで、図2Bの渦電流14に比べて小さなループとなっており、流れにくくなっている。したがって、本変形例のシールド10は、渦電流14による損失の発生を抑えることができるので、伝送効率の低下およびシールドの発熱を抑制できる。
 (変形例5)
 本変形例のシールド10について、図5Cを参照して説明する。図5Cは、変形例5に係るシールド10の外観例を示す斜視図である。
 図5Cにおいて、スリット18およびスリット19については、図5Bの構成と同じであるので、ここでの説明は省略する。図5Cにおいて、各スリット19に対応して、長方形状の補助部材21が設けられている。補助部材21は、図5Cに示すように、シールド10の内側に、かつ、側面11から一定距離を置いて、スリット19に相対するように配置される。この補助部材21は、シールド10と同様に、表面が電磁気遮蔽効果のある素材で構成される。なお、図5Cにおいて、補助部材21は、側面11をシールド10の内側へ折り曲げるようにして側面11と一体形成されている例としたが、側面11とは独立した部材で形成されてもよい。また、補助部材21は、シールド10の外側に配置されてもよい。その場合も、補助部材21は、側面11と一体形成されていてもよいし、側面11とは独立した部材で形成されてもよい。また、図5Cでは、スリット18とスリット19の両方が形成される例としたが、スリット19だけが形成されてもよい。
 このような補助部材21は、スリット19から輻射が漏れることを防ぐことができる。よって、本変形例のシールド10は、伝送効率の低下およびシールドの発熱を抑制することができるとともに、スリット19からの輻射漏れを防ぐことができる。
 なお、補助部材21は、図5Aに示す構成に適用して、図5Cと同様に配置してもよい。これにより、図5Aの構成において、スリット18からの輻射の漏れを防ぐことができる。
 (変形例6)
 本変形例のシールド10について、図6Aおよび図6Bを参照して説明する。図6Aおよび図6Bは、変形例6に係るシールド10の外観例をそれぞれ示す斜視図である。
 図6Aにおいて、シールド10は、底面12の中央部分において、底面12の一辺と同じ長さのスリット22が形成されている。
 このようなスリット22は、側面11に発生する渦電流(図示略)だけでなく、底面12に発生する渦電流(図示略)も小さなループにすることができる。したがって、本変形例のシールド10は、渦電流による損失の発生を抑えることができるので、伝送効率の低下およびシールドの発熱を抑制できる。
 なお、スリット22は、図5Bに示す構成に適用して、図6Aと同様に形成してもよい。その例を図6Bに示す。これにより、側面11に発生する渦電流(図示略)だけでなく、底面12に発生する渦電流(図示略)も小さなループにすることができる。
 また、上述した変形例3~6のシールドは、非接触送電装置または非接触受電装置のいずれに適用してもよい。また、上述した変形例3~6のシールドは、ソレノイドコイルまたはスパイラルコイルのいずれに適用してもよい。
 なお、以上、本発明の実施の形態およびその変形例について説明したが、上記説明は一例であり、種々の変形が可能である。
 2013年3月21日出願の特願2013-058470の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
 本発明は、例えば、非接触充電に用いるシールド、非接触送電装置、および非接触受電装置に適用することができる。
 10 シールド
 11 側面
 12 底面
 13 磁束
 14 渦電流
 15、16、18、19、22 スリット
 17、21 補助部材
 20 ソレノイドコイル
 30 スパイラルコイル
 100、101、102 非接触送電装置

Claims (6)

  1.  電磁気を遮蔽可能な素材で構成され、電磁力により磁束を発生するコイルを囲むシールドであって、
     前記シールドを構成する面に少なくとも1つのスリットが形成された、
     シールド。
  2.  前記シールドは、直方体状の筐体であり、
     前記コイルが対向する別のコイルと送電または受電できるように、2つの底面のうち1面が開口しており、
     開口していない方の底面または側面の少なくとも一方の面に前記スリットが形成された、
     請求項1記載のシールド。
  3.  前記側面に形成された前記スリットは、
     前記開口していない方の底面に対して垂直に形成され、
     前記側面の短辺以下の長さである、
     請求項2記載のシールド。
  4.  電磁気を遮蔽可能な素材で構成された補助部材をさらに有し、
     前記補助部材は、
     前記シールドの内側もしくは外側、かつ、前記シールドから一定距離を置いて、前記スリットに相対するように配置される、
     請求項1記載のシールド。
  5.  請求項1記載のシールドと、
     前記シールドに囲まれ、電磁誘導により磁束を発生する送電コイルと、を有する、
     非接触送電装置。
  6.  請求項1記載のシールドと、
     前記シールドに囲まれ、電磁誘導により磁束を発生する受電コイルと、を有する、
     非接触受電装置。
PCT/JP2014/001355 2013-03-21 2014-03-11 シールド、非接触送電装置、および非接触受電装置 WO2014147994A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-058470 2013-03-21
JP2013058470A JP2014183291A (ja) 2013-03-21 2013-03-21 シールド、非接触送電装置、および非接触受電装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014147994A1 true WO2014147994A1 (ja) 2014-09-25

Family

ID=51579694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/001355 WO2014147994A1 (ja) 2013-03-21 2014-03-11 シールド、非接触送電装置、および非接触受電装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2014183291A (ja)
WO (1) WO2014147994A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017195443A1 (ja) * 2016-05-10 2017-11-16 ヤマハ発動機株式会社 受電装置、車両及び鞍乗型車両

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012134374A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Fujitsu Ten Ltd 送電装置、受電装置、および無線電力伝送システム
JP2012199370A (ja) * 2011-03-22 2012-10-18 Hitachi Metals Ltd コイル部品並びにそれを用いた給電装置及び充電装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012134374A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Fujitsu Ten Ltd 送電装置、受電装置、および無線電力伝送システム
JP2012199370A (ja) * 2011-03-22 2012-10-18 Hitachi Metals Ltd コイル部品並びにそれを用いた給電装置及び充電装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014183291A (ja) 2014-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5921839B2 (ja) 非接触給電トランス
JP2017184440A (ja) 給電コイルユニット、ワイヤレス給電装置およびワイヤレス電力伝送装置
US20140029233A1 (en) Resonance type non-contact power feeding system, power transmission side apparatus and in-vehicle charging apparatus of resonance type non-contact power feeding system
JP6086189B2 (ja) コイル装置
US10840014B2 (en) Coil unit, and power transmitting device, power receiving device and wireless power transmission system using the coil unit
WO2019220744A1 (ja) コイル装置
US10804709B2 (en) Coil unit, and power transmitting device, power receiving device and wireless power transmission system using the coil unit
JP2017046423A (ja) 給電装置
KR101145153B1 (ko) 비접촉 변압기
JP2014193056A (ja) ワイヤレス電力伝送装置
EP2953148B1 (en) Contactless-power-transfer-device coil and contactless power-transfer device
JP2014121238A (ja) コイル装置及びそれを用いたワイヤレス電力伝送システム
WO2014147994A1 (ja) シールド、非接触送電装置、および非接触受電装置
US20190035543A1 (en) Coil unit, and power transmitting device, power receiving device and wireless power transmission system using the coil unit
WO2014147985A1 (ja) 非接触充電装置
WO2014156014A1 (ja) 非接触充電装置
WO2012102008A1 (ja) 非接触給電システムに用いられるコイルユニット
KR20140119865A (ko) 변압장치
JP6171726B2 (ja) 非接触給電装置の製造方法
US10262784B2 (en) Ceramic insulated transformer
JP6730067B2 (ja) コイルユニット
CN214588390U (zh) 一种变压器及其骨架单元
WO2014155946A1 (ja) 非接触充電装置
JP2015015417A (ja) 送電または受電装置
JP6035155B2 (ja) 非接触給電トランスのコイル装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14770800

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14770800

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1