WO2015129915A1 - 非接触給電装置 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure includes a power supply pad and a filter circuit that includes an inductor coil and is connected to the power supply pad.
- the present invention relates to a contact power supply device.
- JP 2009-528812 A discloses an inductively coupled power transmission system.
- This inductively coupled power transmission system includes a transformer, a loop conductor, and a pickup coil.
- a filter circuit is configured using the leakage inductance of the transformer.
- the transformer insulates the alternating current supplied to the loop conductor and converts it into a predetermined voltage.
- the filter circuit removes a predetermined frequency component contained in the isolated alternating current.
- the pickup coil is opposed to the loop conductor, the pickup coil and the loop conductor are magnetically coupled. As a result, electric power can be supplied from the loop conductor to the pickup coil in a non-contact manner.
- the loop conductor and the pickup coil correspond to the power supply pad.
- the leakage inductance of the transformer corresponds to the inductance of the inductor coil.
- an inductor coil having a core is generally used.
- a filter circuit is configured by using the leakage inductance of the transformer. Therefore, it is not necessary to separately provide an inductor coil having a core for the filter circuit, and the apparatus can be miniaturized.
- the present disclosure has been made in view of such circumstances, and can be applied even when a transformer is not provided, as compared with a case where an inductor coil having a core is separately provided while ensuring the characteristics of the filter circuit.
- a non-contact power feeding device that can be miniaturized.
- the present disclosure made in order to solve the above-described problem includes a power supply pad including a power supply core made of a magnetic material, a power supply coil provided on the power supply core and using the power supply core as a magnetic path, and an inductor coil. And a filter circuit connected to the power supply pad, the power supply pads connected to the filter circuit facing each other, and supplying power from one power supply pad to the other power supply pad in a contactless manner
- the at least one inductor coil of the filter circuit is provided in a power feeding core of a power feeding pad to which the filter circuit is connected, and the power feeding core is used as a magnetic path.
- the inductor coil of the at least one filter circuit is annular, and the magnetic flux generated by the power supply coil is axially centered on the power supply core of the power supply pad to which the filter circuit is connected.
- the power supply core is used as a magnetic path.
- the axial direction is a normal direction to the inner plane passing through the axial center of the annular inductor coil and surrounded by the annular inductor coil, and the axial center portion is the annular inductor coil.
- the fact that the magnetic flux generated by the power supply coil is substantially orthogonal to the axial direction at the axial center means that the magnetic flux generated by the power supply coil is 90 relative to the axial direction of the inductor coil at the axial center of the inductor coil. It means that it is within an allowable range close to 90 degrees including degrees.
- the inductor coil of the at least one filter circuit includes a plurality of coils, and the plurality of coils are arranged so that currents induced by the magnetic flux generated by the power feeding coil cancel each other. It is configured by wiring and is provided in a power feeding core of a power feeding pad to which the filter circuit is connected, and the power feeding core is used as a magnetic path.
- the power feeding core of the power feeding pad is used as the core constituting the magnetic path of the inductor coil. Therefore, it is applicable even when a transformer is not provided.
- the non-contact power feeding device can be downsized as compared with the case where an inductor coil having a core is separately provided.
- the magnetic flux generated by the power feeding coil is substantially orthogonal to the axial direction at the axial center of the inductor coil.
- the inductor coil includes a plurality of coils, and is configured by wiring the plurality of coils so that currents induced by the magnetic flux generated by the power feeding coil cancel each other. Therefore, the coupling coefficient between the inductor coil and the power feeding coil becomes almost zero, and the influence of the magnetic flux generated by the power feeding coil can be suppressed as much as possible. Therefore, the characteristics of the filter circuit can be ensured.
- FIG. 2 is a circuit diagram of a power transmission circuit and a power reception circuit shown in FIG. 1. It is a top view of the core of the power transmission side pad for demonstrating arrangement
- FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 7. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad and an inductor coil. It is a top view of the core for demonstrating arrangement
- FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 11. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad and an inductor coil. It is a circuit diagram of the power transmission circuit and power receiving circuit of the non-contact electric power feeder in 3rd Embodiment. It is a top view of the core for demonstrating arrangement
- FIG. 16 is a sectional view taken along the line DD in FIG. 15. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 16 for demonstrating the flow of the electric current of an inductor coil. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 17 for demonstrating the flow of the magnetic flux of an inductor coil. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad and an inductor coil. It is a top view of the core for demonstrating arrangement
- FIG. 22 is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG.
- FIG. 21 For demonstrating the flow of the electric current of an inductor coil. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 22 for demonstrating the flow of the magnetic flux of an inductor coil. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad and an inductor coil. It is a top view of the power transmission side pad of the non-contact electric power feeder in 5th Embodiment. It is a rear view of a power transmission side pad.
- FIG. 27 is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. 26. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 26 for demonstrating the flow of the electric current of a power transmission side pad. It is explanatory drawing corresponding to FIG.
- FIG. 33 is a cross-sectional view taken along line GG in FIG. 32. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 32 for demonstrating the flow of the electric current of a power transmission side pad. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 33 for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad. It is sectional drawing of the core for demonstrating the deformation
- FIG. 38 is a cross-sectional view taken along line HH in FIG. 37.
- FIG. 40 is a cross-sectional view taken along arrow AA in FIG. 39.
- FIG. 40 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 39.
- FIG. 40 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 39.
- It is explanatory drawing corresponding to FIG. 39 for demonstrating the flow of the electric current of a power transmission side pad.
- It is explanatory drawing corresponding to FIG. 40 for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad.
- FIG. 41 for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad. It is explanatory drawing corresponding to FIG.
- FIG. 2 is a circuit diagram of a power transmission circuit and a power reception circuit shown in FIG. 1. It is a top view of the core for demonstrating arrangement
- FIG. 49 is a sectional view taken along the line DD in FIG. 48. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 44 for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad and an inductor coil. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 45 for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad and an inductor coil. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 46 for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad and an inductor coil.
- FIG. 54 is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. 53. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad and an inductor coil. It is a top view of the core for demonstrating arrangement
- FIG. 57 is a cross-sectional view taken along the line FF in FIG. 56. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad and an inductor coil.
- FIG. 60 is a cross-sectional view taken along line GG in FIG. 59. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad and an inductor coil. It is a top view of the core for demonstrating arrangement
- FIG. 63 is a cross-sectional view taken along the line HH in FIG. 62. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad and an inductor coil.
- FIG. 69 is a cross-sectional view taken along the arrow II in FIG. 68.
- FIG. 70 is a cross-sectional view taken along line JJ in FIG. 69.
- FIG. 69 is an explanatory diagram corresponding to FIG. 68 for illustrating a current flow of a power transmission side pad. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 69 for demonstrating the flow of the electric current of a power transmission side pad. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 70 for demonstrating the flow of the electric current of a power transmission side pad.
- FIG. 72 is an explanatory diagram corresponding to FIG. 71 for describing the flow of magnetic flux in the power transmission side pad.
- FIG. 73 is an explanatory diagram corresponding to FIG. 72 for describing the flow of magnetic flux in the power transmission side pad. It is a top view of the power transmission side pad of the non-contact electric power supply in 14th Embodiment.
- FIG. 69 is an explanatory diagram corresponding to FIG. 68 for illustrating a current flow of a power transmission side pad. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 69 for demonstrating the flow of the electric current of a power transmission side pad. It is explanatory
- FIG. 79 is a cross-sectional view taken along the line KK in FIG. 78. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 78 for demonstrating the flow of the electric current of a power transmission side pad. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 79 for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad. It is a top view of the core for demonstrating arrangement
- FIG. 83 is a cross-sectional view taken along line LL in FIG. 82. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad and an inductor coil.
- FIG. 86 is a cross-sectional view taken along line MM in FIG. 85. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad and an inductor coil. It is a top view of the core for demonstrating arrangement
- FIG. 90 is a cross-sectional view taken along line NN in FIG. 89.
- FIG. 96 is a cross-sectional view taken along the line OO in FIG. 93.
- FIG. 96 is a cross-sectional view taken along the line PP of FIG. 93.
- FIG. 94 is a cross-sectional view taken along the line QQ in FIG. 93.
- FIG. 94 is an explanatory diagram corresponding to FIG. 93 for describing the current flow of the inductor coil.
- FIG. 94 It is explanatory drawing corresponding to FIG. 94 for demonstrating the flow of the magnetic flux of an inductor coil.
- FIG. 96 is an explanatory diagram corresponding to FIG. 95 for describing the flow of current in the inductor coil.
- FIG. 99 is an explanatory diagram corresponding to FIG. 96 for illustrating the flow of current in the inductor coil.
- FIG. 102 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 101.
- FIG. 102 is a cross-sectional view taken along arrow BB in FIG. 101.
- FIG. 102 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 101.
- It is explanatory drawing corresponding to FIG. 101 for demonstrating the flow of the electric current of a power transmission side pad.
- It is explanatory drawing corresponding to FIG. 102 for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad.
- FIG. 103 for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad.
- FIG. 103 for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad.
- FIG. 2 is a circuit diagram of a power transmission circuit and a power reception circuit shown in FIG. 1. It is a top view of the core for demonstrating arrangement
- FIG. 111 is a sectional view taken along the line DD in FIG. 110. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 110 for demonstrating the flow of the electric current of an inductor coil. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 111 for demonstrating the electric current flow of an inductor coil. It is explanatory drawing corresponding to FIG.
- FIG. 112 for demonstrating the flow of the magnetic flux of an inductor coil. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad and an inductor coil. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the electric current of the inductor coil generate
- FIG. 119 is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. 118. FIG. 119 is an explanatory diagram corresponding to FIG.
- FIG. 118 for illustrating the flow of current in the inductor coil. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 119 for demonstrating the flow of the electric current of an inductor coil. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 120 for demonstrating the flow of the magnetic flux of an inductor coil. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad and an inductor coil. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the electric current of the inductor coil generate
- FIG. 127 is a cross-sectional view taken along arrow FF in FIG. 126.
- FIG. 127 is an explanatory diagram corresponding to FIG. 126 for illustrating the flow of current in the inductor coil. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 127 for demonstrating the flow of the magnetic flux of an inductor coil. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad and an inductor coil. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the electric current of the inductor coil generate
- FIG. 132 is a cross-sectional view taken along line GG in FIG. 132.
- FIG. 132 is a cross-sectional view taken along the line HH in FIG. 132.
- FIG. 132 is an explanatory diagram corresponding to FIG. 132 for describing the flow of current in the inductor coil. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 133 for demonstrating the flow of the electric current of an inductor coil. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 134 for demonstrating the flow of the magnetic flux of an inductor coil. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 135 for demonstrating the flow of the magnetic flux of an inductor coil.
- FIG. 143 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 143 for demonstrating the flow of the electric current of an inductor coil. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 144 for demonstrating the flow of the electric current of an inductor coil. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 145 for demonstrating the flow of the electric current of an inductor coil. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 146 for demonstrating the flow of the magnetic flux of an inductor coil. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad and an inductor coil. It is explanatory drawing corresponding to FIG.
- FIG. 144 for demonstrating the flow of the electric current of the inductor coil generate
- FIG. 145 for demonstrating the flow of the electric current of the inductor coil generated with the magnetic flux of a power transmission side pad.
- FIG. 154 is a sectional view taken along the line JJ in FIG. 154.
- FIG. 167 is an explanatory diagram corresponding to FIG. 155 for describing the current flow of the inductor coil.
- FIG. 156 It is explanatory drawing corresponding to FIG. 156 for demonstrating the flow of the magnetic flux of an inductor coil. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad and an inductor coil. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the electric current of the inductor coil generate
- FIG. 164 is a cross-sectional view taken along the line KK in FIG. 161. It is explanatory drawing corresponding to FIG.
- FIG. 162 for demonstrating the flow of the electric current of an inductor coil. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 163 for demonstrating the flow of the magnetic flux of an inductor coil. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad and an inductor coil. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the electric current of the inductor coil generate
- FIG. 174 is a cross-sectional view taken along the arrow MM in FIG. 174. It is explanatory drawing corresponding to FIG.
- FIG. 191 is a sectional view taken along the line NN in FIG. 180. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 180 for demonstrating the flow of the electric current of a power transmission side pad. It is explanatory drawing corresponding to FIG. 181 for demonstrating the flow of the electric current of a power transmission side pad.
- FIG. 220 is an explanatory diagram corresponding to FIG. 211 for describing the flow of magnetic flux of the inductor coil. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the magnetic flux of a power transmission side pad and an inductor coil. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the electric current of the inductor coil generate
- the non-contact power feeding device of the present disclosure will be described in more detail with reference to an embodiment.
- an example in which the non-contact power feeding device according to the present disclosure is applied to a non-contact power feeding device that transmits power in a non-contact manner to a main battery mounted on an electric vehicle or a hybrid vehicle will be described.
- an electric vehicle or a hybrid vehicle includes a motor generator MG, a main battery B1, an inverter circuit INV, an auxiliary machine S, an auxiliary battery B2, a DC / DC converter circuit CNV, and a controller.
- CNT a DC / DC converter circuit
- the motor generator MG is a device that operates as a motor by supplying a three-phase alternating current and generates a driving force for driving the vehicle. Further, when the vehicle is decelerated, it is a device that operates as a generator by rotating with an external driving force and generates a three-phase alternating current.
- the main battery B1 is a chargeable / dischargeable power source that outputs a DC high voltage.
- the inverter circuit INV is a circuit that converts the direct current output from the main battery B1 into a three-phase alternating current and supplies it to the motor generator MG when the motor generator MG operates as a motor. Further, when the motor generator MG operates as a generator, it is also a circuit that converts the three-phase alternating current output from the motor generator MG into a direct current and supplies it to the main battery B1.
- the auxiliary machine S is a peripheral device such as a wiper device or an electric power steering device that operates by supplying a DC low voltage.
- the auxiliary battery B2 is a chargeable / dischargeable power source that outputs a DC low voltage.
- the DC / DC converter circuit CNV is a circuit that converts the DC high voltage output from the main battery B1 into a DC low voltage and supplies it to the auxiliary battery B2 and the auxiliary machine S.
- the controller CNT is a device that controls the inverter circuit INV, the DC / DC converter circuit CNV, and the auxiliary machine S based on information on the main battery B1, the auxiliary battery B2, and the motor generator MG.
- the non-contact power feeding device 1 is a device that charges the main battery B1 by supplying power to the main battery B1 mounted on the vehicle in a non-contact manner from an external power source PS installed outside the vehicle.
- the non-contact power supply device 1 includes a power transmission side pad 10 (power supply pad), a power transmission circuit 11, a power reception side pad 12, and a power reception circuit 13.
- the power transmission side pad 10 is installed at a predetermined position on the ground surface in the parking space facing the power receiving side pad 12 installed at the bottom of the vehicle when the vehicle is parked in the parking space. It is a device that generates. As shown in FIGS. 2 and 3, the power transmission side pad 10 includes a core 100 (power feeding core) and coils 101 and 102 (power feeding coils).
- the core 100 is a rectangular parallelepiped member made of a magnetic material and constituting a magnetic path. Specifically, it is a member made of ferrite or a dust core.
- Coils 101 and 102 are substantially rectangular annular members that are formed by winding a conductive wire and generate magnetic flux when current flows.
- the coils 101 and 102 are arranged on the upper surface of the core 100 so as to be adjacent to each other in the front-rear direction with the axial direction of the core 101 being the vertical direction, and the core 100 is used as a magnetic path.
- the axial direction of the coils 101 and 102 is a normal direction to the inner plane that passes through the axial centers of the annular coils 101 and 102 and is surrounded by the annular coils 101 and 102.
- the axial direction passes through the center of gravity of the annular coils 101 and 102.
- FIG. 4 when current flows through the coils 101 and 102, magnetic flux is generated as indicated by arrows in FIG.
- a reverse magnetic flux is generated.
- the power transmission circuit 11 illustrated in FIG. 1 transmits and receives information to and from the power reception circuit 13 through wireless communication, converts the output of the external power source PS into high-frequency alternating current based on the received information, and supplies the high-frequency alternating current to the power transmission side pad 10. Circuit. As shown in FIG. 6, the power transmission circuit 11 includes a power conversion circuit 110, a filter circuit 111, and a resonance capacitor 112, and is installed outside the vehicle.
- the power conversion circuit 110 is a circuit that converts the output of the external power source PS into a high-frequency alternating current and outputs it.
- the input end of the power conversion circuit 110 is connected to the external power source PS, and the output end is connected to the filter circuit 111 and the power transmission side pad 10.
- the filter circuit 111 is a circuit that removes a predetermined frequency component included in the alternating current supplied from the power conversion circuit 110.
- the filter circuit 111 includes an inductor coil 1110 and a capacitor 1111.
- the inductor coil 1110 is a substantially rectangular annular element configured by winding a conducting wire.
- the inductor coil 1110 is provided in the core 100 of the power transmission side pad 10 and uses the core 100 as a magnetic path.
- the inductor coil 1110 is provided such that the coupling coefficient with the coils 101 and 102 of the power transmission side pad 10 is substantially zero.
- the coupling coefficient of approximately 0 indicates that the coupling coefficient is within an allowable range that is close to 0 including 0.
- the inductor coil 1110 is embedded in the vicinity of the center of the core 100 in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction, with its own axial direction being the front-rear direction.
- the magnetic permeability of the quadrangular columnar axial center portion 1110 a is configured to be lower than the magnetic permeability of the core 100.
- the shaft center part 1110a is constituted by an air layer.
- the axial direction is a normal direction to the inner plane that passes through the axial center of the annular inductor coil 1110 and is surrounded by the annular inductor coil 1110.
- the axial direction passes through the center of gravity of the annular inductor coil 1110.
- the axial center portion 1110a is an inner portion surrounded by the annular inductor coil 1110 and is a columnar portion extending in the axial direction.
- the inductor coil 1110 and the capacitor 1111 are connected in series.
- One end of the inductor coil 1110 is connected to the output end of the power conversion circuit 110, and one end of the capacitor 1111 is connected to the power transmission side pad 10.
- the resonance capacitor 112 is a circuit that forms a resonance circuit together with the coils 101 and 102 of the power transmission side pad 10.
- the resonance capacitor 112 is connected in parallel to the power transmission side pad 10.
- the power receiving side pad 12 shown in FIG. 1 is installed at the bottom of the vehicle, and when the vehicle is parked in the parking space, the power receiving side pad 12 is disposed to face the power transmitting side pad 10 with an interval in the vertical direction. It is a device that generates alternating current by electromagnetic induction when the generated alternating magnetic flux is interlinked.
- the power receiving side pad 12 includes a core and a coil.
- the power reception side pad 12 has the same configuration as the power transmission side pad 10 and is installed upside down.
- the power receiving circuit 13 is a circuit that transmits and receives information to and from the power transmitting circuit 11 by wireless communication, converts the alternating current supplied from the power receiving side pad 12 to direct current based on the received information, and charges the main battery B1. .
- the power receiving circuit 13 includes a resonance capacitor 130, a filter circuit 131, and a power conversion circuit 132.
- the resonance capacitor 130 is a circuit that forms a resonance circuit together with the coil of the power receiving side pad 12.
- the resonance capacitor 130 is connected in parallel to the power receiving side pad 12.
- the filter circuit 131 is a circuit that removes a predetermined frequency component included in the alternating current supplied from the power receiving side pad 12 to which the resonance capacitor 130 is connected.
- the filter circuit 131 includes a capacitor 1310 and an inductor coil 1311.
- the inductor coil 1311 has the same configuration as the inductor coil 1110, is provided in the core of the power receiving side pad 12, and uses the core as a magnetic path. Therefore, similarly to the inductor coil 1110, the influence of the magnetic flux generated by the coil of the power receiving side pad 12 can be suppressed as much as possible.
- the capacitor 1310 and the inductor coil 1311 are connected in series. One end of the capacitor 1310 is connected to the power receiving side pad 12, and one end of the inductor coil 1311 is connected to the power conversion circuit 132.
- the power conversion circuit 132 is a circuit that converts alternating current supplied via the filter circuit 131 into direct current and supplies the direct current to the main battery B1.
- the input end of the power conversion circuit 132 is connected to the filter circuit 131 and the power receiving side pad 12, and the output end is connected to the main battery B1.
- the power transmission side pad 10 and the power reception side pad 12 face each other with a predetermined interval in the vertical direction.
- a charge start button (not shown) is pressed and the start of charging is instructed, the power transmission circuit 11 and the power reception circuit 13 transmit and receive information by wireless communication.
- the power conversion circuit 110 shown in FIG. 6 converts the output of the external power source PS into a high-frequency alternating current and outputs it.
- the filter circuit 111 removes a predetermined frequency component included in the alternating current supplied from the power conversion circuit 110.
- the power transmission side pad 10 to which the resonance capacitor 112 is connected generates alternating magnetic flux when AC is supplied through the filter circuit 111.
- the magnetic flux generated by the power transmission side pad 10 flows in and around the core 100 as indicated by arrows in FIG.
- the inductor coil 1110 is embedded in the core 100 as shown in FIGS.
- the axial center part 1110a of the inductor coil 1110 is comprised by the air layer. Therefore, as shown in FIG. 10, the magnetic flux hardly flows through the axial center portion 1110a of the inductor coil 1110. That is, the magnetic flux hardly links the inductor coil 1110. Therefore, the influence of the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 can be suppressed as much as possible. Thereby, the characteristics of the filter circuit 111 can be ensured.
- the power receiving side pad 12 connected to the resonance capacitor 130 is linked with the alternating magnetic flux generated by the power transmitting side pad 10 to generate alternating current by electromagnetic induction.
- the filter circuit 131 removes a predetermined frequency component included in the alternating current supplied from the power receiving side pad 12 to which the resonance capacitor 130 is connected.
- the magnetic flux generated by the power receiving side pad 12 flows inside and around the core.
- the inductor coil 1311 has the same configuration as the inductor coil 1110. Therefore, the magnetic flux hardly links the inductor coil 1311. Therefore, the influence of the magnetic flux generated by the coil of the power receiving side pad 12 can be suppressed as much as possible. Thereby, the characteristics of the filter circuit 131 can be ensured.
- the power conversion circuit 132 converts alternating current supplied through the filter circuit 131 into direct current and supplies the direct current to the main battery B1. In this way, power can be supplied from the external power source PS to the main battery B1 in a non-contact manner to charge the main battery B1.
- the inductor coil 1110 of the filter circuit 11 is provided in the core 100 of the power transmission side pad 10 to which the filter circuit 11 is connected, and the core 100 is used as a magnetic path.
- the core 100 of the power transmission side pad 10 is used as the core constituting the magnetic path of the inductor coil 1110. Therefore, it is applicable even when a transformer is not provided.
- the non-contact electric power feeder 1 can be reduced in size compared with the case where the inductor coil which has a core is provided separately.
- the inductor coil 1110 is provided such that the coupling coefficient with the coils 101 and 102 of the power transmission side pad 10 is substantially zero. Therefore, the influence of the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 can be suppressed as much as possible. Thereby, the characteristics of the filter circuit 111 can be ensured.
- the inductor coil 1110 is embedded in the core 100. Therefore, the magnetic flux generated by the inductor coil 1110 is difficult to leak out of the core 100. That is, the magnetic flux generated by the inductor coil 1110 hardly links the coils 101 and 102 disposed on the upper surface of the core 100. Therefore, the influence of the magnetic flux generated by the inductor coil 1110 can be suppressed as much as possible.
- the inductor coil 1110 has a substantially rectangular ring shape, and is configured such that the magnetic permeability of the axial center portion 1110a is lower than the magnetic permeability of the core 100. Therefore, when a current flows through the coils 101 and 102 as shown by arrows in FIG. 4 and a magnetic flux is generated as shown by arrows in FIG. 5, as shown by arrows in FIG. The magnetic flux flows, and the magnetic flux hardly flows through the axial center portion 1110a of the inductor coil 1110. That is, the magnetic flux hardly links the inductor coil 1110. Therefore, the coupling coefficient between the inductor coil 1110 and the coils 101 and 102 of the power transmission side pad 10 can be surely made substantially zero.
- the axial center portion 1110a of the inductor coil 1110 is constituted by the air layer. Therefore, the magnetic permeability of the axial center portion 1110a can be surely made lower than the magnetic permeability of the core 100.
- the non-contact power supply device of the second embodiment is obtained by changing only the arrangement of the inductor coil with respect to the non-contact power supply device of the first embodiment. Except for the inductor coil, the contactless power supply device of the first embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 11 to 13, and the description of the operation will be omitted.
- the same component as 1st Embodiment attaches
- the inductor coil 1110 shown in FIGS. 11 and 12 is a substantially rectangular annular element configured by winding a conducting wire.
- the inductor coil 1110 is embedded in the vicinity of the central portion of the core 100 in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction, with its own axial direction set in the up-down direction.
- the quadratic prism-shaped axial center part 1110a is comprised by the air layer.
- the contactless power supply device of the third embodiment is obtained by changing the configuration of the filter circuit and the configuration of the inductor coil in accordance with the contactless power supply device of the first embodiment. Except for the filter circuit and the inductor coil, the contactless power supply device of the first embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the filter circuit and the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 14 to 20, and the description of the operation will be omitted. In addition, the same component as 1st Embodiment attaches
- the filter circuit 111 includes inductor coils 1110, 1112 and capacitors 1111, 1113.
- the inductor coils 1110 and 1112 are substantially rectangular annular elements configured by winding conductive wires.
- the inductor coils 1110 and 1112 are adjacent to the vertical direction perpendicular to the axial direction with the axial direction of their own axes being the front-rear direction, and are embedded in the vicinity of the center of the core 100 in the front-rear direction, the left-right direction, and the vertical direction. Yes.
- the quadratic prism-shaped axial center part 1110a, 1112a is comprised by the air layer.
- the inductor coils 1110 and 1112 are wired so that magnetic fluxes generated when a current flows through the filter circuit 111 do not cancel each other. Specifically, when a current flows through the filter circuit 111, the magnetic flux in the axial center portion 1110a generated by the inductor coil 1110 and the magnetic flux in the axial center portion 1112a generated by the inductor coil 1112 are wired in opposite directions. ing. More specifically, the inductor coils 1110 and 1112 are wired so that when a current flows through the filter circuit 111, a current as indicated by an arrow in FIG. 18 flows. In this case, as shown in FIG.
- the magnetic flux in the axial center portion 1110a generated by the inductor coil 1110 and the magnetic flux in the axial center portion 1112a generated by the inductor coil 1112 are in opposite directions. Therefore, the magnetic flux generated by the inductor coil 1110 and the magnetic flux generated by the inductor coil 1112 do not cancel each other.
- the non-contact power feeding device 1 can be further downsized as compared with the case where two inductor coils having a core are separately provided.
- the inductor coils 1110 and 1112 are arranged adjacent to each other. Therefore, the situation where the physique of the core 100 becomes large can be suppressed.
- the inductor coils 1110 and 1112 are wired so that magnetic fluxes generated when a current flows through the filter circuit 111 do not cancel each other. Therefore, the characteristics of the filter circuit 111 can be ensured.
- the contactless power supply device according to the fourth embodiment is obtained by changing only the arrangement of the inductor coils with respect to the contactless power supply device according to the third embodiment. Except for the inductor coil, the contactless power supply apparatus of the third embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 21 to 25, and the description of the operation will be omitted.
- the same component as 3rd Embodiment attaches
- the inductor coils 1110 and 1112 are substantially rectangular annular elements configured by winding a conductive wire. Inductor coils 1110 and 1112 are adjacent to the front-rear direction orthogonal to the axial direction with their own axial direction being the vertical direction, and are embedded in the vicinity of the center of the core 100 in the front-rear direction, the left-right direction, and the vertical direction. Yes. And the quadratic prism-shaped axial center part 1110a, 1112a is comprised by the air layer.
- the inductor coils 1110 and 1112 are wired so that magnetic fluxes generated when a current flows through the filter circuit 111 do not cancel each other. Specifically, when a current flows through the filter circuit 111, the magnetic flux in the axial center portion 1110a generated by the inductor coil 1110 and the magnetic flux in the axial center portion 1112a generated by the inductor coil 1112 are wired in opposite directions. ing. More specifically, the inductor coils 1110 and 1112 are wired so that when a current flows through the filter circuit 111, a current as shown by an arrow in FIG. 23 flows. In this case, as shown in FIG.
- the magnetic flux in the axial center portion 1110a generated by the inductor coil 1110 and the magnetic flux in the axial center portion 1112a generated by the inductor coil 1112 are in opposite directions. Therefore, the magnetic flux generated by the inductor coil 1110 and the magnetic flux generated by the inductor coil 1112 do not cancel each other.
- the magnetic flux flows in and around the core 100 as indicated by arrows in FIG. 25, and the magnetic flux flows through the axial center portions 1110a and 1112a of the inductor coils 1110 and 1112. There is hardly anything.
- the contactless power supply device of the fifth embodiment is obtained by changing only the coil configuration of the power transmission side pad and the power reception side pad with respect to the contactless power supply device of the first embodiment. Except for the coils of the power transmission side pad and the power reception side pad, the contactless power supply apparatus of the first embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the coils of the power transmission side pad and the power reception side pad will be described with reference to FIGS. 26 to 31, and the description of the operation will be omitted.
- the same component as 1st Embodiment attaches
- the power transmission side pad 10 includes a core 100 (power feeding core) and a coil 103 (power feeding coil).
- the coil 103 is a substantially rectangular annular member that is formed by winding a conducting wire and generates a magnetic flux when a current flows.
- the coil 103 is disposed along the outer peripheral surface of the core 100 with its own axial center direction being the front-rear direction, and uses the core 100 as a magnetic path.
- FIGS. 29 and 30 when a current flows through the coil 103, magnetic flux is generated as shown by arrows in FIG.
- a reverse current flows, a reverse magnetic flux is generated.
- FIGS. 29 and 30 when a current flows through the coil 103 and a magnetic flux is generated, the magnetic flux flows inside and around the core 100 as shown by arrows in FIG. 31, and the axial center of the inductor coil 1110. Magnetic flux hardly flows through the portion 1110a.
- the power receiving side pad 12 has the same configuration as the power transmitting side pad 10 and is installed upside down.
- the contactless power supply device of the sixth embodiment is obtained by changing only the coil configuration of the power transmission side pad and the power reception side pad with respect to the contactless power supply device of the first embodiment. Except for the coils of the power transmission side pad and the power reception side pad, the contactless power supply apparatus of the first embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the coils of the power transmission side pad and the power reception side pad will be described with reference to FIGS. 32 to 35, and the description of the operation will be omitted.
- the same component as 1st Embodiment attaches
- the power transmission side pad 10 includes a core 100 (power feeding core) and a coil 104 (power feeding coil).
- the coil 104 is a substantially rectangular annular member that is formed by winding a conducting wire and generates a magnetic flux when a current flows.
- the coil 104 is disposed in the vicinity of the center portion in the front-rear direction and the left-right direction of the upper surface of the core 100 with its own axial direction being the vertical direction, and uses the core 100 as a magnetic path.
- a magnetic flux is generated as shown by an arrow in FIG. 34
- a reverse current flows, a reverse magnetic flux is generated.
- FIG. 34 when current flows through the coil 104 and magnetic flux is generated, magnetic flux flows in and around the core 100 as shown by arrows in FIG. 35, and the axial center portion 1110a of the inductor coil 1110 is moved. Magnetic flux hardly flows.
- the power receiving side pad 12 has the same configuration as the power transmitting side pad 10 and is installed upside down.
- the non-contact power feeding device of this embodiment is applied to the vehicle shown in FIG. 1 as in the first embodiment, and the basic circuit configuration of the non-contact power feeding device is the same, so the configuration is the same as in the first embodiment. Since it has already been described, it will be omitted, and the difference will be mainly described below.
- the power transmission side pad 10 shown in FIG. 1 is installed at a predetermined position on the ground surface in the parking space facing the power receiving side pad 12 installed on the bottom of the vehicle when the vehicle is parked in the parking space. Is a device that generates magnetic flux by flowing. As shown in FIGS. 39 to 42, the power transmission side pad 10 includes a core 100 (power feeding core) and coils 101 and 102 (power feeding coils).
- the core 100 is a rectangular parallelepiped member made of a magnetic material and constituting a magnetic path. Specifically, it is a member made of ferrite or a dust core.
- Coils 101 and 102 are substantially rectangular annular members that are formed by winding a conductive wire and generate magnetic flux when current flows.
- the coils 101 and 102 are arranged on the upper surface of the core 100 so as to be adjacent to each other in the front-rear direction with the axial direction of the core 101 being the vertical direction, and the core 100 is used as a magnetic path.
- the axial direction of the coils 101 and 102 is a normal direction to the inner plane that passes through the axial centers of the annular coils 101 and 102 and is surrounded by the annular coils 101 and 102.
- the axial direction passes through the center of gravity of the annular coils 101 and 102.
- FIG. 43 when a current flows through the coils 101 and 102, a magnetic flux is generated as shown in FIGS. When a reverse current flows, a reverse magnetic flux is generated.
- the power transmission circuit 11 illustrated in FIG. 1 transmits and receives information to and from the power reception circuit 13 through wireless communication, converts the output of the external power source PS into high-frequency alternating current based on the received information, and supplies the high-frequency alternating current to the power transmission side pad 10. Circuit. As shown in FIG. 47, the power transmission circuit 11 includes a power conversion circuit 110, a filter circuit 111, and a resonance capacitor 112, and is installed outside the vehicle.
- the power conversion circuit 110 is a circuit that converts the output of the external power source PS into a high-frequency alternating current and outputs it.
- the input end of the power conversion circuit 110 is connected to the external power source PS, and the output end is connected to the filter circuit 111 and the power transmission side pad 10.
- the filter circuit 111 is a circuit that removes a predetermined frequency component included in the alternating current supplied from the power conversion circuit 110.
- the filter circuit 111 includes an inductor coil 1110 and a capacitor 1111.
- the inductor coil 1110 is a substantially rectangular annular element configured by winding a conducting wire.
- the inductor coil 1110 is provided in the core 100 of the power transmission side pad 10 and uses the core 100 as a magnetic path.
- the inductor coil 1110 is embedded in the vicinity of the central portion of the core 100 in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction, with its own axial center direction being the left-right direction.
- the substantially quadrangular columnar axial center portion 1110a of the inductor coil 1110 is formed of the magnetic material of the core 100, not the air layer.
- the axial direction is a normal direction to the inner plane that passes through the axial center of the annular inductor coil 1110 and is surrounded by the annular inductor coil 1110.
- the axial direction passes through the center of gravity of the annular inductor coil 1110.
- the axial center portion 1110a is an inner portion surrounded by the annular inductor coil 1110 and is a columnar portion extending in the axial direction.
- the inductor coil 1110 is embedded in the vicinity of the central portion of the core 100 in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction with its own axial direction set to the left-right direction. Therefore, as shown in FIGS. 50 to 52, the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 is substantially orthogonal to the axial direction at the axial center portion 1110a of the inductor coil 1110. That is, the inductor coil 1110 has a coupling coefficient of approximately 0 with the coils 101 and 102. Therefore, even if a current flows through the coils 101 and 102 and a magnetic flux is generated in and around the core 100, the magnetic flux hardly links the inductor coil 1110. Thereby, the influence of the magnetic flux which the coils 101 and 102 generate
- the inductor coil 1110 and the capacitor 1111 are connected in series.
- One end of the inductor coil 1110 is connected to the output end of the power conversion circuit 110, and one end of the capacitor 1111 is connected to the power transmission side pad 10.
- the resonance capacitor 112 is a circuit that forms a resonance circuit together with the coils 101 and 102 of the power transmission side pad 10.
- the resonance capacitor 112 is connected in parallel to the power transmission side pad 10.
- the power receiving side pad 12 shown in FIG. 1 is installed at the bottom of the vehicle, and when the vehicle is parked in the parking space, the power receiving side pad 12 is disposed to face the power transmitting side pad 10 with an interval in the vertical direction. It is a device that generates alternating current by electromagnetic induction when the generated alternating magnetic flux is interlinked.
- the power receiving side pad 12 includes a core and a coil.
- the power reception side pad 12 has the same configuration as the power transmission side pad 10 and is installed upside down.
- the power receiving circuit 13 is a circuit that transmits and receives information to and from the power transmitting circuit 11 by wireless communication, converts the alternating current supplied from the power receiving side pad 12 to direct current based on the received information, and charges the main battery B1. .
- the power receiving circuit 13 includes a resonance capacitor 130, a filter circuit 131, and a power conversion circuit 132.
- the resonance capacitor 130 is a circuit that forms a resonance circuit together with the coil of the power receiving side pad 12.
- the resonance capacitor 130 is connected in parallel to the power receiving side pad 12.
- the filter circuit 131 is a circuit that removes a predetermined frequency component included in the alternating current supplied from the power receiving side pad 12 to which the resonance capacitor 130 is connected.
- the filter circuit 131 includes a capacitor 1310 and an inductor coil 1311.
- the inductor coil 1311 has the same configuration as the inductor coil 1110, is provided in the core of the power receiving side pad 12, and uses the core as a magnetic path. Therefore, similarly to the inductor coil 1110, the influence of the magnetic flux generated by the coil of the power receiving side pad 12 can be suppressed as much as possible.
- the capacitor 1310 and the inductor coil 1311 are connected in series. One end of the capacitor 1310 is connected to the power receiving side pad 12, and one end of the inductor coil 1311 is connected to the power conversion circuit 132.
- the power conversion circuit 132 is a circuit that converts alternating current supplied via the filter circuit 131 into direct current and supplies the direct current to the main battery B1.
- the input end of the power conversion circuit 132 is connected to the filter circuit 131 and the power receiving side pad 12, and the output end is connected to the main battery B1.
- the power transmission side pad 10 and the power reception side pad 12 face each other with a predetermined interval in the vertical direction.
- a charge start button (not shown) is pressed and the start of charging is instructed, the power transmission circuit 11 and the power reception circuit 13 transmit and receive information by wireless communication.
- the filter circuit 111 removes a predetermined frequency component included in the alternating current supplied from the power conversion circuit 110.
- the power transmission side pad 10 to which the resonance capacitor 112 is connected generates alternating magnetic flux when AC is supplied through the filter circuit 111.
- the inductor coil 1110 is embedded in the vicinity of the central portion of the core 100 in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction with its own axial direction set to the left-right direction. Therefore, as shown in FIGS. 50 to 52, the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 is substantially orthogonal to the axial direction at the axial center portion 1110a of the inductor coil 1110, and the coupling coefficient between the inductor coil 1110 and the coils 101 and 102 is obtained. Becomes almost zero. Therefore, even if a current flows through the coils 101 and 102 and a magnetic flux is generated in and around the core 100, the magnetic flux hardly links the inductor coil 1110. Thereby, the influence of the magnetic flux which the coils 101 and 102 generate
- the power receiving side pad 12 connected to the resonance capacitor 130 is linked with the alternating magnetic flux generated by the power transmitting side pad 10 to generate alternating current by electromagnetic induction.
- the filter circuit 131 removes a predetermined frequency component included in the alternating current supplied from the power receiving side pad 12 to which the resonance capacitor 130 is connected.
- the magnetic flux generated by the power receiving side pad 12 flows inside and around the core.
- the inductor coil 1311 has the same configuration as the inductor coil 1110. Therefore, the magnetic flux hardly links the inductor coil 1311. Therefore, the influence of the magnetic flux generated by the coil of the power receiving side pad 12 can be suppressed as much as possible. Thereby, the characteristics of the filter circuit 131 can be ensured.
- the power conversion circuit 132 converts alternating current supplied through the filter circuit 131 into direct current and supplies the direct current to the main battery B1. In this way, power can be supplied from the external power source PS to the main battery B1 in a non-contact manner to charge the main battery B1.
- the inductor coil 1110 of the filter circuit 11 is provided in the core 100 of the power transmission side pad 10 to which the filter circuit 11 is connected, and the core 100 is used as a magnetic path.
- the core 100 of the power transmission side pad 10 is used as the core constituting the magnetic path of the inductor coil 1110. Therefore, it is applicable even when a transformer is not provided.
- the non-contact electric power feeder 1 can be reduced in size compared with the case where the inductor coil which has a core is provided separately.
- the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 is substantially orthogonal to the axial direction at the axial center portion 1110a of the inductor coil 1110.
- the coupling coefficient between the inductor coil 1110 and the coils 101 and 102 becomes almost zero, and the influence of the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 can be suppressed as much as possible. Therefore, the characteristics of the filter circuit 111 can be ensured.
- the inductor coil 1110 is embedded in the core 100. Therefore, the non-contact power feeding device 1 can be further downsized as compared with a case where an inductor coil having a core is separately provided.
- the contactless power supply device of the eighth embodiment is obtained by changing only the arrangement of the inductor coils with respect to the contactless power supply device of the seventh embodiment. Except for the inductor coil, the contactless power supply device of the seventh embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 53 to 55, and the description of the operation will be omitted.
- the same component as 7th Embodiment attaches
- the inductor coil 1110 is a substantially rectangular annular element configured by winding a conducting wire.
- the inductor coil 1110 is embedded in the vicinity of the central portion of the core 100 in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction, with its own axial direction set in the up-down direction.
- the substantially quadrangular columnar axial center portion 1110a of the inductor coil 1110 is formed of the magnetic material of the core 100, not the air layer.
- the inductor coil 1110 is embedded in the vicinity of the center of the core 100 in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction, with its axial center direction set to the up-down direction. Therefore, as shown in FIG. 55, the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 is substantially orthogonal to the axial direction at the axial center portion 1110a of the inductor coil 1110, and the coupling coefficient between the inductor coil 1110 and the coils 101 and 102 is substantially zero. become. Therefore, even if a current flows through the coils 101 and 102 and a magnetic flux is generated in and around the core 100, the magnetic flux hardly links the inductor coil 1110. Thereby, the influence of the magnetic flux which the coils 101 and 102 generate
- the non-contact power feeding device of the third embodiment is obtained by changing only the arrangement of the inductor coils with respect to the non-contact power feeding device of the first embodiment. Except for the inductor coil, the contactless power supply device of the first embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 56 to 58, and the description of the operation will be omitted.
- the same component as 7th Embodiment attaches
- the inductor coil 1110 is a substantially rectangular annular element configured by winding a conducting wire.
- the inductor coil 1110 is in the vicinity of the central portion in the left-right direction of the core 100 with its own axial direction inclined obliquely forward from the vertical direction, and slightly above the central portion in the front-rear direction of the core 100. It is buried in the part.
- the substantially quadrangular columnar axial center portion 1110a of the inductor coil 1110 is formed of the magnetic material of the core 100, not the air layer.
- the inductor coil 1110 is in the vicinity of the center portion in the left-right direction of the core 100 in a state where its axial center direction is inclined obliquely forward from the vertical direction. It is embedded in the upper part slightly rearward from the central part in the direction. Therefore, as shown in FIG. 58, the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 is substantially orthogonal to the axial direction at the axial center portion 1110a of the inductor coil 1110, and the coupling coefficient between the inductor coil 1110 and the coils 101 and 102 is substantially zero. become.
- the magnetic flux hardly links the inductor coil 1110. Thereby, the influence of the magnetic flux which the coils 101 and 102 generate
- the contactless power supply device of the tenth embodiment is obtained by changing only the arrangement of the inductor coils with respect to the contactless power supply device of the seventh embodiment. Except for the inductor coil, the contactless power supply device of the seventh embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 59 to 61, and the description of the operation will be omitted.
- the same component as 7th Embodiment attaches
- the inductor coil 1110 is a substantially rectangular annular element configured by winding a conducting wire.
- the inductor coil 1110 is disposed in the vicinity of the center portion in the front-rear direction and the left-right direction of the upper surface of the core 100 with its own axial direction being the vertical direction.
- the inductor coil 1110 is disposed in the vicinity of the center portion in the front-rear direction and the left-right direction of the upper surface of the core 100 with its own axial direction being the vertical direction. Therefore, as shown in FIG. 61, the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 is substantially orthogonal to the axial direction at the axial center portion 1110a of the inductor coil 1110, and the coupling coefficient between the inductor coil 1110 and the coils 101 and 102 is substantially zero. become. Therefore, even if a current flows through the coils 101 and 102 and a magnetic flux is generated in and around the core 100, the magnetic flux hardly links the inductor coil 1110. Thereby, the influence of the magnetic flux which the coils 101 and 102 generate
- the non-contact power feeding device 1 can be reduced in size as compared with the case where an inductor coil having a core is separately provided.
- the characteristics of the filter circuit 111 can be ensured.
- the inductor coil 1110 is provided on the surface of the core 100. Therefore, an inductor coil having a core can be easily configured as compared with a case where the core is embedded in the core.
- the contactless power supply device of the fifth embodiment is obtained by changing only the arrangement of the inductor coils with respect to the contactless power supply device of the first embodiment. Except for the inductor coil, the contactless power supply device of the first embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 62 to 64, and the description of the operation will be omitted.
- the same component as 7th Embodiment attaches
- the inductor coil 1110 is a substantially rectangular annular element configured by winding a conducting wire.
- the inductor coil 1110 is disposed along the front and rear surfaces and the left and right side surfaces of the core 100 with its own axial direction being the vertical direction.
- the inductor coil 1110 is disposed along the front and rear surfaces and the left and right side surfaces of the core 100 with the axial direction of the inductor coil 11 being the vertical direction. Therefore, as shown in FIG. 64, the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 is substantially orthogonal to the axial direction at the axial center portion 1110a of the inductor coil 1110, and the coupling coefficient between the inductor coil 1110 and the coils 101 and 102 is substantially zero. become. Therefore, even if a current flows through the coils 101 and 102 and a magnetic flux is generated in and around the core 100, the magnetic flux hardly links the inductor coil 1110. Thereby, the influence of the magnetic flux which the coils 101 and 102 generate
- the effect of the contactless power feeding device of the eleventh embodiment will be described. According to the eleventh embodiment, the same effect as in the tenth embodiment can be obtained.
- the contactless power supply device of the sixth embodiment is obtained by changing only the arrangement of the inductor coil with respect to the contactless power supply device of the seventh embodiment. Except for the inductor coil, the contactless power supply device of the first embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 65 to 67, and the description of the operation will be omitted.
- the same component as 7th Embodiment attaches
- the inductor coil 1110 is a substantially rectangular annular element configured by winding a conducting wire.
- the inductor coil 1110 is disposed on the left side surface of the core 100 with its own axial direction set to the left-right direction.
- the inductor coil 1110 is disposed on the left side surface of the core 100 in a state where its own axial direction is the left-right direction. Therefore, as shown in FIG. 67, the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 is substantially orthogonal to the axial direction at the axial center portion 1110a of the inductor coil 1110, and the coupling coefficient between the inductor coil 1110 and the coils 101 and 102 is substantially zero. become. Therefore, even if a current flows through the coils 101 and 102 and a magnetic flux is generated in and around the core 100, the magnetic flux hardly links the inductor coil 1110. Thereby, the influence of the magnetic flux which the coils 101 and 102 generate
- the contactless power supply device of the thirteenth embodiment is obtained by changing only the coil configuration of the power transmission side pad and the power reception side pad with respect to the contactless power supply device of the seventh embodiment. Except for the coils of the power transmission side pad and the power reception side pad, the contactless power supply apparatus of the first embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the coils of the power transmission side pad and the power reception side pad will be described with reference to FIGS. 68 to 77, and the description of the operation will be omitted. In addition, the same component as 7th Embodiment attaches
- the power transmission side pad 10 includes a core 100 and a coil 103 (power feeding coil).
- the coil 103 is a substantially rectangular annular member that is formed by winding a conducting wire and generates a magnetic flux when a current flows.
- the coil 103 is disposed along the upper and lower surfaces and the left and right side surfaces of the core 100 in a state where its axial direction is the front-rear direction, and uses the core 100 as a magnetic path.
- the power receiving side pad 12 has the same configuration as the power transmitting side pad 10 and is installed upside down.
- the inductor coil 1110 is embedded in the vicinity of the central portion of the core 100 in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction with its own axial direction set to the left-right direction. Therefore, as shown in FIGS. 76 and 77, the magnetic flux generated by the coil 103 is substantially orthogonal to the axial direction at the axial center portion 1110a of the inductor coil 1110, and the coupling coefficient between the inductor coil 1110 and the coil 103 is substantially zero. Become. Therefore, even if a current flows through the coil 103 and a magnetic flux is generated in and around the core 100, the magnetic flux hardly links the inductor coil 1110. Thereby, the influence of the magnetic flux generated by the coil 103 can be suppressed as much as possible. As a result, the characteristics of the filter circuit 111 can be ensured.
- the inductor coil 1311 has the same configuration as the inductor coil 1110.
- the contactless power supply device of the fourteenth embodiment is obtained by changing only the coil configuration of the power transmission side pad and the power reception side pad from the contactless power supply device of the seventh embodiment. Except for the coils of the power transmission side pad and the power reception side pad, the contactless power supply device of the seventh embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the coils of the power transmission side pad and the power reception side pad will be described with reference to FIGS. 78 to 81, and the description of the operation will be omitted.
- the same component as 7th Embodiment attaches
- the power transmission side pad 10 includes a core 100 and a coil 104 (power feeding coil).
- the coil 104 is a substantially rectangular annular member that is formed by winding a conducting wire and generates a magnetic flux when a current flows.
- the coil 104 is disposed in the vicinity of the center portion in the front-rear direction and the left-right direction of the upper surface of the core 100 with its own axial direction being the vertical direction, and uses the core 100 as a magnetic path.
- the power receiving side pad 12 has the same configuration as the power transmitting side pad 10 and is installed upside down.
- the inductor coil 1110 is embedded in the vicinity of the central portion of the core 100 in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction with its own axial direction set to the left-right direction. Therefore, as shown in FIG. 81, the magnetic flux generated by the coil 104 is substantially orthogonal to the axial direction at the axial center portion 1110a of the inductor coil 1110, and the coupling coefficient between the inductor coil 1110 and the coil 104 becomes substantially zero. Therefore, even if a current flows through the coil 104 and a magnetic flux is generated in and around the core 100, the magnetic flux hardly links the inductor coil 1110. Thereby, the influence of the magnetic flux generated by the coil 104 can be suppressed as much as possible. As a result, the characteristics of the filter circuit 111 can be ensured.
- the inductor coil 1311 has the same configuration as the inductor coil 1110.
- the contactless power supply device of the ninth embodiment is obtained by changing only the arrangement of the inductor coils with respect to the contactless power supply device of the fourteenth embodiment. Except for the inductor coil, the contactless power supply apparatus of the fourteenth embodiment is the same. Therefore, only the arrangement of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 82 to 84, and the description of the operation will be omitted. Note that the same components as those in the fourteenth embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the inductor coil 1110 is a substantially rectangular annular element configured by winding a conducting wire.
- the inductor coil 1110 is embedded in the vicinity of the center of the core 100 in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction, with its own axial direction being the front-rear direction.
- the inductor coil 1110 is embedded in the vicinity of the center of the core 100 in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction with its own axial direction set to the front-rear direction. Therefore, as shown in FIG. 84, the magnetic flux generated by the coil 104 is substantially orthogonal to the axial direction at the axial center portion 1110a of the inductor coil 1110, and the coupling coefficient between the inductor coil 1110 and the coil 104 becomes substantially zero. Therefore, even if a current flows through the coil 104 and a magnetic flux is generated in and around the core 100, the magnetic flux hardly links the inductor coil 1110. Thereby, the influence of the magnetic flux generated by the coil 104 can be suppressed as much as possible.
- the contactless power supply device of the tenth embodiment is obtained by changing only the arrangement of the inductor coils with respect to the contactless power supply device of the fourteenth embodiment. Except for the inductor coil, the contactless power supply apparatus of the eighth embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 85 to 88, and the description of the operation will be omitted.
- the same component as 8th Embodiment attaches
- the inductor coil 1110 is a substantially rectangular annular element configured by winding a conducting wire.
- the inductor coil 1110 is configured by two substantially rectangular annular coils COIL1 and COIL2. Coils COIL1 and COIL2 are adjacent to the vertical direction perpendicular to the axial direction in the state where their axial directions are set to the front-rear direction, and are embedded in the vicinity of the center of the core 100 in the front-rear direction, the left-right direction, and the vertical direction. .
- the substantially quadrangular columnar center portions 1110a and 1110b of the inductor coil 1110 are not formed of an air layer but are formed of the magnetic material of the core 100.
- the inductor coil 1110 is composed of two substantially rectangular coils COIL1 and COIL2. Coils COIL1 and COIL2 are adjacent to the vertical direction perpendicular to the axial direction in the state where their axial directions are set to the front-rear direction, and are embedded in the vicinity of the center of the core 100 in the front-rear direction, the left-right direction, and the vertical direction. . Therefore, as shown in FIG. 87, the magnetic flux generated by the coil 104 is substantially orthogonal to the axial direction at the axial center portion 1110a of the inductor coil 1110, and the coupling coefficient between the inductor coil 1110 and the coil 104 becomes substantially zero.
- the magnetic flux hardly links the inductor coil 1110. Thereby, the influence of the magnetic flux generated by the coil 104 can be suppressed as much as possible.
- the contactless power supply device of the seventeenth embodiment is obtained by changing only the arrangement of the inductor coils with respect to the contactless power supply device of the fourteenth embodiment. Except for the inductor coil, the contactless power supply apparatus of the eighth embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 89 to 91, and the description of the operation will be omitted. Note that the same components as those in the fourteenth embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the inductor coil 1110 is a substantially rectangular annular element configured by winding a conducting wire.
- the inductor coil 1110 is in the vicinity of the central portion in the left-right direction of the core 100 with its own axial direction inclined obliquely rearward from the up-down direction, and slightly above the central portion in the front-rear direction of the core 100. It is buried in the part.
- the substantially quadrangular columnar axial center portion 1110a of the inductor coil 1110 is formed of the magnetic material of the core 100, not the air layer.
- the inductor coil 1110 is in the vicinity of the central portion of the core 100 in the left-right direction with its own axial direction inclined obliquely backward from the vertical direction. It is embedded in the upper part slightly rearward from the central part in the direction. Therefore, as shown in FIG. 91, the magnetic flux generated by the coil 104 is substantially orthogonal to the axial direction at the axial center portion 1110a of the inductor coil 1110, and the coupling coefficient between the inductor coil 1110 and the coil 104 becomes substantially zero. Therefore, even if a current flows through the coil 104 and a magnetic flux is generated in and around the core 100, the magnetic flux hardly links the inductor coil 1110. Thereby, the influence of the magnetic flux generated by the coil 104 can be suppressed as much as possible.
- the non-contact electric power feeder of 18th Embodiment is demonstrated.
- the non-contact power feeding device according to the eighteenth embodiment is obtained by changing the configuration of the filter circuit and the configuration of the inductor coil accordingly with respect to the non-contact power feeding device according to the seventh embodiment. Except for the filter circuit and the inductor coil, the contactless power supply device of the first embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the filter circuit and the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 92 to 100, and the description of the operation will be omitted.
- the same component as 1st Embodiment attaches
- the filter circuit 111 includes inductor coils 1110 and 1112 and capacitors 1111 and 1113.
- the inductor coils 1110 and 1112 are substantially rectangular annular elements configured by winding conductive wires. Inductor coils 1110 and 1112 are adjacent to the left-right direction, which is the axial direction, with their own axial direction being the left-right direction, and are embedded in the vicinity of the center of the core 100 in the front-rear direction, left-right direction, and up-down direction. .
- the substantially quadrangular columnar shaft portions 1110a and 1112a of the inductor coils 1110 and 1112 are formed of the magnetic material of the core 100, not the air layer.
- the inductor coils 1110 and 1112 are wired so that magnetic fluxes generated when a current flows through the filter circuit 111 do not cancel each other. Specifically, when current flows through the filter circuit 111, the magnetic flux in the axial center portion 1110a generated by the inductor coil 1110 and the magnetic flux in the axial center portion 1112a generated by the inductor coil 1112 are wired in the same direction. ing. More specifically, the inductor coils 1110 and 1112 are wired so that the currents as shown in FIGS. 97, 99 and 100 flow when the current flows through the filter circuit 111. In this case, as shown in FIG.
- the magnetic flux in the axial center portion 1110a generated by the inductor coil 1110 and the magnetic flux in the axial center portion 1112a generated by the inductor coil 1112 are in the same direction. Therefore, the magnetic flux generated by the inductor coil 1110 and the magnetic flux generated by the inductor coil 1112 do not cancel each other.
- the non-contact power feeding device 1 can be further downsized as compared with the case where two inductor coils having a core are separately provided.
- the inductor coils 1110 and 1112 are arranged adjacent to each other. Therefore, the situation where the physique of the core 100 becomes large can be suppressed.
- the inductor coils 1110 and 1112 are wired so that magnetic fluxes generated when current flows through the filter circuit 111 do not cancel each other. Therefore, the characteristics of the filter circuit 111 can be ensured.
- the configuration of the non-contact power feeding device according to the nineteenth embodiment will be described with reference to FIG. 1 and FIGS. 101 to 117.
- the front-back direction, the left-right direction, and the up-down direction in a figure show the direction in a vehicle.
- the non-contact power feeding device of this embodiment is applied to the vehicle shown in FIG. 1 as in the first embodiment, and the basic circuit configuration of the non-contact power feeding device is the same, so the configuration is the same as in the first embodiment. Since it has already been described, it will be omitted, and the difference will be mainly described below.
- the power transmission side pad 10 is installed at a predetermined position on the ground surface in the parking space facing the power receiving side pad 12 installed at the bottom of the vehicle when the vehicle is parked in the parking space. It is a device that generates. As shown in FIGS. 101 to 104, the power transmission side pad 10 includes a core 100 (power feeding core) and coils 101 and 102 (power feeding coils).
- FIG. 102 is a cross-sectional view taken along arrow AA in FIG. 103 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
- FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
- the core 100 is a rectangular parallelepiped member made of a magnetic material and constituting a magnetic path. Specifically, it is a member made of ferrite or a dust core.
- Coils 101 and 102 are substantially rectangular annular members that are formed by winding a conductive wire and generate magnetic flux when current flows.
- the coils 101 and 102 are arranged on the upper surface of the core 100 so as to be adjacent to each other in the front-rear direction with the axial direction of the core 101 being the vertical direction, and the core 100 is used as a magnetic path.
- the axial direction of the coils 101 and 102 is a normal direction to the inner plane that passes through the axial centers of the annular coils 101 and 102 and is surrounded by the annular coils 101 and 102.
- the axial direction passes through the center of gravity of the annular coils 101 and 102. As shown in FIG.
- FIGS. 106 to 108 are explanatory views corresponding to the cross-sectional views of FIGS. 102 to 104 for explaining the flow of magnetic flux in the power transmission side pad.
- the power transmission circuit 11 illustrated in FIG. 1 transmits and receives information to and from the power reception circuit 13 through wireless communication, converts the output of the external power source PS into high-frequency alternating current based on the received information, and supplies the high-frequency alternating current to the power transmission side pad 10. Circuit. As shown in FIG. 109, the power transmission circuit 11 includes a power conversion circuit 110, a filter circuit 111, and a resonance capacitor 112, and is installed outside the vehicle.
- the power conversion circuit 110 is a circuit that converts the output of the external power source PS into a high-frequency alternating current and outputs it.
- the input end of the power conversion circuit 110 is connected to the external power source PS, and the output end is connected to the filter circuit 111 and the power transmission side pad 10.
- the filter circuit 111 is a circuit that removes a predetermined frequency component included in the alternating current supplied from the power conversion circuit 110.
- the filter circuit 111 includes an inductor coil 1110 and a capacitor 1111.
- the inductor coil 1110 is a substantially rectangular annular element configured by winding a conducting wire.
- FIG. 112 is a cross-sectional view taken along line DD of FIG.
- the inductor coil 1110 is configured by two substantially rectangular annular coils COIL1 and COIL2. And it is provided in the core 100 of the power transmission side pad 10, and uses the core 100 as a magnetic path.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that currents induced by the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 cancel each other.
- the coil COIL1 is disposed on the front surface of the core 100 with its own axial direction being the front-rear direction.
- the coil COIL2 is disposed on the rear surface of the core 100 in a state where its own axial direction is the front-rear direction.
- the axial direction is a normal direction with respect to an inner plane passing through the axial centers of the annular coils COIL1 and COIL2 and surrounded by the annular coils COIL1 and COIL2.
- the axial direction passes through the center of gravity of the annular coils COIL1, COIL2.
- FIG. 115 is an explanatory diagram corresponding to the cross-sectional view of FIG. 112 for explaining the flow of magnetic flux in the inductor coil.
- FIG. 105 when a current flows through the coils 101 and 102 and a magnetic flux is generated as shown in FIGS. 106 to 108, the magnetic flux flows inside and around the core 100 as shown in FIG.
- FIG. 116 is an explanatory diagram for explaining the flow of magnetic flux in the power transmission side pad and the inductor coil.
- currents as shown in FIG. 117 are induced in the coils COIL1 and COIL2.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that a current as shown in FIG. 113 flows. Therefore, the currents induced by the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 cancel each other. Therefore, the influence of the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 can be suppressed as much as possible.
- the inductor coil 1110 and the capacitor 1111 are connected in series.
- One end of the inductor coil 1110 is connected to the output end of the power conversion circuit 110, and one end of the capacitor 1111 is connected to the power transmission side pad 10.
- the resonance capacitor 112 is a circuit that forms a resonance circuit together with the coils 101 and 102 of the power transmission side pad 10.
- the resonance capacitor 112 is connected in parallel to the power transmission side pad 10.
- the power receiving side pad 12 shown in FIG. 1 is installed at the bottom of the vehicle, and when the vehicle is parked in the parking space, the power receiving side pad 12 is disposed to face the power transmitting side pad 10 with an interval in the vertical direction. It is a device that generates alternating current by electromagnetic induction when the generated alternating magnetic flux is interlinked.
- the power receiving side pad 12 includes a core and a coil.
- the power reception side pad 12 has the same configuration as the power transmission side pad 10 and is installed upside down.
- the power receiving circuit 13 is a circuit that transmits and receives information to and from the power transmitting circuit 11 by wireless communication, converts the alternating current supplied from the power receiving side pad 12 to direct current based on the received information, and charges the main battery B1. .
- the power receiving circuit 13 includes a resonance capacitor 130, a filter circuit 131, and a power conversion circuit 132.
- the resonance capacitor 130 is a circuit that forms a resonance circuit together with the coil of the power receiving side pad 12.
- the resonance capacitor 130 is connected in parallel to the power receiving side pad 12.
- the filter circuit 131 is a circuit that removes a predetermined frequency component included in the alternating current supplied from the power receiving side pad 12 to which the resonance capacitor 130 is connected.
- the filter circuit 131 includes a capacitor 1310 and an inductor coil 1311.
- the inductor coil 1311 has the same configuration as the inductor coil 1110, is provided in the core of the power receiving side pad 12, and uses the core as a magnetic path. Therefore, similarly to the inductor coil 1110, the influence of the magnetic flux generated by the coil of the power receiving side pad 12 can be suppressed as much as possible.
- the capacitor 1310 and the inductor coil 1311 are connected in series. One end of the capacitor 1310 is connected to the power receiving side pad 12, and one end of the inductor coil 1311 is connected to the power conversion circuit 132.
- the power conversion circuit 132 is a circuit that converts alternating current supplied via the filter circuit 131 into direct current and supplies the direct current to the main battery B1.
- the input end of the power conversion circuit 132 is connected to the filter circuit 131 and the power receiving side pad 12, and the output end is connected to the main battery B1.
- the power transmission side pad 10 and the power reception side pad 12 face each other with a predetermined interval in the vertical direction.
- a charge start button (not shown) is pressed and the start of charging is instructed, the power transmission circuit 11 and the power reception circuit 13 transmit and receive information by wireless communication.
- the power conversion circuit 110 shown in FIG. 109 converts the output of the external power source PS into a high-frequency alternating current and outputs it.
- the filter circuit 111 removes a predetermined frequency component included in the alternating current supplied from the power conversion circuit 110.
- the power transmission side pad 10 to which the resonance capacitor 112 is connected generates alternating magnetic flux when AC is supplied through the filter circuit 111.
- the magnetic flux generated by the power transmission side pad 10 flows in and around the core 100 as shown in FIG. As a result, currents as shown in FIG. 117 are induced in the coils COIL1 and COIL2. However, the coils COIL1 and COIL2 are wired so that a current as shown in FIG. 113 flows. Therefore, the currents induced by the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 cancel each other. Therefore, the influence of the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 can be suppressed as much as possible. Thereby, the characteristics of the filter circuit 111 can be ensured.
- the power receiving side pad 12 connected to the resonance capacitor 130 is linked with the alternating magnetic flux generated by the power transmitting side pad 10 to generate alternating current by electromagnetic induction.
- the filter circuit 131 removes a predetermined frequency component included in the alternating current supplied from the power receiving side pad 12 to which the resonance capacitor 130 is connected.
- the magnetic flux generated by the power receiving side pad 12 flows inside and around the core.
- the inductor coil 1311 has the same configuration as the inductor coil 1110. Therefore, the currents induced by the magnetic flux generated by the coil of the power receiving side pad 12 cancel each other. Therefore, the influence of the magnetic flux generated by the coil of the power receiving side pad 12 can be suppressed as much as possible. Thereby, the characteristics of the filter circuit 131 can be ensured.
- the power conversion circuit 132 converts alternating current supplied through the filter circuit 131 into direct current and supplies the direct current to the main battery B1. In this way, power can be supplied from the external power source PS to the main battery B1 in a non-contact manner to charge the main battery B1.
- the inductor coil 1110 of the filter circuit 11 is provided in the core 100 of the power transmission side pad 10 to which the filter circuit 11 is connected, and the core 100 is used as a magnetic path.
- the core 100 of the power transmission side pad 10 is used as the core constituting the magnetic path of the inductor coil 1110. Therefore, it is applicable even when a transformer is not provided.
- the non-contact electric power feeder 1 can be reduced in size compared with the case where the inductor coil which has a core is provided separately.
- the inductor coil 1110 includes two coils COIL1 and COIL2, and is configured by wiring the coils COIL1 and COIL2 so that the currents induced by the magnetic fluxes generated by the coils 101 and 102 of the power transmission side pad 10 cancel each other.
- the coupling coefficient between the inductor coil 1110 and the coils 101 and 102 becomes almost zero, and the influence of the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 can be suppressed as much as possible. Therefore, the characteristics of the filter circuit 111 can be ensured.
- the inductor coil 1110 is provided on the surface of the core 100. Therefore, an inductor coil having a core can be easily configured.
- the contactless power supply device of the twentieth embodiment is a modification of the contactless power supply device of the nineteenth embodiment only in the shape and arrangement of the inductor coil. Except for the inductor coil, the contactless power supply device of the first embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 118 to 125, and the description of the operation will be omitted. Note that the same components as those in the nineteenth embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the inductor coil 1110 is a substantially rectangular annular element configured by winding a conducting wire.
- FIG. 120 is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG.
- the inductor coil 1110 is configured by two substantially rectangular annular coils COIL1 and COIL2. And it is provided in the core 100 of the power transmission side pad 10, and uses the core 100 as a magnetic path.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that currents induced by the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 cancel each other.
- the coil COIL1 is disposed on the front side of the core 100 on the left side of the central portion in the left-right direction with its own axial direction set in the front-rear direction.
- the coil COIL2 is disposed on the rear surface of the core 100 on the left side of the central portion in the left-right direction with its own axial direction set to the front-rear direction.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that a current as shown in FIGS. 121 and 122 flows. In this case, a magnetic flux as shown in FIG. 123 is generated.
- FIG. 123 is an explanatory diagram corresponding to the cross-sectional view of FIG. 120 for describing the flow of magnetic flux of the inductor coil 1110.
- FIG. 124 is an explanatory diagram for explaining the flow of magnetic flux in the power transmission side pad and the inductor coil.
- FIG. 125 currents as shown in FIG. 125 are induced in the coils COIL1 and COIL2.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that a current as shown in FIG. 121 flows. Therefore, the currents induced by the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 cancel each other. Therefore, the influence of the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 can be suppressed as much as possible.
- the contactless power supply device of the twenty-first embodiment is obtained by changing only the shape and arrangement of the inductor coil with respect to the contactless power supply device of the nineteenth embodiment. Except for the inductor coil, the contactless power supply apparatus of the nineteenth embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 126 to 131, and the description of the operation will be omitted. Note that the same components as those in the nineteenth embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the inductor coil 1110 is a substantially rectangular annular element configured by winding a conducting wire.
- FIG. 127 is a cross-sectional view taken along the line FF in FIG.
- the inductor coil 1110 is configured by two substantially rectangular annular coils COIL1 and COIL2. And it is provided in the core 100 of the power transmission side pad 10, and uses the core 100 as a magnetic path.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that currents induced by the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 cancel each other.
- the coil COIL1 is disposed on the upper surface of the core 100 in the front side of the center part in the front-rear direction, with its own axial direction being the vertical direction.
- the coil COIL2 is disposed on the upper surface of the core 100 on the rear side from the center portion in the front-rear direction, with its own axial direction being the vertical direction.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that the current as shown in FIG. 128 flows.
- a magnetic flux as shown in FIG. 129 is generated.
- FIG. 129 is an explanatory diagram corresponding to the cross-sectional view of FIG. 127 for explaining the flow of magnetic flux of the inductor coil.
- FIG. 130 is an explanatory diagram for explaining the flow of magnetic flux of the power transmission side pad and the inductor coil.
- currents as shown in FIG. 130 are induced in the coils COIL1 and COIL2.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that a current as shown in FIG. 128 flows. Therefore, the currents induced by the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 cancel each other. Therefore, the influence of the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 can be suppressed as much as possible.
- the contactless power supply device of the twenty-second embodiment is obtained by changing only the shape and arrangement of the inductor coil with respect to the contactless power supply device of the nineteenth embodiment. Except for the inductor coil, the contactless power supply apparatus of the nineteenth embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 132 to 142, and the description of the operation will be omitted. Note that the same components as those in the nineteenth embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the inductor coil 1110 is a substantially rectangular annular element configured by winding a conducting wire.
- FIG. 134 is a cross-sectional view taken along arrow GG of FIG.
- FIG. 135 is a cross-sectional view taken along the line HH in FIG.
- the inductor coil 1110 is configured by two substantially rectangular annular coils COIL1 and COIL2. And it is provided in the core 100 of the power transmission side pad 10, and uses the core 100 as a magnetic path.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that currents induced by the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 cancel each other.
- the coil COIL1 is disposed on the left side surface of the core 100 in a state where its own axial center direction is the left-right direction and on the front side from the center portion in the front-rear direction.
- the coil COIL2 is disposed on the left side surface of the core 100 on the left side of the core 100 with the axis direction of the coil CO2 in the left-right direction and on the rear side from the center portion in the front-rear direction.
- FIGS. 138 and 139 are explanatory views corresponding to the cross-sectional views of FIGS. 134 and 135 for explaining the flow of magnetic flux in the inductor coil.
- FIGS. 140 and 141 are explanatory diagrams for explaining the flow of magnetic flux of the power transmission side pad and the inductor coil.
- FIG. 142 are induced in the coils COIL1 and COIL2.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that a current as shown in FIG. Therefore, the currents induced by the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 cancel each other. Therefore, the influence of the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 can be suppressed as much as possible.
- the contactless power supply device of the twenty-third embodiment is obtained by changing only the shape and arrangement of the inductor coil with respect to the contactless power supply device of the nineteenth embodiment. Except for the inductor coil, the contactless power supply apparatus of the nineteenth embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 143 to 153, and the description of the operation will be omitted. Note that the same components as those in the nineteenth embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the inductor coil 1110 is a substantially rectangular ring-shaped element formed by winding a conducting wire.
- FIG. 146 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG.
- the inductor coil 1110 is configured by two substantially rectangular annular coils COIL1 and COIL2. And it is provided in the core 100 of the power transmission side pad 10, and uses the core 100 as a magnetic path.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that currents induced by the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 cancel each other.
- the coil COIL1 is disposed on the left side of the core 100 on the left side of the core 100 in a state where the axial direction of the coil COIL1 is in the left-right direction, and on the rear side from the central portion in the front-rear direction.
- the coil COIL2 is disposed on the right side surface of the core 100 and on the rear side from the center portion in the front-rear direction, with its own axial direction being the left-right direction.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that when the current flows through the inductor coil 1110, the current as shown in FIGS. 147 to 149 flows. In this case, a magnetic flux as shown in FIG. 150 is generated.
- FIG. 150 is an explanatory diagram corresponding to the cross-sectional view of FIG. 146 for explaining the flow of magnetic flux in the inductor coil.
- FIG. 151 is an explanatory diagram for explaining the flow of magnetic flux in the power transmission side pad and the inductor coil.
- FIGS. 152 and 153 are induced in the coils COIL1 and COIL2.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that a current as shown in FIGS. 148 and 149 flows. Therefore, the currents induced by the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 cancel each other. Therefore, the influence of the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 can be suppressed as much as possible.
- the contactless power supply device of the twenty-fourth embodiment is obtained by changing only the shape and arrangement of the inductor coil with respect to the contactless power supply device of the nineteenth embodiment. Except for the inductor coil, the contactless power supply apparatus of the nineteenth embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 154 to 160, and the description of the operation will be omitted. Note that the same components as those in the nineteenth embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the inductor coil 1110 is a substantially rectangular annular element configured by winding a conducting wire.
- FIG. 156 is a cross-sectional view taken along the line JJ of FIG.
- the inductor coil 1110 is configured by two substantially rectangular annular coils COIL1 and COIL2. And it is provided in the core 100 of the power transmission side pad 10, and uses the core 100 as a magnetic path.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that currents induced by the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 cancel each other.
- the coil COIL1 is embedded in the vicinity of the center portion of the core 100 in the front-rear direction and above the center portion in the up-down direction, with its axial direction being the front-rear direction.
- a substantially quadrangular columnar axial center portion 1110a of the coil COIL1 is formed of the magnetic material of the core 100, not the air layer.
- the coil COIL2 is embedded adjacent to the coil COIL1 in the vicinity of the center portion of the core 100 in the front-rear direction and below the center portion in the up-down direction, with the axial direction of the coil COIL2 being the front-rear direction.
- the substantially square pillar-shaped axial center portion 1110b of the coil COIL2 is formed of the magnetic material of the core 100, not the air layer.
- the axial center portions 1110a and 1110b are inner portions surrounded by the annular coils COIL and COIL2, and are columnar portions extending in the axial direction.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that a current as shown in FIG. 157 flows.
- a magnetic flux as shown in FIG. 158 is generated.
- FIG. 158 is an explanatory diagram corresponding to the cross-sectional view of FIG. 156 for explaining the flow of magnetic flux in the inductor coil.
- FIG. 159 is an explanatory diagram for explaining the flow of magnetic flux of the power transmission side pad and the inductor coil.
- currents as shown in FIG. 160 are induced in the coils COIL1 and COIL2.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that a current as shown in FIG. 157 flows. Therefore, the currents induced by the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 cancel each other. Therefore, the influence of the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 can be suppressed as much as possible.
- the non-contact power feeding device 1 can be reduced in size compared to the case where an inductor coil having a core is separately provided.
- the characteristics of the filter circuit 111 can be ensured.
- the inductor coil 1110 is embedded in the core 100. Therefore, the magnetic flux generated by the inductor coil 1110 is difficult to leak out of the core 100. That is, the magnetic flux generated by the inductor coil 1110 hardly links the coils 101 and 102 disposed on the upper surface of the core 100. Therefore, the influence of the magnetic flux generated by the inductor coil 1110 can be suppressed as much as possible.
- the contactless power supply device of the twenty-fifth embodiment is a modification of the contactless power supply device of the nineteenth embodiment only in the shape and arrangement of the inductor coil. Except for the inductor coil, the contactless power supply device of the first embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 161 to 167, and the description of the operation will be omitted. Note that the same components as those in the nineteenth embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the inductor coil 1110 is a substantially rectangular annular element configured by winding a conducting wire.
- FIG. 163 is a cross-sectional view taken along the line KK in FIG. 161.
- the inductor coil 1110 is configured by two substantially rectangular annular coils COIL1 and COIL2. And it is provided in the core 100 of the power transmission side pad 10, and uses the core 100 as a magnetic path.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that currents induced by the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 cancel each other.
- the coil COIL 1 is embedded slightly above the center portion in the front-rear direction of the core 100 and above the center portion in the up-down direction, with its own axial direction being the front-rear direction.
- a substantially quadrangular columnar axial center portion 1110a of the coil COIL1 is formed of the magnetic material of the core 100, not the air layer.
- the coil COIL2 is embedded in the front and rear direction of the core 100 slightly behind the center portion in the front and rear direction of the core 100 and below the center portion in the up and down direction and adjacent to the coil COIL1 in a state where the coil center direction is the front and rear direction. Yes.
- the substantially square pillar-shaped axial center portion 1110b of the coil COIL2 is formed of the magnetic material of the core 100, not the air layer.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that the current as shown in FIG. 164 flows.
- a magnetic flux as shown in FIG. 165 is generated.
- FIG. 165 is an explanatory diagram corresponding to the cross-sectional view of FIG. 163 for explaining the flow of magnetic flux in the inductor coil.
- FIG. 166 is an explanatory diagram for explaining the flow of magnetic flux of the power transmission side pad and the inductor coil.
- currents as shown in FIG. 167 are induced in the coils COIL1 and COIL2.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that a current as shown in FIG. 164 flows. Therefore, the currents induced by the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 cancel each other. Therefore, the influence of the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 can be suppressed as much as possible.
- effects of the non-contact power feeding device according to the 25th embodiment will be described. According to the twenty-fifth embodiment, the same effects as in the twenty-fourth embodiment can be obtained.
- the contactless power supply device of the twenty-sixth embodiment is a modification of the contactless power supply device of the nineteenth embodiment only in the shape and arrangement of the inductor coil. Except for the inductor coil, the contactless power supply device of the first embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 168 to 173, and the description of the operation will be omitted. Note that the same components as those in the nineteenth embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the inductor coil 1110 is a substantially rectangular annular element configured by winding a conducting wire.
- FIG. 169 is a cross-sectional view taken along line LL in FIG.
- the inductor coil 1110 is configured by two substantially rectangular annular coils COIL1 and COIL2. And it is provided in the core 100 of the power transmission side pad 10, and uses the core 100 as a magnetic path.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that currents induced by the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 cancel each other.
- the coil COIL1 is embedded in the vicinity of the central portion in the vertical direction of the core 100 and in front of the central portion in the front-rear direction, with its own axial direction being the vertical direction.
- a substantially quadrangular columnar axial center portion 1110a of the coil COIL1 is formed of the magnetic material of the core 100, not the air layer.
- the coil COIL2 is embedded adjacent to the coil COIL1 in the vicinity of the central portion in the vertical direction of the core 100 and in the rear side of the central portion in the front-rear direction, with the axial direction of the coil COIL2 being vertical.
- the substantially square pillar-shaped axial center portion 1110b of the coil COIL2 is formed of the magnetic material of the core 100, not the air layer.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that the current as shown in FIG. 170 flows.
- a magnetic flux as shown in FIG. 171 is generated.
- FIG. 171 is an explanatory view corresponding to the cross-sectional view of FIG. 169 for explaining the flow of magnetic flux of the inductor coil.
- FIG. 172 is an explanatory diagram for explaining the flow of magnetic flux of the power transmission side pad and the inductor coil.
- currents as shown in FIG. 173 are induced in the coils COIL1 and COIL2.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that a current as shown in FIG. 170 flows. Therefore, the currents induced by the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 cancel each other. Therefore, the influence of the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 can be suppressed as much as possible.
- the contactless power supply device of the twenty-seventh embodiment is different from the contactless power supply device of the nineteenth embodiment only in the configuration of the coils on the power transmission side pad and the power reception side pad. Except for the coils of the power transmission side pad and the power reception side pad, the contactless power supply apparatus of the first embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the coils of the power transmission side pad and the power reception side pad will be described with reference to FIGS. 174 to 179, and the description of the operation will be omitted. Note that the same components as those in the nineteenth embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the power transmission side pad 10 includes a core 100 and a coil 103 (coil for feeding).
- FIG. 176 is a cross-sectional view taken along line MM of FIG.
- the coil 103 is a substantially rectangular annular member that is formed by winding a conducting wire and generates a magnetic flux when a current flows.
- the coil 103 is disposed along the upper and lower surfaces and the left and right side surfaces of the core 100 in the vicinity of the central portion of the core 100 in the front-rear direction, with the axial direction of the coil 103 being the front-rear direction, and the core 100 is used as a magnetic path Yes.
- FIGS. 177 and 178 when a current flows through the coil 103, a magnetic flux is generated as shown in FIG. When a reverse current flows, a reverse magnetic flux is generated.
- FIG. 179 is an explanatory diagram for explaining the flow of magnetic flux of the power transmission side pad and the inductor coil.
- the power receiving side pad 12 has the same configuration as the power transmitting side pad 10 and is installed upside down.
- the inductor coil 1311 has the same configuration as the inductor coil 1110.
- the non-contact power feeding device of the twenty-eighth embodiment is different from the non-contact power feeding device of the nineteenth embodiment in changing the coil configuration of the power transmission side pad and the power receiving side pad and accordingly changing the wiring of the inductor coil. Is. Except for the coils of the power transmission side pad and the power reception side pad, and the wiring of the inductor coil, it is the same as the contactless power supply device of the first embodiment. Therefore, with reference to FIGS. 180 to 188, only the coil configuration of the power transmission side pad and the power reception side pad and the wiring of the inductor coil will be described, and the description of the operation will be omitted. Note that the same components as those in the nineteenth embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the power transmission side pad 10 includes a core 100 and a coil 104 (power feeding coil).
- FIG. 181 is a cross-sectional view taken along line NN in FIG.
- the coil 104 is a substantially rectangular annular member that is formed by winding a conducting wire and generates a magnetic flux when a current flows.
- the coil 104 is disposed in the vicinity of the center portion in the front-rear direction and the left-right direction of the upper surface of the core 100 with its own axial direction being the vertical direction, and uses the core 100 as a magnetic path.
- FIG. 182 when a current flows through the coil 104, a magnetic flux is generated as shown in FIG.
- a reverse current flows, a reverse magnetic flux is generated.
- FIG. 183 is an explanatory diagram corresponding to the cross-sectional view taken in the direction of the arrow in FIG. 181 for explaining the current flow of the power transmission side pad.
- the power receiving side pad 12 has the same configuration as the power transmitting side pad 10 and is installed upside down.
- the inductor coil 1110 is configured and arranged by two substantially rectangular coils COIL1, COIL2 as in the nineteenth embodiment.
- the wiring of the coils COIL1 and COIL2 is different.
- FIG. 186 is an explanatory diagram corresponding to the cross-sectional view of FIG. 112 for explaining the flow of magnetic flux in the inductor coil.
- FIG. 187 is an explanatory diagram for explaining the flow of magnetic flux of the power transmission side pad and the inductor coil.
- currents as shown in FIG. 188 are induced in the coils COIL1 and COIL2.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that a current as shown in FIG. 184 flows. Therefore, the currents induced by the magnetic flux generated by the coil 104 cancel each other. Therefore, the influence of the magnetic flux generated by the coil 104 can be suppressed as much as possible.
- the inductor coil 1311 has the same configuration as the inductor coil 1110.
- the contactless power supply device of the twenty-ninth embodiment is obtained by changing only the shape and arrangement of the inductor coil with respect to the contactless power supply device of the twenty-ninth embodiment. Except for the inductor coil, the contactless power supply apparatus of the nineteenth embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 189 to 193, and the description of the operation will be omitted. Note that the same components as those in the twenty-eighth embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the inductor coil 1110 is configured and arranged by two substantially rectangular-shaped coils COIL 1 and COIL 2 as in the twentieth embodiment.
- the wiring of the coils COIL1 and COIL2 is different.
- FIG. 191 is an explanatory diagram corresponding to the cross-sectional view of FIG. 120 for explaining the flow of magnetic flux in the inductor coil.
- FIG. 192 is an explanatory diagram for explaining the flow of magnetic flux of the power transmission side pad and the inductor coil.
- currents as shown in FIG. 193 are induced in the coils COIL1 and COIL2.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that a current as shown in FIG. 189 flows. Therefore, the currents induced by the magnetic flux generated by the coil 104 cancel each other. Therefore, the influence of the magnetic flux generated by the coil 104 can be suppressed as much as possible.
- the inductor coil 1311 has the same configuration as the inductor coil 1110.
- the non-contact power feeding device of the thirtieth embodiment is obtained by changing only the shape and arrangement of the inductor coil with respect to the non-contact power feeding device of the twenty-eighth embodiment. Except for the inductor coil, the contactless power supply apparatus of the twenty-eighth embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 194 to 197, and the description of the operation will be omitted. Note that the same components as those in the twenty-eighth embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the inductor coil 1110 is configured and arranged by two substantially rectangular coils COIL1 and COIL2 as in the twenty-first embodiment.
- the wiring of the coils COIL1 and COIL2 is different.
- FIG. 195 is an explanatory diagram corresponding to FIG. 127 for explaining the flow of magnetic flux in the inductor coil.
- FIG. 196 is an explanatory diagram for explaining the flow of magnetic flux of the power transmission side pad and the inductor coil.
- currents as shown in FIG. 197 are induced in the coils COIL1 and COIL2.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that a current as shown in FIG. 194 flows. Therefore, the currents induced by the magnetic flux generated by the coil 104 cancel each other. Therefore, the influence of the magnetic flux generated by the coil 104 can be suppressed as much as possible.
- the inductor coil 1311 has the same configuration as the inductor coil 1110.
- the contactless power supply device of the thirty-first embodiment is obtained by changing only the shape and arrangement of the inductor coil with respect to the contactless power supply device of the twenty-eighth embodiment. Except for the inductor coil, the contactless power supply apparatus of the twenty-eighth embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 198 to 204, and the description of the operation will be omitted. Note that the same components as those in the twenty-eighth embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the inductor coil 1110 is configured and arranged by two substantially rectangular annular coils COIL1 and COIL2 as in the twenty-second embodiment.
- the wiring of the coils COIL1 and COIL2 is different.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that when the current flows through the inductor coil 1110, the current as shown in FIGS. 198 and 199 flows. In this case, a magnetic flux as shown in FIGS. 200 and 201 is generated.
- FIGS. 200 and 201 are explanatory views corresponding to the cross-sectional views of FIGS. 134 and 135 for explaining the flow of magnetic flux of the inductor coil.
- FIGS. 202 and 203 are explanatory diagrams for explaining the flow of magnetic flux of the power transmission side pad and the inductor coil.
- FIG. 204 currents as shown in FIG. 204 are induced in the coils COIL1 and COIL2.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that a current as shown in FIG. 100 flows. Therefore, the currents induced by the magnetic flux generated by the coil 104 cancel each other. Therefore, the influence of the magnetic flux generated by the coil 104 can be suppressed as much as possible.
- the inductor coil 1311 has the same configuration as the inductor coil 1110.
- the non-contact power feeding device of the thirty-second embodiment is a modification of the non-contact power feeding device of the twenty-eighth embodiment only in the shape and arrangement of the inductor coil. Except for the inductor coil, the contactless power supply apparatus of the twenty-eighth embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 205 to 208, and the description of the operation will be omitted. Note that the same components as those in the twenty-eighth embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the inductor coil 1110 is configured and arranged by two substantially rectangular coils COIL1 and COIL2 as in the twenty-sixth embodiment.
- the wirings of the coils COIL1 and COIL2 are different.
- FIG. 206 is an explanatory diagram corresponding to the cross-sectional view of FIG. 169 for explaining the flow of magnetic flux in the inductor coil.
- FIG. 207 is an explanatory diagram for explaining the flow of magnetic flux in the power transmission side pad and the inductor coil.
- currents as shown in FIG. 208 are induced in the coils COIL1 and COIL2.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that a current as shown in FIG. 205 flows. Therefore, the currents induced by the magnetic flux generated by the coil 104 cancel each other. Therefore, the influence of the magnetic flux generated by the coil 104 can be suppressed as much as possible.
- the inductor coil 1311 has the same configuration as the inductor coil 1110.
- the contactless power supply device of the thirty-third embodiment is obtained by changing the configuration of the filter circuit and accordingly the configuration of the inductor coil with respect to the contactless power supply device of the nineteenth embodiment. Except for the filter circuit and the inductor coil, the contactless power supply apparatus of the nineteenth embodiment is the same. Therefore, only the configuration of the filter circuit and the configuration of the inductor coil will be described with reference to FIGS. 209 to 215, and the description of the operation will be omitted. Note that the same components as those in the nineteenth embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the filter circuit 111 includes inductor coils 1110 and 1112 and capacitors 1111 and 1113.
- the inductor coils 1110 and 1112 are substantially rectangular annular elements configured by winding conductive wires.
- FIG. 211 is a cross-sectional view taken along the line OO in FIG. And it is provided in the core 100 of the power transmission side pad 10, and uses the core 100 as a magnetic path.
- the inductor coil 1110 is configured by substantially rectangular annular coils COIL1 and COIL2.
- the inductor coil 1112 is configured by substantially rectangular annular coils COIL3 and COIL4.
- the inductor coils 1110 and 1112 are wired so that magnetic fluxes generated when a current flows through the filter circuit 111 do not cancel each other.
- the coils COIL1 and COIL2 are wired so that currents induced by the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 cancel each other.
- the coils COIL3 and COIL4 are also wired so that the currents induced by the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 cancel each other.
- the coil COIL1 is disposed on the front surface of the core 100 with its own axial direction being the front-rear direction.
- the coil COIL2 is disposed on the rear surface of the core 100 in a state where its own axial direction is the front-rear direction.
- the coil COIL3 is disposed adjacent to the coil COIL1 on the front side of the coil COIL1 in a state where its axial direction is the front-rear direction.
- the coil COIL4 is disposed adjacent to the coil COIL2 on the rear side of the coil COIL2 in a state where the axial center direction thereof is the front-rear direction.
- a current flows through the filter circuit 111, the coils COIL1 and COIL2 are wired so that the current as shown in FIG. 212 flows, and the coils COIL3 and COIL4 are wired.
- a magnetic flux as shown in FIG. 213 is generated.
- FIG. 213 is an explanatory view corresponding to the cross-sectional view of FIG. 211 for explaining the flow of magnetic flux of the inductor coil.
- the magnetic flux in the axial center portion 1110a of the coil COIL1 and the magnetic flux in the axial center portion 1112a of the coil COIL3 are in the same direction, and the magnetic flux in the axial center portion 1110b of the coil COIL2 and the magnetic flux in the axial center portion 1112b of the coil COIL4 are In the same direction. Therefore, the magnetic flux generated by the inductor coil 1110 and the magnetic flux generated by the inductor coil 1112 do not cancel each other.
- FIG. 214 is an explanatory diagram for explaining the flow of magnetic flux in the power transmission side pad and the inductor coil.
- currents as shown in FIG. 215 are induced in the coils COIL1 and COIL2, and the coils COIL3 and COIL4.
- the coils COIL1, COIL2, and the coils COIL3, COIL4 are wired so that a current as shown in FIG. 212 flows. Therefore, the currents induced by the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 cancel each other. Therefore, the influence of the magnetic flux generated by the coils 101 and 102 can be suppressed as much as possible.
- the non-contact power feeding device 1 can be further downsized as compared with the case where two inductor coils having a core are separately provided.
- the inductor coils 1110 and 1112 are arranged adjacent to each other. Therefore, the situation where the physique of the core 100 becomes large can be suppressed.
- the inductor coils 1110 and 1112 are wired so that magnetic fluxes generated when a current flows through the filter circuit 111 do not cancel each other. Therefore, the characteristics of the filter circuit 111 can be ensured. (Modification)
- the inductor coil of the filter circuit on the power transmission circuit side uses the core of the power transmission side pad as a magnetic path
- the inductor coil of the filter circuit on the power reception circuit side uses the core of the power reception side pad as a magnetic path.
- the inductor coil of at least one of the filter circuits may use the core of the pad to which the filter circuit is connected as the magnetic path.
- the magnetic permeability of the axial center portion of the inductor coil is lower than the magnetic permeability of the core
- the present invention is not limited to this.
- the axial center portion 1110 a may have the same magnetic permeability as the core 100, and the magnetic permeability of the end portion 1110 b of the axial center portion 1110 a may be lower than the magnetic permeability of the core 100. It is only necessary that the magnetic permeability of at least one of the axial center portion 1110 a and the end portion 1110 b of the axial center portion 1110 a is lower than the magnetic permeability of the core 100.
- the resonance capacitor is connected in parallel to the power transmission side pad and the power reception side pad, but the present invention is not limited to this.
- the resonance capacitor may be connected in series to the power transmission side pad and the power reception side pad, respectively.
- the filter circuit is configured by an inductor coil and a capacitor connected in series.
- the present invention is not limited to this.
- the filter circuit may have other configurations. What is necessary is just to have an inductor coil.
- the coils of the power transmission side pad, the power reception side pad, and the inductor coil are substantially rectangular, but the present invention is not limited to this.
- the coil of the power transmission side pad, the power reception side pad, and the inductor coil may be annular or semi-annular. Any ring shape may be used.
- the core has a rectangular parallelepiped shape, but the present invention is not limited to this.
- the core may be cylindrical. Any shape that can form a magnetic path may be used. You may make it the axial center part of a coil be comprised with the magnetic material of a core.
- the core is composed of a ferrite or a dust core, but the present invention is not limited to this.
- You may be comprised by laminating a silicon steel plate or plate-shaped amorphous in the thickness direction.
- the core may be embedded so that the magnetic flux generated by the inductor coil is orthogonal to the stacking direction.
- a core 100 is formed by laminating plate-like magnetic materials 100a in the thickness direction, and only a portion that generates a magnetic flux perpendicular to the laminating direction when current flows through the inductor coil 1110 is cored.
- a portion that is embedded in 100 and generates a magnetic flux in the stacking direction may be disposed outside the core 100.
- the inductor coils 1110 and 1112 are embedded in the core 100 adjacent to the direction orthogonal to the axial direction, but the present invention is not limited to this. It may be embedded in the core 100 adjacent to the axial direction.
- the magnetic flux can be obtained if the magnetic flux in the axial center portion 1110 a generated by the inductor coil 1110 and the magnetic flux in the axial center portion 1112 a generated by the inductor coil 1112 are in the same direction. Do not cancel each other.
- inductor coils 1110 and 1112 are embedded in the core 100, but the present invention is not limited to this. Three or more inductor coils may be embedded in the core.
- inductor coils 1110 and 1112 are adjacently embedded in the core 100 and are wired so that magnetic fluxes generated when a current flows through the filter circuit 111 do not cancel each other.
- inductor coils 1110 and 1112 are adjacently embedded in the core 100 and are wired so that magnetic fluxes generated when a current flows through the filter circuit 111 do not cancel each other.
- wiring may be possible only so that magnetic fluxes generated by a plurality of inductor coils constituting the filter circuit cancel each other. In that case, a plurality of inductor coils may be arranged apart from each other. The situation where magnetic fluxes cancel each other can be suppressed as much as possible.
- the configuration of the inductor coil is the same as that of the first embodiment, but the present invention is not limited to this.
- the configuration of the inductor coil may be the same as in the second to fourth embodiments.
- the same effects as those of the second to fourth embodiments can be obtained by combining with any configuration.
- the inductor coil of the filter circuit on the power transmission circuit side uses the core of the power transmission side pad as the magnetic path
- the inductor coil of the filter circuit on the power reception circuit side uses the core of the power reception side pad as the magnetic path.
- the inductor coil of at least one of the filter circuits may use the core of the pad to which the filter circuit is connected as the magnetic path.
- the resonance capacitor is connected in parallel to the power transmission side pad and the power reception side pad, but the present invention is not limited to this.
- the resonance capacitor may be connected in series to the power transmission side pad and the power reception side pad, respectively.
- the filter circuit is configured by an inductor coil and a capacitor connected in series.
- the present invention is not limited to this.
- the filter circuit may have other configurations. What is necessary is just to have an inductor coil.
- the coil of the power transmission side pad, the power reception side pad, and the inductor coil are substantially rectangular, but the present invention is not limited to this.
- the coil of the power transmission side pad, the power reception side pad, and the inductor coil may be annular or semi-annular. Any ring shape may be used.
- the core has a rectangular parallelepiped shape, but the present invention is not limited to this.
- the core may be cylindrical. Any shape that can form a magnetic path may be used. You may make it the axial center part of a coil be comprised with the magnetic material of a core.
- the core is composed of a ferrite or a dust core, but the present invention is not limited to this. You may be comprised by laminating a silicon steel plate or plate-shaped amorphous in the thickness direction. In that case, the core may be arranged or embedded so that the magnetic flux generated by the inductor coil is orthogonal to the stacking direction.
- the inductor coil 1110 is disposed immediately below the coils 101 and 102 of the power transmission side pad 10, but the present invention is not limited to this.
- the inductor coil 1110 may be disposed immediately above the coils 101 and 102 of the power transmission side pad 10, or may be disposed on the lower surface of the core 100.
- the configuration of the inductor coil is the same as that of the first embodiment, but the present invention is not limited to this.
- the configuration of the inductor coil may be the same as in the eighth to twelfth embodiments.
- the same effects as in the eighth to fourteenth embodiments can be obtained by combining with any configuration.
- the inductor coils 1110 and 1112 are embedded in the core 100 adjacent to each other in the axial direction, but the present invention is not limited to this. It may be embedded in the core 100 adjacent to the direction orthogonal to the axial direction.
- the magnetic flux can be obtained if the magnetic flux in the axial center portion 1110 a generated by the inductor coil 1110 and the magnetic flux in the axial center portion 1112 a generated by the inductor coil 1112 are reversed. Do not cancel each other.
- inductor coils 1110 and 1112 are embedded in the core 100, but the present invention is not limited to this. Three or more inductor coils may be embedded in the core.
- the inductor coil of the filter circuit on the power transmission circuit side uses the core of the power transmission side pad as a magnetic path, and the inductor coil of the filter circuit on the power reception circuit side magnetizes the core of the power reception side pad.
- the example used as a road is given, it is not limited to this.
- the inductor coil of at least one of the filter circuits may use the core of the pad to which the filter circuit is connected as the magnetic path.
- the inductor coil is constituted by two coils, but the present invention is not limited to this.
- the inductor coil may be composed of three or more coils. It suffices that the wirings are arranged so that the currents induced by the magnetic flux generated by the coil of the power transmission side pad cancel each other.
- the resonance capacitors are connected in parallel to the power transmission side pad and the power reception side pad, but the present invention is not limited to this.
- the resonance capacitor may be connected in series to the power transmission side pad and the power reception side pad, respectively.
- the filter circuit is configured by an inductor coil and a capacitor connected in series, but the present invention is not limited to this.
- the filter circuit may have other configurations. What is necessary is just to have an inductor coil.
- the coils of the power transmission side pad, the power reception side pad, and the inductor coil are substantially rectangular, but the present invention is not limited to this.
- the coil of the power transmission side pad, the power reception side pad, and the inductor coil may be annular or semi-annular. Any ring shape may be used.
- the core has a rectangular parallelepiped shape, but this is not a limitation.
- the core may be cylindrical. Any shape that can form a magnetic path may be used. You may make it the axial center part of a coil be comprised with the magnetic material of a core.
- the core is composed of a ferrite or a dust core, but the present invention is not limited to this.
- You may be comprised by laminating a silicon steel plate or plate-shaped amorphous in the thickness direction.
- the core may be embedded so that the magnetic flux generated by the inductor coil is orthogonal to the stacking direction.
- a core 100 is formed by laminating plate-like magnetic materials 100a in the thickness direction, and only a portion that generates a magnetic flux orthogonal to the laminating direction when current flows through the inductor coil 1110 is cored.
- a portion that is embedded in 100 and generates a magnetic flux in the stacking direction may be disposed outside the core 100.
- the coils COIL1 and COIL2 constituting the inductor coil 1110 have the same shape as the coils 101 and 102 of the power transmission side pad 10, an example is given in which the coils 101 and 102 are disposed immediately below. It is not limited to this.
- the coils COIL1, COIL2 constituting the inductor coil 1110 may have a shape different from that of the coils 101, 102 of the power transmission side pad 10. Further, it may be arranged immediately above the coils 101 and 102 of the power transmission side pad 10 or may be arranged on the lower surface of the core 100.
- the coils COIL1 and COIL2 constituting the inductor coil 1110 have their axial centers in the front-rear direction
- the coils COIL1 and COIL2 constituting the inductor coil 1110 are their own axes.
- buried under the core 100 in the state which made the heart direction the up-down direction is given, it is not restricted to this. It may be embedded in the core 100 with its own axial direction being the left-right direction.
- the configuration of the inductor coil is the same as that in the first embodiment, but the present invention is not limited to this.
- the configuration of the inductor coil may be the same as that of the twentieth to twenty-sixth embodiments.
- the same effects as those in the twentieth to twenty-second embodiments can be obtained in combination with any configuration.
- inductor coils having various configurations are combined with the power transmission side pad 10 including the coil 104 are described, but the present invention is not limited to this.
- the configuration of the inductor coil may be the same as in the twenty-third and twenty-fifth embodiments. The same effects as those in the twenty-third and twenty-fifth embodiments can be obtained by combining with any configuration.
- inductor coils 1110 and 1112 are provided in the core 100, but the present invention is not limited to this. Three or more inductor coils may be provided in the core.
- the inductor coils 1110 and 1112 are adjacently embedded in the core 100 and wired so that magnetic fluxes generated when a current flows through the filter circuit 111 does not cancel each other.
- wiring may be possible only so that magnetic fluxes generated by a plurality of inductor coils constituting the filter circuit cancel each other.
- a plurality of inductor coils may be arranged apart from each other. The situation where magnetic fluxes cancel each other can be suppressed as much as possible.
- Non-contact electric power feeder 10 ... Power transmission side pad (power feeding pad), 100 ... Core (core for electric power feeding), 101, 102 ... Coil (coil for electric power feeding), 11 ... Power transmission Circuit, 110, 132 ... Power conversion circuit, 111, 131 ... Filter circuit, 1110 ... Inductor coil, 1111, 1113 ... Capacitor, 112, 130 ... Resonance capacitor
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Abstract
非接触給電装置は給電用コア(100)と、前記給電用コアを磁路として用いる給電用コイル(101、102、103、104)とを有する給電パッド(10)と、インダクタコイル有し、前記給電パッドに接続されるフィルタ回路(111)と、を備える。前記フィルタ回路の接続された前記給電パッドは互いに対向し、一方の前記給電パッドから他方の前記給電パッドに非接触で電力を供給する。少なくともいずれかの前記フィルタ回路の前記インダクタコイル(1110、1112)は、当該フィルタ回路が接続される前記給電パッドの前記給電用コアに設けられ、前記給電用コアを磁路として用いられる。
Description
本開示は、給電パッドと、インダクタコイルを有し給電パッドに接続されるフィルタ回路とを備え、給電パッドを互いに対向させ、一方の給電パッドから他方の給電パッドに非接触で電力を供給する非接触給電装置に関する。
従来、給電パッドと、インダクタコイルを有し給電パッドに接続されるフィルタ回路とを備え、給電パッドを互いに対向させ、一方の給電パッドから他方の給電パッドに非接触で電力を供給する非接触給電装置が知られている。例えば特表2009-528812号公報では誘導結合電力伝達システムを開示している。
この誘導結合電力伝達システムは、変圧器と、ループ導体と、ピックアップコイルとを備えている。変圧器の漏れインダクタンスを利用してフィルタ回路が構成されている。変圧器は、ループ導体に供給される交流を絶縁し所定の電圧に変換する。フィルタ回路は、絶縁された交流に含まれる所定の周波数成分を除去する。ピックアップコイルをループ導体に対向させると、ピックアップコイルとループ導体が磁気的に結合する。その結果、ループ導体からピックアップコイルに非接触で電力を供給することができる。ここで、ループ導体及びピックアップコイルが給電パッドに相当する。変圧器の漏れインダクタンスがインダクタコイルのインダクタンスに相当する。
ところで、非接触給電装置においてフィルタ回路を用いる場合、一般的に、コアを有するインダクタコイルが用いられている。
一方、前述した誘導結合電力伝達システムでは、変圧器の漏れインダクタンスを利用してフィルタ回路を構成している。そのため、フィルタ回路用として、コアを有するインダクタコイルを別途設ける必要がなく、装置を小型化することができる。
しかし、変圧器を備える装置にしか適用できない。また、フィルタ回路として必要なインダクタンスが大きい場合、変圧器の漏れインダクタンスを大きくしなければならず、変圧器の効率が低下してしまう。
本開示はこのような事情に鑑みてなされたものであり、変圧器を備えていない場合であっても適用でき、フィルタ回路の特性を確保しつつ、コアを有するインダクタコイルを別途設ける場合に比べ小型化することができる非接触給電装置を提供する。
上記課題を解決するためになされた本開示は、磁性材からなる給電用コアと、給電用コアに設けられ、給電用コアを磁路として用いる給電用コイルとを有する給電パッドと、インダクタコイルを有し、給電パッドに接続されるフィルタ回路と、を備え、フィルタ回路の接続された給電パッドを互いに対向させ、一方の給電パッドから他方の給電パッドに非接触で電力を供給する非接触給電装置において、少なくともいずれかのフィルタ回路のインダクタコイルは、当該フィルタ回路が接続される給電パッドの給電用コアに設けられ、給電用コアを磁路して用いることを特徴とする。
本開示の他の特徴として、前記少なくともいずれかのフィルタ回路のインダクタコイルは、環状であり、当該フィルタ回路が接続される給電パッドの給電用コアに、給電用コイルの発生した磁束が軸心部において軸心方向とほぼ直交するように設けられ、給電用コアを磁路として用いる。ここで、軸心方向とは、環状のインダクタコイルの軸心を通り、かつ、環状のインダクタコイルによって囲まれた内側平面に対する法線方向のことであり、軸心部とは、環状のインダクタコイルによって囲まれた内側部分であって、軸心方向に延在する柱状部分のことである。また、給電用コイルの発生した磁束が軸心部において軸心方向とほぼ直交するとは、給電用コイルの発生した磁束が、インダクタコイルの軸心部において、インダクタコイルの軸心方向に対して90度を含む、90度に近い許容範囲内であることを意味する。
さらに本開示の他の特徴として、前記少なくともいずれかのフィルタ回路のインダクタコイルは、複数のコイルからなり、給電用コイルの発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うように複数のコイルを配線して構成され、当該フィルタ回路が接続される給電パッドの給電用コアに設けられ、給電用コアを磁路として用いる。
本開示の他の特徴として、前記少なくともいずれかのフィルタ回路のインダクタコイルは、環状であり、当該フィルタ回路が接続される給電パッドの給電用コアに、給電用コイルの発生した磁束が軸心部において軸心方向とほぼ直交するように設けられ、給電用コアを磁路として用いる。ここで、軸心方向とは、環状のインダクタコイルの軸心を通り、かつ、環状のインダクタコイルによって囲まれた内側平面に対する法線方向のことであり、軸心部とは、環状のインダクタコイルによって囲まれた内側部分であって、軸心方向に延在する柱状部分のことである。また、給電用コイルの発生した磁束が軸心部において軸心方向とほぼ直交するとは、給電用コイルの発生した磁束が、インダクタコイルの軸心部において、インダクタコイルの軸心方向に対して90度を含む、90度に近い許容範囲内であることを意味する。
さらに本開示の他の特徴として、前記少なくともいずれかのフィルタ回路のインダクタコイルは、複数のコイルからなり、給電用コイルの発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うように複数のコイルを配線して構成され、当該フィルタ回路が接続される給電パッドの給電用コアに設けられ、給電用コアを磁路として用いる。
これらの構成によれば、インダクタコイルの磁路を構成するコアとして給電パッドの給電用コアを利用している。そのため、変圧器を備えていない場合であっても適用できる。また、コアを有するインダクタコイルを別途設ける場合に比べ、非接触給電装置を小型化することができる。
しかも、本開示の他の特徴によれば、給電用コイルの発生した磁束が、インダクタコイルの軸心部において軸心方向とほぼ直交している。さらに、インダクタコイルは、複数のコイルからなり、給電用コイルの発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うように複数のコイルを配線して構成されている。そのため、インダクタコイルと給電用コイルの結合係数がほぼ0になり、給電用コイルの発生した磁束の影響を極力抑えることができる。従って、フィルタ回路の特性を確保することができる。
しかも、本開示の他の特徴によれば、給電用コイルの発生した磁束が、インダクタコイルの軸心部において軸心方向とほぼ直交している。さらに、インダクタコイルは、複数のコイルからなり、給電用コイルの発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うように複数のコイルを配線して構成されている。そのため、インダクタコイルと給電用コイルの結合係数がほぼ0になり、給電用コイルの発生した磁束の影響を極力抑えることができる。従って、フィルタ回路の特性を確保することができる。
次に、実施形態を挙げ、本開示の非接触給電装置についてより詳しく説明する。本実施形態では、本開示に係る非接触給電装置を、電気自動車やハイブリッド車に搭載されたメインバッテリに非接触で送電する非接触給電装置に適用した例を示す。
(第1実施形態)
まず、図1~図10を参照して第1実施形態の非接触給電装置の構成について説明する。なお、図中における前後方向、左右方向及び上下方向は、車両における方向を示すものである。
まず、図1~図10を参照して第1実施形態の非接触給電装置の構成について説明する。なお、図中における前後方向、左右方向及び上下方向は、車両における方向を示すものである。
図1に示すように、電気自動車やハイブリッド車は、モータジェネレータMGと、メインバッテリB1と、インバータ回路INVと、補機Sと、補機バッテリB2と、DC/DCコンバータ回路CNVと、制御器CNTとを備えている。
モータジェネレータMGは、3相交流を供給することでモータとして動作し、車両の走行のための駆動力を発生する機器である。また、車両の減速時において、外部からの駆動力によって回転することでジェネレータとして動作し、3相交流を発生する機器でもある。
メインバッテリB1は、直流高電圧を出力する充放電可能な電源である。
インバータ回路INVは、モータジェネレータMGがモータとして動作するとき、メインバッテリB1の出力する直流を3相交流に変換してモータジェネレータMGに供給する回路である。また、モータジェネレータMGがジェネレータとして動作するとき、モータジェネレータMGの出力する3相交流を直流に変換してメインバッテリB1に供給する回路でもある。
補機Sは、直流低電圧を供給することで動作するワイパー装置や電動パワーステアリング装置等の周辺装置である。
補機バッテリB2は、直流低電圧を出力する充放電可能な電源である。
DC/DCコンバータ回路CNVは、メインバッテリB1の出力する直流高電圧を直流低電圧に変換して補機バッテリB2及び補機Sに供給する回路である。
制御器CNTは、メインバッテリB1、補機バッテリB2、モータジェネレータMGに関する情報に基づいてインバータ回路INV、DC/DCコンバータ回路CNV及び補機Sを制御する装置である。
非接触給電装置1は、車両の外部に設置された外部電源PSから車両に搭載されたメインバッテリB1に非接触で電力を供給し、メインバッテリB1を充電する装置である。非接触給電装置1は、送電側パッド10(給電パッド)と、送電回路11と、受電側パッド12と、受電回路13とを備えている。
送電側パッド10は、駐車スペース内に車両を駐車したときに車両の底部に設置された受電側パッド12と対向する駐車スペース内の地表面の所定位置に設置され、電流が流れることで磁束を発生する装置である。図2及び図3に示すように、送電側パッド10は、コア100(給電用コア)と、コイル101、102(給電用コイル)とを備えている。
コア100は、磁性材からなり、磁路を構成する直方体状の部材である。具体的には、フェライトやダストコアからなる部材である。
コイル101、102は、導線を巻いて構成され、電流が流れることで磁束を発生する略矩形環状の部材である。コイル101、102は、コア100の上面に、自らの軸心方向を上下方向にした状態で、前後方向に隣接して配置され、コア100を磁路として用いている。ここで、コイル101、102の軸心方向とは、環状のコイル101、102の軸心を通り、かつ、環状のコイル101、102によって囲まれた内側平面に対する法線方向のことである。なお、軸心方向は、環状のコイル101、102の重心点を通る。図4に矢印で示すように、コイル101、102に電流が流れると、図5に矢印で示すように、磁束が発生する。逆方向の電流が流れると、逆方向の磁束が発生する。
図1に示す送電回路11は、受電回路13との間で無線通信によって情報を送受信し、受信した情報に基づいて外部電源PSの出力を高周波の交流に変換し、送電側パッド10に供給する回路である。図6に示すように、送電回路11は、電力変換回路110と、フィルタ回路111と、共振用コンデンサ112とを備え、車両の外部に設置されている。
電力変換回路110は、外部電源PSの出力を高周波の交流に変換し出力する回路である。電力変換回路110の入力端は外部電源PSに、出力端はフィルタ回路111及び送電側パッド10に接続されている。
フィルタ回路111は、電力変換回路110から供給される交流に含まれる所定の周波数成分を除去する回路である。フィルタ回路111は、インダクタコイル1110と、コンデンサ1111とを備えている。
図7~図9に示すように、インダクタコイル1110は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。インダクタコイル1110は、送電側パッド10のコア100に設けられ、コア100を磁路として用いている。インダクタコイル1110は、送電側パッド10のコイル101、102との結合係数がほぼ0になるように設けられている。ここで、結合係数がほぼ0とは、結合係数が0を含む0に限りなく近い許容範囲内であることを示す。インダクタコイル1110は、自らの軸心方向を前後方向にした状態で、コア100の前後方向、左右方向及び上下方向の中央部近傍に埋設されている。そして、四角柱状の軸心部1110aの透磁率が、コア100の透磁率より低くなるように構成されている。具体的には、軸心部1110aが、空気層によって構成されている。ここで、軸心方向とは、環状のインダクタコイル1110の軸心を通り、かつ、環状のインダクタコイル1110によって囲まれた内側平面に対する法線方向のことである。なお、軸心方向は、環状のインダクタコイル1110の重心点を通る。また、軸心部1110aとは、環状のインダクタコイル1110によって囲まれた内側部分であって、軸心方向に延在する柱状部分のことである。
そのため、図4に矢印で示すように、コイル101、102に電流が流れ、図5に矢印で示すように、磁束が発生すると、図10に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れ、インダクタコイル1110の軸心部1110aを磁束が流れることはほとんどない。つまり、インダクタコイル1110を磁束が鎖交することはほとんどない。従って、コイル101、102の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
図6に示すように、インダクタコイル1110及びコンデンサ1111は直列接続されている。インダクタコイル1110の一端は電力変換回路110の出力端に、コンデンサ1111の一端は送電側パッド10に接続されている。
共振用コンデンサ112は、送電側パッド10のコイル101、102とともに共振回路を構成する回路である。共振用コンデンサ112は送電側パッド10に並列接続されている。
図1に示す受電側パッド12は、車両の底部に設置され、駐車スペースに車両を駐車したときに、上下方向に間隔をあけて送電側パッド10と対向して配置され、送電側パッド10の発生した交番磁束が鎖交することで電磁誘導によって交流を発生する装置である。受電側パッド12は、コアと、コイルとを備えている。受電側パッド12は、送電側パッド10と同一構成であり、上下逆向きに設置されている。
受電回路13は、送電回路11との間で無線通信によって情報を送受信し、受信した情報に基づいて受電側パッド12から供給される交流を直流に変換してメインバッテリB1を充電する回路である。図6に示すように、受電回路13は、共振用コンデンサ130と、フィルタ回路131と、電力変換回路132とを備えている。
共振用コンデンサ130は、受電側パッド12のコイルとともに共振回路を構成する
回路である。共振用コンデンサ130は、受電側パッド12に並列接続されている。
回路である。共振用コンデンサ130は、受電側パッド12に並列接続されている。
フィルタ回路131は、共振用コンデンサ130の接続された受電側パッド12から供給される交流に含まれる所定の周波数成分を除去する回路である。フィルタ回路131は、コンデンサ1310と、インダクタコイル1311とを備えている。
インダクタコイル1311は、インダクタコイル1110と同一構成であり、受電側パッド12のコアに設けられ、コアを磁路として用いている。そのため、インダクタコイル1110と同様に、受電側パッド12のコイルの発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
コンデンサ1310及びインダクタコイル1311は直列接続されている。コンデンサ1310の一端は受電側パッド12に、インダクタコイル1311の一端は電力変換回路132に接続されている。
電力変換回路132は、フィルタ回路131を介して供給される交流を直流に変換してメインバッテリB1に供給する回路である。電力変換回路132の入力端はフィルタ回路131及び受電側パッド12に、出力端はメインバッテリB1に接続されている。
次に、図1、図6を参照して非接触給電装置の動作について説明する。
図1に示すように、駐車スペースに車両を駐車すると、送電側パッド10と受電側パッド12が上下方向に所定の間隔をあけて対向する。この状態で充電開始ボタン(図略)が押され、充電の開始が指示されると、送電回路11と受電回路13は、無線通信によって情報を送受信する。
図6に示す電力変換回路110は、外部電源PSの出力を高周波の交流に変換し出力する。フィルタ回路111は、電力変換回路110から供給される交流に含まれる所定の周波数成分を除去する。共振用コンデンサ112の接続された送電側パッド10は、フィルタ回路111介して交流が供給されることで交番磁束を発生する。
送電側パッド10の発生した磁束は、図10に矢印で示すように、コア100の内部及び周辺を流れる。インダクタコイル1110は、図7~図9に示すように、コア100に埋設されている。そして、図9に示すように、インダクタコイル1110の軸心部1110aは、空気層によって構成されている。そのため、図10に示すように、インダクタコイル1110の軸心部1110aを磁束が流れることはほとんどない。つまり、インダクタコイル1110を磁束が鎖交することはほとんどない。従って、コイル101、102の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。これにより、フィルタ回路111の特性を確保することができる。
共振用コンデンサ130の接続された受電側パッド12は、送電側パッド10の発生した交番磁束と鎖交することで電磁誘導によって交流を発生する。フィルタ回路131は、共振用コンデンサ130の接続された受電側パッド12から供給される交流に含まれる所定の周波数成分を除去する。
受電側パッド12の発生した磁束は、コアの内部及び周辺を流れる。しかし、インダクタコイル1311は、インダクタコイル1110と同一構成である。そのため、インダクタコイル1311を磁束が鎖交することはほとんどない。従って、受電側パッド12のコイルの発生した磁束の影響を極力抑えることができる。これにより、フィルタ回路131の特性を確保することができる。
電力変換回路132は、フィルタ回路131を介して供給される交流を直流に変換してメインバッテリB1に供給する。このようにして、外部電源PSからメインバッテリB1に非接触で電力を供給し、メインバッテリB1を充電することができる。
次に、第1実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。
第1実施形態によれば、フィルタ回路11のインダクタコイル1110は、フィルタ回路11が接続される送電側パッド10のコア100に設けられ、コア100を磁路して用いている。つまり、インダクタコイル1110の磁路を構成するコアとして送電側パッド10のコア100を利用している。そのため、変圧器を備えていない場合であっても適用できる。また、コアを有するインダクタコイルを別途設ける場合に比べ、非接触給電装置1を小型化することができる。
第1実施形態によれば、インダクタコイル1110は、送電側パッド10のコイル101、102との結合係数がほぼ0になるように設けられている。そのため、コイル101、102の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。これにより、フィルタ回路111の特性を確保することができる。
第1実施形態によれば、インダクタコイル1110は、コア100に埋設されている。そのため、インダクタコイル1110の発生した磁束がコア100の外部に漏れにくい。つまり、インダクタコイル1110の発生した磁束がコア100の上面に配置されているコイル101、102を鎖交することはほとんどない。従って、インダクタコイル1110の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
第1実施形態によれば、インダクタコイル1110は、略矩形環状態であり、軸心部1110aの透磁率がコア100の透磁率より低くなるように構成されている。そのため、図4に矢印で示すように、コイル101、102に電流が流れ、図5に矢印で示すように、磁束が発生すると、図10に矢印で示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れ、インダクタコイル1110の軸心部1110aを磁束が流れることはほとんどない。つまり、インダクタコイル1110を磁束が鎖交することはほとんどない。そのため、インダクタコイル1110と送電側パッド10のコイル101、102の結合係数を、確実にほぼ0にすることができる。
第1実施形態によれば、インダクタコイル1110の軸心部1110aが空気層によって構成されている。そのため、軸心部1110aの透磁率をコア100の透磁率より確実に低くすることができる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態の非接触給電装置について説明する。第2実施形態の非接触給電装置は、第1実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図11~図13を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第1実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第2実施形態の非接触給電装置について説明する。第2実施形態の非接触給電装置は、第1実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図11~図13を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第1実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図11及び図12に示すインダクタコイル1110は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。インダクタコイル1110は、自らの軸心方向を上下方向にした状態で、コア100の前後方向、左右方向及び上下方向の中央部近傍に埋設されている。そして、四角柱状の軸心部1110aが空気層によって構成されている。コイル101、102に電流が流れ、磁束が発生すると、図13に矢印で示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れ、インダクタコイル1110の軸心部1110aを磁束が流れることはほとんどない。
次に、第2実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第2実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第3実施形態)
次に、第3実施形態の非接触給電装置について説明する。第3実施形態の非接触給電装置は、第1実施形態の非接触給電装置に対して、フィルタ回路の構成を変更するとともに、それに伴ってインダクタコイルの構成を変更したものである。フィルタ回路及びインダクタコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図14~図20を参照してフィルタ回路の構成、及び、インダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第1実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第3実施形態の非接触給電装置について説明する。第3実施形態の非接触給電装置は、第1実施形態の非接触給電装置に対して、フィルタ回路の構成を変更するとともに、それに伴ってインダクタコイルの構成を変更したものである。フィルタ回路及びインダクタコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図14~図20を参照してフィルタ回路の構成、及び、インダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第1実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図14に示すように、フィルタ回路111は、インダクタコイル1110、1112と、コンデンサ1111、1113とを備えている。
図15~図17に示すように、インダクタコイル1110、1112は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。インダクタコイル1110、1112は、自らの軸心方向を前後方向にした状態で軸心方向と直交する上下方向に隣接し、コア100の前後方向、左右方向及び上下方向の中央部近傍に埋設されている。そして、四角柱状の軸心部1110a、1112aが空気層によって構成されている。
また、インダクタコイル1110、1112は、フィルタ回路111に電流が流れた場合に発生する磁束が互いに打消し合わないように配線されている。具体的には、フィルタ回路111に電流が流れた場合、インダクタコイル1110の発生する軸心部1110aにおける磁束と、インダクタコイル1112の発生する軸心部1112aにおける磁束が逆方向になるように配線されている。より具体的には、フィルタ回路111に電流が流れた場合、図18に矢印で示すような電流が流れるようにインダクタコイル1110、1112が配線されている。この場合、図19に示すように、インダクタコイル1110の発生する軸心部1110aにおける磁束と、インダクタコイル1112の発生する軸心部1112aにおける磁束が逆方向になる。そのため、インダクタコイル1110の発生した磁束とインダクタコイル1112の発生した磁束が互いに打消し合うようなことはない。コイル101、102に電流が流れ、磁束が発生すると、図20に矢印で示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れ、インダクタコイル1110、1112の軸心部1110a、1112aを磁束が流れることはほとんどない。
次に、第3実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第3実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
第3実施形態によれば、1つのコア100に2つのインダクタコイル1110、1112が設けられている。そのため、コアを有する2つのインダクタコイルを別途設ける場合に比べ、非接触給電装置1をより小型化することができる。
第3実施形態によれば、インダクタコイル1110、1112は、互いに隣接して配置されている。そのため、コア100の体格が大きくなるような事態を抑えることができる。
第3実施形態によれば、インダクタコイル1110、1112は、フィルタ回路111に電流が流れた場合に発生する磁束が互いに打消し合わないように配線されている。そのため、フィルタ回路111の特性を確保することができる。
(第4実施形態)
次に、第4実施形態の非接触給電装置について説明する。第4実施形態の非接触給電装置は、第3実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第3実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図21~図25を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第3実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第4実施形態の非接触給電装置について説明する。第4実施形態の非接触給電装置は、第3実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第3実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図21~図25を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第3実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図21及び図22に示すように、インダクタコイル1110、1112は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。インダクタコイル1110、1112は、自らの軸心方向を上下方向にした状態で軸心方向と直交する前後方向に隣接し、コア100の前後方向、左右方向及び上下方向の中央部近傍に埋設されている。そして、四角柱状の軸心部1110a、1112aが空気層によって構成されている。
また、インダクタコイル1110、1112は、フィルタ回路111に電流が流れた場合に発生する磁束が互いに打消し合わないように配線されている。具体的には、フィルタ回路111に電流が流れた場合、インダクタコイル1110の発生する軸心部1110aにおける磁束と、インダクタコイル1112の発生する軸心部1112aにおける磁束が逆方向になるように配線されている。より具体的には、フィルタ回路111に電流が流れた場合、図23に矢印で示すような電流が流れるようにインダクタコイル1110、1112が配線されている。この場合、図24に示すように、インダクタコイル1110の発生する軸心部1110aにおける磁束と、インダクタコイル1112の発生する軸心部1112aにおける磁束が逆方向になる。そのため、インダクタコイル1110の発生した磁束とインダクタコイル1112の発生した磁束が互いに打消し合うようなことはない。コイル101、102に電流が流れ、磁束が発生すると、図25に矢印で示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れ、インダクタコイル1110、1112の軸心部1110a、1112aを磁束が流れることはほとんどない。
次に、第4実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第4実施形態によれば、第3実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第5実施形態)
次に、第5実施形態の非接触給電装置について説明する。第5実施形態の非接触給電装置は、第1実施形態の非接触給電装置に対して、送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成だけを変更したものである。送電側パッド及び受電側パッドのコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図26~図31を参照して送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第1実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第5実施形態の非接触給電装置について説明する。第5実施形態の非接触給電装置は、第1実施形態の非接触給電装置に対して、送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成だけを変更したものである。送電側パッド及び受電側パッドのコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図26~図31を参照して送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第1実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図26~図28に示すように、送電側パッド10は、コア100(給電用コア)と、コイル103(給電用コイル)とを備えている。
コイル103は、導線を巻いて構成され、電流が流れることで磁束を発生する略矩形環状の部材である。コイル103は、自らの軸心方向を前後方向にした状態でコア100の外周面に沿って配置され、コア100を磁路として用いている。図29及び図30に矢印で示すように、コイル103に電流が流れると、図31に矢印で示すように、磁束が発生する。逆方向の電流が流れると、逆方向の磁束が発生する。図29及び図30に矢印で示すように、コイル103に電流が流れ、磁束が発生すると、図31に矢印で示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れ、インダクタコイル1110の軸心部1110aを磁束が流れることはほとんどない。
受電側パッド12は、送電側パッド10と同一構成であり、上下逆向きに設置されている。
次に、第5実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第5実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第6実施形態)
次に、第6実施形態の非接触給電装置について説明する。第6実施形態の非接触給電装置は、第1実施形態の非接触給電装置に対して、送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成だけを変更したものである。送電側パッド及び受電側パッドのコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図32~図35を参照して送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第1実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第6実施形態の非接触給電装置について説明する。第6実施形態の非接触給電装置は、第1実施形態の非接触給電装置に対して、送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成だけを変更したものである。送電側パッド及び受電側パッドのコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図32~図35を参照して送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第1実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図32及び図33に示すように、送電側パッド10は、コア100(給電用コア)と、コイル104(給電用コイル)とを備えている。
コイル104は、導線を巻いて構成され、電流が流れることで磁束を発生する略矩形環状の部材である。コイル104は、コア100の上面の前後方向及び左右方向の中央部近傍に、自らの軸心方向を上下方向にした状態で配置され、コア100を磁路として用いている。図34に矢印で示すように、コイル104に電流が流れると、図35に矢印で示すように、磁束が発生する。逆方向の電流が流れると、逆方向の磁束が発生する。図34に矢印で示すように、コイル104に電流が流れ、磁束が発生すると、図35に矢印で示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れ、インダクタコイル1110の軸心部1110aを磁束が流れることはほとんどない。
受電側パッド12は、送電側パッド10と同一構成であり、上下逆向きに設置されている。
次に、第6実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第6実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第7実施形態)
図1及び図39~図52を参照して第7実施形態の非接触給電装置の構成について説明する。なお、図中における前後方向、左右方向及び上下方向は、車両における方向を示すものである。
図1及び図39~図52を参照して第7実施形態の非接触給電装置の構成について説明する。なお、図中における前後方向、左右方向及び上下方向は、車両における方向を示すものである。
本実施形態の非接触給電装置は、第1実施形態と同様に図1で示される車両に適用され、非接触給電装置の基本回路構成は同様であるので、その構成に関しては第1実施形態で既に説明したので省略し、以下その相違点について中心に説明する。
図1に示される、送電側パッド10は、駐車スペース内に車両を駐車したときに車両の底部に設置された受電側パッド12と対向する駐車スペース内の地表面の所定位置に設置され、電流が流れることで磁束を発生する装置である。図39~図42に示すように、送電側パッド10は、コア100(給電用コア)と、コイル101、102(給電用コイル)とを備えている。
コア100は、磁性材からなり、磁路を構成する直方体状の部材である。具体的には、フェライトやダストコアからなる部材である。
コイル101、102は、導線を巻いて構成され、電流が流れることで磁束を発生する略矩形環状の部材である。コイル101、102は、コア100の上面に、自らの軸心方向を上下方向にした状態で、前後方向に隣接して配置され、コア100を磁路として用いている。ここで、コイル101、102の軸心方向とは、環状のコイル101、102の軸心を通り、かつ、環状のコイル101、102によって囲まれた内側平面に対する法線方向のことである。なお、軸心方向は、環状のコイル101、102の重心点を通る。図43に示すように、コイル101、102に電流が流れると、図43~図46に示すように、磁束が発生する。逆方向の電流が流れると、逆方向の磁束が発生する。
図1に示す送電回路11は、受電回路13との間で無線通信によって情報を送受信し、受信した情報に基づいて外部電源PSの出力を高周波の交流に変換し、送電側パッド10に供給する回路である。図47に示すように、送電回路11は、電力変換回路110と、フィルタ回路111と、共振用コンデンサ112とを備え、車両の外部に設置されている。
電力変換回路110は、外部電源PSの出力を高周波の交流に変換し出力する回路である。電力変換回路110の入力端は外部電源PSに、出力端はフィルタ回路111及び送電側パッド10に接続されている。
フィルタ回路111は、電力変換回路110から供給される交流に含まれる所定の周波数成分を除去する回路である。フィルタ回路111は、インダクタコイル1110と、コンデンサ1111とを備えている。
図48及び図49に示すように、インダクタコイル1110は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。インダクタコイル1110は、送電側パッド10のコア100に設けられ、コア100を磁路として用いている。インダクタコイル1110は、自らの軸心方向を左右方向にした状態で、コア100の前後方向、左右方向及び上下方向の中央部近傍に埋設されている。インダクタコイル1110の略四角柱状の軸心部1110aは、空気層ではなく、コア100の磁性材によって構成されている。ここで、軸心方向とは、環状のインダクタコイル1110の軸心を通り、かつ、環状のインダクタコイル1110によって囲まれた内側平面に対する法線方向のことである。なお、軸心方向は、環状のインダクタコイル1110の重心点を通る。また、軸心部1110aとは、環状のインダクタコイル1110によって囲まれた内側部分であって、軸心方向に延在する柱状部分のことである。
図43に示すように、コイル101、102に電流が流れ、図44~図46に示すように、磁束が発生すると、図50~図52に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が発生する。
図48及び図49に示すように、インダクタコイル1110は、自らの軸心方向を左右方向にした状態で、コア100の前後方向、左右方向及び上下方向の中央部近傍に埋設されている。そのため、図50~図52に示すように、コイル101、102の発生した磁束が、インダクタコイル1110の軸心部1110aにおいて軸心方向とほぼ直交する。つまり、インダクタコイル1110は、コイル101、102との結合係数がほぼ0になる。従って、コイル101、102に電流が流れ、コア100の内部及び周辺に磁束が発生しても、その磁束がインダクタコイル1110を鎖交することはほとんどない。これにより、コイル101、102の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
図47に示すように、インダクタコイル1110及びコンデンサ1111は直列接続されている。インダクタコイル1110の一端は電力変換回路110の出力端に、コンデンサ1111の一端は送電側パッド10に接続されている。
共振用コンデンサ112は、送電側パッド10のコイル101、102とともに共振回路を構成する回路である。共振用コンデンサ112は送電側パッド10に並列接続されている。
図1に示す受電側パッド12は、車両の底部に設置され、駐車スペースに車両を駐車したときに、上下方向に間隔をあけて送電側パッド10と対向して配置され、送電側パッド10の発生した交番磁束が鎖交することで電磁誘導によって交流を発生する装置である。受電側パッド12は、コアと、コイルとを備えている。受電側パッド12は、送電側パッド10と同一構成であり、上下逆向きに設置されている。
受電回路13は、送電回路11との間で無線通信によって情報を送受信し、受信した情報に基づいて受電側パッド12から供給される交流を直流に変換してメインバッテリB1を充電する回路である。図47に示すように、受電回路13は、共振用コンデンサ130と、フィルタ回路131と、電力変換回路132とを備えている。
共振用コンデンサ130は、受電側パッド12のコイルとともに共振回路を構成する
回路である。共振用コンデンサ130は、受電側パッド12に並列接続されている。
回路である。共振用コンデンサ130は、受電側パッド12に並列接続されている。
フィルタ回路131は、共振用コンデンサ130の接続された受電側パッド12から供給される交流に含まれる所定の周波数成分を除去する回路である。フィルタ回路131は、コンデンサ1310と、インダクタコイル1311とを備えている。
インダクタコイル1311は、インダクタコイル1110と同一構成であり、受電側パッド12のコアに設けられ、コアを磁路として用いている。そのため、インダクタコイル1110と同様に、受電側パッド12のコイルの発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
コンデンサ1310及びインダクタコイル1311は直列接続されている。
コンデンサ1310の一端は受電側パッド12に、インダクタコイル1311の一端は電力変換回路132に接続されている。
コンデンサ1310の一端は受電側パッド12に、インダクタコイル1311の一端は電力変換回路132に接続されている。
電力変換回路132は、フィルタ回路131を介して供給される交流を直流に変換してメインバッテリB1に供給する回路である。電力変換回路132の入力端はフィルタ回路131及び受電側パッド12に、出力端はメインバッテリB1に接続されている。
次に、図1及び図47を参照して非接触給電装置の動作について説明する。
図1に示すように、駐車スペースに車両を駐車すると、送電側パッド10と受電側パッド12が上下方向に所定の間隔をあけて対向する。この状態で充電開始ボタン(図略)が押され、充電の開始が指示されると、送電回路11と受電回路13は、無線通信によって情報を送受信する。
図47に示す電力変換回路110は、外部電源PSの出力を高周波の交流に変換し出力する。フィルタ回路111は、電力変換回路110から供給される交流に含まれる所定の周波数成分を除去する。共振用コンデンサ112の接続された送電側パッド10は、フィルタ回路111介して交流が供給されることで交番磁束を発生する。
図43に示すように、コイル101、102に電流が流れ、図44~図46に示すように、磁束が発生すると、コア100の内部及び周辺に磁束が発生する。
図48及び図49に示すように、インダクタコイル1110は、自らの軸心方向を左右方向にした状態で、コア100の前後方向、左右方向及び上下方向の中央部近傍に埋設されている。そのため、図50~図52に示すように、コイル101、102の発生した磁束が、インダクタコイル1110の軸心部1110aにおいて軸心方向とほぼ直交し、インダクタコイル1110とコイル101、102の結合係数がほぼ0になる。従って、コイル101、102に電流が流れ、コア100の内部及び周辺に磁束が発生しても、その磁束がインダクタコイル1110を鎖交することはほとんどない。これにより、コイル101、102の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。その結果、フィルタ回路111の特性を確保することができる。
共振用コンデンサ130の接続された受電側パッド12は、送電側パッド10の発生した交番磁束と鎖交することで電磁誘導によって交流を発生する。フィルタ回路131は、共振用コンデンサ130の接続された受電側パッド12から供給される交流に含まれる所定の周波数成分を除去する。
受電側パッド12の発生した磁束は、コアの内部及び周辺を流れる。しかし、インダクタコイル1311は、インダクタコイル1110と同一構成である。そのため、インダクタコイル1311を磁束が鎖交することはほとんどない。従って、受電側パッド12のコイルの発生した磁束の影響を極力抑えることができる。これにより、フィルタ回路131の特性を確保することができる。
電力変換回路132は、フィルタ回路131を介して供給される交流を直流に変換してメインバッテリB1に供給する。このようにして、外部電源PSからメインバッテリB1に非接触で電力を供給し、メインバッテリB1を充電することができる。
次に、第7実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。
第7実施形態によれば、フィルタ回路11のインダクタコイル1110は、フィルタ回路11が接続される送電側パッド10のコア100に設けられ、コア100を磁路して用いている。つまり、インダクタコイル1110の磁路を構成するコアとして送電側パッド10のコア100を利用している。そのため、変圧器を備えていない場合であっても適用できる。また、コアを有するインダクタコイルを別途設ける場合に比べ、非接触給電装置1を小型化することができる。しかも、コイル101、102の発生した磁束が、インダクタコイル1110の軸心部1110aにおいて軸心方向とほぼ直交している。そのため、インダクタコイル1110とコイル101、102の結合係数がほぼ0になり、コイル101、102の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。従って、フィルタ回路111の特性を確保することができる。
第7実施形態によれば、インダクタコイル1110は、コア100に埋設されている。そのため、コアを有するインダクタコイルを別途設ける場合に比べ、非接触給電装置1をより小型化することができる。
(第8実施形態)
次に、第8実施形態の非接触給電装置について説明する。第8実施形態の非接触給電装置は、第7実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第7実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図53~図55を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第7実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第8実施形態の非接触給電装置について説明する。第8実施形態の非接触給電装置は、第7実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第7実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図53~図55を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第7実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図53及び図54に示すように、インダクタコイル1110は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。インダクタコイル1110は、自らの軸心方向を上下方向にした状態で、コア100の前後方向、左右方向及び上下方向の中央部近傍に埋設されている。インダクタコイル1110の略四角柱状の軸心部1110aは、空気層ではなく、コア100の磁性材によって構成されている。
コイル101、102に電流が流れ、磁束が発生すると、図55に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れる。
図53及び図54に示すように、インダクタコイル1110は、自らの軸心方向を上下方向にした状態で、コア100の前後方向、左右方向及び上下方向の中央部近傍に埋設されている。そのため、図55に示すように、コイル101、102の発生した磁束が、インダクタコイル1110の軸心部1110aにおいて軸心方向とほぼ直交し、インダクタコイル1110とコイル101、102の結合係数がほぼ0になる。従って、コイル101、102に電流が流れ、コア100の内部及び周辺に磁束が発生しても、その磁束がインダクタコイル1110を鎖交することはほとんどない。これにより、コイル101、102の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
次に、第8実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第8実施形態によれば、第7実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第9実施形態)
次に、第3実施形態の非接触給電装置について説明する。第3実施形態の非接触給電装置は、第1実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図56~図58を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第7実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第3実施形態の非接触給電装置について説明する。第3実施形態の非接触給電装置は、第1実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図56~図58を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第7実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図56及び図57に示すように、インダクタコイル1110は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。インダクタコイル1110は、自らの軸心方向を上下方向から斜め前方に傾斜させた状態で、コア100の左右方向の中央部近傍であって、コア100の前後方向の中央部よりやや後側の上方部に埋設されている。インダクタコイル1110の略四角柱状の軸心部1110aは、空気層ではなく、コア100の磁性材によって構成されている。
コイル101、102に電流が流れ、磁束が発生すると、図58に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れる。
図56及び図57に示すように、インダクタコイル1110は、自らの軸心方向を上下方向から斜め前方に傾斜させた状態で、コア100の左右方向の中央部近傍であって、コア100の前後方向の中央部よりやや後側の上方部に埋設されている。そのため、図58に示すように、コイル101、102の発生した磁束が、インダクタコイル1110の軸心部1110aにおいて軸心方向とほぼ直交し、インダクタコイル1110とコイル101、102の結合係数がほぼ0になる。従って、コイル101、102に電流が流れ、コア100の内部及び周辺に磁束が発生しても、その磁束がインダクタコイル1110を鎖交することはほとんどない。これにより、コイル101、102の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
次に、第9実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第9実施形態によれば、第7実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第10実施形態)
次に、第10実施形態の非接触給電装置について説明する。第10実施形態の非接触給電装置は、第7実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第7実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図59~図61を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第7実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第10実施形態の非接触給電装置について説明する。第10実施形態の非接触給電装置は、第7実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第7実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図59~図61を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第7実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図59及び図60に示すように、インダクタコイル1110は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。インダクタコイル1110は、コア100の上面の前後方向及び左右方向の中央部近傍に、自らの軸心方向を上下方向にした状態で配置されている。
コイル101、102に電流が流れ、磁束が発生すると、図61に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れる。
図59及び図60に示すように、インダクタコイル1110は、コア100の上面の前後方向及び左右方向の中央部近傍に、自らの軸心方向を上下方向にした状態で配置されている。そのため、図61に示すように、コイル101、102の発生した磁束が、インダクタコイル1110の軸心部1110aにおいて軸心方向とほぼ直交し、インダクタコイル1110とコイル101、102の結合係数がほぼ0になる。従って、コイル101、102に電流が流れ、コア100の内部及び周辺に磁束が発生しても、その磁束がインダクタコイル1110を鎖交することはほとんどない。これにより、コイル101、102の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
次に、第10実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。
第10実施形態によれば、第7実施形態と同様に、コアを有するインダクタコイルを別途設ける場合に比べ、非接触給電装置1を小型化することができる。また、フィルタ回路111の特性を確保することができる。
第10実施形態によれば、インダクタコイル1110は、コア100の表面に設けられている。そのため、コアに埋設する場合に比べ、コアを有するインダクタコイルを容易に構成することができる。
(第11実施形態)
次に、第11実施形態の非接触給電装置について説明する。第5実施形態の非接触給電装置は、第1実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図62~図64を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第7実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第11実施形態の非接触給電装置について説明する。第5実施形態の非接触給電装置は、第1実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図62~図64を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第7実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図62及び図63に示すように、インダクタコイル1110は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。インダクタコイル1110は、自らの軸心方向を上下方向にした状態で、コア100の前後面及び左右側面に沿って配置されている。
コイル101、102に電流が流れ、磁束が発生すると、図64に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れる。
図62及び図63に示すように、インダクタコイル1110は、自らの軸心方向を上下方向にした状態で、コア100の前後面及び左右側面に沿って配置されている。そのため、図64に示すように、コイル101、102の発生した磁束が、インダクタコイル1110の軸心部1110aにおいて軸心方向とほぼ直交し、インダクタコイル1110とコイル101、102の結合係数がほぼ0になる。従って、コイル101、102に電流が流れ、コア100の内部及び周辺に磁束が発生しても、その磁束がインダクタコイル1110を鎖交することはほとんどない。これにより、コイル101、102の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
次に、第11実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第11実施形態によれば、第10実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第12実施形態)
次に、第12実施形態の非接触給電装置について説明する。第6実施形態の非接触給電装置は、第7実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図65~図67を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第7実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第12実施形態の非接触給電装置について説明する。第6実施形態の非接触給電装置は、第7実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図65~図67を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第7実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図65及び図66に示すように、インダクタコイル1110は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。インダクタコイル1110は、自らの軸心方向を左右方向にした状態で、コア100の左側面に配置されている。
コイル101、102に電流が流れ、磁束が発生すると、図67に示すように、コア100の周辺に磁束が流れる。
図65及び図66に示すように、インダクタコイル1110は、自らの軸心方向を左右方向にした状態で、コア100の左側面に配置されている。そのため、図67に示すように、コイル101、102の発生した磁束が、インダクタコイル1110の軸心部1110aにおいて軸心方向とほぼ直交し、インダクタコイル1110とコイル101、102の結合係数がほぼ0になる。従って、コイル101、102に電流が流れ、コア100の内部及び周辺に磁束が発生しても、その磁束がインダクタコイル1110を鎖交することはほとんどない。これにより、コイル101、102の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
次に、第12実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第12実施形態によれば、第10実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第13実施形態)
次に、第13実施形態の非接触給電装置について説明する。第13実施形態の非接触給電装置は、第7実施形態の非接触給電装置に対して、送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成だけを変更したものである。送電側パッド及び受電側パッドのコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図68~図77を参照して送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第7実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第13実施形態の非接触給電装置について説明する。第13実施形態の非接触給電装置は、第7実施形態の非接触給電装置に対して、送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成だけを変更したものである。送電側パッド及び受電側パッドのコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図68~図77を参照して送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第7実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図68~図72に示すように、送電側パッド10は、コア100と、コイル103(給電用コイル)とを備えている。
コイル103は、導線を巻いて構成され、電流が流れることで磁束を発生する略矩形環状の部材である。コイル103は、自らの軸心方向を前後方向にした状態でコア100の上下面及び左右側面に沿って配置され、コア100を磁路として用いている。
図73~図75に示すように、コイル103に電流が流れると、図39及び図40に示すように、磁束が発生する。逆方向の電流が流れると、逆方向の磁束が発生する。
受電側パッド12は、送電側パッド10と同一構成であり、上下逆向きに設置されている。
図48及び図49に示すように、インダクタコイル1110は、自らの軸心方向を左右方向にした状態で、コア100の前後方向、左右方向及び上下方向の中央部近傍に埋設されている。そのため、図76及び図77に示すように、コイル103の発生した磁束が、インダクタコイル1110の軸心部1110aにおいて軸心方向とほぼ直交し、インダクタコイル1110とコイル103の結合係数がほぼ0になる。従って、コイル103に電流が流れ、コア100の内部及び周辺に磁束が発生しても、その磁束がインダクタコイル1110を鎖交することはほとんどない。これにより、コイル103の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。その結果、フィルタ回路111の特性を確保することができる。
インダクタコイル1311は、インダクタコイル1110と同一構成である。
次に、第13実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第13実施形態によれば、第7実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第14実施形態)
次に、第14実施形態の非接触給電装置について説明する。第14実施形態の非接触給電装置は、第7実施形態の非接触給電装置に対して、送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成だけを変更したものである。送電側パッド及び受電側パッドのコイル以外は、第7実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図78~図81を参照して送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第7実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第14実施形態の非接触給電装置について説明する。第14実施形態の非接触給電装置は、第7実施形態の非接触給電装置に対して、送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成だけを変更したものである。送電側パッド及び受電側パッドのコイル以外は、第7実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図78~図81を参照して送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第7実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図78及び図79に示すように、送電側パッド10は、コア100と、コイル104(給電用コイル)とを備えている。
コイル104は、導線を巻いて構成され、電流が流れることで磁束を発生する略矩形環状の部材である。コイル104は、コア100の上面の前後方向及び左右方向の中央部近傍に、自らの軸心方向を上下方向にした状態で配置され、コア100を磁路として用いている。
図80に示すように、コイル104に電流が流れると、図81に示すように、磁束が発生する。逆方向の電流が流れると、逆方向の磁束が発生する。
受電側パッド12は、送電側パッド10と同一構成であり、上下逆向きに設置されている。
図85及び図86に示すように、インダクタコイル1110は、自らの軸心方向を左右方向にした状態で、コア100の前後方向、左右方向及び上下方向の中央部近傍に埋設されている。そのため、図81に示すように、コイル104の発生した磁束が、インダクタコイル1110の軸心部1110aにおいて軸心方向とほぼ直交し、インダクタコイル1110とコイル104の結合係数がほぼ0になる。従って、コイル104に電流が流れ、コア100の内部及び周辺に磁束が発生しても、その磁束がインダクタコイル1110を鎖交することはほとんどない。これにより、コイル104の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。その結果、フィルタ回路111の特性を確保することができる。
インダクタコイル1311は、インダクタコイル1110と同一構成である。
次に、第14実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第14実施形態によれば、第7実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第15実施形態)
次に、第15実施形態の非接触給電装置について説明する。第9実施形態の非接触給電装置は、第14実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第14実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図82~図84を参照してインダクタコイルの配置についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第14実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第15実施形態の非接触給電装置について説明する。第9実施形態の非接触給電装置は、第14実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第14実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図82~図84を参照してインダクタコイルの配置についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第14実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図82及び図83に示すように、インダクタコイル1110は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。インダクタコイル1110は、自らの軸心方向を前後方向にした状態で、コア100の前後方向、左右方向及び上下方向の中央部近傍に埋設されている。
コイル104に電流が流れ、磁束が発生すると、図84に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れる。
図82及び図83に示すように、インダクタコイル1110は、自らの軸心方向を前後方向にした状態で、コア100の前後方向、左右方向及び上下方向の中央部近傍に埋設されている。そのため、図84に示すように、コイル104の発生した磁束が、インダクタコイル1110の軸心部1110aにおいて軸心方向とほぼ直交し、インダクタコイル1110とコイル104の結合係数がほぼ0になる。従って、コイル104に電流が流れ、コア100の内部及び周辺に磁束が発生しても、その磁束がインダクタコイル1110を鎖交することはほとんどない。これにより、コイル104の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
次に、第15実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第15実施形態によれば、第14実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第16実施形態)
次に、第16実施形態の非接触給電装置について説明する。第10実施形態の非接触給電装置は、第14実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第8実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図85~図88を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第8実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第16実施形態の非接触給電装置について説明する。第10実施形態の非接触給電装置は、第14実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第8実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図85~図88を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第8実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図85~図87に示すように、インダクタコイル1110は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。インダクタコイル1110は、略矩形環状の2つのコイルCOIL1、COIL2によって構成されている。コイルCOIL1、COIL2は、自らの軸心方向を前後方向にした状態で軸心方向と直交する上下方向に隣接し、コア100の前後方向、左右方向及び上下方向の中央部近傍に埋設されている。インダクタコイル1110の略四角柱状の軸心部1110a、1110bは、空気層ではなく、コア100の磁性材によって構成されている。
コイル104に電流が流れ、磁束が発生すると、図51に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れる。
図85~図87に示すように、インダクタコイル1110は、略矩形環状の2つのコイルCOIL1、COIL2によって構成されている。コイルCOIL1、COIL2は、自らの軸心方向を前後方向にした状態で軸心方向と直交する上下方向に隣接し、コア100の前後方向、左右方向及び上下方向の中央部近傍に埋設されている。そのため、図87に示すように、コイル104の発生した磁束が、インダクタコイル1110の軸心部1110aにおいて軸心方向とほぼ直交し、インダクタコイル1110とコイル104の結合係数がほぼ0になる。従って、コイル104に電流が流れ、コア100の内部及び周辺に磁束が発生しても、その磁束がインダクタコイル1110を鎖交することはほとんどない。これにより、コイル104の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
次に、第16実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第16実施形態によれば、第14実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第17実施形態)
次に、第17実施形態の非接触給電装置について説明する。第17実施形態の非接触給電装置は、第14実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第8実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図89~図91を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第14実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第17実施形態の非接触給電装置について説明する。第17実施形態の非接触給電装置は、第14実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第8実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図89~図91を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第14実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図89及び図90に示すように、インダクタコイル1110は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。インダクタコイル1110は、自らの軸心方向を上下方向から斜め後方に傾斜させた状態で、コア100の左右方向の中央部近傍であって、コア100の前後方向の中央部よりやや後側の上方部に埋設されている。インダクタコイル1110の略四角柱状の軸心部1110aは、空気層ではなく、コア100の磁性材によって構成されている。
コイル104に電流が流れ、磁束が発生すると、図91に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れる。
図89及び図90に示すように、インダクタコイル1110は、自らの軸心方向を上下方向から斜め後方に傾斜させた状態で、コア100の左右方向の中央部近傍であって、コア100の前後方向の中央部よりやや後側の上方部に埋設されている。そのため、図91に示すように、コイル104の発生した磁束が、インダクタコイル1110の軸心部1110aにおいて軸心方向とほぼ直交し、インダクタコイル1110とコイル104の結合係数がほぼ0になる。従って、コイル104に電流が流れ、コア100の内部及び周辺に磁束が発生しても、その磁束がインダクタコイル1110を鎖交することはほとんどない。これにより、コイル104の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
次に、第17実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第17実施形態によれば、第14実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第18実施形態)
次に、第18実施形態の非接触給電装置について説明する。第18実施形態の非接触給電装置は、第7実施形態の非接触給電装置に対して、フィルタ回路の構成を変更するとともに、それに伴ってインダクタコイルの構成を変更したものである。フィルタ回路及びインダクタコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図92~図100を参照してフィルタ回路の構成、及び、インダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第1実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第18実施形態の非接触給電装置について説明する。第18実施形態の非接触給電装置は、第7実施形態の非接触給電装置に対して、フィルタ回路の構成を変更するとともに、それに伴ってインダクタコイルの構成を変更したものである。フィルタ回路及びインダクタコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図92~図100を参照してフィルタ回路の構成、及び、インダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第1実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図92に示すように、フィルタ回路111は、インダクタコイル1110、1112と、コンデンサ1111、1113とを備えている。
図93~図96に示すように、インダクタコイル1110、1112は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。インダクタコイル1110、1112は、自らの軸心方向を左右方向にした状態で軸心方向である左右方向に隣接し、コア100の前後方向、左右方向及び上下方向の中央部近傍に埋設されている。インダクタコイル1110、1112の略四角柱状の軸心部1110a、1112aは、空気層ではなく、コア100の磁性材によって構成されている。
また、インダクタコイル1110、1112は、フィルタ回路111に電流が流れた場合に発生する磁束が互いに打消し合わないように配線されている。具体的には、フィルタ回路111に電流が流れた場合、インダクタコイル1110の発生する軸心部1110aにおける磁束と、インダクタコイル1112の発生する軸心部1112aにおける磁束が同一方向になるように配線されている。より具体的には、フィルタ回路111に電流が流れた場合、図97、図99及び図100に示すような電流が流れるようにインダクタコイル1110、1112が配線されている。この場合、図98に示すように、インダクタコイル1110の発生する軸心部1110aにおける磁束と、インダクタコイル1112の発生する軸心部1112aにおける磁束が同一方向になる。そのため、インダクタコイル1110の発生した磁束とインダクタコイル1112の発生した磁束が互いに打消し合うようなことはない。
次に、第18実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。
第18実施形態によれば、第7実施形態と同様の効果を得ることができる。
第18実施形態によれば、1つのコア100に2つのインダクタコイル1110、1112が設けられている。そのため、コアを有する2つのインダクタコイルを別途設ける場合に比べ、非接触給電装置1をより小型化することができる。
第18実施形態によれば、インダクタコイル1110、1112は、互いに隣接して配置されている。そのため、コア100の体格が大きくなるような事態を抑えることができる。
第18実施形態によれば、インダクタコイル1110、1112は、フィルタ回路111に電流が流れた場合に発生する磁束が互いに打消し合わないように配線されている。そのため、フィルタ回路111の特性を確保することができる。
(第19実施形態)
まず、図1及び図101~図117を参照して第19実施形態の非接触給電装置の構成について説明する。なお、図中における前後方向、左右方向及び上下方向は、車両における方向を示すものである。
本実施形態の非接触給電装置は、第1実施形態と同様に図1で示される車両に適用され、非接触給電装置の基本回路構成は同様であるので、その構成に関しては第1実施形態で既に説明したので省略し、以下その相違点について中心に説明する。
まず、図1及び図101~図117を参照して第19実施形態の非接触給電装置の構成について説明する。なお、図中における前後方向、左右方向及び上下方向は、車両における方向を示すものである。
本実施形態の非接触給電装置は、第1実施形態と同様に図1で示される車両に適用され、非接触給電装置の基本回路構成は同様であるので、その構成に関しては第1実施形態で既に説明したので省略し、以下その相違点について中心に説明する。
送電側パッド10は、駐車スペース内に車両を駐車したときに車両の底部に設置された受電側パッド12と対向する駐車スペース内の地表面の所定位置に設置され、電流が流れることで磁束を発生する装置である。図101~図104に示すように、送電側パッド10は、コア100(給電用コア)と、コイル101、102(給電用コイル)とを備えている。
ここで、図102は、図101のA-A矢視断面図である。図103は、図101のB-B矢視断面図である。図5は、図101のC-C矢視断面図である。
ここで、図102は、図101のA-A矢視断面図である。図103は、図101のB-B矢視断面図である。図5は、図101のC-C矢視断面図である。
コア100は、磁性材からなり、磁路を構成する直方体状の部材である。具体的には、フェライトやダストコアからなる部材である。
コイル101、102は、導線を巻いて構成され、電流が流れることで磁束を発生する略矩形環状の部材である。コイル101、102は、コア100の上面に、自らの軸心方向を上下方向にした状態で、前後方向に隣接して配置され、コア100を磁路として用いている。ここで、コイル101、102の軸心方向とは、環状のコイル101、102の軸心を通り、かつ、環状のコイル101、102によって囲まれた内側平面に対する法線方向のことである。なお、軸心方向は、環状のコイル101、102の重心点を通る。図105に示すように、コイル101、102に電流が流れると、図106~図108に示すように、磁束が発生する。逆方向の電流が流れると、逆方向の磁束が発生する。ここで、図106~図108は、送電側パッドの磁束の流れを説明するための図102~図104の矢視断面図に対応した説明図である。
図1に示す送電回路11は、受電回路13との間で無線通信によって情報を送受信し、受信した情報に基づいて外部電源PSの出力を高周波の交流に変換し、送電側パッド10に供給する回路である。図109に示すように、送電回路11は、電力変換回路110と、フィルタ回路111と、共振用コンデンサ112とを備え、車両の外部に設置されている。
電力変換回路110は、外部電源PSの出力を高周波の交流に変換し出力する回路である。電力変換回路110の入力端は外部電源PSに、出力端はフィルタ回路111及び送電側パッド10に接続されている。
フィルタ回路111は、電力変換回路110から供給される交流に含まれる所定の周波数成分を除去する回路である。フィルタ回路111は、インダクタコイル1110と、コンデンサ1111とを備えている。
図110~図112に示すように、インダクタコイル1110は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。ここで、図112は、図110のD-D矢視断面図である。インダクタコイル1110は、略矩形環状の2つのコイルCOIL1、COIL2によって構成されている。そして、送電側パッド10のコア100に設けられ、コア100を磁路として用いている。
コイルCOIL1、COIL2は、コイル101、102の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うように配線されている。コイルCOIL1は、自らの軸心方向を前後方向にした状態でコア100の前面に配置されている。コイルCOIL2は、自らの軸心方向を前後方向にした状態でコア100の後面に配置されている。ここで、軸心方向とは、環状のコイルCOIL1、COIL2の軸心を通り、かつ、環状のコイルCOIL1、COIL2によって囲まれた内側平面に対する法線方向のことである。なお、軸心方向は、環状のコイルCOIL1、COIL2の重心点を通る。インダクタコイル1110に電流が流れた場合、図113及び図114に示すような電流が流れるようにコイルCOIL1、COIL2が配線されている。この場合、図115に示すような磁束が発生する。ここで、図115は、インダクタコイルの磁束の流れを説明するための図112の矢視断面図に対応した説明図である。
図105に示すように、コイル101、102に電流が流れ、図106~図108に示すように、磁束が発生すると、図116に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れる。ここで、図116は、送電側パッド及びインダクタコイルの磁束の流れを説明するための説明図である。その結果、コイルCOIL1、COIL2に、図117に示すような電流が誘起される。しかし、コイルCOIL1、COIL2は、図113に示すような電流が流れるように配線されている。そのため、コイル101、102の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うことになる。従って、コイル101、102の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
図109に示すように、インダクタコイル1110及びコンデンサ1111は直列接続されている。インダクタコイル1110の一端は電力変換回路110の出力端に、コンデンサ1111の一端は送電側パッド10に接続されている。
共振用コンデンサ112は、送電側パッド10のコイル101、102とともに共振回路を構成する回路である。共振用コンデンサ112は送電側パッド10に並列接続されている。
図1に示す受電側パッド12は、車両の底部に設置され、駐車スペースに車両を駐車したときに、上下方向に間隔をあけて送電側パッド10と対向して配置され、送電側パッド10の発生した交番磁束が鎖交することで電磁誘導によって交流を発生する装置である。受電側パッド12は、コアと、コイルとを備えている。受電側パッド12は、送電側パッド10と同一構成であり、上下逆向きに設置されている。
受電回路13は、送電回路11との間で無線通信によって情報を送受信し、受信した情報に基づいて受電側パッド12から供給される交流を直流に変換してメインバッテリB1を充電する回路である。図109に示すように、受電回路13は、共振用コンデンサ130と、フィルタ回路131と、電力変換回路132とを備えている。
共振用コンデンサ130は、受電側パッド12のコイルとともに共振回路を構成する回路である。共振用コンデンサ130は、受電側パッド12に並列接続されている。
フィルタ回路131は、共振用コンデンサ130の接続された受電側パッド12から供給される交流に含まれる所定の周波数成分を除去する回路である。フィルタ回路131は、コンデンサ1310と、インダクタコイル1311とを備えている。
インダクタコイル1311は、インダクタコイル1110と同一構成であり、受電側パッド12のコアに設けられ、コアを磁路として用いている。そのため、インダクタコイル1110と同様に、受電側パッド12のコイルの発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
コンデンサ1310及びインダクタコイル1311は直列接続されている。コンデンサ1310の一端は受電側パッド12に、インダクタコイル1311の一端は電力変換回路132に接続されている。
電力変換回路132は、フィルタ回路131を介して供給される交流を直流に変換してメインバッテリB1に供給する回路である。電力変換回路132の入力端はフィルタ回路131及び受電側パッド12に、出力端はメインバッテリB1に接続されている。
次に、図1及び図109を参照して非接触給電装置の動作について説明する。
図1に示すように、駐車スペースに車両を駐車すると、送電側パッド10と受電側パッド12が上下方向に所定の間隔をあけて対向する。この状態で充電開始ボタン(図略)が押され、充電の開始が指示されると、送電回路11と受電回路13は、無線通信によって情報を送受信する。
図109に示す電力変換回路110は、外部電源PSの出力を高周波の交流に変換し出力する。フィルタ回路111は、電力変換回路110から供給される交流に含まれる所定の周波数成分を除去する。共振用コンデンサ112の接続された送電側パッド10は、フィルタ回路111介して交流が供給されることで交番磁束を発生する。
送電側パッド10の発生した磁束は、図116に示すように、コア100の内部及び周辺を流れる。その結果、コイルCOIL1、COIL2に、図117に示すような電流が誘起される。しかし、コイルCOIL1、COIL2は、図113に示すような電流が流れるように配線されている。そのため、コイル101、102の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うことになる。従って、コイル101、102の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。これにより、フィルタ回路111の特性を確保することができる。
共振用コンデンサ130の接続された受電側パッド12は、送電側パッド10の発生した交番磁束と鎖交することで電磁誘導によって交流を発生する。フィルタ回路131は、共振用コンデンサ130の接続された受電側パッド12から供給される交流に含まれる所定の周波数成分を除去する。
受電側パッド12の発生した磁束は、コアの内部及び周辺を流れる。しかし、インダクタコイル1311は、インダクタコイル1110と同一構成である。そのため、受電側パッド12のコイルの発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うことになる。従って、受電側パッド12のコイルの発生した磁束の影響を極力抑えることができる。これにより、フィルタ回路131の特性を確保することができる。
電力変換回路132は、フィルタ回路131を介して供給される交流を直流に変換してメインバッテリB1に供給する。このようにして、外部電源PSからメインバッテリB1に非接触で電力を供給し、メインバッテリB1を充電することができる。
次に、第19実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。
第19実施形態によれば、フィルタ回路11のインダクタコイル1110は、フィルタ回路11が接続される送電側パッド10のコア100に設けられ、コア100を磁路して用いている。つまり、インダクタコイル1110の磁路を構成するコアとして送電側パッド10のコア100を利用している。そのため、変圧器を備えていない場合であっても適用できる。また、コアを有するインダクタコイルを別途設ける場合に比べ、非接触給電装置1を小型化することができる。しかも、インダクタコイル1110は、2つのコイルCOIL1、COIL2からなり、送電側パッド10のコイル101、102の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うようにコイルCOIL1、COIL2を配線して構成されている。そのため、インダクタコイル1110とコイル101、102の結合係数がほぼ0になり、コイル101、102の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。従って、フィルタ回路111の特性を確保することができる。
第19実施形態によれば、インダクタコイル1110は、コア100の表面に設けられている。そのため、コアを有するインダクタコイルを容易に構成することができる。
(第20実施形態)
次に、第20実施形態の非接触給電装置について説明する。第20実施形態の非接触給電装置は、第19実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの形状及び配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図118~図125を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第19実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第20実施形態の非接触給電装置について説明する。第20実施形態の非接触給電装置は、第19実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの形状及び配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図118~図125を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第19実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図118~図120に示すように、インダクタコイル1110は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。ここで、図120は、図118のE-E矢視断面図である。インダクタコイル1110は、略矩形環状の2つのコイルCOIL1、COIL2によって構成されている。そして、送電側パッド10のコア100に設けられ、コア100を磁路として用いている。
コイルCOIL1、COIL2は、コイル101、102の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うように配線されている。コイルCOIL1は、自らの軸心方向を前後方向にした状態で、コア100の前面であって、左右方向の中央部より左側に配置されている。コイルCOIL2は、自らの軸心方向を前後方向にした状態で、コア100の後面であって、左右方向の中央部より左側に配置されている。インダクタコイル1110に電流が流れた場合、図121及び図122に示すような電流が流れるようにコイルCOIL1、COIL2が配線されている。この場合、図123に示すような磁束が発生する。ここで、図123は、インダクタコイル1110の磁束の流れを説明するための図120の矢視断面図に対応した説明図である。
コイル101、102に電流が流れ、磁束が発生すると、図124に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れる。ここで、図124は、送電側パッド及びインダクタコイルの磁束の流れを説明するための説明図である。その結果、コイルCOIL1、COIL2に、図125に示すような電流が誘起される。しかし、コイルCOIL1、COIL2は、図121に示すような電流が流れるように配線されている。そのため、コイル101、102の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うことになる。従って、コイル101、102の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
次に、第20実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第20実施形態によれば、第19実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第21実施形態)
次に、第21実施形態の非接触給電装置について説明する。第21実施形態の非接触給電装置は、第19実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの形状及び配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第19実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図126~図131を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第19実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第21実施形態の非接触給電装置について説明する。第21実施形態の非接触給電装置は、第19実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの形状及び配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第19実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図126~図131を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第19実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図126及び図127に示すように、インダクタコイル1110は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。ここで、図127は、図126のF-F矢視断面図である。インダクタコイル1110は、略矩形環状の2つのコイルCOIL1、COIL2によって構成されている。そして、送電側パッド10のコア100に設けられ、コア100を磁路として用いている。
コイルCOIL1、COIL2は、コイル101、102の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うように配線されている。コイルCOIL1は、自らの軸心方向を上下方向にした状態で、コア100の上面であって、前後方向の中央部より前方側に配置されている。コイルCOIL2は、自らの軸心方向を上下方向にした状態で、コア100の上面であって、前後方向の中央部より後方側に配置されている。インダクタコイル1110に電流が流れた場合、図128に示すような電流が流れるようにコイルCOIL1、COIL2が配線されている。この場合、図129に示すような磁束が発生する。ここで、図129は、インダクタコイルの磁束の流れを説明するための図127の矢視断面図に対応した説明図である。
コイル101、102に電流が流れ、磁束が発生すると、図120に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れる。ここで、図130は、送電側パッド及びインダクタコイルの磁束の流れを説明するための説明図である。その結果、コイルCOIL1、COIL2に、図130に示すような電流が誘起される。しかし、コイルCOIL1、COIL2は、図128に示すような電流が流れるように配線されている。そのため、コイル101、102の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うことになる。従って、コイル101、102の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
次に、第21実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第3実施形態によれば、第19実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第22実施形態)
次に、第22実施形態の非接触給電装置について説明する。第22実施形態の非接触給電装置は、第19実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの形状及び配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第19実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図132~図142を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第19実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第22実施形態の非接触給電装置について説明する。第22実施形態の非接触給電装置は、第19実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの形状及び配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第19実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図132~図142を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第19実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図132~図135に示すように、インダクタコイル1110は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。ここで、図134は、図132のG-G矢視断面図である。図135は、図132のH-H矢視断面図である。インダクタコイル1110は、略矩形環状の2つのコイルCOIL1、COIL2によって構成されている。そして、送電側パッド10のコア100に設けられ、コア100を磁路として用いている。
コイルCOIL1、COIL2は、コイル101、102の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うように配線されている。コイルCOIL1は、自らの軸心方向を左右方向にした状態で、コア100の左側面であって、前後方向の中央部より前側に配置されている。コイルCOIL2は、自らの軸心方向を左右方向にした状態で、コア100の左側面であって、前後方向の中央部より後側に配置されている。インダクタコイル1110に電流が流れた場合、図136及び図137に示すような電流が流れるようにコイルCOIL1、COIL2が配線されている。この場合、図138及び図139に示すような磁束が発生する。ここで、図138及び図139は、インダクタコイルの磁束の流れを説明するための図134及び図135の矢視断面図に対応した説明図である。
コイル101、102に電流が流れ、磁束が発生すると、図140及び図141に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れる。ここで、図140及び図141は、送電側パッド及びインダクタコイルの磁束の流れを説明するための説明図である。その結果、コイルCOIL1、COIL2に、図142に示すような電流が誘起される。しかし、コイルCOIL1、COIL2は、図137に示すような電流が流れるように配線されている。そのため、コイル101、102の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うことになる。従って、コイル101、102の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
次に、第22実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第22実施形態によれば、第19実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第23実施形態)
次に、第23実施形態の非接触給電装置について説明する。第23実施形態の非接触給電装置は、第19実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの形状及び配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第19実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図143~図153を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第19実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第23実施形態の非接触給電装置について説明する。第23実施形態の非接触給電装置は、第19実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの形状及び配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第19実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図143~図153を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第19実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図143~図146に示すように、インダクタコイル1110は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。ここで、図146は、図143のI-I矢視断面図である。インダクタコイル1110は、略矩形環状の2つのコイルCOIL1、COIL2によって構成されている。そして、送電側パッド10のコア100に設けられ、コア100を磁路として用いている。
コイルCOIL1、COIL2は、コイル101、102の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うように配線されている。コイルCOIL1は、自らの軸心方向を左右方向にした状態で、コア100の左側面であって、前後方向の中央部より後側に配置されている。コイルCOIL2は、自らの軸心方向を左右方向にした状態で、コア100の右側面であって、前後方向の中央部より後側に配置されている。インダクタコイル1110に電流が流れた場合、図147~図149に示すような電流が流れるようにコイルCOIL1、COIL2が配線されている。この場合、図150に示すような磁束が発生する。ここで、図150は、インダクタコイルの磁束の流れを説明するための図146の矢視断面図に対応した説明図である。
コイル101、102に電流が流れ、磁束が発生すると、図151に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れる。ここで、図151は、送電側パッド及びインダクタコイルの磁束の流れを説明するための説明図である。その結果、コイルCOIL1、COIL2に、図152及び図153に示すような電流が誘起される。しかし、コイルCOIL1、COIL2は、図148及び図149に示すような電流が流れるように配線されている。そのため、コイル101、102の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うことになる。従って、コイル101、102の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
次に、第23実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第23実施形態によれば、第19実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第24実施形態)
次に、第24実施形態の非接触給電装置について説明する。第24実施形態の非接触給電装置は、第19実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの形状及び配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第19実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図154~図160を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第19実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第24実施形態の非接触給電装置について説明する。第24実施形態の非接触給電装置は、第19実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの形状及び配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第19実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図154~図160を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第19実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図154~図156に示すように、インダクタコイル1110は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。ここで、図156は、図154のJ-J矢視断面図である。インダクタコイル1110は、略矩形環状の2つのコイルCOIL1、COIL2によって構成されている。そして、送電側パッド10のコア100に設けられ、コア100を磁路として用いている。
コイルCOIL1、COIL2は、コイル101、102の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うように配線されている。コイルCOIL1は、自らの軸心方向を前後方向にした状態で、コア100の前後方向の中央部近傍であって、上下方向の中央部より上側に埋設されている。コイルCOIL1の略四角柱状の軸心部1110aは、空気層ではなく、コア100の磁性材によって構成されている。コイルCOIL2は、自らの軸心方向を前後方向にした状態で、コア100の前後方向の中央部近傍であって、上下方向の中央部より下側にコイルCOIL1に隣接して埋設されている。コイルCOIL2の略四角柱状の軸心部1110bは、空気層ではなく、コア100の磁性材によって構成されている。ここで、軸心部1110a、1110bとは、環状のコイルCOIL、COIL2によって囲まれた内側部分であって、軸心方向に延在する柱状部分のことである。インダクタコイル1110に電流が流れた場合、図157に示すような電流が流れるようにコイルCOIL1、COIL2が配線されている。この場合、図158に示すような磁束が発生する。ここで、図158は、インダクタコイルの磁束の流れを説明するための図156の矢視断面図に対応した説明図である。
コイル101、102に電流が流れ、磁束が発生すると、図159に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れる。ここで、図159は、送電側パッド及びインダクタコイルの磁束の流れを説明するための説明図である。その結果、コイルCOIL1、COIL2に、図160に示すような電流が誘起される。しかし、コイルCOIL1、COIL2は、図157に示すような電流が流れるように配線されている。そのため、コイル101、102の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うことになる。従って、コイル101、102の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
次に、第24実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。
第24実施形態によれば、第19実施形態と同様に、コアを有するインダクタコイルを別途設ける場合に比べ、非接触給電装置1を小型化することができる。また、フィルタ回路111の特性を確保することができる。
第24実施形態によれば、インダクタコイル1110は、コア100に埋設されている。そのため、インダクタコイル1110の発生した磁束がコア100の外部に漏れにくい。つまり、インダクタコイル1110の発生した磁束がコア100の上面に配置されているコイル101、102を鎖交することはほとんどない。従って、インダクタコイル1110の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
(第25実施形態)
次に、第25実施形態の非接触給電装置について説明する。第25実施形態の非接触給電装置は、第19実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの形状及び配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図161~図167を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第19実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第25実施形態の非接触給電装置について説明する。第25実施形態の非接触給電装置は、第19実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの形状及び配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図161~図167を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第19実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図161~図163に示すように、インダクタコイル1110は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。ここで、図163は、図161のK-K矢視断面図である。インダクタコイル1110は、略矩形環状の2つのコイルCOIL1、COIL2によって構成されている。そして、送電側パッド10のコア100に設けられ、コア100を磁路として用いている。
コイルCOIL1、COIL2は、コイル101、102の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うように配線されている。コイルCOIL1は、自らの軸心方向を前後方向にした状態で、コア100の前後方向の中央部よりやや後方であって、上下方向の中央部より上側に埋設されている。コイルCOIL1の略四角柱状の軸心部1110aは、空気層ではなく、コア100の磁性材によって構成されている。コイルCOIL2は、自らの軸心方向を前後方向にした状態で、コア100の前後方向の中央部よりやや後方であって、上下方向の中央部より下側にコイルCOIL1に隣接して埋設されている。コイルCOIL2の略四角柱状の軸心部1110bは、空気層ではなく、コア100の磁性材によって構成されている。インダクタコイル1110に電流が流れた場合、図164に示すような電流が流れるようにコイルCOIL1、COIL2が配線されている。この場合、図165に示すような磁束が発生する。ここで、図165は、インダクタコイルの磁束の流れを説明するための図163の矢視断面図に対応した説明図である。
コイル101、102に電流が流れ、磁束が発生すると、図166に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れる。ここで、図166は、送電側パッド及びインダクタコイルの磁束の流れを説明するための説明図である。その結果、コイルCOIL1、COIL2に、図167に示すような電流が誘起される。しかし、コイルCOIL1、COIL2は、図164に示すような電流が流れるように配線されている。そのため、コイル101、102の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うことになる。従って、コイル101、102の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。 次に、第25実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第25実施形態によれば、第24実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第26実施形態)
次に、第26実施形態の非接触給電装置について説明する。第26実施形態の非接触給電装置は、第19実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの形状及び配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図168~図173を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第19実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第26実施形態の非接触給電装置について説明する。第26実施形態の非接触給電装置は、第19実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの形状及び配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図168~図173を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第19実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図168及び図169に示すように、インダクタコイル1110は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。ここで、図169は、図168のL-L矢視断面図である。インダクタコイル1110は、略矩形環状の2つのコイルCOIL1、COIL2によって構成されている。そして、送電側パッド10のコア100に設けられ、コア100を磁路として用いている。
コイルCOIL1、COIL2は、コイル101、102の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うように配線されている。コイルCOIL1は、自らの軸心方向を上下方向にした状態で、コア100の上下方向の中央部近傍であって、前後方向の中央部より前側に埋設されている。コイルCOIL1の略四角柱状の軸心部1110aは、空気層ではなく、コア100の磁性材によって構成されている。コイルCOIL2は、自らの軸心方向を上下方向にした状態で、コア100の上下方向の中央部近傍であって、前後方向の中央部より後側にコイルCOIL1に隣接して埋設されている。コイルCOIL2の略四角柱状の軸心部1110bは、空気層ではなく、コア100の磁性材によって構成されている。インダクタコイル1110に電流が流れた場合、図170に示すような電流が流れるようにコイルCOIL1、COIL2が配線されている。この場合、図171に示すような磁束が発生する。ここで、図171は、インダクタコイルの磁束の流れを説明するための図169の矢視断面図に対応した説明図である。
コイル101、102に電流が流れ、磁束が発生すると、図172に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れる。ここで、図172は、送電側パッド及びインダクタコイルの磁束の流れを説明するための説明図である。その結果、コイルCOIL1、COIL2に、図173に示すような電流が誘起される。しかし、コイルCOIL1、COIL2は、図170に示すような電流が流れるように配線されている。そのため、コイル101、102の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うことになる。従って、コイル101、102の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
(第27実施形態)
次に、第27実施形態の非接触給電装置について説明する。第27実施形態の非接触給電装置は、第19実施形態の非接触給電装置に対して、送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成だけを変更したものである。送電側パッド及び受電側パッドのコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図174~図179を参照して送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第19実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第27実施形態の非接触給電装置について説明する。第27実施形態の非接触給電装置は、第19実施形態の非接触給電装置に対して、送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成だけを変更したものである。送電側パッド及び受電側パッドのコイル以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図174~図179を参照して送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第19実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図174~図176に示すように、送電側パッド10は、コア100と、コイル103(給電用コイル)とを備えている。ここで、図176は、図174のM-M矢視断面図である。
コイル103は、導線を巻いて構成され、電流が流れることで磁束を発生する略矩形環状の部材である。コイル103は、自らの軸心方向を前後方向にした状態で、コア100の前後方向の中央部近傍に、コア100の上下面及び左右側面に沿って配置され、コア100を磁路として用いている。図177及び図178に示すように、コイル103に電流が流れると、図179に示すように、磁束が発生する。逆方向の電流が流れると、逆方向の磁束が発生する。ここで、図179は、送電側パッド及びインダクタコイルの磁束の流れを説明するための説明図である。
受電側パッド12は、送電側パッド10と同一構成であり、上下逆向きに設置されている。
コイル103に電流が流れ、磁束が発生すると、図179に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れる。その結果、第19実施形態と同様に、コイルCOIL1、COIL2に、図117に示すような電流が誘起される。しかし、コイルCOIL1、COIL2は、図113に示すような電流が流れるように配線されている。そのため、コイル103の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うことになる。従って、コイル103の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
インダクタコイル1311も、インダクタコイル1110と同一構成である。
次に、第27実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第27実施形態によれば、第19実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第28実施形態)
次に、第28実施形態の非接触給電装置について説明する。第28実施形態の非接触給電装置は、第19実施形態の非接触給電装置に対して、送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成を変更するとともに、それに伴ってインダクタコイルの配線を変更したものである。送電側パッド及び受電側パッドのコイル、並びに、インダクタコイルの配線以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図180~図188を参照して送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成、インダクタコイルの配線についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第19実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第28実施形態の非接触給電装置について説明する。第28実施形態の非接触給電装置は、第19実施形態の非接触給電装置に対して、送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成を変更するとともに、それに伴ってインダクタコイルの配線を変更したものである。送電側パッド及び受電側パッドのコイル、並びに、インダクタコイルの配線以外は、第1実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図180~図188を参照して送電側パッド及び受電側パッドのコイルの構成、インダクタコイルの配線についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第19実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図180及び図181に示すように、送電側パッド10は、コア100と、コイル104(給電用コイル)とを備えている。ここで、図181は、図180のN-N矢視断面図である。
コイル104は、導線を巻いて構成され、電流が流れることで磁束を発生する略矩形環状の部材である。コイル104は、コア100の上面の前後方向及び左右方向の中央部近傍に、自らの軸心方向を上下方向にした状態で配置され、コア100を磁路として用いている。図182に示すように、コイル104に電流が流れると、図183に示すように、磁束が発生する。逆方向の電流が流れると、逆方向の磁束が発生する。ここで、図183は、送電側パッドの電流の流れを説明するための図181の矢視断面図に対応した説明図である。
受電側パッド12は、送電側パッド10と同一構成であり、上下逆向きに設置されている。
図184~図186に示すように、インダクタコイル1110は、第19実施形態と同様に、略矩形環状の2つのコイルCOIL1、COIL2によって構成され配置されている。しかし、コイル104の発生する磁束の流れが、第19実施形態のコイル101、102の発生する磁束の流れと異なるため、コイルCOIL1、COIL2の配線が異なっている。ここで、図186は、インダクタコイルの磁束の流れを説明するための図112の矢視断面図に対応した説明図である。インダクタコイル1110に電流が流れた場合、図184及び図185に示すような電流が流れるようにコイルCOIL1、COIL2が配線されている。この場合、図186に示すような磁束が発生する。
コイル104に電流が流れ、磁束が発生すると、図187に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れる。ここで、図187は、送電側パッド及びインダクタコイルの磁束の流れを説明するための説明図である。その結果、コイルCOIL1、COIL2に、図188に示すような電流が誘起される。しかし、コイルCOIL1、COIL2は、図184に示すような電流が流れるように配線されている。そのため、コイル104の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うことになる。従って、コイル104の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
インダクタコイル1311も、インダクタコイル1110と同一構成である。
次に、第28実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第28実施形態によれば、第19実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第29実施形態)
次に、第29実施形態の非接触給電装置について説明する。第29実施形態の非接触給電装置は、第29実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの形状及び配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第19実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図189~図193を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第28実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第29実施形態の非接触給電装置について説明する。第29実施形態の非接触給電装置は、第29実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの形状及び配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第19実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図189~図193を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第28実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図189~図191に示すように、インダクタコイル1110は、第20実施形態と同様に、略矩形環状の2つのコイルCOIL1、COIL2によって構成され配置されている。しかし、コイル104の発生する磁束の流れが、第2実施形態のコイル101、102の発生する磁束の流れと異なるため、コイルCOIL1、COIL2の配線が異なっている。ここで、図191は、インダクタコイルの磁束の流れを説明するための図120の矢視断面図に対応した説明図である。インダクタコイル1110に電流が流れた場合、図189及び図190に示すような電流が流れるようにコイルCOIL1、COIL2が配線されている。この場合、図191に示すような磁束が発生する。
コイル104に電流が流れ、磁束が発生すると、図192に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れる。ここで、図192は、送電側パッド及びインダクタコイルの磁束の流れを説明するための説明図である。その結果、コイルCOIL1、COIL2に、図193に示すような電流が誘起される。しかし、コイルCOIL1、COIL2は、図189に示すような電流が流れるように配線されている。そのため、コイル104の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うことになる。従って、コイル104の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
インダクタコイル1311も、インダクタコイル1110と同一構成である。
次に、第29実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第29実施形態によれば、第28実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第30実施形態)
次に、第30実施形態の非接触給電装置について説明する。第30実施形態の非接触給電装置は、第28実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの形状及び配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第28実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図194~図197を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第28実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第30実施形態の非接触給電装置について説明する。第30実施形態の非接触給電装置は、第28実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの形状及び配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第28実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図194~図197を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第28実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図194及び図195に示すように、インダクタコイル1110は、第21実施形態と同様に、略矩形環状の2つのコイルCOIL1、COIL2によって構成され配置されている。しかし、コイル104の発生する磁束の流れが、第21実施形態のコイル101、102の発生する磁束の流れと異なるため、コイルCOIL1、COIL2の配線が異なっている。ここで、図195は、インダクタコイルの磁束の流れを説明するための図127に対応した説明図である。インダクタコイル1110に電流が流れた場合、図194に示すような電流が流れるようにコイルCOIL1、COIL2が配線されている。この場合、図195に示すような磁束が発生する。
コイル104に電流が流れ、磁束が発生すると、図196に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れる。ここで、図196は、送電側パッド及びインダクタコイルの磁束の流れを説明するための説明図である。その結果、コイルCOIL1、COIL2に、図197に示すような電流が誘起される。しかし、コイルCOIL1、COIL2は、図194に示すような電流が流れるように配線されている。そのため、コイル104の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うことになる。従って、コイル104の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
インダクタコイル1311も、インダクタコイル1110と同一構成である。
次に、第30実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第30実施形態によれば、第28実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第31実施形態)
次に、第31実施形態の非接触給電装置について説明する。第31実施形態の非接触給電装置は、第28実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの形状及び配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第28実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図198~図204を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第28実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第31実施形態の非接触給電装置について説明する。第31実施形態の非接触給電装置は、第28実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの形状及び配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第28実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図198~図204を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第28実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図198~図201に示すように、インダクタコイル1110は、第22実施形態と同様に、略矩形環状の2つのコイルCOIL1、COIL2によって構成され配置されている。しかし、コイル104の発生する磁束の流れが、第22実施形態のコイル101、102の発生する磁束の流れと異なるため、コイルCOIL1、COIL2の配線が異なっている。インダクタコイル1110に電流が流れた場合、図198及び図199に示すような電流が流れるようにコイルCOIL1、COIL2が配線されている。この場合、図200及び図201に示すような磁束が発生する。ここで、図200及び図201は、インダクタコイルの磁束の流れを説明するための図134及び図135の矢視断面図に対応した説明図である。
コイル104に電流が流れ、磁束が発生すると、図202及び図203に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れる。ここで、図202及び図203は、送電側パッド及びインダクタコイルの磁束の流れを説明するための説明図である。その結果、コイルCOIL1、COIL2に、図204に示すような電流が誘起される。しかし、コイルCOIL1、COIL2は、図100に示すような電流が流れるように配線されている。そのため、コイル104の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うことになる。従って、コイル104の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
インダクタコイル1311も、インダクタコイル1110と同一構成である。
次に、第31実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第31実施形態によれば、第28実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第32実施形態)
次に、第32実施形態の非接触給電装置について説明する。第32実施形態の非接触給電装置は、第28実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの形状及び配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第28実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図205~図208を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第28実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第32実施形態の非接触給電装置について説明する。第32実施形態の非接触給電装置は、第28実施形態の非接触給電装置に対して、インダクタコイルの形状及び配置だけを変更したものである。インダクタコイル以外は、第28実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図205~図208を参照してインダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第28実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図205及び図206に示すように、インダクタコイル1110は、第26実施形態と同様に、略矩形環状の2つのコイルCOIL1、COIL2によって構成され配置されている。しかし、コイル104の発生する磁束の流れが、第26実施形態のコイル101、102の発生する磁束の流れと異なるため、コイルCOIL1、COIL2の配線が異なっている。ここで、図206は、インダクタコイルの磁束の流れを説明するための図169の矢視断面図に対応した説明図である。インダクタコイル1110に電流が流れた場合、図205に示すような電流が流れるようにコイルCOIL1、COIL2が配線されている。この場合、図206に示すような磁束が発生する。
コイル104に電流が流れ、磁束が発生すると、図207に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れる。ここで、図207は、送電側パッド及びインダクタコイルの磁束の流れを説明するための説明図である。その結果、コイルCOIL1、COIL2に、図208に示すような電流が誘起される。しかし、コイルCOIL1、COIL2は、図205に示すような電流が流れるように配線されている。そのため、コイル104の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うことになる。従って、コイル104の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
インダクタコイル1311も、インダクタコイル1110と同一構成である。
次に、第32実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。第32実施形態によれば、第19実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第33実施形態)
次に、第33実施形態の非接触給電装置について説明する。第33実施形態の非接触給電装置は、第19実施形態の非接触給電装置に対して、フィルタ回路の構成を変更するとともに、それに伴ってインダクタコイルの構成を変更したものである。フィルタ回路及びインダクタコイル以外は、第19実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図209~図215を参照してフィルタ回路の構成、及び、インダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第19実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、第33実施形態の非接触給電装置について説明する。第33実施形態の非接触給電装置は、第19実施形態の非接触給電装置に対して、フィルタ回路の構成を変更するとともに、それに伴ってインダクタコイルの構成を変更したものである。フィルタ回路及びインダクタコイル以外は、第19実施形態の非接触給電装置と同一である。そのため、図209~図215を参照してフィルタ回路の構成、及び、インダクタコイルの構成についてのみ説明し、動作については説明を省略する。なお、第19実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。
図209に示すように、フィルタ回路111は、インダクタコイル1110、1112と、コンデンサ1111、1113とを備えている。
図210及び図211に示すように、インダクタコイル1110、1112は、導線を巻いて構成される略矩形環状の素子である。ここで、図211は、図210のO-O矢視断面図である。そして、送電側パッド10のコア100に設けられ、コア100を磁路として用いている。インダクタコイル1110は、略矩形環状のコイルCOIL1、COIL2によって構成されている。インダクタコイル1112は、略矩形環状のコイルCOIL3、COIL4によって構成されている。インダクタコイル1110、1112は、フィルタ回路111に電流が流れた場合に発生する磁束が互いに打消し合わないように配線されている。また、コイルCOIL1、COIL2は、コイル101、102の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うように配線されている。コイルCOIL3、COIL4も、コイル101、102の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うように配線されている。コイルCOIL1は、自らの軸心方向を前後方向にした状態でコア100の前面に配置されている。コイルCOIL2は、自らの軸心方向を前後方向にした状態でコア100の後面に配置されている。コイルCOIL3は、自らの軸心方向を前後方向にした状態で、コイルCOIL1の前側にコイルCOIL1に隣接して配置されている。コイルCOIL4は、自らの軸心方向を前後方向にした状態で、コイルCOIL2の後側にコイルCOIL2に隣接して配置されている。フィルタ回路111に電流が流れた場合、図212に示すような電流が流れるようにコイルCOIL1、COIL2が配線されるとともに、コイルCOIL3、COIL4が配線されている。この場合、図213に示すような磁束が発生する。ここで、図213は、インダクタコイルの磁束の流れを説明するための図211の矢視断面図に対応した説明図である。そのため、コイルCOIL1の軸心部1110aにおける磁束と、コイルCOIL3の軸心部1112aにおける磁束が同一方向になるとともに、コイルCOIL2の軸心部1110bにおける磁束と、コイルCOIL4の軸心部1112bにおける磁束が同一方向になる。従って、インダクタコイル1110の発生した磁束とインダクタコイル1112の発生した磁束が互いに打消し合うようなことはない。
コイル101、102に電流が流れ、磁束が発生すると、図214に示すように、コア100の内部及び周辺に磁束が流れる。ここで、図214は、送電側パッド及びインダクタコイルの磁束の流れを説明するための説明図である。その結果、コイルCOIL1、COIL2及びコイルCOIL3、COIL4に、図215に示すような電流が誘起される。しかし、コイルCOIL1、COIL2及びコイルCOIL3、COIL4は、図212に示すような電流が流れるように配線されている。そのため、コイル101、102の発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うことになる。従って、コイル101、102の発生した磁束の影響を極力抑えることができる。
次に、第33実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。
第33実施形態によれば、第19実施形態と同様の効果を得ることができる。
第33実施形態によれば、1つのコア100に2つのインダクタコイル1110、1112が設けられている。そのため、コアを有する2つのインダクタコイルを別途設ける場合に比べ、非接触給電装置1をより小型化することができる。
第33実施形態によれば、インダクタコイル1110、1112は、互いに隣接して配置されている。そのため、コア100の体格が大きくなるような事態を抑えることができる。
第33実施形態によれば、インダクタコイル1110、1112は、フィルタ回路111に電流が流れた場合に発生する磁束が互いに打消し合わないように配線されている。そのため、フィルタ回路111の特性を確保することができる。
(変形例)
(変形例)
上記実施形態は以下の様に種々の形態をとりうることが出来る。
第1~第6実施形態では、送電回路側のフィルタ回路のインダクタコイルが送電側パッドのコアを磁路として用いるとともに、受電回路側のフィルタ回路のインダクタコイルが受電側パッドのコアを磁路として用いる例を挙げているが、これに限られるものではない。少なくともいずれかのフィルタ回路のインダクタコイルが、そのフィルタ回路が接続されるパッドのコアを磁路として用いていればよい。
第1~第6実施形態では、送電回路側のフィルタ回路のインダクタコイルが送電側パッドのコアを磁路として用いるとともに、受電回路側のフィルタ回路のインダクタコイルが受電側パッドのコアを磁路として用いる例を挙げているが、これに限られるものではない。少なくともいずれかのフィルタ回路のインダクタコイルが、そのフィルタ回路が接続されるパッドのコアを磁路として用いていればよい。
第1~第6実施形態では、インダクタコイルの軸心部の透磁率がコアの透磁率より低くなるように構成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。図36に示すように、軸心部1110aはコア100と同一透磁率であり、軸心部1110aの端部1110bの透磁率がコア100の透磁率より低くなるように構成されていてもよい。軸心部1110a及び軸心部1110aの端部1110bの少なくともいずれかの透磁率が、コア100の透磁率より低くなるように構成されていればよい。
第1~第6実施形態では、コアの透磁率より低くするために、空気層によって構成する例を挙げているが、これに限られるものではない。非磁性材によって構成してもよい。
第1~第6実施形態では、共振用コンデンサが、送電側パッド及び受電側パッドにそれぞれ並列接続されている例を挙げているが、これに限られるものではない。共振用コンデンサは、送電側パッド及び受電側パッドにそれぞれ直列接続されていてもよい。
第1~第6実施形態では、フィルタ回路が、直列接続されたインダクタコイル及びコンデンサによって構成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。フィルタ回路は、それ以外の構成であってもよい。インダクタコイルを有していればよい。
第1~第6実施形態では、送電側パッド及び受電側パッドのコイル、並びに、インダクタコイルが、略矩形環状である例を挙げているが、これに限られるものではない。送電側パッドや受電側パッドのコイル、インダクタコイルは、円環状や半円環状であってもよい。環状であればよい。
第1~第6実施形態では、コアが直方体状である例を挙げているが、これに限られるものではない。コアは、円柱状であってもよい。磁路を構成できる形状であればよい。コイルの軸心部がコアの磁性材によって構成されるようにしてもよい。
第1~第6実施形態では、コアがフェライトやダストコアによって構成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。硅素鋼板や板状のアモルファスを板厚方向に積層することによって構成されていてもよい。その場合、インダクタコイルの発生する磁束が積層方向と直交するようにコアを埋設するとよい。図37に示すように、板状の磁性材100aを板厚方向に積層してコア100を構成し、インダクタコイル1110に電流が流れた場合に積層方向と直交する磁束を発生する部分だけをコア100に埋設し、積層方向の磁束を発生する部分は、コア100の外部に配置すればよい。
第3及び第4実施形態では、インダクタコイル1110、1112が軸心方向と直交する方向に隣接してコア100に埋設されている例を挙げているが、これに限られるものではない。軸心方向に隣接してコア100に埋設されていてもよい。フィルタ回路111に電流が流れた場合、インダクタコイル1110の発生する軸心部1110aにおける磁束と、インダクタコイル1112の発生する軸心部1112aにおける磁束が同一方向になるように配線されていれば、磁束が互いに打消し合うことはない。
第3及び第4実施形態では、2つのインダクタコイル1110、1112がコア100に埋設されている例を挙げているが、これに限られるものではない。3つ以上のインダクタコイルがコアに埋設されていてもよい。
第3及び第4実施形態では、インダクタコイル1110、1112が隣接してコア100に埋設され、フィルタ回路111に電流が流れた場合に発生する磁束が互いに打消し合わないように配線されている例を挙げているが、これに限られるものではない。フィルタ回路の構成によっては、フィルタ回路に電流が流れた場合に、フィルタ回路を構成する複数のインダクタコイルの発生する磁束が互いに打消し合うようにしか配線できない場合もある。その場合には、複数のインダクタコイルを離して配置すればよい。磁束が互いに打消し合うような事態を極力抑えることができる。
第5及び第6実施形態では、インダクタコイルの構成が第1実施形態と同一である例を挙げているが、これに限られるものではない。インダクタコイルの構成は、第2~第4実施形態と同一であってもよい。いずれの構成と組合せても第2~第4実施形態と同様の効果を得ることができる。
第7~第18実施形態では、送電回路側のフィルタ回路のインダクタコイルが送電側パッドのコアを磁路として用いるとともに、受電回路側のフィルタ回路のインダクタコイルが受電側パッドのコアを磁路として用いる例を挙げているが、これに限られるものではない。少なくともいずれかのフィルタ回路のインダクタコイルが、そのフィルタ回路が接続されるパッドのコアを磁路として用いていればよい。
第7~第18実施形態では、共振用コンデンサが、送電側パッド及び受電側パッドにそれぞれ並列接続されている例を挙げているが、これに限られるものではない。共振用コンデンサは、送電側パッド及び受電側パッドにそれぞれ直列接続されていてもよい。
第7~第18実施形態では、フィルタ回路が、直列接続されたインダクタコイル及びコンデンサによって構成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。フィルタ回路は、それ以外の構成であってもよい。インダクタコイルを有していればよい。
第7~第18実施形態では、送電側パッド及び受電側パッドのコイル、並びに、インダクタコイルが、略矩形環状である例を挙げているが、これに限られるものではない。送電側パッドや受電側パッドのコイル、インダクタコイルは、円環状や半円環状であってもよい。環状であればよい。
第7~第18実施形態では、コアが直方体状である例を挙げているが、これに限られるものではない。コアは、円柱状であってもよい。磁路を構成できる形状であればよい。コイルの軸心部がコアの磁性材によって構成されるようにしてもよい。
第7~第18実施形態では、コアがフェライトやダストコアによって構成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。硅素鋼板や板状のアモルファスを板厚方向に積層することによって構成されていてもよい。その場合、インダクタコイルの発生する磁束が積層方向と直交するようにコアを配置又は埋設するとよい。
第10実施形態では、インダクタコイル1110が、送電側パッド10のコイル101、102のすぐ下に配置されている例を挙げているが、これに限られるものではない。インダクタコイル1110は、送電側パッド10のコイル101、102のすぐ上に配置されていてもよいし、コア100の下面に配置されていてもよい。
第13実施形態では、インダクタコイルの構成が第1実施形態と同一である例を挙げているが、これに限られるものではない。インダクタコイルの構成は、第8~第12実施形態と同一であってもよい。いずれの構成と組合せても第8~第14実施形態と同様の効果を得ることができる。
第18実施形態では、インダクタコイル1110、1112が軸心方向に隣接してコア100に埋設されている例を挙げているが、これに限られるものではない。軸心方向と直交する方向に隣接してコア100に埋設されていてもよい。フィルタ回路111に電流が流れた場合、インダクタコイル1110の発生する軸心部1110aにおける磁束と、インダクタコイル1112の発生する軸心部1112aにおける磁束が逆方向になるように配線されていれば、磁束が互いに打消し合うことはない。
第18実施形態では、2つのインダクタコイル1110、1112がコア100に埋設されている例を挙げているが、これに限られるものではない。3つ以上のインダクタコイルがコアに埋設されていてもよい。
なお、第19~第33実施形態では、送電回路側のフィルタ回路のインダクタコイルが送電側パッドのコアを磁路として用いるとともに、受電回路側のフィルタ回路のインダクタコイルが受電側パッドのコアを磁路として用いる例を挙げているが、これに限られるものではない。少なくともいずれかのフィルタ回路のインダクタコイルが、そのフィルタ回路が接続されるパッドのコアを磁路として用いていればよい。
第19~第33実施形態では、インダクタコイルが2つのコイルによって構成される例を挙げているが、これに限られるものではない。インダクタコイルは、3つ以上のコイルによって構成されていてもよい。送電側パッドのコイルの発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うように配線されていればよい。
第19~第33実施形態では、共振用コンデンサが、送電側パッド及び受電側パッドにそれぞれ並列接続されている例を挙げているが、これに限られるものではない。共振用コンデンサは、送電側パッド及び受電側パッドにそれぞれ直列接続されていてもよい。
第19~第33実施形態では、フィルタ回路が、直列接続されたインダクタコイル及びコンデンサによって構成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。フィルタ回路は、それ以外の構成であってもよい。インダクタコイルを有していればよい。
第19~第33実施形態では、送電側パッド及び受電側パッドのコイル、並びに、インダクタコイルが、略矩形環状である例を挙げているが、これに限られるものではない。送電側パッドや受電側パッドのコイル、インダクタコイルは、円環状や半円環状であってもよい。環状であればよい。
第19~第33実施形態では、コアが直方体状である例を挙げているが、これに限られるものではない。コアは、円柱状であってもよい。磁路を構成できる形状であればよい。コイルの軸心部がコアの磁性材によって構成されるようにしてもよい。
第19~第33実施形態では、コアがフェライトやダストコアによって構成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。硅素鋼板や板状のアモルファスを板厚方向に積層することによって構成されていてもよい。その場合、インダクタコイルの発生する磁束が積層方向と直交するようにコアを埋設するとよい。図216に示すように、板状の磁性材100aを板厚方向に積層してコア100を構成し、インダクタコイル1110に電流が流れた場合に積層方向と直交する磁束を発生する部分だけをコア100に埋設し、積層方向の磁束を発生する部分は、コア100の外部に配置すればよい。
第21実施形態では、インダクタコイル1110を構成するコイルCOIL1、COIL2が送電側パッド10のコイル101、102と同一形状であり、コイル101、102のすぐ下に配置される例を挙げているが、これに限られるものではない。インダクタコイル1110を構成するコイルCOIL1、COIL2は、送電側パッド10のコイル101、102と異なる形状であってもよい。また、送電側パッド10のコイル101、102のすぐ上に配置されていてもよいし、コア100の下面に配置されていてもよい。
第25実施形態では、インダクタコイル1110を構成するコイルCOIL1、COIL2が自らの軸心方向を前後方向にした状態で、第8実施形態では、インダクタコイル1110を構成するコイルCOIL1、COIL2が自らの軸心方向を上下方向にした状態で、コア100に埋設されている例を挙げているが、これに限られるものではない。自らの軸心方向を左右方向にした状態で、コア100に埋設されていてもよい。
第27実施形態では、インダクタコイルの構成が第1実施形態と同一である例を挙げているが、これに限られるものではない。インダクタコイルの構成は、第20~第26実施形態と同一であってもよい。いずれの構成と組合せても第20~第22実施形態と同様の効果を得ることができる。
第28~第32実施形態では、コイル104を備えた送電側パッド10に、様々な構成のインダクタコイルを組合せた例を挙げているが、これに限られるものではない。インダクタコイルの構成は、第23及び第25実施形態と同一であってもよい。いずれの構成と組合せても第23及び第25実施形態と同様の効果を得ることができる。
第33実施形態では、2つのインダクタコイル1110、1112がコア100に設けられている例を挙げているが、これに限られるものではない。3つ以上のインダクタコイルがコアに設けられていてもよい。
第33実施形態では、インダクタコイル1110、1112が隣接してコア100に埋設され、フィルタ回路111に電流が流れた場合に発生する磁束が互いに打消し合わないように配線されている例を挙げているが、これに限られるものではない。フィルタ回路の構成によっては、フィルタ回路に電流が流れた場合に、フィルタ回路を構成する複数のインダクタコイルの発生する磁束が互いに打消し合うようにしか配線できない場合もある。その場合には、複数のインダクタコイルを離して配置すればよい。磁束が互いに打消し合うような事態を極力抑えることができる。
1・・・非接触給電装置、10・・・送電側パッド(給電パッド)、100・・・コア(給電用コア)、101、102・・・コイル(給電用コイル)、11・・・送電回路、110、132・・・電力変換回路、111、131・・・フィルタ回路、1110・・・インダクタコイル、1111、1113・・・コンデンサ、112、130・・・共振用コンデンサ
Claims (20)
- 磁性材からなる給電用コア(100)と、前記給電用コアに設けられ、前記給電用コアを磁路として用いる給電用コイル(101、102、103、104)とを有する給電パッド(10)と、
インダクタコイルを有し、前記給電パッドに接続されるフィルタ回路(111)と、
を備え、前記フィルタ回路の接続された前記給電パッドを互いに対向させ、一方の前記給電パッドから他方の前記給電パッドに非接触で電力を供給する非接触給電装置において、
少なくともいずれかの前記フィルタ回路の前記インダクタコイル(1110、1112)は、当該フィルタ回路が接続される前記給電パッドの前記給電用コアに設けられ、前記給電用コアを磁路として用いることを特徴とする非接触給電装置。 - 前記給電用コアに設けられる前記インダクタコイルは、前記給電用コイルとの結合係数がほぼ0になるように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の非接触給電装置。
- 前記給電用コアに設けられる前記インダクタコイルは、前記給電用コアに埋設されていることを特徴とする請求項2に記載の非接触給電装置。
- 前記給電用コアに設けられる前記インダクタコイルは、環状のコイルであり、軸心部及び軸心部の端部の少なくともいずれかの透磁率が前記給電用コアの透磁率より低いことを特徴とする請求項3に記載の非接触給電装置。
- 前記給電用コアに設けられる前記インダクタコイルは、軸心部及び軸心部の端部の少なくともいずれかが空気層又は非磁性材からなることを特徴とする請求項4に記載の非接触給電装置。
- 1つの前記給電用コアに複数の前記インダクタコイルが設けられていることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の非接触給電装置。
- 1つの前記給電用コアに設けられている複数の前記インダクタコイルは、互いに隣接して配置されていることを特徴とする請求項6に記載の非接触給電装置。
- 1つの前記給電用コアに設けられている複数の前記インダクタコイルは、前記フィルタ回路に電流が流れた場合に発生する磁束が互いに打消し合わないように配線されていることを特徴とする請求項7に記載の非接触給電装置。
- 磁性材からなる給電用コア(100)と、前記給電用コアに設けられ、前記給電用コアを磁路として用いる給電用コイル(101、102、103、104)とを有する給電パッド(10)と、
インダクタコイルを有し、前記給電パッドに接続されるフィルタ回路(111)と、
を備え、前記フィルタ回路の接続された前記給電パッドを互いに対向させ、一方の前記給電パッドから他方の前記給電パッドに非接触で電力を供給する非接触給電装置において、
少なくともいずれかの前記フィルタ回路の前記インダクタコイル(1110、1112)は、環状であり、当該フィルタ回路が接続される前記給電パッドの前記給電用コアに、前記給電用コイルの発生した磁束が軸心部において軸心方向とほぼ直交するように設けられ、前記給電用コアを磁路として用いることを特徴とする非接触給電装置。 - 前記給電用コアに設けられ前記インダクタコイルは、前記給電用コアに埋設されていることを特徴とする請求項9に記載の非接触給電装置。
- 前記給電用コアに設けられ前記インダクタコイルは、前記給電用コアの表面に設けられていることを特徴とする請求項9に記載の非接触給電装置。
- 1つの前記給電用コアに複数の前記インダクタコイルが設けられていることを特徴とする請求項9~11のいずれか1項に記載の非接触給電装置。
- 1つの前記給電用コアに設けられている複数の前記インダクタコイルは、互いに隣接して配置されていることを特徴とする請求項12に記載の非接触給電装置。
- 1つの前記給電用コアに設けられている複数の前記インダクタコイルは、前記フィルタ回路に電流が流れた場合に発生する磁束が互いに打消し合わないように配線されていることを特徴とする請求項13に記載の非接触給電装置。
- 磁性材からなる給電用コア(100)と、前記給電用コアに設けられ、前記給電用コアを磁路として用いる給電用コイル(101、102、103、104)とを有する給電パッド(10)と、
インダクタコイルを有し、前記給電パッドに接続されるフィルタ回路(111)と、
を備え、前記フィルタ回路の接続された前記給電パッドを互いに対向させ、一方の前記給電パッドから他方の前記給電パッドに非接触で電力を供給する非接触給電装置において、
少なくともいずれかの前記フィルタ回路の前記インダクタコイル(1110、1112)は、複数のコイル(COIL1、COIL2、COIL3、COIL4)からなり、前記給電用コイルの発生した磁束によって誘起される電流が互いに打消し合うように前記複数のコイルを配線して構成され、当該フィルタ回路が接続される前記給電パッドの前記給電用コアに設けられ、前記給電用コアを磁路として用いることを特徴とする非接触給電装置。 - 前記給電用コアに設けられ前記インダクタコイルは、前記給電用コアに埋設されていることを特徴とする請求項15に記載の非接触給電装置。
- 前記給電用コアに設けられ前記インダクタコイルは、前記給電用コアの表面に設けられていることを特徴とする請求項15に記載の非接触給電装置。
- 1つの前記給電用コアに複数の前記インダクタコイルが設けられていることを特徴とする請求項15~17のいずれか1項に記載の非接触給電装置。
- 1つの前記給電用コアに設けられている複数の前記インダクタコイルは、互いに隣接して配置されていることを特徴とする請求項18に記載の非接触給電装置。
- 1つの前記給電用コアに設けられている複数の前記インダクタコイルは、前記フィルタ回路に電流が流れた場合に発生する磁束が互いに打消し合わないように配線されていることを特徴とする請求項19に記載の非接触給電装置。
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