电力传送单元的制作方法

文档序号:17479171发布日期:2019-04-20 06:19阅读:116来源:国知局
电力传送单元的制作方法

本发明涉及电力传送单元。



背景技术:

以往,作为电力传送单元,例如,在专利文献1公开了以非接触供给电力的供电系统。该供电系统包括:供给电力的供电侧共振线圈;屏蔽由该供电侧共振线圈所产生的泄漏磁场的供电侧屏蔽壳体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-113021号公报



技术实现要素:

本发明欲解决的问题

可是,上述专利文献1记载的供电系统中,例如与供电侧共振线圈连接的基板流过电流,在抑制由该电流产生的磁场泄漏至外部方面,存在进一步改善的余地。

因此,本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种电力传送单元,其能够抑制至少从基板产生的磁场泄漏至外部。

用于解决问题的方案

为解决上述问题,达到目的,本发明所涉及的电力传送单元的特征在于,包括:电力传送线圈,其通过非接触与对侧电力传送线圈传送电力;基板,其被形成为板状,与所述电力传送线圈对置设置,与所述电力传送线圈电连接,在与所述电力传送线圈之间流过电流;第1屏蔽部件,其被形成为板状或者膜状,设置在所述基板的所述电力传送线圈的相反侧,屏蔽磁场。

在所述电力传送单元中,优选的是:包括磁性部件,其被形成为板状,设置在所述第1屏蔽部件与所述基板之间,包含着磁性材料而构成。

在所述电力传送单元中,优选的是:所述磁性部件在与所述电力传送线圈和所述基板对置的对置方向交叉的交叉方向,该磁性部件的沿着所述交叉方向延伸侧的端部与所述第1屏蔽部件的沿着所述交叉方向延伸侧的端部相比,位于所述第1屏蔽部件的中央侧。

在所述电力传送单元中,优选的是:所述第1屏蔽部件被形成为与所述基板相同的大小。

在所述电力传送单元中,优选的是:包括第2屏蔽部件,其绕轴线被形成为环状,具有将设置于内侧的所述电力传送线圈所产生的磁场屏蔽的屏蔽壁部,所述屏蔽壁部被形成为:在与所述轴线交叉的交叉方向对置的壁面的间隔向着所述对侧电力传送线圈变宽。

发明的效果

本发明所涉及的电力传送单元由于包括设置在基板的电力传送线圈的相反侧并屏蔽磁场的第1屏蔽部件,因此,能够抑制至少从基板产生的磁场泄漏至外部。

附图说明

图1是示出实施方式1的电力传送单元的构成例的立体图。

图2是示出实施方式1的电力传送单元的构成例的分解立体图。

图3是示出实施方式1的取下外壳体的状态的电力传送单元的构成例的立体图。

图4是示出实施方式1的电力传送单元的构成例的背面侧的立体图。

图5是实施方式1的电力传送单元的图3的m-m剖视图。

图6是示出实施方式1的输电侧和受电侧的电力传送单元的剖视图。

图7是示出比较例的电力传送单元的磁场的图。

图8是示出实施方式1的电力传送单元的磁场的图。

图9是示出实施方式2的电力传送单元的主要部分的构成例的剖视图。

图10是示出实施方式2的电力传送单元的磁场的图。

图11是示出作为比较例的实施方式1的电力传送单元的涡电流所导致的损耗的图。

图12是示出实施方式2的电力传送单元的涡电流所导致的损耗的图。

图13是示出实施方式2的基板与电力传送线圈的间隔的一个例子的图。

图14是示出实施方式3的电力传送单元的主要部分的构成例的剖视图。

图15是示出作为比较例的实施方式2的电力传送单元的主要部分的磁场的图。

图16是示出实施方式3的电力传送单元的主要部分的磁场的图。

图17是示出实施方式1、2、3的电力传送单元的电力传送效率的仿真结果的图。

标记的说明

1、1a、1b:电力传送单元

20a:对侧电力传送线圈

10:基板

20:电力传送线圈

40:线圈屏蔽部件(第2屏蔽部件)

41:屏蔽壁部

41a:壁面

80:基板屏蔽部件(第1屏蔽部件)

81、91:端部

90、90a:磁性部件

p:间隔

x:轴线

具体实施方式

参照附图来详细说明实施本发明的方式(实施方式)。本发明不限于下面的实施方式所记载的内容。另外,以下所记载的构成要素包含本领域技术人员能够容易想到的要素、实际上相同的要素。并且,能够适当组合以下记载的构成。另外,在不脱离本发明的宗旨的范围内,能够对构成进行各种省略、替换或者变更。

[实施方式1]

说明实施方式所涉及的电力传送单元1。电力传送单元1是以非接触传送电力且对信号进行无线通信的单元。电力传送单元1作为输送电力的输电侧、或者接受电力的受电侧发挥功能。电力传送单元1例如在对未图示的设置在车辆的蓄电池进行充电的情况下使用。在该情况下,受电侧的电力传送单元1例如设置在车辆的底面部,与车辆的蓄电池连接。另外,输电侧的电力传送单元1例如设置在未图示的充电站的地面,与电源连接。输电侧的电力传送单元1在与受电侧的电力传送单元1对置的状态下,利用磁共振等将从电源供给的电力输送至受电侧的电力传送单元1。受电侧的电力传送单元1接受从输电侧的电力传送单元1输送的电力,将接受的电力输出至车辆的蓄电池。在下面的说明中,由于电力传送单元1在输电侧和受电侧的主要构成相同,因此,只要没有特别指出,就不区分输电侧与受电侧来说明。

电力传送单元1如图1、图2、图3所示,包括:基板10;电力传送线圈20;铁氧体30;作为第2屏蔽部件的线圈屏蔽部件40;作为通信部的通信耦合器50;作为内部件的内壳体60;作为外部件的外壳体70;作为第1屏蔽部件的基板屏蔽部件80。

此处,轴向是沿着轴线x的方向。轴向的上侧是电力传送线圈20侧,轴向的下侧是基板10侧。另外,轴向也称作对置方向。交叉方向是与轴向交叉的方向。垂直方向是与轴向垂直的方向。

基板10形成电子电路。基板10是所谓的印刷电路基板(printedcircuitboard)。基板10例如在环氧树脂、玻璃环氧树脂、纸环氧树脂、陶瓷等绝缘性的材料构成的绝缘层,利用铜箔等导电性部件形成有布线图案(印刷图案)。基板10例如被形成为矩形的板状,具有:安装有谐振用电容器等各种电子元件11的安装面10a;以及该安装面10a的相反侧的背面10b。基板10利用布线图案将安装在安装面10a的各种电子元件11电连接。基板10在轴向与电力传送线圈20对置设置。基板10与电力传送线圈20电连接,在与该电力传送线圈20之间流过高频电流。

电力传送线圈20是与对侧电力传送线圈20a以非接触传送电力的线圈。电力传送线圈20与谐振用电容器一起构成lc谐振电路。电力传送线圈20例如与谐振用电容器串联连接。电力传送线圈20例如包括:导体线21绕轴线x以螺旋状设置的线圈绕组部22;作为导体线21的开始卷绕侧的端部即开始卷绕端部23;开始卷绕端部23与线圈绕组部22之间的部分即中间部24;导体线21的结束卷绕侧的端部即结束卷绕端部25。导体线21例如是使多个导体裸线扭合的绞合线。线圈绕组部22是沿着与轴向交叉的交叉方向从内侧向外侧多次卷绕而形成为螺旋状的部分。典型地,线圈绕组部22沿着与轴向垂直的垂直方向从内侧向外侧多次卷绕。中间部24是导体线21从线圈绕组部22的内侧向外侧横切的部分。中间部24例如沿着轴向被压缩,利用粘接部件固定在线圈绕组部22。开始卷绕端部23和结束卷绕端部25在从轴向观察的情况下,位于线圈绕组部22的外侧。开始卷绕端部23和结束卷绕端部25与基板10电连接。

铁氧体30是包含磁性材料的部件,例如是氧化铁与金属的复合氧化物。铁氧体30例如被形成为矩形的板状,被形成为与电力传送线圈20相同的大小。铁氧体30在轴向与电力传送线圈20对置设置。铁氧体30使由电力传送线圈20产生的磁力通过并抑制磁力的损耗。

线圈屏蔽部件40是屏蔽成为噪声等的原因的多余的电力传送线圈20的磁力(泄漏磁场)的部件。线圈屏蔽部件40例如由铜、铝等导电性高的金属形成。线圈屏蔽部件40包括绕轴线x被形成为环状的屏蔽壁部41,轴向的两侧开口。屏蔽壁部41的例如长条状的板部件绕轴线x卷绕1周而形成,但不限于该形成方法。屏蔽壁部41在从轴向观察的情况下形成为近似矩形,4个角部具有圆部。屏蔽壁部41如图3、图5等所示,在沿着交叉方向的位置以包围电力传送线圈20和铁氧体30的方式设置。即,屏蔽壁部41以包围电力传送线圈20和铁氧体30的方式位于外侧,且从交叉方向观察的情况下,以与电力传送线圈20和铁氧体30重叠的方式设置。

屏蔽壁部41被形成为向着对侧电力传送线圈20a侧末端变宽的形状。即,屏蔽壁部41的在交叉方向对置的壁面41a的间隔p被形成为从轴向的一侧(下侧)向另一侧(上侧)变宽(参照图5、图6)。由此,屏蔽壁部41能够抑制电力传送线圈20的磁力线(磁通线)垂直。所以,屏蔽壁部41由于能够抑制涡电流流动,该涡电流流动产生磁场来抵消电力传送线圈20所导致的磁场的变动,因此,能够抑制电力传送效率的下降。另外,屏蔽壁部41的沿着轴向切断的切断部41b被形成为向屏蔽壁部41的外侧弯曲的弧状。由此,屏蔽壁部41能够更加抑制涡电流流动。

通信耦合器50是收发信号的天线。通信耦合器50绕轴线x被形成为环状。通信耦合器50例如天线51绕轴线x以多次(例如3次)呈螺旋状卷绕来形成。通信耦合器50的天线51的开始卷绕侧的端部即第1端部52和天线51的结束卷绕侧的端部即第2端部53与基板10电连接。通信耦合器50在从轴向观察的情况下,被形成为近似矩形。通信耦合器50在沿着交叉方向的位置以包围电力传送线圈20的方式设置。即,通信耦合器50以包围电力传送线圈20的方式位于外侧。通信耦合器50在交叉方向,在与电力传送线圈20之间设置有线圈屏蔽部件40。由此,线圈屏蔽部件40能够抑制电力传送线圈20所产生的磁力影响到通信耦合器50。所以,通信耦合器50由于能够抑制特性变化并抑制信号的损耗,因此,能够抑制通信质量下降。

内壳体60是容纳在外壳体70的内部的部件。内壳体60由绝缘性的合成树脂等形成,例如由公知的注射成型而成型。内壳体60规定基板10、电力传送线圈20和铁氧体30的相对位置,使得能与对侧电力传送线圈20a传送电力,并且规定线圈屏蔽部件40和通信耦合器50的相对位置,使得能与对侧通信耦合器50a通信。而且,内壳体60组装有基板10、电力传送线圈20、铁氧体30、线圈屏蔽部件40和通信耦合器50。由此,电力传送单元1能够在包含基板10、电力传送线圈20和铁氧体30、线圈屏蔽部件40和通信耦合器50的构成元件定位并组装在内壳体60的状态下,将该内壳体60容纳在外壳体70。所以,电力传送单元1例如与直接在外壳体70的内侧组装构成元件的情况相比较,能够容易且准确地规定构成元件的相对位置,并且能够容易保持构成元件。由此,电力传送单元1与对侧电力传送单元2的构成元件的相对位置也能够准确地规定。

内壳体60包括支承板61、竖直设置壁部62、容纳室63、多个连结部件64。支承板61与轴线x交叉地设置。竖直设置壁部62从支承板61竖直设置,绕轴线x呈环状设置。竖直设置壁部62在从轴向观察的情况下,被形成为近似矩形。竖直设置壁部62的外周的形状是与通信耦合器50的内周的形状相同的形状。竖直设置壁部62例如通过通信耦合器50卷绕在外表面,从而安装该通信耦合器50。竖直设置壁部62的内周的形状是与线圈屏蔽部件40的外周的形状相同的形状。竖直设置壁部62包括弯曲形状的支承部62a,该弯曲形状的支承部62a在内侧支承线圈屏蔽部件40的外表面支承。竖直设置壁部62利用支承部62a支承着线圈屏蔽部件40来安装。竖直设置壁部62例如利用黏着带等(未图示)将线圈屏蔽部件40粘贴在支承部62a,来安装该线圈屏蔽部件40。竖直设置壁部62在轴向的上侧的缘部设置有切除部61a。切除部61a是通过竖直设置壁部62的轴向的上侧的缘部的一部分被切入而形成。由此,切除部61a能够使灌封材料、铸模材容易流入到内壳体60的内部。

容纳室63被形成为长方体形状,设置在竖直设置壁部62的内侧。容纳室63包括:容纳电力传送线圈20的空间部63a;将电力传送线圈20插入到空间部63a的插入口63b;以及安装部63c,该安装部63c安装用于计测电力传送线圈20的温度且检测存在于外壳体70之间的异物(例如金属异物)的热敏电阻11b。容纳室63中,电力传送线圈20从插入口63b插入到空间部63a,插入的电力传送线圈20容纳在空间部63a。容纳室63中,用于计测容纳在空间部63a的电力传送线圈20的温度且检测存在于外壳体70之间的异物的热敏电阻11b安装在安装部63c。此外,内壳体60为了能够将电力传送线圈20从插入口63b插入到空间部63a,被构成为插入口63b侧的一部分60a能从主体部60b分离。

各连结部件64是将内壳体60与基板10连结的棒状的部件。各连结部件64从内壳体60的轴向的下侧沿着该轴向向基板10侧延伸。各连结部件64通过基板10侧的端部固定在该基板10,从而隔开预定的间隔将内壳体60与基板10连结。各连结部件64例如在基板10侧的端面设置有螺纹孔。各连结部件64在该螺纹孔接合螺栓并通过利用基板10侧的端面和螺栓来夹持基板10,从而将内壳体60与基板10连结。此外,内壳体60与基板10的连结方法不限于上述方法。

外壳体70是覆盖内壳体60的壳体。外壳体70由绝缘性的合成树脂等形成,例如由公知的注射成型而成型。外壳体70例如包括:设置在轴向的上侧的上壳体71;以及设置在轴向的下侧的下壳体72。外壳体70通过壳体71与下壳体72在轴向组装,从而形成为箱形。外壳体70设置有将设置在基板10的连接器连接部11a露出的连接器开口部73。外壳体70以基板10、电力传送线圈20、铁氧体30、线圈屏蔽部件40和通信耦合器50组装在内壳体60的状态,利用上壳体71和下壳体72来覆盖该内壳体60整体。

基板屏蔽部件80是将因流过基板10、与该基板10连接的布线的高频电流产生的泄漏磁场(以下也称作基板泄漏磁场)屏蔽的金属板。基板屏蔽部件80例如由铜、铝等导电性高的金属形成。基板屏蔽部件80例如被形成为矩形的板状,并被形成为与基板10相同的大小。基板屏蔽部件80设置在基板10的电力传送线圈20的相反侧,即基板10的背面10b。基板屏蔽部件80以与基板10的背面10b抵接的状态组装。基板屏蔽部件80例如以与基板10的背面10b重叠的状态,在各连结部件64的螺纹孔接合螺栓。利用该接合,基板屏蔽部件80和基板10被各连结部件64的基板10侧的端面和螺栓夹持。其结果是,基板屏蔽部件80以与基板10的背面10b抵接的状态组装。利用该构成,基板屏蔽部件80由于将基板屏蔽部件80与基板10抵接并连结,因此,能够相对地缩短电力传送单元1的轴向的长度,能够抑制电力传送单元1的大型化。此外,基板屏蔽部件80可以以与基板10的背面10b离开的状态,即在与基板10的背面10b之间设置有空气层的状态下组装。利用该构成,基板屏蔽部件80的电力传送单元1的轴向的长度相对地延长,但能够利用空气层抑制涡电流的产生。

如上所述,实施方式1所涉及的电力传送单元1包括电力传送线圈20、基板10、基板屏蔽部件80。电力传送线圈20与对侧电力传送线圈20a以非接触传送电力。基板10被形成为板状,与电力传送线圈20对置设置,与电力传送线圈20电连接,在与电力传送线圈20之间流过高频电流。基板屏蔽部件80被形成为板状,设置在基板10的电力传送线圈20的相反侧,将磁场屏蔽。

利用该构成,电力传送单元1能够利用基板屏蔽部件80来屏蔽因流过基板10、与该基板10连接的布线的高频电流而产生的基板泄漏磁场。利用该屏蔽,电力传送单元1能够抑制基板泄漏磁场泄漏至该电力传送单元1的外壳体70的外侧。通过该抑制,电力传送单元1能够抑制基板泄漏磁场给外部的电子设备、金属元件等带来的影响。例如,图7是示出比较例所涉及的电力传送单元3的磁场的图,图示出了磁场的分布。比较例所涉及的电力传送单元3不包括基板屏蔽部件80,其他是与实施方式1所涉及的电力传送单元1相同的构成。比较例所涉及的电力传送单元3如图7所示,可知基板泄漏磁场大范围分布在外壳体70的外侧。与之相对,实施方式1所涉及的电力传送单元1和对侧电力传送单元2由于包括基板屏蔽部件80,因此如图8所示,可知与电力传送单元3相比较,能够抑制基板泄漏磁场分布在外壳体70的外侧。

在上述电力传送单元1中,基板屏蔽部件80被形成为与基板10相同的大小。利用该构成,电力传送单元1能够有效抑制基板泄漏磁场分布在外壳体70的外侧。

在所述电力传送单元1中,包括绕轴线x被形成为环状,具有将设置在内侧的电力传送线圈20所产生的磁场屏蔽的屏蔽壁部41的线圈屏蔽部件40。屏蔽壁部41被形成为:在与轴线x交叉的交叉方向对置的壁面41a的间隔p向着对侧电力传送线圈20a变宽。利用该构成,线圈屏蔽部件40能够抑制电力传送线圈20的磁力线与屏蔽壁部41的壁面41a垂直。所以,线圈屏蔽部件40能够抑制产生涡电流,能够抑制电力传送效率下降。这样,线圈屏蔽部件40不追加其他元件,就能利用简单的构成来抑制电力传送效率下降。另外,线圈屏蔽部件40能够抑制该线圈屏蔽部件40发热。

[实施方式2]

接下来,说明实施方式2所涉及的电力传送单元1a和对侧电力传送单元2a。此外,由于电力传送单元1a与对侧电力传送单元2a是相同的构成,因此,对侧电力传送单元2a的说明省略。另外,实施方式2中,在与实施方式1相同的构成要素标注相同的附图标记,省略其详细的说明。电力传送单元1a包括磁性部件90,这点与实施方式1不同。电力传送单元1a如图9所示,在基板屏蔽部件80与基板10之间设置有磁性部件90。磁性部件90是包含磁性材料的部件,例如是氧化铁与金属的复合氧化物。磁性部件90例如被形成为矩形的板状,被形成为与基板屏蔽部件80相同的大小。磁性部件90在轴向被夹在基板屏蔽部件80与基板10之间。基板屏蔽部件80、磁性部件90和基板10以相同的方向层叠,在层叠的状态下形成矩形的平板形。基板屏蔽部件80、磁性部件90和基板10从轴向观察时,各端部对齐。即,基板屏蔽部件80、磁性部件90和基板10从轴向观察时,在基板屏蔽部件80的交叉方向的端部81和磁性部件90的交叉方向的端部91和基板10的交叉方向的端部12分别对齐的状态下层叠。

磁性部件90例如以与基板屏蔽部件80和基板10抵接的状态层叠并组装。磁性部件90例如在夹在基板屏蔽部件80与基板10的状态下,在所述各连结部件64的螺纹孔接合螺栓。利用该接合,基板屏蔽部件80、磁性部件90和基板10被各连结部件64的基板10侧的端面和螺栓夹持。其结果是,磁性部件90以夹在基板屏蔽部件80与基板10之间的状态组装。

如上所述,实施方式2所涉及的电力传送单元1a包括:被形成为板状,被设置在基板屏蔽部件80与基板10之间,并包含磁性材料而构成的磁性部件90。利用该构成,在电力传送单元1a中,磁性部件90抑制使流过基板10的高频电流所产生的磁力(磁场)通过且该磁力达到基板屏蔽部件80。通过该抑制,电力传送单元1a如图10所示,与实施方式1的电力传送单元1(图8)相比较,可知能够进一步抑制基板泄漏磁场分布在外壳体70的外侧。另外,电力传送单元1a利用磁性部件90能够抑制在基板屏蔽部件80产生涡电流。此处,实施方式1所涉及的电力传送单元1由于不包括磁性部件90,因此,具有基板泄漏磁场分布在基板屏蔽部件80的倾向。实施方式1所涉及的电力传送单元1由于该基板泄漏磁场的分布,在基板屏蔽部件80产生涡电流,如图11所示,涡电流所导致的损耗(涡电流损)相对增大。与之相对,实施方式2所涉及的电力传送单元1a由于包括磁性部件90,因此,能够抑制基板泄漏磁场分布在基板屏蔽部件80。实施方式2所涉及的电力传送单元1a能够通过该抑制,抑制在基板屏蔽部件80产生涡电流。其结果是,实施方式2所涉及的电力传送单元1a如图12所示,能够使涡电流所导致的损耗小于实施方式1的电力传送单元1,能够提高电力传送效率。此处,图13是示出实施方式2所涉及的基板10与电力传送线圈20的间隔的一个例子的图。图13中,l是电感,r是电阻值,q是质量因数(qualityfactor),κ是耦合系数。作为比较例的实施方式1所涉及的电力传送单元1如图13所示,在基板10与电力传送线圈20的间隔为15mm左右的情况下,与基板10与电力传送线圈20的间隔为20mm左右的情况相比,可知质量因数q下降。这是因为,由于基板10与电力传送线圈20靠近,因此,在基板屏蔽部件80产生的涡电流增加。实施方式2所涉及的电力传送单元1a由于利用磁性部件90来抑制在基板屏蔽部件80产生的涡电流,从而能够增加电感l,能够降低电阻值r。其结果是,实施方式2所涉及的电力传送单元1a即使在基板10与电力传送线圈20的间隔为15mm左右的情况下,也能够抑制质量因数q的下降。通过该抑制,实施方式2所涉及的电力传送单元1a由于能够抑制电力传送效率的下降并且抑制基板屏蔽部件80的涡电流所导致的发热,而且减小基板10和电力传送线圈20和间隔,因此,能够抑制单元的大型化。此外,在图13中,将基板10的电子元件11连接的线材和电力传送线圈20所涉及的损耗几乎看不到变化。

[实施方式3]

接下来,说明实施方式3所涉及的电力传送单元1b和对侧电力传送单元2b。此外,由于电力传送单元1b与对侧电力传送单元2b是相同的构成,因此,对侧电力传送单元2b的说明省略。另外,实施方式3中,在与实施方式1、2相同的构成要素标注相同的附图标记,省略其详细的说明。电力传送单元1b的磁性部件90a相对于基板屏蔽部件80的尺寸小,这点与实施方式2不同。电力传送单元1b如图14所示,磁性部件90a的沿着交叉方向延伸侧的端部91与基板屏蔽部件80的沿着交叉方向延伸侧的端部81相比位于内侧。即,磁性部件90a中,该磁性部件90a的端部91与基板屏蔽部件80的端部81相比,位于基板屏蔽部件80的中央侧、即轴线x侧。换言之,基板屏蔽部件80中,该基板屏蔽部件80的端部81与磁性部件90a的端部91相比向外侧突出。另外,电力传送单元1b的磁性部件90a与基板屏蔽部件80相比绕轴线x的外形形成得小,在从轴向观察的情况下,磁性部件90a位于基板屏蔽部件80的内侧。利用该构成,电力传送单元1b形成有设置在基板10与基板屏蔽部件80之间的空气层即间隙g。

如上所述,在实施方式3所涉及的电力传送单元1b中,磁性部件90a在与电力传送线圈20与基板10对置的对置方向(轴向)交叉的交叉方向,该磁性部件90a的沿着交叉方向延伸侧的端部91与基板屏蔽部件80的沿着交叉方向延伸侧的端部81相比,位于基板屏蔽部件80的中央侧。利用该构成,电力传送单元1b能够在基板10与基板屏蔽部件80之间形成间隙g。利用该构成,电力传送单元1b在基板10的端部12,与间隙g相比基板泄漏磁场优先通过磁性部件90a。即,电力传送单元1b在基板10的端部12,基板泄漏磁场容易分布在基板10的端部12的内侧。此处,实施方式2所涉及的电力传送单元1a由于没有设置间隙g,因此,如图15所示,基板泄漏磁场从基板10的端部12相对地大范围分布在外侧。与之相对,实施方式3所涉及的电力传送单元1b由于设置有间隙g,因此,如图16所示,与实施方式2所涉及的电力传送单元1a相比,能够抑制基板泄漏磁场从基板10的端部12分布在外侧。

接下来,参照图17,说明上述实施方式1~3所涉及的电力传送单元1、1a、1b的电力传送效率的仿真结果。此处,在图17和下式(1)~(3)中,l是电感,r是电阻值,q是质量因数,κ是耦合系数,f是非接触供电的电力的频率,η是电力传送效率,ηmaxss表示最大的电力传送效率。质量因数q由下式(1)求出。电力传送效率η如下式(2)所示,与耦合系数κ与质量因数q之积成比例。最大的电力传送效率ηmaxss由下式(3)求出。

q=2πfl/r(式1)

η∝κ·q(式2)

如图17所示,质量系数q可知在实施方式3所涉及的电力传送单元1b最好,接下来,实施方式2所涉及的电力传送单元1a良好,再接下来,比较例所涉及的电力传送单元3良好。实施方式1所涉及的电力传送单元1如上所述利用基板屏蔽部件80,与比较例所涉及的电力传送单元3相比,能够抑制基板泄漏磁场。然而,实施方式1所涉及的电力传送单元1由于在基板屏蔽部件80产生涡电流,因此,质量因数q与比较例所涉及的电力传送单元3相比恶化。耦合系数κ在实施方式1~3和比较例中,虽然观察到一些差异但是大致相同的值。可知实施方式2所涉及的电力传送单元1a利用磁性部件90,与实施方式1所涉及的电力传送单元1相比,能够大幅抑制基板屏蔽部件80的涡电流的损耗。可知实施方式3所涉及的电力传送单元1b利用磁性部件90a,与实施方式1所涉及的电力传送单元1相比,也能够大幅抑制基板屏蔽部件80的涡电流的损耗。另外,可知在从外壳体70在轴向离开25mm左右的部位的基板泄漏磁场在实施方式3所涉及的电力传送单元1b最小,接下来,实施方式2所涉及的电力传送单元1a小,再接下来,实施方式1所涉及的电力传送单元1小,比较例所涉及的电力传送单元3最多。如上所述,可知实施方式1~3所涉及的电力传送单元1、1a、1b与比较例所涉及的电力传送单元3相比,能够抑制基板泄漏磁场。另外,可知实施方式2、3所涉及的电力传送单元1a、1b由于与比较例所涉及的电力传送单元3相比能够提高质量系数q,因此,电力传送效率好。另外,实施方式2、3所涉及的电力传送单元1a、1b由于与比较例所涉及的电力传送单元3相比,能够使质量系数q提高,因此,能够减少电力传送线圈20的匝数,能够小型化。

[变形例]

接下来,说明实施方式1~3的变形例。说明了电力传送单元1、1a、1b在基板10流过高频电流的例子,但不限于此,也可以适用于流过低频电流的情况。

另外,说明了基板屏蔽部件80是板状的金属板的例子,但不限于此,例如也可以是膜状的金属层。在该情况下,基板屏蔽部件80例如利用金属的蒸镀在基板10的背面10b、磁性部件90形成为膜状。

另外,说明了基板屏蔽部件80被形成为与基板10相同的大小的例子,但不限于此,可以比基板10大或者小。在基板屏蔽部件80比基板10小的情况下,优选的是覆盖基板10的高频电流流过的部分。

另外,内壳体60可以使各连结部件64作为间隔物发挥功能。间隔物通过调整设置在内壳体60的电力传送线圈20和通信耦合器50与基板10的间隔,防止电力传送线圈20和通信耦合器50与基板10的干扰。

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