送电装置及受电装置的制作方法

文档序号:16632941发布日期:2019-01-16 06:44阅读:132来源:国知局
送电装置及受电装置的制作方法

本公开涉及送电装置及受电装置。



背景技术:

以往已知有以非接触方式传送电力的非接触充电系统。非接触充电系统具备送电装置及受电装置,送电装置以非接触方式向受电装置传送电力(参照日本特开2013-154815号公报、日本特开2013-146154号公报、日本特开2013-146148号公报、日本特开2013-110822号公报、日本特开2013-126327号公报)。

例如,日本特表2016-526280号公报记载的车辆充电垫具备第一线圈、第二线圈以及模块式铁氧体块。

第一线圈及第二线圈配置于模块式铁氧体块。第一线圈及第二线圈为多匝环形线圈,第一线圈及第二线圈相互相邻地配置。

模块式铁氧体块形成为板状。模块式铁氧体块包含多个铁氧体瓦。



技术实现要素:

在日本特表2016-526280号公报记载的车辆充电垫中,当上述的车辆充电垫从送电垫接受电力时,电流在车辆充电垫的第一线圈及第二线圈中流动,车辆充电垫受电。

然而,在上述的车辆充电垫那样的受电装置中,如果不对2个线圈的形状或配置进行研究来实现耦合系数的提高,则由于搭载2个线圈而受电装置的体格容易变大。同样,在送电装置中也产生同样的课题。

本公开鉴于上述那样的课题而作出,其目的在于提供一种实现了耦合系数的提高及装置的小型化的送电装置及受电装置。

本公开的送电装置具备:第一线圈,形成为包围在上下方向上延伸的第一环绕轴的周围;及第二线圈,形成为包围在上下方向上延伸的第二环绕轴的周围。第一线圈及第二线圈形成为,在输送电力时,若将在第一线圈中流动的电流以在第一环绕轴的周围环绕的方式流动的电流方向设为第一电流方向,将在第二线圈中流动的电流以在第二环绕轴的周围环绕的方式流动的电流方向设为第二电流方向,则第一电流方向成为第二电流方向的相反方向。上述第一线圈包括与第二线圈相邻的第一相邻部分和相对于第一环绕轴而位于第一相邻部分的相反侧的第一远离部分,第二线圈包括与第一线圈相邻的第二相邻部分和相对于第二环绕轴而位于第二相邻部分的相反侧的第二远离部分,第一相邻部分位于比第一远离部分靠上方处。

根据上述的送电装置,在输送电力时,在第一线圈及第二线圈的周围形成磁通。以包围第一线圈的第一远离部分、第二线圈的第二远离部分的周围的方式形成磁通。在第一线圈的第一相邻部分、第二线圈的第二相邻部分的周围也形成磁通。第一相邻部分及第二相邻部分相邻地配置。在第一相邻部分及第二相邻部分的周围形成的磁通以跨第一相邻部分及第二相邻部分的方式形成。

以跨第一相邻部分及第二相邻部分的方式流动的磁通的实效半径大于以包围第一远离部分或第二远离部分的周围的方式流动的磁通的实效半径。

以跨第一相邻部分及第二相邻部分的方式流动的磁通容易向上方鼓出。其结果是,容易到达在送电装置的上方配置的受电装置。

在上述的送电装置中,第一相邻部分位于比第一远离部分靠上方处,第二相邻部分位于比第二远离部分靠上方处。

第一相邻部分及第二相邻部分比第一远离部分及第二远离部分更接近受电装置,以跨第一相邻部分及第二相邻部分的方式形成的磁通、来自送电装置的磁通容易到达受电装置。因此,能够提高送电装置与受电装置之间的耦合系数。

由于能够提高送电装置与受电装置之间的耦合系数,因此即使第一线圈及第二线圈小型化,也能够向受电装置良好地送电,能够实现送电装置的小型化。

本公开的上述及其他的目的、特征、方面及优点根据与附图关联地理解的关于本公开的如下的详细的说明而变得明确。

附图说明

图1是示意性地示出非接触充电系统1的示意图。

图2是示意性地示出非接触充电系统1的框图。

图3是示出送电装置3的分解立体图。

图4是示意性地示出送电线圈23及铁氧体板35的立体图。

图5是示意性地示出第一线圈50的立体图。

图6是示出第二线圈51的立体图。

图7是图4的vii-vii线的剖视图。

图8是示出送电线圈23的俯视图。

图9是示出受电装置4的分解立体图。

图10是示意性地示出受电线圈16的立体图。

图11是示意性地示出第三线圈112的立体图。

图12是示意性地示出第四线圈113的立体图。

图13是示出受电线圈16及铁氧体板104的剖视图。

图14是示意性地示出从送电装置3向受电装置4传送电力时的情况的剖视图。

图15是在电力送电/受电时,示出送电装置3及受电装置4的磁通分布的模拟结果。

图16是示出比较例的受电线圈16a及送电线圈23a的剖视图。

图17是示出本实施方式2的送电装置3b的一部分的立体图。

图18是示意性地示出铁氧体板35b的立体图。

图19是示出受电装置4b的受电线圈16及铁氧体板的立体图。

图20是示意性地示出铁氧体板104b的立体图。

图21是示意性地示出从送电装置3b向受电装置4b传送电力的状态的剖视图。

图22是示出铁氧体板的第一变形例的剖视图。

图23是示出铁氧体板的第二变形例的剖视图。

图24是示出送电装置3c的送电线圈23c的俯视图。

图25是示出送电装置3c的送电线圈23c的立体图。

图26是示出受电装置4c的受电线圈16c的俯视图。

图27是示出受电装置4c的受电线圈16c的立体图。

图28是图26的xxviii-xxviii线的剖视图。

图29是图26的xxix-xxix线的剖视图。

具体实施方式

使用图1至图29,说明本实施方式1~3的送电装置及受电装置。关于图1至图29所示的结构中的相同或实质上相同的结构,有时标注同一符号并省略重复的说明。

(实施方式1)

图1是示意性地示出非接触充电系统1的示意图。非接触充电系统1具备送电装置3、车辆2、电源7以及变换器20。

电源7连接于变换器20。变换器20包括逆变器及转换器。

车辆2包括受电装置4和蓄电装置5。在该图1所示的例子中,蓄电装置5设置于车辆2的地板6的下表面。受电装置4设置于蓄电装置5的下表面。

受电装置4包括谐振器11和设备10。谐振器11包括受电线圈16及电容器17。电容器17串联连接于受电线圈16,通过电容器17及受电线圈16形成lc谐振器。谐振器11的q值为100以上。设备10包括整流器12和滤波器14。整流器12连接于谐振器11,滤波器14连接于整流器12及蓄电装置5。蓄电装置5是蓄电池或电容器,是能够充放电的设备。

送电装置3包括谐振器21和滤波器24。谐振器21包括送电线圈23及电容器22。电容器22串联连接于送电线圈23,通过电容器22及送电线圈23形成lc谐振器。谐振器21的q值为100以上。

滤波器24连接于谐振器21及变换器20。滤波器24包括多个线圈及电容器。变换器20连接于电源7及滤波器24。

在如上所述构成的非接触充电系统1中,说明从送电装置3以非接触方式向受电装置4传送电力的情况。变换器20调整从电源7供给的交流电力的频率及电压,并向滤波器24供给。

滤波器24从由变换器20供给的交流电力中除去噪声,并向谐振器21供给。当向谐振器21供给交流电力时,在送电线圈23的周围形成电磁场。向送电线圈23供给的交流电力的频率为例如几十khz~一百几十khz左右。优选为70khz以上且100khz以下左右。

受电线圈16从在送电线圈23的周围形成的电磁场接受电力。在接受电力时流向受电线圈16的交流电流的频率为例如几十khz~一百几十khz左右。具体而言,为70khz以上且100khz以下左右。整流器12将从谐振器11供给的交流电力变换成直流电力而向滤波器14供给。滤波器14从由整流器12供给的直流电力中除去噪声而向蓄电装置5供给。

接下来,关于送电装置3的结构,使用图3等进行说明。

图3是示出送电装置3的分解立体图。送电装置3具备壳体30、基板33、金属板34、铁氧体板35、滤波器24、电容器22以及送电线圈23。

滤波器24、基板33、电容器22、金属板34、铁氧体板35以及送电线圈23收容在壳体30内。

壳体30包括上罩31及底罩32。上罩31配置在送电装置3的上表面侧,上罩31由树脂形成。上罩31包括上壁37和侧壁36。侧壁36以从上壁37的外周缘部朝向下方延伸的方式形成。

底罩32配置在地面侧。底罩32由铝或铝合金等金属形成。

底罩32包括底壁41和侧壁40。侧壁40以从底壁41的外周缘部向上方延伸的方式形成。

基板33配置在底壁41的上表面侧。基板33形成为板状,基板33包括下表面42及上表面43。

滤波器24配置在基板33的下表面42侧。电容器22配置于上表面43。

金属板34配置在基板33的上表面43侧。金属板34由铝或铝合金等金属材料形成。金属板34形成为板状,金属板34包括下表面44及上表面45。

铁氧体板35配置于金属板34的上表面45。铁氧体板35包括分割铁氧体板46及分割铁氧体板47。分割铁氧体板46及分割铁氧体板47以在停车在送电装置3上的车辆2的前后方向上排列的方式设置。

分割铁氧体板46、47形成为板状。分割铁氧体板46包括上表面61及下表面60。分割铁氧体板47包括下表面62及上表面63。

送电线圈23包括第一线圈50及第二线圈51。第一线圈50及第二线圈51以在停车在送电装置3上的车辆2的前后方向上排列的方式配置。第一线圈50形成为包围在上下方向上延伸的环绕轴o1的周围。第二线圈51形成为包围在上下方向上延伸的环绕轴o2的周围。

第一线圈50及第二线圈51是涡卷型的平板线圈。需要说明的是,第一线圈50及第二线圈51形成为大致长方形形状,但是作为第一线圈50及第二线圈51的形状,可以采用各种形状。

图4是示意性地示出送电线圈23及铁氧体板35的立体图。第一线圈50配置于分割铁氧体板46的上表面61。第二线圈51配置于分割铁氧体板47的上表面63。送电线圈23包括将第一线圈50及第二线圈51连接的连接配线53。

图5是示意性地示出第一线圈50的立体图。在图4及图5中,第一线圈50包括相邻部分71、远离部分72、连接部分73、连接部分74、内周端部75、外周端部77以及引出线76。

相邻部分71是与第二线圈51相邻的部分。远离部分72是相对于环绕轴o1而位于相邻部分71的相反侧的部分。连接部分73将相邻部分71的一端与远离部分72的一端连接。连接部分74将相邻部分71的另一端与远离部分72的另一端连接。

相邻部分71的一端形成为从连接部分73的端部向上方延伸。相邻部分71的另一端形成为从连接部分74的端部向上方延伸。并且,对于相邻部分71,从相邻部分71的一端向另一端呈直线状地延伸。在图5等所示的例子中,相邻部分71及远离部分72形成为在车辆2的左右方向上延伸。连接部分73、74也形成为直线状,连接部分73、74形成为在车辆2的前后方向上延伸。

远离部分72、连接部分73、74配置于分割铁氧体板46的上表面61。这样,相邻部分71位于比远离部分72靠上方处。具体而言,相邻部分71位于比远离部分72及连接部分73、74靠上方处。

内周端部75位于第一线圈50的内周,外周端部77位于第一线圈50的外周。引出线76连接于内周端部75,连接配线53连接于外周端部77。

如上所述构成的第一线圈50通过以包围环绕轴o1的周围的方式环绕线圈线70而形成。具体而言,以随着从外周端部77朝向内周端部75而在每一匝缩短与环绕轴o1的距离的方式形成。

并且,随着从外周端部77朝向内周端部75而第一线圈50向左旋转方向(逆时针方向)延伸。

需要说明的是,连接于内周端部75的引出线76通过相邻部分71与分割铁氧体板46之间的间隙,向外部引出。

图6是示出第二线圈51的立体图。第二线圈51包括相邻部分81、远离部分82、连接部分83、连接部分84、内周端部85、外周端部87以及引出部分86。

相邻部分81是与第一线圈50相邻的部分。具体而言,相邻部分81是与第一线圈50的相邻部分71相邻的部分。远离部分82是相对于环绕轴o2而位于相邻部分81的相反侧的部分。连接部分83将相邻部分81的一端及远离部分82的一端连接。连接部分84将相邻部分81的另一端与远离部分82的另一端连接。

相邻部分81的一端形成为从连接部分83的端部向上方延伸。相邻部分81的另一端形成为从连接部分84的端部向上方延伸。并且,对于相邻部分81,从相邻部分81的一端向另一端呈直线状地延伸。相邻部分81及相邻部分71形成为彼此在相同方向上延伸。

在图6等所示的例子中,相邻部分81及远离部分82形成为在车辆2的左右方向上延伸。连接部分83、84也呈直线状地形成,连接部分83、84形成为在车辆2的前后方向上延伸。

远离部分82和连接部分83、84配置在分割铁氧体板47的上表面63。这样,相邻部分81位于比远离部分82靠上方处。具体而言,相邻部分81位于比远离部分82及连接部分83、84靠上方处。

内周端部85位于第二线圈51的内周,外周端部87位于第二线圈51的外周。

如上所述构成的第二线圈51通过以包围环绕轴o2的周围的方式环绕线圈线80而形成。具体而言,随着从外周端部87朝向内周端部85而在每一匝缩短与环绕轴o2的距离的方式形成。

并且,第二线圈51随着从外周端部87朝向内周端部85而向右旋转方向(顺时针方向)延伸。

需要说明的是,引出部分86连接于外周端部87。连接配线53连接于内周端部85。

图7是图4的vii-vii线的剖视图。第一线圈50的相邻部分71位于比远离部分72的上端靠上方处。同样,第二线圈51的相邻部分81位于比远离部分82的上端靠上方处。

图8是示出送电线圈23的俯视图。第二线圈51的引出部分86连接于电容器22,引出线76连接于滤波器24。

在输送电力时,在送电线圈23中流动的交流电流的频率为70khz以上且100khz以下左右。这样的频率的交流电流的波长成为几百m。另一方面,构成送电线圈23的线圈线70、80及连接配线53的各长度的合计为几m至十几m左右。

在送电线圈23内,是电流的相位差几乎不存在的状态。因此,例如,在引出部分86电流在电流方向a上流动时,在引出线76处电流在电流方向a上流动。

在引出部分86电流在电流方向a上流动时,在第二线圈51内流动的交流电流以在环绕轴o2的周围环绕的方式流动的电流方向(第二电流方向)为右旋转方向(顺时针方向)。另一方面,在第一线圈50内流动的交流电流以在环绕轴o2的周围环绕的方式流动的电流方向(第一电流方向)为左旋转方向(逆时针方向)。

另外,在引出部分86电流在电流方向b上流动时,在第二线圈51内流动的交流电流以在环绕轴o2的周围环绕的方式流动的电流方向(第二电流方向)为左旋转方向(逆时针方向)。另一方面,在第一线圈50内流动的交流电流以在环绕轴o2的周围环绕的方式流动的电流方向(第一电流方向)为右旋转方向(顺时针方向)。

这样,本实施方式1的送电线圈23形成为使得,在输送电力时,在第一线圈50中流动的电流以环绕环绕轴o1的方式流动的电流方向与在第二线圈51中流动的电流以环绕环绕轴o2的方式流动的电流方向成为相反方向。

接下来,使用图9等,说明受电装置4的结构。图9是示出受电装置4的分解立体图。

受电装置4具备壳体100、受电线圈16、铁氧体板104、金属板105、电容器17、滤波器14、基板106以及整流器12。

受电线圈16、铁氧体板104、金属板105、滤波器14、基板106、电容器17以及整流器12收容在壳体100内。

壳体100包括上罩101和底罩102。上罩101及底罩102由树脂形成。

上罩101包括上壁108和侧壁107。侧壁107以从上壁108的外周缘部向下方延伸的方式形成。

底罩102包括底壁111和侧壁110。侧壁110以从底壁111的外周缘部向上方延伸的方式形成。

受电线圈16配置于底壁111的上表面。受电线圈16包括第三线圈112和第四线圈113。第三线圈112形成为包围在上下方向上延伸的环绕轴o3的周围。第四线圈113形成为包围在上下方向上延伸的环绕轴o4的周围。第三线圈112及第四线圈113配置成在车辆2的前后方向上排列。

第三线圈112及第四线圈113是涡卷型的平板线圈。需要说明的是,第三线圈112及第四线圈113形成为大致长方形形状,但是作为第三线圈112及第四线圈113的形状,可以采用各种形状。

在受电线圈16的上表面侧配置有铁氧体板104。铁氧体板104包括分割铁氧体板114和分割铁氧体板115。

分割铁氧体板114、115配置成在车辆2的前后方向上排列。分割铁氧体板114、115形成为板状。分割铁氧体板114包括下表面120及上表面121。分割铁氧体板115包括下表面123和上表面124。

第三线圈112配置于分割铁氧体板114的下表面120。第四线圈113配置于分割铁氧体板115的下表面123。

金属板105配置于铁氧体板104的上表面侧。金属板105由铝或铝合金等金属材料形成。金属板105形成为板状,金属板105包括下表面125及上表面126。

基板106配置在金属板105的上表面126侧。基板106形成为板状,基板106包括下表面128及上表面129。滤波器14及电容器17配置于基板106的下表面128。滤波器14包括电容器130和线圈131,电容器130及线圈131配置于基板106的下表面128。整流器12配置于基板106的上表面129。

上罩101配置在基板106的上表面129侧。上罩101配置在图1所示的蓄电装置5的下表面。

图10是示意性地示出受电线圈16的立体图。受电线圈16包括将第三线圈112及第四线圈113连接的连接配线116。

图11是示意性地示出第三线圈112的立体图。如图10及图11所示,第三线圈112包括相邻部分141、远离部分142、连接部分143、连接部分144、内周端部145、外周端部147以及引出线146。

相邻部分141是与第四线圈113相邻的部分。远离部分142是相对于环绕轴o3而位于相邻部分141的相反侧的部分。连接部分143将相邻部分141的一端与远离部分142的一端连接。连接部分144将相邻部分141的另一端与远离部分142的另一端连接。

相邻部分141的一端形成为从连接部分143的端部向下方延伸。相邻部分141的另一端形成为从连接部分144的端部向下方延伸。相邻部分141形成为从一端向另一端呈直线状地延伸。

在图11等所示的例子中,相邻部分141及远离部分142形成为在车辆的左右方向上延伸。连接部分143、144形成为在车辆2的前后方向上延伸。

相邻部分141位于比远离部分142靠下方处。需要说明的是,远离部分142和连接部分144、143配置于分割铁氧体板114的下表面120。

内周端部145位于第三线圈112的内周,外周端部147位于第三线圈112的外周。引出线146连接于内周端部145,引出线146从相邻部分141与分割铁氧体板114之间向外部引出。连接配线116连接于外周端部147。

如上所述构成的第三线圈112通过在环绕轴o3的周围环绕线圈线140而形成。具体而言,以随着从外周端部147朝向内周端部145而在每一匝接近环绕轴o3的方式形成。

并且,随着从外周端部147朝向内周端部145,而线圈线140以在环绕轴o3的周围在左旋转方向上(逆时针)延伸的方式形成。

图12是示意性地示出第四线圈113的立体图。第四线圈113包括相邻部分151、远离部分152、连接部分153、连接部分154、内周端部155、外周端部158以及引出线156。

相邻部分151是与第三线圈112相邻的部分。具体而言,是与第三线圈112的相邻部分141相邻的部分。远离部分152是相对于环绕轴o4而位于远离部分152的相反侧的部分。连接部分153将相邻部分151的一端与远离部分152的一端连接。连接部分153将相邻部分151的另一端与远离部分152的另一端连接。

相邻部分151的一端形成为从连接部分153的端部向下方延伸。相邻部分151的另一端形成为从连接部分154的端部向下方延伸。相邻部分151位于比远离部分152靠下方处。

如上所述构成的第四线圈113随着从外周端部158朝向内周端部155,以在环绕轴o4的周围在右旋转方向上(顺时针方向)延伸的方式形成。

图13是示出受电线圈16及铁氧体板104的剖视图。在第三线圈112中,相邻部分141位于比远离部分142的下端部靠下方处。在第四线圈113中,相邻部分151位于比远离部分152靠下方处。

如上所述构成的受电装置4从送电装置3接受电力时,交流电流在受电线圈16中流动。

在图10中,第三线圈112的线圈线的长度、第四线圈113的线圈线的长度以及连接配线116的长度的合计长度为几m至十几m左右。

另一方面,受电线圈16受电的交流电流的频率为几十khz~一百几十khz左右,电流的波长成为几百m左右。

因此,在电流方向c的电流在第四线圈113的引出线156中流动时,电流方向c的电流在第三线圈112的引出线146中流动。

在图12中,当电流方向c的电流在引出线156中流动时,在第四线圈113内流动的电流在环绕轴o4的周围环绕的电流方向(第四电流方向)为右旋转方向(逆时针方向)。同样,在第三线圈112内流动的电流在环绕轴o3的周围环绕的电流方向(第三电流方向)为左旋转方向(顺时针方向)。

这样,在受电线圈16中也形成为使得,在接受电力时,在第三线圈112中流动的电流的电流方向(第三电流方向)与在第四线圈113中流动的电流的电流方向(第四电流方向)成为相反方向。

图14是示意性地示出从送电装置3向受电装置4传送电力时的情况的剖视图。

在输送电力时,交流电流在送电线圈23中流动。当交流电流在送电线圈23中流动时,在第一线圈50及第二线圈51的周围形成磁通。

例如,在相邻部分71的附近形成磁通mf1,在远离部分72的周围形成磁通mf6、mf7。在相邻部分81的周围的附近形成磁通mf2,在远离部分82的周围形成磁通mf8、mf9。

在此,在第一线圈50中流动的电流的电流方向与在第二线圈51中流动的电流的电流方向为相反方向。

因此,在相邻部分71的周围形成的磁通与在相邻部分81的周围形成的磁通容易耦合。因此,容易形成跨相邻部分71及相邻部分81那样的磁通mf3。

在此,从相邻部分71的内周缘部至相邻部分81的内周缘部的宽度w1大于远离部分72的宽度w2或远离部分82的宽度w3。

因此,跨相邻部分71及相邻部分81地形成的磁通的实效半径比以包围远离部分72、82的各自的周围的方式形成的磁通的实效半径长。

因此,以跨相邻部分71及相邻部分81的方式形成的磁通容易以向上方鼓出的方式分布。因此,容易形成磁通mf4、磁通mf5那样的磁通。其结果是,容易产生磁通mf5那样与受电线圈16交链的磁通。

特别是在本实施方式1的送电装置3中,相邻部分71及相邻部分81位于上方。其结果是,跨相邻部分71及相邻部分81的磁通容易分布于上方,与受电线圈16容易交链。

因此,根据本实施方式1的送电装置3,能够实现送电装置3及受电装置4的耦合系数的提高。

受电线圈16的相邻部分141、151位于比远离部分142、152靠下方处。因此,与跨相邻部分71及相邻部分81地形成的磁通容易交链。需要说明的是,在送电线圈23中,远离部分72、82的宽度w2、w3小,因此在远离部分72的周围形成的磁通mf6、mf7不易向上方鼓出。其结果是,如磁通mf6、mf7那样在远离部分72的周围形成的磁通以包围远离部分72的周围的方式形成。同样,在远离部分82的周围形成的磁通也以包围远离部分82的周围的方式形成。

来自送电线圈23的磁通与受电线圈16交链时,交流电流在受电线圈16中流动。当交流电流在受电线圈16中流动时,在受电线圈16的周围也形成磁通。

相邻部分141及相邻部分151彼此相邻地配置,因此以跨相邻部分141及相邻部分151的方式形成磁通。而且,以包围远离部分142的周围的方式形成磁通mf10、mf11,并以包围远离部分152的周围的方式形成磁通mf12、mf13。

相邻部分141的内周缘部与相邻部分151的内周缘部之间的距离比远离部分142、152的各自的宽度宽。因此,以跨相邻部分141及相邻部分151的方式形成的磁通容易朝向下方鼓出,容易与送电线圈23交链。

尤其是由于相邻部分141、151位于比远离部分142、152靠下方处,因此以跨相邻部分141、151的方式形成的磁通容易与送电线圈23交链。由此,能实现受电装置4与蓄电装置5的耦合系数的提高。

这样,根据本实施方式1的受电装置4,容易捕捉来自送电装置3的磁通,能够提高送电装置3及受电装置4之间的耦合系数。

图15是在电力送电/受电时,示出送电装置3及受电装置4的磁通分布的模拟结果。需要说明的是,在模拟中,使用了jmag(注册商标)等电磁场解析软件。从该图15也可知,较多的磁通在送电线圈23的相邻部分71、81与受电线圈16的相邻部分141、151之间交链。

图16是示出比较例的受电线圈16a及送电线圈23a的剖视图。送电线圈23a包括第一线圈50a及第二线圈51a。第一线圈50a包括相邻部分71a和远离部分72a,远离部分72a及相邻部分71a的位置位于同一平面上。第二线圈51a包括相邻部分81a及远离部分82a,远离部分82a及相邻部分81a配置在同一平面上。

同样,受电线圈16a包括第三线圈112a及第四线圈113a。第三线圈112a包括远离部分142a及相邻部分141a,相邻部分141a及远离部分142a位于同一平面上。

第四线圈113a包括相邻部分151a及远离部分152a,相邻部分151a及远离部分152a位于同一平面上。

在从如上所述构成的送电线圈23a向受电线圈16a传送电力时,也向送电线圈23a供给交流电流。相邻部分71a、81a位于比图14所示的相邻部分71、81靠下方处。

因此,在相邻部分71a、81a的周围形成的磁通难以与受电线圈16a交链。

同样,受电线圈16a的相邻部分141a、151a位于比受电线圈16的相邻部分141、151靠上方处。因此,受电线圈16a与受电线圈16相比难以捕捉磁通。

即,可知本实施方式1的送电装置3及受电装置4与比较例的送电装置3a及受电装置4a相比能够实现耦合系数的提高。

送电装置3与送电装置3a相比能够实现耦合系数的提高,因此能够将送电装置3的送电线圈23的尺寸形成得小于送电装置3a的送电线圈23a的尺寸。由此,能够将送电装置3的体格的尺寸抑制得比送电装置3a的体格的尺寸小。

同样,根据本实施方式1的受电装置4,能够将受电线圈16的尺寸抑制得比受电线圈16a小,能够将受电装置4的体格抑制得比受电装置4a的体格小。

(实施方式2)

使用图17等,说明实施方式2的送电装置3b及受电装置4b。

图17是示出本实施方式2的送电装置3b的一部分的立体图。送电装置3b包括送电线圈23和铁氧体板35b。

本实施方式2的送电装置3b的送电线圈23是与实施方式1的送电线圈23相同的形状。

图18是示意性地示出铁氧体板35b的立体图。铁氧体板35b包括分割铁氧体板46b和分割铁氧体板47b。分割铁氧体板46b包括板部200和突出部201。板部200形成为平板状。

突出部201形成于板部200的上表面。突出部201包括分割突出部202和分割突出部203。分割突出部202、203以从板部200的上表面向上方突出的方式形成。在分割突出部202与分割突出部203之间形成有间隙。

如图17及图18所示,第一线圈50配置于铁氧体板35b的上表面61。远离部分72和连接部分73、74配置于板部200的上表面。相邻部分71配置于突出部201的上表面。具体而言,相邻部分71配置在分割突出部202及分割突出部203的上表面上。需要说明的是,引出线76以通过分割突出部202及分割突出部203之间的间隙的方式配置。

在分割铁氧体板46b中,与远离部分72对向的部分(第一对向部分)为板部200的上表面。与相邻部分71对向的部分(第二对向部分)是分割突出部202、203和板部200中的位于分割突出部202及分割突出部203之间的部分。

从图18可知,分割铁氧体板46b中的与相邻部分71对向的部分的至少一部分形成得比分割铁氧体板46b中的与远离部分72对向的部分厚。具体而言,铁氧体板35b中的突出部201所在的部分的厚度比板部200的厚度厚。

第二线圈51配置在分割铁氧体板47b的上表面63。分割铁氧体板47b包括板部210和突出部211。板部210形成为平板状。突出部211形成于板部210的上表面。突出部211包括分割突出部212和分割突出部213。在分割突出部212与分割突出部213之间也形成有间隙。连接配线53以通过该间隙的方式配置。

相邻部分81配置于突出部211的上表面,具体而言,相邻部分81配置于突出部211的上表面,远离部分82和连接部分83、84配置于板部210的上表面。

从图18可知,分割铁氧体板47b中的与相邻部分81对向的部分的至少一部分形成得比分割铁氧体板47b中的与远离部分82对向的部分厚。

图19是示出受电装置4b的受电线圈16及铁氧体板104b的立体图。图20是示出铁氧体板104b的立体图。铁氧体板104b包括分割铁氧体板114b及分割铁氧体板115b。

分割铁氧体板114b包括板部220和突出部221。突出部221形成于板部220的下表面。突出部221包括分割突出部222和分割突出部223。在分割突出部222及分割突出部223之间形成有配置连接配线116的间隙。

第三线圈112的相邻部分141配置于突出部221的下表面。远离部分142和连接部分143、144配置于板部220的下表面。

从图20可知,分割铁氧体板114b中的与相邻部分141对向的部分的至少一部分的厚度比与远离部分142对向的部分的厚度厚。

分割铁氧体板115b包括板部230和突出部231。突出部231形成于板部230的下表面,以从板部230的下表面向下方突出的方式形成。

突出部231包括分割突出部232和分割突出部233。在分割突出部232与分割突出部233之间形成有连接配线116通过的间隙。

第四线圈113的相邻部分151配置于突出部231的下表面。远离部分152和连接部分153、154配置于板部230的下表面。

在分割铁氧体板115b中,与相邻部分151对向的部分的至少一部分的厚度比与远离部分152相对的部分的厚度厚。

图21是示意性地示出从送电装置3b向受电装置4b传送电力的状态的剖视图。在相邻部分71的周围形成的磁通与在相邻部分81的周围形成的磁通容易耦合。因此,通过电流在相邻部分71流动而在相邻部分71的周围形成的磁通的大部分和通过在相邻部分81流动而在相邻部分81的周围形成的磁通的大部分以跨相邻部分71及相邻部分81的方式形成。

以跨相邻部分71及相邻部分81的方式流动的磁通的磁通量比在远离部分72的周围形成的磁通的磁通量多。同样,以跨相邻部分71及相邻部分81的方式流动的磁通的磁通量比在远离部分82的周围形成的磁通的磁通量多。

以跨相邻部分71及相邻部分81的方式流动的磁通在铁氧体板35b中的与相邻部分71、81对向的部分通过。而且,在铁氧体板35b中的与相邻部分71对向的部分也流动有以包围仅相邻部分71的周围的方式流动的磁通。在铁氧体板35b中的与相邻部分81对向的部分也流动有以包围仅相邻部分81的周围的方式流动的磁通。

在远离部分72、82的各自周围形成的磁通在铁氧体板35b中的与远离部分72、82分别对向的部分流动。

因此,在铁氧体板35b中的与相邻部分71、81对向的部分流动的磁通的磁通量比在与远离部分72、82对向的部分流动的磁通的磁通量多。

在本实施方式2的送电装置3b中,铁氧体板35b中的与相邻部分71、81对向的部分的厚度比与远离部分72、82对向的部分的厚度厚。

因此,在铁氧体板35b内,能够抑制温度局部性地升高。

在图16所示的比较例的送电装置3a中,铁氧体板35形成为平板状。因此,铁氧体板35中的与相邻部分71a、81a分别对向的部分的厚度和与远离部分72a、82a分别对向的部分的厚度相同。

另一方面,在铁氧体板35中的与相邻部分71a、81a分别对向的部分流动的磁通的磁通量比在与远离部分72a、82a分别对向的部分流动的磁通的磁通量多。

因此,铁氧体板35中的与相邻部分71a、81a对向的部分的温度高于与远离部分72a、82a对向的部分的温度。

其结果是,铁氧体板35中的与相邻部分71a、81a对向的部分的膨胀量大于与远离部分72a、82a对向的部分的膨胀量。其结果是,在铁氧体板35中的与相邻部分71、81对向的部分产生热应力。

通常,当铁氧体内的内部应力增大时,磁阻增大。当磁阻增大时,磁通通过时产生的发热量也增大。

因此,铁氧体板35中的与相邻部分71a、81a对向的部分的温度容易成为高温。

另一方面,在本实施方式2的送电装置3b中,能够抑制上述那样的弊病的产生。

在图21中,受电装置4b从送电装置3b接受电力。此时,在受电线圈16产生交流电流,在受电线圈16的周围形成磁通。

在受电线圈16中,也是在相邻部分141的周围形成的磁通的大部分与在相邻部分151的周围形成的磁通的大部分合流而以跨相邻部分141及相邻部分151的方式流动。

以跨相邻部分141及相邻部分151的方式流动的磁通的磁通量比在远离部分142、152的各自的周围形成的磁通量多。

因此,在铁氧体板104b中的与相邻部分141、151对向的部分流动的磁通的磁通量比在与远离部分142、152对向的部分流动的磁通的磁通量多。铁氧体板104b中的与相邻部分141、151对向的部分的厚度比与远离部分142、152对向的部分的厚度厚。

因此,在铁氧体板104b中,也能够抑制局部性地温度升高。

在上述实施方式1、2中,铁氧体板35、35b被分割成分割铁氧体板46、46b和分割铁氧体板47、47b,但是也可以将分割铁氧体板46、46b与分割铁氧体板47、47b分别进行一体化。

图22是示出铁氧体板的第一变形例的剖视图。铁氧体板250包括板部252和突出部251。在突出部251的上表面配置送电线圈23的相邻部分71、81。

在该铁氧体板250中,能够缩短以跨相邻部分71及相邻部分81的方式流动的磁通在空气中通过的距离。因此,能够增加以跨相邻部分71及相邻部分81的方式流动的磁通的磁通量。由此,能够提高受电装置4与送电装置3的耦合系数。

需要说明的是,铁氧体板250的结构也能够适用于受电装置4的铁氧体板。

图23是表示铁氧体板的第二变形例的剖视图。铁氧体板250a包括板部252a和突出部253a。突出部253a形成为从板部252a的上表面向上方突出,并朝向下方突出。

此外,突出部253a以随着朝向突出部253a的宽度方向的中央部而厚度变厚的方式形成。

在输送电力时,在突出部253a内流动有较多的磁通,另一方面,在突出部253a内,也在突出部253a的中央部流动有最多的磁通。

在铁氧体板250a中,通过增加突出部253a的宽度方向的中央部的厚度,在突出部253a内也能够抑制温度局部性地升高。

(实施方式3)

使用图24等,说明本实施方式3的送电装置3c及受电装置4c。

图24是示出送电装置3c的送电线圈23c的俯视图,图25是示出送电装置3c的送电线圈23c的立体图。送电线圈23c包括第一线圈50和第二线圈51。第一线圈50包括相邻部分71、远离部分72以及连接部分73、74。

相邻部分71包括退避部78。退避部78以从第二线圈51的相邻部分81远离的方式形成。

退避部78在相邻部分71延伸的方向上,形成于相邻部分71的中央部。在该图24及图25所示的例子中,相邻部分71形成为随着从相邻部分71的端部朝向中央部而从第二线圈51远离。

第二线圈51的相邻部分81也包括退避部88。退避部88以从第一线圈50远离的方式形成。退避部88在相邻部分81延伸的方向上,形成于相邻部分81的中央部。

在图24及图25所示的例子中,相邻部分81形成为随着从相邻部分81的端部朝向中央部而从第一线圈50远离。需要说明的是,退避部88与退避部78形成为彼此对向。

图26是示出受电装置4c的受电线圈16c的俯视图,图27是示出受电装置4c的受电线圈16c的立体图。

在图26及图27中,第三线圈112包括相邻部分141。相邻部分141包括退避部148。退避部148以从第四线圈113的相邻部分151远离的方式形成。

退避部148在相邻部分141延伸的方向上,形成于相邻部分141的中央部。相邻部分141形成为随着从相邻部分141的端部朝向中央部而从第四线圈113远离。

第四线圈113包括相邻部分151。相邻部分151包括退避部159。退避部159以从第三线圈112的相邻部分141远离的方式形成。退避部159在相邻部分151延伸的方向上,形成于相邻部分151的中央部。相邻部分151形成为随着从相邻部分151的端部朝向中央部而从相邻部分141远离。需要说明的是,退避部148与退避部159形成为彼此对向。

图28是图26的xxviii-xxviii线的剖视图,图29是图26的xxix-xxix线的剖视图。

如图28及图29所示,本实施方式3的送电装置3c及受电装置4c分别包括实施方式2的铁氧体板35b及铁氧体板104b。并且,如图28及图29所示,相邻部分71及相邻部分81之间的距离在退避部78及退避部88之间处变得最长。

因此,能够降低在铁氧体板35b中的与退避部78及退避部88相对的部分通过的磁通量,能够抑制突出部201、211的温度升高。

相邻部分141及相邻部分151之间的距离在退避部148及退避部159之间处变得最长。因此,能够减少跨退避部148及退避部159的磁通量。

其结果是,能够抑制在铁氧体板104b中的与退避部148及退避部159对向的部分通过的磁通量的增多,能够抑制突出部221、231的温度的升高。而且,在本实施方式3中,在受电装置4c及送电装置3c正对的状态下,退避部148、159与退避部78、88分别在上下方向上对向。能够抑制在退避部148、159和退避部78、88通过的磁通量变得过大。因此,例如能够抑制送电装置3c及受电装置4c在前后方向上或左右方向上发生位置偏离时的耦合系数(kmax)与受电装置4c及送电装置3c正对时的耦合系数之差增大。

在上述实施方式3中,如图28及图29所示,在送电装置3c中,采用形成有突出部201、211的铁氧体板的情况并非必须的结构,也可以采用未形成突出部201、211的板状的铁氧体板。而且,也可以在板状的铁氧体板形成图23所示的山形状的突出部253。同样,在受电装置4c中,采用形成有突出部221、231的铁氧体板104b的情况并非必须,也可以采用未形成突出部221、231的板状的铁氧体板。而且,也可以在板状的铁氧体板的上表面侧形成山形状的突出部。

如上所述说明了本实施方式1~3。在上述实施方式1~3中,说明了在送电线圈23串联连接有第一线圈50及第二线圈51的例子,但是也可以将第一线圈50连接于滤波器24及电容器22,并将第二线圈51连接于滤波器24及电容器22。

即便如上所述连接了第一线圈50及第二线圈51,在输送电力时,在第一线圈50中流动的电流的电流方向与在第二线圈51中流动的电流的电流方向也形成为相反方向。

需要说明的是,在受电线圈16中也可以同样地将第三线圈112连接于整流器12及电容器17,并将第四线圈113连接于整流器12及电容器17。

在上述实施方式1~3中,送电线圈23包括相邻部分71及相邻部分81,相邻部分71及相邻部分81都形成为位于比远离部分72及远离部分82靠上方处。另一方面,也可以将相邻部分71及相邻部分81的至少一方形成为位于比远离部分72、82靠上方处。

同样,在受电线圈16中,也可以将相邻部分141及相邻部分151的至少一方形成为位于比远离部分142、152靠下方处。

在上述实施方式1~3中,第三线圈112及第四线圈113配置成在车辆2的前后方向上排列。另一方面,第三线圈112及第四线圈113可以配置成在车辆2的宽度方向上排列。同样,在上述实施方式1~3中,第一线圈50及第二线圈51配置成在停车的车辆2的前后方向上排列。另一方面,也可以将第一线圈50及第二线圈51配置成在停车的车辆2的宽度方向上排列。

虽然对本公开的实施方式进行了说明,但是应该认为本次公开的实施方式在所有的方面都是例示而并非限制性描述。本公开的范围通过权利要求书来表示,并包含与权利要求书等同的意思及范围内的全部变更。

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