CN112955985A - 电力传输装置、输电装置及受电装置以及电力传输*** - Google Patents

电力传输装置、输电装置及受电装置以及电力传输*** Download PDF

Info

Publication number
CN112955985A
CN112955985A CN201980069308.2A CN201980069308A CN112955985A CN 112955985 A CN112955985 A CN 112955985A CN 201980069308 A CN201980069308 A CN 201980069308A CN 112955985 A CN112955985 A CN 112955985A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coil
power transmission
power
unit
heat dissipation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980069308.2A
Other languages
English (en)
Inventor
冈部将人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Publication of CN112955985A publication Critical patent/CN112955985A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2876—Cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/302—Cooling of charging equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08—Cooling; Ventilating
    • H01F27/22—Cooling by heat conduction through solid or powdered fillings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2823—Wires
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
    • H01F27/366—Electric or magnetic shields or screens made of ferromagnetic material
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/70—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

本发明提供一种电力传输装置，可以对通过无线电力传输产生的热有效地进行冷却。该电力传输装置具备：输电线圈(TC)，其进行无线电力传输；以及散热板(CBT)，其对输电线圈(TC)进行冷却，由散热部件(CB0)等构成，该散热部件(CB0)被沿着构成输电线圈(TC)的铜薄膜线的卷绕面的径向的间隙(GP)分割。

Description

电力传输装置、输电装置及受电装置以及电力传输***
技术领域
本发明属于电力传输装置、输电装置及受电装置、以及电力传输***的技术领域。更详细而言，属于非接触型电力传输用电力传输装置、以及使用该电力传输装置的非接触型输电装置及受电装置、以及电力传输***的技术领域。
背景技术
近年来，搭载有由例如锂离子电池等构成的蓄电池的电动汽车正在普及。在这种电动汽车中，使用蓄电池中蓄积的电力驱动电动机而移动，因此，寻求对蓄电池的高效充电。因此，作为对搭载于电动汽车的蓄电池进行充电而不将充电用插头等与电动汽车物理连接的方法，正在进行与使用互相分离对置的受电线圈和输电线圈的所谓的无线电力传输有关的研究。作为目前的无线电力传输的方式，一般有电场耦合方式、电磁感应方式及磁场共振方式等。从例如使用频率、水平及垂直各自的方向的位置自由度以及传输效率等观点对这些方式进行比较时，作为用于对搭载于电动汽车的蓄电池进行充电的无线电力传输方式，看好使用电容器的电场耦合方式或使用线圈的磁场共振方式，针对它们的研究开发也正在积极进行。
另一方面，在如上述的无线电力传输中，需要在尽量短的时间内对大容量蓄电池进行充电，因此，一般所输送/接收的电力增大。而且，为了增大所输送/接收的电力，需要在上述受电线圈及上述输电线圈双方中流过大电流，但该受电线圈及该输电线圈各自会因该大电流而产生大量焦耳热。因此，对于特别是搭载于电动汽车的受电线圈，寻求通过释放该产生的焦耳热，对该受电线圈有效地进行冷却。而且，作为公开了这种受电线圈及输电线圈的冷却的现有技术文献，可举出例如下述专利文献1。该专利文献1中公开了一种关于使线圈中产生的热在包含铁氧体芯的电路中传播而散热的散热部件的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2013/183665公报(第一图等)
发明内容
发明所要解决的问题
但是，上述专利文献1中公开的技术仅应用于所谓的电磁(solenoid)型线圈，未公开且也未暗示广泛用于上述电动汽车或便携式设备等的上述受电线圈等线圈中可应用的散热部件。因此，上述专利文献1所记载的技术并未对应用于上述电动汽车等的受电线圈的冷却作出贡献。而且，提高作为线圈的传输效率能够以少量电力的授受进行所需的充电，由此，抑制大电流流过，其结果，也抑制焦耳热的产生。
因此，本发明是鉴于上述要求及问题点而创建的，其课题的一例在于提供一种电力传输装置、以及使用该电力传输装置的非接触型的输电装置及受电装置、以及电力传输***，可以对通过非接触型的电力传输产生的热有效地进行冷却，同时可以提高电力传输的传输效率。
用于解决问题的技术方案
为了解决上述课题，第一方案记载的发明被构成为：一种电力传输装置，其具备：传输单元，其进行非接触型的电力传输；金属制的散热单元，其对所述传输单元进行冷却，所述传输单元由将卷绕线卷绕多圈而成的线圈构成，所述散热单元由散热部件构成，所述散热部件形成于与所述卷绕线的卷绕面平行的面内，即形成于包含与除了比卷绕于最内周的所述卷绕线的位置靠内侧的区域以外的所述线圈的区域对置的范围和与比卷绕于最外周的所述卷绕线的位置靠外侧的区域对置的范围的范围内，且被沿着所述卷绕面的径向的一个或多个间隙分割(分断される)。
根据第一方案记载的发明，金属制的散热单元由被沿着构成线圈的卷绕线的卷绕面的径向的一个或多个间隙分割的散热部件构成，因此，通过电力传输而从传输单元产生的电磁波产生的电流被分割，从而能够从通过该电流流过产生的热对传输单元有效地进行冷却，同时也能够提高作为电力传输装置的传输效率。
另外，传输单元由将卷绕线卷绕多圈而成的线圈构成，散热单元的间隙为在平行于构成线圈的卷绕线的卷绕面的散热单元的面内，沿着该卷绕面的径向形成的间隙，散热单元的一个或多个散热部件由间隙分割而成，因此，能够对传输单元有效地进行冷却，同时能够提高作为电力传输装置的传输效率。
而且，散热部件形成于与除了比卷绕于最内周的卷绕线的位置靠内侧的区域以外的线圈的区域对置的范围内，因此，能够抑制该内侧区域内产生的电磁波引起的散热单元内的电流的产生，对线圈有效地进行冷却，同时能够提高作为电力传输装置的传输效率。
进而，散热部件形成于与卷绕有卷绕线的线圈的区域对置的范围和与比卷绕于最外周的卷绕线的位置靠外侧的区域对置的范围内，因此，通过增大作为散热部件即散热单元的大小，能够对传输单元有效地进行冷却。
为了解决上述课题，第二方案记载的发明是在第一方案记载的电力传输装置中，在所述传输单元和所述散热单元之间还具备导热性的树脂层。
根据第二方案记载的发明，除第一方案记载的发明的作用外，由于在传输单元和散热单元之间还具备导热性的树脂层，因此，能够提高传输单元和散热单元之间的密合性，并且能够避免来自传输单元的放电的危险性，同时能够对传输单元有效地进行冷却。
为了解决上述课题，第三方案记载的发明被构成为，在第一或第二方案记载的电力传输装置中，还具备：屏蔽单元，从所述传输单元及所述散热单元的位置观察，该屏蔽单元配置于输送电力时与该传输单元的输电侧相反的一侧或接收电力时与该传输单元的受电侧相反的一侧，并屏蔽由所述电力传输产生的电磁波；以及磁性单元，其配置于所述传输单元及所述散热单元和所述屏蔽单元之间，且由磁性体构成，与从所述传输单元的位置朝向所述屏蔽单元及所述磁性单元的直线垂直的面内的该屏蔽单元及该磁性单元的面积，为该面内的所述传输单元的面积以上。
根据第三方案记载的发明，除第一或第二方案记载的发明的作用外，还具备：屏蔽单元，从传输单元及散热单元的位置观察，该屏蔽单元配置于与其输电侧相反的一侧或与受电侧相反的一侧；以及磁性单元，其配置于传输单元及散热单元和屏蔽单元之间，与从传输单元的位置朝向屏蔽单元及磁性单元的直线垂直的面内的屏蔽单元及磁性单元的面积，被设为该面内的传输单元的面积以上，因此，能够对传输单元有效地进行冷却，同时能够提高作为电力传输装置的传输效率，能够进一步有效保护应保护的保护对象免受由电力传输产生的电磁波的干扰。
为了解决上述课题，第四方案记载的发明被构成为，在第三方案记载的电力传输装置中，所述直线为以所述线圈的中心为垂足、在朝向屏蔽单元及所述磁性单元的方向上竖立的垂线，各个板状的所述屏蔽单元及所述磁性单元的与所述垂线垂直的面的面积为所述线圈中的所述卷绕线的卷绕面的面积以上。
根据第四方案记载的发明，除第三方案记载的发明的作用外，板状的屏蔽单元及磁性单元的、与以该线圈的中心为垂足在朝向屏蔽单元及所述磁性单元的方向上竖立的垂线垂直的面的面积，为线圈中的卷绕线的卷绕面的面积以上，因此，能够在对传输单元进行冷却的同时提高作为电力传输装置的传输效率，同时能够有效保护保护对象免受由该电力传输产生的电磁波的干扰。
为了解决上述课题，第五方案记载的发明被构成为，在第四方案记载的电力传输装置中，所述传输单元由以下部件构成：第一线圈，其进行作为所述电力传输的电力的输电或受电；以及第二线圈，其同心层叠于所述第一线圈，在输电时被供给应输电的该电力，在受电时输出所受电的电力。
根据第五方案记载的发明，除第四方案记载的发明的作用外，传输单元由第一线圈和同心层叠于第一线圈的第二线圈构成，因此，能够在对传输单元进行冷却的同时提高传输效率，同时能够有效保护保护对象人免受电磁波的干扰。
为了解决上述课题，第六方案记载的发明被构成为，在第五方案记载的电力传输装置中，所述第一线圈具备：外内卷绕线，其从该第一线圈的外周侧朝向内周侧同心卷绕；内外卷绕线，其从该第一线圈的内周侧朝向外周侧同心卷绕，且向相对于所述外内卷绕线相反的卷绕方向卷绕，在所述第一线圈中，以所述外内卷绕线的卷绕的中心和所述内外卷绕线的卷绕的中心一致的方式，将该外内卷绕线和该内外卷绕线层叠。
根据第六方案记载的发明，除第五方案记载的发明的作用外，第一线圈具备外内卷绕线和内外卷绕线，在第一线圈中，以外内卷绕线的卷绕的中心和内外卷绕线的卷绕的中心一致的方式，将该外内卷绕线和该内外卷绕线夹着绝缘部重叠，因此，能够对传输单元进行冷却，并且能够在降低共振频率的同时提高传输效率，同时能够有效保护保护对象人免受电磁波的干扰。
为了解决上述课题，第七方案记载的发明被构成为，在第五或第六方案记载的电力传输装置中，所述第二线圈是将卷绕线卷绕多圈而成的。
根据第七方案记载的发明，除第五或第六方案记载的发明的作用外，第二线圈是将卷绕线卷绕多圈而成的，因此，能够进一步提高电力的传输效率。
为了解决上述课题，第八方案记载的发明是在第一～第七方案中任一项记载的电力传输装置中，具备第二散热单元，该第二散热单元在所述散热单元的外缘与所述散热部件中的任一个热连接，且与该散热部件中的任一个电绝缘。
根据第八方案记载的发明，除第一～第七方案中任一方案记载的发明的作用外，具备第二散热单元，其在该散热单元的外缘与散热部件中的任一个热连接，且与该散热部件中的任一个电绝缘，因此，能够进一步提高作为电力传输装置的冷却效果。
为了解决上述课题，第九方案记载的发明提供一种输电装置，其包含于电力传输***中，该电力传输***由所述输电装置和与该输电装置分离的受电装置构成，并从所述输电装置向所述受电装置以非接触方式传输电力，其中，具备：第一～第八方案中任一项记载的所述电力传输装置；以及输出单元，其将应传输的电力输出到该电力传输装置的所述传输单元。
为了解决上述课题，第十方案记载的发明提供一种受电装置，其包含于电力传输***中，该电力传输***由输电装置和与该输电装置分离的所述受电装置构成，并从所述输电装置向所述受电装置以非接触方式传输电力，其中，所述受电装置具备：第一～第八方案中任一项记载的所述电力传输装置；以及输入单元，其与该电力传输装置的所述传输单元连接。
为了解决上述课题，第十一方案记载的发明具备：第九方案记载的输电装置；以及受电装置，其与该输电装置分离，且与所述传输单元对置配置，接收从所述输电装置发送的电力。
为了解决上述课题，第十二方案记载的发明具备：输电装置；以及受电装置，其是第十方案记载的受电装置，并与所述输电装置分离，且所述传输单元与该输电装置对置配置，接收从所述输电装置发送的电力。
根据第九～第十二方案中任一项记载的发明，输电装置或受电装置具备第一～第八方案中任一方案记载的电力传输装置，因此，能够作为电力传输***对传输单元有效地进行冷却，同时也能够提高作为电力传输装置的传输效率。
发明效果
根据本发明，金属制的散热单元由被沿着构成线圈的卷绕线的卷绕面的径向的一个或多个间隙分割的散热部件构成。
因此，通过电力传输而从传输单元产生的电磁波产生的电流被分割，从而能够从通过该电流流过产生的热对传输单元有效地进行冷却，同时也能够提高作为电力传输装置的传输效率。
另外，传输单元由将卷绕线卷绕多圈而成的线圈构成，散热单元的间隙为在平行于构成线圈的卷绕线的卷绕面的散热单元的面内，沿着该卷绕面的径向形成的间隙，散热单元的一个或多个散热部件由间隙分割而成，因此，能够对传输单元有效地进行冷却，同时能够提高作为电力传输装置的传输效率。
而且，散热部件形成于与除了比卷绕于最内周的卷绕线的位置靠内侧的区域以外的线圈的区域对置的范围内，因此，能够抑制该内侧的区域内产生的电磁波引起的散热单元内的电流的产生而对线圈有效地进行冷却，同时能够提高作为电力传输装置的传输效率。
进而，散热部件形成于与卷绕有卷绕线的线圈的区域对置的范围和与比卷绕于最外周的卷绕线的位置靠外侧的区域对置的范围内，因此，通过增大作为散热部件即散热单元的大小，能够对传输单元有效地进行冷却。
附图说明
图1是表示实施方式的电力传输***的概要结构的框图。
图2是概念性地表示实施方式的电力传输***的结构的立体图。
图3是表示实施方式的输电线圈的结构的俯视图(i)。
图4是表示实施方式的输电线圈的结构的俯视图(ii)。
图5是表示实施方式的输电线圈的结构的俯视图(iii)。
图6是表示实施方式的输电线圈的结构的局部剖视图。
图7是表示实施方式的散热板的结构的俯视图等，图7(a)是该俯视图，图7(b)是包含实施方式的散热板的输电线圈的侧视图。
图8是表示第一变形方式的散热板的结构的俯视图。
图9是表示第二变形方式的散热板的结构的俯视图。
图10是表示第三变形方式的散热板的结构的俯视图。
图11是表示第四变形方式的散热板的结构的俯视图。
图12是表示第五变形方式的散热板的结构的俯视图。
图13是表示由实施方式的电力传输***的结构产生的漏磁场的状态的图。
图14是表示第一比较例的散热板的结构的俯视图。
图15是表示实施方式及各变形方式等的散热板中的涡流(渦電流)等的产生情况的图，图15(a)是表示实施方式的散热板中的涡流等的产生情况的图，图15(b)是表示第三变形方式的散热板中的涡流等的产生情况的图，图15(c)是表示第四变形方式的散热板中的涡流等的产生情况的图，图15(d)是表示第五变形方式的散热板中的涡流等的产生情况的图，图15(e)是表示第三比较例的散热板中的涡流等的产生情况的图。
图16是表示其它方式的散热板等的结构的剖视概念图。
具体实施方式
接下来，基于附图对用于实施本发明的方式进行说明。此外，以下说明的实施方式及各变形方式是将本发明分别应用于通过磁场共振方式将用于对搭载于电动汽车的充电电池进行充电的电力以非接触方式输送到具备该充电电池的电动汽车的电力传输***的情况的实施方式。
在此，实施方式及各变形方式的基于磁场共振方式的电力传输***具备：输电线圈，其输送电力；受电线圈，其被配置为与该输电线圈分离地相对(即对置)，且接收从输电线圈发送的电力。而且，上述输电线圈是将后述的输电环形线圈和后述的输电开路线圈分别层叠而构成的。另外，上述受电线圈是将后述的受电开路线圈和后述的受电环形线圈分别层叠而构成的。
(I)实施方式
首先，使用图1～图7对本发明的实施方式进行说明。
(i)关于实施方式的电力传输***的整体结构及动作
首先，使用图1及图2对实施方式的电力传输***的整体结构及动作进行说明。此外，图1是表示实施方式的电力传输***的概要结构的框图，图2是概念性地表示该电力传输***的结构的立体图。
如图1的框图所示，实施方式的电力传输***S由具备受电部RV及上述受电线圈RC的受电装置R和具备输电部TR及上述输电线圈TC的输电装置T构成。此时，受电装置R搭载于上述电动汽车，且与搭载于该电动汽车的未图示的蓄电池连接。另一方面，输电装置T设置于该电动汽车移动或停车的位置的地面。而且，在对该蓄电池进行充电的情况下，以受电装置R的受电线圈RC和输电装置T的输电线圈TC对置的方式使电动汽车行驶或停车。此外，在通过实施方式的电力传输***S对上述蓄电池进行充电时，可以构成为将电力经由设置于该停车位置的下方的地面的输电装置T的输电线圈TC从该输电装置T传输到搭载于停车的电动汽车的受电装置R。另外，除此以外，也可以构成为将电力经由设置于电动汽车移动的道路的一定距离的区间的多个输电装置T的输电线圈TC从该输电装置T连续传输到搭载于移动中的该电动汽车的受电装置R。而且，上述输电装置T或上述受电装置R相当于本发明的“电力传输装置”的一例，上述输电线圈及上述受电线圈RC相当于本发明的“传输单元”的一例，上述输电部TR相当于本发明的“输出单元”的一例，上述受电部RV相当于本发明的“输入单元”的一例。而且，在图1中，输电线圈TC中的受电线圈RC的一侧相当于该输电线圈TC中的“输电侧”，受电线圈RC中的输电线圈TC的一侧相当于该受电线圈RC中的“受电侧”。
另一方面，上述输电线圈TC具备输电环形线圈TL和输电开路线圈TO。另外，上述受电线圈RC具备受电开路线圈RO和受电环形线圈RL。此时，应输电的电力从输电部TR输入到输电环形线圈TL。而且，输电开路线圈TO相对于输电环形线圈TL同心层叠，且其两端被设为开放端。另一方面，受电开路线圈RO被配置为与输电开路线圈TO对置，且其两端被设为开放端。而且，受电环形线圈RL相对于受电开路线圈RO同心层叠，且通过磁场共振方式将从输电线圈TC受电的电力输出到受电部RV。此时，输电开路线圈TO或受电开路线圈RO相当于本发明的“第一线圈”的一例，输电环形线圈TL或受电环形线圈RL相当于本发明的“第二线圈”的一例。
在以上结构中，输电装置T的输电部TR与例如使用电力传输***S的国家的电波法等法规等对应，同时将应传输到受电装置R的电力输出到输电线圈TC。此时，上述法规等考虑到例如对人体的影响而将漏磁场限制为预先确定的规定的水平以下。作为这种关于漏磁场的限制的法规等，可举出例如由国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP(InternationalCommission on Non-Ionizing Radiation Protection)2010年版)确定的指导原则。另外，为了能够实现全部输电装置T和上述受电装置R之间的相互连接利用，结果是两者需要利用预先确定的规定范围的频率，因此，上述规定范围的频率或频段需要遵循作为上述法规等的ISO(国际标准化组织(International 0rganization for Standardization))或IEC(国际电工委员会(International Electrotechnical Commission))等国际组织的推荐。而且，上述国际组织也规定了也考虑了输电线圈TC和受电线圈RC之间的规定的错位的传输效率的下限值，因此，要求高的电力传输效率。
另一方面，通过上述磁场共振方式接收到来自输电线圈TC的电力的受电装置R的受电线圈RC将该接收的电力输出到受电部RV。由此，受电部RV通过例如未图示的电力转换单元将与该电力对应的输出(例如85千赫的高频电力)转换为DC(直流)电流，输出到电动汽车的蓄电池。由此，对该蓄电池充电必要量的电力。
除此以外，如图2的上部所示，实施方式的电力传输***S的上述受电装置R的受电线圈RC具备实施方式的散热板CBR，该实施方式的散热板CBR将导热性好的绝缘性的树脂层(在图2中，省略图示)夹持在中间而层叠于该受电线圈RC的上方(图2中的上方)。该散热板CBR是用于将作为接收来自输电线圈TC的电力的结果的、受电线圈RC中产生的上述焦耳热，经由上述树脂层进行释放而对该受电线圈RC本身进行冷却的板状的散热板，由后述的多个散热部件构成。此外，在图2中，使用虚线表示层叠于受电线圈RC的实施方式的散热板CBR的仅概要的外观立体图。
而且，受电装置R具备用于降低来自受电线圈RC的上述漏磁场的磁性板MR及屏蔽板SR，该磁性板MR及屏蔽板SR层叠于搭载该受电装置R的电动汽车的车身下表面和上述受电装置R之间(更具体而言，如图2所示，散热板CBR和该车身下表面之间)。此时，屏蔽板SR也可以兼具上述电动汽车的车身下表面的具备该受电线圈RC的位置的外装板或零件。另外，散热板CBR、磁性板MR及屏蔽板SR各自的层叠的间隔可以分别密合地层叠，也可以预先分开最优化的距离而层叠。另外，磁性板MR及屏蔽板SR的与散热板CBR对置的面的面积为该受电线圈RC中包含的后述线圈的卷绕面的面积以上，优选设为其四倍(即，如果换算成图2例示的方形的一边，则为二倍)以下。
另一方面，如图2的下部所示，实施方式的电力传输***S的上述输电装置T的输电线圈TC具备实施方式的散热板CBT，该实施方式的散热板CBT将导热性好的绝缘性的树脂层(在图2中，省略图示)夹持在中间而层叠于该输电线圈TC的下方(图2中的下方)。该散热板CBT是用于将作为对受电线圈RC输送电力的结果的、输电线圈TC中产生的上述焦耳热，经由上述树脂层进行释放而对该输电线圈TC本身进行冷却的板状的散热板，由后述的多个散热部件构成。此外，在图2中，与散热板CBR同样，使用虚线表示实施方式的散热板CBT的仅概要的外观立体图。另外，上述散热板CBR和上述散热板CBT具备相同结构，对于该散热板CBR及该散热板CBT各自的详情，作为散热板CBT的结构的详情，之后使用图7进行说明。
而且，输电装置T具备用于降低来自输电线圈TC的上述漏磁场的磁性板MT及屏蔽板ST，该磁性板MT及屏蔽板ST层叠于设置该输电装置T的位置的地面和上述输电装置T之间(更具体而言，如图2所示，散热板CBT和该地面之间)。此时，散热板CBT、磁性板MT及屏蔽板ST各自的层叠的间隔可以分别密合地层叠，也可以预先分开最优化的距离而层叠。另外，磁性板MT及屏蔽板ST的与散热板CBT对置的面的面积为该输电线圈TC中包含的后述线圈的卷绕面的面积以上，优选设为其四倍(即，如果换算成图2例示的方形的一边，则为二倍)以下。
而且，作为上述磁性板MR及上述磁性板MT各自的材质，优选使用其相对磁导率为例如100以上的材质。在该情况下，作为相对磁导率为100以上的材质，可举出例如铁、镍、钴或包含它们的合金(例如镍－锌系软磁性材料)等。此外，从防止破损的观点来看，为了使磁性板MR及磁性板MT本身具有柔软性，优选使用将作为材质的磁性体粉碎，将其与树脂等混合而固定的材料作为磁性板MR及磁性板MT。而且，从降低感应电流的观点来看，优选使用电导率为例如103西门子/米(S/m)以下的材质作为磁性板MR及磁性板MT的材质。另外，磁性板MR及磁性板MT各自本身的厚度优选为例如0.1毫米～2毫米左右。与此相对，作为上述屏蔽板SR及上述屏蔽板ST各自的材质，优选使用其电导率为例如104西门子/米(S/m)以上的材质。在该情况下，作为电导率为104西门子/米以上的材质，可举出例如碳纤维增强复合材料(CFRP(carbon fiber reinforced plastic))、或者铜、铝或铁(例如作为电动汽车的外装材料的不锈钢)等。
而且，在以上结构中，散热板CBR及散热板CBT相当于本发明的“散热单元”的一例，磁性板MR及磁性板MT相当于本发明的“磁性单元”的一例，屏蔽板SR及屏蔽板ST相当于本发明的“屏蔽单元”的一例。
(ii)关于输电线圈TC(受电线圈RC)的结构
接下来，使用图3～图6对上述的输电线圈TC及受电线圈RC的结构的详情进行说明。此外，实施方式的输电线圈TC和受电线圈RC具备基本相同的结构。即，上述输电环形线圈TL的结构和上述受电环形线圈RL的结构优选基本同样。另外，上述输电开路线圈TO的结构和上述受电开路线圈RO的结构优选基本同样。而且，上述输电环形线圈TL和上述输电开路线圈TO在输电线圈TC内的位置关系以及上述受电环形线圈RL和上述受电开路线圈RO在受电线圈RC内的位置关系优选基本同样。因此，在以下说明中，对输电线圈TC的结构进行说明。此外，就大小而言，可以使输电线圈TC大于受电线圈RC。另外，图3～图5是表示实施方式的输电线圈TC的结构的俯视图，图6是表示实施方式的输电线圈TC的结构的局部剖视图。此时，图3～图5是在输电装置T中从输电部TR侧(图2中的散热板CBT的一侧)观察输电线圈TC时的俯视图。
如图3的俯视图所示，实施方式的输电线圈TC是将输电环形线圈TL和输电开路线圈TO经由绝缘性的膜BF(后述详情)沿图3的纸面方向层叠而构成的，该输电开路线圈TO的一部分即线圈CL1在图3中由虚线表示。此外，如图3所示，上述输电环形线圈TL和线圈CL1形成于输电线圈TC的相同的层内。另一方面，输电开路线圈TO是将在图3中由虚线表示的上述线圈CL1和在图3中未图示的线圈CL2经由上述膜BF沿图3的纸面方向层叠而构成的。此外，在实施方式中，为了输电开路线圈TO的线圈CL1及输电环形线圈TL和输电开路线圈TO的线圈CL2之间的绝缘而使用膜BF，但除此以外，也可以使用环氧玻璃材料等绝缘性的材料。另外，为了对作为输电线圈TC产生的热进行高效地散热，也可以使用使例如陶瓷粒子等分散的薄膜化材料。而且，分别构成输电环形线圈TL、线圈CL1及线圈CL2的后述铜薄膜线的卷绕的中心被设为彼此相同或大致相同。进而，图3所示的形成输电环形线圈TL及线圈CL1的面在图2中相当于输电线圈TC的下表面。
而且，如图3所示，输电环形线圈TL在其最外周部的一边具有与输电部TR连接的连接用端子O1及连接用端子O2。另外，输电环形线圈TL是将例如铜薄膜线在与线圈CL1相同的输电线圈TC的层内卷绕三圈(3匝)而构成的，其两端部(在图3所示的情况下为右边部的中央)被设为上述连接用端子O1及上述连接用端子O2。此外，构成输电环形线圈TL的上述铜薄膜线遍及输电环形线圈TL的全周被设为相同宽度及相同厚度。而且，在输电环形线圈TL中，在图3中的其上边部、下边部、左边部及右边部各自设置有直线部，各个直线部通过曲线部连接。此外，在图3中，输电环形线圈TL和线圈CL1交叉的位置处的相互绝缘及构成输电环形线圈TL的铜薄膜线本身相互交叉的位置处的相互绝缘分别通过以使用例如跳线使一方越过另一方的方式形成而进行维持。
另一方面，作为分别构成上述输电环形线圈TL、上述线圈CL1及上述线圈CL2的铜薄膜线彼此的关系，与第一实施方式的情况同样，输电环形线圈TL的卷绕的一边整体的宽度与线圈CL1的卷绕的一边整体的宽度的合计宽度(在图3中，由符号“W1”表示)和线圈CL2的卷绕的对应的一边整体的宽度形成为大致相同。
另一方面，如图3中的虚线所示，形成于与上述输电环形线圈TL相同的输电线圈TC的层的、构成输电开路线圈TO的线圈CL1的最外周部被设为开放端T1。而且，线圈CL1是将例如铜薄膜线沿从该开放端T1开始的逆时针方向，从其最外周部朝向最内周部呈涡卷状卷绕两圈半(2.5匝)而构成的。另外，在其最内周部连接有通孔V，该通孔V用于构成与沿图3的纸面方向层叠于其正下的线圈CL2之间的电连接。此外，构成线圈CL1的上述铜薄膜线遍及线圈CL1的全周被设为相同厚度。与此相对，如图3所示，该铜薄膜线的宽度从位于线圈CL1的最外周端部的开放端T1到在最内周端部连接通孔V的部分变宽。而且，在线圈CL1中，在图3中的其上边部、下边部、左边部及右边部各自设置有相互平行的直线部，各直线部分别通过大致同心圆弧状的曲线部连接。而且，构成线圈CL1的铜薄膜线的宽度在各直线部一定，但在连接它们的各曲线部朝向其最内周端部变宽。此时，作为线圈CL1整体，构成线圈CL1的铜薄膜线的宽度从其最外周端部朝向最内周端部变宽即可，即使从该最外周端部到该最内周端部例如暂时(局部)变窄，也不会影响使用实施方式的电力传输***S的电力传输的效果。该线圈CL1相当于本发明的“外内卷绕线”的一例。
接下来，使用图4对经由上述膜BF层叠于上述输电环形线圈TL及线圈CL1的正下的、构成输电开路线圈TO的线圈CL2的结构进行说明。此外，图4是表示仅取出该线圈CL2的俯视图。
如图4所示，就与上述线圈CL1一同构成输电开路线圈TO的线圈CL2而言，在其最内周部连接有用于构成与上述线圈CL1的电连接的上述通孔V。即，线圈CL1和线圈CL2的连接被设为横跨输电线圈TC的层的串联连接。而且，线圈CL2是将例如铜薄膜线沿从该通孔V开始的顺时针方向(即与线圈CL1相反的方向)，从其最内周部朝向最外周部呈涡卷状卷绕十圈半(10.5匝)而构成的。另外，其最外周部被设为开放端T2。此外，如图4所示，为了与线圈CL1的对位，线圈CL2的连接通孔V的位置向线圈CL2的径向的内侧偏移。另外，构成线圈CL2的上述铜薄膜线遍及线圈CL2的全周被设为相同宽度及相同厚度。而且，在线圈CL2中，与线圈CL1同样，在图3中的其上边部、下边部、左边部及右边部各自设置有相互平行的直线部，各直线部分别通过大致同心圆弧状的曲线部连接。
在此，作为分别构成上述输电环形线圈TL、上述线圈CL1及上述线圈CL2的铜薄膜线彼此的关系，卷绕各自的铜薄膜线，以使在与输电环形线圈TL相同的层内沿上述逆时针方向卷绕的线圈CL1的铜薄膜线的卷绕数(两圈半(2.5匝))和沿上述顺时针方向卷绕的线圈CL2的铜薄膜线的卷绕数(十圈半(10.5匝))不同。另外，使线圈CL2的铜薄膜线的宽度整体比线圈CL1的铜薄膜线的宽度窄，以使输电环形线圈TL的卷绕的一边整体的宽度与线圈CL1的卷绕的一边整体的宽度的合计宽度W1(参照图3)和线圈CL2的卷绕的对应的一边整体的宽度(在图4中，由符号“W2”表示)大致相同。而且，通过与各自的最内周部连接的通孔V，将线圈CL1和线圈CL2串联连接。由此，通过将线圈CL1从最外周部向最内周部的卷绕在该最内周部沿相反方向翻转(切り返す)(折回)，将线圈CL2从最内周部向最外周部卷绕。该线圈CL2相当于本发明的“内外卷绕线”的一例。
接下来，使用图5对分别构成上述输电环形线圈TL以及上述输电开路线圈TO(即上述线圈CL1及上述线圈CL2)的铜薄膜线彼此的位置关系进行说明。此外，图5是表示输电环形线圈TL及线圈CL1和线圈CL2的重叠情况的俯视图，由实线表示输电环形线圈TL及线圈CL1，由虚线表示经由膜BF(在图5中，省略图示)层叠于其正下的线圈CL2。
如图5中的实线所示，在从外周朝向内周卷绕且在其最内周部通过通孔V与线圈CL2连接的线圈CL1中，针对每四分之一周形成各曲线部而卷绕铜薄膜线，以使其直线部的位置每隔铜薄膜线的卷绕的节距(pitch)(即各边上相邻的铜薄膜线的中心线的、卷绕的径向的距离。以下同样。)的四分之一向内周侧偏移。
另一方面，如图5中的实线所示，输电环形线圈TL沿着线圈CL2的各边层叠，被设为连接用端子O1及连接用端子O2分别向卷绕的外侧突出的形状。而且，如图5中的虚线所示，在从内周朝向外周卷绕且在其最内周部通过通孔V与线圈CL1串联连接的线圈CL2中，针对每四分之一周也形成各曲线部而卷绕铜薄膜线，以使其直线部的位置每隔铜薄膜线的卷绕的节距的四分之一向外周侧偏移。而且，如图5所示，将上述线圈CL1向其内周侧卷绕的输电环形线圈TL沿着线圈CL2的各边层叠。
如以上的图5所示，在输电环形线圈TL及线圈CL1和线圈CL2层叠的输电线圈TC中，在上下左右各自的边上，构成输电环形线圈TL和输电开路线圈TO(线圈CL1及线圈CL2)的各铜薄膜线分别以大致重叠的方式层叠。
接下来，使用图6将上述输电环形线圈TL及线圈CL1和线圈CL2的层叠状态、以及线圈CL1和线圈CL2的连接状态作为图5所示的A－A＇部分的剖视图进行说明。
如图6所示，在图3～图5中的左边部，线圈CL1和线圈CL2夹着膜BF层叠，分别通过通孔V电连接。在该通孔V的位置，将线圈CL1的上述逆时针方向的卷绕翻转(折回)，形成线圈CL2的上述顺时针方向的卷绕。另一方面，虽然图6中未图示，但输电环形线圈TL与线圈CL1层叠于相同的层内，该线圈CL1和输电环形线圈TL绝缘。
(iii)关于散热板CBT(散热板CBR)的结构
接下来，使用图7对上述的实施方式的散热板CBT及散热板CBR的结构的详情进行说明。此外，如上述，实施方式的散热板CBT和散热板CBR具备基本相同的结构。因此，在以下说明中，对经由上述树脂层层叠于输电线圈TC的散热板CBT的结构进行说明。另外，图7(a)是表示实施方式的散热板的结构的俯视图，是在输电装置T中从输电部TR侧(图2中的磁性板MT及屏蔽板ST的一侧)观察散热板CBT时的俯视图。而且，图7(b)是从图7(a)的下方向上方向观察具备散热板CBT的实施方式的输电线圈TC时的侧视图。此外，在图7(a)中，由虚线表示将散热板CBT层叠的输电线圈TC中的输电环形线圈TL及线圈CL1。
如图7(a)所示，实施方式的散热板CBT被形成为以输电线圈TC的中心为中心呈放射状形成的、被宽度约1毫米左右的间隙GP分割的二十四片散热部件CB0～散热部件CB23的集合。各散热部件CB0～散热部件CB23分别由导热性好的平板状的例如金属板(例如厚度0.1毫米～5毫米的铝板)形成，在同一平面内全部层叠于输电线圈TC。另外，如图7(a)所示，集合了散热部件CB0～散热部件CB23的散热板CBT的外缘的形状被设为与输电线圈TC的外缘的形状大致相似的形状。而且，散热板CBT的内缘的形状被设为沿着组合了输电环形线圈TL及线圈CL1的输电线圈TC的最内周部的内缘的形状。而且，各散热部件CB0～散热部件CB23各自的输电线圈TC的径向的长度(在图7中，由符号“W3”表示)被设为构成输电环形线圈TL的铜薄膜线的宽度与线圈CL1的卷绕的一边整体的宽度的合计宽度(参照图3中的符号“W1”)的约二倍。因此，从输电线圈TC的中心观察，散热板CBT的上述外缘的位置位于比该输电线圈TC的外缘靠外侧。
在此，散热板CBT中的间隙GP的形状被设为上述放射状，被考虑为假设在由无该间隙GP的一块金属板形成散热板整体的情况下(参照后述的第三比较例)，来自输电线圈TC的电力的输电引起的该散热板内的涡流(作为感应电流的涡流)的产生增加，由此该散热板本身会成为发热源及电磁波的放射源。因此，实施方式的散热板CBT为了抑制该涡流的产生，由具有放射状的间隙GP(换言之，与上述涡流交叉的方向的间隙GP)的多个散热部件CB0～散热部件CB23形成。
另一方面，如图7(b)所示，实施方式的散热板CBT将绝缘性的上述树脂层CP夹持在中间而层叠于输电线圈TC。该树脂层CP为具有柔软性的树脂层。通过将该树脂层CP夹持在中间并将散热板CBT层叠于输电线圈TC，兼顾使用由金属板构成的散热板CBT实现的充分的散热效果和提高输电线圈TC和散热板CBT之间的密合性(接触面积比例)实现的散热效果。另外，通过将该树脂层CP夹持在中间，预防将散热板CBT直接层叠于输电线圈TC引起的放电。作为树脂层CP，具体可使用例如由非硅酮(silicone)系的丙烯酸(Acryl)片材构成的所谓的热传导片材，作为理想的规格，优选使用厚度为1毫米左右、热传导率为5瓦特/米·开尔文(W/m·k)左右、体积电阻率为1.0×1011欧姆·厘米(Ω·cm)左右的材料。
(II)变形方式
接下来，使用图8～图12对本发明的变形方式进行说明。以下说明的各变形方式是对实施方式的散热板CBT的形状进行各种变形的方式。此时，被层叠各变形方式的散热板的输电线圈(或受电线圈)及树脂层各自的结构等与实施方式的输电线圈TC(或受电线圈RC)同样。因此，在图8～图12中，对与实施方式的输电线圈TC同样的结构部件标注同样的部件编号，省略细节的说明。另外，在图8～图12中，由虚线表示被层叠各变形方式的散热板的各变形方式的输电线圈TC中的输电环形线圈TL及线圈CL1。
而且，各变形方式的输电装置具备的散热板和各变形方式的受电装置具备的散热板具备同样的结构。因此，在以下说明中，对各变形方式的输电装置具备的散热板进行说明。
(i)关于第一变形方式
首先，使用图8对第一变形方式进行说明。此外，图8是表示第一变形方式的散热板的结构的俯视图，是在第一变形方式的输电装置中从第一变形方式的输电部侧观察第一变形方式的散热板时的俯视图。
如图8的俯视图所示，与实施方式的散热板CBT同样，第一变形方式的散热板CBT－1被形成为以输电线圈TC的中心为中心呈放射状形成的、被间隙GP分割的二十四片散热部件CB100～散热部件CB123的集合。各散热部件CB100～散热部件CB123分别由导热性好的平板状的例如金属板(例如与实施方式的散热部件CB0～散热部件CB23同样厚度的铝板)形成，都在同一平面内将树脂层CP夹持在中间而层叠于输电线圈TC。另一方面，如图8所示，集合了散热部件CB100～散热部件CB123的散热板CBT－1的外缘的形状被设为与输电线圈TC的外缘的形状大致相似的形状。而且，散热板CBT－1的内缘的形状被设为沿着组合了输电环形线圈TL及线圈CL1的输电线圈TC的最内周部的内缘的形状。而且，与实施方式的散热板CBT不同，各散热部件CB100～散热部件CB123各自的输电线圈TC的径向的长度被设为构成输电环形线圈TL的铜薄膜线的宽度与线圈CL1的卷绕的一边整体的宽度的合计宽度(参照图3中的符号“W1”)的约1.1倍左右。即，从输电线圈TC的中心观察，散热板CBT－1的上述外缘的位置位于比该输电线圈TC的外缘的位置略靠外侧。此外，散热板CBT－1中的间隙GP的形状被设为上述放射状的原因与实施方式的散热板CBT同样。
(ii)关于第二变形方式
接下来，使用图9对第二变形方式进行说明。此外，图9是表示第二变形方式的散热板的结构的俯视图，是在第二变形方式的输电装置中从第二变形方式的输电部侧观察第二变形方式的散热板时的俯视图。
如图9的俯视图所示，与实施方式的散热板CBT同样，第二变形方式的散热板CBT－2被形成为以输电线圈TC的中心为中心呈放射状形成的、被间隙GP分割的二十四片散热部件CB150～散热部件CB173的集合。各散热部件CB150～散热部件CB173分别由导热性好的平板状的例如金属板(例如与实施方式的散热部件CB0～散热部件CB23同样厚度的铝板)形成，都在同一平面内将树脂层CP夹持在中间而层叠于输电线圈TC。另一方面，如图9所示，集合了散热部件CB150～散热部件CB173的散热板CBT－2的外缘的形状被设为与输电线圈TC的外缘的形状大致相似的形状。而且，散热板CBT－2的内缘的形状被设为沿着组合了输电环形线圈TL及线圈CL1的输电线圈TC的最内周部的内缘的形状。而且，与实施方式的散热板CBT不同，各散热部件CB150～散热部件CB173各自的输电线圈TC的径向的长度(在图9中，由符号“W4”表示)被设为构成输电环形线圈TL的铜薄膜线的宽度与线圈CL1的卷绕的一边整体的宽度的合计宽度(参照图3中的符号“W1”)的约三倍。因此，从输电线圈TC的中心观察，散热板CBT－1的上述外缘的位置位于比该输电线圈TC的外缘的位置靠外侧。此外，散热板CBT－2中的间隙GP的形状被设为上述放射状的原因也与实施方式的散热板CBT同样。
(iii)关于第三变形方式
接下来，使用图10对第三变形方式进行说明。此外，图10是表示第三变形方式的散热板的结构的俯视图，是在第三变形方式的输电装置中从第三变形方式的输电部侧观察第三变形方式的散热板时的俯视图。
如图10的俯视图所示，第三变形方式的散热板CBT－3具有与实施方式的散热板CBT大致相同的大小，被形成为以输电线圈TC的中心为中心的十字型且被直线状的间隙GP分割的四片方形的散热部件CB30～散热部件CB33的集合。此时，除了相当于输电线圈TC的最内周的内缘部以外，各散热部件CB30～散热部件CB33被设为彼此大致相同的形状。另外，各散热部件CB30～散热部件CB33分别由导热性好的平板状的例如金属板(例如与实施方式的散热部件CB0～散热部件CB23同样厚度的铝板)形成，都在同一平面内将树脂层CP夹持在中间而层叠于输电线圈TC。另一方面，如图10所示，集合了散热部件CB30～散热部件CB33的散热板CBT－3的外缘的形状被设为与输电线圈TC的外缘的形状大致相似的形状。而且，形成各散热部件CB30～散热部件CB33各自的间隙GP的边的长度比输电线圈TC的一边的长度长。因此，从输电线圈TC的中心观察，散热板CBT－3的上述外缘的位置位于比该输电线圈TC的外缘的位置靠外侧。此外，散热板CBT－3中的间隙GP被配置为图10所示的十字型(放射状)的原因也在于，与实施方式的散热板CBT同样，由该间隙GP分割散热板CBT－3内的涡流来抑制该涡流的产生。
(iv)关于第四变形方式
接下来，使用图11对第四变形方式进行说明。此外，图11是表示第四变形方式的散热板的结构的俯视图，是在第四变形方式的输电装置中从第四变形方式的输电部侧观察第四变形方式的散热板时的俯视图。
如图11的俯视图所示，相对于第三变形方式的散热板CBT－3，第四变形方式的散热板CBT－4具有去除了位于对置的位置的一组间隙GP(在图11例示的情况下为图11中在水平方向上对置的一组间隙GP)的形状。即，如图11所示，从输电线圈TC的中心观察，第四变形方式的散热板CBT－4被形成为配置于对置的位置的、被直线状的间隙GP分割的两片方形的散热部件CB35及散热部件CB36的集合。此时，除了相当于输电线圈TC的最内周的内缘部以外，散热部件CB35及散热部件CB36被设为彼此大致相同的形状。另外，散热部件CB35及散热部件CB36分别由导热性好的平板状的例如金属板(例如与实施方式的散热部件CB0～散热部件CB23同样厚度的铝板)形成，在同一平面内将树脂层CP夹持在中间而层叠于输电线圈TC。另一方面，如图11所示，集合了散热部件CB35及散热部件CB36的散热板CBT－4的外缘的形状被设为与输电线圈TC的外缘的形状大致相似的形状。而且，形成各散热部件CB35及散热部件CB36各自的间隙GP的边的长度比输电线圈TC的一边的长度长。因此，从输电线圈TC的中心观察，散热板CBT－4的上述外缘的位置位于比该输电线圈TC的外缘的位置靠外侧。此外，散热板CBT－4中的间隙GP被配置于图10所示的放射状的位置的原因也在于，与实施方式的散热板CBT同样，由该间隙GP分割散热板CBT－4内的涡流而抑制该涡流的产生。
(v)关于第五变形方式
最后，使用图12对第五变形方式进行说明。此外，图12是表示第五变形方式的散热板的结构的俯视图，是在第五变形方式的输电装置中从第五变形方式的输电部侧观察第五变形方式的散热板时的俯视图。
如图12的俯视图所示，与第三变形方式的散热板CBT－3及第四变形方式的散热板CBT－4相比，第五变形方式的散热板CBT－5的间隙GP仅设置有一处。即，如图12所示，第五变形方式的散热板CBT－5被形成为仅被直线状的一个间隙GP分割的一块散热板。而且，散热板CBT－5由导热性好的平板状的例如金属板(例如与实施方式的散热部件CB0～散热部件CB23同样厚度的铝板)形成，将树脂层CP夹持在中间而层叠于输电线圈TC。另一方面，如图12所示，散热板CBT－5的外缘的形状被设为与输电线圈TC的外缘的形状大致相似的形状。而且，形成散热板CBT－5的间隙GP的边的长度比输电线圈TC的一边的长度长。因此，从输电线圈TC的中心观察，散热板CBT－5的上述外缘的位置位于比该输电线圈TC的外缘的位置靠外侧。此外，配置散热板CBT－5中的间隙GP的原因也在于，与实施方式的散热板CBT同样，由该间隙GP分割散热板CBT－5内的涡流而抑制该涡流的产生。
此外，像第三变形方式～第五变形方式那样减少间隙GP的数量也可以起到抑制过电流的产生，同时容易进行例如制造时的与输电线圈TC之间的对位的效果。另一方面，在间隙GP的数量多的情况下，能够减小每一散热部件的大小，因此，在制造散热部件本身这一点上有利。
实施例
接下来，基于本申请的发明人的模拟结果，使用图13将使用包含上述的实施方式的输电线圈TC及受电线圈RC的实施方式的电力传输***S进行电力传输的情况下的、关于漏磁场的降低的效果作为第一实施例进行说明。另外，基于上述模拟结果，使用下述表及图14，将使用包含上述的实施方式及各变形方式的输电线圈TC等及受电线圈RC等的实施方式及各变形方式的电力传输***S等进行电力传输的情况下的、关于传输效率的效果等作为第二实施例进行说明。而且，将使用实施方式的散热板CBT及散热板CBR的情况下的散热的效果作为第三实施例进行说明。
(I)第一实施例
首先，使用图13对上述关于漏磁场的降低的效果进行说明。此外，图13是表示基于实施方式的电力传输***S的结构的漏磁场的状态的图。另外，在图13中，图13中的水平方向的实直线表示实施方式的输电线圈TC及受电线圈RC，与输电线圈TC及受电线圈RC一同具备与各自对应的屏蔽板ST及磁性板MT、屏蔽板SR及磁性板MR以及散热板CBT及散热板CBR被表示为“(RC、CBR、MR、SR)”及“(TC、CBT、MT、ST)”。另外，在图13中，扩展到输电线圈TC和受电线圈RC周围的曲线表示针对每一强度的漏磁场的情形，该强度由图13中的数字(单位为安/米(A/m))表示。而且，在得到图13所示的模拟结果的电力传输***S中，使用相对磁导率为1200且厚度为0.1毫米的磁性板作为上述磁性板MT及上述磁性板MR，使用厚度为1毫米的无间隙GP的一块铝板作为上述屏蔽板ST及屏蔽板SR。而且，由作为上述法规等的ICNIRP(2010年版)确定的指导原则中记载的漏磁场的极限值为21安/米。
根据图13判断为：在使用实施方式的电力传输***S的情况下，由输电线圈TC及受电线圈RC进行的电力的授受产生的漏磁场被屏蔽板ST及屏蔽板SR以及磁性板MT及磁性板MR屏蔽。由此，也认为可确保搭载受电线圈RC的电动汽车的搭乘人(该搭乘人位于图14的上方或该上方的图示范围外)不受上述极限值以上的漏磁场的伤害。
(II)第二实施例
接下来，使用图14、图15及下述表，基于上述模拟结果对关于使用上述实施方式以及各变形方式的电力传输***S等进行电力传输时的传输效率的效果等进行说明。
此外，图14是表示后述的第一比较例的散热板的结构的俯视图，是在第一比较例的输电装置中从第一比较例的输电部侧观察第一比较例的散热板时的俯视图。而且，在图14中，由虚线表示将第一比较例的散热板层叠的第一比较例的输电线圈的输电环形线圈等。此时，第一比较例的输电线圈及树脂层的结构与实施方式的输电线圈TC及树脂层CP的结构相同，因此，在图14中，对与实施方式的输电线圈TC同样的结构部件标注同样的部件编号，省略细节的说明。另外，下述表是将分别使用上述的实施方式及各变形方式的散热板的情况下的、表示共振频率、反射率的S参数S11的值、表示传输效率的S参数S21的值、以及基于该S参数S11及S参数S21的传输效率的值，与使用后述的各比较例的散热板的情况下等的该各值一同表示的表。而且，图15的各图是表示关于层叠于输电线圈TC的散热板CBT等的、实施方式及各变形方式等的散热板CBT等中的涡流等的产生情况的俯视图，省略了关于除散热板外的输电线圈TC本身的记载。
[表1]
Figure BDA0003029220970000211
首先，使用图14对第一比较例的散热板进行说明。如图14的俯视图所示，与实施方式的散热板CBT同样，第一比较例的散热板CBT－6被形成为以输电线圈TC的中心为中心呈放射状形成的、被间隙GP分割的二十四片散热部件CB210～散热部件CB233的集合。各散热部件CB210～散热部件CB233分别由导热性好的平板状的例如金属板(例如与实施方式的散热部件CB0～散热部件CB23同样厚度的铝板)形成，都在同一平面内将树脂层CP夹持在中间而层叠于输电线圈TC。另一方面，如图14所示，集合了散热部件CB210～散热部件CB233的散热板CBT－6的外缘的形状被设为与输电线圈TC的外缘的形状大致相似的形状。而且，与实施方式的散热板CBT不同，散热板CBT－6的内缘的形状以各散热板CB210～散热板CB233延伸至散热板CBT－6的中心附近的方式形成。由此，与实施方式的散热板CBT不同，各散热部件CB210～散热部件CB233各自的输电线圈TC的径向的长度被设为构成输电环形线圈TL的铜薄膜线的宽度与线圈CL1的卷绕的一边整体的宽度的合计宽度(参照图3中的符号“W1”)的约三倍，从输电线圈TC的中心观察，散热板CBT－6的上述外缘的位置位于比该输电线圈TC的外缘的位置靠外侧。此外，散热板CBT－6中的间隙GP的形状被设为上述放射状的原因与实施方式的散热板CBT同样。
接下来，作为上述表的第二比较例，示出了使用具备实施方式的输电线圈TC及受电线圈RC、实施方式的屏蔽板ST及屏蔽板SR以及实施方式的磁性板MT及磁性板RT、但不具备实施方式的散热板CBT及散热板CBR以及树脂层CP的输电装置及受电装置的模拟结果。
而且，作为上述表的第三比较例，示出了使用具备相同厚度1毫米的一块板的铝板作为散热板来代替实施方式的散热板CBT及散热板CBR的输电装置及受电装置的模拟结果。
而且，根据上述表判断为：在使用实施方式及各变形方式以及第一比较例及第二比较例的散热板CBT等的情况下，将共振频率抑制到低至希望的程度，并且作为传输效率，也成为与未使用上述散热板CBT等的第二比较例同等或以上的良好的值。此时，在使用散热部件CB0等被放射状的间隙GP分割且在各自的中央部无散热部件的实施方式以及各变形方式的散热板CBT等的情况下，作为传输效率也为最优。与此相对，在使用无间隙GP的散热板的第三比较例中，共振频率极端迁移(增大)，并且传输效率也显著降低。也被认为，该散热板本身因由于无间隙GP而在散热板内产生的上述涡流，成为电磁波的放射源，因此，传输效率因电磁波的干扰而降低。在此，关于上述传输效率的变化，将关于本发明的发明人进行的上述涡流的产生情况的模拟结果示于图15。此外，在图15(a)～图15(e)的各自中，由大小箭头表示因在输电线圈TC中流过的电流而在散热板CBT等中产生的涡流(感应电流)的情况。
首先，在图15(a)所示的实施方式的散热板CBT、图15(b)所示的第三变形方式的散热板CBT－3及图15(c)所示的第五变形方式的散热板CBT－5的各自中，沿着被层叠它们的输电线圈TC的形状(环形状)，分别产生由细箭头表示的环状的涡流。与此相对，在构成各散热板CBT等的各散热部件CB0等的各自中，如图15(a)～图15(c)所示，朝向其内周方向及外周方向，由大箭头表示的涡流被分成两路，进而沿着散热部件CB0等的边缘，以其涡流方向不同的方式流过。从这样产生的涡流(感应电流)中产生的磁场的方向为相反方向，因此，相互抵消，其结果，不影响作为输电线圈TC的传输效率。与此相对，在将图15(e)所示的无间隙GP的散热板CBT－X3用作第三比较例的散热板CBT－X3的情况下，环状的涡流在散热板CBT－X3中沿一方向(在图15(e)中为逆时针方向。包含缘部。)流过，从这种涡流中产生的磁场全部为相同方向，因此，其结果，会影响输电线圈TC的传输效率。另一方面，与实施方式的散热板CBT等同样，在图15(d)所示的第一比较例的散热板CBT－6的情况下，也产生沿相反方向流过的涡流。但是，在第一比较例的散热板CBT－6的情况下，在向输电线圈TC的中心部分突出的部分中流过的涡流的量大于在散热板CBT－6的外周部流过的涡流(即涡流偏向输电线圈TC的中心部分)，因此，与未分离的散热板CBT－X3的情况同样，会影响作为输电线圈TC的传输效率。
此外，上述表中表示的模拟结果被应用于受电线圈RC，关于设置于地面的输电线圈TC，也可以说，不一定设置有导电性的屏蔽层ST或散热板CBT，而且，由于附近也不存在受漏磁场的影响的等，所以输电线圈TC中无需磁性板MT及屏蔽板ST以及散热板CBT。但是，根据上述表的内容判断为：通过设置磁性板MT及磁性板MR以及散热板CBT并使其有效地发挥作用，有效地进行输电线圈TC及受电线圈RC的冷却，同时实现共振频率的低频化或传输效率的提高的效果。而且，特别是，根据上述低频化的效果，在调整作为输电线圈TC或受电线圈RC的共振频率的情况下，能够缩短各线圈CL1等铜薄膜线本身的长度，能够进一步抑制该铜薄膜线的电阻导致的电力损失或发热。因此，与受电线圈RC同样，关于输电线圈TC，也可以说期望设置屏蔽板ST及磁性板MT以及散热板CBT。
(III)第三实施例
最后，通过与不使用散热板CBT(或散热板CBR)及/或树脂层CP的情况的比较，对上述实施方式的散热板CBT(或散热板CBR)及树脂层CP实现的散热效果的实施例进行说明。
此外，作为第三实施例的树脂层CP，使用由上述的非硅酮系的丙烯酸片材构成的热传导片材，作为其规格，使用厚度为1毫米左右、热传导率为5瓦特/米·开尔文左右、体积电阻率为1.0×1011欧姆·厘米左右的树脂层CP，并且使用厚度为1毫米且大小为一边350毫米的正方形的铝(热传导率236瓦特/米·开尔文)作为第三实施例的散热板CBT(或散热板CBR)，确认作为第三实施例的散热效果。此外，此时，第三实施例的输电开路线圈TC(或受电线圈RC)的规格如下：
·大小等：一边300毫米的正方形、线圈的各边的铜薄膜线部分的宽度(参照图3中的符号“W1”)为75毫米
·输电环形线圈TL的卷绕数：五圈(5匝)
·线圈CL1的卷绕数：两圈半(2.5匝)
·线圈CL2的卷绕：十一圈半(11.5匝)。
而且，在向输电环形线圈TL通电20安的电流的情况下，在无散热板CBT及树脂层CP且仅为输电线圈TC(或受电线圈RC)的情况下，输电线圈TC(或受电线圈RC)的最高温度达70度，而且，在仅不在树脂层CP中使用散热板CBT的情况下，输电线圈TC(或受电线圈RC)的最高温度达60度。与此相对，在将树脂层CP夹持在中间而将散热板CBT层叠并使20安的电流在输电环形线圈TL中流过的情况下，输电线圈TC(或受电线圈RC)的最高温度只能达到35度。由此，判断为通过实施方式的散热板CBT及树脂层CP，可实现输电线圈TC(或受电线圈RC)的充分的冷却效果。
如上所说明，根据使用包含实施方式的输电线圈TC及受电线圈RC(下面将输电线圈TC及受电线圈RC统称为“输电线圈TC等”)的实施方式的电力传输***S的电力传输，散热板CBT等由被沿着构成输电线圈TC等的铜薄膜线的卷绕面的径向的一个或多个间隙GP分割的散热部件CB0等构成，因此，通过电力传输而从输电线圈TC等中产生的电磁波产生的电流被分割，从而能够从通过该电流流过而产生的热对输电线圈TC等有效地进行冷却，同时也能够提高作为电力传输***S等的传输效率。
另外，在输电线圈TC等和散热板CBT(及散热板CBR)之间夹持有导热性的树脂层CP，因此，能够提高输电线圈TC等和散热板CBT(及散热板CBR)之间的密合性，并且能够避免来自输电线圈TC等的放电的危险性，同时能够对输电线圈TC等有效地进行冷却。
而且，输电线圈TC等由将铜薄膜线卷绕多圈而成的线圈CL1等构成，散热板CBT等的间隙GP为在与构成线圈CL1等的铜薄膜线的卷绕面平行的散热板CBT等的面内，沿着该卷绕面的径向呈放射状形成多个的直线状的间隙GP，散热板CBT等的多个散热部件CB0等由各间隙GP分割而成，因此，能够对输电线圈TC等有效地进行冷却。
进而，在实施方式以及各变形方式的情况下，各散热部件CB0等形成于与除了比卷绕于输电线圈TC等的最内周的铜薄膜线的位置靠内侧的区域以外的线圈CL1等区域对置的范围内，因此，能够抑制在该内侧的区域产生的电磁波引起的散热板CBT等内的电流的产生而对输电线圈TC有效地进行冷却。
另外，各散热部件CB0等形成于与铜薄膜线卷绕的线圈CL1等区域对置的范围和与比卷绕于输电线圈TC等的最外周的铜薄膜线的位置靠外侧的区域对置的范围内，因此，通过增大作为散热板CBT等的大小，能够对输电线圈TC等有效地进行冷却。
进而，还具备配置于输电线圈TC等及散热板CBT等和搭乘人等保护对象之间的屏蔽板SR、以及配置于输电线圈TC等及散热板CBT等和屏蔽板SR之间的磁性板MR，与从输电线圈TC等的位置朝向该保护对象的直线垂直的面内的屏蔽板SR及磁性板MR的面积被设为该面内的输电线圈TC等的面积以上，因此，能够对输电线圈TC等有效地进行冷却，同时能够提高作为电力传输***S等的传输效率，进而能够有效保护保护对象免受从输电线圈TC等中产生的电磁波的干扰。
另外，输电线圈TC等由线圈CL1等构成，板状的屏蔽板SR及磁性板MR的、与在以该线圈CL1等的中心为垂足朝向保护对象的方向上竖立的垂线垂直的面的面积，为线圈CL1等中的铜薄膜线的卷绕面的面积以上，因此，能够在对输电线圈TC等进行冷却的同时提高作为电力传输***S等的传输效率，同时能够有效保护保护对象免受通过该电力传输产生的电磁波的干扰。
而且，输电线圈TC等由输电环形线圈TL(或受电环形线圈RL)和输电开路线圈TO(或受电开路线圈RO)构成，因此，能够在对输电线圈TC等进行冷却的同时提高传输效率，同时能够有效保护保护对象人免受电磁波的干扰。
进而，输电开路线圈TO(或受电开路线圈RO)具备将线圈CL1和线圈CL2在其最内周部连接而成的串联连接，在输电开路线圈TO(或受电开路线圈RO)中，以线圈CL1的卷绕的中心和线圈CL2的卷绕的中心一致的方式，将该线圈CL1和该线圈CL2夹着膜BF而重叠，因此，能够对输电线圈TC等进行冷却，并且能够在降低共振频率的同时提高传输效率，同时能够有效保护保护对象人免受电磁波的干扰。
另外，输电环形线圈TL(或受电环形线圈RL)是将铜薄膜线相对于输电开路线圈TO(或受电开路线圈RO)同心卷绕多圈而成的，因此，能够进一步提高电力的传输效率。
(IV)其它方式
接下来，对本发明的其它方式进行说明。
也可以对上述的实施方式及各变形方式的电力传输***S等的结构施加以下(A)～(J)所示的变形。本发明的发明人确认即使施加该各变形，也可发挥与上述电力传输***S等同等的效果。
(A)例如，如图16的概念剖视图所示，实施方式及各变形方式的散热板CBT等也可以在各自的外缘通过热连接部件TM与金属板CBB等其它散热部件(例如也可以为将散热板CBR层叠于受电线圈RC的情况下的车辆的金属制车身等)热连接。此时，该金属板CBB和散热板CBT等需要电绝缘。在该结构的情况下，作为散热板CBT等散热部件的大小会实质上扩大，其冷却效果会进一步提高。此时，该其它散热部件相当于本发明的“第二散热单元”的一例。此外，金属制的屏蔽板ST(或屏蔽板SR)也可以兼具上述其它散热部件。
(B)在实施方式及各变形方式的输电环形线圈TL或受电环形线圈RL中，设各自的卷绕数为三圈(3匝)，但除此以外，可以设各自的卷绕数为两圈(2匝)或四圈(4匝)以上，也可以仅设为一圈(1匝)。
(C)在实施方式及各变形方式的输电开路线圈TO(或受电开路线圈RO)中，设构成各自的线圈CL1及线圈CL2各自的卷绕数为两圈半(2.5匝)及十圈半(10.5匝)，但除此以外，各自的卷绕数可以为不同的值，线圈CL1的卷绕数和线圈CL2的卷绕数也可以相同。
(D)在实施方式及各变形方式的输电开路线圈TO(或受电开路线圈RO)中，将输电环形线圈TL(或受电环形线圈RL)和线圈CL1形成于相同的层内，但也可以将它们形成于不同的层，且将输电环形线圈TL(或受电环形线圈RL)和线圈CL1同心层叠。
(E)实施方式及各变形方式的线圈CL1和线圈CL2在各自的最内周部通过通孔V连接，但除此以外，线圈CL1和线圈CL2也可以相互绝缘。
(F)也可以调换从输电环形线圈TL(或受电环形线圈RL)的一侧观察到的实施方式及各变形方式的线圈CL1及线圈CL2的顺序。
(G)可以调换实施方式的输电线圈TC中的输电环形线圈TL的位置和输电开路线圈TO的位置，另外，也可以调换实施方式的受电线圈RC中的受电环形线圈RL的位置和受电开路线圈RO的位置。作为该情况下的电力传输***整体，输电线圈的输电环形线圈TL和受电线圈的受电环形线圈RL相互对置配置。
(H)在实施方式及各变形方式的线圈CL1中，设为其宽度从其外周到内周变宽的结构，但除此以外，线圈CL1的宽度也可以遍及全周相同。
(I)在实施方式及各变形方式中，也可以构成为将电容器进一步与被设为开放端的输电开路线圈TO或受电开路线圈TO的端部串联或并联连接，或者将电容器进一步与输电环形线圈TL或受电环形线圈RL并联连接，通过调整作为输电环形线圈TO或受电环形线圈RO、或者输电开路线圈TL或受电开路线圈RL的寄生电容，实现共振频率的低频化。此时，在将电容器与输电开路线圈TO或受电开路线圈RO中的任一个的开放端串联连接的情况下，将不与该开放端中的任一个连接的电容器的端子设为开放端即可。
(J)在实施方式及各变形方式中，间隙GP被设为宽度均匀的直线状，例如，可设为曲线状，也可以使其宽度不一定(例如内侧的宽度窄、外侧的宽度宽的间隙)。
产业上的可利用性
如上各说明那样，本发明可以用于非接触的电力传输的领域，特别是，只要应用于用于对搭载于电动汽车的蓄电池进行充电的电力传输的领域，就可实现特别显著的效果。
符号说明
S 电力传输***
T 输电装置
R 受电装置
V 通孔
BF 膜
TR 输电部
RV 受电部
TC 输电线圈
RC 受电线圈
MR、MT 磁性板
SR、ST 屏蔽板
CP树脂层
CBR、CBT、CBT－1、CBT－2、CBT－3、CBT－4、CBT－5、CBT－6、CBT－X3 散热板
TL 输电环形线圈
TO 输电开路线圈
RL 受电环形线圈
RO 受电开路线圈
O1、O2 连接用端子
T1、T2 开放端
CL1、CL2 线圈
CB0、CB1、CB2、CB3、CB4、CB5、CB6、CB7、CB8、CB9、CB10、CB11、CB12、CB13、CB14、CB15、CB16、CB17、CB18、CB19、CB20、CB21、CB22、CB23、CB30、CB31、CB32、CB33、CB35、CB36、CB100、CB101、CB102、CB103、CB104、CB105、CB106、CB107、CB108、CB109、CB110、CB111、CB112、CB113、CB114、CB115、CB116、CB117、CB118、CB119、CB120、CB121、CB122、CB123、CB150、CB151、CB152、CB153、CB154、CB155、CB156、CB157、CB158、CB159、CB160、CB161、CB162、CB163、CB164、CB165、CB166、CB167、CB168、CB169、CB170、CB171、CB172、CB173、CB210、CB211、CB212、CB213、CB214、CB215、CB216、CB217、CB218、CB219、CB220、CB221、CB222、CB223、CB224、CB225、CB226、CB227、CB228、CB229、CB230、CB231、CB232、CB233 散热部件
GP 间隙
CBB 金属板
TM 热连接部件

Claims (12)

1.一种电力传输装置，其特征在于，具备：
传输单元，其进行非接触型的电力传输；以及
金属制的散热单元，其对所述传输单元进行冷却，
所述传输单元由将卷绕线卷绕多圈而成的线圈构成，
所述散热单元由散热部件构成，所述散热部件形成于与所述卷绕线的卷绕面平行的面内，即形成于包含与除了比卷绕于最内周的所述卷绕线的位置靠内侧的区域以外的所述线圈的区域对置的范围和与比卷绕于最外周的所述卷绕线的位置靠外侧的区域对置的范围的范围内，且被沿着所述卷绕面的径向的一个或多个间隙分割。
2.根据权利要求1所述的电力传输装置，其特征在于，
在所述传输单元和所述散热单元之间还具备导热性的树脂层。
3.根据权利要求1或2所述的电力传输装置，其特征在于，
所述电力传输装置还具备：
屏蔽单元，从所述传输单元及所述散热单元的位置观察，该屏蔽单元配置于输送电力时与该传输单元的输电侧相反的一侧或接收电力时与该传输单元的受电侧相反的一侧，并屏蔽由所述电力传输产生的电磁波；以及
磁性单元，其配置于所述传输单元及所述散热单元和所述屏蔽单元之间，且由磁性体构成，
与从所述传输单元的位置朝向所述屏蔽单元及所述磁性单元的直线垂直的面内的该屏蔽单元及该磁性单元的面积，为该面内的所述传输单元的面积以上。
4.根据权利要求3所述的电力传输装置，其特征在于，
所述直线为以所述线圈的中心为垂足、在朝向所述屏蔽单元及所述磁性单元的方向上竖立的垂线，
各个板状的所述屏蔽单元及所述磁性单元的与所述垂线垂直的面的面积，为所述线圈中的所述卷绕线的卷绕面的面积以上。
5.根据权利要求4所述的电力传输装置，其特征在于，
所述传输单元由以下部件构成：
第一线圈，其进行作为所述电力传输的电力的输电或受电；以及
第二线圈，其层叠于所述第一线圈，并在输电时被供给应输电的该电力，在受电时输出所受电的电力。
6.根据权利要求5所述的电力传输装置，其特征在于，
所述第一线圈具备：
外内卷绕线，其从该第一线圈的外周侧朝向内周侧卷绕；以及
内外卷绕线，其从该第一线圈的内周侧朝向外周侧卷绕，且向相对于所述外内卷绕线相反的卷绕方向卷绕，
在所述第一线圈中，以所述外内卷绕线的卷绕的位置和所述内外卷绕线的卷绕的位置一致的方式，将该外内卷绕线和该内外卷绕线层叠。
7.根据权利要求5或6所述的电力传输装置，其特征在于，
所述第二线圈是将卷绕线卷绕多圈而成的。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的电力传输装置，其特征在于，
所述电力传输装置具备第二散热单元，该第二散热单元在所述散热单元的外缘与所述散热部件中的任一个热连接，且与该散热部件中的任一个电绝缘。
9.一种输电装置，其包含于电力传输***中，该电力传输***由所述输电装置和与该输电装置分离的受电装置构成，并从所述输电装置向所述受电装置以非接触方式传输电力，其特征在于，
所述输电装置具备：
权利要求1～8中任一项所述的所述电力传输装置；以及
输出单元，其将应传输的电力输出到该电力传输装置的所述传输单元。
10.一种受电装置，其包含于电力传输***中，该电力传输***由输电装置和与该输电装置分离的所述受电装置构成，并从所述输电装置向所述受电装置以非接触方式传输电力，其特征在于，
所述受电装置具备：
权利要求1～8中任一项所述的所述电力传输装置；以及
输入单元，其与该电力传输装置的所述传输单元连接。
11.一种非接触型的电力传输***，其特征在于，具备：
权利要求9所述的输电装置；以及
受电装置，其与该输电装置分离，且与所述传输单元对置配置，并接收从所述输电装置发送的电力。
12.一种非接触型的电力传输***，其特征在于，具备：
输电装置；以及
受电装置，其是权利要求10所述的受电装置，并与所述输电装置分离，且所述传输单元与该输电装置对置配置，接收从所述输电装置发送的电力。
CN201980069308.2A 2018-08-30 2019-08-30 电力传输装置、输电装置及受电装置以及电力传输*** Pending CN112955985A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018161930 2018-08-30
JP2018-161930 2018-08-30
PCT/JP2019/034251 WO2020045661A1 (ja) 2018-08-30 2019-08-30 電力伝送装置、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112955985A true CN112955985A (zh) 2021-06-11

Family

ID=69642736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980069308.2A Pending CN112955985A (zh) 2018-08-30 2019-08-30 电力传输装置、输电装置及受电装置以及电力传输***

Country Status (5)

Country Link
US (2) US11452240B2 (zh)
EP (1) EP3846186A4 (zh)
JP (1) JPWO2020045661A1 (zh)
CN (1) CN112955985A (zh)
WO (1) WO2020045661A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11411431B2 (en) * 2019-12-16 2022-08-09 E-Century Technical & Industrial Corporation Pad for wireless charging and manufacturing method thereof

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3780336A4 (en) * 2018-03-30 2021-12-22 Dai Nippon Printing Co., Ltd. COIL AND COIL PAIRS, POWER TRANSFER DEVICE AND POWER RECEIVER DEVICE AND POWER TRANSFER SYSTEM
JP7452475B2 (ja) 2021-03-10 2024-03-19 株式会社デンソー コイルユニット
WO2023243722A1 (ja) * 2022-06-17 2023-12-21 大日本印刷株式会社 コイル部品、送電装置、受電装置、電力伝送システム、及び電力伝送方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006129605A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Dainippon Printing Co Ltd 非接触給電方法及び装置
JP2010073976A (ja) * 2008-09-19 2010-04-02 Yazaki Corp ワイヤレス電力伝送装置の通信コイル構造
JP2012114222A (ja) * 2010-11-24 2012-06-14 Panasonic Corp コイルモジュールおよびこれを備えるコイルユニット
US20140008974A1 (en) * 2011-03-29 2014-01-09 Sony Corporation Electric power feed apparatus, electric power feed system, and electronic apparatus
JP2015088668A (ja) * 2013-10-31 2015-05-07 株式会社東芝 電力伝送用インダクタ
US20180132376A1 (en) * 2015-04-02 2018-05-10 Amogreentech Co., Ltd. Heat Dissipation Unit For Wireless Charging And Wireless Power Charging Module Comprising Same

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11201500B2 (en) * 2006-01-31 2021-12-14 Mojo Mobility, Inc. Efficiencies and flexibilities in inductive (wireless) charging
US7952322B2 (en) * 2006-01-31 2011-05-31 Mojo Mobility, Inc. Inductive power source and charging system
JP5139469B2 (ja) * 2010-04-27 2013-02-06 株式会社日本自動車部品総合研究所 コイルユニットおよび非接触給電システム
JP5923916B2 (ja) * 2011-10-03 2016-05-25 日産自動車株式会社 非接触給電装置
US9406429B2 (en) 2012-06-05 2016-08-02 Technova Inc. Contactless power transfer transformer
JP2015015852A (ja) * 2013-07-05 2015-01-22 株式会社エクォス・リサーチ コイルアンテナ
JP6330637B2 (ja) * 2014-11-28 2018-05-30 トヨタ自動車株式会社 受電装置
WO2016114528A1 (ko) * 2015-01-12 2016-07-21 주식회사 아모그린텍 방열유닛 및 이를 구비한 무선전력 송수신장치
US9438071B1 (en) * 2015-02-26 2016-09-06 Dell Products, L.P. Advanced convectively-cooled inductive charging
JP2017034940A (ja) * 2015-08-05 2017-02-09 株式会社フジクラ 非接触電力伝送システム、非接触電力伝送システムのアンテナ設計方法、および非接触電力伝送方法
JP6443358B2 (ja) * 2016-02-15 2018-12-26 トヨタ自動車株式会社 コイルユニット
WO2017165432A1 (en) * 2016-03-21 2017-09-28 Google Incorporated Modular lighting control system
US9969282B2 (en) * 2016-03-25 2018-05-15 Qualcomm Incorporated Systems and methods for thermal management in wireless power transfer
TWI623170B (zh) * 2016-10-04 2018-05-01 和碩聯合科技股份有限公司 無線充電接收裝置
US10141625B1 (en) * 2017-07-13 2018-11-27 Lg Electronics Inc. Mobile terminal
CN112888240A (zh) * 2019-11-29 2021-06-01 莱尔德技术股份有限公司 散热器和包括该散热器的装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006129605A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Dainippon Printing Co Ltd 非接触給電方法及び装置
JP2010073976A (ja) * 2008-09-19 2010-04-02 Yazaki Corp ワイヤレス電力伝送装置の通信コイル構造
JP2012114222A (ja) * 2010-11-24 2012-06-14 Panasonic Corp コイルモジュールおよびこれを備えるコイルユニット
US20140008974A1 (en) * 2011-03-29 2014-01-09 Sony Corporation Electric power feed apparatus, electric power feed system, and electronic apparatus
JP2015088668A (ja) * 2013-10-31 2015-05-07 株式会社東芝 電力伝送用インダクタ
US20180132376A1 (en) * 2015-04-02 2018-05-10 Amogreentech Co., Ltd. Heat Dissipation Unit For Wireless Charging And Wireless Power Charging Module Comprising Same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11411431B2 (en) * 2019-12-16 2022-08-09 E-Century Technical & Industrial Corporation Pad for wireless charging and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
EP3846186A4 (en) 2022-06-15
WO2020045661A1 (ja) 2020-03-05
EP3846186A1 (en) 2021-07-07
US20210321529A1 (en) 2021-10-14
US11452240B2 (en) 2022-09-20
JPWO2020045661A1 (ja) 2021-08-26
US20220418150A1 (en) 2022-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112955985A (zh) 电力传输装置、输电装置及受电装置以及电力传输***
JP6715319B2 (ja) 無線電力送信モジュール
EP3195335B1 (en) A receiving device for receiving a magnetic field and for producing electric energy by magnetic induction, in particular for use by a vehicle
JP5877355B2 (ja) 放熱構造を備えた無線電力伝送システムおよび送受電装置
CN107912075B (zh) 车辆用无线电力传输模块
US11282639B2 (en) Antenna device and electronic apparatus
TW200832860A (en) Non-contact type power feeder system for mobile object and protecting apparatus therefor
CN110854535A (zh) 无线电力接收和通信装置
KR101878353B1 (ko) 무선전력 송신장치 및 이를 구비한 무선 충전장치
CN102386684A (zh) 电子部件、馈电设备、电力接收设备和无线馈电***
CN108140951A (zh) 车载天线模块
KR20150038186A (ko) 코일 모듈 및 수전 장치
KR20180137416A (ko) 차량용 무선전력 송신장치
CN103098573A (zh) 磁屏装置
US20190386389A1 (en) Antenna device, communication system, and electronic apparatus
JP6111645B2 (ja) コイル装置及びそれを用いたワイヤレス電力伝送システム
WO2018190729A1 (en) Thermal regulation in inductive power transfer coupling structures
EP2953148B1 (en) Contactless-power-transfer-device coil and contactless power-transfer device
CN111667995A (zh) 线圈单元、无线供电装置、无线受电装置及无线电力传输***
JP2013243250A (ja) 非接触給電用コイル
JP6874570B2 (ja) アンテナ装置、コイルアンテナ及び電子機器
KR102503650B1 (ko) 무선전력 송신모듈
JP2020027881A (ja) 電力伝送装置、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム
WO2022004674A1 (ja) コイル、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム
JP2023051528A (ja) コイル部品、送電装置、受電装置、及び電力伝送システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination