JP2013021822A - アンテナ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のアンテナは、コイル体270と、前記コイル体270と所定距離離間されて配される平板状の非磁性金属体292と、を有することを特徴とする。
【選択図】 図3
Description
以下であることを特徴とする。
)やハイブリッド電気自動車(HEV)などの車両への充電のためのシステムが想定されている。電力伝送システムは、上記のような車両に対して電力を非接触で伝送するため、当該車両を停車させることが可能な停車スペースに設けられる。車両充電用のスペースである当該停車スペースには、送電アンテナ105などが地中部に埋設されるような構成となっている。車両のユーザーはこの電力伝送システムが設けられている停車スペースに車両を停車させて、車両に搭載されている受電アンテナ201と、前記送電アンテナ105とを対向させることによって電力伝送システムからの電力を受電する。車両を停車スペースに停車させる際には、車両搭載の受電アンテナ201が、送電アンテナ105に対して最も伝送効率が良い位置関係となるようにする。
とスイッチング素子QDがオンのとき、スイッチング素子QBとスイッチング素子QCがオ
フとされ、スイッチング素子QBとスイッチング素子QCがオンのとき、スイッチング素子QAとスイッチング素子QDがオフとされることで、接続部T1と接続部T2との間に矩形波の交流電圧を発生させる。なお、本実施形態においては、各スイッチング素子のスイッチングによって生成される矩形波の周波数の範囲は数100kHz〜数1000kHz程度である。
うになっている。
成について説明する。送電アンテナ105と受電アンテナ201は同様の構成であるので、以下、図3においては受電アンテナ201を例に挙げて説明する。
うな物性値を実現する具体的な材料としては、アルミニウム、銅、金、銀、黄銅、マグネシウムなどを挙げることできる。本実実施形態においては、非磁性金属体292としては平板状のアルミニウム板を用いた。金属体保持枠291は口の字状の部材であり、その中抜き部に非磁性金属体292を固定する。この金属体保持枠291は合成樹脂材料などにより構成することができる。
込まれていることから、上記のように非磁性金属体292の面積は、コイル体270の面積より小さい。非磁性金属体292の面積を小さくすることができれば、材料費などを低減できるので、アンテナを構成する際のコストに献身する。それでは、非磁性金属体292の面積をどの程度とすればよいかについて検討する。図6は、非磁性金属体292の面積S1をコイル体270の面積S0で除した値と、電力伝送効率との間の関係を示す図である。
図9の(B)は送電コイル体の下方65mm、受電コイル体の上方65mmの位置に鉄板を配した状態を示している。このとき、伝送効率は95.9%から58.1%に37.8%分低減する。図9の(B)では、受電コイル体の上部及び送電コイル体の下部に配された鉄板により、共振周波数は合致し、周波数ずれによる効率の低下はない。すなわち、37.8%の低下は渦電流による損失に基づくものと推定される。鉄板一枚あたり分の渦電流は、これを2で割ることで18.9%であるものと推定される。
電流損失によるものであるので、残りの18.5%が周波数ずれによる損実であるものと推定される。
図10の(B)は送電コイル体の下方60mm、受電コイル体の上方60mmの位置にアルミ板を配した状態を示している。このとき、伝送効率は95.9%から89.3%に6.6%分低減する。このとき、受電コイル体の上部及び送電コイル体の下部に配されたアルミ板により、共振周波数は合致し、周波数ずれによる効率の低下はない。すなわち、6.6%の低下は渦電流による損失に基づくものと推定される。アルミ板一枚あたり分の渦電流は、これを2で割ることで3.3%であるものと推定される。非磁性金属体292として用いるアルミニウムの板は、導電率が高いため、このように渦電流に基づく損失が鉄に比べて少ない。(アルミニウムの導電率=40×106[S/m]に対し、鉄の導電
率=10×106[S/m])
一方、図10の(C)は受電コイル体の上方60mmの位置にのみアルミ板を配した状態を示している。このとき、図10(A)から比較すると、伝送効率は95.9%から43.1%低下して、52.8%となる。この52.8%のうち、3.3%は上記のように渦電流損失によるものであるので、残りの39.8%が周波数ずれによる損実であるものと推定される。
101・・・AC/DC変換部
102・・・電圧調整部
103・・・インバーター部
104・・・整合器
105・・・送電アンテナ
110・・・主制御部
120・・・通信部
201・・・受電アンテナ
202・・・整流部
203・・・充電制御部
204・・・バッテリー
210・・・主制御部
220・・・通信部
230・・・インターフェイス部
260・・・ケース体
216・・・底板部
262・・・側板部
263・・・(上方)開口部
270・・・コイル体
271・・・基材
272・・・導電部
273・・・第1端部
274・・・第2端部
290・・・シールド体
291・・・金属体保持枠
292・・・非磁性金属体
Claims (7)
- コイル体と、
前記コイル体と所定距離離間されて配される平板状の非磁性金属体と、を有することを特徴とするアンテナ。 - 前記非磁性金属体と前記コイル体と間の前記所定距離が60mm以上であることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ。
- 前記非磁性金属体の面積は、前記コイル体の面積の0.6倍以上であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のアンテナ。
- 前記非磁性金属体の厚さが2mm以上であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のアンテナ。
- 前記非磁性金属体の導電率が22×106以上であり、比透磁率が1.00002以下で
あることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のアンテナ。 - 前記非磁性金属体がアルミニウムであることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のアンテナ。
- 前記非磁性金属体が銅であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のアンテナ。
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JP2011153439A JP2013021822A (ja) | 2011-07-12 | 2011-07-12 | アンテナ |
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JP2002137659A (ja) * | 2000-08-23 | 2002-05-14 | Shinko Electric Co Ltd | 非接触給電装置 |
JP2010527226A (ja) * | 2007-05-08 | 2010-08-05 | モジョ モビリティー インコーポレイテッド | ポータブルデバイスの誘導充電システムおよび方法 |
JP2011091999A (ja) * | 2008-09-18 | 2011-05-06 | Toyota Motor Corp | 非接触受電装置および非接触送電装置 |
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- 2011-07-12 JP JP2011153439A patent/JP2013021822A/ja active Pending
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